JPH07199482A - レジストパターン形成方法 - Google Patents
レジストパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH07199482A JPH07199482A JP5337433A JP33743393A JPH07199482A JP H07199482 A JPH07199482 A JP H07199482A JP 5337433 A JP5337433 A JP 5337433A JP 33743393 A JP33743393 A JP 33743393A JP H07199482 A JPH07199482 A JP H07199482A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist
- resist
- prebaking
- resist pattern
- developing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レジスト膜中に存在する水分の量を制御する
ことにより、レジスト感度を向上させるレジストパター
ン形成方法を提供する。 【構成】 半導体基板上にフォトレジストを塗布する塗
布工程と、フォトレジストを塗布後、水系雰囲気中でプ
リベークを行うプリベーク工程と、プリベークを行った
後に、フォトレジストを露光する露光工程と、露光後の
フォトレジストを加熱処理する加熱工程と、加熱処理さ
れたフォトレジストを現像処理する現像工程とを有す
る。
ことにより、レジスト感度を向上させるレジストパター
ン形成方法を提供する。 【構成】 半導体基板上にフォトレジストを塗布する塗
布工程と、フォトレジストを塗布後、水系雰囲気中でプ
リベークを行うプリベーク工程と、プリベークを行った
後に、フォトレジストを露光する露光工程と、露光後の
フォトレジストを加熱処理する加熱工程と、加熱処理さ
れたフォトレジストを現像処理する現像工程とを有す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
の内、特に、フォトリソグラフィ工程においてレジスト
パターンを形成するレジストパターン形成方法に関す
る。
の内、特に、フォトリソグラフィ工程においてレジスト
パターンを形成するレジストパターン形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＬＳＩの高集積化に伴い、回路パ
ターンの微細化に対する要求が高まっている。現在、こ
の微細パターン形成技術の主力は、光露光技術であり、
光露光装置の性能向上と合わせてレジストの高解像度化
が図られている。
ターンの微細化に対する要求が高まっている。現在、こ
の微細パターン形成技術の主力は、光露光技術であり、
光露光装置の性能向上と合わせてレジストの高解像度化
が図られている。
【０００３】一方で、レジストの現像処理は、今のとこ
ろ現像液にウェーハをさらすウェット現像法が主流であ
る。これは、レジストの露光部と未露光部の現像液への
溶解速度の差を利用してパターンを形成する方法であ
り、露光部が溶けて未露光部が残ることによりパターン
を形成すれば、そのレジストはポジ型レジストと呼ば
れ、その逆はネガ型レジストと呼ばれる。
ろ現像液にウェーハをさらすウェット現像法が主流であ
る。これは、レジストの露光部と未露光部の現像液への
溶解速度の差を利用してパターンを形成する方法であ
り、露光部が溶けて未露光部が残ることによりパターン
を形成すれば、そのレジストはポジ型レジストと呼ば
れ、その逆はネガ型レジストと呼ばれる。
【０００４】このようなポジ型レジストを形成する方法
としては、露光を終了した膜を、水を含む雰囲気中で８
０〜１００℃の温度範囲下、数分〜１０分間加熱処理す
る工程を有するもの（特開昭５２−５８３７４号公報参
照）、露光後のフォトレジストを水系雰囲気中で加熱処
理する工程と、当該フォトレジストを現像処理する工程
とを有するもの（特開平４−１７２４６１号公報参
照）、基板を調湿雰囲気中に一定時間置いて樹脂膜に含
まれる水分の量をほぼ一定とする工程と、エネルギー線
を所望形状に選択照射し現像する工程とを有するもの
（特開昭５９−１８２４４２号公報参照）等がある。
としては、露光を終了した膜を、水を含む雰囲気中で８
０〜１００℃の温度範囲下、数分〜１０分間加熱処理す
る工程を有するもの（特開昭５２−５８３７４号公報参
照）、露光後のフォトレジストを水系雰囲気中で加熱処
理する工程と、当該フォトレジストを現像処理する工程
とを有するもの（特開平４−１７２４６１号公報参
照）、基板を調湿雰囲気中に一定時間置いて樹脂膜に含
まれる水分の量をほぼ一定とする工程と、エネルギー線
を所望形状に選択照射し現像する工程とを有するもの
（特開昭５９−１８２４４２号公報参照）等がある。
【０００５】ところで、通常一般的に用いられているポ
ジ型レジストは、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジ
ド類の感光剤からなる。その働きを図１に示す。アルカ
リ現像液には溶解しない性質を持っているナフトキノン
ジアジドに、紫外線（ｈν）を当てると、光化学反応に
よりインデンケテンに変化するのであるが、インデンケ
テンは寿命が短く、レジスト膜中に存在すると水（Ｈ2
Ｏ）と反応してすぐにカルボン酸になってしまう。この
カルボン酸はアルカリ現像液に溶解するから、露光部は
溶け未露光部は残ってレジストパターンを形成すること
ができるのである。
ジ型レジストは、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジ
ド類の感光剤からなる。その働きを図１に示す。アルカ
リ現像液には溶解しない性質を持っているナフトキノン
ジアジドに、紫外線（ｈν）を当てると、光化学反応に
よりインデンケテンに変化するのであるが、インデンケ
テンは寿命が短く、レジスト膜中に存在すると水（Ｈ2
Ｏ）と反応してすぐにカルボン酸になってしまう。この
カルボン酸はアルカリ現像液に溶解するから、露光部は
溶け未露光部は残ってレジストパターンを形成すること
ができるのである。
【０００６】こうしてみると、このレジスト膜中に存在
する水分の量が、露光部に生成されるカルボン酸の量に
関係していることがわかる。即ち、レジスト膜中の水分
の量が多ければ、生成されるカルボン酸の量も多いと言
え、このカルボン酸の量が多い程、露光部の現像液への
溶解速度は大きいわけで、言い換えるとレジスト感度が
高くなるのである。
する水分の量が、露光部に生成されるカルボン酸の量に
関係していることがわかる。即ち、レジスト膜中の水分
の量が多ければ、生成されるカルボン酸の量も多いと言
え、このカルボン酸の量が多い程、露光部の現像液への
溶解速度は大きいわけで、言い換えるとレジスト感度が
高くなるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このレ
ジスト膜中に存在する水分の量が制御されていなかった
ため、レジストの組成（樹脂の極性、分子量分布、感光
剤の構造等）の制御以外の方法によるレジストの感度の
向上は望めなかったという問題点があった。本発明は、
上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
レジスト膜中に存在する水分の量を制御することによ
り、レジスト感度を向上させるレジストパターン形成方
法を提供することにある。
ジスト膜中に存在する水分の量が制御されていなかった
ため、レジストの組成（樹脂の極性、分子量分布、感光
剤の構造等）の制御以外の方法によるレジストの感度の
向上は望めなかったという問題点があった。本発明は、
上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
レジスト膜中に存在する水分の量を制御することによ
り、レジスト感度を向上させるレジストパターン形成方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、半導体基板
上にフォトレジストを塗布する塗布工程と、前記フォト
レジストを塗布後、水系雰囲気中でプリベークを行うプ
リベーク工程と、プリベークを行った後に、前記フォト
レジストを露光する露光工程と、露光後の前記フォトレ
ジストを加熱処理する加熱工程と、加熱処理された前記
フォトレジストを現像処理する現像工程とを有すること
を特徴とするレジストパターン形成方法により達成され
る。
上にフォトレジストを塗布する塗布工程と、前記フォト
レジストを塗布後、水系雰囲気中でプリベークを行うプ
リベーク工程と、プリベークを行った後に、前記フォト
レジストを露光する露光工程と、露光後の前記フォトレ
ジストを加熱処理する加熱工程と、加熱処理された前記
フォトレジストを現像処理する現像工程とを有すること
を特徴とするレジストパターン形成方法により達成され
る。
【０００９】
【作用】本発明によれば、半導体基板上にフォトレジス
トを塗布する塗布工程と、フォトレジストを塗布後、水
系雰囲気中でプリベークを行うプリベーク工程と、プリ
ベークを行った後に、フォトレジストを露光する露光工
程と、露光後のフォトレジストを加熱処理する加熱工程
と、加熱処理されたフォトレジストを現像処理する現像
工程とを有することにより、レジスト膜中に存在する水
分の量を多くして露光部の現像液への溶解速度を早める
ことができることから、レジスト感度を向上させること
ができる。
トを塗布する塗布工程と、フォトレジストを塗布後、水
系雰囲気中でプリベークを行うプリベーク工程と、プリ
ベークを行った後に、フォトレジストを露光する露光工
程と、露光後のフォトレジストを加熱処理する加熱工程
と、加熱処理されたフォトレジストを現像処理する現像
工程とを有することにより、レジスト膜中に存在する水
分の量を多くして露光部の現像液への溶解速度を早める
ことができることから、レジスト感度を向上させること
ができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例によるレジストパタ
ーン形成方法を図面を参照して説明する。先ず、半導体
基板（Ｓｉ）に対し、基板表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチ
ルジシラジン）雰囲気中に２０秒間さらすＨＭＤＳ処理
を行う。
ーン形成方法を図面を参照して説明する。先ず、半導体
基板（Ｓｉ）に対し、基板表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチ
ルジシラジン）雰囲気中に２０秒間さらすＨＭＤＳ処理
を行う。
【００１１】次に、この半導体基板上にフォトレジスト
として、高感度ｉ線ポジ型レジストを回転塗布する。そ
の後、フォトレジスト膜を、超音波加湿器により例えば
水蒸気と窒素とが９００ｓｃｃｍ（水蒸気／窒素＝１／
４）で供給される水系雰囲気中で、１１０℃のホットプ
レートを用いて９０秒間加熱処理するプリベークを行
い、フォトレジスト膜中の溶媒を蒸発させて、フォトレ
ジスト膜の固化及び半導体基板との接着性を向上させ
る。
として、高感度ｉ線ポジ型レジストを回転塗布する。そ
の後、フォトレジスト膜を、超音波加湿器により例えば
水蒸気と窒素とが９００ｓｃｃｍ（水蒸気／窒素＝１／
４）で供給される水系雰囲気中で、１１０℃のホットプ
レートを用いて９０秒間加熱処理するプリベークを行
い、フォトレジスト膜中の溶媒を蒸発させて、フォトレ
ジスト膜の固化及び半導体基板との接着性を向上させ
る。
【００１２】即ち、レジスト分布後のプリベークを、水
系雰囲気中で行うことにより、レジスト膜中に存在する
水分の量を多くして露光部の現像液への溶解速度を大き
くし、結果としてレジスト感度を向上させることができ
る。続いて、プリベーク終了後のフォトレジスト膜に、
ＮＡ（投影光学系の開口数）＝０．５４のステッパを用
いてｉ線による紫外線露光を行う。
系雰囲気中で行うことにより、レジスト膜中に存在する
水分の量を多くして露光部の現像液への溶解速度を大き
くし、結果としてレジスト感度を向上させることができ
る。続いて、プリベーク終了後のフォトレジスト膜に、
ＮＡ（投影光学系の開口数）＝０．５４のステッパを用
いてｉ線による紫外線露光を行う。
【００１３】次に、露光終了後のフォトレジスト膜を、
１１０℃のホットプレートで６０秒間加熱処理してＰＥ
Ｂ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）を行う。
続いて、アルカリ現像液（ＴＭＡＨ：テトラメチルアン
モニウムハイドロオクサイド、２．３８％ａｑ）を用い
て７０秒間パドル式現像を行い、所望のレジストパター
ンを得る。
１１０℃のホットプレートで６０秒間加熱処理してＰＥ
Ｂ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）を行う。
続いて、アルカリ現像液（ＴＭＡＨ：テトラメチルアン
モニウムハイドロオクサイド、２．３８％ａｑ）を用い
て７０秒間パドル式現像を行い、所望のレジストパター
ンを得る。
【００１４】なお、上記製造方法による実施例と比較す
るために、同様のフォトレジストを用い、水蒸気を含ま
ない窒素雰囲気中（水系雰囲気中でない）でプリベーク
を行い、その後、上記と同条件で露光以下現像を行って
レジストパターンを得た比較例を形成した。これら実施
例と比較例におけるレジスト感度／ｍｓをみてみると、
実施例は１２０であるのに対して比較例は１４０であ
り、実施例は、比較例に比べて約１４％もレジスト感度
が向上していることを確認することができた。
るために、同様のフォトレジストを用い、水蒸気を含ま
ない窒素雰囲気中（水系雰囲気中でない）でプリベーク
を行い、その後、上記と同条件で露光以下現像を行って
レジストパターンを得た比較例を形成した。これら実施
例と比較例におけるレジスト感度／ｍｓをみてみると、
実施例は１２０であるのに対して比較例は１４０であ
り、実施例は、比較例に比べて約１４％もレジスト感度
が向上していることを確認することができた。
【００１５】このように、レジスト分布後のプリベーク
を水系雰囲気中で行うことにより、レジスト膜中に存在
する水分の量を多くして露光部の現像液への溶解速度を
大きくし、結果としてレジスト感度の向上を図ることが
できる。従って、従来のプリベーク方法に対しレジスト
感度が大幅に向上することにより、露光及び現像時間が
短縮し、生産性が向上することとなる。
を水系雰囲気中で行うことにより、レジスト膜中に存在
する水分の量を多くして露光部の現像液への溶解速度を
大きくし、結果としてレジスト感度の向上を図ることが
できる。従って、従来のプリベーク方法に対しレジスト
感度が大幅に向上することにより、露光及び現像時間が
短縮し、生産性が向上することとなる。
【００１６】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、レジスト
膜中に存在する水分の量を制御することにより、レジス
ト感度を向上させることができる。
膜中に存在する水分の量を制御することにより、レジス
ト感度を向上させることができる。
【図１】ナフトキノンジアジドが光化学変化を起こす場
合の反応過程を示す説明図である。
合の反応過程を示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上にフォトレジストを塗布す
る塗布工程と、 前記フォトレジストを塗布後、水系雰囲気中でプリベー
クを行うプリベーク工程と、 プリベークを行った後に、前記フォトレジストを露光す
る露光工程と、 露光後の前記フォトレジストを加熱処理する加熱工程
と、 加熱処理された前記フォトレジストを現像処理する現像
工程とを有することを特徴とするレジストパターン形成
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337433A JPH07199482A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | レジストパターン形成方法 |
| US08/683,525 US5667942A (en) | 1993-12-28 | 1996-07-15 | Resist pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337433A JPH07199482A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | レジストパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07199482A true JPH07199482A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18308588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5337433A Withdrawn JPH07199482A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | レジストパターン形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5667942A (ja) |
| JP (1) | JPH07199482A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09171953A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Sony Corp | 基板加熱装置、基板加熱方法および半導体集積回路装置、フォトマスクならびに液晶表示装置 |
| TW464944B (en) * | 1997-01-16 | 2001-11-21 | Tokyo Electron Ltd | Baking apparatus and baking method |
| US6254936B1 (en) * | 1998-09-14 | 2001-07-03 | Silicon Valley Group, Inc. | Environment exchange control for material on a wafer surface |
| US6706466B1 (en) * | 1999-08-03 | 2004-03-16 | Kodak Polychrome Graphics Llc | Articles having imagable coatings |
| US6420098B1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-07-16 | Motorola, Inc. | Method and system for manufacturing semiconductor devices on a wafer |
| JP2003156858A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法及び基板処理システム |
| US10274847B2 (en) * | 2017-09-19 | 2019-04-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Humidity control in EUV lithography |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5258374A (en) * | 1975-11-10 | 1977-05-13 | Toshiba Corp | Improvement in sensitivity of positive type photo resist |
| JPS59182442A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Nec Corp | 写真蝕刻方法 |
| JPH04172461A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-19 | Kawasaki Steel Corp | レジストパターンの形成方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5337433A patent/JPH07199482A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-07-15 US US08/683,525 patent/US5667942A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5667942A (en) | 1997-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |