[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的制造方法，尤其涉及一种适用于使用浸液曝光的半导体器件的制造方法的有效技术。

背景技术

浸液曝光是通过在透镜与半导体晶片之间的微小间隙内利用水的表面张力形成水膜(弯液面)，从而使透镜与被照射面(半导体晶片)之间高折射率化的一种曝光方式，与通常的干式曝光相比，这种曝光方式可增大实效的透镜数值孔径(NA)。通过增大透镜数值孔径，能够对更微细的图形进行析像，因此正在推进浸液曝光在工业上的实用化。

在日本特开2009-4478号公报(专利文献1)中，公开了除去抗蚀膜表面的憎水性膜，以改善显影处理工序中的图形尺寸控制性的技术。

在日本特开2005-183709号公报(专利文献2)中，公开了对经过浸液曝光的基板进行显影的显影装置相关的技术，即：涂敷抗蚀剂并使憎水性膜成膜，之后进行浸液曝光，在将憎水性膜溶解除去之后，对抗蚀剂进行显影处理。

在日本特开2010-212270号公报(专利文献3)中，公开了无须改动抗蚀膜表面的接触角便可应对抗蚀膜及膜厚变化的半导体器件的制造方法相关的技术。在日本特开2010-212270号公报(专利文献3)中，公开了如下技术：在将液状的抗蚀剂供应到半导体晶片表面之前，具有为了使半导体晶片的表面易润湿而将预湿稀释剂供应到半导体晶片表面的工序，且在该预湿稀释剂中添加憎水性添加剂。

在日本特开2010-219150号公报(专利文献4)中，公开了用于在基板上连续多次形成抗蚀图的涂敷、显影装置相关的技术，且公开了至少对基板的侧面部进行憎水处理的技术。

在日本特开2010-128056号公报(专利文献5)中，公开了抗蚀剂表面改质液相关的技术，所述抗蚀剂表面改质液被用作抗蚀膜的曝光后加热处理工序前的表面处理液，可降低抗蚀膜的憎水性从而能抑制缺陷的产生。

专利文献1：日本特开2009-4478号公报

专利文献2：日本特开2005-183709号公报

专利文献3：日本特开2010-212270号公报

专利文献4：日本特开2010-219150号公报

专利文献5：日本特开2010-128056号公报

根据本案发明人的研究，得出了以下结论。

浸液曝光是在透镜与半导体晶片之间的微小间隙内形成弯液面(水膜)，但要形成所述弯液面，半导体晶片的被照射面(被曝光面)必须具有憎水性。这是因为，如果半导体晶片的被照射面(被曝光面)的憎水性低，则无法在透镜与半导体晶片之间顺利地形成弯液面。为了确保半导体晶片的被照射面的憎水性，例如有在半导体晶片的被照射面涂敷具备憎水性的外涂膜的方法、或者使用使憎水添加剂偏析到表面而使表面憎水化的无外涂层抗蚀剂的方法。

如上所述，在浸液曝光中，半导体晶片的被照射面必须具有憎水性，但如果在浸液曝光之后的显影处理时抗蚀剂表面的憎水性高，则会产生以下问题，即，大量产生被称为再附着缺陷或团状(blob)缺陷(干燥污痕)。这样有可能使半导体器件的制造成品率下降。

过去普遍认为这些缺陷的产生原因是：因抗蚀剂表面的憎水性高，所以与水的凝聚能相比，低表面自由能成为主导，在显影后的纯水冲洗(rinse)时，在纯水冲洗液的旋转干燥时只有水先排出到半导体晶片外而冲洗液内所含的显影难溶物则残留在半导体晶片上，或者，纯水冲洗液在旋转干燥时分散得较细且干燥后成为污痕。但是，经本案发明人对本缺陷的原因进行研究，结果明确了：不仅是上述原因，位于上层抗蚀剂之下的抗反射膜的憎水性比上层抗蚀剂低也是产生缺陷的主要原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高半导体器件的制造成品率的技术。

本发明的所述内容及所述内容以外的目的和新特征在本说明书的描述及附图说明中写明。

下面简要说明关于本专利申请书所公开的发明中具有代表性的实施方式的概要。

作为代表性实施方式的半导体器件的制造方法，在对抗蚀层进行浸液曝光后使抗蚀层进行显影，并进行冲洗处理时，使在显影处理后露出的抗蚀层的基底层表面的憎水性与冲洗处理中的抗蚀层表面的憎水性相同或更高。

下面简要说明关于本专利申请书中所公开的发明中根据具有代表性的实施方式所获得的效果。

即，通过本发明的实施方式，能够提高半导体器件的性能。

附图说明

图1所示的是浸液曝光的说明图。

图2所示的是外涂层工艺的工艺流程图。