JP3225331B2 - Ｓｏｇ膜の形成方法及びオゾン処理装置 - Google Patents
Ｓｏｇ膜の形成方法及びオゾン処理装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に半導体デバイス
製造における平坦化絶縁膜として用いられているＳＯＧ
膜を形成するための技術に関する。
製造における平坦化絶縁膜として用いられているＳＯＧ
膜を形成するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体デバイスの多層配線構
造において層間絶縁膜を形成する際の平坦化技術として
ＳＯＧ（Spin On Glass ）塗布法が用いられている。こ
のＳＯＧ塗布法は、一般には、図３に示すように、半導
体基板の配線パターン面上にプラズマＣＶＤまたはＴＥ
ＯＳによって堆積されたＳｉＯ2 膜を下地として、この
下地膜の上にＳＯＧを所望の膜厚に塗布し、塗布したＳ
ＯＧ膜をアニール（焼きしめ）してキュアし、次にエッ
チバックにより配線付近の凸面を削って平坦面の層間絶
縁膜とするものである。この種のエッチバックでは、図
示のように、下地膜を露出させずにＳＯＧ膜を全面に残
すのが普通である。多層配線構造の場合は、上記のよう
にしてＳＯＧ膜を形成した後、図４に示すように、プラ
ズマＣＶＤによってＳｉＯ2 膜をＳＯＧ膜の上に被膜
し、このＳｉＯ2 膜にビアコンタクトを開けてから、上
層側の配線をパターニングするようにしている。
造において層間絶縁膜を形成する際の平坦化技術として
ＳＯＧ（Spin On Glass ）塗布法が用いられている。こ
のＳＯＧ塗布法は、一般には、図３に示すように、半導
体基板の配線パターン面上にプラズマＣＶＤまたはＴＥ
ＯＳによって堆積されたＳｉＯ2 膜を下地として、この
下地膜の上にＳＯＧを所望の膜厚に塗布し、塗布したＳ
ＯＧ膜をアニール（焼きしめ）してキュアし、次にエッ
チバックにより配線付近の凸面を削って平坦面の層間絶
縁膜とするものである。この種のエッチバックでは、図
示のように、下地膜を露出させずにＳＯＧ膜を全面に残
すのが普通である。多層配線構造の場合は、上記のよう
にしてＳＯＧ膜を形成した後、図４に示すように、プラ
ズマＣＶＤによってＳｉＯ2 膜をＳＯＧ膜の上に被膜
し、このＳｉＯ2 膜にビアコンタクトを開けてから、上
層側の配線をパターニングするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＳＯＧの材
料には、有機成分を基本的に含んでいる有機系のものと
有機成分を基本的に含まない無機系のものとがある。無
機系のＳＯＧ膜は、無機物だけの緻密な組成で、吸湿性
が小さいという利点はあるが、焼きしめ時の応力によっ
て収縮しやすいため、１度の塗布で厚い膜を形成するの
が難しく、２度塗りを余儀なくされるという欠点があ
る。
料には、有機成分を基本的に含んでいる有機系のものと
有機成分を基本的に含まない無機系のものとがある。無
機系のＳＯＧ膜は、無機物だけの緻密な組成で、吸湿性
が小さいという利点はあるが、焼きしめ時の応力によっ
て収縮しやすいため、１度の塗布で厚い膜を形成するの
が難しく、２度塗りを余儀なくされるという欠点があ
る。
【０００４】有機系のＳＯＧ膜は、無機系のＳＯＧ膜と
は逆に、焼きしめ時の応力によって収縮し難いため１度
塗りで十分に厚い膜が得られるが、有機物を含んでいる
ために、あるいは膜中に未分解の有機物が幾らかでも残
っているときは、エッチバックによってＳＯＧ膜の表面
に有機物が堆積するという不具合がある。つまり、ＳＯ
Ｇ膜のエッチバックにおいては、エッチングガスたとえ
ばＣＦ4 とＳＯＧ中の無機物ＳｉＯとの反応生成物は気
化するが、エッチングガスと有機物とは基本的には反応
せず、たとえ反応しても反応生成物（有機化合物）は気
化せずにそのまま残るため、どうしてもＳＯＧ膜の表面
にミクロンレベルの厚さではあるが有機物が堆積してし
まう。このような有機物の堆積膜の上に、次の工程でプ
ラズマＣＶＤ膜を成膜したならば、膜同士の密着性は良
くなく、容易に膜剥がれを起こしやすい。
は逆に、焼きしめ時の応力によって収縮し難いため１度
塗りで十分に厚い膜が得られるが、有機物を含んでいる
ために、あるいは膜中に未分解の有機物が幾らかでも残
っているときは、エッチバックによってＳＯＧ膜の表面
に有機物が堆積するという不具合がある。つまり、ＳＯ
Ｇ膜のエッチバックにおいては、エッチングガスたとえ
ばＣＦ4 とＳＯＧ中の無機物ＳｉＯとの反応生成物は気
化するが、エッチングガスと有機物とは基本的には反応
せず、たとえ反応しても反応生成物（有機化合物）は気
化せずにそのまま残るため、どうしてもＳＯＧ膜の表面
にミクロンレベルの厚さではあるが有機物が堆積してし
まう。このような有機物の堆積膜の上に、次の工程でプ
ラズマＣＶＤ膜を成膜したならば、膜同士の密着性は良
くなく、容易に膜剥がれを起こしやすい。
【０００５】
【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、半導体デバイス製造において層間膜を平坦化す
るだけでなく、その平坦面の上に形成される上層膜の成
膜性を向上させるＳＯＧ膜の形成方法を提供することを
目的とする。
もので、半導体デバイス製造において層間膜を平坦化す
るだけでなく、その平坦面の上に形成される上層膜の成
膜性を向上させるＳＯＧ膜の形成方法を提供することを
目的とする。
【０００７】本発明の別の目的は、本発明のＳＯＧ膜形
成方法におけるオゾン処理を良好に実施するためのオゾ
ン処理装置を提供することにある。
成方法におけるオゾン処理を良好に実施するためのオゾ
ン処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の方法は、半導体デバイスの層間絶
縁膜としてＳＯＧ膜を形成する方法において、所定の下
地膜の上にＳＯＧを塗布する第１の工程と、前記第１の
工程の後に前記ＳＯＧ膜をアニールしてキュアする第２
の工程と、前記第２の工程の後に前記下地膜を露出させ
ない程度に前記ＳＯＧ膜をエッチバックして膜表面を平
坦化する第３の工程と、前記第３の工程の後に、前記Ｓ
ＯＧ膜を所定温度に加熱しながらオゾンの雰囲気に晒し
て、前記ＳＯＧ膜の膜表面および膜内部から有機物を除
去する第４の工程とを有する方法とした。
めに、本発明の第１の方法は、半導体デバイスの層間絶
縁膜としてＳＯＧ膜を形成する方法において、所定の下
地膜の上にＳＯＧを塗布する第１の工程と、前記第１の
工程の後に前記ＳＯＧ膜をアニールしてキュアする第２
の工程と、前記第２の工程の後に前記下地膜を露出させ
ない程度に前記ＳＯＧ膜をエッチバックして膜表面を平
坦化する第３の工程と、前記第３の工程の後に、前記Ｓ
ＯＧ膜を所定温度に加熱しながらオゾンの雰囲気に晒し
て、前記ＳＯＧ膜の膜表面および膜内部から有機物を除
去する第４の工程とを有する方法とした。
【０００９】また、本発明の第２の方法は、半導体デバ
イスの層間絶縁膜としてＳＯＧ膜を形成する方法におい
て、所定の下地膜の上にＳＯＧを塗布する第１の工程
と、前記第１の工程の後に前記ＳＯＧ膜を第１の温度に
加熱して乾燥させる第２の工程と、前記第２の工程の後
に前記ＳＯＧ膜をアニールしてキュアする第３の工程
と、前記第３の工程の後に前記下地膜を露出させない程
度に前記ＳＯＧ膜をエッチバックして膜表面を平坦化す
る第４の工程と、前記第４の工程の後に、前記ＳＯＧ膜
を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱しながら
オゾンの雰囲気に晒して、前記ＳＯＧ膜の膜表面および
膜内部から有機物を除去する第５の工程とを有する方法
とした。
イスの層間絶縁膜としてＳＯＧ膜を形成する方法におい
て、所定の下地膜の上にＳＯＧを塗布する第１の工程
と、前記第１の工程の後に前記ＳＯＧ膜を第１の温度に
加熱して乾燥させる第２の工程と、前記第２の工程の後
に前記ＳＯＧ膜をアニールしてキュアする第３の工程
と、前記第３の工程の後に前記下地膜を露出させない程
度に前記ＳＯＧ膜をエッチバックして膜表面を平坦化す
る第４の工程と、前記第４の工程の後に、前記ＳＯＧ膜
を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱しながら
オゾンの雰囲気に晒して、前記ＳＯＧ膜の膜表面および
膜内部から有機物を除去する第５の工程とを有する方法
とした。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】上記第１または第２のＳＯＧ膜形成方法に
おいて、好ましくは、前記ＳＯＧ膜を加熱しながらオゾ
ンの雰囲気に晒して前記ＳＯＧ膜から有機物を除去する
工程を減圧下で行ってよい。
おいて、好ましくは、前記ＳＯＧ膜を加熱しながらオゾ
ンの雰囲気に晒して前記ＳＯＧ膜から有機物を除去する
工程を減圧下で行ってよい。
【００１５】本発明のオゾン処理装置は、被処理基板上
に塗布されたＳＯＧ膜から有機物を除去するためのオゾ
ン処理を行うオゾン処理装置であって、前記オゾン処理
を行うために前記被処理基板を収容する密閉可能な処理
室と、前記処理室内で前記被処理基板を載置して支持す
る載置台と、前記処理室内で前記被処理基板を加熱する
ためのヒータと、前記被処理基板の表面が所定の温度に
加熱されるように前記ヒータの発熱を制御する温度制御
手段と、前記載置台の外側で周回方向に延在し、前記処
理室の外からオゾンを導入し、導入したオゾンを前記周
回方向均一に所定の流量で前記載置台上の前記被処理基
板の表面に供給するガス導入室と、前記ガス導入室にオ
ゾンを所定の流量で供給するオゾン供給部と、前記処理
室の前記載置台の真上の天井面に設けられたガス排気口
と、前記ガス排気口より前記処理室内のガスを排気する
排気手段とを具備する構成とした。
に塗布されたＳＯＧ膜から有機物を除去するためのオゾ
ン処理を行うオゾン処理装置であって、前記オゾン処理
を行うために前記被処理基板を収容する密閉可能な処理
室と、前記処理室内で前記被処理基板を載置して支持す
る載置台と、前記処理室内で前記被処理基板を加熱する
ためのヒータと、前記被処理基板の表面が所定の温度に
加熱されるように前記ヒータの発熱を制御する温度制御
手段と、前記載置台の外側で周回方向に延在し、前記処
理室の外からオゾンを導入し、導入したオゾンを前記周
回方向均一に所定の流量で前記載置台上の前記被処理基
板の表面に供給するガス導入室と、前記ガス導入室にオ
ゾンを所定の流量で供給するオゾン供給部と、前記処理
室の前記載置台の真上の天井面に設けられたガス排気口
と、前記ガス排気口より前記処理室内のガスを排気する
排気手段とを具備する構成とした。
【００１６】
【作用】エッチバック工程前のＳＯＧ膜内に有機物が残
存していると、エッチバックによって有機物がＳＯＧ膜
の外に出てきて膜表面に堆積する。本発明では、エッチ
バック後にＳＯＧ膜を所定温度に加熱しながらオゾンの
雰囲気に晒す処理を行うことで、オゾンの分解によって
生じた酸素原子ラジカルと有機物との化学反応により、
ＳＯＧ膜表面に堆積していた有機物を効果的に除去でき
る。さらに、オゾンの分解によって生じた酸素原子ラジ
カルが膜内部に存在する有機物とも反応するので、膜内
部に残存している有機物をも除去できる。したがって、
ＳＯＧ膜の上に上層膜たとえばプラズマＣＶＤ膜を成膜
するに際しては、界面に有機物が存在しないため膜同士
の密着性がよく、膜剥がれのない多層膜を得ることがで
きる。
存していると、エッチバックによって有機物がＳＯＧ膜
の外に出てきて膜表面に堆積する。本発明では、エッチ
バック後にＳＯＧ膜を所定温度に加熱しながらオゾンの
雰囲気に晒す処理を行うことで、オゾンの分解によって
生じた酸素原子ラジカルと有機物との化学反応により、
ＳＯＧ膜表面に堆積していた有機物を効果的に除去でき
る。さらに、オゾンの分解によって生じた酸素原子ラジ
カルが膜内部に存在する有機物とも反応するので、膜内
部に残存している有機物をも除去できる。したがって、
ＳＯＧ膜の上に上層膜たとえばプラズマＣＶＤ膜を成膜
するに際しては、界面に有機物が存在しないため膜同士
の密着性がよく、膜剥がれのない多層膜を得ることがで
きる。
【００１７】
【００１８】本発明のオゾン処理装置においては、上記
の構成により、特に被処理基板の表面を所望の温度に加
熱しながら基板の周りから基板表面に均一にオゾンを供
給する構成により、ＳＯＧ膜内部から有機物の堆積膜を
良好に除去できると同時に、ＳＯＧ膜内部からも有機物
を効果的に除去することができる。
の構成により、特に被処理基板の表面を所望の温度に加
熱しながら基板の周りから基板表面に均一にオゾンを供
給する構成により、ＳＯＧ膜内部から有機物の堆積膜を
良好に除去できると同時に、ＳＯＧ膜内部からも有機物
を効果的に除去することができる。
【００１９】
【実施例】以下、図１および図２を参照して本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００２０】図１は、本発明の一実施例によるＳＯＧ膜
の形成方法においてＳＯＧ膜から有機物を除去するため
のオゾン処理を行う装置の構成を示す。
の形成方法においてＳＯＧ膜から有機物を除去するため
のオゾン処理を行う装置の構成を示す。
【００２１】この処理装置は、密閉可能な処理室または
容器１０を有し、この処理室１０の中央に、載置台とし
て円盤状の熱板１２を配設してなる。熱板１２は、熱伝
導率の高い金属たとえばアルミニウムからなり、その上
面には被処理基板として表面にＳＯＧ膜を有する半導体
ウエハＷが載置される。処理室１０内で、熱板１２の中
には半導体ウエハＷを加熱するためのヒータたとえば発
熱抵抗体１４が内蔵されており、熱板１２の外側には半
導体ウエハＷに処理ガスまたは雰囲気ガスとしてオゾン
を供給するためのガス導入室１６が周回方向に設けられ
ている。
容器１０を有し、この処理室１０の中央に、載置台とし
て円盤状の熱板１２を配設してなる。熱板１２は、熱伝
導率の高い金属たとえばアルミニウムからなり、その上
面には被処理基板として表面にＳＯＧ膜を有する半導体
ウエハＷが載置される。処理室１０内で、熱板１２の中
には半導体ウエハＷを加熱するためのヒータたとえば発
熱抵抗体１４が内蔵されており、熱板１２の外側には半
導体ウエハＷに処理ガスまたは雰囲気ガスとしてオゾン
を供給するためのガス導入室１６が周回方向に設けられ
ている。
【００２２】処理室１０の外には、オゾンの原料として
酸素を供給する酸素供給源１８、この酸素供給源１８よ
り供給される酸素を基にオゾンを生成するオゾン発生器
２０および処理室１０に供給されるオゾンの流量を制御
するためのガス流量調整器２２が配管２４を介して直列
に処理室１０内のガス導入室１６に接続され、配管２４
に開閉弁２６が介設されている。処理室１０の天井面中
央部には排気口１０ａが設けられており、この排気口１
０ａに配管２８を介して真空ポンプ等からなる排気装置
３０が接続されている。
酸素を供給する酸素供給源１８、この酸素供給源１８よ
り供給される酸素を基にオゾンを生成するオゾン発生器
２０および処理室１０に供給されるオゾンの流量を制御
するためのガス流量調整器２２が配管２４を介して直列
に処理室１０内のガス導入室１６に接続され、配管２４
に開閉弁２６が介設されている。処理室１０の天井面中
央部には排気口１０ａが設けられており、この排気口１
０ａに配管２８を介して真空ポンプ等からなる排気装置
３０が接続されている。
【００２３】オゾン発生器２０より配管２４を通って処
理室１０内のガス導入室１６に導入されたオゾンは、ガ
ス導入室１６の上面に所定ピッチで設けられた多数のガ
ス噴射口１６ａより周回方向均一に所定の流量で噴き出
して被処理体（半導体ウエハＷ）の表面付近を流れ、天
井の排気口１０ａから排出される。
理室１０内のガス導入室１６に導入されたオゾンは、ガ
ス導入室１６の上面に所定ピッチで設けられた多数のガ
ス噴射口１６ａより周回方向均一に所定の流量で噴き出
して被処理体（半導体ウエハＷ）の表面付近を流れ、天
井の排気口１０ａから排出される。
【００２４】また、処理室１０内の熱板１２に内蔵され
ているヒータ（発熱抵抗体１４）は室外に設けられた温
度制御装置３２に電気的に接続され、温度制御装置３２
の制御によって被処理体（半導体ウエハＷ）の表面が所
望の温度に加熱されるようになっている。
ているヒータ（発熱抵抗体１４）は室外に設けられた温
度制御装置３２に電気的に接続され、温度制御装置３２
の制御によって被処理体（半導体ウエハＷ）の表面が所
望の温度に加熱されるようになっている。
【００２５】かかる処理室１０において、被処理体（半
導体ウエハＷ）を所定温度に加熱しながら所定の圧力
（減圧）の下で所定濃度のオゾンに所定時間晒すこと
で、オゾンの熱分解によって生じる酸素原子ラジカルＯ
＊ がウエハ表面部のＳＯＧ膜に付着または含有されて
いる有機物ＣL ＨM ＯNと良好に酸化反応し（反応生
成物ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏは排気口１０ａより排出される）、
ＳＯＧ膜の膜全体から有機物が効果的に除去される。
導体ウエハＷ）を所定温度に加熱しながら所定の圧力
（減圧）の下で所定濃度のオゾンに所定時間晒すこと
で、オゾンの熱分解によって生じる酸素原子ラジカルＯ
＊ がウエハ表面部のＳＯＧ膜に付着または含有されて
いる有機物ＣL ＨM ＯNと良好に酸化反応し（反応生
成物ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏは排気口１０ａより排出される）、
ＳＯＧ膜の膜全体から有機物が効果的に除去される。
【００２６】本発明の一実施例によれば、常法の塗布工
程たとえばスピンコート法によって所定の下地膜たとえ
ばＳｉＯ2 膜上に有機系のＳＯＧ膜を所望の膜厚に塗布
し、次に常法のアニール工程たとえば縦型炉による熱処
理によってＳＯＧ膜をキュアし、次に常法のエッチバッ
クたとえばＣＦ4 をエッチングガスとして用いるコール
ドウォール式のドライエッチングによってＳＯＧ膜の表
面を平坦化した半導体ウエハＷが、本処理装置において
オゾン処理を施されてよい。
程たとえばスピンコート法によって所定の下地膜たとえ
ばＳｉＯ2 膜上に有機系のＳＯＧ膜を所望の膜厚に塗布
し、次に常法のアニール工程たとえば縦型炉による熱処
理によってＳＯＧ膜をキュアし、次に常法のエッチバッ
クたとえばＣＦ4 をエッチングガスとして用いるコール
ドウォール式のドライエッチングによってＳＯＧ膜の表
面を平坦化した半導体ウエハＷが、本処理装置において
オゾン処理を施されてよい。
【００２７】この場合、エッチバックによってＳＯＧ膜
表面には有機物が堆積しており、ＳＯＧ膜内部にも相当
の有機物が残っている。本実施例においては、処理条件
を適当な値に選ぶことによって、たとえば処理面温度を
１５０〜１４００゜Ｃ、オゾン流量を１５〜３０リット
ル／分、オゾン濃度を５〜２０ｗｔ％、処理面近傍の圧
力を２００〜７００Torr、処理時間を１０〜１８０秒の
範囲内で選ぶことによって、被処理体（半導体ウエハ
Ｗ）のＳＯＧ膜表面から有機物の堆積膜を良好に除去で
きると同時に、ＳＯＧ膜内部からも有機物を効果的に除
去し、ＳＯＧ膜の膜質を向上させることができる。
表面には有機物が堆積しており、ＳＯＧ膜内部にも相当
の有機物が残っている。本実施例においては、処理条件
を適当な値に選ぶことによって、たとえば処理面温度を
１５０〜１４００゜Ｃ、オゾン流量を１５〜３０リット
ル／分、オゾン濃度を５〜２０ｗｔ％、処理面近傍の圧
力を２００〜７００Torr、処理時間を１０〜１８０秒の
範囲内で選ぶことによって、被処理体（半導体ウエハ
Ｗ）のＳＯＧ膜表面から有機物の堆積膜を良好に除去で
きると同時に、ＳＯＧ膜内部からも有機物を効果的に除
去し、ＳＯＧ膜の膜質を向上させることができる。
【００２８】
【００２９】
【００３０】図２に、本発明によるオゾン処理を受けた
ＳＯＧ膜と受けないＳＯＧ膜とについてそれぞれの赤外
線吸収スペクトルを示す。本発明によるオゾン処理を受
けないで形成されたＳＯＧ膜（参考例）の場合は、有機
物である−ＣＨ3 結合およびＣＨ3 −Ｓｉ−ＣＨ3 結合
にそれぞれ対応する吸収ピークが存在するのに加えて、
無機物の結合においても鎖の長いＯ−Ｓｉ−Ｏ結合と鎖
の短いＳｉ−Ｏ結合にそれぞれ対応する２つのピークが
存在しているのがわかる。
ＳＯＧ膜と受けないＳＯＧ膜とについてそれぞれの赤外
線吸収スペクトルを示す。本発明によるオゾン処理を受
けないで形成されたＳＯＧ膜（参考例）の場合は、有機
物である−ＣＨ3 結合およびＣＨ3 −Ｓｉ−ＣＨ3 結合
にそれぞれ対応する吸収ピークが存在するのに加えて、
無機物の結合においても鎖の長いＯ−Ｓｉ−Ｏ結合と鎖
の短いＳｉ−Ｏ結合にそれぞれ対応する２つのピークが
存在しているのがわかる。
【００３１】これに対し、本発明によるオゾン処理を受
けて形成されたＳＯＧ膜（実施例）の場合は、有機物の
−ＣＨ3 結合やＣＨ3 −Ｓｉ−ＣＨ3 結合に対応する吸
収ピークが無いだけでなく、無機物においても鎖の短い
Ｓｉ−Ｏ結合に対応する吸収ピークが無くなり、そのぶ
んＯ−Ｓｉ−Ｏ結合に対応する吸収ピークが増大してい
るのがわかる。つまり、本発明のオゾン処理によれば、
オゾンの熱分解によって生じる酸素原子ラジカルＯ＊
がＳＯＧ膜内の有機物ＣL ＨM ＯNと反応することで
有機物基（−ＣＨ3 ）が除去または解離され、その有機
物基の抜けた場所でＳｉとＯが再結合して、Ｓｉ−Ｏ結
合の鎖が長くなっていることがわかる。
けて形成されたＳＯＧ膜（実施例）の場合は、有機物の
−ＣＨ3 結合やＣＨ3 −Ｓｉ−ＣＨ3 結合に対応する吸
収ピークが無いだけでなく、無機物においても鎖の短い
Ｓｉ−Ｏ結合に対応する吸収ピークが無くなり、そのぶ
んＯ−Ｓｉ−Ｏ結合に対応する吸収ピークが増大してい
るのがわかる。つまり、本発明のオゾン処理によれば、
オゾンの熱分解によって生じる酸素原子ラジカルＯ＊
がＳＯＧ膜内の有機物ＣL ＨM ＯNと反応することで
有機物基（−ＣＨ3 ）が除去または解離され、その有機
物基の抜けた場所でＳｉとＯが再結合して、Ｓｉ−Ｏ結
合の鎖が長くなっていることがわかる。
【００３２】また、本発明の有機物除去処理は、酸素原
子ラジカルによる化学反応で有機物を除去する方法であ
るから、ＳＯＧ膜に物理的な損傷を与えるおそれはな
い。
子ラジカルによる化学反応で有機物を除去する方法であ
るから、ＳＯＧ膜に物理的な損傷を与えるおそれはな
い。
【００３３】このように、エッチバック後のＳＯＧ膜に
本実施例によるオゾン処理を施すことで、ＳＯＧ膜に損
傷を与えずに膜表面から有機物を効果的に除去できるた
め、次の工程でＳＯＧ膜の上にプラズマＣＶＤ膜を成膜
しても、膜同士の密着性は非常によく、膜剥がれ等の不
具合が生じるおそれはなく、安定した多層配線構造を得
ることができる。
本実施例によるオゾン処理を施すことで、ＳＯＧ膜に損
傷を与えずに膜表面から有機物を効果的に除去できるた
め、次の工程でＳＯＧ膜の上にプラズマＣＶＤ膜を成膜
しても、膜同士の密着性は非常によく、膜剥がれ等の不
具合が生じるおそれはなく、安定した多層配線構造を得
ることができる。
【００３４】上記した実施例は有機系のＳＯＧ膜に係る
ものであったが、本発明は無機系のＳＯＧ膜にももちろ
ん適用可能である。
ものであったが、本発明は無機系のＳＯＧ膜にももちろ
ん適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるＳ
ＯＧ膜の形成方法によれば、エッチバック後のＳＯＧ膜
に対してオゾンを用いる有機物除去処理を施すようにし
たので、ＳＯＧ膜を平坦化するだけでなくその平坦面の
上に形成される上層膜の成膜性を向上させることができ
る。
ＯＧ膜の形成方法によれば、エッチバック後のＳＯＧ膜
に対してオゾンを用いる有機物除去処理を施すようにし
たので、ＳＯＧ膜を平坦化するだけでなくその平坦面の
上に形成される上層膜の成膜性を向上させることができ
る。
【００３６】また、本発明のオゾン処理装置によれば、
ＳＯＧ膜表面から有機物の堆積物を良好に除去できると
同時に、ＳＯＧ膜内部からも有機物を効果的に除去し
て、膜質を向上させることができる。
ＳＯＧ膜表面から有機物の堆積物を良好に除去できると
同時に、ＳＯＧ膜内部からも有機物を効果的に除去し
て、膜質を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例によるＳＯＧ膜の形成方法に
おいてＳＯＧ膜から有機物を除去するためのオゾン処理
を行う装置の構成を示す図である。
おいてＳＯＧ膜から有機物を除去するためのオゾン処理
を行う装置の構成を示す図である。
【図２】本発明によるオゾン処理を受けたＳＯＧ膜と受
けないＳＯＧ膜とについてそれぞれの赤外線吸収スペク
トルを示す図である。
けないＳＯＧ膜とについてそれぞれの赤外線吸収スペク
トルを示す図である。
【図３】層間絶縁膜を平坦化するためのＳＯＧ塗布法の
工程を示す図である。
工程を示す図である。
【図４】多層配線構造の一例を示す略断面図である。
１０ 処理室 １２ 熱板 １４ ヒータ １６ オゾン導入室 ２０ オゾン発生器 ２２ ガス流量調整器 ３２ 温度制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−304219（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−121406（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−233531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−73729（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−237030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−32638（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−306569（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222538（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/316 H01L 21/312 H01L 21/31
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体デバイスの層間絶縁膜としてＳＯ
Ｇ膜を形成する方法において、 所定の下地膜の上にＳＯＧを塗布する第１の工程と、 前記第１の工程の後に前記ＳＯＧ膜をアニールしてキュ
アする第２の工程と、 前記第２の工程の後に前記下地膜を露出させない程度に
前記ＳＯＧ膜をエッチバックして膜表面を平坦化する第
３の工程と、 前記第３の工程の後に、前記ＳＯＧ膜を所定温度に加熱
しながらオゾンの雰囲気に晒して、前記ＳＯＧ膜の膜表
面および膜内部から有機物を除去する第４の工程とを有
するＳＯＧ膜の形成方法。 - 【請求項２】 半導体デバイスの層間絶縁膜としてＳＯ
Ｇ膜を形成する方法において、 所定の下地膜の上にＳＯＧを塗布する第１の工程と、 前記第１の工程の後に前記ＳＯＧ膜を第１の温度に加熱
して乾燥させる第２の工程と、 前記第２の工程の後に前記ＳＯＧ膜をアニールしてキュ
アする第３の工程と、 前記第３の工程の後に前記下地膜を露出させない程度に
前記ＳＯＧ膜をエッチバックして膜表面を平坦化する第
４の工程と、 前記第４の工程の後に、前記ＳＯＧ膜を前記第１の温度
よりも高い第２の温度に加熱しながらオゾンの雰囲気に
晒して、前記ＳＯＧ膜の膜表面および膜内部から有機物
を除去する第５の工程とを有するＳＯＧ膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記ＳＯＧ膜を加熱しながらオゾンの
雰囲気に晒して前記ＳＯＧ膜から有機物を除去する工程
を減圧下で行うことを特徴とする請求項１または２のい
ずれかに記載のＳＯＧ膜の形成方法。 - 【請求項４】 被処理基板上に塗布されたＳＯＧ膜から
有機物を除去するためのオゾン処理を行うオゾン処理装
置であって、 前記オゾン処理を行うために前記被処理基板を収容する
密閉可能な処理室と、 前記処理室内で前記被処理基板を載置して支持する載置
台と、 前記処理室内で前記被処理基板を加熱するためのヒータ
と、 前記被処理基板の表面が所定の温度に加熱されるように
前記ヒータの発熱を制御する温度制御手段と、 前記載置台の外側で周回方向に延在し、前記処理室の外
からオゾンを導入し、 導入したオゾンを前記周回方向において均一な流量で前
記載置台上の前記被処理基板の表面に供給するガス導入
室と、 前記ガス導入室にオゾンを所定の流量で供給するオゾン
供給部と、 前記処理室の前記載置台の真上の天井面に設けられたガ
ス排気口と、 前記ガス排気口より前記処理室内のガスを排気する排気
手段とを具備するオゾン処理装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35021593A JP3225331B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Ｓｏｇ膜の形成方法及びオゾン処理装置 |
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| KR1019940028970A KR100307721B1 (ko) | 1993-11-05 | 1994-11-05 | 기판양면세정장치및이것을사용하는세정방법 |
| US08/597,536 US5686143A (en) | 1993-11-05 | 1996-02-02 | Resist treating method |
| US08/890,996 US5964954A (en) | 1993-11-05 | 1997-07-10 | Double-sided substrate cleaning apparatus and cleaning method using the same |
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| KR1020000048569A KR100354547B1 (ko) | 1993-11-05 | 2000-08-22 | 레지스트 처리방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Family
ID=18409000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| KR100479942B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2005-03-30 | 참이앤티 주식회사 | 웨이퍼 가열장치 |
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-
1993
- 1993-12-28 JP JP35021593A patent/JP3225331B2/ja not_active Expired - Fee Related
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