TW201544560A - 聚合膜之成膜方法及成膜裝置 - Google Patents

聚合膜之成膜方法及成膜裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201544560A
TW201544560A TW104105216A TW104105216A TW201544560A TW 201544560 A TW201544560 A TW 201544560A TW 104105216 A TW104105216 A TW 104105216A TW 104105216 A TW104105216 A TW 104105216A TW 201544560 A TW201544560 A TW 201544560A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
material gas
polymer film
adhesion promoter
film forming
gas containing
Prior art date
Application number
TW104105216A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Fujikawa
Tatsuya Yamaguchi
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of TW201544560A publication Critical patent/TW201544560A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/34—Applying different liquids or other fluent materials simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/60—Deposition of organic layers from vapour phase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

一種聚合膜之成膜方法，其係使用包含酸二酐的第1原料氣體與包含二胺的第2原料氣體，在被處理體的被處理面上形成聚合膜的聚合膜之成膜方法，其特徵為包含：(1)表面處理步驟，其對該被處理面，供給包含使該被處理面與該聚合膜之密合性提升的密合促進劑之氣體，以進行表面處理；及(2)聚合膜形成步驟，其對已進行該表面處理的被處理面上，供給該第1原料氣體以及該第2原料氣體，以形成聚合膜；在該(1)步驟中的表面處理時，除了該包含密合促進劑的氣體以外，更供給該第1原料氣體以及該第2原料氣體中的至少一者。

Description

聚合膜之成膜方法及成膜裝置
本發明係關於一種聚合膜之成膜方法及成膜裝置。
聚合膜，例如，以聚醯亞胺薄膜為代表的高分子薄膜，被討論作為半導體積體電路裝置的層間絕緣膜以及平面顯示器，例如液晶顯示裝置的液晶定向膜使用。
高分子薄膜，係使用蒸鍍聚合法等以進行成膜，該蒸鍍聚合法係將溶於溶劑的原料單體氣化，再將經氣化的原料單體蒸鍍於被處理體表面上，並在被處理體的表面進行聚合反應。藉由蒸鍍聚合法，可使用半導體製造裝置、即成膜裝置，使聚合膜成膜。
另外，為了提升對於已成膜的聚合膜，例如聚醯亞胺膜之被處理面上的密合性，在形成聚合膜之前，以例如矽烷偶合劑等的密合促進劑對被處理面進行表面處理的技術，亦已為人所知。
[發明所欲解決之課題]
根據上述的蒸鍍聚合法，因為在形成聚合膜之前，以密合促進劑對被處理面進行表面處理，可提升聚合膜與被處理面的密合性。
聚合膜的成膜溫度，雖大約為200℃，但最近要求聚合膜的成膜溫度更加低溫化。
然而，最近發現，若將聚合膜的成膜溫度下降至未滿200℃，則具有「即使以密合促進劑進行表面處理，聚合膜與被處理面的密合性亦低落」這樣的情況。
本發明提供一種聚合膜之成膜方法，即使降低聚合膜的成膜溫度，亦可抑制聚合膜與被處理面的密合性低落，並提供可執行該成膜方法的成膜裝置。 [解決課題之手段]
本發明的第1態樣之聚合膜之成膜方法，係使用包含酸二酐的第1原料氣體與包含二胺的第2原料氣體，以在被處理體的被處理面上形成聚合膜的聚合膜之成膜方法，包含：(1)表面處理步驟，對該被處理面，供給包含使該被處理面與該聚合膜之密合性提升的密合促進劑之氣體，以進行表面處理；(2)聚合膜成膜步驟，在已進行該表面處理的被處理面上，供給該第1原料氣體以及該第2原料氣體，以形成聚合膜；在該(1)步驟中的表面處理時，除了該包含密合促進劑的氣體以外，更供給該第1原料氣體以及該第2原料氣體中的至少一者。
本發明的第2態樣之成膜裝置，係使用包含酸二酐的第1原料氣體與包含二胺的第2原料氣體，在被處理體的被處理面上形成聚合膜的成膜裝置，其包含：處理室，收納該被處理體；氣體供給機構，對該處理室內供給該第1原料氣體、該第2原料氣體以及包含密合促進劑的氣體；加熱裝置，加熱該被處理體；排氣裝置，使該處理室內排氣；及控制器，控制該氣體供給機構、該加熱裝置以及該排氣裝置；該控制器，以在該處理室內對該被處理體執行上述第1態樣之聚合膜之成膜方法的方式，控制該氣體供給機構、該加熱裝置以及該排氣裝置。
以下，參照圖示說明本發明的幾個實施態樣。此外，所有圖中，對於共通的部分賦予共通的參照符號。下述詳細說明中，為了充分理解本發明，而列舉許多具體詳細說明。然而，即使無此等詳細說明，本領域從業人員亦可完成本發明，此為自身應明瞭之事項。其他例中，為了避免各種實施態樣難以理解，故不詳細顯示習知的方法、順序、系統及構成要件。 (第1實施態樣) A.＜成膜方法＞
圖1係顯示本發明之第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的一例的流程圖，圖2A~圖2C係顯示圖1中所示的程序中，被處理體的狀態的剖面圖。
第1實施態樣之聚合膜之成膜方法，係使用包含酸二酐(以下稱為單體A)之第1原料氣體與包含二胺(以下稱為單體B)的第2原料氣體，以在被處理體之被處理面上形成聚合膜的成膜方法。
首先，將如圖2A中所示的被處理體，例如，矽晶圓(以下稱為晶圓)1送入成膜裝置的處理室內。接著，如圖1中的步驟S1以及圖2B所示，進行被處理面的表面處理。表面處理中，對於晶圓1的被處理面，供給包含密合促進劑的氣體。密合促進劑的一例，係矽烷偶合劑(以下稱為SC劑)。本例之成膜方法，係在表面處理中，除了包含密合促進劑的氣體以外，亦對被處理面供給包含單體A的氣體及/或包含單體B的氣。藉此，SC劑因單體A及/或單體B而成為分子狀態，進而滯留於被處理面上。在該滯留的期間，SC劑與被處理面的矽鍵結，而成為被處理面的表面處理。圖2B中的參照符號2係顯示經表面處理的被處理面。
如此，藉由單體A及/或單體B使密合促進劑為分子狀態，與未分子化的情況相比，可使密合促進劑在晶圓1的被處理面上滯留的時間變長。若在被處理面上的滯留時間變長，則密合促進劑與被處理面的矽鍵結的機率提高，即使是少量的密合促進劑，亦可對被處理面進行充分的表面處理。
接著，如圖1中的步驟S2以及圖2C所示，進行聚合膜的成膜處理。成膜處理中，未供給包含密合促進劑的氣體，而是在經表面處理的晶圓1的被處理面上，供給包含單體A的氣體與包含單體B的氣體。藉此，在晶圓1的被處理面上形成聚合膜3。步驟S2中的成膜溫度係未滿200℃。作為成膜溫度的下限值，例如，係可使單體A與單體B、即酸二酐與二胺脫水縮合而形成醯亞胺鍵結的溫度。
若為此種第1實施態樣之聚合膜之成膜方法，則即使聚合膜的成膜溫度下降至未滿200℃，亦可抑制聚合膜3與晶圓1之密合性低落的情形。以下，藉由更具體的例子詳細說明。 ＜狀況1＞
圖3係顯示本發明之第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的狀況1的流程圖，圖4係顯示狀況1中的氣體供給以及排氣時機的時序圖。
狀況1，係在表面處理步驟中，除了包含密合促進劑的氣體以外，亦供給包含單體A的氣體以及包含單體B的氣體兩者的狀況(圖3中的步驟S1a)。
狀況1中，在步驟S1a的期間，如圖4中所示的時序圖所記載，持續對成膜裝置的處理室內供給包含密合促進劑的氣體。另外，一方面夾著處理室內的排氣(驅淨)步驟，一方面交互對處理室內供給包含單體A的氣體以及包含單體B的氣體。將此作為1循環，並重複既定循環次數。藉此，在晶圓1的被處理面上，密合促進劑一方面因為單體A或單體B，或是單體A與單體B兩者而被分子化，一方面進行鍵結。另外，此狀況1中，與後述之成膜處理相同，因為交互供給包含單體A的氣體與包含單體B的氣體，故表面處理步驟中，一方面進行表面處理，一方面亦形成聚合膜。
密合促進劑的一例，係如上述之SC劑。SC劑的一例，係具有烷氧基矽烷者。具有烷氧基矽烷的SC劑的一例，為正苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷。
另外，單體A的一例為酸二酐。酸二酐的一例為苯均四酸二酐(PMDA)。
另外，單體B的一例為二胺。二胺的一例為4,4´-二胺基二苯醚(ODA)。
步驟S1a中的處理條件的一例為 SC劑 流 量  ： 1~100sccm 處 理 時 間  ： 1~1800sec PMDA流 量：  1~100sccm 處 理 時 間  ： 1~60sec(每1循環) ODA 流 量  ： 1~100sccm 處 理 時 間  ： 1~60sec(每1循環) 處 理 溫 度 ：  100~250℃ 處 理 壓 力 ：  13~267Pa(0.1~2.0Torr) (本說明書中將1Torr作為約133.3Pa)。
接著，進入步驟S2。本狀況1中的成膜處理，係一方面夾著處理室內的排氣(驅淨)步驟，一方面對處理室內交互供給包含單體A的氣體以及包含單體B的氣體。將此作為1循環，並重複既定的循環次數。藉此，晶圓1的被處理面上，藉由單體A與單體B的聚合反應，形成聚合膜。
步驟S2中的處理條件的一例為 PMDA流 量 ： 1~100sccm 處 理 時 間   ： 1~60sec(每1循環) ODA 流 量   ：  1~100sccm 處 理 時 間   ：  1~60sec(每1循環) 處 理 溫 度   ：  100~250℃ 處 理 壓 力   ：  13~267Pa(0.1~2.0Torr) 。 在此處理條件下重複300循環。
此外，關於聚合膜之成膜方法，並不限於如同本狀況1，交互供給包含單體A的氣體與包含單體B的氣體的方法，只要可形成聚合膜，則可使用任何成膜方法。 ＜狀況2＞
圖5係顯示本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的狀況2的流程圖，圖6係顯示狀況2中的氣體供給以及排氣時機的時序圖。
狀況2與狀況1不同之處為圖5中的步驟S1b，此外與狀況1相同。狀況2中，如步驟S1b所示，係在表面處理步驟中，除了包含密合促進劑的氣體以外，亦供給包含單體A的氣體的狀況。
狀況2中，在步驟S1b的間，如圖6中所示的時序圖所記載，對處理室內供給包含密合促進劑的氣體以及包含單體A的氣體。本狀況2中，採用同時供給包含密合促進劑的氣體以及包含單體A的氣體之例子作為一例。本狀況2中，在晶圓1的被處理面上，密合促進劑一方面因單體A而被分子化，一方面進行鍵結。藉此，與狀況1相同地，與密合促進劑未分子化的情況相比，可使密合促進劑在晶圓1的被處理面上滯留的時間變長。
步驟S1b中的處理條件的一例為 SC劑 流 量  ： 1~100sccm PMDA流 量： 1~100sccm 處 理 時 間  ： 1~1800sec 處 理 溫 度  ： 100~250℃ 處 理 壓 力  ： 13~267Pa(0.1~2.0Torr) 。 ＜狀況3＞
圖7係顯示本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的狀況3的流程圖，圖8係顯示狀況3中的氣體供給以及排氣時機的時序圖。
狀況3與狀況1不同之處為圖7中的步驟S1c，此外與狀況1相同。狀況3，如步驟S1c所示，係在表面處理步驟中，交互供給包含密合促進劑的氣體以及包含單體A的氣體的狀況。狀況3中，將「供給包含密合促進劑的氣體~排氣~供給包含單體A的氣體~排氣」作為1循環，並重複此循環既定次數。
本狀況3中，因為亦交互供給包含密合促進劑的氣體以及包含單體A的氣體，故與狀況2相同，在晶圓1的被處理面上，可使密合促進劑一方面因單體A而被分子化，一方面進行鍵結。
步驟S1c中的處理條件的一例為 SC劑 流 量 ： 1~100sccm 處 理 時 間  ： 1~60sec(每1循環) PMDA流 量： 1~100sccm 處 理 時 間  ： 1~60sec(每1循環) 處 理 溫 度  ： 100~250℃ 處 理 壓 力  ： 13~267Pa(0.1~2.0Torr) 。 ＜比較例＞
圖9係顯示比較例之聚合膜之成膜方法的流程圖，圖10係顯示比較例中的氣體供給以及排氣時機的時序圖。
如圖9以及圖10所示，比較例係在表面處理步驟中僅供給密合促進劑者。 ＜剝離試驗的結果＞
該等例子的狀況1~3以及比較例的剝離試驗的結果顯示於圖11中。
如圖11所示，在分別使表面處理的溫度以及聚合膜3的成膜溫度為150℃的情況中，比較例中可得到良好結果之樣本為60%，而狀況1的情況中為77%，與比較例相比，確認提升17%。狀況1中，與比較例相比，顯示與聚合膜3之被處理面的密合性提高。另外，狀況2中，幾乎98%的樣本皆得到良好的結果。更進一步，狀況3中，100%的所有樣本皆得到良好的結果。
從這樣的剝離試驗的結果來看，可確認在表面處理步驟中，不僅供給包含密合促進劑的氣體，亦供給包含用以形成聚合膜之聚合物的氣體，即使在使聚合膜的成膜溫度降低至例如未滿200℃的情況中，亦可有效維持密合性。如上所述，可推測這是因為密合促進劑因為聚合物而成為分子狀態，使得密合促進劑在被處理面上的滯留時間變長，結果，即使係未滿200℃的低溫，亦可提高密合促進劑與被處理面鍵結的機率。
更進一步，在將表面處理的溫度以及聚合膜的成膜溫度下降之情況下，剝離試驗的結果顯示於圖12。
如圖12所示，在分別使表面處理的溫度以及聚合膜3的成膜溫度為130℃的情況中，比較例中，所有的樣本皆無法得到良好的結果(0%)。
狀況3中，循環次數少的情況(6循環、12循環)雖無法得到良好的結果，但若增加循環次數，則被認為開始產生得到良好結果的樣本。例如，在循環表面處理25次的情況中60%的樣本得到良好的結果，在循環表面處理100次的情況中，100%的所有樣本皆得到良好的結果。從此結果來看，在使表面處理的溫度、聚合膜3的成膜溫度未滿例如150℃的情況中，交互供給包含密合促進劑的氣體以及包含單體的氣體之狀況係為有效。
另外，根據第1實施態樣，除了提升聚合膜3與被處理面之密合性這樣的優點以外，與比較例相比，可得到減少SC劑的使用量這樣的優點。例如，在供給包含SC劑之氣體與單體A以及/或單體B的狀況1、2中，SC劑的使用量約可減少為50%，而在交互供給包含SC劑之氣體與單體A的狀況3中，SC劑的使用量約可減少為10%。
另外，如同比較例之構成，若欲使SC劑在被處理面上滯留的時間變長，以使SC劑與被處理面鍵結，則必須進行提高氣體中的SC劑濃度，或是降低表面處理步驟中的晶圓1的溫度等的處理。然而，若提高氣體中的SC劑的濃度，或降低晶圓1的溫度，則具有包含SC劑之氣體在被處理面上液化這樣的情況。
此點，根據第1實施態樣，與比較例相比，因為可使SC劑在被處理面上滯留的時間變長，故不需要如同比較例一般，提高氣體中的SC劑的濃度或降低晶圓1的溫度。因此，可解決包含SC劑之氣體在被處理面上液化這樣的情況。 ＜密合促進劑＞
接著說明可用於本發明之實施態樣的密合促進劑。
作為密合促進劑，可較佳地使用SC劑。作為SC劑，宜為包含烷氧基矽烷的SC劑。幾個包含烷氧基矽烷的SC劑的例子顯示於圖13A~圖13I中。
作為包含烷氧基矽烷的SC劑，可使用： 正苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(圖13A) 3-胺基丙基三甲氧基矽烷(圖13B) 3-胺基丙基三乙氧基矽烷(圖13C) 正2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(圖13D) 正2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷(圖13E) 3-異氰酸酯丙基三甲氧基矽烷(圖13F) 3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(圖13G) 3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷(圖13H) 3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷(圖13I)等。 烷氧基，可為甲氧基以及乙氧基之任一者。另外，無需為三烷氧基，亦可為例如，使矽與甲基鍵結。
上述SC劑之中，可因單體A(酸二酐)而成為分子狀態者，係含胺基的SC劑。SC劑中所含的胺基，與單體A(酸二酐)的氧脫水縮合。藉此，SC劑成為分子狀態。包含胺基的SC劑，宜為1級胺或2級胺。另外，可因單體A(酸二酐)而成為分子狀態的SC劑，除了包含胺基的SC劑，亦可選擇例如，圖13F中所示的異氰酸酯。
另外，作為可因單體B(二胺)而成為分子狀態的SC劑，可舉例如圖13G~圖13I中所示的含環氧基的SC劑。
本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法中，可將上述的SC劑作為密合促進劑使用。 (第2實施態樣) A.＜成膜裝置＞
接著，說明可執行本發明之第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的成膜裝置的一例，以作為本發明的第2實施態樣。
圖14係概略顯示本發明的第2實施態樣之成膜裝置的一例的剖面圖。
如圖14所示，成膜裝置100，係在高度方向上重疊複數被處理體於載具上以進形成膜處理的縱型批次式成膜裝置。成膜裝置100，包含有頂面的圓筒狀外管101、及設於外管101內側且具有頂面的圓筒狀內管102。外管101以及內管102，為例如石英製，內管102的內側係作為處理室103，其收納複數被處理體，例如晶圓1，且對所收納之複數晶圓1統一實施聚合膜的成膜處理。本例中，例如使用蒸鍍聚合法使聚醯亞胺膜在晶圓1的被處理面上成膜，以作為聚合膜。
內管102的側壁的另一面上，在高度方向上例如，垂直延伸地設有噴注器104，其作為將成膜處理氣體導入處理室103內的氣體導入部。噴注器104，在內部具有氣體擴散空間105。氣體擴散空間105，與成膜處理氣體供給機構106連接。
本例的成膜處理氣體供給機構106，具備成為單體A之供給源的單體A供給源107a，與成為單體B之供給源的單體B供給源107b。本例中，形成聚醯亞胺膜以作為聚合膜。因此，單體A係選自能藉由與單體B聚合而形成醯亞胺鍵結者。
單體A供給源107a以及單體B供給源107b，儲存有液狀或溶於溶劑的單體A以及單體B。該等的單體A以及單體B，被運送至氣化器108a以及108b。氣化器108a以及108b，使經運送的單體A以及單體B氣化。氣化器108a以及108b，分別與氣體供給管109a以及109b連接。氣體供給管109a以及109b與氣體擴散空間105連接。經氣化的單體A以及單體B，與載體氣體，例如氮氣，一起透過氣體供給管109a以及109b，被供給至氣體擴散空間105。經氣化的單體A以及單體B，透過設於噴注器104的複數吐出孔110，在例如水平方向上吐出至處理室103的內部。
內管102之側壁的另一側，形成用以使處理室103內排氣的複數排氣口111。複數排氣口111，分別與藉由外管101與內管102所劃分的空間連通。空間係用以作為排氣空間112，排氣空間112與排氣管113連通，而與使處理室103內排氣的排氣機構114連接。排氣機構114，具備例如，真空泵等的排氣裝置115，除了使處理室103內部的氛圍進行排氣，亦將處理室103的內部壓力設為處理所需的壓力。
外管101的開放側端部(下端側)，例如，透過O型環等的密封構件，與形成圓筒狀的不鏽鋼的分歧管116連結。分歧管116，支持外管101的下端側。另外，內管102的開放側端部，例如，與以凸緣狀設於分歧管116內側周圍的內管支持部118連接。
可多段載置複數片被處理體、例如晶圓1的載具150，可從分歧管116的下方，透過內管支持部118的內側，插入處理室103內。載具150為石英製，具有複數條支柱151，支柱151上形成複數溝152，複數的晶圓1被複數的溝152所支持。
載具150，透過石英製的保溫筒119，被載置於平台120上。平台120，使分歧管116下端側的開口部開閉，其被支持於例如，貫通不鏽鋼之蓋部121的旋轉軸122上。蓋部121中，被旋轉軸122貫通的貫通部，設有例如，磁性流體密封構件123，其氣密地密封旋轉軸122並可旋轉地進行支持。蓋部121的周邊部分與分歧管116的下端之間，例如，插設有O型環構成的密封構件124。藉此，可保持處理室103內的密封性。旋轉軸122，係安裝於例如，載具升降機等的升降機構(圖中未顯示)所支持之臂部125的前端。藉此，載具150以及蓋部121等，可一起升降，而相對處理室103內進行裝卸。
外管101的外側周圍，以圍住外管101的方式，設有加熱裝置130。加熱裝置130，將處理室103內所收納的複數片晶圓1加熱。
成膜裝置100，具有供給包含密合促進劑之氣體的氣體供給機構200。氣體供給機構200，具備包含密合促進劑的氣體供給源201。包含密合促進劑的氣體供給源201，係以包含「保存密合促進劑、例如SC劑的保存容器」及「將保存容器所保持之SC劑加熱氣化的加熱裝置」等元件的方式所構成。經氣化的SC劑，與載體氣體，例如氮氣一起被供給至噴嘴204。
供給噴嘴204係由例如石英管所構成，其貫通分歧管116的側壁至內側，而往上彎曲並垂直延伸。包含密合促進劑的氣體，從供給噴嘴204被供給至處理室103內。
成膜裝置100，與控制部300連接。控制部300，具備例如，微處理器(電腦)構成的製程控制器301，成膜裝置100的各構成部的控制係由製程控制器301所進行。製程控制器301與使用者介面302、記憶部303連接。
使用者介面302，包含：輸入部，其具有使操作者為了管理成膜裝置100而進行指令輸入的觸控面板顯示器及鍵盤等；及顯示部，其可視化地顯示成膜裝置100的運轉狀況。
記憶部303，儲存所謂的製程處方(recipe)，其包含「在製程控制器301的控制下實現成膜裝置100中所執行之成膜處理等各種處理」的控制程式，以及用以使成膜裝置100的各構成部執行因應處理條件之處理的程式。製程處方，儲存於記憶部303中的記憶媒體。記憶媒體，可為硬碟或半導體記憶體，亦可為CD-ROM、DVD、快閃記憶體等的移動性載具。另外，製程處方，亦可從其他的裝置，例如透過專用線路適當傳送。
因應需求，根據來自使用者介面302的操作者的指示等，而從記憶部303讀出製程處方，在製程控制器301執行依照讀出之製程處方的處理的情況下，成膜裝置100根據製程控制器301的控制，執行所需的處理，例如，執行上述第1實施態樣之聚合膜之成膜方法。
本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法，例如，可使用圖14中所示的成膜裝置100所實施。
以上，雖以幾個實施態樣說明本發明，但本發明並不限於上述實施態樣，只要在不脫離其主旨的範圍內，可進行各種變化進而具以實施。
例如，上述實施態樣中，作為實施本發明的成膜裝置，雖例示搭載複數晶圓1而統一進形成膜的批次式成膜裝置100，但成膜裝置並不限於批次式，亦可為對每一片晶圓1進形成膜的單片式成膜裝置。
另外，作為被處理體，並不限於晶圓1，LCD玻璃基板等的其他基板亦適用於本發明。此外，本發明只要在不脫離其主旨的範圍內可進行各種變化。
根據本發明可提供一種聚合膜之成膜方法，即便使聚合膜的成膜溫度下降，亦可抑制聚合膜與被處理面的密合性低落，並可提供能夠執行該成膜方法的成膜裝置。
此次揭示的實施態樣，所有的點皆為例示，並非被認為係有所限制者。實際上，上述實施態樣可以多種形態體現。另外，上述的實施態樣，在不脫離附加之申請專利範圍及其主旨的情況下，可以各種形態進行省略、取代、變更。本發明的範圍，意指包含在附加的申請專利範圍與其均等之意義及範圍內的所有變更。
S1、S2、S1a~S1d‧‧‧步驟
100‧‧‧成膜裝置
101‧‧‧外管
102‧‧‧內管
103‧‧‧處理室
104‧‧‧噴注器
105‧‧‧氣體擴散空間
106‧‧‧成膜處理氣體供給機構
107a‧‧‧單體Ａ供給源
107b‧‧‧單體Ｂ供給源
108a、108b‧‧‧氣化器
109a、109b‧‧‧氣體供給管
110‧‧‧吐出孔
111‧‧‧排氣口
112‧‧‧排氣空間
113‧‧‧排氣管
114‧‧‧排氣機構
115‧‧‧排氣裝置
116‧‧‧分歧管
118‧‧‧內管支持部
119‧‧‧保溫筒
120‧‧‧平台
121‧‧‧蓋部
122‧‧‧旋轉軸
123‧‧‧磁性流體密封構件
124‧‧‧密封構件
125‧‧‧臂部
130‧‧‧加熱裝置
150‧‧‧載具
151‧‧‧支柱
152‧‧‧溝
200‧‧‧氣體供給機構
201‧‧‧氣體供給源
204‧‧‧噴嘴
300‧‧‧控制部
301‧‧‧製程控制器
302‧‧‧使用者介面
303‧‧‧記憶部
附圖作為本說明書之一部分，以顯示本發明之實施態樣，故與上述的一般說明及後述實施態樣的詳細內容，一同說明本發明的概念。
[圖1]係顯示本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的一例的流程圖。
[圖2A]~ [圖2C]係顯示圖1中所示之程序中，被處理體的狀態的剖面圖。
[圖3]係顯示本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法之狀況1的流程圖。
[圖4]係顯示狀況1中的氣體供給以及排氣時機的時序圖。
[圖5]係顯示本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的狀況2的流程圖。
[圖6]係顯示狀況2中的氣體供給以及排氣時機的時序圖。
[圖7]係顯示本發明的第1實施態樣之聚合膜之成膜方法的狀況3的流程圖。
[圖8]係顯示狀況3中的氣體供給以及排氣之時機的時序圖。
[圖9]係顯示比較例之聚合膜之成膜方法的流程圖。
[圖10]係顯示比較例中的氣體供給以及排氣時機的時序圖。
[圖11]係顯示剝離試驗之結果的圖。
[圖12]係顯示剝離試驗的結果的圖。
[圖13A]~ [圖13I]係顯示包含烷氧基矽烷的SC劑之一例的圖。
[圖14]係概略顯示本發明的第2實施態樣之成膜裝置的一例的剖面圖。
S1、S2‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種聚合膜之成膜方法，其係使用包含酸二酐的第1原料氣體與包含二胺的第2原料氣體，以在被處理體的被處理面上形成聚合膜的聚合膜之成膜方法，其特徵為包含： (1)表面處理步驟，其對該被處理面，供給包含使該被處理面與該聚合膜之密合性提升的密合促進劑之氣體，以進行表面處理；及 (2)聚合膜形成步驟，其對已進行過該表面處理的被處理面上，供給該第1原料氣體以及該第2原料氣體，以形成聚合膜； 在該步驟(1)中的表面處理時，除了該包含密合促進劑的氣體以外，更供給該第1原料氣體以及該第2原料氣體中的至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法，其中， 使該步驟(2)中的成膜溫度，為在該酸二酐與該二胺兩者可脫水縮合的溫度以上、而未滿200℃。
  3. 如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法，其中， 該步驟(1)中，供給該包含密合促進劑的氣體，與該第1原料氣體及該第2原料氣體兩者； 一方面進行該被處理面的表面處理，一方面在該被處理面上進行該聚合膜的成膜。
  4. 如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法，其中， 在該步驟(1)中，供給該包含密合促進劑的氣體，與該第1原料氣體及該第2原料氣體中的任一者； 一方面藉由該第1原料氣體與該第2原料氣體中的任一者，使該密合促進劑分子化，一方面使該密合促進劑與該被處理面鍵結。
  5. 如申請專利範圍第4項之聚合膜之成膜方法，其中， 同時供給該包含密合促進劑的氣體，及該第1原料氣體與該第2原料氣體中的任一者。
  6. 如申請專利範圍第4項之聚合膜之成膜方法，其中， 交互供給該包含密合促進劑的氣體，及該第1原料氣體與該第2原料氣體中的任一者。
  7. 如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法，其中， 該密合促進劑係包含烷氧基矽烷者。
  8. 如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法，其中， 在該步驟(1)中，供給該第1原料氣體與該包含密合促進劑的氣體， 該密合促進劑為包含胺基者。
  9. 如申請專利範圍第8項之聚合膜之成膜方法，其中， 該包含胺基的密合促進劑為1級胺或2級胺。
  10. 如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法，其中， 該步驟(1)中，供給該第1原料氣體與該包含密合促進劑的氣體， 該密合促進劑為異氰酸酯。
  11. 如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法，其中， 該步驟(1)中，供給該第2原料氣體與該包含密合促進劑的氣體， 該密合促進劑為含有環氧基者。
  12. 一種成膜裝置，其係使用包含酸二酐的第1原料氣體與包含二胺的第2原料氣體，以在被處理體的被處理面上形成聚合膜的成膜裝置，其特徵為包含： 處理室，收納該被處理體； 氣體供給機構，對該處理室內供給該第1原料氣體、該第2原料氣體以及包含密合促進劑的氣體； 加熱裝置，加熱該被處理體； 排氣裝置，使該處理室內排氣；及 控制器，控制該氣體供給機構、該加熱裝置以及該排氣裝置； 該控制器，控制該氣體供給機構、該加熱裝置及該排氣裝置，以在該處理室內，對該被處理體執行如申請專利範圍第1項之聚合膜之成膜方法。
TW104105216A 2014-02-21 2015-02-16 聚合膜之成膜方法及成膜裝置 TW201544560A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014031645A JP2015156460A (ja) 2014-02-21 2014-02-21 重合膜の成膜方法および成膜装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201544560A true TW201544560A (zh) 2015-12-01

Family

ID=53881605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104105216A TW201544560A (zh) 2014-02-21 2015-02-16 聚合膜之成膜方法及成膜裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9683128B2 (zh)
JP (1) JP2015156460A (zh)
KR (1) KR20150099427A (zh)
TW (1) TW201544560A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102477770B1 (ko) * 2018-05-08 2022-12-14 삼성전자주식회사 막 형성 장치, 막 형성 방법 및 막 형성 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
JP7236953B2 (ja) * 2019-08-05 2023-03-10 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06100755B2 (ja) * 1986-06-18 1994-12-12 日産化学工業株式会社 液晶セル用配向処理剤
DE4115872A1 (de) * 1991-05-15 1992-11-19 Basf Ag Verfahren zur herstellung duenner polyimidschutzschichten auf keramischen supraleitern oder hochtemperatursupraleitern
JP3521645B2 (ja) * 1996-09-19 2004-04-19 ソニー株式会社 誘電体膜の製造方法
DE60012764T2 (de) * 1999-01-21 2005-08-25 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyamidsäureester
US6911265B2 (en) * 2000-10-27 2005-06-28 Kaneka Corporation Laminate
CN1293104C (zh) * 2001-07-18 2007-01-03 旭化成化学株式会社 改性嵌段共聚物
JP2005139433A (ja) * 2003-10-15 2005-06-02 Toray Ind Inc 耐光性樹脂組成物およびそれを用いた有機電界発光素子
JP4625458B2 (ja) * 2004-07-27 2011-02-02 株式会社カネカ 接着フィルムおよびその利用
WO2006059415A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Ube Industries, Ltd. Polyimide, polyimide film and laminated body
US8043697B2 (en) * 2005-04-19 2011-10-25 Ube Industries, Ltd. Polyimide film-laminated body
JP2007121991A (ja) * 2005-09-29 2007-05-17 Sony Corp 液晶配向膜および液晶表示素子
JP4536033B2 (ja) * 2006-05-30 2010-09-01 三井金属鉱業株式会社 フレキシブルプリント配線基板の配線パターン検査方法および検査装置
JP5131519B2 (ja) * 2007-07-11 2013-01-30 東レ・デュポン株式会社 カバーレイ
JP5560562B2 (ja) 2008-06-23 2014-07-30 デクセリアルズ株式会社 シロキサンポリイミド樹脂の製造方法
WO2010114103A1 (ja) * 2009-04-02 2010-10-07 日産化学工業株式会社 ポリアミック酸アルキルエステルを含有するポリイミド前駆体組成物
JP5468913B2 (ja) * 2010-01-18 2014-04-09 株式会社カネカ レジスト付き多層ポリイミドフィルム及びその製造方法
EP2616191B1 (de) * 2010-09-13 2017-04-12 Chemetall GmbH Verfahren zur beschichtung von oberflächen und verwendung der nach diesem verfahren beschichteten gegenstände
JP5296132B2 (ja) * 2011-03-24 2013-09-25 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP5682413B2 (ja) * 2011-03-30 2015-03-11 日本ゼオン株式会社 半導体素子基板
JP5862459B2 (ja) * 2012-05-28 2016-02-16 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
JP5966618B2 (ja) 2012-05-28 2016-08-10 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
JP5632426B2 (ja) * 2012-07-31 2014-11-26 株式会社有沢製作所 ポリアミック酸及び非熱可塑性ポリイミド樹脂
JP2014093331A (ja) 2012-10-31 2014-05-19 Tokyo Electron Ltd 重合膜の成膜方法、成膜装置の環境維持方法、成膜装置、並びに電子製品の製造方法
JP2014145115A (ja) 2013-01-29 2014-08-14 Tokyo Electron Ltd 原料ガス供給装置、成膜装置、流量の測定方法及び記憶媒体
JP5949586B2 (ja) 2013-01-31 2016-07-06 東京エレクトロン株式会社 原料ガス供給装置、成膜装置、原料の供給方法及び記憶媒体
JP2014154682A (ja) 2013-02-07 2014-08-25 Tokyo Electron Ltd 重合膜成膜装置のクリーニング方法および重合膜成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015156460A (ja) 2015-08-27
US20150240120A1 (en) 2015-08-27
US9683128B2 (en) 2017-06-20
KR20150099427A (ko) 2015-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI585131B (zh) 聚合膜之耐藥品性改善方法、聚合膜之成膜方法、成膜裝置、及電子製品之製造方法
CN100350574C (zh) 在被处理基板上形成硅氮化膜的cvd方法
JP5346904B2 (ja) 縦型成膜装置およびその使用方法
JP5250600B2 (ja) 成膜方法および成膜装置
CN102162089B (zh) 成膜方法、成膜装置及成膜装置的使用方法
KR100954243B1 (ko) 반도체 처리용 성막 장치 및 방법과 컴퓨터로 판독 가능한 매체
US7993705B2 (en) Film formation apparatus and method for using the same
JP2014093331A (ja) 重合膜の成膜方法、成膜装置の環境維持方法、成膜装置、並びに電子製品の製造方法
KR20070076478A (ko) 반도체 처리용 성막 방법 및 성막 장치
US20160064190A1 (en) Substrate processing apparatus
JP2018107174A (ja) 成膜装置および成膜方法
KR101571019B1 (ko) 성막 장치
TW201544560A (zh) 聚合膜之成膜方法及成膜裝置
JP5575299B2 (ja) 成膜方法および成膜装置
JP5350424B2 (ja) 表面処理方法
JP6789171B2 (ja) 基板処理装置、処理ガスノズル内のパーティクルコーティング方法及び基板処理方法
JP2002270597A (ja) 基板処理装置のクリーニング方法及び基板処理装置
JP2014154682A (ja) 重合膜成膜装置のクリーニング方法および重合膜成膜装置
TWI601760B (zh) 聚合膜之成膜方法
JP2013053337A (ja) ニッケル膜の成膜方法
JP2012204519A (ja) 表面処理方法及び成膜方法
JP2010209419A (ja) 原子層成長装置
JP2019036610A (ja) ウエハボート支持部、熱処理装置及び熱処理装置のクリーニング方法