JPH11330070A - 絶縁膜の形成方法 - Google Patents
絶縁膜の形成方法Info
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- JPH11330070A JPH11330070A JP13091898A JP13091898A JPH11330070A JP H11330070 A JPH11330070 A JP H11330070A JP 13091898 A JP13091898 A JP 13091898A JP 13091898 A JP13091898 A JP 13091898A JP H11330070 A JPH11330070 A JP H11330070A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸湿性による誘電率の経時変化がなく、耐熱
性、酸素プラズマ耐性が良好で、比誘電率が２．５〜
３．０の絶縁膜をＣＶＤ法で形成する。 【解決手段】 容器６内の有機シラン化合物あるいはシ
ロキサン化合物をキャリアガスにより反応室１に導入す
ると同時に水素ガスを反応室１に導入してＣＶＤ法にて
基板１１上に絶縁膜を形成することにより、上記化合物
の適度な分解と水素の還元作用によりフッ素含有量を制
御してフッ素及び有機を適度に含む酸化ケイ素からなる
絶縁膜を形成するようにした。水素ガスを用いずに、フ
ッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第１の有機
ケイ素化合物と、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる
第２の有機ケイ素化合物との混合ガスを用い、その混合
比によりフッ素濃度を制御してもよい。
性、酸素プラズマ耐性が良好で、比誘電率が２．５〜
３．０の絶縁膜をＣＶＤ法で形成する。 【解決手段】 容器６内の有機シラン化合物あるいはシ
ロキサン化合物をキャリアガスにより反応室１に導入す
ると同時に水素ガスを反応室１に導入してＣＶＤ法にて
基板１１上に絶縁膜を形成することにより、上記化合物
の適度な分解と水素の還元作用によりフッ素含有量を制
御してフッ素及び有機を適度に含む酸化ケイ素からなる
絶縁膜を形成するようにした。水素ガスを用いずに、フ
ッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第１の有機
ケイ素化合物と、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる
第２の有機ケイ素化合物との混合ガスを用い、その混合
比によりフッ素濃度を制御してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマＣＶＤ法に
よる絶縁膜の形成方法に関し、特に低誘電率のプラズマ
重合膜を形成できて半導体装置の層間絶縁膜に適用する
ことで信号遅延を低減するのに役立つ絶縁膜の形成方法
に関するものである。
よる絶縁膜の形成方法に関し、特に低誘電率のプラズマ
重合膜を形成できて半導体装置の層間絶縁膜に適用する
ことで信号遅延を低減するのに役立つ絶縁膜の形成方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の微細化に伴う信号遅
延の増大が動作速度の高速化を進めるにあたり障害とな
っている。信号遅延を低減するためには、配線材料の低
抵抗化に加え、層間絶縁膜の低誘電率化が求められる。
延の増大が動作速度の高速化を進めるにあたり障害とな
っている。信号遅延を低減するためには、配線材料の低
抵抗化に加え、層間絶縁膜の低誘電率化が求められる。
【０００３】層間絶縁膜の低誘電率化に関しては、以前
から用いられてきた酸化ケイ素膜（比誘電率３．９〜
５．０）に代わる材料として、例えば特開平７−２５４
５９２号公報に記載されているように、フッ素添加酸化
ケイ素膜（比誘電率３．２〜３．９）が検討されてい
る。
から用いられてきた酸化ケイ素膜（比誘電率３．９〜
５．０）に代わる材料として、例えば特開平７−２５４
５９２号公報に記載されているように、フッ素添加酸化
ケイ素膜（比誘電率３．２〜３．９）が検討されてい
る。
【０００４】以下に、従来のフッ素添加酸化ケイ素膜の
形成方法について説明する。フッ素添加酸化ケイ素膜
は、図４に示すように、通常例えばテトラエトキシシラ
ン｛Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ｝と酸素とＣ2 Ｆ6 を原料と
するプラズマＣＶＤ法により形成される。各原料は、図
４に示すような平行平板型プラズマＣＶＤ装置に導入さ
れる。
形成方法について説明する。フッ素添加酸化ケイ素膜
は、図４に示すように、通常例えばテトラエトキシシラ
ン｛Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ｝と酸素とＣ2 Ｆ6 を原料と
するプラズマＣＶＤ法により形成される。各原料は、図
４に示すような平行平板型プラズマＣＶＤ装置に導入さ
れる。
【０００５】図４において、１は反応室、２は基板１１
の支持台、３は基板１１に対向して配設された上部電
極、４は上部電極３に高周波電力を印加する高周波電
源、６は原料ガスの容器、７は反応室１内を真空引きす
る真空ポンプ、８は真空度を制御する弁である。
の支持台、３は基板１１に対向して配設された上部電
極、４は上部電極３に高周波電力を印加する高周波電
源、６は原料ガスの容器、７は反応室１内を真空引きす
る真空ポンプ、８は真空度を制御する弁である。
【０００６】膜形成に際しては、反応室１内を真空度数
Ｔｏｒｒの条件下にし、１３．５６ＭＨｚ、約１ｋＷの
ＲＦ電力を上部電極３に供給し、プラズマを生成するこ
とにより、基板１１上にフッ素添加酸化ケイ素膜が堆積
される。
Ｔｏｒｒの条件下にし、１３．５６ＭＨｚ、約１ｋＷの
ＲＦ電力を上部電極３に供給し、プラズマを生成するこ
とにより、基板１１上にフッ素添加酸化ケイ素膜が堆積
される。
【０００７】こうして形成されたフッ素添加酸化ケイ素
膜は膜中のフッ素濃度の増加に伴って誘電率が低下し、
フッ素原子濃度約１０ atm％で比誘電率が３．５程度の
膜が形成できる。
膜は膜中のフッ素濃度の増加に伴って誘電率が低下し、
フッ素原子濃度約１０ atm％で比誘電率が３．５程度の
膜が形成できる。
【０００８】また、さらに誘電率の低い材料としてフッ
素添加非晶質炭素膜（比誘電率２．５〜３．０）が検討
されている。
素添加非晶質炭素膜（比誘電率２．５〜３．０）が検討
されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフッ素添加酸化ケイ素膜の場合、フッ素添加量を増
やすことにより誘電率は低下するものの、同時に吸湿性
が増して膜の安定性が損なわれて経時変化をきたすた
め、実用に耐えうる比誘電率３．２以下の膜を得ること
は困難であった。
来のフッ素添加酸化ケイ素膜の場合、フッ素添加量を増
やすことにより誘電率は低下するものの、同時に吸湿性
が増して膜の安定性が損なわれて経時変化をきたすた
め、実用に耐えうる比誘電率３．２以下の膜を得ること
は困難であった。
【００１０】将来、半導体装置のさらなる微細化と高速
化が進むと、信号遅延をさらに低減するために、層間絶
縁膜として比誘電率３．２以下の絶縁膜が要求される
が、従来のフッ素添加酸化ケイ素膜では対応できないと
いう問題があった。
化が進むと、信号遅延をさらに低減するために、層間絶
縁膜として比誘電率３．２以下の絶縁膜が要求される
が、従来のフッ素添加酸化ケイ素膜では対応できないと
いう問題があった。
【００１１】また、フッ素添加非晶質炭素膜では誘電率
が下がるものの、熱分解温度が４００℃以下であり、半
導体製造装置の製造工程で使用される４００℃以上の温
度では実用化が困難であるという問題と、酸素プラズマ
の照射に弱く、通常酸素プラズマが使用されるレジスト
膜の除去工程でエッチングされてしまうという問題があ
った。
が下がるものの、熱分解温度が４００℃以下であり、半
導体製造装置の製造工程で使用される４００℃以上の温
度では実用化が困難であるという問題と、酸素プラズマ
の照射に弱く、通常酸素プラズマが使用されるレジスト
膜の除去工程でエッチングされてしまうという問題があ
った。
【００１２】以上の問題点に鑑み、低誘電率でかつ耐熱
性、非吸湿性、酸素プラズマ耐性の点で優れた絶縁膜を
形成する方法として、本発明者らはフッ素、炭素、水
素、酸素及びケイ素からなる有機ケイ素化合物をプラズ
マＣＶＤ法により分解して、炭素、水素、フッ素を含む
酸化ケイ素からなる絶縁膜を形成する方法（例えば図５
に示すメチルジエトキシフルオロシラン｛ＣＨ3 ＦＳi
（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 ｝を原料とするプラズマＣＶＤ法）を
開発してきた。
性、非吸湿性、酸素プラズマ耐性の点で優れた絶縁膜を
形成する方法として、本発明者らはフッ素、炭素、水
素、酸素及びケイ素からなる有機ケイ素化合物をプラズ
マＣＶＤ法により分解して、炭素、水素、フッ素を含む
酸化ケイ素からなる絶縁膜を形成する方法（例えば図５
に示すメチルジエトキシフルオロシラン｛ＣＨ3 ＦＳi
（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 ｝を原料とするプラズマＣＶＤ法）を
開発してきた。
【００１３】しかしながら、この方法においても膜中の
フッ素含有量が多くなると、フッ素添加酸化ケイ素膜の
ように吸湿性が生じることが判明したため、膜中のフッ
素含有量を制御する必要があるという問題が出てきた。
上記のようなＣＶＤ原料の場合、高周波電力の印加量を
増やすと膜中のフッ素含有量を減らすことができること
が分かったが、有機成分の含有量も減少するため、低誘
電率化に適していない。そのため、フッ素を独立的に減
少させるような制御方法が必要である。
フッ素含有量が多くなると、フッ素添加酸化ケイ素膜の
ように吸湿性が生じることが判明したため、膜中のフッ
素含有量を制御する必要があるという問題が出てきた。
上記のようなＣＶＤ原料の場合、高周波電力の印加量を
増やすと膜中のフッ素含有量を減らすことができること
が分かったが、有機成分の含有量も減少するため、低誘
電率化に適していない。そのため、フッ素を独立的に減
少させるような制御方法が必要である。
【００１４】本発明は、上記問題点に鑑み、フッ素、炭
素、水素、酸素及びケイ素から成る有機ケイ素化合物を
原料として、炭素、水素、フッ素を含む酸化ケイ素から
なる絶縁膜を形成する方法において、膜中のフッ素含有
量を制御し、低誘電率でかつ耐熱性、非吸湿性、酸素プ
ラズマ耐性の点で優れた絶縁膜を形成できる絶縁膜の形
成方法を提供することを目的としている。
素、水素、酸素及びケイ素から成る有機ケイ素化合物を
原料として、炭素、水素、フッ素を含む酸化ケイ素から
なる絶縁膜を形成する方法において、膜中のフッ素含有
量を制御し、低誘電率でかつ耐熱性、非吸湿性、酸素プ
ラズマ耐性の点で優れた絶縁膜を形成できる絶縁膜の形
成方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明の絶縁膜
の形成方法は、フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素か
らなる有機ケイ素化合物をプラズマＣＶＤ法により分解
して、炭素、水素、フッ素を含む酸化ケイ素からなる絶
縁膜を形成する方法において、有機ケイ素化合物ガスに
水素ガスまたはアセチレンガスを添加し、水素ガスまた
はアセチレンガス添加量によって絶縁膜中のフッ素濃度
を制御するものである。
の形成方法は、フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素か
らなる有機ケイ素化合物をプラズマＣＶＤ法により分解
して、炭素、水素、フッ素を含む酸化ケイ素からなる絶
縁膜を形成する方法において、有機ケイ素化合物ガスに
水素ガスまたはアセチレンガスを添加し、水素ガスまた
はアセチレンガス添加量によって絶縁膜中のフッ素濃度
を制御するものである。
【００１６】これにより、フッ素、炭素、水素、酸素、
ケイ素を含む材料ガスを分解反応することによって、酸
化ケイ素膜中に炭素、水素、フッ素を取り込み易く、耐
熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、さらに水素の還元作
用によりその流量で容易に膜中に含有されるフッ素量を
制御することができ、２．５〜３．０の誘電率を実現し
つつ、吸湿性が低く、４５０℃程度の温度でも分解せ
ず、酸素プラズマ処理によりエッチングされない絶縁膜
を形成でき、低誘電率の絶縁膜を層間絶縁として用いた
信号遅延の少ない半導体装置を製造できる。
ケイ素を含む材料ガスを分解反応することによって、酸
化ケイ素膜中に炭素、水素、フッ素を取り込み易く、耐
熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、さらに水素の還元作
用によりその流量で容易に膜中に含有されるフッ素量を
制御することができ、２．５〜３．０の誘電率を実現し
つつ、吸湿性が低く、４５０℃程度の温度でも分解せ
ず、酸素プラズマ処理によりエッチングされない絶縁膜
を形成でき、低誘電率の絶縁膜を層間絶縁として用いた
信号遅延の少ない半導体装置を製造できる。
【００１７】また、有機ケイ素化合物として、下記一般
式（１）で表される有機シラン化合物を用いると、フッ
素、炭素、水素、酸素、ケイ素を含む材料ガスを分解反
応することによって、酸化ケイ素膜中に炭素、水素、フ
ッ素を取り込み易く、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好
で、吸湿性が少なく低誘電率の絶縁膜が得られる。
式（１）で表される有機シラン化合物を用いると、フッ
素、炭素、水素、酸素、ケイ素を含む材料ガスを分解反
応することによって、酸化ケイ素膜中に炭素、水素、フ
ッ素を取り込み易く、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好
で、吸湿性が少なく低誘電率の絶縁膜が得られる。
【００１８】 Ｆ（Ｃx Ｈy ）n Ｓi Ｒ3-n ・・・（１） （Ｒは炭素数１〜３のアルコキシ基、ｘ、ｙは１〜６の
整数、ｎは１〜２の整数である。） また、有機ケイ素化合物として、下記一般式（２）で表
されるシロキサン化合物を用いても、フッ素、炭素、水
素、酸素、ケイ素を含む材料ガスを分解反応することに
よって、酸化ケイ素膜中に炭素、水素、フッ素を取り込
み易く、耐熱性、酸素フラズマ耐性が良好で、吸湿性が
少なく低誘電率の絶縁膜が得られる。
整数、ｎは１〜２の整数である。） また、有機ケイ素化合物として、下記一般式（２）で表
されるシロキサン化合物を用いても、フッ素、炭素、水
素、酸素、ケイ素を含む材料ガスを分解反応することに
よって、酸化ケイ素膜中に炭素、水素、フッ素を取り込
み易く、耐熱性、酸素フラズマ耐性が良好で、吸湿性が
少なく低誘電率の絶縁膜が得られる。
【００１９】 Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 Ｓi ＯＳi Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 ・・・（２） （ｘ、ｙは１〜６の整数） また、水素ガスまたはアセチレンガスの添加量が、有機
ケイ素化合物ガスの２０％〜５０％とすることにより、
吸湿性が少なく、低誘電率であるように絶縁膜に含有さ
れるフッ素量を保つことができる。
ケイ素化合物ガスの２０％〜５０％とすることにより、
吸湿性が少なく、低誘電率であるように絶縁膜に含有さ
れるフッ素量を保つことができる。
【００２０】また、本願の第２発明の絶縁膜の形成方法
は、フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第１
の有機ケイ素化合物と炭素、水素、酸素及びケイ素から
なる第２の有機ケイ素化合物との混合ガスをプラズマＣ
ＶＤ法により分解して、炭素、水素、フッ素を含む酸化
ケイ素からなる絶縁膜を形成する方法において、第１及
び第２の有機ケイ素化合物の混合比によって絶縁膜中の
フッ素濃度を制御するものである。
は、フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第１
の有機ケイ素化合物と炭素、水素、酸素及びケイ素から
なる第２の有機ケイ素化合物との混合ガスをプラズマＣ
ＶＤ法により分解して、炭素、水素、フッ素を含む酸化
ケイ素からなる絶縁膜を形成する方法において、第１及
び第２の有機ケイ素化合物の混合比によって絶縁膜中の
フッ素濃度を制御するものである。
【００２１】これにより、第１の有機ケイ素化合物と第
２の有機ケイ素化合物の混合比により危険なガスを使用
せずに膜中のフッ素含有量を制御でき、上記第１発明と
同様の作用を奏する。
２の有機ケイ素化合物の混合比により危険なガスを使用
せずに膜中のフッ素含有量を制御でき、上記第１発明と
同様の作用を奏する。
【００２２】また、第１の有機ケイ素化合物として下記
一般式（１）で表される有機シラン化合物を、第２の有
機ケイ素化合物として下記一般式（３）で表される有機
シラン化合物を用いると、膜中に炭素、水素、フッ素を
取り込み易く、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、吸
湿性が少なく低誘電率の絶縁膜が得られる。
一般式（１）で表される有機シラン化合物を、第２の有
機ケイ素化合物として下記一般式（３）で表される有機
シラン化合物を用いると、膜中に炭素、水素、フッ素を
取り込み易く、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、吸
湿性が少なく低誘電率の絶縁膜が得られる。
【００２３】 Ｆ（Ｃx Ｈy ）n Ｓi Ｒ3-n ・・・（１） （Ｒは炭素数１〜３のアルコキシ基、ｘ、ｙは１〜６の
整数、ｎは１〜２の整数である。） （Ｃx Ｈy ）n Ｓi Ｒ4-n ・・・（３） （ｘ、ｙは１〜６の整数、ｎは１〜３の整数である。） また、第１の有機ケイ素化合物として下記一般式（２）
で表されるシロキサン化合物を、第２の有機ケイ素化合
物として下記一般式（４）で表されるシロキサン化合物
を用いると、膜中に炭素、水素、フッ素を取り込み易
く、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、吸湿性が少な
く低誘電率の絶縁膜が得られる。
整数、ｎは１〜２の整数である。） （Ｃx Ｈy ）n Ｓi Ｒ4-n ・・・（３） （ｘ、ｙは１〜６の整数、ｎは１〜３の整数である。） また、第１の有機ケイ素化合物として下記一般式（２）
で表されるシロキサン化合物を、第２の有機ケイ素化合
物として下記一般式（４）で表されるシロキサン化合物
を用いると、膜中に炭素、水素、フッ素を取り込み易
く、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、吸湿性が少な
く低誘電率の絶縁膜が得られる。
【００２４】 Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 Ｓi ＯＳi Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 ・・・（２） （ｘ、ｙは１〜６の整数） （Ｃx Ｈy ）3 Ｓi ＯＳi （Ｃx Ｈy ）3 ・・・（４） （ｘ、ｙは１〜６の整数） また、第１の有機ケイ素化合物が第２の有機ケイ素化合
物に対して１〜１０倍の混合範囲とすることにより、吸
湿性が少なく、低誘電率である絶縁膜に含有されるフッ
素量を保つことができる。
物に対して１〜１０倍の混合範囲とすることにより、吸
湿性が少なく、低誘電率である絶縁膜に含有されるフッ
素量を保つことができる。
【００２５】また、第１発明及び第２発明において、絶
縁膜中のフッ素含有量が５ atm％〜１０ atm％とするこ
とにより、吸湿性が少なく、低誘電率の絶縁膜を得るこ
とができる。
縁膜中のフッ素含有量が５ atm％〜１０ atm％とするこ
とにより、吸湿性が少なく、低誘電率の絶縁膜を得るこ
とができる。
【００２６】また、本発明の半導体装置は、上記方法で
形成した絶縁膜を層間絶縁膜として有することにより、
低誘電率の層間絶縁膜にて信号遅延を低減することがで
き、かつ吸湿性が少なく高い信頼性を確保できる。
形成した絶縁膜を層間絶縁膜として有することにより、
低誘電率の層間絶縁膜にて信号遅延を低減することがで
き、かつ吸湿性が少なく高い信頼性を確保できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の絶縁膜の形成方法
の各実施形態について、図を参照して説明する。
の各実施形態について、図を参照して説明する。
【００２８】（第１の実施形態）図１に本発明の第１の
実施形態の絶縁膜の形成方法に用いる一般的なプラズマ
ＣＶＤ装置を模式的に示す。反応室１はその内部空間を
所定の真空度に保持できる気密性を有しており、反応室
１内に配置された導電性の支持台２上に被処理体である
基板１１が載置されている。支持台２には基板１１を加
熱するためのヒータ（図示せず）が設けられている。
実施形態の絶縁膜の形成方法に用いる一般的なプラズマ
ＣＶＤ装置を模式的に示す。反応室１はその内部空間を
所定の真空度に保持できる気密性を有しており、反応室
１内に配置された導電性の支持台２上に被処理体である
基板１１が載置されている。支持台２には基板１１を加
熱するためのヒータ（図示せず）が設けられている。
【００２９】常温で液体である反応ガスの反応室１への
導入は、液体材料を容器６内に充填して一定温度に加熱
し、マスフローコントローラ（図示せず）を介して流量
制御されたキャリアガスでバブリングすることにより行
うことができる。また、反応室１と反応室１に連通して
設けられた真空ポンプ７の間に設けた弁８の開閉度によ
り反応室１内の真空度を自動制御することができ、反応
室１内を所望の真空度に保持した後、高周波電源４によ
り反応室１内へのガス供給部を兼ねた上部電極３に高周
波電源が接続されることによって反応室１内の反応ガス
に高周波電力が供給される。
導入は、液体材料を容器６内に充填して一定温度に加熱
し、マスフローコントローラ（図示せず）を介して流量
制御されたキャリアガスでバブリングすることにより行
うことができる。また、反応室１と反応室１に連通して
設けられた真空ポンプ７の間に設けた弁８の開閉度によ
り反応室１内の真空度を自動制御することができ、反応
室１内を所望の真空度に保持した後、高周波電源４によ
り反応室１内へのガス供給部を兼ねた上部電極３に高周
波電源が接続されることによって反応室１内の反応ガス
に高周波電力が供給される。
【００３０】基板１１を、約４００℃に加熱され接地さ
れた反応室１内の支持台２に載置した後、反応室１内を
真空引きし、例えば、約３０℃に加熱した容器５内に充
填したフッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる有
機シラン化合物としてのメチルジエトキシフルオロシラ
ン｛ＣＨ3 ＦＳi （ＯＣ2 Ｈ5 ）2 ｝を、例えばアルゴ
ンをキャリアガスとし、キャリアガス流量を数１００ｃ
ｃ／分、例えば５００ｃｃ／分に設定し、約９０℃に加
熱した配管を通して反応室１内に導入する。また同時に
水素ガスを数ｃｃ／分〜数１０ｃｃ／分、例えば２０ｃ
ｃ／分の流量で反応室１内に導入する。
れた反応室１内の支持台２に載置した後、反応室１内を
真空引きし、例えば、約３０℃に加熱した容器５内に充
填したフッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる有
機シラン化合物としてのメチルジエトキシフルオロシラ
ン｛ＣＨ3 ＦＳi （ＯＣ2 Ｈ5 ）2 ｝を、例えばアルゴ
ンをキャリアガスとし、キャリアガス流量を数１００ｃ
ｃ／分、例えば５００ｃｃ／分に設定し、約９０℃に加
熱した配管を通して反応室１内に導入する。また同時に
水素ガスを数ｃｃ／分〜数１０ｃｃ／分、例えば２０ｃ
ｃ／分の流量で反応室１内に導入する。
【００３１】これらの反応ガスを導入した反応室１内の
圧力を０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ、例えば約１．０
Ｔｏｒｒに調整した後、上部電極３に１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源４を接続し、反応室１内の反応ガスに高周
波電力を１００Ｗ〜１０００Ｗ（０．６〜６Ｗ／c
m2 ）、例えば２５０Ｗ（１．５Ｗ／cm2 ）を与える
と、反応ガスが部分的に分解され、イオンやラジカルが
生成される。反応ガスから生成されたモノマー、イオ
ン、ラジカルがさらに反応して、基板１１上に炭素、水
素、フッ素を含む酸化ケイ素からなる絶縁膜が形成され
る。
圧力を０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ、例えば約１．０
Ｔｏｒｒに調整した後、上部電極３に１３．５６ＭＨｚ
の高周波電源４を接続し、反応室１内の反応ガスに高周
波電力を１００Ｗ〜１０００Ｗ（０．６〜６Ｗ／c
m2 ）、例えば２５０Ｗ（１．５Ｗ／cm2 ）を与える
と、反応ガスが部分的に分解され、イオンやラジカルが
生成される。反応ガスから生成されたモノマー、イオ
ン、ラジカルがさらに反応して、基板１１上に炭素、水
素、フッ素を含む酸化ケイ素からなる絶縁膜が形成され
る。
【００３２】ここで、反応ガスの材料として、フッ素、
有機、ケイ素、酸素を含む化合物を用いて、それを適度
に分解させることによって、フッ素と有機を適度に含む
酸化ケイ素膜が容易に形成できる。そして、上記反応に
おいて、水素ガスはフッ素と反応してＨＦガスを生成す
るため、有機シラン化合物からフッ素を引き抜く還元作
用を有する。従って、水素の添加量によって、形成され
た絶縁膜中のフッ素濃度を制御することができる。
有機、ケイ素、酸素を含む化合物を用いて、それを適度
に分解させることによって、フッ素と有機を適度に含む
酸化ケイ素膜が容易に形成できる。そして、上記反応に
おいて、水素ガスはフッ素と反応してＨＦガスを生成す
るため、有機シラン化合物からフッ素を引き抜く還元作
用を有する。従って、水素の添加量によって、形成され
た絶縁膜中のフッ素濃度を制御することができる。
【００３３】このように膜中のフッ素濃度を制御するこ
とによって吸湿性の起こらないようなフッ素濃度にする
ことが容易になり、膜の信頼性が向上する。このとき、
吸湿性を防ぐためには膜中のフッ素濃度を１０ atm％以
下に、低誘電率化のためには膜中のフッ素濃度を５ atm
％以上にするように、水素流量を制御する必要があり、
水素ガス流量を有機シラン化合物ガスの２０％〜５０％
の範囲に設定する。上記具体例では、キャリアガス５０
０ｃｃ／分中に含まれるメチルジエトキシフルオロシラ
ンガスが約５０ｃｃ／分であるから、水素ガス流量２０
ｃｃ／分はその４０％になる。
とによって吸湿性の起こらないようなフッ素濃度にする
ことが容易になり、膜の信頼性が向上する。このとき、
吸湿性を防ぐためには膜中のフッ素濃度を１０ atm％以
下に、低誘電率化のためには膜中のフッ素濃度を５ atm
％以上にするように、水素流量を制御する必要があり、
水素ガス流量を有機シラン化合物ガスの２０％〜５０％
の範囲に設定する。上記具体例では、キャリアガス５０
０ｃｃ／分中に含まれるメチルジエトキシフルオロシラ
ンガスが約５０ｃｃ／分であるから、水素ガス流量２０
ｃｃ／分はその４０％になる。
【００３４】以上のように、本実施形態によれば、耐熱
性、酸素プラズマ耐性の点で従来のＬＳＩの製造プロセ
スに適用できるもので、吸湿性が少なく、比誘電率が
２．５〜３．０と低誘電率であるという特長を有するフ
ッ素と有機を適度に含む酸化ケイ素膜を容易に形成する
ことができる。
性、酸素プラズマ耐性の点で従来のＬＳＩの製造プロセ
スに適用できるもので、吸湿性が少なく、比誘電率が
２．５〜３．０と低誘電率であるという特長を有するフ
ッ素と有機を適度に含む酸化ケイ素膜を容易に形成する
ことができる。
【００３５】なお、上記実施形態では還元用のガスとし
て水素ガスを用いたが、アセチレンガスを用いても同様
の結果が得られる。また、キャリアガスにアルゴンを使
用したが、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスから適当な
ものを選べばよい。さらに、液体材料（有機シラン化合
物）の供給方法として、バブリング方式を用いたが、ベ
ーキング方式や直接気化方式を用いても同様に成膜でき
る。ただし、これらの供給方法の場合は、必要に応じて
アルゴンやヘリウムなどの不活性ガスを希釈ガスとして
用いる。基板温度は３００℃〜５００℃程度が望まし
く、高温で成膜する方が成膜の耐熱性が向上することが
判明した。反応ガスに印加する高周波電力については、
反応ガスの総量に対して十分な分解を起こさない程度の
電力に抑えることがフッ素と有機を膜中に取り込むのに
有効であることが判明した。
て水素ガスを用いたが、アセチレンガスを用いても同様
の結果が得られる。また、キャリアガスにアルゴンを使
用したが、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスから適当な
ものを選べばよい。さらに、液体材料（有機シラン化合
物）の供給方法として、バブリング方式を用いたが、ベ
ーキング方式や直接気化方式を用いても同様に成膜でき
る。ただし、これらの供給方法の場合は、必要に応じて
アルゴンやヘリウムなどの不活性ガスを希釈ガスとして
用いる。基板温度は３００℃〜５００℃程度が望まし
く、高温で成膜する方が成膜の耐熱性が向上することが
判明した。反応ガスに印加する高周波電力については、
反応ガスの総量に対して十分な分解を起こさない程度の
電力に抑えることがフッ素と有機を膜中に取り込むのに
有効であることが判明した。
【００３６】また、ＣＶＤ原料として、ＣＨ3 ＦＳｉ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 の代わりに、ＣＨ3ＦＳｉ（ＯＣ
Ｈ3 ）2 、Ｃ2 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2 、Ｃ2 Ｈ5 Ｆ
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｃ6 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）
2 、Ｃ6 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2、（ＣＨ2 ＣＨ）Ｆ
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、（ＣＨ2 ＣＨ）ＦＳｉ（ＯＣＨ
3 ）2 等の有機シランを使用しても同様に実施可能であ
る。ただし、容器５の加熱温度は使用する液体材料の沸
点によって適温に調整する。
（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 の代わりに、ＣＨ3ＦＳｉ（ＯＣ
Ｈ3 ）2 、Ｃ2 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2 、Ｃ2 Ｈ5 Ｆ
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｃ6 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）
2 、Ｃ6 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2、（ＣＨ2 ＣＨ）Ｆ
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、（ＣＨ2 ＣＨ）ＦＳｉ（ＯＣＨ
3 ）2 等の有機シランを使用しても同様に実施可能であ
る。ただし、容器５の加熱温度は使用する液体材料の沸
点によって適温に調整する。
【００３７】なお、上記実施形態は有機シラン類を材料
として用いた場合を示したが、（ＣＨ3 ）2 ＦＳｉＯＳ
ｉＦ（ＣＨ3 ）2 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ＦＳｉＯＳｉＦ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 、（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）ＦＳｉＯＳｉＦ
（ＣＨ3 ）（Ｃ6 Ｈ5 ）、（ＣＨ2 ＣＨ）（ＣＨ3 ）Ｆ
ＳｉＯＳｉＦ（ＣＨ3 ）（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ2 ＣＨ）等
のシロキサン類を使用しても同様に実施可能である。た
だし、容器５の加熱温度は使用する液体材料の沸点によ
って適温にする。
として用いた場合を示したが、（ＣＨ3 ）2 ＦＳｉＯＳ
ｉＦ（ＣＨ3 ）2 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ＦＳｉＯＳｉＦ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 、（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）ＦＳｉＯＳｉＦ
（ＣＨ3 ）（Ｃ6 Ｈ5 ）、（ＣＨ2 ＣＨ）（ＣＨ3 ）Ｆ
ＳｉＯＳｉＦ（ＣＨ3 ）（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ2 ＣＨ）等
のシロキサン類を使用しても同様に実施可能である。た
だし、容器５の加熱温度は使用する液体材料の沸点によ
って適温にする。
【００３８】（第２の実施形態）図２に本発明の第２の
実施形態の絶縁膜の形成方法に用いる一般的なプラズマ
ＣＶＤ装置を模式的に示す。反応室１はその内部空間を
所定の真空度に保持できる気密性を有しており、反応室
１内に配置された導電性の支持台２上に被処理体である
基板１１が載置されている。支持台２には基板１１を加
熱するためのヒータ（図示せず）が設けられている。
実施形態の絶縁膜の形成方法に用いる一般的なプラズマ
ＣＶＤ装置を模式的に示す。反応室１はその内部空間を
所定の真空度に保持できる気密性を有しており、反応室
１内に配置された導電性の支持台２上に被処理体である
基板１１が載置されている。支持台２には基板１１を加
熱するためのヒータ（図示せず）が設けられている。
【００３９】常温で液体である反応ガスの反応室１への
導入は、液体材料を容器５及び６内に充填して一定温度
に加熱し、マスフローコントローラ（図示せず）を介し
て流量制御されたキャリアガスでバブリングすることに
より行うことができる。ここで、容器５にはフッ素含有
材料を、容器６にはフッ素を含有していない材料を充填
した。また、反応室１と反応室１に連通して設けられた
真空ポンプ７の間に設けた弁８の開閉度により反応室１
内の真空度を自動制御することができ、反応室１内を所
望の真空度で保持した後、高周波電源４により反応室１
内へのガス供給部を兼ねた上部電極３に高周波電源が接
続されることによって反応室１内の反応ガスに高周波電
力が供給される。
導入は、液体材料を容器５及び６内に充填して一定温度
に加熱し、マスフローコントローラ（図示せず）を介し
て流量制御されたキャリアガスでバブリングすることに
より行うことができる。ここで、容器５にはフッ素含有
材料を、容器６にはフッ素を含有していない材料を充填
した。また、反応室１と反応室１に連通して設けられた
真空ポンプ７の間に設けた弁８の開閉度により反応室１
内の真空度を自動制御することができ、反応室１内を所
望の真空度で保持した後、高周波電源４により反応室１
内へのガス供給部を兼ねた上部電極３に高周波電源が接
続されることによって反応室１内の反応ガスに高周波電
力が供給される。
【００４０】基板１１を約４００℃に加熱され接地され
た反応室１内の支持台２に載置した後反応室１内を真空
引きし、例えば約３０℃に加熱した容器５内に充填した
フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第１の有
機シラン化合物としてのメチルジエトキシフルオロシラ
ン｛ＣＨ3 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 ｝を、例えばアルゴ
ンをキャリアガスとし、キャリアガス流量を数１００ｃ
ｃ／分、例えば５００ｃｃ／分に設定し、約９０℃に加
熱した配管を通して反応室１内に導入する。また同時
に、例えば約４０℃に加熱した容器６内に充填した炭
素、水素、酸素及びケイ素からなる第２の有機シラン化
合物としてのメチルトリエトキシシラン｛ＣＨ3 Ｓｉ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ｝を、例えばアルゴンをキャリアガス
とし、キャリアガス流量を数１００ｃｃ／分、例えば２
００ｃｃ／分に設定し、約９０℃に加熱した配管を通し
て反応室１内に導入する。
た反応室１内の支持台２に載置した後反応室１内を真空
引きし、例えば約３０℃に加熱した容器５内に充填した
フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第１の有
機シラン化合物としてのメチルジエトキシフルオロシラ
ン｛ＣＨ3 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 ｝を、例えばアルゴ
ンをキャリアガスとし、キャリアガス流量を数１００ｃ
ｃ／分、例えば５００ｃｃ／分に設定し、約９０℃に加
熱した配管を通して反応室１内に導入する。また同時
に、例えば約４０℃に加熱した容器６内に充填した炭
素、水素、酸素及びケイ素からなる第２の有機シラン化
合物としてのメチルトリエトキシシラン｛ＣＨ3 Ｓｉ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ｝を、例えばアルゴンをキャリアガス
とし、キャリアガス流量を数１００ｃｃ／分、例えば２
００ｃｃ／分に設定し、約９０℃に加熱した配管を通し
て反応室１内に導入する。
【００４１】これらの反応ガスを導入した反応室１内の
圧力を０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ、例えば１．０Ｔ
ｏｒｒに調整した後、上部電極３に１３．５６ＭＨｚの
高周波電源４を接続し、反応室１内の反応ガスに高周波
電力を１００Ｗ〜１０００ｗ（０．６〜６Ｗ／cm2 ）、
例えば２５０Ｗ（１．５Ｗ／cm2 ）を与えると、反応ガ
スが部分的に分解され、イオンやラジカルが生成され
る。反応ガスから生成さたモノマー、イオン、ラジカル
がさらに反応して基板１１に炭素、水素、フッ素を含む
酸化ケイ素からなる絶縁膜が形成される。
圧力を０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ、例えば１．０Ｔ
ｏｒｒに調整した後、上部電極３に１３．５６ＭＨｚの
高周波電源４を接続し、反応室１内の反応ガスに高周波
電力を１００Ｗ〜１０００ｗ（０．６〜６Ｗ／cm2 ）、
例えば２５０Ｗ（１．５Ｗ／cm2 ）を与えると、反応ガ
スが部分的に分解され、イオンやラジカルが生成され
る。反応ガスから生成さたモノマー、イオン、ラジカル
がさらに反応して基板１１に炭素、水素、フッ素を含む
酸化ケイ素からなる絶縁膜が形成される。
【００４２】ここで、反応ガスの材料としてフッ素、有
機、ケイ素、酸素を含む化合物を用いて、それを適度に
分解させることによって、フッ素と有機を適度に含む酸
化ケイ素膜が容易に形成できる。そして上記反応におい
て、フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる有機
シラン化合物とフッ素を含まない炭素、水素、酸素及び
ケイ素からなる有機シラン化合物の混合比によって、形
成された絶縁膜中のフッ素濃度を制御することができ
る。
機、ケイ素、酸素を含む化合物を用いて、それを適度に
分解させることによって、フッ素と有機を適度に含む酸
化ケイ素膜が容易に形成できる。そして上記反応におい
て、フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素からなる有機
シラン化合物とフッ素を含まない炭素、水素、酸素及び
ケイ素からなる有機シラン化合物の混合比によって、形
成された絶縁膜中のフッ素濃度を制御することができ
る。
【００４３】図３は、メチルジエトキシフルオロシラン
とメチルトリエトキシシランの流量比を変えて成膜した
絶縁膜の赤外吸収分光スペクトルを示すが、流量比に対
応してＳｉ−Ｆ結合に起因するピークの大きさが変化し
ていることが分かる。このように膜中のフッ素濃度を制
御することによって、吸湿性の起こらないようなフッ素
濃度にすることが容易になり、膜の信頼性が向上する。
このとき、吸湿性を防ぐために膜中のフッ素濃度を１０
atm％以下に、低誘電率のために膜中のフッ素濃度を５
atm％以上にするように、メチルジエトキシフルオロシ
ランとメチルトリエトキシシランの流量比を１：１〜１
０：１の範囲に設定する。
とメチルトリエトキシシランの流量比を変えて成膜した
絶縁膜の赤外吸収分光スペクトルを示すが、流量比に対
応してＳｉ−Ｆ結合に起因するピークの大きさが変化し
ていることが分かる。このように膜中のフッ素濃度を制
御することによって、吸湿性の起こらないようなフッ素
濃度にすることが容易になり、膜の信頼性が向上する。
このとき、吸湿性を防ぐために膜中のフッ素濃度を１０
atm％以下に、低誘電率のために膜中のフッ素濃度を５
atm％以上にするように、メチルジエトキシフルオロシ
ランとメチルトリエトキシシランの流量比を１：１〜１
０：１の範囲に設定する。
【００４４】以上のように本実施形態によれば、耐熱
性、酸素プラズマ耐性の点で従来のＬＳＩの製造プロセ
スに適用できるもので、吸湿性が少なく、比誘電率が
２．５〜３．０と低誘電率であるという特長を有するフ
ッ素と有機を適度に含む酸化ケイ素膜を容易に形成する
ことができる。
性、酸素プラズマ耐性の点で従来のＬＳＩの製造プロセ
スに適用できるもので、吸湿性が少なく、比誘電率が
２．５〜３．０と低誘電率であるという特長を有するフ
ッ素と有機を適度に含む酸化ケイ素膜を容易に形成する
ことができる。
【００４５】なお、本実施形態では、キャリアガスにア
ルゴンガスを使用したが、窒素、ヘリウムなどの不活性
ガスから適当なものを選べばよい。さらに、液体材料
（有機シラン化合物）の供給方法として、バブリング方
式を用いたが、ベーキング方式や直接気化方式を用いて
も同様に成膜できる。ただし、これらの供給方法の場合
は、必要に応じてアルゴンやヘリウムなどの不活性ガス
を希釈ガスとして用いる。基板温度は３００℃〜５００
℃程度が望ましく、高温で成膜する方が成膜の耐熱性が
向上することが判明した。反応ガスに印加する高周波電
力については、反応ガスの総量に対して十分な分解を起
こさない程度の電力に抑えることがフッ素と有機を膜中
に取り込むのに有効であることが判明した。
ルゴンガスを使用したが、窒素、ヘリウムなどの不活性
ガスから適当なものを選べばよい。さらに、液体材料
（有機シラン化合物）の供給方法として、バブリング方
式を用いたが、ベーキング方式や直接気化方式を用いて
も同様に成膜できる。ただし、これらの供給方法の場合
は、必要に応じてアルゴンやヘリウムなどの不活性ガス
を希釈ガスとして用いる。基板温度は３００℃〜５００
℃程度が望ましく、高温で成膜する方が成膜の耐熱性が
向上することが判明した。反応ガスに印加する高周波電
力については、反応ガスの総量に対して十分な分解を起
こさない程度の電力に抑えることがフッ素と有機を膜中
に取り込むのに有効であることが判明した。
【００４６】また、フッ素を含有するＣＶＤ原料とし
て、ＣＨ3 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 の代わりに、ＣＨ3
ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2 、Ｃ2 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣ
Ｈ3 ）2 、Ｃ2Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｃ6 Ｈ5
ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｃ6 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）
2 、（ＣＨ2 ＣＨ）ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、（ＣＨ2
ＣＨ）ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2 等の有機シランを使用し、
フッ素を含有しないＣＶＤ原料として、ＣＨ3 Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2 Ｈ5 ）3 の代わりに、ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、
Ｃ2 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、Ｃ2 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ
5 ）3 、Ｃ6 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 、Ｃ6 Ｈ5 Ｓｉ
（ＯＣＨ3 ）3 、（ＣＨ2 ＣＨ）Ｓｉ（ＯＣ
2 Ｈ5）3 、（ＣＨ2 ＣＨ）Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 等の有
機シランを使用しても同様に実施可能である。ただし、
容器５及び６の加熱温度は使用する液体材料の沸点によ
って適温に調整する。
て、ＣＨ3 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 の代わりに、ＣＨ3
ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2 、Ｃ2 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣ
Ｈ3 ）2 、Ｃ2Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｃ6 Ｈ5
ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｃ6 Ｈ5 ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）
2 、（ＣＨ2 ＣＨ）ＦＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、（ＣＨ2
ＣＨ）ＦＳｉ（ＯＣＨ3 ）2 等の有機シランを使用し、
フッ素を含有しないＣＶＤ原料として、ＣＨ3 Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2 Ｈ5 ）3 の代わりに、ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、
Ｃ2 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、Ｃ2 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ
5 ）3 、Ｃ6 Ｈ5 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 、Ｃ6 Ｈ5 Ｓｉ
（ＯＣＨ3 ）3 、（ＣＨ2 ＣＨ）Ｓｉ（ＯＣ
2 Ｈ5）3 、（ＣＨ2 ＣＨ）Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 等の有
機シランを使用しても同様に実施可能である。ただし、
容器５及び６の加熱温度は使用する液体材料の沸点によ
って適温に調整する。
【００４７】なお、上記実施形態では有機シラン類を材
料として用いた場合を示したが、フッ素を含有するＣＶ
Ｄ原料として、（ＣＨ3 ）2 ＦＳｉＯＳｉＦ（ＣＨ3 ）
2 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ＦＳｉＯＳｉＦ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 、
（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）ＦＳｉＯＳｉＦ（ＣＨ3 ）（Ｃ
6 Ｈ5 ）、（ＣＨ2 ＣＨ）（ＣＨ3 ）ＦＳｉＯＳｉＦ
（ＣＨ3 ）（ＣＨ2 ＣＨ）等のシロキサン類を、フッ素
を含有しないＣＶＤ原料として、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＳ
ｉ（ＣＨ3 ）3 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＯＳｉ（Ｃ
2Ｈ5 ）3 、（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）2 ＳｉＯＳｉ（Ｃ
Ｈ3 ）2 （Ｃ6 Ｈ5 ）、（ＣＨ2 ＣＨ）（ＣＨ3 ）2 Ｓ
ｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ＣＨ）等のシロキサン類
を使用しても同様に実施可能である。ただし、容器５及
び６の加熱温度は使用する液体材料の沸点によって適温
にする。
料として用いた場合を示したが、フッ素を含有するＣＶ
Ｄ原料として、（ＣＨ3 ）2 ＦＳｉＯＳｉＦ（ＣＨ3 ）
2 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ＦＳｉＯＳｉＦ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 、
（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）ＦＳｉＯＳｉＦ（ＣＨ3 ）（Ｃ
6 Ｈ5 ）、（ＣＨ2 ＣＨ）（ＣＨ3 ）ＦＳｉＯＳｉＦ
（ＣＨ3 ）（ＣＨ2 ＣＨ）等のシロキサン類を、フッ素
を含有しないＣＶＤ原料として、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＳ
ｉ（ＣＨ3 ）3 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＯＳｉ（Ｃ
2Ｈ5 ）3 、（Ｃ6 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）2 ＳｉＯＳｉ（Ｃ
Ｈ3 ）2 （Ｃ6 Ｈ5 ）、（ＣＨ2 ＣＨ）（ＣＨ3 ）2 Ｓ
ｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ＣＨ）等のシロキサン類
を使用しても同様に実施可能である。ただし、容器５及
び６の加熱温度は使用する液体材料の沸点によって適温
にする。
【００４８】さらに本実施形態ではフッ素含有材料とフ
ッ素非含有材料を別々の容器に充填し、別の配管を通し
て反応室に供給し、それぞれのガス流量非によって膜中
のフッ素含有量を制御したが、フッ素含有材料とフッ素
非含有材料を同一容器に充填し同一配管を通して反応室
に供給し、液体材料の混合比を制御する方法において
も、同様に膜中のフッ素含有量を制御することができ
る。このとき、望ましくは第１の有機化合物及び第２の
有機化合物として蒸気圧が近いものを使用し、その液体
の混合比を１：１〜１０：１の範囲に設定する。
ッ素非含有材料を別々の容器に充填し、別の配管を通し
て反応室に供給し、それぞれのガス流量非によって膜中
のフッ素含有量を制御したが、フッ素含有材料とフッ素
非含有材料を同一容器に充填し同一配管を通して反応室
に供給し、液体材料の混合比を制御する方法において
も、同様に膜中のフッ素含有量を制御することができ
る。このとき、望ましくは第１の有機化合物及び第２の
有機化合物として蒸気圧が近いものを使用し、その液体
の混合比を１：１〜１０：１の範囲に設定する。
【００４９】
【発明の効果】本発明の絶縁膜の形成方法によれば、以
上のように炭素、水素、フッ素、酸素及びケイ素を含む
材料ガスに水素ガス又はアセチレンガスを適量添加して
ＣＶＤ法により絶縁膜を形成し、又は炭素、水素、フッ
素、酸素及びケイ素からなる第１の有機ケイ素化合物と
炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第２の有機ケイ素
化合物とを適当な混合比で混合したガスを用いてＣＶＤ
法により絶縁膜を形成することにより、酸化ケイ素を主
成分とし炭素、水素、フッ素を取り込んだ絶縁膜であっ
て、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、かつ２．５〜
３．０という低誘電率で、さらに膜中に含有されるフッ
素量の制御によって吸湿性が少なくて経時変化の少ない
絶縁膜を得ることができる。
上のように炭素、水素、フッ素、酸素及びケイ素を含む
材料ガスに水素ガス又はアセチレンガスを適量添加して
ＣＶＤ法により絶縁膜を形成し、又は炭素、水素、フッ
素、酸素及びケイ素からなる第１の有機ケイ素化合物と
炭素、水素、酸素及びケイ素からなる第２の有機ケイ素
化合物とを適当な混合比で混合したガスを用いてＣＶＤ
法により絶縁膜を形成することにより、酸化ケイ素を主
成分とし炭素、水素、フッ素を取り込んだ絶縁膜であっ
て、耐熱性、酸素プラズマ耐性が良好で、かつ２．５〜
３．０という低誘電率で、さらに膜中に含有されるフッ
素量の制御によって吸湿性が少なくて経時変化の少ない
絶縁膜を得ることができる。
【００５０】また、本発明の半導体装置によれば、この
絶縁膜を層間絶縁膜として用いたことにより、層間絶縁
膜の形成工程以外は従来の製造方法を用いて低誘電率の
層間絶縁膜を有する半導体装置を製造することができ、
配線間の寄生容量が小さくて信号遅延が少なく、しかも
経時変化が少なく高い信頼性のある半導体装置を得るこ
とができる。
絶縁膜を層間絶縁膜として用いたことにより、層間絶縁
膜の形成工程以外は従来の製造方法を用いて低誘電率の
層間絶縁膜を有する半導体装置を製造することができ、
配線間の寄生容量が小さくて信号遅延が少なく、しかも
経時変化が少なく高い信頼性のある半導体装置を得るこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施形態における絶縁膜の形成
装置の模式図である。
装置の模式図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における絶縁膜の形成
装置の模式図である。
装置の模式図である。
【図３】同実施形態にて形成した絶縁膜の赤外吸収分光
スペクトル示す図である。
スペクトル示す図である。
【図４】従来例の絶縁膜の形成装置の模式図である。
【図５】他の従来例の絶縁膜の形成装置の模式図であ
る。
る。
１ 反応室 ２ 支持台 ３ 上部電極 ４ 高周波電源 ５ 容器（フッ素含有材料用） ６ 容器（フッ素非含有材料用） ７ 真空ポンプ １１ 基板
Claims (10)
- 【請求項１】 フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素か
らなる有機ケイ素化合物をプラズマＣＶＤ法により分解
して、炭素、水素、フッ素を含む酸化ケイ素からなる絶
縁膜を形成する方法において、有機ケイ素化合物ガスに
水素ガスまたはアセチレンガスを添加し、水素ガスまた
はアセチレンガス添加量によって絶縁膜中のフッ素濃度
を制御することを特徴とする絶縁膜の形成方法。 - 【請求項２】 有機ケイ素化合物が、下記一般式（１）
で表される有機シラン化合物であることを特徴とする請
求項１記載の絶縁膜の形成方法。 Ｆ（Ｃx Ｈy ）n Ｓi Ｒ3-n ・・・（１） （Ｒは炭素数１〜３のアルコキシ基、ｘ、ｙは１〜６の
整数、 ｎは１〜２の整数である。） - 【請求項３】 有機ケイ素化合物が、下記一般式（２）
で表されるシロキサン化合物であることを特徴とする請
求項１記載の絶縁膜の形成方法。 Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 Ｓi ＯＳi Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 ・・・（２） （ｘ、ｙは１〜６の整数） - 【請求項４】 水素ガスまたはアセチレンガスの添加量
が、有機ケイ素化合物ガスの２０％〜５０％であること
を特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の絶縁膜の形
成方法。 - 【請求項５】 フッ素、炭素、水素、酸素及びケイ素か
らなる第１の有機ケイ素化合物と炭素、水素、酸素及び
ケイ素からなる第２の有機ケイ素化合物との混合ガスを
プラズマＣＶＤ法により分解して、炭素、水素、フッ素
を含む酸化ケイ素からなる絶縁膜を形成する方法におい
て、第１及び第２の有機ケイ素化合物の混合比によって
絶縁膜中のフッ素濃度を制御することを特徴とする絶縁
膜の形成方法。 - 【請求項６】 第１の有機ケイ素化合物が下記一般式
（１）で表される有機シラン化合物で、第２の有機ケイ
素化合物が下記一般式（３）で表される有機シラン化合
物であることを特徴とする請求項５記載の絶縁膜の形成
方法。 Ｆ（Ｃx Ｈy ）n Ｓi Ｒ3-n ・・・（１） （Ｒは炭素数１〜３のアルコキシ基、ｘ、ｙは１〜６の
整数、 ｎは１〜２の整数である。） （Ｃx Ｈy ）n Ｓi Ｒ4-n ・・・（３） （ｘ、ｙは１〜６の整数、ｎは１〜３の整数である。） - 【請求項７】 第１の有機ケイ素化合物が下記一般式
（２）で表されるシロキサン化合物で、第２の有機ケイ
素化合物が下記一般式（４）で表されるシロキサン化合
物であることを特徴とする請求項５記載の絶縁膜の形成
方法。 Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 Ｓi ＯＳi Ｆ（Ｃx Ｈy ）2 ・・・（２） （ｘ、ｙは１〜６の整数） （Ｃx Ｈy ）3 Ｓi ＯＳi （Ｃx Ｈy ）3 ・・・（４） （ｘ、ｙは１〜６の整数） - 【請求項８】 第１の有機ケイ素化合物が第２の有機ケ
イ素化合物に対して１〜１０倍の混合範囲であることを
特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の絶縁膜の形成
方法。 - 【請求項９】 絶縁膜中のフッ素含有量が５ atm％〜１
０ atm％であることを特徴とする請求項１〜８の何れか
に記載の絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１０】 請求項１〜９の何れかに記載の絶縁膜
の形成方法で形成した絶縁膜を層間絶縁膜として有する
ことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13091898A JPH11330070A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13091898A JPH11330070A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 絶縁膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330070A true JPH11330070A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15045791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13091898A Pending JPH11330070A (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11330070A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001267315A (ja) * | 1999-12-23 | 2001-09-28 | Applied Materials Inc | 高密度プラズマリアクタにおける窒化ケイ素のインサイチュ（ｉｎｓｉｔｕ）堆積及び集積化 |
| WO2003097897A1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Vapor deposition method of low dielectric insulating film, thin film transistor using the same and preparation method thereof |
| US6780476B2 (en) | 2001-09-10 | 2004-08-24 | Renesas Technology Corp. | Method of forming a film using chemical vapor deposition |
| US8598706B2 (en) | 2007-09-18 | 2013-12-03 | Renesas Electronics Corporation | Method for forming interlayer dielectric film, interlayer dielectric film, semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus |
-
1998
- 1998-05-14 JP JP13091898A patent/JPH11330070A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001267315A (ja) * | 1999-12-23 | 2001-09-28 | Applied Materials Inc | 高密度プラズマリアクタにおける窒化ケイ素のインサイチュ（ｉｎｓｉｔｕ）堆積及び集積化 |
| US6780476B2 (en) | 2001-09-10 | 2004-08-24 | Renesas Technology Corp. | Method of forming a film using chemical vapor deposition |
| WO2003097897A1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Vapor deposition method of low dielectric insulating film, thin film transistor using the same and preparation method thereof |
| US6933568B2 (en) | 2002-05-17 | 2005-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Deposition method of insulating layers having low dielectric constant of semiconductor device, a thin film transistor substrate using the same and a method of manufacturing the same |
| US8598706B2 (en) | 2007-09-18 | 2013-12-03 | Renesas Electronics Corporation | Method for forming interlayer dielectric film, interlayer dielectric film, semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus |
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