專利名稱：半導體裝置的制造方法以及半導體裝置的制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體裝置的制造方法以及半導體裝置的制造裝置。
背景技術：
以往，在半導體裝置的制造エ序中，通過使用了光致抗蝕劑的光刻技術來形成微小的電路圖案。另外，為了對電路圖案進行進一歩微小化，探討了側壁轉印(SWT(side walltransfer))處理和雙重圖案化(DP)處理等。在以光致抗蝕劑為芯材的側壁轉印處理中，需要進行不破壞BARC(反射防止膜)而僅僅使光致抗蝕劑圖案變細的細化處理。另外，在通過面向比22nm更細的圖案的LLE (Litho-Litho-Etch,光刻-光刻-蝕亥IJ)進行的雙重圖案化處理中，曝光機的解析度成為ー個問題，需要通過附加處理來細化抗蝕劑圖案的線寬。例如，作為這樣的細化工序，已知有使用藥液使抗蝕劑圖案的側壁變質來去除該側壁的方法(例如，參照專利文獻I)。在先技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利文獻特開2009-230106號公報。

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題在上述使用藥液使抗蝕劑圖案的側壁變質從而去除該側壁的細化方法中，存在細化量依賴于光學條件以及抗蝕劑種類、難以高精度地控制的問題。另外，還存在不能避免抗蝕劑的高度隨著細化的進行而減少的問題。本發(fā)明正是為了解決上述現(xiàn)有問題而完成的，用于提供能夠不依賴于光學條件以及抗蝕劑種類而高精度地控制細化量、并且抗蝕劑高度不會隨著細化的進行而減少的半導體裝置的制造方法以及半導體裝置的制造裝置。用于解決問題的手段本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的ー個方面是ー種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成抗蝕劑層的エ序；對所述抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成抗蝕劑圖案的エ序；細化所述抗蝕劑圖案的細化工序；在細化了的所述抗蝕劑圖案的側壁部形成掩模材料層的エ序；以及去除細化了的所述抗蝕劑圖案的エ序；其中，所述細化工序包括在所述基板上涂布膨脹劑的涂布エ序；使所述膨脹劑膨脹的エ序；以及去除膨脹了的所述膨脹劑的エ序。
本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的ー個方面是半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成第一抗蝕劑層的エ序；對所述第一抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成第一抗蝕劑圖案的エ序；細化所述第一抗蝕劑圖案的第一細化工序；在所述基板上形成第ニ抗蝕劑層的エ序；對所述第二抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成第二抗蝕劑圖案的エ序；以及細化所述第二抗蝕劑圖案的第二細化工序；其中，所述第一細化工序和所述第二細化エ序中的至少ー者包括在所述基板上涂布膨脹劑的涂布エ序；使所述膨脹劑膨脹的エ序；以及去除膨脹了的所述膨脹劑的エ序。本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的ー個方面是ー種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成抗蝕劑層的エ序；對所述抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成抗蝕劑圖案的エ序；以及細化所述抗蝕劑圖案的細化工序；其中，所述細化工序包括在所述基板上涂布膨脹劑的涂布エ序；使所述膨脹劑膨脹的エ序；以及去除膨脹了的所述膨脹劑的
ェ序。 本發(fā)明的半導體裝置的制造裝置的ー個方面是ー種進行對基板上形成的抗蝕劑圖案進行細化的細化工序的半導體裝置的制造裝置，其特征在于，包括在所述基板上涂布膨脹劑的膨脹劑涂布裝置；使所述膨脹劑膨脹的膨脹劑膨脹裝置；以及去除膨脹了的所述膨脹劑的膨脹劑去除裝置。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠不依賴于光學條件以及抗蝕劑種類而高精度地控制細化量、并且抗蝕劑高度不會隨著細化的進行而減少的半導體裝置的制造方法以及半導體裝置的制造裝置。


圖I的(a) (f)是用于說明本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的一個實施方式的エ序的圖；圖2的(a) (d)是用于說明本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的其他的實施方式的エ序的圖；圖3的(a) (h)是用于說明本發(fā)明的半導體裝置的制造方法的其他的實施方式的エ序的圖；圖4是示出本發(fā)明的半導體裝置的制造裝置的一個實施方式的平面構成的圖；圖5是示出圖4的半導體裝置的制造裝置的正面構成的圖；圖6是示出圖4的半導體裝置的制造裝置的背面構成的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，基于實施方式來說明本發(fā)明的細節(jié)。圖I的(a) (f)放大并示意性地示出了本發(fā)明第一實施方式涉及的半導體晶片W的局部，并且示出了第一實施方式涉及的半導體裝置的制造方法的エ序。如圖I的(a)所示，在第一實施方式中，在作為以圖案化為目的的被蝕刻層的多晶硅層11上形成有由有機材料等組成的反射防止膜(BARC) 12。首先，在該反射防止膜(BARC) 12上涂布光致抗蝕劑來形成光致抗蝕劑層13。此外，圖I的(a) (f)中的符號10表示設置在多晶硅層11的下側的基層。接著，對光致抗蝕劑層13實施曝光、顯影エ序，如圖I的(b)所示，形成圖案化成預定形狀的光致抗蝕劑圖案13a。在該エ序之后，如以下說明的那樣，進行細化光致抗蝕劑圖案13a的細化工序。在細化工序中，首先，如圖I的(C)所示，進行涂布膨脹劑14以使膨脹劑14被填充到光致抗蝕劑圖案13a之間的涂布エ序。例如，可以使用聚硅氮烷系材料(例如，“Spinfit”(商品名)，安智電子材料(AZ Electronic Materials)公司制造)或者吸水性聚合物等，作為在該涂布エ序中涂布的膨脹劑14。接著，如圖I的(d)所示，使膨脹劑14膨脹。在膨脹劑14是聚硅氮烷系材料等的情況下，該膨脹劑14的膨脹エ序能夠通過向膨脹劑14提供能量，例如 加熱、照射光、以及進行這兩者來進行。另外，在膨脹劑14是吸水性聚合物等的情況下，該膨脹劑14的膨脹エ序能夠通過將膨脹劑14暴曬于具有固定濕度的氣氛中等來進行。當對膨脹劑14加熱時，カロ熱溫度的下限為膨脹劑14中所含的溶劑的沸點以上，優(yōu)選為50°C以上。如上所述，通過使膨脹劑14膨脹，如圖I的(e)所示，光致抗蝕劑圖案13a在橫向上被物理按壓而線寬變細，從而被細化。此時，由于光致抗蝕劑圖案13a在橫向上被物理按壓，光致抗蝕劑圖案13a的高度與細化前相比不會變低，反而變高。接著，供應溶劑，通過該溶劑溶解膨脹了的膨脹劑14并去除，變成如圖I的(f)所示的狀態(tài)。作為在該エ序中使用的溶劑，例如可以使用乳酸こ酷、PGMEA(Pix)PyleneGlycol Monomethyl Ether Acetate,丙 ニ 醇甲醚醋酸酷)、PGME(Propylene GlycolMonomethyl Ether,丙ニ醇甲醚)、Y _丁內酷、環(huán)己酮、ニ甲苯、卩比 、ニ甲亞砜等、以及混合了這些物質的溶液等。因為こ醇類對抗蝕劑的損害小，所以特別優(yōu)選作為溶剤。在使用こ醇類的情況下，從溶解性、粘度等角度出發(fā)，優(yōu)選碳的數(shù)目為2 4的こ醇類。另外，在使用氫氟酸去除膨脹劑14的情況下，能夠不受膨脹劑14的硬度限制地去除膨脹劑14。通過進行上述膨脹劑14的去除エ序，一系列的細化工序結束。在本實施方式的細化工序中，通過由膨脹劑14的膨脹產生的物理性按壓カ來細化光致抗蝕劑圖案13a，因此能夠不依賴光學條件以及抗蝕劑種類而高精度地控制細化量，并且避免了隨著細化的進行而發(fā)生抗蝕劑高度的減少。接在上述的細化工序之后，執(zhí)行必要的エ序，能夠進行側壁轉印處理或雙重圖案化處理。首先，對進行側壁轉印處理的情況進行說明。在進行側壁轉印處理的情況下，首先，如圖2的(a)所示，去除反射防止膜12，接著，如圖2的(b)所示，以僅在細化了的抗蝕劑圖案13a的側壁部殘留掩模材料的方式形成掩模材料層15。作為構成該掩模材料層15的材料例如可使用Si02等。此時，可通過在抗蝕劑圖案13a上形成SiO2膜、并對該SiO2膜進行蝕刻等來形成該掩模材料層15。在上述SiO2膜的成膜エ序中，在抗蝕劑圖案13a上進行成膜，但一般來說光致抗蝕劑不耐高溫，例如暴露于高溫會發(fā)生倒塌等，因此優(yōu)選在低溫(例如300°C以下程度)下成膜。這種情況下，例如，能夠通過利用加熱催化劑來使成膜氣體活化的化學氣相成長來進行SiO2膜的成膜。另外，SiO2膜的蝕刻例如能夠使用CF4、C4F8, CHF3> CH3F, C2F2等CF系氣體與Ar氣體等的混合氣體、或者根據(jù)需要向該混合氣體中添加了氧的氣體等。接著，如圖2的(C)所示，通過使用了氧等離子體的灰化等來去除抗蝕劑圖案13a，形成由在抗蝕劑圖案13a的側壁部所形成的掩模材料層15形成的圖案。接著，如圖2的(d)所示，將掩模材料層15的圖案作為掩模來蝕刻下層的多晶硅層11。該蝕刻例如能夠使用HBr氣體等來進行。通過以上的エ序，能夠形成與最初形成的抗蝕劑圖案13a相比線寬更窄并且數(shù)目為二倍的線與間隙的圖案。接著，對進行雙重圖案化處理的情況進行說明。在進行雙重圖案化處理的情況下，首先，如圖3的(a)所示，去除反射防止膜12，接著如圖3的(b)所示，將細化了的抗蝕劑圖案13a的表面也覆蓋在內地形成新 的第二反射防止膜22，并形成第二光致抗蝕劑層23。接著，如圖3的(C)所示，進行曝光エ序，接著進行顯影エ序，由此在細化了的抗蝕劑圖案13a之間形成第二抗蝕劑圖案23a。接著，如圖3的(d)所示，進行涂布膨脹劑24以使膨脹劑24被填充到光致抗蝕劑圖案13a以及第ニ抗蝕劑圖案23a之間的涂布エ序。在該涂布エ序中涂布的膨脹劑24能夠采用與前述的膨脹劑14相同的物質。接著，如圖3的(e)所示，進行使膨脹劑24膨脹的エ序。關于該エ序能夠與前述的使膨脹劑14膨脹的エ序同樣地進行。如上所述，通過使膨脹劑24膨脹，如圖3的(f)所示，光致抗蝕劑圖案23a在橫向上被物理按壓，線寬變細，從而被細化。這時，因為光致抗蝕劑圖案23a在橫向上被物理按壓，所以光致抗蝕劑圖案23a的高度與細化前相比不會變低，反而變高。接著，供應溶劑，通過該溶劑來溶解膨脹了的膨脹劑24來去除，變成如圖3的(g)所述的狀態(tài)。在該エ序中，能夠使用與前述的去除膨脹劑14時相同的溶剤。通過進行該膨脹劑24的去除エ序，一系列的細化工序結束。在本實施方式的細化エ序中，因為通過由膨脹劑24的膨脹產生的物理性按壓カ來細化光致抗蝕劑圖案23a，所以能夠不依賴光學條件以及抗蝕劑種類而高精度地控制細化量，不會發(fā)生隨著細化的進行而抗蝕劑高度減少的情況。接著，如圖3的(h)所示，去除第二反射防止膜22，將細化了的光致抗蝕劑圖案13a以及光致抗蝕劑圖案23a作為掩模來蝕刻下層的多晶硅層11。該蝕刻例如能夠通過使用HBr氣體等來進行。通過以上的エ序，能夠形成與最初形成的抗蝕劑圖案13a相比線寬更窄并且數(shù)目為二倍的線與間隙的圖案。此外，在上述的雙重圖案化處理中，在兩次的細化エ序中，兩次都采取了使用膨脹劑的細化工序，但也可以僅將其中的ー個細化工序設置為使用膨脹劑的細化工序，而另ー個細化工序則采用目前已知的通過藥液來溶解圖案的側壁部以去除的細化方法。接著，對實施上述的半導體裝置的制造方法的半導體裝置的制造裝置的實施方式進行說明。圖4 6是示意性地示出作為本實施方式涉及的半導體裝置的制造裝置的抗蝕劑涂布及顯影處理系統(tǒng)的構成的圖，圖4是平面圖，圖5是正面圖，圖6是背面圖。該抗蝕劑涂布及顯影處理系統(tǒng)100包括盒裝卸站(cassette station) 111、具有多個處理單元的處理站112、以及用于在與處理站112鄰接設置的曝光裝置114與處理站112之間傳遞半導體晶片W的接ロ站113。水平地容納有要在抗蝕劑涂布及顯影處理系統(tǒng)100中進行處理的多片半導體晶片W的晶片盒(CR)從其他系統(tǒng)被運入到上述盒裝卸站111。另外，相反地，容納有在抗蝕劑涂布及顯影處理系統(tǒng)100中已進行處理的半導體晶片W的晶片盒(CR)從盒裝卸站111被運出到其他系統(tǒng)。而且盒裝卸站111進行晶片盒(CR)與處理站112之間的半導體晶片W的運送。
如圖4所示，在盒裝卸站111的入口側端部(在圖4中為Y方向上的端部)設置有沿X方向延伸的盒載置臺120。在該盒載置臺120上配置有沿X方向排成一行的多個(在圖4中為五個)定位突起120a，晶片盒(CR)以晶片運入/運出口面向處理站112側的方式被載置在該突起120a的位置。在盒裝卸站111上設置有晶片運送機構121，所述晶片運送機構121位于盒載置臺120與處理站112之間。該晶片運送機構121具有可在盒排列方向(X方向)以及晶片盒(CR)中的半導體晶片W的排列方向(Z方向)上移動的晶片運送用拾取器121a，該晶片運送用拾取器121a可在圖4所示的Θ方向上旋轉。由此，晶片運送用拾取器121a能夠訪問任ー個晶片盒(CR)，并且能夠訪問被設置在后述的處理站112的第三處理單元組G3中的傳遞單元(TRS-G3)。在處理站112中，在系統(tǒng)前面?zhèn)葟暮醒b卸站111側起依次配置有第一處理單元組G1和第二處理單元組G2。另外，在系統(tǒng)背面?zhèn)葟暮醒b卸站111側起依次配置有第三處理單元組G3、第四處理單元組G4、以及第五處理單元組G5。另外，在第三處理單元組G3與第四處理單元組G4之間配置有第一主運送部A1，在第四處理單元組G4與第五處理單元組G5之間配置有第二主運送部A2。而且，在第一主運送部A1的背面?zhèn)扰渲糜械诹幚韱卧MG6，在第二主運送部A2的背面?zhèn)扰渲糜械谄咛幚韱卧MG7。如圖4以及圖5所示，在第一處理單元組G1中，以堆疊成共計五級的方式配置有在容器內將半導體晶片W放置在旋轉夾頭上進行預定處理的作為供液単元的五個旋轉型處理單元，例如三個涂布単元(COT)和形成防止曝光時的光反射的反射防止膜的兩個涂裝單元(BARC)。在本實施方式中，在三個涂布單元之中，其中一個是用于在實施前述的細化工序時涂布膨脹劑的膨脹劑涂布單元(EXCOT)，剩下的兩個是用于涂布光致抗蝕劑的抗蝕劑涂布單元(C0T)。另外在第二處理單元組G2中以堆疊成五級的方式配置有五個旋轉型處理単元，例如，在實施前述的細化工序時用于去除膨脹劑的膨脹劑去除単元(REM)和四個顯影單元(DEV)。如圖6所示，在第三處理單元組G3中，從下側起以堆疊成共計十級的方式配置有溫度控制單元(TCP)、作為在盒裝卸站111與第一主運送部A1之間的半導體晶片W的交接部的傳遞單元(TRS-G3)、能夠設置所希望的開放型處理單元等的備用空間V、在高精度的溫度管理下對半導體晶片W實施加熱處理的三個高精度溫度控制單元(CPL-G3)、對半導體晶片W實施預定的加熱處理的四個高溫度熱處理単元(BAKE)。另外，在第四處理單元組G4中，從下側起以堆疊成共計十級的方式配置有高精度溫度控制單元(CPL-G4)、在實施前述的細化工序時用于使膨脹劑膨脹的膨脹劑膨脹用加熱単元(EXB)、對涂布了抗蝕劑后的半導體晶片W實施加熱處理的三個預烘烤單元(PAB)Ji顯影處理后的半導體晶片W實施加熱處理的五個后烘烤單元(POST)。另外，在第五處理單元組G5中，從下側其以堆疊成共計十級的方式配置有四個高精度溫度控制單元(CPL-G5)、六個對曝光后顯影前的半導體晶片W實施加熱處理的曝光后烘烤單元(PEB)。第三 五處理單元組G3 G5中所設置的高溫度熱處理単元(BAKE)、預烘烤單元(PAB)、后烘烤單元(POST)、曝光后烘烤單元(PEB)，例如全部具有相同的結構，構成加熱處理單元。另外，在第四處理單元組G4中設置的膨脹劑膨脹用加熱單元(EXB)除了加熱機構以外還設置有對半導體晶片W照射光(紫外線等)的光照射機構。此外，第三 五處理單元組G3 G5的堆疊級數(shù)以及單元的配置不限于圖示的情況，能夠任意設定。在第六處理單元組G6中，從下側起以堆疊成共計四級的方式配置有兩個粘附單元(AD)、以及用于加熱半導體晶片W的兩個加熱單元(HP)。在第七處理單元組G7中，從下側起以堆疊成兩級的方式配置有測定抗蝕劑膜厚的膜厚測定裝置(FTI)、以及選擇性地僅對半導體晶片W的邊緣部進行曝光的邊緣曝光裝置(WEE)。
如圖4所示，第一主運送部A1中設置有第一主晶片運送裝置116，該第一主晶片運送裝置116能夠選擇性地訪問第一處理單元組G1、第三處理單元組G3、第四處理單元組G4和第六處理單元組G6中包含的各個單元。第二主運送部A2中設置有第二主晶片運送裝置117，該第二主晶片運送裝置117能夠選擇性地訪問第二處理單元組G2、第四處理單元組G4、第五處理單元組G5、第七處理單元組G7中包含的各個單元。用于保持半導體晶片W的三根臂以沿上下方向層疊的方式配置在第一主晶片運送裝置116以及第二主晶片運送裝置117中。并且，被構成為將半導體晶片W保持在這些臂上來向X方向、Y方向、Z方向以及Θ方向等各個方向進行運送。如圖4所示，在第一處理單元組ら與盒裝卸站111之間設置有液體溫度控制泵124以及導管128，在第二處理單元組G2與接ロ站113之間設置有液體溫度控制泵125以及導管129。液體溫度控制泵124、125用于分別向第一處理單元組ら和第二處理單元組ら供應預定的處理液。另外，導管128、129用于向各處理單元■G1 G5的內部供應來自設置在抗蝕劑涂布/顯影處理系統(tǒng)100之外的沒有圖示的空調器的潔凈空氣。第一處理單元組G1 第七處理單元組G7能夠取下以便維護。處理站112背面?zhèn)鹊拿姘逡材軌蛉∠禄蛘叽蜷_關閉。另外，如圖5所示，在第一處理單元組G1和第二處理單元組G2的下方設置有向第一處理單元組G1和第二處理單元組G2供應預定的處理液的化學藥品單元(CHM) 126、127。接ロ站113包括處理站112側的第一接ロ站113a和曝光裝置114側的第二接ロ站113b，在第一接ロ站113a中以面向第五處理單元組G5的開ロ部的方式配置有第一晶片運送體162，在第二接ロ站113b中配置有可在X方向上移動的第二晶片運送體163。如圖6所示，在第一晶片運送體162的背面?zhèn)扰渲糜械诎颂幚韱卧MG8，該第八處理單元組G8中由暫時容納從曝光裝置114運出的半導體晶片W的運出用緩沖盒(OUTBR)、暫時容納要運送到曝光裝置114的半導體晶片W的運入用緩沖盒(INBR)、邊緣曝光裝置(WEE)從下側起依次堆疊而構成。運入用緩沖盒(INBR)和運出用緩沖盒(OUTBR)能夠容納多片、例如25片半導體晶片W。另外，如圖5所示，在第一晶片運送體162的正面?zhèn)扰渲糜械诰盘幚韱卧MG9，該第九處理單元組G9由ニ級的高精度溫度控制單元(CPL-G9)和傳遞單元(TRS-G9)從下側起依次堆疊而構成。如圖4所示，第一晶片運送體162可向Z方向移動并且可Θ方向旋轉，而且具有在X-Y平面內自由進退的晶片傳遞用的叉162a。該叉162a能夠選擇性地訪問第五處理單元組G5、第八處理單元組G8、第9處理單元組G9的各個單元，由此能夠在這些單元之間進行半導體晶片W的運送。第二晶片運送體163也同樣可向X方向以及Z方向移動，并且可向Θ方向旋轉，而且具有在X-Y平面內自由進退的晶片傳遞用的叉163a。該叉163a能夠選擇性地訪問第9處理單元組G9的各単元、曝光裝置114的運入臺114a以及運出臺114b，并且能夠在上述各部之間進行半導體晶片W的運送。 如圖5所示，在盒裝卸站111的下部設置有控制該抗蝕劑涂布/顯影處理系統(tǒng)100整體的集中控制部119。該集中控制部119包括控制抗蝕劑涂布/顯影處理系統(tǒng)100的各單元以及各運送機構等各構成部的具有CPU的處理控制器、由鍵盤和顯示器等組成的用戶接ロ、保存有控制程序、制程配方、各種數(shù)據(jù)庫等的存儲部。使用如此構成的抗蝕劑涂布/顯影處理系統(tǒng)100，如下實施上述的抗蝕劑圖案的
細化工序等。首先，通過晶片運送機構121從晶片盒(CR) —片一片地取出處理前的半導體晶片W，并將該半導體晶片W運送到處理站112的處理單元組G3中配置的傳遞單元(TRS-G3)。接著，在溫度控制單元(TCP)中對半導體晶片W進行溫度控制處理，之后通過屬于第一處理單元組G1的涂裝單元(BARC)進行反射防止膜的形成，在加熱單元(HP)中進行加熱處理，在高溫度熱處理単元(BAKE)進行烘烤處理。也可以在通過涂裝単元(BARC)在半導體晶片W上形成反射防止膜之前通過粘附単元(AD)進行粘附處理。接著，在通過高精度溫度控制單元(CPL-G4)進行半導體晶片W的溫度控制之后，將半導體晶片W向屬于第一處理單元組G1的抗蝕劑涂布單元(COT)運送，進行抗蝕劑液的涂布處理。接著，通過第四處理單元組G4中設置的預烘烤単元(PAB)對半導體晶片W實施預烘烤處理，通過邊緣曝光裝置(WEE)實施邊緣曝光處理，之后通過高精度溫度控制單元(CPL-G9)等來調節(jié)溫度。之后，通過第二晶片運送體163將半導體晶片W運送到曝光裝置114 內。通過曝光裝置114進行了曝光處理之后的半導體晶片W由第二晶片運送體163運入到傳遞單元(TRS-G9)15之后，對半導體晶片W進行通過屬于第五處理單元組G5的曝光后烘烤單元(PEB)的曝光后烘烤處理、通過屬于第二處理單元組G2的顯影單元(DEV)的顯影處理、通過后烘烤單元(POST)進行的后烘烤處理、以及通過高精度溫度控制單元(CPL-G3)的溫度控制處理。通過以上的步驟，進行了抗蝕劑圖案的圖案化。接著，實施細化上述エ序形成的抗蝕劑圖案的細化工序。在細化工序中，首先，在屬于第一處理單元組G1的膨脹劑涂布單元(EXCOT)中對半導體晶片W涂布膨脹劑。該膨脹劑的涂布能夠通過旋轉涂布法來進行，即在向半導體晶片W的表面供應膨脹劑的同時，通過使半導體晶片W旋轉來通過離心カ使膨脹劑擴散。接著，將涂布了膨脹劑的半導體晶片W運送到設置于第四處理單元組G4的膨脹劑膨脹用加熱單元(EXB)，通過加熱半導體晶片W并且照射紫外線等光來使膨脹劑膨脹。此夕卜，在使用吸水性聚合物作為膨脹劑的情況下，如上所述，需要使用膨脹劑膨脹用単元，所、述膨脹劑膨脹用単元形成具有一定濕度的環(huán)境來向膨脹劑供應水分。接著，將半導體晶片W運送到第二處理單元組G2中設置的膨脹劑去除単元(REM)，進行去除膨脹的膨脹劑的去除エ序。在該去除エ序中，通過向半導體晶片W供應前述的各種溶劑來進行膨脹劑的去除。 在如上述進行了抗蝕劑圖案的細化工序之后，根據(jù)需要通過進行在抗蝕劑圖案的側壁形成掩膜層的エ序等來實施側壁轉印處理，或者通過諸如形成第二抗蝕劑圖案來實施雙重圖案化處理等。此外，在使用聚硅氮烷系材料作為膨脹劑的情況下，聚硅氮烷系材料加水分解時會產生氨，因此為了與光刻在相同的系統(tǒng)內進行處理，優(yōu)選采取防止胺流入涂布、加熱模塊內的措施(例如，控制氣流、設置其他臂等)。另ー方面，如果是設置與光刻不同的系統(tǒng)來進行處理，就不需要采用特別的裝置構成。以上，基于各實施方式說明了本發(fā)明，但顯然本發(fā)明不限定于上述各實施方式，能夠進行各種變形。產業(yè)上的可用性本發(fā)明的半導體裝置的制造方法以及半導體裝置的制造裝置能夠使用在半導體裝置的制造領域等中。因此具有產業(yè)上的可用性。符號說明10……基層，11……多晶硅層，12……反射防止膜(BARC)，13……光致抗蝕劑層，13a……光致抗蝕劑圖案，14……膨脹劑。
權利要求
1.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括 在基板上形成抗蝕劑層的エ序； 對所述抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成抗蝕劑圖案的エ序； 細化所述抗蝕劑圖案的細化工序； 在細化了的所述抗蝕劑圖案的側壁部形成掩模材料層的エ序；以及 去除細化了的所述抗蝕劑圖案的エ序； 其中，所述細化工序包括 在所述基板上涂布膨脹劑的涂布エ序； 使所述膨脹劑膨脹的エ序；以及 去除膨脹了的所述膨脹劑的エ序。
2.—種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括 在基板上形成第一抗蝕劑層的エ序； 對所述第一抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成第一抗蝕劑圖案的エ序； 細化所述第一抗蝕劑圖案的第一細化工序； 在所述基板上形成第二抗蝕劑層的エ序； 對所述第二抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成第二抗蝕劑圖案的エ序；以及 細化所述第二抗蝕劑圖案的第二細化工序； 其中，所述第一細化工序和所述第二細化工序中的至少ー者包括 在所述基板上涂布膨脹劑的涂布エ序； 使所述膨脹劑膨脹的エ序；以及 去除膨脹了的所述膨脹劑的エ序。
3.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括 在基板上形成抗蝕劑層的エ序； 對所述抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成抗蝕劑圖案的エ序；以及 細化所述抗蝕劑圖案的細化工序； 其中，所述細化工序包括 在所述基板上涂布膨脹劑的涂布エ序； 使所述膨脹劑膨脹的エ序；以及 去除膨脹了的所述膨脹劑的エ序。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其特征在干， 使所述膨脹劑膨脹的エ序包括加熱所述膨脹劑的エ序以及向所述膨脹劑照射光的エ序中的至少ー者。
5.一種半導體裝置的制造裝置，其進行對基板上形成的抗蝕劑圖案進行細化的細化工序，其特征在于，包括 在所述基板上涂布膨脹劑的膨脹劑涂布裝置； 使所述膨脹劑膨脹的膨脹劑膨脹裝置；以及 去除膨脹了的所述膨脹劑的膨脹劑去除裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的半導體裝置的制造裝置，其特征在干， 所述膨脹劑膨脹裝置包括加熱所述膨脹劑的加熱裝置以及向所述膨脹劑照射光的光照射 裝置中的至少ー者。
全文摘要
半導體裝置的制造方法包括在基板(11)上形成抗蝕劑層(13)的工序；對抗蝕劑層進行曝光、顯影來形成抗蝕劑圖案的工序；細化抗蝕劑圖案的細化工序；在細化了的抗蝕劑圖案的側壁部形成掩模材料層的工序；以及去除細化了的抗蝕劑圖案的工序，細化工序包括在基板上涂布膨脹劑(14)的涂布工序(c)；使膨脹劑膨脹的工序(d)；以及去除膨脹了的膨脹劑的工序(f)。
文檔編號H01L21/027GK102630335SQ20118000464
公開日2012年8月8日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2010年5月7日
發(fā)明者巖尾文子 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社