JPS63232331A - レジスト処理方法 - 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、半導体ウェハに＠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。

［従来の技４ｋ］ 従来の紫外線照射によるレジストの処理については、半
導体ウェ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
れているか、！＆近レジスト処理工程のひとつであるベ
ーキング工程への通用が注目されている。

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ツチングなどを行
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ツチン
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。

［発明が解決しようとする問題点］ 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。

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、あるいはウェハにレジスト
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、レジスト膜の形状か変化したり、発泡し
たり剥離を起こすことかある。

この発明は、紫外線照射によるレジスト膜の旧傷を防止
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。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するためこの発明では、レジス１〜を減
圧雰囲気中に配置して紫外線を照射することを特徴とす
る。

［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
、すみ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：′Ａ誰等の損傷が防止さ
れる。

［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
ＩＪｊする。

第１図は、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が半導体ウェハ５の上に形成されてお
り、半導体ウェハ５はウェハ処理台６にａ置される。ウ
ェハ処理台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ｌＯで加熱され、あるいは冷却孔１１に冷
却水な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ェハ５の温度制御が行われる。照射
部は、高圧木鈑灯ｌ、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。

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。

前述の通り、パターン化されたレジスト４が形成された
半導体ウェハ５を処理台６上に佐こする８本実施例では
、レジストとしては東京応化工業■製　ＯＦＰト８００
を用い、半導体ウェハ５上に３ルーの厚さでパターン化
されている。尚、半導体ウェハ５が載置される処理台６
は、予めヒータｌＯにより１０口℃に温められている０
次に、排気口から図示略の真空ポンプで排気し−０処理
室７の内圧を１０−’Ｔｏｒｒ程度にする。尚、処理室
７の付近に排気予備室を設けるなどして、半導体ウェハ
のａｒｔ前から予め減圧にしておくこともη「能である
。この状態でシャッター３を開けて、高圧水銀灯ｌ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ｌＯ
等により半導体ウェ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
ヒさせると本実施例のレジスト処理が終了する。

その後、処理台から半導体ウェハを取去り、冷却孔に冷
却液を通して処理台を初期温度の１００°Ｃに冷却した
後、同じように次の半導体クエへを処理する。

本実施例の場合、定格消費電力４にＷの高圧水銀灯を用
い、処理台上の紫外線の分光放射照度（以不照射強度と
いう）ｌｏｏｌｌＷ／ｃｒｎ’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無く耐熱性は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、大気中で同し条件で回しレジストを
処理した場合、レジストのふくれや剥磐２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、！η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。

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月大した金属蒸気放電灯
を用いると好適である。

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、屯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
かレジスト外部に放出されるガスの放出量を上まらない
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。

レジストに紫外線を照射すると、レジストより若上の揮
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、第２図に示す！ＩｃＷ１を用いて。

揮発物が付着しないようにすると良い。

第２図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．
５ｍｍで、孔のピッチは４Ｉｌ■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が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′ＩＸ８に付着す
ることが減少する。このとき流すガスの酸と同等の量の
ガスを排出する様に、不図示の真空ポンプの排出敏を調
節して、処理室７内の圧力を一定にすると良い。尚、多
孔板１４には直径０．６■−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なく、スリ・ント状
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。

［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】

第１ＩＮ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の断面図、第２図は
この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。 図中。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェ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
   む放射光で照射することを特徴とするレジスト処理方法
   。
2. （２）２０Ｔｏｒｒ以下に減圧された雰囲気中に前記レ
   ジストを配置して、前記紫外線を含む放射光で照射する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のレジ
   スト処理方法。
3. （３）紫外線を含む放射光の照射にあたって、最初は弱
   く、段階的にもしくは徐々に強く照射することを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載のレジスト処理方法
   。
4. （４）紫外線を含む放射光の発生源として、高圧水銀灯
   もしくは低圧水銀灯もしくは発光管内に不活性ガスとハ
   ロゲンと金属とをそれぞれ封入した金属蒸気放電灯もし
   くはマイクロ波励起無電極放電灯を用いることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載のレジスト処理方法
   。
5. （５）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つくり、窓の汚れを少なくすること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のレジスト
   処理方法。