JPH06260407A - パターン形成方法および処理装置 - Google Patents
パターン形成方法および処理装置Info
- Publication number
- JPH06260407A JPH06260407A JP4493693A JP4493693A JPH06260407A JP H06260407 A JPH06260407 A JP H06260407A JP 4493693 A JP4493693 A JP 4493693A JP 4493693 A JP4493693 A JP 4493693A JP H06260407 A JPH06260407 A JP H06260407A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist
- resist pattern
- semiconductor substrate
- vacuum
- substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パターンプロファイルの良好なレジストパタ
ーン形成方法を提供する。 【構成】 半導体基板１上にフォトレジスト２を塗布し
た後、半導体基板１を３０℃〜１５０℃の範囲で加温し
ながらアルカリ処理を行い、露光、現像を行う。又は半
導体基板１上にフォトレジスト２を塗布した後、半導体
基板１に真空処理を施してからアルカリ処理、露光、現
像を行う。 【効果】 フォトレジスト表面に難溶化層を厚く形成で
き、露光、現像後のレジストパターンの膜減りを防止で
きる。
ーン形成方法を提供する。 【構成】 半導体基板１上にフォトレジスト２を塗布し
た後、半導体基板１を３０℃〜１５０℃の範囲で加温し
ながらアルカリ処理を行い、露光、現像を行う。又は半
導体基板１上にフォトレジスト２を塗布した後、半導体
基板１に真空処理を施してからアルカリ処理、露光、現
像を行う。 【効果】 フォトレジスト表面に難溶化層を厚く形成で
き、露光、現像後のレジストパターンの膜減りを防止で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
および製造装置に関するものであり、特にパターン形成
方法および処理装置に関するものである。
および製造装置に関するものであり、特にパターン形成
方法および処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化、微細化に
伴い、種々の工程において開発、改良がなされてきてお
り、特に、パターン形成技術はその基本技術として重要
である。レジストパターンを精度よく形成するためには
レジスト材料に対し解像力を向上させなくてはならな
い。つまり、ポジ型フォトレジストの解像力の向上のた
めには、未露光部の溶解速度を抑えることと露光部の溶
解速度を上げることが必要である。未露光部の溶解速度
を抑えることを目的として開発されてきた技術のひとつ
にレジストの難溶化法がある。
伴い、種々の工程において開発、改良がなされてきてお
り、特に、パターン形成技術はその基本技術として重要
である。レジストパターンを精度よく形成するためには
レジスト材料に対し解像力を向上させなくてはならな
い。つまり、ポジ型フォトレジストの解像力の向上のた
めには、未露光部の溶解速度を抑えることと露光部の溶
解速度を上げることが必要である。未露光部の溶解速度
を抑えることを目的として開発されてきた技術のひとつ
にレジストの難溶化法がある。
【０００３】図４（ａ）〜（ｄ）は従来の難溶化法を使
用したレジストパターン形成方法を示す工程図である。
まず、図４（ａ）に示すように半導体基板１上にフォト
レジスト２を塗布する。このレジスト塗布処理は図５で
示す塗布装置を使用しスピンコートで行う。図５におい
て、５は真空チャック、６は排気パイプ、７は吸入パイ
プ、８はモーター、９はレジストノズル、１０はカップ
である。次に図４（ｂ）に示すようにフォトレジスト２
にアルカリ処理を施して難溶化層３を形成する。ここ
で、アルカリ処理とはフォトレジスト２上に水酸化４級
アンモニウムを液盛りして行う処理である。このアルカ
リ処理によってフォトレジスト２中の低分子であるレジ
ンがアルカリによって溶出しフォトレジスト２表面が硬
化するとともに、図６で示すようにフォトレジスト２中
のレジンと感光基がアルカリによってアゾカップリング
反応をおこすのでフォトレジスト２表面に難溶化層３が
形成される。次に、図４（ｃ）で示すようにフォトマス
ク４を用いて露光を行う。このときフォトレジスト２表
面は難溶化層３となっているため露光時のデフォーカス
等によって光のまわり込みがおこっても未露光部のフォ
トレジスト２の膜べりを防止できる。次に図４（ｄ）で
示すようにフォトレジスト２を現像することによってレ
ジストパターンを形成する。
用したレジストパターン形成方法を示す工程図である。
まず、図４（ａ）に示すように半導体基板１上にフォト
レジスト２を塗布する。このレジスト塗布処理は図５で
示す塗布装置を使用しスピンコートで行う。図５におい
て、５は真空チャック、６は排気パイプ、７は吸入パイ
プ、８はモーター、９はレジストノズル、１０はカップ
である。次に図４（ｂ）に示すようにフォトレジスト２
にアルカリ処理を施して難溶化層３を形成する。ここ
で、アルカリ処理とはフォトレジスト２上に水酸化４級
アンモニウムを液盛りして行う処理である。このアルカ
リ処理によってフォトレジスト２中の低分子であるレジ
ンがアルカリによって溶出しフォトレジスト２表面が硬
化するとともに、図６で示すようにフォトレジスト２中
のレジンと感光基がアルカリによってアゾカップリング
反応をおこすのでフォトレジスト２表面に難溶化層３が
形成される。次に、図４（ｃ）で示すようにフォトマス
ク４を用いて露光を行う。このときフォトレジスト２表
面は難溶化層３となっているため露光時のデフォーカス
等によって光のまわり込みがおこっても未露光部のフォ
トレジスト２の膜べりを防止できる。次に図４（ｄ）で
示すようにフォトレジスト２を現像することによってレ
ジストパターンを形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の難溶化層の形成
方法は以上のようであり、難溶化層３を形成するための
アルカリ処理は室温かつ常圧のもとで行われていた。こ
のため、フォトレジスト２表面の難溶化反応はあまり進
行せず難溶化層３は薄いものであった。従って、図４
（ｄ）で示すように露光時のデフォーカスなどによる光
のまわり込みに対して未露光部のレジストパターン２表
面の膜べりを完全に防止できず、シャープなレジストパ
ターンプロファイルが得られないという問題点があっ
た。
方法は以上のようであり、難溶化層３を形成するための
アルカリ処理は室温かつ常圧のもとで行われていた。こ
のため、フォトレジスト２表面の難溶化反応はあまり進
行せず難溶化層３は薄いものであった。従って、図４
（ｄ）で示すように露光時のデフォーカスなどによる光
のまわり込みに対して未露光部のレジストパターン２表
面の膜べりを完全に防止できず、シャープなレジストパ
ターンプロファイルが得られないという問題点があっ
た。
【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、レジストパターン２表面の難溶化
層３を厚く形成でき、パターンプロファイルの良好なレ
ジストパターン形成方法を得ることを目的としており、
さらにこのレジストパターン形成方法に適した処理装置
を提供することを目的とする。
めになされたもので、レジストパターン２表面の難溶化
層３を厚く形成でき、パターンプロファイルの良好なレ
ジストパターン形成方法を得ることを目的としており、
さらにこのレジストパターン形成方法に適した処理装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
レジストパターン形成方法は、アルカリ処理時に半導体
基板を３０℃〜１５０℃の範囲で加温するようにしたも
のである。
レジストパターン形成方法は、アルカリ処理時に半導体
基板を３０℃〜１５０℃の範囲で加温するようにしたも
のである。
【０００７】また、本発明の請求項２に係るレジストパ
ターン形成方法は、レジストを塗布した半導体基板に、
１０Ｔｏｒｒ以上の真空内で真空処理を行った後、アル
カリ処理を行うようにしたものである。
ターン形成方法は、レジストを塗布した半導体基板に、
１０Ｔｏｒｒ以上の真空内で真空処理を行った後、アル
カリ処理を行うようにしたものである。
【０００８】さらに、本発明の請求項３に係る処理装置
は、半導体基板を加温するためのヒーターを備えるよう
にしたものである。
は、半導体基板を加温するためのヒーターを備えるよう
にしたものである。
【０００９】また、本発明の請求項４に係る処理装置
は、半導体基板を真空内に載置するための真空チャンバ
ーおよび真空ポンプを備えるようにしたものである。
は、半導体基板を真空内に載置するための真空チャンバ
ーおよび真空ポンプを備えるようにしたものである。
【００１０】
【作用】本発明におけるレジストパターン形成方法は、
アルカリ処理時に半導体基板を３０℃〜１５０℃の範囲
で加温するようにしたので、フォトレジスト表面でのア
ゾカップリング反応を促進でき、フォトレジスト表面の
難溶化層を厚く形成できる。
アルカリ処理時に半導体基板を３０℃〜１５０℃の範囲
で加温するようにしたので、フォトレジスト表面でのア
ゾカップリング反応を促進でき、フォトレジスト表面の
難溶化層を厚く形成できる。
【００１１】また、フォトレジストを塗布した半導体基
板に１０Ｔｏｒｒ以上の真空内で真空処理を行った後、
アルカリ処理を行うようにしたので、真空処理によりフ
ォトレジスト中の溶媒が蒸発し、アルカリ液がフォトレ
ジストの深い所まで浸透でき、フォトレジスト表面の難
溶化層を厚く形成できる。
板に１０Ｔｏｒｒ以上の真空内で真空処理を行った後、
アルカリ処理を行うようにしたので、真空処理によりフ
ォトレジスト中の溶媒が蒸発し、アルカリ液がフォトレ
ジストの深い所まで浸透でき、フォトレジスト表面の難
溶化層を厚く形成できる。
【００１２】
【実施例】実施例１．以下、本発明の実施例を図を用い
て説明する。図１は本発明の一実施例によるレジストパ
ターン形成方法を示す工程図である。図１（ａ）〜
（ｄ）について順次説明を行う。まず図１（ａ）に示す
ように図４（ａ）と同様にして、半導体基板１上に図５
で示した塗布処理装置を使用してフォトレジスト２をス
ピンコートする。
て説明する。図１は本発明の一実施例によるレジストパ
ターン形成方法を示す工程図である。図１（ａ）〜
（ｄ）について順次説明を行う。まず図１（ａ）に示す
ように図４（ａ）と同様にして、半導体基板１上に図５
で示した塗布処理装置を使用してフォトレジスト２をス
ピンコートする。
【００１３】次に図１（ｂ）に示すように加温しながら
アルカリ処理を行い、フォトレジスト２表面に難溶化層
３を形成する。このとき図２で示す加温処理装置内に半
導体基板１を載置して加温しながらアルカリ処理を行
う。図２において１、６、７、８、１０は従来の図５に
示す塗布装置と同じものなので同番号をつけて記し、説
明は省略する。１１は真空チャック内にヒーターを備え
たサーマルチャックである。サーマルチャック１１上に
載置された半導体基板１はアルカリ処理時にサーマルチ
ャック１１により３０℃〜１５０℃の加温を行うことが
できるが最適条件としては１１０℃〜１２０℃で１分間
位行うのがよい。この加温により図６で示したアゾカッ
プリング反応が促進され難溶化層３を従来よりも厚く形
成できる。
アルカリ処理を行い、フォトレジスト２表面に難溶化層
３を形成する。このとき図２で示す加温処理装置内に半
導体基板１を載置して加温しながらアルカリ処理を行
う。図２において１、６、７、８、１０は従来の図５に
示す塗布装置と同じものなので同番号をつけて記し、説
明は省略する。１１は真空チャック内にヒーターを備え
たサーマルチャックである。サーマルチャック１１上に
載置された半導体基板１はアルカリ処理時にサーマルチ
ャック１１により３０℃〜１５０℃の加温を行うことが
できるが最適条件としては１１０℃〜１２０℃で１分間
位行うのがよい。この加温により図６で示したアゾカッ
プリング反応が促進され難溶化層３を従来よりも厚く形
成できる。
【００１４】次に図１（ｃ）で示すように、フォトマス
ク４を用いて露光を行う。このとき難溶化層３は従来よ
り厚く形成されているので露光時のデフォーカス等によ
って光のまわり込みがおこってもフォトレジスト２の膜
減りを充分防止することができる。次に図１（ｄ）で示
すようにフォトレジスト２を現像することによってシャ
ープなパターンプロファイルをもったレジストパターン
を形成できる。
ク４を用いて露光を行う。このとき難溶化層３は従来よ
り厚く形成されているので露光時のデフォーカス等によ
って光のまわり込みがおこってもフォトレジスト２の膜
減りを充分防止することができる。次に図１（ｄ）で示
すようにフォトレジスト２を現像することによってシャ
ープなパターンプロファイルをもったレジストパターン
を形成できる。
【００１５】実施例２．また、上記実施例１では図１
（ｂ）、図２で示すようにアルカリ処理時に半導体基板
１を加温してアゾカップリング反応を促進させるように
した場合について説明したが、図１（ａ）の工程の後、
図３で示す真空処理装置内に半導体基板１を載置して処
理装置内を真空にしてもよい。図３において１、５、
６、７、８、１０は従来の図５に示す塗布装置と同じも
のなので同番号をつけて記し、説明は省略する。１２は
真空チャンバー、１３は真空ポンプであり、半導体基板
１を載置したカップ１０全体が真空チャンバー１２内に
入っている。真空ポンプ１３によって真空チャンバー１
２内を１０Ｔｏｒｒ以上にすると、半導体基板１上のフ
ォトレジスト２中に残存している溶媒が蒸発する。その
後、アルカリ処理を行えばアルカリ溶液のフォトレジス
ト２中へ浸透が容易となりアゾカップリング反応がフォ
トレジスト２の深い領域まで起こり、難溶化層３は厚く
形成される。その後図１（ｄ）（ｅ）と同様の工程を経
てレジストパターンを形成する。この場合上記実施例１
と同様の効果が得られる。
（ｂ）、図２で示すようにアルカリ処理時に半導体基板
１を加温してアゾカップリング反応を促進させるように
した場合について説明したが、図１（ａ）の工程の後、
図３で示す真空処理装置内に半導体基板１を載置して処
理装置内を真空にしてもよい。図３において１、５、
６、７、８、１０は従来の図５に示す塗布装置と同じも
のなので同番号をつけて記し、説明は省略する。１２は
真空チャンバー、１３は真空ポンプであり、半導体基板
１を載置したカップ１０全体が真空チャンバー１２内に
入っている。真空ポンプ１３によって真空チャンバー１
２内を１０Ｔｏｒｒ以上にすると、半導体基板１上のフ
ォトレジスト２中に残存している溶媒が蒸発する。その
後、アルカリ処理を行えばアルカリ溶液のフォトレジス
ト２中へ浸透が容易となりアゾカップリング反応がフォ
トレジスト２の深い領域まで起こり、難溶化層３は厚く
形成される。その後図１（ｄ）（ｅ）と同様の工程を経
てレジストパターンを形成する。この場合上記実施例１
と同様の効果が得られる。
【００１６】実施例３．さらに、難溶化層の形成方法と
して上記実施例１ではアルカリ処理時の加温処理、上記
実施例２ではアルカリ処理前の真空処理についてそれぞ
れ説明を行ったが、上記実施例１および２をともに行っ
てもよく、この場合上記実施例１および２以上の効果が
期待できる。
して上記実施例１ではアルカリ処理時の加温処理、上記
実施例２ではアルカリ処理前の真空処理についてそれぞ
れ説明を行ったが、上記実施例１および２をともに行っ
てもよく、この場合上記実施例１および２以上の効果が
期待できる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によればアルカリ処
理時に半導体基板を３０℃〜１５０℃の範囲で加温する
ようにしたので、フォトレジスト表面でのアゾカップリ
ング反応を促進でき、フォトレジスト表面の難溶化層を
厚く形成できるので、光のまわり込みによる未露光部の
フォトレジストの膜減りを防止し、パターンプロファイ
ルの良好なレジストパターンの形成が行える効果があ
る。
理時に半導体基板を３０℃〜１５０℃の範囲で加温する
ようにしたので、フォトレジスト表面でのアゾカップリ
ング反応を促進でき、フォトレジスト表面の難溶化層を
厚く形成できるので、光のまわり込みによる未露光部の
フォトレジストの膜減りを防止し、パターンプロファイ
ルの良好なレジストパターンの形成が行える効果があ
る。
【００１８】また、フォトレジストを塗布した半導体基
板に１０Ｔｏｒｒ以上の真空内で真空処理を行った後、
アルカリ処理を行うようにしたのでアルカリ液がフォト
レジストの深い所まで浸透でき、フォトレジスト表面の
難溶化層を厚く形成できるので、光のまわり込みによる
未露光部のフォトレジストの膜減りを防止し、パターン
プロファイルの良好なレジストパターンの形成が行える
効果がある。
板に１０Ｔｏｒｒ以上の真空内で真空処理を行った後、
アルカリ処理を行うようにしたのでアルカリ液がフォト
レジストの深い所まで浸透でき、フォトレジスト表面の
難溶化層を厚く形成できるので、光のまわり込みによる
未露光部のフォトレジストの膜減りを防止し、パターン
プロファイルの良好なレジストパターンの形成が行える
効果がある。
【図１】本発明のレジストパターン形成方法を示す工程
図である。
図である。
【図２】本発明の加温処理装置を示す断面図である。
【図３】本発明の真空処理装置を示す断面図である。
【図４】従来のレジストパターン形成方法を示す工程図
である。
である。
【図５】レジスト塗布装置の断面図である。
【図６】アルカリ処理工程における反応メカニズムを示
す図である。
す図である。
１ 半導体基板 ２ フォトレジスト ３ 難溶化層 １１ サーマルチャック １２ 真空チャンバー １３ 真空ポンプ
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上にフォトレジストを塗布し
た後、アルカリ処理を行いフォトレジスト表面に難溶化
層を形成し、露光、現像を行うレジストパターン形成方
法において、 上記アルカリ処理時に上記半導体基板を３０℃〜１５０
℃の範囲で加温することを特徴とするレジストパターン
形成方法。 - 【請求項２】 半導体基板上にフォトレジストを塗布し
た後、アルカリ処理を行いフォトレジスト表面に難溶化
層を形成し、露光、現像を行うレジストパターン形成方
法において、 上記フォトレジストを塗布した半導体基板に１０Ｔｏｒ
ｒ以上の真空内で真空処理を行った後、上記アルカリ処
理を行うことを特徴とするレジストパターン形成方法。 - 【請求項３】 半導体基板を加温するためのヒーターを
備えたことを特徴とする請求項１記載のレジストパター
ン形成方法のための処理装置。 - 【請求項４】 半導体基板を真空内に載置するための真
空チャンバーおよび真空ポンプを備えたことを特徴とす
る請求項２記載のレジストパターン形成方法のための処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4493693A JPH06260407A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | パターン形成方法および処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4493693A JPH06260407A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | パターン形成方法および処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260407A true JPH06260407A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12705372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4493693A Pending JPH06260407A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | パターン形成方法および処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260407A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6562550B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-05-13 | Tdk Corporation | Preparation of optical disk master |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP4493693A patent/JPH06260407A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6562550B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-05-13 | Tdk Corporation | Preparation of optical disk master |
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