JPS63221618A - レジスト加熱装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、リソグラフィ工程中のポスト・エクスポー
ジャー・ベイクやソフトベイク、ハードベイク等の各種
のベイク工程に使用されるレジスト加熱装置に関する。

［従来の技術］ ＩＣ（集積回路）など半導体を製造する場合、そのウェ
ハプロセス工程において、フォトリソグラフィ技術によ
りレジストパターンの形成が行なわれる。レジストパタ
ーンは下地基板のエツチングの際のマスクやイオン注入
時のマスクとして働く。近年、半導体の集積度が高くな
り、エツチングパターン精度やイオン注入の精度も重要
なＸ１ｌＩＢとなっている。゛このためには、レジスト
パターンの断面プロファイルを向上させなくてはならな
い。

以下に、従来の７オトリソグラフイエ程を説明する。

シリコン基板上に、スピンコード法を用いてポジ形レジ
ストを塗布する。その情、ステッパなどの露光ｖＲ置を
用いて露光する。このときに作成されたウェハが第２図
＜ａ＞に示したものである。

図中１はシリコン基板、２は露光されたレジスト、３は
未露光部のレジストである。この直後に現像を行なうと
、定在波の影響４′がそのまま現像後のパターンに現わ
れるため、第２図（ｂ）のように側壁に波形を有する断
面形状が台形のレジストパターンができあがってし謳う
。これは、露光波長の範囲にまでパターン幅の微細化が
進んでいるためであり、この現象を解決するために、ポ
スト・エクスポージャ・ベイクという処理が行なわれる
。

これは、露光後、現像前に、軽く熱処理をしてやる工程
であり、ホットプレートまたはコンペタシコンオーブン
類を用いて行なう。

第３図（ａ　）にホットプレートで処理する場合を示す
。ホットプレート５′により、第２図（ａ　）で示した
ウェハを熱する。第３図（ｂ）にポスト・エクスポージ
ャ・ベイクしたウェハの現像後のパターンを示す。第２
図（ｂ）に比゛べて、定在波による影響が改善されてい
る。

しかし、従来のポスト・エクスポージャ・ベイク工程で
は、ホットプレートまたは対流式ベイク炉を用いている
が、どちらを使用しても温度を安定させるためにホット
プレート５′などの熱害ｌを大きく設計しているので、
ウニへの昇温特性をきめ細かくコントロールするのが困
難であり、最も効果のある条件が決めにくいという問題
点があり、４３図（ｂ）に示すように、現像後のレジス
ト未露光部の定在波形は除去できるものの台形形状まで
は矯正できなかった。

またリソグラフィ工程中におけるレジスト塗布後のソフ
トベイクにおいても、スピンコードなどによるレジスト
内の応力を十分に除去し得るようレジストの昇温制御を
きめ細かく制御しなければならず、さらに、現像後のハ
ードベイクにおいては、レジストをゆっくりとＷ＃闇を
かけて昇温させることが望ましいのである。これらのベ
イク工程においても、従来、熱容量の大きなホットプレ
ートを使用していたために、小刻みな昇温制御ができに
くい欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点］ 要するに、リソグラフィ工程中の各種のベイク工程にお
いては、前述したようにレジストをきめ細かく自由に昇
温制御する必要があるが、ホットプレートや対流式ベイ
ク炉などの従来形式の加熱手段では、きめ細かな自由な
昇温制御ができないという欠点を有していた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、昇温特性を自由にコントロールでき、かつ温
度安定性も優れたレジスト加熱装置を提供することを目
的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］ この発明に係るレジスト加熱装置は、レジスト加熱手段
として、光源から発せられた光による放射伝熱を用いる
点を特徴とする。

［作用］ この発明におけるレジスト加熱装置は、光による放射伝
熱によりレジストを加熱するため、自由に小刻みな昇温
制御ができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図＜ａ　）において、１は半導体基板の一例である
シリコン基板、２はポジ形しジスト躾で、ステッパによ
る露光された部分、３はポジ形しジスト躾の未露光部で
ある。４はボス［・・エクスポージャ・ベイク用の光源
の一例としての赤外線ランプである。５はランプの照射
強度を調整する制御ｖＲ＠であり、６は温度センサ、７
は照度計である。

まず、第１図（ａ）に示すように、露光後のウェハに赤
外光を照射する。ウェハの昇温特性は制ＷＪ装置１５に
入力することにより、制御Ｉ装置５が赤外線ランプ４の
照射強度を調整する。このときの温度および照度は、温
度センサ６と照度計７でモニタし、制御装＠５にフィー
ドバックされ、昇温プロセスが最適になるようフィード
バック制御する。

そして、温度センサ６、照度センサ７および制御装置５
により、赤外線ランプ４の照射強度を制御する制御手段
を構成している。

また、図中下はシリコン基板を載置するための載置部の
一例であるテーブルであり、固定したものに限らず、コ
ーンベアなどのような移動するものでもよい。

このようにしＣ、ポスト・エクスポージャ・ベイクを行
なうと、現壕侵に、第１図（ｌ））のようにレジストの
断面ブＯファイルの優れたパターンが得られる。

なお、上記実施例では、ポスト・エクスポージャ・ベイ
クについて示したが、レジスト塗布後のソフトベイクお
よび現ｅ後のハードベイクにも、この装置は適用できる
。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、自由に小刻みなレジ
ストの昇温制御ができるために、たとえば、ポスト・エ
クスポージャ・ベイク工程に使用すれば、断面プロファ
イルの良好なレジストパターンができ、また、ソフトベ
イク、ハードベイクの工程に使用すれば、レジストを最
適に加工処理できる。

すなわち、この発明により、リソグラフィ工程中の各種
のベイク工程において、良好な昇温制御が可能なレジス
ト加熱装置を提供し得るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）はこの発明の一実施例によるレジスト加
熱装置を示す構成図である。第１図（ｂ）は本発明によ
りポスト・エクスポージャ・ベイク処理をした後に現像
処理を行なったレジストパターンの縦断面図である。第
２図（ａ）は従来のフォトリソグラフィの手法により形
成した現像前のウェハ縦ＫｆＩ面図である。第２図（ｂ
）は、第２図（ａ　）を１１ノだ場合のパターンを示す
縦断面図である。第３図（ａ）は、従来のポスト・エク
スポージャ・ベイクの手法を示す縦断面図である。 第３図（ｂ）は、従来の手法のポスト・エクスポージャ
・ベイクを行ない、その後、現像して得られたレジスト
パターンを示ｔａ断面図である。 図面中、４は光源の一例としての赤外線ランプ、６は温
度センサ、７は照度センサ、■は載置部の一例であるテ
ーブル、５は制ｒｌＪ装置、１　Ｇ＆シリコン基板であ
る。 ｚ１回（Ｇ） ％＋１．￥Ｊ（ｂ） ８２回（Ｇ） 第３図（Ｇ） ８３回（ｂ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）リソグラフィ工程における半導体基板を載置する
   載置部と、その載置部に載置された半導体基板上のレジ
   ストを放射伝熱により加熱するための光源とが設けられ
   ているレジスト加熱装置。
2. （２）前記光源が、制御手段により放射光の制御が可能
   に構成されたものである、特許請求の範囲第１項記載の
   レジスト加熱装置。
3. （３）前記制御手段が、温度センサと照度センサとそれ
   らセンサからの入力信号に基づいて放射光の強度を制御
   する制御装置とからなる特許請求の範囲第２項記載のレ
   ジスト加熱装置。
4. （４）前記光源が赤外線ランプである、特許請求の範囲
   第１項記載のレジスト加熱装置。