JP3443978B2 - 低誘電体膜の形成方法 - Google Patents
低誘電体膜の形成方法Info
- Publication number
- JP3443978B2 JP3443978B2 JP24738894A JP24738894A JP3443978B2 JP 3443978 B2 JP3443978 B2 JP 3443978B2 JP 24738894 A JP24738894 A JP 24738894A JP 24738894 A JP24738894 A JP 24738894A JP 3443978 B2 JP3443978 B2 JP 3443978B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- vapor deposition
- chemical vapor
- fluorine
- forming
- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の層間絶縁
膜等に用いられる低誘電体膜の形成方法に関するもので
ある。
膜等に用いられる低誘電体膜の形成方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の微細化，低消費電力化およ
び高速動作化にともない、層間絶縁膜の低誘電率化が検
討されている。とくに酸化ケイ素膜中に数パーセントの
フッ素原子を導入した膜（以下ＳｉＯＦ膜と記す）が注
目されている。このＳｉＯＦ膜の比誘電率（３．０〜
３．５）は酸化ケイ素膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）の比
誘電率（３．８〜４．０）よりも低くなる。このような
低誘電率を有するＦ−ＳｉＯ2 膜は、ケイ素と酸素との
結合の一部の代わりにケイ素とフッ素との結合を作るこ
とによって実現されている。例えば、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）ガスまたはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）ガ
スと、酸化剤になる酸素（Ｏ2 ）と、フッ素原子源にな
るテトラフロロメタン（ＣＦ4 ）またはヘキサフルオロ
エタン（Ｃ2 Ｆ6 ）とを原料ガスに用いた化学的気相成
長法によって成膜される。
び高速動作化にともない、層間絶縁膜の低誘電率化が検
討されている。とくに酸化ケイ素膜中に数パーセントの
フッ素原子を導入した膜（以下ＳｉＯＦ膜と記す）が注
目されている。このＳｉＯＦ膜の比誘電率（３．０〜
３．５）は酸化ケイ素膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）の比
誘電率（３．８〜４．０）よりも低くなる。このような
低誘電率を有するＦ−ＳｉＯ2 膜は、ケイ素と酸素との
結合の一部の代わりにケイ素とフッ素との結合を作るこ
とによって実現されている。例えば、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）ガスまたはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）ガ
スと、酸化剤になる酸素（Ｏ2 ）と、フッ素原子源にな
るテトラフロロメタン（ＣＦ4 ）またはヘキサフルオロ
エタン（Ｃ2 Ｆ6 ）とを原料ガスに用いた化学的気相成
長法によって成膜される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記成
膜方法で形成したＳｉＯＦ膜は、ＳｉＨ4 またはＴＥＯ
Ｓと、Ｏ2 との反応によるデポジション効果と、ＣＦ4
またはＣ2 Ｆ6 によるエッチング効果との競合反応にな
る。このため、フッ素濃度とカバリッジ性の制御を両立
させることが難しい。フッ素濃度が所望の値に制御でき
ないと、所望の比誘電率を有する膜が形成できなくな
る。またカバリッジ性が悪化すると、例えばＳｉＯＦ膜
を配線間に埋め込む場合には、配線間に十分に埋め込む
ことができない。このため、配線間容量の低減が十分に
できなくなる。このカバリッジ性の悪化は、酸化剤に酸
素ガスを用いていることに起因する。
膜方法で形成したＳｉＯＦ膜は、ＳｉＨ4 またはＴＥＯ
Ｓと、Ｏ2 との反応によるデポジション効果と、ＣＦ4
またはＣ2 Ｆ6 によるエッチング効果との競合反応にな
る。このため、フッ素濃度とカバリッジ性の制御を両立
させることが難しい。フッ素濃度が所望の値に制御でき
ないと、所望の比誘電率を有する膜が形成できなくな
る。またカバリッジ性が悪化すると、例えばＳｉＯＦ膜
を配線間に埋め込む場合には、配線間に十分に埋め込む
ことができない。このため、配線間容量の低減が十分に
できなくなる。このカバリッジ性の悪化は、酸化剤に酸
素ガスを用いていることに起因する。
【０００４】そしてエッチング効果を出すためにはプラ
ズマ反応が必要になる。そのため、パーティクルを発生
し易いプラズマ装置でデポジションしなければならない
ので、品質の高い膜を成膜することが困難になる。それ
を解決するには、パーティクルが発生しない装置でデポ
ジションするか、プラズマ装置内のパーティクルの発生
を無くす必要がある。
ズマ反応が必要になる。そのため、パーティクルを発生
し易いプラズマ装置でデポジションしなければならない
ので、品質の高い膜を成膜することが困難になる。それ
を解決するには、パーティクルが発生しない装置でデポ
ジションするか、プラズマ装置内のパーティクルの発生
を無くす必要がある。
【０００５】本発明は、フッ素濃度の制御とカバリッジ
性の制御とが可能なフッ素を含む酸化シリコン膜からな
る低誘電体膜の形成方法を提供することを目的とする。
性の制御とが可能なフッ素を含む酸化シリコン膜からな
る低誘電体膜の形成方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた低誘電体膜の形成方法である。す
なわち、化学的気相成長法によって、基体表面にＳｉＯ
Ｆ膜を成膜する低誘電体膜の形成方法であって、化学的
気相成長は、原料ガスに、ケイ素と水素とフッ素とから
なる分子で構成されるガス（以下、ＳｉＨＦガスと記
す）と、Ｈ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスからなる酸化剤
とを用い、化学的気相成長反応の際に、ケイ素と水素と
フッ素とからなる分子で構成されるガスの水素を酸化剤
の水酸基に置き換え、この置き換えた水酸基が脱水縮合
することでケイ素と水素とフッ素とからなる分子で構成
されるガスを高分子化して流動性を有する状態でフッ素
を含む酸化ケイ素膜を形成する。
成するためになされた低誘電体膜の形成方法である。す
なわち、化学的気相成長法によって、基体表面にＳｉＯ
Ｆ膜を成膜する低誘電体膜の形成方法であって、化学的
気相成長は、原料ガスに、ケイ素と水素とフッ素とから
なる分子で構成されるガス（以下、ＳｉＨＦガスと記
す）と、Ｈ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスからなる酸化剤
とを用い、化学的気相成長反応の際に、ケイ素と水素と
フッ素とからなる分子で構成されるガスの水素を酸化剤
の水酸基に置き換え、この置き換えた水酸基が脱水縮合
することでケイ素と水素とフッ素とからなる分子で構成
されるガスを高分子化して流動性を有する状態でフッ素
を含む酸化ケイ素膜を形成する。
【０００７】さらに化学的気相成長における原料ガス
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともに、ポリシラ
ンガスを用いる。ポリシランガスとしては、例えばモノ
シラン（ＳｉＨ4 ）ガス、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガ
ス、トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）ガス等のＳｉn Ｈ
2 n + 2 （ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスお
よびケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，
２，３，・・・）で示されるガスがある。
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともに、ポリシラ
ンガスを用いる。ポリシランガスとしては、例えばモノ
シラン（ＳｉＨ4 ）ガス、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガ
ス、トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）ガス等のＳｉn Ｈ
2 n + 2 （ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスお
よびケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，
２，３，・・・）で示されるガスがある。
【０００８】上記酸化剤には、水素と酸素とからなる分
子で構成されるＨ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスを用い
る。
子で構成されるＨ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスを用い
る。
【０００９】上記化学的気相成長法は、熱分解反応によ
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行う。
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行う。
【００１０】
【作用】上記低誘電体膜の形成方法では、原料ガスに、
ＳｉＨＦガスと、Ｈ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスからな
る酸化剤とを用いる化学的気相成長によってＳｉＯＦ膜
を成膜する。このＳｉＨＦガスにはケイ素（Ｓｉ）とフ
ッ素（Ｆ）との結合があることから、ケイ素（Ｓｉ）と
水素（Ｈ）との結合が外れて、その水素が外れた部分に
酸素（Ｏ）が結合する。またフッ素源に炭素系のガスを
用いていないことから、ＳｉＯＦ膜には炭素が入り込ま
ない。そのため、良質なＳｉＯＦ膜になる。
ＳｉＨＦガスと、Ｈ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスからな
る酸化剤とを用いる化学的気相成長によってＳｉＯＦ膜
を成膜する。このＳｉＨＦガスにはケイ素（Ｓｉ）とフ
ッ素（Ｆ）との結合があることから、ケイ素（Ｓｉ）と
水素（Ｈ）との結合が外れて、その水素が外れた部分に
酸素（Ｏ）が結合する。またフッ素源に炭素系のガスを
用いていないことから、ＳｉＯＦ膜には炭素が入り込ま
ない。そのため、良質なＳｉＯＦ膜になる。
【００１１】化学的気相成長における原料ガスに、上記
ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシランガスを用
いることから、ＳｉＨＦガスとポリシランガスとの流量
を制御することによって、フッ素の含有量が制御され
る。
ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシランガスを用
いることから、ＳｉＨＦガスとポリシランガスとの流量
を制御することによって、フッ素の含有量が制御され
る。
【００１２】さらに、酸化剤に水素と酸素とからなる分
子で構成されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ
2 からなるガスを用いることから、化学的気相成長反応
の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 ＯガスおよびＨ2 Ｏ
2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわった水酸
基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。そのた
め、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉＯＦ膜
で形成される層間絶縁膜はカバリッジ性が高くなる。
子で構成されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ
2 からなるガスを用いることから、化学的気相成長反応
の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 ＯガスおよびＨ2 Ｏ
2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわった水酸
基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。そのた
め、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉＯＦ膜
で形成される層間絶縁膜はカバリッジ性が高くなる。
【００１３】上記化学的気相成長法は、熱分解反応によ
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行うことから、従来のプラズマＣＶＤ装置の
ようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、パ
ーティクルに汚染されない良質な膜が成膜される。
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行うことから、従来のプラズマＣＶＤ装置の
ようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、パ
ーティクルに汚染されない良質な膜が成膜される。
【００１４】
【実施例】本発明の第１実施例を図１の形成方法の概略
構成図によって説明する。図では、配線を覆う状態に形
成した低誘電体膜（例えば比誘電率ε＝３．０〜３．
５）からなる層間絶縁膜の形成方法を示す。
構成図によって説明する。図では、配線を覆う状態に形
成した低誘電体膜（例えば比誘電率ε＝３．０〜３．
５）からなる層間絶縁膜の形成方法を示す。
【００１５】図１に示すように、基体１１上には配線１
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態にフッ素を
含む酸化ケイ素（ＳｉＯＦ）を堆積してなる低誘電体膜
（以下、層間絶縁膜と記す）１３を形成する。この層間
絶縁膜１３は、例えば比誘電率ε＝３．０〜３．５程度
の膜として形成される。
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態にフッ素を
含む酸化ケイ素（ＳｉＯＦ）を堆積してなる低誘電体膜
（以下、層間絶縁膜と記す）１３を形成する。この層間
絶縁膜１３は、例えば比誘電率ε＝３．０〜３．５程度
の膜として形成される。
【００１６】上記化学的気相成長法は、例えば熱分解反
応による化学的気相成長装置よって行う。その原料ガス
には、流量が５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガ
スと流量が１５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2
Ｆ2 ）ガスと流量が５００ｓｃｃｍの酸素ガスとを用い
る。また成膜温度を３００℃〜５００℃の範囲の所定温
度として例えば４００℃に設定し、成膜雰囲気の圧力を
５０Ｐａに設定する。
応による化学的気相成長装置よって行う。その原料ガス
には、流量が５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガ
スと流量が１５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2
Ｆ2 ）ガスと流量が５００ｓｃｃｍの酸素ガスとを用い
る。また成膜温度を３００℃〜５００℃の範囲の所定温
度として例えば４００℃に設定し、成膜雰囲気の圧力を
５０Ｐａに設定する。
【００１７】上記化学的気相成長では、ジフロロシラン
（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスを用いたが、この他のフッ素で置
換されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガス（ここで２
ｍ＋２＝ｉ＋ｊ、ｍ＝２，３，・・・）を用いることも
可能である。
（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスを用いたが、この他のフッ素で置
換されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガス（ここで２
ｍ＋２＝ｉ＋ｊ、ｍ＝２，３，・・・）を用いることも
可能である。
【００１８】上記化学的気相成長における原料ガスに
は、ＳｉＨＦガスと酸化剤となる酸素の他に、ポリシラ
ンガスの一種であるモノシランガスを用いているが、こ
のポリシランガスとして、例えばジシラン（Ｓｉ
2 Ｈ6 ），トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）等を含むＳｉn Ｈ
2n+2（ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスおよび
ケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，２，
３，・・・）で示されるガスを用いることが可能であ
る。
は、ＳｉＨＦガスと酸化剤となる酸素の他に、ポリシラ
ンガスの一種であるモノシランガスを用いているが、こ
のポリシランガスとして、例えばジシラン（Ｓｉ
2 Ｈ6 ），トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）等を含むＳｉn Ｈ
2n+2（ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスおよび
ケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，２，
３，・・・）で示されるガスを用いることが可能であ
る。
【００１９】上記化学的気相成長法でのフッ素含有量の
制御方法を以下に説明する。ポリシランガスの流量を
ｘ、ＳｉＨＦガスの流量をｙとする。そして、０．１＜
ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満足する範囲で、
ポリシランガスの流量とＳｉＨＦガスの流量とを調節す
る。このようにして、原料ガスを化学的気相成長反応を
起こさせる雰囲気に供給することで、層間絶縁膜１３中
に含まれるフッ素量を調節する。
制御方法を以下に説明する。ポリシランガスの流量を
ｘ、ＳｉＨＦガスの流量をｙとする。そして、０．１＜
ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満足する範囲で、
ポリシランガスの流量とＳｉＨＦガスの流量とを調節す
る。このようにして、原料ガスを化学的気相成長反応を
起こさせる雰囲気に供給することで、層間絶縁膜１３中
に含まれるフッ素量を調節する。
【００２０】上記低誘電体膜の形成方法では、原料ガス
に、ＳｉＨＦガスと、酸素を含むガスからなる酸化剤と
を用いる化学的気相成長によってＳｉＯＦからなる層間
絶縁膜１３を成膜する。このＳｉＨＦガスにはケイ素
（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）との結合とその結合より弱い結
合のケイ素と水素との結合がある。そのため、ケイ素
（Ｓｉ）に結合している水素（Ｈ）が外れて、その水素
が外れた部分に酸素（Ｏ）が結合する。またフッ素源に
炭素系のガスを用いていないことから、層間絶縁膜１３
には炭素が入り込まない。そのため、良質な層間絶縁膜
１３になる。
に、ＳｉＨＦガスと、酸素を含むガスからなる酸化剤と
を用いる化学的気相成長によってＳｉＯＦからなる層間
絶縁膜１３を成膜する。このＳｉＨＦガスにはケイ素
（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）との結合とその結合より弱い結
合のケイ素と水素との結合がある。そのため、ケイ素
（Ｓｉ）に結合している水素（Ｈ）が外れて、その水素
が外れた部分に酸素（Ｏ）が結合する。またフッ素源に
炭素系のガスを用いていないことから、層間絶縁膜１３
には炭素が入り込まない。そのため、良質な層間絶縁膜
１３になる。
【００２１】さらに上記説明したように、上記ＳｉＨＦ
ガスの流量と、ポリシランガスの流量とを制御すること
によって、層間絶縁膜１３中に含まれるフッ素量が制御
される。
ガスの流量と、ポリシランガスの流量とを制御すること
によって、層間絶縁膜１３中に含まれるフッ素量が制御
される。
【００２２】次に第２実施例を図２の形成方法の概略構
成図によって説明する。図では上記第１実施例で接続し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付す。
成図によって説明する。図では上記第１実施例で接続し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付す。
【００２３】図２に示すように、基体１１上には配線１
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態に表面がほ
ぼ平坦化されたＳｉＯＦからなる層間絶縁膜１３を形成
する。この化学的気相成長法では熱分解反応による化学
的気相成長装置を用いる。そして原料ガスには、流量が
５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガスと流量が１
５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスと
流量が５００ｓｃｃｍの酸化剤になる過酸化水素（Ｈ2
Ｏ2 ）ガスとを用いる。また成膜温度を０℃〜１００℃
の範囲の所定温度として例えば５０℃に設定し、成膜雰
囲気の圧力を５０Ｐａに設定する。上記酸化剤には、水
素と酸素とからなる分子で構成されるガスとしてＨ2 Ｏ
2ガスを用いたが、例えばＨ2 Ｏガスを用いることも可
能である。
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態に表面がほ
ぼ平坦化されたＳｉＯＦからなる層間絶縁膜１３を形成
する。この化学的気相成長法では熱分解反応による化学
的気相成長装置を用いる。そして原料ガスには、流量が
５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガスと流量が１
５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスと
流量が５００ｓｃｃｍの酸化剤になる過酸化水素（Ｈ2
Ｏ2 ）ガスとを用いる。また成膜温度を０℃〜１００℃
の範囲の所定温度として例えば５０℃に設定し、成膜雰
囲気の圧力を５０Ｐａに設定する。上記酸化剤には、水
素と酸素とからなる分子で構成されるガスとしてＨ2 Ｏ
2ガスを用いたが、例えばＨ2 Ｏガスを用いることも可
能である。
【００２４】また上記第１実施例と同様に、ジフロロシ
ラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスのかわりに他のフッ素で置換
されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガスを用いてもよ
い。さらにモノシランガスのかわりに他のポリシランガ
スを用いてもよい。
ラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスのかわりに他のフッ素で置換
されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガスを用いてもよ
い。さらにモノシランガスのかわりに他のポリシランガ
スを用いてもよい。
【００２５】また、層間絶縁膜中に含まれるフッ素量の
制御方法は、上記第１実施例で説明したと同様に行えば
よい。
制御方法は、上記第１実施例で説明したと同様に行えば
よい。
【００２６】上記第２実施例では、酸化剤に水素と酸素
とからなる分子で構成されるガスとして、Ｈ2 Ｏ2 また
はＨ2 Ｏからなるガスを用いることから、化学的気相成
長反応の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 Ｏガスおよび
Ｈ2 Ｏ2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわっ
た水酸基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。
そのため、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉ
ＯＦ膜で形成される層間絶縁膜１３はカバリッジ性が高
くなる。
とからなる分子で構成されるガスとして、Ｈ2 Ｏ2 また
はＨ2 Ｏからなるガスを用いることから、化学的気相成
長反応の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 Ｏガスおよび
Ｈ2 Ｏ2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわっ
た水酸基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。
そのため、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉ
ＯＦ膜で形成される層間絶縁膜１３はカバリッジ性が高
くなる。
【００２７】上記第１，第２実施例では、熱分解反応に
よる化学的気相成長装置によって化学的気相成長法を行
ったが、例えばリモートプラズマＣＶＤ装置によって行
うことも可能である。この場合も、熱分解反応による化
学的気相成長装置のように、パーティクルの発生が少な
いので、パーティクルに汚染されない良質な層間絶縁膜
が成膜される。
よる化学的気相成長装置によって化学的気相成長法を行
ったが、例えばリモートプラズマＣＶＤ装置によって行
うことも可能である。この場合も、熱分解反応による化
学的気相成長装置のように、パーティクルの発生が少な
いので、パーティクルに汚染されない良質な層間絶縁膜
が成膜される。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の低誘電体
膜の形成方法によれば、原料ガスに、ケイ素と水素とフ
ッ素とからなる分子で構成されるガス（ＳｉＨＦガス）
とＨ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスからなる酸化剤とを用
いた化学的気相成長によって成膜するので、原料ガスに
は初めからケイ素原子とフッ素原子との結合が存在す
る。そのため、フッ素源として炭素系のガスを用いる必
要がないので、炭素が入り込まない良質なＳｉＯＦ膜を
形成することが可能になる。
膜の形成方法によれば、原料ガスに、ケイ素と水素とフ
ッ素とからなる分子で構成されるガス（ＳｉＨＦガス）
とＨ 2 Ｏ 2 ガスまたはＨ 2 Ｏガスからなる酸化剤とを用
いた化学的気相成長によって成膜するので、原料ガスに
は初めからケイ素原子とフッ素原子との結合が存在す
る。そのため、フッ素源として炭素系のガスを用いる必
要がないので、炭素が入り込まない良質なＳｉＯＦ膜を
形成することが可能になる。
【００２９】さらに化学的気相成長における原料ガス
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシラン
ガスを用いる方法によれば、ＳｉＨＦガスとポリシラン
ガスとの各流量を制御することによって、フッ素の含有
量を制御することができる。そのため、ＳｉＯＦ膜の比
誘電率を所望の値に制御することが可能になる。
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシラン
ガスを用いる方法によれば、ＳｉＨＦガスとポリシラン
ガスとの各流量を制御することによって、フッ素の含有
量を制御することができる。そのため、ＳｉＯＦ膜の比
誘電率を所望の値に制御することが可能になる。
【００３０】酸化剤に水素と酸素とからなる分子で構成
されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ2 からな
るガスを用いた方法によれば、化学的気相成長反応の際
に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ 2 ＯガスおよびＨ 2 Ｏ 2 ガ
スの水酸基に置きかわる。そして置きかわった水酸基が
脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。そのため、
高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉＯＦ膜で形
成される層間絶縁膜のカバリッジ性の向上が図れる。
されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ2 からな
るガスを用いた方法によれば、化学的気相成長反応の際
に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ 2 ＯガスおよびＨ 2 Ｏ 2 ガ
スの水酸基に置きかわる。そして置きかわった水酸基が
脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。そのため、
高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉＯＦ膜で形
成される層間絶縁膜のカバリッジ性の向上が図れる。
【００３１】上記化学的気相成長法を熱分解反応による
化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装置
によって行う方法によれば、従来のプラズマＣＶＤ装置
のようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、
パーティクルに汚染されていない高品質な膜を形成する
ことが可能になる。
化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装置
によって行う方法によれば、従来のプラズマＣＶＤ装置
のようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、
パーティクルに汚染されていない高品質な膜を形成する
ことが可能になる。
【図１】本発明の第１実施例の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施例の概略構成図である。
１１ 基体
１３ 層間絶縁膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−29308（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−250635（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−52419（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−239750（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−182918（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−236850（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−74245（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−347298（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/31 - 21/3213
H01L 21/768
Claims (3)
- 【請求項１】 化学的気相成長法によって、基体表面に
フッ素を含む酸化ケイ素膜を成膜する低誘電体膜の形成
方法において、前記 化学的気相成長は、原料ガスに、ケイ素と水素とフ
ッ素とからなる分子で構成されるガスとＨ 2 Ｏ 2 ガスま
たはＨ 2 Ｏガスからなる酸化剤とを用い、 前記化学的気相成長反応の際に、前記ケイ素と水素とフ
ッ素とからなる分子で構成されるガスの水素を前記酸化
剤の水酸基に置き換え、この置き換えた水酸基が脱水縮
合することで前記ケイ素と水素とフッ素とからなる分子
で構成されるガスを高分子化して流動性を有する状態で
フッ素を含む酸化ケイ素膜を形成する ことを特徴とする
低誘電体膜の形成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の低誘電体膜の形成方法に
おいて、 化学的気相成長における原料ガスに、前記ケイ素と水素
とフッ素とからなる分子で構成されるガスと前記酸化剤
とともに、ＳｉＨ 4 で表されるモノシランガス、Ｓｉ n
Ｈ 2n + 2 （ｎ＝１，２，３，・・・）およびケイ素が
環状に結合しているＳｉ n Ｈ 2n （ｎ＝１，２，３，・
・・）で表される高次シランガスを用いることを特徴と
する低誘電体膜の形成方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の低誘電
体膜の形成方法において、 前記化学的気相成長法は、熱分解反応による化学的気相
成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装置によって行
うことを特徴とする低誘電体膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24738894A JP3443978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 低誘電体膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24738894A JP3443978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 低誘電体膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115976A JPH08115976A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3443978B2 true JP3443978B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=17162692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24738894A Expired - Fee Related JP3443978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 低誘電体膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443978B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2853661B2 (ja) * | 1996-06-27 | 1999-02-03 | 日本電気株式会社 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| US6243112B1 (en) * | 1996-07-01 | 2001-06-05 | Xerox Corporation | High density remote plasma deposited fluoropolymer films |
| JPH10242142A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-09-11 | Nippon Asm Kk | 半導体素子とその製造方法 |
| JP3123512B2 (ja) | 1998-06-02 | 2001-01-15 | 日本電気株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| WO2013152031A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Kla-Tencor Corporation | Protective fluorine-doped silicon oxide film for optical components |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP24738894A patent/JP3443978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08115976A (ja) | 1996-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2697315B2 (ja) | フッ素含有シリコン酸化膜の形成方法 | |
| JP3290339B2 (ja) | フルオロケイ酸塩ガラス層を形成する方法 | |
| JP2634743B2 (ja) | 低温化学蒸着法 | |
| US5290736A (en) | Method of forming interlayer-insulating film using ozone and organic silanes at a pressure above atmospheric | |
| KR101528832B1 (ko) | 유동성 유전체 층의 형성 방법 | |
| JP2790439B2 (ja) | 弗素含有酸化珪素フィルムの形成法ならびにＦ２Ｓｉ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｆ２とＦ３ＳｉＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＳｉＦ３）Ｃ２Ｈ５のそれぞれからなる合成物 | |
| US4501769A (en) | Method for selective deposition of layer structures consisting of silicides of HMP metals on silicon substrates and products so-formed | |
| KR100328144B1 (ko) | 고밀도 플라즈마-화학적 증착 기법을 사용하여 낮은 유전상수를 갖는 박막을 형성하는 방법 | |
| US20020076944A1 (en) | Organosilane CVD precursors and their use for making organosilane polymer low-k dielectric film | |
| JPH09116011A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH04360533A (ja) | 化学気相成長法 | |
| US6858195B2 (en) | Process for forming a low dielectric constant fluorine and carbon-containing silicon oxide dielectric material | |
| US20020119326A1 (en) | Process for forming a low dielectric constant fluorine and carbon-containing silicon oxide dielectric material characterized by improved resistance to oxidation | |
| WO1992018430A1 (en) | Method for forming vapor phase grown film and apparatus for producing semiconductor devices | |
| JP3443978B2 (ja) | 低誘電体膜の形成方法 | |
| Barron | CVD of SiO2 and related materials: An overview | |
| US6649219B2 (en) | Process for forming a low dielectric constant fluorine and carbon-containing silicon oxide dielectric material characterized by improved resistance to oxidation | |
| US6562735B1 (en) | Control of reaction rate in formation of low k carbon-containing silicon oxide dielectric material using organosilane, unsubstituted silane, and hydrogen peroxide reactants | |
| JP2918300B2 (ja) | 二酸化珪素膜及びその製造方法 | |
| JP3836553B2 (ja) | シリコン系絶縁膜の製造方法 | |
| JPH07161705A (ja) | 半導体装置の多層配線層間絶縁膜の形成方法 | |
| JPH08227888A (ja) | 誘電体膜の形成方法 | |
| JPH08335579A (ja) | フッ素を含むシリコン系酸化膜およびその製造方法 | |
| JP5233127B2 (ja) | 低誘電率膜の改質剤及び製造方法 | |
| JPH0950995A (ja) | シリコン系酸化物および半導体装置の層間絶縁膜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |