JPH07201843A - Ｓｏｇ膜の形成方法 - Google Patents
Ｓｏｇ膜の形成方法Info
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- JPH07201843A JPH07201843A JP5350215A JP35021593A JPH07201843A JP H07201843 A JPH07201843 A JP H07201843A JP 5350215 A JP5350215 A JP 5350215A JP 35021593 A JP35021593 A JP 35021593A JP H07201843 A JPH07201843 A JP H07201843A
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- sog film
- sog
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ＳＯＧ膜に損傷を与えることなく膜表面のみな
らず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。 ［構成］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。発熱抵抗体１４は室
外の温度制御装置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。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、排気口１０ａから排出される。
らず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。 ［構成］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。発熱抵抗体１４は室
外の温度制御装置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。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、排気口１０ａから排出される。
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
膜を形成する方法に関する。
製造における平坦化絶縁膜として用いられているＳＯＧ
膜を形成する方法に関する。
【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。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。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、膜質が劣化しやすいうえ、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、ＳＯＧ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、膜質が劣化しやすいうえ、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、ＳＯＧ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】そこで、エッチバック後にＳＯＧ膜表面に
堆積している有機物を除去するために、常法の酸素プラ
ズマによるアッシングが考えられる。しかし、このアッ
シング方法は、プラズマまたはイオンを照射して物理的
な力で有機物を除去する方法であるから、ＳＯＧ膜に結
晶欠陥等の損傷を与えてしまうという不具合がある。ま
た、単にアッシング処理によってＳＯＧ膜表面の有機物
を除去しても、膜内部には依然と有機物が残っているた
め、膜質そのものを向上させることにはならないという
問題もある。
堆積している有機物を除去するために、常法の酸素プラ
ズマによるアッシングが考えられる。しかし、このアッ
シング方法は、プラズマまたはイオンを照射して物理的
な力で有機物を除去する方法であるから、ＳＯＧ膜に結
晶欠陥等の損傷を与えてしまうという不具合がある。ま
た、単にアッシング処理によってＳＯＧ膜表面の有機物
を除去しても、膜内部には依然と有機物が残っているた
め、膜質そのものを向上させることにはならないという
問題もある。
【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、ＳＯＧ膜に損傷を与えることなく膜表面のみな
らず膜内部からも有機物を効果的に除去して膜質を向上
させるようにしたＳＯＧ膜の形成方法を提供することを
目的とする。
もので、ＳＯＧ膜に損傷を与えることなく膜表面のみな
らず膜内部からも有機物を効果的に除去して膜質を向上
させるようにしたＳＯＧ膜の形成方法を提供することを
目的とする。
【０００７】
【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ＳＯＧ膜の形成方法は、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ＳＯＧ膜の形成方法は、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。
【０００８】また、本発明の第２のＳＯＧ膜の形成方法
は、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膜か
ら有機物を除去する第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
を有する方法とした。
は、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膜か
ら有機物を除去する第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
を有する方法とした。
【０００９】
【作用】本発明者は、本発明に到達する過程で、次のよ
うな極めて重要な事実を見いだした。つまり、本発明者
は、ＳＯＧ膜を所定温度に加熱しながらオゾンの雰囲気
に晒すと、オゾンの熱分解によって生じた酸素原子ラジ
カルがＳＯＧ膜表面に存在する有機物と化学反応するだ
けでなく、膜内部に存在する有機物とも化学反応し、そ
の膜内部の反応によって有機物の抜けた場所で無機物が
再結合して無機物の結合の鎖が長くなり、ＳＯＧ膜の膜
質が向上することを突き止めた。
うな極めて重要な事実を見いだした。つまり、本発明者
は、ＳＯＧ膜を所定温度に加熱しながらオゾンの雰囲気
に晒すと、オゾンの熱分解によって生じた酸素原子ラジ
カルがＳＯＧ膜表面に存在する有機物と化学反応するだ
けでなく、膜内部に存在する有機物とも化学反応し、そ
の膜内部の反応によって有機物の抜けた場所で無機物が
再結合して無機物の結合の鎖が長くなり、ＳＯＧ膜の膜
質が向上することを突き止めた。
【００１０】本発明の第１のＳＯＧ膜の形成方法では、
第４の工程において、上記のような酸素ラジカルと有機
物との化学反応により、第３の工程（エッチバック工
程）でＳＯＧ膜表面に堆積していた有機物が除去される
と同時に、膜内部の有機物も除去される。
第４の工程において、上記のような酸素ラジカルと有機
物との化学反応により、第３の工程（エッチバック工
程）でＳＯＧ膜表面に堆積していた有機物が除去される
と同時に、膜内部の有機物も除去される。
【００１１】本発明の第２のＳＯＧ膜の形成方法では、
第２の工程において、上記のような酸素ラジカルと有機
物との化学反応により、ＳＯＧ膜表面に付着している有
機物の汚れが除去されると同時に、膜内部の有機物が除
去される。したがって、ＳＯＧ膜は、有機物が含んでい
ないか、わずかしか含まない状態で、第３の工程（アニ
ール工程）でキュアされる。
第２の工程において、上記のような酸素ラジカルと有機
物との化学反応により、ＳＯＧ膜表面に付着している有
機物の汚れが除去されると同時に、膜内部の有機物が除
去される。したがって、ＳＯＧ膜は、有機物が含んでい
ないか、わずかしか含まない状態で、第３の工程（アニ
ール工程）でキュアされる。
【００１２】本発明の方法では、物理的な衝撃を与える
ことなく酸素原子ラジカルによる化学反応によって有機
物を除去するので、ＳＯＧ膜に損傷を与えるおそれはな
い。
ことなく酸素原子ラジカルによる化学反応によって有機
物を除去するので、ＳＯＧ膜に損傷を与えるおそれはな
い。
【００１３】
【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。
【００１４】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。
【００１５】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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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）、ＳＯ
Ｇ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）、ＳＯ
Ｇ膜の膜全体から有機物が効果的に除去される。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】このように、本発明によるオゾン処理は、
ＳＯＧ膜の膜全体から有機物を効果的に除去できるもの
であるから、エッチバックの前に、たとえば塗布工程の
後に行ってもよい。この場合、ＳＯＧ塗布工程ではＳＯ
Ｇの塗布の直後に１００〜１５０゜Ｃ程度に加熱して溶
媒を蒸発させる乾燥工程が付随的に（つまりプリベーク
として）行われるのが通例であるから、かかる乾燥工程
の後に半導体ウエハＷを本処理装置の処理室１０に搬入
して、上記のような処理条件でオゾン処理を施せばよ
い。そうすると、ＳＯＧ膜はこのオゾン処理で有機物を
除去してから、アニール工程でキュアされることにな
り、ＳＯＧ膜内において無機物のＳｉ−Ｏ結合がより長
い鎖で最結合し、良好な膜質が得られる。さらに、キュ
アされたＳＯＧ膜には有機物が残存していないか、ある
いは僅かしか残存していないため、次のエッチバック工
程においてＳＯＧ膜の表面に有機物が堆積するようなこ
ともなくなるという利点もある。
ＳＯＧ膜の膜全体から有機物を効果的に除去できるもの
であるから、エッチバックの前に、たとえば塗布工程の
後に行ってもよい。この場合、ＳＯＧ塗布工程ではＳＯ
Ｇの塗布の直後に１００〜１５０゜Ｃ程度に加熱して溶
媒を蒸発させる乾燥工程が付随的に（つまりプリベーク
として）行われるのが通例であるから、かかる乾燥工程
の後に半導体ウエハＷを本処理装置の処理室１０に搬入
して、上記のような処理条件でオゾン処理を施せばよ
い。そうすると、ＳＯＧ膜はこのオゾン処理で有機物を
除去してから、アニール工程でキュアされることにな
り、ＳＯＧ膜内において無機物のＳｉ−Ｏ結合がより長
い鎖で最結合し、良好な膜質が得られる。さらに、キュ
アされたＳＯＧ膜には有機物が残存していないか、ある
いは僅かしか残存していないため、次のエッチバック工
程においてＳＯＧ膜の表面に有機物が堆積するようなこ
ともなくなるという利点もある。
【００２３】なお、アニール工程の後に、エッチバック
工程に先立って本発明による有機物除去工程を行うこと
も可能である。さらに、塗布工程→有機物除去工程→ア
ニール工程→有機物除去工程の順に処理を行ってもよ
い。
工程に先立って本発明による有機物除去工程を行うこと
も可能である。さらに、塗布工程→有機物除去工程→ア
ニール工程→有機物除去工程の順に処理を行ってもよ
い。
【００２４】図２は、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。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−Ｃ
Ｈ3 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図である。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−Ｃ
Ｈ3 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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】このように、アニール工程の前または後の
ＳＯＧ膜に本実施例によるオゾン処理を施すことで、Ｓ
ＯＧ膜に損傷を与えずに膜全体つまり膜表面のみならず
膜内部からも有機物を効果的に除去することが可能であ
り、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。
ＳＯＧ膜に本実施例によるオゾン処理を施すことで、Ｓ
ＯＧ膜に損傷を与えずに膜全体つまり膜表面のみならず
膜内部からも有機物を効果的に除去することが可能であ
り、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。
【００２８】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。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＳＯＧ膜
の形成方法によれば、ＳＯＧ膜に損傷を与えることな
く、膜表面のみならず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。
の形成方法によれば、ＳＯＧ膜に損傷を与えることな
く、膜表面のみならず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
Claims (2)
- 【請求項１】 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】 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膜から有
機物を除去する第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、を有するＳＯＧ膜の形成方法。
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 |
| US08/336,213 US5518542A (en) | 1993-11-05 | 1994-11-04 | Double-sided substrate cleaning apparatus |
| 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 |
| KR1019990054437A KR100320585B1 (ko) | 1993-11-05 | 1999-12-02 | 레지스트 처리장치 |
| KR1020000048569A KR100354547B1 (ko) | 1993-11-05 | 2000-08-22 | 레지스트 처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201843A true JPH07201843A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3225331B2 JP3225331B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=18409000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35021593A Expired - Fee Related JP3225331B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-12-28 | Ｓｏｇ膜の形成方法及びオゾン処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225331B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6190458B1 (en) | 1997-09-08 | 2001-02-20 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for eliminating impurities by ozone generated in space above substrate surface and film forming method and system therewith |
| KR20010066610A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 황인길 | 습식공정장치의 오존점검장치 |
| WO2004095563A1 (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Tokyo Electron Limited | 層間絶縁膜の表面改質方法及び表面改質装置 |
| KR100479942B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2005-03-30 | 참이앤티 주식회사 | 웨이퍼 가열장치 |
| KR100689346B1 (ko) * | 1999-05-24 | 2007-03-08 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 기판처리장치 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35021593A patent/JP3225331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6190458B1 (en) | 1997-09-08 | 2001-02-20 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for eliminating impurities by ozone generated in space above substrate surface and film forming method and system therewith |
| US6465055B2 (en) | 1997-09-08 | 2002-10-15 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for eliminating impurities by ozone generated in space above substrate surface and film forming method and system therewith |
| KR100689346B1 (ko) * | 1999-05-24 | 2007-03-08 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 기판처리장치 |
| KR20010066610A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 황인길 | 습식공정장치의 오존점검장치 |
| KR100479942B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2005-03-30 | 참이앤티 주식회사 | 웨이퍼 가열장치 |
| WO2004095563A1 (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Tokyo Electron Limited | 層間絶縁膜の表面改質方法及び表面改質装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3225331B2 (ja) | 2001-11-05 |
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