JPH02168623A - 化学的気相成長法による窒化珪素薄膜の形成方法 - Google Patents
化学的気相成長法による窒化珪素薄膜の形成方法Info
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- JPH02168623A JPH02168623A JP32206388A JP32206388A JPH02168623A JP H02168623 A JPH02168623 A JP H02168623A JP 32206388 A JP32206388 A JP 32206388A JP 32206388 A JP32206388 A JP 32206388A JP H02168623 A JPH02168623 A JP H02168623A
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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。
め要約のデータは記録されません。
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、半導体装置の製造に用いられる薄膜の形成方
法に係わシ特にその膜厚が数ｒｍｍ程度の薄膜の形成方
法に関する。
法に係わシ特にその膜厚が数ｒｍｍ程度の薄膜の形成方
法に関する。
（従来の技術）
半導体装置に用いられる窒化珪素（ＢＡＮ）薄膜の化学
的気相成長法（ＣＶＤ法）による形成は一般に珪素源の
原料ガスとしてはＳ Ｉ Ｈｚ ｅ ｔｚ 、窒素源の
原料ガスとしてはＮＨ３が通常用いられ、この２橿のガ
スのみを、薄膜形成装置の薄膜形成ｍＫ導入することに
よシ行なっている。
的気相成長法（ＣＶＤ法）による形成は一般に珪素源の
原料ガスとしてはＳ Ｉ Ｈｚ ｅ ｔｚ 、窒素源の
原料ガスとしてはＮＨ３が通常用いられ、この２橿のガ
スのみを、薄膜形成装置の薄膜形成ｍＫ導入することに
よシ行なっている。
膜厚数ｎｍ程度の５ｉＮｌｌ膜を形成する場合、膜厚制
御の観点から数Ｘ／分程度になる堆積条件を選択する。
御の観点から数Ｘ／分程度になる堆積条件を選択する。
この場合、膜形成に必要な３ｉ′ＨａＣｔ、 。
ＮＨ，量は、少ない。しかし、薄膜形成装置の制御性（
圧力、流量、温度等）を良くするために、必要量以上の
Ｓ ｉｎ、ｃｚ、 、 ＮＨｓを薄膜形成室に導入する
。この場合、反応生成物のＮＨ，ＣＬ或はＨＣｔも過剰
に生成することになる。
圧力、流量、温度等）を良くするために、必要量以上の
Ｓ ｉｎ、ｃｚ、 、 ＮＨｓを薄膜形成室に導入する
。この場合、反応生成物のＮＨ，ＣＬ或はＨＣｔも過剰
に生成することになる。
さらに、排気される未反応８ ｉＨ，ｃｔ、 、 ＮＨ
，も増加する。ＮＨ４Ｃｔが増加すれば装置内に堆積し
、これを除去する必要が生じ保守能率の低下につながる
。
，も増加する。ＮＨ４Ｃｔが増加すれば装置内に堆積し
、これを除去する必要が生じ保守能率の低下につながる
。
またＨ（４はクエハーを設置する台や装置内部を腐食さ
せ、装置の安全性の劣化をひきおこす。これらの理由か
ら原料ガス（８ｉ几Ｃ４、ＮＩ（、）量を減少させた場
合、薄膜形成装置の制御性が悪くなるために、膜厚の制
御が困難になる問題が生じる。
せ、装置の安全性の劣化をひきおこす。これらの理由か
ら原料ガス（８ｉ几Ｃ４、ＮＩ（、）量を減少させた場
合、薄膜形成装置の制御性が悪くなるために、膜厚の制
御が困難になる問題が生じる。
（発明が解決しようとする課Ｍ）
従来のＣＶＤ法によるＳＩＮ薄膜形成方法では、堆積物
が発生するため、保守能率が低下した。また強酸の副生
物が装置内を腐食させ、装置の安全性の劣化を生じた。
が発生するため、保守能率が低下した。また強酸の副生
物が装置内を腐食させ、装置の安全性の劣化を生じた。
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので保守能率及び
装置の安全性を高め、しかも膜厚の制御性の良い化学的
気相成長法による窒化珪素薄膜の形成方法を提供する事
を目的とする。
装置の安全性を高め、しかも膜厚の制御性の良い化学的
気相成長法による窒化珪素薄膜の形成方法を提供する事
を目的とする。
（課題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、原料ガスと共に
、不活性ガスを薄膜形成装置の薄膜形成室に導入するこ
とを特徴とするＣＶＤ法による８ｉＮ薄膜の形成方法を
提供する。
、不活性ガスを薄膜形成装置の薄膜形成室に導入するこ
とを特徴とするＣＶＤ法による８ｉＮ薄膜の形成方法を
提供する。
（作用）
原料ガス流量の減少に伴い生じる薄膜形成装置の制御性
の悪化は、装置の排気量に対し、供給ガス総流量が小さ
くなるために原料ガス導入時の圧力制御が困難になると
とく起因している。つｔ、ｂ、堆積時間（第１図のｉｘ
）に対して、圧力の不安定な時間（ｔりの割合が大きく
なり、膜厚制御が困難になる。しかし、不活性ガスを同
時に導入し、供給ガス総流量を増加させることによシ、
排気量に対する割合も増え、圧力変動が小さく、ｔｌが
短くなる。また原料ガスの薄膜形成室での分圧が下がシ
、堆積速度が小さくなりｔ、が長くなる。このため、圧
力の不安定な時間が堆積時間にしめる割合１．／１１も
小さくなシ、膜厚の制御性が向上する。
の悪化は、装置の排気量に対し、供給ガス総流量が小さ
くなるために原料ガス導入時の圧力制御が困難になると
とく起因している。つｔ、ｂ、堆積時間（第１図のｉｘ
）に対して、圧力の不安定な時間（ｔりの割合が大きく
なり、膜厚制御が困難になる。しかし、不活性ガスを同
時に導入し、供給ガス総流量を増加させることによシ、
排気量に対する割合も増え、圧力変動が小さく、ｔｌが
短くなる。また原料ガスの薄膜形成室での分圧が下がシ
、堆積速度が小さくなりｔ、が長くなる。このため、圧
力の不安定な時間が堆積時間にしめる割合１．／１１も
小さくなシ、膜厚の制御性が向上する。
（実施例）
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
５インチ基板１００枚処理の容量の減圧ＣＶＤ装置を用
い、Ｓ ｉＨ，Ｃ４、８０ＳＣＣＭ 、 （ａｌ／ ｓ
ｅｃ ） ＮＨ３゜８００ＳＣＣＭ、１．０Ｔｏｒｒ、
７００℃で膜厚９ｎｍを目標にｔ、を固定し、堆積を行
なった場合１．／１．＝０．０５程度であり、堆積毎の
膜厚のばらつきは±３Ａ程度である。
い、Ｓ ｉＨ，Ｃ４、８０ＳＣＣＭ 、 （ａｌ／ ｓ
ｅｃ ） ＮＨ３゜８００ＳＣＣＭ、１．０Ｔｏｒｒ、
７００℃で膜厚９ｎｍを目標にｔ、を固定し、堆積を行
なった場合１．／１．＝０．０５程度であり、堆積毎の
膜厚のばらつきは±３Ａ程度である。
５ＩＨａＣ４、ＮＨ，の流量を小さくし、ＳＩ ＨＩＣ
２ｔ １１０Ｓｌ１０５ＣＣ＊ １００ ＳＣＣＭ、
１，０Ｔｏｒｒ ７００℃で、同様にＳｉＮ膜の堆積を
行なった場合、ｔ！／１１：＝０．２０．膜厚バラツキ
±１０にと、膜厚の制御性が悪化する。
２ｔ １１０Ｓｌ１０５ＣＣ＊ １００ ＳＣＣＭ、
１，０Ｔｏｒｒ ７００℃で、同様にＳｉＮ膜の堆積を
行なった場合、ｔ！／１１：＝０．２０．膜厚バラツキ
±１０にと、膜厚の制御性が悪化する。
ＮＨｓと同時に、不活性ガスとしてＮ３を薄膜形成室に
導入し、圧力が安定した後、８ｉＨ，Ｃ４を導入した場
合を示す。Ｎ＊ ３００８ＣＣＭ 、 ８１ＨｓＣｔｓ
１０ＳＣＣＭ、ＮＨｓ １１００５ＣＣ，１，０Ｔｏ
ｒｒ、７００℃ではｔｌ ／１１ ＝０．０７ 、膜厚
バラツキ上３又と膜厚の制御性が向上する。さらに、Ｎ
３を増加させ凡７００８ＣＣＭ 、 ８ ｉ ＨＩＯ２
１０８ＣＣＭ 、 ＮＨｓ １００８ＣＣＭ 。
導入し、圧力が安定した後、８ｉＨ，Ｃ４を導入した場
合を示す。Ｎ＊ ３００８ＣＣＭ 、 ８１ＨｓＣｔｓ
１０ＳＣＣＭ、ＮＨｓ １１００５ＣＣ，１，０Ｔｏ
ｒｒ、７００℃ではｔｌ ／１１ ＝０．０７ 、膜厚
バラツキ上３又と膜厚の制御性が向上する。さらに、Ｎ
３を増加させ凡７００８ＣＣＭ 、 ８ ｉ ＨＩＯ２
１０８ＣＣＭ 、 ＮＨｓ １００８ＣＣＭ 。
１、ＱＴｏｒｒ 、 ７００℃ではｔｓ ／ｉｔ ＝０
．０４３１厚バラツキ±２Ｘと同程度の総流量でのＮ、
無しの場合と同様の制御性が得られる。尚、これらの例
の結果をまとめてｆｔｌＥＺ図に示す。
．０４３１厚バラツキ±２Ｘと同程度の総流量でのＮ、
無しの場合と同様の制御性が得られる。尚、これらの例
の結果をまとめてｆｔｌＥＺ図に示す。
珪素源の原料ガスとして、５ｉＨＩＣＬ、８１ＨＣＬｓ
。
。
８ｉ、Ｈ，ｃｔ、等を用いた場合も同様の効果が得られ
る。窒素源の原料ガスとしてＮｓＨ＋を用いた場合も同
様の効果が得られる。
る。窒素源の原料ガスとしてＮｓＨ＋を用いた場合も同
様の効果が得られる。
不活性ガスとしてＮ、を用いた場合を示したが、ｋ等の
希ガス類、Ｎ３を用いた場合も同様の効果が得られる。
希ガス類、Ｎ３を用いた場合も同様の効果が得られる。
不活性ガスを導入することによ？） 、８ｉＨｍＣｚ茸
。
。
ＮＨ，流量を小さくすることが可能となシ、基板外に形
成される、ＳｉＮ膜９１反応生成物ＮＨ４ＣＬが減少し
、基板上での合計膜厚が同じ時点で、装置の保守作業を
行なった場合、作業が比較的容易となった。
成される、ＳｉＮ膜９１反応生成物ＮＨ４ＣＬが減少し
、基板上での合計膜厚が同じ時点で、装置の保守作業を
行なった場合、作業が比較的容易となった。
以上述べた様に本発明によれば保守能率及び装置の安全
性を高め、しかも膜厚数ｎｍ程度のＳｉＮ薄膜を再現性
良く堆積することが可能となる。
性を高め、しかも膜厚数ｎｍ程度のＳｉＮ薄膜を再現性
良く堆積することが可能となる。
第１図は、原料ガスの導入と薄膜形成室圧力の関係の概
略図、第２図は、本発明の一実施例における１、／１．
の値を示す図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑
略図、第２図は、本発明の一実施例における１、／１．
の値を示す図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑
Claims (1)
- 薄膜形成装置の薄膜形成室へ薄膜形成時に、珪素源の原
料ガス及び窒素源の原料ガスに加え、不活性ガスを導入
することを特徴とする化学的気相成長法による窒化珪素
薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32206388A JPH02168623A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 化学的気相成長法による窒化珪素薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32206388A JPH02168623A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 化学的気相成長法による窒化珪素薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02168623A true JPH02168623A (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=18139500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32206388A Pending JPH02168623A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 化学的気相成長法による窒化珪素薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02168623A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6527910B2 (en) * | 1998-03-20 | 2003-03-04 | Applied Materials, Inc. | Staggered in-situ deposition and etching of a dielectric layer for HDP-CVD |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP32206388A patent/JPH02168623A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6527910B2 (en) * | 1998-03-20 | 2003-03-04 | Applied Materials, Inc. | Staggered in-situ deposition and etching of a dielectric layer for HDP-CVD |
| US6821577B2 (en) | 1998-03-20 | 2004-11-23 | Applied Materials, Inc. | Staggered in-situ deposition and etching of a dielectric layer for HDP CVD |
| US7132134B2 (en) | 1998-03-20 | 2006-11-07 | Applied Materials, Inc. | Staggered in-situ deposition and etching of a dielectric layer for HDP CVD |
| US7455893B2 (en) | 1998-03-20 | 2008-11-25 | Applied Materials, Inc. | Staggered in-situ deposition and etching of a dielectric layer for HDP-CVD |
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