JPH11274034A - Vapor phase processing apparatus - Google Patents

Vapor phase processing apparatus

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JPH11274034A
JPH11274034A JP7386898A JP7386898A JPH11274034A JP H11274034 A JPH11274034 A JP H11274034A JP 7386898 A JP7386898 A JP 7386898A JP 7386898 A JP7386898 A JP 7386898A JP H11274034 A JPH11274034 A JP H11274034A
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JP
Japan
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gas
wafer
substrate
phase processing
processing apparatus
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JP7386898A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Takeuchi
幸一 竹内
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH11274034A publication Critical patent/JPH11274034A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a vapor phase processing apparatus which enables uniform processing of the surface of the wafer to be processed by improving uniformity of concentration of process gas and distribution of temperature on the surface of the wafer. SOLUTION: In this vapor phase silylating apparatus, a wafer 3 is retained in the process chamber 1, and a rotatable wafer stage 4 is installed around a central axis. By rotating the wafer stage 4, sililation is performed while the wafer 3 is rotated. In another example, the wafer 3 is retained on the wafer stage 4, and a rotatable substage is installed around the central axis. By rotating both the wafer stage 4 and the substage, sililation is performed, while the wafer 3 is rotated and revolved. In yet another example, the wafer stage 4 is movable in parallel. By moving the wafer stage 4 in parallel while rotating it, sililation is performed while the wafer 3 is rotated and moved in parallel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、気相処理装置に
関し、例えば、被処理基板のシリル化処理を気相で行う
ようにした気相シリル化装置に適用して好適なものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vapor-phase processing apparatus, and is suitably applied to, for example, a vapor-phase silylation apparatus that performs a silylation process on a substrate to be processed in a gas phase.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の高集積化に伴い、その製造
プロセスにおいては、微細な回路パターンを形成する技
術の確立が重要となっている。こうしたなか、レジスト
のリソグラフィ工程においては、露光後のレジストの表
面を例えばヘキサメチルジシラザン(Hexamethyldisila
zane, HMDS)などのシリル化剤で処理し、レジスト
膜の露光部または未露光部のいずれかの表面に選択的に
シリル化層を形成し、引き続き、このレジスト膜を酸素
(O2 )プラズマなどでドライ現像する手法が用いられ
ている。具体的には、ネガ型のレジストを用いた場合、
露光後のレジスト膜の露光部をシリル化剤と反応させ、
その部分をドライ現像後残すことによりレジストパター
ンを形成し、ポジ型のレジストを用いた場合、露光後の
レジスト膜の未露光部をシリル化剤と反応させ、その部
分をドライ現像後残すことによりレジストパターンを形
成する。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices become more highly integrated, it is important to establish a technique for forming a fine circuit pattern in the manufacturing process. Under these circumstances, in the resist lithography step, the surface of the resist after exposure is, for example, hexamethyldisilazane (Hexamethyldisilazane).
zane, HMDS) to form a silylation layer selectively on the exposed or unexposed surface of the resist film. Then, the resist film is treated with oxygen (O 2 ) plasma. For example, a dry development method is used. Specifically, when a negative resist is used,
Reacting the exposed portion of the exposed resist film with a silylating agent,
The resist pattern is formed by leaving the part after dry development, and when a positive resist is used, the unexposed part of the exposed resist film is reacted with a silylating agent, and the part is left after dry development. A resist pattern is formed.

【0003】このシリル化処理では、シリル化層が形成
されるのはレジスト膜の表面だけであり、したがって、
リソグラフィ工程では、レジスト膜の表面だけを露光す
ればよく、微細なパターンの形成が可能となる。
In this silylation treatment, a silylated layer is formed only on the surface of the resist film.
In the lithography process, only the surface of the resist film needs to be exposed, and a fine pattern can be formed.

【0004】通常、このシリル化処理は、露光済みのレ
ジスト膜が形成されたウエーハをシリル化剤の蒸気にさ
らすことにより行われる。
Usually, this silylation treatment is performed by exposing a wafer on which an exposed resist film has been formed to vapor of a silylating agent.

【0005】図8は、この気相によるシリル化処理に用
いられる従来の気相シリル化装置の構成の一例を示す略
線図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a conventional gas-phase silylation apparatus used for this gas-phase silylation process.

【0006】図8に示すように、この従来の気相シリル
化装置は、開閉可能なプロセスチェンバ101を有して
いる。このプロセスチェンバ101が閉じられた状態で
は、その上部および下部は、例えば耐熱性シリコンゴム
からなるOリング102を介して互いに密着され、気密
状態が保持されるようになっている。
As shown in FIG. 8, this conventional gas-phase silylation apparatus has a process chamber 101 which can be opened and closed. When the process chamber 101 is closed, its upper and lower parts are in close contact with each other via an O-ring 102 made of, for example, heat-resistant silicon rubber, so that an airtight state is maintained.

【0007】プロセスチェンバ101の上部には、被処
理基板としてのウエーハ103を吸着するための真空チ
ャック104が設けられている。この真空チャック10
4の排気ラインである配管104aは、外部の真空排気
装置(図示せず)と接続されている。配管104aの途
中にはガス供給管105が接続されており、このガス供
給管105を通じて真空チャック104内に例えば窒素
(N2 )ガスなどのガスを供給することにより、ウエー
ハ103の取り外しが可能となっている。
Above the process chamber 101, there is provided a vacuum chuck 104 for sucking a wafer 103 as a substrate to be processed. This vacuum chuck 10
The pipe 104a, which is the exhaust line 4, is connected to an external vacuum exhaust device (not shown). A gas supply pipe 105 is connected in the middle of the pipe 104a, and by supplying a gas such as nitrogen (N 2 ) gas into the vacuum chuck 104 through the gas supply pipe 105, the wafer 103 can be removed. Has become.

【0008】このプロセスチェンバ101の上部にはま
た、ウエーハ103を加熱するためのヒータ106およ
びウエーハ103の温度をモニタするための温度センサ
107が設けられている。これによって、ウエーハ10
3の温度を制御しながらシリル化処理を行えるようにな
っている。
A heater 106 for heating the wafer 103 and a temperature sensor 107 for monitoring the temperature of the wafer 103 are provided above the process chamber 101. As a result, the wafer 10
The silylation process can be performed while controlling the temperature of the sample No. 3.

【0009】プロセスチェンバ101の下部は、プロセ
スチェンバ101が閉じられたときに、シリル化剤ガス
を充満させるための内部空間を構成する所定の大きさの
凹部を有している。このプロセスチェンバ101の下部
にはまた、真空排気管108およびガス供給管109、
110が設けられている。
The lower portion of the process chamber 101 has a concave portion of a predetermined size constituting an internal space for filling the silylating agent gas when the process chamber 101 is closed. At the bottom of the process chamber 101, a vacuum exhaust pipe 108 and a gas supply pipe 109,
110 are provided.

【0010】真空排気管108の他端は、真空排気装置
(図示せず)と接続され、これによって、プロセスチェ
ンバ101が閉じられた状態で、その内部の真空排気を
行えるようになっている。ガス供給管109は、プロセ
スチェンバ101の内部にシリル化剤ガスを導入するた
めのものである。このガス供給管109の他端は、ホッ
トブロック(図示せず)を介してシリル化剤を収納した
原料容器(図示せず)と接続されている。このガス供給
管109から供給されるシリル化剤ガスは、微細孔メッ
シュ111および拡散板112を介して、ウエーハ10
3の全面に平均的に供給されるようになっている。拡散
板112としては、例えば、ステンレスの焼結金属板が
用いられる。この拡散板112は、例えば耐熱性シリコ
ンゴムからなるOリング113により固定されている。
ガス供給管110は、プロセスチェンバ101の内部の
パージ用の配管であり、このガス供給管110の他端
は、例えばN2 ガスを収納したガスボンベ(図示せず)
と接続されている。
The other end of the vacuum exhaust pipe 108 is connected to a vacuum exhaust device (not shown) so that the process chamber 101 can be evacuated while the process chamber 101 is closed. The gas supply pipe 109 is for introducing a silylating agent gas into the process chamber 101. The other end of the gas supply pipe 109 is connected to a raw material container (not shown) containing a silylating agent via a hot block (not shown). The silylation agent gas supplied from the gas supply pipe 109 is supplied to the wafer 10 via the microporous mesh 111 and the diffusion plate 112.
3 are supplied on average over the entire surface. As the diffusion plate 112, for example, a sintered metal plate of stainless steel is used. The diffusion plate 112 is fixed by an O-ring 113 made of, for example, heat-resistant silicon rubber.
The gas supply pipe 110 is a pipe for purging inside the process chamber 101. The other end of the gas supply pipe 110 has a gas cylinder (not shown) containing, for example, N 2 gas.
Is connected to

【0011】プロセスチェンバ101の下部の上面に設
けられた治具114は、プロセスチェンバ101が閉じ
られたときに、プロセスチェンバ101の上部に設置さ
れたウエーハ103を保持するためのものである。
A jig 114 provided on the upper surface of the lower portion of the process chamber 101 holds the wafer 103 installed on the upper portion of the process chamber 101 when the process chamber 101 is closed.

【0012】次に、上述の従来の気相シリル化装置を用
いた気相シリル化方法について説明する。
Next, a gas-phase silylation method using the above-mentioned conventional gas-phase silylation apparatus will be described.

【0013】すなわち、露光済みのレジスト膜(図示せ
ず)が形成されたウエーハ103を、図8に示す気相シ
リル化装置のプロセスチェンバ101の内部に導入す
る。ウエーハ103は、真空チャック104によりプロ
セスチェンバ101の上部の所定のウエーハ設置面に吸
着される。真空排気管108を通じてプロセスチェンバ
101の内部を所定の真空度まで真空排気する。そし
て、ヒータ107によりウエーハ103を例えば100
℃程度まで加熱し、ガス供給管109を通じてプロセス
チェンバ101の内部に例えば60秒間シリル化剤ガス
を導入することにより、ウエーハ103の表面に形成さ
れた露光済みのレジスト膜を気相でシリル化処理する。
That is, the wafer 103 on which the exposed resist film (not shown) is formed is introduced into the process chamber 101 of the gas-phase silylation apparatus shown in FIG. The wafer 103 is sucked by a vacuum chuck 104 onto a predetermined wafer installation surface above the process chamber 101. The inside of the process chamber 101 is evacuated to a predetermined degree of vacuum through a vacuum exhaust pipe 108. Then, the wafer 103 is moved to, for example, 100 by the heater 107.
C., and a silylation agent gas is introduced into the process chamber 101 through the gas supply pipe 109 for, for example, 60 seconds, so that the exposed resist film formed on the surface of the wafer 103 is subjected to a silylation treatment in a gas phase. I do.

【0014】シリル化処理の終了後、ガス供給管109
によるシリル化剤ガスの供給を停止し、真空排気管10
8を通じてプロセスチェンバ101の内部を真空排気
し、この後、パージラインであるガス供給管111を通
じてプロセスチェンバ101の内部にN2 ガスを供給し
てパージする。そして、ガス供給管105を通じて真空
チャック104内にN2 ガスを送り込み、ウエーハ10
3を離脱する。
After completion of the silylation process, the gas supply pipe 109
Supply of the silylating agent gas by the
The inside of the process chamber 101 is evacuated through 8 and then N 2 gas is supplied to the inside of the process chamber 101 through a gas supply pipe 111 as a purge line for purging. Then, N 2 gas is sent into the vacuum chuck 104 through the gas supply pipe 105, and the wafer 10
Leave 3

【0015】この後、ウエーハ103をプロセスチェン
バ101から取り出し、シリル化処理後のレジスト膜
を、O2 プラズマを用いてドライ現像することにより、
レジスト膜を所定形状にパターニングする。
After that, the wafer 103 is taken out of the process chamber 101, and the resist film after the silylation treatment is dry-developed by using O 2 plasma.
The resist film is patterned into a predetermined shape.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の気相シリル化装置では、処理中にウエーハ103
がプロセスチェンバ101の内部に固定されていた。こ
のため、この従来の気相シリル化装置を用いた従来の気
相シリル化方法では、装置の特性により、被処理基板と
してのウエーハ103の表面において、シリル化剤ガス
のムラが生じたり温度ムラが生じたりするという問題が
あった。これにより、シリル化処理後のレジストを現像
して得られるレジストパターンの線幅が、ウエーハ面内
でばらつくという問題が生じていた。
However, in the conventional gas-phase silylation apparatus described above, the wafer 103 is not treated during the treatment.
Was fixed inside the process chamber 101. For this reason, in the conventional gas-phase silylation method using the conventional gas-phase silylation apparatus, unevenness of the silylation agent gas or temperature unevenness occurs on the surface of the wafer 103 as a substrate to be processed, depending on the characteristics of the apparatus. There is a problem that occurs. As a result, there has been a problem that the line width of the resist pattern obtained by developing the resist after the silylation treatment varies within the wafer surface.

【0017】したがって、この発明の目的は、被処理基
板の表面におけるプロセスガスの濃度や温度の分布の不
均一性を改善し、被処理基板の面内で均一な処理を行う
ことができる気相処理装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to improve the non-uniformity of the process gas concentration and temperature distribution on the surface of a substrate to be processed, and to perform a uniform processing in the surface of the substrate to be processed. An object of the present invention is to provide a processing device.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明は、処理室内で被処理基板を
気相処理するようにした気相処理装置において、処理室
内で被処理基板を自転および/または公転させながら気
相処理するようにしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a vapor phase processing apparatus for processing a substrate to be processed in a processing chamber in a vapor phase. The present invention is characterized in that the processing substrate is subjected to the gas phase processing while rotating and / or revolving.

【0019】この発明の第2の発明は、処理室内で被処
理基板を気相処理するようにした気相処理装置におい
て、処理室内で被処理基板を平行移動させながら気相処
理するようにしたことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in a vapor phase processing apparatus in which a substrate to be processed is subjected to vapor phase processing in a processing chamber, the substrate is subjected to vapor phase processing while being translated in the processing chamber. It is characterized by the following.

【0020】この発明の第1の発明による気相処理装置
は、典型的には、処理室内に被処理基板を保持し、かつ
中心軸の周りに回転可能な基板ステージを有し、基板ス
テージを回転させることで、被処理基板を自転および/
または公転させながら気相処理する。ここで、この気相
処理装置を用いて被処理基板を気相処理する場合、被処
理基板の面内で均一な気相処理を行うようにする観点
と、処理室内に気相処理の妨げとなるような気流を生じ
させないようにする観点とから、基板ステージの回転数
は、好適には例えば毎秒5回転以上100回転以下に選
ばれ、より好適には例えば毎秒5回転以上40回転以下
に選ばれる。
The gas phase processing apparatus according to the first aspect of the present invention typically has a substrate stage which holds a substrate to be processed in a processing chamber and is rotatable around a central axis. By rotating, the substrate to be processed rotates and / or
Alternatively, gas phase processing is performed while revolving. Here, in the case where the substrate to be processed is subjected to the vapor-phase processing using the vapor-phase processing apparatus, the viewpoint of performing the uniform vapor-phase processing in the plane of the substrate to be processed and the hindrance of the vapor-phase processing in the processing chamber. From the viewpoint of preventing the generation of such an airflow, the number of rotations of the substrate stage is preferably selected, for example, from 5 to 100 rotations per second, and more preferably, from 5 to 40 rotations per second. It is.

【0021】この発明の第2の発明による気相処理装置
は、典型的には、処理室内に被処理基板を保持し、かつ
平行移動可能な基板ステージを有し、基板ステージを平
行移動させることで、被処理基板を平行移動させながら
気相処理する。
The gas phase processing apparatus according to the second aspect of the present invention typically has a substrate stage capable of holding a substrate to be processed in a processing chamber and moving in parallel, and moving the substrate stage in parallel. Then, a gas-phase process is performed while moving the substrate to be processed in parallel.

【0022】上述のように構成されたこの発明による気
相処理装置によれば、被処理基板を自転および/または
公転させながら気相処理するようにしていることによ
り、または、被処理基板を平行移動させながら気相処理
するようにしていることにより、被処理基板の表面にお
けるプロセスガスの濃度や温度の分布の不均一性が改善
されるので、被処理基板をその面内で均一に気相処理す
ることができる。
According to the gas phase processing apparatus of the present invention configured as described above, the substrate to be processed is subjected to the gas phase processing while rotating and / or revolving, or the substrate to be processed is parallelized. By performing the gas phase processing while moving, the non-uniformity of the process gas concentration and the temperature distribution on the surface of the substrate to be processed is improved. Can be processed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

【0024】図1は、この発明の第1の実施形態による
気相シリル化装置の構成の一例を示す略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a gas-phase silylation apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【0025】図1に示すように、この気相シリル化装置
は、開閉可能なプロセスチェンバ1を有している。プロ
セスチェンバ1が閉じられた状態では、その上部および
下部は、例えば耐熱性シリコンゴムからなるOリング2
を介して互いに密着され、気密状態が保持されるように
なっている。
As shown in FIG. 1, the gas-phase silylation apparatus has a process chamber 1 which can be opened and closed. When the process chamber 1 is closed, the upper and lower portions thereof have O-rings 2 made of, for example, heat-resistant silicon rubber.
Through each other so that an airtight state is maintained.

【0026】プロセスチェンバ1の下部は例えば円筒状
の形状を有する。プロセスチェンバ1の下部の内側に
は、被処理基板としてのウエーハ3を設置するための例
えば円板状のウエーハステージ4が設けられている。ウ
エーハステージ4の下部には、回転軸5が取り付けられ
ている。ウエーハステージ4の中心軸と回転軸5の中心
軸とは、互いにほぼ一致している。回転軸5は、モータ
などの回転機構(図示せず)によりその中心軸の周りに
回転可能になっており、ウエーハステージ4は、回転軸
5の回転によりその中心軸の周りに回転可能となってい
る。ウエーハステージ4および回転軸5の回転は、所定
の回転制御手段により制御することが可能となってい
る。プロセスチェンバ1の下部の内周部には、ウエーハ
ステージ4を囲むように例えば耐熱性シリコンゴムから
なるOリング6が設けられている。Oリング6は、ウエ
ーハステージ4が回転するときの摩擦を低減しつつ、プ
ロセスチェンバ1の内部の気密状態を保持する役割を有
する。
The lower portion of the process chamber 1 has, for example, a cylindrical shape. Inside a lower portion of the process chamber 1, for example, a disk-shaped wafer stage 4 for mounting a wafer 3 as a substrate to be processed is provided. A rotating shaft 5 is attached to a lower portion of the wafer stage 4. The central axis of the wafer stage 4 and the central axis of the rotating shaft 5 substantially coincide with each other. The rotation shaft 5 is rotatable around its center axis by a rotation mechanism (not shown) such as a motor, and the wafer stage 4 is rotatable around its center axis by rotation of the rotation shaft 5. ing. The rotation of the wafer stage 4 and the rotation shaft 5 can be controlled by predetermined rotation control means. An O-ring 6 made of, for example, heat-resistant silicon rubber is provided on an inner peripheral portion below the process chamber 1 so as to surround the wafer stage 4. The O-ring 6 has a role of maintaining the airtight state inside the process chamber 1 while reducing friction when the wafer stage 4 rotates.

【0027】ウエーハステージ4には、ウエーハ3を吸
着するための真空チャック7が設けられている。真空チ
ャック7の排気ラインである配管7aは、ウエーハステ
ージ4および回転軸5の中心軸を通ってプロセスチェン
バ1の外部まで延在し、配管8の一端と接続されてい
る。接続部8aにおける配管7aと配管8とのシールは
Oリング9により行われる。配管7aは配管8に対して
回転可能な状態で接続されており、配管7aは、ウエー
ハステージ4が回転するとき、ウエーハステージ4と一
体に回転可能である。配管8の他端は真空排気装置(図
示せず)と接続されている。配管8の途中には、ガス供
給管10が接続されており、ガス供給管10を通じて真
空チャック7内に例えばN2 ガスなどのガスを供給する
ことにより、ウエーハ3の取り外しが可能となってい
る。
The wafer stage 4 is provided with a vacuum chuck 7 for sucking the wafer 3. A pipe 7 a serving as an exhaust line of the vacuum chuck 7 extends to the outside of the process chamber 1 through the center axis of the wafer stage 4 and the rotating shaft 5, and is connected to one end of the pipe 8. A seal between the pipe 7a and the pipe 8 at the connection portion 8a is provided by an O-ring 9. The pipe 7a is rotatably connected to the pipe 8, and the pipe 7a is rotatable integrally with the wafer stage 4 when the wafer stage 4 rotates. The other end of the pipe 8 is connected to a vacuum exhaust device (not shown). A gas supply pipe 10 is connected in the middle of the pipe 8, and the wafer 3 can be removed by supplying a gas such as N 2 gas into the vacuum chuck 7 through the gas supply pipe 10. .

【0028】この気相シリル化処理装置にはまた、ウエ
ーハステージ4を加熱するための、したがってウエーハ
3を加熱するためのヒータ11と、ウエーハ3の温度を
モニタするための温度センサ12とが設けられている。
これによって、ウエーハ3の温度を制御しながら処理を
行えるようになっている。ここで、ヒータ11はプロセ
スチェンバ1に固定されており、ウエーハステージ4が
回転してもヒータ11は回転しないようにされている。
これにより、ヒータ11でウエーハ3を加熱する際の温
度分布の不均一性の改善が図られている。また、温度セ
ンサ12は、例えばウエーハステージ4の内部の所定の
位置に固定されている。温度センサ12からの信号ライ
ン(図示せず)は、例えばウエーハステージ4および回
転軸5の中心軸を通って外部に導出されており、例えば
所定の温度コントローラ(図示せず)と接続されてい
る。
This gas-phase silylation treatment apparatus is also provided with a heater 11 for heating the wafer stage 4, and therefore for heating the wafer 3, and a temperature sensor 12 for monitoring the temperature of the wafer 3. Have been.
Thus, the processing can be performed while controlling the temperature of the wafer 3. Here, the heater 11 is fixed to the process chamber 1 so that the heater 11 does not rotate even when the wafer stage 4 rotates.
Thereby, the non-uniformity of the temperature distribution when the wafer 3 is heated by the heater 11 is improved. The temperature sensor 12 is fixed at a predetermined position inside the wafer stage 4, for example. A signal line (not shown) from the temperature sensor 12 is led out through, for example, the wafer stage 4 and the center axis of the rotating shaft 5, and is connected to, for example, a predetermined temperature controller (not shown). .

【0029】プロセスチェンバ1の上部は、プロセスチ
ェンバ1が閉じられたときに、シリル化剤ガスを充満さ
せるための内部空間を構成する所定の大きさの凹部を有
する。プロセスチェンバ1の上部にはまた、内部に通じ
る真空排気管13およびガス供給管14、15が設けら
れている。真空排気管13の他端は、真空排気装置(図
示せず)と接続され、これによって、プロセスチェンバ
1が閉じられた状態で、その内部の真空排気を行えるよ
うになっている。ガス供給管14は、プロセスチェンバ
1の内部にシリル化剤ガスを導入するためのものであ
る。ガス供給管14の他端は、ホットブロック(図示せ
ず)を介してシリル化剤を収納した原料容器(図示せ
ず)と接続されている。ガス供給管14から供給される
シリル化剤ガスは、微細孔メッシュ16および拡散板1
7を介して、ウエーハ3の全面に平均的に供給されるよ
うになっている。拡散板17は、例えば、ステンレスの
焼結金属板からなり、シリル化剤ガスを透過することが
可能である。この拡散板17は、例えば耐熱性シリコン
ゴムからなるOリング18により固定されている。ガス
供給管15は、プロセスチェンバ1の内部のパージ用の
配管であり、ガス供給管15の他端は、例えばN2 ガス
を収納したガスボンベ(図示せず)と接続されている。
The upper portion of the process chamber 1 has a concave portion of a predetermined size constituting an internal space for filling the silylating agent gas when the process chamber 1 is closed. An evacuation pipe 13 and gas supply pipes 14 and 15 communicating with the inside are provided at the upper part of the process chamber 1. The other end of the vacuum exhaust pipe 13 is connected to a vacuum exhaust device (not shown) so that the process chamber 1 can be evacuated while the process chamber 1 is closed. The gas supply pipe 14 is for introducing a silylating agent gas into the process chamber 1. The other end of the gas supply pipe 14 is connected via a hot block (not shown) to a raw material container (not shown) containing a silylating agent. The silylation agent gas supplied from the gas supply pipe 14 is supplied to the microporous mesh 16 and the diffusion plate 1.
Through 7, the entire surface of the wafer 3 is supplied on average. The diffusion plate 17 is made of, for example, a sintered metal plate of stainless steel, and can transmit a silylating agent gas. The diffusion plate 17 is fixed by an O-ring 18 made of, for example, heat-resistant silicon rubber. The gas supply pipe 15 is a pipe for purging inside the process chamber 1, and the other end of the gas supply pipe 15 is connected to a gas cylinder (not shown) containing, for example, N 2 gas.

【0030】なお、図示は省略するが、この気相シリル
化装置のプロセスチェンバ1には、内部の圧力をモニタ
するための所定の真空計が設けられているとともに、配
管8、ガス供給管10、真空排気管13、ガス供給管1
4およびガス供給管15の途中には、それぞれ、所定の
バルブが設けられている。
Although not shown, a predetermined vacuum gauge for monitoring the internal pressure is provided in the process chamber 1 of the gas-phase silylation apparatus, and a pipe 8 and a gas supply pipe 10 are provided. , Vacuum exhaust pipe 13, gas supply pipe 1
A predetermined valve is provided in the middle of each of the gas supply pipe 4 and the gas supply pipe 15.

【0031】次に、この第1の実施形態による気相シリ
ル化方法について説明する。ここでは、一例として、ウ
エーハ上に形成された露光済みのレジストをシリル化処
理する場合について説明する。この第1の実施形態にお
いては、シリル化処理の均一性を高めるために、ウエー
ハ3を自転させる。
Next, the gas-phase silylation method according to the first embodiment will be described. Here, as an example, a case in which an exposed resist formed on a wafer is subjected to a silylation process will be described. In the first embodiment, the wafer 3 is rotated in order to increase the uniformity of the silylation process.

【0032】この第1の実施形態による気相シリル化方
法においては、図1に示す気相シリル化装置を用いて、
次のようにしてレジストのシリル化処理を行う。
In the gas-phase silylation method according to the first embodiment, the gas-phase silylation apparatus shown in FIG.
The silylation treatment of the resist is performed as follows.

【0033】まず、シリル化処理に先立って、図2Aに
示すように、例えばシリコン(Si)ウエーハのような
ウエーハ3の全面に、例えば二酸化シリコン(Si
2 )膜のような層間絶縁膜21を介して、例えばポリ
ビニルフェノール樹脂を主成分とするポジ型のレジスト
膜22を形成する。このレジスト膜22の厚さは例えば
800nmとする。次に、例えば露光波長193nmの
ArF露光装置を用いて露光を行うことにより、レジス
ト膜22にLSIの回路パターンなどの所望のパターン
を転写する。図中、レジスト膜22の露光部22aに点
描を施す。
First, prior to the silylation treatment, as shown in FIG. 2A, for example, silicon dioxide (Si) is coated on the entire surface of a wafer 3 such as a silicon (Si) wafer.
A positive resist film 22 mainly composed of, for example, polyvinylphenol resin is formed via an interlayer insulating film 21 such as an O 2 ) film. The thickness of the resist film 22 is, for example, 800 nm. Next, a desired pattern such as an LSI circuit pattern is transferred to the resist film 22 by performing exposure using, for example, an ArF exposure apparatus having an exposure wavelength of 193 nm. In the figure, the exposed portion 22a of the resist film 22 is stippled.

【0034】次に、図2Aに示す状態のウエーハ3を、
被処理基板として図1に示す気相シリル化装置に導入す
る。すなわち、気相シリル化装置のプロセスチェンバ1
を開放し、図2Aに示す状態のウエーハ3を、その被処
理面が上側を向くようにしてウエーハステージ4上に設
置し、真空チャック7によりウエーハステージ4に密着
させる。このとき、例えば、ウエーハ3の中心をウエー
ハステージ4の中心とほぼ一致させることにより、ウエ
ーハステージ4が回転するとき、ウエーハ3をその中心
の周りに自転させることが可能である。次に、プロセス
チェンバ1を閉じ、真空排気管13を通じてプロセスチ
ェンバ1の内部を所定の真空度まで真空排気する。次
に、ヒータ11によりウエーハステージ4を例えば10
0℃程度まで加熱すると共に、図示省略した回転機構に
よりウエーハステージ4を所定の回転数で所定の方向に
回転させる。ここで、ウエーハステージ4の回転数は、
シリル化処理をウエーハ3の面内で均一に行うようにす
る観点と、プロセスチェンバ1内にシリル化剤ガスの流
れを乱すような気流を生じさせないようにする観点とか
ら、好適には例えば毎秒5回転以上100回転以下に選
ばれ、より好適には例えば毎秒5回転以上40回転以下
に選ばれる。ここでは、一例として、ウエーハステージ
4を毎秒5回転の回転数で回転させる。
Next, the wafer 3 in the state shown in FIG.
The substrate to be processed is introduced into the gas-phase silylation apparatus shown in FIG. That is, the process chamber 1 of the gas-phase silylation apparatus
The wafer 3 in the state shown in FIG. 2A is placed on the wafer stage 4 so that the surface to be processed faces upward, and is brought into close contact with the wafer stage 4 by the vacuum chuck 7. At this time, for example, by making the center of the wafer 3 substantially coincide with the center of the wafer stage 4, when the wafer stage 4 rotates, the wafer 3 can be rotated around its center. Next, the process chamber 1 is closed, and the inside of the process chamber 1 is evacuated to a predetermined degree of vacuum through the evacuation pipe 13. Next, the wafer stage 4 is moved to the
While heating to about 0 ° C., the wafer stage 4 is rotated in a predetermined direction at a predetermined rotation speed by a rotation mechanism not shown. Here, the rotation speed of the wafer stage 4 is
From the viewpoint of performing the silylation process uniformly in the plane of the wafer 3 and from the viewpoint of preventing an air flow that disturbs the flow of the silylating agent gas in the process chamber 1, preferably, for example, every second It is selected from 5 to 100 rotations, and more preferably, for example, from 5 to 40 rotations per second. Here, as an example, the wafer stage 4 is rotated at a rotation speed of 5 rotations per second.

【0035】ウエーハステージ4の温度および回転数が
定常状態になった時点で、ガス供給管14を通じてプロ
セスチェンバ1の内部へのシリル化剤ガスの供給を開始
する。このシリル化剤ガスの原料としては、例えばトリ
メチルシリル基を有するHMDSが用いられる。この場
合、HMDSを収納したバブラのような原料容器(図示
せず)に例えばN2 ガスを導入してバブリングを行い、
これによって得られるシリル化剤ガスが、ホットブロッ
ク(図示せず)により所定の温度に加熱され、ガス供給
管14によりプロセスチェンバ1の内部に供給される。
プロセスチェンバ1内にシリル化剤ガスを導入する時間
は例えば60秒とする。これにより、図2Bに示すよう
に、レジスト膜22が気相でシリル化処理され、レジス
ト膜22の未露光部の表面に選択的にシリル化層23が
形成される。
When the temperature and the number of rotations of the wafer stage 4 reach a steady state, the supply of the silylating agent gas into the process chamber 1 through the gas supply pipe 14 is started. As a raw material of the silylating agent gas, for example, HMDS having a trimethylsilyl group is used. In this case, for example, N 2 gas is introduced into a raw material container (not shown) such as a bubbler containing HMDS to perform bubbling,
The silylating agent gas thus obtained is heated to a predetermined temperature by a hot block (not shown), and supplied to the inside of the process chamber 1 through a gas supply pipe 14.
The time for introducing the silylating agent gas into the process chamber 1 is, for example, 60 seconds. Thereby, as shown in FIG. 2B, the resist film 22 is subjected to a silylation process in a gas phase, and a silylated layer 23 is selectively formed on the surface of the unexposed portion of the resist film 22.

【0036】次に、ガス供給管14からのシリル化剤ガ
スの供給を停止し、真空排気管13によりプロセスチェ
ンバ1の内部を真空排気した後、ガス供給管15を通じ
てプロセスチェンバ1の内部にN2 ガスを供給して、プ
ロセスチャンバ1内をパージする。
Next, the supply of the silylating agent gas from the gas supply pipe 14 is stopped, and the inside of the process chamber 1 is evacuated by the vacuum exhaust pipe 13. Two gases are supplied to purge the inside of the process chamber 1.

【0037】次に、図2Bに示す状態のウエーハ3をエ
ッチング装置に導入し、シリル化処理されたレジスト膜
22を、O2 プラズマを用いてドライ現像する。これに
より、図2Cに示すように、所定形状のレジストパター
ン24が形成される。
Next, the wafer 3 in the state shown in FIG. 2B is introduced into an etching apparatus, and the silylated resist film 22 is dry-developed using O 2 plasma. Thus, a resist pattern 24 having a predetermined shape is formed as shown in FIG. 2C.

【0038】以上のように、この第1の実施形態によれ
ば、気相シリル化装置においてプロセスチェンバ1の内
部に設けられたウエーハステージ4がその中心軸の周り
に回転可能であり、これにより、ウエーハ3を回転(自
転)させながらシリル化処理を行うことができるので、
ウエーハ3の表面におけるシリル化剤ガスの濃度分布や
温度分布の不均一性が改善される。これにより、レジス
トのシリル化処理を、ウエーハ3の面内で均一に行うこ
とができる。この際、ウエーハステージ4の回転数は、
シリル化剤ガスの流れを乱すような気流を生じさせない
ように選ばれているので、処理中にウエーハステージ4
を回転させることによって生じる悪影響は抑制されてい
る。
As described above, according to the first embodiment, in the gas-phase silylation apparatus, the wafer stage 4 provided inside the process chamber 1 is rotatable around its central axis. Since the silylation process can be performed while rotating (rotating) the wafer 3,
The non-uniformity of the concentration distribution and temperature distribution of the silylating agent gas on the surface of the wafer 3 is improved. Thereby, the silylation process of the resist can be performed uniformly in the plane of the wafer 3. At this time, the rotation speed of the wafer stage 4 is
The wafer stage 4 is selected during processing because it is selected so as not to generate an air flow that disrupts the flow of the silylating agent gas.
The adverse effect caused by rotating is suppressed.

【0039】また、上述のように、シリル化処理をウエ
ーハ面内で均一に行うことができることにより、シリル
化処理後のレジスト膜を現像することにより得られるレ
ジストパターンの線幅を、ウエーハ面内でほぼ均一にす
ることができる。このため、このレジストパターンをマ
スクとしてエッチングを行うことにより、被エッチング
膜(例えば図2における層間絶縁膜21)に良好なパタ
ーンを形成することができる。したがって、微細なデザ
インルールに基づいて設計され、高集積度、高性能およ
び高信頼性を要求される半導体装置の製造に極めて有効
である。
Further, as described above, since the silylation process can be performed uniformly on the wafer surface, the line width of the resist pattern obtained by developing the resist film after the silylation process can be reduced. Can be made almost uniform. Therefore, by performing etching using this resist pattern as a mask, a good pattern can be formed on the film to be etched (for example, the interlayer insulating film 21 in FIG. 2). Therefore, the semiconductor device is designed based on fine design rules, and is extremely effective for manufacturing a semiconductor device that requires high integration, high performance, and high reliability.

【0040】次に、この発明の第2の実施形態について
説明する。図3は、この発明の第2の実施形態による気
相シリル化装置の構成の一例を示す略線図、図4は、図
3に示す気相シリル化装置のウエーハステージの平面図
である。この気相シリル化装置は、一度に複数のウエー
ハの処理が可能なものである。ここでは、3枚のウエー
ハを一度に処理することが可能な気相シリル化装置を例
に説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a gas-phase silylation apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of a wafer stage of the gas-phase silylation apparatus shown in FIG. This gas-phase silylation apparatus is capable of processing a plurality of wafers at a time. Here, a gas-phase silylation apparatus capable of processing three wafers at a time will be described as an example.

【0041】図3および図4に示すように、この第2の
実施形態による気相シリル化装置においては、ウエーハ
ステージ4の上面に3つの円板状のサブステージ31が
設けられている。これらのサブステージ31は、ウエー
ハステージ4にほぼ均等に配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the gas-phase silylation apparatus according to the second embodiment, three disk-shaped sub-stages 31 are provided on the upper surface of the wafer stage 4. These sub-stages 31 are arranged almost uniformly on the wafer stage 4.

【0042】各サブステージ31の下部には、それぞれ
回転軸32が取り付けられている。サブステージ31の
中心軸と回転軸32の中心軸とは、互いにほぼ一致して
いる。回転軸32は図示省略した回転機構によりその中
心軸の周りに回転可能になっており、サブステージ31
は、回転軸32の回転によりその中心軸の周りに回転可
能となっている。サブステージ31の側面の周囲には、
例えば耐熱性シリコンゴムからなるOリング33が設け
られている。この気相シリル化装置においては、ウエー
ハステージ4を回転させながらサブステージ31を回転
させることが可能である。
A rotating shaft 32 is attached to the lower part of each substage 31. The central axis of the sub-stage 31 and the central axis of the rotating shaft 32 substantially coincide with each other. The rotating shaft 32 is rotatable around its central axis by a rotating mechanism (not shown).
Is rotatable around its central axis by the rotation of the rotating shaft 32. Around the side of the substage 31,
For example, an O-ring 33 made of heat-resistant silicon rubber is provided. In this gas-phase silylation apparatus, it is possible to rotate the sub-stage 31 while rotating the wafer stage 4.

【0043】各サブステージ31は、その上面に被処理
基板としてのウエーハ3を設置することが可能である。
ウエーハ3を吸着するための真空チャック7は、サブス
テージ31毎に設けられている。真空チャック7の排気
ラインである配管7aは、サブステージ31および回転
軸32の中心軸を通り、ウエーハステージ4の内部に設
けられた配管34と接続されている。すなわち、配管3
4は、ウエーハステージ4の内部で3つに分岐してお
り、分岐した部分の先端が、それぞれ、サブステージ3
1毎に設けられた真空チャック7の配管7aの下方まで
延在している。接合部34aにおける配管6aと配管3
4とのシールはOリング35により行われる。配管6a
は配管34に対して回転可能な状態で接続されており、
配管6aは、サブステージ31が回転するとき、サブス
テージ31と一体に回転する。配管34は、ウエーハス
テージ4および回転軸5の中心軸を通ってプロセスチェ
ンバ1の外部まで延在し、配管8と接続されている。接
続部8aにおける配管34と配管8とにシールはOリン
グ9により行われる。配管34は配管8に対して回転可
能な状態で接続されており、配管34は、ウエーハステ
ージ4が回転するとき、ウエーハステージ4と一体に回
転する。
Each sub-stage 31 can have a wafer 3 as a substrate to be processed on its upper surface.
A vacuum chuck 7 for sucking the wafer 3 is provided for each sub-stage 31. A pipe 7 a, which is an exhaust line of the vacuum chuck 7, passes through the central axes of the sub-stage 31 and the rotating shaft 32 and is connected to a pipe 34 provided inside the wafer stage 4. That is, the pipe 3
Numeral 4 is branched into three inside the wafer stage 4, and the ends of the branched portions are respectively connected to the sub-stages 3.
It extends to below the pipe 7a of the vacuum chuck 7 provided for each. The pipe 6a and the pipe 3 at the joint 34a
The seal with 4 is performed by an O-ring 35. Piping 6a
Is rotatably connected to the pipe 34,
When the substage 31 rotates, the pipe 6a rotates integrally with the substage 31. The pipe 34 extends to the outside of the process chamber 1 through the center axis of the wafer stage 4 and the rotation shaft 5, and is connected to the pipe 8. The O-ring 9 seals the pipe 34 and the pipe 8 at the connection portion 8a. The pipe 34 is rotatably connected to the pipe 8, and the pipe 34 rotates integrally with the wafer stage 4 when the wafer stage 4 rotates.

【0044】この第2の実施形態による気相シリル化装
置のその他の構成は、第1の実施形態による気相シリル
化装置と同様であるので、説明を省略する。
Other structures of the gas-phase silylation apparatus according to the second embodiment are the same as those of the gas-phase silylation apparatus according to the first embodiment, and therefore, description thereof is omitted.

【0045】次に、この第2の実施形態による気相シリ
ル化方法について説明する。この第2の実施形態におい
ては、図3に示す気相シリル化装置を用いてレジストの
シリル化処理を行い、この際、シリル化処理の均一性を
高めるために、処理中にウエーハ3をそれぞれ自転させ
るとともに公転させる。
Next, a gas-phase silylation method according to the second embodiment will be described. In the second embodiment, the resist is subjected to silylation using a gas-phase silylation apparatus shown in FIG. 3. In this case, in order to improve the uniformity of the silylation, each of the wafers 3 is processed during the processing. Rotate and revolve.

【0046】すなわち、ウエーハステージ4のサブステ
ージ31上に、それぞれ、露光済みのレジストが形成さ
れたウエーハ3、したがって図2Aに示す状態のウエー
ハ3を設置し、ウエーハステージ4およびサブステージ
31をそれぞれ回転させ、これにより、ウエーハ3を自
転させるとともに公転させながら、シリル化処理を行
う。このとき、ウエーハ3の中心をサブステージ31の
中心とほぼ一致させることにより、ウエーハステージ4
およびサブステージ31がそれぞれ回転するときに、ウ
エーハ3を、その中心の周りに自転させながらウエーハ
ステージ4の中心の周りに公転させることが可能であ
る。ここで、ウエーハステージ4およびサブステージ3
1の回転数の一例を挙げると、ウエーハステージ4の回
転数は例えば毎秒5回転、サブステージ31の回転数は
例えば毎秒8回転である。
That is, the wafer 3 on which the exposed resist is formed, that is, the wafer 3 in the state shown in FIG. 2A is placed on the sub-stage 31 of the wafer stage 4, respectively, and the wafer stage 4 and the sub-stage 31 are respectively set. The silylation process is performed while rotating the wafer 3 so as to rotate and revolve. At this time, by making the center of the wafer 3 substantially coincide with the center of the sub-stage 31, the wafer stage 4
When the sub-stage 31 rotates, the wafer 3 can revolve around the center of the wafer stage 4 while rotating around its center. Here, wafer stage 4 and substage 3
As an example of the number of rotations of 1, the number of rotations of the wafer stage 4 is, for example, 5 rotations per second, and the number of rotations of the sub-stage 31 is, for example, 8 rotations per second.

【0047】この第2の実施形態による気相シリル化方
法の上記以外の構成は、第1の実施形態による気相シリ
ル化方法と同様であるので、説明を省略する。
The other configuration of the gas-phase silylation method according to the second embodiment is the same as that of the gas-phase silylation method according to the first embodiment, and therefore the description is omitted.

【0048】以上、この第2の実施形態によれば、第1
の実施形態と同様な利点を得ることができ、この際、シ
リル化処理中のウエーハ3の移動に公転を加えているこ
とにより、ウエーハの中央部と周辺部との間での処理の
不均一性がより効果的に改善されるという利点をも有す
る。
As described above, according to the second embodiment, the first
In this case, since the orbital movement is added to the movement of the wafer 3 during the silylation treatment, the unevenness of the treatment between the central part and the peripheral part of the wafer can be obtained. It also has the advantage that the properties are more effectively improved.

【0049】次に、この発明の第3の実施形態について
説明する。図5は、この発明の第3の実施形態による気
相シリル化装置の構成を示す略線図である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a gas-phase silylation apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【0050】図5に示すように、この気相シリル化装置
においては、プロセスチェンバ1の内部に、平行移動可
能なウエーハステージ4が設けられている。プロセスチ
ェンバ1は、その内部でウエーハステージ4を平行移動
させるのに十分な大きさの内部空間を有する。プロセス
チェンバ1の下部の下端から回転軸5の下部にかけて
は、変形可能な(フレキシブルな)カバー41で覆われ
ている。このカバー41は、耐熱性および気密性を有す
る。符号42は、回転軸5の下部にカバー41を取り付
けるためのリング状のアタッチメントを示す。このアタ
ッチメント42と回転軸5とのシールは、例えば耐熱性
シリコンゴムからなるOリング43により行われる。こ
のOリング43は、回転軸5が回転するときの摩擦を低
減しつつ、プロセスチェンバ1の内部の気密状態を保持
する役割を有する。この気相シリル化装置において、ウ
エーハステージ4は、その中心軸の周りに回転しながら
所定の平面内で平行移動することが可能である。
As shown in FIG. 5, in this gas-phase silylation apparatus, a parallel movable wafer stage 4 is provided inside a process chamber 1. The process chamber 1 has an internal space large enough to translate the wafer stage 4 inside. A portion from the lower end of the lower portion of the process chamber 1 to the lower portion of the rotating shaft 5 is covered with a deformable (flexible) cover 41. This cover 41 has heat resistance and airtightness. Reference numeral 42 denotes a ring-shaped attachment for attaching the cover 41 to a lower portion of the rotating shaft 5. The seal between the attachment 42 and the rotating shaft 5 is performed by an O-ring 43 made of, for example, heat-resistant silicon rubber. The O-ring 43 has a role of maintaining the airtight state inside the process chamber 1 while reducing friction when the rotating shaft 5 rotates. In this gas-phase silylation apparatus, the wafer stage 4 can translate in a predetermined plane while rotating around its central axis.

【0051】この第3の実施形態による気相シリル化装
置のその他の構成は、第1の実施形態による気相シリル
化装置と同様であるので、説明を省略する。
The other configuration of the gas-phase silylation apparatus according to the third embodiment is the same as that of the gas-phase silylation apparatus according to the first embodiment, and therefore, the description is omitted.

【0052】次に、この第3の実施形態による気相シリ
ル化方法について説明する。この第3の実施形態におい
ては、図5に示す気相シリル化装置を用いてレジストの
シリル化処理を行い、この際、シリル化処理の均一性を
高めるために、処理中にウエーハ3を自転させるととも
に、一平面内で平行移動させる。
Next, a gas-phase silylation method according to the third embodiment will be described. In the third embodiment, the resist is subjected to silylation using a gas-phase silylation apparatus shown in FIG. 5, and at this time, the wafer 3 is rotated during the processing to improve the uniformity of the silylation. At the same time, and translate in one plane.

【0053】すなわち、ウエーハステージ4上に、露光
済みのレジストが形成されたウエーハ3、したがって図
2Aに示す状態のウエーハ3を設置し、ウエーハステー
ジ4を回転させながら平行移動させ、これにより、ウエ
ーハ3を自転させるとともに一平面内で平行移動させな
がら、シリル化処理を行う。
That is, the wafer 3 on which the exposed resist is formed, that is, the wafer 3 in the state shown in FIG. 2A is set on the wafer stage 4, and the wafer stage 4 is translated while rotating, whereby the wafer is moved. The silylation process is performed while rotating 3 and translating it in one plane.

【0054】なお、この第3の実施形態においては、シ
リル化処理の均一性を向上させる観点から、ウエーハス
テージ4を平行移動させる際に、ウエーハステージ4の
中心が所定の二次元形状からなる軌跡を描くようにす
る。図6に、ウエーハステージ4の移動パターンの一例
を示す。図6に示す例では、ウエーハステージ4の中心
が、プロセスチェンバ1の中心、したがって原点Oを起
点に扇形の軌跡51〜58を順次繰り返して描くよう
に、ウエーハステージ4を移動させている。これによ
り、ウエーハステージ4は、8の字を繰り返したような
軌跡を描きながら、プロセスチェンバ1の内部をほぼ均
等に移動する。また、これにより、気相シリル化装置の
フットプリントの縮小および装置コストの節約が図られ
ている。図7A〜図7Hは、ウエーハステージ4の移動
の様子を示す略線図である。初期状態では、ウエーハス
テージ4の中心は、例えば、プロセスチェンバ1の中心
である原点Oに位置しており、図7A〜図7Hに示すよ
うに、原点Oを起点に矢印a〜矢印xの方向にウエーハ
ステージ4を順次平行移動させることにより、ウエーハ
ステージ4の中心が軌跡51〜58を描く。ここで、ウ
エーハステージ4の回転数は例えば毎秒25回転であ
り、また、ウエーハステージ4の中心が、原点Oから一
つ扇形の軌跡(例えば軌跡51)を一周して再び原点O
に戻るまでの時間は、例えば1/3秒である。
In the third embodiment, from the viewpoint of improving the uniformity of the silylation process, when the wafer stage 4 is moved in parallel, the center of the wafer stage 4 has a locus having a predetermined two-dimensional shape. To draw. FIG. 6 shows an example of a movement pattern of the wafer stage 4. In the example shown in FIG. 6, the wafer stage 4 is moved so that the center of the wafer stage 4 sequentially and repeatedly draws the fan-shaped trajectories 51 to 58 starting from the center of the process chamber 1, that is, the origin O. As a result, the wafer stage 4 moves almost uniformly inside the process chamber 1 while drawing a trajectory in which a figure eight is repeated. This also reduces the footprint of the gas-phase silylation apparatus and saves the cost of the apparatus. 7A to 7H are schematic diagrams illustrating a state of movement of the wafer stage 4. In the initial state, the center of the wafer stage 4 is located, for example, at the origin O, which is the center of the process chamber 1, and as shown in FIGS. The center of the wafer stage 4 draws trajectories 51 to 58 by sequentially moving the wafer stage 4 in parallel. Here, the number of rotations of the wafer stage 4 is, for example, 25 rotations per second, and the center of the wafer stage 4 goes around one locus (for example, locus 51) from the origin O and returns to the origin O again.
Is, for example, 1/3 second.

【0055】この第3の実施形態による気相シリル化方
法の上記以外の構成は、第1の実施形態による気相シリ
ル化方法と同様であるので、説明を省略する。
The other configuration of the gas-phase silylation method according to the third embodiment is the same as that of the gas-phase silylation method according to the first embodiment, and therefore the description is omitted.

【0056】以上、この第3の実施形態によれば、第1
の実施形態と同様な利点を得ることができ、この際、ウ
エーハ3の移動に平面内での平行移動を加えていること
により、ウエーハ面内におけるシリル化処理の不均一性
が全面に渡ってより効果的に改善される。
As described above, according to the third embodiment, the first
In this case, the same advantage as that of the embodiment can be obtained. At this time, since the parallel movement within the plane is added to the movement of the wafer 3, the non-uniformity of the silylation process in the wafer plane is reduced over the entire surface. Improved more effectively.

【0057】以上この発明の実施形態について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。例えば、実施形態において挙げた数
値、材料、構造、プロセスなどはあくまで例にすぎず、
これに限定されるものではない。具体的には、上述の第
1〜第3の実施形態においては、ポジ型のレジストをシ
リル化処理する場合を例に示したが、レジストはネガ型
であってもよい。また、上述の第1〜第3の実施形態に
おいては、気相シリル化方法としてレジストのシリル化
処理を行う場合について説明したが、これと同様な気相
シリル化方法は、例えば、ウエーハの表面のシリル化処
理に適用することも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the numerical values, materials, structures, processes, and the like described in the embodiments are merely examples,
It is not limited to this. Specifically, in the above-described first to third embodiments, the case where the silylation treatment is performed on the positive resist is described as an example, but the resist may be a negative resist. Further, in the above-described first to third embodiments, the case where the silylation treatment of the resist is performed as the vapor-phase silylation method has been described. Can be applied to the silylation treatment.

【0058】また、上述の第1の実施形態においては、
ウエーハ3をウエーハステージ4のほぼ中央に設置し
(ウエーハ3の中心とウエーハステージ4の中心とを互
いにほぼ一致させ)、ウエーハ3を自転させながらシリ
ル化処理するようにしているが、これは、ウエーハ3を
ウエーハステージ4の周辺部に設置することにより、ウ
エーハ3を公転させながらシリル化処理することも可能
である。
Further, in the above-described first embodiment,
The wafer 3 is placed substantially at the center of the wafer stage 4 (the center of the wafer 3 and the center of the wafer stage 4 are made to substantially coincide with each other), and the silylation process is performed while rotating the wafer 3. By installing the wafer 3 around the wafer stage 4, the silylation process can be performed while revolving the wafer 3.

【0059】また、上述の第2の実施形態においては、
ウエーハステージ4およびサブステージ31を共に回転
させているが、これは、ウエーハステージ4のみを回転
させることも可能であり、または、サブステージ31の
みを回転させることも可能である。ウエーハステージ4
のみを回転させる場合、シリル化処理中のウエーハ3の
移動は公転のみとなり、サブステージ31のみを回転さ
せる場合、シリル化処理中のウエーハ3の移動は自転の
みとなる。
Further, in the above-described second embodiment,
Although the wafer stage 4 and the substage 31 are both rotated, it is also possible to rotate only the wafer stage 4 or to rotate only the substage 31. Wafer stage 4
When only the wafer is rotated, the movement of the wafer 3 during the silylation process is only the revolution, and when only the sub-stage 31 is rotated, the movement of the wafer 3 during the silylation process is only the rotation.

【0060】また、上述の第2の実施形態においては、
ウエーハステージ4に3つのサブステージ31を設ける
場合を例に示したが、サブステージ31は4つ以上であ
ってもよい。また、サブステージ31は2つであっても
よく、または、1つであってもよい。
Further, in the above-described second embodiment,
Although the case where three substages 31 are provided on the wafer stage 4 has been described as an example, the number of substages 31 may be four or more. Further, the number of substages 31 may be two or one.

【0061】また、上述の第3の実施形態においては、
ウエーハステージ4を平行移動させる際に、ウエーハス
テージ4を回転させているが、これは、ウエーハステー
ジ4を回転させずに平行移動させることも可能である。
この場合、シリル化処理中のウエーハ3の移動は、平行
移動のみとなる。
In the third embodiment described above,
When the wafer stage 4 is translated, the wafer stage 4 is rotated. However, it is also possible to translate the wafer stage 4 without rotating it.
In this case, the movement of the wafer 3 during the silylation process is only a parallel movement.

【0062】また、上述の第3の実施形態におけるウエ
ーハステージ4の移動パターンは一例であり、ウエーハ
ステージ4は、例示したものと異なるパターンで移動さ
せてもよい。
The movement pattern of the wafer stage 4 in the above-described third embodiment is merely an example, and the wafer stage 4 may be moved in a pattern different from the illustrated one.

【0063】また、例えば、上述の第2の実施形態およ
び第3の実施形態を組み合わせ、ウエーハ3を自転させ
るとともに公転させ、さらに、平行移動させながらシリ
ル化処理を行うようにしてもよい。
For example, the above-described second and third embodiments may be combined, and the silylation process may be performed while rotating and orbiting the wafer 3 and moving it in parallel.

【0064】さらに、上述の第1〜第3の実施形態にお
いては、この発明を気相シリル化装置に適用した場合に
ついて説明したが、この発明は、エッチング装置など被
処理基板を気相で処理するようにした気相処理装置全般
に適用することが可能である。
Further, in the above-described first to third embodiments, the case where the present invention is applied to a gas-phase silylation apparatus has been described. The present invention can be applied to general vapor processing apparatuses configured as described above.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、被処理基板を自転および/または公転させながら気
相処理するようにしていることにより、または、被処理
基板を平行移動させながら気相処理するようにしている
ことにより、被処理基板の表面におけるプロセスガスの
濃度や温度の分布の不均一性が改善されるので、被処理
基板の面内で均一な気相処理を行うことができる気相処
理装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the substrate to be processed is subjected to the gas phase processing while rotating and / or revolving, or the substrate is processed while moving in parallel. By performing the phase processing, the non-uniformity of the distribution of the process gas concentration and the temperature on the surface of the substrate to be processed is improved, so that a uniform gas phase processing can be performed in the surface of the substrate to be processed. It is possible to obtain a vapor-phase processing apparatus that can be used.

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

【図1】 この発明の第1の実施形態による気相シリル
化装置の構成の一例を示す略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a gas-phase silylation apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の第1の実施形態による気相シリル
化方法を説明するための断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a gas-phase silylation method according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の第2の実施形態による気相シリル
化装置の構成の一例を示す略線図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a gas-phase silylation apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 図3に示す気相シリル化装置のウエーハステ
ージの平面図である。
4 is a plan view of a wafer stage of the gas-phase silylation apparatus shown in FIG.

【図5】 この発明の第3の実施形態による気相シリル
化装置の構成の一例を示す略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a gas-phase silylation apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の第3の実施形態による気相シリル
化方法におけるウエーハステージの移動パターンの一例
を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an example of a movement pattern of a wafer stage in a gas-phase silylation method according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 ウエーハステージの移動の様子を示す略線図
である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a state of movement of a wafer stage.

【図8】 従来の気相シリル化装置の構成の一例を示す
略線図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a conventional gas-phase silylation apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・プロセスチェンバ、3・・・ウエーハ、4・・
・ウエーハステージ、5、32・・・回転軸、7・・・
真空チャック、7a、8、34・・・配管、11・・・
ヒータ、12・・・温度センサ、13・・・真空排気
管、14,15・・・ガス供給管、31・・・サブステ
ージ
1 ... Process chamber, 3 ... Wafer, 4 ...
・ Wafer stage, 5, 32 ... rotating shaft, 7 ...
Vacuum chuck, 7a, 8, 34 ... piping, 11 ...
Heater, 12 Temperature sensor, 13 Vacuum exhaust pipe, 14, 15 Gas supply pipe, 31 Substage

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理室内で被処理基板を気相処理するよ
うにした気相処理装置において、 上記処理室内で上記被処理基板を自転および/または公
転させながら気相処理するようにしたことを特徴とする
気相処理装置。
1. A gas-phase processing apparatus in which a substrate to be processed is subjected to vapor-phase processing in a processing chamber, wherein the substrate is subjected to vapor-phase processing while rotating and / or revolving in the processing chamber. Characteristic gas phase processing equipment.
【請求項2】 上記気相処理装置は、上記処理室内に上
記被処理基板を保持し、かつ中心軸の周りに回転可能な
基板ステージを有し、上記基板ステージを回転させるこ
とで、上記被処理基板を自転および/または公転させな
がら気相処理するようにしたことを特徴とする請求項1
記載の気相処理装置。
2. The gas-phase processing apparatus includes a substrate stage that holds the substrate to be processed in the processing chamber and is rotatable around a central axis. The substrate stage is rotated to rotate the substrate stage. 2. A process according to claim 1, wherein the processing substrate is subjected to a gas phase process while rotating and / or revolving.
The vapor-phase processing apparatus as described in the above.
【請求項3】 上記基板ステージは、上記被処理基板を
保持し、かつ中心軸の周りに回転可能なサブステージを
有することを特徴とする請求項2記載の気相処理装置。
3. The gas phase processing apparatus according to claim 2, wherein the substrate stage has a substage that holds the substrate to be processed and is rotatable around a central axis.
【請求項4】 上記基板ステージおよび上記サブステー
ジを回転させることで、上記被処理基板を自転させると
ともに公転させながら気相処理するようにしたことを特
徴とする請求項3記載の気相処理装置。
4. The vapor phase processing apparatus according to claim 3, wherein the substrate stage and the substage are rotated to perform the vapor phase processing while rotating and revolving the substrate to be processed. .
【請求項5】 上記基板ステージは上記サブステージを
複数有することを特徴とする請求項3記載の気相処理装
置。
5. The apparatus according to claim 3, wherein the substrate stage has a plurality of the substages.
【請求項6】 上記基板ステージは平行移動可能であ
り、上記基板ステージを回転させるとともに平行移動さ
せることで、上記被処理基板を自転および/または公転
させるとともに平行移動させながら気相処理するように
したことを特徴とする請求項2記載の気相処理装置。
6. The substrate stage is movable in parallel, and by rotating and moving the substrate stage in parallel, the substrate to be processed is rotated and / or revolved and is subjected to gas phase processing while being translated. 3. The gas phase processing apparatus according to claim 2, wherein:
【請求項7】 上記気相処理装置は、上記被処理基板を
加熱するための加熱手段を有することを特徴とする請求
項1記載の気相処理装置。
7. The vapor-phase processing apparatus according to claim 1, wherein said vapor-phase processing apparatus has heating means for heating said substrate to be processed.
【請求項8】 上記気相処理装置は、気相シリル化装置
であることを特徴とする請求項1記載の気相処理装置。
8. The gas-phase processing apparatus according to claim 1, wherein said gas-phase processing apparatus is a gas-phase silylation apparatus.
【請求項9】 処理室内で被処理基板を気相処理するよ
うにした気相処理装置において、 上記処理室内で上記被処理基板を平行移動させながら気
相処理するようにしたことを特徴とする気相処理装置。
9. A vapor-phase processing apparatus in which a substrate to be processed is subjected to a vapor-phase processing in a processing chamber, wherein the substrate is subjected to a vapor-phase processing while being translated in the processing chamber. Gas phase processing equipment.
【請求項10】 上記気相処理装置は、上記処理室内に
上記被処理基板を保持し、かつ平行移動可能な基板ステ
ージを有し、上記基板ステージを平行移動させること
で、上記被処理基板を平行移動させながら気相処理する
ようにしたことを特徴とする請求項9記載の気相処理装
置。
10. The gas-phase processing apparatus has a substrate stage that can hold the substrate to be processed in the processing chamber and can move in parallel, and moves the substrate stage in parallel to move the substrate to be processed. 10. The gas phase processing apparatus according to claim 9, wherein the gas phase processing is performed while moving in parallel.
【請求項11】 上記基板ステージは中心軸の周りに回
転可能であり、上記基板ステージを回転させるとともに
平行移動させることで、上記被処理基板を自転および/
または公転させるとともに平行移動させながら気相処理
するようにしたことを特徴とする請求項10記載の気相
処理装置。
11. The substrate stage is rotatable around a central axis, and the substrate to be processed is rotated and / or translated by rotating and parallel moving the substrate stage.
The gas phase processing apparatus according to claim 10, wherein the gas phase processing is performed while revolving and moving in parallel.
【請求項12】 上記基板ステージは、上記被処理基板
を保持し、かつ中心軸の周りに回転可能なサブステージ
を有することを特徴とする請求項10記載の気相処理装
置。
12. The vapor-phase processing apparatus according to claim 10, wherein the substrate stage has a sub-stage that holds the substrate to be processed and is rotatable around a central axis.
【請求項13】 上記基板ステージおよび上記サブステ
ージを回転させるとともに上記基板ステージを平行移動
させることで、上記被処理基板を自転させるとともに公
転させ、かつ、平行移動させながら気相処理するように
したことを特徴とする請求項12記載の気相処理装置。
13. The substrate stage and the sub-stage are rotated and the substrate stage is moved in parallel, whereby the substrate to be processed is rotated and revolved, and is subjected to gas phase processing while being moved in parallel. The vapor-phase processing apparatus according to claim 12, wherein:
【請求項14】 上記基板ステージは上記サブステージ
を複数有することを特徴とする請求項12記載の気相処
理装置。
14. The apparatus according to claim 12, wherein said substrate stage has a plurality of said substages.
【請求項15】 上記気相処理装置は、上記被処理基板
を加熱するための加熱手段を有することを特徴とする請
求項9記載の気相処理装置。
15. The gas phase processing apparatus according to claim 9, wherein said gas phase processing apparatus has a heating means for heating said substrate to be processed.
【請求項16】 上記気相処理装置は、気相シリル化装
置であることを特徴とする請求項9記載の気相処理装
置。
16. The gas phase processing apparatus according to claim 9, wherein said gas phase processing apparatus is a gas phase silylation apparatus.
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