[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

为了抑制缺陷等的发生等并缩小电极图案的尺寸，半导体装置的制造方法具有以下工序，即：在衬底(10)的上表面(11)涂敷抗蚀层；在抗蚀层形成开口部(13)；收缩剂涂敷工序，在抗蚀层(12)之上涂敷热收缩的收缩剂，将开口部(13)填埋；收缩工序，通过加热收缩剂使其热收缩，从而将开口部(13)的宽度变窄；去除工序，在收缩工序之后去除收缩剂；金属层形成工序，在去除工序后，在抗蚀层(12)之上和开口部(13)形成金属层(18)；以及去除金属层(18)中的位于抗蚀层(12)之上的部分和抗蚀层(12)，在收缩工序中，使得形成开口部(13)的抗蚀层(12)的侧面形成在抗蚀层(12)的厚度方向的中央部朝向开口部(13)的中心部而凸出的曲面。

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法。

背景技术

在专利文献1中，公开了具有比光致抗蚀层的分辨极限小的开口部的抗蚀图案的形成方法。在该方法中，使形成了开口部的光致抗蚀层溶胀，使开口部的侧壁部分成为倒锥状。

专利文献1：日本专利第3908213号公报

发明内容

一般而言，栅极电容的降低对晶体管的高性能化是有效的。因此，有时要求栅极头尺寸的缩小化。这里，在基于剥离的栅极电极工艺中，在光致抗蚀层形成与栅极电极的尺寸对应的开口部。此时，有时由于光致抗蚀层的分辨极限，电极图案的缩小化受到限制。

作为小于或等于光致抗蚀层的分辨极限的抗蚀图案的形成方法，有时使用电子束曝光。但是，在电子束曝光中，通常一个一个地直接描绘抗蚀图案。因此，与光学曝光相比，有可能生产量低，生产率下降。

另外，在专利文献1的抗蚀图案的形成方法中，有可能通过溶胀处理而使开口部的抗蚀层浮渣生长。因此，有可能在之后的工序中，无法去除图案底部的抗蚀层残渣。另外，在专利文献1中，在开口部的端面，光致抗蚀层与溶胀膜发生化学反应，光致抗蚀层生长。此时，有可能由于溶胀处理的反复实施，开口部闭塞。

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到能够缩小电极图案的尺寸的半导体装置的制造方法。

本发明涉及的半导体装置的制造方法具有以下工序，即：在衬底的上表面涂敷抗蚀层；在该抗蚀层形成开口部；收缩剂涂敷工序，在该抗蚀层之上涂敷热收缩的收缩剂，将该开口部填埋；收缩工序，通过加热该收缩剂使该收缩剂热收缩，从而将该开口部的宽度变窄；去除工序，在该收缩工序之后去除该收缩剂；金属层形成工序，在该去除工序之后，在该抗蚀层之上和该开口部形成金属层；以及去除该金属层中的位于该抗蚀层之上的部分和该抗蚀层，在该收缩工序中，形成该开口部的该抗蚀层的侧面形成在该抗蚀层的厚度方向的中央部朝向该开口部的中心部而凸出的曲面，在该去除工序中，通过水洗处理而去除该收缩剂。

发明的效果

在本发明涉及的半导体装置的制造方法中，通过由收缩剂的热收缩而产生的应力使抗蚀层的开口部的宽度变窄。因此，能够缩小电极图案的尺寸。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。

图2是表示在实施方式1中在抗蚀层形成了开口部的状态的剖面图。

图3是对实施方式1的收缩剂涂敷工序进行说明的图。

图4是对实施方式1的收缩工序进行说明的图。

图5是对实施方式1的去除工序进行说明的图。

图6是对实施方式1的金属层形成工序进行说明的图。

图7是表示在实施方式1中去除了抗蚀层的状态的剖面图。

图8是表示第1对比例涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。

图9是表示在第1对比例中在抗蚀层之上设置了溶胀剂的状态的剖面图。