JPS61210360A - レジストパタ−ン処理装置 - Google Patents

レジストパタ−ン処理装置

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JPS61210360A
JPS61210360A JP60051706A JP5170685A JPS61210360A JP S61210360 A JPS61210360 A JP S61210360A JP 60051706 A JP60051706 A JP 60051706A JP 5170685 A JP5170685 A JP 5170685A JP S61210360 A JPS61210360 A JP S61210360A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
resist pattern
scattering plate
light scattering
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP60051706A
Other languages
English (en)
Inventor
Iwao Tokawa
東川 巌
Toru Watanabe
徹 渡辺
Katsuya Okumura
勝弥 奥村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS61210360A publication Critical patent/JPS61210360A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野〕 本発明は、レジストパターン処理装置に係わり、特に光
照射によりレジストパターンの特性改善をはるレジスト
パターン処理装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、微細加工技術の進展に伴い、レジストパターンに
要求される特性もより厳しくなり、より改善された材料
の開発が精力的に行われている。
また、レジスト処理方法を改善することにより、レジス
トパターンの特性を向上させる手法も広く採用されてい
る。一般的には、ボストベークが簡便な方法であり、レ
ジストパターンの密着性の向上や耐エツチング特性の改
善が行われている。
一方、高精度な微細加工技術として注目されているドラ
イエツチング技術においては、より優れた耐性を有する
レジストパターンが必要となり、特に高速エツチング処
理を施す際には、エツチング反応の高速化に伴いレジス
トパターンの劣化が生じることが指摘されている。また
、レジストそのものには、高感度・高解像性に対する要
求も強く、これらの特性とエツチング耐性等の特性とを
両立し満足することは極めて困難であった。
そこで最近、遠紫外光を含む光の光照射により、(ノジ
ストパターンの特性を改良する方法が提案されている。
この方法では、露光・現像して形成されたレジストパタ
ーンに遠紫外光を含む光を上方から照射し、レジストパ
ターンの表面を改質させ、レジストパターンの耐エツチ
ング特性等を向上させる。
しかしながら、この種の方法を用いるレジストパターン
処理装置にあっては次のような問題があった。即ち、本
発明者等がこの種の装置の実用性を評価したところ、遠
紫外光の吸収がレジストパターンの表層の数100[入
]で顕著であり、高々2000〜3000 [大コの深
さにした到達しないため、レジストパターンの上面にお
いて処理反応が効果的に生じ、レジストパターンの側壁
においては十分に処理が進んでいないことが確認された
。高精度な微細加工においては、加工精度維持のために
レジストパターンの側壁においても十分な特性の改善が
達成されることが要求される。
しかし、従来報告されている装置においては、実用性に
欠ける稈長時間処理したり、光源のセツティングや光源
の周囲に設けられる反射板の配置を改良しなければなら
ない。このため、装置サイズが大きくなり、実用性に欠
けると云う問題を生じる。また、レジストパターン上面
に対する過剰な光照射は、しばしばレジストの分解反応
まで生じる結果となり、好ましくない。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、光照射によるレジストパターンの耐エ
ツチング特性等の改善をはかることができ、且つ処理時
間の短縮化及び装置構成の小型化をはかり得る実用性の
高いレジストパターン処理装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、レジストパターンの側壁にも光を十分
に照射する手段として、光散乱板を用いることにある。
即ち本発明は、被処理基板上に形成されたレジストパタ
ーンに光を照射して該パターンの耐エツチング特性等の
改善をはかるレジストパターン処理装置において、前記
基板と該基板に光を照射する光源との間に、且つ前記基
板に近接して光散乱板を配置し、この光散乱板を透過し
て散乱した光を前記レジストパターンに照射するように
したものである。
なお、光散乱板としては、光源からの光が透過する際に
散乱を受けるものであれば良く、例えば表面に凹凸形状
を有するもの、或いは内部に屈折率の異なる微小領域を
有するもの等を用いることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、レジストパターンの側壁にも光が有効
に照射されるので、処理時間を短くしてもレジストパタ
ーンの耐エツチング特性等を十分に向上させることがで
きる。このため、従来レジスト耐性の不足により選択で
きなかった条件下で微細加工を行うことが可能となり、
その有用性は大きい。しかも、光源の配置や反射板の配
置により被処理基板に対する入射角を変えるものと異な
り、基板の処理面と同程度の大きさの光散乱板を基板に
近接配置するのみでよいので、装置構成の小型化をはか
り得る。また、処理時間が短くて済むことから、該処理
によりレジストが分解反応を起こす等の不都合を避ける
ことができる。このように、処理時間の短縮化及び装置
構成の小型化をはかることができ、その実用性は極めて
高いものである。
(発明の実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第1図は本発明の第1の実施例に係わるレジストパター
ン処理装置の概略構成を示す断面図である。本実施例に
係わるレジストパターン処理装置は、紫外光を放射する
光源11.光源11からの光を反射する反射板12.光
源11及び反射板12の前面に配置された光散乱板13
から形成されている。そして、光散乱板13が試料(被
処理基体)14の表面と近接して対向配置されるものと
なっている。なお、図中15は試料14を載置する試料
台、16は試料14を加熱するヒータをそれぞれ示して
いる。
光源11は例えば水銀ランプからなるものであり、反射
板12は放物面鏡等からなるものである。
光散乱板13は紫外光に対し透明な材料、例えば石英基
板からなるもので、第2図にその拡大断面を示す如く下
面13aに凹凸が形成されている。
そして、この凹凸により光源11及び反射板12からの
光は、光散乱板13の下面13aを通過する際に散乱を
受け、広く拡がるものとなっている。
なお、本発明者等の実験によれば、上記光散乱板13を
用いることにより、光散乱板13から1[α]離れた部
分においては、第3図に示す如き入射角(試料面と直交
する方向からの角度)と光強度との関係が得られた。即
ち、試料面に直交する方向だけでなく、それより傾いた
面に対しても十分に光が照射されることが判る。これに
対し従来装置では、試料面に直交する方向の光強度だけ
が大きかったのである。
次に、上記装置を用いたレジストパターン処理方法につ
いて説明する。
まず、試料14としては、第4図に示す如く5インチの
シリコン基板41上に厚さ0.3[μm]の酸化膜42
を介して厚ざ1[μTrL]のAβ−3i合金膜43を
形成し、この上に通常のホトリソグラフィプロセスによ
りレジストパターン44を形成したものを用いた。この
試料14を、前記第1図に示す如く試料台15上に載置
し、前記ヒータ16により100 [”C]程度に加熱
保持した。
この状態で、前記光源11として2 [KW]の水銀ラ
ンプを用い、60秒間の光照射を行った。
このとき、前記第3図に示した入射光強度の入射角依存
特性の関係から、第5図(a)に示す如くレジストパタ
ーン44の上面のみならず側壁にも光が十分に照射され
ることになり、光照射によるレジストの変質層45はレ
ジストパターン44の上面のみならず側壁にも十分形成
される。これに対し従来装置では、レジストパターン4
4の上面のみに殆どの光が照射されることになり、レジ
ストの変質層45はレジストパターン44の上面のみで
、側壁には殆ど形成されなかったのである。
なお、レジストパターン44の耐性向上に有効な光波長
は320 [nrl以下で、特に290[μm]以下の
波長域が有効である。また、190[nm]以下の単波
長の光は、石英ガラス、特に溶融石英ガラスを用いても
透過性が悪く、またレジストパターン44の極表層のみ
で吸収されてしまい、さらに光源11から供給されるこ
の波長域の光も弱かった。
上記の処理を施した試料に対し、次いで180[’C]
、5分のホットプレートベーキングを行った。このとき
、レジストパターン44に変形は認められなかった。比
較のために行った通常のボストベーキング処理では、1
30[’C]で5分の条件が限度でそれ以上の高温或い
は長時間処理においては、レジストパターンに著しい変
形が生じていた。
次いで、レジストパターン44をマスクとしたAffi
−3i合金膜43の選択エツチングを行った。
このエツチングには、平行平板形電極構造を有するドラ
イエツチング装置を用い、CCλ4ガスにより行った。
かかる処理により、レジストパターン44の変形は減少
し、またエツチング時におけるレジスト躾減り量が2割
以上低減されていた。加えて、従来レジストパターンの
変形や躾減り量の増大のために困難であった高速エツチ
ング条件の適用が可能となり、エツチング入力電力を5
0[%]以上アップしてエツチング時間を約70[%]
高速化したエツチング条件を用いても、従来と同様或い
はそれ以上の加工精度の向上が達成された。加工精度の
向上はレジストパターン側壁部において、十分に有効な
処理効果が得られた結果、寸法精度に優れた加工がなさ
れたからである。
このように本実施例によれば、光散乱板13を用いるこ
とにより、レジストパターン44の上面だけでなく側壁
にも光を十分に照射することができる。このため、レジ
ストパターン44の耐エツチング特性等の向上のための
光照射処理を有効に実施することができる。従って、高
速ドライエツチング等に使用するレジストパターンの処
理として極めて有効である。また、従来装置に比して光
照射処理時間が単時間で済むので、実用性に優れる。さ
らに、光散乱板13を設けるだけの簡易な構造で実現す
ることができ、装置構成の小型化をはかり得る等の利点
もある。
第6図は本発明の第2の実施例に係わる光散乱板の概略
構造を示す断面図である。この実施例は、光散乱板とし
て第6図に示す如く内部に屈折率の異なる微小f[6)
を設けた透明板60を用いることにある。即ち、溶融石
英に多数の泡状の屈折率の異なる領域6)を設けたのち
、板厚5[M]に調整した。この光散乱板60を用いて
も、先の実施例と同様の効果が得られた。
第7図は本発明の第3の実施例に係わる光散乱板を説明
するためのもので、(a)は平面図、(b)は(a)の
矢視A−A断面図である。この光散乱板70は、石英材
料から形成された透明基板71を異方性エツチング等に
よりエツチングして、テーバ状の開口部72を形成した
もので、開口部72の側壁に試料面と傾斜した反射面7
3を有するものである。この場合、レジストパターンの
側壁にも光を十分に照射するには、上記光散乱板70を
少なくとも2枚以上角度を変えて且つ開口部72の位置
をずらして設置する必要があったが、反射する面の角度
を任意に選択することにより、レジストパターンに入射
する光の角度を有効な入射角に選択することができる。
このような光散乱板70を用いても、先の第1の実施例
と同様な効果が得られるのは、勿論のことである。
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。前記光散乱板は、光源からの光が透過する際に光
散乱を受け、被処理基板に垂直に入射する照射光をレジ
ストパターン側壁に有効に入射するべく、入射角を変え
る効果を生じるものであればよく、その形状は適宜変更
可能である。
例えば第3の実施例の変形例として、透明板に開口を半
成する代りに、透明板に所望の傾斜面を有する多数の小
片を取着するようにしてもよい。また、光散乱板は必ず
しも固定する必要はなく、移動自在に設けるようにして
もよい。そして、処理時間内に光散乱板を被処理基板表
面と平行に移動することにより、被処理基板表面の全面
に均等な処理を施すことが可能となる。また、反射板は
光源からの光を有効に利用する点からは不可欠のもので
あるが、光源の発光強度が大きく、光源から光散乱板に
直接入射し該散乱板を通しての光照射量が十分な場合は
、除去してもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に係わるレジストパター
ン処理装置の概略構成を示す断面図、第2図は上記装置
に用いた光散乱板の一部を拡大して示す断面図、第3図
は上記光散乱板を用いたときの入射光強度の入射角依存
性を示す特性図、第4図は被処理基板の概略構造を示す
断面図、第5図(a)(b)は上記実施例の作用を説明
するための模式図、第6図は第2の実施例に係わる光散
乱板の概略構造を示す断面図、第7図(a)(b)は第
3の実施例に係わる光散乱板の概略構造を示す平面図及
び断面図である。 11・・・光源、12・・・反射板、13.60.70
・・・光散乱板、14・・・試料(被処理基板)、15
・・・試料台、16・・・ヒータ、41・・・Si基板
、42・・・酸化膜、43・・・A℃−81合金躾、4
4・・・レジストパターン、45・・・変質層、6)・
・・微小領域、71・・・透明基板、72・・・開口部
、73・・・反射面。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第4 凶 閃 tD O □ 循檎〈

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被処理基板上に形成されたレジストパターンに光
    を照射する光源と、この光源と上記基板との間に設けら
    れ、且つ上記基板に近接配置される光散乱板とを具備し
    、前記光散乱板を介しての光照射によりレジストパター
    ンの特性を向上せしめることを特徴とするレジストパタ
    ーン処理装置。
  2. (2)前記光散乱板は、所望波長域において透明な材料
    からなり、且つ少なくともその片面が透過光を散乱させ
    る凹凸を有する面からな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処理装置。
  3. (3)前記光散乱板は、内部に屈折率の異なる微小領域
    を多数含む透明板からな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処理装置。
  4. (4)前記微小領域は、前記透明板の内部に形成された
    泡状領域であることを特徴とする特許請求の範囲第3項
    記載のレジストパターン処理装置。
  5. (5)前記光散乱板は、入射光に対して傾斜した角度を
    有する反射面を複数有し、前記被処理基板の表面に対す
    る光の入射角を任意に選択できるものであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のレジストパターン処
    理装置。
  6. (6)前記光源は、遠紫外光を放射するものであること
    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
    ーン処理装置。
JP60051706A 1985-03-15 1985-03-15 レジストパタ−ン処理装置 Pending JPS61210360A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63260028A (ja) * 1986-11-19 1988-10-27 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd ホトレジストの熱安定化装置
JPH02285355A (ja) * 1989-03-31 1990-11-22 E I Du Pont De Nemours & Co カラープルーフのための調節可能なドツトゲインシミユレーシヨン
JP2009192658A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Kurihara Kogyo:Kk 露光器

Cited By (4)

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JPH0542133B2 (ja) * 1986-11-19 1993-06-25 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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