一種抗蝕圖形改進材料以及使用該材料製備抗蝕圖形的方法

2023-07-15 19:26:41

專利名稱：：一種抗蝕圖形改進材料以及使用該材料製備抗蝕圖形的方法
技術領域：
：本發明涉及一種改進的光致抗蝕圖的材料以及使用該材料製備光致抗蝕圖的一種方法。本發明特別地涉及通過光照射的光致抗蝕圖的表面覆蓋層結構的改進，覆蓋層和光致抗蝕圖表層的混合，以及因此而使抗蝕圖的邊緣粗糙度減小。這樣的抗蝕圖被應用於半導體器件，磁傳感器，還有各種各樣的功能部件，等等。
背景技術：
：光照射技術通常高效率用於大規模生產。為了繼續提高大規模生產的生產率，要求使用光照射技術來生產製備越來越細小的產品。因此，研究的方向不僅是為了尋找一種比以往的光輻射具有更短波長的遠紫外線，而且也在尋找改進掩模圖形，光源的形狀等等。這就需要發展一種改進的技術，這種技術不僅讓用戶很容易實現，而且要使繼續使用以前的光照射技術能夠生產比以往更加細小的抗蝕圖成為可能。如果使用氟化氪(KrF)受激準分子雷射器作為輻射源，它通常應用於半導體器件的最後製造工序，它大約能夠實現的最小解析度圖形尺寸為130nm，如果它與一些高級的解析度技術相結合，它能夠實現的最小解析度圖形尺寸將有可能小於130nm。在大規模生產的下一代光照射技術中，一般來說具有比以往更短波長的氟化氬(ArF)受激準備分子雷射源被認為是選擇的對象。使用氟化氬(ArF)受激準備分子雷射源，它可能實現的圖形特徵尺寸水平將是70nm到80nm。然而，使用遠紫外射線雖然比以往的光輻射具有更短的波長，但是邊緣粗糙度不可避免即，設計越細小的抗蝕圖形，就會有越多的抗蝕圖形邊緣的波動，儘管把這些邊緣設計成線形的形式。換句話說，如果用遠紫外線作為輻射源對抗蝕圖進行光刻，可能會得到細小的抗蝕圖形，並且圖形具有寬度非常小的線形。然而，隨著整個器件尺寸的減小和圖形寬度的變窄，圖形邊緣粗糙度對比於圖形的寬度的總量而相應地增大。當前應用於最近一代類型的器件平均具有的粗糙度的數量是正負5％，這是一個非常明顯的水平。有必要或首要地去考慮並且建立一種減小這種粗糙度數量的方法。否則，在下一步表面製備工序中將產生圖形的短路或者斷路。結果，邊緣粗糙度嚴重影響產品的生產，參考圖1.，這個問題將給於更詳細的解釋。見圖1。圖1顯示了抗蝕圖形在半導體器件製備中間的平面圖，圖例是傳統工序的實物圖。圖1(a)顯示的是根據設計的光刻圖的平面圖，圖1(b)是實際光刻圖形的平面圖，看得出來它有邊緣粗糙度。在傳統方法中，圖形重的斜線形成了一層導電薄膜。在上一步工序中，(沒有在圖中示出)，導電薄膜覆蓋在它的整個表面。然後，形成抗蝕薄膜和用光刻技術形成圖形，這是公知的技術。自從在這個工序中產生了邊緣粗糙堵，抗蝕圖形結果有波形，它本來應該是線形的。可是，這樣的抗蝕圖形將作為掩模應用。然而，帶有邊緣粗糙度的這樣的抗蝕圖形由於保留了所示的斜線部分，因此不適用於精確的刻蝕導電薄膜和圖形。導電薄膜的刻蝕圖形被明顯地波形化如圖1(b)所示。最壞的情況是，在圖形中產生短路和斷路現象。最近，銅絲得到了廣泛的應用，特別是在最近的細小的邏輯器件中。然而，如果通過帶有邊緣粗糙度的抗蝕圖形的傳遞形成圖形，將很難去覆蓋這種銅線的銅擴散防止薄膜，結果將嚴重影響緊跟著的下一步光刻工序或者導致器件可靠性的降低。發展多種抗蝕材料能夠降低邊緣粗糙度，到現在為止，邊緣粗糙度問題還沒有上升為一個工業問題。然而，最近要求抗蝕圖形具有比波長更小的解析度。同時，要求改進一些其他性能的參數，比如敏感度。這些性能改進也需要妥協於邊緣粗糙度的減小。因此，如果要改進其他性能，減小邊緣粗糙度將變得更加困難。另外，在下一代器件中，光刻意義上的抗蝕圖形將要求比以往更加的細更加的小。在這樣的應用中，在抗蝕圖形中產生邊緣粗糙度的比率將會相應地增加，因為抗蝕圖形將會越來越小或者越來越細。結果，邊緣粗糙度對器件質量的影響將比以往更加嚴重，特別是在形成抗蝕圖形之後的工序中，比如，刻蝕工序或者光刻工序，導致在光刻中產生短路或者在圖形中產生斷路。
發明內容因此，這是一個在本發明中需要解決的問題。那就是在製備細圖形的過程中降低邊緣粗糙度，僅僅靠改進抗蝕材料很難避免這個問題。問題的解決是通過在形成抗蝕薄膜之後，在抗蝕薄膜上面生成一層覆蓋薄膜，這樣，在抗蝕薄膜和覆蓋薄膜之間的交界面材料發生混合，從而得以減小邊緣粗糙度。除了減小邊緣粗糙度，同時還有一個目的就是保持或者改善刻蝕阻抗，不僅是使用這樣一種抗蝕材料，這種材料應用於藉助於具有在深紫外領域的波長的光源，比如，氟化氬(ArF)受激準分子雷射源進行的照射，而且還使用藉助於比如氟化氪(KrF)受激準分子雷射源的光源進行照射的抗蝕材料，這是具有更強刻蝕抗蝕能力的材料。圖1(a)和(b)所示的是半導體器件製備過程的平面示圖，為了指出傳統工序中存在的問題。圖2(第一個)製備過程的剖示圖，圖解本發明的原理。圖3(第二個)製備過程的剖示圖，圖解本發明的原理。圖4(a)，(b)和(c)(第一個)所示的EEPROM製備方法的剖示圖，作為本發明的一個應用。圖5(d)，(e)和(f)(第二個)所示的EEPROM製備方法的剖示圖，作為本發明的一個應用。圖6(g)，(h)和(i)(第三個)所示的EEPROM製備方法的剖示圖，作為本發明的一個應用。圖7(a)和(b)(第四個)所示的EEPROM製備方法的剖示圖，作為本發明的一個應用。圖8(a)，(b)和(c)(第五個)所示的EEPROM製備方法的剖示圖，作為本發明的一個應用。圖9(a)，(b)和(c)所示的EEPROM製備方法的上視平面圖，作為本發明的一個應用。圖10(a)，(b)，(c)和(d)總體所示的是製備一種磁頭的方法的剖示圖，作為一個例子，這種方法是根據本法明的方法使用正型合成抗蝕材料形成抗蝕圖形。圖11(第一個)所示的製備一種磁頭的方法的剖示圖，作為一個例子，這種方法是根據本法明的方法使用正型合成抗蝕材料形成抗蝕圖形。圖12(第二個)所示的製備一種磁頭的方法的剖示圖，作為一個例子，這種方法是根據本法明的方法使用正型合成抗蝕材料形成抗蝕圖形。圖13(第三個)所示的製備一種磁頭的方法的剖示圖，作為一個例子，這種方法是根據本法明的方法使用正型合成抗蝕材料形成抗蝕圖形。圖14(第四個)所示的製備一種磁頭的方法的剖示圖，作為一個例子，這種方法是根據本法明的方法使用正型合成抗蝕材料形成抗蝕圖形。圖15(第五個)所示的製備一種磁頭的方法的剖示圖，作為一個例子，這種方法是根據本法明的方法使用正型合成抗蝕材料形成抗蝕圖形。圖16(第六個)所示的製備一種磁頭的方法的剖示圖，作為一個例子，這種方法是根據本法明的方法使用正型合成抗蝕材料形成抗蝕圖形。圖17所示的是根據從圖11到圖16的工序製備一種磁頭的平面圖。圖18所示的是一種磁頭(MR磁頭)中一個MR單元部分，作為一個例子。圖19(第一個)所示的圖18示出的MR單元部分的製備方法。圖20(第二個)所示的圖18示出的MR單元部分的製備方法。圖21所示的是連接到一個MR單元的接線端的情況的平面圖，它是從第一個抗蝕層和第二個抗蝕層這兩個抗蝕層形成的。圖22所示的是圖21中沿50-50和50』-50』兩條線的剖面圖。圖23所示的是使用剝離步驟製備的一種MR單元的生成過程示圖，這種MR單元應用於MR磁頭。圖24所示的是使用剝離步驟製備的一種MR單元的生成過程示圖，這種MR單元應用於MR磁頭。圖25所示的是使用剝離步驟製備的一種MR單元的(第一個)生成過程示圖，這種MR單元應用於MR磁頭。圖26所示的是使用研磨工藝製備的一種MR單元的(第二個)生成過程示圖，這種MR單元應用於MR磁頭。圖27所示的是HHMT的T柵電極的製備過程圖。圖28(第一個)所示的等離子體顯示板的隔壁的製備過程圖。圖29(第二個)所示的等離子體顯示板的隔壁的製備過程圖。圖30所示的是等離子體顯示板的視圖。具體實施例方式為了解決上面所描述的問題，這裡本發明如下。(1)提供了抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)至少一種樹脂，它選自聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，和多乙酸乙烯酯，和(ii)至少一種交聯劑，它選自三聚氰胺衍生物，尿素衍生物，和uril衍生物。這裡抗蝕圖形改進材料塗覆蓋在抗蝕圖形表面上以覆蓋它。(2)提供一種抗蝕圖形改進材料，根據(1)中的配方確定，還包括一種水溶性芳香化合物。(3)提供一種樹脂圖形改進材料，根據(1)或(2)中的配方確定，還包括一種表面活性劑，選自包含以下物質的組中聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，聚氧亞烴基烷基醚，聚氧乙烯基烷基醚，聚氧乙烯基衍生物，山梨脂肪酸酯，丙三醇脂肪酸酯，伯醇乙氧基化物，以及苯酚乙氧基化物。(4)提供一種樹脂圖形改進材料，根據(1)至(3)中的配方確定，還包括一種溶劑，該溶劑不容易溶解在下面放置的形成的抗蝕圖形。(5)提供了一種減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的方法，其中形成抗蝕圖形之後，由(1)到(4)任何一種定義的圖形改進材料被塗覆以覆蓋抗蝕圖形。作為選擇，提供一種形成細小圖形的方法，它使用減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的方法。作為選擇，提供一種小器件的方法，它使用減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的方法。作為選擇，提供一種半導體器件的方法，它使用減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的方法。(6)提供一種減小邊緣粗糙度的方法，包括(a)形成一個抗蝕圖(b)在抗蝕圖上塗覆一種溶液，該溶液包括至少一種表面活性劑，該表面活性劑選自包含以下物質的組中聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，聚氧亞烴基烷基醚，聚氧乙烯基烷基醚，聚氧乙烯基衍生物，山梨脂肪酸酯，丙三醇脂肪酸酯，伯醇乙氧基化物，以及苯酚乙氧基化物。(c)塗覆一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)少一種樹脂，它選自聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，和多乙酸乙烯酯，和(ii)至少一種交聯劑，它選自三聚氰胺衍生物，尿素衍生物，和uril衍生物。(iii)至少一種多酚化合物，選自類黃酮，兒茶酸，花色素，proantocyanidins，丹寧酸，櫟精，異黃酮，以及配醣或者它們的衍生物。作為選擇，這裡提供了一種通過應用減小抗蝕圖形的邊緣粗糙度的手段來生成抗蝕圖形的方法。作為選擇，提供一種形成細小圖形的方法，它使用減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的方法。作為選擇，提供一種小器件的方法，它使用減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的方法。作為選擇，提供一種半導體器件的方法，它使用減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的方法接下來，對本發明的效果和原理給予說明。本發明的發明人曾經熱情地研究了上述問題的解決辦法。在研究中，本發明的發明人試驗了各種各樣的配方，調配了各種各樣的抗蝕材料的基礎樹脂，各種保護基團的分子結構，疏水性和親水性的平衡，等等。最後，本發明的發明人發現了一種通式材料，該材料能夠把抗蝕圖形的變型範圍控制到10％之內或者更小的程度，以及能夠把邊緣粗糙度降低到不會對製造產生麻煩的水平。參考圖2和圖3，下面說明根據本發明，另外增加水溶性的芳族化合物，減小邊緣粗糙度的機制，以及刻蝕抗蝕性能的改善，見圖2。圖2所示是一個抗蝕圖形的剖示圖，是第一個實施例。在第一個實例中，抗蝕圖形的製備是通過在基板的表面形成抗蝕材料的過程中形成的，然後，在包括形成的通孔的基板上旋塗一層根據本發明的減小邊緣粗糙度的材料。在第一個實施例中，抗蝕圖形改進材料包括作為一種基礎樹脂的聚乙烯醇縮乙醛樹脂(KW-3，由Sekisui化學製品有限公司生產)，作為一種交聯劑的四甲氧基甲基甘脲，一種非離子表面活性劑，純淨水(去離子水)，以及異丙醇。製作抗蝕圖形之後，塗覆根據本發明的抗蝕圖形改進材料，然後，進行預烘焙形成一層塗層膜。在圖形的交界面之間，抗蝕圖形和根據本發明的改進材料發生混合，然後，進行交聯烘焙，烘焙溫度要比預烘焙溫度高，這樣使抗蝕圖形和改進材料混合部分產生交聯。然後在水或者弱鹼溶液裡顯影。弱交聯部分或者高可溶性部分被去除，顯影形成具有減小粗糙度的精細圖形。當抗蝕圖形改進材料還包括水溶性芳族化合物時，則帶有水溶性芳族化合物的抗蝕圖形改進材料和抗蝕圖形互相交聯，因此相對於傳統的材料來說明顯提高刻蝕抗蝕性能，這些傳統材料包括聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，多乙酸乙烯酯。見圖3。圖3顯示了抗蝕圖形剖示圖，用於第二個實施例。在這第二個實施例中，抗蝕圖形的製備是通過在基板的表面形成抗蝕材料以形成抗蝕圖形，然後，在包括通孔在內的抗蝕圖形上旋塗一層減小邊緣粗糙度的材料。在第二個實施例中，抗蝕圖形改進材料包括作為一種基礎樹脂的聚乙烯醇縮乙醛樹脂(KW-3，由Sekisui化學製品有限公司生產)，一種非離子表面活性劑，純淨水(去離子水)，以及異丙醇。形成抗蝕圖形之後，塗覆根據本發明的抗蝕圖形改進材料，然後，進行預烘焙形成一層塗覆膜。在兩圖形的交界面之間，抗蝕劑和改進材料發生混合，經過烘焙溫度要比預烘焙溫度高的烘焙。然後在水或者弱鹼溶液裡顯影。在本發明中，在具有高可溶性的部分，根據本發明的減小邊緣粗糙度的改進材料沒有滲入，將被去除掉，這樣顯影形成具有減小粗糙度的精細圖形。關於本發明有用的抗蝕材料，優選地應用KrF受激準分子雷射器照射的抗蝕材料，應用ArF受激準分子雷射器照射的脂環族型抗蝕材料。脂環族型抗蝕材料可以包括用於ArF受激準分子雷射光刻的抗蝕材料，比如在側鏈上有一個adamantyl基團的丙烯酸型抗蝕材料，COMA型抗蝕材料，混合型(脂環族丙烯酸型和COMA型的共聚物)抗蝕材料，環烯型抗蝕材料，等等。然而，在本發明中使用的抗蝕材料不限於此。酚醛樹脂清漆(Novolak)型抗蝕材料，PHS型化學放大抗蝕材料，(優選地由電子束或者EUV光源照射，)幹鏈分解型非光學放大抗蝕材料象PMMA，以上列出的任何一種抗蝕材料被氟化以後用作F2雷射光刻的抗蝕材料，在本發明中也可使用。在本發明中，任何一種能進行微細工藝必需的抗蝕材料都能被應用。抗蝕材料的薄膜厚度可以根據要形成的表面和刻蝕條件來設計，在本發明中沒有特別的限制。然而，與通常的情況相同，最好把抗蝕材料的厚度生成0.05到200nm。應用於在本發明中的基礎樹脂可以包括聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，多乙酸乙烯酯，聚丙烯酸，聚烯吡酮，聚乙烯亞胺，聚環氧乙烷，苯乙烯馬來酸共聚物，聚乙烯胺樹脂，聚烯丙基胺(polyallylamine)，含有呃唑啉基的水溶性樹脂，水溶性三聚氰胺樹脂，水溶性尿素樹脂，醇酸樹脂，磺醯胺樹脂，以及它們的混合物，等等。在第二個實施例中不必要加入交聯劑。然而，需要時可以加上交聯劑，如果是這樣，它可以包括甘脲型交聯劑；尿素型交聯劑，比如，尿素樹脂，烷氧基亞甲基尿素，N-烷氧基亞甲基尿素，環亞乙基脲，環亞乙基脲羧酸，等等；三聚氰胺型交聯劑，比如，亞甲基，烷氧基亞甲基三聚氰胺，等等；氨基型交聯劑，比如，苯胍胺，只要該交聯劑的性能和本發明的要求相符就可以增加到材料裡面。水溶性芳族化合物可以包括，例如，多酚。詳細地說，這樣的多酚可優選地包括類黃酮，兒茶酸，花色素，proantocyanidins，丹寧酸，櫟精，異黃酮，以及配醣或者它們的衍生物。除了上述多酚以外，可能優選使用多元酚，特別象間笨二酚，間笨二酚4芳烴，連苯三酚，五倍子酸，以及它們的衍生物；芳族羧酸中有代表性的有，水楊酸，鄰苯二甲酸，二羥基苯甲酸，以及它們的衍生物；萘多元醇中主要有萘二醇，萘三醇，以及它們的衍生物。苯甲酮衍生物主要有茜素黃A。另外，有可能使用各種在工業中被使用的具有芳族基團的水溶性色素的化合物。如果抗蝕圖形改進材料具有對抗蝕劑的親和性或者相容性，那就沒有必要添加表面活性劑。然而，在以下情況下可以添加抗蝕圖形改進材料具有很小的親和力或者相容性，沒有加入交聯劑就最小可能地控制圖形尺寸的變化，在提高需要處理的表面的粗糙度減小特性一致性時，在變形的時候，等等。這樣的表面活性劑優選地可以從包含非離子表面活性劑的基團中選取，這些基團例如聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，聚氧亞烴基烷基醚，聚氧乙烯基烷基醚，聚氧乙烯基衍生物，山梨脂肪酸酯，丙三醇脂肪酸酯，伯醇乙氧基化物，以及苯酚乙氧基化物，另外，只要使用非離子表面活性劑，可以使用任何不同於這裡已經列出的表面活性劑，預計這樣的選擇以類似於前文提到的方式達到相同的效果。除了樹脂，交聯劑(它對本發明不是基本的)，和水溶性芳族化合物(它對本發明不是基本的)，根據本發明的抗蝕劑圖形改進材料至少包括下列組中之一的有機溶液乙醇，線型酯，環酯，酮，線型醚，以及環醚。如果在本發明中抗蝕圖形改進材料沒有足夠的溶解能力去溶解包含的溶質，或者足夠好的邊緣粗糙度減小性能，就應該優選加入上述有機溶劑至不會影響抗蝕圖形形成的程度。在這種情況下，象乙醇這樣的有機溶劑可以包括異丙醇。像線型酯這樣的有機溶液可以包括乳酸乙荃(乳酸乙酯)，丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)。像環酯這樣的有機溶液可以包括內酯。特別的是，優選γ-丁內酯。像酮這樣的有機溶劑可能包括丙酮，環己酮，庚酮等等。像線型醚這樣的有機溶劑可以包括乙二醇二甲基醚等等。而環醚可以包括四氫呋喃、二氧雜環乙烷等等。特別指出的是，最好使用沸點接近80℃到200℃的有機溶劑。通過使用具有在這個沸點範圍內的有機溶劑可以得到抗蝕圖形的精細繪製。實例測試1(抗蝕圖形改進材料的製備)各種抗蝕圖形改進材料的製備都是以下表1所示的配方作為依據的。在表1中，圓括號裡面的數字是基於根據重量的份數。KW-3是Sekisui化學製品有限公司生產的，它被用作聚乙烯醇縮乙醛樹脂，在這裡使用到的表面活性劑由AsahiDenka有限公司生產的。純淨水(去離子水)和異丙醇的比例是98.6∶0.4(按重量)，混作主要的溶劑。在表1中，「Uril」表示的是四甲氧基甲基甘脲，「Urea」表示N，N′-二甲氧基甲基二氧甲基環亞乙基脲(N，N′-dimethoxymethyldimethoxyethyleneurea)，而「Melamine」代表六甲氧基甲基三聚氰胺。表1當塗覆抗蝕圖形改進材料形成薄膜的時侯，旋塗是通過以1000rpm的旋轉速度旋塗5秒鐘然後以3500rpm的旋轉速度旋塗5秒鐘而得以實現的。在烘焙工序中，樣品在85℃的溫度條件下加熱70秒鐘，接著在90℃到100℃的溫度條件下加熱70秒鐘。然後，用純淨水衝洗樣品60秒鐘，以去除非交聯部分。實例測試2(測試抗蝕圖形的減小邊緣粗糙度)在此使用各種根據實例1製備的抗蝕圖形改進材料。在這個實例中，通過使用用於ArF光刻的脂環族抗蝕劑形成150nm空間圖形(spacepattern)，對進行處理。結果，獲得了粗糙度得以改善的圖形。表2實例測試3(測試抗蝕圖形的減小邊緣粗糙度)在此使用各種根據實例1製備的抗蝕圖形改進材料。在這個實例中，通過使用用於ArF光刻的脂環族抗蝕劑形成150nm穿孔圖形(holepatterns)，對進行處理。結果，獲得了粗糙度得以改善的圖形。表3從實例2和實例3的結果可以看出，邊緣粗糙度減小的效果顯示本發明的抗蝕圖形改進材料可以同時應用於帶壁的圖形(linedpattern)和穿孔圖形(holedpattern)。實例測試4(刻蝕抗蝕性)在矽晶片上形成0.5微米厚度的抗蝕薄膜，然後用前面實例中製備的D，H，I三種抗蝕圖形改進材料進行處理。為了做個對照，準備了兩個樣品，一個是作為KrF抗蝕劑，是由Shiplay公司生產的UV-6形成的樣品，另一個是由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)形成的樣品。使用平行電極類型的RIE設備，每一個樣品在以下條件下進行刻蝕RF功率＝200W，壓力為0.02Torr，使用CF4氣體，刻蝕3分鐘。然後，薄膜減少的厚度量進行比較。表4上面列出的結果顯示本發明的抗蝕圖形改進材料的刻蝕抗蝕性能類似於KrF抗蝕劑，和PMMA相比有明顯的提高。實例測試5(應用到電子束光刻)PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)作為抗蝕劑材料，用電子束曝光設備(50KeV)形成100nm空間圖形。處理抗蝕劑以得到具有粗糙度減小的圖形如下。表5結果顯示本發明的抗蝕圖形改進材料沒有限制抗蝕材料類型的選擇，可以同時應用於化學放大類型的抗蝕劑材料和化學非放大類型的抗蝕劑材料。實例測試6(應用到一種兩層電子束照射)用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)塗覆厚度為0.15微米，形成第一層抗蝕劑。然後，在上面塗覆厚度為0.15微米的ZEP-520A，形成第二層。因此得到一個樣片，該樣片通過電子束曝光設備(50KeV)在空間圖形上進行曝光。然後在MIBK(甲基異丁酮)中顯影60秒鐘，得到寬度為100nm的圖形。得到的抗蝕劑使用在實例7顯示的能獲得優選結果的抗蝕圖形改進材料D，G，H進行處理。在這實例中得到的結果顯示在上層即ZEP層沒有發現影響。然而，在下面一層，即PMMA層，受到了影響，並且圖形的邊緣粗糙度減小了。上面的實例顯示本發明抗蝕圖形改進材料可以有多種應用。在下文描述的在本發明中的幾種應用基於這些實例測試所揭示的事實基礎上。本發明將描述有關快閃記憶體類型的EEEPROM的製備方法，一種磁傳感器的製備方法，以及PDP(等離子體顯示板)的一種製備方法。然而，本發明還可以應用於其他要求精細圖形的應用中，這個並沒有限制。作為其他的應用，比如，功能部分的製備方法，如掩模圖形，rectil圖形，LCD(液晶顯示器)，SAW濾波器(表面聲波過濾器)，等等；用於連接光布線的光學部件的製備方法；還有微小器件的製備方法，比如，微激勵器，等等都可包括。同時，作為製備半導體器件方法的一個實例，快閃記憶體的製備過程將給予詳細介紹，但本發明不限於此。本發明還可以用作為製備邏輯器件，DRAM，FRAM，等等的一種方法，都將會得到如上所述的相同效果。發明詳述本發明的抗蝕圖形改進材料技術可以用於各種應用，這裡對其中幾種器件的製備將給以說明。(1)本發明的第一個應用例子一種快閃記憶體的製備方法這裡提供一種快閃記憶體的製備方法。這是一個作為製備半導體器件的例子，它優選地包括按照本發明形成圖形的步驟。例如，按照本發明抗蝕圖形改進材料可用於形成穿孔圖形的步驟，這樣有利於減小抗蝕圖形的邊緣粗糙度，從而，帶孔圖形的內直徑的尺寸，線性圖形(linierpattern)和/或分離圖形之間的寬度，以及線性圖形之間的間距等等，能夠控制在允許範圍內。如圖4(a)顯示，在p-型矽晶片的一個元件分離區上選擇性形成SiO2的場氧化膜23。然後，在存儲單元部分(第一元件區)中MOS電晶體的第一柵絕緣膜24a在一個步驟中使用高溫氧化生成，第一柵絕緣膜24a的厚度為100到300。在另一步驟中使用高溫氧化方法形成在外圍電路部分(第二元件區)中的MOS電晶體的第二柵絕緣膜24b，第二柵絕緣膜24b的厚度為100到500。然而，如果第一柵絕緣膜24a和第二柵絕緣膜24b設計成厚度相同，它們可以在同一步工序中同時形成。然後，在存儲單元部分上形成一個具有n-型凹陷溝道(depressionchannel)MOS電晶體。為了控制閾值電壓，外圍部分掩蔽一層抗蝕劑膜26，把磷(P)或者砷(As)作為一個n-型雜質混合進將要形成一個溝道區的部分，該溝道將要位於浮柵電極下面，這藉助於在1×1011至1×1014cm-2劑量的離子注入，這樣就形成了第一閾值控制層25a。同時，在選擇劑量和雜質的傳導類型的時候，根據它是凹陷型還是堆積型來確定。然後，在外圍電路部分中形成具有n-型凹陷溝道的MOS電晶體，為了達到控制閾值電壓的目的，存儲單元部分由抗蝕劑膜27遮蔽。然後，磷(P)或砷(As)作為n-型雜質通過離子注入以1×1011-1×1014cm-2的劑量被引入在柵電極下的將要形成溝道區的區域，以形成第二閾值控制層25b。見圖4(b)。接著，第一多晶矽膜(第一導電膜)28形成在整個表面，第一多晶矽膜厚500-2000。第一多晶矽膜將作為存儲單元部分中的MOS電晶體的浮柵電極和外圍電路部分中的MOS電晶體的柵電極。見圖4(c)。然後，抗蝕劑膜29用作第一多晶矽膜28上的掩模進行構圖，由此，浮柵電極28a形成在存儲單元部分中的MOS電晶體上。見圖5(d)。此時，如圖7(a)所示，進行構圖使得在X-方向取得最終尺寸寬度，不在Y-方向進行構圖，以繼續覆蓋將形成源漏區的區域。然後。抗蝕劑膜29去掉，通過熱氧化作用覆蓋浮柵電極28a形成具有厚度為大約200-500的SiO2的電容絕緣膜30a。此時，在外圍電路部分的第一多晶矽膜28上也形成SiO2的膜30b。選擇地，可以是包括SiO2膜和Si3N4膜的幾層膜形成為電容絕緣膜。然後，浮柵電極28a和電容絕緣膜30a被覆蓋以形成作為控制柵電極的厚度為500-2000的第二多晶矽膜(第二導電膜)31。見圖5(e)。接著，存儲單元部分用抗蝕劑膜32遮蔽，連續去掉外圍電路部分中的第二多晶矽膜31和Si02膜30b以暴露第一多晶矽膜28。僅在X-方向構圖的位於存儲單元部分中的第二多晶矽膜31、SiO2膜30a和第一多晶矽膜28a以抗蝕劑膜32作為掩模，在Y-方向構圖，以得到第一柵極部分33a的最終尺寸，形成控制柵電極31a，電容絕緣膜30c，浮柵電極28c以在Y-方向具有大約1μm的寬度。外圍電路部分中的第一多晶矽膜28以抗蝕劑膜32作為掩模進行構圖以具有第二柵極部分33b的最終尺寸，由此，獲得大約1μm寬的柵電極28b。見圖6(g)和圖7(b)。然後，當採用存儲單元部分中的控制柵電極31a，電容絕緣膜30a，浮柵電極28a作為掩模時，磷(P)或砷(As)通過離子注入以1×1014-1×1016cm-2的劑量被引入到在元件形成區中的Si底板22，以獲得n-型源漏區35a和35b。此外，採用外圍電路部分中的柵電極28b作為掩模，磷(P)或砷(As)通過離子注入以1×1014-1×1016cm-2的劑量引入到元件形成區中的Si底板22，以獲得S/D區層36a和36b。見圖6(h)。然後，形成厚度為大約5000的PSG膜的層絕緣膜37，以覆蓋存儲單元部分中的第一柵極部分33a和外圍電路部分中的第二柵極部分33b。此後，在源漏區層35a和35b以及源漏區層36a和36b上的層絕緣膜37上形成接觸孔38a，38b，39a，39b，然後形成S/D電極40a和40b以及41a和41b，從而完成快閃記憶體型EEPROM，見圖6(i)。如上所述，在本發明的第一個應用實例中，在存儲單元部分的第一多晶矽膜28a被電容絕緣膜30a所覆蓋，如圖5(e)所示。然後，在存儲單元部分和外圍電路部分上形成第二多晶矽膜31，然後，如圖6(g)所示，繼續進行構圖以形成包括第一柵絕緣膜24a，浮柵電極28c，電容絕緣膜30c的第一柵極部分33a，和控制柵電極31a。因此，形成的電容絕緣膜30c完全由第一和第二多晶矽膜28a，31保護，見圖5(e)和(f)。這樣，防止電容絕緣膜30c受到任何顆粒等的汙染，從而形成以良好質量覆蓋浮柵電極28c的一個電容絕緣膜30c。另外，在外圍電路部分形成的第二柵絕緣膜24b完全被第一多晶矽膜28所覆蓋。見圖4(c)到圖5(f)。因此，第二柵絕緣膜24b繼續具有它形成時的相同的厚度。結果，容易控制第二柵絕緣膜24b的膜厚。也容易調節傳導雜質的濃度去控制閾值電壓。在第一個應用實例中，第一柵極部分33a通過在柵寬方向上構圖從而在該方向上得到一寬度而形成，接著，在柵長方向上構圖從而得到最後的柵寬度。作為選擇，第一柵極部分33a在柵長方向上構圖從而在該方向上得到一寬度，然後再在柵寬方向上構圖，從而得到最後的柵寬度。(2)第二個應用實例一種快閃記憶體的製備方法圖8(a)到(c)顯示的是稱作「FLOTOX型」或者「ETOX型」的快閃記憶體型EEPROM製備的方法的剖視圖，作為本發明的第二個應用實例。左邊的圖是在「X」方向(柵長)上的存儲單元部分的剖視圖，其中形成一個具有浮柵電極的MOS電晶體。中間的圖是左邊存儲單元部分在「Y」方向上的剖視圖，(這是一個垂直於「X」方向的柵寬方向)。右邊的圖是外圍電路部分中的MOS電晶體的剖視圖。第二個應用實例不同於第一個應用實例之處如下。圖5(f)是第一個應用實例。在圖5(f)顯示的步驟之後，第二個應用實例有下面的步驟在外圍電路部分中的第一多晶矽膜28和在存儲單元部分中的第二多晶矽膜31上形成一個具有高熔點溫度的金屬膜42(第四導電層)，由此獲得一個多矽化膜(polysidefilm)。繼而，第二個應用實例包括如圖6(g)到(i)所示的類似的步驟來完成快閃記憶體型EEPROM。即，使用抗蝕膜43相對於只在「X」方向上構圖的高熔點溫度金屬膜42，第二多晶矽膜31，SiO2膜30b，以及第一多晶矽膜28a作為掩模。然後，在「Y」方向上上構圖以具有第一柵極部分44a的最後尺寸，以便形成在存儲單元部分上的具有在「Y」方向上大約1μm的寬度的控制柵電極42a，31a，電容絕緣膜30c，以及浮柵電極28c。另外，使用抗蝕膜43相對於高熔點溫度金屬膜42和第一多晶矽膜28作為掩模，進行構圖以具有第二柵極部分44b的最後尺寸，以便形成在外圍電路部分上的具有大約1μm的寬度的柵電極42b，28b。見圖8(b)。然後，使用存儲單元部分的控制柵電極42a，31a，電容絕緣膜30a，以及浮柵電極28a作為掩蔽，以1×1014到1×1016cm-2的劑量通過離子注入向元件形成區的Si基板22上引入磷(P)或者砷(As)，以便獲得n-型源漏區45a和45b。也使用外圍電路部分的柵電極42b，28b作為掩模，以1×1014到1×1016cm-2的劑量通過離子注入向元件形成區的Si基板22上引入磷(P)或者砷(As)，以便獲得源漏區層46a和46b。然後，形成具有厚度大約為5000的PSG膜的層絕緣膜37以覆蓋存儲單元部分中的第一柵極部分44a和電路外圍部分中的第二柵極部分44b。接著，在源漏區層45a，45b，46a，46b上的層絕緣膜47上形成接觸孔48a，48b，49a和49b，然後，形成S/D電極50a，50b，51a，51b以完成快閃記憶體型EEPROM。見圖8(c)。與第一個應用實例中的相同部分用與第一個應用實例中使用的相同標記顯示。根據本發明的第二個應用實例，高熔點溫度金屬膜42a和31a形成在多晶矽膜上用於控制柵電極42a，31a和柵電極42b，28b，導致進一步減小電傳導。另外，在描述的第二個應用例子中，高熔點溫度金屬膜42a，42b用作為多晶矽膜上的第四導電膜。然而，可以使用高熔點溫度金屬矽化物，例如矽化鈦(TiSi)。(3)本發明的第三個應用的例子一種製備快閃記憶體的方法圖9(a)到(c)顯示的是稱作「FLOTOX型」或者「ETOX型」的快閃記憶體型EEPROM製備的方法的剖視圖。左邊的圖是在「X」方向(柵長)上的存儲單元部分的剖視圖，其中形成一個具有浮柵電極的MOS電晶體。中間的圖是左邊存儲單元部分在「Y」方向上的剖視圖，(這是一個垂直於「X」方向的柵寬方向)。右邊的圖是外圍電路部分中的MOS電晶體的剖視圖。第三個應用實例不同於第一個應用實例之處如下。在外圍電路部分(第二元件區)中的第二柵極部分33c具有第一多晶矽膜28b(第一導電膜)和二氧化矽膜30d(電容絕緣膜)的結構，其結構和存儲單元部分(第一元件區)中的第一柵部分33a相似。通過圖9(b)或者9(c)顯示的步驟，第一和第二多晶矽膜28b，31b被短路以獲得柵電極。換句話說，如圖9(b)所示，形成開口部分52a，穿過第二多晶矽膜31b作為上層，二氧化矽膜30d和第一多晶矽膜28b作為下層。開口部分52a形成在形成第二柵極部分33c的區域以外的區域，如圖9(a)所示，例如，開口部分52a形成在絕緣膜54上。在開口部分52a內部，第三導電膜，比如高熔點溫度金屬W膜或者Ti膜被埋置，以便產生第一和第二多晶矽膜28b，31b之間的短路。作為選擇，如圖9(c)所示，形成一個開口部分52a穿過第二多晶矽膜31b作為上層，和二氧化矽膜30d。在開口部分52a的底表面，作為下層的第一多晶矽膜28b被暴露。因此，在開口部分52a內部，第三導電膜，比如高熔點溫度金屬W膜或者Ti膜被埋置，以便產生第一和第二多晶矽膜28b，31b之間的短路。根據本發明的第三個應用例子，在外圍電路部分中的第二柵部分33c具有和在存儲單元部分中的第一柵部分33a相同的結構。這樣，存儲單元部分和外圍電路部分可以同時形成，導致製造步驟簡化。另外，描述的第三個應用的例子中，第三導電膜53a或53b在一個不同於第二個應用例子中描述的第四導電膜的形成步驟的步驟中形成。然而如果它們用共同的高熔點溫度金屬膜製造，它們可以同時形成。(4)本發明的第四個應用例子一種製備磁頭的方法本發明的第四個應用實例涉及磁頭的製造方法，作為具有減少邊緣粗糙度的抗蝕圖形改進材料的一個應用。在第四個應用實例中，根據本發明的抗蝕圖形改進材料施加到從正型抗蝕劑形成的抗蝕圖302和326。圖10(A)至(D)示出了製造磁頭的方法流程圖。首先，如圖10(A)所示，在層絕緣層100上形成厚度為6μm的抗蝕劑膜，隨後照射並顯影以形成具有用於形成螺旋形薄膜磁線圈的開口部分的抗蝕圖302。接著，如圖10(B)所示，在層絕緣層300上，鍍塗表面預備層306形成在每一個具有抗蝕圖302的部分和沒有抗蝕圖的部分(開口部分304)上，鍍塗表面預備層306包括0.01μm厚的Ti層和厚度為0.05μm的Cu層，它們通過澱積形成。接著，如圖10(C)所示，薄膜導體308形成在沒有形成抗蝕圖302的部分上，其中鍍塗表面預備層306形成在開口部分304上，薄膜導體308由厚度為3μm的Cu鍍膜製成。接著，如圖10(D)所示，抗蝕圖302通過溶解從層絕緣層300上除去或剝離，以獲得由具有螺旋圖形的薄膜導體308製成的薄膜磁線圈310。如上描述，製備了磁頭。通過使用抗蝕圖302作為掩模來獲得磁頭，掩模邊緣粗糙度由根據本發明的抗蝕圖形改進材料減小。因此，它具有減少了邊緣粗糙度的螺旋形。薄膜磁線圈310具用很小的圖形，但做得精細，另外，大批量生產中是優越的。如圖11到16所示，示出了各種磁頭的製備過程視圖。如圖11所示，通過濺射在陶瓷非磁性基板上形成間隙層314。在非磁性基板312上，通過濺射由氧化矽形成的絕緣層和Ni-Fe坡莫合金形成的絕緣表面預備層預先塗覆和形成(圖中未示出)。此外，預先形成Ni-Fe坡莫合金的磁性層作為下層。在間隙層314上除了(未示出的)作為下層的磁性層的磁尖部分的區域外的規定的區域中形成熱固性樹脂的樹脂絕緣層316。然後正型抗蝕劑成分塗覆在樹脂絕緣層316上以形成抗蝕劑膜318。然後，抗蝕劑膜318被照射和顯影，以形成螺旋圖形，如圖12所示。之後，具有螺旋圖形的抗蝕劑膜318在幾百℃下經歷熱定形處理大約1小時，以形成具有凸起的第一螺旋形圖形320。在其表面上進一步形成Cu的導電錶面預備層322。然後，如圖14所示，通過旋塗在導電錶面預備層322上塗覆正型抗蝕劑成分，以形成抗蝕劑膜324，之後，在第一螺旋形圖形320上構圖抗蝕劑膜324，以形成抗蝕圖326。然後，如圖15所示，在導電錶面預備層322的曝光的表面上，即在未在其上形成抗蝕圖326的部分，通過電鍍形成Cu導電層328。此後，如圖16所示，通過溶解從導電錶面預備層322去除或剝離抗蝕圖326，以獲得具有螺旋形狀的Cu導電層328的薄磁線圈330。如上所述，如圖17所示的平面圖示出的，製備了具有在樹脂絕緣層316上形成的磁性層的可寫磁極322的磁頭，和在其表面上的薄膜磁線圈330。磁性層的可寫磁極332的圖形通過以正型抗蝕劑定位為上層的方式形成，並且酚醛清漆型抗蝕劑定位為下層。通過光照和顯影形成的這樣的上層通過酶等離子體被垂直地傳遞到下層。然後，通過移去抗蝕劑和刻蝕電鍍了的基底就形成了鍍塗膜。因此，通過使用抗蝕圖326形成了所獲得的磁頭，抗蝕圖326的邊緣粗糙度用根據本發明的抗蝕圖形改進材料降低。磁頭的螺旋圖形很小但是形成得很精細。可寫磁極332的尖端部分包含薄膜磁線圈330和磁性層，具有很小的和精細的尺寸和高的縱橫比，在大批量生產中也很優越。如圖18所示，形成一種MR元件部分11，具有磁性頭(MR型磁頭)的一個終端12。圖19(a)所示，氧化鋁層221提供在支持材料211上，在其上連續形成NiFe的遮蔽層231和氧化鋁的下間隙層241。此外，在下間隙層241上，在有MR圖形251的基板的表面上形成第一抗蝕層261。然後，在有第一抗蝕層261的基板在其整個平面上經歷單色光271的照射以改善其表面，如圖19(c)所示。該步驟用來防止表面層與形成在其上的第二抗蝕層相混合。在改善了表面的第一抗蝕層261上，形成第二抗蝕層29，如圖19(c)所示。此後，使用具有預定圖形的光掩模，i射線被選擇性照射。在圖19(c)中，被照射的部分311，321被保留。照射之後，進行烘焙，然後顯影。作為結果，形成一抗蝕圖形(其條件是第一抗蝕層261的圖形261』在第二抗蝕層291的圖形291』的下面被腐蝕)，如圖20(d)所示。如圖20(e)所示，在MR元件251上的抗蝕圖的下面部分可以形成中空。因此，終端形成材料331在具有兩層抗蝕圖形的基板的表面上形成為膜，如圖20(f)所示。然後，兩層抗蝕圖形在用於顯影的溶液中被溶解和選擇性地去除，以在這兩層抗蝕圖形沒有被提供的部分上形成終端形成材料331的圖形。這裡，MR圖形251對應圖18中的MR元件部分11，終端形成材料331的圖形對應圖18中的終端12。然後，見圖21和圖22主要解釋了中空部分是如何被剝離的。圖21是一個平面視圖，圖中示出了連接於MR元件411的終端421是使用第一抗蝕層431和第二抗蝕層441兩個層形成的情形。第一抗蝕層431在第二抗蝕層441下面被腐蝕，第二抗蝕層的周邊用虛線繪出。在圖21中下面的圖示出了MR元件411的放大圖，它對應圖21上面的圖中標號A所指的部分。在圖21中下面的圖中，在第二抗蝕層441下面的第一抗蝕層431的周邊用虛線示出。在MR元件411的上面，只有第二抗蝕層441存在。在它們之間有中空。如圖22剖視圖所示，圖22中上面的圖示出了圖21中下面的圖中由線50-50所指出的剖視圖，它示出了MR元件411和第二抗蝕層441之間的中空結構。圖22中下面的圖示出了圖21中下面的圖中由線50』-50』所指出的剖視圖，它示出了在基板401上提供的第一抗蝕層431上面形成的第二抗蝕層441。如圖22上面的圖和圖22下面的圖所示，當剝離處理被執行時，在第二抗蝕層441上的終端形成材料的膜421將與第一抗蝕層431和第二抗蝕層441兩個層一起被去除或剝離。例如，提供一種藉助剝離處理製備磁頭(MR磁頭)的MR元件的方法。如圖23(a)所示，在支持材料61上提供一氧化鋁層62，在其上連續形成NiFe的下遮蔽層63和氧化鋁的下間隙層64，以便製備具有在下間隙層64上的MR膜65的基板用於製造MR元件，然後，在基板表面上的MR膜65被構圖以製備MR元件，如圖23(b)所示。接著，如圖23(c)所示，通過使用掩模圖形67，終端68形成在基板上的下間隙層64上。然後，掩模圖形67通過剝離過程被除去，如圖23(d)所示。此後，如圖23(e)所示，下遮蔽層63和下間隙層64通過離子修整被構圖以獲得下遮蔽層63』和下間隙層64』。作為選擇，下遮蔽層63』和下間隙層64』可以通過在基板上構圖而形成，如圖24(a)所示，然後，通過剝離，可以形成MR元件66和終端68，如圖24(b)所示，然後，下遮蔽層63』和下間隙層64』可以被構圖，如圖24(c)所示，由此，可獲得下遮蔽層63和下間隙層64的最終形狀。參照圖25和26，提供了另外一種製備磁頭的方法。在圖25(a)中，製備一個基板，它具有連續形成在提供在一個支持材料(未示出)上的一個氧化鋁層(未示出)上的NiFe的下遮蔽層83，氧化鋁的下間隙層84，和用於ER元件的MR膜85。在基板上，由日本Macdermid公司製造的polymethylglutalimide作為第一抗蝕層材料被旋塗為具有0.3μm的厚度，在180℃下烘焙時間為2分鐘，以形成第一抗蝕層86。然後，該基板被放置在用於表面處理的一個腔中的熱板上，然後在整個基板的表面上由具有波長172nm的光(Xe2受激準分子光)以照射長度1mm進行20秒鐘來進行照射。然後，該基板被再次移送到一個塗覆罩中，然後，根據本發明的正型抗蝕劑成分被旋塗在其上以具有2.0nm的厚度，接著在110℃的溫度下烘焙2分鐘以形成第二抗蝕層87。接著，如圖25(c)所示，通過由g射線濺射形成的預定的掩模圖形用i射線88進行照射。照射之後，通過濃度為2.38％(按質量)的氫氧化四甲基銨的顯影液顯影。在顯影過程中，第一抗蝕層86和第二抗蝕層87被同時顯影以形成兩層抗蝕圖形89，如圖25(d)所示。通過光學顯微鏡觀測兩層抗蝕圖形89的結構顯示，下層在上層下面被腐蝕了。然後，如圖26(e)所示，通過離子銑削，兩層抗蝕圖形89被掩蔽構圖以形成MR元件85a，接著，利用濺射的方法形成將要成為終端的金屬膜81，如圖26(f)所示。然後，通過抗蝕劑去除劑(由FujiHunt公司製造的MS-2001)移去兩層抗蝕圖形89，接著用乙醇清洗並乾燥以形成終端81。(5)本發明的第五個應用實例一種製備HEMT的方法提出了一種製備HEMT的方法作為根據本發明的抗蝕圖形改進材料的應用實例。在這個應用例子中，由正型抗蝕劑91，94形成的抗蝕圖通過使用根據本發明的抗蝕圖形改進材料來形成以減少邊緣粗糙度。如圖27示出了說明製備HEMT的T柵電極的方法的視圖。如圖27(a)，製備GaAs基板90，其具有一個外延緩衝層，一個用於提供第二電子的外延層，和一個形成在其上的外延蓋層。在GaAs基板90上，塗覆負型第一電子束抗蝕劑(由ShipleyCorporation製造的SAL-601)，接著烘焙。此後，通過電子束照射形成具有分離的線形的抗蝕圖91。抗蝕圖91具有柵長0.1μm和厚度0.1μm。照射後，負型第一電子束抗蝕劑被顯影，接著衝洗和乾燥以得到具有分離的線形的抗蝕圖91。抗蝕圖91具有柵長0.1μm和厚度0.1μm。接著，如圖27(b)所示，基板通過酶等離子體處理(例如，在電功率為100W，時間為30秒，氧氣流率為200sccm)為了提高其浸溼性。然後，如圖27(c)所示，一種OCD(由TokyoOhkaKogyoCok.，Ltd之製造)，也就是一種絕緣自旋玻璃(spinonglass，SOG)塗在GaAs基板90上，厚度為0.5μm，然後在110℃下烘焙大約2小時。於是，形成了絕緣膜92。然後，用一種O2-Assher來去除具有分離的線形的抗蝕圖91。以形成剖面具有錐形形狀的開口92a，(錐形的角度60度)。然後。如圖27(d)，在GaAs基板的整個表面上通過濺射的方法塗覆TiW，厚度大約為0.1μm，以形成第一金屬布線層93，它將用於下柵電極。在第一金屬布線層93上，塗覆正型抗蝕劑，具有厚度0.6μm，接下來烘焙以形成抗蝕層94。然後，進行抗蝕層94的照射和顯影，然後進行清洗和乾燥來形成大於開口92a的開口94a，其剖面具有相反的錐形形狀。開口94a具有柵長0.5μm。此後，連續澱積Ti和Al以在GaAs基板上具有厚度0.5μm，由此形成第二金屬布線層95，它將用作上柵電極。如27(e)所示，具有形成在開口92a上的第二金屬布線層95的部分被保留下來，而第二金屬布線層95的其它部分和其下的抗蝕層94通過使用有機溶劑被去除或剝離。接著如圖27(f)所示，第二金屬布線層95的保留的部分作為掩模。通過RIE，形成在第二金屬布線層95下面的第一金屬布線層93被保留下來，，而第一金屬布線層93的非必要部分被去除，通過使用NH4F溶液，其下形成的絕緣膜92被去除，這樣形成了精細的T柵電極。(6)本發明的第六個應用實例一種製備等離子體顯示器的方法提出了一種製備等離子體顯示器的方法作為根據本發明的抗蝕圖形改進材料來減少邊緣的粗糙度的應用實例。在這個應用例子中，根據本發明的抗蝕圖形改進材料被施加到正型抗蝕圖104上，見圖28和29。參考圖28和圖29，說明了在等離子體顯示器中形成一個隔離壁的過程。圖28(a)到(d)和圖29(e)到(g)示出了形成隔離壁的過程的剖面圖。如圖28(a)，地址電極101形成在玻璃基板100上。玻璃基板100例如由鈉玻璃或者高應變玻璃製成，厚度為2.8mm。形成地址電極101之後，例如，形成電介質玻璃的表面預備層102。以下敘述過程中，為了方便，玻璃基板100、地址電極101和表面預備層102可以被稱為基板103。然後，如圖28(b)，一種光敏感塗覆層104形成在基板103上。光敏感塗覆層104使用正型抗蝕材料形成，厚度為120nm。然後，如圖28(c)所示，用i線照射通過具有預定寬度和間距的圖形的光掩模105，照射的量根據光掩模105圖形寬度和間距調整。如圖28(d)所示，光照後進行顯影。濃度1％(按質量)的碳酸鈉溶液用於顯影，顯影大約3分鐘，然後用水清洗。之後，如圖29(e)所示，在基底103上進行等離子焊接，以便在光敏感層104的凹槽部分的內側澱積隔離壁的焊接膜107。具體地，等離子焊接炬108具有冷卻氣體埠110。等離子射流109的焊接與冷卻氣體111的流動同時向基板103進行。氮氣作為冷卻氣體111。冷卻氣體可以減少由於在焊接過程中的熱導致的光敏感塗覆層104的損壞，由此，隔離牆可以被做得較精細。在焊接步驟中，焊接膜107以在光敏感層104的表面膨脹的方式通常澱積在光敏感塗覆層104的槽之內。然而，光敏感層104在其周邊被澱積較少。然後，如圖29(f)所示，通過研磨，在光敏感塗覆層104的表面上的焊接膜107被總體除去，以便平坦化澱積在光敏感塗覆層104的槽內的焊接膜107的表面。然後，如圖29(g)所示，基板103在高溫下在包含氧的氣氛中燃燒，由此，有機成分的光敏樹脂被燒盡並變為氣體，如二氧化碳，以便去除。這樣，具有預定形狀的隔離壁107形成在基板103上。根據在此的描述，製備了用於等離子體顯示器的隔離壁，如圖30所示。作為本發明的應用實例在此描述的等離子顯示板，具有一個前基板150和一個相對於前基板150的後基板151，前基板150具有在其上按順序形成的指示電極152，153，一個電介質層154，和一個MgO電介質保護層155。後基板151具有形成在其上的一個地址電極156和一個電介質層157，在其上形成隔離壁158。隔離壁158的側表面塗上螢光層159。在前基板150和後基板151之間，以規定的壓力填充放電氣體160。放電氣體在指示電極152，153之間放電以產生紫外線，其照射螢光層159以產生圖象顯示，例如，彩色圖像顯示。通過上面的描述，基於可應用到本發明的各種器件的製備方法，說明了本發明的幾種應用實例。根據本發明的抗蝕圖改進材料可以在構圖步驟中減小邊緣粗糙度。可以暫時繼續使用光照射技術，而容易地批量製造高密度器件。本說明書顯示了幾個實例，但是本發明不僅僅局限在上面的說明中，在本發明的範圍內可以進行修改。例如，上面的說明書說到了，非離子表面活性劑可以從下面的組中選擇聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，聚氧亞烴基烷基醚，聚氧乙烯基烷基醚，聚氧乙烯基衍生物，山梨脂肪酸酯，丙三醇脂肪酸酯，伯醇乙氧基化物，以及苯酚乙氧基化物。作為選擇，也可以選擇其它未列出的表面活性劑，只要它是非離子表面活性劑。這樣的選擇也能夠達到針對本發明的類似效果。此外，上面的說明書說到了，脂環族型抗蝕材料可以包括用於ArF受激準分子雷射光刻的抗蝕材料，比如在側鏈上有一個adamantyl基團的丙烯酸型抗蝕材料，作為選擇，用於ArF受激準分子雷射的抗蝕材料，比如在側鏈上有一個降冰片烯基團的丙烯酸型抗蝕材料等等，或者用於ArF受激準分子雷射的抗蝕材料，比如COMA(環烯馬來酸酐型)型抗蝕材料等等可以被使用。同樣，用於ArF受激準分子雷射的抗蝕材料，比如在其主鏈上有一個adamantyl基團、降冰片烯基團等等的脂環族環烯烴。同樣，在此列出的樹脂可以在其主鏈或側鏈的一部分上氟化，如果這樣，它將可以以精細的方式工作，因為它使抗蝕圖可應用於F2受激準分子雷射的照射。上面的說明涉及了介紹各種半導體器件的方法，但是本發明可應用於以下需要小和精細圖形的地方例如，功能性部件，諸如掩模圖形，rectil圖形，LCD(液晶顯示器)，SAW濾波器(彈性表面波濾波器)等等；用於連接光學布線的光學部件；精細小部件，諸如微驅動器，等等。此外，作為一個半導體器件應用的例子，詳細說明了一個快閃記憶體的製備過程，但本發明不限於此，本發明可以應用於製備邏輯器件的方法例如DRAM，FRAM等等。上面的應用集中於根據本發明的抗蝕圖形改進材料方面的說明，尤其相對於其製造過程和應用。然而，上面的說明，諸如成分的混合比率，不能限制本發明的範圍。根據本發明，能夠形成減少了邊緣粗糙度的好的圖形，導致保持製備高精器件的批量生產，避免短路和壞狀態的圖形。根據本發明，期望取得幾種效果。例如，可以形成受控制具有小的變化尺寸的圖形。可以使用超過深紫外光照射的照射臨界狀態的雷射，例如，使用ArF受激準分子雷射器(具有波長193nm)等等。因此，它有助於繼續使用光照射操作，同時，可繼續使用器件的批量生產。說明書中使用的符號總結如下1photoresistfilm光抗蝕膜，1aresistpattern抗蝕圖形，2resistpattern-improvingfilm抗蝕圖改進膜，3layerinsulationfilm層絕緣膜，4improvedportionoftheresistpattern，抗蝕圖形的改進部分，22Sibaseboard(semiconductorbaseboard)矽基板(半導體基板)，23fieldoxidationfilm場氧化膜，24afirstgateinsulatingfilm，第一柵極絕緣膜，24bfirstthresholdcontrollinglayer，第一閾值控制層，25bsecondthresholdcontrollinglayer，第二閾值控制層，26，27，29，32，34，43resistfilm，抗蝕膜，28，28afirstpolysiliconfilm(firstconductivefilm)第一多晶矽膜(第一導電膜)，28bgateelectrode(firstpolysiliconfilm)柵電極(第一多晶矽膜)，28cfloatinggateelectrode，浮柵電極，30a，30ccapacitorinsulatingfilm，電容器絕緣膜，30b，30dSiO2film二氧化矽膜，31，31bsecondpolysiliconfilm(secondconductivefilm)，第二多晶膜(第二導電膜)，31acontrolgateelectrode，控制柵電極，33a，44afirstgateportion第一柵極部分，33b，33c，44bsecondgateportion第二柵部分，35a，35b，36a，36b，45a，45b，46a，46sourcedrainregionlayer源漏區層，37，47layerinsulationfilm，層絕緣膜，38a，38b，39a，39b，48a，48b，49a，49bcontacthole，接觸孔，40a，40b，41a，41b，50a，50b，51a，51bsourcedrainelectrode源漏電極，41highmeltingtemperaturemetalfilm(fourthconductivefilm)高熔點溫度金屬膜(第四導電膜)，42acontrolgateelectrode，(highmeltingtemperaturemetalfilm，fouthconductivefilm)控制柵電極(高熔點溫度金屬膜，第四導電膜)，42agateelectrode，(highmeltingtemperaturemetalfilm，fouthconductivefilm)柵電極(高熔點溫度金屬膜，第四導電膜)，52a，52bopeningportion，開口部分，53a，53bhighmeltingtemperaturemetalfilm，(thirdconductivefilm)高熔點溫度金屬膜(第三導電膜)，54insulatingfilm，絕緣膜，11MRelementportionMR元件部分，12termianl終端，211supportingmaterial，支持材料，221aluminalayer氧化鋁層，231lowershieldlayer下遮蔽層，241lowergaplayer下間隙層，251MRpatternMR圖形，261firstresistlayer，第一抗蝕層，271monochromaticlight單色光，291secondresistlayer第二抗蝕層，301，88irayi射線，311，321irradiationportion照射部分，331terminalformingmaterial終端形成材料，411MRelement，MR元件，421，terminal終端，431，86firstresistlayer第一抗蝕層，441，87secondresistlayer第二抗蝕層，61supportingmaterial支持材料，62aluminalayer氧化鋁層，63，83lowershieldlayer下遮蔽層，63』lowershield下遮蔽，64，84lowergaplayer下間隙層，641lowergap下間隙，65，85MRfilmMR膜，66，85aMRelementMR元件，67maskpattern掩模圖形，81metalfilm金屬膜，89twolayerresistpattern兩層抗蝕圖，90GaAsbaseboard砷化鎵基板，91resistpattern抗蝕圖，92insulaingfilm絕緣膜，93firstmetalwiringlayer，第金屬布線層，95seconmetalwiringlayer，第二金屬布線層，100glassbaseboard玻璃基板，101addresselectrode地址電極，102surfacepreparationlayer表面預備層，103baseboard基板，104photosensitiveresinlayer光敏感樹脂層，105photomask光掩模，107weldingfilm，焊接膜，108plasmaweldingtorch等離子體焊炬，109plasmajet等離子體射流，110coolinggasport冷卻氣體埠，111coolinggas；冷卻氣體，150frontbaseboard前基板，151backbaseboard後基板，152，153indicationelectrode指示電極，154dielectriclayer電介質層，155MgOdielectriclayerprotectivelayer氧化鎂電介質層保護層，156addresselectrode地址電極，157dielectriclayer電介質層，158partitionwall隔離壁，159fluorescencelayer螢光層，160elctricdischarginggas放電氣體，306platingsurfacepreparationlayer鍍塗表面預備層，308thinfilmconductivelayer(Cuplatingfilm)薄膜導電層(銅鍍塗膜)，310thinfilmmagneticcoil薄膜磁線圈，312non-magneticbaseboard非磁基板，316resininsulatinglayer樹脂絕緣層，320firstspiralpattern第一螺旋圖形，322conductivesurfacepreparationlayer導電錶面預備層，328Cuconductivefilm銅導電膜，330thinfilmmagneticcoil薄膜磁線圈，332writablemagneticpoleofamagneticlayer磁性層的可寫磁極權利要求1.一種抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)一種樹脂，和(ii)一種交聯劑。2.一種抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)一種樹脂，和(ii)一種非離子表面活性劑。3.一種抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)一種樹脂，和(ii)一種交聯劑或者非離子表面活性劑，和(b)一種水溶性芳香族化合物。4.根據權利要求1或3的抗蝕圖形改進材料，進一步包括一種非離子表面活性劑。5.一種抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)至少一種樹脂，它選自聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，和多乙酸乙烯酯，和(ii)一種非離子表面活性劑。6.一種抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)至少一種樹脂，它選自聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，和多乙酸乙烯酯，和(ii)至少一種交聯劑，它選自三聚氰胺衍生物，尿素衍生物，和uril衍生物。7.根據權利要求3的抗蝕圖形改進材料，其中水溶性芳香族化合物選自包含以下物質的組中多元酚，代表性的有間笨二酚，間笨二酚4芳烴，連苯三酚，五倍子酸，以及它們的衍生物；芳族羧酸，代表性的有水楊酸，鄰苯二甲酸，二羥基苯甲酸，以及它們的衍生物；萘多元醇，代表性的有萘二醇，萘三醇，以及它們的衍生物；和苯甲酮衍生物，代表性的有茜素黃A。8.一種抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)至少一種樹脂，它選自聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，和多乙酸乙烯酯，和(ii)至少一種交聯劑，它選自三聚氰胺衍生物，尿素衍生物，和uril衍生物。(b)一種水溶性芳香族化合物，選自包含以下物質的組中多元酚，代表性的有間笨二酚，間笨二酚4芳烴，連苯三酚，五倍子酸，以及它們的衍生物；芳族羧酸，代表性的有水楊酸，鄰苯二甲酸，二羥基苯甲酸，以及它們的衍生物；萘多元醇，代表性的有萘二醇，萘三醇，以及它們的衍生物；和苯甲酮衍生物，代表性的有茜素黃A。9.根據權利要求1-8中任一項的抗蝕圖形改進材料，進一步包括至少一種非離子表面活性劑，選自包含以下物質的組中聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，聚氧亞烴基烷基醚，聚氧乙烯基烷基醚，聚氧乙烯基衍生物，山梨脂肪酸酯，丙三醇脂肪酸酯，伯醇乙氧基化物，以及苯酚乙氧基化物。10.根據權利要求1-7中任一項的抗蝕圖形改進材料，進一步包括至少一種有機溶劑，選自包含以下物質的組中乙醇，線型酯，環酯，酮，線型醚，以及環醚。11.根據權利要求1-10中任一項的抗蝕圖形改進材料，其中在聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，和多乙酸乙烯酯中，包含按重量計的5％到40％的量的聚乙烯醇縮乙醛。12.根據權利要求1-11中任一項的抗蝕圖形改進材料，其中水溶性或者鹼溶性的成分是水溶性芳香族化合物。13.一種製備圖形的方法，包括形成抗蝕圖形；和在抗蝕圖的表面上塗覆根據權利要求1-8中任一項的抗蝕圖形改進材料，其中，抗蝕圖形改進材料與抗蝕圖形在它們之間的界面上混合。14.根據權利要求12或13的製備圖形的方法，其中，混合的量由塗覆的膜的厚度，烘焙溫度，和/或烘焙時間來控制，以便減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的量至一個預定的水平。15.根據權利要求12或13的製備圖形的方法，其中，交聯的量由塗覆的膜的厚度，烘焙溫度，和/或烘焙時間來控制，以便減小抗蝕圖形邊緣粗糙度的量至一個預定的水平。16.根據權利要求12-15中任一項的製備圖形的方法，其中，抗蝕圖形的尺寸的變化被控制在10％或更小的範圍，邊緣粗糙度的量被控制在減小圖形的尺寸的5％或更小的範圍內。17.根據權利要求12-16中任一項的製備圖形的方法，其中，抗蝕材料選自包含下列物質的組中酚醛樹脂清漆型，PHS型，丙烯酸型，COMA型，脂環族丙烯酸混合型，和它們的氟化的衍生物。18.一種製備半導體器件的方法，包括(a)形成一個抗蝕圖；(b)用根據權利要求1-12中任一項的抗蝕圖形改進材料塗覆該抗蝕圖，以覆蓋抗蝕圖的表面，由此減小抗蝕圖的邊緣粗糙度。(c)藉助幹蝕刻構圖一個表面預備層，同時使用具有減小了邊緣粗糙度的抗蝕圖作為掩模。19.一種製備圖形的方法，包括(a)形成一個抗蝕圖(b)在抗蝕圖上塗覆一種溶液，該溶液包括至少一種表面活性劑，該表面活性劑選自包含以下物質的組中聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物，聚氧亞烴基烷基醚，聚氧乙烯基烷基醚，聚氧乙烯基衍生物，山梨脂肪酸酯，丙三醇脂肪酸酯，伯醇乙氧基化物，以及苯酚乙氧基化物。(c)塗覆一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)至少一種樹脂，它選自聚乙烯醇，聚乙烯醇縮乙醛，和多乙酸乙烯酯，和(ii)至少一種交聯劑，它選自三聚氰胺衍生物，尿素衍生物，和uril衍生物。20.根據權利要求13-19的製備圖形的方法，其中，抗蝕圖通過照射ArF受激準分子雷射或者波長短於ArF受激準分子雷射的波長的雷射來形成，並且其中，抗蝕圖改進材料的圖形包括一種基本上不透過ArF受激準分子雷射的基礎樹脂。21.根據權利要求13-19的製備圖形的方法，其中，除基礎樹脂外，抗蝕圖形改進材料還包括選自交聯劑、水溶性芳香族化合物、溶劑、表面活性劑中的至少其中之一，從而控制抗蝕圖形尺寸的變化在10％或者更小的範圍內。全文摘要本發明提出在形成精小圖形時減小邊緣粗糙度的改進。該目的的取得在構圖刻蝕膜之後，在刻蝕膜上形成塗覆膜，以便將刻蝕膜材料和塗覆膜材料在交界面上混合來減小邊緣粗糙度。提供一種抗蝕圖形改進材料，包括(a)一種水溶性或者鹼溶性的成分，包含(i)一種樹脂，和(ii)一種交聯劑。根據本發明，提供一種製備圖形的方法，包括形成抗蝕圖形；和在抗蝕圖的表面上塗覆根據本發明的抗蝕圖形改進材料，其中，抗蝕圖形改進材料與抗蝕圖形在它們之間的界面上混合。文檔編號G03F7/00GK1442752SQ03101768公開日2003年9月17日申請日期2003年1月22日優先權日2002年3月5日發明者野崎耕司,小澤美和申請人:富士通株式會社