JPH09106986A - フッ素含有二酸化シリコン被膜の被着方法 - Google Patents
フッ素含有二酸化シリコン被膜の被着方法Info
- Publication number
- JPH09106986A JPH09106986A JP8179878A JP17987896A JPH09106986A JP H09106986 A JPH09106986 A JP H09106986A JP 8179878 A JP8179878 A JP 8179878A JP 17987896 A JP17987896 A JP 17987896A JP H09106986 A JPH09106986 A JP H09106986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- teos
- coating
- ratio
- frequency power
- fluorine
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
- H01L21/02131—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being halogen doped silicon oxides, e.g. FSG
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
- C23C16/402—Silicon dioxide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた段差部被覆性（ステップカバレッ
ジ）及び平坦性を有する、安定性の高いフッ素含有二酸
化シリコン被膜の被着方法を提供する。 【解決手段】 プラズマＣＶＤ用平行プレートに二重
周波数ＲＦ電力源が備えられる。ＴＥＯＳ、酸素、及び
フッ素の混合ガスから、フッ素含有二酸化シリコン被膜
を被着する処理に際して、低周波ＲＦ電力源が高周波電
力より高レベルの電力を供給する。このように形成され
た被膜は、安定で、優れた段差部被覆性及び平坦性を有
する。
ジ）及び平坦性を有する、安定性の高いフッ素含有二酸
化シリコン被膜の被着方法を提供する。 【解決手段】 プラズマＣＶＤ用平行プレートに二重
周波数ＲＦ電力源が備えられる。ＴＥＯＳ、酸素、及び
フッ素の混合ガスから、フッ素含有二酸化シリコン被膜
を被着する処理に際して、低周波ＲＦ電力源が高周波電
力より高レベルの電力を供給する。このように形成され
た被膜は、安定で、優れた段差部被覆性及び平坦性を有
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学的気相成長法
（以下“ＣＶＤ”）を用いて材料を被着する方法に関
し、詳述すると、プラズマＣＶＤ（以下“ＰＥＣＶ
Ｄ”）を用いて、テトラエチルオルソシリケート（以下
“ＴＥＯＳ”）から、フッ素含有二酸化シリコンの被膜
を被着する方法に関する。
（以下“ＣＶＤ”）を用いて材料を被着する方法に関
し、詳述すると、プラズマＣＶＤ（以下“ＰＥＣＶ
Ｄ”）を用いて、テトラエチルオルソシリケート（以下
“ＴＥＯＳ”）から、フッ素含有二酸化シリコンの被膜
を被着する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】デバイス寸法の小型化が進むにつれ、ア
スペクト比が１：１以上の開口部の充填をなし得る、高
品質の誘電体膜の必要性が高まってきた。このことは、
特に０．３５μｍ以下の細密な構造に関する技術におい
て当てはまる。つまり、ここでは精密な金属配線間の誘
電体填隙（gap fill）及び低誘電率が求められているの
である。
スペクト比が１：１以上の開口部の充填をなし得る、高
品質の誘電体膜の必要性が高まってきた。このことは、
特に０．３５μｍ以下の細密な構造に関する技術におい
て当てはまる。つまり、ここでは精密な金属配線間の誘
電体填隙（gap fill）及び低誘電率が求められているの
である。
【０００３】ここで、“アスペクト比”という言葉は、
開口部の深さに対する幅の比を指す。例えば、図１に
は、２：１のアスペクト比を有する開口部１１０が、
１：１のアスペクト比を有する開口部１２０、及び１：
２のアスペクト比を有する開口部１３０と比較された形
で示されている。図２に示すのは、理想的にコンフォー
マル成長した被膜２０２で充填された開口部２００であ
る。被膜２０２の開口部２００を充填する部分には継ぎ
目またはボイドが形成されておらず、被膜２０２の表面
は平坦である。図３には、別の開口部が示されており、
これは非コンフォーマル成長した被膜３０２によって充
填されている。被膜２０２とは対照的に、被膜３０２の
開口部３００を充填している部分には継ぎ目３０６及び
ボイド３０８が形成されており、被膜３０２の開口部３
００の上の表面（窪み領域３０４）は窪んでいる。被膜
３０２は、例えばシラン（ＳｉＨ4）のＣＶＤまたはＰ
ＥＣＶＤにより形成された二酸化シリコン被膜のような
タイプの被膜である。
開口部の深さに対する幅の比を指す。例えば、図１に
は、２：１のアスペクト比を有する開口部１１０が、
１：１のアスペクト比を有する開口部１２０、及び１：
２のアスペクト比を有する開口部１３０と比較された形
で示されている。図２に示すのは、理想的にコンフォー
マル成長した被膜２０２で充填された開口部２００であ
る。被膜２０２の開口部２００を充填する部分には継ぎ
目またはボイドが形成されておらず、被膜２０２の表面
は平坦である。図３には、別の開口部が示されており、
これは非コンフォーマル成長した被膜３０２によって充
填されている。被膜２０２とは対照的に、被膜３０２の
開口部３００を充填している部分には継ぎ目３０６及び
ボイド３０８が形成されており、被膜３０２の開口部３
００の上の表面（窪み領域３０４）は窪んでいる。被膜
３０２は、例えばシラン（ＳｉＨ4）のＣＶＤまたはＰ
ＥＣＶＤにより形成された二酸化シリコン被膜のような
タイプの被膜である。
【０００４】ＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳ酸化被膜は、その優
れた物理的、電気的特性及び優れたコンフォーマル成長
性のために、ＶＬＳＩ産業において、金属配線間誘電体
膜として長きに亘って用いられてきた。ＰＥＣＶＤ Ｔ
ＥＯＳによるボイドのない（void-free）填隙膜は、大
きさが０．５μｍ以上ならばアスペクト比０．８：１の
構造のプロセス統合スキームにおいて、その役割を十分
に果たし得る。しかし、上述の０．８：１のアスペクト
比の開口部においては、従来のＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳの
みでは、ボイドのない填隙膜が生成できないことがあ
る。
れた物理的、電気的特性及び優れたコンフォーマル成長
性のために、ＶＬＳＩ産業において、金属配線間誘電体
膜として長きに亘って用いられてきた。ＰＥＣＶＤ Ｔ
ＥＯＳによるボイドのない（void-free）填隙膜は、大
きさが０．５μｍ以上ならばアスペクト比０．８：１の
構造のプロセス統合スキームにおいて、その役割を十分
に果たし得る。しかし、上述の０．８：１のアスペクト
比の開口部においては、従来のＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳの
みでは、ボイドのない填隙膜が生成できないことがあ
る。
【０００５】フッ素化テトラエチルオルソシリケート、
またはＦ−ＴＥＯＳの被膜は、その開口部充填材として
の機能を認められ、４．０未満の誘電率を含む概ね理想
的な特性を有しているが、これらの被膜の安定性は完全
に満足ゆくものではない。例えば、１９９４年７月７日
発行の“１９９４ＶＭＩＣ ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”１５〜２１頁に記載の、Ｍ．Ｂ．
Ａｎａｎｄ等著、“Ｆｕｌｌｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｂａｃｋ Ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｉｎｅ Ｉｎｔ
ｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｈ
ｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＵＬＳＩｓ”なる論
文、１９９３年１２月１日発行の“Ｓｅｍｉｃｏｎ Ｊ
ａｐａｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”２１１〜２１６頁に記載の、Ｋ．
Ｓｈｉｍｏｋａｗａ著、“Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｄｏｐｅ
ｄ ＳｉＯ２ ｗｉｔｈ Ｌｏｗ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉ
ｃ Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ
Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ”なる論文、“Ｊａ
ｐａｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ３３，１９
９４”４０８〜４１２頁に記載の、Ｔ．Ｕｓａｍｉ等
著、“Ｌｏｗ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｓｔａｎ
ｔ Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｆｌｕｏｒｉ
ｎｅ−Ｄｏｐｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｘｉｄｅ”なる
論文、及び“１９９５ ＤＵＭＩＣ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”２２〜２８頁に記載
の、Ｔ．Ｍａｔｓｕｄａｄａ等著、“Ｄｕａｌ Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ Ｐｌａｓｍａ ＣＶＤ Ｆｌｕｏｒｏｓ
ｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｆｏｒ ０．２５μｍ Ｉｎｔｅｒｌｅｖｅｌ Ｄｉｅ
ｌｅｃｔｒｉｃｓ”なる論文を参照されたい。Ｆ−ＴＥ
ＯＳ被膜を、例えば電子集積回路用半導体デバイスのよ
うなデバイスの構造にうまく統合しようとするならば、
良好なＳｉ−Ｆ結合の安定性が必要である。というの
は、被膜の遊離フッ素がデバイス中の水分または他の材
料と反応して、その信頼性に問題が生ずることがあるか
らである。更に、水分の吸収は最小にしなければなら
ず、フッ素をＳｉＯ2被膜に混合することによってなし
得る誘電率の低下が、被膜中の水分及びＳｉ−ＯＨの分
極率によって妨げられるような事態も最小限に抑える必
要がある。被膜中の水分及びＳｉ−ＯＨの分極によっ
て、被膜にフッ素が混合されているにも関わらず、実効
誘電率が４．０以上になってしまうことがあるのであ
る。
またはＦ−ＴＥＯＳの被膜は、その開口部充填材として
の機能を認められ、４．０未満の誘電率を含む概ね理想
的な特性を有しているが、これらの被膜の安定性は完全
に満足ゆくものではない。例えば、１９９４年７月７日
発行の“１９９４ＶＭＩＣ ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”１５〜２１頁に記載の、Ｍ．Ｂ．
Ａｎａｎｄ等著、“Ｆｕｌｌｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｂａｃｋ Ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｉｎｅ Ｉｎｔ
ｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｈ
ｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＵＬＳＩｓ”なる論
文、１９９３年１２月１日発行の“Ｓｅｍｉｃｏｎ Ｊ
ａｐａｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”２１１〜２１６頁に記載の、Ｋ．
Ｓｈｉｍｏｋａｗａ著、“Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｄｏｐｅ
ｄ ＳｉＯ２ ｗｉｔｈ Ｌｏｗ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉ
ｃ Ｃｏｎｓｔａｎｔ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ
Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ”なる論文、“Ｊａ
ｐａｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ３３，１９
９４”４０８〜４１２頁に記載の、Ｔ．Ｕｓａｍｉ等
著、“Ｌｏｗ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｓｔａｎ
ｔ Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｆｌｕｏｒｉ
ｎｅ−Ｄｏｐｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｘｉｄｅ”なる
論文、及び“１９９５ ＤＵＭＩＣ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”２２〜２８頁に記載
の、Ｔ．Ｍａｔｓｕｄａｄａ等著、“Ｄｕａｌ Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ Ｐｌａｓｍａ ＣＶＤ Ｆｌｕｏｒｏｓ
ｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｆｏｒ ０．２５μｍ Ｉｎｔｅｒｌｅｖｅｌ Ｄｉｅ
ｌｅｃｔｒｉｃｓ”なる論文を参照されたい。Ｆ−ＴＥ
ＯＳ被膜を、例えば電子集積回路用半導体デバイスのよ
うなデバイスの構造にうまく統合しようとするならば、
良好なＳｉ−Ｆ結合の安定性が必要である。というの
は、被膜の遊離フッ素がデバイス中の水分または他の材
料と反応して、その信頼性に問題が生ずることがあるか
らである。更に、水分の吸収は最小にしなければなら
ず、フッ素をＳｉＯ2被膜に混合することによってなし
得る誘電率の低下が、被膜中の水分及びＳｉ−ＯＨの分
極率によって妨げられるような事態も最小限に抑える必
要がある。被膜中の水分及びＳｉ−ＯＨの分極によっ
て、被膜にフッ素が混合されているにも関わらず、実効
誘電率が４．０以上になってしまうことがあるのであ
る。
【０００６】従って、現在の填隙膜と同等若しくはより
優れた安定性を有し、使用時に水分等の遮断壁または覆
い膜が不要な、生産工程の中で生成可能な金属配線間誘
電体Ｆ−ＴＥＯＳ被膜が必要である。
優れた安定性を有し、使用時に水分等の遮断壁または覆
い膜が不要な、生産工程の中で生成可能な金属配線間誘
電体Ｆ−ＴＥＯＳ被膜が必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、優れた段差部被覆性（ステップカバレッジ）及び平
坦性を有する、安定性の高いフッ素含有二酸化シリコン
被膜の被着方法を提供することである。
は、優れた段差部被覆性（ステップカバレッジ）及び平
坦性を有する、安定性の高いフッ素含有二酸化シリコン
被膜の被着方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】様々な実施例において、
本発明に基づき、填隙可能な開口部のアスペクト比が
１．５：１を越えるまで拡張され、低誘電率の酸化被膜
が提供され、被膜中のフッ素が安定化され、ストレス
（stress）ヒステリシスが最小の被膜が生成され、優れ
た粒子及びプロセス再現性が達成され、プロセス統合が
単純化され、かつ、プロセスの適用範囲が０．５μｍ以
下の構造にまで拡張される。
本発明に基づき、填隙可能な開口部のアスペクト比が
１．５：１を越えるまで拡張され、低誘電率の酸化被膜
が提供され、被膜中のフッ素が安定化され、ストレス
（stress）ヒステリシスが最小の被膜が生成され、優れ
た粒子及びプロセス再現性が達成され、プロセス統合が
単純化され、かつ、プロセスの適用範囲が０．５μｍ以
下の構造にまで拡張される。
【０００９】実施例の１つにおいて、本発明は、フッ素
含有二酸化シリコンを被着する方法である。この方法で
は、基板はプラズマＣＶＤリアクタ内に保持される。Ｔ
ＥＯＳ成分、酸素成分、及びフッ素成分を含む気体混合
物が、前記リアクタ内に導入され、また、前記気体混合
物において、酸素分圧のＴＥＯＳ分圧に対する比は高
い。前記基板の周辺の前記気体混合物を励起してプラズ
マにするべく、前記気体混合物に交流電流エネルギーが
加えられる。
含有二酸化シリコンを被着する方法である。この方法で
は、基板はプラズマＣＶＤリアクタ内に保持される。Ｔ
ＥＯＳ成分、酸素成分、及びフッ素成分を含む気体混合
物が、前記リアクタ内に導入され、また、前記気体混合
物において、酸素分圧のＴＥＯＳ分圧に対する比は高
い。前記基板の周辺の前記気体混合物を励起してプラズ
マにするべく、前記気体混合物に交流電流エネルギーが
加えられる。
【００１０】別の実施例において、前述の方法の過程で
あって、かつ、被膜に封止層を被着する過程が排除され
た、該過程を含むプロセス統合方法が提供される。
あって、かつ、被膜に封止層を被着する過程が排除され
た、該過程を含むプロセス統合方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】我々は、Ｆ−ＴＥＯＳ ＰＥＣＶ
Ｄプロセスにおける被膜の安定性を制御するための基本
要因は、イオンボンバードメントのエネルギー束をデポ
速度で除したもの、高いＯ2：ＴＥＯＳモル比、及び低
いＰＥＣＶＤ圧力であることを発見した。このエネルギ
ー束は、大量の電力、大きな低周波電力比率、高い
Ｏ2：ＴＥＯＳモル比、及び低いＰＥＣＶＤ圧力を用い
ることによって制御可能なのである。二重周波数を用い
る代わりに、高レベルの最適周波数の単一周波数電力を
用いることもできる。しかし、従来の構成のＰＥＣＶＤ
リアクタのための最適周波数は、連邦通信委員会（Fede
ral Communication Commission）によって、ＰＥＣＶＤ
処理のためのライセンスを受けた１３．５６ＭＨｚ以外
の周波数なので、単一周波数の代用となる実施例は従来
においては商業的に実現できなかった。
Ｄプロセスにおける被膜の安定性を制御するための基本
要因は、イオンボンバードメントのエネルギー束をデポ
速度で除したもの、高いＯ2：ＴＥＯＳモル比、及び低
いＰＥＣＶＤ圧力であることを発見した。このエネルギ
ー束は、大量の電力、大きな低周波電力比率、高い
Ｏ2：ＴＥＯＳモル比、及び低いＰＥＣＶＤ圧力を用い
ることによって制御可能なのである。二重周波数を用い
る代わりに、高レベルの最適周波数の単一周波数電力を
用いることもできる。しかし、従来の構成のＰＥＣＶＤ
リアクタのための最適周波数は、連邦通信委員会（Fede
ral Communication Commission）によって、ＰＥＣＶＤ
処理のためのライセンスを受けた１３．５６ＭＨｚ以外
の周波数なので、単一周波数の代用となる実施例は従来
においては商業的に実現できなかった。
【００１２】Ｆ−ＴＥＯＳ ＰＥＣＶＤプロセスを実行
するための適切なリアクタには、米国カリフォルニア州
サンホセ（San Jose）のノベラスシステムズ社（Novell
us Systems Inc.）製のＣｏｎｃｅｐｔ Ｏｎｅ（登録
商標）システム及びＣｏｎｃｅｐｔ Ｔｗｏ（登録商
標）システムが含まれる。ノベラスシステムズ社のリア
クタは、従来の二重周波数マルチステーション式連続形
ＰＥＣＶＤリアクタであるが、米国カリフォルニア州サ
ンタクララ（Santa Clara）のアプライドマテリアルズ
社（Applied Materials Inc.）製のＰｒｅｃｉｓｉｏｎ
５０００（登録商標）システムのようなシングルステー
ション式リアクタでも、Ｆ−ＴＥＯＳ ＰＥＣＶＤプロ
セスは実行可能である。Ｆ−ＴＥＯＳ ＰＥＣＶＤプロ
セスを実行するために、このような従来のリアクタは、
より高い電力レベル（高周波電力プラス低周波電力）で
動作し、かつ低周波電力レベルがより高くなるような形
で動作するように改変される。エネルギー束は、放射さ
れるエネルギーの低周波電力の割合、及び動作圧力によ
って制御される。
するための適切なリアクタには、米国カリフォルニア州
サンホセ（San Jose）のノベラスシステムズ社（Novell
us Systems Inc.）製のＣｏｎｃｅｐｔ Ｏｎｅ（登録
商標）システム及びＣｏｎｃｅｐｔ Ｔｗｏ（登録商
標）システムが含まれる。ノベラスシステムズ社のリア
クタは、従来の二重周波数マルチステーション式連続形
ＰＥＣＶＤリアクタであるが、米国カリフォルニア州サ
ンタクララ（Santa Clara）のアプライドマテリアルズ
社（Applied Materials Inc.）製のＰｒｅｃｉｓｉｏｎ
５０００（登録商標）システムのようなシングルステー
ション式リアクタでも、Ｆ−ＴＥＯＳ ＰＥＣＶＤプロ
セスは実行可能である。Ｆ−ＴＥＯＳ ＰＥＣＶＤプロ
セスを実行するために、このような従来のリアクタは、
より高い電力レベル（高周波電力プラス低周波電力）で
動作し、かつ低周波電力レベルがより高くなるような形
で動作するように改変される。エネルギー束は、放射さ
れるエネルギーの低周波電力の割合、及び動作圧力によ
って制御される。
【００１３】低レベルの電力を用いた工程の研究につい
て、以下に記述する。
て、以下に記述する。
【００１４】この研究では、Ｆ−ＴＥＯＳ二酸化シリコ
ン被膜を製造するために、二重周波数マルチステーショ
ン式連続形ＰＥＣＶＤリアクタが使用された。様々なＳ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比、填隙能力、及び水分安定性を
有するＦ−ＴＥＯＳ被膜を被着するために、ＴＥＯＳ、
Ｏ2、及びＣ2Ｆ6の混合物が使用された。アスペクト比
が１：１より大きい開口部を充填し、同時に、５００℃
のアニールを行った後または時間を延長した湯浴処理の
後、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合のピーク領域が殆ど変化し
ないような被膜を被着するための、二重周波数ＰＥＣＶ
Ｄの使用、低周波電力のパーセンテージの変調、Ｏ2：
Ｃ2Ｆ6の比率が調査された。Ｓｉ−Ｆ分は、気相の
Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率及びシステム内の圧力の関数である
ことが分かった。また、屈折率はＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結
合比の線形関数であることが分かった。被着物のストレ
スは、低周波電力のパーセンテージ及び被着時のＳｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の関数であると分かった。填隙の状
態は、低周波電力、圧力、及び気相反応物濃度に複雑に
影響を受けて決まることが分かった。１．４：１のアス
ペクト比の開口部の填隙には、継ぎ目またはボイドが存
在しない形にすることができた。
ン被膜を製造するために、二重周波数マルチステーショ
ン式連続形ＰＥＣＶＤリアクタが使用された。様々なＳ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比、填隙能力、及び水分安定性を
有するＦ−ＴＥＯＳ被膜を被着するために、ＴＥＯＳ、
Ｏ2、及びＣ2Ｆ6の混合物が使用された。アスペクト比
が１：１より大きい開口部を充填し、同時に、５００℃
のアニールを行った後または時間を延長した湯浴処理の
後、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合のピーク領域が殆ど変化し
ないような被膜を被着するための、二重周波数ＰＥＣＶ
Ｄの使用、低周波電力のパーセンテージの変調、Ｏ2：
Ｃ2Ｆ6の比率が調査された。Ｓｉ−Ｆ分は、気相の
Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率及びシステム内の圧力の関数である
ことが分かった。また、屈折率はＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結
合比の線形関数であることが分かった。被着物のストレ
スは、低周波電力のパーセンテージ及び被着時のＳｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の関数であると分かった。填隙の状
態は、低周波電力、圧力、及び気相反応物濃度に複雑に
影響を受けて決まることが分かった。１．４：１のアス
ペクト比の開口部の填隙には、継ぎ目またはボイドが存
在しない形にすることができた。
【００１５】この研究において生成されるＦ−ＴＥＯＳ
被膜に被着には、ＣｏｎｃｅｐｔＯｎｅ２００システム
が使用された。図４に示すのは、このシステムのＲＦ部
の模式図である。このプロセスシステムの詳細及び構成
については、“ＶＭＩＣＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｊｕ
ｎｅ ９−１０，１９９２”に記載の、Ｂ．ｖａｎ Ｓ
ｃｈｒａｖｅｎｄｉｊｋ等著、“Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏ
ｎ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｌｉ
ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＥＣＶＤ
Ｏｘｉｄｅ Ｆｉｌｍｓ”なる論文に記載されてお
り、ここではこれを参照されたい。
被膜に被着には、ＣｏｎｃｅｐｔＯｎｅ２００システム
が使用された。図４に示すのは、このシステムのＲＦ部
の模式図である。このプロセスシステムの詳細及び構成
については、“ＶＭＩＣＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｊｕ
ｎｅ ９−１０，１９９２”に記載の、Ｂ．ｖａｎ Ｓ
ｃｈｒａｖｅｎｄｉｊｋ等著、“Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏ
ｎ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｌｉ
ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＥＣＶＤ
Ｏｘｉｄｅ Ｆｉｌｍｓ”なる論文に記載されてお
り、ここではこれを参照されたい。
【００１６】被膜は２００ｍｍウェハ上に被着された。
各プロセス状態のセットは、少なくとも２つの試行によ
って表された。被膜の厚みの測定は、米国カリフォルニ
ア州サンタクララのＴｅｎｃｏｒ Ｐｒｏｍｅｔｒｉｘ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎから購入できるモデルＳＭ２００薄
膜厚み反射率計によって行われた。この測定は、各２０
０ｍｍウェハにつき２２５個の測定ポイントで行われ
た。反射率の測定は、米国ニュージャージー州ペニント
ン（Pennington）メトリコン社（Metricon Corporatio
n）から購入できるプリズムカップラを用いて行われ
た。ストレスの測定は、米国カリフォルニア州サンホセ
のサイエンティフィックメジャーメントシステムズ社
（Scientific Measurement Systems）から購入可能なＦ
ＳＭ８８００ストレス測定ゲージによって行われた。フ
ッ素分の定量は、米国マサチューセッツ州ケンブリッジ
（Cambridge）のＢｉｏｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉ
ｅｓ−Ｄｉｇｉｌａｂ Ｄｉｖｉｓｉｏｎから購入可能
なＦＴＩＲによってなされた。被膜中のＦのパーセンテ
ージを決定するために、１０７０ｃｍ-1Ｓｉ−Ｏピーク
に対する比としての９３７ｃｍ-1Ｓｉ−Ｆピークが基線
の補正の後に用いられた。
各プロセス状態のセットは、少なくとも２つの試行によ
って表された。被膜の厚みの測定は、米国カリフォルニ
ア州サンタクララのＴｅｎｃｏｒ Ｐｒｏｍｅｔｒｉｘ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎから購入できるモデルＳＭ２００薄
膜厚み反射率計によって行われた。この測定は、各２０
０ｍｍウェハにつき２２５個の測定ポイントで行われ
た。反射率の測定は、米国ニュージャージー州ペニント
ン（Pennington）メトリコン社（Metricon Corporatio
n）から購入できるプリズムカップラを用いて行われ
た。ストレスの測定は、米国カリフォルニア州サンホセ
のサイエンティフィックメジャーメントシステムズ社
（Scientific Measurement Systems）から購入可能なＦ
ＳＭ８８００ストレス測定ゲージによって行われた。フ
ッ素分の定量は、米国マサチューセッツ州ケンブリッジ
（Cambridge）のＢｉｏｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉ
ｅｓ−Ｄｉｇｉｌａｂ Ｄｉｖｉｓｉｏｎから購入可能
なＦＴＩＲによってなされた。被膜中のＦのパーセンテ
ージを決定するために、１０７０ｃｍ-1Ｓｉ−Ｏピーク
に対する比としての９３７ｃｍ-1Ｓｉ−Ｆピークが基線
の補正の後に用いられた。
【００１７】Ｆ−ＴＥＯＳ被膜形成のための適切なプロ
セスウィンドウ（process window）を調査すべく、プロ
セスの特徴をなす全因子を含むプロセスが実行された。
図５は、プロセス因子のなかで変化する様々なパラメー
タに対するレスポンスキューブ（response cube）を示
した図である。この研究において、最も強い相関が認め
られたのは、Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率とＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ
結合比との間の関係であった。図６は、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ
−Ｏ結合比を縦軸に、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2の比率を横軸にと
り、低周波電力、高周波電力、及びリアクタ内圧力を一
定においた場合のデータをプロットした図である。図６
から明らかなように、はＯ2：Ｃ2Ｆ6の比率が増加する
につれ、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比は低下した。この現
象は、以下の２つの表面における化学反応によって説明
される。
セスウィンドウ（process window）を調査すべく、プロ
セスの特徴をなす全因子を含むプロセスが実行された。
図５は、プロセス因子のなかで変化する様々なパラメー
タに対するレスポンスキューブ（response cube）を示
した図である。この研究において、最も強い相関が認め
られたのは、Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率とＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ
結合比との間の関係であった。図６は、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ
−Ｏ結合比を縦軸に、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2の比率を横軸にと
り、低周波電力、高周波電力、及びリアクタ内圧力を一
定においた場合のデータをプロットした図である。図６
から明らかなように、はＯ2：Ｃ2Ｆ6の比率が増加する
につれ、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比は低下した。この現
象は、以下の２つの表面における化学反応によって説明
される。
【００１８】 Ｓｉ[表面]＋Ｏ[吸着シタ分]→Ｓｉ−Ｏ （１）
【００１９】 Ｓｉ[表面]＋Ｆ[吸着シタ分]→Ｓｉ−Ｆ （２）
【００２０】吸着した分の反応物濃度は、一般に反応物
の気相濃度に比例すると考えられている。プラズマ相に
おいて生成されるフッ素ラジカルの量が増加し、かつ酸
素ラジカルの量が低下するにつれ、Ｓｉ−Ｆの形成速度
は増加し（式（２））、Ｓｉ−Ｏの形成速度は低下する
（式（１））。
の気相濃度に比例すると考えられている。プラズマ相に
おいて生成されるフッ素ラジカルの量が増加し、かつ酸
素ラジカルの量が低下するにつれ、Ｓｉ−Ｆの形成速度
は増加し（式（２））、Ｓｉ−Ｏの形成速度は低下する
（式（１））。
【００２１】Ｓｉ−Ｆ結合を混和することによって材料
の物理的特性が変化し、１０７０ｃｍ-1のＳｉ−Ｏスト
レッチ（stretch）がより高い波数（最大１０９５ｃｍ
-1）にシフトすると共に、Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の被着時の
ストレスが変調される。図７は、ストレスを縦軸に、Ｓ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を横軸にとり、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ
−Ｏ結合比を一定の低周波電力のパーセンテージの関数
として示した図である。従来のＴＥＯＳ ＰＥＣＶＤ被
着処理の場合は、所与の、電力の総量に対する低周波電
力のパーセンテージに対して、ストレス状態がただ１つ
存在する。Ｆ−ＴＥＯＳの場合は、２つの因子、即ちＳ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比及び低周波電力のパーセンテー
ジが含まれる。同一のＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合密度に対
して、低周波電力のパーセンテージが上昇すると実際に
被膜におけるストレスが増加する。図７のデータは、低
周波電力のパーセンテージが一定に保たれている場合、
Ｓｉ−Ｆ結合を更に増加させることによって被膜ストレ
スを一層張力のある状態に著しく増加させることも示し
ている。このことは、結合構造が開くため、またはアモ
ルファスガラス材料の環状性（ring-like nature）が変
質するためであるともいえる。この、結合構造が「開放
（opening）」は、低周波電力のパーセンテージの増加
（即ちイオンボンバードメント束の増加）によって、被
膜の密度及び圧縮度を増加させることにより、部分的に
補償される。図７には、Ｓｉ−Ｆ分を増加させてゆく
と、ストレスもネットゼロに集束してゆくということも
示されている。このことは、Ｓｉ−Ｆ分の高い被膜（Ｓ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比４％）は、加えられる低周波電
力の大きさに関わらず、平衡ストレス値に近くなるとい
うことを示している。
の物理的特性が変化し、１０７０ｃｍ-1のＳｉ−Ｏスト
レッチ（stretch）がより高い波数（最大１０９５ｃｍ
-1）にシフトすると共に、Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の被着時の
ストレスが変調される。図７は、ストレスを縦軸に、Ｓ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を横軸にとり、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ
−Ｏ結合比を一定の低周波電力のパーセンテージの関数
として示した図である。従来のＴＥＯＳ ＰＥＣＶＤ被
着処理の場合は、所与の、電力の総量に対する低周波電
力のパーセンテージに対して、ストレス状態がただ１つ
存在する。Ｆ−ＴＥＯＳの場合は、２つの因子、即ちＳ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比及び低周波電力のパーセンテー
ジが含まれる。同一のＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合密度に対
して、低周波電力のパーセンテージが上昇すると実際に
被膜におけるストレスが増加する。図７のデータは、低
周波電力のパーセンテージが一定に保たれている場合、
Ｓｉ−Ｆ結合を更に増加させることによって被膜ストレ
スを一層張力のある状態に著しく増加させることも示し
ている。このことは、結合構造が開くため、またはアモ
ルファスガラス材料の環状性（ring-like nature）が変
質するためであるともいえる。この、結合構造が「開放
（opening）」は、低周波電力のパーセンテージの増加
（即ちイオンボンバードメント束の増加）によって、被
膜の密度及び圧縮度を増加させることにより、部分的に
補償される。図７には、Ｓｉ−Ｆ分を増加させてゆく
と、ストレスもネットゼロに集束してゆくということも
示されている。このことは、Ｓｉ−Ｆ分の高い被膜（Ｓ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比４％）は、加えられる低周波電
力の大きさに関わらず、平衡ストレス値に近くなるとい
うことを示している。
【００２２】図８は、屈折率を縦軸に、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ
−Ｏ結合比を横軸にとり、要因分析の全てのデータポイ
ントにおける屈折率をプロットした図である。プロセス
の状態に関わらず、屈折率の普遍関数と結合比の間には
強い相関が、認められる。ドーピングされた酸化物、ま
たは化学量を変更した酸化物には一般的なことである
が、被膜の化学的成分が屈折率を左右する。ストレスや
被膜密度のような他の要因は、屈折率に二次的に関係し
ている。この関係は、大量生産ラインにおいて、被膜の
フッ素分を迅速にモニタするための数値となり得る。
−Ｏ結合比を横軸にとり、要因分析の全てのデータポイ
ントにおける屈折率をプロットした図である。プロセス
の状態に関わらず、屈折率の普遍関数と結合比の間には
強い相関が、認められる。ドーピングされた酸化物、ま
たは化学量を変更した酸化物には一般的なことである
が、被膜の化学的成分が屈折率を左右する。ストレスや
被膜密度のような他の要因は、屈折率に二次的に関係し
ている。この関係は、大量生産ラインにおいて、被膜の
フッ素分を迅速にモニタするための数値となり得る。
【００２３】アスペクト比が約１．４：１の開口部のＳ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ比が約２．５％の填隙の一例が図９に
示されている。アスペクト比１．４：１以下のこのよう
なプロセスの状態の下では、継ぎ目またはボイドが形成
されなかった。この填隙のプロセスウィンドウは非常に
大きい、即ち填隙が生成される多くのプロセス状態の下
では、ドーピングされていないＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳよ
りも優れた填隙がなされる。低周波電力が増加し、圧力
が低下するにつれて填隙能力は増加したが、この仕組み
は、“Ｊａｐａｎ Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏ
ｌ．３３，１９９４”の４０８〜４１２頁の、Ｔ．Ｕｓ
ａｍｉ等による“Ｌｏｗ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ
ｎｓｔａｎｔ Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｆ
ｌｕｏｒｉｎｅ−Ｄｏｐｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｘｉ
ｄｅ”なる論文に記載の被着及びエッチング並列処理の
機構と同一であり、ここではこの論文を参照されたい。
この填隙は、被膜内のＳｉ−Ｆ分の明らかな作用によっ
てなされたものではなかった。図９と図１０とを比較す
ることによって分かるように、フッ素分が非常に多い状
態では、最適な填隙が生成されない。図１０に示すの
は、アスペクト比が約１．４：１の開口部のＳｉ−Ｆ／
Ｓｉ−Ｏ比が約３％の填隙の一例である。この填隙の被
膜能力は図９に示す最適な被膜に及ばないということに
注意されたい。
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ比が約２．５％の填隙の一例が図９に
示されている。アスペクト比１．４：１以下のこのよう
なプロセスの状態の下では、継ぎ目またはボイドが形成
されなかった。この填隙のプロセスウィンドウは非常に
大きい、即ち填隙が生成される多くのプロセス状態の下
では、ドーピングされていないＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳよ
りも優れた填隙がなされる。低周波電力が増加し、圧力
が低下するにつれて填隙能力は増加したが、この仕組み
は、“Ｊａｐａｎ Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏ
ｌ．３３，１９９４”の４０８〜４１２頁の、Ｔ．Ｕｓ
ａｍｉ等による“Ｌｏｗ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ
ｎｓｔａｎｔ Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｆ
ｌｕｏｒｉｎｅ−Ｄｏｐｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｘｉ
ｄｅ”なる論文に記載の被着及びエッチング並列処理の
機構と同一であり、ここではこの論文を参照されたい。
この填隙は、被膜内のＳｉ−Ｆ分の明らかな作用によっ
てなされたものではなかった。図９と図１０とを比較す
ることによって分かるように、フッ素分が非常に多い状
態では、最適な填隙が生成されない。図１０に示すの
は、アスペクト比が約１．４：１の開口部のＳｉ−Ｆ／
Ｓｉ−Ｏ比が約３％の填隙の一例である。この填隙の被
膜能力は図９に示す最適な被膜に及ばないということに
注意されたい。
【００２４】優れた填隙能力は重要であるが、Ｆ−ＴＥ
ＯＳ被膜を組み込んだデバイス構造の信頼性を高めるた
めには、被膜の安定性が要求される。Ｆ−ＴＥＯＳ被膜
の研究において重要な２つの要素は、定例的な半導体プ
ロセスにおいて被膜がさらされることがあるプロセス状
態の範囲内でのＳｉ−Ｆ結合の安定性と、被膜の水分吸
収性である。
ＯＳ被膜を組み込んだデバイス構造の信頼性を高めるた
めには、被膜の安定性が要求される。Ｆ−ＴＥＯＳ被膜
の研究において重要な２つの要素は、定例的な半導体プ
ロセスにおいて被膜がさらされることがあるプロセス状
態の範囲内でのＳｉ−Ｆ結合の安定性と、被膜の水分吸
収性である。
【００２５】第１の要素は、定例的な半導体プロセスに
おいて被膜がさらされることがあるプロセス状態の範囲
内でのＳｉ−Ｆ結合の安定性である。Ｓｉ−Ｆ結合の安
定性に関するテストの１つとして挙げられるのは、アニ
ールを行う“前後”のＳｉ−Ｆ結合領域を、初期Ｓｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合密度の関数として測定することであ
る。図１１は、５００℃で９０分間Ｎ2アニールを行っ
た後の、フッ素が１％、２％、及び３％の場合に対する
Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合領域を示した図である。初期Ｓ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合密度が概ね２．５〜３．０％以下
で、初期ストレスが０．５×１０4Ｎ／ｃｍ2の圧縮力で
ある被膜は、この物理的テストにおいて安定性を保った
（即ち結合比に変化がなかった）が、初期フッ素分がよ
り高く、ストレスの小さい被膜では、結合比が低下、即
ち雰囲気中への損失を示すことが多かった。統合された
一連の工程において、このような遊離フッ素の放出は、
遊離フッ素が後に形成されるデバイスの層と反応するこ
とが多く、信頼性や歩留まりを低下させることになるの
で、望ましいことではない。
おいて被膜がさらされることがあるプロセス状態の範囲
内でのＳｉ−Ｆ結合の安定性である。Ｓｉ−Ｆ結合の安
定性に関するテストの１つとして挙げられるのは、アニ
ールを行う“前後”のＳｉ−Ｆ結合領域を、初期Ｓｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合密度の関数として測定することであ
る。図１１は、５００℃で９０分間Ｎ2アニールを行っ
た後の、フッ素が１％、２％、及び３％の場合に対する
Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合領域を示した図である。初期Ｓ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合密度が概ね２．５〜３．０％以下
で、初期ストレスが０．５×１０4Ｎ／ｃｍ2の圧縮力で
ある被膜は、この物理的テストにおいて安定性を保った
（即ち結合比に変化がなかった）が、初期フッ素分がよ
り高く、ストレスの小さい被膜では、結合比が低下、即
ち雰囲気中への損失を示すことが多かった。統合された
一連の工程において、このような遊離フッ素の放出は、
遊離フッ素が後に形成されるデバイスの層と反応するこ
とが多く、信頼性や歩留まりを低下させることになるの
で、望ましいことではない。
【００２６】第２の要素は、被膜の水分吸収性である。
水分の吸収に関しての被膜の安定性はＳｉ−Ｆ結合の安
定性と一致する。図１２は、初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結
合比を縦軸に、１００℃で湯浴処理した時間を横軸にと
り、初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比（水分の吸収の跡に
おける変化）のデータをプロットした図である。Ｓｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比が概ね２％かそれ以下の被膜に対し
ては、１００分間の湯浴の後Ｓｉ−ＯＨ分に変化は生じ
ない。初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比のより大きい被膜
の場合、初期ＳｉＯＨ（及び水分）領域は大きくなる
が、１００分間の湯浴の後に明らかに小さくなる。湯浴
の後に厚みを測定することにより、この明らかなＳｉ−
ＯＨの減少は、湯浴処理の間にＨＦが形成され、エッチ
ングが行われることになって被膜全体の厚みが小さくな
るためであると分かる。
水分の吸収に関しての被膜の安定性はＳｉ−Ｆ結合の安
定性と一致する。図１２は、初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結
合比を縦軸に、１００℃で湯浴処理した時間を横軸にと
り、初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比（水分の吸収の跡に
おける変化）のデータをプロットした図である。Ｓｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比が概ね２％かそれ以下の被膜に対し
ては、１００分間の湯浴の後Ｓｉ−ＯＨ分に変化は生じ
ない。初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比のより大きい被膜
の場合、初期ＳｉＯＨ（及び水分）領域は大きくなる
が、１００分間の湯浴の後に明らかに小さくなる。湯浴
の後に厚みを測定することにより、この明らかなＳｉ−
ＯＨの減少は、湯浴処理の間にＨＦが形成され、エッチ
ングが行われることになって被膜全体の厚みが小さくな
るためであると分かる。
【００２７】図１２は、図１３を共に参照することによ
り、より良く理解されよう。図１３は、初期Ｓｉ−Ｆ／
Ｓｉ−Ｏ結合比を縦軸に、湯浴時間を横軸にとり、Ｓｉ
−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の３つの異なる初期条件に対する
データをプロットした図である。安定した被膜（即ちＳ
ｉ−ＯＨの変化が認められない被膜）の場合は、Ｓｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の変化は比較的小さく、殆ど無変化
である。しかし、Ｓｉ−ＯＨの大きな変化を示す被膜の
場合は、湯浴処理サイクルの間、Ｓｉ−Ｆ領域が一貫し
て低減している。このように低減するＳｉ−ＦがＨＦ形
成のためのフッ素源であり、これによって被着時のフッ
素ＴＥＯＳ被膜の２．５〜３％以上のＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−
Ｏがエッチングされることになる。
り、より良く理解されよう。図１３は、初期Ｓｉ−Ｆ／
Ｓｉ−Ｏ結合比を縦軸に、湯浴時間を横軸にとり、Ｓｉ
−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の３つの異なる初期条件に対する
データをプロットした図である。安定した被膜（即ちＳ
ｉ−ＯＨの変化が認められない被膜）の場合は、Ｓｉ−
Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の変化は比較的小さく、殆ど無変化
である。しかし、Ｓｉ−ＯＨの大きな変化を示す被膜の
場合は、湯浴処理サイクルの間、Ｓｉ−Ｆ領域が一貫し
て低減している。このように低減するＳｉ−ＦがＨＦ形
成のためのフッ素源であり、これによって被着時のフッ
素ＴＥＯＳ被膜の２．５〜３％以上のＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−
Ｏがエッチングされることになる。
【００２８】高レベルの低周波電力及び流量の大きい酸
素流を用いた工程の研究について、以下に記述する。
素流を用いた工程の研究について、以下に記述する。
【００２９】フッ素分が高く、許容できる安定性を有す
る被膜を得るために重要なことは、低周波電力のパーセ
ンテージを高くすること（被着された層に対するイオン
ボンバードメントのエネルギー束を高くすること）、及
び高濃度の酸素流を用いることであると考えられる。こ
の関係は、Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率を最適化し、低周波電力
のパーセンテージの変調を調査した、低レベルの電力を
用いた工程の研究において調べられた。この研究でも、
低周波電力を用いた研究で使用した二重周波数マルチス
テーション式連続形ＰＥＣＶＤリアクタと似たリアクタ
を使用したが、ＲＦジェネレータの低周波出力をより高
出力にし、電極間の間隔をより狭める改変を行った。被
膜の湯浴処理と共に、時間を延長した温度及び湿度テス
トが、安定性の指標として用いられた。
る被膜を得るために重要なことは、低周波電力のパーセ
ンテージを高くすること（被着された層に対するイオン
ボンバードメントのエネルギー束を高くすること）、及
び高濃度の酸素流を用いることであると考えられる。こ
の関係は、Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率を最適化し、低周波電力
のパーセンテージの変調を調査した、低レベルの電力を
用いた工程の研究において調べられた。この研究でも、
低周波電力を用いた研究で使用した二重周波数マルチス
テーション式連続形ＰＥＣＶＤリアクタと似たリアクタ
を使用したが、ＲＦジェネレータの低周波出力をより高
出力にし、電極間の間隔をより狭める改変を行った。被
膜の湯浴処理と共に、時間を延長した温度及び湿度テス
トが、安定性の指標として用いられた。
【００３０】この研究においても、低レベルの電力を用
いた研究と同様に、１．４：１のアスペクト比を有する
開口部における、目に見える継ぎ目やボイドの無い填隙
が得られた。Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合のピーク比が６％
＋の範囲内にある被膜を被着することができたが、我々
の測定技術をもって測定した結合比率が３．５％を越え
た場合、またはストレスが０．８×１０4Ｎ／ｃｍ2より
小さい圧縮力であった場合には、被膜の安定性（即ちＳ
ｉ−Ｆ結合安定性）は劣化した。一般に、Ｓｉ−Ｆ結合
安定性の改善は、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率を増加させ、低周波
電力を増加させ、かつＴＥＯＳ流を減少させることのよ
ってなされ、屈折率の増加は、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率を低下
させ、低周波電力の低下させ、かつＴＥＯＳ流を増加さ
せることによってなされ、圧縮ストレスの増加は、Ｃ2
Ｆ6：Ｏ2比率を低下させ、低周波電力の増加させ、かつ
ＴＥＯＳ流を減少させることによってなされ、填隙特性
の改善は、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率を増加させ、かつ低周波電
力を増加させることによってなされる。一般に望ましい
のは、低周波イオンボンバードメントエネルギー束を大
きくし、圧力を低くし、かつ酸素流量を大きくすること
であることが分かった。また、低周波電力の大きさ及び
Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率は、互いに結びついたパラメータであ
ることが分かった。
いた研究と同様に、１．４：１のアスペクト比を有する
開口部における、目に見える継ぎ目やボイドの無い填隙
が得られた。Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合のピーク比が６％
＋の範囲内にある被膜を被着することができたが、我々
の測定技術をもって測定した結合比率が３．５％を越え
た場合、またはストレスが０．８×１０4Ｎ／ｃｍ2より
小さい圧縮力であった場合には、被膜の安定性（即ちＳ
ｉ−Ｆ結合安定性）は劣化した。一般に、Ｓｉ−Ｆ結合
安定性の改善は、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率を増加させ、低周波
電力を増加させ、かつＴＥＯＳ流を減少させることのよ
ってなされ、屈折率の増加は、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率を低下
させ、低周波電力の低下させ、かつＴＥＯＳ流を増加さ
せることによってなされ、圧縮ストレスの増加は、Ｃ2
Ｆ6：Ｏ2比率を低下させ、低周波電力の増加させ、かつ
ＴＥＯＳ流を減少させることによってなされ、填隙特性
の改善は、Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率を増加させ、かつ低周波電
力を増加させることによってなされる。一般に望ましい
のは、低周波イオンボンバードメントエネルギー束を大
きくし、圧力を低くし、かつ酸素流量を大きくすること
であることが分かった。また、低周波電力の大きさ及び
Ｃ2Ｆ6：Ｏ2比率は、互いに結びついたパラメータであ
ることが分かった。
【００３１】Ｆ−ＴＥＯＳプロセスの背後にある反応機
構は、低周波エネルギーが密度を高め、酸化物の格子に
フッ素を組み込み、反応性イオンエッチングで角張った
コーナー部分を形成して流れの形状を画定し、かつフッ
素が表面上に吸着し先駆物質の表面拡散を改善する、と
いうものであると考えられる。圧力を低くすることによ
り、イオンボンバードのイオンの効果的なエネルギーが
高められ、デポ速度の犠牲を最小にして上述の反応機構
が促進される。酸素分圧を高めることにより、表面上の
不安定な化学種との完全な反応が起こり、より安定な被
膜が形成されることになる。
構は、低周波エネルギーが密度を高め、酸化物の格子に
フッ素を組み込み、反応性イオンエッチングで角張った
コーナー部分を形成して流れの形状を画定し、かつフッ
素が表面上に吸着し先駆物質の表面拡散を改善する、と
いうものであると考えられる。圧力を低くすることによ
り、イオンボンバードのイオンの効果的なエネルギーが
高められ、デポ速度の犠牲を最小にして上述の反応機構
が促進される。酸素分圧を高めることにより、表面上の
不安定な化学種との完全な反応が起こり、より安定な被
膜が形成されることになる。
【００３２】この高レベルの低周波電力を用いた工程の
研究においては、ＣｏｎｃｅｐｔＯｎｅリアクタを低周
波電力が好ましくは４００ＫＨｚで１５００〜２１００
Ｗとなるように改変し、かつシャワーヘッド（showerhe
ad）と、ヒータブロック（heater block）またはプラテ
ン（platen）との間隔が好ましくは３８０ミル（mil）
となるように改変して用いた。好ましくは、１３．５６
ＭＨｚの高周波電力は２５０〜６００Ｗの範囲内にし
た。更に、好ましくは、プロセスガスの流量は、ＴＥＯ
Ｓが１．５〜３．０ｍｌ／分の範囲、Ｏ2が８．０〜１
８．０ｓｌｍ、Ｃ2Ｆ6が１．０〜３．０ｓｌｍとし、反
応チャンバ内の全圧力は１．０〜３．５トル（torr）の
範囲で、プロセス温度は３５０〜４００℃とし、好まし
くは３５０℃とした。この例示した構成は、Ｈｉ ＬＦ
構成と称する。
研究においては、ＣｏｎｃｅｐｔＯｎｅリアクタを低周
波電力が好ましくは４００ＫＨｚで１５００〜２１００
Ｗとなるように改変し、かつシャワーヘッド（showerhe
ad）と、ヒータブロック（heater block）またはプラテ
ン（platen）との間隔が好ましくは３８０ミル（mil）
となるように改変して用いた。好ましくは、１３．５６
ＭＨｚの高周波電力は２５０〜６００Ｗの範囲内にし
た。更に、好ましくは、プロセスガスの流量は、ＴＥＯ
Ｓが１．５〜３．０ｍｌ／分の範囲、Ｏ2が８．０〜１
８．０ｓｌｍ、Ｃ2Ｆ6が１．０〜３．０ｓｌｍとし、反
応チャンバ内の全圧力は１．０〜３．５トル（torr）の
範囲で、プロセス温度は３５０〜４００℃とし、好まし
くは３５０℃とした。この例示した構成は、Ｈｉ ＬＦ
構成と称する。
【００３３】ここに示したパラメータ値の範囲は単なる
例示であって、この範囲外のパラメータ値を用いてもＦ
−ＴＥＯＳ被膜を形成することが可能であるということ
は理解されよう。例えば、低周波電力の周波数は約４０
０ＫＨｚであるが、１００ＫＨｚ程度が適する応用例も
ある。前述の間隔は約３８０ミルであるが、応用例によ
っては、アーキング（arcing）を起こさないようにでき
る限り間隔を拡げたり、間隔を狭めたりすることが適す
る場合もある。応用例により、多少高周波電力を使用す
ることが適切な場合、高周波電力を使用しないことが適
切な場合、高周波電力を用いることが適切な場合があ
る。更に、他の種類のガス流が用いられることがあり、
アルゴン、クリプトン、キセノン、ヘリウム、及びネオ
ン等の他の不活性ガスが、反応ガス混合物に添加される
こともある。良好な安定性を得るためのＯ2：ＴＥＯＳ
の分圧比は２０：１以上であり、４０：１以上であるこ
とが好ましい。
例示であって、この範囲外のパラメータ値を用いてもＦ
−ＴＥＯＳ被膜を形成することが可能であるということ
は理解されよう。例えば、低周波電力の周波数は約４０
０ＫＨｚであるが、１００ＫＨｚ程度が適する応用例も
ある。前述の間隔は約３８０ミルであるが、応用例によ
っては、アーキング（arcing）を起こさないようにでき
る限り間隔を拡げたり、間隔を狭めたりすることが適す
る場合もある。応用例により、多少高周波電力を使用す
ることが適切な場合、高周波電力を使用しないことが適
切な場合、高周波電力を用いることが適切な場合があ
る。更に、他の種類のガス流が用いられることがあり、
アルゴン、クリプトン、キセノン、ヘリウム、及びネオ
ン等の他の不活性ガスが、反応ガス混合物に添加される
こともある。良好な安定性を得るためのＯ2：ＴＥＯＳ
の分圧比は２０：１以上であり、４０：１以上であるこ
とが好ましい。
【００３４】我々は、濃度の異なるＦ−ＴＥＯＳ被膜の
物理的特性を、高密度プラズマ（以下“ＨＤＰ”）コイ
ル接続式リアクタの中でＳｉＦ4＋Ｏ2＋Ａｒ混合物を１
０ミリトル以下の圧力で用いて被着された被膜のそれと
比較した。イオンボンバードメントエネルギー束とデポ
速度との比率が大きいＨＤＰリアクタは、優れた水分安
定性及び熱安定性を有する被膜を生成した。ＨＤＰシス
テムとその生成物については、１９９４年１１月発行の
“Ｓｅｍｉｃｏｎ Ｊａｐａｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”に記載の、
Ｗ．ｖａｎ ｄｅｎ Ｈｏｅｋ等による“Ａ Ｎｅｗ
Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ
Ｖｏｉｄ Ｆｒｅｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇａｐ
Ｆｉｌｌ”なる論文に記載されており、ここではこれ
を参照されたい。
物理的特性を、高密度プラズマ（以下“ＨＤＰ”）コイ
ル接続式リアクタの中でＳｉＦ4＋Ｏ2＋Ａｒ混合物を１
０ミリトル以下の圧力で用いて被着された被膜のそれと
比較した。イオンボンバードメントエネルギー束とデポ
速度との比率が大きいＨＤＰリアクタは、優れた水分安
定性及び熱安定性を有する被膜を生成した。ＨＤＰシス
テムとその生成物については、１９９４年１１月発行の
“Ｓｅｍｉｃｏｎ Ｊａｐａｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ”に記載の、
Ｗ．ｖａｎ ｄｅｎ Ｈｏｅｋ等による“Ａ Ｎｅｗ
Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｌａｓｍａ Ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ
Ｖｏｉｄ Ｆｒｅｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇａｐ
Ｆｉｌｌ”なる論文に記載されており、ここではこれ
を参照されたい。
【００３５】この高レベルの低周波電力を用いた工程の
研究において、被膜は２００ｍｍウェハ上に被着され
た。各プロセス状態のセットは、少なくとも２つの試行
によって表された。被膜の厚みの測定は、前述のＰｒｏ
ｍｅｔｒｉｘのモデルＳＭ２００薄膜厚み反射率計によ
って行われ、各２００ｍｍウェハにつき２２５個の測定
ポイントで行われた。反射率の測定は、前述のメトリコ
ン社製のプリズムカップラを用いて行われた。ストレス
の測定は、前述のＦＳＭ８８００ストレス測定ゲージに
よって行われた。フッ素分の定量は、前述のＢｉｏｒａ
ｄ社製のＦＴＩＲによってなされた。被膜中のＳｉ−Ｆ
の濃度を計算するために、１０７０ｃｍ-1Ｓｉ−Ｏピー
クに対する比としての９３７ｃｍ-1Ｓｉ−Ｆピークが基
線の補正の後に用いられた。
研究において、被膜は２００ｍｍウェハ上に被着され
た。各プロセス状態のセットは、少なくとも２つの試行
によって表された。被膜の厚みの測定は、前述のＰｒｏ
ｍｅｔｒｉｘのモデルＳＭ２００薄膜厚み反射率計によ
って行われ、各２００ｍｍウェハにつき２２５個の測定
ポイントで行われた。反射率の測定は、前述のメトリコ
ン社製のプリズムカップラを用いて行われた。ストレス
の測定は、前述のＦＳＭ８８００ストレス測定ゲージに
よって行われた。フッ素分の定量は、前述のＢｉｏｒａ
ｄ社製のＦＴＩＲによってなされた。被膜中のＳｉ−Ｆ
の濃度を計算するために、１０７０ｃｍ-1Ｓｉ−Ｏピー
クに対する比としての９３７ｃｍ-1Ｓｉ−Ｆピークが基
線の補正の後に用いられた。
【００３６】低レベルの電力を用いた工程の研究では、
標準的なＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜のＳｉ−Ｆ分
は、Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率の変調を通して制御され得た。
ＨｉＬＦ ＰＥＣＶＤの場合も、この点は変化しておら
ず、ＨＤＰフッ素分は同様にプロセスによって制御され
る。低レベルの電力を用いた工程の研究において、プロ
セス状態に関わりなく存在する、標準的なＰＥＣＶＤ
Ｆ−ＴＥＯＳの屈折率とＳｉ−Ｆ結合分との基本的な関
係についても具体的に説明した。本研究において生成さ
れたＨＤＰ被膜、Ｈｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜、及び
標準的なＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜における、屈折
率とＳｉ−Ｆ分との関係が図１４に示されている。ここ
でも、全てのプロセス状態における屈折率とＳｉ−Ｆ分
との間の独特の関係が認められるが、ＨＤＰ被膜及びＨ
ｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜については、所与のＳｉ−
Ｆ分に対する屈折率の値がより大きい方にシフトしてい
る。更に、図１４のデータは、ＨＤＰ被膜における関係
と、Ｈｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜における関係とが概
ね同一であるということを示している。このことは、両
プロセスの化学的性質、及びプラズマプロセス環境が全
く異なっているにも関わらず生じたことである。同じ被
膜のＳｉ−Ｆ分に対する屈折率が高くなるのは、ネット
の被膜密度が高くなり、被膜形成時のイオンボンバード
メントが増加するためである。ＨＤＰ被膜及びＨｉ Ｌ
Ｆ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜は、共に、標準的ＰＥＣＶＤ Ｆ
−ＴＥＯＳ被膜と比較して同程度の高密度化がみられ
る。このことは、両者の高密度化の機構が似ていること
を示している。
標準的なＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜のＳｉ−Ｆ分
は、Ｏ2：Ｃ2Ｆ6の比率の変調を通して制御され得た。
ＨｉＬＦ ＰＥＣＶＤの場合も、この点は変化しておら
ず、ＨＤＰフッ素分は同様にプロセスによって制御され
る。低レベルの電力を用いた工程の研究において、プロ
セス状態に関わりなく存在する、標準的なＰＥＣＶＤ
Ｆ−ＴＥＯＳの屈折率とＳｉ−Ｆ結合分との基本的な関
係についても具体的に説明した。本研究において生成さ
れたＨＤＰ被膜、Ｈｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜、及び
標準的なＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜における、屈折
率とＳｉ−Ｆ分との関係が図１４に示されている。ここ
でも、全てのプロセス状態における屈折率とＳｉ−Ｆ分
との間の独特の関係が認められるが、ＨＤＰ被膜及びＨ
ｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜については、所与のＳｉ−
Ｆ分に対する屈折率の値がより大きい方にシフトしてい
る。更に、図１４のデータは、ＨＤＰ被膜における関係
と、Ｈｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜における関係とが概
ね同一であるということを示している。このことは、両
プロセスの化学的性質、及びプラズマプロセス環境が全
く異なっているにも関わらず生じたことである。同じ被
膜のＳｉ−Ｆ分に対する屈折率が高くなるのは、ネット
の被膜密度が高くなり、被膜形成時のイオンボンバード
メントが増加するためである。ＨＤＰ被膜及びＨｉ Ｌ
Ｆ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜は、共に、標準的ＰＥＣＶＤ Ｆ
−ＴＥＯＳ被膜と比較して同程度の高密度化がみられ
る。このことは、両者の高密度化の機構が似ていること
を示している。
【００３７】前述した他の重要な物理的特性は、一定の
低周波電力の状態の下で被着された被膜についてのＳｉ
−Ｆ分とストレスとの関係であった。低レベルの電力を
用いた工程の研究において、低周波電力及び高周波電力
のパーセンテージが一定のとき、Ｓｉ−Ｆ分が増加する
につれ、被膜のストレスはより張力の高い状態に低減す
ることを示した。図１５は、Ｈｉ ＬＦモード及びＨＤ
Ｐモードの全プロセス状態に対する、ストレスとＳｉ−
Ｆ分との関係を示した図である。Ｈｉ ＬＦ被膜及びＨ
ＤＰ被膜の双方は、Ｓｉ−Ｆ分の増加につれて、圧縮ス
トレスが一般に同じ傾きで減少する。また、２．５〜５
％の範囲内にあるＳｉ−Ｆ分に対しては、Ｈｉ ＬＦ被
膜及びＨＤＰ被膜の双方は概ね同一の結果を示す。しか
し、ＨＤＰ被膜は、Ｓｉ−Ｆ分が２％以下の場合は、こ
の関係における傾きの変化が見られない。これはおそら
く、異なる気体の科学的性質を利用しているためである
と考えられる。
低周波電力の状態の下で被着された被膜についてのＳｉ
−Ｆ分とストレスとの関係であった。低レベルの電力を
用いた工程の研究において、低周波電力及び高周波電力
のパーセンテージが一定のとき、Ｓｉ−Ｆ分が増加する
につれ、被膜のストレスはより張力の高い状態に低減す
ることを示した。図１５は、Ｈｉ ＬＦモード及びＨＤ
Ｐモードの全プロセス状態に対する、ストレスとＳｉ−
Ｆ分との関係を示した図である。Ｈｉ ＬＦ被膜及びＨ
ＤＰ被膜の双方は、Ｓｉ−Ｆ分の増加につれて、圧縮ス
トレスが一般に同じ傾きで減少する。また、２．５〜５
％の範囲内にあるＳｉ−Ｆ分に対しては、Ｈｉ ＬＦ被
膜及びＨＤＰ被膜の双方は概ね同一の結果を示す。しか
し、ＨＤＰ被膜は、Ｓｉ−Ｆ分が２％以下の場合は、こ
の関係における傾きの変化が見られない。これはおそら
く、異なる気体の科学的性質を利用しているためである
と考えられる。
【００３８】水分に関する被膜の安定性を測定するため
には、いくつかの方法がある。うまく用いることのでき
た方法の１つは、高温の、相対的湿度（ＲＨ）１００％
の雰囲気に長時間さらす方法である。図１６は、ＳｉＯ
Ｈの原子百分率を縦軸に、６５℃の炉の中で１００％Ｒ
Ｈにさらした時間を横軸にとり、Ｈｉ ＬＦのＳｉ−Ｆ
分に関する３つの場合に対するデータをプロットした図
である。図１７は、ＨＯＨの原子百分率を縦軸に、６５
℃の炉の中で１００％ＲＨにさらした時間を横軸にと
り、Ｈｉ ＬＦのＳｉ−Ｆ分に関する３つの場合に対す
るデータをプロットした図である。Ｓｉ−Ｆ分の少ない
被膜については、１日目はＳｉＯＨの僅かな増加が認め
られるが、５日目を越えると安定する。２％及び３％の
Ｓｉ−Ｆ分の被膜では全期間を通してＳｉＯＨ分は安定
している。１％及び２％のＳｉ−Ｆ分の被膜では全試験
期間を通して変化が認められなかったが、３％の被膜で
は５日目までにＳｉ−Ｆの０．５％の損失が認められ
た。５日目を越えると、どのＨｉ ＬＦ被膜においても
水分の吸収がみられなくなるということに注意された
い。
には、いくつかの方法がある。うまく用いることのでき
た方法の１つは、高温の、相対的湿度（ＲＨ）１００％
の雰囲気に長時間さらす方法である。図１６は、ＳｉＯ
Ｈの原子百分率を縦軸に、６５℃の炉の中で１００％Ｒ
Ｈにさらした時間を横軸にとり、Ｈｉ ＬＦのＳｉ−Ｆ
分に関する３つの場合に対するデータをプロットした図
である。図１７は、ＨＯＨの原子百分率を縦軸に、６５
℃の炉の中で１００％ＲＨにさらした時間を横軸にと
り、Ｈｉ ＬＦのＳｉ−Ｆ分に関する３つの場合に対す
るデータをプロットした図である。Ｓｉ−Ｆ分の少ない
被膜については、１日目はＳｉＯＨの僅かな増加が認め
られるが、５日目を越えると安定する。２％及び３％の
Ｓｉ−Ｆ分の被膜では全期間を通してＳｉＯＨ分は安定
している。１％及び２％のＳｉ−Ｆ分の被膜では全試験
期間を通して変化が認められなかったが、３％の被膜で
は５日目までにＳｉ−Ｆの０．５％の損失が認められ
た。５日目を越えると、どのＨｉ ＬＦ被膜においても
水分の吸収がみられなくなるということに注意された
い。
【００３９】被膜の湯浴処理を行った後、被膜の耐湿性
をモニタする別の方法で被膜の物理的特性の変化が測定
される。図１８及び図１９は、ＦＴＩＲスペクトラムの
部分拡大図であって、Ｓｉ−Ｆ分２．５％のＨｉ ＬＦ
Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の、１００分間の湯浴の後の、Ｓｉ
ＯＨ及びＨＯＨの吸光度が示されている。図１９のスケ
ールは、図１８の５０倍細小であることに注意された
い。図のように、周知のＥＣＲ ＨＤＰ被膜と、この研
究で使用されたＨＤＰ源で被着された被膜とで概ね似た
ような結果が得られている。
をモニタする別の方法で被膜の物理的特性の変化が測定
される。図１８及び図１９は、ＦＴＩＲスペクトラムの
部分拡大図であって、Ｓｉ−Ｆ分２．５％のＨｉ ＬＦ
Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の、１００分間の湯浴の後の、Ｓｉ
ＯＨ及びＨＯＨの吸光度が示されている。図１９のスケ
ールは、図１８の５０倍細小であることに注意された
い。図のように、周知のＥＣＲ ＨＤＰ被膜と、この研
究で使用されたＨＤＰ源で被着された被膜とで概ね似た
ような結果が得られている。
【００４０】この物理的テストは、続いて行われたデバ
イスの電気的テスト及び信頼性バーンインによって有効
性が確認された。悪影響を及ぼす入力されず、デバイス
が劣化のないように２４０分以上のバーンインを受けた
３つの異なるデバイスを選ぶ。高温箱テスト及びデバイ
スの電気的テストによって、被膜の安定性がよく確認さ
れ、その後、低レベルの電力を用いた工程の研究の熱ア
ニールテストが行われる。
イスの電気的テスト及び信頼性バーンインによって有効
性が確認された。悪影響を及ぼす入力されず、デバイス
が劣化のないように２４０分以上のバーンインを受けた
３つの異なるデバイスを選ぶ。高温箱テスト及びデバイ
スの電気的テストによって、被膜の安定性がよく確認さ
れ、その後、低レベルの電力を用いた工程の研究の熱ア
ニールテストが行われる。
【００４１】この研究は、被膜の安定性をモニタする手
段として、図１４に示す屈折率とＳｉ−Ｆ分との関係を
用いることの有効性を確認するものである。高レベルの
低周波電力を用いて生成された被膜が、水分の多い雰囲
気中で不活性であることが、従来のＰＥＣＶＤ Ｆ−Ｔ
ＥＯＳ被膜と比較して、著しい改善をもたらす。従っ
て、改善された高レベルの低周波電力を用いて生成され
たＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜を被着すると、耐湿性
の点ではＨＤＰ被膜と同様の特性が得られる。
段として、図１４に示す屈折率とＳｉ−Ｆ分との関係を
用いることの有効性を確認するものである。高レベルの
低周波電力を用いて生成された被膜が、水分の多い雰囲
気中で不活性であることが、従来のＰＥＣＶＤ Ｆ−Ｔ
ＥＯＳ被膜と比較して、著しい改善をもたらす。従っ
て、改善された高レベルの低周波電力を用いて生成され
たＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜を被着すると、耐湿性
の点ではＨＤＰ被膜と同様の特性が得られる。
【００４２】図２０及び図２１は、誘電率を縦軸に、Ｓ
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を横軸にとり、いくつかの実例
に対するデータをプロットした図である。Ｆ−ＴＥＯＳ
被膜が、独特のＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合分と屈折率、誘
電率との関係を有していることを、この図は示してい
る。従って、フッ素分及び誘電率の生産ライン上でのモ
ニタが容易になる。
ｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を横軸にとり、いくつかの実例
に対するデータをプロットした図である。Ｆ−ＴＥＯＳ
被膜が、独特のＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合分と屈折率、誘
電率との関係を有していることを、この図は示してい
る。従って、フッ素分及び誘電率の生産ライン上でのモ
ニタが容易になる。
【００４３】例示した長時間に亘る被着処理において、
改変したＣｏｎｃｅｐｔ Ｏｎｅリアクタは、全電力２
３００Ｗ、内低周波電力７５％、プロセスチャンバ内圧
力２．６トル（Torr）、プロセス温度３５０℃、プロセ
スガスの流量は、ＴＥＯＳが２．７５ｍｌ／分、Ｏ2が
１２ｓｌｍ、Ｃ2Ｆ6が２ｓｌｍで動作させられた。この
結果、１２００ウェハ上での長時間に亘る平均値をとる
と、デポ速度は２７４８Å／分、ＷｉＷ１シグマパーセ
ントは１．１％、ＷｔＷ１シグマパーセントは０．９６
％、ストレスは−０．８１±０．０２×１０４Ｎ／ｃｍ
２、屈折率は１．４１９９±０．０００７、０．２μｍ
の粒子は１７アダー（adder）、かつＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−
Ｏ結合比は３．３％となった。
改変したＣｏｎｃｅｐｔ Ｏｎｅリアクタは、全電力２
３００Ｗ、内低周波電力７５％、プロセスチャンバ内圧
力２．６トル（Torr）、プロセス温度３５０℃、プロセ
スガスの流量は、ＴＥＯＳが２．７５ｍｌ／分、Ｏ2が
１２ｓｌｍ、Ｃ2Ｆ6が２ｓｌｍで動作させられた。この
結果、１２００ウェハ上での長時間に亘る平均値をとる
と、デポ速度は２７４８Å／分、ＷｉＷ１シグマパーセ
ントは１．１％、ＷｔＷ１シグマパーセントは０．９６
％、ストレスは−０．８１±０．０２×１０４Ｎ／ｃｍ
２、屈折率は１．４１９９±０．０００７、０．２μｍ
の粒子は１７アダー（adder）、かつＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−
Ｏ結合比は３．３％となった。
【００４４】本発明の特定の実施例について説明してき
たが、本発明は、この実施例及びその変形に限定される
ものではない。例えば、異なるデポ速度及び被膜の特性
を得るべく、電極間の間隔、電力のレベル、気体の流
量、全圧、分圧、及び温度を変えることもできる。従っ
て、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内にある、こ
こに記載していない本発明の他の実施例も存在すると考
えられる。
たが、本発明は、この実施例及びその変形に限定される
ものではない。例えば、異なるデポ速度及び被膜の特性
を得るべく、電極間の間隔、電力のレベル、気体の流
量、全圧、分圧、及び温度を変えることもできる。従っ
て、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内にある、こ
こに記載していない本発明の他の実施例も存在すると考
えられる。
【００４５】
【発明の効果】以上より、本発明に基づき、優れた段差
部被覆性（ステップカバレッジ）及び平坦性を有する、
安定性の高いフッ素含有二酸化シリコン被膜の被着方法
が提供される。
部被覆性（ステップカバレッジ）及び平坦性を有する、
安定性の高いフッ素含有二酸化シリコン被膜の被着方法
が提供される。
【図１】様々なアスペクト比を有する開口部の断面図で
ある。
ある。
【図２】理想的にコンフォーマル成長した被膜による填
隙の断面図である。
隙の断面図である。
【図３】非コンフォーマル成長した被膜による填隙の断
面図である。
面図である。
【図４】本発明に基づく被膜の被着に有用な高周波シス
テムの例の模式図である。
テムの例の模式図である。
【図５】低レベルの電力を用いた工程の研究における、
プロセス因子のなかで変化する様々なパラメータに対す
るレスポンスキューブ（response cube）である。
プロセス因子のなかで変化する様々なパラメータに対す
るレスポンスキューブ（response cube）である。
【図６】Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を縦軸に、Ｃ2Ｆ6：
Ｏ2の比率を横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程
の研究における一定の低周波電力、高周波電力、及びリ
アクタ内圧力に対するデータをプロットした図である。
Ｏ2の比率を横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程
の研究における一定の低周波電力、高周波電力、及びリ
アクタ内圧力に対するデータをプロットした図である。
【図７】ストレスを縦軸に、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比
を横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程の研究にお
けるＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を一定の低周波電力のパ
ーセンテージの関数として示した図である。
を横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程の研究にお
けるＳｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を一定の低周波電力のパ
ーセンテージの関数として示した図である。
【図８】屈折率を縦軸に、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を
横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程の研究におけ
る要因分析の全てのデータポイントにおける屈折率をプ
ロットした図である。
横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程の研究におけ
る要因分析の全てのデータポイントにおける屈折率をプ
ロットした図である。
【図９】低レベルの電力を用いた工程の研究における、
Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比が約２．５％の場合の、ライ
ン／スペースのアスペクト比が約１．４：１の填隙の代
表的な例を示した図である。
Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比が約２．５％の場合の、ライ
ン／スペースのアスペクト比が約１．４：１の填隙の代
表的な例を示した図である。
【図１０】低レベルの電力を用いた工程の研究におけ
る、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比が約３％の場合の、ライ
ン／スペースのアスペクト比が約１．４：１の填隙の代
表的な例を示した図である。
る、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比が約３％の場合の、ライ
ン／スペースのアスペクト比が約１．４：１の填隙の代
表的な例を示した図である。
【図１１】低レベルの電力を用いた工程の研究におけ
る、５００℃で９０分間Ｎ2アニールを行った後の、フ
ッ素が１％、２％、及び３％の場合に対するＳｉ−Ｆ／
Ｓｉ−Ｏ結合領域を示した図である。
る、５００℃で９０分間Ｎ2アニールを行った後の、フ
ッ素が１％、２％、及び３％の場合に対するＳｉ−Ｆ／
Ｓｉ−Ｏ結合領域を示した図である。
【図１２】初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を縦軸に、１
００℃で湯浴処理した時間を横軸にとり、低レベルの電
力を用いた工程の研究における初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ
結合比のデータをプロットした図である。
００℃で湯浴処理した時間を横軸にとり、低レベルの電
力を用いた工程の研究における初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ
結合比のデータをプロットした図である。
【図１３】初期Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比を縦軸に、湯
浴時間を横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程の研
究における、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の３つの異なる
初期条件に対するデータをプロットした図である。
浴時間を横軸にとり、低レベルの電力を用いた工程の研
究における、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比の３つの異なる
初期条件に対するデータをプロットした図である。
【図１４】屈折率を縦軸に、Ｓｉ−Ｆ分を横軸にとり、
高レベルの低周波電力を用いた工程の研究における標準
的ＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜、高レベルの低周波電
力を用いて生成されたＦ−ＴＥＯＳ被膜、及びＨＤＰ被
膜に対するデータをプロットした図である。
高レベルの低周波電力を用いた工程の研究における標準
的ＰＥＣＶＤ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜、高レベルの低周波電
力を用いて生成されたＦ−ＴＥＯＳ被膜、及びＨＤＰ被
膜に対するデータをプロットした図である。
【図１５】ストレスを縦軸に、Ｓｉ−Ｆ分を横軸にと
り、高レベルの低周波電力を用いた工程の研究におけ
る、高レベルの低周波電力モード及びＨＤＰモードの全
プロセス状態のデータをプロットした図である。
り、高レベルの低周波電力を用いた工程の研究におけ
る、高レベルの低周波電力モード及びＨＤＰモードの全
プロセス状態のデータをプロットした図である。
【図１６】ＳｉＯＨの原子百分率を縦軸に、６５℃の炉
の中で１００％ＲＨにさらした時間を横軸にとり、高レ
ベルの低周波電力を用いた工程の研究における、Ｓｉ−
Ｆ分に関する３つの場合に対するデータをプロットした
図である。
の中で１００％ＲＨにさらした時間を横軸にとり、高レ
ベルの低周波電力を用いた工程の研究における、Ｓｉ−
Ｆ分に関する３つの場合に対するデータをプロットした
図である。
【図１７】ＨＯＨの原子百分率を縦軸に、６５℃の炉の
中で１００％ＲＨにさらした時間を横軸にとり、高レベ
ルの低周波電力を用いた工程の研究における、Ｓｉ−Ｆ
分に関する３つの場合に対するデータをプロットした図
である。
中で１００％ＲＨにさらした時間を横軸にとり、高レベ
ルの低周波電力を用いた工程の研究における、Ｓｉ−Ｆ
分に関する３つの場合に対するデータをプロットした図
である。
【図１８】高レベルの低周波電力を用いた工程の研究に
おけるＦＴＩＲスペクトラムの部分拡大図であって、Ｓ
ｉ−Ｆ分２．５％のＨｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の、
１００分間の湯浴の後の、ＳｉＯＨ及びＨＯＨの吸光度
が示されている。
おけるＦＴＩＲスペクトラムの部分拡大図であって、Ｓ
ｉ−Ｆ分２．５％のＨｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の、
１００分間の湯浴の後の、ＳｉＯＨ及びＨＯＨの吸光度
が示されている。
【図１９】高レベルの低周波電力を用いた工程の研究に
おけるＦＴＩＲスペクトラムの部分拡大図であって、Ｓ
ｉ−Ｆ分２．５％のＨｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の、
１００分間の湯浴の後の、ＳｉＯＨ及びＨＯＨの吸光度
が示されている。
おけるＦＴＩＲスペクトラムの部分拡大図であって、Ｓ
ｉ−Ｆ分２．５％のＨｉ ＬＦ Ｆ−ＴＥＯＳ被膜の、
１００分間の湯浴の後の、ＳｉＯＨ及びＨＯＨの吸光度
が示されている。
【図２０】誘電率を縦軸に、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比
を横軸にとり、いくつかの実例に対するデータをプロッ
トした図である。
を横軸にとり、いくつかの実例に対するデータをプロッ
トした図である。
【図２１】屈折率を縦軸に、Ｓｉ−Ｆ／Ｓｉ−Ｏ結合比
を横軸にとり、いくつかの実例に対するデータをプロッ
トした図である。
を横軸にとり、いくつかの実例に対するデータをプロッ
トした図である。
１１０ アスペクト比２：１の開口部 １２０ アスペクト比１：１の開口部 １３０ アスペクト比１：２の開口部 ２００ 開口部 ２０２ （コンフォーマル成長した）被膜 ３００ 開口部 ３０２ （非コンフォーマル成長した）被膜 ３０４ 窪み領域 ３０６ 継ぎ目 ３０８ ボイド
フロントページの続き (72)発明者 シャリ・シュクマン アメリカ合衆国カリフォルニア州94086・ サニーベイル・＃５・ベルモントテラス 987
Claims (5)
- 【請求項１】 プラズマＣＶＤを用いて、フッ素を含
有する二酸化シリコンを被着する方法であって、 プラズマＣＶＤリアクタ内に基板を保持する過程と、 ＴＥＯＳ分、酸素分、及びフッ素分を含む気体混合物
を、前記リアクタ内に導入する過程と、 前記基板の周辺の前記気体混合物を励起してプラズマに
するべく、前記気体混合物に交流電力を与える過程とを
有し、 前記気体混合物において、酸素分圧のＴＥＯＳ分圧に対
する比が、実質的に高いことを特徴とするフッ素含有二
酸化シリコン被膜の被着方法。 - 【請求項２】 前記ＴＥＯＳ分が気化されたＴＥＯＳ
であり、前記酸素分がＯ2であり、前記フッ素分がＣ2Ｆ
6であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 低周波電力が、高周波電力よりも大き
い二重高周波電力が使用されることを特徴とする請求項
１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記酸素分圧のＴＥＯＳ分圧に対する
比が、２０：１より大きいことを特徴とする請求項１に
記載の方法。 - 【請求項５】 前記被膜を備えるようなデバイスの生
産プロセスに、前記フッ素含有二酸化シリコン被膜の被
着方法を組み込んだ場合、前記生産プロセスにおいて前
記被膜を外部から絶縁するために前記被膜の上に被着さ
れることがある封止層を被着する過程が不要となること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US49461695A | 1995-06-23 | 1995-06-23 | |
| US08/494,616 | 1995-06-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106986A true JPH09106986A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=23965224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8179878A Pending JPH09106986A (ja) | 1995-06-23 | 1996-06-20 | フッ素含有二酸化シリコン被膜の被着方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0759481A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09106986A (ja) |
| KR (1) | KR0182830B1 (ja) |
| SG (1) | SG54345A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1079387A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-03-24 | Applied Materials Inc | シリカ膜のフッ素化による応力制御 |
| KR100541541B1 (ko) * | 1999-08-26 | 2006-01-12 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6042901A (en) * | 1996-02-20 | 2000-03-28 | Lam Research Corporation | Method for depositing fluorine doped silicon dioxide films |
| US6296711B1 (en) | 1998-04-14 | 2001-10-02 | Cvd Systems, Inc. | Film processing system |
| US6136725A (en) * | 1998-04-14 | 2000-10-24 | Cvd Systems, Inc. | Method for chemical vapor deposition of a material on a substrate |
| US6277203B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-08-21 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for cleaning low K dielectric and metal wafer surfaces |
| JP3818561B2 (ja) | 1998-10-29 | 2006-09-06 | エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド | シリコン酸化膜の成膜方法および薄膜トランジスタの製造方法 |
| EP1169733A1 (en) * | 1999-03-17 | 2002-01-09 | Infineon Technologies SC300 GmbH & Co. KG | Method for filling gaps on a semiconductor wafer |
| US6410457B1 (en) | 1999-09-01 | 2002-06-25 | Applied Materials, Inc. | Method for improving barrier layer adhesion to HDP-FSG thin films |
| JP3419745B2 (ja) | 2000-02-28 | 2003-06-23 | キヤノン販売株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| EP1128421A3 (en) * | 2000-02-28 | 2002-03-06 | Canon Sales Co., Inc. | Method of fabricating an interlayer insulating film comprising Si, O, C and H for semiconductor devices |
| US6511922B2 (en) | 2001-03-26 | 2003-01-28 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for producing stable low k FSG film for HDP-CVD |
| CN106148917B (zh) * | 2015-04-03 | 2019-01-22 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 利用pecvd工艺淀积薄膜的方法和pecvd装置 |
| CN109487234A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-19 | 湖北大学 | 超疏油涂层及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4894352A (en) * | 1988-10-26 | 1990-01-16 | Texas Instruments Inc. | Deposition of silicon-containing films using organosilicon compounds and nitrogen trifluoride |
| GB2256967B (en) * | 1991-06-17 | 1995-03-29 | Motorola Inc | Method of depositing a pecvd teos oxide film |
-
1996
- 1996-06-13 EP EP96201647A patent/EP0759481A1/en not_active Withdrawn
- 1996-06-20 JP JP8179878A patent/JPH09106986A/ja active Pending
- 1996-06-21 SG SG1996010125A patent/SG54345A1/en unknown
- 1996-06-24 KR KR1019960024230A patent/KR0182830B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1079387A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-03-24 | Applied Materials Inc | シリカ膜のフッ素化による応力制御 |
| KR100541541B1 (ko) * | 1999-08-26 | 2006-01-12 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마 증착장비의 프로세스 챔버 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0182830B1 (ko) | 1999-04-15 |
| KR970001612A (ko) | 1997-01-24 |
| EP0759481A1 (en) | 1997-02-26 |
| SG54345A1 (en) | 1998-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5104482A (en) | Simultaneous glass deposition and viscoelastic flow process | |
| EP0874391B1 (en) | Process for depositing a Halogen-doped SiO2 layer | |
| EP0761841B1 (en) | Method for forming film | |
| US6251807B1 (en) | Method for improving thickness uniformity of deposited ozone-teos silicate glass layers | |
| US5869149A (en) | Method for preparing nitrogen surface treated fluorine doped silicon dioxide films | |
| KR100453612B1 (ko) | 유전율이 낮은 수소화된 옥시탄화규소 막의 제조방법 | |
| US5356722A (en) | Method for depositing ozone/TEOS silicon oxide films of reduced surface sensitivity | |
| TW518693B (en) | In situ deposition and integration of silicon nitride in a high density plasma reactor | |
| US6632478B2 (en) | Process for forming a low dielectric constant carbon-containing film | |
| US5872064A (en) | DSAD process for deposition of inter layer dielectric | |
| US6149976A (en) | Method of manufacturing fluorine-containing silicon oxide films for semiconductor device | |
| JPH09106986A (ja) | フッ素含有二酸化シリコン被膜の被着方法 | |
| JPH02236282A (ja) | 有機珪素化合物と三弗化窒素を用いた珪素含有被膜の製法 | |
| KR100292393B1 (ko) | 반도체장치및그제조방법 | |
| US6303519B1 (en) | Method of making low K fluorinated silicon oxide | |
| JP3451380B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6500771B1 (en) | Method of high-density plasma boron-containing silicate glass film deposition | |
| US4597985A (en) | Low temperature deposition of silicon oxides for device fabrication | |
| JPH09167766A (ja) | プラズマ化学気相成長装置及び半導体装置の製造方法 | |
| Pankov et al. | The Effect of Hydrogen Addition on the Fluorine Doping Level of SiOF Films Prepared by Remote Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition Using SiF4-Based Plasmas | |
| EP0460106A4 (en) | Novel glass deposition viscoelastic flow process | |
| US20010036754A1 (en) | Film forming method and manufacturing method of semiconductor device | |
| Homma | Fluorinated SiO2 films for interlayer dielectrics in quarter-micron ULSI multilevel interconnections | |
| Yasuhara et al. | Structure-designable formation-method of super low-k SiOC film (K= 2.2) by neutral-beam-enhanced-CVD | |
| JPH10340898A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |