JPH07106226A - レジスト現像方法および装置 - Google Patents
レジスト現像方法および装置Info
- Publication number
- JPH07106226A JPH07106226A JP24770993A JP24770993A JPH07106226A JP H07106226 A JPH07106226 A JP H07106226A JP 24770993 A JP24770993 A JP 24770993A JP 24770993 A JP24770993 A JP 24770993A JP H07106226 A JPH07106226 A JP H07106226A
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- Japan
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- wafer
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- resist
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- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】水を滴下する機構と、水より表面張力が小さく
且つ乾燥により完全に揮発させることができる液体を滴
下する機構からなる現像液のリンス機構を有する。 【効果】レジストパターン、特に密集した微細なレジス
トパターンやアスペクト比の高いレジストパターンのパ
ターン倒れを防止できる。
且つ乾燥により完全に揮発させることができる液体を滴
下する機構からなる現像液のリンス機構を有する。 【効果】レジストパターン、特に密集した微細なレジス
トパターンやアスペクト比の高いレジストパターンのパ
ターン倒れを防止できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レジストパターン形成
(リソグラフィ)を行うときに用いるレジスト現像装置
及びその方法、特に、レジストパターンの倒れを有効に
防止できるレジスト現像方法および装置に関する。
(リソグラフィ)を行うときに用いるレジスト現像装置
及びその方法、特に、レジストパターンの倒れを有効に
防止できるレジスト現像方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ULSIの高集積化の要求とともに、極
限的な微細レジストパターン形成が求められている。現
在最小寸法0.2μm〜0.3μmのレジストパターン形
成が盛んに検討されており、先端的な研究では0.1μ
m を対象にしているものもある。また、マイクロマシ
ーン作製のため、膜厚の厚いレジスト(例えば100μ
m)を用いてアスペクト比(高さ/幅)の極めて高いレ
ジストパターンを形成する技術開発も進められている。
限的な微細レジストパターン形成が求められている。現
在最小寸法0.2μm〜0.3μmのレジストパターン形
成が盛んに検討されており、先端的な研究では0.1μ
m を対象にしているものもある。また、マイクロマシ
ーン作製のため、膜厚の厚いレジスト(例えば100μ
m)を用いてアスペクト比(高さ/幅)の極めて高いレ
ジストパターンを形成する技術開発も進められている。
【0003】レジストパターンは基板上にレジストを塗
布し、露光した後、現像を行って形成する。露光光源に
はg線,i線等の紫外光,KrF,ArF等のエキシマ
レーザ光,Xe−Hgランプ等による遠紫外光,電子
線,荷電粒子,X線等いろいろな線源が用いられてい
る。現像には露光光源によらず主に液体の現像液を用い
たウェット現像法が用いられている。ウェット現像法は
工程が簡便であり、かつリンス液の洗浄作用による汚染
や異物の少ない処理である。
布し、露光した後、現像を行って形成する。露光光源に
はg線,i線等の紫外光,KrF,ArF等のエキシマ
レーザ光,Xe−Hgランプ等による遠紫外光,電子
線,荷電粒子,X線等いろいろな線源が用いられてい
る。現像には露光光源によらず主に液体の現像液を用い
たウェット現像法が用いられている。ウェット現像法は
工程が簡便であり、かつリンス液の洗浄作用による汚染
や異物の少ない処理である。
【0004】従来のウェット現像装置の代表的な構成を
図2に示す。従来の装置は、レジスト現像液供給・吐出
機構11,リンス液供給・吐出機構12,ウェハ吸着・
回転機構13,ウェハ搬送機構(図示せず)、排気・ド
レイン部14よりなる。現像動作は次のようになされ
る。まず、レジストの付いたウェハを搬送系で搬送して
きてウェハ吸着台の上に載せ、ウェハ15を吸着・固定
する。
図2に示す。従来の装置は、レジスト現像液供給・吐出
機構11,リンス液供給・吐出機構12,ウェハ吸着・
回転機構13,ウェハ搬送機構(図示せず)、排気・ド
レイン部14よりなる。現像動作は次のようになされ
る。まず、レジストの付いたウェハを搬送系で搬送して
きてウェハ吸着台の上に載せ、ウェハ15を吸着・固定
する。
【0005】次に現像液を滴下してウェハ上に現像液を
盛る。このときウェハを低速で回転させレジスト全面に
短時間で均一に現像液が盛られるようにする方法が一般
的に用いられる。現像液は温調しておき、温度ばらつき
による解像不良や寸法精度の低下を防止する。現像液が
ウェハ上に十分な量盛られた後、ウェハの回転をとめ、
さらに現像液の滴下をとめて1〜10分程度その状態で
現像を行う。
盛る。このときウェハを低速で回転させレジスト全面に
短時間で均一に現像液が盛られるようにする方法が一般
的に用いられる。現像液は温調しておき、温度ばらつき
による解像不良や寸法精度の低下を防止する。現像液が
ウェハ上に十分な量盛られた後、ウェハの回転をとめ、
さらに現像液の滴下をとめて1〜10分程度その状態で
現像を行う。
【0006】その後、リンス液をウェハに吐出して現像
液や現像液に溶出したレジストなどを洗い流す。この工
程も一般にウェハを回転させながら行う。一般にリンス
液はシャワー状あるいはスプレー状に吐出する。現像液
がアルカリ水溶液の場合には一般に水がリンス液として
用いられる。現像液やリンス液の廃液はドレイン部14
より排出される。リンスを10〜60秒程度行った後、
ウェハを高速回転させてリンス液を乾燥する。このよう
にして現像処理を終わったウェハを搬送系により搬出し
て一連の処理を終了する。
液や現像液に溶出したレジストなどを洗い流す。この工
程も一般にウェハを回転させながら行う。一般にリンス
液はシャワー状あるいはスプレー状に吐出する。現像液
がアルカリ水溶液の場合には一般に水がリンス液として
用いられる。現像液やリンス液の廃液はドレイン部14
より排出される。リンスを10〜60秒程度行った後、
ウェハを高速回転させてリンス液を乾燥する。このよう
にして現像処理を終わったウェハを搬送系により搬出し
て一連の処理を終了する。
【0007】なお、従来の現像装置は、例えば、特開平
4−360517 号公報に記載されている。
4−360517 号公報に記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の現像装置を用い
て形成したレジストパターンは、微細パターン(例えば
0.1μm)が倒れるという問題があった。またアスペク
ト比の高いレジストパターンが倒れるという問題もあっ
た。ここで起こるパターン倒れは、図3に示すように、
近接したパターン21が密集し、もたれ掛かるような倒
れである。
て形成したレジストパターンは、微細パターン(例えば
0.1μm)が倒れるという問題があった。またアスペク
ト比の高いレジストパターンが倒れるという問題もあっ
た。ここで起こるパターン倒れは、図3に示すように、
近接したパターン21が密集し、もたれ掛かるような倒
れである。
【0009】このようなパターン倒れがあると所望のレ
ジストパターンが形成できないので、作ろうとしている
製品の歩留り低下,信頼性低下を引き起こす。素子を高
密度に集積し、あるいはコンパクトな製品を作ろうとす
ると、微細なパターンが必要になるとともに微細なパタ
ーンを微細な間隔で配置する必要があるが、パターン倒
れにより目標とするような高集積あるいはコンパクトな
製品を作ることができなくなる。
ジストパターンが形成できないので、作ろうとしている
製品の歩留り低下,信頼性低下を引き起こす。素子を高
密度に集積し、あるいはコンパクトな製品を作ろうとす
ると、微細なパターンが必要になるとともに微細なパタ
ーンを微細な間隔で配置する必要があるが、パターン倒
れにより目標とするような高集積あるいはコンパクトな
製品を作ることができなくなる。
【0010】本発明の目的は、レジストパターン倒れを
有効に防止できるレジスト現像装置、特に密集した微細
なレジストパターン、あるいはアスペクト比の高いレジ
ストパターンをパターン倒れなしに形成するためのレジ
スト現像装置及び現像方法を提供することにある。しか
も薬液にかかる費用を抑えたコストメリットのあるレジ
スト現像装置及び現像方法を提供しようとするものであ
る。
有効に防止できるレジスト現像装置、特に密集した微細
なレジストパターン、あるいはアスペクト比の高いレジ
ストパターンをパターン倒れなしに形成するためのレジ
スト現像装置及び現像方法を提供することにある。しか
も薬液にかかる費用を抑えたコストメリットのあるレジ
スト現像装置及び現像方法を提供しようとするものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】現像液でウェハ上のレジ
ストを現像する機構と、水で現像液及び溶解したレジス
トを除去する機構,水より表面張力が小さく且つ乾燥時
には完全に揮発するリンス液を滴下する機構、及び前記
リンス液を乾燥させる機構を有する現像装置とする。
ストを現像する機構と、水で現像液及び溶解したレジス
トを除去する機構,水より表面張力が小さく且つ乾燥時
には完全に揮発するリンス液を滴下する機構、及び前記
リンス液を乾燥させる機構を有する現像装置とする。
【0012】現像方法は以下の通りとする。現像液でレ
ジストを現像した後水を滴下して現像液及び溶解した不
用なレジストを除去する。次に水を乾燥させることなく
リンス液に置換し、その後リンス液を乾燥させる。ここ
で用いるリンス液は水より表面張力が小さく、且つ、乾
燥時に完全に乾燥する液体である。本発明の特徴は、通
常の水によるリンスに加えて専用のリンス液によるリン
ス工程を加えたことである。
ジストを現像した後水を滴下して現像液及び溶解した不
用なレジストを除去する。次に水を乾燥させることなく
リンス液に置換し、その後リンス液を乾燥させる。ここ
で用いるリンス液は水より表面張力が小さく、且つ、乾
燥時に完全に乾燥する液体である。本発明の特徴は、通
常の水によるリンスに加えて専用のリンス液によるリン
ス工程を加えたことである。
【0013】
【作用】パターン倒れを防止する作用は以下の通りであ
る。レジストパターン倒れ現象を詳細に検討した結果、
パターン倒れは現像時に起こるものではなく、リンス液
が乾く時に起き、その力の源はリンス液の表面張力であ
ることがわかった。水より表面張力の小さなリンス液を
用いるとパターン倒れを起こす力は小さくなり、パター
ン倒れを防止できる。このリンス液は乾燥により完全に
揮発するので汚染等の問題もない。但し、このリンス液
は水に比べて値段が高い。この問題を以下のようにして
解決した。リンス液には現像液及び溶出した不用なレジ
ストを除去するという洗浄作用が求められる。
る。レジストパターン倒れ現象を詳細に検討した結果、
パターン倒れは現像時に起こるものではなく、リンス液
が乾く時に起き、その力の源はリンス液の表面張力であ
ることがわかった。水より表面張力の小さなリンス液を
用いるとパターン倒れを起こす力は小さくなり、パター
ン倒れを防止できる。このリンス液は乾燥により完全に
揮発するので汚染等の問題もない。但し、このリンス液
は水に比べて値段が高い。この問題を以下のようにして
解決した。リンス液には現像液及び溶出した不用なレジ
ストを除去するという洗浄作用が求められる。
【0014】本発明では、現像後先ず最初に水でリンス
する。多量に薬液を消費するこの段階のリンスには水を
使うことにより薬液にかかる費用を下げることができ
る。
する。多量に薬液を消費するこの段階のリンスには水を
使うことにより薬液にかかる費用を下げることができ
る。
【0015】十分洗浄した後、水より表面張力が小さな
リンス液に置換する。パターン倒れを起こす力はリンス
液が乾く途中、リンス液面がレジストパターン間に顔を
出したときに発生し、リンス液中にレジストパターン全
体が浸かっている間はこの力は発生しない。現像後の水
洗によるリンスではパターンを倒す力は発生していな
い。水を乾かさないようにして表面張力の小さなリンス
液に置換すると、その間はパターン倒れを起こす力は作
用しない。リンス液乾燥時にのみ力が働く。その時は表
面張力の小さな液に置換されているのでパターン倒れは
起きない。この段階では洗浄が終了しているのでこのリ
ンス液の消費量は少なくてすみ、コストを削減すること
が可能となる。
リンス液に置換する。パターン倒れを起こす力はリンス
液が乾く途中、リンス液面がレジストパターン間に顔を
出したときに発生し、リンス液中にレジストパターン全
体が浸かっている間はこの力は発生しない。現像後の水
洗によるリンスではパターンを倒す力は発生していな
い。水を乾かさないようにして表面張力の小さなリンス
液に置換すると、その間はパターン倒れを起こす力は作
用しない。リンス液乾燥時にのみ力が働く。その時は表
面張力の小さな液に置換されているのでパターン倒れは
起きない。この段階では洗浄が終了しているのでこのリ
ンス液の消費量は少なくてすみ、コストを削減すること
が可能となる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を装置断面の概要を示
した図1を用いて説明する。本発明の装置は、レジスト
現像液供給吐出機構1,水供給吐出機構2,ウェハ吸着
・回転機構3,ウェハ搬送機構(図示せず),ドレイン
排気部4,低表面張力液供給吐出機構6よりなる。
した図1を用いて説明する。本発明の装置は、レジスト
現像液供給吐出機構1,水供給吐出機構2,ウェハ吸着
・回転機構3,ウェハ搬送機構(図示せず),ドレイン
排気部4,低表面張力液供給吐出機構6よりなる。
【0017】次に本装置の動作を説明する。まず、レジ
ストの付いたウェハを搬送系で搬送してきてウェハ吸着
台の上に載せ、ウェハ5を吸着,固定する。ここではレ
ジストとしてSAL601(シプレイ社製)を用いた。
このレジストにはX線で所望のパターンを露光しておい
た。露光光はX線に限らず、例えば遠紫外光でも電子線
でも良い。次に現像液を滴下してウェハ上に現像液を盛
る。現像液はこのレジストに対して通常用いられている
テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド水溶液を用い
た。このとき一般的に用いられている方法と同様に、ウ
ェハを低速で回転させてレジスト全面に短時間で均一に
現像液を盛った。現像液がウェハ上に十分な量盛られた
後(約5秒)、ウェハの回転をとめ、さらに現像液の滴
下をとめて5分間その状態で現像を行った。
ストの付いたウェハを搬送系で搬送してきてウェハ吸着
台の上に載せ、ウェハ5を吸着,固定する。ここではレ
ジストとしてSAL601(シプレイ社製)を用いた。
このレジストにはX線で所望のパターンを露光しておい
た。露光光はX線に限らず、例えば遠紫外光でも電子線
でも良い。次に現像液を滴下してウェハ上に現像液を盛
る。現像液はこのレジストに対して通常用いられている
テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド水溶液を用い
た。このとき一般的に用いられている方法と同様に、ウ
ェハを低速で回転させてレジスト全面に短時間で均一に
現像液を盛った。現像液がウェハ上に十分な量盛られた
後(約5秒)、ウェハの回転をとめ、さらに現像液の滴
下をとめて5分間その状態で現像を行った。
【0018】その後、ウェハを低速で回転させながら水
供給吐出機構2から水をウェハに吐出して現像液や現像
液に溶出したレジストなどを洗い流した。現像液やリン
ス液の廃液はドレイン部4より逐次排出される。この水
洗を20秒間行った後、低表面張力液供給・吐出機構6
より低表面張力液をウェハ上に吐出し、ウェハ上の水を
低表面張力液に置換した。吐出時間は3秒間である。ウ
ェハは50rpm で回転させておいた。この条件では水を
切らずに低表面張力液に置換でき、しかも置換に必要な
薬液量は少なくてすんだ。回転数は20〜100rpm で
効率的な置換が可能である。
供給吐出機構2から水をウェハに吐出して現像液や現像
液に溶出したレジストなどを洗い流した。現像液やリン
ス液の廃液はドレイン部4より逐次排出される。この水
洗を20秒間行った後、低表面張力液供給・吐出機構6
より低表面張力液をウェハ上に吐出し、ウェハ上の水を
低表面張力液に置換した。吐出時間は3秒間である。ウ
ェハは50rpm で回転させておいた。この条件では水を
切らずに低表面張力液に置換でき、しかも置換に必要な
薬液量は少なくてすんだ。回転数は20〜100rpm で
効率的な置換が可能である。
【0019】低表面張力液は2−メチル−2−プロパノ
ールを水で希釈したものを用いた。ここでは混合比
(水:2−メチル−2−プロパノール)を体積比で3
0:70としたが、10:90〜50:50でパターン
倒れに対し効果があった。50:50以上ではレジスト
パターンを一部溶解する。
ールを水で希釈したものを用いた。ここでは混合比
(水:2−メチル−2−プロパノール)を体積比で3
0:70としたが、10:90〜50:50でパターン
倒れに対し効果があった。50:50以上ではレジスト
パターンを一部溶解する。
【0020】ウェハを高速回転させてリンス液を乾燥し
た。このようにして現像処理を終わったウェハを搬送系
により搬出して一連の処理を終了した。その結果1μm
膜厚の0.15μm ライン&スペースパターンをパター
ン倒れず、しかも寸法精度を損なうことなく、形成する
ことができた。リンスを水でしか行わない通常の現像装
置及び現像方法を使った場合には1μm膜厚の0.15
μm ライン&スペースパターンは倒れ、形成すること
はできなかった。この場合パターン倒れなく形成できる
最小のパターンは0.2μm ライン&スペースであっ
た。
た。このようにして現像処理を終わったウェハを搬送系
により搬出して一連の処理を終了した。その結果1μm
膜厚の0.15μm ライン&スペースパターンをパター
ン倒れず、しかも寸法精度を損なうことなく、形成する
ことができた。リンスを水でしか行わない通常の現像装
置及び現像方法を使った場合には1μm膜厚の0.15
μm ライン&スペースパターンは倒れ、形成すること
はできなかった。この場合パターン倒れなく形成できる
最小のパターンは0.2μm ライン&スペースであっ
た。
【0021】
【発明の効果】レジストパターン、特に密集した微細な
レジストパターンやアスペクト比の高いレジストパター
ンのパターン倒れを安価に防止でき、歩留りや信頼性が
向上する。
レジストパターンやアスペクト比の高いレジストパター
ンのパターン倒れを安価に防止でき、歩留りや信頼性が
向上する。
【図1】本発明の一実施例のレジスト現像装置の基本構
成を示す断面図。
成を示す断面図。
【図2】従来のレジスト現像装置の基本構成を示す断面
図。
図。
【図3】従来の現像装置を用いたときに発生するパター
ン倒れの例を示す説明図。
ン倒れの例を示す説明図。
1…現像液供給・吐出機構、2…水供給・吐出機構、3
…ウェハ吸着・回転機構、4…ドレイン・排気部、5…
低表面張力液供給・吐出機構、6…ウェハ。
…ウェハ吸着・回転機構、4…ドレイン・排気部、5…
低表面張力液供給・吐出機構、6…ウェハ。
Claims (2)
- 【請求項1】レジスト膜に所望のパターンを露光し、そ
の後、現像及びリンスを行った後、リンス液を乾燥させ
て所望のレジストパターンを形成するレジスト現像方法
において、水によるリンスを行う工程と、前記水を乾か
すことなく水より表面張力が小さく乾燥時に完全に揮発
するリンス液に置換する工程と、前記リンス液を乾燥さ
せる工程を順次行うことを特徴とするレジスト現像方
法。 - 【請求項2】現像液を滴下する機構とリンス液を滴下す
る機構を具備するレジスト現像装置において、リンス液
を滴下する機構が、水を滴下する機構と、水より表面張
力が小さく、かつ乾燥により完全に揮発させることがで
きる液を滴下する二系統からなることを特徴とするレジ
スト現像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24770993A JPH07106226A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | レジスト現像方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24770993A JPH07106226A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | レジスト現像方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07106226A true JPH07106226A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17167502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24770993A Pending JPH07106226A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | レジスト現像方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07106226A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07142349A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 現像工程におけるフォトレジストパターンの倒れを防止する方法 |
WO2002073677A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and evaporating solution for rinsing a developed photoresist layer |
US6613499B2 (en) * | 2001-06-12 | 2003-09-02 | Macronix International Co., Ltd. | Development method for manufacturing semiconductors |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP24770993A patent/JPH07106226A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07142349A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 現像工程におけるフォトレジストパターンの倒れを防止する方法 |
WO2002073677A1 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and evaporating solution for rinsing a developed photoresist layer |
US6660459B2 (en) | 2001-03-14 | 2003-12-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for developing a photoresist layer with reduced pattern collapse |
US6613499B2 (en) * | 2001-06-12 | 2003-09-02 | Macronix International Co., Ltd. | Development method for manufacturing semiconductors |
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