DE60105141T2

DE60105141T2 - Verfahren zur Herstellung einer organischen Dünnschicht

Info

Publication number: DE60105141T2
Application number: DE60105141T
Authority: DE
Inventors: Tomofumi Takatsuki-shi Shono; Kazuzhiro Amagasaki-shi Yamashita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: EP1271244A1; JP2003007579A; CN1267974C; US6797647B2; EP1271244B1; DE60105141D1; TW498427B; US20020192983A1; CN1392596A

Description

Weil die Systeme, welche komplexe Halbleiter integrierte Kreisläufe enthalten, immer weiter verkleinert werden, ist es zunehmend schwierig, komplexe Kreislaufmuster auf kleine Halbleiterchips durch Lithografiemustermethoden aufzubringen, welche ein Widerstandsmuster nutzen, nämlich ein gemusterter Widerstandsfilm, wie z.B. eine Maske. Weil die Wellenlänge des Energiestrahls, welcher in der Lithografiemustermethode verwendet: wird, immer kürzer wird, wird der Strahl, welcher durch die fotosensitive organische Filmschicht hindurch gelangt ist, welche als Widerstandsfilmschicht funktioniert, reflektiert und zwar mit höherer Reflexion von der Oberfläche des Films, welcher geätzt werden soll (geformt unter dem Widerstandsfilm). Dann können ungewünschte Gebiete in dem fotosensitiven organischen Film (Gebiete, welche nicht von den Energiestrahlen bestrahlt werden sollen), d.h., andere als die Zielgebiete für die Exposition, einer unbeabsichtigten Aussetzung unterliegen.
Um dieses Problem zu lösen, wird eine Methode zum Reduzieren der Reflexion des Energiestrahls, welcher durch die fotosensitive organische Filmschicht gelangt ist, vorgeschlagen, in welcher ein organischer Film, welcher den Energiestrahl absorbiert, auf den Film, welcher als eine Antireflexionsschicht vor der Formierung des fotosensitiven organischen Films, welcher als Resistenzfilm oder Widerstandsfilm dienen soll, aufgemantelt wird.
Die 9A und 9B geben eine partielle Ansicht der illustrierten Schritte einer organisch dünnen Filmschichtherstellungsmethode nach dem Stand der Technik wider.
In Bezug auf 9A, wird das Halbleitersubstrat 100, auf welchem ein Film eingeätzt wurde, zuerst einem Nassreinigungsprozess unterzogen, um die Partikel, die sich auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 100 festgesetzt haben, wenn der Film durch die Ätzung geformt wurde, zu entfernen. Um noch genauer zu werden, wurde das Halbleitersubstrat 100 gedreht, während die Reinigungsflüssigkeit 102 von einer Düse 101 auf das Halbleitersubstrat 100 aufgebracht wurde.
Wie in 9B gezeigt, wird als nächstes ein organischer Film 103, welcher als Widerstandsfilm oder als Antireflexionsfilm dient, auf das Halbleitersubstrat 100 aufgeformt, und zwar nachdem der Nassreinigungsschritt beendet wurde. Weil die Designregeln für elektronische Apparate in den letzten Jahren zunehmend feiner wurde, wurde es immer schwieriger, feine Resistenzmuster dann zu formen, wenn die fotosensitive organische Filmschicht, welche als Widerstandsfilm dient, dick wird. Abgesehen davon, wenn der organische Film, welcher als Antireflexionsfilm dient, dick ist, ist der Widerstandsfilm einer unbeabsichtigten Ätzung unterliegend. Um dieses Problem zu lösen und es möglich zu machen, dass feine Widerstandsmuster verwendet werden können, werden einige Methoden zum Formen dünner organischer Filme, die als Widerstandsfilm oder als Antireflexionsfilm dienen sollen, vorgeschlagen.
Wenigstens dieselben oder höhere Pegel an Gleichförmigkeit in Bezug auf die Filmdicke werden benötigt bei der Formung eines organisch dünnen Films, im Vergleich mit der Formung eines organisch dicken Films.
Dann ist es auch notwendig, den Inhalt der Lösung in dem organischen Material, welches benutzt wird, um den organisch dünnen Film zu formen, zu erhöhen, um die Viskosität des organischen Materials gering zu halten. Wenn der Gehalt in dem organischen Material angehoben wird, wird trotzdem die Gleichförmigkeit in der Filmdicke durch die Hitze der Verdampfung des Lösungsmittels beeinflusst (japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei. 8-186072).
Zusätzlich zu dem oben angeführten Nachteil haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein weiteres Problem darin ausgemacht, dass ein organisch dünner Film, der 100 nm oder weniger Dicke auf einem Silikonnitridfilm oder Silikonnitridoxidfilm aufweist, ein Überzugmuster radial verlaufend vom Waferzentrum zu den Rändern auf dem her gestellten organisch dünnen Film auftaucht (nachfolgend als Überzugsunebenheit bezeichnet). Ein organisch dünner Film, der eine solche Überzugsunebenheit aufweist, kann nicht als Widerstandsfilm oder Antireflexionsfilm genutzt werden.
In Bezeug auf das Vorhergesagte ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Methode zum Herstellen von organisch dünnen Filmen zur Verfügung zu stellen, und zwar unter Benutzung von organischem Material mit einer niedrigen Viskosität, mit gleichförmiger Dicke und ohne Überzugsunebenheiten, wenn der organisch dünne Film auf den Silikonnitridfilm oder den Silikonnitridoxidfilm aufgebracht wird.
Um die oben dargelegte Aufgabe erfüllen zu können, umfasst eine erste Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Filmes entsprechend der Erfindung die Schritte eines Ausformens eines Grundierfilms aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Substrat; Nassreinigen des Kodierfilms unter Nutzung einer Reinigungsflüssigkeit; Bestrahlung mit fern-ultravioletter Bestrahlung auf den Grundierfilm, auf welchem das Nassreinigen vollbracht wurde; und das Ausformen eines organischen Films mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf dem Grundierfilm, auf welchem die fern-ultraviolette Bestrahlung durch Drehen des Substrates aufgebracht wurde und ein flüssiges organisches Material auf das Substrat aufgebracht wurde.
Entsprechend der ersten Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films der vorliegenden Erfindung wird der Grundierfilm aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid hergestellt und nassgereinigt; fern-ultraviolette Bestrahlung wird auf den Grundierfilm aufgestrahlt; und dann wird der organisch dünne Film mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf dem Grundierfilm ausgeformt. Im Vergleich mit einer konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsmethode, die keine Bestrahlung mit fern-ultravioletter Bestrahlung auf den Grundierfilm ausführt, ist es unwahrscheinlich, dass eine Überzugsunebenheit in dem resultierenden organisch dünnen Film sich zeigt, selbst wenn ein organisches Material mit einer geringen Viskosität verwendet wird. Dadurch kann die Gleichförmigkeit der Dicke des organisch dünnen Films verbessert werden. Wenn der organisch dünne Film als Widerstands- oder Antireflexionsfilm ausgeformt wird, wird es möglich, feine Widerstandsmuster zu gestalten. Es ist dann auch möglich, elektronische Vorrichtungen mit feineren Designregeln herzustellen.
Eine zweite Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte: Herstellen eines Grundierfilms aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Substrat; Nassreinigen des Grundierfilms unter Zuhilfenahme einer Reinigungsflüssigkeit; und Formen eines organisch dünnen Films mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf dem Grundierfilm, auf welchem die Nassreinigung beendet wurde, durch das Drehen des Substrates und Vorsehen eines flüssigen organischen Materials auf dem Substrat; wobei das organische Material wenigstens ein Lösungsmittel aus einer Gruppe von Bestandteilen umfasst: Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Ethylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonomethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat und Methyllactat, Methylpyruvat.
Bezüglich der zweiten Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films der vorliegenden Erfindung wird der Grundierfilm, hergestellt aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid nassgereinigt und dann wird der organisch dünne Film mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf dem Grundierfilm durch die Benutzung eines organischen Materiales ausgeformt, wobei das organische Material zumindest ein Lösungsmittel aus der nachfolgenden Gruppe umfasst: Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Methylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonomethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat, Methyllactat und Methylpyruvat. Im Vergleich dann mit einer konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsmethode, die kein organisches Material mit den oben dargestellten Lösungsmitteln umfassend nutzt, sind Überzugsunebenheiten unwahrscheinlich in dem resultierenden organisch dünnen Film aufzutreten, selbst wenn ein organisches Material mit geringer Viskosität verwendet wird, was dazu führt, dass die Gleichförmigkeit der Dicke des organisch dünnen Films verbessert werden kann. Wenn der organisch dünne Film als Resistenzfilm oder Antireflexionsfilm ausgeformt wird, ist es dadurch auch möglich, das Resistenzmuster feiner zu gestalten. Dadurch wird es also auch möglich, elektronische Vorrichtungen nach feineren Designregeln zur Verfügung zu stellen.
Des Weiteren, im Vergleich mit der ersten Methode der Erfindung, brauchte die zweite Methode keinen Bestrahlungsprozess mit fern-ultravioletter Bestrahlung auf den Grun dierfilm. Als Resultat kann der organisch dünne Filmherstellungsprozess vereinfacht werden und die Prozesszeit kann verringert werden. In den ersten und zweiten organisch dünnen Filmherstellungsmethoden umfasst der Schritt des Nassreinigens vorzugsweise einen Schritt des Aufbringens einer Ultraschallwelle in die Reinigungsflüssigkeit.
Dann werden Partikel, die auf der Oberfläche des Grundierfilms während des Herstellens des Oberflächenfilms steckengeblieben sind, verlässlich entfernt werden.
In der ersten und zweiten organisch dünnen Filmherstellungsmethode ist es bevorzugt, einen Schritt zum Herstellen eines anderen organisch dünnen Filmes auf dem Grundierfilm einzufügen und dann diesen organisch dünnen Film zwischen dem Schritt des Herstellens des Grundierfilms und dem Schritt des Nassreinigens zu entfernen.
Rückstände, die auf der Oberfläche des Grundierfilms während des Entfernens des anderen organisch dünnen Films steckengeblieben sind, können dann verlässlich durch das Nassreinigen entfernt werden.
Eine dritte Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte: Herstellen eines Grundierfilms aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Substrat; Bestrahlen des Grundierfilms mit fernultravioletter Bestrahlung; und Ausformen eines organisch dünnen Films mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf den Grundierfilm, auf welchem die fern-ultraviolette Bestrahlung durch das Drehen des Substrates aufgebracht wurde und Vorsehen eines flüssigen organischen Materials auf das Substrat; wobei das organische Material wenigstens ein Lösungsmittel aus einer nachfolgenden Gruppe umfasst: Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Methylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonomethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat, Methyllactat und Methylpyruvat.
Entsprechen der dritten Methode des Herstellens eines organisch dünnen Films nach der vorliegenden Erfindung, nachdem die fern-ultraviolette Bestrahlung auf den Grundierfilm aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Substrat aufgebracht wurde, ist ein organisch dünner Film mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf dem Grundierfilm durch die Nutzung eines organischen Materials aus einer nachfolgenden Gruppe an Lösungsmitteln ausgeformt, wobei die Gruppe folgende Bestandteile umfasst: Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Methylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonoethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat, Methyllactat und Methylpyruvat. Beim Vergleich mit der konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsmethode, welche nicht das Aufbringen fernultravioletter Bestrahlung auf den Grundierfilm oder die Nutzung eines organischen Materials unter Umfassung eines Lösungsmittels durchführt, ist es auch unwahrscheinlich, dass Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film auftreten, selbst wenn ein organisch dünnes Material einer geringen Viskosität verwendet wird. Dadurch kann die Gleichförmigkeit der Dicke des organisch dünnen Films verbessert werden. Wenn der organisch dünne Film als Resistenzfilm oder Anti-Reflexionsfilm ausgeformt wird, wird es möglich, feine Resistenzmuster zu erstellen. Dann wird es auch möglich, elektronische Vorrichtungen feineren Designregeln unterliegen zu lassen.
Des Weiteren, beim Vergleich mit der ersten Methode der Erfindung braucht die dritte Methode nicht einen Nassreinigungsprozess für den Grundierfilm. Als Resultat kann der organisch dünne Filmherstellungsprozess vereinfacht werden und die Prozesszeit kann verringert werden.
In der ersten und dritten Herstellungsmethode umfasst der Schritt des Aufstrahlens fernultravioletter Bestrahlung vorzugsweise den Schritt des Hitzeaufbringens auf das Substrat.
Es wird dann möglich, verlässlich das Auftreten von Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film zu vermeiden.
In der ersten, zweiten und dritten Methode ist es auch möglich, die Gesamtsumme an organischem Material beim Herstellen in dem Schritt des Herstellens des organisch dünnen Films auf wenigstens 0,8 ml einzustellen.
Dann kann auch die Gleichförmigkeit in der Dicke des resultierenden organisch dünnen Films weiter verbessert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von einigen Figuren näher erläutert.
1A–1D zeigen Schnittansichten, welche die Schritte der Herstellung eines organisch dünnen Films, entsprechend der ersten Ausführung der Erfindung, illustrieren.
2 zeigt ein spezifisches Diagramm, welches den Nassreinigungsprozess für die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach der ersten Ausgestaltung der Erfindung illustriert.
3 zeigt ein spezifisches Diagramm, welches das Spinn-Ummanteln des organischen Materials in der Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach der ersten Ausgestaltungsform der Erfindung illustriert.
4A–4C zeigen Schnittansichten, welche die Schritte der Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Filmes nach einer Variante der ersten Ausgestaltung der Erfindung illustrieren.
5A–5C sind Schnittansichten, welche die Schritte der Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach einer Variante der ersten Erfindungsausgestaltungsform illustrieren.
6A–6C zeigen Schnittansichten, die die Schritte der Methode zum Herstellen einer organisch dünnen Filmschicht nach einem ersten vergleichenden Beispiel illustrieren.
7A–7C zeigen Schnittansichten, welche Schritte zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach einer zweiten Ausgestaltungsform der Erfindung illustrieren.
8A–8C zeigen Schnittansichten, welche die Schritte der Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach einer dritten Ausgestaltung der Erfindung illustrieren.
9A und 9B sind Schnittansichten, welche Schritte einer konventionellen Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films illustrieren.
Ausführungsform 1
Nun wird nachfolgend die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach der ersten Ausführungsform in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
Die 1A–1D zeigen Schnittansichten, welche die Schritte einer organisch dünnen Filmherstellungsmethode nach einer ersten Ausgestaltungsvariante der Erfindung illustrieren.
Als erstes, wie in 1A gezeigt, wird ein Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Halbleitersubstrat 10 auf einem 20,32 cm (8 Inch)-Silikonwafer durch chemische Dampfablagerung geschaffen.
Als nächstes, wie in 1B gezeigt, wird eine Reinigungsflüssigkeit 12 durch eine Düse 50 auf das Halbleitersubstrat 10 aufgebracht und das Halbleitersubstrat 10 wird dann für den Nassreinigungsschritt des Grundierfilms 11 gewendet. Zur selben Zeit wird eine Ultraschallwelle auf die Reinigungsflüssigkeit 12 zum Verbessern des Reinigungseffektes aufgebracht.
Die 2 ist ein Diagramm, welches im Besonderen den Nassreinigungsprozess in der Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films, in Übereinstimmung mit der ersten Ausgestaltungsvariante der Erfindung, illustriert.
Kommen wir nun zu 2, dort wird das Halbleitersubstrat 10 durch ein Wafer-Spannfutter 60 auf einen Rotationsschaft 61 eines Motors fixiert. Während das Halbleitersubstrat 10 um den Rotationsschaft 61 gedreht wird, wird die Reinigungsflüssigkeit 12 von der Düse 50 auf das Halbleitersubstrat 10 zum Reinigen der Oberfläche des Halbleitersubstrats 10 injiziert. Gleichzeitig bringt ein Ultraschalloszillator 51, welcher in der Düse 50 eingebaut ist, eine Ultraschallwelle auf, z.B. mit einer Frequenz von 1 MHz und einer Ausgangsleistung von 100 W, und zwar auf die Reinigungsflüssigkeit 12, welche in der Röhre 52 verläuft.
In der ersten Ausgestaltung war die Reinigungsflüssigkeit 12 reines Wasser, in welchem CO₂ gelöst war. Wenn CO₂ in reinem Wasser gelöst ist, verringert sich der elektrische Widerstand des Wassers und elektrostatische Fäden auf dem Halbleitersubstrat 10 können verhindert werden. Wenn tatsächlich die spezifischen Widerstandwerte von klarem Wasser 18 MU sind, bringt CO₂-gelöstes Wasser auf 0,01 MU herunter.
Als nächstes, wie in 1C gezeigt, wird fern-ultraviolette Bestrahlung 13 auf den Grundierfilm 11 aufgebracht, und zwar um selbst kleine an der Oberfläche des Grundierfilms 11 festhaltende Partikel verlässlich entfernen zu können. Der fern-ultraviolette Bestrahlungsprozess 13, wie er in 1 gezeigt ist, umfasst die Kombination eines Bestrahlungsprozesses mit fern-ultravioletter Bestrahlung 13 (nachfolgend als Lampenmethode bezeichnet) und einen Beheizungsprozess des Halbleitersubstrats 10 mit einem Heizer 10 (nachfolgend als Heizermethode bezeichnet). Die Gesamtdauer für das Kombinieren dieser Prozesse ist 155 Sekunden. Für die Lampenmethode ist die Bestrahlung nach den ersten 10 Sekunden des kombinierten Prozesses abgesetzt, beaufschlagt für die nächsten 2 Sekunden, AUS für die folgenden 58 Sekunden und AN für die folgenden 75 Sekunden, und AUS für die letzten 10 Sekunden. Bezüglich der Heizmethode ist die Heiztemperatur auf 100°C für die ersten 70 Sekunden des kombinierten Prozesses eingestellt und auf 140°C für die restlichen 85 Sekunden eingestellt.
Als nächstes, wie in 1D gezeigt, wird ein organisches Material über den Grundierfilm 11 spinnummantelt, um einen organisch dünnen Film 14 in einer Dicke von ungefähr 60 nm als ein Antireflexionsfilm zu formen.
3 zeigt ein Diagramm, welches im Speziellen die organische Materialspinnummantelungsmethode innerhalb der Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach der ersten Ausgestaltung der Erfindung illustriert.
Nun zu 3, dort wird ein Halbleitersubstrat 10 durch ein Wafer-Spannfutter 80 auf einer rotierbaren Welle 81 eines Motors fixiert. Der organisch dünne Film 14 wird auf den Grundierfilm 11 durch das Auftropfen eines flüssigen organischen Materials 92 aus einer Röhre 91 innerhalb der Düse 50 in Richtung des Zentrums des Halbleitersubstrates 10 ausgeformt, während das Halbleitersubstrat 10 um die Rotationswelle 81 gedreht wird. Cyclohexanon wird als Lösungsmittel für das organische Material 92 verwendet und die Gesamtmenge an organischem Material 92, welches auf das Halbleitersubstrat 10 aufgetropft wird, ist bei 1,5 ml kontrolliert.
Es werden keine Überzugsunebenheiten in dem resultierenden organisch dünnen Film 14 (mit ungefähr einer Dicke von 60 nm), welches durch die soweit beschriebene Methode ausgeformt wurde, festgestellt. Zusätzlich war die Dicke des organisch dünnen Films 14 sehr gleichmäßig über das Substrat verteilt und Abweichungen in der Dicke waren innerhalb von 3 nm.
Obwohl es in der Figur nicht dargestellt ist, nachdem der Resistenzfilm auf dem organisch dünnen Film 14 ausgeformt wurde, wird der Resistenzfilm exponiert, und zwar unter der Nutzung eines organisch dünnen Films 14 als ein Antireflexionsfilm. Dann wird ein Widerstandsmuster durch das Entwickeln eines Resistenzfilmes geschaffen.
Im Besonderen in Bezug auf die erste Ausgestaltung der Erfindung wird der Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid gemacht, welcher nassgereinigt wurde; fernultravioletter Bestrahlung 13 wird auf den Grundierfilm 11 aufgestrahlt; und dann wird der organisch dünne Film 14 auf dem Grundierfilm 11 ausgeformt. In Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Methode, und verglichen mit der konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsmethode, welche keine Bestrahlung mit fern-ultravioletter Bestrahlung auf den Grundierfilm ausführt, tauchen Überzugsunebenheiten wahrscheinlich in dem organischen Film 14 selbst dann nicht auf, wenn ein organisches Material mit einer geringen Viskosität verwendet wird. Dadurch wird die Gleichförmigkeit der Dicke des organisch dünnen Films 14 verbessert. Wenn der Antireflexionsfilm, welcher aus dem organisch dünnen Film 14 hergestellt wurde, gleichförmig hergestellt werden kann, kann der Resistenzfilm auch gleichförmig über den Antireflexionsfilm überzogen werden und es wird möglich, die Resistenzmuster feiner auszugestalten. Es wird fernerhin möglich, elektronische Vorrichtungen mit feineren Designregeln zur Verfügung zu stellen.
In der ersten Ausgestaltungsform ist die Dicke des organisch dünnen Films nicht auf einen bestimmten Wert festgelegt. Trotzdem kann die Überzugsunebenheit signifikant reduziert werden, und zwar in Bezug auf die Ergebnisse, welche mit der konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsmethode erzielt werden, insbesondere, wenn sie kleiner gleich 100 nm ist. In der ersten Ausgestaltungsform ist der organisch dünne Film 14 mit einer Dicke von 60 nm ausgeformt. Wenn ein ultradünner organisch dünner Film durch die Methode der vorliegenden Erfindung ausgeformt wurde (ungefähr 20 nm), wurden auch keine Überzugsunebenheiten festgestellt.
Der Gesamtbetrag an organischem Material 92, welcher auf das Halbleitersubstrat 10 aufgetropft wurde, ist nicht auf einen spezifischen Wert in der ersten Ausgestaltung festgelegt. Trotzdem, falls die Gesamtmenge wenigstens 0,8 ml ist, wird es möglich, verlässlich Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film 14 zu verhindern. Abgesehen davon, wenn der aufgetropfte Betrag durch ein organisches Material erhöht wird, verteilt sich das organische Material 92 leicht über das Halbleitersubstrat 10 mit einer gleichförmigen Dicke und die Gleichförmigkeit der Dicke des resultierenden organisch dünnen Films 14 kann verbessert werden.
In dem ersten Ausgestaltungsbeispiel ist es nicht immer notwendig, eine Ultraschallwelle auf die Reinigungsflüssigkeit 12 während des Reinigungsprozesses, wie in 1B gezeigt, aufzubringen.
Abgesehen davon ist in der ersten Ausgestaltung während des Bestrahlungsprozesses mit fern-ultravioletter Bestrahlung 13, wie in 1C gezeigt, das Beheizen mit dem Heizer 17 nicht essentiell.
Auch wird in dem ersten Ausgestaltungsbeispiel anstelle des Ausformens eines organisch dünnen Films 14 als Antireflexionsfilm ein fotosensitiver organischer Film, welcher als Resistenzfilm dient, oder ein organischer Isolierfilm, welcher als Zwischenlagerfilm dient, ausgeformt werden.
Ferner kann das Halbleitersubstrat 10, welches in dem ersten Ausgestaltungsbeispiel verwendet wird, durch ein weiteres Substrat, z.B. Glassubstrat, ersetzt werden.
Variation der Ausgestaltungsvariante 1
Nun wird die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films entsprechend einer Variante der ersten Ausgestaltung in Bezug auf die nachstehenden begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
Die 4A–4C und die 5A–5C sind Schnittansichten, die die Schritte zum Herstellen eines organisch dünnen Films in Bezug auf eine Variante der ersten Ausgestaltung der Erfindung illustrieren.
Als erstes, wie in der 4A gezeigt wird, welche ähnlich zu 1A der ersten Ausgestaltungsvariante ist, wird ein Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Halbleitersubstrat 10 eines 8-Inch-Silikon-Wafers durch einen chemischen Aufdampfungsprozess ausgeformt.
Als nächstes, wie in 4B gezeigt, wird ein organisches Material über dem Grundierfilm 11 spinnummantelt, um einen ersten organisch dünnen Film 15 mit einer Dicke von ungefähr 60 nm als Antireflexionsfilm auszuformen. Im Besonderen wird der organisch dünne Film 15 als ein Grundierfilm 11 durch das Auftropfen eines flüssigen organischen Materials auf das Zentrum des Halbleitersubstrats 10 ausgeformt (siehe 3), und zwar während das Halbleitersubstrat 10 durch einen Substrathaltemechanismus gehalten wird und gedreht wird. Cyclohexanon wird als Lösungsmittel für das organische Material verwendet und die Gesamtmenge des organischen Materials, welches aufgetropft wird, wird bei 1,5 ml kontrolliert.
In dem Prozess, wie in 4B gezeigt, resultierten Überzugsunebenheiten in dem ersten organisch dünnen Film 15 und Fluktuation in der Dicke des ersten organisch dünnen Films 15 waren trotz allem bei ungefähr 25 nm, was kein befriedigender Grad war.
Um den ersten organisch dünnen Film 15 von seinen Überzugsunebenheiten zu befreien, werden aktive Sauerstoffatome und Ozon 16, die durch das Dekomposieren von Sauerstoff mit Plasma erzeugt wurden, auf den organisch dünnen Film 15 zum Aschen aufgebracht, wie in 4C gezeigt.
Als nächstes zur 5A kommend, welche ähnlich zu 1B des ersten Ausgestaltungsbeispiels ist, um die Partikel, welche nicht durch das Aschen aus 4C von der Oberfläche des Grundierfilms 11 weggenommen wurden, zu entfernen, wird die Reinigungsflüssigkeit von der Düse 50 auf das Halbleitersubstrat 10 zum Nassreinigen des Grundierfilms 11 aufgebracht, und zwar z.B. klares Wasser, welches CO₂ enthält, als Reinigungsflüssigkeit 12, und zwar während das Halbleitersubstrat 10 gedreht wird. Zu dieser Zeit wird eine Ultraschallwelle mit z.B. einer Frequenz von 1 MHz und einer Ausgangsleistung von 100 W auf die Reinigungsflüssigkeit 12 (siehe 2) aufgebracht.
Als nächstes, wie in 5B gezeigt, ähnlich zu 1C des ersten Ausgestaltungsbeispieles, wird fern-ultraviolette Bestrahlung 13 auf den Grundierfilm 11 aufgebracht, und zwar, um verlässlich selbst kleine Partikel, welche auf der Oberfläche des Grundierfilmes 11 haften geblieben sind, zu entfernen. Die fern-ultraviolette Bestrahlung 13 und der fern-ultraviolette Bestrahlungsprozess, wie in 5B gezeigt, enthält die Kombination einer Bestrahlung mit fern-ultravioletter Bestrahlung 13, nämlich der Lampenmethode, und einem Heizprozess auf das Halbleitersubstrat 10 mit dem Heizer 70, nämlich die Heizmethode. Die Gesamtzeit für den kombinierten Prozess beträgt 155 Sekunden. Für die Lampenmethode ist zu sagen, dass die Bestrahlung auf AUS für die ersten 10 Sekunden in dem kombinierten Prozess gesetzt wird, auf AN für die folgenden 2 Sekunden gesetzt wird, AUS für die folgenden 58 Sekunden, AN für die folgenden 75 Sekunden und AUS für letzten 10 Sekunden gesetzt wird. Für die Heizmethode ist zu sagen, dass die Heiztemperatur auf 100°C für ersten 70 Sekunden in dem kombinierten Prozess gesetzt wird und auf 140°C für die restlichen 85 Sekunden gesetzt wird.
Als nächstes, wie in 5C gezeigt, wird ein organisches Material spinnummantelt über dem Grundierfilm 11, um einen zweiten organisch dünnen Film 17 mit einer Dicke von ungefähr 60 nm als Antireflexionsfilm auszuformen. Im Speziellen wird der zweite organisch dünne Film 17 auf dem Grundierfilm 11 durch das Auftropfen eines flüssigen organischen Materials auf das Zentrum des Halbleitersubstrates 10 (siehe 3) geformt, und zwar während das Halbleitersubstrat 10 durch einen Substrathaltemechanismus gehalten wird und gedreht wird. Zur selben Zeit wird Cyclohexanon als Lösungsmittel für das organische Material verwendet und die Gesamtmenge des organischen Materials, welche aufgetropft wird, wird bei 1,5 ml kontrolliert.
Es wurde keine Überzugsunebenheiten in dem zweiten organisch dünnen Film 17 (ungefähr 60 nm dick) festgestellt, welches durch die vorab beschriebene Methode hergestellt wurde. Zusätzlich dazu war die Dicke des zweiten organisch dünnen Films 17 gleichförmig über das Substrat verteilt und Fluktuationen der Dicke waren innerhalb von 3 nm.
Obwohl in der Figur nicht gezeigt, nachdem der Resistenzfilm auf dem zweiten organisch dünnen Film 17 ausgeformt wurde, wird der Resistenzfilm unter Nutzung des zweiten organisch dünnen Films als Antireflexionsfilm exponiert. Dann wird ein Resistenzmuster durch das Entwickeln eines Resistenzfilmes geschaffen.
Und zwar unter Variationen der ersten Ausgestaltung der Erfindung wird der Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid geschaffen, welcher nassgereinigt wurde; fern-ultraviolette Bestrahlung 13 wird auf den Grundierfilm 11 aufgestrahlt; und dann wird eine zweite organisch dünne Filmschicht auf dem Grundierfilm 17 ausgeformt. Vergleicht man dann die konventionelle organisch dünne Filmherstellungsmethode, welche keine Bestrahlung mit fern-ultravioletter Bestrahlung auf den Grundierfilm ausübt, sind Überzugsunebenheiten unwahrscheinlich sich in dem zweiten organisch dünnen Film 17 zu zeigen, und zwar selbst wenn ein organisch dünnes Material mit einer geringeren Viskosität verwendet wird. Dadurch wird die Gleichförmigkeit der Dicke des zweiten organisch dünnen Films 17 verbessert. Wenn ein Antireflexionsfilm aus dem zweiten organisch dünnen Film 17 gleichförmig hergestellt werden kann, wird der Resistenzfilm auch gleichförmig auf dem Anti-Reflexionsfilm ausgeformt, und es wird möglich, feinere Resistenzmuster zu gestalten. Es wird weiterhin auch möglich, elektronische Vorrichtungen mit feineren Designregeln zur Verfügung zu stellen.
Bezugnehmend auf die Variation der ersten Ausgestaltung, nachdem der erste organisch dünne Film 15 auf dem Grundierfilm 11 ausgeformt wurde, wird der erste organisch dünne Film 15, welcher Überzugsunebenheiten aufwies entfernt, und dann wird der Grundierfilm 11 nassgereinigt. Als Resultat werden Rückstände, die auf der Oberfläche des Grundierfilms 11 während der Entfernung des ersten organisch dünnen Films zurückgeblieben sind, verlässlich entfernt.
In der Variation des ersten Ausgestaltungsbeispiels ist die Dicke des zweiten organisch dünnen Films nicht auf einen bestimmten Wert festgelegt. Trotzdem, wenn dieser 100 nm oder dünner ist, werden die Überzugsunebenheiten signifikant reduziert, und zwar verglichen mit den Ergebnissen, welche durch die konventionelle organisch dünne Filmherstellungsmethode erzielt werden. In dem ersten Ausgestaltungsbeispiel war die zweite organisch dünne Filmdicke ungefähr 60 nm. Wenn eine ultradünne (z.B. um 20 nm) organische dünne Filmschicht durch die Methode der vorliegenden Erfindung ausgeformt wurde, wurden keine Überzugsunebenheiten festgestellt.
Die Menge des organischen Materials, welches auf das Halbleitersubstrat zum Herstellen eines zweiten organisch dünnen Films aufgetropft wurde, ist nicht auf einen spezifischen Wert in Variation zu der ersten Ausgestaltung festgelegt. Trotzdem ist festzustellen, wenn die Gesamtmenge wenigstens 0,8 ml ist, dass es dann möglich wird, verlässlich Überzugsunebenheiten in dem zweiten organisch dünnen Film 17 zu vermeiden. Abgesehen davon, wenn die Menge an organischem Material erhöht wird, verteilt sich das organische Material einfach über das Halbleitersubstrat mit einer gleichförmigen Dicke und dann ist die Gleichförmigkeit der Dicke des zweiten organisch dünnen Films 17 offensichtlich verbesserbar.
In der Variation des ersten Ausgestaltungsbeispieles ist es nicht immer notwendig, eine Ultraschallwelle in die Reinigungsflüssigkeit 12 während des Reinigungsprozesses, wie in 5A gezeigt, aufzubringen.
In der Variation des ersten Ausgestaltungsbeispieles ist es auch nicht immer notwendig, eine Beheizung unter Nutzung des Heizers 70 während des fern-ultravioletten Bestrahlungsprozesses der 5B zu nutzen.
Auch in Abwandlung des ersten Ausgestaltungsbeispieles ist es möglich, anstelle des Ausformens des zweiten organisch dünnen Films 17 als Antireflexionsfilm, einen fotosensitiven organischen Film als Resistenzfilm dienend auszuformen oder einen organischen Isolierfilm als Zwischenlagefilm dienend auszuformen.
Des Weiteren kann das verwendete Halbleitersubstrat in dem ersten Ausgestaltungsbeispiel durch ein irgendein anderes Substrat ersetzt werden, z.B. Glassubstrat, in Variation des ersten Beispieles.
(Erstes vergleichendes Beispiel) Die Methode des Ausformens eines organisch dünnen Filmes nach dem hier angeführten ersten vergleichenden Beispiel wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die 6A–6C sind Schnittansichten, welche die Schritte des Herstellens eines organisch dünnen Films nach dem ersten vergleichenden Beispiel als Methode illustrieren.
Als erstes, wie in 6A ähnlich zu 1A des ersten Ausführungsbeispieles gezeigt, wird ein Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid durch die chemische Dampfablagerungsmethode auf ein Halbleitersubstrat 10, welches aus einem 20,32 cm-Silikonwafer (8 Inch) hergestellt wurde, ausgeformt.
Als nächstes, wie in 6B ähnlich zu 1B des ersten Ausgestaltungsbeispieles gezeigt, wird der Grundierfilm 11 durch das Drehen des Halbleitersubstrates 10 nassgereinigt, und zwar während eine Reinigungsflüssigkeit 12, z.B. reines Wasser, welches CO₂ enthält, aufgebracht wird, und zwar durch eine Düse 50 über dem Halbleitersubstrat 10. Zu dieser Zeit wird eine Ultraschallwelle mit einer Frequenz von 1 MHz und einer Ausgangsleistung von 100 W auf die Reinigungsflüssigkeit 12 zum Verbessern des Reinigungseffektes (siehe 2) aufgebracht. Die Werte dienen der Veranschaulichung.
Dann, wie es in 6C gezeigt wird, wird ein organisches Material auf dem Grundierfilm 11 spinnummantelt, um einen Anti-Reflexionsfilm aus einem organisch dünnen Film 18 zu formen, der ungefähr 60 nm dick ist. Um noch genauer zu sein, wird das Halbleitersubstrat 10 gedreht, und zwar mit einem Substrathaltemechanismus, in welchem das Halbleitersubstrat 10 gehalten wird, und dann wird flüssiges organisches Material auf das Zentrum des sich drehenden Halbleitersubstrates 10 aufgetropft (siehe 3), und zwar um einen organisch dünnen Film 18 auszuformen. In diesem Prozess wird Cyclo hexanon als Lösungsmittel für das flüssige organische Material verwendet und die Gesamtmenge des aufgetropften organischen Materials ist auf 1,5 ml festgesetzt.
Im Besonderen, in diesem ersten vergleichenden Beispiel, wird der organisch dünne Film 18 ohne Bestrahlung mit fern-ultravioletter Bestrahlung 13, wie in 1C für das erste Ausgestaltungsbeispiel gezeigt, geformt.
Überzugsunebenheiten wurden in dem organisch dünnen Film 18, welcher nach der vorab beschriebenen Methode geformt wurde, gefunden. Abgesehen davon, waren auch die Fluktuationen des organisch dünnen Films 18 ungefähr 25 nm, was ein nicht befriedigender Grad war.
In dem ersten vergleichenden Ausführungsbeispiel wurden ähnliche Überzugsunebenheiten auch gefunden, wenn Diglym oder Methylisobutylketon anstelle von Cyclohexanon als Lösungsmittel für das organische Material zum Ausformen des organisch dünnen Films 18 verwendet wurde, gefunden.
Ausführungsbeispiel 2
Nun auf die begleitenden Zeichnungen, die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben werden.
Die 7A–7C zeigen Schnittzeichnungen, die die Schritte einer organisch dünnen Filmherstellungsmethode nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustrieren.
Als erstes, wie in 7A gezeigt, welche ähnlich zur 1A des ersten Ausführungsbeispieles ist, wird ein Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Halbleitersubstrat eines 8-Inch-Silikonwafers durch chemische Dampfsedimentationsvorgänge geformt.
Als nächstes, in 7B gezeigt, welche ähnlich zur 1B des Ausführungsbeispieles ist, wird der Grundierfilm 11 nassgereinigt, und zwar durch Drehen des Halbleitersub strates 10, wird eine Reinigungsflüssigkeit 12 aufgebracht, z.B. reines Wasser, welches CO₂ enthält, und zwar durch Düse 50 über dem Halbleitersubstrat 10. Zur selben Zeit wird eine Ultraschallwelle der Frequenz von 1 MHz und einer Ausgangsleistung von 100 W, z.B., auf die Reinigungsflüssigkeit 12 aufgebracht, um den Reinigungseffekt zu verbessern (siehe 2).
Dann, wie in der 7C gezeigt, wird ein organisches Material auf dem Grundierfilm 11 spinnummantelt, um einen Antireflexionsfilm aus dem organisch dünnen Film 19 zu formen, welcher ungefähr 60 nm dick ist. Um noch genauer zu sein, wird das Halbleitersubstrat 10 gedreht, und zwar mit einem Substrathaltemechanismus, in welchem das Halbleitersubstrat gehalten ist, und dann wird ein flüssiges organisches Material auf das Zentrum des sich drehenden Halbleitersubstrates 10 (siehe 3) aufgetropft, um den organisch dünnen Film 19 zu formen. In diesem Prozess wird Propylenglycolmonomethyletheracetat als Lösungsmittel für das flüssige organische Material verwendet, und die Gesamtmenge an aufgetropftem organischen Material ist auf 1,5 ml festgelegt.
Es wurde keine Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film 19 (ungefähr 60 nm dick) gefunden, welcher durch die Methode, wie vorab beschrieben, ausgeformt wurde. Zusätzlich war die Dicke des organisch dünnen Films 19 sehr gleichförmig und Fluktuationen in der Dicke waren 2 nm oder weniger, was deutlich besser ist als in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Obwohl es nicht in der Figur dargestellt ist, ist der Resistenzfilm, nachdem der Resistenzfilm auf dem organisch dünnen Film 19 ausgeformt ist, exponiert unter Nutzung des organisch dünnen Films 19, und zwar in Form eines Antireflexionsfilmes. Dann wird das Resistenzmuster durch das Ausformen des Resistenzfilms geformt.
Bezüglich der zweiten Ausführungsvariante der Erfindung ist der Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid, welcher nassgereinigt wurde, hergestellt, und der organisch dünne Film 19 ist dann auf dem Grundierfilm 11 durch die Benutzung von organischem Material, welches Propylenglycolmonomethyletheracetat als Lösungsmittel enthält, geformt worden. Entsprechend der vorgeschlagenen Methode sind Überzugsunebenheiten unwahrscheinlich im Auftreten, und zwar in dem organisch dünnen Film 19, selbst wenn ein organisches Material mit einer geringeren Viskosität verwendet wird, und dadurch die Gleichförmigkeit der Dicke des organisch dünnen Films verbessert werden kann, und zwar in Bezug auf einen Vergleich mit einem konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsverfahren, welches kein organisches Material verwendet, welches Propylenglycolmonomethyletheracetat enthält. Wenn der aus dem organisch dünnen Film 19 hergestellte Antireflexionsfilm gleichförmig hergestellt werden kann, kann der Resistenzfilm als solcher gleichförmig über den Antireflexionsfilm überzogen werden und es wird dadurch möglich, feinere Resistenzmuster herzustellen. Es wird dadurch auch möglich, elektronische Vorrichtungen mit feineren Designregeln zur Verfügung zu stellen.
Des Weiteren, im Vergleich mit der ersten Ausgestaltung, braucht die zweite Ausführungsvariante keinen Bestrahlungsprozess (siehe 1C) mit fern-ultravioletter Bestrahlung 13 auf den Grundierfilm 11. Als Resultat kann der organisch dünne Filmherstellungsprozess vereinfacht werden und die Prozesszeit kann reduziert werden.
In dieser zweiten Ausführungsvariante ist die Dicke des organisch dünnen Films nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Trotzdem, falls er 100 nm oder dünner ist, können Überzugsunebenheiten signifikant reduziert werden, vor allem im Vergleich mit einer konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsmethode. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wurde der organisch dünne Film 19 mit einer Dicke von ungefähr 60 nm ausgeformt. Wenn ein ultradünner (ungefähr 20 nm) organisch dünner Film durch die vorab beschriebene Methode dieses Ausführungsbeispieles ausgeformt wird, wurden keine Überzugsunebenheiten festgestellt.
Die Anzahl an organischer Flüssigkeit, welche auf den Halbleiter 10 für die Herstellung des organisch dünnen Films aufgetropft wurde, ist nicht auf einen bestimmten Wert in diesem zweiten Ausführungsbeispiel beschränkt. Trotzdem, falls wenigstens 0,8 ml verwendet werden, treten Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film 19 nicht auf. Abgesehen davon, weil die Höhe des organischen flüssigen Materials erhöht wird, verteilt sich das organische Material leicht über das Halbleitersubstrat 10 mit einer gleichförmigen Dicke und es wird einfacher, die Dicke des organisch dünnen Films 19 gleichförmig zu gestalten.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es auch nicht immer notwendig, eine Ultraschallwelle in die Reinigungsflüssigkeit 12 während des Reinigungsprozesse, wie in 7B gezeigt, einzubringen.
Auch ist es in dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, anstelle des Ausformens des organisch dünnen Films als Antireflexionsfilm, einen fotosensitiven organischen Film, welcher als Resistenzfilm dient, auszuformen, oder einen organisch isolierten Film auszuformen, welcher als Zwischenlagefilm dient.
Des Weiteren kann das Halbleitersubstrat, welches in dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, durch jegliches weiteres Substrat ersetzt werden, z.B. einem Glassubstrat. In dem zweiten Ausgestaltungsbeispiel wurde Propylenglycolmonomethyletheracetat als Lösungsmittel für das organische Material in der Herstellung des organisch dünnen Films 19 verwendet. Wenn das organische Material beim Verwenden des organisch dünnen Films 19 wenigstens ein Lösungsmittel, wie Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Methylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonomethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat, Methyllactat und Methylpyruvat verwendet, tritt derselbe Effekt, wie in diesem Ausführungsbeispiel erreicht, auf. Auf der anderen Hand, wenn Cyclohexanon Diglym oder Methylisobutylketon als Lösungsmittel für das organische Material bei der Ausformung des organisch dünnen Films 19 verwendet wird, tritt derselbe Effekt wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht auf und Überzugsunebenheiten in der hergestellten organisch dünnen Filmschicht werden festgestellt.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann ein Schritt zum Formen eines weiteren organisch dünnen Films auf der Grundierschicht 11 und das nachfolgende Entfernen dieser organisch dünnen Filmschicht hinzugefügt werden, und zwar zwischen den Schritten des Ausformens des Grundierfilms 11, wie in 7A gezeigt, und dem Nassreinigen, wie in 7B gezeigt. Dann werden Rückstände, welche auf der Oberfläche des Grundierfilms nach dem Entfernen des anderen organisch dünnen Films hängengeblieben sind durch den Nassreinigungsprozess mit großer Sicherheit entfernt.
Ausführungsbeispiel 3
Kommen wir nun zu den begleitenden Zeichnungen einer Methode zum Ausgestalten eines organisch dünnen Films entsprechend einer dritten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung, welche im nachfolgenden Teil beschrieben werden soll.
Die 8A–8C sind Schnittansichten, welche die Schritte einer organisch dünnen Filmherstellungsmethode nach einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung illustrieren.
Erstens, wie in 8A in Vergleich zu 1A des ersten Ausführungsbeispieles gezeigt, wird ein Grundierfilm 11 aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf dem Halbleitersubstrat 10, welches aus einem 8-Inch-Silikonwafer durch chemische Dampfsedimentationsprozesse hergestellt wurde, ausgeformt ist.
Als nächstes, wie in 8B gezeigt, welche ähnlich zu 1C der ersten Ausführungsvariante ist, wird fern-ultraviolette Bestrahlung 13 auf den Grundierfilm 11 aufgestrahlt. Der fern-ultraviolette Bestrahlungsprozess 13, wie er in 8B dargestellt ist, umfasst die Kombination eines Bestrahlungsprozesses mit fern-ultravioletter Bestrahlung 13 (nachfolgend als Lampenmethode bezeichnet) und einen Heizprozess eines Halbleitersubstrats 10 mit einem Heizer 70 (nachfolgend als Heizmethode bezeichnet). Die Gesamtzeit für diesen kombinierten Prozess ist 155 Sekunden. Für die Lampenmethode wird die Bestrahlung für die ersten 10 Sekunden des kombinierten Prozesses AUS-geschalten, für die nachfolgenden 2 Sekunden AN-geschalten, für die nachfolgenden 58 Sekunden AUS-geschalten, und für die nachfolgenden 75 Sekunden AN-geschalten und für die letzten 10 Sekunden AUS-geschalten. Für die Heizmethode ist die Heiztemperatur auf 100°C für 70 Sekunden des kombinierten Prozesses gesetzt und auf 140°C für die restlichen 85 Sekunden festgelegt.
Wie dann in der 8C gezeigt ist, wird ein organisches Material auf dem Grundierfilm 11 spinnüberzogen, um eine Antireflexionsfilmschicht aus einer organisch dünnen Filmschicht 20 mit einer ungefähren Dicke von 60 nm zu formen. Um noch genauer zu sein, wird das Halbleitersubstrat 10 gedreht, und zwar mit dem Halbleitersubstrat im gehaltenen Zustand durch einen Substrathaltemechanismus, und dann wird flüssiges organisches Material auf das Zentrum des sich drehenden Halbleitersubstrates 10 (siehe
3) aufgetropft, um den organisch dünnen Film 20 auszuformen. In diesem Prozess wird Propylenglycolmonomethyletheracetat als Lösungsmittel für das flüssige organische Material verwendet und die Gesamtsumme des aufgetropften organischen Materials ist auf 1,5 ml festgesetzt.
Es wurden keine Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film 20 (ungefähr 60 nm dick) festgestellt, welcher durch die vorab beschriebene Methode geformt wurde. Zusätzlich war die Dicke des organisch dünnen Films sehr gleichförmig und Fluktuationen in der Dicke war 2 nm oder weniger, welches besser als in der ersten Ausgestaltungsvariante ist.
Obwohl es in dieser Figur nicht dargestellt wurde, ist der Resistenzfilm, nachdem der Resistenzfilm auf der organisch dünnen Filmschicht ausgeformt wurde, exponiert worden unter Nutzung des organisch dünnen Films 20 als Antireflexionsfilm. Dann sind die Resistenzmuster durch das Entwickeln des Resistenzfilms geschaffen worden.
In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsvariante der Erfindung wird fernultraviolette Bestrahlung 13 auf den Grundierfilm 11, der aus Silkonnitrid oder Silkonnitridoxid und auf dem Halbleitersubstrat 10 ausgeformt ist, aufgestrahlt worden, und dann ist der organisch dünne Film 20 auf dem Grundierfilm 11 durch die Nutzung eines organischen Materials ausgeformt worden, wobei das organische Material Propylenglycolmonomethyletheracetat als Lösungsmittel enthält. In Bezug auf die vorgeschlagene Methode und dem Vergleich mit der konventionellen organisch dünnen Filmherstellungsmethode, welche nicht fern-ultraviolette Bestrahlung auf den Grundierfilm ausübt oder ein organisches Material mit Propylenglycolmonornethyletheracetat verwendet, ist es unwahrscheinlich, dass sich Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film 20 zeigen, selbst wenn ein organisches Material mit einer geringen Viskosität verwendet wird und dadurch die Gleichförmigkeit der Dicke des organisch dünnen Films 20 verbessert werden kann. Wenn der Antireflexionsfilm, der aus dem organisch dünnen Film 20 hergestellt ist, gleichförmig hergestellt werden kann, kann der Resistenzfilm auch gleichförmig auf dem Antireflexionsfilm überzogen werden und es wird dadurch möglich, die Resistenzmuster feiner zu gestalten. Dann ist es auch möglich, elektronische Vorrichtungen unter Nutzung feinerer Designregeln zur Verfügung zu stellen.
Des Weiteren, wenngleich mit der ersten Ausführungsvariante, braucht die dritte Ausführungsvariante nicht den Nassreinigungsprozess (siehe 1B) für den Grundierfilm 11. Als Resultat kann der organisch dünne Filmherstellungsprozess vereinfacht werden und die Prozesszeit kann reduziert werden.
In dem dritten Ausführungsbeispiel ist der organisch dünne Film 20 nicht auf einen bestimmten Wert festgelegt. Trotzdem, wenn er 100 nm oder dünner ist, kann eine etwaige Überzugsunebenheit signifikant reduziert werden, und zwar im Vergleich mit jener, welche durch eine konventionelle Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films vorgehalten wird. In der dritten Ausführungsvariante wurde der organisch dünne Film 20 mit einer Dicke von ungefähr 60 nm ausgeformt. Wenn ein ultradünner (ungefähr 20 nm) organisch dünner Film durch die Methode dieser Ausführungsvariante ausgeformt wurde, wurden keine Überzugsunebenheiten festgestellt.
Die Menge an organischer Flüssigkeit, welche auf das Halbleitersubstrat für das Ausformen des organisch dünnen Films aufgetropft wurde, ist nicht auf einen speziellen Wert in der dritten Ausführungsvariante festgelegt. Trotzdem treten dann keine Überzugsunebenheiten in dem organisch dünnen Film 20 auf, wenn wenigstens 0,8 ml verwendet werden. Abgesehen davon verteilt sich das organische Material einfach über das Halbleitersubstrat mit einer gleichförmigen Dicke und es wird dann einfacher, die Dicke des organisch dünnen Films 20 gleichförmig zu gestalten, wenn die Menge an flüssigem organischen Material erhöht wird.
In dem dritten Ausführungsbeispiel ist es nicht immer notwendig, eine Beheizung unter Verwendung eines Heizers 70 während des fern-ultravioletten Bestrahlungsprozesses entsprechend 8C zu verwenden.
Auch ist es in der dritten Ausführungsvariante anstelle des Ausformens eines Antireflexionsfilms aus dem organisch dünnen Film 20 auch möglich, eine fotosensitive organische Filmschicht zu formen, welche als Resistenzfilm dient oder einen organisch isolierenden Film auszuformen, welcher als Zwischenlagefilm dient.
Des Weiteren kann das verwendete Halbleitersubstrat des dritten Ausführungsbeispiels durch ein anderes Substrat ersetzt werden, wie z.B. einem Glassubstrat.
In der dritten Ausführungsvariante wurde Propylenglycolmonomethyletheracetat als Lösungsmittel für das organische Material in der Herstellung des organischen Films 20 verwendet. Wenn das organische Material für die Verwendung des Ausformens des organisch dünnen Films 20 wenigstens ein Lösungsmittel, wie Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Methylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonomethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat, Methyllactat und Methylpyruvat umfasst, tritt derselbe Effekt wie in diesem Ausführungsbeispiel erreicht, auf. Auf der anderen Hand, wenn Cyclohexanon, Diglym oder Methylisobutylketon als Lösungsmittel für das organische Material in der Ausformung des organisch dünnen Films 20 verwendet wird, derselbe Effekt, wie der bei der vorliegenden Ausführungsvariante, wird nicht aufgefunden und Überzugsunebenheiten in der Ausgestaltung des organisch dünnen Films werden festgestellt.
Während es nun beschrieben wurde, was die bevorzugten Ausführungsvarianten der Erfindung sind, ist darunter zu verstehen, dass vielerlei Varianten und Abwandlungen hierzu auch noch möglich sind, welche trotzdem unter den Schutzbereich der angehängten Ansprüche fallen sollen.

Claims

Eine Methode zum Herstellen eines organischen dünnen Films, welche die folgenden Schritte aufweist: Herstellen eines Grundierfilmes aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid als Substrat; Nassreinigen des besagten Grundierfilms unter Zuhilfenahme einer Reinigungsflüssigkeit; Bestrahlen mit fern-ultravioletter Bestrahlung des Grundierfilmes, auf welchem die Nassreinigung beendet wurde; und Herstellen eines organischen Films mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf dem besagten Grundierfilm, auf welchem die fern-ultraviolette Bestrahlung aufgebracht wurde, und zwar durch das Bewegen des Substrates und Zuführen eines flüssigen organischen Materials auf besagtes Substrat.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 1, wobei der besagte Schritt des Nassreinigens den Schritt des Aufbringens einer Ultraschallwelle in besagte Reinigungsflüssigkeit umfasst.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 1, die des Weiteren den Schritt des Herstellens einer weiteren organischen dünnen Filmschicht auf der besagten Grundierschicht umfasst und dann das Entfernen der organischen dünnen Filmschicht zwischen dem Schritt des Ablagerns des besagten Grundierfilms und dem Schritt des Nassreinigens umfasst.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 1, wobei der besagte Schritt des Bestrahlens mit einer fern-ultravioletten Bestrahlung den Schritt des Aufbringens einer Hitzebehandlung auf besagtem Substrat umfasst.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 1, wobei die absolute Anzahl von flüssigem organischen Material, welches in dem Schritt zum Herstellen des besagten organisch dünnen Films benutzt wird, zumindest 0,8 ml ist.
Eine Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films, welches die folgenden Schritte umfasst: Ausformen eines Grundierfilms aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Substrat; Nassreinigen des besagten Grundierfilm s unter Zuhilfenahme einer Reinigungsflüssigkeit; und Formen eines organisch dünnen Films mit einer Dicke von wenigstens 100 nm oder dünner auf besagtem Grundierfilm, auf welchem das Nassreinigen abgeschlossen ist durch das Drehen des Substrates und das Aufbringen eines flüssigen organischen Materials auf besagtes Substrat; wobei das besagte organische Material wenigstens ein Lösungsmittel umfasst, welches aus einer Gruppe gewählt wurde, welche folgende Bestandteile umfasst, wie: Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Methylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonomethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat, Methyllactat und Methylpyruvat.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 6, wobei besagter Schritt des Nassreinigens den Schritt des Aufbringens von einer Ultraschallwelle in besagte Reinigungsflüssigkeit umfasst.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 6, welches die Schritte des Formens einer weiteren organischen dünnen Filmschicht auf besagtem Grundierfilm umfasst und des Weiteren dann das Entfernen der organisch dünnen Filmschicht zwischen dem Schritt des Formens besagten Grundierfilms und dem Schritt des Nassreinigens umfasst.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 6, wobei eine Gesamtanzahl von liquiden organischen Material, welches in dem Schritt des Herstellens des organisch dünnen Films verwendet wird, wenigstens 0,8 ml ist.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films, der die folgenden Schritte umfasst: Formen eines Grundierfilms aus Silikonnitrid oder Silikonnitridoxid auf einem Substrat; Bestrahlen besagten Grundierfilms mit einer fern-ultravioletten Bestrahlung; und Formen eines organisch dünnen Films mit einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dünner auf besagtem Grundierfilm, auf welchem die fern-ultraviolette Bestrahlung aufgebracht wurde, und zwar durch Wenden des Substrats und Aufbringen eines liquiden organischen Materials auf besagtes Substrat; wobei besagtes organisches Material wenigstens ein Lösungsmittel aus einer Gruppe der nachfolgenden Bestandteile umfasst, wie: Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethylether, Ethyllactat, Methylmethoxypropionat, Ethylethoxypropionat, 2-Heptanon, Ethylpyruvat, Diethylenglycolmonomethylether, Methylcellosolveacetat, Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylmethoxypropionat, Methyllactat und Methylpyruvat.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Aufbringens einer fern-ultravioletten Bestrahlung den Schritt des Beheizens des besagten Substrates umfasst.
Die Methode zum Herstellen eines organisch dünnen Films nach Anspruch 10, wobei die Gesamtanzahl an flüssigem organischen Material, welcher in dem Schritt des Herstellens des organisch dünnen Films verwendet wird, wenigstens 0,8 ml ist.