最後更新:2026年10月8日薄膜沉積(CVD / ALD / PVD)薄膜沉積(CVD/PVD/ALD)中國大陸:旋涂玻璃(SOG)

旋塗玻璃(SOG)是什麼

Spin-On Glass

旋塗玻璃(SOG)是將溶有氧化矽前驅物的液體滴在晶圓上,以高速旋轉(旋轉塗佈)薄而均勻地塗開,再加熱、固化形成 SiO₂ 膜的成膜方法。由於是塗上液體後固化,能自然填平凹凸,適合平坦化與間隙填充(gap fill),但膜質不如 CVD 膜。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

SOG(Spin-On Glass:旋塗玻璃)是將溶有氧化矽前驅物的液體滴在晶圓上,以高速旋轉(旋轉塗佈)薄而均勻地塗開,再加熱、固化形成 SiO₂ 膜的成膜方法。由於是塗上液體後固化,適合用於填平凹凸、使表面平坦的平坦化與間隙填充(gap fill)。

SOG 材料有無機的矽酸鹽系與含有機基的矽氧烷系,更廣義來說還包括各種塗佈型絕緣膜(SOD:Spin-On Dielectric)。相對於 CVD 從氣相堆積薄膜,SOG 的強項是可利用液體的流動性填滿狹窄間隙與段差。

用途包括多層內連線中層間介電層的平坦化(過去的主要用途)、STI(淺溝槽隔離)窄溝槽的填充,以及高深寬比結構的間隙填充等。塗佈後的固化收縮、龜裂與釋氣的管理是品質上的要點。

SOG 也已發展為低介電常數(Low-k)塗佈膜,可搭配 層間介電層(ILD)、sti、cmp、low-k 各條目一起閱讀,以理解絕緣膜形成與平坦化的各種選項。材料由東京應化(TOK)、Honeywell、JSR 等公司供應。

旋塗玻璃(SOG)的常見問題

SOG 與 CVD 氧化膜如何區分使用?
SOG 是塗上液體後固化,能自然填平凹凸,適合平坦化與間隙填充。CVD 氧化膜膜質緻密、可靠度高,用作絕緣層的主體。實務上過去常採用的組合是:先以 CVD 膜打底,再以 SOG 填平段差,最後再以 CVD 膜覆蓋。
SOG 有哪些弱點?
固化時溶劑揮發而收縮,容易產生龜裂,且膜中容易殘留水分或羥基。這些水分會在後續製程中腐蝕金屬導線或使元件特性劣化,因此不適合厚膜化。
SOG 現在還在使用嗎?
先進邏輯的平坦化已被 CMP 取代,但在 STI(元件隔離)的間隙填充、MEMS,以及成熟節點的部分製程中至今仍在使用。塗佈型絕緣膜的概念本身,也延續到 low-k 材料的塗佈製程中。

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