稀釋劑組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種稀釋劑組合物，更具體地涉及在半導(dǎo)體制造工藝中可應(yīng)用于光刻 法工藝的多個(gè)步驟的稀釋劑組合物及利用其的感光膜或旋涂硬掩膜（Spin on hard mask) 的形成方法。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的相互引用：
[0003] 本申請(qǐng)主張基于2014年12月18日韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2014-0183528的優(yōu)先權(quán)， 將該專(zhuān)利申請(qǐng)文件中所公開(kāi)的所有內(nèi)容援引至本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中，作為其一部分使用。
【背景技術(shù)】
[0004] 光刻法（photolithography)工藝是指，利用光掩模在半導(dǎo)體基板上的感光膜上 轉(zhuǎn)印預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖案后，根據(jù)轉(zhuǎn)印的圖案來(lái)蝕刻基板或底模的工藝。
[0005] 在光刻法工藝中，將光刻膠（Photoresist)涂覆于半導(dǎo)體基板上以形成感光膜。 并且，利用曝光裝置投影光掩模的圖案而進(jìn)行曝光后，經(jīng)過(guò)顯像工藝制造出所需形狀的感 光膜圖案。接著，將感光膜圖案作為掩膜對(duì)基板進(jìn)行蝕刻后，通過(guò)剝離工藝等，將不再需要 的感光膜圖案從基板去除。在此過(guò)程中，根據(jù)需要形成的圖案的線寬，可以使用G-line、 1-1 ine、KrF、ArF、紫外線、電子束（e-beam)、X-ray等各種類(lèi)型的光源。并且，用于感光膜 形成的光刻膠根據(jù)光源種類(lèi)、感光膜的性能等包含多種種類(lèi)的主成分樹(shù)脂、感光劑等。
[0006] 另外，在光刻法工藝中，稀釋劑組合物是指對(duì)光刻膠具有溶解性而用于光刻膠的 去除或作為稀釋劑使用的物質(zhì)。
[0007] 稀釋劑組合物對(duì)光刻膠的溶解特性依賴(lài)于稀釋劑組合物的化學(xué)成分的構(gòu)成和溶 解對(duì)象光刻膠的化學(xué)構(gòu)成。但是，根據(jù)光刻膠的種類(lèi)，其化學(xué)構(gòu)成有很大差別，因此，市售的 稀釋劑組合物通常存在有對(duì)各種光刻膠的溶解特性不恒定的問(wèn)題。
[0008] 特別是，稀釋劑組合物對(duì)光刻膠的溶解特性不夠充分時(shí)，在去除粘附于基板上的 多余的光刻膠的邊緣光刻膠去除（EBR，edge bead removing)工藝或降低光刻膠消耗（RRC， reducing resist consumption)涂覆所需的組合物的預(yù)濕潤(rùn)（pre-wetting)工序等中產(chǎn)生 不良，由此可能會(huì)導(dǎo)致光刻法工序的產(chǎn)率降低。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0011] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :美國(guó)專(zhuān)利授權(quán)公報(bào)第4983490號(hào)（1991. 01. 08)
[0012] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)第1995-128867號(hào)（1995. 05. 19)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 技術(shù)問(wèn)題
[0014] 本發(fā)明的目的在于提供一種稀釋劑組合物，其對(duì)用于旋涂硬掩膜的難溶性光刻膠 等具有優(yōu)異的溶解特性，還可以應(yīng)用于形成感光膜的諸多工藝中。
[0015] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述稀釋劑組合物的感光膜的形成方法。
[0016] 技術(shù)方案
[0017] 本發(fā)明提供一種稀釋劑組合物，其包含：
[0018] 1-甲氧基 _2_ 丙醇酯（l-methoxy-2-propanol acetate);
[0019] 3_ 甲氧基丙酸甲酯（methyl 3-methoxypropionate);
[0020] y - 丁內(nèi)酯（gamma-butyrolactone);
[0021] 環(huán)戊酮（ketocyclopentane);以及，
[0022] 2-甲氧基-1-乙酸丙酯（2-methoxy-1-propyl acetate)、丙二醇單甲釀 (propylene glycol monomethyl ether)及丁基羥基甲苯（butylatedhydroxytoluene)中 的一種以上。
[0023] 以下，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的稀釋劑組合物及其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024] 首先要說(shuō)明的是，除了有明確說(shuō)明的，在本說(shuō)明書(shū)中專(zhuān)門(mén)術(shù)語(yǔ)僅用于涉及特定實(shí) 施例，并不用于限定本發(fā)明。
[0025] 并且，除了明確表示相反的意思，在此使用的單數(shù)形態(tài)的語(yǔ)句也包括復(fù)數(shù)形態(tài)。
[0026] 并且，說(shuō)明書(shū)中使用的"包含"是用于具體化特定的特性、領(lǐng)域、整數(shù)、步驟、動(dòng)作、 因素或成分，并不排除其他特定的特性、領(lǐng)域、整數(shù)、步驟、動(dòng)作、因素或成分的附加。
[0027] 另外，經(jīng)本發(fā)明人的持續(xù)研究結(jié)果確認(rèn)，將同時(shí)包含所述成分的組合物作為稀釋 劑組合物應(yīng)用于半導(dǎo)體制造工藝時(shí)，其具備適當(dāng)?shù)膿]發(fā)性，同時(shí)對(duì)用于旋涂硬掩膜的難溶 性膠等表現(xiàn)出優(yōu)異的溶解特性，因此可以更高的效率執(zhí)行邊緣光刻膠去除工藝（Edge Bead Roval)、半導(dǎo)體基板的預(yù)濕工藝等。并且，本發(fā)明中的稀釋劑組合物的使用及儲(chǔ)存上的安全 性良好，其可靠性較高。
[0028] 特別是，本發(fā)明中的稀釋劑組合物不僅對(duì)應(yīng)用于G-line、I-line等光源工藝的光 刻膠具有優(yōu)異的溶解特性，對(duì)應(yīng)用于KrF，ArF等光源工藝的高極性的光刻膠也具備優(yōu)異的 溶解特性。并且，本發(fā)明中的稀釋劑組合物對(duì)針對(duì)通常的有機(jī)溶劑的溶解特性不佳的旋涂 硬掩膜（spin on hardmask)工藝用稀釋劑也表現(xiàn)出優(yōu)異的溶解特性。
[0029] 由此，在利用光刻膠形成感光膜的工藝中，所述稀釋劑組合物可涂敷于基板的邊 緣或后表面，或者適當(dāng)應(yīng)用于去除粘附的光刻膠的邊緣光刻膠去除工藝或者從基板正面去 除產(chǎn)生缺陷的感光膜的返工工序等。
[0030] 并且，所述稀釋劑組合物還可以應(yīng)用于在顯像及蝕刻工藝之后去除干光膜圖案的 剝離工序中，也可以應(yīng)用于用于降低光刻膠消耗（reducing resist consumption)涂層的 稀釋劑組合物的預(yù)濕（pre-wetting)工藝，以形成厚度更加均勾的感光膜。
[0031] I.稀釋劑組合物
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供一種稀釋劑組合物，其包含：
[0033] 1-甲氧基-2-丙醇酯；
[0034] 3-甲氧基丙酸甲酯；
[0035] 丁內(nèi)酯；
[0036] 環(huán)戊酮；以及，
[0037] 2-甲氧基-1-乙酸丙酯、丙二醇單甲醚及丁基羥基甲苯中的一種以上成分。
[0038] 通常，在以旋涂方式形成感光膜的工序中，在圓心力的影響下，在基板的邊緣部分 和后表面上可能形成光刻膠凝結(jié)而成的球狀邊緣光刻膠。這種邊緣光刻膠可能會(huì)成為導(dǎo)致 半導(dǎo)體裝置的缺陷或制造設(shè)備的故障的污染源，也可能在曝光工藝中成為散焦的原因。
[0039] 但是，當(dāng)發(fā)明實(shí)施例中的稀釋劑組合物應(yīng)用于邊緣光刻膠去除工藝上時(shí)，在不損 傷形成于基板前表面的感光膜的情況下，可容易去除粘附于基板的邊緣或后表面上的光刻 膠，并通過(guò)此可以在基板的邊緣部分獲得更鮮明而均勻的感光膜界線。
[0040] 就應(yīng)用于現(xiàn)有的稀釋劑組合物中的乳酸乙酯來(lái)說(shuō)，其粘度高、溶解速度較低，因此 無(wú)法充分提高稀釋劑組合物的去垢力。
[0041] 并且，就乙二醇單乙醚乙酸酯來(lái)說(shuō)，對(duì)光刻膠的溶解特性良好，但揮發(fā)性和引火性 尚，存在有白血球減少癥或流廣引發(fā)等生殖毒性問(wèn)題。
[0042] 并且，將由丙酮酸烷類(lèi)和丁酮構(gòu)成的混合溶劑作為稀釋劑組合物使用時(shí)，對(duì)于干 光膜主要成分之一的感光劑中的1,2-石腦油重氮醌（naphtha quinone Diazide)系感光 劑的溶解特性會(huì)降低。
[0043] 并且，將丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯等溶劑作為稀釋劑組合物使用時(shí)，如果長(zhǎng)期使 用，可能會(huì)腐蝕帖附于感光膜旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)的感光廢液儲(chǔ)存槽內(nèi)的金屬部分。
[0044] 并且，將丙二醇丙酸烷基醚和正丁酯的混合溶劑等的揮發(fā)性較高的溶劑作為稀釋 劑組合物使用而清洗基板后表面時(shí)，會(huì)發(fā)生基板被冷卻，感光膜的厚度偏差變大的現(xiàn)象。
[0045] 并且，將如乳酸乙酯和丁酮的混合溶劑的揮發(fā)性較低的溶劑作為稀釋劑組合物使 用時(shí)，基板邊緣部分的清洗能力可能會(huì)降低。
[0046] 與所述現(xiàn)有的稀釋劑組合物相比，本發(fā)明實(shí)施例中的稀釋劑組合物所包含的 1-甲氧基-2-丙醇酯對(duì)于各種光刻膠表現(xiàn)出優(yōu)異的溶解特性，并且具備適當(dāng)?shù)膿]發(fā)性、粘 度及表面張力。
[0047] 根據(jù)發(fā)明實(shí)施例，在所述稀釋劑組合物整體中，可以包含45~95重量％，或50~ 95重量％，或55~95重量