(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光処理後のレジスト塗布基板の加熱処理方法において、レジストを塗布した基板を露光処理した後に、該基板に対し、界面活性剤を含有する雰囲気ガスに曝しながら熱処理を施すことを特徴とするレジスト塗布基板の熱処理方法。
【請求項２】
前記界面活性剤が、アセチレンアルコール系の化合物であることを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布基板の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト塗布基板の熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトレジストを露光する処理後に、現像する処理を行うレジストパターンを形成するフォトプロセス法の技術は、様々な分野で用いられている。
【０００３】
特に電子産業界においては、半導体装置の集積回路を形成したり、液晶パネル装置のパネル画素を形成する際に使用されている。
【０００４】
近年では、半導体装置産業においては、その集積度が進むにつれ、回路線幅が微細となり、配線密度が増加となり、現像処理での品質管理もいっそう厳しい品質精度を要求されている。
【０００５】
一方、露光処理後、現像処理の前処理として、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ
Ｂａｋｅ、露光後焼きしめ）と呼ばれる熱処理があり、その処理を経て，現像処理が行われる。
【０００６】
従来の現像処理においては、露光処理後のレジストの表面に直接に親水性の現像液を噴射する場合、現像液のレジストに対する濡れ性が低いことに起因して、レジスト溶解性の不具合による現像不良を引き起こす恐れがあり、親水性の現像液を付与する量の制御及び方法に問題がある（特許文献１、２参照）。
【０００７】
その対策として、界面活性剤を添加した現像液を用いており、その場合には、レジストの断面形状、微小な点欠陥の現像制御が困難となる問題がある（特許文献３参照）。
【０００８】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開昭６１−１７９４３５号公報
【特許文献２】特公平４−５１０２０号公報
【特許文献３】特開２００２−６５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、現像不良を低減することができる現像処理するためのレジスト塗布基板の熱処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、露光処理後のレジスト塗布基板の加熱処理方法において、レジストを塗布した基板を露光処理した後に、該基板に対し、界面活性剤を含有する雰囲気ガスに曝しながら熱処理を施すことを特徴とするレジスト塗布基板の熱処理方法である。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、前記界面活性剤が、アセチレンアルコール系の化合物
であることを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布基板の熱処理方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレジスト塗布基板の熱処理方法によれば、簡便にレジスト表面の現像液に対する濡れ性を改善することができ、前記濡れ性の制御は、界面活性剤の濃度の変更で行い、現像処理後のレジストパターンの品質評価結果による濡れ性の最適化も現像工程内で処置することができる。
【００１５】
本発明の熱処理方法によれば、加熱冷却部により、チャンバ内で基板の熱処理ができる方法であって、導入及び排気を制御するチャンバ内に界面活性剤の濃度、又は湿度及び圧力を制御した雰囲気ガスを導入し、該界面活性剤を含む雰囲気ガスにレジスト表面を曝すことで、その結果レジスト表面と界面活性剤が接することにより、現像処理時に現像液とレジスト表面との接触角が小さくなり、現像液のレジストに対する濡れ性が向上する効果がある。
【００１６】
本発明のレジスト塗布基板の熱処理方法を用いることにより、現像処理においての不良のレジストパターンを発生する問題を解消できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のレジスト塗布基板の熱処理方法を一実施形態に基づいて以下説明する。
【００１８】
図１は、本発明のレジスト塗布基板の熱処理方法で用いる装置の一実施例を説明する部分拡大の概念図である。図１は、外気と遮断されたチャンバと、該チャンバ内で被処理基板を加熱、又は冷却する加熱冷却部と、不活性ガスをバブリングすることにより、気化した界面活性剤を含む気化ガスを発生させる界面活性剤バブリング槽と、気化ガスへ不活性ガスを混合して雰囲気ガスを生成し、その圧力及び界面活性剤の濃度、又は界面活性剤を含む雰囲気ガスの湿度を調整する圧力濃度制御部と、雰囲気ガスを前記チャンバ内へ導入する雰囲気導入管と、チャンバ内から雰囲気ガスを排気する雰囲気排気管とを装備したレジスト塗布基板の熱処理装置１００である。
【００１９】
図１に示す熱処理装置１００は、装置中央部に被処理基板を載置して熱処理を施すためのチャンバ１０が配置されている。前記チャンバ１０は、外気と遮断された密閉室である。前記チャンバ１０では、上流側の圧力濃度制御部５０から雰囲気導入管６０が配管されている。前記雰囲気導入管６０を経由して所定の流量の雰囲気ガス６１が供給されている。前記チャンバ１０では、下流側の雰囲気排気管７０が配管されている。前記雰囲気排気管７０を経由して所定の流量の排気ガス７１が排気されている。
【００２０】
次に、以下にチャンバ１０に付設した装置部位を説明する。
【００２１】
前記加熱冷却部２０は、前記チャンバ内に載置した被処理基板１を加熱、又は冷却する機能を備えている。加熱、又は冷却する目的は、前記ＰＥＢ（露光後焼きしめ）の加熱であり、被処理基板を所定の温度範囲内に保持し、該処理後、被処理基板をプロセス管理温度まで冷却する。加熱冷却部２０は、ＥＢＲ用ホットプレートを備え、被処理基板をホットプレート上に載置して、ホットプレート自体を加熱、又は冷却する方法である。
【００２２】
前記界面活性剤バブリング槽３０は、液体状の界面活性剤に不活性ガスをバブリングすることにより、気化した界面活性剤を発生させる機能を備えている。界面活性剤バブリング槽３０へ装置外の窒素ガス供給装置８０より窒素ガス８１を吹き込み、界面活性剤、又はその水溶液をバブリングさせて、気化した界面活性剤を含む気化ガス４１を気化ガス導入管４０を経由して供給する。装置上では、界面活性剤バブリング槽３０は、上流側に装置外の窒素ガス供給装置８０と配管され、窒素ガスを受給、下流側に装置内の気化ガス導入管４０が配管され、気化した界面活性剤を含む気化ガス４１をチャンバへ供給する。前記界面活性剤を含む気化ガスは、アセチレンアルコール系の化合物の気化ガスと窒素ガスの混合ガスであり、その濃度は、１００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの範囲で、且つ安定した濃度域で供給するように工夫されている。
【００２３】
前記気化ガス導入管４０は、気化した界面活性剤を含む気化ガスを前記チャンバ内へ導入する機能を備えている。気化ガス導入管４０は、界面活性剤を含む気化ガス４１を界面活性剤バブリング槽３０からチャンバへ供給する際、その界面活性剤を含む気化ガスの供給量を制御する、流量計、電磁弁等を具備し、指示された流量を供給する。装置上では、上流側の界面活性剤バブリング槽３０と、下流側の装置内の圧力濃度制御部５０に配管されている。
【００２４】
前記圧力濃度制御部５０は、その部内の密閉室内は装置内の気化ガス導入管４０より供給された界面活性剤を含む気化ガス４１に、配管された装置外の窒素ガス供給装置８０からの窒素ガス８１を導入、混合することにより、雰囲気ガスを生成し、該界面活性剤を含む雰囲気ガスの圧力及び界面活性剤の濃度、又はその湿度を調整する機能を備えている。なお、雰囲気ガスを加熱することもある。
【００２５】
その結果、圧力濃度制御部５０で所定の雰囲気ガス６１が生成される。装置上では、上流側の気化ガス導入管４０と、装置外の窒素ガス供給装置８０に配管され、下流側の装置内の雰囲気導入管６０に配管されている。雰囲気ガス６１を雰囲気導入管６０へ供給する。前記雰囲気ガス６１は、界面活性剤を含む気化ガスと窒素ガスの混合ガスであり、界面活性剤の濃度は、５０ｐｐｍ〜９００ｐｐｍの範囲で、且つ安定した濃度域で供給するように工夫されている。
【００２６】
前記雰囲気導入管６０は、雰囲気ガス６１を前記チャンバ内へ導入する機能を備えている。雰囲気導入管６０は、雰囲気ガス６１を圧力濃度制御部５０からチャンバへ供給する際、その雰囲気ガスの供給量を制御する、流量計、電磁弁等を具備し、指示された流量を
供給する。装置上では、上流側の圧力濃度制御部５０と、下流側の装置内のチャンバ１０に配管されている。
【００２７】
前記雰囲気排気管７０は、チャンバ内から雰囲気ガスを排気する機能を備えている。雰囲気排気管７０は、チャンバ内の界面活性剤を含む雰囲気ガスの排気量を制御する、流量計、電磁弁等を具備し、指示された流量を排気する。装置上では、上流側の装置内のチャンバ１０と、下流側の装置外の排気ガス処理装置９０に配管されている。
【００２８】
前記熱処理装置１００は、露光処理後のレジスト塗布基板を熱処理するための熱処理装置であって、該熱処理装置を用いて、本発明のレジスト塗布基板の熱処理方法に従って、その処理手段のフロー順に熱処理を逐次実行するレジスト塗布基板の熱処理装置である。
【００２９】
以下に、本発明のレジスト塗布基板の熱処方法について説明する。
【００３０】
通常、フォトプロセス法を用いたレジストパターンを形成する場合、被処理基板のレジスト上に、パターンの描画又は転写による露光処理を実行した後、現像処理してレジストパターンを形成した後、該レジストパターンをマスクにしてエッチング処理する。
【００３１】
本発明のレジスト塗布基板の熱処方法は、現像処理の前処理とする熱処理であり、露光処理後のレジスト塗布基板に加熱処理する方法である。本発明のレジスト塗布基板の熱処方法では、レジストを塗布した基板を露光処理した後に、該基板に対し、界面活性剤を含有する雰囲気ガスに曝しながら、レジスト表面に界面活性剤を吸着させる処理工程である。
【００３２】
前記界面活性剤は、アセチレンアルコール系の化合物であり、アルコール液、又は水溶液の溶液に窒素ガスをバブリング、又は加熱し、規定の濃度からなる界面活性剤を含むガスを生成し、乾燥した所定の圧力の界面活性剤を含む雰囲気ガスを被処理基板へ噴射し、該雰囲気ガスに曝しながら、レジスト表面に界面活性剤を吸着させる。
【００３３】
図２は、レジスト塗布基板の熱処理装置の処理手段のフロー図である。
【００３４】
最初に、フローａは、チャンバ１０内の加熱冷却部２０上に、レジスト塗布基板（被処理基板）１を載置する。
【００３５】
前記加熱冷却部２０は、被処理基板１を加熱の処理する手順のプログラムを装備し、そのための個別条件、昇温時間を含む加熱温度の設定を行い、その規定の手順に従って加熱を逐次処理し、被処理基板１を加熱する（ａ１参照）。
【００３６】
前記加熱冷却部２０は、被処理基板１を冷却の処理する手順のプログラムを装備し、そのための個別条件、冷却温度及びその時間の設定を行い、その規定の手順に従って冷却を逐次処理し、被処理基板１を冷却する（ａ２参照）。
【００３７】
次いで、フローｂは、界面活性剤バブリング槽３０へ窒素ガス供給装置８０から窒素ガスを吹き込み、アセチレンアルコール系の化合物の溶液をバブリングし、規定の濃度からなる界面活性剤を含む気化ガス４１を生成し、該気化ガス４１が気化ガス導入管４０を経由し、圧力濃度制御部５０へ供給される。
【００３８】
界面活性剤バブリング槽３０は、アセチレンアルコール系の化合物の溶液から界面活性剤のガスを生成する役割であり、その溶液の温度の設定、バブリングする窒素ガスの流量の設定を行い、規定の濃度の界面活性剤を含む気化ガス４１を生成する（ｂ１、ｂ２参照
）。
【００３９】
次いで、フローｃは、前記規定の濃度の界面活性剤を含む気化ガス４１を圧力濃度制御部５０へ供給し、前記気化ガス４１と窒素ガス８１とを混合し、該界面活性剤の濃度を調整した後、圧力及び湿度等を調整して、雰囲気ガスを生成し、該雰囲気ガス６１をチャンバ１０内に供給する。
【００４０】
圧力濃度制御部５０は、チャンバ１０内に供給する雰囲気ガスを生成する役割であり、雰囲気ガスの界面活性剤の濃度の設定と、該雰囲気ガス６１の圧力及び湿度の設定を行い、所定の雰囲気ガス６１を生成する（ｃ１、ｃ２参照）。
【００４１】
次いで、フローｄは、チャンバ１０へ、雰囲気導入管６０を経由し前記雰囲気ガス６１が十分に供給され、レジスト塗布基板（被処理基板）１の表面が界面活性剤を含有する雰囲気に曝されながら、同時に加熱冷却部２０により、加熱処理後、冷却処理される。チャンバ１０内では、被処理基板に対し、界面活性剤を含有する雰囲気ガスに曝しながら、レジスト表面に界面活性剤を吸着させる処理工程が実行される。
【００４２】
チャンバ１０は、被処理基板のレジスト表面に界面活性剤を吸着させる処理工程が実行される役割であり、チャンバ１０内への雰囲気ガス６１の流量の設定、チャンバ１０外への排気ガス７１の流量の設定、及び界面活性剤の雰囲気ガスに曝す時間の設定を行い、レジスト表面に界面活性剤を吸着させる（ｄ１、ｄ２、ｄ３、参照）。
【００４３】
前記界面活性剤を含有する雰囲気ガスに曝されながら、同時に加熱処理後、冷却処理時、並行して、雰囲気排気管７０を経由し排気され、チャンバ１０内は、常時、新鮮な雰囲気ガスを充填するように工夫されている。
【００４４】
次いで、フローｅは、前記雰囲気排気管７０を経由しガスが排気され、排気ガス処理装置９０へ送られて、必要な方法で処理する、例えば、処理水内にバブリングされ、安全に処理されている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のレジスト塗布基板の熱処理装置の一実施例を説明する部分拡大の概念図である。
【図２】本発明のレジスト塗布基板の熱処理装置の処理手段のフロー図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…レジスト塗布基板（被処理基板）
１０…チャンバ
２０…加熱冷却部
３０…界面活性剤バブリング槽
４０…気化ガス導入管
４１…気化ガス
５０…圧力濃度制御部
６０…雰囲気導入管
６１…雰囲気ガス
７０…雰囲気排気管
７１…排気ガス
８０…窒素ガス供給装置
８１…窒素ガス（、不活性ガス）
９０…排気ガス処理装置
１００…レジスト塗布基板の熱処理装置
【図１】
0004775092.tif 000002
【図２】
0004775092.tif 000003