JP2980277B2 - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法Info
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- JP2980277B2 JP2980277B2 JP6302428A JP30242894A JP2980277B2 JP 2980277 B2 JP2980277 B2 JP 2980277B2 JP 6302428 A JP6302428 A JP 6302428A JP 30242894 A JP30242894 A JP 30242894A JP 2980277 B2 JP2980277 B2 JP 2980277B2
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- film
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- gas
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は成膜方法に関し、より詳
しくは、酸素含有ガス中での加熱による被成膜基板表面
の酸化により或いは反応ガスの化学気相反応による酸化
物の生成により被成膜基板上に酸化膜を形成する成膜方
法に関する。
しくは、酸素含有ガス中での加熱による被成膜基板表面
の酸化により或いは反応ガスの化学気相反応による酸化
物の生成により被成膜基板上に酸化膜を形成する成膜方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置やアクティブマトリクスＬＣ
Ｄ等において、ＳｉＯ2 膜、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜及びＢ
ＰＳＧ膜等の酸化膜は極めて簡単に形成できる上、化学
的に安定しているため、配線同士の電気的な絶縁膜や外
部からの汚染に対する保護膜等として多用されている。
或いは、加工が容易で、マスク性もあるため、それらの
製造工程において、イオン注入等のマスクとしても用い
られている。このように、酸化膜は半導体装置等及びそ
の製造において不可欠なものである。
Ｄ等において、ＳｉＯ2 膜、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜及びＢ
ＰＳＧ膜等の酸化膜は極めて簡単に形成できる上、化学
的に安定しているため、配線同士の電気的な絶縁膜や外
部からの汚染に対する保護膜等として多用されている。
或いは、加工が容易で、マスク性もあるため、それらの
製造工程において、イオン注入等のマスクとしても用い
られている。このように、酸化膜は半導体装置等及びそ
の製造において不可欠なものである。
【０００３】従来、酸化膜を形成する代表的な方法とし
て熱酸化法や化学気相成長法がある。熱酸化法では、被
成膜基板を高温に加熱した状態で、ドライ酸素や純水中
で酸素をバブリングさせて湿らせたウエット酸素に被成
膜基板表面を曝して被成膜基板表面を酸化し、酸化膜を
形成する。例えば、シリコン基板に対して、ドライ酸素
中、基板温度1100℃の条件で、６０分間に5000〜6000Å
程度のシリコン酸化膜が形成される。
て熱酸化法や化学気相成長法がある。熱酸化法では、被
成膜基板を高温に加熱した状態で、ドライ酸素や純水中
で酸素をバブリングさせて湿らせたウエット酸素に被成
膜基板表面を曝して被成膜基板表面を酸化し、酸化膜を
形成する。例えば、シリコン基板に対して、ドライ酸素
中、基板温度1100℃の条件で、６０分間に5000〜6000Å
程度のシリコン酸化膜が形成される。
【０００４】熱酸化膜は緻密であるが、反応機構からシ
リコン等の半導体層に直接成膜する場合に用いられる。
また、化学気相成長法では、被成膜基板表面で反応ガス
同士の化学気相反応を起こさせて反応生成物を生成し、
その反応生成物を被成膜基板上に堆積させることにより
成膜する。この成膜方法はＣＶＤ法と呼ばれ、反応ガス
を活性化する手段により、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法或い
はプラズマＣＶＤ法等に分類される。例えば、熱ＣＶＤ
法ではＴＥＯＳ／Ｏ3 の混合ガス中、基板温度４００℃
の条件で、1000〜2000Å／分程度の成膜速度を有する。
リコン等の半導体層に直接成膜する場合に用いられる。
また、化学気相成長法では、被成膜基板表面で反応ガス
同士の化学気相反応を起こさせて反応生成物を生成し、
その反応生成物を被成膜基板上に堆積させることにより
成膜する。この成膜方法はＣＶＤ法と呼ばれ、反応ガス
を活性化する手段により、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法或い
はプラズマＣＶＤ法等に分類される。例えば、熱ＣＶＤ
法ではＴＥＯＳ／Ｏ3 の混合ガス中、基板温度４００℃
の条件で、1000〜2000Å／分程度の成膜速度を有する。
【０００５】化学気相成長法による酸化膜は熱酸化法に
よる酸化膜に比較して緻密性は劣るが、被成膜基板の材
料に殆ど関係なく成膜が可能であり、配線層を被覆する
層間絶縁膜や素子全体を保護するカバー絶縁膜等として
幅広い用途がある。
よる酸化膜に比較して緻密性は劣るが、被成膜基板の材
料に殆ど関係なく成膜が可能であり、配線層を被覆する
層間絶縁膜や素子全体を保護するカバー絶縁膜等として
幅広い用途がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
熱酸化法によると、成膜速度が遅く、ウエット酸素を用
いて成膜速度を速くしようとすると酸化膜中の酸素濃度
が不足するため、界面準位等が増えるなどの問題があ
る。また、熱ＣＶＤ法では、成膜速度は比較的速いが、
特に、層間絶縁膜やカバー絶縁膜等の用途が多く、基板
温度を高められないため、酸化膜中の酸素濃度が不足
し、緻密性が低いなどの問題がある。
熱酸化法によると、成膜速度が遅く、ウエット酸素を用
いて成膜速度を速くしようとすると酸化膜中の酸素濃度
が不足するため、界面準位等が増えるなどの問題があ
る。また、熱ＣＶＤ法では、成膜速度は比較的速いが、
特に、層間絶縁膜やカバー絶縁膜等の用途が多く、基板
温度を高められないため、酸化膜中の酸素濃度が不足
し、緻密性が低いなどの問題がある。
【０００７】このように、上記の従来の成膜方法による
と、スループットの向上や緻密性の向上に限界がある。
本発明は、係る従来例の問題点に鑑みて創作されたもの
であり、成膜速度が速く、かつ酸化膜中の酸素濃度を高
くすることができる成膜方法を提供することを目的とす
るものである。
と、スループットの向上や緻密性の向上に限界がある。
本発明は、係る従来例の問題点に鑑みて創作されたもの
であり、成膜速度が速く、かつ酸化膜中の酸素濃度を高
くすることができる成膜方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、成膜方法に係り、被成膜基
板の被成膜面全体にわたって該被成膜面に対して垂直な
磁界が発生するように前記被成膜基板の裏面に磁石を置
いた状態で、Ｏ2 、ＮＯ、ＮＯ2 のうちいずれかからな
る酸素含有ガスと、金属水素化合物、金属ハロゲン化合
物、有機金属化合物及び有機シランのうちいずれかから
なるガスとを含む成膜ガスに紫外線或いは光を照射する
ことにより、又は前記被成膜基板を加熱することにより
該成膜ガスを活性化し、化学気相成長反応により前記被
成膜基板上に酸化膜を堆積することを特徴とし、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の成膜方法に係り、前記
酸化膜は、ＳｉＯ2 膜、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ
膜、ＧｅＯ2 膜、ＧＳＧ膜、Ａｌ2 Ｏ3膜、Ｔａ2 Ｏ5
膜及びＴｉＯ2 膜のうちいずれかであることを特徴とし
ている。
め、請求項１記載の発明は、成膜方法に係り、被成膜基
板の被成膜面全体にわたって該被成膜面に対して垂直な
磁界が発生するように前記被成膜基板の裏面に磁石を置
いた状態で、Ｏ2 、ＮＯ、ＮＯ2 のうちいずれかからな
る酸素含有ガスと、金属水素化合物、金属ハロゲン化合
物、有機金属化合物及び有機シランのうちいずれかから
なるガスとを含む成膜ガスに紫外線或いは光を照射する
ことにより、又は前記被成膜基板を加熱することにより
該成膜ガスを活性化し、化学気相成長反応により前記被
成膜基板上に酸化膜を堆積することを特徴とし、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の成膜方法に係り、前記
酸化膜は、ＳｉＯ2 膜、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ
膜、ＧｅＯ2 膜、ＧＳＧ膜、Ａｌ2 Ｏ3膜、Ｔａ2 Ｏ5
膜及びＴｉＯ2 膜のうちいずれかであることを特徴とし
ている。
【０００９】
【作用】本願発明者は磁界に酸素を吸引する作用がある
ことを見いだし、特に酸素含有ガスを必要とする化学気
相反応によるＣＶＤ法に適用した。即ち、酸素分子（Ｏ
2 ）は、常磁性体であり、磁石が存在する場合、磁石の
極性と反対の極性に磁化され、磁力線に沿って移動して
磁石に引きつけられる。従って、成膜中に被成膜基板の
全表面にわたって表面に垂直な磁界が発生するように被
成膜基板の裏面に磁石を置くことで、被成膜基板表面に
中性の酸素分子が集められる。このような作用は、同じ
く常磁性体であるＮＯ、ＮＯ2 でも奏することができ
る。従って、Ｏ2 、ＮＯ、ＮＯ2 のうちいずれかからな
る酸素含有ガスを含む成膜ガスに熱を加え、又は紫外線
或いは光を照射して化学気相反応させる場合、磁界によ
り被成膜基板の表面に酸素が集まり、被成膜基板の表面
での酸素濃度が高まる。
ことを見いだし、特に酸素含有ガスを必要とする化学気
相反応によるＣＶＤ法に適用した。即ち、酸素分子（Ｏ
2 ）は、常磁性体であり、磁石が存在する場合、磁石の
極性と反対の極性に磁化され、磁力線に沿って移動して
磁石に引きつけられる。従って、成膜中に被成膜基板の
全表面にわたって表面に垂直な磁界が発生するように被
成膜基板の裏面に磁石を置くことで、被成膜基板表面に
中性の酸素分子が集められる。このような作用は、同じ
く常磁性体であるＮＯ、ＮＯ2 でも奏することができ
る。従って、Ｏ2 、ＮＯ、ＮＯ2 のうちいずれかからな
る酸素含有ガスを含む成膜ガスに熱を加え、又は紫外線
或いは光を照射して化学気相反応させる場合、磁界によ
り被成膜基板の表面に酸素が集まり、被成膜基板の表面
での酸素濃度が高まる。
【００１０】これにより、成膜速度を向上させ、形成さ
れた酸化膜中の酸素濃度を高めることができる。
れた酸化膜中の酸素濃度を高めることができる。
【００１１】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。 （第１の実施例）図２は、本発明の第１の実施例に用い
られる熱酸化による成膜装置の構成を示す側面図であ
る。成膜装置には磁場を印加する手段を具備している。
ついて説明する。 （第１の実施例）図２は、本発明の第１の実施例に用い
られる熱酸化による成膜装置の構成を示す側面図であ
る。成膜装置には磁場を印加する手段を具備している。
【００１２】１１は石英などからなる反応管で、反応管
１１の中にはシリコンウエハなどの被成膜基板２１が設
置される。バッチ処理も可能で、この場合複数のウエハ
が酸素ガスの流れに対して平行に或いは対面して規則正
しく並べられる。１２は上流側の反応管１１に形成され
たガス導入口で、ドライ酸素や温水中でバブリングされ
て湿ったウエット酸素を反応管１１内に導入する。ガス
導入口１２には図示しない配管が接続される。１３は下
流側の反応管１１に形成された排気口で、不要な酸素を
反応管１１から排出する。排気口１３には図示しない配
管が接続される。
１１の中にはシリコンウエハなどの被成膜基板２１が設
置される。バッチ処理も可能で、この場合複数のウエハ
が酸素ガスの流れに対して平行に或いは対面して規則正
しく並べられる。１２は上流側の反応管１１に形成され
たガス導入口で、ドライ酸素や温水中でバブリングされ
て湿ったウエット酸素を反応管１１内に導入する。ガス
導入口１２には図示しない配管が接続される。１３は下
流側の反応管１１に形成された排気口で、不要な酸素を
反応管１１から排出する。排気口１３には図示しない配
管が接続される。
【００１３】１４は、反応管１１の外部周辺に設けられ
た加熱手段で、抵抗加熱や赤外線加熱等により前記被成
膜基板２１を加熱し、熱酸化に必要な温度９００℃以上
に保持する。１５は反応管１１の外部周辺に設けられた
磁場発生手段で、永久磁石或いは電磁コイル等からな
り、被成膜基板２１の表面に１万ガウス程度の磁界を発
生する。磁界の方向は被成膜基板２１の表面に対して垂
直な方向に設定されている。成膜中、この磁界により被
成膜基板の表面に酸素が集まり、被成膜基板の表面での
酸素濃度が高まる。
た加熱手段で、抵抗加熱や赤外線加熱等により前記被成
膜基板２１を加熱し、熱酸化に必要な温度９００℃以上
に保持する。１５は反応管１１の外部周辺に設けられた
磁場発生手段で、永久磁石或いは電磁コイル等からな
り、被成膜基板２１の表面に１万ガウス程度の磁界を発
生する。磁界の方向は被成膜基板２１の表面に対して垂
直な方向に設定されている。成膜中、この磁界により被
成膜基板の表面に酸素が集まり、被成膜基板の表面での
酸素濃度が高まる。
【００１４】次に、第１の実施例の酸化膜の形成方法に
ついて図１（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。上
記成膜装置を用いてシリコンウエハ（被成膜基板）２１
表面に熱酸化によりシリコン酸化膜２２を形成する。ま
ず、図１（ａ）に示すシリコンウエハ２１を図２の成膜
装置の反応管１１内に設置した状態で、加熱し、１１０
０℃に保持する。磁場発生手段１５によりシリコンウエ
ハ２１の表面に垂直に１万ガウス程度の磁界を印加す
る。
ついて図１（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。上
記成膜装置を用いてシリコンウエハ（被成膜基板）２１
表面に熱酸化によりシリコン酸化膜２２を形成する。ま
ず、図１（ａ）に示すシリコンウエハ２１を図２の成膜
装置の反応管１１内に設置した状態で、加熱し、１１０
０℃に保持する。磁場発生手段１５によりシリコンウエ
ハ２１の表面に垂直に１万ガウス程度の磁界を印加す
る。
【００１５】次いで、図１（ｂ）に示すように、ガス導
入口１２からウエット酸素を導入し、所定の時間この状
態を保持すると、所定の膜厚保のシリコン酸化膜２２が
シリコンウエハ２１上に形成される。このとき、シリコ
ンウエハ２１の表面に垂直な方向に磁界を印加している
ので、磁界の酸素吸引作用によりシリコンウエハ２１の
表面に酸素ガスが集められる。このため、シリコンウエ
ハ２１の表面の酸素濃度が高まり、酸化速度が向上する
とともに、シリコン酸化膜２２中に十分な酸素濃度を取
り込むことが可能である。これにより、シリコン酸化膜
２２は界面準位等の欠陥の少ないものとなる。
入口１２からウエット酸素を導入し、所定の時間この状
態を保持すると、所定の膜厚保のシリコン酸化膜２２が
シリコンウエハ２１上に形成される。このとき、シリコ
ンウエハ２１の表面に垂直な方向に磁界を印加している
ので、磁界の酸素吸引作用によりシリコンウエハ２１の
表面に酸素ガスが集められる。このため、シリコンウエ
ハ２１の表面の酸素濃度が高まり、酸化速度が向上する
とともに、シリコン酸化膜２２中に十分な酸素濃度を取
り込むことが可能である。これにより、シリコン酸化膜
２２は界面準位等の欠陥の少ないものとなる。
【００１６】なお、上記ではウエット酸素を用いている
が、ドライ酸素でもよいし、ＮＯ，ＮＯ2 を用いてもよ
い。
が、ドライ酸素でもよいし、ＮＯ，ＮＯ2 を用いてもよ
い。
【００１７】図４において、３１は石英などからなる反
応管で、反応管３１の中には被成膜基板４０が設置され
る。バッチ処理も可能で、この場合複数の被成膜基板４
０が成膜ガスの流れに対して平行に或いは対面して規則
正しく並べられる。３２は上流側の反応管３１に形成さ
れたガス導入口で、図示しない配管を介して成膜ガスを
反応管３１内に導入する。３３は下流側の反応管３１に
形成された排気口で、図示しない配管を介して不要な酸
素を反応管３１から排出する。
応管で、反応管３１の中には被成膜基板４０が設置され
る。バッチ処理も可能で、この場合複数の被成膜基板４
０が成膜ガスの流れに対して平行に或いは対面して規則
正しく並べられる。３２は上流側の反応管３１に形成さ
れたガス導入口で、図示しない配管を介して成膜ガスを
反応管３１内に導入する。３３は下流側の反応管３１に
形成された排気口で、図示しない配管を介して不要な酸
素を反応管３１から排出する。
【００１８】３４は被成膜基板４０を加熱し、所定の温
度に保持する加熱手段で、抵抗加熱により被成膜基板４
０を加熱し、化学気相反応に必要な温度、例えば２５０
℃以上に保持する。なお、反応管３１の外部に赤外線加
熱を設けてもよい。３５は反応管１１の外部周辺に設け
られた磁場発生手段で、永久磁石或いは電磁コイル等か
らなり、被成膜基板４０の表面に１万ガウス程度の磁界
を発生する。磁界の方向は被成膜基板４０の全表面にわ
たって該表面に対して垂直な方向に設定されている。成
膜中、この磁界により被成膜基板４０の表面に酸素が集
まり、被成膜基板４０の表面での酸素濃度が高まる。
度に保持する加熱手段で、抵抗加熱により被成膜基板４
０を加熱し、化学気相反応に必要な温度、例えば２５０
℃以上に保持する。なお、反応管３１の外部に赤外線加
熱を設けてもよい。３５は反応管１１の外部周辺に設け
られた磁場発生手段で、永久磁石或いは電磁コイル等か
らなり、被成膜基板４０の表面に１万ガウス程度の磁界
を発生する。磁界の方向は被成膜基板４０の全表面にわ
たって該表面に対して垂直な方向に設定されている。成
膜中、この磁界により被成膜基板４０の表面に酸素が集
まり、被成膜基板４０の表面での酸素濃度が高まる。
【００１９】次に、第２の実施例の酸化膜の形成方法に
ついて図３（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。図
４に示す成膜装置を用いてシリコン基板４１上の下地酸
化膜４２の上に配線層４３が形成された被成膜基板４０
上に層間絶縁膜としてシリコン酸化膜４４を形成する。
まず、被成膜基板４１を反応管３１内に設置した状態
で、加熱し、４００℃に保持する。磁場発生手段３５に
より被成膜基板４０の表面に１万ガウス程度の磁界を印
加する。
ついて図３（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。図
４に示す成膜装置を用いてシリコン基板４１上の下地酸
化膜４２の上に配線層４３が形成された被成膜基板４０
上に層間絶縁膜としてシリコン酸化膜４４を形成する。
まず、被成膜基板４１を反応管３１内に設置した状態
で、加熱し、４００℃に保持する。磁場発生手段３５に
より被成膜基板４０の表面に１万ガウス程度の磁界を印
加する。
【００２０】次いで、ガス導入口３２からＴＥＯＳ(Tet
raethylorthosilicate;Si(OC2H5)4)／Ｏ2 の混合ガス
（成膜ガス）を導入し、所定の時間この状態を保持する
と、成膜ガスの化学気相反応により酸化物が生成して所
定の膜厚のシリコン酸化膜４４が被成膜基板４０上に形
成される。このとき、被成膜基板４０の表面にわたって
表面に垂直な方向に磁界を印加しているので、磁界の酸
素吸引作用により被成膜基板４０の表面に酸素が集めら
れる。このため、被成膜基板４０の表面の酸素濃度が高
まるため、成膜速度が向上するとともに、シリコン酸化
膜４４中に十分な酸素濃度を取り込むことが可能であ
る。これにより、成膜工程におけるスループットが向上
し、シリコン酸化膜４４の緻密性が向上する。
raethylorthosilicate;Si(OC2H5)4)／Ｏ2 の混合ガス
（成膜ガス）を導入し、所定の時間この状態を保持する
と、成膜ガスの化学気相反応により酸化物が生成して所
定の膜厚のシリコン酸化膜４４が被成膜基板４０上に形
成される。このとき、被成膜基板４０の表面にわたって
表面に垂直な方向に磁界を印加しているので、磁界の酸
素吸引作用により被成膜基板４０の表面に酸素が集めら
れる。このため、被成膜基板４０の表面の酸素濃度が高
まるため、成膜速度が向上するとともに、シリコン酸化
膜４４中に十分な酸素濃度を取り込むことが可能であ
る。これにより、成膜工程におけるスループットが向上
し、シリコン酸化膜４４の緻密性が向上する。
【００２１】なお、被成膜基板４０を温度４００℃に保
持した状態で成膜しているが、基板の温度はこれに限ら
れない。成膜速度や膜質等を考慮すると、２５０〜５０
０℃程度が好ましい。
持した状態で成膜しているが、基板の温度はこれに限ら
れない。成膜速度や膜質等を考慮すると、２５０〜５０
０℃程度が好ましい。
【００２２】更に、以上のほか、金属水素化合物、金属
ハロゲン化合物、有機金属化合物及び有機シランのうち
いずれかと、酸素，ＮＯ，ＮＯ2 のうちいずれかとを含
む成膜ガスを用いてもよい。この場合、成膜ガスとして
次のような組合せが考えられる。
ハロゲン化合物、有機金属化合物及び有機シランのうち
いずれかと、酸素，ＮＯ，ＮＯ2 のうちいずれかとを含
む成膜ガスを用いてもよい。この場合、成膜ガスとして
次のような組合せが考えられる。
【００２３】 金属水素化合物＋酸素，ＮＯ，ＮＯ2 金属水素化合物・・ＳｉＨ4 等 金属ハロゲン化合物＋酸素，ＮＯ，ＮＯ2 金属ハロゲン化合物・・ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ，ＳｉＨＣ
ｌ3 ，ＳｉＣｌ4 等 有機金属化合物＋酸素，ＮＯ，ＮＯ2 有機金属化合物・・ＨＭＤＳ[Hexamethyldisilazane;(C
H3)3SiNHSi(CH3)3]等 有機シラン＋酸素，ＮＯ，ＮＯ2 有機シラン・・鎖状シロキサン（Hexamethyldisiloxane
[(CH3)3SiOSi(CH3)3]等）、環状シロキサン（ＴＭＣＴ
Ｓ[2,4,6,8-Tetramethylcyclotetrasiloxane]，ＯＭＣ
ＴＳ[Octamethylcyclotetrasiloxane]等）、アルコキシ
シラン（一般式Si(OR)4:R はアルキル基及びその誘導
体）、ＤＡＤＢＳ[Diacetoxyditertiarybutoxysilane]
、Diethylsilane[SiH2(C2H5)2]等 更に、酸化膜としてＳｉＯ2 膜を形成しているが、ＰＳ
Ｇ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、ＧｅＯ2 膜，ＧＳＧ膜，
Ａｌ2 Ｏ3 膜、Ｔａ2 Ｏ5 膜またはＴｉＯ2 膜の形成に
本発明を適用することも可能である。この場合、各酸化
膜に対して例えば次のような成膜ガスを用いることがで
きる。
ｌ3 ，ＳｉＣｌ4 等 有機金属化合物＋酸素，ＮＯ，ＮＯ2 有機金属化合物・・ＨＭＤＳ[Hexamethyldisilazane;(C
H3)3SiNHSi(CH3)3]等 有機シラン＋酸素，ＮＯ，ＮＯ2 有機シラン・・鎖状シロキサン（Hexamethyldisiloxane
[(CH3)3SiOSi(CH3)3]等）、環状シロキサン（ＴＭＣＴ
Ｓ[2,4,6,8-Tetramethylcyclotetrasiloxane]，ＯＭＣ
ＴＳ[Octamethylcyclotetrasiloxane]等）、アルコキシ
シラン（一般式Si(OR)4:R はアルキル基及びその誘導
体）、ＤＡＤＢＳ[Diacetoxyditertiarybutoxysilane]
、Diethylsilane[SiH2(C2H5)2]等 更に、酸化膜としてＳｉＯ2 膜を形成しているが、ＰＳ
Ｇ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、ＧｅＯ2 膜，ＧＳＧ膜，
Ａｌ2 Ｏ3 膜、Ｔａ2 Ｏ5 膜またはＴｉＯ2 膜の形成に
本発明を適用することも可能である。この場合、各酸化
膜に対して例えば次のような成膜ガスを用いることがで
きる。
【００２４】 ＰＳＧ膜（Phosphosilicate glass ） （ａ）ＳｉＨ4 ＋ＰＨ3 ＋Ｏ2 （ｂ）ＴＥＯＳ＋ＴＭＰ又はＴＭＯＰ＋Ｏ2 ＴＭＰ Trimethylphosphite;P(OCH3)3 ＴＭＯＰ Trimethylphosphate;PO(OCH3)3 ＢＳＧ膜（Borosilicate glass） （ａ）ＳｉＨ4 ＋Ｂ2 Ｈ6 ＋Ｏ2 （ｂ）ＴＥＯＳ＋ＴＭＢ＋Ｏ2 ＴＭＢ Trimethylborate;B(OCH3)3 ＢＰＳＧ膜（Phosphoborosilicate glass ） （ａ）ＳｉＨ4 ＋ＰＨ3 ＋Ｂ2 Ｈ6 ＋Ｏ2 （ｂ）ＴＥＯＳ＋ＴＭＰ又はＴＭＯＰ＋ＴＭＢ＋Ｏ2 ＧｅＯ2 膜，リン及びボロンのいずれか又は両方を含
む膜 （ａ）ＴＥＯＧ＋Ｏ2 ＴＥＯＧ Tetraethoxygermanium;Ge(OC2H5)4 なお、リン及びボロンのいずれか又は両方を含む膜の成
膜では上記の反応ガスにＰＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6 ，ＴＭＯＰ或
いはＴＭＢを適宜加える。
む膜 （ａ）ＴＥＯＧ＋Ｏ2 ＴＥＯＧ Tetraethoxygermanium;Ge(OC2H5)4 なお、リン及びボロンのいずれか又は両方を含む膜の成
膜では上記の反応ガスにＰＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6 ，ＴＭＯＰ或
いはＴＭＢを適宜加える。
【００２５】ＧＳＧ膜（Germanosilicate Glass ），
リン及びボロンのいずれか又は両方を含む膜 （ａ）ＳｉＨ4 ＋ＧｅＨ4 ＋Ｏ2 （ｂ）ＴＥＯＳ＋ＴＥＯＧ＋Ｏ2 なお、リン及びボロンのいずれか又は両方を含む膜の成
膜では上記の反応ガスにＰＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6 ，ＴＭＯＰ或
いはＴＭＢ等を適宜加える。
リン及びボロンのいずれか又は両方を含む膜 （ａ）ＳｉＨ4 ＋ＧｅＨ4 ＋Ｏ2 （ｂ）ＴＥＯＳ＋ＴＥＯＧ＋Ｏ2 なお、リン及びボロンのいずれか又は両方を含む膜の成
膜では上記の反応ガスにＰＨ3 ，Ｂ2 Ｈ6 ，ＴＭＯＰ或
いはＴＭＢ等を適宜加える。
【００２６】 Ａｌ2 Ｏ3 膜 （ａ）ＡｌＣｌ3 ＋Ｏ2 （ｂ）ＴＭＡ又はＴＩＢＡ＋Ｏ2 （ｃ）ＴＥＡ＋Ｏ2 ＴＭＡ[Trimethylaluminum;Al(CH3)3] ＴＩＢＡ[Triisobuthylaluminum;Al(C4H9)3] ＴＥＡ[Triethylaluminum;Al(C2H5)3] Ｔａ2 Ｏ5 膜 （ａ）Ta(OC2H5)5＋Ｏ2 ＴｉＯ2 膜 （ａ）ＴｉＣｌ4 ＋Ｏ2 以上は代表的なものを挙げたが、これらに限られるもの
ではなく、酸素，，ＮＯ，ＮＯ2 のうち何れかからなる
酸素含有ガスを含む成膜ガスを用いる成膜方法に本発明
を適用可能である。
ではなく、酸素，，ＮＯ，ＮＯ2 のうち何れかからなる
酸素含有ガスを含む成膜ガスを用いる成膜方法に本発明
を適用可能である。
【００２７】更に、熱的に化学気相反応を起こさせてい
るが、被成膜基板４０上で成膜ガスに紫外線或いはレー
ザ光を照射して、化学気相反応を起こさせてもよい。
るが、被成膜基板４０上で成膜ガスに紫外線或いはレー
ザ光を照射して、化学気相反応を起こさせてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明の成膜方法におい
ては、被成膜基板の全表面にわたって表面に垂直な磁界
が発生するように被成膜基板の裏面に磁石を置いた状態
で、Ｏ2 、ＮＯ、ＮＯ2 のうちいずれかからなる酸素含
有ガスを加熱、又は紫外線照射或いは光照射により活性
化し、化学気相反応を起こさせている。Ｏ2 、ＮＯ、Ｎ
Ｏ2 はいずれも常磁性を有し、従って、被成膜基板の表
面に酸素が吸引され、被成膜基板の表面での酸素濃度が
高まるため、成膜速度を向上させ、形成された酸化膜中
の酸素濃度を高めることができる。
ては、被成膜基板の全表面にわたって表面に垂直な磁界
が発生するように被成膜基板の裏面に磁石を置いた状態
で、Ｏ2 、ＮＯ、ＮＯ2 のうちいずれかからなる酸素含
有ガスを加熱、又は紫外線照射或いは光照射により活性
化し、化学気相反応を起こさせている。Ｏ2 、ＮＯ、Ｎ
Ｏ2 はいずれも常磁性を有し、従って、被成膜基板の表
面に酸素が吸引され、被成膜基板の表面での酸素濃度が
高まるため、成膜速度を向上させ、形成された酸化膜中
の酸素濃度を高めることができる。
【００２９】これにより、成膜工程におけるスループッ
トの向上及び形成された酸化膜の緻密性の向上を図るこ
とができる。
トの向上及び形成された酸化膜の緻密性の向上を図るこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る熱酸化による成膜
方法について示す断面図である。
方法について示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る成膜方法に用いら
れる熱酸化装置について示す側面図である。
れる熱酸化装置について示す側面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る化学気相成長によ
る成膜方法について示す断面図である。
る成膜方法について示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る成膜方法に用いら
れるＣＶＤ装置について示す側面図である。
れるＣＶＤ装置について示す側面図である。
１１，３１ 反応管、 １２，３２ ガス導入口、 １３，３３ 排気口、 １４，３４ 加熱手段、 １５，３５ 磁場発生手段、 １６ シリコン酸化膜、 ２１ シリコン基板（被成膜基板）、 ２２，４２ シリコン酸化膜、 ４０ 被成膜基板、 ４１ シリコン基板。
Claims (2)
- 【請求項１】 被成膜基板の被成膜面全体にわたって該
被成膜面に対して垂直な磁界が発生するように前記被成
膜基板の裏面に磁石を置いた状態で、Ｏ2 、ＮＯ、ＮＯ
2 のうちいずれかからなる酸素含有ガスと、金属水素化
合物、金属ハロゲン化合物、有機金属化合物及び有機シ
ランのうちいずれかからなるガスとを含む成膜ガスに紫
外線或いは光を照射することにより、又は前記被成膜基
板を加熱することにより該成膜ガスを活性化し、化学気
相成長反応により前記被成膜基板上に酸化膜を堆積する
ことを特徴とする成膜方法。 - 【請求項２】 前記酸化膜は、ＳｉＯ2 膜、ＰＳＧ膜、
ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、ＧｅＯ2 膜、ＧＳＧ膜、Ａｌ2
Ｏ3 膜、Ｔａ2 Ｏ5 膜及びＴｉＯ2 膜のうちいずれかで
あることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302428A JP2980277B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302428A JP2980277B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162448A JPH08162448A (ja) | 1996-06-21 |
| JP2980277B2 true JP2980277B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=17908810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302428A Expired - Lifetime JP2980277B2 (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2980277B2 (ja) |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60184670A (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-20 | Daikin Ind Ltd | 酸化膜の形成方法 |
| JPH0644555B2 (ja) * | 1984-10-19 | 1994-06-08 | 日本電信電話株式会社 | 薄膜形成方法および装置 |
| JPS62104125A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-14 | Nec Corp | 酸化膜の選択的形成方法 |
| JPH0418728A (ja) * | 1990-05-12 | 1992-01-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | 絶縁膜形成方法 |
| JPH04273440A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-29 | Kawasaki Steel Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2771347B2 (ja) * | 1991-06-06 | 1998-07-02 | 日本電気株式会社 | プラズマ化学気相成長法とその装置及び多層配線の製造方法 |
| JPH05145074A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-11 | Toshiba Corp | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
| JPH05218012A (ja) * | 1992-01-30 | 1993-08-27 | Kojundo Chem Lab Co Ltd | 半導体装置の酸化膜の製造方法 |
| JPH05267285A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH06163527A (ja) * | 1992-11-17 | 1994-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 酸化タンタル薄膜の製造方法 |
-
1994
- 1994-12-06 JP JP6302428A patent/JP2980277B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08162448A (ja) | 1996-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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