JPH09297403A - フォトレジストの現像方法 - Google Patents

フォトレジストの現像方法

Info

Publication number
JPH09297403A
JPH09297403A JP11395596A JP11395596A JPH09297403A JP H09297403 A JPH09297403 A JP H09297403A JP 11395596 A JP11395596 A JP 11395596A JP 11395596 A JP11395596 A JP 11395596A JP H09297403 A JPH09297403 A JP H09297403A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
photoresist
pattern
pure water
developer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11395596A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Saito
肇 斎藤
Toru Iketani
亨 池谷
Shigenori Zama
成紀 座間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UMC Japan Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Semiconductor Corp filed Critical Nippon Steel Semiconductor Corp
Priority to JP11395596A priority Critical patent/JPH09297403A/ja
Publication of JPH09297403A publication Critical patent/JPH09297403A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パターン欠陥の低減とパターン寸法の均一性
向上の双方を満足することのできるフォトレジストの現
像方法を提供する。 【解決手段】 フォトレジストの塗布、露光を行った
後、フォトレジスト上に純水を供給し、回転数600〜
2000回転/分、回転時間0.2〜6秒の条件でウェ
ハを回転させることにより、フォトレジスト上に20〜
200μm程度の厚みの水の被膜を形成する。その後、
現像液塗布、現像液盛り、純水リンス、スピン乾燥を順
次行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体集積
回路の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程
に用いるフォトレジストの現像方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路製造プロセスのフォトリ
ソグラフィー工程で用いるフォトレジストの現像には、
ネガ型の場合、キシレン等の有機溶剤が、ポジ型の場
合、アルカリ水溶液等が現像液として用いられ、これら
の現像液に対するフォトレジストの露光部と未露光部の
溶解度の差を利用してパターンを形成している。フォト
リソグラフィー工程において、パターンの形状や寸法ば
らつき、パターン欠陥の有無等は最終的にこの現像工程
で決まるといってもよい程、重要な工程である。
【0003】以下、従来一般のフォトレジストの現像方
法を図3を用いて説明する。この図に示すように、露光
終了後のウェハを回転させつつ、上方のノズルから現像
液を滴下、塗布し、一定時間ウェハ上に現像液が盛られ
た状態に保つ。そして、パターンが形成された段階で、
純水リンスによってウェハ上から現像液を除去し、その
後、濡れたウェハをスピン乾燥する。このような手順を
経て、半導体集積回路の微細なパターンが形成される。
【0004】ところで、現像液は、例えばクリーンルー
ムの地階にあるキャニスター内に保管され、窒素ガスに
より1.1気圧以上に加圧された上で配管内を流れ、地
上階にある吐出ノズルから吐出される仕組みになってい
る。この場合、窒素ガスは液の圧力が高ければ高いほど
溶解度が増大する性質があるが、現像液の吐出ノズル付
近では液の圧力が大気圧まで下がるため、キャニスター
内では現像液中に溶解していた窒素ガスが地上階の配管
内では気泡になってしまう。そして、このように気泡が
ある状態で現像液がウェハ上に吐出されると、現像液盛
り中でも気泡が残る確率が極めて高く、フォトレジスト
上に気泡が付着することになる。露光後のフォトレジス
トは現像液に浸されることによってパターンが形成され
るが、気泡が付着した個所は現像液と接しないため、所
定のパターンが形成されず、いわゆるパターン欠陥が生
じてしまう。
【0005】そこで、フォトレジスト上への気泡の付着
防止を目的として、フォトレジスト表面の濡れ性を向上
させ、現像液中の気泡がフォトレジスト表面に接しない
ようにする方法が考えられており、特開平7−1423
44号公報には、現像液塗布の前に純水リンスを行う方
法が開示されている。この方法は、図4にプロセスフロ
ーを示すように、露光後のフォトレジスト上に純水を供
給し、基板を回転させることにより膜厚0.05〜0.
20μmの水の被膜を形成した上で、現像液塗布、現像
液盛り、純水リンス、スピン乾燥を順次行うものであ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路の集積度が16M、64Mと向上し、微細加工化が
進むにつれて、今まで以上にパターン欠陥数を低減しな
ければならない、という問題が重要になってきた。そこ
で、その対策として本発明者らが解析を行った結果、上
述のフォトレジスト上に生じる気泡は、画像認識型欠陥
検査装置の測定によると、その直径が3〜20μm程度
であることが判った。
【0007】一方、特開平7−142344号公報の技
術では、公報に記載の通り、50〜200μmといった
大きなサイズの気泡の付着防止を目的としており、その
ために膜厚0.05〜0.20μm程度の水の被膜を形
成してフォトレジスト表面にわずかな濡れ性を与えるだ
けで、現像液中の気泡自身の比較的大きな浮力によって
気泡の付着を防止することができた。
【0008】しかしながら、膜厚0.05〜0.20μ
m程度の水の被膜では3〜20μmのサイズの気泡全体
を抱き込むことはできず、気泡は上方から粘度の高い現
像液で押さえられたような状態となる。しかも、水膜が
薄く気泡が小さいために、気泡自身の浮力があまり作用
せず、その後、純水リンスおよびスピン乾燥を行って
も、フォトレジスト上の気泡は薄い水の被膜との間に作
用する表面張力によって付着したままになる。その結
果、直径3〜20μm程度の気泡の下のフォトレジスト
がそのまま円形に残存し、特開平7−142344号公
報の技術を採用しても、比較的小さいパターン不良の発
生は抑えることができない。そして、現像液供給方法と
して上述の窒素ガスによる加圧移送方式を用いた場合、
現像液中の溶存ガスがより増加するため、このパターン
不良の問題はより顕著になる。
【0009】さらに、微細化に伴って、ウエハ面内のパ
ターン形状や寸法の均一性も、半導体集積回路の品質に
とって重要な因子になってきている。例えばパターン欠
陥を低減するために現像液供給前に純水リンスを行う場
合、純水が混ざることで現像液の濃度がフォトレジスト
上で不均一となり、それに起因してパターンの幅がウェ
ハ面内で大きくばらつく、といった問題があった。すな
わち、従来の現像技術では、パターン欠陥の低減とパタ
ーン寸法の均一性向上の双方を満足することが困難であ
った。
【0010】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、パターン欠陥の低減とパターン寸
法の均一性向上の双方を満足することのできるフォトレ
ジストの現像方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のフォトレジストの現像方法は、ウェハ上
にフォトレジストを塗布し、露光を行った後、フォトレ
ジスト上に純水を供給して、回転数600〜2000回
転/分、回転時間0.2〜6秒の条件でウェハを回転さ
せ、その後、水膜上に現像液を供給することを特徴とす
るものである。
【0012】本発明者らは、現像前にフォトレジスト上
に水膜を形成する方法に関して詳細に検討を重ねた結
果、純水供給後のウェハの回転数と時間が、現像後のパ
ターン欠陥の数とパターン寸法の均一性の双方に非常に
大きく影響を与えていることを見いだした。
【0013】フォトレジスト塗布後のウェハに対して、
ライン&スペースのパターンをi線ステッパーにて露光
し、図1に示すフローにおいて、現像前純水供給後のウ
ェハ回転数と回転時間を種々の条件に変えた上で現像を
行った。現像後、走査型電子顕微鏡を用いてフォトレジ
ストのラインの幅をウェハ面内20箇所で測定して線幅
のばらつきを求めるとともに、画像認識型パーティクル
検査装置を用いてパターン欠陥の数を測定した。その結
果、図2に示すように、現像前純水供給後のウェハ回転
時間が0.2秒未満では線幅のばらつきが大きく、6秒
を超えるとパターン欠陥が増加することが明らかとなっ
た。また、回転数については、600回転/分未満では
線幅のばらつきが大きくなり、2000回転/分を超え
るとパターン欠陥が多くなることが判った。
【0014】そして、これは、ライン&スペースばかり
でなく、コンタクトホール等のパターンでも同様の結果
であった。したがって、本発明では、現像前純水供給後
のウェハの回転において、その時間を0.2秒以上、6
秒以下とし、回転数を600回転/分以上、2000回
転/分以下とする。このような条件でウェハを回転させ
ると、フォトレジスト表面には20〜200μm程度の
厚みを持つ水の被膜が形成される。この際、現像液に含
まれる直径3〜20μm程度の気泡が全て水膜中に抱き
込まれるような状態となり、その結果、気泡が水膜中の
浮力によってフォトレジスト表面から離れ、水膜中に浮
きやすくなる。すなわち、純水を供給してウェハを回転
させると、余分な水がウェハ外に落ちていくが、上記条
件の範囲内で回転を行う限り、残った水の被膜が20〜
200μmの厚みを保つことができるため、気泡が水膜
中に浮いた状態となり、フォトレジスト表面に付着する
のを防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1を参照して説明する。図1は本実施の形態のフォトレ
ジストの現像方法の手順を示すプロセスフロー図であ
る。この図に示すように、まず、露光後のフォトレジス
ト表面に純水を滴下し、ウェハを回転させる。この際、
回転時間を0.2秒〜6秒とし、回転数を600〜20
00回転/分とすることにより、フォトレジスト上に膜
厚20〜200μmの水の被膜が形成される。その後、
ウェハを回転させつつ、ノズルから現像液を滴下、塗布
し、一定時間ウェハ上に現像液が盛られた状態に保つ。
そして、パターンが形成された段階で、純水リンスによ
ってウェハ上から現像液を除去し、その後、濡れたウェ
ハをスピン乾燥する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
実施例は、ウェハの回転状態とパターン欠陥数、パター
ン幅のばらつきとの関係を種々のパターンを用いて調査
したものである。
【0017】まず、表1にサンプルとして用いたパター
ンの形状と寸法を示す。この表に示すように、パターン
の形状としては、ライン&スペースとコンタクトホール
を用い、これらパターンの寸法(ライン&スペースの幅
またはコンタクトホールの直径)は、0.5〜0.8μ
mとした。
【表1】
【0018】そこで、フォトレジスト塗布後のウェハに
対して、このような種々の幅を持つライン&スペース、
または種々の直径を持つコンタクトホールのパターンを
通常のi線ステッパーにより露光した後、純水供給、種
々の条件でのウェハ回転、現像を行った。そして、画像
認識型欠陥検査装置を用いて現像後のパターン欠陥数を
測定するとともに、走査型電子顕微鏡を用いてパターン
の幅または直径をウェハ面内20箇所で測定した。各サ
ンプル毎のウェハの回転状態と測定結果を表2に示す。
なお、パターンの幅または直径については、ウェハ面内
のばらつき3σで示す。
【表2】
【0019】表2中、試番1〜5はいずれもウェハの回
転状態が回転数、回転時間ともに上記実施の形態で述べ
た本発明の範囲内にあり、本実施例のサンプルである。
これらのサンプルの場合、いずれもパターン欠陥数が2
個/ウェハ以下と少なく、かつ、パターンの幅またはま
たは直径のウェハ内ばらつき3σが0.03μm前後と
小さいことが確認された。
【0020】これに対して、試番6〜9は比較例であ
る。試番6は、現像前純水供給後にウェハ回転を全く行
わなかったサンプルである。したがって、現像液とウェ
ハ上に残った多くの純水が混合し、現像液が薄まってし
まったために、パターン幅のばらつきが極めて大きくな
っている。試番7は、ウェハ回転は行ったものの、回転
時間が7秒と本発明の範囲を超えたため、また、試番8
は、回転数が2500回転/分と本発明の範囲を超えた
ために、いずれも水膜の厚みが薄くなり、フォトレジス
ト上に気泡が付着したため、パターン欠陥が多くなった
と考えられる。さらに、試番9は、回転数が350回転
/分と本発明の範囲未満であったために、現像液と混合
する純水の割合が多く、パターン幅のばらつきが大きく
なったと考えられる。
【0021】以上の結果から、現像前純水供給後のウェ
ハ回転時の条件として、回転時間を0.2秒〜6秒、回
転数を600〜2000回転/分の範囲に設定すれば、
パターン欠陥数の低減とパターン寸法の均一性向上の双
方を満足できることが実証された。
【0022】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば現像液塗布以降、スピン乾燥までの具体的な方法、
条件等に関しては適宜設定することができる。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
フォトレジストの現像方法によれば、現像前純水供給後
のウェハ回転時の条件を最適化することにより、フォト
レジスト表面に20〜200μm程度の厚みを持つ水の
被膜が形成されるため、気泡が水膜上に浮いたような状
態となる。その結果、気泡がフォトレジスト表面に付着
するのを防止でき、しかも現像液の作用を弱めることが
ないため、パターン欠陥の低減とパターン寸法の均一性
向上を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるフォトレジストの
現像方法の手順を示すプロセスフロー図である。
【図2】本発明におけるウェハ回転数と回転時間の範囲
を示す図である。
【図3】従来一般のフォトレジストの現像方法の手順を
示すプロセスフロー図である。
【図4】気泡の付着防止を目的とした従来のフォトレジ
ストの現像方法の手順を示すプロセスフロー図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハ上にフォトレジストを塗布し、露
    光を行った後、前記フォトレジスト上に純水を供給し
    て、回転数600〜2000回転/分、回転時間0.2
    〜6秒の条件で前記ウェハを回転させ、その後、水膜上
    に現像液を供給することを特徴とするフォトレジストの
    現像方法。
JP11395596A 1996-05-08 1996-05-08 フォトレジストの現像方法 Withdrawn JPH09297403A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11395596A JPH09297403A (ja) 1996-05-08 1996-05-08 フォトレジストの現像方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11395596A JPH09297403A (ja) 1996-05-08 1996-05-08 フォトレジストの現像方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09297403A true JPH09297403A (ja) 1997-11-18

Family

ID=14625403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11395596A Withdrawn JPH09297403A (ja) 1996-05-08 1996-05-08 フォトレジストの現像方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09297403A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2360599A (en) * 2000-02-03 2001-09-26 Nec Corp Method of, and apparatus for, developing exposed photoresist
WO2002008832A3 (en) * 2000-07-25 2002-05-02 Silicon Valley Group Method for an improved developing process in wafer photolithography
US7625692B2 (en) 1998-09-17 2009-12-01 Asml Holding N.V. Yield and line width performance for liquid polymers and other materials

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7625692B2 (en) 1998-09-17 2009-12-01 Asml Holding N.V. Yield and line width performance for liquid polymers and other materials
GB2360599A (en) * 2000-02-03 2001-09-26 Nec Corp Method of, and apparatus for, developing exposed photoresist
US6548228B2 (en) 2000-02-03 2003-04-15 Nec Corporation Method of and apparatus for developing exposed photoresist to prevent impurity from being attached to wafer surface
WO2002008832A3 (en) * 2000-07-25 2002-05-02 Silicon Valley Group Method for an improved developing process in wafer photolithography

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4886728A (en) Use of particular mixtures of ethyl lactate and methyl ethyl ketone to remove undesirable peripheral material (e.g. edge beads) from photoresist-coated substrates
US5678116A (en) Method and apparatus for drying a substrate having a resist film with a miniaturized pattern
US6929903B2 (en) Developing method, substrate treating method, and substrate treating apparatus
US5897982A (en) Resist develop process having a post develop dispense step
KR20090121215A (ko) 도포 처리 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체, 및 도포 처리 장치
US20080280230A1 (en) Photolithography process including a chemical rinse
US6579382B2 (en) Chemical liquid processing apparatus for processing a substrate and the method thereof
JP4564186B2 (ja) パターン形成方法
US5151219A (en) Use of particular mixtures of ethyl lactate and methyl ethyl ketone to remove undesirable peripheral material (e.g. edge beads) from photoresist-coated substrates
JPH09297403A (ja) フォトレジストの現像方法
KR100317217B1 (ko) 레지스트현상방법
US20060115774A1 (en) Method for reducing wafer charging during drying
JPH09106081A (ja) レジストパターン形成方法
US6924086B1 (en) Developing photoresist with supercritical fluid and developer
US6872014B1 (en) Method for developing a photoresist pattern
JPH1124282A (ja) レジスト現像装置及び現像方法
JPH03215867A (ja) ポジレジストの現像処理方法
JPH0945651A (ja) レジストの洗浄装置及び現像装置
US20070264594A1 (en) Method of Inhibiting Photoresist Pattern Collapse
CN115793416B (zh) 半导体器件制备方法及监测光刻工艺化学品杂质的方法
JP2010177504A (ja) 塗布処理方法及び塗布処理装置
JPH07142344A (ja) フォトレジストの現像方法
JP2006319350A (ja) 基板処理方法
JPH09246166A (ja) フォトレジストの現像方法
JPH07106226A (ja) レジスト現像方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030805