本发明专利技术提供一种连续多次在基板上形成抗蚀剂图案的涂布显影装置，能防止基板受颗粒的污染。该涂布显影装置包括控制部和基板侧面疏水模块，该控制部控制基板搬送单元和各模块的动作以对基板实施由疏水模块至少对基板侧面部进行疏水处理的步骤和由涂布模块全面地进行第一抗蚀剂涂布的步骤中的一个和另一个，还实施由曝光装置进行第一液浸曝光后，由显影模块进行第一显影的步骤，之后由涂布模块全面地进行第二抗蚀剂涂布的步骤，和由曝光装置进行第二液浸曝光之后，由显影模块进行第二显影的步骤，该基板侧面部疏水模块用于从第一显影完成后至进行第二液浸曝光的期间对基板的侧面部进行疏水处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涂布显影装置、涂布显影方法和存储介质。
技术介绍
在作为半导体制造工序之一的光致抗蚀剂的工序中，在半导体晶片(以下称为晶 片)的表面涂布抗蚀剂，在以规定的图案将该抗蚀剂曝光后进行显影而形成抗蚀剂图案。 这种处理，一般使用将曝光装置连接到进行抗蚀剂的涂布、显影的涂布显影装置的系统来 进行。近年来，为了形成微细的抗蚀剂图案，有在上述曝光装置中进行液浸曝光的情况。 下面对这种液浸曝光进行简单地说明，其是这样一种曝光方式，即，如附图说明图16(a)所示，在曝 光单元10的曝光透镜11与晶片W之间形成例如由纯水组成的液膜12，然后，如图16(b)所 示，使曝光单元10横向移动并在与下一个转印区域(拍摄区域)IlA对应的位置配置该曝 光单元10，反复进行照射光的动作，由此，将规定电路图案转印到抗蚀剂膜14上。图中13A、 13B分别是用于形成液膜12的液体供给流路、排液流路。此外，在图16(b)中显示的转印区 域IlA比实际的大。晶片W的侧端面和与该侧端面相邻连接的上侧和下侧的倾斜面被称为斜面部，在 上述液浸曝光中，构成上述液膜12的纯水有可能附着在该斜面部上，并从斜面部回流到晶 片W的背面。这样附着在作为晶片W的侧面部的斜面部上，回流到背面侧周缘部的液体干 燥后变为颗粒，从而污染了晶片W。因此，例如，在晶片W上涂布抗蚀剂之前，从晶片W的表 面向斜面部供给例如含有HMDS(六甲基二硅氮烷)的气体进行疏水处理(拨水化处理、疏 水化处理)，防止上述纯水附着在斜面部上以及从斜面部向晶片W的背面回流。但是，为了实现抗蚀剂图案的线宽的进一步微细化，研究了使用被称为双图案 (double patterning、二次图形曝光)的方法。参照作为表示其一实例的流程图的图17对 双图案方法的顺序进行简要的说明，其按如下的顺序进行处理首先，对上面已经说明的晶 片W和斜面部进行疏水处理一第一次抗蚀剂涂布处理一用于除去抗蚀剂的溶剂成分的加 热处理(PAB处理)一曝光前的晶片W的清洗处理一第一次的曝光处理一曝光后的用于促 进化学反应的加热处理(PEB处理，未图示)一第一次显影处理，如图18(a)所示，形成由凹 部15a和凸部15b组成的抗蚀剂图案15，显影后，进行用于除去因显影处理产生的水分的加 热处理(后烘焙处理)。之后，再顺序进行第二次抗蚀剂涂布处理以形成新的抗蚀剂膜17、并进行加热处 理和曝光前的清洗处理，以与第一次曝光区域偏离的方式进行曝光晶片W的第二次曝光处 理。然后，进行第二次显影处理，如图18(b)所示，形成抗蚀剂图案16，进行加热处理。之后，将晶片W搬送到蚀刻装置，将抗蚀剂图案16作为掩膜进行蚀刻。对于这种双图案而言， 进行第二次光刻蚀处理，由此形成比通过一次光刻蚀处理形成的抗蚀剂图案更微细致密的 抗蚀剂图案。在半导体器件中，在其制造工序中要求形成这样的抗蚀剂图案，S卩，构成抗蚀剂图案16的凹部16a的线宽Ll与凸部16b的线宽L2的大小之比，例如如图18(b)所示，为 1 1。如果使用这种双图案，因为在如上所述的第一次显影后形成的图案15的凹部15a 内在第二次显影后能够形成凸部16b，因此，作为曝光装置，根据能够形成凹部的线宽与凸 部的线宽的大小之比为3 1的抗蚀剂图案的性能，则能够形成Ll L2 = 1 1的抗蚀 剂图案。由于在不改变曝光装置时，就能够微细化Ll L2 = 1 1的图案，因此，是用于 形成该比例的抗蚀剂图案的特别有利的方法。但是，如在后述的参考试验中所显示的，考查通过HMDS处理的晶片的显影处理前 后的接触角，显影后的接触角比显影前的抵触角小，总之，通过与显影液的接触，由HMDS的 疏水处理的效果降低，由此可知，晶片W的疏水性降低。因此，在使用进行液浸曝光的曝光 装置进行上述双图案处理的情况下，如图19(a)所示，因为在第一次曝光时提高了斜面部 的疏水性，由此能够防止纯水附着在该斜面部上，但是，因为在第二次曝光时，降低了晶片W 的斜面部的疏水性，如图19(b)所示，因此，担心发生这样的情况，即，纯水向斜面部附着以 及纯水向晶片W的背面回流，产生上述的颗粒。虽然在例如专利文献1和专利文献2中对晶片W的周缘部进行疏水化的方法有所记载，但是，没有关于进行上述的双图案处理的记载，对解决这种双图案的问题不充分。专利文献1 日本特开2005-175079专利文献2 日本特开2007-214279
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够在基板上连续多次形 成抗蚀剂图案的涂布显影装置中，防止基板的颗粒污染的涂布显影装置、涂布显影方法和 存储介质。本专利技术的涂布显影装置是用于在基板上连续多次形成抗蚀剂图案的涂布显影装 置，其特征在于，包括对收纳有多个基板的载体进行搬入搬出的载体块(carrier block)；处理块，对从上述载体取出的基板进行处理，包括对基板进行疏水处理的疏水模 块、对基板涂布抗蚀剂的涂布模块、向液浸曝光后的基板供给显影液进行显影的显影模块 和在各模块之间搬送基板的基板搬送单元；在该处理块与对上述抗蚀剂进行液浸曝光的曝光装置之间进行基板的交接的接 口块；控制部，该控制部控制上述基板搬送单元和各模块的动作，以对基板实施下述步 骤由上述疏水模块对至少侧面部进行疏水处理的步骤和由涂布模块全面地进行第一抗蚀 剂的涂布的步骤中的一个和另一个，还实施在由上述曝光装置进行完第一液浸曝光后，由 上述显影模块进行第一显影的步骤，之后由涂布模块全面地进行第二抗蚀剂涂布的步骤， 和进一步在由上述曝光装置进行完第二液浸曝光之后，由显影模块进行第二显影的步骤； 禾口用于从上述第一显影完成后至进行第二液浸曝光的期间对基板的侧面部进行疏 水处理的基板侧面部疏水模块。该涂布显影装置设置有包括对上述第一显影后、第二抗蚀剂涂布前的基板进行加热的加热板的显影后加热模块，上述基板侧面部疏水模块被安装在该显影后加热模块中也 可以，在这种情况下，例如，上述加热板兼作载置基板的载置台，上述显影后加热模块具有 向载置在该加热板上的基板的侧面部供给对该侧面部进行疏水处理的气体的气体供给部。或者，该涂布显影装置设置有包括在第二抗蚀剂涂布后、至进行第二液浸曝光为 止加热基板的加热板的涂布后加热模块，上述基板侧面部疏水模块被安装在该涂布后加热 模块中也可以，在这种情况下，上述加热板兼作载置基板的载置台，上述涂布后加热模块包 括向载置在该加热板上的基板的侧面部供给用于对该侧面部进行疏水处理的气体的气体 供给部也可以。此外，该涂布显影装置包括载置在第二抗蚀剂涂布后、至进行第二液浸曝光为止 的基板的载置台，并设置有向载置在该载置台上的基板供给清洗液进行清洗的曝光前清洗 模块，上述基板侧面部疏水模块被安装在该曝光前清洗模块中也可以，上述曝光前清洗模 块具有向基板的侧面部供给用于对该侧面部进行疏水处理的药液的药液供给部也可以。本专利技术的涂布显影方法是一种在基板上连续多次形成抗蚀剂图案的涂布显影方 法，其特征在于，包括对基板的至少侧面部进行疏水处理的工序；对基板进行全面地涂布抗蚀剂的第一抗蚀剂涂布的工序；在上述疏水处理和抗蚀剂涂布之后，进一步进行向已进行第一液浸曝光的基板供 给显影液的第一显影的工序；在上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涂布显影装置，用于在基板上连续多次形成抗蚀剂图案，其特征在于，包括：载体块，对收纳多个基板的载体进行搬入搬出；处理块，对从所述载体取出的基板进行处理，包括对基板进行疏水处理的疏水模块、对基板涂布抗蚀剂的涂布模块、向液浸曝光后的基板供给显影液进行显影的显影模块和在各模块之间搬送基板的基板搬送单元；接口块，在所述处理块与对所述抗蚀剂进行液浸曝光的曝光装置之间进行基板的交接；控制部，控制所述基板搬送单元和各模块的动作，以对基板实施下述步骤：由所述疏水模块对至少侧面部进行疏水处理的步骤和由涂布模块全面地进行第一抗蚀剂涂布的步骤，在由所述曝光装置进行完第一液浸曝光后，由所述显影模块进行第一显影的步骤，之后由涂布模块全面地进行第二抗蚀剂涂布的步骤，和进一步在由所述曝光装置进行完第二液浸曝光之后，由显影模块进行第二显影的步骤；和基板侧面部疏水模块，用于从所述第一显影完成后至进行第二液浸曝光的期间对基板的侧面部进行疏水处理。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：本武幸一，京田秀治，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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