[發明專利]基板的處理方法、程序和計算機存儲介質

有效

• 申請號: 201010530496.5
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102103988A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 丹羽崇文;京田秀治;本武幸一
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F7/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及在基板上形成抗蝕劑圖案的基板的處理方法、程序和計算機存儲介質。

背景技術

在例如半導體器件的制造工藝中的光刻工序中，例如依次進行在晶片表面的被處理膜上涂敷抗蝕劑液來形成抗蝕劑膜的涂敷處理、對晶片上的抗蝕劑膜照射規定圖案的光來使抗蝕劑膜曝光的曝光處理、對已曝光的抗蝕劑膜進行顯影的顯影處理等，從而在晶片上形成規定的抗蝕劑圖案。然后，在該抗蝕劑圖案的形成處理后，以該抗蝕劑圖案作為掩膜，被處理膜被蝕刻，在該被處理膜形成規定的圖案。

在形成上述抗蝕劑圖案時，為實現半導體器件的進一步高集成化，要求抗蝕劑圖案的精細化。為此，與現有技術相比曝光光源的短波長化得到進展。不過，曝光光源的短波長化存在技術上的、成本上的極限，僅通過開展光的短波長化，難以形成例如數納米量級的精細抗蝕劑圖案。

因此，考慮到進行兩次光刻工序，將兩個抗蝕劑圖案合成來形成精細的抗蝕劑圖案的方法(以下稱“雙重圖案化”)。作為該雙重圖案化的方法，提出下述方法(專利文獻1)，即，在第一抗蝕劑膜形成第一抗蝕劑圖案，并通過之后第二次的第二抗蝕劑膜的形成、曝光、顯影來在第二抗蝕劑膜形成第二抗蝕劑圖案。然后，通過這些第一抗蝕劑圖案的第二抗蝕劑圖案的合成，能夠實現精細的抗蝕劑圖案。

上述雙重圖案化中，在形成第二抗蝕劑膜時，例如向形成有第一抗蝕劑圖案的晶片上供給抗蝕劑液，利用晶片旋轉的離心力使抗蝕劑液擴散，從而在晶片整個面上形成第二抗蝕劑膜。不過，這時因為抗蝕劑液相對于第一抗蝕劑圖案的接觸角較大，抗蝕劑液難以擴散，所以需要大量的抗蝕劑液。

因此，本發明者們為了抑制抗蝕劑液的供給量，例如嘗試進行預濕。該預濕是下述方法，即，在供給第二抗蝕劑膜形成用的抗蝕劑液之前，在晶片上即第一抗蝕劑圖案上供給抗蝕劑液的溶劑例如環己酮(cyclohexanone)，從而使抗蝕劑液容易擴散。不過，當在雙重圖案化中進行預濕的情況下，第一抗蝕劑圖案會被抗蝕劑液的溶劑溶解，該第一抗蝕劑圖案可能無法形成規定的尺寸。

專利文獻1：日本特開2009-3160號公報

發明內容

本發明鑒于上述問題完成，其目的在于，在將雙重圖案化中第二次的抗蝕劑液的供給量控制得較少的同時，在基板上形成規定的抗蝕劑圖案。

為達成上述目的，本發明的在基板上形成抗蝕劑圖案的基板的處理方法，其特征在于，包括：第一圖案化工序，在基板上涂敷抗蝕劑液形成第一抗蝕劑膜后，有選擇地將該第一抗蝕劑膜曝光、顯影從而形成第一抗蝕劑圖案；表面改性工序，在上述第一圖案化工序之后，在上述第一抗蝕劑圖案的表面涂敷醚類表面改性劑，對該表面進行改性；和第二圖案化工序，在上述表面改性工序后，在形成有上述第一抗蝕劑圖案的基板上涂敷抗蝕劑液形成第二抗蝕劑膜，之后有選擇地將該第二抗蝕劑膜曝光、顯影從而在與上述第一抗蝕劑圖案相同的層形成第二抗蝕劑圖案。另外，本發明的基板也包含：在基板表面形成有規定的被處理膜——例如以抗蝕劑圖案為掩膜蝕刻而得的被處理膜的基板。

根據發明者們的研究可知，在基板上形成第一抗蝕劑膜后，若在第一抗蝕劑圖案上涂敷醚類表面改性劑，第一抗蝕劑圖案的表面得到改性，抗蝕劑液相對于第一抗蝕劑圖案的接觸角變小。這樣，在之后形成第二抗蝕劑膜時，第一抗蝕劑圖案上的抗蝕劑液的流動性得到提高。即，根據本發明，即使抗蝕劑液的供給量很少，該抗蝕劑液也能夠在基板上順利地擴散，以規定的膜厚適宜地形成第二抗蝕劑膜。而且，因為之后還在與第一抗蝕劑圖案相同的層形成第二抗蝕劑圖案，所以通過合成這些第一抗蝕劑圖案的第二抗蝕劑圖案，能夠以規定的尺寸在基板上形成精細的抗蝕劑圖案。

在上述表面改性工序中，也可以利用上述表面改性劑除去上述第一抗蝕劑圖案的表層，并將新露出的上述第一抗蝕劑圖案的表面改性。另外，在該表面改性工序中，表面改性劑在例如不對第一抗蝕劑圖案的線寬和高度等尺寸產生影響的范圍內薄薄地除去第一抗蝕劑圖案的表層。即，即使第一抗蝕劑圖案的表層被表面改性劑除去，該第一抗蝕劑圖案也能形成為規定的尺寸。

在上述第二圖案化工序中，上述第二抗蝕劑膜也可以按照下述方式形成，即，在使基板靜止的狀態下向該基板的中心部供給抗蝕劑液后，使基板旋轉從而使上述抗蝕劑液擴散到基板的整個面上。

上述表面改性劑可以是甲基異丁基甲醇(Methyl?IsoButyl?Carbinol)。此外，上述表面改性劑也可以是丙二醇丁醚(Propylene?Glycol?Butyl?ether)。