JP2015015291A - Apparatus for processing substrate, system for processing substrate, method for processing substrate and recording medium for processing substrate - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
本発明は、基板処理装置、基板処理システム、基板処理方法及び基板処理用記録媒体に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing system, a substrate processing method, and a substrate processing recording medium.
基板上に形成された感光性被膜に露光処理及び現像処理を施すことで、基板上にパターンを形成する技術が広く用いられている。例えば半導体製造工程では、ウェハ(基板)の表面に形成された感光性のレジスト膜(感光性被膜)に露光処理及び現像処理を施すことで、エッチング用のレジストパターンが形成されている。半導体の高集積化に伴い、レジストパターンの微細化が求められている。レジストパターンの微細化を実現するために、KrFエキシマレーザーを用いた露光処理が実用化され、ArFエキシマレーザーを用いた露光処理も実用化されている。近年においては、一層のパターンの微細化を実現するために、EUV(Extreme Ultraviolet;極端紫外)光を用いた露光処理が提案されている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art A technique for forming a pattern on a substrate by subjecting a photosensitive film formed on the substrate to exposure processing and development processing is widely used. For example, in a semiconductor manufacturing process, an etching resist pattern is formed by subjecting a photosensitive resist film (photosensitive coating) formed on the surface of a wafer (substrate) to exposure and development. With higher integration of semiconductors, there is a demand for finer resist patterns. In order to realize a finer resist pattern, an exposure process using a KrF excimer laser has been put into practical use, and an exposure process using an ArF excimer laser has also been put into practical use. In recent years, an exposure process using EUV (Extreme Ultraviolet) light has been proposed in order to realize further pattern miniaturization (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、ArFレーザー等に比べてEUVはそのエネルギーが弱い。これを補うべくレジスト膜の感度を高くするのにも限界がある。このため、EUV露光を採用すると一つの照射領域を露光する時間が長くなり、その結果スループットが落ちることにより生産性が低下してしまう。 However, EUV has less energy than ArF laser or the like. There is a limit to increasing the sensitivity of the resist film to compensate for this. For this reason, when EUV exposure is adopted, the time for exposing one irradiation region becomes longer, and as a result, the throughput is lowered and the productivity is lowered.
そこで本発明は、スループットの低下を抑制しつつ、基板上に微細なパターンを形成できる基板処理装置、基板処理システム、基板処理方法及び基板処理用記録媒体を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus, a substrate processing system, a substrate processing method, and a substrate processing recording medium capable of forming a fine pattern on a substrate while suppressing a decrease in throughput.
本発明に係る基板処理装置は、基板上に形成された感光性被膜に対する現像処理を行うための現像処理部と、EUV光に比べ波長が長いUV光を感光性被膜に照射するための光照射部と、感光性被膜に対するEUV露光が行われた後に、当該感光性被膜に対する現像処理を行うように現像処理部を制御する現像制御部と、現像処理部が感光性被膜に対する現像処理を行う前に、当該感光性被膜におけるEUV露光の対象部分を含む領域にUV光を照射するように光照射部を制御する光照射制御部とを備える。 A substrate processing apparatus according to the present invention includes a development processing unit for performing development processing on a photosensitive film formed on a substrate, and light irradiation for irradiating the photosensitive film with UV light having a wavelength longer than that of EUV light. A development control unit that controls the development processing unit to perform development processing on the photosensitive coating after the EUV exposure is performed on the photosensitive coating, and before the development processing unit performs development processing on the photosensitive coating. And a light irradiation control unit for controlling the light irradiation unit so as to irradiate the region of the photosensitive coating including the target portion of the EUV exposure with UV light.
この基板処理装置によれば、現像処理に先立ってUV光の照射(以下、「UV露光」という。)及びEUV露光の両方が行われる。これにより、EUV露光の対象箇所には、EUV光及びUV光の両方が照射される。EUV光の照射にUV光の照射を組み合わせることによりEUV光の照射量を削減し、EUV露光の時間を短縮できる。また、EUV光に比べ、UV光はそのエネルギーを強くし易い。更に、EUV露光の補助としてのUV露光では、UV光をEUV露光の対象箇所に選択的に照射する必要はなく、広範囲に同時にUV光を照射できる。これらのことから、EUV露光単独で露光処理を行うのに比べ露光時間を短縮できる。従って、スループットの低下を抑制しつつ、EUV露光を採用して微細なパターンを形成できる。 According to this substrate processing apparatus, both UV light irradiation (hereinafter referred to as “UV exposure”) and EUV exposure are performed prior to development processing. Thereby, both the EUV light and the UV light are irradiated to the target portion of the EUV exposure. By combining the irradiation of the UV light with the irradiation of the EUV light, the irradiation amount of the EUV light can be reduced, and the EUV exposure time can be shortened. Also, compared to EUV light, UV light tends to increase its energy. Further, in the UV exposure as an auxiliary to the EUV exposure, it is not necessary to selectively irradiate the target portion of the EUV exposure with the UV light, and the UV light can be simultaneously irradiated over a wide range. For these reasons, the exposure time can be shortened as compared with the case where exposure processing is performed by EUV exposure alone. Therefore, a fine pattern can be formed by employing EUV exposure while suppressing a decrease in throughput.
なお、UV露光においては、UV光の照射により酸発生剤が分解されて酸を発生する。この酸は、感光性被膜の溶解性を変化させる反応の触媒となる。EUV露光においては、EUV光の照射により原子がイオン化して2次電子を発生する。2次電子は、酸発生剤を分解させて酸を発生させる。この酸も、感光性被膜の溶解性を変化させる反応の触媒となる。このように、UV露光とEUV露光とでは反応機構が大きく異なるものの、触媒としての酸を発生させる点では共通している。この共通点が、EUV露光をUV露光により補助することを可能としている。 In the UV exposure, the acid generator is decomposed by UV light irradiation to generate an acid. This acid serves as a catalyst for the reaction that changes the solubility of the photosensitive coating. In EUV exposure, atoms are ionized by the irradiation of EUV light to generate secondary electrons. Secondary electrons decompose the acid generator to generate an acid. This acid also serves as a catalyst for the reaction that changes the solubility of the photosensitive coating. Thus, although the reaction mechanism differs greatly between UV exposure and EUV exposure, they are common in that they generate acid as a catalyst. This common point makes it possible to assist EUV exposure with UV exposure.
感光性被膜に対する加熱処理を行うための熱処理部と、感光性被膜に対するEUV露光と現像処理との間に、当該感光性被膜に対する加熱処理を行うように熱処理部を制御する加熱制御部と、を更に備え、光照射制御部は、熱処理部が感光性被膜に対する加熱処理を行う前に、当該感光性被膜にUV光を照射するように光照射部を制御してもよい。この場合、EUV露光により開始された反応及びUV露光により開始された反応の両方が加熱処理により促進されるので、スループットを向上させることができる。 A heat treatment section for performing a heat treatment on the photosensitive film, and a heating control section for controlling the heat treatment section so as to perform the heat treatment on the photosensitive film between the EUV exposure and the development treatment for the photosensitive film. Further, the light irradiation control unit may control the light irradiation unit to irradiate the photosensitive film with UV light before the heat treatment unit performs the heat treatment on the photosensitive film. In this case, since both the reaction initiated by EUV exposure and the reaction initiated by UV exposure are promoted by heat treatment, the throughput can be improved.
光照射制御部は、感光性被膜に対するEUV露光が行われる前に、当該感光性被膜にUV光を照射するように光照射部を制御してもよい。この場合、EUV露光を行う前に、EUV露光の障害物質がUV露光により減らされるので、パターンをより高精度に形成できる。 The light irradiation control unit may control the light irradiation unit so that the photosensitive film is irradiated with UV light before EUV exposure is performed on the photosensitive film. In this case, before the EUV exposure, the obstacle material for EUV exposure is reduced by the UV exposure, so that the pattern can be formed with higher accuracy.
光照射部は、220〜280nmの波長のUV光を照射してもよい。この場合、スループットの低下をより確実に抑制しつつ、より高精度にパターンを形成できる。 The light irradiation unit may irradiate UV light having a wavelength of 220 to 280 nm. In this case, it is possible to form a pattern with higher accuracy while more reliably suppressing a decrease in throughput.
本発明に係る基板処理システムは、上記基板処理装置と、基板の感光性被膜に対するEUV露光を行うEUV露光装置とを備える。この基板処理システムによれば、上記基板処理装置とEUV露光装置とを用いることで、スループットの低下を抑制しつつ微細なパターンを形成できる。 A substrate processing system according to the present invention includes the above substrate processing apparatus and an EUV exposure apparatus that performs EUV exposure on a photosensitive film on a substrate. According to this substrate processing system, a fine pattern can be formed while suppressing a decrease in throughput by using the substrate processing apparatus and the EUV exposure apparatus.
本発明に係る基板処理方法は、基板上に形成された感光性被膜に対するEUV露光が行われた後に、当該感光性被膜に対する現像処理を行い、感光性被膜に対する現像処理を行う前に、EUV光に比べ波長が長いUV光を当該感光性被膜に照射する。 In the substrate processing method according to the present invention, after the EUV exposure is performed on the photosensitive film formed on the substrate, the developing process is performed on the photosensitive film, and before the developing process is performed on the photosensitive film, The photosensitive film is irradiated with UV light having a wavelength longer than that of the above.
この基板処理方法によれば、現像処理に先立ってUV光の照射(以下、「UV露光」という。)及びEUV露光の両方が行われる。これにより、EUV露光の対象箇所には、EUV光及びUV光の両方が照射される。EUV光の照射にUV光の照射を組み合わせることによりEUV光の照射量を削減し、EUV露光の時間を短縮できる。また、EUV光に比べ、UV光はそのエネルギーを強くし易い。更に、EUV露光の補助としてのUV露光では、UV光をEUV露光の対象箇所に選択的に照射する必要はなく、広範囲に同時にUV光を照射できる。これらのことから、EUV露光単独で露光処理を行うのに比べ露光時間を短縮できる。従って、スループットの低下を抑制しつつ、EUV露光を採用して微細なパターンを形成できる。 According to this substrate processing method, both UV light irradiation (hereinafter referred to as “UV exposure”) and EUV exposure are performed prior to development processing. Thereby, both the EUV light and the UV light are irradiated to the target portion of the EUV exposure. By combining the irradiation of the UV light with the irradiation of the EUV light, the irradiation amount of the EUV light can be reduced, and the EUV exposure time can be shortened. Also, compared to EUV light, UV light tends to increase its energy. Further, in the UV exposure as an auxiliary to the EUV exposure, it is not necessary to selectively irradiate the target portion of the EUV exposure with the UV light, and the UV light can be simultaneously irradiated over a wide range. For these reasons, the exposure time can be shortened as compared with the case where exposure processing is performed by EUV exposure alone. Therefore, a fine pattern can be formed by employing EUV exposure while suppressing a decrease in throughput.
感光性被膜に対するEUV露光と現像処理との間に、当該感光性被膜に対する加熱処理を行い、感光性被膜に対する加熱処理を行う前に、当該感光性被膜にUV光を照射してもよい。この場合、EUV露光により開始された反応及びUV露光により開始された反応の両方が加熱処理により促進されるので、スループットを向上させることができる。 Between the EUV exposure and the development process for the photosensitive film, the photosensitive film may be subjected to a heat treatment, and before the heat treatment for the photosensitive film, the photosensitive film may be irradiated with UV light. In this case, since both the reaction initiated by EUV exposure and the reaction initiated by UV exposure are promoted by heat treatment, the throughput can be improved.
感光性被膜に対するEUV露光が行われる前に、当該感光性被膜にUV光を照射してもよい。この場合、EUV露光を行う前に、EUV露光の障害物質がUV露光により減らされるので、パターンをより高精度に形成できる。 Before the EUV exposure is performed on the photosensitive coating, the photosensitive coating may be irradiated with UV light. In this case, before the EUV exposure, the obstacle material for EUV exposure is reduced by the UV exposure, so that the pattern can be formed with higher accuracy.
220〜280nmの波長のUV光を照射してもよい。この場合、スループットの低下をより確実に抑制しつつ、より高精度にパターンを形成できる。 You may irradiate UV light with a wavelength of 220-280 nm. In this case, it is possible to form a pattern with higher accuracy while more reliably suppressing a decrease in throughput.
本発明に係る基板処理用記録媒体は、基板処理装置に、上記基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 A substrate processing recording medium according to the present invention is a computer-readable recording medium on which a program for causing a substrate processing apparatus to execute the substrate processing method is recorded.
本発明によれば、スループットの低下を抑制しつつ、基板上に微細なパターンを形成できる。 According to the present invention, a fine pattern can be formed on a substrate while suppressing a decrease in throughput.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same elements or elements having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1に示すように、基板処理システム1は、EUV露光装置E1と塗布・現像装置(基板処理装置)E2とを備える。EUV露光装置E1は、ウェハ(基板)の表面に形成されたレジスト膜(感光性被膜)の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法により、レジスト膜の露光対象部分に選択的にEUV(Extreme Ultraviolet、極端紫外線)光を照射する。EUV光の波長は、例えば13.5nmである。
As shown in FIG. 1, the
塗布・現像装置E2は、EUV露光装置E1による露光処理の前に、ウェハの表面にレジスト剤を塗布してレジスト膜を形成する処理を行い、EUV露光装置E1による露光処理の後に、レジスト膜の現像処理を行う。図1及び図2に示すように、塗布・現像装置E2は、キャリアブロックS1と、キャリアブロックS1に隣接する処理ブロックS2と、処理ブロックS2に隣接するインターフェースブロックS3と、制御部R1とを備える。以下、塗布・現像装置E2の説明における「前後左右」は、インターフェースブロックS3側を前側、キャリアブロックS1側を後側とした方向を意味するものとする。 The coating / developing apparatus E2 performs a process of forming a resist film by applying a resist agent on the surface of the wafer before the exposure process by the EUV exposure apparatus E1, and after the exposure process by the EUV exposure apparatus E1, Perform development processing. As shown in FIGS. 1 and 2, the coating / developing apparatus E2 includes a carrier block S1, a processing block S2 adjacent to the carrier block S1, an interface block S3 adjacent to the processing block S2, and a control unit R1. . Hereinafter, “front / rear / left / right” in the description of the coating / developing apparatus E2 means a direction in which the interface block S3 side is the front side and the carrier block S1 side is the rear side.
キャリアブロックS1は、キャリアステーション12と、搬入・搬出部13とを有する。キャリアステーション12は、複数のキャリア11を支持する。キャリア11は、複数枚のウェハWを密封状態で収容し、ウェハWを出し入れするための開閉扉(不図示)を一側面11a側に有する。キャリア11は、側面11aが搬入・搬出部13側に面するように、キャリアステーション12上に着脱自在に設置される。
The carrier block S1 includes a
搬入・搬出部13は、キャリアステーション12上の複数のキャリア11にそれぞれ対応する複数の開閉扉13aを有する。側面11aの開閉扉と開閉扉13aとを同時に開放することで、キャリア11内と搬入・搬出部13内とが連通する。搬入・搬出部13は受け渡しアームA1を内蔵している。受け渡しアームA1は、キャリア11からウェハWを取り出して処理ブロックS2に渡し、処理ブロックS2からウェハWを受け取ってキャリア11内に戻す。
The carry-in / carry-out
処理ブロックS2は、下層膜形成(BCT)ブロック14と、レジスト膜形成(COT)ブロック15と、保護膜形成(TCT)ブロック16と、現像処理(DEV)ブロック17とを有する。これらのブロックは、床面側からDEVブロック17、BCTブロック14、COTブロック15、TCTブロック16の順に積層されている。
The processing block S2 includes a lower layer film formation (BCT)
図3に示すように、BCTブロック14は、塗布ユニットU1と、加熱・冷却ユニットU2と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送アームA2とを内蔵している。塗布ユニットU1は、反射防止膜形成用の薬液をウェハWの表面に塗布する。加熱・冷却ユニットU2は、例えば熱板によりウェハWを加熱して薬液を加熱し、加熱後のウェハWを冷却板により冷却することで、薬液の硬化等のための熱処理を行う。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、COTブロック15は、塗布ユニットU3と、加熱・冷却ユニットU4と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送アームA3とを内蔵している。塗布ユニットU3は、レジスト膜形成用の薬液(レジスト剤)を下層膜の上に塗布する。加熱・冷却ユニットU4は、例えば熱板によりウェハWを加熱してレジスト剤を加熱し、加熱後のウェハWを冷却板により冷却することで、レジスト剤の硬化等のための熱処理を行う。レジスト剤は、ポジ型であってもネガ型であってもよい。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、TCTブロック16は、塗布ユニットU5と、加熱・冷却ユニットU6と、光照射ユニットU7と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送アームA4とを内蔵している。塗布ユニットU5は、反射防止膜形成用の薬液をレジスト膜の上に塗布する。加熱・冷却ユニットU6は、例えば熱板によりウェハWを加熱して薬液を加熱し、加熱後のウェハWを冷却板により冷却することで、薬液の硬化等のための熱処理を行う。
As shown in FIG. 5, the
光照射ユニットU7は、支持台21と光照射部22とを有する(図6参照)。支持台21は、レジスト膜Waを上にして水平に配置されたウェハWを支持する。光照射部22は、支持台21上のウェハWに対して空隙をもって対向するように配置されている。光照射部22は、複数の光源23を有する。複数の光源23は、光照射部22の下側の全域に亘って配置され、それぞれUV光を下方に出射する。これにより光照射部22は、レジスト膜Waの全域にUV光を照射する。UV光の波長は、220〜280nmであることが好ましく、222nm、248nm又は254nmであることがより好ましく、248nmであることが特に好ましい。なお、UV光の照射領域は必ずしもレジスト膜Waの全域でなくてよく、レジスト膜WaにおけるEUV露光の対象部分を含む領域であればよい。なお、光照射部22がレジスト膜WaにUV光を照射する際に、支持台21と光照射部22との間には空気が介在する。空気に代えて窒素ガス等の不活性ガスを支持台21と光照射部22との間に介在させてもよいし、支持台21と光照射部22との間を真空にしてもよい。不活性ガス中又は真空中でUV光を照射することにより、空気中に微量に含まれるアミン成分に起因する酸の失活を抑制できる。
The light irradiation unit U7 includes a
図7に示すように、DEVブロック17は、複数の現像処理ユニット(現像処理部)U8と、複数の加熱・冷却ユニット(熱処理部)U9と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送アームA5と、これらのユニットを経ずに処理ブロックS2の前後間でウェハWを搬送する直接搬送アームA6とを内蔵している。
As shown in FIG. 7, the
現像処理ユニットU8は、露光されたレジスト膜Waの現像処理を行う。具体的には、レジスト膜Wa上に例えばアルカリ性の現像液を塗布してレジスト膜Waの不要部分を溶解させ、例えば純水等のリンス液により洗い流す。 The development processing unit U8 performs development processing on the exposed resist film Wa. Specifically, for example, an alkaline developer is applied onto the resist film Wa to dissolve unnecessary portions of the resist film Wa, and the resist film Wa is washed away with a rinse liquid such as pure water.
加熱・冷却ユニットU9は、例えば熱板によりウェハWを加熱することでレジスト膜Waを加熱し、加熱後のウェハWを冷却板により冷却する。これにより加熱・冷却ユニットU9は、ポストエクスポージャベーク(PEB)、ポストベーク(PB)等の加熱処理を行う。PEBは、現像処理前にレジスト膜Waを加熱する処理である。PBは、現像処理後にレジスト膜Waを加熱する処理である。 The heating / cooling unit U9 heats the resist film Wa by, for example, heating the wafer W with a hot plate, and cools the heated wafer W with the cooling plate. Accordingly, the heating / cooling unit U9 performs heat treatment such as post-exposure baking (PEB) and post-baking (PB). PEB is a process for heating the resist film Wa before the development process. PB is a process for heating the resist film Wa after the development process.
処理ブロックS2の後側には棚ユニットU10が設けられている。棚ユニットU10は、床面からTCTブロック16に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルC30〜C38に区画されている。棚ユニットU10の近傍には、昇降アームA7が設けられている。昇降アームA7は、セルC30〜C38間でウェハWを搬送する。処理ブロックS2の前側には棚ユニットU11が設けられている。棚ユニットU11は、床面からDEVブロック17の上部に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルC40〜C42に区画されている。
A shelf unit U10 is provided on the rear side of the processing block S2. The shelf unit U10 is provided so as to extend from the floor surface to the
インターフェースブロックS3は、EUV露光装置E1に接続される。インターフェースブロックS3は、受け渡しアームA8を内蔵している。受け渡しアームA8は、処理ブロックS2の棚ユニットU11からEUV露光装置E1にウェハWを渡し、EUV露光装置E1からウェハWを受け取り棚ユニットU11に戻す。 The interface block S3 is connected to the EUV exposure apparatus E1. The interface block S3 includes a delivery arm A8. The delivery arm A8 delivers the wafer W from the shelf unit U11 of the processing block S2 to the EUV exposure apparatus E1, and receives the wafer W from the EUV exposure apparatus E1 and returns it to the shelf unit U11.
制御部R1は、基板処理方法を塗布・現像装置E2に実行させるための制御用コンピュータである。制御部R1は、基板処理方法における各処理の条件設定画面を表示する表示部(不図示)と、各処理の条件を入力する入力部(不図示)と、コンピュータ読み取り可能な記録媒体からプログラムを読み取る読取部(不図示)とを有する。記録媒体には、塗布・現像装置E2に基板処理方法を実行させるためのプログラムが記録されており、このプログラムが制御部R1の読取部によって読み取られる。記録媒体としては、例えば、ハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリカード等が挙げられる。制御部R1は、入力部に入力された各処理の条件と、読取部により読み取られたプログラムとに応じて塗布・現像装置E2を制御する。以下、その制御手順を説明する。 The control unit R1 is a control computer for causing the coating / developing apparatus E2 to execute the substrate processing method. The control unit R1 displays a program from a display unit (not shown) that displays a condition setting screen for each process in the substrate processing method, an input unit (not shown) that inputs conditions for each process, and a computer-readable recording medium. A reading unit (not shown). A program for causing the coating / developing apparatus E2 to execute the substrate processing method is recorded on the recording medium, and this program is read by the reading unit of the control unit R1. Examples of the recording medium include a hard disk, a compact disk, a flash memory, a flexible disk, and a memory card. The control unit R1 controls the coating / developing apparatus E2 in accordance with the processing conditions input to the input unit and the program read by the reading unit. The control procedure will be described below.
図8に示すように、制御部R1は、まず下層膜を形成する処理を行うように塗布・現像装置E2を制御する(S01)。具体的には、キャリア11内のウェハWをBCTブロック14に対応するセルC33に搬送するように受け渡しアームA1及び昇降アームA7を制御し、ウェハWの表面に下層膜を形成するように塗布ユニットU1、加熱・冷却ユニットU2及び搬送アームA2を制御する。下層膜の形成後のウェハWは、搬送アームA2によりセルC33の上のセルC34に搬送される。
As shown in FIG. 8, the controller R1 first controls the coating / developing apparatus E2 to perform a process of forming a lower layer film (S01). Specifically, the transfer arm A1 and the lift arm A7 are controlled so as to transport the wafer W in the
次に、制御部R1は、下層膜の上にレジスト膜Waを形成する処理を行うように塗布・現像装置E2を制御する(S02)。具体的には、セルC34のウェハWをCOTブロック15に対応するセルC35に搬送するように昇降アームA7を制御し、下層膜の上にレジスト膜Waを形成するように塗布ユニットU3、加熱・冷却ユニットU4及び搬送アームA3を制御する。レジスト膜Waの形成後のウェハWは、搬送アームA3によりセルC35の上のセルC36に搬送される。
Next, the control unit R1 controls the coating / developing apparatus E2 to perform a process of forming the resist film Wa on the lower layer film (S02). Specifically, the elevating arm A7 is controlled so as to transfer the wafer W of the cell C34 to the cell C35 corresponding to the
次に、制御部R1は、レジスト膜Waの上に保護膜を形成する処理を行うように塗布・現像装置E2を制御する(S03)。具体的には、セルC36のウェハWをTCTブロック16に対応するセルC37に搬送するように昇降アームA7を制御し、レジスト膜Waの上に保護膜を形成するように塗布ユニットU5、加熱・冷却ユニットU6及び搬送アームA4を制御する。
Next, the controller R1 controls the coating / developing apparatus E2 to perform a process of forming a protective film on the resist film Wa (S03). Specifically, the elevating arm A7 is controlled so as to transfer the wafer W of the cell C36 to the cell C37 corresponding to the
次に、制御部R1は、レジスト膜WaにUV光を照射する処理を行うように塗布・現像装置E2を制御する(S04)。具体的には、ウェハWを光照射ユニットU7に搬送するように搬送アームA4を制御し、レジスト膜Waの全域にUV光を照射するように光照射部22を制御する。すなわち、制御部R1は光照射制御部として機能する。UV光の照射により、レジスト膜Wa中の酸発生剤が分解されて酸を発生する。UV光の照射量(Dose量)は、8mJ/cm2以下であることが好ましい。制御部R1は、UV光の照射後のウェハWを光照射ユニットU7から搬出してセルC37の上のセルC38に搬送するように搬送アームA4を制御する。
Next, the controller R1 controls the coating / developing apparatus E2 to perform a process of irradiating the resist film Wa with UV light (S04). Specifically, the transfer arm A4 is controlled to transfer the wafer W to the light irradiation unit U7, and the
次に、制御部R1は、EUV露光装置E1へのウェハWの送出を行うように塗布・現像装置E2を制御する(S05)。具体的には、セルC38のウェハWを直接搬送アームA6に対応するセルC32に搬送するように昇降アームA7を制御し、セルC32のウェハWを棚ユニットU11のセルC42に搬送するように直接搬送アームA6を制御し、セルC42のウェハWをEUV露光装置E1に送り出すように受け渡しアームA8を制御する。EUV露光装置E1に送り出されたウェハWのレジスト膜Waに対しては、EUV露光が行われる(S06)。EUV露光では、EUV光の照射によりレジスト膜Wa中の原子がイオン化されて2次電子を発生する。 Next, the controller R1 controls the coating / developing apparatus E2 so as to send the wafer W to the EUV exposure apparatus E1 (S05). Specifically, the lifting arm A7 is controlled so that the wafer W of the cell C38 is directly transferred to the cell C32 corresponding to the transfer arm A6, and the wafer W of the cell C32 is directly transferred to the cell C42 of the shelf unit U11. The transfer arm A6 is controlled, and the transfer arm A8 is controlled so as to send the wafer W of the cell C42 to the EUV exposure apparatus E1. The EUV exposure is performed on the resist film Wa of the wafer W sent to the EUV exposure apparatus E1 (S06). In the EUV exposure, atoms in the resist film Wa are ionized by irradiation with EUV light to generate secondary electrons.
次に、制御部R1は、EUV露光装置E1からのウェハWの受入を行うように塗布・現像装置E2を制御する(S07)。具体的には、EUV露光後のウェハWをEUV露光装置E1から受け入れてセルC42の下のセルC40,C41に搬送するように受け渡しアームA8を制御する。 Next, the control unit R1 controls the coating / developing apparatus E2 to receive the wafer W from the EUV exposure apparatus E1 (S07). Specifically, the transfer arm A8 is controlled so that the wafer W after EUV exposure is received from the EUV exposure apparatus E1 and transferred to the cells C40 and C41 below the cell C42.
次に、制御部R1は、PEBを行うように塗布・現像装置E2を制御する(S08)。具体的には、セルC40,C41のウェハWをDEVブロック17内の加熱・冷却ユニットU9に搬送するように搬送アームA5を制御し、ウェハWを加熱してレジスト膜Waに加熱処理を行うように加熱・冷却ユニットU9を制御する。すなわち、制御部R1は加熱制御部として機能する。
Next, the control unit R1 controls the coating / developing apparatus E2 to perform PEB (S08). Specifically, the transfer arm A5 is controlled so as to transfer the wafers W of the cells C40 and C41 to the heating / cooling unit U9 in the
PEBにおいては、EUV光の照射により発生した2次電子により酸発生剤が分解して酸を発生し、この酸を触媒にしてレジスト膜Waの溶解性を変化させる反応が進行する。UV光の照射により発生した酸も、レジスト膜Waの溶解性を変化させる反応の触媒となる。レジスト剤がポジ型である場合には、酸を触媒とする脱保護反応が進行することで、レジスト膜Wa中のアルカリ不溶性樹脂がアルカリ可溶性となる。レジスト剤がネガ型である場合には、酸を触媒とする架橋反応が進行することで、レジスト膜Wa中のアルカリ可溶性樹脂がアルカリ不溶性となる。 In PEB, an acid generator is decomposed by secondary electrons generated by irradiation with EUV light to generate an acid, and a reaction for changing the solubility of the resist film Wa proceeds using this acid as a catalyst. The acid generated by UV light irradiation also serves as a catalyst for the reaction that changes the solubility of the resist film Wa. When the resist agent is a positive type, an alkali-insoluble resin in the resist film Wa becomes alkali-soluble by the progress of a deprotection reaction using an acid as a catalyst. When the resist agent is a negative type, an acid-catalyzed crosslinking reaction proceeds, so that the alkali-soluble resin in the resist film Wa becomes alkali-insoluble.
次に、制御部R1は、現像処理を行うように塗布・現像装置E2を制御する(S09)。具体的には、PEB後のウェハWを現像処理ユニットU8に搬送するように搬送アームA5を制御し、レジスト膜Waの現像処理を行うように現像処理ユニットU8を制御する。すなわち、制御部R1は現像制御部として機能する。これにより、ウェハWの表面にレジストパターンが形成される。 Next, the control unit R1 controls the coating / developing apparatus E2 to perform development processing (S09). Specifically, the transfer arm A5 is controlled to transfer the post-PEB wafer W to the development processing unit U8, and the development processing unit U8 is controlled to perform the development processing of the resist film Wa. That is, the control unit R1 functions as a development control unit. Thereby, a resist pattern is formed on the surface of the wafer W.
次に、制御部R1は、セルC32の下のセルC30,C31にウェハWを搬送するように搬送アームA5を制御し、ウェハWをキャリア11内に戻すように昇降アームA7及び受け渡しアームA1を制御する。
Next, the control unit R1 controls the transfer arm A5 so as to transfer the wafer W to the cells C30, C31 below the cell C32, and moves the lifting arm A7 and the transfer arm A1 so as to return the wafer W into the
以上の手順により基板処理方法が実行され、ウェハWの上にレジストパターンが形成される。この基板処理方法によれば、現像処理に先立ってUV光の照射(以下、「UV露光」という。)及びEUV露光の両方が施される。これにより、EUV露光の対象箇所には、EUV光及びUV光の両方が照射される。EUV光の照射にUV光の照射を組み合わせることによりEUV光の照射量を削減し、EUV露光の時間を短縮できる。また、EUV光に比べ、UV光はそのエネルギーを強くし易い。更に、EUV露光の補助としてのUV露光では、UV光をEUV露光の対象箇所に選択的に照射する必要はなく、広範囲に同時にUV光を照射できる。これらのことから、EUV露光単独で露光処理を行うのに比べ露光時間を短縮できる。従って、スループットの低下を抑制しつつ、EUV露光を採用して微細なパターンを形成できる。 The substrate processing method is executed by the above procedure, and a resist pattern is formed on the wafer W. According to this substrate processing method, both UV light irradiation (hereinafter referred to as “UV exposure”) and EUV exposure are performed prior to the development processing. Thereby, both the EUV light and the UV light are irradiated to the target portion of the EUV exposure. By combining the irradiation of the UV light with the irradiation of the EUV light, the irradiation amount of the EUV light can be reduced, and the EUV exposure time can be shortened. Also, compared to EUV light, UV light tends to increase its energy. Further, in the UV exposure as an auxiliary to the EUV exposure, it is not necessary to selectively irradiate the target portion of the EUV exposure with the UV light, and the UV light can be simultaneously irradiated over a wide range. For these reasons, the exposure time can be shortened as compared with the case where exposure processing is performed by EUV exposure alone. Therefore, a fine pattern can be formed by employing EUV exposure while suppressing a decrease in throughput.
なお、上述したように、UV露光においては、UV光の照射により酸発生剤が分解されて酸を発生する。この酸は、レジスト膜Waの溶解性を変化させる反応の触媒となる。EUV露光においては、EUV光の照射により原子がイオン化して2次電子を発生する。2次電子は、酸発生剤を分解させて酸を発生させる。この酸も、レジスト膜Waの溶解性を変化させる反応の触媒となる。このように、UV露光とEUV露光とでは反応機構が大きく異なるものの、触媒としての酸を発生させる点では共通している。この共通点が、EUV露光をUV露光により補助することを可能としている。 As described above, in UV exposure, the acid generator is decomposed by irradiation with UV light to generate an acid. This acid serves as a catalyst for a reaction that changes the solubility of the resist film Wa. In EUV exposure, atoms are ionized by the irradiation of EUV light to generate secondary electrons. Secondary electrons decompose the acid generator to generate an acid. This acid also serves as a catalyst for the reaction that changes the solubility of the resist film Wa. Thus, although the reaction mechanism differs greatly between UV exposure and EUV exposure, they are common in that they generate acid as a catalyst. This common point makes it possible to assist EUV exposure with UV exposure.
EUV露光と現像処理との間にPEBが行われ、UV露光はPEBの前に行われる。このため、EUV露光により開始された反応及びUV露光により開始された反応の両方がPEBにより促進されるので、スループットを向上させることができる。 PEB is performed between EUV exposure and development processing, and UV exposure is performed before PEB. For this reason, since both the reaction initiated by EUV exposure and the reaction initiated by UV exposure are promoted by PEB, the throughput can be improved.
UV露光はEUV露光の前に行われる。これにより、EUV露光を行う前に、EUV露光の障害物質(クエンチャ)がUV露光により減らされるので、レジストパターンをより高精度に形成できる。 The UV exposure is performed before the EUV exposure. Thereby, before performing EUV exposure, since the obstacle substance (quencher) of EUV exposure is reduced by UV exposure, a resist pattern can be formed with higher accuracy.
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、必ずしもTCTブロック16に光照射ユニットU7を設けなくてもよく、例えばDEVブロック17に光照射ユニットU7を設けてもよい。必ずしも保護膜の形成とEUV露光との間にUV露光を行わなくてもよく、レジスト膜Waの形成と保護膜の形成との間にUV露光を行ってもよい。この場合、COTブロック15に光照射ユニットU7を設けてもよい。EUV露光とPEBとの間にUV露光を行ってもよい。この場合、DEVブロック17に光照射ユニットU7を設けることが好ましい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the light irradiation unit U7 may not necessarily be provided in the
続いて実施例及び比較例について説明するが、本発明は以下の実施例及び比較例に限定されるものではない。 Subsequently, examples and comparative examples will be described, but the present invention is not limited to the following examples and comparative examples.
〔UV露光の効果の確認〕
以下の実施例1,2,3及び比較例1を比較することで、UV露光の効果を確認した。
[Confirmation of UV exposure effect]
The effects of UV exposure were confirmed by comparing the following Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1.
(実施例1)
上述した実施形態に係る基板処理方法により、ウェハ上にレジストパターンを形成した。下層膜の厚さを85nmとし、レジスト膜の厚さを80nmとし、保護膜の厚さを90nmとした。レジスト膜の形成には、EUV露光用に調整したポジ型のレジスト剤を用いた。UV露光では、UV光の波長を172nmとし、照射量(Dose量)を4mJ/cm2とした。EUV露光におけるEUV光の照射量(Dose量)は、現像処理後のレジストパターンの線幅が約45nmとなるように設定した。
Example 1
A resist pattern was formed on the wafer by the substrate processing method according to the embodiment described above. The thickness of the lower layer film was 85 nm, the thickness of the resist film was 80 nm, and the thickness of the protective film was 90 nm. For the formation of the resist film, a positive resist agent adjusted for EUV exposure was used. In the UV exposure, the wavelength of UV light was 172 nm, and the irradiation amount (Dose amount) was 4 mJ / cm 2 . The irradiation amount (Dose amount) of EUV light in EUV exposure was set so that the line width of the resist pattern after development processing was about 45 nm.
(実施例2)
UV露光におけるUV光の波長を193nmとし、Dose量を1.5mJ/cm2とし、その他の条件を実施例1と同じにしてウェハ上にレジストパターンを形成した。
(Example 2)
A resist pattern was formed on the wafer under the same conditions as in Example 1 except that the wavelength of UV light in UV exposure was 193 nm, the dose amount was 1.5 mJ / cm 2, and other conditions were the same as in Example 1.
(実施例3)
UV露光におけるUV光の波長を248nmとし、Dose量を1.5mJ/cm2とし、その他の条件を実施例1と同じにしてウェハ上にレジストパターンを形成した。
Example 3
A resist pattern was formed on the wafer under the same conditions as in Example 1 except that the wavelength of UV light in UV exposure was 248 nm, the dose amount was 1.5 mJ / cm 2, and other conditions were the same as in Example 1.
(比較例1)
UV露光を行わず、その他の条件を実施例1と同じにしてウェハ上にレジストパターンを形成した。すなわち、EUV光のみで露光処理を行ってレジストパターンを形成した。
(Comparative Example 1)
A UV light exposure was not performed, and other conditions were the same as in Example 1, and a resist pattern was formed on the wafer. That is, a resist pattern was formed by performing an exposure process only with EUV light.
(スループットの評価)
上述したように、EUV光の照射量を減らすことでスループットが向上する。そこで、比較例1を基準にしたEUV光のDose量の削減率(以下、「EUV光の削減率」という。)を実施例1〜3のそれぞれについて算出し、削減率の大きさに基づいてスループットの向上の程度を評価した。比較例1及び実施例1〜3のEUV光のDose量と、実施例1〜3のEUV光の削減率とを図9に示す。
(Evaluation of throughput)
As described above, throughput is improved by reducing the irradiation amount of EUV light. Accordingly, a reduction rate of the dose amount of EUV light based on Comparative Example 1 (hereinafter referred to as “EUV light reduction rate”) is calculated for each of Examples 1 to 3, and based on the magnitude of the reduction rate. The degree of throughput improvement was evaluated. The dose amount of EUV light of Comparative Example 1 and Examples 1 to 3 and the EUV light reduction rate of Examples 1 to 3 are shown in FIG.
(レジストパターンの精度の評価)
比較例1及び実施例1〜3のそれぞれについて、現像処理後に形成されたレジストパターンの線幅・高さを測定し、LWR(Line Width Roughness;線幅のばらつき)を算出した。更に、比較例1を基準にしたLWRの削減率を実施例1〜3のそれぞれについて算出した。そして、レジストパターンの高さ及びLWRの削減率に基づいてレジストパターンの精度を評価した。比較例1及び実施例1〜3のレジストパターンの線幅・高さ・LWRと、実施例1〜3のLWRの削減率とを図9に示す。なお、図9において、LWRの削減率が負の値であることは、比較例1に比べてLWRが増大したことを意味する。
(Evaluation of resist pattern accuracy)
For each of Comparative Example 1 and Examples 1 to 3, the line width / height of the resist pattern formed after the development treatment was measured, and LWR (Line Width Roughness) was calculated. Furthermore, the LWR reduction rate based on Comparative Example 1 was calculated for each of Examples 1-3. Then, the accuracy of the resist pattern was evaluated based on the height of the resist pattern and the LWR reduction rate. The line width / height / LWR of the resist patterns of Comparative Example 1 and Examples 1 to 3 and the LWR reduction rate of Examples 1 to 3 are shown in FIG. In FIG. 9, the LWR reduction rate being a negative value means that the LWR has increased compared to Comparative Example 1.
(スループットの比較)
実施例1,2,3におけるEUV光の削減率はそれぞれ39.3%、40%、40%であった。すなわち、実施例1,2,3のいずれにおいても比較例1に比べてスループットが向上することが確認された。従って、EUV露光にUV露光を組み合わせることにより、スループットの低下を抑制しつつ、EUV露光を採用してウェハ上に微細なパターンを形成できることが確認された。
(Comparison of throughput)
The reduction rates of EUV light in Examples 1, 2, and 3 were 39.3%, 40%, and 40%, respectively. That is, it was confirmed that the throughput was improved in any of Examples 1, 2, and 3 as compared with Comparative Example 1. Therefore, it was confirmed that by combining the UV exposure with the EUV exposure, a fine pattern can be formed on the wafer by adopting the EUV exposure while suppressing a decrease in throughput.
(レジストパターンの精度の比較)
実施例1,2におけるLWRの削減率はそれぞれ−118.3%,−45.2%であった。すなわち、実施例1,2におけるLWRは比較例1に比べて増大した。また、実施例1,2では、レジストパターンの高さがそれぞれ27nm,29nmであり、比較例1におけるレジストパターンの高さ(60nm)に対して低下した。すなわち、実施例1,2のいずれによっても比較例1に比べてレジストパターンの精度が低下することが確認された。
(Comparison of resist pattern accuracy)
The LWR reduction rates in Examples 1 and 2 were -118.3% and -45.2%, respectively. That is, the LWR in Examples 1 and 2 increased compared to Comparative Example 1. In Examples 1 and 2, the resist pattern height was 27 nm and 29 nm, respectively, which was lower than the resist pattern height (60 nm) in Comparative Example 1. That is, it was confirmed that the accuracy of the resist pattern was lowered in both Examples 1 and 2 as compared with Comparative Example 1.
これに対し、実施例3におけるLWRの削減率は14.1%であった。また、実施例3では、レジストパターンの高さが60nmであり、比較例1におけるレジストパターンの高さ(60nm)と同等であった。すなわち、実施例3によれば比較例1に比べてレジストパターンの精度が向上することが確認された。 On the other hand, the LWR reduction rate in Example 3 was 14.1%. In Example 3, the height of the resist pattern was 60 nm, which was equivalent to the height of the resist pattern (60 nm) in Comparative Example 1. That is, according to Example 3, it was confirmed that the accuracy of the resist pattern was improved as compared with Comparative Example 1.
以上の結果から、UV光の波長を172nm,193nmとするのに比べ、248nmとすることが好ましいことが確認された。なお、レジストパターンの精度を決定づける主要因としては、レジスト膜におけるUV光の吸光度及び透過率が考えられる。図11は、UV光の波長と吸光度との関係を示すグラフである。図12は、UV光の波長と透過率との関係を示すグラフである。図11及び図12に示されるように、UV光の波長が220〜250nmであれば、吸光度及び透過率は、UV光の波長が248nmである場合に比べ同等となる。このため、UV光の波長が220〜250nmであれば、UV光の波長が248nmである場合と同様にレジストパターンの精度を向上させられることが期待される。 From the above results, it was confirmed that the wavelength of UV light is preferably 248 nm compared to 172 nm and 193 nm. The main factor that determines the accuracy of the resist pattern is the absorbance and transmittance of UV light in the resist film. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the wavelength of UV light and the absorbance. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the wavelength of UV light and the transmittance. As shown in FIGS. 11 and 12, when the wavelength of the UV light is 220 to 250 nm, the absorbance and transmittance are equivalent to those when the wavelength of the UV light is 248 nm. For this reason, if the wavelength of the UV light is 220 to 250 nm, it is expected that the accuracy of the resist pattern can be improved as in the case where the wavelength of the UV light is 248 nm.
UV光の波長が220nmを下回ると、UV光の波長が248nmである場合に比べ吸光度は大きくなり、透過率は小さくなる。このため、UV露光による反応がレジスト膜Waの表層に集中し易くなり、レジストパターンの精度が低下することが予測される。 When the wavelength of the UV light is less than 220 nm, the absorbance becomes larger and the transmittance becomes smaller than when the wavelength of the UV light is 248 nm. For this reason, reactions due to UV exposure are likely to concentrate on the surface layer of the resist film Wa, and it is predicted that the accuracy of the resist pattern will decrease.
一方、UV光の波長が250nmを上回ると、UV光の波長が248nmである場合に比べ吸光度は小さくなり、透過率は同等となる。この場合、UV露光による反応がレジスト膜Waの表層に集中し易くなることはないので、レジストパターンの精度が大幅に低下することはないと考えられる。但し、UV光の波長が280nmを上回ると、吸光度が略0となるので、UV露光による反応の進行が極めて遅くなり、スループットを十分に向上させられないことが予測される。 On the other hand, when the wavelength of the UV light exceeds 250 nm, the absorbance becomes smaller and the transmittance becomes the same as compared with the case where the wavelength of the UV light is 248 nm. In this case, since the reaction due to UV exposure does not easily concentrate on the surface layer of the resist film Wa, it is considered that the accuracy of the resist pattern is not significantly reduced. However, when the wavelength of the UV light exceeds 280 nm, the absorbance becomes substantially zero, so that the progress of the reaction by UV exposure becomes extremely slow, and it is predicted that the throughput cannot be sufficiently improved.
これらのことから、UV光の波長は220〜280nmであることが好ましいことが推定される。 From these things, it is estimated that it is preferable that the wavelength of UV light is 220-280 nm.
また、UV光の波長が248nmの場合、UV光のDose量が1.5mJ/cm2であれば、比較例1に比べたレジストパターンの精度の低下は生じないことが確認された。図13は、レジスト膜に対しUV露光(波長248nm)を単独で施した場合に、現像処理後に残存するレジスト膜の厚さを示すグラフである。横軸はUV光のDose量を示し、縦軸はレジスト膜の厚さを示す。図13に示すように、Dose量が8mJ/cm2以下であれば、レジスト膜の厚さの減少は無視できる程度に小さい。従って、UV光のDose量は、8mJ/cm2以下であることが好ましいことが推定される。
It was also confirmed that when the UV light wavelength was 248 nm and the dose amount of the UV light was 1.5 mJ / cm 2 , the accuracy of the resist pattern compared to Comparative Example 1 did not decrease. FIG. 13 is a graph showing the thickness of the resist film remaining after the development processing when the resist film is subjected to UV exposure (
〔UV露光を行うタイミングの影響の確認〕
以下の実施例4,5及び比較例2,3を比較することで、UV露光を行うタイミングがスループット及びレジストパターンの精度に及ぼす影響を確認した。
[Confirmation of the influence of UV exposure timing]
By comparing the following Examples 4 and 5 and Comparative Examples 2 and 3, the effect of the timing of performing UV exposure on the throughput and the accuracy of the resist pattern was confirmed.
(実施例4)
UV露光をレジスト膜の形成と保護膜の形成との間に行い、その他の条件を実施例1と同じにしてウェハ上にレジストパターンを形成した。
Example 4
UV exposure was performed between the formation of the resist film and the formation of the protective film, and other conditions were the same as in Example 1 to form a resist pattern on the wafer.
(実施例5)
UV露光をEUV露光とPEBとの間に行い、その他の条件を実施例1と同じにしてウェハ上にレジストパターンを形成した。
(Example 5)
A UV exposure was performed between EUV exposure and PEB, and other conditions were the same as in Example 1 to form a resist pattern on the wafer.
(比較例2)
UV露光を行わず、その他の条件を実施例1と同じにしてウェハ上にレジストパターンを形成した。すなわち、EUV光のみで露光処理を行ってレジストパターンを形成した。
(Comparative Example 2)
A UV light exposure was not performed, and other conditions were the same as in Example 1, and a resist pattern was formed on the wafer. That is, a resist pattern was formed by performing an exposure process only with EUV light.
(比較例3)
UV露光をPEBと現像処理との間に行い、その他の条件を実施例1と同じにしてウェハ上にレジストパターンを形成した。
(Comparative Example 3)
UV exposure was performed between the PEB and the development process, and other conditions were the same as in Example 1 to form a resist pattern on the wafer.
(スループットの評価)
比較例2を基準にしたEUV光のDose量の削減率を比較例3及び実施例4,5のそれぞれについて算出し、削減率の大きさに基づいてスループットの向上の程度を評価した。比較例2,3及び実施例4,5のEUV光のDose量と、比較例3及び実施例4,5のEUV光の削減率とを図10に示す。
(Evaluation of throughput)
The reduction rate of the dose amount of EUV light based on Comparative Example 2 was calculated for each of Comparative Example 3 and Examples 4 and 5, and the degree of improvement in throughput was evaluated based on the magnitude of the reduction rate. The dose amount of EUV light in Comparative Examples 2 and 3 and Examples 4 and 5 and the EUV light reduction rate in Comparative Example 3 and Examples 4 and 5 are shown in FIG.
(レジストパターンの精度の評価)
比較例2,3及び実施例4,5のそれぞれについて、現像処理後に形成されたレジストパターンの線幅・高さを測定し、LWR(Line Width Roughness)を算出した。更に、比較例2を基準にしたLWRの削減率を比較例3及び実施例4,5のそれぞれについて算出した。そして、LWRの削減率に基づいてレジストパターンの精度を評価した。比較例2,3及び実施例4,5のレジストパターンのLWRと、比較例3及び実施例4,5のLWRの削減率とを図10に示す。
(Evaluation of resist pattern accuracy)
For each of Comparative Examples 2 and 3 and Examples 4 and 5, the line width / height of the resist pattern formed after the development processing was measured, and LWR (Line Width Roughness) was calculated. Furthermore, the LWR reduction rate based on Comparative Example 2 was calculated for each of Comparative Example 3 and Examples 4 and 5. Then, the accuracy of the resist pattern was evaluated based on the LWR reduction rate. FIG. 10 shows the LWR of the resist patterns of Comparative Examples 2 and 3 and Examples 4 and 5, and the LWR reduction rate of Comparative Example 3 and Examples 4 and 5.
(スループットの比較)
実施例4,5におけるEUV光の削減率はそれぞれ38.8%,37.9%であり、比較例3におけるEUV光の削減率は0.3%であった。これらのことから、UV露光のタイミングがPEB前であれば、保護膜の形成処理の前であっても、EUV露光後であってもスループットが向上することが確認された。一方、UV露光のタイミングがPEB後であると、スループットは実質的に向上しないことが確認された。
(Comparison of throughput)
The reduction rates of EUV light in Examples 4 and 5 were 38.8% and 37.9%, respectively, and the reduction rate of EUV light in Comparative Example 3 was 0.3%. From these facts, it was confirmed that when the UV exposure timing was before PEB, the throughput was improved both before the protective film formation process and after the EUV exposure. On the other hand, it was confirmed that when the UV exposure timing was after PEB, the throughput was not substantially improved.
(レジストパターンの精度の比較)
実施例4,5におけるLWRの削減率はそれぞれ6.4%,1.8%であった。また、上述したように実施例3におけるLWRの削減率は14.1%であった。実施例3,4におけるLWRの削減率が、実施例5におけるLWRの削減率に比べ大きいことから、UV露光をEUV露光の前に行う方が、EUV露光の後に行うのに比べレジストパターンの精度が向上することが確認された。また、実施例4におけるLWRの削減率が実施例3におけるLWRの削減率に比べ小さいことから、UV露光を保護膜の形成後に行う方が、保護膜の形成前に行うのに比べレジストパターンの精度が向上することが確認された。
(Comparison of resist pattern accuracy)
The LWR reduction rates in Examples 4 and 5 were 6.4% and 1.8%, respectively. Further, as described above, the reduction rate of LWR in Example 3 was 14.1%. Since the LWR reduction rate in Examples 3 and 4 is larger than the LWR reduction rate in Example 5, the accuracy of the resist pattern is higher when performing UV exposure before EUV exposure than when performing EUV exposure. Has been confirmed to improve. In addition, since the LWR reduction rate in Example 4 is smaller than the LWR reduction rate in Example 3, the resist pattern of the UV exposure is performed after the protective film is formed, compared with the case where the UV exposure is performed before the protective film is formed. It was confirmed that the accuracy was improved.
1…基板処理システム、22…光照射部、E1…露光装置、E2…塗布・現像装置、R1…制御部(現像制御部、加熱制御部、光照射制御部)、U8…現像処理ユニット(現像処理部)、U9…加熱・冷却ユニット(熱処理部)、W…ウェハ(基板)、Wa…レジスト膜(感光性被膜)。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
EUV光に比べ波長が長いUV光を前記感光性被膜に照射するための光照射部と、
前記感光性被膜に対するEUV露光が行われた後に、当該感光性被膜に対する前記現像処理を行うように前記現像処理部を制御する現像制御部と、
前記現像処理部が前記感光性被膜に対する前記現像処理を行う前に、当該感光性被膜における前記EUV露光の対象部分を含む領域に前記UV光を照射するように前記光照射部を制御する光照射制御部と、を備える基板処理装置。 A development processing unit for performing development processing on the photosensitive film formed on the substrate;
A light irradiation unit for irradiating the photosensitive film with UV light having a longer wavelength than EUV light;
A development control unit that controls the development processing unit to perform the development processing on the photosensitive film after the EUV exposure is performed on the photosensitive film;
Light irradiation for controlling the light irradiation unit to irradiate the UV light to a region including the target portion of the EUV exposure in the photosensitive film before the development processing unit performs the development processing on the photosensitive film. A substrate processing apparatus.
前記感光性被膜に対する前記EUV露光と前記現像処理との間に、当該感光性被膜に対する加熱処理を行うように前記熱処理部を制御する加熱制御部と、を更に備え、
前記光照射制御部は、前記熱処理部が前記感光性被膜に対する前記加熱処理を行う前に、当該感光性被膜に前記UV光を照射するように前記光照射部を制御する、請求項1記載の基板処理装置。 A heat treatment part for performing a heat treatment on the photosensitive film;
A heating control unit that controls the heat treatment unit so as to perform a heat treatment on the photosensitive film between the EUV exposure and the development process on the photosensitive film;
The said light irradiation control part controls the said light irradiation part so that the said heat processing part may irradiate the said UV light to the said photosensitive film, before performing the said heat processing with respect to the said photosensitive film. Substrate processing equipment.
前記基板の前記感光性被膜に対する前記EUV露光を行うEUV露光装置と、を備える基板処理システム。 A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A substrate processing system comprising: an EUV exposure apparatus that performs the EUV exposure on the photosensitive coating on the substrate.
前記感光性被膜に対する前記現像処理を行う前に、EUV光に比べ波長が長いUV光を当該感光性被膜に照射する、基板処理方法。 After the EUV exposure is performed on the photosensitive film formed on the substrate, the developing process is performed on the photosensitive film.
A substrate processing method of irradiating the photosensitive coating with UV light having a wavelength longer than that of EUV light before performing the development processing on the photosensitive coating.
前記感光性被膜に対する前記加熱処理を行う前に、当該感光性被膜に前記UV光を照射する、請求項6記載の基板処理方法。 Between the EUV exposure and the development process on the photosensitive film, a heat treatment is performed on the photosensitive film,
The substrate processing method according to claim 6, wherein the UV light is irradiated to the photosensitive film before the heat treatment is performed on the photosensitive film.
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