JPS61103539A - 気相成長方法 - Google Patents

気相成長方法

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JPS61103539A
JPS61103539A JP22623284A JP22623284A JPS61103539A JP S61103539 A JPS61103539 A JP S61103539A JP 22623284 A JP22623284 A JP 22623284A JP 22623284 A JP22623284 A JP 22623284A JP S61103539 A JPS61103539 A JP S61103539A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は気相成長方法に関し、一層詳細には、反応ガス
源として有機シランと、Ｎ−０，Ｎｏ−、Ｎｏ、　ＣＯ
ｚ。
ＣＯ，ＮＨＪのうちの一種以上の反応ガスとを用いた系
を採用し、これに紫外線を照射することによって、５０
０℃以下の反応温度での気相成長が可能となるのみなら
ず、マスクを用いることによって皮膜の選択成長を行わ
せることができ、さらにはパーティクルの発生がほとん
どなく、またステップカバリッジにもすぐれる気相成長
方法に関するものである。
ＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ　）法は、配線の終了したデバイス上に絶
縁保護膜を形成する場合などに広く実用化されている。
このような絶縁保護膜などを形成する場合においては、
アルミニウム配線等を高熱から保護するために、反応温
度はできる限り低温（４００°Ｃ程度）であることが望
ましい。　。
従来４００℃程度の温度で良質な５ｉＯＬｌｌ臭、　Ｐ
ＳＧ　ｌ’ｉ！等を得るには、ＳｉＨキー０２系で行う
か、あるいはプラズマＣｖＤ法を用いるしかなかった。
ところで、５ｉｆｔ膜、５ｉＪＮ＋膜＋　５ｉｘＯｙｌ
Ｌｚ等を得るには、有機シランとＮｘ０ｙ系、有機シラ
ンとＣＯｚ系。
あるいは有機シランとＮＯｘ系等がある。
しかしながら上記各反応ガス系は、活性化エネルギーが
高いため、いずれも６００℃以上の高温の反応温度でな
ければ反応しない。したがって例えば拡散マスク等、高
温の反応条件でも影響のない分野でしか利用されておら
ず、前述の絶縁保護膜としでは利用できない難点がある
。
本発明は上記難点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、５００°Ｃ以下の低温での反応が可
能となるのみならず、マスクを用いることによって皮膜
の選択成長を行わせることができ、さらにはパーティク
ルの発生がほとんどなく、またステップ力ハリソジにも
すぐれる気相成長方法を提供するにあり、その特徴とす
るところは、無機シランと、ＮよＯ，Ｎｏｔ、ＮＯ，Ｃ
ＯＩ、ＧＯ，ＮＨ３のうちの一種以上の反応ガスとを反
応容器中に導入し、５００°Ｃ以下の反応温度に保つと
ともに、反応容器中に載置した被処理物表面に紫外線を
照射して前記各反応ガスを光励起して反応させ、被処理
物表面上にＳｉＯｘ膜、５ｉｓＮ＋膜、またはＳｉｘＯ
ｙＮｚ膜を形成するところにある。
従来の有機シランとＮｘ０ｙ系、有機シランとＣｏｘ系
、有機シランとＮｌガスのＣＶＤの場合には、６００゛
Ｃ以上の高温の反応温度でなければ分解反応も酸化反応
も起こさないところから、上記各反応ガス系での低温ｃ
ｖｏは不可能であった。
発明者は上記各反応ガス系であっても、系内に紫外線を
照射することによって、反応系が光励起され、分解反応
や酸化反応が低温（４００°Ｃ程度）でも進行すること
を見出した。
紫外線が照射されることによって、Ｎｘ０ｙ、　Ｃｏｘ
等が一部分解され、ラジカルなＮ・、０・が生成される
ことによって、低温であっても反応が進行するものと考
えられる。
しかも実験の結果、上記の分解・酸化反応は主として被
処理物の表面で起こる表面反応であることが判明した。
この結果被処理物に凹凸があっても、凹部にも凸部と変
わりなく皮膜が均一厚さに成長し、所謂ステップカバリ
ッジに極めてすぐれ−るものとなった。
また表面反応であることから、従来のように気相中で成
長した粒子が落下して成長皮膜上に付着したり、反応容
器壁に付着した粒子が落下して成長皮膜上に付着する、
いわゆるパーティクルの発　′〜 生もほとんどなく、さらには成長皮膜も緻密でピンホー
ルも少なく、理想的な表面状態の皮膜が得られる。
さらに、紫外線が照射された部分のみが選択的に光励起
され、紫外線照射範囲の被処理物表面上のみに選択的に
皮膜が成長する。
したがって適宜なマスクを使用することによって、被処
理物表面上に所望のパターンの皮膜を形成するこができ
る。したがってまた従来のように、例えば５ｉＯｚ絶縁
膜に化学的エツチングを施すなどの工程が省け、極めて
有用である。
有機シラン（テトラエトキシシラン）は常温で液体で酸
化反応が遅いから取扱い上も安全である。
なおＰＳＧ膜を得るには、さらに原料ガスとしてＰＨ３
を導入すればよい。
第１図は反応装置の概要を示す説明図である。
１０は反応容器であり、反応容器中のサセプタ１２上に
はウェハー１４が載せられる。１６はサセプタ１２を加
熱するヒータであり、サセプタ１２表面が反応ガスの反
応温度となるように加熱する。
１８はウェハー１４表面に紫外線を照射するＨｇランプ
である。有機シランは石英バブラー１９中に収容され、
Ｎｌガスをキャリアガスとして石英バブラー１９中で気
化され、バルブ２２を経由して反応容器１０中に導入さ
れる。他の原料ガスは原料ガス供給パイプ２０．２１か
らバルブ２３．２４を介して反応容器１０中に供給され
る。２５は排気用ポンプである。
第２図はマスク２６を用いて皮膜をウェハー１４表面上
に選択成長させる説明図である。マスク２６はウェハー
１４とｌ１ｇランプ１８との間に配置される。マスク２
６の素材としては石英ガラス等の紫外線を透過するもの
を用い、クロム蒸着等によって紫外線の非透過部を形成
し、紫外線の透過部をもって、皮膜形成のパターンとす
ることができる。
該透過部を透過した紫外線によって反応ガスが光励起さ
れ、主として表面反応ゆえに、皮膜をマスク２６のパタ
ーン通りに選択成長させることができる。
以下に実施例を示す。
実施例１ テトラエトキシシランを８０℃１１７０ｃｃ／分、Ｎよ
０を６００ｃｃ／分、キャリアガスとしてｔｂガスを１
５００ｃｃ／分で反応容器中に導入し、１１ｇランプ（
波長１８４．９ｎｍ。
２５４．０ｎｍ　）で反応容器外部からウェハー上を照
射し、反応温度４００°Ｃで反応させたところ、５ｉＯ
ｚ皮膜が１０００人／分で得られた。
実施例２ エトラエトキシシランを８０”　、１７０ｃｃ　／分、
　ＣＯ。
を６００ｃｃ／分、キャリアガスとしてＮｚガスを１５
００ｃｃ／分で反応容器中に導入し、１１．ランプ（波
長１８４．９ｎｍ。
２５４．０ｎｍ　）で反応容器外部からウェハー上を照
射し、反応温度４００℃で反応させたところ、５ｉＯｚ
皮膜が６００人／分で得られた。
実施例３ テトラエトキシシランを８０’Ｃ，１７０ｃｃ／分、　
ＮＯ２を７００ｃｃ／分、キャリアガスとしてＮＬガス
を１５００ｃｃ／分で反応容器中に導入し、ｌ１ｇラン
プ（波長１８４．９ｎｍ。
２５４、Ｏｎｍ　）で反応容器外部からウェハー上を照
射し、反応温度４００“Ｃで反応させたところ、ＳｉＯ
□皮膜が８００人／分で得られた。
実施例４ テトラエトキシシランを８０°Ｃ，１７０ｃｃ／分、　
ＮＩＩＪを５００ｃｃ／分、キャリアガスとしてＮｚガ
スを１５００ｃｃ／分で反応容器中に導入し、）１ｇラ
ンプ（波長１８４．９ｎｍ。
２５４．９ｎｍ　）で反応容器外部からウエノ＼−上を
照射し、反応温度４００℃で反応させたところ、５ｉＪ
Ｎ４皮膜が５００人／分で得られた。
実施例５ エトラエトキシシランを８０°Ｃ，１７０ｃｃ／分、Ｎ
２０を６０ｃｃ／分、　ＮＨＪを４００ｃｃ／分、キャ
リアガスとしてＮｔガスを１５００ｃｃ／分で反応容器
中に導入し、Ｈｇランプ（波長１８４．９１ｍ＋　２５
４．０ｎｍ　）で反応容器外部からウェハー上を照射し
、反応温度４００°Ｃで反応させたところ、ＳｉｘＯｙ
Ｎｚ皮膜が７００八／分で得られた。
実施例６ エトラエトキシシランを８０℃、　　１７０ｃｃ／分、
　ＮＺＯを７００ＣＣ／分、１％濃度のＰｔ１３を２０
ｃｃ／分、キャ　　　　　　１リアガスとしてＮｚガス
を１５００ｃｃ／分で反応容器中に導入し、Ｈｇランプ
（波長１８４．９ｎｍ、　２５４．０ｎｍ）で反応容器
外部からウェハー上を照射し、反応温度４００℃で反応
させたところ、ＰＳＧ皮膜が７５０人／分で得られた。
実施例７ エトラエトキシシランを８０°Ｃ，１７０ｃｃ／分、　
ＮＯを６００ｃｃ／分、キ・ヤリアガスとしてＮ２ガス
を１５００ｃｃ／分で反応容器中に導入し、）１ｇラン
プ（波長１８４．９ｎｍ。
２５４．０ｎｎ＋　）で反応容器外部からウェハー上を
照射し、反応温度４００℃で反応させたところ、ＳｉＯ
λ皮膜が８００人／分で得られた。
以上の各実施例において、いずれもパーティクル、の発
生はみられず、またステップカバリッジも良好であった
。
またウェハー表面から若干離してマスクをおき、マスク
を通して紫外線を照射したところ、マスクのパターン通
りに皮膜をウェハー表面上に選択成長させることができ
た。
以上のように本発明方法によるときは、紫外線を照射す
ることによって低温で反応させることができ、絶縁保護
膜を形成する方法として極めて好適に用いることができ
るとともに、適宜なマスクを用いて、マスクのパターン
通りに皮膜を選択成長させることができる。またパーテ
ィクルの発生もほとんどなく、ステップカバリッジも良
好であるという著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は反応装置の概要を示す説明図、第２図はマスク
を用いて皮膜をウェハー上に選択成長させる場合を示す
説明図である。 １０・・・反応容器、　　１２・・・サセプタ。 １４・・・ウェハー、　　　１６・・・ｌ：−−タ、　
　　１８・・・１１ｇランプ、　　１９・・・石英バル
ブ、　　２０゜２１・・・供給パイプ、　　　２３．２
４・・・バルブ、　　２５・・・排気用ポンプ、　　２
６・・・マスク。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、有機シランと、Ｎ＿２Ｏ、ＮＯ＿２、ＮＯ、ＣＯ＿
    ２、ＣＯ、ＮＨ＿３のうちの一種以上の反応ガスとを反
    応容器中に導入し、５００℃以下の反応温度に保つとと
    もに、反応容器中に載置した被処理物表面に紫外線を照
    射して前記各反応ガスを光励起して反応させ、被処理物
    表面上にＳｉＯ＿２膜、Ｓｉ＿３Ｎ＿４膜、またはＳｉ
    ｘＯｙＮｚ膜を形成することを特徴とする気相成長方法
    。
JP22623284A 1984-09-20 1984-10-26 気相成長方法 Granted JPS61103539A (ja)

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