[其他]高反差正性光致抗蝕劑顯影的方法

無效

• 申請號: 85107347
• 申請日: 1985-09-30
• 公開（公告）號: CN85107347A
• 公開（公告）日: 1986-08-20
• 發明（設計）人: 詹姆斯·馬丁·劉易斯
• 申請（專利權）人: 阿蘭特公司
• 主分類號: G03C5/24
• 分類號: G03C5/24
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 張恒康

這個發明涉及正性光致抗蝕劑顯影系統和對正性光致抗蝕劑層顯影的改進方法，而特別是涉及在堿可溶性樹脂-重氮酮光致抗蝕劑加工所利用的兩步顯影系統的改進，以增加顯影光致抗蝕劑的反差。本發明的工藝包括使用雙浴顯影液系統，涂有正性光致抗蝕劑的襯底在上述系統里曝光、然后浸入“預浸”浴中，清洗，再后浸入雙浴顯影液系統的第二個浴中。

典型的正性光致抗蝕劑是溶解在有機溶劑中的酚醛清漆樹脂和重氮萘醌磺酸脂組成的。通常抗蝕劑利用旋鑄技術旋涂到硅片上，硅片可以有一層二氧化硅、鋁、氮化硅、玻璃或一般用在集成電路制造中的其它材料的薄的涂層。

為了在硅片上產生各種電路元件，涂有薄層的硅片被通過提供圖形的掩膜的光曝光。這圖形通過浸液、噴洗或將一些顯影液置放在硅片上而予以顯影。在噴洗或攪拌顯影液期間這硅片可以是靜止的或旋轉的，但通常由于硅片加速旋轉到5000轉/分，從而過量的顯影液被旋拋出。

用于制備顯影液組成的基本成分可以從用作這目的的已知的一般級別水溶性基礎成分中選取，例如含有象氫氧化鈉、氫氧化鉀那樣的金屬氫氧化物，硅酸鈉、碳酸鉀和諸如此類物質。

在顯影期間要使達到完全去掉襯底上已曝光的抗蝕劑層的條件下，而使在未曝光的抗蝕劑上有盡可能少的浸蝕這是人們所想望的。未曝光的抗蝕劑相對于曝光的抗蝕劑來說溶解率越低，反差就越高。高的反差使圖形具有界線分明的垂直線壁，因而導致抗蝕劑涂層對掩摸尺寸的精細復制。

本發明可用于“卸下”（Lift????off）操作，這種操作簡化了半導體制造工藝，用來將鋁金屬連接到正確位置。凹蝕抗蝕劑輪廓包括一多孔板，該板允許把鋁蒸氣沉積在由抗蝕劑薄膜經顯影后開孔所確定的圖形的襯底上。抗蝕劑上沉積的鋁在該抗蝕劑被用適當的溶劑溶解掉時就被去掉。而留下的鋁則被牢固地焊接到襯底的預定圖形的連接點上。

“卸下”工藝在美國專利4，212.935中已作描述。按照那件專利所述，壁輪廓的控制是通過涂在硅片上的抗蝕劑在曝光后但在顯影前的預浸到有機溶劑，例如氯苯中所達到的。由于健康、安全和環境利益關系使用有毒、可燃的有機溶劑是不理想的。本發明考慮采用含有少量含氟化物或羧化物的表面活性劑的含水溶液。這種水溶液從健康和安全觀點來看比有機溶液好得多。

利用含水金屬顯影液的雙浸法的意外的優點是它允許根據曝光情況控制從垂直到底襯的壁外廓。產生頂部較寬和底部較窄的外廓的能力是對使用“卸下”加工特別重要的。

在待批美國專利申請1983年6月17日申請的流水號為505.571和題目是“高反差光致抗蝕劑顯影液”的申請案中，它揭示了在含水堿金屬顯影浴中加入含氟化合物的表面活性劑會具有高反差。在那種系統中，其是堿金屬顯影液的單一浸入顯影，已可以觀察到當對補充曝光的硅片作顯影時，光致抗蝕劑的反差和感光度隨浴的持續使用往往引起退化作用。因而顯然就需要有光致抗蝕劑的反差和感光度在浴的使用期限內基本保持不變的、安全和有效的系統。

按照本發明，正性光致抗蝕劑金屬離子（基液）顯影液提供光致抗蝕劑產有高反差。所達到的反差系數大于5，通常超過7。高反差賦予光致抗蝕劑圖形良好的線寬控制和工藝的寬容度。

大體上本發明屬于新型的方法，其在雙浴系統中利用金屬離子顯影液組分，該系統能提供高反差圖形，并具有長的顯影浴使用壽命，這樣就會不明顯地降低顯影浴壽命。本發明的組成單元包括一個雙浴系統，也就是（ⅰ）含有堿金屬基液和氟化合物或羧化物的表面活性劑的預浸溶液，其濃度調整到並不是顯影所必要的濃度，（ⅱ）含有調配到保證實質上完全顯影的濃度的含水堿金屬氫氧化物和可選擇地用含氟化合物或羧化物的表面活性劑的顯影溶液。

用本發明顯影液的光致抗蝕劑是那些樹脂增感劑組份，其曝光后的這些組成部分就變得比曝光前更加可溶。

用于這類正性光致抗蝕劑的適宜的增感劑是在分子鄰近位置具有重氮和酮基團

2.958.599;3.046.110;3.046.114;

3.046.116;3.046.118;3.046.119;

3.046.121;3.046.122;3.046.123;

3.106.465;3.148.983;3.635.709;

3.711.285;4.174.222號中所描述的苯醌二疊氮基磺酸衍生物。用于正性光致抗蝕劑的典型感光化合物的實例示于表1。