微细图案形成材料及利用该材料的半导体装置之制造方法

摘要

【课题】 在用曝光形成抗蚀剂图案过程中，有取决于波长的微细化极限，有必要超越这个极限。【解决方法】 在供给酸基底抗蚀剂图案上，覆盖接受酸的供给、进行架桥的边缘黏附材料，在这边缘黏附材料上添加规定量的弱酸或添加加热分解生成酸的化合物。加热使来自基底抗蚀剂图案中边缘黏附材料中的酸移动，形成在介面生成的架桥层，作为基底的抗蚀剂图案的覆盖层，使抗蚀剂固案变粗。采用这种方法，抗蚀剂的孔径缩小、分离宽度缩小。

主权项

1.一种微细图案形成材料,其特征为,以水溶性树脂的一种或前述水溶性树脂二种以上的混合物,或者前述水溶性树脂二种以上的共聚物作为主成分,添加确定量的弱酸;以水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为溶媒进行溶解,供给酸在第一抗蚀剂图案上形成的,由从第一抗蚀剂图案的酸在和前述第一抗蚀剂相接部分产生架桥反应,形成架桥膜;而非架桥部分则用水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为显像液除去。2.一种微细图案形成材料,其特征为,以水溶性架桥剂的一种和前述水溶性架桥剂的二种以上的混合物作为主成分;添加确定量的弱酸,以水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为溶媒进行溶解,供给酸在第一抗蚀剂图案上形成的,由从前述第一抗蚀剂图案的酸在和前述第一抗蚀剂图案相接部分产生架桥反应,形成架桥膜;而非架桥部分则用水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为显像液除去。3.一种微细图案形成材料,其特征为,以水溶性树脂一种或二种以上和水溶性架桥剂的一种或二种以上的混合物作为主成分;添加确定量的弱酸;以水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为溶媒进行溶解;供给酸在第一抗蚀剂图案上形成的,由从第一抗蚀剂图案的酸在和前述第一抗蚀剂图案相接部分产生架桥反应,形成架桥膜;而非架桥部分则用水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为显像液除去。4.如申请专利范围第1至3项中任一项之微细图案形成材料,其中,以适量使用PH3以上的弱酸作为上述弱酸。5.如申请专利范围第1至3项中任一项之微细图案形成材料,其中,以利用醋酸等烷基羧酸系、安息香酸等芳香族羧酸系的酸作为上述弱酸。6.一种微细图案形成材料,其特征为,以水溶性树脂一种或前述水溶性树脂二种以上的混合物或者前述水溶性树脂二种以上生成的共聚物作为主成分;添加热分解生成酸的化合物;以水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为溶媒进行溶解;供给酸在第一抗蚀剂图案上形成的,由从第一抗蚀剂图案的酸在与第一抗蚀剂图案相接部分产生架桥反应,形成架桥膜;而非架桥部分水则用或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为显像液除去。7.一种微细图案形成材料,其特征为,以水溶性架桥剂的一种或前述水溶性架桥剂的二种以上的混合物作为主成分;添加热分解生成酸的化合物;以水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为溶媒进行溶解,供给酸在第一抗蚀剂图案上生成的,由从第一抗蚀剂图案的酸在和第一抗蚀剂图案相接部分产生架桥反应,形成架桥膜;而非架桥部分则用水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为显像液除去。8.一种微细图案形成材料,其特征为,以水溶性树脂的一种或二种以上和水溶性架桥剂一种或二种以上混合物作为主成分;添加热分解生成酸的化合物;以水或者水和水溶性后继溶剂的混合溶剂作为溶媒进行溶解;供给酸在第一抗蚀剂图案上生成的;由从第一抗蚀剂图案的酸在和第一抗蚀剂图案相接部分产生架桥反应,形成架桥膜;而非架桥部分则用水或者水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为显像液除去。9.如申请专利范围第6至8项中任一项之微细图案形成材料,其中,使用使其产生酸的含有逆向阴离子的重氮盐作为上述热分解产生酸的化合物。10.如申请专利范围第9项之微细图案形成材料,其中,利用烷基磺酸系、芳香族磺酸系的阴离子作为上述逆向阴离子。11.一种微细图案形成材料,其特征为,以主链上有乙烯构造的水溶性高分子,和在酸的催化下产生架桥反应的、有烷氧基甲基氨基的架桥剂二成分作为主成分构成;添加确定量的弱酸;在纯水或者纯水和水溶性有机溶剂的混合溶剂中溶解;在供酸的时候,形成架桥膜。12.一种微细图案形成材料,其特征为,以主链上有乙烯构造的水溶性高分子,和在酸的催化下产生架桥反应的有烷氧基甲基氨基架桥剂的二成分作为主成分构成;添加热分解生成酸的化合物,在纯水或者纯水和水溶性有机溶剂的混合溶剂中溶解;在供酸的时候,形成架桥膜。13.如申请专利范围第11或12项之微细图案形成材料,其中,使用聚乙烯缩乙醛、聚乙烯咯烷酮、聚乙烯醇、聚氮丙啶、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺中一种或者二种以上的混合物作为上述水溶性高分子。14.如申请专利范围第11或12项之微细图案形成材料,其中,单独或混合使用以三聚氰酸胺衍生物、尿素衍生物作为骨架的、有烷氧基甲基氨基架桥剂作为前述的架桥剂。15.一种半导体装置之制造方法,其特征为,含有在第一抗蚀剂半导体基板上供给酸形成第一抗蚀剂图案步骤;在前述第一抗蚀剂图案上用如申请专利范围第1至14项中任一项记载微细图案形成材料形成第二层步骤;由前述第一抗蚀剂图案的供给酸在第二层和前述第一抗蚀剂图案相接部分形成架桥膜的处理步骤;将所述第二层的非架桥部分剥离,形成第二抗蚀剂图案的步骤;以及将第二抗蚀剂图案作为罩幕蚀刻的前述半导体基板步骤。图式简单说明:第一图(a)-第一图(c)说明本发明实施形态1抗蚀剂图案形成方法的罩幕图案图。第二图(a)-第二图(e)说明本发明实施形态1抗蚀剂图案形成方法步骤流程图。第三图本发明实施形态1抗蚀剂图案形成方法中适用的水溶性树脂组成物的示例图。第四图本发明实施形态1抗蚀剂图案形成方法中适用的水溶性架桥剂的示例图。第五图本发明实施形态2抗蚀剂图案形成方法中采用的酸产生化合物的示例图。