Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2013080169A - Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask - Google Patents

Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask Download PDF

Info

Publication number
JP2013080169A
JP2013080169A JP2011221087A JP2011221087A JP2013080169A JP 2013080169 A JP2013080169 A JP 2013080169A JP 2011221087 A JP2011221087 A JP 2011221087A JP 2011221087 A JP2011221087 A JP 2011221087A JP 2013080169 A JP2013080169 A JP 2013080169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
photoresist
photoresist film
pattern
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011221087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Shimura
悟 志村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2011221087A priority Critical patent/JP2013080169A/en
Priority to PCT/JP2012/073462 priority patent/WO2013051383A1/en
Publication of JP2013080169A publication Critical patent/JP2013080169A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3083Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/3086Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G03F7/322Aqueous alkaline compositions
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • G03F7/405Treatment with inorganic or organometallic reagents after imagewise removal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • H01L21/3083Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/3088Process specially adapted to improve the resolution of the mask

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a uniform side wall portion even when an object structure on which a thin film for forming a side wall portion is deposited is formed from an organic material in a double patterning process.SOLUTION: A method for forming a photoresist pattern includes the steps of: forming a photoresist film on a substrate; exposing the photoresist film to an alkaline chemical agent; exposing the photoresist film which has been exposed to the chemical agent to light; and developing the exposed photoresist film.

Description

本発明は、基板上に形成され露光されたレジスト膜を現像する現像方法に関し、特にダブルパターニングプロセスにおいて薄膜を形成する芯材としてレジストパターンを利用するに好適な現像方法に関する。   The present invention relates to a developing method for developing a resist film formed and exposed on a substrate, and more particularly to a developing method suitable for using a resist pattern as a core material for forming a thin film in a double patterning process.

半導体集積回路の高集積化に伴い、回路要素の更なる微細化が進んでいる。微細化のためには例えば極紫外(EUV)光などの短波長露光光を用いることが好ましいが、そのような露光光を発する露光装置はまだ実用化されていない。   As semiconductor integrated circuits are highly integrated, circuit elements are further miniaturized. For miniaturization, it is preferable to use short-wavelength exposure light such as extreme ultraviolet (EUV) light, but an exposure apparatus that emits such exposure light has not yet been put into practical use.

そこで、従来の露光装置により微細化を可能とするダブルパターニング技術が開発され、実用化されつつある。   Therefore, a double patterning technique that enables miniaturization by a conventional exposure apparatus has been developed and put into practical use.

特開2007−27742号公報JP 2007-27742 A 米国特許第5,013,680号明細書(第9欄から第10欄)US Pat. No. 5,013,680 (columns 9 to 10)

広い意味でのダブルパターニングには、従来のフォトリソグラフィー技術を用いて基板上に形成した例えばライン・アンド・スペース構造に対して所定の薄膜を堆積し、その薄膜のうちラインの両側面に堆積された薄膜(側壁部)を利用する、いわゆる自己整合ダブルパターニングがある。フォトリソグラフィー技術で形成されたラインの幅が現状の露光限界寸法程度であっても、露光限界寸法よりも小さい幅を有する側壁部が形成され得る。例えば、ライン・アンド・スペース構造のライン及びスペース幅と、薄膜の厚さとを調整すれば、ライン・アンド・スペース構造のライン幅の約2分の1の幅を有する側壁部を形成することができる。また、そのようにして得た側壁部に対して所定の厚さを有する所定の薄膜を更に堆積すれば、もとのライン・アンド・スペース構造のライン幅の約4分の1の幅を有する側壁部を得ることができる。このように、ダブルパターニングによれば、フォトリソグラフィー技術の露光限界寸法を下回る寸法を有するパターンを形成することが可能となる。   For double patterning in a broad sense, a predetermined thin film is deposited on, for example, a line-and-space structure formed on a substrate using conventional photolithography technology, and the thin film is deposited on both sides of the line. There is a so-called self-aligned double patterning using a thin film (side wall part). Even if the width of the line formed by the photolithography technique is about the current exposure limit dimension, a side wall portion having a width smaller than the exposure limit dimension can be formed. For example, by adjusting the line and space width of the line and space structure and the thickness of the thin film, a side wall portion having a width that is approximately one half of the line width of the line and space structure can be formed. it can. Further, if a predetermined thin film having a predetermined thickness is further deposited on the side wall portion thus obtained, it has a width of about a quarter of the line width of the original line and space structure. A side wall part can be obtained. As described above, according to the double patterning, it is possible to form a pattern having a dimension smaller than the exposure limit dimension of the photolithography technique.

ここで、もとのライン・アンド・スペース構造は、例えばアモルファスカーボンなどの無機材料により形成される場合がある。これによれば、均一なライン幅及びスペース幅を得ることが可能となるため、ラインの両側面に形成される側壁部も均一な幅及び間隔で形成することができる。したがって、露光限界寸法よりも微細化されたパターンの均一化に有利である。   Here, the original line and space structure may be formed of an inorganic material such as amorphous carbon. According to this, since it becomes possible to obtain a uniform line width and space width, the side wall portions formed on both side surfaces of the line can also be formed with a uniform width and interval. Therefore, it is advantageous for making the pattern finer than the exposure limit dimension uniform.

その一方で、もとのライン・アンド・スペース構造をフォトレジスト膜などの有機材料により形成することも考えられる。アモルファスカーボンのような無機材料は例えば化学気相堆積(CVD)プロセスにより形成されるのに対し、フォトレジスト膜などの有機材料は回転塗布法により形成できるため、半導体集積回路の製造コストを低減できるという利点がある。   On the other hand, it is conceivable to form the original line and space structure with an organic material such as a photoresist film. An inorganic material such as amorphous carbon is formed by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) process, whereas an organic material such as a photoresist film can be formed by a spin coating method, thereby reducing the manufacturing cost of a semiconductor integrated circuit. There is an advantage.

しかしながら、フォトレジスト膜等でライン・アンド・スペース構造を形成し、これに対して薄膜を堆積すると、ラインの側面が傾斜したり、ラインの上端部が丸まったりする場合があり、このため、微細化パターンの均一性が低下してしまうという問題がある。   However, when a line-and-space structure is formed with a photoresist film or the like and a thin film is deposited on the line-and-space structure, the side surface of the line may be inclined or the upper end of the line may be rounded. There is a problem that the uniformity of the pattern is reduced.

本発明は、上記の事情に照らし、ダブルパターニングプロセスにおいて側壁部形成のための薄膜が堆積される対象構造を有機材料により形成した場合であっても、均一な側壁部を形成可能なフォトレジストパターンの形成方法を提供する。   In light of the above circumstances, the present invention is a photoresist pattern capable of forming a uniform sidewall even when a target structure on which a thin film for sidewall formation is deposited is formed of an organic material in a double patterning process. A forming method is provided.

本発明の第1の態様によれば、基板上にフォトレジスト膜を形成する工程と、前記フォトレジスト膜をアルカリ性の薬剤に曝す工程と、前記薬剤に曝された前記フォトレジスト膜を露光する工程と、露光された前記フォトレジスト膜を現像する工程とを含むフォトレジストパターン形成方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a step of forming a photoresist film on a substrate, a step of exposing the photoresist film to an alkaline agent, and a step of exposing the photoresist film exposed to the agent And a method of developing the exposed photoresist film. A method for forming a photoresist pattern is provided.

本発明の第2の態様によれば、基板に形成されるエッチング対象膜上に、異なる材料で形成される第1の膜及び第2の膜をこの順に形成する工程と、前記第2の膜上にフォトレジスト膜を形成する工程と、前記フォトレジスト膜をアルカリ性の薬剤に曝す工程と、前記薬剤に曝された前記フォトレジスト膜を露光する工程と、露光された前記フォトレジスト膜を現像して所定のパターンを有する第1のパターンを形成する工程と、前記第1のパターンを縮小化することにより、シリコン含有膜が堆積され得る第1のコア部を形成する工程と、前記第1のコア部を覆うシリコン含有膜を形成し、当該シリコン含有膜をエッチバックすることにより、前記第1のコア部の側面に堆積された当該シリコン含有膜を含む第2のパターンを形成する工程と、前記第2のパターンを用いて前記第2の膜をエッチングすることにより、シリコン含有膜が堆積され得る第2のコア部を形成する工程と、前記第2のコア部を覆うシリコン含有膜を形成し、当該シリコン含有膜をエッチバックすることにより、前記第2のコア部の側面に堆積された当該シリコン含有膜を含む第3のパターンを形成する工程と、前記第3のパターンを用いて前記第1の膜をエッチングすることにより、前記エッチング対象膜をエッチングするエッチングマスクを形成する工程とを含むエッチングマスク形成方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the step of forming the first film and the second film made of different materials in this order on the etching target film formed on the substrate, and the second film A step of forming a photoresist film thereon, a step of exposing the photoresist film to an alkaline agent, a step of exposing the photoresist film exposed to the agent, and developing the exposed photoresist film Forming a first pattern having a predetermined pattern, forming a first core part on which a silicon-containing film can be deposited by reducing the first pattern, and the first pattern Forming a second pattern including the silicon-containing film deposited on the side surface of the first core part by forming a silicon-containing film covering the core part and etching back the silicon-containing film; Etching the second film using the second pattern to form a second core part on which a silicon-containing film can be deposited; and a silicon-containing film covering the second core part. Forming and etching back the silicon-containing film to form a third pattern including the silicon-containing film deposited on the side surface of the second core portion, and using the third pattern Etching the first film to form an etching mask for etching the film to be etched is provided.

本発明の実施形態によれば、ダブルパターニングプロセスにおいて側壁部形成のための薄膜が堆積される対象構造を有機材料により形成した場合であっても、均一な側壁部を形成可能なフォトレジストパターンの形成方法が提供される。   According to an embodiment of the present invention, even when a target structure on which a thin film for sidewall formation is deposited is formed of an organic material in a double patterning process, a photoresist pattern that can form a uniform sidewall is formed. A forming method is provided.

本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法を実施するのに好適な塗布現像装置を示す概略上面図である。1 is a schematic top view showing a coating and developing apparatus suitable for carrying out an etching mask forming method according to an embodiment of the present invention. 図1の塗布現像装置を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the coating and developing apparatus of FIG. 図1の塗布現像装置に設けられる失活処理装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the deactivation processing apparatus provided in the coating and developing apparatus of FIG. 本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an etching mask forming method according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法の各工程におけるウエハWの断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section of the wafer W in each process of the etching mask formation method by embodiment of this invention. 図6に引き続いて、本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法の各工程におけるウエハWの断面を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the wafer W in each step of the etching mask forming method according to the embodiment of the invention following FIG. 6. 本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法の効果・利点を説明するための比較例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the comparative example for demonstrating the effect and advantage of the etching mask formation method by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法の効果・利点を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the effect and advantage of the etching mask formation method by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法の変形例の効果・利点を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the effect and advantage of the modification of the etching mask formation method by embodiment of this invention.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the attached drawings, the same or corresponding members or parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and redundant description is omitted.

図1および図2を参照しながら、本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法を実施する際に利用され得る塗布現像装置について説明する。図1は塗布現像装置の平面図であり、図2は図1の塗布現像装置の側面図である。
図1に示すように、本実施形態の塗布現像装置30は、キャリアブロックB1、処理ブロックB2、およびインターフェイスブロックB3を備えている。また、インターフェイスブロックB3は露光装置B4に結合されている。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, a coating and developing apparatus that can be used when performing an etching mask forming method according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view of the coating and developing apparatus, and FIG. 2 is a side view of the coating and developing apparatus of FIG.
As shown in FIG. 1, the coating and developing apparatus 30 of this embodiment includes a carrier block B1, a processing block B2, and an interface block B3. The interface block B3 is coupled to the exposure apparatus B4.

キャリアブロックB1は、複数のウエハを収容する密閉型のキャリアCが載置される載置部60と、載置部60に載置されるキャリアCからウエハを取りだして処理ブロックB2へ搬送し、処理ブロックB2にて処理されたウエハをキャリアCへ収容する搬送アーム62とを有している。   The carrier block B1 takes a wafer 60 from the carrier 60 placed on the carrier 60 and a processing block B2 on which the sealed carrier C that accommodates a plurality of wafers is placed, and transfers the wafer to the processing block B2. And a transfer arm 62 for storing the wafer processed in the processing block B2 in the carrier C.

処理ブロックB2には、図2に示すように、現像処理を行うためのDEV層L1と、フォトレジスト膜の下地層としての反射防止膜を形成するためのBCT層L2と、フォトレジスト液を塗布するためのCOT層L3と、フォトレジスト膜の上に形成される反射防止膜を形成するためのTCT層L4とが下方から順に設けられている。   As shown in FIG. 2, a DEV layer L1 for performing development processing, a BCT layer L2 for forming an antireflection film as an underlayer of the photoresist film, and a photoresist solution are applied to the processing block B2. A COT layer L3 for forming an antireflection film formed on the photoresist film and a TCT layer L4 for forming an antireflection film are sequentially provided from the bottom.

DEV層L1には、図1に示す現像部68が例えば2段に積層されており、この2段の現像部68にウエハWを搬送するための搬送アーム69a(図2)が設けられている。現像部68には、ウエハW上に形成され、露光されたフォトレジスト膜を現像する1又は複数の(図示の例では3つの)現像ユニット68aが配置されている。現像ユニット68aは、図示を省略するが、露光されたフォトレジスト膜が形成されているウエハWを回転可能に保持するスピンチャックと、スピンチャックにより保持されるウエハWに対して現像液を供給する供給ノズルと、現像液を洗い流すリンス液を供給するリンスノズルと、ウエハWに供給され、スピンチャックの回転によりウエハW上から飛散する現像液及びリンス液を受けるカップとを備えている。   In the DEV layer L1, the developing units 68 shown in FIG. 1 are stacked in, for example, two stages, and a transport arm 69a (FIG. 2) for transporting the wafer W to the two-stage developing unit 68 is provided. . In the developing unit 68, one or a plurality of (three in the illustrated example) developing units 68a for developing the exposed photoresist film formed on the wafer W are arranged. Although not shown, the developing unit 68a supplies a developer to the spin chuck that rotatably holds the wafer W on which the exposed photoresist film is formed, and the wafer W held by the spin chuck. A supply nozzle, a rinse nozzle for supplying a rinse solution for washing away the developer, and a cup for receiving the developer and the rinse solution supplied to the wafer W and scattered from the wafer W by the rotation of the spin chuck are provided.

BCT層L2とTCT層L4には、図示を省略するが、各々反射防止膜用の薬液をスピンコーティングして反射防止膜を形成する反射防止膜塗布部が設けられている。塗布部には、上述の現像ユニット68aと同様の構成を有する1又は複数の反射防止膜塗布ユニットが配置されている。   Although not shown, the BCT layer L2 and the TCT layer L4 are each provided with an antireflection film coating unit that spin-coats a chemical solution for the antireflection film to form an antireflection film. In the coating unit, one or a plurality of antireflection film coating units having the same configuration as the above-described developing unit 68a are arranged.

COT層L3には、図示を省略するが、フォトレジスト液をスピンコーティングしてフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜塗布部が設けられ、フォトレジスト膜塗布部には、上述の現像ユニット68aと同様の構成を有する1又は複数のフォトレジスト膜塗布ユニットが配置されている。   Although not shown in the figure, the COT layer L3 is provided with a photoresist film application part that spin-coats a photoresist solution to form a photoresist film, and the photoresist film application part is similar to the developing unit 68a described above. One or a plurality of photoresist film coating units having the following structure are arranged.

なお、DEV層L1に配置される現像ユニットの数、BCT層L2及びTCT層L4に配置される反射防止膜塗布ユニットの数、並びにCOT層L3に配置されるフォトレジスト膜塗布ユニットの数は、適宜調整して良い。また、場合に応じて、例えばTCT層L4には、COT層L3においてウエハW上に形成されたフォトレジスト膜を例えばHMDS液などを薬液で処理する処理ユニットを配置しても良い。この処理ユニットは、供給する薬液が異なるものの、現像ユニットや塗布ユニットと同様の構成を有することができる。   The number of development units arranged in the DEV layer L1, the number of antireflection film coating units arranged in the BCT layer L2 and the TCT layer L4, and the number of photoresist film coating units arranged in the COT layer L3 are as follows: You may adjust suitably. Further, according to circumstances, for example, a processing unit for processing the photoresist film formed on the wafer W in the COT layer L3 with a chemical solution such as HMDS solution may be arranged in the TCT layer L4. This processing unit can have the same configuration as the developing unit and the coating unit, although the chemical solution to be supplied is different.

また、処理ブロックB2には、各層L1〜L4に対応して設けられる加熱ユニットや冷却ユニット(不図示)が処理ユニット群63(図1)に積層されている。例えば、COT層L3に対向するようにウエハW上に塗布されたフォトレジスト膜を加熱する塗布後加熱(PAB)ユニットが設けられ、また、加熱後のウエハWを冷却し常温(例えば23℃)に維持する冷却ユニットが設けられている。   In the processing block B2, heating units and cooling units (not shown) provided corresponding to the layers L1 to L4 are stacked on the processing unit group 63 (FIG. 1). For example, a post-application heating (PAB) unit for heating a photoresist film applied on the wafer W so as to face the COT layer L3 is provided, and the heated wafer W is cooled to room temperature (for example, 23 ° C.). A cooling unit is provided to maintain the temperature.

また、各ユニット間でウエハWの受け渡しを行うため、BCT層L2には搬送アーム69bが、TCT層L4には搬送アーム69dが配置されている。
さらに、処理ブロックB2には、キャリアブロックB1側に第1棚ユニットU1が設けられ、インターフェイスブロックB3側に第2棚ユニットU2が設けられている。第1棚ユニットU1及び第2棚ユニットU2には複数の受け渡しユニットが設けられている。これらの受け渡しユニットのうち、図2にて参照符号CPL+数字で示される受け渡しユニットには温度調節用の冷却ユニットが備えられており、参照符号BF+数字で示される受け渡しユニットには複数枚のウエハWを載置可能なバッファユニットが備えられている。また、第1棚ユニットU1のX方向側(図1参照)に隣接して、第1棚ユニットU1の各部間でウエハWを搬送する昇降自在な搬送アーム16が設けられている。
Further, in order to transfer the wafer W between the units, a transfer arm 69b is arranged in the BCT layer L2, and a transfer arm 69d is arranged in the TCT layer L4.
Furthermore, in the processing block B2, a first shelf unit U1 is provided on the carrier block B1 side, and a second shelf unit U2 is provided on the interface block B3 side. The first shelf unit U1 and the second shelf unit U2 are provided with a plurality of delivery units. Among these transfer units, the transfer unit indicated by reference numeral CPL + number in FIG. 2 is provided with a cooling unit for temperature adjustment, and the transfer unit indicated by reference numeral BF + number includes a plurality of wafers W. Is provided. Further, adjacent to the first shelf unit U1 in the X direction (see FIG. 1), there is provided a transfer arm 16 that can be moved up and down to transfer the wafer W between each part of the first shelf unit U1.

また、DEV層L1内の上部にはシャトルアーム700が設けられている(図2参照)。シャトルアーム700は、第1棚ユニットU1の受け渡しユニットCPL110から第2棚ユニットU2の受け渡しユニットCPL120にウエハWを直接搬送することができる。   A shuttle arm 700 is provided in the upper part of the DEV layer L1 (see FIG. 2). The shuttle arm 700 can directly transfer the wafer W from the delivery unit CPL110 of the first shelf unit U1 to the delivery unit CPL120 of the second shelf unit U2.

インターフェイスブロックB3は、インターフェイスアームFを備えており、このインターフェイスアームFによって第2棚ユニットU2と露光装置B4との間でウエハWが受け渡される。露光装置B4では、インターフェイスアームFから搬送されたウエハWに対して所定の露光処理が行われる。また、インターフェイスブロックB3には、失活処理装置10が配置されており、失活処理装置10に対するウエハWの搬入出は、インターフェイスアームFにより行われる。   The interface block B3 includes an interface arm F, and the interface arm F transfers the wafer W between the second shelf unit U2 and the exposure apparatus B4. In the exposure apparatus B4, a predetermined exposure process is performed on the wafer W transferred from the interface arm F. In addition, the deactivation processing apparatus 10 is disposed in the interface block B3, and the loading and unloading of the wafer W with respect to the deactivation processing apparatus 10 is performed by the interface arm F.

図3を参照すると、失活処理装置10は、上端が開口する容器本体202と、この容器本体202の上部開口を覆うように設けられた蓋体203とを備えている。容器本体202は、円形の上面形状を有する枠体221と、枠体221の底部から内側に延びる鍔状の底部222と、底部222に支持されるウエハ載置台204とを備えている。ウエハ載置台204の内部には加熱手段204hが設けられ、これによりウエハ載置台204上に載置されるウエハWを加熱することができる。   Referring to FIG. 3, the deactivation processing apparatus 10 includes a container main body 202 whose upper end is open, and a lid 203 provided so as to cover the upper opening of the container main body 202. The container main body 202 includes a frame body 221 having a circular top surface shape, a bowl-shaped bottom part 222 extending inward from the bottom part of the frame body 221, and a wafer mounting table 204 supported by the bottom part 222. A heating unit 204 h is provided inside the wafer mounting table 204, whereby the wafer W mounted on the wafer mounting table 204 can be heated.

一方、蓋体203は、容器本体202の枠体221の上面に対して蓋体203の周縁部231が接近するように、容器本体202を覆うことにより、容器本体202の上端開口が蓋体203により閉じられている。そして、これらの間に処理室220が区画されている。   On the other hand, the lid 203 covers the container body 202 so that the peripheral edge 231 of the lid 203 approaches the upper surface of the frame 221 of the container body 202, so that the upper end opening of the container body 202 is the lid 203. Closed by A processing chamber 220 is defined between them.

ウエハ載置台204には、外部の搬送手段(不図示)との間でウエハWの受け渡しを行なうための複数本の昇降ピン241が設けられており、この昇降ピン241は昇降機構242により昇降自在に構成されている。図中の参照符号243は、載置台204の裏面側に設けられた、この昇降機構242の周囲を囲むカバー体である。容器本体202と蓋体203は、互いに相対的に昇降自在に構成されている。この例では、昇降機構(不図示)により蓋体203が、容器本体202と接続される処理位置と、容器本体202の上方側に位置する基板搬出入位置との間で昇降自在である。   The wafer mounting table 204 is provided with a plurality of lifting pins 241 for transferring the wafer W to and from an external transfer means (not shown). The lifting pins 241 can be lifted and lowered by a lifting mechanism 242. It is configured. Reference numeral 243 in the figure is a cover body that is provided on the back side of the mounting table 204 and surrounds the periphery of the elevating mechanism 242. The container main body 202 and the lid body 203 are configured to be movable up and down relative to each other. In this example, the lid 203 can be moved up and down between a processing position connected to the container main body 202 and a substrate loading / unloading position located above the container main body 202 by an elevating mechanism (not shown).

また、蓋体203の裏面側中央部には、載置台204上に載置されるウエハWに対して失活処理ガスを供給する処理ガス供給部205が設けられている。また、蓋体203の内部には、処理ガス供給部205と連通するガス供給路233が形成されている。この例では、ガス供給路233は蓋体3の上方側にて屈曲されて略水平に伸びるように形成され、ガス供給路233の上流端は、ガス供給管261を介して失活処理ガスの供給源262と、置換ガスの供給源263とに接続されている。本実施形態においては、失活処理ガスとしてヘキサメチルジシラザン(Hexamethyldisilazane;HMDS)ガスが用いられる。また、置換ガスとしては、希ガスやNガス等の不活性ガスを利用することができる。 In addition, a processing gas supply unit 205 that supplies a deactivation processing gas to the wafer W mounted on the mounting table 204 is provided at the center on the back surface side of the lid 203. In addition, a gas supply path 233 communicating with the processing gas supply unit 205 is formed inside the lid 203. In this example, the gas supply path 233 is bent at the upper side of the lid 3 so as to extend substantially horizontally, and the upstream end of the gas supply path 233 is connected to the deactivation treatment gas via the gas supply pipe 261. A supply source 262 and a replacement gas supply source 263 are connected. In the present embodiment, hexamethyldisilazane (HMDS) gas is used as the deactivation treatment gas. As the replacement gas can be used an inert gas such as rare gas or N 2 gas.

なお、失活処理ガスの供給源262としては、例えば、バブラータンク、スキマータンク等のガス発生機を用いることができる。例えば失活処理ガスがHMDSガスの場合、供給源262は、HMDS液からガス(又は蒸気)を発生させ、発生したガスをガス供給路233に供給する。   As the deactivation processing gas supply source 262, for example, a gas generator such as a bubbler tank or a skimmer tank can be used. For example, when the deactivation treatment gas is HMDS gas, the supply source 262 generates gas (or steam) from the HMDS liquid and supplies the generated gas to the gas supply path 233.

ガス供給管261には、HMDSガスの供給源262とガス供給路233との間に、HMDSガスの供給流量を調整する第1の流量調整バルブV1が設けられている。また、Nガスの供給源263とガス供給路233との間に、Nガスの供給流量を調整する第2の流量調整バルブV2が設けられている。これら流量調整バルブV1、V2は、流量調整機能に加えて開閉機能を有しており、これらを相補的に開閉すれば、ガス供給路233へ供給されるガスが、HMDSガスとNガスとの間で切り換えられる。また、夫々のガスの供給流量を調整することができる。また、流量調整バルブV1、V2を同時に開けば、HMDSガスとNガスとの混合ガス(希釈されたHMDSガス)をガス供給路233へ供給することができる。 The gas supply pipe 261 is provided with a first flow rate adjustment valve V 1 that adjusts the supply flow rate of the HMDS gas between the supply source 262 of the HMDS gas and the gas supply path 233. In addition, a second flow rate adjustment valve V <b> 2 that adjusts the N 2 gas supply flow rate is provided between the N 2 gas supply source 263 and the gas supply path 233. These flow rate adjusting valves V1 and V2 have an opening / closing function in addition to the flow rate adjusting function. When these are opened and closed in a complementary manner, the gas supplied to the gas supply path 233 becomes HMDS gas and N 2 gas. Be switched between. Further, the supply flow rate of each gas can be adjusted. Further, if the flow rate adjusting valves V 1 and V 2 are opened at the same time, a mixed gas of HMDS gas and N 2 gas (diluted HMDS gas) can be supplied to the gas supply path 233.

一方、蓋体203には、ウエハ載置台204上のウエハWよりも外側から処理室220内を排気するための排気路281が形成されている。また蓋体203の上壁部232の内部には、処理ガス供給部205が設けられる中央領域以外の領域に面状に伸び、例えばリング状の平面形状を有する扁平な空洞部282が形成されている。前述した排気路281の下流端はこの空洞部282に接続されている。さらにこの空洞部282には、例えば蓋体203の中央近傍領域にて、複数本例えば6本の排気管283が接続されている。また、排気管283の下流端は排気流量調整バルブV4を介して排気手段284をなすエジェクターに接続されている。   On the other hand, an exhaust path 281 for exhausting the inside of the processing chamber 220 from the outside of the wafer W on the wafer mounting table 204 is formed in the lid 203. Further, a flat cavity 282 having a ring-like planar shape, for example, is formed in the upper wall portion 232 of the lid 203 in a planar shape in a region other than the central region where the processing gas supply unit 205 is provided. Yes. The downstream end of the exhaust path 281 described above is connected to the cavity 282. Further, a plurality of, for example, six exhaust pipes 283 are connected to the hollow portion 282 in the vicinity of the center of the lid 203, for example. The downstream end of the exhaust pipe 283 is connected to an ejector constituting the exhaust means 284 via an exhaust flow rate adjusting valve V4.

このような構成によれば、HMDSガスの供給源262からガス供給路233及び処理ガス供給部205を通して、ウエハ載置台204上に載置されるウエハWに対してHMDSガスが供給され、排気路281から空洞部282及び排気管283を通して排気手段284により排気される。   According to such a configuration, the HMDS gas is supplied from the HMDS gas supply source 262 through the gas supply path 233 and the processing gas supply unit 205 to the wafer W mounted on the wafer mounting table 204, and the exhaust path The air is exhausted from the air outlet 281 through the cavity 282 and the exhaust pipe 283 by the exhaust means 284.

次に、塗布現像装置30を用いてウエハにエッチングパターンを形成する方法の一例を説明する。なお、このまずキャリアブロックB1からウエハWを第1棚ユニットU1の受け渡しユニット、例えばBCT層L2に対応する受け渡しユニットCPL2に搬送アーム62によって搬送する。次に、このウエハWは、搬送アーム16により受け渡しユニットCPL3へ搬送され、搬送アーム69cにより、COT層L3に搬入される。COT層L3において、ウエハWの表面(または最上層)が疎水化される。次いで、搬送アーム69cにより塗布ユニットへ搬送され、ここでフォトレジスト膜が形成される。ウエハWの表面が疎水化されているため、フォトレジスト膜はウエハWの表面(また下地層)に対して高い密着性をもって形成される。   Next, an example of a method for forming an etching pattern on a wafer using the coating and developing apparatus 30 will be described. First, the wafer W is transferred from the carrier block B1 by the transfer arm 62 to the transfer unit of the first shelf unit U1, for example, the transfer unit CPL2 corresponding to the BCT layer L2. Next, the wafer W is transferred to the transfer unit CPL3 by the transfer arm 16, and is transferred to the COT layer L3 by the transfer arm 69c. In the COT layer L3, the surface (or uppermost layer) of the wafer W is hydrophobized. Next, the film is transferred to the coating unit by the transfer arm 69c, where a photoresist film is formed. Since the surface of the wafer W is hydrophobized, the photoresist film is formed with high adhesion to the surface of the wafer W (or the underlying layer).

その後ウエハWは、搬送アーム69cにより第1棚ユニットU1の受け渡しユニットBF3へ搬送される。受け渡しユニットBF3に搬送されたウエハWは、搬送アーム16により受け渡しユニットCPL4へと搬送され、搬送アーム69dによってTCT層L4へと搬送される。そして、TCT層L4にてウエハWのフォトレジスト膜の上に反射防止膜が形成され、受け渡しユニットTRS4に搬送される。なお、求められる仕様等に応じてフォトレジスト膜の上に反射防止膜を形成しない場合や、ウエハWに対して疎水化処理を行う代わりに、BCT層L2にてウエハWに直接反射防止膜が形成される場合もある。   Thereafter, the wafer W is transferred to the delivery unit BF3 of the first shelf unit U1 by the transfer arm 69c. The wafer W transferred to the transfer unit BF3 is transferred to the transfer unit CPL4 by the transfer arm 16, and transferred to the TCT layer L4 by the transfer arm 69d. Then, an antireflection film is formed on the photoresist film of the wafer W in the TCT layer L4, and is transported to the delivery unit TRS4. In the case where the antireflection film is not formed on the photoresist film according to the required specifications or the like, or instead of performing the hydrophobizing process on the wafer W, the antireflection film is directly applied to the wafer W by the BCT layer L2. Sometimes formed.

フォトレジスト膜や反射防止膜が形成されたウエハWは、搬送アーム16(図1)により、受け渡しユニットBF3又はTRS4から受け渡しユニットCPL110へと搬送され、シャトルアーム700によって受け渡しユニットCPL120に搬送される。   The wafer W on which the photoresist film and the antireflection film are formed is transferred from the transfer unit BF3 or TRS4 to the transfer unit CPL110 by the transfer arm 16 (FIG. 1), and transferred to the transfer unit CPL120 by the shuttle arm 700.

次いで、ウエハWは、インターフェイスブロックB3のインターフェイスアームF(図1)によって、失活処理装置10へ搬送される。失活処理装置10において、ウエハWの表面に形成されたフォトレジスト膜に対して後述する失活処理が行われる。次いで、ウエハWは、インターフェイスアームFにより失活処理装置10から取り出されて、露光装置B4へ搬送される。そして、露光装置B4においてウエハW上に形成されたフォトレジスト膜が露光された後、ウエハWは、インターフェイスアームFによって第2棚ユニットU2の受け渡しユニットTRS6へ搬送される。続けて、ウエハWは、搬送アーム69aによりDEV層L1に搬送され、ここで、露光されたフォトレジスト膜が現像された後、搬送アーム69aによって第1棚ユニットU1の受け渡しユニットTRS1へ搬送され、搬送アーム62によってキャリアCへ収容される。これにより、ウエハWにフォトレジストパターンが形成される。   Next, the wafer W is transferred to the deactivation processing apparatus 10 by the interface arm F (FIG. 1) of the interface block B3. In the deactivation processing apparatus 10, deactivation processing described later is performed on the photoresist film formed on the surface of the wafer W. Next, the wafer W is taken out from the deactivation processing apparatus 10 by the interface arm F and transferred to the exposure apparatus B4. Then, after the photoresist film formed on the wafer W is exposed in the exposure apparatus B4, the wafer W is transferred to the delivery unit TRS6 of the second shelf unit U2 by the interface arm F. Subsequently, the wafer W is transferred to the DEV layer L1 by the transfer arm 69a. Here, after the exposed photoresist film is developed, the wafer W is transferred to the transfer unit TRS1 of the first shelf unit U1 by the transfer arm 69a. The carrier arm 62 accommodates the carrier C. Thereby, a photoresist pattern is formed on the wafer W.

次に、本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法について図4から図6までを参照して説明する。なお、このエッチングマスク形成方法には、本発明の実施形態によるレジストパターン形成方法が含まれている。   Next, an etching mask forming method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This etching mask forming method includes a resist pattern forming method according to an embodiment of the present invention.

まず、ステップS41(図4)において、ウエハ上に形成されたエッチング対象膜11の上に、第1の無機材料膜12、第2の無機材料膜13、及び無機反射防止膜14がこの順に形成される(図5(a)参照)。
第1の無機材料膜12は、エッチング対象膜11をエッチングする際に十分なエッチング比を実現できる材料で形成される。本実施形態においては、シリコン(Si)で形成されるエッチング対象膜11に対し、第1の無機材料膜12は、化学気相堆積(CVD)法により堆積された窒化シリコン(SiN)で形成されている。他の実施形態においては、例えばTiN膜やTi膜などで形成してもよい。
First, in step S41 (FIG. 4), the first inorganic material film 12, the second inorganic material film 13, and the inorganic antireflection film 14 are formed in this order on the etching target film 11 formed on the wafer. (See FIG. 5A).
The first inorganic material film 12 is formed of a material that can realize a sufficient etching ratio when the etching target film 11 is etched. In the present embodiment, the first inorganic material film 12 is formed of silicon nitride (SiN) deposited by chemical vapor deposition (CVD) with respect to the etching target film 11 formed of silicon (Si). ing. In other embodiments, for example, a TiN film or a Ti film may be used.

第2の無機材料膜13は、本実施形態においては、回転塗布法により塗布形成されるスピンオンカーボンで形成されている。他の実施形態においては、例えば回転塗布法による有機材料で第2の無機材料膜13を形成してもよい。
無機反射防止膜14は、本実施形態においては、CVD法により堆積されるアモルファスシリコンで形成されている。他の実施形態においては、例えば真空蒸着、CVD、スパッタリング等の方法により堆積されるTi、TiO、及びTiNなどで無機反射防止膜14を形成してもよい。
In the present embodiment, the second inorganic material film 13 is formed of spin-on carbon that is formed by spin coating. In another embodiment, for example, the second inorganic material film 13 may be formed of an organic material by a spin coating method.
In the present embodiment, the inorganic antireflection film 14 is formed of amorphous silicon deposited by a CVD method. In another embodiment, the inorganic antireflection film 14 may be formed of Ti, TiO 2 , TiN, or the like deposited by a method such as vacuum deposition, CVD, or sputtering.

次に、図5(a)に示す構造を有するウエハが塗布現像装置30へ搬入され、疎水化処理及び冷却処理が行われる。次いで、ステップS42(図4)において、COT層L3(図2)の塗布ユニット内で、無機反射防止膜14の上にフォトレジスト膜15が形成される。フォトレジスト膜15は、例えば化学増幅型レジストにより形成することが好ましい。フォトレジスト膜15が形成されたウエハは、失活処理装置10(図1及び図3)へ搬送される。失活処理装置10内では、ウエハ載置台204上にウエハWが載置され、加熱手段204hによってウエハWが所定の温度に加熱され(例えば110℃、60秒間)、図5(b)に示すように、フォトレジスト膜15がHMDSガスに曝される(図4:ステップS43)。これにより、フォトレジスト膜15の表面に接したHMDSガスの一部がフォトレジスト膜15の表面に凝結し、フォトレジスト膜15の表層部に残留する。   Next, a wafer having the structure shown in FIG. 5A is carried into the coating and developing apparatus 30 and subjected to a hydrophobizing process and a cooling process. Next, in step S42 (FIG. 4), a photoresist film 15 is formed on the inorganic antireflection film 14 in the coating unit of the COT layer L3 (FIG. 2). The photoresist film 15 is preferably formed of, for example, a chemically amplified resist. The wafer on which the photoresist film 15 is formed is transferred to the deactivation processing apparatus 10 (FIGS. 1 and 3). In the deactivation processing apparatus 10, the wafer W is mounted on the wafer mounting table 204, and the wafer W is heated to a predetermined temperature (for example, 110 ° C. for 60 seconds) by the heating unit 204h, as shown in FIG. Thus, the photoresist film 15 is exposed to the HMDS gas (FIG. 4: step S43). Thereby, a part of the HMDS gas in contact with the surface of the photoresist film 15 condenses on the surface of the photoresist film 15 and remains on the surface layer portion of the photoresist film 15.

なお、失活処理装置10内でウエハW(フォトレジスト膜15)が加熱されるため、本実施形態において、フォトレジスト膜15の塗布後ベーク(PAB)は不要である。   Since the wafer W (photoresist film 15) is heated in the deactivation processing apparatus 10, post-application baking (PAB) of the photoresist film 15 is not necessary in this embodiment.

次いで、そのウエハが露光装置B4に搬入され、フォトレジスト膜15が所定のフォトマスク(レチクル)を用いて露光される(図4:ステップS44)。露光後のウエハは、露光装置B4から塗布現像装置30へ再び搬入される。ポストエクスポージャベークを経た後、DEV層L1の現像ユニット68(図1)において、露光されたフォトレジスト膜15が現像される。この現像には、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH))水溶液(2.38重量%)を用いることが好ましい。これにより、図5(c)に示すように、フォトレジストから形成される第1のパターン15aが得られる(図4:ステップS45)。第1のパターン15aは、例えば40nmの幅w1を有するラインと、40nmの幅s1を有するスペースとを有するライン・アンド・スペース状のパターンである。   Next, the wafer is carried into the exposure apparatus B4, and the photoresist film 15 is exposed using a predetermined photomask (reticle) (FIG. 4: step S44). The exposed wafer is carried into the coating and developing apparatus 30 again from the exposure apparatus B4. After the post-exposure baking, the exposed photoresist film 15 is developed in the developing unit 68 (FIG. 1) of the DEV layer L1. For this development, for example, an aqueous tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution (2.38% by weight) is preferably used. As a result, as shown in FIG. 5C, a first pattern 15a formed of a photoresist is obtained (FIG. 4: step S45). The first pattern 15a is a line-and-space pattern having, for example, a line having a width w1 of 40 nm and a space having a width s1 of 40 nm.

続けて、第1のパターン15aが形成されたウエハは塗布現像装置30から搬出されて、酸素プラズマ処理装置(不図示)へ搬入される。酸素プラズマ処理装置において、第1のパターン15aはが酸素プラズマに曝されると、図5(a)に示すように、縮小化(スリミング)され、第1のパターン15aからコア15bが形成される(図4:ステップS46)。コア15bは、約20nmの幅w2を有するラインと、約60nmの幅s2を有するスペースとを有している。   Subsequently, the wafer on which the first pattern 15a is formed is unloaded from the coating and developing apparatus 30 and loaded into an oxygen plasma processing apparatus (not shown). In the oxygen plasma processing apparatus, when the first pattern 15a is exposed to oxygen plasma, as shown in FIG. 5A, the first pattern 15a is reduced (slimmed) to form a core 15b from the first pattern 15a. (FIG. 4: Step S46). The core 15b has a line having a width w2 of about 20 nm and a space having a width s2 of about 60 nm.

次に、例えばCVD装置(不図示)において、コア15bを覆うように酸化シリコン膜16が堆積される。この堆積には、例えば分子層堆積装置を使用することが好ましい。分子層堆積によれば、コンフォーマルな堆積が可能となり、したがってコア15bの側面に堆積された堆積された酸化シリコン膜16と、コア15b及び無機反射防止膜14の上面に堆積された酸化シリコン膜16とが、ほぼ等しい膜厚を有することとなる。この厚さt1は例えば約20nmである。   Next, a silicon oxide film 16 is deposited so as to cover the core 15b in a CVD apparatus (not shown), for example. For this deposition, for example, a molecular layer deposition apparatus is preferably used. The molecular layer deposition enables conformal deposition. Therefore, the deposited silicon oxide film 16 deposited on the side surface of the core 15b and the silicon oxide film deposited on the top surfaces of the core 15b and the inorganic antireflection film 14 are provided. 16 has substantially the same film thickness. This thickness t1 is, for example, about 20 nm.

次に、エッチング装置(不図示)において、異方性エッチングにより酸化シリコン膜16をエッチバックすると、コア15b及び無機反射防止膜14の上面に堆積された酸化シリコン膜16がエッチングされ、コア15bのラインの側面に堆積された酸化シリコン膜16が残る。次いで、無機反射防止膜14上に残るコア15bを例えば酸素プラズマにより除去すると、図5(f)に示すように、酸化シリコンで形成される第2のパターン16aが得られる(図4:ステップS47)。第2のパターン16aは、約20nmの幅w3を有するラインと、約20nmの幅s3を有するスペースとを有している。   Next, when the silicon oxide film 16 is etched back by anisotropic etching in an etching apparatus (not shown), the silicon oxide film 16 deposited on the top surfaces of the core 15b and the inorganic antireflection film 14 is etched, and the core 15b The silicon oxide film 16 deposited on the side surface of the line remains. Next, when the core 15b remaining on the inorganic antireflection film 14 is removed by, for example, oxygen plasma, a second pattern 16a formed of silicon oxide is obtained as shown in FIG. 5F (FIG. 4: Step S47). ). The second pattern 16a has a line having a width w3 of about 20 nm and a space having a width s3 of about 20 nm.

続いて、再びエッチング装置にて、第2のパターン16aをマスクとして、無機反射防止膜14及び第2の無機材料膜13をエッチングし、エッチング後に第2の無機材料膜13上に残る無機反射防止膜14と第2のパターン16aを除去すると、図6(a)に示すように、コア13aが得られる(図4:ステップS48)。コア13aは、第2のパターン16aと同様に、約20nmの幅w3を有するラインと、約20nmの幅s3を有するスペースとを有している。   Subsequently, the inorganic antireflection film 14 and the second inorganic material film 13 are etched again by the etching apparatus using the second pattern 16a as a mask, and the inorganic antireflection film remaining on the second inorganic material film 13 after the etching is etched. If the film | membrane 14 and the 2nd pattern 16a are removed, as shown to Fig.6 (a), the core 13a will be obtained (FIG. 4: step S48). Similar to the second pattern 16a, the core 13a has a line having a width w3 of about 20 nm and a space having a width s3 of about 20 nm.

この後、分子層堆積装置において、コア13aを覆うように酸化シリコン膜17が堆積される。ここで、酸化シリコン膜17の厚さt2は約10nmである。続いて、再びエッチング装置において、異方性エッチングにより酸化シリコン膜17をエッチバックすると、コア13aの上面と第1の無機材料膜12の上面とに堆積された酸化シリコン膜17がエッチングされ、コア13aのラインの側壁に堆積された酸化シリコン膜17が残る。この後、コア13aを除去すると、図6(i)に示すように、酸化シリコンで形成される第3のパターン17aが得られる(図4:ステップS49)。第3のパターン17aは、約10nmの幅w4を有するラインと、約10nmの幅s4を有するスペースとを有している。   Thereafter, in the molecular layer deposition apparatus, a silicon oxide film 17 is deposited so as to cover the core 13a. Here, the thickness t2 of the silicon oxide film 17 is about 10 nm. Subsequently, when the silicon oxide film 17 is etched back by anisotropic etching again in the etching apparatus, the silicon oxide film 17 deposited on the upper surface of the core 13a and the upper surface of the first inorganic material film 12 is etched, and the core The silicon oxide film 17 deposited on the side wall of the line 13a remains. Thereafter, when the core 13a is removed, as shown in FIG. 6I, a third pattern 17a formed of silicon oxide is obtained (FIG. 4: step S49). The third pattern 17a has a line having a width w4 of about 10 nm and a space having a width s4 of about 10 nm.

続けて、第3のパターン17aをマスクとして、第1の無機材料膜12をエッチングすると、図6(j)に示すように、SiNで形成される第4のパターン12aが得られる(図4:ステップS50)。第4のパターン12aは、第3のパターン17aと同様に、約10nmの幅w4を有するラインと、約10nmの幅s4を有するスペースとを有している。このため、第4のパターン12aを用いてエッチング対象膜11をエッチングすると、エッチング対象膜11もまた、ライン・アンド・スペース形状を有することとなる。約10nmの幅は、図5(c)に示す、フォトレジストにより形成される第1のパターン15aにおける約40nmの幅w1に比べると、4分の1である。すなわち、フォトリソグラフィー技術における分解能を下回る線幅を実現することができる。   Subsequently, when the first inorganic material film 12 is etched using the third pattern 17a as a mask, a fourth pattern 12a formed of SiN is obtained as shown in FIG. 6 (j) (FIG. 4: Step S50). Similar to the third pattern 17a, the fourth pattern 12a includes a line having a width w4 of about 10 nm and a space having a width s4 of about 10 nm. For this reason, when the etching target film 11 is etched using the fourth pattern 12a, the etching target film 11 also has a line-and-space shape. The width of about 10 nm is a quarter of the width w1 of about 40 nm in the first pattern 15a formed of the photoresist shown in FIG. 5C. That is, a line width lower than the resolution in the photolithography technique can be realized.

次に、図7を参照しながら、上述のエッチングマスク形成方法の効果・利点を説明する。   Next, effects and advantages of the above-described etching mask forming method will be described with reference to FIG.

化学倍増型フォトレジストにより形成されるフォトレジスト膜を露光すると、露光光が照射された部分では酸が発生する。発生した酸は、フォトレジスト内のアルカリ不溶性保護基と反応し、これによりアルカリ不溶性保護基が可溶性基に変化する。すなわち、露光される部分が現像液に溶けることになる。図7(a)に示すように、フォトレジスト膜150を露光する際には、フォトマスクPMの遮光部LBのエッジで露光光UVが回折するため、遮光部LBのエッジの下方の部分150Uにおいても酸が発生し、この部分150Uが可溶性となる。このため、現像後のパターン150aにおいては、図7(b)に矢印Yで示すように、ラインの上端部が丸くなる。このような形状を有するパターン150aをスリミングすると、図7(c)に示すように、スリミング後のパターン150bのラインの上端部もまた丸くなったままである。これをコアとして酸化シリコン膜160を堆積し、エッチバックによりパターン160aを形成すると、図7(d)に示すように、パターン160aにおける隣り合う2つのラインのスペースの幅w30が狭く、その隣のスペースの幅31は広くなってしまう。すなわち、パターン160aにおいてスペースの幅を均一にすることができない。   When a photoresist film formed by a chemical doubling type photoresist is exposed, an acid is generated in a portion irradiated with exposure light. The generated acid reacts with the alkali-insoluble protective group in the photoresist, thereby converting the alkali-insoluble protective group into a soluble group. That is, the exposed portion is dissolved in the developer. As shown in FIG. 7A, when the photoresist film 150 is exposed, the exposure light UV is diffracted at the edge of the light shielding portion LB of the photomask PM, and therefore, in the portion 150U below the edge of the light shielding portion LB. Acid is generated, and this portion 150U becomes soluble. For this reason, in the pattern 150a after development, as shown by an arrow Y in FIG. When the pattern 150a having such a shape is slimmed, as shown in FIG. 7C, the upper end portion of the line of the pattern 150b after the slimming also remains rounded. When the silicon oxide film 160 is deposited using this as a core and the pattern 160a is formed by etch back, the width w30 of the space between two adjacent lines in the pattern 160a is narrow, as shown in FIG. The width 31 of the space becomes wide. That is, the space width cannot be made uniform in the pattern 160a.

しかしながら、本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法においては、フォトレジスト膜15がHMDSガスに曝され、図8(a)に示すフォトレジスト膜15の表層部ULにはHMDSが残留している。したがって、フォトレジスト膜15の露光の際には、フォトマスクPMの遮光部LBのエッジで露光光UVが回折し(図8(b))、図中の参照符号15Uで示す部分において酸が発生しても、ここに残留しているHMDSにより中和される。このため、アルカリ不溶性保護基が可溶性基に変化せずに(失活され)、この部分15Uは不溶性のままとなる。これにより、現像後の第1のパターン15aの上端が丸くなることがなく、図8(c)に示すように、矩形の断面形状を有するラインが形成される。よって、図8(d)に示すように、スリミングと酸化シリコンの堆積とを経て形成される第2のパターン16aにおいて、スペースの幅を均一にすることが可能となる。   However, in the etching mask forming method according to the embodiment of the present invention, the photoresist film 15 is exposed to the HMDS gas, and HMDS remains in the surface layer portion UL of the photoresist film 15 shown in FIG. Therefore, when the photoresist film 15 is exposed, the exposure light UV is diffracted at the edge of the light shielding portion LB of the photomask PM (FIG. 8B), and an acid is generated at a portion indicated by reference numeral 15U in the drawing. Even so, it is neutralized by the remaining HMDS. For this reason, the alkali-insoluble protecting group does not change to a soluble group (deactivated), and this portion 15U remains insoluble. Thereby, the upper end of the developed first pattern 15a is not rounded, and a line having a rectangular cross-sectional shape is formed as shown in FIG. 8C. Therefore, as shown in FIG. 8D, the width of the space can be made uniform in the second pattern 16a formed through slimming and silicon oxide deposition.

また、図7を参照して説明した問題を解決するために、酸化シリコン膜160を堆積する際のコアをフォトレジストによってではなく、例えばアモルファスカーボンなどの無機材料により形成することも考えられる。しかしながら、この場合には、その無機材料膜を例えばCVD法により堆積する必要があるため、プロセスコストが高くなるという不都合がある。   Further, in order to solve the problem described with reference to FIG. 7, it is conceivable that the core for depositing the silicon oxide film 160 is formed of an inorganic material such as amorphous carbon instead of the photoresist. However, in this case, it is necessary to deposit the inorganic material film by, for example, a CVD method, and thus there is a disadvantage that the process cost becomes high.

次に、本発明の実施形態によるエッチングマスク形成方法の変形例を説明する。
(変形例1)
露光後のフォトレジスト膜15を現像して第1のパターン15a(図5(c))を形成した際、第1のパターン15aの側壁が、図9(a)に示すように、傾斜してしまう場合がある。この場合、第1のパターン15aをスリミングすることにより形成されるコア15bもまた側面が傾斜した断面形状を有することとなる。このため、酸化シリコン膜16の堆積(図5(e))及びエッチバック(図5(f))を経て形成される第2のパターン16aが下地層に対して傾斜してしまう。これにより、第2のパターン16aのスペース幅が均一にならないという問題が生じ得る。
Next, a modification of the etching mask forming method according to the embodiment of the present invention will be described.
(Modification 1)
When the exposed photoresist film 15 is developed to form the first pattern 15a (FIG. 5C), the side walls of the first pattern 15a are inclined as shown in FIG. 9A. May end up. In this case, the core 15b formed by slimming the first pattern 15a also has a cross-sectional shape with inclined side surfaces. Therefore, the second pattern 16a formed through the deposition of the silicon oxide film 16 (FIG. 5E) and the etch back (FIG. 5F) is inclined with respect to the underlying layer. This may cause a problem that the space width of the second pattern 16a is not uniform.

第1のパターン15aの側面の傾斜は、いわゆるスカムにより生じると考えられる。一般にスカムは、フォトレジスト膜中の十分に現像されない部分が、現像液には溶けるものの、現像液と共に流出されるほど十分には溶けないために生じる。しかも、フォトレジストパターンの側壁の下方部分に残るため、見かけ上、パターン側壁が傾斜することとなる。   It is considered that the inclination of the side surface of the first pattern 15a is caused by so-called scum. In general, the scum is generated because a portion of the photoresist film that is not sufficiently developed is dissolved in the developer but not sufficiently dissolved to flow out together with the developer. Moreover, since it remains in the lower part of the side wall of the photoresist pattern, the pattern side wall appears to be inclined.

変形例1においては、フォトレジスト膜15の現像工程において昇温された現像液が用いられる。現像液の温度は、室温(例えば23℃)よりも高く、例えば約100℃までの範囲であって良い。より好ましくは、23℃から70℃までの範囲である。また、現像液の昇温は、例えば現像ユニットにおいて、現像液貯蔵部から現像液塗布ノズルまでに至る経路の途中に加熱部(いずれも不図示)を設けることにより行うことができる。加熱部は、所定の容器(不図示)と、この容器を加熱するヒータ(不図示)とにより構成され得る。また、加熱部と現像液供給ノズルとの間の配管に加熱するテープヒータを設け、配管を加熱することが好ましい。   In the first modification, a developer whose temperature has been raised in the developing process of the photoresist film 15 is used. The temperature of the developer is higher than room temperature (for example, 23 ° C.) and may be in a range up to about 100 ° C., for example. More preferably, it is the range from 23 degreeC to 70 degreeC. Further, the temperature of the developer can be raised by providing a heating unit (none of which is not shown) in the middle of the path from the developer storage unit to the developer application nozzle in the developing unit, for example. The heating unit can be constituted by a predetermined container (not shown) and a heater (not shown) for heating the container. Moreover, it is preferable to provide a tape heater for heating the pipe between the heating unit and the developer supply nozzle to heat the pipe.

昇温された現像液を用いることにより、フォトレジスト膜15aにおいて十分に露光されなかった部分も溶かすことでき、したがってスカムを除去することができ、図9(b)に示すようにほぼ矩形の断面形状を有する第1のパターン15aが形成される。   By using the developer whose temperature has been increased, the portion of the photoresist film 15a that has not been sufficiently exposed can be dissolved, and thus the scum can be removed. As shown in FIG. A first pattern 15a having a shape is formed.

(変形例2)
変形例2では、フォトレジスト膜15の現像工程において、高濃度の現像液が使用される。現像液としては上述のように2.38重量%のTMAH水溶液を使用し得るが、この濃度よりも高い、例えば2.38重量%から25重量%の範囲のTMAHを使用することが好ましい。これによれば、フォトレジスト膜15aにおいて十分に露光されなかった部分も溶かすことでき、したがってスカムを除去することができ、変形例1の場合とほぼ同様に、ほぼ矩形の断面形状を有する第1のパターン15aが形成される。
(Modification 2)
In the second modification, a high concentration developer is used in the developing process of the photoresist film 15. As described above, a 2.38 wt% TMAH aqueous solution can be used as described above, but it is preferable to use TMAH having a concentration higher than this concentration, for example, in the range of 2.38 wt% to 25 wt%. According to this, even a portion of the photoresist film 15a that has not been sufficiently exposed can be melted, and thus the scum can be removed. As in the case of the first modification, the first having a substantially rectangular cross-sectional shape. Pattern 15a is formed.

(変形例3)
変形例3では、露光後のフォトレジスト膜15に酸性溶液を塗布し、そのフォトレジスト膜15を加熱する。酸性溶液としては、例えばトップ反射防止コーティング(TARC)液や光酸発生剤(PAG)溶液などを用いることができる。また、酸性溶液の供給のため、塗布ユニットや現像ユニットと同様の構成を有するユニットを塗布現像装置30に設けることが好ましい。
(Modification 3)
In the third modification, an acidic solution is applied to the exposed photoresist film 15 and the photoresist film 15 is heated. As the acidic solution, for example, a top antireflection coating (TARC) solution or a photoacid generator (PAG) solution can be used. Further, it is preferable to provide the coating and developing apparatus 30 with a unit having the same configuration as the coating unit and the developing unit for supplying the acidic solution.

露光後のフォトレジスト膜15に酸性溶液を塗布すると、酸によりフォトレジストの架橋反応が進み、現像液に対して不溶化される。このため、フォトレジスト膜15中の十分に露光されない部分であっても現像液に溶けず、スカムの発生が抑制される。   When an acidic solution is applied to the exposed photoresist film 15, the crosslinking reaction of the photoresist proceeds with the acid, so that it is insolubilized in the developer. For this reason, even a portion of the photoresist film 15 that is not sufficiently exposed is not dissolved in the developer, and the occurrence of scum is suppressed.

以上、幾つかの実施形態及び変形例を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変更又は変形が可能である。   The present invention has been described above with reference to some embodiments and modifications. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes or modifications can be made in light of the appended claims. Is possible.

例えば、上述の実施形態においては、フォトレジスト膜15を形成した後に、失活処理装置10内で、フォトレジスト膜15をHMDSガスに曝しつつ、PABを行ったが、他の実施形態においては、失活装置10によりウエハWを加熱することなく(常温で)フォトレジスト膜15をHMDSガスに曝した後に、処理ユニット群63内の加熱ユニットでPABを行っても良い。   For example, in the above-described embodiment, after the photoresist film 15 is formed, PAB is performed while exposing the photoresist film 15 to the HMDS gas in the deactivation processing apparatus 10, but in other embodiments, PAB may be performed by a heating unit in the processing unit group 63 after the photoresist film 15 is exposed to the HMDS gas without heating the wafer W by the deactivation device 10 (at room temperature).

また、上述の実施形態においては、失活処理装置10内で、フォトレジスト膜15をHMDSガスに曝したが、COT層L3にてフォトレジスト膜15を形成した後に例えばTCT層L4へウエハWを搬送し、TCT層L4内の処理ユニットにおいて、フォトレジスト膜15に対してHMDS液を供給しても良い。これによっても、HMDSガスを用いる場合と同様の効果が得られる。また、HMDS液による処理の後には、処理ユニット群63内の加熱ユニットでPABが行われる。   In the above-described embodiment, the photoresist film 15 is exposed to the HMDS gas in the deactivation processing apparatus 10, but after forming the photoresist film 15 with the COT layer L3, for example, the wafer W is placed on the TCT layer L4. The HMDS solution may be supplied to the photoresist film 15 in the processing unit in the TCT layer L4. This also provides the same effect as when using HMDS gas. Further, after the treatment with the HMDS solution, PAB is performed by the heating unit in the treatment unit group 63.

なお、HMDSガス又はHMDS液による効果は、フォトレジスト膜15を露光した後にも発揮され得る。すなわち、フォトレジスト膜15を露光した後に、ウエハWを失活処理装置10へ搬送し、ここでフォトレジスト膜15をHMDSガスに曝しても良いし、ウエハWをTCT層L4内の処理ユニットに搬送し、ここでフォトレジスト膜15にHMDS液を供給しても良い。その後、ポストエクスポージャベーク(PEB)がウエハWに対して行われる。   The effect of the HMDS gas or the HMDS liquid can be exhibited even after the photoresist film 15 is exposed. That is, after the photoresist film 15 is exposed, the wafer W may be transferred to the deactivation processing apparatus 10 where the photoresist film 15 may be exposed to HMDS gas, or the wafer W may be exposed to a processing unit in the TCT layer L4. The HMDS liquid may be supplied to the photoresist film 15 here. Thereafter, a post-exposure bake (PEB) is performed on the wafer W.

また、フォトレジスト膜15を露光した後に、HMDSガス又はHMDS液による処理と、上述の変形例3の酸性溶液による処理とを行うときは、HMDSガス又はHMDS液による処理の後に酸性溶液による処理を行うと好ましい。   Further, after the photoresist film 15 is exposed, when the treatment with the HMDS gas or the HMDS liquid and the treatment with the acidic solution of the above-described modification 3 are performed, the treatment with the acidic solution is performed after the treatment with the HMDS gas or the HMDS liquid. Preferably it is done.

フォトレジスト膜15をHDMSガスに曝した後に、このフォトレジスト膜15上に、液浸露光のための液浸保護膜を形成しても良い。   After exposing the photoresist film 15 to the HDMS gas, an immersion protective film for immersion exposure may be formed on the photoresist film 15.

また、上述の実施形態(及び変形例)においては、フォトレジスト膜15をHMDSガス又はHMDS液に曝すことにより、露光中に生じる酸を中和するようにしたが、HMDSに限定されない。例えば、アミン系化合物又はピロリドン系化合物を含むガスを用いることができる。アミン系化合物としては、シランカップリング剤、NMP、ヘキサミン、ジシクロヘキシルアミン、トリエチルアミンなどがある。シランカップリング剤には、HDMSの他に、TMSDMAやDMSDMAなどがある。ピロリドン系化合物としては、例えばN−メチルピロリドン(N-methylpyrrolidone;NMP)がある。また、これらに限らず、アンモニア、グリシン、アニリン、ピリジン、ヒドロキシルアミン、コリン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、クエンチャなどをHDMSの代わりに用いてもよい。   In the above-described embodiments (and modifications), the photoresist film 15 is exposed to HMDS gas or HMDS solution to neutralize the acid generated during the exposure. However, the present invention is not limited to HMDS. For example, a gas containing an amine compound or a pyrrolidone compound can be used. Examples of amine compounds include silane coupling agents, NMP, hexamine, dicyclohexylamine, and triethylamine. Examples of silane coupling agents include TMSDMA and DMSDMA in addition to HDMS. An example of the pyrrolidone compound is N-methylpyrrolidone (NMP). In addition, ammonia, glycine, aniline, pyridine, hydroxylamine, choline, sodium hydroxide, potassium hydroxide, quencher, and the like may be used instead of HDMS.

10・・・失活処理装置、11・・・エッチング対象膜、12・・・第1の無機材料膜、13・・・第2の無機材料膜、14・・・無機反射防止膜、15・・・フォトレジスト膜、30・・・塗布現像装置、B1・・・キャリアブロック、B2・・・処理ブロック、B3・・・インターフェイスブロック、B4・・・露光装置、W・・・ウエハ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Deactivation processing apparatus, 11 ... Etching object film, 12 ... 1st inorganic material film, 13 ... 2nd inorganic material film, 14 ... Inorganic antireflection film, 15 * .. Photoresist film, 30... Coating and developing device, B1... Carrier block, B2... Processing block, B3... Interface block, B4.

Claims (16)

基板上にフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記フォトレジスト膜をアルカリ性の薬剤に曝す工程と、
前記薬剤に曝された前記フォトレジスト膜を露光する工程と、
露光された前記フォトレジスト膜を現像する工程と
を含むフォトレジストパターン形成方法。
Forming a photoresist film on the substrate;
Exposing the photoresist film to an alkaline agent;
Exposing the photoresist film exposed to the agent;
Developing the exposed photoresist film. A photoresist pattern forming method.
前記曝す工程において、前記フォトレジスト膜が前記薬剤のガス又は蒸気に曝される、請求項1に記載のフォトレジストパターン形成方法。   The photoresist pattern forming method according to claim 1, wherein in the exposing step, the photoresist film is exposed to a gas or vapor of the chemical. 前記フォトレジスト膜を加熱する第1の加熱工程であって、前記曝す工程とともに又は前記曝す工程の後に行われる当該第1の加熱工程を更に含む、請求項1又は2に記載のフォトレジストパターン形成方法。   3. The photoresist pattern formation according to claim 1, further comprising a first heating step for heating the photoresist film, the first heating step being performed together with or after the exposing step. 4. Method. 前記現像する工程に先立って、
露光された前記フォトレジスト膜が形成される前記基板を加熱する第2の加熱工程を更に含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。
Prior to the developing step,
4. The method of forming a photoresist pattern according to claim 1, further comprising a second heating step of heating the substrate on which the exposed photoresist film is formed. 5.
前記現像する工程に先立って、
露光された前記フォトレジスト膜に酸性溶液を接触させ、前記酸性溶液が接触された前記フォトレジスト膜を加熱する第3の加熱工程を更に含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。
Prior to the developing step,
4. The method according to claim 1, further comprising a third heating step of bringing an acidic solution into contact with the exposed photoresist film and heating the photoresist film in contact with the acidic solution. 5. Photoresist pattern forming method.
前記現像する工程において、2.38重量%よりも高い濃度を有する水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて露光された前記フォトレジスト膜が現像される、請求項1から5のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。   6. The exposed photoresist film is developed using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution having a concentration higher than 2.38 wt% in the developing step. 6. Photoresist pattern forming method. 前記フォトレジスト膜が化学倍増型フォトレジスト液から形成される、請求項1から6のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。   The method for forming a photoresist pattern according to claim 1, wherein the photoresist film is formed from a chemically doubled photoresist solution. 前記薬剤が、アミン系化合物又はピロリドン系化合物を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。   The method for forming a photoresist pattern according to any one of claims 1 to 7, wherein the agent contains an amine compound or a pyrrolidone compound. 基板に形成されるエッチング対象膜上に、異なる材料で形成される第1の膜及び第2の膜をこの順に形成する工程と、
前記第2の膜上にフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記フォトレジスト膜をアルカリ性の薬剤に曝す工程と、
前記薬剤に曝された前記フォトレジスト膜を露光する工程と、
露光された前記フォトレジスト膜を現像して所定のパターンを有する第1のパターンを形成する工程と、
前記第1のパターンを縮小化することにより、シリコン含有膜が堆積され得る第1のコア部を形成する工程と、
前記第1のコア部を覆うシリコン含有膜を形成し、当該シリコン含有膜をエッチバックすることにより、前記第1のコア部の側面に堆積された当該シリコン含有膜を含む第2のパターンを形成する工程と、
前記第2のパターンを用いて前記第2の膜をエッチングすることにより、シリコン含有膜が堆積され得る第2のコア部を形成する工程と、
前記第2のコア部を覆うシリコン含有膜を形成し、当該シリコン含有膜をエッチバックすることにより、前記第2のコア部の側面に堆積された当該シリコン含有膜を含む第3のパターンを形成する工程と、
前記第3のパターンを用いて前記第1の膜をエッチングすることにより、前記エッチング対象膜をエッチングするエッチングマスクを形成する工程と
を含むエッチングマスク形成方法。
Forming a first film and a second film made of different materials in this order on an etching target film formed on a substrate;
Forming a photoresist film on the second film;
Exposing the photoresist film to an alkaline agent;
Exposing the photoresist film exposed to the agent;
Developing the exposed photoresist film to form a first pattern having a predetermined pattern;
Forming a first core part on which a silicon-containing film can be deposited by reducing the first pattern;
A silicon-containing film covering the first core part is formed, and the silicon-containing film is etched back to form a second pattern including the silicon-containing film deposited on the side surface of the first core part. And a process of
Etching the second film using the second pattern to form a second core portion on which a silicon-containing film can be deposited;
A silicon-containing film covering the second core portion is formed, and the silicon-containing film is etched back to form a third pattern including the silicon-containing film deposited on the side surface of the second core portion. And a process of
Forming an etching mask for etching the film to be etched by etching the first film using the third pattern.
前記曝す工程において、前記フォトレジスト膜が前記薬剤のガス又は蒸気に曝される、請求項9に記載のエッチングマスク形成方法。   The method of forming an etching mask according to claim 9, wherein, in the exposing step, the photoresist film is exposed to a gas or vapor of the chemical. 前記フォトレジスト膜を加熱する第1の加熱工程であって、前記曝す工程とともに又は前記曝す工程の後に行われる当該第1の加熱工程を更に含む、請求項9又は10に記載のエッチングマスク形成方法。   11. The etching mask forming method according to claim 9, further comprising a first heating step for heating the photoresist film, the first heating step being performed together with the exposure step or after the exposure step. . 前記現像する工程に先立って、
露光された前記フォトレジスト膜が形成される前記基板を加熱する第2の加熱工程を更に含む、請求項9から11のいずれか一項に記載のエッチングマスク形成方法。
Prior to the developing step,
The etching mask formation method according to any one of claims 9 to 11, further comprising a second heating step of heating the substrate on which the exposed photoresist film is formed.
前記現像する工程に先立って、
露光された前記フォトレジスト膜に酸性溶液を接触させ、前記酸性溶液が接触された前記フォトレジスト膜を加熱する第3の加熱工程を更に含む、請求項9から11のいずれか一項に記載のエッチングマスク形成方法。
Prior to the developing step,
12. The method according to claim 9, further comprising a third heating step of bringing an acidic solution into contact with the exposed photoresist film and heating the photoresist film in contact with the acidic solution. Etching mask formation method.
前記現像する工程において、2.38重量%よりも高い濃度を有する水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて露光された前記フォトレジスト膜が現像される、請求項9から13のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。   14. The exposed photoresist film is developed using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution having a concentration higher than 2.38 wt% in the developing step. 14. Photoresist pattern forming method. 前記フォトレジスト膜が化学倍増型フォトレジスト液から形成される、請求項9から14のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。   The method for forming a photoresist pattern according to claim 9, wherein the photoresist film is formed from a chemically doubled photoresist solution. 前記薬剤が、アミン系化合物又はピロリドン系化合物を含む、請求項9から15のいずれか一項に記載のフォトレジストパターン形成方法。   The method for forming a photoresist pattern according to claim 9, wherein the agent contains an amine compound or a pyrrolidone compound.
JP2011221087A 2011-10-05 2011-10-05 Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask Pending JP2013080169A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011221087A JP2013080169A (en) 2011-10-05 2011-10-05 Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask
PCT/JP2012/073462 WO2013051383A1 (en) 2011-10-05 2012-09-13 Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011221087A JP2013080169A (en) 2011-10-05 2011-10-05 Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013080169A true JP2013080169A (en) 2013-05-02

Family

ID=48043547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011221087A Pending JP2013080169A (en) 2011-10-05 2011-10-05 Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2013080169A (en)
WO (1) WO2013051383A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190000310A (en) * 2017-06-22 2019-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Pattern forming method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5926752B2 (en) * 2014-02-20 2016-05-25 東京エレクトロン株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689031A (en) * 1991-03-08 1994-03-29 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Positive photoresist developer
JP2000131854A (en) * 1998-10-23 2000-05-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Chemical amplification resist pattern forming method
JP2004045968A (en) * 2002-07-15 2004-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern forming method
JP2008158277A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Tokyo Electron Ltd Method for treating substrate and resist surface treating device
JP2010128464A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Az Electronic Materials Kk Method for forming resist pattern

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689031A (en) * 1991-03-08 1994-03-29 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Positive photoresist developer
JP2000131854A (en) * 1998-10-23 2000-05-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Chemical amplification resist pattern forming method
JP2004045968A (en) * 2002-07-15 2004-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern forming method
JP2008158277A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Tokyo Electron Ltd Method for treating substrate and resist surface treating device
JP2010128464A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Az Electronic Materials Kk Method for forming resist pattern

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012056981; Hidetami Yaegashi et al.: '"Important Challenge for Optical Lithography Extension utilizing Double Patterning Process"' Journal of Photopolymer Science and Technology vol. 24, No. 5, 20110826, pp. 491-495 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190000310A (en) * 2017-06-22 2019-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Pattern forming method
US10366888B2 (en) 2017-06-22 2019-07-30 Tokyo Electron Limited Pattern forming method
KR102108627B1 (en) 2017-06-22 2020-05-07 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Pattern forming method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013051383A1 (en) 2013-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4853536B2 (en) Coating, developing device, coating, developing method and storage medium
US20230314954A1 (en) Dry backside and bevel edge clean of photoresist
TW202240744A (en) Eliminating yield impact of stochastics in lithography
KR101068752B1 (en) Coating-developing apparatus and coating-developing method and computer-readable recording medium
JP5572560B2 (en) Film forming apparatus, substrate processing system, substrate processing method, and semiconductor device manufacturing method
US6467976B2 (en) Coating and developing system
US8530357B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device and apparatus for manufacturing semiconductor device
TWI623966B (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing device
US20090253078A1 (en) Double exposure lithography using low temperature oxide and uv cure process
JP5107329B2 (en) Development processing method
US11500293B2 (en) Patterning material film stack with hard mask layer configured to support selective deposition on patterned resist layer
WO2013051383A1 (en) Method for forming photoresist pattern and method for forming etching mask
CN108231548A (en) The production method of semiconductor device
JP4814976B2 (en) A resist coating method and a resist pattern forming method.
US20240019778A1 (en) In-Situ Deposition and Densification Treatment for Metal-Comprising Resist Layer
JPH07142356A (en) Resist pattern forming method and resist pattern forming system used therefor
JP2008103384A (en) Resist pattern forming method and resist applying developing apparatus
US20090023297A1 (en) Method and apparatus for hmds treatment of substrate edges
US20240319603A1 (en) Euv sensitive metal oxide material as underlayer for thin car to improve pattern transfer
US20240036474A1 (en) Control of metallic contamination from metal-containing photoresist
WO2024157943A1 (en) Substrate processing method and substrate processing system
JP2009065000A (en) Treating method for substrate, program, computer storage medium, and substrate treating system
CN117008432A (en) Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device manufacturing tool
TWI625786B (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing device
TW202427578A (en) Method and apparatus for in-situ dry development

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140624

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20141111