JPH0586642B2 - - Google Patents
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- JPH0586642B2 JPH0586642B2 JP58224080A JP22408083A JPH0586642B2 JP H0586642 B2 JPH0586642 B2 JP H0586642B2 JP 58224080 A JP58224080 A JP 58224080A JP 22408083 A JP22408083 A JP 22408083A JP H0586642 B2 JPH0586642 B2 JP H0586642B2
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- cooling
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- forming
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はレジストパターンの形成方法及びそれ
を実現するためのレジスト処理装置に関する。
を実現するためのレジスト処理装置に関する。
［発明の技術的背景］
超LSIをはじめとして、半導体素子の集積度が
高まるにつれて微細にして、かつ高精度のパター
ン形成技術が要求されている。このため、許容さ
れる寸法精度は非常に厳しいものとなり、最先端
分野では６インチマスク或いは５インチウエハ内
で3σ≦0.1［μm］（但しσはウエハの平均寸法値に
対するばらつきを示す）の寸法精度が要求され始
めている。また、量産ラインで使用されるために
マスク間或いはウエハ間での寸法変動を3σ≦0.15
［μm］に抑えることが必要であり、一方量産効果
を高めるために、高感度のレジストが必要である
と共に、使用する露光装置（エネルギ照射装置）
に適合した感度にすべく感度制御が必要となる。
高まるにつれて微細にして、かつ高精度のパター
ン形成技術が要求されている。このため、許容さ
れる寸法精度は非常に厳しいものとなり、最先端
分野では６インチマスク或いは５インチウエハ内
で3σ≦0.1［μm］（但しσはウエハの平均寸法値に
対するばらつきを示す）の寸法精度が要求され始
めている。また、量産ラインで使用されるために
マスク間或いはウエハ間での寸法変動を3σ≦0.15
［μm］に抑えることが必要であり、一方量産効果
を高めるために、高感度のレジストが必要である
と共に、使用する露光装置（エネルギ照射装置）
に適合した感度にすべく感度制御が必要となる。
ところで、従来レジストパターンを形成するに
は次のような方法が採用されている。まず、被処
理基板（例えばマスク基板）上にレジストを回転
塗布法や浸漬法により塗布する。次いで、塗布溶
媒を除去し、基板との密着性を向上させるために
基板をオーブン内に置いてレジストの種類に応じ
た所定の温度Tbでベーキング（プリベーク）を
行う。この後、オーブンから取り出されたレジス
ト膜付被処理基板を常温、常圧中で20〜30分間程
度自放然冷して室温程度まで冷却する。次いで、
レジストの種類に応じた所定の照射量で所定波長
の電磁波、例えば紫外光或いは所定エネルギーの
粒子線、例えば電子線を選択的に照射して露光す
る。その後、現像・リンス処理を施してレジスト
パターンを形成する。
は次のような方法が採用されている。まず、被処
理基板（例えばマスク基板）上にレジストを回転
塗布法や浸漬法により塗布する。次いで、塗布溶
媒を除去し、基板との密着性を向上させるために
基板をオーブン内に置いてレジストの種類に応じ
た所定の温度Tbでベーキング（プリベーク）を
行う。この後、オーブンから取り出されたレジス
ト膜付被処理基板を常温、常圧中で20〜30分間程
度自放然冷して室温程度まで冷却する。次いで、
レジストの種類に応じた所定の照射量で所定波長
の電磁波、例えば紫外光或いは所定エネルギーの
粒子線、例えば電子線を選択的に照射して露光す
る。その後、現像・リンス処理を施してレジスト
パターンを形成する。
［背景技術の問題点］
しかしながら、従来の方法ではレジストの感度
調整を同一レジストで行なうことが難しく、露光
条件上をプロセス上も制約された条件下でしか使
用できず、適切な条件下でのレジストパターンを
形成することができなかつた。また、被処理基板
上のレジスト膜の感度に差が生じ、高精度のレジ
ストパターンの形成が困難であつた。
調整を同一レジストで行なうことが難しく、露光
条件上をプロセス上も制約された条件下でしか使
用できず、適切な条件下でのレジストパターンを
形成することができなかつた。また、被処理基板
上のレジスト膜の感度に差が生じ、高精度のレジ
ストパターンの形成が困難であつた。
［発明の目的］
本発明の目的は、レジストの感度を安定化させ
かつ任意の感度条件を選択することを可能とし、
もつて高精度のレジストパターンを再現性よく形
成し得るレジストパターンの方法及びそれを実現
するためのレジスト処理装置を提供することにあ
る。
かつ任意の感度条件を選択することを可能とし、
もつて高精度のレジストパターンを再現性よく形
成し得るレジストパターンの方法及びそれを実現
するためのレジスト処理装置を提供することにあ
る。
［発明の概要］
本発明者等の従来方法による被処理板のレジス
トパターンの寸法の差異について鋭意研究した結
果、プリベーク後、レジスト膜が被覆された被処
理板を自然冷却により冷却するため、例えば熱処
理板を立置きした場合、第１図に示す如く異なる
温度の等温度線T1、T2、T3（T1＞T2＞T3）が生
じるこに起因することを究明した。但し、第１図
は被処理板の冷却中におけるある時間の状態を示
し、時間経過に伴なつて刻々と変化する。事実、
第１図図示の等温線をもつ被処理基板上のレジス
ト膜を露光、現像処理した後のレジストパターン
の寸法分布を精密に測定した結果、寸法分布と温
度分布に強い相関関係があることが判つた。
トパターンの寸法の差異について鋭意研究した結
果、プリベーク後、レジスト膜が被覆された被処
理板を自然冷却により冷却するため、例えば熱処
理板を立置きした場合、第１図に示す如く異なる
温度の等温度線T1、T2、T3（T1＞T2＞T3）が生
じるこに起因することを究明した。但し、第１図
は被処理板の冷却中におけるある時間の状態を示
し、時間経過に伴なつて刻々と変化する。事実、
第１図図示の等温線をもつ被処理基板上のレジス
ト膜を露光、現像処理した後のレジストパターン
の寸法分布を精密に測定した結果、寸法分布と温
度分布に強い相関関係があることが判つた。
更に、前記被処理板の自然放冷時において、被
処理板を立置きにした場合の冷却速度は第２図に
示す如く冷却曲線Ａのような冷却速度で冷却され
る上部と、冷却曲線Ｂのような冷却速度で冷却さ
れる下部とが生じることを究明した。事実、第２
図図示の曲線Ａで冷却された被処理板上のレジス
ト膜部分の感度について調べたところ、第３図に
示す如く曲線A′の感度特性を示し、同様に第２
図図示の曲線Ｂで冷却された被処理板上のレジス
ト膜部分の感度は、同第３図図示の曲線B′の感
度特性を示し、冷却速度と感度特性が強い相関関
係があり、これが寸法の差異を生じさせる原因で
あることが判つた。
処理板を立置きにした場合の冷却速度は第２図に
示す如く冷却曲線Ａのような冷却速度で冷却され
る上部と、冷却曲線Ｂのような冷却速度で冷却さ
れる下部とが生じることを究明した。事実、第２
図図示の曲線Ａで冷却された被処理板上のレジス
ト膜部分の感度について調べたところ、第３図に
示す如く曲線A′の感度特性を示し、同様に第２
図図示の曲線Ｂで冷却された被処理板上のレジス
ト膜部分の感度は、同第３図図示の曲線B′の感
度特性を示し、冷却速度と感度特性が強い相関関
係があり、これが寸法の差異を生じさせる原因で
あることが判つた。
以上の事から、従来技術では冷却過程での冷却
速度を制御していないため、冷却条件により感度
がふらつき、それが高精度のレジストパターンの
形成を困難にしている原因であることが判つた。
速度を制御していないため、冷却条件により感度
がふらつき、それが高精度のレジストパターンの
形成を困難にしている原因であることが判つた。
そこで、本発明者らはレジストの感度特性がベ
ーク後の冷却速度に相関すると共に、その冷却速
度むらによつて感度のばらつきが生じることを踏
まえて、レジストを塗布した被処理基板をレジス
トに応じた温度でベークした後、被処理板のレジ
スト膜の速度を制御しながら冷却することによつ
て、感度を常に安定化でき、かつ同一レジストで
の感度条件を極めて高感度の領域から低感度の領
域まで広範囲に選択し得ることを見出した。さら
に本発明者等の鋭意研究によれば、上記ベーク冷
却を露光後で現像処理前に行うことによつても、
それまでのレジストの熱履歴に関係なく、感度を
安定にかつ広範囲に選択できることが判つた。
ーク後の冷却速度に相関すると共に、その冷却速
度むらによつて感度のばらつきが生じることを踏
まえて、レジストを塗布した被処理基板をレジス
トに応じた温度でベークした後、被処理板のレジ
スト膜の速度を制御しながら冷却することによつ
て、感度を常に安定化でき、かつ同一レジストで
の感度条件を極めて高感度の領域から低感度の領
域まで広範囲に選択し得ることを見出した。さら
に本発明者等の鋭意研究によれば、上記ベーク冷
却を露光後で現像処理前に行うことによつても、
それまでのレジストの熱履歴に関係なく、感度を
安定にかつ広範囲に選択できることが判つた。
即ち本発明は、基板上にレジスト膜を塗布形成
し、プリベークしたのち所定波長の電磁波或いは
所定エネルギの粒子線を上記レジストに選択的に
照射して所望のレジストパターンを露光し、その
後現像処理を施してレジストパターンを形成する
方法において、前記露光後で現像処理の前に、前
記レジスト膜を該レジストのガラス転移温度以上
の温度にてベーク（現像前ベーク）し、しかるの
ち前記レジスト膜の温度を制御しながら冷却する
ようにした方法である。
し、プリベークしたのち所定波長の電磁波或いは
所定エネルギの粒子線を上記レジストに選択的に
照射して所望のレジストパターンを露光し、その
後現像処理を施してレジストパターンを形成する
方法において、前記露光後で現像処理の前に、前
記レジスト膜を該レジストのガラス転移温度以上
の温度にてベーク（現像前ベーク）し、しかるの
ち前記レジスト膜の温度を制御しながら冷却する
ようにした方法である。
また本発明は、上記方法を実現するためのレジ
スト処理装置を、前記露光されたレジスト膜を該
レジストのガラス転移温度以上の温度にてベーク
するベーク機構と、上記ベークされたレジスト膜
を該レジストの冷却速度を制御して冷却する冷却
機構とで構成するようにしたものである。
スト処理装置を、前記露光されたレジスト膜を該
レジストのガラス転移温度以上の温度にてベーク
するベーク機構と、上記ベークされたレジスト膜
を該レジストの冷却速度を制御して冷却する冷却
機構とで構成するようにしたものである。
なお、上記被処理板としては、例えばマスク基
板、ウエハ或いは該ウエハ上に各種の半導体膜、
絶縁膜もしくは金属膜を被覆したもの等を挙げる
ことができる。また、上記レジストとしては、例
えばフオトレジスト、遠紫外線感応レジスト、電
子線感応レジスト、Ｘ線感応レジスト、高加速Ｘ
線感応レジスト、イオンビーム感応レジスト等を
挙げることができる。
板、ウエハ或いは該ウエハ上に各種の半導体膜、
絶縁膜もしくは金属膜を被覆したもの等を挙げる
ことができる。また、上記レジストとしては、例
えばフオトレジスト、遠紫外線感応レジスト、電
子線感応レジスト、Ｘ線感応レジスト、高加速Ｘ
線感応レジスト、イオンビーム感応レジスト等を
挙げることができる。
上記被処理板のレジスト膜の冷却に用いられる
冷却材としては、レジストに対して実質的に溶解
又は反応を生じない液体或いは気体のうちの一方
又は両者を挙げることができる。前者の液体とし
ては、例えば任意の設定温度の水又はフロンを用
いることができる。後者の気体としては、例えば
任意の設定温度の窒素ガス又はフロンガス等を挙
げることができる。
冷却材としては、レジストに対して実質的に溶解
又は反応を生じない液体或いは気体のうちの一方
又は両者を挙げることができる。前者の液体とし
ては、例えば任意の設定温度の水又はフロンを用
いることができる。後者の気体としては、例えば
任意の設定温度の窒素ガス又はフロンガス等を挙
げることができる。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
＜実施例 １＞
第４図は本発明に係るレジスト処理装置の現像
前ベーク・冷却機構を示す概略図である。図中の
１は底面及び左右側壁の一部が開口されたチヤン
バーである。このチヤンバー１は上下動する第
１、第２の内部シヤツタ２1，２2により左端側
（入口側）から現像前ベーク室３、第１冷却室４
１、第２冷却室４2の３室に区画されている。前記
現像前ベーク室３の入り口部には上下動する入口
用外部シヤツタ５1が配設されている。前記第２
冷却室４2の出口部には上下動する出口用外部シ
ヤツタ５2に配設されている。また、前記現像前
ベーク室３の底部にはホツトプレート６が配設さ
れている。前記第１冷却室４1の前記ホツトプレ
ート６のレベルより下方には例えば冷却水７を収
容した冷却槽８が設置されている。また、同第１
冷却室４1の底面には前記冷却槽８内の冷却水７
中に浸漬されたり、引き上げられたりする支持台
９が上下動自在に配設されている。前記冷却槽８
には該冷却槽８内の冷却水７の温度調整を行なう
ための温度コントローラ１０が連結されており、
かつ該コントローラ１０の他端は冷却水７を循環
するためのポンプ１１を介して前記冷却槽８に連
結している。更に、前記第２冷却室４2の底面に
は回転自在な真空チヤツク１２が前記ホツトプレ
ート６と同レベルとなるように配設されている。
前記第２冷却室４2の出口側には被処理板を現像
機構（図示せず）に搬送する搬送台１３が設けら
れている。
前ベーク・冷却機構を示す概略図である。図中の
１は底面及び左右側壁の一部が開口されたチヤン
バーである。このチヤンバー１は上下動する第
１、第２の内部シヤツタ２1，２2により左端側
（入口側）から現像前ベーク室３、第１冷却室４
１、第２冷却室４2の３室に区画されている。前記
現像前ベーク室３の入り口部には上下動する入口
用外部シヤツタ５1が配設されている。前記第２
冷却室４2の出口部には上下動する出口用外部シ
ヤツタ５2に配設されている。また、前記現像前
ベーク室３の底部にはホツトプレート６が配設さ
れている。前記第１冷却室４1の前記ホツトプレ
ート６のレベルより下方には例えば冷却水７を収
容した冷却槽８が設置されている。また、同第１
冷却室４1の底面には前記冷却槽８内の冷却水７
中に浸漬されたり、引き上げられたりする支持台
９が上下動自在に配設されている。前記冷却槽８
には該冷却槽８内の冷却水７の温度調整を行なう
ための温度コントローラ１０が連結されており、
かつ該コントローラ１０の他端は冷却水７を循環
するためのポンプ１１を介して前記冷却槽８に連
結している。更に、前記第２冷却室４2の底面に
は回転自在な真空チヤツク１２が前記ホツトプレ
ート６と同レベルとなるように配設されている。
前記第２冷却室４2の出口側には被処理板を現像
機構（図示せず）に搬送する搬送台１３が設けら
れている。
また、前記現像前ベーク室３、第１、第２の冷
却室４1、４2に対応するチヤンバー１の上壁には
第１、第２、第３の温風供給器１４1〜１４3が
夫々設けられている。これら温風供給器１４1〜
１４2には夫々例えば窒素ガスを供給する第１、
第２、第３の温風供給管１５1〜１５2が連結され
ている。第１、第２の温風供給管１５1〜１５2は
弁１６1を介装した配管１７1で相互に連結されて
いる。また、前記第２、第３の温風供給管１５2、
１５3は弁１６2を介装した配管１７2により相互
に連結されている。更に、前記現像前ベーク室３
及び第１冷却室４1の第１内部シヤツタ２1付近の
チヤンバー１上壁内面には温度センサ１８1、１
８2が夫々取付けられている。これら温度センサ
１８1、１８2は現像前ベーク工程時の温度を検知
し、その検出値に基づいて第１温風供給管１５1
からの供給量や前記ホツトプレート６の温度を図
示しない制御器を介して制御するものである。ま
た、前記第１冷却室４1及び第２冷却室４2上方の
チヤンバー１上壁内面にはそれら冷却室４1、４2
の温度を検出する冷却室用温度センサ１９1、１
９2が取付けられている。これら温度センサ１９
１、１９2はそれらに対応する冷却室４1、４2の温
度を検出し、その検出値に基づいて第２、第３の
温風供給管１５2、１５3からの温風温度や供給量
を図示しない制御器を介して制御するものであ
る。なお、前記現像前ベーク室３の入口側には露
光機構（図示せず）によりレジスト膜が露光され
た被処理板を同現像前ベーク室３に搬送する搬送
部材（図示せず）が設置されている。
却室４1、４2に対応するチヤンバー１の上壁には
第１、第２、第３の温風供給器１４1〜１４3が
夫々設けられている。これら温風供給器１４1〜
１４2には夫々例えば窒素ガスを供給する第１、
第２、第３の温風供給管１５1〜１５2が連結され
ている。第１、第２の温風供給管１５1〜１５2は
弁１６1を介装した配管１７1で相互に連結されて
いる。また、前記第２、第３の温風供給管１５2、
１５3は弁１６2を介装した配管１７2により相互
に連結されている。更に、前記現像前ベーク室３
及び第１冷却室４1の第１内部シヤツタ２1付近の
チヤンバー１上壁内面には温度センサ１８1、１
８2が夫々取付けられている。これら温度センサ
１８1、１８2は現像前ベーク工程時の温度を検知
し、その検出値に基づいて第１温風供給管１５1
からの供給量や前記ホツトプレート６の温度を図
示しない制御器を介して制御するものである。ま
た、前記第１冷却室４1及び第２冷却室４2上方の
チヤンバー１上壁内面にはそれら冷却室４1、４2
の温度を検出する冷却室用温度センサ１９1、１
９2が取付けられている。これら温度センサ１９
１、１９2はそれらに対応する冷却室４1、４2の温
度を検出し、その検出値に基づいて第２、第３の
温風供給管１５2、１５3からの温風温度や供給量
を図示しない制御器を介して制御するものであ
る。なお、前記現像前ベーク室３の入口側には露
光機構（図示せず）によりレジスト膜が露光され
た被処理板を同現像前ベーク室３に搬送する搬送
部材（図示せず）が設置されている。
次に、本発明の方法を前述した第４図図示の現
像前ベーク・冷却機構を参照して説明する。
像前ベーク・冷却機構を参照して説明する。
まず、入口用外部シヤツタ５1及び第１内部シ
ヤツタ２1を開き、第２内部シヤツタ２2及び出口
用外部シヤツタ５2を閉じた後、図示しない露光
機構により既に所望のレジストパターンが露光さ
れた被処理基板、例えばマスク基板２０を開放さ
れたチヤンバー１の入口部を通して現像前ベーク
室３内に搬送し、そのホツトプレート６上にセツ
トし、同プレート６によりマスク基板２０上のレ
ジスト膜を所定温度と時間で現像前ベークした。
この時、現像前ベーク室３内の温度は第１温風供
給管１５1から温風が供給された第１温風供給器
１４1と温度センサ１８1，１８2とにより現像前
ベーク温度（Tb＞Tg）に保たれる。
ヤツタ２1を開き、第２内部シヤツタ２2及び出口
用外部シヤツタ５2を閉じた後、図示しない露光
機構により既に所望のレジストパターンが露光さ
れた被処理基板、例えばマスク基板２０を開放さ
れたチヤンバー１の入口部を通して現像前ベーク
室３内に搬送し、そのホツトプレート６上にセツ
トし、同プレート６によりマスク基板２０上のレ
ジスト膜を所定温度と時間で現像前ベークした。
この時、現像前ベーク室３内の温度は第１温風供
給管１５1から温風が供給された第１温風供給器
１４1と温度センサ１８1，１８2とにより現像前
ベーク温度（Tb＞Tg）に保たれる。
次いで、現像前ベークの完了したマスク基板２
０を図示しない搬送部材により第１冷却室４1内
に搬送してその内の支持台９上にセツトした後、
直ちに支持台９を下降させて冷却槽８内の任意所
定温度Ts1（Ts1＜Tg）に調整された冷却水７中
に浸漬して均一に急冷した。この時、第１内部シ
ヤツタ２1は閉じられ、第１冷却室４1内は第２温
風供給器１４2と冷却用温度センサ１９1とにより
前記冷却水７の温度（Ts1）に保たれる。こうし
た冷却工程によりマスク基板２０は第５図の曲線
C1に示すような冷却がなされた。なお、第５図
中の横軸のt1はマスク基板２０を冷却水７中に浸
漬した時刻である。
０を図示しない搬送部材により第１冷却室４1内
に搬送してその内の支持台９上にセツトした後、
直ちに支持台９を下降させて冷却槽８内の任意所
定温度Ts1（Ts1＜Tg）に調整された冷却水７中
に浸漬して均一に急冷した。この時、第１内部シ
ヤツタ２1は閉じられ、第１冷却室４1内は第２温
風供給器１４2と冷却用温度センサ１９1とにより
前記冷却水７の温度（Ts1）に保たれる。こうし
た冷却工程によりマスク基板２０は第５図の曲線
C1に示すような冷却がなされた。なお、第５図
中の横軸のt1はマスク基板２０を冷却水７中に浸
漬した時刻である。
次いで、冷却の完了したマスク基板２０を支持
台９の上昇により冷却水７中から引き上げた後、
第２内部シヤツタ２2を開き、図示しない搬送部
材によりマスク基板２０を第３温風供給器１４3
と冷却用温度センサ１９2とにより前記冷却水７
の温度（Ts1）に設定された第２冷却室４2に搬
送してその内の真空チヤツク１２にセツト、固定
した。つづいて、第２内部シヤツタ２2を閉じた
後、真空チヤツク１２を所定速度で回転させてマ
スク基板２０及びその上のレジスト膜の均一冷却
と乾燥を行なつた。なお、この時、第１内部シヤ
ツタ２1は開けられ、現像前ベーク室３と第１冷
却室４1内を現像前ベーク温度Tbまで上げて次の
マスク基板のプリベークがなされる。その後、冷
却、乾燥の完了したマスク基板を第２冷却室４2
の開放した出口部から搬送台１３に送り、現像、
リンス処理工程を経てマスク基板上にレジストパ
ターンを形成した。
台９の上昇により冷却水７中から引き上げた後、
第２内部シヤツタ２2を開き、図示しない搬送部
材によりマスク基板２０を第３温風供給器１４3
と冷却用温度センサ１９2とにより前記冷却水７
の温度（Ts1）に設定された第２冷却室４2に搬
送してその内の真空チヤツク１２にセツト、固定
した。つづいて、第２内部シヤツタ２2を閉じた
後、真空チヤツク１２を所定速度で回転させてマ
スク基板２０及びその上のレジスト膜の均一冷却
と乾燥を行なつた。なお、この時、第１内部シヤ
ツタ２1は開けられ、現像前ベーク室３と第１冷
却室４1内を現像前ベーク温度Tbまで上げて次の
マスク基板のプリベークがなされる。その後、冷
却、乾燥の完了したマスク基板を第２冷却室４2
の開放した出口部から搬送台１３に送り、現像、
リンス処理工程を経てマスク基板上にレジストパ
ターンを形成した。
＜実施例 ２＞
実施例１と同様、現像前ベーク室３でマスク基
板２０上のレジストを現像前ベークした後、マス
ク基板２０を図示しない搬送部材により第１冷却
室４1内に搬送してその内の支持台９上にセツト
し、第１内部シヤツタ２1を閉じた。この時、第
１冷却室４1内の温度は未だ現像前ベーク温度Tb
である。つづいて、第２温風供給器１４2から冷
却水７の温度Ts1より高い温度Ts2の徐冷用温風
を第１冷却室４1内に供給し、マスク基板２０を
自然放冷することなく冷却を開放した。この冷却
では冷却用温度センサ１９1で第１冷却室４1内の
温度を監視し、基板２０上のレジスト膜の面内が
均一かつ一定の冷却速度を保つように制御する。
板２０上のレジストを現像前ベークした後、マス
ク基板２０を図示しない搬送部材により第１冷却
室４1内に搬送してその内の支持台９上にセツト
し、第１内部シヤツタ２1を閉じた。この時、第
１冷却室４1内の温度は未だ現像前ベーク温度Tb
である。つづいて、第２温風供給器１４2から冷
却水７の温度Ts1より高い温度Ts2の徐冷用温風
を第１冷却室４1内に供給し、マスク基板２０を
自然放冷することなく冷却を開放した。この冷却
では冷却用温度センサ１９1で第１冷却室４1内の
温度を監視し、基板２０上のレジスト膜の面内が
均一かつ一定の冷却速度を保つように制御する。
マスク基板２０の温度が現像前ベーク温度Tb
よりやや低い温度まで冷却されたら、冷却速度を
早めるためにTs2より低いTs3の温風で冷却する。
マスク基板２０の温度が所定の温度まで均一速度
で冷却されたら、支持台９を下降させて、冷却槽
８内の任意所定温度Ts1に調整された冷却水７中
に浸漬して均一冷却を行なつた。この時、第１内
部シヤツタ２は閉じられ、第１冷却室４1内は第
２温風供給器１４2と冷却用温度センサ１９1とに
より前記冷却水７の温度Ts1に保たれる。こうし
た冷却工程によりマスク基板２０は同第５図の曲
線C2に示すような冷却がなされた。なお、第５
図中の横軸t2はマスク基板２０を冷却水７中に浸
漬した時刻を示す。
よりやや低い温度まで冷却されたら、冷却速度を
早めるためにTs2より低いTs3の温風で冷却する。
マスク基板２０の温度が所定の温度まで均一速度
で冷却されたら、支持台９を下降させて、冷却槽
８内の任意所定温度Ts1に調整された冷却水７中
に浸漬して均一冷却を行なつた。この時、第１内
部シヤツタ２は閉じられ、第１冷却室４1内は第
２温風供給器１４2と冷却用温度センサ１９1とに
より前記冷却水７の温度Ts1に保たれる。こうし
た冷却工程によりマスク基板２０は同第５図の曲
線C2に示すような冷却がなされた。なお、第５
図中の横軸t2はマスク基板２０を冷却水７中に浸
漬した時刻を示す。
次いで、冷却の完了したマスク基板２０を実施
例１と同様、第２冷却室４2内で均一冷却と乾燥
を行ない、更に第２冷却室４2から搬送台１３上
へ搬送し、現像、リンス処理工程を経てマスク基
板上にレジストパターン形成した。
例１と同様、第２冷却室４2内で均一冷却と乾燥
を行ない、更に第２冷却室４2から搬送台１３上
へ搬送し、現像、リンス処理工程を経てマスク基
板上にレジストパターン形成した。
＜実施例 ３＞
実施例１と同様、現像前ベーク室３でマスク基
板２０上のレジストを現像前ベークした後、マス
ク基板２０を図示しない搬送部材により第１冷却
室４1内に搬送してその内の支持台９上にセツト
し、第１内部シヤツタ２1を閉じた。つづいて、
第２温風供給器１４2から冷却水７の温度Ts1よ
り高い温度Ts2の徐冷用温風を第１冷却室４1内
に供給し、マスク基板２０の冷却を開始した。こ
の冷却では冷却用温度センサ１９1で第１冷却室
４1内の温度を監視し、基板２０上のレジスト膜
の面内が均一かつ一定の冷却速度を保つように制
御する。
板２０上のレジストを現像前ベークした後、マス
ク基板２０を図示しない搬送部材により第１冷却
室４1内に搬送してその内の支持台９上にセツト
し、第１内部シヤツタ２1を閉じた。つづいて、
第２温風供給器１４2から冷却水７の温度Ts1よ
り高い温度Ts2の徐冷用温風を第１冷却室４1内
に供給し、マスク基板２０の冷却を開始した。こ
の冷却では冷却用温度センサ１９1で第１冷却室
４1内の温度を監視し、基板２０上のレジスト膜
の面内が均一かつ一定の冷却速度を保つように制
御する。
マスク基板２０の温度が現像前ベーク温度Tb
よりかなり低い温度まで冷却されたら、支持台９
を下降させて冷却槽８内の任意所定温度Ts1に調
整された冷却水７中に浸漬して均一冷却を行なつ
た。この時、第１内部シヤツタ２1は閉じられ、
第１冷却室４1内は第２温風供給器１４2と冷却用
温度センサ１９2とにより前記冷却水７の温度
Ts1に保たれる。こうした冷却工程によりマスク
基板２０は同第５図の曲線C2に示すような冷却
がなされた。なお、第５図中の横軸のt2はマクス
基板２０を冷却水７中に浸漬した時刻を示す。次
いで、冷却の完了したマスク基板２０を実施例１
と同様に処理してマスク基板２０上にレジストパ
ターンを形成した。
よりかなり低い温度まで冷却されたら、支持台９
を下降させて冷却槽８内の任意所定温度Ts1に調
整された冷却水７中に浸漬して均一冷却を行なつ
た。この時、第１内部シヤツタ２1は閉じられ、
第１冷却室４1内は第２温風供給器１４2と冷却用
温度センサ１９2とにより前記冷却水７の温度
Ts1に保たれる。こうした冷却工程によりマスク
基板２０は同第５図の曲線C2に示すような冷却
がなされた。なお、第５図中の横軸のt2はマクス
基板２０を冷却水７中に浸漬した時刻を示す。次
いで、冷却の完了したマスク基板２０を実施例１
と同様に処理してマスク基板２０上にレジストパ
ターンを形成した。
しかして、本実施例１〜３のレジストパターン
の形成において、レジスト材料の設定てや露光等
を下記条件で行なつた時の露光量に対する膜厚残
存率の関係を調べたところ、第６図に示す特性図
を得た。なお、第６図中のC1′は実施例１の冷却
処理がなされたレジストの特性線、C2′は実施例
２の同特性線、Ｃ３′は実施例３の同特性線であ
る。
の形成において、レジスト材料の設定てや露光等
を下記条件で行なつた時の露光量に対する膜厚残
存率の関係を調べたところ、第６図に示す特性図
を得た。なお、第６図中のC1′は実施例１の冷却
処理がなされたレジストの特性線、C2′は実施例
２の同特性線、Ｃ３′は実施例３の同特性線であ
る。
＜条件＞
レジスト：Tg＝133℃のEBレジスト
（東レ社製；EBR−９）。
露光条件；加速電圧20keVの電子ビーム。
現像処理；MIBK：IPA＝７：３の現像液
（液温；25℃）で10分間処理。
リンス処理；IPAのリンス液
（液温；25℃）で30秒間処理。
冷却条件；Tb＝200℃、Ts1＝25℃に設定。
上述した第６図から明らかな如く、同一レジス
ト、現像前ベーク後の冷却工程以外は全く同一プ
ロセスの処理でも感度を広範囲に制御できること
がわかる。
ト、現像前ベーク後の冷却工程以外は全く同一プ
ロセスの処理でも感度を広範囲に制御できること
がわかる。
また、本実施例１〜３のレジストパターンの形
成において、レジスト材料の設定や露光等を下記
条件で行なつたところ、電子ビームの感度を８
［μc／cm2］〜２［μc／cm2］の範囲で変化させるこ
とができた。
成において、レジスト材料の設定や露光等を下記
条件で行なつたところ、電子ビームの感度を８
［μc／cm2］〜２［μc／cm2］の範囲で変化させるこ
とができた。
＜条件＞
レジスト：Tg＝100℃のEBレジスト
（PMMA）。
露光条件；加速電圧20keVの電子ビーム。
現像処理；MIBKの現像液
（液温；25℃）で13分間処理。
リンス処理；IAAのリンス液
（液温；25℃）で30秒間処理。
冷却条件；Tb＝170℃、Ts1＝25℃に設定。
したがつて、レジストの感度の安定化と、任意
の感度条件に選定することができることによつて
高精度のレジストパターンを形成できる。また、
従来技術では実用性の点で使用が困難であつたレ
ジストについても十分量産的に高精度のレジスト
パターンの形成が可能となる。
の感度条件に選定することができることによつて
高精度のレジストパターンを形成できる。また、
従来技術では実用性の点で使用が困難であつたレ
ジストについても十分量産的に高精度のレジスト
パターンの形成が可能となる。
なお、上記実施例では冷却工程において、温度
をモニタしながら行なつたが、シーケンスの条件
（温風量、時間等）が一定に制御できれば条件設
定以外、特に温度をモニタする必要はなく温度セ
ンサを省略することも可能である。
をモニタしながら行なつたが、シーケンスの条件
（温風量、時間等）が一定に制御できれば条件設
定以外、特に温度をモニタする必要はなく温度セ
ンサを省略することも可能である。
また、上記実施例では被処理板の急冷手段とし
て浸漬法を採用したが、以下に示す種々の冷却法
を採用し得る。
て浸漬法を採用したが、以下に示す種々の冷却法
を採用し得る。
(イ) 第７図に示す如く回転する真空チヤツク２１
上に現像前ベーク後の被処理板２０′を固定し、
真空チヤツク２１を回転させながら冷媒噴出ノ
ズル２２，２２より被処理板２０′に冷媒（液
体や気体）を吹きつけて均一な冷却速度に制御
しながら冷却してもよい。
上に現像前ベーク後の被処理板２０′を固定し、
真空チヤツク２１を回転させながら冷媒噴出ノ
ズル２２，２２より被処理板２０′に冷媒（液
体や気体）を吹きつけて均一な冷却速度に制御
しながら冷却してもよい。
(ロ) 第８図に示す如く、多孔式冷媒噴出ノズル２
３から噴射された冷媒（液体や気体）の雰囲気
に置かれた支持基台２４上に現像前ベーク後の
被処理板２０′を搬送部材２５で搬送して該被
処理板２０′を均一冷却速度に制御しながら冷
却を行ない、ひきつづき冷媒として液体を用い
た場合は後続の回転真空チヤツク２１によりス
ピン乾燥する。
３から噴射された冷媒（液体や気体）の雰囲気
に置かれた支持基台２４上に現像前ベーク後の
被処理板２０′を搬送部材２５で搬送して該被
処理板２０′を均一冷却速度に制御しながら冷
却を行ない、ひきつづき冷媒として液体を用い
た場合は後続の回転真空チヤツク２１によりス
ピン乾燥する。
(ハ) 第９図に示す如く低温で熱容量の大きな冷却
プレート２６に搬送部材２５で搬送された被処
理板２０′を近接させて均一に冷却する。
プレート２６に搬送部材２５で搬送された被処
理板２０′を近接させて均一に冷却する。
(ニ) 第１０図に示す如く熱容量の大きな冷却速度
制御用プレート２７に被処理板２０′を接触さ
せて均一に冷却速度を制御しながら冷却する。
制御用プレート２７に被処理板２０′を接触さ
せて均一に冷却速度を制御しながら冷却する。
［発明の効果］
以上詳述した如く、本発明によればレジストの
感度を安定化でき、かつ同一レジストでの感度条
件を極めて高感度の領域から低感度の領域まで広
範囲に選択することを可能にして同一レジストで
露光装置及び他のプロセスの最も制御が容易な感
度条件に適合でき、ひいては高精度のレジストパ
ターンを量産的に形成し得る方法並びに装置を提
供できるものである。
感度を安定化でき、かつ同一レジストでの感度条
件を極めて高感度の領域から低感度の領域まで広
範囲に選択することを可能にして同一レジストで
露光装置及び他のプロセスの最も制御が容易な感
度条件に適合でき、ひいては高精度のレジストパ
ターンを量産的に形成し得る方法並びに装置を提
供できるものである。
第１図はプリベーク後の被処理板を立置きにし
て自然放冷した時の温度等高線を示す模式図、第
２図はプリベーク後の被処理板を立置きにして自
然放冷した時の冷却過程を示す特性図、第３図は
第２図図示の異なる冷却過程のレジスト部分にお
ける露光量と膜厚残存率との関係を示す特性図、
第４図は本発明の一実施例を示すレジストパター
ン形成装置の現像前ベース・冷却機構の概略図、
第５図は第４図の現像前ベーク・冷却機構を用い
て現像前ベーク、冷却を行なつた実施例１〜３の
冷却過程を示す特性図、第６図は実施例１〜３の
冷却がなされたレジストの露光量と膜厚残存率と
の関係を示す特性図、第７図〜第１０図はそれぞ
れ本発明の他の冷却方法を示す概略図である。 １……チヤンバー、２1，２2……内部シヤツ
タ、３……現像前ベーク室、４1，４2……冷却
室、５1，５2……外部シヤツタ、６……ホツトプ
レート、７……冷却水、８……冷却槽、９……支
持台、１０……温度コントローラ、１２，２１…
…真空チヤツク、１４1〜１４3……温風供給器、
１８1，１８2，１９1，１９2……温度センサ、２
０，２０′……被処理板、２２……噴射ノズル、
２３……多孔式冷媒噴出ノズル、２６……冷却プ
レート、２７……冷却速度制御用プレート。
て自然放冷した時の温度等高線を示す模式図、第
２図はプリベーク後の被処理板を立置きにして自
然放冷した時の冷却過程を示す特性図、第３図は
第２図図示の異なる冷却過程のレジスト部分にお
ける露光量と膜厚残存率との関係を示す特性図、
第４図は本発明の一実施例を示すレジストパター
ン形成装置の現像前ベース・冷却機構の概略図、
第５図は第４図の現像前ベーク・冷却機構を用い
て現像前ベーク、冷却を行なつた実施例１〜３の
冷却過程を示す特性図、第６図は実施例１〜３の
冷却がなされたレジストの露光量と膜厚残存率と
の関係を示す特性図、第７図〜第１０図はそれぞ
れ本発明の他の冷却方法を示す概略図である。 １……チヤンバー、２1，２2……内部シヤツ
タ、３……現像前ベーク室、４1，４2……冷却
室、５1，５2……外部シヤツタ、６……ホツトプ
レート、７……冷却水、８……冷却槽、９……支
持台、１０……温度コントローラ、１２，２１…
…真空チヤツク、１４1〜１４3……温風供給器、
１８1，１８2，１９1，１９2……温度センサ、２
０，２０′……被処理板、２２……噴射ノズル、
２３……多孔式冷媒噴出ノズル、２６……冷却プ
レート、２７……冷却速度制御用プレート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にレジスト膜を塗布形成し、プリベー
クした後所定波長の電磁波或いは所定エネルギー
の粒子線を上記レジストに選択的に照射して所望
のレジストパターンを露光し、その後現像処理を
施してレジストパターンを形成する方法におい
て、前記露光後で現像処理の前に、前記レジスト
膜を該レジストのガラス転移温度以上の温度にて
ベーク（現像前ベーク）し、しかるのち前記レジ
スト膜の温度を制御しながら冷却することを特徴
とするレジストパターンの形成方法。 ２ 前記現像前ベーク後の冷却処理におけるレジ
スト膜の温度制御を、レジスト膜の面内で均一化
するように行なうことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のレジストパターンの形成方法。 ３ 前記現像前ベーク後のレジスト膜の温度を制
御しながら冷却することにより、レジストの感度
特性を制御して選択することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のレジストパターンの形成方
法。 ４ 前記現像前ベーク後のレジスト膜の冷却を、
レジストに対して実質的に溶解又は反応を生じな
い液体或いは気体を用いて行うことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のレジストパターンの
形成方法。 ５ 前記レジストに対して実質的に溶解又は反応
を生じない液体が、任意の設定温度の水若しくは
フロンであることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載のレジストパターンの形成方法。 ６ 前記レジストに対して実質的に溶解又は反応
を生じない気体が、任意の設定温度の窒素ガス若
しくはフロンガスてあることを特徴とする特許請
求の範囲第４項記載のレジストパターンの形成方
法。 ７ 前記現像前ベーク後のレジスト膜の冷却を、
浸漬法、スプレー法又はシヤワー法を用いて行な
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
レジストパターンの形成方法。 ８ 前記現像前ベーク後のレジスト膜の冷却を、
任意設定温度の熱容量の大きな制御用プレートに
被処理板を接触若しくは近接することにより行な
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
レジストパターンの形成方法。 ９ 所定波長の電磁波或いは所定エネルギーの粒
子線の選択照射により所望のレジストパターンが
形成された基板上のレジスト膜を該レジストのガ
ラス転移温度以上の温度にてベークするベーク機
構と、上記ベークされたレジスト膜を該レジスト
の冷却速度を制御しながら冷却する冷却機構とを
具備してなることを特徴とするレジスト処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22408083A JPS60117627A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | レジストパタ−ンの形成方法及びレジスト処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22408083A JPS60117627A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | レジストパタ−ンの形成方法及びレジスト処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60117627A JPS60117627A (ja) | 1985-06-25 |
| JPH0586642B2 true JPH0586642B2 (ja) | 1993-12-13 |
Family
ID=16808241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22408083A Granted JPS60117627A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | レジストパタ−ンの形成方法及びレジスト処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60117627A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR860002082B1 (ko) * | 1983-01-19 | 1986-11-24 | 가부시기가이샤 도시바 | 레지스트 패턴의 형성 방법 및 장치 |
| JP2559153B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1996-12-04 | リソテックジャパン株式会社 | 現像方法および装置 |
| JP2776453B2 (ja) * | 1993-02-19 | 1998-07-16 | 日本ビクター株式会社 | フォトレジスト現像装置及び現像方法 |
| WO2006025183A1 (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Daikin Industries, Ltd. | ウェハ温度調整装置及びウェハ温度調整方法 |
| US8357244B1 (en) * | 2007-06-28 | 2013-01-22 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for lifting off photoresist beneath an overlayer |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5528061A (en) * | 1978-08-22 | 1980-02-28 | Fuji Xerox Co Ltd | Shade eliminating method in electrostatic copier |
| JPS5614975A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-13 | Rhythm Watch Co Ltd | Driving circuit of clock motor |
| JPS58176936A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Fujitsu Ltd | 基板冷却方法 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP22408083A patent/JPS60117627A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5528061A (en) * | 1978-08-22 | 1980-02-28 | Fuji Xerox Co Ltd | Shade eliminating method in electrostatic copier |
| JPS5614975A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-13 | Rhythm Watch Co Ltd | Driving circuit of clock motor |
| JPS58176936A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Fujitsu Ltd | 基板冷却方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60117627A (ja) | 1985-06-25 |
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