DE102007035767A1 - Resistdeckfilm ausbildendes Material, Ausbildungsverfahren für Resiststruktur, und elektronische Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Resistdeckfilm ausbildendes Material, Ausbildungsverfahren für Resiststruktur, und elektronische Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben Download PDF

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Abstract

Es wird ein Material zur Verfügung gestellt, das umfasst: ein siliciumhaltiges Polymer mit wenigstens einer alkalilöslichen Gruppe, und das durch die folgende allgemeine Formel (1) repräsentiert ist; und ein organisches Lösungsmittel, das das siliciumhaltige Polymer zu lösen vermag. $F1 allgemeine Formel (1), wobei R<SUP>1</SUP> wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe, Wasserstoffatom und Hydroxylgruppe repräsentiert, R<SUP>2</SUP> wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe und Wasserstoffatom repräsentiert (wobei R<SUP>1</SUP> und R<SUP>2</SUP> jeweils zweimal oder öfters auftreten können, und wenigstens eine von R<SUP>1</SUP> und R<SUP>2</SUP> eine alkalilösliche Gruppe enthält), "t" eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentiert, "a", "b" und "c" die relativen Anteile ihrer Einheiten repräsentieren (wobei a >= 0, b >= 0 und c >= 0 und "a", "b" und "c" nicht zur gleichen Zeit 0 sind), und (R<SUP>1</SUP><SUB>t</SUB>SiO<SUB>(4-t)/2</SUB>)<SUB>b</SUB> zweimal oder öfters auftreten kann.

Description

  • QUERVERWEIS AUF DAMIT IM ZUSAMMENHANG STEHENDE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung basiert auf und nimmt die Vorteile der Priorität der früheren, am 30. August 2006 angemeldeten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-234182 in Anspruch, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme inkorporiert wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Resistdeckfilm ausbildendes Material, das in geeigneter Weise für die Herstellung eines Tauchbelichtungs-Resistdeckfilms verwendet wird, der dazu dient, einen Resistfilm gegen ein Medium (Flüssigkeit) bei der Tauchbelichtungs-Technologie zu schützen, und der einen hohen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser und/oder F2-Excimerlaser aufweist, wobei die Tauchbelichtungs-Technologie versucht, eine verbesserte Auflösung durch Füllen des zwischen der Projektionslinse einer Belichtungsvorrichtung und einem Wafer erzeugten Abstands mit einem Medium zu erreichen, das einen Brechungsindex (n) von größer als 1 (der Wert von Luft) aufweist; ein Verfahren zum Ausbilden einer Resiststruktur unter Verwenden des Resistdeckfilm ausbildenden Materials; und eine elektronische Vorrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In den vergangenen Jahren wurden integrierte Halbleiterschaltungen hoch integriert, wobei die minimalen Linienbreiten auf 100 nm oder weniger verkleinert wurden. Feine Struk turen wurden herkömmlicherweise zum Beispiel durch ein Verfahren erhalten, das die Schritte des Bedeckens einer als Dünnfilm abgeschiedenen Bearbeitungsoberfläche mit einem Resistfilm, selektives Belichten des Resistfilms, Entwickeln des Resistfilms zum Ausbilden einer Resiststruktur, Durchführen von Trockenätzen unter Verwenden der Resiststruktur als eine Maske, und Entfernen der Resiststruktur zum Ausbilden einer erwünschten Struktur in dem Werkstück umfasst.
  • Um feinere Strukturen zu erhalten ist es erforderlich, die Wellenlänge des Belichtungslichts zu verkürzen und ein Resistmaterial zu entwickeln, das für die Eigenschafen des Belichtungslichts für eine hoch aufgelöste Struktur geeignet ist. Eine Verbesserung bei einer Belichtungsvorrichtung für eine kürzere Wellenlänge des Belichtungslichts ist jedoch aufgrund enormer Entwicklungskosten auf Schwierigkeiten gestoßen. In den vergangenen Jahren wurde ein ArF-Excimerlaser (ArF = Argonfluorid) mit einer Wellenlänge von 193 nm als eine Belichtungslichtquelle der nächsten Generation umfangreich in praktische Verwendung genommen, der einen herkömmlichen KrF-Excimerlaser (KrF = Kryptonfluorid) mit einer Wellenlänge von 248 nm ersetzt. Folglich sind nun mit ArF-Excimerlaser ausgestattete Belichtungsvorrichtungen auf dem Markt; jedoch sind sie noch ziemlich teuer. Darüber hinaus sind auch Entwicklungen von Resistmaterialien, bei denen Belichtungslicht mit kürzerer Wellenlänge angewandt werden können, nicht leicht, und diese Resistmaterialien sind daher als solche noch nicht zur Verfügung gestellt worden. Aus diesem Grund ist es für das herkömmliche Verfahren zum Ausbilden einer Resiststruktur schwierig gewesen, feinere Strukturen bereitzustellen.
  • Die Tauchbelichtungs-Technologie wurde als eine auf dem neuesten Stand befindliche Belichtungstechnologie ein Brennpunkt der Aufmerksamkeit. Mit dieser Technologie kann eine erhöhte Auflösung durch Füllen des Abstands erhalten werden, der zwischen der Projektionslinse eines Steppers und einem Wafer erzeugt wurde, mit einem Medium (Flüssigkeit) mit einem Brechungsindex größer als 1 (der Wert von Luft). Die Auflösung des Steppers kann im Allgemeinen durch die Formel "Auflösung = k (Prozessfaktor) × λ (Wellenlänge)/NA (numerische Apertur)" ausgedrückt werden; je kürzer die Wellenlänge und je größer die NA der Projektionslinse ist, umso größer ist die Auflösung. NA wird erhalten durch "NA = n × sinα", wobei "n" ein Brechungsindex des Mediums ist, durch das Belichtungslicht hindurchtritt, und "α" der maximale Einfallswinkel des Belichtungslichts ist. Da der Belichtungsschritt bei dem herkömmlichen Verfahren zum Ausbilden einer Struktur an der Luft durchgeführt wird, ist der Brechungsindex des Mediums 1. Die Tauchbelichtungs-Technologie verwendet andererseits zwischen der Projektionslinse und einem Wafer eine Flüssigkeit mit einem Brechungsindex von größer als 1. Dies vergrößert "n" in der NA-Formel und dadurch kann das minimale auflösbare Maß um einen Faktor "n" verkleinert werden, vorausgesetzt, dass "α" konstant ist. Zusätzlich besteht der Vorteil, dass "α" verkleinert sein kann und die Tiefenschärfe (DOF) um einen Faktor "n" vergrößert sein kann, vorausgesetzt, dass NA konstant ist.
  • Eine solche Tauchtechnologie, die die Verwendung von Flüssigkeit mit einem Brechungsindex umfasst, der größer ist als jener von Luft, ist eine bekannte Technologie auf dem Gebiet der Mikroskope gewesen, ihre Anwendung bei der Feinbearbeitungstechnologie beschränkte sich jedoch nur darauf, dass eine Belichtungsvorrichtung vorgeschlagen wurde, in der eine Flüssigkeit zwischen einer Linse und einem Wafer platziert wird, wobei die Flüssigkeit einen Brechungsindex aufweist, der im Wesentlichen gleich oder etwas kleiner als jener der Linse ist (siehe offengelegte Japanische Patentanmel dung ( JP-A) Nr. 62-065326 ). Da Versuche zum Anwenden der Tauchtechnologie bei der Feinbearbeitungstechnologie erst in den letzten wenigen Jahren begannen, ist die gegenwärtige Situation die, dass allmählich Probleme in Bezug auf die Tauchbelichtungs-Vorrichtung und in dieser Vorrichtung verwendete Resistmaterialien auftauchen.
  • Eine der oben erwähnten Probleme ist eine Situation, bei dem ein Resistfilm einer Flüssigkeit (z. B. Wasser) ausgesetzt wird, die den Abstand zwischen der Projektionslinse und einem Wafer füllt, der einen sauren Bestandteil, der in dem Resistfilm durch Belichtung erzeugt wird, in die Flüssigkeit freisetzt, was zu einer schlechten Resistempfindlichkeit führt. Wenn der mit Wasser infiltrierte Resistfilm mit einem Excimerlaser belichtet wird, können zusätzlich bestimmte chemische Reaktionen stattfinden, die die ursprüngliche Leistungsfähigkeit des Resists beeinträchtigen und die die Projektionslinse durch Entgasen verunreinigen. Die Verunreinigung auf der Linse ist problematisch, da sie zu Belichtungsfehler und schlechtem Auflösungsvermögen führt.
  • Obwohl man eine Strategie in Erwägung gezogen hat, die darauf abzielt, einen Resistdeckfilm über die obere Oberfläche des Resistfilms auszubilden, um diese Probleme zu überwinden, ist diese Strategie auf die Schwierigkeit gestoßen, einen solchen Resistdeckfilm auszubilden, ohne den Resistfilm darin zu lösen und ohne den Resistdeckfilm dazu zu bringen, sich mit dem Resist zu mischen. Darüber hinaus treten sowohl der ArF-Excimerlaserstrahl mit 193 nm Wellenlänge als auch der F2-Excimerlaserstrahl mit 157 nm Wellenlänge, die letztere ist viel kürzer als die Wellenlänge des ArF-Excimerlasers, nicht durch allgemeine organische Materialien hindurch. Aus diesem Grund ist der Bereich an verfügbaren Materialien für den Resistdeckfilm extrem klein. Selbst wenn es gelingt, ein solches Material zu erhalten, löst sich dieses Material nicht in allgemeinen alkalischen Entwicklern. Folglich muss der Resistdeckfilm vor einer Entwicklung durch Verwendung eines Entferners entfernt werden, der speziell für den Resistdeckfilm entwickelt wurde. Es ist auch erforderlich, den primären Zweck des Verhinderns der Eluation von unerwünschten Resistbestandteilen in das Belichtungsmedium sicherzustellen.
  • Folglich wurde noch kein Material zur Verfügung gestellt, das für die Herstellung eines Tauchbelichtungs-Resistdeckfilms verwendet werden kann, wobei der Resistdeckfilm auf einem Resistfilm ausgebildet zu werden vermag, ohne darin den Resistfilm zu lösen, Eluation von Bestandteilen des Resistfilms in eine Flüssigkeit mit einem hohen Brechungsindex, die den Zwischenraum zwischen der Projektionslinse einer Belichtungsvorrichtung und einem Wafer füllt, und Infiltration der Flüssigkeit in den Resistfilm zu verhindern, und das leicht entfernt wird; das niemals die ursprüngliche Leistungsfähigkeit des Resists beeinträchtigt; und das einen hohen Transmissionsgrad für ArF- und F2-Excimerlaser aufweist. Des Weiteren wurde keine damit im Zusammenhang stehende Technologie zur Verfügung gestellt, die dieses Material verwendet. Somit besteht ein Bedarf an einer Entwicklung dieser Technologie.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu lösen und die nachfolgend beschriebenen Aufgaben zu erfüllen.
  • Das heißt, es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Resistdeckfilm ausbildendes Material zur Verfügung zu stellen, das in geeigneter Weise für die Herstellung eines Tauchbelichtungs-Resistdeckfilms verwendet wird, der zum Schützen eines Resistfilms gegen ein Medium in der Tauchbelichtungs-Technologie verwendet wird, und das einen hohen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser und/oder F2-Excimerlaser aufweist, wobei die Tauchbelichtungs-Technologie ver sucht, eine verbesserte Auflösung durch Füllen des zwischen der Projektionslinse einer Belichtungsvorrichtung und einem Wafer erzeugten Abstands mit einem Medium zu erreichen, das einen Brechungsindex (n) von größer als 1 (der Wert von Luft) aufweist.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ausbildungsverfahren für eine Resiststruktur zur Verfügung zu stellen, das durch Schützen des Resistfilms gegen die Flüssigkeit und durch Verhindern der Erzeugung von Verunreinigung auf der Linse zu einer Tauchbelichtung mit hoher Auflösung in der Lage ist, ohne die Leistungsfähigkeit des Resistfilms zu beeinträchtigen, um eine effiziente und leichte Ausbildung einer feinen, hoch aufgelösten Resiststruktur zu erreichen.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, wobei das Verfahren in der Lage ist, eine feine, hoch aufgelöste Resiststruktur mittels Tauchbelichtung auszubilden, ohne die Leistungsfähigkeit der Resiststruktur zu beeinträchtigen, und eine effiziente Mengenfertigung einer hoch leistungsfähigen elektronischen Vorrichtung, die eine feine Verbindungsstruktur aufweist, die unter Verwenden der Resiststruktur ausgebildet wird, und eine hoch leistungsfähige elektronische Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Halbleitervorrichtung, die eine feine Verbindungsstruktur aufweist und die unter Verwenden dieses Herstellungsverfahrens hergestellt wird.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Studien durchgeführt, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und haben die folgenden Ergebnisse erzielt: Bei der Tauchbelichtungs-Technologie kann die Verwendung eines Mate rials, das wenigstens ein siliciumhaltiges Polymer enthält, das eine alkalilösliche Gruppe enthält, und eines organischen Lösungsmittels, das das siliciumhaltige Polymer zu lösen vermag, einen Resistdeckfilm zur Verfügung stellen, der: auf einem Resistfilm ausgebildet zu werden vermag, ohne darin den Resistfilm zu lösen; Eluation von Bestandteilen des Resistfilms in eine Lösung mit einem hohen Brechungsindex, die den Zwischenraum zwischen der Projektionslinse einer Belichtungsvorrichtung und einem Wafer füllt, und Infiltration der Flüssigkeit in den Resistfilm verhindert, und leicht entfernt wird; der niemals die ursprüngliche Leistungsfähigkeit des Resists beeinträchtigt; und der einen großen Transmissionsgrad für ArF- und F2-Excimerlaser aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf den oben erwähnten Ergebnissen und die Mittel zum Lösen der oben erwähnten Probleme sind in den beigefügten Ansprüchen beschrieben.
  • Das heißt, das Material der vorliegenden Erfindung umfasst: ein siliciumhaltiges Polymer, das wenigstens eine alkalilösliche Gruppe aufweist und das durch die folgende allgemeine Formel (1) repräsentiert wird; und ein organisches Lösungsmittel, das das siliciumhaltige Polymer zu lösen vermag, wobei das Resistdeckfilm ausbildende Material für die Ausbildung eines Resistdeckfilms verwendet wird, um einen Resistfilm bei Tauchbelichtung des Resistfilms zu bedecken. Somit schützt der unter Verwenden dieses Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildete Resistdeckfilm effizient einen Resistfilm gegen eine Flüssigkeit mit einem hohen Brechungsindex, die den Zwischenraum zwischen einer Projektionslinse und einem Wafer füllt, verhindert Eluation von Bestandteilen des Resistfilms in die Flüssigkeit und Infiltration der Flüssigkeit in den Resistfilm, beeinträchtigt niemals die ursprüngliche Leistungsfähigkeit des Resists, weist einen hohen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser und/oder F2-Excimerlaser auf, und kann leicht entfernt werden. (SiO4/2)a(R1 tSiO(4-t)/2)b(O1/2R2) allgemeine Formel (1)wobei R1 wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe, Wasserstoffatom und Hydroxylgruppe repräsentiert, R2 wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe und Wasserstoffatom repräsentiert (wobei R1 und R2 jeweils zweimal oder öfters auftreten können, und wenigstens eine von R1 und R2 eine alkalilösliche Gruppe enthält), "t" eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentiert, "a", "b" und "c" die relativen Anteile ihrer Einheiten repräsentieren (wobei a ≥ 0, b ≥ 0 und c ≥ 0 ist, und "a", "b" und "c" nicht zur gleichen Zeit 0 sind), und (R1 tSiO(4-t)/2)b zweimal oder öfters auftreten kann.
  • Das erfindungsgemäße Ausbildungsverfahren für eine Resiststruktur umfasst: Ausbilden eines Resistfilms über einer Bearbeitungs-Oberfläche; Ausbilden eines Resistdeckfilms über dem Resistfilm durch Verwenden des erfindungsgemäßen Materials, Bestrahlen des Resistfilms mit Belichtungslicht durch den Resistdeckfilm mittels Tauchbelichtung; und Entwickeln des Resistfilms.
  • Bei diesem Verfahren zum Ausbilden einer Resiststruktur wird ein Resistfilm auf einer Bearbeituns-Oberfläche ausgebildet, und danach wird ein Resistdeckfilm auf dem Resistfilm durch Verwendung des erfindungsgemäßen Materials ausgebildet. Da der Resistüberzug aus dem erfindungsgemäßen Material ausgebildet wird, wird er auf dem Resistfilm ausgebildet, ohne darin den Resistfilm zu lösen. Dann wird Belichtung auf den Resistfilm durch den Resistdeckfilm durch Bestrahlung mit Belichtungslicht mittels Tauchbelichtung durchgeführt. Da der Resistdeckfilm aus dem erfindungsgemäßen Ma terial ausgebildet wird, kann Eluation von Resistfilm-Bestandteilen in eine Flüssigkeit mit einem hohen Brechungsindex, die den Abstand zwischen einer Projektionslinse und einem Wafer füllt, und Infiltration der Flüssigkeit in den Resistfilm verhindert werden, wodurch Strukturbildung möglich gemacht wird, ohne die ursprüngliche Leistungsfähigkeit des Resists zu beeinträchtigen. Zusätzlich weist der so hergestellte Resistdeckfilm einen hohen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser und/oder F2-Excimerlaser auf, wodurch hoch auflösende Belichtung möglich gemacht wird. Bei der nachfolgenden Entwicklung kann der Resistdeckfilm leicht unter Verwenden eines allgemeinen Entwicklers entfernt werden und kann so zusammen mit dem Resistfilm entfernt werden. Auf diesem Weg wird effizient und leicht eine Resiststruktur ausgebildet. Die so ausgebildete Resiststruktur weist eine feine, hoch aufgelöste Struktur auf, da hoch auflösende Belichtung ohne Beeinträchtigung ihrer Leistungsfähigkeit durchgeführt worden ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung umfasst: Ausbilden einer Resiststruktur über einer Bearbeitungs-Oberfläche; Ausbilden eines Resistdeckfilms über dem Resistfilm durch Verwendung des erfindungsgemäßen Materials; Bestrahlen des Resistfilms mit Belichtungslicht durch den Resistdeckfilm mittels Tauchbelichtung; Entwickeln des Resistfilms, um eine Resiststruktur auszubilden; und Strukturieren der Bearbeitungsoberfläche durch Ätzen unter Verwenden der Resiststruktur als eine Maske.
  • Bei diesem Verfahren wird zuerst ein Resistfilm auf einer Bearbeitungs-Oberfläche ausgebildet, die mit einer Struktur versehen werden soll (z. B. Verbindungsstruktur), und danach wird ein Resistdeckfilm auf dem Resistfilm durch Verwendung des erfindungsgemäßen Materials ausgebildet. Da die Re sistabdeckung aus dem erfindungsgemäßen Material ausgebildet wird, wird sie auf dem Resistfilm ausgebildet, ohne darin den Resistfilm zu lösen. Dann wird Belichtung auf den Resistfilm durch den Resistdeckfilm durch Bestrahlung mit Belichtungslicht mittels Tauchbelichtung durchgeführt. Da der Resistdeckfilm aus dem erfindungsgemäßen Material ausgebildet wird, kann Eluation von Resistfilm-Bestandteilen in eine Flüssigkeit mit einem hohen Brechungsindex, die den Abstand zwischen einer Projektionslinse und einem Wafer füllt, und Infiltration der Flüssigkeit in den Resistfilm verhindert werden, wodurch Strukturierung ohne Beeinträchtigung der ursprünglichen Leistungsfähigkeit des Resists möglich gemacht wird. Zusätzlich weist der so hergestellte Resistdeckfilm einen hohen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser und/oder F2-Excimerlaser auf, wodurch hoch aufgelöste Belichtung möglich gemacht wird. Bei der nachfolgenden Entwicklung kann der Resistdeckfilm leicht unter Verwenden eines allgemeinen Entwicklers entfernt werden und kann somit zusammen mit dem Resistfilm entfernt werden. Auf diesem Weg wird effizient und leicht eine Resiststruktur ausgebildet. Die so hergestellte Resiststruktur weist eine feine, hoch aufgelöste Struktur auf, da hoch aufgelöste Belichtung ohne Beeinträchtigung ihrer Leistungsfähigkeit durchgeführt worden ist.
  • Danach wird die Bearbeitungs-Oberfläche mit hoher Präzision strukturiert, um darin mittels Ätzen eine feine, hoch aufgelöste Struktur unter Verwenden der in dem obigen Resiststruktur-Ausbildungsschritt hergestellten Resiststruktur auszubilden. Auf diesem Weg ist es möglich, eine hoch qualitative, hoch leistungsfähige elektronische Vorrichtung herzustellen, wie zum Beispiel eine Halbleitervorrichtung, die mit sehr feinen, hoch aufgelösten Strukturen (z. B. Verbindungsstrukturen) versehen ist, die mit hoher Präzision hergestellt sind.
  • Die erfindungsgemäße elektronische Vorrichtung wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung hergestellt. Die erfindungsgemäße elektronische Vorrichtung ist mit sehr feinen, hoch aufgelösten Strukturen (z. B. Verbindungsstrukturen) versehen, die mit hoher Präzision hergestellt sind, und weist eine hohe Qualität und hohe Leistungsfähigkeit auf.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Resiststruktur-Ausbildungsverfahrens, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Resistdeckfilm ausgebildet worden ist.
  • 2 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Resiststruktur-Ausbildungsverfahrens, die ein Beispiel einer Tauchbelichtungs-Vorrichtung zeigt.
  • 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 2 gezeigten Tauchbelichtungs-Vorrichtung.
  • 4 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Resiststruktur-Ausbildungsverfahrens, die einen Zustand zeigt, bei dem Entwicklung nach Tauchbelichtung unter Verwenden des Resistdeckfilms durchgeführt worden ist.
  • 5 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Zwischenschicht-Isolierfilm auf einem Siliciumsubstrat ausgebildet worden ist.
  • 6 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Titanfilm auf dem in 5 gezeigten Zwischenschicht-Isolierfilm ausgebildet worden ist.
  • 7 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Resistfilm auf dem Titanfilm ausgebildet worden ist und eine Lochstruktur in dem Titanfilm ausgebildet worden ist.
  • 8 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem die Lochstruktur auch in dem Zwischenschicht-Isolierfilm ausgebildet worden ist.
  • 9 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Cu-Film auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm ausgebildet worden ist, der die darin ausgebildete Lochstruktur aufweist.
  • 10 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem Cu von dem Zwischenschicht-Isolierfilm außer in der Lochstruktur entfernt worden ist.
  • 11 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein weiterer Zwischenschicht-Isolierfilm sowohl auf dem in der Lochstruktur ausgebildeten Cu-Stecker als auch dem Zwischenschicht-Isolierfilm ausgebildet worden ist.
  • 12 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem eine Lochstruktur in dem oberen Zwischenschicht-Isolierfilm ausgebildet worden ist, gefolgt von Ausbildung eines Cu-Steckers darin.
  • 13 ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die einen Zustand zeigt, bei dem Verbindung von drei Ebenen ausgebildet worden ist.
  • 14 ist eine Draufsicht, die ein erstes Beispiel eines FLASH EPROM zeigt, der durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung hergestellt ist.
  • 15 ist eine weitere Draufsicht des ersten Beispiels eines FLASH EPROM, der durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung hergestellt ist.
  • 16 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung.
  • 17 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 16 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 18 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 17 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 19 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 18 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 20 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 19 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 21 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 20 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 22 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 21 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 23 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 22 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 24 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines ersten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 23 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 25 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines zweiten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung.
  • 26 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines zweiten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 25 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 27 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines zweiten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 26 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 28 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines dritten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung.
  • 29 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines dritten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 28 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 30 ist ein schematisches erläuterndes Diagramm eines dritten Beispiels der Herstellung eines FLASH EPROM unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 29 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 31 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird.
  • 32 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 31 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 33 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 32 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 34 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 33 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 35 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 34 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 36 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 35 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 37 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 36 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 38 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 37 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 39 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 38 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 40 ist ein schematisches erläuterndes Schnittdiagramm eines Beispiels, bei dem eine Resiststruktur, die mittels Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet wurde, für die Herstellung eines Magnetkopfs verwendet wird, das einen Schritt zeigt, der nach dem in 39 gezeigten Schritt durchgeführt wird.
  • 41 ist eine Draufsicht eines Beispiels eines durch die in den 31 und 40 gezeigten Schritte hergestellten Magnetkopfs.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • (Resistdeckfilm ausbildendes Material)
  • Das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material enthält wenigstens ein siliciumhaltiges Polymer mit wenigs tens einer alkalilöslichen Gruppe, und ein organisches Lösungsmittel, und enthält weiter, sofern erforderlich, in geeigneter Weise ausgewählte(n) zusätzliche(n) Bestandteil(e).
  • Ein unter Verwenden des Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildeter Resistdeckfilm ist nicht besonders beschränkt, so lange er alkalilöslich ist und eine hohe Löslichkeit in alkalischen Entwicklern aufweist; zum Beispiel beträgt seine Auflösungsgeschwindigkeit in 2,38% (Gewicht) wässrigem Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) mit 25 °C bevorzugt 30 nm/s oder mehr, noch bevorzugter 100 nm/s oder mehr, und am meisten bevorzugt 200 nm/s oder mehr. Zusätzlich beträgt die obere Grenze der Auflösungsgeschwindigkeit bevorzugt 10.000 nm/s, noch bevorzugter 2.000 nm/s.
  • Wenn der Resistdeckfilm alkalilöslich ist, kann er leicht bei Entwicklung durch Auflösung in einem alkalischen Entwickler zusammen mit dem Resistfilm entfernt werden.
  • Das Messverfahren für die Auflösungsgeschwindigkeit ist nicht besonders beschränkt und kann aus den im Stand der Technik bekannten in geeigneter Weise ausgewählt sein. Zum Beispiel kann der "Dissolution Rate Monitor" (DRM) verwendet werden, der die Interferenz von Laserstrahlen verwendet, oder die "Quarts Crystal Microbalance" (QCM), die eine Kristall-Mikrowaage verwendet, um die Massenänderung auf Basis ihrer Frequenzänderung zu messen. Da der Resistdeckfilm in alkalischem Medium eine sehr große Löslichkeit aufweist, ist die QCM bevorzugter, da sie zu hoch präziser Messung in der Lage ist.
  • Darüber hinaus ist es bevorzugt, Tauchbelichtung unter Verwenden eines Tauchmediums (Flüssigkeit) mit einem Brechungsindex von größer 1 durchzuführen, wie nachfolgend beschrieben ist. Somit weist der unter Verwenden des Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildete Resistdeckfilm bevorzugt einen Brechungsindex von größer 1, noch bevor zugter 1,4 oder mehr für Belichtungslicht auf. Dies deshalb, weil ein Brechungsindex von kleiner als jenem des Tauchmediums (Flüssigkeit) zu Abbildungsversagen führt.
  • – Siliciumhaltiges Polymer –
  • Es ist erforderlich, dass das siliciumhaltige Polymer wenigstens eine alkalilösliche Gruppe und ein Siliciumatom aufweist, und dass es ein Polymer ist, das durch die folgende allgemeine Formel (1) repräsentiert ist. Indem man es Siliciumatomen ermöglicht, in seinem Grundgerüst enthalten zu sein, wird seine Fähigkeit zum Absorbieren eines ArF-Excimerlaserlichts (Wellenlänge = 193 nm) oder eines F2-Excimerlaserlichts (Wellenlänge = 157 nm) kleiner als jene von allgemeinen organischen Materialien. Wenn ein Resistdeckfilm, der dieses siliciumhaltige Polymer enthält, auf einem Resistfilm ausgebildet ist und mit einem dieser Laser belichtet wird, tritt der Laser aus diesem Grunde durch den Resistdeckfilm hindurch und erzeugt eine Resiststruktur. Indessen sind siliciumhaltige Polymere inhärent stark hydrophobe Polymere und weisen somit viel geringere Wasserpermeabilität als allgemeine organische Materialien auf. Das in dem erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Material verwendete siliciumhaltige Polymer, das erhalten ist, indem man einem solchen siliciumhaltigen Polymer hydrophile Eigenschaft verleiht, löst sich in einem Resistentwickler, einem stark alkalischen Medium, besitzt aber niedrige Wasserlöslichkeit und geringe Wasserpermeabilität. Folglich ist das siliciumhaltige Polymer für die Herstellung eines Resistdeckfilms geeignet, der Eluation von Säuren oder dergleichen aus einem Resistfilm verhindert und das Auftreten von Nebenreaktionen aufgrund der Infiltration von Flüssigkeit in den Resistfilm verhindert. (SiO4/2)a(R1 tSiO(4-t)/2)b(O1/2R2)c allgemeine Formel (1)wobei R1 wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe, Wasserstoffatom und Hydroxylgruppe repräsentiert, R2 wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe und Wasserstoffatom repräsentiert (wobei R1 und R2 jeweils zweimal oder öfters auftreten können, und wenigstens eine von R1 und R2 eine alkalilösliche Gruppe enthält), "t" eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentiert, "a", "b" und "c" die relativen Anteile ihrer Einheiten repräsentieren (wobei a ≥ 0, b ≥ 0 und c ≥ 0 und "a", "b" und "c" nicht zur gleichen Zeit 0 sind), und (R1 tSiO(4-t)/2)b zweimal oder öfters auftreten kann.
  • Das heißt, die allgemeine Formel (1) umfasst auch Verbindungen, wie sie durch die allgemeine Formel (2) repräsentiert werden, wobei die Einheit (R1 tSiO(4-t)/2)b zweimal oder öfters auftritt.
  • Figure 00200001
  • Die alkalilösliche Gruppe ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; Beispiele schließen Carbonsäure-haltige Gruppen, Phenol-haltige Gruppen und Hexafluorcarbinol-haltige Gruppen ein. Von diesen sind Carbonsäure-haltige Gruppen bevorzugt, da sie mit alkalislöslichen Gruppen identisch sind, die in Acrylpolymeren vorhanden sind, die in Resistmaterialien verwendet werden, bei denen ein ArF-Excimerlaser angewandt werden kann, und weil ein Resistdeckfilm, der eine Carbonsäure-haltige Gruppe als eine alkalilösliche Gruppe enthält, zusammen mit einem Resistfilm in einem alkalischen Entwickler bei Entwicklung vollständig gelöst und entfernt wird, ohne eine Filmabtrennung zu verursachen und nicht entwickelte Abschnitte zu erzeugen.
  • Die Carbonsäure-haltige Gruppe ist nicht besonders beschränkt, so lange sie als einen Teil davon eine Carboxylgruppe aufweist, und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein. Im Hinblick auf eine leichte Herstellung des siliciumhaltigen Polymers und exzellente Alkalilöslichkeit ist die Carbonsäure-haltige Gruppe bevorzugt eine durch die folgende allgemeine Formel (3) repräsentierte Komponente.
    Figure 00210001
    wobei "m" die Bedingung 0 ≤ m ≤ 5, bevorzugt die Bedingung 1 < m ≤ 3 erfüllt.
  • Die durch R1 und R2 repräsentierte, von der alkalilöslichen Gruppe verschiedene, monovalente organische Gruppe in der allgemeinen Formel (1) ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; Beispiele einer solchen monovalenten organischen Gruppe schließen ein Alkylgruppen, Alkoxygruppen, Formylgruppen, Carbonylgruppen, Alkoxycarbonylgruppen und Alkylgruppen, die mit einer Alkoxylgruppe, Formylgruppe, Carbonylgruppe und/oder Alkoxylcarbonylgruppe substituiert sind. Diese monovalenten organischen Gruppen sind bevorzugt ausgebildet aus 1-10 Kohlenstoffatomen. Dies aufgrund der Tatsache, dass die Glasübergangstemperatur (Tg) des siliciumhaltigen Polymers mit zunehmender Länge der Kohlenstoffkette, d. h. mit zunehmender Anzahl an Kohlenstoffatomen abnimmt. In diesem Fall kann das Erhalten eines Resistdeckfilms scheitern. Es ist zu beachten, dass, wie oben erwähnt ist, zwei oder mehr der monovalenten organischen Gruppe auftreten können.
  • Ein geeignetes Beispiel des siliciumhaltigen Polymers ist ein siliciumhaltiges Polymer mit einer Carbonsäure, das durch die folgende allgemeine Formel (2) repräsentiert ist.
    Figure 00220001
    wobei "a", "b", "b'" und "c" relative Anteile ihrer Einheiten repräsentieren, und a > 0, b > 0, b' > 0 und c ≥ 0 sind.
  • Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des siliciumhaltigen Polymers, das wenigstens die oben erwähnte alkalilösliche Gruppe aufweist, ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck festgesetzt sein; zum Beispiel beträgt das Gewichtsmittel des Molekulargewichts bevorzugt 1.000 bis 1.000.000, noch bevorzugter 2.000 bis 100.000 bezogen auf das äquivalente Polystyrol-Molekulargewicht.
  • Ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von kleiner als 1.000 kann zu schlechter Wärmebeständigkeit führen, wohingegen ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von größer als 1.000.000 zu schlechter Beschichtungseigenschaft führen kann.
  • Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts kann zum Beispiel durch Gelpermeations-Chromatographie (GPC) gemessen werden, einer Flüssigkeitschromatographie, die Moleküle entsprechend des Unterschieds in ihrer Größe trennt.
  • Der Gehalt an dem siliciumhaltigen Polymer, das wenigstens die alkalilösliche Gruppe in dem Resistdeckfilm ausbildenden Material aufweist, ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck festgesetzt sein; zum Beispiel beträgt der Gehalt bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, noch bevorzugter 1 Gew.-% bis 5 Gew.-%. Ein Gehalt von kleiner als 0,1 Gew.-% kann zu schlechter Filmausbildungseigenschaft (z. B. Bildung von nadelfeinen Löchern) führen, wohingegen ein Gehalt von größer als 20 Gew.-% zu einem geringen Durchlass von Belichtungslicht führen kann, was zu einem geringen Auflösungsvermögen bei Resistfilm-Belichtung führt.
  • – Organisches Lösungsmittel –
  • Das organische Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, so lange es das siliciumhaltige Polymer zu lösen vermag, und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; es sind organische Lösungsmittel bevorzugt, die den Resistfilm nicht zu lösen vermögen. Zum Beispiel sind alkalische Alkanole mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen bevorzugt, und aliphatische Alkanole mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen sind noch bevorzugter. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome 2 oder kleiner ist, kann die Löslichkeit des siliciumhaltigen Polymers verringert sein.
  • Die aliphatischen Alkanole mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen sind nicht besonders beschränkt und ein geeignetes kann in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; geeignete Beispiele schließen n-Butylalkohol und Isobutylalkohol ein. Diese aliphatischen Alkanole können alleine oder in Kombination verwendet werden.
  • Der Gehalt des organischen Lösungsmittels in dem Resistdeckfilm ausbildenden Material ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck festgesetzt sein.
  • – Zusätzlicher Bestandteil –
  • Der zusätzliche Bestandteil ist nicht besonders beschränkt, so lange die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig beeinflusst wird, und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; Beispiele schließen verschiedene bekannte Additive ein. Zum Beispiel kann ein oberflächenaktives Mittel zugegeben werden, wenn beabsichtigt ist, die Beschichtungseigenschaft zu erhöhen.
  • Das oberflächenaktive Mittel ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise aus nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln, kationischen oberflächenaktiven Mitteln, anionischen oberflächenaktiven Mitteln und amphoteren oberflächenaktiven Mitteln in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein. Von diesen sind nichtionische oberflächenaktive Mittel im Hinblick auf die Abwesenheit von Metallionen bevorzugt.
  • Geeignete Beispiele der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel schließen oberflächenaktive Alkoxylatmittel, oberflächenaktive Fettsäureestermittel, oberflächenaktive Amidmittel, oberflächenaktive Alkoholmittel und oberflächenaktive Ethylendiaminmittel ein; spezielle Beispiele davon schließen Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Kondensationsprodukte, Polyoxyalkylenalkylether, Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenderivate, Sorbitanfettsäureester, Glycerinfettsäureester, primärer Alkohol-Ethoxylate, Phenol-Ethoxylate, Nonylphenol-Ethoxylate, Octylphenol-Ethoxylate, Laurylalkohol-Ethoxylate, Oleylalkohol-Ethoxylate, Fettsäureester, Amide, natürliche Alkohole, Ethylendiamine und sekundärer Alkohol-Ethoxylate ein.
  • Die kationischen oberflächenaktiven Mittel sind nicht besonders beschränkt und können in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung ausgewählt sein; Beispiele davon schließen kationische oberflächenaktive Alkylmittel, kationische oberflächenaktive quaternäre Amidmittel und kationische oberflächenaktive quaternäre Estermittel ein.
  • Die amphoteren oberflächenaktiven Mittel sind nicht besonders beschränkt und können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung ausgewählt sein; Beispiele davon schließen oberflächenaktive Aminoxidmittel und oberflächenaktive Betainmittel ein.
  • Der Gehalt an dem oberflächenaktiven Mittel in dem Resistdeckfilm ausbildenden Material kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Typ, Gehalt, etc. des siliciumhaltigen Polymers mit der alkalilöslichen Gruppe, dem organischen Lösungsmittel, etc. eingestellt sein.
  • – Verwendung und dergleichen –
  • Das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material wird zur Verwendung bevorzugt über einen Resistfilm aufgebracht, und das Beschichtungsverfahren dafür ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; zum Beispiel wird Rotationsbeschichten verwendet.
  • Sobald das Resistdeckfilm ausbildende Material über einen Resistfilm aufgebracht ist, ist ein Deckfilm über dem Resistfilm ausgebildet.
  • Da das Resistdeckfilm ausbildende Material das siliciumhaltige Polymer und ein organisches Lösungsmittel, das das siliciumhaltige Polymer zu lösen vermag, enthält, wird der Deckfilm ausgebildet, ohne ein Lösen des Resistfilms zu verursachen. Da das siliciumhaltige Polymer ein Polymer ist, das Siliciumatome in seiner Grundstruktur enthält, ist zusätzlich seine Fähigkeit zum Absorbieren eines ArF-Excimerlasers (Wellenlänge = 193 nm) oder eines F2-Excimerlasers (Wellenlänge = 157 nm) niedriger als jene von allgemeinen organischen Materialien. Wenn der Resistdeckfilm über den Resistfilm aufgebracht wird und dann mit einem solchen Belichtungslicht bestrahlt wird, wird aus diesem Grund das Ausbilden einer Re siststruktur erreicht. Da das siliciumhaltige Polymer eine alkalilösliche Gruppe aufweist, kann es des Weiteren in einem alkalischen Entwickler gelöst werden, und dadurch kann der Resistdeckfilm leicht zusammen mit dem Resistfilm entfernt werden, indem man sie in alkalischem Entwickler löst.
  • Der Resistdeckfilm weist bevorzugt einen Belichtungslicht-Transmissionsgrad von 30% oder mehr auf, noch bevorzugter von 50% oder mehr, und am meisten bevorzugt von 80% oder mehr, wenn die Dicke 100 nm beträgt. Ein Belichtungslicht-Transmissionsgrad von kleiner als 30% kann zu einem Versagen beim Erhalten einer feinen, hoch aufgelösten Resiststruktur führen, da aufgrund schlechter Lichtdurchlässigkeit keine hoch aufgelöste Belichtung des Resistfilms ermöglicht werden kann.
  • Das Belichtungslicht ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; Beispiele schließen einen KrF-Excimerlaser, einen ArF-Excimerlaser und einen F2-Excimerlaser ein. Von diesen sind der ArF-Excimerlaser (Wellenlänge = 193 nm) und F2-Excimerlaser (Wellenlänge = 157 nm) im Hinblick auf ihre kurze Wellenlänge und ihre Fähigkeit, eine hoch aufgelöste Resiststruktur auszubilden, bevorzugt.
  • – Resistfilm ausbildendes Material –
  • Das Material des oben erwähnten Resistfilms, eines Resistfilms, über den das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material aufgebracht werden soll, ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise aus bekannten Resistmaterialien entsprechend dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; es kann entweder vom Negativ- oder Positivtyp sein. Zum Beispiel sind geeignete Beispiele KrF-Resiste, Arf-Resiste und F2-Resiste, die unter Verwenden des KrF-Excimerlasers, ArF-Excimerlasers bzw. F2-Excimerlasers strukturiert werden können. Diese Resiste können entweder vom chemisch verstärkten oder chemisch nicht verstärkten Typ sein. Von diesen sind KrF-Resiste, ArF-Resiste und Resiste, die Acrylharze enthalten, bevorzugt; des Weiteren sind, wenn die Notwendigkeit zum Erhöhen ihrer Auflösungsgrenzen unbedingt erforderlich ist, ArF-Resiste und Resiste, die Acrylharze enthalten, noch bevorzugter, um eine feinere Strukturierung zur Verfügung zu stellen und um den Durchsatz zu verbessern.
  • Spezielle Beispiele der Resistfilm-Materialien schließen Novolacresiste, PHS-Resiste, Acrylresiste, Cycloolefin-Maleinsäureanhydrid-Resiste (COMA), Cycloolefinresiste, Hybridresiste, wie zum Beispiel alicyclische Acryl-COMA-Copolymere ein. Diese Resiste können durch Fluor modifiziert sein.
  • Das Ausbildungsverfahren, die Größe, Dicke, etc. des Resistfilms sind nicht besonders beschränkt und können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung eingestellt sein. Insbesondere reicht die Dicke im Allgemeinen von etwa 0,2 μm bis 200 μm, obwohl sie in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Typ der Bearbeitungs-Oberfläche, Ätzbedingungen, etc. festgelegt sein kann.
  • Das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material kann in geeigneter Weise für die Ausbildung eines Resistdeckfilms verwendet werden, der bei der Tauchbelichtungs-Technologie dazu dient, einen Resistfilm gegen eine Flüssigkeit mit einem niedrigen Brechungsindex zu schützen, die den Zwischenraum zwischen der Projektionslinse einer Belichtungsvorrichtung und einem Wafer füllt. Das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material kann in geeigneter Weise bei dem erfindungsgemäßen Resiststruktur-Ausbildungsverfahren verwendet werden, und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material für Tauchbelichtung wird auf die folgende Weise verwendet: Es wird eine Resistschicht auf einer Bearbeitungs-Oberfläche durch Aufbringen einer ersten Resist-Zusammensetzung (z. B. eine ArF-Resist-Zusammensetzung, die aus Acrylpolymer ausgebildet ist) darauf ausgebildet, das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material wird auf der Resistschicht aufgebracht, um eine Resistdeckschicht auszubilden, die Resistschicht wird durch Belichtung mit beispielsweise einem ArF-Excimerlaser strukturiert, und es werden die beiden Schichten unter Verwendung einer 2,38%-igen wässrigen TMAH entwickelt, um eine Resiststruktur auszubilden.
  • (Resiststruktur-Ausbildungsverfahren)
  • Das erfindungsgemäße Resiststruktur-Ausbildungsverfahren umfasst die Schritte des Ausbildens eines Resistfilms über einer Bearbeitungs-Oberfläche, des Ausbildens eines Resistdeckfilms über dem Resistfilm unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials, Bestrahlen des Resistfilms mit Belichtungslicht durch den Resistdeckfilm mittels Tauchbelichtung, und Entwickeln des Resistfilms, und umfasst, sofern erforderlich, (einen) weitere(n) in geeigneter Weise ausgewählte(n) Schritt(e).
  • <Schritt zum Ausbilden von Resistfilm>
  • Der Schritt zum Ausbilden von Resistfilm ist ein Schritt des Ausbildens eines Resistfilms auf einer Bearbeitungs-Oberfläche.
  • Geeignete Beispiele von Materialien des Resistfilms sind jene, die in der obigen Beschreibung für das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material angegeben sind.
  • Der Resistfilm kann unter Verwendung eines bekannten Verfahrens ausgebildet werden, wie zum Beispiel einem Beschichtungsverfahren.
  • Die Bearbeitungs-Oberfläche ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein. In einem Fall, bei dem der Resistfilm für die Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Halbleitervorrichtung, verwendet werden soll, kann beispielsweise eine Oberfläche eines Halbleitersubstrats die Bearbeitungs-Oberfläche sein. Geeignete Beispiele umfassen Oberflächen von Substraten, wie zum Beispiel Silziumwafer und Oberflächen von verschiedenen Oxidfilmen.
  • <Schritt zum Ausbilden von Resistdeckfilm>
  • Der Schritt zum Ausbilden von Resistdeckfilm ist ein Schritt des Ausbildens eines Resistdeckfilms auf dem Resistfilm unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials.
  • Die Ausbildung des Resistdeckfilms wird bevorzugt mittels Beschichten durchgeführt, und das Beschichtungsverfahren ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise aus bekannten Beschichtungsverfahren ausgewählt sein. Zum Beispiel wird bevorzugt Rotationsbeschichten oder dergleichen verwendet. In dem Fall von Rotationsbeschichten sind die folgenden Rotationsbeschichtungs-Bedingungen bevorzugt: Umdrehungsfrequenz beträgt beispielsweise etwa 100 U/min bis 10.000 U/min, noch bevorzugter 800 U/min bis 5.000 U/min; und Rotationsdauer beträgt zum Beispiel etwa 1 Sekunde bis 10 Minuten, noch bevorzugter etwa 1 Sekunde bis 90 Sekunden.
  • Die Dicke des mittels des Beschichtungsverfahrens ausgebildeten Resistdeckfilms ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtig ten Zweck festgesetzt sein; zum Beispiel beträgt die Dicke bevorzugt 10 nm bis 300 nm, noch bevorzugter 50 nm bis 150 nm. Wenn die Dicke kleiner ist als 10 nm, kann dies zu Defekten führen, wie zum Beispiel einer Ausbildung von nadelfeinen Löchern, wenn die Dicke dagegen 300 nm übersteigt, kann der Transmissionsgrad des ArF- und F2-Excimerlasers abnehmen und dadurch kann das Auflösungsvermögen und/oder die Belichtungsempfindlichkeit abnehmen.
  • Es ist bevorzugt, das Resistdeckfilm ausbildende Material bei oder nach dem Beschichtungsschritt aufzuheizen (d. h. zu erwärmen und zu trocknen), und die Aufheizbedingung, das Aufheizverfahren, etc. sind nicht besonders beschränkt, so lange der Resistfilm nicht erweicht wird; die Aufheiztemperatur beträgt bevorzugt etwa 40 °C bis 150 °C, noch bevorzugter 80 °C bis 120 °C, und Aufheizdauer beträgt bevorzugt etwa 10 Sekunden bis 5 Minuten, noch bevorzugter 30 Sekunden bis 120 Sekunden.
  • <Tauchbelichtungsschritt>
  • Der Tauchbelichtungsschritt ist ein Schritt des Bestrahlens des Resistfilms mit Belichtungslicht durch den Resistdeckfilm mittels Tauchbelichtung.
  • Der Tauchbelichtungsschritt kann in geeigneter Weise unter Verwenden einer bekannten Tauchbelichtungs-Vorrichtung durchgeführt werden, wobei der Resistfilm mit dem Belichtungslicht durch den Resistdeckfilm bestrahlt wird. Bei diesem Schritt werden einige Abschnitte des Resistfilms selektiv dem Belichtungslicht ausgesetzt und gehärtet, und es werden ungehärtete Abschnitte in dem Resistfilm in dem nachfolgend zu beschreibenden Entwicklungsschritt entfernt. Auf diesem Weg wird eine Resiststruktur ausgebildet.
  • Die Flüssigkeit, die in dem Tauchbelichtungsschritt verwendet wird und die den Abstand zwischen der Projektionslinse eines Steppers und einem Wafer füllt, ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; für eine hohe Auflösung ist es jedoch bevorzugt, eine Flüssigkeit mit einem Brechungsindex anzuwenden, der größer ist als jener von Luft, d. h. 1.
  • Die Flüssigkeit mit einem Brechungsindex von größer als 1 ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; höhere Brechungsindizes sind noch bevorzugter. Geeignete Beispiele einer solchen Flüssigkeit sind Öle, Glycerin und Alkohole. Jedoch ist gereinigtes Wasser (Brechungsindex = 1,44) am meisten bevorzugt.
  • Das Belichtungslicht ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein. Jene mit einer kürzeren Wellenlänge sind bevorzugt. Als Beispiele dienen zum Beispiel ein KrF-Excimerlaser (Wellenlänge = 248 nm), ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge = 193 nm), ein F2-Excimerlaser (Wellenlänge = 157 nm) und dergleichen. Von diesen sind der ArF- und F2-Excimerlaser im Hinblick auf ihre Fähigkeit zum Erzielen einer hoch aufgelösten Resiststruktur bevorzugt.
  • Darüber hinaus kann als ein zu bearbeitendes Substrat jedes Substrat verwendet werden, in dem eine feinere Struktur durch Photolithographie ausgebildet werden soll, wie bei der Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Halbleitervorrichtung.
  • <Entwicklungsschritt>
  • Der Entwicklungsschritt ist ein Schritt des Entfernens von ungehärteten Abschnitten des Resistfilms, der dem oben erwähnten Belichtungsschritt unterzogen worden war, um eine Resiststruktur auszubilden.
  • Das Verfahren zum Entfernen der ungehärteten Abschnitte ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; zum Beispiel kann ein Beispiel ein Entwicklungsverfahren sein, das einen Entwickler verwendet.
  • Der Entwickler ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; jedoch ist ein alkalischer Entwickler bevorzugt, da ein aus dem erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Material ausgebildeter Resistdeckfilm zusammen mit den ungehärteten Abschnitten des Resistfilms entfernt werden kann. Der Entwicklungsschritt, der die Verwendung eines solchen alkalischen Entwicklers mit sich bringt, ermöglicht es, dass der Resistdeckfilm zusammen mit nicht belichteten Abschnitten des Resistfilms entfernt wird. Auf diesem Weg wird eine Resiststruktur ausgebildet (freigelegt).
  • Nachfolgend wird ein Beispiel des erfindungsgemäßen Resiststruktur-Ausbildungsverfahrens unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt ist, wird, nachdem ein Resist ausbildendes Material zum Ausbilden eines Resistfilms 2 über eine Oberfläche eines Werkstücksubstrats 1 aufgebracht ist, ein Resistdeckfilm ausbildendes Material über die Oberfläche des Resistfilms 2 aufgebracht, gefolgt von Aufheizen (d. h. Erwärmen und Trocknen), um einen Resistdeckfilm 3 auszubilden. Der Resistfilm 2 und der Resistdeckfilm 3, die über dem Werkstücksubstrat 1 bereit gestellt sind, werden dann Belichtungslicht unter Verwenden einer in 2 gezeigten Tauchbelichtungs-Vorrichtung 5 ausgesetzt.
  • 2 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Tauchbelichtungs-Vorrichtung. Die Tauchbelichtungs-Vorrichtung 5 umfasst einen Stepper (eine Repetier-Belichtungsvorrichtung mit einer Projektionslinse 6) und eine Wafer- Bühne 7. Die Wafer-Bühne 7 ist so ausgestattet, dass das Werkstücksubstrat 1 darauf befestigt werden kann, und die Projektionslinse 6 ist so angeordnet, dass ein Medium (Flüssigkeit) 8 den Abstand ausfüllt, der zwischen der Projektionslinse 6 und dem Werkstücksubstrat 1 auf der Wafer-Bühne 7 ausgebildet ist. Die Auflösung des Steppers wird durch das Rayleigh-Kriterium bestimmt, das durch die folgende Gleichung (1) repräsentiert wird; je kürzer die Wellenlänge des Belichtungslichts ist, und umso größer die numerische Apertur (NA) der Projektionslinse 6 ist, umso größer ist die Auflösung des Steppers. Auflösung = k (Proportionalitätskonstante) × λ (Wellenlänge des Lichts)/NA (numerische Apertur)Gleichung (1)
  • Eine vergrößerte Ansicht des X-Abschnitts von 2 ist in 3 gezeigt. In 3 bezeichnet "n" einen Brechungsindex des Mediums (Flüssigkeit) 8, durch den das Belichtungslicht hindurchtritt, und "θ" bezeichnet einen Einfallswinkel des Belichtungslichts. Bei allgemeiner Belichtung ist das Medium, durch das Belichtungslicht hindurchtritt, Luft, das einen Brechungsindex "n" von 1 aufweist, und somit ist die maximale numerische Apertur (NA) der Projektionslinse (reduzierende Projektionslinse) 6 theoretisch kleiner als 1,0; in Wirklichkeit beträgt die NA maximal etwa 0,9 (θ = 65°). Derweil verwendet die Tauchbelichtungs-Vorrichtung 5 als das Medium 8 eine Flüssigkeit mit einem Brechungsindex von größer als 1. Somit wird "n" größer und daher kann das minimal auflösbare Maß um einen Faktor "n" verkleinert werden, vorausgesetzt, dass der Einfallswinkel des Belichtungslichts "θ" konstant ist, und, vorausgesetzt dass die NA konstant ist, kann "θ" verringert werden und daher die Brennweite um einen Faktor "n" vergrößert werden. Wenn zum Beispiel gereinigtes Wasser als das Medium 8 verwendet wird, ist der Brechungsin dex des Mediums 8 im Falle eines ArF-Lasers 1,44. Auf diesem Weg kann die NA 1,44-Mal vergrößert werden, wodurch die Ausbildung einer feineren Struktur ermöglicht wird.
  • Das Werkstücksubstrat 1 ist auf der Wafer-Bühne 7 der Tauchbelichtungs-Vorrichtung 5 platziert, und der Resistfilm 2 wird durch die Resistabdeckung 3 strukturartig Belichtungslicht (z. B. einem ArF-Excimerlaser) ausgesetzt. Wie in 4 gezeigt ist, entwickelt dann ein nachfolgender alkalischer Entwicklungsschritt sowohl den Resistdeckfilm 3 als auch Abschnitte des Resistfilms 2 weg, die nicht dem ArF-Excimerlaser ausgesetzt waren, was eine Resiststruktur 4 auf dem Werkstücksubstrat 1 ausbildet oder freilegt.
  • Es ist zu beachten, dass das oben erwähnte Verfahren lediglich ein Beispiel des erfindungsgemäßen Resiststruktur-Ausbildungsverfahrens ist, bei dem ein Resistmaterial vom Positivtyp verwendet wird, bei dem der ArF-Excimerlaser anwendbar ist. Jedoch ist die Kombination aus Belichtungslichtern und Resistmaterialien nicht besonders darauf beschränkt, und es kann irgendeine Kombination entsprechend dem beabsichtigten Zweck ausgewählt werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Resiststruktur-Ausbildungsverfahren wird hoch aufgelöste Tauchbelichtung auf dem Resistfilm möglich gemacht, während er effizient gegen die Flüssigkeit geschützt wird, ohne seine Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen, wodurch eine effiziente, leichte Ausbildung einer feinen, hoch aufgelösten Struktur ermöglicht wird. Aus diesem Grund kann das erfindungsgemäße Resiststruktur-Ausbildungsverfahren in geeigneter Weise für die Herstellung von funktionalen Komponenten (z. B. Maskenstrukturen, Retikelstrukturen, Magnetköpfe, Flüssigkristallanzeigen (LCDs), Plasmaanzeigepaneele (PDPs), und Oberflächenwellenfilter (SAW)), optischen Komponenten für Verbindung von Lichtleitern, Mikrokomponenten (z. B. Mikroaktuatoren), und elektro nischen Vorrichtungen (z. B. Halbleitervorrichtungen) verwendet werden, insbesondere bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung.
  • (Herstellungsverfahren für elektronische Vorrichtung)
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung umfasst wenigstens einen Resiststruktur-Ausbildungsschritt und einen Strukturierungsschritt, und umfasst, sofern erforderlich, (einen) in geeigneter Weise ausgewählte(n) zusätzliche(n) Schritt(e).
  • <Resiststruktur-Ausbildungsschritt>
  • Der Resiststruktur-Ausbildungsschritt umfasst Ausbilden eines Resistfilms über einer Bearbeitungs-Oberfläche, Ausbilden eines Resistdeckfilms über dem Resistfilm durch Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials, Bestrahlen des Resistfilms mit Belichtungslicht durch den Resistdeckfilm mittels Tauchbelichtung, und Entwickeln des Resistfilms. In diesem Schritt wird eine Resiststruktur auf der Bearbeitungs-Oberfläche ausgebildet.
  • Details dieses Resiststruktur-Ausbildungsschritts sind mit jenen identisch, die für das oben erwähnte erfindungsgemäße Resiststruktur-Ausbildungsverfahren angegeben sind.
  • Beispiele der Bearbeitungs-Oberfläche sind Oberflächenschichten von verschiedenen Komponenten, die eine elektronische Vorrichtung bilden, wie zum Beispiel eine Halbleitervorrichtung. Geeignete Beispiele sind jedoch Substrate (z. B. Siliciumwafer) oder Oberflächen davon, und verschiedene Oxidfilme und Oberflächen davon.
  • Für die Bearbeitungs-Oberfläche sind Oberflächen von Filmen, die aus Zwischenschicht-Isolationsmaterial mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,7 oder kleiner gemacht sind, bevorzugt. Geeignete Beispiele derartige Filme, die aus Zwi schenschicht-Isolationsmaterial mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,7 oder kleiner gemacht sind, umfassen Filme mit niedriger Dielektrizitätskonstante, wie zum Beispiel poröse Siliciumdioxidfilme und fluorierte Harzfilme.
  • Die Beschreibungen für das Verfahren der Tauchbelichtung und der Resiststruktur sind mit jenen oben angegebenen identisch.
  • <Strukturierungsschritt>
  • Der Strukturierungsschritt ist ein Schritt des Strukturierens der Bearbeitungs-Oberfläche durch Ätzen unter Verwenden der Resiststruktur als eine Maske (Maskenstruktur oder dergleichen).
  • Das Ätzverfahren ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise aus jenen im Stand der Technik bekannten in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck ausgewählt sein; zum Beispiel wird in geeigneter Weise Trockenätzen verwendet. Auch die Ätzbedingung ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck eingestellt sein.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung wird hoch aufgelöste Tauchbelichtung möglich gemacht, ohne die Leistungsfähigkeit des Resistfilms zu beeinträchtigen, und es kann effizient und leicht eine feine, hoch aufgelöste Resiststruktur ausgebildet werden. Es wird daher eine Mengenfertigung von hoch leistungsfähigen elektronischen Vorrichtungen möglich gemacht, die eine feine Verbindungsstruktur aufweisen, die unter Verwenden der Resiststruktur ausgebildet worden ist, z. B. elektronische Vorrichtungen, die eine Vielfalt an Halbleitervorrichtungen umfassen, wie zum Beispiel Flashspeicher, DRAMs und FRAMs.
  • BEISPIELE
  • Nachfolgend werden Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, die jedoch nicht dahin verstanden werden dürfen, dass die Erfindung darauf beschränkt ist.
  • (Beispiel 1)
  • <Herstellung eines Resistdeckfilm ausbildenden Materials>
  • Ein durch die folgende allgemeine Formel (4) repräsentiertes siliciumhaltiges Polymer wurde in n-Butylalkohol oder Isobutylalkohol gelöst, um ein Resistdeckfilm ausbildendes Material (1) für Tauchbelichtung herzustellen.
    Figure 00370001
    wobei a = 1, 2, b = 1, b' = 0,45 und c = 0,08 ist.
  • <Ausbildung von Resiststruktur>
  • Eine Probe Resistmaterial, die aus einem alicyclischen Polymer gemacht ist und bei dem ein ArF-Excimerlaser verwendet wird, wurde über ein Siliciumsubstrat aufgebracht, um einen Resistfilm mit 250 nm Dicke auszubilden. Danach wurde das Resistdeckfilm ausbildende Material (1) über den Resistfilm durch Rotationsbeschichten bei 2.500 U/min für 30 Sekunden aufgebracht, gefolgt von Aufheizen für 60 Sekunden auf einer auf 110 °C eingestellten Heizplatte, um einen Tauchbelichtungs-Resistdeckfilm mit 50 nm Dicke auszubilden. Auf diesem Weg wurde Probe (1) hergestellt.
  • Unter Verwenden einer Tauchbelichtungs-Vorrichtung wurde Belichtung auf den Resistfilm durch den Resistdeckfilm durchgeführt. Es ist zu beachten, dass Wasser als ein Medium für die Tauchbelichtung verwendet wurde und ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge = 193 nm) als Belichtungslicht verwendet wurde.
  • Der Resistdeckfilm wies einen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser von 93% und einen Brechungsindex von 1,61 auf. Es ist jedoch zu beachten, das der Wert für den Transmissionsgrad einer ist, der für den Resistdeckfilm mit 100 nm Dicke erhalten wurde, und dies trifft auch für die nachfolgenden Beispiele und Beschreibungen zu.
  • Dann wurde ein Entwicklungsvorgang bei dem Resistdeckfilm und dem Resistfilm unter Verwendung eines 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH durchgeführt, um den Resistdeckfilm und unbelichtete Abschnitte des Resistfilms zu lösen und zu entfernen. Als eine Folge davon gelang es, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten. Hier betrug die Auflösungsgeschwindigkeit des Resistdeckfilms in dem 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH 750 nm/s.
  • (Beispiel 2)
  • <Herstellung eines Resistdeckfilm ausbildenden Materials>
  • Ein durch die folgende allgemeine Formel (2) repräsentiertes siliciumhaltiges Polymer wurde in n-Butylalkohol oder Isobutylalkohol gelöst, um ein Resistdeckfilm ausbildendes Material (2) für Tauchbelichtung herzustellen.
    Figure 00380001
    wobei a = 1, b = 0,88, b' = 0,39 und c = 0,05 ist.
  • <Ausbildung von Resiststruktur>
  • Eine Probe Resistmaterial, die aus einem alicyclischen Polymer gemacht ist und bei dem ein ArF-Excimerlaser verwendet wird, wurde über ein Siliciumsubstrat aufgebracht, um ei nen Resistfilm mit 250 nm Dicke auszubilden. Danach wurde das Resistdeckfilm ausbildende Material (2) über den Resistfilm durch Rotationsbeschichten bei 2.500 U/min für 30 Sekunden aufgebracht, gefolgt von Aufheizen für 60 Sekunden auf einer auf 110 °C eingestellten Heizplatte, um einen Tauchbelichtungs-Resistdeckfilm mit 50 nm Dicke auszubilden. Auf diesem Weg wurde Probe (2) hergestellt.
  • Unter Verwendung einer Tauchbelichtungs-Vorrichtung wurde Belichtung auf den Resistfilm durch den Resistdeckfilm durchgeführt. Es ist zu beachten, dass Wasser als ein Medium für die Tauchbelichtung verwendet wurde und ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge = 193 nm) als Belichtungslicht verwendet wurde. Der Resistdeckfilm wies einen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser von 93% und einen Brechungsindex von 1,58 auf.
  • Dann wurde ein Entwicklungsvorgang bei dem Resistdeckfilm und dem Resistfilm unter Verwendung eines 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH durchgeführt, um unbelichtete Abschnitte des Resistfilms und den Resistdeckfilm zu lösen und zu entfernen. Als eine Folge davon gelang es, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten. Die Auflösungsgeschwindigkeit des Resistdeckfilms in dem 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH betrug 900 nm/s.
  • (Beispiel 3)
  • <Herstellung eines Resistdeckfilm ausbildenden Materials>
  • Ein durch die folgende allgemeine Formel (5) repräsentiertes siliciumhaltiges Polymer wurde in n-Butylalkohol oder Isobutylalkohol gelöst, um ein Resistdeckfilm ausbildendes Material (3) für Tauchbelichtung herzustellen.
    Figure 00400001
    wobei b = 1 und b' = 0,11 ist
  • <Ausbildung von Resiststruktur>
  • Eine Probe Resistmaterial, die aus einem alicyclischen Polymer gemacht ist und bei dem ein ArF-Excimerlaser verwendet wird, wurde über ein Siliciumsubstrat aufgebracht, um einen Resistfilm mit 250 nm Dicke auszubilden. Danach wurde das Resistdeckfilm ausbildende Material (3) über den Resistfilm durch Rotationsbeschichten bei 2.500 U/min für 30 Sekunden aufgebracht, gefolgt von Aufheizen für 60 Sekunden auf einer auf 110 °C eingestellten Heizplatte, um einen Tauchbelichtungs-Resistdeckfilm mit 50 nm Dicke auszubilden. Auf diesem Weg wurde Probe (3) hergestellt.
  • Unter Verwenden einer Tauchbelichtungs-Vorrichtung wurde Belichtung auf den Resistfilm durch den Resistdeckfilm durchgeführt. Es ist zu beachten, dass Wasser als ein Medium für die Tauchbelichtung verwendet wurde und ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge = 193 nm) als Belichtungslicht verwendet wurde. Der Resistdeckfilm wies einen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser von 92% und einen Brechungsindex von 1,61 auf.
  • Dann wurde ein Entwicklungsvorgang bei dem Resistdeckfilm und dem Resistfilm unter Verwendung eines 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH durchgeführt, um unbelichtete Abschnitte des Resistfilms und den Resistdeckfilm zu lösen und zu entfernen. Als eine Folge davon gelang es, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten. Die Auflösungsgeschwindigkeit des Re sistdeckfilms in dem 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH betrug 630 nm/s.
  • (Referenzexperimente 1 bis 3)
  • Es wurden drei Resistfilmproben wie in den Beispielen 1 bis 3 durch Ausbilden eines Resistfilms auf einem Siliciumsubstrat und Ausbilden eines Resistdeckfilms darauf ausgebildet. Die Resistfilmproben wurden einem ArF-Excimerlaser ausgesetzt und entwickelt wie in den Beispielen 1 bis 3, außer das Luft anstelle von Wasser als ein Tauchbelichtungs-Medium verwendet wurde. Es gelang, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser in jeder Probe bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten.
  • Durch die Referenzexperimente wurde festgestellt, dass die durch Verwendung der Resistdeckfilm ausbildenden Materialien (1) bis (3) ausgebildeten Resistdeckfilme erfolgreich den Einfluss der mit Tauchbelichtung verbundenen Probleme reduzierten, wie zum Beispiel Eluation von Resistfilm-Bestandteilen in Wasser – einem Tauchbelichtungs-Medium – und Infiltration von Wasser in den Resistfilm, und Strukturierung ohne Verschlechterung der ursprünglichen Resistleistungsfähigkeit möglich machten.
  • (Referenzexperiment 4)
  • Es wurde ein Resistfilm wie in Beispielen 1 bis 3 hergestellt, außer dass kein Resistdeckfilm darauf ausgebildet wurde, und der Resistfilm wurde einem ArF-Excimerlaser ausgesetzt und entwickelt wie in Beispielen 1 bis 3, außer dass Luft anstelle von Wasser als ein Tauchbelichtungs-Medium verwendet wurde. Es gelang, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten.
  • Durch Referenzexperiment 4 wurde nachgewiesen, dass alle Resistdeckfilm ausbildende Materialien (1) bis (3) Deckfilmmaterialien waren, die einen ArF-Excimerlaser ausreichend einzulassen vermögen und die Belichtung ohne Beeinträchtigung der ursprünglichen Resistleistungsfähigkeit ermöglichen.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Es wurde ein Resistfilm wie in Beispielen 1 bis 3 hergestellt, außer dass kein Resistdeckfilm darauf ausgebildet wurde, und der Resistfilm wurde einem ArF-Excimerlaser ausgesetzt und dann entwickelt. Es konnte weder eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite noch eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 erhalten werden, und die Empfindlichkeit des Resistfilms für das Belichtungslicht war im Vergleich zu jenen in Beispielen 1 und 2 verringert. Es ist zu beachten, dass "es konnte keine Linien-/Abstandsstruktur erhalten werden" bedeutet, dass keine Struktur aus Linien und Abständen erhalten werden konnte, bei der das Verhältnis von Linienbreite zur Abstandsbreite nicht 1:1 ist.
  • Die Ergebnisse der Beispiele, Referenzexperimente und des Vergleichsbeispiels sind in Tabelle 1 gezeigt. Es ist zu beachten, dass in Tabelle 1 das Symbol "Y" bedeutet, dass Auflösung möglich war, und das Symbol "N" bedeutet, dass Auflösung nicht möglich war, und "L/S" bezeichnet "Linie/Abstand". Tabelle 1
    Deckfilm ausbildendes Material Belichtungsmedium L/S-Auflösung LochAuflösung
    Bsp. 1 Deckfilm ausbildendes Material (1) Wasser Y Y
    Bsp. 2 Deckfilm ausbildendes Material (2) Wasser Y Y
    Bsp. 3 Deckfilm ausbildendes Material (3) Wasser Y Y
    Referenzexperiment 1 Deckfilm ausbildendes Material (1) Luft Y Y
    Referenzexperiment 2 Deckfilm ausbildendes Material (2) Luft Y Y
    Referenzexperiment 3 Deckfilm ausbildendes Material (3) Luft Y Y
    Referenzexperiment 4 Nicht bereitgestellt Luft Y Y
    Vergleichsbeispiel 1 Nicht bereitgestellt Wasser N (kein 1:1 Verhältnis der Auflösung) N (keine Löcher)
  • (Beispiel 4)
  • <Herstellung eines Resistdeckfilm ausbildenden Materials>
  • Ein durch die folgende allgemeine Formel (6) repräsentiertes siliciumhaltiges Polymer wurde in Isobutylalkohol gelöst, um ein Resistdeckfilm ausbildendes Material (4) für Tauchbelichtung herzustellen.
    Figure 00440001
    wobei a = 1, b = 0,55, b' = 0,11 und c = 0,06 ist.
  • <Ausbildung von Resiststruktur>
  • Eine Probe Resistmaterial, die aus einem alicyclischen Polymer gemacht ist und bei dem ein ArF-Excimerlaser verwendet wird, wurde über ein Siliciumsubstrat aufgebracht, um einen Resistfilm mit 250 nm Dicke auszubilden. Danach wurde das Resistdeckfilm ausbildende Material (4) über den Resistfilm durch Rotationsbeschichten bei 2.500 U/min für 30 Sekunden aufgebracht, gefolgt von Aufheizen für 60 Sekunden auf einer auf 110 °C eingestellten Heizplatte um einen Tauchbelichtungs-Resistdeckfilm mit 50 nm Dicke auszubilden. Auf diesem Weg wurde Probe (4) hergestellt.
  • Unter Verwenden einer Tauchbelichtungs-Vorrichtung wurde Belichtung auf den Resistfilm durch den Resistdeckfilm durchgeführt. Es ist zu beachten, dass Wasser als ein Medium für die Tauchbelichtung verwendet wurde und ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge = 193 nm) als Belichtungslicht verwendet wurde. Der Resistdeckfilm wies einen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser von 83% und einen Brechungsindex von 1,65 auf.
  • Dann wurde ein Entwicklungsvorgang bei dem Resistdeckfilm und dem Resistfilm unter Verwendung eines 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH durchgeführt, um unbelichtete Ab schnitte des Resistfilms und den Resistdeckfilm zu lösen und zu entfernen. Als eine Folge davon gelang es, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten. Die Auflösungsgeschwindigkeit des Resistdeckfilms in dem 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH betrug 500 nm/s.
  • (Beispiel 5)
  • <Herstellung eines Resistdeckfilm ausbildenden Materials>
  • Ein durch die folgende allgemeine Formel (7) repräsentiertes siliciumhaltiges Polymer wurde in Isobutylalkohol gelöst, um ein Resistdeckfilm ausbildendes Material (5) für Tauchbelichtung herzustellen.
    Figure 00450001
    wobei a = 1, b = 0,61, b' = 0,22 und c = 0,03 ist.
  • <Ausbildung von Resiststruktur>
  • Eine Probe Resistmaterial, die aus einem alicyclischen Polymer gemacht ist und bei dem ein ArF-Excimerlaser verwendet wird, wurde über ein Siliciumsubstrat aufgebracht, um einen Resistfilm mit 250 nm Dicke auszubilden. Danach wurde das Resistdeckfilm ausbildende Material (5) über den Resistfilm durch Rotationsbeschichten bei 2.500 U/min für 30 Sekunden aufgebracht, gefolgt von Aufheizen für 60 Sekunden auf einer auf 110 °C eingestellten Heizplatte, um einen Tauchbelichtungs-Resistdeckfilm mit 50 nm Dicke auszubilden. Auf diesem Weg wurde Probe (5) hergestellt.
  • Unter Verwenden einer Tauchbelichtungs-Vorrichtung wurde Belichtung auf den Resistfilm durch den Resistdeckfilm durchgeführt. Es ist zu beachten, dass Wasser als ein Medium für die Tauchbelichtung verwendet wurde und ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge = 193 nm) als Belichtungslicht verwendet wurde. Der Resistdeckfilm wies einen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser von 93% und einen Brechungsindex von 1,60 auf.
  • Dann wurde ein Entwicklungsvorgang bei dem Resistdeckfilm und dem Resistfilm unter Verwendung eines 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH durchgeführt, um unbelichtete Abschnitte des Resistfilms und den Resistdeckfilm zu lösen und zu entfernen. Als eine Folge davon gelang es, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten. Die Auflösungsgeschwindigkeit des Resistdeckfilms in dem 2,38%-igen (Gewicht) wässrigen TMAH betrug 450 nm/s.
  • (Referenzexperimente 4 und 5)
  • Durch Ausbilden eines Resistfilms auf einem Siliciumsubstrat und Ausbilden eines Resistdeckfilms darauf wurden zwei Resistfilmproben wie in Beispielen 4 und 5 hergestellt. Die Resistfilmproben wurden einem ArF-Excimerlaser ausgesetzt und entwickelt wie in Beispielen 4 und 5, außer dass Luft anstelle von Wasser als ein Tauchbelichtungs-Medium verwendet wurde. Es gelang, eine Linien-/Abstandsstruktur mit 180 nm Breite und eine Lochstruktur mit 180 nm Durchmesser bei jeder Probe bei einer Belichtungsdosis von 33 mJ/cm2 zu erhalten.
  • (Beispiel 6)
  • Eine Probe Resistmaterial, die aus einem alicyclischen Polymer gemacht ist und bei dem ein ArF-Excimerlaser verwendet wird, wurde über einen 6-Inch Si-Wafer (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) aufgebracht, auf dem vorher ein Antireflexionsfilm (ARC-39 von Nissan Chemical Industries, Ltd.) ausgebildet worden war. Der so ausgebildete Resistfilm wurde bei 100°C für 60 Sekunden aufgeheizt. Die Dicke des Resistfilms betrug 200 nm.
  • Der Resistfilm wurde mit 5 ml ultrareinem Wasser gewaschen, um eine Probenlösung zu erhalten. Ein 5 μl Aliquot der Lösung wurde dann unter Verwendung von LC-MSD (Agilent Technologies) analysiert, was die Anwesenheit von 110 ppb an negativen Ionen des Säure bildenden Mittels ergab, die aus dem Resistfilm eluiert worden waren.
  • Danach wurde das in Beispiel 2 hergestellte Resistdeckfilm ausbildende Material (2) über den Resistfilm durch Rotationsbeschichten aufgebracht und für 60 Sekunden auf einer auf 110 °C eingestellten Heizplatte aufgeheizt, um einen Resistdeckfilm mit 50 nm Dicke für Tauchbelichtung auszubilden. Ein ähnliches Waschexperiment unter Verwendung von ultrareinem Wasser wurde mit dem Resistfilm durchgeführt. Es wurde bestätigt, dass das Niveau an negativen Ionen des Säure bildenden Mittels, die aus dem Resistfilm eluiert wurden, unterhalb der Nachweisgrenze war, und somit, dass das Resistdeckfilm ausbildende Material (2) eine exzellente Fähigkeit zum Verhindern von Eluation von negativen Ionen aus dem Resistfilm aufwies.
  • (Beispiel 7)
  • Es wurde eine Probe, die mit einer Probe Resistmaterial beschichtet war, die aus einem alicyclischen Polymer gemacht ist und bei dem ein ArF-Excimerlaser verwendet wird, und eine Probe, die mit dem Resistdeckfilm ausbildenden Material (2) beschichtet war, hergestellt. Der Rückzugskontaktwinkel (dynamischer Kontaktwinkel) einer jeden Probe wurde unter Verwendung eines selbst hergestellten Messinstruments gemessen.
  • Genauer ausgedrückt wurde ein mit Probe beschichteter Si-Wafer auf einer geneigten Bühne befestigt, deren Neigungswinkel kontinuierlich einstellbar ist, gefolgt vom Aufbringen eines Tropfens (50 μl) Wasser auf die Probenoberfläche. Unmittelbar nach diesem Aufbringen eines Wassertropfens wurde die Bühne mit einer konstanten Geschwindigkeit geneigt und es wurde der Rückzugskontaktwinkel auf Grundlage der Form des Tropfens gemessen, die eine bestimmte Zeit nachdem er sich zu bewegen begann, beobachtet wurde.
  • Der Rückzugskontaktwinkel betrug 61° bei der mit dem Probenresistmaterial beschichteten Probe, und 80° bei der Probe, die mit dem Resistdeckfilm ausbildenden Material (2) beschichtet war. Durch dieses Ergebnis wurde bestätigt, dass das Resistdeckfilm ausbildende Material (2) ein Material war, das wirksam ist bei der Verringerung des Auftretens von Wasserzeichendefekten und zum Vergrößern der Scangeschwindigkeit bei Belichtung.
  • (Beispiel 8)
  • Wie in 5 gezeigt ist, wurde ein Zwischenschicht-Isolierfilm 12 auf einem Siliciumsubstrat 11 ausgebildet und, wie in 6 gezeigt ist, wurde eine Titanfilm 13 auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 12 durch Sputtern ausgebildet. Wie in 7 gezeigt ist, wurde eine Resiststruktur 14 mittels Tauchbelichtung ausgebildet, die bekannte Photolithographie verwendet, und der Titanfilm 13 wurde durch reaktives Ionenätzen strukturiert, das die Resiststruktur 14 als eine Maske verwendet, um dadurch eine Öffnung 15a darin auszubilden. Danach wurde, indem die Resiststruktur 14 durch reaktives Ionenätzen entfernt wurde, eine Öffnung 15b in dem Zwischenschicht-Isolierfilm 12 unter Verwenden des Titanfilms 13 als eine Maske ausgebildet, wie in 8 gezeigt ist.
  • Dann wurde der Titanfilm 13 durch Nassbehandlung entfernt und es wurde, wie in 9 gezeigt ist, ein TiN-Film 16 auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 12 durch Sputtern ausgebildet. Es wurde ein Cu-Film 17 auf dem TiN-Film 16 durch Galvanisieren abgeschieden. Wie in 10 gezeigt ist, wurde der Cu-Film 17 (erster Metallfilm) und die Sperrmetallschicht durch CMP entfernt, wobei der Cu-Film 17 und die Sperrmetallschicht, die in einer Vertiefung entsprechend der Öffnung 15b (siehe 8) vorhanden waren, intakt belassen wurden. Auf diesem Weg wurde eine erste Verbindungsschicht 17a ausgebildet.
  • Nach Ausbilden eines Zwischenschicht-Isolierfilms 18 auf der ersten Verbindungsschicht 17a, wie in 11 gezeigt ist, wurden ein Cu-Stecker (zweiter Metallfilm) 19 und ein TiN-Film 16a, die beide dazu dienen, die erste Verbindungsschicht 17a mit einer weiteren darauf auszubildenden Verbindungsschicht zu verbinden, auf eine ähnliche Weise wie jene in 5 bis 10 gezeigt ausgebildet, wie in 12 gezeigt ist.
  • Durch Wiederholen dieses Verfahrens, wie in 13 gezeigt ist, wurde eine Halbleitervorrichtung hergestellt, die eine mehrschichtige Verbindungsstruktur aufweist, die eine erste Verbindungsschicht 17a, eine zweite Verbindungsschicht 20 und eine dritte Verbindungsschicht 21 über dem Siliciumsubstrat 11 aufweist. In 13 ist zu beachten, dass die Sperrmetallschicht, die auf der Unterseite einer jeden Verbindungsschicht ausgebildet ist, nicht dargestellt ist.
  • Die Resiststruktur 14 von Beispiel 8 ist eine Resiststruktur, die auf eine ähnliche Weise hergestellt ist, wie jene, die in Beispielen 1 bis 5 beschrieben ist, wobei das Resistdeckfilm ausbildende Material (2) bei Tauchbelichtung verwendet wurde.
  • Der Zwischenschicht-Isolierfilm 12 ist ein Film mit niedriger Dielektrizitätskonstante von 2,7 oder kleiner; Beispiele schließen einen porösen Siliciumdioxidfilm ("Ceramate NCS" von Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd., Dielektrizitätskonstante = 2,25); und einen Fluorkohlenwasserstofffilm (Dielektrizitätskonstante = 2,4) ein, der durch Abscheiden eines Gasgemisches aus C4F8 und C2H2 oder C4F8-Gases als eine Quelle durch RF-CVD (Leistung = 400 W) hergestellt wird.
  • (Beispiel 9)
  • – Flash-Speicher und seine Herstellung –
  • Beispiel 9 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, wobei das Verfahren das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material verwendet. In Beispiel 9 ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebenen Resistfilme 26, 27, 29 und 32 solche sind, die auf eine ähnliche Weise hergestellt sind, wie jene, die in Beispielen 1 bis 5 beschrieben sind, bei denen das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material verwendet wurde.
  • 14 und 15 sind jeweils eine Draufsicht (Grundriss) eines FLASH EPROM, der als FLOTOX-Typ oder ETOX-Typ bezeichnet wird. 16 bis 24 sind schematische Schnittansichten zum Erläutern eines Beispiels des Verfahrens zum Herstellen des FLASH EPROM. Die linke Ansicht in jeder der 16 bis 24 veranschaulicht einen Speicherzellenteil (erster Elementbereich), die eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts zeigt, der mit einem MOS-Transistor zu versehen ist, der eine Floating-Gateelektrode aufweist, wobei die schematische Schnittansicht entlang der A-A-Linie der Richtung der Gatebreite (X-Richtung in 14 und 15) verläuft; die zentrale Ansicht veranschaulicht den Speicherzel lenteil, der jenem in der linken Ansicht gezeigten entspricht, und zeigt eine schematische Schnittansicht, die entlang der B-B-Linie der Richtung der Gatelänge (Y-Richtung in 14 und 15) verläuft, die orthogonal zu der X-Richtung verläuft; und die rechte Ansicht ist eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts eines Peripherie-Schaltungsteils (zweiter Elementbereich), der mit einem MOS-Transistor zu versehen ist, wobei die schematische Schnittansicht entlang der A-A-Linie in 14 und 15 verläuft.
  • Wie in 16 gezeigt ist, wurde zuerst ein auf einem SiO2-Film ausgebildeter Feldoxidfilm 23 auf den ausgewählten Abschnitten des Element-Trennungsbereichs eines p-Typ Si-Substrats 22 ausgebildet. Danach wurde durch thermische Oxidation ein SiO2-Film in dem MOS-Transistor in dem Speicherzellenteil (erster Elementbereich) ausgebildet, um einen ersten Gateisolierfilm 24a mit 100 Å bis 300 Å (10 nm bis 30 nm) Dicke auszubilden. In einem weiteren Schritt wurde ein SiO2-Film durch thermische Oxidation in dem MOS-Transistor ausgebildet, der in dem Peripherie-Schaltungsteil (zweiten Elementbereich) vorhanden ist, um einen zweiten Gateisolierfilm 24b mit 100 Å bis 500 Å (10 nm bis 50 nm) Dicke auszubilden. In einem Fall, bei dem der erste und zweite Gateisolierfilm 24a und 24b die gleiche Dicke aufweisen sollen, können die Oxidfilme gleichzeitig in dem gleichen Schritt ausgebildet werden.
  • Um einen MOS-Transistor mit einem Verarmungskanal vom n-Typ in dem Speicherzellenteil auszubilden (die linke und zentrale Ansicht von 16), wurde der Peripherie-Schaltungsteil (die rechte Ansicht von 16) mit einem Resistfilm 26 maskiert, um so die Schwellenspannung zu steuern. Der Bereich, der ein Kanalbereich direkt unter einer Floating-Gateelektrode sein soll, wurde mit Phosphor (P) oder Arsen (As) als eine Verunreinigung vom n-Typ mit einer Dosis menge von 1 × 1011 cm–2 bis 1 × 1014 cm–2 mittels Ionenimplantation dotiert, was eine erste Schwellensteuerungsschicht 25a ausbildet. Es ist zu beachten, dass die Dotierungskonzentration und der Leitfähigkeitstyp der Verunreinigung in geeigneter Weise entsprechend dem Kanaltyp – Verarmungstyp oder Anreicherungstyp – festgelegt werden können.
  • Um einen MOS-Transistor mit einem Verarmungskanal vom n-Typ in dem Peripherie-Schaltungsteil (die rechte Ansicht von 17) auszubilden, wurde der Speicherzellenteil (die linke und zentrale Ansicht von 17) mit einem Resistfilm 27 maskiert, um so die Schwellenspannung zu steuern. Der Bereich, der ein Kanalbereich direkt unter der Floating-Gateelektrode sein soll, wurde mit Phosphor (P) oder Arsen (As) als eine Verunreinigung vom n-Typ mit einer Dosismenge von 1 × 1011 cm–2 bis 1 × 1014 cm–2 mittels Ionenimplantation dotiert, was eine zweite Schwellensteuerungsschicht 25b ausbildet.
  • Es wurde ein erster Polysiliciumfilm (erster leitfähiger Film) 28 mit 500 Å bis 2.000 Å (50 nm bis 200 nm) Dicke sowohl über dem Speicherzellenteil (die linke und zentrale Ansicht von 18) als auch dem Peripherie-Schaltungsteil (die rechte Ansicht von 18) ausgebildet, um als eine Floating-Gateelektrode des MOS-Transistors in dem Speicherzellenteil und als eine Gate-Elektrode des MOS-Transistors in dem Peripherie-Schaltungsteil zu dienen.
  • Wie in 19 gezeigt ist, wurde danach der erste Polysiliciumfilm 28 unter Verwendung eines Resistfilms 29 als eine Maske strukturiert, um eine Floating-Gateelektrode 28a des MOS-Transistors in dem Speicherzellenteil (die linke und zentrale Ansicht von 19) auszubilden. An diesem Punkt wurde, wie in 19 gezeigt ist, der erste Polysiliciumfilm 28 auf eine solche Weise strukturiert, dass die endgültige Größe der Floating-Gateelektrode 28a nur in X-Richtung definiert ist, wobei die Größe in Y-Richtung unbestimmt blieb, und dass der Bereich, der ein S/D-Bereich sein soll, mit dem Resistfilm 29 bedeckt blieb.
  • Wie in der linken und zentralen Ansicht von 20 gezeigt ist, wurde als nächstes der Resistfilm 29 entfernt und dann ein Kondensator-Isolierfilm 30a aus einem SiO2-Film mit etwa 200 Å bis 500 Å (20 nm bis 50 nm) Dicke durch thermische Oxidation ausgebildet, um so die Floating-Gateelektrode 28a zu bedecken. An diesem Punkt wurde auch ein aus einem SiO2-Film ausgebildeter Kondensator-Isolierfilm 30b auf dem ersten Polysiliciumfilm 28 in dem Peripherie-Schaltungsteil (die rechte Ansicht von 20) ausgebildet. Obwohl in diesem speziellen Fall beide der Kondensator-Isolierfilme 30a und 30b nur aus einem SiO2-Film ausgebildet wurden, können sie aus einem mehrschichtigen Film mit zwei oder drei SiO2-Film(en) und/oder Si3N4-Film(en) ausgebildet werden, die übereinander angeordnet sind.
  • Wie in 20 gezeigt ist, wurde ein zweiter Polysiliciumfilm (zweiter leitfähiger Film) 31 mit 500 Å bis 2.000 Å (50 nm bis 200 nm) Dicke ausgebildet, der eine Steuer-Gateelektrode bilden würde, um die Floating-Gateelektrode 28a und den Kondensator-Isolierfilm 30a zu bedecken.
  • Dann wurde der Speicherzellenteil (linke und zentrale Ansicht von 21) mit einem Resistfilm 32 maskiert, wie in 21 gezeigt ist, und es wurden nacheinander der zweite Polysiliciumfilm 31 und der Kondensator-Isolierfilm 30b in dem Peripherie-Schaltungsteil (die rechte Ansicht von 21) weggeätzt, wodurch der erste Polysiliciumfilm 28 freigelegt wurde.
  • Wie in 22 gezeigt ist, wurde als nächstes der zweite Polysiliciumfilm 31, der Kondensator-Isolierfilm 30a und der erste Polysiliciumfilm 28a, die auf eine solche Weise strukturiert sind, dass die endgültige Größe des ersten Polysiliciumfilms 28a nur in X-Richtung definiert ist, die alle in dem Speicherzellenteil (die zentrale und linke Ansicht von 22) angeordnet sind, mit einem Resistfilm 32 maskiert und strukturiert, um so die endgültige Größe eines ersten Gateteils 33a in Y-Richtung zu definierten, der ein Laminat ausbildet, das etwa 1 μm in Y-Richtung beträgt, und das aus einer Steuer-Gateelektrode 31a, einem Kondensator-Isolierfilm 30c und einer Floating-Gateelektrode 28c gebildet ist. Zur gleichen Zeit wurde der erste Polysiliciumfilm 28 in dem Peripherie-Schaltungsteil (rechte Ansicht von 22) mit dem Resistfilm 32 maskiert und strukturiert, um so eine endgültige Größe eines zweiten Gateteils 33b zu definieren, der eine Gate-Elektrode 28b mit etwa 1 μm Breite ausbildet.
  • Unter Verwendung des Laminats, das in dem Speicherzellenteil (linke und zentrale Ansicht von 23) bereit gestellt ist und das aus der Steuer-Gateelektrode 31a, dem Kondensator-Isolierfilm 30c und der Floating-Gateelektrode 28c gebildet ist, als eine Maske, wurde das Si-Substrat 22 mit Phosphor (P) oder Arsen (As) mit einer Dosismenge von etwa 1 × 1014 cm–2 bis 1 × 1016 cm–2 mittels Ionenimplantation dotiert, wodurch S/D-Bereichsschichten vom n-Typ 35a und 35b in Element-Ausbildungsbereichen ausgebildet wurden. Zur gleichen Zeit wurde unter Verwendung der Gate-Elektrode 28b in dem Peripherie-Schaltungsteil (rechte Ansicht von 23) als eine Maske das Si-Substrat 22 mit Phosphor (P) oder Arsen (As) als eine Verunreinigung vom n-Typ mit einer Dosismenge von 1 × 1014 cm–2 bis 1 × 1016 cm–2 mittels Ionenimplantation dotiert, wodurch S/D-Bereichsschichten 36a und 36b in Element-Ausbildungsbereichen ausgebildet wurden.
  • Es wurde ein aus einem PSG-Film mit etwa 5.000 Å (500 nm) Dicke ausgebildeter Zwischenschicht-Isolierfilm 37 ausgebildet, um so den ersten Gateteil 33a in dem Speicherzellenteil (die linke und zentrale Ansicht von 24) und den zweiten Gateteil 33b in dem Peripherie-Schaltungsteil (die rechte Ansicht von 24) zu bedecken.
  • In dem über den S/D-Bereichsschichten 35a und 35b und den S/D-Bereichsschichten 36a und 36b ausgebildeten Zwischenschicht-Isolierfilm 37 wurden Kontaktlöcher 38a und 38b bzw. Kontaktlöcher 39a und 39b ausgebildet, gefolgt von Ausbildung von S/D-Elektroden 40a und 40b und S/D-Elektroden 41a und 41b darin.
  • Auf diesem Weg wurde ein FLASH EPROM als eine Halbleitervorrichtung hergestellt, wie in 24 gezeigt ist.
  • Während der Herstellung dieses FLASH EPROM bleibt der zweite Gate-Isolierfilm 24b in dem Peripherie-Schaltungsteil (die rechten Ansichten von 16 bis 24) entweder mit dem ersten Polysiliciumfilm 28 oder der Gate-Elektrode 28b ab dem Zeitpunkt seiner/ihrer Ausbildung (wie in den rechten Ansichten von 16 bis 24 gezeigt ist) bedeckt. Aus diesem Grund bleibt die Dicke des zweiten Gate-Isolierfilms 24b ab seiner Ausbildung unverändert, was eine leichte Steuerung der Dicke des zweiten Gate-Isolierfilms 24b und eine leichte Einstellung der Konzentration von leitfähigen Verunreinigungen für eine Steuerung der Schwellenspannung ermöglicht.
  • Obwohl in den oben beschriebenen Beispielen Strukturierung auf eine solche Weise durchgeführt wurde, dass der erste Gateteil 33a zuerst in der Richtung der Breite des Gates (X-Richtung, gezeigt in 14 und 15) auf eine bestimmte Größe definiert wurde, und dann die Richtung der Gatelänge (Y-Richtung, gezeigt in 14 und 15) definiert wird, um den ersten Gateteil 33a auszubilden, kann dies in einer umgekehrte Reihenfolge durchgeführt werden; Strukturieren kann auf eine solche Weise durchgeführt werden, dass der erste Gateteil 33a zuerst in der Richtung der Gatelänge auf eine bestimmte Größe definiert wird und dann die endgültige Größe des ersten Gateteils 33a in der Richtung der Gatebreite definiert wird, um den ersten Gateteil 33a auszubilden.
  • Ein Beispiel einer Herstellung eines FLASH EPROM, das in den 25 bis 27 gezeigt ist, ist jenem in den oben beschriebenen Beispielen ähnlich, außer dass die Schritte nach dem Schritt entsprechend 20 gegen jene ersetzt wurden, die in 25 bis 27 gezeigt sind. Genauer ausgedrückt unterscheidet sich das Beispiel einer Herstellung eines FLASH EPROM, das in 25 bis 27 gezeigt ist, von den oben beschriebenen Beispielen dadurch, wie in 25 gezeigt ist, dass ein aus einem Wolframfilm (W) oder Titanfilm (Ti) ausgebildeter Metallfilm mit hohem Schmelzpunkt (vierter leitfähiger Film) 42 mit etwa 2.000 Å (200 nm) Dicke über dem zweiten Polysiliciumfilm 31 in dem Speicherzellenteil (die linke und zentrale Ansicht von 25) und über dem ersten Polysiliciumfilm 28 in dem Peripherie-Schaltungsteil (die rechte Ansicht von 25) ausgebildet wird, um einen Polycidfilm bereitzustellen. Die Schritte nach 25 – die in 26 und 27 gezeigten Schritte – sind jenen ähnlich, die in 22 bis 24 gezeigt sind. Beschreibungen der Schritte, die jenen in 22 und 24 ähnlich sind, wurden weggelassen, und Elementen in 25 und 27, die identisch mit jenen in 22 und 24 sind, wurden die gleichen Bezugszeichen gegeben.
  • Auf diesem Weg wurde ein FLASH EPROM als eine Halbleitervorrichtung hergestellt, wie in 27 gezeigt ist.
  • Da dieser FLASH EPROM Metallfilme mit einem hohen Schmelzpunkt (vierte leitfähige Filme) 42a und 42b enthält, die auf der Steuer-Gateelektrode 31a bzw. der Gate-Elektrode 28b bereitgestellt sind, kann der elektrische Widerstand weiter verringert werden. Obwohl die Metallfilme mit hohem Schmelzpunkt (vierte leitfähige Filme) 42a und 42b verwendet werden, können Metallsilicidfilme mit hohem Schmelzpunkt, wie zum Beispiel Titansilicidfilme (TiSi) verwendet werden.
  • Ein Beispiel einer Herstellung eines FLASH EPROM, das in 28 bis 30 gezeigt ist, ist jenem in den obigen Beispielen beschriebenen ähnlich, außer dass ein zweiter Gateteil 33c in dem Peripherie-Schaltungsteil (zweiter Elementbereich in der rechten Ansicht von 30) ein Laminat ist, das aus einem ersten Polysiliciumfilm 28b (erster leitfähiger Film), einem SiO2-Film 30d (Kondensator-Isolierfilm) und einem zweiten Polysiliciumfilm 31b (zweiter leitfähiger Film) gebildet ist, eine Konfiguration, die jener des ersten Gateteils 33a in dem Speicherzellenteil (erster Elementbereich in der linken und zentralen Ansicht von 28) ähnlich ist, und dass der erste und zweite Polysiliciumfilm 28b und 31b elektrisch kurzgeschlossen sind, um eine Gate-Elektrode auszubilden, wie in 29 und 30 gezeigt ist.
  • Hier wird, wie in 29 gezeigt ist, eine Öffnung 52a, die durch den ersten Polysiliciumfilm 28b (erster leitfähiger Film), den SiO2-Film 30d (Kondensator-Isolierfilm) und den zweiten Polysiliciumfilm 31b (zweiter leitfähiger Film) hindurchtritt, bei einer Position ausgebildet, die sich von dem zweiten Gateteil 33c unterscheidet, der in 28 gezeigt ist, z. B. über einem Isolierfilm 54. Danach wird ein Metallfilm mit hohem Schmelzpunkt 53a (dritter leitfähiger Film), der zum Beispiel aus einem W-Film oder Ti-Film ausgebildet ist, in die Öffnung 52a eingebettet, um es dem ersten und zweiten Polysiliciumfilm 28b und 31b zu ermöglichen, elektrisch kurzgeschlossen zu sein. Darüber hinaus wird, wie in 30 gezeigt ist, eine Öffnung 52b ausgebildet, die durch den SiO2-Film 30d (Kondensator-Isolierfilm) und den zweiten Polysiliciumfilm 31b (zweiter leitfähiger Film) hindurchtritt, was den ersten Polysiliciumfilm 28b an der Unterseite der Öffnung 52b freilegt. Danach wird ein Metallfilm mit ho hem Schmelzpunkt 53b (dritter leitfähiger Film), der zum Beispiel aus einem W-Film oder Ti-Film ausgebildet ist, in die Öffnung 52b eingebettet, um es dem ersten und zweiten Polysiliciumfilm 28b und 31b zu ermöglichen, elektrisch kurzgeschlossen zu sein.
  • In diesem FLASH EPROM weist der zweite Gateteil 33c in dem Peripherie-Schaltungsteil die gleiche Struktur wie der erste Gateteil 33a in dem Speicherzellenteil auf. Es ist somit möglich, den Peripherie-Schaltungsteil zusammen mit dem Speicherzellenteil auszubilden, was eine Vereinfachung des Herstellungsverfahrens für größere Effizienz ergibt.
  • Obwohl der dritte leitfähige Film 53a oder 53b und der Metallfilm mit hohem Schmelzpunkt (vierter leitfähiger Film) 42 hier in getrennten Schritten ausgebildet wurden, können sie gleichzeitig als ein gemeinsamer Metallfilm mit hohem Schmelzpunkt ausgebildet werden.
  • (Beispiel 10)
  • – Herstellung eines Magnetkopfs –
  • Beispiel 10 ist auf die Herstellung eines Magnetkopfs gerichtet, einem Beispiel einer Anwendung einer Resiststruktur, die unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials ausgebildet ist. Es ist zu beachten, dass Resiststrukturen 102 und 126 in Beispiel 10 solche sind, die auf eine Weise hergestellt sind, die jenen ähnlich ist, die oben in den Beispielen 1 bis 5 beschrieben sind.
  • 31 bis 34 sind Verfahrenszeichnungen zum Erläutern der Herstellung eines Magnetkopfs.
  • Wie in 31 gezeigt ist, wurde ein Resistfilm mit 6 μm Dicke auf einer Zwischenschicht-Isolierschicht 100 ausgebildet, gefolgt von Belichtung und Entwicklung des Resistfilms, um eine Resiststruktur 102 mit einer Lochstruktur auszubilden, um eine Dünnfilm-Magnetspule mit einer schneckenartigen Struktur auszubilden.
  • Wie in 32 gezeigt ist, wurde eine zu plattierende Bearbeitungs-Oberfläche 106, die aus einem Ti-Haftfilm mit 0,01 μm Dicke und einem Cu-Haftfilm mit 0,05 μm Dicke ausgebildet ist, auf der Resiststruktur 102 dampfabgeschieden und auf der von der Resiststruktur 102 verschiedenen Fläche, d. h. einer Fläche der Zwischenschicht-Isolierschicht 100, die durch eine Öffnung 104 freiliegt.
  • Wie in 33 gezeigt ist, wurde ein leitfähiger Dünnfilm 108, der aus Cu-Beschichtung mit 3 μm Dicke ausgebildet ist, auf der Bearbeitungs-Oberfläche 106 in der Öffnung 104 ausgebildet, (der von der Resiststruktur 102 verschiedenen Fläche, d. h. einer Fläche der Zwischenschicht-Isolierschicht 100, die durch eine Öffnung 104 freiliegt).
  • Wie in 34 gezeigt ist, wurde dann die Resiststruktur 102 aufgelöst und die Zwischenschicht-Isolierschicht 100 wegentwickelt, wodurch eine Dünnfilm-Magnetspule 110 mit einer schneckenartigen Struktur, die von dem leitfähigen Dünnfilm 108 abgeleitet ist, hergestellt wurde. Auf diesem Weg wurde ein Magnetkopf hergestellt.
  • Der oben erhaltene Magnetkopf weist eine feine schneckenartige Struktur auf, die mittels der Resiststruktur 102 erhalten wird, die als ein Ergebnis von Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Materials hergestellt wurde. Aus diesem Grund weist die Dünnfilm-Magnetspule 110 eine feine, hoch aufgelöste Struktur auf und bietet exzellente Mengenproduktivität.
  • 35 bis 40 sind Verfahrenszeichnungen zum Erläutern der Herstellung eines weiteren Magnetkopfs.
  • Wie in 35 gezeigt ist, wurde eine Abstandsschicht 114 auf einem keramischen nicht-magnetischen Substrat 112 durch Sputtern abgeschieden. Obwohl es nicht dargestellt ist, wurden vorher eine Isolierschicht aus Siliciumoxid und eine leitfähige Bearbeitungs-Oberfläche aus Ni-Fe-Permalloy auf dem nicht-magnetischen Substrat 112 mittels Sputtern ausgebildet, und weiter wurde eine untere magnetische Schicht aus Ni-Fe-Permalloy vorher darauf ausgebildet. Ein isolierender Harzfilm 116 aus einem wärmehärtbaren Harz wurde dann auf der Abstandsschicht 114 an vorbestimmten Positionen ausgebildet, die von den Abschnitten verschieden waren, die den magnetischen Enden der nicht dargestellten unteren magnetischen Schicht entsprechen. Dann wurde ein Resistmaterial über den isolierenden Harzfilm 116 aufgebracht, um einen Resistfilm 118 auszubilden.
  • Wie in 36 gezeigt ist, wurde als nächstes Belichtung und Entwicklung bei dem Resistfilm 118 durchgeführt, um eine schneckenartige Resiststruktur auszubilden, und, wie in 37 gezeigt ist, wurde die schneckenartige Resiststruktur 118 bei einigen hundert Grad Celsius für 1 Stunde gehärtet, um eine vorragende erste schneckenartige Struktur 120 auszubilden, gefolgt von Ausbildung einer leitfähigen Bearbeitungs-Oberfläche 122 aus Cu über dem isolierenden Harzfilm 116 und der ersten schneckenartigen Struktur 120.
  • Wie in 38 gezeigt ist, wurde ein Resistmaterial über die leitfähige Bearbeitungs-Oberfläche 122 durch Rotationsbeschichten aufgebracht, um einen Resistfilm 124 auszubilden, gefolgt von Strukturieren des Resistmaterials, das über der ersten schneckenartigen Struktur 120 bereitgestellt ist, um eine Resiststruktur 126 auszubilden.
  • Eine leitfähige Cu-Schicht 128 wurde auf der freiliegenden leitfähigen Bearbeitungs-Oberfläche 122 aufgebracht, d. h. den Abschnitten, die von der Resiststruktur 126 verschieden sind, wie in 39 gezeigt ist. Danach wurde, wie in 40 gezeigt ist, die Resiststruktur 126 gelöst und von der leitfähigen Bearbeitungs-Oberfläche 122 entfernt, um eine Dünnfilm-Magnetspule 130 auszubilden, die eine schneckenartige Struktur aufweist und aus der leitfähigen Cu-Schicht 128 ausgebildet ist.
  • Auf diesem Weg wurde ein Magnetkopf hergestellt, wie er in der Draufsicht von 41 gezeigt ist, in dem eine magnetische Schicht 132 auf dem isolierenden Harzfilm 116 bereitgestellt ist, und die Dünnfilm-Magnetspule 130 auf der Oberfläche des isolierenden Harzfilms 116 bereitgestellt ist.
  • Der oben erhaltene Magnetkopf weist eine feine schneckenartige Struktur auf, die mittels der Resiststruktur 126 erhalten wird, die als ein Ergebnis von Tauchbelichtung unter Verwenden des erfindungsgemäßen Resistdeckfilm ausbildenden Material hergestellt wird. Aus diesem Grund weist die Dünnfilm-Magnetspule 130 eine feine, hoch aufgelöste Struktur auf und bietet exzellente Mengenproduktivität.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, die herkömmlichen Probleme zu lösen und die vorerwähnten Aufgaben zu erreichen.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, ein Resistdeckfilm ausbildendes Material bereitzustellen, das in geeigneter Weise zur Herstellung eines Tauchbelichtungs-Resistdeckfilms verwendet wird, der zum Schutz eines Resistfilms gegen ein Medium (Flüssigkeit) bei der Tauchbelichtungs-Technologie verwendet wird, indem er Infiltration der Flüssigkeit in den Resistfilm oder Eluation von Resistfilmbestandteilen in die Flüssigkeit verhindert, und das einen hohen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser und/oder F2-Excimerlaser aufweist, wobei die Tauchbelichtungs-Technologie versucht, eine verbesserte Auflösung durch Füllen des zwischen der Projektionslinse einer Belichtungsvorrichtung und einem Wafer erzeugten Abstands mit einem Medium (Flüssigkeit) zu erreichen, das einen Brechungsindex (n) von größer als 1 (der Wert von Luft) aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist es auch möglich, ein Ausbildungsverfahren für eine Resiststruktur zur Verfügung zu stellen, das durch Schützen des Resistfilms gegen die Flüssigkeit und durch Verhindern der Erzeugung von Verunreinigung auf der Linse zu einer Tauchbelichtung mit hoher Auflösung in der Lage ist, ohne die Leistungsfähigkeit des Resistfilms zu beeinträchtigen, um eine effiziente und leichte Ausbildung einer feinen, hoch aufgelösten Resiststruktur zu erreichen.
  • Erfindungsgemäß ist es auch möglich, ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, wobei das Verfahren eine feine, hoch aufgelöste Resiststruktur mittels Tauchbelichtung unter Verhinderung der Ausbildung von Verunreinigung auf der Linse auszubilden vermag, ohne die Leistungsfähigkeit der Resiststruktur zu beeinträchtigen, und eine effiziente Mengenfertigung einer hoch leistungsfähigen elektronischen Vorrichtung, die eine feine Verbindungsstruktur aufweist, die unter Verwenden der Resiststruktur ausgebildet wird, und eine hoch leistungsfähige elektronische Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Halbleitervorrichtung, die eine feinere Verbindungsstruktur aufweist und die unter Verwenden dieses Herstellungsverfahrens hergestellt wird.
  • Das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material weist einen hohen Transmissionsgrad für ArF-Excimerlaser und/oder F2-Excimerlaser auf. Aus diesem Grund kann bei der Tauchbelichtungs-Technologie, die eine verbesserte Auflösung erzielt durch Füllen des Abstands, der zwischen der Projektionslinse einer Belichtungsvorrichtung und einem Wafer erzeugt ist, mit einem Medium (Flüssigkeit), das einen Brechungsindex (n) von größer als 1 aufweist (der Wert von Luft), das erfindungsgemäße Resistdeckfilm ausbildende Material in geeigneter Weise für die Herstellung eines Tauchbelichtungs-Resistdeck films verwendet werden, der dazu dient, einen Resistfilm gegen das Medium zu schützen.
  • Das erfindungsgemäße Resiststruktur-Ausbildungsverfahren kann in geeigneter Weise zum Beispiel für die Herstellung von funktionalen Komponenten (z. B. Maskenstrukturen, Retikelstrukturen, Magnetköpfe, Flüssigkristallanzeigen (LCDs), Plasmaanzeigepaneele (PDPs), und Oberflächenwellenfilter (SAW)), optischen Komponenten für Verbindung von Lichtleitern, Mikrokomponenten (z. B. Mikroaktuatoren), und elektronischen Vorrichtungen (z. B. Halbleitervorrichtungen) verwendet werden, insbesondere bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung kann in geeigneter Weise zur Herstellung der erfindungsgemäßen elektronischen Vorrichtung verwendet werden. Die erfindungsgemäße elektronische Vorrichtung kann in geeigneter Weise auf einer Vielzahl an Gebieten verwendet werden, einschließlich Halbleitervorrichtungen, wie zum Beispiel Flashspeicher, DRAMs und FRAMs.

Claims (18)

  1. Ein Material, umfassend: ein siliciumhaltiges Polymer, das wenigstens eine alkalilösliche Gruppe aufweist und das durch die folgende allgemeine Formel (1) repräsentiert ist; und ein organisches Lösungsmittel, das das siliciumhaltige Polymer zu lösen vermag, (SiO4/2)a(R1 tSiO(4-t)/2)b(O1/2R2)c allgemeine Formel (1)wobei R1 wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe, Wasserstoffatom und Hydroxylgruppe repräsentiert, R2 wenigstens eine von einer monovalenten organischen Gruppe und Wasserstoffatom repräsentiert (wobei R1 und R2 jeweils zweimal oder öfters auftreten können, und wenigstens eine von R1 und R2 eine alkalilösliche Gruppe enthält), "t" eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentiert, "a", "b" und "c" die relativen Anteile ihrer Einheiten repräsentieren (wobei a ≥ 0, b ≥ 0 und c ≥ 0, und "a", "b" und "c" nicht zur gleichen Zeit 0 sind), und (R1 tSiO(4-t)/2)b zweimal oder öfters auftreten kann.
  2. Das Material nach Anspruch 1, wobei die alkalilösliche Gruppe eine Carbonsäure-haltige Gruppe ist.
  3. Das Material nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die alkalilösliche Gruppe eine durch die folgende allgemeine Formel (3) repräsentierte Komponente ist.
    Figure 00640001
    wobei "m" die Bedingung 0 ≤ m ≤ 5, erfüllt.
  4. Das Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das organische Lösungsmittel ein aliphatisches Alkanol mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen ist.
  5. Das Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das siliciumhaltige Polymer durch die folgende allgemeine Formel (2) repräsentiert ist.
    Figure 00650001
    wobei "a", "b", "b'" und "c" relative Anteile ihrer Einheiten repräsentieren, und a > 0, b > 0, b' > 0 und c ≥ 0 sind.
  6. Ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, umfassend: Ausbilden eines Resistfilms über eine Bearbeitungs-Oberfläche; Ausbilden eines Resistdeckfilms über den Resistfilm durch Verwenden des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 5; Bestrahlen des Resistfilms mit Belichtungslicht durch den Resistdeckfilm mittels Tauchbelichtung; Entwickeln des Resistfilms, um eine Resiststruktur auszubilden; und Strukturieren der Bearbeitungs-Oberfläche durch Ätzen unter Verwenden der Resiststruktur als eine Maske.
  7. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Dicke des Resistdeckfilms 10 nm bis 300 nm beträgt.
  8. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, wobei der Resistdeckfilm mittels Beschichten ausgebildet wird.
  9. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Entwicklung unter Verwenden eines alkalischen Entwicklers durchgeführt wird.
  10. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Brechungsindex einer bei der Tauchbelichtung verwendeten Flüssigkeit größer als 1 ist.
  11. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Flüssigkeit Wasser ist.
  12. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei das Belichtungslicht wenigstens eines von einem ArF-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 193 nm und einem F2-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 157 nm ist.
  13. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei der Resistdeckfilm einen Belichtungslicht-Transmissionsgrad von 30% oder mehr aufweist, wenn die Dicke 100 nm beträgt.
  14. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei der Resistdeckfilm einen Belichtungslicht-Transmissionsgrad von 80% oder größer aufweist, wenn die Dicke 100 nm beträgt.
  15. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, wobei die Auflösungsgeschwindigkeit des Resistdeckfilms in einem alkalischen Entwickler (2,38% TMAH) 100 nm/s oder größer ist.
  16. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, wobei der Resistdeckfilm einen Brechungsindex von 1,4 oder größer für Belichtungslicht aufweist.
  17. Das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, wobei die Bearbeitungs-Oberfläche eine Oberfläche eines Films ist, der aus einem Zwischenschicht-Isolationsmaterial mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,7 oder kleiner gemacht ist.
  18. Eine elektronische Vorrichtung, hergestellt durch ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17.
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