KR100505080B1

KR100505080B1 - 레지스트의 처리방법

Info

Publication number: KR100505080B1
Application number: KR10-1999-0038850A
Authority: KR
Inventors: 고모리미노루
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-09-11
Publication date: 2005-07-29
Also published as: JP2000090414A; US6087071A; TW430876B; EP0986072A2; EP0986072B1; EP0986072A3; DE69913060D1; JP3365320B2; KR20000047485A; DE69913060T2

Abstract

본 발명은, 레지스트에 전자빔을 조사하여 경화처리를 할 때에 전자빔 조사에 의해 발생한 가스를 레지스트내에 잔존시키지 않고, 레지스트를 빨리, 그리고 효율적으로 경화처리하는 방법을 제공하는 것이다.

전자빔을 조사하여 레지스트의 내열성을 높이는 레지스트 처리방법에 있어서, 전자빔을 조사하면서 발포하지 않는 온도로 가열하는 제1 공정과, 상기 제1 공정에 의해 발생한 가스를 레지스트의 외부로 방출시키기 위해 레지스트를 가열하는 제2 공정과, 제2 공정 후에 레지스트를 고분자화하고 경화시키도록 레지스트에 전자빔을 조사하는 제3 공정으로 이루어진다.

Description

레지스트의 처리방법{Treating method of resist}

본 발명은 반도체 제조공정에 있어서, 웨이퍼 등의 워크 상에 형성된 레지스트 패턴이나, 자기 기록 장치에 이용되는 자기헤드의 층간 절연막의 내열성을 향상시키는 공정에 관한 것이다.

종래의 레지스트의 처리에 있어서는 리소그래피에 의해 회로 등의 패턴이 형성된 레지스트를 현상하는 공정과, 상기의 패턴을 에칭이나 이온 주입을 행하는 공정의 사이에 레지스트를 경화시켜 레지스트의 내열성·내에칭성을 높이는 처리가 행해지고 있다. 그리고 이 경화처리를 위해 레지스트를 가열한다든지, 자외선을 조사한다든지 하는 것이 행해지고 있었다(예를 들면, 특공평4-78982호 공보 참조). 이 공보에 기재된 예에서는 레지스트의 메인 폴리머(수지)가 자외선 조사와 가열처리에 의해 중합, 가교(架橋), 2량체화라고 하는 고분자화 반응하여 경화하고, 그 결과 레지스트의 내열성·내에칭성을 높일 수 있었다.

어느 종의 레지스트는 경화하면 양호한 전기 절연성을 가지도록 되는 것이 있다. 최근 이것을 이용하여 자기기록장치(예를 들면, 퍼스널 컴퓨터에 탑재되는 하드 디스크)에 이용되는 자기헤드의 제조공정에 있어서, 레지스트를 층간절연막으로서 이용하는 것이 나오고 있다. 자기헤드는 기본적으로는 코어와 코일로 이루어지지만, 층간 절연막은 코일 배선간의 절연을 확보하기 위한 것이다. 이 층간 절연막으로서 레지스트를 이용하면, 리소그래피에 의해 소정의 패턴을 형성할 수 있는 등, 자기헤드의 제조공정이 용이하게 된다고 하는 이점이 있다(이와 같은 것으로서, 특개평7-44818호 공보·특개평8-17016호 공보·특개평10-83515호 공보를 참조). 이 층간 절연막의 레지스트의 경화도 상기와 동일하게 자외선 조사와 가열처리에 의헤 행해지고 있었다.

다른 한편, 레지스트를 경화하는 방법으로서, 최근 전자빔을 레지스트에 조사한다고 하는 방법이 새롭게 제안되고 있다. 종래의 자외선 조사에서는 자외선이 워크의 표면으로부터 수㎛의 곳까지밖에 도달하지 않고, 두꺼운 워크에는 적용하기 어려웠지만, 이 전자빔 조사에 의하면 전자빔이 자외선보다도 큰 에너지를 가지고 있기 때문에, 레지스트의 막 두께가 두꺼운 것이어도 충분히 그 내부까지 침입해서 레지스트의 주성분에 고분자화 반응을 생기게 하여 경화시킬 수 있다고 하는 이점을 가진다. 또, 종래의 가열처리에서는 워크를 250℃ 전후의 고온으로 하지 않으면 않되었지만, 이 전자빔 조사에 의하면 워크의 온도가 높게 되는 것이 없기 때문에, 열에 약한 워크에 대해 적용할 수 있다고 하는 이점을 가진다. 따라서 이 점자빔 조사에 의한 레지스트의 경화의 실용화를 가질 수 있다고 하는 것이었다.

그러나, 전자빔의 에너지가 크기 때문에, 실제로 레지스트에 전자빔을 조사하여 경화를 행하면, 레지스트 내부보다 급격하게 가스가 발생하고, 그것이 레지스트내에 잔류한 상태로 레지스트가 경화해 버릴 때가 있다.

이 가스의 발생원인으로서 레지스트가 포트 레지스트의 경우이면, 전자빔에 의한 레지스트의 노광 감광기의 급격한 반응, 레지스트 도포의 전처리로서 웨이퍼에 도포한 HMDS(헥사메틸디실라잔)이나 방사 방지제 등과 레지스트의 반응, 레지스트 첨가제의 반응, 레지스트내에 잔류하는 용제의 반응 등을 생각할 수 있다.

또, 레지스트가 음극형의 전자선 레지스트인 경우이면 전자선이 조사된 부분이 경화하지만, 이 음극형의 전자선 레지스트에는 아지드기를 가지는 것이 있고, 전자선 조사에 의해 질소를 발생한다.

상기 이외에도 전자빔에 의해 레지스트 수지의 일부가 분해하여 메탄이나 에탄이라고 하는 휘발성의 물질이 생기는 경우가 있다.

레지스트내에 이와 같은 발생원인이 있으면, 조사된 전자빔에 의해 레지스트의 경화가 진행되는 동시에, 전자빔의 큰 에너지에 의해 레지스트내에서 분해반응이 생기고, 가스를 발생한다고 생각할 수 있다.

이와 같이 레지스트가 경화하는데에 충분한 방사량의 전자빔을 레지스트에 조사하려고 하면, 분해에 의해 발생한 기체가 상기 레지스트 내부에 미소한 거품이 된 상태로 경화해 버리게 된다.

이와 같은 거품을 포함한 상태에서 레지스트가 경화하면, 반도체 웨이퍼에 있어서는 거품에 의해 패턴의 형태가 무너진다든지, 레지스트막의 벗겨짐이나 파열이 생긴다든지, 거품이 튀어서 먼지를 발생한다든지 한다. 또, 자기헤드의 층간 절연막에 있어서는 거품이 있으면 자기 절연 특성이 악화되어 사용할 수 없게 된다.

상기 가스의 발생원인으로서, 예를 들면, 대단히 일반적으로 이용되는 페놀 붕사계 레지스트의 감광제로서 사용되는 나프토퀴논디아지드를 들 수 있다. 나프토퀴논디아지드기는 분해하여 질소 가스를 발생한다. 그 분해 발생 반응을 도1에 도시한다. 아지드기를 가지는 감광제를 포함하는 레지스트로서는 페놀 붕사계 이외에도 스틸렌계가 있다.

이와 같은 분해반응은 전자빔에 의해 현저하게 빠르게 진행하기 때문에, 레지스트 처리에 있어서, 이 발생가스를 레지스트내에 잔류시키지 않고 경화시키는 것에 곤란성이 있다.

그래서 본 발명은 레지스트에 전자빔을 조사하여 경화처리를 할 때에, 전자빔 조사에 의해 발생하는 가스를 레지스트내에 잔류시키지 않고, 레지스트를 빨리, 그리고 효율적으로 경화처리하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그래서 본 발명의 레지스트의 처리방법은 전자빔을 조사하여 레지스트의 내열성을 높이는 레지스트의 처리방법에 있어서, 레지스트로부터 가스를 발생, 방출시키기 위해 전자빔을 조사하면서 발포하지 않는 온도로 가열수단에 의해 가열하는 제1 공정과, 상기 제1 공정에 의해 발생한 가스를 레지스트의 외부로 방출시키기 위해 레지스트를 가열수단에 의해 가열하는 제2 공정과, 그리고 제2 공정후에 레지스트를 고분자화하고 경화시키도록 레지스트에 전자빔을 조사하는 제3공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 제1 공정중, 가열수단의 가열온도를 상승시키도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 제2 공정중, 가열수단의 가열온도를 상승시키도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 있어서 레지스트의 처리방법에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도2는 본 발명의 레지스트 처리방법을 실시하기 위해 사용한 장치의 도면이다. 도2에 있어서 1은 웨이퍼이고, 웨이퍼(1) 상에는 나프토퀴논디아지드를 감광제로 하는 페놀 붕사계 레지스트(2)를 10㎛와 20㎛의 두께로 도포한 것을 준비했다. 웨이퍼(1) 위쪽에는 전자빔 조사장치(3)를 웨이퍼로부터 약 20㎜ 떨어져서 배치하고, 웨이퍼(1)에 대해 전자빔을 조사하도록 했다. 이 전자빔 조사장치(3)로서는 미국 특허 제5637953호 명세서에 도시된 것과 같은 것을 이용할 수 있다.

다음에 본 발명의 레지스트 처리방법을 도3을 이요하여 순서대로 설명한다.

본 발명의 레지스트 처리방법은 이하와 같은 제1 내지 제3 공정으로 이루어진다.

제1 공정은, 전자빔의 조사를 행하여 레지스트를 경화시키는 동시에 그 때에 발생하는 가스를 발포하지 않는 온도까지 레지스트를 가열하여 가스를 레지스트의 외부로 방출시킨다(도3의 ①참조).

다음에 제2 공정은, 제1 공정에서 남은 가스를 레지스트 바깥으로 완전히 방출시키기 위해 레지스트의 가열을 행한다(도3의 ②참조).

마지막으로 제3 공정은, 가스의 방출이 끝난 레지스트를 고분자화하여 경화시키기 위해 레지스트에 전자빔을 조사한다(도3의 ③참조).

이 각 공정의 효과를 확인하기 위해 이하와 같은 실험을 행했다.

즉, 막 두께가 10㎛, 20㎛인 레지스트에 대해 제1 내지 제3 공정을 이하와 같은 조건으로 행했다.

즉, 막 두께가 20㎛인 레지스트에 대해 제1 내지 3 공정의 처리를 행하고, 그 결과를 평가하기 위해 평가공정을 실시했다.

동일하게 막 두께가 10㎛인 레지스트에 대해 제1 내지 제3 공정의 처리를 행하고, 그 결과를 평가하기 위해 평가공정을 실시했다.

평가공정에 있어서, 레지스트에 잔류하는 질소가스량을 측정했다. 그 방법은 제3 공정 종료후에 시료를 150℃로 3분 가열하고 레지스트내에 잔류하고 있는 질소가스를 큰 기포로 성장시켰다. 그리고, 광학현미경으로 임의의 2㎜ø 범위에 있는 기포의 크기와 수를 관찰하고 그것으로부터 가스량을 계산하여 레지스트에 잔류하는 질소가스량으로 했다. 막 두께가 20㎛인 레지스트의 결과를 나타낸 것이 도4이고, 막 두께가 10㎛인 레지스트의 결과를 나타낸 것이 도5이다.

이 실험결과를 기초로 각 공정의 상세한 내용을 이하에 설명한다.

이하, 제1 공정에 대해 설명한다.

도2와 같이, 상기한 시료(1)에 전자빔 조사장치(3)로부터 단위 면적당 1초당 전하량이 30μA/㎠인 전자빔을 조사했다. 전자빔을 출력 50㎸·200㎂으로 30초간 조사했다. 전자빔의 에너지에 의해 레지스트내의 감광제가 분해하여 질소가스가 발생했다. 레지스트는 표면부분이 경화하지만, 전체로서는 미경화 상태이다. 이 상태를 나타낸 모식도가 도3의 ①이다. 그리고 이 단계에서 전자빔을 출력 50㎸·200㎂로 120초간 대량의 전자빔을 조사해 버리면, 레지스트는 내부에 질소가스의 거품을 포함한 상태로 경화해 버리기 때문에 바람직하지 않다.

제1 공정을 전자빔 조사를 200㎂의 조건으로 고정하고, 가열온도를 실온과 85℃, 레지스트의 막 두께를 10㎛과 20㎛으로 한 경우에 대해 레지스트내에 잔류하는 가스량을 측정했다.

막 두께가 20㎛인 레지스트에 대해, 제1 공정을 실온에서 행했을 때의 레지스트막에 잔류하는 가스량은 도4의 가열경과시간이 0시간인 곳에 나타나고, 3.2×10⁸㎛³이다.

막 두께가 10㎛인 레지스트에 대해, 제1 공정을 실온과 85℃로 행했을 때의 레지스트 막에 잔류하는 가스량은 도5의 가열 경과시간이 0시간인 곳에 나타나고, 실온인 때는 3.2×10⁸㎛³, 85℃인 때는 4.2×10⁶㎛³이다.

이것으로부터 제1 공정에 있어서 실온보다도 85℃로 가열한 쪽이 즉, 레지스트의 온도를 높인 쪽이 레지스트에 잔류하는 가스량을 줄일 수 있다는 것을 알았다. 그리고 레지스트를 너무 가열하면, 질소가스의 미소한 기포가 레지스트내에서 모여서 큰 기포를 형성(발포)해 버리고 레지스트로부터 떨어져 나오지 않게 되어, 레지스트내에 갇혀버릴 가능성이 커지기 때문에, 가열정도에 대해서는 레지스트의 종류, 그 도포 두께를 충분히 고려하여 발포하지 않는 온도범위로 선택할 필요가 있다.

조사해야 하는 전자빔의 양은 레지스트의 종류, 레지스트의 도포 두께 등에 의해 변화한다. 따라서 레지스트에 포함되는 기체의 발생원인이 되는 물질, 본 실시예의 경우에는 감광제를 충분히 분해하고, 또한 그 때 발생하는 가스가 레지스트내에 잔류하지 않도록 조사량은 선택되지 않으면 않된다. 그것을 위해서 대략 조사량을 600μC/㎠ 내지 1800μC/㎠ 정도로 하는 것이 바람직하다.(C : 쿨롱)

이하, 제2 공정에 대해 설명한다.

제1 공정 후, 레지스트에 대해 전자빔 조사를 정지하고, 제2 공정으로서 웨이퍼의 가열을 행했다. 이 상태를 나타낸 모식도가 도3의 ②이다. 이 공정에서 제1 공정중에 레지스트내에 발생한 질소가스가 서서히 레지스트 바깥으로 방출된다.

제2 공정에 있어서 가열온도와 가열시간의 조건을 변화시켜 레지스트에 잔류하는 질소가스량을 측정했다. 그리고 그 밖의 공정, 즉, 제1 공정에 있어서 전자빔 조사량을 200㎂·30초로 고정하고, 다음에 기술하는 제3 공정에 있어서 전자빔 조사량을 200㎂·120초의 조건으로 고정하여 행했다. 그 결과를 나타낸 것이 도4, 도5이며, 제2 공정에 있어서 온도조건과 레지스트에 잔류하는 질소가스량의 관계를 나타내고 있다. 도4는 막 두께가 20㎛인 경우이고, 도5는 막 두께가 10㎛인 경우이다.

도4는 막 두께가 20㎛인 웨이퍼에 대한 제2 공정에 있어서의 가열시간과 온도와의 조건을, 1) 실온에서 방치한 경우, 2) 60℃로 가열한 경우, 3) 실온에서 2시간 방치한 후, 60℃로 가열한 경우, 4) 실온에서 2시간 방치한 후, 60℃로 1시간 가열 후, 다시 80℃로 가열한 경우의 4가지로 행한 결과를 도시한다.

1) 제2 공정에서 웨이퍼를 실온에 방치한 경우는 제2, 제3 공정의 양 공정에 있어서, 레지스트내에서 거품의 발생은 육안으로는 확인할 수 없었다. 그러나 평가공정에 있어서 150℃로 3분간 가열해 보면 발포가 관찰된다. 그 상황이 도4의 ○으로 도시되어 있다. 즉, 육안으로는 확인할 수 없는 미소한 거품이 발생하여 존재하고 있었다. 방치시간을 5시간까지 길게 해도 그 현상은 동일하며, 경화한 레지스트내에 잔류하는 질소가스를 없앨 수 없었다.

2) 제2 공정에서 웨이퍼를 60℃로 가열한 경우에는 이 공정에서 육안으로 발포가 관찰되었다. 질소가스의 미소한 기포가 레지스트내에 모여서 큰 기포를 형성해 버리기 때문에, 제1 공정에 의해 경화가 시작되고 있는 레지스트 표면의 고분자화에 의한 그물코를 통과할 수 없게 된다고 생각할 수 있다. 따라서 실온의 경우 1)과 동일하게 장시간 가열하여도 경화한 레지스트내에 잔류하는 질소가스를 없앨 수 없었다. 가열에 의해 레지스트의 외부로 질소가스가 적극적으로 방출되기 때문에, 잔류한 질소가스량 자체는 실온에서 방치한 경우에 비해 극단적으로 감소했다. 이러한 상황이 도4의 △으로 도시되어 있다.

3) 그래서, 제2 공정에서 처음에는 실온에서 2시간 방치하고, 그 후 60℃로 가열을 행했다. 이 경우는 제2, 제3의 어느 공정에 있어서도 발포가 관찰되지 않았다. 평가공정에 있어서 150℃로 3분간 가열을 행했지만 발포가 관찰되지 않았다.

처음의 실온에서는, 질소가스는 일부 경화가 시작되고 있는 레지스트 표면의 수지가 고분자화하여 그물코 구조로 되어 있는 그물코의 부분을 통하여 외부로 방출되어간다. 따라서 이 공정의 처음 단계에서 레지스트를 가열하면, 미소한 기포가 레지스트내에 모여 큰 기포가 되어 상기 그물코를 통과할 수 없게 되고, 레지스트내에 질소가스가 그대로 남게 된다. 이 공정의 처음 단계에서는 레지스트의 온도는 그다지 고온으로 하지 않는 것이 바람직하다. 또, 그 온도로 2시간 정도 유지하면 레지스트 중에 발생하는 가스가 레지스트 바깥으로 충분히 방출되어 기포가 방지된다.

그 후, 웨이퍼를 60℃로 가열한다. 실온에 둔 상태에서 발생한 질소가스의 대부분은 외부로 방출되지만, 잔존해 있는 질소가스를 내보내기 위해서 가열하는 것이다. 이 단계에서는 레지스트내에는 거의 질소가스는 남아있지 않기 때문에, 가열해도 질소가스량은 적어지고 큰 기포로 되지 않기 때문에 문제는 되지 않는다. 이것에 의해 레지스트내에 잔존하고 있는 질소가스가 완전히 레지스트 바깥으로 방출된다.

이와 같이, 실온에서 2시간 방치함으로써 질소가스의 거의 대부분을 방출할 수 있다. 그 후 60℃로 가열해도 발생하는 질소가스의 양이 적어서 미소한 기포는 모이지 않게 되고, 레지스트 표면의 그물코를 통과한다. 그러므로 제2 공정에 있어서 발포가 레지스트내에 남지 않는다. 그리고 가열함으로써 잔류하는 질소가스를 완전히 레지스트로부터 내보낼 수 있기 때문에, 레지스트에 잔류하는 질소가스량의 측정을 위해 제3 공정 후에 150℃로 3분간 가열을 행해도 발포가 발생되지 않았다. 따라서, 레지스트에 잔류하는 질소가스를 없앨 수 있었다. 이 상황은 도4의 □로 도시되어 있다. 이와 같이 제2 공정에 있어서의 가열온도의 최종온도(60℃)를 제1 공정의 온도(실온)보다도 높게 하면, 발생한 가스를 레지스트로부터 내보내는데에 효과적이다.

4) 제2 공정에서 실온에서 2시간 방치한 후에 60℃로 1시간 가열하고, 다시 80℃로 가열한 경우에는 제2, 제3의 공정에 있어서도 발포가 관찰되지 않았다. 또, 평가공정에서 150℃로 3분간 가열을 행해도 발포가 관찰되지 않았다. 따라서 레지스트에 잔류하는 질소가스를 없앨 수 있었다. 그 상황이 도4의 ▽로 도시되어 있다. 이 케이스는 상기 3)의 경우에 비해 경화처리에 필요한 시간을 1시간 더 단축할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 제2 공정에서 가열온도의 최종온도(80℃)를 제1 공정의 온도(실온)보다도 높게 하면, 발생한 가스를 레지스트로부터 내보내는 데에 효과적이다.

이 때문에, 제2 공정중에 웨이퍼의 가열온도를 높여감에 따라 레지스트내의 발포를 방지하면서 발생한 질소가스를 레지스트 바깥으로 빨리 방출시킬 수 있다고 하는 효과가 생기는 것을 이해할 수 있고, 경화처리시간의 단축화도 얻을 수 있다. 이것은 제1 공정에서의 가열에서도 말할 수 있다. 즉, 제1 공정에서는 전자빔에 의한 경화와, 그 경화에 의한 가스의 발생이 진행하고 있기 때문에, 가열을 행하면 제2 공정과 동일하게 발생한 가스를 레지스트 바깥으로 빨리 방출할 수 있다. 따라서 제1 공정의 가열에 있어서도 그 온도를 높여가면, 경화처리에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

또한, 도 4의 4와 같은 가열조건은, 웨이퍼의 가열을 실온으로부터 개시했지만, 제1 공정에서 전자빔 조사와 동시에 가열을 행했을 때에는, 제2 공정의 처리를 가열한 상태로부터 개시하는 것도 있으며, 반드시 웨이퍼의 가열을 실온으로부터 개시할 필요는 없다.

도 5는 막 두께가 10㎛인 웨이퍼에 대한 제2 공정에서 가열시간과 온도와의 조건을 1) 실온에서 방치한 경우, 2) 50℃로 가열한 경우, 3) 실온에서 2시간 방치후, 60℃로 가열한 경우, 4) 제1 공정에서 85℃ 가열후, 제2 공정도 85℃로 가열한 경우의 4가지에 대해 행했다.

1), 2), 3)의 결과는 앞의 막 두께가 20㎛일 때와 거의 동일한 경향을 보여주었다.

그리고, 4)와 같이 제1 공정에서 전자빔 조사와 동시에 85℃로 가열을 행하고, 제2 공정에서 85℃로 가열하면, 그 상황은 도5의 ×로 나타나게 되어 포토 레지스트내에 잔류하는 질소가스량을 줄일 수 있는 동시에 제2 공정에 필요한 시간을 단축할 수 있다고 하는 효과가 있다.

이하, 제3 공정에 대해 설명한다.

상기 제2 공정의 가열에 의해 레지스트내에 발생한 질소가스가 없어진 상태에서 레지스트를 경화하는데에 필요한 방사 에너지를 가지는 전자빔을 조사한다. 이 상태를 나타낸 모식도가 도3의 ③이다, 여기에서는 웨이퍼에 전자빔을 출력 50㎸·200㎂로 120초간 조사하여 경화시켰다. 이와 같은 레지스트가 경화하는데 필요한 방사 에너지를 가지는 전자빔을 조사해도 레지스트 내부에 질소가스가 남아있지 않기 때문에, 질소가스가 잔존하지 않는 상태에서 전체적으로 경화시킬 수 있다. 그 결과, 패턴 파괴가 없이 경화한 레지스트를 얻을 수 있다든지, 자기헤드의 층간 절연막으로서 전기 절연 특성이 좋은, 경화한 레지스트를 얻을 수 있다.

그리고, 실제로 조사해야하는 전자빔의 양은 레지스트의 종류, 레지스트의 도포두께 등에 의해 변화한다. 따라서, 전자빔의 조사량은 레지스트의 경화에 충분한 양으로 선택되지 않으면 안된다. 그것을 위해서는 전자빔의 조사량을 대략 2700μC/㎠ 내지 5400μC/㎠ 정도로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 제1 내지 제3의 공정을 행하여 웨이퍼를 처리하면, 전자빔 전자에 의해 발생하는 가스를 레지스트내에 잔존시키지 않고 레지스트를 빨리, 그리고 효율적으로 경화처리할 수 있다.

레지스트를 경화시킨 처리방법에 있어서, 레지스트로부터 가스를 발생, 방출시키기 위해 전자빔을 조사하면서 발포하지 않는 온도로 가열수단에 의해 가열하는 제1 공정과, 상기 제1 공정에 의해 발생한 가스를 레지스트의 외부로 방출시키기 위해 레지스트를 가열수단에 의해 가열하는 제2 공정과, 그리고 제2 공정후에 레지스트를 고분자화하여 경화시키도록 레지스트에 전자빔을 조사하는 제3 공정이라고 하는 3단계의 공정으로 레지스트를 처리하기 때문에, 레지스트를 경화시키는 처리를, 발생한 가스를 내부에 남아있지 않게, 빨리, 그리고 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 레지스트의 가열은 그 온도를 상승시키도록 하면, 경화에 필요한 처리시간을 보다 단축할 수 있다고 하는 효과를 가진다.

도1은 감광재 나프토퀴논디아지드의 반응을 도시하는 도면이다.

도2는 실시예에서 사용한 장치의 도면이다.

도3은 본 발명의 레지스트의 처리방법을 도시하는 도면이다.

도4는 막 두께가 20㎛인 레지스트에 있어서의, 제2 공정에서의 온도조건과 레지스트에 잔류하는 질소 가스량과의 관계를 나타내는 그래프이다.

도5는 막 두께가 10㎛인 레지스트에 있어서, 제2 공정에서의 온도조건과 레지스트에 잔류하는 질소 가스량과의 관계를 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 웨이퍼

2 : 레지스트

3 : 전자빔 조사장치

Claims

전자빔을 조사하여 레지스트의 내열성을 높이는 레지스트의 처리방법에 있어서,

레지스트로부터 가스를 발생, 방출시키기 위해 전자빔을 조사하면서 발포하지 않는 온도로 가열수단에 의해 가열하는 제1 공정과,

상기 제1 공정에 의해 발생한 가스를 레지스트의 외부로 방출시키기 위해 레지스트를 가열수단에 의해 가열하는 제2 공정과,

또한, 제2 공정 후에 레지스트를 고분자화하고 경화시키도록 레지스트에 전자빔을 조사하는 제3 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레지스트의 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 공정 중, 상기 가열수단의 가열온도를 상승시키도록 한 것을 특징으로 하는 레지스트의 처리방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 공정 중, 상기 가열수단의 가열온도를 상승시키도록 한 것을 특징으로 하는 레지스트의 처리방법.