JPS63240032A - 酸化珪素被膜の高速成膜法 - Google Patents
酸化珪素被膜の高速成膜法Info
- Publication number
- JPS63240032A JPS63240032A JP7521087A JP7521087A JPS63240032A JP S63240032 A JPS63240032 A JP S63240032A JP 7521087 A JP7521087 A JP 7521087A JP 7521087 A JP7521087 A JP 7521087A JP S63240032 A JPS63240032 A JP S63240032A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- oxide film
- ratio
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims description 2
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 claims description 2
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims description 2
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 56
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 29
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N [O].[Si] Chemical compound [O].[Si] OBNDGIHQAIXEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010406 interfacial reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
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】
〔イ〕発明の利用分野
本発明は光化学気相反応を伴った反応により被形成面上
に高速でしかも高品質の酸化珪素被膜を減圧下で形成す
る方法を提供するものである。
に高速でしかも高品質の酸化珪素被膜を減圧下で形成す
る方法を提供するものである。
〔口〕従来の技術
従来の化学的気相反応（以下ＣＶＤという）による薄膜
形成技術として熱ＣＶＤ法が広く試みられている。この
熱ＣＶＤ法は反応室内に導入した被膜形成用反応気体に
熱エネルギを加え、該気体を分解または活性化させ、被
膜を形成するものであった。
形成技術として熱ＣＶＤ法が広く試みられている。この
熱ＣＶＤ法は反応室内に導入した被膜形成用反応気体に
熱エネルギを加え、該気体を分解または活性化させ、被
膜を形成するものであった。
この場合、反応のためのエネルギ供給は熱のみであるた
め、その温度も高（，５００〜８００℃の範囲で行われ
ていた。
め、その温度も高（，５００〜８００℃の範囲で行われ
ていた。
このため、高温に弱い半導体素子を作製することは不可
能であり、次世代ＬＳＩ素子として有望な低温で被膜を
形成する技術が求められていた。
能であり、次世代ＬＳＩ素子として有望な低温で被膜を
形成する技術が求められていた。
またより低温で被膜を形成する方法としてブラズマＣｖ
Ｄ法が知られている。この場合は反応室内に導入した反
応性気体に外部より高周波電力を印加し、該気体を分解
、活性化せしめ、加熱された基板上に被膜を形成するも
のである。この場合、加熱温度は２００〜４００℃の範
囲であるが、プラズマという高エネルギ状態をとるため
、分解、活性化された反応種が被膜形成面上をたたき、
損傷を与えてしまうため、形成された被膜と下地基板と
の界面において良好な特性が得られに（いという欠点を
有していた。この場合も熱ＣＶＤのときと同様にＧａＡ
ｓ等の化合物半導体には使用不可能であった。
Ｄ法が知られている。この場合は反応室内に導入した反
応性気体に外部より高周波電力を印加し、該気体を分解
、活性化せしめ、加熱された基板上に被膜を形成するも
のである。この場合、加熱温度は２００〜４００℃の範
囲であるが、プラズマという高エネルギ状態をとるため
、分解、活性化された反応種が被膜形成面上をたたき、
損傷を与えてしまうため、形成された被膜と下地基板と
の界面において良好な特性が得られに（いという欠点を
有していた。この場合も熱ＣＶＤのときと同様にＧａＡ
ｓ等の化合物半導体には使用不可能であった。
一方、最近、これらの問題を解決する技術として光ＣＶ
Ｏ法がある。この方法は反応性気体に対して、光エネル
ギを与えて分解、活性化させて、基板上に被膜を形成す
るものであり、熱ＣＶＤ法のように高温にする必要がな
く、またプラズマＣｖＤ法のように物理的に下地物質に
ダメージを与えず、理想的な成膜法である。
Ｏ法がある。この方法は反応性気体に対して、光エネル
ギを与えて分解、活性化させて、基板上に被膜を形成す
るものであり、熱ＣＶＤ法のように高温にする必要がな
く、またプラズマＣｖＤ法のように物理的に下地物質に
ダメージを与えず、理想的な成膜法である。
〔ハ〕本発明の目的
本発明は前述の光化学気相反応を伴った反応により良好
な膜質を持つ酸化珪素被膜を高い成膜速度で形成するこ
とを目的としている。
な膜質を持つ酸化珪素被膜を高い成膜速度で形成するこ
とを目的としている。
本発明は紫外光源による光化学気相反応を伴って、珪化
物気体及び酸化性気体を分解または活性化せしめ気相反
応を起こし、基板上の被形成面上に酸化珪素被膜を形成
する方法において、珪化物気体及び酸化性気体中のＳｉ
Ｈ＜／ＮｚＯ比を０．００５〜０．０５となるように反
応性気体を導入し、水銀増感することなしに光化学気相
反応を伴って被膜を形成することを特徴とするものであ
る。
物気体及び酸化性気体を分解または活性化せしめ気相反
応を起こし、基板上の被形成面上に酸化珪素被膜を形成
する方法において、珪化物気体及び酸化性気体中のＳｉ
Ｈ＜／ＮｚＯ比を０．００５〜０．０５となるように反
応性気体を導入し、水銀増感することなしに光化学気相
反応を伴って被膜を形成することを特徴とするものであ
る。
即ち、光化学気相反応を行う際、反応室に導入する反応
性気体及び反応室内の反応性気体中のＳｉＨ，／Ｎ、０
比を０．００５〜０．０５となるように調整し、紫外光
を該気体に照射し加熱された被形成面上に酸化珪素被膜
を形成すると高速で光品質の被膜が形成されるものであ
る。特に、この珪素に対する酸素の比率は、従来の熱Ｃ
ｖＤ、プラズマＣｖＤ、光ＣＶＤで用いられた比率より
５０％以上小さいという特徴を有する。
性気体及び反応室内の反応性気体中のＳｉＨ，／Ｎ、０
比を０．００５〜０．０５となるように調整し、紫外光
を該気体に照射し加熱された被形成面上に酸化珪素被膜
を形成すると高速で光品質の被膜が形成されるものであ
る。特に、この珪素に対する酸素の比率は、従来の熱Ｃ
ｖＤ、プラズマＣｖＤ、光ＣＶＤで用いられた比率より
５０％以上小さいという特徴を有する。
即ち、従来法では反応性気体特に酸化性気体が十分にそ
の全量に比べ分解、活性化されなかった為、珪素料量に
対して過剰に加えていたが、光化学気相反応の場合、酸
化性気体はその活性化される割合が高いため酸化性気体
が過剰に存在すると気相中で反応が完了し、被形成面上
で膜として形成されにくくなり、粉っぽい膜状の物質が
形成される。また従来の光ＣＶＯ法では、成膜時に水銀
蒸気を導入し、光化学反応を促進して成膜を行うもので
あるが、形成された被膜中に水銀が混入するおそれがあ
った。
の全量に比べ分解、活性化されなかった為、珪素料量に
対して過剰に加えていたが、光化学気相反応の場合、酸
化性気体はその活性化される割合が高いため酸化性気体
が過剰に存在すると気相中で反応が完了し、被形成面上
で膜として形成されにくくなり、粉っぽい膜状の物質が
形成される。また従来の光ＣＶＯ法では、成膜時に水銀
蒸気を導入し、光化学反応を促進して成膜を行うもので
あるが、形成された被膜中に水銀が混入するおそれがあ
った。
以下に実験例を示し、本発明に示された珪素に対する酸
素の割合の範囲を示す。
素の割合の範囲を示す。
実験例１
第１図に本実験で用いた酸化珪素被膜形成用装置の概略
図を示す。
図を示す。
図面において、反応室（１）内の紫外光源室（４）内に
は複数の紫外光源（６）が設置されており、前記紫外光
源室（４）は反応室（１）の圧力とほぼ等しくなるよう
に調整されている。また被膜形成用基板（３）は基板加
熱用ヒータを兼ねた基板支持体（２）により反応室（１
）内に被膜形成面を下向きになるように設置されている
。本装置では成膜時に発生するフレーク等のゴミが基板
に付着しないようにデポジションアップ方式を採用した
。
は複数の紫外光源（６）が設置されており、前記紫外光
源室（４）は反応室（１）の圧力とほぼ等しくなるよう
に調整されている。また被膜形成用基板（３）は基板加
熱用ヒータを兼ねた基板支持体（２）により反応室（１
）内に被膜形成面を下向きになるように設置されている
。本装置では成膜時に発生するフレーク等のゴミが基板
に付着しないようにデポジションアップ方式を採用した
。
また反応性気体のうち、珪化物気体及び酸化物気体は配
管内でＭＩＸされガスノズル（７）より反応室内へ導入
し基板（３）近（で混合するようになっている。光化学
気相反応を行う紫外光源（６）より照射される紫外光は
透過窓（５）を通って反応性気体に照射される直接励起
法を採用した。また、透過窓（５）上に被膜が形成され
ることを防止するための低蒸気圧のオイルをコートせず
に反応を行った。特に本発明の場合、酸化珪素膜を作製
するため、透過窓上に被膜が形成されても紫外光は十分
透過するため、特にその必要はなかった。
管内でＭＩＸされガスノズル（７）より反応室内へ導入
し基板（３）近（で混合するようになっている。光化学
気相反応を行う紫外光源（６）より照射される紫外光は
透過窓（５）を通って反応性気体に照射される直接励起
法を採用した。また、透過窓（５）上に被膜が形成され
ることを防止するための低蒸気圧のオイルをコートせず
に反応を行った。特に本発明の場合、酸化珪素膜を作製
するため、透過窓上に被膜が形成されても紫外光は十分
透過するため、特にその必要はなかった。
本装置を用いて、反応圧力１５００Ｐａ 〜７０００Ｐ
ａ 、基板温度２００℃〜４００℃、投入貼外光源電力
１３．５６ＨＨ２、２００−〜３００Ｗにて反応性気体
としてモノシランと亜酸化窒素との割合を変化させて酸
化珪素被膜を形成した。
ａ 、基板温度２００℃〜４００℃、投入貼外光源電力
１３．５６ＨＨ２、２００−〜３００Ｗにて反応性気体
としてモノシランと亜酸化窒素との割合を変化させて酸
化珪素被膜を形成した。
光化学気相反応の場合、酸化性気体はその活性化される
割合が高い為、珪素量に対してＮＺＯＯ比を０．００５
から〜０．０５の範囲で若干過剰に加え、単結晶珪素半
導体基板上に形成し、エリプソメータにて膜厚と屈折率
の測定を行った。ＳｉＨ，とＮｚＯの反応は例えば紫外
光源として低圧水銀ランプの１８ｎｍと２５４ｎｍの共
鳴線を使うと光子エネルギーはそれぞれ６．ｅＶ （１
５３Ｋｃａｌ／ｍｏ１）４．９ｅＶ（１１２，５Ｋｃａ
ｌ／ｍｏｌ）であり反応性気体分子に吸収する吸収が起
こり得れば原子間結合エネルギーを切ることは容易であ
る。
割合が高い為、珪素量に対してＮＺＯＯ比を０．００５
から〜０．０５の範囲で若干過剰に加え、単結晶珪素半
導体基板上に形成し、エリプソメータにて膜厚と屈折率
の測定を行った。ＳｉＨ，とＮｚＯの反応は例えば紫外
光源として低圧水銀ランプの１８ｎｍと２５４ｎｍの共
鳴線を使うと光子エネルギーはそれぞれ６．ｅＶ （１
５３Ｋｃａｌ／ｍｏ１）４．９ｅＶ（１１２，５Ｋｃａ
ｌ／ｍｏｌ）であり反応性気体分子に吸収する吸収が起
こり得れば原子間結合エネルギーを切ることは容易であ
る。
各原子結合エネルギーを以下に示す。
Ｓｉ −Ｈ７４，６Ｋｃａｌ／ｍｏｌ
Ｓｉ−Ｓｉ ７６ Ｋｃａｌ／ｍｏｌＨ−
Ｎ ８６ Ｋｃａｌ／ｍｏｌ）１ ）１
１０４ Ｋｃａｌ／ｍｏｌＳｉ Ｎ
１０５ Ｋｃａｌ／ｍｏ１０ ０
１１９ Ｋｃａｌ／ｍｏｌＮ−０１４９Ｋｃａｌ／ｍ
ｏｌ Ｓｉ−０１９２Ｋｃａｌ／ｍｏｌ Ｎ−８２２７Ｋｃａｌ／ｍｏｌ ＳｉＨ４分子の光吸収端は１８５ｎｍより短波長側にピ
ークをもっているが若干の光吸収は行われていると考え
る。
Ｎ ８６ Ｋｃａｌ／ｍｏｌ）１ ）１
１０４ Ｋｃａｌ／ｍｏｌＳｉ Ｎ
１０５ Ｋｃａｌ／ｍｏ１０ ０
１１９ Ｋｃａｌ／ｍｏｌＮ−０１４９Ｋｃａｌ／ｍ
ｏｌ Ｓｉ−０１９２Ｋｃａｌ／ｍｏｌ Ｎ−８２２７Ｋｃａｌ／ｍｏｌ ＳｉＨ４分子の光吸収端は１８５ｎｍより短波長側にピ
ークをもっているが若干の光吸収は行われていると考え
る。
一方Ｎ、Ｏの光分解反応は次の過程が考えられる。
ＮｚＯ＋ｈｒ（１１８５ｎｍ）−ＮＺ＋０ （’Ｄ）
活性化されたＯ（’Ｄ）がＳｉＨ４分子にアタックする
と結合が弱い５ｔ−Ｈは解離され、酸素ラジカルと置換
され５ｔ−０結合が形成される。
活性化されたＯ（’Ｄ）がＳｉＨ４分子にアタックする
と結合が弱い５ｔ−Ｈは解離され、酸素ラジカルと置換
され５ｔ−０結合が形成される。
５ｉＨｔ／ＮｚＯ比を０．００５から０．０５の範囲で
の酸素珪素被膜の屈折率、赤外吸収から次の反応が考え
られる。
の酸素珪素被膜の屈折率、赤外吸収から次の反応が考え
られる。
５ｉｌ１４＋ ２Ｎ！Ｏ→Ｓｉｎ、＋２Ｎ、 ＋２Ｈ
。
。
ヒドラジン、アンモニアの生成も考えられるが本分析結
果からは考えにくいといえる。
果からは考えにくいといえる。
第２図はＳｉＨ４／ＮｚＯ比に対する成膜速度と屈折率
の関係を示している。ＳｉＨ４／ＮｚＯ比が０．０１の
時成膜速度の極大を示し、５ＩＨｎ／ＮｚＯ比が０．０
１〜０゜０５の範囲で形成される酸化珪素被膜の屈折率
は１゜４６付近であり、化学量論的組成比のずれは、ま
ったくなく、５ｉＯ０となっている。
の関係を示している。ＳｉＨ４／ＮｚＯ比が０．０１の
時成膜速度の極大を示し、５ＩＨｎ／ＮｚＯ比が０．０
１〜０゜０５の範囲で形成される酸化珪素被膜の屈折率
は１゜４６付近であり、化学量論的組成比のずれは、ま
ったくなく、５ｉＯ０となっている。
５ｉＨｎ／ＮｚＯ比をさらに小さくする、即ちＳｉＨ，
流量に対し、Ｎ、０流量を増せぼ成膜速度もある程度確
保できるか屈折率が小さく酸素リッチな膜となる傾向を
示している。
流量に対し、Ｎ、０流量を増せぼ成膜速度もある程度確
保できるか屈折率が小さく酸素リッチな膜となる傾向を
示している。
さらにある境界点を越えると気相中での反応が完了し、
被膜形成面上で膜として形成されにくくなり、粉っぽい
膜状の物質の形成が起こる。
被膜形成面上で膜として形成されにくくなり、粉っぽい
膜状の物質の形成が起こる。
その境界点はＳ ｉ、 Ｈ４，／ Ｎ ２０比０．００
３程度であった。
３程度であった。
さらに高速の堆積条件を得るためには反応圧力を上げる
、または基板温度を上げる、紫外光源の光強度を上げる
等が考えられる。
、または基板温度を上げる、紫外光源の光強度を上げる
等が考えられる。
いずれも界面反応律速による膜成長の制限のない領域に
おいて反応の活性化エネルギーを越える機会を増やすこ
とである。
おいて反応の活性化エネルギーを越える機会を増やすこ
とである。
本発明は界面特性、ステップカバレージ等の特長を有し
つつ、高速でしかも高品質の被膜が形成されるものであ
る。
つつ、高速でしかも高品質の被膜が形成されるものであ
る。
第３図、第４図は紫外光源の光強度を上げたときの成膜
速度であり、光強度を上げることでフォント数を増やし
Ｎ２０光分解の促進による酸素ラジカルの増加により成
膜速度の増加が達成されている。第３図は光源給電方式
の違いを示し、第４図は高周波給電電力依存性を示して
いる。
速度であり、光強度を上げることでフォント数を増やし
Ｎ２０光分解の促進による酸素ラジカルの増加により成
膜速度の増加が達成されている。第３図は光源給電方式
の違いを示し、第４図は高周波給電電力依存性を示して
いる。
現状の光強度は従来光の１０ｍＷ／ｃｊより３．５倍の
３５ｍＷ／ｃａ以上と向上せしめた光源での膜特性であ
るが界面反応律速による膜成長の制限のない領域におい
て、さらに光強度を上げることが可能であれば成膜速度
をさらに向上させることは可能である。
３５ｍＷ／ｃａ以上と向上せしめた光源での膜特性であ
るが界面反応律速による膜成長の制限のない領域におい
て、さらに光強度を上げることが可能であれば成膜速度
をさらに向上させることは可能である。
第５図は基板温度を上げたときの成膜速度であり熱エネ
ルギーは間部エネルギーの一部として熱平衡にある系で
は各自由度に均等に分配され微視的には分子の運動エネ
ルギーが分子間相互作用エネルギーなどとして統計力学
の法則に従って分布する反応系の温度が上がると反応性
気体分子（原子間結合）にエネルギーが集中し、活性化
エネルギーを越える機会が頻繁に起こり、反応性気体分
子は反応しやすくなり、成膜速度の増加が達成された。
ルギーは間部エネルギーの一部として熱平衡にある系で
は各自由度に均等に分配され微視的には分子の運動エネ
ルギーが分子間相互作用エネルギーなどとして統計力学
の法則に従って分布する反応系の温度が上がると反応性
気体分子（原子間結合）にエネルギーが集中し、活性化
エネルギーを越える機会が頻繁に起こり、反応性気体分
子は反応しやすくなり、成膜速度の増加が達成された。
第６図はＳ ｉＨ４／ ｌ’ｌ ｔ Ｑ比をかえた時の
エンチングレートである。
エンチングレートである。
５ｉＨａｌＮｔＯ比をかえることで膜組成にズレが生じ
ることでエツチング特性に若干の差異が起こる。
ることでエツチング特性に若干の差異が起こる。
また第７図の光強度、基板温度をかえた時には結合が強
くなる。結合長が短くなる等により、膜の密度が向上し
て、エンチング特性は明らかに向上する。
くなる。結合長が短くなる等により、膜の密度が向上し
て、エンチング特性は明らかに向上する。
尚、成膜時の給電条件は高周波電力２００−である。
５ｉｎ４−Ｏｘ系光ＣＶＤ 、 ＳｉＯ２膜よりも緻密
な膜である。
な膜である。
第８図は赤外吸収スペクトルであるが通常の熱酸化（１
０５０℃Ｗｅｔ Ｏｘ）の１０８１０８ｌ’、 ＡＰＣ
ＶＤ（４００℃５ｉＨａ Ｏ！に比べ、エネルギー側
にシフトしており結合は若干弱いと考えますが５ｉ−Ｈ
結合Ｓｉ −ＯＨ結合等はなく、良質の膜であると推定
できる。
０５０℃Ｗｅｔ Ｏｘ）の１０８１０８ｌ’、 ＡＰＣ
ＶＤ（４００℃５ｉＨａ Ｏ！に比べ、エネルギー側
にシフトしており結合は若干弱いと考えますが５ｉ−Ｈ
結合Ｓｉ −ＯＨ結合等はなく、良質の膜であると推定
できる。
評価はＨｚＯ／ＨＰに＝ １／１０のエツチング液を使
用した。
用した。
〔ホ〕効果
以上示したように、本発明は従来用いられていた条件と
は明らかに異なった条件下にて高速でしかも高品質の酸
化珪素被膜の形成方法であり、ＬＳＩ。
は明らかに異なった条件下にて高速でしかも高品質の酸
化珪素被膜の形成方法であり、ＬＳＩ。
超ＬＳＩ等に使用される眉間絶縁膜にも光ＣＶＤ法にて
形成された被膜で始めて使用可能となった。
形成された被膜で始めて使用可能となった。
第１図は本発明にて用いた装置の概略図を示す。
第２図は酸化珪素被膜のＳｉＨ４／ＮｚＯ比に対する成
膜速度と屈折率の関係を示す。 第３図、第４図は紫外光源の光強度をかえたときの成膜
速度を示す。 第５図は基板温度をかえたときの成膜速度を示す。 第６図はＳｉＬ／ＬＯ比をかえたときのエツチング速度
を示す。 第７図は光強度、基板速度をかえたときのエツチング速
度を示す。 第８図は４００℃で成膜の赤外吸収スペクトルを示す。 唾！・１中 蜜剪匍婆は 姑￥−ｆｌゼ４
膜速度と屈折率の関係を示す。 第３図、第４図は紫外光源の光強度をかえたときの成膜
速度を示す。 第５図は基板温度をかえたときの成膜速度を示す。 第６図はＳｉＬ／ＬＯ比をかえたときのエツチング速度
を示す。 第７図は光強度、基板速度をかえたときのエツチング速
度を示す。 第８図は４００℃で成膜の赤外吸収スペクトルを示す。 唾！・１中 蜜剪匍婆は 姑￥−ｆｌゼ４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、紫外光源による光化学気相反応を伴って、珪化物気
体および酸化性気体を分解または活性化せしめ、気相反
応を起こし、基板上の被形成面上に酸化珪素被膜を形成
する方法において、珪化物気体および酸化性気体中のＳ
ｉＨ＿４／Ｎ＿２比が０．００５から０．０５となるよ
うに反応性気体を導入し、水銀増感することなしに光化
学気相反応を伴って被膜を形成することを特徴とする酸
化珪素被膜の高速成膜法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記珪化物気体と
してモノシラン気体を、また酸化性気体としては亜酸化
窒素を用いたことを特徴とした酸化珪素被膜の高速成膜
法。 ３、紫外光源の光強度を従来光の波長１８５ｎｍで１０
ｍＷ／ｃｍ＾２より３．５倍の３５ｍＷ／ｃｍ＾２以上
と向上せしめた光源により光化学気相反応を伴って被膜
を形成することを特徴とする酸化珪素被膜の高速成膜法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62075210A JP2558457B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 酸化珪素被膜の成膜法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62075210A JP2558457B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 酸化珪素被膜の成膜法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63240032A true JPS63240032A (ja) | 1988-10-05 |
| JP2558457B2 JP2558457B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=13569607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62075210A Expired - Fee Related JP2558457B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 酸化珪素被膜の成膜法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558457B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754328A (ja) * | 1980-09-19 | 1982-03-31 | Hitachi Ltd | Genatsukisoseichosochi |
| JPS59215731A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化珪素被膜作製方法 |
| JPS62226630A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 光化学気相成長装置 |
| JPS63227025A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Toshiba Corp | シリコン酸化膜の形成方法 |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62075210A patent/JP2558457B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754328A (ja) * | 1980-09-19 | 1982-03-31 | Hitachi Ltd | Genatsukisoseichosochi |
| JPS59215731A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化珪素被膜作製方法 |
| JPS62226630A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 光化学気相成長装置 |
| JPS63227025A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Toshiba Corp | シリコン酸化膜の形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2558457B2 (ja) | 1996-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Inoue et al. | Low temperature growth of SiO2 thin film by double-excitation photo-CVD | |
| US4495218A (en) | Process for forming thin film | |
| US4702936A (en) | Gas-phase growth process | |
| TW200406503A (en) | Methods for producing silicon nitride films and silicon oxynitride films by thermal chemical vapor deposition | |
| JPS61127121A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS6140035B2 (ja) | ||
| JPS5982732A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6164124A (ja) | 薄膜作成装置 | |
| JPS63240032A (ja) | 酸化珪素被膜の高速成膜法 | |
| Hanna et al. | Preparation of Si thin films by spontaneous chemical deposition | |
| JPH0361633B2 (ja) | ||
| JPH0366280B2 (ja) | ||
| JPS6027122A (ja) | 光プラズマ気相反応法 | |
| JPH03139824A (ja) | 半導体薄膜の堆積方法 | |
| JPS60190566A (ja) | 窒化珪素作製方法 | |
| JPS60137898A (ja) | ダイヤモンド薄膜の製造方法 | |
| JPS63130775A (ja) | 酸化珪素被膜の高速成膜法 | |
| JPS6187342A (ja) | 多重ビ−ム照射Ｓｉ窒化法 | |
| Boyd | ULSI dielectrics: low-temperature silicon dioxides | |
| JPS63161171A (ja) | 酸化珪素被膜の高速成膜法 | |
| JPS61230326A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH01152631A (ja) | Ｓ１ｘＯｙＮｚ絶縁膜の形成方法 | |
| JPS61170037A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS6027124A (ja) | 光プラズマ気相反応法 | |
| Svetlichnyi et al. | The formation of silicon dioxide films by TEOS Photochemical decomposition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |