JPH03218905A - Ozonizer and insulating film forming device using the ozonizer - Google Patents

Ozonizer and insulating film forming device using the ozonizer

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JPH03218905A
JPH03218905A JP5686990A JP5686990A JPH03218905A JP H03218905 A JPH03218905 A JP H03218905A JP 5686990 A JP5686990 A JP 5686990A JP 5686990 A JP5686990 A JP 5686990A JP H03218905 A JPH03218905 A JP H03218905A
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ozone
gas
insulating film
oxygen gas
nitrogen gas
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Masazumi Matsuura
正純 松浦
Isao Tottori
功 鳥取
Atsuhiro Fujii
淳弘 藤井
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、オゾン発生装置及び該装置を用いた絶縁膜
形成装置に関し、特に十分に高濃度のオゾンを安定供給
することができるオゾン発生装置及び該装置を用いるこ
とにより膜質及び段差被覆性に優れた絶縁膜を形成する
ことができる絶縁膜形成装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ozone generator and an insulating film forming apparatus using the same, and particularly to an ozone generator that can stably supply ozone at a sufficiently high concentration. The present invention also relates to an insulating film forming apparatus that can form an insulating film with excellent film quality and step coverage by using the apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第8図は従来のオゾン発生装置を示す一部破断構成図で
ある。酸素ガス02は酸素ガス供給管2から円柱状の放
電管1に供給される。放電管1の中心部には電極3が配
置されており、この電極3は放電管1内に導入された酸
素ガス0。を励起しオゾン発生のためのエネルギーを供
給する機能を有する。酸素ガス供給管2が接続された放
電管1は、これに隣接する放電管4と連通しており、放
電管4には発生したオゾン03を放出するオゾン排出管
5が接続されている。放電管1,4は高温になるため、
その周囲は冷却水収納容器6中の冷却水によって冷却さ
れている。この冷却水収納容器6は接地されており、そ
の底部には冷却水を導入,排出する冷却水導入管7,冷
却水排出管8がそれぞれ設けられている。
FIG. 8 is a partially cutaway configuration diagram showing a conventional ozone generator. Oxygen gas 02 is supplied from an oxygen gas supply tube 2 to a cylindrical discharge tube 1 . An electrode 3 is arranged at the center of the discharge tube 1, and this electrode 3 is used to absorb zero oxygen gas introduced into the discharge tube 1. It has the function of exciting ozone and supplying energy for ozone generation. The discharge tube 1 to which the oxygen gas supply tube 2 is connected is in communication with the adjacent discharge tube 4, and the discharge tube 4 is connected to an ozone discharge tube 5 that discharges generated ozone 03. Since the discharge tubes 1 and 4 become hot,
The surrounding area is cooled by the cooling water in the cooling water storage container 6. This cooling water storage container 6 is grounded, and a cooling water introduction pipe 7 and a cooling water discharge pipe 8 for introducing and discharging cooling water are provided at the bottom thereof, respectively.

従来のオゾン発生装置は上述したように構成され、酸素
ガス02が導入された放電管1,4ては電極3によって
無声放電が行われる。この無声放電によって酸素ガス0
2が励起されオゾン03を発生する。発生したオゾン0
3は、未反応の酸素02と共にオゾン排出管5から排出
される。
The conventional ozone generator is configured as described above, and silent discharge is performed by the discharge tubes 1 and 4 into which oxygen gas 02 is introduced and the electrode 3. This silent discharge causes zero oxygen gas.
2 is excited and generates ozone 03. Ozone generated 0
3 is discharged from the ozone discharge pipe 5 together with unreacted oxygen 02.

上述したようなオゾン発生装置では、オゾン03発生の
過程は以下に示す(1)式,(2)式の反応式により行
われることが解明されている。
In the ozone generator as described above, it has been found that the process of generating ozone 03 is carried out by the following reaction equations (1) and (2).

* ここでeはエネルギー O  は酸素ラジカルで2 ある。* Here e is energy O is oxygen radical 2 be.

また、上述したようなオゾン発生装置では、例えば半導
体製造用の高純度酸素ガス(純度99.95%以上、以
下同様)を原料ガスとして使用した場合、通常の酸素ボ
ンベガス(純度99.95%未満、以下同様)を使用し
た場合に比べてオゾンの発生効率が大幅に減少するとい
う事実がある。この事実に基づき、上述した(1)式.
(2)式に加えオゾン発生の過程はさらに (3)式に
示す反応によっても行われているのではないかと一般に
考えられている。
In addition, in the above-mentioned ozone generator, for example, when high-purity oxygen gas for semiconductor manufacturing (purity of 99.95% or more, the same applies hereinafter) is used as the raw material gas, ordinary oxygen cylinder gas (purity of less than 99.95%) is used as the raw material gas. There is a fact that the ozone generation efficiency is significantly reduced compared to the case where the ozone is used. Based on this fact, the above-mentioned formula (1).
In addition to equation (2), it is generally believed that the process of ozone generation is also carried out by the reaction shown in equation (3).

0+O  +M→03十M     ・・・(3)2 ここでMは触媒として作用する物質である。つまり、上
述の高純度酸素ガスを原料ガスとして使用した場合より
も酸素ボンベガスを原料ガスとして使用した場合の方が
オゾンの発生効率が高いことから、酸素ボンベガスに含
まれている他の物質が触媒作用をしているものと考えら
れているわけである。
0+O +M→030M...(3)2 Here, M is a substance that acts as a catalyst. In other words, the ozone generation efficiency is higher when oxygen cylinder gas is used as the raw material gas than when the high-purity oxygen gas mentioned above is used as the raw material gas, so other substances contained in the oxygen cylinder gas are used as catalysts. It is thought that it is working.

一方、酸素ボンベガスを原料ガスとして使用した場合に
は比較的高濃度のオゾン03を発生させることができる
が、酸素ボンベガスに含まれる酸素ガス02の純度によ
りオゾンの発生効率が異なる。
On the other hand, when oxygen cylinder gas is used as the raw material gas, relatively high concentration ozone 03 can be generated, but the ozone generation efficiency differs depending on the purity of oxygen gas 02 contained in the oxygen cylinder gas.

第9図はオゾン発生装置を用いた従来の絶縁膜形成装置
の模式図である。この装置は上述した従来のオゾン発生
装置(第9図において記号Xで示す)より発生されるオ
ゾンと有機ソースガスを反応させて常圧CVD法により
基板上に絶縁膜を形成するものである。この装置は、1
989 VLSI MOLTILEVEL INTER
CONNECTION CONPERENCE(IEE
主催)予稿集,386ページFig, 1に記載されて
いるものである。以下、この装置の概略構成について述
べる。
FIG. 9 is a schematic diagram of a conventional insulating film forming apparatus using an ozone generator. This apparatus forms an insulating film on a substrate by atmospheric pressure CVD by reacting ozone generated by the conventional ozone generator (indicated by symbol X in FIG. 9) with an organic source gas. This device has 1
989 VLSI MOLTI LEVEL INTER
CONNECTION CONPERENCE (IEE
This is what is described in Fig. 1, page 386 of the Proceedings (Sponsored). The general configuration of this device will be described below.

10は層間絶縁膜を形成するためのチャンバー部、12
は原料ガスを供給するガス供給系である。
10 is a chamber section for forming an interlayer insulating film, 12
is a gas supply system that supplies raw material gas.

?ャンバ一部10は、スリット状のガス吹き出し口をも
つディスバージョンヘッド15と、ウェハ17を装着し
ヒーター6によりウエハ17を加熱することができるサ
セブタ18とから成る。ガス供給系12は、テトラエト
キシシランガス(以下TEOSガスという)を発生させ
るバブラー13と、オゾンを供給するオゾン発生器14
を含む第8図と同一構成のオゾン発生装置Xとから成る
? The chamber part 10 consists of a dispersion head 15 having a slit-shaped gas outlet and a susceptor 18 on which a wafer 17 can be mounted and heated by the heater 6. The gas supply system 12 includes a bubbler 13 that generates tetraethoxysilane gas (hereinafter referred to as TEOS gas) and an ozone generator 14 that supplies ozone.
It consists of an ozone generator X having the same configuration as that shown in FIG.

このように構成された絶縁膜形成装置を用いてウエハ1
7上に層間絶縁膜を形成する場合、酸素ガス02をオゾ
ン発生器14に導入し、前述したように無声放電するこ
とでオゾン03と酸素02の混合ガス(0 /0■)を
発生させる。また、3 60℃前後の恒温槽内に配置されたバブラー13内に窒
素ガスN2を導入しパブリングすることによりシリコン
系アルコラートの代表的なものであるTEOSをガス化
させ、TEOSガスと窒素ガスN2との混合ガス(TE
OS/N2)を発生させる。そして03/02混合ガス
とTEOS/N2混合ガスとを混合して原料ガスとして
チャンバ一部10へ導入する。チャンバ一部10へ導入
された原料ガスはスリット状の流路をもつディスバージ
ョンヘッド15から、表面を下方向にしてサセプタ18
に装着され、ヒーター6により加熱されているウエハ1
7に供給される。そして、常圧CVD法により、ウェハ
17の表面に層間絶縁膜となるシリコン酸化膜が推積さ
れる。なお、膜形成中において、膜厚の均一性の向上の
ためウェハ17は矢印B方向に揺動されている。その後
、原料ガスは矢印A方向に排気される。上述のようにし
て形成されたシリコン酸化膜はオゾン濃度が大きいほど
膜質、段差被覆性に優れていることが知られている。
Using the insulating film forming apparatus configured as described above, the wafer 1
When forming an interlayer insulating film on 7, oxygen gas 02 is introduced into the ozone generator 14, and a mixed gas (0/0) of ozone 03 and oxygen 02 is generated by silent discharge as described above. In addition, TEOS, which is a typical silicon alcoholate, is gasified by introducing nitrogen gas N2 into the bubbler 13 placed in a thermostatic chamber at around 360°C and bubbling it. Mixed gas with (TE
OS/N2). Then, the 03/02 mixed gas and the TEOS/N2 mixed gas are mixed and introduced into the chamber part 10 as a raw material gas. The raw material gas introduced into the chamber part 10 is passed from the dispersion head 15 having a slit-like flow path to the susceptor 18 with its surface facing downward.
The wafer 1 is mounted on the wafer 1 and heated by the heater 6.
7. A silicon oxide film, which will become an interlayer insulating film, is then deposited on the surface of the wafer 17 by atmospheric pressure CVD. Note that during film formation, the wafer 17 is rocked in the direction of arrow B in order to improve the uniformity of the film thickness. Thereafter, the source gas is exhausted in the direction of arrow A. It is known that the silicon oxide film formed as described above has better film quality and step coverage as the ozone concentration increases.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のオゾン発生装置は以上のように構成されており、
高純度酸素ガスを原料ガスとして使用した場合オゾン発
生効率が低い。一方、酸素ボンベガスを原料ガスとして
使用した場合、ある程度高濃度のオゾンO は得られる
が、酸素ガス02の3 純度が変化するとオゾン発生効率も変化するという問題
点があった。
Conventional ozone generators are configured as described above.
Ozone generation efficiency is low when high-purity oxygen gas is used as raw material gas. On the other hand, when oxygen cylinder gas is used as the raw material gas, ozone O2 at a relatively high concentration can be obtained, but there is a problem in that the efficiency of ozone generation changes as the purity of the oxygen gas O2 changes.

また、オゾン発生装置を用いた従来の絶縁膜形成装置で
は、従来のオゾン発生装置が前述のように高純度酸素ガ
スを原料ガスとして使用した場合にはオゾン発生効率が
低いため、シリコン酸化膜の膜質及び段差被覆性が優れ
ないという問題点があった。一方、酸素ボンベガスを原
料ガスとして使用した場合には従来のオゾン発生装置で
もある程度高濃度のオゾンは得られるが、その品質は前
述のように安定しておらず、また十分に高濃度ではない
ため満足なシリコン酸化膜の膜質及び段差被覆性を得る
には至らないという問題点があった。
In addition, in conventional insulating film forming equipment using an ozone generator, the ozone generation efficiency is low when the conventional ozone generator uses high-purity oxygen gas as the raw material gas, as described above. There was a problem that the film quality and step coverage were not excellent. On the other hand, if oxygen cylinder gas is used as the raw material gas, a conventional ozone generator can produce ozone at a relatively high concentration, but the quality is not stable as mentioned above, and the concentration is not high enough. There was a problem in that it was not possible to obtain satisfactory film quality and step coverage of the silicon oxide film.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、十分に高濃度のオゾンを安定して発生するこ
とができるオゾン発生装置及び該装置を用いることによ
り膜質及び段差被覆性に優れた絶縁膜を形成することが
できる絶縁膜形成装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and includes an ozone generator that can stably generate ozone at a sufficiently high concentration, and an ozone generator that can improve film quality and step coverage. An object of the present invention is to obtain an insulating film forming apparatus that can form an excellent insulating film.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係るオゾン発生装置は、酸素ガスを原料とし
、該酸素ガスに所定の処理を施すことでオゾン03を発
生させるオゾン発生装置において、酸素ガスに窒素ガス
を混入させる窒素ガス供給手段を設けたことを特徴とす
る。
An ozone generator according to the present invention uses oxygen gas as a raw material and generates ozone 03 by subjecting the oxygen gas to a predetermined process, and is provided with a nitrogen gas supply means for mixing nitrogen gas into the oxygen gas. It is characterized by:

前記窒素ガス供給手段による酸素ガスと窒素ガスとの混
合比は、酸素ガス.窒素ガス−1 : 0.0002〜
0,02としてもよい。
The mixing ratio of oxygen gas and nitrogen gas by the nitrogen gas supply means is set to 1. Nitrogen gas-1: 0.0002~
It may be set to 0.02.

この発明に係る絶縁膜形成装置は、前記構成のオゾン発
生装置と、アルコラートを含むガスを発生させるガス発
生装置と、前記ガス発生装置から発生されたガスと前記
オゾン発生装置から発生されたオゾンとを反応させ、C
VD法により下地層上に絶縁膜を推積させる反応装置と
を備えている。
An insulating film forming apparatus according to the present invention includes an ozone generator configured as described above, a gas generator that generates a gas containing alcoholate, a gas generated from the gas generator, and ozone generated from the ozone generator. React C
The reactor is equipped with a reaction device for depositing an insulating film on a base layer using a VD method.

〔作用〕[Effect]

この発明に係るオゾン発生装置においては、酸素ガスに
窒素ガスを混入させる窒素ガス混入手段を設け、窒素ガ
スが混入された酸素ガスにオゾン発生のための所定の処
理を施すようにしているので、窒素ガスの作用により高
濃度のオゾンを発生させることができる。
In the ozone generator according to the present invention, a nitrogen gas mixing means for mixing nitrogen gas into oxygen gas is provided, and the oxygen gas mixed with nitrogen gas is subjected to a predetermined process for ozone generation. Highly concentrated ozone can be generated by the action of nitrogen gas.

酸素ガスと窒素ガスとの混合比を酸素ガス:窒素ガス−
1 : 0.002〜0.02とすれば、高濃度のオゾ
ンが得られかつオゾン発生効率が安定する。
The mixing ratio of oxygen gas and nitrogen gas is oxygen gas: nitrogen gas -
1: 0.002 to 0.02, high concentration ozone can be obtained and ozone generation efficiency is stabilized.

この発明に係る絶縁膜形成装置は、高濃度のオゾンを発
生できる上記構成のオゾン発生装置を備えているので、
下地層上に形成される絶縁膜の膜質及び段差被覆性が向
上する。
Since the insulating film forming apparatus according to the present invention is equipped with the ozone generator having the above configuration that can generate high concentration ozone,
The film quality and step coverage of the insulating film formed on the base layer are improved.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明に係るオゾン発生装置の一実施例を示
す一部破断構成図である。図において第8図に示した従
来装置との相違点は窒素ガス供給手段100を新たに設
けたことである。窒素ガス供給手段100から窒素ガス
供給管9を介し窒素ガスN2が放電管1内に供給される
。その他の構成は従来と同様である。
FIG. 1 is a partially cutaway configuration diagram showing an embodiment of an ozone generator according to the present invention. The difference from the conventional apparatus shown in FIG. 8 is that a nitrogen gas supply means 100 is newly provided. Nitrogen gas N2 is supplied into the discharge tube 1 from the nitrogen gas supply means 100 via the nitrogen gas supply pipe 9. Other configurations are the same as before.

次に動作について説明する。酸素ガス供給管2から高純
度酸素ガス02が、また窒素ガス供給手段100から窒
素ガス供給管9を介し窒素ガスN2が円形状の放電管1
に各々導入され、放電管1の中心部に配置された電極3
により無声放電が行?れる。第2図は高純度酸素ガス0
■に対する窒素ガスN2の混合比と発生するオゾン濃度
との関係を示すグラフである。横軸は高純度酸素ガスに
対する窒素ガスN2の混合比を標準状態(0℃,1気圧
)に換算した値で示しており、縦軸は発生したオゾン濃
度を同じく標準状態に換算した値で示している。また、
白丸は窒素ガスを混合した場合の測定結果、黒丸は高純
度酸素ガスのみの測定結果、一点鎖線は高純度酸素ガス
02にアルゴンを混合した場合の測定結果である。
Next, the operation will be explained. High-purity oxygen gas 02 is supplied from the oxygen gas supply pipe 2, and nitrogen gas N2 is supplied to the circular discharge tube 1 from the nitrogen gas supply means 100 via the nitrogen gas supply pipe 9.
electrodes 3 each introduced into the discharge tube 1 and placed in the center of the discharge tube 1
Is there a silent discharge? It will be done. Figure 2 shows high purity oxygen gas 0
It is a graph showing the relationship between the mixing ratio of nitrogen gas N2 to (1) and the ozone concentration generated. The horizontal axis shows the mixing ratio of nitrogen gas N2 to high-purity oxygen gas as a value converted to standard conditions (0°C, 1 atm), and the vertical axis shows the generated ozone concentration as a value also converted to standard conditions. ing. Also,
The white circles are the measurement results when nitrogen gas is mixed, the black circles are the measurement results when only high-purity oxygen gas is used, and the one-dot chain line is the measurement results when high-purity oxygen gas 02 is mixed with argon.

このグラフより、例えば高純度酸素ガス023ofIの
0.02%、つまりわずか6ccの窒素ガスN2を添加
すれば、添加しない場合に比し、オゾン濃度が約6倍に
増加しており、高純度酸素ガス02に対する窒素ガスN
 の混合比が0.02X 1 0 −2以2 下ではオゾン濃度が小さいのがわかる。
From this graph, for example, if 0.02% of high-purity oxygen gas 023ofI, that is, only 6 cc of nitrogen gas N2 is added, the ozone concentration increases approximately six times compared to the case without addition, and high-purity oxygen Nitrogen gas N for gas 02
It can be seen that the ozone concentration is low when the mixing ratio is 0.02X 10 -2 or less.

−2 また、窒素ガスN2の混合比が0.02X 1 0  
以上では100g/Nrrl’以上のオゾンを安定して
発生させることができ、特に0.IX 1 0−2〜1
.7×10−2の範囲においては、120g/Nrf程
度のオゾンを安定して発生させることができるのがわか
る。
-2 Also, the mixing ratio of nitrogen gas N2 is 0.02X 1 0
With the above, ozone of 100 g/Nrrl' or more can be stably generated, especially 0. IX 1 0-2~1
.. It can be seen that in the range of 7×10 −2 , ozone of about 120 g/Nrf can be stably generated.

また、高純度酸素ガス02に対する窒素ガスN2の混合
比が0.33×1 0−2を超えるあたりから少しずつ
、発生するオゾン濃度が低下しているのがわかる。さら
に、あまり窒素ガスN2の混合比が大きくなりすぎると
窒素酸化物が生成される場合があるので、好ましくない
。これらのことを考慮すると高純度酸素ガス02に対す
る窒素ガスN2−2 の混合比を0.02X 1 0  〜2.Ox 1 0
−2にするのが望ましいという結果が得られており、こ
れにより高濃度でかつ安定したオゾンを供給することが
できる。
Furthermore, it can be seen that the ozone concentration generated gradually decreases when the mixing ratio of nitrogen gas N2 to high purity oxygen gas 02 exceeds 0.33×10−2. Furthermore, if the mixing ratio of nitrogen gas N2 becomes too large, nitrogen oxides may be generated, which is not preferable. Taking these things into consideration, the mixing ratio of nitrogen gas N2-2 to high purity oxygen gas 02 should be 0.02X 10 to 2. Ox 1 0
It has been found that a value of −2 is desirable, and this allows highly concentrated and stable ozone to be supplied.

なお、窒素ガスN2の代わりにアルゴンガスを高純度酸
素ガス02に混合した場合には、発生したオゾン濃度は
アルゴン混合量に依存せず20g/Nd程度であり、ア
ルゴンガスを高純度酸素ガス02に混合してもオゾン発
生率は変化しなかった。
Note that when argon gas is mixed with high-purity oxygen gas 02 instead of nitrogen gas N2, the ozone concentration generated is approximately 20 g/Nd regardless of the amount of argon mixed. The ozone generation rate did not change even when mixed with

この実験結果より、窒素ガスN2が(3)式で示した触
媒Mとして機能しているのではないかとの予想が確から
しいことになる。
From this experimental result, the prediction that nitrogen gas N2 functions as the catalyst M shown in equation (3) is reliable.

一方、高純度酸素ガスの代りに酸素ボンベガスを用いた
場合、窒素ガスN2を混入すると、高純度酸素ガスを用
いた程ではないが、オゾン濃度が上昇することも実験で
確認されており、酸素ボンベガスと窒素ガスの混合比と
発生するオゾン濃度との関係を示すグラフの形も第2図
のグラフと同様の形となることも確認されている。
On the other hand, when oxygen cylinder gas is used instead of high-purity oxygen gas, it has been experimentally confirmed that when nitrogen gas N2 is mixed, the ozone concentration increases, although not as much as when high-purity oxygen gas is used. It has also been confirmed that the shape of the graph showing the relationship between the mixing ratio of cylinder gas and nitrogen gas and the ozone concentration generated is similar to the graph in FIG. 2.

上記のようにこの発明に係るオゾン発生装置を用いれば
より高濃度のオゾンを生成することができる。
As described above, by using the ozone generator according to the present invention, it is possible to generate ozone with a higher concentration.

なお、上記実施例では無声放電によりオゾンを生成する
場合について説明したが、この発明は酸素ガスを原料と
するオゾン発生装置すべてに適用できる。
In addition, although the case where ozone is produced|generated by silent discharge was demonstrated in the said Example, this invention is applicable to all the ozone generation apparatuses which use oxygen gas as a raw material.

第3図はこの発明に係る絶縁膜形成装置の一実施例を示
す模式図であり、上述したオゾン発生装置(第3図にお
いて記号Yで示す)を利用している。つまり、第9図に
示した絶縁膜形成装置に新たに窒素ガス供給手段100
を設けている。その他の構成は従来と同様である。また
動作も従来と同様である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an embodiment of an insulating film forming apparatus according to the present invention, which utilizes the above-mentioned ozone generator (indicated by symbol Y in FIG. 3). In other words, a new nitrogen gas supply means 100 is added to the insulating film forming apparatus shown in FIG.
has been established. Other configurations are the same as before. The operation is also the same as before.

この発明に係るオゾン発生装置を用いると前述のように
高濃度のオゾンを安定して供給することができるため、
シリコン酸化膜の膜質や段差被覆性を向上させることが
できる。このことを第4図〜第7図を用いて示す。
By using the ozone generator according to the present invention, high-concentration ozone can be stably supplied as described above.
The film quality and step coverage of the silicon oxide film can be improved. This is illustrated using FIGS. 4 to 7.

第4図〜第7図はオゾン濃度の変化により膜質や段差被
覆性が変化することを示す図である。
FIGS. 4 to 7 are diagrams showing that film quality and step coverage change depending on changes in ozone concentration.

第4図は、オゾン濃度とシリコン酸化膜のエッチングレ
ートの関係を示す図であり、白丸は単にシリコン酸化膜
を積層した場合、黒丸は450℃下で30分間アニール
を施した場合である。両者共に、オゾン濃度が高くなる
につれ、エッチングレートが減少するのがわかる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the ozone concentration and the etching rate of a silicon oxide film, where white circles indicate the case where silicon oxide films are simply stacked, and black circles indicate the case where annealing was performed at 450° C. for 30 minutes. It can be seen that in both cases, the etching rate decreases as the ozone concentration increases.

第5図はオゾン濃度とシリコン酸化膜の膜収縮率の関係
を示す図である。なお、この場合のシリコン酸化膜は、
450℃下で30分間アニールが施されている。オゾン
濃度が上昇するにつれ膜収縮率が低下することがわかる
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between ozone concentration and film shrinkage rate of a silicon oxide film. Note that the silicon oxide film in this case is
Annealing was performed at 450° C. for 30 minutes. It can be seen that the membrane shrinkage rate decreases as the ozone concentration increases.

第6図はオゾン濃度とシリコン酸化膜のリーク電流との
関係を示す図である。白丸は単にシリコン酸化膜を積層
した場合、黒丸は450℃下で30分間アニールを施し
た場合である。両者ともオゾン濃度が高くなるにつれリ
ーク電流が減少するのがわかる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between ozone concentration and leakage current of a silicon oxide film. The white circles indicate the case where silicon oxide films were simply laminated, and the black circles indicate the case where annealing was performed at 450° C. for 30 minutes. It can be seen that in both cases, the leakage current decreases as the ozone concentration increases.

このように、オゾン濃度を高濃度にすれば、エッチング
レート、膜収縮率、リーク電流が各々減少する。従って
、高濃度オゾンにより膜質がより緻密になり、耐クラッ
ク性、絶縁性に優れたシリコン酸化膜が得られる。
As described above, when the ozone concentration is increased, the etching rate, film shrinkage rate, and leakage current are reduced. Therefore, the film quality becomes denser due to the high concentration of ozone, and a silicon oxide film with excellent crack resistance and insulation properties can be obtained.

第7図はオゾン濃度とシリコン酸化膜の段差被覆性を示
す図である。比較的高濃度のオゾンを使用した場合(点
線)の方が、比較的低濃度のオゾンを使用した場合(実
線)より表面形状が平坦になり、段差被覆性に優れてい
るのがわかる。
FIG. 7 is a diagram showing the ozone concentration and the step coverage of the silicon oxide film. It can be seen that when a relatively high concentration of ozone is used (dotted line), the surface shape is flatter and the step coverage is better than when a relatively low concentration of ozone is used (solid line).

以上のように、高濃度のオゾンを使用することによリ膜
質(エッチングレート,膜収縮率,リク電流)及び段差
被覆性に優れたシリコン酸化膜を形成することができる
As described above, by using highly concentrated ozone, it is possible to form a silicon oxide film with excellent film quality (etching rate, film shrinkage rate, rectification current) and step coverage.

なお、上記実施例では常圧CVD法によりシリコン酸化
膜を形成したが、減圧CVD法によっても同様の効果が
得られる。
Although the silicon oxide film was formed by normal pressure CVD in the above embodiment, the same effect can be obtained by low pressure CVD.

また、上記実施例ではシリコン系アルコラートを用いて
シリコン酸化膜を形成する場合について説明したが、シ
リコン系アルコラート以外にボロンやリンを含むアルコ
ラート、例えばトリエチルボレート(TEB)、トリメ
チルフオスファート(TMPO)などを同時に原料ガス
と用いてボロン・リンガラス(B P S G)膜を形
成する場合でも高濃度オゾンを用いれば同様の効果が得
られると考えられる。
Further, in the above embodiment, a case was explained in which a silicon oxide film was formed using a silicon-based alcoholate, but in addition to silicon-based alcoholates, alcoholates containing boron or phosphorus, such as triethylborate (TEB), trimethylphosphate (TMPO), etc. It is thought that the same effect can be obtained by using high concentration ozone even when forming a boron phosphorus glass (BPSG) film by simultaneously using it as a raw material gas.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように請求項1に係るオゾン発生装置によれば、
酸素ガスに窒素ガスを混入させる窒素ガス供給手段を設
けたので、高濃度のオゾンを生成することができるとい
う効果がある。
As described above, according to the ozone generator according to claim 1,
Since the nitrogen gas supply means for mixing nitrogen gas into oxygen gas is provided, there is an effect that highly concentrated ozone can be generated.

また、請求項2に係るオゾン発生装置によれば、酸素ガ
スに窒素ガスを混入させる窒素ガス供給手段を設け、酸
素ガスと窒素ガスとの混合比を1:0.0002〜0.
02にしたので高濃度のオゾンを得ることができるとと
もにオゾン発生効率を高い値で安定させることができる
という効果がある。
Moreover, according to the ozone generator according to claim 2, a nitrogen gas supply means for mixing nitrogen gas into oxygen gas is provided, and the mixing ratio of oxygen gas and nitrogen gas is adjusted to 1:0.0002 to 0.0002.
02, it is possible to obtain ozone at a high concentration, and the ozone generation efficiency can be stabilized at a high value.

さらに、請求項3に係る絶縁膜形成装置によれば、高濃
度のオゾンを発生する請求項1に係るオゾン発生装置を
用いたので、下地層上に形成される絶縁膜の膜質及び段
差被覆性が向上するという効果がある。
Furthermore, according to the insulating film forming apparatus according to claim 3, since the ozone generator according to claim 1 which generates high concentration ozone is used, the film quality and step coverage of the insulating film formed on the base layer are improved. This has the effect of improving.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明に係るオゾン発生装置の一実施例を示
す一部破断構成図、第2図は第1図に示した装置の動作
を説明するためのグラフ、第3図はこの発明に係るオゾ
ン発生装置を用いた絶縁膜形成装置の構成を示す模式図
、第4図ないし第7図は第3図に示した装置の動作を説
明するための図、第8図は従来のオゾン発生装置を示す
一部破断構成図、第9図は従来の絶縁膜形成装置の構成
を示す模式図である。 図において、1及び4は放電管、2は酸素ガス供給管、
3は電極、5はオゾン排出管、6は冷却水収納容器、7
は冷却水導入管、8は冷却水排出管、9は窒素ガス供給
管、100は窒素ガス供給手段、Yはオゾン発生装置で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a partially cutaway configuration diagram showing an embodiment of the ozone generator according to the present invention, FIG. 2 is a graph for explaining the operation of the device shown in FIG. 1, and FIG. A schematic diagram showing the configuration of an insulating film forming apparatus using such an ozone generator, FIGS. 4 to 7 are diagrams for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 3, and FIG. 8 is a diagram showing a conventional ozone generator. FIG. 9 is a partially cutaway configuration diagram showing the apparatus, and FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional insulating film forming apparatus. In the figure, 1 and 4 are discharge tubes, 2 is an oxygen gas supply tube,
3 is an electrode, 5 is an ozone discharge pipe, 6 is a cooling water storage container, 7
8 is a cooling water inlet pipe, 8 is a cooling water discharge pipe, 9 is a nitrogen gas supply pipe, 100 is a nitrogen gas supply means, and Y is an ozone generator. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 酸素ガスを原料とし、前記酸素ガスに所定の処
理を施してオゾンを発生させるオゾン発生装置において
、 前記酸素ガスに窒素ガスを混入させる窒素ガス供給手段
を設けたことを特徴とするオゾン発生装置。
(1) An ozone generator that uses oxygen gas as a raw material and generates ozone by subjecting the oxygen gas to a predetermined process, the ozone generator comprising a nitrogen gas supply means for mixing nitrogen gas into the oxygen gas. Generator.
(2) 酸素ガスを原料とし、前記酸素ガスに所定の処
理を施すことでオゾンを発生させるオゾン発生装置にお
いて、 前記酸素ガスに窒素ガスを混入させる窒素ガス供給手段
を設け、前記酸素ガスと前記窒素ガスとの混合比を酸素
ガス:窒素ガス=1:0.0002〜0.02としたこ
とを特徴とするオゾン発生装置。
(2) In an ozone generator that uses oxygen gas as a raw material and generates ozone by subjecting the oxygen gas to a predetermined process, a nitrogen gas supply means for mixing nitrogen gas into the oxygen gas is provided, and the oxygen gas and the An ozone generator characterized in that the mixing ratio of oxygen gas to nitrogen gas is 1:0.0002 to 0.02.
(3) 下地層上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成装置で
あって、 請求項1記載のオゾン発生装置と、 アルコラートを含むガスを発生させるガス発生装置と、 前記ガス発生装置から発生されたガスと前記オゾン発生
装置から発生されたオゾンとを反応させ、CVD法によ
り前記下地層上に前記絶縁膜を推積させる反応装置とを
備えた、オゾン発生装置を用いた絶縁膜形成装置。
(3) An insulating film forming apparatus for forming an insulating film on a base layer, comprising: the ozone generator according to claim 1; a gas generator that generates a gas containing alcoholate; and a gas generator that generates a gas containing alcoholate. An insulating film forming apparatus using an ozone generator, comprising a reaction device that causes a gas to react with ozone generated from the ozone generator and deposits the insulating film on the base layer by a CVD method.
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