JPH0721643B2 - レジスト処理方法 - Google Patents
レジスト処理方法Info
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- JPH0721643B2 JPH0721643B2 JP61053626A JP5362686A JPH0721643B2 JP H0721643 B2 JPH0721643 B2 JP H0721643B2 JP 61053626 A JP61053626 A JP 61053626A JP 5362686 A JP5362686 A JP 5362686A JP H0721643 B2 JPH0721643 B2 JP H0721643B2
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- JP
- Japan
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- photoresist
- light
- wafer
- wavelength
- resist
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-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
- G03F7/2024—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure of the already developed image
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウエハに塗布されたポジ型フォトレジ
スト（以下、単にフォトレジストを云う）の処理方法に
係り、特に、紫外線照射によるフォトレジストの処理方
法に関するものである。
スト（以下、単にフォトレジストを云う）の処理方法に
係り、特に、紫外線照射によるフォトレジストの処理方
法に関するものである。
従来の紫外線照射によるフォトレジストの処理について
は、半導体ウエハに塗布されたフォトレジストにマスク
パターンを露光する処理、フォトレジスト表面に付着し
た有機汚染物を分解洗浄する予備洗浄処理等において、
紫外線照射が利用されているが、最近、レジスト処理工
程のひとつであるベーキング工程への適用が注目されて
いる。
は、半導体ウエハに塗布されたフォトレジストにマスク
パターンを露光する処理、フォトレジスト表面に付着し
た有機汚染物を分解洗浄する予備洗浄処理等において、
紫外線照射が利用されているが、最近、レジスト処理工
程のひとつであるベーキング工程への適用が注目されて
いる。
ベーキング工程とは、フォトレジスト塗布，露光，現像
によるレジストパターンを形成する工程とこのレジスト
パターンを用いてイオン注入やプラズマエッチングなど
を行う工程との中間の工程であって、フォトレジストの
半導体基板への接着性や耐熱性の向上などを目的とした
加熱工程である。そして最近では、現像後のベーキング
工程の前、あるいはベーキング時にフォトレジストに紫
外線を当てて、より短時間にベーキング時の耐熱性や耐
プラズマエッチング性を高める方法が検討されている。
によるレジストパターンを形成する工程とこのレジスト
パターンを用いてイオン注入やプラズマエッチングなど
を行う工程との中間の工程であって、フォトレジストの
半導体基板への接着性や耐熱性の向上などを目的とした
加熱工程である。そして最近では、現像後のベーキング
工程の前、あるいはベーキング時にフォトレジストに紫
外線を当てて、より短時間にベーキング時の耐熱性や耐
プラズマエッチング性を高める方法が検討されている。
このように、最近は、フォトレジストベーキング工程に
おいては、紫外線を照射することが検討されている。
おいては、紫外線を照射することが検討されている。
ところが、処理の高速化のために高圧水銀灯からの放射
光のように紫外線強度の大きな光をフォトレジストに照
射すると、フォトレジスト内部よりガスが発生し、この
ガスによって気泡の発生、フォトレジストパターンのく
ずれ、フォトレジスト膜のはがれや破裂、荒れなどのフ
ォトレジスト膜の破壊が発生し、半導体素子不良の原因
となっていた。
光のように紫外線強度の大きな光をフォトレジストに照
射すると、フォトレジスト内部よりガスが発生し、この
ガスによって気泡の発生、フォトレジストパターンのく
ずれ、フォトレジスト膜のはがれや破裂、荒れなどのフ
ォトレジスト膜の破壊が発生し、半導体素子不良の原因
となっていた。
このガスの発生原因としては、フォトレジストの露光感
光基の急激な光化学反応、レジスト塗布の前処理として
ウエハに塗布したHMDS（ヘキサメチルジシラザン）や反
射防止剤などとフォトレジストとの光化学反応、色素な
どのレジスト添加剤の光化学反応、フォトレジスト内に
残留する溶剤の光化学反応などが考えられる。
光基の急激な光化学反応、レジスト塗布の前処理として
ウエハに塗布したHMDS（ヘキサメチルジシラザン）や反
射防止剤などとフォトレジストとの光化学反応、色素な
どのレジスト添加剤の光化学反応、フォトレジスト内に
残留する溶剤の光化学反応などが考えられる。
これらの光化学反応は、波長が300nm〜500nmの範囲の
光、特にフォトレジストの露光感光波長の光によって著
しく進行し、従って、これらの波長域を含む光を放射す
る高圧水銀灯のような放電灯を使用するフォトレジスト
処理装置では、光の強度を強くできない。すなわち、高
速な処理が行えない問題点があった。
光、特にフォトレジストの露光感光波長の光によって著
しく進行し、従って、これらの波長域を含む光を放射す
る高圧水銀灯のような放電灯を使用するフォトレジスト
処理装置では、光の強度を強くできない。すなわち、高
速な処理が行えない問題点があった。
本発明は、かかる事情に鑑みて、高圧水銀灯のような放
電灯よりの放射光によるフォトレジストの破壊を防止す
ることにより、紫外線照射によるフォトレジストの処理
を高速かつ効果的に行うことのできる方法を提供するこ
とを目的とするものである。
電灯よりの放射光によるフォトレジストの破壊を防止す
ることにより、紫外線照射によるフォトレジストの処理
を高速かつ効果的に行うことのできる方法を提供するこ
とを目的とするものである。
この目的を達成するために、本発明は、温度調整機構を
有するウエハ処理台にウエハを載置し、このウエハに塗
布されたフォトレジストを紫外線を含む放射光で照射し
て耐熱性や耐エッチング性を向上させるレジスト処理方
法において、放射光は、ポジ型フォトレジストの露光感
光波長のうち、300〜500nmの範囲の光の全部もしは一部
の放射光を選択的に遮断ないしは減少させる手段をポジ
型フォトレジストとの間に備えた高圧水銀灯のような放
電灯よりの放射光とする。
有するウエハ処理台にウエハを載置し、このウエハに塗
布されたフォトレジストを紫外線を含む放射光で照射し
て耐熱性や耐エッチング性を向上させるレジスト処理方
法において、放射光は、ポジ型フォトレジストの露光感
光波長のうち、300〜500nmの範囲の光の全部もしは一部
の放射光を選択的に遮断ないしは減少させる手段をポジ
型フォトレジストとの間に備えた高圧水銀灯のような放
電灯よりの放射光とする。
この発明においては、フォトレジストの露光感光波長の
うち、300〜500nmの範囲が光が効果的に遮断ないしは減
少されることにより、高圧水銀灯のような放電灯を使用
してもフォトレジストよりガスを発生させる光化学反応
が抑制され、フォトレジストの破壊が防止される。しか
も、フォトレジストの露光感光波長を遮断ないしは減少
させても照射される光にはフォトレジストの耐熱性や耐
プラズマエッチング性の向上に有効な紫外線成分は依然
として強力に含まれているので高速かつ効果的なフォト
レジスト処理ができる。
うち、300〜500nmの範囲が光が効果的に遮断ないしは減
少されることにより、高圧水銀灯のような放電灯を使用
してもフォトレジストよりガスを発生させる光化学反応
が抑制され、フォトレジストの破壊が防止される。しか
も、フォトレジストの露光感光波長を遮断ないしは減少
させても照射される光にはフォトレジストの耐熱性や耐
プラズマエッチング性の向上に有効な紫外線成分は依然
として強力に含まれているので高速かつ効果的なフォト
レジスト処理ができる。
以下に図面に示す実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。
明する。
第１図は、この発明によるフォトレジスト処理方法の一
実施例を説明するためのフォトレジスト処理装置であ
る。パターン化されたフォトレジスト４が半導体ウエハ
５の上に形成されており、半導体ウエハ５はウエハ処理
台６に載置される。ウエハ処理台６は、ヒータリード線
９より通電することによりヒータ10で加熱され、あるい
は冷却孔11に冷却水を流すことによって冷却される。こ
の加熱および冷却機構により半導体ウエハ５の温度制御
が行われる。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、真空ポンプによって連通孔８を通し
て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上に密着して固定する機能をも有する。照射部
は、高圧水銀灯１、凹面ミラー２、フィルタ３などから
構成されている。
実施例を説明するためのフォトレジスト処理装置であ
る。パターン化されたフォトレジスト４が半導体ウエハ
５の上に形成されており、半導体ウエハ５はウエハ処理
台６に載置される。ウエハ処理台６は、ヒータリード線
９より通電することによりヒータ10で加熱され、あるい
は冷却孔11に冷却水を流すことによって冷却される。こ
の加熱および冷却機構により半導体ウエハ５の温度制御
が行われる。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、真空ポンプによって連通孔８を通し
て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上に密着して固定する機能をも有する。照射部
は、高圧水銀灯１、凹面ミラー２、フィルタ３などから
構成されている。
高圧水銀灯１からの放射光は、フィルタ３などにより適
当な波長の紫外線を含む放射光としてフォトレジスト４
上に照射される。第３図は本実施例で用いた高圧水銀灯
１の放射線スペクトルの一例である。フィルタ３として
は、フォトレジストの露光感光波長を含む波長域である
300nm〜500nmの光を遮断ないしは減少させる特性を有す
るものを使用することにより、紫外線照射によるフォト
レジスト処理を効果的に行うことができる。
当な波長の紫外線を含む放射光としてフォトレジスト４
上に照射される。第３図は本実施例で用いた高圧水銀灯
１の放射線スペクトルの一例である。フィルタ３として
は、フォトレジストの露光感光波長を含む波長域である
300nm〜500nmの光を遮断ないしは減少させる特性を有す
るものを使用することにより、紫外線照射によるフォト
レジスト処理を効果的に行うことができる。
300nm〜500nmの波長域の光を遮断ないしは減少させる特
性のものとしては、ガラス板に多層の蒸着膜を形成した
波長選択性フィルタを用いるのが適当である。このフィ
ルタ用のガラス板としては、フォトレジストの耐熱性や
耐ブラズマエッチング性の向上に効果のある300nm以下
の波長の紫外線の透過率が大きい石英ガラスが好適であ
る。
性のものとしては、ガラス板に多層の蒸着膜を形成した
波長選択性フィルタを用いるのが適当である。このフィ
ルタ用のガラス板としては、フォトレジストの耐熱性や
耐ブラズマエッチング性の向上に効果のある300nm以下
の波長の紫外線の透過率が大きい石英ガラスが好適であ
る。
この装置を使用して、フォトレジストにHPR-1182、OFPR
-800、OFPR-5000、TSMD-8800を用い、ウエハ前処理剤と
してHMDSを用いたサンプルを高圧水銀灯で照射したとこ
ろ、上記のフィルタを使用しない場合は、いずれのフォ
トレジストにも破壊が起こったのに対して、フィルタを
使用して300nm〜500nmの光を遮断した場合は、フォトレ
ジスト破壊は発生せずに、フォトレジストの耐熱性や耐
プラズマエッチング性が向上した。
-800、OFPR-5000、TSMD-8800を用い、ウエハ前処理剤と
してHMDSを用いたサンプルを高圧水銀灯で照射したとこ
ろ、上記のフィルタを使用しない場合は、いずれのフォ
トレジストにも破壊が起こったのに対して、フィルタを
使用して300nm〜500nmの光を遮断した場合は、フォトレ
ジスト破壊は発生せずに、フォトレジストの耐熱性や耐
プラズマエッチング性が向上した。
また、高圧水銀灯より特に強く放射される312nm、365n
m、405nmおよび436nmの光を遮断する狭帯域フィルタを
用いても同様の効果が得られた。
m、405nmおよび436nmの光を遮断する狭帯域フィルタを
用いても同様の効果が得られた。
次に、第２図は、波長域が300nm〜500nmの放射光を遮断
ないしは減少させる手段としてミラーを使用した場合の
実施例を示す。ここでミラー12は、波長域が300nm〜500
nmの放射光を反射せず、300nm以下の放射光は反射する
特性を有する。そして、この特性のミラーも波長選択性
多層膜蒸着ミラーが好適である。この特性を有するミラ
ーを使用する第２図例示の装置においても、フィルタを
使用する第１図例示の装置と同等の効果を得ることがで
きるが、上記特性のミラーに代えて、高圧水銀灯からの
放射光を全て反射する通常のミラーを使用して上記のサ
ンプルを照射すると、やはりフォトレジストの破壊が生
じた。
ないしは減少させる手段としてミラーを使用した場合の
実施例を示す。ここでミラー12は、波長域が300nm〜500
nmの放射光を反射せず、300nm以下の放射光は反射する
特性を有する。そして、この特性のミラーも波長選択性
多層膜蒸着ミラーが好適である。この特性を有するミラ
ーを使用する第２図例示の装置においても、フィルタを
使用する第１図例示の装置と同等の効果を得ることがで
きるが、上記特性のミラーに代えて、高圧水銀灯からの
放射光を全て反射する通常のミラーを使用して上記のサ
ンプルを照射すると、やはりフォトレジストの破壊が生
じた。
なお、上記の実施例では、紫外線照射源として紫外線強
度の強い高圧水銀灯を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、水銀以外の金属を例えばハライドの形で微量
添加したものであって、所定の波長の紫外線を放射する
メタルハライドランプでもよく、更には、稀ガス放電灯
に水銀を添加した水銀稀ガス放電灯を用いることもでき
る。
度の強い高圧水銀灯を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、水銀以外の金属を例えばハライドの形で微量
添加したものであって、所定の波長の紫外線を放射する
メタルハライドランプでもよく、更には、稀ガス放電灯
に水銀を添加した水銀稀ガス放電灯を用いることもでき
る。
また、上記の実施例では、フォトレジストの露光感光波
長の光を遮断ないしは減少させる手段としてフィルタま
たはミラーを別々に使用したが、これらを組合せて使用
しても良いことは言うまでもない。
長の光を遮断ないしは減少させる手段としてフィルタま
たはミラーを別々に使用したが、これらを組合せて使用
しても良いことは言うまでもない。
以上の説明から明らかなように、フォトレジストの露光
感光波長を含む300nm〜500nmの波長域の全域もしくは一
部の領域の光を選択的に遮断ないしは減少させることに
より、フォトレジストの耐熱性や耐プラズマエッチング
性を向上させるに有効な紫外線とともにフォトレジスト
にたいする破壊作用をもたらす波長域の光をを強く放射
する高圧水銀灯のような放電灯を使用しても、この破壊
作用をもたらす波長域の光がフォトレジストに照射され
ないか、もしくは照射されてもその強度が十分に弱いた
めに、フォトレジストにたいする破壊作用をもたらす光
光学反応が抑制される。しかも、フォトレジストの耐熱
性や耐ブラズマエッチング性を向上させるに有効な紫外
線は依然とし強く含まれているので、高速かつ効果的な
フォトレジスト処理が可能となる。
感光波長を含む300nm〜500nmの波長域の全域もしくは一
部の領域の光を選択的に遮断ないしは減少させることに
より、フォトレジストの耐熱性や耐プラズマエッチング
性を向上させるに有効な紫外線とともにフォトレジスト
にたいする破壊作用をもたらす波長域の光をを強く放射
する高圧水銀灯のような放電灯を使用しても、この破壊
作用をもたらす波長域の光がフォトレジストに照射され
ないか、もしくは照射されてもその強度が十分に弱いた
めに、フォトレジストにたいする破壊作用をもたらす光
光学反応が抑制される。しかも、フォトレジストの耐熱
性や耐ブラズマエッチング性を向上させるに有効な紫外
線は依然とし強く含まれているので、高速かつ効果的な
フォトレジスト処理が可能となる。
第１図および第２図は、本発明によるレジスト処理方法
を実施するための装置の一例の説明図、第３図は本発明
に使用する高圧水銀灯の放射線スペクトルの一例を示す
説明図、第４図は本発明に使用するフィルタの分光透過
率特性の一例を示す説明図である。 １……高圧水銀灯、２……凹面ミラー ３……フィルタ、４……フォトレジスト ５……半導体ウエハ、６……ウエハ処理台 ７……真空吸着孔、８……連通孔 ９……ヒータリード線、10……ヒータ 11……冷却孔、12……ミラー、13……石英板
を実施するための装置の一例の説明図、第３図は本発明
に使用する高圧水銀灯の放射線スペクトルの一例を示す
説明図、第４図は本発明に使用するフィルタの分光透過
率特性の一例を示す説明図である。 １……高圧水銀灯、２……凹面ミラー ３……フィルタ、４……フォトレジスト ５……半導体ウエハ、６……ウエハ処理台 ７……真空吸着孔、８……連通孔 ９……ヒータリード線、10……ヒータ 11……冷却孔、12……ミラー、13……石英板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大埜 邦治 神奈川県横浜市緑区元石川町6409番地 ウ シオ電機株式会社内 (72)発明者 植木 和義 神奈川県横浜市緑区元石川町6409番地 ウ シオ電機株式会社内 (72)発明者 三村 芳樹 神奈川県横浜市緑区元石川町6409番地 ウ シオ電機株式会社内 (72)発明者 田中 一也 神奈川県横浜市緑区元石川町6409番地 ウ シオ電機株式会社内 (72)発明者 杉岡 晋次 神奈川県横浜市緑区元石川町6409番地 ウ シオ電機株式会社内 (72)発明者 鈴木 裕子 神奈川県横浜市緑区元石川町6409番地 ウ シオ電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−45247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−23401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−111072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−167029（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】温度調整機構を有するウエハ処理台にウエ
ハを載置し、該ウエハに塗布されたポジ型フォトレジス
トを紫外線を含む放射光で照射して耐熱性や耐エッチン
グ性を向上させるレジスト処理方法において、 該放射光は、ポジ型フォトレジストの露光感光波長のう
ち、光化学反応時にガス発生の原因になる300〜500nmの
範囲の光の全部もしくは一部の放射光をレジストパター
ンが崩れないように選択的に遮断ないしは減少させる手
段をポジ型フォトレジストとの間に備えた高圧水銀灯の
ような放電灯よりの放射光であることを特徴とするレジ
スト処理方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61053626A JPH0721643B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | レジスト処理方法 |
| DE86116309T DE3687902T2 (de) | 1986-03-13 | 1986-11-25 | Verfahren und Vorrichtung für Photolackverarbeitung. |
| EP86116309A EP0236559B1 (en) | 1986-03-13 | 1986-11-25 | Method and apparatus of treating photoresists |
| US07/192,994 US4841342A (en) | 1986-03-13 | 1988-05-12 | Apparatus for treating photoresists |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61053626A JPH0721643B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | レジスト処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211646A JPS62211646A (ja) | 1987-09-17 |
| JPH0721643B2 true JPH0721643B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=12948115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61053626A Expired - Fee Related JPH0721643B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | レジスト処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4841342A (ja) |
| EP (1) | EP0236559B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0721643B2 (ja) |
| DE (1) | DE3687902T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232332A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Ushio Inc | レジスト処理方法 |
| JP3070113B2 (ja) * | 1991-03-07 | 2000-07-24 | ソニー株式会社 | フォトレジストの現像処理装置 |
| DE4432315A1 (de) * | 1994-09-12 | 1996-03-14 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Quecksilberdampf-Kurzbogenlampe |
| US6620574B2 (en) * | 2001-09-12 | 2003-09-16 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method of treating photoresists using electrodeless UV lamps |
| US8986562B2 (en) | 2013-08-07 | 2015-03-24 | Ultratech, Inc. | Methods of laser processing photoresist in a gaseous environment |
| CN111326408B (zh) * | 2018-12-13 | 2022-09-20 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3573456A (en) * | 1967-07-26 | 1971-04-06 | Opto Mechanisms Inc | High resolution projection means for printing micro circuits on photoresist material |
| US4548688A (en) * | 1983-05-23 | 1985-10-22 | Fusion Semiconductor Systems | Hardening of photoresist |
| JPS6045252A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-11 | Canon Inc | 投影露光装置の照明系 |
| JPS61189636A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Ushio Inc | キセノン・水銀放電灯による半導体ウエハ−の露光方法 |
-
1986
- 1986-03-13 JP JP61053626A patent/JPH0721643B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-25 EP EP86116309A patent/EP0236559B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-25 DE DE86116309T patent/DE3687902T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-05-12 US US07/192,994 patent/US4841342A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0236559B1 (en) | 1993-03-03 |
| JPS62211646A (ja) | 1987-09-17 |
| DE3687902D1 (de) | 1993-04-08 |
| EP0236559A2 (en) | 1987-09-16 |
| US4841342A (en) | 1989-06-20 |
| DE3687902T2 (de) | 1993-10-14 |
| EP0236559A3 (en) | 1988-03-02 |
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