[发明专利]抗蚀剂的品质管理方法及得到抗蚀剂的品质预测模型的方法

说明书

本发明的目的在于提供一种用于抗蚀剂的品质管理及探明不良产生时的早期原因的简便的经机械化的解析方法。本发明提供一种抗蚀剂的品质管理方法，其特征在于，包括：(1)对抗蚀剂进行前处理，得到分析样本的工序；(2)将所述分析样本供于机器分析，得到分析结果的工序；(3)将所述分析结果变换为数值数据，进行多变量解析的工序；以及(4)由得到的解析结果对品质进行管理的工序。

技术领域

本发明涉及抗蚀剂的品质管理方法及得到抗蚀剂的品质预测模型的方法。更详细而言，涉及基于抗蚀剂的构成物质或杂质的机器分析的品质管理方法、及得到抗蚀剂的品质预测模型的方法。

背景技术

近年来，随着LSI的高集成化与高速化，在要求图案规则(pattern rule)的细微化的同时，对用于制造它们的抗蚀剂也要求高品质的稳定性。

抗蚀剂(光致抗蚀剂)是指用于作为制作半导体装置、液晶装置等各种电子装置中的细微电路图案的工序之一的光刻工序的材料，含有感光性的化合物。在涂布于基板上的抗蚀剂膜上，对描绘于光掩膜上的电路图案进行曝光，在抗蚀剂膜上产生感光部分与未曝光部分。在感光部分，通过感光性化合物而引起化学反应，对后续显影工序中使用的显影液的溶解性发生变化。通过去除抗蚀剂膜的显影液可溶部，掩膜的电路图案被转印至基板上。进一步，通过重复工序，可得到描绘有图案的基板。

作为最尖端的细微化技术，正在进行基于双重图案化(SADP)的20nm节点左右的装置的量产，所述双重图案化中，在ArF平板印刷的图案的两侧的侧壁形成膜，并以线宽为一半的形式由一个图案形成两个图案。虽然重复两次SADP的SAQP为次世代的10nm节点的细微加工技术的候补，但被指出多次重复通过CVD形成侧壁膜与通过干法蚀刻的加工的该程序价格非常高昂。波长13.5nm的极端紫外线(EUV)平版印刷可以通过一次曝光形成10nm左右尺寸的图案，其面向实用化的开发正在不断加速。

在线宽为数十nm以下的图案形成方法的常用技术化进程中，对于抗蚀剂材料要求极精密的组成管理或杂质管理。例如，在原本不会混入的微量的杂质或金属杂质的含量较高时，在图案形成过程中引起缺陷，因此对于它们的管理强化受到了重视。

对于微量杂质混入的主要原因，认为有对制造设备的清洁度的管理不足，或来自构成抗蚀剂的基础聚合物、光产酸剂(PAG)、溶剂等构成原材料的情况。因此，在制造抗蚀剂材料时，对超过一般的化学合成品制造的管理等级的极严格的设备环境、制造工序条件进行管理，关于各原材料则对每批次以无限减小以纯度为首的品质不均的方式进行管理。

以往的抗蚀剂品质管理方法中使用光刻工序。方法一为：在制备抗蚀剂溶液后，涂布在基板上，将描绘在光掩膜上的电路图案转印至抗蚀剂膜后，使用扫描型电子显微镜等检查是否得到了所需的线宽，由此进行线宽管理。此外，方法二为：在制备抗蚀剂溶液后，涂布在基板上，使用晶圆表面检查装置等进行异物检查，例如进行基于微量杂质的异物管理。方法三为：在制备抗蚀剂溶液后，涂布在基板上，将描绘在光掩膜上的电路图案转印至抗蚀剂膜后，使用明视野检查装置等，例如对微量杂质造成的微小图案缺陷进行检查，进行基板上的缺陷密度的管理。

然而，在如上所述的方法中，包括将抗蚀剂涂布在基板上的工序，没有对制备的抗蚀剂组合物进行直接分析的方法，因此不仅未必反映抗蚀剂本身的品质，而且方法也不能说得上简便。

另一方面，近年来使用以将化学信息量最大化为目标的方法的解析得到活用，也提出了一种在抗蚀剂聚合物中使用多变量解析从而进行特性评价的方法，所述化学信息量为适用被称为多变量解析或化学计量学的数学或统计学的方法，由通过各种测定得到的光谱或色谱图等化学数据中得到的(专利文献1)。

然而，专利文献1中记载的方法中，对象被限制为抗蚀剂聚合物，无法仅通过该方法对制备的抗蚀剂组合物的品质进行管理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5811848号公报