JP2856307B2 - Thin film formation method - Google Patents

Thin film formation method

Info

Publication number
JP2856307B2
JP2856307B2 JP5266293A JP26629393A JP2856307B2 JP 2856307 B2 JP2856307 B2 JP 2856307B2 JP 5266293 A JP5266293 A JP 5266293A JP 26629393 A JP26629393 A JP 26629393A JP 2856307 B2 JP2856307 B2 JP 2856307B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
sio
compound
nitrogen
gas
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 - Fee Related
Application number
JP5266293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07122492A (en
Inventor
直之 岩崎
直明 小林
一男 浦田
辰哉 佐藤
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.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
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 Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Priority to JP5266293A priority Critical patent/JP2856307B2/en
Publication of JPH07122492A publication Critical patent/JPH07122492A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2856307B2 publication Critical patent/JP2856307B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板等の試料面
に薄膜を形成するプラズマ励起化学気相成長(Plasma En
hanced CVD) 法を利用した薄膜形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma-enhanced chemical vapor deposition for forming a thin film on a sample surface such as a semiconductor substrate.
The present invention relates to a method of forming a thin film using a hanced CVD method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体基板等の試料面に薄膜
を形成するためには、反応容器内に導入した原料ガスに
ある周波数の高周波を印加してプラズマを発生させ、該
原料ガスを活性化させることにより化学反応を促進し、
生成した反応生成物を試料面に堆積させるプラズマ励起
化学気相成長(以下、PECVDという)法が、広く利
用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to form a thin film on a sample surface such as a semiconductor substrate, a high frequency of a certain frequency is applied to a source gas introduced into a reaction vessel to generate plasma, and the source gas is activated. Promotes chemical reactions,
A plasma-enhanced chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as PECVD) method of depositing a generated reaction product on a sample surface is widely used.

【0003】特に、AlもしくはAl合金からなる配線
間の層間絶縁膜または配線保護膜(パッシベーション
膜)の形成に際しては、配線(Al)中のヒロック(hil
lock) 形成を阻止できるように、十分低い形成温度を用
いることが極めて好ましい。そこで、400℃程度の低
温で絶縁膜ないし保護膜を形成させることが可能なPE
CVDが今日まで広く用いられ、今後ますます利用され
る傾向にある。
In particular, when forming an interlayer insulating film or a wiring protection film (passivation film) between wirings made of Al or an Al alloy, hillocks in the wiring (Al) are formed.
It is highly preferred to use a sufficiently low forming temperature so that formation of the lock can be prevented. Therefore, PE capable of forming an insulating film or a protective film at a low temperature of about 400 ° C.
CVD is widely used to date and is increasingly being used in the future.

【0004】このPECVDにおいては、例えば、半導
体基板の表面にSiO2 膜を堆積させるために、原料ガ
スとしてはSiH4 /N2 O系ガスやテトラエトキシシ
ラン(TEOS)/O2 系ガスが使用されて来た。
In this PECVD, for example, a SiH 4 / N 2 O-based gas or a tetraethoxysilane (TEOS) / O 2 -based gas is used as a source gas in order to deposit an SiO 2 film on the surface of a semiconductor substrate. I have been.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】近年、更なる大規模集
積回路(LSI)の高集積化の実現要求に伴い、PEC
VDのおいてもサブミクロン・スケールでの微細化形成
技術の開発が極めて重要になってきた。このような観点
から、本発明者は従来のPECVD法によって生成され
る薄膜形状を実験的検証を試みた。以下、本発明者によ
る実験結果について述べる。
In recent years, with the demand for higher integration of a large-scale integrated circuit (LSI), PEC
In the case of VD as well, the development of submicron-scale miniaturization technology has become extremely important. From such a viewpoint, the inventor tried experimental verification of the shape of a thin film formed by the conventional PECVD method. Hereinafter, the experimental results by the present inventors will be described.

【0006】図5(a)〜(f)は、PECVD装置の
反応容器内に設けられている対向電極間にテトラエトキ
シシラン(TEOS)/O2 系ガスを導入し13.56
MHz等の高周波電力を印加することによってプラズマ
を発生させ、反応生成物であるSiO2 薄膜を半導体基
板表面のSiO2 膜上およびその表面に形成されている
Al配線上に被覆した場合の実験結果(縦断面図)を示
す。図5は、顕微鏡写真をトレースして示したものであ
る。
FIGS. 5 (a) to 5 (f) show 13.56 of tetraethoxysilane (TEOS) / O 2 -based gas introduced between opposed electrodes provided in a reaction vessel of a PECVD apparatus.
Experimental results when plasma was generated by applying high-frequency power such as MHz, and the reaction product SiO 2 thin film was coated on the SiO 2 film on the semiconductor substrate surface and the Al wiring formed on the surface. FIG. FIG. 5 shows a micrograph traced.

【0007】この実験結果によれば、図5(a)〜
(c)のように配線間のスペースに余裕がある場合に
は、そのスペースにおけるSiO2 薄膜の被覆形状は順
テーパに近い良好な形状であるが、図5(d)〜(f)
のような配線の相互間隔が狭くなるパターンに対する薄
膜形成においては、サブミクロンルールによりその被覆
形状が逆テーパの傾向を示すようになり、配線間に溝の
ような隙間が形成され、これが更に進行すると隣接した
配線上のSiO2 薄膜同士が頭部で繋がり、空洞すなわ
ちボイドを形成するようになった。
[0007] According to the experimental results, FIG.
When the space between the wirings has a margin as shown in (c), the covering shape of the SiO 2 thin film in that space is a good shape close to a forward taper, but FIGS. 5D to 5F.
In the formation of a thin film for a pattern in which the distance between the wirings is narrow, the coating shape tends to have an inverse taper according to the submicron rule, and a gap such as a groove is formed between the wirings. Then, the SiO 2 thin films on the adjacent wirings were connected at the head, and a cavity, that is, a void was formed.

【0008】並行に走る配線パターンにおいて直角ある
いは曲線となる場所の近傍においては、配線間距離が大
きくなるために薄膜同士が頭部で繋がらず、上記ボイド
は巣のような開口部を形成する傾向があった。したがっ
て、このボイド、隙間、開口部を、SOG(スピンオン
グラス)法により塗布される液状の平坦化材で完全に埋
め込むことは困難であり、しかもボイドに入り込んだ液
状の平坦化材にベーク、UVキュア、高真空キュア等の
キュアを加えて液体成分を完全に抜き取ることも困難で
あった。
[0008] In the vicinity of a place where the wiring pattern runs in parallel at a right angle or a curve, the distance between the wirings is large, so that the thin films are not connected at the head, and the void tends to form an opening like a nest. was there. Therefore, it is difficult to completely bury the voids, gaps, and openings with the liquid leveling material applied by the SOG (spin-on-glass) method. It was also difficult to completely remove the liquid component by adding cures such as cure and high vacuum cure.

【0009】また、TEOS/O3 系により平坦化する
場合においても同様な問題があった。この残留した液状
成分はSiO2 薄膜の耐湿性を悪化させるばかりでな
く、後に層間絶縁膜に形成される多層配線間のコンタク
トホール内の接触不良およびエレクトロマイグレーショ
ンによる配線の断線等の原因にもなった。更に、従来の
PECVDを用いたSiO2 薄膜形成技術においては、
SiH4 /N2 O系を用いることで、良好な膜特性を有
する(耐湿性に優れる)SiO2 薄膜を形成させること
ができるが、被覆形状が劣っているためLSIの高集積
化、微細化に伴いその適用が困難になっている。そこ
で、近年、良好な被覆形状が得られるTEOS/O2
によるSiO2 薄膜の形成が要請され、現在、SiH4
/N2 O系に代わり高集積化したLSIに広く適用され
ている。しかしながら、TEOS/O2 系を用いたSi
2 薄膜はその膜中に多分な水分を含んでおり、この水
分は時として様々な不良の原因となるため、デバイスの
信頼性低下をもたらすといった問題点があった。
There is a similar problem in the case of flattening by the TEOS / O 3 system. This residual liquid component not only deteriorates the moisture resistance of the SiO 2 thin film, but also causes poor contact in contact holes between multilayer wirings formed later on the interlayer insulating film and disconnection of wiring due to electromigration. Was. Further, in the conventional SiO 2 thin film forming technology using PECVD,
By using the SiH 4 / N 2 O system, a SiO 2 thin film having good film properties (excellent in moisture resistance) can be formed, but the coating shape is inferior, so that the LSI is highly integrated and miniaturized. Therefore, its application has become difficult. In recent years, the formation of SiO 2 thin film is requested by good coverage shape TEOS / O 2 system obtained currently, SiH 4
It has been widely applied to highly integrated LSIs instead of the / N 2 O system. However, Si using TEOS / O 2 system
The O 2 thin film contains a large amount of moisture in the film, and this moisture sometimes causes various defects, and thus has a problem that the reliability of the device is reduced.

【0010】本発明は、このような従来のPECVD法
の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は更な
る高集積化、高信頼化に対応し得る薄膜形成方法を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the problems of the conventional PECVD method, and an object of the present invention is to provide a method for forming a thin film capable of coping with higher integration and higher reliability. It is in.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、基板を収容する反応容器内において、有機シラ
ン系化合物と窒素酸化物とからなる混合ガスに高周波電
力を印加してプラズマを発生させるステップと、このプ
ラズマ放電エネルギにより該混合ガスを励起させて、反
応生成物を基板上に堆積させるステップとからなる薄膜
形成方法により達成される。
According to the present invention, the above-mentioned object is achieved by applying a high-frequency power to a mixed gas comprising an organic silane compound and a nitrogen oxide in a reaction vessel for accommodating a substrate. And a step of exciting the mixed gas with the plasma discharge energy to deposit a reaction product on the substrate.

【0012】[0012]

【作用】本発明の薄膜形成方法によれば、反応容器内に
おいて、有機シラン系化合物と窒素酸化物とからなる混
合ガスに高周波電力を印加してプラズマを発生させ、こ
のプラズマ放電エネルギにより混合ガスを励起し、化学
結合を分解し、原子または分子のラジカルとして、これ
らの活性粒子に基づく反応生成物を基板上に堆積させ
る。
According to the thin film forming method of the present invention, a plasma is generated by applying high frequency power to a mixed gas comprising an organic silane compound and nitrogen oxide in a reaction vessel, and the mixed gas is generated by the plasma discharge energy. To excite chemical bonds and break down chemical bonds, depositing reaction products based on these active particles on the substrate as atomic or molecular radicals.

【0013】本発明者の知見によれば、PECVD法に
より形成するSiO2 薄膜において、供給ガス系がSi
4 系の場合と比べて、有機シラン系化合物(TEOS
等)系の場合では、有機シラン系化合物がSiO結合を
もともと有しているため、その反応性に基づき、良好な
被覆形状が得られる。また、供給ガス系が有機シラン系
化合物/O2 系の場合と比べ、有機シラン系化合物/窒
素酸化物系の場合では、窒素酸化物の効果により、後の
BR>平坦化工程の際に有利が被覆形状が得られる。
According to the knowledge of the present inventors, in a SiO 2 thin film formed by the PECVD method, the supply gas system is made of Si.
Compared to the case of H 4 system, the organic silane compound (TEOS
Etc.), the organic silane compound originally has a SiO bond, so that a good coating shape can be obtained based on its reactivity. In addition, when the supply gas system is an organic silane-based compound / nitrogen oxide system as compared with the case where the supply gas system is an organic silane-based compound / O 2 system, due to the effect of nitrogen oxides,
Advantageously, a coated shape is obtained during the planarization step.

【0014】従来技術において、多くの水素が含まれて
いる有機シラン系化合物を供給ガスとして単に用いた場
合には、更に薄膜形成温度が低温であると、形成された
SiO2 薄膜中にある程度の水素が取り込まれてしまう
ことは防止できなかった。
In the prior art, when an organic silane-based compound containing a large amount of hydrogen is simply used as a supply gas, if the temperature for forming the thin film is further lowered, a certain amount of SiO 2 thin film is formed in the formed SiO 2 thin film. The incorporation of hydrogen could not be prevented.

【0015】これに対して、本発明においては、有機シ
ラン系化合物と同時に供給する酸化剤として窒素酸化物
を用い、酸化反応を抑制し窒化反応を促進させること
で、水素はSiOH結合の形ではなく、SiNH結合の
形でSiO2 薄膜中に取り込むことが可能となる。
On the other hand, in the present invention, by using nitrogen oxide as an oxidizing agent supplied simultaneously with the organic silane compound and suppressing the oxidation reaction and accelerating the nitridation reaction, hydrogen is converted into SiOH bonds. Instead, it can be incorporated into the SiO 2 thin film in the form of SiNH bonds.

【0016】これにより、本発明においてはSiO2
膜中の水分が原因となる不良を削除することができ、且
つ、SiO2 薄膜中に窒素が取り込まれることにより
(LSIの保護膜としてSiN薄膜を適用した場合と同
様に)、不純物(水分、Na+イオン)の浸透を防ぐ特
性を有する機能をSiO2 薄膜にもたせることが可能と
なる。
Thus, in the present invention, defects caused by moisture in the SiO 2 thin film can be eliminated, and nitrogen is taken into the SiO 2 thin film (the SiN thin film is used as a protective film for LSI). As in the case of application, the function of preventing the penetration of impurities (water, Na + ions) can be provided to the SiO 2 thin film.

【0017】よって、高集積化に伴い微細構造を有する
大規模集積回路(LSI)においても、良好な層間絶縁
膜あるいは保護膜が提供できると考えられる。
Therefore, it is considered that a good interlayer insulating film or a protective film can be provided even in a large-scale integrated circuit (LSI) having a fine structure with high integration.

【0018】本発明の知見によれば、本発明においては
基板上に形成されるSiO2 薄膜中において、窒素原子
がケイ素のみと結合し、酸素とは直接結合しない{N
(SiO3 3 }なる分子構造が一部形成されると考え
られる。したがって、SiO2薄膜中の窒素含有量を増
加させることにより膜中の水分が低減され、より緻密な
膜質構造となり、その結果、膜の耐湿性が向上すると考
えられる。
According to the knowledge of the present invention, in the present invention, in a SiO 2 thin film formed on a substrate, a nitrogen atom is bonded only to silicon and is not directly bonded to oxygen.
It is considered that a molecular structure of (SiO 3 ) 3一部 is partially formed. Therefore, it is considered that by increasing the nitrogen content in the SiO 2 thin film, the moisture in the film is reduced and a denser film quality structure is obtained, and as a result, the moisture resistance of the film is improved.

【0019】以下に本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0020】本発明において「有機シラン系化合物」と
は、有機基を有するシラン化合物をいう。本発明におけ
る有機シラン系化合物としては、下記構造式(化1)を
有する化合物を用いることが好ましい。
In the present invention, "organic silane compound" refers to a silane compound having an organic group. It is preferable to use a compound having the following structural formula (Formula 1) as the organic silane-based compound in the present invention.

【0021】 (R1 m Si(OR2 n ・・・(化1) 〔式中において、R1 はアルキル、アリール又はアルケ
ニル基を表わし、R2 はアルキル基を表わし、mおよび
nは、m+n=4の関係を有する自然数を表わす。〕よ
り具体的には、本発明においては、R1 はC1 〜C6
アルキル、アリール、又はアルケニル基がであることが
好ましく、R2 はC1 〜C4 の低級アルキル基であるこ
とが好ましい。
(R 1 ) m Si (OR 2 ) n (1) wherein R 1 represents an alkyl, aryl or alkenyl group, R 2 represents an alkyl group, and m and n represent , M + n = 4. More specifically, in the present invention, R 1 is preferably a C 1 -C 6 alkyl, aryl, or alkenyl group, and R 2 is a C 1 -C 4 lower alkyl group. Is preferred.

【0022】有機シラン系化合物は、Si(OC
2 5 4 、(C2 5 )Si(OC2 5 3 、C5
11Si(OC2 5 3 、CH2 CHSi(OC2
5 3 、C6 5 Si(OC2 5 3 、(CH3 2
Si(OC2 5 2 、Si(OCH3 4 、Si4
8 244 、Si4 4 164 、Si1 12
246 、Si2 6 181 、および(C2 5 2
iH2 から選ばれた少なくとも一種類のガスを含むこと
好ましく、これらの有機シラン系化合物中では、反応性
の点からTEOSが特に好ましく用いられる。
The organic silane compound is Si (OC
2 H 5) 4, (C 2 H 5) Si (OC 2 H 5) 3, C 5
H 11 Si (OC 2 H 5 ) 3 , CH 2 CHSi (OC 2 H
5) 3, C 6 H 5 Si (OC 2 H 5) 3, (CH 3) 2
Si (OC 2 H 5 ) 2 , Si (OCH 3 ) 4 , Si 4 C
8 H 24 O 4, Si 4 C 4 H 16 O 4, Si 1 C 12 H
24 O 6 , Si 2 C 6 H 18 O 1 , and (C 2 H 5 ) 2 S
It preferably contains at least one kind of gas selected from iH 2, and among these organosilane compounds, TEOS is particularly preferably used from the viewpoint of reactivity.

【0023】また、本発明において窒素酸化物として
は、Nx y 〔xおよびyは、自然数を表わす〕なる構
造式を有する化合物を用いることが好ましく、窒素酸化
物は、N2 O、NO、およびNO2 から選ばれた少なく
とも一種類のガスを含むことが好ましい。これらの中で
もN2 Oが反応性および膜の被覆形状の点から好まし
い。
Further, as the nitrogen oxides in the present invention, N x O y [x and y represent the natural number] is preferred to use a compound having a structural formula comprising, nitrogen oxides, N 2 O, NO And at least one gas selected from NO 2 . Among them, N 2 O is preferable from the viewpoint of reactivity and coating shape of the film.

【0024】本発明において、上記混合ガスを構成する
有機シラン系化合物の流量(相対比)を10とした場
合、窒素酸化物の流量は10〜40程度(更には20〜
30程度)であることが好ましいが、以下に述べる薄膜
中の「好ましい窒素含有量」が得られるように適宜調整
することが可能である。
In the present invention, when the flow rate (relative ratio) of the organosilane compound constituting the mixed gas is set to 10, the flow rate of nitrogen oxide is about 10 to 40 (further, 20 to 40).
30), but can be adjusted appropriately so as to obtain the “preferred nitrogen content” in the thin film described below.

【0025】本発明の方法により形成される薄膜(酸化
膜)中の窒素含有量は、該薄膜の耐湿性の点からは0.
1〜5重量%程度が好ましい。この耐湿性に加えて、薄
膜の段差被覆形状、成膜速度、面内均一性、膜ストレス
等の点をも考慮した場合、上記窒素含有量は、0.1〜
1%程度が好ましい。このような窒素含有量は、例え
ば、X線光電子分光法(XPS)により測定することが
可能である。
The nitrogen content in the thin film (oxide film) formed by the method of the present invention is set at 0.1 from the viewpoint of the moisture resistance of the thin film.
About 1 to 5% by weight is preferable. In addition to this moisture resistance, when considering the step coverage shape of the thin film, the film formation rate, the in-plane uniformity, the film stress, and the like, the nitrogen content is 0.1 to
About 1% is preferable. Such a nitrogen content can be measured, for example, by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

【0026】本発明の方法により形成される薄膜の厚さ
は、通常、0.1〜1.0μm程度(更には0.2〜
0.3μm程度)であることが好ましい。この膜厚が薄
い場合には、耐湿性の点から上記した窒素含有量は多い
方が好ましい。
The thickness of the thin film formed by the method of the present invention is usually about 0.1 to 1.0 μm (further, 0.2 to 1.0 μm).
(About 0.3 μm). When the film thickness is small, it is preferable that the above-mentioned nitrogen content is large from the viewpoint of moisture resistance.

【0027】本発明においては、上記有機シラン系化合
物ないし窒素酸化物を反応容器内に導入するために、必
要に応じて、キャリアガスを使用してもよい。このキャ
リアガスとしては、例えば、Ar、He等の不活性ガス
を好ましく用いることができる。有機シラン系化合物の
流量(相対比)を10とした場合、キャリアガスの流量
は5〜50程度(更には10〜30程度)であることが
好ましい。
In the present invention, a carrier gas may be used, if necessary, to introduce the organosilane compound or nitrogen oxide into the reaction vessel. As the carrier gas, for example, an inert gas such as Ar or He can be preferably used. When the flow rate (relative ratio) of the organic silane compound is 10, the flow rate of the carrier gas is preferably about 5 to 50 (more preferably about 10 to 30).

【0028】本発明に使用する混合ガスは、上記した有
機シラン系化合物と、窒素酸化物とを少なくとも含むも
のであるが、上記混合ガスは、必要に応じて、更に窒素
化合物を含んでもよい。本発明において、この「窒素化
合物」は、N原子を含む化合物(単体のN2 を含む)で
あって、O原子を含まないものをいう。
The mixed gas used in the present invention contains at least the above-mentioned organic silane compound and nitrogen oxide. The mixed gas may further contain a nitrogen compound, if necessary. In the present invention, the "nitrogen compound" is a compound containing N atom (including single N 2), refers to those which do not contain O atoms.

【0029】SiO2 薄膜中の窒素含有量の制御を容易
にする点からは、例えばN2 、NH3 等の窒素化合物を
添加することが好ましい。
From the viewpoint of facilitating the control of the nitrogen content in the SiO 2 thin film, it is preferable to add a nitrogen compound such as N 2 or NH 3 .

【0030】更には、プラズマ中に存在する活性粒子に
占める窒素の割合が増加するのでSiO2 薄膜中に{N
(SiO3 3 }なる分子構造を増すことができ、より
膜中の水分を低減し得る。
[0030] Furthermore, the SiO 2 thin film the ratio of nitrogen to total active particles present in the plasma increases {N
The molecular structure of (SiO 3 ) 3 } can be increased, and the moisture in the film can be further reduced.

【0031】上記「窒素化合物」は、必要に応じて、上
記キャリアガスとして用いることも可能である。混合ガ
スがこの窒素化合物を含む態様においては、プラズマ放
電の安定により膜厚の均一性を更に向上させることが可
能となる。
The "nitrogen compound" can be used as the carrier gas, if necessary. In the embodiment in which the mixed gas contains the nitrogen compound, the uniformity of the film thickness can be further improved by the stability of the plasma discharge.

【0032】また、上記混合ガス(有機シラン系化合物
と、窒素酸化物とを少なくとも含む)は、必要に応じ
て、更に酸素化合物を含んでもよい。本発明において、
この「酸素化合物」は、O原子を含む化合物(単体のO
2 、O3 を含む)であって、N原子を含まないものをい
う。
The mixed gas (containing at least the organic silane compound and the nitrogen oxide) may further contain an oxygen compound, if necessary. In the present invention,
This “oxygen compound” is a compound containing an O atom (simple O 2
2 and O 3 ) which do not contain N atoms.

【0033】この「酸素化合物」としてはO2 、O3
が好ましく用いられるが、反応性の点からはO2 が好ま
しい。
As the "oxygen compound", O 2 , O 3 and the like are preferably used, but O 2 is preferable from the viewpoint of reactivity.

【0034】混合ガスがこの酸素化合物を含む態様にお
いては、SiO2 薄膜中の{N(SiO3 3 }なる分
子構造を減少させることができるので、窒素の含有量を
適度にコントロールすることができる。したがって、形
成されたSiO2 薄膜に含まれる窒素量が過度に増加す
ることによりストレスが増大したり、誘電率の増大によ
りデバイスのアクセス速度が低下する場合には、酸素化
合物を適当に添加することにより、容易にこれらを防止
することができる。
In the embodiment in which the mixed gas contains the oxygen compound, the molecular structure of {N (SiO 3 ) 3 } in the SiO 2 thin film can be reduced, so that the nitrogen content can be appropriately controlled. it can. Therefore, when the amount of nitrogen contained in the formed SiO 2 thin film is excessively increased and the stress is increased, or when the access speed of the device is decreased due to an increase in the dielectric constant, an oxygen compound is appropriately added. Thereby, these can be easily prevented.

【0035】本発明においては、上記した以外の反応条
件としては、例えば、以下のような条件を好ましく使用
することができる。
In the present invention, as the reaction conditions other than those described above, for example, the following conditions can be preferably used.

【0036】 圧力: 2 [Torr]〜 10 [Tor
r] 高周波の周波数: 13.56 [MHz] 高周波電力: 200 [W]〜 600
[W] 基板温度: 350 [℃]〜 450 [℃] 電極間距離: 100 [Mils]〜 400
[Mils] 流量: 1000 [SCCM]〜 3000 [SC
CM] 本発明の薄膜形成方法に使用可能な反応装置について
は、基板を収容する反応容器と、少なくとも有機シラン
系化合物と窒素酸化物とを含む混合ガスをこの反応容器
に導入可能な導入系と、この混合ガスに高周波を印加す
る電極とを有する反応装置である限り特に制限されない
が、例えば、図1に模式断面図を示すようなPECVD
装置が好ましく用いられる。
Pressure: 2 [Torr] to 10 [Torr
r] High frequency: 13.56 [MHz] High frequency power: 200 [W] to 600
[W] Substrate temperature: 350 [° C] to 450 [° C] Distance between electrodes: 100 [Mils] to 400
[Mils] Flow rate: 1000 [SCCM] to 3000 [SC
CM] A reaction apparatus that can be used in the thin film forming method of the present invention includes a reaction vessel for accommodating a substrate, and an introduction system capable of introducing a mixed gas containing at least an organic silane compound and nitrogen oxide into the reaction vessel. The reactor is not particularly limited as long as it is a reactor having an electrode for applying a high frequency to the mixed gas. For example, PECVD as shown in FIG.
An apparatus is preferably used.

【0037】以下に、このPECVD装置の概略構成を
図1に基いて説明する。図1を参照して、外気から密封
された反応室1を実現するための反応容器2内に対向電
極3、4が収容されている。一方の電極4は、アース電
位に保持されるとともに、対向面に薄膜形成用の半導体
基板5が載置され、他方の電極3にはプラズマ発生用の
高周波発振源8から出力された高周波電力がインピーダ
ンスマッチング回路9を介して印加されるようになって
いる。また、電極3の上側から反応室1へ配管6を介し
て反応ガスが導入されるとともに、反応容器2の排気口
から排気する構造となっている。また、電極4側には温
度制御用のヒータ7が設けられている。
Hereinafter, a schematic configuration of the PECVD apparatus will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 1, opposed electrodes 3 and 4 are accommodated in a reaction vessel 2 for realizing a reaction chamber 1 sealed from the outside air. One electrode 4 is held at the ground potential, and a semiconductor substrate 5 for forming a thin film is placed on the opposing surface, and the other electrode 3 receives high-frequency power output from a high-frequency oscillation source 8 for plasma generation. The voltage is applied via an impedance matching circuit 9. In addition, a reaction gas is introduced into the reaction chamber 1 from above the electrode 3 via the pipe 6 and exhausted from the exhaust port of the reaction vessel 2. A heater 7 for controlling temperature is provided on the electrode 4 side.

【0038】以下、実施例に基づき、本発明を更に具体
的に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples.

【0039】図1に示した構成のPECVD装置を用
い、使用するガスに関する条件を以下の(表1)に示す
ようにして、SiO 2 薄膜を形成した。ここで、半導体
基板5は反応容器2内に載置される前に、予めハロゲン
ランプにより400℃に加熱しておくのがSiO2薄膜
の成長特性の再現性の向上させる点から好ましかった。
Using a PECVD apparatus having the structure shown in FIG .
The conditions for the gas used are shown in Table 1 below.
Thus, a SiO 2 thin film was formed. Here, it is preferable to heat the semiconductor substrate 5 to 400 ° C. in advance by a halogen lamp before placing it in the reaction vessel 2 from the viewpoint of improving the reproducibility of the growth characteristics of the SiO 2 thin film. .

【0040】実施例2〜20 図1に示した構成のPECVD装置を用い、使用するガ
スに関する条件を以下の(表1)に示すようにした以外
は実施例1と同様にSiO2 薄膜を形成した。他の条件
は実施例1に基づく。
Examples 2 to 20 A SiO 2 thin film was formed in the same manner as in Example 1 except that the PECVD apparatus having the structure shown in FIG. 1 was used and the conditions for the gases used were as shown in Table 1 below. did. Other conditions are based on Example 1.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】上記条件により得られたSiO2 薄膜の成
長速度は約0.5μm/minであった。実施例10に
より得られたSiO2 薄膜の屈折率は1.49であり、
他の実施例においては、該薄膜の屈折率は1.46〜
1.52であった。
The growth rate of the SiO 2 thin film obtained under the above conditions was about 0.5 μm / min. The refractive index of the SiO 2 thin film obtained in Example 10 was 1.49,
In another embodiment, the refractive index of the thin film is between 1.46 and
1.52.

【0043】ここで、半導体基板5は反応容器2内に載
置される前に、予めハロゲンランプにより400℃に加
熱しておくのが好ましかった。
Here, it is preferable that the semiconductor substrate 5 be heated to 400 ° C. in advance by a halogen lamp before being placed in the reaction vessel 2.

【0044】実施例21 実施例1の条件により形成されたSiO2 薄膜中の窒素
含有量について赤外吸収スペクトルによって調べたとこ
ろ、波数3400cm-1付近に窒素(NH)関連のピー
クが見られ、膜中に窒素が含有されていることが確認さ
れた。
Example 21 The nitrogen content in the SiO 2 thin film formed under the conditions of Example 1 was examined by infrared absorption spectrum. As a result, a peak related to nitrogen (NH) was observed at a wave number of about 3400 cm −1 . It was confirmed that nitrogen was contained in the film.

【0045】耐湿性に対してはSiO2 薄膜中の窒素含
有量の好ましい範囲は、0.1%以上5%以下であっ
た。被覆形状、成長速度、面内均一性、膜のストレス等
の他の特性をも考慮した場合、窒素含有量は1%以上2
%以下が好ましかった。
With respect to the moisture resistance, the preferred range of the nitrogen content in the SiO 2 thin film was 0.1% or more and 5% or less. Considering other characteristics such as coating shape, growth rate, in-plane uniformity, and film stress, the nitrogen content is 1% or more 2
% Or less was preferred.

【0046】実施例22 実施例1の条件により形成されたSiO2 薄膜の深さ方
向の元素組成および結合状態を、XPS(X-ray Photoel
ectron Spectroscopy)により調べた。これにより、窒素
は、Si3 4 のような孤立したグレインを形成してお
らず、SiO2薄膜中に原子オーダで均一に分散してい
てケイ素のみと結合し、酸素とは直接結合しない{N
(SiO3 3 }なる分子構造にて存在することが判明
した(下記の構造式(化2)参照)。
Example 22 The elemental composition and bonding state in the depth direction of the SiO 2 thin film formed under the conditions of Example 1 were measured by XPS (X-ray Photoel).
ectron Spectroscopy). As a result, nitrogen does not form isolated grains such as Si 3 N 4 , and is uniformly dispersed in the SiO 2 thin film on the order of atoms, and is bonded only to silicon, and is not directly bonded to oxygen. N
(SiO 3 ) 3 } (see the following structural formula (Chem. 2)).

【0047】[0047]

【化2】 Embedded image

【0048】実施例23 例えば、実施例10の薄膜形成条件にて、半導体基板表
面のSiO2 膜上およびその表面に形成されたAl配線
上に、更に絶縁被覆のためのSiO2 薄膜を形成した。
形成された薄膜の縦断面形状を図2(a)〜(f)に示
す。尚、同図は、縦断面形状の顕微鏡写真の輪郭部分を
トレースして示した断面図であり、縦横の長さは同図中
の単位スケール(0.5μm)にて示す通りである。
Example 23 For example, under the thin film forming conditions of Example 10, an SiO 2 thin film for insulating coating was further formed on the SiO 2 film on the surface of the semiconductor substrate and on the Al wiring formed on the surface. .
FIGS. 2A to 2F show longitudinal sectional shapes of the formed thin film. The figure is a cross-sectional view in which a contour portion of a micrograph of a vertical cross-sectional shape is traced, and the vertical and horizontal lengths are as indicated by a unit scale (0.5 μm) in the figure.

【0049】本実施例においては、図2(e)、(f)
のようにそれぞれのAl配線の幅および相対間隔がサブ
ミクロン範囲の場合にあっても、配線側壁部の薄膜化に
より、配線の頭部で繋がることはなかった。しかも、T
EOSのような有機シラン系ガスとN2 Oのような窒素
酸化物とからなる混合ガスを用いる本発明のPECVD
法により形成されるSiO2 薄膜は、前述のように窒素
を含有して膜中の水分を除去しているので耐湿性が向上
しており、有機シラン系ガスとO2 との混合ガスより形
成されるSiO2 薄膜に比べて、膜厚を薄くしても同等
もしくはそれ以上の耐湿性が得られた。したがって、サ
ブミクロンルールでの設計上において高集積度が要求さ
れても、配線上に形成されるSiO2 薄膜の膜質が耐湿
性に優れているので、SiO2 薄膜を従来よりも薄膜と
しても要求を満たすことができ、隣接したAl配線頭部
においてSiO2 薄膜が繋がらないように設計すること
ができた。すなわち、SiO2 薄膜形成においてデバイ
ス設計上の余裕(自由度)が広くなった。
In this embodiment, FIGS. 2E and 2F
Even when the widths and relative intervals of the Al wirings are in the submicron range as described above, no connection was made at the head of the wiring due to the thinning of the wiring side wall. And T
PECVD of the present invention using a mixed gas composed of an organic silane-based gas such as EOS and a nitrogen oxide such as N 2 O
The SiO 2 thin film formed by the method contains nitrogen as described above and removes moisture in the film, so that the moisture resistance is improved, and the SiO 2 thin film is formed from a mixed gas of an organic silane-based gas and O 2. As compared with the SiO 2 thin film to be obtained, the same or higher moisture resistance was obtained even when the film thickness was reduced. Therefore, even if a high degree of integration required in the design of a sub-micron rule, the SiO 2 thin film quality to be formed on the wiring is superior in moisture resistance, even as a thin film than the conventional SiO 2 film request Was satisfied, and a design was made so that the SiO 2 thin film would not be connected at the adjacent Al wiring head. That is, the margin (degree of freedom) in device design in forming the SiO 2 thin film has been widened.

【0050】尚、本実施例においては、有機シラン系ガ
スおよび窒素酸化物からなる混合ガスに加えられる窒素
化合物又は酸素化合物の量に応じて、SiO2 薄膜中の
窒素含有量を適宜に変化させることができ、膜ストレ
ス、誘電率に左右されるアクセス速度等の高集積化する
大規模集積回路(LSI)の要求に合致した薄膜組成を
有するものを適宜に提供できた。
In this embodiment, the nitrogen content in the SiO 2 thin film is appropriately changed according to the amount of the nitrogen compound or the oxygen compound added to the mixed gas composed of the organosilane gas and the nitrogen oxide. As a result, a thin film having a thin film composition which meets the requirements of highly integrated large-scale integrated circuits (LSI) such as an access speed depending on film stress and dielectric constant could be provided as appropriate.

【0051】比較例1 実施例1で用いた混合ガス(TEOS/窒素酸化物系)
に代えて、以下のTEOS/O2 系の混合ガスを用いた
以外は、実施例1と同様にしてSiO2 薄膜を形成し
た。
Comparative Example 1 Mixed gas used in Example 1 (TEOS / nitrogen oxide system)
Instead, a SiO 2 thin film was formed in the same manner as in Example 1 except that the following TEOS / O 2 -based mixed gas was used.

【0052】 TEOS: 500 SCCM O2 : 500 SCCM He : 500 SCCM このようにして形成したSiO2 薄膜(比較例1)と、
実施例1で形成したSiO2 薄膜とについて、赤外吸収
スペクトルを比較したところ、TEOS/O2系の混合
ガスを用いたPECVD法により形成されたSiO2
膜(比較例1)に比べて、実施例1の薄膜においては水
(OH)関連の吸収を表す波数3670cm-1付近のピ
ークが低減していることが確認された。これにより、実
施例1により形成されたSiO2 薄膜には窒素が含有さ
れた結果、水分が低減し、耐湿性が向上していることが
判明した。
TEOS: 500 SCCM O 2 : 500 SCCM He: 500 SCCM The thus formed SiO 2 thin film (Comparative Example 1)
For the SiO 2 thin film formed in Example 1, was compared with the infrared absorption spectrum, as compared to the SiO 2 thin film formed by PECVD method using a mixed gas of TEOS / O 2 system (Comparative Example 1), In the thin film of Example 1, it was confirmed that the peak near the wave number of 3670 cm -1 indicating the absorption related to water (OH) was reduced. As a result, it was found that the SiO 2 thin film formed in Example 1 contained nitrogen, and as a result, moisture was reduced and moisture resistance was improved.

【0053】実施例24 実施例10のTEOS/N2 O系あるいはTEOS/O
2 系により得られたSiO2 薄膜のそれぞれについて、
プレッシャクッカテスト(Pressure Cooker Test)を行
い、耐湿性について調べた。このプレッシャクッカテス
トにおいては、例えば、平坦なSi基板にPSG(phos
pho-silicate glass) を1μm形成し、この上にさらに
評価したいSiO2 薄膜を形成した。このサンプルを圧
力2気圧、水蒸気雰囲気、雰囲気温度121℃の加湿し
た条件下で所定時間放置した。
Embodiment 24 The TEOS / N 2 O-based or TEOS / O
For each of the SiO 2 thin films obtained by the two systems,
A Pressure Cooker Test was performed to determine moisture resistance. In this pressure cooker test, for example, a PSG (phos
pho-silicate glass) was formed to a thickness of 1 μm, and an SiO 2 thin film to be further evaluated was formed thereon. The sample was left for a predetermined time under a humidified condition of a pressure of 2 atm, a steam atmosphere, and an atmospheric temperature of 121 ° C.

【0054】PSGは湿気を吸うとPSG中のP=O結
合がP−OH結合に変化する。この振る舞いは赤外吸収
スペクトルによって測定することができる。すなわち、
PSGが湿気を吸うことにより赤外吸収スペクトル上の
P=O結合の吸収ピークが減少し、P−OH結合の吸収
ピークが増大する。
When PSG absorbs moisture, the P = O bond in the PSG changes to a P-OH bond. This behavior can be measured by an infrared absorption spectrum. That is,
When PSG absorbs moisture, the absorption peak of the P = O bond on the infrared absorption spectrum decreases, and the absorption peak of the P-OH bond increases.

【0055】このような現象を利用し、上記条件下に放
置する前のP=O結合の吸収スペクトル中のピークの高
さを100%とした(すなわち、耐湿性を100%とし
た)。この値を基準にP=O結合の吸収ピークを換算し
た。
Utilizing such a phenomenon, the height of the peak in the absorption spectrum of the P = O bond before leaving under the above conditions was set to 100% (that is, the moisture resistance was set to 100%). Based on this value, the absorption peak of the P = O bond was converted.

【0056】図3にSiO2 薄膜を0.2μm形成した
場合のプレッシャクッカテスト結果を示し、図4にSi
2 薄膜を0.1μm形成した場合のプレッシャクッカ
テスト結果を示した。
FIG. 3 shows the result of a pressure cooker test when a SiO 2 thin film was formed to a thickness of 0.2 μm, and FIG.
The results of the pressure cooker test when the O 2 thin film was formed at 0.1 μm were shown.

【0057】この結果、SiO2 薄膜を0.2μm形成
した場合(図3)には、TEOS/N2 O系ではプレッ
シャクッカテストを60時間行った後も98%と良好な
耐湿性が得られているのに対して、TEOS/O2 系で
はこれを40時間行った後で耐湿性が85%に低下し、
60時間では78%まで低下してしまっている。
As a result, when the SiO 2 thin film was formed to have a thickness of 0.2 μm (FIG. 3), the TEOS / N 2 O-based film obtained a good 98% moisture resistance even after performing the pressure cooker test for 60 hours. On the other hand, in the TEOS / O 2 system, after performing this for 40 hours, the moisture resistance is reduced to 85%,
In 60 hours, it has dropped to 78%.

【0058】また、SiO2 薄膜を0.1μm形成した
場合(図4)には、TEOS/N2O系ではプレッシャ
クッカテストを60時間行った後に、89%までの低下
であった。これに対しSiH4 /N2 O系では、上記テ
ストを40時間を行った後ではTEOS/O2 系と同程
度であったが40時間後では68%と低下していた。従
来、SiH4 /N2 O系により形成されたSiO2 薄膜
は耐湿性に優れるとされて来たが、本実施例のTEOS
/N2 O系により形成された薄膜の耐湿性はこれより優
れていた。
When the SiO 2 thin film was formed to a thickness of 0.1 μm (FIG. 4), in the case of the TEOS / N 2 O system, the pressure was reduced to 89% after the pressure cooker test was performed for 60 hours. On the other hand, in the case of the SiH 4 / N 2 O system, after performing the above test for 40 hours, it was almost the same as that of the TEOS / O 2 system, but after 40 hours, it decreased to 68%. Conventionally, a SiO 2 thin film formed of a SiH 4 / N 2 O system has been considered to be excellent in moisture resistance.
The moisture resistance of the thin film formed by the / N 2 O system was better than this.

【0059】これらの結果によれば、TEOS/N2
系は、TEOS/O2 系あるいはSiH4 /N2 O系に
比べて耐湿性において優れていることが判明した。この
TEOS/N2 O系による薄膜は、実用上は少なくとも
0.2μmを形成することが好ましかった。
According to these results, TEOS / N 2 O
The system was found to be more excellent in moisture resistance than the TEOS / O 2 system or the SiH 4 / N 2 O system. In practice, it is preferable that the TEOS / N 2 O-based thin film has a thickness of at least 0.2 μm.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜形成
方法によれば、反応容器内において、有機シラン系化合
物と窒素酸化物とからなる混合ガスに高周波電力を印加
してプラズマを発生させ、このプラズマ放電エネルギに
より混合ガスを励起させて反応生成物を基板上に堆積さ
せるので、有機シラン系化合物の反応性に基き形成され
るSiO2 薄膜中において窒素原子がケイ素のみと結合
し、酸素とは直接結合しない{N(SiO3 3 }なる
分子構造が少なくとも一部に形成される。したがって、
本発明によれば、膜中の窒素含有量を増加させることが
でき、同時に膜中の水分が低減されるので、得られたS
iO2 薄膜は、より緻密な組成を有し得、さらに外部か
らの水分を遮断し透過させないので耐湿性に優れた薄膜
となり得、サブミクロンルールの配線上に形成されるS
iO2 薄膜としてボイドが発生しないように薄膜化して
も、耐湿性を保持し得る。
As described above, according to the thin film forming method of the present invention, high frequency power is applied to a mixed gas comprising an organic silane compound and nitrogen oxide in a reaction vessel to generate plasma. Since the gas mixture is excited by the plasma discharge energy to deposit a reaction product on the substrate, nitrogen atoms are bonded only to silicon in the SiO 2 thin film formed based on the reactivity of the organosilane compound, and oxygen And a molecular structure of {N (SiO 3 ) 3 } which is not directly bonded to at least a part thereof. Therefore,
According to the present invention, the nitrogen content in the film can be increased, and at the same time, the water content in the film is reduced.
The iO 2 thin film can have a denser composition, and can also be a thin film having excellent moisture resistance because it blocks external moisture and does not allow moisture to permeate.
Even if the iO 2 thin film is thinned so as not to generate voids, moisture resistance can be maintained.

【0061】本発明において、必要に応じ、上記混合ガ
スに窒素化合物あるいは酸素化合物を加えることによ
り、形成されるSiO2 薄膜中の窒素含有量の制御をよ
り容易にすることができる。この結果、高集積化、高信
頼化する大規模集積回路(LSI)に対応し得るSiO
2 薄膜形成が可能となった。
In the present invention, the nitrogen content in the formed SiO 2 thin film can be more easily controlled by adding a nitrogen compound or an oxygen compound to the above mixed gas as required. As a result, SiO that can be used for a large-scale integrated circuit (LSI) with high integration and high reliability can be used.
Two thin films can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による薄膜形成方法を実施可能なPEC
VD装置の一態様の概略構成を示す説明図である。
FIG. 1 shows a PEC capable of performing a thin film forming method according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of one embodiment of a VD device.

【図2】本発明の実施例5において形成されたSiO2
薄膜の形状を示す縦断面図である。
FIG. 2 shows SiO 2 formed in Example 5 of the present invention.
It is a longitudinal cross-sectional view which shows the shape of a thin film.

【図3】実施例6においてSiO2 薄膜を0.2μm形
成時のプレッシャクッカテストによる耐湿性を比較した
グラフである。
FIG. 3 is a graph comparing moisture resistance by a pressure cooker test when a SiO 2 thin film is formed to a thickness of 0.2 μm in Example 6.

【図4】実施例6においてSiO2 薄膜を0.1μm形
成時のプレッシャクッカテストによる耐湿性を比較した
グラフである。
FIG. 4 is a graph comparing moisture resistance by a pressure cooker test when forming a SiO 2 thin film of 0.1 μm in Example 6.

【図5】従来例の薄膜形成方法により形成されたSiO
2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
FIG. 5 shows SiO formed by a conventional thin film forming method.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the shape of two thin films.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…反応室、2…反応容器、3、4…対向電極、5…半
導体基板、6…配管、7…ヒータ、8…高周波電源、9
…インピーダンスマッチング回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reaction chamber, 2 ... Reaction container, 3/4 ... Counter electrode, 5 ... Semiconductor substrate, 6 ... Piping, 7 ... Heater, 8 ... High frequency power supply, 9
... Impedance matching circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 直之 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパ ン 株式会社内 (72)発明者 小林 直明 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパ ン 株式会社内 (72)発明者 浦田 一男 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパ ン 株式会社内 (72)発明者 佐藤 辰哉 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパ ン 株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−175132(JP,A) 特開 昭64−48425(JP,A) 特表 平1−502065(JP,A) Thin Solid Films 第69号(1980)第39〜52頁 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Naoyuki Iwasaki 14-3 Shinizumi, Narita City, Chiba Pref. Nogedaira Industrial Estate Inside Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Inventor Naoaki Kobayashi 14-3 Shinizumi, Narita City, Chiba Prefecture Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Urata 14-3 Shinsen, Narita-shi, Chiba Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuya Sato Chiba Prefecture Applied Materials Japan Co., Ltd. in 14-3 Shinzumi, Narita City Nogedaira Industrial Park (56) References JP-A-5-175132 (JP, A) JP-A-64-48425 (JP, A) -502065 (JP, A) Thin Solid Films No. 69 (1980) 39-5 2 pages

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板を収容する反応容器内において、有
機シラン系化合物と、窒素酸化物と、酸素化合物とから
なり、実質的に水蒸気を含有しない混合ガスに高周波電
力を印加して、前記有機シラン系化合物、窒素酸化物
および酸素化合物に基づくプラズマを発生させるステッ
プと、 このプラズマ放電エネルギにより混合ガスを励起させて
反応生成物を前記基板上に堆積させるステップとからな
ることを特徴とする薄膜形成方法。
1. A high-frequency power is applied to a mixed gas comprising an organic silane-based compound, a nitrogen oxide, and an oxygen compound and containing substantially no water vapor in a reaction vessel containing a substrate. Silane compounds, nitrogen oxides ,
And generating a plasma based on an oxygen compound, and exciting the mixed gas with the plasma discharge energy to deposit a reaction product on the substrate.
【請求項2】 前記混合ガスが更に窒素化合物を含むこ
とを特徴とする請求項1記載の薄膜形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein the mixed gas further contains a nitrogen compound.
【請求項3】 前記有機シラン系化合物は、Si(OC
254、(C25)Si(OC253、C511Si
(OC253、CH2CHSi(OC253、C65
Si(OC253、(CH32Si(OC252、S
i(OCH34、Si4824O4、Si44
164、Si112246、Si26181、および
(C252SiH2から選ばれた少なくとも一種類のガ
スを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の薄膜形
成方法。
3. The method according to claim 1, wherein the organic silane compound is Si (OC
2 H 5) 4, (C 2 H 5) Si (OC 2 H 5) 3, C 5 H 11 Si
(OC 2 H 5 ) 3 , CH 2 CHSi (OC 2 H 5 ) 3 , C 6 H 5
Si (OC 2 H 5 ) 3 , (CH 3 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 2 , S
i (OCH 3 ) 4 , Si 4 C 8 H 24 O 4 , Si 4 C 4 H
A gas containing at least one gas selected from 16 O 4 , Si 1 C 12 H 24 O 6 , Si 2 C 6 H 18 O 1 , and (C 2 H 5 ) 2 SiH 2. 3. The method for forming a thin film according to 1 or 2 .
【請求項4】 前記窒素酸化物は、N2O、NO、およ
びNO2から選ばれた少なくとも一種類のガスを含むこ
とを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の薄
膜形成方法。
Wherein said nitrogen oxides, N 2 O, NO, and a thin film forming method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises at least one kind of gas selected from NO 2 .
【請求項5】 前記窒素化合物は、N2およびNH3から
選ばれた少なくとも一種類のガスを含むことを特徴とす
る請求項2記載の薄膜形成方法。
5. The method according to claim 2 , wherein the nitrogen compound contains at least one kind of gas selected from N 2 and NH 3 .
【請求項6】 前記酸素化合物は、O2およびO3から選
ばれた少なくとも一種類のガスを含むことを特徴とする
請求項記載の薄膜形成方法。
Wherein said oxygen compound thin film forming method according to claim 1, characterized in that it comprises at least one kind of gas selected from O 2 and O 3.
JP5266293A 1993-10-25 1993-10-25 Thin film formation method Expired - Fee Related JP2856307B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5266293A JP2856307B2 (en) 1993-10-25 1993-10-25 Thin film formation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5266293A JP2856307B2 (en) 1993-10-25 1993-10-25 Thin film formation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07122492A JPH07122492A (en) 1995-05-12
JP2856307B2 true JP2856307B2 (en) 1999-02-10

Family

ID=17428937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5266293A Expired - Fee Related JP2856307B2 (en) 1993-10-25 1993-10-25 Thin film formation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2856307B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103000809B (en) * 2012-12-20 2015-06-03 东北师范大学 Method for improving performance of organic field effect transistors

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05175132A (en) * 1991-12-20 1993-07-13 Kojundo Chem Lab Co Ltd Manufacture of silicon oxide film of semiconductor device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Thin Solid Films 第69号(1980)第39〜52頁

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07122492A (en) 1995-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7354873B2 (en) Method for forming insulation film
US7309514B2 (en) Electron beam modification of CVD deposited films, forming low dielectric constant materials
US6410462B1 (en) Method of making low-K carbon doped silicon oxide
JP2697315B2 (en) Method of forming fluorine-containing silicon oxide film
JP2699695B2 (en) Chemical vapor deposition
JPH02236282A (en) Production of silicon-containing coating,using organosilicic compound and nitrogen trifluoride
JP2000049157A (en) Manufacture of oxy silicon carbide hydride film having low dielectric constant
JP3178375B2 (en) Method of forming insulating film
JPH1174257A (en) Fluorine-containing silicon oxide film and its manufacture
JP3463416B2 (en) Method of manufacturing insulating film and semiconductor device
JPH03286531A (en) Formation of silicon oxide film
KR100746679B1 (en) Deposition method, method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
KR20050091780A (en) Method and apparatus to improve cracking thresholds and mechanical properties of low-k dielectric material
JP2004200626A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2856307B2 (en) Thin film formation method
KR100339820B1 (en) Film formation method and manufacturing method semiconductor device
JP3017627B2 (en) Thin film formation method
JP3256708B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3070894B2 (en) Thin film formation method
US6432839B2 (en) Film forming method and manufacturing method of semiconductor device
JPH06283519A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2001035843A (en) Method for formation of interlayer dielectric
JP4050804B2 (en) Method of forming phosphosilicate glass film
JPH07193129A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3659104B2 (en) Film forming method and semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970318

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081127

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081127

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091127

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101127

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101127

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111127

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111127

Year of fee payment: 13

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees