KR20230156113A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20230156113A
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carbide film
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히로유키 후지이
소이치로 오카다
야스유키 이도
마코토 무라마츠
게이스케 요시다
나노카 미야하라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판 처리 방법으로서, 기판 상에 형성된 스핀 온 카본막 상에 탄화규소막을 형성하는 공정과, 상기 탄화규소막 상에 EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막을 형성하는 공정을 포함한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
본 개시는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 피가공 기판 상에 카본막, 그 위에 규소 함유 중간막, 그 위에 포토레지스트막을 적층시키는 것이 개시되고, 카본막으로서, 스핀 코팅법으로 제작하는 스핀 온 카본막이 있는 것이 개시되어 있다.
일본특허공개공보 2013-228447호
본 개시에 따른 기술은, 고스루풋으로, EUV용의 레지스트막에 의한 레지스트 패턴을, 스핀 온 카본막에 적절하게 전사한다.
본 개시의 일태양은, 기판 처리 방법으로서, 기판 상에 형성된 스핀 온 카본막 상에 탄화규소막을 형성하는 공정과, 상기 탄화규소막 상에 EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막을 형성하는 공정을 포함한다.
본 개시에 따르면, 고스루풋으로, EUV용의 레지스트막에 의한 레지스트 패턴을, 스핀 온 카본막에 적절하게 전사할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로서의 도포 현상 처리 장치를 가지는 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 2는 도포 현상 처리 장치의 내부 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 3은 도포 현상 처리 장치의 정면측의 내부 구성의 개략을 나타내는 도이다.
도 4는 도포 현상 처리 장치의 배면측의 내부 구성의 개략을 나타내는 도이다.
도 5는 도포 현상 처리 장치 내에서 형성되는 SiC막의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 6은 도포 현상 처리 장치 내에서 형성되는 SiC막의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 SiC막용 도포 유닛의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 8은 SiC막용 도포 유닛의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 9는 조사 유닛의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 10은 웨이퍼 처리의 일례의 주요 공정을 나타내는 순서도이다.
도 11은 웨이퍼 처리의 각 공정 후에 있어서의 웨이퍼(W)의 상태를 나타내는 모식 부분 단면도이다.
도 12는 레지스트막의 하지막의 막종을 변경하는 것에 따른 레지스트 패턴의 차이를 설명하는 프로세스 윈도우의 일례를 나타내고 있다.
도 13은 레지스트막의 하지막의 막종을 변경하는 것에 따른 레지스트 패턴의 차이를 설명하는 프로세스 윈도우의 일례를 나타내고 있다.
도 14는 화학 증폭형의 EUV 레지스트막에 의한 홀 패턴을 형성했을 때의, 홀 직경과 패턴의 형상 불량 결함의 수와의 관계를 나타내는 도이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라 함)에 대하여, 포토리소그래피 처리, 에칭 처리 등의 각종 처리가 행해진다. 또한, 에칭 처리에서는, 포토리소그래피 처리로 형성된 레지스트 패턴을 마스크로서 에칭 대상이 에칭된다. 에칭의 종류에는, 액체를 이용하는 웨트 에칭 외에, 가스를 이용하는 드라이 에칭이 있다.
드라이 에칭에 있어서, 레지스트 패턴에 대한 에칭 대상막의 선택비가 낮고 또한 레지스트 패턴이 얇은 경우, 에칭 대상막 상에, 탄소 함유 하드 마스크막, 규소 함유막 및 레지스트막을 차례로 적층하는 경우가 있다. 이와 같이 적층한 경우, 레지스트 패턴이 가지는 패턴을, 드라이 에칭에 의해, 규소 함유막, 탄소 함유 하드 마스크막, 에칭 대상막의 순으로 전사해 간다. 탄소 함유 하드 마스크막으로서는, 스핀 온 카본(SoC : Spin on Carbon)막이 있으며, 규소 함유막으로서는, 이산화규소(SiO2)막이 있다.
그런데, 최근, 반도체 디바이스의 가일층의 고집적화에 수반하여, 레지스트 패턴의 미세화가 요구되고 있다. 이에, 레지스트 패턴의 미세화를 실현하기 위하여, EUV(Extreme Ultraviolet)광을 이용한 노광 처리가 제안되고 있다. 또한, EUV용의 레지스트막은 매우 얇게 할 필요가 있으며, 예를 들면 막 두께를 50 nm 이하로 할 필요가 있다.
또한, 탄소 함유 하드 마스크막으로서의 SoC막, 규소 함유막으로서의 SiO2막 및 EUV용의 레지스트막을 차례로 적층하는 경우, SiO2막에 대한 레지스트막의 밀착성이 낮기 때문에, 패턴 도괴가 생기는 경우가 있다. 이 때문에, EUV용의 레지스트막의 하지막에 대한 밀착성이 향상되도록, 레지스트막 형성 전에, SiO2막 상에 애드히전층을 형성하는 경우가 있다. 그러나, 이와 같이 애드히전층을 형성하는 것은, 공정 증가를 초래하기 때문에, 스루풋의 점에서 개선의 여지가 있다.
이에, 본 개시에 따른 기술은, 고스루풋으로, EUV용의 레지스트막에 의한 레지스트 패턴을, SoC막에 적절하게 전사한다.
이하, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치 및 검사 방법을, 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여하는 것에 의해 중복 설명을 생략한다.
＜웨이퍼 처리 시스템＞
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로서의 도포 현상 처리 장치를 가지는 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 1의 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도포 현상 처리 장치(2), 에칭 처리 장치(3), 제어 장치(4)를 구비하고 있다.
도포 현상 처리 장치(2)는, 웨이퍼에 포토리소그래피 처리를 행하는 것이다. 이 도포 현상 처리 장치(2)에서는, 레지스트막의 형성 등이 행해진다.
에칭 처리 장치(3)는, 웨이퍼에 드라이 에칭 처리를 행하는 것이다. 에칭 처리 장치(3)로서는, 예를 들면 플라즈마 처리에 의해 웨이퍼에 대하여 드라이 에칭 처리를 행하는 RIE(Reactive Ion Etching) 장치 등이 이용된다. 이 에칭 처리 장치(3)는, 예를 들면, 레지스트막을 마스크로 한 레지스트막의 하층막의 에칭 등을 행한다.
제어 장치(4)는, 각 장치의 동작을 제어하는 것이다. 제어 장치(4)는, 예를 들면 CPU 및 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치 또는 반송 장치(도시하지 않음) 등의 구동계의 동작을 제어하여, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 후술하는 웨이퍼 처리를 실현시키기 위한 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 비일시적인 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 당해 기억 매체(H)로부터 제어 장치(4)에 인스톨된 것이어도 된다. 프로그램의 일부 또는 전부는 전용 하드웨어(회로 기판)로 실현해도 된다.
<도포 현상 처리 장치>
도 2는 도포 현상 처리 장치(2)의 내부 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 도 3및 도 4는 각각 도포 현상 처리 장치(2)의 정면측과 배면측의 내부 구성의 개략을 나타내는 도이다. 도 5 및 도 6은 도포 현상 처리 장치(2) 내에서 형성되는 SiC막의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도포 현상 처리 장치(2)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가 반입반출되는 카세트 스테이션(10)과, 웨이퍼(W)에 정해진 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 유닛을 구비한 처리 스테이션(11)을 가진다. 그리고, 도포 현상 처리 장치(2)는 카세트 스테이션(10)과, 처리 스테이션(11)과, 처리 스테이션(11)에 인접하는 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(13)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.
카세트 스테이션(10)에는, 카세트 배치대(20)가 마련되어 있다. 카세트 배치대(20)에는, 도포 현상 처리 장치(2)의 외부에 대하여 카세트(C)를 반입반출할 시에, 카세트(C)를 배치하는 카세트 배치판(21)이 복수 마련되어 있다.
카세트 스테이션(10)에는, 도면의 X 방향으로 연장되는 반송로(22) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 유닛(23)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 유닛(23)은, 상하 방향 및 연직축 둘레(θ 방향)로도 이동 가능하며, 각 카세트 배치판(21) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(11)의 제 3 블록(G3)의 전달 유닛과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(11)에는, 각종 유닛을 구비한 복수 예를 들면 4 개의 블록(G1, G2, G3, G4)이 마련되어 있다. 예를 들면 처리 스테이션(11)의 정면측(도 2의 X 방향 부방향측)에는, 제 1 블록(G1)이 마련되고, 처리 스테이션(11)의 배면측(도 2의 X 방향 정방향측)에는, 제 2 블록(G2)이 마련되어 있다. 또한, 처리 스테이션(11)의 카세트 스테이션(10)측(도 2의 Y 방향 부방향측)에는, 제 3 블록(G3)이 마련되고, 처리 스테이션(11)의 인터페이스 스테이션(13)측(도 2의 Y 방향 정방향측)에는, 제 4 블록(G4)이 마련되어 있다.
제 1 블록(G1)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 복수의 액 처리 유닛, 예를 들면 현상 처리 유닛(30), SoC막용 도포 유닛(31), SiC막용 도포 유닛(32), 레지스트 도포 유닛(33)이 아래로부터 이 순으로 배치되어 있다.
현상 처리 유닛(30)은, 웨이퍼(W)를 현상 처리한다.
SoC막용 도포 유닛(31)은, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 에칭 대상막(예를 들면 실리콘 산화막) 상에, 직접, SoC막 재료를 도포하여, SoC막 재료의 도포막을 형성한다. SoC막 재료의 도포막은, 후술하는 열 처리 유닛(40)에 의한 가열에 의해, SoC막이 된다. 또한, SoC막의 탄소(C) 함유율은 90% 이상이다. 본 예에서는, SoC막용 도포 유닛(31)과 열 처리 유닛(40)에 의해, '스핀 온 카본막 형성부'가 구성된다.
SiC막용 도포 유닛(32)은, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 SoC막 상에, 직접, 탄화규소(SiC) 막 재료를 도포하여, SiC막 재료의 도포막을 형성한다. SiC막 재료의 도포막은, 후술하는 열 처리 유닛(40)에 의한 가열 및 후술하는 조사 유닛(41)에 의한 자외선의 조사에 의해, SiC막이 된다. 또한, 이와 같이 하여 형성되는 SiC막의 C 함유율은 30% ~ 70% 이상이다. 본 예에서는, SiC막용 도포 유닛(32)과 열 처리 유닛(40)에 의해, '탄화규소막 형성부'가 구성된다.
SiC막 재료로서는, 예를 들면, 규소(Si) 원자와 탄소(C) 원자가 결합한 부분 즉 Si-C 결합 부분을 포함하는 재료로서, 폴리카르보실란을 포함하는 재료가 이용된다.
본 실시 형태에 있어서, SiC막은, 구조상, Si 원자와 결합하는 원자로서, 산소(O) 원자보다 C 원자의 존재 비율이 높은 막이다. 웨이퍼(W)에 형성되는 Si 함유막에 있어서 Si 원자와 결합하는 원자는, 당해 Si 함유막에 요구되는 특성에 대한 영향도가 높기 때문에, 의도적으로 Si 함유막 중에 남겨지는 Si 이외의 원자 또는 그 원자와 Si 원자와의 결합의 상태 등의 차이로부터, SiC막은, 예를 들면 SiOx막과 같은 Si와 다른 원소와의 조합으로 표기되는 막과 구별된다. 즉, SiC막은, 예를 들면 SiOx막과 같은 Si와 다른 원소와의 조합으로 표기되는 막과, 막으로서의 특성이 상이하다. 막의 특성은, 예를 들면, 당해 막의 상하 어느 쪽에 적층되는 다른 막에 대한, 에칭 내성에 있어서의 차, 또는 광이 조사되었을 시의 반응의 차이 등 다양하며, 전체적인 처리 공정에 있어서의 프로세스 결과를 좌우할 수 있는 프로세스 요인이라고 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, SiC막은, Si 원자와 C 원자와의 양방을 가지는 당해 SiC막 중에 있어서의 주구조 부분이, 도 5에 나타내는 바와 같이, Si 원자 간이 C 원자를 개재하여 결합된 부분(m)의 집합체(P)이다. 또한, SiC막 중에, SiC막 재료 중에 함유되어 있던 첨가제 등, 막의 특성상 불필요한 부 SiC막용 도포분이 남아 있었을 경우, '주구조 부분'에는, 상기 불필요한 부분은 포함되지 않는다.
SiC막은, 보다 구체적으로, 그 주구조 부분이, 이하의 구조를 가진다. 즉, 상기 주구조 부분이, 도 6에 나타내는 바와 같이, 원래 서로 독립하여 존재하고 있던, 복수의, Si 원자 간이 C 원자를 개재하여 결합된 부분(m)이, 도 5에 나타내는 바와 같이, 탈수 축합에 의해 결합된 구조를 가진다. 탈수 축합하기 전의, Si 원자 간이 C 원자를 개재하여 결합된 부분(m)이란, 예를 들면 폴리카르보실란이다. 환언하면, SiC막은, 예를 들면, SiC막 재료의 도포막 중의 폴리카르보실란이 탈수 축합하여 형성된다.
또한, SiC막의 주구조 부분은, Si 원자와 결합하는 원자가, 실록산 결합(Si-O-Si결합)을 구성하는 원자를 제외하고, O 원자를 포함하지 않고, 또한 C 원자를 포함한다.
레지스트 도포 유닛(33)은, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 SiC막 상에, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트액을 도포하여, 레지스트액의 도포막을 형성한다. 레지스트액의 도포막은, 후술하는 열 처리 유닛(40)에 의한 가열에 의해, 레지스트막이 된다. 본 예에서는, 레지스트 도포 유닛(33)과 열 처리 유닛(40)에 의해, '레지스트막 형성부'가 구성된다.
예를 들면 현상 처리 유닛(30), SoC막용 도포 유닛(31), SiC막용 도포 유닛(32), 레지스트 도포 유닛(33)은, 각각 수평 방향으로 3 개 배열되어 배치되어 있다. 또한, 이들 현상 처리 유닛(30), SoC막용 도포 유닛(31), SiC막용 도포 유닛(32), 레지스트 도포 유닛(33)의 수 및 배치는, 임의로 선택할 수 있다.
또한, SoC막용 도포 유닛(31), SiC막용 도포 유닛(32), 레지스트 도포 유닛(33)에서는, 스핀 도포법(스핀 코팅법이라고도 함)에 의해, SoC막 재료의 도포막 또는 SiC막 재료의 도포막, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트액의 도포막이 웨이퍼(W) 상에 형성된다.
제 2 블록(G2)에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 열 처리 유닛(40), 조사 유닛(41)이 마련되어 있다.
열 처리 유닛(40)은, 웨이퍼(W)의 가열 및 냉각과 같은 열 처리를 행한다.
조사 유닛(41)은, 웨이퍼(W) 상에 형성된 SiC막 재료의 도포막에, 산소 농도가 0.1% 이하의 저산소 분위기 하에서 자외선을 조사한다. 조사 유닛(41)에 의한 자외선의 조사는, 레지스트막 형성 전에 행해진다.
이들 열 처리 유닛(40), 조사 유닛(41)은, 상하 방향과 수평 방향으로 배열되어 마련되어 있고, 그 수 및 배치는 임의로 선택할 수 있다.
예를 들면 제 3 블록(G3)에는, 복수의 전달 유닛(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)이 아래로부터 차례로 마련되어 있다. 또한, 제 4 블록(G4)에는, 복수의 전달 유닛(60, 61, 62)이 아래로부터 차례로 마련되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 제 1 블록(G1) ~ 제 4 블록(G4)으로 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역(D)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 웨이퍼 반송 유닛(70)이 배치되어 있다.
웨이퍼 반송 유닛(70)은, 예를 들면 Y 방향, X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(70a)을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 유닛(70)은, 웨이퍼 반송 영역(D) 내를 이동하여, 주위의 제 1 블록(G1), 제 2 블록(G2), 제 3 블록(G3) 및 제 4 블록(G4) 내의 유닛 간에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 웨이퍼 반송 유닛(70)은, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이 상하로 복수 대 배치되고, 예를 들면 각 블록(G1 ~ G4)의 동일한 정도의 높이의 유닛 간에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 제 3 블록(G3)과 제 4 블록(G4)과의 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 유닛(80)이 마련되어 있다.
셔틀 반송 유닛(80)은, 예를 들면 도 4의 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 유닛(80)은, 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 Y 방향으로 이동하여, 제 3 블록(G3)의 전달 유닛(52)과 제 4 블록(G4)의 전달 유닛(62)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 제 3 블록(G3)의 X 방향 정방향측의 옆에는, 웨이퍼 반송 유닛(90)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 유닛(90)은, 예를 들면 X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(90a)을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 유닛(90)은, 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 상하로 이동하여, 제 3 블록(G3) 내의 각 전달 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
인터페이스 스테이션(13)에는, 웨이퍼 반송 유닛(100)과 전달 유닛(101)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 유닛(100)은, 예를 들면 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(100a)을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 유닛(100)은, 예를 들면 반송 암(100a)에 웨이퍼(W)를 지지하여, 제 4 블록(G4) 내의 각 전달 유닛, 전달 유닛(101)및 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도포 현상 처리 장치(2)에 있어서, 상술한 각 처리 유닛, 각 반송 유닛은, 예를 들면 제어 장치(4)에 의해 제어된다.
<SiC막용 도포 유닛>
이어서, 상술한 SiC막용 도포 유닛(32)의 구성에 대하여 설명한다. 도 7 및 도 8은 각각, SiC막용 도포 유닛(32)의 구성의 개략을 나타내는 종단면도 및 횡단면도이다.
SiC막용 도포 유닛(32)은, 도 7에 나타내는 바와 같이 내부를 폐쇄 가능한 처리 용기(120)를 가지고 있다. 처리 용기(120)의 측면에는, 도 8에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 반입반출구(121)가 형성되고, 반입반출구(121)에는, 개폐 셔터(122)가 마련되어 있다.
처리 용기(120) 내의 중앙부에는, 도 7에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 스핀 척(130)이 마련되어 있다. 스핀 척(130)은, 수평인 상면을 가져, 당해 상면에는, 예를 들면 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 스핀 척(130) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀 척(130)은, 척 구동 기구(131)에 접속되어 있고, 그 척 구동 기구(131)에 의해 원하는 속도로 회전할 수 있다. 척 구동 기구(131)는, 스핀 척(130)의 회전을 위한 구동력을 발생시키는 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)을 가진다. 또한, 척 구동 기구(131)에는, 실린더 등의 승강 구동원이 마련되어 있고, 스핀 척(130)은 상하동 가능하다.
스핀 척(130)의 주위에는, 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아, 회수하는 컵(132)이 마련되어 있다. 컵(132)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(133)과, 컵(132) 내의 분위기를 배기하는 배기관(134)이 접속되어 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이 컵(132)의 X 방향 부방향(도 8의 아래 방향)측에는, Y 방향(도 8의 좌우 방향)을 따라 연신하는 레일(140)이 형성되어 있다. 레일(140)은, 예를 들면 컵(132)의 Y 방향 부방향(도 8의 왼쪽 방향)측의 외방으로부터 Y 방향 정방향(도 8의 오른쪽 방향)측의 외방까지 형성되어 있다. 레일(140)에는, 암(141)이 장착되어 있다.
암(141)에는, 도 7및 도 8에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(142)이 지지되어 있다. 도포 노즐(142)은, 도포액으로서 SiC막 재료를 토출한다. 암(141)은, 도 8에 나타내는 노즐 구동부(143)에 의해, 레일(140) 상을 이동 가능하다. 이에 의해, 도포 노즐(142)은, 컵(132)의 Y 방향 정방향측의 외방에 설치된 대기부(144)로부터 컵(132) 내의 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동할 수 있고, 또한 당해 웨이퍼(W)의 표면 상을 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 암(141)은, 노즐 구동부(143)에 의해 승강 가능하며, 도포 노즐(142)의 높이를 조절할 수 있다. 도포 노즐(142)은, 당해 도포 노즐(142)로 MSQ를 공급하는 공급부(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
또한, 현상 처리 유닛(30), SoC막용 도포 유닛(31) 및 레지스트 도포 유닛(33)의 구성은, 도포 노즐(142)로부터 토출되는 처리액의 종류가 상이한 점을 제외하고 SiC막용 도포 유닛(32)의 구성과 동일하다.
<조사 유닛>
다음으로, 상술한 조사 유닛(41)의 구성에 대하여 설명한다. 도 9는 조사 유닛(41)의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
조사 유닛(41)은, 도 9에 나타내는 바와 같이 내부를 밀폐할 수 있는 처리 용기(150)를 가지고 있다. 처리 용기(150)의 일측면에는, 웨이퍼 반송 영역(D)을 향하는 면에 웨이퍼(W)의 반입반출구(151)가 형성되고, 반입반출구(151)에는, 개폐 셔터(152)가 마련되어 있다.
처리 용기(150)의 상면에는, 처리 용기(150)의 내부를 향해, 산소 가스 이외의 가스, 예를 들면 N2 가스 등의 불활성 가스를 공급하기 위한 가스 공급구(160)가 형성되어 있고, 이 가스 공급구(160)에는, 가스 공급관(161)을 개재하여 가스 공급 기구(162)가 접속되어 있다. 가스 공급 기구(162)는, 예를 들면, 처리 용기(150) 내로의 가스 공급 유량을 조정하는 유량 조정 밸브(도시하지 않음) 등을 가진다.
이러한 가스의 공급 기구에 의해, 처리 용기(150) 내로 산소 가스 이외의 가스를 도입하는 것에 의해, 처리 용기(150) 내를 산소 농도가 0.1 ppm 이하의 저산소 분위기로 할 수 있다.
예를 들면 처리 용기(150)의 하면에는, 처리 용기(150)의 내부의 분위기를 배기하기 위한 배기구(163)가 형성되어 있고, 이 배기구(163)에는, 배기관(164)을 개재하여 처리 용기(150)의 내부의 분위기를 배기하는 배기 기구(165)가 접속되어 있다. 배기 기구(165)는, 배기 펌프(도시하지 않음) 등을 가진다.
가스 공급구(160)로부터 산소 가스 이외의 가스를 도입하고, 배기구(163)로부터 배기하는 것에 의해, 처리 용기(150) 내의 분위기를, 0.1 ppm 이하의 저산소 분위기로, 신속하게 치환할 수 있다.
처리 용기(150)의 내부에는, 웨이퍼(W)를 수평으로 배치하는 원통형의 지지체(170)가 마련되어 있다. 지지체(170)의 내부에는, 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 승강 핀(171)이 지지 부재(172)에 지지되어 설치되어 있다. 승강 핀(171)은, 지지체(170)의 상면(170a)에 형성된 관통 홀(173)을 관통하도록 마련되고, 예를 들면 3 개 마련되어 있다. 지지 부재(172)의 기단부에는, 지지 부재(172)를 승강시켜 승강 핀(171)을 승강시키기 위한 구동 기구(174)가 마련되어 있다. 구동 기구(174)는, 지지 부재(172)의 승강을 위한 구동력을 발생시키는 모터 등의 구동원(도시하지 않음)을 가진다.
처리 용기(150)의 상방에는, 지지체(170) 상의 웨이퍼(W)에 예를 들면 172 nm의 파장의 자외선을 조사하는 중수소 램프 또는 엑시머 램프 등의 광원(180)이 마련되어 있다. 광원(180)은, 웨이퍼(W)의 전면에 대하여 자외선을 조사할 수 있다. 처리 용기(150)의 천판에는, 광원(180)으로부터의 자외선을 투과하는 창(181)이 마련되어 있다. 또한, 자외선의 파장은 172 nm에 한정되지 않으며, 예를 들면 150 nm ~ 250 nm이다.
<웨이퍼 처리>
다음으로, 이상과 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다. 도 10은 웨이퍼 처리의 일례의 주요 공정을 나타내는 순서도이다. 도 11은 웨이퍼 처리의 각 공정 후에 있어서의 웨이퍼(W)의 상태를 나타내는 모식 부분 단면도이다. 또한, 상기 웨이퍼 처리가 행해지는 웨이퍼(W)의 표면에는, 도 11의 (A)에 나타내는 바와 같이, 에칭 대상으로서의 SiO2막(F1)이 미리 형성되어 있다.
웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용한 웨이퍼 처리에서는, 먼저, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가, 도포 현상 처리 장치(2)의 카세트 스테이션(10)으로 반입된다. 그리고, 카세트(C) 내의 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(11)으로 반송되고, 열 처리 유닛(40)에서 온도 조절된다.
(단계(S1))
이 후, 도 10 및 도 11의 (A)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 SiO2막(F1) 상에, 직접, SoC막(F2)이 형성된다.
구체적으로, 웨이퍼(W)가, SoC막용 도포 유닛(31)으로 반송되고, SoC막 재료가, 웨이퍼(W)의 표면에 회전 도포되어, SiO2막(F1)을 덮도록, SoC막 재료의 도포막이 형성된다.
이어서, 웨이퍼(W)가, 열 처리 유닛(40)으로 반송되고, SoC막 재료의 도포막이 가열되어, SoC막(F2)이 형성된다. 형성된 SoC막(F2)의 막 두께는 예를 들면 50 ~ 100 nm이다.
(단계(S2))
이어서, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 SoC막(F2) 상에, 직접, SiC막이 형성된다.
구체적으로, 웨이퍼(W)가, SiC막용 도포 유닛(32)으로 반송되고, 예를 들면, 폴리실란 카본을 포함하는 SiC막 재료가, 웨이퍼(W)의 표면에 회전 도포되어, 도 11의 (B)에 나타내는 바와 같이, SoC막(F2)을 덮도록, SiC막 재료의 도포막(F3)이 형성된다.
이어서, 웨이퍼(W)가, 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 웨이퍼(W)가 가열되고, 구체적으로, 대기 분위기 하에서 SiC막 재료의 도포막(F3)이 가열된다. 가열 온도는, 예를 들면 200℃ ~ 250℃이다.
가열 후, 웨이퍼(W)가, 조사 유닛(41)으로 반송된다. 그리고, 산소 농도가 0.1% 이하의 저산소 분위기 내에서, SiC막 재료의 도포막(F3)에 자외선이 조사된다. 구체적으로, 산소 농도가 0.1%의 저산소 분위기 내에서, SiC막 재료의 도포막(F3)의 상면 전면에 대하여, 정해진 도스량의 자외선 조사가 행해진다. 또한, 저산소 분위기 내에서 자외선 조사를 하는 이유는, 저산소 농도가 아닌 경우, 자외선 조사에 의해 오존이 생기고, 이 오존에 의해 폴리카르보실란의 Si-C 결합이 절단되기 때문이다.
상술한 가열과 자외선 조사의 일련의 처리 중에서, SiC막 재료 중의 폴리카르보실란끼리의 탈수 축합 반응이 진행되어, 최종적으로, 도 11의 (C)에 나타내는 바와 같이, SoC막(F2) 상에 SiC막(F4)이 형성된 SiC막(F4)은, 예를 들면 막 두께가 5 ~ 30 nm, 탄소 함유율이 30 ~ 70%이다.
(단계(S3))
이 후, 도 11의 (D)에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 SiC막 상에, 직접, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막(F5)이 형성된다.
구체적으로, 웨이퍼(W)가, 레지스트 도포 유닛(33)으로 반송되고, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트액이, 웨이퍼(W)의 표면에 회전 도포되어, SiC막(F4)을 덮도록, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트액의 도포막이 형성된다.
이어서, 웨이퍼(W)가, 열 처리 유닛(40)으로 반송되고, 프리 베이크 처리되어, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막(F5)이 형성된다. 형성된 레지스트막(F5)의 막 두께는, 30 ~ 100 nm이다.
단계(S1 ~ S3)에 의해, 웨이퍼(W) 상에, SoC막(F2), SiC막(F4), 레지스트막(F5)이 아래로부터 이 순으로 연속적으로(즉, 막 간에 다른 막이 존재하지 않도록) 작성된다.
(단계 S4)
다음으로, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 레지스트막(F5)이 노광된다.
구체적으로, 웨이퍼(W)가, 인터페이스 스테이션(13)을 개재하여 노광 장치(12)로 반송되고, 도 11의 (E)에 나타내는 바와 같이, 마스크(M)를 이용한 노광 처리가 행해져, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막이 원하는 패턴으로 노광된다.
(단계(S5))
그리고, 웨이퍼(W)에 형성되어 있는 노광 후의 레지스트막(F5)이 현상되어, 도 11의 (F)에 나타내는 바와 같이, 레지스트 패턴(F6)이 형성된다.
구체적으로, 노광 후, 웨이퍼(W)가, 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 노광 후 베이크 처리된다.
이어서, 웨이퍼(W)가, 현상 처리 유닛(30)으로 반송되고, 현상 처리가 행해져, 레지스트 패턴(F6)이 형성된다. 패턴 형성 후, 웨이퍼(W)가, 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 포스트 베이크 처리된다.
이 후, 웨이퍼(W)는, 순차 카세트(C)에 수용되어, 에칭 처리 장치(3)로 반송된다.
(단계(S6))
이 후, 에칭 처리 장치(3)에 있어서, 드라이 에칭이 행해진다.
구체적으로, 레지스트 패턴(F6)을 마스크로서, SiC막(F4)의 드라이 에칭(제 1 드라이 에칭)이 행해진다. 이어서, 제 1 드라이 에칭으로 패턴이 전사된 SiC막(F4)을 마스크로서, SoC막(F2)의 드라이 에칭(제 2 드라이 에칭)이 행해진다. 그리고, 제 2 드라이 에칭으로 패턴이 전사된 SoC막(F2)을 마스크로서, 에칭 대상의 SiO2막(F1)의 드라이 에칭(제 3 드라이 에칭)이 행해진다. 또한, 제 1 ~ 제 3 드라이 에칭은 각각 서로 상이한 처리 용기 내에서 행해진다.
이상으로, 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용한 웨이퍼 처리가 완료된다.
<효과>
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W) 상에 형성된 SoC막 상에, 아래로부터, SiC막, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막의 순으로 막을 형성한다. 환언하면, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W) 상에 형성된 SoC막 상에 SiC막을 형성하고, SiC막 상에 EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막을 형성한다.
SiC막은, SoC막과 마찬가지로, C 원자를 가지고 있지만, C 함유율은 SoC막보다 낮다. 또한, SiC막은, Si 원자와 C 원자 양방을 가지는 당해 SiC막 중에 있어서의 주구조 부분이, Si 원자 간이 C 원자를 개재하여 결합된 부분(m)의 집합체(P)이다. 보다 구체적으로, SiC막에 있어서, C 원자는 카르보실란 결합(Si-C 결합)을 구성하고 있다. 따라서, SiC막과 SoC막에서는, 원자의 배열 구조가 완전히 상이하며, 양자는 다른 물질이다. 따라서, SiC막은, SoC막에 대한 에칭 선택비가 높다. 또한, SiC막의, SoC막에 대한 에칭 선택비는, SO2막의 동일 에칭 선택비와 동등, 또는, SO2막의 동일 에칭 선택비보다 높다. 또한, 상술한 바와 동일한 이유로, 레지스트 패턴의 SiC막에 대한 에칭 선택비가 높다.
또한, SiC막은, 레지스트 패턴의 밀착성이 높다. 그 이유에 대해서는 후술한다.
따라서, EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막에 의한 레지스트 패턴을, SoC막에 적절하게 전사할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, EUV용의 레지스트막의 형성 전에, SoC막 상에 형성하는 막은, SiC막의 1 층뿐이다. 따라서, EUV용의 레지스트막의 형성 전에, SoC막 상에, SiO2막, 애드히전층의 순으로 막을 형성하는 경우에 비해, 본 실시 형태에 따르면, 높은 스루풋화를 도모할 수 있다.
즉, 본 실시 형태에 따르면, 높은 스루풋으로, EUV용의 레지스트막에 의한 레지스트 패턴을, SoC막에 적절하게 전사할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도포 현상 처리 장치(2) 내에서, SiC막을 형성하고, 그 후에 EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막을 형성하고 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, SiC막의 형성 후, 상기 레지스트막의 형성까지의 시간이 짧다. 따라서, 상기 레지스트막의 형성 전에 SiC막이 변질되는 것을 억제할 수 있다.
<SiC막이 레지스트 패턴의 밀착성이 높은 이유>
현상액을 레지스트 패턴의 표면에 공급했을 시의 레지스트 패턴이 도괴되기 위하여 필요한 에너지는 접착일로서 산출할 수 있다. 접착일은 이하의 수식으로 나타낼 수 있다.
접착일 = γLR + γSL - γSR
γLR : 현상액과 레지스트막과의 사이의 표면 자유 에너지의 차
γSL : 현상액과 웨이퍼(W) 상에 형성된 레지스트막에 대한 하지막과의 표면 자유 에너지의 차
γSR : 웨이퍼(W) 상에 형성된 레지스트막에 대한 하지막과 레지스트막과의 사이의 표면 자유 에너지의 차
레지스트 패턴의 도괴를 방지하기 위해서는, 접착일을 크게 하는 것이 바람직하다. 따라서, γSL이 크고, γSR은 작은 것이 바람직하다. 이 점에 관하여, 본 발명자들이 예의 실험 등을 거듭한 바, EUV 리소그래피용의 화학 증폭형의 레지스트 재료의 경우, 하지막으로서, 카본계의 막을 이용한 경우에, 하지막의 표면 자유 에너지를 상기 레지스트 재료에 가깝게 하는 것이 가능한 것, 즉, γSR를 작게 하는 것이 가능한 것이 확인되었다. 또한, 카본계의 막은, 현상액과의 표면 자유 에너지의 차를 어느 정도 확보 가능한 것, 즉 γSL을 어느 정도 크게 하는 것이 가능한 것도 확인되었다.
그리고, SiC막은, 카본계의 막이기 때문에, γSL가 크고 γSR가 작으므로, 접착일을 크게 할 수 있다. 따라서, SiC막은, 레지스트 패턴에 도괴가 생기는 것을 억제할 수 있으며, 환언하면, 레지스트 패턴의 밀착성이 높다.
<평가 시험>
도 12 및 도 13은 본 실시 형태에 따른 방법으로 SiC막을 형성한 경우의 레지스트 패턴의 도괴에 대하여, 평가를 행한 결과의 일례를 나타내는 도이다. 도 12 및 도 13에서는, 대상 기판 상에 화학 증폭형의 EUV 레지스트막에 의한 패턴을 정해진 높이로 형성하는 경우의 노광량과 포커스량을 변화시킨 프로세스 윈도우의 일례를 나타내고 있다. 도 12는 대상 기판의 SoC막과 EUV 레지스트막과의 사이에 형성하는 막 즉 하지막이 실리콘 함유 반사 방지막(SiARC막)인 경우를 나타내고, 도 13은 상기 하지막이 SiC막인 경우를 나타내고 있다. 상기 하지막으로서 SiC막을 형성할 시, SiC막 재료의 도포막에 대한 자외선 조사 시의 산소 농도는 400 ppm으로 했다. 그 이유는 이하와 같다. 즉, 상기 자외선 조사 시의 산소 농도는 0.1%가 좋은 바, 산소 농도 상의 충분한 마진을 마련하여 전면에 대한 처리의 신뢰성을 올리면서, 저산소화 시의 분위기 정정 시간도 너무 길어지지 않는 조건으로서, 0.1%의 대략 1/2에 해당하는 400 ppm으로 했다. 또한, EUV 레지스트막의 하지막의 막종 이외는 동일한 조건으로 레지스트막의 형성·노광·현상 처리를 행하고, 그 결과를 평가했다. 또한, EUV 레지스트막의 두께는, 패턴이 도괴되기 쉬운 것의 확인을 위하여, 통상 상정되는 두께보다 약 20 nm 두껍게 하여, 60 nm로 했다. 또한, 레지스트 패턴으로서, 피치가 약 20 nm의 패턴이 형성되도록 했다.
도 12 및 도 13에 나타내는 영역(R1)(셀이 흰색으로 되어 있는 영역)은, 레지스트 패턴에 손상이 보이지 않았던 영역이다. 또한, 영역(R2)은, 패턴 도괴가 보인 영역이며, 영역(R3)은, 패턴 자체가 무너진 영역이다. 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, SiARC막을 형성한 경우에는 패턴 자체가 무너진 포커스량이 0.08 μm 또는 0.12 μm라 하는 조건이라도, SiC막을 형성한 경우에는, 어느 정도 넓은 노광량의 조건으로 도괴가 발생하지 않았다. 이와 같이, SiC막을 상기 하지막으로서 형성함으로써, 레지스트 패턴의 도괴 등을 억제할 수 있다.
또한, 상기 평가 시, 패턴의 폭도 측정하고 있으며, 이 측정 결과에 따르면, 노광량이 클수록, 또한, 포커스량이 클수록, 패턴이 좁아지고, 전체적으로, 그에 수반하여 도괴되기 쉬워지는 경향을 나타냈다.
<변형예>
도 14는 화학 증폭형의 EUV 레지스트막에 의한 홀 패턴을 형성했을 때의, 홀 직경과 패턴의 형상 불량 결함의 수와의 관계를 나타내는 도이다. 도 14에서는, SiC막 형성 시의 자외선 노광량이 200 mJ, 500 mJ일 때의 상기 관계를 나타내고 있다.
도시하는 바와 같이, SiC막 형성 시의 자외선의 노광량이 많은 것이, 홀 패턴의 형상 불량 결함이 적은 경향 즉 패턴의 밀착성이 높은 경향에 있다. 특히, 홀 직경이 24 μm 이하인 경우에 그 경향은 현저하다.
도 14에 나타낸 결과로부터, 자외선의 노광량을 증가시키는 것에 의해, 홀 패턴의 형상 불량 결함을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 라인 패턴에 대해서도 동일하다.
그리고, 자외선의 노광량은, 자외선의 조사 강도와 시간에 의한다. 자외선의 조사 강도를 변경하는 것은, 당해 조사 강도가 안정될 때까지 기다리는 시간이 생기기 때문에, 자외선의 노광량은 자외선의 조사 강도의 변경에 의하는 것보다 자외선의 조사 시간의 변경에 의하는 것이 바람직하다. 단, 자외선의 조사 시간을 길어지도록 변경하면, 처리 전체에 요하는 시간이 늘어난다.
이에, 제어 장치(4)가, 결함에 따른, 처리 대상의 웨이퍼(W)에 관한 조건에 기초하여, 자외선의 조사 시간을 결정하고, 자외선의 노광량을 변경해도 된다.
구체적으로, 예를 들면, 제어 장치(4)가, 기억부(도시하지 않음)에 기억된 이하의 상관 데이터로부터, 현재 설정 중인 조사 시간으로 자외선을 조사한 경우의 결함수를 추정하고, 추정된 결함수가 목표 결함수보다 많은 경우에는, 조사 시간이 길어지도록 결정해도 된다. 이 경우의 상관 데이터는, 현재 설정 중인 조사 시간을 적용했을 때의, 목표 선폭 또는 홀 직경, 및 목표 막 두께, 패턴 종별 등의 처리 대상의 웨이퍼(W)에 관한 처리 조건과 결함수와의 상관을 나타내는 데이터이다.
또한, 제어 장치(4)가, 기억부(도시하지 않음)에 기억된 이하의 상관 데이터로부터, 현재 설정 중인 조사 시간으로 자외선을 조사한 경우의 제품 검사의 합격 여부 결과를 추정하고, 추정 결과가 불합격인 경우에는, 조사 시간이 길어지도록 결정해도 된다. 이 경우의 상관 데이터는, 현재 설정 중인 조사 시간을 적용했을 때의, 상술한 처리 조건과 제품 검사의 합격 여부의 축적 결과와의 상관을 나타내는 데이터이다.
상술한 바와 같이 자외선의 조사 시간을 결정하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 처리 전체에 요하는 시간이 길어지는 것을 억제하면서, 결함을 억제할 수 있다. 이 방법은, 자외선 노광량이 결함수에 주는 영향이 큰 패턴 치수의 경우(예를 들면 홀 직경이 24 μm 이하의 경우)에 유용하다.
이상의 예에서는, 도포 현상 처리 장치(2)에서 처리하는 웨이퍼(W)에 미리 에칭 대상막이 형성되어 있는 것으로 했지만, 도포 현상 처리 장치(2)에서, 에칭 대상막(예를 들면 스핀 온 SiO2막)을 웨이퍼(W) 상에 형성해도 된다.
또한, 이상의 예에서는, 도포 현상 처리 장치(2)에서, 웨이퍼(W) 상에 SoC막을 형성하는 것으로 했지만, 도포 현상 처리 장치(2)의 외부에서 웨이퍼(W) 상에 SoC막을 형성하도록 해도 된다.
이상의 예에서는, SiC막을 형성할 시, SiC막 재료의 도포막을 가열 후, SiC막 재료의 도포막에 자외선을 조사하고 있었지만, 자외선의 조사 후, 가열을 행하도록 해도 된다.
또한, 이상의 예에서는, SiC막 재료의 도포막의 가열과, SiC막 재료의 도포막에 대한 자외선의 조사를 다른 유닛에서 행하고 있었지만, 1 개의 유닛에서 행하도록 해도 된다. 이 경우, 가열과 자외선의 조사를 동시에 행해도 된다.
또한, SiC막 재료의 도포막에 대한 자외선의 조사를 행하지 않고, SiC막 재료의 도포막의 가열만으로, 전술한 탈수 축합을 진행시켜, SiC막을 형성하도록 해도 된다.
<참고의 실시 형태>
이상의 예에서는, EUV용의 레지스트막은 화학 증폭형의 것이라고 했지만, 하지막인 SiC막의 형성 시에 자외선을 조사하는 경우에는, EUV용의 레지스트막은, 금속 산화물을 포함하는 레지스트막 즉 금속 함유 레지스트막이어도 된다. 금속 함유 레지스트막의 경우도, SiC막에 자외선을 조사해 둠으로써, SiC막과 레지스트 패턴과의 밀착성을 높게 할 수 있다. 그 이유 중 하나로서는 이하가 상정된다. 즉, 자외선을 조사하면 SiC막 표면에 수산기(OH기)가 생기고, 이 OH기에 의해 SiC막에 대한 EUV용의 금속 함유 레지스트의 친화성이 증가하여, 레지스트 패턴에 있어서의 SiC막에 접촉하는 측의 부분, 즉 패턴 하부의 선폭이 굵어진다. 그 결과, SiC막과 레지스트 패턴과의 밀착성이 높아지고 있는 것이라 상정된다. 또한, 레지스트 패턴의 하부가 현상 처리 시의 영향으로 상부에 비해 가는 경우가 있으며, 이 경우, 상술한 바와 같이 패턴 하부의 선폭이 굵어지는 것은 바람직한 것이다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 각종 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
2 : 도포 현상 처리 장치
32 : SiC막용 도포 유닛
33 : 레지스트 도포 유닛
40 : 열 처리 유닛
41 : 조사 유닛
F2 : SoC막
F4 : SiC막
F5 : 레지스트막
W : 웨이퍼

Claims (18)

  1. 기판 상에 형성된 스핀 온 카본막 상에 탄화규소막을 형성하는 공정과,
    상기 탄화규소막 상에 EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막을 형성하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기판 상에 상기 스핀 온 카본막을 형성하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탄화규소막은, 규소 원자와 탄소 원자를 가지는 상기 탄화규소막 중의 주구조 부분이, 규소 원자 간이 탄소 원자를 개재하여 결합된 부분의 집합체인, 기판 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주구조 부분은, 복수의, 상기 규소 원자 간이 탄소 원자를 개재하여 결합된 부분이, 탈수 축합에 의해 결합된 구조를 가지는, 기판 처리 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 주구조 부분은, 규소 원자와 결합하는 원자가, 실록산 결합을 구성하는 원자를 제외하고, 산소 원자를 포함하지 않고, 또한, 탄소 원자를 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄화규소막을 형성하는 공정은, 탄화규소막 재료에 의한 막을 상기 스핀 온 카본막 상에 형성한 후, 산소 농도가 0.1% 이하의 저산소 분위기 내에서, 상기 탄화규소막 재료에 의한 막에 자외선을 조사하여, 상기 탄화규소막을 형성하는, 기판 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 탄화규소막 재료에 의한 막을 상기 스핀 온 카본막 상에 형성한 후, 기판의 가열을 행하고, 이 후, 상기 저산소 분위기 내에서, 상기 탄화규소막 재료에 의한 막에 자외선을 조사하는, 기판 처리 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 탄화규소막 재료는, 규소 원자와 탄소 원자가 결합한 부분을 포함하는 재료로서, 폴리카르보실란만을 포함하는, 기판 처리 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    처리 대상의 기판에 관한 조건에 기초하여, 상기 탄화규소막 재료에 의한 막에 대한 자외선의 조사 시간을 결정하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  10. 기판 상에 형성된 스핀 온 카본막 상에 탄화규소막을 형성하는 탄화규소막 형성부와,
    상기 탄화규소막 상에 EUV용의 화학 증폭형의 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    기판 상에 상기 스핀 온 카본막을 형성하는 스핀 온 카본막 형성부를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 탄화규소막은, 규소 원자와 탄소 원자를 가지는 상기 탄화규소막 중의 주구조 부분이, 규소 원자 간이 탄소 원자를 개재하여 결합된 부분의 집합체인, 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 주구조 부분은, 복수의, 상기 규소 원자 간이 탄소 원자를 개재하여 결합된 부분이, 탈수 축합에 의해 결합된 구조를 가지는, 기판 처리 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 주구조 부분은, 규소 원자와 결합하는 원자가, 실록산 결합을 구성하는 원자를 제외하고, 산소 원자를 포함하지 않고, 또한, 탄소 원자를 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄화규소막 형성부는,
    탄화규소막 재료에 의한 막을 상기 스핀 온 카본막 상에 형성하는 도포부와,
    산소 농도가 0.1% 이하인 저산소 분위기 내에서, 상기 탄화규소막 재료에 의한 막에 자외선을 조사하여, 상기 탄화규소막을 형성하는 조사부를 가지는, 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 탄화규소막 형성부는,
    상기 탄화규소막 재료에 의한 막이 상기 스핀 온 카본막 상에 형성된 후, 기판의 가열을 행하는 가열부를 가지고,
    상기 조사부는, 상기 가열부에 의한 가열 후, 상기 저산소 분위기 내에서, 상기 탄화규소막 재료에 의한 막에 자외선을 조사하는, 기판 처리 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 탄화규소막 재료는, 규소 원자와 탄소 원자가 결합한 부분을 포함하는 재료로서, 폴리카르보실란만을 포함하는, 기판 처리 장치.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄화규소막 재료에 의한 막에 대한 자외선의 조사 시간은, 처리 대상의 기판에 관한 조건에 기초하여 결정되는, 기판 처리 장치.
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