JPH07263295A - 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法及び半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH07263295A JPH07263295A JP6046294A JP4629494A JPH07263295A JP H07263295 A JPH07263295 A JP H07263295A JP 6046294 A JP6046294 A JP 6046294A JP 4629494 A JP4629494 A JP 4629494A JP H07263295 A JPH07263295 A JP H07263295A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- atmosphere
- substrate
- processed
- ppb
- 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.)
- Pending
Links
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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レジスト材料の改良を行うことなく、しかも
透明カバー膜を用いることなく、化学増幅レジストを露
光して酸を発生させた後、表面部分の酸を抜け難くして
表面難溶化層を生じ難くすることができ、感度、解像
度、レジスト形状及び安定性の劣化を容易に、かつ低コ
ストで抑えることができる。 【構成】 レジスト塗布装置２内の雰囲気のアンモニア
濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理基板１１上にレジスト
１２を塗布する工程を含む。
透明カバー膜を用いることなく、化学増幅レジストを露
光して酸を発生させた後、表面部分の酸を抜け難くして
表面難溶化層を生じ難くすることができ、感度、解像
度、レジスト形状及び安定性の劣化を容易に、かつ低コ
ストで抑えることができる。 【構成】 レジスト塗布装置２内の雰囲気のアンモニア
濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理基板１１上にレジスト
１２を塗布する工程を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
及び半導体製造装置に係り、詳しくは、露光を行う露光
装置、並びにレジストを塗布及び現像するコータ装置等
に適用することができ、特に、化学増幅レジストにおけ
る解像度、レジスト形状及び安定性の劣化を容易に、か
つ低コストで抑えることができる半導体装置の製造方法
及び半導体製造装置に関する。
及び半導体製造装置に係り、詳しくは、露光を行う露光
装置、並びにレジストを塗布及び現像するコータ装置等
に適用することができ、特に、化学増幅レジストにおけ
る解像度、レジスト形状及び安定性の劣化を容易に、か
つ低コストで抑えることができる半導体装置の製造方法
及び半導体製造装置に関する。
【０００２】近年、半導体の高集積化が進むに連れ、パ
ターンの微細化が必要となってきている。６４Ｍ ＤＲ
ＡＭの２世代以降は、ｉ線、ｇ線の波長レベルでは、焦
点深度が合わなくなる等、パターン形成し難くなるた
め、ＫｒＦエキシマレーザ等の短波長の光源を用いた露
光装置と化学増幅レジストを用いたリソグラフィー技術
が有望視されている。ＫｒＦエキシマレーザ等の短波長
の光源を用いると、通常のノボラック系レジストでは光
の吸収が大きいため、より透明性が高くて感度が高く、
微細化に優れた化学増幅レジストが前述の如く注目され
ている。
ターンの微細化が必要となってきている。６４Ｍ ＤＲ
ＡＭの２世代以降は、ｉ線、ｇ線の波長レベルでは、焦
点深度が合わなくなる等、パターン形成し難くなるた
め、ＫｒＦエキシマレーザ等の短波長の光源を用いた露
光装置と化学増幅レジストを用いたリソグラフィー技術
が有望視されている。ＫｒＦエキシマレーザ等の短波長
の光源を用いると、通常のノボラック系レジストでは光
の吸収が大きいため、より透明性が高くて感度が高く、
微細化に優れた化学増幅レジストが前述の如く注目され
ている。
【０００３】ポジ型化学増幅レジストは、樹脂、酸発生
剤及び保護基からなり、露光すると酸発生剤からＨ
+ （酸）を発生し、その後ベークすると、Ｈ+ によって
保護基と樹脂の結合が切れて現像できるアルカリ可溶状
態になる。このように、ポジ型化学増幅レジストは、露
光時に酸を発生し、露光後にベーク（以下略ＰＥＢ）を
行うことでその酸が、樹脂をアルカリに溶け難くしてい
る保護基を脱離させ、露光部分がアルカリ可溶となるた
め、その後現像処理してパターン形成を行うことができ
る。なお、酸は触媒となるため、高感度化を容易に実現
できるという特徴を有する。
剤及び保護基からなり、露光すると酸発生剤からＨ
+ （酸）を発生し、その後ベークすると、Ｈ+ によって
保護基と樹脂の結合が切れて現像できるアルカリ可溶状
態になる。このように、ポジ型化学増幅レジストは、露
光時に酸を発生し、露光後にベーク（以下略ＰＥＢ）を
行うことでその酸が、樹脂をアルカリに溶け難くしてい
る保護基を脱離させ、露光部分がアルカリ可溶となるた
め、その後現像処理してパターン形成を行うことができ
る。なお、酸は触媒となるため、高感度化を容易に実現
できるという特徴を有する。
【０００４】しかしながら、化学増幅レジストには、所
謂表面難溶化層が生じ易いため、感度、解像度、レジス
ト形状、安定性の劣化を引き起こし易いという問題があ
る。そこで、この表面難溶化層の発生を抑えることがで
き、レジスト本来の性能を引き出して、リソグラフィー
技術の向上を図ることができる半導体装置の製造方法及
び半導体製造装置が要求されている。
謂表面難溶化層が生じ易いため、感度、解像度、レジス
ト形状、安定性の劣化を引き起こし易いという問題があ
る。そこで、この表面難溶化層の発生を抑えることがで
き、レジスト本来の性能を引き出して、リソグラフィー
技術の向上を図ることができる半導体装置の製造方法及
び半導体製造装置が要求されている。
【０００５】
【従来の技術】通常のノボラック系レジストでは、短波
長のＫｒＦエキシマレーザ等の光の吸収が大きいため、
より透明性が高くて感度が高く、微細化に優れた化学増
幅レジストが注目されている。ポジ型の化学増幅レジス
トは、樹脂、酸発生剤及び保護基からなり、露光すると
酸発生剤からＨ+ （酸）を発生し、その後ベークする
と、Ｈ+ によって保護基と樹脂の結合が切れて現像でき
るアルカリ可溶状態になる。
長のＫｒＦエキシマレーザ等の光の吸収が大きいため、
より透明性が高くて感度が高く、微細化に優れた化学増
幅レジストが注目されている。ポジ型の化学増幅レジス
トは、樹脂、酸発生剤及び保護基からなり、露光すると
酸発生剤からＨ+ （酸）を発生し、その後ベークする
と、Ｈ+ によって保護基と樹脂の結合が切れて現像でき
るアルカリ可溶状態になる。
【０００６】このように、ポジ型化学増幅レジストは、
露光時に酸を発生し、露光後にベーク（以下略ＰＥＢ）
を行うことでその酸が、樹脂をアルカリに溶け難くして
いる保護基を脱離させ、露光部分がアルカリ可溶となる
ため、その後現像処理してパターン形成を行うことがで
きる。なお、酸は触媒となるため、高感度化を容易に実
現できるという特徴を有する。
露光時に酸を発生し、露光後にベーク（以下略ＰＥＢ）
を行うことでその酸が、樹脂をアルカリに溶け難くして
いる保護基を脱離させ、露光部分がアルカリ可溶となる
ため、その後現像処理してパターン形成を行うことがで
きる。なお、酸は触媒となるため、高感度化を容易に実
現できるという特徴を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た化学増幅レジストを用いた従来の半導体装置の製造方
法では、化学増幅レジストに光を当てて酸を発生させた
後、空気中に晒すと、レジストの表面部分に発生した酸
が空気中の物質と反応して表面部分から抜けて、ＰＥＢ
時に反応が起こらないため、所謂表面難溶化層が生じ易
い。このため、感度、解像度、レジスト形状、安定性の
劣化を引き起こし易いという問題があった。以下、ポジ
型化学増幅レジストについて更に詳細に説明する。
た化学増幅レジストを用いた従来の半導体装置の製造方
法では、化学増幅レジストに光を当てて酸を発生させた
後、空気中に晒すと、レジストの表面部分に発生した酸
が空気中の物質と反応して表面部分から抜けて、ＰＥＢ
時に反応が起こらないため、所謂表面難溶化層が生じ易
い。このため、感度、解像度、レジスト形状、安定性の
劣化を引き起こし易いという問題があった。以下、ポジ
型化学増幅レジストについて更に詳細に説明する。
【０００８】一般に表面難溶化層の原因は、空気中のア
ミン系物質やアンモニア等のアルカリ性物質が、レジス
ト表面付近において、露光で発生した酸を失活させてし
まうと言われている。その結果、ＰＥＢを行った時に、
酸が抜けて樹脂と保護基が結合したものが残ったレジス
ト表面部分の表面難溶化層では、酸が抜けて失活してい
るため、樹脂から保護基が脱離する脱離反応が起こら
ず、現像処理する際、アルカリ溶液に溶け難くなってし
まう。このため、現像処理後のレジスト形状は、図５に
示す如く、基板１０１上に形成した化学増幅レジスト１
０２表面付近が疵形状になり易く、最悪の場合は繋がっ
てしまい、内部まで現像液が入っていかずに解像しなく
なり、感度が低下するといった問題を生じていた。ま
た、露光からＰＥＢ終了までの時間（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐ
ｏｓｕｒｅ Ｄｅｌａｙ、以下ＰＥＤと記す）が長くな
ればなる程表面の酸は失活していくため、これに伴い、
形成したパターン幅が不安定になる等、安定性の問題も
生じていた。これらの問題は、パターンが微細化される
程顕著になる傾向がある。なお、ネガ型化学増幅レジス
トの場合は、上部が丸くなってしまい形状の劣化が生じ
る。
ミン系物質やアンモニア等のアルカリ性物質が、レジス
ト表面付近において、露光で発生した酸を失活させてし
まうと言われている。その結果、ＰＥＢを行った時に、
酸が抜けて樹脂と保護基が結合したものが残ったレジス
ト表面部分の表面難溶化層では、酸が抜けて失活してい
るため、樹脂から保護基が脱離する脱離反応が起こら
ず、現像処理する際、アルカリ溶液に溶け難くなってし
まう。このため、現像処理後のレジスト形状は、図５に
示す如く、基板１０１上に形成した化学増幅レジスト１
０２表面付近が疵形状になり易く、最悪の場合は繋がっ
てしまい、内部まで現像液が入っていかずに解像しなく
なり、感度が低下するといった問題を生じていた。ま
た、露光からＰＥＢ終了までの時間（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐ
ｏｓｕｒｅ Ｄｅｌａｙ、以下ＰＥＤと記す）が長くな
ればなる程表面の酸は失活していくため、これに伴い、
形成したパターン幅が不安定になる等、安定性の問題も
生じていた。これらの問題は、パターンが微細化される
程顕著になる傾向がある。なお、ネガ型化学増幅レジス
トの場合は、上部が丸くなってしまい形状の劣化が生じ
る。
【０００９】そこで、上記したレジスト表面部分の酸が
抜けて表面難溶化層が生じ易いという問題を解消するた
めに、従来では、レジスト材料を改良する方法や、レジ
ストを塗布して、ベークを行った後に透明なカバー膜を
塗布し、ベークすることで空気中の有害物質を遮蔽する
方法等が行われている。しかしながら、前者のレジスト
材料を改良する方法では、かなりの時間と費用を要する
うえ、何れも解像度との引き換えになっており、現状で
は、実用できるレベルのものは知られていない。また、
後者のレジスト上に透明なカバー膜を形成する方法で
は、必然的にその分工程数が増加してスループットダウ
ンが生じ易くなったり、その分材料費が増加するうえ、
それ専用の塗布装置が必要になる等、コストが増加する
という問題を抱えている。
抜けて表面難溶化層が生じ易いという問題を解消するた
めに、従来では、レジスト材料を改良する方法や、レジ
ストを塗布して、ベークを行った後に透明なカバー膜を
塗布し、ベークすることで空気中の有害物質を遮蔽する
方法等が行われている。しかしながら、前者のレジスト
材料を改良する方法では、かなりの時間と費用を要する
うえ、何れも解像度との引き換えになっており、現状で
は、実用できるレベルのものは知られていない。また、
後者のレジスト上に透明なカバー膜を形成する方法で
は、必然的にその分工程数が増加してスループットダウ
ンが生じ易くなったり、その分材料費が増加するうえ、
それ専用の塗布装置が必要になる等、コストが増加する
という問題を抱えている。
【００１０】そこで、本発明は、レジスト材料の改良を
行うことなく、しかも透明カバー膜を用いることなく、
化学増幅レジストを露光して酸を発生させた後、表面部
分の酸を抜け難くして表面難溶化層を生じ難くすること
ができ、感度、解像度、レジスト形状及び安定性の劣化
を容易に、かつ低コストで抑えることができる半導体装
置の製造方法及び半導体製造装置を提供することを目的
とする。
行うことなく、しかも透明カバー膜を用いることなく、
化学増幅レジストを露光して酸を発生させた後、表面部
分の酸を抜け難くして表面難溶化層を生じ難くすること
ができ、感度、解像度、レジスト形状及び安定性の劣化
を容易に、かつ低コストで抑えることができる半導体装
置の製造方法及び半導体製造装置を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被処理基板上に塗布した化学増幅レジストの表面に対ア
ルカリ難溶化層が生じない程度にアンモニア濃度を減少
せしめた雰囲気中でフォトリソグラフィー工程を実施す
ることを特徴とするものである。請求項２記載の発明
は、レジスト塗布装置内の雰囲気のアンモニア濃度を１
ｐｐｂ以下にして被処理基板上にレジストを塗布する工
程を含むことを特徴とするものである。
被処理基板上に塗布した化学増幅レジストの表面に対ア
ルカリ難溶化層が生じない程度にアンモニア濃度を減少
せしめた雰囲気中でフォトリソグラフィー工程を実施す
ることを特徴とするものである。請求項２記載の発明
は、レジスト塗布装置内の雰囲気のアンモニア濃度を１
ｐｐｂ以下にして被処理基板上にレジストを塗布する工
程を含むことを特徴とするものである。
【００１２】請求項３記載の発明は、露光装置内の雰囲
気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理基板上
に塗布したレジストを露光する工程を含むことを特徴と
するものである。請求項４記載の発明は、熱処理装置内
の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理
基板上の露光したレジストを熱処理する工程を含むこと
を特徴とするものである。
気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理基板上
に塗布したレジストを露光する工程を含むことを特徴と
するものである。請求項４記載の発明は、熱処理装置内
の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理
基板上の露光したレジストを熱処理する工程を含むこと
を特徴とするものである。
【００１３】請求項５記載の発明は、上記請求項２及び
請求項３、又は上記請求項２及び請求項４、若しくは上
記請求項３及び請求項４、若しくは上記請求項２，３，
４を組み合わせてなることを特徴とするものである。請
求項６記載の発明は、上記請求項２乃至５記載の発明に
おいて、前記レジストを塗布した前記被処理基板を、前
記レジスト塗布装置から前記露光装置へ搬送する際は、
搬送路内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にす
ることを特徴とするものである。
請求項３、又は上記請求項２及び請求項４、若しくは上
記請求項３及び請求項４、若しくは上記請求項２，３，
４を組み合わせてなることを特徴とするものである。請
求項６記載の発明は、上記請求項２乃至５記載の発明に
おいて、前記レジストを塗布した前記被処理基板を、前
記レジスト塗布装置から前記露光装置へ搬送する際は、
搬送路内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にす
ることを特徴とするものである。
【００１４】請求項７記載の発明は、上記請求項２乃至
６記載の発明において、前記被処理基板を、前記露光装
置から前記熱処理装置へ搬送する際は、搬送路内の雰囲
気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にすることを特徴と
するものである。請求項８記載の発明は、被処理基板上
にレジストをレジスト塗布装置内で塗布する際、該レジ
スト塗布装置内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以
下に制御する手段を有することを特徴とするものであ
る。
６記載の発明において、前記被処理基板を、前記露光装
置から前記熱処理装置へ搬送する際は、搬送路内の雰囲
気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にすることを特徴と
するものである。請求項８記載の発明は、被処理基板上
にレジストをレジスト塗布装置内で塗布する際、該レジ
スト塗布装置内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以
下に制御する手段を有することを特徴とするものであ
る。
【００１５】請求項９記載の発明は、被処理基板上に塗
布したレジストを露光装置内で露光する際、該露光装置
内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下に制御する
手段を有することを特徴とするものである。請求項１０
記載の発明は、被処理基板上の露光したレジストを熱処
理装置内で熱処理する際、該熱処理装置内の雰囲気のア
ンモニア濃度を１ｐｐｂ以下に制御する手段を有するこ
とを特徴とするものである。
布したレジストを露光装置内で露光する際、該露光装置
内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下に制御する
手段を有することを特徴とするものである。請求項１０
記載の発明は、被処理基板上の露光したレジストを熱処
理装置内で熱処理する際、該熱処理装置内の雰囲気のア
ンモニア濃度を１ｐｐｂ以下に制御する手段を有するこ
とを特徴とするものである。
【００１６】請求項１１記載の発明は、上記請求項８及
び請求項９、又は上記請求項８及び請求項１０、若しく
は上記請求項９及び請求項１０、若しくは上記請求項
７，８，９を組み合わせてなることを特徴とするもので
ある。請求項１２記載の発明は、上記請求項８乃至１１
記載の発明において、前記被処理基板を前記レジスト塗
布装置から前記露光装置へ搬送手段により搬送する際、
該搬送手段内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下
に制御する手段を有することを特徴とするものである。
び請求項９、又は上記請求項８及び請求項１０、若しく
は上記請求項９及び請求項１０、若しくは上記請求項
７，８，９を組み合わせてなることを特徴とするもので
ある。請求項１２記載の発明は、上記請求項８乃至１１
記載の発明において、前記被処理基板を前記レジスト塗
布装置から前記露光装置へ搬送手段により搬送する際、
該搬送手段内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下
に制御する手段を有することを特徴とするものである。
【００１７】請求項１３記載の発明は、上記請求項８乃
至１２記載の発明において、前記被処理基板を前記露光
装置から前記熱処理装置へ搬送手段により搬送する際、
該搬送手段内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下
に制御する手段を有することを特徴とするものである。
至１２記載の発明において、前記被処理基板を前記露光
装置から前記熱処理装置へ搬送手段により搬送する際、
該搬送手段内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下
に制御する手段を有することを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】本発明者等は、各種実験を行い鋭意検討した結
果、露光によって化学増幅レジストの表面部分に生じた
酸が雰囲気のアンモニアと反応して表面部分から抜けて
しまっていることに着目し、特に、露光工程からＰＥＢ
工程までの被処理基板の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐ
ｐｂ以下にして露光及びＰＥＢ処理を行ったところ、化
学増幅レジストを露光して酸を発生させた後、表面部分
にアンモニアを晒し難くすることができるため、表面部
分の酸を抜け難くして表面難溶化層を生じ難くすること
ができ、感度、解像度、レジスト形状及び安定性の劣化
を抑えることができた。しかも、レジスト材料の改良を
行わないで、かつ透明カバー膜を用いないで済ませるこ
とができるため、簡略化及び低コスト化を実現すること
ができた。
果、露光によって化学増幅レジストの表面部分に生じた
酸が雰囲気のアンモニアと反応して表面部分から抜けて
しまっていることに着目し、特に、露光工程からＰＥＢ
工程までの被処理基板の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐ
ｐｂ以下にして露光及びＰＥＢ処理を行ったところ、化
学増幅レジストを露光して酸を発生させた後、表面部分
にアンモニアを晒し難くすることができるため、表面部
分の酸を抜け難くして表面難溶化層を生じ難くすること
ができ、感度、解像度、レジスト形状及び安定性の劣化
を抑えることができた。しかも、レジスト材料の改良を
行わないで、かつ透明カバー膜を用いないで済ませるこ
とができるため、簡略化及び低コスト化を実現すること
ができた。
【００１９】さて、被処理基板上にレジストを塗布した
後、レジスト表面に雰囲気のアンモニアが付着して、露
光によって生じた酸がレジスト表面に付着した酸と反応
してレジスト表面部分から酸が抜けてしまうという恐れ
がある。そこで、本発明においては、レジスト塗布工程
における被処理基板の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐ
ｂ以下にしてレジスト塗布処理を行うように構成すれ
ば、レジスト塗布時に、表面部分にアンモニアを晒し難
くすることができるため、上記問題を解消することがで
きる。
後、レジスト表面に雰囲気のアンモニアが付着して、露
光によって生じた酸がレジスト表面に付着した酸と反応
してレジスト表面部分から酸が抜けてしまうという恐れ
がある。そこで、本発明においては、レジスト塗布工程
における被処理基板の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐ
ｂ以下にしてレジスト塗布処理を行うように構成すれ
ば、レジスト塗布時に、表面部分にアンモニアを晒し難
くすることができるため、上記問題を解消することがで
きる。
【００２０】また、本発明においては、レジスト塗布装
置から露光装置に至る搬送系や露光装置からＰＥＢ装置
に至る搬送系内の雰囲気を上記と同様、アンモニア濃度
が１ｐｐｂ以下になるように構成すれば、効果的であ
る。また、露光によって酸が発生することを考慮する
と、特に、後者の露光装置からＰＥＢ装置に至る搬送系
内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にするのが
好ましい。
置から露光装置に至る搬送系や露光装置からＰＥＢ装置
に至る搬送系内の雰囲気を上記と同様、アンモニア濃度
が１ｐｐｂ以下になるように構成すれば、効果的であ
る。また、露光によって酸が発生することを考慮する
と、特に、後者の露光装置からＰＥＢ装置に至る搬送系
内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にするのが
好ましい。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明に係る一実施例の半導体製造装置の
構成を示す概略図、図２は本発明に係る一実施例の半導
体装置の製造方法を示す図である。本実施例では、ま
ず、アンモニア除去フィルターを有するアンモニア除去
処理装置１からアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にしたエ
アーをレジスト塗布を行うコータ装置２内に導入し、コ
ータ装置２内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下
にして、被処理基板１１上に膜厚が１．０μｍ程度のポ
ジ型化学増幅レジスト１２を塗布する（図２（ａ））。
次いで、コータ装置２と同様にアンモニア除去フィルタ
ーを有するアンモニア除去処理装置３によって雰囲気の
アンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にした搬送路５内にコー
タ装置２から化学増幅レジスト１２を塗布した被処理基
板１１を導入する。
する。図１は本発明に係る一実施例の半導体製造装置の
構成を示す概略図、図２は本発明に係る一実施例の半導
体装置の製造方法を示す図である。本実施例では、ま
ず、アンモニア除去フィルターを有するアンモニア除去
処理装置１からアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にしたエ
アーをレジスト塗布を行うコータ装置２内に導入し、コ
ータ装置２内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下
にして、被処理基板１１上に膜厚が１．０μｍ程度のポ
ジ型化学増幅レジスト１２を塗布する（図２（ａ））。
次いで、コータ装置２と同様にアンモニア除去フィルタ
ーを有するアンモニア除去処理装置３によって雰囲気の
アンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にした搬送路５内にコー
タ装置２から化学増幅レジスト１２を塗布した被処理基
板１１を導入する。
【００２２】次いで、この搬送路５を通してアンモニア
除去フィルターを有するアンモニア除去処理装置６によ
って雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にした露光
装置４内に化学増幅レジスト１２を塗布した被処理基板
１１を導入する。次いで、アンモニア除去処理装置６に
よって露光装置４内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐ
ｂ以下にした状態で被処理基板１１上に塗布した化学増
幅レジスト１２を４０ｍＪ／ｃｍ2等の露光条件で露光
する。この時、化学増幅レジスト１２の露光部分には、
酸発生剤から酸が発生する。
除去フィルターを有するアンモニア除去処理装置６によ
って雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にした露光
装置４内に化学増幅レジスト１２を塗布した被処理基板
１１を導入する。次いで、アンモニア除去処理装置６に
よって露光装置４内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐ
ｂ以下にした状態で被処理基板１１上に塗布した化学増
幅レジスト１２を４０ｍＪ／ｃｍ2等の露光条件で露光
する。この時、化学増幅レジスト１２の露光部分には、
酸発生剤から酸が発生する。
【００２３】次に、露光した被処理基板１１を、アンモ
ニア除去処理装置３によって雰囲気のアンモニア濃度を
１ｐｐｂ以下にした搬送路５を通してアンモニア除去処
理装置１によって雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以
下にしたＰＥＢを行うコータ装置２内に露光装置４から
導入する。次いで、アンモニア除去処理装置１によって
コータ装置２内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以
下にした状態で１００℃、１分程度のＰＥＢを行う。こ
の時、化学増幅レジスト１２の露光部分は、発生した酸
によって樹脂と保護基の結合が切れてアルカリ可溶状態
になる。そして、化学増幅レジスト１２のアルカリ可溶
状態になった露光部分をＴＭＡＨ水溶液等で現像処理す
ることにより、図２（ｂ）に示すような表面難溶化層の
ないパターン形状の化学増幅レジスト１２を得ることが
できる。
ニア除去処理装置３によって雰囲気のアンモニア濃度を
１ｐｐｂ以下にした搬送路５を通してアンモニア除去処
理装置１によって雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以
下にしたＰＥＢを行うコータ装置２内に露光装置４から
導入する。次いで、アンモニア除去処理装置１によって
コータ装置２内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以
下にした状態で１００℃、１分程度のＰＥＢを行う。こ
の時、化学増幅レジスト１２の露光部分は、発生した酸
によって樹脂と保護基の結合が切れてアルカリ可溶状態
になる。そして、化学増幅レジスト１２のアルカリ可溶
状態になった露光部分をＴＭＡＨ水溶液等で現像処理す
ることにより、図２（ｂ）に示すような表面難溶化層の
ないパターン形状の化学増幅レジスト１２を得ることが
できる。
【００２４】このように、本実施例では、レジスト塗布
工程→搬送工程→露光工程→搬送工程→ＰＥＢ工程とい
う一連の工程を行う際、雰囲気のアンモニア濃度を１ｐ
ｐｂ以下にして行ったため、化学増幅レジスト１２の表
面部分にアンモニアを晒し難くすることができる。この
ため、化学増幅レジスト１２を露光して発生させた酸を
アンモニアと反応させ難くすることができるので、化学
増幅レジスト１２表面部分の酸を抜け難くして表面難溶
化層を生じ難くすることができ、感度、解像度、レジス
ト形状及び安定性の劣化を抑えることができる。しか
も、レジスト材料の改良を行わないで、かつ透明カバー
膜を用いないで済ませることができるため、簡略化及び
低コスト化を実現することができる。
工程→搬送工程→露光工程→搬送工程→ＰＥＢ工程とい
う一連の工程を行う際、雰囲気のアンモニア濃度を１ｐ
ｐｂ以下にして行ったため、化学増幅レジスト１２の表
面部分にアンモニアを晒し難くすることができる。この
ため、化学増幅レジスト１２を露光して発生させた酸を
アンモニアと反応させ難くすることができるので、化学
増幅レジスト１２表面部分の酸を抜け難くして表面難溶
化層を生じ難くすることができ、感度、解像度、レジス
ト形状及び安定性の劣化を抑えることができる。しか
も、レジスト材料の改良を行わないで、かつ透明カバー
膜を用いないで済ませることができるため、簡略化及び
低コスト化を実現することができる。
【００２５】次に、図３は本発明と比較例におけるＰＥ
Ｄ時間に対するライン幅の安定性の評価結果を示す図で
ある。この図３から判るように、比較例の通常の雰囲気
下で作成した０．４０ラインアンドスペースのもので
は、ＰＥＤ時間に対してライン幅の経時変化が著しく見
られ安定性が著しく劣化しているのに対し、本発明１〜
３の上記実施例と同プロセス条件で作成した０．３，
０．３５，０．４０μｍのラインアンドスペースのもの
では、ＰＥＤ時間に対してライン幅の経時変化がほとん
どなく安定性の劣化がほとんどないことが判った。
Ｄ時間に対するライン幅の安定性の評価結果を示す図で
ある。この図３から判るように、比較例の通常の雰囲気
下で作成した０．４０ラインアンドスペースのもので
は、ＰＥＤ時間に対してライン幅の経時変化が著しく見
られ安定性が著しく劣化しているのに対し、本発明１〜
３の上記実施例と同プロセス条件で作成した０．３，
０．３５，０．４０μｍのラインアンドスペースのもの
では、ＰＥＤ時間に対してライン幅の経時変化がほとん
どなく安定性の劣化がほとんどないことが判った。
【００２６】なお、上記実施例では、レジスト塗布工程
からＰＥＢ工程までの一連の工程全てを行う際に雰囲気
のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして行う最も好まし
い態様の場合について説明したが、本発明においては、
レジスト塗布工程、露光工程及びＰＥＢ工程のうち少な
くとも１つの工程を行う際に雰囲気のアンモニア濃度を
１ｐｐｂ以下にして行うように構成してもよい。この
時、各工程間の搬送工程を行う際も雰囲気のアンモニア
濃度を１ｐｐｂ以下にして行うように構成するのが好ま
しく、特に、露光工程→露光工程後の搬送工程→ＰＥＢ
工程時に雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして
行うのが、露光によって化学増幅レジスト１２に酸が発
生することを考慮すると好ましい。
からＰＥＢ工程までの一連の工程全てを行う際に雰囲気
のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして行う最も好まし
い態様の場合について説明したが、本発明においては、
レジスト塗布工程、露光工程及びＰＥＢ工程のうち少な
くとも１つの工程を行う際に雰囲気のアンモニア濃度を
１ｐｐｂ以下にして行うように構成してもよい。この
時、各工程間の搬送工程を行う際も雰囲気のアンモニア
濃度を１ｐｐｂ以下にして行うように構成するのが好ま
しく、特に、露光工程→露光工程後の搬送工程→ＰＥＢ
工程時に雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にして
行うのが、露光によって化学増幅レジスト１２に酸が発
生することを考慮すると好ましい。
【００２７】上記実施例は、レジスト塗布とＰＥＢの両
方をコータ装置２で行う場合を説明したが、レジスト塗
布とＰＥＢを別々の場所で行うように装置を各々分離さ
せて構成してもよい。また、各装置間の搬送は、搬送路
５を通して行う場合を説明したが、搬送路５ではなく、
搬送用のケース内に処理した被処理基板１１を収納して
搬送するようにしてもよい。なお、この時、ケース内
は、アンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にするのが好ましい
のは言うまでもない。
方をコータ装置２で行う場合を説明したが、レジスト塗
布とＰＥＢを別々の場所で行うように装置を各々分離さ
せて構成してもよい。また、各装置間の搬送は、搬送路
５を通して行う場合を説明したが、搬送路５ではなく、
搬送用のケース内に処理した被処理基板１１を収納して
搬送するようにしてもよい。なお、この時、ケース内
は、アンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にするのが好ましい
のは言うまでもない。
【００２８】上記実施例では、アンモニア濃度について
記述してきたが、それは特にアンモニアが一般のフォト
工程を含むクリーンルーム内に発生源を持つため多く存
在し、かつ露光で発生した酸と反応を起こし失活させや
すいためである。しかし、クリーンルーム内にはアンモ
ニアを含む塩基性物質が存在し、アンモニア程ではない
にしろ酸と反応し失活を促す。その塩基性物質の例を図
５に示す。
記述してきたが、それは特にアンモニアが一般のフォト
工程を含むクリーンルーム内に発生源を持つため多く存
在し、かつ露光で発生した酸と反応を起こし失活させや
すいためである。しかし、クリーンルーム内にはアンモ
ニアを含む塩基性物質が存在し、アンモニア程ではない
にしろ酸と反応し失活を促す。その塩基性物質の例を図
５に示す。
【００２９】この図５に示すようなアンモニアを含む塩
基性物質は、一般のアンモニア用除去フィルタ等を用い
ると、性質が似ているために同時に除去されてしまう。
そして、除去された物質とアンモニアを分離し、その物
質の同定を行なうことは困難である。しかし、上記物質
を代表した数種類では、１ｐｐｍ（１ｐｐｂの１０００
倍）存在しても表面難溶化層の発生は見られなかった。
ところで、クリーンルームによっては、その濃度をはる
かに越える場合もある。このような場合にも、装置内、
その搬送内においてアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にす
ることは塩基性物質を除去することとなり、好ましい結
果となることは言うまでもない。
基性物質は、一般のアンモニア用除去フィルタ等を用い
ると、性質が似ているために同時に除去されてしまう。
そして、除去された物質とアンモニアを分離し、その物
質の同定を行なうことは困難である。しかし、上記物質
を代表した数種類では、１ｐｐｍ（１ｐｐｂの１０００
倍）存在しても表面難溶化層の発生は見られなかった。
ところで、クリーンルームによっては、その濃度をはる
かに越える場合もある。このような場合にも、装置内、
その搬送内においてアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にす
ることは塩基性物質を除去することとなり、好ましい結
果となることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、レジスト材料の改良を
行うことなく、しかも透明カバー膜を用いることなく、
化学増幅レジストを露光して酸を発生させた後、表面部
分の酸を抜け難くして表面難溶化層を生じ難くすること
ができ、感度、解像度、レジスト形状及び安定性の劣化
を容易に、かつ低コストで抑えることができるという効
果がある。
行うことなく、しかも透明カバー膜を用いることなく、
化学増幅レジストを露光して酸を発生させた後、表面部
分の酸を抜け難くして表面難溶化層を生じ難くすること
ができ、感度、解像度、レジスト形状及び安定性の劣化
を容易に、かつ低コストで抑えることができるという効
果がある。
【図１】本発明に係る一実施例の半導体製造装置の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図２】本発明に係る一実施例の半導体装置の製造方法
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明と比較例におけるＰＥＤ時間に対するラ
イン幅の安定性の評価結果を示す図である。
イン幅の安定性の評価結果を示す図である。
【図４】塩基性物質の例を示す図である。
【図５】従来例の課題を示す図である。
１，３，６ アンモニア除去処理装置 ２ コータ装置（レジスト塗布装置及び熱処理装置の
両方を含む） ４ 露光装置 ５ 搬送路 １１ 被処理基板 １２ 化学増幅レジスト
両方を含む） ４ 露光装置 ５ 搬送路 １１ 被処理基板 １２ 化学増幅レジスト
Claims (13)
- 【請求項１】被処理基板（１１）上に塗布した化学増幅
レジストの表面に対アルカリ難溶化層が生じない程度に
アンモニア濃度を減少せしめた雰囲気中でフォトリソグ
ラフィー工程を実施することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項２】レジスト塗布装置（２）内の雰囲気のアン
モニア濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理基板（１１）上
にレジスト（１２）を塗布する工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】露光装置（４）内の雰囲気のアンモニア濃
度を１ｐｐｂ以下にして被処理基板（１１）上に塗布し
たレジスト（１２）を露光する工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】熱処理装置（２）内の雰囲気のアンモニア
濃度を１ｐｐｂ以下にして被処理基板（１１）上の露光
したレジスト（１２）を熱処理する工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】上記請求項２及び請求項３、又は上記請求
項２及び請求項４、若しくは上記請求項３及び請求項
４、若しくは上記請求項２，３，４を組み合わせてなる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】前記レジスト（１２）を塗布した前記被処
理基板（１１）を、前記レジスト塗布装置（２）から前
記露光装置（４）へ搬送する際は、搬送路（５）内の雰
囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下にすることを特徴
とする請求項２乃至５記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】前記被処理基板（１１）を、前記露光装置
（４）から前記熱処理装置（２）へ搬送する際は、前記
搬送路（５）内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以
下にすることを特徴とする請求項２乃至６記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項８】被処理基板（１１）上にレジスト（１２）
をレジスト塗布装置（２）内で塗布する際、該レジスト
塗布装置（２）内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ
以下に制御する手段（１）を有することを特徴とする半
導体製造装置。 - 【請求項９】被処理基板（１１）上に塗布したレジスト
（１２）を露光装置（４）内で露光する際、該露光装置
（４）内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下に制
御する手段（６）を有することを特徴とする半導体製造
装置。 - 【請求項１０】被処理基板（１１）上の露光したレジス
ト（１２）を熱処理装置（２）内で熱処理する際、該熱
処理装置（２）内の雰囲気のアンモニア濃度を１ｐｐｂ
以下に制御する手段を有することを特徴とする半導体製
造装置。 - 【請求項１１】上記請求項８及び請求項９、又は上記請
求項８及び請求項１０、若しくは上記請求項９及び請求
項１０、若しくは上記請求項７，８，９を組み合わせて
なることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項１２】前記被処理基板（１１）を前記レジスト
塗布装置（２）から前記露光装置（４）へ搬送手段
（５）により搬送する際、該搬送手段（５）内の雰囲気
のアンモニア濃度を１ｐｐｂ以下に制御する手段（３）
を有することを特徴とする請求項８乃至１１記載の半導
体製造装置。 - 【請求項１３】前記被処理基板（１１）を前記露光装置
（４）から前記熱処理装置（２）へ搬送手段（５）によ
り搬送する際、該搬送手段（５）内の雰囲気のアンモニ
ア濃度を１ｐｐｂ以下に制御する手段（３）を有するこ
とを特徴とする請求項８乃至１２記載の半導体製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046294A JPH07263295A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046294A JPH07263295A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263295A true JPH07263295A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12743200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6046294A Pending JPH07263295A (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263295A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106252274A (zh) * | 2015-06-11 | 2016-12-21 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件的制造方法 |
| US10332795B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-06-25 | Renesas Electronics Corporation | Manufacturing method of semiconductor device |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP6046294A patent/JPH07263295A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106252274A (zh) * | 2015-06-11 | 2016-12-21 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件的制造方法 |
| JP2017003824A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US10332795B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-06-25 | Renesas Electronics Corporation | Manufacturing method of semiconductor device |
| CN106252274B (zh) * | 2015-06-11 | 2022-01-11 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4220423B2 (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| CN102540761B (zh) | 浸润式光刻的方法及其处理系统 | |
| TW200523989A (en) | Method for forming resist pattern and method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH11162844A (ja) | パターン形成方法 | |
| JP4488890B2 (ja) | レジストパターン形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
| US8846305B2 (en) | Photolithography method including dual development process | |
| JPH07263295A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 | |
| JP2006119292A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| US7851139B2 (en) | Pattern forming method | |
| JPH07142356A (ja) | レジスト・パターン形成方法およびこれに用いるレジスト・パターン形成システム | |
| US8148054B2 (en) | Immersion multiple-exposure method and immersion exposure system for separately performing multiple exposure of micropatterns and non-micropatterns | |
| US5962196A (en) | Deep ultraviolet light photoresist processing | |
| JP4374042B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3663551B2 (ja) | レジスト・パターンの形成方法 | |
| US20200090927A1 (en) | Mask forming method | |
| JPH07312335A (ja) | 基板搬送システムおよびこれを用いたレジスト塗布／現像装置ならびにその使用方法 | |
| JP3660280B2 (ja) | 微細レジストパターンの形成方法 | |
| JP3453365B2 (ja) | 写真製版によるパターン形成方法 | |
| JP3590327B2 (ja) | 塗布現像処理システム | |
| JP3725385B2 (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH1048832A (ja) | レジスト・パターン形成方法 | |
| JPH06283411A (ja) | 半導体基板の処理方法及び半導体装置の処理装置 | |
| US6291135B1 (en) | Ionization technique to reduce defects on next generation lithography mask during exposure | |
| JPH0684783A (ja) | 半導体装置の製造方法及びそれに用いられる半導体装置の製造装置 | |
| JPH03203312A (ja) | 縮小投影露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020917 |