JPH1098037A - Ｓｏｇ材料の成膜方法及びｓｏｇ材料の成膜装置 - Google Patents
Ｓｏｇ材料の成膜方法及びｓｏｇ材料の成膜装置Info
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- JPH1098037A JPH1098037A JP26925396A JP26925396A JPH1098037A JP H1098037 A JPH1098037 A JP H1098037A JP 26925396 A JP26925396 A JP 26925396A JP 26925396 A JP26925396 A JP 26925396A JP H1098037 A JPH1098037 A JP H1098037A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】後の工程において問題を生じない高品質のＳＯ
Ｇ膜を安定して成膜することを可能とするＳＯＧ材料の
成膜方法を提供する。 【解決手段】ＳＯＧ材料の成膜方法は、（イ）半導体基
板上にＳＯＧ材料を塗布する工程と、（ロ）該ＳＯＧ材
料を段階的に高い温度に加熱する工程から成る。尚、Ｓ
ＯＧ材料を加熱する工程において、雰囲気の酸素濃度を
制御することが好ましい。また、ＳＯＧ材料の加熱を加
熱用ランプにて行うことが望ましい。
Ｇ膜を安定して成膜することを可能とするＳＯＧ材料の
成膜方法を提供する。 【解決手段】ＳＯＧ材料の成膜方法は、（イ）半導体基
板上にＳＯＧ材料を塗布する工程と、（ロ）該ＳＯＧ材
料を段階的に高い温度に加熱する工程から成る。尚、Ｓ
ＯＧ材料を加熱する工程において、雰囲気の酸素濃度を
制御することが好ましい。また、ＳＯＧ材料の加熱を加
熱用ランプにて行うことが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
におけるＳＯＧ材料の成膜方法及びＳＯＧ材料の成膜装
置に関する。
におけるＳＯＧ材料の成膜方法及びＳＯＧ材料の成膜装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、絶縁
膜としてＳｉＯ2膜が屡々形成される。このＳｉＯ2膜の
形成は、例えばＣＶＤ法にて行われる場合もあるが、Ｓ
ｉＯ2膜の一層の平坦化が要求される場合、ＳＯＧ（Spi
n On Glass）材料を用いて成膜することが好ましい。Ｓ
ＯＧ材料は、Ｓｉ−Ｏ結合を有するシリカ（ＳｉＯx）
系の材料を有機溶剤に分散させた液状の材料である。
尚、ＳＯＧ材料を用いて成膜されたＳｉＯ2膜を、以
下、ＳＯＧ膜と呼ぶ。
膜としてＳｉＯ2膜が屡々形成される。このＳｉＯ2膜の
形成は、例えばＣＶＤ法にて行われる場合もあるが、Ｓ
ｉＯ2膜の一層の平坦化が要求される場合、ＳＯＧ（Spi
n On Glass）材料を用いて成膜することが好ましい。Ｓ
ＯＧ材料は、Ｓｉ−Ｏ結合を有するシリカ（ＳｉＯx）
系の材料を有機溶剤に分散させた液状の材料である。
尚、ＳＯＧ材料を用いて成膜されたＳｉＯ2膜を、以
下、ＳＯＧ膜と呼ぶ。
【０００３】従来のＳＯＧ材料の成膜方法においては、
半導体基板の上、半導体基板上に形成された絶縁層の
上、あるいは半導体基板の上方に形成された配線層の上
などに、スピンコート法等によってＳＯＧ材料を塗布す
る。次いで、かかるＳＯＧ材料に対して低温熱処理及び
高温熱処理を施す。低温熱処理のための装置は、例えば
３つの加熱室から構成された加熱装置から成る。低温熱
処理においては、半導体基板を１枚ずつ、例えば、第１
の加熱室での１００゜Ｃ×１分の熱処理、第２の加熱室
での２００゜Ｃ×１分の熱処理、第３の加熱室での３０
０゜Ｃ×１分の３回の熱処理を行う。各加熱室への半導
体基板の搬送の間に、ＳＯＧ材料は室温付近まで冷却さ
れる。この低温熱処理が完了した後、例えば５０枚程度
の半導体基板を縦型加熱装置に搬入し、３００〜４００
゜Ｃにて１時間程度の熱処理をＳＯＧ材料に施す。この
ような高温熱処理に用いられる縦型加熱装置は、ＣＶＤ
装置と略同じ構造を有し、昇温、高温熱処理、降温とい
った一連の処理に約２時間を要する。高温熱処理を行う
ことによって、緻密なＳｉＯ2膜を形成することができ
る。かかるＳＯＧ材料への加熱状態を、図４に模式的に
示す。尚、図４の縦軸はＳＯＧ材料の温度であり、横軸
は加熱処理時間である。低温熱処理を行わず、直接、高
温熱処理を行うと、成膜されたＳＯＧ材料にクラックが
発生したり、特性が安定しない虞がある。
半導体基板の上、半導体基板上に形成された絶縁層の
上、あるいは半導体基板の上方に形成された配線層の上
などに、スピンコート法等によってＳＯＧ材料を塗布す
る。次いで、かかるＳＯＧ材料に対して低温熱処理及び
高温熱処理を施す。低温熱処理のための装置は、例えば
３つの加熱室から構成された加熱装置から成る。低温熱
処理においては、半導体基板を１枚ずつ、例えば、第１
の加熱室での１００゜Ｃ×１分の熱処理、第２の加熱室
での２００゜Ｃ×１分の熱処理、第３の加熱室での３０
０゜Ｃ×１分の３回の熱処理を行う。各加熱室への半導
体基板の搬送の間に、ＳＯＧ材料は室温付近まで冷却さ
れる。この低温熱処理が完了した後、例えば５０枚程度
の半導体基板を縦型加熱装置に搬入し、３００〜４００
゜Ｃにて１時間程度の熱処理をＳＯＧ材料に施す。この
ような高温熱処理に用いられる縦型加熱装置は、ＣＶＤ
装置と略同じ構造を有し、昇温、高温熱処理、降温とい
った一連の処理に約２時間を要する。高温熱処理を行う
ことによって、緻密なＳｉＯ2膜を形成することができ
る。かかるＳＯＧ材料への加熱状態を、図４に模式的に
示す。尚、図４の縦軸はＳＯＧ材料の温度であり、横軸
は加熱処理時間である。低温熱処理を行わず、直接、高
温熱処理を行うと、成膜されたＳＯＧ材料にクラックが
発生したり、特性が安定しない虞がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のＳＯ
Ｇ材料の成膜方法においては、低温熱処理において、熱
処理の都度、ＳＯＧ材料が室温付近まで冷却される。そ
の結果、熱サイクルによる膜質の劣化、例えばＳＯＧ膜
のストレスの増加等が懸念される。
Ｇ材料の成膜方法においては、低温熱処理において、熱
処理の都度、ＳＯＧ材料が室温付近まで冷却される。そ
の結果、熱サイクルによる膜質の劣化、例えばＳＯＧ膜
のストレスの増加等が懸念される。
【０００５】また、低温熱処理及び高温熱処理におい
て、熱処理雰囲気の酸素濃度の制御は行われていない。
それ故、例えば加熱装置内への空気の巻き込み量の変動
に伴い、熱処理中の雰囲気の酸素濃度が変動し、その結
果、ＳＯＧ膜の特性の変動、例えば、ＳＯＧ膜中のＳｉ
−Ｈ結合とＳｉ−Ｏ結合の比率の変動等の発生が懸念さ
れる。
て、熱処理雰囲気の酸素濃度の制御は行われていない。
それ故、例えば加熱装置内への空気の巻き込み量の変動
に伴い、熱処理中の雰囲気の酸素濃度が変動し、その結
果、ＳＯＧ膜の特性の変動、例えば、ＳＯＧ膜中のＳｉ
−Ｈ結合とＳｉ−Ｏ結合の比率の変動等の発生が懸念さ
れる。
【０００６】更に、低温熱処理と高温熱処理とを異なる
加熱装置で行うために、ＳＯＧ材料の成膜装置全体が大
型になる。しかも、半導体基板が低温熱処理用の加熱装
置から高温熱処理用の加熱装置へと搬送される際、ＳＯ
Ｇ材料が大気に暴露されるために、ＳＯＧ材料の汚染や
ＳＯＧ材料への水分の吸着等が懸念される。ＳＯＧ材料
に水分が吸着した場合、後の工程でコンタクトホール等
の接続孔をＳＯＧ膜に形成するとき、ＳＯＧ膜から水分
が放出される結果、接続孔の信頼性が低下する場合があ
る。また、後の熱処理工程でＳＯＧ膜にクラックが生じ
易いといった問題も生じる。
加熱装置で行うために、ＳＯＧ材料の成膜装置全体が大
型になる。しかも、半導体基板が低温熱処理用の加熱装
置から高温熱処理用の加熱装置へと搬送される際、ＳＯ
Ｇ材料が大気に暴露されるために、ＳＯＧ材料の汚染や
ＳＯＧ材料への水分の吸着等が懸念される。ＳＯＧ材料
に水分が吸着した場合、後の工程でコンタクトホール等
の接続孔をＳＯＧ膜に形成するとき、ＳＯＧ膜から水分
が放出される結果、接続孔の信頼性が低下する場合があ
る。また、後の熱処理工程でＳＯＧ膜にクラックが生じ
易いといった問題も生じる。
【０００７】従って、本発明の第１の目的は、後の工程
において問題を生じない高品質のＳＯＧ膜を安定して成
膜することを可能とするＳＯＧ材料の成膜方法を提供す
ることにある。本発明の第２の目的は、後の工程におい
て問題を生じない高品質のＳＯＧ膜を安定して成膜する
ことを可能とし、しかも、クリーンルーム内の省スペー
スを可能とするＳＯＧ材料の成膜装置を提供することに
ある。
において問題を生じない高品質のＳＯＧ膜を安定して成
膜することを可能とするＳＯＧ材料の成膜方法を提供す
ることにある。本発明の第２の目的は、後の工程におい
て問題を生じない高品質のＳＯＧ膜を安定して成膜する
ことを可能とし、しかも、クリーンルーム内の省スペー
スを可能とするＳＯＧ材料の成膜装置を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するための本発明のＳＯＧ材料の成膜方法は、（イ）半
導体基板上にＳＯＧ材料を塗布する工程と、（ロ）該Ｓ
ＯＧ材料を段階的に高い温度に加熱する工程、から成る
ことを特徴とする。尚、ＳＯＧ材料を加熱する工程にお
いて、雰囲気の酸素濃度を制御することが好ましい。ま
た、ＳＯＧ材料の加熱を加熱用ランプにて行うことが望
ましい。
するための本発明のＳＯＧ材料の成膜方法は、（イ）半
導体基板上にＳＯＧ材料を塗布する工程と、（ロ）該Ｓ
ＯＧ材料を段階的に高い温度に加熱する工程、から成る
ことを特徴とする。尚、ＳＯＧ材料を加熱する工程にお
いて、雰囲気の酸素濃度を制御することが好ましい。ま
た、ＳＯＧ材料の加熱を加熱用ランプにて行うことが望
ましい。
【０００９】上記の第２の目的を達成するための本発明
のＳＯＧ材料の成膜装置は、（イ）半導体基板上にＳＯ
Ｇ材料を塗布する塗布装置が配設された塗布室と、
（ロ）半導体基板上に塗布されたＳＯＧ材料を加熱する
加熱装置が配設された加熱室と、（ハ）半導体基板を、
塗布室へ搬入し、塗布室から加熱室に搬送し、加熱室か
ら搬出するための搬送装置、とを備え、該加熱装置は、
加熱ステージと、ＳＯＧ材料を段階的に高い温度に加熱
するための加熱用ランプを備えていることを特徴とす
る。尚、加熱室内の酸素濃度を制御し得ることが好まし
い。
のＳＯＧ材料の成膜装置は、（イ）半導体基板上にＳＯ
Ｇ材料を塗布する塗布装置が配設された塗布室と、
（ロ）半導体基板上に塗布されたＳＯＧ材料を加熱する
加熱装置が配設された加熱室と、（ハ）半導体基板を、
塗布室へ搬入し、塗布室から加熱室に搬送し、加熱室か
ら搬出するための搬送装置、とを備え、該加熱装置は、
加熱ステージと、ＳＯＧ材料を段階的に高い温度に加熱
するための加熱用ランプを備えていることを特徴とす
る。尚、加熱室内の酸素濃度を制御し得ることが好まし
い。
【００１０】半導体基板上にＳＯＧ材料を塗布すると
は、半導体基板の上のみならず、半導体基板上に形成さ
れた絶縁層の上、あるいは半導体基板の上方に形成され
た配線層の上などにＳＯＧ材料を塗布することをも意味
する。ＳＯＧ材料を段階的に加熱するとは、ＳＯＧ材料
の加熱中にＳＯＧ材料の温度を室温付近まで冷却するこ
となく、ＳＯＧ材料を逐次高い温度にて加熱することを
意味する。ＳＯＧ材料の加熱は、或る温度に一定時間保
持した後、より高い温度に一定時間保持するといった態
様とすることが好ましいが、これに限定するものではな
く、例えば、一定時間内に一定の割合でＳＯＧ材料を昇
温させる態様を含むこともできる。ＳＯＧ材料の塗布方
法として、スピンコート法を例示することができるが、
これに限定するものではない。雰囲気（加熱室内）の酸
素濃度の制御は、例えば、雰囲気（加熱室内）に供給す
る酸素ガス及び不活性ガスの流量を制御することで行う
ことができる。
は、半導体基板の上のみならず、半導体基板上に形成さ
れた絶縁層の上、あるいは半導体基板の上方に形成され
た配線層の上などにＳＯＧ材料を塗布することをも意味
する。ＳＯＧ材料を段階的に加熱するとは、ＳＯＧ材料
の加熱中にＳＯＧ材料の温度を室温付近まで冷却するこ
となく、ＳＯＧ材料を逐次高い温度にて加熱することを
意味する。ＳＯＧ材料の加熱は、或る温度に一定時間保
持した後、より高い温度に一定時間保持するといった態
様とすることが好ましいが、これに限定するものではな
く、例えば、一定時間内に一定の割合でＳＯＧ材料を昇
温させる態様を含むこともできる。ＳＯＧ材料の塗布方
法として、スピンコート法を例示することができるが、
これに限定するものではない。雰囲気（加熱室内）の酸
素濃度の制御は、例えば、雰囲気（加熱室内）に供給す
る酸素ガス及び不活性ガスの流量を制御することで行う
ことができる。
【００１１】本発明のＳＯＧ材料の成膜方法あるいは成
膜装置においては、ＳＯＧ材料を段階的に高い温度に加
熱するので、ＳＯＧ材料の加熱処理中にＳＯＧ材料が室
温付近まで冷却されることがなく、熱サイクルによるＳ
ＯＧ膜の膜質劣化を確実に防止することができる。本発
明のＳＯＧ材料の成膜装置においては、加熱用ランプに
よってＳＯＧ材料を段階的に高い温度に加熱し得るの
で、ＳＯＧ材料の成膜装置を小型化し得る。
膜装置においては、ＳＯＧ材料を段階的に高い温度に加
熱するので、ＳＯＧ材料の加熱処理中にＳＯＧ材料が室
温付近まで冷却されることがなく、熱サイクルによるＳ
ＯＧ膜の膜質劣化を確実に防止することができる。本発
明のＳＯＧ材料の成膜装置においては、加熱用ランプに
よってＳＯＧ材料を段階的に高い温度に加熱し得るの
で、ＳＯＧ材料の成膜装置を小型化し得る。
【００１２】また、ＳＯＧ材料を加熱する工程におい
て、雰囲気（加熱室内）の酸素濃度を制御すれば、熱処
理中の雰囲気の酸素濃度の変動を抑制することができる
ので、ＳＯＧ膜の特性変動を防ぐことができる。更に
は、ＳＯＧ材料の成膜中にＳＯＧ材料が大気に暴露され
ることがないので、ＳＯＧ材料の成膜工程において、Ｓ
ＯＧ材料の汚染やＳＯＧ材料への水分の吸着等が生じる
こともない。
て、雰囲気（加熱室内）の酸素濃度を制御すれば、熱処
理中の雰囲気の酸素濃度の変動を抑制することができる
ので、ＳＯＧ膜の特性変動を防ぐことができる。更に
は、ＳＯＧ材料の成膜中にＳＯＧ材料が大気に暴露され
ることがないので、ＳＯＧ材料の成膜工程において、Ｓ
ＯＧ材料の汚染やＳＯＧ材料への水分の吸着等が生じる
こともない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態に基づき本発明を説明する。
施の形態に基づき本発明を説明する。
【００１４】本発明のＳＯＧ材料の成膜装置の概要を図
１に示す。ＳＯＧ材料の成膜装置は、半導体基板上にＳ
ＯＧ材料を塗布する塗布装置（図示せず）が配設された
塗布室１０と、半導体基板上に塗布されたＳＯＧ材料を
加熱する加熱装置が配設された加熱室２０と、半導体基
板を、塗布室１０へ搬入し、塗布室１０から加熱室２０
に搬送し、加熱室２０から搬出するための搬送装置３
１，３２とを備えている。図１に示す成膜装置において
は、３つの加熱室２０が備えられているが、スループッ
トを考慮して加熱室２０の数を決定すればよい。半導体
基板上にＳＯＧ材料を塗布する塗布装置は公知のスピン
コーターとすることができ、また、搬送装置３１，３２
は公知の搬送用ロボットとすることができるので、詳細
な説明は省略する。
１に示す。ＳＯＧ材料の成膜装置は、半導体基板上にＳ
ＯＧ材料を塗布する塗布装置（図示せず）が配設された
塗布室１０と、半導体基板上に塗布されたＳＯＧ材料を
加熱する加熱装置が配設された加熱室２０と、半導体基
板を、塗布室１０へ搬入し、塗布室１０から加熱室２０
に搬送し、加熱室２０から搬出するための搬送装置３
１，３２とを備えている。図１に示す成膜装置において
は、３つの加熱室２０が備えられているが、スループッ
トを考慮して加熱室２０の数を決定すればよい。半導体
基板上にＳＯＧ材料を塗布する塗布装置は公知のスピン
コーターとすることができ、また、搬送装置３１，３２
は公知の搬送用ロボットとすることができるので、詳細
な説明は省略する。
【００１５】加熱室２０のそれぞれに配設された加熱装
置には、図２に示すように、加熱ステージ２１と加熱用
ランプ２２が備えられている。加熱用ランプ２２の数は
任意である。加熱用ランプ２２によって、ＳＯＧ材料を
段階的に高い温度に加熱することができる。また、ＳＯ
Ｇ材料を短時間で且つ高い精度にて所望の温度まで昇温
させることができる。尚、加熱装置にはリフトピン（図
示せず）が備えられており、かかるリフトピンの昇降に
よって、搬送装置３２により搬送されてきた半導体基板
を加熱ステージ２１に載置することができ、あるいは
又、ＳＯＧ材料の加熱が完了した半導体基板を加熱ステ
ージ２１から搬送装置３２上に移送することができる。
置には、図２に示すように、加熱ステージ２１と加熱用
ランプ２２が備えられている。加熱用ランプ２２の数は
任意である。加熱用ランプ２２によって、ＳＯＧ材料を
段階的に高い温度に加熱することができる。また、ＳＯ
Ｇ材料を短時間で且つ高い精度にて所望の温度まで昇温
させることができる。尚、加熱装置にはリフトピン（図
示せず）が備えられており、かかるリフトピンの昇降に
よって、搬送装置３２により搬送されてきた半導体基板
を加熱ステージ２１に載置することができ、あるいは
又、ＳＯＧ材料の加熱が完了した半導体基板を加熱ステ
ージ２１から搬送装置３２上に移送することができる。
【００１６】加熱室２０には、例えば窒素ガス等の不活
性ガス供給管２３及び酸素ガス供給管２４が、ガス流量
制御装置２５を介して接続されている。尚、酸素ガス供
給管２４からは、希釈された酸素ガスを加熱室２０に供
給してもよい。加熱室２０の天井部に多数の孔が設けら
れたシャワーヘッド２８を配設し、加熱室２０内に不活
性ガス及び酸素ガスを均一に供給する構造とすることが
好ましい。加熱室２０のそれぞれには、自動圧力制御バ
ルブ２６を介して真空ポンプ２７が接続されている。ガ
ス流量制御装置２５及び自動圧力制御バルブ２６によっ
て、加熱室２０内に供給される不活性ガス及び酸素ガス
の流量を制御することで、加熱室２０内の酸素濃度を制
御することができる。各加熱室２０内には温度センサー
（図示せず）が配設されており、ＳＯＧ材料の温度若し
くはＳＯＧ材料が塗布された半導体基板の温度を検出
し、加熱用ランプ２２の制御を行う。
性ガス供給管２３及び酸素ガス供給管２４が、ガス流量
制御装置２５を介して接続されている。尚、酸素ガス供
給管２４からは、希釈された酸素ガスを加熱室２０に供
給してもよい。加熱室２０の天井部に多数の孔が設けら
れたシャワーヘッド２８を配設し、加熱室２０内に不活
性ガス及び酸素ガスを均一に供給する構造とすることが
好ましい。加熱室２０のそれぞれには、自動圧力制御バ
ルブ２６を介して真空ポンプ２７が接続されている。ガ
ス流量制御装置２５及び自動圧力制御バルブ２６によっ
て、加熱室２０内に供給される不活性ガス及び酸素ガス
の流量を制御することで、加熱室２０内の酸素濃度を制
御することができる。各加熱室２０内には温度センサー
（図示せず）が配設されており、ＳＯＧ材料の温度若し
くはＳＯＧ材料が塗布された半導体基板の温度を検出
し、加熱用ランプ２２の制御を行う。
【００１７】以下、図１及び図２に示したＳＯＧ材料の
成膜装置を用いたＳＯＧ材料の成膜方法を説明する。
成膜装置を用いたＳＯＧ材料の成膜方法を説明する。
【００１８】先ず、ＳＯＧ材料を成膜すべき半導体基板
が複数収納されたカセット４０を、成膜装置に備えられ
たローダー部３０に搬入する。尚、半導体装置の製造プ
ロセスにおいては、絶縁層や配線層が形成された半導体
基板の上にＳＯＧ材料を成膜する必要がある場合もあ
り、この場合には、かかる絶縁層や配線層が形成された
半導体基板をカセット４０に収納しておく。そして、半
導体基板を１枚ずつ、搬送装置３１を用いて、ローダー
部３０から塗布室１０へと搬送する。塗布室１０内で、
塗布装置であるスピンコーターによって、半導体基板の
上（場合によっては、半導体基板上に形成された絶縁層
の上、あるいは半導体基板の上方に形成された配線層の
上など）に、ＳＯＧ材料を塗布する。
が複数収納されたカセット４０を、成膜装置に備えられ
たローダー部３０に搬入する。尚、半導体装置の製造プ
ロセスにおいては、絶縁層や配線層が形成された半導体
基板の上にＳＯＧ材料を成膜する必要がある場合もあ
り、この場合には、かかる絶縁層や配線層が形成された
半導体基板をカセット４０に収納しておく。そして、半
導体基板を１枚ずつ、搬送装置３１を用いて、ローダー
部３０から塗布室１０へと搬送する。塗布室１０内で、
塗布装置であるスピンコーターによって、半導体基板の
上（場合によっては、半導体基板上に形成された絶縁層
の上、あるいは半導体基板の上方に形成された配線層の
上など）に、ＳＯＧ材料を塗布する。
【００１９】その後、搬送装置３２を用いて、ＳＯＧ材
料が塗布された半導体基板を加熱室２０のいずれか１つ
に搬送し、加熱ステージ２１に載置する。次いで、加熱
用ランプ２２によって、ＳＯＧ材料を段階的に高い温度
に加熱する。このとき、ガス流量制御装置２５及び自動
圧力制御バルブ２６によって、加熱室２０内に供給され
る不活性ガス及び酸素ガスの流量を制御することで、加
熱室２０内の酸素濃度を制御する。
料が塗布された半導体基板を加熱室２０のいずれか１つ
に搬送し、加熱ステージ２１に載置する。次いで、加熱
用ランプ２２によって、ＳＯＧ材料を段階的に高い温度
に加熱する。このとき、ガス流量制御装置２５及び自動
圧力制御バルブ２６によって、加熱室２０内に供給され
る不活性ガス及び酸素ガスの流量を制御することで、加
熱室２０内の酸素濃度を制御する。
【００２０】一般的には、加熱室２０内の酸素濃度が高
い程、ＳＯＧ膜は緻密な膜となる。一方、加熱室２０内
の酸素濃度が低い程、ＳＯＧ膜にクラックが発生し難
い。従って、第１段階として１００〜３００゜Ｃ程度に
ＳＯＧ材料を加熱する際には加熱室２０内の酸素濃度を
低めとし、第２段階として３００〜４００゜Ｃ程度にＳ
ＯＧ材料を加熱する際には加熱室２０内の酸素濃度を高
めとすることが好ましい。このような第１段階の加熱に
よりＳＯＧ膜の流動性を向上させることができ、一方、
第２段階の加熱によりＳＯＧ膜を緻密化することができ
る。
い程、ＳＯＧ膜は緻密な膜となる。一方、加熱室２０内
の酸素濃度が低い程、ＳＯＧ膜にクラックが発生し難
い。従って、第１段階として１００〜３００゜Ｃ程度に
ＳＯＧ材料を加熱する際には加熱室２０内の酸素濃度を
低めとし、第２段階として３００〜４００゜Ｃ程度にＳ
ＯＧ材料を加熱する際には加熱室２０内の酸素濃度を高
めとすることが好ましい。このような第１段階の加熱に
よりＳＯＧ膜の流動性を向上させることができ、一方、
第２段階の加熱によりＳＯＧ膜を緻密化することができ
る。
【００２１】ＳＯＧ材料の加熱中のＳＯＧ材料の温度変
化及び加熱室２０内の酸素濃度変化の一例を、図３に、
それぞれ実線及び点線で示す。即ち、加熱室２０内の酸
素濃度を約６ｐｐｍに保持した状態で、ＳＯＧ材料を約
１００゜Ｃ×１分間加熱する。その後、加熱用ランプ２
２への供給電力を増加することによってＳＯＧ材料の温
度を上昇させ、約２００゜Ｃ×１分間加熱する。更に、
加熱用ランプ２２への供給電力を増加することによって
ＳＯＧ材料の温度を上昇させ、約３００゜Ｃ×１分間加
熱する。このような温度上昇に伴い、ＳＯＧ材料が流動
状態となり平坦化され、また、ＳＯＧ材料中の有機溶剤
が除去される。尚、この加熱過程においては、ＳＯＧ材
料は室温付近まで冷却されることはない。また、加熱室
２０内の酸素濃度を常に約６ｐｐｍに保持しておく。場
合によっては、加熱温度を変化させたとき、加熱室２０
内の酸素濃度を変化させてもよい。
化及び加熱室２０内の酸素濃度変化の一例を、図３に、
それぞれ実線及び点線で示す。即ち、加熱室２０内の酸
素濃度を約６ｐｐｍに保持した状態で、ＳＯＧ材料を約
１００゜Ｃ×１分間加熱する。その後、加熱用ランプ２
２への供給電力を増加することによってＳＯＧ材料の温
度を上昇させ、約２００゜Ｃ×１分間加熱する。更に、
加熱用ランプ２２への供給電力を増加することによって
ＳＯＧ材料の温度を上昇させ、約３００゜Ｃ×１分間加
熱する。このような温度上昇に伴い、ＳＯＧ材料が流動
状態となり平坦化され、また、ＳＯＧ材料中の有機溶剤
が除去される。尚、この加熱過程においては、ＳＯＧ材
料は室温付近まで冷却されることはない。また、加熱室
２０内の酸素濃度を常に約６ｐｐｍに保持しておく。場
合によっては、加熱温度を変化させたとき、加熱室２０
内の酸素濃度を変化させてもよい。
【００２２】その後、ＳＯＧ材料の温度を約４００゜Ｃ
まで上昇させる。ＳＯＧ材料の温度が４００゜Ｃに達し
てから１分後に、加熱室２０内の酸素濃度を１００ｐｐ
ｍに増加させる。これによって、加熱室２０の雰囲気中
の酸素とＳＯＧ材料中のＳｉとが結合し、緻密なＳＯＧ
膜が形成される。ＳＯＧ材料の温度が約４００゜Ｃに達
してから５分後に、加熱室２０内の酸素濃度を６ｐｐｍ
に減少させると同時に、加熱用ランプ２２への電力供給
を中止し、ＳＯＧ材料の温度を室温まで低下させる。
尚、加熱室２０内の酸素濃度を制御するために、加熱室
２０と搬送路との間には図示しないシール手段が設けら
れている。
まで上昇させる。ＳＯＧ材料の温度が４００゜Ｃに達し
てから１分後に、加熱室２０内の酸素濃度を１００ｐｐ
ｍに増加させる。これによって、加熱室２０の雰囲気中
の酸素とＳＯＧ材料中のＳｉとが結合し、緻密なＳＯＧ
膜が形成される。ＳＯＧ材料の温度が約４００゜Ｃに達
してから５分後に、加熱室２０内の酸素濃度を６ｐｐｍ
に減少させると同時に、加熱用ランプ２２への電力供給
を中止し、ＳＯＧ材料の温度を室温まで低下させる。
尚、加熱室２０内の酸素濃度を制御するために、加熱室
２０と搬送路との間には図示しないシール手段が設けら
れている。
【００２３】ＳＯＧ材料の加熱が完了したならば、搬送
装置３２によって、半導体基板を加熱室２０から搬出
し、ローダー部３０内に置かれたカセット４０内に収納
する。カセット４０内に収納された半導体基板の全てに
対して、以上の操作を行う。
装置３２によって、半導体基板を加熱室２０から搬出
し、ローダー部３０内に置かれたカセット４０内に収納
する。カセット４０内に収納された半導体基板の全てに
対して、以上の操作を行う。
【００２４】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。図１及び図２に示したＳＯＧ材料の成膜装置は例示
である。即ち、塗布室１０や加熱室２０の配置、加熱室
２０の数、加熱室２０の構造は例示であり、適宜設計変
更することができる。また、図３に示したＳＯＧ材料の
加熱中のＳＯＧ材料の温度変化及び加熱室２０内の酸素
濃度変化も例示であり、ＳＯＧ膜に要求される膜質に基
づき、各種の試験を行い、最適な温度変化条件及び酸素
濃度変化条件を見い出せばよい。
き説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。図１及び図２に示したＳＯＧ材料の成膜装置は例示
である。即ち、塗布室１０や加熱室２０の配置、加熱室
２０の数、加熱室２０の構造は例示であり、適宜設計変
更することができる。また、図３に示したＳＯＧ材料の
加熱中のＳＯＧ材料の温度変化及び加熱室２０内の酸素
濃度変化も例示であり、ＳＯＧ膜に要求される膜質に基
づき、各種の試験を行い、最適な温度変化条件及び酸素
濃度変化条件を見い出せばよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明のＳＯＧ材料の成膜方法あるいは
成膜装置においては、後の工程において問題を生じない
高品質を有するＳＯＧ膜を安定して成膜することができ
る。即ち、ＳＯＧ材料の加熱中にＳＯＧ材料が室温付近
まで冷却されることがないので、熱サイクルによるＳＯ
Ｇ膜の膜質劣化を防止することができる。本発明のＳＯ
Ｇ材料の成膜方法あるいは成膜装置において、雰囲気
（加熱室内）の酸素濃度を制御すれば、熱処理中の雰囲
気の酸素濃度の変動によるＳＯＧ膜の特性変動を確実に
防止することができる。また、ＳＯＧ材料の成膜中にＳ
ＯＧ材料が大気に暴露されることがないので、ＳＯＧ膜
の汚染やＳＯＧ膜への水分の吸着等が生じることもな
い。従って、後の工程で接続孔を形成したときの接続孔
の信頼性の低下を防止することができるし、後の熱処理
工程でＳＯＧ膜にクラックが生じることもない。しか
も、本発明においては、１つの加熱室内でＳＯＧ材料の
加熱処理を完結させることができるので、成膜装置全体
を小型化することができ、クリーンルーム内の省スペー
スが可能となる。
成膜装置においては、後の工程において問題を生じない
高品質を有するＳＯＧ膜を安定して成膜することができ
る。即ち、ＳＯＧ材料の加熱中にＳＯＧ材料が室温付近
まで冷却されることがないので、熱サイクルによるＳＯ
Ｇ膜の膜質劣化を防止することができる。本発明のＳＯ
Ｇ材料の成膜方法あるいは成膜装置において、雰囲気
（加熱室内）の酸素濃度を制御すれば、熱処理中の雰囲
気の酸素濃度の変動によるＳＯＧ膜の特性変動を確実に
防止することができる。また、ＳＯＧ材料の成膜中にＳ
ＯＧ材料が大気に暴露されることがないので、ＳＯＧ膜
の汚染やＳＯＧ膜への水分の吸着等が生じることもな
い。従って、後の工程で接続孔を形成したときの接続孔
の信頼性の低下を防止することができるし、後の熱処理
工程でＳＯＧ膜にクラックが生じることもない。しか
も、本発明においては、１つの加熱室内でＳＯＧ材料の
加熱処理を完結させることができるので、成膜装置全体
を小型化することができ、クリーンルーム内の省スペー
スが可能となる。
【図１】本発明のＳＯＧ材料の成膜装置の概要を示す図
である。
である。
【図２】加熱装置の概要を示す図である。
【図３】ＳＯＧ材料の加熱中のＳＯＧ材料の温度変化及
び加熱室内の酸素濃度変化の一例を示すグラフである。
び加熱室内の酸素濃度変化の一例を示すグラフである。
【図４】従来のＳＯＧ材料の加熱中のＳＯＧ材料の温度
変化の一例を示すグラフである。
変化の一例を示すグラフである。
１０・・・塗布室、２０・・・加熱室、２１・・・加熱
ステージ、２２・・・加熱用ランプ、２３・・・不活性
ガス供給管、２４・・・酸素ガス供給管、２５・・・ガ
ス流量制御装置、２６・・・自動圧力制御バルブ、２７
・・・真空ポンプ、２８・・・シャワーヘッド、３０・
・・ローダー部、３１，３２・・・搬送装置、４０・・
・カセット
ステージ、２２・・・加熱用ランプ、２３・・・不活性
ガス供給管、２４・・・酸素ガス供給管、２５・・・ガ
ス流量制御装置、２６・・・自動圧力制御バルブ、２７
・・・真空ポンプ、２８・・・シャワーヘッド、３０・
・・ローダー部、３１，３２・・・搬送装置、４０・・
・カセット
Claims (5)
- 【請求項１】（イ）半導体基板上にＳＯＧ材料を塗布す
る工程と、 （ロ）該ＳＯＧ材料を段階的に高い温度に加熱する工
程、から成ることを特徴とするＳＯＧ材料の成膜方法。 - 【請求項２】ＳＯＧ材料を加熱する工程において、雰囲
気の酸素濃度を制御することを特徴とする請求項１に記
載のＳＯＧ材料の成膜方法。 - 【請求項３】ＳＯＧ材料の加熱を加熱用ランプにて行う
ことを特徴とする請求項１に記載のＳＯＧ材料の成膜方
法。 - 【請求項４】（イ）半導体基板上にＳＯＧ材料を塗布す
る塗布装置が配設された塗布室と、 （ロ）半導体基板上に塗布されたＳＯＧ材料を加熱する
加熱装置が配設された加熱室と、 （ハ）半導体基板を、塗布室へ搬入し、塗布室から加熱
室に搬送し、加熱室から搬出するための搬送装置、とを
備え、 該加熱装置は、加熱ステージと、ＳＯＧ材料を段階的に
高い温度に加熱するための加熱用ランプを備えているこ
とを特徴とするＳＯＧ材料の成膜装置。 - 【請求項５】加熱室内の酸素濃度を制御し得ることを特
徴とする請求項４に記載のＳＯＧ材料の成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26925396A JPH1098037A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | Ｓｏｇ材料の成膜方法及びｓｏｇ材料の成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26925396A JPH1098037A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | Ｓｏｇ材料の成膜方法及びｓｏｇ材料の成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098037A true JPH1098037A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17469788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26925396A Pending JPH1098037A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | Ｓｏｇ材料の成膜方法及びｓｏｇ材料の成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1098037A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6936134B2 (en) | 2000-11-14 | 2005-08-30 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| KR100739082B1 (ko) * | 2000-01-27 | 2007-07-13 | 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 | 피막 형성 방법 |
| JP2010251784A (ja) * | 2010-06-16 | 2010-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 疎水性多孔質ｓｏｇ膜の作製方法 |
| JP2016127063A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法、記憶媒体及び加熱装置 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP26925396A patent/JPH1098037A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100739082B1 (ko) * | 2000-01-27 | 2007-07-13 | 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 | 피막 형성 방법 |
| US7300889B2 (en) | 2000-01-27 | 2007-11-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for forming a coating film on a plate-like workpiece |
| US6936134B2 (en) | 2000-11-14 | 2005-08-30 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2010251784A (ja) * | 2010-06-16 | 2010-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 疎水性多孔質ｓｏｇ膜の作製方法 |
| JP2016127063A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法、記憶媒体及び加熱装置 |
| TWI625788B (zh) * | 2014-12-26 | 2018-06-01 | 東京威力科創股份有限公司 | 基板處理方法、記憶媒體及加熱裝置 |
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