1223321 玫、發明說明： (相關申請案之前後參照） 本申請案係依前日本中請案N。· 2QG2_122862為基礎案而 主張優先權，該案申請日為2002年4月24日，將其全部内容 編入於此以作為參考用。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—插@ U ^ 、種圖案I印製程，尤其是關於一種改善 圖案轉印之被加工膜之加工精度的圖案形成方法、及使用 依該圖案形成方法所形成之圖案的半導體裝置之製造方法。 【先前技術】 在:系列之半導體裝置之製造過程中，於微影製程方面 、，通常係進行以光阻圖案為乾式Μ的掩模來加工下層之 被力膜者。因此，已對光阻膜，在解像性及對於乾式钱 d之抗ί±又方面上要求較高的性能。近年來，&雷射之利 :’已公然被視為是作為次世代微影技術之一。然而，I 田射之波長由於極短，所以非常難開發出對應該波長呈有 高透光率的光阻膜。因而，4 了提高光阻膜之透光率，、而 不得不減薄光阻膜之膜厚。但是，當減薄光阻料，卻難 以降低光阻膜對乾式_之抗性，且難以謀求解像性。 /又即使在使用低加速電子射線以取代雷射之光阻圖案 I成方法中，由於光阻膜中之電子射線的透過距離短，所 以仍難以增加光阻膜之膜厚。 用以解決該等的技術，可舉多層光阻製程。其中雖有各 種的方法，但是以在光阻圖案中埋設具有乾式蝕刻抗性的 84880 1223321 材料、，且將經埋設的材料當作掩模以在下層膜上轉印圖案 =方法更為有&。该方法，由於並未完全對光阻膜要求乾 式钱刻抗性，而可在光阻膜之開發中ί意地追求解像 性，所可以說特別有希望。 當舉其-例時’日本專利特開平7_13514()號公報中所揭 不的發明’係在光阻圖案上塗敷作為塗敷㈣材料之s〇g (Spin on Glass)，亚對該s〇G進行回蝕刻直至光阻圖案之上 部露出為止。 ^ 然而’在使用上述埋設材料之方法中，存在有如下所述 的問題。 圖16A至圖16C係!員示作為埋設材料之埋設&阻膜較薄 的情況。圖16A係顯示形成光阻圖案以作為所謂線與間隙圖 案（Line and Space pattern)，通稱為L/s圖案i〇ia之部分的 剖面圖。圖16B係顯示形成光阻圖案以作為所謂孤立線圖案 (isolated Line pattern)，通稱為匕圖案1〇化之部分的剖面圖 。圖16C係顯示形成光阻圖案以作為所謂孤立間隙圖案 (isolated Space pattern)，通稱為is圖案1〇lc之部分的剖面 圖。該等即使在於後參照之圖17A至圖17C及圖18A至圖isc 中亦為相同。如圖16A至圖16C所示，在埋設光阻膜1〇2較 薄的情況，由於埋設材料之高低差被覆性並非充分，所以 會按照光阻圖案101a〜l〇lc之形狀，而在埋設光阻膜1〇2之 表面殘留某程度的凹凸。 圖17A至圖17C係以成為『光阻膜之蝕刻速度〉埋設光阻 膜之蝕刻速度』的條件，對形成較薄之埋設光阻膜1 〇2進行 84880 1223321 回蝕刻之後的光阻圖案i 〇丨a〜丨〇丨c附近的狀態。埋設光阻膜 102之回姓刻所需的量（深度），在上述3個圖案之中，一般 依經驗可知在iS圖案1〇lc之殘餘部上變成最大。然而，當 配合iS圖案101c之殘餘部的回蝕刻量進行回蝕刻時，就會 如圖17A及圖17B所示，L/S圖案101a及iL圖案l〇lb之去除部 的埋設光阻膜102,其膜厚會變薄至必要以上，或依情況而 肖失此胃在加工下層膜1 0 3時，於其加工尺寸之控制方面 造成問題。 用以解決關於以上說明之埋設光阻膜1 〇2之高低差被覆 性的問題之方法，係以將埋設光阻膜1 02之膜厚形成較厚者 車乂為有效。圖1 8A至圖1 8C係顯示該情況之光阻圖案 l〇la〜l〇lc附近的狀態。當將埋設光阻膜1〇2之膜厚形成較 厚日可，無淪光阻圖案1 〇 1 a〜1 〇 1 c之形狀，埋設光阻膜i 〇2之 表面均會變成大致完全的平面。然而，在該情況下，將難 以控制回蝕刻深度之面内均等性。此外，當埋設光阻膜工 之膜厚、交厚時，就會發生使花在回蝕刻上的處理時間長時 間化的問題。特別是在前者，由於面内均等性之變動的容 卉範圍，會隨著光阻膜！ 04之膜厚變薄而變窄，所以一般的 钱刻技術之適用恐有招致失敗之虞。 【發明内容】 依據本發明之一態樣，其提供一種半導體裝置之製造方 法’其包含有以下步驟：在基板上設置被加工膜；在上述 被加工膜上設置光阻膜；對上述光阻膜進行圖案化處理； 覆蓋上述經圖案化之光阻膜並將感放射線性化合物之膜設 84880 1223321 在上述被加工膜上；對上述感放射線性化合物之膜施予放 射線照射及顯影處理以使上述光阻膜之上面露出，且對上 述感放射線性化合物之膜進行圖案化處理；以及將上述經 圖案化的感放射線性化合物之膜當作掩模以去除上述光阻 膜’同時加工上述被加工膜。 依據本發明之另一態樣，其提供一種半導體裝置之製造 方法，其包含有以下步驟：在基板上設置被加工膜；在上 述被加工膜上設置光阻膜；對上述光阻膜進行圖案化處理 ，復盍上述經圖案化之光阻膜並將感放射線性化合物之膜 认在上述被加工膜上；對上述感放射線性化合物之膜施予 放射線照射及顯影處理以使上述光阻膜之上面露出，且對 上述感放射線性化合物之膜進行圖案化處理；將上述經圖 案化的感放射線性化合物之膜當作掩模以去除上述光阻膜 ，同日守加工上述被加工膜以形成圖案；以及根據該形成之 圖案進行蝕刻處理。 【實施方式】 以下，係依圖示之實施形態而說明本發明之詳細。 (第1實施形態） ' 貫先’邊參照圖1Α至圖II及圖2至圖6而邊說明本發明之 ㈣施形態。圖1Α至圖U係顯示以實施形態之圖案形成 方法的步驟剖面圖。圖2係顯示光阻之溶解速度與曝光量之 關係的曲線示意圖。圖3係顯示將圖2之曲線予以2值化=问 化圖。圖4係顯示以單色光對埋設材料進行曝光時的深度： 向之光強度分布的曲線示意圖。圖5係甜—^ . 又 84880 :間舁殘肤厚度之關係的曲線示意圖。圖6係顯示使用複數 固=長所構成之光對光阻膜進行曝光時的深度方向之光強 度分布的曲線示意圖。 在。亥弟1貫施形態中，係分別採用ArF正光阻膜作為光阻 膜，採用感光性聚發氨燒作為埋設材料，並採用ArF準分子 2作為對埋設材料進行放射線践的光源。以下，具體說 百先’就第1實施形態之圖案的形成方法加以說明。如圖 |A所不，在施予細微加工之半導體基板（石夕基板）1上，旋轉 土敷作為被加工膜（下層膜）之JSR(股）製的塗敷型碳膜2(商 品名CT01)，並使其膜厚達到〇 3 左右。 、其-人，如圖1Β所示，將設有塗敷型碳膜2之半導體基板i 載置於加熱板3上，並進行約3〇〇t且約12〇秒的烘乾作業 (baking) ° 其次，如圖1C所示，在經烘乾的塗敷型碳膜2上，旋轉塗 敷作為光阻膜（上層光阻膜）之JSR(股）製的正型ArF光阻膜 4(商品名ATB367S)，並使其膜厚達到約12〇 nm之後，進行 預烘乾。 其-人，如圖1D所示，在向正型ArF光阻膜4照射ArF準分 子雷射光線5並予以曝光之後，進行顯影。藉此，在正型ArF 光阻膜4上，進行形成具有所希望之形狀及精度之光阻圖案 (上層光阻圖案）的圖案化作業。 其次，如圖1E所示，在經圖案化的正型ArF光阻膜4上， 施予對作為後述埋設材料之感放射線性化合物的溶劑（溶 84880 10 1223321 媒）具有抗性的處理。該處理，係使用電子射線照射、紫外 線照射、自由基照射、分子射線照射、或加熱處理中之1 種以上而進行。在本實施形態中，係藉由向正型ArF光阻膜 4照射4 mC/cm2之電子射線（e_) 6，進行EB固化處理。 其次，如圖1F所示，覆蓋經施予EB固化處理的正型ArF 光阻膜4，並將作為埋設材料之感放射線性化合物組成的膜 7 α又在塗敷型;5反膜2上。作為該感放射線性化合物，係採用 含有矽原子（Si)、鍺原子（Ge)、錫原子（Sn)、及鎢原子（W) 中之1種以上的化合物。 具體而言’感放射線性化合物，係採用感放射線性聚石夕 烧、感放射線性聚鍺烷、感放射線性聚錫烷、感放射線性 聚石夕氨烧、感放射線性聚矽氧烷、感放射線性聚碳化矽烧 、感放射線性二伸矽烷基_冗_電子系聚合物、或該等各化 合物之2種以上的共聚合物中之一種。或是，採用笨環取代 基中含有矽原子的酚醛樹脂、及苯環取代基中含有矽原子 的聚經苯乙烯樹脂、含有矽原子的丙烯酸樹脂衍生物、含 有石夕原子的曱基丙稀酸樹脂衍生物中之一種。更且，採用 以上列舉之各化合物中之一種與感放射線性物質之混合物 、含有石夕原子之 COMA (Cycloolefine Maleic Anhydride)樹 脂衍生物中之一種。 •此係在蝕刻下層膜2時，感放射線性化合物膜7具有作為 蝕刻掩模的功能，而可控制對感放射線性化合物膜7進行凹 陷（recess)作業時的膜厚之故。 在感放射線性化合物中，存在有正型感放射線性化合物 84880 1223321 /、負聖感放射線性化合物，亦可利用該等雙方。但是，比 =負51感放射線性化合物較佳者係利用正型感放射線性化 合物。為何如此’係如後面所詳$，因在利用正型感放射 線性化合物的情況，藉由使該化合物具有放射線之吸收作 用，即可按照距離感放射線性化合物膜7之表面的深度而減 夕凹fe速度之故。在使用正型感放射線性化合物的情況， 藉由利質，g卩可獲得比使用負型感放射線性化合物 的情況較佳的結果。 又，前面舉作為感放射線性化合物的各化合物，係特別 事先況明亦可按照感放射線性化合物之種、或處理過程而 獲知正型或負型。當舉具體例時，聚矽氧烷與作為感放射 線性化合物之0_萘醌二疊氮化合物之混合物雖為正型感放 射線性化合物，但是聚矽氧烷與作為感放射線性化合物之 雙豐氮化合物之混合物卻為負型感放射線性化合物。又， 一般而言，作為KrF光阻膜而廣被使用的聚羥苯乙烯樹脂與 光氧產生劑之混合物，通常雖為正型感放射線性化合物， 但疋當過度提高光之照射量時由於樹脂會進行橋聯作用， 所以會變成負型感放射線性化合物。 在本實施形態中，作為感放射線性化合物之膜，係採用 由正型感放射線性化合物所構成的膜，為克拉利安德積潘 (KURARI AND JAPAN)(股）製的感光性聚矽氨烷膜7(商品 名PS-MSZ)。該感光性聚矽氨烷膜7，係以其膜厚達到約5〇〇 的方式，旋轉塗敷在塗敷型碳膜2上。在該階段中，形 成有光阻圖案的正型ArF光阻膜4，係以其圖案高低差大致 84880 -12- 1223321 完全消除的方式覆盍。又，正型ArF光阻膜4(上層光阻圖案） ，係在由感光性聚矽氨元膜7所覆盍時，就不溶於作為感光 性聚矽氨烷膜7之溶劑的丙二醇單曱醚乙酸（PGMeA)中。 其次，如圖1 G所不，係向感光性聚矽氨烷膜7照射放射線 (hv) 8，以對感光性聚矽氨烷膜7進行全面曝光。用於該曝 光之放射線8，係光線、電子射線、或離子束中之一個。又 ，在採用光線以作為放射線8的情況，該光線係紅外線、可 見光線、紫外線、真空紫外線、極紫外線、或軟χ射線中之 一個。本實施形態中，放射線係使用波長約為193 nm2ArF 準分子雷射光線8，以對感光性聚矽氨烷膜7進行全面曝光 。另外，在該曝光中，感光性聚矽氨烷膜7對ArF準分子雷 射光線8之波長的吸光係數約為6.5 μγ!。 其次，對感光性聚矽氨烷膜7，以使其顯影後之殘膜厚度 達到約100 nm的方式，力σ濕處理後，施予顯影處理。藉此 ，如圖1Η所示，使正型ArF光阻膜4(上層光阻圖案）之上部 (上面)露出。結果’在感光性聚矽氨烷膜7中，形成具有所 希望之形狀及精度的圖案。另外’該顯影處理後之正型 光阻膜4及感光性聚石夕氨烧膜7之各自的露出表面（上面） 之面内均等性(凹凸之寬度），係收在約1〇賺以内。又，顯 影處理完成後之凹陷的減膜速度，約為} ηηι/_。 取後，如圖U所示，將感光性聚石夕氨垸膜7當作掩模，加 工未殘留感光性聚矽氨烷膜7之區域的正型ArF光阻膜4及 塗敷型碳膜2並予以去除。藉此，殘留於半導體基板1上的 土敷i故膜2 t ’就可形成具有所希望之形狀及精度的圖案。 84880 在此，就應滿足作為埋設材料之感放射線性化合物的二 個要件加以說明。 首先，第-個要件’係關於顯影處理完成時的感放射線 性化合物之溶解速度。在將感纟射線性化合物膜7顯影並使 光阻膜4之上部露出時，將距離感放射線性化合物膜7之殘 膜厚度的目標值之誤差的最大容許值設為W。⑷。發生該 殘膜厚度之誤差的原因’大可分為二個。 其一，係由進行全面曝光時的曝光量不均所造成，且成 為使感放射線性化合物膜7表面之面内均等性惡化的主要 原因。另-’係由顯影時間之控制性所造成。將顯影處理 完成時的感放射線性化合物膜7表面之溶解速度當作r，將 時間誤差當作△ t。如此，Μ由你弓5 !占 、 猎由使顯影處理後之感放射線性
化合物膜7的膜厚從目標值只偏銘R 侷私RZX 1，未圖示之晶圓間的 均等膜厚之重現性（均等性）就合亞 〇〇 曰惡化。在此，依RZ\t不可 單獨超過△ ht()taI的要求，而成立 - 刀乂儿如下所不的式子（1)。 RA t < Δ htotal 〇 r < Δ htotal/A t 本實施形態中所假設的光阻膜 胰4之胰厚，大約為15〇 nm以 下。又，若依據本發明人等所進 疋仃的戶、驗，則在以含矽材 料為掩模而對被加工膜2加工時，依 、 才依經驗可明白感放射線性 化合物膜7之殘膜厚度最低f要約5 1X1 囚而，htC)tal之； 得的最大值，約為1 〇〇 nm。當將顯旦/ ^ 田將顯影時間之誤差設為1秒時 ，R所應滿足的條件係以如下所示的式子（2)表示。 R < 100 nm/s 84880 -14- 1223321 ““八恕中’係用以保證凹陷膜厚之控制性的 件二在光阻膜4之膜厚較薄的情況，而曝光量之不均等^ ::兄，或疋在晶圓面内之感放射線性化合物膜7的埋 等性-的情況’R之上限值就變得更小。若依 1 所進行的實驗，則在本實施形態中可知Μ滿足式^ 條件，且無任何問題。 以上說明的要件，係#合正型感放射線性化合物及負型 感放射線性化合物之雙方的要件。 、 其次’第二個要件’係關於正型之感放射線性化合物的 :收係數者。首先，圖2係顯示典型的光阻膜之溶解速度測 定曲線。又’為了簡化光阻膜之溶解特性的處理，圖3係顯 不：圖2所示的光阻膜之溶解速度單純2值化時的溶解速度 :疋曲線。在該圖3中，L係切換光阻膜之溶解速度的曝光 罝。又’ Rmax係顯示1>1丨之光阻膜的溶解速度，而U顯 示1<Ιι之光阻膜的溶解速度。 又，圖4係以實線顯示使用單色光對正型感放射線性化合 物膜7進行全面曝光時的深度方向之光強度〗的分布。圖々中 以虛線顯示的曲線，係顯示照射曝光量中包含誤差△ ^時 的冰度方向之光強度〗，之分布。在該圖4中，^係作為埋設 材料之正型感放射線性化合物膜7的初期膜厚。又，匕1係在 王面曝光之曝光量為IG時光強度J變成j 1之正型感放射線性 化合物膜7之距離被加工膜2之介面的膜厚。又，Ahi係在 王面曝光之曝光量為ig+z\ig時光強度丨變成L之正型感放射 線性化合物膜7之距離被加工膜2之介面的膜厚與h!之差。 84880 -15- 1223321 又，△ I〇係全面曝光之曝光量誤差。然後 相同。 更且’圖5係顯示正型感放射線性化合物膜7之顯影時門 、與其殘膜厚度的關係。在該圖5中，^hi係與圖4=( 及1相同又h2係當作目標值（target)之埋設材料（正型 放射線性化合物膜)7的殘膜厚度。又，q係埋設材料之殘膜 厚度變成h,的蝕刻。同樣地’ h係埋設材料7之殘膜厚度變 成112的蝕刻。相同地’ &係埋設材料7之殘膜厚度變成。的蝕 刻。 在此’將照射在正型感放射線性化合物膜7上之放射線8 的波長對正型感放射線性化合物膜7之吸光係數當作α (μιη )’將距離顯影處理前之正型感放射線性化合物膜7的 表面（上面）之深度當作h。如此，光強度I可以如下所示的式 子（3)表示。 I = I〇 exp (-ah) 又’照射曝光量中包含誤差△ 時的光強度T，，係可以如 下所設的式子（4)表示。 Γ = (Ι〇+ Δ I〇) exp (-ah) . .(4) 又’如圖4所示，當將i滿足Ι = Ιι之深度設為^―心時， 足Γ = Ι!之深度就變成hi)。在此，△ h!係可以如下 所示的式子（5)表示。 84880 -16- 1223321 該Ah!由於不能超過前述的 ~Δ htQtal，所以成立如下的式 子（6)。 aL· ^ Ahtoui ο α >
total ••(6) △ Ig/I〇係顯示曝光量之不均笙 ._ 卜叼寺的比例，該值依光源而力 田不冋。在此’假設曝光量之不均等受到最佳控制的情货 二亚在式子⑹中△職入例如〇 〇2,即範圍2%。又，如 刖面所述，在本實施形態中， 1ΛΑ Λ之取得的最大值約為 100 nm，並將此代入式子（6 .^ )中如此，正型感放射線性化 3物膜7之吸光係數α (-丨）庫 一 /兩足的條件，係可以如下所 示的式子（7)表示。 cc > 0.2 μιη-ι 此係在本實施形態中，用以保證凹陷膜厚之控制性的 牛。右依據本發明人等所進行的實驗，可知在本實施形 α已滿足式子⑺之條件，且沒有任何問題。 =之說明中，係舉對正型感放射線性化合物膜7進 *、吏用早一波長所構成的單色光之情況為例 、/ 。而’在實際的曝光現場中，亦可考慮使用罝 複數個線光譜、或某範圍之波長擴展的光源。 ".
:〇.6 L ‘1 〇 其一例，係比較具有由 、線光言晋 A1 ·· αΑ1==〇 2 、 線光譜A2 : ami μπτ1、ΙΑ2Γ〇·4 1〇 組成之2條亮線的複色光源^及光阻膜Ar之組合 84880 1223321 只由 線光譜 B : αΒ = 〇·2 μπΓ1、Ί〇 組成的單色光源心及光阻膜心 + % 組合。但是各光阻膜之 k敏度亚不受波長影響而呈一定。 k该等三個線光譜之式子可明白， ,ΛΑ 先源AL及光源Bl之各 自的正肢強度I係相同，而各自的 ]及先係數α的最大值亦為 相同。圖6係分別使用實線及虛線祐 ^ I、、貝不使用各光源Al、 而對各光阻膜Ar、：811進行曝光時的深 A ^ A 旧，衣度方向之光強度分布 的曲線。從圖6中可明白，當與B比* ^ ” 1比較時，光源AL之一方會 緩和光阻膜AR中之光的衰減。 如光源AL所示，在光源發出複數個波長所構成的光線之 情況’雖然無法定義單一吸光係數，但是實質的吸光係數以 可看做變成小於0.2 _人因而，從圖6所示之2條曲線及式 子⑷’可明白光源Al及光阻膜^之組合不適於本實施形態 中。換句話說，在重現本實施形態之情況，最大吸光係數 〇cmax要滿足狀2 μηΓ1之必要充分料者，係使用單色光所 構成的光源之情況。在光源發出包含光阻膜之吸光係數變 成約〇·2μηΓΐ以下之波長的光線之情況，最大吸光係數 就必須大於約〇·2 μπι·1。或是，必須利用未圖示之光學濾光 片等來去除光阻膜之吸光係數06變成約〇·2 pm·,以下的波長 成分。 另外，作為埋設材料之正型感放射線性化合物的吸光係 數’在理論上即使設為多大皆可。但是，當吸光係數太大 時’放射線就很難到達正型感放射線性化合物膜之較深的 84880 -18- 1223321 位置。因此，為了以一次之 町琢…、射及顯影對正型感放 射線性化合物膜7施予圖案化 心 ,,.n77 ^ 门 处 叫而要非現實的大量放 射線射。因而，正型感放射 a々^丄 1 耵琛性化合物之吸光係數，例 如在非吊大於0.2 μηΓ1的情％ 卜# # , , θ 閒况比起使〜次之放射線照射時 間予以長時間化，較佳者係 _ , ’別反设進行複數次的放射線 a射及顯影。藉此，即|4 _ 丨便在正型感放射線性化合物之吸光 係數大幅超越〇 · 2 μηΓ I之值的掉π , 的ι兄，亦可將凹陷所需充分量 的放射線向正型感放射線性 化口物妝射，以使放射線到達 正型感放射線性化合物之軺 — 之#又，木的位置。與之同時，可謀求 化在凹陷製程、甚至圖幸开彡 /成ν私正體上的處理時間之縮 短。 又’在放射線源為電子斯娩 ^ 电于射線的情況，必須藉由適當地調 正電子的加速電壓以令周敕τ丨 * "正正型感放射線性化合物膜7中之 電子的透過距離，且滿足式子（2)。 如以上說明，在木膏祐彡# 、 / 4中’在根據形成於光阻膜4 上的光阻圖案對被加工膜2 ;隹一1 , 、， ^ 胰2進仃加工之前，先覆蓋光阻膜4 ’亚將正型感放射線性化合物膜7設在被加工膜2上。此時 ’以使其圖案高低差幾乎消除的方式，使用正型感放射線 性化合物膜7,來埋設形成於光阻膜4上的光阻圖案。藉由 對正型感放射線性彳卜人％ 艮Γ玍化口物膑7進行放射線照射及顯影處理 之凹處理’即可以較高的水準控制凹陷深度，並可使光 + ' (上層光阻圖案）之表面（上面），以較高的面内均等性 路出。精由提高所露出的光阻膜4之面内均等性，即可將光 阻膜4之膜厚的下限’降低至對被加工膜㈣行加工所需之 84880 -19- 正型感放射線性化合物腺7
物馭7的取低膜厚附近。結果，光阻膜 4之膜厚，即使在不能 M m丄— 、用白知回蝕刻之薄度的情況，亦可 適用本貫施形態之圖宰韓 口茶铋印製程，且可在被加工膜2中 具有所希望之形狀及精产纟 成 .„ , ,tJ 知度的圖案。另外，本實施形態之圖 案轉印製程，即使在光阻膜4 α 、之厗為可適用習知回钱 厚度的情況，當然亦為有效。 在无猶[當以『光阻膜之崎度〉埋設光阻膜 之餘刻速度』的條件對形成較厚之埋設光阻賴⑼行回钱 d寺口回蝕刻之面内均等性的差，有時會使下層膜1 〇3 之圖案的尺寸控制惡化，或使下層膜103之加工失敗。相對 於此，在本實施形態中由於能以較高的水準控制凹陷深度 ，所以可使用比習知更薄的光阻膜4，且能以比目前更高的 精度控制被加工膜2之加工尺寸。 更且此縮紐铯在正型感放射線性化合物膜7之凹陷處理 上的寸間#及花在圖案形成步驟上之製程時間丁:以〜 Process Time)。 因而’若依據本實施形態之圖案形成方法，則無論所形 成之圖案的形狀，均可擴展圖案轉印製程之適用範圍，同 T可k尚轉印圖案時之尺寸控制性、重現性及製程效率， 並可以較高精度效率佳地形成圖案。 其-入’就本發明之第丨實施形態的半導體裝置之製造方法 作簡潔說明。本實施形態的半導體裝置之製造方法，其係 包含有根據由前面所述之本實施形態的圖案形成方法所形 成的圖案進行餘刻處理的步驟等者。若依據前面所述之本 84880 -20- 1223321 實施形態的圖案形成方法1可以較高精度效 圖案。因^若依據本實施形態的半導體裝置之製造= ’：以較高精度效率佳地形成半導體裝置内之各種電子電 路等，並提高半導體裝置之制p 電 且效率佳地製造良質的半導體裝置。以下，即使在後：t ;之第2至第5之各實施形態中，藉由根據由該等各實施形 1、之圖案形成方法所形成的圖案進行㈣處理，即可以低 成本效率佳地製造良質的半導體裝置。 - (弟2貫施形態） 其次，邊參照圖7而邊說明本發明之第2實施形態。圖7 係顯示本實施形態之圖案形成方法之局部的步驟剖面圖。 另外：與圖1A至圖屮目同的部分係附記相同元件符號並省 略其洋細5兄明。又’本實施形態的半導體裝置之製造方法 由於與前面所述之第i實施形態的半導體裝置之製造方法 相同，所以省略盆論、明。_ 、兄月以下’即使在後面所述之第3至第 8實施形態中亦採用同樣的說明方法。 在4第2貫施形態、中，在向作為正型感放射線性化合物膜 之感光丨生ΛΚ矽氨烷膜7照射放射線並進行全面曝光的步驟 中’係如圖7所#，採用加速電壓約1〇 kv的電子射線u， 以取代在第1貝訑形悲中所採用之波長約為1Μ疆的ArF準 刀子田射光線8。在向感光性聚矽氨烷膜7全面照射電子射 線11之後與第1貫施形態同樣地對感光性聚矽氨烷膜7施 予顯影處理等。 以上說明之點以外，其餘與第1實施形態同樣地實施。結 84880 果，與說明第1實施形態時所參照之圖u所示的狀態同樣， 可獲得在被加工膜（塗敷型碳膜）2中具有所希望之形狀及 精度的圖案。 如以上說明，若依據該第2實施形態，則可獲得與前面所 述之第1實施形態同樣的效果。 (第3實施形態） 其次，邊參照圖8A至圖8H而邊說明本發明之第3實施形 態。圖8A至圖8H係顯示本實施形態之圖案形成方法的步驟 剖面圖。 在該第3實施形態中，係分別採用DLC膜作為被加工膜， 採用低加速EB描繪用負光阻膜作為光阻膜，採用聚 二曱基二苯二伸錢基）苯撐]作為埋設材料，並採用低壓 水銀燈作為對埋設材料進行放射線照射的光源。以下，具體 說明之。 ^ 首先，如圖8A所示，在半導體基板以，設置作為被加 工膜之DLC (Diamond Like Carb〇nm 2 i，並使其膜厚達到 約 〇 · 3 μ m 〇 其次，如圖8B所示，在DLC膜21上，旋轉塗敷作為光阻 膜之低加速EB描繪用負光阻膜22，並使其膜厚達到約7〇nm 之後，進行預烘乾。 其次，如圖8C所示，向負光阻膜22照射加速電壓約5 ” 的電子射線23,並在描繪出所希望之圖案之後，進行顯影 、:藉此，纟負光阻膜22上形成具有所希望之形狀及精度的 光阻圖案（上層光阻圖案）。 84880 1223321 其次，如圖8D所示，向經圖案化的負光阻膜22照射2分鐘 的100 mW/cm2之紫外線24，並進行UV固化處理。 其次，如圖8E所示，覆蓋施行uv固化處理的負光阻膜 ’並將作為埋設材料之正型感放射線性化合物膜25設在 DLC膜21上。在本實施形態中，係採用由聚甲基 一笨二伸石夕烧基）苯撐]所構成的膜25。該聚[ρ_(ι，2_二甲基 二苯二伸矽烷基）苯撐]膜25，係以使其膜厚達到約5〇〇 之方式’旋轉塗敷在DLC膜21上。在該階段，形成有光阻 圖案之負光阻膜22，係以使其圖案高低差大致完全消失的 方式被覆。又，負光阻膜22(上層光阻圖案），係在由聚 [p-(l，2-二甲基二苯二伸矽烷基）苯撐]膜25所覆蓋時，就不 溶於作為聚[p-(l，2-二甲基二苯二伸矽烷基）苯撐]膜25之溶 劑的菌香酸中。 其次，如圖8F所示，向聚[p_(i，2-二甲基二苯二伸矽烷基） 笨撐]膜25照射放射線26,並對聚[p-(l，2-二甲基二苯二伸石夕 烧基）苯撐]膜2 5進行全面曝光。在本實施形態中，放射線 係採用低壓水銀燈所發出的光線26，以取代第1實施形態 中所採用之波長約1 93 nm的ArF準分子雷射光線8。此時， 设定成利用未圖示之硼矽酸鹽耐熱玻璃來過濾光線2 6，並 照射實質上波長約254 nm之單色光。聚[p-(l，2-二曱基二 '笨二伸矽烷基）苯撐]膜2 5對該波長之吸光係數，已滿足約 〇·2 μητ1 以上。 其次，對聚[ρ-(1，2-二曱基二苯二伸矽烷基）苯撐]膜25使 用有機溶劑並施予顯影處理。藉此，如圖8G所示，使負光 84880 -23- 1223321 阻膜22(上層光阻圖案）之上部（上面）露出。 [P-(1，2-二甲基二苯二伸矽烷基）苯撐]膜25中，；、可在伞 希望之形狀及精度的圖案。χ，顯影完成 有所 減膜速度已滿足約10〇 nm/sec以下， 、的凹陷之 凹陷深度。 且“良好的精度控制 最後，如圖8H所示，將聚[p_(1，2_二 ^ ' 赛一本二伸碎烧基） 苯杈]膜25當作掩模，並加工未殘留 狀u &域的負光阻 朕22及DL^21並予以去除。藉此，殘留於半導沪基 的DLc膜21中，可形成具有所希望之形狀及精度V圖案。 如以上說明，若依據該第3實施形態，則可獲得與前面所 述之第1實施形態相同的效果。 (第4實施形態） /其次，邊參照圖9而邊說明本發明之第4實施形態。圖9 仏顯示本貫轭形悲之圖案形成方法之局部的步驟剖面圖。 在該第4實施形態中，在向作為正型感放射線性化合物膜 之聚[p-(l，2-二曱基二苯二伸矽烷基）苯撐]膜乃照射放射線 並進行全面曝光的步驟中，取代第3實施形態中所採用之經 過濾的單色光所構成之低壓水銀燈所發出的光線26，而如 圖9所示’採用X4準分子燈所發出的光線3 1。又，如說明 第3實施形態時所參照的圖8G所示，在使作為光阻膜之低加 速EB描繪用負光阻膜22的上部（上面）露出的步驟中，分別 每次反覆進行二次依Xe2準分子燈之光線3丨所進行的全面 曝光、與接在該曝光之後進行的顯影處理。 以上說明之點以外，其餘與第3實施形態同樣地實施。結 84880 -24- 1223321 果，與說明第3實施形態時所參照之圖8H所示的狀態同樣， 可獲得在被加工膜（DLC膜）2 1中具有所希望之形狀及精产 的圖案。 々月又 則可獲得與前面所 如以上說明，若依據該第4實施形態 述之第1實施形態同樣的效果。 (第5實施形態） 其次，邊蒼照圖10而邊說明本發明之第5實施形態。_ 係顯示本實施形態之圖案形成方法之局部的步驟剖面圖。 在該第5實施形態中，作為成為埋設材料之正型感放射線 性化合物膜，係如圖1 0所示，採用 第3實施形態中所採用的聚[p_(1，2-苯撐]膜25。 聚一苯石夕烧4 1，以取代 二曱基二苯二伸矽烷基） 以上說明之點以外，其餘與第3實施態樣同樣地實施。社 果’與說明第3實施形態時所參照之圖8H所示的狀態同樣， 可獲得在被加工膜（DLC膜）21中具有所希望之形狀及精度 的圖案。 如以上5兒明’ t依據该第5實施形態，貝q可獲得與前面所 述之弟1實施形態同樣的效果。 (第6實施形態） 其次，邊芩照圖11而邊說明本發明之第6實施形態。圖i i 係顯示本貫施形怨之圖案形成方法之局部的步驟剖面圖。 在。亥第6貝轭形恶中，作為成為埋設材料之正型感放射線 性化合物膜，係如圖11所示，採用由在聚甲基矽氧烷中增 加2,3,4,4 -四羥苯酚烷],2-萘醌二疊氮-5_磺酸g旨作為添加 84880 -25- 1223321 劑的混合物所構成的膜5 1，以取代第3實施形態中所採用的 聚[p-( 1,2-二曱基二苯二伸矽烷基）苯撐]膜25。又，在向作 為正型感放射線性化合物膜照射放射線並進行全面曝光的 步驟中，係如圖11所示，採用高壓水銀燈所發出的光線52 ，以取代第3實施形態中所採用之經過濾的單色光所構成之 低壓水銀燈所發出的光線2 6。 以上說明之點以外，其餘與第3實施形態同樣地實施。結 果，與說明第3實施形態時所參照之圖8H所示的狀態同樣， 可獲得在被加工膜（DLC膜）21中具有所希望之形狀及精度 的圖案。 如以上說明，若依據該第6實施形態，則可獲得與前面所 述之第1實施形態同樣的效果。 (第7實施態樣） 其次，省略圖示說明本發明之第7實施形態。 在該第7實施形態中，作為成為埋設材料之正型感放射線 性化合物膜，係採用由在苯環取代基中含有矽（si)原子之聚 羥苯乙烯樹脂所構成的膜，以取代第3實施形態中所採用的 聚[p-(l，2-二曱基二笨二伸矽烷基）苯撐]膜25。又，在向作 為正型感放射線性化合物膜照射放射線並進行全面曝光的 步驟中，與第6實施形態同樣，採用高壓水銀燈所發出的光 _線’以取代第3實施形態中所採用之經過濾的單色光所構成 之低壓水銀燈所發出的光線2 6。 以上說明之點以外，其餘與第3實施形態同樣地實施。結 果’與說明第3實施形態時所參照之圖8H所示的狀態同樣， 84880 -26- 1223321 可獲得在被加工膜（DLC膜）21中具有所希望之形狀及精度 的圖案。 如以上說明’若依據遠第7實施形態，則可獲得與前面所 述之第1實施形態同樣的效果。 (第8實施形態） 其次，邊參照圖12A至圖12H而邊說明本發明之第8實施 形怨。圖1 2A至圖1 2H係顯示本實施形態之圖案形成方法的 步驟剖面圖。 在该第8貫施形悲中，係分別採用濺鍍碳膜作為被加工膜 ，採用KrF負光阻膜作為光阻膜，採用包含日本專利特開昭 62-229 136號公報之實施例2中所揭示之感光性組成物的聚 矽氧烷樹脂作為埋設材料，並採用KrF準分子雷射作為對埋 設材料進行放射線照射的光源。 首先’如圖12A所示，在半導體基板1±，設置作為被加 工膜的濺鍍碳膜61，並使其膜厚達到約〇. 3 。 其次，如圖12Β所示，在滅鑛碳膜61上，旋轉塗敷作為光 阻膜之東京應化工業（股）製的KrF負光阻膜62 (丁dur_n62〇) ’並使其膜厚達到約1 50 nm之後，進行預烘乾。 其次，如圖12C所示，在使用未圖示之KrF 負光阻膜62進行曝光之後，進行顯影。藉此1成在^ 負光阻膜62上具有所希望之形狀及精度的光阻圖案（上層 光阻圖案）。 曰 刀其次，如圖12D所示，藉由向經圖案化的KrF負光阻膜以 照射4 mC/cm2之電子射線6，以進行EB固化處理。 84880 -27- 1223321 其次’如圖12E所示，覆蓋施行EB固化處理的KrF負光阻 膜62 ’並將作為埋設材料之正型感放射線性化合物膜〇設 在濺鍍碳膜61上。在本實施形態中，係採用由包含日本專 利特開昭62-229136號公報之實施例2中所揭示之感光性組 成物的聚矽氧烷樹脂所構成的膜63，以作為正型感放射線 性化合物膜。該聚矽氧烷樹脂膜63，係以使其膜厚達到約 3 00 nm之方式，旋轉塗敷在濺鍍碳膜61上。在該階段，形 成有光阻圖案之KrF負光阻膜62，係以使其圖案高低差大致 兀全消失的方式被覆。又，KrF負光阻膜62(上層光阻圖案） ，係在由聚矽氧烷樹脂膜63所覆蓋時，就不溶於作為聚矽 氧烧樹脂膜6 3之溶劑的環己酮中。 其次，如圖1 2F所示，向聚矽氧烷樹脂膜63照射放射線64 ，並對聚矽氧烷樹脂膜63進行曝光。此時，係使用用於KrF 負光阻膜62之曝光中的掩模65&KrF曝光裝置，以對聚矽氧 烷樹脂膜63進行局部曝光。在本實施形態中，放射線係採 用波長約248 nm之KrF準分子雷射光線64，以取代第i實施 形悲中所採用之波長約193 nm的ArF準分子雷射光線8。包 含曰本專利特開昭62-229136號公報之實施例2中所揭示之 感光性組成物的聚矽氧烷樹脂膜63對該KrF準分子雷射光 線64之波長的吸光係數，已滿足約〇·2 μηι·ι以上。 其次，對聚矽氧烷樹脂膜63使用四甲基銨氧撐之約ι.5〇/〇 水溶液並施予約45秒的顯影處理。藉此，如圖丨2G所示，使 KrF負光阻膜62(上層光阻圖案）之上部（上面）露出。結果， 可在聚;ε夕氧烧樹脂膜6 3中，形成具有所希望之形狀及精度 84880 -28- 1223321 的圖案。又，顯影完成時附近的凹陷之減膜速度已滿足約 1 00 nm/sec以下，且能以良好的精度控制凹陷深度。 最後，如圖1 2H所示，將聚矽氧烷樹脂膜63當作掩模，並 加工未殘留該膜63之區域的KrF負光阻膜62及濺鍍碳膜61 並予以去除。藉此’殘留於半導體基板1上的錢鍍碳膜6 1 中，可形成具有所希望之形狀及精度的圖案。 如以上說明’若依據該第8實施形態，則可獲得與前面所 述之第1實施形態相同的效果。 (第9實施形態） 其-人’邊參照圖1 3 A及圖1 3 B而邊說明本發明之第9實施 形態。圖13A及圖13B係顯示本實施形態之圖案形成方法之 局部的步驟剖面圖。 在該第9實施形態中 作為光阻膜，係如圖1 3 A所示，採 用JSR(股）製的KrF正型光阻（KRF V2i〇g)71，以取代在第 實施形悲中所採用之東京應化 工業（股）製的KrF負光阻膜
如以上說明， 气施形態時所參照之圖1 2H所示的狀態同樣 反膜61中具有所希望之形狀及精度的圖案。 右依據該第9實施形態，則可獲得與前面所 84880 -29- 1223321 述之第1實施形態同樣的效果。 (第10實施形態） 其次，邊參照圖14A至圖14H而邊說明本發明之第10實施 形態。圖14A至圖14H係顯示本實施形態之圖案形成方法的 步剖面圖。该等圖1 4A至圖1 4H所示的各步驟，係分別相 當於說明第8實施形態時所參照之圖12A至圖12H的各步驟。 在該第ίο實施形態中，如圖14A至圖14H所示，作為成為 埋设材料之感放射線性化合物，係採用包含日本專利特開 昭62-229 136號公報之實施例}中所揭示之感光性組成物的 聚矽氧烷樹脂膜81，以取代在第8實施形態中所採用之包含 曰本專利特開昭62-2291 36號公報之實施例2中所揭示之感 光性組成物的聚矽氧烷樹脂膜63。該膜81，係負型之感放 射線性化合物膜81。又，如圖14F所示，在對負型感放射線 性化合物膜81進行凹陷曝光的步驟中，係採用在圖i3B所示 之第9實施形態的凹陷曝光步驟中所採用的掩模72。 以上說明之點以外，其餘與第8實施形態同樣地實施。結 果，如圖14H所示，可獲得在濺鍍碳膜61中具有所希望之形 狀及精度的圖案。 如以上σ兒明，若依據该第1 〇實施形態，則可獲得與前面 所述之第1實施形態同樣的效果。 (第11實施形態） 其次，邊參照圖15Α至圖15Η而邊說明本發明之第u實施 形態。圖1 5A至圖i 5H係顯示本實施形態之圖㈣成方法的 步驟剖面圖。 84880 -30- 1223321 在該第11實施形態中，在基板上設置被加工膜之後，在 被加工膜上設置光阻膜之前，先在被加工膜上進一步設置 防反射膜。與之同時，一併去除該防反射膜及光阻膜。以 下’具體說明之。 首先，如圖1 5 A所示，與第3實施形態同樣，在半導體基 板1上’设置作為被加工膜之D l C膜2 1，並使其膜厚達到 約 〇·3 μηι 〇 其次，如圖15Β所示，在DLC膜21上，旋轉塗敷希布雷法 以斯特（SIPUREI FAR EAST)公司（股）製的防反射膜（商品 名AR1 9) 9 1，並使其膜厚達到約g $ nm之後，進行預烘乾。
接著，在經烘乾的防反射膜91上，與第丨實施形態同樣，旋 轉塗敷作為上層光阻膜之JSR(股）製的正型ArF光阻膜氕商 品名ATB367S)，並使其膜厚達到12〇11111之後，進行預烘乾。 其次，如圖15C所示，與第丨實施形態同樣，在向正型ArF 光阻膜4照射ArF準分子雷射光線5並予以曝光之後，進行顯 衫。藉此，在正型ArF光阻膜4上，形成具有所希望之形狀 及精度的光阻圖案（上層光阻圖案）。 其次，如圖15D所示，在經圖案化的正型ArF光阻膜々上 轭予對於作為埋設材料之感放射線性化合物的溶劑（溶媒） 具f抗性的EB固化處理。在本實施形態中，係與第丨實施 形態同樣，向正型ArF光阻膜4照射4 mC/cm2之電子射線 其次，如圖15Ε所示，覆蓋 光阻膜4，並將作為埋設材料 經施予ΕΒ固化處理的正型ΑΓρ 之感放射線性化合物組成的膜 84880 -31 - 1223321 ==射膜91上。在本實施形態中，係與幻實施形態 ，木用克拉利安德積潘（KURARI AND JAp 7感:性，膜7(商品名一。該感光性聚上 m厚達到約· _的方式’旋轉塗敷在塗敷型碳 膜2上。在該階段中’形成有光阻圖案的正型ArF光阻膜4 ，係以其圖案高低差大致完全消除的方式由感光性聚矽氨 烷M7覆蓋。又，正型ArF光阻膜4(上層光阻圖案），係在由 感光性聚纖膜7所覆蓋時，就不溶於作為感光性聚石夕氨 烧膜7之’谷劑的丙一醇單甲_乙酸（PGmea)中。 x其次’如圖15F所示’係與第1實施形態同樣，向感光性 聚矽氨烷膜7照射ArF準分子雷射光線8’並對感光性聚矽氨 進行全面曝光。在該曝光中’感光性聚石夕氨烧膜靖 A"準分子雷射光線8之波長的吸光係數約為6·5 μπΓΐ。 其次，與第1實施形態同樣，對感光性聚石夕氨烧膜7，以 使其顯影後之殘膜厚度達到約⑽請的方式，加濕處理後 ’施予顯影處理。藉此’如圖15G所示，使正型㉞光阻膜 =上層光阻圖案）之上部（上面）露出。結果，在感光性聚石夕 虱烷膜7中’形成具有所希望之形狀及精度的圖案。另外， 該顯影處理後之正型ArF光阻膜4及感光性聚矽氨烷膜7之 各自的露出表面（上面）之面内均等性（凹凸之寬度），係收在 、勺10 nm以内。又’顯影處理完成後之凹陷的減膜速度，約為 1 nrn/sec 〇 最後，如圖15H所示，將感光性聚矽氨烷膜7當作掩模， 加工未殘留感光性聚矽氨燒膜7之區域的正型ArF光阻膜4 84880 -32- 12233^1 、防反射膜91、及DLC膜21並予以去除。藉此，殘留於半 導體基板1上的DLC膜21中，就可形成具有所希望之形狀及 精度的圖案。 如以上說明，若依據該第丨丨實施形態，則可獲得與前面 所述之第1實施形態同樣的效果。又，即使在使用反射率高 的DLC膜2 1作為被加工膜的情況，亦可如本實施形態一般 藉由在DLC膜21與正型ArF光阻膜4之間設置防反射膜91， 而在DLC膜21中，形成具有所希望之形狀及精度的圖案。 另外，本發明之圖案形成方法、及半導體裝置之製造方 法，並未被限定於前面所述之第丨至第u之各實施形態。只 要在未脫離本發明之宗旨的範圍A，仍可將該等的構成、 或步驟等的一部分變更成各式各樣的設定，或是合適地、 適當地組合使用各種設定來實施。 、在半導體基板上設置被加玉膜時，雖係使用塗敷 法或疋踐錢法等，但是本發明並非被限定於該等。例如， 亦可利用電弧放電、微波ECR、脈衝雷射蒸鍍、化學氣相 沉積（CVD)等而設置被加工膜。 膜又κ ΓΛ別使用ArF正光阻膜、低加細描緣用負光阻 1 、光阻艇、及KrF正光阻膜作為光阻膜，同時在對 " 阻膜進行圖案化處理時使用ArF準分子雷射光線 ，電子射線、及KrF雷射光線“ 3 “ 射先線 兮笪,(t 田耵尤線寺，但是本發明並非被限定於 δ亥專。例如亦可使用g線光阻肢..., eb^Mb. v § 、1線光阻膜、FJ阻膜、 奈米刻近接場光微影用光阻膜、或是 、乍為光阻膜’同時在對該等各光阻膜進 84880 -33 - 1223321 行圖案化處料’ I用對應料各光阻膜之能量線或具有 能量型之放射線。 〃 又，雖係使用在感光性聚矽氨烷、聚[p、l，2_二曱基二苯 二伸石夕烧基）苯撐]、聚二苯石夕現、$甲基石夕氧院^加 2,3,4,4’-四經苯酚烷十2_萘醌二疊氮i磺酸醋作為添加劑 的混合物、苯環取代基中含有石夕⑶）原子的聚經苯乙稀樹脂 、暨包含曰本專利特開昭62_2291 36號公報之實施例丨及二中 所揭示之感光性組成務的聚矽氧烷樹脂，以作為成為埋設 材料之感放射線性化合物膜，但是本發明之實施並非被限 定於該等。其他的埋設材料，例如亦可使用含有矽原子的 丙烯酸樹脂衍生物、含有矽原子的曱基丙烯酸樹脂衍生物 等。 或是，亦可使用曰本專利特開昭61_3139號、特開昭 62-159142唬、特開昭62_229136號（實施例1、2以外）、特開 昭60-1 19549號、特開昭6〇 —212757號、特開昭6卜7835號、 特開昭61-289345號、特開昭6孓229141號、特開昭62_212644 號、及特開昭60-1423 8號之公報中所揭示的物質，以作為 感放射線性化合物。更且，亦可使用j. ph〇t〇p〇lym. Sci. &
Technol.，65 1 (1 998)、J. Photopolym. Sci. & Technol·，667 (1998)、SPIE Vol. 2438，775 ( 1 995)、SPIE Vol· 3333，62 (1998)、Jpn· J. Appl. PhyS· Vol· 34, 6950 (1 995)、jpn. J. Appl. Phys· Vol· 34，6961 (1995)、及 Jpn. J. Appl. Phys· Vol· 35, 66 73 (1996)中所揭示的物質。 又，亦可使用以上所列舉的各化合物中之一種與感放射 84880 -34 - 1223321 線性物質之混合物中之_種。 又，雖係使用ArF進八工a 、 旱刀子雷射光線、電子射線、低壓水銀
燈之光線、私準分子燈之光線、高壓水銀燈之光線、及KrF 準刀子光、線卩作為對作為埋設材料之感放射線性化合物 膜作凹陷處理時進行放射線照射用的放射線，嫩發明 之實施並非被限定於該等。可使用其他各種燈之光線、或 各種田射光線。亦可使用例如準分子燈之光線、準 刀子k之光線、KrCl準分子燈之光線、Xe(：i準分子燈之光 線、蛾燈之光線、漠燈之光線、F2準分子雷射之光線、xeci 準刀子田射光線、Ar雷射光線、n2雷射光線、ND_YAG， 射光線之基本波、同第2高諧波、同第3高諧波、同第4高諧 波等的各放射線，以作為用於凹陷處理時的放射線。 又對感放射線性化合物膜作凹陷處理時所進行的放射 線之照射方法，雖係顯示對感放射線性化合物膜之全面照 射的方法、使用掩杈同於形成上層光阻圖案用之掩模的方 法及使用將形成上層光阻圖案用之掩模的透過部與遮光 部反轉之掩模的方法，但是本發明之實施並非被限定於該 等可例舉使用在對正型感放射線性化合物膜照射放射線 時，例如在形成有上層光阻圖案之區域内，上層光阻膜不 存於寬範圍内的部分之照射量，形成小於其他部分之照射量 -之遮光物的方法。 更且，雖係例舉鹼性溶液顯影法、及有機溶劑顯影法， 以作為對作為埋設材料之感放射線性化合物膜進行顯影時 的顯影方法，但是本發明之實施並非被限定於該等。亦可 84880 -35- 1223321 在對埋設材料進行顯影時，例如按照其性拼 法、酸顯影法等。 ’、貝而使用水顯影 本發明之額外的優點及變更對於孰習 可輕易思及。因此，在 w員技術者而言應 未被該詳細說明及代表具體例二廣的觀點來看其並 舉凡未脫離其-般發明概念之二所限定。因而， 中。 “盖於隨附申請專利範圍及其同等意思 【圖式簡單說明】 圖1Α至圖η係顯示第}實施形態之 剖面圖。 Θ >成方法的步驟 圖2係顯示光阻之溶解速度與曝 圖。 里之關係的曲線示意 圖3係顯示將圖2之曲線予以2值化的簡化圖。 圖4係顯示以單色光對埋設材料進行 ⑽ 之光強度分布的曲線示意圖。 才，冰度方0 圖5係顯示埋設材料之顯 線示意圖。 Κ、殘膜异度之關係的油 光Γ的係二示二用複數個波長所構成之光對光阻膜進行曝 “的冰度方向之光強度分布的曲線示意圖。 :係顯示第2實施形態之圖案形成方法之局部的步雜刻 圖8Α至圖8Η係顯示第3實施形態之圖案形成方 剖面圖。 4 ^ 84880 -36- 1223321 圖9係顯示第4實施形態之圖案形成方法之局部的步驟剖 面圖。 圖1 0係顯示第5實施形態之圖案形成方法之局部的步驟 剖面圖。 圖11係顯示第6實施形態之圖案形成方法之局部的步驟 剖面圖。 圖12A至圖12H係顯示第8實施形態之圖案形成方法的步 驟剖面圖。 圖13A及圖13B係顯示第9實施形態之圖案形成方法之局 部的步驟剖面圖。 圖14A至圖14H係顯示第10實施形態之圖案形成方法的 步驟剖面圖。 圖15A至圖15H係顯示第11實施形態之圖案形成方法的 步驟剖面圖。 圖1 6 A至圖1 6C係顯示先前技術之光阻圖案附近之構造 的剖面圖。 圖1 7 A至圖1 7C係顯示先前技術之光阻圖案附近之構造 的剖面圖。 圖18A至圖18C係顯示先前技術之光阻圖案附近之構造 的剖面圖。 【圖式代表符號說明】 1 半導體基板（$夕基板） 2 塗敷型碳膜（被加工膜） 3 加熱板 84880 -37 - 1223321 4 正型ArF光阻膜 5 ArF準分子雷射光線 6、23 電子射線 7 感放射線性化合物膜（感光性聚碎氨 烷膜、埋設材料） 8 放射線（ArF準分子雷射光線） 21 DLC膜（被加工膜） 22 低加速EB描繪用負光阻膜 2 4 25 26 、 31 、 52 、 64 41 51 61 62 63 65 > 72 71 72a 72b 81 91 101a 紫外線 聚[p-(l，2-二甲基二苯二伸矽烷基） 苯撐]膜（正型感放射線性化合物膜） 光線（放射線） 聚二苯矽烷 正型感放射線性化合物膜 濺鍍碳膜 KrF負光阻膜 聚矽氧烷樹脂膜 掩模 KrF正型光阻 透過部 遮光部 負型感放射線性化合物膜 防反射膜 L/S圖案（光阻圖案） -38- 84880 101b iL圖案（光阻圖案） 101c iS圖案（光阻圖案） 102 埋設光阻膜 103 下層膜 104 光阻膜 1223321 84880 - 39 -