JPH0969483A - リソグラフィー方法 - Google Patents
リソグラフィー方法Info
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- JPH0969483A JPH0969483A JP7223036A JP22303695A JPH0969483A JP H0969483 A JPH0969483 A JP H0969483A JP 7223036 A JP7223036 A JP 7223036A JP 22303695 A JP22303695 A JP 22303695A JP H0969483 A JPH0969483 A JP H0969483A
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スループットの向上を達成できるリソグラフ
ィー方法を提供する。 【解決手段】 第１工程Ｓ１１では、表面が上層膜で覆
われた状態のレジスト膜に対してパターン露光を行う。
第２工程Ｓ１２では、加熱した剥離液によって、レジス
ト膜から上層膜を剥離除去すると共にレジスト膜のポス
トエクスポージャベーキングを行う。第３工程Ｓ１３で
は、レジスト膜の現像処理を行う。これによって、上層
膜の剥離除去及びレジスト膜のポストエクスポージャベ
ーキングからレジスト膜の現像処理までを、同一のデベ
ロッパを用いて連続して行う。
ィー方法を提供する。 【解決手段】 第１工程Ｓ１１では、表面が上層膜で覆
われた状態のレジスト膜に対してパターン露光を行う。
第２工程Ｓ１２では、加熱した剥離液によって、レジス
ト膜から上層膜を剥離除去すると共にレジスト膜のポス
トエクスポージャベーキングを行う。第３工程Ｓ１３で
は、レジスト膜の現像処理を行う。これによって、上層
膜の剥離除去及びレジスト膜のポストエクスポージャベ
ーキングからレジスト膜の現像処理までを、同一のデベ
ロッパを用いて連続して行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィー方
法に関し、特には半導体装置の製造工程で行われるリソ
グラフィー方法に関する。
法に関し、特には半導体装置の製造工程で行われるリソ
グラフィー方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程では、例えば図５
の工程フロー図に示すような以下の手順でリソグラフィ
ーを行っている。先ず、第１工程Ｓ５１では、ウエハ上
に成膜したレジスト膜に対して電子ビームを露光光に用
いたパターン露光を行う。次に、第２工程Ｓ５２では、
剥離液によって、レジスト膜上を覆っていた帯電防止用
の上層膜を剥離除去する。次の第３工程Ｓ５３では、ベ
ーキング装置を用いてレジスト膜のポストエクスポージ
ャーベイク（以下、ＰＥＢと記す）を行う。その後、第
４工程Ｓ５４では、上記ＰＥＢによって加熱されたウエ
ハ及びレジスト膜の除熱（以下、クーリングと記す）を
行う。しかる後、第５工程Ｓ５ではデベロッパを用いて
レジスト膜の現像処理を行い、次いでここでは図示しな
い加熱による乾燥工程とこれに続くクーリング工程とを
行い、リソグラフィー工程を終了する。以上のようなリ
ソグラフィー工程によって、ウエハ上にレジスト膜から
なるレジストパターンが形成される。
の工程フロー図に示すような以下の手順でリソグラフィ
ーを行っている。先ず、第１工程Ｓ５１では、ウエハ上
に成膜したレジスト膜に対して電子ビームを露光光に用
いたパターン露光を行う。次に、第２工程Ｓ５２では、
剥離液によって、レジスト膜上を覆っていた帯電防止用
の上層膜を剥離除去する。次の第３工程Ｓ５３では、ベ
ーキング装置を用いてレジスト膜のポストエクスポージ
ャーベイク（以下、ＰＥＢと記す）を行う。その後、第
４工程Ｓ５４では、上記ＰＥＢによって加熱されたウエ
ハ及びレジスト膜の除熱（以下、クーリングと記す）を
行う。しかる後、第５工程Ｓ５ではデベロッパを用いて
レジスト膜の現像処理を行い、次いでここでは図示しな
い加熱による乾燥工程とこれに続くクーリング工程とを
行い、リソグラフィー工程を終了する。以上のようなリ
ソグラフィー工程によって、ウエハ上にレジスト膜から
なるレジストパターンが形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記で述べた
リソグラフィー方法では、上層膜の剥離除去とレジスト
膜の現像処理との間にベーキング装置を用いたＰＥＢ工
程を行うため、これがリソグラフィー工程のスループッ
トと半導体装置製造のＴＡＴとを低下させる要因になっ
ている。これは、将来的に１台のデバロッパに対して複
数台の露光装置を組み合わせてマルチデベロッパシステ
ムを構築した場合も同様である。
リソグラフィー方法では、上層膜の剥離除去とレジスト
膜の現像処理との間にベーキング装置を用いたＰＥＢ工
程を行うため、これがリソグラフィー工程のスループッ
トと半導体装置製造のＴＡＴとを低下させる要因になっ
ている。これは、将来的に１台のデバロッパに対して複
数台の露光装置を組み合わせてマルチデベロッパシステ
ムを構築した場合も同様である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のリソグ
ラフィー方法は、パターン露光を行った後に、加熱した
剥離液によって前記レジスト膜上の上層膜を剥離除去す
ると共に当該レジスト膜のポストエクスポージャーベイ
クを行うか、または加熱した溶液によって当該レジスト
膜のＰＥＢを行うことを上記課題を解決するための手段
としている。上記リソグラフィー工程では、加熱した剥
離液や溶液によって上記レジスト膜のＰＥＢを行うこと
で、通常のＰＥＢを省略して、上層膜の除去及びＰＥＢ
から現像処理までが連続して行われる。
ラフィー方法は、パターン露光を行った後に、加熱した
剥離液によって前記レジスト膜上の上層膜を剥離除去す
ると共に当該レジスト膜のポストエクスポージャーベイ
クを行うか、または加熱した溶液によって当該レジスト
膜のＰＥＢを行うことを上記課題を解決するための手段
としている。上記リソグラフィー工程では、加熱した剥
離液や溶液によって上記レジスト膜のＰＥＢを行うこと
で、通常のＰＥＢを省略して、上層膜の除去及びＰＥＢ
から現像処理までが連続して行われる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
図面に基づいて説明する。図１は、本発明における請求
項１及び請求項２のリソグラフィー方法を示す工程フロ
ー図であり、先ず、この図１と図２及び図３とを用いて
第１実施形態を説明する。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明における請求
項１及び請求項２のリソグラフィー方法を示す工程フロ
ー図であり、先ず、この図１と図２及び図３とを用いて
第１実施形態を説明する。
【０００６】先ず、図１に示す第１工程Ｓ１１では、ウ
エハ上に成膜されたレジスト膜に対して、パターン露光
を行う。上記レジスト膜は、例えば図２（１）に示すよ
うなポリメチルメタクリレート系の樹脂と図２（２）に
示すような光酸発生剤とを含有する化学増幅型のレジス
ト材料からなり、例えば通常の回転塗布方法によってウ
エハ上に成膜されたものである。上記レジスト材料とし
ては、上記のレジスト材料のように反応性が良好なもの
であれば、上記に限定されるものではなく、例えば、ポ
リ−ヒドロキシスチレン（ＰＨＳ）系を用いることがで
きる。
エハ上に成膜されたレジスト膜に対して、パターン露光
を行う。上記レジスト膜は、例えば図２（１）に示すよ
うなポリメチルメタクリレート系の樹脂と図２（２）に
示すような光酸発生剤とを含有する化学増幅型のレジス
ト材料からなり、例えば通常の回転塗布方法によってウ
エハ上に成膜されたものである。上記レジスト材料とし
ては、上記のレジスト材料のように反応性が良好なもの
であれば、上記に限定されるものではなく、例えば、ポ
リ−ヒドロキシスチレン（ＰＨＳ）系を用いることがで
きる。
【０００７】また、このレジスト膜上には、パターン露
光に用いる露光光に対応する上層膜が成膜されている。
例えば、上記感光性組成物からなるレジスト材料を用た
場合においては、露光光が電子ビームであれば上記レジ
スト膜上には帯電防止剤からなる上層膜が成膜され、露
光光がＡｒＦ（アルゴンフッ素）エキシマレーザ光であ
れば上記レジスト膜上には反射防止膜からなる上層膜が
成膜される。また、ここでは例えば、上記上層膜は水溶
性の材料からなるものを用いることとする。そして、上
記パターン露光は、電子ビームまたはＡｒＦ（アルゴン
フッ素）エキシマレーザ光を露光光に用いて、上記上層
膜上から上記レジスト膜に対して行われる。尚、露光光
としては、レジスト膜を構成するレジスト材料によって
は、上記各露光光以外の光を用いても良い。
光に用いる露光光に対応する上層膜が成膜されている。
例えば、上記感光性組成物からなるレジスト材料を用た
場合においては、露光光が電子ビームであれば上記レジ
スト膜上には帯電防止剤からなる上層膜が成膜され、露
光光がＡｒＦ（アルゴンフッ素）エキシマレーザ光であ
れば上記レジスト膜上には反射防止膜からなる上層膜が
成膜される。また、ここでは例えば、上記上層膜は水溶
性の材料からなるものを用いることとする。そして、上
記パターン露光は、電子ビームまたはＡｒＦ（アルゴン
フッ素）エキシマレーザ光を露光光に用いて、上記上層
膜上から上記レジスト膜に対して行われる。尚、露光光
としては、レジスト膜を構成するレジスト材料によって
は、上記各露光光以外の光を用いても良い。
【０００８】次に、図１に示す第２工程Ｓ１２では、加
熱した剥離液を用いて、上記上層膜の剥離除去と上記レ
ジスト膜のポストエクスポージャベーキング（以下、Ｐ
ＥＢと記す）とを同時に行う。ここでは、例えば図３に
示すスピンデベロッパ３を用いて以下のように第２工程
Ｓ１２を行う。先ず、図３（１）に示すように、スピン
デバロッパ３の回転試料台３１上に、上記パターン露光
が施されたレジスト膜が形成された面を上に向けた状態
でウエハ１を載置し、当該回転試料台３１に当該ウエハ
１０を吸着固定する。次に、図３（２）に示すように、
スピンデベロッパ３のカップ３２内に、加熱した剥離液
２０を供給する。この際、剥離液２０としては、上記上
層膜が水溶性であることからここでは純水を用いること
とする。そして、上記図２で示したレジスト材料を用い
た場合には、７０℃〜９０℃程度の範囲に加熱された剥
離液２０（純水）中に上記レジスト膜及び上記上層膜が
浸漬されるようにする。
熱した剥離液を用いて、上記上層膜の剥離除去と上記レ
ジスト膜のポストエクスポージャベーキング（以下、Ｐ
ＥＢと記す）とを同時に行う。ここでは、例えば図３に
示すスピンデベロッパ３を用いて以下のように第２工程
Ｓ１２を行う。先ず、図３（１）に示すように、スピン
デバロッパ３の回転試料台３１上に、上記パターン露光
が施されたレジスト膜が形成された面を上に向けた状態
でウエハ１を載置し、当該回転試料台３１に当該ウエハ
１０を吸着固定する。次に、図３（２）に示すように、
スピンデベロッパ３のカップ３２内に、加熱した剥離液
２０を供給する。この際、剥離液２０としては、上記上
層膜が水溶性であることからここでは純水を用いること
とする。そして、上記図２で示したレジスト材料を用い
た場合には、７０℃〜９０℃程度の範囲に加熱された剥
離液２０（純水）中に上記レジスト膜及び上記上層膜が
浸漬されるようにする。
【０００９】そして、図３（３）に示すように、加熱し
た剥離液２０によって上層膜が剥離除去され、かつ当該
剥離液によって上記レジスト膜のＰＥＢが充分に行われ
るまで、ウエハ１０を剥離液２０中に保持し、上層膜の
剥離除去とレジスト膜のＰＥＢとを同一工程で行う。
た剥離液２０によって上層膜が剥離除去され、かつ当該
剥離液によって上記レジスト膜のＰＥＢが充分に行われ
るまで、ウエハ１０を剥離液２０中に保持し、上層膜の
剥離除去とレジスト膜のＰＥＢとを同一工程で行う。
【００１０】その後、図３（４）に示すように、剥離液
２０をカップ３２中から排液し、当該カップ３２中に純
水を供給してウエハ１０表面の洗浄及び除熱を行う。こ
こでは、次の現像処理工程での現像温度と同程度の温度
の純水、例えば２０℃〜３０℃程度の常温の純水を用い
る。次いで、図３（５）に示すように、回転試料台３１
を回転させることによって、てウエハ１０の回転乾燥を
行う。以上によって、図１の第２工程Ｓ１２に示す上層
膜の剥離除去とレジスト膜のＰＥＢとを同一工程で行
う。
２０をカップ３２中から排液し、当該カップ３２中に純
水を供給してウエハ１０表面の洗浄及び除熱を行う。こ
こでは、次の現像処理工程での現像温度と同程度の温度
の純水、例えば２０℃〜３０℃程度の常温の純水を用い
る。次いで、図３（５）に示すように、回転試料台３１
を回転させることによって、てウエハ１０の回転乾燥を
行う。以上によって、図１の第２工程Ｓ１２に示す上層
膜の剥離除去とレジスト膜のＰＥＢとを同一工程で行
う。
【００１１】次に、図１の第３工程Ｓ１３では、上記第
２工程Ｓ１２に引き続き、図３に示したスピンデベロッ
パ３を用いてレジスト膜の現像処理を行い、ウエハの表
面上にレジストパターンを形成する。以上のようにし
て、上層膜の剥離除去及びレジスト膜のＰＥＢと、レジ
スト膜の現像処理とを同一のスピンデベロッパを用いて
連続して行った後、ホットプレートを用いてウエハの加
熱乾燥を行う。次いで、当該ウエハをキャリアステ−シ
ョンに収納してリソグラフィー工程を終了する。
２工程Ｓ１２に引き続き、図３に示したスピンデベロッ
パ３を用いてレジスト膜の現像処理を行い、ウエハの表
面上にレジストパターンを形成する。以上のようにし
て、上層膜の剥離除去及びレジスト膜のＰＥＢと、レジ
スト膜の現像処理とを同一のスピンデベロッパを用いて
連続して行った後、ホットプレートを用いてウエハの加
熱乾燥を行う。次いで、当該ウエハをキャリアステ−シ
ョンに収納してリソグラフィー工程を終了する。
【００１２】次に、図４は、本発明における請求項３及
び請求項４のリソグラフィー方法を示す工程フロー図で
あり、以下にこの図４を用いて第２実施形態を説明す
る。先ず、図４の第１工程Ｓ４１では、ウエハ上に成膜
されたレジスト膜に対して、パターン露光を行う。上記
レジスト膜は、例えば上記第１実施形態で述べたと同様
に、反応性の良好なレジスト材料からなると共に上面が
上層膜で覆われたものである。そして、このレジスト膜
に対すパターン露光は、上記第１実施形態と同様に行わ
れる。
び請求項４のリソグラフィー方法を示す工程フロー図で
あり、以下にこの図４を用いて第２実施形態を説明す
る。先ず、図４の第１工程Ｓ４１では、ウエハ上に成膜
されたレジスト膜に対して、パターン露光を行う。上記
レジスト膜は、例えば上記第１実施形態で述べたと同様
に、反応性の良好なレジスト材料からなると共に上面が
上層膜で覆われたものである。そして、このレジスト膜
に対すパターン露光は、上記第１実施形態と同様に行わ
れる。
【００１３】次に、図４の第２工程Ｓ４２では、純水を
剥離液に用いて上記上層膜の剥離除去を行う。この工程
は、例えば図３で示したスピンデベロッパ３を用い、常
温の剥離液２０をウエハ１０表面に供給し続けることで
上層膜を剥離する。
剥離液に用いて上記上層膜の剥離除去を行う。この工程
は、例えば図３で示したスピンデベロッパ３を用い、常
温の剥離液２０をウエハ１０表面に供給し続けることで
上層膜を剥離する。
【００１４】次いで、図４の第３工程Ｓ４３では、加熱
した溶液を用いてレジスト膜のＰＥＢを行う。この工程
は、例えば上記第２工程（Ｓ４２）に引き続き、図３で
示したスピンデベロッパ３を用いて行う。そして、上記
溶液５０には、例えば純水を用い、上記第１実施形態の
第２工程（Ｓ１２）と同様に溶液５０中にウエハ１０を
浸漬する。これによって、例えばレジスト膜に対する上
層膜中の酸やフッ素の影響を防止した状態で、かつプロ
セスの安定性を確保しながら、レジスト膜のＰＥＢを行
う。その後、例えばウエハ１０に常温の純水４０を供給
して除熱を行い、次いでウエハ１０のスピン乾燥を行
う。
した溶液を用いてレジスト膜のＰＥＢを行う。この工程
は、例えば上記第２工程（Ｓ４２）に引き続き、図３で
示したスピンデベロッパ３を用いて行う。そして、上記
溶液５０には、例えば純水を用い、上記第１実施形態の
第２工程（Ｓ１２）と同様に溶液５０中にウエハ１０を
浸漬する。これによって、例えばレジスト膜に対する上
層膜中の酸やフッ素の影響を防止した状態で、かつプロ
セスの安定性を確保しながら、レジスト膜のＰＥＢを行
う。その後、例えばウエハ１０に常温の純水４０を供給
して除熱を行い、次いでウエハ１０のスピン乾燥を行
う。
【００１５】尚、上記溶液５０としては、純水に限定さ
れるものではなく、レジスト膜のＰＥＢを行うのに充分
な温度にまで加熱可能な液体が用いられる。そして、こ
の溶液５０が、上記上層膜を溶解しないものである場合
には、上記図４の第２工程Ｓ４２とこの第３工程Ｓ４３
とを逆の手順で行っても良い。
れるものではなく、レジスト膜のＰＥＢを行うのに充分
な温度にまで加熱可能な液体が用いられる。そして、こ
の溶液５０が、上記上層膜を溶解しないものである場合
には、上記図４の第２工程Ｓ４２とこの第３工程Ｓ４３
とを逆の手順で行っても良い。
【００１６】次に、第４工程Ｓ４４では、上記第１実施
形態の第３工程（Ｓ１３）と同様にスピンデベロッパを
用いてレジスト膜の現像処理を行い、ウエハの表面上に
レジストパターンを形成する。その後、ホットプレート
を用いた加熱乾燥を行い、次いで、キャリアステーショ
ンにウエハを収納してリソグラフィー工程を終了する。
形態の第３工程（Ｓ１３）と同様にスピンデベロッパを
用いてレジスト膜の現像処理を行い、ウエハの表面上に
レジストパターンを形成する。その後、ホットプレート
を用いた加熱乾燥を行い、次いで、キャリアステーショ
ンにウエハを収納してリソグラフィー工程を終了する。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のリソグラフ
ィー方法によれば、加熱した剥離液を用いてレジスト膜
上の上層膜の剥離除去と当該レジスト膜のＰＥＢとを同
一工程で行うかまたは加熱した溶液を用いてＰＥＢを行
うことによって、上層膜の剥離及びレジスト膜のＰＥＢ
から当該レジスト膜の現像処理までの工程を、通常のＰ
ＥＢ工程を省略して同一デベロッパ内で連続して行うこ
とが可能になる。このため、リソグラフィー工程を削減
し、スループットの上昇とＴＡＴの向上とを図ることが
できる。
ィー方法によれば、加熱した剥離液を用いてレジスト膜
上の上層膜の剥離除去と当該レジスト膜のＰＥＢとを同
一工程で行うかまたは加熱した溶液を用いてＰＥＢを行
うことによって、上層膜の剥離及びレジスト膜のＰＥＢ
から当該レジスト膜の現像処理までの工程を、通常のＰ
ＥＢ工程を省略して同一デベロッパ内で連続して行うこ
とが可能になる。このため、リソグラフィー工程を削減
し、スループットの上昇とＴＡＴの向上とを図ることが
できる。
【図１】第１実施形態のリソグラフィー方法の工程フロ
ー図である。
ー図である。
【図２】リソグラフィー方法に用いるレジスト膜の成分
を示す図である。
を示す図である。
【図３】剥離液による処理を説明する図である。
【図４】第２実施形態のリソグラフィー方法の工程フロ
ー図である。
ー図である。
【図５】従来のリソグラフィー方法の工程フロー図であ
る。
る。
【符号の説明】 ２０ 剥離液 ５０ 溶液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｆ ５７１
Claims (4)
- 【請求項１】 表面が上層膜で覆われた状態のレジスト
膜に対してパターン露光を行う第１工程と、 加熱した剥離液によって、前記レジスト膜上から前記上
層膜を剥離除去すると共に当該レジスト膜のポストエク
スポージャベーキングを行う第２工程と、 前記レジスト膜の現像処理を行う第３工程と、を行うこ
とを特徴とするリソグラフィー方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のリソグラフィー方法にお
いて、 前記レジスト膜はポリメチルメタクリレート系の化学増
幅型レジストであることを特徴とするリソグラフィー方
法。 - 【請求項３】 表面が上層膜で覆われた状態のレジスト
膜に対してパターン露光を行う第１工程と、 剥離液によって、前記レジスト膜上から前記上層膜を剥
離除去する第２工程と、 加熱した溶液によって、前記レジスト膜のポストエクス
ポージャーベイクを行う第３工程と、 前記レジスト膜の現像処理を行う第４工程と、を行うこ
とを特徴とするリソグラフィー方法。 - 【請求項４】 請求項１記載のリソグラフィー方法にお
いて、 前記レジスト膜はポリメチルメタクリレート系の化学増
幅型レジストであることを特徴とするリソグラフィー方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22303695A JP3348332B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | リソグラフィー方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22303695A JP3348332B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | リソグラフィー方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969483A true JPH0969483A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3348332B2 JP3348332B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=16791843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22303695A Expired - Fee Related JP3348332B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | リソグラフィー方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348332B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114937734A (zh) * | 2021-04-27 | 2022-08-23 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 处理工具以及压电装置形成方法 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22303695A patent/JP3348332B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114937734A (zh) * | 2021-04-27 | 2022-08-23 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 处理工具以及压电装置形成方法 |
| US12615963B2 (en) | 2021-04-27 | 2026-04-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor substrate processing tool with hot plate chamber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3348332B2 (ja) | 2002-11-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |