JP2660297B2 - Method for manufacturing silicon oxide film - Google Patents

Method for manufacturing silicon oxide film

Info

Publication number
JP2660297B2
JP2660297B2 JP63252551A JP25255188A JP2660297B2 JP 2660297 B2 JP2660297 B2 JP 2660297B2 JP 63252551 A JP63252551 A JP 63252551A JP 25255188 A JP25255188 A JP 25255188A JP 2660297 B2 JP2660297 B2 JP 2660297B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon oxide
oxide film
gas
film
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63252551A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0298932A (en
Inventor
豊 林
光之 山中
尚 吉見
英世 飯田
清宏 近藤
智 岡崎
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.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology, Shin Etsu Chemical Co Ltd, Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP63252551A priority Critical patent/JP2660297B2/en
Publication of JPH0298932A publication Critical patent/JPH0298932A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2660297B2 publication Critical patent/JP2660297B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、酸化シリコン膜の製造方法に関する。詳し
くは、有機シランと酸素ガスまたは非金属酸化物ガスと
を用いたプラズマCVD法による、酸化シリコン膜の製造
方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a silicon oxide film. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a silicon oxide film by a plasma CVD method using an organic silane and an oxygen gas or a nonmetal oxide gas.

[従来の技術] 従来における、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜やパ
ッシベーション膜などに用いられている酸化シリコン膜
は、シラン系ガスと非金属酸化物ガスを用いて、いわわ
るCVD法で形成する方法が実施されている。例えば、減
圧容器中にグロー放電領域を形成し、同容器中にモノシ
ランガスと笑気ガス(一酸化二窒素ガス)との混合ガス
を導入し、基板上に酸化シリコン膜を成膜させる。
[Prior art] Conventionally, a silicon oxide film used for a gate insulating film or a passivation film of a thin film transistor is formed by a so-called CVD method using a silane-based gas and a nonmetal oxide gas. Have been. For example, a glow discharge region is formed in a decompression container, and a mixed gas of a monosilane gas and a laughing gas (dinitrogen monoxide gas) is introduced into the container to form a silicon oxide film on a substrate.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような薄膜トランジスタのゲート絶縁膜やパッ
シペーション膜等に用いられるこの種の酸化シリコン膜
に要求される特性は、絶縁耐圧が高く、分極等のヒ
ステリシス特性が小さく、電荷の蓄積が少ない、屈
折率が小さいこと等がある。
[Problems to be Solved by the Invention] The characteristics required of this type of silicon oxide film used for the gate insulating film, the passivation film, and the like of the thin film transistor as described above include a high withstand voltage and a hysteresis characteristic such as polarization. Small, little charge accumulation, small refractive index, and the like.

しかしながら、有機シランと非金属酸化物ガスを用い
る従来のプラズマCVD法で成膜された酸化シリコン膜
は、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜等に用いるに必要
な特性を満足することができなかった。これは、酸化シ
リコン膜の反応成長中に生成するハイドロカーボン基や
ヒドロキシル基が、同酸化シリコン膜中に残留すること
がその主な原因である。
However, a silicon oxide film formed by a conventional plasma CVD method using an organic silane and a non-metal oxide gas cannot satisfy characteristics required for use as a gate insulating film of a thin film transistor. This is mainly because hydrocarbon groups and hydroxyl groups generated during the reactive growth of the silicon oxide film remain in the silicon oxide film.

すなわち、酸化シリコン膜中にハイドロカーボン基が
残存すると、酸化シリコン膜の屈折率が高くなる。ま
た、酸化シリコン膜にヒドロキシル基が残存すると、同
酸化シリコン膜中の絶縁耐圧が低く、分極等のヒステリ
特性が大きく、電荷の蓄積が大きくなる等の問題を生じ
る。
That is, when a hydrocarbon group remains in the silicon oxide film, the refractive index of the silicon oxide film increases. Further, when hydroxyl groups remain in the silicon oxide film, problems such as low dielectric strength in the silicon oxide film, large hysteresis characteristics such as polarization, and large accumulation of electric charge occur.

本発明の目的は、前記従来の問題点に鑑み、これを解
決することができる酸化シリコン膜の製造方法を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a silicon oxide film that can solve the above-mentioned conventional problems.

[課題を解決するための手段] すなわち、前記本発明の目的を達成するため採用され
た第一の手段の要旨は、減圧容器中にプラズマ領域を形
成し、同容器中にハイドロカーボン基を含む有機シラン
と酸素ガスまたは非金属酸化物ガスを導入し、前記プラ
ズマ領域中で基板上に酸化シリコン膜を形成する方法に
おいて、前記減圧容器に導入されるハイドロカーボン基
を含む有機シランと酸素ガスまたは非金属酸化物ガスと
の混合ガスの珪素原子に対する酸素原子の成分比を100
以上とすることにより、膜中のハイドロカーボン基を減
少させたことを特徴とする酸化シリコン膜の製造方法で
ある。
[Means for Solving the Problems] That is, the gist of the first means adopted to achieve the object of the present invention is that a plasma region is formed in a reduced-pressure vessel and a hydrocarbon group is contained in the vessel. In a method of introducing an organic silane and an oxygen gas or a non-metal oxide gas and forming a silicon oxide film on a substrate in the plasma region, an organic silane containing a hydrocarbon group and an oxygen gas or The component ratio of oxygen atoms to silicon atoms in the mixed gas with non-metal oxide gas is 100
As described above, the present invention provides a method for manufacturing a silicon oxide film, wherein the number of hydrocarbon groups in the film is reduced.

また、第二の手段の要旨は、前記酸化シリコン膜の製
造方法において、基板の温度を330℃以上に加熱する方
法である。
In addition, the gist of the second means is a method of heating the substrate to a temperature of 330 ° C. or higher in the method of manufacturing a silicon oxide film.

[作用] 第1図は、減圧容器内に導入する混合ガスの酸素原子
/珪素原子の組成比と、成膜された酸化シリコン膜に残
存するハイドロカーボン基のSi−O基に対する比(α
Si-CH3Si-O)との関係、及び同組成比と、成膜され
た酸化シリコン膜の屈折率の関係の一例を示すグラフで
ある。本発明は、このグラフに示された事実を着目する
ことにより、なされたものである。
[Operation] FIG. 1 shows the composition ratio of oxygen atoms / silicon atoms in the mixed gas introduced into the decompression vessel and the ratio (α) of the hydrocarbon groups remaining in the formed silicon oxide film to the Si—O groups.
6 is a graph showing an example of the relationship between Si—CH 3 / α Si—O 2 ), and the relationship between the same composition ratio and the refractive index of the formed silicon oxide film. The present invention has been made by focusing on the facts shown in this graph.

すなわち、有機シランと酸素ガスまたは非金属酸化物
ガスを用いてCVD法によって酸化シリコン膜を形成する
場合、上記混合ガスに含まれる珪素原子に対する酸素原
子の成分比を変化させると、第1図に実線で示すよう
に、成膜された酸化シリコン膜に残存するハイドロカー
ボン基とSi−O基との組成比が変化する。このグラフか
ら明かな通り、上記混合ガスの珪素原子に対する酸素原
子の成分比が、100に満たない場合、成膜された酸化シ
リコン膜中にハイドロカーボン基が残留し、そのSi−O
基に対する比は、上記酸素原子の比が高くなるに従って
急激に減少する。そして、上記組成比が100に達しそれ
以上になると、酸化シリコン膜中にハイドロカーボン基
が残存しなくなる。
That is, when a silicon oxide film is formed by a CVD method using an organic silane and an oxygen gas or a nonmetal oxide gas, when the component ratio of oxygen atoms to silicon atoms contained in the mixed gas is changed, FIG. As shown by the solid line, the composition ratio between the hydrocarbon group and the Si—O group remaining in the formed silicon oxide film changes. As is clear from this graph, when the component ratio of oxygen atoms to silicon atoms in the mixed gas is less than 100, hydrocarbon groups remain in the formed silicon oxide film, and the Si-O
The ratio to group decreases sharply as the ratio of oxygen atoms increases. Then, when the above composition ratio reaches and exceeds 100, no hydrocarbon groups remain in the silicon oxide film.

さらに、酸化シリコン膜中にハイドロカーボン基が残
存する範囲、すなわち、上記混合ガスの珪素原子に対す
る酸素原子の成分比が100に満たない範囲において、成
膜された酸化シリコン膜の屈折率は、第1図において点
線で示すように、酸素/珪素の組成比が増大するに従っ
て低減し、上記混合ガスの珪素原子に対する酸素原子の
成分比が100に達すると、屈折率が約1.46となり、それ
以上では同じ屈折率で一定に推移する。従って、本発明
の第一の手段のように、上記混合ガスに含まれる珪素原
子に対する酸素原子の成分比を100以上に保持すること
によって、成膜された酸化シリコン膜中のハイドロカー
ボン基を減少させ、その屈折率を最も低い値に維持でき
る。
Further, in a range where the hydrocarbon groups remain in the silicon oxide film, that is, in a range where the component ratio of oxygen atoms to silicon atoms in the mixed gas is less than 100, the refractive index of the formed silicon oxide film is As shown by the dotted line in FIG. 1, the oxygen / silicon composition ratio decreases as the ratio increases, and when the component ratio of oxygen atoms to silicon atoms in the mixed gas reaches 100, the refractive index becomes about 1.46. It keeps constant at the same refractive index. Therefore, as in the first means of the present invention, by maintaining the component ratio of oxygen atoms to silicon atoms contained in the mixed gas at 100 or more, hydrocarbon groups in the formed silicon oxide film are reduced. To maintain the refractive index at the lowest value.

次に、第2図は、有機シランと酸素ガスまたは非金属
酸化物ガスを用いてCVD法によって酸化シリコン膜を形
成する場合に、基板温度と成膜された酸化シリコン膜中
の酸化シリコン膜に残存するヒドロキシル基のSi−O基
に対する比(αO-HSi-O)との関係を実線で、基板温
度と酸化シリコン膜の界面準位量(Nrb)との関係を点
線で、基板温度と酸化シリコン膜のヒステリシスとの関
係を一点鎖線で、基板温度と酸化シリコン膜の耐圧との
関係を二点鎖線で各々示してある。なお、基板温度は/K
の単位で示してある。
Next, FIG. 2 shows that when a silicon oxide film is formed by a CVD method using an organic silane and an oxygen gas or a nonmetal oxide gas, the substrate temperature and the silicon oxide film in the formed silicon oxide film are changed. The relationship between the ratio of the remaining hydroxyl groups to the Si-O groups (α OH / α Si-O ) is shown by a solid line, and the relationship between the substrate temperature and the interface state amount (N rb ) of the silicon oxide film is shown by a dotted line. The relationship between the temperature and the hysteresis of the silicon oxide film is indicated by an alternate long and short dash line, and the relationship between the substrate temperature and the breakdown voltage of the silicon oxide film is indicated by an alternate long and two short dashes line. The substrate temperature is / K
Are shown in units of.

第2図に示すように該基板温度が330℃(1/T=1.66×
10-3)に満たない範囲において、成膜された酸化シリコ
ン膜中に残存するヒドロキシル基は、温度上昇に伴って
漸次減少し、基板温度が330℃以上でヒドロキシル基が
残存しなくなる。また、酸化シリコン膜の界面準位量
(Nrb)やヒステリシス量も、基板温度が330℃に満たな
い場合は、高い値から基板温度の上昇に伴って急激に低
下し、基板温度が330℃以上では低い値が底値的に推移
する。これと共に、酸化シリコン膜の耐圧性も、基板温
度が330℃以下では、耐圧が急激に高くなり、基板温度3
30℃で耐圧が3×106v/cmに達し、飽和する。本発明は
この事実に着目し、酸化シリコン膜の成膜に際しての基
板温度を330℃以上とすることを提案したものである。
As shown in FIG. 2, the substrate temperature was 330 ° C. (1 / T = 1.66 ×
Within a range less than 10 -3 ), the hydroxyl groups remaining in the formed silicon oxide film gradually decrease with an increase in temperature, and the hydroxyl groups do not remain when the substrate temperature is 330 ° C. or higher. Also, when the substrate temperature is lower than 330 ° C., the interface state amount (N rb ) and the hysteresis amount of the silicon oxide film rapidly decrease from a high value as the substrate temperature rises, and the substrate temperature becomes 330 ° C. Above, the low value changes at the bottom. At the same time, the withstand voltage of the silicon oxide film also increases rapidly when the substrate temperature is 330 ° C. or lower.
At 30 ° C., the pressure resistance reaches 3 × 10 6 v / cm and saturates. The present invention pays attention to this fact and proposes that the substrate temperature at the time of forming the silicon oxide film be 330 ° C. or higher.

[実 施 例] 次ぎに、第3図を参照しながら、本発明の実施例を詳
細に説明する。
[Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

(実施例1) シリコン基板1を有機洗浄し、1%弗化水素酸にて表
面の酸化膜を除去し、純水で水洗した後、窒素ブローに
より水分を除き、第3図に示すプラズマCVD装置内の基
板ホルダー2に固定した。排気装置4により、減圧容器
1内を減圧すると共に、基板1を基板ヒーター6により
温度350℃に加熱した。上記減圧容器1内に笑気ガス導
入系5bから450sccmの流量で笑気ガスを、モノメチルシ
ランガス導入系5aから1.5sccmの流量でモノメチルシラ
ンを各々供給し、これらをガス混合器5cにて混合した
後、減圧容器1内に導入した。これにより調整された減
圧容器1内の混合ガスの酸素原子/珪素原子の組成比は
300である。なお、このとき同容器1内の圧力は1Torrと
した。
(Example 1) The silicon substrate 1 was organically cleaned, the oxide film on the surface was removed with 1% hydrofluoric acid, washed with pure water, and then water was removed by nitrogen blow to remove the plasma CVD shown in FIG. It was fixed to the substrate holder 2 in the apparatus. The inside of the vacuum container 1 was depressurized by the exhaust device 4, and the substrate 1 was heated to 350 ° C. by the substrate heater 6. An laughing gas was supplied at a flow rate of 450 sccm from the laughing gas introduction system 5b and monomethylsilane was supplied at a flow rate of 1.5 sccm from the monomethylsilane gas introducing system 5a into the pressure reducing container 1, and these were mixed by a gas mixer 5c. Then, it was introduced into the reduced pressure vessel 1. The composition ratio of oxygen atoms / silicon atoms of the mixed gas in the depressurized container 1 thus adjusted is
300. At this time, the pressure in the container 1 was 1 Torr.

RF電源3により、200mmφ、25mm間隔の平行平板電極
に13.56MHzのRF電力を進行波と反射波の差が15Wとなる
様に印加し、グロー放電を起こし、シリコン基板1の上
にプラズマCVD法による酸化シリコン膜を形成した。そ
して、その酸化シリコン膜の膜厚が1000オングストロー
ムになった時点で上記RF電源3からの電力の給電を停止
し、減圧容器1を真空に維持したまま、基板1の温度を
室温まで冷却した後、同基板1を減圧容器1から取り出
した。
The RF power source 3 applies 13.56 MHz RF power to parallel plate electrodes at 200 mmφ and 25 mm intervals so that the difference between the traveling wave and the reflected wave becomes 15 W, causing a glow discharge and plasma CVD on the silicon substrate 1. To form a silicon oxide film. Then, when the thickness of the silicon oxide film becomes 1000 angstroms, the power supply from the RF power source 3 is stopped, and the temperature of the substrate 1 is cooled down to room temperature while the vacuum vessel 1 is maintained in a vacuum. Then, the substrate 1 was taken out of the vacuum container 1.

こうして得られた酸化シリコン膜の赤外吸収を測定
し、膜中に含まれるハイドロカーボーン基の残存量を、
Si−O基量との比として算出したところ0であった。ま
た、エリプソ膜厚計により屈折率を測定したところ、1.
46であった。
The infrared absorption of the silicon oxide film thus obtained was measured, and the remaining amount of hydrocarbone groups contained in the film was determined as follows:
It was 0 when calculated as the ratio to the amount of Si-O groups. Also, when the refractive index was measured by an ellipsometer, 1.
46.

また比較のため、モノメチルシランガスの流量を1.5s
ccmと一定に維持しながら、笑気ガスの流量を0〜600sc
cmの間で変化させて、減圧容器1内の混合ガスの酸素原
子/珪素原子の組成比を0〜400の範囲で変化させ、同
様の方法でシリコン基板1の上に各々酸化シリコン膜を
成膜した。こうして得られた酸化シリコン薄膜中に含ま
れるハイドロカーボーン基の残存量と屈折率を求めた。
For comparison, the flow rate of monomethylsilane gas was set to 1.5 s.
While maintaining a constant ccm, the flow rate of laughing gas is 0-600sc
cm, and the composition ratio of oxygen atoms / silicon atoms in the mixed gas in the vacuum vessel 1 is changed in the range of 0 to 400, and a silicon oxide film is formed on the silicon substrate 1 in the same manner. Filmed. The remaining amount and the refractive index of the hydrocarbone groups contained in the silicon oxide thin film thus obtained were determined.

この結果を、上記混合ガスの酸素原子/珪素原子の組
成比との関係で示したのが第1図である。すなわち第1
図では、酸化シリコン膜中に含まれるハイドロカーボン
基量とSi−O基量との比及び屈折率を縦軸にとり、モノ
メチルシランと笑気ガスの混合ガスに含まれる珪素原子
に対する酸素原子の組成比を横軸にとって示してある。
既に述べた通り、上記混合ガスの珪素原子に対する酸素
原子の成分比を100以上とすることにより、酸化シリコ
ン膜に残存するハイドロカーボン基をほぼ0とすること
ができ、同膜の屈折率を約1.46の最も低い値に維持でき
る。
FIG. 1 shows the results in relation to the composition ratio of oxygen atoms / silicon atoms in the mixed gas. That is, the first
In the figure, the ratio of the amount of hydrocarbon groups contained in the silicon oxide film to the amount of Si—O groups and the refractive index are plotted on the vertical axis, and the composition of oxygen atoms relative to silicon atoms contained in the mixed gas of monomethylsilane and laughing gas is shown. The ratio is shown on the horizontal axis.
As described above, by setting the component ratio of oxygen atoms to silicon atoms of the mixed gas to 100 or more, the hydrocarbon groups remaining in the silicon oxide film can be reduced to almost 0, and the refractive index of the film can be reduced to about 0. Can be maintained at the lowest value of 1.46.

(実施例2) 上記実施例1と同様にして得られた酸化シリコン膜の
赤外吸収を測定して、膜中に含まれるヒドロキシル基量
を、Si−O基量との比として算出した。また、真空蒸着
法により、膜厚500オングストロームのNi膜からなるド
ット電極を形成して、MOS構造を構成し、基板と該ドッ
ト電極間の耐圧を測定した。更に、このMOS構造を用い
て、界面準位量とCV特性のヒステリシスの大きさを測定
したところ、耐圧は1.0×106V/cm、界面電荷量(Nrb
は、3.5×1011、ヒステリシス量は0であった。
(Example 2) The infrared absorption of the silicon oxide film obtained in the same manner as in Example 1 was measured, and the amount of hydroxyl groups contained in the film was calculated as a ratio to the amount of Si-O groups. In addition, a dot electrode made of a 500-Å-thick Ni film was formed by a vacuum evaporation method to form a MOS structure, and the breakdown voltage between the substrate and the dot electrode was measured. Furthermore, when the amount of interface state and the magnitude of hysteresis of CV characteristics were measured using this MOS structure, the breakdown voltage was 1.0 × 10 6 V / cm, and the amount of interface charge (N rb )
Was 3.5 × 10 11 , and the amount of hysteresis was 0.

また比較のため、基板温度を200℃〜400℃に変化させ
て、同様の方法でシリコン基板1の上に各々酸化シリコ
ン膜を成膜した。そして、上記と同様の方法で、膜中に
含まれるヒドロキシル基量とSi−O基量との比、同膜の
耐圧、界面準位量及びCV特性のヒステリシスを各々測定
した。
For comparison, a silicon oxide film was formed on the silicon substrate 1 in the same manner while changing the substrate temperature from 200 ° C. to 400 ° C. Then, in the same manner as described above, the ratio of the amount of hydroxyl groups to the amount of Si—O groups contained in the film, the breakdown voltage, the amount of interface state, and the hysteresis of the CV characteristic of the film were measured.

この結果を第2図に示す。同図は耐圧、界面準位量、
CV特性のヒステリシスを縦軸にとり、基板温度を1/T(1
0−3/K)により横軸にとって示してある。既に述べた通
り、基板温度を330℃以上(1/T=1.66×10-3K)とする
ことにより、酸化シリコン膜に残存するヒドロキシル基
量をほぼ0とすることができ、同膜の耐圧を高く、界面
準位量とCV特性を小さくすることができる。
The result is shown in FIG. The figure shows the breakdown voltage, interface state amount,
With the hysteresis of the CV characteristic on the vertical axis, the substrate temperature is 1 / T (1
0−3 / K) on the horizontal axis. As described above, by setting the substrate temperature to 330 ° C. or higher (1 / T = 1.66 × 10 −3 K), the amount of hydroxyl groups remaining in the silicon oxide film can be reduced to almost zero, and the withstand voltage of the film can be reduced. And the interface state amount and CV characteristics can be reduced.

なお、上記各実施例に示された原料、条件等は一例で
あって、これらを様々に変えて実施することも可能であ
る。その主なものを以下に挙げる。
In addition, the raw materials, conditions, and the like shown in each of the above-described examples are merely examples, and the present invention can be implemented with various changes. The main ones are listed below.

(a)本発明における有機シランは、Oを含まないアル
キル基を置換基とするものである。上記実施例では、そ
のような有機シランとしてモノメチルシランを用いてい
るが、これに代えてジメチルシラン、トリメチルシラ
ン、テトラメチルシラン、及び前記の有機シランのメチ
ル基が他のアルキル基である有機シランを用いても同等
の結果が得られる。但し、有機シランが気体でない場合
は、該有機シランを気体にする方法、もしくは霧状にし
て非金属酸化物ガスと混合する必要がある。
(A) The organic silane in the present invention has an alkyl group containing no O as a substituent. In the above embodiment, monomethylsilane is used as such an organic silane, but instead of this, dimethylsilane, trimethylsilane, tetramethylsilane, and an organic silane in which the methyl group of the organic silane is another alkyl group are used. The same result can be obtained by using. However, when the organic silane is not a gas, it is necessary to mix the organic silane with a nonmetal oxide gas by a method of converting the organic silane into a gas or by atomizing.

(b)上記実施例では、非金属酸化物ガスとして笑気ガ
スを用いているが、これに代えて酸素等のOxガス、水蒸
気等のHOxガス、二酸化酸素などのCOxガス等を用いても
同等の結果が得られる。
(B) In the above embodiment uses the laughing gas as non-metal oxide gas, O x gases such as oxygen Alternatively, HO x gases such as water vapor, the CO x gas, etc., such as dioxide oxygen Equivalent results can be obtained when used.

(c)上記実施例では、平行平板型プラズマCVD装置に
より実施されているが、これに代えて、グロー放電によ
り非金属酸化物ガスと有機シランを分解することの出来
る他の形式のCVD装置を用いても同等な結果が得られ
る。
(C) In the above embodiment, a parallel plate type plasma CVD apparatus is used. However, instead of this, another type of CVD apparatus capable of decomposing non-metal oxide gas and organosilane by glow discharge is used. Equivalent results can be obtained when used.

(d)成膜圧力、RF電力量、RF周波数、非金属酸化物ガ
スと有機シランの全流量、電極面積及び電極間隔などの
成膜条件も、グロー放電により非金属酸化物ガスと有機
シランを分解することの出来る条件であれば、それを適
宜変えることは、本発明の作用、効果を失うものではな
い。
(D) The film forming conditions such as film forming pressure, RF power, RF frequency, total flow rate of non-metal oxide gas and organic silane, electrode area and electrode spacing are also controlled by glow discharge. As long as it can be decomposed, changing it appropriately does not lose the function and effect of the present invention.

[発明の効果] 以上説明した通り、本発明によれば、絶縁耐圧が高
く、分極等のヒステリシス特性が小さく、電荷の蓄積が
小さい酸化シリコン膜が得られる。従って、薄膜トラン
ジスタのゲート絶縁膜やパッシベーション膜などに用い
るのに必要な諸特性を備えた酸化シリコン膜が、有機シ
ランと酸素ガスまたは非金属酸化物ガスとを用いたプラ
ズマCVD法により製造が可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a silicon oxide film having high withstand voltage, low hysteresis characteristics such as polarization, and low charge accumulation can be obtained. Therefore, a silicon oxide film having characteristics necessary for use as a gate insulating film, a passivation film, and the like of a thin film transistor can be manufactured by a plasma CVD method using organosilane and oxygen gas or nonmetal oxide gas. Become.

【図面の簡単な説明】 第1図は、膜中に含まれるハイドロカボーン基量と屈折
率の有機シランと非金属酸化物ガスの混合ガスに含まれ
る珪素原子に対する酸素原子の組成比に対するグラフで
ある。 第2図は、耐圧、界面準位量、CV特性のヒステリシスの
大きさの基板温度に対するグラフである。 第3図は、本発明の実施例に用いたプラズマCVD装置を
示す概念図である。 図中で1は減圧容器、2は基板ホルダー、3はRF電源、
4は排気装置、5aはモノメチルシランガス導入系、5bは
笑気ガス導入系、5cはガス混合器、6は基板ヒーターを
示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing the amount of hydrocabone groups contained in a film and the refractive index of the composition ratio of oxygen atoms to silicon atoms contained in a mixed gas of organosilane and nonmetal oxide gas. is there. FIG. 2 is a graph showing the breakdown voltage, the amount of interface state, and the magnitude of the hysteresis of the CV characteristic with respect to the substrate temperature. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a plasma CVD apparatus used in the embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a vacuum container, 2 is a substrate holder, 3 is an RF power source,
Reference numeral 4 denotes an exhaust device, 5a denotes a monomethylsilane gas introduction system, 5b denotes a laughing gas introduction system, 5c denotes a gas mixer, and 6 denotes a substrate heater.

フロントページの続き (72)発明者 吉見 尚 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽 誘電株式会社内 (72)発明者 飯田 英世 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽 誘電株式会社内 (72)発明者 近藤 清宏 東京都千代田区大手町2丁目6番1号 信越化学工業株式会社内 (72)発明者 岡崎 智 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社精密機能材料研究所内 合議体 審判長 小林 邦雄 審判官 左村 義弘 審判官 松田 悠子 (56)参考文献 特開 昭64−50429(JP,A) 特開 平1−243553(JP,A)Continuation of front page (72) Inventor Takashi Yoshimi 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Taiyo Yuden Co., Ltd. (72) Inventor Hideyo Iida 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Taiyo Yuden Co., Ltd. (72) Inventor Kiyohiro Kondo 2-6-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Okazaki 2-3-1 Isobe, Annaka-shi, Gunma Prefecture Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Judge Kunio Kobayashi Judge, Functional Materials Research Laboratory Judge, Yoshihiro Samura Judge, Yuko Matsuda (56) References JP-A-64-50429 (JP, A) JP-A-1-243553 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】減圧容器中にプラズマ領域を形成し、同容
器中にハイドロカーボン基を含む有機シランと酸素ガス
または非金属酸化物ガスを導入し、前記プラズマ領域中
で基板上に酸化シリコン膜を形成する方法において、前
記減圧容器に導入されるハイドロカーボン基を含む有機
シランと酸素ガスまたは非金属酸化物ガスとの混合ガス
の珪素原子に対する酸素原子の成分比を100以上とする
ことにより、膜中のハイドロカーボン基を減少させたこ
とを特徴とする酸化シリコン膜の製造方法。
1. A plasma region is formed in a reduced pressure vessel, and an organic silane containing a hydrocarbon group and an oxygen gas or a nonmetal oxide gas are introduced into the vessel, and a silicon oxide film is formed on a substrate in the plasma region. In the method of forming, by making the component ratio of oxygen atoms to silicon atoms of a mixed gas of an organic silane containing a hydrocarbon group and an oxygen gas or a non-metal oxide gas introduced into the decompression container to 100 or more, A method for producing a silicon oxide film, wherein the number of hydrocarbon groups in the film is reduced.
【請求項2】前記特許請求の範囲第1項において、基板
の温度を330℃以上に加熱することにより、膜中のヒド
ロキシル基を減少させたことを特徴とする酸化シリコン
膜の製造方法。
2. A method for manufacturing a silicon oxide film according to claim 1, wherein the hydroxyl group in the film is reduced by heating the temperature of the substrate to 330 ° C. or higher.
JP63252551A 1988-10-05 1988-10-05 Method for manufacturing silicon oxide film Expired - Lifetime JP2660297B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63252551A JP2660297B2 (en) 1988-10-05 1988-10-05 Method for manufacturing silicon oxide film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63252551A JP2660297B2 (en) 1988-10-05 1988-10-05 Method for manufacturing silicon oxide film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0298932A JPH0298932A (en) 1990-04-11
JP2660297B2 true JP2660297B2 (en) 1997-10-08

Family

ID=17238946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63252551A Expired - Lifetime JP2660297B2 (en) 1988-10-05 1988-10-05 Method for manufacturing silicon oxide film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2660297B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06240459A (en) * 1993-02-16 1994-08-30 G T C:Kk Formation of silicon oxide thin film
US7465679B1 (en) 1993-02-19 2008-12-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulating film and method of producing semiconductor device
US6159871A (en) * 1998-05-29 2000-12-12 Dow Corning Corporation Method for producing hydrogenated silicon oxycarbide films having low dielectric constant
KR20020002732A (en) * 2000-06-30 2002-01-10 박종섭 Method for forming an insulation layer of a semiconductor device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH077759B2 (en) * 1987-08-20 1995-01-30 株式会社半導体エネルギ−研究所 Insulation film formation method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0298932A (en) 1990-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960013151B1 (en) Chemical depositing method for silicon oxide film
Babayan et al. Deposition of silicon dioxide films with a non-equilibrium atmospheric-pressure plasma jet
JP2634743B2 (en) Low temperature chemical vapor deposition
Ceiler et al. Plasma‐enhanced chemical vapor deposition of silicon dioxide deposited at low temperatures
US6514880B2 (en) Siloxan polymer film on semiconductor substrate and method for forming same
JP3077119B2 (en) Chemical vapor deposition of silicon dioxide
JPH02236282A (en) Production of silicon-containing coating,using organosilicic compound and nitrogen trifluoride
US20020132408A1 (en) Asymmetric organocyclosiloxanes and their use for making organosilicon polymer low-k dielectric film
US20020076944A1 (en) Organosilane CVD precursors and their use for making organosilane polymer low-k dielectric film
Catherine et al. Glow discharge deposition of tetramethylsilane films
US6159559A (en) Low temperature, high quality silicon dioxide thin films deposited using tetramethylsilane (TMS)
JP2660297B2 (en) Method for manufacturing silicon oxide film
Rojas et al. Properties of silicon dioxide films prepared by low‐pressure chemical vapor deposition from tetraethylorthosilicate
US5061514A (en) Chemical vapor deposition (CVD) process for plasma depositing silicon carbide films onto a substrate
Bourreau et al. Glow discharge deposition of silicon dioxide and aluminum oxide films: A kinetic model of the surface processes
Heo et al. The structures of low dielectric constant SiOC thin films prepared by direct and remote plasma enhanced chemical vapor deposition
Lee et al. Room temperature deposition of silicon dioxide films by ion‐assisted plasma enhanced chemical vapor deposition
JPH06240459A (en) Formation of silicon oxide thin film
JPH06168937A (en) Manufacture of silicon oxide film
Usami et al. Preparation and properties of silica films with higher-alkyl groups
Sahli et al. Deposition of sio 2-like films by hmdsn/o 2 plasmas at low pressure in a mmp-decr reactor
Etemadi et al. Dual-mode radio frequency/microwave plasma deposition of amorphous silicon oxide thin films
CN100555582C (en) Be used to form the method and apparatus of oxidation film
Jeong et al. Influence of fluorine doping on SiOxFy films prepared from a TEOS/O2/CF4 mixture using a plasma enhanced chemical vapor deposition system
JP3003425B2 (en) Method for manufacturing silicon oxide film

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term