JP5401763B2 - Coating liquid coating method and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、塗布液の塗布方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体基板、フォトマスク、LCD基板等の基板上にレジスト、SOG、ポリイミド等の塗布液を塗布するための塗布液の塗布方法、及びパターニングされる膜の上にレジストを塗布する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a coating liquid coating method and a semiconductor device manufacturing method, and in particular, coating of a coating liquid for coating a coating liquid such as a resist, SOG, or polyimide on a substrate such as a semiconductor substrate, a photomask, or an LCD substrate. The present invention relates to a method and a semiconductor device manufacturing method including a step of applying a resist on a film to be patterned.
例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板に半導体装置を形成するためのプロセスにおいては、基板上の絶縁膜、半導体膜、金属膜等の膜をパターニングする複数の工程を有している。 For example, a process for forming a semiconductor device on a semiconductor substrate such as silicon or gallium arsenide includes a plurality of steps of patterning a film such as an insulating film, a semiconductor film, or a metal film on the substrate.
そのような膜のパターニングは、膜の上にレジストパターンを形成した後に、レジストに覆われない領域の膜をエッチングすることにより行われている。 Such film patterning is performed by forming a resist pattern on the film and then etching the film in a region not covered with the resist.
レジストは、膜が形成された基板上に塗布され、その後に、ベーク、露光、現像等の工程を経てパターニングされる。 The resist is applied onto the substrate on which the film is formed, and then patterned through processes such as baking, exposure, and development.
レジストの塗布は、レジスト液を基板に滴下した後に基板の回転の遠心力と濡れ性によって基板全面に広げる方法によって行われるが、基板外部に飛散するレジスト量が多くなる。 The resist is applied by a method in which a resist solution is dropped on the substrate and then spread over the entire surface of the substrate by the centrifugal force and wettability of the rotation of the substrate. However, the amount of resist scattered outside the substrate increases.
回転塗布方法により消費されるレジスト量を減らすために、例えば、特開平9−129549号公報(特許文献1)には、基板に滴下されたレジストが基板全体を覆う前、即ち基板回転時間の途中まで基板回転速度を上昇、下降させることが記載されている。 In order to reduce the amount of resist consumed by the spin coating method, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-129549 (Patent Document 1) discloses that the resist dropped on the substrate covers the entire substrate, that is, during the substrate rotation time. It is described that the substrate rotation speed is increased and decreased.
この方法によれば、基板周縁まで延びるレジスト液の流れ(ヒゲ)の形成を抑制できることが特許文献1に記載されている。 Patent Document 1 describes that according to this method, the formation of a flow (whisker) of a resist solution extending to the periphery of the substrate can be suppressed.
ところで、基板回転によるレジスト塗布方法においては、レジストを基板面内全体に亘って膜厚を均一に塗布する必要もある。 By the way, in the resist coating method by rotating the substrate, it is also necessary to apply the resist uniformly over the entire surface of the substrate.
即ち、レジストは基板に塗布された後に、露光、現像の処理によりパターニングされるが、そのパターン精度を高めるためにはレジスト膜厚の面内分布の均一性が要求される。 That is, the resist is applied to the substrate and then patterned by exposure and development. In order to increase the pattern accuracy, the in-plane distribution of the resist film thickness is required to be uniform.
本発明者らは、レジスト等の塗布液の消費量を減らして基板上に均一な厚さで塗布液を塗布することができる塗布液の塗布方法、及び塗布液の消費量を減らし且つ塗布液の膜厚を均一に塗布することができる塗布液の塗布工程を含む半導体装置の製造方法を提案する。 The present inventors have reduced the consumption of a coating liquid such as a resist and applied a coating liquid on the substrate with a uniform thickness, and the coating liquid coating method capable of reducing the consumption of the coating liquid and the coating liquid The manufacturing method of the semiconductor device including the application | coating process of the coating liquid which can apply | coat the film thickness uniformly is proposed.
塗布液の塗布方法は、第1の時間において回転速度に上下の変化を有する第1の回転速度で基板を回転させつつ、前記基板上に塗布液を供給する工程と、前記第1の回転速度で前記基板を回転させた後、前記塗布液供給停止後に、前記第1の回転速度より遅い0rpmの第2の回転速度で前記基板を停止させる工程と、前記第2の回転速度で前記基板を停止させた後、前記第1の回転速度より遅く前記第2の回転速度より速い第3の回転速度で前記基板を回転させる工程と、を有し、前記第1の回転速度の下限が第4の回転速度であり、前記第1の回転速度の上限が第5の回転速度であって、前記第5の回転速度から前記第4の回転速度を差し引いた値を前記第5の回転速度で除した値が0.l以上、0.3以下であり、前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返す変動率が均一に変化するようにする。 The coating liquid coating method includes a step of supplying a coating liquid onto the substrate while rotating the substrate at a first rotational speed having a vertical change in rotational speed in a first time, and the first rotational speed. The substrate is rotated at a second rotation speed of 0 rpm slower than the first rotation speed after the coating liquid supply is stopped, and the substrate is moved at the second rotation speed. And a step of rotating the substrate at a third rotational speed that is slower than the first rotational speed and faster than the second rotational speed after stopping, and the lower limit of the first rotational speed is fourth The upper limit of the first rotational speed is the fifth rotational speed, and the value obtained by subtracting the fourth rotational speed from the fifth rotational speed is divided by the fifth rotational speed. The value obtained is 0. l or more and 0.3 or less, wherein the first rotational speed is increased and variation rate of repeating the lowering of the rotational speed to so that to change uniformly in each of the divided time within a first time .
本発明によれば、基板上に塗布液を回転塗布する際に、基板の回転速度の上下の変化を基板全面塗布の終了まで、即ち回転終了まで行うことにより、塗布膜の膜厚分布をより均一にすることが可能になる。 According to the present invention, when the coating liquid is spin-coated on the substrate, the change in the rotation speed of the substrate is changed up to the end of the entire surface of the substrate, that is, until the end of the rotation. It becomes possible to make it uniform.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る塗布液の塗布方法に使用される塗布装置の構成を示す側断面図である。なお、本実施形態では、塗布装置により塗布される塗布液としてレジストを例にして説明する。 FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a coating apparatus used in a coating liquid coating method according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a resist will be described as an example of the coating liquid applied by the coating apparatus.
図1において、塗布ユニット1の底板2中央には、モータ3が上下に移動可能に取り付けられている。モータ3の外周には、底板2に取り付けられた昇降器4が接続されている。昇降器4は、モータ3を上昇又は下降するように制御部11により駆動制御される。
In FIG. 1, a motor 3 is attached to the center of the
モータ3の回転軸の上端にはスピンチャック5の回転軸が固定されていて、モータ3の回転を制御する制御部11によりスピンチャック5の回転速度が制御される。また、スピンチャック5の周囲には塗布液回収用の環状容器7が配置されている。
The rotation axis of the spin chuck 5 is fixed to the upper end of the rotation axis of the motor 3, and the rotation speed of the spin chuck 5 is controlled by the
環状容器7の外側の領域にある底板2には、昇降部13により高さが調整されるアーム支持柱14が取り付けられ、その上端にはアーム移動部16を有するレール15が取り付けられている。
An
アーム移動部16にはレール15に直交する方向に移動制御されるスキャンアーム17が取り付けられている。また、アーム移動部16のレール15上の移動位置とアーム移動部16により移動されるスキャンアーム17の移動位置は、それぞれ制御部11により制御される。
A scan arm 17 that is controlled to move in a direction orthogonal to the
スキャンアーム17の先端には、スピンチャック5の上方でレジストノズル21、溶剤ノズル22を保持するノズル保持体20が取り付けられている。
A
レジストノズル21の上端にはレジスト供給管21aが接続され、さらに、溶剤ノズル22の上端には溶剤供給管22aが接続されている。
A
レジスト供給管21aには、レジストノズル21にレジスト液を供給するレジスト供給部23が接続され、また、溶剤供給管22aには、溶剤ノズル22aに溶剤、例えばシンナを供給する溶剤供給部24が接続されている。
A
レジスト供給部23からのレジスト供給量、即ちレジストノズル21からのレジスト滴下量と、溶剤供給部24からの溶剤供給量、即ち溶剤ノズル22からの溶剤滴下量は、それぞれ制御部11により制御される。
The
次に、本実施形態に係る基板の回転、溶剤の供給及びレジストの供給の制御について例を挙げて説明する。 Next, the rotation of the substrate, the supply of the solvent, and the control of the supply of the resist according to the present embodiment will be described with examples.
基板10に溶剤を供給し、さらにレジストを塗布するため、図2に示すようなタイミングチャートに従って以下のような制御が行われる。なお、基板10としてベアシリコン基板を使用する。 In order to supply the solvent to the substrate 10 and further apply the resist, the following control is performed according to the timing chart shown in FIG. A bare silicon substrate is used as the substrate 10.
まず、制御部11により、モータ3及びスピンチャック5を停止させる。この状態で、溶剤供給管22aに流す溶剤供給量を溶剤供給部24により制御して、その溶剤、例えばシンナを溶剤ノズル22から基板10の中央部に吐出させる。
First, the
この後に、制御部11によりモータ3を回転することにより、回転速度の変化を伴う第1の回転速度R12〜R11で基板10を時間T1で回転する。
Thereafter, by rotating the motor 3 by the
時間T1での基板10の回転速度については、回転時間T1をn(nは数)区間に分割して、分割数nが偶数の期間では回転速度を所定範囲の最大値R12に高くするかそれより低い回転速度R11に制御し、nが奇数の場合にはその逆の回転速度R11、R12に制御することにより、第1の回転速度R12〜R11に変化を与える。 The rotational speed of the substrate 10 at time T 1, higher rotation time T 1 is divided into n (n is a number) interval, the rotational speed to a maximum value R 12 of the predetermined range in the period of the division number n is an even number either controlled it to a lower rotational speed R 11, n is the be controlled to the rotation speed R 11, R 12 and vice versa in the case of an odd number, that changes the first rotation speed R 12 to R 11 .
回転の周期TはT=2T1/nとなる。また、回転速度の変化の振幅ΔRは、ΔR=(R12−R11)となり、回転速度の最大値R12に対する回転数変動幅ΔRの割合(変動率)γは次の式で表される。
γ(%)=((R12−R11)/R12)×100
The rotation period T is T = 2T 1 / n. The amplitude ΔR of the change in rotational speed is ΔR = (R 12 −R 11 ), and the ratio (variation rate) γ of the rotational speed fluctuation width ΔR to the maximum rotational speed value R 12 is expressed by the following equation. .
γ (%) = ((R 12 −R 11 ) / R 12 ) × 100
また、基板10の回転時間T1の初めから終わりに至るまで、レジストノズル21からレジストを基板10の中央に吐出させる。その供給量は、レジスト供給管21aに接続されたレジスト供給部23により制御される。
Further, up to the end from the beginning of the rotation time T 1 of the substrate 10, to discharge the resist in the center of the substrate 10 from the
回転時間T1が経過した時点で、制御部11によりモータ3を制御することにより、基板10の回転を第2の回転速度R2まで減速する。第2の回転速度R2は、第1の回転速度R12〜R11よりも低い。
When the rotation time T1 has elapsed, by controlling the motor 3 by the
続いて、基板10の第2の回転速度R2への減速開始から時間T2を経過した時点で、さらに基板10の回転を上昇させて第3の回転速度R3まで加速し、その後にその回転速度R3を時間T3で保持する。 Subsequently, when time T 2 has elapsed from the start of deceleration of the substrate 10 to the second rotation speed R 2 , the rotation of the substrate 10 is further increased to accelerate to the third rotation speed R 3 , and thereafter The rotational speed R 3 is held at time T 3 .
第3の回転速度R3は、第1の回転速度R12〜R11よりも遅く、かつ第2の回転速度R2よりも速く設定する。 Third rotational speed R 3 of, slower than the first rotation speed R 12 to R 11, and sets faster than the second rotation speed R 2.
時間T3の経過後には、必要に応じてさらに基板10の回転速度を制御してもよく、これにより、基板10上へのレジストの塗布が終了する。 After the elapse of time T 3 , the rotational speed of the substrate 10 may be further controlled as necessary, whereby the application of the resist on the substrate 10 is completed.
上記のように、第1の回転速度R12〜R11で基板10を回転させる時間T1に対する分割数nと、回転時間T1における回転速度の変動率γを次の表1のように設定してレジストを塗布し、これにより本実施形態について5種類のレジスト塗布試験1〜5を行った。
As described above, the number of divisions n with respect to the time T 1 for rotating the substrate 10 at the first rotation speeds R 12 to R 11 and the fluctuation rate γ of the rotation speed at the rotation time T 1 are set as shown in Table 1 below. Then, a resist was applied, and five types of resist application tests 1 to 5 were performed on this embodiment.
表1における試験1〜試験5では、第1の回転速度R12〜R11の時間T1、即ちレジストの吐出時間を1秒とした。そして、試験1では分割数(step)nをn=10とし、試験2では分割数(step)nをn=5とし、試験3、試験4では分割数(step)nをn=10とし、試験5では分割数(step)nをn=5とした。
In Test 1 to Test 5 in Table 1, the time T 1 of the first rotation speeds R 12 to R 11 , that is, the resist discharge time was 1 second. In test 1, the division number (step) n is n = 10, in
また、試験1と試験2では回転数変動幅の割合γをγ=10%とし、試験3ではその割合γをγ=20%とし、試験4と試験5ではその割合γをγ=30%とした。
In Test 1 and
さらに、試験1〜試験5では、第1の回転速度R11〜R12のトータルの時間T1を1.0秒、第1の回転速度R11〜R12の最大回転速度R12を3000rpmとし、また、第2の回転速度R2を100rpm、その時間T2を1.0秒とし、さらに、第3の回転速度R3を1650rpm、その時間T3を15秒とした。
Further, in Test 1 Test 5, the total time T 1 of the
その一例として試験2のタイミングチャートを表2に示す。
表2において、ステップ1で、停止している基板10に溶媒としてシンナを供給する。なお、シンナ供給後に低速で基板10を回転させてもよい。 In Table 2, thinner is supplied as a solvent to the stopped substrate 10 in Step 1. The substrate 10 may be rotated at a low speed after the thinner is supplied.
表2のステップ3では、第1の回転速度R12〜R11の回転時間T1対する分割数nをn=5とし、最初の0.2秒では基板10の回転速度を3000rpmとし、次の、0.2秒ではその回転速度を2700rpmとし、さらに、0.2秒毎に回転速度を3000rpm、2700rpm、3000rpmと変化させている。 In step 3 of Table 2, the division number n of the first rotation speeds R 12 to R 11 with respect to the rotation time T 1 is set to n = 5. In the first 0.2 seconds, the rotation speed of the substrate 10 is set to 3000 rpm. In 0.2 seconds, the rotation speed is 2700 rpm, and the rotation speed is changed to 3000 rpm, 2700 rpm, and 3000 rpm every 0.2 seconds.
ステップ3では、第1の回転速度R12〜R11で回転している基板10にレジストを供給する。レジスト供給を停止した後のステップ4では、基板10の回転数速度を1.5秒間、100rpmに減速し、続いて、ステップ5では、基板10の回転速度を上昇させて1650rpmで15秒間、回転する。
In step 3, and supplies the resist to a substrate 10 that is rotating at a first rotational speed R 12 to R 11. In
なお、表2における加速度の値は、その左の回転数を得るための加速度であり、また、負(−)で示している加速度の値は、基板10の回転を減速するための加速度であり、減速度とも呼ばれている。 The acceleration values in Table 2 are accelerations for obtaining the left rotation speed, and the acceleration values indicated by negative (−) are accelerations for decelerating the rotation of the substrate 10. Also called deceleration.
そして、試験1〜試験5によるレジスト塗布条件でArFレジストを基板10に塗布したところ、図3の試験1〜試験5の曲線に示すようなレジストの膜厚分布が得られた。なお、レジストの目標膜厚を250nmとし、時間T1=1秒間でのレジストの総供給量を1.0mlとした。 And when the ArF resist was apply | coated to the board | substrate 10 on the resist application conditions by Test 1-Test 5, the resist film thickness distribution as shown in the curve of Test 1-Test 5 of FIG. 3 was obtained. Note that the target film thickness of the resist was 250 nm, and the total amount of resist supplied in time T 1 = 1 second was 1.0 ml.
図3に示す膜厚分布は、基板10の中心を通る直線に沿って4mm間隔で中心点を含めて49点測定したデータに基づいている。 The film thickness distribution shown in FIG. 3 is based on data obtained by measuring 49 points including a center point at intervals of 4 mm along a straight line passing through the center of the substrate 10.
試験1〜試験5の膜厚分布の標準偏差σと、それらの膜厚の最大値と最小値の較差(換言すれば、膜厚較差)rangeを求めたところ図4に示すような結果が得られた。 When the standard deviation σ of the film thickness distribution of Test 1 to Test 5 and the difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness (in other words, the film thickness difference) range were obtained, the results shown in FIG. 4 were obtained. It was.
これに対してリファレンスとして図5に示すようなタイミングチャートによりレジストを塗布したところ、図3に示す黒いダイヤの線に示すような膜厚分布が得られ、さらに図4に示すような膜厚偏差値σと膜厚較差rangeが得られた。 On the other hand, when a resist is applied by a timing chart as shown in FIG. 5 as a reference, a film thickness distribution as shown by a black diamond line shown in FIG. 3 is obtained, and a film thickness deviation as shown in FIG. A value σ and a film thickness range range were obtained.
図5に示したリファレンスによるレジストの塗布条件は、表3のタイミングチャートに例示するように、第1の回転速度R1により基板10を回転する前の0.1秒間に、3000rpmの回転速度R10で基板10を回転した後に、基板10へのレジスト供給開始と同時に第1の回転速度R1を2500rpmに設定しこれを変動させずに1秒間一定に保持している。それ以外の条件は、試験1〜試験5と同じである。
試験1〜試験5とリファレンスによるそれぞれのレジストの膜厚分布の中間値は、図4から明らかなようにほぼ同じになっている。 As shown in FIG. 4, the intermediate values of the film thickness distributions of the resists according to Tests 1 to 5 and the reference are substantially the same.
しかしながら、本実施形態に係る試験1〜試験5による塗布方法によれば、リファレンスの塗布方法よりも膜厚分布の均一性がより良好になった。 However, according to the coating method according to Test 1 to Test 5 according to the present embodiment, the uniformity of the film thickness distribution was better than that of the reference coating method.
例えば、図3において、基板10の中心とその近傍での平坦性について、試験1〜試験5の方法による膜厚分布は、リファレンスによる膜厚分布に比べて平坦性が良い。また、図4によれば、標準偏差σ、膜厚較差rangeの双方ともに、試験1〜試験5はリファレンスに比べて大幅に良い値が得られ、高い平坦性が確保されていることがわかる。 For example, in FIG. 3, regarding the flatness at the center of the substrate 10 and in the vicinity thereof, the film thickness distribution by the methods of Test 1 to Test 5 is better than the film thickness distribution by the reference. Also, according to FIG. 4, it can be seen that both of the standard deviation σ and the film thickness range range are significantly better in the tests 1 to 5 than the reference, and high flatness is ensured.
一方、本実施形態における試験1〜試験5の膜厚分布の結果を相互に比較してみると、標準偏差σ、膜厚較差range、膜厚ともに殆ど変わりはなく、第1の回転速度R11〜R12の時間T1を少なくとも5分割〜10分割し、さらに、回転数変動幅の割合γを10%〜30%の範囲で変動させても、レジストの膜厚及び平坦性はほぼ同じになることがわかる。 On the other hand, when the results of the film thickness distributions of Test 1 to Test 5 in the present embodiment are compared with each other, the standard deviation σ, the film thickness difference range, and the film thickness are almost the same, and the first rotation speed R 11 is not changed. the time T 1 of the to R 12 at least 5-fold to 10 split, further even if the ratio of the rotational speed fluctuation width γ is varied in the range of 10% to 30%, thickness and flatness of the resist almost identical I understand that
これは、基板10上にレジストを供給する間に、まず、回転速度を所定範囲の最大値から最小値に急激に減少し、その後、その変化を繰り返して基板全面にレジストを塗布するまで続けているからである。これによりレジストの基板周方向への攪拌を最後まで行うことができ、基板の中心と周辺とで生じやすいレジストの偏りが抑制できるからであると考えられる。 This is because, while supplying the resist onto the substrate 10, first, the rotational speed is rapidly decreased from the maximum value in the predetermined range to the minimum value, and then the change is repeated until the resist is applied to the entire surface of the substrate. Because. This is considered to be because the resist can be stirred in the circumferential direction of the substrate to the end, and the resist bias that tends to occur between the center and the periphery of the substrate can be suppressed.
ところで、表1の条件の違いによって、レジスト膜厚の平坦性が殆ど変わらないことから、第1の回転速度R12〜R11において、回転速度の変動幅ΔRが不均一となるように変化させてもよいし、また、時間T1の分割を等分しなくてもよい。 By the way, since the flatness of the resist film thickness is hardly changed due to the difference in the conditions in Table 1, the fluctuation width ΔR of the rotation speed is changed to be nonuniform in the first rotation speeds R 12 to R 11 . may be, also, it may not be equally divided in the time T 1.
なお、図2において、基板10を第1の回転速度R11〜R12で回転させた後に、回転速度を第2の回転速度R2に減速したが、基板10を停止してもよい。 In FIG. 2, after the substrate 10 is rotated at the first rotation speeds R 11 to R 12 , the rotation speed is reduced to the second rotation speed R 2 , but the substrate 10 may be stopped.
以上のようなレジスト塗布方法は例えば半導体装置の製造プロセスに適用され、そのような工程を図6〜図8に基づいて説明する。 The resist coating method as described above is applied to, for example, a semiconductor device manufacturing process, and such steps will be described with reference to FIGS.
まず、図6(a)に示すように、上記した基板10に該当するシリコン基板51の表面にシリコン酸化膜/シリコン窒化膜積層膜52を形成した後に、その上層側のシリコン窒化膜積層膜上に溶剤であるシンナを溶剤ノズル22から供給し、ついでレジストノズル21から粘度2.2mPa・sのArFレジスト53をシリコン窒化膜上に塗布する。このレジストの塗布は、例えば上記の表1、表2に示した条件により行われる。
First, as shown in FIG. 6A, after a silicon oxide film / silicon nitride film laminated
この場合のレジストノズル21によるレジスト滴下量は、上記したように1.0mlより少なくしても均一な膜厚分布が得られる。
In this case, even if the resist dropping amount by the resist
この後に、図6(b)に示すように、シリコン基板51上のArFレジスト53を波長193nmの光源を用いて露光し、さらに現像して、シャロートレンチ領域に開口部54を形成する。続いて、図6(c)に示すように、開口部54から露出したシリコン酸化膜/シリコン窒化膜積層膜52をエッチングし、ArFレジスト53を除去後、シリコン酸化膜/シリコン窒化膜積層膜52をマスクにしてシリコン基板51を反応性イオンエッチング法によりエッチングして溝55を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 6B, the ArF resist 53 on the
ついで、図6(d)に示すように、シリコン基板51の溝55内にシリコン酸化膜を埋め込んで、これをシャロートレンチアイソレーション56とする。なお、シリコン酸化膜/シリコン窒化膜積層膜52のうちの上側のシリコン窒化膜は、その上から埋込用シリコン酸化膜を化学機械研磨法等により除去した後に例えばリン酸により除去される。
Next, as shown in FIG. 6D, a silicon oxide film is buried in the
次に、図7(a)に示すように、シリコン基板51にn型又はp型のいずれかの不純物をイオン注入してn型又はp型のウェル57を形成する。さらに、シリコン基板51の表面を熱酸化してゲート絶縁膜58を形成する。
Next, as shown in FIG. 7A, n-type or p-
続いて、図7(b)に示すように、ゲート絶縁膜58上にポリシリコン膜59を形成する。そして、表1、表2に示す方法により、ポリシリコン膜59上に溶剤を供給し、続いてArFレジスト60を塗布する。さらに、ArFレジスト60を露光、現像して図7(c)に示すように、ゲートパターンを形成する。
Subsequently, as illustrated in FIG. 7B, a
ついで、パターニングされたArFレジスト60をマスクに使用してポリシリコン膜59をエッチングし、その後にArFレジスト60を除去する。これにより、図7(d)に示すように、ゲート絶縁膜58を介してウェル57上に、ポリシリコン膜59から構成されるゲート電極59gが形成される。
Next, the
この後に、図8(a)に示すように、シリコン基板51のうちゲート電極59gの両側にソース/ドレインとなるn型又はp型の不純物拡散領域61a,61bを形成する。不純物拡散領域61a,61bを形成する場合には、複数回の不純物イオン注入工程があり、その間にゲート電極59gの側面に絶縁性サイドウォール65を形成する。絶縁性サイドウォール65は、二酸化シリコン等の絶縁膜をシリコン基板51上に形成した後に、これをエッチバックして形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 8A, n-type or p-type
次に、図8(b)に示すように、ゲート電極59gとシリコン基板51の上に化学気相成長(CVD)法により一層目の層間絶縁膜62となるシリコン酸化膜を形成する。続いて、不純物拡散領域61a、61bに接続される導電性プラグ63を一層目の層間絶縁膜62内に形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, a silicon oxide film to be the first
次に、一層目の層間絶縁膜62上にタングステンの導電膜64を形成した後に、その上に溶剤を滴下し、続いてKrFレジスト65を塗布する。
Next, after forming a tungsten
さらに、図8(c)に示すように、波長248nmの光源を使用してKrFレジスト65を露光し、現像して配線用パターンを形成する。さらに、図8(d)に示すように、KrFレジスト65のパターンをマスクにして導電膜64をエッチングし、残された導電膜64を一層目の配線64aとする。この後に、配線64a及び層間絶縁膜62上に二酸化シリコン膜を形成し、これをエッチバックして一層目の配線64aの周囲に絶縁性サイドウォール66として残す。
Further, as shown in FIG. 8C, the KrF resist 65 is exposed and developed using a light source having a wavelength of 248 nm to form a wiring pattern. Further, as shown in FIG. 8D, the
その後に、さらに層間絶縁膜、配線等が形成され半導体装置の形成が終了する。 Thereafter, an interlayer insulating film, wiring, and the like are further formed, and the formation of the semiconductor device is completed.
ところで、上記の実施形態では、基板表面にレジストを塗布方法することについて説明したが、上記の塗布方法は、フォトマスク基板、LCD基板、その他の基板上にレジストを塗布する場合にも適用してもよい。また、上記の塗布方法は、基板上にレジストを塗布する場合に限るものではなく、SOG(spin-on-glass)、ポリイミド樹脂等を基板上に塗布する場合にも適用してもよい。 By the way, in the above embodiment, the method of applying a resist to the substrate surface has been described. However, the above application method is also applied to the case of applying a resist on a photomask substrate, an LCD substrate, and other substrates. Also good. Further, the above-described coating method is not limited to the case of applying a resist on a substrate, but may be applied to the case of applying SOG (spin-on-glass), polyimide resin, or the like on a substrate.
次に、上記実施形態の特徴を付記する。
(付記1)第1の時間において回転速度に上下の変化を有する第1の回転速度で基板を回転させつつ、前記基板上に塗布液を供給する工程と、前記塗布液の供給後に、前記基板の回転速度を前記第1の回転速度から減速する工程とを有することを特徴とする塗布液の塗布方法。
(付記2)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返すことによって変化することを特徴とする付記1に記載の塗布液の塗布方法。
(付記3)前記第1の回転速度は、設定された速度範囲の最大速度と最小速度の繰り返しによって変化することを特徴とする付記1又は付記2に記載の塗布液の塗布方法。
(付記4)前記第1の回転速度は、前記第1の時間を等分割した時間毎に変化することを特徴とする付記1乃至付記3のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
(付記5)前記基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記基板の回転を第2の回転速度に減速することを特徴とする付記1乃至付記4のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
(付記6)前記基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記基板の回転を停止することを特徴とする付記1乃至付記4のいずれかに記載の塗布液の塗布方法。
(付記7)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で等分に分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返すことによって変化することを特徴とする付記1に記載の塗布液の塗布方法。
(付記8)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で不等分に分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返すことによって変化することを特徴とする付記1に記載の塗布液の塗布方法。
(付記9)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返す変動率が均一に変化することを特徴とする付記1に記載の塗布液の塗布方法。
(付記10)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返す変動率が不均一に変化することを特徴とする付記1に記載の塗布液の塗布方法。
(付記11)第1の時間において回転速度に上下の変化を有する第1の回転速度で半導体基板を回転させつつ、前記半導体基板上に塗布液を供給する工程と、前記塗布液の供給後に、前記半導体基板の回転速度を前記第1の回転速度から減速する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記12)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返すことによって変化することを特徴とする付記11に記載の半導体装置の製造方法。
(付記13)前記第1の回転速度は、設定された速度範囲の最大速度と最小速度の繰り返しによって変化することを特徴とする付記11又は付記12に記載の半導体装置の製造方法。
(付記14)前記第1の回転速度は、前記第1の時間を等分割した時間毎に変化することを特徴とする付記11乃至付記13のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(付記15)前記基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記基板の回転を第2の回転速度に減速することを特徴とする付記11乃至付記14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(付記16)前記半導体基板への前記塗布液の供給を停止した後、前記半導体基板の回転を停止することを特徴とする付記11乃至付記14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(付記17)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で等分に分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返すことによって変化することを特徴とする付記11に記載の半導体装置の製造方法。
(付記18)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で不等分に分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返すことによって変化することを特徴とする付記11に記載の半導体装置の製造方法。
(付記19)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返す変動率が均一に変化することを特徴とする付記11に記載の半導体装置の製造方法。
(付記20)前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返す変動率が不均一に変化することを特徴とする付記11に記載の半導体装置の製造方法。
Next, the features of the above embodiment will be added.
(Supplementary Note 1) A step of supplying a coating liquid onto the substrate while rotating the substrate at a first rotational speed having a vertical change in the rotational speed in a first time, and after supplying the coating liquid, the substrate And a step of reducing the rotational speed of the coating liquid from the first rotational speed.
(Supplementary Note 2) The first rotation speed is changed by repeatedly increasing and decreasing the rotation speed every time divided within the first time period. Application method.
(Additional remark 3) The said 1st rotation speed changes with the repetition of the maximum speed of the set speed range, and the minimum speed, The coating liquid coating method of Additional remark 1 or
(Supplementary note 4) The coating liquid coating method according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein the first rotation speed changes every time obtained by equally dividing the first time.
(Additional remark 5) After stopping supply of the said coating liquid to the said board | substrate, the rotation of the said board | substrate is decelerated to the 2nd rotational speed, The coating liquid in any one of additional remark 1 thru | or additional 4 characterized by the above-mentioned. Application method.
(Supplementary note 6) The coating liquid coating method according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the supply of the coating solution to the substrate is stopped and then the rotation of the substrate is stopped.
(Supplementary note 7) The first rotational speed is changed by repeatedly increasing and decreasing the rotational speed every time divided equally in the first time. Application method of coating solution.
(Supplementary note 8) The supplementary note 1 is characterized in that the first rotation speed is changed by repeatedly increasing and decreasing the rotation speed every time divided in an unequal manner within the first time period. Application method of coating liquid.
(Supplementary note 9) The first rotation speed according to the supplementary note 1, wherein a fluctuation rate at which the rotation speed is repeatedly increased and decreased is uniformly changed every time divided within the first time period. Application method of coating solution.
(Supplementary Note 10) The supplementary note 1 is characterized in that the first rotational speed has a non-uniform change rate in which the rotational speed increases and decreases every time divided within the first time. Application method of coating liquid.
(Supplementary Note 11) A step of supplying a coating liquid onto the semiconductor substrate while rotating the semiconductor substrate at a first rotational speed having a vertical change in the rotational speed in a first time, and after supplying the coating liquid, And a step of reducing the rotational speed of the semiconductor substrate from the first rotational speed.
(Supplementary note 12) The semiconductor device according to
(Supplementary note 13) The method of manufacturing a semiconductor device according to
(Supplementary note 14) The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of
(Supplementary note 15) The semiconductor device according to any one of
(Supplementary note 16) The semiconductor device manufacturing method according to any one of
(Supplementary note 17) The
(Supplementary note 18) The
(Supplementary note 19) The
(Supplementary note 20) The
1 塗布ユニット、
3 モータ、
5 スピンチャック、
10 基板、
11 制御部、
21 レジストノズル、
22 溶剤ノズル、
23 レジスト供給部、
24 溶剤供給部、
51 シリコン基板、
52 シリコン酸化膜/シリコン窒化膜積層膜
53 ArFレジスト(塗布液)、
55 溝、
59 ポリシリコン膜、
60 ArFレジスト(塗布液)、
59g ゲート電極、
64 導電膜、
65 KrFレジスト、
64a 配線。
1 coating unit,
3 motor,
5 Spin chuck,
10 substrates,
11 Control unit,
21 resist nozzle,
22 solvent nozzle,
23 resist supply section,
24 solvent supply section,
51 silicon substrate,
52 Silicon oxide film / silicon nitride film laminated
55 grooves,
59 polysilicon film,
60 ArF resist (coating solution),
59g gate electrode,
64 conductive film,
65 KrF resist,
64a wiring.
Claims (6)
前記第1の回転速度で前記基板を回転させた後、前記塗布液供給停止後に、前記第1の回転速度より遅い0rpmの第2の回転速度で前記基板を停止させる工程と、
前記第2の回転速度で前記基板を停止させた後、前記第1の回転速度より遅く前記第2の回転速度より速い第3の回転速度で前記基板を回転させる工程と、
を有し、
前記第1の回転速度の下限が第4の回転速度であり、
前記第1の回転速度の上限が第5の回転速度であって、
前記第5の回転速度から前記第4の回転速度を差し引いた値を前記第5の
回転速度で除した値が0.l以上、0.3以下であり、
前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返す変動率が均一に変化する
ことを特徴とする塗布液の塗布方法。 Supplying a coating liquid onto the substrate while rotating the substrate at a first rotation speed having a vertical change in the rotation speed in a first time;
After rotating the substrate at the first rotation speed, and after stopping the supply of the coating liquid, stopping the substrate at a second rotation speed of 0 rpm, which is slower than the first rotation speed;
After stopping the substrate at the second rotational speed, rotating the substrate at a third rotational speed that is slower than the first rotational speed and faster than the second rotational speed;
Have
The lower limit of the first rotation speed is a fourth rotation speed,
The upper limit of the first rotation speed is a fifth rotation speed,
A value obtained by dividing a value obtained by subtracting the fourth rotation speed from the fifth rotation speed by the fifth rotation speed is 0. l or higher state, and are 0.3 or less,
Wherein the first rotation speed, of the coating method according to the first time within said Rukoto variation rate will change uniformly repeating the increase in the rotational speed and lowered to each divided time in.
前記第1の回転速度で前記半導体基板を回転させた後、前記レジスト供給停止後に、前記第1の回転速度より遅い0rpmの第2の回転速度で前記半導体基板を停止させる工程と、
前記第2の回転速度で前記基板を停止させた後、前記第1の回転速度より遅く前記第2の回転速度より速い第3の回転速度で前記半導体基板を回転させてレジスト膜を形成する工程と、
を有し、
前記第1の回転速度の下限が第4の回転速度であり、
前記第1の回転速度の上限が第5の回転速度であって、
前記第5の回転速度から前記第4の回転速度を差し引いた値を前記第5の
回転速度で除した値が0.l以上、0.3以下であり、
前記第1の回転速度は、前記第1の時間内で分割された時間毎に回転速度の上昇と下降を繰り返す変動率が均一に変化する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 Supplying a resist onto the semiconductor substrate while rotating the semiconductor substrate at a first rotation speed having a change in rotation speed up and down in a first time;
After rotating the semiconductor substrate at the first rotation speed and then stopping the semiconductor substrate at a second rotation speed of 0 rpm slower than the first rotation speed after stopping the resist supply;
A step of forming a resist film by stopping the substrate at the second rotation speed and then rotating the semiconductor substrate at a third rotation speed that is slower than the first rotation speed and faster than the second rotation speed; When,
Have
The lower limit of the first rotation speed is a fourth rotation speed,
The upper limit of the first rotation speed is a fifth rotation speed,
A value obtained by dividing a value obtained by subtracting the fourth rotation speed from the fifth rotation speed by the fifth rotation speed is 0. l or higher state, and are 0.3 or less,
Wherein the first rotation speed, the method of manufacturing a semiconductor device rises volatility repeating the descent of the first rotational speed in each divided time in time, it characterized that you change uniformly.
前記レジスト膜を形成する工程の後に、
前記レジスト膜を露光、現像してレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング膜をエッチングする工程と、
を有することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
Before the step of supplying the resist, the step of forming a film to be etched on the semiconductor substrate,
After the step of forming the resist film,
Exposing and developing the resist film to form a resist pattern;
Etching the film to be etched using the resist pattern as a mask;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4 or claim 5 characterized in that it has a.
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