JPH0338028A - ホトレジスト膜の形成方法 - Google Patents
ホトレジスト膜の形成方法Info
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- JPH0338028A JPH0338028A JP17197589A JP17197589A JPH0338028A JP H0338028 A JPH0338028 A JP H0338028A JP 17197589 A JP17197589 A JP 17197589A JP 17197589 A JP17197589 A JP 17197589A JP H0338028 A JPH0338028 A JP H0338028A
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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、特にＬＳＩの製ａ過程にて行う
ホトリソグラフィー工程に関するものであり、更に、具
体的にはホトリソグラフィー工程で使用するホトレジス
ト膜の形成方法に関するものである。
ホトリソグラフィー工程に関するものであり、更に、具
体的にはホトリソグラフィー工程で使用するホトレジス
ト膜の形成方法に関するものである。
（従来の技術）
従来、このような分野の技術としては、例えば以下に示
すようなものがあった。
すようなものがあった。
第３図は従来のホトレジスト膜の形成方法を示す図であ
る。
る。
この図において、シリコン等のウェハ２１はスピンモー
タ（図示なし）に接続したウェハチャック２２に吸着さ
れており、ウェハ２１の上方に位置する滴下ノズル２３
よりレジストが滴下され、ウニハチ、十ツク２２と共に
ウェハ２１が高速で回転することにより、レジスト膜２
４はウェハ２１上において薄膜状態となる〔第３図（ａ
）参照〕。
タ（図示なし）に接続したウェハチャック２２に吸着さ
れており、ウェハ２１の上方に位置する滴下ノズル２３
よりレジストが滴下され、ウニハチ、十ツク２２と共に
ウェハ２１が高速で回転することにより、レジスト膜２
４はウェハ２１上において薄膜状態となる〔第３図（ａ
）参照〕。
ここで、レジスト膜２４中にはエチルセロリルブアセテ
ー） （ＥＣＡ）やキシレン等の有機溶剤が含まれたま
まであるため、これらの溶剤をレジスト膜２４より蒸発
させるために熱処理を施す。
ー） （ＥＣＡ）やキシレン等の有機溶剤が含まれたま
まであるため、これらの溶剤をレジスト膜２４より蒸発
させるために熱処理を施す。
−Ｍにペリベークと称して知られているこの熱処理では
、第３図（ｂ）に示すように、ホットブレ−ト２５上に
ａ？−ｔさせる方法が多く採用されているが、その他に
オーブン等で加熱する方法も知られている。
、第３図（ｂ）に示すように、ホットブレ−ト２５上に
ａ？−ｔさせる方法が多く採用されているが、その他に
オーブン等で加熱する方法も知られている。
ここで、プリベークを行うことにより、薄膜形成後に不
要となったレジスト膜２４中の有ｆａｆ８剤を蒸発させ
て除去し、更に、回路パターンを形威するための露光処
理、現像処理工程へと進められる。
要となったレジスト膜２４中の有ｆａｆ８剤を蒸発させ
て除去し、更に、回路パターンを形威するための露光処
理、現像処理工程へと進められる。
ところが、プリベークが十分に行われていない場合は、
レジスト膜２４の膜中にＥＣＡ等の有機溶剤が残ったま
まになる。この時に残留する有機溶剤の量により、回路
パターンを形威するための最適な露光時間が大きく変化
し、また、現像処理工程においても、露光処理でマスキ
ングされた部分、つまり、現像後に回路パターンとして
残される部分の現像による膜厚減少量（未露光部の膜べ
り量）も変化するために、レジストパターンの形状や寸
法を安定して形威することが困難となってしまう。
レジスト膜２４の膜中にＥＣＡ等の有機溶剤が残ったま
まになる。この時に残留する有機溶剤の量により、回路
パターンを形威するための最適な露光時間が大きく変化
し、また、現像処理工程においても、露光処理でマスキ
ングされた部分、つまり、現像後に回路パターンとして
残される部分の現像による膜厚減少量（未露光部の膜べ
り量）も変化するために、レジストパターンの形状や寸
法を安定して形威することが困難となってしまう。
このことから考えて、プリベークはホトレジストで回路
パターンを形成していく上での安定性を確保するために
は必須の処理である。
パターンを形成していく上での安定性を確保するために
は必須の処理である。
プリベークの方法は現在いくつか知られているが、短い
処理時間でその効果が得られるという利点を有するので
、前記第３図で示したホットプレー・ト処理が一般的に
用いられている。
処理時間でその効果が得られるという利点を有するので
、前記第３図で示したホットプレー・ト処理が一般的に
用いられている。
（発明が解決しようとする！！ｉ！題）しかしながら、
以上述べた従来のプリベーク方法においては、次のよう
な問題点があった。
以上述べた従来のプリベーク方法においては、次のよう
な問題点があった。
即ち、第３図（ｂ）に示すレジスト膜２４中に含まれる
感光基は、熱処理によって、分解反応が進み、熱による
感光が進行する。熱感光が開始される温度は各ホトレジ
ストにより多少異なるものの、通常１００℃前後からで
あり、１００〜１１０℃程度の温度でプリベークを長時
間行うことは好ましくない。
感光基は、熱処理によって、分解反応が進み、熱による
感光が進行する。熱感光が開始される温度は各ホトレジ
ストにより多少異なるものの、通常１００℃前後からで
あり、１００〜１１０℃程度の温度でプリベークを長時
間行うことは好ましくない。
また、ポジレジストは、通常８０〜９０’Ｃ前後の熱処
理により徐々に表面硬化が始まり、表面硬化の進行に伴
って溶剤のレジスト表面からの蒸発も低下していく、よ
って、このような表面硬化を考えると、９０℃前後のプ
リベークが好ましく考えられるが、この条件下でレジス
ト膜２４中の溶剤除去を短時間に十分に行うことは困難
である。また、逆にプリベーク温度を高めて処理すると
、レジスト膜２４表面での硬化も進行し始めているため
、レジス）１１！２４の厚さ方向に溶剤が不均一に残留
することになり、パターン寸法がｌｌ１ｍ以下の微細領
域ではレジストパターン寸法のバラツキの要因となって
しまう。
理により徐々に表面硬化が始まり、表面硬化の進行に伴
って溶剤のレジスト表面からの蒸発も低下していく、よ
って、このような表面硬化を考えると、９０℃前後のプ
リベークが好ましく考えられるが、この条件下でレジス
ト膜２４中の溶剤除去を短時間に十分に行うことは困難
である。また、逆にプリベーク温度を高めて処理すると
、レジスト膜２４表面での硬化も進行し始めているため
、レジス）１１！２４の厚さ方向に溶剤が不均一に残留
することになり、パターン寸法がｌｌ１ｍ以下の微細領
域ではレジストパターン寸法のバラツキの要因となって
しまう。
更には、第３図（ｃ）に示すように、熱処理によって形
威される表面硬化Ｆｆｌ！２４’が、レジス）１１２４
内部より微小ながら発生する窒素ガス（Ｎ、）が通過す
ることを妨げ、プリベーク時若しくはその後の熱処理に
おいて、表面硬化Ｂ２４′下のレジスト膜２４内部に気
泡２６が発生してしまう、この現象は、パターン寸法が
１μｍ以上の比較的大きなレジストパターンにて発生し
易いが、回路パターン欠陥の発生原因となり、問題であ
った。
威される表面硬化Ｆｆｌ！２４’が、レジス）１１２４
内部より微小ながら発生する窒素ガス（Ｎ、）が通過す
ることを妨げ、プリベーク時若しくはその後の熱処理に
おいて、表面硬化Ｂ２４′下のレジスト膜２４内部に気
泡２６が発生してしまう、この現象は、パターン寸法が
１μｍ以上の比較的大きなレジストパターンにて発生し
易いが、回路パターン欠陥の発生原因となり、問題であ
った。
従って、従来の方法においては、１μｍ以下の微細なパ
ターンを精度良く形成し、かつ、短時間にて満足できる
溶剤除去を行うことは困難であった。
ターンを精度良く形成し、かつ、短時間にて満足できる
溶剤除去を行うことは困難であった。
本発明は、上記問題点を除去し、ｌｌ１ｍ以下の微細な
パターンを梢度良く形威し、かつ、短時間にて十分な溶
剤除去を行うことができるホトレジスト膜の形成方法を
提供することを目的とする。
パターンを梢度良く形威し、かつ、短時間にて十分な溶
剤除去を行うことができるホトレジスト膜の形成方法を
提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記目的を遠戚するために、ホトレジスト塗
布後、プリベークを施すホトレジスト膜の形成方法にお
いて、プリベークを２回以上の多段階に分けて実施し、
かつ、処理温度をその段階毎に変化させるようにしたも
のである。
布後、プリベークを施すホトレジスト膜の形成方法にお
いて、プリベークを２回以上の多段階に分けて実施し、
かつ、処理温度をその段階毎に変化させるようにしたも
のである。
その場合、例えば前記プリベークを最初の段階を９０℃
以下で行い、以後のプリベークの段階を最初のプリベー
クの段階の温度より高温で行うようにしたものである。
以下で行い、以後のプリベークの段階を最初のプリベー
クの段階の温度より高温で行うようにしたものである。
（作用〉
本発明は、上記したように、ホトレジスト膜の形成時に
プリベークを行う際に、ウェハ及びホトレジスト膜に段
階的に温度を上昇させた熱処理を施す、これにより、レ
ジスト膜内の溶剤除去を短時間で十分に行うことができ
る。
プリベークを行う際に、ウェハ及びホトレジスト膜に段
階的に温度を上昇させた熱処理を施す、これにより、レ
ジスト膜内の溶剤除去を短時間で十分に行うことができ
る。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の実施例を示すホトレジスト膜の形成フ
ローチャートである。ここでは、従来１回の処理で行っ
ているプリベークを３段階に分割しく第１図において点
線内に示される多段階のプリベーク参照）、その処理温
度を徐々に上昇させるようにしている。即ち、 （１）まず、ウェハ上にホトレジストのスピンコードを
行う（ステンブ■）。
ローチャートである。ここでは、従来１回の処理で行っ
ているプリベークを３段階に分割しく第１図において点
線内に示される多段階のプリベーク参照）、その処理温
度を徐々に上昇させるようにしている。即ち、 （１）まず、ウェハ上にホトレジストのスピンコードを
行う（ステンブ■）。
（２） ６０℃のホットプレートで５０秒間、第１段階
のブリベータを行う（ステップ■）。
のブリベータを行う（ステップ■）。
（３） ８０℃のホットプレートで４０秒間、第２段階
のプリベークを行う（ステップ■）。
のプリベークを行う（ステップ■）。
（４） １００℃のホットプレートで３０秒間、第３段
階のプリベークを行う（ステップ■）。
階のプリベークを行う（ステップ■）。
（５）露光処理を行う（ステップ■）。
なお、プリベークを行う場合には、それぞれの温度に加
熱されたホットプレートを用意しておき、それらのホッ
トプレートにウェハを移し替えていくようにするのが望
ましい。
熱されたホットプレートを用意しておき、それらのホッ
トプレートにウェハを移し替えていくようにするのが望
ましい。
また、上記（４）のプリベーク処理後にクールダウンを
行い、露光処理を行うようなことは、適宜実施すること
ができる。
行い、露光処理を行うようなことは、適宜実施すること
ができる。
このような条件下で、ノボラックレジンを主成分とする
ポジ型レジストを用い、実際に回路パターンを形成した
場合の露光処理時の露光量とパターン寸法の相関を第２
図に示す。
ポジ型レジストを用い、実際に回路パターンを形成した
場合の露光処理時の露光量とパターン寸法の相関を第２
図に示す。
ここで、縦軸はパターン寸法（μｍ）、横軸は露光量（
ｍＪ／ｄ）を示している。また、ホトレジストはウェハ
上に約１．５．ｕｎ厚に形成し、４３６ｎｍ、を露光波
長とする縮小プロジエクシツン装置で、寸法が１．０μ
ｍとなる回路パターンを形成したものである。
ｍＪ／ｄ）を示している。また、ホトレジストはウェハ
上に約１．５．ｕｎ厚に形成し、４３６ｎｍ、を露光波
長とする縮小プロジエクシツン装置で、寸法が１．０μ
ｍとなる回路パターンを形成したものである。
第２図から明らかなように、本発明の実施例においては
パターン寸法ｔ、ｏＩＩｍで形成される最適露光量は、
従来の１００℃ホットプレート１２０秒の一段ブリベー
タの場合と諮問等な値が得られる。
パターン寸法ｔ、ｏＩＩｍで形成される最適露光量は、
従来の１００℃ホットプレート１２０秒の一段ブリベー
タの場合と諮問等な値が得られる。
更に、露光量が増加した時の寸法変化量は、多段階プリ
ベークの方が小さく、明らかにパターン形成での露光量
とパターン寸法の相関特性が向上しており、よって、パ
ターン寸法のバラツキを小さく抑えることができる。
ベークの方が小さく、明らかにパターン形成での露光量
とパターン寸法の相関特性が向上しており、よって、パ
ターン寸法のバラツキを小さく抑えることができる。
このことにより、本発明を適用した多段階プリベークで
は第１段階の６０°Ｃベークでは、ホトレジストの表面
硬化が全く進行しない状態で加熱されるため、レジスト
膜内の溶剤蒸発のみが均一的にかなり進行する０次いで
、第２段階の８０℃ベークでは、表面硬化が徐々に進行
し始めるが、レジスト膜内の溶剤蒸発を著しく妨げるこ
とはなく、溶剤の蒸発が優先的に進行する。最後に、１
００°Ｃのベータでは、従来の１段ベークと同レベルの
べ一り効果を得ることができる。
は第１段階の６０°Ｃベークでは、ホトレジストの表面
硬化が全く進行しない状態で加熱されるため、レジスト
膜内の溶剤蒸発のみが均一的にかなり進行する０次いで
、第２段階の８０℃ベークでは、表面硬化が徐々に進行
し始めるが、レジスト膜内の溶剤蒸発を著しく妨げるこ
とはなく、溶剤の蒸発が優先的に進行する。最後に、１
００°Ｃのベータでは、従来の１段ベークと同レベルの
べ一り効果を得ることができる。
以上のように多段階のプリベークを施すことにより、レ
ジスト膜の厚さ方向に溶剤が不均一に残留することは少
なくなる。
ジスト膜の厚さ方向に溶剤が不均一に残留することは少
なくなる。
更に、１００℃でのベータ処理時間を短くすることが可
能となるため、プリベークによる熱感光も低下させるこ
とができる。
能となるため、プリベークによる熱感光も低下させるこ
とができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ホトレ
ジスト膜の形成時にプリベークを行う際に、ウェハ及び
ホトレジスト膜に段階的に温度を上昇させた熱処理を施
すようにしたので、レジスト膜内の溶剤除去を短時間で
十分に行うことができる。
ジスト膜の形成時にプリベークを行う際に、ウェハ及び
ホトレジスト膜に段階的に温度を上昇させた熱処理を施
すようにしたので、レジスト膜内の溶剤除去を短時間で
十分に行うことができる。
第１図は本発明の実施例を示すホトレジスト膜の形成フ
ローチャート、第２図は回路パターン形成における露光
処理時の露光量とパターン寸法の相関を示す図、第３図
は従来のホトレジスト膜の形成方法を示す図である。
ローチャート、第２図は回路パターン形成における露光
処理時の露光量とパターン寸法の相関を示す図、第３図
は従来のホトレジスト膜の形成方法を示す図である。
Claims (2)
- （１）ホトレジスト塗布後、プリベークを施すホトレジ
スト膜の形成方法において、 プリベークを２回以上の多段階に分けて実施し、かつ、
処理温度をその段階毎に変化させることを特徴とするホ
トレジスト膜の形成方法。 - （２）請求項１記載のホトレジスト膜の形成方法におい
て、前記プリベークの最初の段階を９０℃以下で行い、
以後のプリベークの段階を最初のプリベークの段階の温
度より高温で行う工程を含むことを特徴とするホトレジ
スト膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17197589A JPH0338028A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ホトレジスト膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17197589A JPH0338028A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ホトレジスト膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338028A true JPH0338028A (ja) | 1991-02-19 |
Family
ID=15933214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17197589A Pending JPH0338028A (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | ホトレジスト膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0338028A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109856907A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-06-07 | 湖南普照信息材料有限公司 | 一种激光防伪用掩膜版及其制作方法 |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP17197589A patent/JPH0338028A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109856907A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-06-07 | 湖南普照信息材料有限公司 | 一种激光防伪用掩膜版及其制作方法 |
| CN109856907B (zh) * | 2018-12-11 | 2023-02-28 | 湖南普照信息材料有限公司 | 一种激光防伪用掩膜版及其制作方法 |
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