JP3463195B2 - Method of forming insulating film - Google Patents

Method of forming insulating film

Info

Publication number
JP3463195B2
JP3463195B2 JP2000013555A JP2000013555A JP3463195B2 JP 3463195 B2 JP3463195 B2 JP 3463195B2 JP 2000013555 A JP2000013555 A JP 2000013555A JP 2000013555 A JP2000013555 A JP 2000013555A JP 3463195 B2 JP3463195 B2 JP 3463195B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
oxide film
insulating film
forming
excimer light
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
JP2000013555A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001210638A (en
Inventor
宏 黒澤
篤至 横谷
弘之 武藤
淳一 宮野
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.)
Miyazaki Prefecture
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Miyazaki Prefecture
Oki Electric Industry Co Ltd
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 Miyazaki Prefecture, Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Miyazaki Prefecture
Priority to JP2000013555A priority Critical patent/JP3463195B2/en
Publication of JP2001210638A publication Critical patent/JP2001210638A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3463195B2 publication Critical patent/JP3463195B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁膜の形成方
法、特に有機系酸化膜形成ガスの存在下で、エキシマ光
を用いて被処理物表面に絶縁膜を形成する方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an insulating film, and more particularly to a method for forming an insulating film on the surface of an object to be processed using excimer light in the presence of an organic oxide film forming gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えばDRAM、LOGIC等の
層間絶縁膜等に用いられている絶縁膜は、プラズマ酸化
膜、熱酸化膜、オゾン(O)−テトラエチルオルソシ
リケイト(Si(CO))(以下「TEOS」
という)酸化膜等にて形成されている。しかしながら、
これらの酸化膜形成にあたっては、熱酸化では700℃
以上、プラズマ酸化及びオゾン−TEOS酸化でも35
0℃以上の高温熱処理を要する。加えてプラズマ酸化で
はプラズマ放電が生じる。これらの高温熱処理あるいは
プラズマ放電は、絶縁膜を形成する被処理物に損傷を与
える。特に半導体素子の場合、今後一層の微細化、多層
配線化が進むことは必定で、これらの熱あるいはプラズ
マによるダメージは、半導体素子の品質維持上無視でき
ない。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an insulating film used for an interlayer insulating film of DRAM, LOGIC, etc. is a plasma oxide film, a thermal oxide film, ozone (O 3 ) -tetraethyl orthosilicate (Si (C 2 H 5 O) 4 ) (hereinafter "TEOS"
It is formed of an oxide film or the like. However,
When forming these oxide films, thermal oxidation is 700 ° C.
As described above, the plasma oxidation and the ozone-TEOS oxidation are 35
High temperature heat treatment of 0 ° C or higher is required. In addition, plasma oxidation causes plasma discharge. These high temperature heat treatments or plasma discharges damage the object to be processed forming the insulating film. Particularly in the case of semiconductor elements, further miniaturization and multilayer wiring are inevitable in the future, and damage due to heat or plasma cannot be ignored in terms of maintaining the quality of semiconductor elements.

【0003】近年、前記のごとき課題の解決手段とし
て、有機系酸化膜形成ガス、例えばTEOSを、キセノ
ンエキシマランプやアルゴンエキシマランプ等によるエ
キシマ光で照射して、常温で分解し、半導体素子上に酸
化膜を形成する光CVD法が提案されている(佐々木亘
等「真空紫外エキシマランプを用いたシリカ薄膜生成」
第46回応用物理学会−予稿集、28a−M−5(19
99、春季))。光CVD法によれば、エキシマ光のフ
ォトンエネルギーは7.2eV以上であるのに対して、
大部分の有機系酸化膜形成ガス、例えばTEOSのC−
H、C−C等の結合エネルギーは6eV以下であるた
め、常温のような低温でも容易に分解され、半導体素子
上に酸化膜(SiO)が形成される。
In recent years, as a means for solving the above-mentioned problems, an organic oxide film forming gas such as TEOS is irradiated with excimer light from a xenon excimer lamp, an argon excimer lamp or the like, decomposed at room temperature, and decomposed on a semiconductor element. An optical CVD method for forming an oxide film has been proposed (Wataru Sasaki et al. "Silica thin film formation using a vacuum ultraviolet excimer lamp").
46th Japan Society of Applied Physics-Proceedings, 28a-M-5 (19
99, spring))). According to the photo CVD method, the photon energy of excimer light is 7.2 eV or more, while
Most organic oxide film forming gases, such as TEOS C-
Since the binding energy of H, C—C, etc. is 6 eV or less, it is easily decomposed even at a low temperature such as room temperature to form an oxide film (SiO 2 ) on the semiconductor element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
光CVD法により形成された酸化膜は、有機系酸化膜形
成ガス由来の炭素(C)等の不純物を多く含み、絶縁性
が劣化するおそれがある。このため光CVD法は、低温
処理という利点があるにもかかわらず、例えば半導体素
子の絶縁膜としては未だ工業的に利用できない現状であ
る。一方、光CVD法では、ランプからのエキシマ光取
出窓部材の表面にも、半導体素子上同様に酸化膜が堆積
され、エキシマ光の照度が経時的に減衰、逆に半導体素
子上への酸化膜の形成が阻害される欠点があった。
However, the oxide film formed by the above-described photo-CVD method contains a large amount of impurities such as carbon (C) derived from the organic oxide film forming gas, which may deteriorate the insulation property. is there. For this reason, the photo-CVD method is not available industrially as an insulating film for semiconductor devices, for example, although it has an advantage of low temperature treatment. On the other hand, in the photo-CVD method, an oxide film is deposited on the surface of the excimer light extraction window member from the lamp in the same manner as on the semiconductor element, and the illuminance of the excimer light is attenuated with time. There was a drawback that the formation of

【0005】本発明は、前記のごとき課題を解決したも
ので、被処理物表面への損傷が少なく、かつ不純物が少
ない良質な絶縁膜を安定して形成する絶縁膜の形成方法
を提供することを目的としている。
The present invention solves the above problems, and provides a method for forming an insulating film, which stably forms a high-quality insulating film with less damage to the surface of the object to be processed and less impurities. It is an object.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成した本発
明は、有機系酸化膜形成ガスの存在下、エキシマ光によ
り被処理物表面に絶縁膜を形成するに際し、エキシマ光
照射中、有機系酸化膜形成ガスをガス供給管(4)から
間欠的に供給し、該有機系酸化膜形成ガスの非供給時
に、酸素を含むガスをガス供給管(4a)から添加する
ことを特徴としている。
Means for Solving the Problems] The present invention has achieved the above object, the presence of an organic oxide film forming gas, in forming an insulating film on the object surface to be treated by the excimer light, excimer light
During the irradiation, an organic oxide film forming gas is intermittently supplied from the gas supply pipe (4), and a gas containing oxygen is added from the gas supply pipe (4a) when the organic oxide film forming gas is not supplied. Is characterized by.

【0007】本発明では、この酸素がエキシマ光のフォ
トンエネルギーにより、ラジカル酸素またはオゾン(O
)となり、例えばTEOS中の炭素(C)等と反応し
て、被処理物酸化膜中の有機系不純物を減少させる。ま
たランプに近いエキシマ光取出窓部材近傍では、エキシ
マ光の照度が高く、ラジカル酸素またはオゾン(O
がより発生し易いため、ランプから遠い被処理物表面の
酸化膜形成を損うことなく、窓部材の酸化膜の堆積を選
択的に抑制できる。
In the present invention, this oxygen is converted into radical oxygen or ozone (O) by the photon energy of excimer light.
3 ) and reacts with, for example, carbon (C) in TEOS to reduce organic impurities in the oxide film to be processed. In the vicinity of the excimer light extraction window member near the lamp, the illuminance of the excimer light is high, and radical oxygen or ozone (O 3 ) is generated.
Is more likely to occur, it is possible to selectively suppress the deposition of the oxide film on the window member without damaging the formation of the oxide film on the surface of the object to be processed far from the lamp.

【0008】本発明の被処理物としては、半導体素子が
最適であるが、例えば高温処理に適さないプラスチック
や金属類にも広く応用できる。
A semiconductor element is most suitable as the object to be processed of the present invention, but it can be widely applied to plastics and metals which are not suitable for high temperature processing.

【0009】有機系酸化膜形成ガスには、TEOSや、
TMOS、TMS等を挙げることができるが、安全性、
経済性(価格)の理由によりTEOSが実用的である。
The organic oxide film forming gas includes TEOS and
TMOS, TMS, etc. can be mentioned, but safety,
TEOS is practical for economic reasons (price).

【0010】酸素を含むガスは特に制限されないが、取
り扱いが容易な酸素ガス(O)や一酸化二窒素ガス
(NO)の単独または混合物が好適である。
The gas containing oxygen is not particularly limited, but oxygen gas (O 2 ) and dinitrogen monoxide gas (N 2 O), which are easy to handle, are preferably used alone or as a mixture.

【0011】前記目的を達成した本発明の第2発明に係
わる絶縁膜の形成方法は、エキシマ光により被処理物上
に絶縁膜を形成するに際し、有機系酸化膜形成ガスを間
欠的に供給することを特徴としている。
In the method for forming an insulating film according to the second aspect of the present invention which achieves the above object, an organic oxide film forming gas is intermittently supplied when forming an insulating film on an object to be processed by excimer light. It is characterized by that.

【0012】有機系酸化膜形成ガスの供給手段をデジタ
ル的にオン/オフして、有機系酸化膜形成ガスを間欠的
に供給すると、供給時には被処理物表面に酸化膜が形成
され、非供給時にはエキシマランプのフォトンエネルギ
ーにより、絶縁膜表面及び同膜中の炭素結合が切断され
除去される。
When the supply means of the organic oxide film forming gas is digitally turned on / off and the organic oxide film forming gas is intermittently supplied, an oxide film is formed on the surface of the object to be processed at the time of supply and is not supplied. The photon energy of the excimer lamp sometimes breaks and removes carbon bonds on the surface of the insulating film and in the film.

【0013】この場合、有機系酸化膜形成ガスの非供給
時に酸素を含むガスを添加すると、第1発明と同様の理
由により有機系不純物の除去、及びエキシマ光取出窓部
材への酸化膜堆積の防止は、より一層効果的になる。
In this case, when the gas containing oxygen is added when the organic oxide film forming gas is not supplied, the organic impurities are removed and the oxide film is deposited on the excimer light extraction window member for the same reason as in the first aspect of the invention. Prevention becomes even more effective.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、図面にしたがって本発明の
実施の形態を詳述する。図1は、本発明の絶縁膜形成方
法に用いる装置の一例を模式的に示す。図1において、
半導体素子酸化膜形成用の処理室1は、真空にすること
ができる気密構造からなり、パイプ2を介して排気用の
真空ポンプ3に連結されている。処理室1にはガス供給
管4が設けられており、このガス供給管4から有機系酸
化膜形成ガス、例えばTEOS、あるいは酸素を含むガ
ス、例えば一酸化二窒素ガスを供給する。処理室1の上
部にはエキシマランプ5を設ける。エキシマランプ5に
は、エキシマ光生成希ガス(図示せず)が充填されてい
る。希ガスには、アルゴン(126nm)キセノン(1
46nm)、クリプトン(172nm)の単独、あるい
はそれらの混合ガス、例えばアルゴン/クリプトン混合
ガス(126〜146nm)、クリプトン/キセノン混
合ガス(146〜172nm)等を、これらのフォトン
エネルギーと使用する有機系酸化膜形成ガスの結合エネ
ルギーに応じて適宜選択する。6は、ランプ5のエキシ
マ光取出窓である。窓部材には、石英、マグネシウムフ
ロライド、カルシウムフロライド、バリウムフロライ
ド、あるいはサファイア等を用いることができる。これ
らの窓部材には、各々透過可能なエキシマ光の最短波長
があるので、使用する希ガスとの関係で適宜選択する。
例えば、石英の場合はキセノンエキシマ光以上の波長の
光しか透過しない。処理室1内には支持棒7で支持され
たサセプタ8を設ける。被処理物、例えば半導体素子ウ
エハ9は、このサセプタ8上に載置する。10はウエハ
9上に形成された酸化膜、10aはエキシマ光取出窓の
表面に堆積された酸化膜である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an example of an apparatus used in the insulating film forming method of the present invention. In FIG.
The processing chamber 1 for forming the semiconductor element oxide film has an airtight structure that can be evacuated, and is connected to a vacuum pump 3 for exhausting through a pipe 2. A gas supply pipe 4 is provided in the processing chamber 1, and an organic oxide film forming gas such as TEOS or a gas containing oxygen such as dinitrogen monoxide gas is supplied from the gas supply pipe 4. An excimer lamp 5 is provided above the processing chamber 1. The excimer lamp 5 is filled with a rare gas (not shown) that generates excimer light. Argon (126 nm) xenon (1
46 nm), krypton (172 nm) alone, or a mixed gas thereof, for example, an argon / krypton mixed gas (126 to 146 nm), a krypton / xenon mixed gas (146 to 172 nm), or the like, which is an organic system using these photon energies. It is appropriately selected according to the binding energy of the oxide film forming gas. Reference numeral 6 is an excimer light extraction window of the lamp 5. Quartz, magnesium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, sapphire, or the like can be used for the window member. Since each of these window members has the shortest wavelength of excimer light that can be transmitted, it is appropriately selected in relation to the rare gas used.
For example, in the case of quartz, only light having a wavelength longer than that of xenon excimer light is transmitted. A susceptor 8 supported by a support rod 7 is provided in the processing chamber 1. An object to be processed, for example, a semiconductor element wafer 9 is placed on this susceptor 8. Reference numeral 10 is an oxide film formed on the wafer 9, and 10a is an oxide film deposited on the surface of the excimer light extraction window.

【0015】前述のごとき絶縁膜形成装置を用いて、本
発明では絶縁膜を次のごとく形成する。先ず、図1に示
す装置の処理室1内のサセプタ8上に半導体素子ウエハ
9を載置する。処理室1は、真空ポンプ3によりパイプ
2を介して、1E−5Torr程度まで真空引きを行
い、残留ガスをきわめて少なくする。次いで、ガス供給
管4から液体TEOSをベイパーライザーで気化して、
約5〜1000ml程度処理室1内に導入する。同時
に、添加ガスとして酸素ガス、一酸化ニ窒素ガス等の酸
素を含むガスを約5〜1000ml程度添加する。処理
室1の内圧は、1E−1〜100Torrに維持する。
この状態で、例えばキセノン充填エキシマランプ5を1
〜1000分間照射し、TEOSガスを分解して、サセ
プタ8上のウエハ9に酸化膜10を堆積させる。この場
合、エキシマランプ5とサセプタ8の距離は、1〜20
0mm程度とする。むろん、TEOSの流量、添加ガス
流量、照射時間、処理室内圧、ランプとサセプタ間の距
離等は、所望する膜質、膜厚等に応じて適宜選択する。
この添加ガスの酸素がエキシマ光のフォトンエネルギー
によりラジカル酸素またはオゾンとなり、分解したTE
OS中の炭素等と反応して除去される。このため、形成
される酸化膜10中には、TEOSの炭素等に由来する
有機系の酸化物が少ない高品位の酸化膜10が形成され
る。さらに、処理室1内のエキシマ光取出窓6の近傍で
は、エキシマランプ5に近いだけエキシマ光の照度が強
いため、よりラジカルな酸素またはオゾンが生成し、エ
キシマ光取出窓6上の酸化膜10aの堆積がより効果的
に抑制される。
In the present invention, an insulating film is formed as follows using the insulating film forming apparatus as described above. First, the semiconductor element wafer 9 is placed on the susceptor 8 in the processing chamber 1 of the apparatus shown in FIG. The processing chamber 1 is evacuated to about 1E-5 Torr by the vacuum pump 3 through the pipe 2 to extremely reduce the residual gas. Then, liquid TEOS is vaporized from the gas supply pipe 4 by a vaporizer,
About 5 to 1000 ml is introduced into the processing chamber 1. At the same time, about 5 to 1000 ml of a gas containing oxygen such as oxygen gas or nitric oxide gas is added as an additive gas. The internal pressure of the processing chamber 1 is maintained at 1E-1 to 100 Torr.
In this state, for example, set the xenon-filled excimer lamp 5 to 1
Irradiation is performed for up to 1000 minutes to decompose the TEOS gas and deposit the oxide film 10 on the wafer 9 on the susceptor 8. In this case, the distance between the excimer lamp 5 and the susceptor 8 is 1 to 20.
It is about 0 mm. Of course, the flow rate of TEOS, the flow rate of the added gas, the irradiation time, the pressure inside the processing chamber, the distance between the lamp and the susceptor, etc. are appropriately selected according to the desired film quality, film thickness and the like.
The oxygen of this added gas becomes radical oxygen or ozone by the photon energy of excimer light, and decomposed TE
It is removed by reacting with carbon and the like in OS. Therefore, in the oxide film 10 to be formed, a high-quality oxide film 10 containing a small amount of organic oxides derived from carbon or the like of TEOS is formed. Further, in the vicinity of the excimer light extraction window 6 in the processing chamber 1, since the illuminance of the excimer light is strong as much as it is close to the excimer lamp 5, more radical oxygen or ozone is generated, and the oxide film 10a on the excimer light extraction window 6 is generated. Is more effectively suppressed.

【0016】図1の絶縁膜形成装置を用いて、前記と略
同一の条件下、図2に示すようにTEOSガスをオン/
オフ方式で供給することもできる。すなわち、エキシマ
光照射中、TEOSをデジタル的に約1秒〜10分毎に
オン/オフして、TEOSを間欠的に供給する。これに
よりTEOSガス供給時には、ウエハ9上の酸化膜10
が形成され、TEOSガス非供給時には、エキシマ光の
フォトンエネルギーにより有機系不純物の除去を行う。
OFF時間を長くすると、有機系不純物の除去効果があ
る。また、同時に添加ガスを5〜1000ml導入する
と、前記同様に有機系不純物の少ない酸化膜10が得ら
れ、エキシマ光取出し窓6上への酸化膜10aの形成は
抑制される。
Using the insulating film forming apparatus of FIG. 1, TEOS gas is turned on / off as shown in FIG. 2 under substantially the same conditions as described above.
It can also be supplied off-system. That is, during the excimer light irradiation, TEOS is digitally turned on / off every 1 second to 10 minutes, and TEOS is intermittently supplied. As a result, when the TEOS gas is supplied, the oxide film 10 on the wafer 9 is
Are formed, and when the TEOS gas is not supplied, the organic impurities are removed by the photon energy of excimer light.
Increasing the OFF time has the effect of removing organic impurities. When 5 to 1000 ml of the additive gas is introduced at the same time, the oxide film 10 with a small amount of organic impurities is obtained as described above, and the formation of the oxide film 10a on the excimer light extraction window 6 is suppressed.

【0017】[0017]

【実施例1】図1の酸化膜形成装置を用いて酸化膜を形
成した。先ず処理室1を真空ポンプ3で1E−5Tor
rまで引いた。次に液体のTEOSをベイパーライザー
により気化し、50mlをガス供給管4から処理室1内
に導入した。同時に添加ガスとして酸素ガスの50ml
をガス供給管4aから処理室1に導入した。処理室1の
内圧は0.6Torrに維持した。エキシマランプ5に
は希ガスキセノンを充填したエキシマランプを用い、エ
キシマ光取出し窓6には合成石英を用いた。ランプ5と
サセプタ8の距離は15mmとした。この状態でエキシ
マランプ5を30分間照射した。
Example 1 An oxide film was formed using the oxide film forming apparatus shown in FIG. First, the processing chamber 1 is 1E-5 Tor with the vacuum pump 3.
pulled to r. Next, liquid TEOS was vaporized by a vaporizer and 50 ml was introduced into the processing chamber 1 through the gas supply pipe 4. At the same time 50 ml of oxygen gas as additional gas
Was introduced into the processing chamber 1 through the gas supply pipe 4a. The internal pressure of the processing chamber 1 was maintained at 0.6 Torr. An excimer lamp filled with rare gas xenon was used as the excimer lamp 5, and synthetic quartz was used as the excimer light extraction window 6. The distance between the lamp 5 and the susceptor 8 was 15 mm. In this state, the excimer lamp 5 was irradiated for 30 minutes.

【0018】[0018]

【実施例2】実施例1と同一条件で、添加ガスとして、
酸素ガスに代え一酸化ニ窒素を用いた。
Example 2 Under the same conditions as in Example 1, as an additive gas,
Nitric oxide was used instead of oxygen gas.

【0019】[0019]

【比較例1】実施例1と同一条件で、添加ガスを用いず
成膜した。この場合は、内圧を0.3Torrにし、実
施例1の添加ガス使用時と同じTEOS分圧にした。
Comparative Example 1 A film was formed under the same conditions as in Example 1 without using an additive gas. In this case, the internal pressure was 0.3 Torr, and the TEOS partial pressure was the same as that when using the additive gas of Example 1.

【0020】[0020]

【試験例1】実施例1と比較例1について、処理前後の
照度(窓の曇り)と成膜速度を測定した。照度の測定に
は、エキシマ光照射装置用照度モニター(UIT−15
0/VUVS−172:ウシオ電機株式会社製)を用
い、成膜の測定には分光エリプソメトリ法を採用し、U
V1250SE膜厚計(KLA・Tencor社製)で
測定した。照度測定は、合成石英窓直下にて成膜前後に
行い、膜厚はシリコンの6インチウエハ上、49ポイン
トを酸化膜(N=1.46)として測定した。結果は表
1に示す。
Test Example 1 For Example 1 and Comparative Example 1, the illuminance (window haze) and the film forming rate before and after the treatment were measured. For measuring the illuminance, an illuminance monitor for excimer light irradiation device (UIT-15
0 / VUVS-172: manufactured by USHIO INC., And a spectroscopic ellipsometry method is used for measurement of film formation.
It was measured with a V1250SE film thickness meter (manufactured by KLA Tencor). The illuminance measurement was performed immediately before and after the film formation under the synthetic quartz window, and the film thickness was measured on a silicon 6 inch wafer at 49 points as an oxide film (N = 1.46). The results are shown in Table 1.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】表1から明らかなように、添加ガス使用の
有無により、処理前後の照度差は約半分となり、成膜速
度は平均で約10倍となる。これは、酸素ガスがエキシ
マ光によりラジカル酸素またはオゾンとなり、エキシマ
光取出窓6への酸化膜10aの堆積を抑制するためと思
われる。
As is clear from Table 1, the illuminance difference before and after the treatment is about half, and the film forming rate is about 10 times on average, depending on whether or not the additive gas is used. It is considered that this is because the oxygen gas becomes radical oxygen or ozone by the excimer light and suppresses the deposition of the oxide film 10a on the excimer light extraction window 6.

【0023】[0023]

【試験例2】実施例1、2及び比較例1の酸化皮膜につ
いて、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR)により分
析を行った。FT−IR分析機には、ニューリー・イン
スツルメンツ株式会社製のIR−EPOCHを用いた。
測定は、シリコンの6インチウエハの中心点で行った。
結果を、図3(実施例1)、図4(実施例2)及び図5
(比較例1)に示す。これらの図から明らかなように、
添加ガスを用いた実施例1、2は、添加ガスを用いない
比較例1に比べて、炭素化合物の量がトレース程度で、
極めて少ないことが判った。これもまた酸素ガスがエキ
シマ光によりラジカル酸素またはオゾンとなり、TEO
Sガスの分解で生成された炭素等と反応して、有機系不
純物の減少をもたらした結果と思われる。
TEST EXAMPLE 2 The oxide films of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). As the FT-IR analyzer, IR-EPOCH manufactured by Newly Instruments Co., Ltd. was used.
The measurements were taken at the center point of a 6 inch wafer of silicon.
The results are shown in FIG. 3 (Example 1), FIG. 4 (Example 2) and FIG.
This is shown in (Comparative Example 1). As you can see from these figures,
In Examples 1 and 2 using the additive gas, the amount of the carbon compound was about the trace level as compared with Comparative Example 1 not using the additive gas.
It turned out to be extremely small. This also causes oxygen gas to become radical oxygen or ozone by excimer light,
This seems to be the result of the reduction of organic impurities by reacting with carbon and the like generated by the decomposition of S gas.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の半導体素子絶縁膜の形成方法に
よれば、以下の利点があり、半導体素子に使用されるゲ
ート絶縁膜、低誘電率絶縁膜等に広く利用できる。ま
た、半導体素子以外でも、高温処理できないプラスチッ
ク等への良質な絶縁膜コーティング、金属保護膜として
の良質な絶縁膜コーティング等への応用も可能である。 (1)光CVD法では、低温処理が可能なため、被処理
物へのダメージが少なくてすむ。特に半導体素子の場
合、より一層の高密度配線、多層配線が可能となる。 (2)酸素を含むガスの添加、及び/またはTEOSの
間欠的供給により、酸化膜中の有機系不純物が少なく、
絶縁性劣化が起こり難い良質の絶縁膜が得られる。 (3)併せて、エキシマ光取出窓部材への酸化膜の堆積
を効果的に抑制できるので、経時的に長期間に亘り、安
定して良質の絶縁膜が得られる。
The method for forming a semiconductor element insulating film according to the present invention has the following advantages and can be widely used for a gate insulating film, a low dielectric constant insulating film and the like used in a semiconductor element. In addition to the semiconductor element, it can be applied to a high-quality insulating film coating on a plastic or the like that cannot be subjected to high temperature processing, a high-quality insulating film coating as a metal protective film, and the like. (1) In the photo-CVD method, since low temperature treatment is possible, damage to the object to be treated can be reduced. Particularly in the case of a semiconductor element, higher density wiring and multilayer wiring are possible. (2) Oxygen-containing gas is added and / or TEOS is intermittently supplied to reduce the amount of organic impurities in the oxide film,
It is possible to obtain a high-quality insulating film in which insulation deterioration does not easily occur. (3) In addition, since it is possible to effectively suppress the deposition of the oxide film on the excimer light extraction window member, it is possible to stably obtain a high-quality insulating film over a long period of time.

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

【図1】本発明に用いる酸化膜形成装置の一例を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an oxide film forming apparatus used in the present invention.

【図2】実施例2の有機系酸化膜形成ガス供給方式を示
す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an organic oxide film forming gas supply system of Example 2.

【図3】実施例1の酸化膜のFT−IR分析結果を示す
チャートである。
FIG. 3 is a chart showing the FT-IR analysis result of the oxide film of Example 1.

【図4】実施例2の酸化膜のFT−IR分析結果を示す
チャートである。
FIG. 4 is a chart showing the FT-IR analysis result of the oxide film of Example 2.

【図5】比較例1の酸化膜のFT−IR分析結果を示す
チャートである。
5 is a chart showing the FT-IR analysis result of the oxide film of Comparative Example 1. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……酸化膜形成処理室 2……パイプ 3……真空ポンプ 4、4a……ガス供給管 5……エキシマランプ 6……エキシマ光取出窓 7……支持棒 8……サセプタ 9……半導体素子ウエハ 10、10a……酸化膜 1 ... Oxide film forming chamber 2 ... pipe 3 ... Vacuum pump 4, 4a ... Gas supply pipe 5 ... Excimer lamp 6 ... Excimer light extraction window 7 ... Support rod 8 ... Susceptor 9 ... Semiconductor element wafer 10, 10a ... Oxide film

フロントページの続き (73)特許権者 392021104 株式会社マイクロ電子サービス 宮崎県宮崎郡佐土原町大字下田島19370 番地 (73)特許権者 598049746 宮崎ダイシンキャノン株式会社 宮崎県児湯郡木城町大字高城4308−1 (73)特許権者 391011700 宮崎県 宮崎県宮崎市橘通東2丁目10番1号 (73)特許権者 390008855 宮崎沖電気株式会社 宮崎県宮崎郡清武町大字木原727番地 (73)特許権者 000000295 沖電気工業株式会社 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 (72)発明者 黒澤 宏 愛知県岡崎市明大寺町字西郷中38番地 岡崎国立共同研究機構分子科学研究所内 (72)発明者 横谷 篤至 宮崎県宮崎市学園木花台西1丁目1番地 宮崎大学工学部光応用工学研究室内 (72)発明者 武藤 弘之 宮崎県宮崎郡佐土原町大字下田島19370 番地 有限会社宮崎マシンデザイン内 (72)発明者 宮野 淳一 宮崎県宮崎郡佐土原町大字下田島19370 番地 有限会社宮崎マシンデザイン内 (56)参考文献 特開 平3−271372(JP,A) 特開 平9−82696(JP,A) 特開 平8−134654(JP,A) N.Takezoe,Applied Surface Science,米 国,第138−139巻,p.340−343 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/316 Front page continued (73) Patent holder 392021104 Microelectronics Service Co., Ltd. 19370 Shimodajima, Sadohara-cho, Miyazaki-gun, Miyazaki Prefecture (73) Patent holder 598049746 Miyazaki Daishin Canon Co., Ltd. 4308-1, Takagi, Kijo-cho, Koyu-gun, Miyazaki Prefecture (73) Patent holder 391011700 Miyazaki Prefecture Miyazaki Prefecture Miyazaki City 2-10-1, Tachibana-dori Higashi (73) Patent holder 390008855 Miyazaki Oki Electric Co., Ltd. Miyahara Prefecture Kiyotake-cho, Kiyotake-cho 727 Kihara (73) Patent holder 000000295 Oki Electric Industry Co., Ltd. Toranomon 1-7-12 Minato-ku, Tokyo (72) Inventor Hiroshi Kurosawa 38, Saigochu, Myodaiji-cho, Okazaki-shi, Aichi Okazaki National Institute for Collaborative Research (72) Inventor Yokotani Atsushi, 1-chome, Kibadai Nishi, Gakuen, Miyazaki City, Miyazaki Prefecture Inventor, Faculty of Engineering, Miyazaki University (72) Hiroyuki Muto 19370 Shimodajima, Sadohara-cho, Miyazaki-gun, Miyazaki Prefecture Miyazaki Machine Design Co., Ltd. (72) Invention Miyano Junichi Miyazaki Prefecture Miyazaki District 19370 Shimodajima, Tsuchihara-machi, Miyazaki Machine Design Co., Ltd. (56) Reference JP-A-3-271372 (JP, A) JP-A-9-82696 (JP, A) JP-A-8-134654 (JP, A) ) N. Takezoe, Applied Surface Science, United States, Volumes 138-139, p. 340-343 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C23C 16/00-16/56 H01L 21/316

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 有機系酸化膜形成ガスの存在下、エキシ
マ光により被処理物表面に絶縁膜を形成するに際し、
キシマ光照射中、有機系酸化膜形成ガスをガス供給管
(4)から間欠的に供給し、該有機系酸化膜形成ガスの
非供給時に、酸素を含むガスをガス供給管(4a)から
添加することを特徴とする絶縁膜の形成方法。
The presence of 1. A organic oxide film forming gas, in forming an insulating film on the object surface to be treated by the excimer light, et
An organic oxide film forming gas is intermittently supplied from the gas supply pipe (4) during the irradiation of the xima light , and a gas containing oxygen is added from the gas supply pipe (4a) when the organic oxide film forming gas is not supplied. A method for forming an insulating film, comprising:
【請求項2】 被処理物が半導体素子であることを特徴
とする請求項1記載の絶縁膜の形成方法。
2. The method for forming an insulating film according to claim 1, wherein the object to be processed is a semiconductor element.
【請求項3】 有機系酸化膜形成ガスがテトラエチルオ
ルソシリケイト(Si(CO))であることを
特徴とする請求項1記載の絶縁膜の形成方法。
3. The method for forming an insulating film according to claim 1, wherein the organic oxide film forming gas is tetraethyl orthosilicate (Si (C 2 H 5 O) 4 ).
【請求項4】 酸素を含むガスが、酸素ガス(O)及
び一酸化二窒素ガス(NO)からなる群から選ばれた
少なくともひとつであることを特徴とする請求項1記載
の絶縁膜の形成方法。
4. The insulation according to claim 1, wherein the gas containing oxygen is at least one selected from the group consisting of oxygen gas (O 2 ) and nitrous oxide (N 2 O). Method of forming a film.
JP2000013555A 2000-01-21 2000-01-21 Method of forming insulating film Expired - Fee Related JP3463195B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000013555A JP3463195B2 (en) 2000-01-21 2000-01-21 Method of forming insulating film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000013555A JP3463195B2 (en) 2000-01-21 2000-01-21 Method of forming insulating film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001210638A JP2001210638A (en) 2001-08-03
JP3463195B2 true JP3463195B2 (en) 2003-11-05

Family

ID=18541129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000013555A Expired - Fee Related JP3463195B2 (en) 2000-01-21 2000-01-21 Method of forming insulating film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3463195B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4050556B2 (en) 2002-05-30 2008-02-20 沖電気工業株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP2004128195A (en) 2002-10-02 2004-04-22 Oki Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing protective film
JP2011142335A (en) * 2008-09-03 2011-07-21 Hitachi Kokusai Electric Inc Method and device for manufacturing semiconductor device
JP2010087475A (en) * 2008-09-03 2010-04-15 Hitachi Kokusai Electric Inc Method and device for manufacturing semiconductor device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N.Takezoe,Applied Surface Science,米国,第138−139巻,p.340−343

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001210638A (en) 2001-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7581549B2 (en) Method for removing carbon-containing residues from a substrate
JP3400293B2 (en) CVD apparatus and cleaning method thereof
USRE38760E1 (en) Controlled etching of oxides via gas phase reactions
TWI506164B (en) Method for removal of carbon from an organosilicate material
US7488693B2 (en) Method for producing silicon oxide film
US7479191B1 (en) Method for endpointing CVD chamber cleans following ultra low-k film treatments
JP3178375B2 (en) Method of forming insulating film
KR100627098B1 (en) Method of forming low dielectric constant insulating film
WO2005114715A1 (en) Method for cleaning substrate surface
KR20160062181A (en) Etching process
JP3175924B2 (en) Thermal cleaning method with nitrogen trifluoride and oxygen
US20060189171A1 (en) Seasoning process for a deposition chamber
US20100330773A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JPH03286531A (en) Formation of silicon oxide film
JP3463195B2 (en) Method of forming insulating film
US10113234B2 (en) UV assisted silylation for porous low-k film sealing
JP2006210774A (en) Method of restoring film with low dielectric constant from damages
Nicolazo et al. Study of oxygen/TEOS plasmas and thin SiOx films obtained in an helicon diffusion reactor
JPH08213386A (en) Manufacture of semiconductor device
US5935649A (en) Method for manufacturing SiOF films
JPH09275103A (en) Film formation method
JPH03204932A (en) Removal of coating film on silicon layer and selective removal of silicon natural oxide film
JP2001274155A (en) Method of forming insulating film
JPH03129731A (en) Cleaning of substrate surface after removal treatment of oxide film and the like
JP2005252012A (en) Deposited film forming method, forming method of semiconductor element, semiconductor device and display device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees