JP2563689B2 - Plasma reactor - Google Patents

Plasma reactor

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JP2563689B2
JP2563689B2 JP3108865A JP10886591A JP2563689B2 JP 2563689 B2 JP2563689 B2 JP 2563689B2 JP 3108865 A JP3108865 A JP 3108865A JP 10886591 A JP10886591 A JP 10886591A JP 2563689 B2 JP2563689 B2 JP 2563689B2
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resist film
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不二雄 前田
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Showa Shinku Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、真空室内に収納された
基板上に、反応ガスをプラズマ反応を利用して堆積させ
るプラズマ反応装置に関する。詳しくは、基板上に金属
膜あるいはレジスト膜などを形成するために利用でき
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor for depositing a reaction gas on a substrate housed in a vacuum chamber by utilizing a plasma reaction. Specifically, it can be used to form a metal film or a resist film on a substrate.

【0002】[0002]

【背景技術】半導体集積回路(LSI)の製造プロセス
は、図5に示す如く、シリコンやガラスなどの基板1の
表面に半導体膜や金属膜などの薄膜2を被着させるスパ
ッタリング工程(A)、薄膜2の上にレジスト膜3をコ
ーティングするレジストコート工程(B)、そのレジス
ト膜3に光、電子線、レーザ線4などを照射して必要な
パターンを描画する露光工程(C)、レジスト膜3を現
像する現像工程(D)、現像工程で残ったレジスト膜3
をマスクとして薄膜2を部分的にエッチングで除去する
エッチング工程(E)、最後にマスクとして使用したレ
ジスト膜3を除去するアッシング工程(F)からなる。
BACKGROUND ART As shown in FIG. 5, a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit (LSI) includes a sputtering step (A) of depositing a thin film 2 such as a semiconductor film or a metal film on a surface of a substrate 1 such as silicon or glass. A resist coating step (B) of coating a resist film 3 on the thin film 2, an exposure step (C) of irradiating the resist film 3 with light, an electron beam, a laser beam 4 or the like to draw a required pattern, a resist film. Developing step (D) for developing No. 3 and the resist film 3 remaining in the developing step
The etching step (E) of partially removing the thin film 2 with the mask as a mask and the ashing step (F) of finally removing the resist film 3 used as the mask.

【0003】ところで、従来、上記レジストコート工程
(B)において、薄膜2の上にレジスト膜3をコーティ
ングする方法としては、基板1を高速で回転させなが
ら、レジスト用高分子塗膜材料を液状にして滴下して基
板1の表面にレジスト膜3をコーティングするスピンコ
ート式のほかに、レジスト用高分子塗膜材料を霧状に噴
霧して基板1上にコーティングするスプレー式、レジス
ト用高分子塗膜材料液中に基板1を浸漬するディップ
式、レジスト用高分子塗膜材料を薄いシート状に形成
し、これを基板1上に重ね合わせるラミネート式などが
知られている。とりわけ、半導体用としては、スピンコ
ート式が多用されている。
By the way, conventionally, in the above-mentioned resist coating step (B), as a method for coating the resist film 3 on the thin film 2, the substrate 1 is rotated at a high speed while the polymer coating material for resist is liquefied. In addition to the spin coating method in which the resist film 3 is coated on the surface of the substrate 1 by dropping it, a spray method in which the polymer coating material for resist is sprayed in a mist form to coat on the substrate 1, the polymer coating for resist Known are a dipping method in which the substrate 1 is immersed in the film material solution, a laminating method in which the resist polymer coating material is formed into a thin sheet, and the thin sheet is superposed on the substrate 1. In particular, the spin coating method is often used for semiconductors.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のコーティング方
法のうち、半導体用として多用されているスピンコート
式は、基板1の回転による遠心力を利用してレジスト膜
3をコーティングする方法であるから、基板1の表面が
平坦面に限られる。また、形成されるレジスト膜3の膜
厚は、主に、基板1の回転速度やレジスト用高分子塗膜
材料の粘度によって決まるものの、下地材料、温度、湿
度などによっても変動するから、レジスト膜3の膜厚を
正確に管理することはきわめて困難である。
Among the conventional coating methods, the spin coating method, which is widely used for semiconductors, is a method of coating the resist film 3 by utilizing the centrifugal force generated by the rotation of the substrate 1. The surface of the substrate 1 is limited to a flat surface. Further, the film thickness of the resist film 3 to be formed is mainly determined by the rotation speed of the substrate 1 and the viscosity of the resist polymer coating material, but it is also changed by the underlying material, temperature, humidity, etc. It is extremely difficult to accurately control the film thickness of No. 3.

【0005】また、これらのコーティングを大気中で行
っている関係から、空気中の塵埃がコーティングされた
レジスト膜3に付着しやすく、その結果、レジスト膜3
にピンホールが発生するという問題が生じる。しかも、
基板1の表面にレジスト膜3をコーティングした後に、
レジスト膜3と下地材料との接着性を増すため所定温度
で加熱乾燥する必要があるので、後処理が必要となる。
Since these coatings are performed in the atmosphere, dust in the air is likely to adhere to the coated resist film 3, and as a result, the resist film 3 is formed.
There is a problem that pinholes occur in the. Moreover,
After coating the resist film 3 on the surface of the substrate 1,
Since it is necessary to heat and dry at a predetermined temperature in order to increase the adhesiveness between the resist film 3 and the base material, post-treatment is required.

【0006】そこで、これらの問題を解決するための方
法として、プラズマ反応装置を用いて、基板1の表面に
レジスト膜3を堆積させる方法が提案されている。図3
および図4はプラズマ反応装置を示している。図3にお
いて、11は開閉可能な反応容器で、内部にプラズマ生
成室12を有する真空室13が形成されている。真空室
13には、排気口14を通じて排気系(図示省略)が接
続されているとともに、内部に前記基板1を取り付けた
基板電極15が配置されている。
Therefore, as a method for solving these problems, a method of depositing the resist film 3 on the surface of the substrate 1 using a plasma reactor has been proposed. FIG.
And FIG. 4 shows a plasma reactor. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes an openable / closable reaction container, in which a vacuum chamber 13 having a plasma generation chamber 12 is formed. An exhaust system (not shown) is connected to the vacuum chamber 13 through an exhaust port 14, and a substrate electrode 15 to which the substrate 1 is attached is arranged inside.

【0007】また、前記プラズマ生成室12には、その
外部に高周波電源16に接続されたプラズマ生成用電極
17が配置されているとともに、その上端部側にプラズ
マ生成用電極17によってプラズマ状態が生成される領
域内にアルゴンなどの不活性キャリアガスCGを導入す
るキャリアガス導入口18が、下端部側に反応ガスGを
導入する反応ガス導入管19がそれそれ設けられてい
る。なお、図4に示すプラズマ反応装置は、2種類の反
応ガスGa,Gbを導入するための2本の反応ガス導入
管19a,19bを備える点を除いて、図3と基本的構
成が同一である。
A plasma generating electrode 17 connected to a high frequency power source 16 is arranged outside the plasma generating chamber 12, and a plasma state is generated by the plasma generating electrode 17 on the upper end side thereof. A carrier gas introducing port 18 for introducing an inert carrier gas CG such as argon is provided in a region to be filled therein, and a reaction gas introducing pipe 19 for introducing a reaction gas G is provided at a lower end side thereof. The plasma reactor shown in FIG. 4 has the same basic configuration as that of FIG. 3 except that it has two reaction gas introduction pipes 19a and 19b for introducing two kinds of reaction gases Ga and Gb. is there.

【0008】従って、排気口14および排気系を通じて
真空室13内を所定の真空圧に排気してから、キャリア
ガス導入口18を通じてアルゴンなどの不活性キャリア
ガスCGを真空室13内へ導入する。続いて、プラズマ
生成用電極17に高周波電源16から高周波電力を印加
すると、プラズマ生成用電極17にプラズマが発生す
る。この状態において、反応ガス導入管19,19a,
19bから反応ガスG,Ga,Gbを真空室13内へ導
入すると、その反応ガスG,Ga,Gbは励起およびイ
オン化されて基板1上に堆積される。
Therefore, the inside of the vacuum chamber 13 is exhausted to a predetermined vacuum pressure through the exhaust port 14 and the exhaust system, and then an inert carrier gas CG such as argon is introduced into the vacuum chamber 13 through the carrier gas inlet port 18. Subsequently, when high frequency power is applied from the high frequency power supply 16 to the plasma generation electrode 17, plasma is generated in the plasma generation electrode 17. In this state, the reaction gas introducing pipes 19, 19a,
When the reaction gas G, Ga, Gb is introduced into the vacuum chamber 13 from 19b, the reaction gas G, Ga, Gb is excited and ionized and deposited on the substrate 1.

【0009】このようなプラズマ反応装置を用いてレジ
スト膜3を成膜する方法は、膜厚の管理が容易で、しか
も、真空室13内での処理であるためピンホールなどの
問題もなく、また、レジスト膜3のコーティング後の加
熱乾燥工程を不要にできるから、従来のウエット式レジ
スト成膜方法の欠点を全て解消できる利点がある。その
上、平坦面に限らず凹凸面にも均一にレジスト膜3をコ
ーティングできる利点がある。
In the method of forming the resist film 3 using such a plasma reactor, the film thickness can be easily controlled, and since the processing is performed in the vacuum chamber 13, there is no problem such as pinholes. Further, since the heating and drying step after coating the resist film 3 can be eliminated, there is an advantage that all the drawbacks of the conventional wet type resist film forming method can be eliminated. Moreover, there is an advantage that not only the flat surface but also the uneven surface can be uniformly coated with the resist film 3.

【0010】しかし、図3および図4に示す従来のプラ
ズマ反応装置では、プラズマ生成用電極17が1つであ
るため、プラズマ生成領域が狭い。このため、レジスト
コーティング面積が大きい基板1には適用することがで
きない。ちなみに、従来のプラズマ反応装置では、直径
が約25mm程度の大きさが限度であった。従って、近
年、半導体分野では、生産効率の向上を目的として、基
板の大口径化が進んでいることに伴い、これに対応でき
るプラズマ反応装置の開発が要望されている。
However, in the conventional plasma reactor shown in FIGS. 3 and 4, the number of plasma generating electrodes 17 is one, and therefore the plasma generating region is narrow. Therefore, it cannot be applied to the substrate 1 having a large resist coating area. By the way, in the conventional plasma reactor, the diameter is about 25 mm. Therefore, in recent years, in the field of semiconductors, with an increase in the diameter of substrates for the purpose of improving production efficiency, there has been a demand for the development of a plasma reactor capable of coping with this.

【0011】ここに、本発明の目的は、このような従来
のプラズマ反応装置の利点を維持しつつ、その欠点を解
消し、基板上の広い面積に反応ガスを均一に堆積させる
ことができるプラズマ反応装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to maintain the advantages of such a conventional plasma reactor, to eliminate the drawbacks thereof and to uniformly deposit a reaction gas on a large area on a substrate. It is to provide a reactor.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そのため、本発明のプラ
ズマ反応装置では、真空室内に収納された基板上に、反
応ガスをプラズマ反応を利用して堆積させるプラズマ反
応装置において、前記真空室に連通するプラズマ生成室
を前記基板の堆積面に沿って複数設け、この各プラズマ
生成室の外部にプラズマ生成用電極をそれぞれ配置する
とともに、各プラズマ生成室に不活性キャリアガスを導
入するためのキャリアガス導入口を設けたことを特徴と
している。
Therefore, in the plasma reactor of the present invention, in the plasma reactor for depositing the reaction gas on the substrate housed in the vacuum chamber by utilizing the plasma reaction, the plasma reactor communicates with the vacuum chamber. Plasma generation chamber
Are provided along the deposition surface of the substrate.
Placing plasma generation electrodes outside the generation chamber
At the same time, an inert carrier gas is introduced into each plasma generation chamber.
It is characterized in that a carrier gas introduction port for entering is provided.

【0013】[0013]

【作用】真空室に連通するプラズマ生成室が基板の堆積
面に沿って複数設けられ、この各プラズマ生成室の外部
にプラズマ生成用電極がそれぞれ配置され、しかも、各
プラズマ生成室に不活性キャリアガスを導入するための
キャリアガス導入口が設けられているから、プラズマを
広い範囲に亘って均一かつ効率的に生成することができ
る。この状態において、真空室内に反応ガスを導入する
と、その反応ガスは生成されたプラズマによって励起お
よびイオン化されて基板上に堆積されるから、大面積の
基板上に反応ガスを均一に堆積させることができる。
[Function] The plasma generation chamber communicating with the vacuum chamber deposits the substrate.
A plurality are provided along the surface and outside each plasma generation chamber.
Each of the plasma generation electrodes is placed in the
For introducing an inert carrier gas into the plasma generation chamber
Since the carrier gas inlet is provided, plasma can be uniformly and efficiently generated over a wide range. In this state, the reaction gas is introduced into the vacuum chamber
And the reaction gas is excited by the generated plasma.
And ionized and deposited on the substrate,
The reaction gas can be uniformly deposited on the substrate .

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1および図2に
基づいて説明する。なお、これらの図の説明に当たっ
て、上述した図3〜図5と同一構成要件については、同
一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the description of these drawings, the same components as those in FIGS. 3 to 5 described above will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

【0015】図1は真空リソグラフィ装置を示してい
る。同図において、CBは予備室、TRは搬送室、SP
は真空中で基板1上に薄膜2を形成するためのスパッタ
室、PPは真空中で前記薄膜2上にレジスト膜3を形成
するためのプラズマ重合室、EBは真空中で前記レジス
ト膜3を露光して必要なパターンを描画するための電子
線描画室、RIEは真空中で前記現像レジスト膜3をマ
スクとして前記薄膜2を部分的にエッチングするための
エッチング室、RPは真空中で前記パターン描画後のレ
ジスト膜3を現像する現像室と前記マスクとして使用し
たレジスト膜3を除去するための除去室とを兼ねる現像
・アッシング室である。
FIG. 1 shows a vacuum lithographic apparatus. In the figure, CB is a spare room, TR is a transfer room, and SP.
Is a sputtering chamber for forming the thin film 2 on the substrate 1 in vacuum, PP is a plasma polymerization chamber for forming the resist film 3 on the thin film 2 in vacuum, and EB is the plasma polymerization chamber for forming the resist film 3 in vacuum. An electron beam drawing chamber for exposing and drawing a required pattern, RIE is an etching chamber for partially etching the thin film 2 using the developing resist film 3 as a mask in vacuum, and RP is the pattern in vacuum. The developing / ashing chamber doubles as a developing chamber for developing the resist film 3 after drawing and a removing chamber for removing the resist film 3 used as the mask.

【0016】これら各室CB,TR,SP,PP,RI
E,RP,EBは、排気系ポンプPにそれぞれ接続さ
れ、かつ、その排気系ポンプPによってそれぞれが独立
的に真空保持可能に形成されている。各室のうち、前記
スパッタ室SP、プラズマ重合室PP、エッチング室R
IEおよび現像・アッシング室RPは、それぞれ仕切バ
ルブ装置V2,V3,V4,V5を介して前記搬送室T
Rにそれぞれ連結されている。また、前記電子線描画室
EBは、仕切バルブ装置V6を介して前記予備室CBに
連結されている。予備室CBと搬送室TRとは、仕切バ
ルブ装置V1を介して互いに連結されている。
Each of these rooms CB, TR, SP, PP, RI
E, RP, and EB are respectively connected to the exhaust system pump P, and each of the E, RP, and EB is formed so that the exhaust system pump P can independently hold a vacuum. Among the chambers, the sputtering chamber SP, the plasma polymerization chamber PP, the etching chamber R
The IE and the developing / ashing chamber RP are connected to the transfer chamber T via partition valve devices V2, V3, V4 and V5, respectively.
Each is connected to R. Further, the electron beam drawing chamber EB is connected to the auxiliary chamber CB via a partition valve device V6. The preliminary chamber CB and the transfer chamber TR are connected to each other via a partition valve device V1.

【0017】前記各仕切バルブ装置V1,V2,V3,
V4,V5,V6は、開閉自在に構成され、かつ、開か
れた状態では前記基板1を各室に出し入れ可能な大きさ
に保持されるとともに、閉じられた状態では各室を真空
状態に隔離可能に構成されている。なお、これらの仕切
バルブ装置V1,V2,V3,V4,V5,V6の開閉
は、予め定められて順序に従って自動的に制御されるよ
うになっている。
Each of the partition valve devices V1, V2, V3
V4, V5, and V6 are configured to be openable and closable, and when opened, the substrate 1 is held in a size capable of being taken in and out of each chamber, and when closed, each chamber is isolated to a vacuum state. It is configured to be possible. The opening and closing of these partition valve devices V1, V2, V3, V4, V5 and V6 are automatically controlled according to a predetermined order.

【0018】前記予備室CBには、基板1を搬入するた
めの仕切バルブ装置V11が前記仕切バルブ装置V1と
は反対側面に取り付けられている。前記搬送室TRは、
前記プラズマ重合室PP、エッチング室RIEおよび現
像・アッシング室RPに亘る長さを有する。搬送室TR
の内部には、前記各室PP,RIE,RPにそれぞれ対
応した位置に搬送ロボットR1,R2,R3がそれぞれ
設けられているとともに、それらの搬送ロボットR1,
R2,R3の間に基板受けS1,S2がそれぞれ設けら
れている。
A partition valve device V11 for loading the substrate 1 is attached to the spare chamber CB on the side opposite to the partition valve device V1. The transfer chamber TR is
It has a length extending over the plasma polymerization chamber PP, the etching chamber RIE, and the developing / ashing chamber RP. Transport room TR
Inside each of the chambers, transfer robots R1, R2, and R3 are provided at positions corresponding to the chambers PP, RIE, and RP, respectively.
Substrate receivers S1 and S2 are provided between R2 and R3, respectively.

【0019】図2は前記プラズマ重合室PPを示してい
る。同プラズマ重合室PPは、前記真空室13に連通
かつ基板1の堆積面に沿って並設する3つのプラズマ生
成室12A,12B,12Cを備える。各プラズマ生成
室12A,12B,12Cには、その外部に高周波電源
16に接続されたプラズマ生成用電極17A,17B,
17Cが配置されているとともに、上端部側にプラズマ
生成用電極17A,17B,17Cによってプラズマ状
態が生成される領域内にアルゴンなどの不活性キャリア
ガスCGを導入するキャリアガス導入口18A,18
B,18Cがそれそれ設けられている。
FIG. 2 shows the plasma polymerization chamber PP. The plasma polymerization chamber PP is communicated Mr to the vacuum chamber 13
Further, it is provided with three plasma generation chambers 12A, 12B, 12C arranged in parallel along the deposition surface of the substrate 1 . Each of the plasma generation chambers 12A, 12B and 12C has a plasma generation electrode 17A, 17B connected to a high frequency power source 16 outside thereof.
17C is arranged and carrier gas inlets 18A, 18 for introducing an inert carrier gas CG such as argon into a region where a plasma state is generated by the plasma generating electrodes 17A, 17B, 17C on the upper end side.
B and 18C are provided respectively.

【0020】次に、本実施例の作用を説明する。予め、
予備室CBを除いた各室TR,SP,PP,RIE,R
P,EBを排気系ポンプPによって所定の真空圧に排気
しプロセス処理が可能な状態に待機させておく。この状
態において、基板1を予備室CB内に搬入した後、予備
室CB内を排気して所定の真空圧に設定する。ここで、
予備室CBと搬送室TRとの間の仕切バルブ装置V1を
開き、搬送ロボットR1を作動させて予備室CB内の基
板1を搬送室TR内に搬入した後、予め定めた手順に従
ってプロセス処理を進める。
Next, the operation of this embodiment will be described. In advance
Each room TR, SP, PP, RIE, R except the spare room CB
P and EB are evacuated to a predetermined vacuum pressure by the exhaust system pump P and kept in a state ready for process processing. In this state, after the substrate 1 is loaded into the preliminary chamber CB, the preliminary chamber CB is evacuated and set to a predetermined vacuum pressure. here,
The partition valve device V1 between the preliminary chamber CB and the transfer chamber TR is opened, the transfer robot R1 is operated to load the substrate 1 in the preliminary chamber CB into the transfer chamber TR, and then the process is performed according to a predetermined procedure. Proceed.

【0021】まず、搬送室TR内の基板1をスパッタ室
SP内に搬入し、そこで、基板1の表面にクロムなどの
薄膜2を被着させる。その後、搬送室TR内に戻した
後、プラズマ重合室PP内に搬入し、そこで、プラズマ
反応を利用して反応ガスを堆積させて薄膜2の上にレジ
スト膜3を形成する。
First, the substrate 1 in the transfer chamber TR is loaded into the sputtering chamber SP, where the thin film 2 of chromium or the like is deposited on the surface of the substrate 1. Then, after returning to the inside of the transfer chamber TR, it is carried into the plasma polymerization chamber PP, where the reaction gas is deposited by utilizing the plasma reaction to form the resist film 3 on the thin film 2.

【0022】これには、基板1を反応容器11内の基板
電極15上にセットした後、真空室13内を所定の真空
圧まで排気してから、キャリアガス導入口18A〜18
Cを通じてアルゴンなどの不活性キャリアガスCGを真
空室13内へ導入する。続いて、プラズマ生成用電極1
7A〜17Cに高周波電源16から高周波電力を印加す
ると、プラズマ生成用電極17A〜17Cにプラズマが
発生する。この状態において、反応ガス導入管19から
反応ガスGを真空室13内へ導入すると、その反応ガス
Gは励起およびイオン化されて基板1上に堆積される。
For this purpose, the substrate 1 is set on the substrate electrode 15 in the reaction vessel 11, the inside of the vacuum chamber 13 is evacuated to a predetermined vacuum pressure, and then the carrier gas inlets 18A to 18A.
An inert carrier gas CG such as argon is introduced into the vacuum chamber 13 through C. Then, the plasma generation electrode 1
When high frequency power is applied to the 7A to 17C from the high frequency power supply 16, plasma is generated in the plasma generating electrodes 17A to 17C. In this state, when the reaction gas G is introduced into the vacuum chamber 13 through the reaction gas introduction pipe 19, the reaction gas G is excited and ionized and deposited on the substrate 1.

【0023】このとき、プラズマ重合室PPには、真空
室13に連通するプラズマ生成室12A,12B,12
Cが基板1の堆積面に沿って複数設けられ、この各プラ
ズマ生成室12A,12B,12Cの外部にプラズマ生
成用電極17A,17B,17Cがそれぞれ配置され、
しかも、各プラズマ生成室12A,12B,12Cに不
活性キャリアガスCGを導入するためのキャリアガス導
入口18A,18B,18Cが設けられているから、プ
ラズマを広い範囲に亘って均一かつ効率的に生成するこ
とができる。よって、基板1の広い面積に亘って反応ガ
スGを均一に堆積させることができるから、大面積の基
板1にもレジスト膜3を均一に形成することができる。
その後、基板1を搬送室TR内に戻す。
At this time, a vacuum is placed in the plasma polymerization chamber PP.
Plasma generation chambers 12A, 12B, 12 communicating with the chamber 13
A plurality of Cs are provided along the deposition surface of the substrate 1, and each C
Plasma generation outside the Zuma generation chambers 12A, 12B, 12C
The production electrodes 17A, 17B, 17C are respectively arranged,
Moreover, each plasma generation chamber 12A, 12B, 12C
Carrier gas guide for introducing active carrier gas CG
Since the entrances 18A, 18B, 18C are provided,
It is possible to generate plasmas uniformly and efficiently over a wide range.
Can be. Therefore, since the reaction gas G can be uniformly deposited over a wide area of the substrate 1, the resist film 3 can be uniformly formed on the large-area substrate 1.
Then, the substrate 1 is returned into the transfer chamber TR.

【0024】次に、搬送室TR内の基板1を、一旦、予
備室CBに戻した後、電子線描画室EB内に搬入し、そ
こで、レジスト膜3に電子線を照射しながパターンを描
画する。その後、予備室CBおよび搬送室TRを通して
現像・アッシング室RP内に搬入し、そこで、レジスト
膜3を現像した後、搬送室TR内へ戻す。続いて、エッ
チング室RIE内へ搬入し、そこで、エッチングを行っ
た後、搬送室TR内へ戻す。最後に、現像・アッシング
室RP内へ搬入し、そこで、不要になったレジスト膜3
を除去した後、搬送室TRおよび予備室CBを介して大
気へ取出す。
Next, the substrate 1 in the transfer chamber TR is once returned to the preliminary chamber CB and then carried into the electron beam drawing chamber EB, where the resist film 3 is irradiated with an electron beam to form a pattern. draw. After that, it is carried into the developing / ashing chamber RP through the preliminary chamber CB and the transport chamber TR, where the resist film 3 is developed and then returned into the transport chamber TR. Then, it is carried into the etching chamber RIE, where it is etched and then returned to the transport chamber TR. Finally, the resist film 3 was carried into the developing / ashing chamber RP, where it was no longer needed.
Are removed and then taken out to the atmosphere through the transfer chamber TR and the preliminary chamber CB.

【0025】従って、本実施例によれば、プラズマ重合
室PPにおいて、真空室13に連通するプラズマ生成室
12A,12B,12Cを基板1の堆積面に沿って複数
設け、この各プラズマ生成室12A,12B,12Cの
外部にプラズマ生成用電極17A,17B,17Cをそ
れぞれ配置するとともに、各プラズマ生成室12A,1
2B,12Cに不活性キャリアガスCGを導入するため
のキャリアガス導入口18A,18B,18Cを設けた
ので、プラズマの生成域を単一のプラズマ生成室および
プラズマ生成電極に比べ拡大させることができる。よっ
て、基板1の広い範囲に亘って反応ガスGを均一に堆積
させることができるから、大面積の基板1にもレジスト
膜3を均一に形成することができる。
Therefore, according to this embodiment, in the plasma polymerization chamber PP, the plasma generation chamber communicating with the vacuum chamber 13 is formed.
A plurality of 12A, 12B, 12C along the deposition surface of the substrate 1
Of each plasma generation chamber 12A, 12B, 12C
The electrodes 17A, 17B, 17C for plasma generation are placed outside.
The plasma generation chambers 12A and 1A are arranged respectively.
To introduce an inert carrier gas CG into 2B and 12C
Carrier gas inlets 18A, 18B, 18C of
Therefore, the plasma generation region can be expanded as compared with the single plasma generation chamber and the plasma generation electrode. Therefore, the reaction gas G can be uniformly deposited over a wide range of the substrate 1, so that the resist film 3 can be uniformly formed on the large-area substrate 1.

【0026】また、搬送室TRにスパッタ室SP、プラ
ズマ重合室PP、エッチング室RIEおよび現像・アッ
シング室RPを連結するとともに、搬送室TRと連結さ
れた予備室CBに電子線描画室EBを連結した構成であ
るから、基板1に薄膜2の被着からレジスト膜3の除去
までのリソグラフィプロセスを真空中で連続的に行うこ
とができる。この間、基板1を大気に晒すことがないか
ら、大気中の塵埃による汚染を少なくすることができ
る。
Further, the transfer chamber TR is connected to the sputter chamber SP, the plasma polymerization chamber PP, the etching chamber RIE and the developing / ashing chamber RP, and the electron beam drawing chamber EB is connected to the preliminary chamber CB connected to the transfer chamber TR. With this configuration, the lithography process from the deposition of the thin film 2 on the substrate 1 to the removal of the resist film 3 can be continuously performed in a vacuum. During this time, since the substrate 1 is not exposed to the atmosphere, it is possible to reduce contamination by dust in the atmosphere.

【0027】また、各室SP,PP,RIE,RP,E
Bはそれぞれ独立的に真空保持可能に形成されていると
ともに、仕切バルブ装置V1〜V6を介して搬送室TR
に連結されているから、各室SP,PP,RIE,R
P,EBをそれぞれ独立的に真空状態に保つことができ
る。よって、他の室の影響を受けることが少なく、か
つ、各室での雰囲気を一定に維持させることができるか
ら、各プロセスでの処理条件を安定させることができ
る。
In addition, each room SP, PP, RIE, RP, E
B is formed so as to be able to hold a vacuum independently of each other, and the transfer chamber TR is provided via partition valve devices V1 to V6.
It is connected to each room SP, PP, RIE, R
P and EB can be independently maintained in a vacuum state. Therefore, the influence of other chambers is small, and the atmosphere in each chamber can be maintained constant, so that the processing conditions in each process can be stabilized.

【0028】また、搬送室TR内には、プラズマ重合室
PPと、エッチング室RIEと、スパッタ室SPおよび
現像・アッシング室RPとにそれぞれ対応して3台の搬
送ロボットR1〜R3を設けるとともに、これらの間に
基板受けS1,S2を設けたので、搬送ロボットR1〜
R3によって基板1を各室SP,PP,RIE,RPに
対して自動的に搬入、搬出させることができる。
In the transfer chamber TR, three transfer robots R1 to R3 are provided corresponding to the plasma polymerization chamber PP, the etching chamber RIE, the sputtering chamber SP and the developing / ashing chamber RP, respectively. Since the substrate receivers S1 and S2 are provided between them, the transfer robots R1 to R1
By R3, the substrate 1 can be automatically carried in and out of each chamber SP, PP, RIE, RP.

【0029】また、基板1の搬入および搬出を予備室C
Bから行うようにしたので、基板1の搬入および搬出に
当たって、予備室CBのみを大気に解放すればよいか
ら、つまり、全ての室を大気に解放する従来のものに比
べ、全ての室を再び所定の真空圧に設定しなくても済む
ので、プロセス処理を能率的に行えるとともに、経済的
でもある。
In addition, the loading and unloading of the substrate 1 is carried out in the preliminary chamber C.
Since the process is performed from B, only the preliminary chamber CB needs to be opened to the atmosphere when the substrate 1 is loaded and unloaded, that is, all the chambers are opened again as compared with the conventional one in which all the chambers are released to the atmosphere. Since it is not necessary to set a predetermined vacuum pressure, process processing can be performed efficiently and it is economical.

【0030】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. Of course it is possible.

【0031】例えば、プラズマ生成用電極の数について
は、上記実施例で述べた3個に限られるものでなく、2
個または4個以上であればよい。また、配列について
も、上記実施例の配列に限られるものではない。要する
に、プラズマ生成用電極の数および配列については、基
板1の大きさや形状に応じて選択すればよい。
For example, the number of plasma generating electrodes is not limited to the three described in the above embodiment, but may be two.
The number may be four or more. Further, the arrangement is not limited to the arrangement of the above embodiment. In short, the number and arrangement of the plasma generating electrodes may be selected according to the size and shape of the substrate 1.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、従来のプ
ラズマ反応装置の利点を維持しつつ、その欠点を解消
し、基板上の広い面積に反応ガスを均一に堆積させるこ
とができるプラズマ反応装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, while maintaining the advantages of the conventional plasma reactor, eliminating the drawbacks thereof, it is possible to uniformly deposit the reaction gas over a wide area on the substrate. A reactor can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した真空リソグラフィ装置を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a vacuum lithographic apparatus to which the present invention has been applied.

【図2】図1のプラズマ重合室を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the plasma polymerization chamber of FIG.

【図3】従来のプラズマ反応装置を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a conventional plasma reactor.

【図4】従来の他のプラズマ反応装置を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing another conventional plasma reactor.

【図5】半導体集積回路の製造プロセスを示す説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 3 レジスト膜 11 反応容器12A,12B,12C プラズマ生成室 13 真空室 17A,17B,17C プラズマ生成用電極18A,18B,18C キャリアガス導入口 G 反応ガスCG 不活性キャリアガス 1 substrate 3 resist film 11 reaction container 12A, 12B, 12C plasma generation chamber 13 vacuum chamber 17A, 17B, 17C plasma generation electrodes 18A, 18B, 18C carrier gas inlet G reaction gas CG inert carrier gas

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−56279(JP,A) 特開 平1−230782(JP,A) 特開 平2−170530(JP,A) 実開 昭61−82958(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A 61-56279 (JP, A) JP-A 1-230782 (JP, A) JP-A 2-170530 (JP, A) Actual development Sho-61- 82958 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 真空室内に収納された基板上に、反応ガ
スをプラズマ反応を利用して堆積させるプラズマ反応装
置において、前記真空室に連通するプラズマ生成室を前
記基板の堆積面に沿って複数設け、この各プラズマ生成
室の外部にプラズマ生成用電極をそれぞれ配置するとと
もに、各プラズマ生成室に不活性キャリアガスを導入す
るためのキャリアガス導入口を設けたことを特徴とする
プラズマ反応装置。
1. A plasma reactor in which a reaction gas is deposited on a substrate housed in a vacuum chamber by utilizing a plasma reaction, and a plasma generation chamber communicating with the vacuum chamber is provided in front of the plasma chamber.
A plurality of plasma generators are provided along the deposition surface of the substrate to generate each plasma.
Placing the plasma generation electrodes outside the chamber
Introduce an inert carrier gas into each plasma generation chamber.
A plasma reaction apparatus having a carrier gas inlet for charging .
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