[发明专利]制造半导体器件的方法及图案形成方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，包括：

第一抗蚀剂膜形成工艺，使用正型光致抗蚀剂材料在处理的目标表面上形成第一抗蚀剂膜；

第一抗蚀剂图案形成工艺，通过在曝光之后进行显影而形成第一抗蚀剂图案，在该曝光中曝光光照射到所述第一抗蚀剂膜上；

第二抗蚀剂膜形成工艺，使用光致抗蚀剂材料在形成有所述第一抗蚀剂图案的所述处理的目标表面上形成第二抗蚀剂膜；以及

第二抗蚀剂图案形成工艺，通过进行曝光然后进行显影来形成第二抗蚀剂图案，在该曝光中曝光光照射到所述第二抗蚀剂膜上，

其中，该方法还包括在所述第二抗蚀剂膜形成工艺之前的不溶解化处理工艺，该不溶解化处理工艺使所述第一抗蚀剂图案不溶解于在所述第二抗蚀剂图案形成工艺的显影中使用的显影剂以及在所述第二抗蚀剂膜形成工艺中使用的光致抗蚀剂材料的溶剂，并且

在所述不溶解化处理工艺中，所述第一抗蚀剂图案的不溶解化处理通过顺次进行再曝光步骤和加热处理步骤来进行，该再曝光步骤进行再曝光，在该再曝光步骤中将与在所述第一抗蚀剂图案形成工艺的曝光中照射的曝光光具有相同波长的光照射到所述第一抗蚀剂图案上，该加热处理步骤进行加热处理以加热经受了再曝光工艺的所述第一抗蚀剂图案。

2.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中采用所述第一抗蚀剂图案和所述第二抗蚀剂图案作为掩模来进行对处理的目标膜的蚀刻或离子注入。

3.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中在所述第二抗蚀剂图案形成工艺中，所述第二抗蚀剂图案形成为使得所述第二抗蚀剂图案的至少一部分层叠在所述第一抗蚀剂图案上。

4.根据权利要求3所述的制造半导体器件的方法，还包括：

离子注入工艺，在所述第二抗蚀剂膜形成工艺之前利用所述第一抗蚀剂图案作为掩模将杂质的离子注入到所述处理的目标表面；以及

蚀刻工艺，在所述第二抗蚀剂图案形成工艺之后利用所述第一抗蚀剂图案和所述第二抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻所述处理的目标表面。

5.根据权利要求4所述的制造半导体器件的方法，其中所述离子注入工艺在所述不溶解化处理工艺之前进行。

6.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，还包括抗蚀剂图案选择性去除工艺，在该抗蚀剂图案选择性去除工艺中所述第一抗蚀剂图案的经受了所述不溶解化处理的部分保留，而其它的部分被去除，

其中在所述不溶解化处理工艺的所述再曝光步骤中，对所述第一抗蚀剂图案的一部分进行再曝光，在所述抗蚀剂图案选择性去除工艺中，所述第一抗蚀剂图案的经受了所述再曝光的部分保留，而没有进行所述再曝光的部分被去除。

7.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中在所述第一抗蚀剂膜形成工艺中，利用化学增幅抗蚀剂材料作为光致抗蚀剂材料来形成所述第一抗蚀剂膜，并且

在所述第二抗蚀剂膜形成工艺中，利用化学增幅抗蚀剂材料作为光致抗蚀剂材料来形成所述第二抗蚀剂膜。

8.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中在所述不溶解化处理工艺的所述再曝光步骤中，所述再曝光以比所述第一抗蚀剂图案形成工艺的曝光的曝光量大的曝光量来进行。

9.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中在所述第一抗蚀剂图案形成工艺中，在所述第一抗蚀剂膜的曝光之后且在所述显影之前对所述第一抗蚀剂膜进行加热处理，并且

在所述不溶解化处理工艺的所述加热处理步骤中，对所述第一抗蚀剂图案进行加热处理的加热温度高于所述第一抗蚀剂图案形成工艺的加热处理的加热温度。

10.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中在所述第一抗蚀剂图案形成工艺和所述第二抗蚀剂图案形成工艺中，所述曝光利用KrF准分子激光器通过照射作为曝光光的具有248nm波长的光来进行。

11.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中在所述第一抗蚀剂膜形成工艺和所述第二抗蚀剂膜形成工艺中，所述第一抗蚀剂膜和所述第二抗蚀剂膜中的每个形成为使得所述第一抗蚀剂膜和所述第二抗蚀剂膜中的每个的膜厚等于或大于500nm且等于或小于5000nm。