JPH0845835A - レジスト処理方法 - Google Patents

レジスト処理方法

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JPH0845835A
JPH0845835A JP7715995A JP7715995A JPH0845835A JP H0845835 A JPH0845835 A JP H0845835A JP 7715995 A JP7715995 A JP 7715995A JP 7715995 A JP7715995 A JP 7715995A JP H0845835 A JPH0845835 A JP H0845835A
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resist
irradiation
ultraviolet rays
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window
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JP7715995A
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Shinji Suzuki
信二 鈴木
Hiroko Suzuki
裕子 鈴木
Tetsuharu Arai
徹治 荒井
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紫外線照射によるレジスト膜の損傷を防止す
るとともに、紫外線照射により発生したレジストの揮発
物が紫外線の透過する透過窓に付着して紫外線の透過率
が減少するのを防止して、レジスト処理を好適に実行す
る方法を提供すること。 【構成】 パターン化されたレジスト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。排気口12から排気されて、処理室
7は減圧雰囲気とされる。照射部は、高圧水銀灯1、凹
面ミラー2、開閉可能なシャッター3などから構成され
ており、レジスト4に紫外線を含む放射光を照射する。
ガス注入口13から注入される空気や不活性ガスが多孔
板14から流出し、レジスト4からの揮発物が照射窓8
に付着することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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、特に紫外線照射によ
るレジスト処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の紫外線照射によるレジストの処理
については、半導体ウエハに塗布されたレジストにマス
クパターンを露光する処理、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。
【0003】ベーキング工程とは、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、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(以下耐プラズマ性という)を高め
る方法が検討されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように最近は、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。
【0005】ところが、レジストに紫外線を照射する
と、レジスト中に含まれる有機溶媒の分解蒸発やレジス
ト自体が化学反応を起こして発生するガス、あるいはウ
エハにレジストを塗布する前に施された下地処理から生
じるガスなどが急激に発生し、レジスト膜の形状が変化
したり、発泡したり剥離を起こすことがある。
【0006】また、レジストに紫外線を照射すると、レ
ジストより若干の揮発物が発生するが、膜の厚いレジス
トを用いた場合には、レジストの揮発物が多く発生し、
発生した揮発物が紫外線の透過する透過窓に付着して紫
外線の透過率が減少する場合がある。
【0007】この発明は、紫外線照射によるレジスト膜
の損傷を防止するとともに、発生したレジストの揮発物
が紫外線の透過する透過窓に付着して紫外線の透過率が
減少するのを防止して、レジスト処理を好適に実行しう
る方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
にこの発明は、半導体ウエハに塗布されたレジストを紫
外線を含む放射光で照射処理するレジスト処理方法にお
いて、減圧雰囲気中に前記レジストを配置して、前記紫
外線を含む放射光で照射し、紫外線を含む放射光の照射
に際し、該紫外線の透過する透過窓近傍に空気または不
活性ガスまたはこれらの混合ガス雰囲気を作り、窓の汚
れを少なくすることを特徴とするレジスト処理方法であ
る。
【0009】
【作用】本発明によると、紫外線の照射等によりレジス
ト内部に発生するガスのレジスト外部への発散が減圧雰
囲気中にレジストを置くことにより促進されるので、レ
ジスト内部に発生したガスがレジスト内部に充満するこ
とがなく、速やかにレジスト外部へ排出される。従っ
て、レジスト膜の形状の変化や発泡、剥離等の損傷が防
止される。
【0010】また、紫外線を含む放射光の照射に際し、
該紫外線の透過する透過窓近傍に空気または不活性ガス
またはこれらの混合ガス雰囲気を作っているので、紫外
線の照射により発生したレジストの揮発物が紫外線の透
過する透過窓に付着することによる紫外線の透過率の減
少が抑制・防止される。
【0011】
【実施例】以下、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。
【0012】図1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。
パターン化されたレジスト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により通電
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
熱及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。照射部は、高圧水銀灯1、凹面ミラー2、開閉可
能なシャッター3などから構成されている。
【0013】次に、このレジスト処理装置を用いた本発
明のレジスト処理方法の一実施例について説明する。
【0014】前述のとおり、パターン化されたレジスト
4が形成された半導体ウエハ5を処理台6上に載置す
る。本実施例では、レジストとしては東京応化工業株式
会社製OFPR−800を用い、半導体ウエハ5上に3
μmの厚さでパターン化されている。なお、半導体ウエ
ハ5が載置される処理台6は、予めヒータ10により1
00℃に温められている。次に、排気口から図示略の真
空ポンプで排気して、処理室7の内圧を10-1Torr
程度にする。なお、処理室7の付近に排気予備室を設け
るなどして、半導体ウエハの載置前から予め減圧にして
おくことも可能である。この状態でシャッター3を開け
て、高圧水銀灯1からの光をレジスト4に照射する。そ
して、紫外線を含む光をレジストに照射しながら、ヒー
タ10等により半導体ウエハ及びレジストを所定の温度
勾配で昇温せしめ、140℃になったら定温保持に切り
換える。そして、レジストの耐熱性や耐プラズマ性が必
要程度向上した段階でシャッターを閉じ、紫外線を含む
光を停止させると本実施例のレジスト処理が終了する。
【0015】その後、処理台から半導体ウエハを取り去
り、冷却孔に冷却液を通して処理台を初期温度の100
℃に冷却した後、同じように次の半導体ウエハを処理す
る。
【0016】本実施例の場合、定格消費電力4KWの高
圧水銀灯を用い、処理台上の紫外線の分光放射照度(以
下照射強度という)300mW/cm2で60秒間照射
し、上記温度制御を行うとレジストの損傷がなく耐熱性
は250℃まで向上した。圧力20Torr以下の減圧
雰囲気では同様の効果が得られたが、20Torrを超
える圧力や、従来のように、大気中で同じ条件で同じレ
ジストを処理した場合、レジストのふくれや剥離、発泡
などが部分的に認められた。この場合、レジスト損傷が
無く、かつ同じ耐熱性を得るためには、照射強度を下げ
て照射時間を長くしなければならなかった。
【0017】前記実施例で高圧水銀灯を用いたが、レジ
ストとして用いる有機材料の分光透過率特性によって
は、紫外線の波長を最適化するために低圧水銀灯や、そ
の他の金属蒸気放電灯を用いると良い。分光透過率の良
い波長の光で処理すると、光がレジストの底部までほと
んど減衰されずに届き、レジスト底部まで効果的に処理
される。即ち254nm付近の波長の分光透過率が良い
レジストに対しては、低圧水銀灯が好適であるし、その
他、特定の波長の分光透過率が良いレジストに対して
は、その波長に発光スペクトルを有する金属を封入した
金属蒸気放電灯を用いると好適である。
【0018】またさらに、厚いレジスト膜を用いる場合
は、ガス発生量が極端に多くなるので、単に減圧にした
だけでは対応できない場合が発生する。この場合は、紫
外線照射にあたって、最初は弱く、次に、段階的もしく
は徐々に強く照射することによって、ガスのレジスト内
部での発生量がレジスト外部に放出されるガスの放出量
を上回らないようにして、レジスト内部にガスが充満し
ないようにすると良い。
【0019】レジストに紫外線を照射すると、レジスト
より若干の揮発物が発生するが、膜の厚いレジストを用
いた場合には、レジストの揮発物が多く発生し、発生し
た揮発物が照射窓に付着して紫外線の透過率が減少する
場合がある。即ち、膜の厚いレジストを連続して処理を
行うとレジストに到達するはずの紫外線が付着した揮発
物に吸収されるため徐々に減衰し、紫外線強度が低下す
る場合がある。この場合には図2に示す装置を用いて、
揮発物が付着しないようにすると良い。
【0020】図2は他の実施例であるレジスト処理装置
の断面図である。図中、14は処理室7の内部に設けら
れた多孔板であり、この多孔板14の孔14aの大きさ
は直径0.6mmで、孔のピッチは4mm間隔に設けら
れ、多孔板14の面内に均等に孔を開けたものである。
そして、ガス注入口13から空気や不活性ガスを流す。
レジストから発生した揮発物は、多孔板14より流れ出
す空気や不活性ガスにより、多孔板14や照射窓8に付
着することが減少する。このとき流すガスの量と同等の
量のガスを排出するように、不図示の真空ポンプの排出
量を調節して、処理室7内の圧力を一定にすると良い。
なお、多孔板14には直径0.6mmの孔を均一に開け
たものを用いたが、これに限られるものでは無く、スリ
ット状の長孔を並べて設けたものや、照射窓8が小さい
場合は単にガス注入口13を1つもしくは複数設けたも
のでも良く、要はガスの流れをよどみ無く作れるもので
あれば良い。
【0021】さらに、紫外線の照射により発生したレジ
ストの揮発物が紫外線の透過する透過窓に付着すること
による紫外線の透過率の減少が抑制・防止される。
【0022】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも理解されるよ
うに、この発明ではレジスト膜に損傷が発生しない良好
な処理ができ、光照射処理時間が長くなることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明するためのレジスト処
理装置の断面図である。
【図2】本発明の他の実施例を説明するためのレジスト
処理装置の断面図である。
【符号の説明】
1 高圧水銀灯 2 凹面ミラー 3 シャッター 4 レジスト 5 半導体ウエハ 6 ウエハ処理台 7 処理室 8 照射窓 9 ヒータリード線 10 ヒータ 11 冷却孔 12 排気口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/302 H

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエハに塗布されたレジストを紫
    外線を含む放射光で照射処理するレジスト処理方法にお
    いて、減圧雰囲気中に前記レジストを配置して、前記紫
    外線を含む放射光で照射し、紫外線を含む放射光の照射
    に際し、該紫外線の透過する透過窓近傍に空気または不
    活性ガスまたはこれらの混合ガス雰囲気を作り、窓の汚
    れを少なくすることを特徴とするレジスト処理方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001052978A (ja) * 1999-08-09 2001-02-23 Ibiden Co Ltd ホットプレートユニット
KR20010034992A (ko) * 2000-06-29 2001-05-07 박용석 자외선 조사장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6269613A (ja) * 1985-09-24 1987-03-30 Hitachi Ltd レジストパタ−ンのハ−ドニング方法

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