JPS60211936A - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法Info
- Publication number
- JPS60211936A JPS60211936A JP6768484A JP6768484A JPS60211936A JP S60211936 A JPS60211936 A JP S60211936A JP 6768484 A JP6768484 A JP 6768484A JP 6768484 A JP6768484 A JP 6768484A JP S60211936 A JPS60211936 A JP S60211936A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- film
- wafer
- substance
- photoresist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は半導体装置のホトレジスト膜や眉間絶縁膜の形
成に好適な成膜方法に関するものである。
成に好適な成膜方法に関するものである。
半導体装置には製造工程の途中あるいは最終完成時等、
種々の段階において半導体ウェーハの表面に膜を形成す
る必要があり、例えば、ホトリソグラフィ工程における
ホトレジスト膜や、完成後における５ＯＧ（スピンオン
グラス）等の層間絶縁膜がその一例であや。ところで、
近年における半導体装置の高集積化に伴なって素子の微
細化も進められているが、これに従って前記した各膜は
その表面平坦性が強く要求されるようになってきている
。つまり、素子の微細パターンの形成を実現するために
はホ） ＩＪソグラフィを高解像度で行なわねばならず
、これにはホトレジスト膜が均一厚さでかつ表面平坦で
あることが望ましく・。また、素子の微細化に伴なって
半導体基板の表面の凹凸は著しくなり上層に形成する配
線層の段切れ等の問題が生じ易くなるためその下側なし
・し上側に形成する層間絶縁膜の表面を平坦に形成する
ことが望ましい。
種々の段階において半導体ウェーハの表面に膜を形成す
る必要があり、例えば、ホトリソグラフィ工程における
ホトレジスト膜や、完成後における５ＯＧ（スピンオン
グラス）等の層間絶縁膜がその一例であや。ところで、
近年における半導体装置の高集積化に伴なって素子の微
細化も進められているが、これに従って前記した各膜は
その表面平坦性が強く要求されるようになってきている
。つまり、素子の微細パターンの形成を実現するために
はホ） ＩＪソグラフィを高解像度で行なわねばならず
、これにはホトレジスト膜が均一厚さでかつ表面平坦で
あることが望ましく・。また、素子の微細化に伴なって
半導体基板の表面の凹凸は著しくなり上層に形成する配
線層の段切れ等の問題が生じ易くなるためその下側なし
・し上側に形成する層間絶縁膜の表面を平坦に形成する
ことが望ましい。
従来、例えば、ウェーハ表面にホトレジストを均一に塗
布する方式としては、スピンコード方式が一般的であり
、スピンチャックに吸着したつ工−ハ上にホトレジスト
を適量適下した後、瞬時に数千ｒｐｍまで高速回転して
１〜２μｍの高積度な膜厚を形成する方式である（電子
材料１９８２年別冊、工業調査会発行、昭和５６年１１
月１０日発行、Ｐ１０９〜Ｐ１１６）。この方法では液
状物質の粘度温度および回転速度によって膜厚にバラツ
キが生じ膜厚コントロールが難かしいという問題があり
、また中心部と周辺部とでも膜厚が相違することが多く
、高精度な膜面の平坦化を実現することは難かし℃・笠
の問題があることが本発明者によって明らかにされた。
布する方式としては、スピンコード方式が一般的であり
、スピンチャックに吸着したつ工−ハ上にホトレジスト
を適量適下した後、瞬時に数千ｒｐｍまで高速回転して
１〜２μｍの高積度な膜厚を形成する方式である（電子
材料１９８２年別冊、工業調査会発行、昭和５６年１１
月１０日発行、Ｐ１０９〜Ｐ１１６）。この方法では液
状物質の粘度温度および回転速度によって膜厚にバラツ
キが生じ膜厚コントロールが難かしいという問題があり
、また中心部と周辺部とでも膜厚が相違することが多く
、高精度な膜面の平坦化を実現することは難かし℃・笠
の問題があることが本発明者によって明らかにされた。
本発明の目的は液状物質の粘度、温度等の条件はもとよ
り塗布条件等の相違にかかわりなく、しかも容易に均一
厚さでかつ表面平坦性の精度の高い成膜方法を提供する
ことＫある。
り塗布条件等の相違にかかわりなく、しかも容易に均一
厚さでかつ表面平坦性の精度の高い成膜方法を提供する
ことＫある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち１表面を静止させた液体の液面上に成膜物とし
ての液状物質を浮遊状態忙堆積し、この液状物質の下面
部又は上面部に成膜基板を接触した状態で液状物質を固
化することにより、液状物質の上面（気体（空気）との
界面）又は下面（液体との界面）をその表面とした、し
たがって極めて平坦性の高い成膜をしかも容易にかつ均
一な膜厚で得ることができる。
ての液状物質を浮遊状態忙堆積し、この液状物質の下面
部又は上面部に成膜基板を接触した状態で液状物質を固
化することにより、液状物質の上面（気体（空気）との
界面）又は下面（液体との界面）をその表面とした、し
たがって極めて平坦性の高い成膜をしかも容易にかつ均
一な膜厚で得ることができる。
〔実施例１〕
ｆｇ１図および第２図（４）〜（Ｏは本発明の一実施例
方法とその装置を示している。即ち、第１図のようＫ、
ヒータ２を内蔵した防振台１上には上部を開口した容器
３を載置し、この容器３内に例えばシリコンオイル４を
適宜倉入れておく。また、前記容器３０区画された一部
には水等の液体５を入れ、この水５上にフロート６を浮
べており、このフロート６からは略逆り字状に支持アー
ム７を突設している。この支持アーム７の先端には半導
体ウェーハ９を吸着等によって支持する支持部８を形成
している。前記支持アーム７は上下方向に移動調整でき
、それによって支持部８に支持させたウェーハ９の高さ
位置を調整することができる。
方法とその装置を示している。即ち、第１図のようＫ、
ヒータ２を内蔵した防振台１上には上部を開口した容器
３を載置し、この容器３内に例えばシリコンオイル４を
適宜倉入れておく。また、前記容器３０区画された一部
には水等の液体５を入れ、この水５上にフロート６を浮
べており、このフロート６からは略逆り字状に支持アー
ム７を突設している。この支持アーム７の先端には半導
体ウェーハ９を吸着等によって支持する支持部８を形成
している。前記支持アーム７は上下方向に移動調整でき
、それによって支持部８に支持させたウェーハ９の高さ
位置を調整することができる。
以上の構成による成膜方法を第２図（５）〜（Ｃ１によ
り説明する。なお、第２図囚、（Ｂ）においては、フロ
ート、支持アーム等を省略している。先ず、同図−のよ
うに、容器３内のシリコンオイル４の液面を静止状態に
保つ一方、フロート６の支持アーム７の支持部８に成膜
基板としてのウェーハ９を表面を下向きにして支持し、
かつウェーハ９の表面とシリコンオイル４の液面との間
に微小寸法の間隔が形成されるようにウェーハ９をセッ
トする。
り説明する。なお、第２図囚、（Ｂ）においては、フロ
ート、支持アーム等を省略している。先ず、同図−のよ
うに、容器３内のシリコンオイル４の液面を静止状態に
保つ一方、フロート６の支持アーム７の支持部８に成膜
基板としてのウェーハ９を表面を下向きにして支持し、
かつウェーハ９の表面とシリコンオイル４の液面との間
に微小寸法の間隔が形成されるようにウェーハ９をセッ
トする。
この場合１間隔寸法は成膜の膜厚寸法に等しくなるよう
にする。またこのとき、シリコンオイル４と水５は常に
水平面であることがら、容器３等が傾いていてもフロー
ト６０作用によってウェーハ９とシリコンオイル４０間
隔は常に平行（均一）に保たれる。
にする。またこのとき、シリコンオイル４と水５は常に
水平面であることがら、容器３等が傾いていてもフロー
ト６０作用によってウェーハ９とシリコンオイル４０間
隔は常に平行（均一）に保たれる。
次いで、同図（Ｂ）のようにシリコンオイル４の液面上
に成膜材料である液状物質１本例ではホトレジスト液１
０を滴下する。これにより、シリコンオイル４よりも比
重の小さいホトレジスト液ｌ。
に成膜材料である液状物質１本例ではホトレジスト液１
０を滴下する。これにより、シリコンオイル４よりも比
重の小さいホトレジスト液ｌ。
はシリコンオイル４の液面上に浮遊状態で堆積され、一
部はウェーハ９とシリコンオイル４の間隔内に進入しそ
の上面部がウェーハ９の下面に接触される。
部はウェーハ９とシリコンオイル４の間隔内に進入しそ
の上面部がウェーハ９の下面に接触される。
この状態でヒータ２を作動させ、シリコンオイル４を介
してホトレジスト液１０を加熱すれば、ホトレジスト液
１０は固化されかつ同時にウェーハ９０表面に接着され
る。その後、支持アーム７によりウェーハ９をシリコン
オイル４から取り出しかつウェーハ周辺部において切断
すれば、同図（Ｃ）のようにウェーハ９０表面にホトレ
ジスト膜１０Ａが完成される。、このホトレジスト膜１
０Ａは前述のウェーハ９．シリコンオイル４間の間隔に
等しい厚さに形成されるため均一な厚さに形成されるこ
とは勿論である。また、ホトレジスト膜１０Ａの表面は
ホトレジスト液１０とシリコンオイル４の界面となるた
め、水平面、つまり極めて平坦性の高い表面に形成する
ことができる。
してホトレジスト液１０を加熱すれば、ホトレジスト液
１０は固化されかつ同時にウェーハ９０表面に接着され
る。その後、支持アーム７によりウェーハ９をシリコン
オイル４から取り出しかつウェーハ周辺部において切断
すれば、同図（Ｃ）のようにウェーハ９０表面にホトレ
ジスト膜１０Ａが完成される。、このホトレジスト膜１
０Ａは前述のウェーハ９．シリコンオイル４間の間隔に
等しい厚さに形成されるため均一な厚さに形成されるこ
とは勿論である。また、ホトレジスト膜１０Ａの表面は
ホトレジスト液１０とシリコンオイル４の界面となるた
め、水平面、つまり極めて平坦性の高い表面に形成する
ことができる。
したがって、極めて容易な操作で均一膜厚で表面平坦性
の高いホトレジスト膜を形成でき、フォトリソグラフィ
工程における解像力の向上を図ってパターンの微細化を
達成できる。
の高いホトレジスト膜を形成でき、フォトリソグラフィ
工程における解像力の向上を図ってパターンの微細化を
達成できる。
〔実施例２〕
第３図囚〜（０は本発明の他の実施例を示す。
先ず、第３同図のように容器３内のシリコンオイル４上
にウェーハ９を表面を上に向けて浮べておく。次いで、
同図（Ｂ）のように上からホトレジスト液１０を注入し
てシリコンオイル４およびウェーハ９上にホトレジスト
液を浮遊堆積する。しかる上で、この状態を保ったまま
加熱してホトレジスト液１０を固化しかつウェーハ周辺
で切断すれば、同図（Ｃ）のようにウェーハ９０表面上
にホトレジスト膜１０Ａが形成される。
にウェーハ９を表面を上に向けて浮べておく。次いで、
同図（Ｂ）のように上からホトレジスト液１０を注入し
てシリコンオイル４およびウェーハ９上にホトレジスト
液を浮遊堆積する。しかる上で、この状態を保ったまま
加熱してホトレジスト液１０を固化しかつウェーハ周辺
で切断すれば、同図（Ｃ）のようにウェーハ９０表面上
にホトレジスト膜１０Ａが形成される。
このホトレジスト膜１０Ａは自身（ホトレジスト液１０
）の気体（空気）との界面が水平面であることから極め
て平坦性のよい表面とされる。また、シリコンオイル４
上に浮べられたウェーハ９０表面も略水平であることか
ら形成されたホトレジスト膜１０Ａの膜厚も略均−なも
のとされる。
）の気体（空気）との界面が水平面であることから極め
て平坦性のよい表面とされる。また、シリコンオイル４
上に浮べられたウェーハ９０表面も略水平であることか
ら形成されたホトレジスト膜１０Ａの膜厚も略均−なも
のとされる。
〔実施例３〕
第４図（４）〜（０は本発明の更に他の実施例を示す。
先ず、第４回国のように容器３内のシリコンオイル４上
にウェーハ９を表面を下向きに浮かべ、一方容器３内の
シリコンオイル４中に差入れた注入管１１を通してホト
レジスト液１０をシリコンオイル中に注入する。これに
より、ホトレジスト液１０は、同図（Ｂ）のように比重
の差によってシリコンオイル４の液面上に浮び上り、ウ
ェーハ９の下面（表面）との間に層状に堆積される。そ
の後。
にウェーハ９を表面を下向きに浮かべ、一方容器３内の
シリコンオイル４中に差入れた注入管１１を通してホト
レジスト液１０をシリコンオイル中に注入する。これに
より、ホトレジスト液１０は、同図（Ｂ）のように比重
の差によってシリコンオイル４の液面上に浮び上り、ウ
ェーハ９の下面（表面）との間に層状に堆積される。そ
の後。
ホトレジスト液１０を固化し、ウェーハ９周囲において
切断することＫより同図（Ｃ）のホトレジスト膜１０Ａ
を形成することができる。このホトレジスト膜１０Ａは
その表面が前記実施例１と同様にシリコンオイル４との
界面により形成されるため極めて平坦性のよいものにで
きる。
切断することＫより同図（Ｃ）のホトレジスト膜１０Ａ
を形成することができる。このホトレジスト膜１０Ａは
その表面が前記実施例１と同様にシリコンオイル４との
界面により形成されるため極めて平坦性のよいものにで
きる。
（１）静止状態の液体の液面上に成膜物とし℃の液状物
質を浮遊状態に堆積し、この堆積した液状物質を基板に
付着固化させることにより成膜を完成しているので、形
成された膜の表面を液体の界面によって構成することが
でき、これにより極めて平坦性の高〜・膜を形成するこ
とができる。
質を浮遊状態に堆積し、この堆積した液状物質を基板に
付着固化させることにより成膜を完成しているので、形
成された膜の表面を液体の界面によって構成することが
でき、これにより極めて平坦性の高〜・膜を形成するこ
とができる。
（２） 液体の液面とウェーハ表面との間又はウェーハ
表面と気体界面との間で成膜を構成しているので、均一
な膜厚の膜を形成できる。
表面と気体界面との間で成膜を構成しているので、均一
な膜厚の膜を形成できる。
（３）液体の液面上に液状物質を堆積する一方、これを
ウェーハに付着して固化させるだけでよいので、極めて
容易に均一膜厚でかつ平坦性のよい成膜が完成できる。
ウェーハに付着して固化させるだけでよいので、極めて
容易に均一膜厚でかつ平坦性のよい成膜が完成できる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもナイ。たとえば、成膜材料と
してはホトレジスト以外の電線、Ｘ線レジストでもよく
、またポリイミド系樹脂等の樹脂、更には５ＯＧ（スピ
ンオングラス）等であってもよい。一方、液体にはシリ
コンオイルの外に水銀を使用してもよく、成膜材料と溶
は合わずかつ比重、沸点の大きな液体であればよい。
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもナイ。たとえば、成膜材料と
してはホトレジスト以外の電線、Ｘ線レジストでもよく
、またポリイミド系樹脂等の樹脂、更には５ＯＧ（スピ
ンオングラス）等であってもよい。一方、液体にはシリ
コンオイルの外に水銀を使用してもよく、成膜材料と溶
は合わずかつ比重、沸点の大きな液体であればよい。
以上の説明では主として本発明者によっ℃なされた発明
をその背景となった利用分野である半導体ウェーハへの
成膜技術に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、マスフ基板上への成膜、あるい
は他の基板上への成膜等、種々の技術に適用することが
できる。
をその背景となった利用分野である半導体ウェーハへの
成膜技術に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、マスフ基板上への成膜、あるい
は他の基板上への成膜等、種々の技術に適用することが
できる。
第１図は本発明の第１実施例を実施する装置の概略的な
断面図。 第２図（４）〜（Ｏは第１実施例の方法を説明する工程
図、 第３図（４）〜（Ｃ）は第２実施例の方法を説明する工
程図。 第４図囚〜（Ｃ）は第３実施例の方法を説明する工程図
である。 ３・・・容器、４・・・液体（シリコンオイル）、７・
・・支持アーム、９・・・基板（ウェーハ）、１０・・
液状物質（ホトレジスト液）、ＩＯＡ・・・成膜（ホト
レジスト膜）。 第 １ 図 第 ２ 図 （Ａ）
断面図。 第２図（４）〜（Ｏは第１実施例の方法を説明する工程
図、 第３図（４）〜（Ｃ）は第２実施例の方法を説明する工
程図。 第４図囚〜（Ｃ）は第３実施例の方法を説明する工程図
である。 ３・・・容器、４・・・液体（シリコンオイル）、７・
・・支持アーム、９・・・基板（ウェーハ）、１０・・
液状物質（ホトレジスト液）、ＩＯＡ・・・成膜（ホト
レジスト膜）。 第 １ 図 第 ２ 図 （Ａ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、表面を静止させた液体の液面上に成膜物としての液
状物質を浮遊状態に堆積し、この液状物質の下面部又は
上面部に成膜用の基板を接触させかつこの状態で液状物
質を固化して基板表面に付着させることを特徴とする成
膜方法。 ２、液体は液状物質と混合せずかつ液状物質よりも比重
が大である特許請求の範囲第１項記載の成膜方法。 ３、基板を液体の液面上に微小間隔おいて液面と平行に
支持し、かつ基板と液面との微小間隔内に液状物質を流
入させて液体上に浮遊させてなる特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の成膜方法。 ４、液体の液面部に基板を浮べた上で、液面上に液状物
質を注いで液面上に浮遊させてなる特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の成膜方法。 ５、液面部に基板を浮べた上で、基板の下方の液体中へ
液状物質を注入しかつ液状物質を自身の浮力で液体の液
面上に浮遊させてなる特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の成膜方法。 ６、液体はシリコンオイル、水銀である特許請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれかに記載の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6768484A JPS60211936A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6768484A JPS60211936A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211936A true JPS60211936A (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13352061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6768484A Pending JPS60211936A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | 成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211936A (ja) |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP6768484A patent/JPS60211936A/ja active Pending
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