JP3482725B2 - フッ素含有シリコン酸化膜の製造方法 - Google Patents
フッ素含有シリコン酸化膜の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、膜質の向上したフッ素
含有シリコン酸化膜の製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】プラズマ化学気相成長法によるフッ素含
有シリコン酸化膜を形成させる方法としては、例えば原
料ガスとしてのテトラエトキシシランに、フルオロアル
カンを添加せしめて用いる方法が提案されており｛ジャ
パニーズ ジャーナル オブアプライド フィジクス
（Japanese Journal of Applied Physics ）第３３巻４
０８−４１２頁（１９９４年）｝、該方法によれば、低
誘電化されたフッ素を含有するシリコン酸化膜を形成す
ることが可能であるとされていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来技術
は、成膜速度が遅く生産性が悪いという欠点があった。
また該方法で得られた膜は、比誘電率や膜中の水分量が
大きく、かつ該膜は吸湿性を有する等の問題を有するた
め、膜質は必ずしも良好とは言えないものであった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマ化学
気相成長法により基板上にフッ素含有シリコン酸化膜を
製造するに際し、トリアルコキシシランおよび酸化性ガ
スからなり、酸化性ガスがトリアルコキシシラン１モル
に対して０．５〜５０モルの割合で供給される原料に、
トリアルコキシシラン１モルに対して１〜５モルのフル
オロカーボンを添加せしめて用い、且つ成膜温度を２０
０〜３５０℃とし、得られた膜を赤外吸収スペクトルで
測定した際、Ｓｉ-Ｆ結合由来の９２０ｃｍ -1 付近の吸
収を示すことを特徴とする。 【０００５】本発明で用いるトリアルコキシシランは、
炭素数１〜４のアルコキシ基を有するものが好ましく、
具体的にはトリメトキシシラン、トリエトキシシラン、
トリ−ｎ−プロポキシシラン、トリイソプロポキシシラ
ン、トリ−ｎ−ブトキシシラン、トリ−ｓｅｃ−ブトキ
シシラン、トリイソブトキシシランおよびトリ−ｔｅｒ
ｔ−ブトキシシランが挙げられる。中でも成膜時の段差
被覆性が良好で、蒸気圧が高く、蒸発するための大幅な
加熱は不要で経済的であるとの理由から、トリエトキシ
シランが特に好ましい。 【０００６】フルオロカーボンとしては、分子中の炭素
に対するフッ素含有割合が大きく得られる膜中に多量の
フッ素を含有させることができること、および膜中の残
留炭素が少ないとの理由から、フルオロアルカンおよび
フルオロアルケンが好ましい。具体的にはテトラフルオ
ロメタン、ヘキサフルオロエタン、オクタフルオロプロ
パン、デカフルオロブタン、モノフルオロメタン、ジフ
ルオロメタン、トリフルオロメタン、テトラフルオ ロ
メタン、モノフルオロエタン、ジフルオロエタン、トリ
フルオロエタン、テトラフルオロエタン、モノフルオロ
プロパン、ジフルオロプロパン、トリフルオロプロパ
ン、テトラフルオロプロパン、ペンタフルオロプロパ
ン、ヘキサフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパ
ン、オクタフルオロプロパン、モノフルオロブタン、ジ
フルオロブタン、トリフルオロブタン、テトラフルオロ
ブタン、ペンタフルオロブタン、ヘキサフルオロブタ
ン、ヘプタフルオロブタン、オクタフルオロブタン、ノ
ナフルオロブタン、デカフルオロブタン、モノフルオロ
エチレン、ジフルオロエチレン、トリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、モノフルオロプロピレ
ン、ジフルオロプロピレン、トリフルオロプロピレン、
テトラフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピリ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、モノフルオロブテン、
ジフルオロブテン、トリフルオロブテン、テトラフルオ
ロブテン、ペンタフルオロブテン、ヘキサフルオロブテ
ン、ヘプタフルオロブテンおよびオクタフルオロブテン
等が挙げられる。この内フルオロアルカンは、フルオロ
アルケンに比べて得られる膜中の残留炭素が少ないとの
理由からさらに好ましく、また得られる膜中のフッ素含
有量が大きく、かつ比誘電率を大幅に下げることができ
るとの理由から、ヘキサフルオロエタンが特に好まし
い。 【０００７】トリアルコキシシランは、ヘリウム、アル
ゴンまたは窒素等の不活性ガスでバブリングして気化さ
せ反応系へ供給するか、あるいは加熱により気化させ
て、前記不活性ガス等の希釈ガスと共に供給する方法が
一般的である。 【０００８】フルオロカーボンはボンベより反応系へ供
給するか、あるいはヘリウム、アルゴンまたは窒素等の
不活性ガスでバブリングして気化させ反応系へ供給する
方法が一般的である。 【０００９】もう一方の原料である酸化性ガスとして
は、酸素、Ｎ2 Ｏ、ＮＯ、ＮＯ2 等の使用が好ましく、
得られる膜質が良好な点から酸素がさらに好ましい。酸
化性ガスがなくても、シリコン酸化膜の作製は可能であ
るが、膜質が悪くなり、実用的な膜は得られない。これ
らの酸化性ガスは１００％品を供給しても、不活性ガス
等で希釈して使用しても良い。 【００１０】トリアルコキシシランおよび酸化性ガスの
系内への供給割合は、トリアルコキシシラン１モルに対
して、酸化性ガス０．５〜５０モルが好ましく、さらに
好ましくは５〜３０モルである。あまり酸化性ガスが多
いと反応速度が遅くなり、実用的とは言えなくなる。ま
たあまり少ないと段差被覆性が悪くなるため実用的な範
囲が制限される。 【００１１】トリアルコキシシランおよびフルオロカー
ボンの供給割合を変えることで、膜中のフッ素含有率を
任意に変化させることができる。 【００１２】しかしながら、膜の比誘電率を大幅に減ら
すためには、トリアルコキシシラン１モルに対して、フ
ルオロカーボン０．１〜１０モルが好ましく、さらに好
ましくは１〜５モルである。あまりフルオロカーボンが
多いと膜がポーラスになったり、成膜速度が低下し実用
的とは言えなくなり、一方フルオロカーボンが少ない
と、含水分量や吸湿性の少ない良好な膜は得られ難くな
る。 【００１３】トリアルコキシシランおよびフルオロカー
ボンは、酸化性ガスと別々に反応装置に導入してもよい
し、いずれか２種類以上を混合して導入してもよい。 【００１４】前記原料ガスおよびフルオロカーボンを接
触させて、プラズマ化学気相成長法によりその表面にフ
ッ素含有シリコン酸化膜を形成させる基材としては、例
えば半導体基板および電極等の配線を施した半導体基板
等が挙げられる。 【００１５】その材質は、一般的なシリコン、ゲルマニ
ウム、ガリウム砒素、ガラス、アルミニウムおよびステ
ンレススチール等はもちろん、本発明では低温で成膜す
ることが可能なため、アモルファスシリコン等の非晶
質、ポリエステル、ポリイミドおよびガラスエポキシ等
の樹脂も特に好適な基材材質となる。また、基材の形状
は特に限定されるものではない。 【００１６】フッ素含有シリコン酸化膜の基材上への成
膜温度は、１００〜４００℃が好ましく、さらに好まし
くは２００℃〜３５０℃である。４００℃を超えると、
膜が荒れる等の問題が発生し、１００℃未満では得られ
る膜の吸湿性が大きくなり好ましくない。 【００１７】本発明に用いられる反応装置は特に限定さ
れるものではなく、縦型、横型、パンケーキ型およびベ
ルトコンベアー型等が挙げられる。 【００１８】反応装置の内圧は、０．０１〜１０ｍｍＨ
ｇが好ましく、さらに好ましくは０．１〜５ｍｍＨｇで
ある。内圧が低すぎると成膜速度が遅くなり、高すぎる
と安定したプラズマが得られない等の理由から膜質が悪
化する恐れが大きい。 【００１９】 【実施例】次に、本発明を実施例を挙げて説明する。 実施例１ プラズマ化学気相成長装置内のサセプターに段差を有す
るシリコン基板を密着し、該基板を２５０℃に加熱保持
した。５０℃に加熱したトリエトキシシランを流量０．
１０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガスでバブリング（トリエトキシ
シランとしては１０ｍＬ／ｍｉｎ供給に相当）し、流量
１０ｍＬ／ｍｉｎのヘキサフルオロエタンと、流量１０
０ｍＬ／ｍｉｎの酸素と共に上記装置内に導入し、反応
装置内の圧力を１ｍｍＨｇに保ち、シリコン基板上に５
分間化学気相成長させ、膜厚０．７５μｍのシリコン酸
化膜を形成させた。シリコン基材を割って断面を電子顕
微鏡で観察したところ、得られた膜は良好な段差被覆性
を有していた。 【００２０】上記膜を赤外吸収スペクトルで測定したと
ころ、１２００〜１０００ｃｍ-1、８００ｃｍ-1および
４５０ｃｍ-1付近に吸収を示し、得られた膜はシリコン
酸化膜であり、９２０ｃｍ-1付近の吸収よりＳｉ−Ｆ結
合を含有していることが分かった。また、３０００ｃｍ
-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３４００ｃｍ-1のＳｉ−Ｏ
Ｈ結合がなく、含水分量が殆どないことが分かった。 【００２１】また、膜の屈折率をエリプソメトリ法で測
定したところ１．２８であり、フッ素が多量に入ってい
ることを示した。さらに、膜中のフッ素含有率をＥＳＣ
Ａ（Ｘ線光電子スペクトル法）により求めたところ、フ
ッ素は３．４ａｔｏｍｉｃ％入っていることが分かっ
た。膜の比誘電率を、容量−電圧特性（１ＭＨｚ）から
求めたところ、３．５０であり、低誘電率化ができてい
ることが分かった。 【００２２】１週間室温下大気中で放置後に、該膜を赤
外吸収スペクトルで測定した結果は図１の通りである。
膜中のフッ素の減少は見られず、膜が安定なことが分か
った。また３０００ｃｍ-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３
４００ｃｍ-1のＳｉ−ＯＨ結合の吸収の増加は見られ
ず、吸湿性がないことも確認された。 【００２３】実施例２ 実施例１と同じプラズマ化学気相成長装置内のサセプタ
ーに、実施例１と同じ段差を有するシリコン基板を密着
し、該基板を２５０℃に加熱保持した。５０℃に加熱し
たトリエトキシシランを流量０．１０Ｌ／ｍｉｎの窒素
ガスでバブリング（トリエトキシシランとしては１０ｍ
Ｌ／ｍｉｎ供給に相当）し、流量３０ｍＬ／ｍｉｎのヘ
キサフルオロエタンと、流量１００ｍＬ／ｍｉｎの酸素
と共に上記装置内に導入し、反応装置内の圧力を１ｍｍ
Ｈｇに保ち、シリコン基板上に５分間化学気相成長さ
せ、膜厚０．４０μｍのシリコン酸化膜を形成させた。
実施例１と同様に観察したところ、得られた膜は良好な
段差被覆性を有していた。 【００２４】上記膜を赤外吸収スペクトルで測定した結
果、実施例１と同様、１２００〜１０００ｃｍ-1、８０
０ｃｍ-1および４５０ｃｍ-1付近に吸収を示し、得られ
た膜はシリコン酸化膜であり、９２０ｃｍ-1付近の吸収
よりＳｉ−Ｆ結合を含有していることが分かった。ま
た、３０００ｃｍ-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３４００
ｃｍ-1のＳｉ−ＯＨ結合がないことが判明した。 【００２５】また、膜の屈折率は１．２３となり、フッ
素が多量に入っていることを示した。膜中のフッ素含有
率をＥＳＣＡにより求めたところ、フッ素は４．１ａｔ
ｏｍｉｃ％入っていることが分かった。膜の比誘電率は
３．２１であり、低誘電率化ができていることが分かっ
た。１週間室温下大気中で放置した後、該膜を赤外吸収
スペクトルで測定した結果、膜中のフッ素の減少は見ら
れず、膜が安定なことが示された。また、３０００ｃｍ
-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３４００ｃｍ-1のＳｉ−Ｏ
Ｈ結合の吸収の増加は見られず、吸湿性がないことが確
認された。 【００２６】比較例１ トリエトキシシランの代わりにテトラエトキシシランを
用いた。供給量を合わせるために、６０℃に加熱したテ
トラエトキシシランを流量０．１０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガ
スでバブリング（テトラエトキシシランとしては１０ｍ
Ｌ／ｍｉｎ供給に相当）し、プラズマ化学気相成長装置
内に導入した以外は、実施例１と同じ条件で、５分間化
学気相成長させた。シリコン酸化膜の膜厚は０．２６μ
ｍで、実施例１のトリエトキシシランに比べて３分の１
であった。 【００２７】１週間室温下大気中で放置後、該膜を赤外
吸収スペクトルで測定した結果は図２の通りであり、成
膜直後には見られなかった３４００ｃｍ-1の吸収、すな
わちＳｉ−ＯＨ結合が発現したことにより該膜には吸湿
性があることが分かった。また該膜の屈折率は１．３９
で、比誘電率は３．９０であり、実施例１の膜よりもフ
ッ素含有量が不十分であることが確認された。 【００２８】 【発明の効果】本発明方法は、成膜速度が大きいので高
い生産性でフッ素含有シリコン酸化膜を基材上に得るこ
とができる。また得られる膜は、フッ素含有量が多く、
低誘電率であり、さらに、低温形成にもかかわらず、含
有水分量は小さくかつ吸湿性の少ない膜を作製すること
ができる。
含有シリコン酸化膜の製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】プラズマ化学気相成長法によるフッ素含
有シリコン酸化膜を形成させる方法としては、例えば原
料ガスとしてのテトラエトキシシランに、フルオロアル
カンを添加せしめて用いる方法が提案されており｛ジャ
パニーズ ジャーナル オブアプライド フィジクス
（Japanese Journal of Applied Physics ）第３３巻４
０８−４１２頁（１９９４年）｝、該方法によれば、低
誘電化されたフッ素を含有するシリコン酸化膜を形成す
ることが可能であるとされていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来技術
は、成膜速度が遅く生産性が悪いという欠点があった。
また該方法で得られた膜は、比誘電率や膜中の水分量が
大きく、かつ該膜は吸湿性を有する等の問題を有するた
め、膜質は必ずしも良好とは言えないものであった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマ化学
気相成長法により基板上にフッ素含有シリコン酸化膜を
製造するに際し、トリアルコキシシランおよび酸化性ガ
スからなり、酸化性ガスがトリアルコキシシラン１モル
に対して０．５〜５０モルの割合で供給される原料に、
トリアルコキシシラン１モルに対して１〜５モルのフル
オロカーボンを添加せしめて用い、且つ成膜温度を２０
０〜３５０℃とし、得られた膜を赤外吸収スペクトルで
測定した際、Ｓｉ-Ｆ結合由来の９２０ｃｍ -1 付近の吸
収を示すことを特徴とする。 【０００５】本発明で用いるトリアルコキシシランは、
炭素数１〜４のアルコキシ基を有するものが好ましく、
具体的にはトリメトキシシラン、トリエトキシシラン、
トリ−ｎ−プロポキシシラン、トリイソプロポキシシラ
ン、トリ−ｎ−ブトキシシラン、トリ−ｓｅｃ−ブトキ
シシラン、トリイソブトキシシランおよびトリ−ｔｅｒ
ｔ−ブトキシシランが挙げられる。中でも成膜時の段差
被覆性が良好で、蒸気圧が高く、蒸発するための大幅な
加熱は不要で経済的であるとの理由から、トリエトキシ
シランが特に好ましい。 【０００６】フルオロカーボンとしては、分子中の炭素
に対するフッ素含有割合が大きく得られる膜中に多量の
フッ素を含有させることができること、および膜中の残
留炭素が少ないとの理由から、フルオロアルカンおよび
フルオロアルケンが好ましい。具体的にはテトラフルオ
ロメタン、ヘキサフルオロエタン、オクタフルオロプロ
パン、デカフルオロブタン、モノフルオロメタン、ジフ
ルオロメタン、トリフルオロメタン、テトラフルオ ロ
メタン、モノフルオロエタン、ジフルオロエタン、トリ
フルオロエタン、テトラフルオロエタン、モノフルオロ
プロパン、ジフルオロプロパン、トリフルオロプロパ
ン、テトラフルオロプロパン、ペンタフルオロプロパ
ン、ヘキサフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパ
ン、オクタフルオロプロパン、モノフルオロブタン、ジ
フルオロブタン、トリフルオロブタン、テトラフルオロ
ブタン、ペンタフルオロブタン、ヘキサフルオロブタ
ン、ヘプタフルオロブタン、オクタフルオロブタン、ノ
ナフルオロブタン、デカフルオロブタン、モノフルオロ
エチレン、ジフルオロエチレン、トリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、モノフルオロプロピレ
ン、ジフルオロプロピレン、トリフルオロプロピレン、
テトラフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピリ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、モノフルオロブテン、
ジフルオロブテン、トリフルオロブテン、テトラフルオ
ロブテン、ペンタフルオロブテン、ヘキサフルオロブテ
ン、ヘプタフルオロブテンおよびオクタフルオロブテン
等が挙げられる。この内フルオロアルカンは、フルオロ
アルケンに比べて得られる膜中の残留炭素が少ないとの
理由からさらに好ましく、また得られる膜中のフッ素含
有量が大きく、かつ比誘電率を大幅に下げることができ
るとの理由から、ヘキサフルオロエタンが特に好まし
い。 【０００７】トリアルコキシシランは、ヘリウム、アル
ゴンまたは窒素等の不活性ガスでバブリングして気化さ
せ反応系へ供給するか、あるいは加熱により気化させ
て、前記不活性ガス等の希釈ガスと共に供給する方法が
一般的である。 【０００８】フルオロカーボンはボンベより反応系へ供
給するか、あるいはヘリウム、アルゴンまたは窒素等の
不活性ガスでバブリングして気化させ反応系へ供給する
方法が一般的である。 【０００９】もう一方の原料である酸化性ガスとして
は、酸素、Ｎ2 Ｏ、ＮＯ、ＮＯ2 等の使用が好ましく、
得られる膜質が良好な点から酸素がさらに好ましい。酸
化性ガスがなくても、シリコン酸化膜の作製は可能であ
るが、膜質が悪くなり、実用的な膜は得られない。これ
らの酸化性ガスは１００％品を供給しても、不活性ガス
等で希釈して使用しても良い。 【００１０】トリアルコキシシランおよび酸化性ガスの
系内への供給割合は、トリアルコキシシラン１モルに対
して、酸化性ガス０．５〜５０モルが好ましく、さらに
好ましくは５〜３０モルである。あまり酸化性ガスが多
いと反応速度が遅くなり、実用的とは言えなくなる。ま
たあまり少ないと段差被覆性が悪くなるため実用的な範
囲が制限される。 【００１１】トリアルコキシシランおよびフルオロカー
ボンの供給割合を変えることで、膜中のフッ素含有率を
任意に変化させることができる。 【００１２】しかしながら、膜の比誘電率を大幅に減ら
すためには、トリアルコキシシラン１モルに対して、フ
ルオロカーボン０．１〜１０モルが好ましく、さらに好
ましくは１〜５モルである。あまりフルオロカーボンが
多いと膜がポーラスになったり、成膜速度が低下し実用
的とは言えなくなり、一方フルオロカーボンが少ない
と、含水分量や吸湿性の少ない良好な膜は得られ難くな
る。 【００１３】トリアルコキシシランおよびフルオロカー
ボンは、酸化性ガスと別々に反応装置に導入してもよい
し、いずれか２種類以上を混合して導入してもよい。 【００１４】前記原料ガスおよびフルオロカーボンを接
触させて、プラズマ化学気相成長法によりその表面にフ
ッ素含有シリコン酸化膜を形成させる基材としては、例
えば半導体基板および電極等の配線を施した半導体基板
等が挙げられる。 【００１５】その材質は、一般的なシリコン、ゲルマニ
ウム、ガリウム砒素、ガラス、アルミニウムおよびステ
ンレススチール等はもちろん、本発明では低温で成膜す
ることが可能なため、アモルファスシリコン等の非晶
質、ポリエステル、ポリイミドおよびガラスエポキシ等
の樹脂も特に好適な基材材質となる。また、基材の形状
は特に限定されるものではない。 【００１６】フッ素含有シリコン酸化膜の基材上への成
膜温度は、１００〜４００℃が好ましく、さらに好まし
くは２００℃〜３５０℃である。４００℃を超えると、
膜が荒れる等の問題が発生し、１００℃未満では得られ
る膜の吸湿性が大きくなり好ましくない。 【００１７】本発明に用いられる反応装置は特に限定さ
れるものではなく、縦型、横型、パンケーキ型およびベ
ルトコンベアー型等が挙げられる。 【００１８】反応装置の内圧は、０．０１〜１０ｍｍＨ
ｇが好ましく、さらに好ましくは０．１〜５ｍｍＨｇで
ある。内圧が低すぎると成膜速度が遅くなり、高すぎる
と安定したプラズマが得られない等の理由から膜質が悪
化する恐れが大きい。 【００１９】 【実施例】次に、本発明を実施例を挙げて説明する。 実施例１ プラズマ化学気相成長装置内のサセプターに段差を有す
るシリコン基板を密着し、該基板を２５０℃に加熱保持
した。５０℃に加熱したトリエトキシシランを流量０．
１０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガスでバブリング（トリエトキシ
シランとしては１０ｍＬ／ｍｉｎ供給に相当）し、流量
１０ｍＬ／ｍｉｎのヘキサフルオロエタンと、流量１０
０ｍＬ／ｍｉｎの酸素と共に上記装置内に導入し、反応
装置内の圧力を１ｍｍＨｇに保ち、シリコン基板上に５
分間化学気相成長させ、膜厚０．７５μｍのシリコン酸
化膜を形成させた。シリコン基材を割って断面を電子顕
微鏡で観察したところ、得られた膜は良好な段差被覆性
を有していた。 【００２０】上記膜を赤外吸収スペクトルで測定したと
ころ、１２００〜１０００ｃｍ-1、８００ｃｍ-1および
４５０ｃｍ-1付近に吸収を示し、得られた膜はシリコン
酸化膜であり、９２０ｃｍ-1付近の吸収よりＳｉ−Ｆ結
合を含有していることが分かった。また、３０００ｃｍ
-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３４００ｃｍ-1のＳｉ−Ｏ
Ｈ結合がなく、含水分量が殆どないことが分かった。 【００２１】また、膜の屈折率をエリプソメトリ法で測
定したところ１．２８であり、フッ素が多量に入ってい
ることを示した。さらに、膜中のフッ素含有率をＥＳＣ
Ａ（Ｘ線光電子スペクトル法）により求めたところ、フ
ッ素は３．４ａｔｏｍｉｃ％入っていることが分かっ
た。膜の比誘電率を、容量−電圧特性（１ＭＨｚ）から
求めたところ、３．５０であり、低誘電率化ができてい
ることが分かった。 【００２２】１週間室温下大気中で放置後に、該膜を赤
外吸収スペクトルで測定した結果は図１の通りである。
膜中のフッ素の減少は見られず、膜が安定なことが分か
った。また３０００ｃｍ-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３
４００ｃｍ-1のＳｉ−ＯＨ結合の吸収の増加は見られ
ず、吸湿性がないことも確認された。 【００２３】実施例２ 実施例１と同じプラズマ化学気相成長装置内のサセプタ
ーに、実施例１と同じ段差を有するシリコン基板を密着
し、該基板を２５０℃に加熱保持した。５０℃に加熱し
たトリエトキシシランを流量０．１０Ｌ／ｍｉｎの窒素
ガスでバブリング（トリエトキシシランとしては１０ｍ
Ｌ／ｍｉｎ供給に相当）し、流量３０ｍＬ／ｍｉｎのヘ
キサフルオロエタンと、流量１００ｍＬ／ｍｉｎの酸素
と共に上記装置内に導入し、反応装置内の圧力を１ｍｍ
Ｈｇに保ち、シリコン基板上に５分間化学気相成長さ
せ、膜厚０．４０μｍのシリコン酸化膜を形成させた。
実施例１と同様に観察したところ、得られた膜は良好な
段差被覆性を有していた。 【００２４】上記膜を赤外吸収スペクトルで測定した結
果、実施例１と同様、１２００〜１０００ｃｍ-1、８０
０ｃｍ-1および４５０ｃｍ-1付近に吸収を示し、得られ
た膜はシリコン酸化膜であり、９２０ｃｍ-1付近の吸収
よりＳｉ−Ｆ結合を含有していることが分かった。ま
た、３０００ｃｍ-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３４００
ｃｍ-1のＳｉ−ＯＨ結合がないことが判明した。 【００２５】また、膜の屈折率は１．２３となり、フッ
素が多量に入っていることを示した。膜中のフッ素含有
率をＥＳＣＡにより求めたところ、フッ素は４．１ａｔ
ｏｍｉｃ％入っていることが分かった。膜の比誘電率は
３．２１であり、低誘電率化ができていることが分かっ
た。１週間室温下大気中で放置した後、該膜を赤外吸収
スペクトルで測定した結果、膜中のフッ素の減少は見ら
れず、膜が安定なことが示された。また、３０００ｃｍ
-1付近に現れるＨ2 Ｏおよび３４００ｃｍ-1のＳｉ−Ｏ
Ｈ結合の吸収の増加は見られず、吸湿性がないことが確
認された。 【００２６】比較例１ トリエトキシシランの代わりにテトラエトキシシランを
用いた。供給量を合わせるために、６０℃に加熱したテ
トラエトキシシランを流量０．１０Ｌ／ｍｉｎの窒素ガ
スでバブリング（テトラエトキシシランとしては１０ｍ
Ｌ／ｍｉｎ供給に相当）し、プラズマ化学気相成長装置
内に導入した以外は、実施例１と同じ条件で、５分間化
学気相成長させた。シリコン酸化膜の膜厚は０．２６μ
ｍで、実施例１のトリエトキシシランに比べて３分の１
であった。 【００２７】１週間室温下大気中で放置後、該膜を赤外
吸収スペクトルで測定した結果は図２の通りであり、成
膜直後には見られなかった３４００ｃｍ-1の吸収、すな
わちＳｉ−ＯＨ結合が発現したことにより該膜には吸湿
性があることが分かった。また該膜の屈折率は１．３９
で、比誘電率は３．９０であり、実施例１の膜よりもフ
ッ素含有量が不十分であることが確認された。 【００２８】 【発明の効果】本発明方法は、成膜速度が大きいので高
い生産性でフッ素含有シリコン酸化膜を基材上に得るこ
とができる。また得られる膜は、フッ素含有量が多く、
低誘電率であり、さらに、低温形成にもかかわらず、含
有水分量は小さくかつ吸湿性の少ない膜を作製すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１のフッ素含有シリコン酸化
膜を、１週間室温下大気中で放置した後に測定した赤外
吸収スペクトル図である。 【図２】 本発明の比較例１のフッ素含有シリコン酸化
膜を、１週間室温下大気中で放置した後に測定した赤外
吸収スペクトル図である。
膜を、１週間室温下大気中で放置した後に測定した赤外
吸収スペクトル図である。 【図２】 本発明の比較例１のフッ素含有シリコン酸化
膜を、１週間室温下大気中で放置した後に測定した赤外
吸収スペクトル図である。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 16/00 - 16/56
H01L 21/316
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】プラズマ化学気相成長法により基板上にフ
ッ素含有シリコン酸化膜を製造する方法において、トリ
アルコキシシランおよび酸化性ガスからなり、酸化性ガ
スがトリアルコキシシラン１モルに対して０．５〜５０
モルの割合で供給される原料ガスに、トリアルコキシシ
ラン１モルに対して１〜５モルのフルオロカーボンを添
加せしめて用い、且つ成膜温度を２００〜３５０℃と
し、得られた膜を赤外吸収スペクトルで測定した際、Ｓ
ｉ-Ｆ結合由来の９２０ｃｍ -1 付近の吸収を示すことを
特徴とするフッ素含有シリコン酸化膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05979895A JP3482725B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | フッ素含有シリコン酸化膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05979895A JP3482725B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | フッ素含有シリコン酸化膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236519A JPH08236519A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3482725B2 true JP3482725B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=13123662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05979895A Expired - Lifetime JP3482725B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | フッ素含有シリコン酸化膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3482725B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US5989998A (en) | 1996-08-29 | 1999-11-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming interlayer insulating film |
| KR101574140B1 (ko) * | 2007-10-18 | 2015-12-03 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체장치의 제조방법, 반도체장치 및 전자기기 |
| JP5843425B2 (ja) * | 2010-04-30 | 2016-01-13 | 大日本印刷株式会社 | フッ素化合物を含有する有機成分含有有機珪素化合物の蒸着膜積層フィルム及びその製造方法 |
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-
1995
- 1995-02-23 JP JP05979895A patent/JP3482725B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08236519A (ja) | 1996-09-13 |
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