JPH0515058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体ウエハに塗布されたレジス
トの処理方法に係り、特に高圧水銀灯の放射光と
真空吸着孔を有する処理台を用いたレジスト処理
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体素子製造工程において、レジストパター
ンの形成は大きく分けるとレジスト塗布、プレベ
ーク、露光、現像、ポストベークの順に行われ
る。この後、このレジストパターンを用いて、イ
オン注入、あるいはレジスト塗布前にあらかじめ
半導体ウエハ表面に形成されたシリコン酸化膜、
シリコン窒化膜、アルミニウム薄膜などのエツチ
ングなどが行われる。これらの工程の後にレジス
トが除去される。

近年半導体素子の高集積化、微細化などに伴
い、レジストがより高分解能のものが使われるよ
うになり、この場合レジストの耐熱性が悪くなる
傾向にある。また一方では、エツチング時のレジ
スト劣化（膜ベリなど）が問題となつている。

レジストの耐熱性、耐エツチング性を高める方
法としてポストベークにおいて段階的に温度を上
げ充分な時間加熱処理する方法や現像後、あるい
はポストベーク時にレジストパターンに紫外線を
照射する方法が検討されている。しかし前者の方
法では十分な耐熱性、耐エツチング性が得られ
ず、また処理時間が大巾に長くなるという欠点が
ある。後者の方法では低圧水銀灯のように主とし
て紫外線のみを発光するランプを用いた場合、強
度が弱く、処理時間がかかり、充分な耐エツチン
グ性が得られないなどの欠点があつた。さらに後
者の方法において、より強力な紫外線を発光する
高圧水銀灯のようなランプを用いた場合は処理時
間は短かくなるが全体の放射光の強度が強いた
め、照射時にウエハ温度が上がりすぎて、レジス
トパターンが劣化するという欠点があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来のレジスト処理方法において
は、現像後、あるいはポストベーク時に紫外線照
射により耐熱性、耐エツチング性の若干の改良を
達成することができたにしても、処理時間が長く
なるか、あるいは照射時に半導体ウエハの温度が
上がり、レジストパターンが劣化するという問題
があつた。

この発明は、こうした問題点に鑑みて、強力な
紫外線を含む高圧水銀灯の放射光の照射にベーク
を有機的に組み合わせて、レジスト処理を効果的
に行うことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明では、真
空吸着付ウエハ処理台上で、半導体ウエハに塗布
されたレジストを、強力な紫外線を含む高圧水銀
灯の放射光を照射するにあたり、半導体ウエハが
ウエハ処理台上に真空吸着されていない間は、前
記放射光の照射によるレジストの昇温が所定の温
度を越えないように減光調光して照射する。

〔作用〕

この発明においては、強力な紫外線を含む高圧
水銀灯の放射光の照射によるレジスト処理に、ベ
ークを有機的に組み合わせること等により、前記
放射光照射によるレジスト処理に要する時間を短
縮し、レジスト処理能力をアツプすることが可能
となる。

さらに詳細に説明すると、この発明は、半導体
ウエハがウエハ処理台上に真空吸着されていない
間は、減光調光して前記放射光照射することによ
り、前記放射光照射によるレジスト処理を効果的
に行うようにしたものである。即ち、適当な紫外
線を含む放射光照射によればレジストの耐熱性等
が向上するものの、半導体ウエハがウエハ処理台
上に真空チエツクされていない状態で、通常の照
射を行うと問題を生ずる。この状態においては、
半導体ウエハとウエハ処理台との間には空気層が
生ずるので、レジストに通常の紫外線を含む放射
光を照射すると、レジストは急激に温度上昇する
ために、レジストの温度制御は極めて困難とな
る。もしレジストが過度に温度上昇した場合に
は、レジストを構成するポリマの変質を引き起こ
し、レジストパターンが膨潤したり、レジストの
膜減り、レジストのはがれ等を生じたりする。従
つて、半導体ウエハがウエハ処理台上に真空吸着
されている間は通常の照射を行い、真空吸着され
ていない間は減光調光して放射光照射することに
より、レジストの耐熱性、耐エツチング性を高め
る紫外線照射処理を行うことができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明によるレジスト処理方法の
一実施例を説明するためのレジスト処理装置であ
る。ウエハ処理台６は、ヒータリード線１０によ
り加熱され、冷却水孔１１に冷却水を流がすこと
により冷却される。またウエハ処理台６には、真
空吸着孔７が付加されており、真空ポンプにより
連通孔８を通じて真空引きすることが可能であ
る。照射部は、高圧水銀灯１、凹面ミラー２、シ
ヤツター３から構成されており、高圧水銀灯１の
放射光は、凹面ミラー２により、シヤツター３を
介して、半導体ウエハ５に塗布されたレジスト４
上に照射される。

次に、このレジスト処理装置を用いてレジスト
処理する方法について説明する。レジスト４のパ
ターンが形成された半導体ウエハ５をウエハ処理
台６上に載置する。次に、真空吸着孔７を真空引
きすることにより、半導体ウエハ５をウエハ処理
台６上に密着させる。半導体ウエハ５がウエハ処
理台６に密着した状態で、シヤツター３を開き、
レジスト４に、高圧水銀灯１から発光された放射
光を、シヤツター３を経ずに照射する。シヤツタ
ー３が閉じられている場合には、レジストの昇温
が所定の温度を越えないように、高圧水銀灯１か
ら発光された放射光は減光調光される。

真空吸着がされている状態で、放射光照射と同
時あるいは放射光照射から所定の時間を置いて、
ウエハ処理台６を加熱する。適当な時間、ウエハ
処理台６を加熱したのち、加熱を停止（即ちヒー
タをオフ）すると同時、もしくは所定の時間経過
後に、冷却水１１を流して水冷する。次に所定の
時間、水冷した後、シヤツター３を閉じて、放射
光照射を減光調光状態にし、真空吸着を解除す
る。

このようにして強力な紫外線を含む放射光処理
されたレジストの塗布された半導体ウエハ５をウ
エハ処理台６上から取り去り、新たな半導体ウエ
ハをウエハ処理台６上に載置して、以下、同様に
レジスト処理を行う。

なお、以上の実施例では、シヤツターを用いて
放射光照射の調光制御を行つたが、シヤツターを
用いる代りに、高圧水銀灯の発光出力を制御する
ことによつて放射光照射の調光制御を行つてもよ
いことは言うまでもない。

また、放射光に含まれる紫外線等の波長を選択
するために、凹面ミラーの外にフイルタを設ける
ことも可能である。

また、高圧水銀灯については、適当な波長の紫
外線等を放射するものであればよく、水銀の外
に、他の金属をハライド等の形で含んでもよいこ
とは言うまでもない。

さらにまた、この実施例においては、放射光照
射によるレジストの処理を促進するために、ウエ
ハ処理台を介して加熱処理することについて述べ
たが、ウエハ処理台による加熱処理を含まないも
のに適用しても、また、ベーク処理に放射光照射
を付加するレジスト処理に適用しても多大な効果
をあげ得ることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明によ
れば、放射光照射によるレジスト処理に、ベーク
を有機的に組み合わせることにより、放射光照射
によるレジスト処理に要する時間を短縮できるば
かりでなく、レジストの耐熱性、半導体ウエハと
レジストとの密着性を向上でき、また、この発明
をベーク処理に適用した場合には、高温でベーク
処理することが可能となるので、その後の工程に
おけるレジスト膜のいたみを減少することができ
る等、レジスト処理を効果的に行うことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるレジスト処理方法の
一実施例を説明するためのレジスト処理装置であ
る。 図中、１：高圧水銀灯、３：シヤツター、４：
レジスト、５：半導体ウエハ、６：ウエハ処理
台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空吸着孔付ウエハ処理台上で、半導体ウエ
   ハに塗布されたレジストを、高圧水銀灯による放
   射光で照射するにあたり、半導体ウエハがウエハ
   処理台上に真空吸着されていない間は、照射によ
   るレジストの昇温が所定の温度を越えないように
   高圧水銀灯を減光調光して照射することを特徴と
   するレジスト処理方法。