JPH0620065B2 - プラズマシリコン酸化膜の製造方法 - Google Patents
プラズマシリコン酸化膜の製造方法Info
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- JPH0620065B2 JPH0620065B2 JP58143857A JP14385783A JPH0620065B2 JP H0620065 B2 JPH0620065 B2 JP H0620065B2 JP 58143857 A JP58143857 A JP 58143857A JP 14385783 A JP14385783 A JP 14385783A JP H0620065 B2 JPH0620065 B2 JP H0620065B2
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- JP
- Japan
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- chamber
- oxide film
- silicon oxide
- sio
- plasma
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/63—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials characterised by the formation processes
- H10P14/6326—Deposition processes
- H10P14/6328—Deposition from the gas or vapour phase
- H10P14/6334—Deposition from the gas or vapour phase using decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H10P14/6336—Deposition from the gas or vapour phase using decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
- H10P14/69—Inorganic materials
- H10P14/692—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses
- H10P14/6921—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon
- H10P14/69215—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はシリコン酸化膜の製造方法に関し、特に耐湿性
に優れて半導体装置のパッシベーションに用いて好適な
プラズマＣＶＤ法により形成したシリコン酸化膜の製造
方法に関するものである。
に優れて半導体装置のパッシベーションに用いて好適な
プラズマＣＶＤ法により形成したシリコン酸化膜の製造
方法に関するものである。
半導体装置のパッシベーション膜、特にファイナルパッ
シベーション膜の材料としてプラズマＣＶＤ法により形
成したシリコン酸化膜（Ｐ−SiO）が利用されている
（雑誌「Semiconductor World」1983年２月号Ｐ４９〜
５７）。パッシベーションの効果を高いものとするため
にはその耐湿性等を優れたものにする必要がある。
シベーション膜の材料としてプラズマＣＶＤ法により形
成したシリコン酸化膜（Ｐ−SiO）が利用されている
（雑誌「Semiconductor World」1983年２月号Ｐ４９〜
５７）。パッシベーションの効果を高いものとするため
にはその耐湿性等を優れたものにする必要がある。
しかしながら、本発明者の検討によれば従来のＰ−SiO
膜の品質はプラズマＣＶＤ法により形成したシリコン窒
化膜（Ｐ−SiN）に比べ耐湿性等の点で劣る。この理由
は、Ｐ−SiOの各生成パラメータの最適値が明らかにさ
れていないためと考えられる。これに加えて、本発明者
の検討によれば次のような問題がある。すなわち、耐湿
性の評価としてこれまで蒸気圧検査（ＰＣＴ）法が用い
られ、所定時間のＰＣＴ処理に耐え得るものが高品質の
ものであるとされてきている。しかしながら、Ｐ−Ｓｉ
Ｏの品質はこのＰＣＴ法による評価では評価に長時間必
要であり実情にそぐわないため上記研究の進展を妨げて
いた。
膜の品質はプラズマＣＶＤ法により形成したシリコン窒
化膜（Ｐ−SiN）に比べ耐湿性等の点で劣る。この理由
は、Ｐ−SiOの各生成パラメータの最適値が明らかにさ
れていないためと考えられる。これに加えて、本発明者
の検討によれば次のような問題がある。すなわち、耐湿
性の評価としてこれまで蒸気圧検査（ＰＣＴ）法が用い
られ、所定時間のＰＣＴ処理に耐え得るものが高品質の
ものであるとされてきている。しかしながら、Ｐ−Ｓｉ
Ｏの品質はこのＰＣＴ法による評価では評価に長時間必
要であり実情にそぐわないため上記研究の進展を妨げて
いた。
このため、本発明者は耐湿性について短時間で的確に評
価できる評価方法を用い、これによってＰ−SiO膜の各
生成パラメータについての最適値について明らかにし
た。
価できる評価方法を用い、これによってＰ−SiO膜の各
生成パラメータについての最適値について明らかにし
た。
本発明者は赤外吸収法に着目し、前述のＰＣＴ法と赤外
吸収法とを併用したＰ−SiOの新たな評価法を開発し
た。そして、この評価法によりＰ−SiOの耐湿性等の評
価を行なったところ、従来法による評価結果とは一致す
る結果が短時間で得られた。これから、短時間のＰ−Si
Oの製造条件検討で高品質のＰ−SiOを得ることができる
ことが判明した。
吸収法とを併用したＰ−SiOの新たな評価法を開発し
た。そして、この評価法によりＰ−SiOの耐湿性等の評
価を行なったところ、従来法による評価結果とは一致す
る結果が短時間で得られた。これから、短時間のＰ−Si
Oの製造条件検討で高品質のＰ−SiOを得ることができる
ことが判明した。
本発明の目的は耐湿性に優れ、半導体装置のパッシベー
ションに用いても半導体装置の信頼性を低下することの
全くない高品質のＰ−SiOを製造する方法を提供するこ
とにある。
ションに用いても半導体装置の信頼性を低下することの
全くない高品質のＰ−SiOを製造する方法を提供するこ
とにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、Ｐ−SiOを製造する際のＲＦパワー密度，Ｒ
Ｆ周波数，真空度を適宜に設定することにより、耐湿性
の向上等、Ｐ−SiOの高品質化を達成するものである。
Ｆ周波数，真空度を適宜に設定することにより、耐湿性
の向上等、Ｐ−SiOの高品質化を達成するものである。
本発明者による種々の検討によればＰ−SiOが吸湿する
とＳｉと水酸基（ＯＨ）とが結合してSi−OHが形成さ
れ、特有の赤外周波数においてSi−OHに起因する吸収が
現われることが判明した。また、このSi−ＯＨの結合で
決定される耐湿性はＰ−SiOの緻密性と大なる相関を有
し、かつこの緻密性はＰ−SiOのエッチ速度によって表
わされる。
とＳｉと水酸基（ＯＨ）とが結合してSi−OHが形成さ
れ、特有の赤外周波数においてSi−OHに起因する吸収が
現われることが判明した。また、このSi−ＯＨの結合で
決定される耐湿性はＰ−SiOの緻密性と大なる相関を有
し、かつこの緻密性はＰ−SiOのエッチ速度によって表
わされる。
そこで、本発明者が、ＰＣＴ試験とエッチ速度の相関を
求めたところ、第１図に示す関係を得ることができた。
即ち、製品として必要とされる耐湿性は、ＰＣＴによっ
てＰ−SiOが吸湿しない時間を200hr確保することであ
り、このためには、エッチ速度が10（Å／sec）以下で
あることが必要である。
求めたところ、第１図に示す関係を得ることができた。
即ち、製品として必要とされる耐湿性は、ＰＣＴによっ
てＰ−SiOが吸湿しない時間を200hr確保することであ
り、このためには、エッチ速度が10（Å／sec）以下で
あることが必要である。
したがって、この結果に基づいて、第５図に示すＰ−Si
O製造装置１により各条件を変化させてＰ−SiOの製造を
行なったところ、第２図ないし第４図に示す関係を得る
ことができた。前記製造装置１は、チャンバ２内に上下
の各電極３，４を配置し、上部電極３にソースとしての
Ｓ：５を取着し、下部電極４上に被処理物であるシリコ
ンウエーハ等６を載置すると共に両電極間に所要の周波
数でかつ所要のパワー密度のＲＦ（高周波）をＲＦ電源
７から供給する。また、チャンバ２にはガス供給管８や
排気管９を接続し、プラズマが発生し得るようにチャン
バ２内にアルゴン，酸素を供給する一方、内部を所要の
真空度に設定する。これにより、両電極間３，４に発生
するプラズマの作用によりＳ：Ｏ（SiO2）が生成され、
これがウエーハ６表面に堆積されることになる。
O製造装置１により各条件を変化させてＰ−SiOの製造を
行なったところ、第２図ないし第４図に示す関係を得る
ことができた。前記製造装置１は、チャンバ２内に上下
の各電極３，４を配置し、上部電極３にソースとしての
Ｓ：５を取着し、下部電極４上に被処理物であるシリコ
ンウエーハ等６を載置すると共に両電極間に所要の周波
数でかつ所要のパワー密度のＲＦ（高周波）をＲＦ電源
７から供給する。また、チャンバ２にはガス供給管８や
排気管９を接続し、プラズマが発生し得るようにチャン
バ２内にアルゴン，酸素を供給する一方、内部を所要の
真空度に設定する。これにより、両電極間３，４に発生
するプラズマの作用によりＳ：Ｏ（SiO2）が生成され、
これがウエーハ６表面に堆積されることになる。
このようにして形成したＰ−SiOについて検討したとこ
ろ、第２図のＲＦパワー密度とエッチ速度との関係で
は、エッチ速度を１０（Å／sec）以下にするためには
ＲＦパワー密度は0.5（Ｗ／cm2）以上であることが要求
される。第３図のＲＦ周波数とエッチ速度との関係で
は、エッチ速度を１０（Å／sec）以下にするためには
ＲＦ周波数は略２MHz以下にすることが好ましい。更に
第４図の真空度とエッチ速度との関係では、エッチ速度
を10（Å／sec）以下にするためには真空度は0.7Torr以
下が好ましい。
ろ、第２図のＲＦパワー密度とエッチ速度との関係で
は、エッチ速度を１０（Å／sec）以下にするためには
ＲＦパワー密度は0.5（Ｗ／cm2）以上であることが要求
される。第３図のＲＦ周波数とエッチ速度との関係で
は、エッチ速度を１０（Å／sec）以下にするためには
ＲＦ周波数は略２MHz以下にすることが好ましい。更に
第４図の真空度とエッチ速度との関係では、エッチ速度
を10（Å／sec）以下にするためには真空度は0.7Torr以
下が好ましい。
そこで、次表に示すように、ＲＦパワー密度，ＲＦ周波
数，真空度を夫々相違させたＡ〜Ｅの５種類のＰ−SiO
を製造して各々のＰＣＴ時間を求めたところ、三つの条
件の全てを満足したもののみがＰＣＴ時間が200hrを越
えて耐湿性が高くなることが判明した。また、これらか
ら、三つの条件の中、一つでも条件を満たさないと、良
好な耐湿性が得られないことも判明した。
数，真空度を夫々相違させたＡ〜Ｅの５種類のＰ−SiO
を製造して各々のＰＣＴ時間を求めたところ、三つの条
件の全てを満足したもののみがＰＣＴ時間が200hrを越
えて耐湿性が高くなることが判明した。また、これらか
ら、三つの条件の中、一つでも条件を満たさないと、良
好な耐湿性が得られないことも判明した。
このことから、ＰＦパワー密度，ＰＦ周波数，真空度の
各条件間でも相互に関係があり、各条件が前述の数値を
満足すれば評価としては合格であるが、その値の設定，
組合せによっては最上，上等の品質に差が生じることが
判る。
各条件間でも相互に関係があり、各条件が前述の数値を
満足すれば評価としては合格であるが、その値の設定，
組合せによっては最上，上等の品質に差が生じることが
判る。
(1)Ｐ−SiOを形成する際のＰＦパワー密度，RF周波数、
真空度の各条件を夫々0.5（Ｗ／cm2）以下，２（MHz）
以下、0.7（Torr）以下に設定することにより、Ｐ−SiO
の耐湿性を評価するＰＣＴ時間を200hr以上にし、Ｐ−S
iOの耐湿性を向上して品質の向上を達成できる。
真空度の各条件を夫々0.5（Ｗ／cm2）以下，２（MHz）
以下、0.7（Torr）以下に設定することにより、Ｐ−SiO
の耐湿性を評価するＰＣＴ時間を200hr以上にし、Ｐ−S
iOの耐湿性を向上して品質の向上を達成できる。
(2)前記三つの条件を満たすのみではなく、各条件値の
相対関係を適宜に定めることにより、ＰＣＴ時間の大幅
な増大を得ることができ、最上，上品質のＰ−SiOを得
ることができる。
相対関係を適宜に定めることにより、ＰＣＴ時間の大幅
な増大を得ることができ、最上，上品質のＰ−SiOを得
ることができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をパッシベーションとしてのＰ−SiOに適用した場合に
ついて説明したが、それに限定されるものではなく、層
間絶縁層として使用する場合は勿論のこと、半導体技術
分野以外でＰ−SiOを形成する場合にも適用することが
できる。
をパッシベーションとしてのＰ−SiOに適用した場合に
ついて説明したが、それに限定されるものではなく、層
間絶縁層として使用する場合は勿論のこと、半導体技術
分野以外でＰ−SiOを形成する場合にも適用することが
できる。
第１図はエッチ速度とＰＣＴ時間の関係を示すグラフ、 第２図はＲＦパワー密度とエッチ速度の関係を示すグラ
フ、 第３図はＲＦ周波数とエッチ速度の関係を示すグラフ、 第４図は真空度とエッチ速度の関係を示すグラフ、 第５図はＰ−SiO製造装置の概念図である。 １……Ｐ−SiO、２……チャンバ、３……上部電極、４
……下部電極、６……ウエーハ、７……ＲＦ電源、８…
…ガス供給管、９……排気管。
フ、 第３図はＲＦ周波数とエッチ速度の関係を示すグラフ、 第４図は真空度とエッチ速度の関係を示すグラフ、 第５図はＰ−SiO製造装置の概念図である。 １……Ｐ−SiO、２……チャンバ、３……上部電極、４
……下部電極、６……ウエーハ、７……ＲＦ電源、８…
…ガス供給管、９……排気管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 雄次 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (56)参考文献 特開 昭59−148326（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−51972（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】半導体ウエーハ主面にプラズマシリコン酸
化膜を堆積するプラズマシリコン酸化膜の製造方法であ
って、上下電極が配置されたチャンバと、その電極間に
プラズマを発生させるためのＲＦ電源と、チャンバに接
続され、そのチャンバ内にプラズマが発生し得るように
所望のガスを供給するガス供給管と、チャンバに接続さ
れそのチャンバ内を真空にするための排気管とを備えた
プラズマ処理装置を用意し、前記チャンバ内の下部電極
上に半導体ウエーハを位置せしめ、前記ＲＦ電源のＲＦ
パワー密度が０．５（Ｗ／cm2）以下で、周波数が２
（ＭHz）以下、そしてチャンバ内真空度を０．７（Ｔｏ
ｒｒ）以下に設定し、その条件下で前記半導体ウエーハ
主面にプラズマシリコン酸化膜を堆積することを特徴と
するプラズマシリコン酸化膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143857A JPH0620065B2 (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | プラズマシリコン酸化膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143857A JPH0620065B2 (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | プラズマシリコン酸化膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035521A JPS6035521A (ja) | 1985-02-23 |
| JPH0620065B2 true JPH0620065B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=15348579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143857A Expired - Lifetime JPH0620065B2 (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | プラズマシリコン酸化膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620065B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7223941B2 (ja) * | 2020-12-18 | 2023-02-17 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505405A (en) * | 1980-07-24 | 1985-03-19 | Graco Inc. | Proportional pumping system |
| JPS59148326A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｃｖｄ薄膜製造方法 |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP58143857A patent/JPH0620065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6035521A (ja) | 1985-02-23 |
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