專(zhuān)利名稱：抗蝕圖改善材料、抗蝕圖形成方法和半導(dǎo)體裝置制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中所討論的實(shí)施方式涉及抗蝕圖改善材料、抗蝕圖的形成方法和半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
為了進(jìn)一步改善如大規(guī)模集成電路(LSI)等的半導(dǎo)體的集成度，需要在制造半導(dǎo)體時(shí)形成更為精細(xì)的圖案，目如最小的圖案尺寸為IOOnm以下。在半導(dǎo)體裝置中形成如此精細(xì)的圖案已通過(guò)縮短曝光裝置的光源的光的波長(zhǎng)和改善抗蝕材料而得以實(shí)現(xiàn)。目前，已經(jīng)通過(guò)液體浸沒(méi)式光刻法來(lái)實(shí)施精細(xì)圖案的形成，其中采用發(fā)射波長(zhǎng)為193nm的氟化氬(ArF)準(zhǔn)分子激光的光源介由水來(lái)進(jìn)行曝光，對(duì)于作為用于光刻法的抗蝕材料,也已開(kāi)發(fā)了使用丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂作為基本成分的各種ArF抗蝕材料。 此外，作為下一代的光刻技術(shù)，已經(jīng)研究了使用波長(zhǎng)為13. 5nm的軟X射線作為光源的遠(yuǎn)紫外(EUV)光刻法，因而顯而易見(jiàn)的是圖案的尺寸在今后將不斷減小，例如30nm以下。伴隨上述的圖案尺寸減小，抗蝕圖的抗蝕圖線寬的不均一性，S卩，線寬粗糙度 (LWR)變得更為顯著，這可能會(huì)對(duì)所得到的裝置的性能造成有害的影響。為了解決上述問(wèn)題，還嘗試優(yōu)化所用的曝光裝置和抗蝕材料。然而，并未獲得令人滿意的結(jié)果。此外，為了改善曝光裝置和抗蝕材料還耗費(fèi)了大量的費(fèi)用和時(shí)間。因此，在工藝條件方面研究并提供了各種解決對(duì)策。例如，公開(kāi)了一種改善LWR的方法，在該方法中，在顯影過(guò)程后進(jìn)行的漂洗過(guò)程中用含有離子表面活性劑的水溶液處理抗蝕圖，從而在減少因顯影過(guò)程造成的缺陷(包括殘余物以及圖案的變形等的缺陷)的同時(shí)溶解抗蝕圖的凹凸(日本特開(kāi)2007-213013號(hào)公報(bào))。此外，在日本特開(kāi)2010-49247號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了另一種方法，在該方法中，將添加有含羧基的低分子酸性化合物的有機(jī)涂布材料涂布至已顯影的抗蝕圖，隨后剝離該涂布材料，由此在使抗蝕圖微細(xì)化的同時(shí)改善LWR(參見(jiàn)日本特開(kāi)2010-49247號(hào)公報(bào))。不過(guò)，以上的方法皆存在的問(wèn)題是，因?yàn)橥ㄟ^(guò)處理來(lái)移除抗蝕圖的表面而實(shí)現(xiàn)LWR 的改善，所以無(wú)法獲得所希望的抗蝕圖尺寸。而且，這些方法還存在LWR可能惡化的問(wèn)題。本發(fā)明人公開(kāi)了一種抗蝕圖增厚材料，該材料通過(guò)使抗蝕圖膨脹(增厚)而使得能夠進(jìn)行精細(xì)加工(日本特許第3633595號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2006-259692號(hào)公報(bào))。不過(guò)，在使用這種抗蝕圖增厚材料對(duì)抗蝕圖進(jìn)行增厚處理的情況中，抗蝕圖的尺寸變化很大。因此，這不適合于改善LWR的材料，理想的是其可改善抗蝕圖的LWR卻不會(huì)引起抗蝕圖尺寸不必要的變化。因此，目前需要提供能夠改善抗蝕圖的LWR卻不會(huì)引起抗蝕圖尺寸不必要的變化的抗蝕圖改善材料、抗蝕圖的形成方法和半導(dǎo)體裝置的制造方法
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種抗蝕圖改善材料、抗蝕圖的形成方法和半導(dǎo)體裝置的制造方法，它們能夠改善抗蝕圖的LWR卻不會(huì)引起抗蝕圖尺寸不必要的變化。所公開(kāi)的抗蝕圖改善材料包含由以下通式(I)表示的化合物、或由以下通式(2) 表示的化合物、或上述兩種化合物；和水
權(quán)利要求
1. 一種抗蝕圖改善材料，所述抗蝕圖改善材料包含由以下通式(丨)表示的化合物、或由以下通式^表示的化合物、或上述兩種化合物；禾口水
2.如權(quán)利要求1所述的材料，其中，由通式^中的(；擬㈣表示的烷基是支化烷基。
3.如權(quán)利要求1所述的材料，所述材料還包含水溶性樹(shù)脂。
4.如權(quán)利要求3所述的材料，其中，所述水溶性樹(shù)脂是選自由聚乙烯醇、聚乙烯醇縮 醛、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮和至少在一部分中含有任一種前述樹(shù)脂的樹(shù)脂組成 的組中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的材料，所述材料還包含水溶性化合物，所述水溶性化合物含有 芳香基，并具有200以下的分子量。
6.如權(quán)利要求5所述的材料，其中，含有芳香基并具有200以下的分子量的所述水溶性 化合物是選自由扁桃酸、苯丙氨酸、苯甘氨酸、乳酸苯酯、2-羥基芐醇、3-羥基芐醇和4-羥 基芐醇組成的組中的至少一種。
7. 一種用于形成抗蝕圖的方法，所述方法包括在形成抗蝕圖之后，涂布抗蝕圖改善材料以覆蓋所述抗蝕圖的表面，其中，所述抗蝕圖改善材料包含由以下通式(丨)表示的化合物、或由以下通式^表示的化合物、或上述兩種化合物；禾口水
8.如權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括用含有純水的漂洗液漂洗其表面已經(jīng)覆蓋有所述抗蝕圖改善材料的所述抗蝕圖。
9.一種用于制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括在加工面上形成抗蝕圖之后，涂布抗蝕圖改善材料以覆蓋所述抗蝕圖的表面，由此改善所述抗蝕圖；和使用經(jīng)改善的所述抗蝕圖作為掩模來(lái)刻蝕所述加工面，從而使所述加工面圖案化，其中，所述抗蝕圖改善材料包含由以下通式(I)表示的化合物、或由以下通式(2)表示的化合物、或上述兩種化合物；和水
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述加工面是介電常數(shù)為2. 7以下的層間絕緣材 料的表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及抗蝕圖改善材料、抗蝕圖形成方法和半導(dǎo)體裝置制造方法。本發(fā)明提供一種抗蝕圖改善材料，所述材料包含由以下通式(1)表示的化合物、或由以下通式(2)表示的化合物、或上述兩種化合物；和水，在通式(1)中，R1和R2各自獨(dú)立地為氫原子或C1～C3烷基；m是1～3的整數(shù)；n是3～30的整數(shù)；在通式(2)中，p是8～20的整數(shù)；q是3～30的整數(shù)；r是1～8的整數(shù)。通式(1)通式(2)
文檔編號(hào)H01L21/312GK102540710SQ201110314398
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者小澤美和, 野崎耕司 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社