JPS63184332A - シリル化処理装置 - Google Patents
シリル化処理装置Info
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- JPS63184332A JPS63184332A JP62015808A JP1580887A JPS63184332A JP S63184332 A JPS63184332 A JP S63184332A JP 62015808 A JP62015808 A JP 62015808A JP 1580887 A JP1580887 A JP 1580887A JP S63184332 A JPS63184332 A JP S63184332A
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- Japan
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- organic silane
- resist
- ultraviolet rays
- treated
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、有機ポリマ膜表面に光化学反応を利用して
有機シランを選択的に付加させることにより、半導体や
各種電子デバイス用基板などの上に微細パターンを高精
度で形成することのできる装置に関する。
有機シランを選択的に付加させることにより、半導体や
各種電子デバイス用基板などの上に微細パターンを高精
度で形成することのできる装置に関する。
「従来技術とその問題点J
従来、極めて微細なパターンを半導体や各種電子デバイ
ス基板などの上に高精度に形成するに有効な方法として
、多層し・シスト法(一般的には2層または3層レジス
ト法)が開発されている。
ス基板などの上に高精度に形成するに有効な方法として
、多層し・シスト法(一般的には2層または3層レジス
ト法)が開発されている。
これらの方法は、レジスト単層膜にパターン形成を行う
場合に比べ、被処理体の基板表面に存在する段差に伴う
レジスト膜厚の局所的な変動を起因とするパターン形成
特性への悪影響を取り除くことが可能であり、かつ像を
形成する最」二層のレジスト膜厚をレジスト単層膜の場
合に比べ薄くできるため、微細パターンまで精度よく形
成できる利点がある反面、工程が複雑で、しかも特殊な
レジスト材料が必要であるなど、実用上いくつかの大き
な問題点を有している。これらの問題点について、第1
1図ないし第13図に示した従来の2層レジスト法の各
工程を示す図を用いて説明する。
場合に比べ、被処理体の基板表面に存在する段差に伴う
レジスト膜厚の局所的な変動を起因とするパターン形成
特性への悪影響を取り除くことが可能であり、かつ像を
形成する最」二層のレジスト膜厚をレジスト単層膜の場
合に比べ薄くできるため、微細パターンまで精度よく形
成できる利点がある反面、工程が複雑で、しかも特殊な
レジスト材料が必要であるなど、実用上いくつかの大き
な問題点を有している。これらの問題点について、第1
1図ないし第13図に示した従来の2層レジスト法の各
工程を示す図を用いて説明する。
この2層レジスト法の最大の特徴は、第11図に示すよ
うにパターン形成を行う上層レジスト81に酸素プラズ
マ耐性のあるレジスト材料を用いることにある。このよ
うなレジスト材料が開発できるならば、下層の有機ポリ
マ層82を第12図に示ず上層レジストパターン81a
をマスクとして直接第13図に示すようにドライエツチ
ングすることができるのである。
うにパターン形成を行う上層レジスト81に酸素プラズ
マ耐性のあるレジスト材料を用いることにある。このよ
うなレジスト材料が開発できるならば、下層の有機ポリ
マ層82を第12図に示ず上層レジストパターン81a
をマスクとして直接第13図に示すようにドライエツチ
ングすることができるのである。
一方、有機物からなるレジスト材料に酸素プラズマ耐性
を付与する方法としては、これまでレジスト材料となる
ポリマの主鎖ないし側鎖にSiを含む化合物を共重合、
グラフト重合ないしエステル化反応等によって付加した
Si含有レジスト材料がいくつか開発されている。
を付与する方法としては、これまでレジスト材料となる
ポリマの主鎖ないし側鎖にSiを含む化合物を共重合、
グラフト重合ないしエステル化反応等によって付加した
Si含有レジスト材料がいくつか開発されている。
しかしながら、一般にSiを含有させたポリマは、溶媒
に対する溶解性や感度、パターンの解像度などし・シス
トとしての必要な基本特性が損なわれる。
に対する溶解性や感度、パターンの解像度などし・シス
トとしての必要な基本特性が損なわれる。
よって、レジスト材料にその基本特性を十分に満足させ
、なおかつ酸素プラズマ耐性を同時に付与することは極
めて困難であり、現在のところその総合特性が十分に備
えられたレジスト材料が提供されていない。
、なおかつ酸素プラズマ耐性を同時に付与することは極
めて困難であり、現在のところその総合特性が十分に備
えられたレジスト材料が提供されていない。
このような理由により、2層レジスト法などの多層レジ
スト法が実用に供されるまでには至っておらず、このた
め半導体や各種電子デバイス用基板などの上に微細パタ
ーンを高精度で形成することのできる装置も提供されて
いないのが実状である。
スト法が実用に供されるまでには至っておらず、このた
め半導体や各種電子デバイス用基板などの上に微細パタ
ーンを高精度で形成することのできる装置も提供されて
いないのが実状である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、被処理体の
非Si含有レジスト表面をシリル化し、Si含有レジス
トに匹敵する酸素プラズマ耐性を付与することのできる
処理装置を提供することを目的とするものである。
非Si含有レジスト表面をシリル化し、Si含有レジス
トに匹敵する酸素プラズマ耐性を付与することのできる
処理装置を提供することを目的とするものである。
「問題点を解決するための手段」
この発明のシリル化処理装置は、被処理体を処理するた
めのチャンバと、このチャンバ内に遠紫外線を照射する
照射部と、上記チャンバ内に有機シラン液あるいはその
蒸気を導入するための導入手段を備えることにより、前
記問題点の解決を図ったしのである。
めのチャンバと、このチャンバ内に遠紫外線を照射する
照射部と、上記チャンバ内に有機シラン液あるいはその
蒸気を導入するための導入手段を備えることにより、前
記問題点の解決を図ったしのである。
以下に光化学的にレジスト表面をシリル化する=3−
基本原理を2層レジスト法を例とし、第9図および第1
O図を参照して説明する。
O図を参照して説明する。
まず、第9図あるいは第10図に示すように容器71の
中に有機シラン液72を満たす。また、基板73」−に
遠紫外線に不活性なポリマを塗布して下層ポリマ膜74
を形成し、その上に遠紫外線に活性なポリマからなる上
層パターン75を既知のりソグラフィ技術を用いて形成
し、被処理体76とする。次に、上記被処理体を第9図
に示すように有機シラン溶液72中に浸漬するか、ある
いは第10図に示すように有機シラン蒸気72a雰囲気
中にさらす。
中に有機シラン液72を満たす。また、基板73」−に
遠紫外線に不活性なポリマを塗布して下層ポリマ膜74
を形成し、その上に遠紫外線に活性なポリマからなる上
層パターン75を既知のりソグラフィ技術を用いて形成
し、被処理体76とする。次に、上記被処理体を第9図
に示すように有機シラン溶液72中に浸漬するか、ある
いは第10図に示すように有機シラン蒸気72a雰囲気
中にさらす。
次いで、被処理体76に遠紫外線を照射して上層パター
ン75のみをシリル化し、照射処理終了後被処理体76
を容器71より取り出す。その後、酸素ガスによってリ
アクティブイオンエツチングを行うことにより、シリル
化されていない下層ポリマ膜74の部分を選択的にエツ
チングしてパターンを形成する。
ン75のみをシリル化し、照射処理終了後被処理体76
を容器71より取り出す。その後、酸素ガスによってリ
アクティブイオンエツチングを行うことにより、シリル
化されていない下層ポリマ膜74の部分を選択的にエツ
チングしてパターンを形成する。
「実施例」
以下、この発明の実施例について詳しく説明する。
第1図はこの発明の第1実施例を示す図であって、枚葉
式のシリル化処理装置を示すものである。
式のシリル化処理装置を示すものである。
図中符号1はシリル化処理を施すための被処理体であり
、この被処理体lはチャンバ2内で処理される。チャン
バ2は箱状のものであり、その上面あるいは下面を開口
部とするものである。このチャンバ2の開口部は透明な
石英ガラスなどからなる蓋3によってその開口が封止さ
れるようになっており、これによってチャンバ2内は気
密に保たれる。チャンバ2の上方には、照射部4が図示
しない支持体などにより取り付けられて配置されている
。この照射部4は、水銀灯などからなるもので、蓋3を
介してチャンバ2内の被処理体1に遠紫外線を照射し、
光化学的処理を施すものである。
、この被処理体lはチャンバ2内で処理される。チャン
バ2は箱状のものであり、その上面あるいは下面を開口
部とするものである。このチャンバ2の開口部は透明な
石英ガラスなどからなる蓋3によってその開口が封止さ
れるようになっており、これによってチャンバ2内は気
密に保たれる。チャンバ2の上方には、照射部4が図示
しない支持体などにより取り付けられて配置されている
。この照射部4は、水銀灯などからなるもので、蓋3を
介してチャンバ2内の被処理体1に遠紫外線を照射し、
光化学的処理を施すものである。
チャンバ2の一側面には導入管5がチャンバ2内に連通
して接続されており、この導入管5にはアルキルシラン
などの有機シラン液6を充填した容器7が連結されてい
る。導入管5は、容器7内に連通しており、これによっ
て有機シラン液6あるいはその蒸気6aがチャンバ2内
に導入されるようになっている。また、この導入管5に
は、その経路中に有機シラン液6あるいはその蒸気6a
のチャンバ2内への流入量を調整するための流量調整器
8が配設されている。容器7は、気化器9内に配置され
ている。気化器9は、ヒータを有し、その内部に充填し
た水、油などを介して容器7内の有機シラン液6を加熱
するものであり、図示しないザーモスタットにより制御
されて有機シラン液6を所定の温度に保つものである。
して接続されており、この導入管5にはアルキルシラン
などの有機シラン液6を充填した容器7が連結されてい
る。導入管5は、容器7内に連通しており、これによっ
て有機シラン液6あるいはその蒸気6aがチャンバ2内
に導入されるようになっている。また、この導入管5に
は、その経路中に有機シラン液6あるいはその蒸気6a
のチャンバ2内への流入量を調整するための流量調整器
8が配設されている。容器7は、気化器9内に配置され
ている。気化器9は、ヒータを有し、その内部に充填し
た水、油などを介して容器7内の有機シラン液6を加熱
するものであり、図示しないザーモスタットにより制御
されて有機シラン液6を所定の温度に保つものである。
容器7には、その内部に通気管10が挿通されている。
この通気管10は、その一端が容器7内の底部近傍にま
で達し、また他端がキャリヤガスとなる窒素ガス等の不
活性ガスの供給源11に接続されたものであって、その
中間部には供給源11からのキャリヤガスの容器7への
流入を制御するバルブ12が配設されている。
で達し、また他端がキャリヤガスとなる窒素ガス等の不
活性ガスの供給源11に接続されたものであって、その
中間部には供給源11からのキャリヤガスの容器7への
流入を制御するバルブ12が配設されている。
マタ、チャンバ2の他側面にはパージ用通気管13がチ
ャンバ2内に連通して接続されており、さらにチャンバ
2の底部には吸引管14がチャンバ2内に連通して接続
されている。パージ用通気管13には、そのチャンバ2
と反対側の端部にパージガスとなる窒素ガス等の不活性
ガスの供給源15が接続されており、またその中間部に
は供給源15からのキャリヤガスの容器7への流入を制
御するバルブ16が配設されている。吸引管14には、
そのチャンバ2と反対側の端部に真空ポンプ等の負圧源
17が接続されており、またその中間部には排気管18
が分岐して連結されている。さらに、この吸引管14に
は、排気管18に対してチャンバ2側にチャンバ2内の
圧力を表示する圧力計19が取り付けられ、排気管18
に対して負圧源17側に該負圧源17によるチャンバ2
からの吸引を制御するためのバルブ20が配設されてい
る。排気管18には、その吸引管14と反対側の端部に
回収部21が接続されており、これによってチャンバ2
から排気された有機シラン液6あるいはその蒸気6aが
回収部21に導かれるようになっている。また、この排
気管18には、その中間部にチャンバ2からの排気を制
御するためのバルブ22が配設されている。
ャンバ2内に連通して接続されており、さらにチャンバ
2の底部には吸引管14がチャンバ2内に連通して接続
されている。パージ用通気管13には、そのチャンバ2
と反対側の端部にパージガスとなる窒素ガス等の不活性
ガスの供給源15が接続されており、またその中間部に
は供給源15からのキャリヤガスの容器7への流入を制
御するバルブ16が配設されている。吸引管14には、
そのチャンバ2と反対側の端部に真空ポンプ等の負圧源
17が接続されており、またその中間部には排気管18
が分岐して連結されている。さらに、この吸引管14に
は、排気管18に対してチャンバ2側にチャンバ2内の
圧力を表示する圧力計19が取り付けられ、排気管18
に対して負圧源17側に該負圧源17によるチャンバ2
からの吸引を制御するためのバルブ20が配設されてい
る。排気管18には、その吸引管14と反対側の端部に
回収部21が接続されており、これによってチャンバ2
から排気された有機シラン液6あるいはその蒸気6aが
回収部21に導かれるようになっている。また、この排
気管18には、その中間部にチャンバ2からの排気を制
御するためのバルブ22が配設されている。
次に、このような構成のシリル化処理装置による被処理
体1のシリル化法として、常圧法、減圧法、キャリヤガ
ス法についてそれぞれ説明する。
体1のシリル化法として、常圧法、減圧法、キャリヤガ
ス法についてそれぞれ説明する。
常圧法では、まず被処理体Iをチャンバ2内の設置台2
3の」二に載置し、蓋3をしてチャンバ2内を気密にす
る。ここで、被処理体1は、レジスト材料からなる遠紫
外線に活性なポリマ層(有機ポリマ膜)が予め基板状に
形成されたものである。
3の」二に載置し、蓋3をしてチャンバ2内を気密にす
る。ここで、被処理体1は、レジスト材料からなる遠紫
外線に活性なポリマ層(有機ポリマ膜)が予め基板状に
形成されたものである。
次に、気化器9により容器7を加熱して有機シラン液6
を気化させ、また流量調整器8を調整して有機シラン液
6の蒸気6aの所定量を導入管5を介してチャンバ2内
に導入し、被処理体lの表面に放射せしめる。その後、
照射部4より遠紫外線を照射し、被処理体lのレジスト
表面をシリル化する。なお、有機シラン液6の蒸気6a
がチャンバ2内に充満してその内圧が所定の圧より高く
なった際には、排気管18のバルブ22を開放して排気
し、所定内の圧力に下げる。また、シリル化が終了した
後には、気化器9による加熱を停止して有機シラン液6
を常温にもどし、さらに流量調整器8により導入管5を
遮断した後、供給源15より通気管13、バルブ16を
介してパージガスをチャンバ2内に導入し、チャンバ2
内の有機シラン液6の蒸気6aを排気管18から排出せ
しめる。そして、チャンバ2内がパージガスにより十分
に置換された後、被処理体lを取り出し、図示しない酸
素のりアクティブイオンエッヂング装置により加工する
。
を気化させ、また流量調整器8を調整して有機シラン液
6の蒸気6aの所定量を導入管5を介してチャンバ2内
に導入し、被処理体lの表面に放射せしめる。その後、
照射部4より遠紫外線を照射し、被処理体lのレジスト
表面をシリル化する。なお、有機シラン液6の蒸気6a
がチャンバ2内に充満してその内圧が所定の圧より高く
なった際には、排気管18のバルブ22を開放して排気
し、所定内の圧力に下げる。また、シリル化が終了した
後には、気化器9による加熱を停止して有機シラン液6
を常温にもどし、さらに流量調整器8により導入管5を
遮断した後、供給源15より通気管13、バルブ16を
介してパージガスをチャンバ2内に導入し、チャンバ2
内の有機シラン液6の蒸気6aを排気管18から排出せ
しめる。そして、チャンバ2内がパージガスにより十分
に置換された後、被処理体lを取り出し、図示しない酸
素のりアクティブイオンエッヂング装置により加工する
。
減圧法では、上述の常圧法と同様に被処理体1をチャン
バ2内に入れ蓋3をした後、吸引管14のバルブ20を
開放し、負圧源17を作動させてチャンバ2内を負圧に
する。次に、流量調整器8を調整して容器7内とチャン
バ2内とを連通せしめ、かつ圧力計19でモニタするこ
とによってチャンバ2内を所定の負圧に維持する。する
と有機シラン液6は、容器7内が減圧されることによっ
てその気化が促進され、またその蒸気6aは、容器7内
とチャンバ2内との圧力差によってチャンバ2内に導か
れる。次いで、照射部4より遠紫外線を照射し、被処理
体lのレジスト表面をシリル化する。
バ2内に入れ蓋3をした後、吸引管14のバルブ20を
開放し、負圧源17を作動させてチャンバ2内を負圧に
する。次に、流量調整器8を調整して容器7内とチャン
バ2内とを連通せしめ、かつ圧力計19でモニタするこ
とによってチャンバ2内を所定の負圧に維持する。する
と有機シラン液6は、容器7内が減圧されることによっ
てその気化が促進され、またその蒸気6aは、容器7内
とチャンバ2内との圧力差によってチャンバ2内に導か
れる。次いで、照射部4より遠紫外線を照射し、被処理
体lのレジスト表面をシリル化する。
そして、シリル化が終了した際には、負圧源17の作動
を停止し、バルブ20を閉じた後、上述の常圧法と同様
にチャンバ2内をパージし、被処理体lを取り出してこ
れを酸素のりアクティブイオンエツチング装置により加
工する。
を停止し、バルブ20を閉じた後、上述の常圧法と同様
にチャンバ2内をパージし、被処理体lを取り出してこ
れを酸素のりアクティブイオンエツチング装置により加
工する。
この方法で処理して得たものの一例として、レノスト表
面をシリル化した被処理体1の酸素のりアクティブイオ
ンエツチングの実験結果を第2図に示す。
面をシリル化した被処理体1の酸素のりアクティブイオ
ンエツチングの実験結果を第2図に示す。
リアクティブイオンエツチングは、酸素ガス雰囲気中に
おいて高周波入力65 mW / am’一定の条件に
より平行平板型リアクティブイオンエツチングした場合
のエツチング速度を示したもので、実線Aはアルキルシ
ラン溶液として(CH3)25iHc1を用い、10分
間遠紫外線を照射してシリル化したA Z 1350レ
ジスト(成分はクレゾール・ノボラック樹脂と0−ナフ
トキノンジアジド感光剤の混合物)の場合の例で、点線
Bはシリル化しなかったA Z 1350レジストの場
合である。
おいて高周波入力65 mW / am’一定の条件に
より平行平板型リアクティブイオンエツチングした場合
のエツチング速度を示したもので、実線Aはアルキルシ
ラン溶液として(CH3)25iHc1を用い、10分
間遠紫外線を照射してシリル化したA Z 1350レ
ジスト(成分はクレゾール・ノボラック樹脂と0−ナフ
トキノンジアジド感光剤の混合物)の場合の例で、点線
Bはシリル化しなかったA Z 1350レジストの場
合である。
この結果、シリル化することにより酸素ガス中でのエツ
チング速度を顕著に低減せしめることでき、l/20以
下のエツチングレート化が得られ、よって酸素プラズマ
耐性を大幅に向上できることが分かった。
チング速度を顕著に低減せしめることでき、l/20以
下のエツチングレート化が得られ、よって酸素プラズマ
耐性を大幅に向上できることが分かった。
さらにキャリヤガス法では、上述の常圧法と同様に被処
理体lをチャンバ2内に入れ蓋3をした後、通気管10
のバルブ12を開放し、キャリヤガスの供給源11より
窒素等のキャリヤガスを容器7内に導入する。すると容
器7内に導入されたキャリヤガスは、容器7の底部近傍
より有機ソラン液6中を上昇することによって、該有機
シラン液6の気化を促進せしめ、かっこの有機シラン液
6の蒸気6aを伴って導入管5に流入する。また、キャ
リヤガスを容器7に導入する前に、予め流量調整器8を
調整することにより、導入管5に導かれた有機シラン液
6の蒸気6aを伴うキャリヤガスの所定量が、チャンバ
2内に導入されるようにしておく。そして、チャンバ2
内に所定量の有機シラン液6の蒸気6aが導入された後
、照射部4より遠紫外線を照射し、被処理体lのレノス
ト表面をシリル化する。さらに、シリル化が終了した際
にll− は、バルブ12を閉じた後、上述の常圧法や減圧法と同
様にチャンバ2内をパージし、被処理体lを取り出して
これを酸素のりアクティブイオンエツチング装置により
加工する。なお、有機シラン液6の気化を促進するため
、気化器9により容器57を加熱してもよく、その場合
には容器7中に導入するキャリヤガスの流量を少なくす
ることができる。
理体lをチャンバ2内に入れ蓋3をした後、通気管10
のバルブ12を開放し、キャリヤガスの供給源11より
窒素等のキャリヤガスを容器7内に導入する。すると容
器7内に導入されたキャリヤガスは、容器7の底部近傍
より有機ソラン液6中を上昇することによって、該有機
シラン液6の気化を促進せしめ、かっこの有機シラン液
6の蒸気6aを伴って導入管5に流入する。また、キャ
リヤガスを容器7に導入する前に、予め流量調整器8を
調整することにより、導入管5に導かれた有機シラン液
6の蒸気6aを伴うキャリヤガスの所定量が、チャンバ
2内に導入されるようにしておく。そして、チャンバ2
内に所定量の有機シラン液6の蒸気6aが導入された後
、照射部4より遠紫外線を照射し、被処理体lのレノス
ト表面をシリル化する。さらに、シリル化が終了した際
にll− は、バルブ12を閉じた後、上述の常圧法や減圧法と同
様にチャンバ2内をパージし、被処理体lを取り出して
これを酸素のりアクティブイオンエツチング装置により
加工する。なお、有機シラン液6の気化を促進するため
、気化器9により容器57を加熱してもよく、その場合
には容器7中に導入するキャリヤガスの流量を少なくす
ることができる。
また、このシリル化処理装置では、蓋3に用いた石英ガ
ラスの種類や照射部4に用いた遠紫外光源の種類、さら
には被処理体Iのポリマ層を形成するレジスト材料の種
類を選定することにより、ソリル化反応の選択が行える
。以下にその方法について説明する。
ラスの種類や照射部4に用いた遠紫外光源の種類、さら
には被処理体Iのポリマ層を形成するレジスト材料の種
類を選定することにより、ソリル化反応の選択が行える
。以下にその方法について説明する。
上記石英ガラスや遠紫外光源、レジスト材料の種類は、
第3図および第4図に示す被処理体61の上層レジスト
膜62もしくは第5図および第6図に示す被処理体64
の下層レジスト膜66のどちらをシリル化するかによっ
て使いわけられる。ここで、第3図および第4図は上層
レジスト膜62をシリル化する場合の例を示すもので、
第5図は上層レジスト膜62の表面62aがシリル化さ
れた状態を示し、また第4図は上層レジスト膜62の表
面62aがシリル化された後、酸素のりアクティブイオ
ンエツチングによって下層レジスト膜63がエツチング
された状態を示している。また、第5図および第6図は
下層レジスト膜66をシリル化する場合の例を示すもの
で、第5図は下層レジスト66の表面66aがシリル化
された状態を示し、また第6図は下層レジスト膜66の
表面66aがシリル化された後、酸素のりアクティブイ
オンエツチングによって上層レジスト膜65がエツチン
グされた状態を示している。
第3図および第4図に示す被処理体61の上層レジスト
膜62もしくは第5図および第6図に示す被処理体64
の下層レジスト膜66のどちらをシリル化するかによっ
て使いわけられる。ここで、第3図および第4図は上層
レジスト膜62をシリル化する場合の例を示すもので、
第5図は上層レジスト膜62の表面62aがシリル化さ
れた状態を示し、また第4図は上層レジスト膜62の表
面62aがシリル化された後、酸素のりアクティブイオ
ンエツチングによって下層レジスト膜63がエツチング
された状態を示している。また、第5図および第6図は
下層レジスト膜66をシリル化する場合の例を示すもの
で、第5図は下層レジスト66の表面66aがシリル化
された状態を示し、また第6図は下層レジスト膜66の
表面66aがシリル化された後、酸素のりアクティブイ
オンエツチングによって上層レジスト膜65がエツチン
グされた状態を示している。
そして、これらの図に示すように、第4図に示した被処
理体61と第6図に示した被処理体64とは、互いに反
転したパターンを形成したものとなっている。
理体61と第6図に示した被処理体64とは、互いに反
転したパターンを形成したものとなっている。
次に、上記のようなシリル化を行う場合の具体的な条件
について述べる。第3図および第4図に示すようなシリ
ル化を行うには、第1図に示した蓋3に用いる石英ガラ
スとして、波長21Or+n+以下の遠紫外線を通ず合
成石英板を使用する。また、上層レノスト膜62として
紫外線に感光するAZ1350などのレジストや電子ビ
ームに感光するPMMAなどのレジストを、また下層レ
ジスト膜63としてポリイミドなどの非感光性ポリマを
使用する。
について述べる。第3図および第4図に示すようなシリ
ル化を行うには、第1図に示した蓋3に用いる石英ガラ
スとして、波長21Or+n+以下の遠紫外線を通ず合
成石英板を使用する。また、上層レノスト膜62として
紫外線に感光するAZ1350などのレジストや電子ビ
ームに感光するPMMAなどのレジストを、また下層レ
ジスト膜63としてポリイミドなどの非感光性ポリマを
使用する。
さらに、第1図に示した照射部4に用いる水銀灯として
、波長250nmにスペクトルを持つ低圧水銀灯や高圧
および超高圧水銀灯などの他、Xe−Xg灯、マイクロ
波放電水銀灯などの遠紫外光源を使用する。
、波長250nmにスペクトルを持つ低圧水銀灯や高圧
および超高圧水銀灯などの他、Xe−Xg灯、マイクロ
波放電水銀灯などの遠紫外光源を使用する。
一方、第5図および第6図に示すようなシリル化を行う
には、蓋3に用いる石英ガラスとして、波長210nm
を通さないオゾンレス石英板を使用し、照射部4に用い
る遠紫外光源として、波長184.9nmを通さず、波
長254nmのみを通すオゾンレス低圧水銀灯を使用す
る。この場合に、上層レジスト膜65として250nm
以下の紫外線のみを吸収するPMMA、EBR−9など
のポリメタクリ系電子ビーム用レジストを用いても、こ
のレジストはシリル化されない。また、下層レジスト膜
66にシリル化するクレ゛ゾール・ノボ′ラック1tl
l旨やハードベークした紫外線レジストなどのポリマを
用いれば、下層レジスト膜66のみがシリル化され、そ
の結果第4図に示した被処理体61に対して反転したパ
ターンが形成される。
には、蓋3に用いる石英ガラスとして、波長210nm
を通さないオゾンレス石英板を使用し、照射部4に用い
る遠紫外光源として、波長184.9nmを通さず、波
長254nmのみを通すオゾンレス低圧水銀灯を使用す
る。この場合に、上層レジスト膜65として250nm
以下の紫外線のみを吸収するPMMA、EBR−9など
のポリメタクリ系電子ビーム用レジストを用いても、こ
のレジストはシリル化されない。また、下層レジスト膜
66にシリル化するクレ゛ゾール・ノボ′ラック1tl
l旨やハードベークした紫外線レジストなどのポリマを
用いれば、下層レジスト膜66のみがシリル化され、そ
の結果第4図に示した被処理体61に対して反転したパ
ターンが形成される。
このように、被処理体の上層および下層レジスト膜に用
いた材料に応じて第1図に示した蓋3に用いる石英ガラ
ス、照射部4に用いる遠紫外光源の種類を選択すること
により、紫外線用のレジストをシリル化することおよび
電子線用のレジストをシリル化したりあるいはシリル化
しないことが可能となり、よって反転パターンを容易に
形成することができる。
いた材料に応じて第1図に示した蓋3に用いる石英ガラ
ス、照射部4に用いる遠紫外光源の種類を選択すること
により、紫外線用のレジストをシリル化することおよび
電子線用のレジストをシリル化したりあるいはシリル化
しないことが可能となり、よって反転パターンを容易に
形成することができる。
第7図はこの発明の第2実施例を示す図であって、イン
ラインのシリル化処理装置を示すものである。図中符号
31.31・・・はシリル化処理するためのウェーハ(
被処理体)であり、このウェーハ31は処理室(チャン
バ)32内で処理される。処理室32は、内部を処理空
間とする直方体状のもので、その上面部には石英ガラス
等の遠紫外線を透過する材料からなる蓋33が取り付け
られている。また、この蓋33は着脱可能になっており
、これによって目的に応じた種々の材料からなる蓋が使
用可能になっている。処理室32の上方には、照射部3
4が図示しない支持体などにより取り付けられて配置さ
れている。この照射部34は、複数の水銀灯などからな
るもので、処理室32の蓋33を介して処理室32内の
ウェーハ31.31 に遠紫外線を照射し、光化学的
処理を施すものである。また、この処理室32の一側面
には、該処理室32内に連通ずる通気管35が接続され
ており、この通気管35にはアルキルシランなどの有機
ソラン液36を充填した容器37が連結されている。通
気管35は、容器37内に連通しており、これによって
有機シラン液36あるいはその蒸気36aが処理室32
内に導入されるようになっている。また、この通気管3
5には、その経路中に有機シラン液36あるいはその蒸
気36aの処理室32内への流入を制御するためのバル
ブ38が設けられている。容器37は、気化器39内に
配置されている。
ラインのシリル化処理装置を示すものである。図中符号
31.31・・・はシリル化処理するためのウェーハ(
被処理体)であり、このウェーハ31は処理室(チャン
バ)32内で処理される。処理室32は、内部を処理空
間とする直方体状のもので、その上面部には石英ガラス
等の遠紫外線を透過する材料からなる蓋33が取り付け
られている。また、この蓋33は着脱可能になっており
、これによって目的に応じた種々の材料からなる蓋が使
用可能になっている。処理室32の上方には、照射部3
4が図示しない支持体などにより取り付けられて配置さ
れている。この照射部34は、複数の水銀灯などからな
るもので、処理室32の蓋33を介して処理室32内の
ウェーハ31.31 に遠紫外線を照射し、光化学的
処理を施すものである。また、この処理室32の一側面
には、該処理室32内に連通ずる通気管35が接続され
ており、この通気管35にはアルキルシランなどの有機
ソラン液36を充填した容器37が連結されている。通
気管35は、容器37内に連通しており、これによって
有機シラン液36あるいはその蒸気36aが処理室32
内に導入されるようになっている。また、この通気管3
5には、その経路中に有機シラン液36あるいはその蒸
気36aの処理室32内への流入を制御するためのバル
ブ38が設けられている。容器37は、気化器39内に
配置されている。
気化器39は、第1図に示した気化器9と同様に容器3
7内の有機シラン液36を加熱するものであり、図示し
ないサーモスタット等により制御されて有機シラン液3
6を所定の温度に保つものである。
7内の有機シラン液36を加熱するものであり、図示し
ないサーモスタット等により制御されて有機シラン液3
6を所定の温度に保つものである。
また、処理室32の下部には、その長手方向に沿ってウ
ェーハ31.31・・・を運搬するベルトコンベヤ40
が配設されている。このベルトコンベヤ40は、搬送ベ
ルト41が上記通気管35が接続された側の側面に形成
された搬入口42と、反対側の側面に形成された搬出口
43との間を通り、かつ処理室32の下方を通るように
配設されたものであって、図示しない制御部により搬送
ベルト41の回転速度が可変になっているものである。
ェーハ31.31・・・を運搬するベルトコンベヤ40
が配設されている。このベルトコンベヤ40は、搬送ベ
ルト41が上記通気管35が接続された側の側面に形成
された搬入口42と、反対側の側面に形成された搬出口
43との間を通り、かつ処理室32の下方を通るように
配設されたものであって、図示しない制御部により搬送
ベルト41の回転速度が可変になっているものである。
また、このウェーハ搬送機構40の搬入口42側の側方
には、ウェーハ31.31・・・を順次搬送ベルト41
の上に載置する搬入ローダ44が配置されており、搬出
口43側の側方には、搬送ベルト41によって運ばれた
ウェーハ31.31・・・を順次受は取って外部に送る
搬出ローダ45が配置されている。ここで、搬入ローダ
44および搬出ローダ45は、図示しない制御部により
搬送速度が可変になっている。
には、ウェーハ31.31・・・を順次搬送ベルト41
の上に載置する搬入ローダ44が配置されており、搬出
口43側の側方には、搬送ベルト41によって運ばれた
ウェーハ31.31・・・を順次受は取って外部に送る
搬出ローダ45が配置されている。ここで、搬入ローダ
44および搬出ローダ45は、図示しない制御部により
搬送速度が可変になっている。
このような構成からなるシリル化処理装置により、ウェ
ーハ31.31・・を連続的にシリル化処理するには、
まず搬送ベルト41および搬入ローダ44、搬出ローダ
45の搬送速度を所定の速度に合わせる。
ーハ31.31・・を連続的にシリル化処理するには、
まず搬送ベルト41および搬入ローダ44、搬出ローダ
45の搬送速度を所定の速度に合わせる。
この場合にウェーハ31.31・・は、第1図に示した
被処理体lと同様にレジスト材料からなる遠紫外線に活
性なポリマ層が予め基板上に形成されたものである。次
に、通気管35のバルブ38を開放し、気化器39によ
り容器37中の有機シラン液36を加熱し、気化させる
。すると有機シラン液36の蒸気36aは、通気管35
を経て処理室32内に流入し、この処理室32内に充満
する。次いで、搬入ローダ44にウェーハ31.31・
を載せ、これによりウェーハ31.31 を搬送ベル
ト41で順次処理室31内を移動せしめる。また、これ
と同時に照射部34より遠紫外線を処理室32内に照射
し、ウェーハ31.31・・・をシリル化処理する。そ
の後、搬出ローダ45によって処理後のウェーハ31.
31・を受は取り、これを順次外部に搬送する。この場
合に処理時間は、搬送ベルト41の回転速度によって調
整される。
被処理体lと同様にレジスト材料からなる遠紫外線に活
性なポリマ層が予め基板上に形成されたものである。次
に、通気管35のバルブ38を開放し、気化器39によ
り容器37中の有機シラン液36を加熱し、気化させる
。すると有機シラン液36の蒸気36aは、通気管35
を経て処理室32内に流入し、この処理室32内に充満
する。次いで、搬入ローダ44にウェーハ31.31・
を載せ、これによりウェーハ31.31 を搬送ベル
ト41で順次処理室31内を移動せしめる。また、これ
と同時に照射部34より遠紫外線を処理室32内に照射
し、ウェーハ31.31・・・をシリル化処理する。そ
の後、搬出ローダ45によって処理後のウェーハ31.
31・を受は取り、これを順次外部に搬送する。この場
合に処理時間は、搬送ベルト41の回転速度によって調
整される。
このようなシリル化処理装置にあっては、第1図に示し
たシリル化処理装置と同様にウェーハ31(被処理体)
をシリル化処理できるのはもちろん、ウェーハ31.3
1・・・を連続的かつ自動的に処理できるため、より効
率良く量産することができる。
たシリル化処理装置と同様にウェーハ31(被処理体)
をシリル化処理できるのはもちろん、ウェーハ31.3
1・・・を連続的かつ自動的に処理できるため、より効
率良く量産することができる。
第8図はこの発明の第3実施例を示す図であって、イン
ラインのシリル化処理装置を示すものである。
ラインのシリル化処理装置を示すものである。
第8図に示したシリル化処理装置が第7図に示したシリ
ル化処理装置と異なるところは、有機シラン液36を処
理室32に導入するための導入手段である。第8図にお
いて、処理室32の一側面にはウェーハ搬送機構40の
搬入口42の下方に導入管46が、また反対側の側面に
は搬出口43の下方に導出管47がそれぞれ処理室32
内に連通して接続されている。
ル化処理装置と異なるところは、有機シラン液36を処
理室32に導入するための導入手段である。第8図にお
いて、処理室32の一側面にはウェーハ搬送機構40の
搬入口42の下方に導入管46が、また反対側の側面に
は搬出口43の下方に導出管47がそれぞれ処理室32
内に連通して接続されている。
この場合に、導出管47の処理室32との接続部47a
は、導入管46の処理室32との接続部46aより下方
で、処理室32のほぼ下端に位置している。導入管46
の処理室32と反対側の端部にはポンプ48が配設され
ており、導出管47の処理室32と反対側の端部−19
= には有機シラン液36を充填した液溜め49が配設され
ている。また、これらポンプ48と液溜め49とは連通
管50によって連通せしめられており、これによって液
溜め49、連通管50、ポンプ48、導入管46、処理
室32、導出管47は循環サイクルを構成している。
は、導入管46の処理室32との接続部46aより下方
で、処理室32のほぼ下端に位置している。導入管46
の処理室32と反対側の端部にはポンプ48が配設され
ており、導出管47の処理室32と反対側の端部−19
= には有機シラン液36を充填した液溜め49が配設され
ている。また、これらポンプ48と液溜め49とは連通
管50によって連通せしめられており、これによって液
溜め49、連通管50、ポンプ48、導入管46、処理
室32、導出管47は循環サイクルを構成している。
このようなシリル化処理装置によっても、第7図に示し
たシリル化処理装置の場合と同様に処理が行なわれる。
たシリル化処理装置の場合と同様に処理が行なわれる。
そしてこの場合、処理室32内へ有機シラン液36を導
入するには、ポンプ48を作動させることによって液溜
め49内の有機シラン液36を移送する。すると有機シ
ラン液36は、処理室内32内に導入され、ここで滞留
して一部気化し、さらに導出管47に配設されたバルブ
51を介して導出管47から導出されて液溜め49に返
送され循環される。
入するには、ポンプ48を作動させることによって液溜
め49内の有機シラン液36を移送する。すると有機シ
ラン液36は、処理室内32内に導入され、ここで滞留
して一部気化し、さらに導出管47に配設されたバルブ
51を介して導出管47から導出されて液溜め49に返
送され循環される。
このようなシリル化処理装置にあっても、第7図に示し
た装置と同様に大量のウェーハを効率よくシリル化処理
することができる。
た装置と同様に大量のウェーハを効率よくシリル化処理
することができる。
なお、処理室32の下部にヒータ52を配設し、処理室
32内の有機シラン液36を加熱してその気化を促進す
るようにしてもよく、その場合にはより効率よくウェー
ハ31.31・のシリル化を行うことができる。
32内の有機シラン液36を加熱してその気化を促進す
るようにしてもよく、その場合にはより効率よくウェー
ハ31.31・のシリル化を行うことができる。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明のシリル化処理装置は、
被処理体を処理するためのチャンバと、このチャンバ内
に遠紫外線を照射する照射部と、上記チャンバ内に有機
シラン液あるいはその蒸気を導入するための導入手段を
備えたものであるから、レジスト材料からなる遠紫外線
に活性なポリマ層を予め基板上に形成した被処理体を、
光化学反応を利用してシリル化することができ、よって
汎用性の高い微細パターンを容易に形成することができ
、これにより各種半導体素子や大規模集積回路、あるい
はサブミクロンパターンを必要とする各種電子デバイス
のパターン形成により好適に用いることができる。
被処理体を処理するためのチャンバと、このチャンバ内
に遠紫外線を照射する照射部と、上記チャンバ内に有機
シラン液あるいはその蒸気を導入するための導入手段を
備えたものであるから、レジスト材料からなる遠紫外線
に活性なポリマ層を予め基板上に形成した被処理体を、
光化学反応を利用してシリル化することができ、よって
汎用性の高い微細パターンを容易に形成することができ
、これにより各種半導体素子や大規模集積回路、あるい
はサブミクロンパターンを必要とする各種電子デバイス
のパターン形成により好適に用いることができる。
第1図はこの発明のシリル化処理装置の第1実施例を示
す該略構成図、第2図は第1図に示したシリル化処理装
置によってシリル化処理を行ったレジスト膜と未処理の
レジスト膜とを酸素カス中でリアクティブイオンエツチ
ングを行った場合のエツチング速度を示すグラフ、第3
図は被処理体の」二層レジスト膜をシリル化した状態を
示す断面図、第4図は第3図に示した被処理体の下層レ
ジスト膜をリアクティブイオンエツチングで加工した状
態を示す断面図、第5図は被処理体の下層レジスト膜を
シリル化した状態を示す断面図、第6図は第5図に示し
た被処理体の上層レジスト膜をリアクティブイオンエツ
チングで加工した状態を示す断面図、第7図はこの発明
のシリル化処理装置の第2実施例を示す該略構成図、第
8図は同じく第3実施例を示す該略構成図、第9図およ
び第10図はいずれも本発明に係わる有機ポリマ膜表面
のシリル化の原理を説明するための説明図、第11図な
いし第13図はいずれも従来のSi含有レジストを用い
た2層レジスト法の工程を説明するための説明図である
。 l・・・・・・被処理体、2・・・・・チャンバ、3・
・・・・蓋、4 ・・・・照射部、5・・・・・・導入
管、6・・・・・・有機シラン液、7・・・・・容器、
8・・・・・・流量調整器、9・・・・・・気化器、1
0・・・・・・通気管、11・・・・・・供給源、12
・・・・・・バルブ、31・・・・・・ウェーハ(被処
理体)、32・・・・・・処理室(チャンバ)、34・
・・・・・Jltli 射1.35・・・・・・通気管
、36・・・・・有機シラン液、37・・・・・容器、
38・・・・・・バルブ、39・・・・・・気化器、4
6・・・ 導入管、47・・・・・・導出管、48・・
・・・ポンプ、49・・・・・・液溜め、50・・・・
・・連通管。
す該略構成図、第2図は第1図に示したシリル化処理装
置によってシリル化処理を行ったレジスト膜と未処理の
レジスト膜とを酸素カス中でリアクティブイオンエツチ
ングを行った場合のエツチング速度を示すグラフ、第3
図は被処理体の」二層レジスト膜をシリル化した状態を
示す断面図、第4図は第3図に示した被処理体の下層レ
ジスト膜をリアクティブイオンエツチングで加工した状
態を示す断面図、第5図は被処理体の下層レジスト膜を
シリル化した状態を示す断面図、第6図は第5図に示し
た被処理体の上層レジスト膜をリアクティブイオンエツ
チングで加工した状態を示す断面図、第7図はこの発明
のシリル化処理装置の第2実施例を示す該略構成図、第
8図は同じく第3実施例を示す該略構成図、第9図およ
び第10図はいずれも本発明に係わる有機ポリマ膜表面
のシリル化の原理を説明するための説明図、第11図な
いし第13図はいずれも従来のSi含有レジストを用い
た2層レジスト法の工程を説明するための説明図である
。 l・・・・・・被処理体、2・・・・・チャンバ、3・
・・・・蓋、4 ・・・・照射部、5・・・・・・導入
管、6・・・・・・有機シラン液、7・・・・・容器、
8・・・・・・流量調整器、9・・・・・・気化器、1
0・・・・・・通気管、11・・・・・・供給源、12
・・・・・・バルブ、31・・・・・・ウェーハ(被処
理体)、32・・・・・・処理室(チャンバ)、34・
・・・・・Jltli 射1.35・・・・・・通気管
、36・・・・・有機シラン液、37・・・・・容器、
38・・・・・・バルブ、39・・・・・・気化器、4
6・・・ 導入管、47・・・・・・導出管、48・・
・・・ポンプ、49・・・・・・液溜め、50・・・・
・・連通管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 有機ポリマ膜を有する被処理体を有機シラン液に浸漬し
あるいはその蒸気に接触させながら遠紫外線を上記有機
ポリマ膜の表面に照射することによってこの有機ポリマ
膜表面をシリル化処理する装置であって、 上記被処理体を処理するためのチャンバと、このチャン
バ内に遠紫外線を照射する照射部と、上記チャンバ内に
有機シラン液あるいはその蒸気を導入するための導入手
段を備えたことを特徴とするシリル化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015808A JPS63184332A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | シリル化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015808A JPS63184332A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | シリル化処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184332A true JPS63184332A (ja) | 1988-07-29 |
Family
ID=11899146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015808A Pending JPS63184332A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | シリル化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63184332A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53134366A (en) * | 1977-04-28 | 1978-11-22 | Toppan Printing Co Ltd | Method of forming resist film |
| JPS56104437A (en) * | 1980-01-24 | 1981-08-20 | Hitachi Ltd | Formation of pattern |
| JPS57180129A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-06 | Rockwell International Corp | Method and device for forming polymerized resist |
| JPS60241225A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-30 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 陰画レジスト像を生成する方法 |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP62015808A patent/JPS63184332A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53134366A (en) * | 1977-04-28 | 1978-11-22 | Toppan Printing Co Ltd | Method of forming resist film |
| JPS56104437A (en) * | 1980-01-24 | 1981-08-20 | Hitachi Ltd | Formation of pattern |
| JPS57180129A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-06 | Rockwell International Corp | Method and device for forming polymerized resist |
| JPS60241225A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-30 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 陰画レジスト像を生成する方法 |
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