JPH10189582A - シリコン系絶縁膜の製造方法 - Google Patents
シリコン系絶縁膜の製造方法Info
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Abstract
まないシリコン系絶縁膜を容易に製造することを目的と
する。 【解決手段】 反応容器中に水素を含まないシリコン系
原料と第三種アミンの気体を導入して反応させ水素を含
まないシリコン系絶縁膜を基板上に堆積する。
Description
モルファスシリコンの薄膜トランジスタ等のゲート絶縁
膜,層間絶縁膜を低温形成するための水素を含まないシ
リコン系絶縁膜,あるいは液晶ディスプレイ等において
廉価なガラス膜と半導素子の間に介在させ,半導体素子
を保護するための水素を含まないシリコン系絶縁膜の製
造方法に関するものである。
を酸素や亜酸化窒素(N2 O)で分解堆積する方法やテ
トラ・エチル・オルソ・シリケート(主にSi(OC2
H5 ) 4 )をオゾンにより分解堆積する方法が用いられ
ている。
において,ゲート酸化膜,層間絶縁膜として堆積したシ
リコンの酸化膜もしくは窒化膜に水素が含まれる(Si
−OH,Si−H等の化合物として存在)と,その水素
は集積回路装置の特性を不安定にする要因となる。ある
いは,液晶ディスプレイ等において廉価なガラス膜で半
導体素子を保護するが,ガラス膜に含まれる不純物が半
導体素子に移動し特性を劣化させるのでガラス膜と半導
体素子の間に純度の高い絶縁膜を介在させる。その絶縁
膜にも水素が含まれていると半導体素子を劣化させるの
で,半導体素子の保護のために水素を含まないシリコン
系絶縁膜を介在させる必要がある。そのため,堆積膜に
水素を含まないようにすることが望まれるが,上記の原
料ガスは水素を含むため堆積した膜中に水素を含まない
ようにすることは困難である。
((Si(NCO)4 )は水素を含まないため原理的に
そのような絶縁膜の堆積が可能である。また,この材料
は室温では液体であるが,沸点が186°Cと低いため
十分な蒸気圧が得られるので容易にCVD反応室に供給
することができ,二酸化シリコン膜として有望であると
考えられる。しかし,テトラ・イソシアネート・シラン
を使用して熱分解により絶縁膜を堆積させるためには,
1000°C程度を必要とするので低温堆積はできな
い。
加水分解反応を用いれば,400°C程度以下で低温堆
積は可能であるが,水の中の水素が堆積した絶縁膜に含
まれ,目的とする水素を含まない絶縁膜は得られない。
あるいは,テトラ・イソシアネート・シランをプラズマ
中で分解することにより400°C程度以下で低温堆積
は可能であるが,プラズマを使うため堆積した絶縁膜中
および界面にダメージを与えるので良好な膜質を得るこ
とが困難である。
は,その構造中のN−C結合が強いダイポールモーメン
トを有するため,これと同様のダイポールモーメントを
含む水やアンモニアなどの材料と高い反応性を示し,加
アミンポリマーを形成することが知られている。この方
法を使用して絶縁膜を形成することも可能ではあるが,
水,アンモニアに含まれる水素のために絶縁膜にも水素
が含まれ,目的とする水素を含まない絶縁膜を得ること
はできない。
膜を容易に製造することのできる絶縁膜の製造方法を提
供することを目的とする。
いシリコン系原料と第三種アミンを含む混合ガスあるい
は液体を反応させ,シリコン系絶縁膜を基板上に堆積す
るようにした。
ポールモーメントを有するためにテトラ・イソシアネー
ト・シランと低温で反応して二酸化シリコン膜もしくは
窒化シリコン膜を生じる。この原料には水素が存在する
が,それはC−Hの形で強い結合力により炭素と結ばれ
ているので,低温では分解されない。そのため,その炭
素と水素の結合が分解されて他の水素との化合物(Si
−OH,Si−H等)を生じて堆積膜中に取り込まれる
ことはほとんどない。また,水素をフッ素や塩素などの
ハロゲンに置き換えたアミンを用いれば,原料中に全く
水素を含まないことから水素を含まない高品質のシリコ
ン系絶縁膜を堆積できる。
おいて,1は反応室であって,水素を含まないシリコン
系原料と第三種アミンを反応させ,シリコン系絶縁膜を
基板5上に堆積するものである。
給するものである(第3種アミンとしては,例えば,ト
リ・メチル・アミン,トリ・エチル・アミン,トリ・ブ
チル・アミン,トリ・プロピル・アミン等のトリ・アル
キル・アミン,あるいはトリ・フルオロメチル・アミ
ン,トリ・フルオロエチル・アミン等のトリ・アルキル
・アミンの水素をハロゲンで置換したもの等である)。
リコン系原料を供給するものである(例えば,テトラ・
イソシアネート・シラン,モノシラン(SiH4 )等で
ある)。
応室1で生成されたシリコン系絶縁膜を堆積する基板で
ある。
まないシリコン系原料と第三種アミンを反応させて得ら
れた生成物を堆積したシリコン系絶縁膜(二酸化シリコ
ン,窒化シリコン等)である。
ミンをガスにより直接にもしくはその液体の蒸気をキャ
リアガスを使用して反応室に導入する。そして,供給管
A(2)から供給された第三種アミンと供給管B(3)
から供給された水素を含まないシリコン系原料が反応室
1において反応し,シリコン系絶縁材料が生成され,基
板5に堆積されてシリコン系絶縁膜6を得る。
成であって,常圧ホットウォール型CVD装置の構成で
ある。トリ・メチル・アミン等のアミン系ガスを供給管
A(2)により直接反応室1に導入し,シリコン系原料
は液体のテトラ・イソシアネート・シランの蒸気をキャ
リアガス(N2 )により導入するようにしたものであ
る。堆積温度は200°Cであって,低温堆積である。
給管Aであって,トリ・メチル・アミン,トリ・フルオ
ロメチル・アミン等のアミン系ガスを導入する管であ
る。
ネート・シランの蒸気を運ぶためのキャリアガス
(N2 )を導入する管である。4は排気管である。
って,アミン系ガスの流量を調整するものである。12
は流量制御装置であって,テトラ・イソシアネート・シ
ランの蒸気を運ぶキャリアガスの流量を調整する管であ
る。
る。15,16,17は供給管B(3)のバルブであ
る。21は液体のテトラ・イソシアネート・シランを入
れる容器である。
ランである。23,24はヒータである。図2の構成に
おいて,アミン系ガスは供給管A(2)により直接反応
室1に導入される。その流量は流量制御装置11により
制御される。また,供給管B(3)よりキャリアガスが
導入され,液体のテトラ・イソシアネート・シランの中
を通り,テトラ・イソシアネート・シランの蒸気ととも
に反応室1に導入される。その流量は流量制御装置11
により制御される。反応室1において,常圧もしくは減
圧状態で,アミン系ガスとシリコン系原料の蒸気が反応
して熱分解され,二酸化シリコン膜が基板5に堆積され
る。堆積温度は200°C程度である。そして,反応室
1のガスは排気管4により排気される。
って,常圧ホットウォール型CVD装置の構成である。
トリ・エチル・アミン,トリ・フルオロエチル・アミン
等の常温で液体のアミン系原料の蒸気およびシリコン系
原料の蒸気をそれぞれキャリアガス(N2 )により反応
室に導入するようにしたものである。堆積温度は200
°Cであって,低温堆積である。
給管Aであって,アミン系原料の蒸気を運ぶキャリアガ
ス(N2 )を導入する管である。
ネート・シランの蒸気を運ぶキャリアガスを導入する管
である。4は排気管である。
って,アミン系原料の蒸気を運ぶキャリアガスの流量を
調整するものである。
ソシアネート・シランの蒸気を運ぶキャリアガスの流量
を調整する管である。13,14,15は供給管A
(2)のバルブである。
ブである。21は液体のアミン系原料を入れる容器であ
る。21’は液体のテトラ・イソシアネート・シランを
入れる容器である。
オロエチル・アミン等の常温で液体のアミン原料であ
る。22’は液体のテトラ・イソシアネート・シランで
ある。
おいて,キャリアガスが供給管A(2)から導入され,
液体のアミン系原料22を通過し,アミン系原料の蒸気
とともに反応室1に導入される。その流量は流量制御装
置11により制御される。また,供給管B(3)よりキ
ャリアガスが導入され,液体のテトラ・イソシアネート
・シランの中を通り,テトラ・イソシアネート・シラン
の蒸気とともに反応室1に導入される。その流量は流量
制御装置11により制御される。反応室1において,常
圧もしくは減圧状態にて,アミン系原料の蒸気とシリコ
ン系原料の蒸気が反応して,熱分解され,水素を含まな
い二酸化シリコン膜が基板5に堆積される。堆積温度は
200°C程度である。そして,反応室1のガスは排気
管4により排気される。
ミン系の原料の強い分極性を利用することにより,テト
ラ・イソシアネート・シランを200°C以下の低温で
熱分解でき,良質の二酸化シリコン膜などの絶縁膜を堆
積することができる。また,アルキル・アミン系に含ま
れるC−H結合は結合力が強いのでその水素が分解さ
れ,Si−OH化合物やSi−H化合物を生成して絶縁
膜中に含まれることはない。あるいは,水素をハロゲン
で全て置換した原料を使用すれば,原料中に水素が存在
しないので,堆積されたシリコン系絶縁膜にも水素が含
まれることは全くない。
としてテトラ・イソシアネート・シランについてのみ説
明したが,四塩化珪素(SiH4 )等の他のシリコン化
合物でも,良好な絶縁膜の堆積は可能である。
積条件および測定結果である。図4 (a)はトリ・メチル
・アミン(TMA)のガスとテトラ・イソシアネート・
シラン(TICS)の蒸気を原料ガスとして熱分解によ
り堆積した二酸化シリコンのフーリエ変換赤外分光法の
測定結果である。
条件は,ホットウォールCVD装置で基板温度200°
C,TMA流量率30sccm,TICSキャリア(N
2 )の流量率が30sccm(総ガス流量率0.02s
ccm),N2 の流量率240sccm,圧力760T
orr.堆積率13nm/hである。
り1070cm-1にのみ強い吸収のピークがあり,Si
−OH,Si−Hのピークは存在しない。また,NC
O,H 2 Oによるピークも存在しない。吸収スペクトル
は熱酸化膜の場合とほとんど同じである。
積膜のオージェ電子分光法の測定結果である。図5 (a)
は,堆積膜SiO2 のSiとOの比は1:2であり,C
とNの測定装置の測定限界(約1パーセント)以下であ
ることを示している。
i4+に対して分離されたスペクトルが点線の曲線で示さ
れている。Si4+成分は98パーセントの高さである。
以上の測定結果から,堆積膜はシリコンと酸素の割合が
理想的な値であり,水素をほとんど含まない二酸化シリ
コン薄膜であることが明確である。
縁膜を基板に低温堆積することができる。特に,堆積さ
れたシリコン性絶縁膜に水素が含まれないので,集積回
路装置等に使用しても,その特性を損なうことがない。
Claims (5)
- 【請求項1】 反応容器中に水素を含まないシリコン系
原料と第三種アミンの気体を導入して反応させ水素を含
まないシリコン系絶縁膜を基板上に堆積するシリコン系
絶縁膜の製造方法。 - 【請求項2】 水素を含まないシリコン系原料はシアネ
ート基を有するものであり,第三種アミンはトリ・アル
キル・アミンであり,二酸化シリコン薄膜を基板上に堆
積することを特徴とする請求項1に記載のシリコン系絶
縁膜の製造方法。 - 【請求項3】 水素を含まないシリコン系原料はテトラ
・イソシアネート・シランであり,第三種アミンはトリ
・アルキル・アミンであって,二酸化シリコン薄膜を基
板上に堆積することを特徴とする請求項2に記載のシリ
コン系絶縁膜の製造方法。 - 【請求項4】 水素を含まないシリコン系原料はテトラ
・イソシアネート・シランであり,第三種アミンは全水
素をハロゲンで置換したハロゲン化トリ・アルキル・ア
ミンであって,二酸化シリコン薄膜を基板上に堆積する
ことを特徴とする請求項3に記載のシリコン系絶縁膜の
製造方法。 - 【請求項5】 水素を含まないシリコン系原料はテトラ
・イソシアネート・シランであり,第三種アミンはパー
フロロ・アルキル・アミンであって,二酸化シリコン薄
膜を基板上に堆積することを特徴とする請求項4に記載
のシリコン系絶縁膜の製造方法。
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-
1996
- 1996-12-26 JP JP34744796A patent/JP3836553B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7077904B2 (en) | 2002-04-25 | 2006-07-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for atomic layer deposition (ALD) of silicon oxide film |
EP1383163A2 (en) * | 2002-07-08 | 2004-01-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods for forming silicon dioxide layers on substrates using atomic layer deposition |
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