KR101157683B1 - 실리콘 산화막의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

저온에서 TEOS보다 막 질이 양호한 실리콘 산화물 막을 제조하는 방법 및 실리콘 산화물로 구성된 절연막을 성막하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공하기 위해, 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물을 반응시키는 CVD법에 의해 실리콘 산화물로 구성된 절연막을 퇴적시킨다.
<화학식 1>
HnSi2(OR)6-n
(식 중, R은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, n은 0 내지 2의 정수이다.)
실리콘 산화막, 절연막, 반도체 장치, 실리콘 산화물, 실란 화합물, 희석 가스

Description

실리콘 산화막의 제조 방법 {Method for Producing Silicon Oxide Film}
본 발명은 반도체 장치의 제조에 널리 응용되고 있는 실리콘 산화막의 효율적인 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 실리콘 산화막으로 구성된 절연막을 CVD법으로 형성하는 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치에 있어서 배선의 미세화가 진행되고, 종횡비가 증대하는 등의 이유에 의해 바탕 기재의 요철이 점점 더 복잡해지고 있다. 따라서, 기재, 예를 들면 반도체 소자 상에 실리콘 산화막의 절연막 등을 형성함에 있어서, 단차 피복이 양호하고, 평탄화가 우수하며, 기재 특성에 악영향을 미치지 않는 형성 방법이 요구되고 있다.
실리콘 산화막의 제조 방법으로는, 종래 모노실란 가스와 산소를 원료 가스로 하여 열화학 증착법에 의해 형성되는 방법 등이 알려져 있지만, 단차 피복이 불량하기 때문에 최근 테트라에톡시실란 등의 유기계 실란 가스와 오존을 원료로 사용하는 방법이 검토되고 있다.
테트라에톡시실란을 원료로 하는 경우, 단차 피복이 양호하고, 평탄화가 우수하기는 하지만, 성막 온도를 통상 400 ℃ 이상으로 할 필요가 있다.
실리콘 산화막은 열화학 기상 퇴적법, 광화학 기상 퇴적법, 플라즈마 화학 기상 퇴적법 등에 의해 제조되고 있다. 그러나, 열화학 기상 퇴적법은 열에 의해 원료를 분해 또는 반응시키기 때문에 고온이 필요하게 되어 막을 퇴적할 수 있는 기재의 종류가 한정되며, 광화학 기상 퇴적법은 저온에서 막을 형성할 수 있기는 하지만, 광을 도입하는 창이 흐려지거나 또는 성막 속도가 작다는 제조 효율상의 문제가 있었다.
실리콘 산화막의 플라즈마 화학 기상 퇴적법에 대해서는, 모노실란과 산소 또는 산화이질소 등의 산화제를 원료 가스로 사용하는 방법이 여러 가지 검토되고 있지만, 어느 방법에 따르든 모노실란은 위험성이 높고 고가이기 때문에 공업적으로 유리하다고 할 수 없으며, 또한 성막 온도가 높아 광범위하게 적용하는 것이 곤란하다.
모노실란 화합물, 디실란 화합물 등의 실란 화합물은 여러 가지 용도로 사용되고 있다. 반도체 분야에 있어서, 실란 화합물은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 옥시질화물 등의 실리콘계 절연막을 CVD법에 의해 제조하기 위한 원료로서 종종 사용되고 있다. 즉, 실란 화합물은 암모니아 등의 질소 함유 반응 가스와의 반응에 의해 실리콘 질화물을 생성하고, 산소 등의 산소 함유 가스와의 반응에 의해 실리콘 산화물을 생성하며, 또한 질소 함유 가스와 산소 함유 가스와의 반응에 의해 실리콘 옥시질화물을 생성할 수 있다.
실리콘 산화물을 CVD법으로 제조하기 위한 표준적인 방법은, 실란 화합물로 서의 SiH4 기체 원료를 O2에 의해 산화시키는 반응이 있는데, 최근 반도체 장치의 최소 설계 치수가 LSI의 고집적화에 따라 실리콘 산화막의 막 두께는 바야흐로 원자층의 수로 계산되는 단계까지 도달하고 있으며, 소자 구조의 미세화에 따라 열부하의 문제를 감소시킬 수 있는 공정의 저온화가 요청되고 있다.
종래의 SiH4 기체 원료를 사용하는 CVD 공정으로는 기판 상의 단차나 요철을 평탄화할 수 없다. 또한, 이 CVD 공정에서는 좁은 전극 사이나 게이트의 트렌치에 공극을 형성하여 현저하게 막 특성을 악화시킨다. 또한, SiH4는 자기 발화성의 매우 위험한 원료이다.
이상과 같은 결점을 극복하기 위해, SiH4 대신 테트라에톡시실란(이하, TEOS라고 함)을 액체 원료로 사용하여 O3에 의해 산화시키는 반응이 활발해져, 실용화되어 왔다.
그러나, TEOS를 사용하여 CVD법으로 성장시킨 막은 치밀성, 균열 내성, 절연성 등의 막 질에 아직 문제가 남아 있어, 이 문제를 경감하도록 성막하기 위해서는 600 내지 700 ℃의 기판 가열을 필요로 한다. 따라서, 알루미늄 배선 상에 TEOS를 사용하여 CVD법으로 SiO2막을 성막하는 경우, 알루미늄 배선을 현저하게 열화시키는 결점이 있었다.
또한, 알콕시실란과 산소를 저압 플라즈마 화학 기상 퇴적법에 의해 반응시켜 실리콘 산화막을 형성하는 방법도 알려져 있으며, 이 경우에는 저온으로 박막을 형성할 수 있고, 내열성이 부족한 유리 기판 상이나 고분자 필름 상에도 박막을 형성하는 것이 가능해져 유리하기는 하지만, 이 방법에서 적합하다고 여겨지고 있는 성막 온도는 낮아도 350 ℃ 내지 400 ℃ 정도이며, 또한 형성된 실리콘 산화막은 평탄성 및 막 질에 있어서 충분히 만족할 만 하다고는 할 수 없었다.
절연막의 막 질이나 매립성을 개선하는 기술로서, 하나 이상의 직쇄상 실록산 결합을 포함하는 유기 알콕시실란과 오존을 반응시키는 CVD법에 의해 산화 실리콘막을 반도체 기판 상에 형성하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)7-142578호 공보)
<발명이 해결하고자 하는 과제>
본 발명자들은 저온에서 충분한 성막 속도를 얻을 수 있고, 막 질이 균일하며, 단차 피복이 양호하고, 평탄성이 우수하며, 비용이 적게 들고, 안전 면에서도 문제가 없는 실리콘 산화막을 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 하였다.
또한, 본 발명은 저온에서 TEOS보다 막 질이 양호한 SiO2 절연막을 성막하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명은 원료 가스로서 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물을 희석 가스와 함께 사용하여, 압력 0.01 mmHg 내지 2 기압에서 열화학 기상 퇴적법 또는 플라즈마 화학 기상 퇴적법에 의해 실리콘 산화막을 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 산화막의 제조 방법이다.
HnSi2(OR)6-n
(식 중, R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, n은 0 내지 5의 정수이다.)
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 실리콘 산화막을 저온에서 큰 성막 속도로 얻을 수 있기 때문에, 저온에서 처리해야 할 기재 재료를 비롯하여 광범위한 기재에 적용할 수 있고, 나아가 얻어진 막은 균일하고, 평탄성이 우수하며, 단차 피복이 양호하다.
또한, 본 발명에 따르면, 반도체 장치에서의 절연막을 낮은 성막 온도에서 얻을 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명에 있어서, 원료인 알콕시디실란은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
<화학식 1>
HnSi2(OR)6-n
(식 중, R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, n은 0 내지 5의 정수이다.)
구체적으로는, 모노알콕시디실란, 디알콕시디실란, 트리알콕시디실란, 테트라알콕시디실란, 펜타알콕시디실란, 헥사알콕시디실란 등을 들 수 있고, 바람직한 화합물은 상기 화학식에서 n이 2 이하인 화합물이다. 바람직한 디실란 화합물의 예는 테트라알콕시디실란, 헥사알콕시디실란이며, 특히 바람직한 화합물은 헥사알콕시디실란이다. 또한, 알콕시디실란은 탄소수 1 내지 6의 알콕시기를 갖는 것이 바람직하며, 특히 에톡시기가 바람직하다.
알콕시디실란의 구체예로는, 모노메톡시디실란, 모노에톡시디실란, 모노프로폭시디실란, 모노부톡시디실란 등의 모노알콕시디실란, 디메톡시디실란, 디에톡시디실란, 디프로폭시디실란, 디부톡시디실란 등의 디알콕시디실란, 트리메톡시디실란, 트리에톡시디실란, 트리프로폭시디실란, 트리부톡시디실란 등의 트리알콕시디실란, 테트라메톡시디실란, 테트라에톡시디실란, 테트라프로폭시디실란, 테트라부톡시디실란 등의 테트라알콕시디실란, 펜타메톡시디실란, 펜타에톡시디실란, 펜타프로폭시디실란, 펜타부톡시디실란 등의 펜타알콕시디실란, 헥사메톡시디실란, 헥사에톡시디실란, 헥사프로폭시디실란, 헥사부톡시디실란 등의 헥사알콕시디실란을 들 수 있다. 이 중에서도, 테트라에톡시디실란, 헥사에톡시디실란이 보다 바람직하며, 헥사에톡시디실란이 가장 바람직하다.
헥사에톡시디실란을 사용하면, 우수한 전기적 특성을 가진 실리콘 산화막을 얻을 수 있다.
알콕시디실란은 희석 가스로 버블링하여 기화시켜 반응계 내에 공급하거나, 또는 가열에 의해 기화시켜 상기 희석 가스와 함께 공급하는 방법이 일반적이다.
알콕시디실란의 공급에 이용되고, 반응계 내에 존재하게 될 희석 가스로는, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논 등의 희유 가스 또는 질소, 수소 등을 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 희유 가스 또는 질소를 들 수 있다.
희석 가스는 원료 가스를 포함한 반응계 내의 전체 가스량 중 50 vol％ 이상이 바람직하고, 80 vol％ 내지 99 vol％가 특히 바람직하다. 50 vol％ 미만에서는, 플라즈마가 안정하게 활성화되지 않고, 막 질이 불량해질 우려가 있다.
반응계 내의 압력은 0.01 mmHg 내지 2 기압으로 하는 것이 필요하며, 0.01 mmHg 미만에서는 초진공 배기계가 필요하게 되고, 2 기압을 초과하면 안전성 문제나 높은 비용 문제가 발생한다. 바람직한 압력은 0.01 mmHg 내지 800 mmHg, 더욱 바람직한 압력은 0.1 mmHg 내지 800 mmHg이다.
본 발명에 있어서, 반응계 내에 산화제를 존재시킴으로써 보다 저온에서 보다 치밀한 막을 제조할 수 있다. 산화제로서는 공기, 산소, 오존, N2O, NO, NO2, C02, CO 등을 들 수 있다.
산화제는 알콕시디실란 1 몰에 대하여 0.5 몰 내지 50 몰이 바람직하다. 0.5 몰 미만에서는 치밀한 막 질을 얻지 못하게 되는 경우가 있고, 50 몰을 초과하면 기상 반응에 의해 실리콘 산화물의 미립자가 생성되기 쉬워 막 질의 저하가 일어날 뿐만 아니라, 원료로부터 막으로의 효율이 불량해져 경제적이라고 할 수 없다.
산화제는 원료 가스와 함께 계 내에 도입하는 것이 일반적이지만, 별개로 계 내에 도입할 수도 있다.
본 발명에 의해, 그 표면에 실리콘 산화막이 형성되는 기재로는, 예를 들면 반도체 기판 또는 전극 배선 등의 반도체 소자 등을 들 수 있다. 그 재질은 실리 콘, 유리, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등은 물론, 본 발명에서는 저온에서 성막하는 것이 가능하기 때문에, 비정질 실리콘 등의 비정질, 폴리에스테르, 폴리이미드, 유리 에폭시 등의 수지도 특히 바람직한 기재 재질이 된다. 기재의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
실리콘 산화막의 기재 상으로의 성막 온도는 200 ℃ 내지 500 ℃의 저온에서 충분하다. 200 ℃ 미만에서는 막 질의 저하로 연결될 우려가 있다. 구체적인 성막 온도는 원료 가스에 의해 적절하게 선택될 수 있고, 예를 들면 헥사에톡시디실란을 사용하는 경우에는 200 내지 300 ℃가 더욱 바람직하다.
본 발명에 사용되는 반응 장치는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 종형, 횡형, 팬 케이크형, 벨트 컨베이어형, 권취 방식 등이 이용된다.
플라즈마 화학 기상 퇴적법을 행하는 경우, 반응기 내에 고전압을 인가하는 전극과 접지하는 전극이 배치되고 압력 0.01 mmHg 내지 2 기압에서 성막할 수 있는 장치라면 특별히 한정되지 않는다. 대기압 근방에서, 기재가 금속 등인 경우, 고전압을 인가함으로써 아크 방전이 발생하여, 알콕시디실란을 플라즈마 여기시켜 실리콘 산화막을 형성하는 것이 다소 곤란해지는 경우가 있는데, 그 경우에도 충분히 적용할 수 있도록 하기 위해 고전압을 인가하는 전극에 유리, 세라믹, 플라스틱 등의 내열성 고체 유전체를 배치한 전극 장치를 이용하는 것이 바람직하다.
발진 주파수는 50 Hz 내지 60 Hz의 저주파로부터 13.56 MHz 및 27 MHz, 2.45 GHz 이상의 고주파까지 적절하게 선택하면 된다.
상기 화학식으로 표시되는 바람직한 실란 화합물로서 헥사에톡시디실란이 있 다.
헥사에톡시디실란은 에톡시기 6개가 2개의 Si에 부착된 구조를 가지며, 상온에서 무색 투명한 액체이다.
CVD에서의 기판의 가열 온도는 통상 300 내지 500 ℃이다.
본 발명은 유리 기판 상에 형성되는 액정용 반도체 장치의 제조에 적용할 수 있으며, 저온에서 양호한 실리콘 산화막을 형성할 수 있다.
본 발명에 의해 형성된 실리콘 산화막은 층간 절연막, 보호막, 마스크 재료, 가스 배리어막 등으로서 유용하다.
도 1은 실시예 7에서 얻어진 막의 적외선 흡수 스펙트럼을 나타낸다.
<실시예 1>
헥사에톡시디실란을 사용하여, 상압 오존 CVD에 의해 SiO2막을 형성하였다. 성막 조건은 헥사에톡시디실란의 유량을 6 sccm, 오존 농도 4.5 ％의 O2를 2 slm, 희석 가스로서 N2를 0.5 slm, 기판 온도를 300 ℃로 하였다.
반응 장치 내의 압력을 760 mmHg로 하여 10 분간 반응시켜, 막 두께 0.22 ㎛의 막을 형성하였다.
전계 강도가 7 MVcm-1인 이 때, 누설 전류는 10-8 Aㆍcm-2 이하, 절연 내압은 10 MVcm-1이 되었고, 실리콘 산화막에 있어서 가장 양호한 막 질이 얻어지는 고온 열산화법에 있어서 약 1100 ℃로 성막시켰을 때의 절연 내압인 8 내지 11 MVcm-1과 동등한 막 질이었다.
<비교예 1>
헥사에톡시디실란 대신에 TEOS를 사용하고, 실시예 1과 동일하게 하여 막 두께 0.10 ㎛의 막을 형성하였다.
실시예 1과 동일하게 평가한 결과, 누설 전류는 3×10-6 Aㆍcm-2였다.
<실시예 2>
반응 장치로서 원통형 석영제 반응기(200 mmΦ×100 mmH)를 사용하였다. 반응 장치 내의 서셉터 상에 실리콘 기판(3 인치Φ)을 얹고, 상기 기판을 400 ℃로 가열 유지하였다.
80 ℃로 가열한 헥사에톡시디실란을 유량 100 ㎖/min의 헬륨으로 버블링(헥사에톡시디실란으로서 0.27 ㎖/min 공급에 상당)하고, 헬륨 2000 ㎖/min 및 산소 10 ㎖/min과 함께 상기 장치 내에 도입하였다.
반응 장치 내의 압력을 760 mmHg로 하여 10 분간 반응시켜, 막 두께 0.12 ㎛의 막을 형성하였다.
얻어진 막은 균일하고 평탄성이 우수하며, 적외선 흡수 스펙트럼으로 측정한 결과, 실리콘 산화막이며, 에톡시기, 에틸기 등의 유기 성분이 잔존하지 않는다는 것이 판명되었다.
<비교예 2>
원료 가스를 모노실란으로 하고, 모노실란 10 ㎖/min을 헬륨 2000 ㎖/min 및 산소 100 ㎖/min과 함께 장치 내에 도입한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 행한 결과, 반응 장치 내에서 미립자의 발생이 관찰되었고, 형성된 막에는 부분적이기는 하지만 약간의 조면(rough part) 및 기상면(uneven part)이 있었다.
<실시예 3>
실시예 2에서 사용한 반응 장치를 이용하여, 서셉터 상에 실리콘 기판(3 인치Φ)을 얹고, 400 ℃로 가열 유지하였다.
80 ℃로 가열한 헥사에톡시디실란을 유량 100 ㎖/min의 헬륨으로 버블링(헥사에톡시디실란으로서 0.27 ㎖/min 공급에 상당)한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 원료 가스, 헬륨 및 산소를 상기 장치 내에 도입하였다.
반응 장치 내의 압력을 10 mmHg로 하여 10 분간 반응시켜, 막 두께 0.06 ㎛의 막을 형성시켰다.
얻어진 막은 균일하고 평탄성이 우수하며, 적외선 흡수 스펙트럼으로 측정한 결과, 실리콘 산화막이며, 에톡시기, 에틸기 등의 유기 성분이 잔존하지 않는다는 것이 판명되었다.
<비교예 3>
원료 가스를 모노실란으로 하고, 모노실란 10 ㎖/min을 헬륨 2000 ㎖/min 및 산소 100 ㎖/min과 함께 장치 내에 도입한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 행한 결과, 반응 장치 내에서 미립자의 발생이 관찰되었고, 막이 형성되지 않았다.
<실시예 4>
반응 장치로서 스테인레스제 평행 평판형 전극을 갖는 원통형 스테인레스제 반응기(200 mmΦ×100 mmH)를 사용하고, 상부 전극(100 mmΦ)과 하부 전극(100 mmΦ)의 전극간 거리는 10 mm로 하였다. 반응 장치 내의 서셉터 상에 실리콘 기판(3 인치Φ)을 얹고, 상기 기판을 250 ℃로 가열 유지하였다.
80 ℃로 가열한 헥사에톡시디실란을 유량 100 ㎖/min의 헬륨으로 버블링(헥사에톡시디실란으로서 0.27 ㎖/min 공급에 상당)하고, 헬륨 2000 ㎖/min 및 산소 10 ㎖/min과 함께 상기 장치 내에 도입하였다.
반응 장치 내의 압력을 0.1 mmHg로 하고, 고주파수 13.56 MHz, 파워 50 W로 글로우 방전을 발생시켜 플라즈마상이 되게 하고, 10 분간 반응시켜 막 두께 0.2 ㎛의 막을 형성하였다.
얻어진 막은 균일하고 평탄성이 우수하며, 적외선 흡수 스펙트럼으로 측정한 결과, 실리콘 산화막이며, 에톡시기, 에틸기 등의 유기 성분이 잔존하지 않는다는 것이 판명되었다.
<실시예 5>
반응 장치로서 알루미늄제 평행 평판형 전극을 갖는 원통형 석영제 반응기(200 mmΦ×100 mmH)를 사용하고, 표면에 석영을 유전체로서 설치한 상부 전극(100 mmΦ)을 고전압 전극으로 하고, 하부 전극(100 mmΦ)을 설치 전극으로 하였다. 전극간 거리는 10 mm로 하였다. 반응 장치 내의 서셉터 상에 실리콘 기판(3 인치Φ)을 얹고, 상기 기판을 250 ℃로 가열 유지하였다.
80 ℃로 가열한 헥사에톡시디실란을 유량 100 ㎖/min의 헬륨으로 버블링(헥사에톡시디실란으로서 0.27 ㎖/min 공급에 상당)하고, 헬륨 2000 ㎖/min 및 산소 100 ㎖/min과 함께 상기 장치 내에 도입하였다.
반응 장치 내의 압력을 800 mmHg로 하고, 고주파수 13.56 MHz, 파워 50 W로 글로우 방전을 발생시켜 플라즈마상이 되게 하고, 1 분간 반응시켜 막 두께 0.02 ㎛의 막을 형성하였다.
얻어진 막은 균일하고 평탄성이 우수하며, 적외선 흡수 스펙트럼으로 측정한 결과, 실리콘 산화막이며, 에톡시기, 에틸기 등의 유기 성분이 잔존하지 않는다는 것이 판명되었다.
<비교예 4>
원료 가스를 모노실란으로 하고, 모노실란 10 ㎖/min을 헬륨 2000 ㎖/min 및 산소 100 ㎖/min과 함께 장치 내에 도입한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 행한 결과, 반응 장치 내에서 미립자의 발생이 관찰되었고, 형성된 막에는 부분적이기는 하지만 약간의 조면 및 기상면이 있었다.
<실시예 6>
실시예 5에서 사용한 반응 장치를 이용하여, 서셉터 상에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(50 mm2)을 얹고, 70 ℃로 가열 유지하였다.
80 ℃로 가열한 헥사에톡시디실란을 유량 100 ㎖/min의 헬륨으로 버블링(헥사에톡시디실란으로서 0.27 ㎖/min 공급에 상당)한 것 이외에는, 실시예 5와 동일 하게 하여 원료 가스, 헬륨 및 산소를 상기 장치 내에 도입하였다.
반응 장치 내의 압력, 고주파수 및 파워를 실시예 5와 동일하게 하고 1 분간 방전시켜, 막 두께 0.02 ㎛의 막을 형성시켰다.
얻어진 막은 균일하고 평탄성이 우수하며, 적외선 흡수 스펙트럼으로 측정한 결과, 실리콘 산화막이며, 에톡시기, 에틸기 등의 유기 성분이 잔존하지 않는다는 것이 판명되었다.
<비교예 5>
원료 가스를 모노실란으로 하고, 모노실란 10 ㎖/min을 헬륨 2000 ㎖/min 및 산소 100 ㎖/min과 함께 장치 내에 도입한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 행한 결과, 반응 장치 내에서 미립자의 발생이 관찰되었고, 막이 형성되지 않았다.
<실시예 7>
반응 장치로서 원통형 석영제 반응기(30 mmΦ×600 mmH)를 사용하였다. 반응 장치 내의 서셉터 상에 실리콘 기판(10 mm×10 mm)을 얹고, 상기 기판을 400 ℃로 가열 유지하였다.
70 ℃로 가열한 헥사에톡시디실란을 유량 50 ㎖/min의 질소로 버블링하고, 산소 3000 ㎖/min과 함께 상기 장치 내에 도입하였다.
반응 장치 내의 압력을 760 mmHg로 하여 240 분간 반응시켜, 막 두께 0.12 ㎛의 막을 형성하였다.
얻어진 막에 관한 적외선 흡수 스펙트럼을 도 1에 나타내었다.
1100 cm-1 부근에 SiO2에 특유한 Si-O의 흡수가 있고, 실리콘 산화막이 형성되었음을 알았다.
<실시예 8>
반응 장치로서 원통형 석영제 반응기(30 mmΦ×600 mmH)를 사용하였다. 반응 장치 내의 서셉터 상에 실리콘 기판(10 mm×10 mm)을 얹고, 상기 기판을 500 ℃로 가열 유지하였다.
70 ℃로 가열한 헥사에톡시디실란을 유량 50 ㎖/min의 질소로 버블링하고, 산소 3000 ㎖/min과 함께 상기 장치 내에 도입하였다.
반응 장치 내의 압력을 760 mmHg로 하여 240 분간 반응시켜, 막 두께 0.15 ㎛의 막을 형성하였다.
본 발명은, 배선이나 소자가 고온에 노출되면 성능 열화가 발생하는 고집적도의 반도체 장치의 제조에 유효하다.

Claims (8)

  1. 원료 가스로서 하기 화학식 1로 표시되는 실란 화합물을, 희석 가스 및 산화제와 함께 사용하여, 압력 0.01 mmHg 내지 2 기압에서 열화학 기상 퇴적법에 의해 실리콘 산화막을 형성하는 것을 특징으로 하는, 실리콘 산화막의 제조 방법.
    <화학식 1>
    HnSi2(OR)6-n
    (식 중, R은 탄소수 2 내지 6의 알킬기이고, n은 0 내지 5의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서, 열화학 기상 퇴적법 대신에 플라즈마 화학 기상 퇴적법에 의해 실리콘 산화막을 형성하는 것을 특징으로 하는, 실리콘 산화막의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화제가 오존인 것을 특징으로 하는, 실리콘 산화막의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 퇴적 온도를 200 내지 500 ℃로 하는 것을 특징으로 하는, 실리콘 산화막의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, n이 0인 것을 특징으로 하는, 실리콘 산화막의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실란 화합물이 헥사에톡시디실란인 것을 특징으로 하는, 실리콘 산화막의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기재 표면에 상기 실리콘 산화막이 형성되는 것을 특징으로 하는, 실리콘 산화막의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 방법에 의해 얻어진 실리콘 산화막으로 구성된 절연막을 퇴적시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치의 제조 방법.
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