JPH04314323A - Method of processing photoresist - Google Patents
Method of processing photoresistInfo
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】この発明は、イオン注入によって
変質硬化したフォトレジストを剥離するためのレジスト
処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist processing method for peeling off photoresist that has been altered and hardened by ion implantation.
【０００２】0002
【従来の技術】ＩＣ製造工程などにおけるウェ−ハプロ
セスにおいて、薄膜をパタ−ニングするには一般的にフ
ォトレジストが使われる。その標準的な処理手順は次の
通りである。薄膜の上にフォトレジストを塗布する。塗
布されたフォトレジストをプリベ−クする。プリベ−ク
されたフォトレジストを所定のパタ−ンに露光する。露
光後のフォトレジストを現像する。現像後のフォトレジ
ストに安定化処理を施す。安定化処理としては加熱や紫
外線照射があり、加熱処理はポストベ−クと呼ばれる。
以上のようにして、フォトレジストのパタ−ニングが完
了する。その後、フォトレジストの開口から露出してい
る薄膜に対して、成膜、エッチング、イオン注入などの
適当な処理が行われる。この処理が完了してフォトレジ
ストのマスクが不要になったら、フォトレジストを酸素
プラズマなどでアッシング（灰化）してフォトレジスト
を基板から剥離除去する。2. Description of the Related Art Photoresists are generally used to pattern thin films in wafer processes such as IC manufacturing processes. The standard procedure is as follows. Apply photoresist on top of the thin film. Prebaking the applied photoresist. The prebaked photoresist is exposed to light in a predetermined pattern. Develop the exposed photoresist. After development, the photoresist is stabilized. Stabilization treatments include heating and ultraviolet irradiation, and heating treatment is called post-bake. In the manner described above, patterning of the photoresist is completed. Thereafter, appropriate processing such as film formation, etching, ion implantation, etc. is performed on the thin film exposed through the photoresist opening. When this process is completed and the photoresist mask is no longer needed, the photoresist is peeled off from the substrate by ashing (ashing) with oxygen plasma or the like.
【０００３】0003
【発明が解決しようとする課題】上述のような一連のレ
ジスト処理方法において、イオン注入を利用した基板処
理工程が存在する場合は、フォトレジストをアッシング
する際に次のような問題がある。フォトレジストの溶媒
は、ポストベ−クによってその一部が気化するが、この
ときに気化しなかった溶媒が、アッシング工程で基板が
加熱されることによって気化する。ところで、フォトレ
ジストの表面はイオン注入によって変質硬化しているた
めに、気化した溶媒が変質硬化層の内側に溜まっていく
ことになる。これにより変質硬化層の内側の圧力が上昇
して、フォトレジストの表面が膨らみ、ついには変質硬
化層がはじけ飛ぶ現象が起こる。飛散したフォトレジス
トのかけらは、真空容器の内壁に付着したり、基板上に
落下したりする。このように、イオン注入後のフォトレ
ジストのアッシングには、フォトレジストの飛散による
塵埃の増加と歩留まりの低下とを引き起こす問題がある
。そして、フォトレジストの溶媒の沸点が高いほど、従
来のポストベ−クによっては溶媒の除去がしにくく、上
述のような問題点が顕著になる。In the series of resist processing methods as described above, if a substrate processing step using ion implantation is present, the following problems occur when ashing the photoresist. A portion of the photoresist solvent is vaporized by post-baking, but the solvent that is not vaporized at this time is vaporized by heating the substrate in the ashing process. By the way, since the surface of the photoresist is altered and hardened by ion implantation, the vaporized solvent accumulates inside the altered hardened layer. As a result, the pressure inside the altered hardened layer increases, the surface of the photoresist swells, and eventually the altered hardened layer bursts off. The scattered photoresist fragments adhere to the inner wall of the vacuum container or fall onto the substrate. As described above, ashing of photoresist after ion implantation has the problem of increasing dust due to scattering of photoresist and reducing yield. The higher the boiling point of the photoresist solvent, the more difficult it is to remove the solvent by conventional post-baking, and the above-mentioned problems become more pronounced.
【０００４】上述のような欠点は、ポストベ−クの際に
高い温度まで加熱して、この時点で溶媒を完全に気化さ
せれば解消しそうであるが、温度が高くなると、パタ−
ニングしたフォトレジストが軟化変形してしまうという
別の問題がある。これに関しては、フォトレジストの種
類ごとにポストベ−クの許容最高温度が定められており
、これ以上高い温度でポストベ−クするわけにはいかな
かった。[0004] The above-mentioned drawbacks may be solved by heating to a high temperature during post-baking and completely vaporizing the solvent at this point, but as the temperature increases, the pattern deteriorates.
Another problem is that the coated photoresist is softened and deformed. Regarding this, the maximum permissible post-bake temperature is determined for each type of photoresist, and post-bake cannot be carried out at a higher temperature than this.
【０００５】ところで、ポストベ−ク後のエッチング処
理に関連して、ポストベ−クの処理方法を改善して、エ
ッチング時に、フォトレジストからのガス放出を減少さ
せる技術が、日経マイクロデバイスの１９９０年９月号
の第８６〜９２頁に記載されている。この文献によれば
、フォトレジスト現像後に、窒素ガスあるいはアルゴン
ガス雰囲気中で基板を１３０℃に加熱しながら紫外線照
射し、その後、同じ雰囲気中で温度を下げずに連続して
２３０℃で高温ベ−キングすることによって、フォトレ
ジストの溶媒を完全に除去することができるとしている
。これにより、ポストベ−ク後の基板に対してエッチン
グ処理を施したときに、フォトレジストからのガス放出
が極めて少なくなるとしている。By the way, with regard to etching processing after post-bake, a technique for improving the post-bake processing method and reducing gas release from the photoresist during etching was published by Nikkei Micro Devices in September 1990. It is described on pages 86-92 of the monthly issue. According to this document, after photoresist development, the substrate is heated to 130°C in a nitrogen gas or argon gas atmosphere while being irradiated with ultraviolet rays, and then subjected to continuous high-temperature baking at 230°C in the same atmosphere without lowering the temperature. - It is said that the solvent in the photoresist can be completely removed by kinging. The company claims that this will significantly reduce the amount of gas released from the photoresist when etching is performed on the post-baked substrate.
【０００６】この出願の発明者は、上記文献の技術を参
考にして、イオン注入後のアッシングに係る上述の問題
点を解決することを思い付いたものである。したがって
、この発明の目的は、イオン注入後のアッシングにおい
て、変質硬化したフォトレジストが溶媒の気化によって
飛散しないようにしたレジスト処理方法を提供すること
にある。[0006] The inventor of this application came up with the idea of solving the above-mentioned problems regarding ashing after ion implantation, with reference to the technology in the above-mentioned document. Therefore, an object of the present invention is to provide a resist processing method that prevents altered and hardened photoresist from scattering due to vaporization of a solvent during ashing after ion implantation.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明のレジスト処理
方法は、次の工程を備えている。
（ａ）現像後のフォトレジストを、不活性ガス雰囲気中
で、フォトレジストが軟化変形しない程度の第１の加熱
温度まで加熱すると共に紫外線照射を行う第１工程。
（ｂ）第１工程後のフォトレジストを、不活性ガス雰囲
気中で、フォトレジストの溶媒の沸点よりも高い第２の
加熱温度まで加熱する第２工程。
（ｃ）第２工程後のフォトレジストをイオン注入にさら
す第３工程。
（ｄ）第３工程後のフォトレジストをアッシングによっ
て剥離する第４工程。[Means for Solving the Problems] A resist processing method of the present invention includes the following steps. (a) A first step of heating the developed photoresist in an inert gas atmosphere to a first heating temperature that does not soften or deform the photoresist, and irradiating it with ultraviolet rays. (b) A second step of heating the photoresist after the first step in an inert gas atmosphere to a second heating temperature higher than the boiling point of the solvent of the photoresist. (c) A third step of exposing the photoresist after the second step to ion implantation. (d) A fourth step of removing the photoresist after the third step by ashing.
【０００８】ここで、不活性ガスとは、希ガスおよび反
応性に乏しいガスを指し、実用的にはアルゴンガスまた
は窒素ガスを使う。第１の加熱温度については、その上
限は、フォトレジストのパタ−ンを崩さないために、フ
ォトレジストが軟化変形しない程度の温度とする必要が
あり、通常は、フォトレジストの製造業者が指定するポ
ストベ−ク許容最高温度とするのが好ましい。また、第
１の加熱温度の下限は１００℃とするのが好ましく、こ
れにより、水分を完全に離脱させることができる。第２
の加熱温度は、フォトレジストの溶媒の沸点よりも高い
温度とする必要があり、これにより溶媒を完全に気化す
る。好ましくは、溶媒の沸点よりも４０℃以上高い温度
とする。アッシング処理には、バレルアッシャ−、プラ
ズマ枚葉ダウンストリームアッシャ−、オゾンアッシャ
−など、任意のアッシング装置を利用することができる
。[0008] Here, the inert gas refers to a rare gas and a gas with poor reactivity, and practically, argon gas or nitrogen gas is used. The upper limit of the first heating temperature must be set to a temperature at which the photoresist does not soften or deform in order not to destroy the photoresist pattern, and is usually specified by the photoresist manufacturer. It is preferable to set the temperature to the maximum allowable post-bake temperature. Moreover, it is preferable that the lower limit of the first heating temperature is 100° C., so that moisture can be completely removed. Second
The heating temperature must be higher than the boiling point of the photoresist solvent, thereby completely vaporizing the solvent. Preferably, the temperature is 40° C. or more higher than the boiling point of the solvent. For the ashing process, any ashing device such as a barrel asher, a plasma single wafer downstream asher, an ozone asher, etc. can be used.
【０００９】[0009]
【作用】第１工程と第２工程は、現像後のフォトレジス
トの安定化処理工程である。この安定化処理によって、
フォトレジストの溶媒を完全に気化させることができる
。第１工程は、第２工程において溶媒の沸点よりも高い
温度まで加熱できるようにするための予備段階である。
第１工程では、パタ−ニングしたフォトレジストが軟化
変形しない程度の温度まで加熱すると共に紫外線照射す
る。これにより、フォトレジストが安定化し、パタ−ン
が崩れにくくなる。その後、第２工程において、さらに
高い温度まで加熱する。これにより、フォトレジスト中
の溶媒と水分をほぼ完全に除去できる。このような安定
化処理を施すと、イオン注入後にフォトレジストをアッ
シングするときに、フォトレジストの溶媒の沸点以上に
基板が高温となっても、フォトレジストからのガス放出
がきわめて少なくなる。したがって、イオン注入によっ
て変質硬化したフォトレジスト表面層の内側に放出ガス
が溜まらなくなり、フォトレジスト表面層が飛散するよ
うな現象も起こらない。[Operation] The first step and the second step are stabilization treatment steps for the photoresist after development. Through this stabilization process,
The photoresist solvent can be completely vaporized. The first step is a preliminary step to enable heating to a temperature higher than the boiling point of the solvent in the second step. In the first step, the patterned photoresist is heated to a temperature that does not soften and deform, and is irradiated with ultraviolet rays. This stabilizes the photoresist and prevents the pattern from collapsing. Thereafter, in the second step, it is heated to an even higher temperature. This allows the solvent and water in the photoresist to be almost completely removed. When such stabilization treatment is performed, gas release from the photoresist is extremely reduced even if the temperature of the substrate is higher than the boiling point of the photoresist solvent when the photoresist is ashed after ion implantation. Therefore, released gas does not accumulate inside the photoresist surface layer that has been altered and hardened by ion implantation, and a phenomenon such as the photoresist surface layer scattering does not occur.
【００１０】0010
【実施例】図１はこの発明の一実施例のフロ−チャ−ト
であり、これを参照して実施例を説明する。この実施例
で使用したフォトレジストはポジ型であり、レジンの主
要成分はナフトキノンジアシドであり、溶媒はエチルソ
ルブアセテ−ト（沸点１５６℃）である。このフォトレ
ジストを次のように処理した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a flowchart of an embodiment of the present invention, and the embodiment will be explained with reference to this. The photoresist used in this example was positive type, the main component of the resin was naphthoquinone diaside, and the solvent was ethyl solve acetate (boiling point 156 DEG C.). This photoresist was processed as follows.
【００１１】（１）未処理のウェ−ハを洗浄して、１２
０℃の温度で乾燥させる。これにより、ウェ−ハ表面に
吸着した水分を除去する。
（２）フォトレジストをウェ−ハに塗布する。
（３）窒素ガス雰囲気中で、オーブン加熱により、９０
℃、３０分間のプリベ−クを行う。
（４）フォトマスクを用いて所定のパタ−ンにフォトレ
ジストを露光する。
（５）現像を行い、パタ−ニングされたフォトレジスト
を残す。
（６）水洗を行う。
（７）窒素ガス雰囲気中で、ホットプレート加熱により
、１３０℃、１５分間の加熱を行うとともに、２２０〜
２３０ｎｍの波長、８ｍＷ／ｃｍ２のエネルギーで紫外
線照射を行う。これにより、フォトレジストの架橋反応
を促進してフォトレジストを安定化させる。また、この
実施例の場合は、紫外線照射によって、レジンの主要成
分であるナフトキノンジアシドから窒素ガスが放出され
る。
（８）引き続いて、窒素ガス雰囲気中で、ホットプレー
ト加熱により、２３０℃、１５分間の高温ベ−キングを
行う。これにより、フォトレジストの溶媒であるエチル
ソルブアセテ−ト（沸点１５６℃）が完全に気化する。
（９）室温に戻してから、フォトレジストをイオン注入
にさらす。このイオン注入によってフォトレジストの表
面は変質硬化する。なお、イオン注入の間もフォトレジ
ストからの放出ガスが少ないので、イオン注入装置処理
室内の圧力劣化に伴うイオン散乱の問題も生じない。
（１０）バレルアッシャ−によってフォトレジストのア
ッシングを行う。(1) Clean the unprocessed wafer and
Dry at a temperature of 0°C. This removes moisture adsorbed on the wafer surface. (2) Apply photoresist to the wafer. (3) 90% by oven heating in a nitrogen gas atmosphere
Pre-bake for 30 minutes at ℃. (4) Expose the photoresist in a predetermined pattern using a photomask. (5) Perform development to leave a patterned photoresist. (6) Wash with water. (7) Heating at 130°C for 15 minutes by hot plate heating in a nitrogen gas atmosphere, and
Ultraviolet irradiation is performed at a wavelength of 230 nm and an energy of 8 mW/cm2. This promotes the crosslinking reaction of the photoresist and stabilizes the photoresist. Further, in the case of this example, nitrogen gas is released from naphthoquinone diacid, which is a main component of the resin, by ultraviolet irradiation. (8) Subsequently, high-temperature baking is performed at 230° C. for 15 minutes by heating on a hot plate in a nitrogen gas atmosphere. As a result, ethyl solve acetate (boiling point: 156 DEG C.), which is a solvent for the photoresist, is completely vaporized. (9) After returning to room temperature, expose the photoresist to ion implantation. The surface of the photoresist is altered and hardened by this ion implantation. Furthermore, since little gas is released from the photoresist during ion implantation, the problem of ion scattering due to pressure deterioration in the processing chamber of the ion implantation apparatus does not occur. (10) Ashing the photoresist using a barrel asher.
【００１２】以上の処理手順を実施したところ、アッシ
ング工程において、フォトレジストの膨らみや飛散は生
じなかった。フォトレジストパターンを多層にする場合
は、上記工程を繰り返す。When the above processing procedure was carried out, no swelling or scattering of the photoresist occurred in the ashing process. If the photoresist pattern is multilayered, the above steps are repeated.
【００１３】[0013]
【発明の効果】この発明のレジスト処理方法は、イオン
注入後にアッシングによって剥離除去されるフォトレジ
ストに対して、前もって、現像後の安定化処理として不
活性ガス雰囲気中での紫外線照射とその後の高温ベ−キ
ングとを組み合わせることにより、アッシング時にフォ
トレジストからのガス放出が極めて少なくなり、イオン
注入によって変質硬化したフォトレジスト層の内側に放
出ガスが溜まるようなことがなくなる。したがって、ア
ッシング時にフォトレジスト層が飛散する恐れがなく、
処理室内が汚染されないという効果がある。[Effects of the Invention] The resist processing method of the present invention is such that the photoresist, which is to be peeled off and removed by ashing after ion implantation, is subjected to UV irradiation in an inert gas atmosphere and subsequent high-temperature treatment as a stabilization treatment after development. By combining this with baking, the amount of gas released from the photoresist during ashing is extremely reduced, and there is no possibility that the released gas will accumulate inside the photoresist layer that has been altered and hardened by ion implantation. Therefore, there is no risk of the photoresist layer scattering during ashing.
This has the effect of not contaminating the inside of the processing chamber.
【図１】この発明の一実施例の手順を示すフロ−チャ−
トである。FIG. 1 is a flowchart showing the procedure of an embodiment of the present invention.
It is.
Claims (2)
で、フォトレジストが軟化変形しない程度の第１の加熱
温度まで加熱すると共に紫外線照射を行う第１工程。 （ｂ）第１工程後のフォトレジストを、不活性ガス雰囲
気中で、フォトレジストの溶媒の沸点よりも高い第２の
加熱温度まで加熱する第２工程。 （ｃ）第２工程後のフォトレジストをイオン注入にさら
す第３工程。 （ｄ）第３工程後のフォトレジストをアッシングによっ
て剥離する第４工程。1. A resist processing method comprising the following steps. (a) A first step of heating the developed photoresist in an inert gas atmosphere to a first heating temperature that does not soften or deform the photoresist, and irradiating it with ultraviolet rays. (b) A second step of heating the photoresist after the first step in an inert gas atmosphere to a second heating temperature higher than the boiling point of the solvent of the photoresist. (c) A third step of exposing the photoresist after the second step to ion implantation. (d) A fourth step of removing the photoresist after the third step by ashing.
あり、前記第２の加熱温度が前記溶媒の沸点よりも４０
℃以上高い温度であることを特徴とする請求項１記載の
レジスト処理方法。2. The first heating temperature is 100° C. or higher, and the second heating temperature is 40° C. or higher than the boiling point of the solvent.
2. The resist processing method according to claim 1, wherein the temperature is higher than .degree.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10638391A JPH04314323A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Method of processing photoresist |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP10638391A JPH04314323A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Method of processing photoresist |
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| JP10638391A Pending JPH04314323A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Method of processing photoresist |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314323A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006005351A (en) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Sharp Corp | Method for forming metal pattern by plating method |
| WO2008096835A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method and coating/developing apparatus |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP10638391A patent/JPH04314323A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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