[發明專利]半導體裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201780091245.1
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN110678960B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 上野貴寬;玉田尚久;北川寬士
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F7/26;G03F7/40
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

為了抑制缺陷等的發生等并縮小電極圖案的尺寸，半導體裝置的制造方法具有以下工序，即：在襯底(10)的上表面(11)涂敷抗蝕層；在抗蝕層形成開口部(13)；收縮劑涂敷工序，在抗蝕層(12)之上涂敷熱收縮的收縮劑，將開口部(13)填埋；收縮工序，通過加熱收縮劑使其熱收縮，從而將開口部(13)的寬度變窄；去除工序，在收縮工序之后去除收縮劑；金屬層形成工序，在去除工序后，在抗蝕層(12)之上和開口部(13)形成金屬層(18)；以及去除金屬層(18)中的位于抗蝕層(12)之上的部分和抗蝕層(12)，在收縮工序中，使得形成開口部(13)的抗蝕層(12)的側面形成在抗蝕層(12)的厚度方向的中央部朝向開口部(13)的中心部而凸出的曲面。

技術領域

本發明涉及半導體裝置的制造方法。

背景技術

在專利文獻1中，公開了具有比光致抗蝕層的分辨極限小的開口部的抗蝕圖案的形成方法。在該方法中，使形成了開口部的光致抗蝕層溶脹，使開口部的側壁部分成為倒錐狀。

專利文獻1：日本專利第3908213號公報

發明內容

一般而言，柵極電容的降低對晶體管的高性能化是有效的。因此，有時要求柵極頭尺寸的縮小化。這里，在基于剝離的柵極電極工藝中，在光致抗蝕層形成與柵極電極的尺寸對應的開口部。此時，有時由于光致抗蝕層的分辨極限，電極圖案的縮小化受到限制。

作為小于或等于光致抗蝕層的分辨極限的抗蝕圖案的形成方法，有時使用電子束曝光。但是，在電子束曝光中，通常一個一個地直接描繪抗蝕圖案。因此，與光學曝光相比，有可能生產量低，生產率下降。

另外，在專利文獻1的抗蝕圖案的形成方法中，有可能通過溶脹處理而使開口部的抗蝕層浮渣生長。因此，有可能在之后的工序中，無法去除圖案底部的抗蝕層殘渣。另外，在專利文獻1中，在開口部的端面，光致抗蝕層與溶脹膜發生化學反應，光致抗蝕層生長。此時，有可能由于溶脹處理的反復實施，開口部閉塞。

本發明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于得到能夠縮小電極圖案的尺寸的半導體裝置的制造方法。

本發明涉及的半導體裝置的制造方法具有以下工序，即：在襯底的上表面涂敷抗蝕層；在該抗蝕層形成開口部；收縮劑涂敷工序，在該抗蝕層之上涂敷熱收縮的收縮劑，將該開口部填埋；收縮工序，通過加熱該收縮劑使該收縮劑熱收縮，從而將該開口部的寬度變窄；去除工序，在該收縮工序之后去除該收縮劑；金屬層形成工序，在該去除工序之后，在該抗蝕層之上和該開口部形成金屬層；以及去除該金屬層中的位于該抗蝕層之上的部分和該抗蝕層，在該收縮工序中，形成該開口部的該抗蝕層的側面形成在該抗蝕層的厚度方向的中央部朝向該開口部的中心部而凸出的曲面，在該去除工序中，通過水洗處理而去除該收縮劑。

發明的效果

在本發明涉及的半導體裝置的制造方法中，通過由收縮劑的熱收縮而產生的應力使抗蝕層的開口部的寬度變窄。因此，能夠縮小電極圖案的尺寸。

附圖說明

圖1是表示實施方式1涉及的半導體裝置的制造方法的剖面圖。

圖2是表示在實施方式1中在抗蝕層形成了開口部的狀態的剖面圖。

圖3是對實施方式1的收縮劑涂敷工序進行說明的圖。

圖4是對實施方式1的收縮工序進行說明的圖。

圖5是對實施方式1的去除工序進行說明的圖。

圖6是對實施方式1的金屬層形成工序進行說明的圖。

圖7是表示在實施方式1中去除了抗蝕層的狀態的剖面圖。

圖8是表示第1對比例涉及的半導體裝置的制造方法的剖面圖。

圖9是表示在第1對比例中在抗蝕層之上設置了溶脹劑的狀態的剖面圖。