JPH03504617A - 基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フイルムのプラズマデポジシヨン法 - Google Patents

基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フイルムのプラズマデポジシヨン法

Info

Publication number
JPH03504617A
JPH03504617A JP1506378A JP50637889A JPH03504617A JP H03504617 A JPH03504617 A JP H03504617A JP 1506378 A JP1506378 A JP 1506378A JP 50637889 A JP50637889 A JP 50637889A JP H03504617 A JPH03504617 A JP H03504617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sccm
plasma
cvd method
zone
plasma cvd
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1506378A
Other languages
English (en)
Inventor
ドリー,トマス・エス
Original Assignee
オリン・コーポレイシヨン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリン・コーポレイシヨン filed Critical オリン・コーポレイシヨン
Publication of JPH03504617A publication Critical patent/JPH03504617A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34Nitrides
    • C23C16/345Silicon nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides
    • C23C16/401Oxides containing silicon
    • C23C16/402Silicon dioxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (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。

Description

【発明の詳細な説明】 基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フィルムのプラズマデポジション法 本発明は、基板上窒化けい素又は二酸化けい素のプラズマポジション法に関する 。特に、本発明は、基板上窒化けい素又は二酸化けい素のプラズマポジション法 であって、これらのフィルムのためけい素源としてジー1−ブチルシランが用い られる方法に関する。
薄いフィルムデポジションを半電導化又は絶縁化するため化学蒸着法(CVD) がミクロエレクトロニクス工業全体に使用されている。窒化けい素(SisNa )又は二酸化けい素(5ty2)等のフィルムをデポジションさせる時には、ガ ス状けい素源としてシラン(SiH,)が一般に使用される。
窒化及び二酸化けい素は、集積回路の生産において重要な材料であり、ゲート誘 電体、拡散マスク及びパッシベーションフィルムとして使用される。窒化けい素 は、高い絶縁耐力、不純物の拡散に対するすぐれた関門特性及び良好な化学的安 定性を有している。二酸化けい素は、良好な絶縁特性を有し、これらの適用の場 合化学的に安定である。
シランは毒性が高く、空気中自然発火性である。高価なガスキャビネット及び交 さパージングガス供給系を必要とする。デポジション装置中に導入する前に特別 なパ−ジング操作を要する。窒化物及び酸化物CVD法のためのけい素源として いくつかのけい素含有化学物質が使用されるか提案されている。これらの中には テトラ塩化けい素(SiC(2*) 、テトラ臭化けい素(SiBr、) 、テ トラフッ化けい素(SiF、) 、ジクロロシラン(SiH,C(2,)及びジ シラン(Si2H,)が含まれる。テトラエチルオルトシリケト(TEOS、  5i(OCzHs)a)及びテトラメチルシクロテトラシロキサン(TMCTS 、 C4H,、Si、0.)等の他の化学物質が二酸化物デポジションの場合に のみ使用されている。上記のハロゲン含有シランはすべて、有毒な腐食性の副生 物を生じることの外に、それ自体有毒かつ腐食性である。
ジシランは、シランと同様の取扱操作を要する可燃性の有毒ガスである。現在、 マイクロエレクトロニクス製造業者がシランの使用を制限しようとする場合には 、7MO5゜TEOS及びTMCTSが、二酸化けい素デポジションの場合唯一 の市販の代替物である。窒素けい素デポジションの場合シランに対する市販の代 替品はない。
したがって、これらのCVD法中よりよいシランへの代替品の必要がある。
別に、ジ−t−ブチルシラン(DTBS)は、既知の化学物質であり、chem ical Abstracts登録番号(30736−07−3)をもつ。DT BSの製法は、watanabeらの「ジ−t−ブチルシランの簡便製法J 、 Chemistry Letters 1321〜1322頁。
1981’; Doyleら[立体障害有機けい素化合物。ジ−t−ブチル−、 ジ−t−ブチルメチル−及びトリーt−ブチルシランの合成と性質J J、   Am、 Cherll、 Soc、 97.3773〜3782頁(1975) 及びyrlptettら、「いくつかのt−ブチル−ジシラン及びジゲルマンの 合成と反応性J、Journalof Organometallic che mistry+ 107巻、 23−32頁(1976)によって開示されてい る。DTBSは、ヒドロキシ化合物に対するシリル化剤として(CA 101  = 91218v )及びジ−t−ブチルジクロロシランの生産の際中間体とし て(CA98 : 126375 t )使用されている。
ジ−t−ブチルシランは、空気中安定な非腐食性の液体である。多くの有機溶媒 中可溶性であり、水と反応しない。室温におけるその高い蒸気圧によってCVD 反応器中に容易に導入することができる。CVD反応器中ニの化学物質を使用す るためにガスキャビネットも交さパージング系も必要ではない。分解副生物は本 来腐食性ではない。その故に、本発明によれば、ジ−t−ブチルシランは、窒化 物及び酸化物のデポジシヨンの両方の場合に使用することができるけい素源であ る。
したがって、本発明は、基板上に窒化けい素を又は二酸化けい素をフィルムを形 成させるためのプラズマCVD法であって (a)窒化けい素型が又は二酸化けい素型フィルムが形成されるべき該基板を含 有するCVD反応ゾーン中にジ−t−ブチルシラン及び少なくとも1種の他の反 応剤ガスを導入し、 (b)該ゾーン及び該基板の温度を約100°C〜約350℃に(c)該ゾーン 中圧力を約0.1〜約5トル(# +uHg)に保ち;そして (d)該ガス混合物をプラズマで励起しながら該ガス混合物を該基質とその上に 窒化けい素を又は二酸化けい素型フィルムを形成させる時間接触させ、該プラズ マが約lO〜約500ワットのRF比出力よって励起される工程を特徴とする方 法。
本発明のCVD法は、約2.0±0.2の範囲の至適屈折率(Nr)を有する窒 化けい素型又はSt、N、型フィルムを得るために製造することができる。この 範囲において屈折率が低いほど、Nの百分率が高く、この範囲において屈折率が 高いほど、Siの百分率が高い。ここで使用される用語「窒化けい素型フィルム 」及びrsi、N、型フィルム」とは、上の至適範囲の屈折率をもつように形成 されるフィルムを意味する。
本発明のCVD法は又、約1.46±0,2の範囲の至適屈折率を有する二酸化 けい素型又はSin、フィルムを得るためにも使用することができる。この範囲 において屈折率が低いほど、0の百分率が高く、この範囲において屈折率が高い ほど、Siの百分率が高い。ここで使用され、る用語「二酸化けい素型フィルム 」及びr Sin、型フィルム」とは、上の至適範囲の屈折率をもつように形成 されたフィルムを意味する。
基板は、窒化けい素、二酸化けい素型フィルムがその上に望まれる材料のいずれ か、例えばSiウェーハ、プラスチック、樹脂、ガラス又は金属物体又はフィル ムHGaAs層;集積回路技術におけるNMOSシステムゲート等の■〜V族元 素又は化合物を用いる半導体層又はデバイスのいずれかであってよい。ガスが導 入される反応チャンバー中抵抗部材によるか又は誘導加熱によって基質は反応温 度に加熱される。
決定的ではないが、反応チャンバーを恒温に保つことが好ましく、このことはい かなるときでも2℃、好ましくは±l′C未満の温度変動を有することを意味す る。反応剤ガスは、コーティングされるべきウェーハからガスがプラズマが始業 される点において約り00℃〜約350℃の反応温度に達することができるよう な距離をおいて室温で導入される。ウェーハ体と対比して、ガスは室温において はウェーハを認められる程は冷却しない。
ガスは、別の入口ラインによってチャンバー中に導入されてよく、又は混合多岐 管中子め混合されてよい。反応ガスは、基板表面上実質的に層流として導入され る。
ウェーハ上実質的な濃度変動をなくすために基板上滞留時間を短かくする。基板 は、典型的にはSiウェーハであり、本発明の方法によって得られる窒化けい素 型又は二酸化けい素型フィルムがウェーハの表面を横切って実質的に均一である 、即ち実質的な凹面(縁の形成)又は凸面(中心もり上り)を示さないように、 反応チャンバー壁対ウェーハ縁の間隔取り及びウェーハ対隣接ウェーハの間隔取 りを得るような方式に限られることが好ましい得られるフィルムの均一性は、バ ・7チ又は生産実施においてウェーハ内(横切って)及びウェーハからウェーハ まで共に、±3%未満の厚さの変動を示すことが好まし典型的なガスの流速は、 DTBSの場合約50〜約300標準cc/分(sccm) (好ましくは約7 5〜200secm) 、他のDTBSと反応して窒化けい素又は酸化けい素を 生成することができる反応性ガス(例えば無水アンモニアもしくはヒドラジン、 又は例えば亜酸化窒素又は酸化窒素又はそれらの混合物)の場合約2標準cc/ 分〜40oO標準cc/分の程度であってよい。好ましいガスの流速は、N、の 場合的200= 700secm、無水アンモニアの場合約2〜約3000se cm。
亜酸化窒素の場合的200〜4000secm、そして酸化窒素の場合的0〜4 000secmの範囲である。最も好ましい亜酸化窒素の流速範囲は約300〜 約3000sccmの範囲である。最も好ましい酸化窒素の流速はθ〜約200 0secmである。いずれか一方の反応剤の反応チャンバー圧力及び流速の設定 は、屈折率(Nr)で表わされるフィルム特性のコントロールを可能にする。即 ち、ある圧力及びDTBSの流速について、NH3、N、O又はNOのいずれか の流速を減少又は増大させるとフィルムのN、が変る。反応チャンバー圧力は、 両方の型のデポジションの場合共に約0.lトルー約5トルの範囲にコントロー ルされる。二酸化物及び窒化物生成の場合共に、好ましい範囲は約0.2〜約4 トルである。
上述したように、これらの型のプラズマデポジションの反応温度は、約100  ’O〜350 ’Oである。二酸化物及び窒化物デポジションの場合共に好まし い温度範囲は約200〜約325℃、更に好ましくは約20θ℃〜約300”C である。
プラズマは、CVD反応器ゾーン中のラジオ周波数(RF)発生器及び電極によ って始業(開始)される。現在プラズマCVD領域において2種の広く使用され るRF発生器がある。1つは、約10〜約200ワツト、好ましくは約12〜7 5ワツトの出力において13.56 MH2のプラズマを発生することができる 。$2の広く使用されるプラズマ発生周波数は、約100〜約500ワツト、好 ましくは約150〜約400ワツトの出力において50 KHzである。しかし 、本発明の1%  最も広い態様はこれらの2種の周波数だけに限定されるべき でない。13−56 MHzの発生器を用いて無水アンモニアの最も好ましい流 速は約2〜2osccII+である。13.56MHzの発生器を用いてN、の 最も好ましい流速は約200〜約700sec+nである。50 KHzの発生 器を用いると、NH,の最も好ましい流速は約1500secm−約2500s ecm?’ ア’)、カスハ、約1.0トル〜約3.0トルの範囲の圧力を維持 するために最も好ましい流速でCVD反応ゾーンを通してポンプ送りされる。
デポジションを開始するために、DTBS、アンモニア及びNZ(ただし窒化け い素型フィルムが望まれる場合)又は亜酸化窒素(NZO)もしくは亜酸化窒素 と硝酸(No)との混合物(ただし二酸化けい素型フィルムが望まれる場合)を 入口を通して(可能性として希釈剤、例えばヘリウム又はアルゴンと共に) C VD反応ゾーンに導入され、RF発生器を通って送られ、基板の上に送られる。
プラズマは、基板上窒化けい素型フィルム又は二酸化けい素型フィルムを迅速に 形成する。
フィルム生成速度は典型的には約10〜約500オングストローム/分の範囲で あり、典型的な操作速度は約30〜300 A /分の程度であり、至適には約 0.2〜4.0トルの圧力におl、%テ、約2oO〜3oo℃ニオイテloo〜 2ooA/分テする。即ち、反応剤の相対的流速及び圧力のこのコントロールに よってフィルムの特性を精密にコントロールすることができる。更に、低い反応 温度により、十分フントロールできるが尚商業生産に適している高さの生長速度 が得られる。
次の実施例は本発明を更に例示する。別に明示しないかぎり部及び百分率はすべ て重量による。
実施例 1 ジ−t−ブチルシラン(DTBS)の製造ヘキサン(約2QOmd)を含有する 2リツトルのフラスコIこ窒素雰囲気中室温においてペンタン中t−ブチルリチ ウム(CHs)scLi (1−12リツトル(1,9モル)〕を添加した。
次に7ラスコを一5℃に冷却した。指形冷却器を用いて冷却したフラスコ中の混 合物にジクロロシランCl22SiH*(65,53g(1,0モル)〕をゆっ くり添加した。直ちに発熱反応及び白色固体沈殿が生じた。
添加の後、混合物を2時間−5℃において、次に2時間室温において撹拌した。
次に白色固体、塩化リチウム副生物をか過によって除去し、ペンタンで3回洗浄 しI;。
洗液を炉液と合した。次に合した炉液及び洗液を分別蒸留(ペンタン及びヘキサ ンは約70℃において、そして所望の生成物DTBSは約126℃において取り 出される)して約90%の収量でDTBSを回収した。
回収された生成物は、プロトンNMR及び赤外分光分析によってジ−t−ブチル シランと同定された。
実施例 2 ジ−t−ブチルシラン(DTBS)の別の製造空の500mffのフラスコに窒 素雰囲気下o℃においてペンタン中む−ブチルリチウム(CHs)!cLi ( 0−30リツトル(0,51モル)〕を添加した。次に冷却したフラスコにテt −5りo o シ5 ン5ic(24(42,59(0,25%A=) ) 全 添加t。
た。この混合物を30分間θ℃において撹拌した。直ちには反応は観察されなか った。次に反応混合物を12時間室温において撹拌した。その時白色固体沈殿が 観察された。
次l二、ペンタンの大部分を真空蒸留によって除去し、ヘプタン300rtrQ で文様した。この新しい反応混合物を48時間継続して還流加熱した。この後、 窒素雰囲気を保ちながら冷却した溶液を水素化リチウムアルミニウムLiA12 Ha(9,59(0,25モル)〕と合した。この反応溶液を5時間還流加熱し 、次に室温に冷却し、反応混合物を濾過して副生物の塩を除去した。得られたか 液をゆっくり氷に注ぎ、2相の溶液が得られた。有機相を水相から分離し、次に 硫酸マグネシウムを使用して乾燥した。次に乾燥した有機相を分別蒸留(ヘプタ ンは98°Cにおいて、所望の生成物DTBSは約126℃において取り出され る)して約80%の収量でDTBSを回収した。
回収された生成物は、プロトンNMR及び赤外分光分析によってジ−t−ブチル シランと同定された。
実施例 3 反応剤としてDTBSを用いる二酸化けい素(SiOz)のプラズマデポジショ ン この実施例及び次の実施例については、Plasma−Therm530153 0シュエルデポジション平行プレート反応器(Kresson、 New Je rsey(7)Plasnna−Therm Inc、製造)が用いられた。真 空ポンプ処理系及びガス供給系を反応器につけ、反応器の底部電極上に4つのけ い素ウェーハ〔直径4インチ(約11cm) )を水平Jこ置いた。
ウェーハを負荷して後、反応器の底部電極を300°Cに加熱した。次に、0. 0201−ルの基本圧力まで反応器を脱気しI;。
反応器に650secmの流速で亜酸化窒素(N、O)を導入した。!5ワット において13.56 MHzの周波数を使用して連続プラズマを始業した。19 2secmの流速でDTBS蒸気を反応器中に導入した。真空下わずかに加温( 約30℃)することによって導入前にDTBSを気化させた。
2種のガスの反応及びデポジションによって反応器中けい素ウェーハの表面に二 酸化けい素が形成された。デポジション圧力は0.200 トルにコントロール された。10分後、プラズマを停止し、ガス混合物を止めた。次に、系を排気し 、けい素ウェーハを取り出しI;。
けい素ウェーハ上の二酸化けい素フィルムを検査した。
エリピッメーターを用いて求めた平均二酸化けい素厚さは1344オングストロ ームであった。エリピッメーターによって求めた平均屈折率は1.496であっ た。
これらの結果は、けい素ウェーハ上良好な二酸化けい素ウェーハがデポジション されたことを示す。
実施例 4 反応剤としてDTBSを用いる窒化けい素(Si、N、)のプラズマデポジショ ン実施例3と同じ装置を使用し、4つのけい素ウェーハ〔直径4インチ(約11 cm) )の添加の後反応器を300℃に窒素を650secmの流速で導入し 、次に13.56 MHzの周波数及び17ワツトでプラズマを始業させた。無 水アンモニア蒸気を5.0secmの流速で導入した。次に、DTBS蒸気を1 92secmの流速で導入した。DTBSは、真空下わずかに加温(約30℃) することによって導入前気化させた。
3種のガスの反応及びデポジションによって反応器中けい素ウェーハの表面に窒 化けい素フィルムが形成された。デポジション圧力は、反応器中2.0トルにコ ントロールされた。5分後、プラズマを停止し、アンモニア及びDTBSの蒸気 を止めた。窒素ガスはそのまま流して系をパージングした。次に系を排気し、け い素ウェーハを取り出した。
けい素ウェーハ上の窒化けい素フィルムを検査した。
エリピンメーターを用いて求めた平均窒化フィルム厚さは1990オングストロ ームであった。エリピッメーターによって求めた平均屈折率は1.90であった 。
このデータは、良好な窒化けい素フィルムがけい素つ工−ハ上にデポジションさ れたことを示す。
実施例 5 反応剤としてDTBSを用いる二酸化けい素(SiOx)のプラズマデポジショ ン この実施例及び次の実施例については、ASM Americaパルスプラズマ 化学蒸着系(Phoenix、  Ar1zonaのASMAmerica、  Inc、製造)が用いられた。反応器に真空ポンプ処理系及びガス供給系をつけ た。プラズマ反応器に垂直位置に保たれた78のけい素ウェーハ〔直径4インチ (約11cm) )を入れた。
ウェーハを負荷して後、電極及びウェーノーを300℃に加熱した。次に、反応 器を0.050トルの基本圧力まで脱気した。
3000secmの流速で亜酸化窒素(N2O)を1500secmの流速の酸 化窒素(NO)と共に反応器中に導入した。DTBS蒸気を74secmの流速 で反応器中に導入し、平均101ワツトにおいて50 KHzの周波数を使用し てパルスプラズマを始業させた。パワーパルスのシーケンスは、20ミリ秒オン の後250ミリ秒オフの交互であった。DTBSは、真空下わずかに加温(約3 0°C)することによって導入前気化されに 。
3種のガスの反応及びデポジションによって反応器中けい素ウェーハの表面に二 酸化けい素(SiO□)フィルムが形成された。デポジション圧力は1.24ト ルにコントロールされた。5分後、プラズマを停止し、ガス混合物を止めた。窒 素ガスを導入して系をパージングした。次に系を排気し、けい素ウェーハを取り 出した。
けい素ウェーハ上の二酸化けい素フィルムを検査した。
エリピッメーターを用いて求めた平均二酸化けい素フィルム厚さは1055オン グストロームであった。エリピッメーターによって求めた平均屈折率は1.50 であった。スパッタリングされたオージェプロフィルは、フィルムがフィルム中 4原千%未満の炭素を含有するSiO,であることを示した。
これらの結果は、良好な二酸化けい素フィルムがけい素ウェーハ上にデポジショ ンされたことを示す。
実施例 6 反応剤としてDTBSを用いる窒化けい素(Si、N4)のプラズマデポジショ ン実施例5と同じ装置を使用し、78のけい素ウェー/\〔直径4インチ(約1 1cm) )の添加の後反応器を300℃に加熱した。次に反応器を0.050  トルの基本圧力まで脱気し Iこ 。
無水アンモニアを2300secmの流速で導入した。次に、D丁BS蒸気を1 59secmの流速で導入し、パルスプラズマを50 KHzの周波数及び39 1ワツトの平均出力において始業させた。パワーパルスシーケンスは、70ミリ 秒オンの後160ミリ秒オフの交互であっI;。DTBSは、真空下わずかに加 温(約30℃)することによって導入前気化された。
2種のガスの反応及びデポジションによって反応器中けい素ウェーハの表面に窒 化けい素(SisN4)フィルムが形成された。デポジション圧力を2.0トル にコントロールしt;。2.5分後、プラズマを停止し、ガスを止めた。
窒素ガスを導入して系をパージングした。次に系を排気し、けい素つェーノ・を 取り出した。
けい素ウェーハ上の窒化けい素フィルムを検査した。
エリピッメーターを用いて求めた平均窒化けい素フィルム厚さは450オングス トロームであった。エリピッメーターによって求めた平均屈折率は1.89であ った。
補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成2年11月30日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.基板上に窒化けい素型又は二酸化けい素型フィルムを形成させるためのプラ ズマCVD法であって(a)窒化けい素型が又は二酸化けい素型フイルムが形成 されるべき該基板を含有するCVD反応ゾーン中にジ−t−ブチルシラン及び少 なくとも1種の該ジ−t−ブチルシランと反応して窒化けい素か又は二酸化けい 素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し; (b)該ゾーン及び該基板の温度を約100℃〜約350℃に保ち; (c)該ゾーン中圧力を約0.1〜約5トルに保ち;そして (d)該ガス混合物をプラズマで励起しながら該ガス混合物を該基板とその上に 窒化けい素型又は二酸化けい素型フイルムを形成させる時間接触させ、該プラズ マが約10〜約500ワットのRF出力によって励起される工程を特徴とする方 法。 2.窒化けい素型フィルムが形成され、そして他のガスが無水アンモニアである 請求項1記載のプラズマCVD法。 3.プラズマが50KHzの周波数において、かつ約100〜約500ワットの 出力において形成される請求項2記載のプラズマCVD法。 4.該ゾーン中への該ジ−t−ブチルシランの流速が約50sccm〜約300 sccmであり、そして該ゾーン中への該無水アンモニアの流速が約1000S ccm〜約3000sccmである請求項2記載のプラズマCVD法。 5.窒化けい素型フィルムが形成され、そして該他のガスが窒素及び無水アンモ ニアの混合物である請求項1記載のプラズマCVD法。 6.プラズマが約10〜約100ワットにおいて13.56MHzの周波数にお いて形成される請求項記載のプラズマCVD法。 7.該ゾーン中への該ジ−t−ブチルシランの流速が約50sccmであり、該 ゾーン中への該窒素の流速が約200sccm〜約700sccmであり、そし て該ゾーン中への該無水アンモニアの流速が約2sccm〜約20sccmであ る請求項6記載のプラズマCVD法。 8.該ゾーンの温度及び該基板の温度が約125℃〜約325℃である請求項1 記載のプラズマCVD法。 9.二酸化けい素型フィルムが形成され、そして該他のガスが亜酸化窒素又は亜 酸化窒素と酸化窒素との混合物であり、該ジ−t−ブチルシランの流速が約50 sccm〜約300sccmであり、該ゾーン中への亜酸化窒素の流速が約20 0sccm〜約4000sccmであり、そして酸化窒素の流速が0〜約400 0sccmである請求項1記載のプラズマCVD法。 10.該プラズマが約10〜約500ワットにおいて50KHzにおいて形成さ れる請求項9記載のプラズマCVD法。 11.該プラズマが約10〜約100ワットにおいて13.56MHzにおいて 形成される請求項9記載のプラズマCVD法。 12.該基板が樹脂物体及びフィルム、ガラス物体及びフィルム、金属物体又は フイルム、並びに半導体又はデバイスよりなる群から選択される請求項1記載の プラズマCVD法。 13.該ゾーンの圧力が約0.2トル〜約4トルである請求項1記載のプラズマ CVD法。 14.該フイルム形成速度が約10〜約500オングストローム/分に保たれる 請求項1記載のプラズマCVD法。 15.基板上に窒化けい素型フィルムを形成するためのプラズマCVD法であっ て (a)該窒化けい素型フイルムが形成されるべき該基板上を含有するCVD反応 ゾーン中にジ−t−ブチルシラン及び少なくとも1種の該ジ−t−ブチルシラン と反応して窒化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し; (b)該ゾーン及び該基板の温度を約125℃〜約325℃に保ち; (c)該ゾーン中圧力を約0.2〜約4トルに保ち;そして (d)該ガス混合物をプラズマで励起しながら該ガス混合物を該基質とその上に 約2.0±0.2の屈折率を有する窒化けい素型フィルムを形成させる時間接触 させ、該プラズマが約100〜約500ワットにおいて50KHzのRF周波数 によるか又は約10〜約100ワットにおいて13.56MHzの周波数によっ て励起される工程を特徴とする方法。 16.該他の反応剤ガスが無水アンモニアである請求項15記載のプラズマCV D法。 17.該プラズマが50KHzの周波数において始業され、該ゾーン中への該ジ −t−ブチルシランの流速が約75sccm〜約200sccmであり、そして 該無水アンモニアの流速が約1500sccm〜約2500sccmである請求 項16記載のプラズマCVD法。 18.該ゾーンの温度及び該基板の温度が約200℃〜約300℃であり、そし て該ゾーンの圧力が約1トル〜約3トルである請求項17記載のプラズマCVD 法。 19.該基質が樹脂物体又はフィルム、ガラス物体又はフィルム、金属物体又は フィルム並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項18記載 のプラズマCVD法。 20.基板上に二酸化けい素型フィルムを形成させるためのプラズマCVD法で あって (a)二酸化けい素フイルムがその上に形成されるべき該基質を含有するCVD 反応ゾーン中にジ−t−ブチルシラン及び少なくとも1種の該t−ブチルシラン と反応して二酸化けい素を生成することができる他の反応剤ガスを導入し; (b)該ゾーン及び該基板の温度を約125℃〜約325℃に保ち; (c)該ゾーン中存在を約0.2〜約4トルに保ち;そして (d)該ガス混合物をプラズマで励起しながら該ガス基板とその上に1.46± 0.2の屈折率を有する二酸化けい素型フイルムを形成させる時間接触させ、該 プラズマが約100〜約500ワットの出力において50KHzのRF周波数に よるか又は約10〜約100ワットの出力において13.56MHzの周波数に よって励起されることを特徴とする方法。 21.該他の反応剤ガスが亜酸化窒素又は亜酸化窒素と酸化窒素との混合物であ る請求項20記載のプラズマCVD法。 22.該ゾーン中への該ジ−t−ブチルシランの流速が約75sccm〜約20 0sccmであり、そして該亜酸化窒素の流速が約300sccm〜約3000 sccmであり、そして該酸化窒素の流速が0〜約2000sccmである請求 項21記載のプラズマCVD法。 23.該ゾーンの温度が約200℃〜約300℃である請求項23記載のプラズ マCVD法。 24.該基板が樹脂物体又はフィルム、ガラス物体又はフィルム、金属物体又は フィルム、並びに半導体層又はデバイスよりなる群から選択される請求項23記 載のプラズマCVD法。
JP1506378A 1988-05-31 1989-05-22 基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フイルムのプラズマデポジシヨン法 Pending JPH03504617A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US200,202 1988-05-31
US07/200,202 US4877641A (en) 1988-05-31 1988-05-31 Process for plasma depositing silicon nitride and silicon dioxide films onto a substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03504617A true JPH03504617A (ja) 1991-10-09

Family

ID=22740733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1506378A Pending JPH03504617A (ja) 1988-05-31 1989-05-22 基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フイルムのプラズマデポジシヨン法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4877641A (ja)
EP (1) EP0417170B1 (ja)
JP (1) JPH03504617A (ja)
KR (1) KR900701035A (ja)
AU (1) AU3745689A (ja)
WO (1) WO1989012507A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009263731A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Fujifilm Corp 成膜方法及び装置

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA884511B (en) * 1987-07-15 1989-03-29 Boc Group Inc Method of plasma enhanced silicon oxide deposition
US5316639A (en) * 1989-06-05 1994-05-31 Sachiko Okazaki Dielectric material used for an ozone generator and a method of forming a film to the dielectric material
JPH0740569B2 (ja) * 1990-02-27 1995-05-01 エイ・ティ・アンド・ティ・コーポレーション Ecrプラズマ堆積方法
JP2814009B2 (ja) * 1990-06-05 1998-10-22 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
US5053255A (en) * 1990-07-13 1991-10-01 Olin Corporation Chemical vapor deposition (CVD) process for the thermally depositing silicon carbide films onto a substrate
US5061514A (en) * 1990-07-13 1991-10-29 Olin Corporation Chemical vapor deposition (CVD) process for plasma depositing silicon carbide films onto a substrate
US5120680A (en) * 1990-07-19 1992-06-09 At&T Bell Laboratories Method for depositing dielectric layers
EP0469791A1 (en) * 1990-08-02 1992-02-05 AT&T Corp. Soluble oxides for integrated circuits
JPH04332115A (ja) * 1991-05-02 1992-11-19 Shin Etsu Chem Co Ltd X線リソグラフィ−マスク用x線透過膜
JP3670277B2 (ja) 1991-05-17 2005-07-13 ラム リサーチ コーポレーション 低い固有応力および/または低い水素含有率をもつSiO▲X▼フィルムの堆積法
US5525550A (en) * 1991-05-21 1996-06-11 Fujitsu Limited Process for forming thin films by plasma CVD for use in the production of semiconductor devices
US5204138A (en) * 1991-12-24 1993-04-20 International Business Machines Corporation Plasma enhanced CVD process for fluorinated silicon nitride films
DE4202652C2 (de) * 1992-01-30 1996-03-28 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Aufbringen einer UV- und/oder elektronenstrahlempfindlichen Lackschicht
US5286344A (en) * 1992-06-15 1994-02-15 Micron Technology, Inc. Process for selectively etching a layer of silicon dioxide on an underlying stop layer of silicon nitride
US5880036A (en) 1992-06-15 1999-03-09 Micron Technology, Inc. Method for enhancing oxide to nitride selectivity through the use of independent heat control
DE4232390A1 (de) * 1992-09-26 1994-03-31 Roehm Gmbh Verfahren zum Erzeugen von siliciumoxidischen kratzfesten Schichten auf Kunststoffen durch Plasmabeschichtung
JP2875945B2 (ja) * 1993-01-28 1999-03-31 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Cvdにより大面積のガラス基板上に高堆積速度でシリコン窒化薄膜を堆積する方法
US5344792A (en) * 1993-03-04 1994-09-06 Micron Technology, Inc. Pulsed plasma enhanced CVD of metal silicide conductive films such as TiSi2
US5305344A (en) * 1993-04-29 1994-04-19 Opto Power Corporation Laser diode array
US5382550A (en) * 1993-08-05 1995-01-17 Micron Semiconductor, Inc. Method of depositing SiO2 on a semiconductor substrate
JP2899600B2 (ja) * 1994-01-25 1999-06-02 キヤノン販売 株式会社 成膜方法
US5736423A (en) * 1995-11-16 1998-04-07 Advanced Micro Devices, Inc. Method for depositing very thin PECVD SiO2 in 0.5 micron and 0.35 micron technologies
US6127261A (en) * 1995-11-16 2000-10-03 Advanced Micro Devices, Inc. Method of fabricating an integrated circuit including a tri-layer pre-metal interlayer dielectric compatible with advanced CMOS technologies
US5968324A (en) * 1995-12-05 1999-10-19 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for depositing antireflective coating
EP0865663A1 (de) * 1995-12-08 1998-09-23 Balzers Aktiengesellschaft Hf-plasmabehandlungskammer bzw. pecvd-beschichtungskammer, deren verwendungen und verfahren zur beschichtung von speicherplatten
KR100267418B1 (ko) * 1995-12-28 2000-10-16 엔도 마코토 플라스마처리방법및플라스마처리장치
US5976993A (en) 1996-03-28 1999-11-02 Applied Materials, Inc. Method for reducing the intrinsic stress of high density plasma films
US5898211A (en) * 1996-04-30 1999-04-27 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser diode package with heat sink
US6013155A (en) * 1996-06-28 2000-01-11 Lam Research Corporation Gas injection system for plasma processing
AU3145197A (en) 1996-06-28 1998-01-21 Lam Research Corporation Apparatus and method for high density plasma chemical vapor deposition
US6127262A (en) 1996-06-28 2000-10-03 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for depositing an etch stop layer
US6083569A (en) * 1996-10-25 2000-07-04 Applied Materials, Inc. Discharging a wafer after a plasma process for dielectric deposition
US6562544B1 (en) 1996-11-04 2003-05-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for improving accuracy in photolithographic processing of substrates
US6184158B1 (en) 1996-12-23 2001-02-06 Lam Research Corporation Inductively coupled plasma CVD
US6042687A (en) * 1997-06-30 2000-03-28 Lam Research Corporation Method and apparatus for improving etch and deposition uniformity in plasma semiconductor processing
TW344859B (en) * 1997-09-23 1998-11-11 United Microelectronics Corp Method for increasing the etching rate of silicon-oxy-nitride
US5913108A (en) 1998-04-30 1999-06-15 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser diode packaging
US6417041B1 (en) * 1999-03-26 2002-07-09 Advanced Micro Devices, Inc. Method for fabricating high permitivity dielectric stacks having low buffer oxide
US6636538B1 (en) * 1999-03-29 2003-10-21 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser diode packaging
US6368988B1 (en) * 1999-07-16 2002-04-09 Micron Technology, Inc. Combined gate cap or digit line and spacer deposition using HDP
US6509217B1 (en) 1999-10-22 2003-01-21 Damoder Reddy Inexpensive, reliable, planar RFID tag structure and method for making same
US6700913B2 (en) 2001-05-29 2004-03-02 Northrop Grumman Corporation Low cost high integrity diode laser array
EP2249413A3 (en) * 2002-04-01 2011-02-02 Konica Corporation Support and organic electroluminescence element comprising the support
US6777308B2 (en) * 2002-05-17 2004-08-17 Micron Technology, Inc. Method of improving HDP fill process
JP2004193585A (ja) * 2002-11-29 2004-07-08 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法と半導体装置
JP2006024670A (ja) * 2004-07-07 2006-01-26 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JP4961111B2 (ja) * 2005-02-28 2012-06-27 富士フイルム株式会社 光電変換膜積層型固体撮像素子とその製造方法
US7305016B2 (en) * 2005-03-10 2007-12-04 Northrop Grumman Corporation Laser diode package with an internal fluid cooling channel
KR20070102764A (ko) * 2006-04-17 2007-10-22 주식회사 엘지화학 Pecvd 법에 기반한 다층 박막 구조의 제조방법
US7656915B2 (en) * 2006-07-26 2010-02-02 Northrop Grumman Space & Missions Systems Corp. Microchannel cooler for high efficiency laser diode heat extraction
US20080056314A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Northrop Grumman Corporation High-power laser-diode package system
JP2009138210A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Sony Corp 成膜装置および成膜方法ならびに発光装置の製造方法
KR100962044B1 (ko) * 2007-12-06 2010-06-08 성균관대학교산학협력단 저유전 플라즈마 중합체 박막 및 그 제조 방법
US7724791B2 (en) * 2008-01-18 2010-05-25 Northrop Grumman Systems Corporation Method of manufacturing laser diode packages and arrays
US8345720B2 (en) 2009-07-28 2013-01-01 Northrop Grumman Systems Corp. Laser diode ceramic cooler having circuitry for control and feedback of laser diode performance
US9590388B2 (en) 2011-01-11 2017-03-07 Northrop Grumman Systems Corp. Microchannel cooler for a single laser diode emitter based system
US8586487B2 (en) * 2012-01-18 2013-11-19 Applied Materials, Inc. Low temperature plasma enhanced chemical vapor deposition of conformal silicon carbon nitride and silicon nitride films
US8937976B2 (en) 2012-08-15 2015-01-20 Northrop Grumman Systems Corp. Tunable system for generating an optical pulse based on a double-pass semiconductor optical amplifier
US10047614B2 (en) 2014-10-09 2018-08-14 Rolls-Royce Corporation Coating system including alternating layers of amorphous silica and amorphous silicon nitride
US10280770B2 (en) 2014-10-09 2019-05-07 Rolls-Royce Corporation Coating system including oxide nanoparticles in oxide matrix
US9748093B2 (en) 2015-03-18 2017-08-29 Applied Materials, Inc. Pulsed nitride encapsulation
US9646818B2 (en) 2015-03-23 2017-05-09 Applied Materials, Inc. Method of forming planar carbon layer by applying plasma power to a combination of hydrocarbon precursor and hydrogen-containing precursor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3540926A (en) * 1968-10-09 1970-11-17 Gen Electric Nitride insulating films deposited by reactive evaporation
US4279947A (en) * 1975-11-25 1981-07-21 Motorola, Inc. Deposition of silicon nitride
US4142004A (en) * 1976-01-22 1979-02-27 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of coating semiconductor substrates
US4158717A (en) * 1977-02-14 1979-06-19 Varian Associates, Inc. Silicon nitride film and method of deposition
US4500483A (en) * 1982-03-19 1985-02-19 United Technologies Corporation Manufacture of hollow CVD silicon nitride articles
US4681653A (en) * 1984-06-01 1987-07-21 Texas Instruments Incorporated Planarized dielectric deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition
US4702936A (en) * 1984-09-20 1987-10-27 Applied Materials Japan, Inc. Gas-phase growth process
JPS61117841A (ja) * 1984-11-14 1986-06-05 Hitachi Ltd シリコン窒化膜の形成方法
US4657777A (en) * 1984-12-17 1987-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Formation of deposited film
US4696834A (en) * 1986-02-28 1987-09-29 Dow Corning Corporation Silicon-containing coatings and a method for their preparation
US4720395A (en) * 1986-08-25 1988-01-19 Anicon, Inc. Low temperature silicon nitride CVD process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009263731A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Fujifilm Corp 成膜方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0417170B1 (en) 1993-01-07
WO1989012507A1 (en) 1989-12-28
EP0417170A4 (en) 1991-06-26
US4877641A (en) 1989-10-31
EP0417170A1 (en) 1991-03-20
AU3745689A (en) 1990-01-12
KR900701035A (ko) 1990-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03504617A (ja) 基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フイルムのプラズマデポジシヨン法
JP6827457B2 (ja) Si含有膜形成組成物およびその使用方法
US9691771B2 (en) Vanadium-containing film forming compositions and vapor deposition of vanadium-containing films
US5968611A (en) Silicon nitrogen-based films and method of making the same
JP6917991B2 (ja) トリス(ジシラニル)アミン
TWI636987B (zh) 氮雜-多矽烷前驅物及包含氮雜-多矽烷前驅物的膜沉積方法
US8318966B2 (en) Organometallic compounds
US10699897B2 (en) Acetylide-based silicon precursors and their use as ALD/CVD precursors
CN107923040A (zh) 用于沉积氮化硅膜的组合物和方法
JPH03504618A (ja) 基板上への窒化けい素及び二酸化けい素フイルムの熱デポジシヨン法
JP2013153164A (ja) 無塩素の共形SiN膜を蒸着させるための方法
TW200422424A (en) Low temperature deposition of silicon oxides and oxynitrides
JPH05502695A (ja) 遷移金属窒化物の化学蒸着方法
US9875889B2 (en) Atomic layer deposition of films comprising Si(C)N using hydrazine, azide and/or silyl amine derivatives
US11142462B2 (en) Trichlorodisilane
US20150162191A1 (en) Substituted Silacyclopropane Precursors And Their Use For The Deposition Of Silicon-Containing Films
US9691770B2 (en) Vanadium-containing film forming compositions and vapor deposition of vanadium-containing films
KR20110084517A (ko) Cvd 전구체
US5061514A (en) Chemical vapor deposition (CVD) process for plasma depositing silicon carbide films onto a substrate
KR20200056950A (ko) 실리콘 전구체 화합물, 제조 방법, 및 이를 이용하는 실리콘-함유 막 형성 방법
JPH06168937A (ja) シリコン酸化膜の製造方法
EP3307744B1 (en) Vapor deposition processes for forming silicon- and oxygen-containing thin films
TW201443274A (zh) 使用二矽氧烷先質之膜的沉積
EP3307745B1 (en) Vapor deposition processes for forming silicon- and nitrogen-containing thin films
JPH042767A (ja) 薄膜製造方法