JP2007148272A - レジストパターン厚肉化材料、レジストパターンの形成方法、半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、前記露光光の短波長化のためには、露光装置の改良が必要となり、莫大なコストを要する。一方、短波長の露光光に対応するレジスト材料の開発も容易ではない。
本発明は、パターニング時に露光光としてArF(フッ化アルゴン)エキシマレーザー光をも利用可能であり、ArFレジスト等で形成されたレジストパターン上に塗布等するだけで、ライン状パターン等のレジストパターンを、その材料の種類やサイズに依存することなく均一に、しかも表面のラフネスを低減した状態で安定して厚肉化することができ、エッチング耐性に優れ、露光装置の光源における露光限界(解像限界)を超えて微細なレジスト抜けパターンを低コストで簡便に効率よく形成可能なレジストパターン厚肉化材料を提供することを目的とする。
また、本発明は、パターニング時に露光光としてArF(フッ化アルゴン)エキシマレーザー光をも利用可能であり、ライン状パターン等のレジストパターンを、その材料の種類やサイズに依存することなく均一に、しかも表面のラフネスを低減した状態で安定して厚肉化することができ、露光装置の光源における露光限界(解像限界)を超えて微細なレジスト抜けパターンを低コストで簡便に効率よく形成可能なレジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、パターニング時に露光光としてArF(フッ化アルゴン)エキシマレーザー光をも利用可能であり、露光装置の光源における露光限界(解像限界)を超えて微細なレジスト抜けパターンを形成可能であり、該レジスト抜けパターンを用いて形成した微細な配線パターンを有する高性能な半導体装置を効率的に量産可能な半導体装置の製造方法、及び該半導体装置の製造方法により製造され、微細な配線パターンを有し、高性能な半導体装置を提供することを目的とする。
本発明のレジストパターン厚肉化材料は、樹脂と、下記一般式(1)で表される化合物とを少なくとも含むことを特徴とする。
該レジストパターン厚肉化材料がレジストパターン上に塗布されると、該レジストパターン厚肉化材料のうち、前記レジストパターンとの界面付近にあるものが該レジストパターンに染み込んで該レジストパターンの材料と相互作用(ミキシング)する。このとき、前記レジストパターン厚肉化材料と前記レジストパターンとの親和性が良好であるため、該レジストパターンを内層としてその表面上に、該レジストパターン厚肉化材料と該レジストパターンとが相互作用してなる表層(ミキシング層)が効率よく形成される。その結果、前記レジストパターンが、前記レジストパターン厚肉化材料により効率よく厚肉化される。こうして厚肉化(以下「膨潤」と称することがある)されたレジストパターン(以下「厚肉化レジストパターン」と称することがある)は、前記レジストパターン厚肉化材料により均一に厚肉化されている。このため、該厚肉化レジストパターンにより形成されるレジスト抜けパターン(以下「抜けパターン」と称することがある)は露光限界(解像限界)を超えてより微細な構造を有する。なお、本発明のレジストパターン厚肉化材料は、カルボキシル基を有する前記一般式(1)で表される化合物を含有しているので、前記レジストパターンの材料の種類やサイズ等に関係なく良好なかつ均一な厚肉化効果を示し、前記レジストパターンの材料の種類やサイズに対する依存性が少ない。また、前記一般式(1)で表される化合物が環状構造化合物を有しているので、エッチング耐性に優れる。このため、種々のサイズのレジストパターンが混在するLOGIC LSIの配線層に用いられるライン状パターン等のレジストパターンの形成にも好適に適用可能である。
該レジストパターンの形成方法においては、レジストパターンが形成された後、該レジストパターン上に前記レジストパターン厚肉化材料が塗布されると、該レジストパターン厚肉化材料のうち、該レジストパターンとの界面付近にあるものが該レジストパターンに染み込んで該レジストパターンの材料と相互作用(ミキシング)する。このため、該レジストパターンを内層としてその表面上に、該レジストパターン厚肉化材料と該レジストパターンとによる表層(ミキシング層)が形成される。こうして厚肉化された厚肉化レジストパターンは、前記レジストパターン厚肉化材料により均一に厚肉化されている。このため、該厚肉化レジストパターンにより形成されるレジスト抜けパターンは、露光限界(解像限界)を超えてより微細な構造を有する。なお、前記レジストパターン厚肉化材料が、カルボキシル基を有する前記一般式(1)で表される化合物を含有しているので、前記レジストパターンの材料の種類やサイズ等に関係なく良好なかつ均一な厚肉化効果を示し、前記レジストパターンの材料の種類やサイズに対する依存性が少ない。また、前記一般式(1)で表される化合物が環状構造化合物を有しているので、エッチング耐性に優れる。このため、前記レジストパターンの形成方法は、コンタクトホールパターンのみならず、種々のサイズのレジストパターンが混在するLOGIC LSIの配線層に用いられるライン状パターン等のレジストパターンの形成にも好適に適用可能である。
該半導体装置の製造方法では、まず、前記レジストパターン形成工程において、配線パターン等のパターンを形成する対象である前記被加工面上にレジストパターンを形成した後、該レジストパターンの表面を覆うように本発明の前記レジストパターン厚肉化材料が塗布される。すると、該レジストパターン厚肉化材料のうち、該レジストパターンとの界面付近にあるものが該レジストパターンに染み込んで該レジストパターンの材料と相互作用(ミキシング)する。このため、該レジストパターンを内層としてその表面上に、該レジストパターン厚肉化材料と該レジストパターンとが相互作用してなる表層(ミキシング層)が形成される。こうして厚肉化された厚肉化レジストパターンは、前記レジストパターン厚肉化材料により均一に厚肉化されている。このため、該厚肉化レジストパターンにより形成されるレジスト抜けパターンは、露光限界(解像限界)を超えてより微細な構造を有する。なお、前記レジストパターン厚肉化材料は、カルボキシル基を有する前記一般式(1)で表される化合物を含有しているので、前記レジストパターンの材料の種類やサイズ等に関係なく良好なかつ均一な厚肉化効果を示し、前記レジストパターンの材料の種類やサイズに対する依存性が少ない。また、前記一般式(1)で表される化合物が環状構造化合物を有しているので、エッチング耐性に優れる。このため、コンタクトホールパターンのみならず、種々のサイズのレジストパターンが混在する半導体装置であるLOGIC LSIの配線層に用いられるライン状パターン等の厚肉化レジストパターンが容易にかつ高精細に形成される。
次に、前記パターニング工程においては、前記レジストパターン形成工程において厚肉化された厚肉化レジストパターンを用いてエッチングを行うことにより、前記被加工面が微細かつ高精細にしかも寸法精度よくパターニングされ、極めて微細かつ高精細で、しかも寸法精度に優れた配線パターン等のパターンを有する高品質かつ高性能な半導体装置が効率よく製造される。
本発明の半導体装置は、本発明の前記半導体装置の製造方法により製造されることを特徴とする。該半導体装置は、極めて微細かつ高精細で、しかも寸法精度に優れた配線パターン等のパターンを有し、高品質かつ高性能である。
また、本発明によると、パターニング時に露光光としてArF(フッ化アルゴン)エキシマレーザー光をも利用可能であり、ArFレジスト等で形成されたレジストパターン上に塗布等するだけで、ライン状パターン等のレジストパターンを、その材料の種類やサイズに依存することなく均一に、しかも表面のラフネスを低減した状態で安定して厚肉化することができ、エッチング耐性に優れ、露光装置の光源における露光限界(解像限界)を超えて微細なレジスト抜けパターンを低コストで簡便に効率よく形成可能なレジストパターン厚肉化材料を提供することができる。
また、本発明によると、パターニング時に露光光としてArF(フッ化アルゴン)エキシマレーザー光をも利用可能であり、ライン状パターン等のレジストパターンを、その材料の種類やサイズに依存することなく均一に、しかも表面のラフネスを低減した状態で安定して厚肉化することができ、露光装置の光源における露光限界(解像限界)を超えて微細なレジスト抜けパターンを低コストで簡便に効率よく形成可能なレジストパターンの形成方法を提供することができる。
また、本発明によると、パターニング時に露光光としてArF(フッ化アルゴン)エキシマレーザー光をも利用可能であり、露光装置の光源における露光限界(解像限界)を超えて微細なレジスト抜けパターンを形成可能であり、該レジスト抜けパターンを用いて形成した微細な配線パターンを有する高性能な半導体装置を効率的に量産可能な半導体装置の製造方法、及び該半導体装置の製造方法により製造され、微細な配線パターンを有し、高性能な半導体装置を提供することができる。
本発明のレジストパターン厚肉化材料は、樹脂と、下記一般式(1)で表される化合物とを少なくとも含有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、界面活性剤、有機溶剤、その他の成分などを含有してなる。
前記水溶性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、25℃の水100gに対し、前記レジストパターン厚肉化材料が0.1g以上溶解する水溶性が好ましい。
前記アルカリ可溶性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、25℃の2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液100gに対し、前記レジストパターン厚肉化材料が0.1g以上溶解するアルカリ可溶性が好ましい。
本発明のレジストパターン厚肉化材料の態様としては、水溶液、コロイド液、エマルジョン液などの態様であってもよいが、水溶液であるのが好ましい。
前記樹脂としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、水溶性乃至アルカリ可溶性であるのが好ましい。
前記樹脂としては、良好な水溶性乃至アルカリ可溶性を示す観点からは、極性基を2以上有するものが好ましい。
前記極性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基、アミノ基、スルホニル基、カルボニル基、カルボキシル基、これらの誘導基、などが好適に挙げられる。これらは、1種単独で前記樹脂に含まれていてもよいし、2種以上の組合せで前記樹脂に含まれていてもよい。
前記水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、オキサゾリン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、アルキッド樹脂、スルホンアミド樹脂、セルロース、タンニンなどが挙げられる。
前記アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂、ビニルフェノール樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリp−ヒドロキシフェニルアクリラート、ポリp−ヒドロキシフェニルメタクリラート、これらの共重合体などが挙げられる。
前記一般式(1)で表される化合物としては、カルボキシル基を含む環状構造化合物を構造の一部に有し、下記一般式(1)で表される限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。該環状構造化合物を有することにより、優れたエッチング耐性を前記レジストパターン厚肉化材料に付与することができる点でも有利である。
mは、1以上の整数を表し、架橋反応の発生を抑制して反応を容易に制御することができる点で、1であるのが好ましい。
nは、0以上の整数を表し、水溶性の点で、0〜2であるのが好ましい。
前記芳香族炭化水素化合物を含む環状構造化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、芳香族環を含んでいるのが好ましく、該芳香環としては、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。
前記複素環式化合物を含む環状構造化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ピリジン、ピリミジンなどを含んでいるのが好ましい。
前記脂環式化合物を含む環状構造化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、シクロヘキシル環、ノルボルニル、アダマンタンなどを含んでいるのが好ましい。
前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、0.01質量部未満であると、所望の反応量が得られにくいことがあり、50質量部を超えると、塗布時に析出したり、パターン上で欠陥となったりする可能性が高くなるため好ましくない。
前記界面活性剤は、レジストパターン厚肉化材料とレジストパターンとの馴染みを改善させたい場合、より大きな厚肉化量が要求される場合、レジストパターン厚肉化材料とレジストパターンとの界面における厚肉化効果の面内均一性を向上させたい場合、消泡性が必要な場合、等に添加すると、これらの要求を実現することができる。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ナトリウム塩、カリウム塩等の金属イオンを含有しない点で非イオン性界面活性剤が好ましい。
本発明の前記レジストパターン厚肉化材料は界面活性剤を含まない場合でも、レジストパターンとの親和性が高く、厚肉化効果が得られることから、これを必須成分としないため、前記含有量の下限値は規定されないが、前述した界面活性剤の効果が明らかに得られる前記含有量としては、0.08〜0.5質量部が特に好ましい。
前記有機溶剤は、前記レジストパターン厚肉化材料における、前記樹脂、前記一般式(1)で表される化合物、前記界面活性剤などの溶解性を向上させることを目的として添加することができる。
前記有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール系有機溶剤、鎖状エステル系有機溶剤、環状エステル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、鎖状エーテル系有機溶剤、環状エーテル系有機溶剤、などが挙げられる。
前記有機溶剤は、水と混合して使用することができ、該水としては、純水(脱イオン水)などが好適に挙げられる。
前記鎖状エステル系有機溶剤としては、例えば、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)、などが挙げられる。
前記環状エステル系有機溶剤としては、例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン系有機溶剤、などが挙げられる。
前記ケトン系有機溶剤としては、例えば、アセトン、シクロヘキサノン、ヘプタノン等のケトン系有機溶剤、などが挙げられる。
前記鎖状エーテル系有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、などが挙げられる。
前記環状エーテル系有機溶剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、などが挙げられる。
前記有機溶剤の前記レジストパターン厚肉化材料における含有量としては、前記樹脂、前記一般式(1)で表される化合物、前記界面活性剤等の種類や含有量などに応じて適宜決定することができる。
前記その他の成分としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の各種添加剤、例えば、アミン系、アミド系、アンモニウム塩素等に代表されるクエンチャーなどが挙げられる。
本発明のレジストパターン厚肉化材料は、前記レジストパターン上に塗布して使用することができる。
なお、前記塗布の際、前記界面活性剤については、前記レジストパターン厚肉化材料に含有させずに、該レジストパターン厚肉化材料を塗布する前に別途に塗布してもよい。
このとき、前記レジストパターン厚肉化材料中に前記一般式(1)で表される化合物が含まれているので、前記レジストパターンの材料の種類やサイズ等に関係なく良好なかつ均一な厚肉化効果が得られ、前記レジストパターンの材料やサイズに対して、厚肉化量の依存性が少ない。
前記レジストパターン(本発明のレジストパターン厚肉化材料が塗布されるレジストパターン)の材料としては、特に制限はなく、公知のレジスト材料の中から目的に応じて適宜選択することができ、ネガ型、ポジ型のいずれであってもよく、例えば、g線、i線、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2エキシマレーザー、電子線等でパターニング可能なg線レジスト、i線レジスト、KrFレジスト、ArFレジスト、F2レジスト、電子線レジスト等が好適に挙げられる。これらは、化学増幅型であってもよいし、非化学増幅型であってもよい。これらの中でも、KrFレジスト、ArFレジスト、アクリル系樹脂を含んでなるレジスト、などが好ましく、より微細なパターニング、スループットの向上等の観点からは、解像限界の延伸が急務とされているArFレジスト、及びアクリル系樹脂を含んでなるレジストの少なくともいずれかがより好ましい。
図1に示すように、被加工面(基材)5上にレジストパターン3を形成した後、レジストパターン3の表面にレジストパターン厚肉化材料1を付与(塗布)し、ベーク(加温及び乾燥)をして塗膜を形成する。すると、レジストパターン3とレジストパターン厚肉化材料1との界面においてレジストパターン厚肉化材料1のレジストパターン3へのミキシング(含浸)が起こり、図2に示すように、内層レジストパターン10b(レジストパターン3)とレジストパターン厚肉化材料1との界面において前記ミキシング(含浸)した部分が反応して表層(ミキシング層)10aが形成される。このとき、レジストパターン厚肉化材料1中に前記一般式(1)で表される化合物が含まれているので、内層レジストパターン10b(レジストパターン3)のサイズに左右されず(依存せず)安定にかつ均一に内層レジストパターン10b(レジストパターン3)が厚肉化される。
なお、前記現像処理は、水現像であってもよいし、アルカリ現像液による現像であってもよい。
本発明のレジストパターンの形成方法においては、レジストパターンを形成後、該レジストパターンの表面を覆うように本発明の前記レジストパターン厚肉化材料を塗布することを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の処理を含む。
前記レジストパターンは、公知の方法に従って形成することができる。
前記レジストパターンは、被加工面(基材)上に形成することができ、該被加工面(基材)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、該レジストパターンが半導体装置に形成される場合には、該被加工面(基材)としては、半導体基材表面が挙げられ、具体的には、シリコンウエハ等の基板、各種酸化膜等が好適に挙げられる。
なお、前記プリベーク(加温及び乾燥)の条件、方法等としては、レジストパターンを軟化させない限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、その回数としては、1回であってもよいし、2回以上であってもよい。2回以上の場合、各回におけるプリベークの温度は、一定であってもよいし、異なっていてもよく、前記一定である場合、40〜150℃程度が好ましく、70〜120℃がより好ましく、また、その時間としては、10秒〜5分間程度が好ましく、40秒〜100秒間がより好ましい。
なお、前記反応ベークの条件、方法等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記プリベーク(加温及び乾燥)よりも通常高い温度条件が採用される。前記反応ベークの条件としては、例えば、温度が70〜150℃程度であり、90〜130℃が好ましく、時間が10秒〜5分間程度であり、40〜100秒間が好ましい。
なお、前記現像処理については、上述した通りである。
図4に示すように、被加工面(基材)5上にレジスト材3aを塗布した後、図5に示すように、これをパターニングしてレジストパターン3を形成した後、図6に示すように、レジストパターン3の表面にレジストパターン厚肉化材料1を塗布し、ベーク(加温及び乾燥)をして塗膜を形成する。すると、レジストパターン3とレジストパターン厚肉化材料1との界面においてレジストパターン厚肉化材料1のレジストパターン3への相互作用(ミキシング(含浸))が起こり、図7に示すように、レジストパターン3とレジストパターン厚肉化材料1との界面において前記相互作用(ミキシング(含浸))した部分が反応等の相互作用をする。この後、図8に示すように、現像処理を行うと、塗布したレジストパターン厚肉化材料1の内、レジストパターン3と反応していない部分乃至相互作用(ミキシング)が弱い部分(水溶性の高い部分)が溶解除去され、内層レジストパターン10b(レジストパターン3)上に表層10aを有してなる厚肉化レジストパターン10が形成(現像)される。
なお、前記現像処理は、水現像であってもよいし、アルカリ水溶液による現像であってもよいが、低コストで効率的に現像処理を行うことができる点で水現像が好ましい。
本発明の半導体装置の製造方法は、レジストパターン形成工程と、パターニング工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程とを含む。
該レジストパターン形成工程における詳細は、本発明の前記レジストパターンの形成方法と同様である。
なお、前記被加工面としては、半導体装置における各種部材の表面層が挙げられるが、シリコンウエハ等の基板乃至その表面、各種酸化膜などが好適に挙げられる。前記レジストパターンは上述した通りである。前記塗布の方法は上述した通りである。また、該塗布の後では、上述のプリベーク、反応ベーク等を行うのが好ましい。
前記エッチングの方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ドライエッチングが好適に挙げられる。該エッチングの条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明の半導体装置の製造方法によると、例えば、フラッシュメモリ、DRAM、FRAM、等を初めとする各種半導体装置を効率的に製造することができる。
−レジストパターン厚肉化材料の調製−
表1に示す組成を有するレジストパターン厚肉化材料A〜Nを調製した。
なお、表1において、「厚肉化材料」は、レジストパターン厚肉化材料を意味し、「A」〜「O」は、前記レジストパターン厚肉化材料A〜Oに対応している。前記レジストパターン厚肉化材料A〜Oの内、前記レジストパターン厚肉化材料M〜Oは比較例に相当し、前記レジストパターン厚肉化材料A〜Lは実施例(本発明)に相当する。表1中のカッコ内の数値の単位は、「質量(g)」を表す。
前記レジストパターン厚肉化材料A〜Lの「一般式(1)表される化合物」の欄における、フェニルアラニン、フェニル乳酸、フェニルグリシン、及び1−メチル−シクロヘキシルカルボン酸は、下記一般式(1)で表される化合物である。
また、溶剤成分として、純水(脱イオン水)と、前記有機溶剤としてのイソプロピルアルコールとの混合液(質量(g)比が前記レジストパターン厚肉化材料A〜C及びJ〜Oでは純水(脱イオン水):イソプロピルアルコール=98.6(g):0.4(g))、前記レジストパターン厚肉化材料D〜Iでは純水(脱イオン水):イソプロピルアルコール=98.4(g):0.4(g))を使用した。
以上により調製した本発明のレジストパターン厚肉化材料A〜Oを、脂環族系ArFレジスト(「AR1244J」;JSR社製)により形成したホールパターン(表2における「厚肉化前のレジスト抜けパターンサイズ」で示される開口径を有する)上に、スピンコート法により、初めに1,000rpm/5sの条件で、次に3,500rpm/40sの条件で塗布した後、110℃/60sの条件でベークを行った。そして、純水でレジストパターン厚肉化材料A〜Oを60秒間リンスし、相互作用(ミキシング)していない未反応部を除去し、レジストパターン厚肉化材料A〜Oにより厚肉化したレジストパターンを現像させることにより、厚肉化レジストパターンを形成した。
得られた厚肉化レジストパターンにより形成された前記レジスト抜けパターンのサイズ(表2における「厚肉化後のレジスト抜けパターンサイズ」)について、初期パターンサイズ(厚肉化前のレジストパターンにより形成された前記レジスト抜けパターンのサイズを意味し、表2における「厚肉化前のレジスト抜けパターンサイズ」のこと)と共に表2に示した。なお、表2において、「A」〜「O」は、前記レジストパターン厚肉化材料A〜Oに対応する。
一方、ウリル系架橋剤を含む従来のレジストパターン厚肉化材料である、比較例のレジストパターン厚肉化材料Oを、トレンチ(溝)パターンの形成に用いると、該トレンチ(溝)パターンのサイズに対する依存性が大きく、前記初期のレジスト抜けパターンサイズが大きくなるほど、前記厚肉化後のレジスト抜けパターンサイズの縮小量が増大し、該トレンチ(溝)パターンを均一に厚肉化することができないことが判った。
図9に示すように、シリコン基板11上に層間絶縁膜12を形成し、図10に示すように、層間絶縁膜12上にスパッタリング法によりチタン膜13を形成した。次に、図11に示すように、公知のフォトリソグラフィー技術によりレジストパターン14を形成し、これをマスクとして用い、反応性イオンエッチングによりチタン膜13をパターニングして開口部15aを形成した。引き続き、反応性イオンエッチングによりレジストパターン14を除去するととともに、図12に示すように、チタン膜13をマスクにして層間絶縁膜12に開口部15bを形成した。
この実施例2では、レジストパターン14が、本発明のレジストパターン厚肉化材料を用いて、実施例1における場合と同様にして製造した厚肉化レジストパターンである。
(付記1) 樹脂と、下記一般式(1)で表される化合物とを少なくとも含むことを特徴とするレジストパターン厚肉化材料。
(付記2) 一般式(1)中、Rが、芳香族炭化水素化合物、複素環式化合物、及び脂環式化合物から選択される少なくとも1種を含む環状構造化合物である付記1に記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記3) 一般式(1)中、Rが、芳香族環、シクロヘキシル環、ノルボルニル、及びアダマンタンから選択される少なくとも1種を含む環状構造化合物である付記1から2のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記4) 一般式(1)中、mが1である付記1から3のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記5) 一般式(1)で表される化合物が、水酸基及びアミノ基の少なくともいずれかを含む付記1から4のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記6) 樹脂が、水溶性乃至アルカリ可溶性である付記1から5のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記7) 樹脂が、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、セルロース、及びタンニンから選択される少なくとも1種である付記1から6のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記8) 一般式(1)で表される化合物のレジストパターン厚肉化材料における含有量が、該レジストパターン厚肉化材料の全量に対し、0.01〜50質量部である付記1から7のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記9) 界面活性剤を含む付記1から8のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記10) 界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤から選択される少なくとも1種である付記9に記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記11) 界面活性剤が、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物化合物、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル化合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル化合物、ポリオキシエチレン誘導体化合物、ソルビタン脂肪酸エステル化合物、グリセリン脂肪酸エステル化合物、第1級アルコールエトキシレート化合物、フェノールエトキシレート化合物、アルコキシレート系界面活性剤、脂肪酸エステル系界面活性剤、アミド系界面活性剤、アルコール系界面活性剤、エチレンジアミン系界面活性剤、アルキルカチオン系界面活性剤、アミド型4級カチオン系界面活性剤、エステル型4級カチオン系界面活性剤、アミンオキサイド系界面活性剤、及びベタイン系界面活性剤から選択される付記9から10のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記12) 界面活性剤のレジストパターン厚肉化材料における含有量が、該レジストパターン厚肉化材料100質量部に対し、2質量部以下である付記9から11のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記13) 有機溶剤を含む付記1から12のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記14) 有機溶剤が、アルコール系溶剤、鎖状エステル系溶剤、環状エステル系溶剤、ケトン系溶剤、鎖状エーテル系溶剤、及び環状エーテル系溶剤から選択される少なくとも1種である付記13に記載のレジストパターン厚肉化材料。
(付記15) レジストパターンを形成後、該レジストパターンの表面を覆うように付記1から14のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料を塗布することを含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
(付記16) レジストパターン厚肉化材料の塗布後、該レジストパターン厚肉化材料の現像処理を行う付記15に記載のレジストパターンの形成方法。
(付記17) 被加工面上にレジストパターンを形成後、該レジストパターンの表面を覆うように付記1から14のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料を塗布することにより該レジストパターンを厚肉化するレジストパターン形成工程と、該厚肉化したレジストパターンをマスクとしてエッチングにより前記被加工面をパターニングするパターニング工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記18) レジストパターン形成工程の前に、レジストパターンの表面に、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物化合物、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル化合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル化合物、ポリオキシエチレン誘導体化合物、ソルビタン脂肪酸エステル化合物、グリセリン脂肪酸エステル化合物、第1級アルコールエトキシレート化合物、及びフェノールエトキシレート化合物から選択される少なくとも1種である非イオン性界面活性剤を塗布する界面活性剤塗布工程を含む付記17に記載の半導体装置の製造方法。
(付記19) 厚肉化したレジストパターンにより形成されるレジスト抜けパターンが、ライン&スペースパターン、ホールパターン、及びトレンチパターンから選択される少なくとも1種である付記17から18のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(付記20) 付記17から19のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により製造されることを特徴とする半導体装置。
本発明のレジストパターンの形成方法は、例えば、マスクパターン、レチクルパターン、磁気ヘッド、LCD(液晶ディスプレイ)、PDP(プラズマディスプレイパネル)、SAWフィルタ(弾性表面波フィルタ)等の機能部品、光配線の接続に利用される光部品、マイクロアクチュエータ等の微細部品、半導体装置の製造に好適に適用することができ、本発明の半導体装置の製造方法に好適に用いることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、フラッシュメモリ、DRAM、FRAM、等を初めとする各種半導体装置の製造に好適に用いることができる。
3 レジストパターン
5 被加工面(基材)
10 レジストパターン(本発明)
10a 表層
10b 内層レジストパターン
11 シリコン基板
12 層間絶縁膜
13 チタン膜
14 レジストパターン
15a 開口部
15b 開口部
16 TiN膜
16a TiN膜
17 Cu膜
17a 配線
18 層間絶縁膜
19 Cuプラグ
20 配線
21 配線
Claims (10)
- 一般式(1)中、Rが、芳香族炭化水素化合物、複素環式化合物、及び脂環式化合物から選択される少なくとも1種を含む環状構造化合物である請求項1に記載のレジストパターン厚肉化材料。
- 一般式(1)中、Rが、芳香族環、シクロヘキシル環、ノルボルニル、及びアダマンタンから選択される少なくとも1種を含む環状構造化合物である請求項1から2のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
- 一般式(1)中、mが1である請求項1から3のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
- 一般式(1)で表される化合物が、水酸基及びアミノ基の少なくともいずれかを含む請求項1から4のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
- 樹脂が、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、セルロース、及びタンニンから選択される少なくとも1種である請求項1から5のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
- 界面活性剤を含む請求項1から6のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料。
- レジストパターンを形成後、該レジストパターンの表面を覆うように請求項1から7のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料を塗布することを含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
- 被加工面上にレジストパターンを形成後、該レジストパターンの表面を覆うように請求項1から7のいずれかに記載のレジストパターン厚肉化材料を塗布することにより該レジストパターンを厚肉化するレジストパターン形成工程と、該厚肉化したレジストパターンをマスクとしてエッチングにより前記被加工面をパターニングするパターニング工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 請求項9に記載の半導体装置の製造方法により製造されることを特徴とする半導体装置。
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