JPH1041222A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH1041222A JPH1041222A JP21208196A JP21208196A JPH1041222A JP H1041222 A JPH1041222 A JP H1041222A JP 21208196 A JP21208196 A JP 21208196A JP 21208196 A JP21208196 A JP 21208196A JP H1041222 A JPH1041222 A JP H1041222A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- photoresist
- film
- semiconductor device
- adhesion
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトリソグラフィーを用いた半導体装置の
製造において絶縁膜とレジスト膜との接着性を一層向上
し、エッチャントによる絶縁膜の不要な浸食を防止す
る。 【解決手段】 半導体基板上に形成したＳｉＮ等の絶縁
膜の表面を酸素プラズマ処理し、純水により洗浄し、乾
燥した後に、ＨＭＤＳ等のフォトレジスト接着促進剤及
びフォトレジストを順次塗布する。酸素プラズマ、水洗
及び乾燥工程を経ることにより絶縁膜の表面上にＯＨ基
を均一に形成させることができ、他の分子の絶縁膜表面
への吸着を防止することができ、接着促進剤を介した絶
縁膜とレジストとの接着性が向上する。
製造において絶縁膜とレジスト膜との接着性を一層向上
し、エッチャントによる絶縁膜の不要な浸食を防止す
る。 【解決手段】 半導体基板上に形成したＳｉＮ等の絶縁
膜の表面を酸素プラズマ処理し、純水により洗浄し、乾
燥した後に、ＨＭＤＳ等のフォトレジスト接着促進剤及
びフォトレジストを順次塗布する。酸素プラズマ、水洗
及び乾燥工程を経ることにより絶縁膜の表面上にＯＨ基
を均一に形成させることができ、他の分子の絶縁膜表面
への吸着を防止することができ、接着促進剤を介した絶
縁膜とレジストとの接着性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィーを用いた半導体装置の製造方法に関し、さらに詳細
にはエッチング工程においてレジスト膜と絶縁膜の接着
面の浸食を防止することができる半導体装置の製造方法
に関する。
ィーを用いた半導体装置の製造方法に関し、さらに詳細
にはエッチング工程においてレジスト膜と絶縁膜の接着
面の浸食を防止することができる半導体装置の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＥＴのような半導体装置を製造する
際、特定の回路パターンのフォトマスクを用いてフォト
レジストが塗布された基板を露光し、それを現像するこ
とによって基板上に凹凸状の回路パターンを形成するこ
とができるフォトリソグラフィー技術が用いられてい
る。例えば、ＧａＡｓ ＦＥＴを製造する際に、図１に
示すように、動作層が形成されたＧａＡｓ基板１上に、
酸化珪素（ＳｉＯ2 ）膜２及び窒化珪素（ＳｉＮ）膜３
を順次積層し、その上にフォトレジスト４を塗布し、露
光した後に、ドライエッチング及びウェットエッチング
により酸化珪素膜２と窒化珪素膜３を所定形状に加工す
る工程がある。
際、特定の回路パターンのフォトマスクを用いてフォト
レジストが塗布された基板を露光し、それを現像するこ
とによって基板上に凹凸状の回路パターンを形成するこ
とができるフォトリソグラフィー技術が用いられてい
る。例えば、ＧａＡｓ ＦＥＴを製造する際に、図１に
示すように、動作層が形成されたＧａＡｓ基板１上に、
酸化珪素（ＳｉＯ2 ）膜２及び窒化珪素（ＳｉＮ）膜３
を順次積層し、その上にフォトレジスト４を塗布し、露
光した後に、ドライエッチング及びウェットエッチング
により酸化珪素膜２と窒化珪素膜３を所定形状に加工す
る工程がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかるウェットエッチ
ング時に、図１に示したようにエッチャントがフォトレ
ジスト４と窒化珪素膜３との接着面に浸入し、窒化珪素
膜３を局部的にエッチングするので、窒化珪素膜３の膜
厚がその部分だけ薄くなってしまう。このため、得られ
たチップの色が部分的に異なり、チップの目視検査にお
いて５〜１０％の割合（不良率）で不合格になるものが
あった。
ング時に、図１に示したようにエッチャントがフォトレ
ジスト４と窒化珪素膜３との接着面に浸入し、窒化珪素
膜３を局部的にエッチングするので、窒化珪素膜３の膜
厚がその部分だけ薄くなってしまう。このため、得られ
たチップの色が部分的に異なり、チップの目視検査にお
いて５〜１０％の割合（不良率）で不合格になるものが
あった。
【０００４】上記のようなフォトレジスト膜を用いたフ
ォトリソグラフィー技術において、フォトレジスト膜４
と窒化珪素膜３との接着性を促進するために、窒化珪素
膜３の表面に接着促進剤としてのヘキサメチルジシラザ
ン（以下、ＨＭＤＳと略する）などのシランカップリン
グ剤が塗布されている。かかるＨＭＤＳは蒸気圧が高
く、室温で容易に窒化珪素膜表面のＯＨ基と反応して活
性なトリメチルシラノールを生成する（図２参照、図２
のＲはメチル基を示す）。このトリメチルシラノールは
不安定であるためすぐに被塗布面にトリメチルシロキサ
ン型のアルコキシド構造を形成して表面を疎水性にす
る。この状態でフォトレジストを塗布するとそれらの間
に共有結合を形成するためにフォトレジストとの接着性
が向上する。
ォトリソグラフィー技術において、フォトレジスト膜４
と窒化珪素膜３との接着性を促進するために、窒化珪素
膜３の表面に接着促進剤としてのヘキサメチルジシラザ
ン（以下、ＨＭＤＳと略する）などのシランカップリン
グ剤が塗布されている。かかるＨＭＤＳは蒸気圧が高
く、室温で容易に窒化珪素膜表面のＯＨ基と反応して活
性なトリメチルシラノールを生成する（図２参照、図２
のＲはメチル基を示す）。このトリメチルシラノールは
不安定であるためすぐに被塗布面にトリメチルシロキサ
ン型のアルコキシド構造を形成して表面を疎水性にす
る。この状態でフォトレジストを塗布するとそれらの間
に共有結合を形成するためにフォトレジストとの接着性
が向上する。
【０００５】かかるＨＭＤＳ等のシランカップリング剤
を用いた場合、レジストの接着性は一般的に向上する。
しかしながら、図１に示したようにウェットエッチング
時にエッチャントがフォトレジスト４と窒化珪素膜３と
の間に浸入し、窒化珪素膜３を局部的に浸食するという
問題は相変わらず生じており、半導体装置（チップ）の
歩留りを低下させる原因となっていた。
を用いた場合、レジストの接着性は一般的に向上する。
しかしながら、図１に示したようにウェットエッチング
時にエッチャントがフォトレジスト４と窒化珪素膜３と
の間に浸入し、窒化珪素膜３を局部的に浸食するという
問題は相変わらず生じており、半導体装置（チップ）の
歩留りを低下させる原因となっていた。
【０００６】そこで、本発明の目的は、フォトリソグラ
フィーを用いた半導体装置の製造工程において、絶縁膜
とレジスト膜との接着性を一層向上し、エッチャントに
よる絶縁膜の浸食を防止することができる方法を提供す
ることにある。
フィーを用いた半導体装置の製造工程において、絶縁膜
とレジスト膜との接着性を一層向上し、エッチャントに
よる絶縁膜の浸食を防止することができる方法を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、半導体
基板上に形成した絶縁膜上にフォトレジストを塗布し、
フォトリソグラフィー工程により所定のパターンの半導
体装置を製造する方法において、上記絶縁膜の表面を酸
素プラズマ処理し、洗浄及び乾燥した後に、フォトレジ
スト接着促進剤及びフォトレジストを順次塗布すること
を特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
基板上に形成した絶縁膜上にフォトレジストを塗布し、
フォトリソグラフィー工程により所定のパターンの半導
体装置を製造する方法において、上記絶縁膜の表面を酸
素プラズマ処理し、洗浄及び乾燥した後に、フォトレジ
スト接着促進剤及びフォトレジストを順次塗布すること
を特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】本発明の方法によれば、半導体基板上に形
成した絶縁膜上にフォトレジスト接着促進剤を塗布する
前に、絶縁膜の表面を酸素プラズマ処理し、洗浄及び乾
燥する。かかる酸素プラズマ処理−洗浄−乾燥の工程を
経ることにより、接着促進剤が塗布される絶縁膜の表面
上にＯＨ基を均一に形成させることができ、Ｎ2 ，Ｈ2
Ｏ，Ｏ2 等の他の分子の絶縁膜表面への吸着を防止する
ことができる。従って、図２に示したようにＨＭＤＳ等
の接着促進剤とＯＨ基との理想的な結合が絶縁膜上に形
成され、かかる結合を介して絶縁膜とレジストとの接着
性が向上し、ウェットエッチングの際に絶縁膜のレジス
ト接着面が局部的に浸食されることが防止される。
成した絶縁膜上にフォトレジスト接着促進剤を塗布する
前に、絶縁膜の表面を酸素プラズマ処理し、洗浄及び乾
燥する。かかる酸素プラズマ処理−洗浄−乾燥の工程を
経ることにより、接着促進剤が塗布される絶縁膜の表面
上にＯＨ基を均一に形成させることができ、Ｎ2 ，Ｈ2
Ｏ，Ｏ2 等の他の分子の絶縁膜表面への吸着を防止する
ことができる。従って、図２に示したようにＨＭＤＳ等
の接着促進剤とＯＨ基との理想的な結合が絶縁膜上に形
成され、かかる結合を介して絶縁膜とレジストとの接着
性が向上し、ウェットエッチングの際に絶縁膜のレジス
ト接着面が局部的に浸食されることが防止される。
【０００９】本発明の方法において、上記酸素プラズマ
処理が施される絶縁膜としては、ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ等の
酸化膜やＳｉＮ，ＴｉＮ等の窒化膜が挙げられ、窒化膜
が好ましい。
処理が施される絶縁膜としては、ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ等の
酸化膜やＳｉＮ，ＴｉＮ等の窒化膜が挙げられ、窒化膜
が好ましい。
【００１０】本発明の方法において、洗浄処理は、ＯＨ
基を絶縁膜上に均一に付着させるために純水による洗浄
が好ましい。乾燥工程は、絶縁膜への不純物の付着を防
止するために真空乾燥が好ましい。
基を絶縁膜上に均一に付着させるために純水による洗浄
が好ましい。乾燥工程は、絶縁膜への不純物の付着を防
止するために真空乾燥が好ましい。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の半導体装置の製造方法を実施
例により詳細に説明するが、本発明はそれらに限定され
るものではない。
例により詳細に説明するが、本発明はそれらに限定され
るものではない。
【００１２】ＧａＡｓウエハ上に、プラズマＣＶＤ装置
を用いてＳｉＯ2 膜及びＳｉＮ膜を、それぞれ、膜厚約
０．４μｍ及び約０．１μｍになるように順次積層し
た。得られた積層体を酸素プラズマ装置中に設置し、Ｓ
ｉＮ膜の表面を酸素プラズマ処理した。酸素プラズマ処
理は、出力１００Ｗにて０．５Torrの酸素圧力の下で３
秒間実行した。
を用いてＳｉＯ2 膜及びＳｉＮ膜を、それぞれ、膜厚約
０．４μｍ及び約０．１μｍになるように順次積層し
た。得られた積層体を酸素プラズマ装置中に設置し、Ｓ
ｉＮ膜の表面を酸素プラズマ処理した。酸素プラズマ処
理は、出力１００Ｗにて０．５Torrの酸素圧力の下で３
秒間実行した。
【００１３】積層体を酸素プラズマ装置から取り出し、
純水（純度１３Ω）による超音波洗浄を３時間行った。
洗浄した積層体を乾燥器中で真空度０．２torr、温度１
１０℃にて３０分間乾燥した。次いで、密封可能な容器
内に１００℃に加熱したシャーレを設置し、シャーレ内
にＨＭＤＳを５ｃｃ充填した。かかる容器内に、カセッ
ト（ウエハホルダ）に収容した積層体を１〜５分間入れ
ておくことによって、ＨＭＤＳを単分子膜程度の厚さで
ＳｉＮ膜表面上に吸着させた。次いで、ＨＭＤＳが付着
したＳｉＮ膜表面上にフォトレジスト（東京応化製ＴＨ
ＭＲＩＰ ３１００）を約１．０μｍの膜厚でスピンコ
ーティングした。なお、上記の酸素プラズマ処理からフ
ォトレジスト塗布までの工程はクリーンルーム中で行っ
た。
純水（純度１３Ω）による超音波洗浄を３時間行った。
洗浄した積層体を乾燥器中で真空度０．２torr、温度１
１０℃にて３０分間乾燥した。次いで、密封可能な容器
内に１００℃に加熱したシャーレを設置し、シャーレ内
にＨＭＤＳを５ｃｃ充填した。かかる容器内に、カセッ
ト（ウエハホルダ）に収容した積層体を１〜５分間入れ
ておくことによって、ＨＭＤＳを単分子膜程度の厚さで
ＳｉＮ膜表面上に吸着させた。次いで、ＨＭＤＳが付着
したＳｉＮ膜表面上にフォトレジスト（東京応化製ＴＨ
ＭＲＩＰ ３１００）を約１．０μｍの膜厚でスピンコ
ーティングした。なお、上記の酸素プラズマ処理からフ
ォトレジスト塗布までの工程はクリーンルーム中で行っ
た。
【００１４】上記のレジストが塗布された積層体に、所
定のパターンが形成されたフォトマスクを介して露光し
た後、ＲＩＥでドライエッチングした後、バッファード
フッ酸液でウェットエッチングを行った。最後に、レジ
ストを除去してチップを得た。これらのエッチングによ
り開口部が形成されたチップの表面（レジストとの接触
面）、特に、チップの壁面を目視検査したが、エッチン
グ液によりＳｉＮ面が浸食された形跡はなく、変色も認
められなかった（目視による不良率は０％）。
定のパターンが形成されたフォトマスクを介して露光し
た後、ＲＩＥでドライエッチングした後、バッファード
フッ酸液でウェットエッチングを行った。最後に、レジ
ストを除去してチップを得た。これらのエッチングによ
り開口部が形成されたチップの表面（レジストとの接触
面）、特に、チップの壁面を目視検査したが、エッチン
グ液によりＳｉＮ面が浸食された形跡はなく、変色も認
められなかった（目視による不良率は０％）。
【００１５】上記実施例において、プラズマ処理時間を
５秒、１５秒、３０秒間とした以外は、上記実施例と同
様にして積層体をプラズマ処理、洗浄、乾燥、露光及び
現像して半導体チップを得た。いずれのチップもエッチ
ング液によりＳｉＮ面が浸食された形跡はなく、変色も
認められなかった。
５秒、１５秒、３０秒間とした以外は、上記実施例と同
様にして積層体をプラズマ処理、洗浄、乾燥、露光及び
現像して半導体チップを得た。いずれのチップもエッチ
ング液によりＳｉＮ面が浸食された形跡はなく、変色も
認められなかった。
【００１６】上記実施例においては、フォトレジスト接
着促進剤としてＨＭＤＳを用いたが、これに限らず、種
々のヘキサアルキルジシラザンを使用することができ、
絶縁膜表面に付着したＯＨ基と反応して表面を疎水性に
することができる接着促進剤であれば任意の接着促進剤
を使用することができる。また、フォトレジストもフォ
トリソグラフィーに使用可能な任意のレジストを使用可
能である。
着促進剤としてＨＭＤＳを用いたが、これに限らず、種
々のヘキサアルキルジシラザンを使用することができ、
絶縁膜表面に付着したＯＨ基と反応して表面を疎水性に
することができる接着促進剤であれば任意の接着促進剤
を使用することができる。また、フォトレジストもフォ
トリソグラフィーに使用可能な任意のレジストを使用可
能である。
【００１７】
【発明の効果】本発明の方法によると、半導体基板上に
形成した絶縁膜上にフォトレジスト接着促進剤を塗布す
る前に、絶縁膜の表面を酸素プラズマ処理し、水洗及び
乾燥することにより、絶縁膜とレジスト膜との接着性を
接着促進剤により有効に改善させることができる。従っ
て、半導体装置の製造の歩留りを向上することができ
る。
形成した絶縁膜上にフォトレジスト接着促進剤を塗布す
る前に、絶縁膜の表面を酸素プラズマ処理し、水洗及び
乾燥することにより、絶縁膜とレジスト膜との接着性を
接着促進剤により有効に改善させることができる。従っ
て、半導体装置の製造の歩留りを向上することができ
る。
【図１】従来の半導体装置の製造プロセスにおけるドラ
イエッチング及びウェットエッチング後のパターンを示
す断面図である。
イエッチング及びウェットエッチング後のパターンを示
す断面図である。
【図２】フォトレジスト接着促進剤とＳｉＮ膜表面との
理想的な結合状態を示す概念図である。
理想的な結合状態を示す概念図である。
１ ＧａＡｓ膜 ２ ＳｉＯ2 膜 ３ ＳｉＮ膜 ４ レジスト膜
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 Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｎ
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成した絶縁膜上にフォ
トレジストを塗布して、フォトリソグラフィーにより所
定のパターンの半導体装置を製造する方法において、 上記絶縁膜の表面を酸素プラズマ処理し、洗浄及び乾燥
した後に、フォトレジスト接着促進剤及びフォトレジス
トを順次塗布することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項２】 上記絶縁膜が酸化膜または窒化膜である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項３】 上記絶縁膜が窒化膜であることを特徴と
する請求項２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 上記接着促進剤がヘキサアルキルジシラ
ザンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
項記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 上記洗浄が純水による洗浄であることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21208196A JPH1041222A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21208196A JPH1041222A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1041222A true JPH1041222A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16616560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21208196A Pending JPH1041222A (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1041222A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2348740A (en) * | 1999-02-23 | 2000-10-11 | Nec Corp | Process for forming a lower electrode of a cylindrical capacitor |
| KR20010063611A (ko) * | 1999-12-23 | 2001-07-09 | 박종섭 | 레지스트 패턴 형성방법 |
| KR100312985B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2002-01-17 | 박종섭 | 반도체소자제조방법 |
| JP2003107676A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Hoya Corp | マスクブランク及びその製造方法、並びにマスクの製造方法 |
| JP2007141875A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Fujitsu Ltd | 密着強化層形成用材料、密着強化層、半導体装置及びその製造方法 |
| JP2009141329A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-06-25 | Applied Materials Inc | 液浸リソグラフィーにおけるパターン崩壊を防止するためのプラズマ表面処理 |
| JP2011073282A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujifilm Corp | 有機膜の形成方法、ノズルプレート、インクジェットヘッド、および電子機器 |
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| CN102610516A (zh) * | 2011-07-22 | 2012-07-25 | 上海华力微电子有限公司 | 一种提高光刻胶与金属/金属化合物表面之间粘附力的方法 |
| JP2013062402A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Toshiba Corp | 膜形成方法および膜形成装置 |
| JP2015032628A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| KR20190079366A (ko) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 삼성전자주식회사 | 미세 패턴 형성 방법 및 기판 처리 장치 |
-
1996
- 1996-07-23 JP JP21208196A patent/JPH1041222A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7830013B2 (en) | 2005-11-14 | 2010-11-09 | Fujitsu Limited | Material for forming adhesion reinforcing layer, adhesion reinforcing layer, semiconductor device, and manufacturing method thereof |
| JP2009141329A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-06-25 | Applied Materials Inc | 液浸リソグラフィーにおけるパターン崩壊を防止するためのプラズマ表面処理 |
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| US8628829B2 (en) | 2009-09-30 | 2014-01-14 | Fujifilm Corporation | Method of forming organic film, and nozzle plate, inkjet head and electronic device |
| JP2012109510A (ja) * | 2010-04-22 | 2012-06-07 | Ricoh Co Ltd | 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置及び面発光レーザ素子の製造方法 |
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