JPH0418456B2 - - Google Patents
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- JPH0418456B2 JPH0418456B2 JP56188920A JP18892081A JPH0418456B2 JP H0418456 B2 JPH0418456 B2 JP H0418456B2 JP 56188920 A JP56188920 A JP 56188920A JP 18892081 A JP18892081 A JP 18892081A JP H0418456 B2 JPH0418456 B2 JP H0418456B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体製造プロセス等で使用される
感光性高分子膜（以下レジスト膜という）をプラ
ズマ重合法によつて形成する場合に好適な感光性
高分子膜形成用プラズマ処理装置に係わる。
感光性高分子膜（以下レジスト膜という）をプラ
ズマ重合法によつて形成する場合に好適な感光性
高分子膜形成用プラズマ処理装置に係わる。
従来一般に使用されているプラズマ処理装置、
例えばプラズマ重合装置は、半導体製造プロセス
で一般的に使用されているプラズマCVD（化学気
相成長）装置、あるいはプラズマエツチング装置
と基本的な構造がほぼ同様であり、13.56MHzの
高周波電源を使用したアノードカツプリング型の
平行平板電極構造を有している。実際には種々の
装置が使用されているが、均一薄膜形成には平行
平板電極型がよい。このプラズマ重合装置は、第
１図に示すように反応容器（ペルジヤー）１内に
２枚の平行平板電極２及び３を相対向して配し、
高周波電源４を通じてその上部電極２に13.56M
Hzの高周波を印加し、接地された下部電極３上に
試料５を載置するようにして構成される。この装
置６にモノマガス導入用リング７を通じてモノマ
ガス８を単独、あるいはキヤリアガス９と共に供
給し、高周波放電によつてプラズマを発生させれ
ば、そのプラズマ条件に応じて試料５上にプラズ
マ重合された均一な薄膜が形成される。なお１０
は排気系、１１はキヤリアガス供給部、１６は絶
縁体である。
例えばプラズマ重合装置は、半導体製造プロセス
で一般的に使用されているプラズマCVD（化学気
相成長）装置、あるいはプラズマエツチング装置
と基本的な構造がほぼ同様であり、13.56MHzの
高周波電源を使用したアノードカツプリング型の
平行平板電極構造を有している。実際には種々の
装置が使用されているが、均一薄膜形成には平行
平板電極型がよい。このプラズマ重合装置は、第
１図に示すように反応容器（ペルジヤー）１内に
２枚の平行平板電極２及び３を相対向して配し、
高周波電源４を通じてその上部電極２に13.56M
Hzの高周波を印加し、接地された下部電極３上に
試料５を載置するようにして構成される。この装
置６にモノマガス導入用リング７を通じてモノマ
ガス８を単独、あるいはキヤリアガス９と共に供
給し、高周波放電によつてプラズマを発生させれ
ば、そのプラズマ条件に応じて試料５上にプラズ
マ重合された均一な薄膜が形成される。なお１０
は排気系、１１はキヤリアガス供給部、１６は絶
縁体である。
しかしながら、かかる構成のプラズマ重合装置
においては、試料５を載置した下部電極３が接地
されているために、下部電極３の表面上にはセル
フバイアスと呼ばれる大きな電位勾配が生じる。
このセルフバイアスの大きさは一般的には数
100Vとされている。このような領域で形成され
たプラズマ重合膜は、その大きなエネルギーの為
に非常に高度に架橋された網目構造となる。この
プラズマ重合膜をレジスト膜として使用する場
合、膜中に可成りの量の感光基（例えば−
COOR）を含むことが要求されるが、これら感光
基は分解されやすいために強いエネルギー下では
膜中に殆んど残らず、結果として得られる膜は炭
化水素過剰の膜となる。即ち、従来の装置で形成
されたプラズマ重合膜は半導体製造プロセスに於
けるレジスト膜として使用することは不可能であ
つた。
においては、試料５を載置した下部電極３が接地
されているために、下部電極３の表面上にはセル
フバイアスと呼ばれる大きな電位勾配が生じる。
このセルフバイアスの大きさは一般的には数
100Vとされている。このような領域で形成され
たプラズマ重合膜は、その大きなエネルギーの為
に非常に高度に架橋された網目構造となる。この
プラズマ重合膜をレジスト膜として使用する場
合、膜中に可成りの量の感光基（例えば−
COOR）を含むことが要求されるが、これら感光
基は分解されやすいために強いエネルギー下では
膜中に殆んど残らず、結果として得られる膜は炭
化水素過剰の膜となる。即ち、従来の装置で形成
されたプラズマ重合膜は半導体製造プロセスに於
けるレジスト膜として使用することは不可能であ
つた。
本発明は、上述の点に鑑みプラズマ重合による
感光性高分子膜（レジスト膜）の形成を可能にす
る感光成高分子膜形成用プラズマ処理装置を提供
するものである。
感光性高分子膜（レジスト膜）の形成を可能にす
る感光成高分子膜形成用プラズマ処理装置を提供
するものである。
本発明においては、反応容器と、この反応容器
内に配置した上部電極と、反応容器内で上部電極
に対向して上部電極の下部に配置し、電気的に絶
縁された試料台と、反応容器と上部電極間に高周
波電圧を印加する高周波電圧印加手段と、反応容
器内に感光性高分子膜形成用のモノマガスを供給
するモノマガス導入部を備えて成るものである。
内に配置した上部電極と、反応容器内で上部電極
に対向して上部電極の下部に配置し、電気的に絶
縁された試料台と、反応容器と上部電極間に高周
波電圧を印加する高周波電圧印加手段と、反応容
器内に感光性高分子膜形成用のモノマガスを供給
するモノマガス導入部を備えて成るものである。
以下、第２図を用いて本発明による感光性高分
子膜形成用プラズマ処理装置即ちプラズマ重合装
置の一例を詳細説明する。
子膜形成用プラズマ処理装置即ちプラズマ重合装
置の一例を詳細説明する。
本例においては、第２図に示すように反応容器
（ベルジヤ）１内に例えばステンレス製の上部電
極２と、之に対向して上部電極２の下部に試料５
を載置する試料台１１とを配置し、容器１と上部
電極２との間に高周波電源（13.56MHz）４を通
じて高周波電圧を印加すると共に、試料台１２を
電気的に浮遊状態となす。即ち上部電極２には高
周波を印加し、容器（金属製）１は接地する。試
料台１２としては、下部電極３を用いる場合は、
下部電極３を絶縁架台１３を介して容器１から絶
縁すると共に、下部電極３上に厚さ5.0mmの石英
製サセプタ１４を配するようになす。なお、試料
台１２としてはサセプタ１４の下の下部電極３は
無くてもよく、又絶縁架台１３によつて電気的に
絶縁されていれば下部電極３の上に直接試料５を
載置してもよい。そして、容器１内には上部電極
２及び試料台１２間の位置に対応してモノマガス
８を導入するためのモノマガス導入用リング７を
配置する。なお、１０は容器１の排気系、１１は
上部電極２を通して容器１内にキヤリアガス９を
供給するためのキヤリアガス供給部、１６は絶縁
体である。
（ベルジヤ）１内に例えばステンレス製の上部電
極２と、之に対向して上部電極２の下部に試料５
を載置する試料台１１とを配置し、容器１と上部
電極２との間に高周波電源（13.56MHz）４を通
じて高周波電圧を印加すると共に、試料台１２を
電気的に浮遊状態となす。即ち上部電極２には高
周波を印加し、容器（金属製）１は接地する。試
料台１２としては、下部電極３を用いる場合は、
下部電極３を絶縁架台１３を介して容器１から絶
縁すると共に、下部電極３上に厚さ5.0mmの石英
製サセプタ１４を配するようになす。なお、試料
台１２としてはサセプタ１４の下の下部電極３は
無くてもよく、又絶縁架台１３によつて電気的に
絶縁されていれば下部電極３の上に直接試料５を
載置してもよい。そして、容器１内には上部電極
２及び試料台１２間の位置に対応してモノマガス
８を導入するためのモノマガス導入用リング７を
配置する。なお、１０は容器１の排気系、１１は
上部電極２を通して容器１内にキヤリアガス９を
供給するためのキヤリアガス供給部、１６は絶縁
体である。
かかる構成のプラズマ重合装置１５において、
反応容器１内を所定真空度まで排気して後、モノ
マガス導入用リング７を通して目的のレジストの
モノマガス８を単独あるいはキヤリアガス９と共
に供給し、容器１と上部電極２間に印加した高周
波電圧に基づく高周波放電によつてプラズマを発
生させれば、試料５上にプラズマ重合されたレジ
スト膜が形成される。このとき、試料５を載置す
る試料台１２が電気的に浮遊状態となつているの
で、試料台１２上に形成されるセルフバイアス
（所謂フローテイングポテンシヤル）は20V程度
となり、従来の下部電極（試料台に相当）が接地
されている場合に比して1/10程度に減少する。従
つて感光基を含むモノマガスを導入してプラズマ
重合した場合、感光基は分解されずプラズマ重合
膜中に取り込まれることになり、即ち感光性をも
つことになり、従つて、かかる装置で得られたプ
ラズマ重合膜は半導体製造プロセスに用いられる
レジスト膜として使用することができる。
反応容器１内を所定真空度まで排気して後、モノ
マガス導入用リング７を通して目的のレジストの
モノマガス８を単独あるいはキヤリアガス９と共
に供給し、容器１と上部電極２間に印加した高周
波電圧に基づく高周波放電によつてプラズマを発
生させれば、試料５上にプラズマ重合されたレジ
スト膜が形成される。このとき、試料５を載置す
る試料台１２が電気的に浮遊状態となつているの
で、試料台１２上に形成されるセルフバイアス
（所謂フローテイングポテンシヤル）は20V程度
となり、従来の下部電極（試料台に相当）が接地
されている場合に比して1/10程度に減少する。従
つて感光基を含むモノマガスを導入してプラズマ
重合した場合、感光基は分解されずプラズマ重合
膜中に取り込まれることになり、即ち感光性をも
つことになり、従つて、かかる装置で得られたプ
ラズマ重合膜は半導体製造プロセスに用いられる
レジスト膜として使用することができる。
次に、第１図の従来装置と第２図の本発明によ
る装置を夫々用いてプラズマ重合によるレジスト
膜を形成し、露光実験を行つた例を示す。
る装置を夫々用いてプラズマ重合によるレジスト
膜を形成し、露光実験を行つた例を示す。
プラズマ重合膜形成の条件
モノマ（MMA：メチルメタクリレート）
100c.c.／min キヤリアガス（Ar） 60c.c.／min 圧 力 0.5Torr 高周波電源の出力 150W サセプタの温度 60℃ 熱処理 空気中150℃、30分（安定化処理） 露光及び現像の条件 露光光源はXe−Hg500Wを用い、露光方法は
石英クロムマスクを用いたハードコンタクト法で
ある。
100c.c.／min キヤリアガス（Ar） 60c.c.／min 圧 力 0.5Torr 高周波電源の出力 150W サセプタの温度 60℃ 熱処理 空気中150℃、30分（安定化処理） 露光及び現像の条件 露光光源はXe−Hg500Wを用い、露光方法は
石英クロムマスクを用いたハードコンタクト法で
ある。
適正露光時間
従来装置による膜 60分
本発明装置による膜 10分
現像液 酢酸エチル 30秒
上記の実施例で明らかなように、従来の装置で
得られたプラズマ重合膜はレジストパターンを得
るために60分の露光時間を必要とするのに対し
て、本発明の装置で得られたプラズマ重合膜は10
分と1/6に露光時間を短縮することができる。又、
モノマとしてα−メチルスチレンのガスを用いれ
ば、露光時間は30秒以内となる。この本発明装置
で得られたプラズマ重合によるレジスト膜は半導
体製造プロセスで十分に使用できるものである。
得られたプラズマ重合膜はレジストパターンを得
るために60分の露光時間を必要とするのに対し
て、本発明の装置で得られたプラズマ重合膜は10
分と1/6に露光時間を短縮することができる。又、
モノマとしてα−メチルスチレンのガスを用いれ
ば、露光時間は30秒以内となる。この本発明装置
で得られたプラズマ重合によるレジスト膜は半導
体製造プロセスで十分に使用できるものである。
上述せる如く、本発明によれば試料を載置する
試料台を接地せず電気的に浮遊状態となしたこと
により試料台上のセルフバイアスが著しく低減さ
れ、例えば半導体製造プロセスで使用するレジス
ト膜の形成を可能にするものである。
試料台を接地せず電気的に浮遊状態となしたこと
により試料台上のセルフバイアスが著しく低減さ
れ、例えば半導体製造プロセスで使用するレジス
ト膜の形成を可能にするものである。
第１図は従来のプラズマ処理装置の例を示す断
面図、第２図は本発明による感光性高分子膜形成
用プラズマ処理装置の例を示す断面図である。 １は反応容器、２，３は電極、４は高周波電
源、５は試料、１２は試料台である。
面図、第２図は本発明による感光性高分子膜形成
用プラズマ処理装置の例を示す断面図である。 １は反応容器、２，３は電極、４は高周波電
源、５は試料、１２は試料台である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応容器と、 前記反応容器内に配置された上部電極と、 前記反応容器内で前記上部電極に対向して上部
電極の下部に配置され、電気的に絶縁された試料
台と、 前記反応容器と前記上部電極間に高周波電圧を
印加する高周波電圧印加手段と、 前記反応容器内に感光性高分子膜形成用のモノ
マガスを供給するためのモノマガス導入部を備え
て成る感光性高分子膜形成用プラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188920A JPS5890731A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 感光性高分子膜形成用プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188920A JPS5890731A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 感光性高分子膜形成用プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890731A JPS5890731A (ja) | 1983-05-30 |
| JPH0418456B2 true JPH0418456B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=16232192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188920A Granted JPS5890731A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 感光性高分子膜形成用プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890731A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60206027A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-17 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS612320A (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-08 | Toshiba Corp | 試料処理装置 |
| JPH0225577A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜形成装置 |
| JP5090948B2 (ja) * | 2008-02-05 | 2012-12-05 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置及びフッ化有機膜、シランカップリング基を有する有機膜 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5190500A (ja) * | 1975-02-05 | 1976-08-07 | ||
| JPS57180134A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-06 | Hitachi Ltd | Pattern formation |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP56188920A patent/JPS5890731A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5190500A (ja) * | 1975-02-05 | 1976-08-07 | ||
| JPS57180134A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-06 | Hitachi Ltd | Pattern formation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5890731A (ja) | 1983-05-30 |
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