CN1267974C - 有机薄膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种有机薄膜的形成方法，在半导体基底(10)上形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜(11)后，对底膜(11)进行使用洗涤液(12)的湿式洗涤处理。然后，对底膜(11)照射远紫外线(13)后，通过旋转半导体基底(10)，同时将液状有机材料供于半导体基底(10)上，在底膜(11)上形成厚度为100nm以下的有机薄膜(14)。从而在使用低粘度的有机材料在氮化硅膜或氮氧化硅膜上形成有机薄膜的场合，也能够防止产生涂覆不均，得到膜厚均匀性优良的有机薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及成为保护膜或防反射膜等的有机薄膜的形成方法。
背景技术
伴随着使用了复杂的半导体集成电路的系统的小型化，通过使用保护膜图案即图案化了的保护膜作为掩膜的图案平版印刷法，将复杂的电路复制在小尺寸的芯片上变得非常困难。作为其理由，认为随着图案平版印刷法中使用的能量射线的短波长化，通过成为保护膜的感光性有机膜的能量射线在被蚀刻膜(在保护膜下侧形成)的反射率变高，结果感光至感光性有机膜中不需要的区域(不需要照射能量射线的区域)。
因此，提出了下述方法：在形成成为保护膜的感光性有机膜以前，在被蚀刻膜上涂覆吸收能量射线的有机材料，形成由该有机材料构成的防反射膜，这样抑制通过了感光性有机膜的能量射线的反射。
图9(a)和(b)是表示以往有机膜形成方法各工序的剖面图。
首先，如图9(a)所示，相对于形成了被蚀刻膜(图中省略)的半导体基底100，为了除去形成被蚀刻膜时等在半导体基底100表面附着的异物，进行湿式洗涤处理。具体地说，由喷嘴101给半导体基底100上供给洗涤液102，同时使半导体基底100旋转。
接着，如图9(b)所示，在进行了湿式洗涤处理的半导体基底100上，形成成为保护膜或防反射膜等的有机膜103。
另外，随着近年电子仪器的微细化，成为保护膜的感光性有机膜厚度大的场合，形成微细的保护膜图案变得困难。另外，对于成为防反射膜的有机膜，如果其厚度大，会对保护膜进行不必要的切削。因此，为了使保护膜图案微细化，提出了减小成为保护膜或防反射膜等的有机膜厚度的方法。
使用有机材料形成薄膜的场合，与使用有机材料形成厚膜的场合相比，当然要求相同水平或以上水平的膜厚均匀性。
但是，形成有机薄膜的场合，为了降低使用的有机材料的粘度，有必要增大有机材料中所占的溶剂的量，另一方面，随着溶剂的量变多，溶剂的汽化热易于对有机膜的膜厚均匀性产生不良影响(特开平8-186072号)。
另外，除了上述问题以外，本发明者还发现了下述新问题：在作为硬掩膜或无机防反射膜等使用的氮化硅膜或氮氧化硅膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜的场合，在该有机薄膜上产生由成为基底的晶片的中心部沿周边部方向延伸的放射状涂覆印花(下面称作涂覆不均)。产生了这种涂覆不均的有机薄膜不能作为保护膜或防反射膜等使用。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，使用低粘度的有机材料在氮化硅膜或氮氧化硅膜上形成有机薄膜的场合，也能够防止涂覆不均的产生，得到膜厚均匀性优良的有机薄膜。
为了实现上述目的，本发明的第1种有机薄膜形成方法具备下述工序：在基底上形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜的工序；对底膜进行使用洗涤液的湿式洗涤处理的工序；对进行了湿式洗涤处理的底膜照射远紫外线的工序；通过旋转基底，同时将液状有机材料供于基底上，在照射了远紫外线的底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜的工序。
如果采用第1种有机薄膜形成方法，对由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜进行了湿式洗涤处理后，对底膜照射远紫外线，然后在底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜。因此，与未对底膜进行远紫外线照射的以往的有机膜形成方法相比，使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在有机薄膜上产生涂覆不均，因而能够提高有机薄膜的膜厚均匀性。因此，形成有机薄膜作为保护膜或防反射膜等的场合，能够使保护膜图案微细化，从而能够确实地使电子仪器微细化。
本发明的第2种有机薄膜形成方法具备下述工序：在基底上形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜的工序；对底膜进行使用洗涤液的湿式洗涤处理的工序；通过旋转基底，同时将液状有机材料供于基底上，在进行了湿式洗涤处理的底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜的工序，且有机材料含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂。
如果采用第2种有机薄膜形成方法，在对由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜进行了湿式洗涤处理后，使用含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂的有机材料，在底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜。因此，与未使用含有上述溶剂的有机材料的以往的有机膜形成方法相比，使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在有机薄膜上产生涂覆不均，因而能够提高有机薄膜的膜厚均匀性。因此，形成有机薄膜作为保护膜或防反射膜等的场合，能够使保护膜图案微细化，从而能够确实地使电子仪器微细化。
另外，如果采用第2种有机薄膜形成方法，与本发明第1种有机薄膜形成方法相比，能够省略对底膜照射远紫外线的工序，因此能够简化有机薄膜形成工序，同时能够缩短有机薄膜形成工序所需要的处理时间。
第1或第2种有机薄膜形成方法中，优选进行湿式洗涤处理的工序包括使超声波透过洗涤液的工序。
如果这样，能够进一步确实地除去形成底膜时附着在底膜表面的异物。
在第1或第2种有机薄膜形成方法中，优选在形成底膜的工序与进行湿式洗涤处理的工序之间，还具有在底膜上形成其它有机膜后再除去该其它有机膜的工序。
如果这样，在除去其它有机膜时能够通过湿式洗涤处理确实除去底膜表面附着的残留物等。
本发明的第3种有机薄膜形成方法具备下述工序：在基底上形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜的工序，对底膜照射远紫外线的工序，通过旋转基底，同时将液状有机材料供于基底上，在照射了远紫外线的底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜的工序，且有机材料含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂。
如果采用第3种有机薄膜形成方法，对在基底上形成的由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜进行了远紫外线照射后，使用含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂的有机材料，在底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜。因此，与未对底膜进行远紫外线照射且未使用含有上述溶剂的有机材料的以往的有机膜形成方法相比，使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在有机薄膜上产生涂覆不均，因而能够提高有机薄膜的膜厚均匀性。因此，形成有机薄膜作为保护膜或防反射膜等的场合，能够使保护膜图案微细化，从而能够确实地使电子仪器微细化。
另外，如果采用第3种有机薄膜形成方法，与本发明第1种有机薄膜形成方法相比，能够省略对底膜进行湿式洗涤处理的工序，因此能够简化有机薄膜形成工序，同时能够缩短有机薄膜形成工序中所需要的处理时间。
第1或第3种有机薄膜形成方法中，优选照射远紫外线的工序包括对基底进行加热处理的工序。
如果这样，能够进一步确实地抑制在有机薄膜上产生涂覆不均。
在第1、第2或第3种有机薄膜形成方法中，优选形成有机薄膜的工序中使用的有机材料的液体量合计为0.8ml以上。
如果这样，能够进一步提高有机薄膜的膜厚均匀性。
附图说明
图1(a)～(d)是表示本发明第1种实施方式的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
图2是表示本发明第1种实施方式的有机薄膜形成方法中湿式洗涤处理具体情况的图。
图3是表示本发明第1种实施方式的有机薄膜形成方法中有机材料旋转涂覆的具体情况的图。
图4(a)～(c)是表示本发明第1种实施方式变形例的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
图5(a)～(c)是表示本发明第1种实施方式变形例的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
图6(a)～(c)是表示第1比较例的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
图7(a)～(c)是表示本发明第2种实施方式的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
图8(a)～(c)是表示本发明第3种实施方式的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
图9(a)和(b)是表示以往的有机膜形成方法各工序的剖面图。
其中，10-半导体基底，11-底膜，12-洗涤液，13-远紫外线，14-有机薄膜，15-第1有机薄膜，16-活性氧原子和臭氧，17-第2有机薄膜，18-有机薄膜，19-有机薄膜，20-有机薄膜，50-喷嘴，51-超声波振荡器，52-管，60-基底夹盘，61-旋转轴，70-加热器，80-基底夹盘，81-旋转轴，90-喷嘴，91-管，92-有机材料。
具体实施方式
(第1种实施方式)
下面参照附图对本发明的第1种实施方式的有机薄膜形成方法进行说明。
图1(a)～(d)是表示第1种实施方式的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
首先，如图1(a)所示，在由8英寸大小的硅单晶片构成的半导体基底10上通过化学气相沉积法形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11。
接着，如图1(b)所示，由喷嘴50将洗涤液12供于半导体基底10上，同时旋转半导体基底10，从而对底膜11进行湿式洗涤处理。此时，为了提高洗涤效果，使超声波透过洗涤液12。
图2表示第1种实施方式的有机薄膜形成方法中的湿式洗涤处理的具体情况。
如图2所示，通过电动机旋转轴61上固定的晶片夹盘60保持半导体基底10。然后，通过旋转轴61使半导体基底10旋转，同时由喷嘴50对半导体基底10喷出洗涤液12，洗涤半导体基底10的表面。此时，通过设置于喷嘴50内的超声波振荡器51对流经管52的洗涤液12外加例如频率1MHz、功率100W的超声波。
另外，在第1种实施方式中，作为洗涤液12，使用混入了CO2的纯水。在纯水中混入CO2的目的是作为用于防止半导体基底10的静电破坏的降低电阻值的对策，纯水的比电阻为18MΩ，相对于此，混入了CO2的纯水的比电阻为0.01MΩ。
接着，为了进一步确实地除去底膜11表面上附着的微小异物，如图1(c)所示，对底膜11照射远紫外线13。图1(c)所示的远紫外线13的照射工序，具体地说由远紫外线13的照射处理(下面称作灯泡模式)和采用加热器70对半导体基底10的加热处理(下面称作加热模式)的组合处理构成。组合处理的总处理时间为155秒。灯泡模式设定为由组合处理开始10秒为停止(OFF)，接着的2秒为照射(ON)，接着的58秒为停止，接着的75秒为照射，接着的10秒为停止。加热模式设定为由组合处理开始70秒为加热温度100℃，接着的85秒为加热温度140℃。
接着，如图1(d)所示，在底膜11上旋转涂覆有机材料，形成厚度为60nm的有机薄膜14作为防反射膜。
如图3所示，通过在电动机旋转轴81上固定的晶片夹盘80保持半导体基底10。然后，通过旋转轴81旋转半导体基底10，同时由喷嘴90内的管91向半导体基底10的中心滴加液状的有机材料92，从而在底膜11上形成有机薄膜14。此时，作为有机材料92的溶剂使用环己酮，同时有机材料92对半导体基底10的总滴加量为1.5ml。
在采用以上说明的工序形成的有机薄膜14(厚度为60nm)上没有发现出现涂覆不均。另外，有机薄膜14厚度的均匀性在限度内良好，为3nm以下。
然后，图中省略了，在有机薄膜14上形成保护膜后，将有机薄膜14作为防反射膜，对保护膜进行曝光，然后，使保护膜显像，形成保护膜图案。
也就是说，如果采用第1种实施方式，对由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11进行了湿式洗涤处理后，对底膜11照射远紫外线13，然后在底膜11上形成有机薄膜14。因此，与未对底膜进行远紫外线照射的以往的有机膜形成方法相比，使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在有机薄膜14上产生涂覆不均，因而能够提高有机薄膜14的膜厚均匀性。因此，能够均匀地形成由有机薄膜14构成的防反射膜，从而能够在防反射膜上均匀地形成保护膜，因而能够使保护膜图案微细化，从而能够确实地使电子仪器微细化。
另外，在第1种实施方式中，有机薄膜14的膜厚并没有特别限定，但如果该膜厚在100nm以下，与以往的有机薄膜形成方法相比，抑制出现涂覆不均的效果显著。另外，在第1种实施方式中，形成了膜厚为60nm的有机薄膜14，但在通过本实施方式的方法形成膜厚为20nm的极薄有机薄膜的场合，也没有发现涂覆不均的出现。
另外，在第1种实施方式中，有机材料92对半导体基底10的总滴加量并没有特别限定，但如果该滴加量为0.8ml以上，能够确实防止有机薄膜14中涂覆不均的产生。另外，可以看出，如果增大该滴加量，有机材料92在半导体基底10上容易均匀扩散，因而可以提高有机薄膜14的膜厚均匀性。
另外，在第1种实施方式中，也可以在图1(b)所示的洗涤工序中不使超声波透过洗涤液12。
另外，在第1种实施方式中，也可以在图1(c)所示的远紫外线13的照射工序中不进行采用加热器70的加热处理。
另外，在第1种实施方式中，形成了有机薄膜14作为防反射膜，但是也可以取而代之形成成为保护膜的感光性有机膜或成为层间膜的有机绝缘膜等。
另外，在第1种实施方式中，使用了半导体基底10，但是也可以取而代之使用玻璃基底等其它基底。
(第1种实施方式的变形例)
下面，参照附图对本发明的第1种实施方式变形例的有机薄膜形成方法进行说明。
图4(a)～(c)及图5(a)～(c)是表示第1种实施方式变形例的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
首先，与第1种实施方式的图1(a)所示的工序相同，如图4(a)所示，在由8英寸大小的硅单晶片构成的半导体基底10上通过化学气相沉积法形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11。
接着，如图4(b)所示，在底膜11上旋转涂覆有机材料，形成厚度为60nm的第1有机薄膜15作为防反射膜。具体地说，以将半导体基底10保持在基底保持装置上的状态，旋转半导体基底10，同时向半导体基底10的中心部滴加液状的有机材料(参照图3)，从而形成第1有机薄膜15。此时，作为有机材料的溶剂使用环己酮，同时该有机材料的总滴加量为1.5ml。
但是，在图4(b)所示的工序中，在第1有机薄膜15上产生涂覆不均，另外，第1有机薄膜15的膜厚均匀性在限度内不好，为25nm。
因此，接着，为了除去出现了涂覆不均匀的第1有机薄膜15，如图4(c)所示，等离子体分解氧，使之产生活性氧原子和臭氧16，将该活性氧原子和臭氧16输送到第1有机薄膜15上，从而进行灰化处理。
接着，为了除去通过图4(c)所示的灰化处理未能由底膜11表面除去的异物，与第1种实施方式的图1(b)所示的工序相同，如图5(a)所示，由喷嘴50将由混入了例如CO2的纯水构成的洗涤液12供于半导体基底10上，同时旋转半导体基底10，从而对底膜11进行湿式洗涤处理。此时为了提高洗涤效果，使例如频率1MHz、功率100W的超声波透过洗涤液12(参照图2)。
接着，为了进一步确实地除去底膜11表面上附着的微小异物，与第1种实施方式的图1(c)所示的工序相同，如图5(b)所示，对底膜11照射远紫外线13。图5(b)所示的远紫外线13的照射工序，具体地说由远紫外线13的照射处理即灯泡模式以及采用加热器70对半导体基底10的加热处理即加热模式的组合处理构成。组合处理的总处理时间为155秒。灯泡模式设定为由组合处理开始10秒为停止，接着的2秒为照射，接着的58秒为停止，接着的75秒为照射，接着的10秒为停止。加热模式设定为由组合处理开始70秒为加热温度100℃，接着的85秒为加热温度140℃。
接着，如图5(c)所示，在底膜11上旋转涂覆有机材料，形成厚度为60nm的第2有机薄膜17作为防反射膜。具体地说，以将半导体基底10保持在基底保持装置上的状态，旋转半导体基底10，同时向半导体基底10的中心部滴加液状的有机材料(参照图3)，从而形成第2有机薄膜17。此时，作为有机材料的溶剂使用环己酮，同时该有机材料的总滴加量为1.5ml。
在采用以上说明的工序形成的第2有机薄膜17(厚度为60nm)上没有发现出现涂覆不均。另外，第2有机薄膜17的膜厚均匀性在限度内良好，为3nm以下。
然后，图中省略了，在第2有机薄膜17上形成保护膜后，将第2有机薄膜17作为防反射膜，对保护膜进行曝光，然后，使保护膜显像，形成保护膜图案。
也就是说，如果采用第1种实施方式的变形例，对由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11进行了湿式洗涤处理后，对底膜11照射远紫外线13，然后在底膜11上形成第2有机薄膜17。因此，与未对底膜进行远紫外线照射的以往的有机膜形成方法相比，使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在第2有机薄膜17上产生涂覆不均，因而能够提高第2有机薄膜17的膜厚均匀性。因此，能够均匀地形成由第2有机薄膜17构成的防反射膜，从而能够在防反射膜上均匀地形成保护膜，因而能够使保护膜图案微细化，借此能够确实地使电子仪器微细化。
另外，如果采用第1种实施方式的变形例，在底膜11上形成第1有机薄膜15后，除去产生了涂覆不均的第1有机薄膜15，然后，对底膜11进行湿式洗涤处理，因此在除去第1有机薄膜15时，能够确实地除去底膜11的表面上附着的残留物等。
另外，在第1种实施方式的变形例中，第2有机薄膜17的膜厚并没有特别限定，但如果该膜厚为100nm以下，与以往的有机膜形成方法相比，抑制出现涂覆不均的效果显著。另外，在第1种实施方式中，形成了膜厚为60nm的第2有机薄膜17，但在通过本实施方式的方法形成膜厚为20nm的极薄有机薄膜的场合，也没有发现涂覆不均的出现。
另外，在第1种实施方式的变形例中，为了形成第2有机薄膜17，在半导体基底10上滴加的有机材料液量并没有特别限定，但如果该液量为0.8ml以上，能够确实防止第2有机薄膜17中涂覆不均的产生。另外，可以看出，如果增大该有机材料的液量，有机材料在半导体基底10上容易均匀扩散，因而可以提高第2有机薄膜17的膜厚均匀性。
另外，在第1种实施方式的变形例中，也可以在图5(a)所示的洗涤工序中不使超声波透过洗涤液12。
另外，在第1种实施方式的变形例中，也可以在图5(b)所示的远紫外线13的照射工序中不进行采用加热器70的加热处理。
另外，在第1种实施方式的变形例中，形成了第2有机薄膜17作为防反射膜，但是也可以取而代之形成成为保护膜的感光性有机膜或成为层间膜的有机绝缘膜等。
另外，在第1种实施方式的变形例中，使用了半导体基底10，但是也可以取而代之使用玻璃基底等其它基底。
(第1比较例)
下面，参照附图对第1比较例的有机薄膜形成方法进行说明。
图6(a)～(c)是表示第1比较例的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
首先，与第1种实施方式的图1(a)所示的工序相同，如图6(a)所示，在由8英寸大小的硅单晶片构成的半导体基底10上通过化学气相沉积法形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11。
接着，与第1种实施方式的图1(b)所示的工序相同，如图6(b)所示，由喷嘴50将由混入了例如CO2的纯水构成的洗涤液12供于半导体基底10上，同时旋转半导体基底10，从而对底膜11进行湿式洗涤处理。此时为了提高洗涤效果，使例如频率1MHz、功率100W的超声波透过洗涤液12(参照图2)。
接着，如图6(c)所示，在底膜11上旋转涂覆有机材料，形成厚度为60nm的有机薄膜18作为防反射膜。具体地说，以将半导体基底10保持在基底保持装置上的状态，旋转半导体基底10，同时向半导体基底10的中心部滴加液状的有机材料(参照图3)，从而形成有机薄膜18。此时，作为有机材料的溶剂使用环己酮，同时该有机材料的总滴加量为1.5ml。
也就是说，在第1比较例中，未进行第1种实施方式的图1(c)所示的照射远紫外线13的工序，形成有机薄膜18。
采用以上说明的工序，发现在形成的有机薄膜18上出现涂覆不均。另外，有机薄膜18的膜厚均匀性在限度内不好，为25nm。
另外，在第1比较例中，作为用于形成有机薄膜18的有机材料的溶剂，使用二甘醇二甲醚(diglyme)或甲基异丁基酮等代替环己酮的场合，也产生与使用环己酮的场合同样的涂覆不均。
(第2种实施方式)
下面，参照附图对本发明的第2种实施方式的有机薄膜形成方法进行说明。
图7(a)～(c)是表示第2种实施方式的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
首先，与第1种实施方式的图1(a)所示的工序相同，如图7(a)所示，在由8英寸大小的硅单晶片构成的半导体基底10上通过化学气相沉积法形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11。
接着，与第1种实施方式的图1(b)所示的工序相同，如图7(b)所示，由喷嘴50将由混入了例如CO2的纯水构成的洗涤液12供于半导体基底10上，同时旋转半导体基底10，从而对底膜11进行湿式洗涤处理。此时为了提高洗涤效果，使例如频率1MHz、功率100W的超声波透过洗涤液12(参照图2)。
接着，如图7(c)所示，在底膜11上旋转涂覆有机材料，形成厚度为60nm的有机薄膜19作为防反射膜。具体地说，以将半导体基底10保持在基底保持机构上的状态，旋转半导体基底10，同时向半导体基底10的中心部滴加液状的有机材料(参照图3)，从而形成有机薄膜19。此时，作为有机材料的溶剂使用丙二醇单甲醚乙酸酯，同时该有机材料的总滴加量为1.5ml。
在采用以上说明的工序形成的有机薄膜19(厚度为60nm)上没有发现出现涂覆不均。另外，有机薄膜19的膜厚均匀性在限度内比第1种实施方式更加良好，为2nm以下。
然后，图中省略了，在有机薄膜19上形成保护膜后，将有机薄膜19作为防反射膜，对保护膜进行曝光，然后，使保护膜显像，形成保护膜图案。
也就是说，如果采用第2种实施方式，对由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11进行了湿式洗涤处理后，使用含有丙二醇单甲醚乙酸酯作为溶剂的有机材料，在底膜11上形成有机薄膜19。因此，与未使用含有丙二醇单甲醚乙酸酯的有机材料的以往有机膜形成方法相比，使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在有机薄膜19上产生涂覆不均，因而能够提高有机薄膜19的膜厚均匀性。因此，能够均匀地形成由有机薄膜19构成的防反射膜，从而能够在防反射膜上均匀地形成保护膜，因而能够使保护膜图案微细化，借此能够确实地使电子仪器微细化。
另外，如果采用第2种实施方式，与第1种实施方式相比，能够省略对底膜11照射远紫外线13的工序(参照图1(c))，因此能够简化有机薄膜形成工序，同时能够缩短有机薄膜形成工序所需要的处理时间。
另外，在第2种实施方式中，有机薄膜19的膜厚并没有特别限定，但如果该膜厚为100nm以下，与以往的有机膜形成方法相比，抑制出现涂覆不均的效果显著。另外，在第2种实施方式中，形成了膜厚为60nm的有机薄膜19，但在通过本实施方式的方法形成膜厚为20nm的极薄有机薄膜的场合，也没有发现涂覆不均的出现。
另外，在第2种实施方式中，为了形成有机薄膜19，在半导体基底10上滴加的有机材料的液量并没有特别限定，但如果该有机材料的液量为0.8ml以上，能够确实防止有机薄膜19中涂覆不均的产生。另外，可以看出，如果增大该有机材料的液量，有机材料在半导体基底10上容易均匀扩散，因而可以提高有机薄膜19的膜厚均匀性。
另外，在第2种实施方式中，也可以在图7(b)所示的洗涤工序中不使超声波透过洗涤液12。
另外，在第2种实施方式中，形成了有机薄膜19作为防反射膜，但是也可以取而代之形成成为保护膜的感光性有机膜或成为层间膜的有机绝缘膜等。
另外，在第2种实施方式中，使用了半导体基底10，但是也可以取而代之使用玻璃基底等其它基底。
另外，在第2种实施方式中，作为用于形成有机薄膜19的有机材料的溶剂，使用了丙二醇单乙醚乙酸酯，但如果用于形成有机薄膜19的有机材料含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂，也能够得到与本实施方式相同的效果。但是，作为用于形成有机薄膜19的有机材料的溶剂，在使用环己酮、二甘醇二甲醚或甲基异丁基酮等的场合，不能得到与本实施方式同样的效果，产生涂覆不均。
另外，在第2种实施方式中，也可以在图7(a)所示的形成底膜11的工序与图7(b)所示的进行湿式洗涤处理的工序之间，进一步具有在底膜11上形成其它有机膜后再除去该其它有机膜的工序。如果这样，在除去其它有机膜时能够通过湿式洗涤处理确实除去底膜表面附着的残留物等。
(第3种实施方式)
下面，参照附图对本发明的第3种实施方式的有机薄膜形成方法进行说明。
图8(a)～(c)是表示第3种实施方式的有机薄膜形成方法各工序的剖面图。
首先，与第1种实施方式的图1(a)所示的工序相同，如图8(a)所示，在由8英寸大小的硅单晶片构成的半导体基底10上通过化学气相沉积法形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11。
接着，与第1种实施方式的图1(c)所示的工序相同，如图8(b)所示，对底膜11照射远紫外线13。图8(b)所示的远紫外线13的照射工序，具体地说由远紫外线13的照射处理(下面称作灯泡模式)，以及采用加热器70对半导体基底10的加热处理(下面称作加热模式)的组合处理构成。组合处理的总处理时间为155秒。灯泡模式设定为由组合处理开始10秒为停止，接着的2秒为照射，接着的58秒为停止，接着的75秒为照射，接着的10秒为停止。加热模式设定为由组合处理开始70秒为加热温度100℃，接着的85秒为加热温度140℃。
接着，如图8(c)所示，在底膜11上旋转涂覆有机材料，形成厚度为60nm的有机薄膜20作为防反射膜。具体地说，以将半导体基底10保持在基底保持装置上的状态，旋转半导体基底10，同时向半导体基底10的中心部滴加液状的有机材料(参照图3)，从而形成有机薄膜20。此时，作为有机材料的溶剂使用丙二醇单甲醚乙酸酯，同时该有机材料的总滴加量为1.5ml。
在采用以上说明的工序形成的有机薄膜20(厚度为60nm)上没有发现出现涂覆不均。另外，有机薄膜20的膜厚均匀性在限度内比第1种实施方式更加良好，为2nm以下。
然后，图中省略了，在有机薄膜20上形成保护膜后，将有机薄膜20作为防反射膜，对保护膜进行曝光，然后，使保护膜显像，形成保护膜图案。
也就是说，如果采用第3种实施方式，对在半导体基底10上形成的由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜11照射远紫外线13后，使用含有丙二醇单甲醚乙酸酯作为溶剂的有机材料，在底膜11上形成有机薄膜20。因此，与未对底膜进行远紫外线的照射且未使用含有丙二醇单甲醚乙酸酯的有机材料的以往有机膜形成方法相比，使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在有机薄膜20上产生涂覆不均，因而能够提高有机薄膜20的膜厚均匀性。因此，能够均匀地形成由有机薄膜20构成的防反射膜，从而能够在防反射膜上均匀地形成保护膜，因而能够使保护膜图案微细化，借此能够确实地使电子仪器微细化。
另外，如果采用第3种实施方式，与第1种实施方式相比，能够省略对底膜11进行湿式洗涤处理的工序(参照图1(b))，因此能够简化有机薄膜形成工序，同时能够缩短有机薄膜形成工序所需要的处理时间。
另外，在第3种实施方式中，有机薄膜20的膜厚并没有特别限定，但如果该膜厚为100nm以下，与以往的有机膜形成方法相比，抑制出现涂覆不均的效果显著。另外，在第3种实施方式中，形成了膜厚为60nm的有机薄膜20，但在通过本实施方式的方法形成膜厚为20nm的极薄有机薄膜的场合，也没有发现涂覆不均的出现。
另外，在第3种实施方式中，为了形成有机薄膜20，在半导体基底10上滴加的有机材料的液量并没有特别限定，但如果该有机材料的液量为0.8ml以上，能够确实防止有机薄膜20中的涂覆不均的产生。另外，可以看出，如果增大该有机材料的液量，有机材料在半导体基底10上容易均匀扩散，因而可以提高有机薄膜20膜厚的均匀性。
另外，在第3种实施方式中，也可以在图8(b)所示的远紫外线13的照射工序中不进行采用加热器70的加热处理。
另外，在第3种实施方式中，形成了有机薄膜20作为防反射膜，但是也可以取而代之形成成为保护膜的感光性有机膜或成为层间膜的有机绝缘膜等。
另外，在第3种实施方式中，使用了半导体基底10，但是也可以取而代之使用玻璃基底等其它基底。
另外，在第3种实施方式中，作为用于形成有机薄膜20的有机材料的溶剂，使用了丙二醇单乙醚乙酸酯，但如果用于形成有机薄膜20的有机材料含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂，也能够得到与本实施方式相同的效果。但是，作为用于形成有机薄膜20的有机材料的溶剂，在使用环己酮、二甘醇二甲醚或甲基异丁基酮等的场合，不能得到与本实施方式同样的效果，产生涂覆不均。
如果根据本发明，在使用低粘度的有机材料的场合也能够抑制在有机薄膜上产生涂覆不均，因而能够提高有机薄膜的膜厚均匀性。因此，形成有机薄膜作为保护膜或防反射膜等的场合，能够使保护膜图案微细化，从而确实能够使电子仪器微细化。
Claims (12)
1、一种有机薄膜形成方法，其特征在于，包括下述工序：在基底上形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜的工序；对上述底膜进行使用混入了CO2的纯水的湿式洗涤处理的工序；对上述进行了湿式洗涤处理的上述底膜照射远紫外线的工序；通过旋转上述基底，同时将环己酮供于上述基底上，在上述照射了远紫外线的上述底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜的工序。
2、如权利要求1所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，上述进行湿式洗涤处理的工序包括使超声波透过上述洗涤液的工序。
3、如权利要求1所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，在上述形成底膜的工序与上述进行湿式洗涤处理的工序之间，还具有在上述底膜上形成其它有机膜后再除去该其它有机膜的工序。
4、如权利要求1所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，上述照射远紫外线的工序包括对上述基底进行加热处理的工序。
5、如权利要求1所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，上述形成有机薄膜的工序中使用的上述有机材料的液量合计为0.8ml以上。
6、一种有机薄膜形成方法，其特征在于，包括下述工序：在基底上形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜的工序；对上述底膜进行使用混入了CO2的纯水的湿式洗涤处理的工序；通过旋转上述基底，同时将液状有机材料供于上述基底上，在上述进行了湿式洗涤处理的上述底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜的工序，
且上述有机材料含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂。
7、如权利要求6所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，上述进行湿式洗涤处理的工序包括使超声波透过上述洗涤液的工序。
8、如权利要求6所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，在上述
形成底膜的工序与上述进行湿式洗涤处理的工序之间，还具有在上述底膜上形成其它有机膜后再除去该其它有机膜的工序。
9、如权利要求6所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，上述形成有机薄膜的工序中使用的上述有机材料的液量合计为0.8ml以上。
10、一种有机薄膜形成方法，其特征在于，具有下述工序：在基底上形成由氮化硅膜或氮氧化硅膜构成的底膜的工序；对上述底膜照射远紫外线的工序；通过旋转上述基底，同时将液状有机材料供于上述基底上，在上述照射了远紫外线的上述底膜上形成厚度为100nm以下的有机薄膜的工序，
且上述有机材料含有丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-庚酮、丙酮酸乙酯、二甘醇一甲醚、乙酸甲氧乙酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、甲氧基丙酸乙酯、乳酸甲酯和丙酮酸甲酯中至少一种溶剂。
11、如权利要求10所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，上述照射远紫外线的工序包括对上述基底进行加热处理的工序。
12、如权利要求10所述的有机薄膜形成方法，其特征在于，上述形成有机薄膜的工序中使用的上述有机材料的液量合计为0.8ml以上。
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