[发明专利]清洗溶液的使用点共混以缓解图案塌陷

说明书

实施方案提供了用于图案化光致抗蚀剂的光致抗蚀剂清洗溶液的使用点共混。所公开的方法和系统通过缓解溶液与去离子水和/或其他化学物质的使用点可变共混来形成用于多种不同光致抗蚀剂的不同缓解溶液，以在处理室内分配之前调节溶液的配方。对于一个示例性实施方案，不同的表面活性剂清洗溶液用于不同的光致抗蚀剂，例如不同的极紫外光致抗蚀剂。另外，可以使用该使用点共混来调节缓解溶液内的反应性组分的水平、非反应性组分的水平或两者，以提供经调节的缓解溶液。就在微电子工件例如半导体晶片上分配之前对溶液化学性质进行使用点调节的能力改善了经调节的缓解溶液与图案化光致抗蚀剂之间的相互作用。

相关申请

本申请要求下列申请的优先权：于2019年4月9日提交的题为“POINT-OF-USEBLENDING OF RINSE SOLUTIONS FOR EUV PROCESSING TO MITIGATE PATTERN COLLAPSE”的美国临时专利申请序列号62/831,465以及于2019年11月5日提交的题为“POINT-OF-USEBLENDING OF RINSE SOLUTIONS TO MITIGATE PATTERN COLLAPSE”的美国专利申请序列号16/674,124，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于微电子工件的制造方法，包括微电子工件上图案化结构的形成方法。

背景技术

微电子工件内的器件形成通常涉及与基底上许多材料层的形成、图案化和去除相关的一系列制造技术。为了满足当前和下一代半导体器件的物理和电气规范，要求工艺流程来减小特征尺寸，同时保持各种图案化工艺的结构完整性。

已经开发用以实现这些减小的特征尺寸的一种技术是极紫外(EUV)光刻。随着产业持续推进基于EUV光刻的集成电路制造的极限，图案塌陷已日益成为相关问题。光刻中的图案塌陷是指在图案化光致抗蚀剂中形成的特征的变形和随后的塌陷。该图案塌陷通常发生在用于形成图案化层的显影工艺的干燥步骤期间。例如，图案塌陷通常由在标准显影工艺内的干燥步骤期间作用在特征上的不平衡的毛细管力引起。

图1(现有技术)提供了代表性实施方案100的示例图，其示出了与图案化光致抗蚀剂的两个相邻特征104相关联的毛细管力118，该毛细管力由两个特征104之间的清洗溶液110引起。这两个特征104已经形成在用于被处理的微电子工件的基底102上，并且基底102可以包括一个或更多个材料层。示例特征104中的每一个具有高度(H)106和宽度(W)108，并且特征104间隔开距离(D)112。清洗溶液110填充特征104之间的空间，并且相对于清洗溶液110的表面形成s接触角(θ)116。

如所示的，清洗溶液110的表面张力(y)114使毛细管力118从特征104向内施加。光致抗蚀剂特征104上的毛细管力118的关键参数是表面张力(y)114。毛细管力118可以由以下等式表示：

对于该等式，“σ”表示由毛细管力118施加到图案特征104的最大应力；“y”表示清洗溶液110的表面张力114；“θ”表示接触角116；“H”表示图案的高度106；“D”表示图案的特征104之间的间距或距离112；“W”表示图案特征104的宽度108；并且“H/W”表示高宽比。因此，看出毛细管力(σ)118取决于清洗溶液110的表面张力(y)114以及图案的间距或距离(D)112。

随着特征尺寸的缩小，毛细管力118已经导致图案塌陷成为日益严重的问题。首先，特征尺寸的减小增加了图案化光致抗蚀剂的特征诸如特征104的刚性。这种刚性与毛细管力118结合导致图案化光致抗蚀剂中的图案塌陷。这种图案塌陷导致转移到下伏层的图案中的缺陷。