TW202217929A - 基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種基板處理方法、基板處理裝置、及記錄媒體，改善使用適合EUV（Extreme Ultraviolet，極紫外線）微影之光阻材料的基板之曝光時的感度。 該基板處理方法係：於處理容器內，對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板表面，在曝光處理前照射包含真空紫外線的光線。

Description

基板處理方法、基板處理裝置及記錄媒體

本發明係關於一種基板處理方法、基板處理裝置、及記錄媒體。

於專利文獻1揭露一種輔助曝光裝置，藉由對形成在基板上之光阻膜照射與曝光處理不同的紫外線，而追求光阻圖案之膜厚或線寬的精度或面內均一性之改善。 [習知技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開第2013－186191號公報

[本發明所欲解決的問題]

本發明提供一種技術，可改善使用適合EUV（Extreme Ultraviolet，極紫外線）微影之光阻材料的基板之曝光時的感度。 [解決問題之技術手段]

本發明的一態樣之基板處理方法，係於處理容器內，對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板表面，在曝光處理前照射包含真空紫外線的光線。 [本發明之效果]

依本發明，能夠提供一種可改善使用適合EUV微影之光阻材料的基板之曝光時的感度之技術。

以下，針對各種例示性實施形態進行說明。

根據一例示性實施形態之基板處理方法，係於處理容器內，對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板表面，在曝光處理前照射包含真空紫外線的光線。

藉由對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板表面照射包含真空紫外線的光線，而發生光阻膜中之化學鍵結斷開等，結果使光阻膜曝光時的感度上升。

該包含真空紫外線的光線為包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線。如上述，藉由對光阻膜照射包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線，而在很多地方發生光阻膜中之化學鍵結斷開，故使光阻膜曝光時的感度上升。

該包含真空紫外線的光線之對於該基板表面之每單位面積的光量，較在該曝光處理後照射該包含真空紫外線的光線之情況的光量更小。於曝光前照射包含真空紫外線的光線之情況，即便為較小的光量仍會滲透光阻膜，提高感度上升的效果。

在該基板溫度與環境氣體溫度大約相同之狀態下，進行該光線之照射。在基板溫度與環境氣體溫度大約相同之狀態下進行光線照射時，可防止因基板溫度變化而產生之光阻膜特性變化。

在將該處理容器內減壓之狀態下，照射該包含真空紫外線的光線。藉由在將處理容器內減壓之狀態下照射包含真空紫外線的光線，而促進包含真空紫外線的光線之往光阻膜內部的滲透，提高感度上升的效果。

在將該處理容器內減壓至既定真空度後，將該處理容器內之壓力升壓至大氣壓以下的既定壓力之狀態下，照射該包含真空紫外線的光線。藉由在將處理容器內減壓至既定真空度後，升壓至既定壓力之狀態下，照射包含真空紫外線的光線，而可抑制來自基板表面之脫氣（釋放氣體）。

於照射該包含真空紫外線的光線之後，以不施行加熱處理之方式進行曝光處理。藉由以不施行加熱處理之方式進行曝光處理的構成，而可防止對於基板之加熱處理變得過度。

於照射該包含真空紫外線的光線之後、曝光處理之前，進行加熱處理。藉由於曝光處理前進行加熱處理的構成，可促進基板之光阻膜的反應，防止曝光不足。

評價照射過該包含真空紫外線的光線的該基板表面，依其結果變更對於基板之處理條件。如上述，藉由依基板表面的評價結果變更對於基板之處理條件，例如，可對應於「因照射包含真空紫外線的光線所產生之表面的變化」而選擇適當之條件。

亦可使從光源部射出之該包含真空紫外線的光線透射過光調整構件，藉以在使各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下，對該基板表面照射。此時，藉由透射過光調整構件，對於包含真空紫外線的光線，可使其在各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下對基板照射。結果可在各種波長的光線之比例更接近均一的狀態下，對光阻膜照射光線，故提高將光阻膜曝光時的感度上升之效果。

於另一例示性實施形態係關於一記錄媒體，該記錄媒體記錄有用於使裝置執行上述基板處理方法的程式之電腦可讀取記錄媒體。

一例示性實施形態係關於一基板處理裝置，該基板處理裝置具備：處理容器；光源部，於該處理容器內對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板照射包含真空紫外線的光線；以及控制部，控制該光源部，俾在該基板之曝光處理前照射該包含真空紫外線的光線。

藉由對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板表面，照射從光源部射出之包含真空紫外線的光線，而發生光阻膜中之化學鍵結斷開等，結果使光阻膜曝光時的感度上升。

該包含真空紫外線的光線為包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線。如上述，藉由對光阻膜照射包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線，而在很多地方發生光阻膜中之化學鍵結斷開，故使光阻膜曝光時的感度上升。

該控制部，控制該光源部，俾使該包含真空紫外線的光線之對於該基板表面之每單位面積的光量，較在該曝光處理後照射該包含真空紫外線的光線之情況的光量更小。於曝光前照射包含真空紫外線的光線之情況，即便為較小的光量仍會滲透光阻膜，提高感度上升的效果。

該控制部，控制該光源部，俾在該基板溫度與環境氣體溫度大約相同之狀態下，進行該光線之照射。在基板溫度與環境氣體溫度大約相同之狀態下進行光線照射時，可防止因基板溫度變化而產生之光阻膜特性變化。

該控制部，控制該光源部，俾在將該處理容器內減壓之狀態下，照射該包含真空紫外線的光線。藉由在將處理容器內減壓之狀態下照射包含真空紫外線的光線，而促進包含真空紫外線的光線之往光阻膜內部的滲透，提高感度上升的效果。

本發明進一步具備光調整構件，其設置於從該光源部射出之該包含真空紫外線的光線之往該基板的光路徑上；該光調整構件，使該包含真空紫外線的光線入射，在使各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下，對該基板表面射出。此時，藉由透射過光調整構件，對於包含真空紫外線的光線，可使其在各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下對基板照射。結果可在各種波長的光線之比例更接近均一的狀態下，對光阻膜照射光線，故提高光阻膜曝光時的感度上升之效果。

該基板處理裝置，係設置於「塗布顯影裝置中處理模組疊層配置之疊層部內，光阻膜形成模組與曝光裝置之間成為該基板之搬運路徑的位置」。藉由此等構成，而可依照對於基板的處理之順序搬運基板，並施行基板處理裝置所進行的處理。因此，可進一步防止塗布顯影裝置之作業效率的降低，並施行基板處理裝置所進行的處理。

以下，參考圖式，針對各種例示性實施形態詳細地說明。另外，於各圖式中，對相同或相當的部分給予相同符號。

［基板處理裝置的構成］ 圖1係本實施形態之基板處理裝置的示意圖（縱向側視圖）。圖1所示之基板處理裝置1，對工件W照射處理用的光線。例如，基板處理裝置1，構成為對於在工件W之表面形成的光阻膜或光阻圖案照射包含真空紫外線（VUV光：Vacuum Ultra Violet Light）的光線。藉由基板處理裝置1之照射包含真空紫外線的光線，可改善此等光阻膜之曝光時的感度。此外，藉由照射包含真空紫外線的光線，亦可改善藉由曝光顯影處理獲得的光阻圖案之表面粗糙度。

成為處理對象的工件W，例如為基板，或藉由進行既定處理而形成有膜及電路等之狀態的基板。工件W所包含的基板，舉例而言，為包含矽的晶圓。工件W（基板），舉例而言，呈圓板狀，但亦可使圓形的一部分缺口，或呈多角形等圓形以外之形狀。成為處理對象的工件W，亦可為玻璃基板、遮罩基板、FPD（Flat Panel Display，平板顯示器）等，或亦可為對此等基板等進行既定處理而獲得的中間體。

基板處理裝置1，具有對工件W之表面照射處理用的光線L1之功能。舉例而言，於基板上，在SOC膜（Silicon-on-Carbon）及SOC膜上之SOG膜（Silicon-on-Glass）上形成光阻膜後，進行曝光顯影處理，藉以形成既定圖案之光阻圖案。光阻圖案，係用於將下層膜即SOC膜及SOG膜蝕刻而於此等下層膜形成圖案之遮罩圖案。基板處理裝置1，例如具有如下功能：藉由對形成有光阻圖案的工件W之表面照射處理用的光線L1，而改善光阻圖案之表面粗糙度。另一方面，在本實施形態，針對下述情況進行說明：對於形成光阻膜後、進行曝光顯影處理前的工件W，施行基板處理裝置1所進行之處理用的光線L1之照射。

另外，在本實施形態之基板處理裝置1，針對形成光阻圖案所使用之光阻材料為「適合將EUV雷射作為曝光光源的EUV微影之材料」時進行說明。另外，EUV（Extreme Ultraviolet，極紫外線）雷射為波長13.5nm的雷射。對形成有光阻材料所致之光阻膜的工件W，利用基板處理裝置1，以既定條件照射包含上述VUV光的光線。結果改善其後之曝光處理中的感度。進一步，改善藉由曝光顯影處理形成光阻圖案時的光阻之表面粗糙度。此外，對於將此光阻圖案作為遮罩而進行蝕刻之結果的圖案，亦可改善表面粗糙度。

針對基板處理裝置1的各部進行說明。基板處理裝置1，如圖1所示，具備處理室20、光照射機構40（光源部）、及控制器100（控制部）。

處理室20，包含殼體21（處理容器）、搬運口22、旋轉支持部25、氣體供給部30、及氣體排出部32。殼體21，例如為設置於大氣環境中之真空容器的一部分，構成為可收納藉由搬運機構（未圖示）搬運的工件W。亦即，殼體21，作為在內部進行工件W之處理的處理容器而作用。基板處理裝置1，在將工件W收納於殼體21內的狀態下進行對於工件W之處理。於殼體21的側壁形成搬運口22。搬運口22，係用於將工件W對殼體21搬出入之開口。搬運口22，藉由閘閥23而開啟關閉。

旋轉支持部25，具有如下功能：於殼體21內，依據控制器100之指示，旋轉並固持工件W。旋轉支持部25，例如具備固持部26及旋轉驅動部27。固持部26，支持「使形成有光阻圖案之表面為上方而水平地配置的工件W之中央部分」，例如藉由真空吸附等固持該工件W。旋轉驅動部27，具有如下功能：使固持工件W的固持部26與該工件W一同繞鉛直的軸線A1而旋轉。旋轉驅動部27，例如為將電動馬達作為動力源之旋轉致動器。

氣體供給部30，構成為經由形成在殼體21的貫通孔21a而往殼體21內供給惰性氣體（例如氬、氮等）。氣體供給部30，具備氣體源30a、閥30b、及配管30c。氣體源30a，儲存惰性氣體，作為惰性氣體的供給源而作用。閥30b，依據來自控制器100之動作訊號而動作，將配管30c打開及封閉。配管30c，從上游側起，依序連接氣體源30a、閥30b及貫通孔21a。

氣體排出部32，經由形成在殼體21的貫通孔21b，將來自殼體21之氣體排出。氣體排出部32，具備真空泵32a及配管32c。真空泵32a，從殼體21內將氣體排出。配管32c，將貫通孔21b與真空泵32a連接。

環境氣體調整部34，經由形成在殼體21的貫通孔21c而可將殼體21內調整為大氣環境。環境氣體調整部34，具備閥34b與配管34c。閥34b，依據來自控制器100之動作訊號而動作，將配管34c打開及封閉。配管34c，可將貫通孔21c與大氣環境連接。亦即，將閥34b打開時，殼體21內調整為大氣環境。

光照射機構40，包含殼體41、光源部42、及開關43。殼體41，設置於殼體21之上部。於殼體41內，收納複數個光源部42。於光源部42之內部設置燈44，藉由燈44的發光而從光源部42之下方射出。光源部42之下方的端面，例如亦可設置於殼體21內。

圖2係顯示光源部42之配置之一例的俯視圖。光源部42，在俯視觀察時，沿著以係固持部26之旋轉軸的軸線A1作為中心之2個同心圓而配置。具體而言，分別沿著內側的圓於圓周方向間隔配置4個光源部42，沿著外側的圓於圓周方向間隔配置8個光源部42。此外，藉由如此配置的光源部42，對固持部26所固持的工件W之表面整體照射光線。另外，開關43，切換光源部42之光源的開啟關閉。藉由控制器100，控制開關43之動作。另外，光源部42之配置例為一例，可適當變更。

光源部42內的燈44，例如，照射包含115nm～400nm之波長範圍的光之光線。舉例而言，光源部42，照射形成115nm～400nm之連續光譜的光線。「形成連續光譜的光線」為包括波長100nm～200nm（對應於真空紫外線（VUV光）之波長範圍）所包含之至少一部分（例如，波長寬度為10nm以上）頻域的連續光譜成分的光線即可。

另外，連續光譜，係指於特定波長範圍（在本實施形態為10nm以上之波長寬度）中連續地延伸的頻譜，為與特定波長的線譜（亮線光譜）區別的頻譜。另外，作為形成包含波長100nm～200nm之波長範圍的一部分之連續光譜的光線，亦可使用在上述115nm～400nm之波長範圍中形成連續光譜的光線。另外，從光源部42射出的光線，不一定是在其全部波長範圍中形成連續光譜的光線，亦可為於至少一部分之波長範圍中形成連續光譜的光線。舉例而言，從光源部42射出的光線，藉由在與波長100nm～200nm（對應於真空紫外線（VUV光）之波長範圍）重疊之波長範圍中形成連續光譜，而有效地達成後述從光源部42照射的光線所產生之作用。

真空紫外線（VUV光），一般為波長10nm～200nm之範圍的光線。然則，從光源部42射出的光線，在VUV光之中，使用100nm以上之長波長側的光線之情況，可獲得較高之基板處理裝置1所產生的處理效果，亦即，對於光阻膜的改質效果較高。短波長側的光（較100nm更短之波長的光線），由於不易進入光阻膜之內部，故有可能難以達成對光阻膜整體的改質效果。

另外，亦可使從光源部42照射的光線之主要波長範圍，例如，異於對光阻膜曝光所使用的光線之波長。在曝光使用的光線之波長，例如，EUV（Extreme Ultraviolet）雷射，為波長13.5nm的雷射。若將在光阻膜的曝光所使用之波長的光線，即EUV光，在基板處理裝置1使用的話，則在基板處理裝置1進行處理之時，有可能正在對工件W進行曝光處理。因而，藉由使從光源部42射出的光線之主要波長範圍為100nm以上，可獲得和EUV光所進行之曝光不同波長的光線所產生之效果。

此外，從光源部42射出的光線，除了VUV光以外，亦可包含波長較VUV光更大的近紫外光（近紫外線）。舉例而言，可使來自光源部42的光線包含波長160nm以下之頻域的光線。這樣的話，從光源部42射出的光線至少包含定義為VUV光之波長範圍的光線。因此，從光源部42射出的光線有時稱作「包含VUV光的光線」。

設置於光源部42的燈44，例如為氘燈，亦可構成為照射波長200nm以下的VUV光。連續光譜的波峰之波長，例如可為160nm以下，亦可為150nm以上。此外，來自來自光源部42的光線，藉由使光譜中的波峰之波長為248nm以下，而提高來自光源部42的光線所包含的VUV光之波長範圍的光線之效果。來自光源部42的光線，亦可為形成具有複數個次波峰(sub-peak)之連續光譜的光線。次波峰，可為248nm以下，亦可為例如160nm以下。另外，來自光源部42的光線並未限定於連續光譜，例如可包含115nm～400nm之波長範圍的1種以上之波長的光線。「包含特定波長範圍的光線」係指包含該波長範圍所含的1種以上之波長的光線。

由於從光源部42照射的光線之頻譜的波長範圍較寬，故工件W上的光阻膜，接收各種波長的光線之能量。結果在光阻膜表面發生各種反應。具體而言，藉由切斷構成光阻膜之分子中的各種位置之化學鍵結，而使對於光阻膜之曝光的感度上升。因此，即便為較少的曝光量，仍適當地進行曝光。此外，由於藉由上述化學鍵結的斷開而生成各種化合物，故消除在光照射前存在於光阻膜中之分子所具有的定向性。結果使光阻膜表面自由能量降低，內部應力降低。亦即，藉由使用光源部42作為光源，容易使光阻膜表面的流動性變高，結果可提高形成光阻圖案時之表面粗糙度之改善效果。

基板處理裝置1的控制器100，控制旋轉支持部25、氣體供給部30、氣體排出部32、及光照射機構40。如圖3所例示，控制器100，其功能上的構成（下稱「功能模組」）具備照射控制部111、氣體供給控制部112、排氣控制部113、及出入控制部114。此等功能模組係為了方便而將控制器100之功能區隔為複數個模組，並非意指必須將構成控制器100之硬體分為此等模組。

照射控制部111，控制光照射機構40，俾將包含VUV光的光線在期望的時間照射。例如，照射控制部111，控制光照射機構40，俾在照射之前將全部的光源部42點亮。此外，照射控制部111，控制光照射機構40，俾在照射之後使全部的光源部42熄滅。

氣體供給控制部112，控制閥30b，俾從貫通孔21a供給惰性氣體到殼體21內。排氣控制部113，控制真空泵32a，俾通過貫通孔21b將殼體21內之氣體往外部排氣。

出入控制部114，控制閘閥23，俾伴隨工件W之往殼體21內搬入及工件W之從殼體21內搬出，而將搬運口22開啟關閉，控制旋轉支持部25，俾切換固持部26所進行之工件W的固持與釋放。

控制器100，由一或複數台控制用電腦構成。例如，控制器100具備圖4所示之電路120。該電路120具備一或複數個處理器121、記憶體122、儲存器123、及輸出入埠124。該儲存器123，例如具有硬碟等，係可藉由電腦讀取的記錄媒體。該記錄媒體記錄有用於使基板處理裝置1執行後述基板處理步驟的程式，可為非揮發性之半導體記憶體、磁碟及光碟等可取出的媒體。該記憶體122暫時性地記錄從儲存器123之記錄媒體裝載的程式、及處理器121所產生的運算結果。該等處理器121與記憶體122協同而執行上述程式，藉以構成上述各功能模組。該輸出入埠124依循來自處理器121之指令，在與控制器100所控制的各部之間進行電氣訊號的輸出入。

另外，控制器100之硬體構成，不一定是藉由程式構成各功能模組者。例如，控制器100之各功能模組，亦可藉由專用之邏輯電路或將其整合之ASI（Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路）構成。

［基板處理裝置的配置］ 針對上述基板處理裝置1的配置例，參考圖5及圖6進行說明。圖5係搭載基板處理裝置1之塗布顯影裝置200的概略立體圖之一例。塗布顯影裝置200，將如下區塊呈直線狀地排列而構成：載具區塊S1，用於將密閉收納有例如25片工件W的載具C搬出入；處理區塊S2，用於對工件W進行處理；以及介面區塊S3。亦可於介面區塊S3，連接進行液浸曝光之曝光裝置S4。塗布顯影裝置200，亦可作為與曝光裝置S4連接的基板處理系統而作用。

於載具區塊S1，例如設置：載置台201，載置載具C；以及開閉部202，設置於從該載置台201觀察時前方的壁面。此外，於內部設置用於經由開閉部202將工件W從載具C取出的傳遞臂，將工件W往傳遞模組一併傳遞。另外，將可載置工件W之場所記載為模組，將此等模組中之對工件W進行加熱、液體處理、氣體供給或邊緣曝光等處理的模組記載為處理模組。此外，將處理模組中之對工件W供給化學液或清洗液的模組記載為液體處理模組。

於和載具區塊S1連接的處理區塊S2，包括有對工件W進行液體處理之第1單位區塊B1～第6單位區塊B6，從下方依序疊層在一起。圖6係處理區塊S2的概略縱向側視圖之一例。第1單位區塊B1與第2單位區塊B2具有相同的構成，對工件W進行反射防止膜之形成及光阻膜之形成。

於第3單位區塊B3及第4單位區塊B4，設置用於進行液浸曝光用的保護膜之形成及工件W之背面側清洗的模組。進一步，於第5單位區塊B5及第6單位區塊B6，設置用於對液浸曝光後的工件W進行顯影處理的模組。如上所述，將對工件W進行相同處理之單位區塊，每二層地設置。其中，基板處理裝置1設置為在上下方向跨過單位區塊B3、B4。

於各單位區塊B1～B6，設置了液體處理模組、加熱模組、單位區塊用的搬運手段亦即主機械臂、及主機械臂移動之搬運區域。在各單位區塊B1～B6，藉由主機械臂，彼此獨立地搬運、處理工件W。搬運區域，係於單位區塊B1～B6之中央部，從載具區塊S1往介面區塊S3延伸的直線狀之搬運路徑。在從載具區塊S1往介面區塊S3側觀察搬運區域時的右側，設置圖6所示之處理單元210。處理單元210設置於各單位區塊B1～B6。各單位區塊B1～B6之處理單元210構成將處理模組疊層配置的疊層部。

具體而言，於單位區塊B1之液體處理單元210，設置反射防止膜形成模組BCT1、BCT2與光阻膜形成模組COT1、COT2。反射防止膜形成模組BCT及光阻膜形成模組COT各自具備將工件W之背面中央部吸附固持且可任意旋轉的旋轉吸盤211。此外，設置了抑制化學液飛散之環繞旋轉吸盤周圍的處理杯212。此外，於反射防止膜形成模組BCT1、BCT2，亦可設置在此等模組共用而供給反射防止膜形成用之化學液的噴嘴。光阻膜形成模組COT1、COT2，除了從噴嘴供給之處理液為光阻液這點以外，可具有與反射防止膜形成模組BCT1、BCT2相同的構成。

於第2單位區塊B2之液體處理單元210，具有與前述第1單位區塊B1相同的構成，設置了反射防止膜形成模組BCT3、BCT4及光阻膜形成模組COT3、COT4。

進一步，第3單位區塊B3，設置了基板處理裝置1以取代第1單位區塊B1中的反射防止膜形成模組BCT1、BCT2。此外，其具備背面清洗模組BST1、BST2以取代光阻膜形成模組COT1、COT2。背面清洗模組BST1、BST2，設置了對工件W之背面及邊緣的倒角部供給清洗液而清洗工件W之背面的噴嘴，以取代對工件W之表面供給化學液的噴嘴。除了此等差異以外，係具有與反射防止膜形成模組BCT相同的構成。此外，第4單位區塊B4，具有與前述第3單位區塊B3相同的構成，設置了基板處理裝置1及背面清洗模組BST3、BST4。

第5單位區塊B5，係具有與單位區塊B1略相同的構成，差異點在於：具備顯影模組DEV1～DEV4，以取代反射防止膜形成模組BCT1及光阻膜形成模組COT。顯影模組DEV，除了對工件W供給顯影液以取代光阻劑這點以外，具有與光阻膜形成模組COT相同的構成。第6單位區塊B6，具有與單位區塊B5相同的構成，設置了顯影模組DEV5～DEV8。

基板處理裝置1，設置為在上下方向貫穿第3單位區塊B3及第4單位區塊B4，其中包括將第3單位區塊B3及第4單位區塊B4連接在一起的空間A2，於空間A2內設有基板處理裝置1之處理室20及光照射機構40。另外，基板處理裝置1之搬運口22設置於中央的搬運區域側。此外，在第3單位區塊B3及第4單位區塊B4，亦可於配置基板處理裝置1的空間A2，與設置背面清洗模組BST1～4的空間之間，設置用於將兩者分隔的分隔壁220。

使基板處理裝置1在「其他模組設定為2層之上下方向」跨過2個單位區塊而配置的理由係為了充分地確保工件W與光源部42的距離。如上述，於基板處理裝置1設置光源部42，對工件W照射包含VUV光的光線。此時，若光源部42與工件W的距離近，則來自光源部42的熱會往工件W傳播，有可能使工件W的溫度上升。工件W的溫度變化，有可能對工件W的處理造成影響。因此，可如上述，使其成為「相較於其他模組，在上下方向（高度方向）確保較大的空間（於上下方向2個單位區塊）之構成」，俾可確保工件W與光源部42的距離。此外，若欲「將來自光源部42的VUV光量減弱至不對工件W造成溫度影響」的程度，縮短光源部42與工件W之間的距離，則有如下風險：來自光源部42的VUV光之輸出不穩定，變得無法穩定地對工件W照射具有期望之波長特性的光線。從此等理由來看，吾人特別設計使得基板處理裝置1占用了較「在上下或左右鄰接之其他處理模組」更大的高度範圍。

另外，基板處理裝置1之設置位置係為一例，但不限於此。例如，於單位區塊B1、B2，可在相對於光阻膜形成模組COT1、COT2，夾著中央的搬運區域之相反側，設置對工件W進行加熱處理的模組。亦可在此位置設置基板處理裝置1，處理步驟須滿足：於基板處理裝置1中對於工件W所進行的處理係在光阻膜形成模組COT的處理之後。此外，將基板處理裝置1處理後之工件W，例如往背面清洗模組BST搬運。至少，使基板處理裝置1對於工件W之處理係在光阻膜形成模組COT的處理之後，往曝光裝置S4的搬運之前。因此，藉由在對應於「從光阻膜形成模組COT往曝光裝置S4的工件W之搬運路徑」的位置設定基板處理裝置1，可改善工件W之搬運的效率。

［基板處理方法］ 接著，針對包含基板處理裝置1的動作之基板處理方法進行說明。本實施形態所示之基板處理方法，對形成有光阻膜的工件W，利用基板處理裝置1，於曝光前照射包含VUV光的光線。包含此等步驟之基板處理方法，以下舉3個例子。

［基板處理方法－1］ 首先，參考圖7，並針對第1例進行說明。在圖7，將對工件W形成光阻圖案時之步驟以流程圖顯示。

步驟S01，對工件W之表面塗布光阻液而形成光阻膜。光阻膜之形成方法並未特別限定。亦可於形成光阻膜前的工件W之表面形成下層膜等。此一階段，對工件W之全表面形成光阻膜。

步驟S02，利用基板處理裝置1對形成有光阻膜的工件W之表面照射包含VUV光的光線。對殼體21所固持的工件W，照射來自光源部42的光線L1（來自燈44的光線L1）。光線L1為包含VUV光的光線。在下述實施形態，有時將從光源部42射出之「包含VUV光的光線L1」稱作VUV光。以下，針對步驟S02中的基板處理裝置1之操作進行說明。

圖8係顯示殼體21內之壓力的隨著時間的變化之概要的圖表。圖8的橫軸表示處理中之經過時間，縱軸表示作為處理容器的殼體21內之壓力（單位：Pa），大致係以對數軸示意顯示。首先，在使氣體供給部30及氣體排出部32之動作停止的狀態下，藉由搬運機構將工件W往殼體21內搬入。若於旋轉支持部25之固持部26載置工件W，則關閉閘閥23，使殼體21內呈氣密。此時，殼體21內，例如成為標準氣壓之大氣環境（圖8的時刻t0）。其後，藉由氣體排出部32之動作，減低殼體21內之壓力。

進行減壓，殼體21內之壓力成為1Pa時（時刻t1），則將該壓力維持既定時間。短暫維持1Pa之減壓狀態後（時刻t2），開啟氣體供給部30的閥30b，往殼體21內供給Ar氣體。藉此，於殼體21內形成Ar環境氣體，且使該殼體21內之壓力上升。另外，可藉由氣體供給部30及氣體排出部32之動作，控制減壓速度及升壓速度。此外，減壓速度及升壓速度，可為一定，亦可於中途變動。

藉由Ar氣體，例如使殼體21內之壓力到達10000Pa的話，則在維持殼體21內之壓力的狀態下，從光源部42對工件W照射包含VUV光的光線（時刻t3）。在既定時間，例如30秒之間，從光源部42照射光線的話，則該光照射停止（時刻t4）。其後，停止氣體供給部30及氣體排出部32之動作，使殼體21內之壓力回到大氣環境後，將工件W從殼體21內搬出。藉由上述方式，結束基板處理裝置1所進行的工件W之處理。

照射包含VUV光的光線時之每單位面積的光量（有稱作累計照射量或劑量之情況），相較於在照射光阻圖案後對工件W之表面照射包含VUV光的光線之情況，使其更小。具體而言，相較於在藉由曝光顯影處理形成光阻圖案後對工件W之表面照射包含VUV光的光線，追求表面粗糙度改善之情況，將包含VUV光的光線之照射量調整成為1％～2％。例如，在對光阻圖案照射包含VUV光的光線之情況，可將包含VUV光的光線之光量調整為25mj／cm ²～100mj／cm ²。另一方面，在對進行曝光處理前的光阻膜照射包含VUV光的光線之情況，可將包含VUV光的光線之光量調整為1mj／cm ²～2mj／cm ²程度。如上所述，在對曝光處理前的光阻膜照射包含VUV光的光線之情況，可將照射光的光量調整為少量。

包含VUV光的光線之照射期間，可抑制工件W的溫度上升。如上述，若將包含VUV光的光線之光量調整為變小，並將殼體21內之壓力調整為較大氣壓更小，則防止工件W本身的溫度上升。因此，可在工件W的溫度與環境氣體溫度（例如，殼體21之外部的溫度）大約相同之狀態下，進行上述包含VUV光的光線之照射。在工件W的溫度與（外部的）環境氣體溫度大約相同之狀態下進行照射時，防止光阻膜的特性受到工件W的溫度變化之影響而改變。舉例而言，亦可將照射包含VUV光的光線時的工件W之溫度變化，相對於外部的溫度（殼體21外的溫度、室溫），抑制為未滿1℃。

將工件W之每單位面積的光線之照射量減小的方法，例如可將從光源部42射出的光線之光量本身減小（調整電流值）。此外，可將工件W之表面與光源部42的距離縮小（調整為使光源部42對工件W變遠）、縮短照射時間等公知方法。藉由改變工件W之表面與光源部42的距離，且在來自光源部42的光線之照射期間改變光路徑周邊的壓力，亦可調整到達工件W表面的光線之能量。亦可組合此等方法，改變每單位面積之包含VUV光的光線之照射量。

另外，如上述，基板處理裝置1，在來自光源部42的光線往工件W照射時，進行氣體供給部30之氣體供給、氣體排出部32之氣體排出。因此，可說是在維持殼體21內之壓力的狀態下，發生Ar氣體的替換。

在來自光源部42的光線之照射期間（時刻t3～時刻t4間），殼體21內之壓力可為一定，亦可緩緩地改變。圖8所示之例子中，在從光源部42照射光線的期間，為了抑制來自工件W表面之脫氣（釋放氣體），而使殼體21內之壓力為10000Pa。然而，考慮在來自光源部42的光線之照射期間，脫氣的產生量會緩緩地變少。此時，亦可控制使得殼體21內之壓力緩緩地微幅改變。藉由此等構成，而可在更接近真空之狀態下對工件W照射光線。

步驟S03，對照射包含VUV光的光線後之工件W進行加熱處理。此一階段的加熱處理為對於未固化之光阻膜的加熱處理，係稱作PAB（Pre Applied Bake，預烘烤）。

步驟S04，進行對於加熱處理（PAB）後之工件W的曝光處理。在曝光處理，利用液浸曝光等方法對形成在工件W的光阻膜之曝光對象部分照射能量線。

步驟S05，對曝光處理後之工件W進行加熱處理。此一階段的加熱處理為對於未固化之光阻膜的加熱處理，係稱作PEB（Post Exposure Bake，曝光後烘烤）。

步驟S06，進行對於加熱處理（PEB）後之工件W的顯影處理。在顯影處理，於工件W之表面上塗布顯影液後，藉由沖洗液將其洗去。藉此，於工件W之表面上形成既定圖案。另外，亦可於顯影處理後再度進行加熱處理（PB：Post Bake，後烘烤）。另外，在步驟S01及步驟S03～S06說明的塗布處理、加熱處理（PAB、PEB）、曝光處理、及顯影處理，例如亦可利用公知的包含塗布顯影裝置及曝光裝置之基板處理系統等進行。各處理亦可藉由上述塗布顯影裝置200進行。

藉由進行上述一連串之處理，相較於習知之基板處理方法，可獲得提高光阻膜的曝光感度，進一步改善曝光顯影處理後之光阻圖案的粗糙度之效果。以下針對此點進行說明。

圖9係顯示步驟S02的有無所造成之光阻圖案的形狀變化之影像。圖9（a）係顯示未進行步驟S02而進行其他處理時之光阻圖案的狀態之SEM影像，圖9（b）係顯示進行步驟S02時之光阻圖案的狀態之SEM影像。圖9（a）及圖9（b）所示之結果為，除了步驟S02之是否有照射包含VUV光的光線、及圖案形成時之曝光條件（有效劑量）以外，包含光阻材料之種類在內，以同一製造條件下進行光阻圖案的形成之情況的結果。另外，曝光係使用「利用KrF光源之曝光裝置」。此外，比較兩者之製造條件的話，確認「因應照射包含VUV光的光線，曝光時之有效劑量（dose）變小」。有效劑量變小，表示光阻膜對於曝光時之照射光的感度上升。進一步，照射包含VUV光的光線的結果，確認「關於光阻圖案的LER（Line Edge Roughness，線緣粗糙度）及LWR（Line width Roughness，線寬粗糙度）亦分別改善」。另外，藉由照射包含VUV光的光線，可看出有效劑量改善了29.4％（藉由照射包含VUV光的光線而使有效劑量降低29.4％），LER改善了16.5％，LWR改善了9.2％。

如上所述，確認對形成有光阻膜的工件W之表面，藉由在曝光處理之前照射包含VUV光的光線，而使光阻膜之曝光時的感度上升，在圖案形成後之表面粗糙度亦獲得改善。

圖10與圖9（a）、圖9（b）同樣地，顯示步驟S02的有無所造成之影響的評價結果。在圖10，針對未照射包含VUV光的光線（步驟S02）者（Ref.）、及照射包含VUV光的光線（步驟S02）者，評價進行各步驟後的光阻膜厚度的變化。接著，照射包含VUV光的光線，準備照射量（每單位面積之累計照射量）為12mj／cm ²者及25mj／cm ²兩種情況。此外，從光源部42射出的光線L1為在波長10nm～400nm之間具有連續光譜的光線（包含10nm～200nm的VUV光）。

圖10所示之「COT」係指光阻膜之形成（對應於步驟S01）；「VUV」係指包含VUV光的光線之照射（對應於步驟S02）。進一步，「PAB」係指曝光後加熱處理（對應於步驟S03），具體而言，在130℃進行60秒之熱處理。「PEB」係指曝光後加熱處理（對應於步驟S05），具體而言，在95℃進行60秒之熱處理。此外，「etching」係指光阻圖案形成後（顯影後）之蝕刻處理。就蝕刻條件而言，包含：使用Ar及CF ₄氣體作為往處理空間供給之氣體；即將處理時間設定為5秒，俾使光阻膜不過度減少，全部均為相同條件。另外，對於未照射包含VUV光的光線（步驟S02）的工件W，在「VUV」，使其與進行步驟S02之處理時同樣地，在壓力變化產生的環境配置工件W，且不照射包含VUV光的光線的狀態。

依圖10所示之結果，未照射包含VUV光的光線（步驟S02）的工件W，其PEB後之膜厚與蝕刻處理後之膜厚的差大致為5mm以上。亦即，發明人認為在進行使用光阻圖案之蝕刻處理時，發生光阻膜之膜損耗。另一方面，照射包含VUV光的光線（步驟S02）的工件W，無關於曝光量，其PEB後之膜厚與蝕刻處理後之膜厚的差大致為5mm以下，蝕刻處理時之膜損耗變少。此外，確認「因照射包含VUV光的光線（步驟S02）而使膜厚減少」，進一步，因進行VUV光線之照射（步驟S02）後的曝光前加熱處理（PAB），使膜厚大幅減少。另外，發明人認為，關於圖10所示的各處理後之膜厚的變化之結果，雖並非與對於曝光的感度之上升及粗糙度之改善直接相關，但有助於推定光阻膜內的變化。關於此點後面會詳述。

［基板處理方法－2］ 接著，參考圖11，並針對第2例進行說明。在圖11，將對工件W形成光阻圖案時之步驟以流程圖顯示。以下，以異於第1例的點為中心進行說明。

步驟S11，對工件W之表面塗布光阻液而形成光阻膜。光阻膜之形成方法並未特別限定。

步驟S12，對形成有光阻膜之工件W進行加熱處理。此一階段的加熱處理為對於未固化之光阻膜的加熱處理，係稱作PAB（Pre Applied Bake，預烘烤）。

步驟S13，利用基板處理裝置1對形成有光阻膜的工件W之表面照射包含VUV光的光線。照射包含VUV光的光線時之基板處理裝置1的操作步驟和第1例相同。

步驟S14，進行對於照射包含VUV光的光線後之工件W的曝光處理。在曝光處理，利用液浸曝光等方法對形成在工件W的光阻膜之曝光對象部分照射能量線。

步驟S15，對曝光處理後之工件W進行加熱處理。此一階段的加熱處理為對於未固化之光阻膜的加熱處理，係稱作PEB（Post Exposure Bake，曝光後烘烤）。

步驟S16，進行對於加熱處理（PEB）後之工件W的顯影處理。在顯影處理，於工件W之表面上塗布顯影液後，藉由沖洗液將其洗去。藉此，於工件W之表面上形成既定圖案。另外，亦可於顯影處理後再度進加熱處理（PB：Post Bake，後烘烤）。

依上述第2例，相較於習知之基板處理方法，亦可獲得提高光阻膜的曝光感度，並進一步改善曝光顯影處理後之光阻圖案的粗糙度之效果。

圖12係與圖10同樣地，顯示步驟S02的有無所造成之影響的評價結果。同於圖10，圖12中針對未照射包含VUV光的光線之情況（Ref.）與照射包含VUV光的光線之情況，評價進行各步驟後的光阻膜厚度的變化。接著，照射包含VUV光的光線，準備曝光量為12mj／cm ²及25mj／cm ²兩種情況。此外，圖中之文字的說明亦相同。由於處理之順序不同，故記載之順序與圖10相異。

於圖12所示之結果中，未照射包含VUV光的光線（步驟S02）的工件W，其PEB後之膜厚與蝕刻處理後之膜厚的差大致為5mm以上。亦即，發明人認為，進行使用光阻圖案之蝕刻處理時，發生光阻膜之膜損耗。另一方面，照射包含VUV光的光線（步驟S02）的工件W，無關於曝光量，其PEB後之膜厚與蝕刻處理後之膜厚的差大致為5mm以下，蝕刻處理時之膜損耗變少。此外，確認到「因照射包含VUV光的光線（步驟S02）而使膜厚減少」，進一步，因照射包含VUV光的光線（步驟S02）後的曝光後加熱處理（PEB），使膜厚大幅減少。

依圖10及圖12所示之結果，確認「藉由照射包含VUV光的光線，相較於未進行照射的情況，蝕刻處理時之膜損耗減少」。由此等結果來看，確認「藉由照射包含VUV光的光線可提高耐蝕刻性」。另一方面，確認「相對於在圖10所示之結果，PAB後之膜損耗變大，而在圖12所示之結果，PEB後之膜損耗變大」。由此一現象，確認「無關於PAB與照射包含VUV光的光線的順序，耐蝕刻性會因應照射包含VUV光的光線而改善」。

另外，圖10及圖12所示之任一結果中，藉由照射包含VUV光的光線，相較於未照射包含VUV光的光線時，膜厚皆減少。進一步，依圖10所示之結果，因進行「照射包含VUV光的光線之後的加熱處理（PAB）」所造成之膜厚的減少（體積收縮），較其他處理變得更大。此外，依圖12所示之結果，因進行「照射包含VUV光的光線之後的加熱處理（PEB）」所造成之膜厚的減少（體積收縮），較其他處理變得更大。考慮此等現象的話，在照射包含VUV光的光線之情況，由於其後的加熱所造成之膜厚減少會加劇，故可考慮將一連串處理中對於光阻膜之加熱處理減少。

［基板處理方法－3］ 接著，參考圖13，並針對第3例進行說明。在圖13，將對工件形成光阻圖案時之步驟以流程圖顯示。第3例和第1例在未進行「PAB」的點相異。

亦即，步驟S21，對工件W之表面塗布光阻液而形成光阻膜。光阻膜之形成方法並未特別限定。

步驟S22，利用基板處理裝置1對形成有光阻膜的工件W之表面照射包含VUV光的光線。照射包含VUV光的光線時之基板處理裝置1的操作步驟和第1例相同。

步驟S23，進行對於照射包含VUV光的光線後之工件W的曝光處理。在曝光處理，利用液浸曝光等方法對形成在工件W的光阻膜之曝光對象部分照射能量線。

步驟S24，對曝光處理後之工件W進行加熱處理。此一階段的加熱處理為對於未固化之光阻膜的加熱處理，係稱作PEB（Post Exposure Bake，曝光後烘烤）。

步驟S25，進行對於加熱處理（PEB）後之工件W的顯影處理。在顯影處理，於工件W之表面上塗布顯影液後，藉由沖洗液將其洗去。藉此，於工件W之表面上形成既定圖案。另外，亦可於顯影處理後再度進行加熱處理（PB：Post Bake，後烘烤）。

依上述第3例，相較於習知之基板處理方法，藉由照射包含VUV光的光線，可提高光阻膜的曝光感度，進一步改善曝光顯影處理後之光阻圖案的粗糙度。

進一步，在第3例，藉由減少加熱處理的次數，不僅照射包含VUV光的光線所帶來的曝光感度會提升，且光阻圖案的粗糙度改善效果亦會提升。

另外，在以對塗布有光阻液之工件W照射包含VUV光的光線為目的，將工件W搬入至殼體21內的空間後，照射來自光源部42之包含VUV光的光線前，亦可為了降低上述空間內的氧濃度而進行減壓。藉由此一方式，使光阻液中之溶劑進一步揮發，更為促進如上述的VUV光往光阻膜的滲透。

此外，光阻液中之溶劑會揮發，光阻液的流動性消失而固化至可在曝光及顯影處理形成圖案之程度的狀態下，完成包含VUV光的光線之照射處理時，亦可如上述地，為不進行PAB的構成。此時，可防止如上述地在曝光前給予過多熱能之情況，並且可實現製程減少所帶來的時間縮短。

另一方面，亦可如同因應「照射包含VUV光的光線後的光阻狀態」而輔助性地給予熱能，或是曝光前對光阻膜質進行附加控制般，因應吾人之目的而採用對工件W進行PAB的構成。

圖14，顯示實施第3例時之相對於光阻圖案的線寬（CD：Critical Dimension，臨界尺寸）的LER測定結果。亦即，在以各線寬的尺寸形成光阻圖案時，評價光阻圖案之粗糙度（LER）如何變化。在圖14，針對照射包含VUV光的光線時，對於未進行曝光前加熱處理（PAB）的情況（與圖13所示之步驟相同），顯示相對於CD的LER。此外，在圖14，針對未照射包含VUV光的光線時（Ref.），顯示無PAB的情況及有PAB的情況。

依圖14所示之結果，將未照射包含VUV光的光線時（Ref.）之2種結果進行比較的話，可確認「因進行曝光前加熱處理（PAB），使各線寬的LER上升」。另一方面，確認「藉由照射包含VUV光的光線，相較於未照射包含VUV光的光線（Ref.）且未進行曝光前加熱處理（PAB）的情況，進一步改善LER」。如上所述，可以確認「藉由對於形成光阻圖案前的光阻膜照射包含VUV光的光線，能改善光阻圖案之LER」。

此外，依圖14所示之結果，確認「即便省略曝光前加熱處理（PAB），對於光阻圖案仍能改善相對於各線寬的LER」。亦即，確認「依據第3例所示的方法形成光阻圖案時，亦可獲得表面粗糙度（Roughness）改善之光阻圖案」。

［針對照射包含VUV光的光線的影響之檢討］ 如上述實施形態所說明，確認「在進行對於光阻膜的曝光處理前，對光阻膜照射包含VUV光的光線時，曝光時的感度會提高」。進一步，確認「就曝光顯影處理所獲得的光阻圖案，耐蝕刻性會提高且表面粗糙度會改善」。就照射包含VUV光的光線會對光阻膜及光阻圖案造成如上述影響這點，參考圖15進行說明。

圖15，示意顯示形成光阻圖案之處理所包含的各步驟中之光阻膜R的內部狀態。圖15（a）顯示對工件W形成光阻膜的狀態。圖15（b）顯示照射包含VUV光的光線後之光阻膜的狀態。圖15（c）顯示曝光後之光阻膜的狀態。圖15（d）顯示曝光後的加熱處理（PEB）後之光阻膜的狀態。

形成EUV微影用的光阻膜之光阻材料，作為一例，有時採取將聚合物（高分子）、酸產生劑（感光劑）、淬滅劑（鹼）分散於溶劑中之狀態。已知以此等成分構成之光阻材料，於曝光時，酸產生劑分解，最終產生酸，藉此遮罩資訊作為酸像而轉印至光阻。其後藉由進行曝光後之加熱（PEB），而使酸觸媒反應進行。

如圖15（a）所示，若形成光阻膜R，則在膜的內部，相較於下層，聚合物C1、酸產生劑C2及淬滅劑C3滯留於上層而發生所謂的層分離。另一方面，對光阻膜照射之來自光源部42的光線，若波長越大，在其強度越大時，可到達該光阻膜之深層（下層）。然則，關於從光源部42照射的光線之頻譜的一部分，由於其波峰之波長，如上述地包含於VUV光的頻域（10nm～200nm）（更正確而言，包含100nm～200nm之頻域的光線），故關於從光源部42照射的光線，具有較大波長的光線之強度小。因此，從光源部42照射的光線，到達光阻膜之深層者少。換而言之，波長小的光線與波長大的光線，皆到達光阻材料的各成分大量存在之表層（上層）；另一方面，僅波長大的光線，到達光阻材料的各成分少之深層（下層）。就光阻膜整體而言，包含VUV光的光線會依因應光阻材料的成分分布之程度而照射至各部。

圖15（b）顯示照射包含VUV光的光線所產生的光阻膜R之反應狀態。照射VUV光的話，會發生聚合物的主鏈之分解（斷開），故光阻膜R之應力會減輕。另一方面，光阻膜R中的酸產生劑C2會因VUV光線之照射而分解，故產生酸（H＋）。另外，照射包含VUV光的光線係在圖3的時刻t3～時刻t4間進行。其後（時刻t4後），使殼體21內回到大氣環境。此時，於光阻膜R內產生的酸（H＋）會伴隨因周邊環境氣體之變化所產生的膜內之應力變化，而在膜內移動。因此，酸會在光阻膜R內擴散。

此外，在光阻膜，於照射包含VUV光的光線之期間及照射之後，亦發生許多交聯反應。因此，由於光阻膜表面硬化，其結果使耐蝕刻性變高。進一步，於基板處理裝置1中進行處理時，如圖8所示，相較於大氣壓，在接近真空之狀態下進行處理。因此，發明人認為，光阻膜內部之溶劑的一部分，於處理中會從光阻膜R往外方飛散。

圖15（c）顯示因曝光而產生的光阻膜R之反應狀態。藉由曝光時照射的光線，在光阻膜R進一步促進交聯反應。因此，於光阻膜R中成為圖案表面的區域，硬化會進行。

圖15（d）顯示藉由曝光後加熱處理（PEB）而於光阻膜R中產生酸（H＋），使保護基D1之去保護進行的狀態，在此等狀態下進行顯影處理。顯影處理所使用之顯影液可考慮採用「能與水分子水合的構造」。因此，發明人認為顯影液容易和極性部（去保護基D2）結合，因而認為若存在大量極性部，則容易往光阻膜R內滲透。此外，顯影液在酸（H＋）於光阻膜R內擴散的情況，亦容易往存在大量酸的區域滲透。亦即，若去保護進行，則極性部（去保護基）變多，故顯影液變得更容易滲透。進一步，顯影液於光阻膜R中殘存大量溶劑的狀況中，亦容易往膜內滲透。

照射包含VUV光的光線後，在不施行加熱處理（PAB）之下進行曝光顯影時，發明人認為就光阻膜R整體而言，殘存於膜中之溶劑的比例變高。因此，可推測顯影液之滲透性變高。然而，實際上確認到LER改善之結果（圖14）。由此結果來看，可說是為了「在照射包含VUV光的光線時，即便未進行加熱處理（PAB）仍能形成粗糙度改善之狀態的光阻圖案」，而使充分的交聯反應進行，或使造成膜中之應力減輕的VUV光所致的分解反應進行。因此，即便省略「照射包含VUV光的光線之後的加熱處理（PAB）」，仍提高光阻圖案之耐蝕刻性，並改善粗糙度。

另外，如同第2例，在進行曝光前加熱處理（PAB）後照射包含VUV光的光線時，亦可促進因照射包含VUV光的光線而產生的主鏈之分解、酸（H＋）之擴散、及交聯反應之進行。因此，如同在和圖9相關的說明所示，可使對於曝光的感度上升。然則，除了於加熱處理（PAB）中光阻膜R的內部之溶劑蒸發以外，在照射包含VUV光的光線時亦可能發生溶劑的蒸發。因此，於顯影處理時，無關於曝光時是否有照射光線，整體成為內部之溶劑非常少的狀態。因此，成為顯影液容易往光阻膜R整體滲透的狀態，可能發生光阻圖案坍塌。此一現象，在照射包含VUV光的光線後進行加熱處理（PAB）時亦相同。因此，進行加熱處理（PAB）時，考慮此一現象，要求設定各處理的條件。發明人認為，若考慮到藉由照射VUV光線，如上述地使交聯反應部分地進行，則在照射包含VUV光的光線之後進行加熱處理（PAB）的方式，可較為抑制來自光阻膜R整體之溶劑的蒸發。因此，發明人認為，如上述第1例所示，在照射包含VUV光的光線之後進行加熱處理（PAB）的方式，比較能提高光阻圖案之耐受性。另外，發明人認為，藉由將加熱處理（PAB）在低溫度且短時間進行，而可抑制因加熱而造成之溶劑的蒸發，故認為在進行加熱處理（PAB）時，仍可藉由調整加熱條件而調整對光阻膜的影響。

［基板處理方法之變更例］ 圖16顯示基板處理方法之變更例。圖16所示之變更例，相較於上述的第1例，增加依「因照射包含VUV光的光線所產生的光阻膜表面之變化」而變更加熱條件之處理。因此，在變更點以外僅簡單地說明。

步驟S31，對工件W之表面塗布光阻液而形成光阻膜。藉此，對工件W之全表面形成光阻膜。

步驟S32，利用基板處理裝置1對形成有光阻膜的工件W之表面照射包含VUV光的光線。對殼體21所固持的工件W照射來自光源部42的光線L1，作為包含VUV光的光線。

步驟S33，進行照射VUV光後的工件W之表面的評價。此外，步驟S34，依工件W之表面的評價結果而調整加熱條件。

步驟S33，測定光阻膜厚度的變化。如上述，例如，依據膜厚的減少量，評價因VUV光而使內部之變化改變何種程度。而後，依據該結果，調整後級的加熱處理之條件。調整之內容例如：是否進行曝光前加熱處理（PAB）、進行時的加熱溫度／加熱時間等。另外，關於曝光後加熱處理（PEB），亦可為調整加熱條件。

步驟S35以後，依據加熱條件之調整（步驟S34）結果而進行。步驟S35，對照射包含VUV光的光線後之工件W進行加熱處理。此一階段的加熱處理為對於未固化之光阻膜的加熱處理，係稱作PAB（Pre Applied Bake，預烘烤）。

步驟S36，進行對於加熱處理（PAB）後之工件W的曝光處理。在曝光處理，利用液浸曝光等方法對形成在工件W的光阻膜之曝光對象部分照射能量線。

步驟S37，對曝光處理後之工件W進行加熱處理。此一階段的加熱處理為對於未固化之光阻膜的加熱處理，係稱作PEB（Post Exposure Bake，曝光後烘烤）。

步驟S38，進行對於加熱處理（PEB）後之工件W的顯影處理。在顯影處理，於工件W之表面上塗布顯影液後，藉由沖洗液將其洗去。藉此，於工件W之表面上形成既定圖案。另外，亦可於顯影處理後再度進行加熱處理（PB：Post Bake，後烘烤）。

以圖16所示之步驟進行處理時，可進行考慮到VUV光所產生的影響之加熱處理，故例如容易防止因過度的加熱處理等而可能產生之光阻圖案坍塌、粗糙度惡化等。

另外，亦可取代加入步驟S33、S34，而例如藉由評價處理後（光阻圖案形成後）之工件W，而變更前級的一連串處理之條件。舉例而言，可為如下構成：測定或推定光阻圖案之線寬均一性等，由其結果調整曝光的各種條件或VUV光線之照射時間／照射量等。

［包含VUV光的光線之波長分布與效果的關係］ 基板處理裝置1中，對工件W照射的光線，亦即，從光照射機構40射出的光線，如上述，使其為包含真空紫外線（VUV光）的光線。從光照射機構40射出的光線之波長，可能與光阻膜曝光時的感度提高、光阻圖案中之線寬均一性之改善密切相關。關於此點，參考圖17進行說明。

在圖17，顯示「光阻膜對於曝光時之照射光的感度之改善率（上升率）」與「關於光阻圖案的LER（Line Edge Roughness，線緣粗糙度）之改善率」兩者的關係之評價結果。尤其是，在圖17，顯示將從光源部42（燈44）射出的光線之波長限定為特定波長時之結果。具體而言，顯示對於使來自光源部42的照射光之波長範圍較165nm更大時、為125nm～160nm時、及115nm～400nm此3種型態進行評價之結果。115nm～400nm之波長範圍，為將一般作為燈44使用的氘燈直接使用之條件。另一方面，波長範圍係較165nm更大時與係125nm～160nm時，係分別使從氘燈射出的光線，通過僅使既定波長範圍透射之濾波器（例如帶通濾波器），藉以調整波長範圍。關於各波長的光線，使光線之照射量（包含VUV光的光線之光量）分別在0.3mj／cm ²～2mj／cm ²程度之範圍改變。在任一結果中，皆獲得若增加光量則感度之改善率變高的傾向。

依圖17所示之結果，在直接使用氘燈之條件即115nm～400nm的波長範圍之結果，使光線之照射量（包含VUV光的光線之光量）改變至0.5mj／cm ²～1.1mj／cm ²程度的話，則感度會緩緩地變大。另一方面，相對於感度緩緩地變大，LER改善率會降低。此一傾向於其他2種結果亦相同。

另一方面，來自光源部42的照射光之波長範圍較165nm更大時，使光線之照射量（包含VUV光的光線之光量）改變至0.6mj／cm ²～1.9mj／cm ²程度的話，則隨著感度緩緩地變大，LER之改善率會降低。此外，來自光源部42的照射光之波長範圍為125nm～160nm時，使光線之照射量（包含VUV光的光線之光量）改變至0.3mj／cm ²～0.6mj／cm ²程度的話，則隨著感度緩緩地變大，LER之改善率會降低。然則，若比較此2種結果，則照射光之波長範圍較165nm更大時，相較於照射光之波長範圍為125nm～160nm時，確認「相對於感度之上升率，LER之改善率的降低十分明顯」。此外，照射光之波長範圍為125nm～160nm時，在感度之改善率（上升率）成為35％程度為止前，LER之改善率為0％以上，確認「兼顧感度之上升與LER之改善」。換而言之，照射光之波長範圍為125nm～160nm時，可在「LER不惡化的前提下，將感度改善至35％程度」。尤其是照射光之波長範圍為125nm～160nm時之結果，與波長範圍為115nm～400nm時（氘燈）之結果相較的話，則達成同一感度上升率的條件LER之改善率高。由此一現象，確認「照射光之波長範圍為125nm～160nm時，可獲得感度與LER雙方改善之狀態」。

針對上述結果，參考圖18所示之頻譜的例子並加以檢討。圖18所示之頻譜Sp1，示意顯示一般在光源部42使用的氘燈之頻譜中的波長範圍100nm～220nm者。如頻譜Sp1所示，氘燈，在波長160nm附近具有大的波峰。因此，從光源部42射出之照射光整體觀察時，包含最多構成波長160nm附近的波峰之該波長範圍的成分。此外，其他波長範圍的光線，雖包含於從光源部42射出的光線，但相對於照射光整體之其比例變低。

另一方面，頻譜Sp2係示意顯示圖17所示之評價結果中，以使照射光之波長範圍成為125nm～160nm的方式通過濾波器後之光線的頻譜。頻譜Sp2雖亦取決於濾波器的特性，但與頻譜Sp1相較，波長160nm附近的光線之波峰變小。結果125nm～160nm之波長範圍的光線成分在某程度呈均等。亦即，各波長的光線之強度成為更接近的狀態。亦即，從光源部42射出之照射光整體觀察時，構成波長160nm附近的波峰之該波長範圍的成分之比例變低，其他波長範圍的成分之比例變高。

如參考圖15說明之內容，藉由將包含VUV光的光線作為照射光照射，可促進主鏈之分解、酸（H＋）之擴散、及交聯反應之進行。此外，對光阻膜照射之來自光源部42的光線，若波長越大，在其強度大時，可到達該光阻膜之深層（下層）。因此，含有大量波長比較長的光線時，比較能夠使包含VUV光的光線往光阻膜整體照射。另一方面，LER之改善係取決於光阻膜表面中的光阻膜之硬化，故為了更顯著地實現因照射光而產生的光阻膜表面的改質，而要求在光阻膜表面附近中促進光阻膜的反應。因此，發明人認為，作為照射光，對於兼顧感度之改善與LER之改善而言，要點在於含有大量短波長側的成分。由此來看，發明人認為，若考慮到兼顧感度之改善與LER之改善，相較於如頻譜Sp1所示之形狀，較有效的方式係成為如頻譜Sp2所示之形狀，亦即，將各波長的光線之分布偏差小的光線作為照射光使用。

另外，作為用於將從光源部42射出而對工件W照射的光線中之每種波長的光線之分布偏差減小的方法，可考慮將燈44變更為與其特性匹配者。除此以外，如圖19所示，考慮使從光源部42射出的光線，通過調整各波長的光線之透射率的濾波器50（光調整構件）後對工件W照射之方法。濾波器50的特性，可如上述頻譜Sp2般，提高包含VUV光的光線中之較波長160nm更為短波長側的光線成分的比例，藉以將波長160nm附近的光線成分的比例減小之特性。亦可使其成為如下構成：利用此等濾波器50，將從燈44射出的光線之特性，進一步改變為適合感度及LER之改善的特性（改變頻譜形狀），對工件W照射。此時，發明人認為可提高照射包含真空紫外線（VUV光）的光線所產生之效果。

另外，在圖19，雖例示濾波器50作為光調整構件，但不限於此。例如，於處理室20之殼體21，設置使來自光源部42的光線L1透射之透射窗21x時，亦可使透射窗21x具有光調整構件的功能。亦即，亦可使透射窗21x由「以改變每種波長的光線之透射率的素材構成之構件」所構成，俾和使通過透射窗21x的光線通過濾波器50之情況同樣地改變特性。藉由光源部42的構成及配置，可變更光調整構件之設置方式。

［作用］ 如上述說明，在基板處理裝置1及基板處理方法，於成為處理容器之殼體21內，對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板（工件W）之表面，在曝光處理前照射包含真空紫外線（VUV光）的光線。藉由對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板表面，照射包含真空紫外線的光線，而發生光阻膜中之化學鍵結斷開等，結果使光阻膜曝光時的感度上升。

包含真空紫外線的光線為包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線。如上述，藉由對光阻膜照射包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線，而在很多地方發生光阻膜中之化學鍵結斷開，故使光阻膜曝光時的感度上升。

包含真空紫外線的光線之對於基板表面之每單位面積的光量，較在曝光處理後照射包含真空紫外線的光線之情況的光量更小。在曝光前照射包含真空紫外線的光線之情況，即便為較小之光量仍可滲透光阻膜，故提高對於曝光的感度上升之效果。

在基板溫度例如與處理容器外的環境氣體溫度大約相同之狀態下，進行光線之照射。在基板溫度與環境氣體溫度大約相同之狀態下進行光線照射時，可防止因基板溫度變化而造成的光阻膜特性變化。

另外，照射包含真空紫外線的光線，亦可在將處理容器內減壓之狀態下進行。藉由在將處理容器內減壓之狀態下照射包含真空紫外線的光線，而促進包含真空紫外線的光線之往光阻膜內部的滲透，提高感度上升的效果。另外，亦可於將處理容器內減壓至既定真空度後，將處理容器內之壓力升壓至大氣壓以下的既定壓力之狀態下，照射包含真空紫外線的光線。藉由此等構成，而可抑制來自基板表面之脫氣（釋放氣體）。

舉例而言，亦可於照射包含真空紫外線的光線後，以不施行加熱處理之方式進行曝光處理。藉由以不施行加熱處理之方式進行曝光處理的構成，而可防止對於基板之加熱處理變得過度。

此外，作為另一例，亦可於照射包含真空紫外線的光線之後、曝光處理之前，進行加熱處理。藉由於曝光處理前進行加熱處理的構成，而可促進基板之光阻膜的反應，防止曝光不足。

亦可使從光源部42射出之包含真空紫外線的光線，透射作為光調整構件之濾波器50等構件，藉以在使各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下，對基板表面照射。此時，藉由透射過光調整構件，對於包含真空紫外線的光線，可使其在各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下對基板照射。結果可在各種波長的光線之比例更接近均一的狀態下，對光阻膜照射光線，故提高光阻膜曝光時的感度上升之效果。

此外，如同變形例所說明之內容，亦可評價照射過包含真空紫外線的光線的基板表面，依其結果變更對於基板之處理條件。如上述，藉由依基板表面的評價結果變更對於基板之處理條件，例如，可對應於「因照射包含真空紫外線的光線所產生之表面的變化」而選擇適當之條件。此外，作為評價對象之基板，如圖14所示，可為照射包含真空紫外線的光線之後、加熱前的基板，亦可為形成有曝光顯影處理後之光阻圖案的基板。後者之情況，可將變更內容反映至後續處理的基板之處理條件。

基板處理裝置1，亦可設置於塗布顯影裝置200中將處理模組疊層配置之疊層部內，且係光阻膜形成模組COT與曝光裝置S4之間的成為基板之搬運路徑的位置。藉由此等構成，而可依照對於基板的處理之順序搬運基板，並施行基板處理裝置1所進行的處理。因此，可更為防止塗布顯影裝置200之作業效率的降低，並施行基板處理裝置1所進行的處理。

以上，雖針對各種例示性實施形態加以說明，但並未限定於上述例示性實施形態，亦可進行各種省略、置換、及變更。此外，可將不同實施形態中之要素加以組合，形成另一實施形態。

例如，基板處理裝置1中的光源部42之配置及數量等，可適當變更。此外，亦可追加用於控制從光源部42射出的光線之行進路徑的構件等。此外，對於基板處理裝置1內的各部之配置及構成，亦可適當變更。此外，在上述實施形態說明之壓力的控制等僅為一例，可將照射來自光源部42的光線之前的階段亦包含在內，變更殼體21內之壓力的控制。

從上述說明內容，以說明為目的，藉由本說明書闡述本發明之各種實施形態，應理解可不脫離本發明揭露之範圍及主旨地進行各種變更。因而，本說明書揭露之各種實施形態，其用意並非限定本發明，真正的範圍與主旨，係依添附之發明申請專利範圍所示。

1:基板處理裝置 13:光阻圖案 20:處理室 21:殼體 21a,21b,21c:貫通孔 21x:透射窗 22:搬運口 23:閘閥 25:旋轉支持部 26:固持部 27:旋轉驅動部 30:氣體供給部 30a:氣體源 30b:閥 30c:配管 32:氣體排出部 32a:真空泵 32c:配管 34:環境氣體調整部 34b:閥 34c:配管 40:光照射機構 41:殼體 42:光源部 43:開關 44:燈 50:濾波器 100:控制器 111:照射控制部 112:氣體供給控制部 113:排氣控制部 114:出入控制部 120:電路 121:處理器 122:記憶體 123:儲存器 124:輸出入埠 200:塗布顯影裝置 201:載置台 202:開閉部 210:處理單元 211:旋轉吸盤 212:處理杯 220:分隔壁 A:主機械臂 A1:空間 A1:軸線 B1:保護基 B2:去保護基 B1~B6:單位區塊 BCT,BCT1~BCT4:反射防止膜形成模組 BST,BST1~BST4:背面清洗模組 C:載具 C1:聚合物 C2:酸產生劑 C3:淬滅劑 COT,COT1~COT4:光阻膜形成模組 DEV,DEV1~DEV8:顯影模組 L1:光線 R:光阻膜 S1:載具區塊 S2:處理區塊 S3:介面區塊 S4:曝光裝置 W:工件

圖1係顯示一例示性實施形態之基板處理裝置的圖。 圖2係例示基板處理裝置的光源之配置的示意圖。 圖3係例示控制器之功能構成的方塊圖。 圖4係例示控制器之硬體構成的方塊圖。 圖5係說明塗布顯影裝置中的基板處理裝置之配置的一例之立體圖。 圖6係說明塗布顯影裝置中的基板處理裝置之配置的一例之縱向側視圖。 圖7係說明基板處理方法的第1例之流程圖。 圖8係例示基板處理裝置中的基板處理時之壓力變化的圖。 圖9（a）及圖9（b）係顯示變更處理內容時之光阻圖案的SEM影像之一例的圖。 圖10係顯示各處理後的光阻膜厚度的變化之一例的圖。 圖11係說明基板處理方法的第2例之流程圖。 圖12係顯示各處理後的光阻膜厚度的變化之一例的圖。 圖13係說明基板處理方法的第3例之流程圖。 圖14係顯示光阻圖案之相對於CD（Critical Dimension，臨界尺寸）的LER（Line Edge Roughness，線緣粗糙度）之一例的圖。 圖15（a）～圖15（d）係示意顯示各處理時的光阻膜之內部的狀態之一例的圖。 圖16係顯示相對於基板處理方法的第1例之變形例的圖。 圖17係顯示從基板處理裝置之光源射出的光線之波長與感度及LER之改善率的關係之評價例的圖。 圖18係顯示從基板處理裝置之光源射出的光線之光譜之一例的圖。 圖19係顯示改變來自基板處理裝置之光源的光線之光譜的方法之一例的圖。

1:基板處理裝置

20:處理室

21:殼體

21a,21b,21c:貫通孔

22:搬運口

23:閘閥

25:旋轉支持部

26:固持部

27:旋轉驅動部

30:氣體供給部

30a:氣體源

30b:閥

30c:配管

32:氣體排出部

32a:真空泵

32c:配管

34:環境氣體調整部

34b:閥

34c:配管

40:光照射機構

41:殼體

42:光源部

43:開關

44:燈

100:控制器

L1:光線

W:工件

A1:軸線

Claims (18)

1. 一種基板處理方法， 於處理容器內，對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板表面，在曝光處理前照射包含真空紫外線的光線。
2. 如請求項1之基板處理方法，其中， 該包含真空紫外線的光線為包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線。
3. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 該包含真空紫外線的光線之對於該基板表面之每單位面積的光量，較在該曝光處理後照射該包含真空紫外線的光線之情況的光量更小。
4. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法，其中， 在該基板溫度與環境氣體溫度大約相同之狀態下，進行該光線之照射。
5. 如請求項1至4中任一項之基板處理方法，其中， 在將該處理容器內減壓之狀態下，照射該包含真空紫外線的光線。
6. 如請求項5之基板處理方法，其中， 在將該處理容器內減壓至既定真空度後，將該處理容器內之壓力升壓至大氣壓以下的既定壓力之狀態下，照射該包含真空紫外線的光線。
7. 如請求項1至6中任一項之基板處理方法，其中， 於照射該包含真空紫外線的光線之後，以不施行加熱處理之方式進行曝光處理。
8. 如請求項1至6中任一項之基板處理方法，其中， 於照射該包含真空紫外線的光線之後、曝光處理之前，進行加熱處理。
9. 如請求項1至8中任一項之基板處理方法，其中， 評價照射過該包含真空紫外線的光線的該基板表面，依其結果變更對於該基板之處理條件。
10. 如請求項1至9中任一項之基板處理方法，其中， 使從光源部射出之該包含真空紫外線的光線，透射過光調整構件，藉以在使各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下，對該基板表面照射。
11. 一種電腦可讀取之記錄媒體，包含： 記錄有用於使裝置執行如請求項1至10中任一項之基板處理方法的程式。
12. 一種基板處理裝置，包含： 處理容器； 光源部，於該處理容器內，對形成有EUV微影用光阻材料所致之光阻膜的基板照射包含真空紫外線的光線；以及 控制部，控制該光源部，俾在該基板之曝光處理前照射該包含真空紫外線的光線。
13. 如請求項12之基板處理裝置，其中， 該包含真空紫外線的光線為包含波長100nm～200nm所含的至少一部分頻域之連續頻譜成分的光線。
14. 如請求項12或13之基板處理裝置，其中， 該控制部，控制該光源部，俾使該包含真空紫外線的光線之對於該基板表面之每單位面積的光量，較在該曝光處理後照射該包含真空紫外線的光線之情況的光量更小。
15. 如請求項12至14中任一項之基板處理裝置，其中， 該控制部，控制該光源部，俾在該基板溫度與環境氣體溫度大約相同之狀態下，進行該光線之照射。
16. 如請求項12至15中任一項之基板處理裝置，其中， 該控制部，控制該光源部，俾在將該處理容器內減壓之狀態下，照射該包含真空紫外線的光線。
17. 如請求項12至16中任一項之基板處理裝置，更包含： 光調整構件，其設置於從該光源部射出之該包含真空紫外線的光線之往該基板的光路徑上； 該光調整構件，使該包含真空紫外線的光線入射，在使各波長的光線之強度分布的差異較透射前更小之狀態下，對該基板表面射出。
18. 如請求項12至17中任一項之基板處理裝置，係設置於塗布顯影裝置中處理模組疊層配置之疊層部內、光阻膜形成模組與曝光裝置之間成為該基板之搬運路徑的位置。

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