专利名称：形成抗蚀图的方法
技术领域：
概括地说，本发明涉及形成抗蚀图的方法。更具体地说，本发明涉及利用抗蚀图的再次流动现象或行为形成抗蚀图或者将抗蚀层形成图形的方法，这种方法最理想是用在光刻工艺中，以在半导体器件的制作中形成一个小的形状或外形。
作为对这个问题的回应，到目前为止，已经发展并公开了一种形成图形的改进方法，它能够减少所需工序的数目，因而降低了制造成本。在这个改进方法中，利用抗蚀图作为掩模实施第一蚀刻工序。然后，利用抗蚀图的再流动现象通过加热修正抗蚀图，换句话说，图形经过加热变软并且再流动，导致了图形的修正。随后，利用这样修正后的抗蚀图作为掩模实施第二蚀刻工序，从而形成了理想的形状或外形。这种命名为“抗蚀层再流动”的方法，具有可以减少加工工序数目的优点。这是因为第一和第二蚀刻工序利用几乎相同的抗蚀图来实施，换句话说，实施第一和第二蚀刻工序只需要一道光刻工艺。
图1A和图1B显示出上面描述的现有技术抗蚀层再流动方法的概念。图1A和图1B分别是再流动过程之前和之后的示意性剖面视图。
首先，如图1A所示，具有特定形状的抗蚀图(例如，一个具有图形的抗蚀层)101形成在基体材料或层102上。图形101通常通过将抗蚀层形成图形来形成，而抗蚀层由适当抗蚀材料制成。在随后的第一蚀刻工序中图形101用作掩模(这里没有解释)。
在完成利用图形101的第一蚀刻工序后，将抗蚀图101暴露在可溶解的溶剂蒸汽或其它类似环境中，溶剂通过抗蚀图101的表面渗入其中。在这个阶段，由于溶剂的渗入或吸收，图形101的粘性降低，因此，图形101变软并再流动。考虑到处于表面张力影响下的能量以及渗入图形101的溶剂的再挥发和其下面的表面(例如，基体材料或层102的表面)的可湿性，图形101的这种再流动行为会以最稳定的形式进行。当图形101由于其再流动行为使其改变为理想形状时，停止将图形101暴露在蒸汽中并且实施干燥工序，对渗入图形101的溶剂进行干燥，从而停止了图形101的修正。因此完成了图形101的再流动过程。其结果如图1B所示，在基体材料或层102上形成了修正后的抗蚀图101a。在随后的第二蚀刻工序(这里没有解释)中，这个图形101a用作掩模。
图1B示出的修正后的抗蚀图101a在形状上与初始的示于图1A中的抗蚀图101有非常大的差别。但是，通过正确调节再流动过程的条件，初始图形101的修正水平和程度根据需要是可以改变的。
图2A到图2C示出了图1A和图1B示出的现有技术抗蚀层再流动方法的一个应用实例，将这个方法用于场效应晶体管(FET)的制造。图2A是一个经过了第一蚀刻工序但还没有发生再流动过程时的示意性剖面视图，图2B是一个经过了再流动过程后的示意性剖面视图，图2C是一个经过了第二蚀刻工序的示意性剖面视图。
如图2A所示，在电介质基体材料或电介质层110上形成了单晶或多晶硅(Si)层112。源电极114a和漏电极114b彼此分开一定距离形成在硅层112上，在电极114a和114b之间形成了间隙S’。这两个电极114a和114b通过对铬(Cr)层形成图形来形成。
初始的抗蚀图或具有图形的抗蚀层111形成在源电极114a和漏电极114b上。图形111通过减缩原始的用来形成电极114a和114b的抗蚀图(未示出)的宽度得到。这个减缩过程通过已知的方法实现，因此在这里不做解释。最初的图形111具有一个和下部间隙S’重叠的开孔。
初始抗蚀图111的再流动过程从图2A的状态开始。这个再流动过程通过将抗蚀图111暴露在可溶解的溶剂蒸汽或其它类似环境中，溶剂通过抗蚀图111的表面渗入其中来实现。在这个过程中，由于溶剂的渗入，初始图形111的粘性降低，因此，考虑到处于表面张力影响下的能量以及渗入图形111的溶剂的再挥发和其下面的表面(例如，下部的硅层112的表面)的可湿性，图形111以最稳定的形式逐渐变软并再流动。结果，图形111的形状在水平方向上扩展而被修正。
当初始抗蚀图111由于其再流动行为使其修正为理想形状时，停止将图形111暴露在蒸汽中并且实施干燥工序，对渗入图形111的溶剂进行干燥，这就停止了图形111的修正。从而完成了图形111的再流动过程。其结果如图2B所示，在硅层112上形成了修正后的抗蚀图111a。
从图2B可以看出，修正后的抗蚀图111a在水平方向的扩展形式使得它接触硅层112的表面并且完全覆盖了源电极114a和漏电极114b。图形111a根据层112表面上的外形具有变化的厚度。换句话说，图形111a具有较小的厚度均匀性。位于电极114a和114b之间的图形111a的降低部分A具有相对较小的厚度。
接着，利用修正后的抗蚀图111a作为掩膜，通过干蚀刻对下面的硅层112进行一个随后的第二蚀刻工序。这样有选择地蚀刻了硅层112，从而在基体材料或层110的表面上形成了硅岛112a。在这时候，源电极114a和漏电极114b位于硅岛112a上。这个阶段的状态示于图2C中。
但是，利用上面描述的示于图2A到图2C中的形成抗蚀图的现有技术的方法，在再流动过程中，初始抗蚀图111的表面继续吸收溶剂并变软。而且，随着图形111的再流动行为的进行，附着在图形111的下面的表面的溶剂蒸汽将增加，结果使得这些表面对图形111的可湿性增加或者上升。这样，再流动行为进行的越多，图形111再流动的速率增加的越快。因此，一个缺点是很难理想地准确形成修正后的抗蚀图111a，并且修正后图形111a的品质在同一平面内的均匀性会降低。
考虑到所述的缺点，为了提高或改善修正后的抗蚀图的精确性和均匀性，对于图2A至2C所示的上述现有技术方法来说，有必要以下面的方式完成或完善再流动过程，即使得初始图形111修正的程度或水平不超过某一定值。这意味着最初的抗蚀图111不能被修正得与其最初图形有过大的不同。另外，因为在再流动的早期阶段只有图形111的表面溶解，修正后的图形111a扩展的部分会比它的剩余部分薄。因此，扩展的部分对第二蚀刻工序的干燥蚀刻具有不足的抵抗性质。
另一方面，另一种利用“堤岸”的方法被认为可以提高修正后的抗蚀图111a的精度。在这种方法中，在下面的层或材料上，针对前述的在形成图形的过程中出现的再流动过程修筑“堤岸”，使得可以在随后的再流动过程中阻挡由于图形111的溶解和变软引起的过度的扩展。但是，不优选这种方法，因为“堤岸”的形成会限制下面的层或材料的形状或式样。
本发明的另一个目的是提供一种形成抗蚀图的方法，即使在再流动过程中抗蚀图变形的数量增加，仍然可以以理想的精度实现理想的抗蚀图。
本发明的另一个目的是提供一种形成抗蚀图的方法，可以避免经再流动过程得到的修正后的抗蚀图抵抗干蚀刻的性质的降低。
本发明还一个目的是提供一种形成抗蚀图的方法，使得在经过再流动过程之后，抗蚀图对它下面的层或材料没有不好的影响，抗蚀图在这个下面的层或者材料上形成。
从下面得描述中，对于本领域技术人员来讲，上面的目的以及其它没有特别提到的目的将变得明显。
根据本发明的第一个方面形成抗蚀图的方法包括在第一层上形成第二层；在第二层上形成初始抗蚀图；调节第二层和/或第一层想要的暴露面积的可湿性，因此形成一个调节了可湿性的面积；和修正初始抗蚀图，利用有机溶剂使得初始抗蚀图发生再流动以扩展到调节了可湿性的面积上，从而形成修正了的抗蚀图。
当抗蚀图的再流动行为在光刻工艺中用来形成半导体器件的微小形状或外形时，所得到的修正后的抗蚀图的形状(例如，一个流动后的抗蚀图)由初始抗蚀图在再流动过程中怎样溶解确定。因此，为了得到理想的修正后的抗蚀图，有效地控制初始抗蚀图的再流动行为的速度或速率至关重要。
利用根据本发明第一方面的方法，调节第二层和/或第一层想要的暴露面积的可湿性，从而形成调节了可湿性的面积。之后，利用有机溶剂通过初始抗蚀图的再流动修正初始抗蚀图使得其在调节了可湿性的面积上扩展，从而形成了修正后的抗蚀图。
因此，由于第二层和/或第一层想要的暴露面积(也就是调节了可湿性的面积)的“可湿性调节”，在再流动过程中可以有效地控制初始抗蚀图修正的方式或形式以及数量。其结果是，即使在再流动过程中增加了初始抗蚀图的变形量，仍然可得到具有理想精度的修正后的抗蚀图。
另外，由于“可湿性调节”可以防止初始抗蚀图再流动速率的不正常增加，利用有机溶剂不仅足以溶解初始抗蚀图的外部，还可以溶解其内部。这意味着修正后的抗蚀图不再具有较薄的扩展部分，换句话说，修正后的抗蚀图具有改善了的厚度均匀性。其结果是，避免了修正后的抗蚀图抵抗干蚀刻能力的下降。
另外，由于避免了修正后的抗蚀图干蚀刻抵抗性质的下降，在再流动过程后，对修正后的抗蚀图下面的第一层和/或第二层没有不好的影响。
在根据第一个方面的方法的优选实施例中，调节了可湿性的面积包括可湿性增加了的第一子面积和可湿性减小了的第二子面积。在这个实施例中，最好根据它们下面的层或者材料产生第一子面积可湿性的增加和第二子面积可湿性的减小。最好第一子面积位于初始抗蚀图所希望的变形较大的位置，而第二子面积位于初始抗蚀图所希望的变形较小的位置。在这些实施例中，另外一个优点是很容易得到具有理想形状或外形的修正后的抗蚀图。
在根据第一个方面的方法的另一个优选实施例中，利用等离子体处理来实施调节想要的暴露面积的可湿性。在这个实施例中，另一个优点是很容易实现本发明的方法。在等离子体处理中，优选使用CHF3和O2的混合物作为调节可湿性的气体。另一种方法是，可以利用两个步骤完成等离子体处理，其中在第一步中CHF3作为调节可湿性气体，在第二步中O2作为调节可湿性气体。
在根据第一个方面的方法的另一个优选实施例中，实现修正初始抗蚀图的步骤如下通过将初始抗蚀图暴露在有机溶剂的蒸汽中使得溶剂渗入初始抗蚀图，或者将抗蚀图浸入有机溶剂中使得溶剂渗入初始抗蚀图。
根据本发明第二个方面的形成抗蚀图的方法包括在一层或材料上形成初始抗蚀图；调节所述层或材料想要的暴露面积的可湿性，从而形成调节了可湿性的面积；和利用有机溶剂的渗入使得初始抗蚀图发生再流动，使抗蚀图扩展到调节了可湿性的面积上，从而形成修正后的抗蚀图。
利用根据本发明第二个方面的方法，调节了所述层或材料想要的暴露面积的可湿性，从而形成调节了可湿性的面积。因此，利用有机溶剂的渗入通过初始抗蚀图的再流动修正初始抗蚀图使得其扩展到调节了可湿性的面积上，从而形成了修正后的抗蚀图。
因此，由于所述层或材料想要的暴露面积的“可湿性调节”，在再流动过程中可以有效地控制初始抗蚀图修正的方式或形式以及数量。其结果是，即使在再流动过程中增加了初始抗蚀图的变形量，仍然可得到具有理想精度的修正后的抗蚀图。
另外，由于“可湿性调节”可以防止初始抗蚀图再流动速率的不正常增加，利用有机溶剂不仅足以溶解初始抗蚀图的外部，还可以溶解其内部。这意味着修正后的抗蚀图不再具有较薄的扩展部分，换句话说，修正后的抗蚀图具有改善了的厚度均匀性。其结果是，避免了修正后的抗蚀图抵抗干蚀刻能力的下降。
另外，由于避免了修正后的抗蚀图干蚀刻抵抗性质的下降，在再流动过程后，对所述层或材料没有不好的影响。
最好至少从下面选出一种物质作为第一和第二方面的方法中的有机溶剂醇、醚、酯、酮或乙二醇醚。
图1A和图1B是示意性剖面图，分别说明一个现有技术抗蚀层再流动方法的概念。
图2A至图2C是示意性剖面图，分别说明示于图1A和图1B中现有技术抗蚀层再流动方法的一个应用实例。
图3A和图3B是示意性剖面图，分别说明根据第一个实施例的形成抗蚀图的方法。
图4A至图4C是示意性剖面图，分别说明根据第二个实施例的形成抗蚀图的方法，它是第一个实施例方法的一个应用实例。
首先，如图3A所示，利用已知的方法在基体材料或者层2上形成具有特定形状的抗蚀图1。图形1在第一蚀刻工序中用作掩模。
下面，实施表面处理来调节下面基体材料或层2的暴露表面3的可湿性。因此调节了暴露表面3的可湿性，换句话说，根据需要增加或者减少了暴露表面3的可湿性。这个阶段的状态示于图3A。
一般来讲，表面可湿性的优劣用“接触角”评估。在这里，将和固体表面接触的液滴在接触点的“接触角”定义为在接触点形成的液滴的切线和固体表面之间的角度。如果“接触角”较小，表面的可湿性被评估为好。在这种情况下，流体物质在固体表面上沿着该表面流动得很好，并且在固化到固体表面后，材料所得到的附着强度较高。目前，对几乎所有以知材料都已经发展了在各种情况下的适当的表面处理过程，并且同时，已经发展了多种表面处理工艺用于改善所需固体表面的可湿性。
例如，一种易于操作的干表面处理工艺是一种利用等离子体的工艺，也就是等离子体工艺。在这个工艺中，产生于真空或者大气空气中的等离子体激活气态物质，然后使要被处理的物体(例如，材料或者层2的暴露表面3)与这样激活的物质接触。在另一方面，一种湿表面处理工艺是“湿清洁处理工艺”，这里使要被处理的物体浸入含有适当表面活化剂或表面活性剂的液体或与之相接触。在这个工艺中，有必要在浸入步骤后进行清洁处理和干燥步骤，因此，一个缺点是需要的步骤增加了一个和处理时间的延长。因此，相对于湿表面处理工艺，优选干表面处理工艺。这些工艺可用于增加或减小表面的可湿性。
可应用下面的方法降低或减小可湿性。具体地说，将一个其表面已经经过处理的物体在一个被控制的空间里放置一个特定的时间，这个空间的参数，如温度、湿度、气压和灰尘等，被很好地控制。
在调节(即增加或减小)材料或层2的暴露表面3的可湿性的适当表面处理完成后，抗蚀图1暴露在适当有机溶剂的蒸汽中，其中图形1在有机溶剂蒸汽中是可溶解的，因此通过抗蚀图1的表面溶剂渗入图形1中。由于溶剂渗入图形1中，图形1变软并流动。因此，随着它的再流动行为修正了初始图形1的形状，换句话说，图形1在基体材料或层2的可湿性已经经过调节的表面3上沿着该表面在水平方向上扩展。当图形1已经被修正到理想的形状后，停止将图形1暴露在蒸汽中并对其进行干燥，从而停止了对图形1的修正。这样，完成了初始图形1的再流动过程。这个阶段的状态示于图3B。从图3B可以看出，在材料2的表面3上形成了宽度增加而高度减小的修正后的抗蚀图1a。图形1a的表面呈圆形，这不同于初始图形1，那时它的横截面是长方形。
关于再流动过程的条件，例如，当初始抗蚀图1由酚醛清漆树脂制成时，优选以N-甲基二吡咯烷酮(NMP)作为有机溶剂，过程压力设在-80Kpa到+10Kpa之间的范围内，过程时间设在3分钟到10分钟。
由于初始抗蚀图1吸收了溶剂NMP，它的粘性降低或减小，从而变软并再流动。考虑到处于表面张力影响下的能量以及渗入图形1的NMP的再挥发和其下面的表面(例如，基体材料或层2的表面3)的可湿性，图形1的再流动过程以最稳定的形式进展。在象这种时间尺度的物理现象中，相对于物体体积和重量来讲，与物体表面面积相关的物理性质最为重要。因此，如果相对于初始抗蚀图1和所用溶剂(也就是NMP)，表面3的可湿性较好或较高，所述图形1的再流动速率增加。如果相对于初始抗蚀图1和溶剂(也就是NMP)，表面3的可湿性不好或较低，图形1的再流动速率降低。在第一个实施例中，通过上面描述的表面处理可最优化表面3的可湿性，使得图形1的再流动过程的可控性得到加强或改善。
影响初始图形1再流动行为的第一个因素是再流动条件，也就是溶剂(即NMP)等的种类、浓度和温度。影响图形1的再流动行为的第二个因素是图形1的种类和类型，以及基体材料或层2(也就是图形1下面的层或材料的表面)的暴露表面3的可湿性和横截面形状。
如上面参照图3A和图3B所解释的，利用根据第一个实施例形成抗蚀图的方法，可以有效地调节基体材料或层2的暴露表面3的可湿性。其后，利用有机溶剂(也就是NMP)使图形1再流动，修正初始抗蚀图1使其在已经调节过可湿性的暴露表面3的水平方向上扩展，从而形成了修正后的抗蚀图1a。图形1a用来有选择地蚀刻基体材料或层2和/或另一种下面的材料或层。
因此，由于基体材料或层2的暴露表面3的“可湿性调节”，在再流动过程中可以有效地控制初始抗蚀图1被修正的方式或形式以及数量。其结果是，即使在再流动过程中增加了初始抗蚀图1的变形量，仍然可得到具有理想精度的修正后的抗蚀图1a。
另外，由于利用表面3的“可湿性调节”可以防止初始抗蚀图1再流动速率的不正常增加，利用有机溶剂(也就是NMP)不仅可以足以溶解抗蚀图1的外部，还可以溶解其内部。这意味着修正后的抗蚀图1a不再具有较薄的扩展部分，换句话说，图形1a具有改善了的厚度均匀性。其结果是，避免了图形1a抵抗干蚀刻能力的下降。
另外，由于避免了修正后抗蚀图1a干蚀刻抵抗性质的下降，在再流动过程后，对下面的基体材料2没有不好的影响。第二个实施例根据本发明第二个实施例形成抗蚀图的方法示于图4A和图4B，其中第二个实施例的方法应用于FET的制造。图4A显示了第一蚀刻工序之后而再流动之前的状态，图4B显示了再流动之后的状态，图4C显示了经过第二蚀刻工序之后的状态。
首先，如图4A所示，在基体材料或层10上形成了单晶或多晶硅(Si)层12。源电极14a和漏电极14b彼此分开一定距离形成在硅层12上，在电极14a和14b之间形成了间隙S。这两个电极14a和14b通过对铬(Cr)层形成图形来形成。
初始的抗蚀图或具有图形的抗蚀层11形成在源电极14a和漏电极14b之上。图形11通过减缩原始的用来形成电极14a和14b的抗蚀图(未示出)的宽度得到。这个减缩过程通过已知的方法实现。最初的图形11具有一个和下部间隙S重叠的开孔。位于源电极14a上的初始抗蚀图11的部分具有和源电极14a大致相等的宽度。与之类似，位于漏电极14b上的初始抗蚀图11的部分具有和漏电极14b大致相等的宽度。
下面，实施表面处理以调节源电极14a和漏电极14b以及硅层12的暴露面积的“可湿性”。在这里，将源电极14a和漏电极14b(由铬制成)的暴露表面面积17的可湿性降低或减小，同时，将位于源电极14a和漏电极14b之间间隙S的硅层12的暴露表面面积18的可湿性增加或加强。因此，将必要的表面面积17和18的可湿性以想要的结果进行调节。这个阶段的状态示于图4A。
在根据第二个实施例的方法中，调节暴露表面面积17和18可湿性的表面处理工艺通过等离子体处理实现。例如，利用CHF3和O2的混合物作为调节可湿性的气体来实施等离子体处理是有效的或者说是最好的。另一种方法是，可以利用两个步骤完成等离子体处理，其中在第一步中CHF3作为调节可湿性的气体，在第二步中O2作为调节可湿性的气体。
实际上，硅层12除了面积18的其它剩余暴露表面的面积也受到等离子体处理的影响，并且因此，层12的剩余暴露表面面积的可湿性如同表面面积18一样受到调节。但是，剩余暴露表面面积不和初始抗蚀图11接触并且和本发明没有联系。所以，在这里没有给出关于所述的表面面积的解释。
具体地说，等离子体工艺优选在所提供的无线电频率(RF)功率的值设定在100W到300W之间的条件下进行，同时调节可湿性的气体流动速率的值设定在100到300sccm，并且放电时间设定在10秒到60秒之间。在这种情况下，作为评估可湿性的标准的相对于有机溶剂(即NMP)的接触角，在硅层12的表面面积18中处于1到10°之间，在源电极14a和漏电极14b的表面面积17中处于30到50°之间。这意味着通过上面描述的单步等离子体工艺，表面面积17的可湿性降低而表面面积18的可湿性增加。
将要渗入抗蚀图的各种有机溶剂相对于抗蚀图下面的层或者材料的接触角，施加给抗蚀图的影响以及其它类似的性质最好在改变等离子体条件和所用气态种类的同时加以测试和获得，从而产生了一组测试数据。其后，为了在想要的表面上最优化抗蚀图材料的可湿性，最好根据事先得到的那组测试数据调节可湿性，从而对表面处理工艺采用不同的具体条件。总之，在减小表面处理工艺施加给所述的抗蚀层的影响的同时，最好根据初始抗蚀图11的下面的层或者材料的种类或类型改变接触角。
随后，初始抗蚀图11的再流动过程从图4A的状态开始。这个再流动过程通过将抗蚀图11暴露在有机可溶解的溶剂蒸汽中使得有机溶剂通过抗蚀图11的表面渗入其中来实现。关于再流动过程的条件，例如，当初始抗蚀图11由酚醛清漆树脂构成时，优选以NMP作为有机溶剂，过程压力设在-80Kpa到+10Kpa之间的范围内，过程时间设在3分钟到10分钟。
在这个阶段，由于溶剂的渗入，初始图形11的粘性降低，因此，考虑到处于表面张力影响下的能量以及渗入图形11的溶剂的再挥发和表面面积17和18调节后的可湿性，图形11以最稳定的形式逐渐变软并再流动。结果，初始图形11的形状在水平方向上扩展而改变。
如上所述，电极14a和14b(由铬制成)的表面面积17的可湿性减小，同时，硅层12的表面面积18的可湿性增加。因此，有选择地在表面面积17上抑制了初始图形11的再流动行为，这意味着减小了图形11在面积17上的水平方向上的扩展。与此类似，同时有选择地在表面面积18上促进了图形11的再流动行为，这意味着增加了图形11在面积18上的水平方向上的扩展。
当初始抗蚀图11由于其再流动行为使修正后的抗蚀图11a修正为理想形状时，停止将图形11暴露在蒸汽中并且实施干燥工序，对渗入图形11的溶剂进行干燥，这就停止了图形11的修正。从而完成了再流动过程。其结果如图4B所示，形成了修正后的抗蚀图11a。
从图4B可以看出，修正后的抗蚀图11a几乎完全覆盖了源电极14a和漏电极14b的表面和硅层12的所有暴露表面面积18。由于对面积17和18的可湿性调节，可以保证修正后的图形11a填充了位于电极14a和14b之间的间隙而且图形11a在水平方向上不超过电极14a和14b的外边缘。
接着，利用修正后的抗蚀图11a和电极14a、14b作为掩模，对下面的硅层12进行随后的第二蚀刻工序。这是一个“干”蚀刻工序。这样有选择地蚀刻了硅层12，从而在基体材料10的表面上形成了硅岛12a。这个阶段的状态示于图4C中。
与示于图2C中利用现有技术方法形成的修正后的抗蚀图111a不同，位于源电极14a和漏电极14b之间的那部分修正后的抗蚀图11a具有足够的厚度。这是因为抗蚀图11a完全充满了电极14a和14b之间的间隙S。具体地说，在表面面积17上抑制了初始图形11的再流动行为，并且因此图形11在水平方向上的扩展停止于电极14a和14b的上表面之中。在另一方面，在表面面积18上促进了图形11的再流动行为，并且因此增强了图形11在间隙S中的水平方向上的扩展。其结果是，在第二蚀刻过程中干蚀刻作用没有不好地影响这样形成的硅岛12a的表面面积18。
象上面所解释的，利用根据第二个实施例形成抗蚀图的方法，通过等离子体处理，源电极14a和漏电极14b(由铬制成)的暴露表面面积17的可湿性减小或降低，同时，位于电极14a和14b之间的硅层12的暴露表面面积18的可湿性增加或者增强。这样，在图形11的再流动过程中可以有效地控制初始抗蚀图11修正的方式或形式以及数量。因此，即使在再流动过程中初始抗蚀图11的变形量增加，仍然可以得到想要的具有理想精度的修正后的抗蚀图11a。
另外，由于利用“可湿性调节”可以防止初始抗蚀图11再流动速率的不正常增加，利用有机溶剂(也就是NMP)不仅足以溶解抗蚀图11的外部，还可以溶解其内部。这意味着修正后的抗蚀图11a在电极14a和14b之间的间隙S中不再具有较薄的扩展部分，换句话说，在间隙S的面积18上，图形11a具有改善了的厚度均匀性。其结果是，避免了图形11a抵抗干蚀刻能力的下降。
另外，由于避免了修正后抗蚀图11a干蚀刻抵抗性能的下降，在再流动过程后，对硅层12的表面没有施加不想要的、不好的影响。变型不用说，本发明不限于上面描述的第一和第二实施例，因为它们只是本发明的优选例子。在本发明的精神内，可以加进任何改变或改进。
例如，在上面的第一和第二实施例中，为了实现初始抗蚀图1或11的再流动过程，N-甲基二吡咯烷酮(NMP)用作有机溶剂。但是，至少以下任何一种醇(R-OH)、醚(R-O-R，Ar-O-R，Ar-O-Ar)、酯、酮或乙二醇醚都可以用作有机溶剂，其中“R”代表烷基，“Ar”代表苯基或者除了苯基外的芳基。为这个目的的有机溶剂具体的例子如下所述CH3OH，C2H5OH，CH3(CH2)XOH，IPA(异丙醇)，长链烷基酯，丙酮，二氧杂环己烷，乙酸乙酯，乙酸丁酯，甲苯，MEK(甲基乙基酮)，DMSO(二甲亚砜)，MIBK(甲基异丁基酮)，二甘醇一丁醚，nBA(乙酸正丁酯)，γ-丁内酯，ECA(乙基溶纤剂乙酸酯)，乳酸乙酯，丙酮酸乙酯，MAK(2-庚酮)，乙酸3-甲氧基丁酯，MMP(3-甲氧基丙酸甲酯)，PGME(丙二醇单甲醚)，PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸酯)，PGP(丙二醇单丙醚)，PGEE(丙二醇单乙醚)，FEP(3-乙氧基丙酸乙酯)，二丙二醇单乙醚，丙二醇单甲醚丙酸酯，3-甲氧基丙酸甲酯，3-乙氧基丙酸甲酯，NMP(N-甲基2吡咯烷酮)。
另外，在上面描述的第二个实施例中，将本发明应用于一种制造FET的方法中。但是，本发明可应用于任何其它的半导体器件的制造。不用说，本发明可应用于任何抗蚀图的形成，例如，可应用于光致抗蚀图、电子束抗蚀图以及其它抗蚀图的形成。
尽管已经描述了本发明的优选形式，但应理解在不偏离本发明的精神的情况下，对于本领域技术人员来说一些改进是很明显的。因此，本发明的范围完全由以下的权利要求决定。
权利要求
1.一种形成抗蚀图的方法，包括在第一层上形成第二层；在第二层上形成初始抗蚀图；调节第二层和/或第一层想要的暴露面积的可湿性，从而形成一个调节了可湿性的面积；和修正初始抗蚀图，利用有机溶剂使得初始抗蚀图发生再流动以扩展到调节了可湿性的面积上，从而形成修正了的抗蚀图。
2.根据权利要求1的方法，其中调节了可湿性的面积包括可湿性增加了的第一子面积和可湿性减小了的第二子面积。
3.根据权利要求2的方法，其中根据它们下面的层或材料产生第一子面积可湿性的增加和第二子面积可湿性的减小。
4.根据权利要求2的方法，其中第一子面积位于初始抗蚀图想要的变形相对较大的地方，第二子面积位于初始抗蚀图想要的变形相对较小的地方。
5.根据权利要求1的方法，其中调节想要的暴露面积可湿性的步骤通过等离子体处理来实现。
6.根据权利要求5的方法，其中在等离子体处理中，用CHF3和O2的混合物作为调节可湿性的气体。
7.根据权利要求5的方法，其中利用两个步骤完成等离子体处理，在第一步中CHF3作为调节可湿性的气体，在第二步中O2作为调节可湿性的气体。
8.根据权利要求1的方法，其中修正初始抗蚀图的步骤通过将初始抗蚀图暴露在有机溶剂的蒸汽中并因此使溶剂渗入初始抗蚀图中来实现。
9.根据权利要求1的方法，其中修正初始抗蚀图的步骤通过将初始抗蚀图浸入有机溶剂中并因此使溶剂渗入初始抗蚀图中来实现。
10.根据权利要求1的方法，其中醇、醚、酯、酮或乙二醇醚中的至少一种用作有机溶剂。
11.一种形成抗蚀图的方法，包括在层或材料上形成初始抗蚀图；调节所述层或材料想要的暴露面积的可湿性，从而形成调节了可湿性的面积；和利用有机溶剂的渗入再流动初始抗蚀图，使抗蚀图扩展到调节了可湿性的面积上，从而形成修正后的抗蚀图。
12.根据权利要求11的方法，其中调节了可湿性的面积包括可湿性增加了的第一子面积和可湿性减小了的第二子面积。
13.根据权利要求12的方法，其中根据它们下面的层或材料产生第一子面积可湿性的增加和第二子面积可湿性的减小。
14.根据权利要求12的方法，其中第一子面积位于初始抗蚀图想要的变形相对较大的地方，第二子面积位于初始抗蚀图想要的变形相对较小的地方。
15.根据权利要求11的方法，其中调节想要的暴露面积可湿性的步骤通过等离子体处理来实现。
16.根据权利要求15的方法，其中在等离子体处理中，用CHF3和O2的混合物作为调节可湿性的气体。
17.根据权利要求15的方法，其中利用两个步骤完成等离子体处理，在第一步中CHF3作为调节可湿性的气体，在第二步中O2作为调节可湿性的气体。
18.根据权利要求11的方法，其中使初始抗蚀图再流动的步骤通过将初始抗蚀图暴露在有机溶剂的蒸汽中并因此使溶剂渗入初始抗蚀图中来实现。
19.根据权利要求11的方法，其中使初始抗蚀图再流动的步骤通过将初始抗蚀图浸入有机溶剂中并因此使溶剂渗入初始抗蚀图中来实现。
20.根据权利要求11的方法，其中醇、醚、酯、酮或乙二醇醚中的至少一种用作有机溶剂。
全文摘要
一种形成抗蚀图的方法，在抗蚀图的再流动过程中，该方法可以有效地控制抗蚀图修正的方式/形式和修正量，即使在再流动过程中抗蚀图的变形量增加，仍然可以以理想的精度实现理想的抗蚀图。第二层形成在第一层之上，并且第一抗蚀图形成在第二层之上。利用第一抗蚀图作为掩模可以有选择性地蚀刻第二层。之后，根据第一抗蚀图调节第二或者第一层的至少部分暴露的面积的可湿性，从而形成调节了可湿性的部分。修正第一抗蚀图，利用有机溶剂使得第一抗蚀图发生再流动以扩展到调节了可湿性的面积上，因此形成了第二抗蚀图，用来有选择地蚀刻第一或第二层。
文档编号G03F7/40GK1447387SQ03108318
公开日2003年10月8日 申请日期2003年3月27日 优先权日2002年3月27日
发明者山下正美 申请人:日本电气株式会社