JPH10256371A - 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法及び半導体製造装置Info
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- JPH10256371A JPH10256371A JP6153797A JP6153797A JPH10256371A JP H10256371 A JPH10256371 A JP H10256371A JP 6153797 A JP6153797 A JP 6153797A JP 6153797 A JP6153797 A JP 6153797A JP H10256371 A JPH10256371 A JP H10256371A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高リフロー性能をもつ誘電体膜を
形成する際に、大気中の水分の吸収による不純物の結晶
析出や高温リフロー処理後の巻き込み酸素による析出物
の発生を防止して、誘電体膜の良好な平坦化を実現する
ことができる半導体装置の製造方法及び半導体製造装置
を提供することを課題とする。 【解決手段】 外気を遮断するエンクロージャー１０内
に、５２０℃の常圧下のＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ
3 系の反応によりウエーハ６０上にＢＰＳＧ膜８４を成
膜する成膜室２０、９００℃のＮ2 ガス雰囲気中でＢＰ
ＳＧ膜８４の高温リフロー処理を施すリフロー処理室３
０、８５０℃のＮＨ3 ガス雰囲気中で平坦化されたＢＰ
ＳＧ膜８４表面に窒化処理を施す表面処理室４０、及び
Ｎ2 ガスを吹き付けて常温になるまで冷却するクーリン
グ室５０が順に隣接して設けられ、これら各室がＮ2 ガ
スカーテン１１、…、１５により互いに分離されてい
る。
形成する際に、大気中の水分の吸収による不純物の結晶
析出や高温リフロー処理後の巻き込み酸素による析出物
の発生を防止して、誘電体膜の良好な平坦化を実現する
ことができる半導体装置の製造方法及び半導体製造装置
を提供することを課題とする。 【解決手段】 外気を遮断するエンクロージャー１０内
に、５２０℃の常圧下のＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ
3 系の反応によりウエーハ６０上にＢＰＳＧ膜８４を成
膜する成膜室２０、９００℃のＮ2 ガス雰囲気中でＢＰ
ＳＧ膜８４の高温リフロー処理を施すリフロー処理室３
０、８５０℃のＮＨ3 ガス雰囲気中で平坦化されたＢＰ
ＳＧ膜８４表面に窒化処理を施す表面処理室４０、及び
Ｎ2 ガスを吹き付けて常温になるまで冷却するクーリン
グ室５０が順に隣接して設けられ、これら各室がＮ2 ガ
スカーテン１１、…、１５により互いに分離されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法及び半導体製造装置に係り、特に半導体基板上に形成
した誘電体膜表面をリフロー処理により平坦化する半導
体装置の製造方法及びこの半導体装置の製造方法を実施
するための半導体製造装置に関するものである。
法及び半導体製造装置に係り、特に半導体基板上に形成
した誘電体膜表面をリフロー処理により平坦化する半導
体装置の製造方法及びこの半導体装置の製造方法を実施
するための半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ（集積回路）の高集積化に伴って素
子の微細化が進むと、一定面積のチップに搭載できる回
路の規模はトランジスタの占める面積よりもむしろ配線
密度によって制限されるようになってきた。従って、Ｉ
Ｃの集積度と動作速度の向上を図るためには、配線パタ
ーンの微細化と配線の多層化が必要になってきた。但
し、配線パターンの微細化は、微細加工が可能になって
も、配線抵抗やコンタクト抵抗の影響が大きくなるなど
素子動作特性や信頼性の点から限界がある。このため、
配線の多層化がより有効な方法として採用されてきた。
そしてこの配線の多層化には、金属配線の段差被覆性と
共に、配線下に形成される層間絶縁膜の平坦化が重要な
技術となってきた。
子の微細化が進むと、一定面積のチップに搭載できる回
路の規模はトランジスタの占める面積よりもむしろ配線
密度によって制限されるようになってきた。従って、Ｉ
Ｃの集積度と動作速度の向上を図るためには、配線パタ
ーンの微細化と配線の多層化が必要になってきた。但
し、配線パターンの微細化は、微細加工が可能になって
も、配線抵抗やコンタクト抵抗の影響が大きくなるなど
素子動作特性や信頼性の点から限界がある。このため、
配線の多層化がより有効な方法として採用されてきた。
そしてこの配線の多層化には、金属配線の段差被覆性と
共に、配線下に形成される層間絶縁膜の平坦化が重要な
技術となってきた。
【０００３】従来、層間絶縁膜の平坦化を行う場合、例
えばＡｌ（アルミニウム）配線を用いた多層配線構造に
おいては、Ａｌ配線下の層間絶縁膜として、Ｐ（リン）
が添加されたＰＳＧ（Phospho Silicate Glass；リンガ
ラス) 膜をＣＶＤ（ChemicalVapor Deposition ；気相
成長）法により形成し、その後、拡散炉を用いて９００
〜１０００℃の高温熱処理によってＰＳＧ膜をリフロー
（ｒｅｆｌｏｗ）させ、その表面の平坦性を向上させる
ことが一般的であった。
えばＡｌ（アルミニウム）配線を用いた多層配線構造に
おいては、Ａｌ配線下の層間絶縁膜として、Ｐ（リン）
が添加されたＰＳＧ（Phospho Silicate Glass；リンガ
ラス) 膜をＣＶＤ（ChemicalVapor Deposition ；気相
成長）法により形成し、その後、拡散炉を用いて９００
〜１０００℃の高温熱処理によってＰＳＧ膜をリフロー
（ｒｅｆｌｏｗ）させ、その表面の平坦性を向上させる
ことが一般的であった。
【０００４】また、最近においては、従来のＰＳＧ膜の
代わりに、Ｐ及びＢ（ボロン）が添加されたＢＰＳＧ
（Boro-Phospho Silicate Glass ；ボロン−リンガラ
ス）膜を層間絶縁膜として用い、ＰＳＧ膜をリフローさ
せる場合よりも１００℃程度低い８００〜９００℃の高
温熱処理によってＢＰＳＧ膜をリフローさせ、その表面
の平坦性を向上させることも行われている。
代わりに、Ｐ及びＢ（ボロン）が添加されたＢＰＳＧ
（Boro-Phospho Silicate Glass ；ボロン−リンガラ
ス）膜を層間絶縁膜として用い、ＰＳＧ膜をリフローさ
せる場合よりも１００℃程度低い８００〜９００℃の高
温熱処理によってＢＰＳＧ膜をリフローさせ、その表面
の平坦性を向上させることも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の層間絶縁膜の平坦化法において、高リフロー性能を
もつ層間絶縁膜としてＰＳＧ膜やＢＰＳＧ膜を用いる場
合には、次のような問題点があった。
来の層間絶縁膜の平坦化法において、高リフロー性能を
もつ層間絶縁膜としてＰＳＧ膜やＢＰＳＧ膜を用いる場
合には、次のような問題点があった。
【０００６】（１）ウェーハ上にＰＳＧ膜やＢＰＳＧ膜
を成膜した後、大気中に放置しておくと、これらのＰＳ
Ｇ膜やＢＰＳＧ膜は強い吸湿性を有しているため、大気
中の水分を吸収することによりＰやＢの結晶析出が発生
し、その後のリフロー処理による膜表面の平坦化を阻害
する。
を成膜した後、大気中に放置しておくと、これらのＰＳ
Ｇ膜やＢＰＳＧ膜は強い吸湿性を有しているため、大気
中の水分を吸収することによりＰやＢの結晶析出が発生
し、その後のリフロー処理による膜表面の平坦化を阻害
する。
【０００７】（２）ＰＳＧ膜やＢＰＳＧ膜の高温リフロ
ー処理を行った後、ウェーハを処理装置から取り出す
際、巻き込み酸素の影響によって膜表面にＰ2 Ｏ5 やＢ
ＰＯ4等の析出物が発生する。このため、これ以降にＰ
ＳＧ膜やＢＰＳＧ膜の上に形成するＡｌ配線が加工不良
や配線ショート等を生じて、歩留まりが低下する。
ー処理を行った後、ウェーハを処理装置から取り出す
際、巻き込み酸素の影響によって膜表面にＰ2 Ｏ5 やＢ
ＰＯ4等の析出物が発生する。このため、これ以降にＰ
ＳＧ膜やＢＰＳＧ膜の上に形成するＡｌ配線が加工不良
や配線ショート等を生じて、歩留まりが低下する。
【０００８】そこで本発明は、上記問題点を改善するた
めに考案されたものであり、高リフロー性能をもつ誘電
体膜を形成する際に、大気中の水分の吸収による不純物
の結晶析出や高温リフロー処理後の巻き込み酸素による
析出物の発生を防止して、誘電体膜の良好な平坦化を実
現することができる半導体装置の製造方法及びこの製造
方法を実施するための半導体製造装置を提供することを
目的とする。
めに考案されたものであり、高リフロー性能をもつ誘電
体膜を形成する際に、大気中の水分の吸収による不純物
の結晶析出や高温リフロー処理後の巻き込み酸素による
析出物の発生を防止して、誘電体膜の良好な平坦化を実
現することができる半導体装置の製造方法及びこの製造
方法を実施するための半導体製造装置を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置によ
って達成される。即ち、請求項１に係る半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に所定の不純物が添加された誘
電体膜を形成する成膜工程と、この誘電体膜を外気に曝
すことなく、誘電体膜をリフローして、誘電体膜表面を
平坦化するリフロー処理工程と、この誘電体膜を外気に
曝すことなく、表面が平坦化された誘電体膜上に耐透水
性膜を形成する表面処理工程とを有することを特徴とす
る。
明に係る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置によ
って達成される。即ち、請求項１に係る半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に所定の不純物が添加された誘
電体膜を形成する成膜工程と、この誘電体膜を外気に曝
すことなく、誘電体膜をリフローして、誘電体膜表面を
平坦化するリフロー処理工程と、この誘電体膜を外気に
曝すことなく、表面が平坦化された誘電体膜上に耐透水
性膜を形成する表面処理工程とを有することを特徴とす
る。
【００１０】このように請求項１に係る半導体装置の製
造方法においては、半導体基板上に所定の不純物が添加
された誘電体膜を形成する成膜工程と、この誘電体膜を
リフローして表面を平坦化するリフロー処理工程と、こ
の表面が平坦化された誘電体膜上に耐透水性膜を形成す
る表面処理工程の一連の工程とが、誘電体膜を完全に外
気に曝すことなく連続して行われることにより、所定の
不純物が添加された誘電体膜の形成後、この誘電体膜が
外気中の水分を吸収する機会のないままに、その表面が
平坦化され、更にその上に耐透水性膜が形成される。こ
のため、リフロー処理後に外気中の水分を吸収すること
により発生する誘電体膜中の不純物の結晶析出が防止さ
れる。
造方法においては、半導体基板上に所定の不純物が添加
された誘電体膜を形成する成膜工程と、この誘電体膜を
リフローして表面を平坦化するリフロー処理工程と、こ
の表面が平坦化された誘電体膜上に耐透水性膜を形成す
る表面処理工程の一連の工程とが、誘電体膜を完全に外
気に曝すことなく連続して行われることにより、所定の
不純物が添加された誘電体膜の形成後、この誘電体膜が
外気中の水分を吸収する機会のないままに、その表面が
平坦化され、更にその上に耐透水性膜が形成される。こ
のため、リフロー処理後に外気中の水分を吸収すること
により発生する誘電体膜中の不純物の結晶析出が防止さ
れる。
【００１１】また、請求項２に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項１に係る半導体装置の製造方法におい
て、成膜工程が、ＣＶＤ法により、半導体基板上にＰ又
はＰ及びＢが添加されたシリコン酸化膜、即ちＰＳＧ膜
又はＢＰＳＧ膜を形成する工程である構成とすることに
より、高リフロー性能をもつＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜が
形成され、その後のリフロー処理工程によりそのＰＳＧ
膜又はＢＰＳＧ膜の表面が容易に平坦化される。また、
ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜は、その強い吸湿性により大気
中の水分を吸収して結晶析出が発生するという性質をも
つが、その後、外気中の水分を吸収する機会のないまま
に、その表面が平坦化され、更にその上に耐透水性膜が
形成されるため、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜がリフロー処
理後に外気中の水分を吸収して膜中のＰ又はＢの結晶析
出を発生させることは有効に防止される。
法は、上記請求項１に係る半導体装置の製造方法におい
て、成膜工程が、ＣＶＤ法により、半導体基板上にＰ又
はＰ及びＢが添加されたシリコン酸化膜、即ちＰＳＧ膜
又はＢＰＳＧ膜を形成する工程である構成とすることに
より、高リフロー性能をもつＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜が
形成され、その後のリフロー処理工程によりそのＰＳＧ
膜又はＢＰＳＧ膜の表面が容易に平坦化される。また、
ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜は、その強い吸湿性により大気
中の水分を吸収して結晶析出が発生するという性質をも
つが、その後、外気中の水分を吸収する機会のないまま
に、その表面が平坦化され、更にその上に耐透水性膜が
形成されるため、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜がリフロー処
理後に外気中の水分を吸収して膜中のＰ又はＢの結晶析
出を発生させることは有効に防止される。
【００１２】また、請求項３に係る半導体装置の製造方
法は、上記請求項１に係る半導体装置の製造方法におい
て、表面処理工程が、誘電体膜を外気に曝すことなく、
平坦化された誘電体膜表面を窒化して、誘電体膜上に窒
化膜を形成する工程である構成とすることにより、誘電
体膜上に窒化膜が形成され、この窒化膜の優れた耐透水
性によって誘電体膜が外気中の水分を吸収することを抑
制するため、リフロー処理後の水分吸収による誘電体膜
中の不純物の結晶析出が有効に防止される。
法は、上記請求項１に係る半導体装置の製造方法におい
て、表面処理工程が、誘電体膜を外気に曝すことなく、
平坦化された誘電体膜表面を窒化して、誘電体膜上に窒
化膜を形成する工程である構成とすることにより、誘電
体膜上に窒化膜が形成され、この窒化膜の優れた耐透水
性によって誘電体膜が外気中の水分を吸収することを抑
制するため、リフロー処理後の水分吸収による誘電体膜
中の不純物の結晶析出が有効に防止される。
【００１３】また、請求項４に係る半導体製造装置は、
外気を遮断するエンクロージャー内に設けられ、半導体
基板上に不純物が添加された誘電体膜を形成する成膜室
と、エンクロージャー内に設けられ、成膜室において形
成された誘電体膜をリフローして、誘電体膜表面を平坦
化するリフロー処理室と、エンクロージャー内に設けら
れ、リフロー処理室において平坦化された誘電体膜上に
耐透水性膜を形成する表面処理室と、成膜室からリフロ
ー処理室を経て表面処理室へ半導体基板を移動する搬送
系とを具備することを特徴とする。
外気を遮断するエンクロージャー内に設けられ、半導体
基板上に不純物が添加された誘電体膜を形成する成膜室
と、エンクロージャー内に設けられ、成膜室において形
成された誘電体膜をリフローして、誘電体膜表面を平坦
化するリフロー処理室と、エンクロージャー内に設けら
れ、リフロー処理室において平坦化された誘電体膜上に
耐透水性膜を形成する表面処理室と、成膜室からリフロ
ー処理室を経て表面処理室へ半導体基板を移動する搬送
系とを具備することを特徴とする。
【００１４】このように請求項４に係る半導体製造装置
においては、不純物が添加された誘電体膜を形成する成
膜室、この誘電体膜をリフローしてその表面を平坦化す
るリフロー処理室、この平坦化された誘電体膜上に耐透
水性膜を形成する表面処理室、及び半導体基板を移動す
る搬送系が、同一のエンクロージャー内に設置されて外
気から遮断されているため、これらの各室における成膜
工程、リフロー処理工程、及び表面処理工程の一連の工
程、並びに各室間の半導体基板の搬送は、誘電体膜を完
全に外気に曝すことなく連続して行われる。こうして、
これら一連の工程中に誘電体膜が外気中の水分を吸収す
る機会のないままに平坦化された誘電体膜上に耐透水性
膜が形成されるため、リフロー処理後に外気中の水分を
吸収することにより発生する誘電体膜中の不純物の結晶
析出が防止される。
においては、不純物が添加された誘電体膜を形成する成
膜室、この誘電体膜をリフローしてその表面を平坦化す
るリフロー処理室、この平坦化された誘電体膜上に耐透
水性膜を形成する表面処理室、及び半導体基板を移動す
る搬送系が、同一のエンクロージャー内に設置されて外
気から遮断されているため、これらの各室における成膜
工程、リフロー処理工程、及び表面処理工程の一連の工
程、並びに各室間の半導体基板の搬送は、誘電体膜を完
全に外気に曝すことなく連続して行われる。こうして、
これら一連の工程中に誘電体膜が外気中の水分を吸収す
る機会のないままに平坦化された誘電体膜上に耐透水性
膜が形成されるため、リフロー処理後に外気中の水分を
吸収することにより発生する誘電体膜中の不純物の結晶
析出が防止される。
【００１５】また、請求項５に係る半導体製造装置は、
上記請求項４に係る半導体製造装置において、成膜室
が、ＣＶＤ法により半導体基板上に誘電体膜を形成する
ためのプロセスガスを供給するガス供給部と、半導体基
板を加熱するヒータと、室内のガスを外部に排出するガ
ス排出部とを有する構成とすることにより、この成膜室
内においては、所定の温度における所定のプロセスガス
の反応により半導体基板上に誘電体膜が形成される。そ
してその後、この誘電体膜を完全に外気に曝すことな
く、リフロー処理室及び表面処理室においてリフロー処
理工程及び表面処理工程が連続して行われ、誘電体膜が
外気中の水分を吸収する機会のないまま、平坦化された
誘電体膜上に耐透水性膜が形成される。
上記請求項４に係る半導体製造装置において、成膜室
が、ＣＶＤ法により半導体基板上に誘電体膜を形成する
ためのプロセスガスを供給するガス供給部と、半導体基
板を加熱するヒータと、室内のガスを外部に排出するガ
ス排出部とを有する構成とすることにより、この成膜室
内においては、所定の温度における所定のプロセスガス
の反応により半導体基板上に誘電体膜が形成される。そ
してその後、この誘電体膜を完全に外気に曝すことな
く、リフロー処理室及び表面処理室においてリフロー処
理工程及び表面処理工程が連続して行われ、誘電体膜が
外気中の水分を吸収する機会のないまま、平坦化された
誘電体膜上に耐透水性膜が形成される。
【００１６】また、請求項６に係る半導体製造装置は、
上記請求項５に係る半導体製造装置において、成膜室内
に供給するプロセスガスが、ＳｉＨ4 （シラン）−Ｏ2
（酸素）系にＰ又はＰ及びＢのドーピングガスとして例
えばＰＨ4 （フォスフィン）又はＰＨ4 及びＢ2 Ｈ
6 （ジボラン）を加えたものである構成とすることによ
り、この成膜室内においては、高リフロー性能をもつ一
方で、その強い吸湿性により大気中の水分を吸収して結
晶析出が発生するという性質をもっているＰＳＧ膜又は
ＢＰＳＧ膜が形成される。そしてその後、このＰＳＧ膜
又はＢＰＳＧ膜を完全に外気に曝すことなく、リフロー
処理室及び表面処理室においてリフロー処理工程及び表
面処理工程が連続して行われ、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜
が外気中の水分を吸収する機会のないまま、平坦化され
たＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜上に耐透水性膜が形成され
る。
上記請求項５に係る半導体製造装置において、成膜室内
に供給するプロセスガスが、ＳｉＨ4 （シラン）−Ｏ2
（酸素）系にＰ又はＰ及びＢのドーピングガスとして例
えばＰＨ4 （フォスフィン）又はＰＨ4 及びＢ2 Ｈ
6 （ジボラン）を加えたものである構成とすることによ
り、この成膜室内においては、高リフロー性能をもつ一
方で、その強い吸湿性により大気中の水分を吸収して結
晶析出が発生するという性質をもっているＰＳＧ膜又は
ＢＰＳＧ膜が形成される。そしてその後、このＰＳＧ膜
又はＢＰＳＧ膜を完全に外気に曝すことなく、リフロー
処理室及び表面処理室においてリフロー処理工程及び表
面処理工程が連続して行われ、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜
が外気中の水分を吸収する機会のないまま、平坦化され
たＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜上に耐透水性膜が形成され
る。
【００１７】また、請求項７に係る半導体製造装置は、
上記請求項５に係る半導体製造装置において、成膜室内
に供給するプロセスガスが、有機オキシシラン−オゾン
系、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン；Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2 Ｈ5 ）4 ）−Ｏ3 （オゾン）系にＰ又はＰ及びＢの
ドーピングガスとして例えばＴＭＰ（トリメチルフォス
フェート；ＰＯ（ＯＣＨ3 ）3 ）又はＴＭＰ及びＴＥＢ
（トリエチルボレート；Ｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）を加えた
ものである構成とすることにより、上記請求項６に係る
半導体製造装置の場合と同様の作用を奏する。
上記請求項５に係る半導体製造装置において、成膜室内
に供給するプロセスガスが、有機オキシシラン−オゾン
系、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン；Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2 Ｈ5 ）4 ）−Ｏ3 （オゾン）系にＰ又はＰ及びＢの
ドーピングガスとして例えばＴＭＰ（トリメチルフォス
フェート；ＰＯ（ＯＣＨ3 ）3 ）又はＴＭＰ及びＴＥＢ
（トリエチルボレート；Ｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）を加えた
ものである構成とすることにより、上記請求項６に係る
半導体製造装置の場合と同様の作用を奏する。
【００１８】また、請求項８に係る半導体製造装置は、
上記請求項４に係る半導体製造装置において、リフロー
処理室が、誘電体膜上にリフロー用ガスを供給するガス
供給部と、誘電体膜を加熱するヒータと、室内のガスを
外部に排出するガス排出部とを有する構成とすることに
より、このリフロー処理室内においては、成膜室内にお
いて形成された誘電体膜が完全に外気に曝すことなく所
定の温度でリフローされ、その誘電体膜表面が平坦化さ
れる。そしてその後も、この誘電体膜を完全に外気に曝
すことなく表面処理室において表面処理工程が連続して
行われ、誘電体膜が外気中の水分を吸収する機会のない
まま、平坦化された誘電体膜上に耐透水性膜が形成され
る。
上記請求項４に係る半導体製造装置において、リフロー
処理室が、誘電体膜上にリフロー用ガスを供給するガス
供給部と、誘電体膜を加熱するヒータと、室内のガスを
外部に排出するガス排出部とを有する構成とすることに
より、このリフロー処理室内においては、成膜室内にお
いて形成された誘電体膜が完全に外気に曝すことなく所
定の温度でリフローされ、その誘電体膜表面が平坦化さ
れる。そしてその後も、この誘電体膜を完全に外気に曝
すことなく表面処理室において表面処理工程が連続して
行われ、誘電体膜が外気中の水分を吸収する機会のない
まま、平坦化された誘電体膜上に耐透水性膜が形成され
る。
【００１９】また、請求項９に係る半導体製造装置は、
上記請求項４に係る半導体製造装置において、表面処理
室が、誘電体膜上に表面処理用ガスを供給するガス供給
部と、誘電体膜を加熱するヒータと、室内のガスを外部
に排出するガス排出部とを有する構成とすることによ
り、この表面処理室内においては、リフロー処理内にお
いて表面が平坦化された誘電体膜が完全に外気に曝すこ
となく、従って外気中の水分を吸収する機会のないま
ま、その誘電体膜上に耐透水性膜が形成される。
上記請求項４に係る半導体製造装置において、表面処理
室が、誘電体膜上に表面処理用ガスを供給するガス供給
部と、誘電体膜を加熱するヒータと、室内のガスを外部
に排出するガス排出部とを有する構成とすることによ
り、この表面処理室内においては、リフロー処理内にお
いて表面が平坦化された誘電体膜が完全に外気に曝すこ
となく、従って外気中の水分を吸収する機会のないま
ま、その誘電体膜上に耐透水性膜が形成される。
【００２０】また、請求項１０に係る半導体製造装置
は、上記請求項９に係る半導体製造装置において、表面
処理室内に供給する表面処理用ガスが、誘電体膜表面を
窒化するためのＮＨ3 （アンモニア）ガスである構成と
することにより、この表面処理室内において、誘電体膜
上に窒化膜が形成されるため、この窒化膜の優れた耐透
水性によってリフロー処理後の水分吸収を抑制するた
め、誘電体膜中の不純物の結晶析出が有効に防止され
る。
は、上記請求項９に係る半導体製造装置において、表面
処理室内に供給する表面処理用ガスが、誘電体膜表面を
窒化するためのＮＨ3 （アンモニア）ガスである構成と
することにより、この表面処理室内において、誘電体膜
上に窒化膜が形成されるため、この窒化膜の優れた耐透
水性によってリフロー処理後の水分吸収を抑制するた
め、誘電体膜中の不純物の結晶析出が有効に防止され
る。
【００２１】また、請求項１１に係る半導体製造装置
は、上記請求項４に係る半導体製造装置において、搬送
系が、半導体基板を外部からエンクロージャー内の成膜
室に搬入する第１の搬送部と、半導体基板を成膜室から
リフロー処理室に移動する第２の搬送部と、半導体基板
をリフロー処理室から表面処理室に移動する第３の搬送
部と、半導体基板を表面処理室からエンクロージャーの
外部へ搬出する第４の搬送部とを有する構成とすること
により、半導体基板をエンクロージャー内外に搬入出す
ると共に、半導体基板を外気に曝すことなく成膜室から
リフロー処理室を経て表面処理室へ移動する。また、そ
の際に、第１〜第３の搬送部の搬送速度又は停止時間を
制御することにより、成膜室における成膜時間、リフロ
ー処理室におけるリフロー処理時間、及び表面処理室に
おける表面処理時間がそれぞれ独立して所要の時間に設
定される。
は、上記請求項４に係る半導体製造装置において、搬送
系が、半導体基板を外部からエンクロージャー内の成膜
室に搬入する第１の搬送部と、半導体基板を成膜室から
リフロー処理室に移動する第２の搬送部と、半導体基板
をリフロー処理室から表面処理室に移動する第３の搬送
部と、半導体基板を表面処理室からエンクロージャーの
外部へ搬出する第４の搬送部とを有する構成とすること
により、半導体基板をエンクロージャー内外に搬入出す
ると共に、半導体基板を外気に曝すことなく成膜室から
リフロー処理室を経て表面処理室へ移動する。また、そ
の際に、第１〜第３の搬送部の搬送速度又は停止時間を
制御することにより、成膜室における成膜時間、リフロ
ー処理室におけるリフロー処理時間、及び表面処理室に
おける表面処理時間がそれぞれ独立して所要の時間に設
定される。
【００２２】また、請求項１２に係る半導体製造装置
は、上記請求項１１に係る半導体製造装置において、搬
送系が、成膜室において第１の搬送部上に形成された堆
積物を除去するクリーニング部を有する構成とすること
により、成膜室において半導体基板上に誘電体膜を形成
する際に、半導体基板周囲の第１の搬送部上にも同時に
形成される堆積物が除去される。このため、この半導体
製造装置が継続して稼働する際に、第１の搬送部上に繰
り返し堆積した堆積物に起因するゴミ等が誘電体膜中に
混入することが防止される。
は、上記請求項１１に係る半導体製造装置において、搬
送系が、成膜室において第１の搬送部上に形成された堆
積物を除去するクリーニング部を有する構成とすること
により、成膜室において半導体基板上に誘電体膜を形成
する際に、半導体基板周囲の第１の搬送部上にも同時に
形成される堆積物が除去される。このため、この半導体
製造装置が継続して稼働する際に、第１の搬送部上に繰
り返し堆積した堆積物に起因するゴミ等が誘電体膜中に
混入することが防止される。
【００２３】また、請求項１３に係る半導体製造装置
は、上記請求項４に係る半導体製造装置において、成膜
室、リフロー処理室、及び表面処理室が、不活性ガスが
吹き出しているガスカーテンによって互いに分離されて
いる構成とすることにより、各室内で使用するガスが室
外に流れ出さないようにすると共に、隣接する室内で使
用するガスが室内に流れ込まないようにする。また、半
導体基板をエンクロージャー内外に搬入出する際にも、
外気がエンクロージャー外からエンクロージャーに流れ
込まないようにする。このため、各室内における成膜工
程、リフロー処理工程、及び表面処理工程の各工程にお
いて、不必要なガスの混入による汚染の発生が防止され
る。
は、上記請求項４に係る半導体製造装置において、成膜
室、リフロー処理室、及び表面処理室が、不活性ガスが
吹き出しているガスカーテンによって互いに分離されて
いる構成とすることにより、各室内で使用するガスが室
外に流れ出さないようにすると共に、隣接する室内で使
用するガスが室内に流れ込まないようにする。また、半
導体基板をエンクロージャー内外に搬入出する際にも、
外気がエンクロージャー外からエンクロージャーに流れ
込まないようにする。このため、各室内における成膜工
程、リフロー処理工程、及び表面処理工程の各工程にお
いて、不必要なガスの混入による汚染の発生が防止され
る。
【００２４】また、請求項１４に係る半導体製造装置
は、上記請求項４に係る半導体製造装置において、エン
クロージャー内に、表面処理室から移動してきた半導体
基板を冷却するクーリング室が具備されている構成とす
ることにより、半導体基板をエンクロージャー外に搬出
する際には、半導体基板上の誘電体膜が所定の温度以下
に冷却されているため、巻き込み酸素の影響によって誘
電体膜中の不純物の酸化物等が誘電体膜表面に析出する
ことが防止される。
は、上記請求項４に係る半導体製造装置において、エン
クロージャー内に、表面処理室から移動してきた半導体
基板を冷却するクーリング室が具備されている構成とす
ることにより、半導体基板をエンクロージャー外に搬出
する際には、半導体基板上の誘電体膜が所定の温度以下
に冷却されているため、巻き込み酸素の影響によって誘
電体膜中の不純物の酸化物等が誘電体膜表面に析出する
ことが防止される。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施
形態に係る半導体製造装置を示す概略図である。図１に
示されるように、外気を遮断するエンクロージャー１０
内には、成膜室２０、リフロー処理室３０、表面処理室
４０、及びクーリング室５０が順に隣接して設けられて
いる。また、これら成膜室２０、リフロー処理室３０、
表面処理室４０、及びクーリング室５０の両側には、上
方から下方に向かって所定の流量のＮ2 ガスが吹き出し
ているＮ2 ガスカーテン１１、１２、１３、１４、１５
がそれぞれ設置され、各室を互いに分離している。
本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施
形態に係る半導体製造装置を示す概略図である。図１に
示されるように、外気を遮断するエンクロージャー１０
内には、成膜室２０、リフロー処理室３０、表面処理室
４０、及びクーリング室５０が順に隣接して設けられて
いる。また、これら成膜室２０、リフロー処理室３０、
表面処理室４０、及びクーリング室５０の両側には、上
方から下方に向かって所定の流量のＮ2 ガスが吹き出し
ているＮ2 ガスカーテン１１、１２、１３、１４、１５
がそれぞれ設置され、各室を互いに分離している。
【００２６】また、これら成膜室２０、リフロー処理室
３０、表面処理室４０、及びクーリング室５０の各室内
には、各室内のガスを吸入するガス吸入口１６ａ、１６
ｂ、１６ｃ、１６ｄがそれぞれ設置されている。そして
これらのガス吸入口１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ
と、各ガス吸入口１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから
吸入された各室内のガスを通気孔１７を介してエンクロ
ージャー１０の外部に排出するためのガス排気口１８と
から構成されるガス排気系が設けられている。
３０、表面処理室４０、及びクーリング室５０の各室内
には、各室内のガスを吸入するガス吸入口１６ａ、１６
ｂ、１６ｃ、１６ｄがそれぞれ設置されている。そして
これらのガス吸入口１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ
と、各ガス吸入口１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから
吸入された各室内のガスを通気孔１７を介してエンクロ
ージャー１０の外部に排出するためのガス排気口１８と
から構成されるガス排気系が設けられている。
【００２７】また、処理対象であるウエーハ６０を外部
からエンクロージャー１０内の成膜室２０内に搬入する
第１の搬送部６１と、ウエーハ６０を成膜室２０からリ
フロー処理室３０内に移動する第２の搬送部６２と、ウ
エーハ６０をリフロー処理室３０から表面処理室４０内
に移動する第３の搬送部６３と、ウエーハ６０を表面処
理室４０からクーリング室５０内を経てエンクロージャ
ー１０の外部に搬出する第４の搬送部６４とが順に配列
された搬送系が設けれらている。
からエンクロージャー１０内の成膜室２０内に搬入する
第１の搬送部６１と、ウエーハ６０を成膜室２０からリ
フロー処理室３０内に移動する第２の搬送部６２と、ウ
エーハ６０をリフロー処理室３０から表面処理室４０内
に移動する第３の搬送部６３と、ウエーハ６０を表面処
理室４０からクーリング室５０内を経てエンクロージャ
ー１０の外部に搬出する第４の搬送部６４とが順に配列
された搬送系が設けれらている。
【００２８】また、これら第１〜第４の搬送部６１、６
２、６３、６４は、それぞれウエーハ６０を搭載する搬
送ベルト６５と、これらの搬送ベルト６５を所定の搬送
速度で水平方向に動かす左右２つの回転ローラ６６、６
７を有している。そして第１の搬送部６１には、その搬
送ベルト６５上に堆積される堆積物を除去するための搬
送ベルトクリーニング部６８が付設されている。
２、６３、６４は、それぞれウエーハ６０を搭載する搬
送ベルト６５と、これらの搬送ベルト６５を所定の搬送
速度で水平方向に動かす左右２つの回転ローラ６６、６
７を有している。そして第１の搬送部６１には、その搬
送ベルト６５上に堆積される堆積物を除去するための搬
送ベルトクリーニング部６８が付設されている。
【００２９】また、成膜室２０内には、その上方に、ウ
エーハ６０上に所定のガスを供給するためのガス供給ヘ
ッド２１が設置されている。そして、このガス供給ヘッ
ド２１には、ＴＥＯＳ並びにＰのドーピングガスとして
のＴＭＰ及びＢのドーピングガスとしてのＴＥＢを供給
する反応ガス供給口２２、Ｏ3 ガスを供給するＯ3 ガス
供給口２３、これら反応ガスとＯ3 ガスとの反応距離を
制御するためのＮ2 ガスを供給するＮ2 ガス供給口２４
がそれぞれ取り付けられている。他方、成膜室２０内の
下方には、ウエーハ６０を下方から加熱する抵抗加熱式
のヒータ２５が設置されている。
エーハ６０上に所定のガスを供給するためのガス供給ヘ
ッド２１が設置されている。そして、このガス供給ヘッ
ド２１には、ＴＥＯＳ並びにＰのドーピングガスとして
のＴＭＰ及びＢのドーピングガスとしてのＴＥＢを供給
する反応ガス供給口２２、Ｏ3 ガスを供給するＯ3 ガス
供給口２３、これら反応ガスとＯ3 ガスとの反応距離を
制御するためのＮ2 ガスを供給するＮ2 ガス供給口２４
がそれぞれ取り付けられている。他方、成膜室２０内の
下方には、ウエーハ６０を下方から加熱する抵抗加熱式
のヒータ２５が設置されている。
【００３０】また、リフロー処理室３０内には、その上
方に、ウエーハ６０上に所定のガスを供給するためのガ
ス供給ヘッド３１が設置されている。そして、このガス
供給ヘッド３１にはリフロー用のＮ2 ガスを供給するＮ
2 ガス供給口３２が取付けられている。同様に、上方に
は、ウエーハ６０を上方から加熱するＲＴＡ（RapidThe
rmal Anneal）用のランプ加熱式のヒータ３３が設置さ
れている。他方、リフロー処理室３０内の下方には、ウ
エーハ６０を下方から加熱する抵抗加熱式のヒータ３４
が設置されている。なお、ランプ加熱式のヒータ３３は
最高温度１１００℃まで加熱可能なものであり、抵抗加
熱式のヒータ３４は６００℃まで温度制御可能なもので
ある。
方に、ウエーハ６０上に所定のガスを供給するためのガ
ス供給ヘッド３１が設置されている。そして、このガス
供給ヘッド３１にはリフロー用のＮ2 ガスを供給するＮ
2 ガス供給口３２が取付けられている。同様に、上方に
は、ウエーハ６０を上方から加熱するＲＴＡ（RapidThe
rmal Anneal）用のランプ加熱式のヒータ３３が設置さ
れている。他方、リフロー処理室３０内の下方には、ウ
エーハ６０を下方から加熱する抵抗加熱式のヒータ３４
が設置されている。なお、ランプ加熱式のヒータ３３は
最高温度１１００℃まで加熱可能なものであり、抵抗加
熱式のヒータ３４は６００℃まで温度制御可能なもので
ある。
【００３１】また、表面処理室４０内には、その上方
に、ウエーハ６０上に所定のガスを供給するためのガス
供給ヘッド４１が設置されている。そして、このガス供
給ヘッド４１には、窒化処理用のＮＨ3 ガスを供給する
ＮＨ3 ガス供給口４２及びこのＮＨ3 ガスの室外への漏
洩を防止するためのＮ2 ガスを供給するＮ2 ガス供給口
４３が設置されている。また、ウエーハ６０を上方から
加熱するＲＴＡ用のランプ加熱式のヒータ４４が設置さ
れている。他方、表面処理室４０内の下方には、ウエー
ハ６０を下方から加熱する抵抗加熱式のヒータ４５が設
置されている。
に、ウエーハ６０上に所定のガスを供給するためのガス
供給ヘッド４１が設置されている。そして、このガス供
給ヘッド４１には、窒化処理用のＮＨ3 ガスを供給する
ＮＨ3 ガス供給口４２及びこのＮＨ3 ガスの室外への漏
洩を防止するためのＮ2 ガスを供給するＮ2 ガス供給口
４３が設置されている。また、ウエーハ６０を上方から
加熱するＲＴＡ用のランプ加熱式のヒータ４４が設置さ
れている。他方、表面処理室４０内の下方には、ウエー
ハ６０を下方から加熱する抵抗加熱式のヒータ４５が設
置されている。
【００３２】また、クーリング室５０内には、その上方
に、ウエーハ６０上に所定のガスを供給するためのガス
供給ヘッド５１が設置されている。そして、このガス供
給ヘッド５１にはクーリング用のＮ2 ガスを供給するＮ
2 ガス供給口５２が設置されている。
に、ウエーハ６０上に所定のガスを供給するためのガス
供給ヘッド５１が設置されている。そして、このガス供
給ヘッド５１にはクーリング用のＮ2 ガスを供給するＮ
2 ガス供給口５２が設置されている。
【００３３】次に、図１の半導体製造装置を使用して半
導体装置を製造する方法を、図２〜図５に示す工程断面
図を用いて説明する。先ず、処理対象であるウェーハ６
０を第１の搬送部６１の搬送ベルト６５上に搭載して、
外部からエンクロージャー１０内の成膜室２０内に搬入
する。なお、このウェーハ６０は、図２に示されるよう
に、例えばＳｉ基板８０上にポリシリコンからなる配線
層８１、８２、８３が形成されており、これらＳｉ基板
８０及び配線層８１、８２、８３からなる基体表面は凹
凸形状をなしている。
導体装置を製造する方法を、図２〜図５に示す工程断面
図を用いて説明する。先ず、処理対象であるウェーハ６
０を第１の搬送部６１の搬送ベルト６５上に搭載して、
外部からエンクロージャー１０内の成膜室２０内に搬入
する。なお、このウェーハ６０は、図２に示されるよう
に、例えばＳｉ基板８０上にポリシリコンからなる配線
層８１、８２、８３が形成されており、これらＳｉ基板
８０及び配線層８１、８２、８３からなる基体表面は凹
凸形状をなしている。
【００３４】そして、成膜室２０内においては、搬送ベ
ルト６５上のウェーハ６０は搬送速度３．５インチ／分
で移動する。また、このウェーハ６０を抵抗加熱式のヒ
ータ２５によって下方から加熱して、ウェーハ温度が例
えば５２０℃になるようにする。また、上方の反応ガス
供給口２２からは流量１．９ｓｌｍのＴＥＯＳ、流量
１．２８ｓｌｍのＴＭＰ、及び流量１．１ｓｌｍのＴＥ
Ｂを供給し、Ｏ3 ガス供給口２３からは流量１０７ｍｇ
／ｓｌのＯ3 ガスを供給すると共に、Ｎ2 ガス供給口２
４からはＴＥＯＳ等の反応ガスとＯ3 ガスとの反応距離
を制御するために流量１１ｓｌｍのＮ2 ガスを供給す
る。
ルト６５上のウェーハ６０は搬送速度３．５インチ／分
で移動する。また、このウェーハ６０を抵抗加熱式のヒ
ータ２５によって下方から加熱して、ウェーハ温度が例
えば５２０℃になるようにする。また、上方の反応ガス
供給口２２からは流量１．９ｓｌｍのＴＥＯＳ、流量
１．２８ｓｌｍのＴＭＰ、及び流量１．１ｓｌｍのＴＥ
Ｂを供給し、Ｏ3 ガス供給口２３からは流量１０７ｍｇ
／ｓｌのＯ3 ガスを供給すると共に、Ｎ2 ガス供給口２
４からはＴＥＯＳ等の反応ガスとＯ3 ガスとの反応距離
を制御するために流量１１ｓｌｍのＮ2 ガスを供給す
る。
【００３５】こうして、これらのプロセスガスが供給さ
れる直下のウェーハ６０上に、温度５２０℃の常圧下に
おけるＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応による
ＣＶＤ法を用いて、６分間の成膜を行う。即ち、図３に
示されるように、Ｓｉ基板８０上に配線層８１、８２、
８３が形成されている基体全面に、例えばＢ濃度が４〜
８ｗｔ％、Ｐ濃度が３〜５ｗｔ％のＢＰＳＧ膜８４を
０．６μｍ程度の厚さに堆積し、基体表面の凹凸を埋め
込んでしまう。このときのＢＰＳＧ膜８４表面の形状
は、下地のＳｉ基板８０及び配線層８１、８２、８３の
なす凹凸形状に対応して、かなりの起伏を有するものと
なっている。
れる直下のウェーハ６０上に、温度５２０℃の常圧下に
おけるＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応による
ＣＶＤ法を用いて、６分間の成膜を行う。即ち、図３に
示されるように、Ｓｉ基板８０上に配線層８１、８２、
８３が形成されている基体全面に、例えばＢ濃度が４〜
８ｗｔ％、Ｐ濃度が３〜５ｗｔ％のＢＰＳＧ膜８４を
０．６μｍ程度の厚さに堆積し、基体表面の凹凸を埋め
込んでしまう。このときのＢＰＳＧ膜８４表面の形状
は、下地のＳｉ基板８０及び配線層８１、８２、８３の
なす凹凸形状に対応して、かなりの起伏を有するものと
なっている。
【００３６】なお、このＢＰＳＧ膜８４の膜厚は、ＴＥ
ＯＳ等のプロセスガス流量を変化させることや、ウェー
ハ６０の搬送速度を変えてプロセスガスの直下における
滞留時間を調整することにより制御することが可能であ
る。
ＯＳ等のプロセスガス流量を変化させることや、ウェー
ハ６０の搬送速度を変えてプロセスガスの直下における
滞留時間を調整することにより制御することが可能であ
る。
【００３７】また、ウェーハ６０上にＢＰＳＧ膜８４を
堆積する際に、ウェーハ６０を搭載している第１の搬送
部６１の搬送ベルト６５上にもＢＰＳＧ膜が堆積される
が、この搬送ベルト６５上に堆積されたＢＰＳＧ膜は、
第１の搬送部６１に付設された搬送ベルトクリーニング
部６８によって除去する。
堆積する際に、ウェーハ６０を搭載している第１の搬送
部６１の搬送ベルト６５上にもＢＰＳＧ膜が堆積される
が、この搬送ベルト６５上に堆積されたＢＰＳＧ膜は、
第１の搬送部６１に付設された搬送ベルトクリーニング
部６８によって除去する。
【００３８】また、成膜室２０内に供給されたガスのう
ち、未反応ガス等は室内の周囲に設置されたガス吸入口
１６ａから吸入され、通気孔１７を通ってガス排気口１
８からエンクロージャー１０の外部に排出される。ま
た、成膜室２０両側のＮ2 ガスカーテン１１、１２は、
上方から下方に向かって例えば流量１０ｓｌｍのＮ2 ガ
スを吹き出しており、ウェーハ６０をエンクロージャー
１０内に搬入する搬入口（図示せず）から外気が成膜室
２０内に流れ込まないように遮断していると共に、成膜
室２０内の各種のガスが室外に流れ出さないように遮断
している。
ち、未反応ガス等は室内の周囲に設置されたガス吸入口
１６ａから吸入され、通気孔１７を通ってガス排気口１
８からエンクロージャー１０の外部に排出される。ま
た、成膜室２０両側のＮ2 ガスカーテン１１、１２は、
上方から下方に向かって例えば流量１０ｓｌｍのＮ2 ガ
スを吹き出しており、ウェーハ６０をエンクロージャー
１０内に搬入する搬入口（図示せず）から外気が成膜室
２０内に流れ込まないように遮断していると共に、成膜
室２０内の各種のガスが室外に流れ出さないように遮断
している。
【００３９】次いで、成膜室２０においてＢＰＳＧ膜８
４が堆積されたウェーハ６０を、第１の搬送部６１の搬
送ベルト６５上から第２の搬送部６２の搬送ベルト６５
上に移した後、リフロー処理室３０内を搬送速度３．５
インチ／分で移動する。そして、リフロー処理室３０に
おいては、ランプ加熱式のヒータ３３及び抵抗加熱式の
ヒータ３４によってウェーハ６０を上下から加熱して、
ウェーハ温度が例えば９００℃になるようにする。ま
た、上方のＮ2 ガス供給口３２からは流量２０ｓｌｍの
リフロー用のＮ2 ガスを供給する。
４が堆積されたウェーハ６０を、第１の搬送部６１の搬
送ベルト６５上から第２の搬送部６２の搬送ベルト６５
上に移した後、リフロー処理室３０内を搬送速度３．５
インチ／分で移動する。そして、リフロー処理室３０に
おいては、ランプ加熱式のヒータ３３及び抵抗加熱式の
ヒータ３４によってウェーハ６０を上下から加熱して、
ウェーハ温度が例えば９００℃になるようにする。ま
た、上方のＮ2 ガス供給口３２からは流量２０ｓｌｍの
リフロー用のＮ2 ガスを供給する。
【００４０】こうして、温度９００℃の常圧下のＮ2 ガ
ス雰囲気中において、ウェーハ６０上に堆積されたＢＰ
ＳＧ膜８４の高温リフロー処理を１０分間施す。即ち、
図４に示されるように、Ｓｉ基板８０及び配線層８１、
８２、８３上に堆積されたＢＰＳＧ膜８４を高温リフロ
ーすることにより、その表面の起伏をなだらかにして略
平坦な表面形状とする。
ス雰囲気中において、ウェーハ６０上に堆積されたＢＰ
ＳＧ膜８４の高温リフロー処理を１０分間施す。即ち、
図４に示されるように、Ｓｉ基板８０及び配線層８１、
８２、８３上に堆積されたＢＰＳＧ膜８４を高温リフロ
ーすることにより、その表面の起伏をなだらかにして略
平坦な表面形状とする。
【００４１】なお、リフロー処理室３０内に供給された
Ｎ2 ガスは室内の周囲に設置されたガス吸入口１６ｂか
ら吸入され、通気孔１７を通ってガス排気口１８からエ
ンクロージャー１０の外部に排出される。また、リフロ
ー処理室３０両側のＮ2 ガスカーテン１２、１３は、上
方から下方に向かって流量１０ｓｌｍのＮ2 ガスを吹き
出しており、室外の各種のガスがリフロー処理室３０内
に流れ込まないように遮断している。
Ｎ2 ガスは室内の周囲に設置されたガス吸入口１６ｂか
ら吸入され、通気孔１７を通ってガス排気口１８からエ
ンクロージャー１０の外部に排出される。また、リフロ
ー処理室３０両側のＮ2 ガスカーテン１２、１３は、上
方から下方に向かって流量１０ｓｌｍのＮ2 ガスを吹き
出しており、室外の各種のガスがリフロー処理室３０内
に流れ込まないように遮断している。
【００４２】次いで、リフロー処理室３０においてＢＰ
ＳＧ膜８４表面が平坦化されたウェーハ６０を、第２の
搬送部６２の搬送ベルト６５上から第３の搬送部６３の
搬送ベルト６５上に移した後、表面処理室４０内を搬送
速度３．５インチ／分で移動する。そして、表面処理室
４０においては、ランプ加熱式のヒータ４４及び抵抗加
熱式のヒータ４５によってウェーハ６０を上下から加熱
して、ウェーハ温度が例えば８５０℃になるようにす
る。また、上方のＮＨ3 ガス供給口４２からは流量５ｓ
ｌｍの窒化処理用のＮＨ3 ガスを供給すると共に、Ｎ2
ガス供給口４３からはこの窒化処理用のＮＨ3 ガスが室
外に漏洩することを防止するためのＮ2 ガスを供給す
る。こうして、温度８５０℃の常圧下のＮＨ3 ガス雰囲
気中において、ウェーハ６０上の平坦化されたＢＰＳＧ
膜８４表面に窒化処理を５分間施す。即ち、図５に示さ
れるように、平坦化されたＢＰＳＧ膜８４表面をＮＨ3
ガスによって窒化し、耐吸湿性に優れた表面窒化層８５
を形成する。
ＳＧ膜８４表面が平坦化されたウェーハ６０を、第２の
搬送部６２の搬送ベルト６５上から第３の搬送部６３の
搬送ベルト６５上に移した後、表面処理室４０内を搬送
速度３．５インチ／分で移動する。そして、表面処理室
４０においては、ランプ加熱式のヒータ４４及び抵抗加
熱式のヒータ４５によってウェーハ６０を上下から加熱
して、ウェーハ温度が例えば８５０℃になるようにす
る。また、上方のＮＨ3 ガス供給口４２からは流量５ｓ
ｌｍの窒化処理用のＮＨ3 ガスを供給すると共に、Ｎ2
ガス供給口４３からはこの窒化処理用のＮＨ3 ガスが室
外に漏洩することを防止するためのＮ2 ガスを供給す
る。こうして、温度８５０℃の常圧下のＮＨ3 ガス雰囲
気中において、ウェーハ６０上の平坦化されたＢＰＳＧ
膜８４表面に窒化処理を５分間施す。即ち、図５に示さ
れるように、平坦化されたＢＰＳＧ膜８４表面をＮＨ3
ガスによって窒化し、耐吸湿性に優れた表面窒化層８５
を形成する。
【００４３】なお、表面処理室４０内に供給されたガス
のうち、未反応ガス等は室内の周囲に設置されたガス吸
入口１６ｃから吸入され、通気孔１７を通ってガス排気
口１８からエンクロージャー１０の外部に排出される。
また、表面処理室４０両側のＮ2 ガスカーテン１３，１
４は、上方から下方に向かって流量１０ｓｌｍのＮ2ガ
スを吹き出しており、表面処理室４０内のＮＨ3 ガスが
室外に流れ出さないように遮断している。
のうち、未反応ガス等は室内の周囲に設置されたガス吸
入口１６ｃから吸入され、通気孔１７を通ってガス排気
口１８からエンクロージャー１０の外部に排出される。
また、表面処理室４０両側のＮ2 ガスカーテン１３，１
４は、上方から下方に向かって流量１０ｓｌｍのＮ2ガ
スを吹き出しており、表面処理室４０内のＮＨ3 ガスが
室外に流れ出さないように遮断している。
【００４４】次いで、表面処理室４０においてＢＰＳＧ
膜８４上に表面窒化層８５が形成されたウェーハ６０
を、第３の搬送部６３の搬送ベルト６５上から第４の搬
送部６４の搬送ベルト６５上に移した後、クーリング室
５０内を搬送速度３．５インチ／分で移動する。そし
て、クーリング室５０においては、上方のＮ2 ガス供給
口５２から流量１０ｓｌｍのクーリング用のＮ2 ガスを
供給する。こうして、ウェーハ６０上にクーリング用の
Ｎ2 ガスを吹き付け、ウェーハ温度が常温になるまで冷
却する。続いて、クーリング室５０内において常温に冷
却されたウェーハ６０を、第３の搬送部６３の搬送ベル
ト６５上に搭載したまま、エンクロージャー１０の外部
に搬出する。
膜８４上に表面窒化層８５が形成されたウェーハ６０
を、第３の搬送部６３の搬送ベルト６５上から第４の搬
送部６４の搬送ベルト６５上に移した後、クーリング室
５０内を搬送速度３．５インチ／分で移動する。そし
て、クーリング室５０においては、上方のＮ2 ガス供給
口５２から流量１０ｓｌｍのクーリング用のＮ2 ガスを
供給する。こうして、ウェーハ６０上にクーリング用の
Ｎ2 ガスを吹き付け、ウェーハ温度が常温になるまで冷
却する。続いて、クーリング室５０内において常温に冷
却されたウェーハ６０を、第３の搬送部６３の搬送ベル
ト６５上に搭載したまま、エンクロージャー１０の外部
に搬出する。
【００４５】なお、クーリング室５０内に供給されたＮ
2 ガスは室内の周囲に設置されたガス吸入口１６ｄから
吸入され、通気孔１７を通ってガス排気口１８からエン
クロージャー１０の外部に排出される。また、表面処理
室４０両側のＮ2 ガスカーテン１４，１５は、上方から
下方に向かって流量１０ｓｌｍのＮ2 ガスを吹き出して
おり、隣接する表面処理室４０からＮＨ3 ガスがクーリ
ング室５０内に流れ込まないように遮断していると共
に、ウェーハ６０をエンクロージャー１０の外部に搬出
する搬出口（図示せず）から外気がクーリング室５０内
に流れ込まないように遮断している。
2 ガスは室内の周囲に設置されたガス吸入口１６ｄから
吸入され、通気孔１７を通ってガス排気口１８からエン
クロージャー１０の外部に排出される。また、表面処理
室４０両側のＮ2 ガスカーテン１４，１５は、上方から
下方に向かって流量１０ｓｌｍのＮ2 ガスを吹き出して
おり、隣接する表面処理室４０からＮＨ3 ガスがクーリ
ング室５０内に流れ込まないように遮断していると共
に、ウェーハ６０をエンクロージャー１０の外部に搬出
する搬出口（図示せず）から外気がクーリング室５０内
に流れ込まないように遮断している。
【００４６】以上のように、本実施形態によれば、外気
を遮断するエンクロージャー１０内に成膜室２０、リフ
ロー処理室３０、表面処理室４０、及びクーリング室５
０が順に隣接して設けられている半導体製造装置を使用
することにより、成膜室２０において常圧下のＴＥＯＳ
−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応による成膜を行い、表
面が凹凸形状をなしているウェーハ６０上にＢＰＳＧ膜
８４を堆積する成膜工程と、リフロー処理室３０におい
て温度９００℃のＮ2 ガス雰囲気中における高温リフロ
ー処理を施し、ＢＰＳＧ膜８４表面を平坦化する高温リ
フロー処理工程と、表面処理室４０において温度８５０
℃のＮＨ3 ガス雰囲気中における窒化処理を施し、平坦
化されたＢＰＳＧ膜８４上に耐吸湿性に優れた表面窒化
層８５を形成する表面処理工程と、及びクーリング室５
０においてウェーハ６０上にクーリング用のＮ2 ガスを
吹き付け、ウェーハ温度が常温になるまで冷却するクー
リング工程とを、外気を遮断するエンクロージャー１０
内において、ウェーハ６０上のＢＰＳＧ膜８４を外気に
曝すことなく連続して行うことができる。
を遮断するエンクロージャー１０内に成膜室２０、リフ
ロー処理室３０、表面処理室４０、及びクーリング室５
０が順に隣接して設けられている半導体製造装置を使用
することにより、成膜室２０において常圧下のＴＥＯＳ
−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応による成膜を行い、表
面が凹凸形状をなしているウェーハ６０上にＢＰＳＧ膜
８４を堆積する成膜工程と、リフロー処理室３０におい
て温度９００℃のＮ2 ガス雰囲気中における高温リフロ
ー処理を施し、ＢＰＳＧ膜８４表面を平坦化する高温リ
フロー処理工程と、表面処理室４０において温度８５０
℃のＮＨ3 ガス雰囲気中における窒化処理を施し、平坦
化されたＢＰＳＧ膜８４上に耐吸湿性に優れた表面窒化
層８５を形成する表面処理工程と、及びクーリング室５
０においてウェーハ６０上にクーリング用のＮ2 ガスを
吹き付け、ウェーハ温度が常温になるまで冷却するクー
リング工程とを、外気を遮断するエンクロージャー１０
内において、ウェーハ６０上のＢＰＳＧ膜８４を外気に
曝すことなく連続して行うことができる。
【００４７】即ち、ＢＰＳＧ膜８４の成膜工程からこの
ＢＰＳＧ膜８４表面を平坦化する高温リフロー処理工程
を経て平坦化されたＢＰＳＧ膜８４上に表面窒化層８５
を形成する表面処理工程までの一連の工程中に、ＢＰＳ
Ｇ膜８４が外気中の水分を吸収する機会のないままに、
平坦化されたＢＰＳＧ膜８４上に耐吸湿性に優れた表面
窒化層８５が形成されるため、ＢＰＳＧ膜８４に含有さ
れるＢやＰがリフロー処理後に外気中の水分を吸収する
ことを防止することができる。従って、多層配線構造に
適した層間絶縁膜として、表面が平坦化されたＢＰＳＧ
膜８４を得ることができると共に、ＢＰＳＧ膜８４に含
有されるＢやＰのリフロー処理後の水分吸収による結晶
析出の発生を抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まり
の向上を実現することができる。
ＢＰＳＧ膜８４表面を平坦化する高温リフロー処理工程
を経て平坦化されたＢＰＳＧ膜８４上に表面窒化層８５
を形成する表面処理工程までの一連の工程中に、ＢＰＳ
Ｇ膜８４が外気中の水分を吸収する機会のないままに、
平坦化されたＢＰＳＧ膜８４上に耐吸湿性に優れた表面
窒化層８５が形成されるため、ＢＰＳＧ膜８４に含有さ
れるＢやＰがリフロー処理後に外気中の水分を吸収する
ことを防止することができる。従って、多層配線構造に
適した層間絶縁膜として、表面が平坦化されたＢＰＳＧ
膜８４を得ることができると共に、ＢＰＳＧ膜８４に含
有されるＢやＰのリフロー処理後の水分吸収による結晶
析出の発生を抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まり
の向上を実現することができる。
【００４８】また、本実施形態によれば、エンクロージ
ャー１０内に、表面処理室４０に隣接してクーリング室
５０を設け、このクーリング室５０においてウェーハ６
０上にクーリング用のＮ2 ガスを吹き付け、ウェーハ温
度が常温になるまで冷却するクーリング工程を行ってい
るため、ＢＰＳＧ膜８４の成膜工程からＢＰＳＧ膜８４
表面を平坦化する高温リフロー処理工程を経て平坦化さ
れたＢＰＳＧ膜８４上に表面窒化層８５を形成する表面
処理工程までの一連の工程の終了後、エンクロージャー
１０外に搬出する際に、巻き込み酸素の影響によってＢ
ＰＳＧ膜８４に添加されたＢ及びＰの酸化物、例えばＢ
ＰＯ4 等の析出物が発生することを防止することができ
る。従って、このＢＰＳＧ膜８４上にＡｌ配線等を形成
する際に、加工不良や配線ショート等が発生することを
抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まりの向上を実現
することができる。
ャー１０内に、表面処理室４０に隣接してクーリング室
５０を設け、このクーリング室５０においてウェーハ６
０上にクーリング用のＮ2 ガスを吹き付け、ウェーハ温
度が常温になるまで冷却するクーリング工程を行ってい
るため、ＢＰＳＧ膜８４の成膜工程からＢＰＳＧ膜８４
表面を平坦化する高温リフロー処理工程を経て平坦化さ
れたＢＰＳＧ膜８４上に表面窒化層８５を形成する表面
処理工程までの一連の工程の終了後、エンクロージャー
１０外に搬出する際に、巻き込み酸素の影響によってＢ
ＰＳＧ膜８４に添加されたＢ及びＰの酸化物、例えばＢ
ＰＯ4 等の析出物が発生することを防止することができ
る。従って、このＢＰＳＧ膜８４上にＡｌ配線等を形成
する際に、加工不良や配線ショート等が発生することを
抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まりの向上を実現
することができる。
【００４９】なお、上記実施形態においては、成膜室２
０内においてＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応
によりＢＰＳＧ膜８４を成膜しているが、この場合のＰ
及びＢのドーピングガスはＴＭＰ及びＴＥＢに限定する
必要はない。例えばＴＥＢの代わりにＴＭＢ（トリメチ
ルボレート；Ｂ（ＯＣＨ3 ）3 ）を用いてもよい。ま
た、ＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応に限定す
る必要もなく、例えばＳｉＨ4 −ＰＨ4 −Ｂ2 Ｈ6 −Ｏ
2 系の反応によりＢＰＳＧ膜を成膜してもよい。この場
合、成膜温度は３００〜５００℃である。
０内においてＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応
によりＢＰＳＧ膜８４を成膜しているが、この場合のＰ
及びＢのドーピングガスはＴＭＰ及びＴＥＢに限定する
必要はない。例えばＴＥＢの代わりにＴＭＢ（トリメチ
ルボレート；Ｂ（ＯＣＨ3 ）3 ）を用いてもよい。ま
た、ＴＥＯＳ−ＴＭＰ−ＴＥＢ−Ｏ3 系の反応に限定す
る必要もなく、例えばＳｉＨ4 −ＰＨ4 −Ｂ2 Ｈ6 −Ｏ
2 系の反応によりＢＰＳＧ膜を成膜してもよい。この場
合、成膜温度は３００〜５００℃である。
【００５０】更に、ＢＰＳＧ膜８４に限定する必要もな
く、例えばＢＰＳＧ膜と同様に高リフロー性能をもつ一
方でその強い吸湿性により大気中の水分を吸収して結晶
析出が発生するという性質をもっているＰＳＧ膜を成膜
し、そのＰＳＧ膜表面を平坦化し、更にその平坦化した
ＰＳＧ膜上に表面窒化層を形成する場合に本発明を適用
してもよい。この場合、ＰＳＧ膜を成膜するには、ＴＥ
ＯＳ−ＴＭＰ−Ｏ3 系の反応やＳｉＨ4 −ＰＨ4 −Ｏ2
系の反応を用いればよい。
く、例えばＢＰＳＧ膜と同様に高リフロー性能をもつ一
方でその強い吸湿性により大気中の水分を吸収して結晶
析出が発生するという性質をもっているＰＳＧ膜を成膜
し、そのＰＳＧ膜表面を平坦化し、更にその平坦化した
ＰＳＧ膜上に表面窒化層を形成する場合に本発明を適用
してもよい。この場合、ＰＳＧ膜を成膜するには、ＴＥ
ＯＳ−ＴＭＰ−Ｏ3 系の反応やＳｉＨ4 −ＰＨ4 −Ｏ2
系の反応を用いればよい。
【００５１】また、上記実施形態においては、表面処理
室４０においてＮＨ3 ガスによってＢＰＳＧ膜８４表面
を窒化して表面窒化層８５を形成しているが、この表面
窒化層８５に限定されるものではなく、耐吸湿性に優れ
た膜であればよい。
室４０においてＮＨ3 ガスによってＢＰＳＧ膜８４表面
を窒化して表面窒化層８５を形成しているが、この表面
窒化層８５に限定されるものではなく、耐吸湿性に優れ
た膜であればよい。
【００５２】また、上記実施形態においては、ウエーハ
６０の搬送系は、外部からエンクロージャー１０内の成
膜室２０内に搬入する第１の搬送部６１と、成膜室２０
からリフロー処理室３０内に移動する第２の搬送部６２
と、リフロー処理室３０から表面処理室４０内に移動す
る第３の搬送部６３と、表面処理室４０からクーリング
室５０内を経てエンクロージャー１０の外部に搬出する
第４の搬送部６４とに分割され、第１〜第４の搬送部６
１、６２、６３、６４がそれぞれウェーハ６０を搬送速
度３．５インチ／分で移動しているが、これら第１〜第
４の搬送部を一体化して１本の搬送ベルトでウェーハ６
０を移動してもよい。
６０の搬送系は、外部からエンクロージャー１０内の成
膜室２０内に搬入する第１の搬送部６１と、成膜室２０
からリフロー処理室３０内に移動する第２の搬送部６２
と、リフロー処理室３０から表面処理室４０内に移動す
る第３の搬送部６３と、表面処理室４０からクーリング
室５０内を経てエンクロージャー１０の外部に搬出する
第４の搬送部６４とに分割され、第１〜第４の搬送部６
１、６２、６３、６４がそれぞれウェーハ６０を搬送速
度３．５インチ／分で移動しているが、これら第１〜第
４の搬送部を一体化して１本の搬送ベルトでウェーハ６
０を移動してもよい。
【００５３】また、第１〜第４の搬送部６１、６２、６
３、６４の各搬送ベルト６５の代わりに、搬送トレイを
用いてもよい。また、第１〜第４の搬送部６１、６２、
６３、６４を一定の搬送速度３．５インチ／分に設定す
る代わりに、第１〜第４の搬送部６１、６２、６３、６
４がそれぞれ移動と停止を繰り返す方式を採用して、成
膜室２０、リフロー処理室３０、表面処理室４０、及び
クーリング室５０の各室内における成膜時間、リフロー
処理時間、表面処理時間、及びクーリング時間を制御し
てもよい。
３、６４の各搬送ベルト６５の代わりに、搬送トレイを
用いてもよい。また、第１〜第４の搬送部６１、６２、
６３、６４を一定の搬送速度３．５インチ／分に設定す
る代わりに、第１〜第４の搬送部６１、６２、６３、６
４がそれぞれ移動と停止を繰り返す方式を採用して、成
膜室２０、リフロー処理室３０、表面処理室４０、及び
クーリング室５０の各室内における成膜時間、リフロー
処理時間、表面処理時間、及びクーリング時間を制御し
てもよい。
【００５４】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置によれば、
次のような効果を奏することができる。即ち、請求項１
に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板上に
所定の不純物が添加された誘電体膜を形成する成膜工程
と、この誘電体膜をリフローして表面を平坦化するリフ
ロー処理工程と、この表面が平坦化された誘電体膜上に
耐透水性膜を形成する表面処理工程の一連の工程とが、
誘電体膜を完全に外気に曝すことなく連続して行われる
ことにより、所定の不純物が添加された誘電体膜、例え
ばＰやＢが添加されたＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜の形成
後、このＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜が外気
中の水分を吸収する機会のないままに、その表面が平坦
化され、更にその上に耐透水性膜が形成されるため、Ｐ
やＢなどの不純物がリフロー処理後に外気中の水分を吸
収することを防止することができる。従って、多層配線
構造に適した層間絶縁膜として、表面が平坦化されたＰ
ＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜を得ることができ
ると共に、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜に含
有されるＢやＰなどの不純物の水分吸収による結晶析出
を抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まりの向上を実
現することができる。
る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置によれば、
次のような効果を奏することができる。即ち、請求項１
に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板上に
所定の不純物が添加された誘電体膜を形成する成膜工程
と、この誘電体膜をリフローして表面を平坦化するリフ
ロー処理工程と、この表面が平坦化された誘電体膜上に
耐透水性膜を形成する表面処理工程の一連の工程とが、
誘電体膜を完全に外気に曝すことなく連続して行われる
ことにより、所定の不純物が添加された誘電体膜、例え
ばＰやＢが添加されたＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜の形成
後、このＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜が外気
中の水分を吸収する機会のないままに、その表面が平坦
化され、更にその上に耐透水性膜が形成されるため、Ｐ
やＢなどの不純物がリフロー処理後に外気中の水分を吸
収することを防止することができる。従って、多層配線
構造に適した層間絶縁膜として、表面が平坦化されたＰ
ＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜を得ることができ
ると共に、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜に含
有されるＢやＰなどの不純物の水分吸収による結晶析出
を抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まりの向上を実
現することができる。
【００５５】また、請求項４に係る半導体製造装置によ
れば、所定の不純物が添加された誘電体膜を形成する成
膜室、誘電体膜をリフローしてその表面を平坦化するリ
フロー処理室、平坦化された誘電体膜上に耐透水性膜を
形成する表面処理室、及び半導体基板を移動する搬送系
が、外気から遮断された同一のエンクロージャー内に設
置されていることにより、これら各室における成膜工
程、リフロー処理工程、及び表面処理工程の一連の工
程、並びに各室間の半導体基板の搬送を、所定の不純物
が添加された誘電体膜、例えばＰやＢが添加されたＰＳ
Ｇ膜又はＢＰＳＧ膜を完全に外気に曝すことなく連続し
て行い、これら一連の工程中に外気中の水分を吸収する
機会のないままに平坦化されたＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜
などの誘電体膜上に耐透水性膜を形成することが可能に
なるため、ＰやＢなどの不純物がリフロー処理後に外気
中の水分を吸収することを防止することができる。従っ
て、多層配線構造に適した層間絶縁膜として、表面が平
坦化されたＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜を得
ることができると共に、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの
誘電体膜に含有されるＢやＰなどの不純物の水分吸収に
よる結晶析出を抑制して、信頼性の向上及び製造歩留ま
りの向上を実現することができる。
れば、所定の不純物が添加された誘電体膜を形成する成
膜室、誘電体膜をリフローしてその表面を平坦化するリ
フロー処理室、平坦化された誘電体膜上に耐透水性膜を
形成する表面処理室、及び半導体基板を移動する搬送系
が、外気から遮断された同一のエンクロージャー内に設
置されていることにより、これら各室における成膜工
程、リフロー処理工程、及び表面処理工程の一連の工
程、並びに各室間の半導体基板の搬送を、所定の不純物
が添加された誘電体膜、例えばＰやＢが添加されたＰＳ
Ｇ膜又はＢＰＳＧ膜を完全に外気に曝すことなく連続し
て行い、これら一連の工程中に外気中の水分を吸収する
機会のないままに平坦化されたＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜
などの誘電体膜上に耐透水性膜を形成することが可能に
なるため、ＰやＢなどの不純物がリフロー処理後に外気
中の水分を吸収することを防止することができる。従っ
て、多層配線構造に適した層間絶縁膜として、表面が平
坦化されたＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜を得
ることができると共に、ＰＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの
誘電体膜に含有されるＢやＰなどの不純物の水分吸収に
よる結晶析出を抑制して、信頼性の向上及び製造歩留ま
りの向上を実現することができる。
【００５６】また、請求項１４に係る半導体製造装置に
よれば、エンクロージャー内に、成膜室、リフロー処理
室、及び表面処理室に加え、この表面処理室から移動し
てきた半導体基板を冷却するクーリング室が具備されて
いることにより、エンクロージャー外に半導体基板を搬
出する際に、半導体基板上の誘電体膜が所定の温度以下
に冷却されているため、巻き込み酸素の影響によってＰ
ＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜に添加されたＢや
Ｐなどの不純物の酸化物等が表面に析出することを防止
することができる。従って、この誘電体膜上に配線等を
形成する際に、加工不良や配線ショート等が発生するこ
とを抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まりの向上を
実現することができる。
よれば、エンクロージャー内に、成膜室、リフロー処理
室、及び表面処理室に加え、この表面処理室から移動し
てきた半導体基板を冷却するクーリング室が具備されて
いることにより、エンクロージャー外に半導体基板を搬
出する際に、半導体基板上の誘電体膜が所定の温度以下
に冷却されているため、巻き込み酸素の影響によってＰ
ＳＧ膜又はＢＰＳＧ膜などの誘電体膜に添加されたＢや
Ｐなどの不純物の酸化物等が表面に析出することを防止
することができる。従って、この誘電体膜上に配線等を
形成する際に、加工不良や配線ショート等が発生するこ
とを抑制して、信頼性の向上及び製造歩留まりの向上を
実現することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を示
す概略図である。
す概略図である。
【図２】図１の半導体製造装置を使用する半導体装置の
製造方法を説明するための工程断面図（その１）であ
る。
製造方法を説明するための工程断面図（その１）であ
る。
【図３】図１の半導体製造装置を使用する半導体装置の
製造方法を説明するための工程断面図（その２）であ
る。
製造方法を説明するための工程断面図（その２）であ
る。
【図４】図１の半導体製造装置を使用する半導体装置の
製造方法を説明するための工程断面図（その３）であ
る。
製造方法を説明するための工程断面図（その３）であ
る。
【図５】図１の半導体製造装置を使用する半導体装置の
製造方法を説明するための工程断面図（その４）であ
る。
製造方法を説明するための工程断面図（その４）であ
る。
１０……エンクロージャー、１１、１２、１３、１４、
１５……Ｎ2 ガスカーテン、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、
１６ｄ……ガス吸入口、１７……通気孔、１８……ガス
排気口、２０……成膜室、２１……ガス供給ヘッド、２
２……反応ガス供給口、２３……Ｏ3 ガス供給口、２４
……Ｎ2 ガス供給口、２５……抵抗加熱式のヒータ、３
０……リフロー処理室、３１……ガス供給ヘッド、３２
……Ｎ2ガス供給口、３３……ランプ加熱式のヒータ、
３４……抵抗加熱式のヒータ、４０……表面処理室、４
１……ガス供給ヘッド、４２……ＮＨ3 ガス供給口、４
３……Ｎ2 ガス供給口、４４……ランプ加熱式のヒー
タ、４５……抵抗加熱式のヒータ、５０……クーリング
室、５１……ガス供給ヘッド、５２……Ｎ2 ガス供給
口、６０……ウエーハ、６１……第１の搬送部、６２…
…第２の搬送部、６３……第３の搬送部、６４……第４
の搬送部、６５……搬送ベルト、６６、６７……回転ロ
ーラ、６８……搬送ベルトクリーニング部、８０……Ｓ
ｉ基板、８１、８２、８３……配線層、８４……ＢＰＳ
Ｇ膜、８５……表面窒化層。
１５……Ｎ2 ガスカーテン、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、
１６ｄ……ガス吸入口、１７……通気孔、１８……ガス
排気口、２０……成膜室、２１……ガス供給ヘッド、２
２……反応ガス供給口、２３……Ｏ3 ガス供給口、２４
……Ｎ2 ガス供給口、２５……抵抗加熱式のヒータ、３
０……リフロー処理室、３１……ガス供給ヘッド、３２
……Ｎ2ガス供給口、３３……ランプ加熱式のヒータ、
３４……抵抗加熱式のヒータ、４０……表面処理室、４
１……ガス供給ヘッド、４２……ＮＨ3 ガス供給口、４
３……Ｎ2 ガス供給口、４４……ランプ加熱式のヒー
タ、４５……抵抗加熱式のヒータ、５０……クーリング
室、５１……ガス供給ヘッド、５２……Ｎ2 ガス供給
口、６０……ウエーハ、６１……第１の搬送部、６２…
…第２の搬送部、６３……第３の搬送部、６４……第４
の搬送部、６５……搬送ベルト、６６、６７……回転ロ
ーラ、６８……搬送ベルトクリーニング部、８０……Ｓ
ｉ基板、８１、８２、８３……配線層、８４……ＢＰＳ
Ｇ膜、８５……表面窒化層。
Claims (14)
- 【請求項１】 半導体基板上に所定の不純物が添加され
た誘電体膜を形成する成膜工程と、 前記誘電体膜を外気に曝すことなく、前記誘電体膜をリ
フローして、前記誘電体膜表面を平坦化するリフロー処
理工程と、 前記誘電体膜を外気に曝すことなく、平坦化された前記
誘電体膜上に耐透水性膜を形成する表面処理工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記成膜工程が、気相成長法により、半導体基板上にリ
ン又はリン及びボロンが添加されたシリコン酸化膜を形
成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記表面処理工程が、前記誘電体膜を外気に曝すことな
く、平坦化された前記誘電体膜表面を窒化して、前記誘
電体膜上に窒化膜を形成する工程であることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 外気を遮断するエンクロージャー内に設
けられ、半導体基板上に不純物が添加された誘電体膜を
形成する成膜室と、 前記エンクロージャー内に設けられ、前記成膜室におい
て形成された前記誘電体膜をリフローして、前記誘電体
膜表面を平坦化するリフロー処理室と、 前記エンクロージャー内に設けられ、前記リフロー処理
室において平坦化された前記誘電体膜上に耐透水性膜を
形成する表面処理室と、 前記成膜室から前記リフロー処理室を経て前記表面処理
室へ前記半導体基板を移動する搬送系と、 を具備することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の半導体製造装置におい
て、 前記成膜室が、気相成長法により、前記半導体基板上に
前記誘電体膜を形成するためのプロセスガスを供給する
ガス供給部と、前記半導体基板を加熱するヒータと、室
内のガスを外部に排出するガス排出部と、を有すること
を特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の半導体製造装置におい
て、 前記成膜室内に供給するプロセスガスが、シラン−酸素
系にリン又はリン及びボロンのドーピングガスを加えた
ものであることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項７】 請求項５記載の半導体製造装置におい
て、 前記成膜室内に供給するプロセスガスが、有機オキシシ
ラン−オゾン系にリン又はリン及びボロンのドーピング
ガスを加えたものであることを特徴とする半導体製造装
置。 - 【請求項８】 請求項４記載の半導体製造装置におい
て、 前記リフロー処理室が、前記誘電体膜上にリフロー用ガ
スを供給するガス供給部と、前記誘電体膜を加熱するヒ
ータと、室内のガスを外部に排出するガス排出部と、を
有することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項９】 請求項４記載の半導体製造装置におい
て、 前記表面処理室が、前記誘電体膜上に表面処理用ガスを
供給するガス供給部と、前記誘電体膜を加熱するヒータ
と、室内のガスを外部に排出するガス排出部と、を有す
ることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項１０】 請求項９記載の半導体製造装置におい
て、 前記表面処理室内に供給する表面処理用ガスが、前記誘
電体膜表面を窒化するためのアンモニアガスであること
を特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項１１】 請求項４記載の半導体製造装置におい
て、 前記搬送系が、前記半導体基板を外部から前記エンクロ
ージャー内の前記成膜室に搬入する第１の搬送部と、前
記半導体基板を前記成膜室から前記リフロー処理室に移
動する第２の搬送部と、前記半導体基板を前記リフロー
処理室から前記表面処理室に移動する第３の搬送部と、
前記半導体基板を前記表面処理室から前記エンクロージ
ャーの外部へ搬出する第４の搬送部と、を有することを
特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の半導体製造装置にお
いて、 前記搬送系が、前記成膜室において前記第１の搬送部上
に形成された堆積物を除去するクリーニング部を有する
ことを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項１３】 請求項４記載の半導体製造装置におい
て、 前記成膜室、前記リフロー処理室、及び前記表面処理室
が、不活性ガスが吹き出しているガスカーテンによって
互いに分離されていることを特徴とする半導体製造装
置。 - 【請求項１４】 請求項４記載の半導体製造装置におい
て、 前記エンクロージャー内に、前記表面処理室から移動し
てきた前記半導体基板を冷却するクーリング室が具備さ
れていることを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6153797A JPH10256371A (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6153797A JPH10256371A (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256371A true JPH10256371A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13173968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6153797A Pending JPH10256371A (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10256371A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114709151A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-05 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | 一种晶圆处理设备 |
-
1997
- 1997-03-14 JP JP6153797A patent/JPH10256371A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114709151A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-05 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | 一种晶圆处理设备 |
| CN114709151B (zh) * | 2022-03-30 | 2025-10-03 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | 一种晶圆处理设备 |
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