JP2013030614A - Film formation method and film formation apparatus - Google Patents

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弥生 芝藤
Michifumi Kawagoe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for forming an excellent film on the substrate surface, by transferring a polysilazane film formed on a carrier.SOLUTION: A sheet film F carrying a thin film R coated, on the surface thereof, with a coating liquid containing a polysilazane material is placed in a processing chamber 1, which is then evacuated. While heating the sheet film F to a predetermined temperature by means of a heater 541, a hardening acceleration gas containing oxygen is introduced into the processing chamber 1 thus increasing the viscosity of the thin film R. Thereafter, gas supply is stopped and the processing chamber 1 is evacuated again thus removing the hardening acceleration gas and inhibiting progress of hardening. Under this state, the thin film R on the sheet film F and a substrate W are brought into tight contact and pressurized thus transferring the thin film R to the substrate W.

Description

この発明は、基板の表面にポリシラザン膜を形成する膜形成方法および膜形成装置に関する。   The present invention relates to a film forming method and a film forming apparatus for forming a polysilazane film on the surface of a substrate.

例えばシリコン半導体基板のような基板の表面に良質の保護膜を形成する技術として、基板表面にポリシラザン膜を形成し、これを例えば加熱することによりシリコン酸化膜に変化させる技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の技術では、過水素化シラザン重合体溶液を半導体基板の表面に塗布して溶媒を揮発させることでポリシラザン膜を形成し、不純物除去後にアニール処理を行うことでポリシラザン膜をシリコン酸化膜に変化させている。   For example, as a technique for forming a high-quality protective film on the surface of a substrate such as a silicon semiconductor substrate, a technique has been proposed in which a polysilazane film is formed on the surface of the substrate and is changed to a silicon oxide film by heating, for example. For example, in the technique described in Patent Document 1, a polysilazane film is formed by applying a perhydrogenated silazane polymer solution to the surface of a semiconductor substrate and volatilizing a solvent to form a polysilazane film, and performing an annealing treatment after removing impurities. Is changed into a silicon oxide film.

また、基板の表面に薄膜を形成する他の技術として、例えば樹脂製のシートフィルムからなる担持体の表面に薄膜を形成し、これを基板に密着させて加圧することで薄膜を基板に転写した後、基板に薄膜が転写されてなる積層体から担持体だけを剥離させる技術がある。例えば、特許文献2に記載の技術では、シートフィルム上に薄膜材料を塗布して乾燥させることによって薄膜を形成し、これを基板表面に押圧することで、基板に薄膜を転写している。   In addition, as another technique for forming a thin film on the surface of the substrate, for example, a thin film is formed on the surface of a carrier made of a resin sheet film, and the thin film is transferred to the substrate by bringing it into close contact with the substrate and applying pressure. After that, there is a technique in which only the carrier is peeled off from the laminate in which the thin film is transferred to the substrate. For example, in the technique described in Patent Document 2, a thin film is formed by applying a thin film material on a sheet film and drying it, and the thin film is transferred to the substrate by pressing it onto the substrate surface.

このような膜転写技術は、例えば特許文献3に記載されているように、半導体基板表面に設けた溝(トレンチ)を保護膜で覆うことによってエアギャップを形成する場合にも適用可能である。このような膜転写技術に用いる材料として、上記したポリシラザン膜を採用することが考えられる。   Such a film transfer technique is also applicable to forming an air gap by covering a groove (trench) provided on the surface of a semiconductor substrate with a protective film, as described in Patent Document 3, for example. It is conceivable to employ the above-described polysilazane film as a material used for such a film transfer technique.

特開2010−171231号公報(例えば、段落0029)JP 2010-171231 A (for example, paragraph 0029) 特開2010−050183号公報(例えば、図2)Japanese Patent Laying-Open No. 2010-0500183 (for example, FIG. 2) 特開2009−135172号公報(例えば、図4)Japanese Patent Laying-Open No. 2009-135172 (for example, FIG. 4)

しかしながら、ポリシラザン膜は材料自身が常温付近で高い流動性を有しているため、溝を設けた基板に膜を押圧した際に膜材料が溝の内部まで浸入し、溝が埋まってしまうことがあった。また、特許文献1等に記載されたポリシラザン膜を使用する技術では、加熱処理することで膜をシリコン酸化膜に変化させ硬化させることが用いられているが、このように硬化した後では該膜を基板に転写することが困難である。また、膜の担持体として例えば樹脂製のシートフィルムを用いる場合には加熱処理の条件が限定されてしまう。   However, since the polysilazane film itself has high fluidity near room temperature, when the film is pressed against a substrate provided with a groove, the film material may penetrate into the groove and fill the groove. there were. Moreover, in the technique using the polysilazane film described in Patent Document 1 or the like, the film is changed to a silicon oxide film by heat treatment and cured. Is difficult to transfer to the substrate. Further, when a resin sheet film, for example, is used as the film carrier, the heat treatment conditions are limited.

このように、担持体上に形成したポリシラザン膜を基板表面に転写することで良質の膜を形成することができる可能性があるものの、具体的にそれを可能とする技術についてはこれまで確立されるに至っていなかった。   As described above, although there is a possibility that a high-quality film can be formed by transferring the polysilazane film formed on the carrier to the surface of the substrate, the technology that makes it possible has been established so far. It was not reached.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の表面にポリシラザン膜を形成する技術において、担持体上に形成したポリシラザン膜を転写することにより、基板表面に良好な膜を形成することのできる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems. In the technology for forming a polysilazane film on the surface of a substrate, the polysilazane film formed on the carrier is transferred to form a good film on the substrate surface. The purpose is to provide technology that can be used.

この発明にかかる膜形成方法は、上記目的を達成するため、ポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液が膜状に塗布されたシート状の担持体を、酸素および水蒸気の少なくとも一方を含む硬化促進ガス雰囲気中で加熱して、前記塗布液の膜表面における硬化を促進させる硬化促進工程と、前記膜の周囲雰囲気から前記硬化促進ガスを除去する、または前記膜の温度を低下させることによって、前記膜表面の硬化を抑制する硬化抑制工程と、前記硬化抑制工程後に、前記膜の表面を基板の表面に密着させて前記膜を前記基板に転写する転写工程とを備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the film forming method according to the present invention uses a sheet-like support having a coating liquid containing polysilazane or a raw material thereof applied in a film shape, and a curing accelerating gas containing at least one of oxygen and water vapor. The film is heated by heating in an atmosphere to accelerate the curing of the coating liquid on the film surface, and the film is removed by removing the curing accelerating gas from the ambient atmosphere of the film or by lowering the temperature of the film. A curing suppression step for suppressing surface curing, and a transfer step for transferring the film to the substrate by bringing the surface of the film into close contact with the surface of the substrate after the curing suppression step.

このように構成された発明では、担持体に塗布されたポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液の膜に対して、硬化促進ガス雰囲気中で加熱することにより一時的に硬化、特に硬化促進ガスに触れる膜の表面の硬化が促進され、その後で硬化促進が停止される。そして、こうして膜の粘度がある程度増大された状態で、かつ粘度の増大の進行が抑制された状態で膜が基板に転写される。   In the invention thus configured, the polysilazane coated on the carrier or the coating liquid film containing the raw material thereof is temporarily cured by heating in a curing accelerating gas atmosphere, particularly a curing accelerating gas. Curing of the surface of the film to be touched is promoted, and then the curing acceleration is stopped. Then, the film is transferred to the substrate in such a state that the viscosity of the film is increased to some extent and the progress of the increase in viscosity is suppressed.

塗布液が塗布されたままの状態では膜表面の粘度が非常に低いため、例えばトレンチが形成された基板に対してはトレンチの内部にまで膜材料が浸入してしまい、エアギャップを維持した状態で膜を転写することが困難である。一方、硬化が進んだ膜では基板への転写性が悪く、また担持体からの剥離性も悪いため、基板上に良質の膜を形成することが難しい。   Since the viscosity of the film surface is very low when the coating solution is applied, for example, the film material penetrates into the trench and maintains the air gap for the substrate on which the trench is formed. It is difficult to transfer the film. On the other hand, the cured film has poor transferability to the substrate and also has poor peelability from the carrier, so that it is difficult to form a good quality film on the substrate.

これに対して、本発明では、膜の硬化を一時的に促進させた後、膜の硬化を抑制した状態で転写を行う。このため、転写時の膜表面の粘度を適度に、かつ制御性よく維持して転写を行うことができ、基板表面に良好な膜を形成することができる。例えばトレンチが形成された基板に対しては、膜表面の粘度を適度に増大させた状態で密着させることにより、エアギャップを維持した状態で膜を基板に転写することができる。   On the other hand, in the present invention, after temporarily accelerating the curing of the film, the transfer is performed in a state where the curing of the film is suppressed. For this reason, transfer can be performed while maintaining the viscosity of the film surface at the time of transfer moderately and with good controllability, and a good film can be formed on the substrate surface. For example, the film can be transferred to the substrate while maintaining the air gap by adhering to the substrate on which the trench is formed in a state where the viscosity of the film surface is appropriately increased.

より具体的な態様としては、例えば、硬化促進工程では、塗布液を塗布された担持体をチャンバに収容して該チャンバ内を減圧した後、チャンバ内に硬化促進ガスを導入する一方、硬化抑制工程では、チャンバ内を再び減圧して硬化促進ガスを排気するようにしてもよい。担持体を収容したチャンバ内に硬化促進ガスを導入することで膜の硬化を促進することができる一方、該ガスをチャンバから排気することで、硬化を抑制することができる。これにより、転写前の膜表面を転写に好適な粘度として転写を行うことができる。また、膜の周囲雰囲気を管理することで、膜に不純物やゴミが付着するのを防止することができる。   As a more specific aspect, for example, in the curing acceleration step, after the carrier coated with the coating liquid is accommodated in the chamber and the pressure in the chamber is reduced, the curing accelerating gas is introduced into the chamber while curing suppression is performed. In the process, the inside of the chamber may be decompressed again to exhaust the curing accelerating gas. While the curing of the film can be promoted by introducing a curing accelerating gas into the chamber containing the carrier, the curing can be suppressed by exhausting the gas from the chamber. Thereby, transfer can be performed with the film surface before transfer having a viscosity suitable for transfer. Further, by managing the ambient atmosphere of the film, it is possible to prevent impurities and dust from attaching to the film.

ここで、例えば、硬化促進工程では、硬化促進ガスの組成および圧力の少なくとも一方を調整することで膜の硬化を制御するようにしてもよい。これらはいずれもポリシラザン膜の硬化の進行度合いに影響するパラメータであり、かつその制御が比較的容易なものである。これらを制御することにより、転写時の膜表面の粘度を適度に調整して、良好な膜を基板に転写することが可能となる。   Here, for example, in the curing acceleration step, the curing of the film may be controlled by adjusting at least one of the composition and pressure of the curing acceleration gas. These are all parameters that affect the degree of progress of the curing of the polysilazane film, and the control thereof is relatively easy. By controlling these, it is possible to appropriately adjust the viscosity of the film surface during transfer and transfer a good film to the substrate.

また、例えば、硬化促進工程では、担持体の加熱温度を180℃以下とすることができる。硬化促進ガス雰囲気下であれば、この程度の温度でもポリシラザンの硬化が進行することが確認されている。また、このような比較的低温での加熱に留めることにより、担持体として例えば樹脂製のシートフィルムを使用することが可能となる。このため、膜形成のコストおよび作業性を向上させることができる。   Further, for example, in the curing acceleration step, the heating temperature of the carrier can be 180 ° C. or lower. It has been confirmed that the curing of polysilazane proceeds even at such a temperature under a curing accelerating gas atmosphere. Further, by keeping the heating at such a relatively low temperature, it is possible to use, for example, a resin sheet film as the carrier. For this reason, the cost and workability of film formation can be improved.

また、例えば、膜の硬化促進を開始してから膜の表面を基板の表面に密着させるまでの間、担持体に一定の張力を付与するようにしてもよい。こうすることで、担持体上に形成され基板に転写される膜に生じるシワや損傷を防止することができる。このことは、特に前記したようにシートフィルム状の担持体を用いる場合に有効である。   Further, for example, a constant tension may be applied to the carrier during a period from the start of film hardening acceleration until the film surface is brought into close contact with the substrate surface. By doing so, wrinkles and damages generated on the film formed on the carrier and transferred to the substrate can be prevented. This is particularly effective when a sheet film-like carrier is used as described above.

また、例えば、転写工程では、基板の下面を膜の表面に密着させて転写するようにしてもよい。例えばトレンチを形成された基板に膜を転写する場合、トレンチを上向きにした基板を上から覆うように膜を転写すると、膜は完全に硬化しているわけではないので、重力により垂れ下がってトレンチを埋めてしまい、エアギャップが塞がれたり断面積が小さくなってしまうことがある。基板の表面を下向きにすることで、このような問題が防止される。   Further, for example, in the transfer step, the transfer may be performed with the lower surface of the substrate being brought into close contact with the surface of the film. For example, when transferring a film to a substrate in which a trench is formed, if the film is transferred so as to cover the substrate with the trench facing upward from above, the film is not completely cured. The air gap may be closed or the cross-sectional area may be reduced. Such a problem is prevented by making the surface of the substrate face down.

また、例えば、担持体への塗布液の塗布と、硬化促進工程とを同一のチャンバ内で行うようにしてもよい。こうすることで、塗布液の塗布から表面の硬化までを雰囲気管理下で行うことができるので、基板に転写される膜の品質を良好に維持することができる。さらに転写工程までを同一チャンバ内で行うようにすれば、その効果はさらに大きくなる。   Further, for example, the application of the coating liquid to the carrier and the curing acceleration step may be performed in the same chamber. By carrying out like this, since it can perform under atmosphere control from application | coating of a coating liquid to surface hardening, the quality of the film | membrane transferred to a board | substrate can be maintained favorable. Further, if the process up to the transfer process is performed in the same chamber, the effect is further increased.

この発明にかかる膜形成装置は、上記目的を達成するため、ポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液が膜状に塗布されたシート状の担持体を、前記塗布液が塗布された面を上向きに略水平状態に保持する担持体保持手段と、前記担持体保持手段に保持された前記担持体を加熱するとともに、該担持体表面に塗布された前記塗布液の膜に対して、酸素および水蒸気の少なくとも一方を含む硬化促進ガスを供給して、前記塗布液の膜表面における硬化を促進させる硬化促進手段と、前記担持体表面の前記膜に基板を密着させて、前記膜を前記基板に転写する転写手段と、前記硬化促進手段により前記担持体の加熱および前記膜への前記硬化促進ガスの供給を行わせた後、該加熱および前記硬化促進ガスの供給の少なくとも一方を停止させ、その後に、前記転写手段により前記膜を前記基板に転写させる制御手段とを備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the film forming apparatus according to the present invention has a sheet-like carrier on which a coating liquid containing polysilazane or a raw material thereof is coated in a film shape, with the surface coated with the coating liquid facing upward. A carrier holding means for holding the carrier in a substantially horizontal state; heating the carrier held by the carrier holding means; and oxygen and water vapor on the coating liquid film applied to the surface of the carrier. A curing promoting means for promoting curing of the coating liquid on the film surface by supplying a curing accelerating gas containing at least one of the coating liquid and the substrate on the surface of the carrier are brought into close contact with each other, and the film is transferred to the substrate After the transfer unit and the curing accelerating unit heat the carrier and supply the curing accelerating gas to the film, stop at least one of the heating and the supply of the curing accelerating gas, After, it is characterized in that a control means for transferring the film on the substrate by the transfer means.

このように構成された発明では、担持体に塗布されたポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液の膜に対して、硬化促進ガス雰囲気中での加熱により一時的に硬化促進が行われる。そして、こうして膜の粘度がある程度増大された状態で、かつ粘度の増大の進行が抑制された状態で膜が基板に転写される。このため、転写時の膜表面の粘度を適度に、かつ制御性よく維持して転写を行うことができ、基板表面に良好な膜を形成することができる。例えばトレンチが形成された基板に対しては、膜表面の粘度を適度に増大させた状態で密着させることにより、エアギャップを維持した状態で膜を基板に転写することができる。   In the invention configured as above, curing is temporarily accelerated by heating in a curing accelerating gas atmosphere on the film of the coating liquid containing polysilazane or its raw material applied to the carrier. Then, the film is transferred to the substrate in such a state that the viscosity of the film is increased to some extent and the progress of the increase in viscosity is suppressed. For this reason, transfer can be performed while maintaining the viscosity of the film surface at the time of transfer moderately and with good controllability, and a good film can be formed on the substrate surface. For example, the film can be transferred to the substrate while maintaining the air gap by adhering to the substrate on which the trench is formed in a state where the viscosity of the film surface is appropriately increased.

ここで、制御手段は、例えば、硬化促進ガスの組成および圧力の少なくとも一方を調整することで膜の硬化を制御するようにしてもよい。これらはいずれもポリシラザン膜の硬化の進行度合いに影響するパラメータであり、その制御が比較的容易である。これらを制御することにより、転写時の膜表面の粘度を適度に調整して、良好な膜を基板に転写することができる。   Here, for example, the control means may control the curing of the film by adjusting at least one of the composition and the pressure of the curing accelerating gas. These are all parameters that affect the degree of progress of the curing of the polysilazane film, and the control thereof is relatively easy. By controlling these, it is possible to appropriately adjust the viscosity of the film surface during transfer and transfer a good film to the substrate.

また、この発明にかかる膜形成装置の他の態様は、上記目的を達成するため、ポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液が膜状に塗布されたシート状の担持体を、前記塗布液が塗布された面を上向きに略水平状態に保持する担持体保持手段と、前記担持体保持手段に保持された前記担持体を加熱するとともに、該担持体表面に塗布された前記塗布液の膜に対して、酸素および水蒸気の少なくとも一方を含む硬化促進ガスを供給して、前記塗布液の膜表面における硬化を促進させる硬化促進手段と、前記硬化促進手段からの前記硬化促進ガスの供給停止後、前記膜表面の周囲雰囲気から前記硬化促進ガスを除去する除去手段と、前記担持体表面の前記膜に基板を密着させて、前記膜を前記基板に転写する転写手段とを備えることを特徴としている。   In another aspect of the film forming apparatus according to the present invention, in order to achieve the above object, the coating liquid is applied to a sheet-like carrier on which a coating liquid containing polysilazane or a raw material thereof is applied in a film shape. A carrier holding means for holding the formed surface upward in a substantially horizontal state, and heating the carrier held by the carrier holding means, and against the film of the coating liquid applied to the surface of the carrier Supplying a curing accelerating gas containing at least one of oxygen and water vapor to accelerate curing of the coating liquid on the film surface, and after stopping the supply of the curing accelerating gas from the curing accelerating unit, A removing means for removing the curing accelerating gas from the ambient atmosphere on the surface of the film, and a transfer means for bringing the substrate into close contact with the film on the surface of the carrier and transferring the film to the substrate. There.

このように構成された発明では、塗布液の膜が形成された基板が硬化促進ガス雰囲気下で加熱されることにより、特に硬化促進ガスに触れる膜表面の硬化が一時的に促進される。そして、硬化促進ガスの除去によってさらなる膜の硬化が抑制されるので、膜表面が適度な粘度を維持した状態で膜と基板とを密着させることができる。このため、転写時の膜表面の粘度を適度に、かつ制御性よく維持して転写を行うことができ、基板表面に良好な膜を形成することができる。   In the invention thus configured, the substrate on which the coating solution film is formed is heated in a curing accelerating gas atmosphere, whereby the curing of the surface of the film that touches the curing accelerating gas is temporarily accelerated. And since the hardening of the further film | membrane is suppressed by removal of hardening acceleration | stimulation gas, a film | membrane and a board | substrate can be closely_contact | adhered in the state in which the film | membrane surface maintained moderate viscosity. For this reason, transfer can be performed while maintaining the viscosity of the film surface at the time of transfer moderately and with good controllability, and a good film can be formed on the substrate surface.

この場合において、例えば、担持体保持手段に保持された担持体および基板を収容する処理空間を有するチャンバを備え、硬化促進手段は処理空間内に硬化促進ガスを供給する一方、除去手段は処理空間から硬化促進ガスを排気するように構成することができる。チャンバの処理空間に硬化促進ガスを供給して膜の硬化を促進することができる一方、処理空間から硬化促進ガスを排気して硬化の進行を抑制することができる。このように、硬化促進手段と除去手段とがチャンバ内の雰囲気制御を行うことによって、膜の硬化の進行度合いを適正に制御することが可能である。   In this case, for example, a chamber having a processing space for accommodating the carrier and the substrate held by the carrier holding means is provided, and the curing accelerating means supplies the curing accelerating gas into the processing space, while the removing means is the processing space. It can be configured to exhaust the curing accelerating gas. While hardening acceleration | stimulation gas can be supplied to the process space of a chamber and hardening of a film | membrane can be accelerated | stimulated, progress of hardening can be suppressed by exhausting the hardening acceleration | stimulation gas from process space. As described above, the curing acceleration means and the removal means perform atmosphere control in the chamber, whereby the degree of progress of film curing can be appropriately controlled.

さらに、例えば、転写手段は、処理空間内で膜を基板に転写するようにしてもよい。こうすることで、膜が基板に転写されるまでの雰囲気制御が容易となり、不純物やゴミの混入のない良質の膜を基板に形成することが可能となる。   Further, for example, the transfer unit may transfer the film to the substrate in the processing space. By doing so, it is easy to control the atmosphere until the film is transferred to the substrate, and it is possible to form a high-quality film free from impurities and dust.

本発明にかかる膜形成装置において、硬化促進手段は、例えば、加熱された硬化促進ガスを膜に供給するようにしてもよい。このようにすると、硬化促進ガスを供給することで同時に加熱も行われるので、別途担持体を加熱するための構成を必要としない。また、加熱温度の制御もしやすくなる。   In the film forming apparatus according to the present invention, the curing accelerating means may supply heated curing accelerating gas to the film, for example. If it does in this way, since heating will also be performed simultaneously by supplying hardening acceleration | stimulation gas, the structure for heating a support body separately is not required. In addition, the heating temperature can be easily controlled.

あるいは、硬化促進手段は、例えば、担持体を加熱するためのランプを備えるようにしてもよい。ランプ加熱によってポリシラザンの硬化を促進することが可能であり、また熱源としてのランプはチャンバに組み込むことが容易であるので、比較的簡単な装置構成で上記作用効果を得ることが可能である。   Or you may make it a hardening acceleration | stimulation means provide the lamp | ramp for heating a support body, for example. Curing of polysilazane can be promoted by lamp heating, and a lamp as a heat source can be easily incorporated in the chamber, so that the above-described effects can be obtained with a relatively simple apparatus configuration.

また、担持体保持手段は、膜の硬化促進を開始してから膜の表面を基板の表面に密着させるまでの間、担持体に一定の張力を付与した状態で保持するようにしてもよい。こうすることにより、粘度の増大する膜にシワが寄ったりクラックが生じるのを未然に防止することができる。その結果、担持体として柔軟なシート材、例えば樹脂性シートフィルムを使用することが可能となり、基板への膜の転写後の剥離作業の利便性を大きく向上させることができる。   In addition, the carrier holding means may hold the carrier in a state where a certain tension is applied until the film surface is brought into close contact with the surface of the substrate after the acceleration of the film hardening is started. By doing so, it is possible to prevent wrinkles and cracks from occurring on the film having increased viscosity. As a result, a flexible sheet material, for example, a resinous sheet film can be used as the carrier, and the convenience of the peeling work after the transfer of the film to the substrate can be greatly improved.

また、この発明においては、例えば、膜を上向きにして担持体を保持し、基板の下面を膜の表面(すなわち上面)に密着させるようにして転写を行ってもよい。転写は膜が完全に硬化しない状態で行う必要がある一方、このような流動性を維持した膜は、例えばトレンチが形成された基板に密着されたときにトレンチを埋めてしまうおそれがある。特に、基板を下に、膜を上にして転写を行った場合には、転写された膜が重力により垂れ下がって基板のトレンチを埋めてしまう可能性が高い。一方、基板の下面に膜を転写すれば、重力による垂れ下がりが生じないためトレンチが埋まることが比較的容易に回避可能であり、これにより良質なエアギャップを形成することが可能となる。   In the present invention, for example, the transfer may be performed by holding the carrier with the film facing upward, and bringing the lower surface of the substrate into close contact with the surface (ie, the upper surface) of the film. While the transfer needs to be performed in a state where the film is not completely cured, a film that maintains such fluidity may fill the trench when it is in close contact with the substrate on which the trench is formed, for example. In particular, when transfer is performed with the substrate facing down and the film facing up, there is a high possibility that the transferred film will hang down due to gravity and fill the trench of the substrate. On the other hand, if the film is transferred onto the lower surface of the substrate, it is possible to avoid the filling of the trench relatively easily because no sag due to gravity occurs, and this makes it possible to form a good air gap.

この発明によれば、担持体表面にポリシラザン膜の材料を含む塗布液を塗布し、硬化促進ガス雰囲気中で加熱することで膜表面の粘度を調整し、硬化の促進を停止させてから基板への転写を行うので、基板表面に良好なポリシラザン膜を形成することができる。   According to this invention, the coating liquid containing the material of the polysilazane film is applied to the surface of the support, and the viscosity of the film surface is adjusted by heating in a curing accelerating gas atmosphere. Therefore, an excellent polysilazane film can be formed on the substrate surface.

この発明にかかる半導体装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an outline of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. リング体の構造を示す分解組立斜視図である。It is a disassembled assembly perspective view which shows the structure of a ring body. 本発明の実施に好適な塗布装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the coating device suitable for implementation of this invention. 本発明の実施に好適な転写装置の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a transfer device suitable for carrying out the present invention. 転写装置における動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement in a transfer apparatus. 転写装置の動作を模式的に示す第1の図である。FIG. 6 is a first diagram schematically showing the operation of the transfer device. 転写装置の動作を模式的に示す第2の図である。It is the 2nd figure showing operation of a transfer device typically. 塗布および硬化促進処理を連続的に行う処理装置の構成例である。It is a structural example of the processing apparatus which performs an application | coating and hardening acceleration | stimulation process continuously. 図8の処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the processing apparatus of FIG. 硬化促進処理を実行する他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example which performs a hardening acceleration process.

図1はこの発明にかかる半導体装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。この半導体装置の製造方法は、表面にトレンチ(溝)を形成した半導体基板の表面をシリコン酸化膜で被覆して、トレンチの壁面およびシリコン酸化膜で囲まれたエアギャップを有する半導体装置を製造する方法である。そして、半導体基板の表面にシリコン酸化膜を形成する前段階としてのポリシラザン膜を半導体基板の表面に形成するために、本発明にかかる膜形成方法が適用されている。   FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. In this method of manufacturing a semiconductor device, the surface of a semiconductor substrate having a trench (groove) formed on the surface is covered with a silicon oxide film, and a semiconductor device having an air gap surrounded by the wall surface of the trench and the silicon oxide film is manufactured. Is the method. The film forming method according to the present invention is applied to form a polysilazane film on the surface of the semiconductor substrate as a pre-stage for forming the silicon oxide film on the surface of the semiconductor substrate.

図1の処理では、まず最初に、一時的なポリシラザン膜の担持体として機能する樹脂製のシートフィルムを準備する。そして、シートフィルムの一方表面にポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液をスピンコート法により塗布して、シートフィルム表面にポリシラザン膜を形成する(ステップS101)。ポリシラザンは、
−(SiH−NH)−
を基本構造とする高分子材料である。シートフィルムとしては、比較的熱に強く化学的に安定な樹脂材料、例えばポリエチレン(PE)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン)などを好適に用いることができる。
In the process of FIG. 1, first, a resin sheet film that functions as a temporary polysilazane film carrier is prepared. Then, a coating liquid containing polysilazane or its raw material is applied to one surface of the sheet film by a spin coating method to form a polysilazane film on the surface of the sheet film (step S101). Polysilazane
- (SiH 2 -NH) -
Is a polymer material having a basic structure. As the sheet film, a relatively heat resistant and chemically stable resin material such as polyethylene (PE), polytetrafluoroethylene (PTFE), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), or the like can be preferably used.

塗布液の塗布後、塗布液を乾燥させる。すなわち、シートフィルムに塗布された塗布液に含まれる溶剤を揮発させる。これにより、シートフィルムには表面(上面)にポリシラザンを含む薄膜が担持されることとなる。溶剤の大部分が揮発した状態であっても、一般的にポリシラザン膜は常温で高い流動性を有する。したがって、この状態のまま薄膜を基板に密着させた場合、基板表面に形成されたトレンチの内部まで膜材料が入り込み、トレンチが埋まってしまうおそれがある。   After coating the coating solution, the coating solution is dried. That is, the solvent contained in the coating solution applied to the sheet film is volatilized. Thereby, a thin film containing polysilazane is carried on the surface (upper surface) of the sheet film. Even if most of the solvent is volatilized, the polysilazane film generally has high fluidity at room temperature. Therefore, when the thin film is brought into close contact with the substrate in this state, the film material may enter the trench formed on the substrate surface and the trench may be buried.

そこで、この実施形態では、塗布によりシートフィルム表面に形成されたポリシラザン薄膜を、その硬化を促進させる性質を有するガス(硬化促進ガス)として例えば酸素を含む雰囲気下で加熱し膜表面の硬化を促進させることで、転写時にトレンチに埋め込まれてしまうことがないようにする(ステップS102;硬化促進処理)。これにより、ポリシラザンはシロキサンに変化し化学的に安定するが、表面の硬化が進みすぎると基板への転写性が低下してしまうので、硬化の進行度合いを適切に制御することが必要である。   Therefore, in this embodiment, the polysilazane thin film formed on the surface of the sheet film by coating is heated in an atmosphere containing oxygen, for example, as a gas (curing accelerating gas) having the property of accelerating its curing, thereby promoting the curing of the film surface. By doing so, it is prevented from being buried in the trench at the time of transfer (step S102; curing acceleration process). As a result, polysilazane changes to siloxane and is chemically stable. However, if the surface is cured too much, the transferability to the substrate is lowered, and therefore it is necessary to appropriately control the degree of curing.

そのためには、硬化促進のための処理条件を確立することに加えて、膜表面が適度の粘度となった段階で硬化を抑制するための処理を行い、過度の硬化を防止する必要がある。そこで、この実施形態では、所定の処理条件で硬化促進処理を行った後、それを停止するための処理を行う(ステップS103)。硬化促進のための処理条件および硬化促進を停止するための処理の具体的な内容については後に説明する。   For that purpose, in addition to establishing the processing conditions for promoting the curing, it is necessary to prevent the excessive curing by performing a treatment for suppressing the curing when the film surface has an appropriate viscosity. Therefore, in this embodiment, after performing the curing acceleration process under predetermined processing conditions, a process for stopping it is performed (step S103). The details of the processing conditions for promoting the curing and the processing for stopping the curing acceleration will be described later.

こうして表面の粘度が適度に制御されたポリシラザン膜を基板表面に密着させて加圧することで、膜を基板表面に転写する(ステップS104)。続いて、こうして一体化された、シートフィルム、ポリシラザン薄膜および基板からなる積層体から、シートフィルムのみを剥離させる(ステップS105)。こうして基板と薄膜からなる積層体が得られる。   In this way, the polysilazane film whose surface viscosity is appropriately controlled is brought into close contact with the substrate surface and pressed to transfer the film to the substrate surface (step S104). Subsequently, only the sheet film is peeled from the laminated body composed of the sheet film, the polysilazane thin film, and the substrate thus integrated (step S105). Thus, a laminate composed of the substrate and the thin film is obtained.

図示を省略しているが、こうして得られた積層体に適宜の熱処理を施すことで、ポリシラザンからシロキサンへの化学反応が進み、最終的に薄膜は非常に緻密な酸化シリコン膜に変化する。こうして形成された酸化シリコン膜は、機械的強度および耐電圧に優れた絶縁膜として機能する。   Although illustration is omitted, by subjecting the laminated body thus obtained to an appropriate heat treatment, a chemical reaction from polysilazane to siloxane proceeds, and finally the thin film changes to a very dense silicon oxide film. The silicon oxide film thus formed functions as an insulating film having excellent mechanical strength and withstand voltage.

なお、この製造方法においては、基板に転写される前のポリシラザン膜を一時的に担持する担持体として樹脂製のシートフィルムを用いる。このようなシートフィルムは折れ曲がったり撓んだりしやすいが、これにより表面に形成された薄膜も変形したり断裂したりするおそれがある。そのため、少なくとも塗布液の塗布終了から転写を開始するまでの期間においては、シートフィルムを緊張させた状態に維持することが好ましい。以下に説明するように、この実施形態では、シートフィルムを上下2分割可能なリング体によって支持する。このリング体は特許文献2に記載された薄膜形成システムでも扱うことができるものである。   In this production method, a resin sheet film is used as a carrier for temporarily carrying the polysilazane film before being transferred to the substrate. Although such a sheet film is easy to bend and bend, the thin film formed on the surface may be deformed or torn. Therefore, it is preferable to maintain the sheet film in a tensioned state at least during the period from the end of application of the coating liquid to the start of transfer. As will be described below, in this embodiment, the sheet film is supported by a ring body that can be divided into two vertically. This ring body can also be handled by the thin film forming system described in Patent Document 2.

図2はリング体の構造を示す分解組立斜視図である。このリング体RFは、上部リングRupと下部リングRlwとで樹脂製のシートフィルムFの周縁部を挟み込むことによってシートフィルムFを保持したものである。上部リングRupおよび下部リングRlwは例えばアルミニウムにより同一径に形成された円環であり、このうち上部リングRup上面の一部には4枚の磁性体(例えば鉄または鉄系合金)材料からなるプレート91が取り付けられている。このプレート91は、リング体RFの搬送の際、図示しない搬送手段によりリング体RFを吸着保持するのに用いられる。   FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of the ring body. This ring body RF is obtained by holding the sheet film F by sandwiching the peripheral portion of the resin sheet film F between the upper ring Rup and the lower ring Rlw. The upper ring Rup and the lower ring Rlw are, for example, circular rings formed of the same diameter with aluminum. Among these, a plate made of four magnetic materials (for example, iron or iron-based alloy) is formed on a part of the upper surface of the upper ring Rup. 91 is attached. The plate 91 is used for attracting and holding the ring body RF by a transport means (not shown) when the ring body RF is transported.

また、上部リングRupには上記プレート91とは異なる位置に複数の永久磁石92が埋め込まれる一方、下部リングRlwにも同数の永久磁石93が埋め込まれている。永久磁石92と永久磁石93とは、上部リングRupと下部リングRlwとを重ね合わせたときに互いに相対する位置に取り付けられるとともに、互いに引き合う極性となっている。このため、上部リングRupおよび下部リングRlwが直接またはシートフィルムFを挟んで重ね合わせられると、永久磁石の吸着力によって上下リングが一体化される。   A plurality of permanent magnets 92 are embedded in the upper ring Rup at positions different from the plate 91, while the same number of permanent magnets 93 are embedded in the lower ring Rlw. The permanent magnet 92 and the permanent magnet 93 are attached to positions facing each other when the upper ring Rup and the lower ring Rlw are overlapped with each other and have polarities that attract each other. For this reason, when the upper ring Rup and the lower ring Rlw are overlapped directly or with the sheet film F interposed therebetween, the upper and lower rings are integrated by the attractive force of the permanent magnet.

上部リングRupおよび下部リングRlwの外周面の各1箇所に、位置決め用の切り込み部94,95が設けられている。また、上部リングRupには複数の貫通孔96が穿設される一方、下部リングRlwにも複数の貫通孔97が設けられている。上部リングRupの貫通孔96と、下部リングRlwの貫通孔97とは互いに異なる位置に設けられており、上部リングRupと下部リングRlwとを一体化させたときにそれぞれの貫通孔が重なり合うことがないようになっている。このように配置された貫通孔96,97に突き出しピン(図示せず)を挿入し押圧することで、永久磁石の吸着力に打ち勝って上下リングを分離させることができる。   Incisions 94 and 95 for positioning are provided at each of the outer peripheral surfaces of the upper ring Rup and the lower ring Rlw. The upper ring Rup is provided with a plurality of through holes 96, while the lower ring Rlw is also provided with a plurality of through holes 97. The through hole 96 of the upper ring Rup and the through hole 97 of the lower ring Rlw are provided at different positions. When the upper ring Rup and the lower ring Rlw are integrated, the respective through holes may overlap. There is no such thing. By inserting and pressing protrusion pins (not shown) into the through holes 96 and 97 arranged in this way, the upper and lower rings can be separated by overcoming the attractive force of the permanent magnet.

次に、上記した各工程を実施するのに好適な装置の具体的構成について順次説明する。上記各工程は、基本的には前述の特許文献1および2に記載の装置構成あるいはそれを部分的に改変したものによって実行することが可能であるが、以下に説明する装置は、上記した各工程を実行するのに特に適した構成を有するものである。   Next, a specific configuration of an apparatus suitable for carrying out each of the above-described steps will be sequentially described. Each of the above steps can basically be executed by the apparatus configuration described in Patent Documents 1 and 2 described above or a partially modified version of the apparatus. It has a configuration particularly suitable for performing the process.

図3は本発明の実施に好適な塗布装置の構成例を示す図である。より具体的には、この塗布装置100は、上記した製造方法(図1)のうちステップS101を好適に実行可能な装置である。図3(a)に示すように、この塗布装置100は、略鉛直軸周りに回転自在の支軸102に支持された略円板状のステージ101を備えている。ステージ101の上面周縁部には中央部分101aよりも低くなった段差部101bが設けられている。図3(b)に示すように、この段差部101bにシートフィルムを保持するリング体の下部リングRlwが嵌まり込むようになっており、このとき下部リングRlwの上面とステージ中央部分101aとが同一平面となる。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a coating apparatus suitable for carrying out the present invention. More specifically, the coating apparatus 100 is an apparatus that can suitably execute step S101 in the above-described manufacturing method (FIG. 1). As shown in FIG. 3A, the coating apparatus 100 includes a substantially disc-shaped stage 101 supported by a support shaft 102 that is rotatable about a substantially vertical axis. A stepped portion 101b that is lower than the central portion 101a is provided on the periphery of the upper surface of the stage 101. As shown in FIG. 3B, the lower ring Rlw of the ring body holding the sheet film is fitted into the stepped portion 101b. At this time, the upper surface of the lower ring Rlw and the stage center portion 101a are It becomes the same plane.

ステージ101の回転中心の上方には、図示を省略する塗布液貯留部から通送される、ポリシラザン材料を含む塗布液を吐出する塗布ノズル103が設けられている。図3(b)に示すように、ステージ101に下部リングRlwが取り付けられるとともにシートフィルムFが載置された状態でステージ101が回転し、シートフィルムFの上面に対して、塗布ノズル103からポリシラザンまたはその材料物質を含む塗布液Pが供給される。塗布液Pは遠心力の作用によってシートフィルムFの上面に薄く均一に塗り広げられる。   Above the rotation center of the stage 101, there is provided a coating nozzle 103 for discharging a coating liquid containing a polysilazane material that is fed from a coating liquid storage unit (not shown). As shown in FIG. 3B, the stage 101 rotates with the lower ring Rlw attached to the stage 101 and the sheet film F placed thereon, and the polysilazane is applied from the coating nozzle 103 to the upper surface of the sheet film F. Or the coating liquid P containing the material substance is supplied. The coating liquid P is thinly and uniformly spread on the upper surface of the sheet film F by the action of centrifugal force.

一方、ステージ101の周縁部の上方にはエッジリンスノズル104が設けられており、ステージ101に載置されたシートフィルムFの周縁部に向けてリンス液Lを供給する。エッジリンスノズル104からのリンス液の吐出方向をステージ101の回転中心から見て径方向外向きにすることで、周縁部以外にリンス液が付着するのを防止することができる。これにより、周縁部の塗布液Pは洗い流されて、塗布の終了後には、図3(c)に示すように、周縁部を除くシートフィルムFの中央部分にポリシラザンによる薄膜Rが形成される。ここに上部リングRupが搬入されて下部リングRlwと結合されることにより、薄膜Rが形成されたシートフィルムFを上下リングRup,Rlwで挟み込んでなるリング体RFが構成される。薄膜Rの基板への転写が終了するまでの間、シートフィルムFはこのリング体RFの状態で搬送される。   On the other hand, an edge rinse nozzle 104 is provided above the peripheral edge of the stage 101, and the rinse liquid L is supplied toward the peripheral edge of the sheet film F placed on the stage 101. By making the discharge direction of the rinse liquid from the edge rinse nozzle 104 outward in the radial direction when viewed from the rotation center of the stage 101, it is possible to prevent the rinse liquid from adhering to other than the peripheral portion. Thereby, the coating liquid P at the peripheral edge is washed away, and after the application is finished, as shown in FIG. 3C, a thin film R made of polysilazane is formed at the central portion of the sheet film F excluding the peripheral edge. Here, the upper ring Rup is carried in and coupled to the lower ring Rlw, thereby forming a ring body RF in which the sheet film F on which the thin film R is formed is sandwiched between the upper and lower rings Rup and Rlw. Until the transfer of the thin film R to the substrate is completed, the sheet film F is conveyed in the state of the ring body RF.

図4は本発明の実施に好適な転写装置の構成例を示す図である。より具体的には、この転写装置は、上記した製造方法(図1)のうちステップS102ないしS104を好適に実行可能な装置であり、図4はその内部構造を横から見た図である。この装置では、処理チャンバ1の内部に形成される処理空間内に転写ユニットが設置されており、基板表面への薄膜形成は、減圧された処理空間内でこの転写ユニットにより行われる。説明の便宜上、図4に示すようにX、Y、Zの各方向を定義する。この転写装置の主要な構成は、本願出願人が先に開示した特開2010−192516号公報に記載されたものと同様であり、特に基板を保持するための機構および基板に薄膜を押し付けるための機構については当該公報に記載されたものを利用可能であるので、これらの詳細な構造については説明を省略する。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a transfer apparatus suitable for carrying out the present invention. More specifically, this transfer apparatus is an apparatus that can suitably execute steps S102 to S104 in the above-described manufacturing method (FIG. 1), and FIG. 4 is a view of its internal structure as viewed from the side. In this apparatus, a transfer unit is installed in a processing space formed inside the processing chamber 1, and a thin film is formed on the substrate surface by the transfer unit in a reduced processing space. For convenience of explanation, directions of X, Y, and Z are defined as shown in FIG. The main configuration of this transfer apparatus is the same as that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-192516 previously disclosed by the applicant of the present application, and in particular, a mechanism for holding the substrate and a structure for pressing the thin film against the substrate. As the mechanism, those described in the publication can be used, and the detailed description of these structures is omitted.

この転写ユニットは、処理チャンバ1を構成する上板11に固定された上側ブロック3と、底板19に固定された下側ブロック5とを備えており、薄膜形成対象である基板Wと、薄膜材料を塗布された薄膜担持体としてのシートフィルムFとを上下ブロック3、5で挟み込むことにより、シートフィルムF上の薄膜を基板Wに転写する。   This transfer unit includes an upper block 3 fixed to an upper plate 11 constituting the processing chamber 1 and a lower block 5 fixed to a bottom plate 19, and a substrate W that is a thin film formation target, and a thin film material The thin film on the sheet film F is transferred to the substrate W by sandwiching the sheet film F as a thin film carrier coated with the upper and lower blocks 3 and 5.

なお、以下の説明において、各構成要素に付した符号が「3」から始まるものは当該要素が上側ブロック3を構成するものであることを意味する一方、「5」から始まるものは当該要素が下側ブロック5を構成するものであることを意味するものとする。   In the following description, a symbol starting with “3” means that the component constitutes the upper block 3, while a component starting with “5” It shall mean that it constitutes the lower block 5.

処理空間SP内は、排気管851を介して処理チャンバ1と接続された真空ポンプ85によって真空排気可能になっている。この真空ポンプ85は装置全体を制御する制御ユニット81に制御されており、制御ユニット81からの動作指令に応じて作動して処理空間SP内を排気減圧することができるようになっている。また、制御ユニット81は真空ポンプ85による処理空間SPからの排気量を調整し、処理空間SP内の圧力(真空度)を制御可能となっている。   The processing space SP can be evacuated by a vacuum pump 85 connected to the processing chamber 1 through an exhaust pipe 851. The vacuum pump 85 is controlled by a control unit 81 that controls the entire apparatus. The vacuum pump 85 is operated in accordance with an operation command from the control unit 81 and can exhaust and depressurize the processing space SP. Further, the control unit 81 can adjust the exhaust amount from the processing space SP by the vacuum pump 85 and control the pressure (degree of vacuum) in the processing space SP.

また、処理チャンバ1は、制御ユニット81により開閉制御されるバルブ(図示省略)を介して酸素ガス供給源87および窒素ガス供給源88に接続されている。このため、処理チャンバ1内には必要に応じて酸素ガスおよび窒素ガスを導入可能となっている。制御ユニット81は、処理チャンバ1内の雰囲気の組成およびその圧力を制御することが可能であり、処理チャンバ1内は大気圧から数Paまでの範囲内の所定の圧力に設定された組成制御された気体で満たされる。   Further, the processing chamber 1 is connected to an oxygen gas supply source 87 and a nitrogen gas supply source 88 through a valve (not shown) whose opening and closing is controlled by a control unit 81. For this reason, oxygen gas and nitrogen gas can be introduced into the processing chamber 1 as necessary. The control unit 81 can control the composition of the atmosphere in the processing chamber 1 and the pressure thereof, and the composition in the processing chamber 1 is controlled to a predetermined pressure within a range from atmospheric pressure to several Pa. Filled with gas.

処理空間SPには、第1、第2プレート34、54が上下に対向して収容されている。第1プレート34は処理チャンバ1を構成する上板11の下面に固定された上ベース部材31によって水平に固定支持されており、第2プレート54の上方に位置している。第1プレート34は基板Wが装着される試料台を構成し、第2プレート54と対向する下面342が基板Wの装着面を形成している。第1プレート34の下面342は円形に形成されている。   In the processing space SP, first and second plates 34 and 54 are accommodated facing each other vertically. The first plate 34 is horizontally fixed and supported by an upper base member 31 fixed to the lower surface of the upper plate 11 constituting the processing chamber 1, and is positioned above the second plate 54. The first plate 34 constitutes a sample stage on which the substrate W is mounted, and the lower surface 342 facing the second plate 54 forms the mounting surface of the substrate W. The lower surface 342 of the first plate 34 is formed in a circular shape.

第1プレート34の下面342には、基板Wが装着される。第1プレート34は、内部に加熱手段として加熱ヒータ341を具備している。この加熱ヒータ341はヒータコントローラ83と電気的に接続されており、制御ユニット81からの基板温度情報に基づきヒータコントローラ83が加熱ヒータ341を25℃〜200℃の間で加熱制御する。なお、第1プレート34の下面342は石英板で形成されてもよい。   The substrate W is mounted on the lower surface 342 of the first plate 34. The first plate 34 includes a heater 341 as a heating means inside. The heater 341 is electrically connected to the heater controller 83, and the heater controller 83 controls the heating of the heater 341 between 25 ° C. and 200 ° C. based on substrate temperature information from the control unit 81. Note that the lower surface 342 of the first plate 34 may be formed of a quartz plate.

ここで、薄膜形成対象となる基板Wとしては、例えば円板状に形成された半導体ウエハの表面に素子分離用のトレンチを形成したものを好適に使用可能であり、トレンチ形成面を下向きにして第1プレート34の下面342に装着される。   Here, as the substrate W as a thin film formation target, for example, a semiconductor wafer formed in a disk shape with a trench for element isolation formed on the surface can be preferably used, with the trench formation surface facing downward. It is attached to the lower surface 342 of the first plate 34.

処理チャンバ1の上面を構成する上板11には、処理対象となる基板Wを保持したり該保持を解除することができるとともに、基板Wを上下方向に昇降させることができる基板保持機構300が設けられている。この基板保持機構300では、複数本(この実施形態では2本)のリフタ344が昇降自在で、しかも水平方向に移動自在に支持されている。各リフタ344の下端部には爪部材345が固着されている。爪部材345はその上面が基板Wの周縁部と係合可能に仕上げられ、基板Wを爪部材345上に載置させることができる。基板保持機構300は、制御ユニット81からの制御指令に応じて、リフタ344に取り付けられた爪部材345を鉛直方向(Z方向)および水平方向(X方向)に所定距離だけ移動させる。これにより、基板Wの把持・解放および第1プレート34への押し付けが行われる。   The upper plate 11 constituting the upper surface of the processing chamber 1 is provided with a substrate holding mechanism 300 that can hold or release the substrate W to be processed and can move the substrate W up and down. Is provided. In this substrate holding mechanism 300, a plurality of (in this embodiment, two) lifters 344 are supported so as to be movable up and down and movable in the horizontal direction. A claw member 345 is fixed to the lower end of each lifter 344. The upper surface of the claw member 345 is finished so that it can engage with the peripheral edge of the substrate W, and the substrate W can be placed on the claw member 345. In response to a control command from the control unit 81, the substrate holding mechanism 300 moves the claw member 345 attached to the lifter 344 by a predetermined distance in the vertical direction (Z direction) and the horizontal direction (X direction). As a result, the substrate W is gripped / released and pressed against the first plate 34.

一方、第2プレート54は、移動方向Z(鉛直方向)に沿って昇降自在に設けられた昇降ユニット52に装備され、第1プレート34の下方に軸線を一致させて対向して配置されている。昇降ユニット52は底板19に取り付けられた下ベース部材51を有し、下ベース部材51上に第2プレート54が固定支持されている。第2プレート54はシートフィルムFが装着される転写板を構成し、第1プレート34と対向する上面542がシートフィルムFの装着面を形成している。第2プレート54の上面542は円形に形成されている。シートフィルムFは基板Wより大きい円形に形成され、その表面(薄膜形成面)には薄膜が形成されている。また、第2プレート54の上面542の平面サイズはシートフィルムFの平面サイズよりも小さく形成されている。第2プレート54の上面542は、石英板によって形成されている。また、第2プレート54には加熱手段として加熱ヒータ541が内蔵されている。この加熱ヒータ541はヒータコントローラ84と電気的に接続されており、制御ユニット81からの基板温度情報に基づきヒータコントローラ84が加熱ヒータ541を25℃〜200℃の間で加熱制御する。   On the other hand, the second plate 54 is mounted on an elevating unit 52 provided so as to be movable up and down along the moving direction Z (vertical direction), and is disposed below the first plate 34 so as to face each other with its axis line aligned. . The elevating unit 52 has a lower base member 51 attached to the bottom plate 19, and a second plate 54 is fixedly supported on the lower base member 51. The second plate 54 constitutes a transfer plate on which the sheet film F is mounted, and an upper surface 542 facing the first plate 34 forms a mounting surface for the sheet film F. The upper surface 542 of the second plate 54 is formed in a circular shape. The sheet film F is formed in a circular shape larger than the substrate W, and a thin film is formed on the surface (thin film forming surface). Further, the planar size of the upper surface 542 of the second plate 54 is smaller than the planar size of the sheet film F. The upper surface 542 of the second plate 54 is formed of a quartz plate. The second plate 54 has a built-in heater 541 as a heating means. The heater 541 is electrically connected to the heater controller 84, and the heater controller 84 controls the heating of the heater 541 between 25 ° C. and 200 ° C. based on substrate temperature information from the control unit 81.

昇降ユニット52は、下ベース部材51の下面中央部に一体に垂設された支持軸513を有している。支持軸513は移動方向Zに沿って昇降自在に軸支され、加重モータ53によって昇降されるように構成されている。すなわち、支持軸513の下端には加重モータ53が接続されており、制御ユニット81からの動作指令に応じて加重モータ53が作動することで、昇降ユニット52を移動方向Zに沿って昇降させることができる。昇降ユニット52の昇降により、下ベース部材51上に支持された第2プレート54が移動方向Zに沿って昇降する。   The elevating unit 52 has a support shaft 513 that is integrally suspended at the center of the lower surface of the lower base member 51. The support shaft 513 is supported so as to be movable up and down along the movement direction Z, and is configured to be moved up and down by the weighted motor 53. That is, the weighting motor 53 is connected to the lower end of the support shaft 513, and the lifting unit 52 is moved up and down along the movement direction Z by operating the weighting motor 53 in accordance with an operation command from the control unit 81. Can do. The second plate 54 supported on the lower base member 51 moves up and down along the movement direction Z by the lifting and lowering of the lifting unit 52.

また、第1、第2プレート34、54の周囲には、一対のリングRup,Rlwを上下から挟み込んでリング体RFを保持する上クランプ35および下クランプ55が設けられている。上クランプ35および下クランプ55はそれぞれ、一対のリングRup,Rlwとほぼ同じ内径を有する円環状部材であり、これらがリング体RFを上下方向(移動方向Z)に挟んで保持する。   In addition, an upper clamp 35 and a lower clamp 55 that hold the ring body RF by sandwiching a pair of rings Rup and Rlw from above and below are provided around the first and second plates 34 and 54. Each of the upper clamp 35 and the lower clamp 55 is an annular member having substantially the same inner diameter as the pair of rings Rup and Rlw, and these hold the ring body RF in the vertical direction (movement direction Z).

上クランプ35および下クランプ55で保持されたリング体RF中のシートフィルムFは第1プレート34と第2プレート54との間に配置される。具体的には、薄膜が形成されたシートフィルムFの表面(薄膜形成面)が第1プレート34に対向する一方、シートフィルムFの裏面(非薄膜形成面)側が第2プレート54に対向するように、リング体RFが上下クランプにより挟持される。   The sheet film F in the ring body RF held by the upper clamp 35 and the lower clamp 55 is disposed between the first plate 34 and the second plate 54. Specifically, the surface (thin film forming surface) of the sheet film F on which the thin film is formed faces the first plate 34, while the back surface (non-thin film forming surface) side of the sheet film F faces the second plate 54. Further, the ring body RF is sandwiched between the upper and lower clamps.

2つのクランプのうち下クランプ55は、底板19に立設された複数本(この実施形態では3本)の円柱体よりなるクランプ受け555上に水平姿勢で支持される。クランプ受け555は第2プレート54の上面542の中心を通り移動方向Zに伸びる軸(以下、単に「中心軸」という)J回りに互いに等角度(120°)間隔で放射状に配置されている。下クランプ55の上面周縁部(円環部)にはリング体RFの下端部(下リングRlw)を収容可能な内部に向けて窪んだ窪部が形成されている。そして、リング体RFの下端部を窪部に収容させることによって、窪部の周囲を取り囲む周面部によってリング体RFの水平方向の移動を規制することができる。   Of the two clamps, the lower clamp 55 is supported in a horizontal posture on a clamp receiver 555 composed of a plurality of (three in this embodiment) cylindrical bodies erected on the bottom plate 19. The clamp receivers 555 are arranged radially at equiangular (120 °) intervals around an axis J (hereinafter simply referred to as “center axis”) J that passes through the center of the upper surface 542 of the second plate 54 and extends in the movement direction Z. A concave portion that is recessed toward the inside capable of accommodating the lower end portion (lower ring Rlw) of the ring body RF is formed in the upper peripheral portion (annular portion) of the lower clamp 55. And by accommodating the lower end part of ring body RF in a hollow part, the horizontal movement of ring body RF can be controlled with the surrounding surface part which surrounds the circumference | surroundings of a hollow part.

また、下ベース部材51上には、複数本(この実施形態では3本)の突き当てピン56が中心軸J回りに互いに等角度(120°)間隔で放射状に、しかも円周方向に沿ってクランプ受け555の間に位置するように立設されている。一方、下クランプ55の下面には各突き当てピン56に対応して突き当てピン56の先端部を挿入させることが可能なピン挿入孔553が形成されている。このため、昇降ユニット52が上昇駆動されると、突き当てピン56の先端部がピン挿入孔553に挿入されるとともに、突き当てピン56の先端部と後端部との間に形成された段差面が下クランプ55の下面と当接する。これにより、突き当てピン56と下クランプ55とが互いに係合する。この状態で昇降ユニット52がさらに上昇駆動されると、下クランプ55がクランプ受け555から離れ、突き当てピン56と下クランプ55とが係合した状態で一体的に上昇する。これにより、第2プレート54とリング体RFとが一定の位置関係を保ったまま上昇する。   Further, on the lower base member 51, a plurality of (three in this embodiment) abutting pins 56 are radially arranged around the central axis J at equiangular (120 °) intervals and along the circumferential direction. It is erected so as to be positioned between the clamp receivers 555. On the other hand, on the lower surface of the lower clamp 55, pin insertion holes 553 into which the tip portions of the abutting pins 56 can be inserted are formed corresponding to the respective abutting pins 56. For this reason, when the elevating unit 52 is driven to rise, the front end portion of the abutting pin 56 is inserted into the pin insertion hole 553 and the step formed between the front end portion and the rear end portion of the abutting pin 56. The surface comes into contact with the lower surface of the lower clamp 55. Thereby, the butting pin 56 and the lower clamp 55 are engaged with each other. When the elevating unit 52 is further driven to rise in this state, the lower clamp 55 is separated from the clamp receiver 555 and is integrally lifted with the abutting pin 56 and the lower clamp 55 engaged. As a result, the second plate 54 and the ring body RF rise while maintaining a certain positional relationship.

下クランプ55の下面周縁部には下クランプ55の水平方向における位置を固定するために、複数本の位置決めピン514が下方に延びるように取り付けられている。これら位置決めピン514は下ベース部材51に移動方向Zに沿って形成された貫通孔512に挿通されている。位置決めピン514と貫通孔512の内壁との間にはボールスプライン機構等が介在しており、位置決めピン514はボールスプライン機構等を介して移動方向Zに沿ってのみ可動(昇降)自在に支持される。つまり、下クランプ55は移動方向Zに直交する方向(水平方向)に移動するのを規制されながら下ベース部材51に対して移動方向Zに沿って昇降自在に支持される。このような構成によれば、昇降ユニット52(第2プレート54)を移動方向Zに沿って移動させたとしても、水平方向において第2プレート54と下クランプ55との間の相対位置関係を確実に固定することができる。また、第2プレート54と下クランプ55(およびそれに支持されるリング体RF)とが互いに水平方向にずれるのを防止することができる。   In order to fix the position of the lower clamp 55 in the horizontal direction, a plurality of positioning pins 514 are attached to the lower peripheral edge of the lower clamp 55 so as to extend downward. These positioning pins 514 are inserted into through holes 512 formed in the lower base member 51 along the movement direction Z. A ball spline mechanism or the like is interposed between the positioning pin 514 and the inner wall of the through hole 512, and the positioning pin 514 is supported so as to be movable (up and down) only along the movement direction Z via the ball spline mechanism or the like. The That is, the lower clamp 55 is supported to be movable up and down along the movement direction Z with respect to the lower base member 51 while being restricted from moving in a direction (horizontal direction) orthogonal to the movement direction Z. According to such a configuration, even when the elevating unit 52 (second plate 54) is moved along the movement direction Z, the relative positional relationship between the second plate 54 and the lower clamp 55 is ensured in the horizontal direction. Can be fixed to. Further, the second plate 54 and the lower clamp 55 (and the ring body RF supported by the second plate 54) can be prevented from shifting in the horizontal direction.

また、もう一方のクランプ、つまり上クランプ35は昇降自在に支持された複数本のロッド356の下端に固着されている。この実施形態では、3本のロッド356が中心軸J回りに互いに等角度(120°)間隔で放射状に、上クランプ35から上方に伸びるように設けられている。複数本のロッド356の各々には、上クランプ35を移動方向Zに沿って昇降駆動させるためのエアシリンダ357が連結されている。そして、制御ユニット81からの動作指令に応じてエアシリンダ357が作動することで、上クランプ35を移動方向Zに沿って昇降させることができる。具体的には、上クランプ35を上昇させて第2プレート54に対するリング体RFの搬入出を可能とする一方、上クランプ35を下降させて下クランプ55とでリング体RFを挟持して固定することができる。   The other clamp, that is, the upper clamp 35 is fixed to the lower ends of a plurality of rods 356 supported so as to be movable up and down. In this embodiment, three rods 356 are provided to extend upward from the upper clamp 35 radially around the central axis J at equal angular intervals (120 °). Each of the plurality of rods 356 is connected to an air cylinder 357 for driving the upper clamp 35 up and down along the movement direction Z. Then, the upper cylinder 35 can be moved up and down along the movement direction Z by the air cylinder 357 operating in accordance with an operation command from the control unit 81. Specifically, the upper clamp 35 is raised so that the ring body RF can be carried in and out of the second plate 54, while the upper clamp 35 is lowered and the ring body RF is clamped and fixed by the lower clamp 55. be able to.

このエアシリンダ357は、処理チャンバ1の外部に突設された支柱311により固定された円板状のトッププレート312に配設されており、エアシリンダ357から発生するパーティクル等の汚染物質が処理空間SP内に混入するのを防止することができる。なお、上クランプ35を昇降駆動させる駆動機構としては、エアシリンダに限らず、エアシリンダ以外の他の昇降駆動用アクチュエータを用いるようにしてもよい。   The air cylinder 357 is disposed on a disk-shaped top plate 312 fixed by a column 311 protruding outside the processing chamber 1, and contaminants such as particles generated from the air cylinder 357 are processed in the processing space. Mixing in the SP can be prevented. The drive mechanism that drives the upper clamp 35 to move up and down is not limited to the air cylinder, and other lift driving actuators other than the air cylinder may be used.

また、エアシリンダ357と、該エアシリンダ357に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給源(図示省略)との間には調圧弁358が介装されている。そして、制御ユニット81からの動作指令に応じて調圧弁358の開度が調整されることにより、ロッド356の推力を一定に保つことが可能となっている。この実施形態では、支持軸513が移動方向Zにおいて受ける加重圧力を検出する荷重センサ86が設けられており、荷重センサ86によって検出された加重圧力に基づいて制御ユニット81が調圧弁358の開度を調整し、ロッド356の推力を一定に保つようにフィードバック制御する。これにより、下クランプ55に載置されたリング体RFを上クランプ35により一定の押圧力で押圧することができる。すなわち、リング体RFに装着されたシートフィルムFを上方から一定の押圧力で押圧することが可能となっている。   A pressure regulating valve 358 is interposed between the air cylinder 357 and a compressed air supply source (not shown) for supplying compressed air to the air cylinder 357. The thrust of the rod 356 can be kept constant by adjusting the opening of the pressure regulating valve 358 in accordance with an operation command from the control unit 81. In this embodiment, a load sensor 86 that detects a load pressure that the support shaft 513 receives in the movement direction Z is provided. Based on the load pressure detected by the load sensor 86, the control unit 81 opens the opening of the pressure regulating valve 358. And feedback control is performed so as to keep the thrust of the rod 356 constant. Accordingly, the ring body RF placed on the lower clamp 55 can be pressed by the upper clamp 35 with a constant pressing force. That is, the sheet film F mounted on the ring body RF can be pressed from above with a constant pressing force.

図5は転写装置における動作を示すフローチャートである。また、図6および図7は転写装置の動作を模式的に示す図である。最初に、表面にポリシラザン膜が形成されたシートフィルムF、実際にはシートフィルムFが上下リングRup,Rlwにより挟持されてなるリング体RFと、膜の転写対象である基板Wとを処理チャンバ1内に搬入する(ステップS201)。このとき、図6(a)に示すように、基板Wはトレンチ形成面を下向きにして第1プレート34の下面342に密着保持される。   FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the transfer apparatus. 6 and 7 are diagrams schematically showing the operation of the transfer device. First, a sheet film F having a polysilazane film formed on the surface, actually a ring body RF in which the sheet film F is sandwiched between upper and lower rings Rup and Rlw, and a substrate W to which the film is to be transferred, are processed in a processing chamber 1. It carries in (step S201). At this time, as shown in FIG. 6A, the substrate W is held in close contact with the lower surface 342 of the first plate 34 with the trench formation surface facing downward.

一方、処理チャンバ1内に搬入されたリング体RFは上クランプ35および下クランプ55により挟持される。次いで第2プレート54が上昇し、図6(b)に示すように、シートフィルムFの中央部分が第2プレート54の上面542により上方へ押し上げられ、これによりシートフィルムFに張力が付与される。上下方向(Z方向)における第2プレート54と下クランプ55との位置関係は突き当てピン56によって規定されて、シートフィルムFに付与される張力は一定となっている。なお、図6(b)および(c)では、各部の状態を見やすくするために上下クランプの図示を省略している。   On the other hand, the ring body RF carried into the processing chamber 1 is sandwiched between the upper clamp 35 and the lower clamp 55. Next, the second plate 54 rises, and as shown in FIG. 6B, the central portion of the sheet film F is pushed upward by the upper surface 542 of the second plate 54, thereby applying tension to the sheet film F. . The positional relationship between the second plate 54 and the lower clamp 55 in the vertical direction (Z direction) is defined by the abutment pin 56, and the tension applied to the sheet film F is constant. In FIGS. 6B and 6C, the upper and lower clamps are not shown in order to make the state of each part easier to see.

この時点では、シートフィルムFに担持されたポリシラザン薄膜Rは塗布後の流動性の高い状態である。そこで、膜Rの粘度を調整するために、前記した硬化促進処理を実行する。具体的には、シートフィルムFおよび基板Wを収容した状態で、処理チャンバ1内を例えば200Pa程度まで減圧する(ステップS202、図7(a))。この減圧は、以降の処理での雰囲気制御をしやすくするとともに、予め処理チャンバ1内から空気を排除しておくことによって、酸素との反応により進行するポリシラザン膜の硬化度合いを確実に管理するためである。減圧に先立って、処理チャンバ1内に窒素ガス供給源88から窒素ガスを導入してチャンバ内の酸素をパージしておくようにしてもよい。   At this time, the polysilazane thin film R carried on the sheet film F is in a state of high fluidity after coating. Therefore, in order to adjust the viscosity of the film R, the above-described curing acceleration process is executed. Specifically, the pressure in the processing chamber 1 is reduced to, for example, about 200 Pa while the sheet film F and the substrate W are accommodated (step S202, FIG. 7A). This decompression facilitates control of the atmosphere in the subsequent processing, and by excluding air from the processing chamber 1 in advance, to reliably manage the degree of curing of the polysilazane film that proceeds by reaction with oxygen. It is. Prior to decompression, nitrogen gas may be introduced into the processing chamber 1 from the nitrogen gas supply source 88 to purge oxygen in the chamber.

続いて、第2プレート54に設けられた加熱ヒータ541によって第2プレート54を昇温させ、シートフィルムFおよびこれに担持された薄膜Rを加熱する(ステップS203)。この時点では周囲雰囲気の酸素濃度が低いため、薄膜Rの硬化はほとんど進行しない。   Subsequently, the temperature of the second plate 54 is raised by the heater 541 provided on the second plate 54, and the sheet film F and the thin film R carried thereon are heated (step S203). At this point, since the oxygen concentration in the surrounding atmosphere is low, the curing of the thin film R hardly proceeds.

薄膜Rの温度が所定の温度に達すると、酸素ガス供給源87から酸素を処理チャンバ1内に導入する(ステップS204、図7(b))。このときの処理チャンバ1内の圧力は制御ユニット81および真空ポンプ85によって管理されており、例えば2000Pa程度とすることができる。こうして薄膜Rを酸素を含む雰囲気下で加熱することにより、ポリシラザンのシロキサンへの化学変化が進み、膜の硬化が進行する。加熱温度および雰囲気中の酸素量(圧力)を管理することにより、硬化の進行度合いを制御することができる。   When the temperature of the thin film R reaches a predetermined temperature, oxygen is introduced into the processing chamber 1 from the oxygen gas supply source 87 (step S204, FIG. 7B). The pressure in the processing chamber 1 at this time is managed by the control unit 81 and the vacuum pump 85, and can be, for example, about 2000 Pa. By heating the thin film R in an atmosphere containing oxygen in this way, the chemical change of polysilazane to siloxane proceeds, and the curing of the film proceeds. By managing the heating temperature and the amount of oxygen (pressure) in the atmosphere, the degree of progress of curing can be controlled.

なお、ポリシラザンを硬化させるという目的からは、酸素を含む雰囲気下で加熱することが要件となる。この意味において、処理チャンバ1内の雰囲気は純粋な酸素である必要は必ずしもない。例えば酸素ガス供給原87および窒素ガス供給源88からそれぞれ供給される酸素と窒素との混合気体であってもよく、空気であってもよい。これらの場合、雰囲気中の酸素の分圧を管理することにより硬化度合いを制御することができる。また、酸素と同じくポリシラザンに対する硬化促進作用を有する水蒸気をこれらの雰囲気に添加してもよい。   For the purpose of curing polysilazane, heating in an atmosphere containing oxygen is a requirement. In this sense, the atmosphere in the processing chamber 1 is not necessarily pure oxygen. For example, it may be a mixed gas of oxygen and nitrogen supplied from an oxygen gas supply source 87 and a nitrogen gas supply source 88, respectively, or may be air. In these cases, the degree of curing can be controlled by managing the partial pressure of oxygen in the atmosphere. Moreover, you may add the water vapor | steam which has the hardening promotion effect | action with respect to polysilazane like oxygen to these atmospheres.

この状態を所定時間維持した後(ステップS205)、酸素ガス供給源87からの酸素供給を停止し、これとともに処理チャンバ1内を再び減圧することで(200Pa以下)、処理チャンバ1内から酸素を排除する(ステップS206、図7(c))。これにより膜の硬化の進行を抑制する。硬化の進行を抑制するためには、周囲雰囲気から酸素を除去する、または膜温度を低下させることが考えられるが、より急速に硬化を停止させられるという点において、酸素を除去する方法が好ましい。また、基板への転写性を確保するという点からは、薄膜を加熱しておくことが望ましく、この点からも酸素を除去する方法が好ましい。   After maintaining this state for a predetermined time (step S205), the supply of oxygen from the oxygen gas supply source 87 is stopped, and the inside of the processing chamber 1 is again decompressed (200 Pa or less), so that oxygen is supplied from the processing chamber 1. Eliminate (step S206, FIG. 7C). This suppresses the progress of film curing. In order to suppress the progress of curing, it is conceivable to remove oxygen from the ambient atmosphere or to lower the film temperature. However, a method of removing oxygen is preferable in that curing can be stopped more rapidly. Further, from the viewpoint of ensuring transferability to the substrate, it is desirable to heat the thin film, and from this point as well, a method of removing oxygen is preferable.

続いて第1のプレート34に設けられた加熱ヒータ341により基板Wも加熱し(ステップS207)、この状態でシートフィルムF上の膜Rと基板Wとを密着させ加圧することで、膜を基板に転写する(ステップS208)。具体的には、図6(c)に示すように、加重モータ53を作動させてリング体RFと第2プレート54とを一体的に上昇させてシートフィルムF上の膜Rと基板Wとを密着させ、荷重センサ86により計測される荷重が所定値となるように加圧した状態を一定時間継続する。   Subsequently, the substrate W is also heated by the heater 341 provided on the first plate 34 (step S207), and in this state, the film R on the sheet film F and the substrate W are brought into close contact with each other and pressed to thereby form the substrate on the substrate. (Step S208). Specifically, as shown in FIG. 6C, the weight motor 53 is operated to integrally raise the ring body RF and the second plate 54, so that the film R and the substrate W on the sheet film F are moved. The state of being in close contact and pressurizing so that the load measured by the load sensor 86 becomes a predetermined value is continued for a certain period of time.

その後、加熱ヒータ341,541による加熱を停止し、爪部材345による基板Wの保持を解除した後に第2プレート54を下降させ第1プレート34から離間させる(ステップS209)。このとき、基板Wの保持が解除され、しかもシートフィルムF上の薄膜Rが基板Wに転写された状態となっているため、基板WはシートフィルムFの上面に貼り付いたままリング体RFと一体となって下降することになる。   Thereafter, heating by the heaters 341 and 541 is stopped, and after the holding of the substrate W by the claw member 345 is released, the second plate 54 is lowered and separated from the first plate 34 (step S209). At this time, since the holding of the substrate W is released and the thin film R on the sheet film F is transferred to the substrate W, the substrate W remains attached to the upper surface of the sheet film F with the ring body RF. It will go down together.

こうして基板Wと一体化されたリング体RFを図示しない剥離装置へ移送し(ステップS210)、薄膜Rを基板W上に残してシートフィルムFのみを剥離する。この場合の剥離装置としては、例えば本願出願人が先に開示した特開2009−239072号公報に記載された装置をそのまま好適に適用することができるので、ここでは剥離装置の構成およびその動作についての説明を省略する。   Thus, the ring body RF integrated with the substrate W is transferred to a peeling device (not shown) (step S210), and the thin film R is left on the substrate W to peel only the sheet film F. As the peeling device in this case, for example, the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-239072 previously disclosed by the applicant of the present application can be suitably applied as it is. The description of is omitted.

次に、硬化促進処理の処理条件について説明する。本願発明者は、このような硬化促進処理の処理条件を種々変更して膜の硬化度合いを評価した。具体的には、半導体用途向けに市販されているペルヒドロポリシラザン溶液を塗布液として用い、種々の条件で硬化促進処理を行った後に膜を基板に転写して、膜がトレンチに埋め込まれることなくエアギャップを形成することができるか否かを評価した。硬化促進ガスとしては、水蒸気を添加した空気を用いた。   Next, processing conditions for the curing acceleration processing will be described. The inventor of this application evaluated the degree of curing of the film by variously changing the processing conditions of such curing acceleration processing. Specifically, a perhydropolysilazane solution that is commercially available for semiconductor applications is used as a coating solution, and after performing curing acceleration treatment under various conditions, the film is transferred to the substrate without the film being embedded in the trench. It was evaluated whether an air gap could be formed. As the curing accelerating gas, air added with water vapor was used.

その結果、例えばポリシラザン膜の膜厚が100nmないし150nm程度の場合には、膜温度175℃、チャンバ圧力10000Pa(酸素分圧約2000Pa)で300秒程度の硬化促進処理を行い、転写時の加重値を5kgf、加圧時間を60秒としたとき、膜がトレンチに埋め込まれることなくエアギャップが形成された。硬化促進処理における温度が上記より低いとトレンチへの膜の埋め込みがみられ、エアギャップが形成されなかった。また、硬化促進処理の時間(酸素雰囲気に曝露する時間)が短い場合も埋め込みが生じる一方、処理時間が長いと基板への転写性が著しく低下し、膜が基板に接着しなかったり、シートフィルムから剥離できないという問題があった。   As a result, for example, when the film thickness of the polysilazane film is about 100 nm to 150 nm, curing acceleration treatment is performed for about 300 seconds at a film temperature of 175 ° C. and a chamber pressure of 10000 Pa (oxygen partial pressure of about 2000 Pa). When the pressure was 5 kgf and the pressurizing time was 60 seconds, an air gap was formed without the film being embedded in the trench. When the temperature in the curing acceleration treatment was lower than the above, the film was embedded in the trench, and no air gap was formed. In addition, embedding occurs even when the curing acceleration time (exposure time in an oxygen atmosphere) is short. On the other hand, if the treatment time is long, transferability to the substrate is remarkably deteriorated, and the film does not adhere to the substrate. There was a problem that it could not be peeled off.

また、例えばポリシラザン膜の膜厚が300nmないし400nm程度の場合には、膜を適度な粘度まで硬化させるのにはより硬化が進むような条件が必要となり、具体的には膜温度180℃、処理時間300秒ないし420秒程度が好適であった。上記例と同様に、膜温度が低かったり処理時間が短いと埋め込みが発生し、処理時間が長いと転写性が低下するという傾向がみられた。なお、膜温度を180℃よりも高くしようとすると、シートフィルム自体の熱による劣化が生じる。   For example, when the film thickness of the polysilazane film is about 300 nm to 400 nm, it is necessary for the film to be cured to an appropriate viscosity under such conditions that the curing proceeds more specifically. A time of about 300 seconds to 420 seconds was suitable. As in the above example, embedding occurred when the film temperature was low or the processing time was short, and there was a tendency that transferability was lowered when the processing time was long. If the film temperature is to be higher than 180 ° C., the sheet film itself is deteriorated by heat.

以上のように、この実施形態では、ポリシラザン膜の材料物質を含む塗布液をシートフィルムに塗布した後、管理された環境下で膜の硬化を促進させる硬化促進処理を行い、さらに硬化の促進を停止する処理を行って硬化の進行を抑制してから膜を基板に転写する。具体的には、ポリシラザンに対する硬化促進作用を有する酸素または水蒸気を含む硬化促進ガス雰囲気下で膜を加熱することによりポリシラザン膜の硬化を促進させる。このとき、雰囲気の組成、圧力、加熱温度、処理時間等の処理条件を管理することで硬化の進行度合いを制御するとともに、処理後は直ちに硬化促進を停止させることで、過度の硬化の進行を防止する。   As described above, in this embodiment, after applying the coating liquid containing the material substance of the polysilazane film to the sheet film, a curing acceleration treatment is performed to accelerate the curing of the film in a controlled environment, and further the acceleration of the curing is performed. The film is transferred to the substrate after the process of stopping is performed to suppress the progress of curing. Specifically, curing of the polysilazane film is promoted by heating the film in a curing accelerating gas atmosphere containing oxygen or water vapor that has a curing accelerating action on polysilazane. At this time, while controlling the progress of curing by managing the processing conditions such as the composition of the atmosphere, pressure, heating temperature, processing time, etc., after the processing is stopped, the acceleration of curing is stopped immediately, and the excessive curing proceeds. To prevent.

こうして適度に硬化が進行し粘度が増大された膜を基板に転写することで、基板に形成されたトレンチを埋めることなく、また転写性を損なうことなく良質の膜を基板に転写することが可能である。   By transferring a film that has been properly cured and increased in viscosity to the substrate, it is possible to transfer a high-quality film to the substrate without burying the trenches formed on the substrate and without impairing the transferability. It is.

また、この実施形態の硬化促進処理では、処理チャンバ内に組成および圧力を制御された硬化促進ガスを一定時間導入した後、チャンバ内の雰囲気を排気することで、硬化の促進を停止している。硬化の促進を停止する方法として硬化促進ガスを排気することにより、硬化の進行を素早く止めることができ、膜の粘度を適正に制御することが可能である。   Further, in the curing acceleration processing of this embodiment, after the curing acceleration gas whose composition and pressure are controlled is introduced into the processing chamber for a certain period of time, the atmosphere in the chamber is exhausted to stop the acceleration of the curing. . By evacuating the curing accelerating gas as a method for stopping the acceleration of curing, the progress of the curing can be quickly stopped, and the viscosity of the film can be controlled appropriately.

また、この実施形態では、ポリシラザン膜の硬化促進と基板への転写を同一の処理チャンバ1内で連続的に行っている。このようにすることで、硬化から転写までの周囲雰囲気の管理が容易となり、転写時における膜の粘度をより的確に制御することが可能となる。また、基板に転写される膜に不純物が混入することも回避される。   In this embodiment, the curing of the polysilazane film and the transfer to the substrate are continuously performed in the same processing chamber 1. By doing so, management of the ambient atmosphere from curing to transfer is facilitated, and the viscosity of the film at the time of transfer can be controlled more accurately. Further, it is possible to prevent impurities from being mixed into the film transferred to the substrate.

また、シートフィルムFに一定の張力を付与した状態で膜の硬化促進および転写を行うことにより、シワや断裂のない高品質の膜を形成し基板に転写することができる。   Further, by promoting and curing the film in a state where a certain tension is applied to the sheet film F, a high-quality film free from wrinkles and tears can be formed and transferred to the substrate.

また、トレンチを形成された基板のトレンチ形成面を下向きにした状態で膜の転写を行うことにより、流動性を有する膜が重力の作用で垂れ下がりトレンチを埋めることが効果的に防止される。   In addition, by transferring the film with the trench formation surface of the substrate on which the trench is formed facing downward, it is effectively prevented that the film having fluidity hangs down due to the action of gravity and fills the trench.

以上説明したように、この実施形態では、本発明の「担持体」として機能するシートフィルムFを保持する上下リングRup,Rlw、上下クランプ35,55等が一体として本発明の「担持体保持手段」として機能している。また、酸素ガス供給源87、真空ポンプ85、加熱ヒータ541等が一体として本発明の「硬化促進手段」として機能しており、制御ユニット81が本発明の「制御手段」として機能している。また、真空ポンプ85は本発明の「除去手段」としての機能も有する。   As described above, in this embodiment, the upper and lower rings Rup and Rlw, the upper and lower clamps 35 and 55, etc., that hold the sheet film F functioning as the “supporting body” of the present invention are integrated into the “supporting body holding means of the present invention. Is functioning. In addition, the oxygen gas supply source 87, the vacuum pump 85, the heater 541, and the like integrally function as the “curing acceleration unit” of the present invention, and the control unit 81 functions as the “control unit” of the present invention. The vacuum pump 85 also has a function as the “removing means” of the present invention.

また、第1のプレート34、第2のプレート54およびこれらを駆動する機構等が一体として本発明の「転写手段」として機能しており、処理チャンバ1が本発明の「チャンバ」として機能している。   Further, the first plate 34, the second plate 54, a mechanism for driving these, and the like function as a “transfer means” of the present invention as a whole, and the processing chamber 1 functions as a “chamber” of the present invention. Yes.

<第1の変形例>
上記した実施形態の構成では、塗布装置でシートフィルムFにポリシラザン材料を含む塗布液を塗布した後、シートフィルムFを転写装置に移送して硬化促進処理および転写処理を1つのチャンバ内で行っている。これに代えて、塗布液の塗布および硬化促進処理を1つのチャンバ内で連続的に行うようにすることも可能である。
<First Modification>
In the configuration of the above-described embodiment, the coating liquid containing the polysilazane material is applied to the sheet film F by the coating device, and then the sheet film F is transferred to the transfer device to perform the curing acceleration process and the transfer process in one chamber. Yes. Instead of this, it is also possible to continuously perform the application of the coating liquid and the curing acceleration treatment in one chamber.

図8は塗布および硬化促進処理を連続的に行う処理装置の構成例である。図8(a)に示すように、この処理装置1000は処理チャンバ1100を備えており、その内部に、それぞれ略鉛直軸周りに回転自在の支軸1102,1107,1108が設けられている。支軸1102には上面にシートフィルムFを載置可能なステージ1101が取り付けられている。また、支軸1107には先端に塗布ノズル1103が取り付けられた揺動アームが、また支軸1108には先端にエッジリンスノズル1104が取り付けられた揺動アームがそれぞれ取り付けられている。   FIG. 8 shows an example of the configuration of a processing apparatus that continuously performs coating and curing acceleration processing. As shown in FIG. 8A, the processing apparatus 1000 includes a processing chamber 1100, and support shafts 1102, 1107, and 1108 that are rotatable about a substantially vertical axis are provided therein. A stage 1101 on which a sheet film F can be placed is attached to the support shaft 1102. Further, a swing arm having a coating nozzle 1103 attached to the tip is attached to the support shaft 1107, and a swing arm having an edge rinse nozzle 1104 attached to the tip is attached to the support shaft 1108.

また、処理チャンバ1000内でステージ1101の上方には、上下動自在の支軸1106、1つまたは複数のランプ1111およびランプカバー1112を備えるランプユニット1110が配置されている。各ランプ1111はその輻射熱により塗布液(ポリシラザン膜)を加熱する熱源として使用されるものであり、例えばハロゲンランプを用いることができる。ランプカバー1112は、ランプ1111から放射される熱および光の放射方向をステージ1101側に制限する。これらは支軸1106の上下動により一体的にステージ1101に対して接近・離間移動する。図示を省略しているが、上記各部の動作を制御する制御ユニットが別途設けられる。   A lamp unit 1110 including a support shaft 1106 that can move up and down, one or more lamps 1111 and a lamp cover 1112 is disposed above the stage 1101 in the processing chamber 1000. Each lamp 1111 is used as a heat source for heating the coating liquid (polysilazane film) by its radiant heat, and for example, a halogen lamp can be used. The lamp cover 1112 limits the radiation direction of heat and light radiated from the lamp 1111 to the stage 1101 side. These move toward and away from the stage 1101 integrally as the support shaft 1106 moves up and down. Although not shown, a control unit for controlling the operation of each of the above parts is separately provided.

図9は図8の処理装置の動作を示すフローチャートである。初期状態では、塗布ノズル1103、エッジリンスノズル1104およびランプユニット1110はそれぞれステージ1101から離間した位置に位置決めされている。最初に、リング体RFを構成する下部リングRlwおよびシートフィルムFを処理チャンバ1100内に搬入し、ステージ1101に載置する(ステップS301)。次いで、ステージ1101を回転開始するとともに(ステップS302)、塗布ノズル1103およびエッジリンスノズル1104を図8(a)に示す所定の塗布位置に配置する(ステップS303)。すなわち、それぞれ支軸の回動により、塗布ノズル1103についてはステージ1101の回転中心の上方に、またエッジリンスノズル1104についてはノズル先端をステージ1101の周縁部上方に位置決めする。   FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the processing apparatus of FIG. In the initial state, the application nozzle 1103, the edge rinse nozzle 1104, and the lamp unit 1110 are positioned at positions separated from the stage 1101. First, the lower ring Rlw and the sheet film F constituting the ring body RF are carried into the processing chamber 1100 and placed on the stage 1101 (step S301). Next, the stage 1101 starts to rotate (step S302), and the application nozzle 1103 and the edge rinse nozzle 1104 are arranged at predetermined application positions shown in FIG. 8A (step S303). That is, by rotating the support shaft, the coating nozzle 1103 is positioned above the rotation center of the stage 1101 and the edge rinse nozzle 1104 is positioned above the peripheral edge of the stage 1101.

そして、塗布ノズル1103からポリシラザン膜の材料物質を含む塗布液を吐出しシートフィルムFに塗布するとともに、エッジリンスノズル1104からリンス液を吐出してエッジリンスを行う(ステップS304)。ステージ1101の周囲にはスプラッシュガード1105が設置されており、ステージ1101の回転によりその周縁から振り切られた液体の飛散を防止する。   Then, a coating liquid containing a material substance of the polysilazane film is discharged from the coating nozzle 1103 and applied to the sheet film F, and edge rinse is performed by discharging a rinsing liquid from the edge rinse nozzle 1104 (step S304). A splash guard 1105 is installed around the stage 1101 to prevent scattering of the liquid shaken off from the periphery by the rotation of the stage 1101.

こうして塗布が終了すると塗布ノズル1103およびエッジリンスノズル1104をステージ1101上から退避させ(ステップS305)、代わってランプユニット1110を下降させ、図8(b)に示すようにステージ1101の直上に位置決めする(ステップS306)。   When the application is completed in this manner, the application nozzle 1103 and the edge rinse nozzle 1104 are retracted from the stage 1101 (step S305), and the lamp unit 1110 is lowered instead, and is positioned immediately above the stage 1101 as shown in FIG. 8B. (Step S306).

続いてランプ1111を点灯させて、シートフィルムF上の塗布液Pに対してランプ加熱を行う(ステップS307)。このとき、先の実施形態と同様に処理チャンバ1100内の雰囲気を適宜に調整して、ポリシラザン膜の硬化を促進させる。硬化後のポリシラザン膜の粘度については、ランプ照射温度、照射時間、ステージ回転数および処理チャンバ内の雰囲気等によって制御することが可能である。ランプ1111として点灯時の立ち上がりの早いハロゲンランプを用いれば、照射時間を正確に管理することが可能である。   Subsequently, the lamp 1111 is turned on to heat the coating liquid P on the sheet film F (step S307). At this time, similarly to the previous embodiment, the atmosphere in the processing chamber 1100 is appropriately adjusted to promote the curing of the polysilazane film. The viscosity of the cured polysilazane film can be controlled by the lamp irradiation temperature, irradiation time, stage rotation speed, atmosphere in the processing chamber, and the like. If a halogen lamp that rises quickly at the time of lighting is used as the lamp 1111, it is possible to accurately manage the irradiation time.

所定時間ランプ加熱を行った後、ランプ1111を消灯させるとともにランプユニット1110を上方へ退避させ(ステップS308)、硬化の促進を停止させる。上記実施形態と同様に、チャンバ内の排気を組み合わせてもよい。その後、上部リングRupを搬入し下部リングRlwと係合させてリング体RFを形成し、ポリシラザン膜が形成されたシートフィルムFをリング体RFとともに転写装置へ移送する(ステップS309)。転写装置としては図4に示した転写装置を用いることが可能であるが、硬化促進処理は既に施されているため、転写装置では硬化促進ガス雰囲気中での薄膜の加熱を省略することができる。   After heating the lamp for a predetermined time, the lamp 1111 is turned off and the lamp unit 1110 is retracted upward (step S308) to stop the acceleration of curing. Similarly to the above embodiment, exhaust in the chamber may be combined. Thereafter, the upper ring Rup is carried in and engaged with the lower ring Rlw to form the ring body RF, and the sheet film F on which the polysilazane film is formed is transferred to the transfer device together with the ring body RF (step S309). Although the transfer device shown in FIG. 4 can be used as the transfer device, since the curing acceleration treatment has already been performed, the transfer device can omit the heating of the thin film in the curing acceleration gas atmosphere. .

<第2の変形例>
図10は硬化促進処理を実行する他の構成例を示す図である。上記実施形態の硬化促進処理では、第2プレート54を加熱することによってその表面542に当接するシートフィルムFを介して薄膜Rを加熱し、処理チャンバ1内に硬化促進ガスを導入することで、ポリシラザン膜の硬化促進を行っている。これに代えて、次に説明するように、温度調整された硬化促進ガスを薄膜Rに供給することによっても、硬化促進処理を制御性よく行うことが可能である。なお、以下では上記実施形態と共通の構成には同一符号を付してその説明を省略する。
<Second Modification>
FIG. 10 is a diagram showing another configuration example for executing the curing acceleration process. In the curing acceleration process of the above embodiment, by heating the second plate 54, the thin film R is heated via the sheet film F in contact with the surface 542, and the curing acceleration gas is introduced into the processing chamber 1, The curing of the polysilazane film is promoted. Instead, as described below, the curing acceleration treatment can be performed with good controllability by supplying a temperature-adjusted curing acceleration gas to the thin film R. In the following, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図10(a)に示す例では、第2のプレート54に載置したシートフィルムFの上方に、温度調整された硬化促進ガスをシートフィルムF上の薄膜Rに向けて吐出するガス吐出ヘッド1200が近接配置可能に構成されている。すなわち、ガス吐出ヘッド1200がチャンバ内で図示しない移動手段に連結されており、必要に応じてガス吐出ヘッド1200を第2のプレート54に近接・離間移動させることができる。ガス吐出ヘッド1200は内部が空洞1209になっており、該空洞1209に連通するガス導入口1201を介して、外部のガス供給源から硬化促進ガスとして酸素、空気、水蒸気のいずれかを少なくとも含むガスが空洞1209に導入される。   In the example shown in FIG. 10A, a gas discharge head 1200 that discharges the temperature-adjusted curing accelerating gas toward the thin film R on the sheet film F above the sheet film F placed on the second plate 54. Are configured to be close to each other. That is, the gas discharge head 1200 is connected to a moving means (not shown) in the chamber, and the gas discharge head 1200 can be moved close to and away from the second plate 54 as necessary. The gas discharge head 1200 has a cavity 1209 inside, and a gas containing at least one of oxygen, air, and water vapor as a curing accelerating gas from an external gas supply source via a gas introduction port 1201 communicating with the cavity 1209. Is introduced into the cavity 1209.

空洞1209には複数のガス供給路1202が連通しており、各ガス供給路1202の他方端はガス吐出ヘッド1200の下面に開口してガス吐出口1204を形成している。ガス吐出口1204はガス吐出ヘッド1200の下面に略一定の密度に分散配置されている。また、各ガス供給路1202をそれぞれ取り巻くように、加熱ヒータ1203が設けられている。また、ガス供給路1202自体を発熱体により構成してもよい。   A plurality of gas supply paths 1202 communicate with the cavity 1209, and the other end of each gas supply path 1202 opens to the lower surface of the gas discharge head 1200 to form a gas discharge port 1204. The gas discharge ports 1204 are distributed and arranged at a substantially constant density on the lower surface of the gas discharge head 1200. A heater 1203 is provided so as to surround each gas supply path 1202. Further, the gas supply path 1202 itself may be constituted by a heating element.

このような構成では、ガス供給源から供給される硬化促進ガスがガス供給路1202を通過する間に加熱ヒータ1203によって熱せられ、高温のガスとして薄膜Rに供給される。これによって薄膜Rの硬化を促進することができる。したがって、第2プレート54を昇温させておく必要は必ずしもない。また、ガス供給を停止することにより、硬化の進行を抑制することが可能である。   In such a configuration, the curing accelerating gas supplied from the gas supply source is heated by the heater 1203 while passing through the gas supply path 1202 and supplied to the thin film R as a high-temperature gas. Thereby, hardening of the thin film R can be promoted. Therefore, it is not always necessary to raise the temperature of the second plate 54. Moreover, it is possible to suppress the progress of curing by stopping the gas supply.

一方、図10(b)に示す他の例では、ガス吐出ヘッド1300の空洞1309は下方に向けて大きく開口しており、その内部に、平板状で多数の貫通孔が設けられた例えばセラミックヒータからなる加熱ヒータ1303と、気体を通過させることのできる多孔質材料により形成された先端部材1304とが装着されている。   On the other hand, in another example shown in FIG. 10B, for example, a ceramic heater in which the cavity 1309 of the gas discharge head 1300 is greatly opened downward, and a large number of through holes are provided in the inside thereof. A heater 1303 made of the above and a tip member 1304 made of a porous material through which gas can pass are mounted.

このような構成では、空洞1309に案内された硬化促進ガスが加熱ヒータ1303により熱せられ、高温のガスとなって先端部材1304を通過して薄膜Rに向けて供給される。これにより薄膜Rの硬化が促進される。このような多孔質の先端部材1304を介してガスを吐出させることにより、処理チャンバ内が減圧された環境下でも空洞1309内の硬化促進ガスを適切にかつ効率よく昇温させて、温度および供給量の安定した硬化促進ガスを薄膜Rに対して供給することができ、薄膜Rの硬化度合いを適切に制御することができる。   In such a configuration, the curing accelerating gas guided to the cavity 1309 is heated by the heater 1303 and is supplied to the thin film R through the tip member 1304 as a high-temperature gas. Thereby, hardening of the thin film R is accelerated | stimulated. By discharging the gas through such a porous tip member 1304, the curing promoting gas in the cavity 1309 is appropriately and efficiently heated even in an environment where the pressure in the processing chamber is reduced, and the temperature and supply A stable amount of curing accelerating gas can be supplied to the thin film R, and the degree of curing of the thin film R can be controlled appropriately.

これらの変形例においては、ガス吐出ヘッド1200,1300がそれぞれ本発明の「硬化促進手段」として機能する。なお、これらのように熱した硬化促進ガスを供給することで薄膜の硬化を促進させる方法は、いずれも図8に示した装置におけるランプ加熱の代わりとしても適用することが可能である。   In these modified examples, the gas discharge heads 1200 and 1300 each function as “curing promoting means” of the present invention. It should be noted that any of these methods for promoting the curing of the thin film by supplying a heated curing accelerating gas can be applied in place of the lamp heating in the apparatus shown in FIG.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、樹脂製のシートフィルムFにポリシラザン膜を形成し、該シートフィルムを本発明の「担持体」として機能させているが、担持体はこのようなフィルム状のものに限定されない。またその材料も上記実施形態に限定されない。例えば、円盤状の樹脂板、石英板などを本発明の担持体として機能させることが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, a polysilazane film is formed on the resin sheet film F, and the sheet film functions as the “supporting body” of the present invention. However, the supporting body is not limited to such a film shape. . The material is not limited to the above embodiment. For example, a disk-shaped resin plate, a quartz plate, or the like can function as the carrier of the present invention.

また、上記実施形態は、トレンチを形成された基板の表面にポリシラザン膜を転写してエアギャップ構造を実現する製造方法および装置であるが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、例えばエアギャップ形成を目的としない薄膜形成においても、本発明の製造方法を適用することが可能である。   Moreover, although the said embodiment is a manufacturing method and apparatus which implement | achieves an air gap structure by transcribe | transferring a polysilazane film | membrane on the surface of the board | substrate in which the trench was formed, the application object of this invention is not limited to this. For example, the manufacturing method of the present invention can be applied to thin film formation that does not aim to form an air gap.

また、上記実施形態では、枚葉状のシートフィルムFを上下リングRup,Rlwで挟み込むことでシートフィルムFを緊張させた状態に保持しているが、これに限定されず、例えば長尺状のシートフィルムをローラー等に張架することでシートに張力を与えるようにしてもよい。   In the above embodiment, the sheet film F is held in a tensioned state by sandwiching the sheet film F with the upper and lower rings Rup and Rlw. However, the present invention is not limited to this. For example, a long sheet Tension may be applied to the sheet by stretching the film on a roller or the like.

この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板全般を処理対象とし、これらの基板にポリシラザン膜を転写する技術に好適に適用することができる。特に、エアギャップ構造を有する半導体装置を膜転写により製造する技術に好適なものである。   The present invention relates to a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention can be suitably applied to a technique in which the entire substrate including the substrate is a processing target and the polysilazane film is transferred to these substrates. In particular, it is suitable for a technique for manufacturing a semiconductor device having an air gap structure by film transfer.

1 処理チャンバ(チャンバ)
34 第1のプレート(転写手段)
35 上クランプ(担持体保持手段)
54 第2のプレート(転写手段)
55 下クランプ(担持体保持手段)
81 制御ユニット(制御手段)
85 真空ポンプ(硬化促進手段、除去手段)
87 酸素ガス供給源(硬化促進手段)
541 加熱ヒータ(硬化促進手段)
F…シートフィルム(担持体)
R…薄膜
Rup…上部リング(担持体保持手段)
Rlw…下部リング(担持体保持手段)
W…基板
1 Processing chamber (chamber)
34 First plate (transfer means)
35 Upper clamp (supporting body holding means)
54 Second plate (transfer means)
55 Lower clamp (supporting body holding means)
81 Control unit (control means)
85 Vacuum pump (curing acceleration means, removal means)
87 Oxygen gas supply source (hardening acceleration means)
541 Heater (hardening acceleration means)
F ... Sheet film (support)
R ... Thin film Rup ... Upper ring (supporting body holding means)
Rlw ... Lower ring (supporting body holding means)
W ... Board

Claims (16)

ポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液が膜状に塗布されたシート状の担持体を、酸素および水蒸気の少なくとも一方を含む硬化促進ガス雰囲気中で加熱して、前記塗布液の膜表面における硬化を促進させる硬化促進工程と、
前記膜の周囲雰囲気から前記硬化促進ガスを除去する、または前記膜の温度を低下させることによって、前記膜表面の硬化を抑制する硬化抑制工程と、
前記硬化抑制工程後に、前記膜の表面を基板の表面に密着させて前記膜を前記基板に転写する転写工程と
を備えることを特徴とする膜形成方法。
A sheet-like carrier on which a coating liquid containing polysilazane or its raw material is applied in a film shape is heated in a curing accelerating gas atmosphere containing at least one of oxygen and water vapor to cure the coating liquid on the film surface. A curing acceleration step to promote;
A curing inhibiting step of suppressing curing of the film surface by removing the curing accelerating gas from the ambient atmosphere of the film or lowering the temperature of the film;
And a transfer step of transferring the film to the substrate by bringing the surface of the film into close contact with the surface of the substrate after the curing suppressing step.
前記硬化促進工程では、前記塗布液を塗布された前記担持体をチャンバに収容して該チャンバ内を減圧した後、前記チャンバ内に前記硬化促進ガスを導入する一方、前記硬化抑制工程では、前記チャンバ内を再び減圧して前記硬化促進ガスを排気する請求項1に記載の膜形成方法。   In the curing accelerating step, the carrier applied with the coating liquid is accommodated in a chamber and the inside of the chamber is decompressed, and then the curing accelerating gas is introduced into the chamber. The film forming method according to claim 1, wherein the pressure in the chamber is reduced again to exhaust the curing accelerating gas. 前記硬化促進工程では、前記硬化促進ガスの組成および圧力の少なくとも一方を調整することで前記膜の硬化を制御する請求項1または2に記載の膜形成方法。   The film forming method according to claim 1, wherein in the curing acceleration step, the curing of the film is controlled by adjusting at least one of a composition and a pressure of the curing acceleration gas. 前記硬化促進工程では、前記担持体の加熱温度を180℃以下とする請求項1ないし3のいずれかに記載の膜形成方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the heating temperature of the carrier is 180 ° C. or lower in the curing acceleration step. 前記膜の硬化促進を開始してから前記膜の表面を前記基板の表面に密着させるまでの間、前記担持体に一定の張力を付与する請求項1ないし4のいずれかに記載の膜形成方法。   5. The film forming method according to claim 1, wherein a constant tension is applied to the carrier during a period from the start of curing acceleration of the film until the surface of the film is brought into close contact with the surface of the substrate. . 前記転写工程では、前記基板の下面に前記膜の表面に密着させて転写する請求項1ないし5のいずれかに記載の膜形成方法。   The film forming method according to claim 1, wherein, in the transfer step, transfer is performed by bringing the surface of the film into close contact with the lower surface of the substrate. 前記担持体への前記塗布液の塗布と、前記硬化促進工程とを同一のチャンバ内で行う請求項1ないし6のいずれかに記載の膜形成方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the coating liquid is applied to the carrier and the curing acceleration step is performed in the same chamber. ポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液が膜状に塗布されたシート状の担持体を、前記塗布液が塗布された面を上向きに略水平状態に保持する担持体保持手段と、
前記担持体保持手段に保持された前記担持体を加熱するとともに、該担持体表面に塗布された前記塗布液の膜に対して、酸素および水蒸気の少なくとも一方を含む硬化促進ガスを供給して、前記塗布液の膜表面における硬化を促進させる硬化促進手段と、
前記担持体表面の前記膜に基板を密着させて、前記膜を前記基板に転写する転写手段と、
前記硬化促進手段により前記担持体の加熱および前記膜への前記硬化促進ガスの供給を行わせた後、該加熱および前記硬化促進ガスの供給の少なくとも一方を停止させ、その後に、前記転写手段により前記膜を前記基板に転写させる制御手段と
を備えることを特徴とする膜形成装置。
A carrier holding means for holding a sheet-like carrier on which a coating liquid containing polysilazane or its raw material is applied in a film shape, and holding the surface on which the coating liquid is applied in an approximately horizontal state;
While heating the carrier held by the carrier holding means, supplying a curing accelerating gas containing at least one of oxygen and water vapor to the coating liquid film applied to the surface of the carrier, Curing acceleration means for accelerating the curing of the coating liquid on the film surface;
A transfer means for bringing the substrate into close contact with the film on the surface of the carrier and transferring the film to the substrate;
After heating the carrier and supplying the curing accelerating gas to the film by the curing accelerating means, at least one of the heating and the supply of the curing accelerating gas is stopped, and then the transferring means A film forming apparatus comprising: control means for transferring the film to the substrate.
前記制御手段は、前記硬化促進ガスの組成および圧力の少なくとも一方を調整することで前記膜の硬化を制御する請求項8に記載の膜形成装置。   The film forming apparatus according to claim 8, wherein the control unit controls the curing of the film by adjusting at least one of a composition and a pressure of the curing accelerating gas. ポリシラザンまたはその原料物質を含む塗布液が膜状に塗布されたシート状の担持体を、前記塗布液が塗布された面を上向きに略水平状態に保持する担持体保持手段と、
前記担持体保持手段に保持された前記担持体を加熱するとともに、該担持体表面に塗布された前記塗布液の膜に対して、酸素および水蒸気の少なくとも一方を含む硬化促進ガスを供給して、前記塗布液の膜表面における硬化を促進させる硬化促進手段と、
前記硬化促進手段からの前記硬化促進ガスの供給停止後、前記膜表面の周囲雰囲気から前記硬化促進ガスを除去する除去手段と、
前記担持体表面の前記膜に基板を密着させて、前記膜を前記基板に転写する転写手段と
を備えることを特徴とする膜形成装置。
A carrier holding means for holding a sheet-like carrier on which a coating liquid containing polysilazane or its raw material is applied in a film shape, and holding the surface on which the coating liquid is applied in an approximately horizontal state;
While heating the carrier held by the carrier holding means, supplying a curing accelerating gas containing at least one of oxygen and water vapor to the coating liquid film applied to the surface of the carrier, Curing acceleration means for accelerating the curing of the coating liquid on the film surface;
Removing means for removing the curing accelerating gas from the ambient atmosphere of the film surface after the supply of the curing accelerating gas from the curing accelerating means is stopped;
A film forming apparatus comprising: a transfer unit configured to bring a substrate into close contact with the film on the surface of the carrier and transfer the film to the substrate.
前記担持体保持手段に保持された前記担持体および前記基板を収容する処理空間を有するチャンバを備え、
前記硬化促進手段は前記処理空間内に前記硬化促進ガスを供給する一方、前記除去手段は前記処理空間から前記硬化促進ガスを排気する請求項10に記載の膜形成装置。
A chamber having a processing space for accommodating the carrier and the substrate held by the carrier holding means;
The film forming apparatus according to claim 10, wherein the curing accelerating unit supplies the curing accelerating gas into the processing space, and the removing unit exhausts the curing accelerating gas from the processing space.
前記転写手段は、前記処理空間内で前記膜を前記基板に転写する請求項11に記載の膜形成装置。   The film forming apparatus according to claim 11, wherein the transfer unit transfers the film to the substrate in the processing space. 前記硬化促進手段は、加熱された前記硬化促進ガスを前記膜に供給する請求項8ないし12のいずれかに記載の膜形成装置。   The film forming apparatus according to claim 8, wherein the curing accelerating unit supplies the heated curing accelerating gas to the film. 前記硬化促進手段は、前記担持体を加熱するためのランプを備える請求項8ないし13のいずれかに記載の膜形成装置。   The film forming apparatus according to claim 8, wherein the curing accelerating unit includes a lamp for heating the carrier. 前記担持体保持手段は、前記膜の硬化促進を開始してから前記膜の表面を前記基板の表面に密着させるまでの間、前記担持体に一定の張力を付与した状態で保持する請求項8ないし14のいずれかに記載の膜形成装置。   9. The carrier holding means holds the carrier in a state in which a constant tension is applied until the film surface is brought into close contact with the surface of the substrate after the start of curing of the film. 15. The film forming apparatus according to any one of 14 to 14. 前記担持体保持手段は前記膜を上向きにして前記担持体を保持する一方、前記転写手段は、前記基板の下面を前記膜の表面に密着させる請求項8ないし15のいずれかに記載の膜形成装置。
The film formation according to claim 8, wherein the carrier holding unit holds the carrier with the film facing upward, and the transfer unit causes the lower surface of the substrate to adhere to the surface of the film. apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9437476B2 (en) 2014-03-12 2016-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device including air gap between patterns

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10144664A (en) * 1996-11-08 1998-05-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Apparatus for forming thin film and method for forming thin film
JPH10247644A (en) * 1997-03-04 1998-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device and method for thin-film formation
JPH10321617A (en) * 1997-05-15 1998-12-04 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Thin film formation method and thin film formation device for the same
JP2001308090A (en) * 2000-04-25 2001-11-02 Tonengeneral Sekiyu Kk Method of filling, and sealing fine trenches with siliceous material and base with silica film
JP2003100727A (en) * 2001-09-20 2003-04-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Sheet film holder, cassette, carrier, thin film forming apparatus and method of carrying the sheet film
JP2003100728A (en) * 2001-09-25 2003-04-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Thin film forming apparatus
JP2008010884A (en) * 2002-10-02 2008-01-17 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device
JP2008300533A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Thin-film forming apparatus and thin-film forming method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10144664A (en) * 1996-11-08 1998-05-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Apparatus for forming thin film and method for forming thin film
JPH10247644A (en) * 1997-03-04 1998-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device and method for thin-film formation
JPH10321617A (en) * 1997-05-15 1998-12-04 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Thin film formation method and thin film formation device for the same
JP2001308090A (en) * 2000-04-25 2001-11-02 Tonengeneral Sekiyu Kk Method of filling, and sealing fine trenches with siliceous material and base with silica film
JP2003100727A (en) * 2001-09-20 2003-04-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Sheet film holder, cassette, carrier, thin film forming apparatus and method of carrying the sheet film
JP2003100728A (en) * 2001-09-25 2003-04-04 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Thin film forming apparatus
JP2008010884A (en) * 2002-10-02 2008-01-17 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device
JP2008300533A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Thin-film forming apparatus and thin-film forming method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9437476B2 (en) 2014-03-12 2016-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device including air gap between patterns

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