光刻胶图案增厚材料、包含它的光刻胶图案及其应用制造技术

一种光刻胶图案增厚材料，包含： 树脂； 交联剂；和 含氮化合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光刻胶图案增厚材料，将该材料施加到待增厚光刻胶图案上，增厚待增厚光刻胶图案，并且该材料可以通过超出现有曝光设备光源的曝光极限而形成精细的中空图案。本专利技术也涉及形成光刻胶图案的工艺以及使用光刻胶图案增厚材料制造半导体器件的工艺。在制备精细布线图案时，既需要使得曝光设备的光源为短波长，也需要发展新的具有较高分辨率并且适合于光源特性的光刻胶材料。然而，为了使得曝光设备的光源为短波长，需要更新曝光设备，这导致很高的成本。而且，发展新的适合于用短波长光源曝光的光刻胶材料并非易事。因此，目前的状况是，还没有一种这样的技术，这种技术可以在形成图案时使用光作为曝光设备的光源，并且这种技术可以高度详细地形成均一的、精细的中空图案(“中空图案”(“space pattern”)在此定义为通过被显影(被去除)的光刻胶而形成的孔、槽、凹陷或任何其他的空区域)。本专利技术的另一个目的是提供一种光刻胶图案增厚材料，当光刻胶图案增厚材料被施加到待增厚光刻胶图案上时，可以高效地、均一地、稳定地增厚待增厚光刻胶图案，从而使得增厚的光刻胶图案具有减小的表面粗糙度，而不管待增厚光刻胶图案的材料和尺寸如何，并且该光刻胶图案增厚材料适合于形成精细的中空图案，超出了现有曝光设备光源的曝光极限。本专利技术的另一个目的是提供用于制造半导体器件的工艺，此制造半导体器件的工艺通过使用已由光刻胶图案形成的精细和均一的中空图案可以在下层上形成精细图案(其中下层为氧化物膜等)，并且通过这种用于制造半导体器件的工艺可以高效地大规模生产具有精细布线等的高性能半导体器件。本专利技术的光刻胶图案增厚材料包含树脂、交联剂及含氮化合物。当光刻胶图案增厚材料被施加到待增厚光刻胶图案上时，在施加的光刻胶图案增厚材料中，其中靠近与待增厚光刻胶图案的界面的某些部分，渗入到待增厚光刻胶图案中，并与待增厚光刻胶图案的材料发生交联。此时，由于光刻胶图案增厚材料和待增厚光刻胶图案之间的亲和力良好，因此以待增厚光刻胶图案为内层，在表面上高效地形成了一个表面层，在此表面层内，光刻胶图案增厚材料和待增厚光刻胶图案成为了一个整体。(待增厚光刻胶图案被光刻胶图案增厚材料高效地增厚。)用这种方式形成的光刻胶图案(此后，有时会将其称为“增厚的光刻胶图案”)通过光刻胶图案增厚材料被均匀地增厚。因此，通过光刻胶图案形成的中空图案超过了曝光极限，并且具有更为精细的结构。由于本专利技术的光刻胶图案增厚材料含有含氮化合物，因此，不管待增厚光刻胶图案的材料类型以及尺寸等如何，都能产生良好的、均一的增厚效果，并且很少依赖于待增厚光刻胶图案的材料和尺寸。此外，即使在储存光刻胶图案增厚材料的时候产生了游离酸，那么游离酸也可以被含氮化合物所中和。因此，光刻胶图案增厚材料总是保持一个稳定的pH值，其储存稳定性是很好的。光刻胶图案增厚材料的pH值并不会在储存过程中减小，也不会由于温度条件等而减小。因此，总有可能得到稳定的增厚，而不会受增厚时的温度条件、储存条件等的影响。能够保证工艺限制(process margin)，光刻胶图案表面的粗糙程度可以下降。此外，稳定的pH值防止已经被施加的光刻胶图案增厚材料在其整个部分中发生交联。本专利技术的光刻胶图案的形成工艺包括在形成待增厚光刻胶图案之后，施加本专利技术的光刻胶图案增厚材料，从而覆盖待增厚光刻胶图案的表面。在本专利技术的光刻胶图案的形成工艺中，在形成待增厚光刻胶图案之后，在光刻胶图案增厚材料被施加到待增厚光刻胶图案上的时候，在施加的光刻胶图案增厚材料中，其临近待增厚光刻胶图案界面的部分，渗入到待增厚光刻胶图案中，并与待增厚光刻胶图案的材料发生交联。因此，以待增厚光刻胶图案为内层，在表面上形成了一个表面层，在此表面层中光刻胶图案增厚材料和待增厚光刻胶图案成为一个整体。用这种方式形成的光刻胶图案被光刻胶图案增厚材料均匀地增厚。因此，通过该光刻胶图案形成的中空图案超过了曝光极限，并且具有更为精细的结构。本专利技术的半导体器件的形成工艺包括在下层上形成待增厚光刻胶图案之后，施加本专利技术的光刻胶图案增厚材料，从而覆盖待增厚光刻胶图案的表面，由此增厚待增厚光刻胶图案，并形成光刻胶图案；以及通过利用光刻胶图案进行刻蚀而对下层制图。在本专利技术的半导体器件的形成工艺中，在待增厚光刻胶图案已经形成于下层之上以后，光刻胶图案增厚材料被施加到待增厚光刻胶图案上。在施加的光刻胶图案增厚材料中，其临近待增厚光刻胶图案界面的部分，渗入到待增厚光刻胶图案中，并与待增厚光刻胶图案的材料发生交联。因此，以待增厚光刻胶图案为内层，在表面上形成了一个表面层，在此表面层中光刻胶图案增厚材料和待增厚光刻胶图案成为一个整体。用这种方式形成的光刻胶图案被光刻胶图案增厚材料均匀地增厚。因此，通过该光刻胶图案形成的中空图案超过了曝光极限，并且具有更为精细的结构。然后，通过利用光刻胶图案作为掩模进行刻蚀而对下层制图。因此，可以高效地制造具有极精细图案的高质量高性能的半导体器件。附图说明图1A至图1C是用于解释通过使用本专利技术的光刻胶图案增厚材料增厚待增厚光刻胶图案(内层光刻胶图案)的机理的一个实例的示意图。图2A至图2E是用于解释本专利技术的形成光刻胶图案的工艺的一个实例的示意图。图3A至图3D是用于解释具有多层线结构的半导体器件的制造工艺的一个实例的示意图中的第一部分，其中通过使用本专利技术的半导体器件制造工艺制造半导体器件。图4E至图4H是用于解释具有多层线结构的半导体器件制造工艺的实例的示意图中的第二部分，其中通过使用本专利技术的半导体器件制造工艺制造半导体器件。图5是用于解释具有多层线结构的半导体器件制造工艺的实例的示意图中的第三部分，其中通过使用本专利技术的半导体器件制造工艺制造半导体器件。图6A至图6B是用于解释FLASH EPROM的顶视图，FLASHEPROM为本专利技术的半导体器件的一个实例。图7A至图7C是一组用于解释制造FLASH EPROM的工艺的横截面示意图中的第一部分，此工艺为本专利技术制造半导体器件的工艺的一个实例。图8D至图8F是一组用于解释制造FLASH EPROM的工艺的横截面示意图中的第二部分，此工艺为本专利技术制造半导体器件的工艺的一个实例。图9G至图9I是一组用于解释制造FLASH EPROM的工艺的横截面示意图中的第三部分，此工艺为本专利技术制造半导体器件的工艺的一个实例。图10A至图10C是用于解释制造FLASH EPROM的工艺的横截面示意图，此工艺为本专利技术制造半导体器件的工艺的另一个实例。图11A至图11C是用于解释制造FLASH EPROM的工艺的横截面示意图，此工艺为本专利技术制造半导体器件的工艺的另一个实例。图12A至图12D是用于解释其中光刻胶图案被应用于记录头的制造的一个实例的横截面示意图，此光刻胶图案已通过使用本专利技术的光刻胶图案增厚材料被增厚。图13A至图13B是用于解释另一个实例的工艺过程的第一部分的横截面示意图，其中光刻胶图案被应用于记录头的制造，此光刻胶图案已通过使用本专利技术的光刻胶图案增厚材料被增厚。图14C至图14D是用于解释另一个实例的工艺过程的第二部分的横截面示意图，其中光刻胶图案被用于记录头的制造，此光刻胶图案已通过使用本专利技术的光刻胶图案增厚材料被增厚。图15E至图15F是用于解释另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光刻胶图案增厚材料，包含树脂；交联剂；和含氮化合物。2.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的含氮化合物为碱性化合物。3.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的含氮化合物为胺、酰胺、二酰亚胺、季铵盐、及其衍生物中的一种。4.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的光刻胶图案增厚材料具有水溶性和碱溶性中的至少一种。5.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，还包含表面活性剂。6.如权利要求5所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的表面活性剂为非离子表面活性剂。7.如权利要求6所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的非离子表面活性剂为聚氧化乙烯-聚氧化丙烯缩合物、聚氧化烯基烷基醚化合物、聚氧化乙烯基烷基醚化合物、聚氧化乙烯衍生物、失水山梨糖醇脂肪酸酯化合物、甘油脂肪酸酯化合物、伯醇乙氧基化合物、苯酚乙氧基化合物、烷氧基表面活性剂、脂肪酸酯表面活性剂、酰胺表面活性剂、醇表面活性剂以及乙二胺表面活性剂中的至少一种。8.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的树脂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚乙酸乙烯酯中的至少一种。9.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的交联剂为三聚氰胺衍生物、脲衍生物以及联脲衍生物中的至少一种。10.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，还包含水溶性芳香族化合物。11.如权利要求10所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的水溶性芳香族化合物为多元酚化合物、芳香族羧酸化合物、萘多酚化合物、二苯酮化合物、类黄酮化合物、其衍生物及配糖物中的至少一种。12.如权利要求1所述的光刻胶图案增厚材料，还包含其中的一部分中包含芳香族化合物的树脂。13.如权利要求12所述的光刻胶图案增厚材料，其中所述的其中的一部分中包含芳香族化合物的树脂为聚乙烯醇芳基缩醛树脂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽美和，野崎耕司，並木崇久，今纯一，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：