JPH10256118A - レジストパターンの処理方法および処理装置 - Google Patents
レジストパターンの処理方法および処理装置Info
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- JPH10256118A JPH10256118A JP9054790A JP5479097A JPH10256118A JP H10256118 A JPH10256118 A JP H10256118A JP 9054790 A JP9054790 A JP 9054790A JP 5479097 A JP5479097 A JP 5479097A JP H10256118 A JPH10256118 A JP H10256118A
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- JP
- Japan
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- resist pattern
- resist
- humidity
- pattern
- processing
- Prior art date
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- Pending
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性および耐エッチング性を向上させたレ
ジストパターンを提供することを主要な目的とする。 【解決手段】 基板の上に形成された化学増幅型レジス
トのパターン１を準備する。所定の湿度に制御されたガ
ス雰囲気の下で、レジストパターン１に、熱を付与しな
がら紫外線を照射する。
ジストパターンを提供することを主要な目的とする。 【解決手段】 基板の上に形成された化学増幅型レジス
トのパターン１を準備する。所定の湿度に制御されたガ
ス雰囲気の下で、レジストパターン１に、熱を付与しな
がら紫外線を照射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般にレジスト
パターンの処理方法に関するものであり、より特定的に
は、高耐熱性および高耐エッチング性を有するレジスト
パターンを得ることができるように改良されたレジスト
パターンの処理方法に関する。この発明は、そのような
レジストパターンの処理方法を実現することのできるレ
ジスト処理装置に関する。
パターンの処理方法に関するものであり、より特定的に
は、高耐熱性および高耐エッチング性を有するレジスト
パターンを得ることができるように改良されたレジスト
パターンの処理方法に関する。この発明は、そのような
レジストパターンの処理方法を実現することのできるレ
ジスト処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学増幅型レジストは、紫外光、電子
線、Ｘ線などの放射線照射により酸が発生し、その後の
加熱により、この酸を触媒にした反応が起こり、レジス
トの現像液に対する溶解性が変化して、パターンを形成
する。
線、Ｘ線などの放射線照射により酸が発生し、その後の
加熱により、この酸を触媒にした反応が起こり、レジス
トの現像液に対する溶解性が変化して、パターンを形成
する。
【０００３】化学増幅ポジ型レジストの代表例として
は、ポリヒドロキシスチレンのＯＨ基をｔ−ブトキシカ
ルボニル基（ｔＢＯＣ基）で保護した樹脂に酸発生剤を
加えたものがある。この場合、ＯＨ基をｔＢＯＣ基で保
護されたポリヒドロキシスチレンは極性が低いため、極
性の高い溶媒であるアルカリ水溶液やアルコールに不溶
である。酸により、保護基が分解し、ＯＨ基が生成する
と、酸性および親水性になり、極性が高くなり、これら
の溶媒に可溶となり、ポジレジストとして機能する。他
の保護基として、テトラヒドロピラニル基（ＴＨＰ基）
やエトキシメチル等のアセタールやケタール類がある。
は、ポリヒドロキシスチレンのＯＨ基をｔ−ブトキシカ
ルボニル基（ｔＢＯＣ基）で保護した樹脂に酸発生剤を
加えたものがある。この場合、ＯＨ基をｔＢＯＣ基で保
護されたポリヒドロキシスチレンは極性が低いため、極
性の高い溶媒であるアルカリ水溶液やアルコールに不溶
である。酸により、保護基が分解し、ＯＨ基が生成する
と、酸性および親水性になり、極性が高くなり、これら
の溶媒に可溶となり、ポジレジストとして機能する。他
の保護基として、テトラヒドロピラニル基（ＴＨＰ基）
やエトキシメチル等のアセタールやケタール類がある。
【０００４】また、図６を参照して、レジスト塗布、露
光、現像の工程を経て形成された、化学増幅型のレジス
トパターン１に、紫外線照射と熱処理を行なう（以下、
ＤｅｅｐＵＶキュア処理）と、レジスト１中の高分子の
架橋反応が起こり、レジスト１の表面に架橋物１ａが形
成され、耐熱性や耐エッチング性が向上することも知ら
れている。
光、現像の工程を経て形成された、化学増幅型のレジス
トパターン１に、紫外線照射と熱処理を行なう（以下、
ＤｅｅｐＵＶキュア処理）と、レジスト１中の高分子の
架橋反応が起こり、レジスト１の表面に架橋物１ａが形
成され、耐熱性や耐エッチング性が向上することも知ら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したとおり従来に
おいては、レジストパターンに耐熱性や耐エッチング性
を付与するために、レジストパターンに紫外線照射と熱
処理を行なっている。
おいては、レジストパターンに耐熱性や耐エッチング性
を付与するために、レジストパターンに紫外線照射と熱
処理を行なっている。
【０００６】しかしながら、ＤｅｅｐＵＶキュア処理
は、紫外線照射により行なうので、レジスト中に酸が発
生し、次の反応式で示す加水分解により、保護基の分解
が起こるため、レジスト膜の体積収縮が起こるという問
題点があった。
は、紫外線照射により行なうので、レジスト中に酸が発
生し、次の反応式で示す加水分解により、保護基の分解
が起こるため、レジスト膜の体積収縮が起こるという問
題点があった。
【０００７】
【化１】
【０００８】上述の脱保護基反応には、水が必要であ
る。保護基の分解生成物の一部は、レジスト中より揮発
し、それによってレジスト膜が体積収縮するという上記
問題点があった。
る。保護基の分解生成物の一部は、レジスト中より揮発
し、それによってレジスト膜が体積収縮するという上記
問題点があった。
【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、レジストパターンの体積
収縮を起こさずに、高耐熱性および高耐エッチング性を
有するレジストパターンを得ることを目的とする。
るためになされたものであり、レジストパターンの体積
収縮を起こさずに、高耐熱性および高耐エッチング性を
有するレジストパターンを得ることを目的とする。
【００１０】この発明の他の目的は、そのようなレジス
トパターンの処理方法を実現することのできるレジスト
パターンの処理装置を提供することにある。
トパターンの処理方法を実現することのできるレジスト
パターンの処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の局面に
従うレジストパターンの処理方法においては、まず、基
板の上に形成された化学増幅型レジストのパターンを準
備する。所定の湿度に制御されたガス雰囲気の下で、上
記レジストパターンに、熱を付与しながら紫外線を照射
する。
従うレジストパターンの処理方法においては、まず、基
板の上に形成された化学増幅型レジストのパターンを準
備する。所定の湿度に制御されたガス雰囲気の下で、上
記レジストパターンに、熱を付与しながら紫外線を照射
する。
【００１２】この発明の第２の局面に従うレジストパタ
ーンの処理装置は、レジストパターンを処理するための
処理室と、レジストパターンを加熱する加熱手段と、レ
ジストパターンに紫外線を照射する紫外線照射手段と、
上記処理室内の湿度を制御する湿度制御手段と、を備え
る。
ーンの処理装置は、レジストパターンを処理するための
処理室と、レジストパターンを加熱する加熱手段と、レ
ジストパターンに紫外線を照射する紫外線照射手段と、
上記処理室内の湿度を制御する湿度制御手段と、を備え
る。
【００１３】この発明に係るレジストパターンの処理方
法によれば、所定の湿度に制御されたガス雰囲気の下
で、レジストパターンに、熱を付与しながら紫外線を照
射するので、水が存在しないため、保護基が分解する反
応が起こらない。
法によれば、所定の湿度に制御されたガス雰囲気の下
で、レジストパターンに、熱を付与しながら紫外線を照
射するので、水が存在しないため、保護基が分解する反
応が起こらない。
【００１４】この発明に係るレジストパターンの処理装
置によれば、処理室内の湿度を制御する湿度制御手段を
備えているので、処理室内の湿度を下げることができ
る。そのため、保護基が分解する反応が起こらない。
置によれば、処理室内の湿度を制御する湿度制御手段を
備えているので、処理室内の湿度を下げることができ
る。そのため、保護基が分解する反応が起こらない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。
について説明する。
【００１６】実施の形態１図１は、本発明に係るレジス
トパターンの処理方法の工程のフロー図である。まず、
基板の上に化学増幅型レジストを塗布する。その後熱処
理をし、溶剤等を揮発させる。選択的に露光し、熱処理
する。現像して、レジストパターンを得る。所定の湿度
に制御されたガス雰囲気の下で、レジストパターンに、
熱を付与しながら紫外線を照射する。これによって、高
耐熱性および高耐エッチング性のレジストパターンが得
られる。このようにして得られたレジストパターンを用
いて、基板のエッチングを行なう。
トパターンの処理方法の工程のフロー図である。まず、
基板の上に化学増幅型レジストを塗布する。その後熱処
理をし、溶剤等を揮発させる。選択的に露光し、熱処理
する。現像して、レジストパターンを得る。所定の湿度
に制御されたガス雰囲気の下で、レジストパターンに、
熱を付与しながら紫外線を照射する。これによって、高
耐熱性および高耐エッチング性のレジストパターンが得
られる。このようにして得られたレジストパターンを用
いて、基板のエッチングを行なう。
【００１７】図２は、レジストパターンに、熱処理およ
び紫外線照射をする工程を示した図である。
び紫外線照射をする工程を示した図である。
【００１８】図２を参照して、所定の湿度に制御された
ガス雰囲気の下で、レジストパターン１に、熱を付与し
ながら紫外線を照射する。これによって、レジストパタ
ーン１の表面に硬化物１ａが形成され、高耐熱性および
高耐エッチング性が付与される。
ガス雰囲気の下で、レジストパターン１に、熱を付与し
ながら紫外線を照射する。これによって、レジストパタ
ーン１の表面に硬化物１ａが形成され、高耐熱性および
高耐エッチング性が付与される。
【００１９】実施の形態２ 図３は、本発明に係るレジストパターンの処理装置の概
念図である。レジストパターンの処理装置は、処理室９
を備える。処理室９の底部には、ホットプレート５が設
けられている。処理室９内には、レジストパターンが形
成されたウエハ３が配置される。処理室９には、排気ラ
イン４が設けられている。排気ライン４の排気度は、排
気弁６によって調節される。処理室９には、湿度制御部
７が連結されている。処理室９の上には、紫外線ランプ
２を有する紫外線照射部８が設けられている。
念図である。レジストパターンの処理装置は、処理室９
を備える。処理室９の底部には、ホットプレート５が設
けられている。処理室９内には、レジストパターンが形
成されたウエハ３が配置される。処理室９には、排気ラ
イン４が設けられている。排気ライン４の排気度は、排
気弁６によって調節される。処理室９には、湿度制御部
７が連結されている。処理室９の上には、紫外線ランプ
２を有する紫外線照射部８が設けられている。
【００２０】図４は、処理室内の湿度を制御する湿度制
御部の概念図である。外より、大気もしくは窒素等の不
活性ガスが、冷凍機、加熱器、加湿器を通り、除湿器に
よって、その中の湿度が除去される。除湿器によって湿
度が制御された大気もしくは窒素は、レジスト処理室に
送られる。
御部の概念図である。外より、大気もしくは窒素等の不
活性ガスが、冷凍機、加熱器、加湿器を通り、除湿器に
よって、その中の湿度が除去される。除湿器によって湿
度が制御された大気もしくは窒素は、レジスト処理室に
送られる。
【００２１】
【実施例】実施例１ ＯＨ基の３０％をテトラヒドロピラニル化したポリヒド
ロキシスチレン（重量平均分子量Ｍｗ＝１２０００）１
に、固形分割合にして５重量％の酸発生剤トリフェニル
スルフォニウムトリフルオロメタンスルフォネート２を
混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テートに溶解し、レジストを調製した。
ロキシスチレン（重量平均分子量Ｍｗ＝１２０００）１
に、固形分割合にして５重量％の酸発生剤トリフェニル
スルフォニウムトリフルオロメタンスルフォネート２を
混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テートに溶解し、レジストを調製した。
【００２２】
【化２】
【００２３】レジストをシリコンウエハ上に塗布し、ホ
ットプレートで１００℃、９０秒ベークし、膜厚０．７
５μｍのレジスト膜を得た。この膜を、ＫｒＦエキシマ
レーザステッパを用いて、０．１ｍＪ／ｃｍ2 〜１００
ｍＪ／ｃｍ2 で露光した。続いて、ホットプレートで１
００℃、９０秒ベークした後、２．３８重量％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロオキシド水溶液で、１分間現
像した。その後、３０秒間水洗し、乾燥して、レジスト
パターンを得た。
ットプレートで１００℃、９０秒ベークし、膜厚０．７
５μｍのレジスト膜を得た。この膜を、ＫｒＦエキシマ
レーザステッパを用いて、０．１ｍＪ／ｃｍ2 〜１００
ｍＪ／ｃｍ2 で露光した。続いて、ホットプレートで１
００℃、９０秒ベークした後、２．３８重量％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロオキシド水溶液で、１分間現
像した。その後、３０秒間水洗し、乾燥して、レジスト
パターンを得た。
【００２４】得られたレジストパターンに、湿度５％の
大気雰囲気下で、２００〜３００ｎｍの波長の紫外線照
射（照度２００ｍＷ／ｃｍ2 ）と１２０℃の熱処理を１
０秒〜５分間行なった。得られたレジストパターンは、
紫外線照射と熱処理を行なわないものに比べて、耐熱性
と耐エッチング性が良好だった。
大気雰囲気下で、２００〜３００ｎｍの波長の紫外線照
射（照度２００ｍＷ／ｃｍ2 ）と１２０℃の熱処理を１
０秒〜５分間行なった。得られたレジストパターンは、
紫外線照射と熱処理を行なわないものに比べて、耐熱性
と耐エッチング性が良好だった。
【００２５】実施例２ 実施例１において用いたテトラヒドロピラニルを、下記
一般式
一般式
【００２６】
【化３】
【００２７】（式中、Ｒ1 は水素原子またはメチル基、
Ｒ2 はメチル基またはエチル基、Ｒ 3 はメチル基、プロ
ピル基、ブチル基のうちのいずれかである）に示す化合
物に変えた以外は、実施例１と同様にして、ポジ型レジ
スト組成物を調製し、これからパターンを形成させ、紫
外線照射と熱処理を行ない、耐エッチング性と耐熱性を
評価した。得られたレジストパターンは、紫外線照射と
熱処理を行なわないものに比べて、耐熱性と耐エッチン
グ性が良好だった。
Ｒ2 はメチル基またはエチル基、Ｒ 3 はメチル基、プロ
ピル基、ブチル基のうちのいずれかである）に示す化合
物に変えた以外は、実施例１と同様にして、ポジ型レジ
スト組成物を調製し、これからパターンを形成させ、紫
外線照射と熱処理を行ない、耐エッチング性と耐熱性を
評価した。得られたレジストパターンは、紫外線照射と
熱処理を行なわないものに比べて、耐熱性と耐エッチン
グ性が良好だった。
【００２８】実施例３ 実施例１および２と同様の手法を用いたときの、レジス
トパターンの体積収縮の湿度依存性を調べた。結果を図
５に示す。湿度が低いほど、体積収縮が抑制されること
が見出された。
トパターンの体積収縮の湿度依存性を調べた。結果を図
５に示す。湿度が低いほど、体積収縮が抑制されること
が見出された。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係るレ
ジストパターンの処理方法および処理装置によれば、湿
度を制御した雰囲気下で紫外線キュア処理を行なうこと
により、レジスト内部での脱保護基反応を任意に制御す
ることができる。ひいては、レジストパターンの体積収
縮を抑制しつつ、耐熱性と耐エッチング性を向上させる
ことができる。
ジストパターンの処理方法および処理装置によれば、湿
度を制御した雰囲気下で紫外線キュア処理を行なうこと
により、レジスト内部での脱保護基反応を任意に制御す
ることができる。ひいては、レジストパターンの体積収
縮を抑制しつつ、耐熱性と耐エッチング性を向上させる
ことができる。
【図１】 本発明に係るレジストパターンの処理方法の
工程図である。
工程図である。
【図２】 湿度を制御し、レジストパターンに紫外線照
射と熱処理を行なっている様子を示す図である。
射と熱処理を行なっている様子を示す図である。
【図３】 本発明に係るレジストパターンの処理装置の
概念図である。
概念図である。
【図４】 本発明に係る湿度を制御する装置の概念図で
ある。
ある。
【図５】 紫外線照射と熱処理をした際の、湿度とレジ
ストパターンの体積収縮の関係を示す図である。
ストパターンの体積収縮の関係を示す図である。
【図６】 従来のレジストパターンの処理方法の工程図
である。
である。
１ レジストパターン、１ａ 硬化物
Claims (2)
- 【請求項１】 基板の上に形成された化学増幅型レジス
トのパターンを準備する工程と、 所定の湿度に制御されたガス雰囲気の下で、前記レジス
トパターンに、熱を付与しながら、紫外線を照射する工
程と、を備えたレジストパターンの処理方法。 - 【請求項２】 レジストパターンを処理するための処理
室と、 前記レジストパターンを加熱する加熱手段と、 前記レジストパターンに紫外線を照射する紫外線照射手
段と、 前記処理室内の湿度を制御する湿度制御手段と、を備え
たレジストパターンの処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9054790A JPH10256118A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | レジストパターンの処理方法および処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9054790A JPH10256118A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | レジストパターンの処理方法および処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256118A true JPH10256118A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=12980563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9054790A Pending JPH10256118A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | レジストパターンの処理方法および処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10256118A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102231047A (zh) * | 2011-06-23 | 2011-11-02 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 紫外光固设备及紫外光固设备报警方法 |
| JP2017037989A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 東京応化工業株式会社 | レジストパターン形成装置およびレジストパターン形成方法 |
-
1997
- 1997-03-10 JP JP9054790A patent/JPH10256118A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102231047A (zh) * | 2011-06-23 | 2011-11-02 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 紫外光固设备及紫外光固设备报警方法 |
| JP2017037989A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | 東京応化工業株式会社 | レジストパターン形成装置およびレジストパターン形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041012 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041026 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |