JPH1079382A - Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ２膜の成膜方法および半導体装置 - Google Patents
Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ２膜の成膜方法および半導体装置Info
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- JPH1079382A JPH1079382A JP23492096A JP23492096A JPH1079382A JP H1079382 A JPH1079382 A JP H1079382A JP 23492096 A JP23492096 A JP 23492096A JP 23492096 A JP23492096 A JP 23492096A JP H1079382 A JPH1079382 A JP H1079382A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】平坦化能力および段差被覆性能に優れたＳｉ−
Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を成膜する。 【解決手段】ウエハ１０にＦ添加ポリシラザンを塗布し
てウエハ保持台１１に配置する。反応容器１ａ内に導入
されたＯ2 ガス４０およびＨ2 ガスをプラズマ化し、高
周波装置１３でウエハ保持台１１に高周波電圧を印加す
るとともに、ウエハ１０を加熱ヒ−タ１２で加熱する。 【効果】従来プラズマＣＶＤ法により成膜されたＳｉ−
Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜よりも平坦化能力および段差
被覆能力に優れたＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を得
ることができる。
Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を成膜する。 【解決手段】ウエハ１０にＦ添加ポリシラザンを塗布し
てウエハ保持台１１に配置する。反応容器１ａ内に導入
されたＯ2 ガス４０およびＨ2 ガスをプラズマ化し、高
周波装置１３でウエハ保持台１１に高周波電圧を印加す
るとともに、ウエハ１０を加熱ヒ−タ１２で加熱する。 【効果】従来プラズマＣＶＤ法により成膜されたＳｉ−
Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜よりも平坦化能力および段差
被覆能力に優れたＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を得
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造に
係り、特にＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜方法
と、この成膜方法を用いて形成されたＳｉ−Ｆ結合を有
するＳｉＯ2 膜をもつ半導体装置に関する。
係り、特にＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜方法
と、この成膜方法を用いて形成されたＳｉ−Ｆ結合を有
するＳｉＯ2 膜をもつ半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体高集積回路の配線遅延を低減し、
高集積回路の動作を高速化するためには、層間絶縁膜を
低誘電率化することが重要である。Ｓｉ−Ｆ結合を有す
るSiO2膜（以下、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜と呼ぶ）は、従来の
層間絶縁膜であるＳｉＯ2 膜にＦを添加したもので、Ｓ
ｉＯ2 膜に比べて誘電率が低い。このＦ添加ＳｉＯ2 膜
の成膜法は、プラズマＣＶＤ法を利用した以下のような
方法がある。
高集積回路の動作を高速化するためには、層間絶縁膜を
低誘電率化することが重要である。Ｓｉ−Ｆ結合を有す
るSiO2膜（以下、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜と呼ぶ）は、従来の
層間絶縁膜であるＳｉＯ2 膜にＦを添加したもので、Ｓ
ｉＯ2 膜に比べて誘電率が低い。このＦ添加ＳｉＯ2 膜
の成膜法は、プラズマＣＶＤ法を利用した以下のような
方法がある。
【０００３】特開平6−302593号 公報は、ＳｉＯ2 膜の
材料ガスにＣ2Ｆ6，ＣＦ4 およびＮＦ3 等のＦ原子を含
むエッチングガスを添加して、プラズマＣＶＤ法によっ
てＦ添加ＳｉＯ2 膜を形成することを記載する。
材料ガスにＣ2Ｆ6，ＣＦ4 およびＮＦ3 等のＦ原子を含
むエッチングガスを添加して、プラズマＣＶＤ法によっ
てＦ添加ＳｉＯ2 膜を形成することを記載する。
【０００４】特開平2−77127号公報は、ＳｉＯ2 膜の材
料ガスにＳｉＦ4 系ガスを添加して、プラズマＣＶＤ法
によってＦ添加ＳｉＯ2 膜を形成することを記載する。
料ガスにＳｉＦ4 系ガスを添加して、プラズマＣＶＤ法
によってＦ添加ＳｉＯ2 膜を形成することを記載する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したプラ
ズマＣＶＤ法によってＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する方法
は、配線間の平坦化能力および段差被覆能力が低い。ま
た、プラズマＣＶＤ法では、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜中のＳｉ
−Ｆ結合数および結合状態の制御が困難で、親水性の一
因であるＦ−Ｓｉ−Ｆ構造を減少させることが困難であ
る。従って、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜の吸湿性が高くなり、Ｆ
添加ＳｉＯ2 膜に覆われている金属電極が酸化され、半
導体装置の性能が劣化する問題がある。
ズマＣＶＤ法によってＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する方法
は、配線間の平坦化能力および段差被覆能力が低い。ま
た、プラズマＣＶＤ法では、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜中のＳｉ
−Ｆ結合数および結合状態の制御が困難で、親水性の一
因であるＦ−Ｓｉ−Ｆ構造を減少させることが困難であ
る。従って、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜の吸湿性が高くなり、Ｆ
添加ＳｉＯ2 膜に覆われている金属電極が酸化され、半
導体装置の性能が劣化する問題がある。
【０００６】本発明の目的は、平坦化能力および段差被
覆性能に優れたＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜
方法、およびこの成膜方法を用いて成膜したＳｉ−Ｆ結
合を有するをもつ半導体装置を提供することである。
覆性能に優れたＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜
方法、およびこの成膜方法を用いて成膜したＳｉ−Ｆ結
合を有するをもつ半導体装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴は、酸素と、Ｓｉ−Ｎ結合を切断する添加物質
とが導入された処理容器内で、Ｓｉ−Ｆ結合を有するポ
リシラザンが塗布されたウエハを加熱することにある。
明の特徴は、酸素と、Ｓｉ−Ｎ結合を切断する添加物質
とが導入された処理容器内で、Ｓｉ−Ｆ結合を有するポ
リシラザンが塗布されたウエハを加熱することにある。
【０００８】Ｓｉ−Ｆ結合を有するポリシラザンはウエ
ハ上に平坦に付着する。ラジカル化した添加物質が前記
ポリシラザン中のＳｉ−Ｎ結合を切断し、その切断箇所
に酸素が結合してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を生じる。従っ
て、Ｓｉ−Ｆ結合を有するポリシラザンはＳｉ−Ｆ結合
を有するＳｉＯ2 膜に化学変化する。成膜されたＳｉ−
Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜は、従来プラズマＣＶＤ法に
より成膜されたＳｉ−Ｆ結合を有するよりも平坦化能力
および段差被覆能力に優れている。従って、平坦化能力
および段差被覆能力が高く、かつ誘電率が低い絶縁膜を
成膜できる。また、ウエハが加熱されるので、切断と結
合の化学反応が容易に生じ、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉ
Ｏ2 膜を早く成膜できる。
ハ上に平坦に付着する。ラジカル化した添加物質が前記
ポリシラザン中のＳｉ−Ｎ結合を切断し、その切断箇所
に酸素が結合してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を生じる。従っ
て、Ｓｉ−Ｆ結合を有するポリシラザンはＳｉ−Ｆ結合
を有するＳｉＯ2 膜に化学変化する。成膜されたＳｉ−
Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜は、従来プラズマＣＶＤ法に
より成膜されたＳｉ−Ｆ結合を有するよりも平坦化能力
および段差被覆能力に優れている。従って、平坦化能力
および段差被覆能力が高く、かつ誘電率が低い絶縁膜を
成膜できる。また、ウエハが加熱されるので、切断と結
合の化学反応が容易に生じ、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉ
Ｏ2 膜を早く成膜できる。
【０００９】また、半導体装置に上記したＳｉ−Ｆ結合
を有するＳｉＯ2 膜を施せば、平坦化能力および段差被
覆能力に優れたＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜が配線
間に埋め込まれた半導体装置を得ることができる。Ｓｉ
−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を絶縁膜として有する半導
体装置は、絶縁膜の誘電率が低いので配線遅延が低減で
きる。
を有するＳｉＯ2 膜を施せば、平坦化能力および段差被
覆能力に優れたＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜が配線
間に埋め込まれた半導体装置を得ることができる。Ｓｉ
−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を絶縁膜として有する半導
体装置は、絶縁膜の誘電率が低いので配線遅延が低減で
きる。
【００１０】本発明の他の特徴は、添加物質がＨ2 ，Ｈ
Ｆ，ＮＨ3 ，ＯＦ2 およびＮＦ3 の少なくとも１つであ
ることにある。添加物質から発生した水素ラジカルまた
はフッ素ラジカルが前記ポリシラザン中のＳｉ−Ｎ結合
を切断するので、上述したようにＳｉ−Ｆ結合を有する
ＳｉＯ2 膜を成膜できる。
Ｆ，ＮＨ3 ，ＯＦ2 およびＮＦ3 の少なくとも１つであ
ることにある。添加物質から発生した水素ラジカルまた
はフッ素ラジカルが前記ポリシラザン中のＳｉ−Ｎ結合
を切断するので、上述したようにＳｉ−Ｆ結合を有する
ＳｉＯ2 膜を成膜できる。
【００１１】本発明の他の特徴は、処理容器内に酸素と
添加物質とを含むプラズマを発生させることにある。プ
ラズマ内の電子によって添加物質のラジカル化が促進す
るので、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜をより早く成
膜できる。
添加物質とを含むプラズマを発生させることにある。プ
ラズマ内の電子によって添加物質のラジカル化が促進す
るので、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜をより早く成
膜できる。
【００１２】本発明の他の特徴は、ウエハに波長が１０
０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の紫外線を照射することにあ
る。波長が１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の紫外線はＳ
ｉ−Ｎ結合を切断するが、Ｓｉ−Ｏ結合を切断しない。
従って、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜をより早く成
膜できる。
０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の紫外線を照射することにあ
る。波長が１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の紫外線はＳ
ｉ−Ｎ結合を切断するが、Ｓｉ−Ｏ結合を切断しない。
従って、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜をより早く成
膜できる。
【００１３】本発明の他の特徴は、処理容器内にキセノ
ンを導入してプラズマを発生させることにある。プラズ
マの電子によってキセノンが準安定状態に励起される
と、基底状態に戻るときに８.３ｅＶ の遷移光を放出す
る。この遷移光はＳｉ−Ｎ結合を切断するがＳｉ−Ｏ結
合を切断しないので、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜
をより早く成膜できる。
ンを導入してプラズマを発生させることにある。プラズ
マの電子によってキセノンが準安定状態に励起される
と、基底状態に戻るときに８.３ｅＶ の遷移光を放出す
る。この遷移光はＳｉ−Ｎ結合を切断するがＳｉ−Ｏ結
合を切断しないので、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜
をより早く成膜できる。
【００１４】
（実施例１）本発明の第１の実施例を以下に説明する。
【００１５】まず、ウエハにＳｉ−Ｎ結合をもつポリシ
ラザン（以下、Ｆ添加ポリシラザンと呼ぶ）を塗布す
る。塗布は、スピンコーティング法（ウエハを回転させ
ながら一定量のＦ添加ポリシラザンを滴下し、均一に塗
布する方法）によって行う。シラザン結合（Ｓｉ−Ｎ結
合）を持つＦ添加ポリシラザンは、ウエハ表面の平坦化
能力および段差被覆能力に優れている。ウエハ１０上に
金属電極１４が設けられ、Ｆ添加ポリシラザン１５が塗
布された様子を図６に示す。
ラザン（以下、Ｆ添加ポリシラザンと呼ぶ）を塗布す
る。塗布は、スピンコーティング法（ウエハを回転させ
ながら一定量のＦ添加ポリシラザンを滴下し、均一に塗
布する方法）によって行う。シラザン結合（Ｓｉ−Ｎ結
合）を持つＦ添加ポリシラザンは、ウエハ表面の平坦化
能力および段差被覆能力に優れている。ウエハ１０上に
金属電極１４が設けられ、Ｆ添加ポリシラザン１５が塗
布された様子を図６に示す。
【００１６】次に、後述する成膜装置で、ウエハ上のＦ
添加ポリシラザンをＦ添加ＳｉＯ2膜に化学変化させる
処理を行う。
添加ポリシラザンをＦ添加ＳｉＯ2膜に化学変化させる
処理を行う。
【００１７】図１に本実施例の絶縁膜の成膜装置を示
す。成膜装置は、プラズマを内部に発生する反応容器１
ａ，プラズマを発生させるためのマイクロ波を発生する
マイクロ波発生装置３０，マイクロ波を反応容器１ａ内
に導入する導波管３１，導波管３１と反応容器１ａを隔
てる石英窓３２，プラズマを発生させるための磁場を発
生するプラズマ発生用電磁石２，Ｏ2 ガス４０を反応容
器１ａ内に供給するガス供給系４１，添加物ガス５０を
反応容器１ａ内に供給するガス供給系５１，反応容器１
ａ内を一定の圧力に保つように、排気管７１から反応容
器１ａ内のガスを排気する排気装置７０，Ｆ添加ポリシ
ラザンを塗布したウエハ１０を載せるウエハ保持台１
１，ウエハ１０を加熱するためにウエハ保持台１１の内
部に設けられた加熱ヒ−タ１２，ウエハ保持台１１に高
周波電圧を印加する高周波装置１３を備える。
す。成膜装置は、プラズマを内部に発生する反応容器１
ａ，プラズマを発生させるためのマイクロ波を発生する
マイクロ波発生装置３０，マイクロ波を反応容器１ａ内
に導入する導波管３１，導波管３１と反応容器１ａを隔
てる石英窓３２，プラズマを発生させるための磁場を発
生するプラズマ発生用電磁石２，Ｏ2 ガス４０を反応容
器１ａ内に供給するガス供給系４１，添加物ガス５０を
反応容器１ａ内に供給するガス供給系５１，反応容器１
ａ内を一定の圧力に保つように、排気管７１から反応容
器１ａ内のガスを排気する排気装置７０，Ｆ添加ポリシ
ラザンを塗布したウエハ１０を載せるウエハ保持台１
１，ウエハ１０を加熱するためにウエハ保持台１１の内
部に設けられた加熱ヒ−タ１２，ウエハ保持台１１に高
周波電圧を印加する高周波装置１３を備える。
【００１８】本実施例では、添加物ガス５０としてＨ2
ガスを用いる。反応容器１ａ内に導入されたＯ2 ガス４
０およびＨ2 ガスは、マイクロ波と磁場によってプラズ
マ化される。プラズマ中の電子とＯ2 およびＨ2 の衝突
によって、酸素ラジカル，水素ラジカルが発生する。水
素ラジカルは、Ｆ添加ポリシラザン中のＳｉ−Ｎ結合を
切断する。その切断箇所にＯラジカルまたはＯ2 分子が
接近してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が形成され、ウエハ１０上
に塗布されたＦ添加ポリシラザンは、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜
となる。
ガスを用いる。反応容器１ａ内に導入されたＯ2 ガス４
０およびＨ2 ガスは、マイクロ波と磁場によってプラズ
マ化される。プラズマ中の電子とＯ2 およびＨ2 の衝突
によって、酸素ラジカル，水素ラジカルが発生する。水
素ラジカルは、Ｆ添加ポリシラザン中のＳｉ−Ｎ結合を
切断する。その切断箇所にＯラジカルまたはＯ2 分子が
接近してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が形成され、ウエハ１０上
に塗布されたＦ添加ポリシラザンは、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜
となる。
【００１９】一方、Ｆ添加ポリシラザンから切り離され
たＮは、水素ラジカルと化合しNH3を形成する。このＮ
Ｈ3 は安定でかつ蒸気圧が高いため、容易に気化する。
反応容器１ａ内のＮＨ3 および未反応のガスは排気管７
１から排気される。
たＮは、水素ラジカルと化合しNH3を形成する。このＮ
Ｈ3 は安定でかつ蒸気圧が高いため、容易に気化する。
反応容器１ａ内のＮＨ3 および未反応のガスは排気管７
１から排気される。
【００２０】上述した化学反応により成膜されたＦ添加
ＳｉＯ2 膜は、従来プラズマＣＶＤ法により成膜された
Ｆ添加ＳｉＯ2 膜よりも平坦化能力および段差被覆能力
に優れている。このため、成膜後にウエハ１０の表面を
酸で削るなどの処理工程を省略することもできる。
ＳｉＯ2 膜は、従来プラズマＣＶＤ法により成膜された
Ｆ添加ＳｉＯ2 膜よりも平坦化能力および段差被覆能力
に優れている。このため、成膜後にウエハ１０の表面を
酸で削るなどの処理工程を省略することもできる。
【００２１】本実施例では、水素ラジカルがＳｉ−Ｎ結
合を切断するので、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの生成に必要な活性
化エネルギーは０.１ｅＶ 程度である。水素ラジカルに
よらずにＳｉ−Ｏ−Ｓｉを生成するには５ｅＶの活性化
エネルギーが必要である。本実施例の反応速度は、水素
ラジカルを発生しない場合の１０の５乗倍になる。
合を切断するので、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの生成に必要な活性
化エネルギーは０.１ｅＶ 程度である。水素ラジカルに
よらずにＳｉ−Ｏ−Ｓｉを生成するには５ｅＶの活性化
エネルギーが必要である。本実施例の反応速度は、水素
ラジカルを発生しない場合の１０の５乗倍になる。
【００２２】添加物ガス５０はＨ2 ガス以外に、Ｎ
Ｈ3 ，ＮＦ，ＯＦ2 ,ＮＦ3 でもよい。ＮＨ3 のような
水素を含む添加物ガスは、水素ラジカルを発生するの
で、Ｈ2 の場合と同様にＦ添加ＳｉＯ2 膜が成膜され
る。
Ｈ3 ，ＮＦ，ＯＦ2 ,ＮＦ3 でもよい。ＮＨ3 のような
水素を含む添加物ガスは、水素ラジカルを発生するの
で、Ｈ2 の場合と同様にＦ添加ＳｉＯ2 膜が成膜され
る。
【００２３】ＮＦ，ＯＦ2 ，ＮＦ3 のようなフッ素を含
む添加物ガスは、プラズマ中の電子との衝突によってフ
ッ素ラジカルを発生する。フッ素ラジカルはＳｉ−Ｎ結
合を切断する。箇所にＯラジカルまたはＯ2 分子が接近
してＨ2 の場合と同様にＦ添加ＳｉＯ2 膜が成膜され
る。フッ素ラジカルはＦ添加ポリシラザン内の窒素と反
応し、安定で蒸気圧の高いＮＦ3 が生成する。ＮＦ3 お
よび未反応のガスは排気管７１から排気される。
む添加物ガスは、プラズマ中の電子との衝突によってフ
ッ素ラジカルを発生する。フッ素ラジカルはＳｉ−Ｎ結
合を切断する。箇所にＯラジカルまたはＯ2 分子が接近
してＨ2 の場合と同様にＦ添加ＳｉＯ2 膜が成膜され
る。フッ素ラジカルはＦ添加ポリシラザン内の窒素と反
応し、安定で蒸気圧の高いＮＦ3 が生成する。ＮＦ3 お
よび未反応のガスは排気管７１から排気される。
【００２４】添加物ガスの種類とウエハ１０の加熱温度
を変えたときのＦ添加ＳｉＯ2 膜の成膜速度比の違いを
表１に示す。ここで、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜の成膜速度比と
は、ウエハ１０上に塗布された厚さ１μｍのＦ添加ポリ
シラザンをＦ添加ＳｉＯ2 膜に変化させる速さで、本実
施例の成膜装置で添加物ガス５０としてＨ2 ガスを用い
ウエハ１０の温度を１００℃に加熱した場合を１とす
る。
を変えたときのＦ添加ＳｉＯ2 膜の成膜速度比の違いを
表１に示す。ここで、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜の成膜速度比と
は、ウエハ１０上に塗布された厚さ１μｍのＦ添加ポリ
シラザンをＦ添加ＳｉＯ2 膜に変化させる速さで、本実
施例の成膜装置で添加物ガス５０としてＨ2 ガスを用い
ウエハ１０の温度を１００℃に加熱した場合を１とす
る。
【００２５】
【表１】
【００２６】ウエハ１０を加熱することにより、上述し
た化学反応の速度がexp(−Ｅ/kＴ）に比例して増大する
ので、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜の成膜速度も増大する。ここで
Ｅはラジカル生成に必要な活性化エネルギー、ｋはボル
ツマン定数、Ｔは加熱温度である。本実施例の成膜装置
においては、添加物ガス５０としてＨ2 ガスを用い、ウ
エハ温度を３００℃〜５００℃にして反応させたとき
に、最高の成膜速度比が得られることが分かった。
た化学反応の速度がexp(−Ｅ/kＴ）に比例して増大する
ので、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜の成膜速度も増大する。ここで
Ｅはラジカル生成に必要な活性化エネルギー、ｋはボル
ツマン定数、Ｔは加熱温度である。本実施例の成膜装置
においては、添加物ガス５０としてＨ2 ガスを用い、ウ
エハ温度を３００℃〜５００℃にして反応させたとき
に、最高の成膜速度比が得られることが分かった。
【００２７】また、塗布するＦ添加ポリシラザン中に添
加されたフッ素の量と、成膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜の
誘電率との関係を図４に示す。１４atm％ のＳｉ−Ｆ結
合が存在するＦ添加ポリシラザンを用いた場合には、比
誘電率が３.３ のＦ添加SiO2膜を成膜することができ
る。Ｆ添加量を２０atm％ まで増加すれば、比誘電率が
３程度のＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することができる。
加されたフッ素の量と、成膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜の
誘電率との関係を図４に示す。１４atm％ のＳｉ−Ｆ結
合が存在するＦ添加ポリシラザンを用いた場合には、比
誘電率が３.３ のＦ添加SiO2膜を成膜することができ
る。Ｆ添加量を２０atm％ まで増加すれば、比誘電率が
３程度のＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することができる。
【００２８】（実施例２）本発明の第２の実施例を以下
に説明する。
に説明する。
【００２９】第１の実施例と同様に、スピンコーティン
グ法でウエハにＦ添加ポリシラザンを塗布した後、ウエ
ハ上のＦ添加ポリシラザンをＦ添加ＳｉＯ2 膜に化学変
化させる処理を行う。
グ法でウエハにＦ添加ポリシラザンを塗布した後、ウエ
ハ上のＦ添加ポリシラザンをＦ添加ＳｉＯ2 膜に化学変
化させる処理を行う。
【００３０】図２に本実施例の絶縁膜の成膜装置を示
す。成膜装置は、プラズマを内部に発生する反応容器１
ｂ，プラズマを発生させるための電極１８，電極１８に
接続された高周波電源５，石英窓３２を通して反応容器
１ｂ内に紫外線を照射する紫外線灯３３，Ｏ2 ガス４０
を反応容器１ａ内に供給するガス供給系４１，添加物ガ
ス５０を供給するガス供給系５１，希ガス６０を供給す
るガス供給系６１，反応容器１ａ内を一定の圧力に保つ
ように、排気管７１から反応容器１ａ内のガスを排気す
る排気装置７０，Ｆ添加ポリシラザンを塗布したウエハ
１０を載せるウエハ保持台１１，ウエハ１０を加熱する
ためにウエハ保持台１１の内部に設けられた加熱ヒ−タ
１２，ウエハ保持台１１に高周波電圧を印加する高周波
装置１３を備える。
す。成膜装置は、プラズマを内部に発生する反応容器１
ｂ，プラズマを発生させるための電極１８，電極１８に
接続された高周波電源５，石英窓３２を通して反応容器
１ｂ内に紫外線を照射する紫外線灯３３，Ｏ2 ガス４０
を反応容器１ａ内に供給するガス供給系４１，添加物ガ
ス５０を供給するガス供給系５１，希ガス６０を供給す
るガス供給系６１，反応容器１ａ内を一定の圧力に保つ
ように、排気管７１から反応容器１ａ内のガスを排気す
る排気装置７０，Ｆ添加ポリシラザンを塗布したウエハ
１０を載せるウエハ保持台１１，ウエハ１０を加熱する
ためにウエハ保持台１１の内部に設けられた加熱ヒ−タ
１２，ウエハ保持台１１に高周波電圧を印加する高周波
装置１３を備える。
【００３１】本実施例では、第１の実施例と同様に添加
物ガス５０としてＨ2 ガスを用いる。反応容器１ｂ内に
導入されたＯ2 ガス４０ガス、Ｈ2 ガスおよび希ガス
は、電極１８とウエハ保持台１１の間に生じる高周波電
界によってプラズマ化される。そして、第１の実施例と
同様にウエハ１０上に塗布されたＦ添加ポリシラザン
は、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜となる。
物ガス５０としてＨ2 ガスを用いる。反応容器１ｂ内に
導入されたＯ2 ガス４０ガス、Ｈ2 ガスおよび希ガス
は、電極１８とウエハ保持台１１の間に生じる高周波電
界によってプラズマ化される。そして、第１の実施例と
同様にウエハ１０上に塗布されたＦ添加ポリシラザン
は、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜となる。
【００３２】本実施例で成膜したＦ添加ＳｉＯ2 膜は、
第１の実施例と同様に、従来プラズマＣＶＤ法により成
膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜よりも段差被覆能力に優れて
いる。
第１の実施例と同様に、従来プラズマＣＶＤ法により成
膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜よりも段差被覆能力に優れて
いる。
【００３３】ところで、Ｓｉ−Ｎ結合の切断は、プラズ
マ中のラジカルによる以外に、紫外線の照射によっても
起こる。この時、紫外線の波長が１００〜２５０ｎｍで
あれば、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉは切断されない。
マ中のラジカルによる以外に、紫外線の照射によっても
起こる。この時、紫外線の波長が１００〜２５０ｎｍで
あれば、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉは切断されない。
【００３４】また、希ガス６０としてＸｅガスを用いる
と、Ｘｅガスはプラズマ内の電子との衝突により準安定
状態に励起され、基底状態への遷移するときに８.３ｅ
Ｖ の遷移光を放出する。Ｓｉ−Ｎ結合の解離エネルギ
ーは、５ｅＶ程度であるので、この遷移光は上述した紫
外線と同様にＳｉ−Ｎ結合を切断する。Ｘｅはウエハ１
０上に塗布されたＦ添加ポリシラザンの内部に入り込む
ので、紫外線が照射されない内部でも、遷移光によって
Ｓｉ−Ｎ結合の切断が起こり、Ｆ添加ＳｉＯ2膜の成膜
が促進される。
と、Ｘｅガスはプラズマ内の電子との衝突により準安定
状態に励起され、基底状態への遷移するときに８.３ｅ
Ｖ の遷移光を放出する。Ｓｉ−Ｎ結合の解離エネルギ
ーは、５ｅＶ程度であるので、この遷移光は上述した紫
外線と同様にＳｉ−Ｎ結合を切断する。Ｘｅはウエハ１
０上に塗布されたＦ添加ポリシラザンの内部に入り込む
ので、紫外線が照射されない内部でも、遷移光によって
Ｓｉ−Ｎ結合の切断が起こり、Ｆ添加ＳｉＯ2膜の成膜
が促進される。
【００３５】表２に、添加物ガスとしてＨ2 を用い２０
０ｎｍの紫外線を１ｋＷで照射した場合、および２００
ｎｍの紫外線照射に加え添加ガスとしてＸｅを添加した
場合の成膜速度比を示す。紫外線を照射することで、成
膜の速さは第１の実施例の最大６０％程度向上した。ま
た、Ｘｅの添加によって成膜の速さはさらに最大２０％
増大した。
０ｎｍの紫外線を１ｋＷで照射した場合、および２００
ｎｍの紫外線照射に加え添加ガスとしてＸｅを添加した
場合の成膜速度比を示す。紫外線を照射することで、成
膜の速さは第１の実施例の最大６０％程度向上した。ま
た、Ｘｅの添加によって成膜の速さはさらに最大２０％
増大した。
【００３６】
【表２】
【００３７】（実施例３）本発明の第３の実施例を以下
に説明する。
に説明する。
【００３８】第１の実施例と同様に、スピンコーティン
グ法でウエハにＦ添加ポリシラザンを塗布した後、ウエ
ハ上のＦ添加ポリシラザンをＦ添加ＳｉＯ2 膜に化学変
化させる処理を行う。
グ法でウエハにＦ添加ポリシラザンを塗布した後、ウエ
ハ上のＦ添加ポリシラザンをＦ添加ＳｉＯ2 膜に化学変
化させる処理を行う。
【００３９】図３に本実施例の絶縁膜の成膜装置を示
す。成膜装置は、プラズマを内部に発生する反応容器１
ｃ，Ｏ2 ガス４０を反応容器１ａ内に供給するガス供給
系４１，添加物ガス５０を供給するガス供給系５１，反
応容器１ａ内を一定の圧力に保つように、排気管７１か
ら反応容器１ａ内のガスを排気する排気装置７０，Ｆ添
加ポリシラザンを塗布したウエハ１０を載せるウエハ保
持台１６，反応容器１ｃ内を加熱するために反応容器１
ｃの外側に設けられた加熱ヒータ１７を備える。本実施
例では、第１の実施例と同様に添加物ガス５０としてＨ
2 ガスを用いる。ウエハ１０が５００℃になるように、
加熱ヒータ１７で反応容器１ｃ内を加熱する。反応容器
１ｃ内に導入されたＯ2 ガス４０およびＨ2 ガスも加熱
される。Ｈ2 ガスは第１の実施例と同様にＦ添加ポリシ
ラザン中のＳｉ−Ｎ結合を切断する。Ｏ2 分子も第１の
実施例と同様に切断箇所に接近して新たにＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合をつくる。そして、第１の実施例と同様にウエハ
１０上に塗布されたＦ添加ポリシラザンは、Ｆ添加Ｓｉ
Ｏ2 膜となる。
す。成膜装置は、プラズマを内部に発生する反応容器１
ｃ，Ｏ2 ガス４０を反応容器１ａ内に供給するガス供給
系４１，添加物ガス５０を供給するガス供給系５１，反
応容器１ａ内を一定の圧力に保つように、排気管７１か
ら反応容器１ａ内のガスを排気する排気装置７０，Ｆ添
加ポリシラザンを塗布したウエハ１０を載せるウエハ保
持台１６，反応容器１ｃ内を加熱するために反応容器１
ｃの外側に設けられた加熱ヒータ１７を備える。本実施
例では、第１の実施例と同様に添加物ガス５０としてＨ
2 ガスを用いる。ウエハ１０が５００℃になるように、
加熱ヒータ１７で反応容器１ｃ内を加熱する。反応容器
１ｃ内に導入されたＯ2 ガス４０およびＨ2 ガスも加熱
される。Ｈ2 ガスは第１の実施例と同様にＦ添加ポリシ
ラザン中のＳｉ−Ｎ結合を切断する。Ｏ2 分子も第１の
実施例と同様に切断箇所に接近して新たにＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合をつくる。そして、第１の実施例と同様にウエハ
１０上に塗布されたＦ添加ポリシラザンは、Ｆ添加Ｓｉ
Ｏ2 膜となる。
【００４０】本実施例による成膜速度比は、０.７程度
であったが、成膜されたＦ添加SiO2膜は、第１の実施例
と同様に、従来プラズマＣＶＤ法により成膜されたＦ添
加ＳｉＯ2 膜よりも平坦化能力および段差被覆能力に優
れている。また、プラズマ発生装置が不要になるので、
成膜装置全体を小さくできる利点がある。
であったが、成膜されたＦ添加SiO2膜は、第１の実施例
と同様に、従来プラズマＣＶＤ法により成膜されたＦ添
加ＳｉＯ2 膜よりも平坦化能力および段差被覆能力に優
れている。また、プラズマ発生装置が不要になるので、
成膜装置全体を小さくできる利点がある。
【００４１】また、従来技術のプラズマＣＶＤ法では、
反応容器内に発生したＳｉ−Ｆ結合をもつラジカルが、
反応容器内の不純物を取り込んでウエハ上に堆積するこ
とがあるが、第１から第３の実施例においてはウエハ上
に塗布されたＦ添加ポリシラザンからＳｉ−Ｆ結合が解
離しないので、不純物はＦ添加ＳｉＯ2 膜中に入りにく
い。添加物ガス５０としてＨ2 ，ＮＨ3 ，ＮＦ，Ｏ
Ｆ2 、またはＮＦ3 を用いたときに発生するＨ，Ｎまた
はＦを含むラジカルは、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜中に留まりに
くく、これらのラジカルは成膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜
の性質にほとんど影響しない。従って、第１から第３の
実施例によれば、不純物が少ないＦ添加SiO2膜を成膜す
ることができる。
反応容器内に発生したＳｉ−Ｆ結合をもつラジカルが、
反応容器内の不純物を取り込んでウエハ上に堆積するこ
とがあるが、第１から第３の実施例においてはウエハ上
に塗布されたＦ添加ポリシラザンからＳｉ−Ｆ結合が解
離しないので、不純物はＦ添加ＳｉＯ2 膜中に入りにく
い。添加物ガス５０としてＨ2 ，ＮＨ3 ，ＮＦ，Ｏ
Ｆ2 、またはＮＦ3 を用いたときに発生するＨ，Ｎまた
はＦを含むラジカルは、Ｆ添加ＳｉＯ2 膜中に留まりに
くく、これらのラジカルは成膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜
の性質にほとんど影響しない。従って、第１から第３の
実施例によれば、不純物が少ないＦ添加SiO2膜を成膜す
ることができる。
【００４２】第１から第３の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜
の成膜を半導体装置に施せば、平坦化能力および段差被
覆能力に優れたＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜できるので、配
線間にＦ添加ＳｉＯ2 膜が埋め込まれた半導体装置を得
ることができる。Ｆ添加SiO2膜を絶縁膜として有する半
導体装置は、絶縁膜の誘電率が低いので配線遅延が低減
できる。また、不純物による比誘電率の増加や電極の酸
化も抑えられる半導体装置を得ることができる。
の成膜を半導体装置に施せば、平坦化能力および段差被
覆能力に優れたＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜できるので、配
線間にＦ添加ＳｉＯ2 膜が埋め込まれた半導体装置を得
ることができる。Ｆ添加SiO2膜を絶縁膜として有する半
導体装置は、絶縁膜の誘電率が低いので配線遅延が低減
できる。また、不純物による比誘電率の増加や電極の酸
化も抑えられる半導体装置を得ることができる。
【００４３】以下の実施例では、ウエハ上に塗布される
Ｆ添加ポリシラザンの分子構造の違いによる、成膜され
たＦ添加ＳｉＯ2 膜の違いの例を説明する。
Ｆ添加ポリシラザンの分子構造の違いによる、成膜され
たＦ添加ＳｉＯ2 膜の違いの例を説明する。
【００４４】（実施例４）第４の実施例を説明する。本
実施例では、（化１）に示すような、１個のＳｉについ
て１個のＳｉ−Ｆ結合をもつ分子構造のＦ添加ポリシラ
ザンをウエハ上に塗布し、第１，２または３の実施例で
行ったようにＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
実施例では、（化１）に示すような、１個のＳｉについ
て１個のＳｉ−Ｆ結合をもつ分子構造のＦ添加ポリシラ
ザンをウエハ上に塗布し、第１，２または３の実施例で
行ったようにＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
【００４５】
【化１】
【００４６】成膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜は（化２）に
示される分子構造をもつ。
示される分子構造をもつ。
【００４７】
【化２】
【００４８】（化２）のような１個のＳｉに対し１個の
Ｆが結合した分子構造のＦ添加SiO2膜中にできるすき間
の大きさは、４立方オングストローム程度であるので、
水分子が侵入することはできない。従って、（化２）の
ようなＦ添加ＳｉＯ2 膜の透水性は、フッ素をもたない
ＳｉＯ2 膜と同程度である。
Ｆが結合した分子構造のＦ添加SiO2膜中にできるすき間
の大きさは、４立方オングストローム程度であるので、
水分子が侵入することはできない。従って、（化２）の
ようなＦ添加ＳｉＯ2 膜の透水性は、フッ素をもたない
ＳｉＯ2 膜と同程度である。
【００４９】１個のＳｉについて１個のＳｉ−Ｆ結合を
もつ分子構造のＦ添加ポリシラザンを用いて第１，２ま
たは３の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜の成膜を行えば、Si
O2膜と同程度の透水性をもつＦ添加ＳｉＯ2 膜を得るこ
とができる。
もつ分子構造のＦ添加ポリシラザンを用いて第１，２ま
たは３の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜の成膜を行えば、Si
O2膜と同程度の透水性をもつＦ添加ＳｉＯ2 膜を得るこ
とができる。
【００５０】（実施例５）第５の実施例を説明する。本
実施例では、（化３）に示すような、１個のＳｉについ
て２個のＳｉ−Ｆ結合をもつ分子構造のＦ添加ポリシラ
ザンをウエハ上に塗布し、第１，２または３の実施例で
行ったようにＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
実施例では、（化３）に示すような、１個のＳｉについ
て２個のＳｉ−Ｆ結合をもつ分子構造のＦ添加ポリシラ
ザンをウエハ上に塗布し、第１，２または３の実施例で
行ったようにＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
【００５１】
【化３】
【００５２】成膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜は（化４）に
示される分子構造をもつ。
示される分子構造をもつ。
【００５３】
【化４】
【００５４】（化４）のような分子構造のＦ添加ＳｉＯ
2 膜中には、図５に示すようにＦ−Ｓｉ−Ｆ構造の部分
に空隙ができる。このすき間の大きさは２０立方オング
ストローム程度であり、約１０立方オングストロームの
水分子が十分入り得る大きさである。従って、（化４）
のような分子構造のＦ添加ＳｉＯ2 膜の透水性は、第４
の実施例で説明した１個のＳｉに対し１個のＦが結合し
た分子構造のＦ添加ＳｉＯ2 膜よりも大きくなる。一
方、第４の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜よりも膜中に含ま
れるフッ素の数が多いので、本実施例では第４の実施例
よりも誘電率が低いＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することが
できる。
2 膜中には、図５に示すようにＦ−Ｓｉ−Ｆ構造の部分
に空隙ができる。このすき間の大きさは２０立方オング
ストローム程度であり、約１０立方オングストロームの
水分子が十分入り得る大きさである。従って、（化４）
のような分子構造のＦ添加ＳｉＯ2 膜の透水性は、第４
の実施例で説明した１個のＳｉに対し１個のＦが結合し
た分子構造のＦ添加ＳｉＯ2 膜よりも大きくなる。一
方、第４の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜よりも膜中に含ま
れるフッ素の数が多いので、本実施例では第４の実施例
よりも誘電率が低いＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することが
できる。
【００５５】従来のプラズマＣＶＤ法では、分解された
材料ガスがウエハ上で化学的に結合してＦ添加ＳｉＯ2
膜を形成するので、１個のＳｉに結合するＦの数を調整
することは難しい。従って、透水性および誘電率を調整
することは困難である。
材料ガスがウエハ上で化学的に結合してＦ添加ＳｉＯ2
膜を形成するので、１個のＳｉに結合するＦの数を調整
することは難しい。従って、透水性および誘電率を調整
することは困難である。
【００５６】しかし、第４の実施例のＦ添加ポリシラザ
ンか、第５の実施例のＦ添加ポリシラザンを選べば、透
水性および誘電率が異なるＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する
ことができる。
ンか、第５の実施例のＦ添加ポリシラザンを選べば、透
水性および誘電率が異なるＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する
ことができる。
【００５７】第４または第５の実施例のＦ添加ＳｉＯ2
膜の成膜を半導体装置に施せば、前述したような半導体
装置を得ることができる。特に、第４の実施例のＦ添加
SiO2膜をもつ半導体装置は、大気中から膜内への水の侵
入を抑えられ、侵入した水も透過されにくいので、表面
に設けられた属配配線が腐食しにくい半導体装置であ
る。一方、第５の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜をもつ半導
体装置は、第４の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜をもつ半導
体装置よりも配線遅延を低減できる。
膜の成膜を半導体装置に施せば、前述したような半導体
装置を得ることができる。特に、第４の実施例のＦ添加
SiO2膜をもつ半導体装置は、大気中から膜内への水の侵
入を抑えられ、侵入した水も透過されにくいので、表面
に設けられた属配配線が腐食しにくい半導体装置であ
る。一方、第５の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜をもつ半導
体装置は、第４の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜をもつ半導
体装置よりも配線遅延を低減できる。
【００５８】Ｆ−Ｓｉ−Ｆ構造を持たないポリマーを合
成するには、ポリシラザンのモノマーをフッ素化し、こ
のモノマー中からＳｉ一個につきＳｉ−Ｆ結合を一つだ
け有するモノマーを取り出して重合させる。モノマー分
子をフッ素化する過程で、Ｆ−Ｓｉ−Ｆ構造を持つモノ
マーができる場合は、沸点の差を利用し蒸留するか、拡
散係数の差を利用してクロマトグラフィーによって分離
すればＦ−Ｓｉ−Ｆ構造を持つモノマーを除外できる。
成するには、ポリシラザンのモノマーをフッ素化し、こ
のモノマー中からＳｉ一個につきＳｉ−Ｆ結合を一つだ
け有するモノマーを取り出して重合させる。モノマー分
子をフッ素化する過程で、Ｆ−Ｓｉ−Ｆ構造を持つモノ
マーができる場合は、沸点の差を利用し蒸留するか、拡
散係数の差を利用してクロマトグラフィーによって分離
すればＦ−Ｓｉ−Ｆ構造を持つモノマーを除外できる。
【００５９】（実施例６）第６の実施例を説明する。本
実施例では、Ｓｉの側鎖にＢを含む原子団を持つＦ添加
ポリシラザンをウエハ上に塗布し、第１，２または３の
実施例で行ったようにＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
実施例では、Ｓｉの側鎖にＢを含む原子団を持つＦ添加
ポリシラザンをウエハ上に塗布し、第１，２または３の
実施例で行ったようにＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
【００６０】物質の密度が小さくなるほど、誘電率が低
くなることが知られている。Ｓｉの側鎖にＢを含む原子
団を持つＦ添加ポリシラザンを用いて成膜されたＦ添加
SiO2膜の密度は２.１ｇ／cc程度になり、（化２）のＦ
添加ＳｉＯ2 膜の密度は２.２ｇ／ccよりも小さい。従
って、本実施例では、（化２）のＦ添加ＳｉＯ2 膜より
も誘電率が低いＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することができ
る。
くなることが知られている。Ｓｉの側鎖にＢを含む原子
団を持つＦ添加ポリシラザンを用いて成膜されたＦ添加
SiO2膜の密度は２.１ｇ／cc程度になり、（化２）のＦ
添加ＳｉＯ2 膜の密度は２.２ｇ／ccよりも小さい。従
って、本実施例では、（化２）のＦ添加ＳｉＯ2 膜より
も誘電率が低いＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することができ
る。
【００６１】（実施例７）第７の実施例を説明する。本
実施例では、（化５）に示すような、メトキシ基などの
低級アルコキシ基をもつＦ添加ポリシラザンをウエハ上
に塗布し、第１，２または３の実施例で行ったようにＦ
添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
実施例では、（化５）に示すような、メトキシ基などの
低級アルコキシ基をもつＦ添加ポリシラザンをウエハ上
に塗布し、第１，２または３の実施例で行ったようにＦ
添加ＳｉＯ2 膜を成膜する。
【００６２】
【化５】
【００６３】成膜されたＦ添加ＳｉＯ2 膜は（化６）に
示される分子構造をもつ。
示される分子構造をもつ。
【００６４】
【化６】
【００６５】成膜時の加熱によって低級アルコキシ基は
低級アルコールＣＨ3ＯＨ として脱離し、Ｓｉ−Ｏ−Ｓ
ｉの架橋構造ができる。発生する低級アルコールは蒸気
圧が低く、迅速に膜外に拡散する。本実施例によれば、
Ｓｉ−ＯＨ基を減らすことができるので、水を吸着しに
くいＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することができる。
低級アルコールＣＨ3ＯＨ として脱離し、Ｓｉ−Ｏ−Ｓ
ｉの架橋構造ができる。発生する低級アルコールは蒸気
圧が低く、迅速に膜外に拡散する。本実施例によれば、
Ｓｉ−ＯＨ基を減らすことができるので、水を吸着しに
くいＦ添加ＳｉＯ2 膜を成膜することができる。
【００６６】上述したＦ添加ポリシラザン以外にも、様
々な分子構造のＦ添加ポリシラザンを用いることができ
る。例えば、アルキル基をもつＦ添加ポリシラザンは、
アルキル基の種類によって粘度を変えることができるの
で、ウエハの大きさやスピンコーティングの速さによっ
て、アルキル基を選ぶと良い。また、重合度の低いＦ添
加ポリシラザンの溶液は粘度が低いので、表面被覆性能
が高く、層間絶縁膜の成膜に適している。
々な分子構造のＦ添加ポリシラザンを用いることができ
る。例えば、アルキル基をもつＦ添加ポリシラザンは、
アルキル基の種類によって粘度を変えることができるの
で、ウエハの大きさやスピンコーティングの速さによっ
て、アルキル基を選ぶと良い。また、重合度の低いＦ添
加ポリシラザンの溶液は粘度が低いので、表面被覆性能
が高く、層間絶縁膜の成膜に適している。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、平坦化能力および段差
被覆能力が高く、かつ誘電率が低い絶縁膜を成膜でき
る。また、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を早く成膜
できる。また、半導体装置に上記したＳｉ−Ｆ結合を有
するＳｉＯ2 膜を施せば、配線遅延を低減された半導体
装置を得ることができる。
被覆能力が高く、かつ誘電率が低い絶縁膜を成膜でき
る。また、Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜を早く成膜
できる。また、半導体装置に上記したＳｉ−Ｆ結合を有
するＳｉＯ2 膜を施せば、配線遅延を低減された半導体
装置を得ることができる。
【図１】第１の実施例の成膜装置を示す図。
【図２】第１の実施例の成膜装置を示す図。
【図３】第１の実施例の成膜装置を示す図。
【図４】Ｆ添加量と誘電率の関係を示す図。
【図５】第５の実施例のＦ添加ＳｉＯ2 膜を示す図。
【図６】Ｆ添加ポリシラザンを塗布したウエハを示す
図。
図。
１ａ，１ｂ，１ｃ…反応容器、２…プラズマ発生用電磁
石、３，３２…石英窓、４…紫外線灯、５…高周波電
源、１０…ウエハ、１１，１６…ウエハ保持台、１２，
１７…加熱ヒ−タ、１３…高周波装置、１４…金属電
極、１５…Ｆ添加ポリシラザン、１８…電極、３０…マ
イクロ波発生装置、３１…導波管、３３…紫外線灯、４
０…Ｏ2 ガス、４１，５１，６１…ガス供給系、５０…
添加物ガス、６０…希ガス、７０…排気装置、７１…排
気管。
石、３，３２…石英窓、４…紫外線灯、５…高周波電
源、１０…ウエハ、１１，１６…ウエハ保持台、１２，
１７…加熱ヒ−タ、１３…高周波装置、１４…金属電
極、１５…Ｆ添加ポリシラザン、１８…電極、３０…マ
イクロ波発生装置、３１…導波管、３３…紫外線灯、４
０…Ｏ2 ガス、４１，５１，６１…ガス供給系、５０…
添加物ガス、６０…希ガス、７０…排気装置、７１…排
気管。
Claims (6)
- 【請求項１】Ｓｉ−Ｆ結合を有するポリシラザンをウエ
ハ上に塗布し、酸素と、前記ポリシラザン中のＳｉ−Ｎ
結合を切断する添加物質とが導入された処理容器内で、
前記ポリシラザンが塗布された前記ウエハを加熱するこ
とを特徴とするＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜
方法。 - 【請求項２】前記添加物質は、Ｈ2 ，ＨＦ，ＮＨ3 ，Ｏ
Ｆ2 およびＮＦ3 の少なくとも１つであることを特徴と
する請求項１のＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜
方法。 - 【請求項３】前記処理容器内に前記酸素と前記添加物質
とを含むプラズマを発生させることを特徴とする請求項
１のＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜方法。 - 【請求項４】前記ウエハに波長が１００ｎｍ以上２５０
ｎｍ以下の紫外線を照射することを特徴とする請求項１
のＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2 膜の成膜方法。 - 【請求項５】前記処理容器内にキセノンを導入すること
を特徴とする請求項３のＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2
膜の成膜方法。 - 【請求項６】請求項１のＳｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ2
膜の成膜方法を用いて成膜されたＳｉ−Ｆ結合を有する
ＳｉＯ2 膜をもつことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23492096A JPH1079382A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ２膜の成膜方法および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23492096A JPH1079382A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ２膜の成膜方法および半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079382A true JPH1079382A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16978363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23492096A Pending JPH1079382A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | Ｓｉ−Ｆ結合を有するＳｉＯ２膜の成膜方法および半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1079382A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001083369A1 (fr) * | 2000-04-28 | 2001-11-08 | Mitsui Chemicals, Inc. | Silice poreuse hydrofuge, son procede de preparation et d'utilisation |
| JP2002370059A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-12-24 | Tokyo Electron Ltd | 膜形成方法及び膜形成装置 |
| KR100394080B1 (ko) * | 2001-03-20 | 2003-08-06 | 광주과학기술원 | 표면 개질된 실리카와 그 제조방법 및 장치 |
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| WO2007083654A1 (ja) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | Az Electronic Materials (Japan) K.K. | シリカ質膜の製造法およびそれにより製造されたシリカ質膜付き基板 |
| WO2020149176A1 (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理システム |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP23492096A patent/JPH1079382A/ja active Pending
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