CN1746774A - 曝光装置及图形形成方法 - Google Patents
曝光装置及图形形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1746774A CN1746774A CNA2005100991842A CN200510099184A CN1746774A CN 1746774 A CN1746774 A CN 1746774A CN A2005100991842 A CNA2005100991842 A CN A2005100991842A CN 200510099184 A CN200510099184 A CN 200510099184A CN 1746774 A CN1746774 A CN 1746774A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- etchant resist
- exposure
- resist
- forming method
- 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
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70341—Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/146—Laser beam
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
本发明的曝光装置,具有曝光部,其配置在容器(30)中,在将浸液用液体(42)配置于在晶片(40)上成膜的抗蚀膜上的状态下,通过掩膜(41)对抗蚀膜照射曝光光。另外,还具有使已被曝光的抗蚀膜的表面干燥的干燥部。因此,本发明能够防止由在浸液光刻法中使用的液体的残留所引起的抗蚀膜的改性,可以得到具有良好形状的微细化图形。
Description
技术领域
本发明涉及在半导体装置的制造工艺等中采用的曝光装置以及使用该装置的图形形成方法。
背景技术
随着半导体集成电路的大集成化以及半导体元件的小型化,期望加快对光刻技术的开发。目前,通过使用水银灯、KrF准分子激光或ArF准分子激光等作为曝光光的光刻法进行图形形成,同时也试着使用波长更短的F2激光,但由于曝光装置及抗蚀剂材料中的课题仍有很多,因此采用波长更短的曝光光的光刻法的实用化的时期还为时过早。
在这种状况下,最近为了采用现有的曝光光开展图形的进一步微细化,提出浸液光刻法(immersion lithography)(参照非专利文献1)。
通过该浸液光刻法,曝光装置内的投影透镜和晶片上的抗蚀膜之间的区域被折射率为n(其中,n>1)的液体填充,因而曝光装置的NA(数值孔径)的值成为n·NA,所以抗蚀膜的清晰度得到改善。
下面,参照图8(a)~图8(d),对使用现有的浸液光刻法的图形形成方法进行说明。
首先,准备具有下述组成的正型化学放大型抗蚀剂材料。
聚((降冰片烯-5-亚甲基-叔丁基羧酸酯(t-butylcarboxylate))(50mol%)-(马来酸酐)(50mol%))(基础聚合物)…………………………………………………………………………2g
三苯基锍三氟甲磺酸盐(产酸剂)………………………………0.06g
三乙醇胺(猝灭剂)………………………………………………0.02g
丙二醇单甲基醚醋酸酯(溶剂)……………………………………20g
接着,如图8(a)所示,在基板1上涂敷上述的化学放大型抗蚀剂材料,形成具有0.35μm厚度的抗蚀膜2。
接着,如图8(b)所示,在抗蚀膜2上配置浸液用的水3,通过掩膜5对抗蚀膜2照射由NA为0.68的ArF准分子激光构成的曝光光4,进行图形曝光。
接着,如图8(c)所示,在对浸液用的水3进行排水后,针对已进行图形曝光的抗蚀膜2,使用加热板在110℃的温度下加热60秒后,由浓度为0.26N的氢氧化四甲基铵显影液进行显影后,如图8(d)所示,得到由抗蚀膜2的未曝光部构成的具有0.09μm线宽的抗蚀图形2a。
非专利文献1:M.Switkes and M.Rothschild,“Immersion lithographyat 157nm”,J.Vac.Sci.Technol.,Vol.B19,P.2353(2001)。
然而,如图8(d)所示,通过上述以往的图形形成方法得到的抗蚀图形2a的图形形状不理想。
本申请的发明人等对通过浸液光刻法得到的抗蚀图形2a的形状不理想的原因进行了各种研究,结果得到了如下的结论。
即,本申请的发明人等彻底查明了:像现有例那样图形形状不理想的原因在于,在曝光后从抗蚀膜2上被排水的浸液用水3残留在曝光后的抗蚀膜2上,残留的水3使抗蚀剂改性的缘故。该抗蚀剂的改性,起因于水滴和抗蚀剂的接触,随着时间的经过,水滴的影响变大。此外,还可以明确:当在残留水滴的状态下对抗蚀膜2进行曝光后加热时,则抗蚀剂的改性进一步增大。
由该水滴所引起的抗蚀剂的改性理由如下。
通常,抗蚀剂由难以溶于水溶性的液体的材料构成,如果曝光前的抗蚀膜的表面有极少量的液体,则该液体很难以在抗蚀膜中容易地浸透。在此,作为一例,图9(a)模式地表示在基板10上使绝缘膜15介于其间而形成的、由线图形20a和孔图形20b构成的已被曝光的抗蚀图形的平面结构。图9(b)为图9(a)的IXb-IXb线的模式剖面结构。如图9(a)所示,已被曝光的抗蚀膜20的表面,其化学状态与曝光前大大不同,作为通过曝光产生酸的曝光部的线图形20a及孔图形20b和未曝光的未曝光部(未产生酸的部分)20c,成为根据掩膜图形的布局(layout)而混合的状态。
曝光后立刻在抗蚀膜20中产生最多的酸的部分,是抗蚀膜20的曝光部20a、20b的表面,即使在曝光之后立刻被曝光,也不一定从整个曝光部产生显影所必须的足够量的酸。因此,如果在曝光之后不久,在抗蚀膜20的表面上残留少量液滴,则如图9(b)所示,酸从酸最多的曝光部20a、20b的表面洗脱到液滴30中。进一步,如图9(b)所示,产生如下所述的状态(现象),即液滴发生交联30而部分覆盖曝光部20a彼此之间,在更多的酸从曝光部20a洗脱的同时,也将酸提供给了未曝光部20c。其结果,导致曝光部20a、20b在显影时未完全溶解、或者其一部分被显影液溶解直到未曝光部20c等图形形状的恶化。特别地,例如线图形20a彼此的间隔为0.25μm以下,或孔的尺寸为0.30μm以下,此时随着图形被微细化,即使少量的液滴也容易在线图形20a之间产生交联结构。此外,还可明确,即使由液滴的残留所引起的溶出量为少量,也成为导致图形尺寸小而显影溶解性大大降低的原因。
由此,如果采用形状不佳的抗蚀图形对被处理膜进行蚀刻,从被处理膜得到的图形的形状也不佳,因此会产生半导体装置的制造工艺中的生产率及有效利用率降低的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而提出的,其目的在于防止由在浸液光刻法中所采用的液体的残留引起的抗蚀膜的改性,得到具有良好形状的微细化图形。
为了达到上述目的,本发明的通过浸液曝光法的曝光装置及图形形成方法,是在图形曝光后,除去液滴使其干燥以便在浸液用液体进行排水后该液体不残留在抗蚀膜上的构成。
具体地说,本发明的曝光装置的特征在于,具备:曝光部,其在将浸液用液体配置于已成膜的抗蚀膜上的状态下,通过掩膜对抗蚀膜照射曝光光;和干燥部,其对已被曝光的抗蚀膜的表面进行干燥。
根据本发明的曝光装置,由于具备使已被曝光的抗蚀膜的表面干燥的干燥部,在已被曝光的抗蚀膜的表面上没有浸液用的液体残留,所以能够防止抗蚀剂被液滴改性。从而,在此之后,在用显影装置对抗蚀膜进行显影时,由于能够防止在已被曝光的抗蚀膜的曝光部或者未曝光部中由显影液产生的溶解部分的溶解不完全或非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,因此能够得到具有良好图形形状的抗蚀图形。
在本发明的曝光装置中,干燥部优选具有鼓风机构。
此外,在本发明的曝光装置中,干燥部优选具有除湿机构。
此外,在本发明的曝光装置中,干燥部优选具有加热机构。
此外,在本发明的曝光装置中,优选抗蚀膜在晶片上成膜,干燥部以晶片为单位对晶片进行干燥。
在这种情况下,优选曝光部包括具有至少两个晶片载置部的成对载物台,且晶片的干燥在成对载物台中的任一个晶片载置部上进行。
在本发明的曝光装置中,鼓风机构优选是可以送热风的鼓风机。
在本发明的曝光装置中,除湿机构可以使用通过制冷剂降低抗蚀膜的气氛的湿度的除湿机。在制冷剂中可以使用异丁烷、丁烷、丙烷或者环丙烷等烃系气体,通过压缩机使其循环。
在本发明的曝光装置中,在除湿机构中可以使用降低抗蚀膜的气氛的湿度的干燥剂。干燥剂可以使用例如防潮剂(desiccant),吸附气氛中的水分而进行除湿。
在本发明的曝光装置中,在加热机构中可以使用加热抗蚀膜的气氛的加热机。
本发明的第1图形形成方法,其特征在于,具备:在基板上形成抗蚀膜的工序;在将浸液用液体配置于抗蚀膜上的状态下,对抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;除去在已实施图形曝光的抗蚀膜的表面上残留的液滴的工序;和对已除去液滴的抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
根据第1图形形成方法,由于具备除去在已实施图形曝光的抗蚀膜的表面上残留的液滴的工序,因此能够防止抗蚀剂被液滴改性。其结果,能够防止在抗蚀膜的曝光部或者未曝光部中,由显影液产生的溶解部分的溶解不完全或非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,可以得到具有良好图形形状的抗蚀图形。
在第1图形形成方法中,除去液滴的工序优选是,向已实施图形曝光的抗蚀膜送风的工序、对已实施图形曝光的抗蚀膜的气氛进行除湿的工序、或者对已实施图形曝光的抗蚀膜进行加热的工序。
本发明的第2图形形成方法,其特征在于,具备:在基板上形成抗蚀膜的工序;在将浸液用液体配置于抗蚀膜上的状态下,对抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;向已实施图形曝光的抗蚀膜送风的工序;和对接受送风的抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
根据第2图形形成方法,由于具备向已实施图形曝光的抗蚀膜送风的工序,即使在图形曝光后将浸液用液体排水后,在抗蚀膜上有液滴残留时,也能通过送风蒸发液滴而干燥抗蚀膜的表面,因此能够防止抗蚀剂被液滴改性。其结果,能够防止在抗蚀膜的曝光部或者未曝光部中,由显影液产生的溶解部分的溶解不完全或非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,可以得到具有良好图形形状的抗蚀图形。
本发明的第3图形形成方法,其特征在于,具备:在基板上形成抗蚀膜的工序;在将浸液用液体配置于抗蚀膜上的状态下,对抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;对已实施图形曝光的抗蚀膜的气氛进行除湿的工序;和对已被除湿的抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
根据第3图形形成方法,由于具备对已实施图形曝光的抗蚀膜的气氛进行除湿的工序,因此即使在图形曝光后对浸液用液体排水后,在抗蚀膜上有液滴残留时,也能通过对抗蚀膜的气氛进行除湿来蒸发液滴而干燥抗蚀膜的表面,因此能够防止抗蚀剂被液滴改性。其结果,能够防止在抗蚀膜的曝光部或者未曝光部中,由显影液产生的溶解部分的溶解不完全或非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,可以得到具有良好图形形状的抗蚀图形。
本发明的第4图形形成方法,其特征在于,具备:在基板上形成抗蚀膜的工序;在将浸液用液体配置于抗蚀膜上的状态下,对抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;对已实施图形曝光的抗蚀膜进行加热的工序;和对已被加热的抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
根据第4图形形成方法,由于具备对已实施图形曝光的抗蚀膜进行加热的工序,因此即使在图形曝光后对浸液用液体排水后,在抗蚀膜上有液滴残留时,也能通过加热干燥抗蚀膜的表面,因此能够防止抗蚀剂被液滴改性。其结果,能够防止在抗蚀膜的曝光部或者未曝光部中,由显影液产生的溶解部分的溶解不完全或非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,可以得到具有良好图形形状的抗蚀图形。
在本发明的第2图形形成方法中,送风中所送的风优选是热风。
在本发明的第3图形形成方法中,除湿优选采用制冷剂进行。
此外,在本发明的第3图形形成方法中,除湿优选采用干燥剂进行。
在本发明的第4图形形成方法中,对抗蚀膜的加热优选通过加热抗蚀膜的气氛而进行。
在本发明的第1~第4图形形成方法中,在浸液用液体中可以使用水或全氟代聚醚。
在本发明的第1~第4图形形成方法中,在曝光光中可以使用KrF准分子激光、Xe2激光、ArF准分子激光、F2激光、KrAr激光或Ar2激光。
通过本发明的曝光装置以及使用了该装置的图案形成方法,可以防止浸液用液体残留在抗蚀层上而成的液滴所引起的抗蚀剂的改性,所以可以得到具有良好形状的抗蚀图形。
附图说明
图1(a)是表示本发明的第1实施方式的曝光装置的主要部分的结构截面图。(b)是表示设置在本发明的第1实施方式的曝光装置中的鼓风机的平面图。
图2(a)~(c)是表示使用了本发明的第1实施方式的曝光装置的图形形成方法的各工序的截面图。
图3(a)及(b)是表示使用了本发明的第1实施方式的曝光装置的图形形成方法的各工序的截面图。
图4(a)~(c)是表示使用了本发明的第2实施方式的曝光装置的图形形成方法的各工序的截面图。
图5(a)及(b)是表示使用了本发明的第2实施方式的曝光装置的图形形成方法的各工序的截面图。
图6(a)~(c)是表示使用了本发明的第3实施方式的曝光装置的图形形成方法的各工序的截面图。
图7(a)及(b)是表示使用了关本发明的第3实施方式的曝光装置的图形形成方法的各工序的截面图。
图8(a)~(d)是表示通过现有的浸液曝光法的图形形成方法的各工序的截面图。
图9(a)及(b)表示用于说明本发明的课题的通过浸液曝光法的曝光后的抗蚀图形,(a)是模式平面图,(b)是(a)的IXb-IXb线的截面图。
图中:10-基板,15-绝缘膜,20-抗蚀膜,20a-线图形(曝光部),20b-孔图形(曝光部),20c-未曝光部,30-容器,40-晶片(基板),41-掩膜,42-浸液用液体,43-抗蚀膜,43a-抗蚀图形,44-曝光光,50-照明光学***(曝光部),51-投影透镜(曝光部),52A-第1晶片载物台(曝光部),52B-第2晶片载物台,53-定盘(曝光部),54-鼓风机(干燥部),54a-送风口,54b-排气口,101-晶片(基板),102-抗蚀膜,102a-抗蚀图形,103-浸液用液体,104-曝光光,105-投影透镜,110-除湿容器,111-干燥剂,201-晶片(基板),202-抗蚀膜,202a-抗蚀图形,203-浸液用液体,204-曝光光,205-投影透镜,210-加热容器。
具体实施方式
(第1实施方式)
一边参照附图,一边对本发明的第1实施方式进行说明。
图1(a)模式地表示实现通过本发明的第1实施方式的浸液光刻法的图形形成方法的曝光装置的主要部分的截面结构,(b)模式地表示设置在曝光装置上的鼓风机的平面结构。
如图1(a)所示,第1实施方式的曝光装置,是设置在容器(chamber)30内的曝光部,具有:照明光学系50,其是在涂敷于晶片40上的抗蚀膜(图中未示出)上曝光设计图形的光源;投影透镜51,其设置在该照明光学系50的下方,将通过具有转印到抗蚀膜上的设计图形的掩膜(中间掩膜:reticule)41而入射的来自照明光学系50的曝光光,通过浸液用液体42投射到蚀刻膜上;和第1晶片载物台52A,其保持晶片40。在此,投影透镜51,以与在曝光时提供给晶片40的抗蚀膜上的浸液用液体42的液面相接触的方式被保持。
第1晶片载物台52A由定盘53保持,该定盘53构成在第1晶片载物台52A的侧方设置了第2晶片载物台52B的所谓成对载物台。另外,也可在定盘53上设置3个以上的晶片载物台。
作为第1实施方式的特征,在定盘53的第2晶片载物台52B的上方,设置有作为可以送热风的干燥部的鼓风机54。
图1(b)表示鼓风机54的平面结构。如图1(b)所示,在鼓风机54的上面,设置有在表背方向上贯通该鼓风机54的狭缝状的送风口54a,和与该送风口54a平行延伸的排气口54b。虽然未图示排气口54b,但与向容器30的外部排气的其他排气口连接。
还有,鼓风机54的位置不限于在第2晶片载物台52B的上方,为了使送的风从晶片40的侧方与主面大致平行地流动,可以设置在第2晶片载物台52B(定盘53)的侧方。此外,鼓风机54也不一定必须设置在容器的内部,也可设置在容器30的外部。
以下,一边参照图2(a)~图2(c)及图3(a)、图3(b),一边对使用了图1(a)及图1(b)中所示的曝光装置的图形形成方法进行说明。
首先,准备具有下述组成的正型化学放大型抗蚀剂材料。
聚((降冰片烯-5-亚甲基-叔丁基羧酸酯(t-butylcarboxylate))(50mol%)-(马来酸酐)(50mol%))(基础聚合物)…………………………………………………………………………2g
三苯基锍三氟甲磺酸盐(产酸剂)………………………………0.06g
三乙醇胺(猝灭剂)………………………………………………0.02g
丙二醇单甲基醚醋酸酯(溶剂)……………………………………20g
接着,如图2(a)所示,在晶片40上涂敷上述化学放大型抗蚀剂材料,形成厚度为0.35μm的抗蚀膜43。
接着,如图2(b)所示,在抗蚀膜43和投影透镜51之间,配置由水构成的浸液用液体42,通过将由NA为0.68的ArF准分子激光构成的曝光光44通过掩膜(未图示)照射到抗蚀膜43上,进行图形曝光。
接着,在从抗蚀膜43的上面将液体42排水后,使晶片40向图1(a)所示的鼓风机54的下方移动。在此之后,如图2(c)所示,通过将温度约35℃的热风吹到抗蚀膜43的上面,使在已被曝光的抗蚀膜43的上面残留的水滴干燥。
接着,如图3(a)所示,对曝光后表面被干燥的抗蚀膜43,通过加热板在105℃的温度下加热60秒后,用浓度为0.26N的氢氧化四甲基铵水溶液(碱性显影液)进行显影,如图3(b)所示,得到由抗蚀膜43的未曝光部构成的具有0.09μm线宽的抗蚀图形43b。
这样,根据第1实施方式的图形形成方法,在进行通过浸液用的液体42的图形曝光之后,通过热风使在抗蚀膜43上残留的水滴干燥并除去,因此能够防止由曝光后的水滴所引起的抗蚀膜43的改性。由此,由于能够防止在已实施图形曝光的抗蚀膜43的曝光部43a中,由显影液产生的溶解部分的溶解不完全,或未曝光部43b的非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,因此可以得到具有良好图形形状的抗蚀图形43b。
还有,从鼓风机54送出的热风的温度,优选为例如室温(23℃)以上且60℃以下,但并不限于该温度范围。
(第2实施方式)
以下,一边参照图4(a)~图4(c)、图5(a)及图5(b),一边对本发明的第2实施方式的图形形成方法进行说明。
首先,准备具有下述组成的正型化学放大型抗蚀剂材料。
聚((降冰片烯-5-亚甲基-叔丁基羧酸酯(t-butylcarboxylate))(50mol%)-(马来酸酐)(50mol%))(基础聚合物)…………………………………………………………………………2g
三苯基锍三氟甲磺酸盐(产酸剂)………………………………0.06g
三乙醇胺(猝灭剂)………………………………………………0.02g
丙二醇单甲基醚醋酸酯(溶剂)……………………………………20g
接着,如图4(a)所示,在晶片(基板)101上涂敷上述的化学放大型抗蚀剂材料,形成厚度为0.35μm的抗蚀膜102。
接着,如图4(b)所示,在抗蚀膜102和投影透镜105之间,配置由水构成的浸液用液体103,通过将由NA为0.68的ArF准分子激光构成的曝光光104通过掩膜(未图示)照射到抗蚀膜102上,进行图形曝光。
接着,如图4(c)所示,将已从抗蚀膜102的上面对液体103排水的晶片101,移到内部配置有例如由防潮剂构成的干燥剂111的除湿容器110中。此时,除湿容器110的内部气氛被投入的干燥剂111所除湿,因此干燥在已被曝光的抗蚀膜102的上面残留的水滴。
接着,如图5(a)所示,对曝光后表面被干燥的抗蚀膜102,通过加热板在105℃的温度下加热60秒后,用浓度为0.26N的氢氧化四甲基铵水溶液(碱性显影液)进行显影,如图5(b)所示,得到由抗蚀膜102的未曝光部构成的具有0.09μm线宽的抗蚀图形102b。
这样,根据第2实施方式的图形形成方法,在进行通过浸液用的液体103的图形曝光之后,通过除湿除去在抗蚀膜102上残留的水滴,因此能够防止由曝光后的水滴所引起的抗蚀膜102的改性。由此,由于能够防止在已实施图形曝光的抗蚀膜102的曝光部102a中,由显影液产生的溶解部分的溶解不完全,或未曝光部102b的非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,因此可以得到具有良好图形形状的抗蚀图形102b。
还有,干燥剂111不限于防潮剂。此外,除湿机构不限于干燥剂111,还可以使用利用通过制冷剂的冷却器使气氛中的水蒸气凝结而除湿的压缩机(compressor)方式。
(第3实施方式)
以下,一边参照图6(a)~图6(c)、图7(a)及图7(b),一边对本发明的第3实施方式的图形形成方法进行说明。
首先,准备具有下述组成的正型化学放大型抗蚀剂材料。
聚((降冰片烯-5-亚甲基-叔丁基羧酸酯(t-butylcarboxylate))(50mol%)-(马来酸酐)(50mol%))(基础聚合物)…………………………………………………………………………2g
三苯基锍三氟甲磺酸盐(产酸剂)………………………………0.06g
三乙醇胺(猝灭剂)………………………………………………0.02g
丙二醇单甲基醚醋酸酯(溶剂)…………………………………20g
接着,如图6(a)所示,在晶片(基板)201上涂敷上述的化学放大型抗蚀剂材料,形成厚度为0.35μm的抗蚀膜202。
接着,如图6(b)所示,在抗蚀膜202和投影透镜205之间,配置由水构成的浸液用液体203,通过将由NA为0.68的ArF准分子激光构成的曝光光204通过掩膜(未图示)照射到抗蚀膜202上,进行图形曝光。
接着,如图6(c)所示,将已从抗蚀膜202的上面对液体203排水的晶片201,移到内部气氛被加热至约33℃的加热容器210中。由此,通过加热干燥在已被曝光的抗蚀膜202的上面残留的水滴。
接着,如图7(a)所示,对曝光后表面被干燥的抗蚀膜202,通过加热板在105℃的温度下加热60秒后,用浓度为0.26N的氢氧化四甲基铵水溶液(碱性显影液)进行显影,如图7(b)所示,得到由抗蚀膜202的未曝光部构成的具有0.09μm线宽的抗蚀图形202b。
这样,根据第3实施方式的图形形成方法,在进行通过浸液用的液体203的图形曝光之后,通过加热除去在抗蚀膜202上残留的水滴,因此能够防止由曝光后的水滴所引起的抗蚀膜202的改性。由此,能够防止在已实施图形曝光的抗蚀膜202的曝光部202a中,由显影液产生的溶解部分的溶解不完全,或未曝光部202b的非溶解部分的溶出等图形形状的恶化,因此可以得到具有良好图形形状的抗蚀图形202b。
还有,作为加热已被曝光的抗蚀膜202的机构,例如能够使用在加热容器210内部设置的加热器。此外,加热晶片201的加热容器210不是必需的,覆盖抗蚀膜202的气氛温度可以实现例如室温(23℃)以上且60℃以下。但是,并不限于该温度范围。
此外,在第1~第3的各实施方式中,虽然使用了正型抗蚀剂,但即使使用负型抗蚀剂也可以应用本发明。
此外,在各实施方式中,浸液用的液体使用水,但除了水之外,也可使用全氟代聚醚。进而,可以在浸液用的液体中添加表面活性剂。
此外,在各实施方式中,图形曝光用的曝光光使用ArF准分子激光,但除此之外,还可以使用KrF准分子激光、Xe2激光、F2激光、KrAr激光或者Ar2激光等。
(产业上的可利用性)
本发明的曝光装置及图形形成方法,具有下述效果,即能够防止浸液用的液体残留在抗蚀膜上而成的液滴所引起的抗蚀膜的改性,可以得到具有良好形状的抗蚀图形。在用于半导体装置的制造工艺等中的曝光装置以及使用该装置的图形形成方法等中有用。
Claims (21)
1、一种曝光装置,其中,具备:
曝光部,其在将浸液用液体配置于已成膜的抗蚀膜上的状态下,通过掩膜对所述抗蚀膜照射曝光光;和
干燥部,其对被曝光的所述抗蚀膜的表面进行干燥。
2、根据权利要求1所述的曝光装置,其中,
所述干燥部具有鼓风机构。
3、根据权利要求2所述的曝光装置,其中,
所述鼓风机构是可以送热风的鼓风机。
4、根据权利要求1所述的曝光装置,其中,
所述干燥部具有除湿机构。
5、根据权利要求4所述的曝光装置,其中,
所述除湿机构,是利用制冷剂降低所述抗蚀膜的气氛的湿度的除湿机。
6、根据权利要求4所述的曝光装置,其中,
所述除湿机构,是降低所述抗蚀膜的气氛的湿度的干燥剂。
7、根据权利要求1所述的曝光装置,其中,
所述干燥部具有加热机构。
8、根据权利要求7所述的曝光装置,其中,
所述加热机构,是对所述抗蚀膜的气氛进行加热的加热机。
9、根据权利要求1所述的曝光装置,其中,
所述抗蚀膜在晶片上成膜,
所述干燥部以晶片为单位对所述晶片进行干燥。
10、根据权利要求9所述的曝光装置,其中,
所述曝光部,包括具有至少两个晶片载置部的成对载物台,
所述晶片的干燥在所述成对载物台中的任一个晶片载置部上进行。
11、一种图形形成方法,其中,具备:
在基板上形成抗蚀膜的工序;
在将浸液用液体配置于所述抗蚀膜上的状态下,对所述抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;
除去在已实施图形曝光的所述抗蚀膜的表面上残留的液滴的工序;和
对已除去所述液滴的所述抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
12、根据权利要求11所述的图形形成方法,其中,
除去所述液滴的工序是,向已实施图形曝光的所述抗蚀膜送风的工序、对已实施图形曝光的所述抗蚀膜的气氛进行除湿的工序、或者对已实施图形曝光的所述抗蚀膜进行加热的工序。
13、一种图形形成方法,其中,具备:
在基板上形成抗蚀膜的工序;
在将浸液用液体配置于所述抗蚀膜上的状态下,对所述抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;
向已实施图形曝光的所述抗蚀膜送风的工序;和
对接受送风的所述抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
14、根据权利要求13所述的图形形成方法,其中,
所述送风中所送的风是热风。
15、一种图形形成方法,其中,具备:
在基板上形成抗蚀膜的工序;
在将浸液用液体配置于所述抗蚀膜上的状态下,对所述抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;
对已实施图形曝光的所述抗蚀膜的气氛进行除湿的工序;和
对已被除湿的所述抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
16、根据权利要求15中所述的图形形成方法,其中,
所述除湿是使用制冷剂进行的。
17、根据权利要求15中所述的图形形成方法,其中,
所述除湿是使用干燥剂进行的。
18、一种图形形成方法,其中,具备:
在基板上形成抗蚀膜的工序;
在将浸液用液体配置于所述抗蚀膜上的状态下,对所述抗蚀膜选择性地照射曝光光而进行图形曝光的工序;
对已实施图形曝光的所述抗蚀膜进行加热的工序;和
对已被加热的所述抗蚀膜进行显影而形成抗蚀图形的工序。
19、根据权利要求18中所述的图形形成方法,其中,
对所述抗蚀膜的加热是通过加热所述抗蚀膜的气氛而进行的。
20、根据权利要求11~13、15及18中的任意一项所述的图形形成方法,其中,
所述浸液用液体是水或全氟代聚醚。
21、根据权利要求11~13、15及18中的任意一项所述的图形形成方法,其中,
所述曝光光是KrF准分子激光、Xe2激光、ArF准分子激光、F2激光、KrAr激光或Ar2激光。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004259769A JP2006080143A (ja) | 2004-09-07 | 2004-09-07 | 露光装置及びパターン形成方法 |
JP2004259769 | 2004-09-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1746774A true CN1746774A (zh) | 2006-03-15 |
Family
ID=34981993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2005100991842A Pending CN1746774A (zh) | 2004-09-07 | 2005-09-07 | 曝光装置及图形形成方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7470501B2 (zh) |
EP (1) | EP1632813A3 (zh) |
JP (1) | JP2006080143A (zh) |
CN (1) | CN1746774A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102227686B (zh) * | 2008-12-01 | 2013-04-03 | Az电子材料Ip(日本)株式会社 | 抗蚀剂图形形成方法 |
CN106507684A (zh) * | 2014-06-16 | 2017-03-15 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备、转移衬底的方法和器件制造方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1571694A4 (en) * | 2002-12-10 | 2008-10-15 | Nikon Corp | EXPOSURE APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE DEVICE |
CN101044594B (zh) * | 2004-10-26 | 2010-05-12 | 株式会社尼康 | 衬底处理方法、曝光装置及器件制造方法 |
US20070242248A1 (en) * | 2004-10-26 | 2007-10-18 | Nikon Corporation | Substrate processing method, exposure apparatus, and method for producing device |
JP2006220847A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Toshiba Corp | レジストパターン形成方法 |
TWI438577B (zh) | 2008-12-08 | 2014-05-21 | Asml Netherlands Bv | 微影裝置及器件製造方法 |
JP4853536B2 (ja) * | 2009-03-13 | 2012-01-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布、現像装置、塗布、現像方法及び記憶媒体 |
NL2005528A (en) | 2009-12-02 | 2011-06-07 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method. |
NL2005717A (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-21 | Asml Netherlands Bv | A lithographic apparatus and a device manufacturing method. |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2753930B2 (ja) | 1992-11-27 | 1998-05-20 | キヤノン株式会社 | 液浸式投影露光装置 |
TWI300790B (en) * | 2001-02-28 | 2008-09-11 | Shinetsu Chemical Co | Polymers, Resist Compositions and Patterning Process |
JP2004002324A (ja) | 2002-03-22 | 2004-01-08 | Kumiai Chem Ind Co Ltd | 除草剤組成物 |
TWI232357B (en) * | 2002-11-12 | 2005-05-11 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2005101498A (ja) | 2003-03-04 | 2005-04-14 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 液浸露光プロセス用浸漬液および該浸漬液を用いたレジストパターン形成方法 |
CN100440431C (zh) | 2003-03-04 | 2008-12-03 | 东京応化工业株式会社 | 液浸曝光工艺用浸渍液及使用该浸渍液的抗蚀剂图案形成方法 |
US7070915B2 (en) * | 2003-08-29 | 2006-07-04 | Tokyo Electron Limited | Method and system for drying a substrate |
US7169530B2 (en) * | 2003-10-02 | 2007-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer compound, resist material and pattern formation method |
KR20060126949A (ko) | 2003-10-08 | 2006-12-11 | 가부시키가이샤 니콘 | 기판 반송 장치와 기판 반송 방법, 노광 장치와 노광 방법,및 디바이스 제조 방법 |
JP4194495B2 (ja) | 2004-01-07 | 2008-12-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布・現像装置 |
US7616383B2 (en) | 2004-05-18 | 2009-11-10 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
-
2004
- 2004-09-07 JP JP2004259769A patent/JP2006080143A/ja active Pending
-
2005
- 2005-08-15 US US11/203,161 patent/US7470501B2/en active Active
- 2005-08-19 EP EP05018106A patent/EP1632813A3/en not_active Withdrawn
- 2005-09-07 CN CNA2005100991842A patent/CN1746774A/zh active Pending
-
2008
- 2008-12-05 US US12/314,208 patent/US20090091719A1/en not_active Abandoned
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102227686B (zh) * | 2008-12-01 | 2013-04-03 | Az电子材料Ip(日本)株式会社 | 抗蚀剂图形形成方法 |
CN106507684A (zh) * | 2014-06-16 | 2017-03-15 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备、转移衬底的方法和器件制造方法 |
US10409174B2 (en) | 2014-06-16 | 2019-09-10 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, method of transferring a substrate and device manufacturing method |
CN106507684B (zh) * | 2014-06-16 | 2020-01-10 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备、转移衬底的方法和器件制造方法 |
US10916453B2 (en) | 2014-06-16 | 2021-02-09 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, method of transferring a substrate and device manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1632813A3 (en) | 2007-10-24 |
US20090091719A1 (en) | 2009-04-09 |
US20060051709A1 (en) | 2006-03-09 |
US7470501B2 (en) | 2008-12-30 |
EP1632813A2 (en) | 2006-03-08 |
JP2006080143A (ja) | 2006-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1746774A (zh) | 曝光装置及图形形成方法 | |
CN1282033C (zh) | 图形形成方法及曝光装置 | |
CN1295750C (zh) | 图案形成方法 | |
CN1036489C (zh) | 对短波长光化射线敏感的负型光敏组成物 | |
CN102540761B (zh) | 浸润式光刻的方法及其处理*** | |
JP5028150B2 (ja) | 表面の相変換が可能なフォトレジスト | |
JP4709698B2 (ja) | 半導体ウェハの処理方法,半導体ウェハ,液浸リソグラフィの実施方法,および液浸リソグラフィ処理と共に使用するエッジビード除去装置 | |
US7459264B2 (en) | Device manufacturing method | |
JP2004134674A (ja) | 基板処理方法、加熱処理装置、パターン形成方法 | |
CN1700098A (zh) | 光刻装置和器件制造方法 | |
CN1223908C (zh) | 形成图形的方法和在其中使用的处理剂 | |
US8264662B2 (en) | In-line particle detection for immersion lithography | |
KR100555497B1 (ko) | 미세 패턴 형성 방법 | |
CN1308707C (zh) | 曝光装置用的反射镜、曝光装置用的反射型掩模、曝光装置以及图案形成方法 | |
CN1278383C (zh) | 图案形成方法 | |
CN1629734A (zh) | 图形形成方法 | |
CN1815372A (zh) | 图案形成方法 | |
CN1873537A (zh) | 图案形成方法 | |
JP2002116715A5 (zh) | ||
Harumoto et al. | Study of post develop defect on TC-less immersion resist | |
CN1959542A (zh) | 用于移除浸润式微影溶液的组合物及制造半导体器件的方法 | |
JP2007258759A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
CN1916769A (zh) | 使用浸没光刻工艺制造半导体器件的方法 | |
CN115524944A (zh) | 用于制造半导体装置的方法和*** | |
KR20220100594A (ko) | 디바이스 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20060315 |