JP5659872B2 - レジストパターン改善化材料、レジストパターンの形成方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

レジストパターン改善化材料、レジストパターンの形成方法、及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、レジストパターン改善化材料、レジストパターンの形成方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
ＬＳＩ（半導体集積回路）等の半導体装置においては、集積度の向上に伴い、微細パターンの形成が要求されており、近年の最小パターンサイズは、１００ｎｍ以下に達している。
こうした半導体装置における微細パターンの形成は、露光装置における光源の短波長化、及びレジスト材料の改良によって実現してきた。現在では、波長１９３ｎｍのＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザ光を光源に、水を介して露光を行う液浸露光法による微細パターン形成が実施されており、レジスト材料についても、アクリル樹脂をベースとした様々なＡｒＦ対応レジスト材料が開発されている。さらには、次世代の露光技術として、波長１３．５ｎｍの軟Ｘ線を光源とするＥＵＶ（極端紫外線）露光法が検討されており、パターンサイズは３０ｎｍ以下と、よりいっそうの微細化が今後も進行していくことは明らかである。
このようなパターンサイズの微細化に伴い、レジストパターン幅の不均一さ（ＬＷＲ：Ｌｉｎｅ ｗｉｄｔｈ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）が大きくなり、デバイス性能に悪影響を及ぼすことが問題視されている。
上記問題を解決するために、露光装置、レジスト材料の最適化などが検討されているものの、十分な結果は得られていない。また、露光装置、レジスト材料による改善には、多大な費用と時間を要する。
そこで、プロセス条件での対応策が種々検討されている。
例えば、現像処理後のリンス工程において、イオン性の界面活性剤を含む水溶液を用いてレジストパターンを処理することで、現像処理によるディフェクト（残の発生やパターン倒れなどの欠陥）を抑制すると同時に、レジストパターンの凹凸を溶解して、前記ＬＷＲを改善する方法が開示されている（特許文献１）。
また、別の方法として、現像処理後のレジストパターンに対し、カルボキシル基等を含む酸性の低分子化合物を添加した有機系の塗布材料を塗布し、これを剥離処理することでレジストパターンを細くすると同時に、前記ＬＷＲを改善する方法が開示されている（特許文献２）。
しかしながら、いずれの方法も、処理によってレジストパターンの表面を除去することで、ＬＷＲの改善を実現しているため、所望のレジストパターンサイズが得られないという問題がある。更には、よりＬＷＲを低下させる可能性があるという問題がある。
また、本発明者らにより、レジストパターンを太らせて（厚肉化させて）微細加工を可能とするレジストパターン厚肉化材料が開示されている（特許文献３、及び４）。
しかしながら、これらのレジストパターン厚肉化材料によってレジストパターンを厚肉化処理した場合は、レジストパターンサイズが大きく変動する。そのため、これらのレジストパターン厚肉化材料は、レジストパターンサイズを必要以上に変動させることなくレジストパターンのＬＷＲを改善することが求められるＬＷＲの改善化材料としては適していないという問題がある。
したがって、レジストパターンサイズを必要以上に変動させることなく、レジストパターンのＬＷＲを改善できるレジストパターン改善化材料、レジストパターンの形成方法、及び半導体装置の製造方法が求められているのが現状である。
特開２００７−２１３０１３号公報 特開２０１０−４９２４７号公報 特許第３６３３５９５号公報 特開２００６−２５９６９２号公報
本発明は、レジストパターンサイズを必要以上に変動させることなく、レジストパターンのＬＷＲを改善できるレジストパターン改善化材料、レジストパターンの形成方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、後述する付記に記載した通りである。即ち、
開示のレジストパターン改善化材料は、炭素数４〜１１の直鎖アルカンジオールと、水とを少なくとも含有する。
開示のレジストパターンの形成方法は、レジストパターンを形成後に、該レジストパターンの表面を覆うように開示のレジストパターン改善化材料を塗布する工程を含む。
開示の半導体装置の製造方法は、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開示のレジストパターン改善化材料を塗布することによりレジストパターンを改善するレジストパターン形成工程と、該改善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。
開示のレジストパターン改善化材料によれば、レジストパターンサイズを必要以上に変動させることなく、レジストパターンのＬＷＲを改善することができる。
開示のレジストパターンの形成方法によれば、レジストパターンサイズを必要以上に変動させることなく、ＬＷＲが改善されたレジストパターンを得ることができる。
開示の半導体装置の製造方法によれば、高精度な半導体装置を製造することができる。
図１Ａは、本発明のレジストパターン改善化材料を用いてレジストパターンのＬＷＲを改善（低減）するメカニズムの説明図であり、レジストパターン改善化材料をレジストパターンの表面に付与した状態を表す。 図１Ｂは、本発明のレジストパターン改善化材料を用いてレジストパターンのＬＷＲを改善（低減）するメカニズムの説明図であり、レジストパターン改善化材料がレジストパターン表面に染み込んだ状態を表す。 図１Ｃは、本発明のレジストパターン改善化材料を用いてレジストパターンのＬＷＲを改善（低減）するメカニズムの説明図であり、レジストパターン改善化材料によりレジストパターン表面が改善された状態を表す。 図２Ａは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、シリコン基板上に層間絶縁膜を形成した状態を表す。 図２Ｂは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、図２Ａに示す層間絶縁膜上にチタン膜を形成した状態を表す。 図２Ｃは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、チタン膜上にレジスト膜を形成し、チタン膜にホールパターンを形成した状態を表す。 図２Ｄは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、ホールパターンを層間絶縁膜にも形成した状態を表す。 図２Ｅは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、ホールパターンを形成した層間絶縁膜上にＣｕ膜を形成した状態を表す。 図２Ｆは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、ホールパターン上以外の層間絶縁膜上に堆積されたＣｕを除去した状態を表す。 図２Ｇは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、ホールパターン内に形成されたＣｕプラグ上及び層間絶縁膜上に層間絶縁膜を形成した状態を表す。 図２Ｈは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、表層としての層間絶縁膜にホールパターンを形成し、Ｃｕプラグを形成した状態を表す。 図２Ｉは、本発明の半導体装置の製造方法の一例を説明するための概略図であり、三層構造の配線を形成した状態を表す。
（レジストパターン改善化材料）
本発明のレジストパターン改善化材料は、直鎖アルカンジオールと、水とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、水溶性樹脂、界面活性剤、その他の成分を含有する。
＜直鎖アルカンジオール＞
前記直鎖アルカンジオールとしては、炭素数４〜１１であれば、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、炭素数５〜９であることが、レジストパターン幅の不均一さ（ＬＷＲ：Ｌｉｎｅ ｗｉｄｔｈ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）がより改善（低減）される点で好ましい。
また、前記直鎖アルカンジオールとしては、下記一般式（１）で表される化合物であることが、前記ＬＷＲがより改善される点で好ましい。
ただし、前記一般式（１）中、ｎは１〜８の整数である。
前記ｎとしては、２〜６の整数が好ましい。
前記一般式（１）で表される化合物としては、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，２−ノナンジオールが、前記ＬＷＲがより改善される点でより好ましい。
また、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−オクタンジオールは抗菌性を有することが実証されており（特開平１１−３２２５９１号公報参照）、水を含有する前記レジストパターン改善化材料において、抗菌性を有することは、貯蔵において腐敗することを抑制することができることから、これらを用いることがより好ましい。
前記直鎖アルカンジオールは、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。
前記直鎖アルカンジオールの含有量としては、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、前記水１００質量部に対して、０.００１質量部以上であることが好ましい。また、２０℃の前記水に対して溶解する上限量（即ち、２０℃の水に対する溶解度）以下であることが好ましい。更に、前記水１００質量部に対して、０．０１質量部〜５質量部がより好ましく、０．０５質量部〜１質量部が特に好ましい。前記含有量が、０．００１質量部未満であると、前記ＬＷＲを改善する効果がほとんど得られないことがある。前記含有量が、２０℃の前記水に対して溶解する上限量（溶解度）を超えると、前記レジストパターン改善化材料中に溶解しない前記直鎖アルカンジオールが存在することにより、前記レジストパターン改善化材料が不均一な液となり、前記ＬＷＲを改善する効果がほとんど得られないことがある。前記含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、前記ＬＷＲがより改善される点で有利である。
＜水＞
前記水としては、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、純水（脱イオン水）が好ましい。
前記水の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することができるが、塗布性の点で、前記レジストパターン改善化材料１００質量部に対して、８０質量部以上であることが好ましい。
＜水溶性樹脂＞
前記レジストパターン改善化材料は、水溶性樹脂を含有することにより、レジストパターンを厚肉化すると同時に、レジストパターンのＬＷＲを改善することができる。
前記水溶性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、ポリグルタミン酸、及びこれらを一部に含む樹脂などが挙げられる。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、安定性の点で、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、及びこれらを一部に含む樹脂が好ましい。
前記水溶性樹脂の水溶性としては、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、前記水溶性樹脂が０．１ｇ以上溶解する水溶性が好ましい。
前記水溶性樹脂の含有量としては、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、前記水１００質量部に対して、０．００１質量部〜１０質量部が好ましく、０．００１質量部〜４質量部がより好ましい。前記含有量が、０．００１質量部未満であると、厚肉化の効果がほとんど得られないことがあり、１０質量部を超えると、ＬＷＲの改善はするもののレジストパターンの厚肉化効果が大きすぎ、所望のレジストパターンサイズを得られなくなることがある。前記含有量が、より好ましい範囲内であると、レジストパターンサイズを必要以上に変動させることなく、所望のレジストパターン厚肉化の範囲内で、レジストパターン側壁の凹凸を低減し、レジストパターン幅の均一さを向上できる（即ちＬＷＲを改善できる）点で有利である。
＜界面活性剤＞
前記レジストパターン改善化材料は、更に界面活性剤を含有することにより、レジストパターン上への塗布性を向上することができる。
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、例えば、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。
前記非イオン性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、例えば、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などが挙げられる。前記非イオン性界面活性剤の具体例としては、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、ノニルフェノールエトキシレート系化合物、オクチルフェノールエトキシレート系化合物、ラウリルアルコールエトキシレート系化合物、オレイルアルコールエトキシレート系化合物、脂肪酸エステル系化合物、アミド系化合物、天然アルコール系化合物、エチレンジアミン系化合物、第２級アルコールエトキシレート系化合物などが挙げられる。
前記界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、前記直鎖アルカンジオール、前記水溶性樹脂の種類や含有量などに応じて適宜選択することができるが、例えば、前記水１００質量部に対して、２質量部以下であることが好ましい。前記界面活性剤の含有量が、２質量部を超えると、塗布時に析出したり、レジストパターン上で欠陥となる可能性が高くなる。
＜その他の成分＞
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、有機溶剤、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。
前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、前記直鎖アルカンジオール、前記水溶性樹脂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。
−有機溶剤−
前記レジストパターン改善化材料は、有機溶剤を添加することにより、前記直鎖アルカンジオール、及び前記水溶性樹脂に対する溶解性を向上させる効果が得られる。
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。
前記アルコール系有機溶剤としては、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、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどが挙げられる。
前記鎖状エステル系有機溶剤としては、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、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、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、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、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、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、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、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、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどが挙げられる。
これらの有機溶剤は、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、レジストパターンの凹凸の低減を効果的に行うことができる点で、８０℃〜２００℃の沸点を有する有機溶剤が好ましい。
本発明のレジストパターン改善化材料の形態としては、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、水溶液、コロイド液、エマルジョン液などが挙げられる。これらの中でも、塗布性の点で、水溶液が好ましい。
＜使用等＞
前記レジストパターン改善化材料は、レジストパターン上に塗布して使用することができる。
前記レジストパターン改善化材料を前記レジストパターン上に塗布し、該レジストパターンと相互作用（ミキシング）させると、該レジストパターンの表面に、前記レジストパターン改善化材料と前記レジストパターンとが相互作用してなる層（ミキシング層）が形成される。その結果、前記レジストパターンは、前記ミキシング層の形成により、レジストパターン側壁の凹凸が緩和され、前記ＬＷＲが改善されたレジストパターンが形成される。
従来の界面活性剤が一分子内に繰り返し単位を有する分子量数百以上の高分子化合物であるのに対し、前記直鎖アルカンジオールは、溶剤に近い低分子量、サイズであることから、前記レジストパターンに浸透しやすく、前記レジストパターン側壁の凹凸を低減する効果を有する。
前記レジストパターン改善化材料により前記レジストパターン側壁の凹凸が低減された結果、前記レジストパターンのラインの幅は、凹凸が低減される前の前記レジストパターンのラインの幅よりも均一性が向上する、即ち、前記レジストパターン幅の不均一さ（ＬＷＲ：Ｌｉｎｅ ｗｉｄｔｈ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）が改善される。その結果、前記レジストパターンのパターニング時に用いた露光装置の光源の露光限界（解像限界）を超えて（前記光源に用いられる光の波長でパターニング可能な開口乃至パターン間隔の大きさの限界値よりも小さく）、より高精度なレジストラインパターンが形成される。
また、前記レジストパターン改善化材料が、前記直鎖アルカンジオールに加え、更に前記水溶性樹脂を含有する場合は、前記レジストパターン側壁の凹凸低減と同時に、レジストパターンが厚肉化される。レジストパターンが厚肉化されることにより、前記レジストパターン側壁の凹凸はさらに低減される。
前記レジストパターン側壁の凹凸の低減量、及び前記レジストパターン幅の均一度、さらには、厚肉化量は、前記レジストパターン改善化材料における前記直鎖アルカンジオール、及び前記水溶性樹脂の含有量、並びに、前記レジストパターン改善化材料の粘度、塗布厚み、ベーク温度、ベーク時間などを適宜調節することにより、所望の範囲に制御することができる。
−レジストパターンの材料−
前記レジストパターン（前記レジストパターン改善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、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ、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。
前記レジストパターンの材料の具体例としては、ノボラック系レジスト、ＰＨＳ系レジスト、アクリル系レジスト、シクロオレフィン−マレイン酸無水物系（ＣＯＭＡ系）レジスト、シクロオレフィン系レジスト、ハイブリッド系（脂環族アクリル系−ＣＯＭＡ系共重合体）レジストなどが挙げられる。これらは、フッ素修飾などがされていてもよい。
前記レジストパターンの形成方法、大きさ、厚みなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、特に厚みについては、加工対象である被加工面、エッチング条件などにより適宜決定することができるが、一般に１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。
前記レジストパターン改善化材料を用いた前記レジストパターン側壁の凹凸低減について以下に図面を参照しながら説明する。
図１Ａ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改善化材料１を付与（塗布）し、塗膜を形成する。この後、必要に応じてベーク（加温及び乾燥）処理を行ってもよい。すると、レジストパターン３とレジストパターン改善化材料１との界面において、レジストパターン改善化材料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１Ｂ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改善化材料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。これは、前記レジストパターン改善化材料中に含まれる前記直鎖アルカンジオールの界面活性効果によるレジストパターン３への浸透と、極性基による反応に寄るものであり、その結果、内層レジストパターン１０ｂ（レジストパターン３）の大きさに左右されず（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）の側壁の凹凸が低減される。
この後、図１Ｃに示すように、現像処理を行うことによって、付与（塗布）したレジストパターン改善化材料１の内、レジストパターン３と相互作用（ミキシング）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、側壁の凹凸が緩和された平滑なレジストパターン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、アルカリ現像液による現像であってもよい。また、必要に応じて界面活性剤を水やアルカリ現像液に含有させたものを用いることも適宜可能であり、その詳細については後述する。
凹凸の低減されたレジストパターン１０は、内層レジストパターン１０ｂ（レジストパターン３）の表面に、レジストパターン改善化材料１が反応して形成された表層（ミキシング層）１０ａを有してなる。凹凸の低減されたレジストパターン１０は、レジストパターン３に比べて表層（ミキシング層）１０ａの分だけ凹凸が緩和されており、凹凸低減後レジストパターン１０により形成されるレジストラインパターンのライン幅のばらつき（不均一さ）を表すＬＷＲ値（ＬＷＲ＝Ｌｉｎｅ ｗｉｄｔｈ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）は、凹凸低減前のレジストパターン３により形成されるレジストラインパターンのライン幅のばらつきよりも小さくなる。このため、レジストパターン３を形成する時の露光装置における光源の露光限界（解像限界）を超えて前記レジストラインパターンを微細に高精度に形成することができる。
さらに、レジストパターン改善化材料１が水溶性樹脂を含む場合には、レジストパターン改善化材料が水溶性樹脂を含まない場合に比べ、レジストパターン改善化材料における表層（ミキシング層）１０ａは大きくなる。これにより、凹凸の低減されたレジストパターン１０は、レジストパターン３に比べて表層（ミキシング層）１０ａの分だけ凹凸が低減されると共に厚肉化もされるため、凹凸低減後レジストパターン１０により形成されるレジストラインパターンのライン幅のばらつき（不均一さ）を表すＬＷＲ値（ＬＷＲ＝ＬＷＲ＝Ｌｉｎｅ ｗｉｄｔｈ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）は、凹凸低減前のレジストパターン３により形成されるレジストラインパターンのライン幅のばらつきよりもより小さくなる。
前記レジストパターン改善化材料は、レジストパターン側壁の凹凸を低減することで前記ＬＷＲを改善し、露光限界を超えて前記レジストラインパターンを微細化するのに好適に使用することができる。また、前記レジストパターン改善化材料は、本発明の半導体装置の製造方法などに特に好適に使用することができる。
（レジストパターンの形成方法）
本発明のレジストパターンの形成方法は、前記レジストパターン改善化材料を塗布する工程を少なくとも含み、好ましくは現像を行う工程、更に必要に応じて、前露光工程、ベーキング工程などのその他の工程を含む。
＜塗布する工程＞
前記塗布する工程としては、レジストパターンを形成後に、該レジストパターンの表面を覆うようにレジストパターン改善化材料を塗布する工程であれば、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。
前記レジストパターン改善化材料としては、本発明の前記レジストパターン改善化材料が使用される。
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る。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、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る。前記半導体基材としては、シリコンウエハ等の基板、各種酸化膜などが好ましい。
前記レジストパターン改善化材料の塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の塗布方法の中から適宜選択することができるが、スピンコート法が好ましい。
該スピンコート法の場合、回転数としては、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、１００ｒｐｍ〜１０，０００ｒｐｍが好ましく、５００ｒｐｍ〜５，０００ｒｐｍがより好ましい。塗布時間としては、１秒間〜１０分間が好ましく、１秒間〜９０秒間がより好ましい。
前記塗布の際の塗布厚みとしては、通常、５ｎｍ〜１，０００ｎｍ程度であり、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度が好ましい。
＜現像を行う工程＞
前記現像を行う工程（現像処理）としては、水を含有する現像液で現像を行う工程であれば、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。
前記現像を行う工程により、塗布したレジストパターン改善化材料のうち、前記レジストパターンと相互作用（ミキシング）及び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）を溶解除去し、側壁の凹凸を低減したレジストパターンを現像する（得る）ことができる点で好ましい。
前記現像処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、水現像であってもよいし、アルカリ現像であってもよく、界面活性剤を含む水や、界面活性剤を含むアルカリ現像液を用いて行うことも好ましいが、プロセスの容易さの点で、水現像が好ましい。
界面活性剤を含む水またはアルカリ現像液を用いる場合は、前記レジストパターン改善化材料と前記レジストパターンとの界面における効果の面内均一性の向上を図り、残渣や欠陥の発生を抑制する効果が高まることが期待できる。
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、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適に挙げられる。
前記非イオン性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、例えば、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、シリコーン化合物、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、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。なお、イオン性界面活性剤であっても、非金属塩系のものであれば使用することは可能である。
前記界面活性剤の水（現像原液）における含有量としては、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、０．００１質量％〜１質量％が好ましく、０．０５質量％〜０．５質量％が好ましい。
前記含有量が、０．００１質量％未満であると、前記界面活性剤による効果が少なく、１質量％を超えると、現像液の溶解力が大きくなり過ぎるため前記レジストパターンが溶解し、側壁の凹凸がより大きくなったり、泡の発生による残渣や欠陥が発生しやすくなることがある。
前記アルカリ現像液としては、特に制限はなく、半導体装置の製造に用いられる公知のものの中から適宜選択することができるが、四級水酸化アンモニウム水溶液、コリン水溶液などが好適に挙げられる。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、低コスト及び汎用性が高い点で、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液が好ましい。
また、前記アルカリ現像液に、必要に応じて前記界面活性剤を添加してもよい。この場合、前記界面活性剤の前記アルカリ現像液における含有量としては、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、０．００１質量％〜１質量％が好ましく、０．０５質量％〜０．５質量％がより好ましい。
＜その他の工程＞
前記その他の工程としては、例えば、前露光工程、ベーキング工程などが挙げられる。
−前露光工程−
前記前露光工程は、前記レジストパターン改善化材料の塗布の前に、前記レジストパターンの全面に対して紫外線光及び電離放射線のいずれかを照射する工程である。
レジストパターンが疎な領域（レジストパターンの間隔が長い領域）とレジストパターンが密な領域（レジストパターンの間隔が短い領域）とを有する、パターン間隔が異なるレジストパターンや、種々のサイズが混在したレジストパターンでは、パターン毎に露光時の光強度分布が異なるため、前記レジストパターンの現像では表面化しない程度のわずかな表面状態の差（かぶり露光量の差）が、前記レジストパターンへの前記レジストパターン改善化材料の浸透性の差として影響し、その結果、前記レジストパターン改善化材料と前記レジストパターンとが相互作用して形成されるミキシング層の形成し易さに影響する。そこで、前記レジストパターン改善化材料を塗布する前に前記レジストパターンの全面に対して、紫外線光又は電離放射線を照射すると、前記レジストパターンの表面状態を均一化することができ、前記パターンの疎密差や大きさなどに依存することなく、前記レジストパターンへの前記レジストパターン改善化材料の浸透を均一化でき、より効果的に前記レジストパターンの側壁の凹凸を低減し、レジストパターン幅の均一さを向上することができる。
前記紫外線光及び前記電離放射線としては、特に制限はなく、照射する前記レジストパターンの材料の感度波長に応じて適宜選択することができる。具体的には、高圧水銀ランプ又は低圧水銀ランプから生じるブロードバンドの紫外線光のほか、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー光（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２エキシマレーザー光（波長１５７ｎｍ）、ＥＵＶ光（波長５ｎｍ〜１５ｎｍの軟Ｘ線領域）、電子線、Ｘ線などが挙げられる。なお、製造装置の構造上、これらの中から、前記レジストパターンの形成において露光時に使用する紫外線光又は電離放射線と同一のものを選択するのが好ましい。
前記紫外線光及び前記電離放射線の前記レジストパターンへの照射量（露光量）としては、特に制限はなく、使用する前記紫外線光又は前記電離放射線の種類に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記レジストパターンの形成に必要とされる照射量（露光量）に対して、０．１％〜２０％が好ましい。
前記照射量が、０．１％未満であると、前記レジストパターンの表面状態の均一化効果が生じにくいことがあり、２０％を超えると、必要充分以上に前記レジストパターンに光反応が生じてしまい、前記レジストパターンの上部の形状劣化やパターンの部分消失が生じやすくなることがある。
なお、一定の前記照射量で前記紫外線光又は前記電離放射線を照射する限り、その方法としては、特に制限はなく、強い光を使用した場合には短時間で、弱い光を使用した場合には長時間で、また、露光感度の高いレジスト材料を用いた場合には露光量（照射量）を少なく、露光感度の低いレジスト材料を用いた場合には露光量（照射量）を多くするなど適宜調節し、それぞれ行うことができる。
−ベーキング工程−
前記ベーキング工程は、前記レジストパターン改善化材料の塗布の際乃至その後で、塗布した前記レジストパターン改善化材料をベーキング処理（加温及び乾燥）する工程である。
前記ベーキング工程を行うことで、前記レジストパターンと前記レジストパターン改善化材料との界面において前記レジストパターン改善化材料の前記レジストパターンへのミキシング（含浸）を効率よく生じさせることができる。なお、前記レジストパターン改善化材料をスピンコート法により塗布することで、溶媒を除去し、塗膜を形成することができることから、ベーキング処理は必ずしも行わなくてもよい。
なお、前記ベーキング処理（加温及び乾燥）の条件、方法等としては、前記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、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、一定である場合、４０℃〜１５０℃程度が好ましく、６０℃〜１２０℃がより好ましい。また、その時間としては、１０秒間〜５分間程度が好ましく、３０秒間〜１００秒間がより好ましい。
前記レジストパターンの形成方法は、各種のレジスト抜けパターン、例えば、ライン＆スペースパターン、ホールパターン（コンタクトホール用など）、トレンチ（溝）パターンなどの形成に好適であり、該レジストパターンの形成方法により形成されたレジストパターンは、例えば、マスクパターン、レチクルパターンなどとして使用することができ、金属プラグ、各種配線、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使用することができ、さらに、後述する本発明の半導体装置の製造方法に好適に使用することができる。
（半導体装置の製造方法）
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少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
＜レジストパターン形成工程＞
前記レジストパターン形成工程は、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、前記レジストパターン改善化材料を塗布することにより該レジストパターンを改善する工程である。該レジストパターン形成工程により、パターン側壁の凹凸が低減し、レジストパターン幅の均一さが向上したレジストパターンが前記被加工面上に形成される。
前記レジストパターン形成工程の詳細は、前記レジストパターンの形成方法と同様である。
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ましい。
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、上述のベーキングを行うのが好ましい。
＜パターニング工程＞
前記パターニング工程は、前記レジストパターン形成工程により形成した前記レジストパターンをマスクとして（マスクパターン等として用いて）エッチングを行うことにより前記被加工面をパターニングする工程である。
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。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら制限されるものではない。
（実施例１）
−レジストパターン改善化材料の調製−
表１−１、表１−２に示す組成を有するレジストパターン改善化材料Ａ〜Ｚ、及び比較材料ａ〜ｄを調製した。
表１−１、表１−２において、括弧内の数値は配合量を示す。
表１−１、表１−２において、「ＰＶＡ」は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−２０５Ｃ、クラレ社製）を表し、「ＰＶＰｄ」は、ポリビニルピロリドン（関東化学社製）を表す。また、「その他」の欄における、「２ＨＢＡ」は、２−ヒドロキシベンジルアルコール（アルドリッチ社製）を表し、「ＴＮ−８０」は、非イオン性界面活性剤（第１級アルコールエトキシレート系界面活性剤、ＡＤＥＫＡ社製）をそれぞれ表す。
なお、各アルカンジオールは、いずれも試薬（いずれも東京化成社製）を用いた。
また、水には純水（脱イオン水）を用い、水の量はそれぞれの組成において１００質量部とした。
−レジストパターンの形成−
以上により調製したレジストパターン改善化材料を、脂環族系ＡｒＦレジスト（東京応化工業社製）より形成した幅９６ｎｍ（ピッチ１８０ｎｍ）、ＬＷＲ６．６ｎｍのライン＆スペースのパターン上（表２−１、表２−２における未処理に相当）に、スピンコート法により、初めに８５０ｒｐｍ／５ｓの条件で、次に２，０００ｒｐｍ／４０ｓの条件で塗布し、１１０℃／６０ｓの条件でベークを行った後、純水でレジストパターン改善化材料を６０秒間リンス（現像処理）し、相互作用（ミキシング）しなかった未反応部を除去し、レジストパターン改善化材料Ａ〜Ｚ、及び比較材料ａ〜ｄによりレジストラインパターンを形成した。
得られた前記レジストラインパターンのライン幅サイズ（表２−１、表２−２における「処理後サイズ」）及びラインパターン幅の変化量（表２−１、表２−２における「変化量」）、更にラインパターン幅のばらつき度（表２−１、表２−２における「ＬＷＲ」）及びＬＷＲの改善値（％）を表２−１、表２−２に示す。表２−１、表２−２において、Ａ〜Ｚ、及びａ〜ｄは、前記レジストパターン改善化材料Ａ〜Ｚ、及び比較材料ａ〜ｄに対応する。
なお、ライン幅は、測長ＳＥＭを用いて観察した観察領域の６点のライン幅の平均値である。また、ＬＷＲは、長さ約７２０ｎｍの領域での線幅のばらつきの標準偏差（σ）を３倍することで求めた。また、未処理時のＬＷＲ値に対する処理後のＬＷＲ値の改善量の割合を以下の式により求め、それを「ＬＷＲ改善値（％）」と定義した。
ＬＷＲ改善値（％）＝
〔（未処理時のＬＷＲ値−処理後のＬＷＲ値）／（未処理のＬＷＲ値）〕×１００
表２−１より、レジストパターン改善化材料Ａ〜Ｚを用いた場合には、ＬＷＲ値の向上、即ちレジストパターン幅の均一さの向上が確認できた。
直鎖アルカンジオールの種類に関しては、１，２−オクタンジオールが最もＬＷＲ値の改善効果が高く、続いて、１，２−ヘキサンジオールの改善効果が高かった。
直鎖アルカンジオールの含有量に関しては、水１００質量部に対して、０．０１質量部〜５質量部の範囲の場合、ＬＷＲ値の改善効果がより高かった。
水溶性樹脂を含有する場合には、厚肉化が可能な上に、水溶性樹脂を含有しないものに比べ、ＬＷＲ値の改善効果がより高かった。
２ＨＢＡを含有する従来のレジストパターン厚肉化材料の場合（比較材料ａ、ｂ、ｄ）には、組成を変更してもＬＷＲ値の改善効果が小さかった。また、ＰＶＡのみの場合（比較材料ｃ）には、レジストパターン上に塗布できなかった。
（実施例２）
−半導体装置の作製１−
ダブルパターニング法により半導体装置を作製した。
図２Ａ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２Ｂ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２Ｃに示すように、ダブルパターニング法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２Ｄ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。
次に、チタン膜１３をウェット処理により除去し、図２Ｅに示すように層間絶縁膜１２上にＴｉＮ膜１６をスパッタリング法により形成し、続いて、ＴｉＮ膜１６上にＣｕ膜１７を電解めっき法で成膜した。次いで、図２Ｆに示すように、ＣＭＰ（化学機械研磨）にて開口部１５ｂ（図２Ｄ）に相当する溝部のみにバリアメタルとＣｕ膜（第一の金属膜）を残して平坦化し、第一層の配線１７ａを形成した。
次いで、図２Ｇに示すように、第一層の配線１７ａの上に層間絶縁膜１８を形成した後、図２Ａ〜図２Ｆと同様にして、図２Ｈに示すように、第一層の配線１７ａを、後に形成する上層配線と接続するＣｕプラグ（第二の金属膜）１９及びＴｉＮ膜１６ａを形成した。
上述の各工程を繰り返すことにより、図２Ｉに示すように、シリコン基板１１上に第一層の配線１７ａ、第二層の配線２０ａ、及び第三層の配線２１ａを含む多層配線構造を備えた半導体装置を製造した。なお、図２Ｉにおいては、各層の配線の下層に形成したバリアメタル層は、図示を省略した。
この実施例２では、レジストパターン１４が、実施例１のレジストパターン改善化材料Ｄを用いて製造したレジストパターンである。
また、層間絶縁膜１２は、誘電率２．７以下の低誘電率膜であり、例えば、多孔質シリカ膜（「セラメート ＮＣＳ」；触媒化成工業社製、誘電率２．２５）、Ｃ４Ｆ８とＣ２Ｈ２との混合ガス若しくはＣ４Ｆ８ガスをソースとして用い、これらをＲＦＣＶＤ法（パワー４００Ｗ）により堆積形成したフルオロカーボン膜（誘電率２．４）などである。
（実施例３）
−半導体装置の作製２−
ＡｒＦ液浸露光法により半導体装置を作製した。
図２Ａ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２Ｂ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２Ｃに示すように、ＡｒＦ液浸露光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２Ｄ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。
次に、チタン膜１３をウェット処理により除去し、図２Ｅに示すように層間絶縁膜１２上にＴｉＮ膜１６をスパッタリング法により形成し、続いて、ＴｉＮ膜１６上にＣｕ膜１７を電解めっき法で成膜した。次いで、図２Ｆに示すように、ＣＭＰ（化学機械研磨）にて開口部１５ｂ（図２Ｄ）に相当する溝部のみにバリアメタルとＣｕ膜（第一の金属膜）を残して平坦化し、第一層の配線１７ａを形成した。
次いで、図２Ｇに示すように、第一層の配線１７ａの上に層間絶縁膜１８を形成した後、図２Ａ〜図２Ｆと同様にして、図２Ｈに示すように、第一層の配線１７ａを、後に形成する上層配線と接続するＣｕプラグ（第二の金属膜）１９及びＴｉＮ膜１６ａを形成した。
上述の各工程を繰り返すことにより、図２Ｉに示すように、シリコン基板１１上に第一層の配線１７ａ、第二層の配線２０ａ、及び第三層の配線２１ａを含む多層配線構造を備えた半導体装置を製造した。なお、図２Ｉにおいては、各層の配線の下層に形成したバリアメタル層は、図示を省略した。
この実施例３では、レジストパターン１４が、実施例１のレジストパターン改善化材料Ｄを用いて製造したレジストパターンである。詳しくは、ＡｒＦ液浸露光により形成したレジストパターンに対し、本発明のレジストパターン改善化材料Ｄを塗布後ベークし、さらに純水によるリンス工程を経てＬＷＲ値を低減し、レジストパターン１４を形成したものである。
また、層間絶縁膜１２は、誘電率２．７以下の低誘電率膜であり、例えば、多孔質シリカ膜（「セラメート ＮＣＳ」；触媒化成工業社製、誘電率２．２５）、Ｃ４Ｆ８とＣ２Ｈ２との混合ガス若しくはＣ４Ｆ８ガスをソースとして用い、これらをＲＦＣＶＤ法（パワー４００Ｗ）により堆積形成したフルオロカーボン膜（誘電率２．４）などである。
本発明のレジストパターン改善化材料は、ＡｒＦレジスト、液浸用レジスト等によるレジストパターンの側壁の凹凸を低減して、レジストパターン幅を均一さを向上し、光の露光限界を超えてパターンを微細化に形成するのに好適に用いることができ、各種のパターニング方法、半導体の製造方法等に好適に適用することができ、本発明のレジストパターン改善化材料は、本発明のレジストパターンの形成方法、本発明の半導体装置の製造方法に特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。
以上の実施例１〜３を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）炭素数４〜１１の直鎖アルカンジオールと、水とを少なくとも含有することを特徴とするレジストパターン改善化材料。
（付記２）直鎖アルカンジオールが、炭素数５〜９の直鎖アルカンジオールである付記１に記載のレジストパターン改善化材料。
（付記３）直鎖アルカンジオールが、下記一般式（１）で表される化合物である付記１から２のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
ただし、前記一般式（１）中、ｎは２〜６の整数である。
（付記４）直鎖アルカンジオールの含有量が、前記水１００質量部に対して、０．０１質量部〜５質量部である付記１から３のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
（付記５）更に、水溶性樹脂を含有する付記１から４のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
（付記６）水溶性樹脂が、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、及びこれらを一部に含む樹脂の少なくとも一種である付記５に記載のレジストパターン改善化材料。
（付記７）水溶性樹脂の含有量が、水１００質量部に対して、０．００１質量部〜１０質量部である付記５から６のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
（付記８）更に、界面活性剤を含有する付記１から７のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
（付記９）水溶液である付記１から８のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
（付記１０）レジストパターンを形成後に、該レジストパターンの表面を覆うように付記１から９のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料を塗布する工程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１１）更に、水を含有する現像液で現像を行う工程を含む付記１０に記載のレジストパターンの形成方法。
（付記１２）塗布する工程の後に、レジストパターン改善化材料をベーキング処理するベーキング工程を含む付記１０から１１のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
（付記１３）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９のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料を塗布することによりレジストパターンを改善するレジストパターン形成工程と、該改善したレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うこと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１４）エッチングが、ドライエッチングである付記１３に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１５）被加工面が、誘電率２．７以下の層間絶縁材料である付記１３から１４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
１ レジストパターン改善化材料
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
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)

  1. レジストパターンを形成後に、該レジストパターンの表面を覆うように塗布して使用されるレジストパターン改善化材料であって、
    炭素数４〜１１の直鎖アルカンジオールと、水とを少なくとも含有することを特徴とするレジストパターン改善化材料。
  2. 直鎖アルカンジオールが、炭素数５〜９の直鎖アルカンジオールである請求項１に記載のレジストパターン改善化材料。
  3. 直鎖アルカンジオールが、下記一般式（１）で表される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改善化材料。
    ただし、前記一般式（１）中、ｎは２〜６の整数である。
  4. 更に、水溶性樹脂を含有する請求項１から３のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
  5. 水溶性樹脂が、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、及びこれらを一部に含む樹脂の少なくとも一種である請求項４に記載のレジストパターン改善化材料。
  6. 更に、界面活性剤を含有する請求項１から５のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料。
  7. レジストパターンを形成後に、該レジストパターンの表面を覆うように請求項１から６のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料を塗布する工程を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
  8. 更に、水を含有する現像液で現像を行う工程を含む請求項７に記載のレジストパターンの形成方法。
  9. 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６のいずれかに記載のレジストパターン改善化材料を塗布することによりレジストパターンを改善するレジストパターン形成工程と、該改善したレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うこと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。
  10. 被加工面が、誘電率２．７以下の層間絶縁材料である請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
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