JP2597981B2 - レジスト膜の硬化処理方法 - Google Patents
レジスト膜の硬化処理方法Info
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- JP2597981B2 JP2597981B2 JP60187302A JP18730285A JP2597981B2 JP 2597981 B2 JP2597981 B2 JP 2597981B2 JP 60187302 A JP60187302 A JP 60187302A JP 18730285 A JP18730285 A JP 18730285A JP 2597981 B2 JP2597981 B2 JP 2597981B2
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- resist film
- curing
- azide group
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置製造工程などに用いられるレジス
ト膜硬化処理方法に関する。特に、高解像力を有する低
分子量のレジストを使用する場合に好適なレジスタ膜硬
化処理方法に関するものである。
ト膜硬化処理方法に関する。特に、高解像力を有する低
分子量のレジストを使用する場合に好適なレジスタ膜硬
化処理方法に関するものである。
本発明は、アジド基を含む感光物質と基板密着性向上
物質であるヘキサメチルジシラザンとの反応によるレジ
スト膜の荒れの発生を防止すべく、第１の工程で紫外線
照射によりポジ型レジスト膜を硬化させずにアジド基を
分解除去し、第２の工程で第１の工程よりも強力な紫外
線照射により硬化を行うことにより、第２の工程での紫
外線照射によるレジスト膜の荒れの発生を防止してポジ
型レジスト膜の硬化を行い、もって硬化処理時にレジス
トの荒れが発生しないようにするものである。
物質であるヘキサメチルジシラザンとの反応によるレジ
スト膜の荒れの発生を防止すべく、第１の工程で紫外線
照射によりポジ型レジスト膜を硬化させずにアジド基を
分解除去し、第２の工程で第１の工程よりも強力な紫外
線照射により硬化を行うことにより、第２の工程での紫
外線照射によるレジスト膜の荒れの発生を防止してポジ
型レジスト膜の硬化を行い、もって硬化処理時にレジス
トの荒れが発生しないようにするものである。
半導体装置製造工程中のフォトリソグラフィ工程で
は、パターニング後のレジスト表面に硬化層を形成し、
レジストの耐熱性を向上させている。これは、ドライエ
ッチング工程やイオンインプランテーション工程等のフ
ォトリソグラフィ工程後の製造工程で十分な耐熱性が必
要な為である。
は、パターニング後のレジスト表面に硬化層を形成し、
レジストの耐熱性を向上させている。これは、ドライエ
ッチング工程やイオンインプランテーション工程等のフ
ォトリソグラフィ工程後の製造工程で十分な耐熱性が必
要な為である。
従来より一般に、レジストのパターニング後、ポスト
ベークと称される熱処理により、ドライエッチング工程
等における耐性を高めていた。
ベークと称される熱処理により、ドライエッチング工程
等における耐性を高めていた。
ところで、近年、パターンの微細化等により、高解像
力のレジストが使用されるようになってきている。一方
で、次の工程であるドライエッチング等では、レジスト
に更に一層の高耐熱性が要求されてきている。しかし、
高解像力のレジストは低分子量化されている為、一般に
耐熱性が悪いという問題がある。このような耐熱性が悪
いレジストに対してそのままポストベークとして熱処理
を施すと、レジスト変形が生じることがある。あるい
は、低分子量のレジストは昇華等を起こし、重量減少や
膜厚減少が生じることがある。このため、ポストベーク
に先立ち、必要に応じ変形が生じない程度の加熱を併用
しつつ、紫外線を照射するUVキュアリングと称されるレ
ジスト硬化処理工程が行われるようになっている（これ
については、山岡亜夫監修［半導体集積回路用レジスト
材料ハンドブック」（1996年７月31日、株式会社リアラ
イズ社）５頁の「（ｇ）ポストベークとUVキュアリン
グ」の項参照）。
力のレジストが使用されるようになってきている。一方
で、次の工程であるドライエッチング等では、レジスト
に更に一層の高耐熱性が要求されてきている。しかし、
高解像力のレジストは低分子量化されている為、一般に
耐熱性が悪いという問題がある。このような耐熱性が悪
いレジストに対してそのままポストベークとして熱処理
を施すと、レジスト変形が生じることがある。あるい
は、低分子量のレジストは昇華等を起こし、重量減少や
膜厚減少が生じることがある。このため、ポストベーク
に先立ち、必要に応じ変形が生じない程度の加熱を併用
しつつ、紫外線を照射するUVキュアリングと称されるレ
ジスト硬化処理工程が行われるようになっている（これ
については、山岡亜夫監修［半導体集積回路用レジスト
材料ハンドブック」（1996年７月31日、株式会社リアラ
イズ社）５頁の「（ｇ）ポストベークとUVキュアリン
グ」の項参照）。
たとえば、特開昭52−23401号公報、及び特開昭51−1
11072号公報には、レジストを140℃あるいはそれを超え
る温度でポストベークする場合に、該ポストベーク前
に、紫外線に照射して、加工精度の低下を防ぐ技術が提
案されている。また、特開昭60−45247公報には、紫外
線を当初レジストのフロー温度より低い温度下で照射
し、その後レジストのフロー温度より高い温度下で紫外
線を照射することによって、レジストの耐熱性の問題を
解決しようとする技術が提案されている。
11072号公報には、レジストを140℃あるいはそれを超え
る温度でポストベークする場合に、該ポストベーク前
に、紫外線に照射して、加工精度の低下を防ぐ技術が提
案されている。また、特開昭60−45247公報には、紫外
線を当初レジストのフロー温度より低い温度下で照射
し、その後レジストのフロー温度より高い温度下で紫外
線を照射することによって、レジストの耐熱性の問題を
解決しようとする技術が提案されている。
このようなレジスト硬化処理工程における硬化層の形
成は、通常はレジスト表面に遠紫外線を照射し、光架橋
を起こさせることにより行うものである。高解像力のレ
ジスト表面を硬化処理する場合には、高スループットを
得る為、通常強力な遠紫外線を用いることになるが、強
力な遠紫外線をかかるレジスト膜に照射すると、参考写
真１に見られるように、レジスト膜が荒れが発生すると
いう問題が生じる。このレジスト荒れは、塗布したレジ
ストが基板からはがれたり、膨れたりして生ずる。
成は、通常はレジスト表面に遠紫外線を照射し、光架橋
を起こさせることにより行うものである。高解像力のレ
ジスト表面を硬化処理する場合には、高スループットを
得る為、通常強力な遠紫外線を用いることになるが、強
力な遠紫外線をかかるレジスト膜に照射すると、参考写
真１に見られるように、レジスト膜が荒れが発生すると
いう問題が生じる。このレジスト荒れは、塗布したレジ
ストが基板からはがれたり、膨れたりして生ずる。
元来、感光基としてのアジド基を有する感光物質、例
えばナフトキノンジアジド は、窒素を放出する物質であり、放出された窒素が密着
性を低下させると考えられている。この問題を解決する
ため、前掲の特開昭51−111072号、同52−2340号公報で
は、リジストに紫外線を照射した後、レジストをポスト
ベークして熱処理する技術が提案されている。
えばナフトキノンジアジド は、窒素を放出する物質であり、放出された窒素が密着
性を低下させると考えられている。この問題を解決する
ため、前掲の特開昭51−111072号、同52−2340号公報で
は、リジストに紫外線を照射した後、レジストをポスト
ベークして熱処理する技術が提案されている。
一方、レジストの基板に対する密着性を向上させるた
めの材料、例えばヘキサメチルジシラザン を用いる技術が知られている（たとえば特開昭57−6883
4号公報参照）。ところがこの密着性向上物質は、含窒
素化合物であり、アジド基を有する感光物質と反応し
て、N2ガスを発生させる。これが基板とレジスト膜との
間に気泡を作る。このために、レジスト膜に強力な遠紫
外線を照射すると荒れが生ずる。即ち、アジド基を有す
る感光物質のみの場合であればレジストを例えば後工程
で加熱することなどで窒素の気泡は防止できるが、上記
のように窒素発生を助長する密着性向上物質を併用する
場合には、それでは荒れは防止できない。たとえば、前
掲の特開昭51−111072号、同52−2340号公報で提案され
ている、レジストに紫外線を照射した後、レジストを熱
処理する技術では、このような場合の荒れの防止には不
十分である。
めの材料、例えばヘキサメチルジシラザン を用いる技術が知られている（たとえば特開昭57−6883
4号公報参照）。ところがこの密着性向上物質は、含窒
素化合物であり、アジド基を有する感光物質と反応し
て、N2ガスを発生させる。これが基板とレジスト膜との
間に気泡を作る。このために、レジスト膜に強力な遠紫
外線を照射すると荒れが生ずる。即ち、アジド基を有す
る感光物質のみの場合であればレジストを例えば後工程
で加熱することなどで窒素の気泡は防止できるが、上記
のように窒素発生を助長する密着性向上物質を併用する
場合には、それでは荒れは防止できない。たとえば、前
掲の特開昭51−111072号、同52−2340号公報で提案され
ている、レジストに紫外線を照射した後、レジストを熱
処理する技術では、このような場合の荒れの防止には不
十分である。
上述の如く、アジド基を含む感光物質と、ヘキサメチ
ルジシラザンを構成物質とする基板との密着性向上物質
とを併用する場合のポジ型レジストについては、従来技
術では、そのレジスト荒れを防止することはできなかっ
た。
ルジシラザンを構成物質とする基板との密着性向上物質
とを併用する場合のポジ型レジストについては、従来技
術では、そのレジスト荒れを防止することはできなかっ
た。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決して、
高スループットを得ることができて、しかもアジド基を
含む感光物質と密着性向上物質とを共存させてポジ型レ
ジストを用いる場合についてのレジストの荒れが発生し
ないレジスト膜の硬化方法を提供することにある。
高スループットを得ることができて、しかもアジド基を
含む感光物質と密着性向上物質とを共存させてポジ型レ
ジストを用いる場合についてのレジストの荒れが発生し
ないレジスト膜の硬化方法を提供することにある。
本発明は、 アジド基を含む感光物質を含有するポジ型レジスト膜
と、基板と該ポジ型レジスト膜との間に形成されるとと
もに基板との密着性を向上させるための物質であり該ア
ジド基と反応して気泡を発生させる密着性物質とが共存
する場合におけるポジ型レジスト膜の紫外線照射による
硬化処理方法において、 前記密着性物質はヘキサメチルジシラザンを構成物質
とするものであり、 紫外線照射時の該アジド基とヘキサメチルジシラザン
との反応によるレジスト膜の荒れの発生を防止するた
め、 第１の工程で紫外線照射により、前記ポジ型レジスト
膜を硬化させずに該ポジ型レジスト膜中に含まれる該ア
ジド基を少なくとも一部分、分解除去しておき、その後
に、 第２の工程で第１の工程よりも強力な紫外線照射を行
って該ポジ型レジスト膜の硬化を行うことにより、 第２の工程での紫外線照射によるレジスト膜の荒れの
発生を防止するとともに、 前記ポジ型レジスト膜の硬化を行う ことを特徴とするレジスト膜の硬化処理方法であって、
これにより上記問題点を解決するものである。
と、基板と該ポジ型レジスト膜との間に形成されるとと
もに基板との密着性を向上させるための物質であり該ア
ジド基と反応して気泡を発生させる密着性物質とが共存
する場合におけるポジ型レジスト膜の紫外線照射による
硬化処理方法において、 前記密着性物質はヘキサメチルジシラザンを構成物質
とするものであり、 紫外線照射時の該アジド基とヘキサメチルジシラザン
との反応によるレジスト膜の荒れの発生を防止するた
め、 第１の工程で紫外線照射により、前記ポジ型レジスト
膜を硬化させずに該ポジ型レジスト膜中に含まれる該ア
ジド基を少なくとも一部分、分解除去しておき、その後
に、 第２の工程で第１の工程よりも強力な紫外線照射を行
って該ポジ型レジスト膜の硬化を行うことにより、 第２の工程での紫外線照射によるレジスト膜の荒れの
発生を防止するとともに、 前記ポジ型レジスト膜の硬化を行う ことを特徴とするレジスト膜の硬化処理方法であって、
これにより上記問題点を解決するものである。
第２の工程での第１の工程よりも強力な紫外線照射と
は、後記する実施例１に示すように、第１の工程におけ
る紫外線によりエネルギーの高い遠紫外線を用いたり、
あるいはまた単位面積当たりのワット数を高くしてレジ
スト硬化処理を行うようなことを言う。
は、後記する実施例１に示すように、第１の工程におけ
る紫外線によりエネルギーの高い遠紫外線を用いたり、
あるいはまた単位面積当たりのワット数を高くしてレジ
スト硬化処理を行うようなことを言う。
本発明に係るポジ型レジストは、感光基としてのアジ
ド基を有する感光物質、例えばナフトキノンジアジド と、ベース樹脂としての例えばノボラック樹脂及び有機
溶剤等から成り立ち、更にレジストの基板に対する密着
性を向上させるための材料であるヘキサメチルジシラザ
ン を含むか、またはこれにより処理した基板の上に塗布さ
れる。レジスト膜に強力な遠紫外線を照射すると荒れが
生ずるのは、上記両物質が反応してN2ガスが発生し、こ
れが基板とレジスト膜との間に気泡を作ることが原因と
推察される。
ド基を有する感光物質、例えばナフトキノンジアジド と、ベース樹脂としての例えばノボラック樹脂及び有機
溶剤等から成り立ち、更にレジストの基板に対する密着
性を向上させるための材料であるヘキサメチルジシラザ
ン を含むか、またはこれにより処理した基板の上に塗布さ
れる。レジスト膜に強力な遠紫外線を照射すると荒れが
生ずるのは、上記両物質が反応してN2ガスが発生し、こ
れが基板とレジスト膜との間に気泡を作ることが原因と
推察される。
そこで、本発明では、硬化処理に先立って、アジド基
を分解除去する。これにより、レジスト荒れが防がれ
る。
を分解除去する。これにより、レジスト荒れが防がれ
る。
即ち、本発明においては、第１の工程において紫外線
照射により、レジスト膜に含まれるアジド基含有感光物
質、例えばナフトキノンジアジドは、次に示すように分
解される。
照射により、レジスト膜に含まれるアジド基含有感光物
質、例えばナフトキノンジアジドは、次に示すように分
解される。
従って、その後に、より強力な紫外線照射（高エネル
ギーの遠紫外線照射、高出力照射等）を行って硬化処理
をしても、参考写真２に見られるように、レジストの荒
れ発生が抑えられる。
ギーの遠紫外線照射、高出力照射等）を行って硬化処理
をしても、参考写真２に見られるように、レジストの荒
れ発生が抑えられる。
実施例１ ナフトキノンジアジドを含むポジ型レジストであるDP
R2600（商品名、大日本インキ製造（株））を、密着性
を向上させるための物質であるヘキサメチルジシラザン
（HMDS）で処理した基板に塗布してパターニングした。
その後、レジストを硬化させずにアジド基を分解する紫
外光を全面照射した。次に強力な遠紫外線で硬化処理す
る。本実施例では、まず1cm2当り３ミリワットの弱い紫
外線で６秒露光してアジド基を分解し、次に1cm2当り60
0ミリワットの強い遠紫外線で硬化処理した。
R2600（商品名、大日本インキ製造（株））を、密着性
を向上させるための物質であるヘキサメチルジシラザン
（HMDS）で処理した基板に塗布してパターニングした。
その後、レジストを硬化させずにアジド基を分解する紫
外光を全面照射した。次に強力な遠紫外線で硬化処理す
る。本実施例では、まず1cm2当り３ミリワットの弱い紫
外線で６秒露光してアジド基を分解し、次に1cm2当り60
0ミリワットの強い遠紫外線で硬化処理した。
これにより、荒れの生じないレジスト硬化処理が達成
された（参考写真２参照）。
された（参考写真２参照）。
なおその後、本実施例では、次にのべる比較例と同
様、ポストベークを行った。
様、ポストベークを行った。
比較例 ここでは、比較のため、ベーキングした後に紫外線を
１段照射した場合を示す。なおこの比較例では、通例の
レジスト処理と同様、レジスト硬化処理後に、ポストベ
ークを行った。
１段照射した場合を示す。なおこの比較例では、通例の
レジスト処理と同様、レジスト硬化処理後に、ポストベ
ークを行った。
レジストとして、DPR2600（商品名、大日本インキ製
造（株））を基板に塗布してパターニングした後、ベー
キングを行ない、その後強力な遠紫外線で硬化処理す
る。本実施例では、100℃で80秒間ベーキングした。ベ
ーキングは、N2が分解する温度の90℃では効果が薄い。
よってアジド基が効率良く分解する100℃以上が好まし
い。しかし、温度があまり高いと、レジストが軟化して
パターンがくずれてしまう。よって、100℃以上でこれ
よりあまり高くない範囲にせざるを得ない。しかし、こ
れでは、温度制御が煩雑であるばかりでなく、この程度
の温度では所望の効果を得にくい。このことから、本発
明を具体化した実施例１の方がすぐれていることがわか
る。またこの比較例では、時間は80秒より短いと荒れ抑
制効果が十分でない場合がある。
造（株））を基板に塗布してパターニングした後、ベー
キングを行ない、その後強力な遠紫外線で硬化処理す
る。本実施例では、100℃で80秒間ベーキングした。ベ
ーキングは、N2が分解する温度の90℃では効果が薄い。
よってアジド基が効率良く分解する100℃以上が好まし
い。しかし、温度があまり高いと、レジストが軟化して
パターンがくずれてしまう。よって、100℃以上でこれ
よりあまり高くない範囲にせざるを得ない。しかし、こ
れでは、温度制御が煩雑であるばかりでなく、この程度
の温度では所望の効果を得にくい。このことから、本発
明を具体化した実施例１の方がすぐれていることがわか
る。またこの比較例では、時間は80秒より短いと荒れ抑
制効果が十分でない場合がある。
本発明によれば、強力な遠紫外線を使用してレジスト
の効果処理をしても、アジド基を事前に分解除去してあ
るので、レジストの荒れが発生せず、高スループットを
得ることができるという効果がある。
の効果処理をしても、アジド基を事前に分解除去してあ
るので、レジストの荒れが発生せず、高スループットを
得ることができるという効果がある。
Claims (1)
- 【請求項１】アジド基を含む感光物質を含有するポジ型
レジスト膜と、基板と該ポジ型レジスト膜との間に形成
されるとともに基板との密着性を向上させるための物質
であり該アジド基と反応して気泡を発生させる密着性物
質とが共存する場合におけるポジ型レジスト膜の紫外線
照射による硬化処理方法において、 前記密着性物質はヘキサメチルジシラザンを構成物質と
するものであり、 紫外線照射時の該アジド基とヘキサメチルジシラザンと
の反応によるレジスト膜の荒れの発生を防止するため、 第１の工程で紫外線照射により、前記ポジ型レジスト膜
を硬化させずに該ポジ型レジスト膜中に含まれる該アジ
ド基を少なくとも一部分、分解除去しておき、その後
に、 第２の工程で第１の工程よりも強力な紫外線照射を行っ
て該ポジ型レジスト膜の硬化を行うことにより、 第２の工程での紫外線照射によるレジスト膜の荒れの発
生を防止するとともに、 前記ポジ型レジスト膜の硬化を行うこと を特徴とするレジスト膜の硬化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187302A JP2597981B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | レジスト膜の硬化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60187302A JP2597981B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | レジスト膜の硬化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6248018A JPS6248018A (ja) | 1987-03-02 |
| JP2597981B2 true JP2597981B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=16203621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60187302A Expired - Lifetime JP2597981B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | レジスト膜の硬化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2597981B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5290667A (en) * | 1991-12-03 | 1994-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing ink jet recording head |
| JP6920469B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2021-08-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 光照射装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51111072A (en) * | 1975-03-26 | 1976-10-01 | Hitachi Ltd | Photo etching method |
| JPS5223401A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-22 | Hitachi Ltd | Method of etching photography |
| DE3110632A1 (de) * | 1981-03-19 | 1982-09-30 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum einbrennen von lichtempflindlichen schichten bei der herstellung von druckformen |
| US4548688A (en) * | 1983-05-23 | 1985-10-22 | Fusion Semiconductor Systems | Hardening of photoresist |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP60187302A patent/JP2597981B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6248018A (ja) | 1987-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |