JPH05239650A - シリコン酸化膜の製造法 - Google Patents
シリコン酸化膜の製造法Info
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- JPH05239650A JPH05239650A JP9040492A JP9040492A JPH05239650A JP H05239650 A JPH05239650 A JP H05239650A JP 9040492 A JP9040492 A JP 9040492A JP 9040492 A JP9040492 A JP 9040492A JP H05239650 A JPH05239650 A JP H05239650A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- oxide film
- silicon oxide
- cvd method
- production
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- Pending
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多孔質ではなく緻密で張力性残留応力がな
く、しかも膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリ
コン酸化膜を製造する。 【構成】 アルコキシシランを原料にしてCVD法によ
って電子デバイス用酸化膜を製造する場合、チタン族元
素(Ti,Zr,Hf)のアルコキシドあるいはアルキ
ルアミン化合物を添加する。ここでチタン族元素のアル
コキシドはTi(OC3H7)4,Ti[OCH(CH
3)2]4,Ti(OC4H9)4,Ti[OCH(C
H3)C2H5]4,Ti[OC(CH3)3]4,Z
r[OC(CH3)3]4,Hf[OC(CH3)3]
4等であり、アルキルアミン化合物はTiH[N(CH
3)2]3,Ti[N(CH3)2]4,Ti[N(C
2H5)2]4等である。
く、しかも膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリ
コン酸化膜を製造する。 【構成】 アルコキシシランを原料にしてCVD法によ
って電子デバイス用酸化膜を製造する場合、チタン族元
素(Ti,Zr,Hf)のアルコキシドあるいはアルキ
ルアミン化合物を添加する。ここでチタン族元素のアル
コキシドはTi(OC3H7)4,Ti[OCH(CH
3)2]4,Ti(OC4H9)4,Ti[OCH(C
H3)C2H5]4,Ti[OC(CH3)3]4,Z
r[OC(CH3)3]4,Hf[OC(CH3)3]
4等であり、アルキルアミン化合物はTiH[N(CH
3)2]3,Ti[N(CH3)2]4,Ti[N(C
2H5)2]4等である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルコキシシランを原
料にしたCVD法を用いる半導体装置用あるいはその他
の電子デバイス用シリコン酸化膜の製造法に関するもの
である。
料にしたCVD法を用いる半導体装置用あるいはその他
の電子デバイス用シリコン酸化膜の製造法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来から半導体装置用のSiO2膜のC
VDの成膜材料としては、SiH4気体原料が用いられ
てきた。しかし、半導体装置の高集積化にともない基板
表面の凹凸はますます激しくなり、このSiH4気体原
料を用いるCVDプロセスでは基板上の段差や凹凸を平
坦化できないこと、狭い電極間やゲートのトレンチにボ
イドを形成し著しく膜特性を悪化させること、SiH4
は自己発火性で極めて危険な原料であること等の欠点が
あった。
VDの成膜材料としては、SiH4気体原料が用いられ
てきた。しかし、半導体装置の高集積化にともない基板
表面の凹凸はますます激しくなり、このSiH4気体原
料を用いるCVDプロセスでは基板上の段差や凹凸を平
坦化できないこと、狭い電極間やゲートのトレンチにボ
イドを形成し著しく膜特性を悪化させること、SiH4
は自己発火性で極めて危険な原料であること等の欠点が
あった。
【0003】以上のような欠点を克服するために、最
近、SiH4に代わって液体原料であるテトラエトキシ
シランSi(OC2H5)4を用いるCVD法が実用化
され、盛んになっている。
近、SiH4に代わって液体原料であるテトラエトキシ
シランSi(OC2H5)4を用いるCVD法が実用化
され、盛んになっている。
【0004】これはテトラエトキシシランを蒸気化し、
CVD反応室に導入し基板上にSiO2膜を形成するも
のである。テトラエトキシシランを用いるCVD法で成
長させた膜は段差被覆性、平坦化性に優れており、か
つ、テトラエトキシシランは自己発火性もなく、半導体
装置の製造工程上極めて安全な原料である。また、平坦
化CVD膜の特徴として、高密度なパターン部において
もリフロー処理によってボイドのない平坦化膜が達成で
きる。
CVD反応室に導入し基板上にSiO2膜を形成するも
のである。テトラエトキシシランを用いるCVD法で成
長させた膜は段差被覆性、平坦化性に優れており、か
つ、テトラエトキシシランは自己発火性もなく、半導体
装置の製造工程上極めて安全な原料である。また、平坦
化CVD膜の特徴として、高密度なパターン部において
もリフロー処理によってボイドのない平坦化膜が達成で
きる。
【0005】しかし、テトラエトキシシランを用いる従
来のCVD法で平坦な膜を得ようとすると、生成したS
iO2膜中にCH33基、CH2CH3基のような有機
分が残存し易い。このような有機分を膜外に排除しよう
とすると膜の多孔質化が起こる。
来のCVD法で平坦な膜を得ようとすると、生成したS
iO2膜中にCH33基、CH2CH3基のような有機
分が残存し易い。このような有機分を膜外に排除しよう
とすると膜の多孔質化が起こる。
【0006】このように有機分除去後のSiO2膜が多
孔質膜であると、形成したSiO2膜は強い張力性の残
留応力を有し、このため膜にクラックが発生したり、A
l配線を断線させたりする欠点がある。
孔質膜であると、形成したSiO2膜は強い張力性の残
留応力を有し、このため膜にクラックが発生したり、A
l配線を断線させたりする欠点がある。
【0007】この張力性残留応力は低周波プラズマ支援
CVD法やバイアスプラズマCVD法等を用いることに
よって避けることができるが、しかし、これらの方法で
は一般的にSiO2膜の平坦性が不十分である欠点があ
る。
CVD法やバイアスプラズマCVD法等を用いることに
よって避けることができるが、しかし、これらの方法で
は一般的にSiO2膜の平坦性が不十分である欠点があ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルコキシ
シランを原料にしてCVD法でSiO2膜を製造する場
合、多孔質ではなく緻密で張力性残留応力がなく、しか
も膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリコン酸化
膜の製造法を提供しようとするものである。
シランを原料にしてCVD法でSiO2膜を製造する場
合、多孔質ではなく緻密で張力性残留応力がなく、しか
も膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリコン酸化
膜の製造法を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルコキシシ
ランを原料にしてCVD法によって電子デバイス用酸化
膜を製造する場合、チタン族元素のアルコキシドあるい
はアルキルアミン化合物を添加しシリコン酸化膜を製造
するものである。
ランを原料にしてCVD法によって電子デバイス用酸化
膜を製造する場合、チタン族元素のアルコキシドあるい
はアルキルアミン化合物を添加しシリコン酸化膜を製造
するものである。
【0010】本発明において、チタン族元素はTi,Z
r,Hfである。また、チタン族元素のアルコキシドは
Ti(OC3H7)4,Ti[OCH(C
H3)2]4,Ti(OC4H9)4,Ti[OCH
(CH3)C2H5]4,Ti[OC(C
H3)3]4,Zr[OC(CH3)3]4,Hf[O
C(CH3)3]4等であり、アルキルアミン化合物は
トリスジメチルアミノチタンTiH[N(CH3)2]
3,テトラキスジメチルアミノチタンTi[N(C
H3)2]4,テトラキスジエチルアミノチタンTi
[N(C2H5)2]4等である。これらの中でも蒸気
圧が高いTi[OCH(CH3)2]4,Ti[OC
(CH3)3]4,TiH[N(CH3)2]3等の添
加が好ましい。
r,Hfである。また、チタン族元素のアルコキシドは
Ti(OC3H7)4,Ti[OCH(C
H3)2]4,Ti(OC4H9)4,Ti[OCH
(CH3)C2H5]4,Ti[OC(C
H3)3]4,Zr[OC(CH3)3]4,Hf[O
C(CH3)3]4等であり、アルキルアミン化合物は
トリスジメチルアミノチタンTiH[N(CH3)2]
3,テトラキスジメチルアミノチタンTi[N(C
H3)2]4,テトラキスジエチルアミノチタンTi
[N(C2H5)2]4等である。これらの中でも蒸気
圧が高いTi[OCH(CH3)2]4,Ti[OC
(CH3)3]4,TiH[N(CH3)2]3等の添
加が好ましい。
【0011】本発明は、テトラエトキシシランに限定さ
れるものではなく、他のアルコキシシランを原料にした
CVD法にも適用できるものである。また、半導体装置
用のシリコン酸化膜のみならず、他の電子デバイス用の
シリコン酸化膜の製造法にも適用できるものである。
れるものではなく、他のアルコキシシランを原料にした
CVD法にも適用できるものである。また、半導体装置
用のシリコン酸化膜のみならず、他の電子デバイス用の
シリコン酸化膜の製造法にも適用できるものである。
【0012】本発明は、チタン族のアルコキシド類はア
ルコキシ基を遊離あるいは交換し易く、シリコンとの共
縮合を潤滑化させ、アルコール等の副生成物を放出し易
くするという物性に基づくものである。
ルコキシ基を遊離あるいは交換し易く、シリコンとの共
縮合を潤滑化させ、アルコール等の副生成物を放出し易
くするという物性に基づくものである。
【0013】活性酸化や熱分解等のCVD法において、
アルコキシシランの側鎖をアルコキシ基のまま縮合させ
ることにより平坦性を損なわずに、チタン族の触媒作用
でSi−O−SiあるいはSi−O−Tiの結合も進行
させるために、形成したSiO2膜の緻密化が達成され
る。
アルコキシシランの側鎖をアルコキシ基のまま縮合させ
ることにより平坦性を損なわずに、チタン族の触媒作用
でSi−O−SiあるいはSi−O−Tiの結合も進行
させるために、形成したSiO2膜の緻密化が達成され
る。
【0014】
【実施例1】大気圧下で、オゾン8%を含む酸素100
0ml/min、液温25℃のテトラエトキシシランを
バブリングした窒素2000ml/min、液温25℃
のテトライソプロポキシチタンをバブリングした窒素1
000ml/minとを、凹凸パターン付シリコン基板
を500℃に加熱したCVD反応室内に導入して基板上
にSiO2を形成した。
0ml/min、液温25℃のテトラエトキシシランを
バブリングした窒素2000ml/min、液温25℃
のテトライソプロポキシチタンをバブリングした窒素1
000ml/minとを、凹凸パターン付シリコン基板
を500℃に加熱したCVD反応室内に導入して基板上
にSiO2を形成した。
【0015】得られた膜の平坦性はアルコキシチタンを
用いないで形成した膜と同程度であった。また、得られ
た膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が検出されず
良質の膜であった。さらに、得られた膜とアルコキシチ
タンを用いないで形成した膜とをスクラッチテストによ
る硬度を比較した結果、明らかに本発明になる膜の方が
硬く緻密であることがわかった。
用いないで形成した膜と同程度であった。また、得られ
た膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が検出されず
良質の膜であった。さらに、得られた膜とアルコキシチ
タンを用いないで形成した膜とをスクラッチテストによ
る硬度を比較した結果、明らかに本発明になる膜の方が
硬く緻密であることがわかった。
【0016】
【実施例2】13.56MHzの高周波をバイアスをか
けずに用いたプラズマCVD法の反応室内に、酸素10
00ml/min、液温25℃のテトラエトキシシラン
をバブリングしたHe1000ml/min、液温25
℃のトリスジメチルアミノチタンをバブリングしたHe
20ml/minとを導入し、400℃に加熱した凹凸
パターン付シリコン基板にSiO2膜を形成した。
けずに用いたプラズマCVD法の反応室内に、酸素10
00ml/min、液温25℃のテトラエトキシシラン
をバブリングしたHe1000ml/min、液温25
℃のトリスジメチルアミノチタンをバブリングしたHe
20ml/minとを導入し、400℃に加熱した凹凸
パターン付シリコン基板にSiO2膜を形成した。
【0017】得られた膜の平坦性はトリスジメチルアミ
ノチタンを用いないで形成した膜と同程度であった。ま
た、得られた膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が
検出されず良質の膜であった。さらに、得られた膜と上
記チタン化合物を用いないで形成した膜とをスクラッチ
テストによる硬度を比較した結果、明らかに本発明にな
る膜の方が硬く緻密であることがわかった。
ノチタンを用いないで形成した膜と同程度であった。ま
た、得られた膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が
検出されず良質の膜であった。さらに、得られた膜と上
記チタン化合物を用いないで形成した膜とをスクラッチ
テストによる硬度を比較した結果、明らかに本発明にな
る膜の方が硬く緻密であることがわかった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、アルコキシシランを原
料にしてCVD法でSiO2膜を製造する場合、多孔質
ではなく緻密で張力性残留応力がない膜が得られるた
め、クラックが発生したり、Al配線を断線させたりす
ることのない膜が得られる特徴がある。また、形成した
膜中に有機分が残存せず、平坦性にも優れた膜が得られ
る特徴がある。
料にしてCVD法でSiO2膜を製造する場合、多孔質
ではなく緻密で張力性残留応力がない膜が得られるた
め、クラックが発生したり、Al配線を断線させたりす
ることのない膜が得られる特徴がある。また、形成した
膜中に有機分が残存せず、平坦性にも優れた膜が得られ
る特徴がある。
Claims (1)
- 【請求項1】 アルコキシシランを原料にしたCVD法
による電子デバイス用酸化膜の製造において、チタン族
元素のアルコキシドあるいはアルキルアミン化合物を添
加することを特徴とするシリコン酸化膜の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9040492A JPH05239650A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | シリコン酸化膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9040492A JPH05239650A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | シリコン酸化膜の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05239650A true JPH05239650A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13997652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9040492A Pending JPH05239650A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | シリコン酸化膜の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05239650A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1230419A1 (en) * | 1999-10-07 | 2002-08-14 | Advanced Technology Materials, Inc. | COMPOSITION AND METHOD FOR CVD DEPOSITION OF Zr/Hf SILICATE FILMS |
US6544875B1 (en) * | 1999-01-13 | 2003-04-08 | Texas Instruments Incorporated | Chemical vapor deposition of silicate high dielectric constant materials |
US6844234B2 (en) | 2002-01-08 | 2005-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
US6958300B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-10-25 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using metal organo-amines and metal organo-oxides |
JP2005537645A (ja) * | 2002-08-28 | 2005-12-08 | マイクロン テクノロジー,インコーポレイティド | ジルコニウムおよび/またはハフニウム含有層を形成するシステムおよび方法 |
US7041609B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-05-09 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using alcohols |
US8003814B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-08-23 | Adeka Corporation | Metal alkoxide compound, material for forming thin film, and method for producing thin film |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP9040492A patent/JPH05239650A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6544875B1 (en) * | 1999-01-13 | 2003-04-08 | Texas Instruments Incorporated | Chemical vapor deposition of silicate high dielectric constant materials |
US6821835B2 (en) | 1999-01-13 | 2004-11-23 | Texas Instruments Incorporated | Chemical vapor deposition of silicate high dielectric constant materials |
EP1230419A4 (en) * | 1999-10-07 | 2005-04-20 | Advanced Tech Materials | COMPOSITION AND METHOD FOR THE FILM DEPOSITION OF SILICATE Zr / Hf FILMS |
EP1230419A1 (en) * | 1999-10-07 | 2002-08-14 | Advanced Technology Materials, Inc. | COMPOSITION AND METHOD FOR CVD DEPOSITION OF Zr/Hf SILICATE FILMS |
US7101775B2 (en) | 2002-01-08 | 2006-09-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
US6844234B2 (en) | 2002-01-08 | 2005-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
US7858536B2 (en) | 2002-01-08 | 2010-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
US7282774B2 (en) | 2002-01-08 | 2007-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
JP2005537645A (ja) * | 2002-08-28 | 2005-12-08 | マイクロン テクノロジー,インコーポレイティド | ジルコニウムおよび/またはハフニウム含有層を形成するシステムおよび方法 |
US7112485B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-09-26 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming zirconium and/or hafnium-containing layers |
US7041609B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-05-09 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using alcohols |
US7410918B2 (en) | 2002-08-28 | 2008-08-12 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using alcohols |
US6958300B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-10-25 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using metal organo-amines and metal organo-oxides |
US9184061B2 (en) | 2002-08-28 | 2015-11-10 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming zirconium and/or hafnium-containing layers |
US8003814B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-08-23 | Adeka Corporation | Metal alkoxide compound, material for forming thin film, and method for producing thin film |
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