JPH04314863A - プラズマ反応装置 - Google Patents
プラズマ反応装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
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
。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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,1
9b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。
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。
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。
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。
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、前記プラズマを生成するためのプラズ
マ生成用電極を前記基板の堆積面に沿って複数設けたこ
とを特徴としている。
を前記基板の堆積面に沿って複数設けられているから、
プラズマを広い範囲に亘って生成することができる。従
って、基板の広い範囲に亘って反応ガスを基板に堆積さ
せることができるから、大面積の基板にも適用すること
ができる。
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。
。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。
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RI
E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TR
にそれぞれ連結されている。また、前記電子線描画室E
B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。
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。
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。
る。同プラズマ重合室PPは、前記真空室13に連通す
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,18B,18Cがそれそれ設けられている
。
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。
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。
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。
のプラズマ生成用電極17A,17B,17Cが設けら
れているから、広い範囲に亘ってプラズマを生成するこ
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。
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。
室PPにおいて、複数のプラズマ生成用電極17A,1
7B,17Cを設けたので、プラズマの生成域を単一の
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
形成することができる。
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
。
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,RP
,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。
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。
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。
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。
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。
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。
平面図である。
る。
ある。
反応ガス
Claims (1)
- 【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、前記プラズマを生成するためのプラズマ
生成用電極を前記基板の堆積面に沿って複数設けたこと
を特徴とするプラズマ反応装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3108865A JP2563689B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | プラズマ反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3108865A JP2563689B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | プラズマ反応装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04314863A true JPH04314863A (ja) | 1992-11-06 |
JP2563689B2 JP2563689B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=14495548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3108865A Expired - Lifetime JP2563689B2 (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | プラズマ反応装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2563689B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1187092A (ja) * | 1997-09-01 | 1999-03-30 | F O I:Kk | プラズマ発生装置 |
JPH11149995A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Foi:Kk | プラズマ処理装置 |
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-
1991
- 1991-04-11 JP JP3108865A patent/JP2563689B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JP2563689B2 (ja) | 1996-12-11 |
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