JP2681481B2 - シリコン酸化膜の形成方法 - Google Patents
シリコン酸化膜の形成方法Info
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- JP2681481B2 JP2681481B2 JP9493188A JP9493188A JP2681481B2 JP 2681481 B2 JP2681481 B2 JP 2681481B2 JP 9493188 A JP9493188 A JP 9493188A JP 9493188 A JP9493188 A JP 9493188A JP 2681481 B2 JP2681481 B2 JP 2681481B2
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- silicon oxide
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の目的） 産業上の利用分野 本発明は、電子素子等を製造するに当って、基材の表
面を被覆するためのシリコン酸化膜を形成する方法に関
する。
面を被覆するためのシリコン酸化膜を形成する方法に関
する。
従来の技術 シリコン酸化膜は、耐蝕性や絶縁性並びに基材との親
和性が優れているところから、電子素子製造時の絶縁膜
や保護膜あるいはマスク材料等に利用される。
和性が優れているところから、電子素子製造時の絶縁膜
や保護膜あるいはマスク材料等に利用される。
シリコン基材上にシリコン酸化膜を形成するには、高
温で水を含んだ酸素とシリコン基材とを反応させる方法
があるが、この方法はシリコン基材以外の基材には使用
できない欠点がある。したがって、基材の材質に制約さ
れることがない化学気相成長法（CVD法）が多く用いら
れている。
温で水を含んだ酸素とシリコン基材とを反応させる方法
があるが、この方法はシリコン基材以外の基材には使用
できない欠点がある。したがって、基材の材質に制約さ
れることがない化学気相成長法（CVD法）が多く用いら
れている。
かかるCVD法の一般的な方法として、シランと酸化窒
素の混合ガスを基材と接触させ、基材の表面にシリコン
酸化膜を形成する方法があるが、この方法は密度の高い
シリコン酸化膜を形成しにくく、基材上の段差や凹凸を
平坦化しにくい欠点がある。また狭い電極間やゲートの
トレンチにボイドを形成し易い欠点もある。さらにこの
原料ガスは自然発火や爆発の危険性が常につきまとう欠
点もある。
素の混合ガスを基材と接触させ、基材の表面にシリコン
酸化膜を形成する方法があるが、この方法は密度の高い
シリコン酸化膜を形成しにくく、基材上の段差や凹凸を
平坦化しにくい欠点がある。また狭い電極間やゲートの
トレンチにボイドを形成し易い欠点もある。さらにこの
原料ガスは自然発火や爆発の危険性が常につきまとう欠
点もある。
ICからLSIへ、さらにULSIへと発展した集積回路の大
規模化は、パターンの微細化という問題を伴っている。
実際のデバイス上には多種多様な形状の段差や複数の膜
の重なりによる凹凸などがあり、このような段差や凹凸
を平坦化せずに感光性レジストを着膜すると、露光の焦
点深度不足によるボケや、斜め露光による露光ムラによ
って露光性能を低下させ、断線等を引き起こす。
規模化は、パターンの微細化という問題を伴っている。
実際のデバイス上には多種多様な形状の段差や複数の膜
の重なりによる凹凸などがあり、このような段差や凹凸
を平坦化せずに感光性レジストを着膜すると、露光の焦
点深度不足によるボケや、斜め露光による露光ムラによ
って露光性能を低下させ、断線等を引き起こす。
また、極めて狭い電極間やゲートのトレンチにボイド
を形成しにくいシリコン酸化膜が要求されている。
を形成しにくいシリコン酸化膜が要求されている。
最近、シランに換えてテトラエトキシシランを用いる
方法が開発されているが、この方法ではこのような要求
を満たすに充分であるが、しかし、ホットウォールを用
いて成膜するには650〜700℃の高温加熱を必要とする欠
点がある。
方法が開発されているが、この方法ではこのような要求
を満たすに充分であるが、しかし、ホットウォールを用
いて成膜するには650〜700℃の高温加熱を必要とする欠
点がある。
解決しようとする問題点 本発明は、組成が均一で基材上の段差や凹凸を平坦化
し易い性能のすぐれたシリコン酸化膜を低温で再現性よ
く形成し、かつ、製造工程中自然発化や爆発を起さない
安全な方法を提供しようとするものである。
し易い性能のすぐれたシリコン酸化膜を低温で再現性よ
く形成し、かつ、製造工程中自然発化や爆発を起さない
安全な方法を提供しようとするものである。
（発明の構成） 問題を解決するための手段 本発明者等はシリコン窒化酸化膜の形成方法と題し、
昭和62年11月16日に特許を出願した。（出願番号62−28
8897） この出題はシリコン窒化酸化膜の形成方法であるが、
その後の研究によって同一原料を用いて本題の解決しよ
うとする問題点を満足するシリコン酸化膜の形成方法を
開発した。
昭和62年11月16日に特許を出願した。（出願番号62−28
8897） この出題はシリコン窒化酸化膜の形成方法であるが、
その後の研究によって同一原料を用いて本題の解決しよ
うとする問題点を満足するシリコン酸化膜の形成方法を
開発した。
本発明は、高エネルギー状態下においた基材の表面
に、酸化性分囲気で酸素−ケイ素−窒素結合を有する化
合物を含む気体を接触させることにより目的を達成する
ことができる。
に、酸化性分囲気で酸素−ケイ素−窒素結合を有する化
合物を含む気体を接触させることにより目的を達成する
ことができる。
本発明において用いられる酸素−ケイ素−窒素結合を
有する化合物としては、アミノアルコキシシラン化合物
もしくはアミノイミノアルコキシシラン化合物である。
有する化合物としては、アミノアルコキシシラン化合物
もしくはアミノイミノアルコキシシラン化合物である。
かかる化合物の例としては、化学式が （ｔ−C4H9O）2Si（NH2）２ で表わされるジターシャリブトキシジアミノシラン、化
学式が ［（ｔ−C4H9O）2SiNH2］2NH で表わされるビスジターシャリブトキシアミノシランイ
ミド等のアミノアルコキシシラン類やアミノアルコキシ
シランイミド類があげられる。
学式が ［（ｔ−C4H9O）2SiNH2］2NH で表わされるビスジターシャリブトキシアミノシランイ
ミド等のアミノアルコキシシラン類やアミノアルコキシ
シランイミド類があげられる。
本発明においては、基材を高エネルギー状態下におく
が、これは例えばシリコンウェハーを熱板の上にのせて
加熱する方法とか、紫外線のような放射線の照射あるい
はプラズマ励起を使用する方法とか、あるいは加熱とこ
れらの方法を併用する方法によつて達成される。
が、これは例えばシリコンウェハーを熱板の上にのせて
加熱する方法とか、紫外線のような放射線の照射あるい
はプラズマ励起を使用する方法とか、あるいは加熱とこ
れらの方法を併用する方法によつて達成される。
本発明においてシリコン酸化膜の原料となるアミノア
ルコキシシラン化合物またはアミノイミノアルコキシシ
ラン化合物はガス状で基材と接触させるが、その際、キ
ャリヤガスとしては酸素あるいは酸素と不活性ガスの混
合ガスを用いることが好ましい。
ルコキシシラン化合物またはアミノイミノアルコキシシ
ラン化合物はガス状で基材と接触させるが、その際、キ
ャリヤガスとしては酸素あるいは酸素と不活性ガスの混
合ガスを用いることが好ましい。
シリコン酸化膜を形成させる基材は、膜形成時におけ
る高エネルギー状態で変質を起さない基材であればどの
ような基材でも使用できる。
る高エネルギー状態で変質を起さない基材であればどの
ような基材でも使用できる。
実施例１ 外気と隔離した反応室内にシリコンウェハーをのせる
熱板を設け、この反応室の一端から原料ガスを導入し、
他端から排出できる装置を構成した。
熱板を設け、この反応室の一端から原料ガスを導入し、
他端から排出できる装置を構成した。
反応室内を窒素で置換したのち、排出口より油回転真
空ポンプで排出した。
空ポンプで排出した。
シリコンウェハーをのせた熱板の温度を550℃に保
ち、これに77℃に保ったビスジターシャリブトキシアミ
ノシランイミド（以下BDBASIという）の中にキャリアガ
スとして酸素を0.6/minの速度で送入しBDBASIガスを
キャリアガス中に含ませ反応室の一端から導入し基板と
接触させた。この時、反応室に送入したBDBASIの濃度は
0.3g/であり、反応室内圧は約80Torrであった。
ち、これに77℃に保ったビスジターシャリブトキシアミ
ノシランイミド（以下BDBASIという）の中にキャリアガ
スとして酸素を0.6/minの速度で送入しBDBASIガスを
キャリアガス中に含ませ反応室の一端から導入し基板と
接触させた。この時、反応室に送入したBDBASIの濃度は
0.3g/であり、反応室内圧は約80Torrであった。
形成される膜の厚さは、５分間当り約500Åであり、
赤外吸収スペクトルの解析結果、ケイ素の酸化膜である
ことがわかった。
赤外吸収スペクトルの解析結果、ケイ素の酸化膜である
ことがわかった。
実施例２ 実施例１と全く同様な装置内に同様にシリコンウェハ
ーを置き、原料としてジターシャリブトキシジアミノシ
ラン（以下DBDASという）を用いて、実施例１と同様な
操作を行なった。キャリアガスとその流量は実施例１と
同様で酸素を使用した。この時、反応室に送入されたDB
DASの濃度は0.3g/であり、反応室内圧は約80Torrであ
った。
ーを置き、原料としてジターシャリブトキシジアミノシ
ラン（以下DBDASという）を用いて、実施例１と同様な
操作を行なった。キャリアガスとその流量は実施例１と
同様で酸素を使用した。この時、反応室に送入されたDB
DASの濃度は0.3g/であり、反応室内圧は約80Torrであ
った。
形成された膜の厚さは、５分間当り約480Åであり、
赤外吸収スペクトルの解析結果、ケイ素の酸化膜である
ことがわかった。
赤外吸収スペクトルの解析結果、ケイ素の酸化膜である
ことがわかった。
（発明の効果） 本発明によれば、酸素−ケイ素−窒素結合を有する化
合物を用いるCVD法によって、テトラエトキシシランを
用いる方法に比較し約100〜150℃低温で基材の表面にシ
リコン酸化膜を再現性よく形成することができ、かつ、
基材上に形成された種々の機能部分に熱的な損傷を与え
ることがなく、また、形成した膜は均質で歪みの少ない
非晶質のすぐれた膜である特徴がある。
合物を用いるCVD法によって、テトラエトキシシランを
用いる方法に比較し約100〜150℃低温で基材の表面にシ
リコン酸化膜を再現性よく形成することができ、かつ、
基材上に形成された種々の機能部分に熱的な損傷を与え
ることがなく、また、形成した膜は均質で歪みの少ない
非晶質のすぐれた膜である特徴がある。
本発明によって製造されたシリコン酸化膜は製造され
る電子素子の特性に悪影響を与えることなく、充分な素
子への保護力を備えた均一な膜であり、電子素子の性能
の安定化にすぐれた効果がある。
る電子素子の特性に悪影響を与えることなく、充分な素
子への保護力を備えた均一な膜であり、電子素子の性能
の安定化にすぐれた効果がある。
また、本発明によれば、テトラエトキシシランを用い
る方法と同様に基材上の段差や凹凸を平坦化し易く、電
極間やゲートのトレンチにボイドが形成しにくい特徴が
ある。
る方法と同様に基材上の段差や凹凸を平坦化し易く、電
極間やゲートのトレンチにボイドが形成しにくい特徴が
ある。
また、本法で使用される原料ガスは自然発火や爆発の
危険性が全くなく、取り扱い易い利点がある。
危険性が全くなく、取り扱い易い利点がある。
Claims (6)
- 【請求項１】高エネルギー状態下においた基材の表面に
酸素−ケイ素−窒素結合を有する化合物を含む気体を接
触させ、素材表面にシリコン酸化膜を形成する方法。 - 【請求項２】高エネルギー状態が、放射線の照射および
プラズマ励起の少なくともその一方を用いて生成された
ものである、特許請求の範囲第１項記載のシリコン酸化
膜の形成方法。 - 【請求項３】放射線が紫外線である、特許請求の範囲第
２項記載のシリコン酸化膜の形成方法。 - 【請求項４】高エネルギー状態が、900℃以下の温度に
よるものである、特許請求の範囲第１項記載のシリコン
酸化膜の形成方法。 - 【請求項５】高エネルギー状態が、700℃以下の温度と
併用したものである、特許請求の範囲第２項または第３
項記載のシリコン酸化膜の形成方法。 - 【請求項６】酸素−ケイ素−窒素結合を有する化合物
が、アミノアルコキシシラン化合物あるいはアミノイミ
ノアルコキシシラン化合物である、特許請求の範囲第１
項記載のシリコン酸化膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9493188A JP2681481B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | シリコン酸化膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9493188A JP2681481B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | シリコン酸化膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270508A JPH01270508A (ja) | 1989-10-27 |
| JP2681481B2 true JP2681481B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=14123714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9493188A Expired - Fee Related JP2681481B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | シリコン酸化膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681481B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03219633A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコン酸化膜の堆積方法 |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP9493188A patent/JP2681481B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01270508A (ja) | 1989-10-27 |
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Legal Events
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