JPH11190908A - フォトレジストに形成された像の収縮を減少させるための制御されたアミンポイゾニング - Google Patents

フォトレジストに形成された像の収縮を減少させるための制御されたアミンポイゾニング

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JPH11190908A
JPH11190908A JP10292806A JP29280698A JPH11190908A JP H11190908 A JPH11190908 A JP H11190908A JP 10292806 A JP10292806 A JP 10292806A JP 29280698 A JP29280698 A JP 29280698A JP H11190908 A JPH11190908 A JP H11190908A
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Robert D Mohondro
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトレジストに形成された像の収縮を減少
させる方法を提供する。 【解決手段】 フォトレジストを、少なくとも１種のア
ミン、少なくとも１種のアミド、少なくとも１種のアル
デヒド、および窒素からなる群より選択された少なくと
も１種の材料に暴露することの工程よりなる、該フォト
レジスト中に形成された光リソグラフィ像の収縮を減少
させる方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１種の
アミン、少なくとも１種のアミド、少なくとも１種のア
ルデヒド、または窒素で意図的にポイゾニングするこ
と、またはdeep-UVもしくは化学増幅（CAR ）フォトレ
ジストの化学構造を化学変性することによって、フォト
レジストに形成された像の収縮を減少させる方法に関す
る。本発明はまた、半導体チップデバイス、半導体デバ
イス、および光安定化されたフォトレジストの形成法に
も関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路中のマイクロ電子デバイスは、
光リソグラフィ技術によって製造される。様々な構造、
特に電子デバイス構造を製作することは、典型的に、基
材上に、典型的にフォトレジスト材料として知られる少
なくとも１種の感光性材料の少くとも１層を付着するこ
とを含む。フォトレジスト材料は、その後、それをある
波長またはフォトレジスト材料の特性を変化させる波長
の放射線に暴露することによってパターン形成される。
典型的に、放射線は紫外線範囲の波長からのものであ
る。放射線は、所望の光化学反応をフォトレジスト内で
起こさせる。
【０００３】光化学反応はフォトレジストの溶解度特性
を変化させ、それによって、フォトレジストのある部分
の除去を可能にする。フォトレジストのある部分を選択
的に除去することは、他の表面を暴露する間に、基材の
ある表面を保護すること可能にする。フォトレジストの
残りの部分は、基材の下層にある部分を処理するための
マスクまたはステンシルとして典型的に利用される。
【０００４】そのような処理の例は、例えば、層が半導
体基材上に形成されるところの、半導体デバイスの製作
において存在する。層のある部分は、層を通した開口部
を形成するために除去される。該開口部は、半導体基材
中への該開口部を通した所望の不純物の拡散を可能にし
得る。他の処理は、基材上にデバイスを形成するために
知られている。
【０００５】上記されたもののようなデバイスは、適当
な不純物を半導体の層中に導入し、その中に適当にドー
プされた領域を形成することによって形成され得る。デ
バイスの適切な動作のために必要な、明瞭なＰまたはＮ
領域を提供するために、不純物の導入は基材の限定され
た部分のみを通して起こらなければならない。通常、こ
れは、レジスト材料で基材をマスクし、そしてその後二
酸化シリコンまたは窒化シリコンのような拡散防止材料
を所望の深さまでエッチングし、基材の選択された表面
を通した不純物の拡散を予防する保護マスクを形成する
ことによって達成される。
【０００６】そのような方法におけるマスクは、典型的
に、半導体基材上に材料の層を形成し、そしてその後、
層を通り抜ける一連の開口部を作成し、下側の表面内へ
の不純物の直接導入を可能にすることによって提供され
る。該マスクにおけるこれらの開口部は、シリコンウェ
ハをフォトレジストとして知られる材料で被覆すること
によって容易に作成される。フォトレジストは、ネガテ
ィブフォトレジスト材料またはポジティブフォトレジス
ト材料であることができる。
【０００７】ネガティブフォトレジスト材料は、紫外線
のような放射線への暴露により重合しそして不溶化する
ことができるものである。従って、ネガティブフォトレ
ジスト材料を用いるとき、フォトレジストは放射線に選
択的に暴露され、その後の操作の間に保護されるべく意
図された基材の領域上に起こる重合を引き起こす。フォ
トレジストの暴露されていない部分は、フォトレジスト
の重合された部分に極わずかな効果しか有さない溶媒に
よって除去される。
【０００８】ポジティブフォトレジスト材料は、暴露さ
れていないレジストが溶解しないアルカリ水溶液のよう
な溶液中で、放射線への暴露によって溶解することがで
きる材料である。従って、ポジティブフォトレジスト材
料を適用するとき、フォトレジストは放射線に選択的に
暴露され、その後の処理期間の間に保護されるべく意図
されない基材の部分上に起こる反応を引き起こす。フォ
トレジストの暴露された部分は、レジストの暴露されて
いない部分に極わずかな影響しか有さないアルカリ水溶
液によって除去される。
【０００９】フォトレジスト材料は、電子デバイスの他
の領域を定義づけるためにも同様に使用され得る。
【００１０】電子デバイスの能力を増大させる努力にお
いて、例えば半導体チップ上に含まれる回路像の数は大
いに増加された。例えば、半導体基材上にデバイスを形
成するために上記のような処理を使用するとき、能力を
増大させること、およびそのために基材上のデバイスの
数を増大させることは、デバイスまたは回路像の大きさ
を減少させることを必要とする。
【００１１】基材上に作成される回路像の大きさを減少
させる一つの方法は、より小さな開口部を有するマスク
またはレチクル構造を用いることである。そのようなよ
り小さな開口部は、半導体ウェハ表面のより小さな部分
を放射線に暴露し、それによってフォトレジストにより
小さな構造を作成する。フォトレジストにおいてより小
さな構造を生じるために、より短い単一の波長の紫外線
もまた、マスクまたはレクチルと共に使用され、これま
でに減少させられた像の大きさの最大限に増大した解像
度を達成するためにフォトレジストを画像形成に使用さ
れる。
【００１２】フォトレジストに像を形成した後、電子デ
バイス像は、その上にフォトレジストが付着された基材
中または基材上に形成される。しかしながら、デバイス
を形成する前に、フォトレジストは光安定化処理に供さ
れることができる。
【００１３】光安定化は、典型的に、レジスト像の側壁
プロファイルを保持し、ガス放出を最小化し、ブリスタ
の発生を最小化し、レジストポッピングを最小化し、そ
してレジスト残渣および粒子を減少することができる後
リソグラフィ処理である。光安定化は、フォトリソグラ
フィ像を、その後の処理に対してより抵抗力があるよう
にせしめるように、より堅固に、またより頑強にせしめ
る。光安定化はまた、処理遅延を減少することもでき
る。光安定化は、1985年10月22日に刊行されたアメリカ
特許第4,548,688 号、マシュース、フォトレジストの硬
化およびその装置、に記載され、その全体の開示は参考
文献によって本明細書に取り込まれている。
【００１４】光安定化は、典型的に、Deep UV 範囲にお
ける電磁エネルギー、即ちフォトン、およびフォトレジ
ストを硬化または高密度化するための加熱を利用する。
好ましくは、加熱は温度を徐々に昇温することによって
適用される。典型的に、フォトレジストは、同時に加熱
される間に、紫外線に供される。放射線および加熱は、
レジスト内で化学架橋反応を開始する。
【００１５】何人かの研究者は、Deep UV または化学増
幅レジストで定義された像の光安定化が、Deep UV フォ
トレジストに形成された像において収縮を引き起こすこ
とを見いだした。そのような収縮は、その上にフォトレ
ジストが付着された半導体ウェハ中におよび上の電子デ
バイス構造のその後の形成に大変有害であるとみなされ
る。収縮は、レジスト像の長さ、幅および高さに沿って
生じる。言い換えると、フィルム厚および限界寸法は、
光安定化処理によって双方とも影響を受ける。
【００１６】長さまたは幅に沿う水平収縮は、フォトレ
ジストにおいて画像形成された像と、その後にエッチン
グされた像との間に重要な望ましくない変化を生じる。
垂直、または高さ収縮は、特に異方性エッチングの間、
下層にある基材の不十分な保護を生じ得るレジストの減
少された量を生じる。多くの従事者は、Deep UV レジス
ト光安定化処理の使用を避け、Deep UV レジストの処理
の間に起こることが知られる収縮を最小化することを試
みてきた。
【００１７】典型的に、基材およびフォトレジストは、
フォトレジストの像の形成後に、例えば光リソグラフィ
によって、直接、エッチングおよび注入のような処理に
供される。これは、ある量の収縮がエッチおよび注入の
ような処理の間に起こることがたとえ知られていてもな
される。収縮は、フォトレジストに作成された像の大き
さ中に単に組み込まれ計算される。しかしながら、例え
ばエッチングの間に起こる収縮において固有の不確実さ
が存在する。典型的に、エッチングの間に起こる収縮は
再現可能でなく、変化しやすく、そしてエッチング剤の
負荷と共に変化する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、収縮の現象
を減少させる解決法を与えることによって、上記および
他の問題を取り扱うものである。本発明の目的は、光安
定化および回路像の形成の間に起こるフォトレジストの
像収縮を減少させる方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明のある側面は、フ
ォトレジストを、少なくとも１種のアミン、少なくとも
１種のアミド、少なくとも１種のアルデヒド、および／
または窒素に暴露することによって、フォトレジストに
形成された光リソグラフィ像の収縮を減少させる方法を
提供する。
【００２０】他の側面に従うと、本発明は、半導体チッ
プデバイスの形成法を提供する。該方法は、半導体ウェ
ハの表面上のフォトレジストに、フォトレジストをある
波長またはフォトレジストの溶解度特性を変化させるに
十分な波長の放射線に暴露することによって、像を光リ
ソグラフィ形成することを含む。前記半導体ウェハおよ
び前記フォトレジストは、好ましくは、化学増幅処理を
終了させるために、ポストエキスポージャーベーク処理
に供される。前記半導体ウェハおよび前記フォトレジス
トは現像処理に供される。前記フォトレジストは、少な
くとも１種のアミン、少なくとも１種のアミド、少なく
とも１種のアルデヒド、および／または窒素に、前記半
導体ウェハおよび前記フォトレジストのその後の処理の
間での前記フォトレジストに形成された前記像の収縮を
減少させるために暴露される。前記半導体ウェハおよび
前記フォトレジストは、半導体ウェハ中におよび／また
は上に回路像を形成するために処理される。
【００２１】本発明の他の側面は、半導体ウェハの表面
上のフォトレジストに像を光リソグラフィ形成すること
を含む処理に従って作製された半導体デバイスを提供す
る。前記半導体ウェハおよび前記フォトレジストは、好
ましくは、化学増幅処理を終了させるために、ポストエ
キスポージャー処理に供される。前記半導体ウェハおよ
び前記フォトレジストは、その後、現像処理に供され
る。続いて、前記フォトレジストは、少なくとも１種の
アミン、少なくとも１種のアミド、少なくとも１種のア
ルデヒド、および／または窒素に、前記半導体ウェハ中
におよび／または上に回路像を形成するための半導体ウ
ェハのその後の処理の間での前記フォトレジストの前記
像の収縮を減少させるために暴露される。
【００２２】本発明のさらなる他の側面は、光リソグラ
フィ形成された像をその中に有し、かつ、前記フォトレ
ジストを、少なくとも１種のアミン、少なくとも１種の
アミド、少なくとも１種のアルデヒド、および／または
窒素に暴露すること、並びに前記半導体ウェハおよび前
記フォトレジストを光安定化処理に供することを含む処
理に従って作製された光安定化フォトレジストを提供す
る。
【００２３】本発明のさらなる他の目的および利点は、
単に本発明を行うことを考慮する最上の方法の説明とし
て本発明の好ましい態様のみが記載されているところ
の、以下の詳細な説明から当業者によって容易に明らか
になるであろう。理解されるように、本発明は、他のま
た異なる態様が可能であり、そしてそのいくつかの詳細
は、本発明から離れること無しに、様々な明らかな面に
おける改良が可能である。従って、図面および記載は性
質を説明すると理解されるべきであり、制限すると理解
されるべきでない。
【００２４】上記したように、Deep UV フォトレジスト
に形成された像の収縮の現象は既知である。典型的に、
フォトレジストに形成された像のあらゆる収縮を避ける
ことは、形成後処理において大変重要な考慮すべき問題
である。実際には、上記したように、光安定化処理は、
処理の結果として起こる既知の収縮のために、あるDeep
UV レジスト処理では一般に避けられる。
【００２５】しかしながら、エッチングおよび注入のよ
うな処理でさえ、収縮を引き起こす。エッチング剤は、
フォトレジストの予測不可能な、不均一な収縮を生じ得
る。エッチング剤を利用することが、エッチング剤にお
いてビルド−アップを起こし得る材料、さらにエッチン
グ剤が使用される処理条件を変化させることと組み合わ
されたときに収縮の不均一さを経験する。
【００２６】特に光安定化の間に起こるレジスト像の収
縮は、光酸発生剤（PAG ）からの酸の紫外線発生によっ
て引き起こされると考えられる。光安定化の間およびそ
の後の高温製造処理の間の双方の熱エネルギーは、ブロ
ック化されたポリマーの酸触媒された脱ブロック化を開
始すると思われる。ブロック化する基の分解生成物に
は、典型的にレジスト外に容易に揮発される低沸点を有
する低分子量炭化水素化合物が含まれる。
【００２７】フォトレジストにおける酸の発生は、画像
形成された像を実現するために望ましいと考えられる。
これは、特に化学増幅フォトレジストにおいてはそうで
ある。結果として、酸の発生を抑制するもの全ては、フ
ォトレジストの像の実現に不利であるとみなされる。
【００２８】フォトレジストの像の現像を抑制するとみ
なされる材料はアミンを含む。アミンは、特に”バル
ク”フォトレジストに対して、酸発生を妨げるアミンの
能力のために、望ましくないとみなされる。
【００２９】本発明は、フォトレジストに像を形成する
ことおよびフォトレジストのその後の処理に不利である
とみなされる材料、特にアミンを用い、そしてそれをフ
ォトレジストのより安定な像を作成するための手段に変
え、収縮量の減少を実現する。酸発生の利用はもはや重
要でなく、また酸発生を妨げるアミンの作用も画像形成
または変形させられた像にもはや不利でないので、画像
が現像によってフォトレジストに完全に形成された後、
アミンポイゾニングはもはや重要ではないという事実の
少なくとも一部を、減少させられた収縮は生じると感じ
られる。光安定化およびその後の処理の間に、光酸発生
剤の紫外線光活性化によって発生したあらゆる酸を中和
または”クエンチ”することによって、アミンはこれら
の処理の間に経験する収縮を予防のために役立つ。
【００３０】光安定化およびその後の処理の間の収縮を
減少または除去することによって、本発明は半導体デバ
イス形成に、現在知られているよりもより高い度合いの
予測可能性を導入するものである。収縮を減少または除
去することによって、本発明は収縮を補うためにレジス
ト厚を増加させる必要を回避するものである。さらに、
例えば、エッチングおよび注入の間に起こり得る予測不
可能な収縮は、減少または除去される。
【００３１】本発明の発明者は、光安定化および他の処
理の間に起こる収縮を減少させることができることを、
予測も無しに見いだした。本発明は、制御されたアミン
ポイゾニングの使用により、レジストの意図的な摂動お
よび変性を通してフォトレジスト収縮を減少させる。本
発明は、光安定化の間に起こる収縮を予防するために、
化学増幅フォトレジストで特に有用である。
【００３２】当然、本発明に従う収縮の減少は、利用さ
れた処理パラメータに依存して変化し得る。処理パラメ
ータは、以下でより詳細に議論される。
【００３３】本発明に従う処理の態様に従うと、像が光
リソグラフィ形成されたフォトレジストは、少なくとも
１種のアミンに暴露される。フォトレジストはまた、少
くとも１種のアミド、少くとも１種のアルデヒド、およ
び／または窒素に暴露され得ることもまた見いだされ
た。本発明は、化学増幅フォトレジストで特に有用であ
る。そのようなフォトレジストは、以下でより詳細に議
論される。
【００３４】少くとも１種のアミン、少くとも１種のア
ミド、少くとも１種のアルデヒド、および／または窒素
の使用は、蒸気形態または気体形態であり得る。少くと
も１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種
のアルデヒド、および／または窒素はまた、気体混合物
でもあり得る。全濃度は、内部気体または蒸気に関して
約１％未満から変化し得る。さもなくば、少くとも１種
のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種のアル
デヒド、および／または窒素は、最小化された収縮の要
求を満たすために必要とされるより高濃度において使用
され得る。この濃度は、ある適用およびあるレジスト材
料について、高くともアミン、アミド、アルデヒド、お
よび／または窒素１００％であり得る。
【００３５】ここで使用されるアミンは、アンモニア
（ＮＨ3 ）および／または１種もしくはそれ以上のアミ
ンを含み得る。フォトレジストが暴露されるアミンは、
あるゆる１種またはそれ以上のアミンを含み得る。前記
アミンは、第一、第二または第三アミンであり得る。使
用される特定のアミンの例は、ＲＮＨ2 、Ｒ2 ＮＨ、Ｒ
3 Ｎ［式中、Ｒはあらゆる炭化水素置換基を表し得
る。］を含む。Ｒの添字は基Ｒの数を表し、そして窒素
原子に結合したＲは同一でも異なっていてもよい。例え
ば、Ｒはアルキル基であり得る。典型的に、Ｒは１ない
し１２個の炭素原子を有するアルキル基を表し得る。よ
り典型的に、Ｒは１ないし６個の炭素原子のアルキル基
を表し得る。アルキル基の一つの例はメチル基である。
【００３６】上記したように、少くとも１種のアミンに
加えて、またはその代わりに、少なくとも１種のアルデ
ヒドおよび／または少くとも１種のアミド（Ｒ1 −ＮＣ
Ｏ−Ｒ2 ）であり得ることも含まれる。アルデヒドの一
つの例はホルムアルデヒドである。典型的に、そのよう
なアルデヒドは１ないし１２個の炭素原子を含む。より
典型的に、該アルデヒドは１ないし６個の炭素原子を有
する。
【００３７】アミドの場合、Ｒ1 およびＲ2 は、あらゆ
る炭化水素置換基をも表し得る。例えば、Ｒ1 およびＲ
2 は、アルキル基を表し得る。典型的に、Ｒ1 およびＲ
2 は、１ないし１２個の炭素原子を有するアルキル基を
表し得る。より典型的に、Ｒ1 およびＲ2 は１ないし６
個の炭素原子を有するアルキル基を表し得る。アルキル
基の一つの例はメチル基である。アミドの一つの例は、
一般にＮＭＰとして既知である２Ｎ−メチルピロリドン
である。
【００３８】当然、利用されるアミン、アミド、アルデ
ヒド、および／または窒素は、様々な因子に依存する。
例えば、あるアミン、アミド、またはアルデヒドは、ア
ミン、アミド、またはアルデヒドの構造およびフォトレ
ジストの構造に基づいて、あるフォトレジストでより効
果的であるかもしれない。どのアミン、アミド、アルデ
ヒドおよび／または窒素が、特定のフォトレジストおよ
び特定の処理に最も適しているかを決定することは、当
然、当業者による常套の調査の範囲内であり、本開示の
範囲内であると理解される。
【００３９】加えて、本発明に従う処理を行う前に、フ
ォトレジストの収縮プロファイルは決定され得る。収縮
プロファイルは、像が光安定化、ハードベーク、エッチ
ング、注入、および／または他の処理の取り合わせに暴
露されるときに、フォトレジストに形成された光リソグ
ラフィ像に、典型的に経験する収縮の量を含む。収縮プ
ロファイルは、フォトレジストに形成された光リソグラ
フィ像の寸法に依存し得る。ひとたび本開示を理解すれ
ば、当業者は不当な実験無しに、フォトレジストの収縮
プロファイルを決定することができる。
【００４０】本発明の態様に従うと、フォトレジストお
よびフォトレジストに形成された光リソグラフィ像は、
少くとも１種のアミン、少なくとも１種のアミド、少な
くとも１種のアルデヒド、および／または窒素に、約１
０秒から約３００秒間供される。フォトレジストがアミ
ンに供される時間は、フォトレジスト、アミン、アミ
ド、アルデヒド、および／窒素並びに、他の因子の中で
も、所望の収縮減少の度合いに依存して変化し得る。フ
ォトレジストが少くとも１種のアミン、少くとも１種の
アミド、少くとも１種のアルデヒド、および／または窒
素に暴露される時間は、フォトレジストの大部分がアミ
ンで浸漬されるに十分な長さであり得る。さもなくば、
フォトレジストが少くとも１種のアミンに暴露される時
間は、フォトレジストの光リソグラフィ像の形成後に起
こる処理の間に、フォトレジストにおいて経験する収縮
の量を減少させるに十分であり得る。
【００４１】最小化された量の収縮を有し、またその後
の処理のために頑強である像を実現するために、レジス
ト像はまた、好ましくは高められた温度に供される。上
記で定義された光安定化処理は、高められた温度および
高められた温度を与えることを含む処理パラメータの例
を記載する。
【００４２】本発明に従う処理の間に、レジスト像は特
定の処理に必要とされる紫外線および高められた温度へ
の制御されたゆるやかな昇温に供され、その間、少なく
とも１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１
種のアルデヒド、および／または窒素の蒸気または気体
に加えて供される。この処理は、収縮を最小化するため
に役立ち、その間、エッチングまたはイオン注入でのそ
の後の処理のために像を頑強にする。
【００４３】加えて、光安定化処理の間に、大気圧以下
または真空チャンバー中で、少なくとも１種のアミン、
少なくとも１種のアミド、少くとも１種のアルデヒド、
および／または窒素の使用で、ウェハを処理することが
必要とされるかもしれない。そのような処理に従うと、
ウェハは処理チャンバー中に置かれる。圧力は、その
後、ある水準にまで減少される。例えば、圧力は、約１
２torrないし約１０-5torrの水準にまで減少され得る。
さもなくば、圧力は約１２torrないし約１０-3torrの水
準、または１０-3torrないし１０-5torrの水準に減少さ
れ得る。圧力を減少させた後、光安定化処理が開始され
る。光安定化処理を開始する前、間または後に、少くと
も１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種
のアルデヒド、および／または窒素の蒸気または気体
が、像収縮の最小化を実現するために処理チャンバー中
に導入される。
【００４４】この減少された圧力の必要は、上記で参照
されたマシュースによって記載された光安定化処理から
の択一的な方法変更として含まれる。本発明に従うと、
該処理は大気圧および大気圧以下の双方の条件において
作業される。しかしながら、大気圧以下または真空チャ
ンバーが、最終使用者のために必要とされるかもしれな
い。大気圧以下または真空チャンバーの使用は、本開示
もしくは本発明の前提も、または最終処理結果も変更し
ない。従って、大気圧以下または真空チャンバーにおけ
る操作は、本発明の処理を行う一つの方法の例示であ
り、唯一の方法ではないと説明される。
【００４５】本発明はまた、半導体チップデバイスの形
成法をも含む。該方法に従うと、像は、半導体ウェハ上
に付着されたフォトレジストに、フォトレジストを、フ
ォトレジストの溶解度特性を変化させるに十分な波長の
放射線に暴露することにより、光リソグラフィ形成され
る。そのような標準処理のより詳細は上記される。半導
体ウェハおよびその上に形成された像を有するフォトレ
ジストは、ポジティブまたはネガティブであるかによ
り、フォトレジストの関連した部分を除去するために、
現像処理に供される。とはいえ、本発明はポジティブフ
ォトレジストで最も有用である。
【００４６】残りのフォトレジストは、その後、少くと
も１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種
のアルデヒド、および／または窒素に、半導体ウェハお
よびフォトレジストのその後の処理の間の像の収縮を減
少させるために暴露される。フォトレジストおよび半導
体ウェハは、その後、半導体のウェハ中におよび／また
は上に回路像を形成するために処理される。アミン、ア
ミド、アルデヒド、および／または窒素の暴露に関する
上記の議論は、ここで同様に半導体チップデバイスの形
成処理に適用される。
【００４７】半導体デバイスの形成法はまた、少くとも
１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種の
アルデヒド、および／または窒素へのフォトレジストの
暴露の後および／または間に、半導体ウェハおよびフォ
トレジストを光安定化処理に供する工程をも含み得る。
【００４８】また、半導体チップデバイスの形成法は、
フォトレジストを現像処理に供する前に、半導体ウェハ
およびフォトレジストをポストエキスポージャーベーク
処理に供することを含み得る。前記ポストエキスポージ
ャーベーク処理は、好ましくは、フォトレジストを少く
とも１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１
種のアルデヒド、および／または窒素に暴露する前に起
こる。光安定化処理は、上記で参照されたマシュースの
特許において記載された工程を含み得る。さもなくば、
該処理は本発明の必要に合致するために改良され得る。
【００４９】しかしながら、基本前提は同一であるが、
少くとも１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くと
も１種のアルデヒド、および／または窒素の、本発明に
従う光安定化処理への添加は、マシュースによって記載
された基本処理構造の改良を認め得る。これは、決して
紫外線照射および制御されたゆるやかな昇温の使用をな
くす必要があることを意味するものではない。少くとも
１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種の
アルデヒド、および／または窒素の処理への添加は、制
御されたゆるやかな昇温に加えて、その間、同時にウェ
ハに紫外線を照射する処理を行うための、真空チャンバ
ーまたは大気圧以下のチャンバーの使用を必要とするか
もしれないし、または必要としないかもしれない。
【００５０】本発明の処理に従うと、形成されたとき、
光リソグラフィ像は、約０．３５μｍないし約０．０５
μｍの最小の線幅を有する。少くとも１種のアミン、少
くとも１種のアミド、少くとも１種のアルデヒド、およ
び／または窒素への暴露並びに回路像の形成の後に、前
記光リソグラフィ像は、約０．３５μｍないし約０．０
５μｍの最小の線幅を有する。言い換えると、像は約０
％ないし約５％で収縮する。言い換えると、収縮の量
は、約１００％ないし約５０％で減少させられ得る。
【００５１】本発明はまた、半導体ウェハの表面上のフ
ォトレジストに像を光リソグラフィ形成することを含む
処理に従って作製された半導体デバイスをも含む。前記
半導体ウェハおよび前記フォトレジストは、現像処理に
供される。前記フォトレジストは、少くとも１種のアミ
ン、少くとも１種のアミド、少くとも１種のアルデヒ
ド、および／または窒素に、半導体ウェハおよびフォト
レジストのその後の処理の間のフォトレジストにおける
像の収縮を減少させるために暴露される。前記半導体ウ
ェハおよび前記フォトレジストは、その後、半導体ウェ
ハ中におよび／または上に回路像を形成するために処理
される。少くとも１種のアミン、少くとも１種のアミ
ド、少くとも１種のアルデヒド、および／または窒素に
暴露することを含む、前記フォトレジストおよび前記半
導体ウェハ処理の詳細に関する上記の議論は、ここで本
発明に従う半導体デバイスの記載に適用される。
【００５２】本発明はまた、光リソグラフィ形成された
像をフォトレジストに有し、かつ、フォトレジストを少
なくとも１種のアミン、少なくとも１種のアミド、少な
くとも１種のアルデヒド、および／または窒素に暴露す
ること、並びに半導体ウェハおよびフォトレジストを光
安定化処理に供することを含む処理に従って作製された
光安定化されたフォトレジストをも含む。もう一度、少
くとも１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも
１種のアルデヒド、および／または窒素の暴露の詳細に
関する上記の議論は、ここで同様に適用される。
【００５３】フォトレジストの像のを光リソグラフィ形
成法、フォトレジストの暴露法、ポストエキスポージャ
ーベーク処理、現像処理、および半導体ウェハ中におよ
び／または上に回路像を形成する方法は既知である。そ
のような処理の例は、Ｐ．ファン ザント、マイクロチ
ップ製作、マグロウヒル、１９９７、またはＬ．トンン
プソン、Ｇ． ウィルソン、Ｍ． ボーデン、マイクロ
リソグラフィへの導入、第２版、アメリカ化学会、１９
９４を参照せよ、これらの出版物のそれぞれの全体の内
容は、参考文献によって本明細書に取り込まれている。
【００５４】本発明は、Deep UV フォトレジストを扱う
ため特に有用である。特に、本発明は、化学増幅フォト
レジストを扱うために特に有用である。そのようなレジ
ストの例は、光酸発生剤および様々な分子量のブロック
化ポリマー樹脂から構成された物質を含む。
【００５５】ブロック化ポリマーの例は
【化１】 ポリ（４−ヒドロキシスチレン−コ−４−［１−アルコ
キシエトキシ］スチレン）［式中、Ｒはアルキル基を表
す。］、ポリ（４−ヒドロキシスチレン−コ−４−［１
−アリールオキシエトキシ］スチレン）［式中、Ｒはア
リール基を表す。］、
【化２】 ポリ（４−ヒドロキシスチレン−コ−ｔ−ブチルアクリ
レート）、および
【化３】 ポリ（４−ヒドロキシスチレン−コ−ｔ−ブチルカルボ
ニルヒドロキシスチレン）を含む。
【００５６】しかしながら、化学増幅を必要とするあら
ゆるフォトレジストが利用され得る。本発明が利用し得
る他のフォトレジストは、ポリヒドロキシスチレン（Ｐ
ＨＳ）、ブロック化ポリヒドロキシスチレンおよび／ま
たはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなメ
タクリレートを含む。前記フォトレジストは、酸活性添
加剤を含むホモポリマーとして、または酸活性基を含む
コポリマーとして利用され得る。本発明は、像の実現の
ための化学増幅を必要とする酸活性基と共に使用される
あらゆる材料と共に使用され得る。また、化学増幅を必
要としないＤＮＱレジスト型について有用であることも
証明される。本発明は、特にポジティブフォトレジスト
で有用である。
【００５７】本発明が利用され得るフォトレジストの例
は、イトウ、Deep UV レジスト：発展および現状、ソリ
ッドステートテクノロジー、１９９６年７月、１６４−
１７３頁、コンレイ等、２５６Ｍｂ ＤＲＡＭ製作のた
めのアドバンストＤＵＶフォトレジストの性能、フュー
チャーファブインターナショナル、１２３−１３０頁、
およびナラマス等、１９３ｎｍリソグラフィのためのレ
ジスト材料における最近の進歩、フューチャーファブイ
ンターナショナル、１５９−１６３頁に見いだされ得
る。これら全ての全体の開示は、参考文献により本明細
書に取り込まれている。
【００５８】
【発明の実施の形態】図１は、フォトレジストの実際の
サンプルについての本発明の効果並びに他の条件下の処
理の効果を図示する一連の顕微鏡写真を表す。図１にお
いて示された例の全てにおいて使用されたフォトレジス
トは、ブロック化ポリマー樹脂、４−ヒドロキシスチレ
ン−コ−ｔ−ブチルアクリレートを含む。また、図１に
おいて示された試料の全ては、上記されたポストエキス
ポージャーベーク処理において処理した。
【００５９】図１において示された顕微鏡写真の第一列
において示されたフォトレジストは、未処理であった。
図１において示された顕微鏡写真の第二列において示さ
れたフォトレジストは、アンモニア約５％、窒素約９５
％を含む雰囲気において処理した。加えて、図１におい
て示された顕微鏡写真の第三列において示されたフォト
レジストは、窒素（Ｎ2 ）ガス１００％を含む雰囲気に
おいて処理した。また、図１において示された顕微鏡写
真の第四列において示されたフォトレジストは、約４０
％の相対湿度を有する大気雰囲気下で処理した。
【００６０】大気は約３５％ないし約５５％の湿度を有
し得る。一方、清浄乾燥空気（ＣＤＡ）は約０％の相対
湿度を有し得る。ＣＤＡの湿度水準は、約２％ないし約
３％で変化し得る。
【００６１】図１において示された顕微鏡写真の第一行
において示されたフォトレジストは、第一ないし第四列
について上記で列挙された条件におけるフォトレジスト
の約０．２５μｍの群線の処理を図示する。顕微鏡写真
の第二行は、第一ないし第四列について上記で列挙され
た条件における約０．３０μｍ線幅のフォトレジストの
密な群線についての処理の効果を図示する。加えて、顕
微鏡写真の第三行は、第一ないし第四列について上記で
列挙された条件における約０．２５μｍ線幅のフォトレ
ジストの孤立線についての処理の効果を図示する。同様
に、顕微鏡写真の第四行は、第一ないし第四列について
上記で列挙された条件における約０．３０μｍ線幅のフ
ォトレジストの孤立線についての処理の効果を図示す
る。他方、顕微鏡写真の第五行は、第一ないし第四列に
ついて上記で列挙された条件におけるフォトレジストの
大きなパッドについての処理の効果を図示する。
【００６２】図１において見られるように、本発明はフ
ォトレジストの収縮に十分な効果を有した。第２列にお
いて示された顕微鏡写真は、未処理試料に比較して大変
わずかな変化しか示さなかった。他方、窒素および空気
中で処理された試料は、劇的に大きな収縮を示した。
【００６３】図２はまた、フォトレジストの実際の試料
についての本発明の効果並びに他の条件下の処理の効果
を図示する一連の顕微鏡写真を表す。図２における行お
よび列の配置は、第二列において示された試料の処理に
おいて利用されたアミンが、ＮＨ3 約１５％およびＮ2
約８２％を含むことを除いて、図１と同様である。図２
はまた、本発明で達成可能である劇的な結果を図示し
た。
【００６４】図３は、レジストが処理される雰囲気条件
の関数としてフィルム厚収縮割合を示す線グラフを表
す。図１における顕微鏡写真において示されたレジスト
と同様に、図３において示された結果を生じるように処
理されたフォトレジストは、ブロック化ポリマー樹脂、
４−ヒドロキシスチレン−コ−ｔ−ブチルアクリレート
を含む。処理は上記されたように光安定化処理を含む。
【００６５】図３において示されたグラフによって描か
れたフォトレジストは、菱形データ点によって示される
約０．２５μｍの孤立線、または正方形データ点によっ
て示される約０．３０μｍの孤立線に形成された。第一
の、または最も左のデータ点は、未処理の対照試料を図
示する。第二のデータ点は、上記した湿度水準を有する
大気中で処理された試料を表す。第三の試料は、窒素を
含む雰囲気中で処理された。第四および第五の試料は、
アミン１およびアミン２の雰囲気中で、それぞれ処理さ
れた。ここで述べられたアミン１およびアミン２は、Ｎ
Ｈ3 約５％およびＮ2 約９５％またはＮＨ3 約１５％お
よびＮ2 約８５％を、それぞれ含む雰囲気である。
【００６６】当然、対照試料に収縮は見られなかった。
Ｎ2 を含む雰囲気中でフォトレジストを処理するとき、
収縮はいくぶん少なかった。しかしながら、アミンの一
方中でフォトレジストを処理したとき、収縮は劇的に少
なかった。図３は、図１および図２における顕微鏡写真
によって示された結果をグラフで図示する。
【００６７】図４は、フォトレジストの線が、図３にお
いて示される結果によって描かれたフォトレジストの孤
立線とほぼ同じ幅の群線であることを除いて、図３と同
様である。図４はまた、フィルム厚収縮割合および処理
雰囲気条件を図示する。
【００６８】図５は、フィルム厚収縮割合を雰囲気条件
の関数として示すというよりもむしろ、図５は限界寸法
収縮割合を雰囲気条件の関数として図示することを除い
て、図３と同様な処理の結果を図示する。処理され、そ
して図５において結果を示されたフォトレジストは、図
３において示された結果によって描かれた線とおよそ同
じ線幅の孤立線が形成される。
【００６９】同様に、図６は、限界寸法の元の測定の割
合として、フォトレジストの群線の限界寸法についての
処理の効果を図示する。収縮が図６において図示される
群線は、図３ないし５でそれぞれ、ひし形および正方形
のデータ点によって図示された約０．２５μｍおよび約
０．３０μｍの限界寸法で同様に製造され、図６は、大
気、窒素含有雰囲気、少なくとも第一のアミンを含む雰
囲気、および少なくとも第二のアミンを含む雰囲気にお
けるフォトレジストの処理を示す。第一および第二のア
ミンは上記と同じ定義を有する。上記と同様に、第一お
よび第二のアミンを含む雰囲気はまた、他の気体物質を
も含み得る。図６はまた対照試料をも示す。
【００７０】図３ないし６において見られるように、厚
さおよび限界寸法の双方におけるフォトレジストの収縮
の量は、フォトレジストをアミンを含む雰囲気で処理す
るとき、大いに減少させられるかまたは実質的に全て除
去される。例えば、図３において見られるように、フィ
ルム厚の収縮は、フォトレジストが大気中で処理された
ときに比較して、約７５％減少され得る。同様に、孤立
線についての限界寸法における収縮割合は、図５におい
て示されるように、ある例においては全て除去され得
る。
【００７１】第三のアミンは、どちらもモノメチルアミ
ン約１５％を含む雰囲気であり得る。このアミンは、Ｎ
Ｈ3 約１５％を含む雰囲気とほぼ同じ効果を有すること
が見いだされた。再び、雰囲気の残りの部分は、Ｎ2 で
あり得る。第四のアミンは、ジメチルアミン約１５％を
含む。同様に、雰囲気の残りの部分は、Ｎ2 であり得
る。本発明に従って利用され得る第五のアミンは、トリ
メチルアミン約１５％を含む。雰囲気の残りの部分は、
Ｎ2 であり得る。第三のアミンおよび第四のアミンと同
様に、雰囲気の残りの部分はＮ2 であり得る。第三、第
四および第五のアミンと共に、またＮ2 が利用されると
ころはどこでも、少なくとも１種の不活性ガス、例えば
ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン、および／また
はクリプトンがまたＮ2 の代わりに、またはＮ2 に加え
て利用され得る。
【００７２】例によって示されるように、様々なアミン
および／または他の気体および／または蒸気が、本発明
に従って利用され得る。加えて、本発明はまた、少なく
とも１種のアミン、少なくとも１種のアミド、少くとも
１種のアルデヒド、および／またはＮ2 、および／また
は少くとも１種の不活性ガスを同時に導入することを含
む。さもなくば、少くとも１種のアミン、少くとも１種
のアミド、少くとも１種のアルデヒド、および／または
Ｎ2 、および／または少なくとも１種の不活性ガスの気
体および／または蒸気は、処理の間に複数回導入され得
る。例えば、アミンが導入され、Ｎ2 が続き、そしてそ
の後他のアミンが導入されることができる。気体および
／または蒸気の施用においていくつかの重複が存在し得
る。少なくとも１種のアミン、少くとも１種のアミド、
少くとも１種のアルデヒド、および／またはＮ2 、およ
び／または不活性ガスの気体または蒸気の施用のあらゆ
る組み合わせが使用され得る。いくつかの例において、
気体および／または蒸気の施用の順序は、フォトレジス
トに起こる架橋反応を促進するために制御され得る。
【００７３】本発明の利点の中に、フォトレジストの処
理の間にフォトレジストに形成された像の収縮を、大き
く減少させることまたは除去することが存在する。その
ような処理は、処理における大いに増大された予測可能
性を提供する。本発明はまた、フォトレジストを処理す
るために必要とされる処理時間を短縮し得る。フォトレ
ジストが減圧された雰囲気において処理されるならば、
本発明はまた、減圧の結果として溶媒の沸騰温度を大い
に減少させることにより、フォトレジスト中の溶媒の除
去のために役立つ。溶媒は、フォトレジストの形成また
は処理の結果としてフォトレジスト中に存在し得る。
【００７４】フォトレジストの処理における使用のため
に５種の異なるアミンが上記されたけれども、あらゆる
数のアミン、アミド、および／またはアルデヒドが利用
され得る。加えて、上記の例は、良く知られた、容易に
利用可能である、市販の４−ヒドロキシスチレン−コ−
ｔ−ブチルアクリレートブロック化ポリマー樹脂を含む
Deep UV フォトレジストを利用するけれども、あらゆる
数のDeep UV レジストが利用され得る。これら系統に従
って、フォトレジストは、ブロック化コポリマー樹脂、
４−ヒドロキシスチレン−コ−ｔ−ブチルアクリレート
を含むフォトレジストと、同様な構造を有するか、また
は同様な挙動において作用するか、または同様な特性を
有し得る。
【００７５】例によって示されたように、様々なアミン
および／または他の気体および／または蒸気が、本発明
に従って利用され得る。加えて、本発明はまた、少くと
も１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種
のアルデヒド、および／またはＮ2 、および／または少
なくとも１種の不活性ガスを同時に導入することをも含
む。さもなくば、少くとも１種のアミン、少くとも１種
のアミド、少くとも１種のアルデヒド、および／または
Ｎ2 、および／または少なくとも１種の不活性ガスの気
体および／または蒸気は、処理の間に複数回導入され得
る。例えば、アミンが導入され、Ｎ2 が続き、そしてそ
の後他のアミンが導入され得る。気体および／または蒸
気の施用においていくつかの重複が存在し得る。少くと
も１種のアミン、少くとも１種のアミド、少くとも１種
のアルデヒド、および／またはＮ2 、および／または不
活性ガスの気体および／または蒸気のあらゆる組み合わ
せが使用され得る。いくつかの例において、気体および
／または蒸気の施用の順序は、フォトレジストで起こる
架橋反応を促進するために制御され得る。
【００７６】本発明のいくつかの例に従うと、Ｎ2 およ
びＯ2 が使用され得る。あるそのような態様は、Ｎ2 約
５０％およびＯ2 約５０％を利用する。
【００７７】本発明の他の例に従うと、少くとも１種の
アミンは、処理環境に投与され得る。その後、酸素のよ
うな、少くとも１種の不活性または活性ガスが施用され
得る。
【００７８】発明の前述の記述は、本発明を図示し、ま
た記述する。加えて、本開示は、本発明の好ましい態様
のみしか示しておらず、また記載していないが、上記し
たように、本発明は、様々な他の組み合わせ、改良、お
よび環境における使用が可能であり、またここで示され
た本発明の概念の範囲内での変更また改良が可能であ
り、上記の教示、および／または関連技術の技巧もしく
は知識と同等であると理解される。ここに上記された態
様は、さらに、発明を行うことの既知の最上の方法を説
明することを意図し、また他の当業者に、そのまま、ま
たは発明の特定の適用および使用によって必要とされる
様々な改良を伴う他の態様において発明を利用すること
を可能にする。従って、前記記載は、本発明をここに開
示された形態に限定することを意図しない。また、添付
された請求項は、その他の態様を含むように解釈される
ことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従って利用されるアミンの態
様での線およびパッドの処理の効果、未処理の対照試
料、並びに他の物質の存在下での線およびパッドの処理
の効果を図示する、フォトレジストの孤立線、群線、お
よび大きなパッドの一連の顕微鏡写真である。
【図２】図２は、本発明に従って利用されるアミンの他
の態様での線およびパッドの処理の効果、未処理の対照
試料、並びに他の物質の存在下での線およびパッドの処
理の効果を図示する、フォトレジストの孤立線、群線、
および大きなパッドの一連の顕微鏡写真である。
【図３】図３は、図１および図２において効果が示され
た２種の異なる厚さの孤立線のレジストフィルム収縮割
合についての効果、他の物質の存在下での線の処理の効
果、並びに未処理試料を図示するグラフである。
【図４】図４は、図１および図２において効果が示され
た２種の異なる厚さの群線のレジストフィルム収縮割合
についての効果、他の物質の存在下での線の処理の効
果、並びに未処理試料を図示するグラフである。
【図５】図５は、図１および図２において効果が示され
た２種の異なる厚さの孤立線の限界寸法収縮割合につい
ての効果、他の物質の存在下での線の処理の効果、並び
に未処理試料を図示するグラフである。
【図６】図６は、図１および図２において効果が示され
た２種の異なる厚さの群線の限界寸法収縮割合について
の効果、他の物質の存在下での線の処理の効果、並びに
未処理試料を図示するグラフである。

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フォトレジストを、少なくとも１種のア
    ミン、少なくとも１種のアミド、少なくとも１種のアル
    デヒド、および窒素からなる群より選択された少なくと
    も１種の材料に暴露することの工程よりなる、該フォト
    レジストに形成された光リソグラフィ像の収縮を減少さ
    せる方法。
  2. 【請求項２】 前記フォトレジストは化学増幅フォトレ
    ジストであるところの、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記フォトレジストは光酸発生剤および
    様々な分子量のブロック化ポリマー樹脂から構成される
    レジストからなる群より選択されるところの、請求項１
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記フォトレジストは化学増幅を必要と
    するフォトレジストであるところの、請求項１に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 前記フォトレジストは、ポリヒドロキシ
    スチレン、ブロック化ポリヒドロキシスチレン、メタク
    リレート、およびブロック化メタクリレートからなる群
    より選択されるところの、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１種のアミンは、蒸気、
    気体、気体混合物、および蒸気混合物からなる群より選
    択された形態にあるところの、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記少なくとも１種のアミンは、第一、
    第二または第三アミンであるところの、請求項１に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記少なくとも１種のアミンは、ＮＨ
    3 、ＲＮＨ2 、Ｒ2ＮＨ、Ｒ3 Ｎ［式中、Ｒは１ないし
    １２個の炭素原子を含むアルキル基を表す。］からなる
    群より選択されるところの、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記フォトレジストは、前記少なくとも
    １種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少な
    くとも１種のアルデヒド、または前記窒素に、約１０秒
    ないし約３００秒間供されるところの、請求項１に記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】 前記少なくとも１種のアミンへの暴露
    は、前記光リソグラフィ像が、前記少なくとも１種のア
    ミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少なくとも１
    種のアルデヒド、または前記窒素で含浸されることに帰
    するところの、請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記フォトレジストは、前記少なくと
    も１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少
    なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に、前記フ
    ォトレジストの前記像の形成後に起こる処理の間に前記
    フォトレジストが経験する収縮の量を減少させるに十分
    な度合いまで暴露されるところの、請求項１に記載の方
    法。
  12. 【請求項１２】 半導体ウェハの表面上のフォトレジス
    トに、前記フォトレジストをフォトレジストの溶解度特
    性を変化させるに十分な波長の放射線に暴露することに
    よって、像を光リソグラフィ形成すること、前記半導体
    ウェハおよび前記フォトレジストをポストエキスポージ
    ャーベーク処理に供すること、前記半導体ウェハおよび
    前記フォトレジストを現像処理に供すること、前記フォ
    トレジストを、少なくとも１種のアミン、少なくとも１
    種のアミド、少なくとも１種のアルデヒド、および窒素
    からなる群より選択された少なくとも１種の材料に、前
    記半導体ウェハおよび前記フォトレジストのその後の処
    理の間での前記フォトレジストの前記像の収縮を減少さ
    せるために暴露すること、および前記半導体ウェハおよ
    び前記フォトレジストを、半導体ウェハ中におよび／ま
    たは上に回路像を形成するために処理することの工程か
    らなる、半導体チップデバイスの形成法。
  13. 【請求項１３】 さらに、前記フォトレジストを前記少
    なくとも１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、
    前記少なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に暴
    露した後に、前記半導体ウェハおよび前記フォトレジス
    トを光安定化処理に供することの工程を含む、請求項１
    ２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 さらに、前記フォトレジストを前記現
    像処理に供する前に、前記半導体ウェハおよび前記フォ
    トレジストをポストエキスポージャーベーク処理に供す
    ることの工程を含む、請求項１２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 光安定化処理は、前記フォトレジスト
    を紫外線および高められた温度に供することを含むとこ
    ろの、請求項１３に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記少なくとも１種のアミン、前記少
    なくとも１種のアミド、前記少なくとも１種のアルデヒ
    ド、または前記窒素は、蒸気、気体、および気体混合物
    からなる群より選択された形態にあるところの、請求項
    １２に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記少なくとも１種のアミンは、第
    一、第二または第三アミンであるところの、請求項１２
    に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記少なくとも１種のアミンは、ＮＨ
    3 、ＲＮＨ2 、Ｒ2 ＮＨ、Ｒ3 Ｎ［式中、Ｒは１ないし
    １２個の炭素原子を含むアルキル基を表す。］からなる
    群より選択されるところの、請求項１２に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 形成されたときに、前記光リソグラフ
    ィ像は約０．３５μｍないし約０．０５μｍの最小の線
    幅を有し、そして前記回路像を形成するための前記処理
    後に、前記光リソグラフィ像は約０．３５μｍないし約
    ０．０５μｍの最小の線幅を有するところの、請求項１
    ２に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記処理後に、前記光リソグラフィ像
    は、形成されたときの前記光リソグラフィ像の最小の線
    幅より約０％ないし約５％小さい最小の線幅を有すると
    ころの、請求項１２に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記フォトレジストは化学増幅フォト
    レジストであるところの、請求項１２に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記フォトレジストは光酸発生剤およ
    び様々な分子量のブロック化ポリマー樹脂から構成され
    るレジストからなる群より選択されるところの、請求項
    １２に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記フォトレジストは化学増幅を必要
    とするフォトレジストであるところの、請求項１２に記
    載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記フォトレジストは、ポリヒドロキ
    シスチレン、ブロック化ポリヒドロキシスチレンおよび
    メタクリレートからなる群より選択されるところの、請
    求項１２に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記フォトレジストは、前記少なくと
    も１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少
    なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に、約１０
    秒ないし約３００秒間供されるところの、請求項１２に
    記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記フォトレジストは、前記少なくと
    も１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少
    なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に、前記フ
    ォトレジストの前記像の形成後に起こる処理の間に前記
    フォトレジストが経験する収縮の量を減少させるに十分
    な度合いまで暴露されるところの、請求項１２に記載の
    方法。
  27. 【請求項２７】 半導体ウェハの表面上のフォトレジス
    トに像を光リソグラフィ形成すること、前記半導体ウェ
    ハおよび前記フォトレジストをポストエキスポージャー
    処理に供すること、前記半導体ウェハおよび前記フォト
    レジストを現像処理に供すること、前記フォトレジスト
    を、少なくとも１種のアミン、少なくとも１種のアミ
    ド、少なくとも１種のアルデヒド、および窒素からなる
    群より選択された少なくとも１種の材料に、前記半導体
    ウェハおよび前記フォトレジストのその後の処理の間で
    の前記フォトレジストの前記像の収縮を減少させるため
    に暴露すること、および前記半導体ウェハおよび前記フ
    ォトレジストを、半導体ウェハ中におよび／または上に
    回路像を形成するために処理することの工程からなる処
    理に従って作製された半導体デバイス。
  28. 【請求項２８】 さらに、前記フォトレジストを前記少
    なくとも１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、
    前記少なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に暴
    露した後に、前記半導体ウェハおよび前記フォトレジス
    トを光安定化処理に供することの工程を含む、請求項２
    ７に記載の半導体デバイス。
  29. 【請求項２９】 さらに、前記フォトレジストを前記現
    像処理に供する前に、前記半導体ウェハおよび前記フォ
    トレジストをポストエキスポージャーベーク処理に供す
    ることの工程を含む、請求項２７に記載の半導体デバイ
    ス。
  30. 【請求項３０】 前記少なくとも１種のアミン、前記少
    なくとも１種のアミド、前記少なくとも１種のアルデヒ
    ド、または前記窒素は、蒸気、気体、および気体混合物
    からなる群より選択された形態にあるところの、請求項
    ２７に記載の半導体デバイス。
  31. 【請求項３１】 前記フォトレジストは化学増幅フォト
    レジストであるところの、請求項２７に記載の半導体デ
    バイス。
  32. 【請求項３２】 前記フォトレジストは光酸発生剤およ
    び様々な分子量のブロック化ポリマー樹脂から構成され
    るレジストからなる群より選択されるところの、請求項
    ２７に記載の半導体デバイス。
  33. 【請求項３３】 前記フォトレジストは化学増幅を必要
    とするフォトレジストであるところの、請求項２７に記
    載の半導体デバイス。
  34. 【請求項３４】 前記フォトレジストは、ポリヒドロキ
    シスチレン、ブロック化ポリヒドロキシスチレンおよび
    メタクリレートからなる群より選択されるところの、請
    求項２７に記載の半導体デバイス。
  35. 【請求項３５】 前記フォトレジストは、前記少なくと
    も１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少
    なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に、約１０
    秒ないし約３００秒間供されるところの、請求項２７に
    記載の半導体デバイス。
  36. 【請求項３６】 前記フォトレジストは、前記少なくと
    も１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少
    なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に、前記フ
    ォトレジストの前記像の形成後に起こる処理の間に前記
    フォトレジストが経験する収縮の量を減少させるに十分
    な度合いまで暴露されるところの、請求項２７に記載の
    半導体デバイス。
  37. 【請求項３７】 光リソグラフィ形成された像をフォト
    レジストに有し、かつ、前記フォトレジストを、少なく
    とも１種のアミン、少なくとも１種のアミド、少なくと
    も１種のアルデヒド、および窒素からなる群より選択さ
    れた少なくとも１種の材料に暴露すること、並びに前記
    半導体ウェハおよび前記フォトレジストを光安定化処理
    に供することの工程からなる処理に従って作製された光
    安定化フォトレジスト。
  38. 【請求項３８】 前記少なくとも１種のアミン、前記少
    なくとも１種のアミド、前記少なくとも１種のアルデヒ
    ド、または前記窒素は、蒸気、気体、および気体混合物
    からなる群より選択された形態にあるところの、請求項
    ３７に記載の光安定化フォトレジスト。
  39. 【請求項３９】 前記少なくとも１種のアミンは、第
    一、第二または第三アミンであるところの、請求項３７
    に記載の光安定化フォトレジスト。
  40. 【請求項４０】 前記少なくとも１種のアミンは、ＮＨ
    3 、ＲＮＨ2 、Ｒ2 ＮＨ、Ｒ3 Ｎ［式中、Ｒは１ないし
    １２個の炭素原子を含むアルキル基を表す。］からなる
    群より選択されるところの、請求項３７に記載の光安定
    化フォトレジスト。
  41. 【請求項４１】 前記フォトレジストは、前記少なくと
    も１種のアミン、前記少なくとも１種のアミド、前記少
    なくとも１種のアルデヒド、または前記窒素に、前記フ
    ォトレジストの前記像の形成後に起こる処理の間に前記
    フォトレジストが経験する収縮の量を減少させるに十分
    な度合いまで暴露されるところの、請求項３７に記載の
    光安定化フォトレジスト。
  42. 【請求項４２】 基材上に付着されたフォトレジストを
    処理して、フォトレジストに形成された光リソグラフィ
    像の収縮を減少させる装置であって、該装置は、少なく
    とも１種のアミン、少なくとも１種のアミド、少なくと
    も１種のアルデヒド、および窒素からなる群より選択さ
    れた少なくとも１種の材料にフォトレジストを暴露する
    ための該材料の発生源と、基材およびフォトレジストを
    光安定化処理に供するための光安定化装置よりなる処理
    装置。
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