JP2020046496A - パターン形成方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】金属原子を含浸させた膜を形成することが可能なパターン形成方法および半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】一の実施形態によれば、パターン形成方法は、基板上に第1膜を形成することを含む。前記方法はさらに、前記第1膜にエネルギーを供給することにより、前記第1膜内に、前記エネルギーが供給された領域である1つ以上の第1領域と、前記エネルギーが供給されたまたは供給されなかった領域であり、前記エネルギーが供給されなかった領域を少なくとも1つ含む第2領域とを形成することを含む。前記方法はさらに、前記第1および第2領域のうちの少なくとも前記第1領域に前記金属原子を含浸させることを含む。前記方法はさらに、前記第1領域に前記金属原子を含浸させた後に前記第1膜を現像することにより、前記第1領域を残存させつつ前記第2領域を除去することを含む。【選択図】図3
Description
本発明の実施形態は、パターン形成方法および半導体装置の製造方法に関する。
有機膜などで形成されたエッチングマスクに金属原子を含浸させることで、エッチングマスクのエッチング耐性を上げることが考えられる。そこで、エッチングマスクなどの膜にどのように金属原子を含浸させるかが問題となる。
M. Asano, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 38 (1999) pp. 6999-7003
W. H. Teh and C. G. Smith, J. Vac. Sci. Technol. B 21,,6…,3007
X. Gu et al., Proc. of SPIE Vol. 7972 79720F-1
金属原子を含浸させた膜を形成することが可能なパターン形成方法および半導体装置の製造方法を提供する。
一の実施形態によれば、パターン形成方法は、基板上に第1膜を形成することを含む。前記方法はさらに、前記第1膜にエネルギーを供給することにより、前記第1膜内に、前記エネルギーが供給された領域である1つ以上の第1領域と、前記エネルギーが供給されたまたは供給されなかった領域であり、前記エネルギーが供給されなかった領域を少なくとも1つ含む第2領域とを形成することを含む。前記方法はさらに、前記第1および第2領域のうちの少なくとも前記第1領域に前記金属原子を含浸させることを含む。前記方法はさらに、前記第1領域に前記金属原子を含浸させた後に前記第1膜を現像することにより、前記第1領域を残存させつつ前記第2領域を除去することを含む。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1から図14において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
図1は、第1実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。
まず、基板1上に被加工膜2を形成する(図1(a))。次に、被加工膜2上にマスク層3を形成する(図1(a))。
基板1は例えば、シリコン基板などの半導体基板である。図1は、基板1の表面に平行で互いに垂直なX方向およびY方向と、基板1の表面に垂直なZ方向とを示している。本明細書では、+Z方向を上方向として取り扱い、−Z方向を下方向として取り扱う。−Z方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向と一致していなくてもよい。
被加工膜2は例えば、絶縁膜、半導体層、または導体層である。被加工膜2は、複数の層を含む積層膜でもよい。
マスク層3は例えば、樹脂層などの有機膜である。樹脂層を構成する材料の例は、メタクリル酸ヘミセルロースや、アクリル酸ヘミセルロースなどである。樹脂層を構成する材料の詳細については、後述する。本実施形態のマスク層3は、被加工膜2を加工するためのエッチングマスクとして使用される。マスク層3は第1膜の一例であり、被加工膜2は第2膜の一例である。
次に、マスク層3を所望のパターンに加工する(図1(b))。図1(b)は、マスク層3から形成された複数のラインパターン3aと、ラインパターン3a間の隙間である複数のスペースパターン3bとを示している。本実施形態のラインパターン3aおよびスペースパターン3bは、Y方向に延びる形状を有している。図1(b)の工程の詳細については、後述する。
次に、マスク層3を用いたエッチングにより、被加工膜2を加工する(図1(c))。図1(c)は、被加工膜2から形成された複数のラインパターン2aと、ラインパターン2a間の隙間である複数のスペースパターン2bとを示している。本実施形態のラインパターン2aおよびスペースパターン2bは、Y方向に延びる形状を有している。
その後、被加工膜2上のマスク層3を除去する。さらには、基板1上に種々の層間絶縁膜、配線層、プラグ層などを形成する。このようにして、本実施形態の半導体装置が製造される。
図2は、第1実施形態のマスク層3内の分子の構造を説明するための構造式である。
図2(a)は、図1(a)のマスク層3を構成するポリマー分子を示している。このポリマー分子は、複数の単位部分Pを有しており、単位部分P同士が酸素原子(O)により互いに結合されている。各単位部分Pは、1個の酸素原子と5個の炭素原子とが互いに結合して形成された環状構造を有している。図2(a)はさらに、これらの炭素原子のうちの2個に結合された2本の炭素鎖を示している。このポリマー分子はさらに、炭素原子に結合された水素原子を含んでいる。このポリマー分子は第1分子の一例であり、単位部分Pは第1部分の一例である。
なお、環状構造を構成する酸素原子の個数は、1個以外でもよい。また、環状構造を構成する炭素原子の個数は、5個以外でもよい。また、各ポリマー分子を構成する単位部分Pの個数は、いくつでもよい。
マスク層3に放射線を照射したり、マスク層3を加熱したりして、マスク層3に何らかのエネルギーを供給すると、ポリマー分子の構造が図2(a)の構造から図2(b)の構造へと変化する。放射線の例は、可視光やEUV(Extreme Ultraviolet)光などの電磁波や、電子線などの粒子線である。
具体的には、単位部分Pの構造が、図2(a)に示すような環状構造から、図2(b)に示すような非環状構造へと変化している。非環状構造は、環状構造の炭素原子の1つと酸素原子の1つとの間の結合が切断された構造となっている。その結果、酸素原子は、隣接する炭素原子と二重結合で結合されることとなる。
単位部分Pが非環状構造のポリマー分子は、金属原子と結合可能である。具体的には、金属原子を単位部分Pに配位させることができる。この場合、このポリマー分子を含むマスク層3に金属原子を含浸させることができる。
一方、単位部分Pが環状構造のポリマー分子は、金属原子と結合不能である。具体的には、金属原子を単位部分Pに配位させることができない。この場合、このポリマー分子を含むマスク層3に金属原子を含浸させることはできない。
金属原子の種類の例は、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ハフニウム(Hf)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、ルテニウム(Ru)、ジルコニウム(Zr)などである。このような金属原子をマスク層3に含浸させることで、マスク層3のエッチング耐性を上げることが可能となる。本実施形態では例えば、金属原子を含むガスをマスク層3に含浸させることで、この金属原子を単位部分Pに配位させることができる。このようなガスの例は、TMA(Trimethylaluminium)ガスである。
マスク層3に電磁波を照射する場合、マスク層3のある位置に照射される電磁波の強度を増加させると、その位置のポリマー分子の構造は、電磁波の照射により図2(a)の構造から図2(b)の構造に変化し、さらに図2(b)の構造から図2(c)の構造に変化する。この電磁波の強度をさらに増加させると、ポリマー分子の構造は、図2(c)の構造から図2(d)の構造に変化し、さらに図2(d)の構造から図2(e)の構造に変化する。
図2(c)に示す単位部分Pは、図2(a)と同様に、環状構造を有している。図2(d)に示す単位部分Pは、図2(b)と同様に、非環状構造を有している。このように、マスク層3のある位置に照射される電磁波の強度の増加に伴い、その位置の単位部分Pの構造が、環状構造および非環状構造の一方から他方へと繰り返し変化する。これは、マスク層3に照射される粒子線のドーズ量が増加する場合や、マスク層3の加熱によりマスク層3の温度が上昇する場合にも同様である。
本実施形態の単位部分Pの構造は、環状構造および非環状構造の一方から他方へと3回変化した後(図2(a)〜図2(d))、図2(e)に示すような構造に変化する。図2(e)の単位部分Pは、非環状構造を有しているが、1個の炭素分子と1個の酸素原子が単位部分Pから脱離している。そのため、電磁波の強度をさらに増加させても、単位部分Pの構造は他の構造に変化しない。なお、図2(e)の構造が出現するまでに、本実施形態では環状構造および非環状構造の一方から他方への変化が3回発生しているが、このような変化の発生回数は3回以外でもよい。
以上、マスク層3を構成する分子の構造や性質を説明したが、マスク層3は、その他の構造や性質を有する分子で構成されていてもよい。例えば、図2(a)から図2(e)への変化は、ある位置に照射される電磁波の強度の増加ではなく、その位置に照射される電磁波の積算照射量の増加に伴い発生してもよい。あるいは、その位置に照射される粒子線の積算照射量の増加や、その位置に供給された積算熱エネルギーの増加に伴い、このような変化が発生してもよい。
本実施形態では、マスク層3内に、単位部分Pが非環状構造のポリマー分子を多く含む領域と、単位部分Pが環状構造のポリマー分子を多く含む領域とを形成する。前者の領域は第1領域の一例であり、後者の領域は第2領域の一例である。その後、マスク層3に金属原子を含浸させた後、マスク層3を現像する。その結果、第1領域内のマスク層3が残存してラインパターン3aとなり、第2領域内のマスク層3が除去されてスペースパターン3bとなる(図1(b))。このような処理の詳細は、後述する。
図3は、第1実施形態の半導体装置の製造方法の第1の例を示す断面図である。
まず、図1(a)の工程により被加工膜2上にマスク層3を形成する(図3(a))。なお、図3(a)以降の各図において、基板1の図示は適宜省略する。次に、マスク層3に電磁波を照射する(図3(b))。
図3(b)に示す符号I1は、マスク層3に照射される電磁波の強度分布を模式的に示している。符号I1で示す放物線の高さは、マスク層3内の各地点に照射される電磁波の強度を示している。符号L1は、電磁波の照射範囲のX方向の幅を示している。
このような電磁波をマスク層3に照射することにより、マスク層3内に、Y方向に延びる領域A1、B1が形成される。領域A1には電磁波が照射されたため、領域A1内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(b)の非環状構造に変化している。よって、領域A1内の単位部分Pは金属原子を配位可能となっているため、領域A1は金属原子を含浸可能となっている。一方、領域B1には電磁波が照射されなかったため、領域B1内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(a)の環状構造に維持されている。よって、領域B1内の単位部分Pは金属原子を配位不能となっているため、領域B1は金属原子を含浸不能となっている。領域A1は第1領域の例であり、領域B1は第2領域の例である。ここでは、領域A1は、電磁波からのエネルギーが供給された領域であり、領域B1は、電磁波からのエネルギーが供給されなかった領域である。
なお、図3(b)の工程では、マスク層3に電磁波を照射する代わりに、マスク層3に粒子線を照射したり、マスク層3を加熱してもよい。この場合、上述の説明中の電磁波の強度は、粒子線のドーズ量やマスク層3の温度に置き換えられる。
次に、マスク層3に金属原子を含浸させる(図3(c))。この際、金属原子は、上述の理由から、領域A1、B1のうちの領域A1のみに含浸する。その結果、領域A1は、金属原子により金属化された領域A1’に変化する。
次に、マスク層3を現像する(図3(d))。本実施形態の領域A1’は、金属化によりエッチング耐性が向上している。よって、領域A1’を残存させつつ、領域B1を除去することが可能となる。その結果、領域A1’内のマスク層3が残存してラインパターン3aとなり、領域B1内のマスク層3が除去されてスペースパターン3bとなる。本実施形態の現像は例えば、RIE(Reactive Ion Etching)により行われる。
なお、領域A1は、単位部分Pが非環状構造のポリマー分子のみを含む代わりに、単位部分Pが非環状構造のポリマー分子を高濃度に含んでいてもよい。また、領域B1は、単位部分Pが環状構造のポリマー分子のみを含む代わりに、単位部分Pが環状構造のポリマー分子を高濃度に含んでいてもよい。例えば、単位部分Pが非環状構造のポリマー分子の濃度と、単位部分Pが環状構造のポリマー分子の濃度との比が、領域A1内では7:3とし、領域B1内では3:7としてもよい。この場合、領域A1’は高濃度の金属原子を含み、領域B1は低濃度の金属原子を含むこととなる。その結果、領域A1’のエッチング耐性を領域B1のエッチング耐性よりも高くすることが可能となり、領域A1’を残存させつつ領域B1を除去することが可能となる。これは、後述する図4や図5の第1および第2領域についても同様である。
図3(b)の工程では、符号I1で示す強度分布を有する電磁波を、マスク層3の他の箇所にも同時または順番に照射してもよい。これにより、より多数のラインパターン3aとスペースパターン3bを形成することが可能となる。これらのパターン3a、3bの形状は、Y方向に延びる直線以外の形状でもよい。
図4は、第1実施形態の半導体装置の製造方法の第2の例を示す断面図である。
図4(a)〜図4(d)の工程はそれぞれ、図3(a)〜図3(d)の工程に対応している。ただし、電磁波の強度分布と幅が、I1とL1からI2とL2に置き換えられている。強度分布I2のピーク値は、強度分布I1のピーク値よりも高いものとする。
このような電磁波をマスク層3に照射することにより、マスク層3内に、Y方向に延びる領域A2、B2、C2が形成される。領域A2には強い電磁波が照射されたため、領域A2内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(c)の環状構造に変化している。領域B2には弱い電磁波が照射されたため、領域B2内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(b)の非環状構造に変化している。領域C2には電磁波が照射されなかったため、領域C2内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(a)の環状構造に維持されている。よって、領域B2内の単位部分Pのみが金属原子を配位可能となっているため、領域B2のみが金属原子を含浸可能となっている。領域B2は第1領域の例であり、領域A2、C2は第2領域の例である。図4(b)では、マスク層3内に複数の第1領域と複数の第2領域とを交互に形成することができる。ここでは、領域A2、B2は、電磁波からのエネルギーが供給された領域であり、領域C2は、電磁波からのエネルギーが供給されなかった領域である。
図4(c)では、領域A2、B2、C2のうちの領域B2のみに金属原子が含浸する。その結果、領域B2は、金属原子により金属化された領域B2’に変化する。よって、図4(d)では、領域B2’を残存させつつ、領域A2、C2を除去することが可能となる。その結果、領域B2’内のマスク層3が残存してラインパターン3aとなり、領域A2、C2内のマスク層3が除去されてスペースパターン3bとなる。
図5は、第1実施形態の半導体装置の製造方法の第3の例を示す断面図である。
図5(a)〜図5(d)の工程はそれぞれ、図4(a)〜図4(d)の工程に対応している。ただし、電磁波の強度分布と幅が、I2とL2からI3とL3に置き換えられている。強度分布I3のピーク値は、強度分布I2のピーク値よりも高いものとする。
このような電磁波をマスク層3に照射することにより、マスク層3内に、Y方向に延びる領域A3、B3、C3、D3、E3が形成される。領域A3には強い電磁波が照射されたため、領域A3内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(d)の次の環状構造に変化している(ここでは、図2(e)の非環状構造ではなく、図2(d)の次の環状構造に変化すると想定する)。領域B3にはやや強い電磁波が照射されたため、領域B3内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(d)の非環状構造に変化している。領域C3にはやや弱い電磁波が照射されたため、領域C3内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(c)の環状構造に変化している。領域D3には弱い電磁波が照射されたため、領域D3内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(b)の非環状構造に変化している。領域E3には電磁波が照射されなかったため、領域E3内のポリマー分子の単位部分Pは、図2(a)の環状構造に維持されている。よって、領域B3、D3内の単位部分Pのみが金属原子を配位可能となっているため、領域B3、D3のみが金属原子を含浸可能となっている。領域B3、D3は第1領域の例であり、領域A3、C3、E3は第2領域の例である。図5(b)では、マスク層3内に複数の第1領域と複数の第2領域とを交互に形成することができる。ここでは、領域A3、B3、C3、D3は、電磁波からのエネルギーが供給された領域であり、領域E3は、電磁波からのエネルギーが供給されなかった領域である。
図5(c)では、領域A3、B3、C3、D3、E3のうちの領域B3、D3のみに金属原子が含浸する。その結果、領域B3、D3は、金属原子により金属化された領域B3’、D3’に変化する。よって、図5(d)では、領域B3’、D3’を残存させつつ、領域A3、C3、E3を除去することが可能となる。その結果、領域B3’、D3’内のマスク層3が残存してラインパターン3aとなり、領域A3、C3、E3内のマスク層3が除去されてスペースパターン3bとなる。
図3(b)のマスク層3内では、単位部分Pの構造を、環状構造および非環状構造の一方から他方へと最大で1回変化させており、その結果、マスク層3内に1個の第1領域(A1)が形成されている。図4(b)のマスク層3内では、単位部分Pの構造を、環状構造および非環状構造の一方から他方へと最大で2回変化させており、その結果、マスク層3内に2個の第1領域(B2)が形成されている。図5(b)のマスク層3内では、単位部分Pの構造を、環状構造および非環状構造の一方から他方へと最大で4回変化させており、その結果、マスク層3内に4個の第1領域(B3、D3)が形成されている。
このように、本実施形態では、マスク層3内で、単位部分Pの構造を環状構造および非環状構造の一方から他方へと最大でN回(Nは1以上の整数)変化させることにより、マスク層3内にN個の第1領域を形成することができる。
図6は、第1実施形態の半導体装置の構造の一例を示す断面図である。
図6は、図1(a)〜図1(d)の工程で製造された半導体装置の一例を示している。図6に示す被加工膜2は、基板1上に順に形成されたトンネル絶縁膜11、電荷蓄積層12、ブロック絶縁膜13、制御電極層14、およびキャップ絶縁膜15を含んでいる。図6に示す各ラインパターン2aは、フラッシュメモリのメモリセルを構成している。このように本実施形態の方法によれば、例えばフラッシュメモリのメモリセルを作製することが可能となる。
なお、本実施形態では、マスク層3を用いて被加工膜2を加工したが、マスク層3を用いて基板1を加工してもよい。例えば、基板1にトレンチを形成するためにマスク層3を用いてもよい。
次に、図2(a)に示すポリマー分子の種々の具体例について説明する。
図7は、第1実施形態のポリマー分子の第1の例を示す化学式である。
図7(a)に示すように、第1の例のポリマー分子は、第1ブロックB1と、第2ブロックB2とを含んでいる。第1ブロックB1は、例えばポリヒドロキシスチレン(PHOST)である。図7(a)のmは、2以上の整数である。第1ブロックB1では、括弧内のヒドロキシスチレン(HOST)がm個重合してPHOSTを構成している。HOSTはモノマーに相当し、PHOSTはポリマーに相当する。
第2ブロックB2は、第1ブロックB1に結合している。第2ブロックB2は、例えば糖類である。糖類の例は、セルロース、セルロースが重合したグルコース、キシロース、キシロースが重合したキシランなどである。図7(a)のpは、2以上の整数である。第1の例の第2ブロックB2では、括弧内のキシロースがp個重合してキシランを構成している。キシロースはモノマーに相当し、キシランはポリマーに相当する。第1の例では、キシロースの環状構造の部分が、上述の単位部分Pに相当する。なお、第2ブロックB2のAcは、図3(B)に示すアセチル基を示す。
次に、図2(a)に示すポリマー分子の第2から第8の例について説明する。以下の説明中において、第1の例と共通する事項については説明を省略する。
図8は、第1実施形態のポリマー分子の第2の例を示す化学式である。第2の例の第1ブロックB1は、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)である。第1ブロックB1では、括弧内のメチルメタクリレート(MMA)がm個重合してPMMAを構成している。第2の例の第2ブロックB2では、括弧内のキシロースがp個重合してキシランを構成している。
図9は、第1実施形態のポリマー分子の第3の例を示す化学式である。第3の例の第1ブロックB1は、例えばポリトリメチレンカーバイド(PTMC)である。
図10は、第1実施形態のポリマー分子の第4の例を示す化学式である。第4の例の第1ブロックB1は、例えばポリジメチルシラシクロブタン(PDMSB)である。
図11は、第1実施形態のポリマー分子の第5の例を示す化学式である。第5の例の第1ブロックB1は、例えばポリビニルアルコール(PVA)である。
図12は、第1実施形態のポリマー分子の第6の例を示す化学式である。第6の例の第1ブロックB1は、例えばポリグリセロール(PG)である。
図13は、第1実施形態のポリマー分子の第7の例を示す化学式である。第7の例の第1ブロックB1は、例えばポリ酢酸ビニル(PVAC)である。
図14は、第1実施形態のポリマー分子の第8の例を示す化学式である。第8の例の第1ブロックB1は、例えばポリヒドロキシエチルメタクリレート(PHEMA)である。
以下、第1ブロックB1と第2ブロックB2の変形例を説明する。
第1ブロックB1は例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリトリメチレンカーバイド、ポリジメチルジシラン、ポリジメチルシラシクロブタン、ポリグリセロール、ポリ酢酸ビニル、ポリヒドロキシメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリ乳酸、ポリエチレンオキシド、ポリヒドロキシスチレン等でもよい。
第2ブロックB2は例えば、ポリフラン、ポリテトラヒドロフラン、ポリフルフラール、ポリテトラヒドロピラン、ポリフルフリルアルコール、ポリピラン、ポリイソベンゾフラン、ポリベンゾジオキソール、ポリベンズアルデヒド、ポリオキシラン、ポリオキセタン、ポリジオキサン、ポリジオキソラン等のように、環状エーテル等の環状構造に酸素が付加している分子構造であってもよい。
第2ブロックB2は、糖類の分子構造であってもよい。糖類の例は単糖、二糖、三糖、四糖、オリゴ糖、多糖の構造などである。単糖としての第2ブロックB2は例えば、七炭糖であるヘプトース、六炭糖のヘキソース、五炭糖のペントース、四炭糖のテトロース、三炭糖のトリオースでもよい。上記ヘキソースは例えば、プシコース、フルクトース、タガトース、グルコース、アルトロース、マンノース、ガラクトース、イドースでもよい。上記ペントースは例えば、リボース、リキソース、キシロース、アラビノース、アピオース、リブロース、キシルロースでもよい。上記テトロースは例えば、エリトロース、トレオース、エリトルロースでもよい。上記トリオースは例えば、グリセルアルデヒド、ジヒドロキシアセトンでもよい。
二糖としての第2ブロックB2は例えば、トレハロース、イソトレハロース、コージビオース、ソホロース、ニゲロース、ラミナリビオース、マルトース、セロビオース、イソマルトース、ゲンチオビオース、スクロース、ラクトース、ツラノース等である。
三糖としての第2ブロックB2は例えば、ラフィノース、メレジトース、マルトトリオース等である。
四糖としての第2ブロックB2は例えば、アカルボース、スタキオース等である。
オリゴ糖としての第2ブロックB2は例えば、キシロオリゴ糖、キシラン等である。
多糖としての第2ブロックB2は例えば、デンプン、アミロース、アミロペプチン、グリコーゲン、セルロース、ペクチン、グルコマンナン等でよい。また、第2ブロックB2は例えば、環状のシクロデキストリン等である。
以上のように、本実施形態では、マスク層3にエネルギーを供給することにより、マスク層3内に、金属原子を含有可能または金属原子を含有しやすい第1領域と、金属原子を含有不能または金属原子を含有しにくい第2領域とを形成し、第1および第2領域を有するマスク層3に金属原子を含浸させる。このように、本実施形態によれば、マスク層3をパターニングする前に、マスク層3内に金属原子を含有させることが可能となる。
また、本実施形態では、第1および第2領域を有するマスク層3に金属原子を含浸させた後に、マスク層3を現像(パターニング)する。よって、本実施形態によれば、第1領域のエッチング耐性を第2領域のエッチング耐性よりも高くすることが可能となり、第1領域を残存させつつ第2領域を除去することが可能となる。
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
1:基板、2:被加工膜、2a:ラインパターン、2b:スペースパターン、
3:マスク層、3a:ラインパターン、3b:スペースパターン、
11:トンネル絶縁膜、12:電荷蓄積層、13:ブロック絶縁膜、
14:制御電極層、15:キャップ絶縁膜
3:マスク層、3a:ラインパターン、3b:スペースパターン、
11:トンネル絶縁膜、12:電荷蓄積層、13:ブロック絶縁膜、
14:制御電極層、15:キャップ絶縁膜
Claims (11)
- 基板上に第1膜を形成し、
前記第1膜にエネルギーを供給することにより、前記第1膜内に、前記エネルギーが供給された領域である1つ以上の第1領域と、前記エネルギーが供給されたまたは供給されなかった領域であり、前記エネルギーが供給されなかった領域を少なくとも1つ含む第2領域とを形成し、
前記第1および第2領域のうちの少なくとも前記第1領域に前記金属原子を含浸させ、
前記第1領域に前記金属原子を含浸させた後に前記第1膜を現像することにより、前記第1領域を残存させつつ前記第2領域を除去する、
ことを含むパターン形成方法。 - 前記第1膜に前記エネルギーを供給することにより、前記第1膜内に、前記金属原子を含浸可能な複数の前記第1領域と、前記第1領域と異なる複数の第2領域とを交互に形成する、請求項1に記載のパターン形成方法。
- 前記第1膜に放射線を照射するか、または前記第1膜を加熱することで、前記第1膜に前記エネルギーを供給する、請求項1または2に記載のパターン形成方法。
- 前記放射線は、電磁波または粒子線である、請求項3に記載のパターン形成方法。
- 前記第1膜は、環状構造または非環状構造をとる第1部分を有する第1分子を含み、
前記第1領域は少なくとも、前記第1部分が前記非環状構造の前記第1分子を含み、
前記第2領域は少なくとも、前記第1部分が前記環状構造の前記第1分子を含む、
請求項1から4のいずれか1項に記載のパターン形成方法。 - 前記第1分子は、前記第1部分が前記非環状構造の場合に前記金属原子と結合可能となり、前記第1部分が前記環状構造の場合に前記金属原子と結合不能となる、請求項5に記載のパターン形成方法。
- 前記環状構造は、1つ以上の炭素原子と1つ以上の酸素原子とが互いに結合した構造を有し、前記非環状構造は、前記環状構造の前記炭素原子の1つと前記酸素原子の1つとの間の結合が切断された構造を有する、請求項5または6に記載のパターン形成方法。
- 前記第1部分の位置での前記エネルギーの増加に伴い、前記第1部分の構造が、前記環状構造および前記非環状構造の一方から他方に繰り返し変化する、請求項5から7のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 前記第1膜内で、前記第1部分の構造を前記環状構造および前記非環状構造の一方から他方に最大でN回(Nは1以上の整数)変化させることにより、前記第1膜内にN個の前記第1領域を形成する、請求項8に記載のパターン形成方法。
- 前記第1分子は、糖類により構成されている、請求項5から9のいずれか1項に記載のパターン形成方法。
- 基板上に第2膜を介して第1膜を形成し、
前記第1膜にエネルギーを供給することにより、前記第1膜内に、前記エネルギーが供給された領域である1つ以上の第1領域と、前記エネルギーが供給されたまたは供給されなかった領域であり、前記エネルギーが供給されなかった領域を少なくとも1つ含む第2領域とを形成し、
前記第1および第2領域のうちの少なくとも前記第1領域に前記金属原子を含浸させ、
前記第1領域に前記金属原子を含浸させた後に前記第1膜を現像することにより、前記第1領域を残存させつつ前記第2領域を除去し、
現像された前記第1膜を用いて前記第2膜を加工する、
ことを含む半導体装置の製造方法。
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