JPH10189566A - 薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大口径の基板に対して高い平坦性をもつ薄膜
を容易にかつ低コストで形成する。 【解決手段】 本発明にかかる薄膜形成装置は、薄膜形
成対象の基板（１０３）が載置されるとともに前記基板
を所定の温度で加熱する加熱機構（１０６）を備えた試
料台（１０２）と、前記試料台上方に対向配置され、表
面に薄膜が形成されたシートフィルムが装着される転写
板（１０５）と、前記試料台または前記転写板の少なく
とも一方を移動させ、前記試料台を前記転写板に所定の
時間押しつける加重機構（１０９）と、前記試料台およ
び前記転写板を内部に配置する薄膜形成室（１０１）
と、前記薄膜形成室内を真空排気する排気手段とを備
え、前記シートフィルム表面に形成した薄膜を基板に転
写するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成装置、詳
しくは薄膜を基板に転写することにより表面が平坦な薄
膜を形成する薄膜形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品に関わる薄膜形成法は、主に、
スパッタリング法、化学気相成長法、蒸着法、塗布法、
メッキ法などに大別することができる。薄膜形成を行い
たい基板の面積が小さい場合は、これらの方法のうちの
いずれかを選択すれば、およそ実現したい電子部品につ
いて対応可能であった。しかし、近年、半導体基板は、
例えば、８インチから１２インチへと大口径化の一途を
辿っており、ＬＳＩの製造に用いるウエハの大口径化や
液晶パネルなどの大面積化に伴い、大口径化に適合した
薄膜形成法が必要となってきた。また、ＬＳＩ製造技術
におけるの多層配線技術の分野においては、多層配線を
実現するために絶縁膜の表面を高い精度で平坦化する必
要があり、大口径化に加えて、薄膜形成における表面の
平坦化技術への要求も高まってきている。

【０００３】これまでに、この平坦化法の代表的な技術
として、 （１）ＳＯＧ（Spin-On‐Glass）法やＰＩＱ法（K.Sat
o,S.Harada,A.Saiki,T.Kitamura,T.Okubo,and K.Muka
i,"A Nove1 Planar MultilevelInterconnection Techno
logy Utilizing Polyimide",lEEE Trans.Part HybridPa
ckage.,"PHP‐9,176(1973)） （２）エッチバック法（P.Elikins,K.Reinhardt,and R.
Layer,"A planarization Process for double metal CM
OS using Spin-on Glass as aSacrificial Layer,"Proc
eeding of 3rd lnternational IEEE VMIC Conf.、100(19
86)） （３）リフトオフ法（K.Ehara,T.Morimoto,S.Muramoto,
and S.Matsuo,"Planar lnterconnection Technology fo
r LSI Fabrication UtilizingLift-off Process",J.Ele
ctrochem.Soc"Vol.131,No.2,419(1984)） などが検討された。

【０００４】しかしながら、ＳＯＧ法に関しては、膜の
流動性を用いているために完全な平坦化を実現するのは
困難である。エッチバック法は、最も多く使われている
技術であるが、レジストと絶縁膜を同時にエッチングす
ることによるダスト発生の問題があり、ダスト管理の点
で容易な技術ではない。また、リフトオフ法は、使用す
るステンシル材がリフトオフ時に完全に溶解しないため
に、リフトオフできないなどの問題を生じ、制御性や歩
留りが不十分なため、実用化に至っていない。

【０００５】一方、簡単な平坦化法として、1978年、C.
Y.Ting等によりバイアススパッタ法が提案された（C.Y.
Ting,V.J.Vivalda and H.G.Schaefer,"Study of Planar
izedSputter‐Deposited ‐SiO2",J.Vac.Sci.Technol.1
5,1105(1978)）。また、バイアス印加を用いてさらに微
細配線に適用するための方法として、1986年、K．Machi
da等によりバイアスＥＣＲ法が提案された（K.Machida
andH.0ikawa,"SiO2 Planarization Technology with Bi
asing and ElectronCyclotron Resonance Plasma Depos
ition for SubmicronInterconnections,"J.Vac.Sci.Tec
hnol.B4,818(1986)）。これらの方法は、成膜をスパッ
タ法やＥＣＲプラズマＣＶＤ法で行い、基板にｒｆバイ
アスを印加して、試料基板でスパッタリングを起こし、
その角度依存性を利用して凸部をエッチングしながら膜
形成を行い平坦化を実現するものである。これらの技術
の特徴として、膜質は低温で形成されても良質であるこ
と、平坦化プロセスが容易で簡単であるなどが挙げられ
る。しかし、スループットが低いことや素子へのダメー
ジの問題などがある。

【０００６】また、１９９０年代に入って層間膜の表面
平坦化法として、研磨法が提案された（W.J.Patrick,W.
L.Guthrie,C.L.Standley,P.M.Schiable,"Application o
f Chemical Mechanical Polishing to the Fabrication
of VLSI Circuit Interconnections",J.E1ectrochem.S
oc., Vol.138,No.6,June,1778(1991)）。この研磨法
は、良好な平坦性が得られることで注目された技術では
あるが、絶縁膜の膜質が悪いと良好な研磨特性が得られ
ないために、低温で良質の絶縁膜が必要なことや研磨特
性が不安定などの問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記の
従来技術を大口径の半導体基板に適用する場合、いずれ
も制御性の観点から表面の平坦性や膜厚の均一性の確保
が困難である。その結果、大口径化に対処するため複雑
な工程を追加しなければならず、コスト的に高くなると
いう問題があった。本発明は上記した従来の問題を解決
するためになされたもので、その主たる目的は、シート
フィルムに形成した薄膜を基板に転写することにより、
大口径の基板に対して高い平坦性をもつ薄膜を容易にか
つ低コストで形成できる薄膜形成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】上述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる薄膜形成装置は、薄膜形成対象の
基板が載置されるとともに前記基板を所定の温度で加熱
する加熱機構を備えた試料台と、前記試料台上方に対向
配置され、前記基板に形成する薄膜が表面に形成された
シートフィルムが装着される転写板と、前記試料台また
は前記転写板の少なくとも一方を移動させ、前記基板と
前記シートフィルム表面に形成された薄膜とが互いに当
接した状態で前記試料台を前記転写板に所定の時間押し
つける加重機構と、前記試料台および前記転写板を内部
に配置する薄膜形成室と、前記薄膜形成室内を真空排気
する排気手段とを備えたものである。本発明において
は、表面に薄膜を形成したシートフィルムを真空排気さ
れた薄膜形成室内において試料台上で加熱された上記基
板表面に押し付けることにより、前記薄膜が前記基板表
面に転写される。これによって、大口径の基板であって
もその表面に高い平坦性をもった薄膜を容易にかつ低コ
ストで形成することができる。

【０００９】本発明においては、互いに対向する試料台
と転写板は平行であっても良いが、請求項２に記載され
た薄膜形成装置は、上記試料台または上記転写板のいず
れか一方が他方の平面に対して傾斜をもって対向配置さ
れたものである。また、請求項３に記載された薄膜形成
装置は、特に前記転写板が前記試料台の平面に対して傾
斜をもって対向配置されたものである。このような発明
においては、上記加重機構により上記試料台を上記転写
板に押しつけたときに、上記基板と上記薄膜が所定位置
で接触し始め、その接触面積が所定の方向に広がってい
くことになる。これによって、シートフィルム表面に形
成された薄膜を基板表面に転写する際に、薄膜より発生
するガスの抜け道を一方向に導き、前記基板と前記シー
トフィルムとの間に前記ガスがよどむことによる転写不
良を防止する。

【００１０】また、請求項７に記載された発明は、転写
板にシートフィルムを加熱する温度制御機構を備えたこ
とを特徴とする薄膜形成装置である。このような温度制
御機構により、シートフィルム表面に形成した薄膜から
の脱ガスを促進することが可能となり、薄膜の転写時の
脱ガスの結果発生する気泡による転写不良を改善するこ
とができる。さらに請求項８に記載された発明は、特
に、上記転写板に前記シートフィルムを冷却する冷却手
段とを備えたことを特徴とする薄膜形成装置である。本
発明においては、薄膜の転写後に上記シートフィルムを
冷却することにより、シートフィルムと薄膜界面で局所
的な収縮を促進してシートフィルムと薄膜の密着性を低
下させ、より容易に剥離することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、この発明の第１の
実施の形態にかかる薄膜形成装置の構成を示す図であ
る。薄膜形成装置は、図１に示すように、真空排気可能
な薄膜形成室１０１の中に、ウエハ（基板）１０３を搭
載する試料台１０２と、試料台１０２を移動させるとき
の試料台支え板１０４、および試料台１０２上方に対向
配置された転写板１０５が収容されている。この薄膜形
成室１０１は、図１には図示しない真空排気手段によっ
て排気口１０１ａから真空排気できるようになってい
る。

【００１２】ここで試料台１０２は、ウエハ１０３を加
熱する加熱台１０２ａとウエハ１０３を載置する石英か
らなるステージ１０２ｂとから構成されている。加熱台
１０２ａは内部に加熱機構としてヒータ１０６を具備
し、このヒータ１０６はヒータ制御部１０７により制御
され、２５〜３００℃の間で加熱制御される。また、石
英は、ウエハ１０３を汚染する物質を含まないこと、お
よび加工性がよく、必要とする平坦性を容易に得られる
ことから、ウエハ１０３を載置するステージ１０２ｂの
材料として優れている。

【００１３】試料台支え板１０４は、試料台１０２を転
写板１０５の方へ移動させるとともに、薄膜を形成する
場合にウエハ１０３に均一に加重をかけることを目的と
している。そのため、試料台１０２をバネ１０８で試料
台支え板１０４と結合し、転写板１０５に押し付けられ
たときに加重圧力が均一となるようにしている。この試
料台支え板１０４は、試料台１０２を平行に可動するた
めの支柱１１０により保持されており、薄膜形成室１０
１の外部に設けた加重モータ１０９と加重駆動部１０９
ａを介して直結されている。本実施の形態においては、
この加重モータ１０９を駆動させることで、加重として
２０ｋｇｗまで試料台支え板１０４にかけることができ
る。

【００１４】試料台１０２に対向する転写板１０５に
は、予め表面に薄膜が形成されたシートフィルム（図１
には図示せず）が、前記薄膜が試料台１０２を向いた状
態で装着される。図１には図示しないが、この転写板１
０５のシートフィルムを固定する面には、平坦性を確保
するために研磨された石英板が設けられており、その石
英板の両端に、前記シートフィルムが固定される。転写
板１０５の背面の中央には受け棒１１１ａが設けられ、
また、転写板１０５の支え棒１１２は、受け棒１１１ａ
を軸としてそれぞれ対称な位置に配置されている。対向
する試料台１０２が押上げられてきたときに、この転写
板１０５が受ける加重は受け棒１１１ａを介して加重セ
ンサ１１１で検出される。この加重センサ１１１で加重
を測定した結果は加重制御部１１３に送られる。そし
て、加重制御部１１３は、加重センサ１１１の検出結果
に基づいて加重モータ１０９を制御し、加重のかけすぎ
などを防ぎつつ所定の時間加重をかけることができるよ
うにしている。

【００１５】次に、表面に薄膜を形成したシートフィル
ムについて説明する。図２は、表面に薄膜となる絶縁膜
２０を形成したシートフィルム１０の断面図である。本
実施の形態では、シートフィルム１０として熱可塑性樹
脂フィルムを用い、薄膜としては下記の「化１」で表さ
れるＳＯＧ材料のポリシラザンの１種または２種以上を
含むシリカ系絶縁膜形成用塗布液を用い、これをシート
フィルム１０上に塗布することにより１μｍ以上の厚さ
で絶縁膜２０を形成した。ここで、「化１」において、
Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 はそれぞれ独立した水素原子または炭
素原子１〜８のアルキル基、アリール基およびアルコキ
シル基である。

【００１６】

【化１】

【００１７】また、上述のようなシートフィルム１０を
用いて絶縁膜を形成するウエハ１０３の断面を図３
（ａ）に示す。ウエハ１０３は、半導体基板９上に電極
配線２１としてＡｌ配線を形成した構造を有する。本実
施の形態においてこの電極配線２１は、Ａｌをスパッタ
法で５０００オングストロームの膜厚に形成した後、フ
ォトリソグラフィ工程によりパターニングを行い、次
に、ドライエッチングにより加工を行った。

【００１８】次に、上記した薄膜形成装置を使用した薄
膜形成手順について説明する。本実施の形態において
は、図３（ａ）に示したウエハ１０３は電極配線２１が
上を向くように試料台１０２の加熱部１０２ｂ上に載置
される。また、試料台１０２の上方に対向配置された転
写板１０５には、図２に示したシートフィルム１０が絶
縁膜２０を試料台１０２に向けて装着される。

【００１９】このような状態から絶縁膜２０をウェハ１
０３に転写する際の本実施の形態の薄膜形成装置の動作
は以下のようなものである。 （１）まず、ヒータ制御部１０７より所望の温度でウエ
ハ１０３を加熱するようにヒータ１０６を制御する（図
３（ｂ））。 （２）また、図１には図示しない真空排気手段によって
薄膜形成室１０１内が所望の真空度となるように真空排
気する。 （３）所望の真空度になった後、加重制御部１１３より
加重モータ１０９に信号が送られ、加重操作を開始す
る。これによって試料台１０２が試料台支え板１０４ご
と転写板１０５に向かって移動し、ウエハ１０３とシー
トフィルム１０が当接する。 （４）加重モータ１０９によって加重を続け、加重セン
サ１１１によって所望の加重が検知されると、加重制御
部１１３は一定時間、その加重が継続されるように加重
モータ１０７を制御する（図３（ｂ））。その間もウエ
ハ１０３は所定の温度となるように加熱されている。本
発明の実施において、真空度として１０Ｔｏｒｒ以下に
設定し、薄膜転写は加重５Ｋｇ、加熱温度１５０°Ｃ、
加熱時間１０分で行った。 （５）一連の加重操作が終了すると、加重の状態が零と
なるように加重制御部１１３は加重モータ１０９に信号
を送る。このとき真空排気も停止するように制御され
る。 （６）しかる後に絶縁膜２０を挟んでシートフィルム１
０と一体となった状態のウエハ１０３を薄膜形成室１０
１から取り出し、図３（ｃ）に示すようにシートフィル
ム１０を剥離することによって、図３（ｄ）に示すよう
な絶縁膜２０が形成されたウェハ１０３を得る。

【００２０】本実施の形態では、シートフィルム１０を
剥離した後、さらに熱処理工程を実施して絶縁膜２０を
焼成する。本実施の形態では、温度４００°Ｃ、時間３
０分、水蒸気の雰囲気中で熱処理を行なった。その結
果、本発明の装置を用いることにより、図３（ｄ）に示
すような表面が平坦な薄膜を形成することができた。最
終的に得られた絶縁膜２０の膜厚は１．０μｍであっ
た。

【００２１】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。図４は、本発明にかかる薄膜形成装置の第２の
実施の形態を示す構成図である。薄膜形成装置の真空排
気可能な薄膜形成室２０１の中には、図４に示すよう
に、ウエハ２０３を搭載する試料台２０２と、試料台２
０２を移動させるときの試料台支え板２０４と、試料台
２０２と対向配置された転写板２０５が収容されてい
る。なお、薄膜形成室２０１は、図示していない排気手
段によって排気口２０１ａより真空排気される。

【００２２】ここで試料台２０２は、第１の実施の形態
同様、加熱台２０２ａとウエハ２０３を載置する石英か
らなるステージ２０２ｂとから構成されている。加熱台
２０２ａは内部に加熱機構としてヒータ２０６を具備
し、このヒータ２０６はヒータ制御部２０７により制御
され、２５〜３００℃の間で加熱制御される。

【００２３】このような試料台２０２はバネ２０８を介
して試料台支え板２０４と結合している。これによって
試料台２０２を転写板２０５の方へ移動させ、薄膜を形
成する場合にウエハ２０３に加重をかけた時に加重圧力
が均一となるようになっている。試料台支え板２０４
は、試料台２０２を平行に可動するための支柱２１０に
より保持されている。なお、この支柱２１０は、図示さ
れていないが、試料台２０２の４角に配置されている。
さらに薄膜形成室２０１の外部に設けた加重モータ２０
９と加重駆動部２０９ａを介して直結され、この加重モ
ータ２０９を駆動させることで、加重として２０ｋｇｗ
まで試料台支え板２０４にかけることができる。

【００２４】転写板２０５は、予め薄膜が形成されたシ
ートフィルムが装着される。転写板２０５のシートフィ
ルムを固定する面には、平坦性を確保するために研磨さ
れた石英板が設けられている。そして、その石英板の両
端に、シートフィルムが固定される。

【００２５】また、転写板２０５の背面の中央には、加
重センサ２１１の受け棒２１１ａが設けられており、対
向する試料台２０２が押し上げられてきたときに、この
転写板２０５が受ける加重が背面の受け棒２１１ａを介
して加重センサ２１１で検出される。この加重センサ２
１１で加わっている加重を測定していることで、加重の
かけすぎなどを防ぐことができる。

【００２６】ところで、この転写板２０５は、試料台２
０２平面に対して平行ではなく、傾斜をつけて保持され
ている。すなわち、転写板２０５の支え棒２１２は、受
け棒２１１ａを軸としてそれぞれ対称な位置に配置し、
かつ、試料台支え板２０４から異なる距離に配置されて
いるようにした。本実施の形態では、転写板２０５を試
料台２０２平面に対して２０度の傾きを持たせておい
た。なお、本実施の形態において、支え棒２１２は、薄
膜形成室２０１に固定されている転写板受け板２０５ａ
に固定されている。ただし、転写板２０５が斜めに固定
されていればよく、たとえば支え棒２１２を薄膜形成室
２０１壁面に直接固定するようにしてもよい。

【００２７】このように、転写板２０５を試料台２０２
に対して斜めに配置することで、試料台２０２が上昇し
て転写板２０５に押し付けたときに、ウエハ２０３とシ
ートフィルム（図４には図示せず）上に形成された薄膜
が、所定位置で接触し始め、その接触面積が所定の方向
に広がっていくことになる。たとえば、図４において
は、まず紙面左側より試料台２０２と転写板２０５とが
接触し、試料台２０２の上昇とともにその接触面が右方
向に広がっていくことになる。

【００２８】このように、転写板２０５を傾斜させるこ
とにより、転写板２０５表面にシートフィルムを配置し
た状態で、これに試料台支え板２０４を上昇させること
で試料台２０２上のウエハ２０３をシートフィルムに押
しつけるようにすれば、ウエハ２０３とシートフィルム
との間に発生するガスの抜ける方向が一定に保たれ、そ
のガスの抜け道を一方向に導くことができる。

【００２９】加えて、本実施の形態においては、この転
写板２０５には、温度制御機構としてヒータ２１４と冷
却水路２１６が備えられている。このヒータ２１４は、
ヒータ制御部２１５の制御により加圧時に転写板２０５
を加熱することによってシートフィルムを加熱するよう
になっている。これによってシートフィルム表面に形成
した薄膜からの脱ガスを促進することが可能となり、転
写時の脱ガスの結果発生する気泡による転写不良を改善
することができる。なお、ヒータ２１４の加熱温度は、
２５〜３００℃の範囲で可能である。また、冷却水路２
１６内に冷却水を通すことで転写板２０５を冷却するこ
とが可能である。このような冷却機構により転写後に冷
却すれば、シートフィルムと薄膜界面で局所的な収縮を
促進し、シートフィルムと薄膜の密着性を低下させ、よ
り容易に剥離することを可能とする。冷却機構がない場
合は、自然冷却により剥離を生じさせていたが、この冷
却機構を設けることにより剥離を意図的に制御して行う
ことが可能となり、かつ処理時間の短縮が可能となる。
なお、この冷却は、１０〜２５℃の範囲で温度制御が可
能である。

【００３０】次に、本実施の形態にかかる薄膜形成装置
を用いた絶縁膜形成に関して以下に説明する。まず、本
実施の形態で用いたシートフィルム、前記シートフィル
ム上に形成される薄膜（絶縁膜）、およびウエハ２０３
の材料および構造は、上述した第１の実施の形態と同じ
とする。すなわち、本実施の形態においてもシートフィ
ルムとして熱可塑性合成樹脂フィルムを用い、図２に示
すように、このシートフィルム１０の表面に上記化１に
示されるＳＯＧ材料のポリシラザンの１種または２種以
上を含むシリカ系絶縁膜形成用塗布液を塗布することに
より、薄膜（絶縁膜２０）を膜厚１μｍ以上に形成し
た。また、前記絶縁膜２０を転写する対象であるウエハ
２０３は、第１の実施の形態で説明したウエハ１０３と
同様、図３に示すような半導体基板９上に電極配線２１
を形成したものとする。

【００３１】このようなウエハ２０３を、図４に示すよ
うに試料台２０２上に載置する。また、図２に示したシ
ートフィルム１０を絶縁膜２０形成面が試料台２０２に
対向するように転写板２０５に装着した。なお、本実施
の形態では、転写板２０５を試料台２０２平面に対して
２０度の傾きを持たせてある。

【００３２】ここで薄膜形成室２０１内を真空排気して
１０Ｔｏｒｒ以下とし、また、ヒータ２１４を用いて転
写板２０５を加熱することで装着してあるシートフィル
ム２２を１１０℃で５分間加熱した。このように、減圧
下で加熱することで、シートフィルム１０表面に塗布形
成した絶縁膜２０からの脱ガスを促進させ、その脱ガス
を有効に実施することができる。

【００３３】そして、試料台２０２に設けたヒータ２０
６によってウエハ２０３を所定の温度で加熱する。つい
で、加重モータ２０９を動作させることで、試料台支え
板２０４および試料台２０２を上昇させ、ウエハ２０３
の電極配線２１形成面をシートフィルム１０の絶縁膜２
０形成面に押し当てた。このとき、転写板２０５は試料
台２０２に対して斜めに配置されているので、ウエハ２
０３とシートフィルム上に形成された薄膜は所定位置で
接触し始め、その接触面積が所定の方向に広がっていく
ことになる。すなわち、図４において、まず紙面左側よ
り試料台２０２と転写板２０５とが接触し、試料台２０
２の上昇とともにその接触面が右方向に広がっていき、
ウエハ２０３の全面がシートフィルム上の絶縁膜２０と
圧着されることになる。このように、転写板２０５を傾
斜させたことにより、ウエハ２０３とシートフィルムと
の間に発生するガスの抜ける方向が一定に保たれ、その
ガスの抜け道を一方向に導くことができる。

【００３４】ウエハ２０３の全面をシートフィルム１０
に加重５ｋｇ重をかけて押しつけた状態で、加熱温度１
５０℃として１０分間保持した後、ヒータ２１４による
加熱を停止し、冷却水路２１６に冷却水を流すことで転
写板２０５を冷却する。このようにして転写板２０５を
約１０℃にまで冷却し、シートフィルム１０を冷却した
ことによって、約３分程度でシートフィルム１０が絶縁
膜２０をウエハ２０３上に残して剥離した。その結果、
シートフィルム１０表面に形成されていた絶縁膜２０
は、ウエハ２０３に転写された。

【００３５】ついで、ヒータ２０６により試料台２０２
を加熱することでウエハ２０３を水蒸気の雰囲気中で約
４００℃で３０分間加熱して、転写された絶縁膜２０を
焼成した。この結果、図３（ｂ）に示すように、電極配
線２１を含めたウエハ２０３表面に絶縁膜２０が形成さ
れた。最終的に膜厚は１．０μｍで表面が平坦な絶縁膜
２０が得られた。

【００３６】なお、本実施の形態では、転写板２０５を
傾斜させるとして説明したが、試料台２０２を傾斜させ
ても良いことは言うまでもない。また、上記二つの実施
の形態では、モータを用いて加重するようにしている
が、これに限るものではなく、転写板と試料台との間に
加圧可能な機構であれば他の手段であっても良いことは
いうまでもない。また、ウエハを載置するステージに石
英を用いるようにしているが、これに限るものではな
い。ウエハ汚染防止対策の観点から、汚染源となる物質
を含まず、洗浄可能でかつ平坦性が確保できれば、他の
材質であっても良い。また、上記二つの実施の形態で
は、熱可塑性合成樹脂フィルムによるシートフィルムを
用いるようにしたが、これに限るものではなく、金属系
フィルムや平板などでもよいことはいうまでもない。ま
た、シートフィルムに絶縁膜を形成するようにしたが、
シートフィルム上に形成可能な薄膜であれば絶縁膜に限
るものではなく、他の薄膜、例えば金属系の薄膜を形成
してもよい。さらに、上記実施の形態では、半導体基板
に薄膜を形成する例であるが、これに限らず、電子部品
材料関係であればマルチチップモジュール等の実装関係
の基板や液晶関係の基板にも適用できることは言うまで
もない。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、表面にあらかじめ薄膜
を形成したシートフィルムを基板表面に押し付けること
により、前記薄膜を前記基板表面に転写するようにした
ので、大口径の基板であってもその表面に高い平坦性を
もった薄膜を容易にかつ低コストで形成することができ
る。

【００３８】また、請求項２および請求項３に記載され
た発明によれば、試料台または転写板のいずれか一方が
他方の平面に対して傾斜をもって対向配置したことによ
り、上記加重機構により上記試料台を上記転写板に押し
つけたときに、上記基板と上記薄膜が所定位置で接触し
始め、その接触面積が所定の方向に広がっていくことに
なる。これによって、シートフィルム表面に形成された
薄膜を基板表面に転写する際に、薄膜より発生するガス
の抜け道を一方向に導き、前記基板と前記シートフィル
ムとの間に前記ガスがよどむことによる転写不良を防止
することができる。

【００３９】また、特に請求項７に記載された発明によ
れば、転写板にシートフィルムを加熱する温度制御機構
を備えたことにより、シートフィルム表面に形成した薄
膜からの脱ガスを促進することが可能となり、薄膜の転
写時の脱ガスの結果発生する気泡による転写不良を改善
することができる。

【００４０】さらに請求項８に記載された発明によれ
ば、上記転写板にシートフィルムを加熱する加熱手段と
前記シートフィルムを冷却する冷却手段とを備えたこと
により、薄膜の転写後に上記シートフィルムを冷却して
シートフィルムと薄膜界面で局所的な収縮を促進してシ
ートフィルムと薄膜の密着性を低下させ、より容易に剥
離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態にかかる薄膜形成
装置の構成を示す図である。

【図２】 絶縁膜が形成されたシートフィルムの断面図
である。

【図３】 絶縁膜を半導体基板に転写する工程を示す図
である。

【図４】 本発明の第２の実施の形態にかかる薄膜形成
装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

９…半導体基板、１０…シートフィルム、２０…絶縁
膜、２１…電極配線、１０１、２０１…薄膜形成室、１
０１ａ、２０１ａ…排気口、１０２、２０２…試料台、
１０２ａ、２０２ａ…加熱台、１０２ｂ、２０２ｂ…ス
テージ、１０３、２０３…ウエハ、１０４、２０４…試
料台支え板、１０５、２０５…転写板、１０６、２０６
…ヒータ、１０７、２０７…ヒータ制御部、１０８、２
０８…バネ、１０９、２０９…加重モータ、１１０、２
１０…支柱、１１１、２１１…加重センサ、１１１ａ、
２１１ａ…受け棒、１１２、２１２…支え棒、１１３、
２０３…加重制御部、２１４…ヒータ、２１５…ヒータ
制御部、２１６…冷却水路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 和雄 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜形成対象の基板が載置されるととも
   に前記基板を所定の温度で加熱する加熱機構を備えた試
   料台と、 前記試料台上方に対向配置され、前記基板に形成する薄
   膜が表面に形成されたシートフィルムが装着される転写
   板と、 前記試料台または前記転写板の少なくとも一方を移動さ
   せ、前記基板と前記シートフィルム表面に形成された薄
   膜とが互いに当接した状態で前記試料台を前記転写板に
   所定の時間押しつける加重機構と、 前記試料台および前記転写板を内部に配置する薄膜形成
   室と、 前記薄膜形成室内を真空排気する排気手段とを備えたこ
   とを特徴とする薄膜形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された薄膜形成装置にお
   いて、 前記試料台または前記転写板のいずれか一方は他方の平
   面に対して傾斜をもって対向配置され、 前記加重機構により前記試料台を前記転写板に押しつけ
   たときに、前記基板と前記薄膜が、所定位置で接触し始
   め、その接触面積が所定の方向に広がっていくことを特
   徴とする薄膜形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された薄膜形成装置にお
   いて、 前記転写板は、 前記試料台の平面に対して傾斜をもって対向配置され、 前記加重機構により前記試料台を前記転写板に押しつけ
   たときに、前記基板と前記薄膜が、所定位置で接触し始
   め、その接触面積が所定の方向に広がっていくことを特
   徴とする薄膜形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   された薄膜形成装置において、 前記試料台に備えられた前記加熱機構は、 前記試料台に載置される前記基板を加熱する加熱手段
   と、 前記加熱手段の加熱出力を制御する加熱制御手段とから
   なることを特徴とする薄膜形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   された薄膜形成装置において、 前記加重機構は、 前記試料台を前記転写板に押しつける加重手段と、 前記加重手段の加重圧力を検出する加重検出手段と、 前記加重検出手段からの信号に基づいて前記試料台を前
   記転写板に所定の時間押しつける加重制御手段とからな
   ることを特徴とする薄膜形成装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された薄膜形成装置にお
   いて、 前記加熱手段の出力を所定の温度に制御し、 前記薄膜形成室内を所定の真空度となるように前記排気
   手段を動作させ、 前記加重検出手段からの信号に基づいて前記試料台を前
   記転写板に所定の圧力で押しつけるように前記加重手段
   を制御し、 所定の時間経過後に加重の状態が零となるように前記加
   重手段を制御し、かつ排気が停止するように排気手段を
   制御する制御機構を備えたことを特徴とする薄膜形成装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
   された薄膜形成装置において、 前記転写板は、 前記シートフィルムを加熱する温度制御機構を備えるこ
   とを特徴とする薄膜形成装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載された薄膜形成装置にお
   いて、 前記温度制御機構は、 前記シートフィルムを加熱する加熱手段と前記シートフ
   ィルムを冷却する冷却手段とからなることを特徴とする
   薄膜形成装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
   された薄膜形成装置において、 前記試料台の前記基板が載置される部分は石英から構成
   されていることを特徴とする薄膜形成装置。