JPH10289902A

JPH10289902A - 成膜装置

Info

Publication number: JPH10289902A
Application number: JP9110228A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iijima; 正行飯島; Masatoshi Sato; 昌敏佐藤; Yoshiyuki Ukishima; 禎之浮島; Yoshikazu Takahashi; 善和高橋
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な工程で蒸着重合法を用いて低比誘電率の
層間絶縁膜を形成しうる成膜装置を提供する。【解決手段】成膜装置１は、マルチチャンバー方式の枚
葉式の装置であり、コア室２の周囲に、Ｓｉウェハー等
の出し入れを行うためのＬ／ＵＬ室３と、蒸着重合を行
うための第１の処理室４と、加熱処理及び紫外線の照射
を行うための第２の処理室５と、アルミニウム等のスパ
ッタリングを行うための第３の処理室６とが配置され
る。Ｌ／ＵＬ室３からコア室２を介して第１〜第３の処
理室４〜６へ基板８を自由に搬送するように構成され
る。第１の処理室４の上方には、２種類の原料モノマー
Ａ、Ｂの蒸発源４０Ａ、４０Ｂが導入管４１Ａ、４１Ｂ
を介して接続され、基板８に対して上方から原料モノマ
ーＡ、Ｂを供給できるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体装
置の層間絶縁膜に用いられる低比誘電性の絶縁膜を形成
するための成膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の層間絶縁膜として
は、回転塗布法によるＳＯＧ（Spin onGlass)膜やＣＶ
Ｄ法（化学蒸着法：Chemical Vapor Deposition）によ
るＳｉＯ₂膜が主に用いられている。これらの方法によ
って形成された層間絶縁膜の比誘電率は約４となるが、
最近はＬＳＩの高集積化の進展により層間絶縁膜の低比
誘電率化が大きな課題とされており、比誘電率が４以下
の層間絶縁膜が要求されるようになっている。

【０００３】このような要求に対しては、近年、プラズ
マＣＶＤ法によって形成されたＳｉＯ₂膜にフッ素を添
加したＳiＯＦ膜やＣ₄Ｆ₈などのガスを原料にしたフッ
素アモルファスカーボン膜（プラズマ重合膜）等が提案
されており、これらの膜によれば層間絶縁膜の比誘電率
を前者で３.７〜３.２程度、後者で２．８〜２．２程度
に抑えることができる。

【０００４】さらに、本発明者等の研究により、蒸着重
合法で作製した種々の高分子膜が２．５以下の比誘電率
を実現しうることも見い出されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術においては、次のような問題があった。すなわ
ち、上述のプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯＦ膜は低比誘
電率化が達成できる反面、膜の形成方法や成膜条件によ
って膜特性が大きく異なったり、膜中のフッ素の脱離や
吸湿性が大きいといった膜の不安定性により誘電率を悪
化させてしまう問題が指摘されており、将来の低比誘電
率材料としての応用は難しい状況にある。

【０００６】一方、従来、蒸着重合法は、構造上の容易
さから、基板に対して蒸発源が下方に位置するように構
成された装置において、常にモノマーの蒸気が基板の下
方から供給されることにより成膜が行われている。

【０００７】しかし、半導体装置の製造プロセスにおい
ては、一般的なデポダウン方式によって成膜が行われる
ため、蒸着重合法により形成した膜を半導体装置の層間
絶縁膜として使用するには基板を製造プロセスの途中で
裏返さなければならず、製造プロセスが複雑になるとい
う問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来の技術の課題を
解決するためになされたもので、簡単な工程で蒸着重合
法を用いて低比誘電率の層間絶縁膜を形成しうる成膜装
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】本発明者等は、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、原料モノマーの蒸
気を基体の上方から供給した場合であっても、蒸着重合
によって低比誘電性の高分子膜を形成しうることを見い
出し、本発明を完成するに至った。

【００１０】本発明はかかる知見に基づいてなされたも
ので、請求項１記載の発明は、基体に対して成膜処理を
行うための複数の処理室を有する成膜装置であって、上
記複数の処理室のうちの少なくとも一つが蒸着重合用の
処理室であり、この蒸着重合用の処理室が、上記基体に
対して上方から原料モノマーを供給するように構成され
ていることを特徴とする成膜装置である。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、基体に対し
て上方から原料モノマーを供給するように構成されてい
ることから、半導体装置の製造プロセスにおいて層間絶
縁膜を形成する際に基体を裏返す必要がない。

【００１２】この場合、請求項２記載の発明のように、
原料モノマーを供給するための蒸発源が蒸着重合用の処
理室の外部に設けられている場合にも効果的である。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、真空槽を小
さく構成することができるとともに、モノマーの一部が
蒸発源の周囲に付着することがないので、清掃作業が容
易になる。また、モノマーの加熱による基体への熱の影
響を考慮する必要がなくなる。

【００１４】蒸着重合の原料モノマーとしては、種々の
ものを用いることができるが、ポリ尿素を形成するため
のジアミンモノマーとして、4,4′-ジアミノジフェニル
メタン（ＭＤＡ)、4,4′-ジアミノジフェニルエーテル
(ＯＤＡ)、4,4′-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニ
ル、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2′-ビ
ス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフロロプロ
パン、2,2′-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プ
ロパン、3,3′-ジメチル-4,4′-ジアミノビフェニル(Ｏ
ＴＤ)又は3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジアミノビフェニル
のいずれかの芳香族モノマーを用いることができる。

【００１５】また、ポリ尿素を形成するためのジイソシ
アナートモノマーとして、4,4′-ジフェニルメタンジイ
ソシアナート(ＭＤＩ)、4,4′-ビス(4-イソシアナート
フェノキシ)ビフェニル、1,4-ビス(4-イソシアナートフ
ェノキシ)ベンゼン、2,2′-ビス[4-(4-イソシアナート
フェノキシ)フェニル]ヘキサフロロプロパン、2,2′-ビ
ス[4-(4-イソシアナートフェノキシ)フェニル]プロパ
ン、3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジイソシアナートビフェ
ニル、3,3′-ジメチル-4,4′-ジイソシアナートビフェ
ニル(ＴＯＤＩ）、パラフェニレンジイソシアナートの
いずれかの芳香族モノマーを用いることができる。

【００１６】さらに、請求項３記載の発明のように、基
体の温度を半導体装置の製造時の温度より広い範囲に制
御可能で、かつ、加熱の際の昇温速度を調整可能な加熱
手段が配設された処理室を有する場合にも効果的であ
る。

【００１７】請求項３記載の発明によれば、例えば蒸着
重合によってポリ尿素を形成した基体を、加熱手段が配
設された処理室に配し、このポリ尿素に対し、例えばポ
リ尿素が解離しない上限の温度以下の温度で加熱処理を
行うことができる。これにより、ポリ尿素中のジイソシ
アナート末端基同士を反応させてポリカルボジイミドを
生成させ、低比誘電性の高分子膜（ポリカルボジイミド
膜）を形成することができる。

【００１８】この場合、昇温速度を小さく（例えば、２
℃／ｍｉｎ以下）なるように調整して加熱すれば、ポリ
尿素の解重合を徐々に進行させてジイソシアナート末端
基同士を確実に反応させることができる。

【００１９】また、請求項３記載の発明によれば、半導
体装置を作成する際に、半導体装置の製造プロセスの最
高温度以上に高分子膜を加熱することができ、これによ
り、その後のプロセスにおける高分子成分の分解を防ぐ
ことができる。

【００２０】この場合、例えば請求項４記載の発明のよ
うに、基体の温度を２０℃から５００℃の範囲に制御可
能となるように加熱すればよい。

【００２１】なお、処理室内の雰囲気は、大気、不活性
ガス又は真空中のどちらでもよいが、加熱処理工程にお
いてモノマーの蒸発を抑えるためには、不活性ガス中が
最も効果的である。

【００２２】この場合、加熱手段としては、例えば、ホ
ットプレートを用いることができる。ホットプレートを
用いれば、Ｓｉウエハー等の基板を均一に加熱すること
ができる。

【００２３】また、請求項５記載の発明のように、紫外
線に対し透明な窓部を介して基体に紫外線を照射可能な
紫外線処理室を有する場合にも効果的である。

【００２４】請求項５記載の発明によれば、基体上に形
成された高分子膜の耐熱性を向上させるために、処理室
の外部から紫外線を照射することができ、紫外線を照射
するためのランプ等の熱（赤外線）の影響を小さくする
ことができる。また、このランプ等に分解生成物が付着
することがなく、他方、当該ランプを真空中に保持しな
くてもよいため、圧力差に耐えうる特殊な構造とする必
要がない。

【００２５】この場合、加熱処理工程前のポリ尿素膜に
対し、３５０ｎｍ以下の波長の紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ
²以上照射すること、また、ポリカルボジイミドが生成さ
れた膜に対し、３５０ｎｍ以下の波長の紫外線を１０ｍ
Ｗ／ｃｍ²以上照射することも効果的である。

【００２６】すなわち、特定の波長の紫外線を一定量以
上照射することによって、架橋構造をとるようになるた
め、高分子膜の耐熱性が向上する。

【００２７】この場合、耐熱性を向上させるためのより
好ましい紫外線の波長の範囲は、３５０〜１９０ｎｍで
あり、また、より好ましい紫外線の照射量は、１００ｍ
Ｗ／ｃｍ²〜１Ｗ／ｃｍ²である。

【００２８】この場合、請求項６記載の発明のように、
加熱手段を紫外線処理室に配設することも効果的であ
る。

【００２９】請求項６記載の発明によれば、基体上に形
成された高分子膜に対し、同一の処理室において紫外線
照射と加熱処理を行うことができ、装置構成及び工程の
簡素化が可能になる。

【００３０】さらにまた、請求項７記載の発明のよう
に、コア室の周囲に基体を出し入れするための室と複数
の処理室が配設され、上記コア室を介して複数の基体を
各室間へ搬送するように構成されている場合にも効果が
ある。

【００３１】請求項７記載の発明によれば、半導体装置
の製造工程において、複数の基体に対して連続的に層間
絶縁膜を形成することができ、半導体装置の生産効率を
向上させることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は、本
発明に係る成膜装置の一例の概略構成を示すものであ
る。図１（ａ）に示すように、この成膜装置１は、マル
チチャンバー方式の枚葉式の装置であり、図示しない搬
送ロボットが組み込まれているコア室２の周囲に、Ｓｉ
ウェハー等の出し入れを行うためのＬ／ＵＬ室３と、蒸
着重合を行うための第１の処理室４と、加熱処理及び紫
外線の照射を行うための第２の処理室５と、アルミニウ
ム等のスパッタリングを行うための第３の処理室６とが
配置され、これらはすべて図示しないゲートバルブを介
して連結されている。また、これらコア室２、Ｌ／ＵＬ
室３、第１〜第３の処理室４〜６は、図示しない真空ポ
ンプ等の真空排気系に連結されている。ここで、コア室
２内に配置されるロボットによって、Ｌ／ＵＬ室３から
第１〜第３の処理室４〜６へ基板８を自由に搬送できる
ようになっている。

【００３３】図１（ｂ）は、第１の処理室４の概略構成
を示すものである。図１（ｂ）に示すように、第１の処
理室４の上方には、２種類の原料モノマーＡ、Ｂの蒸発
源４０Ａ、４０Ｂが導入管４１Ａ、４１Ｂを介して接続
されている。各蒸発源４０Ａ、４０Ｂのハウジング４２
Ａ、４２Ｂには、それぞれ蒸発用容器４３Ａ、４３Ｂが
設けられる。そして、蒸発用容器４３Ａ、４３Ｂの内部
には、ポリ尿素を形成するための原料モノマーＡ、Ｂが
それぞれ注入されている。

【００３４】この場合、原料モノマーＡ、Ｂとしては、
例えば、3,3′-ジメチル-4,4′-ジアミノビフェニル(Ｏ
ＴＤ)と、3,3′-ジメチル-4,4′-ジイソシアナートビフ
ェニル(ＴＯＤＩ）が用いられる。

【００３５】さらに、各蒸発用容器４３Ａ、４３Ｂの近
傍には、各原料モノマーＡ、Ｂを加熱するためのヒータ
ー４４Ａ、４４Ｂが設けられる。

【００３６】一方、各導入管４１Ａ、４１Ｂの周囲には
ヒーターＨが巻き付けられ、これによって原料モノマー
Ａ、Ｂの温度を制御できるように構成されている。ま
た、各導入管４１Ａ、４１Ｂの途中には、各原料モノマ
ーＡ、Ｂの供給量を調整するためのバルブ４５Ａ、４５
Ｂが設けられ、これらを開閉することにより、蒸着重合
膜の形成時に膜厚を制御できるようになっている。

【００３７】図１（ｂ）に示すように、基板８は、第１
の処理室４内の下部のサセプタ４６上に支持される。そ
して、第１の処理室４の上部には、下方に向って広がる
ように形成された混合槽４７が設けられている。この混
合槽４７の内壁には、原料モノマーＡ、Ｂの蒸気を加熱
するためのヒーター４８が設けられている。

【００３８】図２（ａ）は、第２の処理室５の概略構成
を示すものである。図２（ａ）に示すように、第２の処
理室５内には、基板８を加熱するためのホットプレート
５０を有するサセプタ５１が設けられている。このホッ
トプレート５０は、基板８の温度を半導体装置の製造時
の温度より広い範囲（２０〜５００℃）に制御可能で、
かつ、加熱の際の昇温速度を調整可能できるように構成
されている。また、第２の処理室５の上部には、例えば
石英等の透明な材料からなる窓部材５２が気密的に設け
られている。さらに、窓部材５２の上方には、この窓部
材５２を介して基板８に紫外線を照射するための高圧水
銀ランプ５３が配設されている。

【００３９】図２（ｂ）は、第３の処理室６の概略構成
を示すものである。図２（ｂ）に示すように、第３の処
理室６には、直流二極式のスパッタリング装置が設けら
れる。すなわち、第３の処理室６の上部に、直流電源６
０に接続された電極６１が配設され、この電極６２に例
えばアルミニウムターゲット６２が保持されている。そ
して、処理すべき基板８は、第３の処理室６の下部にお
いてサセプタ６３によって支持されている。また、この
第３の処理室６内には、導入管６４を介して例えばアル
ゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスが導入されるようにな
っている。

【００４０】図３は、本発明を用いて低比誘電性絶縁膜
を形成する方法の一例を示す工程図である。本実施の形
態において絶縁膜を形成するには、まず、上記成膜装置
１において、基板８をＬ／ＵＬ室３から第１の処理室４
内に搬送し、各バルブ４５Ａ、４５Ｂを開いて原料モノ
マーＡ、Ｂを第１の処理室４内に導入し、蒸着重合によ
って基板８上にポリ尿素膜を形成する（工程１）。

【００４１】この場合、まず、各バルブ４５Ａ、４５Ｂ
を閉じた状態で第１の処理室４内の圧力を３×１０^-3Ｐ
ａ程度の高真空に設定し、ヒーター４４Ａ、４４Ｂによ
って各原料モノマーＡ、Ｂを所定の温度に加熱する。な
お、導入管４１Ａ、４１Ｂは、ヒーターＨによって１２
０℃程度に加熱しておく。

【００４２】そして、各原料モノマーＡ、Ｂが所定の温
度に達して所要の蒸発量が得られた後に、各バルブ４５
Ａ、４５Ｂを開き、所定の蒸発速度で各原料モノマー
Ａ、Ｂを上方から基板８上に蒸着、堆積させ、ポリ尿素
膜を形成した後に各バルブ４５Ａ、４５Ｂを閉じる。こ
の場合、原料モノマーＡ、Ｂの蒸発速度は、化学量論比
で１：１となるように制御する。また、混合槽４７内の
温度は１０５℃程度となるように制御し、基板８の温度
は９２℃程度となるように制御する。

【００４３】その後、第２の処理室５へ基板８を搬送
し、基板８上に形成されたポリ尿素膜に対して紫外線を
照射する（工程２）。この場合、紫外線照射は、波長３
５０ｎｍ以下の紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ²以上照射する
ことにより行う。

【００４４】さらに、第２の処理室５において、基板８
上のポリ尿素膜に対し、サセプタ５１のホットプレート
５０を用いて以下のような加熱処理を行う（工程３）。
すなわち、昇温速度５℃／ｍｉｎで２５０℃〜３５０℃
程度まで加熱し、その状態を３０分間保持して熱処理を
行う（工程３Ａ）。

【００４５】さらに、昇温速度１℃／ｍｉｎ程度で４０
０℃程度まで加熱することにより、ポリ尿素が解重合し
てジアミン成分が解離し、ジイソシアナート末端基同士
が反応してポリカルボジイミドが生成される（工程３
Ｂ）。

【００４６】なお、処理雰囲気は、ジアミンモノマーを
蒸発させるため、例えば１．２気圧程度の窒素雰囲気中
とする。

【００４７】そして、このような工程により、基板８の
ＳiＯ₂膜９上に厚み５００ｎｍ程度の高分子膜（ポリカ
ルボジイミド膜）１０が形成される（工程４）。

【００４８】なお、必要に応じ、第３の処理室６に基板
８を搬送し、スパッタリングによって基板８上にアルミ
ニウム電極を形成することもできる。

【００４９】以上述べたように本実施の形態によれば、
比誘電率の非常に小さいポリカルボジイミドを含有する
高分子膜を容易に形成することができる。また、本実施
の形態によれば、多数の基板８に対して効率良く成膜を
行うことができるものである。

【００５０】図４(ａ)〜(ｆ)は、本発明を用いて半導体
装置の層間絶縁膜を形成する工程の一例を示すものであ
る。まず、図４(ａ)に示すように、例えばシリコン（Ｓ
ｉ）からなる半導体基板２１と、この半導体基板２１表
面に形成され、所定の位置に窓開けがされたシリコン熱
酸化膜２２と、その上に成膜され、パターニングが施さ
れた第１層目の配線２３とを有する基板３１を用意す
る。

【００５１】この基板３１の表面に、上記成膜装置１を
用い、蒸着重合法によってポリ尿素膜２４ａを所望の厚
みに全面成膜し、さらに、このポリ尿素膜２４ａに対し
て波長３５０ｎｍ以下の紫外線ＵＶを１０ｍＷ／ｃｍ²
以上照射する(図４(ｂ))。

【００５２】そして、上述の条件で加熱処理を行ってポ
リカルボジイミドを生成させ、ポリカルボジイミドから
なる層間絶縁膜２４を形成する(図４(ｃ))。

【００５３】次いで、その層間絶縁膜２４の表面に対
し、レジストプロセスにより所定のパターニングが施さ
れたレジスト膜２５を形成し(図４(ｄ))、ドライエッチ
ングを行うことにより、レジスト膜２５の窓開け部分に
露出した層間絶縁膜２４を除去する(図４(ｅ))。そし
て、上述のレジスト膜２５を除去した後、配線薄膜を全
面成膜し、パターニングを施して第２層目の配線２６を
形成する。

【００５４】これにより、層間絶縁膜２４が除去された
窓開け部分２７で、第１層目の配線２３と第２層目の配
線２６とが電気的に接続され、その結果、多層配線を有
する半導体装置３５を得ることができる(図４(ｆ))。

【００５５】本実施の形態によれば、低比誘電率のポリ
カルボジイミドを含有する膜によって層間絶縁膜２４を
構成しているので、第１層目の配線２３と第２層目の配
線２６との間で形成されるコンデンサーの容量がきわめ
て小さくなり、半導体装置３５の動作速度を大幅に向上
させることができる。

【００５６】また、本実施の形態によれば、基板８に対
して上方から原料モノマーＡ、Ｂを供給するように構成
されていることから、半導体装置の製造プロセスにおい
て層間絶縁膜を形成する際に基板８を裏返す必要がな
く、プロセスの簡素化を図ることができる。

【００５７】なお、本発明は上述の実施の形態に限られ
ることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、
上述の実施の形態においては、蒸着重合によって形成し
たポリ尿素膜を加熱してポリカルボジイミド膜を形成す
る場合に適用したが、本発明はこれに限られず、例えば
蒸着重合によってポリイミド膜、ポリ尿素膜等を形成す
る場合にも適用しうるものである。

【００５８】一方、上述の実施の形態の場合、ポリ尿素
膜に対して加熱処理を行う前に紫外線を照射するように
したが、本発明はこれに限られず、加熱処理によってポ
リカルボジイミドを生成した後にさらに紫外線を照射す
るようにしてもよい。

【００５９】さらに、本発明の場合、そのような紫外線
の照射は必ずしも必要とされるものではないが、上述し
たように特定の紫外線を照射すれば、ポリカルボジイミ
ド膜の耐熱性を向上させることができるものである。

【００６０】加えて、本発明は半導体装置の層間絶縁膜
のみならず、種々の絶縁膜に適用しうるものである。

【００６１】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を比較例とと
もに説明する。図１に示す成膜装置１を用いてＳｉウェ
ハー上にポリカルボジイミド膜を形成した。

【００６２】まず、導電率が０．０２Ωｃｍの６インチ
サイズのＳｉウェハー（基板）８を第１の処理室４内に
搬送し、ＳiＯ₂膜９が形成された基板８に対し、蒸着重
合法によってポリ尿素膜を形成した。

【００６３】ポリ尿素膜を形成するための原料モノマー
Ａ、Ｂとしては、3,3′-ジメチル-4,4′-ジアミノビフ
ェニル（ＯＴＤ）と、3,3′-ジメチル-4,4′-ジイソシ
アナートビフェニル（ＴＯＤＩ）を用い、高真空中（３
×１０^-3Ｐａ）においてＯＴＤは１００.０＋０.１℃、
ＴＯＤＩについては９２＋０.１℃の温度で同時に蒸発
させ、各原料モノマーＡ、Ｂの供給量を制御した。

【００６４】この場合、ＯＴＤとＴＯＤＩの組成比は、
化学量論比で１：１となるように制御した。また、混合
槽４７内の温度は１００℃程度となるように制御し、基
板８の温度は３０℃となるように制御した。

【００６５】このようにしてポリ尿素膜を作成した後、
基板８を第４の処理室７に搬送し、波長３５０ｎｍ以下
の紫外線を１００ｍＷ／ｃｍ²照射した後、ポリ尿素膜
に対して所定の加熱処理を行った。

【００６６】この場合、加熱処理は、昇温速度５℃／ｍ
ｉｎで３５０℃まで加熱し、その状態を３０分間保持し
た後、昇温速度１℃／ｍｉｎで４００℃まで加熱するこ
とにより行った。この時点における膜の厚みは５００ｎ
ｍであった。

【００６７】このような加熱処理を行った後、基板８を
第３の処理室６に搬送し、スパッタリングによってアル
ミニウム電極を２００ｎｍの厚みに形成して、比誘電率
測定用の素子を作成した。この素子について比誘電率を
測定したところ、１．５０であった。この場合、比誘電
率の値は、横河ヒューレットパッカード社製のマルチ・
フリケンシＬＣＲメータ（モデル４２７５Ａ）を使用し
て静電容量を測定し、計算によって求めた。なお、バイ
アスは−２０Ｖに設定した。

【００６８】一方、比較例として、実施例と同様に、蒸
着重合によって同じ条件でポリ尿素膜のみを形成した
後、上部電極を形成して比誘電率測定用の素子を作成し
た。この素子について実施例と同様の方法によりポリ尿
素膜の比誘電率を測定したところ、３.８であった。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように本実施の形態によれ
ば、比誘電率の非常に小さい高分子膜、特にポリカルボ
ジイミドを含有する高分子膜を容易に形成することがで
き、しかも、多数の基体に対して効率良く成膜を行うこ
とができる。また、本発明によれば、基体に対して上方
から原料モノマーを供給するように構成されていること
から、半導体装置の製造プロセスにおいて層間絶縁膜を
形成する際に基体を裏返す必要がなく、プロセスの簡素
化を図ることができる。このように、本発明を用いて層
間絶縁膜を形成すれば、動作速度が大きい半導体装置を
効率良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(ａ)：本発明に係る成膜装置の一例の概略構成
図 (ｂ)：第１の処理室の概略構成図

【図２】(ａ)：第２の処理室の概略構成図 (ｂ)：第３の処理室の概略構成図

【図３】本発明を用いて低比誘電性絶縁膜を形成する方
法の一例を示す工程図

【図４】(ａ)〜(ｆ)：本発明を用いて半導体装置の層間
絶縁膜を形成する工程の一例を示す工程図

【符号の説明】

１……成膜装置２……コア室３……Ｌ／ＵＬ室
４……第１の処理室５……第２の処理室６……第３の処理室８……
基板２１……半導体基板２２……シリコン熱酸
化膜２３……第１層目の配線２４……層間絶縁
膜２４ａ……ポリ尿素膜２５……レジスト膜
２６……第２層目の配線３１……基板３５…
…半導体装置Ａ、Ｂ……原料モノマー４０Ａ、４０
Ｂ……蒸発源４１Ａ、４１Ｂ……導入管４５
Ａ、４５Ｂ……バルブ４７……混合槽４８……
ヒーター５２……窓部材５３……高圧水銀ラン
プＨ……ヒーター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋善和茨城県つくば市東光台５−９−７日本真空技術株式会社筑波超材料研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体に対して成膜処理を行うための複数の
処理室を有する成膜装置であって、上記複数の処理室のうちの少なくとも一つが蒸着重合用
の処理室であり、該蒸着重合用の処理室が、上記基体に対して上方から原
料モノマーを供給するように構成されていることを特徴
とする成膜装置。
【請求項２】原料モノマーを供給するための蒸発源が蒸
着重合用の処理室の外部に設けられていることを特徴と
する請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】基体の温度を半導体装置の製造時の温度よ
り広い範囲に制御可能で、かつ、加熱の際の昇温速度を
調整可能な加熱手段が配設された処理室を有することを
特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載の成膜装
置。
【請求項４】基体の温度を２０℃から５００℃の範囲に
制御可能であることを特徴とする請求項３記載の成膜装
置。
【請求項５】紫外線に対して透明な窓部を介して基体に
紫外線を照射可能な紫外線処理室を有することを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項６】加熱手段が紫外線処理室に配設されている
ことを特徴とする請求項５記載の成膜装置。
【請求項７】コア室の周囲に基体を出し入れするための
室と複数の処理室が配設され、上記コア室を介して複数
の基体を各室間へ搬送するように構成されていることを
特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の成膜装
置。