JPH05279856A - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
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- JPH05279856A JPH05279856A JP7500992A JP7500992A JPH05279856A JP H05279856 A JPH05279856 A JP H05279856A JP 7500992 A JP7500992 A JP 7500992A JP 7500992 A JP7500992 A JP 7500992A JP H05279856 A JPH05279856 A JP H05279856A
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- Japan
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- film
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- phase growth
- vapor phase
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】層間絶縁膜の膜内応力を低減し、膜中の水分を
減少させることにより、膜の機械的強度を向上させるこ
とにより、層間絶縁膜に発生するクラックを抑制する。 【構成】オゾン発生器３により発生したオゾンと、１０
〜５０℃に保持したテトラメチルシクロテトラシロキサ
ン（ＴＭＣＴＳ）５中にＮ2 ガスをバブリングすること
により発生したＴＭＣＴＳ蒸気とを、ヒーター８とディ
スパージョンヘッド６とからなるリアクターに導いて、
シリコンウェハー７上にＳｉＯ2 膜を形成する。
減少させることにより、膜の機械的強度を向上させるこ
とにより、層間絶縁膜に発生するクラックを抑制する。 【構成】オゾン発生器３により発生したオゾンと、１０
〜５０℃に保持したテトラメチルシクロテトラシロキサ
ン（ＴＭＣＴＳ）５中にＮ2 ガスをバブリングすること
により発生したＴＭＣＴＳ蒸気とを、ヒーター８とディ
スパージョンヘッド６とからなるリアクターに導いて、
シリコンウェハー７上にＳｉＯ2 膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置を製造する際
の気相成長方法に関し、特にオゾンと有機シランとを主
原料として酸化シリコン系の絶縁膜を形成する気相成長
方法に関する。
の気相成長方法に関し、特にオゾンと有機シランとを主
原料として酸化シリコン系の絶縁膜を形成する気相成長
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の有機シランを主体とする原料ガス
とオゾン（Ｏ3 ）を含む酸化ガスとによる酸化反応によ
り半導体基板表面にＳｉＯ2 ，ＰＳＧ，ＢＰＳＧ等の絶
縁膜を形成させる気相成長方法としては、「電気化学」
４５巻，６５４頁（１９７７年発行）に、オゾン
（Ｏ3 ）とテトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ：
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）を用いた常圧下での気相成長方
法の報告がある。また、オゾンとＴＥＯＳとを用いた気
相成長方法を、減圧下で試みた例も報告されている。こ
れらの絶縁膜は、表面保護膜，あるいは多層配線におけ
る層間絶縁膜として用いられる。
とオゾン（Ｏ3 ）を含む酸化ガスとによる酸化反応によ
り半導体基板表面にＳｉＯ2 ，ＰＳＧ，ＢＰＳＧ等の絶
縁膜を形成させる気相成長方法としては、「電気化学」
４５巻，６５４頁（１９７７年発行）に、オゾン
（Ｏ3 ）とテトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ：
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）を用いた常圧下での気相成長方
法の報告がある。また、オゾンとＴＥＯＳとを用いた気
相成長方法を、減圧下で試みた例も報告されている。こ
れらの絶縁膜は、表面保護膜，あるいは多層配線におけ
る層間絶縁膜として用いられる。
【０００３】オゾンと有機シランとを主原料として絶縁
膜を形成する気相成長方法に用いられる常圧気相成長装
置の略構造を表わす縦断面図である図４を参照すると、
従来の気相成長方法では、原料のテトラエチルオルソシ
リケート（ＴＥＯＳ）１１は、常温で液体であるためバ
ブラーと呼ばれる恒温容器４に入れられて５０〜８０℃
に暖められ、Ｎ2 ガスでバブリングしてＮ2 ガスに蒸発
させ、ディスパージョンヘッド６に導入される。このと
き、ＴＥＯＳガスの流量の制御は、バブリングに用いる
Ｎ2 ガスの流量のＮ2 用マスフローコントローラー２に
よる制御により行なわれる。Ｏ2 用マスフローコントロ
ーラー１により流量制御されたＯ2 ガスをオゾン発生器
３に導き、約５％のオゾン濃度にしたものをディスパー
ジョンヘッド６に導いている。シリコンウェハー７は、
ヒーター８の上に装着され、３００〜４００℃の温度に
保たれている。
膜を形成する気相成長方法に用いられる常圧気相成長装
置の略構造を表わす縦断面図である図４を参照すると、
従来の気相成長方法では、原料のテトラエチルオルソシ
リケート（ＴＥＯＳ）１１は、常温で液体であるためバ
ブラーと呼ばれる恒温容器４に入れられて５０〜８０℃
に暖められ、Ｎ2 ガスでバブリングしてＮ2 ガスに蒸発
させ、ディスパージョンヘッド６に導入される。このと
き、ＴＥＯＳガスの流量の制御は、バブリングに用いる
Ｎ2 ガスの流量のＮ2 用マスフローコントローラー２に
よる制御により行なわれる。Ｏ2 用マスフローコントロ
ーラー１により流量制御されたＯ2 ガスをオゾン発生器
３に導き、約５％のオゾン濃度にしたものをディスパー
ジョンヘッド６に導いている。シリコンウェハー７は、
ヒーター８の上に装着され、３００〜４００℃の温度に
保たれている。
【０００４】この温度範囲の場合、ＴＥＯＳ流量５０Ｓ
ＣＣＭ（標準状態のガスの体積換算），Ｏ2 流量５ＳＬ
Ｍ，Ｏ3 流量２５０ＳＣＣＭ，Ｎ2 流量１０ＳＬＭの流
量条件では、１００〜２００ｎｍの成長速度でＳｉＯ2
膜が形成される。
ＣＣＭ（標準状態のガスの体積換算），Ｏ2 流量５ＳＬ
Ｍ，Ｏ3 流量２５０ＳＣＣＭ，Ｎ2 流量１０ＳＬＭの流
量条件では、１００〜２００ｎｍの成長速度でＳｉＯ2
膜が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のテトラ
エチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）を主体とする原料
ガスを用いた気相成長方法では、形成されたＳｉＯ2 等
の絶縁膜の膜中に水分が多く含まれることや、形成され
た絶縁膜に引っ張り方向（ｔｅｎｓｉｌｅ）の内部応力
が発生し、しかも、膜の機械的強度が弱いためクラック
が入り易かった。
エチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）を主体とする原料
ガスを用いた気相成長方法では、形成されたＳｉＯ2 等
の絶縁膜の膜中に水分が多く含まれることや、形成され
た絶縁膜に引っ張り方向（ｔｅｎｓｉｌｅ）の内部応力
が発生し、しかも、膜の機械的強度が弱いためクラック
が入り易かった。
【０００６】以下に、図面を用いて、従来の気相成長方
法の問題点を説明する。従来のオゾンとＴＥＯＳとによ
る常圧気相成長方法により得られたＳｉＯ2 膜の赤外吸
収特性を、図５（「電気化学」４５巻，６５４頁（１９
７７年発行）から引用）に示す。ｒ（＝Ｏ3 ／ＴＥＯＳ
流量比）が０．１４と小さな場合、オゾン−ＴＥＯＳ系
のＳｉＯ2 膜には、波数値（ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ）
９３０ｃｍ-1，３４００ｃｍ-1，３６５０ｃｍ-1のＯ−
Ｈ結合に対応する吸収ピークがはっきりと見られる。ｒ
が２．２８と大きくなると、Ｏ−Ｈ結合の吸収係数は半
減するものの、無くなるわけではない。このようにオゾ
ン−ＴＥＯＳ系のＳｉＯ2 膜には多量の水分が含まれ、
Ｓｉ−ＯＨ結合が増えると、その分、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの
結合が減少して膜の機械的強度が減少するものと考えら
れる。
法の問題点を説明する。従来のオゾンとＴＥＯＳとによ
る常圧気相成長方法により得られたＳｉＯ2 膜の赤外吸
収特性を、図５（「電気化学」４５巻，６５４頁（１９
７７年発行）から引用）に示す。ｒ（＝Ｏ3 ／ＴＥＯＳ
流量比）が０．１４と小さな場合、オゾン−ＴＥＯＳ系
のＳｉＯ2 膜には、波数値（ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ）
９３０ｃｍ-1，３４００ｃｍ-1，３６５０ｃｍ-1のＯ−
Ｈ結合に対応する吸収ピークがはっきりと見られる。ｒ
が２．２８と大きくなると、Ｏ−Ｈ結合の吸収係数は半
減するものの、無くなるわけではない。このようにオゾ
ン−ＴＥＯＳ系のＳｉＯ2 膜には多量の水分が含まれ、
Ｓｉ−ＯＨ結合が増えると、その分、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの
結合が減少して膜の機械的強度が減少するものと考えら
れる。
【０００７】次に、オゾン−ＴＥＯＳ系のＳｉＯ2 膜の
膜中応力を、図６（小谷他，１９８９年ＩＥＤＭ予稿集
６６９頁より引用）に示す。オゾン−ＴＥＯＳ系のＳｉ
Ｏ2膜中の応力は、成膜温度，Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比に
より変化するが、０．５〜１．５×１０9 （ｄｙｎｅｓ
／ｃｍ2 ）の大きな引っ張り応力（ｔｅｎｓｉｌｅ）で
あることがわかる〔図６（ａ）〕。また、４５０℃，３
０分のアニールを施した場合、多少応力は低下するが、
概ね１．０×１０9 （ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2 ）となってい
る〔図６（ｂ）〕。これは、アニールにより膜中の水分
が放出され、膜が若干収縮するためと考えられる。
膜中応力を、図６（小谷他，１９８９年ＩＥＤＭ予稿集
６６９頁より引用）に示す。オゾン−ＴＥＯＳ系のＳｉ
Ｏ2膜中の応力は、成膜温度，Ｏ3 ／ＴＥＯＳ流量比に
より変化するが、０．５〜１．５×１０9 （ｄｙｎｅｓ
／ｃｍ2 ）の大きな引っ張り応力（ｔｅｎｓｉｌｅ）で
あることがわかる〔図６（ａ）〕。また、４５０℃，３
０分のアニールを施した場合、多少応力は低下するが、
概ね１．０×１０9 （ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2 ）となってい
る〔図６（ｂ）〕。これは、アニールにより膜中の水分
が放出され、膜が若干収縮するためと考えられる。
【０００８】また、発明者の実験によると、１μｍの膜
厚のアルミニウムパターン上に約１μｍの膜厚のオゾン
−ＴＥＯＳ系のＳｉＯ2 膜を形成した場合、面積の大き
なアルミニウムパターン上ではクラックが発生した。
厚のアルミニウムパターン上に約１μｍの膜厚のオゾン
−ＴＥＯＳ系のＳｉＯ2 膜を形成した場合、面積の大き
なアルミニウムパターン上ではクラックが発生した。
【０００９】以上述べたように、従来のオゾンとＴＥＯ
Ｓとを用いた気相成長方法で形成したＳｉＯ2 膜には、
膜中に水分が多く含まれ、機械的強度が弱く、さらに大
きな引っ張り応力が発生するためクラックが入り易いと
いう欠点があった。このため、この気相成長方法を、特
にサブミクロンの設計ルールでの多層配線の層間絶縁
膜，あるいは表面保護膜の成膜に用いる場合、これらの
欠点が大きな障害となった。
Ｓとを用いた気相成長方法で形成したＳｉＯ2 膜には、
膜中に水分が多く含まれ、機械的強度が弱く、さらに大
きな引っ張り応力が発生するためクラックが入り易いと
いう欠点があった。このため、この気相成長方法を、特
にサブミクロンの設計ルールでの多層配線の層間絶縁
膜，あるいは表面保護膜の成膜に用いる場合、これらの
欠点が大きな障害となった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の気相成長方法
は、有機シランを主体とする原料ガスとオゾンを含む酸
化ガスとによる酸化反応により半導体基板表面に酸化シ
リコン系と絶縁膜を形成させる気相成長方法において、
この原料ガス中にシクロテトラシロキサン誘導体（（Ｏ
Ｓｉ−Ｒi1Ｒi2）4 ：Ｒi1，Ｒi2（ｉ＝１，…，４）は
任意の基）を含んでいる。
は、有機シランを主体とする原料ガスとオゾンを含む酸
化ガスとによる酸化反応により半導体基板表面に酸化シ
リコン系と絶縁膜を形成させる気相成長方法において、
この原料ガス中にシクロテトラシロキサン誘導体（（Ｏ
Ｓｉ−Ｒi1Ｒi2）4 ：Ｒi1，Ｒi2（ｉ＝１，…，４）は
任意の基）を含んでいる。
【００１１】
【作用】シクロテトラシロキサン誘導体の化学構造は、
【００１２】
【００１３】となる。このように、シクロテトラシロキ
サン誘導体にはＳｉ−Ｏ結合からなる環状構造がある。
この環状構造がＳｉＯ2 膜の形成時にも保持され、Ｓｉ
−ＯＨ結合を形成することを阻止し、膜中の水分が少な
くなる。
サン誘導体にはＳｉ−Ｏ結合からなる環状構造がある。
この環状構造がＳｉＯ2 膜の形成時にも保持され、Ｓｉ
−ＯＨ結合を形成することを阻止し、膜中の水分が少な
くなる。
【００１４】その結果、膜中のＳｉ−Ｏ結合密度が高く
なり、膜の機械的強度が増加する。また、後工程におけ
る熱処理の際に、この膜から水分が放出されるためにこ
の膜の収縮が発生するということは起らず、膜中の引っ
張り応力が増加するようなこともない。
なり、膜の機械的強度が増加する。また、後工程におけ
る熱処理の際に、この膜から水分が放出されるためにこ
の膜の収縮が発生するということは起らず、膜中の引っ
張り応力が増加するようなこともない。
【００１５】よって、本発明の気相成長方法によれば、
形成される酸化シリコン系の絶縁膜の膜中の水分は少な
く、かつ、この絶縁膜のクラックの発生が防止出来るこ
とになる。
形成される酸化シリコン系の絶縁膜の膜中の水分は少な
く、かつ、この絶縁膜のクラックの発生が防止出来るこ
とになる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１７】気相成長装置の略構造を表わす縦断面図で
ある図１を参照すると、本発明の第１の実施例では、Ｏ
2 用マスコントローラー１で流量調節された酸素ガス
（Ｏ2）をオゾン発生器３に導き、５〜１０％のオゾン
（Ｏ3 ）を発生させる。Ｎ2 用マスコントローラー２で
流量調節された窒素ガス（Ｎ2 ）を、１，３，５，７−
テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）５
を充填した１０〜５０℃の範囲の所定温度に保たれた恒
温容器（バブラー）４の液中に導き、泡を立たせてテト
ラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）蒸気を
発生させる。
ある図１を参照すると、本発明の第１の実施例では、Ｏ
2 用マスコントローラー１で流量調節された酸素ガス
（Ｏ2）をオゾン発生器３に導き、５〜１０％のオゾン
（Ｏ3 ）を発生させる。Ｎ2 用マスコントローラー２で
流量調節された窒素ガス（Ｎ2 ）を、１，３，５，７−
テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）５
を充填した１０〜５０℃の範囲の所定温度に保たれた恒
温容器（バブラー）４の液中に導き、泡を立たせてテト
ラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）蒸気を
発生させる。
【００１８】以上のようにして発生させたオゾンとＴＭ
ＣＴＳ蒸気とをそれぞれ別々にディスパージョンヘッド
６に導入し、２５０〜５００℃に加熱されたヒーター８
上に装着されているシリコンウェハー７に吹き付けるこ
とにより、ＳｉＯ2 膜が形成される。 このようにして
形成されたＳｉＯ2 膜の赤外吸収スペクトルを図２に示
す。同図から、上記第１の実施例によるＳｉＯ2 膜は、
膜中に含まれる水分が少ないことが解る。また、このＳ
ｉＯ2 膜の膜中応力を測定したところ、１．０×１０8
（ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2 ）と非常に小さな値であった。条
件によっては、２×１０8 （ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2 ）の圧
縮応力を示す場合もあった。また、１μｍの膜厚のアル
ミニウムパターン上に約１μｍの膜厚のオゾン−ＴＭＣ
ＴＳ系のＳｉＯ2 膜を形成した場合にも、クラックの発
生は起らなかった。
ＣＴＳ蒸気とをそれぞれ別々にディスパージョンヘッド
６に導入し、２５０〜５００℃に加熱されたヒーター８
上に装着されているシリコンウェハー７に吹き付けるこ
とにより、ＳｉＯ2 膜が形成される。 このようにして
形成されたＳｉＯ2 膜の赤外吸収スペクトルを図２に示
す。同図から、上記第１の実施例によるＳｉＯ2 膜は、
膜中に含まれる水分が少ないことが解る。また、このＳ
ｉＯ2 膜の膜中応力を測定したところ、１．０×１０8
（ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2 ）と非常に小さな値であった。条
件によっては、２×１０8 （ｄｙｎｅｓ／ｃｍ2 ）の圧
縮応力を示す場合もあった。また、１μｍの膜厚のアル
ミニウムパターン上に約１μｍの膜厚のオゾン−ＴＭＣ
ＴＳ系のＳｉＯ2 膜を形成した場合にも、クラックの発
生は起らなかった。
【００１９】なお、上記第１の実施例では、シクロテト
ラシロキサン誘導体の一例として、１，３，５，７−テ
トラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）を用
いたが、他の１，３，５，７−テトラアルキルシクロテ
トラシロキサン（ＴＡＣＴＳ：（ＯＳｉ−ＨＲi ）4 ：
Ｒi （ｉ＝１，…，４）は任意のアルキル基），例えば
１，３，５，７−テトライソブチルシクロテトラシロキ
サン（ＴＢＣＴＳ：（ＯＳｉ−Ｈ（ｔ−Ｃ
4 Ｈ9 ））4 ）等、あるいは、１，３，５，７−テトラ
アミノシクロテトラシロキサン（ＴＡＭＣＴＳ：（ＯＳ
ｉ−ＨＮＨ2 ）4 ），１，３，５，７−オクタアミノシ
クロテトラシロキサン（ＯＡＭＣＴＳ：（ＯＳｉ−（Ｎ
Ｈ2 ）2 ）4 ）等の他のシクロテトラシロキサン誘導体
でも、同様の結果が得られる。特に、ＴＢＣＴＳ，ＴＡ
ＭＣＴＳ，ＯＡＭＣＴＳ等は、ＴＭＣＴＳより側鎖の解
離が容易に起るため、より良好な膜質のＳｉＯ2 膜が得
られる。
ラシロキサン誘導体の一例として、１，３，５，７−テ
トラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）を用
いたが、他の１，３，５，７−テトラアルキルシクロテ
トラシロキサン（ＴＡＣＴＳ：（ＯＳｉ−ＨＲi ）4 ：
Ｒi （ｉ＝１，…，４）は任意のアルキル基），例えば
１，３，５，７−テトライソブチルシクロテトラシロキ
サン（ＴＢＣＴＳ：（ＯＳｉ−Ｈ（ｔ−Ｃ
4 Ｈ9 ））4 ）等、あるいは、１，３，５，７−テトラ
アミノシクロテトラシロキサン（ＴＡＭＣＴＳ：（ＯＳ
ｉ−ＨＮＨ2 ）4 ），１，３，５，７−オクタアミノシ
クロテトラシロキサン（ＯＡＭＣＴＳ：（ＯＳｉ−（Ｎ
Ｈ2 ）2 ）4 ）等の他のシクロテトラシロキサン誘導体
でも、同様の結果が得られる。特に、ＴＢＣＴＳ，ＴＡ
ＭＣＴＳ，ＯＡＭＣＴＳ等は、ＴＭＣＴＳより側鎖の解
離が容易に起るため、より良好な膜質のＳｉＯ2 膜が得
られる。
【００２０】気相成長装置の略構造を表わす縦断面図で
ある図３を参照すると、１，３，５，７−テトラメチル
シクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）とリン酸トリメ
チル（ＴＭＰ）とホウ酸トリメチル（ＴＭＢ）とを用い
てＢＰＳＧ膜を形成する本発明の第２の実施例では、Ｏ
2 用マスコントローラー１で流量調節された酸素ガス
（Ｏ2 ）をオゾン発生器３に導き、５〜１０％のオゾン
（Ｏ3 ）を発生させる。Ｎ2 用マスコントローラー２
ａ，２ｂ，２ｃで流量調節された窒素ガス（Ｎ2 ）を、
テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）５
ａ，リン酸トリメチル（ＴＭＰ）９，ホウ酸トリメチル
（ＴＭＢ）１０を充填した１０〜５０℃の範囲の所定温
度に保たれた恒温容器（バブラー）４ａ，４ｂ，４ｃの
液中に導き、泡を立たせてテトラメチルシクロテトラシ
ロキサン（ＴＭＣＴＳ）蒸気，リン酸トリメチル（ＴＭ
Ｐ）蒸気，ホウ酸トリメチル（ＴＭＢ）蒸気を発生させ
る。これら３種類の蒸気は配管内で混合され、混合原料
ガスとなる。
ある図３を参照すると、１，３，５，７−テトラメチル
シクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）とリン酸トリメ
チル（ＴＭＰ）とホウ酸トリメチル（ＴＭＢ）とを用い
てＢＰＳＧ膜を形成する本発明の第２の実施例では、Ｏ
2 用マスコントローラー１で流量調節された酸素ガス
（Ｏ2 ）をオゾン発生器３に導き、５〜１０％のオゾン
（Ｏ3 ）を発生させる。Ｎ2 用マスコントローラー２
ａ，２ｂ，２ｃで流量調節された窒素ガス（Ｎ2 ）を、
テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）５
ａ，リン酸トリメチル（ＴＭＰ）９，ホウ酸トリメチル
（ＴＭＢ）１０を充填した１０〜５０℃の範囲の所定温
度に保たれた恒温容器（バブラー）４ａ，４ｂ，４ｃの
液中に導き、泡を立たせてテトラメチルシクロテトラシ
ロキサン（ＴＭＣＴＳ）蒸気，リン酸トリメチル（ＴＭ
Ｐ）蒸気，ホウ酸トリメチル（ＴＭＢ）蒸気を発生させ
る。これら３種類の蒸気は配管内で混合され、混合原料
ガスとなる。
【００２１】以上のようにして発生させた混合原料ガス
と、オゾンとはそれぞれ別々にディスパージョンヘッド
６に導入される。２５０〜５００℃に加熱されたヒータ
ー８上に装着されているウェハー７に上述の混合原料ガ
スとオゾンとが吹き付けられることにより、ＢＰＳＧ膜
が形成される。
と、オゾンとはそれぞれ別々にディスパージョンヘッド
６に導入される。２５０〜５００℃に加熱されたヒータ
ー８上に装着されているウェハー７に上述の混合原料ガ
スとオゾンとが吹き付けられることにより、ＢＰＳＧ膜
が形成される。
【００２２】上記第２の実施例により形成されたＢＰＳ
Ｇ膜は、膜中の水分が少ないだけでなく、膜形成後の水
分の取り込みも少なく、膜の安定性が増加する。
Ｇ膜は、膜中の水分が少ないだけでなく、膜形成後の水
分の取り込みも少なく、膜の安定性が増加する。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の気相成長方
法は、原料ガスにオゾンとシクロテトラシロキサン誘導
体とを用いることにより、２００〜５００℃という低温
の気相成長にもかかわらず、膜中の水分が少なく、機械
的強度が高く、膜内応力の小さな膜を形成することが可
能になり、膜のクラックの発生も無くなる。
法は、原料ガスにオゾンとシクロテトラシロキサン誘導
体とを用いることにより、２００〜５００℃という低温
の気相成長にもかかわらず、膜中の水分が少なく、機械
的強度が高く、膜内応力の小さな膜を形成することが可
能になり、膜のクラックの発生も無くなる。
【００２４】その結果、サブミクロンの設計ルールを含
むアルミニウム多層配線の形成において、アルミニウム
配線間の空隙を単一の工程で埋め込むことが可能にな
り、超ＬＳＩの性能を著しく向上することが出来る効果
がある。
むアルミニウム多層配線の形成において、アルミニウム
配線間の空隙を単一の工程で埋め込むことが可能にな
り、超ＬＳＩの性能を著しく向上することが出来る効果
がある。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための気相成
長装置の略構造を表わす縦断面図である。
長装置の略構造を表わす縦断面図である。
【図２】上記第１の実施例の効果を説明するための図で
あり、得られたＳｉＯ2 膜の赤外吸収スペクノルを示す
特性図である。
あり、得られたＳｉＯ2 膜の赤外吸収スペクノルを示す
特性図である。
【図３】本発明の第２の実施例を説明するための気相成
長装置の略構造を表わす縦断面図である。
長装置の略構造を表わす縦断面図である。
【図４】従来の気相成長方法を説明するための気相成長
装置の略構造を表わす縦断面図である。
装置の略構造を表わす縦断面図である。
【図５】従来の気相成長方法により得られたＳｉＯ2 膜
の赤外吸収スペクノルを示す特性図である。
の赤外吸収スペクノルを示す特性図である。
【図６】従来の気相成長方法により得られたＳｉＯ2 膜
の膜内応力を示す特性図である。
の膜内応力を示す特性図である。
１ Ｏ2 用マスフローコントローラー ２，２ａ，２ｂ，２ｃ Ｎ2 用マスフローコントロー
ラー ３ オゾン発生器 ４，４ａ，４ｂ，４ｃ 恒温容器（バブラー） ５，５ａ テトラメチルシクロテトラシロキサン（Ｔ
ＭＣＴＳ） ６ ディスパージョンヘッド ７ シリコンウェハー ８ ヒーター ９ リン酸トリメチル（ＴＭＰ） １０ ホウ酸トリメチル（ＴＭＢ） １１ テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）
ラー ３ オゾン発生器 ４，４ａ，４ｂ，４ｃ 恒温容器（バブラー） ５，５ａ テトラメチルシクロテトラシロキサン（Ｔ
ＭＣＴＳ） ６ ディスパージョンヘッド ７ シリコンウェハー ８ ヒーター ９ リン酸トリメチル（ＴＭＰ） １０ ホウ酸トリメチル（ＴＭＢ） １１ テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）
Claims (6)
- 【請求項１】 有機シランを主体とする原料ガスとオゾ
ンを含む酸化ガスとによる酸化反応により、半導体基板
表面に酸化シリコン系と絶縁膜を形成させる気相成長方
法において、 該原料ガス中に、シクロテトラシロキサン誘導体（（Ｏ
Ｓｉ−Ｒi1Ｒi2）4 ：Ｒi1，Ｒi2（ｉ＝１，２，３，
４）は任意の基）を含むことを特徴とする気相成長方
法。 - 【請求項２】 該シクロテトラシロキサン誘導体とし
て、１，３，５，７−テトラアルキルシクロテトラシロ
キサン（（ＯＳｉ−ＨＲi ）4 ：Ｒi （ｉ＝１，２，
３，４）は任意のアルキル基）を含むことを特徴とする
請求項１記載の気相成長方法。 - 【請求項３】 該１，３，５，７−テトラアルキルシク
ロテトラシロキサンとして、１，３，５，７−テトラメ
チルシクロテトラシロキサン（（ＯＳｉ−ＨＣ
Ｈ3 ）4 ）を含むことを特徴とする請求項２記載の気相
成長方法。 - 【請求項４】 該１，３，５，７−テトラアルキルシク
ロテトラシロキサンとして、１，３，５，７−テトライ
ソブチルシクロテトラシロキサン（（ＯＳｉ−Ｈ（ｔ−
Ｃ4 Ｈ9 ））4 ）を含むことを特徴とする請求項２記載
の気相成長方法。 - 【請求項５】 該シクロテトラシロキサン誘導体とし
て、１，３，５，７−テトラアミノシクロテトラシロキ
サン（（ＯＳｉ−ＨＮＨ2 ）4 ）を含むことを特徴とす
る請求項１記載の気相成長方法。 - 【請求項６】 該シクロテトラシロキサン誘導体とし
て、１，３，５，７−オクタアミノシクロテトラシロキ
サン（（ＯＳｉ−（ＮＨ2 ）2 ）4 ）を含むことを特徴
とする請求項１記載の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7500992A JPH05279856A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7500992A JPH05279856A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279856A true JPH05279856A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=13563768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7500992A Withdrawn JPH05279856A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05279856A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007066997A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Kyocera Corp | 薄膜コンデンサとその製造方法、配線基板 |
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1992
- 1992-03-31 JP JP7500992A patent/JPH05279856A/ja not_active Withdrawn
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