JPH0118149B2 - - Google Patents
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- JPH0118149B2 JPH0118149B2 JP61252369A JP25236986A JPH0118149B2 JP H0118149 B2 JPH0118149 B2 JP H0118149B2 JP 61252369 A JP61252369 A JP 61252369A JP 25236986 A JP25236986 A JP 25236986A JP H0118149 B2 JPH0118149 B2 JP H0118149B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- gas
- low
- insulating film
- irradiated
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- Expired
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は基板表面上にSiO2、PSGあるいは
BPSG膜等の絶縁膜を形成する気相成長方法に関
するものである。
BPSG膜等の絶縁膜を形成する気相成長方法に関
するものである。
（従来の技術）
CVD（Chemical Vapor Deposition）法は、配
線の終了したデバイス上に絶縁保護膜を形成する
場合などに広く実用化されている。
線の終了したデバイス上に絶縁保護膜を形成する
場合などに広く実用化されている。
このような絶縁膜を形成する場合においては、
アルミニウム配線等を高熱から保護するために、
反応温度はできる限り低温（400℃程度）である
ことが望ましい。
アルミニウム配線等を高熱から保護するために、
反応温度はできる限り低温（400℃程度）である
ことが望ましい。
ところで発明者は、気相成長反応を低温でおこ
なわせるべく、反応中に基板表面に向けて紫外線
を照射する方法を開発し、既に特許出願してい
る。
なわせるべく、反応中に基板表面に向けて紫外線
を照射する方法を開発し、既に特許出願してい
る。
この方法によれば、反応ガスが紫外線によつて
励起されることにより、低温でも反応が進行す
る。また反応ガスが有機シラン系の場合には、起
こる反応がほとんど完全な表面反応となり、気相
中での反応が抑えられることによりパーテイクル
の発生が抑止され、また均一な厚さの絶縁膜が得
られるという利点がある。
励起されることにより、低温でも反応が進行す
る。また反応ガスが有機シラン系の場合には、起
こる反応がほとんど完全な表面反応となり、気相
中での反応が抑えられることによりパーテイクル
の発生が抑止され、また均一な厚さの絶縁膜が得
られるという利点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら上記従来の気相成長方法にあつて
も次のような問題点があることが判明した。
も次のような問題点があることが判明した。
すなわち、上記従来の方法においては、反応が
低温で進行する故に、得られた絶縁膜中に未分解
の基や水分が入り込み、絶縁膜の品質を低下させ
ている。
低温で進行する故に、得られた絶縁膜中に未分解
の基や水分が入り込み、絶縁膜の品質を低下させ
ている。
たとえばSiH4−O2の反応ガス系では300℃から
絶縁膜の形成が可能だが、第１図のFTIRスペク
トルからも明らかなように、絶縁膜中に多くの水
分やOH基を含んでいる。
絶縁膜の形成が可能だが、第１図のFTIRスペク
トルからも明らかなように、絶縁膜中に多くの水
分やOH基を含んでいる。
また有機シランのテトラエトキシシランの反応
ガス系では、得られた絶縁膜中に未分解の−
OH、−Ｈ、−Ｒなどの基を含んでいて絶縁膜の品
質を低下させている。
ガス系では、得られた絶縁膜中に未分解の−
OH、−Ｈ、−Ｒなどの基を含んでいて絶縁膜の品
質を低下させている。
そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされ
たものであり、その目的とするところは、低温で
の反応を可能にすると共に、未分解解の基や水分
のない高品質の絶縁膜を得ることのできる気相成
長方法を提供するにある。
たものであり、その目的とするところは、低温で
の反応を可能にすると共に、未分解解の基や水分
のない高品質の絶縁膜を得ることのできる気相成
長方法を提供するにある。
（発明の概要）
上記目的による本発明では、無機シランあるい
は有機シランを主体とする原料ガスの酸化反応に
より、基板表面にSiO2、PSG等の絶縁膜を形成
させる気相成長方法において、 反応前、反応中および反応後に基板表面に向け
て紫外線を照射することを特徴としている。
は有機シランを主体とする原料ガスの酸化反応に
より、基板表面にSiO2、PSG等の絶縁膜を形成
させる気相成長方法において、 反応前、反応中および反応後に基板表面に向け
て紫外線を照射することを特徴としている。
上記のように本発明においては、反応中のみで
なく、反応前および反応後においても基板表面に
紫外線を照射するのである。
なく、反応前および反応後においても基板表面に
紫外線を照射するのである。
まず反応前に基板表面に紫外線を照射すること
によつて基板表面に結合している−OH等の各種
基あるいは水分が分解して揮散し、基板表面が清
浄化される。
によつて基板表面に結合している−OH等の各種
基あるいは水分が分解して揮散し、基板表面が清
浄化される。
次いで反応ガスを、適宜なヒーターによつて加
熱されている基板上に導入すると共に、反応容器
外部から紫外線を基板に向けて照射する。これに
よつて反応ガスが光励起され、低温で反応が進行
し、従来と同様に基板上に必要な絶縁膜が形成さ
れる。
熱されている基板上に導入すると共に、反応容器
外部から紫外線を基板に向けて照射する。これに
よつて反応ガスが光励起され、低温で反応が進行
し、従来と同様に基板上に必要な絶縁膜が形成さ
れる。
また基板表面に有機物が付着していたり、反応
ガス中に不純物として有機物が混入いている場合
には、酸化雰囲気中への紫外線照射によつて発生
する発生気の酸素（Ｏ）によつてこれら有機物は
酸化され、H2O、CO2になつて排出される。
ガス中に不純物として有機物が混入いている場合
には、酸化雰囲気中への紫外線照射によつて発生
する発生気の酸素（Ｏ）によつてこれら有機物は
酸化され、H2O、CO2になつて排出される。
次に反応容器中を排気し（あるいは不活性ガス
を導入し）て、絶縁膜が形成されている基板表面
上に紫外線を照射する。これによつて結合してい
る−OH等の各種基および水分が分散して揮散
し、絶縁膜の品質が向上する。
を導入し）て、絶縁膜が形成されている基板表面
上に紫外線を照射する。これによつて結合してい
る−OH等の各種基および水分が分散して揮散
し、絶縁膜の品質が向上する。
第２図はSiH4−O2の反応ガス系を用い、反応
温度300℃〜400℃で、かつ上記のように反応前、
反応中、反応後に基板表面に紫外線を照射して得
られた絶縁膜のFTIRスペクトルを示す。同図か
ら明らかなように、第１図に示される−OH基お
よびH2Oの吸収帯が消失している。
温度300℃〜400℃で、かつ上記のように反応前、
反応中、反応後に基板表面に紫外線を照射して得
られた絶縁膜のFTIRスペクトルを示す。同図か
ら明らかなように、第１図に示される−OH基お
よびH2Oの吸収帯が消失している。
なお、本発明における反応ガス系は無機シラン
系、有機シラン系のいずれでも有効である。
系、有機シラン系のいずれでも有効である。
以下に具体的な実施例を示す。
（実施例）
実施例 １
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部か
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
次に
SiH4を25℃、35c.c.／分、N2Oを700c.c.／分、キ
ヤリアガスとしてN2ガスを2600c.c.／分で反応容
器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部か
ら基板上を照射し、反応温度400℃で反応させた
ところ、SiO2皮膜が700Å／分で得られた。
ヤリアガスとしてN2ガスを2600c.c.／分で反応容
器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部か
ら基板上を照射し、反応温度400℃で反応させた
ところ、SiO2皮膜が700Å／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低温Hgラ
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
得られた絶縁膜のFTIRスペクトルを調べたと
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
実施例 ２
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部か
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を、3.0分間照射し
た。
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を、3.0分間照射し
た。
次に
SiH4を25℃、30c.c.／分、NOを700c.c.／分、キ
ヤリアガスとしてN2ガスを2500c.c.／分で反応容
器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部か
ら基板上を照射し、反応温度400℃で反応させた
ところ、SiO2皮膜が800Å／分で得られた。
ヤリアガスとしてN2ガスを2500c.c.／分で反応容
器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部か
ら基板上を照射し、反応温度400℃で反応させた
ところ、SiO2皮膜が800Å／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Hgラ
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
得られた絶縁膜のFTIRスペクトルを調べたと
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
実施例 ３
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部か
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を5.0分間照射し
た。
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を5.0分間照射し
た。
次に
SiH4を25℃、400c.c.／分、NO2を600c.c.／分、
キヤリアガスとしてN2ガスを2500c.c.／分で反応
容器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部
から基板上を照射し、反応温度400℃で反応させ
たところ、SiO2皮膜が1200Å／分で得られた。
キヤリアガスとしてN2ガスを2500c.c.／分で反応
容器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部
から基板上を照射し、反応温度400℃で反応させ
たところ、SiO2皮膜が1200Å／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Hgラ
ンプでウエハー上を5.0分間照射した。
ンプでウエハー上を5.0分間照射した。
得られた絶縁膜のFTIRスペクトルを調べたと
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
実施例 ４
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部か
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
次に
SiH4を25℃、35c.c.／分、N2Oを700c.c.／分、１
％濃度のPH3を20c.c.／分、キヤリアガスとして
N2ガスを2000c.c.／分で反応容器中に導入し、低
圧Hgランプで反応容器外部から基板上を照射し、
反応温度400℃で反応させたところ、PSG皮膜が
650Å／分で得られた。
％濃度のPH3を20c.c.／分、キヤリアガスとして
N2ガスを2000c.c.／分で反応容器中に導入し、低
圧Hgランプで反応容器外部から基板上を照射し、
反応温度400℃で反応させたところ、PSG皮膜が
650Å／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Hgラ
ンプでウエハー上を5.0分間照射した。
ンプでウエハー上を5.0分間照射した。
得られた絶縁膜のFTIRスペクトルを調べたと
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
実施例 ５
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部か
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
次に
SiH4を25℃、35c.c.／分、CO2を900c.c.／分、キ
ヤリアガスとしてN2ガスを2000c.c.／分で反応容
器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部か
ら基板上を照射し、反応温度400℃で反応させた
ところ、SiO2皮膜が700Å／分で得られた。
ヤリアガスとしてN2ガスを2000c.c.／分で反応容
器中に導入し、低圧Hgランプで反応容器外部か
ら基板上を照射し、反応温度400℃で反応させた
ところ、SiO2皮膜が700Å／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Hgラ
ンプでウエハー上を5.0分間照射した。
ンプでウエハー上を5.0分間照射した。
得られた絶縁膜のFTIRスペクトルを調べたと
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
実施例 ６
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部か
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
次に
テトラエトキシシランを80℃、600c.c.／分、O2
ガスを600c.c.／分、キヤリアガスとしてN2ガスを
0.8／分で反応容器中に導入し、低圧Hgランプ
で反応容器外部から基板上を照射し、反応温度
400℃で反応させたところ、SiO2皮膜が1000Å／
分で得られた。
ガスを600c.c.／分、キヤリアガスとしてN2ガスを
0.8／分で反応容器中に導入し、低圧Hgランプ
で反応容器外部から基板上を照射し、反応温度
400℃で反応させたところ、SiO2皮膜が1000Å／
分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Hgラ
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
得られた絶縁膜のFTIRスペクトルを調べたと
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
実施例 ７
まず反応ガスを導入する前に、反応容器外部か
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
ら反応容器中の基板表面に低圧Hgランプ（波長
184.9nm、254.0nm）で紫外線を3.0分間照射し
た。
次に
テトラエトキシシランを80℃、600c.c.／分、O2
ガスを600c.c.／分、有機リンを200c.c.／分、キヤリ
アガスとしてN2ガスを0.8／分で反応容器中に
導入し、低圧Hgランプで反応容器外部から基板
上を照射し、反応温度400℃で反応させたところ、
PSG皮膜が1000Å／分で得られた。
ガスを600c.c.／分、有機リンを200c.c.／分、キヤリ
アガスとしてN2ガスを0.8／分で反応容器中に
導入し、低圧Hgランプで反応容器外部から基板
上を照射し、反応温度400℃で反応させたところ、
PSG皮膜が1000Å／分で得られた。
次いで反応容器中を排気し、さらに低圧Hgラ
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
ンプでウエハー上を3.0分間照射した。
得られた絶縁膜のFTIRスペクトルを調べたと
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
ころ、−OH基、H2Oによる吸収帯は全く見られ
なかつた。
なお以上の各実施例においてパーテイクルの発
生もみられず、ステツプカバリツジも良好であつ
た。
生もみられず、ステツプカバリツジも良好であつ
た。
（発明の効果）
以上のように本発明方法によるときは、反応
前、反応中、反応後を通じて基板表面に紫外線を
照射することによつて、低温で反応を進行させる
ことができるのみならず、−OH基等の各種基お
よび水分の結合のない良質な絶縁膜を提供しうる
という著効を奏する。
前、反応中、反応後を通じて基板表面に紫外線を
照射することによつて、低温で反応を進行させる
ことができるのみならず、−OH基等の各種基お
よび水分の結合のない良質な絶縁膜を提供しうる
という著効を奏する。
第１図はSiH4−O2の反応ガス系を用いて従来
方法によつて得られたSiO2膜のFTIRスペクトル
図、第２図はSiH4−O2の反応ガス系を用いて本
発明方法によつて得られたSiO2膜のFTIRスペク
トル図を示す。
方法によつて得られたSiO2膜のFTIRスペクトル
図、第２図はSiH4−O2の反応ガス系を用いて本
発明方法によつて得られたSiO2膜のFTIRスペク
トル図を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 無機シランあるいは有機シランを主体とする
原料ガスの酸化反応により、基板表面にSiO2、
PSG等の絶縁膜を形成させる気相成長方法にお
いて、 反応前、反応中および反応後に基板表面に向け
て紫外線を照射することを特徴とする気相成長方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25236986A JPS63105970A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25236986A JPS63105970A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105970A JPS63105970A (ja) | 1988-05-11 |
| JPH0118149B2 true JPH0118149B2 (ja) | 1989-04-04 |
Family
ID=17236342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25236986A Granted JPS63105970A (ja) | 1986-10-23 | 1986-10-23 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63105970A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697158A (ja) * | 1991-09-12 | 1994-04-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光気相反応方法 |
| CN100465742C (zh) | 1992-08-27 | 2009-03-04 | 株式会社半导体能源研究所 | 有源矩阵显示器 |
| JP3065825B2 (ja) | 1992-10-21 | 2000-07-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザー処理方法 |
| JP3455171B2 (ja) | 2000-08-30 | 2003-10-14 | 宮崎沖電気株式会社 | 真空紫外光ｃｖｄによる層間絶縁膜の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6028235A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-13 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS61163634A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Ushio Inc | 放電灯による表面処理方法 |
| JPS61163633A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Ushio Inc | 放電灯による表面処理方法 |
-
1986
- 1986-10-23 JP JP25236986A patent/JPS63105970A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63105970A (ja) | 1988-05-11 |
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