JPH0133936B2 - - Google Patents
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- JPH0133936B2 JPH0133936B2 JP59176408A JP17640884A JPH0133936B2 JP H0133936 B2 JPH0133936 B2 JP H0133936B2 JP 59176408 A JP59176408 A JP 59176408A JP 17640884 A JP17640884 A JP 17640884A JP H0133936 B2 JPH0133936 B2 JP H0133936B2
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- Japan
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- film forming
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
- C23C16/402—Silicon dioxide
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は集積回路の製造工程等において、半導
体基板上の所望領域に局部的な絶縁膜を形成する
新規な方法に関するものである。
体基板上の所望領域に局部的な絶縁膜を形成する
新規な方法に関するものである。
［従来の技術］
集積回路の製造工程において絶縁膜の形成は不
可欠である。従来の代表的な絶縁膜は２酸化珪素
（SiO2）であり、第２図に示すような装置により
形成されている。第２図において、１は石英で形
成された反応管であり、２つに分離可能であり、
内部にシリコン基板２が配設される。該反応管の
一方の口にはパイプ３が接続され、反応管の内部
に酸素ガスを導入できる。又、他方の口にはパイ
プ４が接続され、反応に寄与しなかつたガスを排
出する。反応管の周囲には加熱コイル５が巻回さ
れ、反応管内部のシリコン基板２を1000℃程度の
高温に加熱できる構成である。このような装置に
おいて、反応管の内部に酸素ガスをパイプ３より
導入しながら加熱コイル５により内部を高温に加
熱すると、シリコン基板２の上には絶縁物である
SiO2が生成されやがて絶縁膜に成長する。
可欠である。従来の代表的な絶縁膜は２酸化珪素
（SiO2）であり、第２図に示すような装置により
形成されている。第２図において、１は石英で形
成された反応管であり、２つに分離可能であり、
内部にシリコン基板２が配設される。該反応管の
一方の口にはパイプ３が接続され、反応管の内部
に酸素ガスを導入できる。又、他方の口にはパイ
プ４が接続され、反応に寄与しなかつたガスを排
出する。反応管の周囲には加熱コイル５が巻回さ
れ、反応管内部のシリコン基板２を1000℃程度の
高温に加熱できる構成である。このような装置に
おいて、反応管の内部に酸素ガスをパイプ３より
導入しながら加熱コイル５により内部を高温に加
熱すると、シリコン基板２の上には絶縁物である
SiO2が生成されやがて絶縁膜に成長する。
所がこの様な装置で酸化反応を行なう場合には
基板を1000℃程度の高温に加熱しなければならな
いので、集積度があまり高くない場合は問題ない
が、事前に形成した不純物分布が崩されてしまう
ため微細な集積回路の形成には不向きである。
基板を1000℃程度の高温に加熱しなければならな
いので、集積度があまり高くない場合は問題ない
が、事前に形成した不純物分布が崩されてしまう
ため微細な集積回路の形成には不向きである。
これに対し、プラズマCVDや光CVD等を使用
すると200〜400℃程度の低温で絶縁膜の形成が可
能であり、集積回路の微細化のための絶縁膜形成
手段として有効である。しかし、従来のプラズマ
CVDや光CVDはシリコン基板全面に酸化膜を形
成するものであり、集積回路の微小素子相互間を
分離するような工程には使用できない。
すると200〜400℃程度の低温で絶縁膜の形成が可
能であり、集積回路の微細化のための絶縁膜形成
手段として有効である。しかし、従来のプラズマ
CVDや光CVDはシリコン基板全面に酸化膜を形
成するものであり、集積回路の微小素子相互間を
分離するような工程には使用できない。
そこで、部分的な回路を分離させるために選択
酸化法が提案されているが、工程が多く長時間を
費しており、充分満足できる方法ではない。第３
図はその選択酸化法の工程図を示す図であり、ａ
はシリコン基板２に酸化しにくい膜、例えば
Si3N4の膜２ａを形成した状態であり、この膜２
ａの上にフオトレジスト２ｂを塗布する（ｂ図）。
その後、フオトレジスト上の所定領域にのみｃ図
のように光を照射し、これを現像してｄ図のよう
に所定領域のみフオトレジストを除去する。その
後、適宜な方法でエツチングを行ない前記酸化し
にくい膜２ａの所定領域を除去し、基板の地肌を
露出するｅ。しかる後、レジストを除去して光
CVDなどにより酸化を行なうとｆ、前記Si3N4の
膜が除去された部分のみ酸化が進行し、ｇに示す
ように酸化膜２ｃが形成される。
酸化法が提案されているが、工程が多く長時間を
費しており、充分満足できる方法ではない。第３
図はその選択酸化法の工程図を示す図であり、ａ
はシリコン基板２に酸化しにくい膜、例えば
Si3N4の膜２ａを形成した状態であり、この膜２
ａの上にフオトレジスト２ｂを塗布する（ｂ図）。
その後、フオトレジスト上の所定領域にのみｃ図
のように光を照射し、これを現像してｄ図のよう
に所定領域のみフオトレジストを除去する。その
後、適宜な方法でエツチングを行ない前記酸化し
にくい膜２ａの所定領域を除去し、基板の地肌を
露出するｅ。しかる後、レジストを除去して光
CVDなどにより酸化を行なうとｆ、前記Si3N4の
膜が除去された部分のみ酸化が進行し、ｇに示す
ように酸化膜２ｃが形成される。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、このような方法は図から分るように非
常に多くの工程を必要とし、時間と手間が掛り、
実用的でなかつた。
常に多くの工程を必要とし、時間と手間が掛り、
実用的でなかつた。
而して、本発明は上記従来の方法の欠点を解消
するもので、基板を高温に加熱することなく、少
ない製造工程で簡単に基板の所望領域に局部的に
絶縁膜の形成を行なうことの可能な方法を提供す
ることを目的とするものである。
するもので、基板を高温に加熱することなく、少
ない製造工程で簡単に基板の所望領域に局部的に
絶縁膜の形成を行なうことの可能な方法を提供す
ることを目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は上記目的を達成するために、適宜排気
したチヤンバー内において、処理すべき基板と化
学反応を起こして電気絶縁物を生成するようなガ
スを冷却した基板表面近傍に導入する事により該
ガス分子を薄い膜状に該基板上に付着させ、その
分子膜上の所望領域にエネルギービームを照射し
てその分子と下地の基板との間で化学反応を生起
せしめ、一定の反応が終了した後、基板に熱を与
える事により残余の分子膜を除去する絶縁膜形成
方法を特徴とするものである。
したチヤンバー内において、処理すべき基板と化
学反応を起こして電気絶縁物を生成するようなガ
スを冷却した基板表面近傍に導入する事により該
ガス分子を薄い膜状に該基板上に付着させ、その
分子膜上の所望領域にエネルギービームを照射し
てその分子と下地の基板との間で化学反応を生起
せしめ、一定の反応が終了した後、基板に熱を与
える事により残余の分子膜を除去する絶縁膜形成
方法を特徴とするものである。
［作用］
本発明において、チヤンバー内に置かれた基板
は液体窒素等の冷媒により低温に冷却され、その
表面に基板と化学反応を起し絶縁膜を形成するガ
ス、例えば酸素や窒素ガスの吸着を行なう。その
後例えば電子ビーム等のエネルギービームを絶縁
膜を形成したい部分に照射するとそのビームのエ
ネルギーにより吸着したガスが基板と化学反応を
起し、その部分部分に絶縁膜が形成される。
は液体窒素等の冷媒により低温に冷却され、その
表面に基板と化学反応を起し絶縁膜を形成するガ
ス、例えば酸素や窒素ガスの吸着を行なう。その
後例えば電子ビーム等のエネルギービームを絶縁
膜を形成したい部分に照射するとそのビームのエ
ネルギーにより吸着したガスが基板と化学反応を
起し、その部分部分に絶縁膜が形成される。
［実施例］
第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を
示すもので、１１はチヤンバーであり、排気管１
２を介して内部は真空に排気可能である。１３は
酸素や窒素ガスの導入パイプであり、所望のガス
タンクに接続され、バルブ１４を介して所定のガ
スが所定流量で半導体基板１７の表面近傍に導入
できる。１５は基板ホルダーであり、その内部に
冷媒貯臓槽１６が形成され、外部から液体窒素等
の冷媒が注入される。それにより、該ホルダー上
に保持される半導体基板１７は超低温に冷却され
る。前記チヤンバー内の上方には基板ホルダー１
５に対向して電子銃１８が設置され、その電子銃
から発射した電子線は集束レンズ１９により所定
の直径に集束された後、基板１７上に照射され
る。この基板上の電子線の照射位置は電子線偏向
器２０によつて変えられる。
示すもので、１１はチヤンバーであり、排気管１
２を介して内部は真空に排気可能である。１３は
酸素や窒素ガスの導入パイプであり、所望のガス
タンクに接続され、バルブ１４を介して所定のガ
スが所定流量で半導体基板１７の表面近傍に導入
できる。１５は基板ホルダーであり、その内部に
冷媒貯臓槽１６が形成され、外部から液体窒素等
の冷媒が注入される。それにより、該ホルダー上
に保持される半導体基板１７は超低温に冷却され
る。前記チヤンバー内の上方には基板ホルダー１
５に対向して電子銃１８が設置され、その電子銃
から発射した電子線は集束レンズ１９により所定
の直径に集束された後、基板１７上に照射され
る。この基板上の電子線の照射位置は電子線偏向
器２０によつて変えられる。
このような装置を使用して、まずチヤンバー１
１内のホルダー１５にシリコン基板１７を保持し
た後、該チヤンバー１１内を真空に排気する。こ
の状態でホルダー１５の冷媒貯臓槽１６内に外部
から液体窒素を注入し、同時にパイプ１３を介し
てタンクから所定のガス、例えば、酸素ガスを半
導体基板１７の表面近傍に導入する。このガスは
基板１７が超低温に冷却されているので、該基板
の表面に吸着され第４図ａに示すように薄い膜２
１を形成する。一定量の酸素ガスの膜が形成され
た後、該酸素ガスの供給を停止し、電子銃１８か
ら電子ビームを発射し、所定の基板部分に電子ビ
ームを照射する（第４図ｂ）。この電子ビームの
照射された領域はその電子ビームのもつエネルギ
ーによつて吸着された酸素ガスとその下層のシリ
コン基板１７との間で化学反応が生起し、絶縁膜
SiO2が形成される。このようにして、所定の深
さの絶縁膜が形成されると、例えばチヤンバー内
に設置した赤外線ランプ２２から赤外線を基板１
７上に照射し、該基板に吸着した酸素ガス膜２１
を除去し（第４図ｃ）、絶縁膜形成を終了する。
１内のホルダー１５にシリコン基板１７を保持し
た後、該チヤンバー１１内を真空に排気する。こ
の状態でホルダー１５の冷媒貯臓槽１６内に外部
から液体窒素を注入し、同時にパイプ１３を介し
てタンクから所定のガス、例えば、酸素ガスを半
導体基板１７の表面近傍に導入する。このガスは
基板１７が超低温に冷却されているので、該基板
の表面に吸着され第４図ａに示すように薄い膜２
１を形成する。一定量の酸素ガスの膜が形成され
た後、該酸素ガスの供給を停止し、電子銃１８か
ら電子ビームを発射し、所定の基板部分に電子ビ
ームを照射する（第４図ｂ）。この電子ビームの
照射された領域はその電子ビームのもつエネルギ
ーによつて吸着された酸素ガスとその下層のシリ
コン基板１７との間で化学反応が生起し、絶縁膜
SiO2が形成される。このようにして、所定の深
さの絶縁膜が形成されると、例えばチヤンバー内
に設置した赤外線ランプ２２から赤外線を基板１
７上に照射し、該基板に吸着した酸素ガス膜２１
を除去し（第４図ｃ）、絶縁膜形成を終了する。
［効果］
以上のように、本発明では酸素ガス等をシリコ
ン基板の表面に吸着させ、その上から電子ビーム
照射を行なうものであるから、他部の温度上昇を
生起することなく、基板上の所定箇所に絶縁膜の
形成が可能となり、又第３図と第４図との対比で
明瞭なように従来の方法に比し工程を著しく少な
くすることができるので、時間や手間の掛らない
実用的な絶縁膜形成方法が得られる。
ン基板の表面に吸着させ、その上から電子ビーム
照射を行なうものであるから、他部の温度上昇を
生起することなく、基板上の所定箇所に絶縁膜の
形成が可能となり、又第３図と第４図との対比で
明瞭なように従来の方法に比し工程を著しく少な
くすることができるので、時間や手間の掛らない
実用的な絶縁膜形成方法が得られる。
尚、上記は本発明の一例であり、実施にあたつ
ては種々の変更が可能である。例えば、吸着ガス
の上に照射するエネルギービームとしては電子ビ
ームに限定されるものではなく、適宜なイオンビ
ームであつても、又レーザ光等の放射線であつて
も良い。更に、付着したガスを除去するのに上述
では赤外線ランプを使用したが、基板ホルダーに
加熱用のヒーターを巻回したり、埋設して絶縁膜
形成処理の終了時点で該ヒーターに通電して基板
を昇温するように構成しても良い。
ては種々の変更が可能である。例えば、吸着ガス
の上に照射するエネルギービームとしては電子ビ
ームに限定されるものではなく、適宜なイオンビ
ームであつても、又レーザ光等の放射線であつて
も良い。更に、付着したガスを除去するのに上述
では赤外線ランプを使用したが、基板ホルダーに
加熱用のヒーターを巻回したり、埋設して絶縁膜
形成処理の終了時点で該ヒーターに通電して基板
を昇温するように構成しても良い。
第１図は本発明を実施する装置の一例を示す
図、第２図は従来の代表的な絶縁膜形成装置の例
を示す図、第３図は従来の選択的絶縁膜形成方法
の工程を示す図、第４図は本発明の方法の工程を
示す図である。 １１：チヤンバー、１２：排気管、１３：ガス
導入パイプ、１４：バルブ、１５：基板ホルダ
ー、１６：冷媒貯臓槽、１７：処理基板、１８：
電子銃、１９：集束レンズ、２０：電子偏向器、
２１：吸着ガス膜、２２：赤外線ランプ。
図、第２図は従来の代表的な絶縁膜形成装置の例
を示す図、第３図は従来の選択的絶縁膜形成方法
の工程を示す図、第４図は本発明の方法の工程を
示す図である。 １１：チヤンバー、１２：排気管、１３：ガス
導入パイプ、１４：バルブ、１５：基板ホルダ
ー、１６：冷媒貯臓槽、１７：処理基板、１８：
電子銃、１９：集束レンズ、２０：電子偏向器、
２１：吸着ガス膜、２２：赤外線ランプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 適宜排気したチヤンバー内において、処理す
べき基板と化学反応を起こして電気絶縁物を生成
するようなガスを冷却した基板表面近傍に導入す
る事により該ガス分子を薄い膜状に該基板上に付
着させ、その分子膜上の所望領域にエネルギービ
ームを照射してその分子と下地の基板との間で化
学反応を生起せしめ、一定の反応が終了した後、
基板に熱を与える事により残余の分子膜を除去す
る事を特徴とする絶縁膜形成方法。 ２ 前記ガス分子は酸素又は窒素である特許請求
の範囲第１項記載の絶縁膜形成方法。 ３ 前記エネルギービームは電子又はイオン等の
荷電粒子線である特許請求の範囲第１項乃至第２
項記載の絶縁膜形成方法。 ４ 前記エネルギービームはレーザ光やＸ線等の
放射線である特許請求の範囲第１項乃至第２項記
載の絶縁膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17640884A JPS6154632A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 絶縁膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17640884A JPS6154632A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 絶縁膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154632A JPS6154632A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH0133936B2 true JPH0133936B2 (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=16013151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17640884A Granted JPS6154632A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 絶縁膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154632A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2643406B2 (ja) * | 1989-01-18 | 1997-08-20 | 日本電気株式会社 | 酸化膜の形成方法及び酸化装置 |
| JPH03136327A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-11 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体のパターン形成方法 |
| JP2756364B2 (ja) * | 1990-11-19 | 1998-05-25 | キヤノン株式会社 | 光表面処理方法及び処理装置 |
| JP2670465B2 (ja) * | 1990-11-19 | 1997-10-29 | キヤノン株式会社 | 微細加工方法 |
| JPH08298258A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Hiroshima Nippon Denki Kk | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128065A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Hazama Gumi Ltd | 自動モルタル均し装置 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17640884A patent/JPS6154632A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128065A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Hazama Gumi Ltd | 自動モルタル均し装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154632A (ja) | 1986-03-18 |
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