JPH1154616A - Semiconductor integrated circuit device manufacturing method and semiconductor manufacturing device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit device manufacturing method and semiconductor manufacturing deviceInfo
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- JPH1154616A JPH1154616A JP20749197A JP20749197A JPH1154616A JP H1154616 A JPH1154616 A JP H1154616A JP 20749197 A JP20749197 A JP 20749197A JP 20749197 A JP20749197 A JP 20749197A JP H1154616 A JPH1154616 A JP H1154616A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 半導体集積回路装置の配線技術において、S
OG膜の平坦性を向上することができる技術を提供す
る。
【解決手段】 1層目のSOG膜15を形成した後、半
導体ウエハに80〜230℃の温度で60〜120秒間
プレベーク処理を施し、1層目のSOG膜15の表面に
付着している不純物または水分などを昇華させて、1層
目のSOG膜の表面の濡れ性を改善する。次に、半導体
ウエハを冷却して約23℃の室温に戻した後、回転塗布
法によってSOG液を半導体ウエハ上に塗布し、次い
で、半導体ウエハにベーク処理を施すことによって2層
目のSOG膜16を形成する。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] In a wiring technology for a semiconductor integrated circuit device,
Provided is a technique capable of improving the flatness of an OG film. SOLUTION: After forming a first-layer SOG film 15, a semiconductor wafer is subjected to a pre-bake treatment at a temperature of 80 to 230 ° C. for 60 to 120 seconds, so that impurities adhering to the surface of the first-layer SOG film 15 are formed. Alternatively, moisture is sublimated to improve the wettability of the surface of the first SOG film. Next, after cooling the semiconductor wafer to a room temperature of about 23 ° C., an SOG liquid is applied on the semiconductor wafer by a spin coating method, and then the semiconductor wafer is baked to form a second-layer SOG film. 16 are formed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造方法および半導体製造装置に関し、特に、半導
体素子と配線層との間または上下の配線層の間を電気的
に絶縁するために設けられる層間絶縁膜を有する半導体
集積回路装置に適用して有効な技術に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device and a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a method for electrically insulating a semiconductor element from a wiring layer or between upper and lower wiring layers. The present invention relates to a technique which is effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having an interlayer insulating film.
【0002】[0002]
【従来の技術】SOG(Spin On Glass )膜は、下地の
パターンが低い所では厚く、高い所では薄く形成される
ので下地段差に対する平坦性に優れ、また、低コストで
あることから、半導体集積回路装置の配線工程における
層間絶縁膜として不可欠な膜となっている。2. Description of the Related Art An SOG (Spin On Glass) film is formed to be thick at a low base pattern and thin at a high base pattern. It is an indispensable film as an interlayer insulating film in a wiring process of a circuit device.
【0003】SOG膜は、通常、ケイ素化合物[Rn S
i(OH)4-n ;シラノール]および添加物とを有機溶
剤に溶解したSOG液を回転塗布(Spin Coating)法に
よって半導体ウエハ上に塗布した後、半導体ウエハにベ
ーク処理を施すことによって形成される。SOG液中の
OH基は上記ベーク処理時に消失し、最終的には酸化シ
リコン(SiO2 )によって構成されるSOG膜が得ら
れる。The SOG film is usually formed of a silicon compound [R n S
i (OH) 4-n ; silanol] and an additive are dissolved in an organic solvent, and an SOG solution is applied on the semiconductor wafer by a spin coating method, followed by baking the semiconductor wafer. You. The OH groups in the SOG solution disappear during the baking process, and finally an SOG film composed of silicon oxide (SiO 2 ) is obtained.
【0004】なお、SOG膜については、例えば、プレ
スジャーナル社発行「月刊セミコンダクターワールド」
1989年増刊号、P291〜P295、またはオーム
社発行「LSIプロセス工学」平成3年8月20日発
行、P144に記載がある。The SOG film is described in, for example, “Monthly Semiconductor World” published by Press Journal.
1989, extra edition, pages 291 to P295, or "LSI Process Engineering" issued by Ohmsha, issued on August 20, 1991, page 144.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】さらに、SOG膜の平
坦性を向上させるために、SOG膜を、例えば2層重ね
た積層構造とする方法が検討されている。しかしなが
ら、1回目のSOG液の塗布と1回目のベーク処理とを
行って1層目のSOG膜を形成した後、2回目のSOG
液の塗布を待機している間に、1層目のSOG膜の表面
に大気中の不純物または水分などが付着して1層目のS
OG膜の表面の濡れ性を劣化させてしまう。このため、
1層目のSOG膜の表面に2回目のSOG液を塗布する
と、このSOG液がはじかれて塗布出来ない領域ができ
てしまい、2層目のSOG膜の平坦性が劣化するという
問題が生じてしまう。Further, in order to improve the flatness of the SOG film, a method of forming the SOG film into a laminated structure in which, for example, two layers are stacked has been studied. However, after performing the first SOG liquid application and the first baking process to form the first SOG film, the second SOG film is formed.
While waiting for the application of the solution, impurities or moisture in the air adhere to the surface of the first SOG film and the first SOG film is removed.
This deteriorates the wettability of the surface of the OG film. For this reason,
When the second SOG liquid is applied to the surface of the first SOG film, a region where the SOG liquid is repelled and cannot be applied is formed, causing a problem that the flatness of the second SOG film is deteriorated. Would.
【0006】本発明の目的は、半導体集積回路装置の配
線技術において、SOG膜の平坦性を向上することがで
きる技術を提供することにある。An object of the present invention is to provide a technique for improving the flatness of an SOG film in a wiring technique of a semiconductor integrated circuit device.
【0007】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。[0007] The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0008】[0008]
【課題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、
次のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0009】すなわち、本発明の半導体集積回路装置の
製造方法は、半導体素子と配線層との間に設けられる層
間絶縁膜または上下の配線層の間に設けられる層間絶縁
膜の一部を構成する積層されたSOG膜を形成する際、
半導体ウエハにプレベーク処理を施す工程と、半導体ウ
エハを冷却する工程と、半導体ウエハ上にケイ素化合物
を主成分とした塗布液を回転塗布法によって塗布する工
程と、半導体ウエハにベーク処理を施す工程とを有する
ものである。That is, in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, an interlayer insulating film provided between a semiconductor element and a wiring layer or a part of an interlayer insulating film provided between upper and lower wiring layers is formed. When forming a stacked SOG film,
A step of performing a pre-bake treatment on the semiconductor wafer, a step of cooling the semiconductor wafer, a step of applying a coating liquid containing a silicon compound as a main component on the semiconductor wafer by a spin coating method, and a step of performing a bake treatment on the semiconductor wafer It has.
【0010】上記した手段によれば、下層のSOG膜の
表面に付着した大気中の不純物または水分などがプレベ
ーク処理によって昇華して、下層のSOG膜の表面の濡
れ性が改善されるので、下層のSOG膜の表面に上層の
SOG膜を形成するためのSOG液を塗布しても、下層
のSOG膜の表面でのSOG液のはじきを防ぐことが可
能となり、上層のSOG膜の平坦性を向上することがで
きる。According to the above-described means, impurities or moisture in the air attached to the surface of the lower SOG film are sublimated by the pre-bake treatment, and the wettability of the surface of the lower SOG film is improved. Even if an SOG liquid for forming the upper SOG film is applied to the surface of the SOG film, the repelling of the SOG liquid on the surface of the lower SOG film can be prevented, and the flatness of the upper SOG film can be improved. Can be improved.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0012】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて同一機能を有するものは同一の符号を付し、その
繰り返しの説明は省略する。In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.
【0013】(実施の形態1)本発明の一実施の形態で
ある2層構造のSOG膜の形成方法を図1に示すSOG
塗布装置のユニットの概略図、および図2に示す工程1
00〜工程107を用いて説明する。(Embodiment 1) A method of forming an SOG film having a two-layer structure according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
Schematic diagram of the unit of the coating apparatus, and step 1 shown in FIG.
This will be described with reference to steps 00 to 107.
【0014】まず、図1に示すように、半導体ウエハを
搬入、搬出する機構(ロード部、アンロード部)と、半
導体ウエハにプレベーク処理を施す機構(プレベーク
部)と、半導体ウエハを冷却する機構(冷却部)と、半
導体ウエハ上にSOG液を塗布する機構(塗布部)と、
半導体ウエハにベーク処理を施す機構(ベーク部)とを
備えたSOG塗布装置へ、半導体ウエハを搬送する(工
程100)。この後、回転塗布法によってSOG液を半
導体ウエハ上に塗布し(工程101)、次いで、半導体
ウエハにベーク処理を施すことによって(工程10
2)、1層目のSOG膜を形成する。上記ベーク処理は
徐徐に温度を上げて行われ、例えば、まず、80℃の温
度で120秒間、続いて、200℃の温度で120秒
間、最後に450℃の温度で30秒間の熱処理が半導体
ウエハに施される。First, as shown in FIG. 1, a mechanism for loading and unloading a semiconductor wafer (a loading section and an unloading section), a mechanism for performing a pre-bake process on a semiconductor wafer (a pre-bake section), and a mechanism for cooling a semiconductor wafer. (Cooling unit), a mechanism (coating unit) for applying the SOG liquid onto the semiconductor wafer,
The semiconductor wafer is transported to an SOG coating apparatus equipped with a mechanism (bake unit) for performing a baking process on the semiconductor wafer (step 100). Thereafter, the SOG liquid is applied to the semiconductor wafer by a spin coating method (Step 101), and then the semiconductor wafer is baked (Step 10).
2) A first-layer SOG film is formed. The baking process is performed by gradually increasing the temperature. For example, a semiconductor wafer is first heat-treated at a temperature of 80 ° C. for 120 seconds, subsequently at a temperature of 200 ° C. for 120 seconds, and finally at a temperature of 450 ° C. for 30 seconds. It is applied to
【0015】次に、半導体ウエハに、例えば80〜23
0℃の温度で60〜120秒間プレベーク処理を施した
後(工程103)、半導体ウエハを冷却して約23℃の
室温に戻す(工程104)。次いで、回転塗布法によっ
てSOG液を半導体ウエハ上に塗布した後(工程10
5)、半導体ウエハにベーク処理を施すことによって
(工程106)、2層目のSOG膜を形成する。2層目
のSOG膜のベーク処理の条件は1層目のSOG膜のベ
ーク処理の条件と同じである。Next, for example, 80 to 23
After performing a pre-bake treatment at a temperature of 0 ° C. for 60 to 120 seconds (step 103), the semiconductor wafer is cooled and returned to a room temperature of about 23 ° C. (step 104). Next, after applying the SOG liquid on the semiconductor wafer by the spin coating method (Step 10).
5) A baking process is performed on the semiconductor wafer (step 106) to form a second-layer SOG film. The conditions for the baking process for the second-layer SOG film are the same as the conditions for the baking process for the first-layer SOG film.
【0016】このように、本実施の形態1によれば、1
層目のSOG膜の表面に付着した大気中の不純物または
水分などがプレベーク処理によって昇華して、1層目の
SOG膜の表面の濡れ性が改善されるので、1層目のS
OG膜の表面にSOG液を塗布しても、1層目のSOG
膜の表面でのSOG液のはじきを防ぐことが可能とな
り、2層目のSOG膜の平坦性を向上することができ
る。As described above, according to the first embodiment, 1
Impurities or moisture in the air attached to the surface of the first layer of SOG film are sublimated by pre-baking to improve the wettability of the surface of the first layer of SOG film.
Even if the SOG liquid is applied to the surface of the OG film, the first layer of SOG
Repelling of the SOG liquid on the surface of the film can be prevented, and the flatness of the second-layer SOG film can be improved.
【0017】次に、本実施の形態1である2層構造のS
OG膜の形成方法を適用したCMOSFET(Compleme
ntary Metal Oxide Semiconductor Field Effect Trans
istor )の製造方法を図3〜図5を用いて説明する。図
において、Q1 はnチャネル型MISFET(Metal In
sulator Semiconductor FET ),Q2 はpチャネル型M
ISFETである。Next, the two-layered S
CMOSFET (Compleme) to which the method of forming an OG film is applied
ntary Metal Oxide Semiconductor Field Effect Trans
The manufacturing method of istor) will be described with reference to FIGS. In the figure, Q 1 is an n-channel MISFET (Metal In
sulator Semiconductor FET), Q 2 is a p-channel type M
ISFET.
【0018】まず、図3に示すように、n型シリコン単
結晶で構成された半導体基板1の主面上に自己整合法で
p型ウエル2とn型ウエル3を形成した後、p型ウエル
2とn型ウエル3の表面に素子分離用の厚さ約400n
mのフィールド絶縁膜4を形成する。First, as shown in FIG. 3, a p-type well 2 and an n-type well 3 are formed on a main surface of a semiconductor substrate 1 made of n-type silicon single crystal by a self-alignment method. A thickness of about 400 n for element isolation on the surface of each of the second and n-type wells 3
An m field insulating film 4 is formed.
【0019】次に、p型ウエル2とn型ウエル3のそれ
ぞれのチャネル領域へp型不純物(例えば、ボロン
(B))を導入して、しきい値電圧制御層5を形成した
後、半導体基板1の表面にゲート絶縁膜6を形成し、次
いで、半導体基板1上にCVD(Chemical Vapor Depos
ition )法でリン(P)を添加した多結晶シリコン膜
(図示せず)を堆積する。Next, a p-type impurity (for example, boron (B)) is introduced into each channel region of the p-type well 2 and the n-type well 3 to form the threshold voltage control layer 5, and then the semiconductor is formed. A gate insulating film 6 is formed on the surface of the substrate 1 and then a CVD (Chemical Vapor Depos) is formed on the semiconductor substrate 1.
A polycrystalline silicon film (not shown) to which phosphorus (P) is added is deposited by the ition method.
【0020】次に、パターニングされたフォトレジスト
をマスクにして上記多結晶シリコン膜をエッチングし、
多結晶シリコン膜によって構成されるゲート電極7を形
成する。Next, the polycrystalline silicon film is etched using the patterned photoresist as a mask,
A gate electrode 7 made of a polycrystalline silicon film is formed.
【0021】次に、図4に示すように、ゲート電極7を
マスクにしてp型ウエル2にn型不純物(例えば、P)
を導入し、nチャネル型MISFETQ1 のソース領
域、ドレイン領域の一部を構成する低濃度のn- 型半導
体領域8を形成する。同様に、ゲート電極7をマスクに
してn型ウエル3にp型不純物(例えば、フッ化ボロン
(BF2 ))を導入し、pチャネル型MISFETQ2
のソース領域、ドレイン領域の一部を構成する低濃度の
p- 型半導体領域9を形成する。Next, as shown in FIG. 4, an n-type impurity (for example, P) is added to the p-type well 2 using the gate electrode 7 as a mask.
To form a low-concentration n − -type semiconductor region 8 that forms part of the source region and the drain region of the n-channel MISFET Q 1 . Similarly, using the gate electrode 7 as a mask, a p-type impurity (for example, boron fluoride (BF 2 )) is introduced into the n-type well 3 to form a p-channel MISFET Q 2
A low concentration p − -type semiconductor region 9 constituting a part of the source region and the drain region is formed.
【0022】次に、半導体基板1上にCVD法で堆積し
た酸化シリコン膜をRIE(Reactive Ion Etching)法
でエッチングして、ゲート電極7の側壁にサイドウォー
ルスペーサ10を形成する。Next, the silicon oxide film deposited on the semiconductor substrate 1 by the CVD method is etched by the RIE (Reactive Ion Etching) method to form a sidewall spacer 10 on the side wall of the gate electrode 7.
【0023】次に、ゲート電極7およびサイドウォール
スペーサ10をマスクにして、p型ウエル2にn型不純
物(例えば、砒素(As))を導入し、nチャネル型M
ISFETQ1 のソース領域、ドレイン領域の他の一部
を構成する高濃度のn+ 型半導体領域11を形成する。Next, an n-type impurity (for example, arsenic (As)) is introduced into the p-type well 2 using the gate electrode 7 and the sidewall spacer
A source region of ISFETQ 1, to form a high-concentration n + -type semiconductor region 11 constituting the other part of the drain region.
【0024】同様に、ゲート電極7およびサイドウォー
ルスペーサ10をマスクにして、n型ウエル3にp型不
純物(例えば、BF2 )を導入し、pチャネル型MIS
FETQ2 のソース領域、ドレイン領域の他の一部を構
成する高濃度のp+ 型半導体領域12を形成する。Similarly, using the gate electrode 7 and the sidewall spacer 10 as a mask, a p-type impurity (for example, BF 2 ) is introduced into the n-type well 3 to form a p-channel MIS.
A source region of the FETs Q 2, to form a high-concentration p + -type semiconductor region 12 constituting the other part of the drain region.
【0025】次に、厚さ30〜50nmのチタン膜(図
示せず)をスパッタリング法またはCVD法によって半
導体基板1上に堆積する。その後、窒素雰囲気中で60
0〜700℃の温度で熱処理(第1アニール)を行な
う。この第1アニールによって、高抵抗のチタンシリサ
イド膜(TiSiX (0<x<2))をnチャネル型M
ISFETQ1 のゲート電極7の表面およびn+ 型半導
体領域11の表面、ならびにpチャネル型MISFET
Q2 のゲート電極7の表面およびp+ 型半導体領域12
の表面に形成する。Next, a titanium film (not shown) having a thickness of 30 to 50 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by a sputtering method or a CVD method. Then, in a nitrogen atmosphere, 60
Heat treatment (first annealing) is performed at a temperature of 0 to 700 ° C. By this first annealing, a high-resistance titanium silicide film (TiSi x (0 <x <2)) is converted into an n-channel type M
Surface of gate electrode 7 and surface of n + type semiconductor region 11 of ISFET Q 1 , and p-channel type MISFET
Surface of gate electrode 7 of Q 2 and p + type semiconductor region 12
Formed on the surface of
【0026】次に、未反応のチタン膜をH2 O2 :NH
4 OH:H2 O液で除去した後、窒素雰囲気中で800
〜900℃の温度で熱処理(第2アニール)を行ない、
上記高抵抗のチタンシリサイド膜を低抵抗のチタンシリ
サイド膜(TiSi2 )13に変える。Next, the unreacted titanium film is replaced with H 2 O 2 : NH
After removal with 4 OH: H 2 O solution, 800
Heat treatment (second annealing) at a temperature of ~ 900 ° C;
The high-resistance titanium silicide film is changed to a low-resistance titanium silicide film (TiSi 2 ) 13.
【0027】次に、TEOS(Tetra Ethyl Ortho Sili
cate;Si(OC2 O5 )4 ))ガスを原料に用いたプ
ラズマCVD法によって、下層酸化シリコン膜14を半
導体基板1上に堆積する。次いで、前記本実施の形態1
である2層構造のSOG膜の形成方法を用いて、1層目
のSOG膜15および2層目のSOG膜16を順次半導
体基板1上に形成した後、再び、TEOSガスを原料に
用いたプラズマCVD法によって、上層の酸化シリコン
膜17を半導体基板1上に堆積する。これによって、上
層の酸化シリコン膜17、2層目のSOG膜16、1層
目のSOG膜15および下層の酸化シリコン膜14から
なる積層構造の層間絶縁膜が形成される。Next, TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicon)
cate; Si (OC 2 O 5 ) 4 )) A lower silicon oxide film 14 is deposited on the semiconductor substrate 1 by a plasma CVD method using a gas as a raw material. Next, the first embodiment
After the first-layer SOG film 15 and the second-layer SOG film 16 were sequentially formed on the semiconductor substrate 1 by using the two-layer SOG film formation method described above, TEOS gas was again used as a raw material. An upper silicon oxide film 17 is deposited on the semiconductor substrate 1 by a plasma CVD method. As a result, an interlayer insulating film having a laminated structure including the upper silicon oxide film 17, the second SOG film 16, the first SOG film 15, and the lower silicon oxide film 14 is formed.
【0028】2層目のSOG膜16および1層目のSO
G膜15を、プラズマCVD法によって形成された上層
の酸化シリコン膜17および下層の酸化シリコン膜14
で挟むことにより、多孔質のため絶縁耐圧または機械的
強度の点で劣るSOG膜の性質を補強することができ
る。The second-layer SOG film 16 and the first-layer SOG film
The G film 15 is formed by forming an upper silicon oxide film 17 and a lower silicon oxide film 14 formed by a plasma CVD method.
By sandwiching the SOG film, it is possible to reinforce the properties of the SOG film, which is porous and inferior in terms of dielectric strength or mechanical strength.
【0029】なお、上層の酸化シリコン膜17および下
層の酸化シリコン膜14の厚さは、例えばそれぞれ60
0nmおよび350nmであり、2層目のSOG膜16
と1層目のSOG膜15の全厚さは、例えば約200n
mである。The thicknesses of the upper silicon oxide film 17 and the lower silicon oxide film 14 are, for example, 60
0 nm and 350 nm, and the second SOG film 16
And the total thickness of the first-layer SOG film 15 is, for example, about 200 n.
m.
【0030】その後、図5に示すように、パターニング
されたフォトレジストをマスクにして上層の酸化シリコ
ン膜17、2層目のSOG膜16、1層目のSOG膜1
5および下層の酸化シリコン膜14からなる積層構造の
層間絶縁膜をエッチングして、ゲート電極7上、n+ 型
半導体領域11上およびp+ 型半導体領域12上にコン
タクトホール18を開孔した後、層間絶縁膜上に堆積し
た金属膜(図示せず)をエッチングして配線層19を形
成することにより、本実施の形態1である2層構造のS
OG膜の形成方法を適用したCMOSFETが完成す
る。Thereafter, as shown in FIG. 5, using the patterned photoresist as a mask, the upper silicon oxide film 17, the second SOG film 16, the first SOG film 1
After the interlayer insulating film having a laminated structure including the silicon oxide film 5 and the lower silicon oxide film 14 is etched to form contact holes 18 on the gate electrode 7, the n + type semiconductor region 11 and the p + type semiconductor region 12, By etching a metal film (not shown) deposited on the interlayer insulating film to form the wiring layer 19, the two-layer structure S of the first embodiment is formed.
A CMOSFET to which the OG film forming method is applied is completed.
【0031】本実施の形態1では、2層目のSOG膜1
6を形成する際のSOG液を塗布する前にプレベーク処
理および冷却を行ったが、図6に示すように、1層目の
SOG膜15を形成する際のSOG液を塗布する前にも
プレベーク処理および冷却を行ってもよい。In the first embodiment, the second-layer SOG film 1
6, the pre-baking process and the cooling were performed before the SOG liquid was applied. However, as shown in FIG. 6, the pre-baking was performed before the SOG liquid was applied when the first SOG film 15 was formed. Processing and cooling may be performed.
【0032】(実施の形態2)本発明の他の実施の形態
である2層構造のSOG膜の形成方法を図7に示す工程
100〜工程108を用いて説明する。(Embodiment 2) A method of forming an SOG film having a two-layer structure according to another embodiment of the present invention will be described with reference to steps 100 to 108 shown in FIG.
【0033】まず、前記実施の形態1と同様に、半導体
ウエハをSOG塗布装置へ搬送した後(工程100)、
回転塗布法によってSOG液を半導体ウエハ上に塗布し
(工程101)、次いで、半導体ウエハにベーク処理を
施すことによって(工程102)、1層目のSOG膜を
形成する。First, similarly to the first embodiment, after the semiconductor wafer is transferred to the SOG coating apparatus (step 100),
An SOG liquid is applied onto a semiconductor wafer by a spin coating method (Step 101), and then the semiconductor wafer is baked (Step 102) to form a first-layer SOG film.
【0034】次に、前記実施の形態1と同様に、2層目
のSOG膜を形成する際、図7に示すように、SOG液
を塗布する工程106の前にプレベーク処理(工程10
4)および冷却(工程105)を行うが、プレベーク処
理の前に半導体ウエハに遠紫外線を照射する工程103
が追加される。Next, as in the first embodiment, when forming the second-layer SOG film, as shown in FIG. 7, a pre-bake treatment (step 10) is performed before the step 106 of applying the SOG liquid.
4) and cooling (step 105), but irradiating the semiconductor wafer with far ultraviolet rays before the pre-bake processing 103
Is added.
【0035】このように、本実施の形態2によれば、1
層目のSOG膜の表面に付着した大気中の不純物または
水分などがプレベーク処理によって昇華するが、さら
に、遠紫外線の照射を追加することによって、1層目の
SOG膜の表面に付着したカーボン系の不純物が除去さ
れやすくなる。As described above, according to the second embodiment, 1
Impurities or moisture in the air adhering to the surface of the first SOG film are sublimated by the pre-bake treatment, and further irradiation with far ultraviolet light is used to add carbon-based adhering to the surface of the first SOG film. Impurities are easily removed.
【0036】本実施の形態2では、2層目のSOG膜を
形成する際のSOG液を塗布する前に遠紫外線照射、プ
レベーク処理および冷却を行ったが、図8に示すよう
に、1層目のSOG膜を形成する際のSOG液を塗布す
る前にも遠紫外線照射、プレベーク処理および冷却を行
ってもよい。In the second embodiment, far-ultraviolet irradiation, pre-bake treatment, and cooling were performed before applying the SOG liquid when forming the second-layer SOG film. However, as shown in FIG. Irradiation with far ultraviolet rays, pre-bake treatment, and cooling may be performed before applying the SOG liquid when forming the SOG film of the eyes.
【0037】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態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。As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.
【0038】[0038]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0039】本発明によれば、下層のSOG膜の表面に
付着した大気中の不純物または水分などが昇華して、下
層のSOG膜の表面の濡れ性が改善されるので、上記下
層のSOG膜の表面に上層のSOG膜を形成するための
SOG液を塗布しても、下層のSOG膜の表面でのSO
G液のはじきを防ぐことが可能となり、上層のSOG膜
の平坦性を向上することができる。According to the present invention, the impurities or moisture in the air attached to the surface of the lower SOG film are sublimated, and the wettability of the surface of the lower SOG film is improved. Even if an SOG solution for forming an upper SOG film is applied to the surface of
The repelling of the G solution can be prevented, and the flatness of the upper SOG film can be improved.
【図1】本発明の一実施の形態であるSOG塗布装置の
ユニットの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a unit of an SOG coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態である2層構造のSOG
膜の形成方法を説明する工程図である。FIG. 2 shows a two-layer SOG according to an embodiment of the present invention.
It is a process drawing explaining the formation method of a film.
【図3】本発明の一実施の形態である2層構造のSOG
膜を用いたCMOSFETの製造方法を示す半導体基板
の要部断面図である。FIG. 3 shows a two-layer SOG according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a principal part of a semiconductor substrate, illustrating a method for manufacturing a CMOSFET using a film.
【図4】本発明の一実施の形態である2層構造のSOG
膜を用いたCMOSFETの製造方法を示す半導体基板
の要部断面図である。FIG. 4 shows a two-layer SOG according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a principal part of a semiconductor substrate, illustrating a method for manufacturing a CMOSFET using a film.
【図5】本発明の一実施の形態である2層構造のSOG
膜を用いたCMOSFETの製造方法を示す半導体基板
の要部断面図である。FIG. 5 shows a two-layer SOG according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a principal part of a semiconductor substrate, illustrating a method for manufacturing a CMOSFET using a film.
【図6】本発明の一実施の形態である2層構造のSOG
膜の形成方法を説明する工程図である。FIG. 6 shows a two-layer SOG according to an embodiment of the present invention.
It is a process drawing explaining the formation method of a film.
【図7】本発明の他の実施の形態である2層構造のSO
G膜の形成方法を説明する工程図である。FIG. 7 shows a two-layered SO according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for forming a G film.
【図8】本発明の他の実施の形態である2層構造のSO
G膜の形成方法を説明する工程図である。FIG. 8 shows a two-layer SO according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for forming a G film.
1 半導体基板 2 p型ウエル 3 n型ウエル 4 フィールド絶縁膜 5 しきい値電圧制御層 6 ゲート絶縁膜 7 ゲート電極 8 n- 型半導体領域 9 p- 型半導体領域 10 サイドウォールスペーサ 11 n+ 型半導体領域 12 p+ 型半導体領域 13 チタンシリサイド膜 14 下層の酸化シリコン膜 15 1層目のSOG膜 16 2層目のSOG膜 17 上層の酸化シリコン膜 18 コンタクトホール 19 配線層Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 p-type well 3 n-type well 4 field insulating film 5 threshold voltage control layer 6 gate insulating film 7 gate electrode 8 n - type semiconductor region 9 p - type semiconductor region 10 sidewall spacer 11 n + type semiconductor Region 12 p + type semiconductor region 13 Titanium silicide film 14 Lower silicon oxide film 15 First SOG film 16 Second SOG film 17 Upper silicon oxide film 18 Contact hole 19 Wiring layer
Claims (8)
層間絶縁膜または上下の配線層の間に設けられる層間絶
縁膜の一部を構成する積層されたSOG膜を形成する半
導体集積回路装置の製造方法であって、各層のSOG膜
を形成する際、半導体ウエハにプレベーク処理を施す工
程と、前記半導体ウエハを冷却する工程と、前記半導体
ウエハ上にケイ素化合物を主成分とした塗布液を塗布す
る工程と、前記半導体ウエハにベーク処理を施す工程と
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。1. A semiconductor integrated circuit device for forming a stacked SOG film constituting a part of an interlayer insulating film provided between a semiconductor element and a wiring layer or an interlayer insulating film provided between upper and lower wiring layers. The step of performing a pre-bake treatment on a semiconductor wafer when forming the SOG film of each layer, a step of cooling the semiconductor wafer, and a step of applying a coating liquid containing a silicon compound as a main component on the semiconductor wafer. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising a step of applying and a step of baking the semiconductor wafer.
層間絶縁膜または上下の配線層の間に設けられる層間絶
縁膜の一部を構成する積層されたSOG膜を形成する半
導体集積回路装置の製造方法であって、最下層以外の各
層のSOG膜を形成する際、半導体ウエハにプレベーク
処理を施す工程と、前記半導体ウエハを冷却する工程
と、前記半導体ウエハ上にケイ素化合物を主成分とした
塗布液を塗布する工程と、前記半導体ウエハにベーク処
理を施す工程とを有することを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。2. A semiconductor integrated circuit device for forming a stacked SOG film constituting a part of an interlayer insulating film provided between a semiconductor element and a wiring layer or an interlayer insulating film provided between upper and lower wiring layers. The method of manufacturing, when forming the SOG film of each layer other than the lowermost layer, a step of performing a pre-bake treatment on a semiconductor wafer, a step of cooling the semiconductor wafer, and a silicon compound as a main component on the semiconductor wafer A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: a step of applying a coating liquid obtained by the above-described method; and a step of baking the semiconductor wafer.
層間絶縁膜または上下の配線層の間に設けられる層間絶
縁膜の一部を構成する積層されたSOG膜を形成する半
導体集積回路装置の製造方法であって、各層のSOG膜
を形成する際、半導体ウエハに遠紫外線を照射する工程
と、前記半導体ウエハにプレベーク処理を施す工程と、
前記半導体ウエハを冷却する工程と、前記半導体ウエハ
上にケイ素化合物を主成分とした塗布液を塗布する工程
と、前記半導体ウエハにベーク処理を施す工程とを有す
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。3. A semiconductor integrated circuit device for forming a stacked SOG film constituting a part of an interlayer insulating film provided between a semiconductor element and a wiring layer or an interlayer insulating film provided between upper and lower wiring layers. A method of irradiating a semiconductor wafer with far ultraviolet rays when forming an SOG film of each layer; and a step of performing a pre-bake treatment on the semiconductor wafer;
A semiconductor integrated circuit device, comprising: a step of cooling the semiconductor wafer; a step of applying a coating liquid containing a silicon compound as a main component on the semiconductor wafer; and a step of baking the semiconductor wafer. Manufacturing method.
層間絶縁膜または上下の配線層の間に設けられる層間絶
縁膜の一部を構成する積層されたSOG膜を形成する半
導体集積回路装置の製造方法であって、最下層以外の各
層のSOG膜を形成する際、半導体ウエハに遠紫外線を
照射する工程と、前記半導体ウエハにプレベーク処理を
施す工程と、前記半導体ウエハを冷却する工程と、前記
半導体ウエハ上にケイ素化合物を主成分とした塗布液を
塗布する工程と、前記半導体ウエハにベーク処理を施す
工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。4. A semiconductor integrated circuit device for forming a stacked SOG film constituting a part of an interlayer insulating film provided between a semiconductor element and a wiring layer or an interlayer insulating film provided between upper and lower wiring layers. A method of irradiating a semiconductor wafer with far ultraviolet rays when forming the SOG film of each layer other than the lowermost layer, a step of performing a pre-bake treatment on the semiconductor wafer, and a step of cooling the semiconductor wafer. A method of applying a coating liquid containing a silicon compound as a main component on the semiconductor wafer, and a step of baking the semiconductor wafer.
導体集積回路装置の製造方法において、前記プレベーク
処理の温度および時間は、それぞれ80〜230℃およ
び60〜120秒であることを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。5. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a temperature and a time of said pre-bake processing are 80 to 230 ° C. and 60 to 120 seconds, respectively. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
導体集積回路装置の製造方法において、前記ベーク処理
の温度は、80℃〜450℃であることを特徴とする半
導体集積回路装置の製造方法。6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the temperature of the baking process is 80 ° C. to 450 ° C. Manufacturing method.
層間絶縁膜または上下の配線層の間に設けられる層間絶
縁膜の一部を構成するSOG膜を形成する半導体製造装
置であって、半導体ウエハにプレベーク処理を施す機構
と、前記半導体ウエハを冷却する機構と、前記半導体ウ
エハ上に塗布液を塗布する機構と、前記半導体ウエハに
ベーク処理を施す機構とが備わっていることを特徴とす
る半導体製造装置。7. A semiconductor manufacturing apparatus for forming an SOG film constituting a part of an interlayer insulating film provided between a semiconductor element and a wiring layer or an interlayer insulating film provided between upper and lower wiring layers, A mechanism for performing a pre-bake process on the semiconductor wafer, a mechanism for cooling the semiconductor wafer, a mechanism for applying a coating liquid on the semiconductor wafer, and a mechanism for performing a bake process on the semiconductor wafer. Semiconductor manufacturing equipment.
層間絶縁膜または上下の配線層の間に設けられる層間絶
縁膜の一部を構成するSOG膜を形成する半導体製造装
置であって、半導体ウエハに遠紫外線を照射する機構
と、前記半導体ウエハにプレベーク処理を施す機構と、
前記半導体ウエハを冷却する機構と、前記半導体ウエハ
上に塗布液を塗布する機構と、前記半導体ウエハにベー
ク処理を施す機構とが備わっていることを特徴とする半
導体製造装置。8. A semiconductor manufacturing apparatus for forming an SOG film constituting a part of an interlayer insulating film provided between a semiconductor element and a wiring layer or an interlayer insulating film provided between upper and lower wiring layers, A mechanism for irradiating the semiconductor wafer with far ultraviolet light, a mechanism for performing a pre-bake process on the semiconductor wafer,
A semiconductor manufacturing apparatus comprising: a mechanism for cooling the semiconductor wafer; a mechanism for applying a coating liquid on the semiconductor wafer; and a mechanism for baking the semiconductor wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20749197A JPH1154616A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Semiconductor integrated circuit device manufacturing method and semiconductor manufacturing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20749197A JPH1154616A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Semiconductor integrated circuit device manufacturing method and semiconductor manufacturing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154616A true JPH1154616A (en) | 1999-02-26 |
Family
ID=16540615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20749197A Pending JPH1154616A (en) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | Semiconductor integrated circuit device manufacturing method and semiconductor manufacturing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154616A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104810275A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 北大方正集团有限公司 | Wafer surface flattening process |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP20749197A patent/JPH1154616A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104810275A (en) * | 2014-01-26 | 2015-07-29 | 北大方正集团有限公司 | Wafer surface flattening process |
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