JPH05102029A - ホトレジスト硬化方法およびホトレジスト硬化装置 - Google Patents

ホトレジスト硬化方法およびホトレジスト硬化装置

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JPH05102029A
JPH05102029A JP26001891A JP26001891A JPH05102029A JP H05102029 A JPH05102029 A JP H05102029A JP 26001891 A JP26001891 A JP 26001891A JP 26001891 A JP26001891 A JP 26001891A JP H05102029 A JPH05102029 A JP H05102029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist
hot plate
temperature
far
curing
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Pending
Application number
JP26001891A
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English (en)
Inventor
Masaki Takahara
正樹 高原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ホトレジスト中で残留ガスによる発泡が生じる
ことを防止し、耐熱性、耐ドライエッチング性が極めて
高いレジスト硬化層を高速かつ安定に形成し得るホトレ
ジスト硬化方法を提供する。 【構成】ホット・プレート上に載置された半導体ウェハ
ー上のポジ型ホトレジストに遠紫外線を照射してホトレ
ジストを硬化させるホトレジスト硬化方法において、半
導体ウェハー1を真空中に保った状態で、遠紫外線を照
射し、さらに、ホット・プレート11を時間の経過と共
に一定の割合で昇温させながらホトレジストを硬化させ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
で使用されるホトレジスト硬化方法およびホトレジスト
硬化装置に係り、特に半導体ウェハー上のポジ型ホトレ
ジストに遠紫外線(Deep UV光)を照射して硬化
させる方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のホトレジスト硬化装置は、昇温型
と真空型とに二分される。
【0003】図2は、従来の昇温型のホトレジスト硬化
装置の構成を概略的に示す断面図である。11は一定割
合の昇温機能を有する昇温式のホット・プレート、12
は遠紫外線光源、13は反射ミラー、14は遠紫外線の
通過をオン/オフ制御するためのシャッター、15は石
英フィルターである。
【0004】上記昇温型のホトレジスト硬化装置を使用
したホトレジスト硬化方法の実施に際しては、ホット・
プレート11を予め一定温度に制御し、このホット・プ
レート11上に、表面にポジ型ホトレジストが塗布され
た半導体ウェハー1を載置する。そして、この半導体ウ
ェハー1に遠紫外線を照射しながら、時間の経過と共に
一定の割合でホット・プレート11を昇温させながらホ
トレジストを硬化させる。この後、遠紫外線の照射を停
止する。
【0005】この方法は、遠紫外線を照射しながら、か
つ、時間の経過と共に一定の割合でホット・プレート1
1を昇温させながらホトレジストを硬化させるので、ホ
トレジスト層を高速に形成することができる。しかし、
ホトレジストの脱ガスが終了する前にホトレジストの硬
化が加速されるので、ホトレジスト中で残留ガスによる
発泡が生じ易くなり、後工程でホトレジストの下地にピ
ンホールが発生する原因になる。
【0006】図3は、従来の真空型のホトレジスト硬化
装置の構成を概略的に示す断面図である。31は一定温
度の加熱機能を有する定温式のホット・プレート、12
は遠紫外線光源、13は遠紫外線光源からの光を反射さ
せる反射ミラー、14は遠紫外線の通過をオン/オフ制
御するためのシャッター、15は遠紫外線を透過させる
ための石英フィルターであり、上記ホット・プレート3
1の上方の空間を遮蔽するように配設されている。16
は上記石英フィルター15を壁面の一部に含み、上記ホ
ット・プレート31を内部に収容した容器である。この
容器16には、パイプ17および電磁弁18を介して真
空ポンプ19が連結されている。また、上記容器16の
一部にパージガス導入口が設けられ、このパージガス導
入口にパイプ20および電磁弁21を介してを介してパ
ージガス供給源(図示せず)が接続されている。さら
に、容器の外とホット・プレート31上との間で半導体
ウェハー1を移動させるためのウェハー搬送機構(図示
せず)が設けられている。
【0007】上記真空型のホトレジスト硬化装置を使用
したホトレジスト硬化方法の実施に際しては、表面にポ
ジ型ホトレジストが塗布された半導体ウェハー1を容器
16内に搬入し、予め一定温度に制御されたホット・プ
レート31上に載置する。この後、電磁弁18を開き、
真空ポンプ19を作動させて容器16内を一定圧力の真
空状態にする。この後、電磁弁18を閉じ、シャッター
14を開き、半導体ウェハー1に遠紫外線を照射するこ
とによりホトレジストを硬化させる。この後、シャッタ
ー14を閉じ、遠紫外線の照射を停止する。
【0008】この方法は、真空中で遠紫外線を照射しな
がらホトレジストを硬化させるので、ホトレジストの脱
ガスが容易な状態でホトレジストが硬化する。しかし、
ホット・プレート31の温度が一定であるので、ホトレ
ジストの脱ガスの速度が遅く、ホトレジストの硬化によ
り脱ガスが終了しなくなり、ホトレジスト中で残留ガス
による発泡が生じ、後工程でホトレジストの下層の絶縁
膜などにピンホールが発生する原因になる。上記したよ
うな残留ガスを除去するためには、長時間にわたり処理
を続ける必要があり、これは生産性の低下を招くことに
なる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
ホトレジスト硬化方法およびホトレジスト硬化装置は、
ホトレジスト中で残留ガスによる発泡が生じ、後工程で
ホトレジストの下層の絶縁膜などにピンホールが発生す
る原因になるという問題があった。
【0010】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、ホトレジスト中で残留ガスによる発泡が生じ
ることを防止し、耐熱性、耐ドライエッチング性が極め
て高いレジスト硬化層を高速かつ安定に形成し得るホト
レジスト硬化方法およびホトレジスト硬化装置を提供す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のホトレジスト硬
化方法は、ホット・プレート上に載置された半導体ウェ
ハー上のポジ型ホトレジストに遠紫外線を照射して硬化
させる際に、半導体ウェハーを真空中に保った状態で、
遠紫外線を照射し、さらに、ホット・プレートを一定の
割合で昇温させながらホトレジストを硬化させることを
特徴とする。
【0012】また、本発明のホトレジスト硬化装置は、
一定割合の昇温機能を有する昇温式のホット・プレート
と、遠紫外線光源と、この遠紫外線光源から照射される
遠紫外線の通過をオン/オフ制御するために設けられた
シャッターと、このシャッターを経て照射される遠紫外
線を透過させるために設けられ、前記ホット・プレート
の上方の空間を遮蔽するように配設されたフィルター
と、このフィルターを壁面の一部に含み、上記ホット・
プレートを内部に収容した容器と、この容器にパイプお
よび電磁弁を介して連結された真空ポンプと、上記容器
の外と前記ホット・プレート上との間で半導体ウェハー
を搬入、搬出させるためのウェハー搬送機構とを具備す
ることを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明のホトレジスト硬化方法およびホトレジ
スト硬化装置によれば、半導体ウェハーを真空中に保っ
た状態で、遠紫外線を照射し、さらに、ホット・プレー
ト11を時間の経過と共に一定の割合で昇温させながら
ホトレジストを硬化させることにより、ホトレジストの
脱ガスが容易な状態でホトレジストの硬化を開始させ、
ホトレジストの脱ガスが終了してからホトレジストの硬
化速度を加速することが可能になる。従って、ホトレジ
スト中で残留ガスによる発泡が生じることを防止し、耐
熱性、耐ドライエッチング性が極めて高く、後工程でホ
トレジストの下地にピンホールが発生することのないレ
ジスト硬化層を高速かつ安定に形成することが可能にな
る。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明のホトレジスト硬化方法で
使用されるホトレジスト硬化装置の一実施例の構成を概
略的に示す断面図である。
【0015】11は一定割合の昇温機能を有する昇温式
のホット・プレート、12は遠紫外線光源、13は遠紫
外線光源からの光を反射させるために設けられた反射ミ
ラー、14は遠紫外線の通過をオン/オフ制御するため
に設けられたシャッター、15は上記シャッター14を
経て照射される遠紫外線を透過させるために設けられた
例えば石英フィルターであり、上記ホット・プレート1
1の上方の空間を遮蔽するように配設されている。16
は上記石英フィルター15を壁面の一部に含み、上記ホ
ット・プレート11を内部に収容した容器である。この
容器16には、パイプ17および電磁弁18を介して真
空ポンプ19が連結されている。また、上記容器16の
一部にパージガス導入口が設けられ、このパージガス導
入口にパイプ20および電磁弁21を介してを介してパ
ージガス供給源(図示せず)が接続されている。
【0016】さらに、容器外と容器内のホット・プレー
ト上との間で半導体ウェハー1を移動(搬入、搬出)さ
せるためのウェハー搬送機構(図示せず)が設けられて
いる。また、上記昇温式のホット・プレートの温度が一
定温度に上昇した時点を検知するための昇温検知器(図
示せず)およびこの昇温検知器の検知出力に基づいて前
記シャッター14を閉じるように制御する機構(図示せ
ず)が設けられている。
【0017】上記ホトレジスト硬化装置を使用したホト
レジスト硬化方法の実施に際しては、ホット・プレート
11を予め一定温度(例えば100℃)に制御し、表面
にポジ型ホトレジストが塗布された半導体ウェハー1を
容器16内に搬入して上記ホット・プレート11上に載
置する。この後、電磁弁18を開き、真空ポンプ19を
作動させて容器16内を一定圧力の真空状態にする。こ
の後、電磁弁18を閉じ、シャッター14を開き、半導
体ウェハー1に遠紫外線を照射する。これとほぼ同時
に、ホット・プレート11の昇温を開始する。このよう
に半導体ウェハー1に遠紫外線を照射しながら、時間の
経過と共に一定の割合でホット・プレート11を昇温さ
せながらホトレジストを硬化させる。そして、ホット・
プレート11が一定温度に上昇した時点でシャッター1
4を閉じ、遠紫外線の照射を停止する。この後、電磁弁
21を開き、パージガス(例えばN2 )を容器内に導入
して容器内を大気圧に戻し、半導体ウェハー1を容器外
に搬出する。
【0018】上記実施例の方法によれば、半導体ウェハ
ー1を真空中に保った状態で、遠紫外線を照射し、さら
に、ホット・プレート11を時間の経過と共に一定の割
合で昇温させながらホトレジストを硬化させるので、ホ
トレジストの脱ガスが容易な状態でホトレジストの硬化
が開始し、ホトレジストの脱ガスが終了してからホトレ
ジストの硬化速度が加速される。
【0019】従って、ホトレジスト中で残留ガスによる
発泡が生じることを防止し、耐熱性、耐ドライエッチン
グ性が極めて高く、後工程でホトレジストの下地にピン
ホールが発生することのないレジスト硬化層を高速かつ
安定に形成することができる。また、ウェハーの大口径
化に対しても均一性に影響を与えずに、常に良好なレジ
スト硬化層を形成することができる。
【0020】なお、上記実施例では、ホット・プレート
11を予め一定温度(例えば100℃)に制御したが、
このような操作およびこのようなホット・プレート加熱
機能は必ずしも必要ではない。
【0021】
【発明の効果】上述したように本発明のホトレジスト硬
化方法およびホトレジスト硬化装置によれば、ホトレジ
スト中で残留ガスによる発泡が生じることを防止でき、
耐熱性、耐ドライエッチング性が極めて高いレジスト硬
化層を高速かつ安定に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のホトレジスト硬化方法で使用されるホ
トレジスト硬化装置の一実施例を概略的に示す断面図。
【図2】従来の昇温型のホトレジスト硬化装置を概略的
に示す断面図。
【図3】従来の真空型のホトレジスト硬化装置を概略的
に示す断面図。
【符号の説明】
1…半導体ウェハー、11…昇温式のホット・プレー
ト、12…遠紫外線光源、13…反射ミラー、14…シ
ャッター、15…石英フィルター、16…容器、17、
20…パイプ、18、21…電磁弁、19…真空ポン
プ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホット・プレート上に載置された半導体
    ウェハー上のポジ型ホトレジストに遠紫外線を照射して
    ホトレジストを硬化させるホトレジスト硬化方法におい
    て、 半導体ウェハーを真空中に保った状態で、遠紫外線を照
    射し、さらに、ホット・プレートを一定の割合で昇温さ
    せながらホトレジストを硬化させることを特徴とするホ
    トレジスト硬化方法。
  2. 【請求項2】 一定割合の昇温機能を有する昇温式のホ
    ット・プレートと、 遠紫外線光源と、 この遠紫外線光源から照射される遠紫外線の通過をオン
    /オフ制御するために設けられたシャッターと、 このシャッターを経て照射される遠紫外線を透過させる
    ために設けられ、前記ホット・プレートの上方の空間を
    遮蔽するように配設されたフィルターと、 このフィルターを壁面の一部に含み、上記ホット・プレ
    ートを内部に収容した容器と、 この容器にパイプおよび電磁弁を介して連結された真空
    ポンプと、 上記容器の外と前記ホット・プレート上との間で半導体
    ウェハーを搬入、搬出させるためのウェハー搬送機構と
    を具備することを特徴とするホトレジスト硬化装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のホトレジスト硬化装置に
    おいて、さらに、 前記昇温式のホット・プレートの温度が一定温度に上昇
    した時点を検知するための昇温検知器と、 この昇温検知器の検知出力に基づいて前記シャッターを
    閉じるように制御する機構とを具備することを特徴とす
    るホトレジスト硬化装置。
JP26001891A 1991-10-08 1991-10-08 ホトレジスト硬化方法およびホトレジスト硬化装置 Pending JPH05102029A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001168027A (ja) * 1999-11-05 2001-06-22 Asm Lithography Bv リソグラフィ装置
US8003295B2 (en) 2007-09-20 2011-08-23 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Patterning process and resist composition used therein
US8507173B2 (en) 2008-12-12 2013-08-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Patterning process
US8741548B2 (en) 2007-08-22 2014-06-03 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Patterning process

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