CN102103988A - 基板的处理方法、程序和计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供基板的处理方法、程序和计算机存储介质，在将双重图案化中第二次的抗蚀剂液的供给量控制为少量，并在基板上形成规定的抗蚀剂图案。在形成有被处理膜(F)的晶片(W)上涂敷抗蚀剂液形成第一抗蚀剂膜(R1)(图7(b))。之后，有选择地将第一抗蚀剂膜(R1)曝光、显影从而形成第一抗蚀剂图案(P1)(图7(c))。之后，在第一抗蚀剂图案(P1)的表面(P1a)涂敷醚类表面改性剂，将该表面(P1a)改性(图7(d))。之后，在形成有第一抗蚀剂(P1)的晶片(W)上涂敷抗蚀剂液形成第二抗蚀剂膜(R2)(图7(e))。之后，有选择地将第二抗蚀剂膜(R2)曝光、显影从而在与第一抗蚀剂图案(P1)相同的层形成第二抗蚀剂图案(P2)(图7(f))。

Description

基板的处理方法、程序和计算机存储介质

技术领域

本发明涉及在基板上形成抗蚀剂图案的基板的处理方法、程序和计算机存储介质。

背景技术

在例如半导体器件的制造工艺中的光刻工序中，例如依次进行在晶片表面的被处理膜上涂敷抗蚀剂液来形成抗蚀剂膜的涂敷处理、对晶片上的抗蚀剂膜照射规定图案的光来使抗蚀剂膜曝光的曝光处理、对已曝光的抗蚀剂膜进行显影的显影处理等，从而在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。然后，在该抗蚀剂图案的形成处理后，以该抗蚀剂图案作为掩膜，被处理膜被蚀刻，在该被处理膜形成规定的图案。

在形成上述抗蚀剂图案时，为实现半导体器件的进一步高集成化，要求抗蚀剂图案的精细化。为此，与现有技术相比曝光光源的短波长化得到进展。不过，曝光光源的短波长化存在技术上的、成本上的极限，仅通过开展光的短波长化，难以形成例如数纳米量级的精细抗蚀剂图案。

因此，考虑到进行两次光刻工序，将两个抗蚀剂图案合成来形成精细的抗蚀剂图案的方法(以下称“双重图案化”)。作为该双重图案化的方法，提出下述方法(专利文献1)，即，在第一抗蚀剂膜形成第一抗蚀剂图案，并通过之后第二次的第二抗蚀剂膜的形成、曝光、显影来在第二抗蚀剂膜形成第二抗蚀剂图案。然后，通过这些第一抗蚀剂图案的第二抗蚀剂图案的合成，能够实现精细的抗蚀剂图案。

上述双重图案化中，在形成第二抗蚀剂膜时，例如向形成有第一抗蚀剂图案的晶片上供给抗蚀剂液，利用晶片旋转的离心力使抗蚀剂液扩散，从而在晶片整个面上形成第二抗蚀剂膜。不过，这时因为抗蚀剂液相对于第一抗蚀剂图案的接触角较大，抗蚀剂液难以扩散，所以需要大量的抗蚀剂液。

因此，本发明者们为了抑制抗蚀剂液的供给量，例如尝试进行预湿。该预湿是下述方法，即，在供给第二抗蚀剂膜形成用的抗蚀剂液之前，在晶片上即第一抗蚀剂图案上供给抗蚀剂液的溶剂例如环己酮(cyclohexanone)，从而使抗蚀剂液容易扩散。不过，当在双重图案化中进行预湿的情况下，第一抗蚀剂图案会被抗蚀剂液的溶剂溶解，该第一抗蚀剂图案可能无法形成规定的尺寸。

专利文献1：日本特开2009-3160号公报

发明内容

本发明鉴于上述问题完成，其目的在于，在将双重图案化中第二次的抗蚀剂液的供给量控制得较少的同时，在基板上形成规定的抗蚀剂图案。

为达成上述目的，本发明的在基板上形成抗蚀剂图案的基板的处理方法，其特征在于，包括：第一图案化工序，在基板上涂敷抗蚀剂液形成第一抗蚀剂膜后，有选择地将该第一抗蚀剂膜曝光、显影从而形成第一抗蚀剂图案；表面改性工序，在上述第一图案化工序之后，在上述第一抗蚀剂图案的表面涂敷醚类表面改性剂，对该表面进行改性；和第二图案化工序，在上述表面改性工序后，在形成有上述第一抗蚀剂图案的基板上涂敷抗蚀剂液形成第二抗蚀剂膜，之后有选择地将该第二抗蚀剂膜曝光、显影从而在与上述第一抗蚀剂图案相同的层形成第二抗蚀剂图案。另外，本发明的基板也包含：在基板表面形成有规定的被处理膜——例如以抗蚀剂图案为掩膜蚀刻而得的被处理膜的基板。

根据发明者们的研究可知，在基板上形成第一抗蚀剂膜后，若在第一抗蚀剂图案上涂敷醚类表面改性剂，第一抗蚀剂图案的表面得到改性，抗蚀剂液相对于第一抗蚀剂图案的接触角变小。这样，在之后形成第二抗蚀剂膜时，第一抗蚀剂图案上的抗蚀剂液的流动性得到提高。即，根据本发明，即使抗蚀剂液的供给量很少，该抗蚀剂液也能够在基板上顺利地扩散，以规定的膜厚适宜地形成第二抗蚀剂膜。而且，因为之后还在与第一抗蚀剂图案相同的层形成第二抗蚀剂图案，所以通过合成这些第一抗蚀剂图案的第二抗蚀剂图案，能够以规定的尺寸在基板上形成精细的抗蚀剂图案。

在上述表面改性工序中，也可以利用上述表面改性剂除去上述第一抗蚀剂图案的表层，并将新露出的上述第一抗蚀剂图案的表面改性。另外，在该表面改性工序中，表面改性剂在例如不对第一抗蚀剂图案的线宽和高度等尺寸产生影响的范围内薄薄地除去第一抗蚀剂图案的表层。即，即使第一抗蚀剂图案的表层被表面改性剂除去，该第一抗蚀剂图案也能形成为规定的尺寸。

在上述第二图案化工序中，上述第二抗蚀剂膜也可以按照下述方式形成，即，在使基板静止的状态下向该基板的中心部供给抗蚀剂液后，使基板旋转从而使上述抗蚀剂液扩散到基板的整个面上。

上述表面改性剂可以是甲基异丁基甲醇(Methyl IsoButyl Carbinol)。此外，上述表面改性剂也可以是丙二醇丁醚(Propylene Glycol Butyl ether)。

根据本发明的其它方面，为利用基板处理装置执行上述基板的处理方法，提供了在控制该基板处理装置的控制部的计算机上动作的程序。

根据本发明的另外的方面，提供了存储有上述程序的可读取的计算机存储介质。

根据本发明，能够在将双重图案化中第二次的抗蚀剂液的供给量控制得较少的同时，在基板上以规定的尺寸形成精细的抗蚀剂图案。

附图说明

图1是表示执行本实施方式的基板的处理方法的涂敷显影处理系统的结构的概要的俯视图。

图2是本实施方式的涂敷显影处理系统的正视图。

图3是本实施方式的涂敷显影处理系统的背视图。

图4是表示抗蚀剂涂敷装置的结构的概要的纵截面图。

图5是表示抗蚀剂涂敷装置的结构的概要的横截面图。

图6是表示晶片处理的各工序的流程图。

图7是表示晶片处理的各工序中晶片上的膜的状态的说明图，(a)表示在晶片上预先形成了被处理膜的状态，(b)表示在晶片上形成了第一抗蚀剂膜的状态，(c)表示在晶片上形成了第一抗蚀剂图案的状态，(d)表示第一抗蚀剂图案的表面被表面改性剂改性的状态，(e)表示在晶片上形成了第二抗蚀剂图膜的状态，(f)表示在晶片上形成了第二抗蚀剂图案的状态。

图8是表示其它实施方式中晶片上的膜的状态的说明图，(a)表示第一抗蚀剂图案的表层被表面改性剂除去的状态，(b)表示第一抗蚀剂图案的表面被表面改性剂改性的状态。

附图标记说明：

1涂敷显影处理系统

20、21、22抗蚀剂涂敷装置

120旋转卡盘

133抗蚀剂液喷嘴

140表面改性剂喷嘴

200控制部

F被处理膜

R1第一抗蚀剂膜

R2第二抗蚀剂膜

P抗蚀剂图案

P1第一抗蚀剂图案

P1a表面

P1b表层

P2第二抗蚀剂图案

W晶片

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式。图1是表示执行本实施方式的基板的处理方法的基板处理装置——即涂敷显影处理系统1的结构的概要的俯视图。图2是涂敷显影处理系统1的正视图，图3是涂敷显影处理系统1的背视图。

涂敷显影处理系统1如图1所示具有一体连接的盒装缷台(cassette station)2、处理台3、交接台(interface station)5的结构，其中，该盒装缷台2将例如25片晶片W以盒为单位从外部对涂敷显影处理装置1搬入搬出，或对盒C搬入搬出晶片W，该处理台3多层式地配置有在光刻工序中片式(枚葉式)实施规定处理的多个各种处理装置，该交接台5在该处理台3和与该处理台3邻接设置的曝光装置4之间进行晶片W的交接。

盒装缷台2中设置有盒载置台6，该盒载置台6能够自由地将多个盒C在X方向(图1中的上下方向)上载置为一列。盒装缷台2设置有能够沿X方向在搬送路7上移动的晶片搬送体8。晶片搬送体8在收容于盒C中的晶片W的排列方向(Z方向、铅垂方向)上也能够自由移动，能够有选择地对在X方向上排列的各盒C内的晶片W进行选取。

晶片搬送体8能够向绕Z轴旋转的θ方向转动，也能够接近后述的属于处理台3侧的第三处理装置组G3的温度调节装置60和用于进行晶片W的交接的过渡装置61。

在与盒装缷台2邻接的处理台3中，多个处理装置配置为多层，例如具备5个处理装置组G1～G5。在处理台3的X方向负方向(图1中的下方向)侧，从盒装缷台2侧起依次配置有第一处理装置组G1和第二处理装置组G2。在处理台3的X方向正方向(图1中的上方向)侧，从盒装缷台2侧起依次配置有第三处理装置组G3、第四处理装置组G4和第五处理装置组G5。在第三处理装置组G3与第四处理装置组G4之间设置有第一搬送装置A1，在第一搬送装置A1的内部，设置有支承晶片W进行搬送的第一搬送臂10。第一搬送臂10能够有选择地接近第一处理装置组G1、第三处理装置组G3和第四处理装置组G4内的各处理装置，对晶片W进行搬送。在第四处理装置组G4与第五处理装置组G5之间设置有第二搬送装置A2，在第二搬送装置A2的内部，设置有支承晶片W进行搬送的第二搬送臂11。第二搬送臂11能够有选择地接近第二处理装置组G2、第四处理装置组G4和第五处理装置组G5内的各处理装置，对晶片W进行搬送。

如图2所示，在第一处理装置组G1中，对晶片W供给规定的液体来进行处理的液处理装置——例如对晶片W涂敷抗蚀剂液的抗蚀剂涂敷装置20、21、22、形成防止曝光处理时的光的反射的反射防止膜的底部涂层装置23、24，从下到上依次重叠为5层。第二处理装置组G2中，液处理装置——例如对晶片W供给显影液来进行显影处理的显影处理装置30～34，从下到上依次重叠为5层。另外，在第一处理装置组G1和第二处理装置组G2的最下层，分别设置有用于向各处理装置组G1、G2内的液处理装置供给各种处理液的化学室40、41。

如图3所示，在第三处理装置组G3中，温度调节装置60、过渡装置61、在高精度的温度管理下对晶片W进行温度调节的高精度温度调节装置62、63和在高温下对晶片W进行加热处理的高温度热处理装置64～67，从下到上依次重叠为8层。

在第四处理装置组G4中，对抗蚀剂涂敷处理后的晶片W进行加热处理的预烘(pre-baking)装置70～73和对显影处理后的晶片W进行加热处理的后烘(post-baking)装置74～77，从下到上依次重叠为8层。

在第五处理装置组G5中，对晶片W进行热处理的多个热处理装置，例如高精度温度调节装置80～82、曝光后热烘(post exposure baking)装置83～87从下侧起按顺序重叠为8层。

如图1所示，在第一搬送装置A1的X方向正方向侧，配置有多个处理装置，如图3所示，用于对晶片W进行疏水化处理的疏水化处理装置90、91和对晶片W进行加热的加热装置92、93，从下到上依次重叠为4层。如图1所示，在第二搬送装置A2的X方向正方向侧，配置有例如有选择地只对晶片W的边缘部进行曝光的周边曝光装置94。

如图1所示，在交接台5设置有在沿X方向延伸的搬送路100上移动的晶片搬送体101和缓冲盒102。晶片搬送体101能够在Z方向上移动，并且也能够在θ方向旋转，能够接近与交接台5邻接的曝光装置4、缓冲盒102和第五处理装置组G5，对晶片W进行搬送。

接着，对上述抗蚀剂涂敷装置20、21、22的结构进行说明。如图4所示，抗蚀剂涂敷装置20具有在侧面形成有晶片W的搬入搬出口(未图示)的处理容器110。

在处理容器110内的中央部，设置有保持晶片W并使其旋转的旋转卡盘120。旋转卡盘120具有水平的上表面，该上表面设置有例如吸引晶片W的吸引口(未图示)。利用来自该吸引口的吸引力，晶片W被吸附保持在旋转卡盘120上。

旋转卡盘120具有例如具备电动机等的卡盘驱动机构121，能够通过该卡盘驱动机构121的作用而以规定的速度旋转。另外，在卡盘驱动机构121设置有汽缸等升降驱动源，旋转卡盘120能够上下移动。

在旋转卡盘120的周围，设置有接收、回收从晶片W飞散或落下的液体的杯体122。杯体122的下表面设置有用于排出回收的液体的排出管123和对杯体122内的气氛进行排气的排气管124。

如图5所示，在杯体122的X方向负方向(图5的下方向)侧，形成有沿Y方向(图5的左右方向)延伸的轨道130。轨道130例如从杯体122的Y方向负方向(图5的左方向)侧的外侧形成到Y方向正方向(图5的右方向)侧的外侧。轨道130安装有例如二根臂131、132。

如图4和图5所示，在第一臂131支承有对晶片W供给抗蚀剂液的抗蚀剂液喷嘴133。第一臂131通过图5所示的喷嘴驱动部134在轨道130上自由移动。由此，抗蚀剂液喷嘴133能够从设置于杯体122的Y方向正方向侧的外侧的待机部135移动到杯体122内的晶片W的中心部上方，并进一步沿晶片W的径向在该晶片W的表面上移动。另外，第一臂131能通过喷嘴驱动部134自由升降，能够调整抗蚀剂液喷嘴133的高度。

如图4所示，在抗蚀剂液喷嘴133连接有与抗蚀剂液供给源136连通的供给管137。抗蚀剂液供给源136内储存有抗蚀剂液。供给管137设置有包含用于控制抗蚀剂液的流动的阀和流量调节部等的供给设备组138。

在第二臂132，支承有用于供给醚类表面改性剂的表面改性剂喷嘴140。第二臂132通过图5所示的喷嘴驱动部141在轨道130上自由移动，能够使表面改性剂喷嘴140从设置于杯体122的Y方向负方向侧的外侧的待机部142移动到杯体122内的晶片W的中心部上方。另外，第二臂132能通过喷嘴驱动部141自由升降，能够调整表面改性剂喷嘴140的高度。另外，本实施方式中，使用例如甲基异丁基甲醇(Methyl IsoButyl Carbinol，以下称为“MIBC”)作为表面改性剂。

如图4所示，在表面改性剂喷嘴140连接有与表面改性剂供给源143连通的供给管144。表面改性剂供给源143内储存有上述醚类表面改性剂。供给管144设置有包含用于控制表面改性剂的流动的阀和流量调节部等的供给设备组145。另外，在以上结构中，供给抗蚀剂液的抗蚀剂液喷嘴133和供给溶剂的表面改性剂喷嘴140分别由不同的臂支承，但也可以由相同的臂支承，通过该臂的移动的控制来控制抗蚀剂液喷嘴133和表面改性剂喷嘴140的移动及供给时机。

另外，抗蚀剂涂敷装置21、22的结构与上述抗蚀剂涂敷装置20的结构相同因而省略说明。

在以上的涂敷显影处理系统1中，如图1所示，设置有控制部200。控制部200例如是计算机，具有程序存储部(未图示)。程序存储部中存储有执行抗蚀剂涂敷装置20、21、22中的晶片W的抗蚀剂涂敷处理的程序。除此之外，程序存储部还存储有：对盒装缷台2、处理台3、曝光装置4、交接台5间的晶片W的搬送和处理台3中驱动系统的动作等进行控制的，执行涂敷显影处理系统1的晶片处理的程序。另外，该程序例如是存储在计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等计算机可读取的存储介质H中的程序，也可以是从该存储介质H安装到控制200中的程序。

本实施方式涉及的涂敷显影处理系统1按以上方式构成。接着，对该涂敷显影处理系统1中进行的晶片处理进行说明。图6是表示该晶片处理的主要处理工序的流程图、图7是表示该晶片处理的各工序中晶片W上的膜的状态的说明图。

另外，如图7(a)所示，盒C内的晶片W的表面预先形成有被处理膜F。被处理膜F是以后述的抗蚀剂图案为掩膜而被蚀刻的被处理膜。

在涂敷显影处理系统1中，首先在晶片W上形成第一抗蚀剂图案，开始第一次图案化处理。首先，盒载置台6上的盒C内的晶片W被晶片搬送体8一片片地取出，搬送到第三处理装置组G3的温度调节装置60。被搬送至温度调节装置60的晶片W，被进行温度调节而达到规定温度。之后，晶片W被第一搬送装置A1搬送到底部涂层装置23，在晶片W的被处理膜F上形成反射防止膜(未图示)。形成有反射防止膜的晶片W被第一搬送装置A1依次搬送到加热装置92、高精度温度调节装置62、疏水化处理装置90，在各装置内实施规定的处理。之后，晶片W被第一搬送装置A1搬送到抗蚀剂涂敷装置20。

搬入抗蚀剂涂敷装置20的晶片W首先被旋转卡盘120吸附保持。接着，待机部135的抗蚀剂喷嘴133由第一臂131移动到晶片W的中心部上方。之后，一面使晶片W以规定的转速旋转，一面从抗蚀剂液喷嘴133供给规定量的抗蚀剂液。所供给的抗蚀剂液由于晶片W的旋转而在晶片W的被处理膜F上扩散。这样，通过所谓的动态涂敷法，如图7(b)所示，在晶片W上形成第一抗蚀剂膜R1。

形成有第一抗蚀剂膜R1的晶片W被第一搬送装置A1搬送到预烘装置70，实施预烘处理。接着被第二搬送装置A2依次搬送到周边曝光装置94、高精度温度调节装置82，在各装置中实施规定的处理。之后，晶片W被交接台5的晶片搬送体101搬送到曝光装置4，晶片W上的第一抗蚀剂膜R1上规定的图案被有选择地曝光。

结束曝光处理的晶片W被晶片搬送体101搬送到曝光后热烘装置83，实施曝光后热烘处理。之后晶片W被第二搬送装置A2搬送到高精度温度调节装置81实施温度调节。

之后，晶片W被第二搬送装置A2搬送到显影处理装置30。在显影处理装置30中，晶片W上的第一抗蚀剂膜R1被显影，第一抗蚀剂膜R1的曝光部分溶解，如图7(c)所示晶片W上形成了第一抗蚀剂图案P1。之后，晶片W被第二搬送装置A2搬送到后烘装置74实施后烘处理，然后被第一搬送装置A1搬送到高精度温度调节装置63实施温度调节。这样，第一次图案化处理(第一图案化工序)结束(图6的工序S1)。

接着，晶片W被第一搬送装置A1搬送到抗蚀剂涂敷装置21中。另外，晶片W在第一次图案化处理结束后，也可以由晶片搬送体8暂搬回盒C，之后在规定的时机搬送到抗蚀剂涂敷装置21中。

搬入抗蚀剂涂敷装置21的晶片W，首先被旋转卡盘120吸附保持。接着，待机部142的表面改性剂喷嘴140通过第二臂132移动到晶片W的中心部上方。接着，在晶片W停止的状态下，从表面改性剂喷嘴140向晶片W的中心部供给规定量的表面改性剂。之后，控制卡盘驱动机构121，利用旋转卡盘120使晶片W旋转，使其转速上升至例如3000rpm。通过使晶片W以该3000rpm的转速旋转例如2秒钟，使供给到晶片W的中心部的表面改性剂扩散到晶片W的整个面。这时，如图7(d)所示，第一抗蚀剂图案P1的表面P1a被表面改性剂改性(图6的工序S2)。而且，根据发明者的研究可知，通过像这样使第一抗蚀剂图案P1的表面P1a改性，抗蚀剂液相对于该表面P1a的接触角变小。例如可知，在不对第一抗蚀剂图案的表面改性的情况下，抗蚀剂液的接触角为29.6度，而若使用本实施方式的MIBC对第一抗蚀剂图案P1的表面P1a改性，则抗蚀剂液的接触角减小到15.9度。

之后，通过进一步使晶片W例如旋转15秒钟，第一抗蚀剂图案P1上的表面改性剂干燥。在像这样使晶片W上的表面改性剂干燥的期间，表面改性剂喷嘴140从晶片W的中心部上方移开，并且待机部135的抗蚀剂液喷嘴133通过第一臂131移动到晶片W的中心部上方。

之后使晶片W停止旋转，从抗蚀剂液喷嘴133向晶片W的中心部供给规定量的抗蚀剂液。接着使晶片W以规定的转速旋转，使晶片W上的抗蚀剂液扩散。这时，因为第一抗蚀剂图案P1的表面P1a被表面改性剂改性，抗蚀剂液相对于表面P1a的接触角变小，所以供给到晶片W上的抗蚀剂液顺利地在表面P1a上扩散。这样，利用所谓静态(スタテイツク)涂敷法，如图7(e)所示，在晶片W上形成了第二抗蚀剂膜R2。另外，第二抗蚀剂膜R2例如以覆盖第一抗蚀剂图案P1的方式形成。

形成有第二抗蚀剂膜R2的晶片W，被第一搬送装置A1搬送到预烘装置71，实施预烘处理。接着被第二搬送装置A2依次搬送到周边曝光装置94、高精度温度调节装置80，在各装置中实施规定的处理。之后，晶片W被交接台5的晶片搬送体101搬送到曝光装置4，晶片W上的第二抗蚀剂膜R2上规定的图案被有选择地曝光。该第二次曝光，按照未曝光部分与第一次曝光中的未曝光部分错开的方式进行。

结束曝光处理的晶片W被晶片搬送体101搬送到曝光后热烘装置84，实施曝光后热烘处理。之后晶片W被第二搬送装置A2搬送到高精度温度调节装置82实施温度调节。

之后，晶片W被第二搬送装置A2搬送到显影处理装置31。在显影处理装置31中，晶片W上的第二抗蚀剂膜R2被显影，第二抗蚀剂膜R2的曝光部分溶解，如图7(f)所示在与第一抗蚀剂图案P1相同的层形成了第二抗蚀剂图案P2。即，第一抗蚀剂图案P1和第二抗蚀剂图案P2在被处理膜F上错位地形成，从而形成所希望的抗蚀剂图案P。之后，晶片W被第二搬送装置A2搬送到后烘装置75实施后烘处理，然后被第一搬送装置A1搬送到高精度温度调节装置62实施温度调节。这样，第二次图案化处理(第二图案化工序)结束(图6的工序S3)。

之后，晶片W被第一搬送装置A1搬送到过渡(transition)装置61，由晶片搬送体8搬回盒C，结束一系列光刻工序。另外，在一系列光刻工序结束后，晶片W例如被从涂敷显影处理系统1搬送到蚀刻装置，被处理膜F以抗蚀剂图案P为掩膜被进行蚀刻。

根据以上实施方式，在工序S1中在晶片W上形成第一抗蚀剂图案P1后，在工序S2中在第一抗蚀剂图案P1上涂敷有醚类表面改性剂，所以第一抗蚀剂图案P1的表面P1a被改性，能够使抗蚀剂液相对于该表面P1a的接触角变小。因此，在后续的工序S3中形成第二抗蚀剂膜R2时，第一抗蚀剂图案P1上的抗蚀剂液的流动性得到提高。即，根据本实施方式，即使抗蚀剂液的供给量较少，也能够使该抗蚀剂液在晶片W上顺利地扩散，以规定的膜厚适宜地形成第二抗蚀剂膜R2。而且，之后还在与第一抗蚀剂图案P1相同的层形成第二抗蚀剂图案P2，所以通过将这些第一抗蚀剂图案P1与第二抗蚀剂图案P2合成，能够以规定的尺寸在晶片W的被处理膜F上形成精细的抗蚀剂图案P。

另外，根据发明者的研究可知，在例如使用本实施方式的MIBC对第一抗蚀剂图案P1的表面P1a改性的情况下，与不对第一抗蚀剂图案的表面改性的情况相比，能够减少20％用于适宜地形成第二抗蚀剂膜R2的抗蚀剂液的供给量。

在以上实施方式中，在工序S3中，利用静态涂敷法形成第二抗蚀剂膜R2，但也可以利用动态涂敷法来形成，其中，静态涂敷法是下述方法，即，在使晶片W停止的状态下向晶片W的中心部供给抗蚀剂液、并在之后使晶片W旋转从而使抗蚀剂液扩散到晶片W的整个面。即，也可以一面使晶片W旋转一面供给抗蚀剂液，使该抗蚀剂液在晶片W上扩散从而形成第二抗蚀剂膜R2。不管在哪一种情况下，因为在工序S2中第一抗蚀剂图案P1的表面P1a被改性，所以与不对第一抗蚀剂图案的表面改性的情况相比，都能够使用于形成第二抗蚀剂膜R2的抗蚀剂液顺利地在晶片W上扩散。于是，能够减少抗蚀剂液的供给量。另外，若对静态涂敷法和动态涂敷法进行比较，则静态涂敷法能够进一步减少抗蚀剂液的供给量。

另外，在工序S1中，利用动态涂敷法形成第一抗蚀剂膜R1，但也可以利用静态涂敷法来形成第一抗蚀剂膜R1，其中，动态涂敷法是下述方法：一面使晶片W旋转一面供给抗蚀剂液，使该抗蚀剂液在晶片W上扩散。即，可以在使晶片W旋转前涂敷抗蚀剂液，之后使晶片W旋转从而使抗蚀剂液在晶片W上扩散，形成第一抗蚀剂膜R1。

在以上实施方式中，使用MIBC作为表面改性剂，但只要是醚类表面改性剂即可，并不限定于此。例如也可以使用丙二醇丁醚(Propylene Glycol Butyl ether，以下称“PGB”)作为表面改性剂。

在使用PGB作为表面改性剂的情况下，在工序S2中对第一抗蚀剂图案P1的表面P1a改性时，首先，在晶片W停止的状态下，从表面改性剂喷嘴140向晶片W的中心部供给规定量的表面改性剂。之后，通过使晶片W以例如3000rpm的转速旋转2秒钟，使供给到晶片W的中心部的表面改性剂扩散到晶片W的整个面。这样，如图8(a)所示，第一抗蚀剂图案P1的表层P1b被表面改性剂薄薄地除去。这时除去的表层P1b的厚度极其微小，例如为4.4nm，对第一抗蚀剂图案P1的尺寸没有影响。即，即使表层P1b被表面改性剂除去，第一抗蚀剂图案P1也形成为规定的线宽、规定的高度。而且，如图8(b)所示，新露出的第一抗蚀剂图案P1的表面P1a被改性剂改性。之后，通过进一步使晶片W旋转例如40秒钟，第一抗蚀剂图案P1上的表面改性剂干燥。另外，其它的工序S1和工序S3与上述实施方式相同因而省略说明。

根据发明者的研究可知，像本实施方式这样使用PGB作为表面改性剂的情况下的抗蚀剂液的接触角，能够比例如不对第一抗蚀剂图案的表面改性的情况下的抗蚀剂液的接触角小，还能够比上述实施方式的使用MIBC的情况下的抗蚀剂液的接触角小。具体而言，如上述实施方式所述，在不对第一抗蚀剂图案的表面改性的情况下的抗蚀剂液的接触角为29.6度，使用MIBC作为表面改性剂的情况下的抗蚀剂液的接触角为15.9度。与此相对，在使用本实施方式的PGB对第一抗蚀剂图案P1的表面P1a改性时，抗蚀剂液的接触角减小到3.0度。

另外，像这样，与使用MIBC作为表面改性剂的情况相比，使用PGB作为表面改性剂的情况下能够使抗蚀剂液的接触角减小的原因，能够考虑为是在工序S2中表面改性剂除去了第一抗蚀剂图案P1的表层P1b。即，能够考虑为，在工序S1中，在形成第一抗蚀剂膜R1后进行曝光处理、显影处理从而形成第一抗蚀剂图案P1，但在该显影处理时第一抗蚀剂图案P1的表层P1b变性(变质)，第一抗蚀剂图案P1难以被表面改性剂改性。关于这一点，MIBC几乎不除去表层P1b，但因为本实施方式的PGB除去该表面P1b，所以新露出的表面P1a容易改性，抗蚀剂液的接触角变小。

如上所述，根据本实施方式，在工序S2中第一抗蚀剂图案P1的表面P1a被改性，能够使抗蚀剂液相对于该表面P1a的接触角进一步减小。因此，即使在后续的工序S3中抗蚀剂液的供给量很少，该抗蚀剂液也在能够顺利地在晶片W上扩散，适宜地形成第二抗蚀剂膜R2。根据发明者的研究可知，在例如使用本实施方式的PGB对第一抗蚀剂图案P1的表面P1a改性的情况下，与不对第一抗蚀剂图案的表面改性的情况相比，能够减少60％用于适宜地形成第二抗蚀剂膜R2的抗蚀剂液的供给量。

以上参照附图对本发明的合适的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该例。只要是本行从业者，就明显能在专利权利要求记载的思想的范畴内想到各种变更例或修正例，这些当然也属于本发明的技术范围内。本发明并不限定为该例子，能够采用各种方式。例如在上述实施方式中，形成抗蚀剂图案的图案化的次数为二次，但三次以上的情况也能够应用本发明。另外，在基板为晶片之外的FPD(平板显示器)、光掩膜用的中间掩膜(mask reticule)等其它基板的情况下，也能够应用本发明。

产业上的可利用性

本发明例如在半导体晶片等的基板上形成抗蚀剂图案时是有用的。

Claims (6)

1.一种基板的处理方法，用于在基板上形成抗蚀剂图案，该基板的处理方法的特征在于，包括：

第一图案化工序，在基板上涂敷抗蚀剂液形成第一抗蚀剂膜后，有选择地将该第一抗蚀剂膜曝光、显影从而形成第一抗蚀剂图案；

表面改性工序，在所述第一图案化工序之后，在所述第一抗蚀剂图案的表面涂敷醚类表面改性剂，对该表面进行改性；和

第二图案化工序，在所述表面改性工序后，在形成有所述第一抗蚀剂图案的基板上涂敷抗蚀剂液形成第二抗蚀剂膜，之后有选择地将该第二抗蚀剂膜曝光、显影从而在与所述第一抗蚀剂图案相同的层形成第二抗蚀剂图案。

2.如权利要求1所述的基板的处理方法，其特征在于：

在所述表面改性工序中，利用所述表面改性剂除去所述第一抗蚀剂图案的表层，并将新露出的所述第一抗蚀剂图案的表面改性。

3.如权利要求1或2所述的基板的处理方法，其特征在于：

在所述第二图案化工序中，所述第二抗蚀剂膜按照下述方式形成：在使基板静止的状态下向该基板的中心部供给抗蚀剂液后，使基板旋转而使所述抗蚀剂液扩散到基板整个面上。

4.如权利要求1或2所述的基板的处理方法，其特征在于：

所述表面改性剂是甲基异丁基甲醇。

5.如权利要求1或2所述的基板的处理方法，其特征在于：

所述表面改性剂是丙二醇丁醚。

6.一种计算机存储介质，其特征在于：

存储有权利要求1或2所述的程序，并为能够读取的计算机存储介质。

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