[發明專利]圖形形成方法以及半導體裝置的制造方法

無效

• 申請號: 200910006588.0
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101521152A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 光岡一行;村松誠;巖下光秋
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/768;H01L21/311;G03F7/26
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明法涉及一種半導體制造工藝等所使用圖形的圖形形成方法，以及使用了該圖形形成方法的半導體裝置的制造方法。

背景技術

作為面向半導體的薄膜成膜技術，通常有涂布技術以及CVD、PVD技術等堆積技術。前者除了具有使用薄膜材料溶液覆蓋基板表面后，進行干燥、固化這樣的技術特性之外，忽視基板的微細凹凸而制作平坦表面的特性也優異。后者除了具有從基板表面形成薄膜的技術特性之外，一邊保持基板的凹凸一邊進行成膜的特性也優異。

作為利用了涂布技術的形成微細圖形方法公知有專利文獻1、2。

在專利文獻1中，記載了形成超過曝光極限的微細抗蝕劑脫落圖形的技術。在專利文獻1中，在利用涂布技術涂布抗蝕劑后，使用曝光技術對所涂布的抗蝕劑進行顯影而形成抗蝕圖形。并且，在所顯影的抗蝕圖形上涂布表面活性劑，在抗蝕圖形的表面上形成表面活性劑層。并且，在形成有表面活性劑層的抗蝕圖形上，涂布抗蝕圖形增厚材料，隔著表面活性劑層使該增厚材料與抗蝕圖形一體化，在抗蝕圖形的表面形成混合層而使抗蝕圖形增厚(例如參照段落0091)。之后，除去抗蝕圖形增厚材料中的不構成混合層的部分，由此形成超過曝光極限的微細抗蝕圖形。

在專利文獻2，也與專利文獻1同樣記載有形成超過曝光極限的微細抗蝕圖形的技術。在專利文獻2中，利用涂布技術涂布包含通過曝光而產生酸的材料的抗蝕劑，使用曝光技術來對所涂布的抗蝕劑進行顯影而形成包含產生酸的材料的抗蝕圖形。并且，在該抗蝕圖形上涂布包含因酸的存在而進行交聯的材料的抗蝕劑，通過加熱或曝光在上述抗蝕圖形上產生酸，通過界面上產生的交聯層覆蓋上述抗蝕圖形，而使上述抗蝕圖形增粗。之后，除去包含因酸的存在而進行交聯的材料的抗蝕劑當中的未形成交聯層的部分，由此形成超過曝光極限的微細抗蝕圖形。

專利文獻1：日本特開2004-191465號公報

專利文獻2：日本特開平10-73927號公報

發明內容

發明要解決的問題

專利文獻1、2公開的均是形成超過曝光極限的微細抗蝕圖形的技術。因此，使抗蝕圖形增厚或增粗。專利文獻1、2并沒有實現與成膜有關的低成本化、高生產率的目的。

與堆積技術相比，涂布技術具有低成本且高生產率的優點。但是，涂布技術無法如堆積技術那樣一邊保持基板的凹凸一邊形成保形的膜。由于膜的原料具有流動性，若基板形成凹形狀則膜的原料優先填入到凹部中，若基板形成有凸形狀則膜的原料填入到凸部的周圍直到使其變平坦，而無法在凸部上成膜。

用于解決問題的方案

本發明目的在于提供一種如下所述的圖形形成方法以及利用了該圖形形成方法的半導體裝置的制造方法，即，一邊保持基板的凹凸，一邊以比堆積技術低的成本及高生產率形成保形(conformal)的膜且形成圖形。

為了解決上述課題，本發明的第1技術方案的圖形形成方法包括以下工序：在具有凹凸的基底層上沿著該基底層的凹凸形成催化劑膜的工序；在上述催化劑膜上涂布流動性材料而形成涂布膜的工序；使上述涂布膜沿著上述催化劑膜進行反應，在上述涂布膜內形成不溶解于溶劑的不溶化層的工序；以及使用上述溶劑除去上述涂布膜的未反應部分而殘留下上述不溶化層的工序。

本發明的第2技術方案的半導體裝置的制造方法使用了上述第1技術方案的圖形形成方法，在上述基底層上的具有凹凸的犧牲膜圖形上形成上述不溶化層，對上述不溶化層進行蝕刻，使上述犧牲膜圖形的頂部從上述不溶化層的頂部露出，從上述露出的犧牲膜圖形的頂部將上述犧牲膜圖形除去，殘留下上述不溶化層，將上述不溶化層用作掩膜來對上述基底層進行蝕刻，將上述基底層加工成規定圖形。

發明的效果

根據本發明，能提供一種一邊保持基板的凹凸，一邊以比堆積技術低的成本以及高生產率來形成保形的膜并形成圖形的圖形形成方法以及利用了該圖形形成方法的半導體裝置的制造方法。

附圖說明

圖1是表示第1實施方式的一實例的圖形形成方法的剖視圖。

圖2是表示第1實施方式的另一實例的圖形形成方法的剖視圖。

圖3的A是表示利用第1實施方式的圖形形成方法而形成的圖形的實例的附圖代用照片；圖3的B是表示圖3的A所示的截面的復印圖。

圖4是表示第2實施方式的催化劑與流動性材料的組合實例的圖。