(57)【要約】【課題】レジストミストの発生を抑制し、レジストミストのウエハへの再付着を防止したレジスト塗布装置、レジスト塗布方法及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るレジスト塗布装置は、スパッタリングによりウエハＦ上にレジスト膜を形成するレジストスパッタ装置であって、真空容器１１内に配置されたウエハＷＦを保持する保持部１２と、前記真空容器内に配置され、前記保持部１２に対向するように設けられたレジストターゲット１４を保持するバッキングプレート１５と、を具備する。従来のレジスト塗布装置とは全く異なる方式のスパッタリングによりウエハ上にレジスト膜を形成するため、レジストミストが発生することを防止できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングにより基板上にレジスト膜を形成するレジストスパッタ装置であって、
真空容器内に配置された基板を保持する保持部と、
前記真空容器内に配置され、前記保持部に対向するように設けられたレジストターゲットを保持するプレートと、
を具備するレジストスパッタ装置。
【請求項２】
前記レジストターゲットはレジスト成分の溶液から溶質を取り出したものである請求項１に記載のレジストスパッタ装置。
【請求項３】
前記レジストターゲットはレジスト成分の高分子材料である請求項１に記載のレジストスパッタ装置。
【請求項４】
前記レジストターゲットは前記プレートにターゲット治具によって固定されている請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレジストスパッタ装置。
【請求項５】
前記プレートには冷却機構が取り付けられている請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレジストスパッタ装置。
【請求項６】
高周波電源をさらに具備する請求項１乃至５のレジストスパッタ装置。
【請求項７】
真空容器内に基板を保持し、前記真空容器内を所定の真空状態とし、前記真空容器内に放電用ガスを導入し、前記真空容器内にエネルギーを供給してプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをレジストターゲットに衝突させてターゲット原子をはじき出すことにより、前記基板上にレジスト膜を形成するレジストスパッタ方法。
【請求項８】
基板上にプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをレジストターゲットに衝突させてターゲット原子をはじき出すことにより、前記基板上にレジスト膜を形成する工程を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項９】
真空容器内に基板を保持し、前記真空容器内を所定の真空状態とし、前記真空容器内に放電用ガスを導入し、前記真空容器内にエネルギーを供給してプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをレジストターゲットに衝突させてターゲット原子をはじき出すことにより、前記基板上にレジスト膜を形成する工程を具備する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジスト塗布装置、レジスト塗布方法及び半導体装置の製造方法に関する。特には、レジストミストの発生を抑制し、レジストミストのウエハへの再付着を防止したレジスト塗布装置、レジスト塗布方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレジスト塗布装置は、ウエハをコーターに入れると、１枚ずつウエハ表面上にレジストがある一定量塗布され、その後、ウエハが高速で回転し、その遠心力でレジストがウエハ表面上に均一に伸ばされ、それによってウエハ上にレジストが塗布されるものである。
【０００３】
上記従来のレジスト塗布装置では、ウエハが高速回転して飛び散ったレジストがコーターの内壁にあたることによりレジストミストが発生し、このミストがウエハ表面に再付着することでレジスト膜厚の均一性やレジスト塵としてパターン異常をきたす場合がある。このようなレジストミストの再付着という問題を解決するためのレジスト塗布装置が種々提案されている。
【０００４】
以下、レジストミストの再付着を防止する従来のレジスト塗布装置の具体例を挙げて説明する。
図２は、従来のレジスト塗布装置を示す断面図である。このレジスト塗布装置は特開平５−１０９６１２号公報に開示されている。
図２に示すレジスト塗布装置は、基板にレジストを回転塗布する装置の構造に関し、塗布膜厚さの均一性を良くし、且つ基板裏面へのレジストミスト付着を防止することを目的とするものである。
【０００５】
基板１０１の側方を包囲する内カップ１１４の底中央部に開口を設け、内カップ１１４内にはこの開口上方を包囲し且つ基板裏面周辺部に近接する整流リング１１６を配設する。内カップ１１４の外側には内カップ１１４の側面と底面に近接する外カップ１１７を配設する。内カップ１１４内を強制排気することにより、基板１０１上方の雰囲気を内カップ１１４と外カップ１１７との間隙を経由して基板１０１の裏面側に導くとともに、基板１０１裏面に沿って基板１０１の中心寄りから外周へ向かう気流を発生させる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１０９６１２号公報（３〜４頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のレジスト塗布装置では、整流リング１１６により整流が行われてレジストミストを抑制するものであるが、整流リングは複雑な断面形状を有しており、気流の流れも複雑となるため、コントロールが困難である。よって、レジストミストのウエハへの再付着を十分に防止することができない。
【０００８】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、レジストミストの発生を抑制し、レジストミストのウエハへの再付着を防止したレジスト塗布装置、レジスト塗布方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るレジスト塗布装置は、スパッタリングにより基板上にレジスト膜を形成するレジストスパッタ装置であって、
真空容器内に配置された基板を保持する保持部と、
前記真空容器内に配置され、前記保持部に対向するように設けられたレジストターゲットを保持するプレートと、
を具備する。
【００１０】
上記レジストスパッタ装置によれば、レジストターゲットを用いてスパッタリングを行い、基板上にレジスト膜を形成する。このように従来のレジスト塗布装置とは全く異なる方式のスパッタリングにより基板上にレジスト膜を形成するため、レジストミストが発生することを防止できる。その結果、レジストミストがウエハ上に再付着することを防止できる。
【００１１】
また、本発明に係るレジストスパッタ装置においては、前記レジストターゲットはレジスト成分の溶液から溶質を取り出したものであることも可能である。
また、本発明に係るレジストスパッタ装置において、前記レジストターゲットはレジスト成分の高分子材料であることも可能である。
【００１２】
また、本発明に係るレジストスパッタ装置において、前記レジストターゲットは前記プレートにターゲット治具によって固定されていることが好ましい。
また、本発明に係るレジストスパッタ装置において、前記プレートには冷却機構が取り付けられていることが好ましい。
また、本発明に係るレジストスパッタ装置においては、高周波電源をさらに具備することも可能である。
【００１３】
本発明に係るレジストスパッタ方法は、真空容器内に基板を保持し、前記真空容器内を所定の真空状態とし、前記真空容器内に放電用ガスを導入し、前記真空容器内にエネルギーを供給してプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをレジストターゲットに衝突させてターゲット原子をはじき出すことにより、前記基板上にレジスト膜を形成するものである。
【００１４】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板上にプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをレジストターゲットに衝突させてターゲット原子をはじき出すことにより、前記基板上にレジスト膜を形成する工程を具備するものである。
【００１５】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、真空容器内に基板を保持し、前記真空容器内を所定の真空状態とし、前記真空容器内に放電用ガスを導入し、前記真空容器内にエネルギーを供給してプラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをレジストターゲットに衝突させてターゲット原子をはじき出すことにより、前記基板上にレジスト膜を形成する工程を具備するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるレジストスパッタ装置の概略を示す断面図である。このレジストスパッタ装置は、従来のレジスト塗布装置とは塗布方法が全く異なり、レジスト成分の高分子材料からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングによりレジストをウエハ上に形成するものである。
【００１７】
図１に示すように、レジストスパッタ装置１０は真空容器１１を有しており、この真空容器１１内にはウエハＷＦを保持する保持部（陽極側）１２が配置されている。また、真空容器１１内には保持部１２に対向するようにスパッタリングターゲットとしてのレジストターゲット１４が配置されている。このレジストターゲット１４は、レジストの成分の溶液から溶質（即ちレジスト成分の高分子材料）だけを取り出し、この溶質によってスパッタリングターゲットを形成したものである。このレジストターゲット１４は溶媒がないレジストであるため、真空中でも使用できるものとなる。
【００１８】
レジストターゲット１４の裏面側（保持部１２の逆側）には冷却用銅板からなるバッキングプレート１５が接合されている。バッキングプレート１５上にはターゲット治具１８が取り付けられており、レジストターゲット１４の側部を押さえるように設けられている。ターゲット治具１８は、レジストターゲット１４の側部及びバッキングプレート１５を覆って蒸着粒子の防着治具としても作用する。
【００１９】
バッキングプレート１５の裏面側（レジストターゲット１４の逆側）には、磁石１６を収容し冷却水を導く銅プレート１７が配置されている。この銅プレート１７は電極に繋げられており、この電極は高周波電源に接続されている。また、レジストターゲット１４、バッキングプレート１５及び銅プレート１７の周辺には真空容器側のアースシールド１９が配置されており、このアースシールド１９はターゲット側の電極と離間している。
【００２０】
ターゲット治具１８と真空容器側のアースシールド１９との対向領域が一番狭く、そのギャップは２〜３ｍｍである。ターゲット治具１８の真空容器側つまりアースシールド１９側の露出領域表面が鏡面１８１に仕上げられている。この鏡面の表面粗さは０．０１〜０．１μｍ程度に加工されている。さらに、ターゲット治具１８と対向接近する真空容器側つまりアースシールド１９側の領域表面も同様に鏡面１９１に仕上げられている。このように鏡面にする理由は、ターゲット治具１８におけるマイクロアーク等の異常放電を抑制し、レジストターゲット外周近傍におけるプラズマを安定させるためである。
【００２１】
次に、上記レジストスパッタ装置を用いてレジストをスパッタする方法について説明する。
まず、ウエハＷＦを保持部１２に保持する。次いで、真空容器１１内を真空引きして所定圧力の真空状態とする。次いで、銅プレート１７内に冷却水を循環させ、レジストターゲット１４及びバッキングプレート１５の温度を所定の温度範囲に保つ。
【００２２】
次いで、真空容器内にアルゴンなどの放電用ガス（図示せず）を注入し、高周波電源によって電極に電圧を印加することにより、プラズマを発生させる。この際、レジストターゲット１４とウエハＷＦの電極間の電界に対して直交する磁界を印加し、マグネトロン放電によってレジストターゲット１４の近傍に多量のイオンを作る。このとき、プラズマ中のアルゴンイオンが陰極のレジストターゲット１４に衝突してターゲット原子（レジスト成分の高分子材料）をはじき出す（スパッタ現象）。このスパッタ現象を利用してウエハＷＦ上にレジストを付着させる。
【００２３】
上記実施の形態によれば、スパッタ装置１０にレジストターゲット１４を設置し、このレジストターゲット１４を用いてスパッタリングを行い、ウエハＷＦ上にレジスト膜を形成する。このように従来のレジスト塗布装置とは全く異なる方式のスパッタリングによりウエハＷＦ上にレジスト膜を形成するため、レジストミストが発生することを防止できる。その結果、レジストミストがウエハ上に再付着することを防止できる。従って、レジストミストによるパターン異常の発生を防ぐことができる。
【００２４】
また、上記実施の形態では、スパッタリングによりレジストをウエハ上に付着させる。このため、必要最小限のレジスト材料を使用することにより、所望のレジスト膜厚を成膜することが可能となる。従って、従来のレジスト塗布装置に比べてレジストの材料費を低減することができる。
また、上記実施の形態では、ウエハ上に成膜するレジスト膜の膜厚をスパッタレートにより制御することができる。このため、従来のレジスト塗布装置に比べてレジスト膜厚をより正確に制御することができる。
【００２５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、スパッタリングターゲットとしてレジストターゲットを用いれば、図１に示すスパッタ装置に限定されるものではなく、他のスパッタ装置に本発明を適用することも可能である。
また、上記実施の形態では、レジストスパッタ装置内の保持部１２に１枚のウエハＷＦを保持するようになっているが、これに限定されるものではなく、複数枚のウエハを保持部に保持させることも可能である。
【００２６】
また、上記実施の形態では、レジスト塗布装置及びレジスト塗布方法に本発明を適用しているが、これに限定されるものではなく、前記レジスト塗布方法を用いてウエハ上にレジストを塗布する工程を有する半導体装置の製造方法に本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態によるレジストスパッタ装置の概略を示す断面図。
【図２】従来のレジスト塗布装置を示す断面図。
【符号の説明】
１０…レジストスパッタ装置、１１…真空容器、１２…保持部（陽極側）、１４…レジストターゲット、１５…バッキングプレート、１６…磁石、１７…銅プレート、１８…ターゲット治具、１９…アースシールド、１８１，１９１…鏡面、１０１…基板、１１４…内カップ、１１６…整流リング、１１７…外カップ
【図１】
2005044877.tif 000003
【図２】
2005044877.tif 000004