JPS6352418A - 被膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、空気中に存在する水分の影響を受シナ易い物
質からなる薄膜を破若形成するに適用して有効な技術に
関する。

〔従来の技術〕

一般に、半導体装置を製造する場合、半導体ウェハ（試
料）の表面に種々の薄膜の形成がおこなわれる。この３
＋１９の中には空気中の水分の影響を受は易い物質で形
成される場合があり、その一つにいわゆるＳ　ＯＧ　（
Ｓｐｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）からなるものがある。こ
のＳＯＧからなるｇ１膜（以下、ＳＯＧ膜ともいう）は
、シラン化合物をｉ８Ｉ？の主成分とするアルコール等
の溶液（以下、ｓ　ｏ　ｃ　ｉ６という）を半導体ウェ
ハの表面に、たとえば回転塗布した後、所定温度で焼成
することにより形成されるものである。このＳ００膜の
形成技術については、昭和５８年１１月１５日、株式会
社工業調査会発行、「電子材料、１９８３年別冊、Ｐ６
１に説明がある。

ところで、上記ＳＯＧ膜の形成は、試料である半導体ウ
ェハの積出部、該半導体ウェハの表面に５ｏｃｅＬを塗
布するための塗布手段、塗布したＳＯＧ液を所定温度に
加熱してＳＯＧ膜を形成するための焼成手段、それに、
ＳＯＣ膜形成後の半導体ウェハの望積部を備えた装置を
用いて行うことができる。すなわち、上記積出部に収納
されてぃる半導体ウェハを塗布手段へ移動し、ＳＯＧ液
の塗布を行い、次いでその半導体ウェハを焼成手段へ移
動してＳＯＧ膜の形成を行い、その後集積部に収納し、
ＳＯＧ膜の形成工程が終了する。

上記ＳＯＧ膜の形成工程が終了した後、次の工程に移行
することになる。この次の工程としては、既に形成した
ＳＯＧ膜に、さらにＳＯＧ膜を重ねるものもあり、この
場合は上記工程を繰り返して行うことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記装置を用いてＳＯＧ膜を形成する場合は、先にＳＯ
Ｇ膜を形成した半導体ウェハは、全ての半導体ウェハに
ついてＳＯＧＭの形成が終了するまで、上記集積部に留
置されることになる。ところが、ＳＯＧ膜は吸湿性が強
いため、上記のように半導体ウェハ集積部に留置してお
くと次第に空気中の水分を吸収することになる。上記の
ように水分を吸収したＳＯＧ膜に、次の工程で他の絶縁
膜をＣＶＤ法等で被着する場合に、半導体ウェハを、た
とえば水の沸点を超える温度に加熱すると、吸収されて
いた水分が気化するために、上記ＳＯＣ膜と下地との間
に発生した水蒸気により４５　Ｓ　ＯＣ膜に盛り上示り
が生したり、発生した水蒸気がＳＯＧ膜から抜は出るこ
とにより１１ＳＯＧ膜に孔が生したりすることがある。

したがって、上記ＳＯＧ膜の上に形成する絶縁膜に平坦
性を確保できないことになり、該絶縁膜やさらにその上
に形成する配線層等に正確なパターン形成ができなくな
るという問題のあることが本発明者により見出された。

なお、ＳＯＧ膜を厚（する必要がある等のためにＳＯＧ
膜を重ねて形成することがあるが、このような場合には
、既にＳＯＧ膜を形成した半導体ウェハを積出部に留置
することになるため、咳積出部においても同様に上記問
題が存在するものである。

本発明の目的は、試料の表面に空気中の水分の形容を受
は易い′ｇＩ膜を形成する場合に、該薄膜を上記水分か
ら有効に保護することができる手段を提供することにあ
る。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、試料積出部、被膜形成手段、および試料集積
部を有する被膜形成装置について、上記試料積出部およ
び試料集積部の中、少なくとも試料集積部に乾燥ガスの
供給手段を設けるものである。

（作用〕 上記した手段によれば、試料集積部はもとより試料積出
部においても、そこに留でされている半導体ウェハ等の
試料を乾燥ガスの雰囲気の中に置くことができるため、
上記試料の表面に水分の影響を受は易い薄膜が被着され
ている場合でも、水分による影響を避けることができ、
上記目的が達成されるものである。

〔実施例〕

第１図ｔａ＋は本発明による一実施例である被膜形成装
置の正面方向の概略説明図であり、第１図（１））は上
記被膜形成装置の概略平面図である。

本実施例の被膜形成装置は、駆動手段や制御手段等が収
容された装面本体１を有し、その上の図中左端部分には
、試料である半導体ウェハ（図示せず）を収納するカセ
ット（試料積出部）２が位置されている。また、上記カ
セット２の右には塗布手段が配置されている。上記塗布
手段はスピンナカンブ３とその中に位置するスピンナテ
ーブル４と上下動および摺動可能なアーム５の先端部に
取付けられ、上記スピンナテーブル４の上方に位置され
たノズル６とを備えている。そして、上記スピンナテー
ブル４の右にはベーク炉（焼成手段）７が配置され、そ
の中にはブロックヒータ（図示せず）が収納されている
。さらに、上記ベーク炉７の右にはカセット（試料集積
部）８が配置されているものである。

なお、試料積出部としてのカセット２の近傍には、カセ
ット２の中に収納されて半導体ウェハを順次取り出すた
めの搬送手段（図示せず）が、また試料集積部としての
カセット８の近傍には半導体ウェハを収納するための搬
送手段（図示せず）がそれぞれ設けられているものであ
る。

本実施例では、上記カセット２およびカセット８のそれ
ぞれが、パージボックス（乾燥ガス供給手段）９および
１０の中に収容されている。上記パージボックス９の左
側面にはガス導入管１１が取付けられており、それに対
向する右側面には半導体ウェハを取り出すための開口部
９ａが形成されている。また、もう一方のカセット８で
は、その右側面にガス導入管１２が取付けられ、対向す
る左側面の下端部には半導体ウェハを搬入するための開
口部１０ａが形成されている。すなわち、上記パージボ
ックス９および１０は、実質的に同一のものであり、そ
の方向が逆向きになっているものである。

次に、本実施例の作用について説明する。

先ず、既にＳＯＧ膜が被着形成された半導体ウェハを収
納したカセット２を、所定部に位置させ、すばや（パー
ジボックス９を装着する。一方、カセット８も所定部に
位置させ、該カセット８についても、それを覆うように
パージボックス１０を装着する。そして、上記両パージ
ボックス９および１０には、図中矢印で示すように、そ
れぞれガス導入管１１および１２から乾燥窒素ガスを導
入し続ける。なお、上記のように導入した乾燥窒素ガス
は、同じく矢印で示すように、それぞれ上記開口部９ａ
および１０ａから排気される。

次に、上記カセット２から半導体ウェハを、搬送治具（
図示せず）でスピンナカップ３内に移動させ、スピンナ
テーブル４にセットする０次いで、ノズル６を半導体ウ
ェハの上方の所定位置に配置し、該ノズルよりＳＯＧ液
を半導体ウェハの上にボッティングし、上記スピンナテ
ーブル４を回転させて半導体ウェハの表面全体に上記Ｓ
ＯＧ液を塗布する。

その後、搬送治具（図示せず）でＳＯＧ液を塗布した半
導体ウェハを、ベータ炉７へ移動させ、所定条件の下で
上記ＳＯＧ液を焼成してＳＯＧ膜を形成する。そして、
上記ＳＯＧ膜の形成を行った半導体ウェハを、速やかに
その間口部１０ａから上記パージボックス１０の中に搬
入し、カセット８に収納する。

以上の工程を繰り返すことにより、順次カセット２に収
納されている半導体ウェハに重ねてＳＯＧ膜を被着形成
し、その後カセット８に再び収納することができるもの
であり、全ての半導体ウェハについて、その処理が終了
するまでは、カセット２および８のいずれについても、
収納されている半導体ウェハを乾燥窒素ガスの雰囲気の
下に置くことができるものである。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（１）、カセット（試料積出部）２およびカセット（試
料集積部）８とを、それぞれパージボックス９および１
０で覆うことにより、半導体ウェハの表面にＳＯＧ液を
と塗布し、次いで該ＳＯＧ液を焼成してＳＯＧ膜を形成
する処理を行う間、上記両力セット２および８のいずれ
に収納されている半導体ウェハ（試料）をも乾燥窒素ガ
スの雰囲気の中におくことができるので、上記カセット
２に収納されている半導体ウェハが、既にその表面に吸
湿性の材料であるＳＯＧからなる薄膜が形成されており
、しかも上記ＳＯＧ膜にさらに重ねてＳＯＧ膜を形成し
、順次カセット８に収納していく場合でも、上記両力セ
ット２および８に収納されている半導体ウェハに被着形
成されているＳＯＧ膜が空気中から吸湿することを防止
できる。

（２）、上記（１）より、上記ＳＯＧ膜の上に他の薄膜
を、ＣＶＤ法等により被着する等のために、該ＳＯＧ膜
が形成されている半導体ウェハを、水の沸点以上に加熱
する場合でも、ＳＯＧ膜に吸収される水分が気化するこ
とに起因する該膜の膨れや孔の発生を防止することがで
きるので、絶縁膜の平坦化が達成でき、ひいてはその絶
縁膜や該絶縁膜上に形成される配線等の薄膜について、
そのパターン形成を正確に行うことができる。

（３）、上記（２）により、信頼性の高い半導体装置を
提供することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、実施例では、乾燥ガス供給手段としてパージ
ボックス９および１０を示したが、これに限るものでな
く、所期の目的を達成できるものであればいかなるもの
であってもよい、また、乾燥ガス供給手段を試料積出部
および試料集積部の両者に設けた場合について説明した
が、ＳＯＧ膜を重ねて形成しない場合には、前者には設
ける必要はな（、パージボックス１０のみで十分である
。

さらに、薄膜としては、いわゆるＳＯＧ膜の場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、たとえ
ば、無機材料または有機材料の別に関わらず、空気中の
水分に影響を受けるものであれば、いかなるものにも適
用できるものである。

また、乾燥ガスとしては窒素のみを示したが、これに限
るものでなく、炭酸ガス、空気等、水分が除去されてい
るものであれば種々のものを利用できることはいうまで
もない。

なお、前記実施例では被膜形成装置が、装置本体１の上
にカセット（試料積出部）２、スピンナカップ３等から
なる塗布手段、ベーク炉（焼成手段）７およびカセット
（試料集積部）がそれぞれ設置されたものを示したが、
これに限るものでなく、基本的構成として上記各手段が
備えられているものであり、その他一般に必要とされる
手段は当然に備えているものであることはいうまでもな
い。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体ウェハに適用
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、たとえば、その表面に薄膜を形成できるもので
あればいかなるものに適用しても有効な技術である。

〔発明の効果〕

すなわち、試料積出部、被膜形成手段、および試料集積
部を有する被膜形成装置について、上記試料積出部およ
び試料集積部の中、少な（とも試料集積部に乾燥ガスの
供給手段を設けることにより、試料集積部はもとより試
料積出部においても、そこに留置されている半導体ウェ
ハ等の試料を乾燥ガスの雰囲気の中に置くことができる
ので、上記試料の表面に水分の影響を受は易い薄膜が被
着されている場合でも、空気中に存在する水分による影
響を避けることができる。したがって、試料表面に高精
度の薄膜を高信頬性の下で形成することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図＋ａ）は本発明による一実施例である被膜形成装
置の正面方向の概略説明図、 第１図（１））は上記被膜形成装置の概略平面図である
。 ｌ・・・装置本体、２・・・カセット（試料積出部）、
３・・・スピンナカップ、４・・・スピンナテーブル、
５・・・アーム、６・・・ノズル、７・・・ベーク炉（
焼成手段）、８・・・カセット（試料集積部）、９．１
０・・・パージボックス（乾燥ガス供給手段）、９ａ、
ｌｏａ・・・開口部、１１．１２・・・ガス導入管。 、・′ぺ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試料積出部、被膜形成手段、および試料集積部を有
   し、上記試料積出部および試料集積部の中、少なくとも
   試料集積部に乾燥ガスの供給手段を設けてなる被膜形成
   装置。 ２、被膜形成手段が、塗布手段と焼成手段とからなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の被膜形成装
   置。 ３、被膜がＳＯＧからなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の被膜形成装置。