JP3502504B2 - 酸化ケイ素層の析出方法 - Google Patents
酸化ケイ素層の析出方法Info
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Description
方法に関する。
ラエチルオルトシリケート)に基づくいわゆる気相析出
(CVD)法により形成可能である。ガス流にオゾンを
添加することにより気相析出を活性化することは公知で
ある。オゾン活性化TEOSプロセスにおいて種々の析
出特性が基材に依存することは欠点である。従って熱酸
化物の析出率がシリコンより低くなる。
(Y.Nishimoto)、トクマス(N.Toku
masu)及びマエダ(K.Maeda)による刊行物
J.Electrochem.Soc.「大気圧下のT
EOS及びオゾンCVD法における基材に対する析出特
性の依存性(Dependence of Depos
ition Characteristics on
Base Materials in TEOS an
d Ozone CVD at Atmospheri
c Pressure」第138巻、第2号、1991
年2月、第550頁には、まず第1の層を低オゾン濃度
で析出し、その後第2の層を所望の層厚に高オゾン濃度
で析出するための改善方法が提案されている。この方法
では2つの分離された層が生じるため、空洞の形成及び
/又は化学量論的変動を伴う不均一な析出が行われるこ
とを確実には阻止できないという欠点がある。更にこの
プロセスの技術的処理は両層の析出率を新たに調整しな
ければならないため煩雑になる。
物J.Electrochem.Soc.「TEOS/
O3大気圧化学蒸着用基材の表面変態(Surface
Modification of Base Mat
erials for TEOS/O3 Atmosp
heric Pressure ChemicalVa
por Deposition)」第139巻、第6
号、1992年6月、第1690頁から、TEOSによ
るオゾン活性化された酸化ケイ素の気相析出には窒素又
はアルゴンプラズマを使用することが知られている。そ
の後行われる本来のTEOSプロセスに対して析出すべ
き層の均一な芽晶を達成するように表面を窒素プラズマ
に曝すことにより表面エネルギーを平均化する。アルゴ
ンプラズマを使用する場合不均一層をスッパッタリング
することにより異なる表面の分子構造を排除するように
して表面エネルギーを均等化する。しかしこれらのプロ
セスもまた欠陥のある層品質及び不満足な再現性を来す
ため製造に使用するには問題がある。
ン活性化TEOSプロセスの際の上記の欠点を回避する
ことにある。
徴部分に記載された方法により解決される。
に対するTEOSのガス流量比を極めて高くし、引続き
オゾンに対するTEOSのガス流量比が小さい定常比に
到達するまでこの流量比を変化させることにより、化学
量論的に変動を来すことなく極めて均質な酸化ケイ素層
の形成を達成することができる。
ガスに対する初期のTEOSのガス流量比は約10%で
あり、約1.5分後のガス流量比は定常値の0.4%に
達する。
OSのガス流量を一定に保持し、オゾンのガス流量を上
昇させると有利である。引続きオゾンのガス流量を更に
その最終定常値にまで上昇させる間にTEOSのガス流
量をその最終定常値にまで減少させる。従ってその変化
は有利には非直線的に行われるが、しかし流量比を直線
的に変化させることもまた可能である。
を上昇させると同時にこの初期相中の全ガス流の酸素分
量を減少させる。このことは後に記載するこの実施例の
表の第1欄のプロセスパラメータで立証されており、オ
ゾン又はTEOSの流量についてはその第2及び第3欄
に記載されいる。従って酸素/オゾンガス流量が十分一
定している場合これら両方のガスの割合は低濃度のオゾ
ン分量から高濃度のオゾン分量へと変化する。
の変化が連続的に行われると有利であるが、しかし実際
には一般に時間的に段階をおいて行われる。析出プロセ
スの脱センシビリティに必要な条件を改善するためにオ
ゾンに対するTEOSの初期のガス流量比をまず緩慢に
変化させ、その後はしかし比較的迅速に最終定常値に変
化させる。最終定常値に達するまでの全初期プロセスに
約1.5分かかるのに対し、この全時間のほぼ半分で初
期のTEOS全流量はなお一定しており、一方オゾン含
有ガス流量は初期値のほぼ2.5倍となる。従ってオゾ
ンに対するTEOSのガス流量比はこの時点では全体の
なお約4%である。次いでTEOSのガス流量及びオゾ
ンガス流量に生じる逆の変化によってTEOSのガス流
量は初期プロセスの終わりにはその初期値の約2/3に
減少され、一方オゾン流量は初期ガス流量の15倍以上
になる。
についての概略を示すものである。圧力及び温度のよう
なここには記載されていないパラメータについては公知
のプロセスの例えば600トル及び約400℃に準ずる
ものとする。
Claims (6)
- 【請求項1】テトラエチルオルトシリケート(TEO
S)の使用下にオゾンにより活性化される気相析出によ
り酸化ケイ素層を析出する方法において、オゾンに対す
るTEOSのガス流量比が高い初期条件から出発してT
EOSのガス流量減少させ、オゾンのガス流量を増加す
ることにより、オゾンに対するTEOSのガス流量比が
小さい定常流量比へ変化させることを特徴とする酸化ケ
イ素層の析出方法。 - 【請求項2】初期のTEOSのガス流量がオゾンガス流
量の数倍もあり、定常流量比ではオゾンガス流量がTE
OSのガス流量の数倍になることを特徴とする請求項1
記載の方法。 - 【請求項3】定常ガス流量比に約1.5分後に達するこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の方法。 - 【請求項4】オゾンに対するTEOSのガス流量比を連
続的に変化させることを特徴とする請求項1ないし3の
1つに記載の方法。 - 【請求項5】オゾンに対するTEOSのガス流量比を段
階的に変化させることを特徴とする請求項1ないし3の
1つに記載の方法。 - 【請求項6】ガス流量比の変化を初期には緩慢に、次い
で非直線的に増加させて行うことを特徴とする請求項1
ないし5の1つに記載の方法。
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