JPH0646632B2 - スピンオングラス焼成方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 スピンオングラス層を有するウエーハを載置するステー
ジＡを備えた減圧室と、ウエーハを載置するステージＢ
を備えた焼成室と、減圧室と焼成室とを仕切るゲートバ
ルブとを備えたスピンオングラス焼成装置を用いて、ス
ピンオングラス層の内部に含有されている有機成分の除
去を可能にしたスピンオングラス焼成方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の製造方法及び装置に係り、特に
スピンオングラス層の焼結方法及び装置に関するもので
ある。

半導体装置の製造工程において、基板表面の平坦化のた
め等に用いられるスピンオングラス層の焼結は、その焼
結工程の初期において急激に加熱すると、表面層のみが
固化して内部に有機成分が残留し、その後の加熱工程に
おいて有機成分が気化して分離する障害が発生してい
る。

以上のような状況からスピンオングラス層の内部に有機
成分が残留しない、スピンオングラス焼成方法及び装置
が要望されている。

〔従来の技術〕

従来のスピンオングラス焼成方法は、第２図に示すよう
な常圧の窒素または酸素をガス導入孔21aから導入して
炉芯管21内を窒素または酸素雰囲気にした横型或いは縦
型の電気炉を用いて、スピンオングラス層10を有するウ
エーハ９を炉芯管21内に設置し、ヒータ28で加熱して焼
成する方法である。

炉温が450℃の場合は、通常のウエーハのローディング
速度でウエーハ９を挿入すると、炉温が一旦400℃にな
り５〜20℃／分の昇温速度で加熱されて450℃になる。

このような昇温速度で加熱すると、スピンオングラスの
溶剤に起因する有機成分がスピンオングラス層10の中に
残っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明の従来のスピンオングラス焼成方法で問題とな
るのは、加熱の際の昇温速度が早いために、スピンオン
グラス内部に含有されている溶剤に起因する有機成分が
放出される前に表面が固化するので、有機成分がスピン
オングラス層の中に残留することである。

熱処理後の赤外線吸収スペクトル分析によって、このス
ピンオングラス層の中の有機溶剤の残留が確認されてい
る。

本発明は以上のような問題点を解決するために簡単且つ
容易にスピンオングラスの焼成をすることが可能なスピ
ンオングラス焼成方法及び装置の提供を目的としたもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、スピンオングラス層を有するウエーハを
載置するステージＡを備え、このスピンオングラス中の
溶剤を揮発させるための減圧室と、このウエーハを載置
するステージＢを備えた焼成室と、減圧室と焼成室とを
仕切るゲートバルブとを備え、溶剤揮発処理後のウエー
ハを大気にさらすことなく減圧室から焼成室へ移送可能
に両室がゲートバルブを介して結合されている本発明に
よるスピンオングラス焼成装置による焼成方法によって
解決される。

〔作用〕

即ち本発明においては、スピンオングラス層を有するウ
エーハを減圧室内に搬入してステージＡの上に載置し、
この減圧室内の空気を排気して室内を減圧雰囲気にする
と、スピンオングラス層に含有されている有機成分がス
ピンオングラス層から室内に放出されて排出される。

その後、減圧室と焼成室の室内圧を同じ圧力の高真空に
し、ゲートバルブを通してウエーハを焼成室に搬入して
ウエーハをステージＢに載置し、ヒータにより加熱する
と、既に減圧室においてスピンオングラス層内の有機成
分が除去されているので、有機成分を含有しない状態で
スピンオングラス層を焼結することが可能となる。

〔実施例〕

以下第１図について本発明の一実施例を説明する。

第１図に示すように減圧室１と焼成室２とはゲートバル
ブ５によって仕切られ、それぞれの室内にはステージＡ
６とステージＢ７が設けられてウエーハ９を載置できる
ようになっており、その間をウエーハ移送手段12により
ウエーハ９の移動が行えるようになっている。

減圧室１と焼成室２には、室内圧を変化し得るように真
空排気孔1a及び2a、窒素導入孔1b及び2bが設けられてお
り、共用の真空ポンプ11で排気され、それぞれの室内圧
を等しくできるようになっている。

焼成室２の上部にはヒータ８が設けられており、ウエー
ハ９が加熱されてスピンオングラス層10が焼結される。

ウエーハ９の表面にはスピンオングラス、例えば東京応
化社製のＯＣＤがコータにより4,000rpmで塗布れ、850
±50Åのスピンオングラス層10が形成される。

減圧室１の室内圧を常圧にし、扉Ａ３を開いてスピンオ
ングラス層10を形成したウエーハ９をウエーハ移送手段
12によって搬入し、ステージＡ６に載置し、扉Ａ３を閉
じる。

この状態で真空排気孔1aから真空ポンプ11を用いて室内
圧を10^-2Torr以上の高真空にして少なくとも一分間以上
保持してスピンオングラス層10内に含まれている有機成
分を室内に放出させて排気する。

この後、真空排気孔2aから真空排気して焼成室２の室内
圧を減圧室１の室内圧と同じ圧力にする。

次にゲートバルブ５を開きウエーハ９をステージＡ６か
らウエーハ移送手段12により移動してステージＢ７に載
置し、ゲートバルブ５を閉じる。

この状態でヒータ８により450℃でスピンオングラス層1
0の焼成を行う。焼成後のスピンオングラス層10の膜厚
は650±50Åになる。

このようにスピンオングラスをウエーハ９に塗布して減
圧室１に搬入した後は、減圧室１でウエーハ９の表面の
スピンオングラス層10の内部に含有する有機成分を除去
し、引き続きウエーハ９を大気に触れさせずに焼成室２
に移動し、焼成を行うのでスピンオングラス層10内に有
機成分が残留しなくなり、この有機成分に起因する障害
を防止することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば極めて簡単な構成の
減圧室と焼成室とを備えた装置により、スピンオングラ
ス層内の有機成分の除去とスピンオングラス層の焼成と
を、ウエーハを大気に触れさせないで連続して処理し得
るので、良質なスピンオングラス層を形成することが可
能となり、品質の優れた半導体装置の製造が可能となる
利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期
待でき工業的には極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例を示す側断面図、 第２図は従来のスピンオングラス焼成装置を示す側断面
図、 である。 図において、 １は減圧室、 1aは真空排気孔、 1bは窒素導入孔、 ２は焼成室、 2aは真空排気孔、 2bは窒素導入孔、 ３は扉Ａ、 ４は扉Ｂ、 ５はゲートバルブ、 ６はステージＡ、 ７はステージＢ、 ８はヒータ、 ９はウエーハ、 10はスピンオングラス層、 11は真空ポンプ、 12はウエーハ移送手段、 を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スピンオングラスをウエーハ上に塗布する
   工程と、 減圧雰囲気中で前記スピンオングラス中の溶剤を揮発さ
   せる工程と、 しかる後前記スピンオングラスを大気にさらすことなく
   加熱して焼成する工程と、 を含むことを特徴とするスピンオングラス焼成方法。
2. 【請求項２】スピンオングラス層(10)を有するウエーハ
   (9)を載置するステージＡ(6)を備え、前記スピンオング
   ラス層(10)中の溶剤を揮発させるための減圧室(1)と、 前記ウエーハ(9)を載置するステージＢ(7)を備えた焼成
   室(2)と、 前記減圧室(1)と前記焼成室(2)とを仕切るゲートバルブ
   (5)と、 を備え、溶剤揮発処理後の前記ウエーハ(9)を大気にさ
   らすことなく前記減圧室(1)から前記焼成室(2)へ移送可
   能に両室が前記ゲートバルブ(5)を介して結合されてい
   ることを特徴とするスピンオングラス焼成装置。