[發明專利]基片處理方法和熱處理裝置

有效

• 申請號: 201711293037.8
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108183068B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 佐野要平;川上真一路;榎本正志;鹽澤崇博;吉田圭佑;鬼塚智也
• 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;H01L21/67
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明在使用含金屬材料的基片處理中，抑制熱處理中的金屬污染同時適當地形成含金屬膜。基片處理系統具有對形成于基片上的含金屬膜進行熱處理的熱處理裝置。熱處理裝置包括：收納晶片W的處理腔室(320)；設置于處理腔室(320)的內部，用于載置晶片W的熱處理板(360)；對處理腔室(320)的內部供給含水分氣體的噴頭(330)；和從處理腔室(320)的中央部對內部進行排氣的中央排氣部。

技術領域

本發明涉及對形成于基片的含金屬膜進行熱處理的基片處理方法和熱處理裝置。

背景技術

例如在半導體器件的制造工藝中的光刻工序中，例如依次進行在半導體晶片(以下稱為“晶片”)上涂敷抗蝕劑液形成抗蝕劑膜的抗蝕劑涂敷處理、將該抗蝕劑膜以規定的圖案曝光的曝光處理、在曝光后為了促進抗蝕劑膜的化學反應而進行加熱的曝光后烘焙(Post?Exposure?Baking)處理(以下稱為“PEB處理”)、對曝光了的抗蝕劑膜進行顯影的顯影處理等，在晶片上形成規定的抗蝕劑圖案。

但是，近年來，伴隨半導體器件的進一步高集成化，要求抗蝕劑圖案的微細化。于是，為了實現抗蝕劑圖案的微細化，提出了使用EUV(EXTREME?ULTRAVIOLET；極紫外)光的曝光處理。

另外，作為EUV使用的抗蝕劑，從高分辨率、高蝕刻耐性、或對曝光的高靈敏度的特征出發，提出了含金屬的抗蝕劑(以下稱為“含金屬抗蝕劑”)(專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表2016-530565號公報

發明內容

發明要解決的課題

在半導體器件的制造工藝中，金屬與電特性有較大關系，所以被嚴格管理。在這方面，在對含金屬抗蝕劑的PEB處理中，產生含金屬升華物，所以需要通過高排氣回收該含金屬升華物，來抑制金屬污染。特別是在使用含金屬抗蝕劑的情況下的含金屬升華物為分子級別的小的物質，因金屬產生的污染對半導體器件的電特性產生影響。

另一方面，在當前的PEB處理中進行高排氣時，未被濕度管理的外部空氣流入到處理腔室內。本發明者們進行深刻研究時得知，含金屬抗蝕劑對水分的靈敏度高，在規定范圍外的濕度的處理氣氛下，抗蝕劑圖案的尺寸(例如線寬度)的均勻性惡化。

如以上的方式，在兼顧對含金屬抗蝕劑的PEB處理中，金屬污染的抑制和抗蝕劑圖案尺寸的均勻性方面，還有改善的余地。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于在使用含金屬材料的基片處理中，抑制熱處理中的金屬污染，同時適當地形成含金屬膜。

用于解決課題的方法

為了實現上述的目的，本發明提供一種對形成于基片的含金屬膜進行熱處理的基片處理方法，其特征在于：上述熱處理通過在設置于處理腔室的內部的熱處理板上載置基片來進行，在上述熱處理中，對上述含金屬膜供給水分，從上述處理腔室的中央部對該處理腔室的內部進行排氣。

根據本發明，在進行熱處理時，向含金屬膜供給水分。該水分供給可以在熱處理前進行，也可以在熱處理中進行，在熱處理中中將適量的水分供給到含金屬膜即可。這樣一來，例如在含金屬膜為含金屬抗蝕劑膜的情況下，能夠使抗蝕劑圖案的尺寸均勻。另外，在熱處理中對處理腔室的內部進行排氣，所以能夠回收在該熱處理中產生的含金屬升華物，能夠抑制金屬污染，能夠抑制半導體器件的缺陷。

上述熱處理可以包括：在上述熱處理板上載置了基片的狀態下，對上述處理腔室的內部供給含水分氣體，并且從上述處理腔室的外周部對該處理腔室的內部以第1排氣量進行排氣的第1工序；和之后，停止上述含水分氣體的供給，從上述處理腔室的中央部對該處理腔室的內部以比上述第1排氣量大的第2排氣量進行排氣的第2工序。