JPH07235481A - Deposition of thin film - Google Patents

Deposition of thin film

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JPH07235481A
JPH07235481A JP2829094A JP2829094A JPH07235481A JP H07235481 A JPH07235481 A JP H07235481A JP 2829094 A JP2829094 A JP 2829094A JP 2829094 A JP2829094 A JP 2829094A JP H07235481 A JPH07235481 A JP H07235481A
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JP
Japan
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monomer
catalyst
gas
thin film
reactor
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JP2829094A
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Japanese (ja)
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Tetsuo Oka
哲雄 岡
Kazuo Tanaka
一雄 田中
Toshihiro Chikugi
稔博 筑木
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH07235481A publication Critical patent/JPH07235481A/en
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Abstract

PURPOSE:To deposit a thin film uniformly on a substrate by mixing a gasified catalyst and a monomer and then feeding the mixture into a reactor. CONSTITUTION:After a basic material, i.e., a silicon wafer 11, is arranged on a susceptor 4, exhaust valves 5, 10 are opened to evacuate a reactor 1 and a gas mixer 9. Upon reaching a predetermined pressure, the exhaust valves 5, 10 are closed. A gas valve 6 is then opened to feed a catalyst through a gas mixer 9 at a predetermined flow rate and after closing the gas valve 6, a gas valve 7 is opened to feed the mixer 9 with a monomer at a predetermined flow rate before the gas valve 7 is closed. In other words, a catalyst and a monomer are fed into the gas mixer 9 where they are mixed each other. Subsequently, a gas supply valve 11 is opened to feed the reactor 1 with a mixture of catalyst and monomer thus depositing a thin film uniformly on the silicon wafer 11.

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、薄膜の製造方法に関す
るものであり、特に感放射線性レジスト用の下層薄膜の
製造方法、さらに半導体製造におけるリソグラフィプロ
セスにおいて基材からの放射線反射を低減することによ
り、微細かつ加工性の安定したレジストパターンを与え
る感放射線性レジスト用の下層薄膜の製造方法として好
適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a thin film, and more particularly to a method for producing an underlayer thin film for a radiation sensitive resist, and further to reduce radiation reflection from a substrate in a lithography process in semiconductor production. Therefore, it is suitable as a method for producing an underlayer thin film for a radiation-sensitive resist that gives a resist pattern that is fine and has stable processability.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体の製造において、半導体メモリの
大容量化に伴い、より微細な加工技術を要求され続けて
いる。その微細加工にはリソグラフィ技術を用いるのが
一般的である。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductors, with the increase in capacity of semiconductor memories, finer processing techniques continue to be required. A lithography technique is generally used for the fine processing.

【0003】ここで一般的なリソグラフィ技術について
説明する。半導体基材の上に感放射線性レジストを製膜
し、所望のレジストパターンを得られるべく放射線を選
択的に照射し、次いで現像を行いレジストパターンを形
成する。レジストパターンをマスク材として、エッチン
グ、イオン注入、蒸着などのプロセスを行い、この工程
を繰り返して、半導体の製造を行う。
Here, a general lithography technique will be described. A radiation-sensitive resist is formed on a semiconductor substrate, and radiation is selectively irradiated so that a desired resist pattern can be obtained, and then development is performed to form a resist pattern. Using the resist pattern as a mask material, processes such as etching, ion implantation and vapor deposition are performed, and these steps are repeated to manufacture a semiconductor.

【0004】レジストパターンの大きさとしては現在
0.5μm程度のものが工業的に実用化されつつあり、
さらに微細化が要求されている。レジストパターンの微
細化の手法としては、例えば、放射線として単一波長の
光を用い、原図を縮小投影することによりパターン露光
する方法があげられる。特に微細加工の目的で、光の短
波長化が要求され、すでに波長436nmで照射する技
術が確立し、また波長365nm、さらに波長300n
m以下の遠紫外線領域の光で照射する技術の開発検討が
行われている。
Currently, a resist pattern having a size of about 0.5 μm is being industrially put into practical use.
Further miniaturization is required. As a method of miniaturizing the resist pattern, for example, there is a method of pattern exposure by using light of a single wavelength as radiation and reducing and projecting the original image. Especially for the purpose of microfabrication, it is required to shorten the wavelength of light, and the technology of irradiating with a wavelength of 436 nm has already been established.
Development of a technique for irradiating with light in the deep ultraviolet region of m or less is under study.

【0005】このようなリソグラフィ技術では以下に示
す問題点を有している。まず、基材からの反射に起因し
て、感放射線性レジスト膜中で放射線の干渉が起き、そ
の結果感放射線性レジストの厚みの変動により、感放射
線性レジスト膜へ付与される放射線のエネルギー量が変
動する特性を有することになる。すなわち感放射線性レ
ジストの微小な厚みの変化により得られるレジストパタ
ーンの寸法が変動し易くなる。さらに加工の微細化の目
的で放射線を短波長化させるに従い、基材からの放射線
反射は一般的には増大し、この特性は顕著に生じてく
る。またレジスト層の厚みの変化は、感放射線性レジス
ト材料の経時またはロット間差による特性変動、感放射
線性レジストの塗布条件の変動により引き起こされ、ま
た基材に段差が存在する場合にも段差部分に厚みの変化
が生じる。このようにレジスト層の厚みの変動によるレ
ジストパターンの寸法変化は、製造時のプロセス許容度
を縮小させることになり、より微細な加工への障害とな
っている。
Such a lithographic technique has the following problems. First, radiation interference occurs in the radiation-sensitive resist film due to reflection from the base material, and as a result, the amount of energy of radiation applied to the radiation-sensitive resist film due to fluctuations in the thickness of the radiation-sensitive resist film. Will have varying characteristics. That is, the dimension of the resist pattern obtained by the minute change in the thickness of the radiation-sensitive resist is likely to change. Further, as the wavelength of the radiation is shortened for the purpose of making the processing finer, the radiation reflection from the substrate generally increases, and this characteristic becomes remarkable. The change in the thickness of the resist layer is caused by characteristic changes of the radiation-sensitive resist material due to aging or difference between lots, and changes in the coating conditions of the radiation-sensitive resist. Changes in thickness. As described above, the dimensional change of the resist pattern due to the change of the thickness of the resist layer reduces the process tolerance at the time of manufacturing, which is an obstacle to finer processing.

【0006】また、基材が高反射性であり、かつ段差が
複雑に配置されている場合には、放射線の乱反射が発生
するため、所望のレジストパターン形状から局部的に形
状が変化しやすいという問題がある。
Further, when the base material is highly reflective and the steps are arranged in a complicated manner, diffuse reflection of radiation occurs, so that the desired resist pattern shape tends to locally change. There's a problem.

【0007】かような問題点を解消するために、基材に
おける反射を抑止する方法が提案されており、本発明者
らは、既に上記の反射を抑止する一方法として、特開平
5−45873号公報に基材と感放射線性レジストとの
間に、共役系重合体を主成分とする薄膜を介在させる方
法を提案している。
In order to solve such a problem, a method of suppressing reflection on a base material has been proposed, and the present inventors have already proposed, as one method for suppressing the above reflection, JP-A-5-45873. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 9-242242 proposes a method of interposing a thin film containing a conjugated polymer as a main component between a substrate and a radiation-sensitive resist.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】かかる共役系重合体の
製造方法として、特願平5−6123号においては、反
応器を減圧にした後、排気を停止した状態で、気化させ
た触媒およびモノマを反応器内に供給し、基材上に薄膜
を成膜する方法について提案した。この製造方法は排気
を停止した状態で成膜するため原料であるモノマの使用
効率は高いが、さらに使用効率を高める方法として特願
平5−345145号にて、反応容器を小さくする方法
を提案した。この方法では容器を小型化したことで使用
するモノマの量を低減できたが、その後の検討の結果、
容器が小さすぎる場合、基材面内に膜厚むらが生じる場
合があることが分かった。
As a method for producing such a conjugated polymer, in Japanese Patent Application No. 5-6123, a catalyst and a monomer which are vaporized in a state where the pressure of the reactor is reduced and then the exhaust is stopped. We proposed a method of forming a thin film on a substrate by feeding In this manufacturing method, since the film formation is performed with the exhaust gas stopped, the usage efficiency of the monomer as a raw material is high, but as a method for further improving the usage efficiency, Japanese Patent Application No. 5-345145 proposes a method of reducing the reaction vessel. did. With this method, the amount of monomer used could be reduced by making the container smaller, but as a result of subsequent studies,
It has been found that when the container is too small, unevenness in film thickness may occur in the surface of the substrate.

【0009】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し
ようとするものであり、モノマの使用効率が高く、かつ
薄膜の膜厚ムラの小さい薄膜の製造方法を提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to solve the drawbacks of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method for producing a thin film in which the usage efficiency of the monomer is high and the film thickness of the thin film is small.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、下記の構成を有する。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution.

【0011】「気化させた触媒およびモノマを反応器内
に供給し、基材上に薄膜を製造する方法において、該触
媒と該モノマとを混合した後、該反応器に供給すること
を特徴とする薄膜の製造方法。」 以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明に示す薄
膜について説明する。本発明の薄膜の用途としては、限
定されるものではないが、特に二層構造感放射線性レジ
ストの下層膜として有用なものである。例えば基材上
に、本発明に示す方法で薄膜を形成し、下層膜とする。
さらに該薄膜上に、放射線に感受しパターンを形成しう
る上層レジストを成膜し、二層構造感放射線性レジスト
とする。ついでパターン形成放射線を照射、つぎに現像
操作を行い、上層レジストのパターンを形成する。つぎ
に上層レジストをマスクとして、ドライエッチングによ
り、上層レジストの開口部の下層レジストを除去し、二
層構造感放射線性レジストをパターン形成する。
"In a method for supplying a vaporized catalyst and a monomer into a reactor to produce a thin film on a substrate, the catalyst and the monomer are mixed and then supplied to the reactor. A method for manufacturing a thin film. ”Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the thin film shown in the present invention will be described. The use of the thin film of the present invention is not particularly limited, but it is particularly useful as an underlayer film of a two-layer structure radiation sensitive resist. For example, a thin film is formed on the base material by the method shown in the present invention to form a lower layer film.
Further, an upper layer resist which is sensitive to radiation and can form a pattern is formed on the thin film to obtain a two-layer structure radiation sensitive resist. Then, patterning radiation is irradiated, and then a developing operation is performed to form a pattern of the upper layer resist. Next, by using the upper layer resist as a mask, the lower layer resist in the opening of the upper layer resist is removed by dry etching, and the two-layer structure radiation sensitive resist is patterned.

【0012】ここでパターン形成用の放射線としては、
リソグラフィ技術において任意に選ばれるが、本発明の
薄膜からなる下層レジストが特に有効になるのは、電磁
波、すなわち光であり、特に150nm以上の波長を有
する電磁波が有効である。例えば、波長が約436n
m,約405nm,約365nm,約254nmなどの
水銀灯輝線、約364nm,約248nm、約193n
mのレーザー光などがあげられる。
Here, as the radiation for pattern formation,
Although arbitrarily selected in the lithography technique, the lower layer resist comprising the thin film of the present invention is particularly effective for electromagnetic waves, that is, light, and particularly electromagnetic waves having a wavelength of 150 nm or more are effective. For example, the wavelength is about 436n
m, about 405 nm, about 365 nm, about 254 nm, etc., mercury lamp emission line, about 364 nm, about 248 nm, about 193 n
m laser light and the like.

【0013】本発明において薄膜を形成するモノマとし
ては、特に限定されるものではないが、重合性不飽和結
合を有するエチレン系化合物やアセチレン系化合物が特
に好ましく用いられる。これらの化合物の中でも、本発
明の方法における重合(成膜)性の面から、シアノ基、
アミド基、オキシカルボニル基、ニトロ基、ハロゲン原
子などの電子吸引性基が不飽和結合を有する炭素に結合
しているものが好ましく用いられる。
In the present invention, the monomer forming the thin film is not particularly limited, but an ethylene compound or an acetylene compound having a polymerizable unsaturated bond is particularly preferably used. Among these compounds, a cyano group, from the viewpoint of polymerizability (film formation) in the method of the present invention,
Those having an electron-withdrawing group such as an amide group, an oxycarbonyl group, a nitro group and a halogen atom bonded to carbon having an unsaturated bond are preferably used.

【0014】さらにエチレン系化合物の中では、置換基
としてシアノ基を有する化合物が好ましく、ビニリデン
シアニド、α−クロロアクリロニトリル、シアノアクリ
レート系化合物およびそれらの誘導体が例示される。ま
た同様の理由から、アセチレン系化合物の中ではシアノ
基、アミド基、オキシカルボニル基を有する化合物が好
ましく用いられ、シアノアセチレン、プロピオール酸ア
ルキル、テトロール酸アルキル、N,N−ジアルキルプ
ロピオール酸アミド、ニトロアセチレンおよびそれらの
誘導体が例示される。
Further, among the ethylene compounds, compounds having a cyano group as a substituent are preferable, and vinylidene cyanide, α-chloroacrylonitrile, cyanoacrylate compounds and their derivatives are exemplified. For the same reason, among the acetylene compounds, a compound having a cyano group, an amide group and an oxycarbonyl group is preferably used, and cyanoacetylene, an alkyl propiolate, an alkyl tetrol acid, an N, N-dialkylpropiolic acid amide, Examples are nitroacetylene and their derivatives.

【0015】本発明の製造方法で使用される触媒として
は、上記薄膜を形成し得るものであれば任意であるが、
本発明の方法での材料の気化性、および基材への(特
に、半導体特性への)悪影響回避の面から、非金属化合
物が好ましく用いられ、例えば窒素含有有機化合物、エ
ーテル系化合物、チオエーテル系化合物、リン化合物、
水などが上げられる。なかでも、気化性および重合(成
膜)の効率の面から窒素含有有機化合物が好ましく用い
られる。なかでもトリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリブチルアミン、N,N−ジメチルアミノピリジ
ンなどの三級アミノ化合物が好ましく用いられる。
The catalyst used in the production method of the present invention is arbitrary as long as it can form the above-mentioned thin film,
From the viewpoint of vaporization of the material in the method of the present invention and avoidance of adverse effects on the substrate (particularly on semiconductor properties), nonmetallic compounds are preferably used, and examples thereof include nitrogen-containing organic compounds, ether compounds, thioether compounds. Compound, phosphorus compound,
Water etc. can be raised. Of these, nitrogen-containing organic compounds are preferably used from the viewpoints of vaporizability and polymerization (film formation) efficiency. Of these, tertiary amino compounds such as trimethylamine, triethylamine, tributylamine and N, N-dimethylaminopyridine are preferably used.

【0016】本発明に用いられる基材は、任意に選ばれ
るが、本発明は、特に半導体集積回路の製造プロセスに
おいて効果を発揮し、その場合には、シリコン、ゲルマ
ニウム、ガリウム化合物、インジウム化合物などの半導
体特性を有する基材、またはこれらの基材に、不純物拡
散、窒化物、酸化物、絶縁膜、導電層、電気配線などを
被覆したものが、基材として例示される。
The substrate used in the present invention is arbitrarily selected, but the present invention is particularly effective in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits. In that case, silicon, germanium, gallium compound, indium compound, etc. Illustrative examples of the base material having the semiconductor characteristics of, or those obtained by coating these base materials with an impurity diffusion, a nitride, an oxide, an insulating film, a conductive layer, an electric wiring, and the like.

【0017】また本発明は液晶ディスプレイ用遮光膜の
製造方法としても有効であり、この場合は例えば、ガラ
スなどの透明性を有する基材やあるいはガラス上に、金
属、半導体などが加工処理されたものが使用できる。
The present invention is also effective as a method for producing a light-shielding film for a liquid crystal display. In this case, for example, a transparent substrate such as glass or glass is processed with a metal, a semiconductor or the like. Things can be used.

【0018】以下,本発明の薄膜の製造方法について図
面を用いて説明する。図1は本発明の製造方法を実施す
るための装置の概略模式図の一例である。図1におい
て、1は反応器、2は触媒を収納した容器、3はモノマ
を収納した容器、4はサセプターである。また5は排気
バルブ、6は触媒を供給するためのガスバルブ、7はモ
ノマを供給するためのガスバルブ、8は不活性ガスを供
給するためのガスバルブである。9は触媒、モノマを混
合するためのガス混合器、10は混合した触媒、モノマ
を供給するためのガス供給バルブである。
The method for producing a thin film of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a schematic diagram of an apparatus for carrying out the manufacturing method of the present invention. In FIG. 1, 1 is a reactor, 2 is a container containing a catalyst, 3 is a container containing a monomer, and 4 is a susceptor. Further, 5 is an exhaust valve, 6 is a gas valve for supplying a catalyst, 7 is a gas valve for supplying a monomer, and 8 is a gas valve for supplying an inert gas. Reference numeral 9 is a gas mixer for mixing the catalyst and monomer, and 10 is a gas supply valve for supplying the mixed catalyst and monomer.

【0019】サセプター4上に例えばシリコンウェハー
等の基材を配置した後、反応器1およびガス混合器9を
排気バルブ5およびガス供給バルブ10を開け排気装置
(図示省略)によって排気し減圧とする。所定の圧力に
達したら排気バルブ5およびガス供給バルブ10を閉じ
る。
After arranging a substrate such as a silicon wafer on the susceptor 4, the reactor 1 and the gas mixer 9 are exhausted by an exhaust device (not shown) by opening the exhaust valve 5 and the gas supply valve 10 to reduce the pressure. . When the predetermined pressure is reached, the exhaust valve 5 and the gas supply valve 10 are closed.

【0020】次いで触媒を供給するためのガスバルブ6
を開けガス混合器9に所定流量の触媒を供給する。触媒
を供給するためのガスバルブ6を閉じ、モノマを供給す
るためのガスバルブ7を開けガス混合器9に所定流量の
モノマを供給した後モノマを供給するためのガスバルブ
7を閉じる。このようにしてガス混合器に触媒、モノマ
を供給しこれらのガスを混合する。次いでガス供給バル
ブ10を開け反応器1内に触媒、モノマの混合ガスを供
給してやることで基材11上に薄膜を得るのである。
Next, a gas valve 6 for supplying a catalyst
The gas mixer 9 is opened and a predetermined flow rate of catalyst is supplied. The gas valve 6 for supplying the catalyst is closed, the gas valve 7 for supplying the monomer is opened, the monomer having a predetermined flow rate is supplied to the gas mixer 9, and then the gas valve 7 for supplying the monomer is closed. In this way, the catalyst and the monomer are supplied to the gas mixer to mix these gases. Then, the gas supply valve 10 is opened to supply a mixed gas of the catalyst and the monomer into the reactor 1 to obtain a thin film on the substrate 11.

【0021】触媒、モノマの流量は例えばマスフローメ
ータ12,13などで計測し制御する。モノマの利用率
を向上するためにはガス混合器9およびガス混合器9か
ら反応器1に至るガス供給配管およびこの経路にあるバ
ルブ類は加熱昇温して用いることが好ましい。これらの
部分を加熱昇温することでガス混合器や供給配管部分で
の成膜を防止する事ができ、モノマの利用率を上げるこ
とができる。ガス混合器等を加熱するためには市販のテ
ープヒーター、リボンヒーターなど任意の加熱手段を使
用することができる。14は加熱手段の温度制御機構で
ある。加熱温度は触媒、モノマが配管壁面に吸着されな
い温度以上であればよい。この温度は原料によって異な
るので一概には言えないが、一例として触媒にトリエチ
ルアミン、モノマにシアノアセチレンを用いた場合は3
5℃以上が好ましく、40℃以上がさらに好ましい。
The flow rates of the catalyst and monomer are measured and controlled by, for example, mass flow meters 12 and 13. In order to improve the utilization rate of the monomer, it is preferable to heat the gas mixer 9 and the gas supply pipe from the gas mixer 9 to the reactor 1 and the valves in this path after heating. By heating and raising the temperature of these portions, it is possible to prevent film formation in the gas mixer and the supply pipe portion, and it is possible to increase the utilization rate of monomers. Any heating means such as a commercially available tape heater and ribbon heater can be used to heat the gas mixer. Reference numeral 14 is a temperature control mechanism of the heating means. The heating temperature may be higher than the temperature at which the catalyst and the monomer are not adsorbed on the wall surface of the pipe. This temperature cannot be generally stated because it depends on the raw materials, but as an example, when triethylamine is used as the catalyst and cyanoacetylene is used as the monomer, it is 3
The temperature is preferably 5 ° C or higher, more preferably 40 ° C or higher.

【0022】触媒、モノマ供給前の反応器の到達圧力と
しては、1Torr以下が望ましく、さらに水分など雰
囲気中の不純物が成膜速度への悪影響を与えないように
するために10-1Torr以下が望ましい。
The ultimate pressure of the reactor before supplying the catalyst and monomer is preferably 1 Torr or less, and further 10 -1 Torr or less so that impurities in the atmosphere such as moisture do not adversely affect the film formation rate. desirable.

【0023】また触媒およびモノマ供給時の反応器内圧
力としては1Torrを越えた圧力が好ましい。1To
rr以下では成膜速度が遅くなる傾向があり、さらに好
ましくは10Torr〜500Torrの範囲である。
The pressure inside the reactor when supplying the catalyst and the monomer is preferably more than 1 Torr. 1 To
When it is rr or less, the film forming rate tends to be slow, and more preferably in the range of 10 Torr to 500 Torr.

【0024】15は多数の微細孔を有するリング状のガ
ス供給ノズルであり、触媒、モノマのガス供給管に接続
されている。16は反応器1用の圧力計である。
Reference numeral 15 denotes a ring-shaped gas supply nozzle having a large number of fine holes, which is connected to the catalyst and monomer gas supply pipes. Reference numeral 16 is a pressure gauge for the reactor 1.

【0025】上記の方法で薄膜を形成し、ガス供給バル
ブ10を開けた状態のまま、排気バルブ5を開けて反応
器1内に残留している触媒、モノマのガスを排気して薄
膜形成を終える。所定時間排気した後、排気バルブ5お
よびガス供給バルブ10を閉じ排気を止める。8のガス
バルブを開け、反応器内に窒素等の不活性ガスを供給し
て反応器1内を常圧に戻す。
A thin film is formed by the above method, and with the gas supply valve 10 opened, the exhaust valve 5 is opened to exhaust the catalyst and monomer gas remaining in the reactor 1 to form a thin film. Finish. After exhausting for a predetermined time, the exhaust valve 5 and the gas supply valve 10 are closed to stop the exhaust. The gas valve of No. 8 is opened, and an inert gas such as nitrogen is supplied into the reactor to return the inside of the reactor 1 to normal pressure.

【0026】温度制御機構17などによってサセプター
4の温度を制御し、基材を一定の温度に設定、維持する
ことが好ましい。またサセプター4の温度としては、触
媒あるいはモノマを基材上に吸着させる上で、低温にす
るのが望ましい。高温では成膜速度が著しく低下し、サ
セプター温度が低すぎると触媒、モノマの凝縮が生じ
る。サセプターの温度としては使用する原料によって異
なるので一概には言えないが、一例として触媒にトリエ
チルアミン、モノマにシアノアセチレンを用いた場合は
5〜35℃の範囲が好ましい。
It is preferable that the temperature of the susceptor 4 is controlled by the temperature control mechanism 17 or the like to set and maintain the base material at a constant temperature. The temperature of the susceptor 4 is preferably low so that the catalyst or monomer is adsorbed on the base material. When the temperature is high, the film formation rate is significantly reduced, and when the susceptor temperature is too low, the catalyst and the monomer are condensed. The temperature of the susceptor varies depending on the raw material used and cannot be generally stated. However, when triethylamine is used as the catalyst and cyanoacetylene is used as the monomer, the temperature range is preferably 5 to 35 ° C.

【0027】触媒、およびモノマの容器は恒温槽18、
19などで一定温度に保ち蒸気圧を一定に保つことが成
膜速度を制御する上で望ましい。20、21は恒温槽用
の温度制御機構である。
The container for the catalyst and the monomer is a thermostatic chamber 18,
It is desirable to keep the vapor pressure constant at 19 or the like in order to control the film formation rate. Reference numerals 20 and 21 are temperature control mechanisms for the constant temperature bath.

【0028】また触媒およびモノマは反応器内にガス状
で供給するが、該ガスを基材に均一に供給するために、
上述のように、基材近傍に多数の微細孔を有するリング
状のガス吹き出しノズル15を配置すること、あるいは
反応器内の基材に対向した部分に多数の微細孔を有する
ガス供給板等を配置することあるいはサセプター上部の
基材周辺部に微細口を設けることも好ましい。
Further, the catalyst and the monomer are supplied in a gaseous state into the reactor, but in order to uniformly supply the gas to the substrate,
As described above, the ring-shaped gas blowing nozzle 15 having a large number of fine holes is arranged in the vicinity of the base material, or a gas supply plate having a large number of fine holes in the portion of the reactor facing the base material is provided. It is also preferable to arrange them or to provide a fine opening in the peripheral portion of the base material above the susceptor.

【0029】また本発明の製造方法により薄膜を形成す
るに先立って、基材と該薄膜の密着力向上などのため、
基材に対して熱処理、プラズマ処理その他の表面処理を
施すことも好ましい。
Prior to forming a thin film by the manufacturing method of the present invention, for improving the adhesion between the substrate and the thin film,
It is also preferable to subject the substrate to heat treatment, plasma treatment or other surface treatment.

【0030】本発明の製造方法は、特に反応器容積が小
さい場合に効果的であり、特に容積よりも基材面からの
高さの影響が大であるようで、高さが20mm以下の反
応容器において、膜厚均一性への効果が大きい。高さが
20mm以下の場合には触媒とモノマを別々に供給した
場合、触媒とモノマが基材面へ到達する時間に差が生じ
ることによって膜厚に差異が生じるものと推定してい
る。本発明に記載したように、あらかじめ触媒、モノマ
の両者を混合してから供給することで反応器を小さくし
た場合でも基材面内において膜厚むらを生じないのであ
る。
The production method of the present invention is particularly effective when the reactor volume is small, and in particular, the height from the substrate surface seems to have a greater effect than the volume, and the reaction with a height of 20 mm or less is performed. In the container, the effect on the film thickness uniformity is great. It is estimated that when the height is 20 mm or less, when the catalyst and the monomer are separately supplied, the film thickness varies due to the difference in the time required for the catalyst and the monomer to reach the substrate surface. As described in the present invention, even if the reactor is made small by supplying both the catalyst and the monomer after mixing them in advance, uneven film thickness does not occur in the surface of the substrate.

【0031】[0031]

【実施例】【Example】

実施例1〜3、比較例1〜3 以下、図1の装置を用いた実施例、比較例にて本発明を
さらに具体的に説明する。ただし反応器1内のガス供給
口として、サセプター上部の基材周辺部に円状に微細口
を設けたものを用いた。反応器内寸高さを30mm,2
0mm,2mmと変えて、薄膜を得た実施例、比較例を
表1に示す。ガス混合器を用いた本発明の製法により、
触媒、モノマのガスを混合して供給した例を実施例1、
2、3とし、ガス混合器を使用せず触媒、モノマガスを
順に反応器に供給した例を比較例1、2、3とする。基
材として6インチサイズのシリコンウェハーを使用し
た。表1に基材面内9点の膜厚分布が±5%以内になっ
た例を○で表示したが、本発明の方法では反応器を小さ
くしていった場合でも面内膜厚分布が均一であった。な
お膜厚は表面粗さ計によって測定した。また成膜中サセ
プターの温度は20℃一定とした。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples using the apparatus of FIG. However, as the gas supply port in the reactor 1, one having a circular fine port provided in the peripheral portion of the base material above the susceptor was used. The height of the reactor is 30 mm, 2
Table 1 shows Examples and Comparative Examples in which thin films were obtained by changing to 0 mm and 2 mm. By the production method of the present invention using a gas mixer,
Example 1 in which a catalyst and a monomer gas were mixed and supplied,
Examples 2 and 3 are comparative examples 1, 2 and 3 in which the catalyst and the monomer gas are sequentially supplied to the reactor without using the gas mixer. A 6-inch size silicon wafer was used as a substrate. In Table 1, an example in which the film thickness distribution at the 9 points within the substrate surface is within ± 5% is indicated by a circle. However, in the method of the present invention, the in-plane film thickness distribution is shown even when the reactor is made small. It was uniform. The film thickness was measured with a surface roughness meter. The temperature of the susceptor during film formation was kept constant at 20 ° C.

【0032】[0032]

【表1】 実施例4〜5、比較例4 次に実施例4としてガス混合器を加熱昇温した場合、お
よび実施例5としてガス混合器を加熱昇温しなかった場
合、さらに比較例4として実施例4において、ガス混合
器を使用しなかった場合についてのそれぞれのモノマの
利用率を示す。図1の装置で反応器高さとして2mmの
ものを使用した。実施例4、実施例5共に触媒の供給量
は3ml,モノマの供給量として15mlをガス混合器
に供給した後、反応器に混合ガスを供給し、6インチシ
リコンウェハー上に膜厚2000Aの薄膜を得た。比較
例4については、ガス混合器を使用せず、触媒、モノマ
ガスを順に供給した。
[Table 1] Examples 4 to 5 and Comparative Example 4 Next, as Example 4, in the case where the gas mixer was heated and raised, and in Example 5, when the gas mixer was not heated and raised, and as Comparative Example 4, Example 4 was performed. Shows the utilization rate of each monomer when the gas mixer is not used. In the apparatus shown in FIG. 1, a reactor having a height of 2 mm was used. In both Example 4 and Example 5, the catalyst supply amount was 3 ml and the monomer supply amount was 15 ml to the gas mixer, and then the mixed gas was supplied to the reactor to form a thin film having a film thickness of 2000 A on a 6-inch silicon wafer. Got In Comparative Example 4, the catalyst and the monomer gas were sequentially supplied without using the gas mixer.

【0033】比較例4ではモノマの利用率は約3%であ
ったのに対し、実施例5では利用率が8%と大きく向上
し、混合器を加熱した実施例4では14%と利用率は、
さらに向上した。
In Comparative Example 4, the utilization rate of the monomer was about 3%, whereas in Example 5, the utilization rate was greatly improved to 8%. In Example 4 in which the mixer was heated, the utilization rate was 14%. Is
Further improved.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の製造方法、すなわち触媒とモノ
マを混合して反応器に供給することによって、得られる
薄膜の面内膜厚均一性に優れる。
By the production method of the present invention, that is, by mixing the catalyst and the monomer and supplying them to the reactor, the in-plane film thickness uniformity of the obtained thin film is excellent.

【0035】特に気化させた触媒、モノマの供給配管の
内,少なくとも触媒、モノマの混合部分および混合部分
から反応器へのガス供給経路を加熱昇温せしめたことで
モノマの利用率を向上することができる。
In particular, to improve the utilization rate of the monomer by heating and elevating at least the catalyst, the mixed portion of the monomer and the gas supply path from the mixed portion to the reactor in the vaporized catalyst and monomer supply pipes. You can

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

【図1】本発明の製造方法を実施するための装置の一例
についての、概略断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional schematic view of an example of an apparatus for carrying out the manufacturing method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:反応器 2:触媒 3:モノマ 4:サセプター 5:排気バルブ 6:触媒を供給するためのガスバルブ 7:モノマを供給するためのガスバルブ 8:不活性ガスを供給するためのガスバルブ 9:ガス混合器 10:ガス供給バルブ 11:基材 12,13:マスフローメータ 14:ガス混合器、配管用温度制御機構 15:ガス供給ノズル 16:圧力計 17:サセプター用温度制御機構 18,19:恒温槽 20,21:触媒、モノマ用温度制御機構 1: Reactor 2: Catalyst 3: Monomer 4: Susceptor 5: Exhaust valve 6: Gas valve for supplying catalyst 7: Gas valve for supplying monomer 8: Gas valve for supplying inert gas 9: Gas mixture Container 10: Gas supply valve 11: Base material 12, 13: Mass flow meter 14: Temperature control mechanism for gas mixer and piping 15: Gas supply nozzle 16: Pressure gauge 17: Temperature control mechanism for susceptor 18, 19: Constant temperature bath 20 , 21: Temperature control mechanism for catalyst and monomer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/26 511 H05K 3/06 F ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location G03F 7/26 511 H05K 3/06 F

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】気化させた触媒およびモノマを反応器内に
供給し、基材上に薄膜を製造する方法において、該触媒
と該モノマとを混合した後、該反応器に供給することを
特徴とする薄膜の製造方法。
1. A method of supplying a vaporized catalyst and a monomer into a reactor to produce a thin film on a substrate, wherein the catalyst and the monomer are mixed and then supplied to the reactor. A method for manufacturing a thin film.
【請求項2】該混合された触媒とモノマとを、加熱した
後、反応器に供給することを特徴とする請求項1記載の
薄膜の製造方法。
2. The method for producing a thin film according to claim 1, wherein the mixed catalyst and monomer are heated and then supplied to a reactor.
【請求項3】該モノマが、エチレン系化合物あるいはア
セチレン系化合物であることを特徴とする請求項1記載
の薄膜の製造方法。
3. The method for producing a thin film according to claim 1, wherein the monomer is an ethylene compound or an acetylene compound.
【請求項4】該薄膜をレジストとして用いることを特徴
とする請求項1記載の薄膜の製造方法。
4. The method for producing a thin film according to claim 1, wherein the thin film is used as a resist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016517633A (en) * 2013-03-14 2016-06-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Deposition-deposited photoresist and manufacturing and lithography system therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016517633A (en) * 2013-03-14 2016-06-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Deposition-deposited photoresist and manufacturing and lithography system therefor

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