JPS63234529A - レジスト処理方法 - Google Patents

レジスト処理方法

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JPS63234529A
JPS63234529A JP62067890A JP6789087A JPS63234529A JP S63234529 A JPS63234529 A JP S63234529A JP 62067890 A JP62067890 A JP 62067890A JP 6789087 A JP6789087 A JP 6789087A JP S63234529 A JPS63234529 A JP S63234529A
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JP
Japan
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resist
light
discharge lamp
electrodeless discharge
filter
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Pending
Application number
JP62067890A
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English (en)
Inventor
Shinji Suzuki
信二 鈴木
Tetsuharu Arai
荒井 徹治
Kazuyoshi Ueki
植木 和義
Yoshiki Mimura
芳樹 三村
Hiroko Suzuki
裕子 鈴木
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Publication date
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Priority to EP88101172A priority patent/EP0283667B1/en
Priority to DE8888101172T priority patent/DE3861528D1/de
Publication of JPS63234529A publication Critical patent/JPS63234529A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122Incoherent waves
    • B01J19/123Ultraviolet light
    • B01J19/124Ultraviolet light generated by microwave irradiation
    • 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
    • G03F7/2022Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • G03F7/2024Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure of the already developed image

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体ウェハに塗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の処理方
法に関するものである。
[従来の技術] 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
れているが、最近。
レジスト処理工程のひとつであるベーキング工程への適
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、より短時間に耐熱性や耐プラズマエ
ツチング性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、処理の高速化のために紫外線発光効率の高い
マイクロ波励起無電極放電灯からの放射光のように紫外
線強度の大きな光をレジストに照射すると、レジスト内
部よりガスが発生し、このガスによって気泡の発生、レ
ジストパターンのくずれ、レジスト膜のはがれや破裂、
荒れなどのレジスト膜の破壊が発生し、半導体素子不良
の原因となっていた。
このガスの発生原因としては、レジストの露光感光基の
急激な光化学反応、レジスト塗布の前処理としてウェハ
に塗布したl−IMDS(ヘキサメチルジシラザン)や
反射防止剤などとレジストとの光化学反応、色素などの
レジス1〜添加剤の光化学反応、レジスト内に残留する
溶剤の光化学反応などが考えられる。
これらの光化学反応は、波長が300nm〜500nm
の範囲の光、特にレジストの露光感光波長の光によって
著しく進行し、従って、これらの波長域を含む光を放射
するマイクロ波励起無電極放電灯を使用するレジスト処
理装置では、光の強度を強くできない。すなわち、高速
な処理が行えない問題点があった。
本発明は、かかる事情に鑑みて、マイクロ波励起無電極
放電灯よりの放射光によるレジストの破壊を防止するこ
とにより、紫外線照射に、1:るレジストの処理を高速
かつ効果的に行うことのできる方法を提供することを目
的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するために、この発明では、マイクロ波
励起無電極放電灯よりの放射波長のうち、レジストの露
光感光波長の全部もしくは一部を選択的に遮断ないしは
減少させる手段を用いて紫外線を減圧雰囲気中に配置さ
れたレジストに照射する。
〔作用〕
この発明においては、レジストのn光感光波長が効果的
に遮断ないしは減少されることにより、マイクロ波励起
無電極放電灯を使用してもレジストよりガスを発生させ
る光化学反応が抑制され、レジストの破壊が防止される
。しかも、レジストの霧光感光波長を遮断ないしは減少
させても照射される光にはレジストの耐熱性や耐プラズ
マエツチング性の向」二に有効な紫外線成分は依然とし
て強力に含まれており、またレジストが減圧雰囲気中に
配置されているので高速かつ効果的なレジスト処理がで
きる。
〔実施例〕
以下に図面に示す実施例に基いて本発明を具体的に説明
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を模式的に示したも
のである。処理室7の上面には石英ガラスからなる照射
窓8が配設され、下面には排気口24が形成されている
が、この排気口24には図示路の真空ポンプが接続され
ており、処理室7が1×10−1ト一ル程度に減圧され
る。パターン化されたレジスト4が半導体ウェハ1コの
」二に形成されており、半導体ウェハ5は処理室7内に
配置されたウェハ処理台6に載置される。ウェハ処理台
6は、ヒータリード線9より通電することによりヒータ
10で加熱され、あるいは冷却孔11に冷却水を流すこ
とによって冷却される。この加熱および冷却機構により
半導体ウェハ5の温度制御が行われる。照射窓8の上方
に配置された照射部は、無電極放電灯1、マグネトロン
20、電源21、導波管22、内面に図示路の光反射ミ
ラーを配置した空胴共振器23、フィルタ3などから構
成されている。
電源21より電力を供給されたマグネトロン20は、周
波数が2450 Mllzのマイクロ波を発振する。発
生したマイクロ波は空胴共振器2:1に導かれ、空胴共
振器23内に強いマイクロ波磁界を形成する。この強い
マイクロ波磁界により無電極放電灯1内のガスが励起さ
れ、紫外線を含む放射光を放射する。
無電極放電灯1の封入ガスとしては、アルゴンなどの稀
ガスが使用され、これに少量の水銀を添加すると強い紫
外線を放射することが知られている。特に波長が220
〜230nmの光を強く放射する無電極放電灯について
は、特開昭59−87751号公報に開示されており、
これを使用することも可能であるが、レジストの耐熱性
や耐プラズマエツチング性を向上させるのに有効な紫外
線の波長域は220〜300nmと広いため、この範囲
に強い放射光をもつ無電極放電灯が好ましく、前記の公
報で開示されるよりも水銀を多く添加すると220〜3
00nmの放射光が強くなり、好適である。
無電極放電灯1からの放射光は、フィルタ3などにより
適当な波長の紫外線を含む放射光となり、照射窓8を透
過して減圧雰囲気中に配置されたレジスト4上に照射さ
れる。第3図は本実施例で用いた無電極放電灯1の放射
スペクトルの一例である。フィルタ3としては、レジス
トの露光感光波長を含む波長域である300nm〜50
0nmの光を遮断ないしは減少させる特性を有するもの
を使用することにより、紫外線照射によるレジスト処理
を効果的に行うことができる。
300nm〜500nmの波長域の光を遮断ないしは減
少させる特性のものとしては、ガラス板に多層の蒸着膜
を形成した波長選択性フィルタを用いるのが適当である
。このフィルタ用のガラス板としては、レジストの耐熱
性や耐プラズマエツチング性の向上に効果のある300
nm以下の波長の紫外線の透過率が大きい石英ガラスが
好適である。
この装置を使用して、レジストにHP R−1182,
0FPR−800、OF P R−5000、TSMR
−8800を用い、ウェハ前処理剤としてHM D S
を用いたサンプルを無電極放電灯で照射したところ、上
記のフィルタを使用しない場合は、いずれのレジストに
も破壊が起こったのに対して、フ、Cルタを使用して3
00nm〜500nmの光を遮断した場合は、レジスト
破壊は発生せずに、レジストの耐熱性や耐プラズマエツ
チング性が向」ニした。
また、アルゴンガスに水銀を添加した無電極放電灯を使
用したときに特に強く放射される312nm、365n
m、405nmおよび436nmの光を遮断する狭帯域
フィルタを用いても同様の効果が得られた。
そして、レジストを減圧雰囲気中に配置して処理したの
で、処理速度が速くなり、大気中で同様の処理を行う場
合に比べて処理時間は約115に短縮出来た。
次に、第2図は、波長域が300nm−5(lonmの
放射光を遮断ないしは減少させる手段としてミラーを使
用した場合の実施例を示す。ここでミラー12は、波長
域が300nm〜500nmの放射光を反射せず、30
0nm以下の放射光は反射する特性を有する。そして、
この特性のミラーも波長選択性多層膜蒸着ミラーが好適
である。この特性を有するミラーを使用する第2図例示
の装置においても、フィルタを使用する第1図例示の装
置と同等の効果を得ることができるが、上記特性のミラ
ーに代えて、無電極放電灯からの放射光を全て反射する
通常のミラーを使用して」1記のサンプルを照射すると
、やはりレジストの破壊が生じた。
なお、上記の実施例では、無電極放電灯の封入ガスとし
て紫外線強度の強い水銀を添加したアルゴンガスを用い
たが、これに限定されるものではなく、水銀以外の金属
を例えばハライドの形で微量添加したものであって、所
定の波長の紫外線を放射するものでもよく、更には、ア
ルゴン以外の稀ガス、もしくはアルゴンと他の稀ガスの
混合ガス、もしくはアルゴン以外の稀ガスの混合ガスに
水銀を添加した水銀稀ガス無電極放電灯を用いることも
できる。また、マイクロ波の周波数も2450 M H
zに限定されるものではなく、他の周波数のマイクロ波
であっても封入ガスを効率良く励起できるものであれば
よい。更には、マイクロ波よりも長い波長の高周波であ
ってもよい。
また、上記の実施例では、レジストの露光感光波長の光
を遮断ないしは減少させる手段としてフィルタまたはミ
ラーを別々に使用したが、これらを同時に組合せて使用
しても良いことは計うまでもない。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、レジストの露光感光波
長を含む300nm〜500nmの波長域の全域もしく
は一部の領域の光を選択的に遮断ないしは減少させるこ
とにより、レジストの耐熱性や耐プラズマエツチング性
を向上させるに有効な紫外線とともにレジストに対する
破壊作用をもたらす波長域の光を強く放射するマイクロ
波励起無電極放電灯を使用しても、この破壊作用をもた
らす波長域の光がレジストに照射されないか、もしくは
照射されてもその強度が十分に弱いために、レジストに
対する破壊作用をもたらす光化学反応が抑制される。し
かも、レジストの耐熱性や耐プラズマエツチング性を向
上させるに有効な紫外線は依然として強く含まれており
、かつレジストが減圧雰囲気中に配置されているので、
高速かつ効果的なレジスト処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、本発明によるレジスト処理方法
を実施するための装置の一例の説明図、第3図は本発明
に使用するマイクロ波励起無電極放電灯の放射スペクト
ルの一例を示す説明図、第4図は本発明に使用するフィ
ルタの分光透過率特性の一例を示す説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  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、該レジストの
    露光感光波長の全部もしくは一部の放射光を選択的に遮
    断ないしは減少させる手段をレジストとの間に備えたマ
    イクロ波励起無電極放電灯よりの放射光を減圧雰囲気中
    に配置されたレジストに照射することを特徴とするレジ
    スト処理方法。
JP62067890A 1987-03-24 1987-03-24 レジスト処理方法 Pending JPS63234529A (ja)

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JP62067890A JPS63234529A (ja) 1987-03-24 1987-03-24 レジスト処理方法
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EP88101172A EP0283667B1 (en) 1987-03-24 1988-01-27 Method and apparatus of treating photoresists
DE8888101172T DE3861528D1 (de) 1987-03-24 1988-01-27 Verfahren und vorrichtung zur behandlung von photolacken.

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DE3861528D1 (de) 1991-02-21
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