[发明专利]基片处理方法和热处理装置

说明书

本发明在使用含金属材料的基片处理中，抑制热处理中的金属污染同时适当地形成含金属膜。基片处理系统具有对形成于基片上的含金属膜进行热处理的热处理装置。热处理装置包括：收纳晶片W的处理腔室(320)；设置于处理腔室(320)的内部，用于载置晶片W的热处理板(360)；对处理腔室(320)的内部供给含水分气体的喷头(330)；和从处理腔室(320)的中央部对内部进行排气的中央排气部。

技术领域

本发明涉及对形成于基片的含金属膜进行热处理的基片处理方法和热处理装置。

背景技术

例如在半导体器件的制造工艺中的光刻工序中，例如依次进行在半导体晶片(以下称为“晶片”)上涂敷抗蚀剂液形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理、将该抗蚀剂膜以规定的图案曝光的曝光处理、在曝光后为了促进抗蚀剂膜的化学反应而进行加热的曝光后烘焙(Post Exposure Baking)处理(以下称为“PEB处理”)、对曝光了的抗蚀剂膜进行显影的显影处理等，在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。

但是，近年来，伴随半导体器件的进一步高集成化，要求抗蚀剂图案的微细化。于是，为了实现抗蚀剂图案的微细化，提出了使用EUV(EXTREME ULTRAVIOLET；极紫外)光的曝光处理。

另外，作为EUV使用的抗蚀剂，从高分辨率、高蚀刻耐性、或对曝光的高灵敏度的特征出发，提出了含金属的抗蚀剂(以下称为“含金属抗蚀剂”)(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2016-530565号公报

发明内容

发明要解决的课题

在半导体器件的制造工艺中，金属与电特性有较大关系，所以被严格管理。在这方面，在对含金属抗蚀剂的PEB处理中，产生含金属升华物，所以需要通过高排气回收该含金属升华物，来抑制金属污染。特别是在使用含金属抗蚀剂的情况下的含金属升华物为分子级别的小的物质，因金属产生的污染对半导体器件的电特性产生影响。

另一方面，在当前的PEB处理中进行高排气时，未被湿度管理的外部空气流入到处理腔室内。本发明者们进行深刻研究时得知，含金属抗蚀剂对水分的灵敏度高，在规定范围外的湿度的处理气氛下，抗蚀剂图案的尺寸(例如线宽度)的均匀性恶化。

如以上的方式，在兼顾对含金属抗蚀剂的PEB处理中，金属污染的抑制和抗蚀剂图案尺寸的均匀性方面，还有改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于在使用含金属材料的基片处理中，抑制热处理中的金属污染，同时适当地形成含金属膜。

用于解决课题的方法

为了实现上述的目的，本发明提供一种对形成于基片的含金属膜进行热处理的基片处理方法，其特征在于：上述热处理通过在设置于处理腔室的内部的热处理板上载置基片来进行，在上述热处理中，对上述含金属膜供给水分，从上述处理腔室的中央部对该处理腔室的内部进行排气。

根据本发明，在进行热处理时，向含金属膜供给水分。该水分供给可以在热处理前进行，也可以在热处理中进行，在热处理中中将适量的水分供给到含金属膜即可。这样一来，例如在含金属膜为含金属抗蚀剂膜的情况下，能够使抗蚀剂图案的尺寸均匀。另外，在热处理中对处理腔室的内部进行排气，所以能够回收在该热处理中产生的含金属升华物，能够抑制金属污染，能够抑制半导体器件的缺陷。

上述热处理可以包括：在上述热处理板上载置了基片的状态下，对上述处理腔室的内部供给含水分气体，并且从上述处理腔室的外周部对该处理腔室的内部以第1排气量进行排气的第1工序；和之后，停止上述含水分气体的供给，从上述处理腔室的中央部对该处理腔室的内部以比上述第1排气量大的第2排气量进行排气的第2工序。