JP3081932B2 - Atmospheric pressure CVD equipment - Google Patents
Atmospheric pressure CVD equipmentInfo
- Publication number
- JP3081932B2 JP3081932B2 JP04110777A JP11077792A JP3081932B2 JP 3081932 B2 JP3081932 B2 JP 3081932B2 JP 04110777 A JP04110777 A JP 04110777A JP 11077792 A JP11077792 A JP 11077792A JP 3081932 B2 JP3081932 B2 JP 3081932B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure cvd
- film
- atmospheric pressure
- cvd apparatus
- silicate glass
- 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
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は常圧ＣＶＤ装置に関す
る。更に詳細には、本発明はフッ化アルコキシシランを
用いてシリコン酸化膜を形成する枚葉式常圧ＣＶＤ装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a normal pressure CVD apparatus. More specifically, the present invention relates to a single-wafer atmospheric pressure CVD apparatus for forming a silicon oxide film using fluorinated alkoxysilane.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄膜の形成方法として、半導体工業にお
いて一般に広く用いられているものの一つに、化学的気
相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）があ
る。ＣＶＤとは、ガス状物質を化学反応で固体物質に
し、基板上に堆積することをいう。2. Description of the Related Art As a method for forming a thin film, one of the methods widely used in the semiconductor industry is chemical vapor deposition (CVD). CVD means that a gaseous substance is converted into a solid substance by a chemical reaction and deposited on a substrate.
【０００３】ＣＶＤの特徴は、成長しようとする薄膜の
融点よりかなり低い堆積温度で種々の薄膜が得られるこ
と、および、成長した薄膜の純度が高く、ＳｉやＳｉ上
の熱酸化膜上に成長した場合も電気的特性が安定である
ことで、広く半導体表面のパッシベーション膜として利
用されている。[0003] The features of CVD are that various thin films can be obtained at a deposition temperature considerably lower than the melting point of the thin film to be grown, and that the grown thin film has high purity and is grown on Si or a thermal oxide film on Si. In this case, since the electrical characteristics are stable, it is widely used as a passivation film on a semiconductor surface.
【０００４】ＣＶＤによる薄膜形成は、例えば約４００
℃〜５００℃程度に加熱したウエハに反応ガス（例え
ば、ＳｉＨ4 ＋Ｏ2 ）を供給して行われる。上記の反応
ガスは反応炉（ベルジャ）内のウエハに吹きつけられ、
該ウエハの表面にＳｉＯ2 の薄膜を形成する。The formation of a thin film by CVD is, for example, about 400
The reaction is performed by supplying a reaction gas (for example, SiH 4 + O 2 ) to a wafer heated to about 500 ° C. to 500 ° C. The above-mentioned reaction gas is blown onto the wafer in the reaction furnace (bell jar),
A thin film of SiO 2 is formed on the surface of the wafer.
【０００５】常圧ＣＶＤ装置におけるＳｉＯ2 膜の形成
に使用されてきたＳｉＨ4 （モノシラン）ガスは反応性
が強く、常温で空気中の酸素と触れただけで爆発的に反
応する。従って、モノシランガスを使用する場合、この
ガスが空気中に漏洩しないように十分に注意しなければ
ならない。The SiH 4 (monosilane) gas used for forming the SiO 2 film in the normal pressure CVD apparatus has a strong reactivity, and reacts explosively at room temperature only by contact with oxygen in the air. Therefore, when using monosilane gas, great care must be taken to prevent this gas from leaking into the air.
【０００６】また、ＳｉＨ4 を用いて成膜したＳｉＯ2
膜は層管間絶縁膜として段差被覆性に劣ることが知られ
ている。Further, SiO 2 formed by using SiH 4
It is known that the film is inferior in step coverage as a layer-to-tube insulating film.
【０００７】このため、最近は常圧ＣＶＤ装置でシリコ
ン酸化膜を形成するのに、ＴＥＯＳ（テトラエチルオル
ソシリケート）とオゾンが使用されるようになってき
た。ＴＥＯＳは液状であり、取り扱いが極めて安全であ
る。また、ＴＥＯＳによるシリコン酸化膜のリフロー効
果は常圧ＣＶＤ装置が最も優れている。これにより、優
れた段差被覆性が得られる。For this reason, recently, TEOS (tetraethyl orthosilicate) and ozone have been used to form a silicon oxide film with a normal pressure CVD apparatus. TEOS is in liquid form and is extremely safe to handle. Further, the atmospheric pressure CVD apparatus is most excellent in the reflow effect of the silicon oxide film by TEOS. Thereby, excellent step coverage can be obtained.
【０００８】しかし、ＴＥＯＳ−Ｏ3 による成膜反応で
は、反応副生物としてＨ2 Ｏが生成され、このＨ2 Ｏが
シリコン酸化膜中に取り込まれる傾向がある。このよう
に、膜中にＨ2 Ｏが取り込まれると、リーク電流による
ショートが発生し、膜の電気特性が悪化する。また、Ｔ
ＥＯＳにより形成される膜は表面にＳｉＯＨ結合を作り
やすい傾向がある。このような水酸基結合は膜の表面絶
縁抵抗を劣化させるので好ましくない。However, in the film formation reaction using TEOS-O 3 , H 2 O is generated as a reaction by-product, and this H 2 O tends to be taken into the silicon oxide film. Thus, when H 2 O is taken into the film, a short circuit occurs due to a leak current, and the electrical characteristics of the film deteriorate. Also, T
The film formed by EOS tends to easily form SiOH bonds on the surface. Such a hydroxyl group bond is not preferable because it degrades the surface insulation resistance of the film.
【０００９】従って、本発明の目的は、副生物に水が生
成されない成分を用いて段差被覆性に優れたシリコン酸
化膜を形成することができる常圧ＣＶＤ装置を提供する
ことである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a normal-pressure CVD apparatus capable of forming a silicon oxide film excellent in step coverage using a component that does not generate water as a by-product.
【００１０】前記目的を達成するために、本発明では、
ウエハ表面上にシリケートガラス膜を成膜するための常
圧ＣＶＤ装置において、Ｓｉ（ＯＣn Ｆ2n+1）4 （ただ
し、式中、ｎは１〜４の範囲内の整数である）とＯ3 を
用いてシリケートガラス膜を成膜することを特徴とする
常圧ＣＶＤ装置を提供する。[0010] To achieve the above object, the present invention provides:
In the atmospheric pressure CVD apparatus for forming a silicate glass film on the wafer surface, Si (OC n F 2n + 1) 4 ( In the formula, n represents an integer in the range 1-4) and O The present invention provides a normal-pressure CVD apparatus characterized in that a silicate glass film is formed using ( 3) .
【００１１】[0011]
【作用】前記のように、本発明で使用するフッ化アルコ
キシシラン化合物は分子内に水素原子を含有しないの
で、成膜反応により副生成物としてＨ2 Ｏが生成される
ことはない。このため、シリケートガラス膜の電気特性
が悪影響を受けることもなくなる。更に、このシリケー
トガラス膜は表面にＳｉＯＨ結合を形成する傾向を有し
ない。As described above, since the fluorinated alkoxysilane compound used in the present invention does not contain a hydrogen atom in the molecule, H 2 O is not generated as a by-product by the film forming reaction. Therefore, the electrical characteristics of the silicate glass film are not adversely affected. Furthermore, this silicate glass film has no tendency to form SiOH bonds on the surface.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
【００１３】本発明のＣＶＤ装置で使用されるシラン化
合物は下記の分子式で示される。 Ｓｉ（ＯＣn Ｆ2n+1）4 （式中、ｎは１〜４の範囲内の整数である。）具体的
に、好ましい化合物はＳｉ（ＯＣＦ3 ）4 ，Ｓｉ（ＯＣ
2 Ｆ5 ）4 またはＳｉ（ＯＣ3 Ｆ7 ）4 である。特に、
Ｓｉ（ＯＣＦ3 ）4 またはＳｉ（ＯＣ2 Ｆ5 ）4 が好ま
しい。The silane compound used in the CVD apparatus of the present invention is represented by the following molecular formula. Si (wherein, n is an integer in the range of 1~4.) (OC n F 2n + 1) 4 Specific, preferred compounds are Si (OCF 3) 4, Si (OC
2 F 5 ) 4 or Si (OC 3 F 7 ) 4 . In particular,
Si (OCF 3 ) 4 or Si (OC 2 F 5 ) 4 is preferred.
【００１４】前記分子式で示されるフッ化アルコキシシ
ランとオゾンとの反応は下記の反応式で表される。 ２Ｓｉ（ＯＣn Ｆ2n+1）4 ＋Ｏ3 → （ＯＣn Ｆ2n+1）3 Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＯＣn Ｆ2n+1）3 ＋２Ｃn Ｆ2nＯ＋Ｆ2 この反応式から明らかなように、フッ化アルコキシシラ
ンはオゾンと反応してもＨ2 Ｏなどの副生物を発生しな
い。シリケートガラス以外の副生成物は全てガス状であ
り、炉外へ容易に排出することができる。また、生成さ
れたシリケートガラス膜は雰囲気中の水分に接触しても
ＳｉＯＨ結合を形成しない。その結果、得られたシリケ
ートガラス膜の電気特性は、従来のＴＥＯＳにより生成
された膜よりも非常に優れている。The reaction between fluorinated alkoxysilane represented by the above-mentioned molecular formula and ozone is represented by the following reaction formula. 2Si (OC n F 2n + 1 ) 4 + O 3 → (OC n F 2n + 1) 3 Si-O-Si (OC n F 2n + 1) 3 + 2C n F 2n O + F 2 As apparent from the reaction formula Fluoroalkoxysilane does not generate by-products such as H 2 O even when reacted with ozone. All by-products other than the silicate glass are gaseous and can be easily discharged out of the furnace. Further, the generated silicate glass film does not form a SiOH bond even when it comes into contact with moisture in the atmosphere. As a result, the electrical properties of the resulting silicate glass film are much better than those of conventional TEOS generated films.
【００１５】このフッ化アルコキシシラン化合物はＴＥ
ＯＳと同様に、常温では液体であり取り扱い性に優れて
いる。沸点はＴＥＯＳよりも低くガス化させやすい。す
なわち、本発明で使用するフッ素系シラン化合物は従来
のＴＥＯＳに比べて、粘性および表面張力が低い。この
低粘性の特徴により成膜されたシリケートガラス膜の段
差被覆性が一段と向上する。This fluorinated alkoxysilane compound is TE
Like OS, it is liquid at room temperature and has excellent handleability. The boiling point is lower than that of TEOS and gasification is easy. That is, the viscosity and surface tension of the fluorine-based silane compound used in the present invention are lower than those of conventional TEOS. Due to this low viscosity characteristic, the step coverage of the silicate glass film formed is further improved.
【００１６】前記のように、本発明で使用するフッ化ア
ルコキシシラン化合物はＴＥＯＳよりも粘性が低いの
で、導入される常圧ＣＶＤ装置の反応炉のガスヘッド個
々の個体差が少なくなり管理が容易になる。更に、フッ
化アルコキシシラン化合物は不燃性であるため、ＣＶＤ
装置に防爆仕様を施す必要がなくなる。As described above, since the fluorinated alkoxysilane compound used in the present invention has a lower viscosity than TEOS, individual differences between individual gas heads of a reaction furnace of an atmospheric pressure CVD apparatus to be introduced are reduced, and management is easy. become. Further, since the fluorinated alkoxysilane compound is nonflammable, CVD
Eliminates the need for explosion-proof equipment.
【００１７】更に、前記の反応式に示されるように副生
成物として発生したフッ素ガスは反応炉に接続されてい
る排気管の管壁に付着しているフレークを分解除去す
る。その結果、ＣＶＤ装置のクリーニングインターバル
が延長され、メンテナンス周期が拡大される。Further, as shown in the above reaction formula, the fluorine gas generated as a by-product decomposes and removes flakes adhering to the wall of the exhaust pipe connected to the reactor. As a result, the cleaning interval of the CVD apparatus is extended, and the maintenance cycle is extended.
【００１８】フッ化アルコキシシラン化合物は密閉タン
ク内に貯溜し、このタンク内の液体シラン化合物中に窒
素ガスを吹き込むことにより気化させるか、または、タ
ンクの外周に加熱ジャケットを施し、シラン化合物を加
熱することにより気化させ、気化蒸気を反応炉に送り、
ここでオゾンと反応させることにより成膜処理すること
ができる。The fluorinated alkoxysilane compound is stored in a closed tank, and is vaporized by blowing nitrogen gas into the liquid silane compound in the tank, or a heating jacket is provided on the outer periphery of the tank to heat the silane compound. To vaporize and send vaporized vapor to the reactor,
Here, a film formation process can be performed by reacting with ozone.
【００１９】本発明のＣＶＤ装置はバッチ式でも枚葉式
でも何方でも良い。しかし、枚葉式常圧ＣＶＤ装置であ
ることが好ましい。The CVD apparatus of the present invention may be of a batch type, a single wafer type or any type. However, a single wafer type normal pressure CVD apparatus is preferable.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明で使用する
フッ化アルコキシシラン化合物は分子内に水素原子を含
有しないので、成膜反応により副生成物としてＨ2 Ｏが
生成されることはない。このため、シリケートガラス膜
の電気特性が悪影響を受けることもなくなる。更に、こ
のシリケートガラス膜は表面にＳｉＯＨ結合を形成する
傾向を有しない。As described above, since the fluorinated alkoxysilane compound used in the present invention does not contain a hydrogen atom in the molecule, H 2 O is not generated as a by-product by the film forming reaction. . Therefore, the electrical characteristics of the silicate glass film are not adversely affected. Furthermore, this silicate glass film has no tendency to form SiOH bonds on the surface.
Claims (3)
膜するための常圧ＣＶＤ装置において、Ｓｉ（ＯＣn Ｆ
2n+1）4 （ただし、式中、ｎは１〜４の範囲内の整数で
ある）とＯ3 を用いてシリケートガラス膜を成膜するこ
とを特徴とする常圧ＣＶＤ装置。In a normal pressure CVD apparatus for forming a silicate glass film on a wafer surface, a Si (OC n F)
2n + 1 ) 4 (where n is an integer in the range of 1 to 4) and O 3 to form a silicate glass film.
3 ）4 である請求項１の常圧ＣＶＤ装置。2. A Si (OC n F 2n + 1 ) 4 is Si (OCF
3) atmospheric pressure CVD apparatus according to claim 1 which is 4.
Ｆ5 ）4 である請求項１の常圧ＣＶＤ装置。3. Si (OC n F 2n + 1 ) 4 is Si (OC 2 F
F 5) an atmospheric pressure CVD apparatus according to claim 1 which is 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04110777A JP3081932B2 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Atmospheric pressure CVD equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04110777A JP3081932B2 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Atmospheric pressure CVD equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287536A JPH05287536A (en) | 1993-11-02 |
| JP3081932B2 true JP3081932B2 (en) | 2000-08-28 |
Family
ID=14544345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04110777A Expired - Fee Related JP3081932B2 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Atmospheric pressure CVD equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081932B2 (en) |
-
1992
- 1992-04-03 JP JP04110777A patent/JP3081932B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05287536A (en) | 1993-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4678304B2 (en) | Method for manufacturing silicon oxide film | |
| KR101353739B1 (en) | Process for producing silicon oxide films from organoaminosilane precursors | |
| US4845054A (en) | Low temperature chemical vapor deposition of silicon dioxide films | |
| JP2005534179A (en) | Low temperature dielectric deposition using aminosilane and ozone. | |
| US5290736A (en) | Method of forming interlayer-insulating film using ozone and organic silanes at a pressure above atmospheric | |
| JP2699695B2 (en) | Chemical vapor deposition | |
| JPH06132284A (en) | Method for forming protective film of semiconductor device | |
| JPH06132276A (en) | Method for forming semiconductor film | |
| EP0212691A1 (en) | Low temperature chemical vapor deposition of silicon dioxide films | |
| US6572925B2 (en) | Process for forming a low dielectric constant fluorine and carbon containing silicon oxide dielectric material | |
| JP4265409B2 (en) | Method for forming Si-containing thin film using organic Si-containing compound having Si-Si bond | |
| US5459108A (en) | Normal pressure CVD process for manufacture of a semiconductor device through reaction of a nitrogen containing organic source with ozone | |
| JPH06168937A (en) | Manufacture of silicon oxide film | |
| JP3081932B2 (en) | Atmospheric pressure CVD equipment | |
| JP2004288979A (en) | Method for forming insulating film | |
| JPH07161705A (en) | Method of forming interlayer insulating film of multilayered wiring of semiconductor device | |
| KR20170089422A (en) | Low temperature process for forming a silicon-containing thin layer | |
| KR20050018641A (en) | Low temperature dielectric deposition using aminosilane and ozone | |
| JP5233127B2 (en) | Low dielectric constant film modifier and manufacturing method | |
| JPH02259074A (en) | Method and apparatus for cvd | |
| JPS62253771A (en) | Formation of thin film | |
| TWI835339B (en) | Alkoxysilanes and dense organosilica films made therefrom | |
| JPH08115976A (en) | Deposition of low dielectric film | |
| JP2763203B2 (en) | Chemical vapor deposition equipment | |
| JPH08321499A (en) | Silicon compound film and forming method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |