显影处理方法、计算机存储介质和显影处理装置制造方法及图纸

对基板上的抗蚀膜进行显影处理的显影处理方法包括如下工序：图案形成工序，对基板供给显影液而使基板上的抗蚀膜显影来形成抗蚀图案；涂布工序，对经显影的基板涂布水溶性聚合物的水溶液；以及冲洗工序，对涂布了该水溶性聚合物的水溶液的基板供给冲洗液来清洗基板。

Development Processing Method, Computer Storage Media and Development Processing Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显影处理方法、计算机存储介质和显影处理装置
(相关申请的相互参照)本申请基于2016年12月19日在日本申请的特愿2016-245063号、2017年9月27日在日本申请的特愿2017-187045号和2017年12月5日在日本申请的特愿2017-233389号主张优先权，将其内容引用至此。本专利技术涉及对形成了抗蚀膜的基板进行显影处理并在基板上形成规定的图案的显影处理方法、计算机存储介质和显影处理装置。
技术介绍
在例如半导体器件的制造工艺中的光刻工序中，通过在例如作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”)上依次进行涂布抗蚀液而形成抗蚀膜的抗蚀剂涂布处理、将该抗蚀膜曝光成规定的图案的曝光处理、在曝光后促进抗蚀膜内的化学反应的加热处理(曝光后烘焙)、用显影液使曝光后的抗蚀膜显影的显影处理等，从而在晶圆上形成规定的抗蚀图案。上述的显影处理通常通过显影处理装置进行，在该显影处理装置中，例如自显影液供给喷嘴将显影液供给至保持于旋转卡盘的晶圆上，在晶圆表面上形成显影液的液膜而使晶圆显影。然后通过清洗液供给喷嘴将纯水等的清洗液供给至晶圆上，使晶圆高速旋转来进行清洗。通过该清洗可去除显影时晶圆上的显影液中生成的显影产物。然而，近些年，由于曝光技术等的进步而使半导体装置的微细化得以进一步发展，呈现出微细且高长径比的抗蚀图案。微细的抗蚀图案、长径比高的抗蚀图案中，进行上述的显影时清洗液残留于晶圆上、具体而言清洗液残留于图案之间，由于该残留的清洗液而存在发生所谓的图案崩塌的问题。专利文献1中公开了：为了防止图案崩塌的发生，在抗蚀图案的显影时的清洗工序中使用2种以上的清洗液，将施加了显影液的处理的抗蚀表面暴露于在其前半段工序中使用的清洗液中来促进抗蚀表面的改性，使后半段工序中使用的清洗液与该抗蚀表面的接触角增大至60～120°。需要说明的是，残留于图案之间的清洗液中产生的应力σ、即由于残留于其间的清洗液而在图案中产生的与基板平行的方向上的力与相对于清洗液的抗蚀剂的接触角θ和清洗液的表面张力γ处于如下关系：σ∝γcosθ…(式1)现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-29936号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，作为抗蚀剂的材料有时使用拒水性高的材料。然而，专利文献1的技术是与作为清洗液的水的接触角为0°的抗蚀剂、即拒水性低的抗蚀剂的技术。另外，即使使用拒水性高的抗蚀剂，若推进微细化，则进行显影时在清洗液残留于图案之间时会发生图案崩塌。进而，清洗液残留于图案间即晶圆上时，清洗液中包含的显影产物也会残留于晶圆上。残留于晶圆上的显影产物成为缺陷的原因。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于在使用拒水性高的抗蚀剂的情况下抑制图案崩塌的发生、进而得到微细的抗蚀图案且防止发生缺陷。用于解决问题的方案为了实现前述的目的，本专利技术的一技术方案为对基板上的抗蚀膜进行显影处理的显影处理方法，其包括如下工序：图案形成工序，对基板供给显影液而使基板上的抗蚀膜显影来形成抗蚀图案；涂布工序，对经显影的基板涂布水溶性聚合物的水溶液；以及冲洗工序，向前述涂布了水溶性聚合物的水溶液的基板供给冲洗液来清洗基板。前述水溶性聚合物的水溶液的pH优选为3～6。进而，根据前述冲洗液的种类，前述冲洗液的pH也成为确定前述水溶性聚合物的水溶液的pH最佳值的因素之一。根据另一方面的本专利技术的一技术方案，为可读取的计算机存储介质，其存储有在控制部的计算机上工作的程序，所述控制部控制显影处理装置，以使该显影处理装置执行上述的显影处理方法。进而根据另一方面的本专利技术的一技术方案，为对基板上的抗蚀膜进行显影处理的显影处理装置，其具备：基板保持部，其保持基板；显影液供给喷嘴，其对基板供给显影液；水溶液供给喷嘴，其对基板供给水溶性聚合物的水溶液；冲洗液供给喷嘴，其对基板供给冲洗液；以及控制部，所述控制部对前述显影液供给喷嘴、前述水溶液供给喷嘴和前述冲洗液供给喷嘴进行控制，以执行如下工序：图案形成工序，对基板供给显影液而使基板上的抗蚀膜显影来形成抗蚀图案；涂布工序，对经显影的基板涂布水溶性聚合物的水溶液；以及冲洗工序，向前述涂布了水溶性聚合物的水溶液的基板供给冲洗液来清洗基板。专利技术的效果根据本专利技术的一技术方案，在使用拒水性高的抗蚀剂的情况下，清洗液不会残留于图案之间即晶圆上，因此能够抑制图案崩塌的发生、进而得到更微细的抗蚀图案，另外，还能够防止缺陷的发生。附图说明图1是示出本实施方式的安装了显影处理装置的基板处理系统的结构的概略的俯视图。图2是示意性示出图1的基板处理系统的结构的概略的主视图。图3是示意性示出图1的基板处理系统的结构的概略的后视图。图4是示意性示出本专利技术的第1实施方式的显影处理装置的结构的概略的纵向剖面图。图5是示意性示出本专利技术的第1实施方式的显影处理装置的结构的概略的横向剖面图。图6是示出本专利技术的第1实施方式的显影处理的一个例子的流程图。图7是示出执行了显影处理的工序后的晶圆的情形的剖面图。图8是对通过本实施方式的显影处理使抗蚀剂的接触角减少的理由进行说明的图。图9是示意性示出本专利技术的第2实施方式的显影处理装置的结构的的纵向剖面图。图10是示出本专利技术的第2实施方式的显影处理的一个例子的流程图。图11是示出本专利技术的第2实施方式的显影处理的其它例的流程图。图12是示出本专利技术的第3实施方式的显影处理的一个例子的流程图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书和附图中，对于实质上具有相同的功能构成的要素，因标记相同的符号而省略重复说明。图1是示意性示出本专利技术的实施方式的具备显影处理装置的基板处理系统1的结构的概略的平面说明图。图2和图3分别是示意性示出基板处理系统1的内部结构的概略的主视图和后视图。如图1所示，基板处理系统1具有将盒交接站10、处理站11、以及转接站13连接成一体而成的结构，所述盒交接站10输入输出容纳有多张晶圆的盒C，所述处理站11具有用于对晶圆实施规定处理的多个各种处理装置，所述转接站13与处理站11相邻，用于与曝光装置12之间交接晶圆。在盒交接站10中设有盒载置台20。在盒载置台20上设有多个盒载置板21，该盒载置板21用于在相对于基板处理系统1的外部输入输出盒C时载置盒C。如图1所示，在盒交接站10中设有能够在沿X方向延伸的输送路径22上自由移动的晶圆输送装置23。晶圆输送装置23也能够在上下方向和绕铅垂轴线的方向(θ方向)上自由移动，能够在各盒载置板21上的盒C与后述的处理站11的第3区G3的交接装置之间输送晶圆W。在处理站11中设有具有各种装置的多个、例如4个区、即第1区G1～第4区G4。例如，在处理站11的正面侧(图1的X方向的负方向侧)设有第1区G1，在处理站11的背面侧(图1的X方向的正方向侧、附图的上侧)设有第2区G2。另外，在处理站11的靠盒交接站10的一侧(图1的Y方向负方向侧)设有已说明的第3区G3，在处理站11的靠转接站13的一侧(图1的Y方向正方向侧)设有第4区G4。在例如第1区G1中，如图2所示，设有多个液处理装置，例如自下方起依次配置有：用于对晶圆W进行显影处理的显影处理装置30；用于在晶圆W的抗蚀膜的下层形成防反射膜(以下称作“下部防反射膜”)的下部防反射膜形成装置31；用于对晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显影处理方法，其为对基板上的抗蚀膜进行显影处理的显影处理方法，所述方法包括如下工序：图案形成工序，对基板供给显影液而使基板上的抗蚀膜显影来形成抗蚀图案；涂布工序，对经显影的基板涂布水溶性聚合物的水溶液；以及冲洗工序，对所述涂布了水溶性聚合物的水溶液的基板供给冲洗液来清洗基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.19 JP 2016-245063;2017.09.27 JP 2017-187041.一种显影处理方法，其为对基板上的抗蚀膜进行显影处理的显影处理方法，所述方法包括如下工序：图案形成工序，对基板供给显影液而使基板上的抗蚀膜显影来形成抗蚀图案；涂布工序，对经显影的基板涂布水溶性聚合物的水溶液；以及冲洗工序，对所述涂布了水溶性聚合物的水溶液的基板供给冲洗液来清洗基板。2.根据权利要求1所述的显影处理方法，其包括如下工序：清洗工序，在所述图案形成工序之后且所述涂布工序之前，对经显影的基板供给水系清洗液来清洗基板。3.根据权利要求1所述的显影处理方法，其中，所述水溶性聚合物为包含亲水性基团的单体的均聚物或共聚物或者具有亲水性基团的缩聚物。4.根据权利要求3所述的显影处理方法，其中，所述水溶性聚合物的水溶液添加了表面活性剂。5.根据权利要求1所述的显影处理方法，其中，所述水溶性聚合物的水溶液的pH为3～6。6.根据权利要求1所述的显影处理方法，其中，所述冲洗液含有表面活性剂。7.根据权利要求2所述的显影处理方法，其包括如下工序：干燥工序，在所述清洗工序之后且所述涂布工序之前，使基板干燥。8.根据权利要求7所述的显影处理方法，其中，所述干燥工序包括使基板旋转低于10秒的时间的工序。9.根据权利要求1所述的显影处理方法，其包括如下工序：加热工序，在所述涂布工序之后且所述冲洗工序之前，对基板进行加热。10.一种可读取的计算机存储介质，其存储有在控制部的计算机上工作的程序，所述控制部控制显影处理装置，以使该显影处理装置执行对基板上的抗蚀膜进行显影处理的显影处理方法，所述显影处理方法包括如下工序：图案形成工序，对基板供给显影液而使基板上的抗蚀膜显影来形成抗蚀图案；涂布工序，对经显影的基板涂布水溶性聚合物的水溶液；以及冲洗工序，对所述涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：甲斐亚希子，吉原孝介，田中公一朗，一之宫博，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP