JPH08115976A - 低誘電体膜の形成方法 - Google Patents
低誘電体膜の形成方法Info
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- JPH08115976A JPH08115976A JP24738894A JP24738894A JPH08115976A JP H08115976 A JPH08115976 A JP H08115976A JP 24738894 A JP24738894 A JP 24738894A JP 24738894 A JP24738894 A JP 24738894A JP H08115976 A JPH08115976 A JP H08115976A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、化学的気相成長法における原料ガ
スを変えることで、フッ素濃度とカバリッジ性の制御を
両立させた低誘電率のＳｉＯＦ膜の形成を図るととも
に、成膜時に発生するパーティクルからの汚染の低減を
図る。 【構成】 化学的気相成長法によって、基体１１の表面
にＳｉＯＦ膜からなる層間絶縁膜１３を成膜する方法で
あって、化学的気相成長の原料ガスに、少なくとも、ケ
イ素と水素とフッ素とからなる分子で構成されるガス
（ＳｉＨＦガス）と、酸素を含むガス（酸化剤）とし
て、例えば水素と酸素とからなる分子で構成されるガス
とを用いる。また上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤ととも
に、ポリシランガスを用いることで、フッ素の含有量を
制御する。そして化学的気相成長法は、熱分解反応によ
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行う。
スを変えることで、フッ素濃度とカバリッジ性の制御を
両立させた低誘電率のＳｉＯＦ膜の形成を図るととも
に、成膜時に発生するパーティクルからの汚染の低減を
図る。 【構成】 化学的気相成長法によって、基体１１の表面
にＳｉＯＦ膜からなる層間絶縁膜１３を成膜する方法で
あって、化学的気相成長の原料ガスに、少なくとも、ケ
イ素と水素とフッ素とからなる分子で構成されるガス
（ＳｉＨＦガス）と、酸素を含むガス（酸化剤）とし
て、例えば水素と酸素とからなる分子で構成されるガス
とを用いる。また上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤ととも
に、ポリシランガスを用いることで、フッ素の含有量を
制御する。そして化学的気相成長法は、熱分解反応によ
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の層間絶縁
膜等に用いられる低誘電体膜の形成方法に関するもので
ある。
膜等に用いられる低誘電体膜の形成方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の微細化，低消費電力化およ
び高速動作化にともない、層間絶縁膜の低誘電率化が検
討されている。とくに酸化ケイ素膜中に数パーセントの
フッ素原子を導入した膜（以下ＳｉＯＦ膜と記す）が注
目されている。このＳｉＯＦ膜の比誘電率（３．０〜
３．５）は酸化ケイ素膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）の比
誘電率（３．８〜４．０）よりも低くなる。このような
低誘電率を有するＦ−ＳｉＯ2 膜は、ケイ素と酸素との
結合の一部の代わりにケイ素とフッ素との結合を作るこ
とによって実現されている。例えば、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）ガスまたはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）ガ
スと、酸化剤になる酸素（Ｏ2 ）と、フッ素原子源にな
るテトラフロロメタン（ＣＦ4 ）またはヘキサフルオロ
エタン（Ｃ2 Ｆ6 ）とを原料ガスに用いた化学的気相成
長法によって成膜される。
び高速動作化にともない、層間絶縁膜の低誘電率化が検
討されている。とくに酸化ケイ素膜中に数パーセントの
フッ素原子を導入した膜（以下ＳｉＯＦ膜と記す）が注
目されている。このＳｉＯＦ膜の比誘電率（３．０〜
３．５）は酸化ケイ素膜（以下ＳｉＯ2 膜と記す）の比
誘電率（３．８〜４．０）よりも低くなる。このような
低誘電率を有するＦ−ＳｉＯ2 膜は、ケイ素と酸素との
結合の一部の代わりにケイ素とフッ素との結合を作るこ
とによって実現されている。例えば、モノシラン（Ｓｉ
Ｈ4 ）ガスまたはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）ガ
スと、酸化剤になる酸素（Ｏ2 ）と、フッ素原子源にな
るテトラフロロメタン（ＣＦ4 ）またはヘキサフルオロ
エタン（Ｃ2 Ｆ6 ）とを原料ガスに用いた化学的気相成
長法によって成膜される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記成
膜方法で形成したＳｉＯＦ膜は、ＳｉＨ4 またはＴＥＯ
Ｓと、Ｏ2 との反応によるデポジション効果と、ＣＦ4
またはＣ2 Ｆ6 によるエッチング効果との競合反応にな
る。このため、フッ素濃度とカバリッジ性の制御を両立
させることが難しい。フッ素濃度が所望の値に制御でき
ないと、所望の比誘電率を有する膜が形成できなくな
る。またカバリッジ性が悪化すると、例えばＳｉＯＦ膜
を配線間に埋め込む場合には、配線間に十分に埋め込む
ことができない。このため、配線間容量の低減が十分に
できなくなる。このカバリッジ性の悪化は、酸化剤に酸
素ガスを用いていることに起因する。
膜方法で形成したＳｉＯＦ膜は、ＳｉＨ4 またはＴＥＯ
Ｓと、Ｏ2 との反応によるデポジション効果と、ＣＦ4
またはＣ2 Ｆ6 によるエッチング効果との競合反応にな
る。このため、フッ素濃度とカバリッジ性の制御を両立
させることが難しい。フッ素濃度が所望の値に制御でき
ないと、所望の比誘電率を有する膜が形成できなくな
る。またカバリッジ性が悪化すると、例えばＳｉＯＦ膜
を配線間に埋め込む場合には、配線間に十分に埋め込む
ことができない。このため、配線間容量の低減が十分に
できなくなる。このカバリッジ性の悪化は、酸化剤に酸
素ガスを用いていることに起因する。
【０００４】そしてエッチング効果を出すためにはプラ
ズマ反応が必要になる。そのため、パーティクルを発生
し易いプラズマ装置でデポジションしなければならない
ので、品質の高い膜を成膜することが困難になる。それ
を解決するには、パーティクルが発生しない装置でデポ
ジションするか、プラズマ装置内のパーティクルの発生
を無くす必要がある。
ズマ反応が必要になる。そのため、パーティクルを発生
し易いプラズマ装置でデポジションしなければならない
ので、品質の高い膜を成膜することが困難になる。それ
を解決するには、パーティクルが発生しない装置でデポ
ジションするか、プラズマ装置内のパーティクルの発生
を無くす必要がある。
【０００５】本発明は、フッ素濃度の制御とカバリッジ
性の制御とが可能なフッ素を含む酸化シリコン膜からな
る低誘電体膜の形成方法を提供することを目的とする。
性の制御とが可能なフッ素を含む酸化シリコン膜からな
る低誘電体膜の形成方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた低誘電体膜の形成方法である。す
なわち、化学的気相成長法によって、基体表面にＳｉＯ
Ｆ膜を成膜する低誘電体膜の形成方法であって、化学的
気相成長における原料ガスには、少なくとも、ケイ素と
水素とフッ素とからなる分子で構成されるガス（以下、
ＳｉＨＦガスと記す）と、酸素を含むガスからなる酸化
剤とを用いる。
成するためになされた低誘電体膜の形成方法である。す
なわち、化学的気相成長法によって、基体表面にＳｉＯ
Ｆ膜を成膜する低誘電体膜の形成方法であって、化学的
気相成長における原料ガスには、少なくとも、ケイ素と
水素とフッ素とからなる分子で構成されるガス（以下、
ＳｉＨＦガスと記す）と、酸素を含むガスからなる酸化
剤とを用いる。
【０００７】さらに化学的気相成長における原料ガス
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともに、ポリシラ
ンガスを用いる。ポリシランガスとしては、例えばモノ
シラン（ＳｉＨ4 ）ガス、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガ
ス、トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）ガス等のＳｉn Ｈ
2n+2（ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスおよび
ケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，２，
３，・・・）で示されるガスがある。そして、上記ポリ
シランガスの流量をｘ、上記ＳｉＨＦガスの流量をｙと
して、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満
足する状態で、ポリシランガスとＳｉＨＦガスとを化学
的気相成長反応を起こさせる雰囲気に供給する。その
際、もしｙ／２（ｘ＋ｙ）が０．１以下の場合にはフッ
素が少な過ぎて比誘電率が十分に下がらなくなる。一
方、ｙ／２（ｘ＋ｙ）が０．３以上の場合にはフッ素が
含まれ過ぎて膜が脆くなるので、膜質が悪化する。
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともに、ポリシラ
ンガスを用いる。ポリシランガスとしては、例えばモノ
シラン（ＳｉＨ4 ）ガス、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガ
ス、トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）ガス等のＳｉn Ｈ
2n+2（ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスおよび
ケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，２，
３，・・・）で示されるガスがある。そして、上記ポリ
シランガスの流量をｘ、上記ＳｉＨＦガスの流量をｙと
して、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満
足する状態で、ポリシランガスとＳｉＨＦガスとを化学
的気相成長反応を起こさせる雰囲気に供給する。その
際、もしｙ／２（ｘ＋ｙ）が０．１以下の場合にはフッ
素が少な過ぎて比誘電率が十分に下がらなくなる。一
方、ｙ／２（ｘ＋ｙ）が０．３以上の場合にはフッ素が
含まれ過ぎて膜が脆くなるので、膜質が悪化する。
【０００８】上記酸化剤には、水素と酸素とからなる分
子で構成されるガスを用いる。
子で構成されるガスを用いる。
【０００９】上記化学的気相成長法は、熱分解反応によ
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行う。
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行う。
【００１０】
【作用】上記低誘電体膜の形成方法では、原料ガスに、
ＳｉＨＦガスと、酸素を含むガスからなる酸化剤とを用
いる化学的気相成長によってＳｉＯＦ膜を成膜する。こ
のＳｉＨＦガスにはケイ素（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）との
結合があることから、ケイ素（Ｓｉ）と水素（Ｈ）との
結合が外れて、その水素が外れた部分に酸素（Ｏ）が結
合する。またフッ素源に炭素系のガスを用いていないこ
とから、ＳｉＯＦ膜には炭素が入り込まない。そのた
め、良質なＳｉＯＦ膜になる。
ＳｉＨＦガスと、酸素を含むガスからなる酸化剤とを用
いる化学的気相成長によってＳｉＯＦ膜を成膜する。こ
のＳｉＨＦガスにはケイ素（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）との
結合があることから、ケイ素（Ｓｉ）と水素（Ｈ）との
結合が外れて、その水素が外れた部分に酸素（Ｏ）が結
合する。またフッ素源に炭素系のガスを用いていないこ
とから、ＳｉＯＦ膜には炭素が入り込まない。そのた
め、良質なＳｉＯＦ膜になる。
【００１１】化学的気相成長における原料ガスに、上記
ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシランガスを用
いることから、ＳｉＨＦガスとポリシランガスとの流量
を制御することによって、フッ素の含有量が制御され
る。その制御方法は、上記ポリシランガスの流量をｘ、
上記ケイ素と水素とフッ素とからなる分子で構成される
ガスの流量をｙとして、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜
０．３なる関係を満足する状態で、ポリシランガスとＳ
ｉＨＦガスとを化学的気相成長反応を起こさせる雰囲気
に供給することで行う。
ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシランガスを用
いることから、ＳｉＨＦガスとポリシランガスとの流量
を制御することによって、フッ素の含有量が制御され
る。その制御方法は、上記ポリシランガスの流量をｘ、
上記ケイ素と水素とフッ素とからなる分子で構成される
ガスの流量をｙとして、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜
０．３なる関係を満足する状態で、ポリシランガスとＳ
ｉＨＦガスとを化学的気相成長反応を起こさせる雰囲気
に供給することで行う。
【００１２】さらに、酸化剤に水素と酸素とからなる分
子で構成されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ
2 からなるガスを用いることから、化学的気相成長反応
の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 ＯガスおよびＨ2 Ｏ
2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわった水酸
基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。そのた
め、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉＯＦ膜
で形成される層間絶縁膜はカバリッジ性が高くなる。
子で構成されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ
2 からなるガスを用いることから、化学的気相成長反応
の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 ＯガスおよびＨ2 Ｏ
2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわった水酸
基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。そのた
め、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉＯＦ膜
で形成される層間絶縁膜はカバリッジ性が高くなる。
【００１３】上記化学的気相成長法は、熱分解反応によ
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行うことから、従来のプラズマＣＶＤ装置の
ようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、パ
ーティクルに汚染されない良質な膜が成膜される。
る化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装
置によって行うことから、従来のプラズマＣＶＤ装置の
ようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、パ
ーティクルに汚染されない良質な膜が成膜される。
【００１４】
【実施例】本発明の第１実施例を図１の形成方法の概略
構成図によって説明する。図では、配線を覆う状態に形
成した低誘電体膜（例えば比誘電率ε＝３．０〜３．
５）からなる層間絶縁膜の形成方法を示す。
構成図によって説明する。図では、配線を覆う状態に形
成した低誘電体膜（例えば比誘電率ε＝３．０〜３．
５）からなる層間絶縁膜の形成方法を示す。
【００１５】図１に示すように、基体１１上には配線１
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態にフッ素を
含む酸化ケイ素（ＳｉＯＦ）を堆積してなる低誘電体膜
（以下、層間絶縁膜と記す）１３を形成する。この層間
絶縁膜１３は、例えば比誘電率ε＝３．０〜３．５程度
の膜として形成される。
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態にフッ素を
含む酸化ケイ素（ＳｉＯＦ）を堆積してなる低誘電体膜
（以下、層間絶縁膜と記す）１３を形成する。この層間
絶縁膜１３は、例えば比誘電率ε＝３．０〜３．５程度
の膜として形成される。
【００１６】上記化学的気相成長法は、例えば熱分解反
応による化学的気相成長装置よって行う。その原料ガス
には、流量が５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガ
スと流量が１５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2
Ｆ2 ）ガスと流量が５００ｓｃｃｍの酸素ガスとを用い
る。また成膜温度を３００℃〜５００℃の範囲の所定温
度として例えば４００℃に設定し、成膜雰囲気の圧力を
５０Ｐａに設定する。
応による化学的気相成長装置よって行う。その原料ガス
には、流量が５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガ
スと流量が１５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2
Ｆ2 ）ガスと流量が５００ｓｃｃｍの酸素ガスとを用い
る。また成膜温度を３００℃〜５００℃の範囲の所定温
度として例えば４００℃に設定し、成膜雰囲気の圧力を
５０Ｐａに設定する。
【００１７】上記化学的気相成長では、ジフロロシラン
（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスを用いたが、この他のフッ素で置
換されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガス（ここで２
ｍ＋２＝ｉ＋ｊ、ｍ＝２，３，・・・）を用いることも
可能である。
（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスを用いたが、この他のフッ素で置
換されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガス（ここで２
ｍ＋２＝ｉ＋ｊ、ｍ＝２，３，・・・）を用いることも
可能である。
【００１８】上記化学的気相成長における原料ガスに
は、ＳｉＨＦガスと酸化剤となる酸素の他に、ポリシラ
ンガスの一種であるモノシランガスを用いているが、こ
のポリシランガスとして、例えばジシラン（Ｓｉ
2 Ｈ6 ），トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）等を含むＳｉn Ｈ
2n+2（ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスおよび
ケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，２，
３，・・・）で示されるガスを用いることが可能であ
る。
は、ＳｉＨＦガスと酸化剤となる酸素の他に、ポリシラ
ンガスの一種であるモノシランガスを用いているが、こ
のポリシランガスとして、例えばジシラン（Ｓｉ
2 Ｈ6 ），トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 ）等を含むＳｉn Ｈ
2n+2（ｎ＝１，２，３，・・・）で示されるガスおよび
ケイ素が環状に結合しているＳｉn Ｈ2n（ｎ＝１，２，
３，・・・）で示されるガスを用いることが可能であ
る。
【００１９】上記化学的気相成長法でのフッ素含有量の
制御方法を以下に説明する。ポリシランガスの流量を
ｘ、ＳｉＨＦガスの流量をｙとする。そして、０．１＜
ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満足する範囲で、
ポリシランガスの流量とＳｉＨＦガスの流量とを調節す
る。このようにして、原料ガスを化学的気相成長反応を
起こさせる雰囲気に供給することで、層間絶縁膜１３中
に含まれるフッ素量を調節する。
制御方法を以下に説明する。ポリシランガスの流量を
ｘ、ＳｉＨＦガスの流量をｙとする。そして、０．１＜
ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満足する範囲で、
ポリシランガスの流量とＳｉＨＦガスの流量とを調節す
る。このようにして、原料ガスを化学的気相成長反応を
起こさせる雰囲気に供給することで、層間絶縁膜１３中
に含まれるフッ素量を調節する。
【００２０】上記低誘電体膜の形成方法では、原料ガス
に、ＳｉＨＦガスと、酸素を含むガスからなる酸化剤と
を用いる化学的気相成長によってＳｉＯＦからなる層間
絶縁膜１３を成膜する。このＳｉＨＦガスにはケイ素
（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）との結合とその結合より弱い結
合のケイ素と水素との結合がある。そのため、ケイ素
（Ｓｉ）に結合している水素（Ｈ）が外れて、その水素
が外れた部分に酸素（Ｏ）が結合する。またフッ素源に
炭素系のガスを用いていないことから、層間絶縁膜１３
には炭素が入り込まない。そのため、良質な層間絶縁膜
１３になる。
に、ＳｉＨＦガスと、酸素を含むガスからなる酸化剤と
を用いる化学的気相成長によってＳｉＯＦからなる層間
絶縁膜１３を成膜する。このＳｉＨＦガスにはケイ素
（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）との結合とその結合より弱い結
合のケイ素と水素との結合がある。そのため、ケイ素
（Ｓｉ）に結合している水素（Ｈ）が外れて、その水素
が外れた部分に酸素（Ｏ）が結合する。またフッ素源に
炭素系のガスを用いていないことから、層間絶縁膜１３
には炭素が入り込まない。そのため、良質な層間絶縁膜
１３になる。
【００２１】さらに上記説明したように、上記ＳｉＨＦ
ガスの流量ｙと、ポリシランガスの流量ｘとを制御する
ことによって、層間絶縁膜１３中に含まれるフッ素量が
制御される。その際、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．
３なる関係を満足するように各ガス流量を調節する。も
し、ｙ／２（ｘ＋ｙ）が０．１以下の場合にはフッ素が
少な過ぎて比誘電率が十分に下がらなくなる。一方、ｙ
／２（ｘ＋ｙ）が０．３以上の場合にはフッ素が含まれ
過ぎて膜が脆くなるので、膜質が悪化する。したがっ
て、上記関係式に表したような関係を満足しなければな
らない。
ガスの流量ｙと、ポリシランガスの流量ｘとを制御する
ことによって、層間絶縁膜１３中に含まれるフッ素量が
制御される。その際、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．
３なる関係を満足するように各ガス流量を調節する。も
し、ｙ／２（ｘ＋ｙ）が０．１以下の場合にはフッ素が
少な過ぎて比誘電率が十分に下がらなくなる。一方、ｙ
／２（ｘ＋ｙ）が０．３以上の場合にはフッ素が含まれ
過ぎて膜が脆くなるので、膜質が悪化する。したがっ
て、上記関係式に表したような関係を満足しなければな
らない。
【００２２】次に第２実施例を図２の形成方法の概略構
成図によって説明する。図では上記第１実施例で接続し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付す。
成図によって説明する。図では上記第１実施例で接続し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付す。
【００２３】図２に示すように、基体１１上には配線１
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態に表面がほ
ぼ平坦化されたＳｉＯＦからなる層間絶縁膜１３を形成
する。この化学的気相成長法では熱分解反応による化学
的気相成長装置を用いる。そして原料ガスには、流量が
５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガスと流量が１
５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスと
流量が５００ｓｃｃｍの酸化剤になる過酸化水素（Ｈ2
Ｏ2 ）ガスとを用いる。また成膜温度を０℃〜１００℃
の範囲の所定温度として例えば５０℃に設定し、成膜雰
囲気の圧力を５０Ｐａに設定する。上記酸化剤には、水
素と酸素とからなる分子で構成されるガスとしてＨ2 Ｏ
2ガスを用いたが、例えばＨ2 Ｏガスを用いることも可
能である。
２が形成されている。このような基体１１上に、化学的
気相成長法によって、上記配線１２覆う状態に表面がほ
ぼ平坦化されたＳｉＯＦからなる層間絶縁膜１３を形成
する。この化学的気相成長法では熱分解反応による化学
的気相成長装置を用いる。そして原料ガスには、流量が
５０ｓｃｃｍのモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガスと流量が１
５０ｓｃｃｍのジフロロシラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスと
流量が５００ｓｃｃｍの酸化剤になる過酸化水素（Ｈ2
Ｏ2 ）ガスとを用いる。また成膜温度を０℃〜１００℃
の範囲の所定温度として例えば５０℃に設定し、成膜雰
囲気の圧力を５０Ｐａに設定する。上記酸化剤には、水
素と酸素とからなる分子で構成されるガスとしてＨ2 Ｏ
2ガスを用いたが、例えばＨ2 Ｏガスを用いることも可
能である。
【００２４】また上記第１実施例と同様に、ジフロロシ
ラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスのかわりに他のフッ素で置換
されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガスを用いてもよ
い。さらにモノシランガスのかわりに他のポリシランガ
スを用いてもよい。
ラン（ＳｉＨ2 Ｆ2 ）ガスのかわりに他のフッ素で置換
されたポリシラン（Ｓｉm Ｈi Ｆj ）ガスを用いてもよ
い。さらにモノシランガスのかわりに他のポリシランガ
スを用いてもよい。
【００２５】また、層間絶縁膜中に含まれるフッ素量の
制御方法は、上記第１実施例で説明したと同様に行えば
よい。
制御方法は、上記第１実施例で説明したと同様に行えば
よい。
【００２６】上記第２実施例では、酸化剤に水素と酸素
とからなる分子で構成されるガスとして、Ｈ2 Ｏ2 また
はＨ2 Ｏからなるガスを用いることから、化学的気相成
長反応の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 Ｏガスおよび
Ｈ2 Ｏ2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわっ
た水酸基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。
そのため、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉ
ＯＦ膜で形成される層間絶縁膜１３はカバリッジ性が高
くなる。
とからなる分子で構成されるガスとして、Ｈ2 Ｏ2 また
はＨ2 Ｏからなるガスを用いることから、化学的気相成
長反応の際に、ＳｉＨＦガスの水素がＨ2 Ｏガスおよび
Ｈ2 Ｏ2 ガスの水酸基に置きかわる。そして置きかわっ
た水酸基が脱水縮合してＳｉＨＦガスが高分子化する。
そのため、高流動性のＳｉＯＦ膜になるので、そのＳｉ
ＯＦ膜で形成される層間絶縁膜１３はカバリッジ性が高
くなる。
【００２７】上記第１，第２実施例では、熱分解反応に
よる化学的気相成長装置によって化学的気相成長法を行
ったが、例えばリモートプラズマＣＶＤ装置によって行
うことも可能である。この場合も、熱分解反応による化
学的気相成長装置のように、パーティクルの発生が少な
いので、パーティクルに汚染されない良質な層間絶縁膜
が成膜される。
よる化学的気相成長装置によって化学的気相成長法を行
ったが、例えばリモートプラズマＣＶＤ装置によって行
うことも可能である。この場合も、熱分解反応による化
学的気相成長装置のように、パーティクルの発生が少な
いので、パーティクルに汚染されない良質な層間絶縁膜
が成膜される。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の低誘電体
膜の形成方法によれば、原料ガスに、ケイ素と水素とフ
ッ素とからなる分子で構成されるガス（ＳｉＨＦガス）
と酸素を含むガスからなる酸化剤とを用いた化学的気相
成長によって成膜するので、原料ガスには初めからケイ
素原子とフッ素原子との結合が存在する。そのため、フ
ッ素源として炭素系のガスを用いる必要がないので、炭
素が入り込まない良質なＳｉＯＦ膜を形成することが可
能になる。
膜の形成方法によれば、原料ガスに、ケイ素と水素とフ
ッ素とからなる分子で構成されるガス（ＳｉＨＦガス）
と酸素を含むガスからなる酸化剤とを用いた化学的気相
成長によって成膜するので、原料ガスには初めからケイ
素原子とフッ素原子との結合が存在する。そのため、フ
ッ素源として炭素系のガスを用いる必要がないので、炭
素が入り込まない良質なＳｉＯＦ膜を形成することが可
能になる。
【００２９】さらに化学的気相成長における原料ガス
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシラン
ガスを用いる方法によれば、ＳｉＨＦガスとポリシラン
ガスとの各流量を制御することによって、フッ素の含有
量を制御することができる。そのため、ＳｉＯＦ膜の比
誘電率を所望の値に制御することが可能になる。そして
ポリシランガスの流量をｘ、ＳｉＨＦガスの流量をｙと
して、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満
足する状態にガスの供給を制御する方法によれば、比誘
電率および膜質に優れたＳｉＯＦ膜を形成することがで
きる。
に、上記ＳｉＨＦガスと上記酸化剤とともにポリシラン
ガスを用いる方法によれば、ＳｉＨＦガスとポリシラン
ガスとの各流量を制御することによって、フッ素の含有
量を制御することができる。そのため、ＳｉＯＦ膜の比
誘電率を所望の値に制御することが可能になる。そして
ポリシランガスの流量をｘ、ＳｉＨＦガスの流量をｙと
して、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満
足する状態にガスの供給を制御する方法によれば、比誘
電率および膜質に優れたＳｉＯＦ膜を形成することがで
きる。
【００３０】酸化剤に水素と酸素とからなる分子で構成
されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ2 からな
るガスを用いた方法によれば、堆積される膜が高流動性
のＳｉＯＦ膜になるので、カバリッジ性の向上が図れ
る。
されるガスとして、例えばＨ2 ＯまたはＨ2 Ｏ2 からな
るガスを用いた方法によれば、堆積される膜が高流動性
のＳｉＯＦ膜になるので、カバリッジ性の向上が図れ
る。
【００３１】上記化学的気相成長法を熱分解反応による
化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装置
によって行う方法によれば、従来のプラズマＣＶＤ装置
のようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、
パーティクルに汚染されていない高品質な膜を形成する
ことが可能になる。
化学的気相成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装置
によって行う方法によれば、従来のプラズマＣＶＤ装置
のようなパーティクルの発生が少なくなる。このため、
パーティクルに汚染されていない高品質な膜を形成する
ことが可能になる。
【図１】本発明の第１実施例の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施例の概略構成図である。
１１ 基体 １３ 層間絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｘ
Claims (5)
- 【請求項１】 化学的気相成長法によって、基体表面に
フッ素を含む酸化ケイ素膜を成膜する低誘電体膜の形成
方法において、 化学的気相成長における原料ガスには、少なくとも、ケ
イ素と水素とフッ素とからなる分子で構成されるガスと
酸素を含むガスからなる酸化剤とを用いることを特徴と
する低誘電体膜の形成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の低誘電体膜の形成方法に
おいて、 化学的気相成長における原料ガスに、前記ケイ素と水素
とフッ素とからなる分子で構成されるガスと前記酸化剤
とともに、ポリシランガスを用いることを特徴とする低
誘電体膜の形成方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の低誘電体膜の形成方法に
おいて、 前記ポリシランガスの流量をｘ、前記ケイ素と水素とフ
ッ素とからなる分子で構成されるガスの流量をｙとし
て、０．１＜ｙ／２（ｘ＋ｙ）＜０．３なる関係を満足
する状態で、該ポリシランガスと該ケイ素と水素とフッ
素とからなる分子で構成されるガスとを化学的気相成長
反応を起こさせる雰囲気に供給することを特徴とする低
誘電体膜の形成方法。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のうちのいずれか１
項に記載の低誘電体膜の形成方法において、 前記酸化剤は、水素と酸素とからなる分子で構成される
ガスからなることを特徴とする低誘電体膜の形成方法。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のうちのいずれか１
項に記載の低誘電体膜の形成方法において、 前記化学的気相成長法は、熱分解反応による化学的気相
成長装置またはリモートプラズマＣＶＤ装置によって行
うことを特徴とする低誘電体膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24738894A JP3443978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 低誘電体膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24738894A JP3443978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 低誘電体膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115976A true JPH08115976A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3443978B2 JP3443978B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=17162692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24738894A Expired - Fee Related JP3443978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 低誘電体膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3443978B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0816096A2 (en) * | 1996-07-01 | 1998-01-07 | Xerox Corporation | High density remote plasma deposited fluoropolymer films |
| JPH1012730A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-16 | Nec Corp | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
| KR19980071577A (ko) * | 1997-02-21 | 1998-10-26 | 도미노 후꾸미 | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| US6320264B1 (en) | 1998-06-02 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Interconnect wiring with sidewalls and inter-wiring insulation composed of fluorine |
| US20130265572A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Kla-Tencor Corporation | Protective Fluorine-Doped Silicon Oxide Film For Optical Components |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP24738894A patent/JP3443978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1012730A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-16 | Nec Corp | 半導体集積回路装置及びその製造方法 |
| EP0816096A2 (en) * | 1996-07-01 | 1998-01-07 | Xerox Corporation | High density remote plasma deposited fluoropolymer films |
| EP0816096A3 (en) * | 1996-07-01 | 1998-12-30 | Xerox Corporation | High density remote plasma deposited fluoropolymer films |
| KR19980071577A (ko) * | 1997-02-21 | 1998-10-26 | 도미노 후꾸미 | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| US6320264B1 (en) | 1998-06-02 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Interconnect wiring with sidewalls and inter-wiring insulation composed of fluorine |
| US20130265572A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Kla-Tencor Corporation | Protective Fluorine-Doped Silicon Oxide Film For Optical Components |
| US9188544B2 (en) * | 2012-04-04 | 2015-11-17 | Kla-Tencor Corporation | Protective fluorine-doped silicon oxide film for optical components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3443978B2 (ja) | 2003-09-08 |
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