发明名称 光阻图形形成方法、使用该方法之半导体装置、及其曝光装置
摘要 在浸泡曝光中,一种可抑制光阻图形缺陷之光阻图形形成方法包含将一形成一光阻膜于其上之基板(10)及一形成一图形于其上之主光罩(32)安装(ST205)于一曝光装置上,将一第一化学溶液供给至该光阻膜上,以将一第一液膜选择性形成于该光阻膜上之一局部区域内,及排放该溶液,该第一液膜具有一流动(72b、72d、72e)且其形成于该光阻膜与一投影光学系统(33)之间,透过该第一液膜,将该主光罩(32)之图形转移(ST206)至该光阻膜,以形成一潜在影像,将一第二化学溶液供给(ST208)至该光阻膜上,以清洁该光阻膜,加热(ST210)该光阻膜,及将该光阻膜显影(ST211),以从该光阻膜形成一光阻图形。
申请公布号 TWI268544 申请公布日期 2006.12.11
申请号 TW094108061 申请日期 2005.03.16
申请人 东芝股份有限公司 发明人 伊藤信一
分类号 H01L21/027(2006.01) 主分类号 H01L21/027(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种光阻图形形成方法,包含:在一基板上形成一光阻膜;将形成该光阻膜于其上之该基板及一形成一图形于其上之主光罩安装于一曝光装置上,该曝光装置包含一投影光学系统;将一第一化学溶液供给至该光阻膜上,以将一第一液膜选择性形成于该光阻膜上之一局部区域内,及将供给之该第一化学溶液排放,其中该第一液膜具有一流动,及其中该第一液膜系形成于该光阻膜与该投影光学系统之间;将形成于该主光罩上之图形转移至该光阻膜,随着该第一液膜形成,以在该光阻膜内形成一潜在影像;将一第二化学溶液供给至该光阻膜上,以在该基板之实质全部表面上形成一第二液膜;将该第二液膜去除;在去除后将形成该潜在影像于其内之该光阻膜加热;及将该光阻膜显影以从该加热之光阻膜形成一光阻图形。2.如请求项1之光阻图形形成方法,其中将该液膜去除系包括:将一气体从一气体注入部喷雾至该光阻膜之一部分表面;及将该气体注入部扫描过该基板之实质全部表面。3.如请求项1之光阻图形形成方法,其中该第二化学溶液系与该第一化学溶液相同之溶液。4.如请求项1之光阻图形形成方法,其中该第二化学溶液之蒸发热系较小于该第一化学溶液者。5.如请求项1之光阻图形形成方法,其中该第二化学溶液具有一将该第一化学溶液溶解之性质。6.如请求项1之光阻图形形成方法,其中该第二化学溶液系一含有与该第一化学溶液者相同材料之溶液。7.如请求项1之光阻图形形成方法,尚包含:在将该基板安装于该曝光装置上之前,将一保护膜形成于该光阻膜上。8.如请求项1之光阻图形形成方法,其中构成该光阻膜之其中一材料系一酸形成剂或一酸积留剂,该方法尚包含:在转移之前,清洁该光阻膜之表面,以将该光阻膜表面上之该酸形成剂或酸积留剂去除。9.如请求项8之光阻图形形成方法,其中该清洁将一溶解该酸形成剂或酸积留剂之第三化学溶液供给至该光阻膜上。10.如请求项9之光阻图形形成方法,其中该第三化学溶液系去离子水、臭氧溶解水、氢溶解水、或碳酸盐溶解水之其中一者。11.一种光阻图形形成方法,包含:在一基板上形成一光阻膜;将形成该光阻膜于其上之该基板及一形成一图形于其上之主光罩安装于一曝光装置上,该曝光装置包含一投影光学系统;将一第一化学溶液供给至该光阻膜上,以将一第一液膜选择性形成于该光阻膜上之一局部区域内,及将供给之该第一化学溶液排放,其中该第一液膜具有一流动,及其中该第一液膜系形成于该光阻膜与该投影光学系统之间;将形成于该主光罩上之图形转移至该光阻膜,随着该第一液膜形成,以在该光阻膜内形成一潜在影像;将一气体从一气体注入部喷雾至该光阻膜之一部分表面;将该气体注入部扫描过该基板之实质全部表面,以将该气体喷雾至该光阻膜之表面上;在扫描后将形成该潜在影像于其内之该光阻膜加热;及将该光阻膜显影以从该加热之光阻膜形成一光阻图形。12.如请求项11之光阻图形形成方法,其中该气体注入部系一气刀。13.如请求项11之光阻图形形成方法,尚包含:在将该基板安装于该曝光装置上之前,将一保护膜形成于该光阻膜上。14.如请求项11之光阻图形形成方法,其中构成该光阻膜之其中一材料系一酸形成剂或一酸积留剂,该方法尚包含:在转移之前,清洁该光阻膜之表面,以将该光阻膜表面上之该酸形成剂或酸积留剂去除。15.如请求项14之光阻图形形成方法,其中该清洁将一溶解该酸形成剂或酸积留剂之第三化学溶液供给至该光阻膜上。16.一种光阻图形形成方法,包含:在一基板上形成一光阻膜;将形成该光阻膜于其上之该基板及一形成一图形于其上之主光罩安装于一曝光装置上,该曝光装置包含一投影光学系统;将一第一化学溶液供给至该光阻膜上,以将一第一液膜选择性形成于该光阻膜上之一局部区域内,及将供给之该第一化学溶液排放,其中该第一液膜具有一流动,及其中该第一液膜系形成于该光阻膜与该投影光学系统之间;当该光阻膜之一缘部被包括在选择性形成该第一液膜之该区域内时,控制该第一液膜之一流动方向,以从一欲转移该图形之区域流向该基板上之该光阻膜缘部;将形成于该主光罩上之图形转移至该光阻膜,随着该第一液膜形成,以在该光阻膜内形成一潜在影像;在去除后将形成该潜在影像于其内之该光阻膜加热;及将该光阻膜显影以从该加热之光阻膜形成一光阻图形。17.如请求项16之光阻图形形成方法,其中该转移系依据一扫描曝光方案而实施,即相关于该投影光学系统而将该基板与该主光罩水平地移动,及该基板系在一实质上相反于该液体流动方向之方向中移动。18.一种制造一半导体装置之方法,包含:备便一半导体晶圆;在该半导体晶圆上形成一光阻膜;将形成该光阻膜于其上之该半导体晶圆及一形成一图形于其上之主光罩安装于一曝光装置上,该曝光装置包含一投影光学系统;将一第一化学溶液供给至该光阻膜上,以将一第一液膜选择性形成于该光阻膜上之一局部区域内,及将供给之该第一化学溶液排放,其中该第一液膜具有一流动,及其中该第一液膜系形成于该光阻膜与该投影光学系统之间;将形成于该主光罩上之图形转移至该光阻膜,随着该第一液膜形成,以在该光阻膜内形成一潜在影像;将一第二化学溶液供给至该光阻膜上,以在该半导体晶圆之实质全部表面上形成一第二液膜;将该第二液膜去除;在去除后将形成该潜在影像于其内之该光阻膜加热;及藉由将该加热之光阻膜显影,以在该半导体晶圆上形成一光阻图形。19.一种曝光装置,包含:一曝光单元,包含一投影光学系统,其藉由转移一主光罩图形以在一形成于一基板上之光阻膜内形成一潜在影像,其中该曝光单元包含一第一化学溶液供给/排放次单元,以选择性形成一第一液膜,该第一液膜具有一在该光阻膜之一局部区域内与该投影光学系统之间之流动;及一水处理单元,其用于将一第二液膜形成于包括将该潜在影像形成于其内之该光阻膜在内的该基板之一实质全部表面上,及将该第二液膜去除。20.如请求项19之曝光装置,其中当该光阻膜之一缘部被包括在选择性形成该第一液膜之该区域内时,该第一化学溶液供给/排放次单元控制该第一液膜之一流动方向,成为一从一欲转移该图形之区域朝向该基板上之该光阻膜缘部之方向。图式简单说明:图1系一方块图,说明一包括本发明实施例之一曝光装置在内之光阻图形形成系统;图2系一流程图,说明一依本发明实施例之半导体装置制造过程;图3A、3B系用于说明一实施本发明实施例清洁过程之情形之视图;图4A、4B系用于说明一实施本发明实施例清洁过程之情形之视图;图5A、5B系用于说明一实施本发明实施例清洁液去除过程之情形之视图;图6系一用于说明本发明实施例曝光装置之大致结构之视图;图7系一平面图,揭示一基板上之曝光域之一配置方式实例;图8A至8C系说明本发明实施例之扫描曝光之视图;图9A至9C系说明本发明另一实施例之扫描曝光之视图;图10系一平面图,揭示当本发明实施例之一扫描曝光系连续地执行时该等曝光域之一曝光顺序;图11系一平面图,说明依本发明实施例在扫描曝光后滴液留在一基板上之实例;图12系一平面图,说明当有一光阻膜缘部在一浸泡区内时一曝光隙缝区之一扫描方向与一水流方向;图13系一平面图,说明当有一光阻膜缘部在一浸泡区内时一曝光隙缝区之一扫描方向与一水流方向;图14系一平面图,说明当有一光阻膜缘部在一浸泡区内时一曝光隙缝区之一扫描方向与一水流方向;图15系一平面图,说明当有一光阻膜缘部在一浸泡区内时一曝光隙缝区之一扫描方向与一水流方向;及图16系一平面图,说明当有一光阻膜缘部在一浸泡区内时一曝光隙缝区之一扫描方向与一水流方向。
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