KR20090013096A - Apparatus and method for manufacturing semiconductor, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 반도체 제조 장치, 반도체 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것으로서, 특히 산화제를 사용하지 않고 반도체 웨이퍼를 제조하는 반도체 제조 장치, 반도체 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래에는, 플라즈마 CVD에 의해 반도체 디바이스에 다공질 저유전율막(Law-k막)을 형성하는 경우에는, 메톡시기 또는 에톡시기를 가지는 메틸실란 가스 또는 메틸실란 가스를 반응 가스로 하여 사용하는 것이 일반적이었다.Conventionally, when forming a porous low dielectric constant film (Law-k film) in a semiconductor device by plasma CVD, it was common to use methylsilane gas or methylsilane gas which has a methoxy group or an ethoxy group as a reaction gas. .
또한, 플라즈마 CVD에 의해 반도체 디바이스에 동막(銅膜)의 절연물 배리어막을 형성하는 경우에는, 메틸실란 가스와 N2O 가스를 조합한 가스를 반응 가스로 하여 사용하는 것이 일반적이었다.In the case of forming the insulation barrier film of the copper film (銅膜) in a semiconductor device by plasma CVD, it is common to use a gas by combining the methyl silane gas and N 2 O gas as a reaction gas.
그러나, 상기와 같은 반응 가스는, 다공질 저유전율막과 절연물 배리어막 양 쪽 모두, 유전율을 한정적으로밖에 저하시킬 수 없었고, 충분한 기계적 강도도 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.However, the reaction gas as described above has a problem in that the dielectric constant of both the porous low dielectric constant film and the insulator barrier film can be reduced only to a limited degree, and sufficient mechanical strength cannot be obtained.
구체적으로는, 다공질 저유전율막의 유전율은, 고작 2.6 정도까지밖에 저하시킬 수 없었다. 또한, 기계적 강도도, 영율(Young's modulus)이 5GPa 미만이었다. 한편, 동(銅)의 절연 배리어막은, 막두께가 200 ~ 300Å까지 얇아지면 기계적 강도가 낮아진다. 그리고, 동의 절연 배리어막은, 영율이 20GPa ~ 60Gpa로 유전율이 5.5이상이 아니면, 동의 확산 방지 능력이 없다고 하는 문제가 있었다. 이것은, 상기 반응 가스를 사용한 경우에는 다공질 저유전율막과 절연물 배리어막에 있어서, 탄소 함유량 및 질소 함유량을 제어할 수 없는 것에 기인한다.Specifically, the dielectric constant of the porous low dielectric constant film could be reduced to only about 2.6. Moreover, the mechanical strength also had Young's modulus less than 5 GPa. On the other hand, when the thickness of the insulating barrier film of copper is 200 to 300 kPa, the mechanical strength is lowered. The copper insulating barrier film has a problem that the copper diffusion barrier film does not have the ability to prevent copper diffusion unless the Young's modulus is 20 GPa to 60 Gpa and the dielectric constant is not less than 5.5. This is due to the inability to control the carbon content and the nitrogen content in the porous low dielectric constant film and the insulator barrier film when the reaction gas is used.
그래서, 본 발명은 다공질 저유전율막과 절연물 배리어막과의 저유전율화, 기계적 강도의 향상을 과제로 한다.Then, this invention makes it a subject to improve the low dielectric constant of a porous low dielectric constant film and an insulator barrier film, and to improve mechanical strength.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 반도체 제조 장치는,In order to solve the said subject, the semiconductor manufacturing apparatus of this invention,
반응기가 다른 관능기에 비하여 절단되기 쉬운 상태의 반응 가스에 의해 제조 대상의 반도체 웨이퍼를 처리하는 수단을 구비한다.The reactor is provided with a means for treating the semiconductor wafer to be manufactured by the reaction gas in a state where the reactor is likely to be cut as compared with other functional groups.
반응기가 절단되기 쉬운 반응 가스를 이용하면, 이 반응기의 절단량이 증가함으로써 반응기가 절단된 반응 가스는, 실리콘측 또는 산소측이 상호 결합하게 된다.When the reaction gas which a reactor is easy to cut | disconnect is used, the silicon gas or the oxygen side will mutually couple | bond the reaction gas which the reactor cut | disconnected by the cutting amount of this reactor.
구체적으로는, 예를 들면, 에틸기는 메틸기에 비하여 결합력이 약하기 때문에, 절단되기 쉽다. 이 결과, 반응 가스의 분자의 결합량이 증가하고, 다공질 저유 전율막과 절연물 배리어막과의 저유전율화, 기계적 강도의 향상에 기여한다.Specifically, for example, the ethyl group is weak because the bonding strength is weaker than that of the methyl group. As a result, the bond amount of molecules of the reaction gas increases, contributing to lowering the dielectric constant of the porous low dielectric constant film and the insulator barrier film and improving the mechanical strength.
즉, 본 발명은, 전형적으로는 반응 가스 자체를, OC2H5기 또는 OCH3기 등을 가지는 실록산 가스를 반응 가스로 하고, C2H5기 등이 탈리한 후에 남는 산소(O)의 상호 결합, 혹은, C2H5기의 OC2H5기 또는 OCH3기와의 반응을 거쳐서, 저유전율막 또는 절연물 배리어막을 형성시킨다. 한편, 실록산 가스와 함께 실릴(sylil) 가스를 반응 가스로서 사용하면, 실리콘, 산소 및 탄소의 비율을 조정할 수 있기 때문에, 다공질 저유전율막과 절연물 배리어막과의 유전율 및 기계적 강도의 제어가 용이하게 되고, 밀폐형의 빈 공(孔)을 많이 가지는 저유전율막을 형성할 수 있으며, 절연물 배리어막 내에 탄소 또는 질소를 혼입함으로써, 상대적으로 유전율을 저하시키고, 동(銅)의 배리어성과 기계적 강도를 높일 수 있다.That is, in the present invention, a siloxane gas having an OC 2 H 5 group or an OCH 3 group or the like is typically used as the reaction gas, and the oxygen (O) remaining after the C 2 H 5 group or the like is desorbed. A low dielectric constant film or an insulator barrier film is formed through mutual coupling or reaction with an OC 2 H 5 group or an OCH 3 group of a C 2 H 5 group. On the other hand, when a silyl gas is used as the reaction gas together with the siloxane gas, the ratio of silicon, oxygen and carbon can be adjusted, so that the dielectric constant and mechanical strength between the porous low dielectric constant film and the insulator barrier film can be easily controlled. It is possible to form a low dielectric constant film having a large number of hermetic voids, and by incorporating carbon or nitrogen into the insulator barrier film, the dielectric constant can be relatively lowered and the copper barrier property and mechanical strength can be increased. have.
이 결과, 유전율이 낮으며, CMP 프로세스에 견딜 수 있는 기계적 강도가 큰 저유전율막을 가지는 웨이퍼를 얻을 수 있고, 유전율이 비교적 낮고, 동(銅)의 확산 방지 기능이 높은 절연물 배리어막을 형성할 수 있다.As a result, a wafer having a low dielectric constant having a low dielectric constant and a high mechanical strength capable of withstanding a CMP process can be obtained, and an insulating barrier film having a relatively low dielectric constant and high copper diffusion preventing function can be formed. .
상기 반응 가스는 실록산 가스, 메틸실란 가스, 또는 실릴 가스를 포함하고, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 또는 에틸기의 수가, 이 각 가스 내의 메틸기의 수 이하이면 된다. 이 경우, 반응 가스는 실록산 가스는 사슬 형상 실록산 가스여도 되고, 환(環) 형상 실록산 가스여도 된다. 또한, 이들의 혼합 가스여도 된다. 그리고, 반응 가스는 실록산 가스와 메틸실란 가스와 실릴 가스 중 적어도 어느 2개 가스의 혼합 가스여도 된다. 또한, OH기, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 또는 에틸기를 가지는 하이드로카본 가스를 반응 가스로 해도 된다.The reaction gas contains a siloxane gas, a methylsilane gas, or a silyl gas, and the number of methoxy groups, ethoxy groups, n-propoxy groups, or ethyl groups may be equal to or less than the number of methyl groups in each gas. In this case, the siloxane gas may be a chain siloxane gas, or a siloxane gas may be a reactive gas. Moreover, these mixed gases may be sufficient. The reaction gas may be a mixed gas of at least two of siloxane gas, methylsilane gas, and silyl gas. In addition, a hydrocarbon gas having an OH group, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, or an ethyl group may be used as the reaction gas.
한편, 상기 반응 가스는, 산소 또는 탄소를 가지는 반응기의 비율이 20% ~ 35%로 하면 된다. 이 비율은 반응 가스의 전체에 있어서의 것이다. 따라서, 예를 들면, 혼합된 환 형상 실록산 가스를 예로 들면, 메톡시기의 수가 5개이고, 메틸기의 수가 3개인 가스가 존재해서는 안된다고 하는 것은 아니다.In addition, what is necessary is just to make the reaction gas 20%-35% of the ratio of the reactor which has oxygen or carbon. This ratio is for the whole reaction gas. Therefore, for example, when the mixed cyclic siloxane gas is taken as an example, it is not said that a gas having five methoxy groups and three methyl groups should not exist.
또한, 상기 처리가 이루어진 반도체 웨이퍼에 자외선을 조사(照射)하는 수단을 구비하면 좋고, 이 경우, 상기 각 수단은 동일한 챔버에 설치되어 있어도 되고, 다른 챔버에 설치되어 있어도 된다.Moreover, what is necessary is just to provide the means to irradiate an ultraviolet-ray to the semiconductor wafer in which the said process was performed, in this case, each said means may be provided in the same chamber, and may be provided in the other chamber.
그리고, 본 발명의 반도체 제조 방법은, 반응기가 다른 관능기에 비하여 절단되기 쉬운 조건의 반응 가스에 의해 제조 대상의 반도체 웨이퍼를 처리한다.And the semiconductor manufacturing method of this invention processes the semiconductor wafer of manufacture object with the reaction gas of the conditions on which a reactor is easy to cut | disconnect compared with another functional group.
또한, 본 발명의 반도체 웨이퍼는,In addition, the semiconductor wafer of the present invention,
유전율이 2.0 ~ 2.5이고,Dielectric constant is 2.0-2.5,
영율이 5 ~ 8 GPa이며,Young's modulus is 5-8 GPa,
반응기가 다른 관능기에 비하여 절단되기 쉬운 조건의 반응 가스를 사용한 플라즈마 CVD에 의해 제조되는 저유전율막을 가진다.The reactor has a low dielectric constant film produced by plasma CVD using a reaction gas under conditions that are likely to be cut compared to other functional groups.
그리고, 본 발명의 반도체 웨이퍼는The semiconductor wafer of the present invention
유전율이 3.5 ~ 5.5이고,Dielectric constant is 3.5 to 5.5,
두께가 200 ~ 400Å이며,Thickness is 200 ~ 400Å,
6328Å의 파장을 가지는 광의 굴절율이 1.7 이상이고,The refractive index of light having a wavelength of 6328 GHz is 1.7 or more,
동막 상에 형성되어 있고,It is formed on the copper film,
반응기는 다른 관능기에 비하여 절단되기 쉬운 조건의 반응 가스를 사용한 플라즈마 CVD에 의해 제조된 절연물 배리어막을 가진다.The reactor has an insulator barrier film prepared by plasma CVD using a reaction gas under conditions that are likely to be cut compared to other functional groups.
본 발명을 실시함으로써, 다공질의 저유전율막과 절연물 배리어막과의 저유전율화, 기계적 강도를 향상할 수 있다.By implementing the present invention, the dielectric constant of the porous low dielectric constant film and the insulator barrier film can be reduced and the mechanical strength can be improved.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 한편, 각 도에 있어서, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙였다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part.
<실시 형태 1><
도 1은 본 발명의 실시 형태 1의 반도체 제조 장치의 모식적인 구성도이다. 본 실시 형태에서는 주로, 저유전율막을 개질하는 장치에 대하여 설명한다.1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor manufacturing apparatus of
도 1에는 웨이퍼가 수용되는 후프(41)와, 후프(41)로부터 취출된 웨이퍼의 위치맞춤을 수행하는 웨이퍼 얼라이먼트(42)와, 로드록 기구를 가지는 감압 챔버인 로드록 챔버(43)와, 웨이퍼의 배선 접속공에 대하여 절연물 배리어막을 형성하기 위한 플라즈마 CVD 처리 등을 수행하는 제1 챔버(1)와, 제1 챔버(1)에 있어서 형성된 절연물 배리어막에 자외광을 조사(照射)하는 제2 챔버(2)와, 로드록 챔버(43)와 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2)와의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 로봇 암을 가지는 트랜스퍼 챔버(44)를 나타낸다.1 shows a
도 2는, 도 1의 제1 챔버(1)의 모식적인 구성도이다. 도 2에는, 각종 가스의 공급관으로서, 디에톡시테트라메틸디실록산[(OC2H5)(CH3)2Si-O-Si(OC2H5)(CH3)2] 가스의 공급관(1021)과, 디메톡시테트라메틸실록산[(OCH3)(CH3)2Si-O-Si(OCH3)(CH3)2] 가스의 공급관(1022)과, H2O 가스의 공급관(1023)과, O2 가스의 공급관(1024)과, N2 가스의 공급관(1025)과, Ar 가스의 공급관(1026)과, He 가스의 공급관(1027)과, NF3 가스의 공급관(1028)을 나타낸다.FIG. 2: is a schematic block diagram of the
또한, 도 2에는 이들 각 공급관(1021 ~ 1028)에 접속된 밸브(1032) 및 매스 플로우(1031)와, 제1 챔버(1) 상부에 설치되어 있는 알루미늄판(1065)과, 알루미늄판(1065)의 부근에 설치되어 있는 알루미나(Al2O3) 절연체(1066)와, 제1 챔버(1) 내의 가스를 배기하는 배기 밸브(1014)와, 배기 밸브(1014)에 접속되어 있는 배기 펌프(1015)와, 승강 스테이지 상에 위치하고 있어 웨이퍼(7)를 가열하는 절연물(AlN)로 이루어지는 히터(6)와, 트랜스퍼 챔버(44)에 의해 반송(搬送)되어 온 웨이퍼(7)를 받는 핀(8)과, 각 공급관(1021 ~ 1028)을 통해서 제1 챔버(1) 내에 공급된 가스를 웨이퍼(7)에 대하여 분무하는 가스 샤워(1061)와, 히터(6)에 설치되어 있는 하부 전극(1062)과, 하부 전극(1062) 및 가스 샤워(1061)와 겸용되는 상부 전극(어스)에 접속되어 있는 380 ~ 420 KHz의 발진기(1064) 및 13.56MHz의 발진기(1063)를 나타낸다.2, the
도 3은 도 1의 제2 챔버(2)의 모식적인 구성도이다. 도 3에는, 자외광을 조사하는 저압 수은 램프·Xe 엑시머 램프 등의 복수(예를 들면 4개)의 램프(3)와, 감압시에 걸리는 응력으로부터 각 램프(3)를 보호함과 동시에 각 램프(3)에 대한 산소의 접촉을 방지하는 석영 파이프(4)와, 석영 파이프(4) 내에 공급되는 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스 또는 공기(5)와, 연속적·정기적·간헐적 램프(3)로부터의 조사광의 조도를 측정하는 석영 파이프(4) 내 혹은 제2 챔버(2)의 내벽에 부착되어 있는 수광 센서(9)와, 제2 챔버(2) 내에 질소 가스를 공급하기 위한 배관(11)과, 웨이퍼(7)를 처리한 후에 제2 챔버(2) 내를 클리닝하기 위한 산소(O2) 가스를 공급하기 위한 배관(12)과, 각 배관(11, 12)과 가스 탱크와의 사이에 설치된 밸브(14)와, 각 배관(11, 12)을 지나는 가스 유량을 계측함과 동시에 계측 결과에 따라서 밸브(14)의 개폐를 제어하는 매스 플로우(13)를 나타낸다. 한편, 필요에 따라서, 질소 이외의 불활성 가스를 제2 챔버(2) 내에 공급할 수 있도록 해도 된다. 또한, 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2)를 겸용한, 한 개의 챔버를 준비해도 된다.3 is a schematic configuration diagram of the
다음에, 도 1에 나타내는 반도체 제조 장치에 의한 처리 순서에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 먼저, 도시하지 않은 클린 룸 내의 CVD 장치로부터 후프(41)에 수용된 상태에서, 예를 들면, 배선 패턴 또는 배선 접속공이 형성되어 있는 12 인치의 웨이퍼(7)가 반송되어 온다. 그 후, 웨이퍼(7)는 후프(41)로부터 취출되고, 웨이퍼 필라멘트(42) 측으로 반송된다.Next, the processing procedure by the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 1 is demonstrated. In this embodiment, first, the 12-
웨이퍼 필라멘트(42)에서는, 웨이퍼(7)의 위치맞춤이 이루어진다. 그 후, 웨이퍼(7)는 제1 챔버(1)에 반송되는 것에 앞서, 로드록 챔버(43)에 반송된다.In the
다음에, 로드록 챔버(43) 내가 감압된다. 그리고, 로드록 챔버(43) 내부가 원하는 압력으로 되면, 로드 록 챔버(43)와 트랜스퍼 챔버(44)와의 사이를 구획하고 있는 게이트 밸브가 개방된다.Next, the inside of the
그 후, 웨이퍼(7)는 트랜스퍼 챔버(44) 내부에 반송된다. 이어서, 트랜스퍼 챔버(44) 내부의 로봇 암에 의해, 로드록 챔버(43) 내부로부터 제1 챔버(1) 내부로 웨이퍼(7)가 반송되어 간다.Thereafter, the
제1 챔버(1)에서는, 웨이퍼(7)를 가열하기 위하여, 히터(6)가 200 ~ 400℃의 범위(예를 들면, 350℃)로 가열된다. 다음에, 고정식의 히터(6)에 대하여 미리 상방에 위치하는 핀(8) 위에 웨이퍼(7)를 재치시키고나서, 핀(8)을 하강시켜 웨이퍼(7)를 히터(6) 상에 재치시킨다. 혹은, 가동식의 히터(6)를 미리 하강시켜 두고, 핀(8)의 위에 웨이퍼(7)를 재치시키고 나서, 히터(6)를 상승시켜 웨이퍼(7)를 히터(6) 상에 재치시킨다. 제1 챔버는, 이미 배기 펌프(1015)가 온(ON)하고, 배기 밸브(1014)를 개방하여 제1 챔버(1) 내부를 배기하고 있다.In the
이 상태에서, 매스 플로우(1031)의 제어에 의해 밸브(1032)를 개방하고, 공급관(1022)을 통하여, 제1 챔버(1) 내부에 디메톡시테트라메틸디실록산 가스를, 50 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급한다.In this state, the
이 결과, 공급된 가스는, 가스 샤워(1061)에 의해, 웨이퍼(7)에 분무된다. 그 후, 200 ~ 400℃(예를 들면, 350℃)의 웨이퍼 온도를 유지하면서, 압력을 250 ~ 300Pa(예를 들면, 266Pa)로 조정하여, 플라즈마 파워를 600 ~ 650W(예를 들면, 632W) 인가한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(7) 상에 저유전율막을 형성한다. 그리고, 밸브(1032)를 닫아 디메톡시테트라메틸디실록산 가스의 공급을 중지한다. 한편, 상 기의 괄호쓰기한 조건하에서 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.60였고, 영율은 약 5GPa였다.As a result, the supplied gas is sprayed onto the
그 후, 웨이퍼(7)가 트랜스퍼 챔버(44) 내의 로봇 암에 의해, 제1 챔버(1)로부터 제2 챔버(2)로 반송된다.Thereafter, the
제2 챔버(2)에서는, 히터(6)가 200 ~ 400℃의 범위(예를 들면, 350℃)로 가열된다. 다음에, 이 히터(6)의 위에 웨이퍼(7)가 재치된다. 제2 챔버(2)는 이미 배기 펌프(1015)가 온(ON)하고, 배기 밸브(1014)를 개방하여 제2 챔버(2) 내부의 압력을 100 ~ 300Pa(예를 들면, 133Pa)가 되는 조건으로 배기한다. 그리고, N2가스를 100 ~ 300cc/min(예를 들면, 200cc/min)을 흘리고, 램프(3)로부터, 예를 들면 파장 185 + 254nm, 파워 10mW/㎠의 저압수은광을, 30 ~ 120s의 범위(예를 들면, 60s)로 조사함으로써, 웨이퍼(7)의 자외선 아닐 처리를 수행한다. 한편, 상기의 괄호쓰기한 조건하에서 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.47까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 또한, 이 저유전율막의 영율은 약 8GPa까지 향상하였다.In the
한편, 제1 챔버(1)는 웨이퍼(7)의 취출 후에, 클리닝된다. 구체적으로는, 매스 플로우(1031)의 제어에 의해 밸브(1032)를 개방하고, 공급관(1024, 1026, 1027)을 통하여, 제1 챔버(1) 내에, 약 100cc/min 유량의 Ar 가스와, 약 200cc/min 유량의 O2 가스와, 약 400cc/min 유량의 NF3 가스와의 혼합 가스를 공급한다. 이 때, 배기 펌프(1015)를 온(ON)하고, 배기 밸브(1014)를 개방함으로써, 제1 챔버(1) 내부를 배기한다. 배기시의 제1 챔버(1) 내부의 압력은, 0.5 ~ 1.0 Torr 정도로 하면 된다. 이 상태에서, 발진기(1063, 1064)를 각각 온(ON)하여, 상부 전극(1061), 하부 전극(1062)에 대하여 각각 13.56MHz, 600W 및 400KHz, 300W의 파워를 인가하여 플라즈마를 발생시킨다.On the other hand, the
[변형예 1][Modification 1]
상술한 디메톡시테트라메틸디실록산 가스의 공급을 대신하고, 공급관(1021)을 통해서, 디에톡시테트라메틸디실록산가스를 50 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)으로 공급해도 된다. 이 경우의 온도 조건, 압력 조건 등은 상술한 경우와 동일해도 된다.Instead of supplying the above-mentioned dimethoxytetramethyldisiloxane gas, while supplying diethoxytetramethyldisiloxane gas in the range of 50-150 cc / min (for example, 100 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성한 저유전율막은, 유전율이 약 2.60였고, 영율은 약 5GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은 유전율이 약 2.46까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 또한, 이 저유전율막의 영율은 약 8GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using such a reaction gas had a dielectric constant of about 2.60 and a Young's modulus of about 5 GPa. In addition, when the
[변형예 2][Modification 2]
공급관(1022)을 통하여 공급하는 가스의 종별(種別)을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 테트라메틸실란[(CH3)4Si] 가스로 대신한다. 그리고, 공급관(1021)을 통해서, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스를 50 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 테트라메틸실란가스를 10 ~ 50cc/min의 범위(예를 들면, 25cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.The type of gas supplied through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.58였고, 영율은 약 5GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.45까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 8GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.58 and a Young's modulus of about 5 GPa. Further, when the
[변형예 3][Modification 3]
공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 디에톡시메틸실란[(OC2H5)2(CH3)2Si] 가스로 대신한다. 그리고, 공급관(1021)을 통해서, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스를 50 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 디에톡시디메틸실란 가스를 10 ~ 50cc/min의 범위(예를 들면, 25cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.The type of gas supplied through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.58였고, 영율은 약 5GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.45까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 8GPa까지 향 상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.58 and a Young's modulus of about 5 GPa. Further, when the
[변형예 4][Modification 4]
공급관(1021)을 통해서, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 디메톡시테트라메틸디실록산가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.Through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은 유전율이 약 2.58였고, 영율은 약 5.5GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.45까지 저하되고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 8GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.58 and a Young's modulus of about 5.5 GPa. Further, when the
[변형예 5][Modification 5]
공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 헥사메틸디실록산[(CH3)3Si-O-Si(CH3)3] 가스로 대신한다. 그리고, 공급관(1021)을 통해서, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 헥사메틸디실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1023)을 통해서, 산화제인 H2O가스를 50 ~ 500cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급하고, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.The type of gas supplied through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.58였고, 영율은 약 4GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.45까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 7.5GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.58 and a Young's modulus of about 4 GPa. Further, when the
한편, 산화제는 반응 가스의 종별에도 의존하는데, H2O 가스뿐 아니라, O2 가스, N2O 가스, 또는 알콜 가스를 사용하는 것도 가능하다.On the other hand, the oxidant also depends on the type of reaction gas, and not only H 2 O gas, but also O 2 It is also possible to use gases, N 2 O gases, or alcohol gases.
[변형예 6][Modification 6]
공급관(1021)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 디에틸헥사메틸시클로테트라실록산[(C2H5)(CH3)3(Si-O-Si)4(C2H5)(CH3)3] 가스로 대신하고, 공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 디에톡시헥사메틸디실록산[(OC2H5)(CH3)2(Si-O-Si)(OC2H5)(CH3)2] 가스로 대신한다.The type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1021)을 통해서, 디에틸헥사메틸시클로테트라실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 디에톡시헥사메틸디실록산 가스를 10 ~ 300cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.Then, diethyl hexamethylcyclotetrasiloxane gas is supplied in the range of 10 to 150 cc / min (for example, 50 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.58였고, 영율은 약 5GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.45까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 8.5GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.58 and a Young's modulus of about 5 GPa. Further, when the
[변형예 7][Modification 7]
공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 테트라에톡시테트라메틸시클로테트라실록산[(OC2H5)4(CH3)4(Si-O-Si)4 가스로 대신The type of gas supplied through the
한다. 그리고, 공급관(1021)을 통해서, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 테트라에톡시테트라메틸시클로테트라실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 테트라에톡시테트라메틸시클로테트라실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급해도 된다.do. Then, the diethoxy tetramethyldisiloxane gas is supplied in the range of 10 to 150 cc / min (for example, 50 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.52였고, 영율은 약 4.5GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.40까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 7.5GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.52 and a Young's modulus of about 4.5 GPa. In addition, when the
[변형예 8][Modification 8]
공급관(1021)을 통해서, 디에톡시테트라메틸디실릴 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급해도 된다. While supplying diethoxytetramethyldisilyl gas in the range of 10 to 150 cc / min (for example, 100 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.55였고, 영율은 약 6GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.45까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 9GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.55 and a Young's modulus of about 6 GPa. Further, when the
[변형예 9][Modification 9]
공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 비스(에톡시디메틸실릴)메탄[(OCH3)(CH3)2Si-CH2_Si(OCH3)(CH3)2] 가스로 대신한다. 그리고, 공급관(1021)을 통해서, 비스(에톡시디메틸실릴) 메탄 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.The type of gas supplied through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.55였고, 영율은 약 6GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.42까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 9GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.55 and a Young's modulus of about 6 GPa. Further, when the
[변형예 10][Modification 10]
공급관(1021)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 디에톡시디메틸실란가스로 대신하고, 공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 비스(에톡시디메틸실릴)메탄[(OCH3)(CH3)2Si-CH2-Si(OCH3)(CH3)2]가스로 대신한다.The type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1021)을 통해서, 디에톡시디메틸실란 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 비스(에톡시디메틸실릴) 메탄 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.Then, the diethoxydimethylsilane gas is supplied to the range of 10 to 150 cc / min (for example, 50 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.52였고, 영율은 약 6GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.39까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 8GPa까지 향 상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.52 and a Young's modulus of about 6 GPa. In addition, when the
[변형예 11][Modification 11]
공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 아세톤디에틸아세탈[(OC2H5)2(CH3)2C] 가스로 대신한다.The type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1021)을 통해서, 디메톡시테트라메틸실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 아세톤디에틸아세탈가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.Then, dimethoxytetramethylsiloxane gas is supplied in the range of 10 to 150 cc / min (for example, 50 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성한 저유전율막은, 유전율이 약 2.52였고, 영율은 약 6GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.39까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 8GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using such a reaction gas had a dielectric constant of about 2.52 and a Young's modulus of about 6 GPa. In addition, when the
[변형예 12][Modification 12]
공급관(1021)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 테트라에톡시테트라메틸시클로테트라실록산[(OC3H5)4(CH3)4(SiO-Si)4] 가스로 대신하고, 공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 비스(에톡시디메틸실릴) 메탄 가스로 대신한다.The type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1021)을 통해서, 테트라에톡시테트라메틸시클로테트라실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 비스(에톡시디메틸실릴) 메탄 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.Then, the tetraethoxytetramethylcyclotetrasiloxane gas is supplied in the range of 10 to 150 cc / min (for example, 50 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.50였고, 영율은 약 5GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.38까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 7GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.50 and a Young's modulus of about 5 GPa. When the
[변형예 13][Modification 13]
공급관(1021)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 메탄디올[CH2(OH)2]가스 등의 하이드로카본 가스로 대신하고, 공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 헥사메틸디실록산 가스로 대신한다.The type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1021)을 통해서, 메탄디올 가스를 200 ~ 400cc/min의 범위(예를 들면, 300cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 헥사메틸디실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공 급해도 된다.Then, through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.65였고, 영율은 약 6GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.52까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 9GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.65 and a Young's modulus of about 6 GPa. When the
[변형예 14][Modification 14]
공급관(1021)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디에톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 에틸렌클리콜[C2H4(OH)2] 가스로 대신하고, 공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 헥사메틸디실록산 가스로 대신한다.The type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1021)을 통해서, 에틸렌글리콜 가스를 200 ~ 400cc/min의 범위(예를 들면, 300cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 헥사메틸디실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.Then, the ethylene glycol gas is supplied in the range of 200 to 400 cc / min (for example, 300 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.65였고, 영율은 약 6GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.52까지 저하하고, 유전 율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 9GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.65 and a Young's modulus of about 6 GPa. In addition, when the
[변형예 15][Modification 15]
공급관(1021)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디에톡시테트라메틸디실록산가스로부터 아세톤디에틸아세탈[(OC2H5)2C(CH3)2] 가스로 대신하고, 공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 헥사메틸디실록산 가스로 대신한다.The type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1021)을 통해서, 아세톤디에틸아세탈을 200 ~ 400cc/min의 범위(예를 들면, 300cc/min)로 공급하고, 공급관(1022)을 통해서, 헥사메틸디실록산 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 10 ~ 100cc/min의 범위(예를 들면, 50cc/min)로 공급해도 된다.Then, acetone diethyl acetal is supplied in the range of 200 to 400 cc / min (for example, 300 cc / min) through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 저유전율막은, 유전율이 약 2.65였고, 영율은 약 6GPa였다. 또한, 웨이퍼(7)에 대해서, 제2 챔버(2)에 있어서 상술한 바와 동일한 처리를 수행하면, 저유전율막은, 유전율이 약 2.52까지 저하하고, 유전율의 경시 변화는 볼 수 없었다. 그리고, 이 저유전율막의 영율은 약 9GPa까지 향상하였다.The low dielectric constant film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 2.65 and a Young's modulus of about 6 GPa. When the
<실시 형태 2><
다음에, 본 발명의 실시 형태 2의 반도체 제조 장치에 의한 반도체 제조 방 법에 대해서 설명한다.Next, the semiconductor manufacturing method by the semiconductor manufacturing apparatus of
반도체 제조 장치의 구성은 도 1 ~ 도 3에 나타낸 것과 동일하면 되는데, 사용하는 반응 가스는 이하와 같이 한다.Although the structure of a semiconductor manufacturing apparatus should just be the same as what was shown in FIGS. 1-3, the reaction gas used is as follows.
공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 디메톡시테트라메틸디실록산 가스로부터 트리메틸실릴트리메틸메탄[(CH3)3(Si-CH2-Si)(CH3)3] 가스로 대신하고, 공급관(1023)을 통해서 공급하는 가스의 종별을 H2O 가스로부터 N2O 가스로 대신한다.Instead of dimethoxytetramethyldisiloxane gas from trimethylsilyltrimethylmethane [(CH 3 ) 3 (Si-CH 2 -Si) (CH 3 ) 3 ] gas, the type of gas supplied through the
그리고, 공급관(1022)을 통해서, 트리메틸실릴트리메틸메탄 가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급하고, 공급관(1023)을 통해서, N2O 가스를 100 ~ 800cc/min의 범위(예를 들면, 400cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 50 ~ 200cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)로 공급한다.Then, trimethylsilyltrimethylmethane gas is supplied through the
이 때, 200 ~ 400℃(예를 들면, 350℃)의 웨이퍼 온도를 유지하면서, 압력을 100 ~ 200Pa(예를 들면, 133Pa)로 조정하여, 400KHz 정도의 플라즈마 파워를 하부 전극(1062)에 100 ~ 300W(예를 들면, 150W) 인가한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(7) 상에, 100 ~ 400Å 정도 두께의 절연물 배리어막을 형성한다. 그리고, 밸브(1032)를 닫아, 트리메틸실릴트리메틸메탄 가스 및 N2O 가스의 공급을 중지한다. 한편, 상기의 괄호쓰기한 조건하에서 형성한 절연물 배리어막은 유전율이 약 4.3였고, 영율은 약 60GPa였다. 그리고, 상기의 절연물 배리어막에 대해서, He-Ne레이저와 같이, 6328Å의 파장을 가지는 광을 조사한 결과, 그 굴절율은 1.7 이상이었다.At this time, while maintaining a wafer temperature of 200 to 400 ° C. (for example, 350 ° C.), the pressure is adjusted to 100 to 200 Pa (for example, 133 Pa) to adjust the plasma power of about 400 KHz to the
그 후, 실시 형태 1의 경우와 동일한 방법에 의해, 웨이퍼(7)를 제2 챔버(2)로 반송하고, 제2 챔버(2)에 있어서, 200 ~ 400℃의 범위(예를 들면, 350℃)로, 제2 챔버(2) 내부를 100 ~ 266Pa(예를 들면, 133Pa)가 되는 조건에서 배기하고, N2가스를 100 ~ 300cc/min(예를 들면, 200cc/min)을 흘리고, 램프(3)로부터, 예를 들면, 파장 185 + 254nm, 파워 10mW/㎠의 저압수은광을 30 ~ 120s의 범위(예를 들면, 60s)로 조사함으로써, 웨이퍼(7)의 자외선 아닐 처리를 수행하였다.Then, the
그리고, 절연물 배리어막의 동(銅)의 확산 배리어성을 알아보기 위해서, 400Å 두께의 절연물 배리어막에, 1000Å 정도 두께의 동박막을 설치하고, N2 속에서 400℃, 4시간의 아닐을 수행하였다. 그 후, 동의 확산을 알아보기 위하여 2차 이온 질량 분석 장치(SIMS)로 동의 절연 배리어 속의 동의 확산을 알아보았다.In order to examine the diffusion barrier property of copper of the insulator barrier film, a copper thin film having a thickness of about 1000 mW was provided on the insulator barrier film having a thickness of 400 mW, and annealing was performed at 400 ° C. for 4 hours in N 2 . . Afterwards, the diffusion of copper in the copper insulation barrier was examined by a secondary ion mass spectrometer (SIMS).
그 결과, 절연물 배리어막은 동박막과의 계면으로부터 5nm 이하의 깊이까지밖에, 동막으로부터의 동 확산은 볼 수 없었다. 또한, 절연물 배리어막은, 아닐 처리 후의 I-V 특성은, 아닐 전(前)과 변함없이 IMV/cm의 전압에서 10-9A/㎠대였다.As a result, the insulator barrier film was only up to a depth of 5 nm or less from the interface with the copper thin film, and copper diffusion from the copper film was not seen. In addition, the IV characteristic after annealing of the insulator barrier film was 10 -9 A / cm <2> in the voltage of IMV / cm unchanged before annealing.
[변형예][Modification]
공급관(1022)을 통해서 공급하는 가스의 종별을, 트리메틸실릴트리메틸메탄 가스로부터 헥사메틸디실라잔[(CH3)3Si-NH-(CH3)3] 가스로 대신한다. 그리고, 공급관(1022)을 통해서, 헥사메틸디실라잔가스를 10 ~ 150cc/min의 범위(예를 들면, 75cc/min)로 공급하고, 공급관(1023)을 통해서, N2O 가스를 100 ~ 800cc/min의 범위(예를 들면, 400cc/min)로 공급함과 동시에, 공급관(1027)을 통해서, He 가스를 50 ~ 200cc/min의 범위(예를 들면, 100cc/min)으로 공급해도 된다.The type of gas supplied through the
이러한 반응 가스를 사용하여 형성된 절연물 배리어막은, 유전율이 약 4.30였고, 영율은 약 65GPa였다. 또한, 상기의 절연물 배리어막에 대해서, He-Ne 레이저와 같이, 6328Å의 파장을 가지는 광을 조사한 결과, 그 굴절율은 1.7이상이었다. 또한, 절연물 배리어막의 두께는, 100 ~ 400Å로 형성되었다. 또한, 웨이퍼(7)의 자외선 아닐 처리를 수행하고, 실시 형태(2)의 경우와 동일한 조건하에서, 2차 이온 질량 분석 장치(SIMS)로 동의 절연 배리어 중의 동의 확산을 알아본 결과, 절연물 배리어막의 표면으로부터 5nm의 깊이까지밖에, 동막으로부터의 동 확산은 볼 수 없었다. 또한, 절연물 배리어막은, 아닐 처리 후의 I-V 특성은 아닐 전과 변함없이 IMV/cm의 전압에서 10-9A/㎠대였다.The insulating barrier film formed using this reaction gas had a dielectric constant of about 4.30 and a Young's modulus of about 65 GPa. Moreover, as for the said insulating barrier film, the light which has a wavelength of 6328 GHz was irradiated like a He-Ne laser, and the refractive index was 1.7 or more. In addition, the thickness of the insulator barrier film was formed in 100-400 GPa. Further, the ultraviolet annealing treatment of the
<실시 형태 3><
실시 형태 1, 2에서 설명한 반도체 제조 장치를 사용하여 제조한 반도체 디바이스는, 절연물 배리어막의 표면의 빈 공이 밀폐되어 있어 배리어 효과가 충분히 높다. 이 때문에, 이 반도체 디바이스는 소형 및 박형이다. 이러한 점으로부터, 이 반도체 디바이스는 이하와 같은 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다.In the semiconductor device manufactured using the semiconductor manufacturing apparatus described in
(1) 액정·플라즈마·EL(electoluminescence) 등의 표시 장치.(1) Display apparatuses, such as a liquid crystal, plasma, and electroluminescence (EL).
텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터 등에 부대하는, 액정·플라즈마·유기 EL(electoluminescence) 등의 표시 장치에는, 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 반도체 디바이스가 구비되어 있다.Display devices, such as liquid crystal, plasma, organic EL (electoluminescence), etc. which accompany a television, a personal computer, etc., are equipped with the semiconductor device for driving each pixel independently.
반도체 디바이스에는 주사(走査) 신호를 전달하는 주사 신호 배선과, 화상 신호를 전달하는 화상 신호선과, 주사 신호 배선 및 화상 신호선에 연결되어 있어 층간 절연막을 포함하는 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극과, 주사 신호 배선을 절연하는 절연막과, 박막 트랜지스터 및 화상 신호선을 절연하는 절연막을 구비하고 있다.The semiconductor device includes a scan signal wire for transmitting a scan signal, an image signal line for transmitting an image signal, a thin film transistor including an interlayer insulating film connected to the scan signal wire and an image signal line, and connected to the thin film transistor. The pixel electrode, the insulating film which insulates a scanning signal wiring, and the insulating film which insulates a thin film transistor and an image signal line are provided.
박막 트랜지스터는 주사 신호 배선을 통해서 전달되는 주사 신호에 따라서, 화소 전극에 대한, 화상 신호선을 통해서 전달되는 화상 신호의 온/오프를 전환하는 스위칭 소자이다.The thin film transistor is a switching element that switches on / off of the image signal transmitted through the image signal line to the pixel electrode in accordance with the scan signal transmitted through the scan signal wiring.
표시 장치는 박형화의 수요가 높다. 박형 액정 텔레비젼, 박형 플라즈마 텔레비젼, 박형 액정 디스플레이 등이, 그 전형이다. 따라서, 표시 장치에 본 실시 형태의 반도체 디바이스를 채용하면, 표시 장치의 박형화가 가능하게 된다.Display devices are in high demand for thinning. Thin liquid crystal televisions, thin plasma televisions, thin liquid crystal displays, and the like are typical. Therefore, when the semiconductor device of this embodiment is adopted as the display device, the display device can be thinned.
(2) 디지털 카메라·디지털 스틸 카메라 등의 촬상 장치(2) Imaging devices such as digital cameras and digital still cameras
디지털 카메라 ·디지털 스틸 카메라 등에도, 표시 장치의 경우와 마찬가지로, 소형화·박형화의 수요가 높다. 특히, 디지탈 카메라 등은, 통상적으로, 휴대되는 경우가 많기 때문에, 본 실시 형태의 반도체 디바이스를 채용하여, 소형화를 실현하면 된다. 따라서, 촬상 장치에, 본 실시 형태의 반도체 디바이스를 채용하면, 촬상 장치의 소형화가 가능하게 된다.Digital cameras, digital still cameras, and the like also have a high demand for miniaturization and thinning as in the case of display devices. In particular, since a digital camera or the like is usually carried in many cases, the semiconductor device of the present embodiment may be employed to realize miniaturization. Therefore, when the semiconductor device of this embodiment is adopted for the imaging device, the imaging device can be miniaturized.
(3) 팩시밀리·프린터, 스캐너 등의 화상 형성 장치(3) Image forming apparatuses such as facsimile printers and scanners
팩시밀리 등의 화상 형성 장치는, 최근에 전화 등과 함께, 복합형인 것이 많다. 따라서, 화상 형성 장치는 물론, 이 종류의 복합기는, 소형화가 요구된다. 따라서, 화상 형성 장치 및 이것을 포함하는 복합기에, 본 실시 형태의 반도체 디바이스를 채용하면, 이들 화상 형성 장치 등의 소형화가 가능하게 된다.BACKGROUND ART Image forming apparatuses, such as facsimile, have often been complex with telephones and the like. Therefore, not only the image forming apparatus but also this type of multifunction device is required to be downsized. Therefore, when the semiconductor device of this embodiment is employ | adopted for an image forming apparatus and the multifunction apparatus containing this, miniaturization of these image forming apparatus etc. is attained.
(4) CLC 소자, 발광형 레이저 장치 등의 광학 장치(4) optical devices such as CLC elements and light emitting laser devices
예를 들면, CD·MD·DVD를 포함하는 광 자기 기록 매체에 대한 정보 독취 등을 수행하는 광 픽업부에는, 광 자기 기록 매체로부터의 광을 전기 신호에 광전 변환 소자와, 광전 변환 소자에 의해 변환된 광 신호를 전송하기 위한 박막 트랜지스터를 구비하는 반도체 디바이스가 구비되어 있다. 따라서, 광학 장치에, 본 실시 형태의 반도체 디바이스를 채용하면, 이들 광학 장치의 소형화가 가능하게 된다.For example, an optical pickup unit that reads information about a magneto-optical recording medium including CD, MD, DVD, etc., uses light from the magneto-optical recording medium to an electric signal by means of a photoelectric conversion element and a photoelectric conversion element. A semiconductor device having a thin film transistor for transmitting the converted optical signal is provided. Therefore, when the semiconductor device of this embodiment is employ | adopted as an optical apparatus, these optical apparatuses can be miniaturized.
이상, 여러 가지의 전자 기기 장치에 대하여 예시하였는데, 반도체 디바이스를 가지는 전자 기기 장치이면, 상기에 예시한 것에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, 휴대 전화기 등의 통신 장치, 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 장치에 내장되어 있는, 혹은 탈착 가능한 메모리도, 본 실시 형태의 전자 기기 장치에 포함된다.As mentioned above, although the various electronic device apparatus was illustrated, if it is an electronic device apparatus which has a semiconductor device, it is not limited to what was illustrated above. Therefore, for example, the electronic device device of the present embodiment also includes a memory embedded in a communication device such as a cellular phone, an information processing device such as a personal computer, or a removable memory.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1의 반도체 제조 장치의 모식적인 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the semiconductor manufacturing apparatus of
도 2는 도 1의 제1 챔버(1)의 모식적인 구성도.FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
도 3은 도 1의 제2 챔버(2)의 모식적인 구성도.FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
<도면의 주요 부호의 설명><Description of Major Codes in Drawings>
1 : 제1 챔버 2 : 제2 챔버1: first chamber 2: second chamber
3 : 램프 4 : 석영 파이프3: lamp 4: quartz pipe
5 : 불활성 가스 6 : 히터5: inert gas 6: heater
7 : 웨이퍼 8 : 핀7: wafer 8: pin
9 : 수광 센서9: light receiving sensor
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