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公開番号2024104278
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-02
出願番号2023188825
出願日2023-11-02
発明の名称基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ記憶媒体
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/027 20060101AFI20240726BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】金属含有レジストの良好なパターンを得る。
【解決手段】金属含有レジストの被膜が形成され露光処理及び前記露光処理後の加熱処理が施された基板を現像する工程を含み、前記現像する工程は、大気圧以上の圧力下で、弱酸のガスを含有する雰囲気である酸雰囲気に前記基板を暴露する工程と、前記金属含有レジストと前記弱酸のガスとの反応により生じる生成物を、前記基板を加熱して除去する工程と、を含む。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
金属含有レジストの被膜が形成され露光処理及び前記露光処理後の加熱処理が施された基板を現像する工程を含み、
前記現像する工程は、
大気圧以上の圧力下で、弱酸のガスを含有する雰囲気である酸雰囲気に前記基板を暴露する工程と、
前記金属含有レジストと前記弱酸のガスとの反応により生じる生成物を、前記基板を加熱して除去する工程と、を含む、基板処理方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記除去する工程における前記基板の温度は、前記露光処理後の加熱処理時の基板の温度以下である、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記暴露する工程において、
前記基板に向けて、前記弱酸のガスを含む処理ガスを吐出し、
前記処理ガス中の前記弱酸のガスの濃度または前記処理ガスの流量の少なくともいずれか一方が、前記基板の径方向で互いに異なる、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記暴露する工程において、前記基板に向けて、前記弱酸のガスを含む処理ガスを吐出し、
前記現像する工程により金属含有レジストのパターンを形成した後に、前記暴露する工程及び前記加熱して除去する工程を行い、その際、前記基板の径方向に沿った複数の領域それぞれについて、前記処理ガス中の前記弱酸のガスの濃度、前記処理ガスの流量または前記基板を加熱する熱板の温度の少なくともいずれか１つを調節する、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記現像する工程後、前記現像する工程により形成された前記金属含有レジストのパターンの表面を平滑化する工程をさらに含み、
前記平滑化する工程は、
有機溶剤のガスを含有する雰囲気である溶剤雰囲気に前記基板を暴露し、前記金属含有レジストのパターンの表面の流動性を高める工程と、
その後、前記基板を加熱し、前記金属含有レジストのパターンの表面を固化する工程と、を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記酸雰囲気は、前記弱酸のガス及び前記有機溶剤のガスの両方を含み、
前記溶剤雰囲気は、前記酸雰囲気に比べて、前記弱酸のガスの濃度が低い、請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記現像する工程は、
前記暴露する工程の前に、前記金属含有レジストの被膜における現像による除去対象部分の一部が残るよう、現像液により前記基板を現像する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記露光処理後の加熱処理の後、当該加熱処理を施したユニットから前記基板を搬送せずに、前記現像する工程を行う、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項９】
基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を現像する現像ユニットと、
制御部と、を備え、
前記現像ユニットは、
基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内の前記基板を加熱する熱板と、
前記チャンバ内に弱酸のガスを吐出するガス吐出部と、を有し、
前記制御部は、金属含有レジストの被膜が形成され露光処理及び前記露光処理後の加熱処理が施された前記基板を現像させる工程を、当該基板処理装置が実行するよう、制御を行い、
前記現像させる工程は、
大気圧以上の圧力下で、前記弱酸のガスを含有する雰囲気である酸雰囲気に、前記露光処理後の加熱処理が施された前記基板を暴露させる工程と、
前記金属含有レジストと前記弱酸のガスとの反応により生じた生成物を、前記基板の加熱により除去させる工程と、を含む、基板処理装置。
【請求項１０】
基板処理方法を基板処理装置によって実行させるように、当該基板処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体であって、
前記基板処理方法は、金属含有レジストの被膜が形成され露光処理及び前記露光処理後の加熱処理が施された基板を現像する工程を含み、
前記現像する工程は、
大気圧以上の圧力下で、弱酸のガスを含有する雰囲気である酸雰囲気に前記基板を暴露する工程と、
前記金属含有レジストと前記弱酸のガスとの反応により生じる生成物を、前記基板を加熱して除去する工程と、を含む、コンピュータ記憶媒体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ記憶媒体に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板の現像処理を行う現像方法であって、金属含有塗布膜が所定のパターンに露光された前記基板に有機溶剤を含む現像液を供給する工程を含む方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－９６０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示にかかる技術は、金属含有レジストの良好なパターンを得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、金属含有レジストの被膜が形成され露光処理及び前記露光処理後の加熱処理が施された基板を現像する工程を含み、前記現像する工程は、大気圧以上の圧力下で、弱酸のガスを含有する雰囲気である酸雰囲気に前記基板を暴露する工程と、前記金属含有レジストと前記弱酸のガスとの反応により生じる生成物を、前記基板を加熱して除去する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、金属含有レジストの良好なパターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態にかかる基板処理装置としての塗布現像装置の内部構成の概略を示す説明図である。
図１の塗布現像装置の正面側の内部構成の概略を示す図である。
図１の塗布現像装置の背面側の内部構成の概略を示す図である。
現像ユニットの構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
上チャンバの構成の概略を模式的に示す下面図である。
熱板の構成の概略を示す平面図である。
処理シーケンスの例１の主な工程を示すフローチャートである。
図４の現像ユニットの動作を示す説明図である。
図１の塗布現像装置により実行される処理シーケンスの例２における、図４の現像ユニットの動作を示す説明図である。
シャワーヘッドの他の例の概略を示す平面図である。
処理シーケンスの例５の主な工程を示すフローチャートである。
現像ユニットの他の例の概略を模式的に示す縦断面図である。
現像ユニットのさらに他の例の概略を模式的に示す縦断面図である。
第２実施形態にかかる基板処理装置を含む基板処理システムとしてのウェハ処理システムの構成の概略を示す説明図である。
図１４のウェハ処理システムが備える装置の構成の概略を示す説明図である。
第３実施形態にかかる基板処理装置を含む基板処理システムとしてのウェハ処理システムの構成の概略を示す説明図である。
第４実施形態にかかる基板処理装置を含む基板処理システムとしてのウェハ処理システムの構成の概略を示す説明図である。
第５実施形態にかかる基板処理装置を含む基板処理システムとしてのウェハ処理システムの構成の概略を示す説明図である。
第６実施形態にかかる基板処理装置を含む基板処理システムとしてのウェハ処理システムの構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
半導体デバイス等の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板上に所望のレジストのパターンを形成するために一連の処理が行われる。上記一連の処理には、例えば、基板上にレジスト液を供給しレジストの被膜（以下、レジスト膜）を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を所定のパターンで露光する露光処理、露光されたレジスト膜内の化学反応を促進させること等を目的として露光後に基板を加熱するＰＥＢ（Post Exposure Bake）処理、露光処理後の基板を現像しレジストのパターンを形成する現像処理等が含まれる。
【０００９】
上述の現像処理では、例えば基板上に現像液が供給され、基板表面上に現像液の液膜が形成されて、基板が現像される。また、この場合、その後に基板上に純水等の洗浄液が供給され、基板が高速回転されて洗浄されることもある。
【００１０】
ところで、近年、露光技術等の進歩により半導体デバイスの微細化すなわちレジストパターンの微細化が一層進行している。微細なレジストパターンでは、上述の現像処理の際に現像液や洗浄液が基板上に残ると問題が生じることがある。例えば、パターン間に現像液や洗浄液が残ったときに、この残った現像液や洗浄液の表面張力により、いわゆるパターン倒れが発生することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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