JPH04275416A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH04275416A JPH04275416A JP3724991A JP3724991A JPH04275416A JP H04275416 A JPH04275416 A JP H04275416A JP 3724991 A JP3724991 A JP 3724991A JP 3724991 A JP3724991 A JP 3724991A JP H04275416 A JPH04275416 A JP H04275416A
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造工程にお
けるレジストパターンの硬化手段等の半導体装置の製造
方法に関する。
けるレジストパターンの硬化手段等の半導体装置の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体の製造方法に半導体基板上にSi
O2のような絶縁膜を介して形成された金属膜、例えば
、アルミニウム(Al)合金膜をドライエッチングによ
って所定の微細パターンに加工する工程がある。この時
、エッチングマスクとしてAl合金膜上にフォトレジス
ト被着,プリベークを施したのち、マスク位置合わせ,
露光,現像を施して所定形状のレジストパターンを形成
する。ついで、このレジストパターンの耐熱性,耐エッ
チング性の向上のために、レジストのフロー温度以下の
温度で紫外線光または遠紫外線光(以下、それぞれUV
,DUV(DeepUV)光と略称)照射を施す。 従来、上記UVまたはDUV光照射においては半導体基
板の温度をレジストのフローする温度以下の温度で照射
を開始し、この照射中に一定の割合で温度を上昇させる
方法と、温度をレジストのフロー温度以下に保ったまま
照射を施す方法とがある。さらに上記方法で、UVまた
はDUV光照射を行った後、レジストのフロー温度に至
近の温度でベークするレジスト硬化方法が提案されてい
る(特開昭63−220523号公報参照)。
O2のような絶縁膜を介して形成された金属膜、例えば
、アルミニウム(Al)合金膜をドライエッチングによ
って所定の微細パターンに加工する工程がある。この時
、エッチングマスクとしてAl合金膜上にフォトレジス
ト被着,プリベークを施したのち、マスク位置合わせ,
露光,現像を施して所定形状のレジストパターンを形成
する。ついで、このレジストパターンの耐熱性,耐エッ
チング性の向上のために、レジストのフロー温度以下の
温度で紫外線光または遠紫外線光(以下、それぞれUV
,DUV(DeepUV)光と略称)照射を施す。 従来、上記UVまたはDUV光照射においては半導体基
板の温度をレジストのフローする温度以下の温度で照射
を開始し、この照射中に一定の割合で温度を上昇させる
方法と、温度をレジストのフロー温度以下に保ったまま
照射を施す方法とがある。さらに上記方法で、UVまた
はDUV光照射を行った後、レジストのフロー温度に至
近の温度でベークするレジスト硬化方法が提案されてい
る(特開昭63−220523号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、温度上昇に伴うレジストパターンの変形を
防ぐためには昇温の割合は小さいほうがよく、例えば、
80℃で光照射を開始、0.5℃/秒の割合で昇温させ
ると、所要温度160℃に達するには約160秒もかか
るという製造上の課題がある。また、高エネルギーの紫
外線および遠紫外線照射を行うため、レジスト中の残留
アジドがウェハ−表面に密着増強剤として塗布したヘキ
サメチルジシラザン(HMDS)と反応してN2ガスの
気泡が発生するという問題点があった。そしてこのよう
な気泡によりフォトレジストが剥離し、微細なレジスト
パターンを形成する際の障害となっていた。
の構成では、温度上昇に伴うレジストパターンの変形を
防ぐためには昇温の割合は小さいほうがよく、例えば、
80℃で光照射を開始、0.5℃/秒の割合で昇温させ
ると、所要温度160℃に達するには約160秒もかか
るという製造上の課題がある。また、高エネルギーの紫
外線および遠紫外線照射を行うため、レジスト中の残留
アジドがウェハ−表面に密着増強剤として塗布したヘキ
サメチルジシラザン(HMDS)と反応してN2ガスの
気泡が発生するという問題点があった。そしてこのよう
な気泡によりフォトレジストが剥離し、微細なレジスト
パターンを形成する際の障害となっていた。
【0004】また、上記UVまたはDUVを行った後、
レジストのフロー温度に至近の温度でベークを行った場
合、耐熱性および耐ドライエッチ性は向上するが、リア
クティブイオンエッチング(以下、RIEと略記)中に
レジストからガス(主にレジストの溶媒である)が放出
されてエッチャーのチャンバー内が汚染される問題点が
あった。
レジストのフロー温度に至近の温度でベークを行った場
合、耐熱性および耐ドライエッチ性は向上するが、リア
クティブイオンエッチング(以下、RIEと略記)中に
レジストからガス(主にレジストの溶媒である)が放出
されてエッチャーのチャンバー内が汚染される問題点が
あった。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、気泡
の発生によるフォトレジストの剥離をなくし、フォトレ
ジストからのガス放出による汚染のない半導体装置の製
造方法を提供することを目的としている。
の発生によるフォトレジストの剥離をなくし、フォトレ
ジストからのガス放出による汚染のない半導体装置の製
造方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、フォトリソグラフィー工程における現像後
のフォトレジストに対して、フォトレジストが硬化する
光強度よりも弱い第1の光強度(例えば数mW/cm2
〜数十mW/cm2)で少なくともフォトレジストに光
照射する工程と、次にフォトレジストが硬化する第2の
光強度(例えば数百mW/cm2)でフォトレジストに
光照射する工程を有する。
に本発明は、フォトリソグラフィー工程における現像後
のフォトレジストに対して、フォトレジストが硬化する
光強度よりも弱い第1の光強度(例えば数mW/cm2
〜数十mW/cm2)で少なくともフォトレジストに光
照射する工程と、次にフォトレジストが硬化する第2の
光強度(例えば数百mW/cm2)でフォトレジストに
光照射する工程を有する。
【0007】実際の照射の仕方としては、一定の光強度
で前記第1の照射工程を行い、次にこれより強い光強度
で前記第2の照射工程を行ってもよく、また可能であれ
ば第1の照射工程と第2の照射工程とを連続的に光強度
が強まるように制御して照射してもよい。
で前記第1の照射工程を行い、次にこれより強い光強度
で前記第2の照射工程を行ってもよく、また可能であれ
ば第1の照射工程と第2の照射工程とを連続的に光強度
が強まるように制御して照射してもよい。
【0008】さらに本発明のフォトレジストの硬化処理
は、UVまたはDUVを行った後、N2あるいはAr中
などの不活性ガス中でフォトレジストのフロー温度に至
近かつフロー温度に達しない温度でベークを行う工程を
有する。
は、UVまたはDUVを行った後、N2あるいはAr中
などの不活性ガス中でフォトレジストのフロー温度に至
近かつフロー温度に達しない温度でベークを行う工程を
有する。
【0009】
【作用】本発明は、レジストバターンを形成するにあた
って、フォトレジストを硬化させるための強度で光照射
する工程の前に、フォトレジストが硬化しない、弱い強
度の光照射を行うため、残留アジドが徐々に感光し、密
着増強剤であるヘキサメチルジシラザン(HMDS)と
の反応によるN2ガスの発生を抑えることができる。ま
た、フォトレジストが硬化しない弱い強度の光照射を行
うことにより昇温速度を2倍にすることができ、処理時
間を半減することができる。また、UVまたはDUVを
行った後、N2あるいはAr中などの不活性ガス中でフ
ォトレジストのフロー温度に至近かつフロー温度には達
しない温度でベークを行うことでRIEエッチング中に
フォトレジスト中からのガスの放出を抑えることができ
る。
って、フォトレジストを硬化させるための強度で光照射
する工程の前に、フォトレジストが硬化しない、弱い強
度の光照射を行うため、残留アジドが徐々に感光し、密
着増強剤であるヘキサメチルジシラザン(HMDS)と
の反応によるN2ガスの発生を抑えることができる。ま
た、フォトレジストが硬化しない弱い強度の光照射を行
うことにより昇温速度を2倍にすることができ、処理時
間を半減することができる。また、UVまたはDUVを
行った後、N2あるいはAr中などの不活性ガス中でフ
ォトレジストのフロー温度に至近かつフロー温度には達
しない温度でベークを行うことでRIEエッチング中に
フォトレジスト中からのガスの放出を抑えることができ
る。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を図1,図2および図3に
示し、これらの図を参照にして説明する。なお、図1は
、本発明のプロセスフロー、図2はUVまたはDUV光
の照射条件、図3はベーキング条件を示す。
示し、これらの図を参照にして説明する。なお、図1は
、本発明のプロセスフロー、図2はUVまたはDUV光
の照射条件、図3はベーキング条件を示す。
【0011】シリコンの半導体基板上にSiO2層のよ
うな絶縁膜を介してAl−Si−Cu層を1.0μm厚
に堆積する。この上にヘキサメチルジシラザン(HMD
S)を蒸気塗布した後、ポジ型フォトレジストとしてO
FPR−5000S3(商品名、東京応化工業(株)製
)を塗布する。次に、100℃でプリベークを施した後
、露光および現像を行いレジストパターンを形成する。 次に、図2に示すように、フォトレジストに50mW/
cm2の照度で20秒間UVまたはDUV(200〜4
50nm)の照射を行い、その後350mW/cm2の
照度で50秒間UVまたはDUVの照射を行ってフォト
レジストの硬化処理を行う。この時、ホットプレートの
ベーキングを図3に示すような条件すなわち最初130
℃に加熱されているホットプレートを第2の照射工程の
終了時である70秒後に200℃になるように1℃/秒
の速度で昇温させ、前述の硬化処理と同時に行う。そし
て、UVまたはDUVの照射終了と同時にホットプレー
トの昇温を止め、初期温度の130℃まで降温させる。 その後、図1に示すように硬化後のレジストにフロー温
度に至近の温度、例えば、200℃で約25分間のポス
トベークをN2雰囲気下で行ったのち、このレジストパ
ターンをマスクにしてAl−Si−Cu層にRIEエッ
チングを施し配線パターンを形成する。
うな絶縁膜を介してAl−Si−Cu層を1.0μm厚
に堆積する。この上にヘキサメチルジシラザン(HMD
S)を蒸気塗布した後、ポジ型フォトレジストとしてO
FPR−5000S3(商品名、東京応化工業(株)製
)を塗布する。次に、100℃でプリベークを施した後
、露光および現像を行いレジストパターンを形成する。 次に、図2に示すように、フォトレジストに50mW/
cm2の照度で20秒間UVまたはDUV(200〜4
50nm)の照射を行い、その後350mW/cm2の
照度で50秒間UVまたはDUVの照射を行ってフォト
レジストの硬化処理を行う。この時、ホットプレートの
ベーキングを図3に示すような条件すなわち最初130
℃に加熱されているホットプレートを第2の照射工程の
終了時である70秒後に200℃になるように1℃/秒
の速度で昇温させ、前述の硬化処理と同時に行う。そし
て、UVまたはDUVの照射終了と同時にホットプレー
トの昇温を止め、初期温度の130℃まで降温させる。 その後、図1に示すように硬化後のレジストにフロー温
度に至近の温度、例えば、200℃で約25分間のポス
トベークをN2雰囲気下で行ったのち、このレジストパ
ターンをマスクにしてAl−Si−Cu層にRIEエッ
チングを施し配線パターンを形成する。
【0012】本実施例によれば、フォトレジストを硬化
させる光照射工程の前に、フォトレジストが硬化しない
程度の弱い強度の光照射工程によって、残留アジドが徐
々に感光するのでヘキサメチルジシラザン(HMDS)
との反応による気泡の発生を防止することができる。ま
た、レジストパターンにUVまたはDUV光照射後に、
レジストのフロー温度に至近の高温でベークをN2雰囲
気下で施すことにより、RIEエッチング中に発生する
ガス(主に、レジストの溶媒)を100分の1程度に低
減することができる。また、Arガスのベークでも同様
な効果が得られる。これは、N2あるいはAr等の不活
性ガス中UVまたはDUV光を照射することにより、ラ
ジカル抑制因子であるO2が存在しないため、レジスト
の溶剤であるエチルセルソロブアセテートの光分解が促
進されるためである。
させる光照射工程の前に、フォトレジストが硬化しない
程度の弱い強度の光照射工程によって、残留アジドが徐
々に感光するのでヘキサメチルジシラザン(HMDS)
との反応による気泡の発生を防止することができる。ま
た、レジストパターンにUVまたはDUV光照射後に、
レジストのフロー温度に至近の高温でベークをN2雰囲
気下で施すことにより、RIEエッチング中に発生する
ガス(主に、レジストの溶媒)を100分の1程度に低
減することができる。また、Arガスのベークでも同様
な効果が得られる。これは、N2あるいはAr等の不活
性ガス中UVまたはDUV光を照射することにより、ラ
ジカル抑制因子であるO2が存在しないため、レジスト
の溶剤であるエチルセルソロブアセテートの光分解が促
進されるためである。
【0013】また、図2に示したUVまたはDUVの照
射中に温度を約140℃一定に保ったままでフォトレジ
ストの硬化を行い、さらにレジストのフロー温度に至近
の高温ベークを上記と同様に施すことによっても、同様
の結果が得られた。
射中に温度を約140℃一定に保ったままでフォトレジ
ストの硬化を行い、さらにレジストのフロー温度に至近
の高温ベークを上記と同様に施すことによっても、同様
の結果が得られた。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明は、フォトレジスト
を硬化させる光照射工程の前に、フォトレジストが硬化
しない程度の弱い強度による光照射工程を行うので、残
留アジドとヘキサメチルジシラザン(HMDS)との反
応による気泡の発生を防ぎ、フォトレジストの剥離を防
止し、また、レジストパターンにUVまたはDUV光照
射後に、N2雰囲気下でこの光照射によって高められた
レジストのフロー温度には達しないがこれに至近の高温
でベークを施すことにより、RIEエッチング中に発生
するガス(主に、レジストの溶媒)を100分の1程度
に低減することができ、エッチャーのチャンバー部のク
リーン度を向上した半導体装置の製造方法を提供できる
。
を硬化させる光照射工程の前に、フォトレジストが硬化
しない程度の弱い強度による光照射工程を行うので、残
留アジドとヘキサメチルジシラザン(HMDS)との反
応による気泡の発生を防ぎ、フォトレジストの剥離を防
止し、また、レジストパターンにUVまたはDUV光照
射後に、N2雰囲気下でこの光照射によって高められた
レジストのフロー温度には達しないがこれに至近の高温
でベークを施すことにより、RIEエッチング中に発生
するガス(主に、レジストの溶媒)を100分の1程度
に低減することができ、エッチャーのチャンバー部のク
リーン度を向上した半導体装置の製造方法を提供できる
。
【図1】本発明の半導体装置の製造方法を示す工程図
【
図2】紫外線光または遠紫外線光の全面露光における照
射条件を示す図
図2】紫外線光または遠紫外線光の全面露光における照
射条件を示す図
【図3】紫外線光または遠紫外線光の全面露光中におけ
るベーキング条件を示す図
るベーキング条件を示す図
Claims (2)
- 【請求項1】半導体基板上に塗布されたフォトレジスト
に露光および現像を施してフォトレジストパターンを形
成する工程と、そのフォトレジストパターンに紫外線光
または遠紫外線光をフォトレジストが硬化する光強度よ
りも弱い第1の光強度で照射する工程と、前記フォトレ
ジストパターンが硬化する第2の光強度で光照射する工
程と、その硬化後のフォトレジストをそのフォトレジス
トのフロー温度に至近かつフロー温度には達しない高温
度に加熱する工程とを少なくとも有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】硬化後のフォトレジストをそのフォトレジ
ストのフロー温度に至近かつフロー温度には達しない高
温度に加熱する工程に代えて、硬化後のフォトレジスト
を窒素ガス,アルゴンガス等の不活性ガス中で、そのフ
ォトレジストのフロー温度に至近かつフロー温度に達し
ない高温度に加熱する工程としたことを特徴とする請求
項1記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3724991A JPH04275416A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3724991A JPH04275416A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04275416A true JPH04275416A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=12492363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3724991A Pending JPH04275416A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04275416A (ja) |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP3724991A patent/JPH04275416A/ja active Pending
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