JP2663508B2 - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
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- JP2663508B2 JP2663508B2 JP11564388A JP11564388A JP2663508B2 JP 2663508 B2 JP2663508 B2 JP 2663508B2 JP 11564388 A JP11564388 A JP 11564388A JP 11564388 A JP11564388 A JP 11564388A JP 2663508 B2 JP2663508 B2 JP 2663508B2
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- Japan
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- teoa
- dadbs
- assg
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- thermal decomposition
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、砒素ガラス（AsSG）を形成するための気相
成長方法に関する。
成長方法に関する。
本発明は、砒素ガラスの気相成長方法において、互い
に熱分解温度の近いジアセトキシ・ジターシャリイ・ブ
トキシ・シラン（DADBS）とトリエトキシアルシン（TEO
A）の混合ガスを熱分解することによって、ステップカ
バレージの良い砒素ガラスを形成できるようにしたもの
である。
に熱分解温度の近いジアセトキシ・ジターシャリイ・ブ
トキシ・シラン（DADBS）とトリエトキシアルシン（TEO
A）の混合ガスを熱分解することによって、ステップカ
バレージの良い砒素ガラスを形成できるようにしたもの
である。
高集積半導体装置等において、その凹凸を有する半導
体基体にn+不純物のドーピングを行う場合には固相拡散
が一般的である。この場合、拡散源としてステップカバ
レージの良いAsSG膜（SiO2＋As2O5:砒素ガラス）が求め
られている。
体基体にn+不純物のドーピングを行う場合には固相拡散
が一般的である。この場合、拡散源としてステップカバ
レージの良いAsSG膜（SiO2＋As2O5:砒素ガラス）が求め
られている。
従来のAsSG膜の形成は、例えばSiH4,AsCl3を用いた以
外の反応により得ていた。
外の反応により得ていた。
SiH4＋O2→SiO2＋H2 …（１） AsCl3＋H2→AsH3＋HCl …（２） AsH3＋O2→As2O5＋H2 …（３） また、SiH4,AsH3を用い上記（１），（３）式でAsSG
膜を得る方法も知られている。
膜を得る方法も知られている。
さらに、TEOS（（C2H5O）4Si:テトラエトキシシラ
ン）及びTEOA（As（OC2H5）3:トリエトキシアルシン）
の熱分解反応TEOS＋TEOA＋O2→SiO2＋As2O5＋C2H5OC2H5
を用いてAsSG膜を形成する方法も知られている。
ン）及びTEOA（As（OC2H5）3:トリエトキシアルシン）
の熱分解反応TEOS＋TEOA＋O2→SiO2＋As2O5＋C2H5OC2H5
を用いてAsSG膜を形成する方法も知られている。
ところで、上述の例えばSiH4＋O2＋AsCl3系（即ち
（１）（２）（３）式）で得られたAsSG膜は、ハロゲン
系のAsCl3を用いている為、反応生成物のHClがAsSG膜中
に数wt％取り込まれやすく、Si界面で気胞を生じたり、
リフロー膜に用いた場合Al配線の信頼性を悪化しやすか
った。
（１）（２）（３）式）で得られたAsSG膜は、ハロゲン
系のAsCl3を用いている為、反応生成物のHClがAsSG膜中
に数wt％取り込まれやすく、Si界面で気胞を生じたり、
リフロー膜に用いた場合Al配線の信頼性を悪化しやすか
った。
一方、SiH4,AsH3を用いて（１）（３）式で得られるA
sSG膜は、ハロゲンの汚染がなくなるが、AsH3の取り扱
いに注意する必要があり、安全面でコスト高となるもの
であった。
sSG膜は、ハロゲンの汚染がなくなるが、AsH3の取り扱
いに注意する必要があり、安全面でコスト高となるもの
であった。
また、上記のAsSGは凹凸部のステップカバレージが悪
く、SiH4＋O2系のCVDSiO2膜よりも悪化しやすい。従っ
て段差部への均一なn+不純物の拡散に不向きであり、ま
たリフロー膜に用いた場合、フロー時に「す」が発生し
やすかった。
く、SiH4＋O2系のCVDSiO2膜よりも悪化しやすい。従っ
て段差部への均一なn+不純物の拡散に不向きであり、ま
たリフロー膜に用いた場合、フロー時に「す」が発生し
やすかった。
また、TEOS＋TEOA＋O2→SiO2＋As2O5＋C2H5OC2H5の反
応系を用いた場合、TEOSとTEOAとの熱分解温度が大幅に
なる為（第１図のTEOA（As（OC2H5）３）の熱分解ガス
クロマトグラフィーデータ及び第２図のTEOS（Si（OC2H
5）４）の熱分解ガスクロマトグラフィーデータを参
照）、TEOSの熱分解温度でTEOAが基体に吸着する前の気
相状態で熱分解してしまうのでAs2O5が堆積しにくくな
り、As濃度が高濃度に入りにくい。又、バッチ方式の横
型炉や縦型炉を用いた場合、As濃度の制御がむずかし
い。
応系を用いた場合、TEOSとTEOAとの熱分解温度が大幅に
なる為（第１図のTEOA（As（OC2H5）３）の熱分解ガス
クロマトグラフィーデータ及び第２図のTEOS（Si（OC2H
5）４）の熱分解ガスクロマトグラフィーデータを参
照）、TEOSの熱分解温度でTEOAが基体に吸着する前の気
相状態で熱分解してしまうのでAs2O5が堆積しにくくな
り、As濃度が高濃度に入りにくい。又、バッチ方式の横
型炉や縦型炉を用いた場合、As濃度の制御がむずかし
い。
本発明は、上述の問題点を改善し良好なAsSG膜を形成
できる気相成長方法を提供するものである。
できる気相成長方法を提供するものである。
本発明は、砒素ガラスの気相成長方法において、ジア
セトキシ・ジターシャリイ・ブトキシ・シラン（DADB
S）とトリエトキシアルシン（TEOA）の混合ガスを熱分
解して砒素ガラスを形成することを特徴とする。
セトキシ・ジターシャリイ・ブトキシ・シラン（DADB
S）とトリエトキシアルシン（TEOA）の混合ガスを熱分
解して砒素ガラスを形成することを特徴とする。
本発明によれば、DADBS及びTEOAの混合ガスの基体上
への吸着→重合→熱分解という反応を経て、すなわちDA
DBS＋TEOA＋O2→SiO2＋As2O5＋C2H5OC2H5の熱分解反応
によってAsSG膜が形成される。SiO2の形成ではDADBS
（（AcO）2Si（OtBu）２）を用いるので350℃〜650℃程
度でSiO2に熱分解できる。As2O5の形成ではTEOA（As（O
C2H5）３）で行うので350℃〜550℃（つまりDADBSの熱
分解温度とほとんど同じ温度）でAs2O5に熱分解し、C2H
5OC2H5等の副生成物を気化する（第１図参照）。
への吸着→重合→熱分解という反応を経て、すなわちDA
DBS＋TEOA＋O2→SiO2＋As2O5＋C2H5OC2H5の熱分解反応
によってAsSG膜が形成される。SiO2の形成ではDADBS
（（AcO）2Si（OtBu）２）を用いるので350℃〜650℃程
度でSiO2に熱分解できる。As2O5の形成ではTEOA（As（O
C2H5）３）で行うので350℃〜550℃（つまりDADBSの熱
分解温度とほとんど同じ温度）でAs2O5に熱分解し、C2H
5OC2H5等の副生成物を気化する（第１図参照）。
本法ではDADBSとTEOAの熱分解温度が互いに近いのでA
s濃度が高濃度に入り且つ均一なAsSG膜が得られる。
s濃度が高濃度に入り且つ均一なAsSG膜が得られる。
有機金属化合物（DADBS,TEOA）を用いる為、凹凸部で
も吸着→重合→熱分解の反応を経ており、得られたAsSG
膜のステップカバレージは良い。また、As濃度の制御は
TEOAの吸着効率の高い温度350℃〜550℃で行えるので制
御しやすい。さらに、塩素を用いないので、従来のよう
なAsSG膜のCl汚染は生ぜず、Si界面を荒すことがない。
も吸着→重合→熱分解の反応を経ており、得られたAsSG
膜のステップカバレージは良い。また、As濃度の制御は
TEOAの吸着効率の高い温度350℃〜550℃で行えるので制
御しやすい。さらに、塩素を用いないので、従来のよう
なAsSG膜のCl汚染は生ぜず、Si界面を荒すことがない。
通常のCVD装置を用い、DADBS〔（AcO）2Si（OtB
u）２〕とTEOA〔As（OC2H5）３〕のガスを制御できるガ
ス供給系を設置し、DADBSとTEOAのガスを熱分解炉に任
意の分圧で導き、熱分解する。特に、キャリアガスに
O2,N2又はAr等、或はこれらの組合せガスを同時に流し
てもよい。但し、DADBSとTEOAのみでも可能である。ト
ータルのガス圧力は10〜500Paとし、DADBSの流量は10〜
500SCCM,TEOAの流量は１〜500SCCMとすることができ
る。またウエーハ温度は例えは減圧CVD方式のときには3
50℃〜550℃で行い、プラズマCVD方式のときには100℃
〜400℃で行うを可とする。
u）２〕とTEOA〔As（OC2H5）３〕のガスを制御できるガ
ス供給系を設置し、DADBSとTEOAのガスを熱分解炉に任
意の分圧で導き、熱分解する。特に、キャリアガスに
O2,N2又はAr等、或はこれらの組合せガスを同時に流し
てもよい。但し、DADBSとTEOAのみでも可能である。ト
ータルのガス圧力は10〜500Paとし、DADBSの流量は10〜
500SCCM,TEOAの流量は１〜500SCCMとすることができ
る。またウエーハ温度は例えは減圧CVD方式のときには3
50℃〜550℃で行い、プラズマCVD方式のときには100℃
〜400℃で行うを可とする。
形成法は、常圧CVD、減圧CVD、プラズマCVDのいずれ
で行っても良い。但し、DADBSも、TEOAも液体ソースで
あるので、減圧CVDか、プラズマCVDの方がガスの蒸気圧
が得られ易く、好ましい。減圧CVD方式は、横型炉、縦
型炉、等温球体炉、コールドウオール炉、枚葉式でも良
い。
で行っても良い。但し、DADBSも、TEOAも液体ソースで
あるので、減圧CVDか、プラズマCVDの方がガスの蒸気圧
が得られ易く、好ましい。減圧CVD方式は、横型炉、縦
型炉、等温球体炉、コールドウオール炉、枚葉式でも良
い。
そして、上記のDADBSとTEOAの混合ガスの熱分解DADBS
＋TEOA＋O2→SiO2＋As2O5＋C2H5OC2H5によってAsSG膜が
形成される。
＋TEOA＋O2→SiO2＋As2O5＋C2H5OC2H5によってAsSG膜が
形成される。
上述のAsSG膜の形成方法によれば、互いに熱分解温度
が近いDADBSとTEOAの有機金属化合物を用いることによ
り、As濃度の高い且つ均一なAsSG膜を形成することがで
きる。またDADBSとTEOAの熱分解温度が近い為、特に反
応炉構造を変更せずにAsSG膜を形成することができる。
が近いDADBSとTEOAの有機金属化合物を用いることによ
り、As濃度の高い且つ均一なAsSG膜を形成することがで
きる。またDADBSとTEOAの熱分解温度が近い為、特に反
応炉構造を変更せずにAsSG膜を形成することができる。
As濃度の制御はTEOAの吸着効率の高い濃度で行えるの
で、濃度制御がしやすく、バッチ式の減圧CVD炉で行っ
ても、ウエーハ間のバラツキを低く抑えることができ
る。即ち各ウエーハにおいて均一なAsSG膜を形成するこ
とができる。また、塩素系ガスを用いないので、従来の
SiH4＋O2＋AsCl3系の場合のような膜中のCl汚染がな
く、Si界面を荒らすことがない。さらに、従来のSiH4＋
O2系ではステップカバレージが悪く、微細パターンでは
「す」が出来やすかったが、本法ではDADBS系を用いて
いる為に凹凸部でも吸着→重合→熱分解という反応を経
ており、AsSG膜のステップカバレージが良くなる。従っ
て微細パターンでも「す」が出来ない。
で、濃度制御がしやすく、バッチ式の減圧CVD炉で行っ
ても、ウエーハ間のバラツキを低く抑えることができ
る。即ち各ウエーハにおいて均一なAsSG膜を形成するこ
とができる。また、塩素系ガスを用いないので、従来の
SiH4＋O2＋AsCl3系の場合のような膜中のCl汚染がな
く、Si界面を荒らすことがない。さらに、従来のSiH4＋
O2系ではステップカバレージが悪く、微細パターンでは
「す」が出来やすかったが、本法ではDADBS系を用いて
いる為に凹凸部でも吸着→重合→熱分解という反応を経
ており、AsSG膜のステップカバレージが良くなる。従っ
て微細パターンでも「す」が出来ない。
上述の本発明によれば、DADBSとTEOAの有機金属化合
物を用いている為に凹凸部でもステップカバレージの良
いAsSG膜を形成することができる。しかも、DADBSとTEO
Aの熱分解温度が互いに近い温度であるのでAs濃度の高
い且つ均一なAsSG膜を形成することができる。また、As
濃度の制御がTEOAの吸着効率の高い温度で行えるので例
えばバッチ式の減圧CVD炉で行ってもウエーハ間のバラ
ツキを低く抑えることができ、均一にAsSG膜を形成でき
る。さらに、AsSG膜のCl汚染がなく、Si界面を荒らすこ
ともない。従って、本発明は凹凸を有する半導体体上に
拡散源としてのAsSG膜を形成する場合に適用して好適な
らしめるものである。
物を用いている為に凹凸部でもステップカバレージの良
いAsSG膜を形成することができる。しかも、DADBSとTEO
Aの熱分解温度が互いに近い温度であるのでAs濃度の高
い且つ均一なAsSG膜を形成することができる。また、As
濃度の制御がTEOAの吸着効率の高い温度で行えるので例
えばバッチ式の減圧CVD炉で行ってもウエーハ間のバラ
ツキを低く抑えることができ、均一にAsSG膜を形成でき
る。さらに、AsSG膜のCl汚染がなく、Si界面を荒らすこ
ともない。従って、本発明は凹凸を有する半導体体上に
拡散源としてのAsSG膜を形成する場合に適用して好適な
らしめるものである。
第１図はTEOAの熱分解ガスクロマトグラフィーデータを
示す線図、第２図はTEOSの熱分解ガスクロマトグラフィ
ーデータを示す線図である。
示す線図、第２図はTEOSの熱分解ガスクロマトグラフィ
ーデータを示す線図である。
Claims (1)
- 【請求項１】砒素ガラスの気相成長方法において、 ジアセトキシ・ジターシャリイ・ブトキシ・シラン（DA
DBS）とトリエトキシアルシン（TEOA）の混合ガスを熱
分解して砒素ガラスを形成することを特徴とする気相成
長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11564388A JP2663508B2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11564388A JP2663508B2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286319A JPH01286319A (ja) | 1989-11-17 |
| JP2663508B2 true JP2663508B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=14667720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11564388A Expired - Lifetime JP2663508B2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663508B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050287747A1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-12-29 | International Business Machines Corporation | Doped nitride film, doped oxide film and other doped films |
-
1988
- 1988-05-12 JP JP11564388A patent/JP2663508B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ Ｖｏｌ．１３４，Ｎｏ．７ ｐ．１７４４−１７４９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01286319A (ja) | 1989-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |