JP2000223467A - 超臨界乾燥方法および装置 - Google Patents
超臨界乾燥方法および装置Info
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- JP2000223467A JP2000223467A JP11019596A JP1959699A JP2000223467A JP 2000223467 A JP2000223467 A JP 2000223467A JP 11019596 A JP11019596 A JP 11019596A JP 1959699 A JP1959699 A JP 1959699A JP 2000223467 A JP2000223467 A JP 2000223467A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レジスト薄膜のパターン倒れ、レジスト薄膜
のパターン膨れが生ずるのを防止する。 【解決手段】 基板２２にレジスト薄膜を形成し、公知
のリソグラフィ手法により露光を施し、現像を行なうこ
とにより、基板２２にレジスト薄膜のパターンを形成
し、続いてリンスを行ない、基板２２を反応室２１内に
保持し、ポンプユニット２４で一定量の液化二酸化炭素
をボンベ２３から反応室２１に圧送するとともに、反応
室２１内の二酸化炭素の圧力を圧力制御バブル２６で自
動制御することにより、反応室２１内の二酸化炭素の圧
力を７．３８〜８ＭＰａにし、反応室２１内の二酸化炭
素を超臨界流体とし、超臨界二酸化炭素を反応室２１か
ら放出することにより減圧して、基板２２を乾燥する。
のパターン膨れが生ずるのを防止する。 【解決手段】 基板２２にレジスト薄膜を形成し、公知
のリソグラフィ手法により露光を施し、現像を行なうこ
とにより、基板２２にレジスト薄膜のパターンを形成
し、続いてリンスを行ない、基板２２を反応室２１内に
保持し、ポンプユニット２４で一定量の液化二酸化炭素
をボンベ２３から反応室２１に圧送するとともに、反応
室２１内の二酸化炭素の圧力を圧力制御バブル２６で自
動制御することにより、反応室２１内の二酸化炭素の圧
力を７．３８〜８ＭＰａにし、反応室２１内の二酸化炭
素を超臨界流体とし、超臨界二酸化炭素を反応室２１か
ら放出することにより減圧して、基板２２を乾燥する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレジスト薄膜を用い
て微細パターンを形成する工程における超臨界乾燥方法
および装置に関するものである。
て微細パターンを形成する工程における超臨界乾燥方法
および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年ＭＯＳＬＳＩの大規模化に伴い、Ｌ
ＳＩ製造におけるパターンの微細化が推進されている。
そして、今や１００ｎｍを切る微細パターンが形成され
るに至っている。そのため、結果的にアスペクト比（高
さ／幅）の大きなパターンが形成されるようになってき
ている。このようなパターンはエッチングを施した後、
洗浄、リンス（水洗）、乾燥を経て形成される。一方、
基板の加工マスクとしてのレジスト薄膜のパターンも必
然的に高アスペクト比になる。このレジスト薄膜とは、
露光により分子量、分子構造が変化し、その結果現像液
に浸すことより露光部と未露光部との溶解速度差でパタ
ーン化できる高分子材料からなる薄膜のことである。そ
して、レジスト薄膜のパターンを形成する場合にも、現
像後にリンス液の処理を経て乾燥が行なわれる。
ＳＩ製造におけるパターンの微細化が推進されている。
そして、今や１００ｎｍを切る微細パターンが形成され
るに至っている。そのため、結果的にアスペクト比（高
さ／幅）の大きなパターンが形成されるようになってき
ている。このようなパターンはエッチングを施した後、
洗浄、リンス（水洗）、乾燥を経て形成される。一方、
基板の加工マスクとしてのレジスト薄膜のパターンも必
然的に高アスペクト比になる。このレジスト薄膜とは、
露光により分子量、分子構造が変化し、その結果現像液
に浸すことより露光部と未露光部との溶解速度差でパタ
ーン化できる高分子材料からなる薄膜のことである。そ
して、レジスト薄膜のパターンを形成する場合にも、現
像後にリンス液の処理を経て乾燥が行なわれる。
【０００３】このような微細パターン形成における乾燥
時の大きな問題点として、図３に示すようなレジスト薄
膜のパターン倒れがある。このレジスト薄膜のパターン
倒れはリンス後の乾燥時に生じる現象で、レジスト薄膜
の高アスペクト比のパターンではより顕著になる。この
レジスト薄膜のパターン倒れは、図４に示すように、基
板１３の乾燥時にレジスト薄膜のパターン１１間に残っ
たリンス液１２と外部（空気）との圧力差により働く曲
げ力すなわち毛細管力Ｆによって生ずる。そして、この
毛細管力Ｆはリンス液１２のパターン１１間での気液界
面で生ずる表面張力に依存することが報告されている
（アプライド・フィジックス・レターズ、６６巻、２６
５５−２６５７頁、１９９５年）。この毛細管力Ｆはレ
ジスト薄膜のパターン１１を倒すだけでなく、シリコン
等のパターンをもゆがめる力を有するため、このリンス
液１２の表面張力の問題は重要となっている。
時の大きな問題点として、図３に示すようなレジスト薄
膜のパターン倒れがある。このレジスト薄膜のパターン
倒れはリンス後の乾燥時に生じる現象で、レジスト薄膜
の高アスペクト比のパターンではより顕著になる。この
レジスト薄膜のパターン倒れは、図４に示すように、基
板１３の乾燥時にレジスト薄膜のパターン１１間に残っ
たリンス液１２と外部（空気）との圧力差により働く曲
げ力すなわち毛細管力Ｆによって生ずる。そして、この
毛細管力Ｆはリンス液１２のパターン１１間での気液界
面で生ずる表面張力に依存することが報告されている
（アプライド・フィジックス・レターズ、６６巻、２６
５５−２６５７頁、１９９５年）。この毛細管力Ｆはレ
ジスト薄膜のパターン１１を倒すだけでなく、シリコン
等のパターンをもゆがめる力を有するため、このリンス
液１２の表面張力の問題は重要となっている。
【０００４】この問題を解決するためには、リンス液を
表面張力の小さい液体で置換して乾燥を行なえばよい。
たとえば、水の表面張力は約７２ｄｙｎ／ｃｍである
が、メタノールの表面張力は約２３ｄｙｎ／ｃｍであ
り、水からの乾燥よりも水をメタノール置換した後の乾
燥の方がレジスト薄膜のパターン倒れの程度は抑えられ
る。さらには、２０ｄｙｎ／ｃｍ以下の表面張力を持つ
パーフロロカーボンの使用はパターン倒れの低減にはよ
り効果的であるが、パーフロロカーボンもある程度の表
面張力をもつため、完全な問題解決とはならない。
表面張力の小さい液体で置換して乾燥を行なえばよい。
たとえば、水の表面張力は約７２ｄｙｎ／ｃｍである
が、メタノールの表面張力は約２３ｄｙｎ／ｃｍであ
り、水からの乾燥よりも水をメタノール置換した後の乾
燥の方がレジスト薄膜のパターン倒れの程度は抑えられ
る。さらには、２０ｄｙｎ／ｃｍ以下の表面張力を持つ
パーフロロカーボンの使用はパターン倒れの低減にはよ
り効果的であるが、パーフロロカーボンもある程度の表
面張力をもつため、完全な問題解決とはならない。
【０００５】そして、完全に表面張力の問題を解決する
ためには、リンス液を表面張力がゼロの液体で置換して
乾燥することが必要である。表面張力がゼロの液体とは
超臨界流体である。超臨界流体は液体に近い溶解力をも
つが、張力、粘度は気体に近い性質を示すもので、気体
の状態を持った液体といえる。この結果、超臨界流体は
気液界面を形成しないため、表面張力はゼロになる。し
たがって、リンス液を超臨界流体で置換して乾燥を行な
えば、表面張力の概念はなくなるから、レジスト薄膜の
パターン倒れは全く生じないことになる。通常、二酸化
炭素は臨界点が低く（７．３８ＭＰａ，３１．１℃）か
つ化学的に安定であるため、超臨界流体として既に生物
試料観察用試料乾燥に用いられている。
ためには、リンス液を表面張力がゼロの液体で置換して
乾燥することが必要である。表面張力がゼロの液体とは
超臨界流体である。超臨界流体は液体に近い溶解力をも
つが、張力、粘度は気体に近い性質を示すもので、気体
の状態を持った液体といえる。この結果、超臨界流体は
気液界面を形成しないため、表面張力はゼロになる。し
たがって、リンス液を超臨界流体で置換して乾燥を行な
えば、表面張力の概念はなくなるから、レジスト薄膜の
パターン倒れは全く生じないことになる。通常、二酸化
炭素は臨界点が低く（７．３８ＭＰａ，３１．１℃）か
つ化学的に安定であるため、超臨界流体として既に生物
試料観察用試料乾燥に用いられている。
【０００６】しかしながら、これまで市販されている超
臨界乾燥装置もしくは作られてきた超臨界乾燥装置は、
反応室に二酸化炭素のボンベが接続された簡単なもの、
もしくは単に反応室内にドライアイスを導入し、加熱す
るだけの簡単なものであった。このような超臨界乾燥装
置を使用した場合には、乾燥時の圧力を制御することが
できないから、十分の液化二酸化炭素を反応室に導入し
て加熱することにより、臨界点以上の圧力状態にするの
が常であった。
臨界乾燥装置もしくは作られてきた超臨界乾燥装置は、
反応室に二酸化炭素のボンベが接続された簡単なもの、
もしくは単に反応室内にドライアイスを導入し、加熱す
るだけの簡単なものであった。このような超臨界乾燥装
置を使用した場合には、乾燥時の圧力を制御することが
できないから、十分の液化二酸化炭素を反応室に導入し
て加熱することにより、臨界点以上の圧力状態にするの
が常であった。
【０００７】図５は従来の超臨界乾燥装置を示す概略図
である。図に示すように、反応室１内に基板２が保持さ
れ、反応室１に液化二酸化炭素のボンベ３が接続され、
ボンベ３と反応室１との間に開閉バルブ４が設けられ、
反応室１の排気管に開閉バルブ５が設けられている。
である。図に示すように、反応室１内に基板２が保持さ
れ、反応室１に液化二酸化炭素のボンベ３が接続され、
ボンベ３と反応室１との間に開閉バルブ４が設けられ、
反応室１の排気管に開閉バルブ５が設けられている。
【０００８】図５に示した超臨界乾燥装置により超臨界
乾燥を行なうには、ボンベ３から液化二酸化炭素を反応
室１に導入し、液化二酸化炭素を加熱して臨界点以上の
温度、圧力条件とした後、超臨界流体となった二酸化炭
素を反応室１から放出することにより減圧して、基板２
を乾燥する。
乾燥を行なうには、ボンベ３から液化二酸化炭素を反応
室１に導入し、液化二酸化炭素を加熱して臨界点以上の
温度、圧力条件とした後、超臨界流体となった二酸化炭
素を反応室１から放出することにより減圧して、基板２
を乾燥する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５により説
明した超臨界乾燥方法においては、超臨界二酸化炭素の
圧力が約１０ＭＰａ程度、時には１２ＭＰａになる場合
があり、このため二酸化炭素以外の成分が反応室１内に
存在すると、レジスト薄膜のパターン膨れが生ずる。す
なわち、反応室１内にたとえば水分が吸着していると、
水が加圧された超臨界二酸化炭素に取り込まれ、レジス
ト薄膜（高分子材料）内に拡散して、レジスト薄膜の内
部に保持され、このとき水には二酸化炭素が含まれるか
ら、乾燥時すなわち減圧時に水内すなわちレジスト薄膜
内から二酸化炭素ガスが放出され、その結果レジスト薄
膜に膜膨れが生ずることになる。
明した超臨界乾燥方法においては、超臨界二酸化炭素の
圧力が約１０ＭＰａ程度、時には１２ＭＰａになる場合
があり、このため二酸化炭素以外の成分が反応室１内に
存在すると、レジスト薄膜のパターン膨れが生ずる。す
なわち、反応室１内にたとえば水分が吸着していると、
水が加圧された超臨界二酸化炭素に取り込まれ、レジス
ト薄膜（高分子材料）内に拡散して、レジスト薄膜の内
部に保持され、このとき水には二酸化炭素が含まれるか
ら、乾燥時すなわち減圧時に水内すなわちレジスト薄膜
内から二酸化炭素ガスが放出され、その結果レジスト薄
膜に膜膨れが生ずることになる。
【００１０】図６はレジスト薄膜からの質量数１８を持
つ分子（水分子）の放出ガス分析の結果（サーマルデソ
ープションスペクトラム；ＴＤＳ）を示すグラフで、線
ａは超臨界乾燥前の場合を示し、線ｂは圧力が１０ＭＰ
ａの超臨界二酸化炭素による超臨界乾燥後の場合を示
す。このグラフから明らかなように、超臨界乾燥後には
超臨界乾燥前と比較してレジスト薄膜中に多くの水が含
まれていることがわかる。すなわち、超臨界乾燥によっ
てレジスト薄膜内に水が取り込まれたことがわかる。
つ分子（水分子）の放出ガス分析の結果（サーマルデソ
ープションスペクトラム；ＴＤＳ）を示すグラフで、線
ａは超臨界乾燥前の場合を示し、線ｂは圧力が１０ＭＰ
ａの超臨界二酸化炭素による超臨界乾燥後の場合を示
す。このグラフから明らかなように、超臨界乾燥後には
超臨界乾燥前と比較してレジスト薄膜中に多くの水が含
まれていることがわかる。すなわち、超臨界乾燥によっ
てレジスト薄膜内に水が取り込まれたことがわかる。
【００１１】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、レジスト薄膜のパターン倒れ、レジスト薄
膜のパターン膨れが生ずることがない超臨界乾燥方法、
装置を提供することを目的とする。
れたもので、レジスト薄膜のパターン倒れ、レジスト薄
膜のパターン膨れが生ずることがない超臨界乾燥方法、
装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、リンスを行なった基板が保持さ
れた反応室内の超臨界流体により上記基板を乾燥する超
臨界乾燥方法において、上記超臨界流体として７．３８
〜８ＭＰａの圧力に制御された二酸化炭素を用いる。
め、本発明においては、リンスを行なった基板が保持さ
れた反応室内の超臨界流体により上記基板を乾燥する超
臨界乾燥方法において、上記超臨界流体として７．３８
〜８ＭＰａの圧力に制御された二酸化炭素を用いる。
【００１３】また、リンスを行なった基板が保持された
反応室内の超臨界流体により上記基板を乾燥する超臨界
乾燥装置において、上記超臨界流体として７．３８〜８
ＭＰａの圧力に制御された二酸化炭素を用いる。
反応室内の超臨界流体により上記基板を乾燥する超臨界
乾燥装置において、上記超臨界流体として７．３８〜８
ＭＰａの圧力に制御された二酸化炭素を用いる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る超臨界乾燥装
置を示す概略図である。図に示すように、反応室２１内
に基板２２が保持され、反応室２１に液化二酸化炭素の
ボンベ２３が接続され、ボンベ２３と反応室２１との間
にポンプユニット２４が設けられ、ポンプユニット２４
と反応室２１との間に開閉バルブ２５が設けられ、反応
室２１の排気管に反応室２１内の圧力を自動的に制御す
る圧力制御バルブ２６が設けられている。
置を示す概略図である。図に示すように、反応室２１内
に基板２２が保持され、反応室２１に液化二酸化炭素の
ボンベ２３が接続され、ボンベ２３と反応室２１との間
にポンプユニット２４が設けられ、ポンプユニット２４
と反応室２１との間に開閉バルブ２５が設けられ、反応
室２１の排気管に反応室２１内の圧力を自動的に制御す
る圧力制御バルブ２６が設けられている。
【００１５】つぎに、図１に示した超臨界乾燥装置を用
いた超臨界乾燥方法すなわち本発明に係る超臨界乾燥方
法を説明する。まず、基板２２にレジスト薄膜を形成
し、公知のリソグラフィ手法により露光を施し、現像を
行なうことにより、基板２２にレジスト薄膜のパターン
を形成し、続いてリンスを行ない、基板２２を反応室２
１内に保持する。この後、ボンベ２３から液化二酸化炭
素を反応室２１内に導入する。この場合、ポンプユニッ
ト２４で一定量の液化二酸化炭素もしくは予め加温され
て形成された超臨界二酸化炭素を反応室２１内に圧送す
るとともに、反応室２１内の二酸化炭素の圧力を圧力制
御バブル２６で自動制御することにより、反応室２１内
の二酸化炭素の圧力を７．３８〜８ＭＰａにし、反応室
２１内の二酸化炭素を超臨界流体とする。このときの基
板２２および反応室２１内の温度は３１．１℃以上であ
る。つぎに、超臨界二酸化炭素を反応室２１から放出す
ることにより減圧して、基板２２を乾燥する。
いた超臨界乾燥方法すなわち本発明に係る超臨界乾燥方
法を説明する。まず、基板２２にレジスト薄膜を形成
し、公知のリソグラフィ手法により露光を施し、現像を
行なうことにより、基板２２にレジスト薄膜のパターン
を形成し、続いてリンスを行ない、基板２２を反応室２
１内に保持する。この後、ボンベ２３から液化二酸化炭
素を反応室２１内に導入する。この場合、ポンプユニッ
ト２４で一定量の液化二酸化炭素もしくは予め加温され
て形成された超臨界二酸化炭素を反応室２１内に圧送す
るとともに、反応室２１内の二酸化炭素の圧力を圧力制
御バブル２６で自動制御することにより、反応室２１内
の二酸化炭素の圧力を７．３８〜８ＭＰａにし、反応室
２１内の二酸化炭素を超臨界流体とする。このときの基
板２２および反応室２１内の温度は３１．１℃以上であ
る。つぎに、超臨界二酸化炭素を反応室２１から放出す
ることにより減圧して、基板２２を乾燥する。
【００１６】この超臨界乾燥装置、超臨界乾燥方法にお
いては、表面張力がゼロの超臨界二酸化炭素を用いて乾
燥するから、基板２２のリンス後にレジスト薄膜のパタ
ーン間にリンス液が残ったとしても、リンス液が超臨界
二酸化炭素に置換されるので、二酸化炭素を反応室２１
から放出することにより減圧して、基板２２を乾燥した
ときに、毛細管力Ｆは作用しないため、レジスト薄膜の
パターン倒れが生ずることがない。また、反応室２１内
の超臨界二酸化炭素の圧力を７．３８〜８ＭＰａにして
いるから、レジスト薄膜の膜膨れを小さくすることがで
きるので、微細パターンを高精度に形成することができ
る。
いては、表面張力がゼロの超臨界二酸化炭素を用いて乾
燥するから、基板２２のリンス後にレジスト薄膜のパタ
ーン間にリンス液が残ったとしても、リンス液が超臨界
二酸化炭素に置換されるので、二酸化炭素を反応室２１
から放出することにより減圧して、基板２２を乾燥した
ときに、毛細管力Ｆは作用しないため、レジスト薄膜の
パターン倒れが生ずることがない。また、反応室２１内
の超臨界二酸化炭素の圧力を７．３８〜８ＭＰａにして
いるから、レジスト薄膜の膜膨れを小さくすることがで
きるので、微細パターンを高精度に形成することができ
る。
【００１７】図２は超臨界二酸化炭素で乾燥する時の超
臨界二酸化炭素の圧力とレジスト薄膜の膜厚増加量（レ
ジスト薄膜の膜膨れ）との関係（図中のプロット）およ
び乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧力と二酸化炭素の密度
との関係（図中の実線）を示すグラフである。このグラ
フから明らかなように、乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧
力が高いほどレジスト薄膜の膜膨れは大きくなる。ま
た、超臨界二酸化炭素の圧力と密度との関係は超臨界二
酸化炭素の圧力とレジスト薄膜の膜膨れとの関係と一致
する。このことは、レジスト薄膜の膜膨れが超臨界二酸
化炭素の密度増加と密接に関係していることを意味して
いる。すなわち、超臨界二酸化炭素の密度が増加したと
きには水の溶解度が増加し、超臨界二酸化炭素中の水の
含有量が超臨界二酸化炭素の圧力とともに増加する。こ
の結果、超臨界二酸化炭素の圧力の増加とともに多くの
水がレジスト薄膜中に取り込まれ、レジスト薄膜の膜膨
れが大きくなると考えられる。そして、グラフから明ら
かなように、乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧力を低くし
たときすなわち乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧力を７．
３８〜８ＭＰａに制御したときには、レジスト薄膜の膜
膨れを１ｎｍ以下にすることができる。
臨界二酸化炭素の圧力とレジスト薄膜の膜厚増加量（レ
ジスト薄膜の膜膨れ）との関係（図中のプロット）およ
び乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧力と二酸化炭素の密度
との関係（図中の実線）を示すグラフである。このグラ
フから明らかなように、乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧
力が高いほどレジスト薄膜の膜膨れは大きくなる。ま
た、超臨界二酸化炭素の圧力と密度との関係は超臨界二
酸化炭素の圧力とレジスト薄膜の膜膨れとの関係と一致
する。このことは、レジスト薄膜の膜膨れが超臨界二酸
化炭素の密度増加と密接に関係していることを意味して
いる。すなわち、超臨界二酸化炭素の密度が増加したと
きには水の溶解度が増加し、超臨界二酸化炭素中の水の
含有量が超臨界二酸化炭素の圧力とともに増加する。こ
の結果、超臨界二酸化炭素の圧力の増加とともに多くの
水がレジスト薄膜中に取り込まれ、レジスト薄膜の膜膨
れが大きくなると考えられる。そして、グラフから明ら
かなように、乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧力を低くし
たときすなわち乾燥時の超臨界二酸化炭素の圧力を７．
３８〜８ＭＰａに制御したときには、レジスト薄膜の膜
膨れを１ｎｍ以下にすることができる。
【００１８】なお、上述実施の形態においては、反応室
２１内の超臨界二酸化炭素の圧力を７．３８〜８ＭＰａ
にしたが、反応室内の超臨界二酸化炭素の圧力を７．４
〜７．７ＭＰａにするのが好ましく、７．４〜７．５Ｍ
Ｐａにするのがより好ましい。また、このときの反応室
２１内の温度は３１．１℃以上であれば特に限定される
ものではないことは勿論である。
２１内の超臨界二酸化炭素の圧力を７．３８〜８ＭＰａ
にしたが、反応室内の超臨界二酸化炭素の圧力を７．４
〜７．７ＭＰａにするのが好ましく、７．４〜７．５Ｍ
Ｐａにするのがより好ましい。また、このときの反応室
２１内の温度は３１．１℃以上であれば特に限定される
ものではないことは勿論である。
【００１９】
【実施例】（実施例１）基板２２にＺＥＰ−５２０から
なる電子線レジスト薄膜を形成し、公知のリソグラフィ
手法により露光を施し、室温（２３℃）下で酢酸ヘキシ
ルにて現像を行ない、続いてエタノールにてリンスを行
なった。この後、すぐにレジスト薄膜を有する基板２２
を反応室２１内に保持し、ボンベ２３から予め３５℃の
ヒータを通して形成された超臨界二酸化炭素をポンプユ
ニット２４で３２°Ｃにした反応室２１内に圧送すると
ともに、反応室２１内の二酸化炭素を圧力を圧力制御バ
ブル２６で７．５ＭＰａに調整して、反応室２１内の二
酸化炭素を超臨界流体とし、リンス液のエタノールを排
出、置換した。この後、超臨界二酸化炭素を０．４ＭＰ
ａ／minの速度で減圧して、基板２２を乾燥した。この
結果、レジスト薄膜のパターン倒れがなくなるととも
に、レジスト薄膜の膜膨れが全くない良好な微細パター
ンを得ることができた。
なる電子線レジスト薄膜を形成し、公知のリソグラフィ
手法により露光を施し、室温（２３℃）下で酢酸ヘキシ
ルにて現像を行ない、続いてエタノールにてリンスを行
なった。この後、すぐにレジスト薄膜を有する基板２２
を反応室２１内に保持し、ボンベ２３から予め３５℃の
ヒータを通して形成された超臨界二酸化炭素をポンプユ
ニット２４で３２°Ｃにした反応室２１内に圧送すると
ともに、反応室２１内の二酸化炭素を圧力を圧力制御バ
ブル２６で７．５ＭＰａに調整して、反応室２１内の二
酸化炭素を超臨界流体とし、リンス液のエタノールを排
出、置換した。この後、超臨界二酸化炭素を０．４ＭＰ
ａ／minの速度で減圧して、基板２２を乾燥した。この
結果、レジスト薄膜のパターン倒れがなくなるととも
に、レジスト薄膜の膜膨れが全くない良好な微細パター
ンを得ることができた。
【００２０】（実施例２）基板２２にポリメチルメタア
クリレート（ＰＭＭＡ）からなる電子線レジスト薄膜を
形成し、公知のリソグラフィ手法により露光を施し、室
温（２３℃）下で酢酸ヘキシルにて現像を行ない、続い
て２−プロパノールにてリンスを行なった。この後、す
ぐにレジスト薄膜を有する基板２２を反応室２１内に保
持し、ボンベ２３から液化二酸化炭素をポンプユニット
２４で反応室２１内に圧送するとともに、反応室２１内
の二酸化炭素の圧力を圧力制御バブル２６により８ＭＰ
ａに調整し、リンス液の２−プロパノールを排出すると
ともに、温度を徐々に３５℃に上げることにより、反応
室２１内に満たされた二酸化炭素を超臨界流体にした。
この後、超臨界二酸化炭素を０．４ＭＰａ／minの速度
で減圧して、基板２２を乾燥した。この結果、レジスト
薄膜のパターン倒れがなくなるとともに、レジスト薄膜
の膨れが全くない良好な微細パターンを得ることができ
た。
クリレート（ＰＭＭＡ）からなる電子線レジスト薄膜を
形成し、公知のリソグラフィ手法により露光を施し、室
温（２３℃）下で酢酸ヘキシルにて現像を行ない、続い
て２−プロパノールにてリンスを行なった。この後、す
ぐにレジスト薄膜を有する基板２２を反応室２１内に保
持し、ボンベ２３から液化二酸化炭素をポンプユニット
２４で反応室２１内に圧送するとともに、反応室２１内
の二酸化炭素の圧力を圧力制御バブル２６により８ＭＰ
ａに調整し、リンス液の２−プロパノールを排出すると
ともに、温度を徐々に３５℃に上げることにより、反応
室２１内に満たされた二酸化炭素を超臨界流体にした。
この後、超臨界二酸化炭素を０．４ＭＰａ／minの速度
で減圧して、基板２２を乾燥した。この結果、レジスト
薄膜のパターン倒れがなくなるとともに、レジスト薄膜
の膨れが全くない良好な微細パターンを得ることができ
た。
【００２１】なお、本実施例においては、リンス液とし
てエタノール、２−プロパノールを用いたが、リンス液
はこれらに限定されるものではない。また、本実施例に
おいては、レジスト薄膜としてＺＥＰ−５２０からなる
電子線レジスト薄膜、ポリメチルメタアクリレートから
なる電子線レジスト薄膜を用いたが、レジスト薄膜はこ
れらに限定されるものではなく、一般の高分子材料から
なるレジスト薄膜を使用することができる。
てエタノール、２−プロパノールを用いたが、リンス液
はこれらに限定されるものではない。また、本実施例に
おいては、レジスト薄膜としてＺＥＰ−５２０からなる
電子線レジスト薄膜、ポリメチルメタアクリレートから
なる電子線レジスト薄膜を用いたが、レジスト薄膜はこ
れらに限定されるものではなく、一般の高分子材料から
なるレジスト薄膜を使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る超臨界乾燥方法、装置にお
いては、表面張力がゼロの超臨界二酸化炭素を用いて基
板を乾燥するから、パターン倒れが生ずることがなく、
また反応室内の超臨界二酸化炭素の圧力を７．３８〜８
ＭＰａにしているから、膜膨れを小さくすることができ
るので、微細パターンを高精度に形成することができ
る。
いては、表面張力がゼロの超臨界二酸化炭素を用いて基
板を乾燥するから、パターン倒れが生ずることがなく、
また反応室内の超臨界二酸化炭素の圧力を７．３８〜８
ＭＰａにしているから、膜膨れを小さくすることができ
るので、微細パターンを高精度に形成することができ
る。
【図１】本発明に係る超臨界乾燥装置を示す概略図であ
る。
る。
【図２】超臨界二酸化炭素の圧力とレジスト薄膜の膜厚
増加量との関係および超臨界二酸化炭素の圧力と二酸化
炭素の密度との関係を示すグラフである。
増加量との関係および超臨界二酸化炭素の圧力と二酸化
炭素の密度との関係を示すグラフである。
【図３】レジスト薄膜のパターン倒れの状態を示す図で
ある。
ある。
【図４】レジスト薄膜のパターン倒れの原因の説明図で
ある。
ある。
【図５】従来の超臨界乾燥装置を示す概略図である。
【図６】レジスト薄膜からの質量数１８を持つ分子の放
出ガス分析の結果を示すグラフである。
出ガス分析の結果を示すグラフである。
２１…反応室 ２２…基板 ２３…ボンベ ２４…ポンプユニット ２５…開閉バルブ ２６…圧力制御バルブ
Claims (2)
- 【請求項１】リンスを行なった基板が保持された反応室
内の超臨界流体により上記基板を乾燥する超臨界乾燥方
法において、上記超臨界流体として７．３８〜８ＭＰａ
の圧力に制御された二酸化炭素を用いることを特徴とす
る超臨界乾燥方法。 - 【請求項２】リンスを行なった基板が保持された反応室
内の超臨界流体により上記基板を乾燥する超臨界乾燥装
置において、上記超臨界流体として７．３８〜８ＭＰａ
の圧力に制御された二酸化炭素を用いたことを特徴とす
る超臨界乾燥装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019596A JP2000223467A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 超臨界乾燥方法および装置 |
| US09/390,522 US6358673B1 (en) | 1998-09-09 | 1999-09-03 | Pattern formation method and apparatus |
| KR1019990038395A KR20000023033A (ko) | 1998-09-09 | 1999-09-09 | 패턴형성방법 및 패턴형성장치 |
| EP99250313A EP0992852A3 (en) | 1998-09-09 | 1999-09-09 | Pattern formation method and apparatus |
| US10/029,102 US6554507B2 (en) | 1998-09-09 | 2001-12-20 | Pattern formation method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019596A JP2000223467A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 超臨界乾燥方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223467A true JP2000223467A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12003628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11019596A Pending JP2000223467A (ja) | 1998-09-09 | 1999-01-28 | 超臨界乾燥方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000223467A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6691430B2 (en) | 2002-03-25 | 2004-02-17 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | High-pressure drying apparatus, high-pressure drying method and substrate processing apparatus |
| KR100494257B1 (ko) * | 2001-04-24 | 2005-06-13 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 미세 구조체의 건조 방법 및 이 방법에 의해 수득된 미세구조체 |
| US6920703B2 (en) | 2003-05-07 | 2005-07-26 | Hitachi Science Systems, Ltd. | Microstructure drying treatment method and its apparatus and its high pressure vessel |
| US7384484B2 (en) | 2002-11-18 | 2008-06-10 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Substrate processing method, substrate processing apparatus and substrate processing system |
| US7452729B2 (en) | 2002-07-04 | 2008-11-18 | Kobe Steel, Ltd | Waste high-pressure fluid processing method |
| CN102386052A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-03-21 | 株式会社东芝 | 超临界干燥方法以及超临界干燥*** |
| WO2013035247A2 (en) | 2011-09-05 | 2013-03-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Structure and method for manufacturing the same |
| WO2023054055A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 東京応化工業株式会社 | 基板の処理方法、薬液及び薬液の提供方法 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP11019596A patent/JP2000223467A/ja active Pending
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