JPH0148535B2 - - Google Patents
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- JPH0148535B2 JPH0148535B2 JP15413283A JP15413283A JPH0148535B2 JP H0148535 B2 JPH0148535 B2 JP H0148535B2 JP 15413283 A JP15413283 A JP 15413283A JP 15413283 A JP15413283 A JP 15413283A JP H0148535 B2 JPH0148535 B2 JP H0148535B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/3021—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
本発明は、半導体デバイスの製造プロセスにお
いて用いられるレジスト膜等のパターンの形成方
法及びその装置に関するものである。 半導体デバイスの製造プロセスにおいては、基
板のエツチングやイオン注入のマスクとして、レ
ジストパターンが用いられる。このレジストパタ
ーンは、基板に塗布したレジスト膜に電子線や紫
外線などの高エネルギー線を所定のパターンに従
つて照射した後、現像工程を経て形成される。半
導体集積回路は、微細化により経済化・高速化・
高信頼化が図れるため、年々、小型化・高集積化
している。レジストパターンでは微細化に加えて
寸法精度も一段と厳しくなり、サブミクロン領域
の高精度レジストパターン形成が要求されるよう
になつてきた。従来、レジストパターンの形成に
は、紫外光によつてフオトレジスト膜を露光し、
これを浸漬法、噴射法、滴下法などの方法により
現像する工程が一般に用いられていた。紫外光に
よる方法は、解像性の高いポジ形フオツトレジス
トを用い、ウエハ面内で均一性が高く制御性の良
い噴射法を用いたとしても、光の波長で決まる回
折現象のため得られるレジストパターンの最小寸
法は実験室的には1μｍ程度、実用的には2μm程度
が限度であるといわれている。このため、要求さ
れる寸法精度も最小寸法に見合つた精度で良く、
現像条件など多少の変動は問題とならなかつた。
さらに、現像液も水系のものが多く、噴射などに
よる液温変動が少ないため、現像液の入つた容器
温度、現像液組成、現像時間を一定にして現像を
行う程度で良かつた。 これに対し、サブミクロン領域では、紫外光以
上に微細なパターンが描画できる電子線描画法や
Ｘ線描画法が有効であり、これには描画されたレ
ジストを現像して、サブミクロンの最小寸法に見
合つた精度でレジストパターンを形成する必要が
ある。電子線やＸ線レジストにも、フオトレジス
トと同様にネガ形レジストとポジ形レジストがあ
るが、ネガ形レジストは高い寸法精度が得られや
すい反面、パターンの現像液による膨潤のため感
度と解像性が相反することにより微細化に限界が
ある。一方、ポジ形レジストはパターン形成条件
によつては、0.1μｍ以下の微細なパターンでも解
像性を示すことが報告されている。 ポジ形レジストの現像は、高エネルギー線照射
による分子量の変化が現像液への溶解速度の変化
となることを利用している。また、照射部と非照
射部界面のエネルギー線吸収プロフアイルは計算
機のシミユレーシヨンによると、ステツプ状では
なく、一定の幅をもつて変化することも知られて
いる。このため、ポジ形レジストの現像では、溶
解速度を支配する現像液温度、現像液組成、撹拌
効果などの現像条件の変動が直接パターンの寸法
変動となつて現われる。従つて、ポジ形レジスト
パターンを用いて高い寸法精度を得るには、現像
条件（現像液組成、現像温度、現像時間など）を
ウエハ面内、ウエハ間で一定値に保つ必要があ
る。半導体集積回路の製造プロセスでは、ウエハ
面内の現像の均一性が良好なこと、現像を含むウ
エハプロセスの自動化が容易なこと、などの要求
により噴射式または滴下式現像装置が一般に使用
されている。この装置では、現像中、噴射または
滴下による現像液の気化が起こり蒸発潜熱が奪わ
れるために現像温度の低下が起こる。例えば、水
の蒸発潜熱が10.5647cal／molに対して、電子線
レジストFPMの現像に用いるメチルイソブチル
ケトンとイソプロピルアルコールの蒸発潜熱は、
それぞれ8.71Kcal／mol、9.569Kcal／molであ
り、水系の現像液を用いるフオトレジストの現像
工程と異なり、特に有機系の現像液を使用する電
子線レジストの現像工程では温度変化が顕著とな
る。 このため、フオトレジストの現像と同じように
現像液の入つた容器温度と現像時間を一定にして
噴射式または滴下式現像を行う従来の方法では、
現像温度の変化により高い寸法精度を有するレジ
ストパターン形成が行なえない欠点があつた。 本発明は、これらの欠点を解決するため、ポジ
形レジストの現像に関して、ウエハ周辺の現像温
度を逐次検出し、該検出温度をもとに、レジスト
の溶解膜厚を算出し現像時間や現像液組成を制御
して、所定の溶解膜厚到達点をもつて現像を終了
することができるようにしたパターン形成方法及
びパターン形成装置を提供するものである。 以下図面により本発明を詳細に説明する。 第１図は噴射式現像装置を用いてポジ形電子線
レジスト・ポリ（１，１―ジメチル―２，２，
３，３―テトラフルオロメタクリレート）
（FPM）の現像を行つた場合の具体例であつて、
現像中のウエハ周辺温度を測定した結果である。
現像液は、メチルイソブチルケトンとイソプロピ
ルアルコールを容量比で22対78に混合したもので
現像時間は120秒である。〜で示すように現
像するウエハの枚数が増えるに従つて全般に温度
が低下することから、ウエハ間で現像温度が変動
することが明らかである。 第２図は、各種ポジ形電子線レジストについ
て、現像液温度だけを変えて感度を求めた実験結
果である。実験は液温を一定にした現像液に一定
時間浸漬して行つた。図から明らかなように、高
い感度を有するレジストほど温度変化に対する感
度変化の割合は大きくなる。 第３図は、0.5μｍ幅の孤立ラインを描画し、現
像を行つた場合、感度の変化に対するパターン幅
の変化を測定した結果である。±10％の感度変化
により、約±0.05μｍのパターン幅変化があるこ
とがわかる。 ところで、一般にポジ形レジストは高エネルギ
ー線照射により分子量の低下した照射部が現像液
によつて溶解することによりパターンが形成され
る。この溶解速度は高エネルギー線の照射量すな
わち照射部のレジスト分子量を一定とすると、現
像液の温度および現像液の溶媒組成によつて変化
する。従つて、現像液の温度や組成に対する溶解
速度が既知であれば、塗布膜厚も既知であるか
ら、溶解膜厚を求めることにより、現像を終了す
ることができる。これが本発明の原理である。以
下、実施例にもとづいて詳細に説明する。 〔実施例 １〕 第４図は本発明の実施例であつて、１は制御回
路、２―１，２―２はバルブ、３―１，３―２は
ポンプ、４―１，４―２はタンク、７―１，７―
２はノズルであり、これらは、パイプ６―１，６
―２を介して接続されている。また、タンク４―
１，４―２は５―１，５―２の如き現像に使用す
る現像液、リンス液などで満たされている。８は
モータであり、ウエハチヤツク９と連結されてい
る。１０はウエハ、１１は温度センサであり、温
度測定回路１２を介して制御回路１と接続されて
いる。制御回路１には現像処理を行うため、現像
温度や現像液組成と溶解速度との関係などのデー
タを格納するためのメモリ１３が接続されてい
る。 本発明に係る動作を次に説明する。図示しない
照射装置によりウエハ１０上のレジスト膜に電子
ビームの走査により又は所望のパターンのマスク
を介して光を照射後に、現像が指示されると、制
御回路１はバルブ２―１を開き、ポンプ３―１を
作動させて、タンク４―１内の現像液５―１をパ
イプ６―１を介してノズル７―１に送り込むとと
もに、モータ８を所定の回転数で回転させ、ウエ
ハチヤツク９上のウエハ１０に現像液を噴霧また
は滴下する。制御回路１は温度測定回路１２を介
して温度センサ１１により現像温度T1を測定し、
この測定温度T1から溶解速度R1をメモリ１３よ
り読み出す。なお、各現像温度に対する溶解速度
は予め測定し、メモリ１３に記憶させておく。現
像温度と溶解速度の関係は、レジストの種類と現
像液組成が決まれば、一律に決まるため、一度測
定するだけでよい。 第５図に、各種ポジ形レジストについて、電子
ビームの適正照射量を与え、現像温度を変えて溶
解速度を測定した例を示す。 つづいて、制御回路１は、一定時間Δt後に再
び温度測定を行い、現像温度T2を測定し、この
測定温度T2から溶解速度R2をメモリ１３より読
み出す。これを、Δtのステツプで繰返して溶解
速度R1，R2，…，Ri，…を求めるとともに、各
溶解速度RiとΔtとから各ステツプにおける溶解
膜厚Ri・Δtを計算し、溶解膜厚を各ステツプ毎
に積算して、各ステツプにおける溶解膜厚Ｒとし
て Ｒ＝ 〓i Ri・Δt を得る。溶解膜厚Ｒと初期レジスト膜厚R0を各
ステツプ毎に比較しR0＝Ｒとなつた時点で、制
御回路１はバルブ２―１を閉じ定量ポンプ３―１
を停止させるとともにモータ８を停止して、現像
処理を終了する。 制御回路１は引続いて、バルブ２―２を開きポ
ンプ３―２を作動させ、タンク４―２内のリンス
液をパイプ６―２を介してノズル７―２に送り込
むとともに、モータ８を所定の回転数で回転させ
て、リンス処理を行う。リンス時間は、所定の時
間リンス液を噴霧する通常の方法で十分である。 リンス処理終了後は、N2ガスなどの乾燥ガス
をウエハ表面に吹きつけつつ、ウエハを高速回転
させて乾燥処理を行い、現像工程は終了する。本
実施例による実験結果を表１に示す。４インチウ
エハを用いて、ウエハ面内およびウエハ間のばら
つき2.5％以下を得た。 以上の実施例１の動作のフローチヤートを第６
図に示す。ｎは整数である。この動作は以上の説
明から理解されるので、詳細な説明は省略する。 〔実施例 ２〕 一般にポジ形レジストでは、このレジストを良
く溶解する良溶媒と溶解しない貧溶媒を混合し、
高エネルギー線照射部だけが溶解する溶解性に調
整し現像液として使用する。第４図において、ポ
ンプ３―１を定量ポンプに置きかえ、５―１を現
像良溶媒、５―２を現像貧溶媒として、バルブ２
―１，２―２を同時に開き、定量ポンプ３―１と
ポンプ３―２を同時に作動させて、ノズル７―１
と７―２から良溶媒と貧溶媒を同時に噴霧または
滴下させ、現像温度Tiにより定量ポンプ３―１の
回転数を変えて良溶媒４―１の送出量を制御し、
ウエハ１０の表面における現像液組成をTiに応じ
て変更することにより、一定時間Δt内のレジス
トの溶解膜厚Riを一定値に保ち、所定の時間で初
期膜厚を溶解する装置を構成することもできる。
本実施例による実験結果を表２に示す。実施例１
と同様に、４インチウエハを用いて、ウエハ面内
およびウエハ間のばらつき2.5％以下を得た。 以上の実施例２の動作のフローチヤートを第７
図に示す。ｎは整数である。この動作も以上の説
明から理解されるので、詳細な説明は省略する。 表３に従来の噴射式現像法を用いた実験結果を
参考として示す。表３と表１、表２の比較から明
らかなように、本発明によればポジ形レジスト膜
を再現性良く溶解することができるから、本発明
は、ポジ形レジストを少ない感度ばらつきで現像
する目的に応用できる。
いて用いられるレジスト膜等のパターンの形成方
法及びその装置に関するものである。 半導体デバイスの製造プロセスにおいては、基
板のエツチングやイオン注入のマスクとして、レ
ジストパターンが用いられる。このレジストパタ
ーンは、基板に塗布したレジスト膜に電子線や紫
外線などの高エネルギー線を所定のパターンに従
つて照射した後、現像工程を経て形成される。半
導体集積回路は、微細化により経済化・高速化・
高信頼化が図れるため、年々、小型化・高集積化
している。レジストパターンでは微細化に加えて
寸法精度も一段と厳しくなり、サブミクロン領域
の高精度レジストパターン形成が要求されるよう
になつてきた。従来、レジストパターンの形成に
は、紫外光によつてフオトレジスト膜を露光し、
これを浸漬法、噴射法、滴下法などの方法により
現像する工程が一般に用いられていた。紫外光に
よる方法は、解像性の高いポジ形フオツトレジス
トを用い、ウエハ面内で均一性が高く制御性の良
い噴射法を用いたとしても、光の波長で決まる回
折現象のため得られるレジストパターンの最小寸
法は実験室的には1μｍ程度、実用的には2μm程度
が限度であるといわれている。このため、要求さ
れる寸法精度も最小寸法に見合つた精度で良く、
現像条件など多少の変動は問題とならなかつた。
さらに、現像液も水系のものが多く、噴射などに
よる液温変動が少ないため、現像液の入つた容器
温度、現像液組成、現像時間を一定にして現像を
行う程度で良かつた。 これに対し、サブミクロン領域では、紫外光以
上に微細なパターンが描画できる電子線描画法や
Ｘ線描画法が有効であり、これには描画されたレ
ジストを現像して、サブミクロンの最小寸法に見
合つた精度でレジストパターンを形成する必要が
ある。電子線やＸ線レジストにも、フオトレジス
トと同様にネガ形レジストとポジ形レジストがあ
るが、ネガ形レジストは高い寸法精度が得られや
すい反面、パターンの現像液による膨潤のため感
度と解像性が相反することにより微細化に限界が
ある。一方、ポジ形レジストはパターン形成条件
によつては、0.1μｍ以下の微細なパターンでも解
像性を示すことが報告されている。 ポジ形レジストの現像は、高エネルギー線照射
による分子量の変化が現像液への溶解速度の変化
となることを利用している。また、照射部と非照
射部界面のエネルギー線吸収プロフアイルは計算
機のシミユレーシヨンによると、ステツプ状では
なく、一定の幅をもつて変化することも知られて
いる。このため、ポジ形レジストの現像では、溶
解速度を支配する現像液温度、現像液組成、撹拌
効果などの現像条件の変動が直接パターンの寸法
変動となつて現われる。従つて、ポジ形レジスト
パターンを用いて高い寸法精度を得るには、現像
条件（現像液組成、現像温度、現像時間など）を
ウエハ面内、ウエハ間で一定値に保つ必要があ
る。半導体集積回路の製造プロセスでは、ウエハ
面内の現像の均一性が良好なこと、現像を含むウ
エハプロセスの自動化が容易なこと、などの要求
により噴射式または滴下式現像装置が一般に使用
されている。この装置では、現像中、噴射または
滴下による現像液の気化が起こり蒸発潜熱が奪わ
れるために現像温度の低下が起こる。例えば、水
の蒸発潜熱が10.5647cal／molに対して、電子線
レジストFPMの現像に用いるメチルイソブチル
ケトンとイソプロピルアルコールの蒸発潜熱は、
それぞれ8.71Kcal／mol、9.569Kcal／molであ
り、水系の現像液を用いるフオトレジストの現像
工程と異なり、特に有機系の現像液を使用する電
子線レジストの現像工程では温度変化が顕著とな
る。 このため、フオトレジストの現像と同じように
現像液の入つた容器温度と現像時間を一定にして
噴射式または滴下式現像を行う従来の方法では、
現像温度の変化により高い寸法精度を有するレジ
ストパターン形成が行なえない欠点があつた。 本発明は、これらの欠点を解決するため、ポジ
形レジストの現像に関して、ウエハ周辺の現像温
度を逐次検出し、該検出温度をもとに、レジスト
の溶解膜厚を算出し現像時間や現像液組成を制御
して、所定の溶解膜厚到達点をもつて現像を終了
することができるようにしたパターン形成方法及
びパターン形成装置を提供するものである。 以下図面により本発明を詳細に説明する。 第１図は噴射式現像装置を用いてポジ形電子線
レジスト・ポリ（１，１―ジメチル―２，２，
３，３―テトラフルオロメタクリレート）
（FPM）の現像を行つた場合の具体例であつて、
現像中のウエハ周辺温度を測定した結果である。
現像液は、メチルイソブチルケトンとイソプロピ
ルアルコールを容量比で22対78に混合したもので
現像時間は120秒である。〜で示すように現
像するウエハの枚数が増えるに従つて全般に温度
が低下することから、ウエハ間で現像温度が変動
することが明らかである。 第２図は、各種ポジ形電子線レジストについ
て、現像液温度だけを変えて感度を求めた実験結
果である。実験は液温を一定にした現像液に一定
時間浸漬して行つた。図から明らかなように、高
い感度を有するレジストほど温度変化に対する感
度変化の割合は大きくなる。 第３図は、0.5μｍ幅の孤立ラインを描画し、現
像を行つた場合、感度の変化に対するパターン幅
の変化を測定した結果である。±10％の感度変化
により、約±0.05μｍのパターン幅変化があるこ
とがわかる。 ところで、一般にポジ形レジストは高エネルギ
ー線照射により分子量の低下した照射部が現像液
によつて溶解することによりパターンが形成され
る。この溶解速度は高エネルギー線の照射量すな
わち照射部のレジスト分子量を一定とすると、現
像液の温度および現像液の溶媒組成によつて変化
する。従つて、現像液の温度や組成に対する溶解
速度が既知であれば、塗布膜厚も既知であるか
ら、溶解膜厚を求めることにより、現像を終了す
ることができる。これが本発明の原理である。以
下、実施例にもとづいて詳細に説明する。 〔実施例 １〕 第４図は本発明の実施例であつて、１は制御回
路、２―１，２―２はバルブ、３―１，３―２は
ポンプ、４―１，４―２はタンク、７―１，７―
２はノズルであり、これらは、パイプ６―１，６
―２を介して接続されている。また、タンク４―
１，４―２は５―１，５―２の如き現像に使用す
る現像液、リンス液などで満たされている。８は
モータであり、ウエハチヤツク９と連結されてい
る。１０はウエハ、１１は温度センサであり、温
度測定回路１２を介して制御回路１と接続されて
いる。制御回路１には現像処理を行うため、現像
温度や現像液組成と溶解速度との関係などのデー
タを格納するためのメモリ１３が接続されてい
る。 本発明に係る動作を次に説明する。図示しない
照射装置によりウエハ１０上のレジスト膜に電子
ビームの走査により又は所望のパターンのマスク
を介して光を照射後に、現像が指示されると、制
御回路１はバルブ２―１を開き、ポンプ３―１を
作動させて、タンク４―１内の現像液５―１をパ
イプ６―１を介してノズル７―１に送り込むとと
もに、モータ８を所定の回転数で回転させ、ウエ
ハチヤツク９上のウエハ１０に現像液を噴霧また
は滴下する。制御回路１は温度測定回路１２を介
して温度センサ１１により現像温度T1を測定し、
この測定温度T1から溶解速度R1をメモリ１３よ
り読み出す。なお、各現像温度に対する溶解速度
は予め測定し、メモリ１３に記憶させておく。現
像温度と溶解速度の関係は、レジストの種類と現
像液組成が決まれば、一律に決まるため、一度測
定するだけでよい。 第５図に、各種ポジ形レジストについて、電子
ビームの適正照射量を与え、現像温度を変えて溶
解速度を測定した例を示す。 つづいて、制御回路１は、一定時間Δt後に再
び温度測定を行い、現像温度T2を測定し、この
測定温度T2から溶解速度R2をメモリ１３より読
み出す。これを、Δtのステツプで繰返して溶解
速度R1，R2，…，Ri，…を求めるとともに、各
溶解速度RiとΔtとから各ステツプにおける溶解
膜厚Ri・Δtを計算し、溶解膜厚を各ステツプ毎
に積算して、各ステツプにおける溶解膜厚Ｒとし
て Ｒ＝ 〓i Ri・Δt を得る。溶解膜厚Ｒと初期レジスト膜厚R0を各
ステツプ毎に比較しR0＝Ｒとなつた時点で、制
御回路１はバルブ２―１を閉じ定量ポンプ３―１
を停止させるとともにモータ８を停止して、現像
処理を終了する。 制御回路１は引続いて、バルブ２―２を開きポ
ンプ３―２を作動させ、タンク４―２内のリンス
液をパイプ６―２を介してノズル７―２に送り込
むとともに、モータ８を所定の回転数で回転させ
て、リンス処理を行う。リンス時間は、所定の時
間リンス液を噴霧する通常の方法で十分である。 リンス処理終了後は、N2ガスなどの乾燥ガス
をウエハ表面に吹きつけつつ、ウエハを高速回転
させて乾燥処理を行い、現像工程は終了する。本
実施例による実験結果を表１に示す。４インチウ
エハを用いて、ウエハ面内およびウエハ間のばら
つき2.5％以下を得た。 以上の実施例１の動作のフローチヤートを第６
図に示す。ｎは整数である。この動作は以上の説
明から理解されるので、詳細な説明は省略する。 〔実施例 ２〕 一般にポジ形レジストでは、このレジストを良
く溶解する良溶媒と溶解しない貧溶媒を混合し、
高エネルギー線照射部だけが溶解する溶解性に調
整し現像液として使用する。第４図において、ポ
ンプ３―１を定量ポンプに置きかえ、５―１を現
像良溶媒、５―２を現像貧溶媒として、バルブ２
―１，２―２を同時に開き、定量ポンプ３―１と
ポンプ３―２を同時に作動させて、ノズル７―１
と７―２から良溶媒と貧溶媒を同時に噴霧または
滴下させ、現像温度Tiにより定量ポンプ３―１の
回転数を変えて良溶媒４―１の送出量を制御し、
ウエハ１０の表面における現像液組成をTiに応じ
て変更することにより、一定時間Δt内のレジス
トの溶解膜厚Riを一定値に保ち、所定の時間で初
期膜厚を溶解する装置を構成することもできる。
本実施例による実験結果を表２に示す。実施例１
と同様に、４インチウエハを用いて、ウエハ面内
およびウエハ間のばらつき2.5％以下を得た。 以上の実施例２の動作のフローチヤートを第７
図に示す。ｎは整数である。この動作も以上の説
明から理解されるので、詳細な説明は省略する。 表３に従来の噴射式現像法を用いた実験結果を
参考として示す。表３と表１、表２の比較から明
らかなように、本発明によればポジ形レジスト膜
を再現性良く溶解することができるから、本発明
は、ポジ形レジストを少ない感度ばらつきで現像
する目的に応用できる。
【表】
【表】
【表】
なお、これらの表及び図面で用いた略号の名称
は次の通りである。 PMMA…ポリメチルメタアクリレート FPM …ジメチルテトラフルオロプロピル
メタクリレート Ｏ―MAC…フエニルメタアクリレート―メタ
クリル酸共重合体 FBM―Ｇ…ヘキサフルオロブチルメタクリレ
ート―グリシジルメタクリレト共重合体 MiBK…メチルイソブチルケトン IPA…イソプロピルアルコール DMF…Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミド DX…１，４―ジオキサン DBK…ジメチルイソブチルケトン EtOH…エチルアルコール IBA…イソブチルアルコール なお、以上はレジストパターンの形成について
説明したが、液温によつてエツチング速度が大き
く変化する他の酸化膜の如き被処理膜のパターン
をウエツトエツチングで形成する場合にも同様に
用いることができる。 また、被処理膜への現像液の供給は第４図に示
す噴霧又は滴下のみでなく、被処理膜を現像液に
浸漬してもよい。さらに、現像の停止は被処理膜
に対する現像液の供給を停止すればよいのである
から、第４図のように現像液の供給用バルブを制
御するのみではなく、被処理膜を被着した基板
（ウエハ）を移動させて現像液から離反するよう
に制御してもよい。 以上、本発明によればポジ形レジストの現像に
おいて、現像温度を逐次検出し、これにより、溶
解膜厚を積算するか一定時間内の溶解膜厚を一定
に保ちながら現像を行い、溶解膜厚が初期膜厚と
一致した所で現像を終了するため、高エネルギー
線の照射量に応じてポジ形レジストを溶解するこ
とができ、ウエハ面内、ウエハ間の現像ばらつき
を抑えることができるから、サブミクロン領域の
レジストパターンが高精度に形成できる利点があ
る。
は次の通りである。 PMMA…ポリメチルメタアクリレート FPM …ジメチルテトラフルオロプロピル
メタクリレート Ｏ―MAC…フエニルメタアクリレート―メタ
クリル酸共重合体 FBM―Ｇ…ヘキサフルオロブチルメタクリレ
ート―グリシジルメタクリレト共重合体 MiBK…メチルイソブチルケトン IPA…イソプロピルアルコール DMF…Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミド DX…１，４―ジオキサン DBK…ジメチルイソブチルケトン EtOH…エチルアルコール IBA…イソブチルアルコール なお、以上はレジストパターンの形成について
説明したが、液温によつてエツチング速度が大き
く変化する他の酸化膜の如き被処理膜のパターン
をウエツトエツチングで形成する場合にも同様に
用いることができる。 また、被処理膜への現像液の供給は第４図に示
す噴霧又は滴下のみでなく、被処理膜を現像液に
浸漬してもよい。さらに、現像の停止は被処理膜
に対する現像液の供給を停止すればよいのである
から、第４図のように現像液の供給用バルブを制
御するのみではなく、被処理膜を被着した基板
（ウエハ）を移動させて現像液から離反するよう
に制御してもよい。 以上、本発明によればポジ形レジストの現像に
おいて、現像温度を逐次検出し、これにより、溶
解膜厚を積算するか一定時間内の溶解膜厚を一定
に保ちながら現像を行い、溶解膜厚が初期膜厚と
一致した所で現像を終了するため、高エネルギー
線の照射量に応じてポジ形レジストを溶解するこ
とができ、ウエハ面内、ウエハ間の現像ばらつき
を抑えることができるから、サブミクロン領域の
レジストパターンが高精度に形成できる利点があ
る。
第１図は従来の噴射式現像装置を用いて現像を
行つた場合の現像温度変動の例を示す特性図、第
２図は各種ポジ形レジストの温度変化に対する感
度変化の例を示す特性図、第３図はポジ形レジス
トの感度変化に対する寸法変化の例を示す特性
図、第４図は本発明の実施例を示す系統図、第５
図は温度と溶解速度との関係を示す特性図、第６
図、第７図は本発明の実施例の動作フローチヤー
トである。 １…制御回路、２―１，２―２…バルブ、３―
１，３―２…ポンプ、４―１，４―２…タンク、
５―１，５―２…現像液、リンス液など、６―
１，６―２…パイプ、７―１，７―２…ノズル、
８…モータ、９…ウエハチヤツク、１０…ウエ
ハ、１１…温度センサ、１２…温度測定回路、１
３…メモリ。
行つた場合の現像温度変動の例を示す特性図、第
２図は各種ポジ形レジストの温度変化に対する感
度変化の例を示す特性図、第３図はポジ形レジス
トの感度変化に対する寸法変化の例を示す特性
図、第４図は本発明の実施例を示す系統図、第５
図は温度と溶解速度との関係を示す特性図、第６
図、第７図は本発明の実施例の動作フローチヤー
トである。 １…制御回路、２―１，２―２…バルブ、３―
１，３―２…ポンプ、４―１，４―２…タンク、
５―１，５―２…現像液、リンス液など、６―
１，６―２…パイプ、７―１，７―２…ノズル、
８…モータ、９…ウエハチヤツク、１０…ウエ
ハ、１１…温度センサ、１２…温度測定回路、１
３…メモリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に被着された被処理膜にパターンの照
射を行つた後、現像中の該被処理膜周辺の温度を
逐次検出し、検出温度と該被処理膜の溶解量の関
数関係を用いて溶解膜厚を推定・算出することに
より、所定溶解膜厚到達点をもつて現像の終点を
判定し、現像を終了することを特徴とするパター
ン形成方法。 ２ 予め求めた一定組成の現像液に対する現像温
度と前記被処理膜溶解量の関数関係を用い、前記
検出温度と現像経過時間から該被処理膜の溶解膜
厚を算出・積算し、現像時間を制御することによ
り現像を終了することを特徴とする前記特許請求
の範囲第１項記載のパターン形成方法。 ３ 予め求めた組成の異なる複数の現像液に関す
る現像時間と被処理膜の溶解量の関数関係を用
い、逐次検出される検出温度に変化があつても該
被処理膜の溶解速度が一定となるように前記複数
の現像液を混合して現像液組成を制御することに
より、所定時間で現像を終了することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のパターン形成方
法。 ４ 基板上に被着され所望の光パターンの照射を
受けた被処理膜に少くとも一種類の現像液を供給
する現像液供給手段と、現像中の前記被処理膜周
辺の温度を逐次検出する温度測定手段と、前記現
像液による前記被処理膜の溶解量と前記検出され
た温度との関係を記憶しておくメモリと、前記温
度測定手段から得られる検出温度と前記メモリか
ら読み出される前記関係から前記被処理膜の溶解
膜厚を算定して所定溶解膜厚に到達したときに前
記被処理膜への前記現像液の供給を停止せしめる
制御手段とを備えたパターン形成装置。 ５ 前記現像液として一定組成の現像液が用いら
れ、前記検出温度と現像経過時間とから前記溶解
膜厚を算定するように前記制御手段が構成された
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のパ
ターン形成装置。 ６ 前記現像液供給手段は組成の異なる複数の現
像液を混合供給し前記逐次検出される検出温度に
変化があつても前記被処理膜の溶解速度が一定と
なるように構成され、前記制御手段は所定時間で
前記現像液の供給を停止せしめるように構成され
たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
パターン形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15413283A JPS6046553A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | パタ−ン形成方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15413283A JPS6046553A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | パタ−ン形成方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046553A JPS6046553A (ja) | 1985-03-13 |
| JPH0148535B2 true JPH0148535B2 (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=15577591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15413283A Granted JPS6046553A (ja) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | パタ−ン形成方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046553A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293738A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Internatl Rectifier Corp Japan Ltd | 半導体装置 |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP15413283A patent/JPS6046553A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046553A (ja) | 1985-03-13 |
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