JPS6254917A - ホトレジストの硬化方法 - Google Patents
ホトレジストの硬化方法Info
- Publication number
- JPS6254917A JPS6254917A JP60195314A JP19531485A JPS6254917A JP S6254917 A JPS6254917 A JP S6254917A JP 60195314 A JP60195314 A JP 60195314A JP 19531485 A JP19531485 A JP 19531485A JP S6254917 A JPS6254917 A JP S6254917A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- light
- wavelength
- photosensitizer
- resist film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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。
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、ホトレジストの硬化方法に関する０〔発明の
技術的背景とその問題点〕 半導体装置の製造に際しては、所定形状のレジスト膜を
半導体基板上に形成して種々のパターニングが行われて
いる０而して、近年、ドライエツチングやイオン注入等
の工程でかなりの高温処理が施される場合が多い０この
ためレジスト膜の耐熱性、耐プラズマ性、耐イオン衝撃
性の向上が強く望まれている。例えば、レジスト膜の熱
変形を防ぐ方法として、現像後のレジスト膜に所甜Ｄｅ
ｅｐμＶ光を照射することが行われている。これは、Ｄ
ｅｅｐ ｕＶ光を照射することによりレジスト膜の表面
での架橋反応を起こ１−１てレジストを硬化させるもの
である。この方法は例えば第３図に示す装置を用いて行
われる。
技術的背景とその問題点〕 半導体装置の製造に際しては、所定形状のレジスト膜を
半導体基板上に形成して種々のパターニングが行われて
いる０而して、近年、ドライエツチングやイオン注入等
の工程でかなりの高温処理が施される場合が多い０この
ためレジスト膜の耐熱性、耐プラズマ性、耐イオン衝撃
性の向上が強く望まれている。例えば、レジスト膜の熱
変形を防ぐ方法として、現像後のレジスト膜に所甜Ｄｅ
ｅｐμＶ光を照射することが行われている。これは、Ｄ
ｅｅｐ ｕＶ光を照射することによりレジスト膜の表面
での架橋反応を起こ１−１てレジストを硬化させるもの
である。この方法は例えば第３図に示す装置を用いて行
われる。
図中１は、冷媒流路２及び熱媒流路、フを内部に形成し
たウェハ台である。ウェハ台／上には、レジスト膜を形
成したウエノ・４が載置されている。ウェハ４の上方に
は、透明石英板５を介して水銀ランプ６が設けられてい
る。水銀ランプ６の後方は、反射板７を覆われている。
たウェハ台である。ウェハ台／上には、レジスト膜を形
成したウエノ・４が載置されている。ウェハ４の上方に
は、透明石英板５を介して水銀ランプ６が設けられてい
る。水銀ランプ６の後方は、反射板７を覆われている。
水銀ランプ６は、水銀励起用マグネトロン８に接続され
ている。水銀ランプ６は反射板７を介し−Ｃ光硬化用の
光９をレジスト膜に照射するようになっている。同図中
１０は、水銀ランプ６、反射板７等を囲む容器であり、
Ｎ２流入口１ノ及び排気口１２を有している。
ている。水銀ランプ６は反射板７を介し−Ｃ光硬化用の
光９をレジスト膜に照射するようになっている。同図中
１０は、水銀ランプ６、反射板７等を囲む容器であり、
Ｎ２流入口１ノ及び排気口１２を有している。
一方、種々の１４ターニングに用いられるボッ型ホトレ
ジストは、ベースポリマーと感光剤のナフトキノ／ノア
シトとその他の添加剤との混合物である。ナフトキノン
シア・シトは、Ｕｖ光照射によって分解し、下記式に示
す如く、ケテンを生ずると共にＮ、を放出する。
ジストは、ベースポリマーと感光剤のナフトキノ／ノア
シトとその他の添加剤との混合物である。ナフトキノン
シア・シトは、Ｕｖ光照射によって分解し、下記式に示
す如く、ケテンを生ずると共にＮ、を放出する。
まだ、高いエネルギーを与えるとナフトキノ／ノアシト
は、樹脂同志の間で架橋する。しかしながら、Ｕｖ光照
射にて架橋を行うとレジスト膜中に数１０〜数１００Ｘ
の小さいＮ、気泡が発生する場合がある。また、レジス
ト膜に］）ｅｅｐ ＵＶ光を照射するとレジスト膜中に
存在する未反応のナフトキノンジアジドが急激に分解し
てＮ、を発生する。このとき樹脂の架橋も起きる。すな
わち、レジメト膜の内部や表面の近傍で発生したＮ２が
外部に放出する前に表面の硬化が進んでＮ！が内部にト
ラップされ、Ｎ２気泡ができると考えられる。従って、
上述の従来の装置を用いてレジスト膜の硬化を行うもの
では、シャッターのオープンと同時に高いエネルギーの
光がレジスト膜を直撃するため、ナフトキノンジアジド
の分解と樹脂の架橋が同時に通行し、レジスト膜中にＮ
２気泡が発生する。この状態で例えばドライエツチング
を施すと、部分的にドライエツチングが急速に進行し、
本来エツチングされるべきでないレジスト腹下の下地膜
がエツチングされたり、或はイオン注入処理の場合には
、Ｎ２気泡のために実質的にレジスト膜が薄くなり注入
イオンが半導体基板の表面に到達してしまう場合がある
。その結果、信頼性の高い半導体装置を得ることができ
ない問題があった０ 〔発明の目的〕 本発明は、レジスト膜中にＮ、気泡が発生するのを防止
してレジストを硬化させてレジスト膜の膜厚を均一に保
ち、信頼性の高い半導体装置を容易に得ることができる
ホトレジストの硬化方法である。
は、樹脂同志の間で架橋する。しかしながら、Ｕｖ光照
射にて架橋を行うとレジスト膜中に数１０〜数１００Ｘ
の小さいＮ、気泡が発生する場合がある。また、レジス
ト膜に］）ｅｅｐ ＵＶ光を照射するとレジスト膜中に
存在する未反応のナフトキノンジアジドが急激に分解し
てＮ、を発生する。このとき樹脂の架橋も起きる。すな
わち、レジメト膜の内部や表面の近傍で発生したＮ２が
外部に放出する前に表面の硬化が進んでＮ！が内部にト
ラップされ、Ｎ２気泡ができると考えられる。従って、
上述の従来の装置を用いてレジスト膜の硬化を行うもの
では、シャッターのオープンと同時に高いエネルギーの
光がレジスト膜を直撃するため、ナフトキノンジアジド
の分解と樹脂の架橋が同時に通行し、レジスト膜中にＮ
２気泡が発生する。この状態で例えばドライエツチング
を施すと、部分的にドライエツチングが急速に進行し、
本来エツチングされるべきでないレジスト腹下の下地膜
がエツチングされたり、或はイオン注入処理の場合には
、Ｎ２気泡のために実質的にレジスト膜が薄くなり注入
イオンが半導体基板の表面に到達してしまう場合がある
。その結果、信頼性の高い半導体装置を得ることができ
ない問題があった０ 〔発明の目的〕 本発明は、レジスト膜中にＮ、気泡が発生するのを防止
してレジストを硬化させてレジスト膜の膜厚を均一に保
ち、信頼性の高い半導体装置を容易に得ることができる
ホトレジストの硬化方法である。
本発明は、架橋反応を起こすのに必要な光よりも長波長
の光をレジスト膜に照射して感光剤分解反応を優先的に
行い、レジスト膜中からＮ２を除去してＮ、気泡の発生
を防止しつつレジストを硬化させることにより、レジス
ト膜の膜厚を均一に保ち信頼性の高い半導体装置を容易
に得ることができるものである。
の光をレジスト膜に照射して感光剤分解反応を優先的に
行い、レジスト膜中からＮ２を除去してＮ、気泡の発生
を防止しつつレジストを硬化させることにより、レジス
ト膜の膜厚を均一に保ち信頼性の高い半導体装置を容易
に得ることができるものである。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。先ず、例えばシリコンからなる半導体基板上にＡｔ合
金からなる厚さ約８０００Ｘの薄膜を形成する。次いで
、薄膜上に感光剤をナフトキノンジアジドとする所定パ
ターンのポジ型ホトレジスト膜を形成する。次に、この
半導体基板２０を約１００℃に保った状態で第１図に示
すような光硬化装置のウェハ台２１上に設置する。ウニ
へ台２ノ内には、冷媒流路２２゜熱媒流路２３が設けら
れている。ウニへ台２ノの上方には、フィルター２４．
透明石英板２５を順次弁して低圧水銀灯２６が設けられ
ている。
。先ず、例えばシリコンからなる半導体基板上にＡｔ合
金からなる厚さ約８０００Ｘの薄膜を形成する。次いで
、薄膜上に感光剤をナフトキノンジアジドとする所定パ
ターンのポジ型ホトレジスト膜を形成する。次に、この
半導体基板２０を約１００℃に保った状態で第１図に示
すような光硬化装置のウェハ台２１上に設置する。ウニ
へ台２ノ内には、冷媒流路２２゜熱媒流路２３が設けら
れている。ウニへ台２ノの上方には、フィルター２４．
透明石英板２５を順次弁して低圧水銀灯２６が設けられ
ている。
低圧水銀灯２６は、反射板２７で囲まれている。
低圧水銀灯２６は、水銀励起用マグネトロン３１に接続
されている。低圧水銀灯２６等を囲った容器２８には、
Ｎ、流入口２９及び排気口３０が設けられている。ここ
で、フィルター２４は、第２図に示す如く、低圧水銀灯
２６から発する光から適当な波長帯のものを選択的に透
過する性質を有するものである。フィルター２４の数及
び組合せは、レジスト膜の材質等に応じて適宜設定する
のが望ましい。例えば、近紫外線（ｎｅａｒｕ、ｖｆ−
）、紫外線（ｒｎｉｄ ｕｖｔ）、遠紫外ｉｍ（ｄｅｅ
ｐ ｕｖｔ）を夫々選択的に通すフィルター２４を設け
て、順次所定の光を通すようにしても良い。また、近紫
外線のみを通すフィルター２４を設けて、フィルター２
４を通った光と通らない光に分けて波長ｋ 選択するよ
うにしでも良い。
されている。低圧水銀灯２６等を囲った容器２８には、
Ｎ、流入口２９及び排気口３０が設けられている。ここ
で、フィルター２４は、第２図に示す如く、低圧水銀灯
２６から発する光から適当な波長帯のものを選択的に透
過する性質を有するものである。フィルター２４の数及
び組合せは、レジスト膜の材質等に応じて適宜設定する
のが望ましい。例えば、近紫外線（ｎｅａｒｕ、ｖｆ−
）、紫外線（ｒｎｉｄ ｕｖｔ）、遠紫外ｉｍ（ｄｅｅ
ｐ ｕｖｔ）を夫々選択的に通すフィルター２４を設け
て、順次所定の光を通すようにしても良い。また、近紫
外線のみを通すフィルター２４を設けて、フィルター２
４を通った光と通らない光に分けて波長ｋ 選択するよ
うにしでも良い。
次に、例えばフィルター２４を通して波長が３５０〜４
５０ｎｍの光をレジスト膜に約１０秒間照射し、感光剤
の分解反応を行わせる。この工程で照射する光は、レジ
スト膜の硬化に優先し壬感光剤の分解反応を起こすもの
であれば良い０次に、フィルター２４を切換えてレジス
ト膜に例えば２００〜３００ ｎｍの波長の光を照射す
る。
５０ｎｍの光をレジスト膜に約１０秒間照射し、感光剤
の分解反応を行わせる。この工程で照射する光は、レジ
スト膜の硬化に優先し壬感光剤の分解反応を起こすもの
であれば良い０次に、フィルター２４を切換えてレジス
ト膜に例えば２００〜３００ ｎｍの波長の光を照射す
る。
この工程で照射する光は、Ｌレジスト膜を硬化させる波
長のものを使用する。
長のものを使用する。
このように本発明方法では、レジスト膜の感光剤分解反
応を優先的に行い、然る後、レジスト膜を硬化させるの
で硬化の際にし・シスト膜中にＮ、気泡が発生するのを
抑えることができる。
応を優先的に行い、然る後、レジスト膜を硬化させるの
で硬化の際にし・シスト膜中にＮ、気泡が発生するのを
抑えることができる。
その結果、膜厚が均一で箭品質のレジスト膜を形成して
、信頼性の高い半導体装置を容易に得ることができる。
、信頼性の高い半導体装置を容易に得ることができる。
因みに、実施例と同様の条件下で２００〜３００ｎｍの
波長の光の照射のみでレジス）ＩＷの硬化を行った従来
方法によるレジスト膜の断面を査定型１江子顕微鏡で覗
奈したところ、レジスト膜中にＮ２気泡が見られた。こ
れに対して実施例のものではＮ、気泡の救は従来のもの
の 以下であり、その径も罹ロチ小さ／ｉ０ いものであることが確認された。
波長の光の照射のみでレジス）ＩＷの硬化を行った従来
方法によるレジスト膜の断面を査定型１江子顕微鏡で覗
奈したところ、レジスト膜中にＮ２気泡が見られた。こ
れに対して実施例のものではＮ、気泡の救は従来のもの
の 以下であり、その径も罹ロチ小さ／ｉ０ いものであることが確認された。
以上説明した如く、本発明に係るホトレジストの硬化方
法によれば、レジスト膜中にＮ２気泡が発生するのを防
止してレジストを硬ｆヒさせてレジスト膜の膜厚を均一
に保一つことにより、信頼性の高い半導体装置を容易に
得ることができるものである。
法によれば、レジスト膜中にＮ２気泡が発生するのを防
止してレジストを硬ｆヒさせてレジスト膜の膜厚を均一
に保一つことにより、信頼性の高い半導体装置を容易に
得ることができるものである。
第１図は、本発明方法を示す説明図、第２図は、フィル
ターにて分離される光の相対強度と波長との関係を示す
説明図、第３図は、従来のホトレジストの硬化方法を示
す説明図である。 ２０・・・半導体基板、２１・・・ウェハ台、２２・・
・冷媒流路、２３・・・熱媒流路、２４・・・フィルタ
ー、２５・・・透明石英板、２６・・・低王水銀灯、２
７・・・反射板、２８・・・容器、２９・・・Ｎ！流入
口、３θ・・・排気口、３１・・・水銀励起用マグネト
ロン。 出願人イセ池人 弁理士 鈴 江 弐 び第１図 第２図
ターにて分離される光の相対強度と波長との関係を示す
説明図、第３図は、従来のホトレジストの硬化方法を示
す説明図である。 ２０・・・半導体基板、２１・・・ウェハ台、２２・・
・冷媒流路、２３・・・熱媒流路、２４・・・フィルタ
ー、２５・・・透明石英板、２６・・・低王水銀灯、２
７・・・反射板、２８・・・容器、２９・・・Ｎ！流入
口、３θ・・・排気口、３１・・・水銀励起用マグネト
ロン。 出願人イセ池人 弁理士 鈴 江 弐 び第１図 第２図
Claims (1)
- 半導体基板の所定領域にナフトキノンジアジドを感光
剤とするホトレジスト膜を形成する工程と、前記ホトレ
ジスト膜に前記感光剤の分解反応を優先的に起こす波長
の光を照射する工程と、次いで、前記ホトレジスト膜に
光硬化を起こすための波長の光を照射する工程とを具備
することを特徴とするホトレジストの硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60195314A JPS6254917A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ホトレジストの硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60195314A JPS6254917A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ホトレジストの硬化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254917A true JPS6254917A (ja) | 1987-03-10 |
Family
ID=16339096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60195314A Pending JPS6254917A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ホトレジストの硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254917A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489424A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | Matsushita Electronics Corp | Resist-pattern forming method |
| US5290667A (en) * | 1991-12-03 | 1994-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing ink jet recording head |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP60195314A patent/JPS6254917A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489424A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | Matsushita Electronics Corp | Resist-pattern forming method |
| US5290667A (en) * | 1991-12-03 | 1994-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing ink jet recording head |
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