JPH0281050A - フォトレジストの表面処理方法およびその装置 - Google Patents
フォトレジストの表面処理方法およびその装置Info
- Publication number
- JPH0281050A JPH0281050A JP63234028A JP23402888A JPH0281050A JP H0281050 A JPH0281050 A JP H0281050A JP 63234028 A JP63234028 A JP 63234028A JP 23402888 A JP23402888 A JP 23402888A JP H0281050 A JPH0281050 A JP H0281050A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkali vapor
- alkali
- photoresist
- resist
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。
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〉
未発明は、パターン加工用マスク材料であるポジ型フォ
トレジストの表面処理方法およびその装置に関するもの
である。
トレジストの表面処理方法およびその装置に関するもの
である。
〈従来の技術〉
アルカリ水溶液（主に現像液）をスピン塗布法によって
レジスト上層部を変質させ、良好なフォトレジストの微
細パターン形状を得ることができる。
レジスト上層部を変質させ、良好なフォトレジストの微
細パターン形状を得ることができる。
前記スピン塗布法とは、第３図に示すように露光する前
にノズル１７等を用いて、アルカリ水溶液５でフォトレ
ジスト９を載せた基板１０をぬらす表面処理をする方法
である。
にノズル１７等を用いて、アルカリ水溶液５でフォトレ
ジスト９を載せた基板１０をぬらす表面処理をする方法
である。
これは、特開昭５９−８４４２６、或いは昭和６３年春
季第３５回応用物理学関係連合講演会予ｇ４集（Ｐ、５
０９ ２８Ｐ−Ｈ−７、またはＰ、５３０ ２９ａ−Ｈ
−３）等でもよく知られている。
季第３５回応用物理学関係連合講演会予ｇ４集（Ｐ、５
０９ ２８Ｐ−Ｈ−７、またはＰ、５３０ ２９ａ−Ｈ
−３）等でもよく知られている。
通常、ポジ型フォトレジスト膜を被加工基板上に形成さ
せて露光すると、レジスト膜中での光吸収により基板表
面側にいく程、レジスト中に到達する露光光の光強度が
弱まり、レジストが感光されにくくなり、現像液に対す
る溶解速度が遅くなる。 つまり第４図の実線で示すよ
うに、転写用マスク１４を通り抜けた露光光１５（感光
分子）によって溶解速度の等高線が分布される。
せて露光すると、レジスト膜中での光吸収により基板表
面側にいく程、レジスト中に到達する露光光の光強度が
弱まり、レジストが感光されにくくなり、現像液に対す
る溶解速度が遅くなる。 つまり第４図の実線で示すよ
うに、転写用マスク１４を通り抜けた露光光１５（感光
分子）によって溶解速度の等高線が分布される。
したがって、現像処理後のレジスト断面の形状は、第５
図に示すように、レジストパターン端部角度θの傾きを
もってしまう。 このような傾きをもつレジストパタ
ーンは、基板の微細加工を行なう上で障害になっている
。
図に示すように、レジストパターン端部角度θの傾きを
もってしまう。 このような傾きをもつレジストパタ
ーンは、基板の微細加工を行なう上で障害になっている
。
そこで、露光前にアルカリ水溶液（主に現像液）をスピ
ン塗布し、レジスト膜中に浸潤させる方法を用いること
によって、その浸潤ユの度合に応じてレジスト膜の露出
面側程アルカリ水溶液に対する！ｉ’（ｔ ？８解化が
進む。
ン塗布し、レジスト膜中に浸潤させる方法を用いること
によって、その浸潤ユの度合に応じてレジスト膜の露出
面側程アルカリ水溶液に対する！ｉ’（ｔ ？８解化が
進む。
これを利用して、前記基板表面側にいく程露光光の強度
が弱まり、レジストが感光されにくくなる欠点を相殺し
、レジストパターン形状を垂直にすることを可能にした
。
が弱まり、レジストが感光されにくくなる欠点を相殺し
、レジストパターン形状を垂直にすることを可能にした
。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、前述したアルカリ水溶液をスピン塗布する方法
は、実用上様々な問題点がある。
は、実用上様々な問題点がある。
つまり、
■レジストが現像液に対して難溶解化しすぎて、レジス
トの現像残しく未露光部のレジスト残さ）が発生しやす
いこと、 ■アルカリ水溶液との反応性が強すぎて、被加工基板面
内での均一性の制御や被加工基板間での再現性の制御や
時間制御が非常に困難であること、 ■レジスト膜表面に残ったアルカリ水溶液成分を水洗除
去すると、感光の度合が不安定で、再現性の高いレジス
ト像を得ることが困難であることが挙げられる。
トの現像残しく未露光部のレジスト残さ）が発生しやす
いこと、 ■アルカリ水溶液との反応性が強すぎて、被加工基板面
内での均一性の制御や被加工基板間での再現性の制御や
時間制御が非常に困難であること、 ■レジスト膜表面に残ったアルカリ水溶液成分を水洗除
去すると、感光の度合が不安定で、再現性の高いレジス
ト像を得ることが困難であることが挙げられる。
そこで本発明は、上述の問題点を解決し、パターン加工
用マスク材料であるポジ型フォトレジストの表面処理に
於いて、すぐれた表面処理方法およびその装置を提供す
ることを目的とする。
用マスク材料であるポジ型フォトレジストの表面処理に
於いて、すぐれた表面処理方法およびその装置を提供す
ることを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
そこで本発明者らは、前述の問題点を解決すべく精鋭検
討を重ねた結果、本発明に至った。
討を重ねた結果、本発明に至った。
すなわち、本発明は、被加工基板上に０−ナフトキノジ
アジド基を感光基として含む化合物およびクレゾール／
ノボラック系樹脂を主成分とするポジ型フォトレジスト
膜を形成し、露光、現像を行なりで前記レジスト膜のパ
ターンを形成するにあたり、 露光前または露光後に前記レジスト膜をアルカリ蒸気雰
囲気にて表面処理することを特徴とするフォトレジスト
の表面処理方法を提供する。
アジド基を感光基として含む化合物およびクレゾール／
ノボラック系樹脂を主成分とするポジ型フォトレジスト
膜を形成し、露光、現像を行なりで前記レジスト膜のパ
ターンを形成するにあたり、 露光前または露光後に前記レジスト膜をアルカリ蒸気雰
囲気にて表面処理することを特徴とするフォトレジスト
の表面処理方法を提供する。
また、本発明は、アルカリ蒸気発生手段と、レジスト膜
付基板のアルカリ蒸気処理用密閉容器と、前記アルカリ
蒸気発生手段からのアルカリ蒸気を前記容器に供給する
手段と、前記容器から処理後のアルカリ蒸気を排気する
手段とを有することを特徴とするフォトレジストの表面
処理装置を提供する。
付基板のアルカリ蒸気処理用密閉容器と、前記アルカリ
蒸気発生手段からのアルカリ蒸気を前記容器に供給する
手段と、前記容器から処理後のアルカリ蒸気を排気する
手段とを有することを特徴とするフォトレジストの表面
処理装置を提供する。
以下、本発明について、詳細に説明する。
本発明のフォトレジストの表面処理方法は、まず被加工
基板上にフォトレジストとして、０−ナフトキノジアジ
ド基を感光基として含む化合物およびクレゾール／ノボ
ラック系樹脂を主成分とするポジ型フォトレジスト膜を
形成させる。 次に前記レジスト膜の上に転写用マスク
を載せ、露光、現像するが、本発明では、この露光前あ
るいは露光後に前記レジスト膜をアルカリ蒸気雰囲気に
て表面処理を施す。
基板上にフォトレジストとして、０−ナフトキノジアジ
ド基を感光基として含む化合物およびクレゾール／ノボ
ラック系樹脂を主成分とするポジ型フォトレジスト膜を
形成させる。 次に前記レジスト膜の上に転写用マスク
を載せ、露光、現像するが、本発明では、この露光前あ
るいは露光後に前記レジスト膜をアルカリ蒸気雰囲気に
て表面処理を施す。
前記アルカリ蒸気：囲気はアルカリ水溶液（現像液）を
不活性ガスあるいはＮ２等でバブリングをして発生させ
たり、前記アルカリ水溶液を加圧、加熱等によりガス化
させるのが良い。
不活性ガスあるいはＮ２等でバブリングをして発生させ
たり、前記アルカリ水溶液を加圧、加熱等によりガス化
させるのが良い。
また、用いるアルカリ水溶液は、特に限定さねないが、
ＫＯＨ％ＮａＯＨあるいは現像液などのコストの面から
安価のものが好ましい。
ＫＯＨ％ＮａＯＨあるいは現像液などのコストの面から
安価のものが好ましい。
本発明は前記アルカリ蒸気７囲気を前記レジスト膜上に
散布する。
散布する。
つまりレジスト膜付き基板のはいった容器にガス等によ
ってアルカリ蒸気をレジスト膜の表面に向って流せばよ
い。
ってアルカリ蒸気をレジスト膜の表面に向って流せばよ
い。
アルカリ蒸気散布後、−船釣な方法を用いて露光、現像
するのがよい。
するのがよい。
アルカリ蒸気による表面処理は、露光前に限定されず、
露光後でも有効である。
露光後でも有効である。
露光後に行うとレジスト膜の均一性を高めたり、後工程
のエツチング等などの制御性を高める等の効果がある。
のエツチング等などの制御性を高める等の効果がある。
なお、従来のアルカリ塗布法では、レジストの溶解等が
おこり、露光後の処理は不可能であった。
おこり、露光後の処理は不可能であった。
次に本発明のフォトレジストの表面処理を実施する装置
の一構成例を第１図に示す。
の一構成例を第１図に示す。
この装置は、アルカリ蒸気発生装置（手段）１と、この
装置で発生されたアルカリ蒸気の供給管（手段）２と、
アルカリ蒸気処理用チェンバ（容器）３と前記供給管２
からチェンバ３内に供給されたガスを処理後、チェンバ
から排出するための排気管（手段）４とを有する。
装置で発生されたアルカリ蒸気の供給管（手段）２と、
アルカリ蒸気処理用チェンバ（容器）３と前記供給管２
からチェンバ３内に供給されたガスを処理後、チェンバ
から排出するための排気管（手段）４とを有する。
前記アルカリ蒸気発生装置１は、第１図に示すように、
密閉容器内にＫＯＨやＮａＯＨ，あるいは現像液などの
アルカリ水溶液５を満たし、これにＨｅ、Ａｒ等の不活
性ガスあるいはＮ２ガス等を矢印６で示すように管７に
流してバブリング、あるいは加圧等の方法によりアルカ
リ蒸気を発生させる。
密閉容器内にＫＯＨやＮａＯＨ，あるいは現像液などの
アルカリ水溶液５を満たし、これにＨｅ、Ａｒ等の不活
性ガスあるいはＮ２ガス等を矢印６で示すように管７に
流してバブリング、あるいは加圧等の方法によりアルカ
リ蒸気を発生させる。
また多少制御性には劣るが、前記アルカリ水溶液を加熱
することにより発生させてもよい。
することにより発生させてもよい。
前記アルカリ蒸気は、アルカリ蒸気供給管２を経て矢印
８で示すようにチェンバ３へ運ばわる。
８で示すようにチェンバ３へ運ばわる。
なお、厳密な時間制御ができように、前記アルカリ蒸気
供給管２の途中に不活性ガスへの切り換え弁を取り付け
るとよい。
供給管２の途中に不活性ガスへの切り換え弁を取り付け
るとよい。
チェンバ３は、前記アルカリ蒸気供給管２および排出管
４を備え、チェンバ３内にはフォトレジスト９が被着さ
れた基板１０を基板載置台１１上に載置することができ
る。
４を備え、チェンバ３内にはフォトレジスト９が被着さ
れた基板１０を基板載置台１１上に載置することができ
る。
前記、基板１０に被着されたフォトレジスト９上にアル
カリ蒸気を第１図に矢印１２で示すように散布する。
カリ蒸気を第１図に矢印１２で示すように散布する。
供給管の供給口は、フォトレジスト９土に、アルカリ蒸
気が均等に散布されるよう、本構成例では１ケ所の場合
を示したが、複数設けてもよい。
気が均等に散布されるよう、本構成例では１ケ所の場合
を示したが、複数設けてもよい。
そしてフォトレジスト９上に付着されなかったアルカリ
蒸気は、排出管４の矢印１３で示される方向に排出され
る。
蒸気は、排出管４の矢印１３で示される方向に排出され
る。
〈実施例〉
以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。
（実施例）
第１図に示すように、アルカリ水溶液２を窒素ガスでバ
ブリングし、発生させたアルカリ蒸気を含んだ窒素ガス
を、フォトレジスト膜９の付いた基板１０上に噴射する
こにより、表面処理を１２０秒行った。
ブリングし、発生させたアルカリ蒸気を含んだ窒素ガス
を、フォトレジスト膜９の付いた基板１０上に噴射する
こにより、表面処理を１２０秒行った。
なお、基板１０は６インチ径のシリコンウェハーを用い
、またフォトレジストとしては。−ナフトキノンジアジ
ド基を感光基として含むノボラック系レジストを用い基
板面内９点に膜厚１．６μｍ、パターン寸法１．０μｍ
μｍ幅寸フォトレジストインパターンを形成し、そのラ
インパターン寸法と、端部の角度θの面内の分布を走査
型電子顕微鏡を用いて調べた。 （第２図参照）。
、またフォトレジストとしては。−ナフトキノンジアジ
ド基を感光基として含むノボラック系レジストを用い基
板面内９点に膜厚１．６μｍ、パターン寸法１．０μｍ
μｍ幅寸フォトレジストインパターンを形成し、そのラ
インパターン寸法と、端部の角度θの面内の分布を走査
型電子顕微鏡を用いて調べた。 （第２図参照）。
結果を第１表に示す。
（比較例１）
第２図に示すように通常のアルカリ水溶液スピン塗布法
によるレジストの表面処理を１０秒行なった。
によるレジストの表面処理を１０秒行なった。
次に実施例１と同様にラインパターンを形成させ、ライ
ンパターン寸法と、端部の角度θの面内分布を調べ、結
果を同第１表中に示す。
ンパターン寸法と、端部の角度θの面内分布を調べ、結
果を同第１表中に示す。
（比較例２）
アルカリによる表面処理を一斉行わず、ラインパターン
を前記同様の方法で形成させ、ラインパターン寸法およ
び端部角度の面内分布を調べた。
を前記同様の方法で形成させ、ラインパターン寸法およ
び端部角度の面内分布を調べた。
結果を同第１表中に示す。
第 １
表
上表より、本発明は従来のものと比べ、ラインパターン
の寸法均〜性が向上し、かつパターン端部の角度θは１
５度以上向上し、はぼ垂直となった。
の寸法均〜性が向上し、かつパターン端部の角度θは１
５度以上向上し、はぼ垂直となった。
また、アルカリ表面処理を原因とするレジストの現像残
しはほとんどなくなった。
しはほとんどなくなった。
〈発明の効果〉
本発明の表面処理を行うことにより、厚いフォトレジス
ト層であっても、垂直に近い微細なフォトレジストパタ
ーンが得られる。
ト層であっても、垂直に近い微細なフォトレジストパタ
ーンが得られる。
そして、処理基板表面のレジストパターン寸法の面内均
一性が従来法よりも格段に向上する。
一性が従来法よりも格段に向上する。
また、時間制御性が従来法よりも格段に優れ、発生しや
すいフォトレジストの現像残りは、はとんど無くなるよ
うになった。
すいフォトレジストの現像残りは、はとんど無くなるよ
うになった。
第１図は、本発明による表面処理装置の環路線図である
。 第２図は、実施例における基板上の測定点について示し
た環路線図である。 第３図は、従来のアルカリによる表面処理方法を示す環
路線図である。 第４図は、従来の方法を用いて、露光光が転写用マスク
を通り抜ける時、溶解速度の等高線の分布を示した図で
ある。 第５図は、従来のレジストパターンの断面図である。 符号の説明 １・・・アルカリ蒸気発生装置、 ２・・・アルカリ供給管、 ３・・・チェンバ、 ４・・・アルカリ蒸気排出管、 ５・・・アルカリ水溶液、 ６・・・Ｎ２ガスの流れ方向、 ７・・・ガス供給用管、 ８・・・供給管からチェンバへ流れるアルカリ蒸気の方
向、 ９・・・フォトレジスト、 １０・・・基板、 １１・・・基板載置台、 １２・・・アルカリ蒸気供給方法、 １３・・・アルカリ蒸気排出方法、 １４・・・転写用マスク、 １５・・・露光光、 １６・・・測定点、 １７・・・アルカリ水溶液突出ノズル Ｆ Ｉ Ｇ、 ２ １ら ＦＩＧ、４
。 第２図は、実施例における基板上の測定点について示し
た環路線図である。 第３図は、従来のアルカリによる表面処理方法を示す環
路線図である。 第４図は、従来の方法を用いて、露光光が転写用マスク
を通り抜ける時、溶解速度の等高線の分布を示した図で
ある。 第５図は、従来のレジストパターンの断面図である。 符号の説明 １・・・アルカリ蒸気発生装置、 ２・・・アルカリ供給管、 ３・・・チェンバ、 ４・・・アルカリ蒸気排出管、 ５・・・アルカリ水溶液、 ６・・・Ｎ２ガスの流れ方向、 ７・・・ガス供給用管、 ８・・・供給管からチェンバへ流れるアルカリ蒸気の方
向、 ９・・・フォトレジスト、 １０・・・基板、 １１・・・基板載置台、 １２・・・アルカリ蒸気供給方法、 １３・・・アルカリ蒸気排出方法、 １４・・・転写用マスク、 １５・・・露光光、 １６・・・測定点、 １７・・・アルカリ水溶液突出ノズル Ｆ Ｉ Ｇ、 ２ １ら ＦＩＧ、４
Claims (2)
- （１）被加工基板上にｏ−ナフトキノジアジド基を感光
基として含む化合物およびクレゾール／ノボラック系樹
脂を主成分とするポジ型フォトレジスト膜を形成し、露
光、現像を行なって前記レジスト膜のパターンを形成す
るにあたり、 露光前または露光後に前記レジスト膜をアルカリ蒸気雰
囲気にて表面処理することを特徴とするフォトレジスト
の表面処理方法。 - （２）アルカリ蒸気発生手段と、レジスト膜付基板のア
ルカリ蒸気処理用密閉容器と、前記アルカリ蒸気発生手
段からのアルカリ蒸気を前記容器に供給する手段と、前
記容器から処理後のアルカリ蒸気を排気する手段とを有
することを特徴とするフォトレジストの表面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234028A JPH0281050A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | フォトレジストの表面処理方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234028A JPH0281050A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | フォトレジストの表面処理方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281050A true JPH0281050A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=16964427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234028A Pending JPH0281050A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | フォトレジストの表面処理方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0281050A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6025118A (en) * | 1998-05-12 | 2000-02-15 | Sony Corporation | Glassmastering photoresist read after write method and system |
| US6348294B1 (en) * | 1997-06-13 | 2002-02-19 | Sony Corporation | Glassmastering photoresist read after write method and system |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63234028A patent/JPH0281050A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6348294B1 (en) * | 1997-06-13 | 2002-02-19 | Sony Corporation | Glassmastering photoresist read after write method and system |
| US6025118A (en) * | 1998-05-12 | 2000-02-15 | Sony Corporation | Glassmastering photoresist read after write method and system |
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