JP4718584B2 - ポリシラザン溶解用処理液、およびこれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
ポリシラザンは、水分やアルコール等の物質と反応してゲル化し、最終的にはシリカの固化物となって析出される。ポリシラザンのゲル化は、リンス液中に含まれる水分や不純物、空気中の水分などによって、あるいはポリシラザン自体の自己分解によって引き起こされる。ゲル化に伴なって、アンモニア、シランおよび水素を含有する有毒で発火性のある危険なガスが発生する。
前記半導体基板の裏面にリンス液を供給してバックリンスを施し、裏面を洗浄する工程、
前記バックリンス後の前記半導体基板を乾燥して前記リンス液を除去する工程、および
前記半導体基板を熱処理して前記塗布膜から前記溶剤を除去し、シリコン酸化膜を含む絶縁膜を得る工程を具備し、
前記溶剤および前記リンス液は、その少なくとも一部が、前述のポリシラザン溶解用処理液からなることを特徴とする。
前記半導体基板のエッジ部分にリンス液を供給して、エッジカットを施す工程、
前記エッジカット後の前記半導体基板を乾燥して前記リンス液を除去する工程、および
前記半導体基板を熱処理して前記塗布膜から前記溶剤を除去し、シリコン酸化膜を含む絶縁膜を得る工程を具備し、
前記溶剤および前記リンス液は、その少なくとも一部が、前述のポリシラザン溶解用処理液であることを特徴とする。
本発明の実施形態にかかる処理液は、塗布法により絶縁膜を形成するためにシリコン含有化合物を溶解する溶剤として用いられる。また、塗布後には、ウェハのエッジカットやバックリンス用のリンス液として用いられる。
下記表1に示すような、数種類の処理液を用意した。テルペン類(α−ピネン、d−リモネン、およびβ−ピネン)の酸価は、未処理品に大過剰の水酸化ナトリウムを添加してアルカリ処理を施すことにより低減した。未処理品の酸価は、0.08mgKOH/g以上である。
AZエレクトロニックマテリアルズ社製のポリシラザン塗布液(Spinfil65001(ジブチルエーテル溶媒))を塗布液原料として用意した。
本実施形態においては、No.2の処理液をリンス液として用いて、ポリシラザン塗布膜を形成した。塗布液としては、実施形態1と同様のポリシラザン塗布液を用いた。
次に、図4に示すようにウェハ7を1200rpmで回転させつつ、1ml/sの流量で2秒間塗布液をウェハ7上に吐出する。さらに、100rpmで短時間回転させて、図5に示すようにウェハ7の全面に塗布膜8を形成する。塗布液の吐出量は2mlである。所望の膜厚で塗布膜8が得られるように、任意の回転数で13秒間、ウェハ7を回転させる。塗布膜8は、溶剤を蒸発させながら乾燥し、最後に一定の膜厚に落ち着く。そのため、ある程度の回転時間が必要とされ、膜厚はこの回転数を変えることによって調節することができる。300mmウェハの場合、回転数は500〜2500rpmの間である。
以下、STI(Shallow Trench Isolation)埋め込み方法の実施形態を説明する。まず図10乃至図13を参照して、CMOS構造のメモリセルを製造する手順を説明する。
図14乃至図18を参照して、NAND構造のメモリセルを製造する手順を説明する。
塗布液を半導体基板上に供給する前に、半導体基板に不純物領域およびゲート電極を含む半導体素子を形成する工程、絶縁膜に貫通孔を設けて不純物領域を露出する工程、および、貫通孔に導電材料を埋め込む工程を設けて、PMD(Pre−Metal Dielectric)を形成することができる。
塗布液を半導体基板上に供給する前に、半導体基板に第一の配線を設ける工程、絶縁膜に貫通孔を設けて前記第一の配線を露出する工程、および貫通孔に導電材料を埋め込んで第二の配線を形成する工程をさらに設けて、IMD(Inter−Metal Dielectric)を形成することができる。
3b…バックサイドリンスノズル; 4…ソルベントバス; 5…薬液ノズル
6…ダミーディスペンスポート; 7…半導体ウェハ; 8…塗布膜; 9…リンス液
S…塗布液; 10…シリコン基板; 11…SiO2膜
12…CMPストッパー膜; 13…STI溝
15…ペルヒドロポリシラザン(PHPS)膜; 16…SiO2膜
18…ゲート絶縁膜; 19…第1のゲート(浮遊ゲート)電極膜
20…電極間絶縁膜; 21…第2のゲート(制御ゲート)電極膜
24…シリコン基板; 25a,25b…不純物領域; 26…ゲート電極
27…層間絶縁膜; 28…ポリシラザン(PSZ)膜; 29…SiN膜
30…コンタクトホール; 31…配線; 32…層間絶縁膜; 34…シリコン基板
35…メタル配線; 36…SiN膜; 37…PSZ膜; 38…コンタクトホール
39…メタル配線; 40…SiO2膜; 41…SiO2膜。
Claims (4)
- 少なくとも一部にα−ピネン、β−ピネンおよびd−リモネンからなる群から選択されるテルペン類を含み、前記テルペン類は酸価が0.036mgKOH/g未満であることを特徴とするポリシラザン溶解用処理液。
- 半導体基板上に、ポリシラザンを溶剤に溶解してなる塗布液を供給し、前記ポリシラザンを含む塗布膜を形成する工程、
前記半導体基板の裏面にリンス液を供給してバックリンスを施し、裏面を洗浄する工程、
前記バックリンス後の前記半導体基板を乾燥して前記リンス液を除去する工程、および
前記半導体基板を熱処理して前記塗布膜から前記溶剤を除去し、シリコン酸化膜を含む絶縁膜を得る工程を具備し、
前記溶剤および前記リンス液は、その少なくとも一部が、請求項1に記載のポリシラザン溶解用処理液からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板上に、ポリシラザンを溶剤に溶解してなる塗布液を供給し、前記ポリシラザンを含む塗布膜を形成する工程、
前記半導体基板のエッジ部分にリンス液を供給して、エッジカットを施す工程、
前記エッジカット後の前記半導体基板を乾燥して前記リンス液を除去する工程、および
前記半導体基板を熱処理して前記塗布膜から前記溶剤を除去し、シリコン酸化膜を含む絶縁膜を得る工程を具備し、
前記溶剤および前記リンス液は、その少なくとも一部が、請求項1に記載のポリシラザン溶解用処理液であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記塗布液を前記半導体基板上に供給する前に、前記半導体基板に溝を設ける工程をさらに具備し、前記絶縁膜は、前記溝内に埋め込まれることを特徴とする請求項2または3に記載の半導体装置の製造方法。
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