專利名稱：圖案形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造過程等中使用的圖案形成方法。
并且隨著半導(dǎo)體元件的高性能化，要求進一步降低絕緣膜的相對介電常數(shù)，提倡使用比通常使用的硅氧化膜相對介電常數(shù)低的低介電常數(shù)絕緣膜，例如具有空穴的絕緣膜或含有機材料的絕緣膜。
下面，參照圖6(a)～(d)來說明以往的圖案形成方法。
首先，準(zhǔn)備具有以下結(jié)構(gòu)的化學(xué)放大型抗蝕劑材料。
聚((甲氧甲基丙烯酸酯)-(γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯))(其中，甲氧甲基丙烯酸酯∶γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯＝70mol％∶30mol％)(基本聚合物) ...................................................2g三苯基锍三氟甲磺酸酯(トリフェニルスルフオニウムトリフレ一ト)(酸發(fā)生劑).................................................0.4g丙二醇單甲醚乙酸酯(溶劑)............................20g然后在基板1上沉積由不含氟的芳香族烴組成的有機聚合物(例如日立化成社制SiLK(相對介電常數(shù)2.65))形成低介電常數(shù)絕緣膜2之后，涂布具有上述組成的化學(xué)放大型抗蝕劑材料，然后將基板1通過加熱板(省略了圖示)在90℃的溫度下加熱60秒，形成厚度為0.4μm的抗蝕劑膜3。
然后，如圖6(b)所示，對抗蝕劑膜3，通過具有期望圖案的光掩膜4，照射ArF激元激光5，進行圖案曝光。
然后，如圖6(c)所示，通過加熱板(省略了圖示)，將基板1在105℃的溫度下加熱90秒，以對抗蝕劑膜3進行曝光后加熱(PEB)。這樣，抗蝕劑膜3的曝光部3a，因為從酸發(fā)生劑產(chǎn)生酸，所以變得對堿性顯影液可溶，同時抗蝕劑膜3的未曝光部3b，因為不從酸發(fā)生劑產(chǎn)生酸，所以仍難于溶解在堿性顯影液中。
接著，對圖案曝光的抗蝕劑膜3，通過由2.38wt％的四甲基氫氧化銨水溶液構(gòu)成的堿性顯影液進行顯影60秒之后，用純水沖洗60秒，然后干燥圖案曝光的抗蝕劑膜3，則如圖6(d)所示，得到由抗蝕劑膜3的未曝光部3b構(gòu)成的具有0.11μm圖案寬度的抗蝕圖6。
但是，如圖6(d)所示，抗蝕圖6的截面形狀成為褶邊縫邊(裾引き)狀態(tài)，圖案形狀差。
圖6(a)～(d)，是形成正型抗蝕劑圖案6的情況，當(dāng)形成負型抗蝕劑圖案時，抗蝕圖的截面形狀成為咬邊狀態(tài)，圖案形狀仍然差。
對于被處理膜，如果把圖案形狀差的抗蝕圖在掩膜進行蝕刻，則得到的被處理膜的圖案形狀也變差，從而出現(xiàn)半導(dǎo)體元件的成品率下降的問題。
為了達到這一目的，本發(fā)明人等對抗蝕圖形狀變差的原因進行各種探討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在被處理膜具有空穴的場合或者被處理膜含有有機材料的情況下，抗蝕圖的形狀變差。
另外，對在具有空穴或含有機材料的被處理膜上形成的抗蝕圖的截面形狀變差的原因進行探討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)以下的現(xiàn)象。即對在低相對介電常數(shù)絕緣膜例如具有空穴的多孔膜或因含有機材料而表面粗糙的有機膜的上面所形成的、由化學(xué)放大型抗蝕劑材料構(gòu)成的抗蝕劑膜進行圖案曝光時，從抗蝕劑膜的曝光部產(chǎn)生的酸，將進入被處理膜的空穴或粗糙面的凹部，所以在抗蝕劑膜的曝光部底部中，酸量不充足，不能充分地進行酸的催化反應(yīng)。因此，在正型抗蝕劑膜的曝光部的底部，對顯影液的可溶性變差，而在負型抗蝕劑膜的曝光部的底部，對顯影液的不溶性變差，其結(jié)果在正型抗蝕圖中產(chǎn)生褶邊縫邊，而在負型抗蝕圖中產(chǎn)生咬邊。
因此，探討了使從抗蝕劑膜的曝光部產(chǎn)生的酸不進入到被處理膜的空穴或凹部中的方案，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果把被處理膜用超臨界流體處理，則因為被處理膜的表面被平滑化，即被處理膜的空穴或凹部減少，所以進入到被處理膜中的酸的量降低。
本發(fā)明是根據(jù)以上的見解而完成的，具體地本發(fā)明的圖案形成方法具有以下工序，即在超臨界流體中處理具有空穴或含有機材料的被處理膜而將被處理膜的表面光滑化的工序；在被光滑化的被處理膜的上面形成由化學(xué)放大型抗蝕劑構(gòu)成的抗蝕劑膜的工序；對抗蝕劑膜選擇性地照射用于曝光的光而進行曝光的工序；對被圖案曝光的抗蝕劑膜進行顯影而形成抗蝕圖的工序。
另外，被處理膜中的空穴可以在被處理膜的內(nèi)部形成，也可以在被處理膜的表面上形成。
根據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法，因為在超臨界流體中處理具有空穴或含有機材料的被處理膜而使被處理膜的表面平滑化，也就是說因為使被處理膜表面的空穴或凹部減少后再于被處理膜的上面形成由化學(xué)放大型抗蝕劑構(gòu)成的抗蝕劑膜，所以在抗蝕劑膜的曝光部中產(chǎn)生的酸難以進入到被處理膜的空穴或凹部之中。因此，在抗蝕劑膜曝光部的底部，酸的催化反應(yīng)沒有被降低，從而能夠抑制正型抗蝕圖中發(fā)生的褶邊縫邊現(xiàn)象和在負型抗蝕圖中發(fā)生的咬邊現(xiàn)象，并且可形成具有良好截面形狀的抗蝕圖。
在本發(fā)明的圖案形成方法中，作為化學(xué)放大型抗蝕劑，理想的是在基本聚合物中含有由酯基(參照化學(xué)式1)構(gòu)成的脫酸基。
化學(xué)式1 這樣，抗蝕劑膜變得剛性化，使抗蝕劑膜的圖案形狀良好。
這時，酯基以叔丁基、叔丁氧基羰基或金剛烷基為理想。另外，化學(xué)式2表示具有叔丁基的酯基，化學(xué)式3表示具有叔丁氧基羰基的酯基，化學(xué)式4表示具有金剛烷基的酯基?；瘜W(xué)式2 化學(xué)式3 化學(xué)式4 在本發(fā)明的圖案形成方法中，理想的是化學(xué)放大型抗蝕劑中含有由亞氨基化合物構(gòu)成的酸發(fā)生劑。
亞氨基化合物因為在被用于曝光的光照射生成陰離子和陽離子時，具有使這些陰離子和陽離子相互靠近的特性，所以產(chǎn)生的酸的表觀生成量大于從其它的酸發(fā)生劑生成的酸的生成量。因此，從亞氨基化合物生成的酸難以被被處理膜表面的空穴或凹部捕捉，不易失活。
這時，亞氨基化合物以苯亞氨基甲苯磺酸酯(ベンゼンイミノトシレ一ト)、萘亞氨基甲苯磺酸酯(ナフタレンイミノトシレ一ト)、苯亞氨基三氟甲磺酸酯(ベンゼンイミノトリフレ一ト)、萘亞氨基三氟甲磺酸酯(ナフタレンイミノトリフレ一ト)或鄰苯二甲酰亞胺基三氟甲磺酸酯(フタルイミノトリフレ一ト)為理想。另外，化學(xué)式5表示苯亞氨基甲苯磺酸酯(鄰苯二甲酰亞胺基甲苯磺酸酯)、化學(xué)式6表示萘亞氨基甲苯磺酸酯，化學(xué)式7表示苯亞氨基三氟甲磺酸酯，化學(xué)式8表示萘亞氨基三氟甲磺酸酯，化學(xué)式9表示鄰苯二甲酰亞胺基三氟甲磺酸酯。化學(xué)式5 化學(xué)式6 化學(xué)式7 化學(xué)式8 化學(xué)式9 在本發(fā)明的圖案形成方法中，在超臨界流體中處理被處理膜的工序，以包括以下工序為理想，即在通過保持小于臨界溫度且臨界壓力以上而處于亞臨界狀態(tài)的超臨界流體中將被處理膜的表面平滑化之后，加熱處于亞臨界狀態(tài)的超臨界流體，使它變成超臨界狀態(tài)的超臨界流體，然后再減壓超臨界狀態(tài)的超臨界流體，使其回到通常狀態(tài)下的流體的工序。
如所述，如果將被處理膜用亞臨界狀態(tài)的超臨界流體即高密度的超臨界流體置換，則構(gòu)成被處理膜表面凸部的材料被亞臨界狀態(tài)的超臨界流體迅速置換，脫離處理膜的表面，從而被處理膜的表面迅速被平滑化。
另外，用于被處理膜的表面平滑化的亞臨界狀態(tài)的超臨界流體，是通過加熱變成超臨界狀態(tài)的超臨界流體之后，再通過減壓回到通常狀態(tài)的流體，所以不存在液體狀態(tài)的超臨界流體和氣體狀態(tài)的超臨界流體相混在一起的狀態(tài)，所以能夠有效地對被處理膜進行表面處理。
在本發(fā)明的圖案形成方法中，在超臨界流體中處理被處理膜的工序中包括在通過保持小于臨界溫度且臨界壓力以上而處于臨界狀態(tài)的超臨界流體中將被處理膜的表面平滑化的工序是理想的。
如果這樣，則能夠簡單地使被處理膜的表面得到平滑化。
在本發(fā)明的圖案形成方法中，超臨界流體以二氧化碳超臨界流體為理想。
這樣，能夠簡單、可靠地得到超臨界流體。在本發(fā)明的圖案形成方法中，理想的是超臨界流體在流動。
如果這樣，則與超臨界流體進行置換而溶解在超臨界流體中并構(gòu)成超臨界流體表面的材料，因與流動的超臨界流體一同被排到外部，所以被處理膜的表面有效地被平滑化。


圖1(a)～(c)是表示實施例1的圖案形成方法的各工序的截面圖。
圖2(a)和(b)是表示實施例1的圖案形成方法的各工序的截面圖。
圖3(a)～(c)是表示實施例2的圖案形成方法的各工序的截面圖。
圖4(a)和(b)是表示實施例2的圖案形成方法的各工序的截面圖。
圖5是說明超臨界流體各狀態(tài)的圖。
圖6(a)～(d)是表示以往的圖案形成方法的各工序的截面圖。
首先，在基板10上面沉積由不含氟的芳香族烴組成的有機聚合物(例如日立化成社制SiLK(相對介電常數(shù)2.65))而形成低介電常數(shù)絕緣膜11以作為被處理膜。這樣，因為低介電常數(shù)絕緣膜11是由有機聚合物構(gòu)成，所以低介電常數(shù)絕緣膜11表面粗糙。
將低介電常數(shù)絕緣膜11輸送到腔室(chamber)12內(nèi)部之后，從儲存有二氧化碳(CO2)超臨界流體(通過保持40℃的溫度和80大氣壓而處于超臨界狀態(tài))的高壓儲氣瓶13，向該腔室12內(nèi)部供給超臨界流體14以30分鐘，同時通過排氣泵15向外排出腔室12內(nèi)的超臨界流體14。另外，二氧化碳的臨界溫度為31.0℃，并且二氧化碳的臨界壓力為72.9大氣壓。
這樣，構(gòu)成低介電常數(shù)絕緣膜11粗糙表面的凸部的材料被超臨界流體14置換之后，與超臨界流體一同被排到腔室12的外部，所以低介電常數(shù)絕緣膜11的表面的粗糙度降低，其結(jié)果，在低介電常數(shù)絕緣膜11的表面上存在的凹部將減少。
然后，將表面被平滑化的低介電常數(shù)絕緣膜11輸送到腔室12的外部。
另外，準(zhǔn)備具有以下結(jié)構(gòu)的正型化學(xué)放大型抗蝕劑材料。
聚((甲氧甲基丙烯酸酯)-(γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯))(但是，甲氧甲基丙烯酸酯∶γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯＝70mol％∶30mol％)(基本聚合物)..................................................2g
三苯基锍triflate(酸發(fā)生劑)............................0.4g丙二醇單甲醚乙酸酯(溶劑)..............................20g然后如圖1(b)所示，在表面被平滑化的低介電常數(shù)絕緣膜11的上面，涂布具有上述組成的化學(xué)放大型抗蝕劑材料，然后將基板10通過加熱板(省略了圖示)在90℃的溫度下加熱60秒，形成厚度為0.4μm的抗蝕劑膜16。
接著，如圖1(c)所示，對抗蝕劑膜16，通過具有期望圖案的光掩膜17，照射從數(shù)值孔徑NA為0.6的ArF激元激光曝光裝置射出的ArF激元激光18，進行圖案曝光。
然后，如圖2(a)所示，將基板10通過加熱板(省略了圖示)在105℃的溫度下加熱90秒，而對抗蝕劑膜16進行曝光后加熱(PEB)。這樣，抗蝕劑膜16的曝光部16a，因為從酸發(fā)生劑產(chǎn)生酸，所以變得對堿性顯影液的可溶，同時抗蝕劑膜16的未曝光部16b，因為不從酸發(fā)生劑產(chǎn)生酸，所以仍難溶解于堿性顯影液中。
但是，如上所述，因為形成在抗蝕劑膜16下面的低介電常數(shù)絕緣膜11表面的凹部減少，所以在抗蝕劑膜16的曝光部16a產(chǎn)生的酸，難以被捕捉到低介電常數(shù)絕緣膜11表面的凹部，從而在抗蝕劑膜16的曝光部16a中酸的催化反應(yīng)進行得良好。
接著，對經(jīng)圖案曝光的抗蝕劑膜16，通過由2.38wt％的四甲基氫氧化銨水溶液構(gòu)成的堿性顯影液進行顯影60秒之后，用純水沖洗60秒，然后干燥經(jīng)圖案曝光的抗蝕劑膜16，則如圖2(b)所示，得到由抗蝕劑膜16的未曝光部16b構(gòu)成的具有0.11μm圖案寬度的抗蝕圖。
這時，因為在抗蝕劑膜16的曝光部16a中，酸催化反應(yīng)進行得良好，所以能夠得到由抗蝕劑膜16的未曝光部16b構(gòu)成、沒有褶邊縫邊且具有矩形狀截面的良好的抗蝕圖19。
另外，在實施例1中，在超臨界狀態(tài)的二氧化碳超臨界流體中，對低介電常數(shù)絕緣膜11進行了表面處理，但也可以在亞臨界狀態(tài)的二氧化碳超臨界流體中進行表面處理。以下，參照圖5說明該方法。
首先，在通過保持小于超臨界溫度(Tc)的溫度例如在28℃且超臨界壓力(Pc)以上的壓力例如80大氣壓來處于亞臨界狀態(tài)的二氧化碳的超臨界流體中，將低介電常數(shù)絕緣膜11保持40秒鐘，以將構(gòu)成低介電常數(shù)絕緣膜11粗糙表面的凸部的材料與處于亞臨界狀態(tài)的二氧化碳的超臨界流體置換。這樣，構(gòu)成凸部的材料將有效地與因處于亞臨界狀態(tài)而高密度的超臨界流體置換，所以低介電常數(shù)絕緣膜11表面的凹部將迅速減少。
然后，將處于亞臨界狀態(tài)的二氧化碳的超臨界流體保持在超臨界壓力(Pc)以上壓力的狀態(tài)下，加熱到超臨界溫度(Tc)以上溫度例如40℃，而將亞臨界狀態(tài)的超臨界流體變成超臨界狀態(tài)的超臨界流體之后，保持在超臨界溫度(Tc)以上溫度的狀態(tài)下，使壓力從超臨界壓力(Pc)以上回到常壓，將超臨界狀態(tài)的超臨界流體變成亞臨界狀態(tài)的超臨界流體，然后使溫度從超臨界溫度(Tc)回到常溫，以使亞臨界狀態(tài)的超臨界流體變成通常的流體。
如果這樣，如圖5所示，因為不存在液體狀態(tài)的超臨界流體和氣體狀態(tài)的超臨界流體混在一起的狀態(tài)，所以能夠良好地完成對低介電常數(shù)絕緣膜11的表面處理。(實施例1的變形例)下面，說明實施例1的變形例的圖案形成方法。因為該變形例與實施例1相比，僅是化學(xué)放大型抗蝕劑材料不同，所以下面僅對化學(xué)放大型抗蝕劑材料進行說明。即作為化學(xué)放大型抗蝕劑材料使用了具有以下結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。
聚((2-甲基-2-金剛烷丙烯酸酯)-(γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯))(但是，2-甲基-2-金剛烷丙烯酸酯∶γ-丁內(nèi)酯甲基丙烯酸酯＝70mol％∶30 mol％)(基本聚合物)........................2g萘亞氨基甲苯磺酸酯(酸發(fā)生劑)........................0.4g丙二醇單甲醚乙酸酯(溶劑)............................20g在上述的化學(xué)放大型抗蝕劑材料中，基本聚合物中含有金剛烷基以作為由酯基構(gòu)成的脫酸基，但也可以含有叔丁基或叔丁氧基羰基。
另外，在上述的化學(xué)放大型抗蝕劑材料中，作為由亞氨基化合物構(gòu)成的酸發(fā)生劑有萘亞氨基甲苯磺酸酯、但也可以是苯亞氨基甲苯磺酸酯、苯亞氨基三氟甲磺酸酯、萘亞氨基三氟甲磺酸酯或者是鄰苯二甲酰亞胺基三氟甲磺酸酯。
另外，在本變形例中同時使用了由酯基構(gòu)成的脫酸基和由亞氨基化合物構(gòu)成的酸發(fā)生劑，但可以只使用其中的任意一方，這時也能夠得到良好的效果。(實施例2)下面參照圖3(a)～(c)和圖4(a)、(b)說明本發(fā)明實施例2的圖案形成方法。
首先，在基板20上面沉積摻雜有碳原子的硅氧烷(相對介電常數(shù)2.5)形成低介電常數(shù)絕緣膜21作為被處理膜。這樣，因為低介電常數(shù)絕緣膜21是由含碳的硅氧烷構(gòu)成，所以低介電常數(shù)絕緣膜21表面具有粗糙度。
將低介電常數(shù)絕緣膜21輸送到腔室22內(nèi)部之后，通過二氧化碳(CO2)超臨界流體(通過保持在20℃溫度和80大氣壓而處于亞臨界狀態(tài))23，在該腔室22內(nèi)部對低介電常數(shù)絕緣膜21進行30分鐘的表面平滑化處理。
如果這樣，在腔室22內(nèi)部中，構(gòu)成低介電常數(shù)絕緣膜21的表面凸部的材料能夠有效地與因處于亞臨界狀態(tài)而密度高的超臨界流體置換，所以低介電常數(shù)絕緣膜11的表面上的凹部將迅速減少。然后把表面被平滑化的低介電常數(shù)絕緣膜21輸送到腔室22的外部。
另外，準(zhǔn)備具有以下結(jié)構(gòu)的負型化學(xué)放大型抗蝕劑材料。
聚乙烯苯酚(基本聚合物) .................................6g2，4，6-三(甲氧甲基)氨基-1，3，5-s-三嗪(交聯(lián)劑)...........
........................................................0.12g鄰苯二甲酰亞胺基triflate(酸發(fā)生劑)......................0.4g丙二醇單甲醚乙酸酯(溶劑)................................30g然后如圖3(b)所示，在表面被平滑化的低介電常數(shù)絕緣膜21的上面，涂布具有上述組成的化學(xué)放大型抗蝕劑材料，然后將基板20通過加熱板(省略了圖示)在100℃的溫度下加熱90秒，形成厚度為0.4μm的抗蝕劑膜24。
接著，如圖3(c)所示，對抗蝕劑膜24，通過具有期望圖案的光掩膜25，照射從數(shù)值孔徑NA為0.68的ArF激元激光曝光裝置射出的KrF激元激光26進行圖案曝光。
然后，如圖4(a)所示，將基板20通過加熱板(省略了圖示)在120℃的溫度下加熱90秒，而對抗蝕劑膜24進行曝光后加熱(PEB)。這樣，因抗蝕劑膜24的曝光部24a，從酸發(fā)生劑產(chǎn)生酸，所以變得對堿性顯影液可溶，同時因抗蝕劑膜24的未曝光部24b，不從酸發(fā)生劑產(chǎn)生酸，所以仍難溶解于堿性顯影液中。
如上所述，因為形成在抗蝕劑膜24下面的低介電常數(shù)絕緣膜21表面的凹部將減少，所以在抗蝕劑膜24的曝光部24a產(chǎn)生的酸，難以被捕捉到低介電常數(shù)絕緣膜21表面的凹部，從而在抗蝕劑膜24的曝光部24a中酸的催化反應(yīng)進行得良好。
接著，對經(jīng)圖案曝光的抗蝕劑膜24，通過由2.38wt％的四甲基氫氧化銨水溶液組成的堿性顯影液進行顯影60秒之后，用純水沖洗60秒，然后干燥經(jīng)圖案曝光的抗蝕劑膜24，則如圖4(b)所示，得到由抗蝕劑膜24的曝光部24a構(gòu)成的具有0.12μm圖案寬度的抗蝕圖27。
這時，因為在抗蝕劑膜24的曝光部24a中，酸催化反應(yīng)進行得良好，所以能夠得到由抗蝕劑膜24的未曝光部24b構(gòu)成、沒有褶邊縫邊而具有矩形狀截面的良好的抗蝕圖27。
對于超臨界流體，壓力相同時溫度越低密度越大。因此，象實施例2，如果在通過保持20℃溫度和80大氣壓來處于亞臨界狀態(tài)的二氧化碳的超臨界流體中進行表面處理，構(gòu)成低介電常數(shù)絕緣膜21表面凸部的材料將有效地與超臨界流體23置換，所以能夠迅速地對低介電常數(shù)絕緣膜21進行表面處理。
另外，理想的是與實施例1同樣，把通過保持在小于超臨界溫度(Tc)的溫度和超臨界壓力(Pc)以上的壓力而處于亞臨界狀態(tài)的二氧化碳的超臨界流體，保持在超臨界壓力(Pc)以上壓力的狀態(tài)下，加熱到超臨界溫度(Tc)以上溫度，以使亞臨界狀態(tài)的超臨界流體變成超臨界狀態(tài)的超臨界流體之后，保持超臨界溫度(Tc)以上溫度的狀態(tài)下，使壓力從超臨界壓力(Pc)以上回到常壓，而使超臨界狀態(tài)的超臨界流體變成亞臨界狀態(tài)的超臨界流體，然后使溫度從超臨界溫度(Tc)回到常溫，而使亞臨界狀態(tài)的超臨界流體變成通常的流體。
這樣，如圖5所示，因為不存在液體狀態(tài)的超臨界流體和氣體狀態(tài)的超臨界流體混在一起的狀態(tài)，所以能夠有效地對低介電常數(shù)絕緣膜21進行表面處理。
另外，在實施例1和實施例2中，作為超臨界流體，單獨使用了二氧化碳，但也可以作為夾帶劑加入少量的醇、烴、醚或羧酸等的有機溶劑。這將促進醇和超臨界流體之間的置換。
另外，在實施例1和實施例2中，使用了二氧化碳的超臨界流體(臨界溫度31.0℃、臨界壓力72.9大氣壓)，但也可以使用水(H2O)的超臨界流體(臨界溫度374.2℃、臨界壓力218.3大氣壓)、或氨(NH3)的超臨界流體(臨界溫度132.3℃、臨界壓力111.3大氣壓)，尤其是，二氧化碳的臨界溫度和臨界壓力比其它的流體低，所以容易成為超臨界狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法，因為在表面的空穴或凹部減少的被處理膜的上面形成由化學(xué)放大型抗蝕劑構(gòu)成的抗蝕劑膜，所以在抗蝕劑膜的曝光部中所產(chǎn)生的酸難以進入到被處理膜的空穴或凹部之中，從而能夠抑制在正型的抗蝕圖中發(fā)生褶邊縫邊現(xiàn)象和在負型抗蝕圖中發(fā)生咬邊現(xiàn)象，可形成具有良好截面形狀的抗蝕圖。
權(quán)利要求
1.一種圖案形成方法，其特征在于，具有在超臨界流體中處理具有空穴或含有機材料的被處理膜，而將所述被處理膜的表面光滑化的工序；在被光滑化的被處理膜的上面形成由化學(xué)放大型抗蝕劑構(gòu)成的抗蝕劑膜的工序；對于所述抗蝕劑膜選擇性地照射用于曝光的光而進行圖案曝光的工序；對經(jīng)圖案曝光的所述抗蝕劑膜進行顯影而形成抗蝕圖的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案形成方法，其特征在于，所述化學(xué)放大型抗蝕劑，在基本聚合物中含有由酯基構(gòu)成的脫酸劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖案形成方法，其特征在于，所述酯基為叔丁基、叔丁氧基羰基或金剛烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案形成方法，其特征在于，所述化學(xué)放大型抗蝕劑中含有由亞氨基化合物構(gòu)成的酸發(fā)生劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖案形成方法，其特征在于，所述亞氨基化合物是苯亞氨基甲苯磺酸酯、萘亞氨基甲苯磺酸酯、苯亞氨基三氟甲磺酸酯、萘亞氨基三氟甲磺酸酯或鄰苯二甲酰亞胺基三氟甲磺酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案形成方法，其特征在于，在超臨界流體中處理被處理膜的工序包括在通過保持在小于臨界溫度且臨界壓力以上而處于亞臨界狀態(tài)的所述超臨界流體中，將所述被處理膜的表面平滑化之后，加熱處于亞臨界狀態(tài)的所述超臨界流體，使它變成超臨界狀態(tài)的所述超臨界流體，然后再減壓超臨界狀態(tài)的所述超臨界流體，而回到通常狀態(tài)流體的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案形成方法，其特征在于，在超臨界流體中處理所述被處理膜的工序包括在通過保持在臨界溫度以上且臨界壓力以上而處于超臨界狀態(tài)的所述超臨界流體中將所述被處理膜的表面平滑化的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述的圖案形成方法，其特征在于，所述超臨界流體是二氧化碳的超臨界流體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述的圖案形成方法，其特征在于，所述超臨界流體在流動。
全文摘要
一種圖案形成方法，在基板(10)上面形成表面粗糙的低介電常數(shù)絕緣膜(11)之后，在腔室(12)的內(nèi)部，通過超臨界流體(14)對低介電常數(shù)絕緣膜(11)進行表面處理，使低介電常數(shù)絕緣膜(11)的表面平滑化。然后在表面被平滑化的低介電常數(shù)絕緣膜(11)上面涂布化學(xué)放大型抗蝕劑，而形成抗蝕劑膜(16)之后，對該抗蝕劑膜(16)進行圖案曝光。對經(jīng)圖案曝光的抗蝕劑膜(16)進行顯影、沖洗和干燥，形成抗蝕圖(19)。通過上述圖案形成方法，在化學(xué)放大型抗蝕圖中不產(chǎn)生或褶邊縫邊或咬邊，提高圖案形狀。
文檔編號G03F7/16GK1461040SQ03131009
公開日2003年12月10日 申請日期2003年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月22日
發(fā)明者遠藤政孝, 笹子勝 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社