JPS63105970A - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
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- JPS63105970A JPS63105970A JP25236986A JP25236986A JPS63105970A JP S63105970 A JPS63105970 A JP S63105970A JP 25236986 A JP25236986 A JP 25236986A JP 25236986 A JP25236986 A JP 25236986A JP S63105970 A JPS63105970 A JP S63105970A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は基板表面上にＳｉＯＰＳＧあるいはＢＰＳＧ膜
等の絶縁膜を形成する気相成長方法に関するものである
。
等の絶縁膜を形成する気相成長方法に関するものである
。
（従来の技術）
ＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）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。
ｉｔｉｏｎ）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。
このような絶縁膜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℃程度）であることが望ましい。
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℃程度）であることが望ましい。
ところで発明者は、気相成長反応を低温でおこなわせる
べく、反応中に基板表面に向けて紫外線を照射する方法
を開発し、既に特許出願している。
べく、反応中に基板表面に向けて紫外線を照射する方法
を開発し、既に特許出願している。
この方法によれば、反応ガスが紫外線によって励起され
ることにより、低温でも反応が進行する。
ることにより、低温でも反応が進行する。
また反応ガスが有機シラン系の場合には、起こる反応が
ほとんど完全な表面反応となり、気相中での反応が抑え
られることによりパーティクルの発生が抑止され、また
均一な厚さの絶縁膜が得られるという利点がある。
ほとんど完全な表面反応となり、気相中での反応が抑え
られることによりパーティクルの発生が抑止され、また
均一な厚さの絶縁膜が得られるという利点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら上記従来の気相成長方法にあっても次のよ
うな問題点があることが判明した。
うな問題点があることが判明した。
すなわち、上記従来の方法においては、反応が低温で進
行する故に、得られた絶縁膜中に未分解の基や水分が入
り込み、絶縁膜の品質を低下させている。
行する故に、得られた絶縁膜中に未分解の基や水分が入
り込み、絶縁膜の品質を低下させている。
たとえばＳｔＨ＊−０□の反応ガス系では３００℃から
絶縁膜の形成が可能だが、第１図のＦＴＩＲスペクトル
からも明らかなように、絶縁膜中に多くの水分やＯＨ基
を含んでいる。
絶縁膜の形成が可能だが、第１図のＦＴＩＲスペクトル
からも明らかなように、絶縁膜中に多くの水分やＯＨ基
を含んでいる。
また有機シランのテトラエトキシシランの反応ガス系で
は、得られた絶縁膜中に未分解の一０Ｈ１−Ｈｌ−Ｒな
どの基を含んでいて絶縁膜の品質を低下させている。
は、得られた絶縁膜中に未分解の一０Ｈ１−Ｈｌ−Ｒな
どの基を含んでいて絶縁膜の品質を低下させている。
そこで本発明は上記問題点を解消すべなくされたもので
あり、その目的とするところは、低温での反応を可能に
すると共に、未分解の基や水分のない高品質の絶縁膜を
得ることのできる気相成長方法を提供するにある。
あり、その目的とするところは、低温での反応を可能に
すると共に、未分解の基や水分のない高品質の絶縁膜を
得ることのできる気相成長方法を提供するにある。
（発明の概要）
上記目的による本発明では、無機シランあるいは有機シ
ランを主体とする原料ガスの酸化反応により、基板表面
にＳｉＯＰＳＧ等の絶縁膜を形成させる気相成長方法に
おいて、 反応前、反応中および反応後に基板表面に向けて紫外線
を照射することを特徴としている。
ランを主体とする原料ガスの酸化反応により、基板表面
にＳｉＯＰＳＧ等の絶縁膜を形成させる気相成長方法に
おいて、 反応前、反応中および反応後に基板表面に向けて紫外線
を照射することを特徴としている。
上記のように本発明においては、反応中のみでなく・反
応前および反応後においても基板表面に紫外線を照射す
るのである。
応前および反応後においても基板表面に紫外線を照射す
るのである。
まず反応前に基板表面に紫外線を照射することによって
基板表面に結合している一〇Ｈ等の各種基あるいは水分
が分解して揮散し、基板表面が清浄化される。
基板表面に結合している一〇Ｈ等の各種基あるいは水分
が分解して揮散し、基板表面が清浄化される。
次いで反応ガスを、適宜なヒーターによって加熱されて
いる基板上に導入すると共に、反応容器外部から紫外線
を基板に向けて照射する。これによって反応ガスが光励
起され、低温で反応が進行し、従来と同様に基板上に必
要な絶縁膜が形成される。
いる基板上に導入すると共に、反応容器外部から紫外線
を基板に向けて照射する。これによって反応ガスが光励
起され、低温で反応が進行し、従来と同様に基板上に必
要な絶縁膜が形成される。
また基板表面に有機物が付着していたり、反応ガス中に
不純物として有機物が混入いている場合には、酸化雰囲
気中への紫外線照射によって発生する全生気の酸素（０
）によってこれら有機物は酸化され、ｔ＋ｚｏ 、ＣＯ
□になって排出される。
不純物として有機物が混入いている場合には、酸化雰囲
気中への紫外線照射によって発生する全生気の酸素（０
）によってこれら有機物は酸化され、ｔ＋ｚｏ 、ＣＯ
□になって排出される。
次に反応容器中を排気しくあるいは不活性ガスを導入し
）で、絶縁膜が形成されている基板表面上に紫外線を照
射する。これによって結合している一〇Ｈ等の各種基お
よび水分が分解して揮散し、絶縁膜の品質が向上する。
）で、絶縁膜が形成されている基板表面上に紫外線を照
射する。これによって結合している一〇Ｈ等の各種基お
よび水分が分解して揮散し、絶縁膜の品質が向上する。
第２図は５ｉ）Ｉ４−（ｈの反応ガス系を用い、反応温
度３００℃〜４００℃で、かつ上記のように反応前、反
応中、反応後に基板表面に紫外線を照射して得られた絶
縁膜のＦＴＩＲスペクトルを示す。同図から明らかなよ
うに、第１図に示される一〇Ｈ基およびＮ２０の吸収帯
が消失している。
度３００℃〜４００℃で、かつ上記のように反応前、反
応中、反応後に基板表面に紫外線を照射して得られた絶
縁膜のＦＴＩＲスペクトルを示す。同図から明らかなよ
うに、第１図に示される一〇Ｈ基およびＮ２０の吸収帯
が消失している。
なお、本発明における反応ガス系は無機シラン系、有機
シラ°ン系のいずれでも有効である。
シラ°ン系のいずれでも有効である。
以下に具体的な実施例を示す。
（実施例）
実施例１ 。
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１Ｂ４．９ｉｍ
、２５４．０ｉｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１Ｂ４．９ｉｍ
、２５４．０ｉｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
次に
ＳｉＨ，を２５℃、３５ｃｃ／分、Ｎ２０を７００ ｃ
ｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２６００ｃｃ
７分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器
外部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応させ
たところ、Ｓｉ０ｇ皮膜が７００人／分で得られた。
ｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２６００ｃｃ
７分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器
外部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応させ
たところ、Ｓｉ０ｇ皮膜が７００人／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Ｈｇランプでウ
ェハー上を３．０分間照射した。
ェハー上を３．０分間照射した。
得られた絶縁膜のＦＴＩＲスペクトルを調べたところ、
−ＯＨ基、１＋２０による吸収帯は全く見られなかった
。
−ＯＨ基、１＋２０による吸収帯は全く見られなかった
。
実施例２
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｉｍ
、 ２５４．Ｏｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｉｍ
、 ２５４．Ｏｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
次に
ＳｉＨ４を２５℃、３０ｃｃ ７分、ＮＯを７００ ｃ
ｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２５００ｃｃ
７分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器
外部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応させ
たところ、ＳｉＯ□皮膜が８００人／分で得られた。
ｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２５００ｃｃ
７分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器
外部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応させ
たところ、ＳｉＯ□皮膜が８００人／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Ｈｇランプでウ
ェハー上を３．０分間照射した。
ェハー上を３．０分間照射した。
得られた絶縁膜のＦＴＩＲスペクトルを調べたところ、
−ＯＨ基、８２０による吸収帯は全く見られなかった・ 実施例３ まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｎｍ
、 ２５４．Ｏｎｍ）で紫外線を５．０分間照射した。
−ＯＨ基、８２０による吸収帯は全く見られなかった・ 実施例３ まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｎｍ
、 ２５４．Ｏｎｍ）で紫外線を５．０分間照射した。
次に
ＳｉＨ，を２５℃、４００ｃｃ ７分、ＮＯｘを６００
ｃｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２５００ｃ
ｃ ７分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応
容器外部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応
させたところ、ＳｉＯ□皮膜が１２００人／分で得られ
た。
ｃｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２５００ｃ
ｃ ７分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応
容器外部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応
させたところ、ＳｉＯ□皮膜が１２００人／分で得られ
た。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧ｔｔｇランプで
ウェハー上を５．０分間照射した。
ウェハー上を５．０分間照射した。
得られた絶縁膜のＦＴＩＲスペクトルを調べたところ、
−ＯＨ基、ＨｚＯによる吸収帯は全く見られなかった。
−ＯＨ基、ＨｚＯによる吸収帯は全く見られなかった。
実施例４
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｎｍ
、 ２５４．０ｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｎｍ
、 ２５４．０ｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
次に
５ｉＨａを２５℃、３５ｃｃ ７分、ＮｔＯを７００
ｃｃ／分、１χ濃度のＰＨｆｆを２りＣＣ７分、キャリ
アガスとしてＮ！ガスを２０００ｃｃ ７分で反応容器
中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器外部から基板上
を照射し、反応温度４００℃で反応させたところ、ＰＳ
Ｇ皮膜が６５０人／分で得られた。
ｃｃ／分、１χ濃度のＰＨｆｆを２りＣＣ７分、キャリ
アガスとしてＮ！ガスを２０００ｃｃ ７分で反応容器
中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器外部から基板上
を照射し、反応温度４００℃で反応させたところ、ＰＳ
Ｇ皮膜が６５０人／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Ｈｇランプでウ
ェハー上を５．０分間照射した。
ェハー上を５．０分間照射した。
得られた絶縁膜のＦＴＩＲスペクトルを調べたところ、
−ＯＨ基、Ｈ２Ｏによる吸収帯は全く見られなかった。
−ＯＨ基、Ｈ２Ｏによる吸収帯は全く見られなかった。
実施例５
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧）１ｇランプ〈波長１Ｂ４．９ｎ
ｍ、 ２５４．０ｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した
。
器中の基板表面に低圧）１ｇランプ〈波長１Ｂ４．９ｎ
ｍ、 ２５４．０ｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した
。
次に
５ｉＨａを２５℃、３５ｃｃ／分、ＣＯ，を９００ ｃ
ｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２０００ｃｃ／
分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器外
部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応させた
ところ、５ｉｎ２皮膜が７００人／分で得られた。
ｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガスを２０００ｃｃ／
分で反応容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器外
部から基板上を照射し、反応温度４００℃で反応させた
ところ、５ｉｎ２皮膜が７００人／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧１（ｇランプで
ウェハー上を５．０分間照射した。
ウェハー上を５．０分間照射した。
得られた絶縁膜のＦＴＩＲスペクトルを調べたところ、
−０）１基、Ｈ２Ｏによる吸収帯は全く見られなかった
。
−０）１基、Ｈ２Ｏによる吸収帯は全く見られなかった
。
実施例６
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｎｍ
、 ２５４．Ｏｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９ｎｍ
、 ２５４．Ｏｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
次に
テトラエトキシシランを８０℃、６００ｃｃ ７分、０
□ガスを６００ ｃｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガ
スを０．８１７分で反応容器中に４人し、低圧Ｈｇラン
プで反応容器外部から基板上を照射し、反応温度４００
℃で反応させたところ、５ｉＯｚ皮膜が１０００人／分
で得られた。
□ガスを６００ ｃｃ／分、キャリアガスとしてＮ２ガ
スを０．８１７分で反応容器中に４人し、低圧Ｈｇラン
プで反応容器外部から基板上を照射し、反応温度４００
℃で反応させたところ、５ｉＯｚ皮膜が１０００人／分
で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Ｈｇランプでウ
ェハー上を３．０分間照射した。
ェハー上を３．０分間照射した。
得られた絶縁膜のＦＴＩＲスペクトルを調べたところ、
−ＯＨ基、８．０による吸収帯は全く見られなかった。
−ＯＨ基、８．０による吸収帯は全く見られなかった。
実施例７
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部から反応容
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９１ｍ
、 ２５４．０ｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
器中の基板表面に低圧Ｈｇランプ（波長１８４．９１ｍ
、 ２５４．０ｎｍ）で紫外線を３．０分間照射した。
次に
テトラエトキシシランを８０℃、６００ｃ（７分、０□
ガスを６００ ｃｃ／分、有機リンを２００ ｃｃ ７
分、キャリアガスとしてＮ２ガスを０．８１／分で反応
容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器外部から基
板上を照射し、反応温度４００℃で反応させたところ、
ＰＳＧ皮膜が１０００人／分で得られた。
ガスを６００ ｃｃ／分、有機リンを２００ ｃｃ ７
分、キャリアガスとしてＮ２ガスを０．８１／分で反応
容器中に導入し、低圧Ｈｇランプで反応容器外部から基
板上を照射し、反応温度４００℃で反応させたところ、
ＰＳＧ皮膜が１０００人／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Ｈｇランプでウ
ェハー上を３．０分間照射した。
ェハー上を３．０分間照射した。
得られた絶縁膜のＦＴＩＲスペクトルを８周べたところ
、−ＯＨ基、ＨｚＯによる吸収帯は全く見られなかった
。
、−ＯＨ基、ＨｚＯによる吸収帯は全く見られなかった
。
なお以上の各実施例においてパーティクルの発生もみら
れず、ステップカバリッジも良好であった。
れず、ステップカバリッジも良好であった。
（発明の効果）
以上のように本発明方法によるときは、反応前、反応中
、反応後を通じて基板表面に紫外線を照射することによ
って、低温で反応を進行させることができるのみならず
、−ＯＨ基等の各種基および水分の結合のない良質な絶
縁膜を提供しうるという著効を奏する。
、反応後を通じて基板表面に紫外線を照射することによ
って、低温で反応を進行させることができるのみならず
、−ＯＨ基等の各種基および水分の結合のない良質な絶
縁膜を提供しうるという著効を奏する。
第１図はＳｉＨ４，−０□の反応ガス系を用いて従来方
法によって得られたＳｉＯ□膜のＦＴＩＲスペクトル図
、第２図は５ｉＨ４−０□の反応ガス系を用いて本発明
方法によって得られたＳｉＯ□膜のＦＴＩＲスペクトル
図を示す。 第１図 汲長 第２図 波長
法によって得られたＳｉＯ□膜のＦＴＩＲスペクトル図
、第２図は５ｉＨ４−０□の反応ガス系を用いて本発明
方法によって得られたＳｉＯ□膜のＦＴＩＲスペクトル
図を示す。 第１図 汲長 第２図 波長
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 無機シランあるいは有機シランを主体とする原料ガ
スの酸化反応により、基板表面にＳｉＯＰＳＧ等の絶縁
膜を形成させる気相成長方法において、 反応前、反応中および反応後に基板表面に向けて紫外線
を照射することを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25236986A JPS63105970A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25236986A JPS63105970A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105970A true JPS63105970A (ja) | 1988-05-11 |
| JPH0118149B2 JPH0118149B2 (ja) | 1989-04-04 |
Family
ID=17236342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25236986A Granted JPS63105970A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63105970A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697158A (ja) * | 1991-09-12 | 1994-04-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光気相反応方法 |
| US6168980B1 (en) | 1992-08-27 | 2001-01-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US6624094B2 (en) | 2000-08-30 | 2003-09-23 | Oki Electric Industry, Co., Ltd. | Method of manufacturing an interlayer dielectric film using vacuum ultraviolet CVD with Xe2 excimer lamp and silicon atoms |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0118149B2 (ja) | 1989-04-04 |
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