WO2002080259A1 - Procede de formation de film et dispositif de formation de film - Google Patents

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WO2002080259A1
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film
film forming
boron
forming chamber
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PCT/JP2002/003074
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Hitoshi Sakamoto
Noriaki Ueda
Takashi Sugino
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Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a film forming method and a film forming apparatus for forming a boron nitride film and a boron carbonitride film.
  • BN and BNC films can be formed as products.
  • the advent of a film method and a film forming apparatus is desired.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of forming a film of boron nitride and boron carbonitride. Disclosure of the invention
  • a plasma is generated in a film forming chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted to form a boron nitride film on a substrate.
  • the feature is to suppress the generation of an amorphous phase at the interface by increasing the nitrogen gas flow rate at the beginning of film formation.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted to form a boron nitride film on a substrate.
  • the feature is to suppress the generation of an amorphous phase at the interface by increasing the flow rate of hydrogen gas at the initial stage of film formation.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, a nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then a boron-based gas and an organic-based gas or evaporated carbon are mixed and reacted.
  • a boron carbonitride film is formed, an amorphous phase generation suppressing gas is supplied at an early stage of the film formation to suppress generation of an amorphous phase at an interface.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, a nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then a boron-based gas and an organic-based gas or evaporated carbon are mixed and reacted.
  • the feature is to suppress the generation of an amorphous phase at an interface by increasing the flow rate of nitrogen gas in the initial stage of film formation.
  • a boron film can be formed.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, a nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then a boron-based gas and an organic-based gas or evaporated carbon are mixed and reacted.
  • a boron carbonitride film is formed, the flow rate of hydrogen gas is excessively increased in the initial stage of film formation to suppress the formation of an amorphous phase at the interface.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, a nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then a boron-based gas and an organic-based gas or evaporated carbon are mixed and reacted.
  • a boron carbonitride film is formed, the flow rate of the hydrocarbon-based gas is excessively increased in the initial stage of the film formation to suppress the formation of an amorphous phase at the interface. As a result, it is possible to improve the moisture absorption resistance of the interface between the substrates and to form a carbon oxynitride film having low dielectric constant.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then mixed and reacted with a boron-based gas to form a silicon nitride film on a substrate.
  • nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then mixed and reacted with a boron-based gas to form a silicon nitride film on a substrate.
  • the flow rate of the boron-based gas is made excessive at the end of film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface and to mix with an amorphous phase inert gas.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted to form a boron nitride film on a substrate.
  • nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted to form a boron nitride film on a substrate.
  • the flow rate of the boron-based gas is made excessive to promote the formation of an amorphous phase on the film surface and to inactivate the amorphous phase by mixing force, hydride, and hydride.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, and a boron-based gas and an organic-based gas or evaporative carbon are mixed after mainly exciting nitrogen gas in the film-forming chamber.
  • a boron carbonitride film is formed on the substrate, the flow rate of the boron-based gas is increased at the end of the film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface and mix the amorphous phase passivating gas. It is characterized by doing.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, a nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then a boron-based gas and an organic-based gas or evaporated carbon are mixed and reacted.
  • a boron carbonitride film is formed at the end of the film formation, the flow rate of the boron-based gas is excessive at the end of the film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and the hydride is mixed to inactivate the amorphous phase. It is characterized in that
  • a plasma is generated in a film forming chamber, a nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then a boron-based gas and an organic-based gas or evaporated carbon are mixed and reacted.
  • a boron carbonitride film is formed at the end of film formation, the flow rate of boron-based gas is excessive at the end of film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and the plasma is stopped to mix hydrocarbons. Inactivates the amorphous phase.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, a nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then a boron-based gas and an organic-based gas or evaporated carbon are mixed and reacted.
  • a boron carbonitride film is formed at the end of the film formation, the flow rate of the boron-based gas is excessive at the end of the film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and the plasma is stopped to remove hydrides and hydrocarbons. It is characterized by inactivating the amorphous phase by mixing.
  • plasma is generated in the film forming chamber, and nitrogen gas is generated in the film forming chamber.
  • a boron nitride gas is mixed with a boron-based gas and allowed to react after the main excitation of the gas, an amorphous phase generation suppressing gas is supplied at the initial stage of film formation to suppress the generation of an amorphous phase at the interface when forming a boron nitride film on the substrate.
  • the flow rate of the boron-based gas is made excessive to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and is characterized by mixing a force, an amorphous phase passivating gas.
  • the nitride film having a low dielectric constant by suppressing metal diffusion by increasing the film surface density without deteriorating the moisture absorption.
  • An elementary film can be formed.
  • a plasma is generated in a film forming chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film forming chamber, and then mixed and reacted with a boron-based gas and an organic-based gas or evaporative carbon.
  • a boron carbonitride film is formed at the beginning of the film formation, an amorphous phase generation suppressing gas is supplied at the initial stage of film formation to suppress the generation of the amorphous phase at the interface, and at the end of the film formation, the flow rate of the boron-based gas is excessively increased. It is characterized in that generation of an amorphous phase on the surface is promoted and an amorphous phase inactivating gas is mixed.
  • a boron film can be formed.
  • the boron-based gas is a diborane gas diluted with a hydrogen gas.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and introduction of nitrogen gas into the film forming chamber.
  • a nitrogen-based gas introducing means for introducing a boron-based gas is provided in the film forming chamber below the nitrogen gas-introduced means, and an amorphous phase is formed in the initial stage of the film formation to suppress the generation of an amorphous phase at the interface. It is characterized by comprising a suppression gas introduction means for introducing a phase generation suppression gas.
  • amorphous phase generation suppressing gas can be supplied at an early stage to suppress generation of an amorphous phase at the interface.
  • the moisture absorption resistance at the substrate interface is improved. 4 to form a silicon nitride film having a low dielectric constant.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means is provided for introduction, and a boron-based gas introducing means for guiding a boron-based gas is provided in the film forming chamber below the nitrogen gas introducing means.
  • a suppression gas introducing means for introducing a nitrogen gas at an early stage of film formation is provided.
  • plasma is generated in the film formation chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted to form a silicon nitride film on the substrate.
  • the formation of an amorphous phase at the interface can be suppressed by increasing the flow rate of nitrogen gas at the beginning of film formation.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing the gas is provided, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas into the film forming chamber below the nitrogen gas introducing means is provided. It is characterized by having a suppression gas introducing means for introducing hydrogen gas at the beginning of film formation in order to suppress the generation of an amorphous phase.
  • plasma is generated in the film formation chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted, thereby forming a boron nitride film on the substrate.
  • nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted, thereby forming a boron nitride film on the substrate.
  • the generation of an amorphous phase at the interface can be suppressed.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing the gas is provided, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas and an organic gas or evaporative carbon is provided in the film forming chamber below the nitrogen gas-introducing means, so that an amorphous phase is generated at the interface. It is characterized by having a suppression gas introduction means to introduce an amorphous phase generation suppression gas at the beginning of film formation in order to suppress it.
  • a plasma is generated in the film formation chamber, and the nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then the boron-based gas and the organic-based gas or the evaporated carbon are mixed and reacted.
  • an amorphous phase generation suppressing gas can be supplied at the initial stage of film formation to suppress generation of an amorphous phase at the interface.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing the gas is provided, and a boron gas introducing means for introducing a boron-based gas and an organic gas or evaporative carbon is provided in the film forming chamber below the nitrogen gas introducing means.
  • a suppressing gas introducing means for introducing nitrogen gas at the initial stage of film formation is provided.
  • a plasma is generated in the film formation chamber, and the nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then the boron-based gas and the organic-based gas or the evaporated carbon are mixed and reacted.
  • the flow rate of nitrogen gas can be made excessive at the beginning of film formation to suppress the formation of an amorphous phase at the interface.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing is provided, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas and an organic gas or evaporative carbon is provided in the film forming chamber below the nitrogen gas introducing means, and a hydrogen gas flow rate in the film-forming chamber is provided.
  • a suppressing gas introducing means for introducing a hydrogen gas at an early stage of film formation is provided.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing is provided, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas and an organic gas or vaporized carbon is provided in a film forming chamber below the nitrogen gas introducing means, and a hydrocarbon in the film-forming chamber is provided.
  • a method for guiding a hydrocarbon gas at the initial stage of the film formation is provided.
  • a plasma is generated in the film formation chamber, and the nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then the boron-based gas and the organic-based gas or the evaporated carbon are mixed and reacted.
  • the flow rate of the hydrocarbon-based gas is made excessive at the initial stage of the film formation, so that the generation of the amorphous phase at the interface can be suppressed.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means is provided for introduction, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas into the film forming chamber below the nitrogen gas introducing means is provided.At the end of the film formation, a boron-based gas flow rate is excessively increased to form a film. It is characterized in that it is provided with an accelerating gas introducing means for accelerating the generation of an amorphous phase on the surface and with an inactivating gas introducing means for mixing an amorphous phase inactivating gas at the end of film formation.
  • plasma is generated in the film formation chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted, thereby forming a boron nitride film on the substrate.
  • the flow rate of the boron-based gas is increased to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and a force, an amorphous phase passivating gas can be mixed.
  • the density of the film surface is increased without impairing the hygroscopicity, and the A silicon nitride film that maintains electrical conductivity can be formed.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means is provided for introduction, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas into the film forming chamber below the nitrogen gas introducing means is provided.At the end of the film formation, a boron-based gas flow rate is excessively increased to form a film.
  • It is characterized in that it has a means for introducing a promoting gas for promoting the generation of an amorphous phase on the surface and a means for introducing an inert gas for mixing hydrogen gas to inactivate the amorphous phase at the end of film formation. .
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing gas is provided, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas and an organic gas or vaporized carbon is provided in a film forming chamber below the nitrogen gas-introducing means.
  • the flow rate of the boron-based gas is excessively increased at the end of the film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and a force, and an amorphous phase inactivating gas can be mixed.
  • a boron carbonitride film that maintains the low dielectric constant by increasing the density of the film surface and suppressing metal diffusion without impairing the hygroscopicity.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in a film forming chamber. Is provided in the upper part of the film formation chamber, a substrate holding part is provided in the lower part of the film formation chamber, a nitrogen gas introducing means for introducing nitrogen gas is provided in the film formation chamber, and a nitrogen gas introduction means is provided in the film formation chamber below the nitrogen gas introduction means.
  • a boron-based gas introduction means for introducing a boron-based gas and an organic gas or evaporative carbon is provided, and a promoting gas introduction means for promoting the formation of an amorphous phase on the film surface by increasing the flow rate of the boron-based gas at the end of film formation.
  • an inert gas introducing means for mixing a hydride in order to inactivate the amorphous phase at the end of the film formation.
  • a plasma is generated in the film formation chamber, and the nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then the boron-based gas and the organic-based gas or the evaporated carbon are mixed and reacted.
  • an excessive amount of boron-based gas is used at the end of film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and it is possible to inactivate the amorphous phase by mixing force, hydride, and hydride. it can.
  • it is possible to form a boron oxynitride film having a low dielectric constant while suppressing the metal diffusion by increasing the density of the film surface without impairing the hygroscopicity.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing is provided, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas and an organic gas or evaporative carbon is provided in the film forming chamber below the nitrogen gas-introducing means.
  • An accelerating gas introducing means is provided to promote the generation of an amorphous phase on the film surface by increasing the gas flow rate, and an inert gas introducing a hydrocarbon is mixed at the end of the film formation to inactivate the amorphous phase. It is characterized by having means.
  • a plasma is generated in the film formation chamber, and the nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then the boron-based gas and the organic-based gas or the evaporated carbon are mixed and reacted.
  • an excessive amount of boron-based gas is used at the end of film formation to promote the formation of an amorphous phase on the film surface, and the plasma is stopped to inactivate the amorphous phase to mix hydrocarbons. Can be changed.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing is provided, and a boron-based gas introducing means for introducing a boron-based gas and an organic gas or evaporative carbon is provided in the film forming chamber below the nitrogen gas-introducing means.
  • a plasma is generated in the film formation chamber, and the nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then the boron-based gas and the organic-based gas or the evaporated carbon are mixed and reacted.
  • the flow rate of boron-based gas is excessive at the end of film formation to promote the generation of an amorphous phase on the film surface, and the plasma is stopped to mix hydrides and hydrocarbons. Phase can be inactivated.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • nitrogen gas introduction means for introduction formed a film below the nitrogen gas introduction means
  • a boron-based gas introduction means for introducing a boron-based gas into the chamber and formed a film to suppress the generation of an amorphous phase at the interface
  • a gas introduction means for introducing a gas for suppressing the formation of an amorphous phase is provided at an early stage, and a promotion gas introduction means for promoting the generation of an amorphous phase on the film surface by increasing the flow rate of a boron-based gas at the end of film formation. It is characterized in that an inert gas introducing means for mixing an amorphous phase inert gas is provided at the end of the film.
  • plasma is generated in the film formation chamber, nitrogen gas is mainly excited in the film formation chamber, and then mixed with a boron-based gas and reacted, thereby forming a boron nitride film on the substrate.
  • An amorphous phase generation suppressing gas is supplied at an early stage to suppress the formation of an amorphous phase at the interface, and at the end of the film formation, the flow rate of the boron-based gas is made excessive to promote the generation of the amorphous phase on the film surface, and Amorphous phase inert gas mixed Can be combined.
  • the nitride film having a low dielectric constant maintained by increasing the film surface density without impairing the moisture absorption and suppressing metal diffusion.
  • An elementary film can be formed.
  • the film forming apparatus of the present invention includes a plasma generating means for generating plasma in the film forming chamber at an upper part of the film forming chamber, a substrate holding part at a lower part of the film forming chamber, and nitrogen gas in the film forming chamber.
  • a nitrogen gas introducing means for introducing is provided, and a boron-based gas guiding means for guiding a boron-based gas and an organic gas or evaporated carbon is provided in a film forming chamber below the nitrogen gas-guiding means, and an amorphous phase to an interface is provided.
  • a means for introducing a promoting gas a means for introducing a passivating gas for mixing an amorphous phase passivating gas at the end of film formation is provided.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a plasma CVD apparatus as a film forming apparatus for performing a film forming method according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a film is formed in this embodiment.
  • Figure 3 is a schematic diagram of the interface.
  • Fig. 4 is a schematic diagram of a state where copper is wired on the surface.
  • FIG. 5 is a schematic side view of a plasma CVD apparatus as a film forming apparatus for performing a film forming method according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view of an interface portion formed in this embodiment.
  • FIG. 7 is a view for explaining a film forming method according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a plasma CVD apparatus as a film forming apparatus for performing a film forming method according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a state in
  • FIG. 1 is a schematic side view of a plasma CVD apparatus as a film apparatus.
  • FIG. 8 is a schematic side view of a plasma CVD apparatus as a film forming apparatus for performing a film forming method according to a fourth embodiment of the present invention.
  • boron nitride When low dielectric constant boron nitride (BN) is used as the interlayer insulating film for highly integrated circuits by the plasma gas phase method, diborane (B 2 H S ) using hydrogen (H 2 ) gas as a diluent gas as the boron source, etc. And nitrogen (N 2 ) gas or the like was used as a nitrogen source.
  • hydrogen (H 2 ) gas hydrogen
  • N 2 nitrogen
  • tetraethoxysilane (Si (0_C 2 H 5 ) 4 : hereinafter referred to as TE0S) as an organic gas as a carbon source, evaporative carbon, etc. was used. Then, plasma was generated in the reaction vessel, and these gases were mixed to form a film on a predetermined substrate.
  • a low dielectric constant may be reduced due to hygroscopicity due to the presence of an amorphous phase at the interface between the substrate and the film.
  • degassing there is concern about degassing in the subsequent processes.
  • copper (Cu) wiring is performed due to the low density of the film surface, dielectric breakdown between layers due to the diffusion of Cu may be a concern.
  • the present invention has achieved a film forming method and a film forming apparatus capable of forming a BN film or a BNC film so that an amorphous phase is suppressed at an interface between a substrate and a film so that a low dielectric constant does not decrease. Things.
  • the low density of the film surface is eliminated in consideration of the moisture absorption, and the BN film or the BNC film which does not cause the breakdown between the eyebrows or the like by preventing the diffusion of the wiring metal (especially Cu) is prevented.
  • a film forming method and a film forming apparatus capable of forming a film have been achieved.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a plasma CVD apparatus as a film forming apparatus for performing a film forming method according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows an outline of the interface
  • FIG. 4 shows an outline of a state where copper is wired on the surface.
  • a film forming chamber 2 is formed in a cylindrical container 1, and is formed above the container 1.
  • the part is provided with a circular ceiling plate 3.
  • the film forming chamber 2 at the center of the container 1 is provided with an electrostatic chuck 4 as a substrate holding unit, and the electrostatic chuck 4 is connected to a DC power supply 5 for the electrostatic chuck so that a semiconductor substrate 6 (for example, 300 mm
  • the silicon wafer having a diameter or more is electrostatically attracted and held.
  • a high frequency antenna 7 having, for example, a circular ring shape is arranged on the ceiling plate 3, and a high frequency power supply 9 is connected to the high frequency antenna 7 via a matching unit 8.
  • a high frequency power supply 9 is connected to the high frequency antenna 7 via a matching unit 8.
  • the container 1 is provided with a nitrogen gas nozzle 12 as a nitrogen gas introducing means for introducing a nitrogen gas (N 2 gas) (1 99.999%) into the film forming chamber 2, and a nitrogen gas nozzle 12 below the nitrogen gas nozzle 12 is provided.
  • a diborane gas nozzle 14 as a boron-based gas introduction means for introducing a gas 13 containing diborane (B 2 H 6 ) as a boron-based gas is provided in the film forming chamber 2.
  • the B 2 H 6 -containing gas 13 introduced from the diborane gas nozzle 14 into the film formation chamber 2 is a B 2 H 6 gas (1% to 5) diluted with hydrogen (H 2 ) gas.
  • N 2 gas 11 is introduced at a predetermined flow rate from the nitrogen gas nozzle 12, and B 2 H 6 -containing gas 13 is introduced at a predetermined flow rate from the diborane gas nozzle 14.
  • N 2 gas 11 is formed in the film forming chamber 2.
  • the N 2 gas 11 is excited, and then mixed with the B 2 H 8 -containing gas 13 to react with each other. As shown in FIG. ) Film 15 is deposited.
  • the temperature of the substrate 6 is set to 200 to 400 ° C.
  • the flow rate of N 2 gas 11 from the nitrogen gas nozzle 12 is made excessive to suppress the aggregation of boron (B), thereby promoting the crystallization of B N.
  • B boron
  • the generation of an amorphous phase at the interface 15a between the substrate 6 and the BN film 15 is suppressed. That is, as shown in FIG. 3, increasing the amount of N 2 at the beginning of film formation reduces B, promotes BN bonding, and facilitates crystallization.
  • the nitrogen gas nozzle 12 serves as the suppression gas introducing means
  • the N 2 gas 11 serves to suppress the amorphous phase. Has become gas.
  • the BN film 15 having a desired thickness with a low dielectric constant is obtained by returning the flow rate to a normal flow rate and continuing the film formation.
  • the initial film formation is preferably performed, for example, when the thickness is up to about 100 persons.
  • the outermost surface 15b of the 8 ⁇ film 15 is usually in a rough state. Therefore, as shown in Fig. 4, if another metal (for example, copper: Cu) is wired as it is, the diffusion of Cu will occur. Occurs.
  • the flow rate of B 2 H 6 is made excessive to promote the generation of the amorphous phase and increase the density.
  • the amorphous phase is known to be a hygroscopic source, by mixing H 2 gas 13a, H is bonded to a non-bonding hand to inactivate, that is, , Increases moisture absorption resistance. Therefore, the diffusion of Cu is suppressed without impairing the moisture absorption resistance.
  • the BN film 15 having the interface 15a in which the generation of the amorphous phase is suppressed and the outermost surface 15b in which the generation of the amorphous phase is promoted to increase the density and the amorphous phase is inactivated is By doing so, it is possible to improve the moisture absorption resistance at the substrate interface, and to suppress the diffusion of Cu without impairing the hysteresis and the moisture absorption. You.
  • the same processing as that of the first embodiment is performed at the end of the film formation, and the interface 15a in which the generation of the amorphous phase is suppressed and the generation of the amorphous phase are promoted to reduce the density as described above. Since the BN film 15 has an enhanced strength, strength, and an outermost surface 15b in which the amorphous phase has been inactivated, it is possible to improve the moisture absorption resistance at the substrate interface. Cu diffusion can be suppressed without impairing the properties.
  • organic gas ethanol, acetone, and the like can be used.
  • N 2 gas 11 is introduced at a predetermined flow rate from the nitrogen gas nozzle 12, and (B 2 H 6 -containing gas + TE0S gas) 16 is guided at a predetermined flow rate from the mixed gas nozzle 17.
  • (B 2 H 6 -containing gas + TE0S gas) 16 is guided at a predetermined flow rate from the mixed gas nozzle 17.
  • amorphous phase is known to be the origin of hygroscopicity, suppressing the generation of the amorphous phase at the interface is extremely effective in reducing the hygroscopicity.
  • a BNC film 18 having a desired thickness and low dielectric constant can be obtained.
  • the initial film formation is preferably performed, for example, when the thickness is up to about 100 persons.
  • FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • 1 shows a schematic side view of a plasma CVD apparatus as a film forming apparatus for performing a film forming method according to an embodiment. Note that the same components as those shown in FIGS. I to 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the vessel 1 is provided with a nitrogen gas nozzle 12 as a nitrogen gas introduction means for introducing a nitrogen gas (N 2 gas) 11 (> 99.999%) into the film formation chamber 2, and is provided below the nitrogen gas nozzle 12.
  • diborane as a boron-containing gas into the deposition chamber 2 side (beta 2 Eta 6) diborane gas nozzle 1 4 of containing gas 1 3 as a boron-containing gas introducing means for introducing is provided.
  • Beta 2 Eta 6 containing gas 1 3 to be introduced into the film forming chamber 2 from the diborane gas nozzle 1 4 represents a hydrogen (Eta 2) diluted beta 2 Eta 6 gas in the gas (1% to 5%) and turned by I have.
  • a wound carbon heater 14a is installed, and the temperature of the wound carbon heater 14a is controlled in the range of 1000 ° C to 3000 ° C by current control to adjust the amount of carbon evaporation; ⁇ You.
  • a hydrocarbon-based gas (for example, methane: CH 4 ) 41 as a gas for suppressing the generation of an amorphous phase is introduced into the film forming chamber 2 below the diborane gas nozzle 14.
  • a gas nozzle 42 is provided. CH ,, 41 is introduced from the hydrocarbon gas nozzle 42 at the initial stage of film formation.
  • the N 2 gas 11 shown in the first embodiment or the H 2 gas 13b shown in the second embodiment can be used as the amorphous phase generation suppressing gas.
  • the substrate 6 is placed on the electrostatic chuck 4 and is electrostatically attracted.
  • a N 2 gas 11 is introduced at a predetermined flow rate from a nitrogen gas nozzle 12, and a B 2 H 6 -containing gas 13 is introduced at a predetermined flow rate from a diborane gas nozzle 14 provided with a wound carbon heater 14 a.
  • the solid-phase carbon evaporates by the heating of the wound carbon heater 14a.
  • the N 2 gas 11 After the N 2 gas 11 is excited, it is mixed with the B 2 H 6 -containing gas 13 and the solid carbon source evaporating gas and reacts with each other. The amount of carbon is controlled, and a boron carbonitride (BNC) film 44 is formed on the substrate 6.
  • BNC boron carbonitride
  • the temperature of the substrate 6 is set from 200 ° C to 400 ° C.
  • hydrocarbon gas nozzles 42 to 1 are introduced to suppress crystallization of boron (B), thereby promoting crystallization of BNC, removing crystal imperfections, and removing substrate 6. And the generation of an amorphous phase at the interface between the BNC film and the BNC film.
  • amorphous phase is known to be the origin of hygroscopicity, suppressing the formation of an amorphous phase at the interface is extremely effective in reducing hygroscopicity.
  • a BNC film 44 having a desired thickness and low dielectric constant is obtained.
  • the initial film formation is preferably performed, for example, at a thickness up to about 100 A.
  • BC1 3 boron chloride
  • the diborane gas nozzle 14 serves as a promoting gas introducing means
  • the line for newly mixing the H 2 gas 13a and the diborane gas nozzle 14 serve as an inactivating gas introducing means
  • the H 2 gas 13a serves as the inactivating gas introducing means.
  • Amorphous phase inert gas it is also possible to provide a deactivating gas introducing means by providing a nozzle for separately introducing the H 2 gas 13a.
  • the present invention provides a film forming method and a film forming apparatus capable of forming a silicon nitride film having low dielectric constant while improving moisture absorption resistance at a substrate interface.

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Description

明 細 書 成膜方法及び成膜装置 技術分野
本発明は、 窒化ホウ素膜及び炭窒化ホウ素膜を成膜する成膜方法及び成膜装置 に関する。 ' 背景技術
従来、 集積回路においては、 層間絶縁膜としてプラズマ C V D (Chemi cal Vapo r Deposi tion) 法によるシリコン酸化膜 （Si02膜） が用いられていた。 しかし、 トランジスタの高集積化ゃスィツチング動作の高速化のため、 配線間の容量によ る損失が問題となってきている。 この解消のためには、 層間絶縁膜の低比誘電率 化が必要であり、 より低比誘電率の層間絶縁膜が求められている。 このような状 況で、 有機系材料等の膜 （例えば有機系ケィ素の膜やアモルファスカーボンにフ ッ素を添加した膜） においては、 極めて低比誘電率 （比誘電率/ cが 2. 5 以下） に することも可能ではあるが、 機械的 ·化学的耐性や熱伝導性の点で問題があつた 。 また、 膜の密着性にも問題があるとともに、 密度の点で耐吸湿性に問題があつ た。
このような状況で、 耐熱性に優れ極めて低比誘電率 （比誘電率/ cが 2. 5 以下） をもつ窒化ホウ素 （B N) や炭窒化ホウ素 （B N C ) が注目されてきている。 し かしながら、 プラズマ C V D (Chemi cal Vapor Deposi ti on) 法により B N膜や B N C膜を成膜する技術は確立されていないのが現状であり、 B N膜や B N C膜が 製品として成膜できる成膜方法及び成膜装置の出現が望まれている。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、 窒化ホウ素及び炭窒化ホウ素の膜 を成膜することができる成膜方法及び成膜装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主 に励起した後にホウ素系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜を成膜 するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを供給して界面へのァモ ルファス相発生を抑制することを特徴とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した窒化ホ ゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜 を成膜するに際し、 成膜初期に窒素ガス流量を過剰にして界面へのアモルファス 相発生を抑制することを特徵とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した窒化ホ ゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜 を成膜するに際し、 成膜初期に水素ガス流量を過剰にして界面へのアモルファス 相発生を抑制することを特徵とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した窒化ホ ゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期にアモルファス 相発生抑制化ガスを供給して界面へのァモルファス相発生を抑制することを特徴 とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化 ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に窒素ガス流量 を過剰にして界面へのアモルファス相発生を抑制することを特徵とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化 ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に水素ガス流量 を過剰にして界面へのァモルファス相発生を抑制することを特徴とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化 ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に炭化水素系ガ ス流量を過剰にして界面へのァモルファス相発生を抑制することを特徴とする。 これにより、 基板界面の耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化ホ ゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホゥ素系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホゥ素膜 を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモル ファス相発生を促進し、 かつ、 ァモルファス相不活性化ガスを混合することを特 徴とする。
これにより、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して 低誘電率性を維持した窒化ホウ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホゥ素系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜 を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモル ファス相発生を促進し、 力、つ、 水素化物を混合することでアモルファス相を不活 性化させることを特徵とする。
これにより、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して 低誘電率性を維持した窒化ホウ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガ ス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 アモルファス 相不活性化ガスを混合することを特徵とする。
これにより、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して 低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガ ス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 水素化物を混 合することでァモルファス相を不活性化させることを特徴とする。
これにより、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して 低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガ ス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 プラズマを停 止して炭化水素物を混合することによりァモルファス相を不活性化させることを 特徴とする。
これにより、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して 低誘電率性を維持した炭.窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガ ス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 プラズマを停 止して水素化物及び炭化水素物を混合することでアモルファス相を不活性化させ ることを特徴とする。
これにより、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して 低誘電率性を維持した炭窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜 を成膜するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを供給して界面へ のアモルファス相発生を抑制すると共に、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰 にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 力、つ、 アモルファス相不活性化ガ スを混合することを特徵とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持すると共に 、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して低誘電率性を 維持した窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜方法は、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガ スを主に励起した後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素と混合させ て反応させ、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期にアモルファス 相発生抑制化ガスを供給して界面へのアモルファス相発生を抑制すると共に、 成 膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し 、 かつ、 アモルファス相不活性化ガスを混合することを特徴とする。
これにより、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持すると共に 、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して低誘電率性を 維持した炭窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
そして、 ホウ素系ガスは、 水素ガス希釈のジボランガスであることを特徴とす る成膜方法。
本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜 室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガ スを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内に ホウ素系ガスを導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 界面へのアモルファス相 発生を抑制するために成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを導入する抑制 ガス導入手段を備えたことを特徴とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガスと混合させて反応させることで、 基板に窒化ホウ素膜を成膜 するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを供給して界面へのァモ ルファス相発生を抑制することができる。 この結果、 基板界面での耐吸湿性を向 4 上させて低誘電率性を維持した窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガスを導人するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜室内の窒素ガ ス流量を過剰にして界面へのアモルファス相発生を抑制するために成膜初期に窒 素ガスを導入する抑制ガス導入手段を備えたことを特徴とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホゥ素系ガスと混合させて反応させることで、 基板に窒化ホゥ素膜を成膜 するに際し、 成膜初期に窒素ガス流量を過剰にして界面へのアモルファス相発生 を抑制することができる。 この結果、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電 率性を維持した窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガスを導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜室内の水素ガ ス流量を過剰にして界面へのアモルファス相発生を抑制するために成膜初期に水 素ガスを導入する抑制ガス導入手段を備えたことを特徵とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガスと混合させて反応させることで、 基板に窒化ホウ素膜を成膜 するに際し、 成膜初期に水素ガス流量を過剰にして界面へのアモルファス相発生 を抑制することができる。 この結果、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電 率性を維持した窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導 入手段を設け、 界面へのアモルファス相発生を抑制するために成膜初期にァモル ファス相発生抑制化ガスを導入する抑制ガス導入手段を備えたことを特徵とする これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生 抑制化ガスを供給して界面へのァモルファス相発生を抑制することができる。 こ の結果、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素 膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導 入手段を設け、 成膜室内の窒素ガス流量を過剰にして界面へのアモルファス相発 生を抑制するために成膜初期に窒素ガスを導入する抑制ガス導入手段を備えたこ とを特徴とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に窒素ガス流量を過剰 にして界面へのァモルファス相発生を抑制することができる。 この結果、 基板界 面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜するこ とができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導 入手段を設け、 成膜室内の水素ガス流量を過剰にして界面へのァモルファス相発 生を抑制するために成膜初期に水素ガスを導入する抑制ガス導入手段を備えたこ とを特徵とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に水素ガス流量を過剰 にして界面へのァモルファス相発生を抑制するようにしたので、 基板界面での耐 吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜することができ る。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホゥ素系ガス導 入手段を設け、 成膜室内の炭化水素系ガス流量を過剰にして界面へのァモルファ ス相発生を抑制するために成膜初期に炭化水素系ガスを導人する抑制ガス導人手 段を備えたことを特徴とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に炭化水素系ガス流量 を過剰にして界面へのァモルファス相発生を抑制することができる。 この結果、 基板界面の耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜す ることができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガスを導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜の最後にホウ 素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモルファス相発生を促進する促進ガス導入 手段を備えると共に、 成膜の最後にアモルファス相不活性化ガスを混合する不活 性化ガス導入手段を備えたことを特徵とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガスと混合させて反応させることで、 基板に窒化ホウ素膜を成膜 するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス 相発生を促進し、 力、つ、 アモルファス相不活性化ガスを混合することができる。 この結果、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して低誘 電率性を維持した窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガスを導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜の最後にホウ 素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモルファス相発生を促進する促進ガス導入 手段を備えると共に、 成膜の最後にアモルファス相を不活性化するために水素ガ スを混合する不活性化ガス導入手段を備えたことを特徵とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガスと混合させて反応させることで、 基板に窒化ホウ素膜を成膜 するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス 相発生を促進し、 かつ、 水素化物を混合してアモルファス相を不活性化させるこ とができる。 この結果、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を 抑制して低誘電率性を維持した窒化ホウ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホゥ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導 入手段を設け、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモルファ ス相発生を促進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にァモルファ ス相不活性化ガスを混合する不活性化ガス導入手段を備えたことを特徴とする。 これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量 を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 力、つ、 アモルファス相不活 性化ガスを混合することができる。 この結果、 吸湿性を損なうことなく膜表面の 密度を高め金属拡散を抑制して低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜する ことができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導 入手段を設け、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモルファ ス相発生を促進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にァモルファ ス相を不活性化するために水素化物を混合する不活性化ガス導入手段を備えたこ とを特徴とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量 を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 力、つ、 水素化物を混合する ことでアモルファス相を不活性化させることができる。 この結果、 吸湿性を損な うことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して低誘電率性を維持した炭窒化 ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導 入手段を設け、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモルファ ス相発生を促進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にァモルファ ス相を不活性化するために炭化水素物を混合する不活性化ガス導入手段を備えた ことを特徵とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量 を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 プラズマを停止して 炭化水素物を混合することにァモルファス相を不活性化させることができる。 こ の結果、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して低誘電 率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜することができる。 また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導 入手段を設け、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモルファ ス相発生を促進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にァモルファ ス相を不活性化するために水素化物及び炭化水素物を混合する不活性化ガス導入 手段を備えたことを特徴とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量 を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 プラズマを停止して 水素化物及び炭化水素物を混合することでァモルフ 7ス相を不活性化させること ができる。 この結果、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑 制して低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガスを導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 界面へのァモルフ ァス相発生を抑制するために成膜初期にァモルファス相発生抑制化ガスを導入す る抑制ガス導入手段を備え、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面 のアモルファス相発生を促進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜の最後 にアモルファス相不活性化ガスを混合する不活性化ガス導入手段を備えたことを 特徵とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガスと混合させて反応させることで、 基板に窒化ホウ素膜を成膜 するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを供給して界面へのァモ ルファス相発生を抑制すると共に、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして 膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 アモルファス相不活性化ガスを混 合することができる。 この結果、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性 を維持すると共に、 吸湿性を損なうことなく膜表面の密度を高め金属拡散を抑制 して低誘電率性を維持した窒化ホゥ素膜を成膜することができる。
また、 本発明の成膜装置は、 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段 を成膜室の上部に備えると共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に 窒素ガスを導入する窒素ガス導入手段を設け、 窒素ガス導人手段の下方側の成膜 室内にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を導人するホウ素系ガス導 人手段を設け、 界面へのアモルファス相発生を抑制するために成膜初期にァモル ファス相発生抑制化ガスを導入する抑制ガス導入手段を備え、 成膜の最後にホウ 素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガス導入 手段を備えると共に、 成膜の最後にアモルファス相不活性化ガスを混合する不活 性化ガス導入手段を備えたことを特徴とする。
これにより、 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起し た後にホウ素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素と混合させて反応させるこ とで、 基板に炭窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生 抑制化ガスを供給して界面へのアモルファス相発生を抑制すると共に、 成膜の最 後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ 、 アモルファス相不活性化ガスを混合することができる。.この結果、 基板界面で の耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持すると共に、 吸湿性を損なうことなく 膜表面の密度を高め金属拡散を抑制して低誘電率性を維持した炭窒化ホウ素膜を 成膜することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の第 1実施形態例に係る成膜方法を実施する成膜装置として のプラズマ C V D装置の概略側面図。 第 2図は、 本実施形態例で成膜した状態の 概略図。 第 3図は、 界面部の概略図。 第 4図は、 表面部に銅を配線した状態の概 略図。 第 5図は、 本発明の第 2実施形態例に係る成膜方法を実施する成膜装置と してのプラズマ C V D装置の概略側面図。 第 6図は、 本実施形態例で成膜した界 面部の概略図。 第 7図は、 本発明の第 3実施形態例に係る成膜方法を実施する成 膜装置としてのプラズマ C V D装置の概略側面図。 第 8図は、 本発明の第 4実施 形態例に係る成膜方法を実施する成膜装置としてのプラズマ C V D装置の概略側 面図。 発明を実施するための最良の形態
高集積回路の層間絶縁膜として低誘電率の窒化ホウ素 （B N) をプラズマ気相 法により作成する場合、 ホウ素源として水素 （H2) ガスを希釈ガスとしたジボラ ン （B2HS) 等が用いられ、 窒素源として窒素 （N2) ガス等が用いられていた。 ま た、 や炭窒化ホウ素 （B N C ) 膜を作成する場合、 更に、 炭素源として有機系ガ スとしてのテトラエトキシシラン (Si (0_C2H5) 4 ：以下 TE0Sと称する） や蒸発炭素 等が用いられていた。 そして、 反応容器中でプラズマを発生させ、 これらのガス を混合して所定の基板上に成膜していた。
B N膜や B N C膜を成膜する場合の問題点として、 基板と膜の界面でァモルフ ァス相の存在による吸湿性に起因して低誘電率の低下が懸念される。 また、 以降 のプロセスにおいての脱ガスが懸念される。 更に、 膜表面の密度の低さにより銅 (Cu)配線した場合に Cuの拡散に起因した層間の絶縁破壊等が懸念される。
そこで、 本発明では、 基板と膜の界面でアモルファス相を抑制して低誘電率の 低下がないように B N膜や B N C膜を成膜することができる成膜方法及び成膜装 置を達成したものである。 また、 本発明では、 耐吸湿性を考慮して膜表面の密度 の低さを解消し、 配線金属 （特に Cu) の拡散がないようにして眉間の絶縁破壊等 が生じない B N膜や B N C膜を成膜することができる成膜方法及び成膜装置を達 成したものである。
本発明をより詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれを説明する。 以下第 1図乃至第 8図に基づいて本発明の成膜方法及び成膜装置を説明する。 第 1図乃至第 4図に基づいて第 1実施形態例を説明する。 第 1図には本発明の 第 1実施形態例に係る成膜方法を実施する成膜装置としてのプラズマ C V D装置 の概略側面、 第 2図には本実施形態例で成膜した状態の概略、 第 3図には界面部 の概略、 第 4図には表面部に銅を配線した状態の概略を示してある。
第 1図に示すように、 円筒状の容器 1内には成膜室 2が形成され、 容器 1の上 部には円形の天井板 3が設けられている。 容器 1の中心における成膜室 2には基 板保持部としての静電チャック 4が備えられ、 静電チャック 4には静電チャック 用直流電源 5が接続されて半導体の基板 6 (例えば、 300mm径以上のシリコンゥ ェハ） が静電的に吸着保持される。
天井板 3の上には、 例えば、 円形リング状の高周波アンテナ 7が配置され、 高 周波ァンテナ 7には整合器 8を介して高周波電源 9が接続されている。 高周波ァ ンテナ 7に電力を供給することにより電磁波が容器 1の成膜室 2に入^！ "する。 容 器 1内に入射された電磁波は、 成膜室 2内のガスをイオン化してプラズマ 1 0を 発生させる （プラズマ生成手段） 。
容器 1には成膜室 2内に窒素ガス （N2ガス） 1 1 99. 999 % ) を導入する窒 素ガス導入手段としての窒素ガスノズル 1 2が設けられ、 窒素ガスノズル 1 2の 下方側の成膜室 2内にホウ素系ガスとしてのジボラン （B2H6) 含有ガス 1 3を導 入するホウ素系ガス導入手段としてのジボランガスノズル 1 4が設けられている 。 ジボランガスノズル 1 4から成膜室 2内に導入される B2H6含有ガス 1 3は、 水 素 (H2) ガスで希釈された B2H6ガス ( 1 %〜5 となっている。
上述したプラズマ C V D装置では、 静電チヤック 4に基板 6が載せられて静電. 的に吸着される。 窒素ガスノズル 1 2から N2ガス 1 1が所定流量で導入され、 ジ ボランガスノズル 1 4から B2H6含有ガス 1 3が所定流量で導入される。 高周波電 源 9から高周波ァンテナ 7に電力を供給して整合器 8を通して高周波 （1MHz乃至 100顯 2、 lkW乃至 iOkW) を印加することにより、 成膜室 2内で主に N2ガス 1 1が 励起されてプラズマ状態となり、 N2ガス 1 1が励起された後、 B2H8含有ガス 1 3 と混合されて反応し、 第 2図に示すように、 基板 6上に炭窒化ホウ素 （B N ) 膜 1 5が成膜される。 このとき、 基板 6の温度は 200 でから 400 °Cに設定される。 そして、 成膜の初期に、 窒素ガスノズル 1 2からの N2ガス 1 1の流量を過剰に し、 ホウ素 （B ) の凝集を抑えることで B N.の結晶化を促進し、 結晶不完全性を 除去して基板 6と B N膜 1 5の界面 15a でのアモルファス相の発生を抑制してい る。 即ち、 第 3図に示すように、 成膜の初期に N2量を多くすることで、 Bが減つ て B N結合が促進されて結晶化が容易となる。 つまり、 本実施形態例では、 窒素 ガスノズル 1 2が抑制ガス導入手段となり、 N2ガス 1 1がアモルファス相抑制化 ガスとなっている。 尚、 抑制ガス導入手段として N2ガス 1 1を別途導入するノズ ルを設けることも可能である。
アモルファス相は吸湿性の起源であることがわかっているため、 界面 15a での アモルファス相の発生の抑制は吸湿性を低減するために極めて有効である。 初期 成膜後は、 通常の流量比に戻して成膜を継続することで、 低誘電率性を維持した 所望の厚さの B N膜 1 5が得られる。 尚、 初期成膜は、 例えば、 厚さが 100 人程 度までの厚さまでの時期が好適である。
一方、 成膜の最後に、 ジボランガスノズル 1 4からの B 2 H G流量を過剰にすると 共に、 ジボランガスノズル 1 4に新たに H2ガス 13a を混合し、 B Nにおける Bに よる不完全性を増強し、 B N膜1 5の最表面 15b でのアモルファス相の発生を促 進すると共にアモルファス相を不活性化する。 即ち、 アモルファス相の発生を促 進して最密充塡状態 （密度を高める） にし、 プラズマで原子化された Hを非結合 手に結合させて不活性化して耐吸湿性を高める。
つまり、 本実施形態例では、 ジボランガスノズル 1 4が促進ガス導入手段とな り、 新たに H2ガス 13a を混合するライン及びジボランガスノズル 1 4が不活性化 ガス導入手段となり、 H2ガス 13a 力くアモルファス相不活性化ガスとなっている。 尚、 H2ガス 13a を別途導入するノズルを設けて不活性化ガス導入手段を構成する ことも可能である。
8 ?^膜1 5の最表面 15b は、 通常、 粗の状態になっているため、 第 4図に示す ように、 このままの状態で他の金属 （例えば銅： Cu) を配線すると Cuの拡散が生 じる。 本実施形態例では、 成膜の最後に、 B 2 H 6流量を過剰にすることでァモルフ ァス相の発生を促進し、 密度を高めている。 そして、 前述したように、 ァモルフ ァス相は吸湿性の起源であることがわかっているため、 H2ガス 13a を混合するこ とで、 非結合手に Hを結合させて不活性化し、 即ち、 耐吸湿性を高めている。 こ のため、 耐吸湿性を損なうことなく Cuの拡散を抑制している。
このように、 アモルファス相の発生が抑制された界面 15a と、 アモルファス相 の発生が促進されて密度が高められ、 かつ、 アモルファス相が不活性化された最 表面 15b とを有する B N膜 1 5とすることで、 基板界面での耐吸湿性を向上させ ることができ、 し力、も、 吸湿性を損なうことなく Cuの拡散を抑制することができ る。
第 5図及び第 6図に基づいて第 2実施形態例を説明する。 第 5図には本発明の 第 2実施形態例に係る成膜方法を実施する成膜装置としてのプラズマ C V D装置 の概略側面、 第 6図には本実施形態例で成膜した界面部の概略を示してある。 尚 、 第 1図乃至第 4図に示した部材と同一構成部材には同一符号を付して重複する 説明は省略してある。
本実施形態例では、 成膜の初期に、 ジボランガスノズル 1 4に更に新たに H2ガ- ス 13b を混合して H2の流量を過剰にし、 ホウ素 （B ) の凝集を除去することで B Nの結晶化を促進し、 結晶不完全性を除去して基板 6と B N膜 1 5の界面 15a で のアモルファス相の発生を抑制している。 即ち、 第 6図に示すように、 成膜の初 期に H2量を多くすることで、 プラズマ中の原子状 Hが凝集した Bをエッチングし B Hとして気化し、 B Nだけを残すようにしている。
つまり、 本実施形態例では、 更に新たな H2ガス 13b のライン及びジボランガス ノズル 1 4が抑制ガス導入手段となり、 更に新たな H2ガス 13b がアモルファス相 抑制化ガスとなっている。 尚、 抑制ガス導入手段として更に新たな H2ガス 13b を 別途導入するノズルを設けることも可能である。
アモルファス相は吸湿性の起源であることがわかっているため、 界面 15a での アモルファス相の発生の抑制は吸湿性を低減するために極めて有効である。 初期 成膜後は、 通常の流量比に戻して成膜を継続することで、 低誘電率性を維持した 所望の厚さの B N膜 1 5が得られる。 尚、 初期成膜は、 例えば、 厚さが 100 人程 度までの厚さまでの時期が好適である。
本実施形態例では、 成膜の最後に第 1実施形態例と同様の処理を行い、 前述同 様に、 アモルファス相の発生が抑制された界面 15a と、 アモルファス相の発生が 促進されて密度が高められ、 力、つ、 アモルファス相が不活性化された最表面 15b とを有する B N膜 1 5となるので、 基板界面での耐吸湿性を向上させることがで き、 し力、も、 吸湿性を損なうことなく Cuの拡散を抑制することができる。
第 7図に基づいて第 3実施形態例を説明する。 第 7図には本発明の第 3実施形 態例に係る成膜方法を実施する成膜装置としてのプラズマ C V D装置の概略側面 を示してある。 尚、 第 1図乃至第 4図に示した部材と同一構成部材には同一符号 を付して重複する説明は省略してある。
容器 1には成膜室 2内に窒素ガス （N2ガス） 1 1 99. 999 %) を導入する窒 素ガスノズル 1 2が設けられ、 窒素ガスノズル 1 2の下方側の成膜室 2内に、 ホ ゥ素系ガスとしてのジボラン （B2H6) 含有ガス及び有機系ガスとしてのテトラエ トキシシラン（S i (0- C2H5 ：以下 TE0Sと称する） ガス （B2H6含有ガス +TE0Sガス ) 1 6を導入するホウ素系ガス導入手段としての混合ガスノズル 1 7が設けられ ている。 混合ガスノズル 1 7から成膜室 2内に導入される B2H6含有ガスは、 水素 (H2 ) ガスで希釈された B2H6ガス （1 %〜5 %) となっている。
尚、 有機系ガスとしては、 エタノール、 アセトン等を採用することも可能であ る。
また、 混合ガスノズル 1 7の下方側の成膜室 2内に、 アモルファス相発生抑制 ガスとしての炭化水素系ガス （例えばメタン： CH4 ) 4 1を導入する抑制ガス導 入手段としての炭化水素系ガスノズル 4 2が設けられている。 炭化水素系ガスノ ズル 4 2からは、 成膜初期に CH,, 4 1が導入される。 尚、 アモルファス相発生抑 制ガスとして、 第 1実施形態例で示した N2ガス 1 1を適用したり、 第 2実施形態 例で示した H 2ガス 13b を適用することも可能である。
上述したプラズマ C V D装置では、 窒素ガスノズル 1 2から N2ガス 1 1が所定 流量で導入され、 混合ガスノズル 1 7から （B2H6含有ガス +TE0Sガス） 1 6が所 定流量で導人される。 高周波電源 9から高周波アンテナ 7に電力を供給して整合 器 8を通して高周波 （1MHz乃至 100MHz、 lkW乃至 10kW) を印加することにより、 成膜室 2内で主に N2ガス 1 1が励起されてプラズマ状態となり、 N2ガス 1 1が励 起された後、 （B 2H6含有ガス + TE0Sガス） 1 6と混合されて反応し、 基板 6上に 炭窒化ホウ素 （B N C ) 膜 1 8が成膜される。 このとき、 基板 6の温度は 200 °C から 400 °Cに設定される。
そして、 成膜の初期に、 炭化水素系ガスノズル 4 2から CH4 4 1を導入し、 ホ ゥ素 （B ) の凝集を抑えることで B N Cの結晶化を促進し、 結晶不完全性を除去 して基板 6と B N C膜 1 8の界面でのアモルファス相の発生を抑制している。 即 ち、 成膜の初期に 4 1を導入することで、 プラズマ中で Cl が CH3+原子状 H となり、 原子状 Hが凝集した Bをエッチングし B Hとして気化し、 炭素が B Nと 結合して B N Cの結晶化が促進される。
ァモルファス相は吸湿性の起源であることがわかっているため、 界面でのァモ ルファス相の発生の抑制は吸湿性を低減するために極めて有効である。 初期成膜 後は、 通常の流量比に戻して成膜を継続することで、 低誘電率性を維持した所望 の厚さの B N C膜 1 8が得られる。 尚、 初期成膜は、 例えば、 厚さが 100 人程度 までの厚さまでの時期が好適である。
—方、 成膜の最後に、 混合ガスノズル 1 7からの B2HS流量を過剰にすると共に 、 混合ガスノズル 1 7に新たに H2ガス 13a を混合し、 B N Cにおける Bによる不 完全性を増強し、 B N C^ l 8の最表面でのアモルファス相の発生を促進すると 共にアモルファス相を不活性化する。 即ち、 アモルファス相の発生を促進して最 密充塡状態 （密度を高める） にし、 プラズマで原子化された Hを非結合手に結合 させて不活性化して耐吸湿性を高める。
つまり、 本実施形態例では、 混合ガスノズル 1 7が促進ガス導入手段となり、 新たに H2ガス 13a を混合するラィン及び混合ガスノズル 1 Ίが不活性化ガス導入 手段となり、 H2ガス 13a がアモルファス相不活性化ガスとなっている。 尚、 ガ ス 13a を別途導人するノズルを設けて不活性化ガス導人手段を構成することも可 食 E あ
B N C l 8の最表面は、 通常、 粗の状態になっているため、 このままの状態 で他の金属 （例えば銅： Cu) を配線すると Cuの拡散が生じる。 本実施形態例では 、 成膜の最後に、 B2H6流量を過剰にすることでアモルファス相の発生を促進し、 密度を高めている。 そして、 前述したように、 アモルファス相は吸湿性の起源で あることがわかっているため、 H2ガス 13a を混合することで、 非結合手に Hを結 合させて不活性化し、 即ち、 耐吸湿性を高めている。 このため、 耐吸湿性を損な うことなく Cuの拡散を抑制している。
このように、 アモルファス相の発生が抑制された界面と、 アモルファス相の発 生が促進されて密度が高められ、 力、つ、 アモルファス相が不活性化された最表面 とを有する B N C膜 1 8とすることで、 基板界面での耐吸湿性を向上させること ができ、 し力、も、 吸湿性を損なうことなく Cuの拡散を抑制することができる。 第 8図に基づいて第 4実施形態例を説明する。 第 8図には本発明の第 4実施形 態例に係る成膜方法を実施する成膜装置としてのプラズマ C V D装置の概略側面 を示してある。 尚、 第 i図乃至第 4図に示した部材と同一構成部材には同一符号 を付して重複する説明は省略してある。
容器 1には成膜室 2内に窒素ガス （N2ガス） 1 1 (〉99. 999 %) を導入する窒 素ガス導入手段としての窒素ガスノズル 1 2が設けられ、 窒素ガスノズル 1 2の 下方側の成膜室 2内にホウ素系ガスとしてのジボラン （β2Η6) 含有ガス 1 3を導 入するホウ素系ガス導入手段としてのジボランガスノズル 1 4が設けられている 。 ジボランガスノズル 1 4から成膜室 2内に導入される Β2Η6含有ガス 1 3は、 水 素 (Η2) ガスで希釈された Β2Η6ガス ( 1 %〜5 %) となっている。 ジボランガス ノズル 1 4の内部には巻線状炭素ヒータ 14a が設置され、 巻線状炭素ヒータ 14a は電流制御によって 1000°C乃至 3000°Cの範囲で温度制御されて炭素蒸発量が調節 さ； ^る。
また、 ジボランガスノズル 1 4の下方側の成膜室 2内に、 アモルファス相発生 抑制ガスとしての炭化水素系ガス （例えばメタン： CH4 ) 4 1を導入する抑制ガ ス導入手段としての炭化水素系ガスノズル 4 2が設けられている。 炭化水素系ガ スノズル 4 2からは、 成膜初期に CH ,, 4 1が導入される。 尚、 アモルファス相発 生抑制ガスとして、 第 1実施形態例で示した N2ガス 1 1を適用したり、 第 2実施 形態例で示した H2ガス 13b を適用することも可能である。
上述したブラズマ C V D装置では、 静電チャック 4に基板 6が載せられて静電 的に吸着される。 窒素ガスノズル 1 2から N2ガス 1 1が所定流量で導入され、 卷 線状炭素ヒータ 14a を備えたジボランガスノズル 1 4から B2H6含有ガス 1 3が所 定流量で導入される。 巻線状炭素ヒータ 14a の加熱により固相の炭素が蒸発する 。 高周波電源 9から高周波ァンテナ 7に電力を供給して整合器 8を通して高周波 (1MHz乃至 100 2、 lkW乃至 10kW) を印加することにより、 成膜室 2内で主に N2 ガス 1 1が励起されてプラズマ状態となり、 N2ガス 1 1が励起された後、 B2H6含 有ガス 1 3及び固体炭素源蒸発ガスと混合されて反応し、 巻線状炭素ヒータ 14a の温度制御によりもしくは蒸発炭素量が制御されて基板 6上に炭窒化ホウ素 （B N C ) 膜 4 4が成膜される。 このとき、 基板 6の温度は 200 °Cから 400 °Cに設定 される。 そして、 成膜の初期に、 炭化水素系ガスノズル 4 2から 1を導入し、 ホ ゥ素 （B ) の凝集を抑えることで B N Cの結晶化を促進し、 結晶不完全性を除去 して基板 6と B N C膜 4 4の界面でのアモルファス相の発生を抑制している。 即 ち、 成膜の初期に 4 1を導入することで、 プラズマ中で CH,, が CH3 +原子状 H となり、 原子状 Hが凝集した Bをエッチングし B Hとして気化し、 炭素が B Nと 結合して B N Cの結晶化が促進される。
アモルファス相は吸湿性の起源であることがわかっているため、 界面でのァモ ルファス相の発生の抑制は吸湿性を低減するために極めて有効である。 初期成膜 後は、 通常の流量比に戻して成膜を継続することで、 低誘電率性を維持した所望 の厚さの B N C膜 4 4が得られる。 尚、 初期成膜は、 例えば、 厚さが 100 A程度 までの厚さまでの時期が好適である。
一方、 成膜の最後に、 ジボランガスノズル 1 4からの B2H6流量を過剰にすると 共に、 ジボランガスノズル 1 4に新たに H2ガス 13a を混合し、 B N Cにおける B による不完全性を増強し、 B N C膜 4 4の最表面でのアモルファス相の発生を促 進すると共にアモルファス相を不活性化する。 即ち、 アモルファス相の発生を促 進して最密充塡状態 （密度を高める） にし、 プラズマで原子化された Hを非結合 手に結合させて不活性化して耐吸湿性を高める。
尚、 ホウ素系ガスとして、 B2H6含有ガスに代えて塩化ホウ素（BC1 3)を適用する ことも可能である。 この場合、 成膜の最後に、 BC13流量を過剰にすることで、 B N Cにおける Bによる不完全性が増強されて最密充塡状態 （密度を高める） にな る。
つまり、 本実施形態例では、 ジボランガスノズル 1 4が促進ガス導入手段とな り、 新たに H2ガス 13a を混合するライン及びジボランガスノズル 1 4が不活性化 ガス導入手段となり、 H2ガス 13a がアモルファス相不活性化ガスとなっている。 尚、 H2ガス 13a を別途導入するノズルを設けて不活性化ガス導入手段を構成する ことも可能である。
B N C膜 4 4の最表面は、 通常、 粗の状態になっているため、 このままの状態 で他の金属 （例えば銅： Cu) を配線すると Cuの拡散が生じる。 本実施形態例では 、 成膜の最後に、 B2HG流量を過剰にすることでアモルファス相の発生を促進し、 密度を高めている。 そして、 前述したように、 アモルファス相は吸湿性の起源で あることがわかっているため、 H2ガス 13a を混合することで、 非結合手に Hを結 合させて不活性化し、 即ち、 耐吸湿性を高めている。 このため、 耐吸湿性を損な うことなく Cuの拡散を抑制している。
このように、 アモルファス相の発生が抑制された界面と、 アモルファス相の発 生が促進されて密度が高められ、 かつ、 アモルファス相が不活性化された最表面 とを有する B N C膜 4 4とすることで、 基板界面での耐吸湿性を向上させること ができ、 し力、も、 吸湿性を損なうことなく Cuの拡散を抑制することができる。 上述した第 1実施形態例乃至第 4実施形態例では、 ァモルファス相不活性化ガ スとして新たな H2ガス 13a を用いた例を挙げて説明したが、 プラズマを停止した 状態で、 アモルファス相不活性化ガスとしてメタン（CH4 ) 等の炭化水素物を、 例 えばタングステンヒータにより加熱して導入 （真空引きして導入） することも可 能である。 この時、 加熱により CH4 が CH3+H となり、 非結合手に Hが結合して上 述同様にアモルファス相が不活性化する。 また、 アモルファス相不活性化ガスと してメタン（CHJ 等の炭化水素物と H2ガス等の水素化物を混合したものを、 例え ばタングステンヒータにより加熱して導入 （真空引きして導入） することも可能 でめる。
また、 上述した第 1実施形態例乃至第 4実施形態例では、 成膜初期の処理及び 成膜最後の処理を両方実施した例を示したが、 いずれか一方だけを実施すること も可能である。 また、 処理の手法の組み合わせも第 1実施形態例乃至第 4実施形 態例で示した手法を適宜組み合わせることが可能である。 産業上の利用可能性
以上のように、 基板界面での耐吸湿性を向上させて低誘電率性を維持した窒化 ホゥ素膜を成膜することができる成膜方法及び成膜装置とするものである。

Claims

請求の範囲
1.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期 にアモルファス相発生抑制化ガスを供給して界面へのアモルファス相発生を抑制 することを特徴とする成膜方法。
2.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期 に窒素ガス流量を過剰にして界面へのァモルファス相発生を抑制することを特徵 とする成膜方法。
3.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期 に水素ガス流量を過剰にして界面へのァモルファス相発生を抑制することを特徴 とする成膜方法。
4.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化ホ ゥ素膜を成膜するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを供給して 界面へのァモルファス相発生を抑制することを特徴とする成膜方法。
5.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化ホ ゥ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に窒素ガス流量を過剰にして界面へのァモル ファス相発生を抑制することを特徴とする成膜方法。
6.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化ホ ゥ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に水素ガス流量を過剰にして界面へのァモル ファス相発生を抑制することを特徴とする成膜方法。
7.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化ホ ゥ素膜を成膜するに際し、 成膜初期に炭化水素系ガス流量を過剰にして界面への ァモルファス相発生を抑制することを特徴とする成膜方法。
8.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最 後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ 、 ァモルファス相不活性化ガスを混合することを特徵とする成膜方法。
9.成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ素 系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最 後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ 、 水素化物を混合することでァモルファス相を不活性化させることを特徴とする 成膜方法。
10. 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ 素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化 ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面 のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 アモルファス相不活性化ガスを混合する ことを特徴とする成膜方法。 '
11. 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ 素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化 ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面 のァモルファス相発生を促進し、 かつ、 水素化物を混合することでアモルファス 相を不活性化させることを特徴とする成膜方法。
12. 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ 素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化 ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面 のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 プラズマを停止して炭化水素物を混合す ることによりァモルファス相を不活性化させることを特徴とする成膜方法。
13. 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ 素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素を混合させて反応させ、 基板に炭窒化 ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面 のアモルファス相発生を促進し、 力、つ、 プラズマを停止して水素化物及び炭化水 素物を混合することでアモルファス相を不活性化させることを特徵とする成膜方 法。
14. 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ 素系ガスと混合させて反応させ、 基板に窒化ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初 期にアモルファス相発生抑制化ガスを供給して界面へのアモルファス相発生を抑 制すると共に、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のァモルファ ス相発生を促進し、 力、つ、 アモルファス相不活性化ガスを混合することを特徵と する成膜方法。
15. 成膜室内にプラズマを生成し、 成膜室内で窒素ガスを主に励起した後にホウ 素系ガス及び有機系ガスもしくは蒸発炭素と混合させて反応させ、 基板に炭窒化 ホウ素膜を成膜するに際し、 成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを供給し て界面へのアモルファス相発生を抑制すると共に、 成膜の最後にホウ素系ガス流 量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進し、 かつ、 アモルファス相不 活性化ガスを混合することを特徴とする成膜方法。
16. 請求の範囲第 1項乃至請求の範囲第 1 5項のいずれか一項に記載の成膜方法 において、 ホウ素系ガスは、 水素ガス希釈のジボランガスであることを特徴とす る成膜方法。
17. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導人する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガスを導入 するホウ素系ガス導入手段を設け、 界面へのアモルファス相発生を抑制するため に成膜初期にァモルファス相発生抑制化ガスを導入する抑制ガス導人手段を備え たことを特徵とする成膜装置。
18. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導人手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガスを導入 するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜室内の窒素ガス流量を過剰にして界面へ のァモルファス相発生を抑制するために成膜初期に窒素ガスを導入する抑制ガス 導入手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
19. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガスを導入 するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜室内の水素ガス流量を過剰にして界面へ のアモルファス相発生を抑制するために成膜初期に水素ガスを導入する抑制ガス 導入手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
20. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導人する窒素ガ ス導人手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 界面へのァ モルファス相発生を抑制するために成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを 導入する抑制ガス導入手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
21. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜室内の 窒素ガス流量を過剰にして界面へのアモルファス相発生を抑制するために成膜初 期に窒素ガスを導入する抑制ガス導入手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
22. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜室内の 水素ガス流量を過剰にして界面へのアモルファス相発生を抑制するために成膜初 期に水素ガスを導入する抑制ガス導人手段を備えたことを特徵とする成膜装置。
23. 成膜室内にブラズマを生成するブラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜室内の 炭化水素系ガス流量を過剰にして界面へのァモルファス相発生を抑制するために 成膜初期に炭化水素系ガスを導入する抑制ガス導入手段を備えたことを特徴とす る成膜装置。
24. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガスを導入 するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして 膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜 の最後にアモルファス相不活性化ガスを混合する不活性化ガス導入手段を備えた ことを特徴とする成膜装置。
25. 成膜室内にプラズマを生成するブラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガスを導入 するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして 膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガス導人手段を備えると共に、 成膜 の最後にァモルファス相を不活性化するために水素ガスを混合する不活性化ガス 導人手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
26. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜の最後 にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガ ス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にァモルファス相不活性化ガスを混合す る不活性化ガス導入手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
27. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導人するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜の最後 にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガ ス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にアモルファス相を不活性化するために 水素化物を混合する不活性化ガス導入手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
28. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 成膜の最後 にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガ ス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にアモルファス相を不活性化するために 炭化水素物を混合する不活性化ガス導入手段を備えたことを特徵とする成膜装置 o
29. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素'系ガス導入手段を設け、 成膜の最後 にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガ ス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にアモルファス相を不活性化するために 水素化物及び炭化水素物を混合する不活性化ガス導入手段を備えたことを特徵と する成膜装置。
30. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガスを導入 するホウ素系ガス導入手段を設け、 界面へのアモルファス相発生を抑制するため に成膜初期にァモルファス相発生抑制化ガスを導入する抑制ガス導入手段を備え 、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして膜表面のアモルファス相発生を促 進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜の最後にアモルファス相不活性化 ガスを混合する不活性化ガス導入手段を備えたことを特徴とする成膜装置。
31. 成膜室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段を成膜室の上部に備えると 共に、 成膜室の下部に基板保持部を備え、 成膜室内に窒素ガスを導入する窒素ガ ス導入手段を設け、 窒素ガス導入手段の下方側の成膜室内にホウ素系ガス及び有 機系ガスもしくは蒸発炭素を導入するホウ素系ガス導入手段を設け、 界面へのァ モルファス相発生を抑制するために成膜初期にアモルファス相発生抑制化ガスを 導入する抑制ガス導入手段を備え、 成膜の最後にホウ素系ガス流量を過剰にして 膜表面のアモルファス相発生を促進する促進ガス導入手段を備えると共に、 成膜 の最後にアモルファス相不活性化ガスを混合する不活性化ガス導入手段を備えた ことを特徵とする成膜装置。
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