JPH05144801A - 絶縁膜形成方法及びそれに用いる装置 - Google Patents
絶縁膜形成方法及びそれに用いる装置Info
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- JPH05144801A JPH05144801A JP30915591A JP30915591A JPH05144801A JP H05144801 A JPH05144801 A JP H05144801A JP 30915591 A JP30915591 A JP 30915591A JP 30915591 A JP30915591 A JP 30915591A JP H05144801 A JPH05144801 A JP H05144801A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、良質で同質の膜を繰り返し成膜す
ることのできる絶縁膜形成方法およびそれに用いられる
装置を提供することを目的とする。 【構成】 この絶縁膜形成装置は、気相反応装置（図中
実線で接続を示す）と制御系（図中破線で接続を示す）
とで構成されている。気相反応装置は、気相反応を行う
反応チャンバ（１）を中心に構成されており、気相反応
を制御する制御系は、前述の反応チャンバ（１）内での
気相反応を観測するＦＴ−ＩＲ（６）と、気相反応によ
って生成される物質の量をＦＴ−ＩＲ（６）からの信号
に基づいて検出する検出器（７）、さらにその検出器
（７）からの情報を処理して生成する物質の量を一定に
制御する制御装置（８）とで構成されている。このた
め、成膜しながら随時成膜条件を制御することができ
る。
ることのできる絶縁膜形成方法およびそれに用いられる
装置を提供することを目的とする。 【構成】 この絶縁膜形成装置は、気相反応装置（図中
実線で接続を示す）と制御系（図中破線で接続を示す）
とで構成されている。気相反応装置は、気相反応を行う
反応チャンバ（１）を中心に構成されており、気相反応
を制御する制御系は、前述の反応チャンバ（１）内での
気相反応を観測するＦＴ−ＩＲ（６）と、気相反応によ
って生成される物質の量をＦＴ−ＩＲ（６）からの信号
に基づいて検出する検出器（７）、さらにその検出器
（７）からの情報を処理して生成する物質の量を一定に
制御する制御装置（８）とで構成されている。このた
め、成膜しながら随時成膜条件を制御することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超ＬＳＩなどの高集積
化に際し、多層配線における層間絶縁膜や素子分離にお
ける絶縁膜形成に用いられるものであり、特に微細な凹
凸を有する基板上に絶縁膜を堆積して平坦化するのに有
効な絶縁膜形成方法とそれに用いられる装置に関するも
のである。
化に際し、多層配線における層間絶縁膜や素子分離にお
ける絶縁膜形成に用いられるものであり、特に微細な凹
凸を有する基板上に絶縁膜を堆積して平坦化するのに有
効な絶縁膜形成方法とそれに用いられる装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの集積化が進むにつれて、配線を
２層、３層と積み上げる多層配線技術が用いられてお
り、微細な配線間の隙間に絶縁膜を埋め込むとともに平
坦な層間絶縁膜を形成する必要がある。この層間絶縁膜
としては、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のような
有機シラン類を原料として用い、化学気相成長法（以
下、ＣＶＤ法と記す）により形成されたものが有望とさ
れている。ＴＥＯＳを原料に用いる場合は、絶縁膜を形
成する基板表面付近にＴＥＯＳを導いて気相反応を行
う。この反応では、ＴＥＯＳが分解することによって、
ＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜を得ることができる。この
ＳｉＯ2 膜は、段差被覆性が良く、配線間隙の埋め込み
に適している。
２層、３層と積み上げる多層配線技術が用いられてお
り、微細な配線間の隙間に絶縁膜を埋め込むとともに平
坦な層間絶縁膜を形成する必要がある。この層間絶縁膜
としては、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のような
有機シラン類を原料として用い、化学気相成長法（以
下、ＣＶＤ法と記す）により形成されたものが有望とさ
れている。ＴＥＯＳを原料に用いる場合は、絶縁膜を形
成する基板表面付近にＴＥＯＳを導いて気相反応を行
う。この反応では、ＴＥＯＳが分解することによって、
ＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜を得ることができる。この
ＳｉＯ2 膜は、段差被覆性が良く、配線間隙の埋め込み
に適している。
【０００３】しかし、化学式Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 で示
されるＴＥＯＳの分解によって得られる上述のＳｉＯ2
膜は、有機シラン材料一般にいえるように膜中に多くの
炭素および水素を含んでいる。そのため吸湿性が有り、
ＳｉＨ4 系のガス等の反応によって得られるＳｉＯ2 膜
に比べ緻密性、絶縁性が悪く、リーク電流を生じやす
い。
されるＴＥＯＳの分解によって得られる上述のＳｉＯ2
膜は、有機シラン材料一般にいえるように膜中に多くの
炭素および水素を含んでいる。そのため吸湿性が有り、
ＳｉＨ4 系のガス等の反応によって得られるＳｉＯ2 膜
に比べ緻密性、絶縁性が悪く、リーク電流を生じやす
い。
【０００４】そこで従来は膜質を改善するため、ＴＥＯ
Ｓと共に気相反応に用いられるオゾン（Ｏ3 ）の添加濃
度を高くして成膜を行っていた。さらに、成膜後のＳｉ
Ｏ2 膜の赤外透過スペクトルあるいは吸収スペクトルを
測定することによって、ＳｉＯ−Ｈ結合、ＨＯ−Ｏ結合
に相当する吸収量を評価し、Ｏ3 濃度、ＴＥＯＳ流量、
基板温度などの最適な成膜条件を決定していた。この方
法については、下記の文献「電気化学 56, No.7 (198
8) p.527 〜p.532 」に詳細に示されている。
Ｓと共に気相反応に用いられるオゾン（Ｏ3 ）の添加濃
度を高くして成膜を行っていた。さらに、成膜後のＳｉ
Ｏ2 膜の赤外透過スペクトルあるいは吸収スペクトルを
測定することによって、ＳｉＯ−Ｈ結合、ＨＯ−Ｏ結合
に相当する吸収量を評価し、Ｏ3 濃度、ＴＥＯＳ流量、
基板温度などの最適な成膜条件を決定していた。この方
法については、下記の文献「電気化学 56, No.7 (198
8) p.527 〜p.532 」に詳細に示されている。
【０００５】図３は、上記の文献に示される方法により
形成された絶縁膜の、赤外吸収スペクトルを示したもの
である。図示されるように、Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比ｒが
異なると、ＳｉＯ−Ｈ結合やＨＯ−Ｏ結合に対応するピ
ークの大きさが変化することがわかる。したがって、Ｏ
3 とＴＥＯＳの流量比を変化させることによって、膜中
に残留する炭素および水素の量を調整することができ、
膜質を一定にすることが可能となる。
形成された絶縁膜の、赤外吸収スペクトルを示したもの
である。図示されるように、Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比ｒが
異なると、ＳｉＯ−Ｈ結合やＨＯ−Ｏ結合に対応するピ
ークの大きさが変化することがわかる。したがって、Ｏ
3 とＴＥＯＳの流量比を変化させることによって、膜中
に残留する炭素および水素の量を調整することができ、
膜質を一定にすることが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の方法で
は、成膜条件を決定するまでにかなりの時間を要する。
さらに、成膜を繰り返すにしたがって、原料ガスをウェ
ハ表面に供給する供給管等にＳｉＯ2 の粒子や、原料ガ
スに含まれる炭化水素、アルキル基などが付着しやすく
なり、原料ガスの流量が一定していても、ウェハ表面で
反応するＴＥＯＳ量、Ｏ3 量が変化する。このため、良
質で同質の膜を繰り返し成膜するのは困難であるという
問題があった。
は、成膜条件を決定するまでにかなりの時間を要する。
さらに、成膜を繰り返すにしたがって、原料ガスをウェ
ハ表面に供給する供給管等にＳｉＯ2 の粒子や、原料ガ
スに含まれる炭化水素、アルキル基などが付着しやすく
なり、原料ガスの流量が一定していても、ウェハ表面で
反応するＴＥＯＳ量、Ｏ3 量が変化する。このため、良
質で同質の膜を繰り返し成膜するのは困難であるという
問題があった。
【０００７】そこで本発明は、上述の問題点を解決した
絶縁膜形成方法およびそれに用いる装置を提供すること
を目的する。
絶縁膜形成方法およびそれに用いる装置を提供すること
を目的する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る絶縁膜の形
成方法は以下の構成を有する。即ち、半導体装置に用い
られる絶縁膜を化学気相成長法により形成しながら原料
ガスの反応を観測し、その原料ガスの分解により生成さ
れる物質の量を検出して、生成される物質の量を常に一
定に保ちながら成膜することを特徴とする。
成方法は以下の構成を有する。即ち、半導体装置に用い
られる絶縁膜を化学気相成長法により形成しながら原料
ガスの反応を観測し、その原料ガスの分解により生成さ
れる物質の量を検出して、生成される物質の量を常に一
定に保ちながら成膜することを特徴とする。
【０００９】前述の分解により生成される物質は、炭素
と水素の二重結合を有する物質、例えば蟻酸であり、そ
れらの物質の量は原料ガスの赤外吸収スペクトル等の質
量分析結果によって検出される。
と水素の二重結合を有する物質、例えば蟻酸であり、そ
れらの物質の量は原料ガスの赤外吸収スペクトル等の質
量分析結果によって検出される。
【００１０】一方、本発明に係る絶縁膜の形成装置は、
半導体装置に用いられる絶縁膜を化学気相成長法により
形成する反応装置と、絶縁膜の成膜条件を制御する制御
手段とを備え、その制御手段は、反応装置中の原料ガス
の反応を観測する観測器と、その観測器で得られた信号
に基づき原料ガスの分解により生成される物質の量を検
出する検出器と、検出器で得られた結果に基づき反応装
置内での成膜条件を制御する制御装置とを備えることを
特徴とする。
半導体装置に用いられる絶縁膜を化学気相成長法により
形成する反応装置と、絶縁膜の成膜条件を制御する制御
手段とを備え、その制御手段は、反応装置中の原料ガス
の反応を観測する観測器と、その観測器で得られた信号
に基づき原料ガスの分解により生成される物質の量を検
出する検出器と、検出器で得られた結果に基づき反応装
置内での成膜条件を制御する制御装置とを備えることを
特徴とする。
【００１１】なお、前述の絶縁膜の形成装置では反応装
置が窓部を有しており、その窓部を介して、フーリエ変
換赤外分光光度計等の観測器で反応装置内を観測するこ
とができる。
置が窓部を有しており、その窓部を介して、フーリエ変
換赤外分光光度計等の観測器で反応装置内を観測するこ
とができる。
【００１２】
【作用】例えば、Ｏ3 とＴＥＯＳを原料として形成され
た絶縁膜について赤外吸収スペクトルを測定すると、１
７００ｃｍ-1付近に蟻酸（ＨＣＯＯＨ）などのＣ＝Ｏ伸
縮振動に相当する吸収ピークが観測される。図４（ａ）
は、その吸収量から求めた蟻酸の生成量とＯ3 ／ＴＥＯ
Ｓ流量比の関係を示したものである。蟻酸の生成量は、
Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比に大きく依存していることがわか
る。また、同図（ｂ）は、成膜した酸化膜中のＳｉＯ−
Ｈ結合に相当する赤外吸収量と、成膜中に観測される蟻
酸の生成量の関係を示したものである。成膜後のＳｉＯ
−Ｈ結合の赤外吸収量は、蟻酸の生成量に依存している
ことがわかる。このため、成膜を繰り返すことによって
原料ガスの成分が供給管に付着していき、実際に気相反
応に寄与する原料ガスの量が変化した場合でも、蟻酸の
生成状態を観測し、その生成量が常に一定となるように
Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比を変化させることによって、膜中
の成分の組成比を一定に保つことができる。なお、図４
に示した関係は、他の原料ガスを用いて絶縁膜を形成す
る場合や、他の成膜条件を変化させる場合においても同
様に生ずることが明らかである。
た絶縁膜について赤外吸収スペクトルを測定すると、１
７００ｃｍ-1付近に蟻酸（ＨＣＯＯＨ）などのＣ＝Ｏ伸
縮振動に相当する吸収ピークが観測される。図４（ａ）
は、その吸収量から求めた蟻酸の生成量とＯ3 ／ＴＥＯ
Ｓ流量比の関係を示したものである。蟻酸の生成量は、
Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比に大きく依存していることがわか
る。また、同図（ｂ）は、成膜した酸化膜中のＳｉＯ−
Ｈ結合に相当する赤外吸収量と、成膜中に観測される蟻
酸の生成量の関係を示したものである。成膜後のＳｉＯ
−Ｈ結合の赤外吸収量は、蟻酸の生成量に依存している
ことがわかる。このため、成膜を繰り返すことによって
原料ガスの成分が供給管に付着していき、実際に気相反
応に寄与する原料ガスの量が変化した場合でも、蟻酸の
生成状態を観測し、その生成量が常に一定となるように
Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比を変化させることによって、膜中
の成分の組成比を一定に保つことができる。なお、図４
に示した関係は、他の原料ガスを用いて絶縁膜を形成す
る場合や、他の成膜条件を変化させる場合においても同
様に生ずることが明らかである。
【００１３】以上のことがらに鑑みて構成した本発明の
絶縁膜形成方法では、原料ガスの分解により生成される
物質の量を常に一定に保ちながら成膜を行う。このた
め、原料ガスの供給管等に付着する原料ガスの粒子に左
右されることなく、絶縁膜形成に実際に寄与する原料ガ
スの成分を一定に保つことができ、絶縁膜の原料組成
を、常に一定に保ちながら成膜することができる。
絶縁膜形成方法では、原料ガスの分解により生成される
物質の量を常に一定に保ちながら成膜を行う。このた
め、原料ガスの供給管等に付着する原料ガスの粒子に左
右されることなく、絶縁膜形成に実際に寄与する原料ガ
スの成分を一定に保つことができ、絶縁膜の原料組成
を、常に一定に保ちながら成膜することができる。
【００１４】一方、上述の形成方法に用いられる装置で
は、反応装置内で行われる気相反応を行いながら、反応
するガスを反応装置の外部から観測し、原料ガスの分解
によって生成される物質の量を検出してその量が常に一
定になるように成膜条件を制御装置で制御する。このた
め、原料ガスの供給量やガス濃度など、多方面からの成
膜条件の制御が可能となるので、均一な膜質の絶縁膜を
多層積層することができる。
は、反応装置内で行われる気相反応を行いながら、反応
するガスを反応装置の外部から観測し、原料ガスの分解
によって生成される物質の量を検出してその量が常に一
定になるように成膜条件を制御装置で制御する。このた
め、原料ガスの供給量やガス濃度など、多方面からの成
膜条件の制御が可能となるので、均一な膜質の絶縁膜を
多層積層することができる。
【００１５】
【実施例】上述したように、本発明は形成される絶縁膜
内の炭素および水素の量が一定となるよう成膜条件を制
御しながら成膜を行う方法とそれに用いられる装置に関
するものである。以下、添付図面に基づき本発明を説明
する。
内の炭素および水素の量が一定となるよう成膜条件を制
御しながら成膜を行う方法とそれに用いられる装置に関
するものである。以下、添付図面に基づき本発明を説明
する。
【００１６】図１は、本発明に係る絶縁膜形成装置の一
実施例を示したしたものであり、オゾンＴＥＯＳ−ＣＶ
Ｄ酸化膜形成装置の構成概略図である。この装置は、実
線で接続が示される気相反応装置と、破線で接続が示さ
れる制御系とから構成されている。
実施例を示したしたものであり、オゾンＴＥＯＳ−ＣＶ
Ｄ酸化膜形成装置の構成概略図である。この装置は、実
線で接続が示される気相反応装置と、破線で接続が示さ
れる制御系とから構成されている。
【００１７】気相反応装置は、成膜が行われる反応チャ
ンバ１を中心に構成されており、その反応チャンバ１に
は、Ｏ3 を供給するオゾン供給装置１０と原料ガスであ
るＴＥＯＳを供給するＴＥＯＳ供給装置１１からそれぞ
れのガスを導入する導入管２０、２１が配設されてい
る。反応チャンバ１の内部には、導入管２０及び２１に
より送られてきた原料ガスを均一に分散させるディスパ
ージョンヘッド３と、このディスパージョンヘッド３の
上部近傍にウェハ４を下向きに保持するサセプタ５が設
けられている。さらに、反応チャンバ１の壁面には、デ
ィスパージョンヘッド３から放出される原料ガスのウェ
ハ４の表面付近での反応を観測できるように、観測窓９
１および９２が対向して設けられている。
ンバ１を中心に構成されており、その反応チャンバ１に
は、Ｏ3 を供給するオゾン供給装置１０と原料ガスであ
るＴＥＯＳを供給するＴＥＯＳ供給装置１１からそれぞ
れのガスを導入する導入管２０、２１が配設されてい
る。反応チャンバ１の内部には、導入管２０及び２１に
より送られてきた原料ガスを均一に分散させるディスパ
ージョンヘッド３と、このディスパージョンヘッド３の
上部近傍にウェハ４を下向きに保持するサセプタ５が設
けられている。さらに、反応チャンバ１の壁面には、デ
ィスパージョンヘッド３から放出される原料ガスのウェ
ハ４の表面付近での反応を観測できるように、観測窓９
１および９２が対向して設けられている。
【００１８】一方制御系は、前述の反応チャンバ１内で
の気相反応を観測するフーリエ変換赤外分光光度計（以
下、ＦＴ−ＩＲと記す）６と、気相反応によって生成さ
れる物質の量をＦＴ−ＩＲ６からの信号に基づいて検出
する検出器７、さらにその検出器７からの信号を処理し
て、生成する物質の量を常に一定に制御する制御装置８
とで構成される。ＦＴ−ＩＲ６は、反応チャンバ１内で
反応するガスを観測するため、ＦＴ−ＩＲ６から出射さ
れる赤外線が気相反応部分に照射されるよう、観測窓９
１の近傍に配置されている。検出器７は、ＦＴ−ＩＲ６
から出射されて気相反応部分を通過してきた赤外線を受
けることができるように、観測窓９２の近傍に配置され
ている。さらに制御装置８は、検出器７で得られた信号
を処理して、反応チャンバ１内へのＯ3 とＴＥＯＳの供
給量を制御することができるようオゾン供給装置１０と
ＴＥＯＳ供給装置１１の双方に接続されている。
の気相反応を観測するフーリエ変換赤外分光光度計（以
下、ＦＴ−ＩＲと記す）６と、気相反応によって生成さ
れる物質の量をＦＴ−ＩＲ６からの信号に基づいて検出
する検出器７、さらにその検出器７からの信号を処理し
て、生成する物質の量を常に一定に制御する制御装置８
とで構成される。ＦＴ−ＩＲ６は、反応チャンバ１内で
反応するガスを観測するため、ＦＴ−ＩＲ６から出射さ
れる赤外線が気相反応部分に照射されるよう、観測窓９
１の近傍に配置されている。検出器７は、ＦＴ−ＩＲ６
から出射されて気相反応部分を通過してきた赤外線を受
けることができるように、観測窓９２の近傍に配置され
ている。さらに制御装置８は、検出器７で得られた信号
を処理して、反応チャンバ１内へのＯ3 とＴＥＯＳの供
給量を制御することができるようオゾン供給装置１０と
ＴＥＯＳ供給装置１１の双方に接続されている。
【００１９】上述の絶縁膜形成装置によれば、反応チャ
ンバ１内で実際に気相反応が行われている最中に、ウェ
ハ４の表面近傍に存在するガスの赤外吸収スペクトルを
観測することができる。このスペクトルを信号に変換し
て検出器７に送ることにより、気相反応によって生成し
た物質の量を検出でき、さらにその量を制御装置８で処
理することによって、オゾン供給装置１０及びＴＥＯＳ
供給装置１１から供給されるガスの比率を随時制御する
ことができる。
ンバ１内で実際に気相反応が行われている最中に、ウェ
ハ４の表面近傍に存在するガスの赤外吸収スペクトルを
観測することができる。このスペクトルを信号に変換し
て検出器７に送ることにより、気相反応によって生成し
た物質の量を検出でき、さらにその量を制御装置８で処
理することによって、オゾン供給装置１０及びＴＥＯＳ
供給装置１１から供給されるガスの比率を随時制御する
ことができる。
【００２０】次に、上述の装置を用いて絶縁膜を形成す
る方法について説明する。まず、Ｏ3 とＴＥＯＳガスは
導入管２０及び２１によって反応チャンバ１内のディス
パージョンヘッド３にそれぞれ導かれる。導かれたそれ
ぞれの原料ガスは、インジェクタ１２によってウェハ４
の表面付近に均一に分散され、そこで混合され気相反応
してウェハ４の表面に絶縁膜を形成していく。このよう
なオゾンＴＥＯＳ−ＣＶＤ酸化膜形成の最中に、観測窓
９１の近傍に配置されているＦＴ−ＩＲ６より、反応チ
ャンバ１内で反応しているガスに赤外線を照射する。こ
の気相反応では、生成される蟻酸の吸収スペクトルが１
７７０ｃｍ-1付近で観測される。その吸収スペクトルを
信号に変換して信号ケーブル１３を介して検出器７に送
り、蟻酸の生成量を検出する。さらにこの信号を制御装
置８に送って信号処理し、オゾン供給装置１０の放電電
圧を制御して発生したオゾンの流量を制御するととも
に、ＴＥＯＳ供給装置１１からの原料ガスの流量を制御
する。その結果、Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比を制御すること
によって、生成する蟻酸の量を一定にすることができ
る。言い換えれば、絶縁膜の形成に寄与する原料ガスの
成分比を、常に一定に制御することができる。
る方法について説明する。まず、Ｏ3 とＴＥＯＳガスは
導入管２０及び２１によって反応チャンバ１内のディス
パージョンヘッド３にそれぞれ導かれる。導かれたそれ
ぞれの原料ガスは、インジェクタ１２によってウェハ４
の表面付近に均一に分散され、そこで混合され気相反応
してウェハ４の表面に絶縁膜を形成していく。このよう
なオゾンＴＥＯＳ−ＣＶＤ酸化膜形成の最中に、観測窓
９１の近傍に配置されているＦＴ−ＩＲ６より、反応チ
ャンバ１内で反応しているガスに赤外線を照射する。こ
の気相反応では、生成される蟻酸の吸収スペクトルが１
７７０ｃｍ-1付近で観測される。その吸収スペクトルを
信号に変換して信号ケーブル１３を介して検出器７に送
り、蟻酸の生成量を検出する。さらにこの信号を制御装
置８に送って信号処理し、オゾン供給装置１０の放電電
圧を制御して発生したオゾンの流量を制御するととも
に、ＴＥＯＳ供給装置１１からの原料ガスの流量を制御
する。その結果、Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比を制御すること
によって、生成する蟻酸の量を一定にすることができ
る。言い換えれば、絶縁膜の形成に寄与する原料ガスの
成分比を、常に一定に制御することができる。
【００２１】図２は、複数のウェハに、上述した本発明
の装置を用いて絶縁膜を形成した場合と、従来の方法に
より絶縁膜を形成した場合との双方について、それぞれ
の絶縁膜のリーク電流を測定した結果を示したグラフで
ある。図示されるように本発明によれば、個々のウェハ
間でのリーク電流のバラツキが減り、同質の酸化膜形成
が行われたことが明らかになった。したがって、均一な
膜質の絶縁膜を多層積層して形成することができる。
の装置を用いて絶縁膜を形成した場合と、従来の方法に
より絶縁膜を形成した場合との双方について、それぞれ
の絶縁膜のリーク電流を測定した結果を示したグラフで
ある。図示されるように本発明によれば、個々のウェハ
間でのリーク電流のバラツキが減り、同質の酸化膜形成
が行われたことが明らかになった。したがって、均一な
膜質の絶縁膜を多層積層して形成することができる。
【００２２】なお、上記実施例では、オゾンＴＥＯＳ−
ＣＶＤ酸化膜装置を用い、ＴＥＯＳの分解によって生成
される蟻酸をモニターして成膜条件を制御したが、他の
生成物、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
酢酸などでもよい。また、ＴＥＯＳ以外の原料を用いた
絶縁膜形成にも充分適用することができる。さらに、制
御する成膜条件はガス流量に限らず、ガス濃度、基板温
度、ウェハの位置などでもよい。
ＣＶＤ酸化膜装置を用い、ＴＥＯＳの分解によって生成
される蟻酸をモニターして成膜条件を制御したが、他の
生成物、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
酢酸などでもよい。また、ＴＥＯＳ以外の原料を用いた
絶縁膜形成にも充分適用することができる。さらに、制
御する成膜条件はガス流量に限らず、ガス濃度、基板温
度、ウェハの位置などでもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、絶
縁膜の形成中に、絶縁膜の原料組成を常に一定に保つよ
うに成膜条件を制御しながら成膜することができるの
で、均一な膜質の絶縁膜を多層積層することが可能であ
る。
縁膜の形成中に、絶縁膜の原料組成を常に一定に保つよ
うに成膜条件を制御しながら成膜することができるの
で、均一な膜質の絶縁膜を多層積層することが可能であ
る。
【００２４】さらに複数のウェハ間においても、良質
で、しかも同質の絶縁膜形成を行うことができるため、
信頼性のあるデバイス素子を大量に形成することができ
る。
で、しかも同質の絶縁膜形成を行うことができるため、
信頼性のあるデバイス素子を大量に形成することができ
る。
【図１】本発明に係る絶縁膜形成装置の一実施例を示す
構成概略図である。
構成概略図である。
【図２】ウェハ間における絶縁膜のリーク電流を示す図
である。
である。
【図３】オゾン／ＴＥＯＳ流量比を変化させて形成され
た絶縁膜の吸収スペクトルを示す図である。
た絶縁膜の吸収スペクトルを示す図である。
【図４】蟻酸の生成量に対する成膜条件の変化を表す図
である。
である。
１…反応チャンバ、２…導入管、３…ディスパージョン
ヘッド、４…ウェハ、５…サセプタ、６…ＦＴ−ＩＲ、
７…検出器、８…制御装置。
ヘッド、４…ウェハ、５…サセプタ、６…ＦＴ−ＩＲ、
７…検出器、８…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ３０Ｂ 25/14 9040−4Ｇ 25/16 9040−4Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｘ 8518−4Ｍ 21/3205
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体装置に用いられる絶縁膜を、化学
気相成長法により形成しながら原料ガスの反応を観測
し、前記原料ガスの分解により生成される物質の量を検
出して、前記生成される物質の量を常に一定に保ちなが
ら成膜することを特徴とする絶縁膜形成方法。 - 【請求項２】 前記分解により生成される物質の量は、
原料ガスの流出量を制御することによって、常に一定に
保たれる請求項１記載の絶縁膜形成方法。 - 【請求項３】 前記分解により生成される物質は、炭素
と水素の二重結合を有する物質である請求項１記載の絶
縁膜形成方法。 - 【請求項４】 前記分解により生成される物質は、蟻酸
である請求項３記載の絶縁膜形成方法。 - 【請求項５】 前記分解により生成される物質の量は、
前記原料ガスの赤外吸収スペクトルから検出される請求
項１記載の絶縁膜形成方法。 - 【請求項６】 半導体装置に用いられる絶縁膜を化学気
相成長法により形成する反応装置と、前記絶縁膜の成膜
条件を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記反応装置中の原料ガスの反応を観
測する観測器と、該観測器で得られた信号に基づき前記
原料ガスの分解により生成される物質の量を検出する検
出器と、該検出器で得られた結果を処理して前記反応装
置内での成膜条件を制御する制御装置とを備えることを
特徴とする絶縁膜形成装置。 - 【請求項７】 前記反応装置は、該反応装置の外部から
前記原料ガスの反応を観測するための窓部を有している
請求項６記載の絶縁膜形成装置。 - 【請求項８】 前記観測器は、フーリエ変換赤外分光光
度計である請求項６記載の絶縁膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30915591A JPH05144801A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 絶縁膜形成方法及びそれに用いる装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30915591A JPH05144801A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 絶縁膜形成方法及びそれに用いる装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144801A true JPH05144801A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17989586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30915591A Pending JPH05144801A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 絶縁膜形成方法及びそれに用いる装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144801A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000091295A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-03-31 | Advantest Corp | 基板処理方法及び装置 |
| EP1132504A1 (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-12 | Horiba, Ltd. | Thin film depositing process and device, ftir gas analyzer used in the thin film depositing process, and mixed gas supplying device used in the thin film depositing process |
| GB2374923A (en) * | 2000-12-27 | 2002-10-30 | George Richardson | Real time monitoring of gas phase reactions |
| US8229736B2 (en) | 2008-04-16 | 2012-07-24 | International Business Machines Corporation | Transforming a natural language request for modifying a set of subscriptions for a publish/subscribe topic string |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP30915591A patent/JPH05144801A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000091295A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-03-31 | Advantest Corp | 基板処理方法及び装置 |
| EP1132504A1 (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-12 | Horiba, Ltd. | Thin film depositing process and device, ftir gas analyzer used in the thin film depositing process, and mixed gas supplying device used in the thin film depositing process |
| US7485189B2 (en) | 2000-02-28 | 2009-02-03 | Horiba, Ltd. | Thin film deposition device using an FTIR gas analyzer for mixed gas supply |
| GB2374923A (en) * | 2000-12-27 | 2002-10-30 | George Richardson | Real time monitoring of gas phase reactions |
| GB2374923B (en) * | 2000-12-27 | 2005-07-20 | George Richardson | A multi-functional enlarged interactive gas phase reactor |
| US8229736B2 (en) | 2008-04-16 | 2012-07-24 | International Business Machines Corporation | Transforming a natural language request for modifying a set of subscriptions for a publish/subscribe topic string |
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