JP3115134B2 - 薄膜処理装置および薄膜処理方法 - Google Patents

薄膜処理装置および薄膜処理方法

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置や液晶パネ
ル等の薄膜を応用した装置における薄膜を成膜し又は薄
膜をパターンエッチングして所望の薄膜を形成する装置
に関し、特にその歩留まりの改善を図った薄膜処理装置
および薄膜処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の高密度化、高集積化はめざ
ましい進歩を遂げており、それに伴い素子構造の微細
化、さらには多層配線技術を駆使した素子構造の複雑化
が進んでいる。
【０００３】従来、層間絶縁膜などには、常圧ＣＶＤ、
減圧ＣＶＤあるいはプラズマＣＶＤ等の薄膜形成装置に
よるＢＰＳＧ膜、ＳｉＯ2 膜、ＰＳＧ膜、ＮＳＧ膜やＳ
ｉＯＮ膜が用いられることが多い。また、金属配線が形
成された基板上に液状ガラス剤を塗布し、熱処理により
固化して層間絶縁膜として用いられることもある。
【０００４】以下、従来の薄膜形成装置の一例について
図１０を参照して説明する。
【０００５】図１０は半導体製造工程に用いられる従来
の常圧ＣＶＤ装置の構造を示す。図１０において、基板
１は搬送ホルダー２に載置され、図示しない駆動手段に
よって駆動されるコンベア３に支持された状態で窒素ガ
ス等の不活性ガスによって雰囲気をコントロールされた
ランプ加熱室４に送り込まれる。このランプ加熱室４で
予備加熱された基板１は常圧ＣＶＤ成膜室５に送り込ま
れる。常圧ＣＶＤ成膜室５において、基板１は搬送ホル
ダー２を介してヒーター６によって所定の基板温度に保
持され、ガスノズル７を通して導入された反応ガスが基
板１の表面で反応するとともに、図示しない圧力制御手
段によって所定圧力を保持されながら排気口８より排出
され、所定のＢＰＳＧ膜あるいはＳｉＯ2 膜が形成され
る。ここで、ＢＰＳＧ膜の反応ガスは、シラン（以下Ｓ
ｉＨ4 と記す）と酸素（以下Ｏ2と記す）とホスフィン
（以下ＰＨ3 と記す）とジボラン（以下Ｂ2 Ｈ6 と記
す）からなる混合ガスを用いる。また、ＳｉＯ2 膜の反
応ガスは、テトラエトキシシラン（以下ＴＥＯＳと記
す）とオゾン（以下Ｏ3 と記す）からなる混合ガスを用
いる。成膜を終了した基板１は基板ホルダー２及びコン
ベア３によって冷却室９に送り込まれ、窒素雰囲気で所
定温度まで冷却された後基板搬出アーム１０によって基
板ホルダー２から取り外され、基板カセット１１に収納
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＢＰＳＧ膜やＳｉＯ2 膜、その他ＰＳＧ膜、ＮＳＧ
膜やＳｉＯＮ膜等は、一般的に吸湿性が高く、金属配線
パターンの上に吸着した水分をその成膜中に吸収し、そ
の結果ダストを膜表面上に発生させたり、膜の絶縁性劣
化に至ることがある。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、膜表
面上へのダストの発生や膜特性の劣化を防止できる薄膜
処理装置および薄膜処理方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、搬入された基
板上の金属薄膜にパターンエッチングを行う真空処理室
を備え、この真空処理室に、基板表面にシリコン又はゲ
ルマニウムを含む有機分子層を形成する材料を供給する
手段を設け、金属薄膜にパターンエッチングを行った後
に、同一の真空処理室内で基板表面に有機分子層を形成
するように構成したことを特徴とする。
【０００９】有機分子層形成材料の供給手段としては、
有機液体材料の沸点を低下させて気化を促進しうるよう
内部が減圧状態にされた有機液体容器を備えたものを用
いると好適である。
【００１０】シリコン又はゲルマニウムを含む有機分子
層を形成する材料としては、シラン、シロキサン、ジシ
ラザン、トリシラザン、シロキシシラン、ピペラジンを
含む化合物、又は、ハロゲン化ゲルマニウム、アミノゲ
ルマニウムを含む化合物が用いられる。
【００１１】
【作用】本発明は上記した構成によって、真空処理室に
おいて、金属薄膜に対するパターンエッチングを終えた
基板は、その真空処理室内において、基板表面にシリコ
ン若しくはゲルマニウムを含む有機分子層が形成される
ため、パターンエッチング後長時間にわたって基板表面
の薄膜中への水分混入を防止できる。即ち、薄膜表面は
そのままではＯＨ基があり、これに水分が簡単に結合し
てダストを発生したり、膜特性を劣化させるが、この膜
表面にシリコン又はゲルマニウムを含む有機材料を供給
することにより図２に示すようにＯＨ基のＨと置換して
ＳｉやＧｅが結合し、疎水性の有機分子層が形成され、
その結果基板表面へのダスト発生及び膜特性劣化を防ぐ
ことができる。
【００１２】
【実施例・参考例】（参考例１） 以下、本発明の第１参考例とその変形例について図１〜
図４を参照しながら説明する。
【００１３】図１は、常圧ＣＶＤ装置の構造を表してい
る。基板２１は搬送ホルダー２２に載置された状態でコ
ンベア２３に設置され、まず加熱室２４に送り込まれ
る。加熱室２４は加熱ランプ２５を内部に有し、窒素等
の不活性ガスによって雰囲気をコントロールされた中で
基板２１を所定温度まで加熱する。次に、基板２１は加
熱を完了した状態で成膜処理室２６にコンベア２３を介
して送り込まれる。成膜処理室２６の中にはガスノズル
２８が導入され、また図示されない排気手段に接続され
た排気口２９が設けられている。ガスノズル２８からは
反応ガスとしてＳｉＨ4 、Ｏ3 、ＰＨ3 、Ｂ2 Ｈ6 が各
々ガス流量を制御された状態でかつほぼ常圧の圧力に制
御された状態で、ヒーター２７によって温度コントロー
ルされた基板２１上に供給され、所定の膜厚のＢＰＳＧ
膜を形成しながら排気口２９より排気される。
【００１４】成膜を終了した基板２１は搬送ホルダー２
２に載置された状態で冷却室３０に送り込まれる。冷却
室３０には基板２１表面の変質防止と、伝熱による冷却
効果を高めるためＮ2 ガスが導入される。また搬送ホル
ダー２２及び基板２１を積極的に冷却するため、搬送ホ
ルダー２２の下部に冷却水路を内部に持つ冷却プレート
４２を配設し、その上面と搬送ホルダー２２の間に向け
て冷却ガスノズル４３よりＮ2 ガスが導入される。基板
２１及び基板ホルダー２２は冷却室３０において所定の
温度まで冷却された後、有機分子層形成室３７に送り込
まれる。
【００１５】有機分子層を形成するための有機液体材料
４１として、ヘキサメチルジシラザン（以下ＨＭＤＳと
記す）が有機液体容器３４に封入され、バブリングガス
導入口３６が有機液体容器３４の外部より有機液体材料
４１の液中に挿入され、バブリングガスの窒素ガスを図
示されないガス流量制御手段を介して供給する。加熱容
器３５によって約１３０°Ｃに加熱され蒸気圧が上昇し
てガス化したＨＭＤＳはバブリング窒素ガスとともに有
機材料ガス供給管３８を介して有機分子層形成室３７に
入り、ヒーター４０によって約１３０°Ｃに保持された
基板２１の表面に有機分子層を形成しながらＨＭＤＳ排
気口３９を介して排気される。尚、冷却室３０の内部の
Ｎ2 ガスと有機分子層形成室３７内部のＨＭＤＳガスを
分離するため、両室間に仕切板４７をもってガス遮断空
間４６を設け、排気ポート４５より排気する。有機分子
層形成室３７で所定の有機分子層形成を終了した基板２
１はコンベア２３によって有機分子層形成室３７より取
り出され、基板乗せ替え治具３１を介して搬出アーム３
２に載置され、カセット３３に収納される。
【００１６】有機分子層形成条件として、基板温度（反
応温度）を１３０°Ｃに保持し、ＨＭＤＳガス流量を５
ｓｃｃｍ、圧力を１気圧、ＨＭＤＳガス供給時間を５分
とした。この有機分子層形成処理により、ＢＰＳＧ膜表
面に疎水性表面層が形成され、１２時間以上の長時間に
わたってダストを発生することはなく、また同膜の絶縁
特性も良好であった。
【００１７】以上のように本参考例によれば、ＢＰＳＧ
膜を形成する常圧ＣＶＤ装置において、ＢＰＳＧ形成処
理室に連結して有機分子層形成室を設け、シリコンを含
む有機分子層を形成する材料のＨＭＤＳを加熱しながら
バブリングによってＢＰＳＧ表面に供給することによっ
て、ＢＰＳＧ膜の吸水を防止する有機分子層を形成した
結果、基板表面へのダスト発生や膜特性劣化を防ぐこと
ができた。
【００１８】なお、図１においては有機分子層形成材料
の供給手段として液体材料であるＨＭＤＳに対する加熱
とバブリング方法を用いたが、図３に示すように、ベン
チュリー効果を用いても良い。図３において、基板２
１、基板ホルダー２２、コンベア２３、有機分子層形成
室３７、ＨＭＤＳ排気口３９、基板を加熱するヒーター
４０、有機液体容器３４、液体状のＨＭＤＳ４１は図１
と同じ構成である。図１の構成と異なるのは、ＨＭＤＳ
液体４１の液中より有機液体容器３４の外部へ伸長した
細管５６をベンチュリー効果のある供給配管５１の絞り
部５５に接続し、圧力調整器５２を介して供給配管５１
に圧縮窒素ガスを送り込むことによって絞り部５５にジ
ェット状の窒素ガス流れを発生させてＨＭＤＳを吸い上
げるとともにＨＭＤＳを気体あるいは噴霧状にして基板
２１表面へ供給する点にある。ＨＭＤＳの供給と停止は
絞り部５５を挟んで供給配管５１に配した自動バルブ５
３と５４の同時開閉によって行う。またＨＭＤＳの気化
状態を保持するため供給配管にヒーター５７が設けられ
ている。以上の構成により図１と同様の効果が得られ
る。
【００１９】また上記説明では、有機分子層形成材料の
供給手段として液体材料であるＨＭＤＳに対する加熱と
バブリングによる方法と、ベンチュリー効果を用いる方
法を示したが、ＨＭＤＳを液体状のままで滴下してスピ
ンコート法により基板全面に塗布してもよい。図４に液
状塗布方式の構成を示す。図４において、基板２１、基
板ホルダー２２、コンベア２３、有機分子層形成室３
７、ＨＭＤＳの排気口３９、有機液体容器３４、液体状
のＨＭＤＳ４１は図１と同じ構成である。図１の構成と
異なるのは、ＨＭＤＳ液体４１に対し、有機液体容器３
４に接続した圧力管６３を介して窒素ガスにより液面に
所定の圧力を加え、ＨＭＤＳ液中より有機液体容器３４
の外部へ伸長した液圧送管６１の中へＨＭＤＳ液を送り
込み、有機分子層形成室３７に設置されている基板２１
の表面に所定の液量を滴下する。基板２１を載置した基
板ホルダー２２は図示されない回転駆動手段によって回
転するスピンコーター６２に設置され、滴下されたＨＭ
ＤＳ液は基板２１表面全体にわたって伸展塗布される。
尚、スピンコーター６２の内部には図示されないヒータ
ーを内蔵し、回転塗布時には基板表面温度を約１３０°
Ｃに保持する。以上の構成により、図１および図３の構
成と同様の効果を得ることができる。
【００２０】（参考例２） 以下、第２の参考例について、図５を参照しながら説明
する。
【００２１】図５にＳｉＯ2 膜形成用の常圧ＣＶＤ装置
の構成を示す。７１は基板、７２は基板搬送ホルダー、
７３はコンベア、７４は加熱室、７５は加熱ランプ、７
６は成膜処理室、７７はヒーター、７８はガスノズル、
７９は排気口、８０は冷却室、８１は基板乗せ替え治
具、８２は搬出アーム、８３はカセット、８４は有機液
体容器、８５は加熱容器、８６はバブリングガス導入
口、８７は有機分子層形成室、８８は有機材料ガス供給
管、８９はＨＭＤＳ排気口、９０はヒーター、９１は有
機液体材料（ＨＭＤＳ）で、以上は図１の参考例と同様
の構成要素である。又、図５において、９２は取り出し
カセット、９３は搬出アーム、９４は取り出し側基板乗
せ替え治具である。
【００２２】図１の構成と異なるのは、図１においては
成膜処理室における所定の成膜を終了した基板を有機分
子層形成処理室に送り込み、ＨＭＤＳによる有機分子層
を基板表面に形成して基板をカセットに収納していた
が、本参考例においては成膜処理室の前、かつ基板を予
備加熱する前に基板を有機分子層形成室に送り込む点に
ある。即ち、基板表面に有機分子層を形成し、その後常
圧ＣＶＤ法による成膜を行う点にある。
【００２３】以下、動作を説明する。絶縁膜を全面に形
成した後アルミニウム合金配線パターンを形成した基板
７１は取り出しカセット９２より搬出アーム９３を介し
てコンベア７３上の基板搬送ホルダー７２に載置され
る。基板７１は基板搬送ホルダー７２とともにまず最初
に有機分子層形成室８７に送り込まれ、図１と同様の動
作で基板表面全体にわたってシリコンを中心とする疎水
性の均一な有機分子層が形成される。その後、基板７１
は加熱室７４において所定の温度まで加熱された後成膜
処理室７６に送り込まれる。成膜処理室７６内にはガス
ノズル７８から反応ガスとしてＴＥＯＳ、及びＯ3 が各
々ガス流量を制御された混合ガス状態でかつほぼ常圧の
圧力に制御された状態で基板７１上に供給され、所定の
膜質のＳｉＯ2 膜を形成しながら排気口７９より排気さ
れる。ＳｉＯ2 の成膜を終了した基板７１は冷却質８０
において所定の温度まで冷却された後、基板乗せ替え治
具８１を介して搬送アーム８２に載置され、カセット８
３に収納される。
【００２４】上記構成及び処理によつて得られたＳｉＯ
2 膜は、下地依存性、即ち絶縁膜表面とアルミニウム合
金配線パターン表面の差による膜質、膜表面の凹凸、膜
形成速度の差は全く認められず、良好な絶縁膜（ＳｉＯ
2 膜）となった。
【００２５】以上のように本参考例によれば、ＳｉＯ2
膜を形成する常圧ＣＶＤ装置において、成膜処理室７６
に連結して有機分子層形成室８７を設け、シリコンを含
む有機分子層を形成するＨＭＤＳを加熱しながらバブリ
ングによって基板７１表面に供給して有機分子層を形成
し、その後ＳｉＯ2 膜を成膜することにより下地表面上
の異種材料混在に起因する膜不均一を防止することがで
きる。
【００２６】尚、本参考例において、有機分子層形成材
料の供給手段として液体材料であるＨＭＤＳに対する加
熱とバブリング方法を用いたが、図３に示したベンチュ
リー効果を用いる供給手段や、図４に示した液状塗布方
式を用いてもよいことは言うまでもない。
【００２７】（参考例３） 以下、第３の参考例について図６を参照しながら説明す
る。
【００２８】図６はＣＶＤ装置の構造を示している。１
０１は基板、１０２は真空容器、１０３はサセプター、
１０４は印加側電極、１０５はガス導入口、１０６はガ
ス吹き出しプレート、１０７は高周波電源、１０８は排
気口、１０９はアーム収納室、１１０はゲートバルブ、
１１１は突き上げピン、１１２は搬送保持アーム、１１
３は有機液体容器、１１４は加熱容器、１１５は有機液
体材料、１１６は有機材料ガス供給管、１１７はバル
ブ、１１８は流量制御バルブである。この参考例では、
ＣＶＤの処理をする真空容器１０２が有機分子層形成室
を兼ねている。
【００２９】以下、その動作を説明する。まず、真空容
器１０２及びアーム収納室１０９を真空状態に保つ。基
板１０１は搬送保持アーム１１２に載置され、ゲートバ
ルブ１１０を通してアーム収納室１０９から真空容器１
０２に移動する。次に突き上げピン１１１が基板１０１
を搬送保持アーム１１２の上方に押し上げ、搬送保持ア
ーム１１２はアーム収納室１０９に戻るとともに突き上
げピン１１１が降下して基板１０１を加熱ヒーターを内
蔵されたサセプター１０３の上に載置する。次に、ゲー
トバルブ１１０を閉じ、真空容器１０２の内部を排気口
１０８に接続された図示されない排気手段により所定の
真空度まで減圧し、また基板１０１をサセプター１０３
を介して所定の温度（例えば４００°Ｃ）まで加熱す
る。この後ガス導入口１０５からガス吹き出しプレート
１０６を通して反応ガスＳｉＨ4 、Ｏ3 、ＰＨ3 、Ｐ2
Ｈ6 を各々ガス流量を制御された状態で基板１０１上に
供給するとともに、排気口１０８より図示されない圧力
制御弁を介して排気し、基板１０１表面に所定厚さのＢ
ＰＳＧ膜を形成する。
【００３０】成膜後、ガス導入を停止して高真空に排気
し、突き上げピン１１１を上昇して基板１０１を押し上
げ、ゲートバルブ１１０を開いて搬送保持アーム１１２
を基板１０１の下部に移動し、突き上げピン１１１を降
下して搬送保持アーム１１２上に基板１０１を載置す
る。このとき基板１０１に比べ搬送保持アーム１１２は
低温状態にあるので基板１０１を冷却することが可能で
あり、所定時間その状態を保つことにより基板１０１を
２００°Ｃ以下に冷却する。ここで、有機液体容器１１
３に連通するバルブ１１７を開き、バルブ１１７と真空
容器１０２を接続する有機材料ガス供給管１１６及び有
機液体容器１１３の内部を減圧状態にして有機液体材料
（ＨＭＤＳ）１１５の沸点を低下させて気化を促進し、
真空容器１０２内の基板１０１上に導入する。気化した
有機材料ガスの流量を制御するため有機材料ガス供給管
１１６の途中に流量制御バルブ１１８を設け、また確実
な気化を得るために有機液体容器１１３を加熱容器１１
４に収納して加熱制御することが望ましい。
【００３１】以上の動作により、ＢＰＳＧ膜の表面にシ
リコンを含む有機分子層を形成した後、真空容器１０２
内部を排気口１０８より再び高真空に排気し、搬送保持
アーム１１２をアーム収納室１０９に戻して一連の動作
を終了する。
【００３２】（実施例） 以下、本発明の実施例について図６を参照しながら説明
する。
【００３３】図６はプラズマドライエッチング装置の構
造を示している。１０１は基板、１０２は真空容器、１
０３はサセプター、１０４は印加側電極、１０５はガス
導入口、１０６はガス吹き出しプレート、１０７は高周
波電源、１０８は排気口、１０９はアーム収納室、１１
０はゲートバルブ、１１１は突き上げピン、１１２は搬
送保持アーム、１１３は有機液体容器、１１４は加熱容
器、１１５は有機液体材料、１１６は有機材料ガス供給
管、１１７はバルブ、１１８は流量制御バルブである。
この実施例では、ドライエッチングの処理をする真空容
器１０２が有機分子層形成室を兼ねている。
【００３４】以下その動作を説明する。
【００３５】絶縁膜の上に全面にわたってアルミニウム
又はアルミニウム合金膜を形成し、その表面にレジスト
マスクパターンを形成した基板１０１が第３参考例のＣ
ＶＤの動作と同様にサセプター１０３上に載置する。エ
ッチング反応ガスとしてＢＣ１３、塩素等の混合ガスを
ガス導入口１０５及びガス吹き出しプレート１０６より
流量制御を受けながら真空容器１０２の内部へ導入し、
排気口１０８より図示されない圧力制御弁を介して排気
する。所定の真空度の元で印加側電極１０４に高周波電
源１０７より高周波電力を印加し、印加側電極１０４と
電気的に結合したガス吹き出しプレート１０６とサセプ
ター１０３の空間にプラズマを発生させ、アルミニウム
又はアルミニウム合金のエッチングを下地絶縁膜が露出
するまで施す。この後、一旦真空容器１０２内を高真空
排気し、酸素ガスをガス吹き出しプレート１０６より真
空容器１０２内へ導入し、再びプラズマを発生させてレ
ジストマスクパターンを反応除去させてアルミニウム又
はアルミニウム合金パターンを露出させる。
【００３６】以上により基板１０１表面には絶縁膜及び
アルミニウム又はアルミニウム合金のパターンが混在露
出することとなる。次に、上記第３参考例のＣＶＤの場
合と同様な動作で基板１０１の表面全体にシリコンを含
む有機分子層を形成する。
【００３７】以上のように、ドライエッチングの処理を
する真空容器１０２が、有機分子層形成室を兼ねること
により、アルミニウム又はアルミニウム合金パターンの
間にエッチングによって露出したＢＰＳＧ等の絶縁膜表
面が大気に触れることなく有機分子層が形成される結
果、ＢＰＳＧ膜の吸湿を完全に防止することができ、さ
らに絶縁膜表面及びアルミニウム又はアルミニウム合金
パターン全面にわたって同一の有機分子層が形成される
結果、次工程における絶縁膜の成膜時に下地表面上の異
種材料混在に起因する膜不均一性を防止することができ
る。
【００３８】（参考例４） 以下第４参考例について図７、図８を参照しながら説明
する。
【００３９】図７はＣＶＤ装置あるいはプラズマドライ
エッチング装置の断面構造を表している。図７におい
て、１０１は基板、１０２はＣＶＤ処理室１２０やドラ
イエッチング処理室１２１を構成する真空容器、１０３
はサセプター、１０４は印加側電極、１０５はガス導入
口、１０６はガス吹き出しプレート、１０７は高周波電
源、１０８は排気口、１０９はアーム収納室、１１０は
ゲートバルブ、１１１は突き上げピン、１１２は搬送保
持アーム、１１３は有機液体容器、１１４は加熱容器、
１１５は有機液体材料（ＨＭＤＳ）、１１６は有機材料
ガス供給管、１１７はバルブ、１１８は流量制御バルブ
であり、以上の構成要素は図６と同様である。
【００４０】図６の第３参考例や実施例と異なる点は、
ＣＶＤやドライエッチングの処理をする真空容器１０２
が有機分子層形成室を兼ねることなく、ＣＶＤ処理又は
ドライエッチング処理単独の処理容器とし、アーム収納
室１０９に第２のゲートバルブ１３０を介して連接され
た有機分子層形成室１２２を設けたところににある。こ
こで、１１９はアーム収納室１０９を真空にするために
設けられた第２の排気口、１２８は有機分子層形成室１
２２を真空にし、かつ有機材料ガスを排気するために設
けられた第３の排気口、１２３は有機分子層形成時に基
板１０１を１００〜２００°Ｃの所定の温度に保持し、
かつ基板１０１を支持するためのヒーターを内蔵した第
２のサセプター、１２６は有機材料ガス吹き出しプレー
ト、１３２はバブリング用Ｎ2 供給管、１３３はバブリ
ング用Ｎ2 バルブであり、また有機材料ガス供給管１１
６は有機分子層形成室１２２に連接されている。
【００４１】この参考例は、図８に示すように、上記断
面構造を有するＣＶＤ処理室１２０とドライエッチング
処理室１２１と有機分子層形成室１２２を組み合わせて
１つの装置に構成したものである。
【００４２】以下、その動作を説明する。絶縁膜の上に
全面にわたってアルミニウム又はアルミニウム合金膜を
形成しその上面にレジストマスクパターンを形成した基
板１０１をローダー・アンローダー部１３５にセットす
る。アーム収納室１０９を大気圧状態にし、第３のゲー
トバルブ１３４を介して搬送アーム１１２上に基板１０
１を載置し、アーム収納室１０９を第２の排気口１１９
より真空排気する。以下、基板１０１の各空間移動はす
べて搬送アーム１１２によって行う。まず、基板１０１
を真空状態のドライエッチング処理室１２１に設置し、
アルミニウム又はアルミニウム合金のエッチングとレジ
ストマスクパターンの反応除去を行う。次に基板１０１
を搬送アーム１１２によって移動し真空に保持された有
機分子層形成室１２２の内部の第２のサセプター１２３
に設置し、内蔵ヒーターによって１３０°Ｃに基板１０
１表面を加熱した後、バルブ１１７及びバブリング用Ｎ
2バルブ１３３を開いてＮ2 ガスとともにＨＭＤＳガス
を有機材料ガス供給管１１６及び複数の貫通穴を有する
有機材料ガス吹き出しプレート１２６を通して基板１０
１表面に供給し、第３の排気口１２８より排気しながら
基板１０１表面にＳｉを含む有機分子層を形成する。次
に、基板１０１を真空状態のＣＶＤ処理室１２０に移動
し、ＢＰＳＧ膜を形成する。次に基板１０１を再度有機
分子層形成室１２２に移動させ、上記と同様の動作によ
って基板１０１の全面にＳｉを含む有機分子層を形成す
る。
【００４３】以上のように、ＣＶＤ処理室１２０とドラ
イエッチング処理室１２１と有機分子層形成室１２２を
真空に保持したアーム収納室１０９を中心として連接さ
せることにより、１台の装置でＢＰＳＧ等の絶縁膜を成
膜する際に異種材料が混在した場合の下地依存性による
膜不均一を防止し、かつＢＰＳＧ膜成膜後の表面の吸湿
を完全に防止してダスト発生及び膜特性劣化を防ぐこと
が可能となり、歩留まりのよいドライエッチング及びＣ
ＶＤの連続処理ができる。
【００４４】（参考例５） 以下第５参考例について図９を参照しながら説明する。
図９にＣＶＤ装置あるいはプラズマドライエッチング装
置の断面構造を示す。１０１は基板、１０２はＣＶＤや
ドライエッチングの処理をする真空容器、１０９はアー
ム収納室、１１０はゲートバルブ、１１２は搬送保持ア
ーム、１１６は有機材料ガス供給管、１１９はアーム収
納室１０９に連接された第２の排気口、１２６は有機材
料ガス吹き出しプレートであり、以上の構成要素は図７
と同様である。
【００４５】第４参考例と異なるのは、アーム収納室１
０９において、搬送保持アーム１１２をはさんで一方に
ヒーター内蔵プレート１３６を配置し、反対方向に有機
材料ガス供給管１１６及び有機材料ガス吹き出しプレー
ト１２６を配置し、アーム収納室１０９の内部において
は基板１０１表面への有機分子層形成ができるようにし
たところにある。
【００４６】このように有機分子層形成室がアーム収納
室１０９を兼ねることにより、図８のような連続処理装
置の構成の簡略化を図れる。
【００４７】なお、上記実施例において、有機分子層を
形成する有機液体材料としてＨＭＤＳ（ヘキサメチルジ
シラザン）を例示したが、シラン、シロキサンジシラザ
ン、トリシラザン、シロキシシラン、ピヘラジンを含む
化合物、またはハロゲン化ゲルマニウム、アミノゲルマ
ニウムを含む化合物であれば同様な効果を得ることがで
きる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、金属薄膜のパターンエ
ッチング後に真空状態を維持した状態で有機分子層を形
成できるので、基板表面の薄膜の吸湿を防止してダスト
発生や膜特性劣化をふせぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１参考例における常圧ＣＶＤ装置の断面図で
ある。
【図２】有機分子層を形成する反応の説明図である。
【図３】同参考例の変形例における有機分子層形成室の
断面図である。
【図４】同参考例の別の変形例における有機分子層形成
室の断面図である。
【図５】第２参考例における常圧ＣＶＤ装置の断面図で
ある。
【図６】本発明の実施例および第３参考例における装置
の断面図である。
【図７】第４参考例における薄膜形成装置の断面図であ
る。
【図８】同参考例の平面配置図である。
【図９】第５参考例における薄膜形成装置の断面図であ
る。
【図１０】従来例の常圧ＣＶＤ装置の断面図である。
【符号の説明】
２１ 基板 ２６ 成膜処理室 ３４ 有機液体容器 ３５ 加熱容器 ３７ 有機分子層形成室 ３８ 有機材料ガス供給管 ５５ 供給配管絞り部 ５６ 細管 ６１ 液圧送管 ６２ スピンコーター ７１ 基板 ７６ 成膜処理室 ８７ 有機分子層形成室 ８８ 有機材料ガス供給管 １０１ 基板 １０２ 真空容器 １１２ 搬送保持アーム １１６ 有機材料ガス供給管 １２０ ＣＶＤ処理室 １２１ ドライエッチング処理室 １２２ 有機分子層形成室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 矢野 航作 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 寺井 由佳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−124048（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−152957（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−73953（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−248431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−241171（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−140390（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/3065

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 搬入された基板上の金属薄膜にパターン
    エッチングを行う真空処理室を備え、この真空処理室
    に、基板表面にシリコン又はゲルマニウムを含む有機分
    子層を形成する材料を供給する手段を設けたことを特徴
    とする薄膜処理装置。
  2. 【請求項２】 シリコン又はゲルマニウムを含む有機分
    子層を形成する材料が、シラン、シロキサン、ジシラザ
    ン、トリシラザン、シロキシシラン、ピペラジンを含む
    化合物、又は、ハロゲン化ゲルマニウム、アミノゲルマ
    ニウムを含む化合物であることを特徴する請求項１記載
    の薄膜処理装置。
  3. 【請求項３】 真空処理室内に搬入された基板上の金属
    薄膜にパターンエッチングを行い、その後前記真空処理
    室内にシリコン又はゲルマニウムを含む有機分子層を形
    成する材料を供給して前記基板の表面に有機分子層を形
    成することを特徴とする薄膜処理方法。
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