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    • 专利摘要:
    一種用於圖案化基板並減少瑕疵的方法與系統被說明。一旦一圖案使用光刻技術形成在輻射敏感性材料層中，基板被沖洗以除去殘留的顯影液和/或其他材料。此後，使用第一化學溶液進行第一化學處理，並使用第二化學溶液進行第二化學處理，其中第二化學溶液具有跟第一化學溶液不同的化學組成。在一實施例中，第一化學溶液被選擇以減少圖案崩壞，而第二化學溶液被選擇以減少圖案變形，如線邊緣粗糙度(line edge roughness，LER)和/或線寬粗糙度(line width roughness，LWR)。
    公开号:TW201314387A
    申请号:TW101127295
    申请日:2012-07-27
    公开日:2013-04-01
    发明作者:Shinichiro Kawakami
    申请人:Tokyo Electron Ltd；
    IPC主号:G03F7-00
    专利说明:
    用以減少圖案瑕疵之多重化學處理程序
    本發明關於一種用於圖案化一基板的方法和系統，更具體地，關於一種用於在一基板上的一層中製備圖案的方法和系統。
    在材料處理的方法中，圖案蝕刻包括塗覆輻射敏感性材料，如光阻，到一基板的上表面，使用光刻技術在輻射敏感性材料中形成一圖案，以及轉使用蝕刻製程將輻射敏感性材料中所形成的圖案轉印到基板上底下的薄膜。輻射敏感性材料的圖案化一般涉及使用，例如，光刻系統，將輻射敏感性材料曝光到一個電磁(EM)輻射的圖案，然後通過使用顯影溶液來去除被照射區域(如在正型光阻的情況下)，或非照射區域(如在負型光阻的情況下)的輻射敏感性材料。
    由於臨界尺寸(critical dimension，CD)變小且形成於輻射敏感性材料層中的圖案的長寬比增加，形成圖案瑕疵，包括但不限於圖案崩壞、線邊緣粗糙度(line edge roughness，LER)、和線寬粗糙度(line width roughness，LWR)的可能性日益增加。在大多數情況下，過量的圖案瑕疵是不可接受的，且在某些情況下是災難性的。
    本發明關於一種方法和系統，用於在基板上的一層中備製圖案，並且更具體地關於一種方法和系統，用於在基板上的一層中備製具有降低的圖案瑕疵的圖案。本發明進一步關於一種方法和系統，用於處理的形成於基板上的層中的圖案，以減少圖案崩壞和圖案變形，如線邊緣粗糙度(line edge roughness，LER)和線寬粗糙度(line width roughness，LWR)。
    根據一實施例，說明一種用於圖案化一基板的方法。該方法包括在基板上形成輻射敏感性材料層，根據一圖形圖案曝光輻射敏感性材料層到電磁(electromagnetic，EM)輻射，顯影輻射敏感性材料層以於其中從圖形圖案形成圖案。此方法更包括用沖洗溶液沖洗基板，沖洗後進行第一化學處理，其中第一化學處理包括一第一化學溶液，以及沖洗後進行第二化學處理，其中第二化學處理包括一第二化學溶液，第二化學溶液具有跟第一化學溶液不同的化學組成。
    根據另一實施例，說明一種圖案化一基板的系統。此系統包括一基板桌，用於支承和轉動安裝在其上的基板，一沖洗溶液供應噴嘴，用於供給沖洗溶液到基板，以及一沖洗溶液供應系統，用以供給沖洗溶液到沖洗溶液供應噴嘴。此系統更包括一第一化學處理溶液供應噴嘴，用於供給第一化學溶液到基板上，一第一化學處理溶液供應系統，用以供應第一化學溶液到第一化學處理溶液供應噴嘴，一第二化學處理溶液供應噴嘴，用於供給第二化學溶液到基板，以及一第二化學溶液供給系統，用於供給第二化學溶液到第二化學處理溶液供應噴嘴。
    根據又一實施例，說明一種圖案化一基板的軌道系統。此軌道系統包括一塗覆模組和一處理模組。處理模組包括一基板桌，用於支承和轉動安裝在其上的基板，一沖洗溶液供應噴嘴，用於供給沖洗溶液到基板，以及一沖洗溶液供應系統，供給沖洗溶液到沖洗溶液供應噴嘴。處理模組更包括一第一化學處理溶液供應噴嘴，用於供給一第一化學溶液到基板上，一第一化學處理溶液供應系統，用於供應該第一化學溶液到第一化學處理溶液供應噴嘴，一第二化學處理溶液供應噴嘴，用於供給一第二化學溶液到基板上，以及一第二化學處理溶液供應系統，用於供應第二化學溶液到第二化學處理溶液供應噴嘴。
    一種用於圖案化一基板的方法和系統在各種實施例中公開。然而，在相關領域中的本領域技術人員將認識到，各種實施例也可以在不具有一個或多個具體的細節，或與其他替換和/或附加的方法、材料、或組件的情況下實施。在其他例子中，公知的結構、材料或操作並未顯示或詳細描述，以避免本發明各種實施例的各方面被阻礙。
    相似地，為了說明的目的，具體的數字、材料和配置被提出，以便提供對本發明的透徹理解。然而，本發明沒有具體的細節也可以被實施。此外，應當理解，圖式中顯示的各種實施例是說明性的陳述，並且不一定按比例繪製。
    在整個說明書中，參照「一個實施例」或「一實施例」或其更改，意思是跟實施例結合描述的一個特定特徵、結構、材料、或特性的被包括在本發明的至少一個實施例中，但不表示它們存在於每一個實施例中。因此，如「在一個實施例中」或「在一實施例中」這種用語的出現，在整個本說明中的各個地方不一定是指本發明相同的實施例。此外，特定的特徵、結構、材料、或特性可以任何合適的方式被組合在在一個或多個實施例中。
    然而，應當理解的是，儘管本發明的性質的一般概念被解釋，包含在說明中的特徵也都是本發明的性質。
    根據本發明的實施例，此處使用的「基板」一般地是指被處理的對象。基板可包括任何材料部分或裝置的結構，特別是半導體或其他電子設備，並且可為，例如，一基底基板結構，比如半導體晶片，或在基底基板的結構上或覆蓋的一層，比如一薄膜。因此，基板並不打算被限制在任何特定的基底結構、底下層或覆蓋層、圖案化或未圖案化，而是，可以想成包括任何這樣的層或基底結構，以及這些層和/或基底結構的任意組合。以下的說明可能會參照到特定種類的基板，但這只是為了說明的目的，而非為限制性者。
    為了提高用於半導體製造中的光刻圖案化的生產力，例如，一種方法和系統被說明，以解決部份或全部的上述情況。特別是，在圖案顯影之後沖洗基板中的圖案，以及乾燥基板而不會在圖案的邊緣和/或寬度具有過多的變化造成圖案崩壞和圖案變形是重要的，以減少剩餘的基於沉澱的瑕疵。
    現在參照圖式，其中相同的參考標號在幾個視圖中表示相同或相對應的部分。圖1顯示根據一實施例圖案化一基板的方法。該方法顯示於流程圖100中，並開始於110，在基板上形成一輻射敏感性材料層。輻射敏感性材料層可包括光阻。例如，輻射敏感性材料層可包括248 nm(奈米)的光阻、193 nm的光阻、157 nm的光阻、極端紫外線(extreme ultraviolet，EUV)光阻、或電子束敏感性光阻。此外，例如，輻射敏感性材料層可以包括熱凍結光阻、電磁(electromagnetic，EM)輻射凍結光阻、或化學凍結光阻。
    輻射敏感性材料層可以通過在基板上旋塗材料形成。輻射敏感性材料的層可以使用軌道系統來形成。例如，追踪系統可以包括一可從東京電子有限公司(Tokyo Electron Limited，TEL)出售的Clean Track ACT® 8、ACT® 12、LITHIUS®、LITHIUS ProTM、或LITHIUS Pro VTM光阻塗覆顯影系統。其它用於在基板上形成一光阻膜的系統與方法對熟悉旋轉塗覆光阻技術者來講是眾所周知的。塗覆製程後可以接續進行一或多個塗覆後烘烤(post-application bakes，PAB)以加熱基板，以及一或多個冷卻循環以在一或多個後施加烘烤後冷卻基板。
    在120中，輻射敏感性材料層根據一圖形圖案被曝光於電磁(electromagneti，EM)輻射。輻射曝光系統可包括一乾或濕光刻系統。圖形圖案可以使用任何合適的傳統步進光刻系統，或掃描光刻系統來形成。例如，ASML Netherlands B.V.(De Run 6501,5504 DR Veldhoven,The Netherlands)所售的光刻系統，或Canon USA,Inc.,Semiconductor Equipment Division(3300 North First Street,San Jose,CA 95134)所售的光刻系統。或者，可以使用電子束光刻系統形成圖形圖案。
    在130中，輻射敏感性材料層從圖形圖案被顯影以形成一圖案。此圖案可以由標稱臨界尺寸(critical dimension，CD)，標稱線邊緣粗糙度(line edge roughness，LER)，和/或標稱線寬粗糙度(line width roughness，LWR)特徵化。圖案可包括一線圖案。顯影製程可包括將基板暴露於顯影系統，如軌道系統中的顯影溶液。例如，顯影溶液可包括氫氧化四甲銨(tetramethyl ammonium hydroxide，TMAH)。或者，例如，顯影溶液可包括其他鹼性溶液，例如氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液等此外，例如，追踪系統可以包括東京電子有限公司(Tokyo Electron Limited，TEL)出售的Clean Track ACT® 8、ACT® 12、LITHIUS®、LITHIUS ProTM、或LITHIUS Pro VTM光阻塗覆顯影系統市售。在顯影製程之前，可以進行一或多個曝光後烘烤(PEB)以加熱基板，以及一或多個冷卻循環以在一或多個曝光後烘烤後冷卻基板。
    在140中，基板以沖洗溶液沖洗。沖洗溶液可包括水，如去離子(deionized，DI)水、或含有溶於水的界面活性劑的水溶液。沖洗溶液可用來置換和/或除去基板殘餘的顯影溶液。較佳地，沖洗溶液僅包含水。當沖洗溶液僅包含水(無界面活性劑)時，可以防止或最小化標稱臨界尺寸的變化。在顯影製程後，圖案上存在顯影溶液會導致圖案的膨脹和通透性增加。結果，當沖洗溶液中含有界面活性劑時，沖洗溶液更自由地滲入圖案，因此，造成在標稱臨界尺寸的變化。換言之，在其它化學處理之前只以水沖洗基板上的圖案，以水取代基板上的顯影溶液且沖走顯影溶液，因此，抑制了標稱臨界尺寸的變化。
    在150中，在沖洗基板之後進行了多個化學處理，以減少和/或改善圖案崩壞和圖案變形，如線邊緣粗糙度和線寬粗糙度。
    在進行多個化學處理時，在152中，一第一化學處理在沖洗後進行，其中此第一化學處理包括第一化學溶液。第一化學溶液可包括一第一界面活性劑溶液。第一化學溶液可包括陰離子、非離子、陽離子、和/或兩性界面活性劑。合適的陰離子界面活性劑包括磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、以及其混合物。合適的陽離子界面活性劑可包括：鹼金屬，如鈉或鉀；鹼土金屬，如鈣或鎂；銨；或取代銨化合物，包括單、二、或三-乙醇銨陽離子化合物；或其混合物。
    作為一個例子，第一化學溶液可包括含有聚乙二醇基或乙炔二醇基界面活性劑的水溶液，其具有小於1600的分子量，以及大於10的疏水性基團的碳數。可能會需要界面活性劑的疏水性基團不是雙鍵結或三鍵結。
    作為另一個例子，第一化學組成可包括從由東京電子有限公司和Clariant(Japan)KK(Bunkyo-ku,Tokyo,Japan)(瑞士製造商Clariant的一子公司)共同開發的FIRMTM家族的界面活性劑(例如，FIRMTM-A,FIRMTM-B,FIRMTM-C,FIRMTM-D,FIRMTM Extreme 10等)中所選擇的一或多個界面活性劑溶液。
    作為另一個例子，第一化學組成可包括胺化合物和界面活性劑的混合物。
    作為又一個例子，第一化學溶液的第一化學組成可被選擇以減少圖案崩壞。
    在154中，一第二化學處理在沖洗後進行一第二化學處理，其中第二化學處理包括一第二化學溶液。第二化學溶液具有跟第一化學溶液不同的化學組成。換言之，第二化學溶液具有跟第一化學溶液不同的元素的組成，即，原子和/或分子的組成。
    第二化學溶液可包括一第二界面活性劑溶液。第二化學溶液可包括一陰離子、非離子、陽離子、和/或兩性界面活性劑。合適的陰離子界面活性劑包括磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、及其混合物。合適的陽離子界面活性劑可包括：鹼金屬，如鈉或鉀；鹼土金屬，如鈣或鎂；銨；或取代銨化合物，包括單、二、或三-乙醇銨陽離子的化合物，或其混合物。
    作為一個例子，第二化學溶液可包括含有的聚乙二醇基或乙炔二醇基界面活性劑的水溶液，其具有小於1600的分子量，以及大於10的疏水性基團的碳數。可能會需要界面活性劑的疏水性基團不是雙鍵結或三鍵結。
    作為另一個例子，第一化學組成可包括從由東京電子有限公司和Clariant(Japan)KK(Bunkyo-ku,Tokyo,Japan)(瑞士製造商Clariant的一子公司)共同開發的FIRMTM家族的界面活性劑(例如，FIRMTM-A,FIRMTM-B,FIRMTM-C,FIRMTM-D,FIRMTM Extreme 10等)中所選擇的一或多個界面活性劑溶液。
    作為另一個例子，第一化學組成可包括胺化合物和界面活性劑的混合物。
    作為又一個例子，第二化學溶液的第二化學組成可被選擇以減少圖案變形，如線邊緣粗糙度和/或線寬粗糙度。
    現在參考圖2A至2C，提出一種根據另一實施例的圖案化基板的方法。如圖2A所示，一種用於進行多個化學處理的方法在流程圖250A被提出，其開始於252A，在進行沖洗基板後進行第一化學處理。第一化學處理，如上所述，可包括以第一化學溶液處理。
    然後，在253A中，以一第二沖洗溶液沖洗基板。第二個沖洗溶液可包括水，例如去離子水，或一含有溶解於水的界面活性劑的水溶液。
    此後，在254A中，在以第二沖洗溶液沖洗基板後進行一第二化學處理。如上所述，第二化學處理包括以第二化學溶液處理。
    如圖2B所示，一種用於進行多個化學處理的方法在流程圖250B中被提出，在252B開始在沖洗基板後進行第一化學處理。第一化學處理，如上所述，可包括以第一化學溶液處理。
    然後，在254B中，第二化學處理在以沖洗溶液沖洗基板後進行。如上所述，第二化學處理包括以第二化學溶液處理。
    此後，在256B中，一第三化學處理在以沖洗溶液沖洗基板後進行。第三個化學處理包括以一第三化學溶液處理。
    如圖2C所示，一種用於進行多個化學處理的方法在流程圖250C中被提出，252C開始在沖洗基板後進行第一化學處理。第一化學處理，如上所述，可包括以第一化學溶液處理。
    在253C，基板以第二沖洗溶液沖洗。第二個沖洗溶液可包括水，例如去離子水，或含有溶於水的界面活性劑的水溶液。
    然後，在254C，第二化學處理在以沖洗溶液沖洗基板後進行。如上所述，第二化學處理包括以第二化學溶液處理。
    在255C中，基板以一第三沖洗溶液沖洗。第三沖洗溶液可包括水，如去離子水，或含有溶於水的界面活性劑的水溶液。
    此後，在256C中，一第三化學處理在以沖洗溶液沖洗基板後進行。第三個化學處理包括以一第三化學溶液處理。
    如圖3A和3B所示，示例性的數據被提供以進行根據上述的實施例的圖案化一基板的方法。在圖3A中，以奈米(nm)量測的基板上圖案的線寬粗糙度，係以長條圖提出如下：(1)一參考的情況，其中在圖案顯影和沖洗圖案之後沒有進行圖案的化學處理(在圖3A中標示為「無」界面活性劑溶液)，以及(2)幾個比較的情況，其中在圖案顯影和沖洗圖案之後進行了圖案的化學處理(在圖3A標示為「A」、「B」、「C」、和「D」界面活性劑溶液)。在後者中，圖案的化學處理使用了以下的化學溶液：(i)FIRMTM-A(標示為「A」)；FIRMTM-B(ii)(標示為「B」)，(iii)FIRMTM-C(標示為「C」)，以及(iv)FIRMTM-D(標示為「D」)。
    圖3A的檢視指出，參考情況中的標稱線寬粗糙度，其提供了線寬粗糙度的基準值，稍微大於5.5nm。另外，當圖案以FIRMTM-A(標示為「A」)或FIRMTM-C化學處理時，改善的線寬粗糙度超過10%，甚至約14%(以化學處理過的線寬粗糙度和標稱線寬粗糙度之間的差值的比例量測(×100%))。此外，線寬粗糙度的改善範圍從約14%至約16%。這裡，發明人已經發現，每個化學處理溶液進行的不同，且有些比其它的好。
    作為一個例子，圖4A提出一掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)圖像，顯示了線圖案的線寬粗糙度的減少。如圖4A所示，線圖案410在顯影和沖洗線圖案後沒有進行任何化學處理下備製。標稱臨界尺寸為29.8nm，線寬粗糙度約7.6nm。如圖4B所示，當線圖案410以FIRMTM-A化學處理，新線圖案420的臨界尺寸為30.8nm，且線寬粗糙度為7.2nm(亦即，降低了5.3%的標稱線寬粗糙度)。
    在圖3B中，基板上圖案的崩壞裕度改善臨界尺寸，以奈米(nm)量測，係以長條除呈現如下：(1)一參考的情況，其中在圖案顯影和沖洗圖案之後沒有進行圖案的化學處理(在圖3A中標示為「無「界面活性劑溶液)，以及(2)幾個比較的情況，其中中在圖案顯影和沖洗圖案之後進行了圖案的化學處理(在圖3B標示為「A」、「B」、「C」、和「D」界面活性劑溶液)。在後者中，圖案的化學處理使用了以下的化學溶液：(i)FIRMTM-A(標示為「A」)；FIRMTM-B(ii)(標示為「B」)，(iii)FIRMTM-C(標示為「C」)，以及(iv)FIRMTM-D(標示為「D」)。
    崩壞裕度改善臨界尺寸係以未進行任何化學處理(即，圖案的標稱臨界尺寸)所得到的最小可印刷臨界尺寸與進行化學處理所得到的最小可印刷臨界尺寸的差距來量測。因此，檢視圖3B指出參考情況的標稱崩潰邊緣係設定於0nm。此外，當圖案與經過化學溶液的化學處理後，崩潰裕度得以改善。相對而言，FIRMTM-B(標示為「B」)優於其他化學處理，並表現出超過4nm左右，甚至約4.5奈米的崩潰裕度的改善。這裡，發明人已經發現，每個化學處理容進行不同，和其他一些強於大盤。此外，發明人已經發現，不同的化學處理可以被用來解決不同的圖案瑕疵，例如，第一化學處理可解決圖案崩壞和第二化學處理，以解決圖案畸形。
    作為一個例子，圖4C提供了一個掃描電子顯微鏡影像，其繪示線圖案崩潰邊緣的改善。如圖4C中所示，參考線圖案430係於顯影和沖洗圖案後沒有任何化學處理的情況下備製。使用約1.09的正規化劑量來成像的圖案，參考線圖案430具有一約29.54nm的最小可印刷臨界尺寸。當正規化劑量增加至約1.13，臨界尺寸降低至約28.03nm；然而，觀察到圖案崩壞431。此外，如圖4C所示，改善線圖案440係於顯影和沖洗圖案後進行化學處理而備製。其中，改善線圖案440是以FIRMTM-B化學處理。使用約1.34的正規化劑量成像的圖案，改善線圖案440具有一約為25.11nm的最小可印刷臨界尺寸。當正規化劑量增加至約1.38，關監尺寸降低到約24.15nm；然而，觀察到圖案崩壞441。崩潰裕度改善臨界尺寸約為4.43nm。
    作為另一個例子，線圖案在顯影和沖洗線圖案後沒有任何化學處理之下，於一第一極端紫外線光阻中備製。第一曝光條件的標稱臨界尺寸為28.5nm，且標稱線寬粗糙度為約6.2nm。當線圖案經過FIRMTM Extreme 10化學處理，新線圖案備製為臨界尺寸為30.6nm且線寬粗糙度為6.0nm。此外，在其它曝光條件後以FIRMTM Extreme 10處理線圖案會造成崩壞裕度的改善，量測的崩壞裕度改善臨界尺寸為約4nm。
    作為又一個例子，線圖案在顯影和沖洗線圖案後沒有任何化學處理之下，於第二極端紫外線光阻中備製。第一曝光條件的標稱臨界尺寸為26.4nm，且標稱線寬粗糙度為約4.2nm。當線圖案經過FIRMTM Extreme 10化學處理，新線圖案備製為臨界尺寸為27.7nm且線寬粗糙度為3.7nm。此外，在其它曝光條件後以FIRMTM Extreme 10處理線圖案會造成崩壞裕度的改善，量測的崩壞裕度改善臨界尺寸為約6nm。
    現在參考圖5A和圖5B，描述根據一個實施例的一種圖案化基板的系統。圖。圖5A是用於沖洗和化學處理基板上圖案的系統530的平面視圖，且圖5B為其剖視圖。系統530，除其他事項外，能夠進行上述方法以圖案化一基板。另外，系統530可以被包括以作為一個塗覆與顯影裝置中的模組，如在美國專利申請公開第2007/0072092號中所記載的裝置，名稱為「沖洗處理方法、顯影處理方法及顯影裝置」，申請於2006年9月6日。此外，系統530可被包括以作為一個追踪系統中的一個模塊，如東京電子有限公司(Tokyo Electron Limited，TEL)出售的Clean Track ACT® 8、ACT® 12、LITHIUS®、LITHIUS ProTM、或LITHIUS Pro VTM光阻塗覆顯影系統。
    系統530包括一殼體501，以及一設置在殼體501頂部，以產生向下流動的乾淨空氣到殼體501的風扇過濾器單元F。系統530設有一環形杯CP，其大約位於殼體501的中央部，以及一基板桌512，其設於環形杯CP中。基板桌512係被配置為支承和旋轉安裝於其上的基板W。作為一個例子，基板桌512可以牢固地通過真空抽吸固定基板W。一旋轉體驅動系統513聯結到基板桌512，且配置為旋轉基板桌512。旋轉驅動系統513可以連接至殼體501的一底板514。
    在環形杯CP中，升降銷515安排為從基板桌512抬高和降低基板W到從基板桌512。升降銷515可藉由一驅動機構516，如一氣壓缸之類，來上升或下降。此外，在環形杯CP內部，可設置一排放口517以排出多餘的液體。排放管518聯結到排放口517，且排放管518如圖5A所示，穿過底板514和殼體501之間的空間N，。
    一開口501A形成為穿過殼體501的側壁，以允許鄰近基板搬送單元的基板搬送臂T(未顯示)出入殼體501的內部空間。開口501A可被檔門519打開和關閉。當基板W被搬運進出殼體501，檔門519被打開，使基板搬送臂T可以進入殼體501。然後，該基板W可以在基板搬送臂T和基板桌512之間藉由升降銷515的升高和降低而傳送。
    如圖5A和5B所示，供給顯影溶液到基板W的前表面上的顯影溶液供應噴嘴525係設於環形杯CP上方。此外，供給沖洗溶液到基板W上的沖洗溶液供應噴嘴526係設於環形杯CP上方。此外，供應第一化學溶液到基板W上的第一化學處理溶液供應噴嘴527A係設於環形杯CP上方。此外，供應第二化學溶液到基板W上的第二化學處理溶液供應噴嘴527B係設於環形杯CP上方。顯影溶液供應噴嘴525、沖洗溶液供應噴嘴、第一化學處理溶液供應噴嘴527A、以及第二化學處理溶液供應噴嘴527B可被配置為可在基板W上方的一供應位置與一基板W外部的一等待/固定位置之間移動。
    沖洗溶液可包括去離子水，或含有界面活性劑溶解在水中的水溶液。
    顯影溶液供應噴嘴525可被構造為一細長的形狀，且安排為使其縱向軸線保持水平。顯影溶液供應噴嘴525可在下表面上具有多個排放口，使得顯影溶液可從顯影溶液供應噴嘴525排出時呈一片流體。顯影溶液供應噴嘴525可透過使用一固定件528a可拆卸地連接到一顯影溶液噴嘴掃描臂528的前端部。顯影溶液噴嘴掃描臂528連接到一顯影溶液噴嘴垂直支承件537上端部，顯影溶液噴嘴垂直支承件537在垂直方向上沿一顯影溶液噴嘴導引軌道529的頂部延伸，顯影溶液噴嘴導引軌道529沿底板514上的y方向安排。
    顯影溶液供應噴嘴525係配置為藉由一y軸驅動機構539連同顯影溶液噴嘴垂直支承件537在水平方向上移動。
    顯影溶液噴嘴垂直支承件537可以由一Z軸驅動機構540升高和降低，使顯影溶液供應噴嘴525可藉由升高和降低顯影溶液噴嘴垂直支承件537在一接近基板W的排放位置與一其上方的非排放位置之間移動。
    當於基板W上供應顯影溶液時，顯影溶液供應噴嘴525位於基板W的上方，且基板W旋轉半圈或更多，例如，當顯影溶液供應噴嘴525供應顯影溶液時，一圈或更多。需注意者，在供應顯影溶液時，顯影溶液供應噴嘴525可以沿顯影溶液噴嘴導引軌道529被掃描而不旋轉基板W。
    沖洗溶液供應噴嘴526可被可拆卸地連接到沖洗溶液噴嘴掃描臂543的前端部。一沖洗溶液噴嘴導引軌道544係在底板514上設於顯影溶液噴嘴導引軌道529外部。沖洗溶液噴嘴掃描臂543連接到沖洗溶液噴嘴垂直支承構件545的上端部，沖洗溶液噴嘴垂直支承構件545從沖洗溶液噴嘴導引軌道544的頂部藉由一沖洗溶液噴嘴x軸驅動機構546在垂直方向上延伸。
    沖洗溶液供應噴嘴526係配置為藉由y軸驅動機構547與沖洗溶液噴嘴垂直支承件545一起沿y方向水平移動。此外，沖洗溶液噴嘴垂直支承構件545可以被升高或降低，以在一接近基板W的排放位置與一其上方的非排放位置之間移動沖洗溶液供應噴嘴526。另外，沖洗溶液噴嘴掃描臂543係設為可藉由沖洗溶液噴嘴x軸驅動機構546沿x方向移動。
    第一化學處理溶液供應噴嘴527A可以可拆卸地連接到第一化學處理溶液噴嘴掃描臂549A的前端部。第一化學處理溶液噴嘴導軌550A係於底板514上設於沖洗溶液噴嘴導引軌道544的外側。第一化學處理溶液噴嘴掃描臂549A係連接至第一化學處理溶液噴嘴垂直支承件551A的上端部，第一化學處理溶液噴嘴垂直支承件551A從第一化學處理溶液噴嘴導軌550A的頂部藉由第一化學處理溶液噴嘴x軸驅動機構552A在垂直方向上延伸，。
    第一化學處理溶液供應噴嘴527A被配置為藉由第一化學處理溶液噴嘴y軸驅動機構553A連同第一化學處理溶液噴嘴垂直支承件551A一起沿y方向水平移動。此外，第一化學處理溶液噴嘴垂直支承件551A可被升高或降低，以在一接近基板W的排放置與一其上方的非排放位置間移動第一化學處理溶液供應噴嘴527A。另外，第一化學處理溶液噴嘴掃描臂549A係設為藉由第一化學處理溶液噴嘴x軸驅動機構552A沿x方向移動。
    第二化學處理溶液供應噴嘴527B可以可拆卸地連接到第二化學處理溶液噴嘴掃描臂549B的前端部。一第二化學處理溶液噴嘴導引軌道550B係於底板514上設於沖洗溶液噴嘴導引軌道544B外部。第二化學處理溶液噴嘴掃描臂549B係連接至第二化學處理溶液噴嘴垂直支承件551B的上端部，第二化學處理溶液噴嘴垂直支承件551B從第二化學處理溶液噴嘴導引軌道550B的頂部藉由第二化學處理液噴嘴x軸驅動機構552B在垂直方向上延伸。
    第二化學處理溶液供應噴嘴527B係配置為藉由第二化學處理溶液噴嘴y軸驅動機構553B與第二化學處理溶液噴嘴垂直支承件551B一起沿y方向水平移動。此外，第二化學處理溶液噴嘴垂直支承件551B可以升高或降低，以在一接近基板W的排放置與一其上方的非排放位置間移動第二化學處理溶液供應噴嘴527B。另外，第二化學處理溶液噴嘴掃描臂549B係設為藉由第一化學處理溶液噴嘴x軸驅動機構552B沿x方向移動。
    應注意者，y軸驅動機構539、547、553A與553B，z軸驅動機構540、548、554A、與554B，x軸驅動機構546、552A、與552B，以及旋轉體驅動系統513皆由驅動控制器555控制。沖洗溶液供應噴嘴526、第一化學處理溶液供應噴嘴527A、以及第二化學處理溶液供應噴嘴527B可以在x和y方向相對於彼此移動。
    此外，如圖5A所示，在環形杯CP的右側，也可以設置一顯影溶液供應噴嘴等候單元556(顯影溶液供應噴嘴525等候的位置)，其中一清潔機構(圖中未顯示)可以被採用以清潔顯影溶液供應噴嘴525。此外，在環形杯CP的左側，也可以分別設置一沖洗溶液供應噴嘴等候單元557、一第一化學處理溶液供應噴嘴等候單元558A、以及一第二化學處理溶液供應噴嘴等候單元558B，其中一清潔機構(未顯示)可以被採用以沖洗各噴嘴。
    雖然未顯示，系統530可以進一步包括一第三化學處理溶液供給噴嘴，用以供應一第三化學溶液到基板W上，以及一第三化學溶液供給系統，用以供給第三化學溶液到第三化學處理溶液供給噴嘴。
    現在參照圖6，其提供根據另一實施例的處理溶液供給系統的示意圖。如圖6所示，顯影溶液供應噴嘴525透過顯影溶液供應管652連接到一儲存顯影溶液的顯影溶液供應系統651。沿顯影溶液供應管652，一顯影溶液供應幫浦653被設置，其中設有一顯影溶液供應閥654以供給顯影溶液。
    此外，沖洗溶液供應噴嘴526透過沖洗溶液供應管656連接到一儲存沖洗溶液的沖洗溶液供應系統655。沿沖洗溶液供應管656，一沖洗溶液供應幫浦657被設置，其中設有一沖洗溶液供應閥658以供給沖洗溶液。
    此外，第一化學處理溶液供應噴嘴527A透過一第一化學處理溶液供應管663A被連接到一儲存第一化學處理溶液的第一化學處理溶液供應系統662A。沿第一化學處理溶液供應管663A，一第一化學處理溶液供應幫浦664A被設置，其設有一第一化學處理溶液供應閥的665A以供給第一化學處理溶液。
    此外，第二化學處理溶液供應噴嘴527B透過一第二化學處理溶液供應管663B被連接到一儲存第二化學處理溶液的第二化學處理溶液供應系統662B。沿第二化學處理溶液供應管663B，一第二化學處理溶液供應幫浦664B被設置，其設有一第二化學處理溶液供應閥的665B以供給第二化學處理溶液。
    幫浦653、657、664A、與664B以及閥654、658、665A、與665B係由一供應控制單元600控制。
    第一化學處理中的至少一個處理參數可以被調整，以增進圖案崩壞和/或圖案變形的減少。例如，處理參數可包括基板旋轉速率、第一化學溶液的供應速率、第一化學溶液中化學成分的濃度等。
    另外，第二化學處理中的至少一個處理參數可以被調整，以增進圖案崩壞和/或圖案變形的減少。例如，處理參數可包括基板旋轉速率、第二化學溶液的供應速率、第二化學溶液中化學成分的濃度等。
    雖然以上僅說明本發明的某些實施例，本領域中的技術人員將容易理解，許多對實施例的修改可能在不實質脫離本發明的新穎教導和優點的情況下進行。因此，所有這樣的修改意在被包括於本發明的範圍之內。
    100‧‧‧流程圖
    110、120、130、140、150、152、154‧‧‧步驟
    250A‧‧‧流程圖
    250B‧‧‧流程圖
    250C‧‧‧流程圖
    252A、253A、254A‧‧‧步驟
    252B、254B、256B‧‧‧步驟
    252C、253C、254C、255C、256C‧‧‧步驟
    410‧‧‧線圖案
    410‧‧‧新線圖案
    430‧‧‧參考線圖案
    431‧‧‧圖案崩壞
    440‧‧‧改善線圖案
    441‧‧‧圖案崩壞
    501‧‧‧殼體
    501A‧‧‧開口
    512‧‧‧基板桌
    513‧‧‧旋轉驅動系統
    514‧‧‧底板
    515‧‧‧升降銷
    516‧‧‧驅動機構
    517‧‧‧排放口
    518‧‧‧排放管
    519‧‧‧檔門
    525‧‧‧顯影溶液供應噴嘴
    526‧‧‧沖洗溶液供應噴嘴
    527A‧‧‧第一化學處理溶液供應噴嘴
    527B‧‧‧第二化學處理溶液供應噴嘴
    528‧‧‧顯影溶液噴嘴掃描臂
    528A‧‧‧固定件
    529‧‧‧顯影溶液噴嘴導引軌道
    530‧‧‧系統
    537‧‧‧顯影溶液噴嘴垂直支承件
    539‧‧‧y軸驅動機構
    540‧‧‧z軸驅動機構
    544B‧‧‧沖洗溶液噴嘴導引軌道
    546‧‧‧沖洗溶液噴嘴x軸驅動機構
    547‧‧‧y軸驅動機構
    548‧‧‧z軸驅動機構
    549B‧‧‧第二化學處理溶液噴嘴掃描臂
    550B‧‧‧第二化學處理溶液噴嘴導引軌道
    551A‧‧‧第一化學處理溶液噴嘴垂直支承件
    551B‧‧‧第二化學處理溶液噴嘴垂直支承件
    552A‧‧‧第一化學處理溶液噴嘴x軸驅動機構
    552B‧‧‧沖洗溶液噴嘴x軸驅動機構
    553A‧‧‧第一化學處理溶液噴嘴y軸驅動機構
    553B‧‧‧第二化學處理溶液噴嘴y軸驅動機構
    554A‧‧‧z軸驅動機構
    554B‧‧‧z軸驅動機構
    555‧‧‧驅動控制器
    556‧‧‧顯影溶液供應噴嘴等候單元
    557‧‧‧沖洗溶液供應噴嘴等候單元
    558A‧‧‧第一化學處理溶液供應噴嘴等候單元
    558B‧‧‧第二化學處理溶液供應噴嘴等候單元
    600‧‧‧供應控制單元
    651‧‧‧顯影溶液供應系統
    652‧‧‧顯影溶液供應管
    653‧‧‧顯影溶液供應幫浦
    654‧‧‧顯影溶液供應閥
    655‧‧‧沖洗溶液供應系統
    656‧‧‧沖洗溶液供應管
    657‧‧‧沖洗溶液供應幫浦
    658‧‧‧沖洗溶液供應閥
    662A‧‧‧第一化學處理溶液供應系統
    662B‧‧‧第二化學處理溶液供應系統
    663A‧‧‧第一化學處理溶液供應管
    663B‧‧‧第二化學處理溶液供應管
    664A‧‧‧第一化學處理溶液供應幫浦
    664B‧‧‧第二化學處理溶液供應幫浦
    665A‧‧‧第一化學處理溶液供應閥
    665B‧‧‧第二化學處理溶液供應閥
    CP‧‧‧環形杯
    F‧‧‧風扇過濾器單元
    N‧‧‧空間
    T‧‧‧基板搬運臂
    W‧‧‧基板
    在隨附的圖式中：圖1顯示根據一實施例的圖案化一基板的方法；圖2A至2C顯示根據另外的實施例的圖案化一基板的其它方法；圖3A和3B提供圖案化一基板的方法的例示性的數據，；圖4A至4C提供圖案化一基板的方法的另外的例示性的數據；圖5A和圖5B提供一示意圖，顯示根據一實施例的圖案化一基板的系統；圖6提供了一示意圖，顯示根據另一實施例的圖案化一基板的系統。
    110、120、130、140、150、152、154‧‧‧步驟
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] 一種圖案化一基板的方法，包含：在該基板上形成一輻射敏感性材料層；根據一圖形圖案曝光該輻射敏感性材料層至一電磁(electromagnetic，EM)輻射；顯影該輻射敏感性材料層以於其中從該圖形圖案形成一圖案；以一沖洗溶液沖洗該基板；在該沖洗後進行一第一化學處理，其中該第一化學處理包括一第一化學溶液；以及在該沖洗後進行一第二化學處理，其中該第二化學處理包括一第二化學溶液，該第二化學溶液具有跟該第一化學溶液不同的化學組成。
    [2] 如申請專利範圍第1項之圖案化一基板的方法，其中該沖洗溶液包括去離子水。
    [3] 如申請專利範圍第1項之圖案化一基板的方法，其中該第一化學溶液包括一第一界面活性劑溶液。
    [4] 如申請專利範圍第3項之圖案化一基板的方法，其中該第二化學溶液中含有跟該第一界面活性劑溶液不同的一第二界面活性劑溶液。
    [5] 如申請專利範圍第1項之圖案化一基板的方法，更包含：為該第一化學溶液選擇一第一化學組成以減少圖案崩壞。
    [6] 如申請專利範圍第5項之圖案化一基板的方法，更包含：選擇該第一化學組成以改善4nm(奈米)的圖案崩壞裕度，其中該圖案崩壞裕度係測量未進行該第一化學處理的一最小可印刷臨界尺寸(critical dimension，CD)和進行該第一化學處理的最小可印刷臨界尺寸之間的差值。
    [7] 如申請專利範圍第1項之圖案化一基板的方法，更包含：為該第二化學溶液選擇一第二化學組成以降低線邊緣粗糙度(line edge roughness，LER)和/或線寬粗糙度(line width roughness，LWR)。
    [8] 如申請專利範圍第7項之圖案化一基板的方法，更包含：選擇該第二化學溶液，以減少線寬粗糙度到一小於5nm(奈米)的值。
    [9] 如申請專利範圍第7項之圖案化一基板的方法，更包含：選擇該第二化學組成，以減少線寬粗糙度超過一標稱線寬粗糙度10%的量，該標稱線寬粗糙度係不進行該第二化學處理而達到。
    [10] 如申請專利範圍第7項之圖案化一基板的方法，更包含：選擇該第二化學成分以減少線寬粗糙度超過一標稱線寬粗糙度14%的量，該標稱線寬粗糙度係不進行該第二化學處理而達到。
    [11] 如申請專利範圍第1項之圖案化一基板的方法，更包含：在該進行該第一化學處理之後與在該進行該第二化學處理之前，以一第二沖洗溶液沖洗該基板。
    [12] 如申請專利範圍第1項之圖案化一基板的方法，更包含：在該沖洗之後進行一第三化學處理，其中該第三化學處理包括一第三化學溶液，該第三化學溶液具有跟該第一化學溶液和該第二化學溶液不同的化學組成。
    [13] 如申請專利範圍第12項之圖案化一基板的方法，更包含：在該進行該第一化學處理之後和在該進行該第二化學處理之前，以一第二沖洗溶液沖洗該基板；以及在該進行該第二化學處理之後和在該進行該第三化學處理之前，以一第三沖洗溶液沖洗該基板。
    [14] 一種圖案化一基板的系統，包含：一基板桌，用於支承一旋轉安裝於其上的一基板；一沖洗溶液供應噴嘴，用於供給一沖洗溶液到該基板上；一沖洗溶液供應系統，用於供應該沖洗溶液到該沖洗溶液供應噴嘴；一第一化學處理溶液供應噴嘴，用於供給一第一化學溶液到該基板上；一第一化學處理溶液供應系統，用於供應該第一化學溶液到該第一化學處理溶液供應噴嘴；一第二化學處理溶液供應噴嘴，用於供給一第二化學溶液到該基板上；以及一第二化學處理溶液供應系統，用於供應該第二化學溶液到該第二化學處理溶液供應噴嘴。
    [15] 如申請專利範圍第14項之圖案化一基板的系統，更包含：一第三化學處理溶液供應噴嘴，用於供給一第三化學溶液到該基板上；以及一第三化學溶液供應系統，用於供應該第三化學溶液到該第三化學處理溶液供應噴嘴。
    [16] 如申請專利範圍第14項之圖案化一基板的系統，更包含：一控制器，聯接到該系統，且配置為可控制地操作該基板桌、該沖洗溶液供應噴嘴、該第一化學處理溶液供應噴嘴、以及該第二化學處理溶液供應噴嘴。
    [17] 如申請專利範圍第14項之圖案化一基板的系統，更包含：一顯影溶液供應噴嘴，用於供給一顯影溶液到該基板上；以及一顯影溶液供應系統，用於供應該顯影溶液到該顯影溶液供應噴嘴。
    [18] 一種軌道系統，包含：一塗覆模組；以及一處理模組，其具有：一基板桌，用於支承一旋轉安裝於其上的一基板；一沖洗溶液供應噴嘴，用於供給一沖洗溶液到該基板上；一沖洗溶液供應系統，用於供應該沖洗溶液到該沖洗溶液供應噴嘴；一第一化學處理溶液供應噴嘴，用於供給一第一化學溶液到該基板上；一第一化學處理溶液供應系統，用於供應該第一化學溶液到該第一化學處理溶液供應噴嘴；一第二化學處理溶液供應噴嘴，用於供給一第二化學溶液到該基板上；以及一第二化學處理溶液供應系統，用於供應該第二化學溶液到該第二化學處理溶液供應噴嘴。
    [19] 如申請專利範圍第18項的軌道系統，其中該處理模組更包含：一顯影溶液供應噴嘴，用於供給一顯影溶液到該基板上；以及一顯影溶液供應系統，用於供應該顯影溶液到該顯影溶液供應噴嘴。
    [20] 如18項的軌道系統，更包含：一顯影模組。
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