JPH05299412A - 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 - Google Patents
半導体装置のシリコン酸化膜の製造法Info
- Publication number
- JPH05299412A JPH05299412A JP14981292A JP14981292A JPH05299412A JP H05299412 A JPH05299412 A JP H05299412A JP 14981292 A JP14981292 A JP 14981292A JP 14981292 A JP14981292 A JP 14981292A JP H05299412 A JPH05299412 A JP H05299412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alcoxysilane
- silicon oxide
- ozone
- oxide film
- film
- 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
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 現在行われているＣＶＤ法によるＳｉＯ２膜
の製法はアルコキシシランが縮重合して基板に付着する
までの反応と付着してからの反応とを区分せずに、継続
的にＳｉＯ２の薄膜を基板上に形成している。このため
基板上に付着時には流動性の乏しい縮重合物となり、そ
れが最終的にＳｉＯ２膜となるため段差被覆性、平坦化
性が必ずしも十分ではない欠点がある。本発明はこの欠
点を除去しようとするものである。 【構成】 アルコキシシランを原料として基板上に二酸
化ケイ素膜を製造する反応室内において、アルコキシシ
ラン１モル当り１．２モル以下のオゾンあるいはＮ２Ｏ
あるいは水蒸気によって液体状のアルコキシシラン縮重
合物が基板表面に生成したのち、アルコキシシランの供
給を断った状態でオゾンあるいはＮ２Ｏを流す時間を設
けることによりアルコキシシラン縮重合物をＳｉＯ２膜
にする方法である。本発明になるシリコン酸化膜は、こ
の製造法を基板上に繰り返し堆積し積層膜にすることが
好ましい。
の製法はアルコキシシランが縮重合して基板に付着する
までの反応と付着してからの反応とを区分せずに、継続
的にＳｉＯ２の薄膜を基板上に形成している。このため
基板上に付着時には流動性の乏しい縮重合物となり、そ
れが最終的にＳｉＯ２膜となるため段差被覆性、平坦化
性が必ずしも十分ではない欠点がある。本発明はこの欠
点を除去しようとするものである。 【構成】 アルコキシシランを原料として基板上に二酸
化ケイ素膜を製造する反応室内において、アルコキシシ
ラン１モル当り１．２モル以下のオゾンあるいはＮ２Ｏ
あるいは水蒸気によって液体状のアルコキシシラン縮重
合物が基板表面に生成したのち、アルコキシシランの供
給を断った状態でオゾンあるいはＮ２Ｏを流す時間を設
けることによりアルコキシシラン縮重合物をＳｉＯ２膜
にする方法である。本発明になるシリコン酸化膜は、こ
の製造法を基板上に繰り返し堆積し積層膜にすることが
好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＶＤ法を用いて成膜
する半導体装置のシリコン酸化膜の製造法に関するもの
である。
する半導体装置の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】ＣＶＤ法は薄膜を構成する元素からなる
一種または二種以上の化合物気体を基板表面に送り、基
板表面上で化学反応させて所望の薄膜を形成する方法で
ある。
一種または二種以上の化合物気体を基板表面に送り、基
板表面上で化学反応させて所望の薄膜を形成する方法で
ある。
【０００３】従来からＳｉＯ２系ＣＶＤ成膜原料として
は、ＳｉＨ４気体原料が用いられてきた。しかし、集積
回路に使用されるパターン寸法は回路パターンの高密度
化とともに年々微細化の一途をたどり、今やサブミクロ
ンの時代に入っている。
は、ＳｉＨ４気体原料が用いられてきた。しかし、集積
回路に使用されるパターン寸法は回路パターンの高密度
化とともに年々微細化の一途をたどり、今やサブミクロ
ンの時代に入っている。
【０００４】また、ＬＳＩの微細化、高集積化に伴い、
配線のチップに占める面積が大きくなり、配線の多層化
がますます進展している。さらに、今後の多層配線にお
いては、配線抵抗を小さく維持する必要から配線のアス
ペクト比が大きくなり、その結果、基板表面の凹凸はま
すます激しくなっている。したがって、ＳｉＯ２のよう
な絶縁膜の平坦化は欠くことのできない必須技術となっ
ている。
配線のチップに占める面積が大きくなり、配線の多層化
がますます進展している。さらに、今後の多層配線にお
いては、配線抵抗を小さく維持する必要から配線のアス
ペクト比が大きくなり、その結果、基板表面の凹凸はま
すます激しくなっている。したがって、ＳｉＯ２のよう
な絶縁膜の平坦化は欠くことのできない必須技術となっ
ている。
【０００５】従来のＳｉＨ４気体原料を用いるＶＣＤプ
ロセスでは基板上の段差や凹凸を平坦化できない。ま
た、このＣＶＤプロセスでは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。さら
に、ＳｉＨ４は自己発火性で極めて危険な原料である。
ロセスでは基板上の段差や凹凸を平坦化できない。ま
た、このＣＶＤプロセスでは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。さら
に、ＳｉＨ４は自己発火性で極めて危険な原料である。
【０００６】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、盛んになってきている。これはテトラエトキシシ
ランを蒸気化し、ＣＶＤ反応室に導入するものである。
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、盛んになってきている。これはテトラエトキシシ
ランを蒸気化し、ＣＶＤ反応室に導入するものである。
【０００７】テトラエトキシシランを用いるＣＶＤ法で
成長させた膜は、ＳｉＨ４を用いて成長させた膜に比較
し、段差被覆性、平坦化性等に優れており、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。
成長させた膜は、ＳｉＨ４を用いて成長させた膜に比較
し、段差被覆性、平坦化性等に優れており、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。
【０００８】また、本発明者等は前にテトラエトキシシ
ランの代わりにトリエトキシシランを用いる半導体装置
のシリコン酸化膜の製造法を特許出願した（特願平成２
年２０１２１号）。
ランの代わりにトリエトキシシランを用いる半導体装置
のシリコン酸化膜の製造法を特許出願した（特願平成２
年２０１２１号）。
【０００９】上記のように、種々なアルコキシシランを
用いてＳｉＯ２膜を成膜する場合、一般的に、常圧ＣＶ
Ｄ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、オゾンＣＶＤ
法、Ｎ２ＯＣＶＤ法等がある。
用いてＳｉＯ２膜を成膜する場合、一般的に、常圧ＣＶ
Ｄ法、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、オゾンＣＶＤ
法、Ｎ２ＯＣＶＤ法等がある。
【００１０】これらの方式の中でオゾンＣＶＤ法とＮ２
ＯＣＶＤ法はオゾンやＮ２Ｏをアルコキシシランに作用
せしめて基板上にＳｉＯ２膜を形成する方法である。こ
れらの方式はオゾンやＮ２Ｏの分解による活性酸素の反
応性を利用するので低温での成膜が可能となる特徴があ
る。
ＯＣＶＤ法はオゾンやＮ２Ｏをアルコキシシランに作用
せしめて基板上にＳｉＯ２膜を形成する方法である。こ
れらの方式はオゾンやＮ２Ｏの分解による活性酸素の反
応性を利用するので低温での成膜が可能となる特徴があ
る。
【００１１】また、本発明者等は前にアルコキシシラン
とオゾンと水蒸気を用いるＣＶＤ法によって半導体装置
のシリコン酸化膜を製造する方法を特許出願した（特願
平成１年３３０８８１号）。
とオゾンと水蒸気を用いるＣＶＤ法によって半導体装置
のシリコン酸化膜を製造する方法を特許出願した（特願
平成１年３３０８８１号）。
【００１２】このように、オゾンやＮ２Ｏや水蒸気等を
用いるＣＶＤ法でシリコン酸化膜を形成する場合、段差
被覆性、平坦化性に優れてはいるが、現在の技術では、
それだけで必ずしも十分とはいい難い段階にある。
用いるＣＶＤ法でシリコン酸化膜を形成する場合、段差
被覆性、平坦化性に優れてはいるが、現在の技術では、
それだけで必ずしも十分とはいい難い段階にある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、オゾンやＮ
２Ｏや水蒸気等とアルコキシシランを用いるＣＶＤ法で
シリコン酸化膜を形成する場合、さらに段差被覆性、平
坦化性に優れた半導体装置の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。
２Ｏや水蒸気等とアルコキシシランを用いるＣＶＤ法で
シリコン酸化膜を形成する場合、さらに段差被覆性、平
坦化性に優れた半導体装置の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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そもそも、気体原料であ
るＳｉＨ４と液体原料であるアルコキシシランとはＳｉ
Ｏ２になる過程で本質的な相違がある。
るＳｉＨ４と液体原料であるアルコキシシランとはＳｉ
Ｏ２になる過程で本質的な相違がある。
【００１５】例えば、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４がＳｉＯ２
になる過程は一気にＳｉＯ２になるのではなく、（Ｃ２
Ｈ５Ｏ）３ＳｉＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、（Ｃ２Ｈ
５Ｏ）３ＳｉＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）２ＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ
５）３等の中間縮合物を経てＳｉＯ２になることが知ら
れており、この中間縮重合物が低縮重合段階では大きな
流動性を帯びているために、良好な段差被覆性、平坦化
性を有すると考えられる。
になる過程は一気にＳｉＯ２になるのではなく、（Ｃ２
Ｈ５Ｏ）３ＳｉＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、（Ｃ２Ｈ
５Ｏ）３ＳｉＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）２ＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ
５）３等の中間縮合物を経てＳｉＯ２になることが知ら
れており、この中間縮重合物が低縮重合段階では大きな
流動性を帯びているために、良好な段差被覆性、平坦化
性を有すると考えられる。
【００１６】しかし、現在行われているＣＶＤ法は薄膜
製造上のきめ細かい操作が行われず、アルコキシシラン
が縮重合して基板に付着するまでの反応と付着してから
の反応とを区別せずに、継続的にＳｉＯ２の薄膜を基板
上に形成している。このため付着後の遅い反応を起こす
のに十分なオゾン等が供給されるために、付着時には流
動性の乏しい縮重合物となり、それが最終的にＳｉＯ２
薄膜となるため段差被覆性、平坦化性が必ずしも十分で
はなく、アルコキシシランの持つ本質的な特性が十分に
生かし切れていない。
製造上のきめ細かい操作が行われず、アルコキシシラン
が縮重合して基板に付着するまでの反応と付着してから
の反応とを区別せずに、継続的にＳｉＯ２の薄膜を基板
上に形成している。このため付着後の遅い反応を起こす
のに十分なオゾン等が供給されるために、付着時には流
動性の乏しい縮重合物となり、それが最終的にＳｉＯ２
薄膜となるため段差被覆性、平坦化性が必ずしも十分で
はなく、アルコキシシランの持つ本質的な特性が十分に
生かし切れていない。
【００１７】本発明者等は、プラズマＣＶＤ法におい
て、上記の欠点を克服するシリコン酸化膜の製造法とし
て特許を出願した（特願平成２年１２７５９２号）。本
発明は、上記出願の特許をオゾンＣＶＤ法、Ｎ２ＯＣＶ
Ｄ法、水蒸気ＣＶＤ法等に応用する研究を重ねた結果、
成功したものである。
て、上記の欠点を克服するシリコン酸化膜の製造法とし
て特許を出願した（特願平成２年１２７５９２号）。本
発明は、上記出願の特許をオゾンＣＶＤ法、Ｎ２ＯＣＶ
Ｄ法、水蒸気ＣＶＤ法等に応用する研究を重ねた結果、
成功したものである。
【００１８】本発明は、アルコキシシランを原料として
基板上に二酸化ケイ素膜を製造する反応室内において、
アルコキシシラン１モル当り１．２モル以下のオゾンあ
るいはＮ２Ｏあるいは水蒸気によって液体状のアルコキ
シシラン縮重合物が基板表面に生成したのち、アルコキ
シシランの供給を断った状態でオゾンあるいはＮ２Ｏを
流す時間を設けることによりアルコキシシラン縮重合物
をＳｉＯ２膜にする方法である。
基板上に二酸化ケイ素膜を製造する反応室内において、
アルコキシシラン１モル当り１．２モル以下のオゾンあ
るいはＮ２Ｏあるいは水蒸気によって液体状のアルコキ
シシラン縮重合物が基板表面に生成したのち、アルコキ
シシランの供給を断った状態でオゾンあるいはＮ２Ｏを
流す時間を設けることによりアルコキシシラン縮重合物
をＳｉＯ２膜にする方法である。
【００１９】本発明は、アルコキシシランの持つ本質的
な特性を十分に生かした製造法であるため、さらに平坦
な半導体装置のシリコン酸化膜を製造することができ
る。
な特性を十分に生かした製造法であるため、さらに平坦
な半導体装置のシリコン酸化膜を製造することができ
る。
【００２０】本発明になるシリコン酸化膜は、本製造法
を基板上に繰り返し堆積し積層膜にすることが好まし
い。また、本発明は、オゾンと水蒸気を併用あるいは縮
重合を促す触媒を反応室に導入してシリコン酸化膜を製
造する場合にも適用できるものである。
を基板上に繰り返し堆積し積層膜にすることが好まし
い。また、本発明は、オゾンと水蒸気を併用あるいは縮
重合を促す触媒を反応室に導入してシリコン酸化膜を製
造する場合にも適用できるものである。
【００２１】
【実施例】ＡｌパターンＳｉ基板をＣＶＤ反応室内に設
置し、その基板を２５０℃の温度に設定した。４５℃に
加温したＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４を２０００ｃｃ／ｍｉｎ
のＮ２でバブリングして発生した混合ガスと、２５℃の
純水を１５００ｃｃ／ｍｉｎのＮ２でバブリングして発
生した混合ガスと、オゾン１０％を含む酸素１００ｃｃ
／ｍｉｎとを１秒間反応室内へ導入した。次に、反応室
内への原料の導入を停止し、２０００ｃｃ／ｍｉｎのＮ
２ガスのみを１秒間反応室内に導入したのち、導入ガス
をオゾン１０％を含む酸素１０００ｃｃ／ｍｉｎに切り
換え７秒間導入したのち、さらに導入ガスをＮ２ガスに
切り換え２０００ｃｃ／ｍｉｎを１秒間導入し基板上に
ＳｉＯ２を形成した。以上の操作を６０回繰り返し、Ｓ
ｉＯ２膜を積層させた。生成したＳｉＯ２膜を観察した
結果、極めて平坦性に富む膜であることがわかった。
置し、その基板を２５０℃の温度に設定した。４５℃に
加温したＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４を２０００ｃｃ／ｍｉｎ
のＮ２でバブリングして発生した混合ガスと、２５℃の
純水を１５００ｃｃ／ｍｉｎのＮ２でバブリングして発
生した混合ガスと、オゾン１０％を含む酸素１００ｃｃ
／ｍｉｎとを１秒間反応室内へ導入した。次に、反応室
内への原料の導入を停止し、２０００ｃｃ／ｍｉｎのＮ
２ガスのみを１秒間反応室内に導入したのち、導入ガス
をオゾン１０％を含む酸素１０００ｃｃ／ｍｉｎに切り
換え７秒間導入したのち、さらに導入ガスをＮ２ガスに
切り換え２０００ｃｃ／ｍｉｎを１秒間導入し基板上に
ＳｉＯ２を形成した。以上の操作を６０回繰り返し、Ｓ
ｉＯ２膜を積層させた。生成したＳｉＯ２膜を観察した
結果、極めて平坦性に富む膜であることがわかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、アルコキシシランの持
つ本質的な特性を十分に生かしているため、極めて平坦
性、段差被覆性に優れた半導体装置のシリコン酸化膜が
製造できる特徴がある。
つ本質的な特性を十分に生かしているため、極めて平坦
性、段差被覆性に優れた半導体装置のシリコン酸化膜が
製造できる特徴がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルコキシシランを原料として基板上に
二酸化ケイ素膜を製造する反応室内において、アルコキ
シシラン１モル当リ１．２モル以下のオゾンあるいＮ２
Ｏあるいは水蒸気によって液体状のアルコキシシラン縮
重合物が基板表面に生成したのち、アルコキシシランの
供給を断った状態でオゾンあるいはＮ２Ｏを流す時間を
設けることを特徴とする半導体装置のシリコン酸化膜の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14981292A JPH05299412A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14981292A JPH05299412A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299412A true JPH05299412A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=15483252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14981292A Pending JPH05299412A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299412A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690487A1 (en) * | 1994-06-03 | 1996-01-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | Methods for forming oxide films |
| JP2003515674A (ja) * | 1999-12-03 | 2003-05-07 | エイエスエム マイクロケミストリ オーワイ | 二酸化ケイ素を含む膜の原子層化学蒸着 |
| JP2010245449A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 |
| JP2010245448A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体 |
| US8323737B2 (en) | 1996-08-16 | 2012-12-04 | Asm International N.V. | Sequential chemical vapor deposition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01198033A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Toshiba Corp | 薄膜形成方法 |
| JPH0422129A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Kojundo Chem Lab Co Ltd | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP14981292A patent/JPH05299412A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01198033A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Toshiba Corp | 薄膜形成方法 |
| JPH0422129A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Kojundo Chem Lab Co Ltd | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690487A1 (en) * | 1994-06-03 | 1996-01-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | Methods for forming oxide films |
| US5591681A (en) * | 1994-06-03 | 1997-01-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for achieving a highly reliable oxide film |
| US8323737B2 (en) | 1996-08-16 | 2012-12-04 | Asm International N.V. | Sequential chemical vapor deposition |
| JP2003515674A (ja) * | 1999-12-03 | 2003-05-07 | エイエスエム マイクロケミストリ オーワイ | 二酸化ケイ素を含む膜の原子層化学蒸着 |
| US9514956B2 (en) | 1999-12-03 | 2016-12-06 | Asm International N.V. | Method of growing oxide thin films |
| JP2010245449A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 |
| JP2010245448A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100424969B1 (ko) | 반도체 장치의 제조방법 | |
| US7488693B2 (en) | Method for producing silicon oxide film | |
| KR0135486B1 (ko) | 반도체 장치 제조방법 | |
| US5290736A (en) | Method of forming interlayer-insulating film using ozone and organic silanes at a pressure above atmospheric | |
| KR20020068672A (ko) | 층간 절연막 형성방법 | |
| TW561554B (en) | Filling substrate depressions with SiO2 by HDP vapor phase deposition with participation of H2O2 or H2O as reaction gas | |
| JPH06132276A (ja) | 半導体膜形成方法 | |
| JPH05308071A (ja) | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 | |
| JPH05299412A (ja) | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 | |
| US6562735B1 (en) | Control of reaction rate in formation of low k carbon-containing silicon oxide dielectric material using organosilane, unsubstituted silane, and hydrogen peroxide reactants | |
| JP3004129B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH07288251A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3396791B2 (ja) | 絶縁膜の形成方法 | |
| JPH0547758A (ja) | 半導体装置の層間絶縁膜の形成方法 | |
| JP3332063B2 (ja) | ＳｉＮｘ／ＰＳＧ積層構造の形成方法 | |
| JP3401322B2 (ja) | 絶縁膜を有する半導体装置の製造方法 | |
| KR100212014B1 (ko) | 반도체 소자의 비피에스지막 형성방법 | |
| JPH06209048A (ja) | 薄膜絶縁膜の形成方法 | |
| KR19990014019A (ko) | 유전체막의 제조 방법 | |
| JPH05206110A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH0422129A (ja) | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 | |
| JP2958467B2 (ja) | 半導体装置のシリコン酸化膜の製造法 | |
| JP3339150B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6784117B2 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
| KR100237748B1 (ko) | 반도체 장치의 층간 절연막 형성방법 |