本發(fā)明涉及一種光刻用清潔組合物以及采用該組合物形成光刻膠圖案的方法，更特別地，本發(fā)明涉及一種形成高縱橫比的光刻膠圖案所必需的清潔組合物，以及采用該組合物形成光刻膠圖案的方法。
背景技術：
：隨著對具有優(yōu)越性能的電子設備的需求的增加，集成電路或系統(tǒng)電路作為電子設備的關鍵要素，要求其精度更加精細。因此，圖案細度被視為影響集成電路或系統(tǒng)電路的精度的重要因素。目前，通常采用光刻來形成精細圖案，為了實現(xiàn)精細圖案，光刻膠圖案必須擁有高縱橫比。當光刻膠圖案的縱橫比增加時，圖案容易塌陷。具有高縱橫比的光刻膠圖案容易塌陷的原因是，在用去離子水清潔顯影的光刻膠時，由于去離子水的高表面張力，使得去離子水不傾向于從具有高縱橫比的圖案上均勻地除去，因此由于施加于圖案上的力量差使圖案塌陷。在精細圖案的形成過程中，在顯影工藝之后難以從圖案化的光刻膠上除去缺陷。特別地，在以高成本形成精細圖案的過程中所引起的缺陷不利地影響了最終產(chǎn)品，不希望地增加了生產(chǎn)成本。以防止圖案塌陷以及除去精細圖案形成過程中的缺陷為目標，已經(jīng)做了許多嘗試來改善光刻膠或光刻工藝的性能。對于光刻膠工藝，為了防止光刻膠圖案的塌陷并除去缺陷，在顯影工藝之后使用清潔液。使用清潔液來防止精細圖案的塌陷并降低缺陷的發(fā)生率是有利的，因為可以采用現(xiàn)有的光刻膠本身，并且通過使用清潔液可以改善加工余量(processingmargin)，從而產(chǎn)量有望增加。技術實現(xiàn)要素：因此，考慮到相關技術中遇到的上述問題而做了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種清潔組合物，其中，在精細圖案的形成過程中，可以防止光刻膠顯影之后的圖案塌陷，并可以降低缺陷的發(fā)生率。本發(fā)明的另一個目的是提供一種形成高質量的光刻膠圖案的方法。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種光刻用清潔組合物，該清潔組合物包含水和由下面化學式1表示的化合物：其中，R是H或OH，x是選自1至100的整數(shù)，y是選自0至100的整數(shù)，以及z是選自0至100的整數(shù)。在本發(fā)明中，由化學式1表示的化合物的含量可以是1至10,000ppm，優(yōu)選是1至1,000ppm。在本發(fā)明中，清潔組合物可以進一步包含水溶性有機溶劑。在本發(fā)明中，水溶性有機溶劑可以選自甲醇、乙醇、苯甲醇、異丙醇、異戊醇、2-丙醇、1-戊醇、異丁醇、丁醇、十六烷基醇、月桂醇、壬醇和十一烷基醇。在本發(fā)明中，清潔組合物可以進一步包含氫氧化銨類化合物。在本發(fā)明中，氫氧化銨類化合物可以選自氫氧化銨、四(癸基)氫氧化銨、四(2-羥乙基)氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、芐基三甲基氫氧化銨和三甲基乙烯基氫氧化銨。另外，本發(fā)明提供一種形成光刻膠圖案的方法，包括：(a)在半導體基板上涂布光刻膠以形成光刻膠膜；(b)使該光刻膠膜進行曝光和顯影，由此形成光刻膠圖案；以及(c)使用上述清潔組合物清潔該光刻膠圖案。在本發(fā)明中，可以使用選自KrF、ArF和EUV的曝光源進行光刻膠膜的曝光。根據(jù)本發(fā)明，所述光刻用清潔組合物對采用任何光源形成圖案均是有用的。特別地，即使在單獨使用光刻膠難以形成所需的精細圖案時，仍可以在所需的細度水平實現(xiàn)精細圖案并可以降低生產(chǎn)成本。附圖說明從以下詳細描述并結合附圖，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點，其中：圖1示出了臨界尺寸掃描電鏡(CD-SEM)圖，顯示了當采用根據(jù)本發(fā)明的實施方案的清潔組合物時預防圖案塌陷的測量結果；圖2示出了采用KLA系統(tǒng)，當采用根據(jù)本發(fā)明的實施方案的清潔組合物時預防橋接缺陷、凝膠缺陷和彎曲缺陷的測量結果。圖3示出了采用KLA系統(tǒng)，當采用根據(jù)本發(fā)明的實施方案的清潔組合物時預防缺孔缺陷的測量結果。具體實施方式本發(fā)明意在使用一種光刻用清潔組合物，包含在其分子中含有親油基團和親水基團的化合物作為表面活性劑，因此可以顯著地降低去離子水的表面張力，從而防止光刻膠圖案塌陷。在本發(fā)明中，提供一種清潔組合物，該清潔組合物包含含有乙氧基和/或丙氧基的化合物作為表面活性劑，光刻膠被顯影之后，使用上述清潔組合物清潔光刻膠圖案。最終，當使用上述清潔組合物時，可以確實地防止光刻膠圖案的塌陷。因此，本發(fā)明的一個方面涉及一種光刻用清潔組合物，該清潔組合物包含水和由下面化學式1表示的化合物。在化學式1中，R是H或OH，x是選自1至100的整數(shù)，y是選自0至100的整數(shù)，以及z是選自0至100的整數(shù)。用作表面活性劑的由化學式1表示的化合物，是由親油基團鏈烷烴和親水基團乙氧基及丙氧基組成，由此顯著地降低去離子水的表面張力。此外，當所述化合物為具有預定的分子量以下的液體時，它容易溶于水中，從而容易與其他化合物混合。優(yōu)選地，在化學式1中，x是選自1至20的整數(shù)，y是選自0至20的整數(shù)，z是選自0至20的整數(shù)。盡管效果會根據(jù)每個x、y和z的比值而變化，但是如果每個整數(shù)都超過一定范圍，所得的化合物會難以溶于水中，并且與光刻膠的相互作用不足或過量，與僅使用去離子水進行清潔時相比，不希望地劣化了結果。盡管為了防止圖案的塌陷，需要降低清潔組合物的表面張力，但是即使在表面張力水平絕對低時也不能阻止圖案塌陷。為了簡便地降低表面張力水平，可以增加清潔組合物的表面活性劑的量。在表面活性劑的量增加的情況下，可能產(chǎn)生副作用，包括光刻膠圖案的溶解。因此，控制光刻用清潔組合物中表面活性劑的種類和量非常重要。在本發(fā)明中，光刻用清潔組合物所包含的由化學式1表示的化合物的量為1至10,000ppm，優(yōu)選為1至1,000ppm。即，基于清潔組合物的總重量，由化學式1表示的化合物的量為0.0001至1wt％，優(yōu)選為0.001至1wt％。如果由化學式1表示的化合物的量小于1ppm或超過10,000ppm，將不能防止光刻膠圖案的塌陷。在本發(fā)明中，水沒有特別的限制，但是優(yōu)選使用去離子水。為了提高從光刻膠圖案中除去缺陷的能力，本發(fā)明的清潔組合物可以進一步包含除表面活性劑之外的添加劑。添加劑可以包括，例如，水溶性有機溶劑和氫氧化銨類化合物。水溶性有機溶劑的實例可以包括，但不限于甲醇、乙醇、苯甲醇、異丙醇、異戊醇、2-丙醇、1-戊醇、異丁醇、丁醇、十六烷基醇、月桂醇、壬醇和十一烷基醇，它們可以單獨使用或組合使用。基于所述清潔組合物的總重量，有機溶劑的量優(yōu)選為0.0001至10wt％。氫氧化銨類化合物可以以烷基化合物鍵合到氨基上的形式提供，其實例可以包括，但不限于氫氧化銨、四(癸基)氫氧化銨、四(2-羥乙基)氫氧化銨、四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、芐基三甲基氫氧化銨和三甲基乙烯基氫氧化銨，它們可以單獨使用或組合使用?；谇鍧嵔M合物的總重量，氫氧化銨類化合物的量優(yōu)選為0.0001至10wt％。基于清潔組合物的總重量，如果添加劑的量小于0.0001wt％，則從光刻膠圖案中除去缺陷的效果是微不足道的。另一方面，如果添加劑的量超過10wt％，則圖案可能塌陷。根據(jù)本發(fā)明，光刻用清潔組合物可以由i)0.0001至1wt％的由化學式1表示的化合物，ii)0.0001至1wt％的氫氧化銨類化合物，iii)0.0001至10wt％的醇化合物，以及iv)88至99.9997wt％的水組成。根據(jù)本發(fā)明的清潔組合物，可以是通常應用于使用顯影液形成光刻膠圖案的工藝中的一種。本發(fā)明的另一個方面涉及一種形成光刻膠圖案的方法，包括：(a)在半導體基板上涂布光刻膠以形成光刻膠膜；(b)使該光刻膠膜進行曝光和顯影，由此形成光刻膠圖案；以及(c)使用上述制備的清潔組合物清潔該光刻膠圖案。曝光工藝沒有特別的限制，但是優(yōu)選使用KrF(248nm)、ArF(193nm)、EUV(13nm)或電子束作為曝光源來進行。在本發(fā)明中，使用清潔組合物的清潔工藝在顯影工藝的最后階段進行，這樣有助于圖案的形成，從而增加加工余量。實施例通過以下實施例可以獲得對本發(fā)明更好的理解，所述實施例僅用來說明，而不應被解釋為限制本發(fā)明的范圍，這對本領域技術人員是顯而易見的。實施例1至3：清潔組合物的制備實施例1將0.01g的化學式1的化合物(其中R是H，x是12，y是7，z是0)、0.01g的四丁基氫氧化銨及1g的異丙醇與98.98g的去離子水混合，生成清潔組合物。實施例2將0.01g的化學式1的化合物(其中R是H，x是12，y是9，z是0)、0.01g的四丁基氫氧化銨及1g的異丙醇與98.98g的去離子水混合，生成清潔組合物。實施例3將0.01g的化學式1的化合物(其中R是H，x是12，y是9，z是1)、0.01g的四丁基氫氧化銨及1g的異丙醇與98.98g的去離子水混合，生成清潔組合物。實施例4將0.01g的化學式1的化合物(其中R是OH，x是12，y是9，z是0)、0.01g的四丁基氫氧化銨及1g的異丙醇與98.98g的去離子水混合，生成清潔組合物。測試實施例1至3：清潔組合物用于防止圖案塌陷的性能將實施例1至3的每種清潔組合物以足夠的量涂布在顯影的光刻膠微圖案上，然后旋轉該微圖案，之后使用CD-SEM(HITACH)觀察圖案的塌陷。結果如下表1和圖1中所示。通過使用CD-SEM可以看到圖案的塌陷。當圖案塌陷時，觀察到其在CD-SEM圖像中的呈現(xiàn)差。[表1]清潔組合物不使用清潔液實施例1實施例2實施例3全部圖案評價區(qū)域55555555圖案未塌陷區(qū)域612228如表1和圖1中顯而易見的，當使用根據(jù)本發(fā)明的清潔組合物時，防止了圖案的塌陷。測試實施例4和5：清潔組合物用于減少圖案缺陷的數(shù)量的性能將實施例2和4的每種清潔組合物以足夠的量涂布在顯影的光刻膠微圖案上，然后旋轉該微圖案，之后使用KLA系統(tǒng)(KLA制造)測量缺陷數(shù)量的減少。結果如下表2和圖2中所示。[表2]清潔組合物不使用清潔液實施例2實施例4橋接缺陷24412凝膠缺陷765彎曲缺陷502如表2和圖2中顯而易見的，與不使用清潔液時相比，當使用清潔液形成光刻膠圖案時，橋接缺陷、凝膠缺陷及彎曲缺陷的發(fā)生率降低。測試實施例6：清潔組合物用于減少缺孔缺陷的數(shù)量的性能將實施例2的清潔組合物以足夠的量涂布在顯影的光刻膠穿孔圖案上，然后旋轉該穿孔圖案，之后使用KLA系統(tǒng)(KLA制造)測量缺陷數(shù)量的減少。結果如下表3和圖3中所示。[表3]清潔組合物不使用清潔液實施例2缺孔缺陷320如表3和圖3中顯而易見的，當不使用清潔液時，缺孔缺陷的數(shù)量是32。當使用根據(jù)本發(fā)明的清潔組合物時，不產(chǎn)生缺孔缺陷。盡管如上所述詳細公開了本發(fā)明的具體實施方案，但是對于本領域技術人員顯而易見的是，這些描述僅是優(yōu)選的示例性實施方案而不解釋為限制本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的實質范圍將由所附的權利要求及其等同物來限定。當前第1頁1 2 3