JPH0330453A - 平坦化絶縁膜の形成方法 - Google Patents

平坦化絶縁膜の形成方法

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JPH0330453A
JPH0330453A JP16644289A JP16644289A JPH0330453A JP H0330453 A JPH0330453 A JP H0330453A JP 16644289 A JP16644289 A JP 16644289A JP 16644289 A JP16644289 A JP 16644289A JP H0330453 A JPH0330453 A JP H0330453A
Authority
JP
Japan
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substrate
sog
wafer
sog solution
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP16644289A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Nishiyama
西山 和夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、平坦化絶縁膜の形成方法に関し、更に詳しく
は、SOGの回転塗布法を用いて平坦化絶縁膜を形成す
る方法に係るものである。
[発明の概要] 第1の発明は、平坦化絶縁膜の形成方法において、 基板を高温に保持してSOG溶液を塗布し、次に、前記
基板を低温に保持してSOG溶液を塗布することにより
、 高段差及び高アスペクト比を有する基板上でも平坦化さ
れた絶繊膜の形成を可能にしたものである。
第2の発明は、基板の中央部を低温に保持すると共に、
前記基板の周辺部を高温に保持して該基板上にSOG溶
液を塗布することにより、基板周辺部で盛上りの生じな
い絶縁膜を形成し得るようにしたものである。
[従来の技術] 近年、4M−16MDRAMあるいは1M〜4M5r(
ΔMといった所謂サブミクロン−ハーフミクロンのデザ
インルールを用いた高集積度化u i。
S(の作製プロセスにおいては、その高集積化に伴って
、増々多層化構造となり、このため、配線のカバレージ
はさらに厳しいものとなっている。
即ち、高アスペクト比のコンタクトホール等への埋込み
技術、又は、高段差部での配線カバレージを改善する為
のバイアススパッタ技術が必須となっている。
斯る多層配線化に伴ない層間絶縁膜の平坦化は極めて重
要な技術となっており、CVr)法によるS i Oを
膜の形成においても、堆積とスパッタエツチングを交互
に繰り返したり、又は、同時に連続的に行なう新しい平
坦化CVD技術も検討されている。
一方、S OG (Spin On Glass)平坦
化も容易に平坦な眉間絶縁膜を得る技術であり、高アス
ペクト比のコンタクトホール、ピアホール等や、高い段
差部の埋込み平坦化に用いられている。従来、この種の
SOG平坦化技術としては、例えば、特開昭63−21
837号公報記載に係る技術が知られている。即ち、こ
の技術は、SOGを用いた絶縁膜の形成方法において、
平坦性を向上させるために、減圧下でSOGの塗布を行
なうと同時にガラス化のための熱処理工程を施すように
したものであり、溶媒の蒸発が促進され、また、ガラス
化反応が速やかに生じ、SOGの膜厚の誠少を防止して
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来のSOGを用いた平坦化
絶縁膜の形成方法にあっては、例えば、希釈有機成分に
よる低活性SOG溶液を用いた場合、平坦化はすぐれる
ものの薄い平坦化膜しか得られず、また、有機成分除去
に伴う収縮スI・レスでのクララン発生等が問題となっ
ている。
また、高粘性を有するSOGを用いると、第5図に示す
ように、ウェハ1上に配線層等の段差部2が形成されて
いる場合、SOG膜3膜面表面曲したような形状となり
、平坦化を達成し得ないという問題点がある。
さらに、第6図に示すように、スピンコードとした場合
、通常、ウェハ奮の周辺部1aではSOGOsO4辺部
3aが盛り上がるという問題点を有していた。
本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、高段差部や、高アスペクト比を有する
部分並びにウェハ周辺部でも盛り上りの生じない平坦化
絶縁膜の形成方法を得んとするものである。
[課題を解決するための手段] そこで、本発明は、基板を高温に保持してSOG溶液を
塗布し、次に、前記基板を低温に保持してSOG溶液を
塗布することと、基板の中央部を低温に保持すると共に
、前記基板の周辺部を高温に保持して該基板上にSOG
溶液を塗布することを、その解決手段としている。
[作用] はじめに、基板を高温に保持してSOG溶液を塗布する
ことにより、基板上の段差部等へのSOGの被覆性(カ
バレッジ)を良くすると共に、高温で低粘度化したSO
G溶液により平坦化する。
次に、SOG溶液は低温で供給されるため、SOG膜の
厚さを得やすくする。
また、基板中央部を低温に保持し、基板周辺部を高温に
保持するため、基板周辺部でSOG膜が盛り上がること
がない。
[実施例] 以下本発明に係る平坦化絶縁膜の形成方法の詳細を図面
に示す実施例に基づいて説明する。
(第1実施例) 第1図は、本発明の第1実施例を示す側面図である。
本実施例は、基板としてのウェハ1をスピンナーチャッ
ク4上にセツティングし、ウェハ1の中央部に、図示し
ないノイズからSOG溶液を供給してSOGOsO4成
する。さらに、スピンナーチャック4の上方には、ウェ
ハ1の上面を加熱するハロゲンランプ5を複数配置する
。なお、同図中5aはハロゲンランプ5の上方に配設さ
れる湾曲した反射板を示している。
このように、スピンナーチャック4」−にウェハ1を保
持した状態で、第2図のタイムチャート中(1)で示す
ように、初期に、ハロゲンランプ5を点燈してウェハl
を加熱して高温に保持し、SOG溶液を供給する。この
場合、SOG溶液の粘度は低下して、第3図に示すよう
にウェハ1上に形成されている段差部(配線層など)1
a、Ibを良好に被覆する平坦な第1次SOG膜3Aが
形成される。
次に、第2図中(n)で示されるように、ハロゲンラン
プ5を消燈してウェハlの温度を下げることにより、次
に供給されるSOG溶液は加熱されず、比較的粘度が高
くなる。このため、第1次SOG膜3Aの上に膜厚の充
分な第2次5OG3Bを形成出来る。この第2次SOG
!:!3Bは、第1次SOG膜3Aが平坦化されている
ため、平坦な膜となる。
なお、粘度流体の回転塗布膜厚は、下記のワーラーの公
式に準する。
t:膜厚 に:Whirler定数 P:流体の固体含有率(cX:粘性率)N;スピンナー
回転数(rpm) 一方、粘性率ηは、Andradeの実験式、η=A 
@e x p (1:1/T)で示されるように、塗布
温度(T)に依存する。
即ち、高粘性のSOGもコーティング時に加熱すること
によって、低粘性となり、高アスペクト比を有する孔や
段差部に対しても充分な平坦化が達成される。
本実施例においては、第2次5OG3Bの形成、供給時
の粘度は0.5〜I 、Oc pとなり、第2次5OG
3Bの形成、供給時の粘度は1.2〜1.5cpであっ
た。
(第2実施例) 第4図は、本発明に係る平坦化絶縁膜の形成方法の第2
実施例を示す側面図である。
本実施例は、スピンナーチャック4上に保持さレタウェ
ハ目こSOG溶液を塗布する際に、ウェハ1上面の周辺
部に光照射を行ない塗布されたSOGOsO4辺部の温
度を高温にして粘度を低下され、回転による盛り上がり
を防止するようにしたものであり、図中5はウェハ1周
辺部をスポット加熱するハロゲンランプであり、5aは
反射板を示している。本実施例では、スピンナーチャッ
ク4の回転数は2000rpmで行なったがSOG溶液
の粘度により適宜変更可能であることは言うまでもない
なお、本実施例においては、ウェハ周辺部を加熱するハ
ロゲンランプ5を、周辺部の一部をスポット加熱するよ
うにしたが、周辺部に沿って周回するリング状のランプ
を用いてもよ(、また、周辺部に沿って間欠的にランプ
を複数配しても勿論よい。
また、本実施例においては、ハロゲンランプ5による加
熱でウェハ周辺部を高温としたが、例えば、スピンナー
チャック4の径寸法をウェハlの径寸法に比べて小さ(
設定し、当該スピンナーチャック4に保持されたウェハ
1の周辺部は該チャック4から距離を隔てているため、
熱の逃げが少ない保持構造とすることにより、ウェハ1
の周辺部よりも高温に保つことが可能であり、周辺部で
のSOGの低粘度化を図ることもできる。
以上、第1.第2実施例について説明したが、この他に
各種の設計変更が可能である。
例えば、上記両実施例においては、加熱手段としてハロ
ゲンランプ5を用いたが、他の加熱手段を用いてもよい
また、上記両実施例においては、平坦化絶縁膜としてS
OG膜を適用して説明したが、SOGの他、例えばパッ
シベーション模として用いられるポリイミド系樹脂膜、
レジスト膜等に適用することも可能である。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明に係る平坦化絶
縁膜の形成方法によれば、高段差部や、高アスペクト比
の孔を有する基板上へも平坦化絶縁膜を容易に形成出来
る効果がある。
また、基板周辺部でもコーテング膜の盛上りが生じず、
均一な膜厚の平坦化絶縁膜の形成が出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る平坦化絶縁膜の形成方法の第!実
施例を示す側面図、第2図は第1実施例のタイムチャー
ト、第3図は第1実施例を示す断面図、第4図は第2実
施例を示す側面図、第5図は従来例を示す断面図、第6
図は従来例を示す側面図である。 1・・・ウェハ、Ia、Ih・・・段差部、3・・・S
OG膜、4・・・スピンナーチャック、5・・・ハロゲ
ンランプ。 第1 *辻 イダ1 ε 4(すイjlIl i5ムロ
第1図 時間 第1更大=f+1のタイム子ヤード 第2図 %1 友旋イダリ 五 示 7vyr面 図4j;L3
1,4リ トク「ミ −t*titaり(,2実 力旨
 イダリ 芝示 す1911面  し4第4図 花未伊目承す舎1面図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板を高温に保持してSOG溶液を塗布し、次に
    、前記基板を低温に保持してSOG溶液を塗布すること
    を特徴とする平坦化絶縁膜の形成方法。
  2. (2)基板の中央部を低温に保持すると共に、前記基板
    の周辺部を高温に保持して該基板上にSOG溶液を塗布
    することを特徴とする平坦化絶縁膜の形成方法。
JP16644289A 1989-06-28 1989-06-28 平坦化絶縁膜の形成方法 Pending JPH0330453A (ja)

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JP16644289A JPH0330453A (ja) 1989-06-28 1989-06-28 平坦化絶縁膜の形成方法

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JPH0330453A true JPH0330453A (ja) 1991-02-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6872418B2 (en) * 2001-09-25 2005-03-29 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Film forming method
JP2011158814A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Shin-Etsu Chemical Co Ltd ペリクル膜の製造方法および装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6872418B2 (en) * 2001-09-25 2005-03-29 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Film forming method
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