JPH05226482A - Sog塗布装置 - Google Patents

Sog塗布装置

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Publication number
JPH05226482A
JPH05226482A JP2346092A JP2346092A JPH05226482A JP H05226482 A JPH05226482 A JP H05226482A JP 2346092 A JP2346092 A JP 2346092A JP 2346092 A JP2346092 A JP 2346092A JP H05226482 A JPH05226482 A JP H05226482A
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JP
Japan
Prior art keywords
sog
wafer
coating apparatus
sog coating
ozone
Prior art date
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Pending
Application number
JP2346092A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukimoto Kushima
志元 久嶋
Yuji Takahashi
裕治 高橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2346092A priority Critical patent/JPH05226482A/ja
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 SOG塗布前処理としてウェハ表面の有機系
の汚染を除去し、SOGとウェハ表面の密着性を促進さ
せ、SOG塗布プロセスにおけるSOG膜の剥がれ防止
が可能とされるSOG塗布装置を提供する。 【構成】 層間絶縁膜を積層構造として平坦化するSO
G塗布装置であって、SOG塗布装置1に、SOG塗布
前のウェハ表面の有機物汚染を除去する前処理装置2と
して、ウェハステージ3に載置されたウェハを300℃
程度に加熱するウェハ加熱部4、ウェハをオゾン雰囲気
にさらすオゾン発生部5、ウェハの表面にUV照射する
UV照射部6が一体的に連結されている。そして、前処
理装置2内で、ウェハ加熱部4によってウェハ7が加熱
され、同時にオゾン発生部5によるオゾンガス雰囲気の
中でUV照射部6からUV光がウェハ7に照射される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェハ表面を平坦化す
る半導体ウェハ製造プロセスに関し、特に層間絶縁膜を
積層構造として平坦化するSOG(Spin on glass )塗
布プロセスにおいて、SOG膜の密着性の向上が可能と
されるSOG塗布装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体ウェハ製造プロセスにおけ
る集積回路パターンの微細化に伴い、段差部の数が増え
るだけでなく、必要とされる加工寸法が段差部の高さと
同程度またはそれ以上になっている。そればかりでな
く、加工精度を上げるために異方性エッチング技術など
を使う結果、これら段差の側面は垂直に切り立った形状
をもっている。
【0003】特に、VLSIおよびULSIになると、
Siウェハの上には配線が多層に形成され、またウェハ
の中にも溝を掘って素子間を絶縁分離したり、大きな容
量のコンデンサを作ったりしており、加工方法は平面的
であるにもかかわらず、内部構造は極めて立体的になっ
てきている。
【0004】このような、急峻で複雑な形状を持つ段差
をそのまま残しておくと、フォトリソグラフィ工程での
パターン精度の劣化、エッチング残りなどによる段差側
壁への不良発生、段差部での被覆率の低下および膜質の
悪化による信頼性の低下、さらには段差部の配線長の延
長化による抵抗や寄生容量の増加に伴う回路動作の遅延
など、さまざまな問題を引き起こす要因となる。
【0005】そこで、これらの問題を解決するために、
たとえば株式会社オーム社、1989年6月20日発
行、「超微細加工入門」P144〜P150などの文献
に記載されるように、段差をなくして表面を平坦にしな
がら加工を進める技術が各工程に応じて種々開発されて
いる。
【0006】たとえば、SOG法による塗布装置の場合
は、ウェハをスピナで回転させてシラノールやポリアル
キル・シロキサンなどの液体ガラスを塗布し、このSO
G膜を多層配線の層間絶縁膜として用いることにより、
ウェハ表面の平坦化が可能となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、SOG塗布前のウェハ表面に有
機物系の汚染が存在すると、塗布したSOG膜が下地の
パターン段差に沿って剥がれる現象が発生するという問
題がある。たとえば、このSOG膜の剥がれ現象は、S
OG塗布までのウェハ放置時間に依存しており、放置時
間がおよそ72時間以上になると急激にSOG膜の剥が
れが発生する。
【0008】従って、下地段差を有するウェハ表面の平
坦化として用いるSOG塗布プロセスにおいては、ウェ
ハ表面の汚染により発生するSOG膜の剥がれによって
引き起こされる上層配線パターンのショート、断線によ
るプローブ歩留まりの低下が問題となっている。
【0009】そこで、本発明の目的は、SOG塗布前処
理としてウェハ表面の有機系の汚染を除去し、SOGと
ウェハ表面の密着性を促進させ、SOG塗布プロセスに
おけるSOG膜の剥がれを防止することができるSOG
塗布装置を提供することにある。
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0012】すなわち、本発明の第1のSOG塗布装置
は、層間絶縁膜を積層構造として平坦化するSOG塗布
装置であって、SOG塗布装置に、SOG塗布前のウェ
ハ表面の汚染となる有機物を除去する前処理機構とし
て、ウェハを300℃程度に加熱するウェハ加熱機構を
一体的に連結するものである。
【0013】また、本発明の第2のSOG塗布装置は、
SOG塗布装置に、SOG塗布前のウェハ表面の汚染と
なる有機物を除去する前処理機構として、ウェハをオゾ
ン雰囲気にさらすオゾン発生機構を一体的に連結するも
のである。
【0014】この場合に、前記オゾン発生機構に代え
て、酸素プラズマを発生させる酸素プラズマ発生機構を
一体的に連結するようにしたものである。
【0015】さらに、本発明の第3のSOG塗布装置
は、SOG塗布装置に、SOG塗布前のウェハ表面の汚
染となる有機物を除去する前処理機構として、ウェハの
表面にUV照射するUV照射機構を一体的に連結するも
のである。
【0016】また、本発明の第4のSOG塗布装置は、
前記ウェハ加熱機構、オゾン発生機構または酸素プラズ
マ発生機構、およびUV(Ultra Violet)照射機構を所
望に応じて組み合わせるようにしたものである。
【0017】
【作用】前記した第1、第2、第3または第4のSOG
塗布装置によれば、ウェハ加熱機構、オゾン発生機構ま
たは酸素プラズマ発生機構、およびUV照射機構がそれ
ぞれ単独または組み合わされてSOG塗布装置に一体化
されることにより、300℃程度の高温、オゾン雰囲気
または酸素プラズマ、UV照射をSOG塗布前に行うこ
とによってウェハ表面に付着している有機系の汚染を除
去することができる。これにより、SOG塗布における
SOG膜とウェハ表面との密着性が向上し、SOG膜の
剥がれを防止することができる。
【0018】
【実施例】図1は本発明の一実施例であるSOG塗布装
置を示す概略断面図、図2は本実施例において、SOG
塗布工程の処理を示すプロセスフロー図、図3は本実施
例において、製造プロセスにおけるLSIを示す断面図
である。
【0019】まず、図1により本実施例のSOG塗布装
置の構成を説明する。
【0020】本実施例のSOG塗布装置は、たとえば層
間絶縁膜を積層構造として平坦化するSOG塗布装置と
され、SOG塗布装置1に、SOG塗布前のウェハ表面
の汚染となる有機物を除去する前処理装置(前処理機
構)2として、ウェハステージ3に載置されたウェハを
300℃程度に加熱するウェハ加熱部(ウェハ加熱機
構)4、ウェハをオゾン雰囲気にさらすオゾン発生部
(オゾン発生機構)5、およびウェハの表面にUV照射
するUV照射部(UV照射機構)6が一体的に連結され
ている。
【0021】そして、処理のためのウェハ7が前処理装
置2の供給口から1枚づつ供給され、前処理装置2の内
部で、ウェハ加熱部4によってウェハ7が加熱され、同
時にオゾン発生部5によるオゾンガス雰囲気の中でUV
照射部6からUV光がウェハ7に照射され、さらにSO
G塗布装置1の内部でウェハ7の前処理後のSOG塗布
およびベーク処理が行われる。
【0022】次に、本実施例の作用について、図2のプ
ロセスフローにより説明する。
【0023】たとえば、図3に示すように第1層のAL
配線パターン8を形成した後に、層間絶縁膜をデポジシ
ョンし(ステップ201)、P−SiO2 による層間絶
縁膜9を形成する。そして、本発明の特徴であるSOG
塗布前処理を前処理装置2内で行い(ステップ20
2)、表面の有機系の汚染を除去する。
【0024】さらに、表面汚染の除去によってウェハ表
面へのSOGの密着性が促進された状態において、SO
G塗布装置1内においてSOG塗布およびベーク処理を
実行し(ステップ203)、平坦化のためのSOG膜1
0を形成する。そして、再び、P−SiO2 による層間
絶縁膜11を形成した後に、第2層のAL配線パターン
12を形成する。
【0025】以上のように、SOG塗布プロセスにおい
ては、前処理から実際のSOG塗布が実行され、これに
よって層間絶縁膜9とSOG膜10との密着性が促進さ
れ、図3に点線で示すような層間絶縁膜9の側壁からの
SOG膜10の剥がれを防止することができる。
【0026】従って、本実施例のSOG塗布装置1によ
れば、ウェハ加熱部4、オゾン発生部5およびUV照射
部6が、従来のSOG塗布装置1に一体化されることに
より、SOG塗布前に300℃程度の高温およびオゾン
雰囲気においてUV照射を行うことによってウェハ7の
表面に付着している有機系汚染を除去し、従来のような
SOG塗布におけるSOG膜10の剥がれ現象が発生す
ることなく、SOG膜10の密着性を向上させることが
できる。
【0027】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0028】たとえば、本実施例のSOG塗布装置1に
ついては、ウェハ加熱部4、オゾン発生部5およびUV
照射部6を組み合わせて前処理装置2とした場合につい
て説明したが、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、それぞれを単独に一体化することによっても同
様の効果を得ることができる。
【0029】また、オゾン発生部5に代えて、酸素プラ
ズマを発生させる酸素プラズマ発生機構などを一体的に
連結する場合などについても適用可能である。
【0030】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野であるSOG塗布プロセ
スに用いられるSOG塗布装置1に適用した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、たとえ
ばレジスト塗布装置などの他の塗布装置についても広く
適用可能である。
【0031】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0032】すなわち、SOG塗布装置に、SOG塗布
前のウェハ表面の汚染となる有機物を除去する前処理機
構として、ウェハを300℃程度に加熱するウェハ加熱
機構、ウェハをオゾン雰囲気にさらすオゾン発生機構、
酸素プラズマを発生させる酸素プラズマ発生機構、また
はウェハの表面にUV照射するUV照射機構を一体的に
連結、または所望に応じて組み合わせることにより、3
00℃程度の高温、オゾン雰囲気または酸素プラズマ、
UV照射をSOG塗布前に行うことによってウェハ表面
に付着している有機系の汚染を除去することができる。
【0033】これにより、SOG塗布におけるSOG膜
とウェハ表面との密着性を向上させ、SOG膜の剥がれ
を防止することができる。
【0034】この結果、SOG膜剥がれによる上層配線
パターンの加工形状異常がなくなり、プローブ歩留まり
の向上が可能とされるSOG塗布装置を得ることができ
る。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるSOG塗布装置を示す
概略断面図である。
【図2】本実施例において、SOG塗布工程の処理を示
すプロセスフロー図である。
【図3】本実施例において、製造プロセスにおけるLS
Iを示す断面図である。
【符号の説明】
1 SOG塗布装置 2 前処理装置(前処理機構) 3 ウェハステージ 4 ウェハ加熱部(ウェハ加熱機構) 5 オゾン発生部(オゾン発生機構) 6 UV照射部(UV照射機構) 7 ウェハ 8 AL配線パターン 9 層間絶縁膜 10 SOG膜 11 層間絶縁膜 12 AL配線パターン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 層間絶縁膜を積層構造として平坦化する
    SOG塗布装置であって、前記SOG塗布装置に、SO
    G塗布前のウェハ表面の汚染となる有機物を除去する前
    処理機構として、ウェハを300℃程度に加熱するウェ
    ハ加熱機構を一体的に連結することを特徴とするSOG
    塗布装置。
  2. 【請求項2】 層間絶縁膜を積層構造として平坦化する
    SOG塗布装置であって、前記SOG塗布装置に、SO
    G塗布前のウェハ表面の汚染となる有機物を除去する前
    処理機構として、ウェハをオゾン雰囲気にさらすオゾン
    発生機構を一体的に連結することを特徴とするSOG塗
    布装置。
  3. 【請求項3】 前記請求項2記載のオゾン発生機構に代
    えて、酸素プラズマを発生させる酸素プラズマ発生機構
    を一体的に連結することを特徴とするSOG塗布装置。
  4. 【請求項4】 層間絶縁膜を積層構造として平坦化する
    SOG塗布装置であって、前記SOG塗布装置に、SO
    G塗布前のウェハ表面の汚染となる有機物を除去する前
    処理機構として、ウェハの表面にUV照射するUV照射
    機構を一体的に連結することを特徴とするSOG塗布装
    置。
  5. 【請求項5】 前記請求項1、2、3および4記載のウ
    ェハ加熱機構、オゾン発生機構または酸素プラズマ発生
    機構、およびUV照射機構を所望に応じて組み合わせる
    ことを特徴とするSOG塗布装置。
JP2346092A 1992-02-10 1992-02-10 Sog塗布装置 Pending JPH05226482A (ja)

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JP2346092A JPH05226482A (ja) 1992-02-10 1992-02-10 Sog塗布装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6551442B2 (en) 2000-07-24 2003-04-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of producing semiconductor device and system for producing the same
US6559066B2 (en) 1996-08-02 2003-05-06 Sharp Kabushiki Kaisha Substrate for use in display element, method of manufacturing the same, and apparatus for manufacturing the same
US7294155B2 (en) 2003-05-01 2007-11-13 Seiko Epson Corporation Coating apparatus, thin film forming method, thin film forming apparatus, and semiconductor device manufacturing method, electro-optic device and electronic instrument

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