DE19925416A1

DE19925416A1 - Halbleitervorrichtungsherstellungssystem und Verfahren zum Ausbilden von Halbleitervorrichtungsmustern unter Verwendung des Gleichen und Fotolack zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen dadurch

Info

Publication number: DE19925416A1
Application number: DE19925416A
Authority: DE
Inventors: Gyu-Chan Jeoung; Kwang-Seok Choi; Jin-Hang Jung; Young-Sun Kim; Hong Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-01-13
Also published as: GB9912579D0; JP2000031001A; GB2339479B; GB2339479A; TW426904B; JP3676947B2

Abstract

Es ist vorgesehen, ein Halbleitervorrichtungsherstellungssystem zur Durchführung einer UV-Trocknung eines Photolackmusters in der Halbleitervorrichtungsmusterherstellung, ein Verfahren zum Herstellen bzw. Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters unter Verwendung dergleichen, und ein Photolack, der darauf ausgebildet ist. Das Halbleitervorrichtungsherstellungssystem enthält eine Photolackbeschichtungseinheit, welche ein Wafer mit einem spezifischen Photolack beschichtet; eine Entwicklungseinheit, welche ein Photolackmuster auf den Wafer, welche mit dem Photolack beschichtet ist, ausbildet; und eine Vernetzungseinheit, welche das Photolackmuster vernetzt, um ein stabilisiertes Fließen während des Fließprozesses für das Photolackmuster bereitstellt. Das Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters enthält: Beschichten eines Wafers mit einem Photolack; Ausrichten einer Photomaske auf dem Photolack und Durchführen einer Belichtung; Ausbilden eines Photolackmusters auf dem Wafer; Durchführen einer Vernetzung des Photolackmusters und Durchführen eines Fließtrocknens für das Photolackmuster nach dem Vernetzen.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtungsherstellung und insbesondere auf ein Halbleitervorrichtungsherstellungssystem sowie ein Verfahren zum Bilden eines Halbleitervorrichtungsmusters unter Verwendung der gleichen, um eine erwünschte Größe von Halbleitervorrichtungsmustern durch die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht (UV-Licht) auf ein Photolackmuster bereitzustellen, und um dann ein Fließverfahren durchzuführen, und auf einen Photolack zur Herstellung von Halb leitervorrichtungen dadurch.

Im allgemeinen wird eine Halbleitervorrichtung über eine Anordnung von Vor gängen bzw. Abläufen beispielsweise Abscheidung, Photolithographie, Ätzen und Ion implantation usw. hergestellt.

Das heißt, ein Muster der Halbleitervorrichtung wird durch Abscheiden einer po lykristallinen Schicht, einer Oxydschicht, einer Nitridschicht und einer Metallschicht usw. auf einem Halbleiter-Wafer gebildet und durch Ausführen eines Photolithogra phievorgangs, eines Ätzvorgangs und eines Ionimplantationsvorgangs darauf herge stellt. Das Photolithographieverfahren weist eine Besonderheit in dem Halbleitervor richtungsherstellungsverfahren auf, indem ein vorbestimmtes Muster für die in Halblei tervorrichtungen integrierten Schaltungen auf dem Wafer unter Verwendung einer Photomaske ausgebildet wird.

Das photolithographische Verfahren wird bei unterschiedlichen Herstellungsver fahren für Halbleitervorrichtungen für 16M DRAM, 64M DRAM und weiter 256M DRAM und 1G DRAM oder höher entsprechend der in dem Belichtungsverfahrens schritt verwendeten Lichtquelle verwendet. Die momentan verwendeten Lichtquellen für das photolithographische Verfahren sind g-Linien (436 nm), i-Linien (365 nm), DUV (248 nm) und KrF-Laser (193 nm) usw.

Der im photolithographischen Verfahren verwendete Photolack ist aus einer hoch polymerisierten, photosensitiven Substanz aufgebaut, deren Löslichkeit sich während der chemischen Reaktion mit Licht verändert. Das heißt, Licht wird auf die Photomaske mit darauf ausgebildeten Mikroschaltungen projiziert und die Photolacksubstanz des lichteinfallenden Abschnitts verändert sich in eine schmelzbarere Substanz oder weniger schmelzbare Substanz verglichen mit der Photolacksubstanz des kein-Licht-einfallenden Abschnitts. Dann wird es mit einem geeigneten Entwickler entwickelt, wodurch ein positiv ähnliches oder negativ ähnliches Photolackmuster ausgebildet wird. Das oben hergestellte Photolackmuster fungiert als eine Maske in dem nachfolgenden Verfahren nach dem photolithographischen Verfahren, beispielsweise Ätz- oder Ionen- Implantationsverfahren usw.

Die Arten des Photolacks werden entsprechend der Belichtungslichtquelle bei spielsweise in g-Linien, i-Linien oder DUV unterteilt. Jedoch weist der oben genannte Photolack im allgemeinen Schwierigkeiten in der Ausbildung eines Photolackmusters auf, welche eine Dimension bzw. Größe aufweist, welche kleiner als die Wellenlänge der Belichtungslichtquelle ist.

Momentan ist die Auflösung eines Kontaktlochmusters in dem photolithographi schen Verfahren kleiner als diejenige eines Linien & Raummusters, so daß die Gleich förmigkeit des Musters über die gesamte Waferoberfläche nicht gut ist.

Deshalb besteht eine Nachfrage nach neuen Technologien, um die Bildung eines Kontaktlochmusters mit einer Größe von 0,20 µm oder kleiner zu ermöglichen, welche für die hochintegrierten Halbleitervorrichtungen oberhalb 64M DRAM erforderlich ist, um die Grenzauflösung des Photolacks zu überwinden.

Das Verfahren zum Ausbilden des Kontaktlochs mit einer Größe kleiner als die Wellenlänge der Belichtungslichtquelle ist momentan wie nachfolgend.

Erstens wird ein normales Photolackmuster von Kontaktlöchern, welche eine Größe aufweisen, die größer als die gewollte ist, unter Verwendung einer normalen Chrom-(Cr)-Maske als Fließ-Ablauf-Methode für ein Photolackmuster ausgebildet und dann wird Wärme oberhalb des Schmelzpunkts des Photolacks auf das Photolackmuster beaufschlagt, um so das Erweichen des hochpolymerisierten Photolacks herbeizuführen und dessen Viskosität zu reduzieren und es fließen zu lassen. Als Ergebnis wird die Größe des Photolackmusters reduziert.

Zweitens wird als ein modifiziertes Belichtungsverfahren der belichtete Abschnitt und der nicht belichtete Abschnitt klar definiert bzw. festgelegt, und zwar durch Be lichtung unter Verwendung einer modifizierten Beleuchtung und einer Phasen-Shift- Maske (PSM). Als Ergebnis weist das Photolackmuster eine kleinere Größe der Kon taktlöcher auf als unter Verwendung eines normalen Lichtes und einer Photomaske. Das Fließverfahren des i-Linien-Photolacks, welches Novolack-Kunststoff, photoaktive Komponenten (PAC), Lösungsmittel und Zusätze enthält, verwendet die Geschwindig keitsdifferenz aufgrund der Zunahme der thermischen Eigenschaften, welche der Pyro lyse der PAC durch Wärme und der Vernetzungsreaktion des Kunststoffs der PAC zu zuschreiben ist, und das Photolackmusterfließphänomen durch die Abnahme der Visko sität durch Wärme.

Das Fließen des i-Linien-Photolacks vollzieht sich mit der Vernetzungs-Reaktion, wobei das Fließphänomen eindeutig bzw. sauber von der Vernetzungs-Reaktion geregelt wird. Das heißt, weil das Fließphänomen des i-Linien-Photolacks allmählich mit der Temperaturänderung fortschreitet, wird es geringfügig von den Temperaturänderungen des Verfahrens und der Einrichtungen bzw. Möglichkeiten beeinflußt.

Im Falle des i-Linien-Photolacks, kann ein Muster von 0,25 µm durch das Fließ verfahren erzielt werden. 0,28 µm des Musters können durch Beaufschlagung eines mo difizierten Lichtes und der PSM auf dem i-Linien-Photolack erzielt werden.

Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Musterherstellungsverfahren für Halbleitervor richtungen, und mit anderen Worten, einen Verfahrensablauf der Kontaktlochherstel lungsverfahren unter Verwendung des i-Linien-Photolacks.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird vorerst als ein Schritt des Bedeckens bzw. Ab deckens ein Wafer mit Photolack (S2), und zwar mit dem i-Linien-Photolack auf den Wafer beschichtet, welcher Hexamethyldisilazane (HMDS), welches vorab darauf abge schieden ist, aufweist. Dann wird als ein Schritt des Leichttrocknens des Photolacks (S4) auf dem Wafer das Lösungsmittel, welches in dem Photolack enthalten ist, durch die Leichttrocknung so entfernt, daß die Haftbarkeit des Photolacks verbessert wird, und der Abdeckzustand auf dem Wafer mit einer bestimmten Dicke beibehalten wird. Nach dem Leichttrocknen wird als ein Schritt der Beleuchtung bzw. Bestrahlung nach Aus richtung einer Photomaske auf dem Photolack (S6) ein Wafer mit dem i-Linen- Photolack darauf zu einem i-Linien-Taktgeber bzw. -Schrittmotor bewegt, und die PSM mit einer Feinstruktur bzw. einem Feinmuster, welches darauf ausgebildet ist, über dem Wafer ausgerichtet.

Dann wird der Wafer, welcher den Photolack darauf aufweist, und die PSM, wel che mit dem Wafer ausgerichtet ist, mit einer i-Linien-Lichtquelle so bestrahlt, um die Belichtung durchzuführen. Dann wird als ein Schritt der Nach-Belichtungs-Trocknung (PEB) für den belichteten Wafer (S8) der durch die Belichtung hindurchtretende bzw. vorbeitretende Wafer bei einer eindeutigen Temperatur so getrocknet, um die Wellen struktur bzw. Wellenmuster zu entfernen, welche durch das stehende Wellenphänomen erzeugt wird, welches auf dem Photolackmuster bei der Verstärkungsinterferenz bzw. verstärkenden Interferenz und Auslöschungsinterferenz bzw. auslöschenden Interferenz durch das einfallende Licht der Belichtungslichtquelle hervorgerufen wird, und um das Photolackmusterprofil zu verbessern, und ferner die Auflösung des Photolackmusters zu verbessern. Danach wird als ein Schritt der Ausbildung bzw. Herstellung des Photo lackmusters durch Entwicklung und Reinigung des Wafers, welcher durch die PEB (S10) hindurchgetreten ist, der Wafer mit der vollständigen PEB zu einer Entwicklungs einheit bewegt wobei ein Entwickler auf den Photolack auf den Wafer so aufgelegt bzw. beaufschlagt wird, um ein Photolackmuster auszubilden, und die Entwicklungs seiten- bzw. -zusatzprodukte unter Verwendung einer Reinigungslösung zu entfernen.

Dann wird als ein Schritt des Harttrocknens für den entwickelten Wafer (S12) das Photolackmuster mit der abgeschlossenen bzw. vervollständigten Entwicklung getrock net und ausgehärtet, so daß das Photolackmuster ausgehärtet ist.

Dann wird als ein Schritt des Fließtrocknens nach dem Aushärten (S14) Wärme auf das Photolackmuster bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Pho tolacks so beaufschlagt bzw. auferlegt, daß die Weichheit bzw. das Weichwerden und die Viskosität des hochpolymerisierten Photolacks vermindert bzw. reduziert werden, und das Photolackmuster veranlaßt wird zu fließen, wodurch sich die Mustergröße ver mindert. Allerdings wird in dem Fall, in dem das Fließverfahren bei Verwendung des i-Linien-Photolacks und der PSM bei einem modifizierten Licht durchgeführt wird, das Photolackmuster mit 0,18 µm als Auflösung ausgebildet, allerdings werden die thermi schen Eigenschaften des Musters des hochpolymerisierten Photolacks ungleichförmig bzw. ungleichmäßig, weil Teile des nicht belichteten Abschnitts ungleichmäßig belich tet wurden. Das heißt, während der Belichtung für die Photolackmusterausbildung, ist die belichtete Menge jeweils auf dem Kernabschnitt des hochdichten Musters und des Umfangsabschnitts des Musters mit geringer Dichte, und der nichtbelichtete Abschnitt ungleichmäßig. Die Ungleichmäßigkeit der belichteten Menge führt somit zu einem Fließratenunterschied in der Festigkeit bzw. Härte durch die Wärme und somit entsteht ein Gunn-Effekt (Bulk-Effekt) der Verzerrung bzw. Verwerfung des Kontaktlochmu sters in der Schnittstelle des Zellabschnitts und des Umfangsabschnitts.

Wenn ein DUV-Photolack verwendet wird, ist der DUV-Photolack hinsichtlich der Wärme empfindlicher bzw. sensitiver als der i-Linien-Photolack und ebenso emp findlicher auf die Temperaturgleichmäßigkeit eines Trocknungsofens, welche in dem Fließverfahren verwendet wird. Als Ergebnis davon erfolgt das Fließen abrupt und es ist schwierig, ein gleichmäßiges Kontaktlochmuster über die Waferoberfläche zu erhalten. Das bedeutet, das Fließverfahren ist jeweils unterschiedlich, wenn der DUV-Photolack und der i-Linien-Photolack verwendet wird. Es ist somit schwierig von dem DUV- Photolack zu erwarten, den gleichen Effekt wie der i-Linien-Photolack aufzuzeigen, und zwar wegen dem Fehlen des Mechanismus, in welchem die Vernetzungs-Reaktion bei einer Temperatur des Fließbeginns oder bei einer geringeren Temperatur vorliegt.

Fig. 2 und 5 sind Querschnittsansichten, welche das Verfahren der Kontakt lochmusterausbildung durch das Fließverfahren zeigt, und zwar unter Verwendung des i-Linien-Photolacks und des PSM gemäß dem Verfahrensablauf von Fig. 1.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird der i-Linien-Photolack 6 auf ein Wafer 2 mit einer bestimmten darauf ausgebildeten Unterschicht 4 angeordnet, wobei dann der Photolack weich bzw. langsam getrocknet bzw. leichtgetrocknet wird. Dann wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, der Wafer 2 zu einem i-Linien-Schrittmotor bewegt, wobei die PSM 7 mit dem darauf ausgebildeten Feinmuster über den Wafer 2 mit dem darauf ausgebildeten i-Linien-Photolack ausgerichtet ist. Dann wird die Belichtung für den Wafer ausgebil det, und zwar unter Verwendung der i-Linien-Lichtquelle.

Dann wird wie in Fig. 4 gezeigt ist, das PEB auf dem belichteten Wafer 2 ausge führt, wobei das Entwickeln und Reinigen nacheinander durchgeführt wird, um so ein erstes Kontaktlochmuster 8 auszubilden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Größe des ersten Kontaktlochmusters 8 gleich 0,25 µm. Dann wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, das erste Kontaktlochmuster 8 fließend und getrocknet, um so ein zweites Kontaktloch 9 auszu bilden. Allerdings werden für den Fall, daß das Fließen unter Verwendung der PSM durch die modifizierte Bestrahlung ausgeführt wird, einige der nicht-belichteten Ab schnitte ungleichmäßig belichtet, wobei die thermischen Eigenschaften des hochpoly merisierten Photolackmusters ungleichmäßig werden. Als Ergebnis liegt die Fließraten differenz in Abhängigkeit der Festigkeit aufgrund Wärme vor, wodurch ein Bulk-Effekt verursacht wird, wodurch das zweite Kontaktloch 9 während des Fließens und Trock nens - wie in Fig. 5 gezeigt ist - verzerrt wird.

Die folgende Erfindung ist auf das Bereitstellen eines Halbleitervorrichtungsher stellungssystem und ein Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters unter Verwendung desselben gerichtet, welches im wesentlichen eine oder mehrere Pro bleme aufgrund der Einschränkungen und der Nachteile des Standes der Technik ver meidet.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ausbilden ei nes Halbleitervorrichtungsmusters durch die Bildung einer gleichförmigen und er wünschten Größe eines Kontaktlochmusters zu schaffen, indem ein Fließverfahren für den Fall ermöglicht wird, daß sowohl ein i-Linien-Photolack als auch eine Phasen- Änderungs-Maske (PSM) verwendet wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aus bilden eines Halbleitervorrichtungsmusters durch die Bildung einer gleichmäßigen und einer gewünschten Größe eines Kontaktlochmusters zu schaffen, indem ein Fließverfah ren für ein Hochultraviolett-(DUV; Deep Ultraviolett)-Photolack verwendet wird.

Ferner ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleitervor richtungsherstellungssystem für das Verfahren der Ausbildung eines Halbleitervorrich tungsmusters gemäß der vorliegenden Erfindung zu schaffen.

Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Photolack zu schaffen, welcher beim Ausgestalten eines Halbleitervorrichtungsmusters zur Herstel lung von Halbleitervorrichtungen verwendet wird.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 10 und 25 gelöst.

Um diese und andere Vorteile zu erhalten, und zwar gemäß dem Zweck der vor liegenden Erfindung, wie es hier ausgestaltet und breit beschrieben ist, enthält ein Halbleitervorrichtungsherstellungssystem: eine Photolackabdeckungseinheit zum Ab decken eines Wafers mit einem spezifischen Photolack; eine Entwicklungseinheit zum Ausbilden eines Photolackmusters auf dem Wafer, welcher mit dem Photolack abge deckt ist; und eine Vernetzungseinheit zum Vernetzen des Photolackmusters, um ein stabilisiertes Fließen während des Fließverfahrens für den Photolackmuster bereitzu stellen.

Das Halbleitervorrichtungsherstellungssystem kann entweder eine Dreh- bzw. Schleudermaschine oder ein Schienensystem sein.

Das Herstellungssystem zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen enthält fer ner vorzugsweise: eine HMDS-Abdeckungseinheit zur Erhöhung der Haftbarkeit des Photolacks auf der Oberfläche des Wafers, welcher von einer Waferzuführungseinheit transferiert wird, und zwar vor der Ausgabe des Wafers zu der Photolackabdeckungs einheit; eine Trocknungseinheit zum Trocknen des Wafers mit dem darauf befindlichen Photolack und zum Hindurchführen des Wafers durch eine Belichtung und einer Ent wicklung; und eine Waferkantenbelichtungs-(WEE; Wafer Edge Exposure)-Einheit zum Belichten der Kantenabschnitte des Wafers mit einer bestimmten Breite.

Das Halbleitervorrichtungsherstellungssystem weist vorzugsweise zumindest eine Waferzuführungs- bzw. -ladeeinheit, die HMDS-Abdeckungseinheit, die Photolackab deckungseinheit, die Abdeckungseinheit, die Trocknungseinheit, die Waferkantenbe lichtungseinheit, oder die Vernetzungseinheit auf.

Vorzugsweise enthält die Leichttrocknungseinheit des Halbleitervorrichtungsher stellungssystems eine Leichttrocknungseinheit zum Entfernen des Lösungsmittels, wel ches in dem Photolack auf dem Wafer enthalten ist; eine Nachbelichtungstrocknungs einheit (PEB; Post Exposure Bake) zum Entfernen der feinen stehenden Wellen, welche auf dem Photolackmuster vorliegen; und eine Aushärtungseinheit zum Härten des Pho tolackmusters.

Die Vernetzungseinheit kann eine UV-Trocknungseinheit zur Bestrahlung des entwickelten Wafers mit UV-Licht sein.

Die UV-Trocknungseinheit enthält: eine UV-Lampe, welche in dem oberen Teil der UV-Trocknungseinheit plaziert ist und UV-Licht produziert; und eine heiße Platte, welche in dem unteren Teil der UV-Austrocknungseinheit plaziert ist und den Wafer erwärmt, welcher in einem Abstand von der UV-Lampe montiert ist.

Die UV-Lampe kann als eine mikrowellenangeregte Lampe oder eine Quecksil ber-Xenon-Lampe sein.

Bei einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält das Halb leitervorrichtungsherstellungssystem eine Vernetzungseinheit zum Vernetzen eines Photolack-Musters auf einem Wafer, welcher eine Entwicklung durchlaufen hat, um ein stabilisiertes Fließen während des Fließprozesses für das Photolack-Muster bereitzu stellen; und eine Verfahrenskammer zur Durchführung eines Ätzverfahrens für eine Unterschicht auf dem Wafer unter Verwendung des Photolack-Musters als eine Ätz- Maske, wobei die Lage bzw. Position der Verfahrenskammer in dem System den Trans fer bzw. die Weitergabe des Wafers zwischen der Vernetzungseinheit und der Verfah renskammer vereinfacht.

Das Herstellungssystem zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen der vorlie genden Erfindung enthält ferner eine verschließbare Ladekammer, welche die Vernet zungseinheit und die Verfahrenskammer verbindet.

Die Vernetzungseinheit kann eine UV-Trocknungseinheit zum Bestrahlen des entwickelten Wafers mit UV-Licht sein.

Die UV-Trocknungseinheit enthält: eine UV-Lampe, welche im oberen Teil der UV-Trocknungseinheit plaziert ist und ein UV-Licht herstellt; und eine heiße Platte, welche in dem unteren Teil der UV-Trocknungseinheit plaziert ist und den Wafer er wärmt, welcher mit einem Abstand von der UV-Lampe befestigt ist.

Bei einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält das Verfah ren zur Herstellung eines Halbleitervorrichtungsmusters: a) ein Abdecken eines Wafers mit einem Photolack; b) Ausrichten einer Photomaske auf dem Photolack und Durch führen einer Belichtung; c) Ausbilden eines Photolackmusters auf dem Wafer; d) Durchführen einer Vernetzung des Photolackmusters; und e) Durchführen einer Fließ trocknung für das Photolackmuster nach der Vernetzung.

Der Photolack ist vorzugsweise für i-Linien oder tiefes ultraviolett (DUV) geeig net und die Photomaske verwendet eine Phasenveränderungsmaske (PSM) falls der i-Linien-Photolack verwendet wird.

Der i-Linien-Photolack ist vorzugsweise ein positiver Photolack, welcher einen Basiskunststoff, eine photoaktive Komponente (PAC) und eine Lösung enthält, und als ein Zusatz zur Aktivierung der Vernetzungsreaktion des Photolackmusters wird 2,4,6- Triamino-1,3,5-Triazin hinzugefügt.

Das Photolackmuster kann ein Kontaktlackmuster sein und die Vernetzung kann eine UV-Trocknung des Photolackmusters sein.

Vorzugsweise enthält die UV-Trocknung die Bestrahlung des Photolackmusters mit UV-Licht und gleichzeitig die Durchführung eines Trocknungsprozesses, und zwar das Erwärmen des Photolackmusters.

Das Verfahren kann das Aushärten vor der UV-Trocknung enthalten. Vorzugswei se stellt das Erwärmen eine Wärme zwischen 50 bis 140° Celsius zur Verfügung und der Schritt des Bestrahlens mit UV-Licht wird für 10 bis 80 Sekunden durchgeführt.

Eine Verfahrenstemperatur des Fließtrocknens kann zwischen 140 bis 200° Celsius lie gen und eine Verfahrenszeit für die Fließtrocknung liegt zwischen 80 bis 120 Sekunden. Das Fließtrocknen wird vorzugsweise zumindest einmal in wiederholter Weise ausge führt.

Die Vernetzung kann enthalten: a) Aushärten des Photolackmusters; und b) Durchführen einer Entwicklung für das Photolackmuster, welches durch die Aushärtung hindurchgetreten ist.

Die Entwicklung für das Photolackmuster, welche durch die Aushärtung hin durchgetreten ist, kann zumindest zweimal wiederholt ausgeführt werden.

Bei einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der i-Linien- Photolack ein positiver Photolack, welcher einen Basiskunststoff, eine photoaktive Komponente (PAC) und ein Lösungsmittel enthält. Als einen Zusatz zur Aktivierung der Vernetzungsreaktion des Photolackmusters kann 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin hin zugefügt werden.

Die Menge von 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triacin ist vorzugsweise zwischen 0,001 bis 5 Gewichtsprozent für die Gesamtmenge des Basiskunststoffes, der photoaktiven Kom ponente (PAC) und des Lösungsmittels.

Es ist verständlich, daß sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung und die nachfolgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und klarstellend und dafür gedacht sind, eine weitere Erläuterung der vorliegenden Erfindung, wie sie beansprucht ist, bereitzustellen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegen stand der abhängigen Ansprüche.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorangehenden anderen Aufgaben, Gesichtspunkte und Vorteile werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1 einen herkömmlichen Verfahrensablauf zur Musterherstellung von Halb leitervorrichtungen zeigt;

Fig. 2 bis 5 Querschnittsansichten sind, die die Musterherstellung der Halbleiter vorrichtung gemäß des Verfahrensablauf von Fig. 1 zeigen;

Fig. 6 ein Blockdiagramm ist, welche eine Ausführungsform des Herstellungs systems von Halbleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 7 eine Seitenansicht, welche eine UV-Trocknungseinheit in dem Herstel lungssystem von Halbleitervorrichtungen gemäß Fig. 6 ist;

Fig. 8 ein Verfahrensablauf ist, welcher die Musterherstellung von Halbleitervor richtungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 9 bis 12 Querschnittsansichten sind, welche die Musterformation von Halb leitervorrichtungen gemäß dem Verfahrensablauf von Fig. 8 zeigen.

Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung wird hiernach vollständig unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt sind. Die Erfindung kann jedoch in viele unterschied liche Formen integriert bzw. eingebettet werden und sollte nicht als einschränkend auf die Ausführungsform wie nachfolgend beschrieben verstanden werden;
Diese Ausführungsformen sind vielmehr so vorgesehen, daß die Offenbarung durchgängig und vollständig sein wird und vollständig den Rahmen der vorliegenden Erfindung den auf dem Gebiet tätigen Fachmännern als Anleitung dient.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungssystem für Halbleiter vorrichtungen und ein Verfahren zur Herstellung eines Musters von Halbleitervorrich tungen unter Verwendung desselben geschaffen, wobei ein Photolackmuster auf dem Halbleiterwafer mit UV-Licht nach dem Entwicklungsverfahren bei der Photolithogra phie bestrahlt wird, um weniger kritische Ausmaße bzw. Zustände herbeizuführen, so daß die Verzerrung bzw. Beeinträchtigung des Photolackmusters während des Fließpro zesses verhindert wird, und eine gewünschte Mustergröße wirksam erhalten werden kann.

Hiernach wird nun eine detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der vor liegenden Erfindung gemacht.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Herstellungs systems von Halbleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei Fig. 7 eine Querschnittsansicht ist, welche die UV-Trocknungseinheit, welche mit einer mikrowellenangeregten Lampe von Fig. 6 ausgestattet ist, zeigt.

Fig. 6 zeigt, daß ein Halbleitervorrichtungsherstellungssystem 30 und eine Be lichtungsvorrichtung 90 in Reihe angeordnet über eine Schnittstelleneinheit 80 verbun den sind.

Das Halbleitervorrichtungsherstellungssystem 30 enthält: eine Wafer-Ladeeinheit bzw. Wafer-Zuführungseinheit 32, welche Waferkassetten mit Wafers darin zuführt; eine HMDS-Abdeckungseinheit 34 zur Erhöhung der Haftung des Photolacks auf der Oberfläche des Wafers, welcher von der Wafer-Zuführungseinheit 32 transferiert ist; eine Photolackabdeckungseinheit 36 zum Abdecken des Wafers, welcher HMDS mit Photolack darauf aufweist; eine Entwicklungseinheit 44 zum Ausbilden eines Photo lackmusters, nach dem Abdecken der Wafer mit Photolack in der Photolackab deckungseinheit 36, der Belichtung des Photolacks auf dem Wafer, und der Entwick lung des belichteten Wafers; eine Trocknungseinheit 37, welche eine leichte Aus trocknungseinheit 38 zum Entfernen des Lösungsmittels in dem Wafer, welcher Photo lack darauf aufweist, eine PEB-Einheit 42 zum Entfernen der feinen stehenden Welle, welche auf dem Photolackmuster nach Belichtung des Wafers mit dem Photolack darauf vorliegt und eine Aushärtungseinheit 40 zum Aushärten des Photolackmusters aufweist; und eine UV-Trocknungseinheit 48 als eine Vernetzungseinheit zum Bestrahlen des entwickelten Wafers mit UV-Licht für die Vernetzungsreaktion und Bereitstellen eines stabilisierten Fließens während des Fließprozesses des Photolackmusters.

Das Halbleitervorrichtungsherstellungssystem kann sowohl eine Drehvorrichtung oder ein Zuführungssystem sein, wobei ferner vorzugsweise bei dem Halbleitervorrich tungsherstellungssystem eine Waferkantenbelichtungseinheit 46 installiert wird, um eine bestimmte Breite des Waferkantenabschnitts zu belichten. Hinsichtlich eines effek tiven Mehrfach-Verfahrens der Halbleitervorrichtungsherstellung unter Verwendung des Halbleitvorrichtungsherstellungssystems, sind die Waferladeeinheit 32, die HMDS- Abscheideeinheit 34, die Photoladezuführungseinheit 36 und die Entwicklungseinheit 44, die leichte Austrocknungseinheit 38, die PEB-Einheit 42, die Aushärtungseinheit 40 und die UV-Trocknungseinheit 48 vorzugsweise anzahlmäßig von mindestens einem jeweils installiert, das heißt mehrfache Anzahl von entsprechenden Einheiten.

Die UV-Trocknungseinheit 48 enthält eine UV-Lampe, welche in dem oberen Teil der Kammer zur Bereitstellung eines UV-Lichts installiert ist, und eine heiße Platte, welche in dem unteren Teil der Kammer installiert ist zum Befestigen eines Wafers mit einem Abstand von der UV-Lampe, und zum Erwärmen des Wafers. Die UV-Lampe ist vorzugsweise eine mikrowellenangeregte Lampe oder eine Quecksilber-Xenon- Bogenlampe.

Unter Bezugnahme auf die UV-Trocknungseinheit 48, welche die mikrowellen angeregte Lampe 60 aufweist, enthält die UV-Trocknungseinheit 48; die mikrowellen angeregte Lampe 60, welche eine Quecksilberbirne 62 mit einer ultrahochfrequenten Zuführung 61 aufweist, einen Reflexionsspiegel 63 zum Abdecken der Quecksilber lampe 62 und zum Fokussieren des UV-Lichts, welches von der Quecksilberbirne 62 durch die Ultrahochfrequenzwelle, welche von der Ultrahochfrequenzzuführung 61 an gelegt wird, in Richtung eines Wafers erzeugt wird, und eine Quarzplatte, welche unter dem Reflexionsspiegel 63 plaziert ist; und eine heiße Platte 70 zum Befestigen eines Wafers 68 mit einem Abstand von der Mikrowellen angeregten Lampe 60 und zum Er wärmen des Wafers 68.

Falls der Wafer 68 auf der heißen Platte 70 befestigt wird, legt die Ultrahochfre quenzzuführung 61 Energie auf die Quecksilberbirne 62 an, welche Quecksilber darin aufweist und das Quecksilber geht in einen Plasmazustand über, um so ein UV-Licht zu erzeugen. Der Reflexionsspiegel 63 reflektiert das UV-Licht, welches in unterschiedli chen Richtungen so gestreut wird, daß es den Wafer 68 effizient erreicht.

Die Beschreibung der Betriebsweise des Halbleitervorrichtungsherstellungssystems 30 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun erstellt. Erstens, wenn eine Kassette mit einem Wafer darin in der Waferladeeinheit 32 geladen wird, wird der Wafer zu der HMDS-Abscheideeinheit 34 von einem ersten Transferarm 50 transferiert. Eine be stimmte Dicke des HMDS wird auf dem Wafer innerhalb der HMDS-Abscheideeinheit 34 abgeschieden, um effizient den Wafer mit dem Photolack abzudecken. Dann wird der Wafer mit dem HMDS darauf zu der Photolackabdeckungseinheit 36 von einem zweiten Transferarm 52 so transferiert, daß die Waferoberfläche mit einem spezifischen Photo lack für einen spezifischen Vorgang bzw. für ein spezifisches Verfahren abgedeckt bzw. beschichtet wird. Die Transferarme 50, 52 sind lediglich dazu dargestellt, um eine Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern, welche nicht die vorliegende Erfindung beschränkt, wie von denjenigen auf dem Gebiet Tätigen verstanden wird.

Dann wird der Wafer mit dem Photolack darauf in die Leichttrocknungseinheit bzw. Soft-Trocknungseinheit 38 transferiert und bei einer bestimmten Temperatur so getrocknet, um das Lösungsmittel, welches in dem Photolack enthalten ist, zu entfernen, um sicherzustellen, daß der Abdeckungszustand mit einer bestimmten Abdeckungsdicke beibehalten wird.

Dann wird der leicht getrocknete Wafer über die Schnittstelle 8 in das Belich tungssystem 90 für die Belichtung transferiert. Der belichtete Wafer wird durch die Wa ferkantenbelichtungseinheit 46 hindurchgeführt und in der PEB-Einheit 42 übergeführt, um das Musterprofil zu verbessern, indem das Wellenmuster entfernt wird, welches durch den stehenden Welleneffekt erzeugt wird, welcher auf dem Photolackmuster auf grund der verstärkenden Interferenzen und der auslöschenden Interferenzen von dem einfallenden Licht und von dem Reflexionslicht der Belichtungslichtquelle vorliegt, nach dem Trocknen bei einer bestimmten Temperatur und dem Entwickeln.

Dann wird der Wafer mit dem vervollständigten PEB in die Entwicklungseinheit 44 transferiert, wobei der Entwickler über die Waferoberfläche so gesprüht wird, um ein positives oder negatives Photolackmuster durch die Belichtung zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt ist die kritische Dimension bzw. das kritische Ausmaß des Photolackmusters größer als erwünscht.

Dann wird der Wafer in die UV-Trocknungseinheit 48 transferiert, wobei die UV- Lichtbestrahlung auf dem Photolack und der Trocknungsprozeß auf der heißen Platte ausgeführt wird, um so die Vernetzungsreaktion innerhalb des Photolacks und den Fließprozeß gleichzeitig auszuführen, um dadurch eine kleinere Größe des Photolack musters als das Muster nach der Entwicklung zu erhalten. Jede Einheit des oben be schriebenen Halbleitervorrichtungsherstellungssystems kann aus praktischen Gründen unterschiedlich ausgerichtet werden, wobei die Verarbeitungseinheit vertikal ausge richtet werden kann, und die Effizienz des belegten Bereiches innerhalb der Fabrikati onslinie für den Halbleitervorrichtungsherstellungsprozeß erhöht wird, welches für die jenigen auf dem Gebiet Tätigen klar ist.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, eine UV- Trocknungseinheit 48 in dem konventionellen Dreh- oder Zuführungssystem zu schaf fen, jedoch ist die Plazierung der UV-Trocknungseinheit 48 nicht auf die oben beschrie bene Art begrenzt. Die UV-Trocknungseinheit 48 wird vorzugsweise nahe der Ent wicklungseinheit 44 installiert, weil die UV-Trocknung nach dem Entwickeln in der Verfahrensablaufreihenfolge ausgeführt wird.

Der Wafer mit dem darauf ausgebildeten Photolackmuster tritt durch das Halblei tervorrichtungsherstellungssystem mit der UV-Entwicklungseinheit 48 hindurch, wobei es in ein Ätzsystem für das darauffolgende Verfahren bzw. Prozeß transferiert. Dann wird das Vorrichtungsmuster durch Ätzen einer Unterschicht auf dem Wafer ausgebil det, und zwar unter Verwendung des Photolackmusters als Ätzmaske.

Wie oben beschrieben wurde, wird die Herstellungsmusterformation bzw. -ausbildung gemacht bzw. vollendet, nachdem das UV-Trocknen und das Fließtrocknen auf dem Photolackmuster, welches durch die Entwicklung ausgebildet ist, durchgeführt wurde und nach dem Ätzen der Unterschicht. Das Ätzsystem, welches mit der UV- Trocknungseinheit darin ausgestattet ist, kann verwendet werden.

Das Ätzsystem kann somit so ausgebildet bzw. aufgebaut sein, damit die UV- Trocknungseinheit zum Bestrahlen des UV-Lichts auf den Wafer und zur Bereitstellung eines stabilisierten Fließverfahrens für das Photolack-Muster und eine Verfahrenskam mer enthält, die benachbart zu der UV-Trocknungseinheit für das Ätzen der Unter schicht auf dem Wafer unter Verwendung des Photolackmusters befestigt bzw. instal liert ist. Vorzugsweise ist eine verschließbare Ladekammer installiert, welche mit der UV-Trocknungseinheit und der Verfahrenskammer verbunden ist.

Fig. 8 ist ein Verfahrensablauf, welcher die Musterformation bzw. -ausbildung der Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann das Photolackmuster nach der Entwicklung und dem Reinigen und Auswählen aus einer der drei nachfolgenden Reihenfolgen gebildet wer den.

Die drei Verarbeitungsreihenfolgen bzw. -anordnungen werden mit A, B und C gekennzeichnet. Nachdem die A-Anordnung beschrieben wird, wird die B und die C- Anordnung beschrieben, jedoch wird die Beschreibung der gleichen Prozeduren, weiche in der A-Anordnung vorhanden sind, unterlassen.

Erstens wird eine A-Ablaufanordnung beschrieben, wobei der Wafer mit dem Photolack (S20) abgedeckt wird, das heißt mit einem i-Linien-Photolack. Dann wird der Photolack auf dem Wafer leicht getrocknet (S22), wobei das Lösungsmittel in dem Photolack durch das leichte Trocknen entfernt wird, und ebenso die Haftung des i-Linien-Photolacks verbessert wird.

In diesem Fall ist der i-Linien-Photolack vorzugsweise ein positiver Photolack, welcher einen Basiskunststoff, eine photoaktive Komponente (PAC) und ein Lösungs mittel enthält. Als ein Zusatz für die Aktivierung der Vernetzungsreaktion des Photo lackmusters kann 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin hinzugefügt werden, wobei das hinzuge fügte Gewichtsprozent zwischen 0,001 bis 5 Gewichtsprozent für die gesamte Menge von Basiskunststoff, photoaktiver Komponente (PAC) und Lösungsmittel sein kann. Die 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin ist sozusagen ein Melamin und deren chemische For mel ist C₃H₆N₆, wobei es Melamin-Formaldehyd-Kunststoff aufgrund der Zusatzkon densationsreaktion mit Formaldehyd ausbildet.

Dann wird die Photomaske mit dem Photolack, nachdem das leichte Trocknen vervollständigt wurde, ausgerichtet und der Photolack wird bestrahlt bzw. belichtet (S24), wobei der Wafer mit dem i-Linien-Photolack, welcher darauf angeordnet ist, in einen i-Linien-Schrittmotor transferiert wird, wobei der Wafer belichtet wird, indem das PSM mit dem feinen Kontaktlochmuster auf dem Wafer ausgerichtet und der Wafer mit dem i-Linien-Licht über das PSM bestrahlt wird. Dann wird das PEB für den belichteten Wafer (S26) ausgeführt, um das Musterprofil und die Auflösung des Photolackmusters zu verbessern, indem das Wellenmuster, welches auf der Waferoberfläche vorhanden ist, welches aufgrund der stehenden Wellen durch die verstärkenden Interferenzen und die auslöschenden Interferenzen von dem einfallenden Licht und dem Reflexionslicht von der Lichtquelle erzeugt wurden, entfernt wird.

Dann wird der Wafer mit der PEB, welche darauf vervollständigt ist, entwickelt und gereinigt, und das Photolackmuster ist ausgebildet (S28). Das heißt der Wafer wird nach dem PEB in das Entwicklungssystem bewegt, der Entwickler auf den Photolack angewandt, das Photolackmuster ausgebildet, und dann die Entwicklungsbeiprodukte unter Verwendung einer Reinigungslösung entfernt.

Das Photolackmuster wird dann UV-getrocknet (S32), das Photolackmuster wird mit einem UV-Licht bestrahlt, wodurch Wärme beaufschlagt wird, und eine Vernet zungsreaktion findet innerhalb des Photolacks statt, so daß die thermische Stabilität des Photolackmusters verbessert wird, und das Photolackmuster wird in einem stabilen Zu stand während der Temperaturerhöhung innerhalb des Fließprozesses beibehalten. Der UV-Trocknungsprozeß enthält die Bestrahlung von UV-Licht auf das Photolackmuster, und die Beaufschlagung von Wärme, welches gleichzeitig bzw. simultan vorliegt. Al ternativ kann die Wärme unabhängig nach der Bestrahlung von UV-Licht beaufschlagt werden.

Dann wird nach der UV-Trocknung das Photolackmuster fließgetrocknet (S36), indem die Wärme auf das Photolackmuster bei einer Temperatur oberhalb des Schmelz punktes des Photolacks beaufschlagt wird, um das Schmelzen und die Viskosität des hochpolymerisierten Photolacks zu vermindern und um das Photolackmuster zu fließen, wodurch die Mustergröße kleiner gemacht wird. Zusätzlich wird der Fließunterschied zwischen dem hochdichten Muster des Kernabschnitts und dem niedrig dichten Muster des Umfangsabschnitts enger bzw. kleiner, so daß das Photolackmuster auf dem Wafer gleichförmig ausgebildet werden kann.

Alternativ enthält das B-Verfahren zusätzlich das Aushärten (S30) auf dem Pho tolackmuster vor der UV-Trocknung (S32) gemäß der A-Verfahrensanordnung, um ei nen stabileren Fließprozeß bereitzustellen.

Schließlich wird bei der C-Verfahrensreihenfolge das UV-Trocknen (S32) in der A-Verfahrensreihenfolge unterlassen, wobei das Photolackmuster UV-getrocknet wird, um die thermische Stabilität des Photolackmusters durch die Vernetzungsreaktion in nerhalb des Photolacks bereitzustellen und den Photolack weniger empfindlich auf der Temperaturerhöhung während des Fließprozesses zu machen. Anstelle des UV- Trocknens (S32) werden eine Aushärtungs-(S33) und eine Entwicklerbehandlung (S34) hintereinander ausgeführt, wobei der ausgehärtete Wafer mit dem gleichen Entwickler, der hier in den vorangehenden Entwicklungen (S28) verwendet wurde, behandelt wird. Das heißt, bei der C-Verfahrensreihenfolge bzw. -anordnung, wird das Photolackmuster, welches durch den Entwicklungsprozeß gebildet wird, mit dem Entwickler so behandelt, um die Eigenschaften des Photolacks zu ändern und identische Eigenschaften zu erhal ten wie die Eigenschaften, welche in dem oben genannten UV-Trocknen erhalten wur den.

Fig. 9 bis 12 sind Querschnittsansichten, welche die Kontaktlochmusteranordnung durch das Fließverfahren unter Verwendung des i-Linien-Photolacks und der PSM von Fig. 8 zeigen, und insbesondere A-Verfahren darstellen.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird mit einem i-Linien-Photolack 16 der Wafer 12 ab gedeckt, welcher eine Unterschicht 14 aufweist, welche auf dessen Oberfläche ausgebil det ist, wobei es leicht bei einer Temperatur von 80 bis 120° Celsius für 50 bis 100 Se kunden getrocknet wird. Das leichte Trocknen entfernt die Lösung, welche in den i-Linien-Photolack 16 so enthalten ist, um den Abdeckungszustand des i-Linien- Photolacks 16 mit einer bestimmten Dicke aufrecht- bzw. beizubehalten. Die ge wünschte Verfahrenstemperatur des leichten Trocknens ist 90 bis 110° Celsius.

In diesem Fall ist der i-Linien-Photolack ein positiver Photolack, welcher einen Basiskunststoff, eine photoaktive Komponente (PAC) und ein Lösungsmittel enthält. Als ein Zusatz zur Aktivierung der Vernetzungsreaktion des Photolackmusters kann 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin hinzugefügt werden, wobei dessen hinzugefügtes Ge wichtsprozent zwischen 0,001 bis 5 Gewichtsprozent für die gesamte Menge von Basis kunststoff, photoaktiver Komponente (PAC) und das Lösungsmittel sein kann.

Dann wird wie in Fig. 10 gezeigt ist, der Wafer 12 in ein i-Linien-Schrittmotor bewegt, und die PSM 17 mit dem Feinkontaktlochmuster, welches darauf ausgebildet ist, wird auf den i-Linien-Photolack 16 so ausgerichtet, daß die Belichtung unter Ver wendung des i-Linien-Lichts ausgeführt wird.

Dann wird wie in Fig. 11 gezeigt wird, das PEB auf den belichteten Wafer 12 bei einer Temperatur von 100 bis 140° Celsius für 50 bis 100 Sekunden ausgeführt. Dann wird ein Entwicklungs- und ein Reinigungsverfahren durchgeführt und ein erstes Kon taktloch 18 wird ausgebildet. Das PEB wird ausgeführt, um das Musterprofil zu verbes sern, in dem die feinen stehenden Wellen, welche auf dem Photolackmuster vorhanden sind, entfernt wird, und um die Auflösung des Musters zu verbessern. Zu diesem Zeit punkt ist die Größe des ersten Kontaktlochmusters 18 gleich 0,28 µm und die Gleich mäßigkeit des ersten Kontaktlochmusters 18 über die Waferoberfläche ist nicht gut.

Dann wird wie in Fig. 12 gezeigt ist wird das UV-Trocknen und das Fließtrocknen nacheinander auf das erste Kontaktlochmuster 18 so durchgeführt, daß ein zweites Kontaktloch 20 ausgebildet wird, welches eine kleinere Größe von 0,20 µm als das erste Kontaktlochmuster 18 ausbildet. Die UV-Trocknung ist auf das erste Kontaktlochmu ster 18 angewandt, in dem Wärme gleichzeitig mit der Bestrahlung von UV-Licht be aufschlagt wird. Die UV-Lichtbestrahlung wird für 10 bis 80 Sekunden vorzugsweise für 10 bis 50 Sekunden durchgeführt. Die Temperatur der Trocknung mit Wärme ist 50 bis 140° Celsius vorzugsweise 110°. Das heißt das erste Kontaktlochmuster 18 wird von der UV-Lichtbestrahlung und der Trocknung thermisch stabilisiert, wobei die Vernet zungsreaktion innerhalb des ersten Kontaktlochmusters 18 erfolgt.

Dann stoppt nach der UV-Trocknung die UV-Lichtbestrahlung und das Fließ trocknen wird auf den Wafer in der gleichen Kammer oder nachdem es in eine separate Trocknungskammer bewegt wurde, bei einer Temperatur von 140 bis 200° Celsius für 80 bis 120 Sekunden durchgeführt. Als Ergebnis wird ein zweites Kontaktloch 20 aus gebildet. Die bevorzugte Verfahrenstemperatur des Fließtrocknens ist 170 bis 190° Cel sius. Bei dem Fließtrocknen wird ein Bulk-Effekt der Verzerrung des Photolackmusters verhindert, welches aufgrund der Fließdifferenz zwischen dem hochpolymerisierten Photolack zwischen dem kondensierten Musterabschnitt und dem kleinen Musterab schnitt vorhanden ist. Als Ergebnis wird das zweite Kontaktloch 20 mit einer kleineren Größe als die Wellenlänge des Belichtungslichtes, das heißt 0,20 µm oder kleiner gleichmäßig über die Waferoberfläche 12 ausgebildet. Das Fließtrocknen kann zumin dest einmal entsprechend der Formen des Photolacks und der Fließmenge ausgeführt werden.

Dementsprechend sind die Eigenschaften des Halbleitervorrichtungsherstellungs systems der vorliegenden Erfindung so, um die herkömmlichen Dreh- oder Zuführungs systeme mit der UV-Trocknungseinheit 48 als eine Vernetzungseinheit bereitzustellen. Zusätzlich wird durch Installation der UV-Trocknungseinheit 48 benachbart zu der Ätz verfahrenkammer die Effizienz bzw. Wirksamkeit des Herstellungssystems erhöht, wo durch der Fließtrocknungsprozeß aktiviert wird.

Für das Verfahren zur Ausbildung des Halbleitervorrichtungsmusters gemäß der vorliegenden Erfindung kann i-Linien-Photolack und DUV-Photolack oder dgl. ange wandt werden. Die Photolacke sind zwei Arten: Negative, welche weniger lösbar in einem Entwicklerlösung werden, falls sie Licht ausgesetzt werden bzw. mit Licht be leuchtet werden, und Positive, welche löslicher werden, falls sie Licht ausgesetzt bzw. mit Licht bestrahlt werden. Im Fall der vorliegenden Erfindung, enthält der i-Linien positive Photolack, welcher Novolack-Kunststoff als Basiskunststoff, Diazonaphto quinone als die photoaktive Komponente, welche zu Polyhydroxylbenzophenonen als Ballastgruppe zugefügt wurden, und 2-Heptanone als Lösung und als Zusatz 2,4,6- Triamino-1,3,5-Triazine, sogenanntes Menamin zu dem i-Linien-positiven Photolack hinzugefügt, so daß der Fließeffekt des Photolackmusters weiter verbessert wird.

Typischerweise erzeugt die Trocknungs- oder UV-Lichtbestrahlung für positive Photolacke eine Säure, um den Photolack in einem bestrahlten Bereich des positiven Photolacks löslich zu machen.

Dann unterstützt das Hinzufügen von Zusätzen die Vernetzungsreaktion in dem oberen Abschnitt des positiven Photolacks, wodurch so der Fließprozeß der vorliegen den Erfindung erheblich verbessert werden kann. Mit anderen Worten, durch Hinzufü gen von 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin zu dem i-Linien-positivem Photolack wird die Vernetzungsreaktion zwischen dem Basiskunststoff und der Säurekatalysatorreaktion weiter so aktiviert, daß die thermischen Eigenschaften des Photolacks während des leichten Trocknens verbessert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit ein gleichmäßiges Photolackmu ster mit einer kleineren Größe als die Wellenlänge des Belichtungslichts durch Be strahlung des Photolackmusters mit dem UV-Licht nach dem Ausbilden des Photolack musters und durch Vorhandensein der Vernetzungsreaktion der hochpolymerisierten Photolacks erreicht werden, um den Photolack thermisch zu stabilisieren, und den Bulk- Effekt zu vermeiden, welcher während des darauffolgenden Fließprozesses vorliegt. Der Bulk-Effekt ist das Phänomen der Verzerrung des Photolackmusters aufgrund des Flie ßunterschieds zwischen dem kondensierten Musterabschnitt und dem kleinen Musterab schnitt.

Es wird für diejenigen auf dem Gebiet Tätigen ersichtlich sein, daß verschiedene Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindungen vorgenommen werden können, ohne den Gedanken oder Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Somit wird beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Verän derungen dieser Erfindung abdecken, vorausgesetzt, sie liegen innerhalb des Umfangs der abhängigen Ansprüche und deren Äquivalenten.

Claims

1. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem, welches aufweist:
eine Photolack-Beschichtungseinheit zum Abdecken eines Wafers mit einem spe zifischen Photolack;
eine Entwicklungseinheit zum Ausbilden eines Photolackmusters auf dem Wafer, welche mit dem Photolack beschichtet ist; und
eine Vernetzungseinheit zum Vernetzen des Photolackmusters, um ein stabilisier tes Fließen während des Fließprozesses für das Photolackmuster bereitzustellen.

2. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 1, wobei das System entweder ein Dreh- oder ein Zuführungssystem ist.

3. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 1, welches ferner auf weist:
eine HMDS-Beschichtungseinheit zur Erhöhung der Haftung des Photolacks auf der Oberfläche eines Wafers, welcher von einer Waferladeeinheit transferiert wird, bevor der Wafer zu der Photolackbeschichtungseinheit abgegeben wird;
eine Trocknungseinheit zum Trocknen des Wafers mit Photolack darauf und Hin durchführen des Wafers durch eine Belichtung und eine Entwicklung;
und eine Waferkantenbelichtungs-(WEE)-Einheit zum Belichten eines Kantenab schnitts des Wafers mit einer bestimmten Dicke.

4. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 3, welcher zumindest eine der Waferladeeinheit, der HMDS-Beschichtungseinheit, der Photolackbe schichtungseinheit, der Beschichtungseinheit, der Trocknungseinheit, der Wafer kantenbelichtungseinheit und die Vernetzungseinheit aufweist.

5. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 1, wobei die Vernet zungseinheit eine UV-Trocknungseinheit zum Bestrahlen des entwickelten Wafers mit UV-Licht ist.

6. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 5, wobei die UV- Trocknungseinheit aufweist:
eine UV-Lampe, welche in dem oberen Teil der UV-Trocknungseinheit plaziert ist, und UV-Licht erzeugt; und
eine Wärmeplatte, welche in dem unteren Teil der UV-Trocknungseinheit plaziert ist, und den Wafer erwärmt, welcher mit einem Abstand von der UV-Lampe befe stigt ist.

7. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 6, wobei die UV-Lampe eine mikrowellenangeregte Lampe oder eine Quecksilber-Xenonlampe ist.

8. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 2, welche ferner auf weist eine Verfahrenskammer zum Durchführen eines Ätzverfahrens für eine Un terschicht auf dem Wafer unter Verwendung des Photolackmusters als eine Ätz maske, wobei die Stellung der Verfahrenskammer in dem System den Transfer des Wafers zwischen der Vernetzungseinheit und der Verfahrenskammer verein facht.

9. Halbleitervorrichtungsherstellungssystem nach Anspruch 8, welches ferner eine Ladeverschließkammer enthält, welche die Vernetzungseinheit und die Verfah renskammer verbindet.

10. Verfahren zum Bilden eines Halbleitervorrichtungsmusters, welches aufweist:

a) Beschichten eines Wafers mit einem Photolack;
b) Ausrichten einer Photomaske auf dem Photolack, und Ausführen einer Belichtung;
c) Ausbilden eines Photolackmusters auf dem Wafer;
d) Durchführen einer Vernetzung des Photolackmusters; und
e) Durchführen eines Fließtrocknens für das Photolackmuster nach der Ver netzung

11. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 10, wobei der Photolack für i-Linien oder Tiefes Ultraviolett (DUV) geeignet ist.

12. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 11, wobei die Photomaske eine Phasenänderungsmaske (PSM) verwendet, wenn der i- Linien-Photolack verwendet wird.

13. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 12, wobei der i-Linien-Photolack ein positiver Photolack ist, welcher ein Basiskunst stoff, eine photoaktive Komponente (PAC), ein Lösungsmittel und dergleichen aufweist und, als ein Zusatz zur Aktivierung der Vernetzungsreaktion des Photo lackmusters 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin hinzugeführt wird.

14. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 10, wobei das Photolackmuster ein Kontaktlochmuster ist.

15. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 10, wobei das Durchführen einer Vernetzung das UV-Trocknen des Photolackmusters enthält.

16. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 15, wobei die UV-Trocknung das Bestrahlen des Photolackmusters mit UV-Licht und Ausführen eines Trocknungsprozesses mit Erwärmen des Photolackmusters gleichzeitig enthält.

17. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 15, welcher vor dem UV-Trocknen ferner aufweist, ein Aushärten des Photolackmu sters.

18. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 16, wobei das Erwärmen eine Wärme zwischen 50 bis 140° Celsius bereitstellt.

19. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 16, wobei die Bestrahlung mit UV-Licht bei 10 bis 80 Sekunden durchgeführt wird.

20. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 10, wobei eine Verfahrenstemperatur des Fließ-Trocknens im Bereich zwischen 140 bis 200° Celsius liegt.

21. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 20, wobei eine Verfahrenszeit für das Fließtrocknen in dem Bereich von 80 bis 120 Sekunden liegt.

22. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 10, wobei das Fließtrocknen zumindest einmal wiederholend ausgeführt wird.

23. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 10, wobei die Vernetzung aufweist:

a) Aushärten des Photolackmusters; und
b) Durchführen einer Entwicklung für das Photolackmuster, welches durch das Aushärten hindurchgetreten ist.

24. Verfahren zum Ausbilden eines Halbleitervorrichtungsmusters nach Anspruch 23, wobei das Durchführen einer Entwicklung für das Photolackmuster, welches durch die Aushärtung hindurchgetreten ist, zumindest zweimal in wiederholender Weise durchgeführt wird.

25. Positiver Photolack einer i-Linien-Quelle zur Herstellung von Halbleitervorrich tungen, welche ein Basiskunststoff, eine photoaktive Komponente (PAC), ein Lö sungsmittel und 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin als ein Zusatz zur Aktivierung der Vernetzungsreaktion des Photolacks enthält.

26. Positiver Photolack einer i-Linien-Quelle zur Herstellung von Halbleitervorrich tungen gemäß Anspruch 25, wobei die Menge von 2,4,6-Triamino-1,3,5-Triazin zwischen 0,001 bis 5 Gewichtsprozent für die gesamte Menge des Basiskunst stoff, der photoaktiven Komponente (PAC) und des Lösungsmittels aufweist.