JPH01239852A - Formation of thin film - Google Patents

Formation of thin film

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JPH01239852A
JPH01239852A JP6687088A JP6687088A JPH01239852A JP H01239852 A JPH01239852 A JP H01239852A JP 6687088 A JP6687088 A JP 6687088A JP 6687088 A JP6687088 A JP 6687088A JP H01239852 A JPH01239852 A JP H01239852A
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JP
Japan
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gas
electrode
thin film
substrate
film
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JP6687088A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobumasa Suzuki
伸昌 鈴木
Toshiaki Yoshikawa
俊明 吉川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form a film having less plasma damage and less internal stress and a hydrogen content, by introducing first gas not solely deposited on the base even if it is excited by a plasma to excite it, and then introducing second gas to be solely deposited on the base by excitation to deposit a reactive product on the base. CONSTITUTION:A thin film forming apparatus having means for holding a base 3 therein, a reaction vessel 2 having two gas inlets 4a, 4b, electrodes 1 having 1/10 or less of the area of the inner wall of the vessel 2 and mounted near one inlet 4a, and means 5 for applying 1 voltage between the vessel 2 and the electrode 2 to generate a plasma in the gas in the vessel 2 is provided. First gas 10a not solely deposited on the base even if it is excited by the plasma is introduced from the inlet 4a into the vessel 2, and a voltage is applied between the vessel 2 and the electrode 1 to excite the gas 10a. Then, second gas 10b solely deposited on the base by exciting is introduced from the inlet 4b into the vessel 2, reacted with the excited first gas to deposit reactive product on the base 3.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分骨] 本発明は、例えば、半導体素子の絶縁膜の形成に用いら
れる薄膜形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a method for forming a thin film used for forming an insulating film of a semiconductor element, for example.

[従来の技術] 現在、半導体素子、特にLSIの絶縁膜形成のために用
いられる薄膜形成手段としてCVD法は重要な位置を占
めている。
[Prior Art] Currently, the CVD method occupies an important position as a thin film forming means used for forming insulating films of semiconductor devices, particularly LSIs.

CVD法としては熱CVD法が一般的である。A thermal CVD method is commonly used as a CVD method.

熱CVD法を用いることによるSi3N4膜の形成は、
例えば、次のように行われる。反応容器に配置され、7
50〜950℃に加熱した基体上に、モノシランとアン
モニアとの混合ガスを送り込み、数Torrの圧力に保
つ。すると、熱分解による化学反応が基体上で生じ、基
体上にSi、N4膜が堆積・形成させる。なお、Si3
N4膜は、選択酸化用マスクやキャパシタ絶縁膜として
用いられている。
Formation of Si3N4 film by using thermal CVD method is as follows:
For example, it is done as follows. placed in the reaction vessel, 7
A mixed gas of monosilane and ammonia is fed onto the substrate heated to 50 to 950° C. and maintained at a pressure of several Torr. Then, a chemical reaction due to thermal decomposition occurs on the substrate, and a Si and N4 film is deposited and formed on the substrate. In addition, Si3
The N4 film is used as a mask for selective oxidation and a capacitor insulating film.

また、熱CVD法を用いることによるPSG系膜の形成
は例えば次のように行われる。反応容器内に配置され、
350〜450℃に加熱した基体上に、モノシランと酸
素や亜酸化窒素とにフォスフインのようなドーピングガ
スを添加した混合ガスを送り込み、1〜760Torr
の圧力を保つ。すると、熱分解による化学反応が基体上
で生じ、基体上にPSG系膜が堆積・形成される。なお
、このPSG系膜は眉間絶縁膜として用いられている。
Further, the formation of a PSG-based film using a thermal CVD method is performed, for example, as follows. placed in a reaction vessel;
A mixed gas of monosilane, oxygen or nitrous oxide, and a doping gas such as phosphine is fed onto the substrate heated to 350 to 450°C, and heated to 1 to 760 Torr.
maintain pressure. Then, a chemical reaction due to thermal decomposition occurs on the substrate, and a PSG-based film is deposited and formed on the substrate. Note that this PSG-based film is used as an insulating film between the eyebrows.

しかし、AIL配線後のパッシベーション膜の形成など
の用途には低温化が必要であり、熱CVD法は充分では
ない。そこで、このような用途にはプラズマCVD法が
用いられている。
However, for applications such as forming a passivation film after AIL wiring, lowering the temperature is required, and the thermal CVD method is not sufficient. Therefore, the plasma CVD method is used for such applications.

プラズマCVD法には、通常平行平板型プラズマCVD
法が用いられている。
The plasma CVD method usually uses parallel plate plasma CVD.
law is used.

この装置を用いたP−3iN膜の形成は、例えば次のよ
うに行われる。モノシランとアンモニアと窒素との混合
ガスを、0.ITorr台の圧力の下で、コンデンサ型
の対称な平行平板τ極間に導入し、この電極に高周波電
圧を印加してプラズマを発生させ、これらのガスを励起
分解して励起活性種とし、この励起活性種を、250〜
300℃に加熱した基体上に堆積することによりP−S
iN膜を形成する。P−3iN膜は半導体素子のパシベ
ーション膜として用いられている。
Formation of a P-3iN film using this apparatus is performed, for example, as follows. A mixed gas of monosilane, ammonia, and nitrogen was heated to 0. Under the pressure of an ITorr table, the gas is introduced between the symmetrical parallel plate τ electrodes of a capacitor type, and a high frequency voltage is applied to this electrode to generate plasma, which excites and decomposes these gases into excited active species. Excited active species, 250 ~
P-S by depositing on a substrate heated to 300°C
Form an iN film. P-3iN films are used as passivation films for semiconductor devices.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記した平行平板型プラズマCVD法に
は次のような問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-described parallel plate plasma CVD method has the following problems.

■プラズマ中のイオンによるダメージのため、基体上に
形成された膜や素子の電気的特性(例えば、絶縁耐圧及
び界面準位密度)が、熱CVD法を用いて形成した場合
に比べると劣化してしまう。
■Due to damage caused by ions in the plasma, the electrical properties (e.g. dielectric strength and interface state density) of films and elements formed on the substrate may deteriorate compared to those formed using thermal CVD. It ends up.

■プラズマCVD法特有の挿入反応のため膜に内部応力
が生じ、下地のAJZ配線の耐マイグレーシヨン特性が
劣化する。特に素子の高集積化に伴って配線幅が微細化
すると、マイグレーションは配線の断線の原因にな・る
ことがある。
(2) Due to the insertion reaction peculiar to the plasma CVD method, internal stress is generated in the film, which deteriorates the anti-migration characteristics of the underlying AJZ wiring. Particularly, as the wiring width becomes finer due to higher integration of elements, migration may cause disconnection of the wiring.

■均一な膜厚を得るには、プラズマ密度を均一に保つ必
要があり、そのためウェハの大口径化に伴って非常に困
難になっていく。
■In order to obtain a uniform film thickness, it is necessary to maintain a uniform plasma density, which becomes extremely difficult as the diameter of the wafer becomes larger.

■膜中に水素が混入しやすく、この水素ゲートへの拡散
により閾値電圧が変動する。
■Hydrogen easily mixes into the film, and the threshold voltage fluctuates due to hydrogen diffusion into the gate.

[問題点を解決するための手段] 本発明の第1の要旨は、内部に1又は2以上の基体を保
持するための手段と、内部にガスを導入するための2個
のガス導入口を有する反応容器と; 該反応容器の内壁面積の1/10以下の面積をもち、該
導入口の一方の近傍に設置された電極と; 該反応容器と該電極との間に電圧を印加し、反応容器内
に導入されたガスをプラズマ化させる手段と; を有する薄膜形成装置を用いる薄膜形成方法であって、 プラズマにより励起、イオン化又は分解(以下励起とい
う)しても単独では基体上に堆積しない第1のガスを電
極の設置されたガス導入口から反応容器の内部に導入す
る工程と; 第1のガスを反応容器の内部に導入後、反応容器と電極
との間に電圧を印加して第1のガスを励起する工程と; 励起により単独でも基体上に堆積しつる第2のガスをH
14の設置されていないガス導入口から反応容器の内部
に導入し、励起された第1のガスと反応させ、反応によ
り生成した反応生成物を基体上に堆積せしめる工程と; を有することを特徴とする薄膜形成方法に存在する。
[Means for Solving the Problems] The first gist of the present invention is to provide means for holding one or more substrates inside and two gas inlets for introducing gas into the inside. a reaction vessel having; an electrode having an area of 1/10 or less of the inner wall area of the reaction vessel and installed near one of the inlets; applying a voltage between the reaction vessel and the electrode; A thin film forming method using a thin film forming apparatus having: a means for turning gas introduced into a reaction vessel into plasma; a step of introducing a first gas into the reaction container from a gas inlet in which an electrode is installed; after introducing the first gas into the reaction container, applying a voltage between the reaction container and the electrode; a step of exciting the first gas by the excitation;
A step of introducing the gas into the reaction vessel through the 14 uninstalled gas inlets, reacting with the excited first gas, and depositing a reaction product produced by the reaction on the substrate. It exists in the thin film forming method.

[作用] 以下に本発明の構成要件を作用とともに説明する。[Effect] The constituent elements of the present invention will be explained below along with their effects.

本発明の特徴の1つは、電極の面積を反応容器の内壁面
積の1/10以下としたCVD法を用いる点である。
One of the features of the present invention is that a CVD method is used in which the area of the electrode is 1/10 or less of the area of the inner wall of the reaction vessel.

本発明者は、従来のプラズマCVD法を用いて形成され
た膜の電気的特性が劣化する原因を探究したところ、イ
オンisによるダメージがその原因であろうと考えた。
The inventor investigated the cause of the deterioration of the electrical characteristics of a film formed using the conventional plasma CVD method, and found that the cause was damage caused by ions (IS).

このようなイオン衝箪によるダメージが何故生じるのか
につき更なる研究を重ねて探究した。その結果、従来の
プラズマCVD法では、プラズマ強度が、電極近傍と基
体近傍とで大差なく、そのため、基体近傍でのプラズマ
強度もかなり強いものとなり、ダメージを膜に与えるの
であろうとの知見を得た。
Further research was conducted to find out why such damage caused by ion bombardment occurs. As a result, we found that in the conventional plasma CVD method, the plasma intensity does not differ much between the vicinity of the electrode and the vicinity of the substrate, and therefore the plasma intensity near the substrate is also quite strong, which may cause damage to the film. Ta.

そこで、いかにすればこのダメージを回避し得るかにつ
き鋭意工夫を重ねたところ、電極の面積を反応容器の内
壁面積のよりも小さくし、電極と反応容器との間に電圧
を印加すれば、プラズマの強度は電極近傍で強く、基体
近傍でそれより弱くなり、その結果、上記ダメージを回
避し得ることを見出し本発明を成すに到った。
Therefore, we worked hard to find a way to avoid this damage, and found that if we made the area of the electrode smaller than the inner wall area of the reaction vessel and applied a voltage between the electrode and the reaction vessel, we could generate a plasma. The strength of the electrode is strong near the electrode and becomes weaker near the substrate, and as a result, the above damage can be avoided, and the present invention has been completed.

上記知見に基づき、具体的にはいかなる面積比の場合に
上記ダメージが回避されるのかにつき、探究を行った。
Based on the above knowledge, we investigated specifically what area ratio would avoid the above damage.

その結果、電極の面積/反応容器の内壁面積の値(以下
面積比という)を1/10以下とすれば上記ダメージを
回避することが可能となることがわかり、1/10以下
に限定した。
As a result, it was found that the above-mentioned damage could be avoided if the value of electrode area/inner wall area of reaction vessel (hereinafter referred to as area ratio) was 1/10 or less, so the ratio was limited to 1/10 or less.

なお、この面積比は0.02〜0.06が好ましく、よ
り好ましくは0.04〜0.05である。
In addition, this area ratio is preferably 0.02 to 0.06, more preferably 0.04 to 0.05.

また、面積比を1/10以下にすると、挿入反応による
膜内の内部応力が減少し、そのため耐マイグレーション
性が向上する。
Further, when the area ratio is set to 1/10 or less, internal stress within the film due to insertion reaction is reduced, and therefore migration resistance is improved.

また、電極の使用を変更することなく、反応容器を大型
化するだけで基体の大口径化に対応することができる。
Furthermore, it is possible to accommodate larger diameter substrates simply by increasing the size of the reaction vessel without changing the use of electrodes.

本発明の他の特徴は、励起により単独でも基体上に堆積
しつる第2のガスを電極の設置されていないガス導入口
から反応容器の内部に導入し、励起されてされた第1の
ガスと反応させ、反応により生成した反応生成物を基体
上に堆積せしめることである。かかる構成とすることに
より、形成される膜の組成は、ストイキオメトリ−的組
成からのズレが少なくなるとともに、電極への膜の付着
を防止することが可能となる。
Another feature of the present invention is that the second gas, which is deposited on the substrate even when excited, is introduced into the reaction vessel from the gas inlet where no electrode is installed, and the excited first gas The reaction product produced by the reaction is deposited on the substrate. With such a configuration, the composition of the formed film is less likely to deviate from the stoichiometric composition, and it is possible to prevent the film from adhering to the electrode.

本発明では、反応容器内に保持された基体に、導入され
たガスに吸収されない紫外光、可視光又は赤外光を照射
する手段を有している装置を用いてもよい。この手段に
より、基体に紫外光、可視光又は赤外光を照射すると、
水素の脱離が促進され、閾値電極の変動の原因となる水
素の混入を抑え、緻密な膜を形成することが可能となる
In the present invention, an apparatus having means for irradiating a substrate held in a reaction vessel with ultraviolet light, visible light, or infrared light that is not absorbed by the introduced gas may be used. By this means, when the substrate is irradiated with ultraviolet light, visible light or infrared light,
Desorption of hydrogen is promoted, hydrogen contamination that causes fluctuations in the threshold electrode is suppressed, and a dense film can be formed.

かかる光の光源としては、例えば、H8ランプ、Xe等
、Xe−Hg等、W等、ハロゲンランプ、あるいは、N
2レーザ、Arレーザ、YAGレーザ、CO2レーザの
エキシマレーザがあげられる。もちろんこれらのレーザ
以外でも原料ガスに吸収されないものならばよい。
Examples of such a light source include a H8 lamp, a Xe lamp, a Xe-Hg lamp, a W lamp, a halogen lamp, or an N lamp.
Examples include excimer lasers such as 2 laser, Ar laser, YAG laser, and CO2 laser. Of course, any laser other than these may be used as long as it is not absorbed by the source gas.

なお、本発明において、薄膜を形成し得る基体としては
、例えば、シリコン基体、GaAsなとの化合物半導体
基体、Al1zOsなどの8電体基体、Aj!などの金
属基体等が挙げられる。
In the present invention, examples of the substrate on which a thin film can be formed include a silicon substrate, a compound semiconductor substrate such as GaAs, an 8-electrode substrate such as Al1zOs, and Aj! Examples include metal substrates such as.

第1のガスとしては、例えば、水素ガス、希ガス、窒素
原子を含むガス、酸素原子を含むガス等があげられる。
Examples of the first gas include hydrogen gas, rare gas, gas containing nitrogen atoms, gas containing oxygen atoms, and the like.

特に、本発明において、窒素原子を含むガスを使用した
場合には、平行平板型プラズマCVD法を用いて成膜し
た場合に比べ肩形成される膜中の水素含有量を低減させ
るコトカ可能となる。
In particular, in the present invention, when a gas containing nitrogen atoms is used, it is possible to reduce the hydrogen content in the film formed on the shoulder compared to when the film is formed using the parallel plate plasma CVD method. .

第2のガスとしては、例えば、Si、An。Examples of the second gas include Si and An.

W、Mo、Tiその他の原子を含むガス等が挙げられる
Examples include gases containing atoms such as W, Mo, Ti, and others.

また、形成する薄膜としては、上記した第1のガスと第
2のガスとの組合せにより適宜の膜を形成し得る。−例
を示すならば、02又はN20とSiH4,5f2H6
、SiH2Cj12又はS i H4などを用いたSi
O膜、H2又は希ガスとSiH4,Si、H6,5iH
2Cjl□又はS i H4などを用いたa−St(ア
モルファスシリコン)膜、p−5i(多結晶シリコン)
膜、c−3i(単結晶シリコン)膜、水素又は希ガスと
金属原子を含む気体を用いた金属窒化物膜、酸化物膜が
挙げられる。
Further, as the thin film to be formed, an appropriate film can be formed by combining the above-described first gas and second gas. - For example, 02 or N20 and SiH4,5f2H6
, SiH2Cj12 or SiH4 etc.
O film, H2 or rare gas and SiH4, Si, H6,5iH
a-St (amorphous silicon) film using 2Cjl□ or S i H4, p-5i (polycrystalline silicon)
Examples include a C-3i (single crystal silicon) film, a metal nitride film using a gas containing hydrogen or a rare gas, and a metal atom, and an oxide film.

プラズマ発生手段は、高周波、マイクロ波、マグネット
あるいはこれらの併用でもよい。
The plasma generating means may be a high frequency, a microwave, a magnet, or a combination thereof.

なお、反応容器の内部の圧力(操作圧)は1〜100m
Torrとすることが好ましい。
Note that the internal pressure (operating pressure) of the reaction vessel is 1 to 100 m
It is preferable to set it as Torr.

ただし、1mTorr未満では第2図(a)に示すよう
に、段差被覆性(第2図(a)においてb / aで示
す値であり、この値は1に近いほど段差被覆性は良好で
ある)の向上は顕著ではなくなる。一方、100mTo
rrを越えると第2図(b)に示すように膜の均一性の
向上が顕著ではなくなる。
However, below 1 mTorr, as shown in Figure 2 (a), the step coverage (the value is indicated by b / a in Figure 2 (a), the closer this value is to 1, the better the step coverage. ) becomes less noticeable. On the other hand, 100mTo
When rr is exceeded, the improvement in film uniformity becomes less noticeable as shown in FIG. 2(b).

[実施例] 以下に本発明の一実施例を第1図に基づいて説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図において、1は電極であり、その面積を200c
rr?とじた。2は反応容器であり、この反応容器は接
地されている。反応容器の面積を5000 crn’と
した。従って、面積比は0.04となる。3は基体であ
り、本例では6インチのシリコン基体を用いた。4a、
4bはガス導入口であり、4aのガス導入口は反応容器
2の上部で、電極1の近傍に設けである。5は、反応容
器2と電極1との間に電圧を印加し、プラズマを発生さ
せるための手段である。6は光源であり、xeクランプ
用いた。  、 以下にこの装置を用いて薄膜を形成した例を説明し、本
発明の実施例をより具体的に説明する。
In Figure 1, 1 is an electrode whose area is 200c
rr? Closed. 2 is a reaction container, and this reaction container is grounded. The area of the reaction vessel was 5000 crn'. Therefore, the area ratio is 0.04. 3 is a substrate, and in this example, a 6-inch silicon substrate was used. 4a,
4b is a gas introduction port, and the gas introduction port 4a is provided near the electrode 1 at the upper part of the reaction vessel 2. 5 is a means for applying a voltage between the reaction vessel 2 and the electrode 1 to generate plasma. 6 is a light source, and an xe clamp was used. Hereinafter, an example in which a thin film was formed using this apparatus will be described, and examples of the present invention will be explained in more detail.

第1のガス10aとして窒素を240secmを用い、
第2のガス10bとしてモノシランを40secmガス
を用いた。操作圧は1O−2Torrに保った。
Using nitrogen as the first gas 10a at 240 seconds,
A monosilane gas of 40 seconds was used as the second gas 10b. The operating pressure was kept at 10-2 Torr.

まず、第1のガス10aをガス導入口4aから反応容器
2の内部に流し、この第1のガスをプラズマにより励起
した。第2のガス10bをガス導入口4bから反応容器
2の内部に導入した。
First, the first gas 10a was flowed into the reaction vessel 2 from the gas inlet 4a, and the first gas was excited by plasma. The second gas 10b was introduced into the reaction vessel 2 through the gas introduction port 4b.

プラズマは、13.56MHzの高周波電圧を容量結合
型電極1と反応容器2との間に1kw印加することによ
り発生させた。このときの電子密度は濃いプラズマ中(
電極近傍に存在していた)でlXl0”/crn’、基
体3上で5X10’/C111″であった。
Plasma was generated by applying 1 kW of a 13.56 MHz high frequency voltage between the capacitively coupled electrode 1 and the reaction vessel 2. At this time, the electron density in the dense plasma (
(which existed near the electrode) was 1X10''/crn', and on the substrate 3 it was 5X10'/C111''.

一方、光源6からはo、aw/crn’の光を基体1に
照射した。なお、この照射により基体表面温度を300
℃に保った。
On the other hand, the light source 6 irradiated the substrate 1 with o, aw/crn' light. Note that this irradiation increases the substrate surface temperature by 300°C.
It was kept at ℃.

以上の条件化で5分間堆積を行フたところ、5500±
150人厚のSiN膜が形成された。
After 5 minutes of deposition under the above conditions, 5500±
A 150-layer thick SiN film was formed.

すなわち、膜厚のバラツキは約±2.5%と小さかった
That is, the variation in film thickness was as small as about ±2.5%.

以上のようにして形成された膜の評価を行った。The film formed as described above was evaluated.

■電気的特性 絶縁耐圧:10MV/cm 界面準位密度: 1 x 10”1crd■内部応力 内部応力は4x 10−’dyn/crn” [引張応
力]であった。
■Electrical properties Dielectric strength voltage: 10 MV/cm Interface state density: 1 x 10"1crd ■Internal stress Internal stress was 4 x 10-'dyn/crn" [tensile stress].

■その他 膜の密度は3.1g/cm”と大ぎく、そのため緩衝フ
ッ酸によるエツチング速度は10人/ m i nと良
好であった。また、膜の段差被覆性(第2図(a)のb
 / a )は0.7であり、極めて良好であった。な
お、水素含有率は5mo1%であった。
■Others The density of the film was as high as 3.1 g/cm'', so the etching rate with buffered hydrofluoric acid was as good as 10 people/min. b of
/a) was 0.7, which was extremely good. Note that the hydrogen content was 5 mo1%.

[比較例] 従来の平行平板型プラズマCVD法を用い、以下に示す
条件で成膜を行った。
[Comparative Example] Film formation was performed using the conventional parallel plate plasma CVD method under the conditions shown below.

成膜条件 SiH4:6secm 操作圧  :0.5Torr RFパワー:100W ■電気的特性 絶縁耐圧:6MV/cm 界面準位密度:5X10”/crr? ■内部応力 実施例と同様の方法で内部応力を評価したところ、内部
応力は1〜8×109dyn/Crrl′[圧縮応カコ
であった。
Film formation conditions SiH4: 6sec Operating pressure: 0.5 Torr RF power: 100W ■Electrical characteristics Dielectric strength voltage: 6MV/cm Interface state density: 5X10”/crr? ■Evaluate internal stress using the same method as the internal stress example As a result, the internal stress was found to be 1 to 8 x 109 dyn/Crrl' [compression stress].

■その他 密度は2.6g/cm’、緩衝フッ酸によるエツチング
速度は300人/min、水素含有率は30moJZ%
であった。また、膜の段差被覆性は0.4であった。
■Other density is 2.6g/cm', etching speed with buffered hydrofluoric acid is 300 people/min, hydrogen content is 30moJZ%
Met. Further, the step coverage of the film was 0.4.

本発明の薄膜に比較して比較例は明らかに膜質は良くな
かった。
Compared to the thin film of the present invention, the film quality of the comparative example was clearly poor.

[発明の効果コ 上述したように、本発明によれば、下記の効果が得られ
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

■基体がプラズマ最強部から離れるので、基体へのプラ
ズマダメージが少なく、電気的特性に優れた膜を形成す
ることができる。
(2) Since the substrate is separated from the strongest part of the plasma, there is less plasma damage to the substrate and a film with excellent electrical properties can be formed.

■内部応力の少ない膜の形成でき、そのため、高集積化
に際し、An配線の断線の少ない半導体素子の作製が可
能となる。
(2) It is possible to form a film with low internal stress, and therefore, it is possible to manufacture a semiconductor element with less disconnection of An wiring when increasing the degree of integration.

■反応容器を大きくするだけでウェハの大口径化に対応
できる。
■It is possible to accommodate larger diameter wafers simply by increasing the size of the reaction vessel.

■電極付近への膜の付着を低減することができる。■ Film adhesion near the electrode can be reduced.

■ストイキオメトリ組成からに近い膜を形成することが
できる。
■It is possible to form a film with a similar stoichiometry composition.

■水素含有量の少ない膜を形成でき、閾値電圧の変動を
抑えることができる。
■It is possible to form a film with low hydrogen content, and it is possible to suppress fluctuations in threshold voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係る装置を示す概念構成図で
あり、第2図(a)は段差被覆性を示すグラフ、第2図
(b)は膜の均一性を示すグラフである。 1・・・電極、2・・・反応容器、3・・・基体、4a
。 4b・・・ガス導入口、5・・・プラズマ発生手段、6
・・・光源、10a・・・第1のガス、tab・・・第
2のガス。 第2図(a’) 操作圧(Torr)
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2(a) is a graph showing step coverage, and FIG. 2(b) is a graph showing film uniformity. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electrode, 2... Reaction container, 3... Substrate, 4a
. 4b... Gas introduction port, 5... Plasma generation means, 6
...Light source, 10a...First gas, tab...Second gas. Figure 2 (a') Operating pressure (Torr)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内部に1又は2以上の基体を保持するための手段
と、内部にガスを導入するための2個のガス導入口を有
する反応容器と; 該反応容器の内壁面積の1/10以下の面積をもち、該
導入口の一方の近傍に設置された電極と; 該反応容器と該電極との間に電圧を印加し、反応容器内
に導入されたガスをプラズマ化させる手段と; を有する薄膜形成装置を用いる薄膜形成方法であって、 プラズマにより励起、イオン化又は分解(以下励起とい
う)しても単独では基体上に堆積しない第1のガスを電
極の設置されたガス導入口から反応容器の内部に導入す
る工程と; 第1のガスを反応容器の内部に導入後、反応容器と電極
との間に電圧を印加して第1のガスを励起する工程と; 励起により単独でも基体上に堆積し得る第2のガスを電
極の設置されていない方のガス導入口から反応容器の内
部に導入し、励起された第1のガスと反応させ、反応に
より生成した反応生成物を基体上に堆積せしめる工程と
; を有することを特徴とする薄膜形成方法。
(1) A reaction vessel having means for holding one or more substrates therein and two gas introduction ports for introducing gas into the interior; 1/10 or less of the inner wall area of the reaction vessel. an electrode having an area of A method for forming a thin film using a thin film forming apparatus having the following method, the first gas being excited, ionized or decomposed (hereinafter referred to as excitation) by plasma but not deposited on the substrate by itself, is reacted through a gas inlet in which an electrode is installed. a step of introducing the first gas into the interior of the reaction container; a step of applying a voltage between the reaction container and the electrode to excite the first gas; A second gas that can be deposited on the substrate is introduced into the reaction vessel from the gas inlet where the electrode is not installed, and reacts with the excited first gas, and the reaction product generated by the reaction is transferred to the substrate. A method for forming a thin film, comprising the steps of: depositing it on the top;
(2)成膜中に、導入されたガスに吸収されない紫外光
、可視光又は赤外光を基体に照射する工程を有する請求
項1に記載の薄膜形成方法。
(2) The thin film forming method according to claim 1, further comprising the step of irradiating the substrate with ultraviolet light, visible light, or infrared light that is not absorbed by the introduced gas during film formation.
(3)反応容器の内部の圧力を1〜100 mTorrとすることを特徴とする請求項1又は請求項
2に記載の薄膜形成方法。
(3) The method for forming a thin film according to claim 1 or 2, wherein the pressure inside the reaction container is set to 1 to 100 mTorr.
(4)第1のガスは窒素原子を含むガスであることを特
徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の薄膜形成方
法。
(4) The thin film forming method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first gas is a gas containing nitrogen atoms.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04123424A (en) * 1990-09-14 1992-04-23 Casio Comput Co Ltd Film formation of silicon-based thin film

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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