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JP3162157B2 - Film formation method - Google Patents

Film formation method

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Publication number
JP3162157B2
JP3162157B2 JP07006192A JP7006192A JP3162157B2 JP 3162157 B2 JP3162157 B2 JP 3162157B2 JP 07006192 A JP07006192 A JP 07006192A JP 7006192 A JP7006192 A JP 7006192A JP 3162157 B2 JP3162157 B2 JP 3162157B2
Authority
JP
Japan
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film
ultrafine particles
contact
film forming
forming method
Prior art date
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Application number
JP07006192A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH05234875A (en
Inventor
靖浩 堀池
剛平 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13420657&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3162157(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP07006192A priority Critical patent/JP3162157B2/en
Publication of JPH05234875A publication Critical patent/JPH05234875A/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、成膜方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film forming method.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の半導体デバイスの技術分野におい
ては、64メガビットDRAMの開発研究が進み、0.
3ミクロン以下の線幅の露光技術が必要になってきてい
る。従って、露光技術で一般的に用いられているステッ
プアンドスキャン露光装置(ステッパ)では、解像度向
上の点から用いる光源をg線よりi線へと短波長化が進
められている。また、スタックドキャパシタの採用や配
線の多層化により、パターンの露光の際に設けられるレ
ジスト面の凹凸が1ミクロンを超える場合も生じてい
る。例えば、半導体デバイスの集積化(3次元構造化)
に伴い、半導体ウエハの表面に設けられた導電層により
構成されるアスペクト比(縦の長さ/横の長さ)の高い
トレンチ構造の表面に対して絶縁膜(層間絶縁膜)を適
正に埋め込むことが必要とされるが、埋め込んだ後の絶
縁膜の表面の全体においては大きな段差が生じてしま
う。この段差は、解像度が0.3ミクロン程度のデバイ
スでは、1ミクロンにも達することがある。
2. Description of the Related Art In the technical field of semiconductor devices in recent years, research and development of 64-Mbit DRAMs have been advanced.
Exposure techniques for line widths of 3 microns or less have become necessary. Therefore, in a step-and-scan exposure apparatus (stepper) generally used in the exposure technology, the wavelength of a light source used from a g-line to an i-line is being shortened from the viewpoint of improving resolution. In addition, due to the use of stacked capacitors and multilayer wiring, there are cases where the unevenness of the resist surface provided at the time of pattern exposure exceeds 1 micron. For example, integration of semiconductor devices (three-dimensional structure)
As a result, an insulating film (interlayer insulating film) is appropriately buried in the surface of the trench structure having a high aspect ratio (vertical length / horizontal length) constituted by the conductive layer provided on the surface of the semiconductor wafer. However, a large step occurs on the entire surface of the insulating film after the burying. This step can be as large as 1 micron for devices with a resolution of about 0.3 microns.

【0003】例えば、この絶縁膜は、テトラエチルオル
ソシリケート(Si(OC2 5 4 ;TEOS(テオ
ス))とオゾン(O3 )の混合ガス(TEOS/O3
を原料ガスとして用いたCVD法により形成することが
でき、このTEOS/O3 を用いた反応によれば、シリ
コン膜の流動性が高いために、導電層により形成される
段差被覆部をコンフォーマル(段差被覆部の堆積量が均
一)に埋め込むことが可能である。しかし、段差被覆部
をコンフォーマルに埋め込むことはできても、絶縁膜の
表面全体は必ずしも平坦にはならない。従って、この絶
縁膜の表面に露光のためのレジストを設けたときには、
レジストの表面の全体においても大きな凹凸が生じてし
まう。
For example, the insulating film is tetraethyl orthosilicate (Si (OC 2 H 5) 4; TEOS ( TEOS)) mixed gas of ozone (O 3) (TEOS / O 3)
According to the reaction using TEOS / O 3 , since the silicon film has high fluidity, the step coverage formed by the conductive layer is conformally formed. (The deposition amount of the step covering portion is uniform). However, even though the step covering portion can be embedded conformally, the entire surface of the insulating film is not necessarily flat. Therefore, when a resist for exposure is provided on the surface of this insulating film,
Large unevenness occurs on the entire surface of the resist.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようにレジストの
表面に1ミクロンもの大きな凹凸が存在する場合には、
露光装置における短波長化に伴うステッパレンズのNA
(開口率)の増大化から、焦点深度が浅くなるため、い
わゆるボケが生じてレジストの表面全体を適正に露光す
ることが困難である。
In the case where the surface of the resist has asperities as large as 1 micron as described above,
NA of Stepper Lens with Shorter Wavelength in Exposure Equipment
Since the depth of focus becomes shallow due to the increase in the (aperture ratio), so-called blur occurs, and it is difficult to properly expose the entire surface of the resist.

【0005】そこで、本発明の目的は、凹凸のある表面
に平坦な膜を形成することができる成膜方法を提供する
ことにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a film forming method capable of forming a flat film on an uneven surface.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の成膜方法は、それぞれ以下の特徴を有す
る。(1) 凹凸のある表面に平坦な膜を形成する成膜方法に
おいて、凹凸のある表面に膜を設けた後、この膜の表面
に超微粒子を接触させて膜表面と超微粒子との相互作用
により当該膜を原子オーダで平坦化することを特徴とす
る。(2) 膜の表面に超微粒子を接触させる際に、その接触
面近傍に導電性ガスを介在させることを特徴とする。(3) 凹凸のある表面に平坦な膜を形成する成膜方法に
おいて、高流動性の親水性媒体に成膜材料を含有してな
る塗布液を用いて凹凸のある表面に膜を設けた後、この
膜の表面に超微粒子を接触させて膜表面と超微粒子との
相互作用により当該膜を原子オーダで平坦化することを
特徴とする。
In order to achieve the above objects, the film forming method of the present invention has the following features. (1) In a film forming method for forming a flat film on an uneven surface, after a film is provided on the uneven surface, an ultrafine particle is brought into contact with the surface of the film to interact with the ultrafine particle. Is characterized in that the film is flattened in the atomic order. (2) When the ultrafine particles are brought into contact with the surface of the film, a conductive gas is interposed near the contact surface. (3) In a film forming method for forming a flat film on an uneven surface, after forming a film on the uneven surface using a coating liquid containing a film forming material in a highly fluid hydrophilic medium. The method is characterized in that ultrafine particles are brought into contact with the surface of this film, and the film is flattened in the atomic order by the interaction between the film surface and the ultrafine particles.

【0007】[0007]

【作用】凹凸のある表面に膜を設けた後、この膜の表面
に超微粒子を接触させて膜表面と超微粒子との相互作用
により当該膜を原子オーダで平坦化する成膜方法によれ
ば、きわめて平坦な膜が形成される。また、膜の表面に
超微粒子を接触させる際に、その接触面近傍に導電性ガ
スを介在させることにより、摩擦帯電による悪影響を十
分に除去することができ、確実に平坦な膜を形成するこ
とができる。
According to a film forming method, after a film is provided on an uneven surface, ultrafine particles are brought into contact with the surface of the film and the film is flattened on the atomic order by the interaction between the film surface and the ultrafine particles. An extremely flat film is formed. In addition, when the ultrafine particles are brought into contact with the surface of the film, an adverse effect due to triboelectric charging can be sufficiently removed by interposing a conductive gas near the contact surface, and a flat film can be reliably formed. Can be.

【0008】さらに、高流動性の親水性媒体に成膜材料
を含有してなる塗布液を用いて凹凸のある表面に膜を設
けた後、この膜の表面に超微粒子を接触させて膜表面と
超微粒子との相互作用により当該膜を原子オーダで平坦
化する成膜方法によれば、高い効率で平坦な膜を形成す
ることができる。従って、例えば、アスペクト比の高い
トレンチ構造の半導体ウエハ表面に形成された凹凸のあ
る絶縁膜の表面に、段差のない平坦なレジスト面を形成
することができ、焦点深度が浅くなるNA(開口率)の
大きなステッパレンズを用いた場合にも、レジストの表
面全体をいわゆるボケを生じさせずに適正に露光するこ
とが可能となる。
Further, a film is formed on an uneven surface by using a coating solution containing a film-forming material in a high-fluidity hydrophilic medium, and then ultrafine particles are brought into contact with the surface of the film to form a film surface. According to the film forming method in which the film is flattened in the atomic order by the interaction between the particles and the ultrafine particles, a flat film can be formed with high efficiency. Therefore, for example, a flat resist surface without a step can be formed on the surface of an uneven insulating film formed on the surface of a semiconductor wafer having a trench structure with a high aspect ratio, and the depth of focus becomes small (NA Even when a large stepper lens is used, it is possible to properly expose the entire surface of the resist without causing so-called blur.

【0009】[0009]

【実施例】〔実施例1〕 本実施例では、請求項1に対応する実施例を説明する。
本実施例の成膜方法は、凹凸のある表面に平坦な膜を形
成する成膜方法において、凹凸のある表面に膜を設けた
後、この膜の表面に超微粒子を接触させて膜表面と超微
粒子との相互作用により当該膜を原子オーダで平坦化す
ることを特徴とする。 この平坦化手段は、いわゆるEE
M(Elastic Emission Machin
ing)法と呼ばれている。このEEM法は、2種類の
固体を接触させた場合、形成された界面において結合力
が生じ、これらを分離するときに一方の表面原子がもう
一方の固体表面原子を除去する場合があり、この現象を
平坦化加工に応用した技術である。 すなわち、例えばサ
ブミクロン以下の超微粒子を膜表面に供給し、それを運
動、分離させることによって、膜表面と超微粒子との相
互作用により当該膜を原子オーダで平坦化することがで
きる。
[Embodiment 1] In this embodiment, an embodiment corresponding to claim 1 will be described.
In the film forming method of this embodiment , a flat film is formed on an uneven surface.
In the film forming method to be formed, a film was provided on a surface having irregularities
Then, the ultrafine particles are brought into contact with the surface of this
Flatten the film in atomic order by interaction with particles
It is characterized by that. This flattening means is a so-called EE
M (Elastic Emission Machine)
ing) method. This EEM method has two types of
When solids are brought into contact, the bonding force at the formed interface
Occurs, and when these are separated, one surface atom is no longer
One of the solid surface atoms may be removed.
This is a technology applied to flattening. That is, for example,
Ultrafine particles of submicron size or less are supplied to the film surface and transported.
Movement and separation, the phase between the membrane surface and the ultrafine particles
The interaction can planarize the film in atomic order.
Wear.

【0010】膜表面と超微粒子との界面における電子状
態が、膜表面原子と第2層原子間の 結合力を低下させる
ように働いた場合に効率的な平坦化が達成される。 この
EEM法によれば、原子単位で平坦化できると同時に、
原子の除去に際してその原子の結合力の低下を伴うもの
であり、超微粒子が膜表面上で相対運動する際に膜表面
原子の自発的な振る舞いとして平坦化が進行するもので
あり、幾何学的にみても、物性的にみてもきわめて理想
的な平坦化精度を得ることが可能である。
Electron state at the interface between the film surface and the ultrafine particles
State reduces the bonding force between the film surface atoms and the second layer atoms
In this case, efficient planarization is achieved. this
According to the EEM method, flattening can be performed on an atomic basis,
Removal of an atom accompanied by a decrease in the bonding strength of the atom
When the ultrafine particles move relative to each other on the film surface,
Flattening progresses as spontaneous behavior of atoms.
Yes, very ideal both geometrically and physically
It is possible to obtain high leveling accuracy.

【0011】超微粒子としては、例えば酸化ジルコニウ
ム(ZrO 2 )等からなり、粒径が0.1μm以下の超
微粒子を用いることができる。
As the ultrafine particles, for example, zirconium oxide
(ZrO 2 ) etc., with a particle size of less than 0.1 μm
Fine particles can be used.

【0012】膜の表面に超微粒子を接触させる際に、そ
の接触面近傍に導電性ガスを介在させることが好まし
い。この導電性ガスにより静電気の発生が防止され、静
電気が生じたときの絶縁破壊を十分に防止することがで
きる。 導電性ガスとしては、例えば炭酸ガス(C
2 )、一酸化炭素ガス(CO)等を用いることができ
るが、これに限定されるものではない。
When contacting ultrafine particles with the surface of the film,
It is preferable to interpose a conductive gas near the contact surface of
No. This conductive gas prevents static electricity from being generated,
Dielectric breakdown when electricity is generated can be sufficiently prevented.
Wear. As the conductive gas, for example, carbon dioxide gas (C
O 2 ), carbon monoxide gas (CO), etc. can be used.
However, the present invention is not limited to this.

【0013】図1は、本実施例で使用することができる
成膜装置の概略を示し、この成膜装置は、アスペクト比
の高いトレンチ構造の表面に絶縁膜が設けられた凹凸の
ある半導体ウエハの当該絶縁膜の表面を平坦化するため
のものである。 1は処理室であり、この処理室1に、超
微粒子供給手段7と、炭酸ガス等の導電性ガスの導入口
8と、排液口3と、基板ホルダー4とが設けられてい
る。基板ホルダー4には、凹凸のある絶縁膜が設けられ
た半導体ウエハ5が固定されている。 超微粒子供給手段
7は、例えば多数の噴出口72を有するポリウレタン板
71の内部に例えば酸化ジルコニウム(ZrO 2 )等の
超微粒子が充填されて構成され、この超微粒子が噴出さ
れるようになっている。超微粒子は、例えば懸濁液中に
分散された状態であってもよい。 この超微粒子として
は、膜表面の表面結合(解離に必要な活性化)エネルギ
ーを低下させ、超微粒子表面との相互作用によって、解
離を促進できるようなもの を選択する。
FIG . 1 can be used in this embodiment.
The outline of a film forming apparatus is shown, and the film forming apparatus has an aspect ratio of
Of trenches with insulating film provided on the surface of high trench structure
To flatten the surface of the insulating film of a semiconductor wafer
belongs to. Reference numeral 1 denotes a processing chamber.
Fine particle supply means 7 and inlet for conductive gas such as carbon dioxide
8, a drain port 3, and a substrate holder 4 are provided.
You. The substrate holder 4 is provided with an uneven insulating film.
Semiconductor wafer 5 is fixed. Ultra fine particle supply means
7 is, for example, a polyurethane plate having a large number of ejection ports 72.
For example, zirconium oxide (ZrO 2 )
Ultra-fine particles are filled, and these ultra-fine particles are ejected.
It is supposed to be. The ultrafine particles are, for example, in a suspension
It may be in a dispersed state. As these ultrafine particles
Is the surface binding (activation required for dissociation) energy of the membrane surface
And the interaction with the ultrafine particle surface
Choose something that can promote separation .

【0014】炭酸ガス(CO 2 )等の導電性ガスは、超
微粒子を膜表面に接触させる際の静電気の発生を抑制す
るために導入するものである。
The conductive gas such as carbon dioxide (CO 2 )
Suppresses the generation of static electricity when fine particles come into contact with the film surface
It is introduced in order to.

【0015】基板ホルダー4により半導体ウエハ5を回
転させた状態で、超微粒子供給手段7の噴出口72から
超微粒子またはその懸濁液を噴出させながら、当該超微
粒子供給手段7のポリウレタン板71を半導体ウエハ5
の絶縁膜表面に接近させ、当該絶縁膜表面に超微粒子を
接触させる。 このときの半導体ウエハ5の回転速度、接
近距離、超微粒子の種類とその量は、被研磨表面の膜の
種類によって適宜選択される。 超微粒子を絶縁膜表面に
接触させる際には、半導体ウエハ5を冷却または加熱し
てもよい。
The semiconductor wafer 5 is rotated by the substrate holder 4.
In the state of being rotated, from the ejection port 72 of the ultrafine particle supply means 7
While squirting the ultrafine particles or its suspension,
The polyurethane plate 71 of the particle supply means 7 is connected to the semiconductor wafer 5
Close to the surface of the insulating film, and apply ultra-fine particles to the surface of the insulating film.
Make contact. At this time, the rotation speed of the semiconductor wafer 5 and the contact speed
The distance and the type and amount of ultrafine particles depend on the film thickness of the surface to be polished.
It is appropriately selected depending on the type. Ultra fine particles on insulating film surface
When making contact, the semiconductor wafer 5 is cooled or heated.
You may.

【0016】本実施例の成膜方法によれば、アスペクト
比の高いトレンチ構造の半導体ウエハ表面に設けられた
凹凸のある絶縁膜の表面をきわめて平坦なものとするこ
とができる。従って、この絶縁膜の表面に通常の方法に
よりレジスト膜を形成することにより、平坦なレジスト
膜を形成することができ、焦点深度が浅くなるNA(開
口率)の大きなステッパレンズを用いた場合にも、レジ
スト膜の表面全体をいわゆるボケを生じさせずに適正に
露光することが可能となる。 なお、本実施例に基づい
て、アスペクト比が3のトレンチ構造の半導体ウエハ表
面に設けられた最大1μmの凹凸のある絶縁膜の表面
に、超微粒子を接触させて絶縁膜表面と超微粒子との相
互作用により当該絶縁膜を原子オーダで平坦化した後、
その表面粗さを測定したところ、30Å以内であった。
According to the film forming method of this embodiment, the aspect ratio
Provided on the surface of a semiconductor wafer with a high-ratio trench structure
Make the surface of the uneven insulating film extremely flat.
Can be. Therefore, the surface of this insulating film can be
By forming a more resist film, a flat resist
NA (opening) where a film can be formed and the depth of focus becomes shallow
When using a stepper lens with a large aperture ratio,
The entire surface of the strike film can be properly adjusted without causing so-called blur.
Exposure becomes possible. In addition, based on this embodiment,
And a semiconductor wafer with a trench structure having an aspect ratio of 3
Surface of insulating film with irregularities of up to 1 μm provided on the surface
The ultrafine particles in contact with the surface of the insulating film and the phase of the ultrafine particles.
After flattening the insulating film in atomic order by interaction,
The surface roughness was measured and found to be within 30 °.

【0017】〔実施例2〕 図2に示すように、超微粒子供給手段7として、多数の
噴出口を有するポリウレタンロール73の内部に例えば
酸化ジルコニウム(ZrO 2 )等の超微粒子が充填され
て構成されたものを用いて、このポリウレタンロール7
3を半導体ウエ ハ5の膜表面に対して相対運動させなが
ら超微粒子を噴出させるようにした成膜装置を用いて、
実施例1と同様にして成膜方法を実施してもよい。 本実
施例によれば、実施例1と同様に平坦な膜を形成するこ
とができる。
[Embodiment 2] As shown in FIG.
For example, inside the polyurethane roll 73 having a spout
Filled with ultrafine particles such as zirconium oxide (ZrO 2 )
This polyurethane roll 7
3 is similar to the relative movement to the film surface of the semiconductor upper lobe 5
Using a film-forming device that ejects ultra-fine particles from
The film forming method may be performed in the same manner as in the first embodiment. Real truth
According to the embodiment, a flat film can be formed as in the first embodiment.
Can be.

【0018】〔実施例3〕 本実施例では、請求項3に対応する実施例を説明する。
本実施例の成膜方法は、凹凸のある表面に平坦な膜を形
成する成膜方法において、高流動性の親水性媒体に成膜
材料を含有してなる塗布液を用いて凹凸のある表面に膜
を設けた後、この膜の表面に超微粒子を接触させて膜表
面と超微粒子との相互作用により当該膜を原子オーダで
平坦化することを特徴とする。
[Embodiment 3] In this embodiment, an embodiment corresponding to claim 3 will be described.
In the film forming method of this embodiment, a flat film is formed on an uneven surface.
In a film forming method, a film is formed on a highly fluid hydrophilic medium.
Use a coating solution containing the material to form a film on uneven surfaces
After providing the film, the ultrafine particles are brought into contact with the surface of this
Interaction between the surface and the ultrafine particles makes the film in atomic order
It is characterized by flattening.

【0019】高流動性の親水性媒体としては、水、アル
コールから選択されるものが好ましく、特に、超純水を
好ましく用いることができる。 超純水とは、抵抗率が1
8MΩ・cm以上の水をいい、不純物がほとんど含まれ
ていないものである。従って、半導体デバイスにおける
成膜には好適な材料である。 また、アルコールとして
は、例えばメチルアルコール、エチルアルコール等を用
いることができる。
As the hydrophilic medium having high fluidity, water, aluminum
Those selected from coal are preferred.
It can be preferably used. Ultrapure water has a resistivity of 1
8MΩ · cm or more water, which contains almost all impurities
Not what it is. Therefore, in semiconductor devices
It is a suitable material for film formation. Also, as alcohol
For example, use methyl alcohol, ethyl alcohol, etc.
Can be.

【0020】成膜材料としては、レジストからなるもの
が好ましく用いられる。この成膜材料は、形成する膜の
種類によって適宜選択される。 レジストとしては、例え
ば「CEL」(コントラスト エンハンスト マテリア
ル(Contrast Enhanced Mater
ial))等を用いることができる。 塗布液において、
高流動性の親水性媒体と、成膜材料の混合比は、形成す
る膜の種類に応じて適宜選択される。
The film forming material is made of a resist.
Is preferably used. This film forming material is used for forming a film.
It is appropriately selected depending on the type. As a resist,
“CEL” (Contrast Enhanced Materia
(Contrast Enhanced Material)
ial)) can be used. In the coating solution,
The mixing ratio of the highly fluid hydrophilic medium and the film forming material
Is appropriately selected according to the type of the film to be formed.

【0021】図3は、本実施例で使用することができる
成膜装置の概略を示す。 1は処理室であり、この処理室
1に、高流動性の親水性媒体に成膜材料を含有 してなる
塗布液の導入口2と、排液口3と、基板ホルダー4とが
設けられている。 すなわち、図3に示す成膜装置は、処
理室1、導入口2、排液口3および基本ホルダー4が設
けられている成膜装置と、図2に示した成膜装置とをゲ
ートバルブ9を介して連結して、連続処理を可能にした
ものである。
FIG . 3 can be used in this embodiment.
An outline of a film forming apparatus is shown. 1 is a processing chamber, and this processing chamber
First, a film-forming material is contained in a highly fluid hydrophilic medium.
The inlet 2 for the coating liquid, the outlet 3 and the substrate holder 4
Is provided. That is, the film forming apparatus shown in FIG.
Room 1, inlet 2, drain 3 and basic holder 4
And the film forming apparatus shown in FIG.
Connected via a heat valve 9 to enable continuous processing
Things.

【0022】基板ホルダー4には、例えば静電チャック
等により半導体ウエハ5が固定されている。この基板ホ
ルダー4は、冷却または加熱できるようになっており、
さらに回転できるようになっている。
The substrate holder 4 has, for example, an electrostatic chuck
The semiconductor wafer 5 is fixed by the above method. This board
The rudder 4 can be cooled or heated,
It can be rotated further.

【0023】塗布液の導入口2は、高流動性の親水性媒
体と成膜材料があらかじめ混合されて調製された塗布液
を基板ホルダー4上の半導体ウエハ5に向かって噴射さ
せるものである。この導入口2は、半導体ウエハ5の対
面に設けられている。 塗布液を構成する高流動性の親水
性媒体としては、例えば超純水が用いられ、成膜材料と
しては例えばレジストが用いられる。超純水とレジスト
の混合比は適宜選択される。
The coating liquid inlet 2 is provided with a highly fluid hydrophilic medium.
Coating solution prepared by premixing body and film forming material
Toward the semiconductor wafer 5 on the substrate holder 4.
It is something to make. The inlet 2 is provided with a pair of semiconductor wafers 5.
It is provided on the surface. Highly fluid hydrophilic that constitutes the coating solution
As the conductive medium, for example, ultrapure water is used.
For example, a resist is used. Ultrapure water and resist
Is appropriately selected.

【0024】この成膜装置を用いて例えば次のようにし
て本実施例の成膜方法を実施することができる。 処理室
1内において、半導体ウエハ5が固定された基板ホルダ
ー4を適宜の速度で回転させながら、導入口2から塗布
液を噴出させる。 また、塗布液を噴出させながら、塗布
液の種類に応じて半導体ウエハ5を冷却または加熱して
もよい。冷却または加熱により塗膜が固化して成膜され
る。 このような成膜方法によれば、超純水の高流動性に
よって、半導体ウエハ表面の絶縁膜における段差被覆部
が十分に埋め込まれ、かつ絶縁膜の全体においてもきわ
めて平坦なレジスト膜が形成される。このレジスト膜の
厚さは、例えば0.5〜1μm程度と通常より厚めが好
ましい。
Using this film forming apparatus, for example,
Thus, the film forming method of this embodiment can be performed. Processing room
1, a substrate holder to which a semiconductor wafer 5 is fixed
-4 is rotated at an appropriate speed and applied from inlet 2
Spout the liquid. Also, while spraying the coating liquid,
Cool or heat the semiconductor wafer 5 according to the type of liquid
Is also good. The coating is solidified by cooling or heating to form a film.
You. According to such a film forming method, high fluidity of ultrapure water can be achieved.
Therefore, the step coverage portion in the insulating film on the semiconductor wafer surface
Is sufficiently buried, and the entire insulating film is
First, a flat resist film is formed. This resist film
The thickness is preferably, for example, about 0.5 to 1 μm, which is thicker than usual.
Good.

【0025】なお、半導体ウエハ表面の絶縁膜は、例え
ばテトラエチルオルソシリケート( Si(OC 2 5
4 ;TEOS(テオス))とオゾン(O 3 )の混合ガス
(TEOS/O 3 )を原料ガスとして用いたCVD法に
より形成することができる。このTEOS/O 3 を用い
たCVD法によれば、シリコン膜の流動性が高いため
に、段差被覆部をコンフォーマルに埋め込むことができ
る。
The insulating film on the surface of the semiconductor wafer is, for example,
For example, tetraethyl orthosilicate ( Si (OC 2 H 5 )
4 ; mixed gas of TEOS and ozone (O 3 )
CVD method using (TEOS / O 3 ) as source gas
Can be formed. The TEOS / O 3 using
According to the conventional CVD method, the fluidity of the silicon film is high.
In addition, the step covering part can be embedded conformally
You.

【0026】本実施例の成膜方法によれば、さらに平坦
化された膜を効率的に形成することができる。 なお、本
実施例に基づいて、アスペクト比が3のトレンチ構造の
半導体ウエハ表面に形成された最大1μmの凹凸のある
絶縁膜の表面に、厚さ50μmのレジスト膜を形成し、
このレジスト膜の表面に超微粒子を接触させてレジスト
膜表面と超微粒子との相互作用により当該レジスト膜を
原子オーダで平坦化した後、その表面粗さを測定したと
ころ、±5Å以内であった。
According to the film forming method of this embodiment, the flatness is further improved.
The formed film can be efficiently formed. The book
Based on the embodiment, a trench structure having an aspect ratio of 3
Unevenness of maximum 1 μm formed on the surface of semiconductor wafer
Forming a resist film having a thickness of 50 μm on the surface of the insulating film;
The ultrafine particles are brought into contact with the surface of this resist
The resist film is formed by the interaction between the film surface and the ultrafine particles.
After flattening in atomic order, the surface roughness was measured.
At this time, it was within ± 5 °.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果が得られる。 (1)凹凸のある表面に膜を設けた後、この膜の表面に
超微粒子を接触させて膜表面と超微粒子との相互作用に
より当該膜を原子オーダで平坦化することにより、きわ
めて平坦な膜を形成することができる。 (2)膜の表面に超微粒子を接触させる際に、その接触
面近傍に導電性ガスを介在させることにより、摩擦帯電
による悪影響を十分に除去することができ、確実に平坦
な膜を形成することができる。 (3)高流動性の親水性媒体に成膜材料を含有してなる
塗布液を用いて凹凸のある表面に膜を設けた後、この膜
の表面に超微粒子を接触させて膜表面と超微粒子との相
互作用により当該膜を原子オーダで平坦化することによ
り、きわめて平坦な膜を効率的に形成することができ
る。
As described above, according to the present invention,
The following effects are obtained. (1) After providing a film on an uneven surface,
Contact between ultrafine particles and the interaction between film surface and ultrafine particles
By flattening the film in the atomic order,
In addition, a flat film can be formed. (2) When ultrafine particles are brought into contact with the surface of the film, the contact
Friction electrification by interposing conductive gas near the surface
Can be sufficiently removed to ensure flatness
A large film can be formed. (3) High-fluidity hydrophilic medium containing film-forming material
After providing a film on the uneven surface using a coating solution, this film
Phase of ultrafine particles by contacting ultrafine particles to the surface of the film
By flattening the film in atomic order by interaction,
It is possible to efficiently form an extremely flat film
You.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で使用した成膜装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a film forming apparatus used in Example 1.

【図2】実施例2で使用した成膜装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a film forming apparatus used in Example 2.

【図3】実施例3で使用した成膜装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a film forming apparatus used in Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 処理室 2 塗布液の
導入口 3 排液口 4 基板ホル
ダー 5 半導体ウエハ 6 多孔ノズ
ル 7 超微粒子供給手段 71 ポリウレ
タン板 72 噴出口 73 ポリウレ
タンロール 8 導電性ガスの導入口 9 ゲートバ
ルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Application liquid inlet 3 Drainage port 4 Substrate holder 5 Semiconductor wafer 6 Perforated nozzle 7 Ultrafine particle supply means 71 Polyurethane plate 72 Spout port 73 Polyurethane roll 8 Conductive gas inlet 9 Gate valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−50422(JP,A) 特開 昭61−121441(JP,A) 特開 昭62−219923(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/16 G03F 7/26 511 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-64-50422 (JP, A) JP-A-61-121441 (JP, A) JP-A-62-219923 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/16 G03F 7/26 511

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 凹凸のある表面に平坦な膜を形成する成
膜方法において、 凹凸のある表面に膜を設けた後、この膜の表面に超微粒
子を接触させて膜表面と超微粒子との相互作用により当
該膜を原子オーダで平坦化することを特徴とする成膜方
法。
In a film forming method for forming a flat film on an uneven surface, a film is provided on an uneven surface, and ultrafine particles are brought into contact with the surface of the film to form a film between the film surface and the ultrafine particles. A film forming method, wherein the film is flattened in an atomic order by interaction.
【請求項2】 請求項1に記載の成膜方法において、膜
の表面に超微粒子を接触させる際に、その接触面近傍に
導電性ガスを介在させることを特徴とする成膜方法。
2. A film forming method according to claim 1 , wherein, when the ultrafine particles are brought into contact with the surface of the film, a conductive gas is interposed near the contact surface.
【請求項3】 凹凸のある表面に平坦な膜を形成する成
膜方法において、 高流動性の親水性媒体に成膜材料を含有してなる塗布液
を用いて凹凸のある表面に膜を設けた後、この膜の表面
に超微粒子を接触させて膜表面と超微粒子との相互作用
により当該膜を原子オーダで平坦化することを特徴とす
る成膜方法。
3. A film forming method for forming a flat film on an uneven surface, wherein the film is provided on the uneven surface by using a coating liquid containing a film forming material in a highly fluid hydrophilic medium. And then contacting the surface of the film with ultrafine particles to flatten the film on the atomic order by the interaction between the film surface and the ultrafine particles.
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