JPH06181205A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH06181205A JPH06181205A JP33414292A JP33414292A JPH06181205A JP H06181205 A JPH06181205 A JP H06181205A JP 33414292 A JP33414292 A JP 33414292A JP 33414292 A JP33414292 A JP 33414292A JP H06181205 A JPH06181205 A JP H06181205A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＣＶＤ酸化膜の成長工程を含む半導体装置の製
造方法に関し、膜の成長速度が大きく、低熱処理下で良
質のＣＶＤ酸化膜を成長すること。 【構成】ヒドラジン、酸化窒素、シラン類の反応ガスを
使用して酸化膜を堆積する工程を含む。
造方法に関し、膜の成長速度が大きく、低熱処理下で良
質のＣＶＤ酸化膜を成長すること。 【構成】ヒドラジン、酸化窒素、シラン類の反応ガスを
使用して酸化膜を堆積する工程を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、より詳しくは、ＣＶＤ酸化膜の成長工程を含む
半導体装置の製造方法に関する。
に関し、より詳しくは、ＣＶＤ酸化膜の成長工程を含む
半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】近年の超ＬＳＩにおいては、トータルでの
熱処理の低減が必要となっている。６４ＭＤＲＡＭにお
いては、８５０℃、３０分が限界である。そのため、Ｃ
ＶＤ工程も熱処理を低減する必要がある。
熱処理の低減が必要となっている。６４ＭＤＲＡＭにお
いては、８５０℃、３０分が限界である。そのため、Ｃ
ＶＤ工程も熱処理を低減する必要がある。
【０００３】
【従来の技術】ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成す
る際の反応ガスとして、一般にシラン類と亜酸化窒素の
混合ガスが使用されている。
る際の反応ガスとして、一般にシラン類と亜酸化窒素の
混合ガスが使用されている。
【０００４】成膜装置としては減圧縦型炉等のバッチ式
が用いられており、これによれば成長温度８００℃で堆
積速度が３０Å／min と小さく、成膜に伴う熱処理が長
時間に及んでしまう。例えば１０００Åの厚さに成長す
るためには３３分かかる。
が用いられており、これによれば成長温度８００℃で堆
積速度が３０Å／min と小さく、成膜に伴う熱処理が長
時間に及んでしまう。例えば１０００Åの厚さに成長す
るためには３３分かかる。
【０００５】しかも、炉の温度の安定時間等を含める
と、ウェハが加熱されている時間は１工程で３時間以上
に及ぶ。また、枚葉式の減圧ＣＶＤ装置により酸化膜を
形成する場合には、同じ反応ガスを使用し、その成長速
度は、図３(a) に示すように８００℃で９０Å／min で
ある。なお、図３において符号ｒは、シラン系ガスに対
する亜酸化窒素ガスの流量比を示している。
と、ウェハが加熱されている時間は１工程で３時間以上
に及ぶ。また、枚葉式の減圧ＣＶＤ装置により酸化膜を
形成する場合には、同じ反応ガスを使用し、その成長速
度は、図３(a) に示すように８００℃で９０Å／min で
ある。なお、図３において符号ｒは、シラン系ガスに対
する亜酸化窒素ガスの流量比を示している。
【０００６】ところが、この程度の高い成長温度では、
ストレスなどの問題が生じるので、熱処理の温度を下げ
ることが好ましい。
ストレスなどの問題が生じるので、熱処理の温度を下げ
ることが好ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えばバッチ
式での酸化膜成長温度を７２５℃に下げれば、膜厚を均
一にできる堆積速度が６Å／min となり、３時間という
長い堆積時間が必要となるので、スループットが低下す
る。
式での酸化膜成長温度を７２５℃に下げれば、膜厚を均
一にできる堆積速度が６Å／min となり、３時間という
長い堆積時間が必要となるので、スループットが低下す
る。
【０００８】また、ＣＶＤ酸化膜の膜質は屈折率によっ
て評価でき、一般に、1.４５が良いとされているが、枚
葉式の減圧ＣＶＤ装置によれば、成長温度が７５０℃以
下では図３(a) のように成長速度が大きくなるのに反し
て、酸化膜の屈折率は図３(b) に示すように1.４５より
もかなり大きくなるといった問題がある。
て評価でき、一般に、1.４５が良いとされているが、枚
葉式の減圧ＣＶＤ装置によれば、成長温度が７５０℃以
下では図３(a) のように成長速度が大きくなるのに反し
て、酸化膜の屈折率は図３(b) に示すように1.４５より
もかなり大きくなるといった問題がある。
【０００９】さらに、酸化膜の成長温度を例えば４００
℃前後にまで低下させると、その程度の温度では、バッ
チ式及び枚葉式のいずれを使用しても膜の成長が難し
い。以上のことから低熱処理化は困難であり、超ＬＳＩ
の開発に支障をきたすおそれがある。
℃前後にまで低下させると、その程度の温度では、バッ
チ式及び枚葉式のいずれを使用しても膜の成長が難し
い。以上のことから低熱処理化は困難であり、超ＬＳＩ
の開発に支障をきたすおそれがある。
【００１０】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、膜の成長速度が大きく、低熱処理下で良
質のＣＶＤ酸化膜を成長することができる半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
ものであって、膜の成長速度が大きく、低熱処理下で良
質のＣＶＤ酸化膜を成長することができる半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、ヒドラ
ジン、酸化窒素、シラン類の反応ガスを使用して酸化膜
を堆積する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法によって達成する。
ジン、酸化窒素、シラン類の反応ガスを使用して酸化膜
を堆積する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法によって達成する。
【００１２】または、前記堆積の際の基板温度を３７０
℃以上とすることを特徴とする半導体装置の製造方法に
より達成する。または、前記酸化膜の堆積を、枚葉式成
膜装置で行う場合には堆積圧力を０．１Torr〜３００To
rrの範囲で行い、バッチ式成膜装置で行う場合には堆積
圧力を０．１Torr〜１．０Torrの範囲で行うことを特徴
とする半導体装置の製造方法によって達成する。
℃以上とすることを特徴とする半導体装置の製造方法に
より達成する。または、前記酸化膜の堆積を、枚葉式成
膜装置で行う場合には堆積圧力を０．１Torr〜３００To
rrの範囲で行い、バッチ式成膜装置で行う場合には堆積
圧力を０．１Torr〜１．０Torrの範囲で行うことを特徴
とする半導体装置の製造方法によって達成する。
【００１３】または、前記酸化膜の表面に酸化窒素を導
入して窒化することを特徴とする半導体装置の製造方法
により達成する。または、前記酸化膜を成長する前にヒ
ドラジンを導入することにより、前記酸化膜の下地層の
表面を窒化する工程を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法により達成する。
入して窒化することを特徴とする半導体装置の製造方法
により達成する。または、前記酸化膜を成長する前にヒ
ドラジンを導入することにより、前記酸化膜の下地層の
表面を窒化する工程を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法により達成する。
【００１４】または、前記下地層の表面を窒化する前処
理として、前記下地層の表面を水素ベーク、無水フッ酸
処理のいずれかを行うことを特徴とする半導体装置の製
造方法により達成する。
理として、前記下地層の表面を水素ベーク、無水フッ酸
処理のいずれかを行うことを特徴とする半導体装置の製
造方法により達成する。
【００１５】または、前記下地層を窒化した後であって
前記酸化膜を形成する前に、窒化膜を堆積する工程を含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法により達成す
る。または、前記窒化膜の表面に酸化窒素を導入して酸
化を行った後に、前記酸化膜を堆積することを特徴とす
る半導体装置の製造方法により達成する。
前記酸化膜を形成する前に、窒化膜を堆積する工程を含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法により達成す
る。または、前記窒化膜の表面に酸化窒素を導入して酸
化を行った後に、前記酸化膜を堆積することを特徴とす
る半導体装置の製造方法により達成する。
【００１６】
【作 用】本発明によれば、ＣＶＤ法によりシリコン酸
化膜を形成する際に、反応ガスとして、シラン類及び酸
化窒素にヒドラジンを加えるようにしている。
化膜を形成する際に、反応ガスとして、シラン類及び酸
化窒素にヒドラジンを加えるようにしている。
【００１７】ここで、シラン類の分解温度は２００〜３
００℃であるので、酸化窒素を効率良く分解できれば膜
堆積は低温で高速で行うことができる。ここで酸化窒素
の分解温度は６００℃であり、それ以上の熱処理を行え
ば膜堆積が起きることになり、従来ではそのような条件
で膜成長を行っていた。
００℃であるので、酸化窒素を効率良く分解できれば膜
堆積は低温で高速で行うことができる。ここで酸化窒素
の分解温度は６００℃であり、それ以上の熱処理を行え
ば膜堆積が起きることになり、従来ではそのような条件
で膜成長を行っていた。
【００１８】これに対して、ヒドラジンを含有させると
酸化窒素が還元し、これにより発生した酸素或いはその
中間生成物はシラン類及びその中間生成物と反応して、
効率良く反応ガスが消費されることになるので、低温で
高い堆積速度が得られる。
酸化窒素が還元し、これにより発生した酸素或いはその
中間生成物はシラン類及びその中間生成物と反応して、
効率良く反応ガスが消費されることになるので、低温で
高い堆積速度が得られる。
【００１９】また、これにより成長したシリコン酸化膜
の屈折率は１．４５前後であり、良質の膜が形成され
た。しかも、この方法によれば３７０℃という低温でも
良質の膜が成長した。
の屈折率は１．４５前後であり、良質の膜が形成され
た。しかも、この方法によれば３７０℃という低温でも
良質の膜が成長した。
【００２０】なお、膜の均一性等を考慮すると、枚葉式
成膜装置で行う場合には堆積圧力を０．１Torr〜３００
Torrの範囲で行い、バッチ式成膜装置で行う場合には堆
積圧力を０．１Torr〜１．０Torrの範囲で行うのが最適
である。
成膜装置で行う場合には堆積圧力を０．１Torr〜３００
Torrの範囲で行い、バッチ式成膜装置で行う場合には堆
積圧力を０．１Torr〜１．０Torrの範囲で行うのが最適
である。
【００２１】また、酸化膜を形成する前に、その下地層
を窒化したり、その窒化処理の前に無水フッ酸処理や水
素ベーク処理を行ったり、或いは、窒化の後にその上に
窒化膜を設けたりしてもよい。さらに、その窒化膜の表
面を酸化したり、酸化膜の表面を窒化してもよい。これ
らによれば、絶縁膜の耐圧が向上する。
を窒化したり、その窒化処理の前に無水フッ酸処理や水
素ベーク処理を行ったり、或いは、窒化の後にその上に
窒化膜を設けたりしてもよい。さらに、その窒化膜の表
面を酸化したり、酸化膜の表面を窒化してもよい。これ
らによれば、絶縁膜の耐圧が向上する。
【００２２】
【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。 （ａ）本発明の第１実施例の説明 図１(a) は、本発明の第１実施例に用いる枚葉式ＣＶＤ
装置の一例を示す概要構成図、図２は、本発明の第１実
施例により形成した酸化膜の温度変化に対する成長速
度、屈折率の変化を示す実測図である。
いて説明する。 （ａ）本発明の第１実施例の説明 図１(a) は、本発明の第１実施例に用いる枚葉式ＣＶＤ
装置の一例を示す概要構成図、図２は、本発明の第１実
施例により形成した酸化膜の温度変化に対する成長速
度、屈折率の変化を示す実測図である。
【００２３】図１(a) において符号１で示す枚葉式の減
圧ＣＶＤ装置は、反応室２と、反応室２内に反応ガスを
導入するガス導入管３と、被成膜物のウェハＷを載置す
るサセプタ４と、ガス導入管３の下端に取付けられてサ
セプタ４に対向するガス放出盤５と、サセプタ４を加熱
するヒータ６と、反応室２内に取付けられた排気管７と
を有している。
圧ＣＶＤ装置は、反応室２と、反応室２内に反応ガスを
導入するガス導入管３と、被成膜物のウェハＷを載置す
るサセプタ４と、ガス導入管３の下端に取付けられてサ
セプタ４に対向するガス放出盤５と、サセプタ４を加熱
するヒータ６と、反応室２内に取付けられた排気管７と
を有している。
【００２４】次に、上記した枚葉式ＣＶＤ装置１を使用
してシリコン酸化膜を成長する工程を説明する。まず、
ウェハＷをサセプタ４に載せた状態で、排気管７を通し
て反応室２内のガスを排気して内部圧力を３Torrに保持
しつつ、ガス導入管３から反応室２内にジシラン（Si2H
6)を３sccm、ヒドラジン（N2H4）を１０sccm、亜酸化窒
素（N2O)を１５０〜６００sccmの流量でそれぞれ導入す
る。
してシリコン酸化膜を成長する工程を説明する。まず、
ウェハＷをサセプタ４に載せた状態で、排気管７を通し
て反応室２内のガスを排気して内部圧力を３Torrに保持
しつつ、ガス導入管３から反応室２内にジシラン（Si2H
6)を３sccm、ヒドラジン（N2H4）を１０sccm、亜酸化窒
素（N2O)を１５０〜６００sccmの流量でそれぞれ導入す
る。
【００２５】そして、この条件でウェハＷの加熱温度を
変えてシリコン酸化膜を成長したところ、図２(a) に示
すような成長速度となった。ところで、SiH4、Si2H6 、
Si3H8 等のシラン類の分解温度は２００〜３００℃程度
であるので、N2O を効率良く分解できれば、酸化膜の堆
積は低温かつ高速で行える。
変えてシリコン酸化膜を成長したところ、図２(a) に示
すような成長速度となった。ところで、SiH4、Si2H6 、
Si3H8 等のシラン類の分解温度は２００〜３００℃程度
であるので、N2O を効率良く分解できれば、酸化膜の堆
積は低温かつ高速で行える。
【００２６】本実施例ではN2H4を反応ガス中に混入させ
ているので、これによりN2O が還元されて酸素或いはそ
の中間生成物が生じる。これがSi2H6 及びその中間生成
物と反応し、効率良く反応ガスが消費されるために、従
来に比べて７００℃程度の低温でも堆積速度が低下せ
ず、しかも、３７０℃でも６０Å／min の成長がみられ
た。
ているので、これによりN2O が還元されて酸素或いはそ
の中間生成物が生じる。これがSi2H6 及びその中間生成
物と反応し、効率良く反応ガスが消費されるために、従
来に比べて７００℃程度の低温でも堆積速度が低下せ
ず、しかも、３７０℃でも６０Å／min の成長がみられ
た。
【００２７】一方、膜形成による屈折率を偏光解析法な
どにより調べると、図１(b) のようになり、３７０℃〜
８５０℃の広い範囲で屈折率が１．４５前後とほぼ均一
になり、低温でも良質な膜が得られた。
どにより調べると、図１(b) のようになり、３７０℃〜
８５０℃の広い範囲で屈折率が１．４５前後とほぼ均一
になり、低温でも良質な膜が得られた。
【００２８】なお、枚葉式の場合には、膜厚、膜質の均
一性を考慮して堆積圧力を０．１〜３００Torrの間で行
うのがよい。 （ｂ）本発明の第２実施例の説明 図１(b) は、本発明の第２実施例に用いるバッチ式ＣＶ
Ｄ装置の一例を示す概要構成図である。
一性を考慮して堆積圧力を０．１〜３００Torrの間で行
うのがよい。 （ｂ）本発明の第２実施例の説明 図１(b) は、本発明の第２実施例に用いるバッチ式ＣＶ
Ｄ装置の一例を示す概要構成図である。
【００２９】図１(b) において符号１１で示すバッチ式
の縦型減圧ＣＶＤ装置は、外側チューブ１２ａと上端開
放形の内側チューブ１２ｂからなる反応室１２と、これ
を取り囲むヒータ１３と、外側チューブ１２ａと内側チ
ューブ１２ｂとの間に接続された排気管１４と、内側チ
ューブ１２ｂの下部側壁を貫通する複数のガスインジェ
クタ１５とを有しており、また、排気管１４は排気ポン
プ１６に接続されて反応室１２内のガスを排気し、減圧
するように構成されている。
の縦型減圧ＣＶＤ装置は、外側チューブ１２ａと上端開
放形の内側チューブ１２ｂからなる反応室１２と、これ
を取り囲むヒータ１３と、外側チューブ１２ａと内側チ
ューブ１２ｂとの間に接続された排気管１４と、内側チ
ューブ１２ｂの下部側壁を貫通する複数のガスインジェ
クタ１５とを有しており、また、排気管１４は排気ポン
プ１６に接続されて反応室１２内のガスを排気し、減圧
するように構成されている。
【００３０】また、内側チューブ１２の中にはウェハバ
スケット１７が取付けられ、このウェハバスケット１７
内には、複数のウェハＷがガスの流れの方向に間隙をお
いて収納される。
スケット１７が取付けられ、このウェハバスケット１７
内には、複数のウェハＷがガスの流れの方向に間隙をお
いて収納される。
【００３１】次に、上記した縦型ＣＶＤ装置１１を用い
てシリコン酸化膜をウェハＷ上に形成する工程を説明す
る。まず、複数のウェハＷをウェハバスケット１７に取
付け、これを反応室１２の内側チューブ１２ｂ内に収納
する。
てシリコン酸化膜をウェハＷ上に形成する工程を説明す
る。まず、複数のウェハＷをウェハバスケット１７に取
付け、これを反応室１２の内側チューブ１２ｂ内に収納
する。
【００３２】ついで、排気管１４を通して反応室１２の
中を減圧して内部圧力を０．２Torrに保持しつつ、ガス
インジェクタ１５からSi2H6 を３０sccm、N2H4を１００
sccm、N2O を１．５〜６．０SLM の流量で供給し、ウェ
ハＷ上にシリコン酸化膜を形成する。
中を減圧して内部圧力を０．２Torrに保持しつつ、ガス
インジェクタ１５からSi2H6 を３０sccm、N2H4を１００
sccm、N2O を１．５〜６．０SLM の流量で供給し、ウェ
ハＷ上にシリコン酸化膜を形成する。
【００３３】この場合も、第１実施例と同様に、３７０
℃〜８００℃の熱処理で、N2H4によりN2O が還元されて
酸素或いはその中間生成物が生じる。これがSi2H6 及び
その中間生成物と反応し、効率良く反応ガスが消費され
るために、低温で高い堆積速度が得られる。例えば、上
記した条件で温度８００℃の成長速度は約２００Å／mi
n となり、膜厚１０００Åの堆積時間は５分である。
℃〜８００℃の熱処理で、N2H4によりN2O が還元されて
酸素或いはその中間生成物が生じる。これがSi2H6 及び
その中間生成物と反応し、効率良く反応ガスが消費され
るために、低温で高い堆積速度が得られる。例えば、上
記した条件で温度８００℃の成長速度は約２００Å／mi
n となり、膜厚１０００Åの堆積時間は５分である。
【００３４】また、N2H4を加えることにより、第１実施
例と同様に３７０℃での酸化膜の成長も可能になり、さ
らに、その屈折率も３７０〜８５０℃の間で1.４５を確
保できた。
例と同様に３７０℃での酸化膜の成長も可能になり、さ
らに、その屈折率も３７０〜８５０℃の間で1.４５を確
保できた。
【００３５】なお、バッチ式によれば、膜圧、膜質の均
一性の関係上、堆積圧力を０．１〜１．０Torrの範囲内
で行うのがよい。 （ｃ）本発明のその他の実施例の説明 上記した２つの実施例では、単にシリコン酸化膜の成長
について述べたが、その下地がシリコンの場合には、以
下に述べる処理を行ってもよい。
一性の関係上、堆積圧力を０．１〜１．０Torrの範囲内
で行うのがよい。 （ｃ）本発明のその他の実施例の説明 上記した２つの実施例では、単にシリコン酸化膜の成長
について述べたが、その下地がシリコンの場合には、以
下に述べる処理を行ってもよい。
【００３６】酸化膜を形成する前に成膜装置内でヒド
ラジンを導入し、シリコン層の表面を窒化し、その後に
上記した酸化シリコン膜を成長してもよい。 その窒化条件は、例えば、温度を８００℃、雰囲気の圧
力を５０Torrとして、モノメチルヒドラジンを１００sc
cmの流量でリアクターに導入する。これを３分間行う。
その後に、Si2H6 を３sccm、モノメチルヒドラジンを１
０sccm、N2O を１５０〜６００sccmの流量で導入し、圧
力を３Torr、温度を８００℃にして酸化シリコン膜を堆
積する。
ラジンを導入し、シリコン層の表面を窒化し、その後に
上記した酸化シリコン膜を成長してもよい。 その窒化条件は、例えば、温度を８００℃、雰囲気の圧
力を５０Torrとして、モノメチルヒドラジンを１００sc
cmの流量でリアクターに導入する。これを３分間行う。
その後に、Si2H6 を３sccm、モノメチルヒドラジンを１
０sccm、N2O を１５０〜６００sccmの流量で導入し、圧
力を３Torr、温度を８００℃にして酸化シリコン膜を堆
積する。
【００３７】なお、窒化する前に下地シリコンの表面を
水素ベーク処理又は無水フッ酸処理を行ってもよい。そ
の水素ベークをする場合には、例えばH2を５０SLM の流
量で導入し、その温度を８５０℃、雰囲気圧力を２０To
rrとして行う。また、無水フッ酸処理の場合には、例え
ば無水フッ酸（ＡＨＦ; Anhydrous Hydrogen Fluoride)
を１００sccmの流量で導入し、その雰囲気の圧力を１０
０Torr、気温度を室温とする。
水素ベーク処理又は無水フッ酸処理を行ってもよい。そ
の水素ベークをする場合には、例えばH2を５０SLM の流
量で導入し、その温度を８５０℃、雰囲気圧力を２０To
rrとして行う。また、無水フッ酸処理の場合には、例え
ば無水フッ酸（ＡＨＦ; Anhydrous Hydrogen Fluoride)
を１００sccmの流量で導入し、その雰囲気の圧力を１０
０Torr、気温度を室温とする。
【００３８】また、酸化シリコン膜の下地層を窒化膜
(Si3N4) とする場合には次のような工程を経てもよい。 まず、温度を８００℃、雰囲気圧力を５０Torrとしてモ
ノメチルヒドラジンを１００sccmの流量でリアクターに
導入し、３分間処理してシリコン層の表面を窒化した後
に、連続して、加熱温度を８００℃、圧力を３Torrとし
てSi2H6 とN2H4をそれぞれ５０sccm、１０sccmの流量で
流し、これによりSi3N4 膜を堆積する。なお、Si2H6 の
代わりにSiH4を用いる場合には、その流量を１００sccm
とし、N2H4の代わりにNH3 を２０sccmの量で導入しても
よい。
(Si3N4) とする場合には次のような工程を経てもよい。 まず、温度を８００℃、雰囲気圧力を５０Torrとしてモ
ノメチルヒドラジンを１００sccmの流量でリアクターに
導入し、３分間処理してシリコン層の表面を窒化した後
に、連続して、加熱温度を８００℃、圧力を３Torrとし
てSi2H6 とN2H4をそれぞれ５０sccm、１０sccmの流量で
流し、これによりSi3N4 膜を堆積する。なお、Si2H6 の
代わりにSiH4を用いる場合には、その流量を１００sccm
とし、N2H4の代わりにNH3 を２０sccmの量で導入しても
よい。
【００３９】その後に、既述した条件で質の良い酸化シ
リコン膜を形成する。なお、シリコン表面を窒化する前
に、上記したＡＨＦ処理や水素ベース処理を行ってもよ
い。
リコン膜を形成する。なお、シリコン表面を窒化する前
に、上記したＡＨＦ処理や水素ベース処理を行ってもよ
い。
【００４０】さらに、上記した条件で成長した酸化シ
リコン膜に酸化窒素ガスを供給してその表面を窒化して
もよい。 また、酸化シリコン膜の下地となるSi3N4 膜の表面にN2
O を供給してその表面を酸化してもよい。この場合の酸
化条件は、温度７５０℃、圧力１００Torrとし、酸化時
間を３０分とする。
リコン膜に酸化窒素ガスを供給してその表面を窒化して
もよい。 また、酸化シリコン膜の下地となるSi3N4 膜の表面にN2
O を供給してその表面を酸化してもよい。この場合の酸
化条件は、温度７５０℃、圧力１００Torrとし、酸化時
間を３０分とする。
【００４１】これらのように、シリコン表面を窒化した
後に酸化シリコン膜を成長したり、その窒化の後に窒化
膜と酸化シリコン膜を形成したり、酸化シリコン膜の表
面を窒化する具体例としては、例えば薄膜トランジスタ
のゲート絶縁膜やＥＥＰＲＯＭのフローティングゲート
上の絶縁膜があり、これによれば耐圧が向上する。
後に酸化シリコン膜を成長したり、その窒化の後に窒化
膜と酸化シリコン膜を形成したり、酸化シリコン膜の表
面を窒化する具体例としては、例えば薄膜トランジスタ
のゲート絶縁膜やＥＥＰＲＯＭのフローティングゲート
上の絶縁膜があり、これによれば耐圧が向上する。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ＣＶ
Ｄ法によりシリコン酸化膜を形成する際に、反応ガスと
してシラン類、酸化窒素の他にヒドラジンを添加するよ
うにしている。
Ｄ法によりシリコン酸化膜を形成する際に、反応ガスと
してシラン類、酸化窒素の他にヒドラジンを添加するよ
うにしている。
【００４３】ここで、シラン類の分解温度は２００〜３
００℃である。また、酸化窒素はヒドラジンにより低温
で還元されるので、これにより発生した酸素或いはその
中間生成物は、シラン類及びその中間生成物と反応し、
効率良く反応ガスが消費されるので、低温で高い堆積速
度を得ることができる。
００℃である。また、酸化窒素はヒドラジンにより低温
で還元されるので、これにより発生した酸素或いはその
中間生成物は、シラン類及びその中間生成物と反応し、
効率良く反応ガスが消費されるので、低温で高い堆積速
度を得ることができる。
【００４４】また、これにより成長したシリコン酸化膜
の屈折率は１．４５前後であり、質の良い膜を形成でき
る。しかも、この方法によれば３７０℃という低温で
も、良質の膜成長も可能になる。
の屈折率は１．４５前後であり、質の良い膜を形成でき
る。しかも、この方法によれば３７０℃という低温で
も、良質の膜成長も可能になる。
【図１】本発明に用いる減圧ＣＶＤ装置の一例を示す概
要構成図である。
要構成図である。
【図２】本発明の第１実施例の温度変化に対するＣＶＤ
酸化膜の成長速度、屈折率の変化を示す特性図である。
酸化膜の成長速度、屈折率の変化を示す特性図である。
【図３】従来の方法による酸化膜成長の際の温度変化に
対する成長速度と屈折率の変化を示す特性図である。
対する成長速度と屈折率の変化を示す特性図である。
１ 枚葉式減圧ＣＶＤ装置 １１ バッチ式減圧ＣＶＤ装置
Claims (8)
- 【請求項１】ヒドラジン、酸化窒素、シラン類の反応ガ
スを使用して酸化膜を堆積する工程を含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】前記堆積の際の基板温度を３７０℃以上と
することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項３】前記酸化膜の堆積を、枚葉式成膜装置で行
う場合には堆積圧力を０．１Torr〜３００Torrの範囲で
行い、バッチ式成膜装置で行う場合には堆積圧力を０．
１Torr〜１．０Torrの範囲で行うことを特徴とする請求
項１又は２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】前記酸化膜の表面に酸化窒素を導入して窒
化することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項５】前記酸化膜を成長する前にヒドラジンを導
入することにより、前記酸化膜の下地層の表面を窒化す
る工程を有することを特徴とする請求項１又は４記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】前記下地層の表面を窒化する前処理とし
て、前記下地層の表面を水素ベーク、無水フッ酸処理の
いずれかを行うことを特徴とする請求項５記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項７】前記下地層を窒化した後であって前記酸化
膜を形成する前に、窒化膜を堆積する工程を含むことを
特徴とする請求項５又は６記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項８】前記窒化膜の表面に酸化窒素を導入して酸
化を行った後に、前記酸化膜を堆積することを特徴とす
る請求項７記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33414292A JPH06181205A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33414292A JPH06181205A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181205A true JPH06181205A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18274002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33414292A Withdrawn JPH06181205A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06181205A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6255230B1 (en) | 1999-06-04 | 2001-07-03 | Canon Sales Co., Inc. | Method for modifying a film forming surface of a substrate on which a film is to be formed, and method for manufacturing a semiconductor device using the same |
| US6900144B2 (en) | 2000-03-31 | 2005-05-31 | Canon Sales Co., Inc. | Film-forming surface reforming method and semiconductor device manufacturing method |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP33414292A patent/JPH06181205A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6255230B1 (en) | 1999-06-04 | 2001-07-03 | Canon Sales Co., Inc. | Method for modifying a film forming surface of a substrate on which a film is to be formed, and method for manufacturing a semiconductor device using the same |
| US6900144B2 (en) | 2000-03-31 | 2005-05-31 | Canon Sales Co., Inc. | Film-forming surface reforming method and semiconductor device manufacturing method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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