JPH0870042A - 絶縁膜の形成方法 - Google Patents
絶縁膜の形成方法Info
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- JPH0870042A JPH0870042A JP20468294A JP20468294A JPH0870042A JP H0870042 A JPH0870042 A JP H0870042A JP 20468294 A JP20468294 A JP 20468294A JP 20468294 A JP20468294 A JP 20468294A JP H0870042 A JPH0870042 A JP H0870042A
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- insulating film
- forming
- organic silicon
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- film
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 絶縁膜の形成方法に関し、簡単な低温成膜プ
ロセスによって幅広の段差部を含めて全体を平坦化し、
且つ、膜質の良好な絶縁膜を得る。 【構成】 半導体基板１上に下地絶縁層２を介して配線
層３を形成し、次いで、この半導体基板１全面に、シラ
ザン結合を有する有機シリコンと酸化剤との混合ガスを
プラズマ反応させるプラズマＣＶＤ法により絶縁膜４を
堆積させて表面を平坦化する。
ロセスによって幅広の段差部を含めて全体を平坦化し、
且つ、膜質の良好な絶縁膜を得る。 【構成】 半導体基板１上に下地絶縁層２を介して配線
層３を形成し、次いで、この半導体基板１全面に、シラ
ザン結合を有する有機シリコンと酸化剤との混合ガスを
プラズマ反応させるプラズマＣＶＤ法により絶縁膜４を
堆積させて表面を平坦化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は絶縁膜の形成方法に関す
るものであり、特に、半導体集積回路装置に用いるシラ
ザン結合を有する有機シリコンを用いた層間絶縁膜の形
成方法に関するものである。
るものであり、特に、半導体集積回路装置に用いるシラ
ザン結合を有する有機シリコンを用いた層間絶縁膜の形
成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体集積回路装置においては、
多層配線構造が採用されており、各配線層間の絶縁をす
るためにモノシラン等から形成される通常のＣＶＤ膜等
の層間絶縁膜が用いられていた。しかし、集積度の向上
と共に配線層の層数が増加し、この増加に伴う段差の増
大により配線層のカバレッジ不良が発生しやすくなるた
め、配線層に起因する段差の平坦化が必要不可欠となっ
ていた。
多層配線構造が採用されており、各配線層間の絶縁をす
るためにモノシラン等から形成される通常のＣＶＤ膜等
の層間絶縁膜が用いられていた。しかし、集積度の向上
と共に配線層の層数が増加し、この増加に伴う段差の増
大により配線層のカバレッジ不良が発生しやすくなるた
め、配線層に起因する段差の平坦化が必要不可欠となっ
ていた。
【０００３】従来の平坦化技術としては、ＴＥＯＳ（Ｔ
ｅｔｒａ−Ｅｔｈｙｌ−Ｏｒｔｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔ
ｅ）とオゾン（Ｏ3 ）とを反応させてシリコン酸化膜を
形成する方法やＳＯＧ（スピンオングラス）を塗布して
熱処理し、次いで、エッチバックして下層配線層上から
ＳＯＧ膜を除去し、新たに全面にＣＶＤ法を用いて絶縁
膜を形成する等の方法が採用されていた。
ｅｔｒａ−Ｅｔｈｙｌ−Ｏｒｔｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔ
ｅ）とオゾン（Ｏ3 ）とを反応させてシリコン酸化膜を
形成する方法やＳＯＧ（スピンオングラス）を塗布して
熱処理し、次いで、エッチバックして下層配線層上から
ＳＯＧ膜を除去し、新たに全面にＣＶＤ法を用いて絶縁
膜を形成する等の方法が採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２に示すよ
うにＴＥＯＳとオゾンを反応させてＴＥＯＳ−ＮＳＧ膜
（ＴＥＯＳ−Ｎｏｎｄｏｐｅｄ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ−Ｇ
ｌａｓｓ）を形成する方法は、ＢＰＳＧ膜等の下地絶縁
層２上に形成されたアルミニウム合金等の配線層３同士
の間隔が広い領域、即ち、幅広の段差部において、当該
段差部がシリコン酸化膜５によって十分に平坦化されな
いという欠点があった。
うにＴＥＯＳとオゾンを反応させてＴＥＯＳ−ＮＳＧ膜
（ＴＥＯＳ−Ｎｏｎｄｏｐｅｄ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ−Ｇ
ｌａｓｓ）を形成する方法は、ＢＰＳＧ膜等の下地絶縁
層２上に形成されたアルミニウム合金等の配線層３同士
の間隔が広い領域、即ち、幅広の段差部において、当該
段差部がシリコン酸化膜５によって十分に平坦化されな
いという欠点があった。
【０００５】また、ＳＯＧを用いる方法は、塗布、熱処
理、エッチバック、及び、ＣＶＤ膜の堆積等の複数のプ
ロセスを組み合わせる必要があるため、ターンアラウン
ドタイム（ＴＡＴ：要処理時間）が長く、製造コストが
上昇するという欠点があり、更に、このＳＯＧを用いる
方法は、スピンコータとＣＶＤ装置の二種類の装置を必
要とし、且つ、この二種類の装置は互いに整合性がない
ので、一つの装置にまとめることができないという欠点
があった。
理、エッチバック、及び、ＣＶＤ膜の堆積等の複数のプ
ロセスを組み合わせる必要があるため、ターンアラウン
ドタイム（ＴＡＴ：要処理時間）が長く、製造コストが
上昇するという欠点があり、更に、このＳＯＧを用いる
方法は、スピンコータとＣＶＤ装置の二種類の装置を必
要とし、且つ、この二種類の装置は互いに整合性がない
ので、一つの装置にまとめることができないという欠点
があった。
【０００６】したがって、本発明は、簡単な成膜プロセ
スによって幅広の段差部を含めて全体を平坦化し、更
に、膜質の良好な絶縁膜の堆積が可能な絶縁膜の製造方
法を提供することを目的とするものである。
スによって幅広の段差部を含めて全体を平坦化し、更
に、膜質の良好な絶縁膜の堆積が可能な絶縁膜の製造方
法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマ化学
気相堆積法（プラズマＣＶＤ法）を使用して、シラザン
結合を有する有機シリコンのうち、側鎖基として−Ｃn
Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）を有するも
の、或いは、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，
２，３，・・・ｎ）またはＨを有するものと、酸化剤と
の混合ガスをプラズマ反応させて絶縁膜を堆積させるこ
とを特徴とするものである。
気相堆積法（プラズマＣＶＤ法）を使用して、シラザン
結合を有する有機シリコンのうち、側鎖基として−Ｃn
Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）を有するも
の、或いは、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，
２，３，・・・ｎ）またはＨを有するものと、酸化剤と
の混合ガスをプラズマ反応させて絶縁膜を堆積させるこ
とを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】プラズマＣＶＤ法により絶縁膜を形成する際
に、側鎖基として−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，２，３，
・・・ｎ）を有するシラザン結合を有する有機シリコ
ン、或いは、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，
２，３，・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合を有
する有機シリコンを用いた場合に、堆積段階における絶
縁膜の流動性が極めて高いので、幅広の段差部が存在す
る場合にも、半導体装置全体の平坦化が可能になる。
に、側鎖基として−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，２，３，
・・・ｎ）を有するシラザン結合を有する有機シリコ
ン、或いは、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，
２，３，・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合を有
する有機シリコンを用いた場合に、堆積段階における絶
縁膜の流動性が極めて高いので、幅広の段差部が存在す
る場合にも、半導体装置全体の平坦化が可能になる。
【０００９】また、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝
１，２，３，・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合
を有する有機シリコンを用いた場合には、得られた絶縁
膜の中に有機成分がほとんど存在しないので、絶縁膜の
膜質も向上する。
１，２，３，・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合
を有する有機シリコンを用いた場合には、得られた絶縁
膜の中に有機成分がほとんど存在しないので、絶縁膜の
膜質も向上する。
【００１０】
【実施例】以下、図１を参照して本発明の２つの実施例
に係わる絶縁膜の形成方法を説明する。なお、図１は、
シリコン半導体基板１上にＢＰＳＧ膜等の下地絶縁層２
を形成し、その上にスパッタ法によってアルミニウム合
金等の導電膜を１μｍの厚さに堆積し、パターニングし
て配線層３を形成したのちに本発明によるプラズマＣＶ
Ｄ膜４を形成した状態を示すものであり、２つの実施例
に共通する構造である。
に係わる絶縁膜の形成方法を説明する。なお、図１は、
シリコン半導体基板１上にＢＰＳＧ膜等の下地絶縁層２
を形成し、その上にスパッタ法によってアルミニウム合
金等の導電膜を１μｍの厚さに堆積し、パターニングし
て配線層３を形成したのちに本発明によるプラズマＣＶ
Ｄ膜４を形成した状態を示すものであり、２つの実施例
に共通する構造である。
【００１１】第１の実施例 上述のようにアルミニウム合金等の配線層３を形成した
シリコン半導体基板１を平行平板型プラズマＣＶＤ装置
に導入し、一般式（ＳｉＲ2 ＮＲ’）3 で表され、側鎖
基（Ｒ及びＲ’）として−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，
２，３，・・・ｎ）を有する有機シリコンの一つであ
り、構造模式図１に示す構造を有するヘキサメチルシク
ロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3 、略称ＨＭＣＴＳ
Ｚ：Ｓｉに結合するＲがｎ＝１のＣＨ3 で、Ｎに結合す
るＲ’がｎ＝０のＨ）と酸化剤としての酸素との混合ガ
スを使用して絶縁膜を形成するものである。
シリコン半導体基板１を平行平板型プラズマＣＶＤ装置
に導入し、一般式（ＳｉＲ2 ＮＲ’）3 で表され、側鎖
基（Ｒ及びＲ’）として−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，
２，３，・・・ｎ）を有する有機シリコンの一つであ
り、構造模式図１に示す構造を有するヘキサメチルシク
ロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3 、略称ＨＭＣＴＳ
Ｚ：Ｓｉに結合するＲがｎ＝１のＣＨ3 で、Ｎに結合す
るＲ’がｎ＝０のＨ）と酸化剤としての酸素との混合ガ
スを使用して絶縁膜を形成するものである。
【００１２】
【化１】
【００１３】この場合、シリコン半導体基板１を約１０
０℃の温度に加熱し、ヘリウムガスでバブリングしたＨ
ＭＣＴＳＺと酸素とを、酸素とＨＭＣＴＳＺのキャリア
ガスであるヘリウムとの流量比が１：２となるように混
合ガスをプラズマＣＶＤ装置に導入する。なお、ソース
であるＨＭＣＴＳＺを一定の温度にしてバブリングする
ので、Ｈｅの流量によりＨＭＣＴＳＺの供給量は一義的
に決定される。
０℃の温度に加熱し、ヘリウムガスでバブリングしたＨ
ＭＣＴＳＺと酸素とを、酸素とＨＭＣＴＳＺのキャリア
ガスであるヘリウムとの流量比が１：２となるように混
合ガスをプラズマＣＶＤ装置に導入する。なお、ソース
であるＨＭＣＴＳＺを一定の温度にしてバブリングする
ので、Ｈｅの流量によりＨＭＣＴＳＺの供給量は一義的
に決定される。
【００１４】そして、周波数が１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を電力密度が０．４Ｗ／ｃｍ 2 となるようにプラ
ズマＣＶＤ装置の平行平板電極に印加してＨＭＣＴＳＺ
と酸素との混合ガスをプラズマ化し、シリコン半導体基
板１上の配線層３を覆うように絶縁膜４を０．７μｍの
厚さに堆積することにより、図１に示すように配線層３
の間隔が広い幅広の段差部においても得られた絶縁膜４
の表面が平坦化される。
波電力を電力密度が０．４Ｗ／ｃｍ 2 となるようにプラ
ズマＣＶＤ装置の平行平板電極に印加してＨＭＣＴＳＺ
と酸素との混合ガスをプラズマ化し、シリコン半導体基
板１上の配線層３を覆うように絶縁膜４を０．７μｍの
厚さに堆積することにより、図１に示すように配線層３
の間隔が広い幅広の段差部においても得られた絶縁膜４
の表面が平坦化される。
【００１５】この場合、堆積段階における絶縁膜４の流
動性が極めて高いので、０．５μｍ堆積させた段階で配
線層３上の絶縁膜分は段差部に流れ出し、高さ１μｍの
段差部全体を埋め込み、全体が略平坦な状態となる。こ
の後、更に０．２μｍ（合計０．７μｍ）堆積させる
と、高さ１μｍの配線層３上も含めて表面全体が絶縁膜
４で覆われると共に平坦化されることになる。
動性が極めて高いので、０．５μｍ堆積させた段階で配
線層３上の絶縁膜分は段差部に流れ出し、高さ１μｍの
段差部全体を埋め込み、全体が略平坦な状態となる。こ
の後、更に０．２μｍ（合計０．７μｍ）堆積させる
と、高さ１μｍの配線層３上も含めて表面全体が絶縁膜
４で覆われると共に平坦化されることになる。
【００１６】この第１の実施例においては、ヘキサメチ
ルシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6Ｈ21Ｎ3 ）が用いら
れているが、ヘキサメチルシクロトリシラザンに限られ
るものではなく、ヘキサメチルシクロトリシラザンが含
まれる下記の構造模式図２に示す構造を有する、一般式
（ＳｉＲ2 ＮＲ’）3 で表され、側鎖基として−ＣnＨ
2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）を有するシラザ
ン結合を有する有機シリコンを用いても良い。
ルシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6Ｈ21Ｎ3 ）が用いら
れているが、ヘキサメチルシクロトリシラザンに限られ
るものではなく、ヘキサメチルシクロトリシラザンが含
まれる下記の構造模式図２に示す構造を有する、一般式
（ＳｉＲ2 ＮＲ’）3 で表され、側鎖基として−ＣnＨ
2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）を有するシラザ
ン結合を有する有機シリコンを用いても良い。
【００１７】
【化２】
【００１８】また、他の有機シリコンとしては、ヘキサ
メチルジシラザン（Ｓｉ2 Ｃ6 Ｈ19Ｎ：Ｓｉに結合する
ＲがＣＨ3 で、Ｎに結合するＲ’がＨ）などで知られる
下記の構造模式図３に示す構造を有する、一般式（Ｓｉ
Ｒ3 ）2 ＮＲ’で表され、側鎖基として−Ｃn Ｈ
2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）を有するシラザ
ン結合を有する有機シリコンを用いても良い。
メチルジシラザン（Ｓｉ2 Ｃ6 Ｈ19Ｎ：Ｓｉに結合する
ＲがＣＨ3 で、Ｎに結合するＲ’がＨ）などで知られる
下記の構造模式図３に示す構造を有する、一般式（Ｓｉ
Ｒ3 ）2 ＮＲ’で表され、側鎖基として−Ｃn Ｈ
2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）を有するシラザ
ン結合を有する有機シリコンを用いても良い。
【００１９】
【化３】
【００２０】さらに、オクタメチルシクロテトラシラザ
ン（Ｓｉ4 Ｃ8 Ｈ28Ｎ4 ：Ｓｉに結合するＲがＣＨ
3 で、Ｎに結合するＲ’がＨ）などで知られる下記の構
造模式図４に示す構造を有する、一般式（ＳｉＲ2 Ｎ
Ｒ’）4 で表され、側鎖基として−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝
０，１，２，３，・・・ｎ）を有するシラザン結合を有
する有機シリコンを用いても良い。
ン（Ｓｉ4 Ｃ8 Ｈ28Ｎ4 ：Ｓｉに結合するＲがＣＨ
3 で、Ｎに結合するＲ’がＨ）などで知られる下記の構
造模式図４に示す構造を有する、一般式（ＳｉＲ2 Ｎ
Ｒ’）4 で表され、側鎖基として−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝
０，１，２，３，・・・ｎ）を有するシラザン結合を有
する有機シリコンを用いても良い。
【００２１】
【化４】
【００２２】また、上記第１の実施例においては、酸化
剤として酸素を用いているが、酸素以外にも一酸化窒素
（ＮＯ）或いは一酸化二窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いても同様
な効果が得られ、さらに、有機シリコンとしてヘキサメ
チルシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3 ）以外の
上記の構造模式図２乃至４の構造を有する有機シリコン
を用いた場合にも、酸化剤として一酸化窒素（ＮＯ）或
いは一酸化二窒素（Ｎ 2 Ｏ）を用いても良いものであ
る。
剤として酸素を用いているが、酸素以外にも一酸化窒素
（ＮＯ）或いは一酸化二窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いても同様
な効果が得られ、さらに、有機シリコンとしてヘキサメ
チルシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3 ）以外の
上記の構造模式図２乃至４の構造を有する有機シリコン
を用いた場合にも、酸化剤として一酸化窒素（ＮＯ）或
いは一酸化二窒素（Ｎ 2 Ｏ）を用いても良いものであ
る。
【００２３】次に、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝
１，２，３，・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合
を有する有機シリコンを用いた第２の実施例を説明す
る。この実施例は、上記第１の実施例と比較し得られる
絶縁膜の膜質を改善するものであるが、この第２の実施
例において使用するプラズマＣＶＤ装置、及び、絶縁膜
を堆積させるシリコン半導体基板の構成は上記第１の実
施例と同様である。
１，２，３，・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合
を有する有機シリコンを用いた第２の実施例を説明す
る。この実施例は、上記第１の実施例と比較し得られる
絶縁膜の膜質を改善するものであるが、この第２の実施
例において使用するプラズマＣＶＤ装置、及び、絶縁膜
を堆積させるシリコン半導体基板の構成は上記第１の実
施例と同様である。
【００２４】第２の実施例 一般式（ＳｉＲ2 ＮＲ’）3 で表され、側鎖基として−
ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・・・ｎ）またはＨを
有する有機シリコンの一つであり、構造模式図５に示す
構造を有するヘキサメトキシシクロトリシラザン（Ｓｉ
3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3Ｏ6 ：Ｒがｎ＝１のＯＣＨ3 で、Ｒ’が
Ｈ、略称はこの場合もＨＭＣＴＳＺ）と酸化剤としての
酸素との混合ガスを使用して絶縁膜を形成するものであ
る。
ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・・・ｎ）またはＨを
有する有機シリコンの一つであり、構造模式図５に示す
構造を有するヘキサメトキシシクロトリシラザン（Ｓｉ
3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3Ｏ6 ：Ｒがｎ＝１のＯＣＨ3 で、Ｒ’が
Ｈ、略称はこの場合もＨＭＣＴＳＺ）と酸化剤としての
酸素との混合ガスを使用して絶縁膜を形成するものであ
る。
【００２５】
【化５】
【００２６】この場合は、シリコン半導体基板１を約１
００℃の温度に加熱し、ヘリウムガスでバブリングした
ＨＭＣＴＳＺと酸素とを、酸素とＨＭＣＴＳＺのキャリ
アガスであるヘリウムとの流量比が１：１０となるよう
に混合ガスをプラズマＣＶＤ装置に導入し、絶縁膜４を
堆積させる。
００℃の温度に加熱し、ヘリウムガスでバブリングした
ＨＭＣＴＳＺと酸素とを、酸素とＨＭＣＴＳＺのキャリ
アガスであるヘリウムとの流量比が１：１０となるよう
に混合ガスをプラズマＣＶＤ装置に導入し、絶縁膜４を
堆積させる。
【００２７】赤外線吸収スペクトル分析からは、第２の
実施例によって形成されたプラズマＣＶＤ絶縁膜には有
機成分に対応する吸収ピークが存在しないので、上記第
１の実施例によって形成されたプラズマＣＶＤ絶縁膜と
比較して膜中の残留有機成分が極めて少なく、より純粋
な酸化膜に近くなるので膜質が向上する。また、得られ
る平坦性は第１の実施例と同様である。
実施例によって形成されたプラズマＣＶＤ絶縁膜には有
機成分に対応する吸収ピークが存在しないので、上記第
１の実施例によって形成されたプラズマＣＶＤ絶縁膜と
比較して膜中の残留有機成分が極めて少なく、より純粋
な酸化膜に近くなるので膜質が向上する。また、得られ
る平坦性は第１の実施例と同様である。
【００２８】この場合は、酸素とＨＭＣＴＳＺのキャリ
アガスであるヘリウムとの流量比が１：１０であるが、
１：２０までは、良好な結果が得られるが、逆に１：５
になると得られる形状が悪くなってくる。即ち、酸素が
少ないほうが良い結果が得られるが、酸素が少なすぎる
と良い結果は得られない。
アガスであるヘリウムとの流量比が１：１０であるが、
１：２０までは、良好な結果が得られるが、逆に１：５
になると得られる形状が悪くなってくる。即ち、酸素が
少ないほうが良い結果が得られるが、酸素が少なすぎる
と良い結果は得られない。
【００２９】また、第２の実施例において、基板温度は
１００℃であるものの、５０℃にしても良好な結果が得
られるが、１５０℃以上になると良い結果が得られなく
なる。即ち、本発明の工程は、極めて低温プロセスであ
るので、既に形成した不純物領域の不純物の再拡散が生
ぜず、高集積度の半導体装置にとって好ましいプロセス
である。
１００℃であるものの、５０℃にしても良好な結果が得
られるが、１５０℃以上になると良い結果が得られなく
なる。即ち、本発明の工程は、極めて低温プロセスであ
るので、既に形成した不純物領域の不純物の再拡散が生
ぜず、高集積度の半導体装置にとって好ましいプロセス
である。
【００３０】上記第２の実施例においては、有機シリコ
ンとしてヘキサメトキシシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ
6 Ｈ21Ｎ3 Ｏ6 ）を用いているが、ヘキサメトキシシク
ロトリシラザンに限られるものではなく、ヘキサメトキ
シシクロトリシラザンが含まれる下記の構造模式図６に
示す構造を有する、一般式（ＳｉＲ2 ＮＲ’）3 で表さ
れ、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・
・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合を有する有機シ
リコンを用いても良い。
ンとしてヘキサメトキシシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ
6 Ｈ21Ｎ3 Ｏ6 ）を用いているが、ヘキサメトキシシク
ロトリシラザンに限られるものではなく、ヘキサメトキ
シシクロトリシラザンが含まれる下記の構造模式図６に
示す構造を有する、一般式（ＳｉＲ2 ＮＲ’）3 で表さ
れ、側鎖基として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・
・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合を有する有機シ
リコンを用いても良い。
【００３１】
【化６】
【００３２】また、他の有機シリコンとしては、ヘキサ
メトキシジシラザン（Ｓｉ2 Ｃ6 Ｈ 19ＮＯ6 ：ＲがＯＣ
Ｈ3 で、Ｒ’がＨ）などで知られる下記の構造模式図７
に示す構造を有する、一般式（ＳｉＲ3 ）2 ＮＲ’で表
され、側鎖基として−ＯＣnＨ2n+1（ｎ＝１，２，３，
・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合を有する有機
シリコンを用いても良い。
メトキシジシラザン（Ｓｉ2 Ｃ6 Ｈ 19ＮＯ6 ：ＲがＯＣ
Ｈ3 で、Ｒ’がＨ）などで知られる下記の構造模式図７
に示す構造を有する、一般式（ＳｉＲ3 ）2 ＮＲ’で表
され、側鎖基として−ＯＣnＨ2n+1（ｎ＝１，２，３，
・・・ｎ）またはＨを有するシラザン結合を有する有機
シリコンを用いても良い。
【００３３】
【化７】
【００３４】さらに、オクタメトキシシクロテトラシラ
ザン（Ｓｉ4 Ｃ8 Ｈ28Ｎ4 Ｏ8 ：ＲがＯＣＨ3 で、Ｒ’
がＨ）などで知られる下記の構造模式図８に示す構造を
有する、一般式（ＳｉＲ2 ＮＲ’）4 で表され、側鎖基
として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・・・ｎ）ま
たはＨを有するシラザン結合を有する有機シリコンを用
いても良い。
ザン（Ｓｉ4 Ｃ8 Ｈ28Ｎ4 Ｏ8 ：ＲがＯＣＨ3 で、Ｒ’
がＨ）などで知られる下記の構造模式図８に示す構造を
有する、一般式（ＳｉＲ2 ＮＲ’）4 で表され、側鎖基
として−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・・・ｎ）ま
たはＨを有するシラザン結合を有する有機シリコンを用
いても良い。
【００３５】
【化８】
【００３６】また、上記第２の実施例においては、酸化
剤として酸素を用いているが、酸素以外にも一酸化窒素
（ＮＯ）或いは一酸化二窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いても同様
な効果が得られ、さらに、有機シリコンとしてヘキサメ
トキシシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3 Ｏ6 ）
以外に上記の構造模式図６乃至８の構造を有する有機シ
リコンを用いた場合にも、酸化剤として一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）或いは一酸化二窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いても良いもの
である。
剤として酸素を用いているが、酸素以外にも一酸化窒素
（ＮＯ）或いは一酸化二窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いても同様
な効果が得られ、さらに、有機シリコンとしてヘキサメ
トキシシクロトリシラザン（Ｓｉ3 Ｃ6 Ｈ21Ｎ3 Ｏ6 ）
以外に上記の構造模式図６乃至８の構造を有する有機シ
リコンを用いた場合にも、酸化剤として一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）或いは一酸化二窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いても良いもの
である。
【００３７】なお、上記の各一般式で表される有機シリ
コンを用いる場合、形成された縁膜中の有機基を減らす
ためには、側鎖基として出来るだけ水素の多いものを用
いればよいが、水素が多い有機シリコンは活性な化合物
となり取扱が危険になるので、それらのバランスを考慮
して側鎖基を適宜決定する必要がある。
コンを用いる場合、形成された縁膜中の有機基を減らす
ためには、側鎖基として出来るだけ水素の多いものを用
いればよいが、水素が多い有機シリコンは活性な化合物
となり取扱が危険になるので、それらのバランスを考慮
して側鎖基を適宜決定する必要がある。
【００３８】さらに、上記各実施例においては、配線層
を有するシリコン半導体基板上に絶縁膜を形成している
が、本発明はシリコン半導体基板に限られるのではな
く、他の化合物半導体基板にも適用されるものである。
を有するシリコン半導体基板上に絶縁膜を形成している
が、本発明はシリコン半導体基板に限られるのではな
く、他の化合物半導体基板にも適用されるものである。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁膜のシリコン源と
してシラザン結合を有する有機シリコンを用いた簡単な
プラズマＣＶＤ法を用いることにより、低温プロセスに
よって幅広の段差部を有する半導体基板の表面を平坦化
することができ、したがって、多層配線層のカバレージ
不良を防止でき、半導体集積回路装置の高集積化、或い
は、高速化に大きく寄与するものである。
してシラザン結合を有する有機シリコンを用いた簡単な
プラズマＣＶＤ法を用いることにより、低温プロセスに
よって幅広の段差部を有する半導体基板の表面を平坦化
することができ、したがって、多層配線層のカバレージ
不良を防止でき、半導体集積回路装置の高集積化、或い
は、高速化に大きく寄与するものである。
【図１】本発明の実施例のプラズマＣＶＤ法により形成
した絶縁膜の堆積状況を示す図である。
した絶縁膜の堆積状況を示す図である。
【図２】従来のＴＥＯＳとＯ3 の反応により形成したＴ
ＥＯＳ−ＮＳＧ膜（シリコン酸化膜）の堆積状況を示す
図である。
ＥＯＳ−ＮＳＧ膜（シリコン酸化膜）の堆積状況を示す
図である。
１ シリコン半導体基板 ２ 下地絶縁層 ３ 配線層 ４ プラズマＣＶＤ法により形成した絶縁膜 ５ ＴＥＯＳとＯ3 の反応により形成したＴＥＯＳ−Ｎ
ＳＧ膜
ＳＧ膜
Claims (10)
- 【請求項１】 プラズマ化学気相堆積法を使用して、シ
ラザン結合を有する有機シリコンと、酸化剤との混合ガ
スをプラズマ反応させて絶縁膜を堆積させることを特徴
とする絶縁膜の形成方法。 - 【請求項２】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、側鎖基として、−Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，
２，３，・・・ｎ）を有する有機シリコンを用いたこと
を特徴とする請求項１記載の絶縁膜の形成方法。 - 【請求項３】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、（ＳｉＲ3）2 ＮＲ’〔但し、Ｒ及びＲ’は−
Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）で表され
る側鎖基〕を用いたことを特徴とする請求項２記載の絶
縁膜の形成方法。 - 【請求項４】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、（ＳｉＲ2ＮＲ’）3 〔但し、Ｒ及びＲ’は−
Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）で表され
る側鎖基〕を用いたことを特徴とする請求項２記載の絶
縁膜の形成方法。 - 【請求項５】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、（ＳｉＲ2ＮＲ’）4 〔但し、Ｒ及びＲ’は−
Ｃn Ｈ2n+1（ｎ＝０，１，２，３，・・・ｎ）で表され
る側鎖基〕を用いたことを特徴とする請求項２記載の絶
縁膜の形成方法。 - 【請求項６】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、側鎖基として、−ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，
３，・・・ｎ）またはＨを有する有機シリコンを用いた
ことを特徴とする請求項１記載の絶縁膜の形成方法。 - 【請求項７】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、（ＳｉＲ3）2 ＮＲ’〔但し、Ｒ及びＲ’は−
ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・・・ｎ）で表される
側鎖基またはＨ〕を用いたことを特徴とする請求項６記
載の絶縁膜の形成方法。 - 【請求項８】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、（ＳｉＲ2ＮＲ’）3 〔但し、Ｒ及びＲ’は−
ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・・・ｎ）で表される
側鎖基またはＨ〕を用いたことを特徴とする請求項６記
載の絶縁膜の形成方法。 - 【請求項９】 上記シラザン結合を有する有機シリコン
として、（ＳｉＲ2ＮＲ’）4 〔但し、Ｒ及びＲ’は−
ＯＣn Ｈ2n+1（ｎ＝１，２，３，・・・ｎ）で表される
側鎖基またはＨ〕を用いたことを特徴とする請求項６記
載の絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１０】 上記酸化剤として、酸素、一酸化窒
素、及び、一酸化二窒素のうちのいずれか一つを用いた
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載
の絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20468294A JP3396791B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20468294A JP3396791B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 絶縁膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0870042A true JPH0870042A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3396791B2 JP3396791B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=16494565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20468294A Expired - Lifetime JP3396791B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396791B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507259A (ja) * | 2006-10-16 | 2010-03-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Ｓｔｉ用の二酸化シリコンの高品質誘電体膜の形成：ｈａｒｐｉｉ−遠隔プラズマ増強型堆積プロセス−のための異なるシロキサンベースの前駆物質の使用 |
| JP2014013905A (ja) * | 2007-10-22 | 2014-01-23 | Applied Materials Inc | 基板上に酸化ケイ素層を形成する方法 |
| JP2014523638A (ja) * | 2011-06-03 | 2014-09-11 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッド | 炭素ドープケイ素含有膜を堆積するための組成物及び方法 |
| WO2015098738A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 東亞合成株式会社 | ポリアルコキシシラザン及びその製造方法、並びに、コーティング組成物及びそれから得られるケイ素系セラミック被膜 |
| JP2020014007A (ja) * | 2014-10-24 | 2020-01-23 | バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー | ケイ素含有膜の堆積のための組成物及びそれを使用した方法 |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP20468294A patent/JP3396791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507259A (ja) * | 2006-10-16 | 2010-03-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Ｓｔｉ用の二酸化シリコンの高品質誘電体膜の形成：ｈａｒｐｉｉ−遠隔プラズマ増強型堆積プロセス−のための異なるシロキサンベースの前駆物質の使用 |
| JP2012169658A (ja) * | 2006-10-16 | 2012-09-06 | Applied Materials Inc | Ｓｔｉ用の二酸化シリコンの高品質誘電体膜の形成：ｈａｒｐｉｉ−遠隔プラズマ増強型堆積プロセス−のための異なるシロキサンベースの前駆物質の使用 |
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| JPWO2015098738A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2017-03-23 | 東亞合成株式会社 | ポリアルコキシシラザン及びその製造方法、並びに、コーティング組成物及びそれから得られるケイ素系セラミック被膜 |
| JP2020014007A (ja) * | 2014-10-24 | 2020-01-23 | バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー | ケイ素含有膜の堆積のための組成物及びそれを使用した方法 |
| JP2022000913A (ja) * | 2014-10-24 | 2022-01-04 | バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー | ケイ素含有膜の堆積のための組成物及びそれを使用した方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3396791B2 (ja) | 2003-04-14 |
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