JPH01238024A - 半導体装置の酸化膜の製造法 - Google Patents
半導体装置の酸化膜の製造法Info
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- JPH01238024A JPH01238024A JP6451288A JP6451288A JPH01238024A JP H01238024 A JPH01238024 A JP H01238024A JP 6451288 A JP6451288 A JP 6451288A JP 6451288 A JP6451288 A JP 6451288A JP H01238024 A JPH01238024 A JP H01238024A
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の目的）
産業上の利用分野
本発明は、プラズマＣＶＤ法を用いて成膜する半導体装
置の酸化膜の製造法に関する。
置の酸化膜の製造法に関する。
従来の技術
プラズマＣＶＤ法は０．１〜１００ＴＯｒｒの圧力下で
高周波励起によるプラズマを発生させ薄膜を生成する方
法である。グロー放電のプラズマ中で原料ガスを活性度
の高い原子や分子のラジカルとし、これらのラジカルの
反応性を利用するので４００℃以下の低温で反応が可能
となる。
高周波励起によるプラズマを発生させ薄膜を生成する方
法である。グロー放電のプラズマ中で原料ガスを活性度
の高い原子や分子のラジカルとし、これらのラジカルの
反応性を利用するので４００℃以下の低温で反応が可能
となる。
プラズマＣＶＤ法はパッシベーション膜として優れた性
質を有するＳｉ窒化膜の成膜に最初に実用化された。
質を有するＳｉ窒化膜の成膜に最初に実用化された。
酸化膜のプラズマＣＶＤ法は現在、開発段階にある。
プラズマＣＶＤ法によって基板上に３ｉ０２膜を成膜す
る場合、原料としてテトラエトキシシラン［Ｓ ｉ （
ＯＣ２Ｈ５）４ ］ガスを用い、このガスと酸素との混
合ガスを使用するのが一般的な技術である。しかし、こ
の混合ガスではＣＨ３基やＣＨ２ＣＨ３基のようなアル
キル基が５ｉ０２膜中に残存し、膜特性が劣る欠点があ
る。この欠点を排除するために酸素の代りにヘリウムを
混合ガスとして用いる方法が提唱されているが、この方
法を用いてもアルキル基の膜内の残存を無くすには不充
分であり、必ずしも膜特性の向上を計れない欠点がある
。
る場合、原料としてテトラエトキシシラン［Ｓ ｉ （
ＯＣ２Ｈ５）４ ］ガスを用い、このガスと酸素との混
合ガスを使用するのが一般的な技術である。しかし、こ
の混合ガスではＣＨ３基やＣＨ２ＣＨ３基のようなアル
キル基が５ｉ０２膜中に残存し、膜特性が劣る欠点があ
る。この欠点を排除するために酸素の代りにヘリウムを
混合ガスとして用いる方法が提唱されているが、この方
法を用いてもアルキル基の膜内の残存を無くすには不充
分であり、必ずしも膜特性の向上を計れない欠点がある
。
解決しようとする問題点
本発明は、基板上にテトラエトキシシランのようなケイ
素を含むアルコラードを原料としプラズマＣＶＤ法を用
いて酸化膜を成膜する場合、その膜中にＣＨ３基やＣＨ
２０８３基が残存しない極めて良質の酸化膜を製造する
方法を提供しようとするものである。
素を含むアルコラードを原料としプラズマＣＶＤ法を用
いて酸化膜を成膜する場合、その膜中にＣＨ３基やＣＨ
２０８３基が残存しない極めて良質の酸化膜を製造する
方法を提供しようとするものである。
（発明の構成）
問題を解決するための手段
本発明は、テトラエトキシシランのような原料ガスと窒
素あるいは窒素と他のガスとの混合ガスとを用いてプラ
ズマＣＶＤ法によって基板上に酸化膜を形成することを
特徴とする。
素あるいは窒素と他のガスとの混合ガスとを用いてプラ
ズマＣＶＤ法によって基板上に酸化膜を形成することを
特徴とする。
この方法によれば、酸化膜中にアルキル基が残存せず、
極めて良質の膜を製造することができる。
極めて良質の膜を製造することができる。
窒素に混合する他のガスには、水素、酸素、ヘリウム、
ネオン、アンモニアあるいはヒドラジン、あるいはこれ
らの二種以上の混合ガスを用いることができる。
ネオン、アンモニアあるいはヒドラジン、あるいはこれ
らの二種以上の混合ガスを用いることができる。
本発明において、原料ガスとの混合ガスに窒素のみを用
いた場合、酸化膜にＯＨ基が残存しがたいため基板と酸
化膜との接着強度が不充分なことがある。この場合は若
干の水素を混合することによってこの接着力を調整せし
めることかできる。
いた場合、酸化膜にＯＨ基が残存しがたいため基板と酸
化膜との接着強度が不充分なことがある。この場合は若
干の水素を混合することによってこの接着力を調整せし
めることかできる。
本発明においては、プラズマガスとして窒素を使用する
が、酸化膜中にそのエツチングを阻害する程の窒素化合
物を生成することはない。
が、酸化膜中にそのエツチングを阻害する程の窒素化合
物を生成することはない。
本発明は、３ｉＱ２のような絶縁膜以外にＩＴＯ（Ｉｎ
２０３ ＋Ｓｎ○２）のような透明電極膜あるいはＴａ
２０５のような誘電体膜の成膜にも応用できるものであ
る。
２０３ ＋Ｓｎ○２）のような透明電極膜あるいはＴａ
２０５のような誘電体膜の成膜にも応用できるものであ
る。
また、プラズマＣＶＤ法を用いる従来の酸化膜の製造法
では原料ガスとしてテトラメトキシシラン［Ｓ ｉ （
ＯＣＨ３）４ ］は酸化膜中に極めて多くのアルキル基
が残存するため殆んど使用できなかったが、本発明にお
いてはアルキル基の残存がないためテトラエトキシシラ
ンと同様に酸化膜の原料ガスとして使用することができ
る。
では原料ガスとしてテトラメトキシシラン［Ｓ ｉ （
ＯＣＨ３）４ ］は酸化膜中に極めて多くのアルキル基
が残存するため殆んど使用できなかったが、本発明にお
いてはアルキル基の残存がないためテトラエトキシシラ
ンと同様に酸化膜の原料ガスとして使用することができ
る。
実施例
プラズマＣＶＤ装置内にＳｉ基板を設置し、その基板を
１００℃に加熱した。
１００℃に加熱した。
一方、２５℃のテトラエトキシシランを入れた容器内に
１０ｃｃ／ｍｉｎの窒素をバブリングして窒素と共にテ
トラエトキシシランのガスをプラズマＣＶＤ装置内に導
入した。装置内の圧力は２１’−ｏｒｒであった。電カ
フ０Ｗの高周波で基板上にプラズマＣＶＤ膜を成膜した
。
１０ｃｃ／ｍｉｎの窒素をバブリングして窒素と共にテ
トラエトキシシランのガスをプラズマＣＶＤ装置内に導
入した。装置内の圧力は２１’−ｏｒｒであった。電カ
フ０Ｗの高周波で基板上にプラズマＣＶＤ膜を成膜した
。
成膜した酸化膜の赤外吸収スペクトルを測定した結果、
アルキル基とＯＨ基の吸収スペクトルは観察されなかっ
た。
アルキル基とＯＨ基の吸収スペクトルは観察されなかっ
た。
また、全く同一条件でプラズマを発生させた場合、酸素
プラズマに比較し窒素プラズマの方がはるかに明るく、
したがって、プラズマ温度がはるかに高いことがわかっ
た。
プラズマに比較し窒素プラズマの方がはるかに明るく、
したがって、プラズマ温度がはるかに高いことがわかっ
た。
（発明の効果）
本発明によれば、生成した酸化膜中にＣＨ３基やＣＨ２
０Ｈ３基のようなアルキル基が残存しないためその膜質
が極めて良好である特徴がある。
０Ｈ３基のようなアルキル基が残存しないためその膜質
が極めて良好である特徴がある。
酸素プラズマに比較し、窒素プラズマはプラズマエネル
ギーが大きく、プラズマを介した化学反応の速度が増大
するため、酸化膜の生成速度が速製造コストが低下する
利点がある。
ギーが大きく、プラズマを介した化学反応の速度が増大
するため、酸化膜の生成速度が速製造コストが低下する
利点がある。
さらに、プラズマＣＶＤでは電界と高エネルギーの荷電
粒子が関与するために、基板と堆積膜へ損傷を与え易い
。サブミクロンパターンにおいては、この損傷がデバイ
スへ与える影響が懸念されている。しかし、窒素は酸素
より分子量が小さいため本発明によれば、スパッターに
よるこの損傷が少ない特徴がある。
粒子が関与するために、基板と堆積膜へ損傷を与え易い
。サブミクロンパターンにおいては、この損傷がデバイ
スへ与える影響が懸念されている。しかし、窒素は酸素
より分子量が小さいため本発明によれば、スパッターに
よるこの損傷が少ない特徴がある。
また、酸素を用いる従来のプラズマＣＶＤ法においては
、プラズマＣＶＤ装置内の真空排気系のポンプにタール
状の中間重合物が溜り易い欠点があるが、本発明におい
ては、この中間重合物がポンプに溜りにくく、プラズマ
ＣＶＤ装置のメンテナンスが容易である利点がある。
、プラズマＣＶＤ装置内の真空排気系のポンプにタール
状の中間重合物が溜り易い欠点があるが、本発明におい
ては、この中間重合物がポンプに溜りにくく、プラズマ
ＣＶＤ装置のメンテナンスが容易である利点がある。
さらに、プラズマガスとしてヘリウムは高価である欠点
があり、酸素はプラズマＣＶＤ装置内の電極や測定子等
に損傷を与え易い欠点があるが、窒素は安価で取扱い易
い利点がある。
があり、酸素はプラズマＣＶＤ装置内の電極や測定子等
に損傷を与え易い欠点があるが、窒素は安価で取扱い易
い利点がある。
Claims (2)
- （１）原料ガスをプラズマを用いて化学気相成長させる
プラズマＣＶＤ法において、原料ガスを除くプラズマガ
スの成分が、５０〜１００％の範囲で窒素であり０〜５
０％の範囲で他のガスであることを特徴とする半導体装
置の酸化膜の製造法。 - （２）他のガスが水素、酸素、ヘリウム、ネオン、アン
モニアあるいはヒドラジン、あるいはこれらの二種以上
の混合物である特許請求の範囲第１項記載の酸化膜の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6451288A JPH01238024A (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 半導体装置の酸化膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6451288A JPH01238024A (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 半導体装置の酸化膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01238024A true JPH01238024A (ja) | 1989-09-22 |
Family
ID=13260332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6451288A Pending JPH01238024A (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 半導体装置の酸化膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01238024A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6168980B1 (en) | 1992-08-27 | 2001-01-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US6586346B1 (en) | 1990-02-06 | 2003-07-01 | Semiconductor Energy Lab | Method of forming an oxide film |
| US7465679B1 (en) | 1993-02-19 | 2008-12-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Insulating film and method of producing semiconductor device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198733A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Toshiba Corp | 薄膜形成方法 |
| JPS61234531A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-18 | Canon Inc | シリコン酸化物の作製方法 |
-
1988
- 1988-03-17 JP JP6451288A patent/JPH01238024A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198733A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Toshiba Corp | 薄膜形成方法 |
| JPS61234531A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-18 | Canon Inc | シリコン酸化物の作製方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6960812B2 (en) | 1990-02-06 | 2005-11-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming an oxide film |
| US7301211B2 (en) | 1990-02-06 | 2007-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. | Method of forming an oxide film |
| US6168980B1 (en) | 1992-08-27 | 2001-01-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US7465679B1 (en) | 1993-02-19 | 2008-12-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Insulating film and method of producing semiconductor device |
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