JPH0291939A - 絶縁膜の形成方法 - Google Patents
絶縁膜の形成方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は窒化硼素からなる絶縁膜の形成方法に関する。
半導体装置の製造プロセスにおいて、ゲート絶縁膜、キ
ャパシタ絶縁膜、導電層間の眉間絶縁膜等の形成に本発
明を適用することができる。
ャパシタ絶縁膜、導電層間の眉間絶縁膜等の形成に本発
明を適用することができる。
３、発明の詳細な説明
〔概要〕
窒化硼素からなる絶縁膜の形成方法に関し。
絶縁性のよい高品質の窒化硼素薄膜を形成することを目
的とし。
的とし。
反応室内に基板を置き、該反応室内を真空引きした後、
該基板を加熱し且つ該基板に紫外光を照〔従来の技術〕 上記絶縁膜を形成する従来技術として、ゲート絶縁膜や
キャパシタ絶縁膜等に対しては珪素（Ｓｉ）の熱酸化膜
を用いる方法が知られている。しかし高集積化する素子
に対して９組成や組織の変化。
該基板を加熱し且つ該基板に紫外光を照〔従来の技術〕 上記絶縁膜を形成する従来技術として、ゲート絶縁膜や
キャパシタ絶縁膜等に対しては珪素（Ｓｉ）の熱酸化膜
を用いる方法が知られている。しかし高集積化する素子
に対して９組成や組織の変化。
不純物の拡散、汚染等の観点から高温プロセスは好まし
くない。
くない。
又１層間絶縁膜の形成は液膜を塗布後焼結させる方法や
化学気相成長（ＣＶＤ）法が主に用いられている。しか
しながら、これらの技術で得られる薄膜は絶縁性が理想
値より低いため、過剰の膜厚が必要となり、高集積、高
性能の素子を設計する上で新しい絶縁膜の形成が望まれ
ている。
化学気相成長（ＣＶＤ）法が主に用いられている。しか
しながら、これらの技術で得られる薄膜は絶縁性が理想
値より低いため、過剰の膜厚が必要となり、高集積、高
性能の素子を設計する上で新しい絶縁膜の形成が望まれ
ている。
これに対して、従来より窒化硼素は良好な絶縁材料とし
て知られている。
て知られている。
しかしながら、窒化硼素を薄膜化して半導体素子の絶縁
膜として用いるため、スパッタ法による形成方法等が試
みられているにもかかわらず、現状では物質自身に相当
する誘電率を有する高品質の薄膜が得られていない。
膜として用いるため、スパッタ法による形成方法等が試
みられているにもかかわらず、現状では物質自身に相当
する誘電率を有する高品質の薄膜が得られていない。
本発明は絶縁性のよい高品質の窒化硼素薄膜を形成する
ことを目的とする。
ことを目的とする。
上記課題の解決は１反応室内に基板を置き、該反応室内
を真空引きした後、該基板を加熱し且つ該基板に紫外光
を照射した状態で、ジボラン（ＢｔＨｈ）を該基板上に
導入した後除去する過程と。
を真空引きした後、該基板を加熱し且つ該基板に紫外光
を照射した状態で、ジボラン（ＢｔＨｈ）を該基板上に
導入した後除去する過程と。
アンモニア（ＮＨ３）を該基板上に導入した後除去する
過程とを交互に繰り返して、該基板上に窒化硼素（ＢＮ
）を堆積することを特徴とする絶縁膜の形成方法により
達成される。
過程とを交互に繰り返して、該基板上に窒化硼素（ＢＮ
）を堆積することを特徴とする絶縁膜の形成方法により
達成される。
本発明は、ジボランガスとアンモニアガスを基板表面に
交互に導入し、基板表面に紫外光を照射することにより
ジボランとアンモニアを分解、反応させて、原子層単位
で交互に堆積し、高品質の窒化硼素膜を比較的低温で形
成するようにしたものである。
交互に導入し、基板表面に紫外光を照射することにより
ジボランとアンモニアを分解、反応させて、原子層単位
で交互に堆積し、高品質の窒化硼素膜を比較的低温で形
成するようにしたものである。
なお、照射する紫外光は反応ガスが選択的に吸収する光
を用いると、効率よく薄膜の形成ができる。
を用いると、効率よく薄膜の形成ができる。
本発明の場合、いずれの反応ガスも、紫外光の波長が１
８０〜３８０ ｎｍの間に吸収のピークを持っている。
８０〜３８０ ｎｍの間に吸収のピークを持っている。
第１図は本発明の一実施例を説明する装置の模式図であ
る。
る。
図において、ｌは反応室、２は薄膜を被着しようとする
基板、３は基板ホルダ、４は基板加熱用ヒータ、５はジ
ボラン導入口、５＾はジボラン導入バルブ、６はアンモ
ニア導入口、 ６Ａはアンモニア導入バルブ、７は排気
口、８は光照射窓、９は紫外光源である。
基板、３は基板ホルダ、４は基板加熱用ヒータ、５はジ
ボラン導入口、５＾はジボラン導入バルブ、６はアンモ
ニア導入口、 ６Ａはアンモニア導入バルブ、７は排気
口、８は光照射窓、９は紫外光源である。
ジボラン導入口５及びアンモニア導入口６は基板２の表
面に向けて設けられる。
面に向けて設けられる。
まず１反応室１内の基板ホルダ３上に基板２を載せ５反
応室１内を１Ｏ−８Ｐａ台の超高真空にし。
応室１内を１Ｏ−８Ｐａ台の超高真空にし。
室内の残留ガス成分を除去する。
続いて、紫外光源９より光照射窓８を経て紫外光を基板
２０表面に垂直に照射し、ヒータ４により基板２を７０
０”Ｃに加熱する。
２０表面に垂直に照射し、ヒータ４により基板２を７０
０”Ｃに加熱する。
この場合、紫外光源は超高圧水銀灯を用い、紫外光の波
長は１８０〜３８０ ｎｍ、強度は５００ ｍＷ／ｃｍ
”である。
長は１８０〜３８０ ｎｍ、強度は５００ ｍＷ／ｃｍ
”である。
次に、ジボラン導入バルブ５Ａを開いてジボラン導入口
５よりジボランを基板２上に導入し１反応室内のガス圧
を１秒間１〜ＩＱ” Ｐａに保つ。この後ジボラン導入
バルブ５Ａを閉じ５反応室内を再び１０−” Ｐａ台に
真空引きすることにより、基板２上に硼素（Ｂ）膜が形
成される。
５よりジボランを基板２上に導入し１反応室内のガス圧
を１秒間１〜ＩＱ” Ｐａに保つ。この後ジボラン導入
バルブ５Ａを閉じ５反応室内を再び１０−” Ｐａ台に
真空引きすることにより、基板２上に硼素（Ｂ）膜が形
成される。
次に、アンモニアも前記ジボランと同様の操作を行い、
アンモニア導入バルブ６Ａを開いてアンモニア導入口６
よりアンモニアを基板２上に導入し。
アンモニア導入バルブ６Ａを開いてアンモニア導入口６
よりアンモニアを基板２上に導入し。
反応室内のガス圧を１秒間１〜１０” Ｐａに保つ。こ
の後、アンモニア導入バルブ６Ａを閉じ３反応室内を再
びＩＱ−” Ｐａ台に真空引きすることにより。
の後、アンモニア導入バルブ６Ａを閉じ３反応室内を再
びＩＱ−” Ｐａ台に真空引きすることにより。
基板２上に窒化硼素膜が形成される。
これらの操作を繰り返すこＱす、任意の厚さの窒化硼素
膜を形成することができる。
膜を形成することができる。
上記のようにして、 Ｂ：Ｎ＝１：１の組成の窒化硼
素膜が１０ ｎｍ／＋＋ｉｎの成膜速度で堆積すること
ができた。
素膜が１０ ｎｍ／＋＋ｉｎの成膜速度で堆積すること
ができた。
実施例による窒化硼素膜の比誘電率は５．１１であり、
従来のスパッタ法による場合の比誘電率は４．３程度で
あるのに比し、非常に高い値が得られた。
従来のスパッタ法による場合の比誘電率は４．３程度で
あるのに比し、非常に高い値が得られた。
従って、得られた窒化硼素膜は非常に稠密で高品質であ
ることが分かる。
ることが分かる。
実施例においては、基板温度を７００℃としたが。
第２図の実験結果より５００〜８５０℃の範囲が適切で
あることが分かった。
あることが分かった。
第２図は成膜速度の基板温度依存を示す図である。
図において、基板温度が４００℃を越えると成膜が始ま
り、８００℃を過ぎると成膜速度が飽和してゆくことよ
り、５００〜８５０℃の比較的低温で成膜できることが
分かる。
り、８００℃を過ぎると成膜速度が飽和してゆくことよ
り、５００〜８５０℃の比較的低温で成膜できることが
分かる。
又、基板２はＳｉ、 ＧａＡｓ、 ＩｎＰ、 ＧａＰ等
の半導体基板が適用できる。
の半導体基板が適用できる。
以上説明したように本発明によれば、絶縁性のよい高品
質の窒化硼素薄膜を形成することができ。
質の窒化硼素薄膜を形成することができ。
高集積、高性能の半導体素子の製造に利用することがで
きる。
きる。
第１図は本発明の一実施例を説明する装置の模式図。
第２図は成膜速度の基板温度依存を示す図である。
図において。
１は反応室、 ２は基板。
３は基板ホルダ、 ４は基板加熱用ヒータ。
５はジボラン導入口。
５Ａはジボラン導入バルブ。
６はアンモニア導入口。
６Ａはアンモニア導入バルブ。
７は排気口、 ８は光照射窓。
９は紫外光源
突旭例？名地明する髪１初樺にγ
弐頑達浅の１級遍席佼蒔
第 ２ 図
第
図
Claims (1)
- 反応室内に基板を置き、該反応室内を真空引きした後、
該基板を加熱し且つ該基板に紫外光を照射した状態で、
ジボラン（Ｂ＿２Ｈ＿６）を該基板上に導入した後除去
する過程と、アンモニア（ＮＨ＿３）を該基板上に導入
した後除去する過程とを交互に繰り返して、該基板上に
窒化硼素（ＢＮ）を堆積することを特徴とする絶縁膜の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24521588A JP2606318B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24521588A JP2606318B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 絶縁膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0291939A true JPH0291939A (ja) | 1990-03-30 |
| JP2606318B2 JP2606318B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=17130345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24521588A Expired - Lifetime JP2606318B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606318B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008098512A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 窒化物半導体の製造方法および窒化物半導体構造 |
| JP2011166060A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2012531045A (ja) * | 2009-06-22 | 2012-12-06 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ホウ素膜界面技術 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102203327B (zh) * | 2008-10-22 | 2014-03-19 | 罗姆股份有限公司 | 含硼薄膜形成方法和叠层结构体 |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP24521588A patent/JP2606318B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012531045A (ja) * | 2009-06-22 | 2012-12-06 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ホウ素膜界面技術 |
| JP2011166060A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
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|---|---|
| JP2606318B2 (ja) | 1997-04-30 |
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