[发明专利]图案形成方法、半导体装置的制造方法及制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于形成在半导体晶片等基板上实施等离子体蚀刻等蚀刻处理时所用的蚀刻掩模的图案形成方法、半导体装置的制造方法及半导体装置的制造装置。

背景技术

以往，在半导体装置等的制造工序中，在半导体晶片等基板上实施等离子体蚀刻等蚀刻处理，形成微细的电路图案等。这种蚀刻处理工序中，通过使用光致抗蚀剂的光刻工序来形成掩模。

在这种光刻工序中，为了应对所形成的图案的微细化，开发了各种技术。其中之一有所谓的双重图案化(doublepatterning)。该双重图案化通过进行2阶段的图案化，即，通过涂布光致抗蚀剂进行曝光、显影而形成第1图案的第1光刻工序和蚀刻工序来形成由非晶碳等硬掩模构成的第1图案、并在该第1光刻工序后再次涂布光致抗蚀剂进行曝光、显影而形成第2图案的第2光刻工序的2阶段的图案化，由此可形成比用1次图案化形成的掩模更微细的间隔的掩模(例如参照专利文献1)。

专利文献1：美国专利第7064078号说明书

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，在以往的双重图案化技术中，通过使用硬掩模，可以进行2次光刻工序。因此，存在下述问题：需要进行成为硬掩模的非晶碳层等的成膜过程和该非晶碳层等的蚀刻过程，工序变得复杂，半导体装置的制造成本增大。

本发明是针对上述以往的情况而进行的，提供不需要硬掩模就能够以高精度形成微细图案、并可以比以往简化工序和降低制造半导体装置的成本的图案形成方法、半导体装置的制造方法及半导体装置的制造装置。

用于解决问题的方法

技术方案1的发明为形成规定形状的图案的图案形成方法，所述规定形状的图案成为蚀刻基板上的被蚀刻层的掩模，其特征在于，具备以下工序：将含有产酸剂的化学增幅型抗蚀剂进行涂布、曝光、显影而形成第1图案的第1图案形成工序；使碱性溶液或碱性气体与前述第1图案接触而向该第1图案赋予溶剂耐性和显影液耐性的溶剂耐性和显影液耐性赋予工序；将含有产酸剂的化学增幅型抗蚀剂进行涂布、曝光、显影而形成第2图案的第2图案形成工序。

技术方案2的发明为技术方案1所述的图案形成方法，其特征在于，前述溶剂耐性和显影液耐性赋予工序包括进行紫外线照射的工序。

技术方案3的发明为技术方案1或2所述的图案形成方法，其特征在于，在前述溶剂耐性和显影液耐性赋予工序与所述第2图案形成工序之间具备加热工序。

技术方案4的发明为技术方案1～3任一项所述的图案形成方法，其特征在于，前述碱性溶液或碱性气体含有胺系材料。

技术方案5的发明为具有借助掩模蚀刻基板上被蚀刻层的工序的半导体装置的制造方法，其特征在于，通过具备以下工序的图案形成方法形成前述掩模：将含有产酸剂的化学增幅型抗蚀剂进行涂布、曝光、显影而形成第1图案的第1图案形成工序；使碱性溶液或碱性气体与前述第1图案接触而向该第1图案赋予溶剂耐性和显影液耐性的溶剂耐性和显影液耐性赋予工序；将含有产酸剂的化学增幅型抗蚀剂进行涂布、曝光、显影而形成第2图案的第2图案形成工序。

技术方案6的发明为技术方案5所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，前述溶剂耐性和显影液耐性赋予工序包括进行紫外线照射的工序。

技术方案7的发明为技术方案5或6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在前述溶剂耐性和显影液耐性赋予工序与前述第2图案形成工序之间具备加热工序。

技术方案8的发明为技术方案5～7任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，前述碱性溶液或碱性气体含有胺系材料。

技术方案9的发明为形成用于蚀刻基板上的被蚀刻层的掩模的半导体装置的制造装置，其特征在于，具备以下单元：将含有产酸剂的化学增幅型抗蚀剂进行涂布、曝光、显影而形成第1图案的第1图案形成单元；使碱性溶液或碱性气体与前述第1图案接触而向该第1图案赋予溶剂耐性和显影液耐性的溶剂耐性和显影液耐性赋予单元；将含有产酸剂的化学增幅型抗蚀剂进行涂布、曝光、显影而形成第2图案的第2图案形成单元。

发明效果

通过本发明可以提供不需要硬掩模就能够以高精度形成微细图案、并可以比以往简化工序和降低制造半导体装置的成本的图案形成方法、半导体装置的制造方法及半导体装置的制造装置。

附图说明