CN104062846A - 抗蚀剂组合物和半导体器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了抗蚀剂组合物和使用该抗蚀剂组合物的半导体器件的制造方法。所述抗蚀剂组合物包括：在存在酸的情况下引发交联的交联材料；包合物；和溶剂。所述制造方法包括如下步骤：使用第一抗蚀剂组合物在半导体基板上形成能够供给酸的第一抗蚀剂图案；通过涂布含有包合物、溶剂和在存在酸的情况下引发交联的交联材料的第二抗蚀剂组合物，在所述第一抗蚀剂图案上形成第二抗蚀剂层；通过使来自所述第一抗蚀剂图案的酸扩散进入所述第二抗蚀剂层，在所述第二抗蚀剂层中形成交联层；以及去除所述第二抗蚀剂层的未交联部分。根据本发明，能够使抗蚀剂图案的开口小型化。
Description
技术领域
本发明涉及在半导体元件的制造工艺中形成图案时能够减小抗蚀剂图案的开口尺寸的抗蚀剂组合物，以及使用该抗蚀剂组合物的半导体器件的制造方法。
背景技术
近年来，随着半导体元件变得越来越高度集成化，制造工艺所需的图案的尺寸变得越来越极度小型化。一般来说，通过利用光刻技术形成抗蚀剂图案并使用形成的抗蚀剂图案作为掩模，来生成微细图案或微细杂质分布。通过使用例如形成的抗蚀剂图案作为掩模对基底的各种类型的薄膜进行蚀刻，在基底上形成微细图案。此外，通过使用形成的抗蚀剂图案作为掩模在基底中进行离子注入来形成这样的微细杂质分布。
光刻技术在如上所述的微细图案的形成方面是非常重要的。光刻技术包括抗蚀剂的涂布、曝光和显影处理。主要通过将曝光波长变为短波长能够进行利用光刻技术的小型化。然而，短波长化具有技术限制并增大了制造成本，从而存在波长偏移的技术的限制。
为此，已经提出了微细抗蚀剂图案的如下形成方法，该方法克服了使用现有技术中的曝光的光刻技术的这样的限制（例如，专利文献JP2000-298356A）。在抗蚀剂图案的该形成方法中，通过对使用光刻技术生成的抗蚀剂图案进行额外的处理使抗蚀剂图案进一步小型化。
在上述方法中，首先，在使用光刻技术生成的抗蚀剂图案上涂布包含交联材料的抗蚀剂组合物，所述交联材料在存在酸的情况下导致交联。然后，存在于抗蚀剂图案的表面上的酸与交联材料发生交联反应。因此，在以光刻技术生成的抗蚀剂图案上形成交联层，从而能够使抗蚀剂图案进一步小型化。
发明内容
然而，在上述方法中，来自以光刻技术生成的抗蚀剂图案的酸的供给引发交联反应。因此，当来自抗蚀剂图案的酸与抗蚀剂组合物的结合不充分时，无法令人满意地形成交联层，并且开口的小型化程度不够。
如上所述，利用来自抗蚀剂图案的酸的供给由抗蚀剂组合物形成交联层的相关技术的这种小型化方法面临的问题在于难以实现令人满意的小型化。
在本发明中，期望提出一种能够使抗蚀剂图案的开口小型化的抗蚀剂组合物和半导体器件的制造方法。
根据本发明实施方式的抗蚀剂组合物包括：交联材料，所述交联材料在存在酸的情况下导致交联；包合物；以及溶剂。
此外，根据本发明实施方式的半导体器件的制造方法具有如下步骤：使用第一抗蚀剂组合物在半导体基板上形成能够供给酸的第一抗蚀剂图案。另外，所述方法具有如下步骤：通过涂布含有包合物、溶剂和在存在酸的情况下引发交联的交联材料的第二抗蚀剂组合物，在所述第一抗蚀剂图案上形成第二抗蚀剂层。此外，所述方法具有如下步骤：通过使酸从所述第一抗蚀剂图案扩散进入所述第二抗蚀剂层，在所述第二抗蚀剂层中形成交联层；以及去除所述第二抗蚀剂层的未交联部分。
在根据本发明实施方式的抗蚀剂组合物中，抗蚀剂图案中生成的酸被包含于包合物中。因此，由于包合物的存在，促进了酸与抗蚀剂组合物的结合，且足够用于交联材料的交联的数量的酸被引入抗蚀剂组合物。因此，在利用通过酸的供给来形成交联层的小型化方法中，能够形成更微细的开口图案。
因此，通过使用这样的抗蚀剂组合物，能够制造出使用微细开口图案的半导体器件。
根据本发明的实施例，能够提供使抗蚀剂图案的开口小型化的抗蚀剂组合物和半导体器件的制造方法。
附图说明
图1的A至图1的C是用于说明本发明的半导体器件的制造方法的实施例的工艺流程图；
图2的D至图2的F是用于说明本发明的半导体器件的制造方法的实施例的工艺流程图；且
图3的A至图3的C是实施例和比较例的抗蚀剂图案的样品的扫描电子显微镜（SEM）照片。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，使用相同的附图标记表示基本上具有相同作用和结构的结构元件，且省略对这些结构元件的重复说明。
在下文中，将说明用于实施本发明的典型实施例，然而，本发明不限于下面的示例。
注意，将以下面的顺序进行说明。
1.抗蚀剂组合物的实施方式
2.半导体器件的制造方法的实施方式
3.半导体器件的制造方法的实施例
1.抗蚀剂组合物的实施方式
在下文中，将说明抗蚀剂组合物的详细的实施方式。
在与通过使用曝光的光刻技术生成的抗蚀剂图案的侧壁相接触的部分中，抗蚀剂组合物形成新的抗蚀剂图案。以下，将抗蚀剂组合物说明为化学收缩材料并且将以使用曝光的光刻技术等生成的抗蚀剂图案说明为第一抗蚀剂图案。此外，将由抗蚀剂组合物（化学收缩材料）形成的新的抗蚀剂图案说明为第二抗蚀剂图案。
化学收缩材料包括包合物（inclusion compound）、溶剂和在存在酸的情况下引发交联的交联材料，该包合物在其与第一抗蚀剂图案的侧壁相接触的部分中能够包括从第一抗蚀剂图案供给来的酸。
在下文中，将按照溶剂、包合物和交联材料的顺序说明化学收缩材料的组成。
[溶剂]
形成第二抗蚀剂层的化学收缩材料在被涂布时不对第一抗蚀剂图案产生影响是期望的。这里所述的影响例如是第一抗蚀剂层的形状和特性等的变化，例如，第一抗蚀剂图案的溶解或溶胀。
因此，使用不造成第一抗蚀剂图案的溶解等的溶剂来涂布化学收缩材料。作为这样的溶剂，使用例如水、不对第一抗蚀剂图案产生影响的水溶性有机溶剂、水与水溶性有机溶剂的混合溶剂、或者一种有机溶剂或有机溶剂的混合物。
作为水溶性有机溶剂，能够使用例如乙醇、甲醇或异丙醇等醇类、γ-丁内酯、丙酮或N-甲基吡咯烷酮等。根据用作第二抗蚀剂组合物的材料的溶解特性，在不造成第一抗蚀剂图案溶解的范围内将这些材料混合。
此外，作为不对第一抗蚀剂图案产生影响的有机溶剂，例如，能够使用诸如乙醇、甲醇、异丙醇或二甲醚等醇基溶剂或醚基溶剂的一种或混合物。
[包合物]
对于化学收缩材料中包含的包合物，使用上述的能够在与第一抗蚀剂图案的侧壁相接触的部分中包含从第一抗蚀剂图案供给来的酸的化合物。第一抗蚀剂图案中生成的酸在其部分结构中具有疏水部。因此，由于化学收缩材料包括能够包含具有疏水部的酸的包合物，所以能够促进存在于第一抗蚀剂图案的侧壁上的酸扩散进入该化学收缩材料。
包含于化学收缩材料中的包合物必须能够溶于上述的诸如水、水溶性有机溶剂或有机溶剂等溶剂。作为能够溶于这样的溶剂的包合物，例如，以由下面的通式（1）表示的环糊精作为示例。
通式（1）示出了作为环糊精的示例的甲基-β-环糊精的结构。环糊精是具有由D-葡萄糖的一些分子通过α（1→4）糖苷键彼此键合而形成的环状结构的环状低聚糖的一种。例如，六个葡萄糖单元的环状键合被称为α-环糊精，七个葡萄糖单元的环状键合被称为β-环糊精，八个葡萄糖单元的环状键合被称为γ-环糊精。
环糊精的内部是疏水的而外部是亲水的。因此，环糊精自身是可溶于水的。此外，环糊精具有这样的特性：通过将仅溶于有机溶剂的疏水化合物并入到环中而具有水溶性。
[交联材料]
作为包含于化学收缩材料中的交联材料，使用一种或两种或多种交联树脂、一种或两种或多种交联剂、或者它们的混合物。特别地，当使用水或者水与水溶性有机溶剂的混合溶剂作为溶剂时，优选使用水溶性树脂和水溶性交联剂。
作为交联树脂，例如，能够使用聚乙烯醇缩醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚丙烯酸树脂、含恶唑啉的水溶性树脂、水性聚氨酯树脂、聚丙烯胺树脂、聚乙烯亚胺树脂、聚乙烯胺树脂、水溶性酚醛树脂、水溶性环氧树脂和苯乙烯-马来酸共聚物等中的一种或混合物。此外，作为交联剂，例如，能够使用诸如羟甲基三聚氰胺或甲氧基羟甲基三聚氰胺等三聚氰胺基交联剂、诸如甲氧基羟甲基脲或乙撑脲等脲基交联剂和诸如异氰酸盐、苯代三聚氰胺或甘脲等氨基交联剂等中的一种或混合物。
此外，除了上述的化合物，也能够使用下面所述的水溶性多元醇或水溶性环氧单体作为交联材料。
注意，所述交联材料不限于树脂和交联剂，且能够使用可溶于将使用的溶剂并引发与酸交联的交联剂以及具有交联基团的树脂。特别地，当使用水溶剂时，可以使用任何材料，只要该材料是可溶于水溶剂并引发与酸交联的水溶性交联剂和具有引发与酸交联的交联基团的水溶性树脂。
此外，当使用混合物作为交联材料时，可以利用要应用的第一抗蚀剂组合物或设定的反应条件等来设定最优的组合。
2.半导体器件的制造方法的实施方式
在下文中，将说明半导体器件的制造方法的详细实施方式。
图1的A至图1的C示出了使用上述抗蚀剂组合物的半导体器件的制造方法的工艺流程图。图1的A至图1的C是形成在基板上的结构的横截面图。注意，在下面的示例中，将说明适用于正性抗蚀剂的实施例，然而，实施例也能够适用于负性抗蚀剂。
[半导体器件的制造方法：第一步]
首先，如图1的A所示，在半导体基板11上形成由第一抗蚀剂组合物组成的第一抗蚀剂层12形成。在第一抗蚀剂层12的形成中，例如，使用旋涂法等。在将第一抗蚀剂组合物旋涂在半导体基板11上之后，以大约70℃至120℃的温度对基板加热大约一分钟以使溶剂蒸发，从而形成第一抗蚀剂层12。第一抗蚀剂层12的厚度例如是大约0.04μm至5μm。
接着，为了利用第一抗蚀剂组合物形成图案，借助具有被转印的形状的光掩模，使用活性能量射线照射第一抗蚀剂层12（在下文中，这样的处理将被称为“曝光”）。例如使用g-射线、i-射线、KrF（氟化氪）激光、ArF（氟化氩）激光、F2激光、EUV（远紫外）光、X-射线和电子射线等作为上述活性能量射线。注意，当使用电子射线时，在不适用光掩模的情况下使用电子射线对第一抗蚀剂层12进行扫描。
第一抗蚀剂组合物的结构和组成没有特别的限制，且可以是任何的结构和组成，只要第一抗蚀剂组合物包含从活性能量射线的照射中生成酸的成分即可。或者，也能够使用已经含有酸的第一抗蚀剂组合物。
例如，以这样的抗蚀剂组合物作为具体的示例：其中，具有保护基的酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯树脂和丙烯酸树脂等包含鎓盐基光酸生成剂。注意，如有必要，也可以包括用于中和生成的一部分酸的碱性物质。此外，作为预先包含于第一抗蚀剂组合物中的酸，优选诸如羧酸等具有低分子量的有机酸。这样的组成是一般的化学放大型抗蚀剂的组成，但是不限于此。
在进行曝光之后，如有必要，对第一抗蚀剂层12进行加热处理，即，PEB（曝光后烘烤）处理。加热处理的温度例如是大约60℃至145℃且其持续时间是大约1分钟。由于这样的处理，增强了抗蚀剂的灵敏度和分辨率特性。
接着，使用例如TMAH（四甲基氢氧化铵）的水溶液（具有0.01至4质量%的浓度）进行显影以去除第一抗蚀剂层12的被活性能量射线照射的被照射部分。这样，如图1的B所示地形成了预定的第一抗蚀剂图案13。
注意，在显影之后，如有必要，可以对一部分抗蚀剂图案或整个抗蚀剂图案再次进行曝光处理以在第一抗蚀剂图案13中生成更多的酸。此外，可以在曝光处理后再次进行加热处理。
在一般的化学放大型抗蚀剂的情况下，在被曝光的部分中生成了来源于光酸生成剂的酸。然后，由于生成的酸的催化反应，使树脂（是第一抗蚀剂层的主要成分）中的保护基脱保护化，从而生成诸如羧酸等有机酸。诸如TMAH（四甲基氢氧化铵）的水溶液等碱性显影剂容易使生成有机酸的部分溶解。因此，被曝光的部分被显影剂溶解并且随后剩余的部分形成抗蚀剂图案。
此外，在第一抗蚀剂图案13的侧壁部，因具有特定强度的光的照射生成了微量的酸。此外，所述微量的酸也使侧壁部的树脂成分脱保护化，然而，因为脱保护化的程度不够，所以这些部分不被碱性显影剂溶解，而是保持为第一抗蚀剂图案13。
因此，当第一抗蚀剂组合物是一般的化学放大型抗蚀剂时，如图1的B所示，在第一抗蚀剂图案13的侧壁上不均匀地存在有酸。注意，在附图中，不均匀地存在于第一抗蚀剂图案13的侧壁上的酸被表示为氢离子（H+）。
[半导体器件的制造工艺：第二步]
接着，如图1的C所示，使用旋涂法等将第二抗蚀剂组合物涂布在整个第一抗蚀剂图案13上以形成第二抗蚀剂层14。在下文中，必要时将第二抗蚀剂组合物称为化学收缩材料。在涂布了化学收缩材料之后，如有必要，可以用80℃至105℃的温度进行大约一分钟的加热处理以使溶剂蒸发。
在通过涂布化学收缩材料形成第二抗蚀剂层14之后，进行用于使包含于第一抗蚀剂图案中的酸扩散进入第二抗蚀剂层14的加热处理（这样的处理被称为混合烘烤处理）。混合烘烤处理的条件例如是70℃至150℃的温度且持续时间大约是一至两分钟。此外，优选120℃或更低。
通过混合烘烤处理，如图2的D所示，第一抗蚀剂图案13中的酸扩散进入由化学收缩材料组成的层。
由第一抗蚀剂图案13的光酸生成剂（PAG）生成的酸在其结构的一部分中具有疏水部。因此，上述酸的疏水部被包含于化学收缩材料中含有的包合物中。于是，如图2的E所示，来自第一抗蚀剂图案13的酸容易地扩散进入第二抗蚀剂层14。因此，由于化学收缩材料含有包合物，所以促进了从第一抗蚀剂图案13到化学收缩材料的酸的供给。
化学收缩材料含有在存在酸的情况下引发交联的交联材料。因此，在作为化学收缩材料的涂布层的第二抗蚀剂层14中，交联材料引发与上述来自第一抗蚀剂图案13的酸的交联反应。
此外，在化学收缩材料中含有的上述包合物中存在多个OH基。因此，包合物与交联材料发生了利用酸催化剂的脱水缩合反应，如下面的式子（2）所示。
在上面的式子（2）中，在存在酸催化剂（H+）的情况下在环糊精（CD）的OH基与具有OH基的交联材料之间发生了脱水缩合反应。因此，环糊精（CD）与交联材料合并成交联结构。
这样，因为包合物具有多个OH基，所以包合物与交联材料形成交联结构。
因此，当发生交联材料之间的交联反应以及交联材料与包合物之间的脱水缩合反应时，在第二抗蚀剂层14中形成了由交联材料和包合物组成的交联层。该交联层形成在与供给酸的第一抗蚀剂图案13的侧壁相接触的部分中。此外，形成有交联层的部分不溶于各种溶剂。
接着，使用不溶解第一抗蚀剂图案13的溶剂进行清洗。通过使用该溶剂进行清洗，溶解并去除了第二抗蚀剂层14的未交联部分。
使用水或者水与水溶性有机溶剂的混合溶剂，或者作为不溶解第一抗蚀剂图案13的溶剂的有机溶剂进行清洗。例如，使用这样的混合溶剂进行清洗：在该混合溶剂中，水与浓度在大约1至30质量%范围内的异丙醇混合。以这样的方式，通过溶解第二抗蚀剂层14的未交联部分，能够获得由化学收缩材料的交联层形成的并且使第一抗蚀剂图案13的开口变窄的第二抗蚀剂图案15。
通过上述的步骤，由交联材料与包合物形成交联层并且获得使第一抗蚀剂图案13的开口变窄的第二抗蚀剂图案15。此外，必要时，通过重复上述从图1的C至图2的F的步骤，能够形成化学收缩材料的另一交联层和使开口变窄的另一抗蚀剂图案。
此外，使用在上述从图1的A至图2的F的步骤中形成的第一抗蚀剂图案13和第二抗蚀剂图案15作为掩模，能够使用相关技术的方法制造半导体器件。通过例如使用抗蚀剂图案作为掩模对基底层进行蚀刻和使用抗蚀剂图案作为掩模进行离子注入等，能够制造出半导体器件。
在根据上述的本实施方式的半导体器件的制造方法中，因为第二抗蚀剂层含有包合物，所以足够量的酸能够从第一抗蚀剂图案供给至第二抗蚀剂层。因此，与使用被供给少量的酸从而使得难以小型化的化学收缩材料的相关技术的图案小型化方法不同，能够生成抗蚀剂图案的微细形状中的开口。因此，能够制造出形状或杂质分布比相关技术中更加微细的半导体器件。
3.半导体器件的制造方法的实施例
在下文中，将使用如下的实施例详细说明本发明：在本实施例中使用第二抗蚀剂组合物（化学收缩材料）实际生成抗蚀剂图案。注意，在下面提供的实施例中，在半导体器件的制造中仅形成抗蚀剂图案并且对形成的抗蚀剂图案的开口的形状的小型化进行比较。
[实施例1]
（第一抗蚀剂图案的形成）
首先，在形成实施例的第二抗蚀剂图案之前，生成第一抗蚀剂图案。在第一抗蚀剂图案上，形成实施例和比较例的第二抗蚀剂图案以用于比较和评价。
使用P3593（东京应化工业株式会社(Tokyo Ohka Kogyo Co.,Ltd)制造的用于KrF光刻的抗蚀剂，即，化学增强准分子抗蚀剂）作为第一抗蚀剂组合物形成抗蚀剂图案。
首先，利用旋涂法在硅晶圆上形成1.1μm厚度的第一抗蚀剂组合物。然后，以100℃的温度进行60秒用于蒸发溶剂的预烘烤处理，从而形成第一抗蚀剂层。为了形成第一抗蚀剂层，使用SOKUDO株式会社制造的涂布-显影器。
接着，通过使用佳能公司制造的曝光系统，在NA（数值孔径）为0.55且σ为0.5的常规照明（conventional illumination）中，用具有248nm波长的KrF（氟化氪）准分子激光束照射形成的第一抗蚀剂层，以此进行曝光。
在对第一抗蚀剂层进行曝光之后，使用涂布-显影器以110℃的温度进行60秒的PEB处理。
接着，在使用2.38质量%的TMAH水溶液以桨式显影（paddledevelopment）方式对第一抗蚀剂层进行显影之后，以100℃的温度进行90秒的加热处理。从而，生成了具有1.1μm节距的线-和-空间图案形式的第一抗蚀剂图案。获得的第一抗蚀剂图案的空间宽度（开口的宽度）是0.5μm且抗蚀剂宽度是0.6μm。
（第二抗蚀剂组合物的制备）
接着，制备第二抗蚀剂组合物。
首先，使用1L的量瓶，将100g的纯净水添加至100g的具有20质量%的聚乙烯醇缩醛树脂（积水化学株式会社(Sekisui Chemical Co.,Ltd.)制造的S-LEC KW3和KW1）的溶液，在室温下搅拌混合六个小时，从而获得具有10质量%的聚乙烯醇缩醛树脂的水溶液。
此外，将860g的纯净水和40g的异丙醇（IPA）与100g的甲氧基羟甲基三聚氰胺（三井氨基氰会社(Mitsui Cyanamid Ltd.)制造的Cymel370）混合，然后在室温下搅拌混合物六个小时，从而获得具有大约10质量%的甲氧基羟甲基三聚氰胺的水溶液。
接着，将制备出的200g的具有10质量%的聚乙烯醇缩醛树脂的水溶液与40g的具有大约10质量%的甲氧基羟甲基三聚氰胺的水溶液在室温下搅拌混合六个小时。因此，制备出如下的混合水溶液：其中，甲氧基羟甲基三聚氰胺相对于聚乙烯醇缩醛树脂的浓度为20质量%。
接着，作为包合物，将0.1质量%的甲基-β-环糊精（MβCD）添加至根据上述方法制备的如下的混合水溶液：其中，甲氧基羟甲基三聚氰胺相对于聚乙烯醇缩醛树脂的浓度为20质量%。然后，将得到的溶液设定为实施例1的第二抗蚀剂组合物（化学收缩材料）。
（第二抗蚀剂图案的形成）
利用旋涂法将实施例1的制备出的第二抗蚀剂组合物涂布在使用化学增强准分子抗蚀剂形成的第一抗蚀剂图案上。旋转涂布中的旋转次数是3000rpm且持续时间是30秒。在旋转涂布之后，在100℃的温度下60秒的加热处理来蒸发溶剂（水）。接着，在100℃的温度下进行两分钟的混合烘烤处理，然后用水对图案进行30秒的清洗。
通过上面的步骤，形成实施例1的第二抗蚀剂图案。
（比较例1）
除了不添加包合物，使用与上述实施例1中相同的方法生成另一第二抗蚀剂组合物（化学收缩材料），从而形成比较例1的另一第二抗蚀剂图案。
[结果]
对于比较例1和上述实施例1的结果，测量抗蚀剂图案的开口的间距。图3的A至图3的C示出了第二抗蚀剂图案的形成之前和之后的第一抗蚀剂图案的SEM照片。关于抗蚀剂图案的SEM观察，使用由日立高新技术公司（Hitachi High-Technologies Corporation）制造的SEM设备S3400。
图3的A示出了使用化学收缩材料处理之后的实施例1的抗蚀剂图案。此外，图3的B示出了使用不添加包合物的化学收缩材料处理之后的比较例1的抗蚀剂图案。图3的C示出了使用化学收缩材料处理之前的参考例的抗蚀剂图案。注意，在图3的A至图3的C中，暗的部分表示抗蚀剂层，而明亮的部分表示抗蚀剂图案的开口。
与图3的C中所示的第一抗蚀剂图案相比，在图3的A所示的实施例1的抗蚀剂图案和图3的B所示的比较例1的抗蚀剂图案中，抗蚀剂部的线宽增厚且开口的宽度相应地变窄。
此外，图3的A所示的实施例1的抗蚀剂图案与图3的B所示的比较例1的抗蚀剂图案相比，抗蚀剂部的线宽明显更大且抗蚀剂图案的开口更加微细。
在第二抗蚀剂图案形成之前的第一抗蚀剂图案的开口具有0.50μm的间距。
另一方面，在实施例1的第二抗蚀剂图案形成之后的抗蚀剂图案的开口具有0.34μm的间距。因此，由实施例1的第二抗蚀剂图案造成的开口朝向抗蚀剂图案两侧的收缩量总共是160nm。
此外，形成有比较例1的第二抗蚀剂图案的抗蚀剂图案的开口具有0.42μm的间距。因此，由比较例1的第二抗蚀剂图案造成的开口朝向抗蚀剂图案两侧的收缩量总共是80nm。
因此，与比较例1的收缩量相比，实施例1的第二抗蚀剂图案可以获得更大的收缩量。
因此，因为第二抗蚀剂组合物包含包合物，所以与相关技术的化学收缩材料相比，能够形成足够厚的第二抗蚀剂图案。因此，能够生成比相关技术中更加微细的抗蚀剂图案的开口形状。
如上所述，通过使用起到第二抗蚀剂层的作用的、包含具有包合物的化合物的化学收缩材料，能够制造出具有比相关技术中更加微细的形状或杂质分布的半导体器件。
注意，在上述实施方式中，尽管已经说明了第二抗蚀剂图案形成在第一抗蚀剂图案的侧壁上的实施例，但是形成有第二抗蚀剂图案的部分没有特别的限制。例如，第二抗蚀剂图案也能够形成于第一抗蚀剂图案的上部。
注意，本发明不限于上述实施方式中所述的构造，并且能够在不背离本发明的构成的范围内做出各种改变和修改。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
此外，本发明也可以如下构造。
（1）一种抗蚀剂组合物，其包括：
交联材料，所述交联材料在存在酸的情况下导致交联；
包合物；和
溶剂。
（2）根据（1）所述的抗蚀剂组合物，其中，所述包合物是环糊精衍生物。
（3）根据（1）或（2）所述的抗蚀剂组合物，其中，所述溶剂是水或者水与水溶性有机溶剂的混合溶剂。
（4）根据（1）至（3）中任一项所述的抗蚀剂组合物，其中，所述交联材料是从水溶性交联剂和水溶性交联树脂中选择的至少一种或多种。
（5）一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：
使用第一抗蚀剂组合物在半导体基板上形成能够供给酸的第一抗蚀剂图案；
通过使用在（1）至（3）中任一项所述的抗蚀剂组合物进行涂布，在所述第一抗蚀剂图案上形成第二抗蚀剂层；
通过使酸从所述第一抗蚀剂图案扩散进入所述第二抗蚀剂层，在所述第二抗蚀剂层中形成交联层；并且
去除所述第二抗蚀剂层的未交联部分。
（6）根据（5）所述的半导体器件的制造方法，其中，在在所述第二抗蚀剂层中形成交联结构的步骤中，通过以70℃至150℃的温度进行加热使酸扩散进入所述第二抗蚀剂层。
相关申请的交叉参考
本申请主张享有于2013年3月18日提交的日本优先权专利申请JP2013-054934的优先权，并将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
Claims (6)
1.一种抗蚀剂组合物，其包括：
交联材料，所述交联材料在存在酸的情况下导致交联；
包合物；和
溶剂。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂组合物，其中，所述包合物是环糊精衍生物。
3.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂组合物，其中，所述溶剂是水或者水与水溶性有机溶剂的混合溶剂。
4.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂组合物，其中，所述交联材料是从水溶性交联剂和水溶性交联树脂中选择的至少一种或多种。
5.一种半导体器件的制造方法，所述方法包括如下步骤：
使用第一抗蚀剂组合物在半导体基板上形成能够供给酸的第一抗蚀剂图案；
通过涂布如权利要求1至4中任一项所述的抗蚀剂组合物，在所述第一抗蚀剂图案上形成第二抗蚀剂层；
通过使酸从所述第一抗蚀剂图案扩散进入所述第二抗蚀剂层，在所述第二抗蚀剂层中形成交联层；并且
去除所述第二抗蚀剂层的未交联部分。
6.根据权利要求5所述的半导体器件的制造方法，其中，在在所述第二抗蚀剂层中形成所述交联层的步骤中，通过以70℃至150℃的温度进行加热使酸从所述第一抗蚀剂图案扩散进入所述第二抗蚀剂层。
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