JPH0377320A - 低温低圧熱ｃｖｄ法 - Google Patents
低温低圧熱ｃｖｄ法Info
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- JPH0377320A JPH0377320A JP2206648A JP20664890A JPH0377320A JP H0377320 A JPH0377320 A JP H0377320A JP 2206648 A JP2206648 A JP 2206648A JP 20664890 A JP20664890 A JP 20664890A JP H0377320 A JPH0377320 A JP H0377320A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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】
本発明は、集積回路構造体上に均一な厚さの膜を形成す
る方法に関する。さらに詳しくは、本発明は集積回路構
造体上に、コンフォーマルな■族及び／又はＶ族をドー
プしたシリコン酸化膜を形成するための、低温低圧熱Ｃ
ＶＤ方法に関する。
る方法に関する。さらに詳しくは、本発明は集積回路構
造体上に、コンフォーマルな■族及び／又はＶ族をドー
プしたシリコン酸化膜を形成するための、低温低圧熱Ｃ
ＶＤ方法に関する。
ドープしていないガラスの絶縁層、例えばシリコン酸化
膜は、例えば金属若しくはポリシリコン線のような隆起
部分又はトレンチのような凹部の存在のために平坦でな
い表面を有する集積回路構造体上に形成されると、該酸
化シリコンガラスは平坦でない表面の輪郭にほぼ従う傾
向がある。
膜は、例えば金属若しくはポリシリコン線のような隆起
部分又はトレンチのような凹部の存在のために平坦でな
い表面を有する集積回路構造体上に形成されると、該酸
化シリコンガラスは平坦でない表面の輪郭にほぼ従う傾
向がある。
しかしながら、例えば第１図に示すような典型的な従来
技術の構造体においては、隆起部分１４及び凹部１８を
有する平坦でない集積回路構造体１０に形成した非ドー
ピング酸化シリコンコーティング２０の表面は、下層構
造の低い部分においては、側壁に向かって下方且つ壁側
に湾曲し、下層構造の高い部分においては外側に湾曲す
る曲面又は波形面になる傾向にある。これにより、第１
図により明らかなように、内側に曲がった隅部２４が形
成する結果となる。従って、そのような膜は第１図より
明らかなように、−船釣に平滑でないと言え、均一な厚
さの膜であるとは言えない。
技術の構造体においては、隆起部分１４及び凹部１８を
有する平坦でない集積回路構造体１０に形成した非ドー
ピング酸化シリコンコーティング２０の表面は、下層構
造の低い部分においては、側壁に向かって下方且つ壁側
に湾曲し、下層構造の高い部分においては外側に湾曲す
る曲面又は波形面になる傾向にある。これにより、第１
図により明らかなように、内側に曲がった隅部２４が形
成する結果となる。従って、そのような膜は第１図より
明らかなように、−船釣に平滑でないと言え、均一な厚
さの膜であるとは言えない。
そのようなシリコン酸化膜は、例えばプラズマアシスト
（ｐｌａｓｍａ−ａｓｓｉｓｔｅｄ） ドープテトラ
エチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）のようなプラズマ
アンス１−ＣＶＤ方法及び酸素（Ｏ□）方法又はプラズ
マアシストシラン１０２方法により、酸化シリコンを形
成するための原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ４） 及
び酸素（Ｏ２）を用いる場合には６００℃以上の温度で
付着させることができ、又は原料ガスとしてテトラエチ
ルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）及び酸素（Ｏ２）を用
いる場合には、３９０℃程度の低い温度で付着させるこ
とができる。
（ｐｌａｓｍａ−ａｓｓｉｓｔｅｄ） ドープテトラ
エチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）のようなプラズマ
アンス１−ＣＶＤ方法及び酸素（Ｏ□）方法又はプラズ
マアシストシラン１０２方法により、酸化シリコンを形
成するための原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ４） 及
び酸素（Ｏ２）を用いる場合には６００℃以上の温度で
付着させることができ、又は原料ガスとしてテトラエチ
ルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）及び酸素（Ｏ２）を用
いる場合には、３９０℃程度の低い温度で付着させるこ
とができる。
ドープしていないプラズマアシストＴＥＯＳ１０２ＣＶ
Ｄ方法により、第２図に示すように、いくらか均一な酸
化膜２０’が製造される。しかしながら、この従来技術
の方法も、集積回路構造体の隆起部分１４及び凹部１８
の垂直表面では、通常、水平面に生じた酸化膜２６より
も薄い酸化膜２８が形成されるという点で、不均一な膜
のコーティングが形成される結果となる。
Ｄ方法により、第２図に示すように、いくらか均一な酸
化膜２０’が製造される。しかしながら、この従来技術
の方法も、集積回路構造体の隆起部分１４及び凹部１８
の垂直表面では、通常、水平面に生じた酸化膜２６より
も薄い酸化膜２８が形成されるという点で、不均一な膜
のコーティングが形成される結果となる。
平坦でない集積回路構造体のようなものの上に、前記の
絶縁材料の層を形成させた後、表面を平坦化するために
ホウ素又はリン又はそれらの両方をドープした１層のガ
ラスを絶縁ガラス層上に塗布することがしばしば行われ
る。これは、ドープしたガラスの融点又は流れ温度がよ
り低いため、ドープしたガラスを流動させるのに充分で
あり、且つ構造体の残りの部分を過熱に暴露すること、
例えば約８５０℃の温度になるまで加熱することにより
損傷することのない温度に加熱することを可能とするた
めである。通常は、平坦化方法のためには、ドープした
ガラスは約４００℃の温度で付着される。
絶縁材料の層を形成させた後、表面を平坦化するために
ホウ素又はリン又はそれらの両方をドープした１層のガ
ラスを絶縁ガラス層上に塗布することがしばしば行われ
る。これは、ドープしたガラスの融点又は流れ温度がよ
り低いため、ドープしたガラスを流動させるのに充分で
あり、且つ構造体の残りの部分を過熱に暴露すること、
例えば約８５０℃の温度になるまで加熱することにより
損傷することのない温度に加熱することを可能とするた
めである。通常は、平坦化方法のためには、ドープした
ガラスは約４００℃の温度で付着される。
低温で流れつるドープした酸化シリコンガラス層を集積
回路構造体上に形成させることは、平坦化の目的に望ま
しいが、平坦でない集積回路構造体の表面に均一な厚さ
のドープしたガラスコーティングを形成するためにも望
ましいという別の用途もある。そのようなコーティング
は、側壁スペーサーを提供するための、又はトレンチ壁
土へのドープしていない酸化シリコンの最初の絶縁膜の
形成の後のトレンチ充填のための、トレンチドーピング
に有用でありうる。
回路構造体上に形成させることは、平坦化の目的に望ま
しいが、平坦でない集積回路構造体の表面に均一な厚さ
のドープしたガラスコーティングを形成するためにも望
ましいという別の用途もある。そのようなコーティング
は、側壁スペーサーを提供するための、又はトレンチ壁
土へのドープしていない酸化シリコンの最初の絶縁膜の
形成の後のトレンチ充填のための、トレンチドーピング
に有用でありうる。
ヘリウムキャリヤーガス中のテトラエチルオルトシリケ
ート及び０□ガス中の１重量％以下の０３ガスのガス混
合物を用い、そのような均一な厚さのコーティングを大
気圧下で生成しうることは以前から提案されている。０
□ガス中の０３ガスの濃度を４重量％まで増加すること
も、Ｋ、 Ｍａｅｄａによる、１９８９に出版されたＰ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ５ｉｘｔｈＩｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＩＥＥＥ ＶＬＳＩ Ｍｕｌ
ｔｉｌｅｖｅｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅの３８２−３８９頁の“Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉ
ｃ Ｆｉｌｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｂｙ Ａｔｍｏ
ｓｐｈｅｒｉｃＰｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ Ｌｏｗ Ｔ
ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＣＶＤ Ｌｌｓｉｎｇ ＴＥ０
１゜０ｚｏｎｅ、 ａｎｄ Ｎｅｗ Ｏｒｇａｎｏｍｅ
ｔａｌｌｉｃ Ｄｏｐｉｎｇ ５ｏｕｒｃｅｓという記
事に提案されている。
ート及び０□ガス中の１重量％以下の０３ガスのガス混
合物を用い、そのような均一な厚さのコーティングを大
気圧下で生成しうることは以前から提案されている。０
□ガス中の０３ガスの濃度を４重量％まで増加すること
も、Ｋ、 Ｍａｅｄａによる、１９８９に出版されたＰ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ５ｉｘｔｈＩｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＩＥＥＥ ＶＬＳＩ Ｍｕｌ
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ｒｅｎｃｅの３８２−３８９頁の“Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉ
ｃ Ｆｉｌｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｂｙ Ａｔｍｏ
ｓｐｈｅｒｉｃＰｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ Ｌｏｗ Ｔ
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１゜０ｚｏｎｅ、 ａｎｄ Ｎｅｗ Ｏｒｇａｎｏｍｅ
ｔａｌｌｉｃ Ｄｏｐｉｎｇ ５ｏｕｒｃｅｓという記
事に提案されている。
しかしながら、本発明者らはそのような方７去により望
まれる均一な膜厚が得られないこと、コーティングされ
たウェハーに粒子が形成又は存在する結果となること、
該方法の付着率が低いこと（２５００オングストロ一ム
／分未満）、得られたコーティングが高い応力（３Ｘ１
０’ダイン／ｃｎｆ以上）を有すること、そして形成し
たコーティングが完全には酸化しないことを見出した。
まれる均一な膜厚が得られないこと、コーティングされ
たウェハーに粒子が形成又は存在する結果となること、
該方法の付着率が低いこと（２５００オングストロ一ム
／分未満）、得られたコーティングが高い応力（３Ｘ１
０’ダイン／ｃｎｆ以上）を有すること、そして形成し
たコーティングが完全には酸化しないことを見出した。
従って、本発明の目的は、集積回路構造体上に均一な厚
さのドープしたガラスコーティングを形成するための低
圧方法を提供することにある。
さのドープしたガラスコーティングを形成するための低
圧方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、均一な厚さの■族及び／又は■族
ドープ酸化シリコンガラスコーティングを集積回路構造
体に形成するための低温低圧方法を提供することにある
。
ドープ酸化シリコンガラスコーティングを集積回路構造
体に形成するための低温低圧方法を提供することにある
。
さらに、本発明の目的は、集積回路構造体上に、４００
℃より低い付着温度で、均一な厚さの■族及び／又は■
族ドープ酸化シリコンガラスコーティングを形成するた
めの低圧法を提供することにある。
℃より低い付着温度で、均一な厚さの■族及び／又は■
族ドープ酸化シリコンガラスコーティングを形成するた
めの低圧法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、（１）テトラエチルオルト
シリケート（ＴＥＯＳ）含有ガス及び（２） ０３含有
ガスの１：２の混合比の混合物、並びに（３）１種類又
はそれ以上の■族及び／又は■族ドーパントの原料ガス
を、約２０から約２００ Ｔｏｒｒの真空度に維持した
真空蒸着装置内で、４００’Ｃ未満の温度で、集積回路
構造体上に流すことを含む、集積回路構造体上に均一な
厚さの■族及び／又はＶ族ドープ酸化シリコンガラスコ
ーティングを形成するための低温低圧方法を提供するこ
とにある。
シリケート（ＴＥＯＳ）含有ガス及び（２） ０３含有
ガスの１：２の混合比の混合物、並びに（３）１種類又
はそれ以上の■族及び／又は■族ドーパントの原料ガス
を、約２０から約２００ Ｔｏｒｒの真空度に維持した
真空蒸着装置内で、４００’Ｃ未満の温度で、集積回路
構造体上に流すことを含む、集積回路構造体上に均一な
厚さの■族及び／又はＶ族ドープ酸化シリコンガラスコ
ーティングを形成するための低温低圧方法を提供するこ
とにある。
本発明のさらに別の目的は、（１）テトラエチルオルト
シリケート含有ガス及び（２）０３含有ガスの１：２の
混合比の混合物、並びに（３）ＴＥ０１及びｏ３と反応
させうる■族及び／又はＶ族ドーパントの原料ガスを、
約２０から約２００Ｔｏｒｒの真空度に維持した真空蒸
着装置内で、４００ ’Ｃ未満の温度で、集積回路構造
体上に流すことにより形成された、均一な厚さの■族及
び／又はＶ族ドープ酸化シリコンガラスコーティングを
提供することにある。
シリケート含有ガス及び（２）０３含有ガスの１：２の
混合比の混合物、並びに（３）ＴＥ０１及びｏ３と反応
させうる■族及び／又はＶ族ドーパントの原料ガスを、
約２０から約２００Ｔｏｒｒの真空度に維持した真空蒸
着装置内で、４００ ’Ｃ未満の温度で、集積回路構造
体上に流すことにより形成された、均一な厚さの■族及
び／又はＶ族ドープ酸化シリコンガラスコーティングを
提供することにある。
本発明のこれらの及び他の目的は、下記の記載及び添付
図面により明らかになるであろう。
図面により明らかになるであろう。
第３図及び第４図に示すように、均一な厚さのドープし
たシリコン酸化膜３０を、ｌ又はそれ以上の隆起部分１
４及び／又は凹部１８を有する平坦でない集積回路構造
体１０上に、（１）ＴＥＯＳ含有ガス及び（２１０＋含
有ガスの１；２の混合比の混合物、並びに（３）ＴＥ０
１及び０３と反応させうる■族及び／又はＶ族ドーパン
トの原料ガスを、約２０から約２００ Ｔｏｒｒの真空
度、約４００℃未満の温度に維持した真空蒸着装置内で
、集積回路構造体上に流すことを含む低温低圧の熱ＣＶ
Ｄ方法により形成しうる。
たシリコン酸化膜３０を、ｌ又はそれ以上の隆起部分１
４及び／又は凹部１８を有する平坦でない集積回路構造
体１０上に、（１）ＴＥＯＳ含有ガス及び（２１０＋含
有ガスの１；２の混合比の混合物、並びに（３）ＴＥ０
１及び０３と反応させうる■族及び／又はＶ族ドーパン
トの原料ガスを、約２０から約２００ Ｔｏｒｒの真空
度、約４００℃未満の温度に維持した真空蒸着装置内で
、集積回路構造体上に流すことを含む低温低圧の熱ＣＶ
Ｄ方法により形成しうる。
この方法により形成された均一な厚さの膜が、第１図に
示すような内側に曲がった隅部２４を有する酸化膜とは
異なり、本発明の方法による膜厚の均一性によりはるか
に直角になっている第３図の構造体が製造されることは
注目されるであろう。
示すような内側に曲がった隅部２４を有する酸化膜とは
異なり、本発明の方法による膜厚の均一性によりはるか
に直角になっている第３図の構造体が製造されることは
注目されるであろう。
“均一な膜”の語は、膜が付着する集積回路構造体の部
分上で、膜厚が約１０％の範囲を超えて変化することの
ない膜の層を意味する。
分上で、膜厚が約１０％の範囲を超えて変化することの
ない膜の層を意味する。
“低温法”の語は、均一なドープしたシリコン酸化膜を
、約５００℃未満、好ましくは約３８０℃〜約４５０℃
の範囲の温度、最も好ましくは約３９０℃で蒸着させる
方法を意味する。
、約５００℃未満、好ましくは約３８０℃〜約４５０℃
の範囲の温度、最も好ましくは約３９０℃で蒸着させる
方法を意味する。
“低圧法”の語は、約２０Ｔｏｒｒ〜約２００ Ｔｏｒ
ｒ。
ｒ。
好ましくは約４０Ｔｏｒｒ〜約１００Ｔｏｒｒの真空度
の範囲で行われ、粉末の粒子及び他の大気圧夾雑物が排
除されることが保証された方法を意味する。
の範囲で行われ、粉末の粒子及び他の大気圧夾雑物が排
除されることが保証された方法を意味する。
この点において、より高い圧力、例えば４００Ｔｏｒｒ
を用いると、得られるコーティングの厚さは均一でない
ことに注目すべきである。
を用いると、得られるコーティングの厚さは均一でない
ことに注目すべきである。
“熱ＣＶＤ”の語は、蒸着を熱エネルギーにのみ依存し
、プラズマアシストされない化学蒸着方法を意味する。
、プラズマアシストされない化学蒸着方法を意味する。
真空室への、そして集積回路構造体への、ＴＥ０１を含
有するキャリヤーガスの流量は、約１０１００ｓｃｃｍ
から約３０００ ｓｃｃｍ、好ましくは約５００ＳＣＣ
ｍから約１５００ ｓｃｃｍの範囲でありうる。
有するキャリヤーガスの流量は、約１０１００ｓｃｃｍ
から約３０００ ｓｃｃｍ、好ましくは約５００ＳＣＣ
ｍから約１５００ ｓｃｃｍの範囲でありうる。
キャリヤーガスは、ヘリウム又はアルゴン、又はＴＥＯ
Ｓ分解生成物、０３、及びドーパント間の反応に干渉し
ない他のいずれの非反応性ガスを含んでいてもよい。キ
ャリヤーガス中のＴＥ０１の濃度は、ＴＥＯＳ／キャリ
ヤーガス混合物の約２〜約６モル％の範囲でありうる。
Ｓ分解生成物、０３、及びドーパント間の反応に干渉し
ない他のいずれの非反応性ガスを含んでいてもよい。キ
ャリヤーガス中のＴＥ０１の濃度は、ＴＥＯＳ／キャリ
ヤーガス混合物の約２〜約６モル％の範囲でありうる。
０３１０２ガスの流量は、約２００ｓｃｃｍ〜約６００
０５Ｃｃｍの範囲でありうるが、好ましくは約１０００
５ｃｃｒｎ〜約３０００ ｓｃｃｍの範囲である。０２
ガス中の０３の濃度は、０３ ／” ０２混合物の少な
くともＧ重積％〜約ＩＯ重量％の範囲である。０．１０
２混合物中の０３の濃度は、膜の充分な酸化を確保する
ために、好ましくは少なくとも約８重量％である。
０５Ｃｃｍの範囲でありうるが、好ましくは約１０００
５ｃｃｒｎ〜約３０００ ｓｃｃｍの範囲である。０２
ガス中の０３の濃度は、０３ ／” ０２混合物の少な
くともＧ重積％〜約ＩＯ重量％の範囲である。０．１０
２混合物中の０３の濃度は、膜の充分な酸化を確保する
ために、好ましくは少なくとも約８重量％である。
いずれの流量にあっても、ＴＥ０１の０３に対する比、
即ちＴ Ｅ ＯＳ 、／’キャリヤーガスの０２１０３
ガスに対する比を１；２に維持する。
即ちＴ Ｅ ＯＳ 、／’キャリヤーガスの０２１０３
ガスに対する比を１；２に維持する。
ヘリウム又はアルゴンのようなキャリヤーガスと混キさ
れる１種類又はそれ以上のｍ族及び／又はＶ族のドーパ
ントの原料ガスの流量は、ガラスコーティング中に望ま
れるドーパントの量に依存して、約１０〜約１００ ｓ
ｃｃｍの範囲で変化しうる。
れる１種類又はそれ以上のｍ族及び／又はＶ族のドーパ
ントの原料ガスの流量は、ガラスコーティング中に望ま
れるドーパントの量に依存して、約１０〜約１００ ｓ
ｃｃｍの範囲で変化しうる。
最も高い蒸着率を得るためのガス状反応体の最適流量は
、本発明の蒸着方法に使用される特定の真空装置の設計
及び配置によりいくらか変化し、うる。流速が速すぎる
と、ガスの室内へのｎｍ時間が反応のためには短すぎ、
蒸着率が低下しうる。
、本発明の蒸着方法に使用される特定の真空装置の設計
及び配置によりいくらか変化し、うる。流速が速すぎる
と、ガスの室内へのｎｍ時間が反応のためには短すぎ、
蒸着率が低下しうる。
一方、流速か遅いと、集積回路構造体が形成されたシリ
コンウェハー上よりも減圧室内の別の部分でドーピング
ガラスが反応及び蒸着する結果となる。
コンウェハー上よりも減圧室内の別の部分でドーピング
ガラスが反応及び蒸着する結果となる。
例えば、ＴＥＯＳ含有ガスの流量を約１０００ ｓｃｅ
ｍとし、０３含有ガスの流量を約２０００ ｓｃｃｍと
し２、そして１種類又はそれ以上のｍ族及び／又は■族
のドーパントの原料ガスの流量を約５０ ｓｃｃｍとす
ると、最適な付着率、即ちＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒ
ｉａｌｓ、 １ｎＣ，から得られる５０００シリーズ
真空装置の蒸着室を用いた場合、少なくとも約５０００
オングストローム／分が提供されることが見出された。
ｍとし、０３含有ガスの流量を約２０００ ｓｃｃｍと
し２、そして１種類又はそれ以上のｍ族及び／又は■族
のドーパントの原料ガスの流量を約５０ ｓｃｃｍとす
ると、最適な付着率、即ちＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒ
ｉａｌｓ、 １ｎＣ，から得られる５０００シリーズ
真空装置の蒸着室を用いた場合、少なくとも約５０００
オングストローム／分が提供されることが見出された。
ＴＥ０１及び０３ガスと混合される１種類又はそれ以上
のｍ族及び／又はＶ族のドーパントの原料ガスは、本発
明の方法の特定の圧力及び温度範囲で分解してＴＥ０１
及び０３の両方と反応することができるガスを生じるこ
とができる多種のｍ族及び／・′又はＶ族含有化合物の
１種類又はそれ以上を含みうる。
のｍ族及び／又はＶ族のドーパントの原料ガスは、本発
明の方法の特定の圧力及び温度範囲で分解してＴＥ０１
及び０３の両方と反応することができるガスを生じるこ
とができる多種のｍ族及び／・′又はＶ族含有化合物の
１種類又はそれ以上を含みうる。
“ｍ族及び／又は■族含有”ｍ族及び／又はＶ族ドープ
又は“ｍ族及び、・″又は■族ドーパント“の語は、ヒ
素、ホウ素、又はリン含有化合物又はそれらの混合物を
意味する。
又は“ｍ族及び、・″又は■族ドーパント“の語は、ヒ
素、ホウ素、又はリン含有化合物又はそれらの混合物を
意味する。
■１族及び２．／又はＶ族含有化合物の例には、トリエ
チルホスフィン（ＴＥＰ）、ｌ−リメチルホスフェート
（ＴＭＰ）、トリメチルボレート（Ｔ Ｍ Ｂ ）、（
トリメチルシリル）ホスフェート、（トリメチルシリル
）ボレート、トリエチルヒ素、及びそれらの混合物が挙
げられる。
チルホスフィン（ＴＥＰ）、ｌ−リメチルホスフェート
（ＴＭＰ）、トリメチルボレート（Ｔ Ｍ Ｂ ）、（
トリメチルシリル）ホスフェート、（トリメチルシリル
）ボレート、トリエチルヒ素、及びそれらの混合物が挙
げられる。
ｍ族及び／′又は■族含有ドーパントは有機化合物であ
る必要はないことに注目すべきである。しかしながら、
使用される１種類又はそれ以」二の化合物は、ＴＥ０１
の分解前に０３と反応する程反応性の高いものであって
はならない。従って、化合物が０３及びＴＥ０１の分解
生成物の両方と反応性であるという要求がある。ｍ族及
び／又はＶ族含有有機化合物が特定の反応条件下で０３
及びＴＥＯＳ分解生成物の両方と所望の反応が起こるの
に充分ゆっくり分解することが見出された。
る必要はないことに注目すべきである。しかしながら、
使用される１種類又はそれ以」二の化合物は、ＴＥ０１
の分解前に０３と反応する程反応性の高いものであって
はならない。従って、化合物が０３及びＴＥ０１の分解
生成物の両方と反応性であるという要求がある。ｍ族及
び／又はＶ族含有有機化合物が特定の反応条件下で０３
及びＴＥＯＳ分解生成物の両方と所望の反応が起こるの
に充分ゆっくり分解することが見出された。
ｍ族及び／又は■族ドーパントの原料ガスに存在するｍ
族及び／又は■族の１種類又はそれ以−にのドーパント
の量は、ドーパント／′キャリヤーガス混合物に対して
約２〜１００重量％の量で＃在し、残部にはヘリウム又
はアルゴンのような適当な非反応性キャリヤーガスを含
む。いくつかの揮発性の有機ドーパントにはキャリヤー
ガスの使用の必要がないことは本発明において注目すべ
きである。
族及び／又は■族の１種類又はそれ以−にのドーパント
の量は、ドーパント／′キャリヤーガス混合物に対して
約２〜１００重量％の量で＃在し、残部にはヘリウム又
はアルゴンのような適当な非反応性キャリヤーガスを含
む。いくつかの揮発性の有機ドーパントにはキャリヤー
ガスの使用の必要がないことは本発明において注目すべ
きである。
さらに本発明の技術をさらに詳細に説明するために、前
もって形成したポリシリコンのパターンを有するシリコ
ンウェハーを、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔ、ｅｒｉａｌｓ
５０００ｓｃｃｍｒｉｅｓ真空装置の約４５Ｔｏｒｒの
真空度及び約３９０℃の温度の真空蒸着室に入れた。約
１０００ ｓｃｅｍのＴＥ０１ （ＴＢＯ３４モル、残
部ヘリウム）、約２０００ ｓｃｃｍの０３（Ｏ３８重
量％、０□９２重量％）並びに約２０ ｓｃｃｍのトリ
エチルポスフィン（キャリヤーガスを用いずに使用する
）からなるカス混合物をウェハー上に約２分間流して、
パターン化したシリコンウェハー上に均一な厚さのホス
ホシリケートガラス層を蒸着させた。その後、コーティ
ングしたウェハーを装置から除去し、断面を調べ、ＳＥ
Ｍにより調べてコーティングの蒸着の均一性を調べた。
もって形成したポリシリコンのパターンを有するシリコ
ンウェハーを、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔ、ｅｒｉａｌｓ
５０００ｓｃｃｍｒｉｅｓ真空装置の約４５Ｔｏｒｒの
真空度及び約３９０℃の温度の真空蒸着室に入れた。約
１０００ ｓｃｅｍのＴＥ０１ （ＴＢＯ３４モル、残
部ヘリウム）、約２０００ ｓｃｃｍの０３（Ｏ３８重
量％、０□９２重量％）並びに約２０ ｓｃｃｍのトリ
エチルポスフィン（キャリヤーガスを用いずに使用する
）からなるカス混合物をウェハー上に約２分間流して、
パターン化したシリコンウェハー上に均一な厚さのホス
ホシリケートガラス層を蒸着させた。その後、コーティ
ングしたウェハーを装置から除去し、断面を調べ、ＳＥ
Ｍにより調べてコーティングの蒸着の均一性を調べた。
コーティングの厚さの変化の最大値が１０％を超えない
約５０００オングストロームのホスホシリケートガラス
の均一なコーティングが蒸着したことが観察された。
約５０００オングストロームのホスホシリケートガラス
の均一なコーティングが蒸着したことが観察された。
従って、本発明は、集積回路構造体上の均一な厚さの■
族及び／又はＶ族のドーピングシリケートガラスの膜を
提供し、そのような均一な厚さの膜を形成するための低
圧法を提供する。
族及び／又はＶ族のドーピングシリケートガラスの膜を
提供し、そのような均一な厚さの膜を形成するための低
圧法を提供する。
第１図は、平坦でない集積回路構造体上への、従来のプ
ラズマアシストドープＴＥＯＳ１０□ＣＶＤ方法又はプ
ラズマアシストシラン１０、方法を用いたシリコン酸化
膜の形成を示す部分縦断面図であり、第２図は、平坦で
ない集積回路構造体上への、従来のプラズマアシスト非
ドープ下ε０３１０□方法を用いたシリコン酸化膜の形
成を示す部分縦断面図であり、第３図は、平坦でない集
積回路構造体上への、均一な厚さのドープしたシリコン
酸化膜の形成を示す部分縦断面図であり、第４図は、本
発明の詳細な説明するフローシートである。
ラズマアシストドープＴＥＯＳ１０□ＣＶＤ方法又はプ
ラズマアシストシラン１０、方法を用いたシリコン酸化
膜の形成を示す部分縦断面図であり、第２図は、平坦で
ない集積回路構造体上への、従来のプラズマアシスト非
ドープ下ε０３１０□方法を用いたシリコン酸化膜の形
成を示す部分縦断面図であり、第３図は、平坦でない集
積回路構造体上への、均一な厚さのドープしたシリコン
酸化膜の形成を示す部分縦断面図であり、第４図は、本
発明の詳細な説明するフローシートである。
Claims (23)
- （１）テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）含有
ガスとオゾン（Ｏ＿３）含有ガスの１：２の容量比のガ
ス混合物、並びに１種類又はそれ以上のIII族及び／又
はＶ族のドーパントを含む原料ガスを、真空装置中、約
５００℃未満の温度で集積回路構造体上に流すことを含
む、集積回路構造体の平坦でない表面上に、III族及び
／又はＶ族をドープした酸化シリコンガラスの均一な厚
さの層を形成するための低温低圧方法。 - （２）前記真空装置中の前記低圧が約２０〜約２００Ｔ
ｏｒｒの範囲である請求項（１）記載の方法。 - （３）前記真空装置中の前記低圧が約４０〜約１００Ｔ
ｏｒｒである請求項（２）記載の方法。 - （４）前記集積回路構造体上に流す前記ＴＥＯＳ含有ガ
スの量が約１００ｓｃｃｍ〜約３０００ｓｃｃｍの範囲
である請求項（３）記載の方法。 - （５）前記集積回路構造体上に流す前記Ｏ＿３含有ガス
の量が、約２００ｓｃｃｍ〜約６０００ｓｃｃｍの範囲
である請求項（３）記載の方法。 - （６）前記集積回路構造体上に流す１種類又はそれ以上
のIII族及び／又はＶ族のドーパントの前記原料ガスの
量が、約１０〜約１００ｓｃｃｍである請求項（３）記
載の方法。 - （７）１種類又はそれ以上のIII族及び／又はＶ族のド
ーパントの前記原料ガスが、ヒ素、ホウ素、及びリン含
有化合物及びそれらの混合物からなる群より選ばれる化
合物を含む請求項（６）記載の方法。 - （８）１種類又はそれ以上のIII族及び／又はＶ族のド
ーパントの前記原料ガスが、リン含有化合物を含む請求
項（７）記載の方法。 - （９）前記リン含有化合物が、トリエチルホスフィン（
ＴＥＰ）、トリメチルホスフェート（ＴＭＰ）、（トリ
メチルシリル）ホスフェート、及びそれらの混合物から
なる群から選ばれる請求項（８）記載の方法。 - （１０）前記のIII族及び／又はＶ族のドーパントの原
料ガスがホウ素含有化合物を含む請求項（７）記載の方
法。 - （１１）前記ホウ素含有化合物がトリメチルボレート（
ＴＭＢ）、（トリメチルシリル）ボレート、及びそれら
の混合物からなる群から選ばれる請求項（１０）記載の
方法。 - （１２）前記III族及び／又はＶ族のドーパントの原料
ガスがヒ素含有化合物を含む請求項（７）記載の方法。 - （１３）前記ヒ素含有化合物が実質的にトリエチルヒ素
からなる請求項（１２）記載の方法。 - （１４）前記真空装置内の温度が約３８０℃〜約４８０
℃の範囲である請求項（３）記載の方法。 - （１５）前記真空装置内の温度が約３８０℃〜約３９５
℃の範囲である請求項（１４）記載の方法。 - （１６）前記ドープした酸化シリコンガラスの層の均一
な厚さが約１０％より多くは変動しないことを特徴とす
る請求項（３）記載の方法。 - （１７）テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）含
有ガスとオゾン（Ｏ＿３）含有ガスの１：２の容量比の
ガス混合物、並びに１種類又はそれ以上のIII族及び／
又はＶ族のドーパントを含む原料ガスを、真空度が約４
０Ｔｏｒｒ〜約１００Ｔｏｒｒに、温度が約３８０℃〜
約４８０℃に維持された真空装置中の集積回路構造体上
に流すことを含む、集積回路構造体の平坦でない表面上
に、厚さの変動が最大でも１０％を超えない均一な厚さ
のドープした酸化シリコンガラスの層の形成のための低
温低圧方法。 - （１８）前記集積回路構造体上に流れる前記ＴＥＯＳ含
有ガスの量が約５００ｓｃｃｍ〜約１５００ｓｃｃｍの
範囲である請求項（１７）記載の方法。 - （１９）前記集積回路構造体上に流れる前記Ｏ＿３含有
ガスの流量が約１０００ｓｃｃｍ〜約３０００ｓｃｃｍ
の範囲である請求項（１７）記載の方法。 - （２０）前記集積回路構造体上に流れる１種類又はそれ
以上のIII族及び／又はＶ族のドーパントの前記原料ガ
スの量が約１０〜約１００ｓｃｃｍの範囲である請求項
（１７）記載の方法。 - （２１）約５００ｓｃｃｍ〜約１５００ｓｃｃｍのテト
ラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）含有ガスと約１
０００ｓｃｃｍ〜約３０００ｓｃｃｍのオゾン（Ｏ＿３
）含有ガスの１：２の容量比のガス混合物、並びに、ヒ
素含有、ホウ素含有、及びリン含有化合物並びにそれら
の混合物からなる群より選ばれる１種類又はそれ以上の
III族及び／又はＶ族のドーパントを含む原料ガス約１
０〜約１００ｓｃｃｍを、真空度が約４０Ｔｏｒｒ〜約
１００Ｔｏｒｒに、温度が約３８０℃〜約３９５℃に維
持された真空装置中の集積回路構造体上に流すことを含
む、集積回路構造体の平坦でない表面上に、厚さの変動
が最大でも１０％を超えない均一な厚さのIII族及び／
又はＶ族ドーピング酸化シリコンガラスの層を形成する
ための低温方法。 - （２２）テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）含
有ガスとオゾン（Ｏ＿３）含有ガスの１：２の容量比の
混合物、並びに１種類又はそれ以上のIII族及び／又は
Ｖ族のドーパントを含む原料ガスを、温度が約４００℃
未満に、圧力が約２０Ｔｏｒｒ〜約２００Ｔｏｒｒに維
持された真空装置中の集積回路構造体上に流すことを含
む、集積回路構造体の平坦でない表面上に形成された、
厚さの変動が最大でも１０％を超えない均一な厚さのド
ープした酸化シリコンガラスの層。 - （２３）請求項（２１）記載の方法により形成された均
一な厚さのドープしたシリケートガラスコーティング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39122389A | 1989-08-08 | 1989-08-08 | |
| US391223 | 1989-08-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377320A true JPH0377320A (ja) | 1991-04-02 |
| JPH0785472B2 JPH0785472B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=23545787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2206648A Expired - Lifetime JPH0785472B2 (ja) | 1989-08-08 | 1990-08-03 | 低温低圧熱ｃｖｄ法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0412644A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0785472B2 (ja) |
| KR (1) | KR910005393A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0782999B2 (ja) * | 1991-04-15 | 1995-09-06 | 株式会社半導体プロセス研究所 | 気相成長膜の形成方法、半導体製造装置、および半 導体装置 |
| US6153540A (en) * | 1998-03-04 | 2000-11-28 | Applied Materials, Inc. | Method of forming phosphosilicate glass having a high wet-etch rate |
| US6239002B1 (en) * | 1998-10-19 | 2001-05-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Thermal oxidizing method for forming with attenuated surface sensitivity ozone-teos silicon oxide dielectric layer upon a thermally oxidized silicon substrate layer |
| US6962732B2 (en) * | 2001-08-23 | 2005-11-08 | Applied Materials, Inc. | Process for controlling thin film uniformity and products produced thereby |
| CN113113324B (zh) * | 2021-04-07 | 2024-02-06 | 捷捷半导体有限公司 | 一种钝化层制作方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR870000750A (ko) * | 1985-06-14 | 1987-02-20 | 이마드 마하윌리 | 이산화실리콘 필름을 화학적으로 증기피복하는 방법 |
| US5000113A (en) * | 1986-12-19 | 1991-03-19 | Applied Materials, Inc. | Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process |
-
1990
- 1990-06-22 EP EP19900306886 patent/EP0412644A3/en not_active Ceased
- 1990-08-03 JP JP2206648A patent/JPH0785472B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-06 KR KR1019900011990A patent/KR910005393A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0412644A3 (en) | 1991-03-20 |
| KR910005393A (ko) | 1991-03-30 |
| JPH0785472B2 (ja) | 1995-09-13 |
| EP0412644A2 (en) | 1991-02-13 |
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