JPH0822945A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0822945A JPH0822945A JP15624794A JP15624794A JPH0822945A JP H0822945 A JPH0822945 A JP H0822945A JP 15624794 A JP15624794 A JP 15624794A JP 15624794 A JP15624794 A JP 15624794A JP H0822945 A JPH0822945 A JP H0822945A
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- 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
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 化学増幅レジストを使用して微細なレジスト
パターンを形成する際に、解像度を向上することができ
るレジストパターン形成方法を提供する。 【構成】 処理対象基板を２００℃以上で所定時間熱処
理を行う加熱工程と、前記処理対象基板を室温まで冷却
する工程と、前記処理対象基板表面に化学増幅レジスト
を塗布しレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜
の所定パターン領域を露光する工程と、前記レジスト膜
を現像してレジストパターンを形成する工程と、前記レ
ジストパターンをマスクとして前記処理対象基板表面を
所定の厚さエッチングする工程とを含む。
パターンを形成する際に、解像度を向上することができ
るレジストパターン形成方法を提供する。 【構成】 処理対象基板を２００℃以上で所定時間熱処
理を行う加熱工程と、前記処理対象基板を室温まで冷却
する工程と、前記処理対象基板表面に化学増幅レジスト
を塗布しレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜
の所定パターン領域を露光する工程と、前記レジスト膜
を現像してレジストパターンを形成する工程と、前記レ
ジストパターンをマスクとして前記処理対象基板表面を
所定の厚さエッチングする工程とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に、フォトリソグラフィ工程におけるレジス
トパターンの形成方法に関する。
に関し、特に、フォトリソグラフィ工程におけるレジス
トパターンの形成方法に関する。
【０００２】近年、集積回路の集積度向上の要求に伴
い、回路パターンの微細化が要求されている。回路パタ
ーンの微細化のために、露光装置の高解像度化、露光光
の短波長化が進んでいる。さらに、レジストにも高解像
度化が求められており、光酸発生剤を含む化学増幅レジ
ストが脚光を浴びている。
い、回路パターンの微細化が要求されている。回路パタ
ーンの微細化のために、露光装置の高解像度化、露光光
の短波長化が進んでいる。さらに、レジストにも高解像
度化が求められており、光酸発生剤を含む化学増幅レジ
ストが脚光を浴びている。
【０００３】
【従来の技術】化学増幅レジストを使用した従来のレジ
ストパターンの形成方法について説明する。
ストパターンの形成方法について説明する。
【０００４】まず、半導体基板上に化学増幅レジストを
スピン塗布し、プリベーキングを行う。プリベーキング
を施したレジスト膜の所定パターン領域に所定対象物質
をイオン化できる電離照射線を照射することによりパタ
ーン露光を行う。このとき、電離照射線が照射された部
分にのみ酸が発生する。電離照射線にはＫｒＦエキシマ
レーザ光等の紫外線あるいは電子ビーム等が用いられ
る。
スピン塗布し、プリベーキングを行う。プリベーキング
を施したレジスト膜の所定パターン領域に所定対象物質
をイオン化できる電離照射線を照射することによりパタ
ーン露光を行う。このとき、電離照射線が照射された部
分にのみ酸が発生する。電離照射線にはＫｒＦエキシマ
レーザ光等の紫外線あるいは電子ビーム等が用いられ
る。
【０００５】パターン露光後、ポストエクスポーズベー
キングを行う。化学増幅レジストがポジ型であれば、ポ
ストエクスポーズベーキング中に電離照射線照射によっ
て発生した酸がレジストの基材樹脂を可溶化する。ポス
トエクスポーズベーキング後、現像することによりレジ
ストパターンを形成する。このとき、酸が触媒として多
くの基材樹脂を可溶化するため、結果的に露光感度を高
くすることができる。
キングを行う。化学増幅レジストがポジ型であれば、ポ
ストエクスポーズベーキング中に電離照射線照射によっ
て発生した酸がレジストの基材樹脂を可溶化する。ポス
トエクスポーズベーキング後、現像することによりレジ
ストパターンを形成する。このとき、酸が触媒として多
くの基材樹脂を可溶化するため、結果的に露光感度を高
くすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】レジストをスピン塗布
する前に基板表面にクリーンルーム中のアンモニア、ア
ミン等の塩基性不純物が付着していると、ポジ型レジス
トの場合、基板界面付近のレジストが難溶化してしま
う。このため、電離照射線を照射した領域の周辺部近傍
において、基板界面付近のレジストが完全に除去されず
残ってしまういわゆる裾引き現象が生じる場合がある。
または、電離照射線を照射した領域において、基板界面
付近のレジストが除去できず、分離解像できなくなると
いった問題が生じる場合もある。
する前に基板表面にクリーンルーム中のアンモニア、ア
ミン等の塩基性不純物が付着していると、ポジ型レジス
トの場合、基板界面付近のレジストが難溶化してしま
う。このため、電離照射線を照射した領域の周辺部近傍
において、基板界面付近のレジストが完全に除去されず
残ってしまういわゆる裾引き現象が生じる場合がある。
または、電離照射線を照射した領域において、基板界面
付近のレジストが除去できず、分離解像できなくなると
いった問題が生じる場合もある。
【０００７】一方、ネガ型レジストの場合は、基板表面
に付着した塩基性不純物の影響で基板界面付近のレジス
トが可溶化してしまう。このため、電離照射線を照射し
た領域の周辺部近傍において、現像時に基板界面付近の
レジストが溶けてしまういわゆる食い込み現象が生じる
場合がある。
に付着した塩基性不純物の影響で基板界面付近のレジス
トが可溶化してしまう。このため、電離照射線を照射し
た領域の周辺部近傍において、現像時に基板界面付近の
レジストが溶けてしまういわゆる食い込み現象が生じる
場合がある。
【０００８】本発明の目的は、化学増幅レジストを使用
して微細なレジストパターンを形成する際に、解像度を
向上することができるレジストパターン形成方法を提供
することである。
して微細なレジストパターンを形成する際に、解像度を
向上することができるレジストパターン形成方法を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、処理対象基板を２００℃以上で所定時間熱処
理を行う加熱工程と、前記処理対象基板を室温まで冷却
する工程と、前記処理対象基板表面に化学増幅レジスト
を塗布しレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜
の所定パターン領域を露光する工程と、前記レジスト膜
を現像してレジストパターンを形成する工程と、前記レ
ジストパターンをマスクとして前記処理対象基板表面を
所定の厚さエッチングする工程とを含む。
造方法は、処理対象基板を２００℃以上で所定時間熱処
理を行う加熱工程と、前記処理対象基板を室温まで冷却
する工程と、前記処理対象基板表面に化学増幅レジスト
を塗布しレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜
の所定パターン領域を露光する工程と、前記レジスト膜
を現像してレジストパターンを形成する工程と、前記レ
ジストパターンをマスクとして前記処理対象基板表面を
所定の厚さエッチングする工程とを含む。
【００１０】
【作用】レジスト塗布前に、２００℃以上で熱処理を行
うことにより、基板表面に付着した塩基性不純物を除去
することができる。このため、基板界面付近のレジスト
膜の特性の変化を防止することができる。例えば、ポジ
型レジストであれば、基板界面付近のレジストの難溶
化、ネガ型レジストであれば、可溶化を防止することが
できる。
うことにより、基板表面に付着した塩基性不純物を除去
することができる。このため、基板界面付近のレジスト
膜の特性の変化を防止することができる。例えば、ポジ
型レジストであれば、基板界面付近のレジストの難溶
化、ネガ型レジストであれば、可溶化を防止することが
できる。
【００１１】難溶化あるいは可溶化を防止できるため、
現像時に裾引きあるいは食い込み現象が発生することを
抑制することができる。このため、レジストパターンの
解像度の向上を図ることが可能になる。
現像時に裾引きあるいは食い込み現象が発生することを
抑制することができる。このため、レジストパターンの
解像度の向上を図ることが可能になる。
【００１２】
【実施例】図１を参照して本発明の実施例について説明
する。図１は、実施例で使用されるベーキング装置及び
レジスト塗布装置を概略的に示す。ベーキング装置は、
予備チャンバ３、メインチャンバ４及びガス排気系から
構成されている。予備チャンバ３はシャッタ５を介して
メインチャンバ４に接続されている。シャッタ５を閉じ
ることによりそれぞれの内部空間は隔離される。また、
シャッタ５を開けることにより、図には示さないウエハ
移載機により、予備チャンバ３とメインチャンバ４間で
ウエハを移動することができる。
する。図１は、実施例で使用されるベーキング装置及び
レジスト塗布装置を概略的に示す。ベーキング装置は、
予備チャンバ３、メインチャンバ４及びガス排気系から
構成されている。予備チャンバ３はシャッタ５を介して
メインチャンバ４に接続されている。シャッタ５を閉じ
ることによりそれぞれの内部空間は隔離される。また、
シャッタ５を開けることにより、図には示さないウエハ
移載機により、予備チャンバ３とメインチャンバ４間で
ウエハを移動することができる。
【００１３】予備チャンバ３内には、ウエハを載置する
ためのウエハステージ１５が配置されている。メインチ
ャンバ４内には、内部に冷却水を循環することができる
冷却水循環ステージ１４が配置されている。冷却水循環
ステージ１４の上方には赤外線ランプ６が取り付けられ
ており、冷却水循環ステージ１４上に載置したウエハを
加熱することができる。
ためのウエハステージ１５が配置されている。メインチ
ャンバ４内には、内部に冷却水を循環することができる
冷却水循環ステージ１４が配置されている。冷却水循環
ステージ１４の上方には赤外線ランプ６が取り付けられ
ており、冷却水循環ステージ１４上に載置したウエハを
加熱することができる。
【００１４】予備チャンバ３内は、真空バルブＶ１、Ｖ
２、Ｖ４を介してロータリーポンプ９により予備排気す
ることができる。また、メインチャンバ４内は、真空バ
ルブＶ３、Ｖ４を介してロータリーポンプ９により予備
排気することができる。
２、Ｖ４を介してロータリーポンプ９により予備排気す
ることができる。また、メインチャンバ４内は、真空バ
ルブＶ３、Ｖ４を介してロータリーポンプ９により予備
排気することができる。
【００１５】さらに、予備チャンバ３内は、真空バルブ
Ｖ１を介してターボ分子ポンプ７により高真空に真空排
気可能である。また、メインチャンバ４内は、真空バル
ブＶ３、Ｖ２を介してターボ分子ポンプ７により高真空
に真空排気可能である。ターボ分子ポンプ７の排気側は
真空バルブＶ５を介してロータリーポンプ９により排気
されている。
Ｖ１を介してターボ分子ポンプ７により高真空に真空排
気可能である。また、メインチャンバ４内は、真空バル
ブＶ３、Ｖ２を介してターボ分子ポンプ７により高真空
に真空排気可能である。ターボ分子ポンプ７の排気側は
真空バルブＶ５を介してロータリーポンプ９により排気
されている。
【００１６】レジスト塗布装置は、スピナーチャック１
２、モータ１３、スピナーチャック１２上方に配置され
たディスペンサーノズル１０及びレジストが外部に飛散
しないようにスピナーチャック１２の周囲に配置された
塗布カップ１１から構成されている。ウエハをスピナチ
ャック１２上に真空吸着して回転しながら、ディスペン
サーノズル１０からレジストを滴下してレジストを塗布
することができる。
２、モータ１３、スピナーチャック１２上方に配置され
たディスペンサーノズル１０及びレジストが外部に飛散
しないようにスピナーチャック１２の周囲に配置された
塗布カップ１１から構成されている。ウエハをスピナチ
ャック１２上に真空吸着して回転しながら、ディスペン
サーノズル１０からレジストを滴下してレジストを塗布
することができる。
【００１７】また、製造ライン上に配置されたウエハキ
ャリア、ベーキング装置、及びレジスト塗布装置はイン
ライン接続されており、図には示さない搬送ロボットに
より、それぞれの装置間でウエハを搬送することができ
る。図中、ウエハキャリア１には複数枚のウエハ２が収
容されている。
ャリア、ベーキング装置、及びレジスト塗布装置はイン
ライン接続されており、図には示さない搬送ロボットに
より、それぞれの装置間でウエハを搬送することができ
る。図中、ウエハキャリア１には複数枚のウエハ２が収
容されている。
【００１８】次に、図１に示す装置を使用してレジスト
パターンを形成する方法について説明する。まず、シリ
コン基板表面を、塩酸ガス雰囲気で１０００℃で約２０
分間初期酸化を行い、厚さ約５ｎｍのＳｉＯ2 膜を形成
する。次に、反応ガスとしてアンモニアとジクロルシラ
ンを使用し、基板温度８００℃で減圧ＣＶＤにより厚さ
約１１５ｎｍのＳｉＮ膜を形成する。このように表面に
窒化膜を形成したウエハをウエハキャリア１内に収納す
る。なお、ＳｉＮ膜は、後にＬＯＣＯＳ（シリコン表面
の選択酸化）工程におけるマスクとして使用されるもの
である。
パターンを形成する方法について説明する。まず、シリ
コン基板表面を、塩酸ガス雰囲気で１０００℃で約２０
分間初期酸化を行い、厚さ約５ｎｍのＳｉＯ2 膜を形成
する。次に、反応ガスとしてアンモニアとジクロルシラ
ンを使用し、基板温度８００℃で減圧ＣＶＤにより厚さ
約１１５ｎｍのＳｉＮ膜を形成する。このように表面に
窒化膜を形成したウエハをウエハキャリア１内に収納す
る。なお、ＳｉＮ膜は、後にＬＯＣＯＳ（シリコン表面
の選択酸化）工程におけるマスクとして使用されるもの
である。
【００１９】ウエハキャリア１内に収納されたウエハ２
を、図には示さない搬送ロボットにより予備チャンバ３
内のウエハステージ１５上に載置する。なお、メインチ
ャンバ４内は、通常、高真空状態にされている。予備チ
ャンバ３内を高真空に排気し、シャッタ５を開いてウエ
ハ２をメインチャンバ４内の冷却水循環ステージ１４上
に移載する。
を、図には示さない搬送ロボットにより予備チャンバ３
内のウエハステージ１５上に載置する。なお、メインチ
ャンバ４内は、通常、高真空状態にされている。予備チ
ャンバ３内を高真空に排気し、シャッタ５を開いてウエ
ハ２をメインチャンバ４内の冷却水循環ステージ１４上
に移載する。
【００２０】赤外線ランプ６によって、ウエハ２を８０
０℃で２０分間加熱する。その後、冷却水循環ステージ
１４に冷却水を流してウエハ２を冷却する。ウエハ冷却
後、ウエハ２を予備チャンバ３を経由してチャンバから
取り出し、直ちにレジスト塗布装置のスピナーチャック
１２上に真空吸着する。スピナーチャック１２を所定の
回転数で回転しながらディスペンサーノズル１０からポ
ジ型化学増幅レジストを滴下する。このようにして、ウ
エハ２の表面に厚さ約０．７μｍのレジスト膜を形成す
る。ポジ型化学増幅レジストとしては、例えば、ポリビ
ニルフェノールの水酸基の４０％をｔ−ブトキシカルボ
ニロキシ化した化合物、トリフェニルスルホニウムトリ
フレート及び乳酸エチルからなるものを使用することが
できる。
０℃で２０分間加熱する。その後、冷却水循環ステージ
１４に冷却水を流してウエハ２を冷却する。ウエハ冷却
後、ウエハ２を予備チャンバ３を経由してチャンバから
取り出し、直ちにレジスト塗布装置のスピナーチャック
１２上に真空吸着する。スピナーチャック１２を所定の
回転数で回転しながらディスペンサーノズル１０からポ
ジ型化学増幅レジストを滴下する。このようにして、ウ
エハ２の表面に厚さ約０．７μｍのレジスト膜を形成す
る。ポジ型化学増幅レジストとしては、例えば、ポリビ
ニルフェノールの水酸基の４０％をｔ−ブトキシカルボ
ニロキシ化した化合物、トリフェニルスルホニウムトリ
フレート及び乳酸エチルからなるものを使用することが
できる。
【００２１】レジスト膜形成後、ホットプレート上で約
１１０℃で９０秒間プリベーキングを行う。その後、波
長２４８ｎｍのレーザ光を使用してレジスト膜の露光を
行う。露光後、直ちにホットプレート上で９０℃で９０
秒間ポストベーキングを行う。
１１０℃で９０秒間プリベーキングを行う。その後、波
長２４８ｎｍのレーザ光を使用してレジスト膜の露光を
行う。露光後、直ちにホットプレート上で９０℃で９０
秒間ポストベーキングを行う。
【００２２】ポストベーキング後、濃度２．３８％のテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡ
Ｈ）水溶液を用いて６０秒間パドル現像を行う。ここ
で、パドル現像とは、ウエハ上に表面張力を利用して現
像液を載せて現像を行う現像方法をいう。
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡ
Ｈ）水溶液を用いて６０秒間パドル現像を行う。ここ
で、パドル現像とは、ウエハ上に表面張力を利用して現
像液を載せて現像を行う現像方法をいう。
【００２３】このように、レジスト塗布前にウエハを加
熱すると、ウエハ表面に付着している塩基性不純物が除
去されると考えられる。このため、レジストのウエハ界
面近傍が難溶化されることなく、露光した領域において
レジストはほとんど除去される。
熱すると、ウエハ表面に付着している塩基性不純物が除
去されると考えられる。このため、レジストのウエハ界
面近傍が難溶化されることなく、露光した領域において
レジストはほとんど除去される。
【００２４】レジストパターンの境界線が正確に形成さ
れるため、レジストをマスクとしてその下のＳｉＮ膜を
所望のパターンに高精度にエッチングすることができ
る。さらに、パターンエッチングしたのち、ＳｉＮ膜を
マスクとして、例えば、基板温度９００℃、Ｈ2 Ｏ雰囲
気中で選択酸化を行い厚さ４００ｎｍのフィールド酸化
膜を形成する。マスクとして使用するＳｉＮ膜のパター
ンが高精度に形成されているため、所望の領域に精度よ
くフィールド酸化膜を形成することができる。
れるため、レジストをマスクとしてその下のＳｉＮ膜を
所望のパターンに高精度にエッチングすることができ
る。さらに、パターンエッチングしたのち、ＳｉＮ膜を
マスクとして、例えば、基板温度９００℃、Ｈ2 Ｏ雰囲
気中で選択酸化を行い厚さ４００ｎｍのフィールド酸化
膜を形成する。マスクとして使用するＳｉＮ膜のパター
ンが高精度に形成されているため、所望の領域に精度よ
くフィールド酸化膜を形成することができる。
【００２５】上記実施例では、ポジ型化学増幅レジスト
を使用する場合について説明したが、その他の化学増幅
レジストを使用してもよい。例えば、ポリビニルフェノ
ールをベース樹脂、ヘキサメチルメチロールメラミンを
架橋剤、トリス−２，３−ジブロモプロピルイソシアヌ
レートを酸発生剤、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を溶剤として構成した
ネガ型化学増幅レジストを使用してもよい。この場合
は、プリベーキングを１１０℃で９０秒間、ポストベー
キングを１２０℃で６０秒間行うことが好ましい。
を使用する場合について説明したが、その他の化学増幅
レジストを使用してもよい。例えば、ポリビニルフェノ
ールをベース樹脂、ヘキサメチルメチロールメラミンを
架橋剤、トリス−２，３−ジブロモプロピルイソシアヌ
レートを酸発生剤、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を溶剤として構成した
ネガ型化学増幅レジストを使用してもよい。この場合
は、プリベーキングを１１０℃で９０秒間、ポストベー
キングを１２０℃で６０秒間行うことが好ましい。
【００２６】上記ネガ型化学増幅レジストを使用する場
合は、レジスト塗布前の加熱処理により、レジストのウ
エハ界面近傍の可溶化を防止できる。このため、露光し
た領域において、境界近傍にもウエハとの界面にレジス
トが密着して残り、食い込み現象は発生しないと考えら
れる。
合は、レジスト塗布前の加熱処理により、レジストのウ
エハ界面近傍の可溶化を防止できる。このため、露光し
た領域において、境界近傍にもウエハとの界面にレジス
トが密着して残り、食い込み現象は発生しないと考えら
れる。
【００２７】なお、上記実施例では、レジスト塗布前に
ウエハを８００℃に加熱する場合について説明したが、
２００℃以上であれば同様の効果を得ることができるで
あろう。
ウエハを８００℃に加熱する場合について説明したが、
２００℃以上であれば同様の効果を得ることができるで
あろう。
【００２８】基板表面に水酸基があると、塩基性不純物
が付着しやすいと考えられる。この水酸基は、ファンデ
アワールス力による結合が支配的であると、１００〜４
００℃の加熱によって基板から解離できると期待でき
る。安全をみれば、２００℃以上に加熱することによっ
て塩基性不純物の大部分を除去可能と考えられる。
が付着しやすいと考えられる。この水酸基は、ファンデ
アワールス力による結合が支配的であると、１００〜４
００℃の加熱によって基板から解離できると期待でき
る。安全をみれば、２００℃以上に加熱することによっ
て塩基性不純物の大部分を除去可能と考えられる。
【００２９】また、上記実施例におけるレジスト塗布前
のウエハ加熱処理の前に、ウエハ表面の清浄化処理を行
ってもよい。例えば、プラズマアッシャを用いたウエハ
表面の気相処理、硫酸と過酸化水素水の混合溶液による
洗浄、あるいは遠紫外線の照射等を行ってもよい。以下
に、これらの清浄化処理について説明する。
のウエハ加熱処理の前に、ウエハ表面の清浄化処理を行
ってもよい。例えば、プラズマアッシャを用いたウエハ
表面の気相処理、硫酸と過酸化水素水の混合溶液による
洗浄、あるいは遠紫外線の照射等を行ってもよい。以下
に、これらの清浄化処理について説明する。
【００３０】まず、プラズマアッシャによる表面の気相
処理について説明する。図２は、プラズマアッシャの概
略断面図を示す。放電管３７内にウエハを載置するため
のサセプタ２７が配置されており、サセプタ２７には高
周波電源３６から高周波バイアス電圧が印加される。放
電管３７には、マグネトロン３２から発生した２．５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波が、導波管３１、円形導波管３９を通
って上方から照射される。また、放電管３７には、反応
性ガスを導入するためのガス導入管３４、内部のガスを
排気するための排気口３５が設けられている。マグネト
ロン３２には、マグネトロン電源３３から電力が供給さ
れる。
処理について説明する。図２は、プラズマアッシャの概
略断面図を示す。放電管３７内にウエハを載置するため
のサセプタ２７が配置されており、サセプタ２７には高
周波電源３６から高周波バイアス電圧が印加される。放
電管３７には、マグネトロン３２から発生した２．５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波が、導波管３１、円形導波管３９を通
って上方から照射される。また、放電管３７には、反応
性ガスを導入するためのガス導入管３４、内部のガスを
排気するための排気口３５が設けられている。マグネト
ロン３２には、マグネトロン電源３３から電力が供給さ
れる。
【００３１】放電管３７の周囲には、放電管内に磁場を
発生するための電磁コイル３８が配置されている。放電
管３７は、シャッタ２８を介して予備チャンバ２９に接
続されている。なお、このプラズマアッシャは図１のベ
ーキング装置及びレジスト塗布装置とインライン接続さ
れている。
発生するための電磁コイル３８が配置されている。放電
管３７は、シャッタ２８を介して予備チャンバ２９に接
続されている。なお、このプラズマアッシャは図１のベ
ーキング装置及びレジスト塗布装置とインライン接続さ
れている。
【００３２】このように構成されたプラズマアッシャの
放電管３７内に、ウエハキャリア１から取り出されたウ
エハ２を予備チャンバ２９を経由して搬入し、サセプタ
２７上に載置する。
放電管３７内に、ウエハキャリア１から取り出されたウ
エハ２を予備チャンバ２９を経由して搬入し、サセプタ
２７上に載置する。
【００３３】ガス導入管３４からＯ2 ガスを８００ｓｃ
ｃｍの流量で導入し、放電管３７内の圧力が１．２Ｔｏ
ｒｒになるように排気口３５から排気する。マグネトロ
ン３２から４００ｍＷのマイクロ波を発生すると、電磁
コイル３８による磁場とマイクロ波との作用により、放
電管３７内にプラズマが発生する。このプラズマにより
ウエハ２の表面を３分間気相処理する。その後、放電管
３７からウエハ２を取り出し、直ちに図１に示すベーキ
ング装置でベーキングを行う。
ｃｍの流量で導入し、放電管３７内の圧力が１．２Ｔｏ
ｒｒになるように排気口３５から排気する。マグネトロ
ン３２から４００ｍＷのマイクロ波を発生すると、電磁
コイル３８による磁場とマイクロ波との作用により、放
電管３７内にプラズマが発生する。このプラズマにより
ウエハ２の表面を３分間気相処理する。その後、放電管
３７からウエハ２を取り出し、直ちに図１に示すベーキ
ング装置でベーキングを行う。
【００３４】なお、図２に示す実施例では、反応性ガス
としてＯ2 ガスを使用した場合について説明したが、グ
ロー放電によりガス分子が解離し、原子、イオンあるい
は分子ラジカルになることにより、処理対象ウエハ表面
に形成された化合物の原子、分子と化学反応を起こすよ
うなガスであれば、その他のガスでもよい。例えば、Ｎ
Ｆ3 ／Ｈ2 Ｏガス等でもよい。また、プラズマアッシャ
について説明したが、その他のプラズマエッチング装
置、例えばダウンフロー型ドライエッチャ等を使用して
もよい。
としてＯ2 ガスを使用した場合について説明したが、グ
ロー放電によりガス分子が解離し、原子、イオンあるい
は分子ラジカルになることにより、処理対象ウエハ表面
に形成された化合物の原子、分子と化学反応を起こすよ
うなガスであれば、その他のガスでもよい。例えば、Ｎ
Ｆ3 ／Ｈ2 Ｏガス等でもよい。また、プラズマアッシャ
について説明したが、その他のプラズマエッチング装
置、例えばダウンフロー型ドライエッチャ等を使用して
もよい。
【００３５】このように、基板加熱前にプラズマ処理を
行なうことにより、基板表面に付着した有機物を除去す
ることができる。また、基板表面に窒化膜が形成されて
いる場合には、表面への酸化膜の形成または酸化作用に
より塩基性不純物の付着を防止することができる。
行なうことにより、基板表面に付着した有機物を除去す
ることができる。また、基板表面に窒化膜が形成されて
いる場合には、表面への酸化膜の形成または酸化作用に
より塩基性不純物の付着を防止することができる。
【００３６】次に、硫酸と過酸化水素水の混合液による
洗浄について説明する。図３は、硫酸と過酸化水素水の
混合液による洗浄装置を示す。ウエハ２を真空吸着して
回転することができるスピナーチャック４５の上方に、
薬液を滴下するためのディスペンサチューブ４２が配置
されている。また、斜め上方にはウエハ２上に純水を吹
き付けるための水洗ノズル４３が配置されている。スピ
ナーチャック４５の周囲には、ウエハ２から飛散した薬
液等を受け止めるための処理カップ４１が配置されてい
る。スピナーチャック４５の近傍には、ウエハ２から飛
散した薬液等を回収するための廃液口４４が設けられて
いる。
洗浄について説明する。図３は、硫酸と過酸化水素水の
混合液による洗浄装置を示す。ウエハ２を真空吸着して
回転することができるスピナーチャック４５の上方に、
薬液を滴下するためのディスペンサチューブ４２が配置
されている。また、斜め上方にはウエハ２上に純水を吹
き付けるための水洗ノズル４３が配置されている。スピ
ナーチャック４５の周囲には、ウエハ２から飛散した薬
液等を受け止めるための処理カップ４１が配置されてい
る。スピナーチャック４５の近傍には、ウエハ２から飛
散した薬液等を回収するための廃液口４４が設けられて
いる。
【００３７】表面に窒化シリコン膜が形成されたウエハ
２をスピナーチャック４５上に真空吸着して高速回転す
る。ウエハ２を回転させながら、硫酸と過酸化水素水を
１：１に混合した溶液をディスペンサチューブ４２から
約６０秒間滴下し、さらに回転させたまま水洗ノズル４
３から純水をウエハ上に吹き付けて洗浄する。その後、
直ちに図１に示すベーキング装置でベーキングを行う。
２をスピナーチャック４５上に真空吸着して高速回転す
る。ウエハ２を回転させながら、硫酸と過酸化水素水を
１：１に混合した溶液をディスペンサチューブ４２から
約６０秒間滴下し、さらに回転させたまま水洗ノズル４
３から純水をウエハ上に吹き付けて洗浄する。その後、
直ちに図１に示すベーキング装置でベーキングを行う。
【００３８】なお、硫酸と過酸化水素水の混合液の代わ
りに、弗酸と純水とを２：１００の割合で混合した混合
液、リン酸、あるいは硝酸等、基板表面の有機物等の不
純物を除去可能なその他の酸性の薬液を使用してもよ
い。
りに、弗酸と純水とを２：１００の割合で混合した混合
液、リン酸、あるいは硝酸等、基板表面の有機物等の不
純物を除去可能なその他の酸性の薬液を使用してもよ
い。
【００３９】このように、酸性の薬液で洗浄することに
より、有機物の除去、及び塩基性不純物の付着を防止す
ることができる。さらに、洗浄工程はウェット処理のた
め、パーティクルの除去効果も期待できる。
より、有機物の除去、及び塩基性不純物の付着を防止す
ることができる。さらに、洗浄工程はウェット処理のた
め、パーティクルの除去効果も期待できる。
【００４０】次に、遠紫外線照射による清浄化処理につ
いて説明する。図４は、遠紫外線照射装置を示す。処理
チャンバ５２内にウエハを載置するためのサセプタ５５
が配置されている。サセプタ５５及びウエハ２は開閉可
能な蓋５４で覆われており、蓋５４の上方には、水銀ラ
ンプ５１が取り付けられている。水銀ランプ５１は、波
長２５４ｎｍ及び１８５ｎｍ、電力２０Ｗの遠紫外線を
発生することができる。処理チャンバ５２には、内部を
排気するための排気口５３が設けられている。
いて説明する。図４は、遠紫外線照射装置を示す。処理
チャンバ５２内にウエハを載置するためのサセプタ５５
が配置されている。サセプタ５５及びウエハ２は開閉可
能な蓋５４で覆われており、蓋５４の上方には、水銀ラ
ンプ５１が取り付けられている。水銀ランプ５１は、波
長２５４ｎｍ及び１８５ｎｍ、電力２０Ｗの遠紫外線を
発生することができる。処理チャンバ５２には、内部を
排気するための排気口５３が設けられている。
【００４１】表面に窒化シリコン膜が形成されたウエハ
２をサセプタ５５上に載置する。ウエハ２を蓋５４で覆
う。紫外線照射時には、蓋５４を開け、水銀ランプ５１
によりウエハ２上に遠紫外線を照射する。その後、直ち
に上記実施例の方法によりレジストパターンを形成す
る。
２をサセプタ５５上に載置する。ウエハ２を蓋５４で覆
う。紫外線照射時には、蓋５４を開け、水銀ランプ５１
によりウエハ２上に遠紫外線を照射する。その後、直ち
に上記実施例の方法によりレジストパターンを形成す
る。
【００４２】このように、遠紫外線を照射することによ
り活性化されたＯ2 等によりウエハ表面の有機物等の汚
れが除去される。以上説明したように、基板加熱処理前
にプラズマ処理、酸性薬液による洗浄、あるいは遠紫外
線照射をすることにより、ウエハとレジスト膜との界面
の汚れに起因するレジストの特性の変化を防止すること
ができる。このため、より正確にレジストパターンを形
成することができる。
り活性化されたＯ2 等によりウエハ表面の有機物等の汚
れが除去される。以上説明したように、基板加熱処理前
にプラズマ処理、酸性薬液による洗浄、あるいは遠紫外
線照射をすることにより、ウエハとレジスト膜との界面
の汚れに起因するレジストの特性の変化を防止すること
ができる。このため、より正確にレジストパターンを形
成することができる。
【００４３】上記実施例では、窒化シリコン膜上にレジ
ストパターンを形成する場合について説明したが、その
他の材料からなる表面上に形成する場合にも適用可能で
ある。例えば、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜、リ
ンボロンシリケートガラス（ＰＢＳＧ）膜等の層間絶縁
膜上にレジストパターンを形成する場合にも適用可能で
ある。
ストパターンを形成する場合について説明したが、その
他の材料からなる表面上に形成する場合にも適用可能で
ある。例えば、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜、リ
ンボロンシリケートガラス（ＰＢＳＧ）膜等の層間絶縁
膜上にレジストパターンを形成する場合にも適用可能で
ある。
【００４４】また、上記実施例では、波長２４８ｎｍの
レーザ光を使用してレジスト膜の露光を行う場合につい
て説明したが、露光光として可視光、紫外線、Ｘ線等の
電磁波、電子線、イオン線等の粒子線を用いてもよい。
また、レジスト表面の形状劣化防止や定在波効果低減の
ためにレジスト上にカバー膜を塗布してもよい。
レーザ光を使用してレジスト膜の露光を行う場合につい
て説明したが、露光光として可視光、紫外線、Ｘ線等の
電磁波、電子線、イオン線等の粒子線を用いてもよい。
また、レジスト表面の形状劣化防止や定在波効果低減の
ためにレジスト上にカバー膜を塗布してもよい。
【００４５】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微細なレジストパターンを解像度よく形成することがで
きる。このため、ＬＳＩの高集積化が可能になる。
微細なレジストパターンを解像度よく形成することがで
きる。このため、ＬＳＩの高集積化が可能になる。
【図１】本発明の実施例で使用したベーキング装置とレ
ジスト塗布装置の概略図である。
ジスト塗布装置の概略図である。
【図２】本発明の実施例で使用したプラズマアッシャの
概略断面図である。
概略断面図である。
【図３】本発明の実施例で使用した洗浄装置の概略断面
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例で使用した遠紫外線照射装置の
概略断面図である。
概略断面図である。
１ ウエハキャリア ２ ウエハ ３ 予備チャンバ ４ メインチャンバ ５ シャッタ ６ 赤外線ランプ ７ ターボ分子ポンプ ８ 真空バルブ ９ ロータリーポンプ １０ ディスペンサーノズル １１ 塗布カップ １２ スピナーチャック １３ モータ １４ 冷却水循環ステージ １５ ウエハステージ ２７ サセプタ ２８ シャッタ ２９ 予備チャンバ ３１ 導波管 ３２ マグネトロン ３３ マグネトロン電源 ３４ ガス導入管 ３５ 排気口 ３６ 高周波電源 ３７ 放電管 ３８ 電磁コイル ３９ 円形導波管 ４１ 処理カップ ４２ ディスペンサーチューブ ４３ 水洗ノズル ４４ 廃液口 ４５ スピナーチャック ５１ 水銀ランプ ５２ 処理チャンバ ５３ 排気口 ５４ 開閉蓋 ５５ サセプタ
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 21/304 Ｌ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７０
Claims (6)
- 【請求項１】 処理対象基板を２００℃以上で所定時間
熱処理を行う加熱工程と、 前記処理対象基板を室温まで冷却する工程と、 前記処理対象基板表面に化学増幅レジストを塗布しレジ
スト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜の所定パターン領域を露光する工程と、 前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する
工程と、 前記レジストパターンをマスクとして前記処理対象基板
表面を所定の厚さエッチングする工程とを含む半導体装
置の製造方法。 - 【請求項２】 さらに、前記加熱工程の前に、 グロー放電により分子が解離して原子、イオン及び分子
ラジカルが生成し前記処理対象基板表面と化学反応を起
こすガスのプラズマ中で、前記処理対象基板表面を気相
処理する気相処理工程を含む請求項１記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項３】 前記気相処理工程は、前記ガスに磁場と
マイクロ波とを印加してプラズマを発生させる工程を含
む請求項２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 さらに、前記加熱工程の前に、 前記処理対象基板表面を酸性の薬液に浸して洗浄する工
程と、 前記処理対象基板表面を純水で洗浄する工程とを含む請
求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記酸性の薬液は、硫酸と過酸化水素水
との混合液、弗酸と純水との混合液、リン酸、及び硝酸
からなる群より選択された少なくとも１つのものである
請求項４記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 さらに、前記加熱工程の前に、 酸素雰囲気中で、前記処理対象基板表面に酸素をオゾン
化できる波長領域の紫外線を照射する工程を含む請求項
１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15624794A JPH0822945A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
| KR1019950017527A KR0170558B1 (ko) | 1994-07-07 | 1995-06-26 | 반도체장치의 제조방법 |
| US08/788,028 US5789141A (en) | 1994-07-07 | 1997-01-23 | Photolithography of chemically amplified resist utilizing 200°C minimum heat treatment of uncoated substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15624794A JPH0822945A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822945A true JPH0822945A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15623604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15624794A Pending JPH0822945A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5789141A (ja) |
| JP (1) | JPH0822945A (ja) |
| KR (1) | KR0170558B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0938029A2 (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-25 | Shipley Company LLC | Methods using photoresist compositions and articles produced therewith |
| JP2007036296A (ja) * | 2002-03-27 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子デバイスの製造方法 |
| JP2008522403A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-06-26 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | フォトレジストパターンの形成方法 |
| JP2012133343A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-07-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 露光用マスクの表面イオン濃度のモニター方法およびモニターシステム、該モニターシステムを備えた露光用マスク洗浄装置、並びに残留イオン濃度を保証した露光用マスク |
| JP2021182099A (ja) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | アルバック成膜株式会社 | マスクブランクスの製造方法、マスクブランクス、フォトマスク |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6159662A (en) * | 1999-05-17 | 2000-12-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Photoresist development method with reduced cycle time and improved performance |
| JP3320685B2 (ja) | 1999-06-02 | 2002-09-03 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | 微細パターン形成方法 |
| JP3354901B2 (ja) * | 1999-06-21 | 2002-12-09 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | 微細パターンの形成方法、半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| US6936102B1 (en) * | 1999-08-02 | 2005-08-30 | Tokyo Electron Limited | SiC material, semiconductor processing equipment and method of preparing SiC material therefor |
| US6343882B1 (en) * | 2000-05-04 | 2002-02-05 | Ritek Corporation | Apparatus for developing a pixel-defining layer of an organic light emitting diode |
| US6806021B2 (en) * | 2001-04-02 | 2004-10-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for forming a pattern and method of manufacturing semiconductor device |
| TW499706B (en) * | 2001-07-26 | 2002-08-21 | Macronix Int Co Ltd | Adjustable polarization-light-reacted photoresist and photolithography process using the same |
| US7022619B2 (en) * | 2002-03-27 | 2006-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating electronic device |
| US7191861B2 (en) * | 2004-09-28 | 2007-03-20 | Phuong Bui | Electromagnet propelled wheeled vehicle |
| KR100626395B1 (ko) * | 2005-06-29 | 2006-09-20 | 삼성전자주식회사 | 노광 후 베이크 장치 및 노광 후 베이크 방법, 그리고 상기장치를 가지는 포토 리소그래피 시스템 |
| KR100971324B1 (ko) * | 2008-08-21 | 2010-07-20 | 주식회사 동부하이텍 | 웨이퍼의 이온 차징 방지를 위한 사진공정방법 및 웨이퍼 쿨링 유니트 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2571542B1 (fr) * | 1984-10-09 | 1987-01-23 | Labo Electronique Physique | Procede de realisation d'un dispositif semiconducteur incluant l'action de plasma |
| NL8701530A (nl) * | 1987-06-30 | 1989-01-16 | Stichting Fund Ond Material | Werkwijze voor het behandelen van oppervlakken van substraten met behulp van een plasma en reactor voor het uitvoeren van die werkwijze. |
| JPH03141632A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Hitachi Ltd | パターン形成法及び半導体装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-07-07 JP JP15624794A patent/JPH0822945A/ja active Pending
-
1995
- 1995-06-26 KR KR1019950017527A patent/KR0170558B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-01-23 US US08/788,028 patent/US5789141A/en not_active Expired - Fee Related
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| EP0938029A2 (en) * | 1998-02-20 | 1999-08-25 | Shipley Company LLC | Methods using photoresist compositions and articles produced therewith |
| EP0938029A3 (en) * | 1998-02-20 | 2000-03-29 | Shipley Company LLC | Methods using photoresist compositions and articles produced therewith |
| JP2007036296A (ja) * | 2002-03-27 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子デバイスの製造方法 |
| JP2008522403A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-06-26 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | フォトレジストパターンの形成方法 |
| JP2012133343A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-07-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 露光用マスクの表面イオン濃度のモニター方法およびモニターシステム、該モニターシステムを備えた露光用マスク洗浄装置、並びに残留イオン濃度を保証した露光用マスク |
| JP2021182099A (ja) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | アルバック成膜株式会社 | マスクブランクスの製造方法、マスクブランクス、フォトマスク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5789141A (en) | 1998-08-04 |
| KR0170558B1 (ko) | 1999-03-20 |
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