[发明专利]形成半导体器件的精细图案的方法

权利要求书

1.一种形成半导体器件的精细图案的方法，该方法包括：

在衬底上形成多个第一掩模图案，使得所述多个第一掩模图案沿平行于 所述衬底的主表面的方向由位于其间的空间彼此分隔开；

在所述多个第一掩模图案的侧壁和顶表面上形成多个盖膜，所述多个盖 膜由在溶剂中具有第一溶解度的第一材料形成；

形成由在所述溶剂中具有第二溶解度的第二材料形成的第二掩模层，以 便填充位于所述多个第一掩模图案之间的所述空间，其中所述第二溶解度小 于所述第一溶解度；以及

形成多个第二掩模图案，所述多个第二掩模图案对应于所述第二掩模层 的剩余部分，所述第二掩模层的所述剩余部分是在用所述溶剂去除所述多个 盖膜和一部分所述第二掩模层之后保留在位于所述多个第一掩模图案之间 的所述空间中的部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个盖膜由包括具有氮原子的 杂环化合物的材料形成。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个盖膜通过离子键附着到所 述多个第一掩模图案的表面，该离子键由所述多个盖膜与暴露在所述多个第 一掩模图案的表面上的氢原子形成。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述多个盖膜通过暴露在所述多个 第一掩模图案的所述表面上的氢原子和所述多个盖膜的氮原子之间的离子 键而附着到所述多个第一掩模图案的所述表面。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述溶剂是碱性水溶液。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述溶剂是标准2.38wt％的氢氧化 四甲铵水溶液。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述第二掩模层由抗蚀剂组合物形 成。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述第二掩模层包括具有多羟基苯 乙烯单体单元的聚合物。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述第二掩模层包括具有缩醛保护 基团的聚合物。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述多个盖膜还包括生酸剂。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述第二掩模层形成为填充位于所 述多个第一掩模图案之间的所述空间且完全覆盖形成在所述多个第一掩模 图案的上部的所述多个盖膜。

12.如权利要求11所述的方法，还包括在去除所述多个盖膜之前，使 用所述溶剂去除所述第二掩模层的覆盖形成在所述多个第一掩模图案的上 部上的所述多个盖膜的部分直到暴露所述多个盖膜。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述第二掩模层形成为仅填充位于 所述多个第一掩模图案之间的所述空间，以使在形成所述第二掩模层之后所 述多个盖膜在所述多个第一掩模图案的上部暴露。

14.如权利要求1所述的方法，还包括通过去除与所述第二掩模层的剩 余部分相对应的所述多个第二掩模图案的部分来减小所述多个第二掩模图 案中的每个的宽度，所述第二掩模层的所述剩余部分是在形成所述多个第二 掩模图案的过程中去除所述多个盖膜之后保留在位于所述多个第一掩模图 案之间的所述空间中的部分。

15.如权利要求14所述的方法，其中使用所述溶剂减小所述多个第二 掩模图案中的每个的所述宽度。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述多个第一掩模图案由有机材料 形成。

17.如权利要求16所述的方法，还包括在形成所述多个盖膜之前硬化 所述多个第一掩模图案，以使所述多个第一掩模图案不溶于有机溶剂。

18.如权利要求17所述的方法，其中使用选自由热处理和等离子体处 理组成的组中的至少一种处理来硬化所述多个第一掩模图案。

19.如权利要求1所述的方法，其中形成所述多个盖膜包括：

在所述多个第一掩模图案的暴露的表面上涂覆包括水溶性聚合物和水 的盖组合物；以及

热处理涂覆盖组合物的产物。

20.如权利要求1所述的方法，还包括使用所述多个第一掩模图案和所 述多个第二掩模图案作为刻蚀掩模来刻蚀所述衬底。