JP3287124B2 - ＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法 - Google Patents
ＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法Info
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- JP3287124B2 JP3287124B2 JP19307594A JP19307594A JP3287124B2 JP 3287124 B2 JP3287124 B2 JP 3287124B2 JP 19307594 A JP19307594 A JP 19307594A JP 19307594 A JP19307594 A JP 19307594A JP 3287124 B2 JP3287124 B2 JP 3287124B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体装置にお
いてウェハの最終保護膜あるいは層間絶縁膜として用い
られるＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法に関し、特に有機Ｓｉ
化合物を原料ガスとして用いて成膜されたＳｉＮ系絶縁
膜のカバレージを一層改善する方法に関する。
いてウェハの最終保護膜あるいは層間絶縁膜として用い
られるＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法に関し、特に有機Ｓｉ
化合物を原料ガスとして用いて成膜されたＳｉＮ系絶縁
膜のカバレージを一層改善する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ウェハの最終保護膜、いわゆ
るパッシベーション膜には、ＳｉＮ系絶縁膜が広く用い
られている。このＳｉＮ系絶縁膜は、既に形成されたＡ
ｌ系配線等の低融点材料層にダメージを与えないよう
に、プラズマＣＶＤ法といった低温での成膜が可能な化
学的気相成長（ＣＶＤ）法によって成膜される。そし
て、原料ガスとしては、ＳｉＨ4 ／ＮＨ3 混合ガス、Ｓ
ｉＨ4 ／Ｎ2 混合ガス等が用いられてきた。
るパッシベーション膜には、ＳｉＮ系絶縁膜が広く用い
られている。このＳｉＮ系絶縁膜は、既に形成されたＡ
ｌ系配線等の低融点材料層にダメージを与えないよう
に、プラズマＣＶＤ法といった低温での成膜が可能な化
学的気相成長（ＣＶＤ）法によって成膜される。そし
て、原料ガスとしては、ＳｉＨ4 ／ＮＨ3 混合ガス、Ｓ
ｉＨ4 ／Ｎ2 混合ガス等が用いられてきた。
【０００３】しかし、このようにして成膜されるＳｉＮ
系絶縁膜のカバレージは、半導体装置の微細化あるいは
多層配線化に伴う基板の表面段差の増大に追従できなく
なっている。図５に、Ｓｉ基板１上にＳｉＯ系層間絶縁
膜２およびＡｌ系配線３が形成され、この上にＳｉＮ系
絶縁膜１４を成膜したウェハを示すが、ＳｉＮ系絶縁膜
１４のステップカバレージ（断差被覆性）が悪いため
に、ボイド１５が形成されてしまっている。また、この
ようなＳｉＮ系絶縁膜１４にはクラックも発生しやすく
なる。
系絶縁膜のカバレージは、半導体装置の微細化あるいは
多層配線化に伴う基板の表面段差の増大に追従できなく
なっている。図５に、Ｓｉ基板１上にＳｉＯ系層間絶縁
膜２およびＡｌ系配線３が形成され、この上にＳｉＮ系
絶縁膜１４を成膜したウェハを示すが、ＳｉＮ系絶縁膜
１４のステップカバレージ（断差被覆性）が悪いため
に、ボイド１５が形成されてしまっている。また、この
ようなＳｉＮ系絶縁膜１４にはクラックも発生しやすく
なる。
【０００４】上記ステップカバレージを改善する方法と
しては、２周波法によってプラズマ状態を制御すること
が提案されている。これは、プラズマＣＶＤ装置の平行
平板電極において、ウェハを載置する側の電極には数百
ｋＨｚの低周波ＲＦ電圧を印加し、他の電極にはＭＨｚ
オーダーの高周波電圧を印加するものであり、低エネル
ギーのイオンボンバードメントを増加させて、カバレー
ジを向上させようとするものである。しかし、この方法
によっても、パターンの微細化や表面断差の増大に十分
に対応できるわけではなく、コンフォーマル成膜を達成
するには至っていない。
しては、２周波法によってプラズマ状態を制御すること
が提案されている。これは、プラズマＣＶＤ装置の平行
平板電極において、ウェハを載置する側の電極には数百
ｋＨｚの低周波ＲＦ電圧を印加し、他の電極にはＭＨｚ
オーダーの高周波電圧を印加するものであり、低エネル
ギーのイオンボンバードメントを増加させて、カバレー
ジを向上させようとするものである。しかし、この方法
によっても、パターンの微細化や表面断差の増大に十分
に対応できるわけではなく、コンフォーマル成膜を達成
するには至っていない。
【０００５】そこで、さらにカバレージに優れたＳｉＮ
系絶縁膜を成膜する方法として、原料ガスに有機Ｓｉ化
合物を用いてＣＶＤを行うことが提案された。ここで、
有機Ｓｉ化合物とは、［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］4 Ｓｉ、
［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］3 ＳｉＨ、［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］2 Ｓ
ｉＨ2 といった、Ｓｉ原子，Ｎ原子，Ｃ原子，Ｈ原子を
主な構成要素とし、Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物であ
る。これを原料ガスとして成膜を行うと、Ｓｉ−Ｎ結合
の存在により、効率のよいＳｉＮ系絶縁膜の成膜が可能
となる。また、成膜時に、有機Ｓｉ化合物から炭化水素
基が切断されることにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中
間生成物が高分子化されやすく、流動性が高くなるため
に、カバレージに優れたＳｉＮ系絶縁膜が成膜できると
考えられている。
系絶縁膜を成膜する方法として、原料ガスに有機Ｓｉ化
合物を用いてＣＶＤを行うことが提案された。ここで、
有機Ｓｉ化合物とは、［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］4 Ｓｉ、
［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］3 ＳｉＨ、［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］2 Ｓ
ｉＨ2 といった、Ｓｉ原子，Ｎ原子，Ｃ原子，Ｈ原子を
主な構成要素とし、Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物であ
る。これを原料ガスとして成膜を行うと、Ｓｉ−Ｎ結合
の存在により、効率のよいＳｉＮ系絶縁膜の成膜が可能
となる。また、成膜時に、有機Ｓｉ化合物から炭化水素
基が切断されることにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中
間生成物が高分子化されやすく、流動性が高くなるため
に、カバレージに優れたＳｉＮ系絶縁膜が成膜できると
考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に有機Ｓｉ化合物を用いて成膜されたＳｉＮ系絶縁膜に
おいても、コンフォーマル成膜を可能とするだけのカバ
レージの改善効果が得られているわけではない。また、
カバレージを向上させることを優先して、炭化水素基を
多く含む有機Ｓｉ化合物を用いると、成膜されたＳｉＮ
系絶縁膜中に取り込まれる炭化水素基を増加させて、絶
縁耐性や耐水性といった膜質を劣化させる虞れもある。
に有機Ｓｉ化合物を用いて成膜されたＳｉＮ系絶縁膜に
おいても、コンフォーマル成膜を可能とするだけのカバ
レージの改善効果が得られているわけではない。また、
カバレージを向上させることを優先して、炭化水素基を
多く含む有機Ｓｉ化合物を用いると、成膜されたＳｉＮ
系絶縁膜中に取り込まれる炭化水素基を増加させて、絶
縁耐性や耐水性といった膜質を劣化させる虞れもある。
【０００７】そこで、本発明はかかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、膜質を劣化させることなく、
さらに優れたカバレージを達成できるＳｉＮ系絶縁膜の
成膜方法を提供することを目的とする。
て提案されたものであり、膜質を劣化させることなく、
さらに優れたカバレージを達成できるＳｉＮ系絶縁膜の
成膜方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＳｉＮ系絶
縁膜の成膜方法は、上述の目的を達成するために提案さ
れたものであり、ＣＶＤ法によって基板上にＳｉＮ系絶
縁膜を成膜するに際し、原料ガスとしてＳｉ−Ｎ結合を
有する有機Ｓｉ化合物であるビスジメチルアミノシリル
アジド［（ＣＨ３）２ Ｎ］２ Ｓｉ（Ｎ３ ）２ とアン
モニアＮＨ３との混合ガスやビスシクロペンタジエニル
シリルアジドＣｐ２ Ｓｉ（Ｎ３ ）２を用い、前記基板
には超音波を印加するものである。
縁膜の成膜方法は、上述の目的を達成するために提案さ
れたものであり、ＣＶＤ法によって基板上にＳｉＮ系絶
縁膜を成膜するに際し、原料ガスとしてＳｉ−Ｎ結合を
有する有機Ｓｉ化合物であるビスジメチルアミノシリル
アジド［（ＣＨ３）２ Ｎ］２ Ｓｉ（Ｎ３ ）２ とアン
モニアＮＨ３との混合ガスやビスシクロペンタジエニル
シリルアジドＣｐ２ Ｓｉ（Ｎ３ ）２を用い、前記基板
には超音波を印加するものである。
【０００９】前記ＳｉＮ系絶縁膜を成膜するために導入
される原料ガスとしては、効率よく目的の反応生成物を
得るために、Ｓｉ−Ｎ結合を有する有機Ｓｉ化合物が用
いられるが、Ｓｉ原子に、アジド基（以下、−Ｎ3 基と
する。）、−ＮＲ2 （但し、Ｒは炭素数１以上の炭化水
素基である。）基を結合させた構成のものが使用可能で
ある。特に、−ＮＲ2 がＳｉ原子に結合していると、成
膜時に炭化水素基が切断され、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した
中間生成物が高分子化されやすく、流動性が高くなるた
めに、ＳｉＮ系絶縁膜のカバレージが向上する。
される原料ガスとしては、効率よく目的の反応生成物を
得るために、Ｓｉ−Ｎ結合を有する有機Ｓｉ化合物が用
いられるが、Ｓｉ原子に、アジド基（以下、−Ｎ3 基と
する。）、−ＮＲ2 （但し、Ｒは炭素数１以上の炭化水
素基である。）基を結合させた構成のものが使用可能で
ある。特に、−ＮＲ2 がＳｉ原子に結合していると、成
膜時に炭化水素基が切断され、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した
中間生成物が高分子化されやすく、流動性が高くなるた
めに、ＳｉＮ系絶縁膜のカバレージが向上する。
【００１０】さらに、上記Ｓｉ原子にアルキル基（以
下、−Ｒ’基とする。）および／またはアルコキシル基
（以下、−ＯＲ''基とする。）が結合していると、成膜
時にこれら−Ｒ’基や−ＯＲ''基が切断されることによ
り、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物の流動性を一層
高めることができる。
下、−Ｒ’基とする。）および／またはアルコキシル基
（以下、−ＯＲ''基とする。）が結合していると、成膜
時にこれら−Ｒ’基や−ＯＲ''基が切断されることによ
り、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物の流動性を一層
高めることができる。
【００１１】なお、Ｓｉ原子に直接結合するＨ原子は、
上述した−ＮＲ2 基，−Ｎ3 基，−Ｒ' 基，−ＯＲ''基
のように、Ｓｉ−Ｎ結合を存続させて成膜効率を向上さ
せる効果やカバレージを改善する効果を示さないので、
Ｓｉ原子に１つも結合させないか、結合させても少数と
した方がよい。
上述した−ＮＲ2 基，−Ｎ3 基，−Ｒ' 基，−ＯＲ''基
のように、Ｓｉ−Ｎ結合を存続させて成膜効率を向上さ
せる効果やカバレージを改善する効果を示さないので、
Ｓｉ原子に１つも結合させないか、結合させても少数と
した方がよい。
【００１２】さらにまた、ＳｉＮ系絶縁膜の成膜速度を
向上させるために、Ｓｉ−Ｓｉ結合を有する有機Ｓｉ化
合物を用いてもよい。これにより、成膜時に供給する原
料ガスの流量を増加したり、プラズマＣＶＤ装置の電極
に印加する電力を増大することなく成膜速度を向上させ
ることができるため、不純物の取り込みが増大したり、
カバレージが劣化したりといった問題を生じさせること
なく、スループットを向上させることが可能となる。
向上させるために、Ｓｉ−Ｓｉ結合を有する有機Ｓｉ化
合物を用いてもよい。これにより、成膜時に供給する原
料ガスの流量を増加したり、プラズマＣＶＤ装置の電極
に印加する電力を増大することなく成膜速度を向上させ
ることができるため、不純物の取り込みが増大したり、
カバレージが劣化したりといった問題を生じさせること
なく、スループットを向上させることが可能となる。
【００１３】したがって、ＳｉＮ系絶縁膜の成膜に用い
られる有機Ｓｉ化合物のうち、最も望ましい構造を有す
るものは、下記の一般式（１）にて示すことができる。
られる有機Ｓｉ化合物のうち、最も望ましい構造を有す
るものは、下記の一般式（１）にて示すことができる。
【００１４】 Ｓｉn （ＮＲ2 ）w （Ｎ3 ）x （Ｒ' ）y （ＯＲ''）z ・・・（１） （但し、ｗ，ｘ，ｙ，ｚは、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝２ｎ＋
２、０≦ｗ≦２ｎ＋２、０≦ｘ≦２ｎ＋２、１≦ｗ＋ｘ
≦２ｎ＋２、０≦ｙ≦２ｎ＋１、０≦ｚ≦２ｎ＋１を満
たす整数であり、ｎは１以上の整数である。また、Ｒ'
およびＲ''は炭素数１以上の脂肪族飽和炭化水素基を示
し、Ｒは炭素数１以上の炭化水素基を示す。） なお、上記Ｒ、Ｒ' 、Ｒ''で示される炭化水素基の炭素
骨格は特に限定されず、飽和炭化水素であっても不飽和
炭化水素であってもよい。そして、それぞれの場合につ
いて、直鎖状，分枝状，環状の炭素骨格が考えられる
が、これらのいずれであってもよく、例えば、メチル
基，エチル基，シクロペンタジエニル基等が挙げられ
る。
２、０≦ｗ≦２ｎ＋２、０≦ｘ≦２ｎ＋２、１≦ｗ＋ｘ
≦２ｎ＋２、０≦ｙ≦２ｎ＋１、０≦ｚ≦２ｎ＋１を満
たす整数であり、ｎは１以上の整数である。また、Ｒ'
およびＲ''は炭素数１以上の脂肪族飽和炭化水素基を示
し、Ｒは炭素数１以上の炭化水素基を示す。） なお、上記Ｒ、Ｒ' 、Ｒ''で示される炭化水素基の炭素
骨格は特に限定されず、飽和炭化水素であっても不飽和
炭化水素であってもよい。そして、それぞれの場合につ
いて、直鎖状，分枝状，環状の炭素骨格が考えられる
が、これらのいずれであってもよく、例えば、メチル
基，エチル基，シクロペンタジエニル基等が挙げられ
る。
【００１５】上記一般式（１）において、ｚ＝０のと
き、即ち、−ＯＲ''基が結合されていない有機Ｓｉ化合
物であるとき、これを原料ガスとし、且つ、これに酸素
系ガスを混合しなければ、ＳｉＮ系薄膜が成膜されるこ
ととなる。一方、ｚ≧１のとき、即ち−ＯＲ''基が結合
されている有機Ｓｉ化合物であるとき、これを原料ガス
として用いると、成膜中に微量のＯ原子が取り込まれる
ので、酸素系ガスを併用しなくともＳｉＯＮ系薄膜が成
膜されることとなる。
き、即ち、−ＯＲ''基が結合されていない有機Ｓｉ化合
物であるとき、これを原料ガスとし、且つ、これに酸素
系ガスを混合しなければ、ＳｉＮ系薄膜が成膜されるこ
ととなる。一方、ｚ≧１のとき、即ち−ＯＲ''基が結合
されている有機Ｓｉ化合物であるとき、これを原料ガス
として用いると、成膜中に微量のＯ原子が取り込まれる
ので、酸素系ガスを併用しなくともＳｉＯＮ系薄膜が成
膜されることとなる。
【００１６】なお、上述のような原料ガスには、成膜さ
れたＳｉＮ系絶縁膜中の炭化水素基の含有量を抑えるた
めに、Ｎ2 および／またはＮ原子を含む化合物を添加し
てもよい。Ｎ2 やＮ原子を含む化合物は炭化水素基の還
元剤として働くため、有機Ｓｉ化合物と混合して用いる
と、生成される中間生成物が高分子化する前に炭化水素
基を引き抜く、あるいは、成膜されたＳｉＮ系絶縁膜中
に取り込まれた炭化水素基を引き抜くことができる。な
お、従来法では、生成される中間生成物が高分子化する
前に炭化水素基を引き抜いてカバレージを劣化させる虞
れもあったが、本発明においては、基板への超音波の印
加によってカバレージの劣化が防がれるため問題ない。
れたＳｉＮ系絶縁膜中の炭化水素基の含有量を抑えるた
めに、Ｎ2 および／またはＮ原子を含む化合物を添加し
てもよい。Ｎ2 やＮ原子を含む化合物は炭化水素基の還
元剤として働くため、有機Ｓｉ化合物と混合して用いる
と、生成される中間生成物が高分子化する前に炭化水素
基を引き抜く、あるいは、成膜されたＳｉＮ系絶縁膜中
に取り込まれた炭化水素基を引き抜くことができる。な
お、従来法では、生成される中間生成物が高分子化する
前に炭化水素基を引き抜いてカバレージを劣化させる虞
れもあったが、本発明においては、基板への超音波の印
加によってカバレージの劣化が防がれるため問題ない。
【００１７】さらに、Ｎ2 および／またはＮ原子を含む
化合物を成膜時のみならず、成膜後にも反応室内に導入
してプラズマ処理を行えば、ＳｉＮ系絶縁膜の表層部の
炭化水素基を一層低減させることができる。また、成膜
と上記後処理とを交互に複数回繰り返しながらＳｉＮ系
絶縁膜を所望の膜厚に形成すれば、表層部のみならず、
深層部に亘って十分に炭化水素基の含有量が低減でき
る。
化合物を成膜時のみならず、成膜後にも反応室内に導入
してプラズマ処理を行えば、ＳｉＮ系絶縁膜の表層部の
炭化水素基を一層低減させることができる。また、成膜
と上記後処理とを交互に複数回繰り返しながらＳｉＮ系
絶縁膜を所望の膜厚に形成すれば、表層部のみならず、
深層部に亘って十分に炭化水素基の含有量が低減でき
る。
【００１８】そして、このようにして炭化水素基の含有
量が抑えられたＳｉＮ系絶縁膜は、高い絶縁耐性、高い
耐水性や耐腐蝕性を発揮するものとなる。
量が抑えられたＳｉＮ系絶縁膜は、高い絶縁耐性、高い
耐水性や耐腐蝕性を発揮するものとなる。
【００１９】本発明に係るＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法に
おいては、上述のような原料ガスを用いた成膜時、基板
に超音波を印加するが、これにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存
続した中間生成物の基板上での移動性が高まり、カバレ
ージを一層向上させることができる。
おいては、上述のような原料ガスを用いた成膜時、基板
に超音波を印加するが、これにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存
続した中間生成物の基板上での移動性が高まり、カバレ
ージを一層向上させることができる。
【００２０】なお、超音波を印加する方法としては、例
えば、ＣＶＤ装置における基板保持部材に超音波振動子
を埋設し、該超音波振動子に接続する超音波発振器によ
って、所定の周波数および出力の超音波を発生させれば
よい。
えば、ＣＶＤ装置における基板保持部材に超音波振動子
を埋設し、該超音波振動子に接続する超音波発振器によ
って、所定の周波数および出力の超音波を発生させれば
よい。
【００２１】ところで、上述のようなＳｉＮ系絶縁膜の
成膜時には、Ａｌ系配線等にダメージを与えないように
低温での処理が可能となることから、反応室内にプラズ
マを発生させながら成膜を行って好適である。なお、用
いるプラズマＣＶＤ装置としては、平行平板型プラズマ
ＣＶＤ装置であってもよいし、低圧力下で高密度のプラ
ズマを発生できる有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置
であってもよい。
成膜時には、Ａｌ系配線等にダメージを与えないように
低温での処理が可能となることから、反応室内にプラズ
マを発生させながら成膜を行って好適である。なお、用
いるプラズマＣＶＤ装置としては、平行平板型プラズマ
ＣＶＤ装置であってもよいし、低圧力下で高密度のプラ
ズマを発生できる有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置
であってもよい。
【００２２】プラズマＣＶＤによる成膜時には、所望の
ＳｉＮ系絶縁膜成分以外に中間生成物、副生成物、原料
ガスの未解離成分等も基板表面の近傍に存在し、これら
不純物成分が取り込まれやすい。また、ＳｉＨ4 を用い
たプラズマＣＶＤにおいては、プラズマによってパーテ
ィクルが発生し、このパーティクルが膜中に取り込まれ
るといった報告がなされており、有機Ｓｉ化合物を用い
た場合にも同様の問題が発生することも懸念される。そ
こで、膜質を向上させるためには、前記プラズマを間欠
的に発生させ、基板表面に所望の化学種以外の化学種が
蓄積されるのを防止するとよい。
ＳｉＮ系絶縁膜成分以外に中間生成物、副生成物、原料
ガスの未解離成分等も基板表面の近傍に存在し、これら
不純物成分が取り込まれやすい。また、ＳｉＨ4 を用い
たプラズマＣＶＤにおいては、プラズマによってパーテ
ィクルが発生し、このパーティクルが膜中に取り込まれ
るといった報告がなされており、有機Ｓｉ化合物を用い
た場合にも同様の問題が発生することも懸念される。そ
こで、膜質を向上させるためには、前記プラズマを間欠
的に発生させ、基板表面に所望の化学種以外の化学種が
蓄積されるのを防止するとよい。
【００２３】なお、プラズマを間欠的に発生させている
間、超音波は連続して印加しておいて構わない。
間、超音波は連続して印加しておいて構わない。
【００２４】
【作用】本発明を適用して成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
は、非常にステップカバレージに優れたものとなる。こ
れは、以下のような理由による。
は、非常にステップカバレージに優れたものとなる。こ
れは、以下のような理由による。
【００２５】先ず、原料ガスとしてＳｉ−Ｎ結合を有す
る有機Ｓｉ化合物を用いて成膜を行うと、成膜時に有機
Ｓｉ化合物から炭化水素基が切断されることにより、Ｓ
ｉ−Ｎ結合を存続した化学種同士が結合して中間生成物
が高分子化されやすくなり、カバレージに優れたＳｉＮ
系絶縁膜が成膜可能となる。
る有機Ｓｉ化合物を用いて成膜を行うと、成膜時に有機
Ｓｉ化合物から炭化水素基が切断されることにより、Ｓ
ｉ−Ｎ結合を存続した化学種同士が結合して中間生成物
が高分子化されやすくなり、カバレージに優れたＳｉＮ
系絶縁膜が成膜可能となる。
【００２６】さらに、成膜時に基板に超音波を印加する
ことにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物が基板
上を移動しやすくなるために、成膜されたＳｉＮ系絶縁
膜が基板を十分に被覆するようになり、カバレージを一
層向上させることとなる。
ことにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物が基板
上を移動しやすくなるために、成膜されたＳｉＮ系絶縁
膜が基板を十分に被覆するようになり、カバレージを一
層向上させることとなる。
【００２７】また、基板への超音波の印加により、成膜
時に生成された上記中間生成物が基板近傍にて攪乱され
るため、ＳｉＮ系絶縁膜の結晶粒子の核生成が促進され
て、それぞれの核からの結晶成長が抑制され、結果的
に、成膜されたＳｉＮ系絶縁膜を緻密で、基板との密着
性に優れたものとすることができる。
時に生成された上記中間生成物が基板近傍にて攪乱され
るため、ＳｉＮ系絶縁膜の結晶粒子の核生成が促進され
て、それぞれの核からの結晶成長が抑制され、結果的
に、成膜されたＳｉＮ系絶縁膜を緻密で、基板との密着
性に優れたものとすることができる。
【００２８】このため、本発明を適用して超音波を印加
すると、有機Ｓｉ化合物中の炭化水素基を増加させずと
も、また、成膜時にＮ2 および／またはＮ原子を含む化
合物を導入して炭化水素基を引き抜いても、優れたステ
ップカバレージを確保することが可能となり、ＳｉＮ系
絶縁膜の絶縁耐性や耐水性等の膜質を向上させることも
可能となる。
すると、有機Ｓｉ化合物中の炭化水素基を増加させずと
も、また、成膜時にＮ2 および／またはＮ原子を含む化
合物を導入して炭化水素基を引き抜いても、優れたステ
ップカバレージを確保することが可能となり、ＳｉＮ系
絶縁膜の絶縁耐性や耐水性等の膜質を向上させることも
可能となる。
【００２９】なお、ＳｉＮ系絶縁膜を成膜するに際して
は、プラズマＣＶＤ法を適用すると、低温による成膜が
可能となるため、既に形成されたＡｌ系配線等の低融点
材料層にダメージを与えることがない。
は、プラズマＣＶＤ法を適用すると、低温による成膜が
可能となるため、既に形成されたＡｌ系配線等の低融点
材料層にダメージを与えることがない。
【００３０】
【実施例】以下、本発明に係るＳｉＮ系絶縁膜の成膜方
法を具体的な実施例を用いて説明する。ここでは、Ａｌ
系配線上のパッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ
法によりＳｉＮ系絶縁膜を成膜した例について説明す
る。
法を具体的な実施例を用いて説明する。ここでは、Ａｌ
系配線上のパッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ
法によりＳｉＮ系絶縁膜を成膜した例について説明す
る。
【００３１】実施例１ 本実施例では、原料ガスとして、ビスシクロペンタジエ
ニルシリルアジドＣｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 （ここでＣｐは
シクロペンタジエニル基を示す。）を用い、ウェハに超
音波を印加しながらＳｉＮ系絶縁膜を形成した。
ニルシリルアジドＣｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 （ここでＣｐは
シクロペンタジエニル基を示す。）を用い、ウェハに超
音波を印加しながらＳｉＮ系絶縁膜を形成した。
【００３２】なお、プラズマＣＶＤ装置としては、図３
に示されるような平行平板型プラズマＣＶＤ装置を用い
た。この平行平板型プラズマＣＶＤ装置においては、排
気口２１にて排気がなされた反応室２２内にウェハ２３
を載置する下部電極２４と、ＲＦ電力が印加可能な上部
電極２５とが設けられている。
に示されるような平行平板型プラズマＣＶＤ装置を用い
た。この平行平板型プラズマＣＶＤ装置においては、排
気口２１にて排気がなされた反応室２２内にウェハ２３
を載置する下部電極２４と、ＲＦ電力が印加可能な上部
電極２５とが設けられている。
【００３３】上部電極２５は、原料ガスを供給するため
のガス供給管２６に接続され、Ｈｅバブリングにより気
化されたＣｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 を均一に供給できるよう
にシャワー電極となされている。
のガス供給管２６に接続され、Ｈｅバブリングにより気
化されたＣｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 を均一に供給できるよう
にシャワー電極となされている。
【００３４】一方、下部電極２４にはヒータ２７が設け
られ、ウェハ２３の温度を調整可能としている。また、
該下部電極２４内には、超音波発振器２９に接続された
超音波振動子２８が埋設されており、成膜時にウェハ２
３に対して超音波を印加できるようになされている。
られ、ウェハ２３の温度を調整可能としている。また、
該下部電極２４内には、超音波発振器２９に接続された
超音波振動子２８が埋設されており、成膜時にウェハ２
３に対して超音波を印加できるようになされている。
【００３５】そして、上述のようなプラズマＣＶＤ装置
を用い、図１に示されるような、８インチのＳｉ基板１
上にＳｉＯ系層間絶縁膜２、厚さ０．８μｍ、配線間距
離０．４μｍのＡｌ系配線３が形成されたウェハに対
し、以下の条件のプラズマＣＶＤによりＳｉＮ系絶縁膜
４を１μｍなる膜厚に成膜した。
を用い、図１に示されるような、８インチのＳｉ基板１
上にＳｉＯ系層間絶縁膜２、厚さ０．８μｍ、配線間距
離０．４μｍのＡｌ系配線３が形成されたウェハに対
し、以下の条件のプラズマＣＶＤによりＳｉＮ系絶縁膜
４を１μｍなる膜厚に成膜した。
【００３６】プラズマＣＶＤ条件 原料ガス ： Ｃｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 流
量１００ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 超音波周波数： ５０ｋＨｚ 続いて、下記の条件のアニール処理を行った。
量１００ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 超音波周波数： ５０ｋＨｚ 続いて、下記の条件のアニール処理を行った。
【００３７】アニール条件 導入ガス ： 上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2 ガ
スにて希釈したもの 流量８０００ｓｃｃｍ アニール時間 ： ６０分 圧力 ： 大気圧 アニール温度 ： ４００℃ このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、図２に
示されるように、ボイドやクラックを有さない、ステッ
プカバレージに優れたものであった。
スにて希釈したもの 流量８０００ｓｃｃｍ アニール時間 ： ６０分 圧力 ： 大気圧 アニール温度 ： ４００℃ このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、図２に
示されるように、ボイドやクラックを有さない、ステッ
プカバレージに優れたものであった。
【００３８】そして、上述のウェハに対して腐蝕試験を
行った。この腐蝕試験の条件を下記に示す。
行った。この腐蝕試験の条件を下記に示す。
【００３９】腐蝕試験条件 塩酸濃度 ： ５％ 試験時間 ： ５分 溶液温度 ： ２５℃ この腐蝕試験の結果、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られ
ず、成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、良好な耐水性、耐
腐蝕性を示すものであることがわかった。なお、この腐
蝕試験後さらに、長時間に亘って大気中に放置してもＡ
ｌ系配線３が腐蝕することはなかった。
ず、成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、良好な耐水性、耐
腐蝕性を示すものであることがわかった。なお、この腐
蝕試験後さらに、長時間に亘って大気中に放置してもＡ
ｌ系配線３が腐蝕することはなかった。
【００４０】なお、良好なステップカバレージを達成で
きたのは、原料ガスを構成する有機Ｓｉ化合物におい
て、プラズマ中で、Ｃｐ基がＳｉ原子から優先的に切断
されることにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物
が高分子重合体を形成し、優れた流動性を示したこと、
超音波の印加により、上記中間生成物のウェハ上での移
動性を高めることができたことによる。
きたのは、原料ガスを構成する有機Ｓｉ化合物におい
て、プラズマ中で、Ｃｐ基がＳｉ原子から優先的に切断
されることにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物
が高分子重合体を形成し、優れた流動性を示したこと、
超音波の印加により、上記中間生成物のウェハ上での移
動性を高めることができたことによる。
【００４１】また、ＳｉＮ系絶縁膜４が良好な耐水性、
耐腐蝕性を示したのは、上記放電条件が、Ｓｉ原子に結
合するアジド基よりもＣｐ基の方が優先的に切断される
放電条件であり、且つ、切断されたＣｐ基同士も重合し
て安定化され、再びＳｉ原子と結合しにくかったため、
ＳｉＮ系絶縁膜４中に取り込まれる炭化水素基が低減さ
れたからである。
耐腐蝕性を示したのは、上記放電条件が、Ｓｉ原子に結
合するアジド基よりもＣｐ基の方が優先的に切断される
放電条件であり、且つ、切断されたＣｐ基同士も重合し
て安定化され、再びＳｉ原子と結合しにくかったため、
ＳｉＮ系絶縁膜４中に取り込まれる炭化水素基が低減さ
れたからである。
【００４２】実施例２ 本実施例では、原料ガスとして、ビスジメチルアミノシ
リルアジド［（ＣＨ3）2 Ｎ］2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 とアン
モニアＮＨ3 との混合ガスを用いた。
リルアジド［（ＣＨ3）2 Ｎ］2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 とアン
モニアＮＨ3 との混合ガスを用いた。
【００４３】具体的には、実施例１と同様にして、Ｓｉ
Ｏ系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線３が形成された８イ
ンチのウェハに対して、以下の条件のプラズマＣＶＤに
よりＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜した。
Ｏ系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線３が形成された８イ
ンチのウェハに対して、以下の条件のプラズマＣＶＤに
よりＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜した。
【００４４】プラズマＣＶＤ条件 原料ガス ： ［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］Ｓｉ（Ｎ3 ）2 流
量１００ｓｃｃｍＮＨ3 流
量 ５０ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 超音波周波数： ５０ｋＨｚ このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、ボイド
やクラックを有さない、ステップカバレージに優れたも
のであった。
量１００ｓｃｃｍＮＨ3 流
量 ５０ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 超音波周波数： ５０ｋＨｚ このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、ボイド
やクラックを有さない、ステップカバレージに優れたも
のであった。
【００４５】続いて、上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2
ガスにて希釈したガスを用い、実施例１と同様にしてア
ニール処理を行った。
ガスにて希釈したガスを用い、実施例１と同様にしてア
ニール処理を行った。
【００４６】そして、上述のＳｉＮ系絶縁膜４が形成さ
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。
【００４７】なお、良好なステップカバレージを達成で
きたのは、原料ガスを構成する有機Ｓｉ化合物におい
て、プラズマ中で、ジメチルアミノ基に由来するメチル
基が優先的に切断されることにより、中間生成物が高分
子重合体を形成し、高い流動性を示したこと、超音波の
印加により、上記中間生成物のウェハ上での移動性を高
めることができたことによる。
きたのは、原料ガスを構成する有機Ｓｉ化合物におい
て、プラズマ中で、ジメチルアミノ基に由来するメチル
基が優先的に切断されることにより、中間生成物が高分
子重合体を形成し、高い流動性を示したこと、超音波の
印加により、上記中間生成物のウェハ上での移動性を高
めることができたことによる。
【００４８】また、ＳｉＮ系絶縁膜４が良好な耐水性，
耐腐蝕性を示したのは、上記放電条件が、上述したよう
にメチル基を優先的に切断される放電条件であり、且
つ、切断されたメチル基同士が重合して、再びＳｉ原子
とは結合しにくかったため、ＳｉＮ系絶縁膜４中への炭
化水素基の取り込みが抑えられたからであると考えられ
る。また、原料ガスにはＮＨ3 が含有されていたため、
Ｎ原子による炭素成分の引き抜き効果が働き、ＳｉＮ系
絶縁膜４中の炭素成分の含有量をさらに低減させること
ができた。
耐腐蝕性を示したのは、上記放電条件が、上述したよう
にメチル基を優先的に切断される放電条件であり、且
つ、切断されたメチル基同士が重合して、再びＳｉ原子
とは結合しにくかったため、ＳｉＮ系絶縁膜４中への炭
化水素基の取り込みが抑えられたからであると考えられ
る。また、原料ガスにはＮＨ3 が含有されていたため、
Ｎ原子による炭素成分の引き抜き効果が働き、ＳｉＮ系
絶縁膜４中の炭素成分の含有量をさらに低減させること
ができた。
【００４９】実施例３ 本実施例においては、平行平板型プラズマＣＶＤ装置に
代わって、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用い
た。
代わって、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用い
た。
【００５０】有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置は、
図４に示されるように、マグネトロン３１にて発生させ
たマイクロ波を導波管３２を通過させて石英ベルジャ３
３内に導入し、このマイクロ波の電場と垂直方向の磁場
をソレノイドコイル３４により発生させることにより、
いわゆるＥＣＲ放電を生じさせて、高密度プラズマを得
るものである。
図４に示されるように、マグネトロン３１にて発生させ
たマイクロ波を導波管３２を通過させて石英ベルジャ３
３内に導入し、このマイクロ波の電場と垂直方向の磁場
をソレノイドコイル３４により発生させることにより、
いわゆるＥＣＲ放電を生じさせて、高密度プラズマを得
るものである。
【００５１】上記石英ベルジャ３３内にはウェハ３５を
載置するサセプタ３６、該ウェハ３５び温度を調整する
ためにサセプタ３６内に設けられたヒータ３７、原料ガ
スを導入するガス導入管３８、排気口３９が設けられて
いる。また、上記サセプタ３６内には、超音波発振器４
１に接続された超音波振動子４０が埋設されており、成
膜時にウェハ３５に超音波を印加できるようになされて
いる。
載置するサセプタ３６、該ウェハ３５び温度を調整する
ためにサセプタ３６内に設けられたヒータ３７、原料ガ
スを導入するガス導入管３８、排気口３９が設けられて
いる。また、上記サセプタ３６内には、超音波発振器４
１に接続された超音波振動子４０が埋設されており、成
膜時にウェハ３５に超音波を印加できるようになされて
いる。
【００５２】本実施例では、上述したような有磁場マイ
クロ波プラズマＣＶＤ装置を用い、原料ガスとして実施
例１と同様の化合物を使用して成膜を行った。
クロ波プラズマＣＶＤ装置を用い、原料ガスとして実施
例１と同様の化合物を使用して成膜を行った。
【００５３】具体的には、実施例１と同様にしてＳｉＯ
系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線３が形成された８イン
チのウェハに対して、以下の条件のプラズマＣＶＤによ
りＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜した。
系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線３が形成された８イン
チのウェハに対して、以下の条件のプラズマＣＶＤによ
りＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜した。
【００５４】プラズマＣＶＤ条件 原料ガス ： Ｃｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 流
量１００ｓｃｃｍ マイクロ波電力： ８５０Ｗ（２．４５ＧＨｚ） 圧力 ： １．３３Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 超音波周波数 ： ５０ｋＨｚ 続いて、上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2 ガスにて希釈
したガスを用い、実施例１と同様にしてアニール処理を
行った。
量１００ｓｃｃｍ マイクロ波電力： ８５０Ｗ（２．４５ＧＨｚ） 圧力 ： １．３３Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 超音波周波数 ： ５０ｋＨｚ 続いて、上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2 ガスにて希釈
したガスを用い、実施例１と同様にしてアニール処理を
行った。
【００５５】このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであった。
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであった。
【００５６】そして、上述のＳｉＮ系絶縁膜４が形成さ
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。
【００５７】なお、良好なステップカバレージを達成で
きたのは、実施例１にて示した理由の他に、有磁場マイ
クロ波プラズマＣＶＤ装置を適用したことにより、ギャ
ップフィル特性が向上したことも理由として挙げられ
る。
きたのは、実施例１にて示した理由の他に、有磁場マイ
クロ波プラズマＣＶＤ装置を適用したことにより、ギャ
ップフィル特性が向上したことも理由として挙げられ
る。
【００５８】また、ＳｉＮ系絶縁膜４が良好な耐水性，
耐腐蝕性を示したのは、実施例１にて示した理由の他
に、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いたた
め、低圧力下で高いプラズマ密度が得られ、未解離ガス
等、不純物成分の存在自体が低減できたことも寄与して
いる。
耐腐蝕性を示したのは、実施例１にて示した理由の他
に、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いたた
め、低圧力下で高いプラズマ密度が得られ、未解離ガス
等、不純物成分の存在自体が低減できたことも寄与して
いる。
【００５９】実施例４ 本実施例では、上述したような有磁場マイクロ波プラズ
マＣＶＤ装置において、プラズマを間欠的に発生させて
成膜を行った。
マＣＶＤ装置において、プラズマを間欠的に発生させて
成膜を行った。
【００６０】具体的には、実施例３と同様のプラズマＣ
ＶＤ条件にて、５秒放電／５秒停止といった放電サイク
ルで５０回、プラズマの発生と消滅を繰り返しながら、
実施例１と同様にしてＳｉＯ系層間絶縁膜２およびＡｌ
系配線３が形成された８インチのウェハに対して、Ｓｉ
Ｎ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜した。なお、マグ
ネトロンへの電力供給時には原料ガスの供給を停止し、
電力の供給停止時に原料ガスの供給を行った。
ＶＤ条件にて、５秒放電／５秒停止といった放電サイク
ルで５０回、プラズマの発生と消滅を繰り返しながら、
実施例１と同様にしてＳｉＯ系層間絶縁膜２およびＡｌ
系配線３が形成された８インチのウェハに対して、Ｓｉ
Ｎ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜した。なお、マグ
ネトロンへの電力供給時には原料ガスの供給を停止し、
電力の供給停止時に原料ガスの供給を行った。
【００６１】続いて、上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2
ガスにて希釈したガスを用い、実施例１と同様にしてア
ニール処理を行った。
ガスにて希釈したガスを用い、実施例１と同様にしてア
ニール処理を行った。
【００６２】このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであり、ウェハ内の膜厚均一性も、５％
程度に抑えられていた。
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであり、ウェハ内の膜厚均一性も、５％
程度に抑えられていた。
【００６３】そして、上述のＳｉＮ系絶縁膜４が形成さ
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。
【００６４】なお、ＳｉＮ系絶縁膜４が良好な耐水性，
耐腐蝕性を示したのは、実施例３にて示した理由の他
に、プラズマを間欠的に発生させたため、不純物成分が
ウェハ近傍に蓄積されにくかったことが挙げられる。ま
た、プラズマが定期的に消滅することにより、プラズマ
発生中に発生したパーティクルがウェハ近傍に蓄積され
にくくなり、ＳｉＮ系絶縁膜４中へのパーティクルの取
り込みも抑制できた。
耐腐蝕性を示したのは、実施例３にて示した理由の他
に、プラズマを間欠的に発生させたため、不純物成分が
ウェハ近傍に蓄積されにくかったことが挙げられる。ま
た、プラズマが定期的に消滅することにより、プラズマ
発生中に発生したパーティクルがウェハ近傍に蓄積され
にくくなり、ＳｉＮ系絶縁膜４中へのパーティクルの取
り込みも抑制できた。
【００６５】以上のように、実施例１〜４によって成膜
されたＳｉＮ系絶縁膜４は、耐水性，耐腐蝕性に優れた
薄膜であるにもかかわらず、非常に優れたカバレージを
示したため、パッシベーション膜として用いられて好適
であった。
されたＳｉＮ系絶縁膜４は、耐水性，耐腐蝕性に優れた
薄膜であるにもかかわらず、非常に優れたカバレージを
示したため、パッシベーション膜として用いられて好適
であった。
【００６６】以上、本発明に係るＳｉＮ系絶縁膜の成膜
方法を適用した例について説明したが、本発明は上述の
実施例に限定されるものではない。例えば、実施例２に
おいては、ＳｉＮ系絶縁膜４への炭化水素基の取り込み
を低減させるために、原料ガスにＮＨ3 を添加したが、
成膜後の後処理工程としてＮ2 やＮＨ3 を導入しながら
プラズマ処理をしてもよい。また、実施例４には、有磁
場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置においてプラズマを間
欠的に発生させた例を示したが、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ装置においてプラズマを間欠的に発生させても構わ
ない。その他、原料ガスの種類、ＣＶＤ条件、アニール
条件、ＳｉＮ系絶縁膜を成膜するウェハの構成について
も特に限定されない。また、本発明を適用して成膜され
るＳｉＮ系絶縁膜は、パッシベーション膜以外に層間絶
縁膜として適用することも可能である。
方法を適用した例について説明したが、本発明は上述の
実施例に限定されるものではない。例えば、実施例２に
おいては、ＳｉＮ系絶縁膜４への炭化水素基の取り込み
を低減させるために、原料ガスにＮＨ3 を添加したが、
成膜後の後処理工程としてＮ2 やＮＨ3 を導入しながら
プラズマ処理をしてもよい。また、実施例４には、有磁
場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置においてプラズマを間
欠的に発生させた例を示したが、平行平板型プラズマＣ
ＶＤ装置においてプラズマを間欠的に発生させても構わ
ない。その他、原料ガスの種類、ＣＶＤ条件、アニール
条件、ＳｉＮ系絶縁膜を成膜するウェハの構成について
も特に限定されない。また、本発明を適用して成膜され
るＳｉＮ系絶縁膜は、パッシベーション膜以外に層間絶
縁膜として適用することも可能である。
【００６７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
を適用すると、絶縁耐性や耐水性といった膜質に優れた
ＳｉＮ系絶縁膜を非常に優れたステップカバレージにて
成膜することができる。このため、微細なデザインルー
ルに基づく半導体デバイスの性能や歩留まりを向上させ
ることが可能となる。
を適用すると、絶縁耐性や耐水性といった膜質に優れた
ＳｉＮ系絶縁膜を非常に優れたステップカバレージにて
成膜することができる。このため、微細なデザインルー
ルに基づく半導体デバイスの性能や歩留まりを向上させ
ることが可能となる。
【００６８】また、カバレージを向上させるに際して、
スループットを低下させることがないので、経済性にも
優れており、工業的価値が高い。
スループットを低下させることがないので、経済性にも
優れており、工業的価値が高い。
【図１】本発明を適用したＳｉＮ系絶縁膜の成膜がなさ
れるウェハの断面を示す模式図である。
れるウェハの断面を示す模式図である。
【図２】図１のウェハに対してＳｉＮ系絶縁膜を成膜し
た状態を示す模式図である。
た状態を示す模式図である。
【図３】本発明に用いられる平行平板型プラズマＣＶＤ
装置の一構成例を示す模式図である。
装置の一構成例を示す模式図である。
【図４】本発明に用いられる有磁場マイクロ波プラズマ
ＣＶＤ装置の一構成例を示す模式図である。
ＣＶＤ装置の一構成例を示す模式図である。
【図５】従来法によりＳｉＮ系絶縁膜が成膜されたウェ
ハの断面を示す模式図である。
ハの断面を示す模式図である。
１ Ｓｉ基板 ２ ＳｉＯ系層間絶縁膜 ３ Ａｌ系配線 ４ ＳｉＮ系絶縁膜 ２３，３５ ウェハ ２８，４０ 超音波振動子 ２９，４１ 超音波発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/318 C23C 16/34 H01L 21/205 H01L 21/31 H05H 1/46
Claims (3)
- 【請求項１】 化学的気相成長法によって基板上にＳｉ
Ｎ系絶縁膜を成膜するに際し、原料ガスとしてＳｉ−Ｎ
結合を有するビスジメチルアミノシリルアジド［（ＣＨ
３ ） ２ Ｎ］ ２ Ｓｉ（Ｎ ３ ） ２ とアンモニアＮＨ ３
との混合ガスを用い、前記基板には超音波を印加するこ
とを特徴とするＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法。 - 【請求項２】 化学的気相成長法によって基板上にＳｉ
Ｎ系絶縁膜を成膜するに際し、原料ガスとしてＳｉ−Ｎ
結合を有するビスシクロペンタジエニルシリルアジドＣ
ｐ ２ Ｓｉ（Ｎ ３ ） ２ を用い、前記基板には超音波を印
加することを特徴とするＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法。 - 【請求項３】 前記成膜は、プラズマを発生させながら
行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のＳ
ｉＮ系絶縁膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19307594A JP3287124B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | ＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19307594A JP3287124B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | ＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0855851A JPH0855851A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3287124B2 true JP3287124B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=16301798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19307594A Expired - Fee Related JP3287124B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | ＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287124B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MXPA03008615A (es) * | 2001-03-27 | 2005-03-07 | Apit Corp S A | Metodo de tratamiento de superficie por plasma y dispositivo para la aplicacion de dicho metodo. |
| KR100790237B1 (ko) | 2005-12-29 | 2008-01-02 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 이미지 센서의 금속배선 형성방법 |
| CN116837354B (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-24 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 半导体加热装置和气相沉积设备 |
-
1994
- 1994-08-17 JP JP19307594A patent/JP3287124B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0855851A (ja) | 1996-02-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020212 |
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