JPH06326026A - 半導体装置の薄膜形成方法 - Google Patents
半導体装置の薄膜形成方法Info
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- H10P14/69—Inorganic materials
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- H10P14/6922—Inorganic materials composed of oxides, glassy oxides or oxide-based glasses containing silicon the material containing Si, O and at least one of H, N, C, F or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 更なる高密度化に対応し得るＰＥＣＶＤ法を
適用した半導体装置の薄膜形成方法を提供する。 【構成】 相互に異なった周波数の２電源により反応容
器内にプラズマを発生させ、この反応容器内に導入した
反応ガスをプラズマ放電エネルギーを用いて活性化させ
ることにより、反応ガスの化学的気相成長によって生成
される沈積物を試料面へ被着させる半導体装置の薄膜形
成方法であって、前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系ガス
とフッ素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと塩
素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと臭素系ガ
スとの混合ガスを適用した。
適用した半導体装置の薄膜形成方法を提供する。 【構成】 相互に異なった周波数の２電源により反応容
器内にプラズマを発生させ、この反応容器内に導入した
反応ガスをプラズマ放電エネルギーを用いて活性化させ
ることにより、反応ガスの化学的気相成長によって生成
される沈積物を試料面へ被着させる半導体装置の薄膜形
成方法であって、前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系ガス
とフッ素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと塩
素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと臭素系ガ
スとの混合ガスを適用した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板等の試料面
に薄膜を形成するプラズマ励起ＣＶＤ（Plasma Enhance
d ＣＶＤ）法を適用した半導体装置の薄膜形成方法に関
する。
に薄膜を形成するプラズマ励起ＣＶＤ（Plasma Enhance
d ＣＶＤ）法を適用した半導体装置の薄膜形成方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体基板等の試料面に薄膜を形
成するためには、反応容器内にプラズマを発生させ、こ
の反応容器内に導入した反応ガスをプラズマ放電エネル
ギーを用いて活性化させることにより、反応ガスの化学
的気相成長によって生成される沈積物の試料面への被着
を推進させるプラズマ励起ＣＶＤ法が、広く適用されて
いる。
成するためには、反応容器内にプラズマを発生させ、こ
の反応容器内に導入した反応ガスをプラズマ放電エネル
ギーを用いて活性化させることにより、反応ガスの化学
的気相成長によって生成される沈積物の試料面への被着
を推進させるプラズマ励起ＣＶＤ法が、広く適用されて
いる。
【０００３】ここで、反応容器内にプラズマを発生させ
るためには、反応容器内に設けられた対向電極間に１
３．５６ＭＨｚや４００ＫＨｚ等の周波数の電源を印加
し、かかる電源の電力を調節することによって沈積速度
や生成薄膜の品質を制御する方法や、導波管を介して反
応容器内に２．５４ＧＨｚのマイクロ波を導入する方法
（ＥＣＲプラズマＣＶＤ）等が実用に供されている。
るためには、反応容器内に設けられた対向電極間に１
３．５６ＭＨｚや４００ＫＨｚ等の周波数の電源を印加
し、かかる電源の電力を調節することによって沈積速度
や生成薄膜の品質を制御する方法や、導波管を介して反
応容器内に２．５４ＧＨｚのマイクロ波を導入する方法
（ＥＣＲプラズマＣＶＤ）等が実用に供されている。
【０００４】一方、反応ガスとしては、例えば、半導体
基板の表面にＳｉＯやＳｉＯＮ薄膜を被着させるため
に、ＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）系ガス
やＳｉＨ4 系ガスが適用されている。
基板の表面にＳｉＯやＳｉＯＮ薄膜を被着させるため
に、ＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）系ガス
やＳｉＨ4 系ガスが適用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の更な
る高密度半導体集積装置（ＶＬＳＩ）の実現要求に伴
い、サブミクロンでの微細化生成技術の開発が極めて重
要になってきた。そこで、従来のプラズマ励起ＣＶＤ法
によって生成される薄膜の形状を実験的に検証すること
によって、従来技術によるサブミクロン化への適用可能
性を調べた。
る高密度半導体集積装置（ＶＬＳＩ）の実現要求に伴
い、サブミクロンでの微細化生成技術の開発が極めて重
要になってきた。そこで、従来のプラズマ励起ＣＶＤ法
によって生成される薄膜の形状を実験的に検証すること
によって、従来技術によるサブミクロン化への適用可能
性を調べた。
【０００６】図４（ａ）〜（ｆ）は、前記対向電極間に
１３．５６ＭＨｚの単一高周波電源を印加することによ
り反応容器内にプラズマを発生させる従来のプラズマ励
起ＣＶＤ（以下、ＰＥＣＶＤという）装置に、ＳｉＨ4
系の反応ガスを導入することにより、半導体基板表面の
ＳｉＯ2 酸化膜上及びその表面に形成されたＡｌ配線上
に更に絶縁被覆のためのＳｉＯ2 薄膜を形成した場合の
縦断面形状を示す。
１３．５６ＭＨｚの単一高周波電源を印加することによ
り反応容器内にプラズマを発生させる従来のプラズマ励
起ＣＶＤ（以下、ＰＥＣＶＤという）装置に、ＳｉＨ4
系の反応ガスを導入することにより、半導体基板表面の
ＳｉＯ2 酸化膜上及びその表面に形成されたＡｌ配線上
に更に絶縁被覆のためのＳｉＯ2 薄膜を形成した場合の
縦断面形状を示す。
【０００７】かかる実験結果から明らかなように、Ｓｉ
Ｏ2 薄膜は、側面が凸状の丸みを持った断面形状とな
る。即ち、Ａｌ配線の底部近傍の膜厚よりも、Ａｌ配線
の上側部近傍の膜厚が厚くなる結果、Ａｌ配線の底部近
傍にボイド（隙間）が発生する問題を生ずる。特に、Ａ
ｌ配線間の隙間間隔が小さくなるサブミクロンでの高密
度配線（図４（ｅ）（ｆ）参照）にあっては、極めて深
刻な問題を招来する。
Ｏ2 薄膜は、側面が凸状の丸みを持った断面形状とな
る。即ち、Ａｌ配線の底部近傍の膜厚よりも、Ａｌ配線
の上側部近傍の膜厚が厚くなる結果、Ａｌ配線の底部近
傍にボイド（隙間）が発生する問題を生ずる。特に、Ａ
ｌ配線間の隙間間隔が小さくなるサブミクロンでの高密
度配線（図４（ｅ）（ｆ）参照）にあっては、極めて深
刻な問題を招来する。
【０００８】図５（ａ）〜（ｆ）は、前記対向電極間に
１３．５６ＭＨｚの高周波電源と４００ＫＨｚの低周波
電源とを同時に印加することにより反応容器内にプラズ
マを発生させる従来のＰＥＣＶＤ装置に、ＴＥＯＳ系ガ
スを導入することにより、半導体基板表面のＳｉＯ2 酸
化膜上及びその表面に形成されたＡｌ配線上に更に絶縁
被覆のためのＳｉＯ2 薄膜を形成した場合の実験結果
（縦断面図）を示す。
１３．５６ＭＨｚの高周波電源と４００ＫＨｚの低周波
電源とを同時に印加することにより反応容器内にプラズ
マを発生させる従来のＰＥＣＶＤ装置に、ＴＥＯＳ系ガ
スを導入することにより、半導体基板表面のＳｉＯ2 酸
化膜上及びその表面に形成されたＡｌ配線上に更に絶縁
被覆のためのＳｉＯ2 薄膜を形成した場合の実験結果
（縦断面図）を示す。
【０００９】尚、１３．５６ＭＨｚの高周波電源と４０
０ＫＨｚの低周波電源との２周波電源を同時に適用する
技術の詳細は、特公昭５９−３０１３０号に開示されて
おり、かかる２周波電源を適用すれば、高速薄膜生成と
品質の向上を実現することができるとしている。
０ＫＨｚの低周波電源との２周波電源を同時に適用する
技術の詳細は、特公昭５９−３０１３０号に開示されて
おり、かかる２周波電源を適用すれば、高速薄膜生成と
品質の向上を実現することができるとしている。
【００１０】この実験結果によれば、図５（ａ）〜
（ｆ）から明らかなように、形成されたＳｉＯ2 薄膜の
側壁部分の形状が図４（ａ）〜（ｆ）の場合と較べて丸
みを有さず、この結果、ボイド発生の低減化が実現され
た。したがって、生成薄膜の制御性の向上に大きく貢献
した技術と言える。
（ｆ）から明らかなように、形成されたＳｉＯ2 薄膜の
側壁部分の形状が図４（ａ）〜（ｆ）の場合と較べて丸
みを有さず、この結果、ボイド発生の低減化が実現され
た。したがって、生成薄膜の制御性の向上に大きく貢献
した技術と言える。
【００１１】しかし、図５（ｅ）（ｆ）に示すように、
Ａｌ配線の相互間隔が狭くなるサブミクロンでの高密薄
膜生成にあってはボイドの低減化が不十分であり、かか
る従来技術では更なる高密度化に対する要求に対応する
ことが困難である。
Ａｌ配線の相互間隔が狭くなるサブミクロンでの高密薄
膜生成にあってはボイドの低減化が不十分であり、かか
る従来技術では更なる高密度化に対する要求に対応する
ことが困難である。
【００１２】本発明は、このような従来のＰＥＣＶＤ法
の問題点に鑑みて成されたものであり、更なる高密度化
に対応し得る半導体装置の薄膜形成方法を提供すること
を目的とする。
の問題点に鑑みて成されたものであり、更なる高密度化
に対応し得る半導体装置の薄膜形成方法を提供すること
を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、相互に異なった周波数の２電源により反
応容器内にプラズマを発生させ、この反応容器内に導入
した反応ガスをプラズマ放電エネルギーを用いて活性化
させることにより、反応ガスの化学的気相成長によって
生成される沈積物を試料面へ被着させる半導体装置の薄
膜形成方法において、前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系
ガスとフッ素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガス
と塩素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと臭素
系ガスとの混合ガスを適用した。
めに本発明は、相互に異なった周波数の２電源により反
応容器内にプラズマを発生させ、この反応容器内に導入
した反応ガスをプラズマ放電エネルギーを用いて活性化
させることにより、反応ガスの化学的気相成長によって
生成される沈積物を試料面へ被着させる半導体装置の薄
膜形成方法において、前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系
ガスとフッ素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガス
と塩素系ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと臭素
系ガスとの混合ガスを適用した。
【００１４】例えば、フッ素系ガスとしては、ＣＦ4 、
Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 、ＨＦ、ＣＨＦ3、ＣＨ2 Ｆ2 、
Ｆ2 、ＳＦ6 等を適用し、塩素系ガスとしては、ＣＣｌ
4 、Ｃｌ2 、ＨＣｌ等を適用し、臭素系ガスとしては、
ＨＢｒ等を適用した。
Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 、ＨＦ、ＣＨＦ3、ＣＨ2 Ｆ2 、
Ｆ2 、ＳＦ6 等を適用し、塩素系ガスとしては、ＣＣｌ
4 、Ｃｌ2 、ＨＣｌ等を適用し、臭素系ガスとしては、
ＨＢｒ等を適用した。
【００１５】
【作用】異なった周波数の２電源により反応容器内にプ
ラズマを発生させるＰＥＣＶＤ方法において、前記混合
ガスを反応ガスに適用して、凹凸状の下地材料の表面上
に薄膜を形成すると、薄膜の側壁が順テーパ状に形成さ
れるのでボイドが発生しない。又、上記側壁の緻密性が
良好となることから、膜質制御性に優れた方法を提供す
ることができる。更に、薄膜中にフッ素が取り込まれて
誘電率の低い薄膜が形成されるので、トランジスタ等の
電気的特性の向上を図ることが可能となる。
ラズマを発生させるＰＥＣＶＤ方法において、前記混合
ガスを反応ガスに適用して、凹凸状の下地材料の表面上
に薄膜を形成すると、薄膜の側壁が順テーパ状に形成さ
れるのでボイドが発生しない。又、上記側壁の緻密性が
良好となることから、膜質制御性に優れた方法を提供す
ることができる。更に、薄膜中にフッ素が取り込まれて
誘電率の低い薄膜が形成されるので、トランジスタ等の
電気的特性の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。まず、図１に基づいて、この実施例に適用したＰＥ
ＣＶＤ装置の概略構成を説明すると、外気から密封され
た反応室１を実現するための絶縁性の反応容器２内に対
向電極３，４が収容され、一方の電極４はアース電位に
保持されると共に、対向面に薄膜形成用の半導体基板５
が取り付けられ、他方の電極３にはプラズマ発生用の電
源が印加されようになっている。又、電極３の上側から
反応室１へ配管６を介して反応ガスが導入されると共
に、反応容器２の一側から排気することにより反応室１
内が減圧状態に設定されている。又、電極４側には温度
制御用のヒーター７が設けられている。
る。まず、図１に基づいて、この実施例に適用したＰＥ
ＣＶＤ装置の概略構成を説明すると、外気から密封され
た反応室１を実現するための絶縁性の反応容器２内に対
向電極３，４が収容され、一方の電極４はアース電位に
保持されると共に、対向面に薄膜形成用の半導体基板５
が取り付けられ、他方の電極３にはプラズマ発生用の電
源が印加されようになっている。又、電極３の上側から
反応室１へ配管６を介して反応ガスが導入されると共
に、反応容器２の一側から排気することにより反応室１
内が減圧状態に設定されている。又、電極４側には温度
制御用のヒーター７が設けられている。
【００１７】更に、例えば１３．５６ＭＨｚの高周発振
源８から出力された高周波電力が、インピーダンスマッ
チング回路９を介して電極３に印加されると同時に、例
えば４００ＫＨｚの低周波発振源１０から出力された低
周波電力が、インピーダンスマッチング回路１１と、高
域周波数成分の通過を阻止する高域遮断フィルタ回路１
２を介して電極３に印加される。即ち、電極３に高低２
周波数の電力を同時に印加することによって、反応室１
内にプラズマを発生させるようになっている。
源８から出力された高周波電力が、インピーダンスマッ
チング回路９を介して電極３に印加されると同時に、例
えば４００ＫＨｚの低周波発振源１０から出力された低
周波電力が、インピーダンスマッチング回路１１と、高
域周波数成分の通過を阻止する高域遮断フィルタ回路１
２を介して電極３に印加される。即ち、電極３に高低２
周波数の電力を同時に印加することによって、反応室１
内にプラズマを発生させるようになっている。
【００１８】かかる構成のＰＥＣＶＤ装置において、上
記の反応ガスとして、フッ素系ガス（ＮＦ3 ）とＴＥＯ
Ｓ系ガスとの混合ガスを反応室１内に導入し、高周波発
振源８と低周波発振源１０の出力電力比を適宜に調整し
て、混合ガスをプラズマ放電エネルギーで活性化させる
ことにより、半導体基板５の表面にＳｉＯ2 薄膜を生成
させた。
記の反応ガスとして、フッ素系ガス（ＮＦ3 ）とＴＥＯ
Ｓ系ガスとの混合ガスを反応室１内に導入し、高周波発
振源８と低周波発振源１０の出力電力比を適宜に調整し
て、混合ガスをプラズマ放電エネルギーで活性化させる
ことにより、半導体基板５の表面にＳｉＯ2 薄膜を生成
させた。
【００１９】図２（ａ）〜（ｆ）は、かかる生成工程に
よって、半導体基板表面のＳｉＯ2酸化膜上及びその表
面に形成されたＡｌ配線上に更に絶縁被覆のためのＳｉ
Ｏ2薄膜を形成した場合の縦断面形状を示す。尚、同図
は、縦断面形状の顕微鏡写真の輪郭部分をトレースして
示す断面図であり、縦横の長さは同図中の単位スケール
（０．５μｍ）にて示す通りである。
よって、半導体基板表面のＳｉＯ2酸化膜上及びその表
面に形成されたＡｌ配線上に更に絶縁被覆のためのＳｉ
Ｏ2薄膜を形成した場合の縦断面形状を示す。尚、同図
は、縦断面形状の顕微鏡写真の輪郭部分をトレースして
示す断面図であり、縦横の長さは同図中の単位スケール
（０．５μｍ）にて示す通りである。
【００２０】同図（ａ）〜（ｄ）のように、夫々のＡｌ
配線の幅及び相対間隔が比較的大きな場合には、ＳｉＯ
2 薄膜の側壁が順テーパ状に形成されるので、ボイドの
発生が解消される。
配線の幅及び相対間隔が比較的大きな場合には、ＳｉＯ
2 薄膜の側壁が順テーパ状に形成されるので、ボイドの
発生が解消される。
【００２１】一方、同図（ｅ）のように、夫々のＡｌ配
線の幅及び相対間隔がサブミクロン範囲の場合にあって
も、ＳｉＯ2 薄膜の側壁形状は平坦となり、ボイドの発
生が大幅に低減化される。又、同図（ｆ）のように、サ
ブミクロン範囲において夫々のＡｌ配線の幅及び相対間
隔が更に小さくなると、Ａｌ配線間にもＳｉＯ2 薄膜が
埋まり、ボイド発生の問題は完全に解消される。又、同
図（ｅ）（ｆ）に示すこれらの場合には、かかる側壁部
分は緻密な組成構造となるので、品質の向上が実現され
る。因みに、この様にボイドが低減化され且つＳｉＯ2
薄膜の側壁部分がテーパ状に形成されるのは、ＴＥＯＳ
系ガスに基づいてＡｌ配線及びＳｉＯ2酸化膜の上面に
堆積物が沈積されるのと同時に、フッ素系ガス（Ｎ
Ｆ3 ）によってその堆積物（ＳｉＯ2 薄膜）がエッチン
グされることによるものと推察される。又、かかるＳｉ
Ｏ2 薄膜はフッ素が取り込まれるので、その誘電率が低
くなり、Ａｌ配線がＭＯＳＦＥＴのゲート電極との間を
接続するためのゲート間配線として適用される場合等に
おいては、電気的に良好なＭＯＳＦＥＴを実現すること
が可能となる。
線の幅及び相対間隔がサブミクロン範囲の場合にあって
も、ＳｉＯ2 薄膜の側壁形状は平坦となり、ボイドの発
生が大幅に低減化される。又、同図（ｆ）のように、サ
ブミクロン範囲において夫々のＡｌ配線の幅及び相対間
隔が更に小さくなると、Ａｌ配線間にもＳｉＯ2 薄膜が
埋まり、ボイド発生の問題は完全に解消される。又、同
図（ｅ）（ｆ）に示すこれらの場合には、かかる側壁部
分は緻密な組成構造となるので、品質の向上が実現され
る。因みに、この様にボイドが低減化され且つＳｉＯ2
薄膜の側壁部分がテーパ状に形成されるのは、ＴＥＯＳ
系ガスに基づいてＡｌ配線及びＳｉＯ2酸化膜の上面に
堆積物が沈積されるのと同時に、フッ素系ガス（Ｎ
Ｆ3 ）によってその堆積物（ＳｉＯ2 薄膜）がエッチン
グされることによるものと推察される。又、かかるＳｉ
Ｏ2 薄膜はフッ素が取り込まれるので、その誘電率が低
くなり、Ａｌ配線がＭＯＳＦＥＴのゲート電極との間を
接続するためのゲート間配線として適用される場合等に
おいては、電気的に良好なＭＯＳＦＥＴを実現すること
が可能となる。
【００２２】尚、この実施例では、ＴＥＯＳ系ガスとフ
ッ素系ガス（ＮＦ3 ）との混合ガスを反応ガスとして適
用した場合を述べたが、他の種類の混合ガス、例えば、
ＴＥＯＳ系ガスとフッ素系ガス（ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｈ
Ｆ、ＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、Ｆ2 、ＳＦ6 等の夫々）と
の混合ガスや、ＴＥＯＳ系ガスと塩素系ガス（ＣＣ
ｌ4 、Ｃｌ2 、ＨＣｌ等の夫々）との混合ガス、又はＴ
ＥＯＳ系ガスと臭素系ガス（ＨＢｒ等）との混合ガスを
適用しても、図２（ａ）〜（ｆ）に示すような形状のＳ
ｉＯ2 薄膜を形成することができ、ボイドの低減化、品
質の向上及び誘電率の低減化の効果が得られる。
ッ素系ガス（ＮＦ3 ）との混合ガスを反応ガスとして適
用した場合を述べたが、他の種類の混合ガス、例えば、
ＴＥＯＳ系ガスとフッ素系ガス（ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｈ
Ｆ、ＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、Ｆ2 、ＳＦ6 等の夫々）と
の混合ガスや、ＴＥＯＳ系ガスと塩素系ガス（ＣＣ
ｌ4 、Ｃｌ2 、ＨＣｌ等の夫々）との混合ガス、又はＴ
ＥＯＳ系ガスと臭素系ガス（ＨＢｒ等）との混合ガスを
適用しても、図２（ａ）〜（ｆ）に示すような形状のＳ
ｉＯ2 薄膜を形成することができ、ボイドの低減化、品
質の向上及び誘電率の低減化の効果が得られる。
【００２３】ここで、特に注目すべき点は、１３．５６
ＭＨｚの単一の高周波電力のみを電極３に印加すること
によってブラズマを発生させ、この実施例と同条件のフ
ッ素系ガス（ＮＦ3 ）とＴＥＯＳ系ガスとの混合ガスを
適用してＳｉＯ2 薄膜を形成した場合には、形成された
ＳｉＯ2 薄膜の側壁が緻密な組成構造とならず、脆くな
ることが実験的に確認された。即ち、好適なＳｉＯ2 薄
膜を生成するためには、単に上記のような混合ガスを適
用するだけでは不十分であり、周波数の異なる２周波数
の電力を同時に印加た条件の下でプラズマを発生させる
ことが必要であることが確認された。このように、この
発明例は、ブラズマ発生の条件と反応ガス（混合ガス）
の種類との新規な最適条件を提供するものである。
ＭＨｚの単一の高周波電力のみを電極３に印加すること
によってブラズマを発生させ、この実施例と同条件のフ
ッ素系ガス（ＮＦ3 ）とＴＥＯＳ系ガスとの混合ガスを
適用してＳｉＯ2 薄膜を形成した場合には、形成された
ＳｉＯ2 薄膜の側壁が緻密な組成構造とならず、脆くな
ることが実験的に確認された。即ち、好適なＳｉＯ2 薄
膜を生成するためには、単に上記のような混合ガスを適
用するだけでは不十分であり、周波数の異なる２周波数
の電力を同時に印加た条件の下でプラズマを発生させる
ことが必要であることが確認された。このように、この
発明例は、ブラズマ発生の条件と反応ガス（混合ガス）
の種類との新規な最適条件を提供するものである。
【００２４】更に、本発明をＥＣＲプラズマＣＶＤ装置
に適用した場合にも、同様のＳｉＯ2 薄膜を生成するこ
とができる。この場合には、例えば、図３に概略的に示
すＥＣＲプラズマＣＶＤ装置のプラズマ発生室に導波管
を介して２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導波すると共
に、プラズマ発生用ガスとして窒素（Ｎ2 ）等を導入
し、更に、反応ガスとして前述した混合ガスを反応室内
に導入する。そして、薄膜を形成すべき半導体基板等を
取り付ける電極３に、高周波電力源１４からの例えば１
３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加することによって実
現される。
に適用した場合にも、同様のＳｉＯ2 薄膜を生成するこ
とができる。この場合には、例えば、図３に概略的に示
すＥＣＲプラズマＣＶＤ装置のプラズマ発生室に導波管
を介して２．４５ＧＨｚのマイクロ波を導波すると共
に、プラズマ発生用ガスとして窒素（Ｎ2 ）等を導入
し、更に、反応ガスとして前述した混合ガスを反応室内
に導入する。そして、薄膜を形成すべき半導体基板等を
取り付ける電極３に、高周波電力源１４からの例えば１
３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加することによって実
現される。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、相
互に異なった周波数の２電源により反応容器内にプラズ
マを発生させ、この反応容器内に導入した反応ガスをプ
ラズマ放電エネルギーを用いて活性化させることによ
り、反応ガスの化学的気相成長によって生成される沈積
物を試料面へ被着させる半導体装置の薄膜形成方法にお
いて、前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系ガスとフッ素系
ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと塩素系ガスと
の混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと臭素系ガスとの混合
ガスを適用したので、凹凸状の下地材料の表面上に薄膜
を形成しても、薄膜の側壁が順テーパ状に形成されるの
でボイドが発生しない。又、上記側壁の緻密性が良好と
なることから、膜質制御性に優れた方法を提供すること
ができる。更に、薄膜中にフッ素が取り込まれて誘電率
の低い薄膜を形成することができるので、トランジスタ
等の電気的特性の向上を図ることが可能となる等の優れ
た効果が得られる。このように、更なる高密度化に対応
し得る半導体装置の薄膜形成方法を提供することができ
る。
互に異なった周波数の２電源により反応容器内にプラズ
マを発生させ、この反応容器内に導入した反応ガスをプ
ラズマ放電エネルギーを用いて活性化させることによ
り、反応ガスの化学的気相成長によって生成される沈積
物を試料面へ被着させる半導体装置の薄膜形成方法にお
いて、前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系ガスとフッ素系
ガスとの混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと塩素系ガスと
の混合ガス、又はＴＥＯＳ系ガスと臭素系ガスとの混合
ガスを適用したので、凹凸状の下地材料の表面上に薄膜
を形成しても、薄膜の側壁が順テーパ状に形成されるの
でボイドが発生しない。又、上記側壁の緻密性が良好と
なることから、膜質制御性に優れた方法を提供すること
ができる。更に、薄膜中にフッ素が取り込まれて誘電率
の低い薄膜を形成することができるので、トランジスタ
等の電気的特性の向上を図ることが可能となる等の優れ
た効果が得られる。このように、更なる高密度化に対応
し得る半導体装置の薄膜形成方法を提供することができ
る。
【図１】本発明による半導体装置の薄膜形成方法の一実
施例を説明するためのＰＥＣＶＤ装置の概略構成を示す
説明図である。
施例を説明するためのＰＥＣＶＤ装置の概略構成を示す
説明図である。
【図２】ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を適用した場合の本
発明の一実施例を説明するための説明図である。
発明の一実施例を説明するための説明図である。
【図３】図１に示すＰＥＣＶＤ装置によって生成された
ＳｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
ＳｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
【図４】従来のＰＥＣＶＤ法によって生成されたＳｉＯ
2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
【図５】従来のＰＥＣＶＤ法によって生成された他のＳ
ｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
ｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
１…反応室、２…反応容器、３，４…対向電極、５…半
導体基板、６…配管、７…ヒーター、８…高周波電源、
９，１１…インピーダンスマッチング回路、１０…低周
波電源、１２…高域遮断フィルタ回路、１３…電極、１
４…高周波電源。
導体基板、６…配管、７…ヒーター、８…高周波電源、
９，１１…インピーダンスマッチング回路、１０…低周
波電源、１２…高域遮断フィルタ回路、１３…電極、１
４…高周波電源。
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体装置の薄膜形成方法の一実
施例を説明するためのＰＥＣＶＤ装置の概略構成を示す
説明図である。
施例を説明するためのＰＥＣＶＤ装置の概略構成を示す
説明図である。
【図２】図１に示すＰＥＣＶＤ装置によって生成された
ＳｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
ＳｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
【図３】ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を適用した場合の本
発明の一実施例を説明するための説明図である。
発明の一実施例を説明するための説明図である。
【図４】従来のＰＥＣＶＤ法によって生成されたＳｉＯ
2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
【図５】従来のＰＥＣＶＤ法によって生成された他のＳ
ｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
ｉＯ2 薄膜の形状を示す縦断面図である。
【符号の説明】 １…反応室、２…反応容器、３，４…対向電極、５…半
導体基板、６…配管、７…ヒーター、８…高周波電源、
９，１１…インピーダンスマッチング回路、１０…低周
波電源、１２…高域遮断フィルタ回路、１３…電極、１
４…高周波電源。
導体基板、６…配管、７…ヒーター、８…高周波電源、
９，１１…インピーダンスマッチング回路、１０…低周
波電源、１２…高域遮断フィルタ回路、１３…電極、１
４…高周波電源。
Claims (6)
- 【請求項１】 相互に異なった周波数の２電源により反
応容器内にプラズマを発生させ、この反応容器内に導入
した反応ガスをプラズマ放電エネルギーを用いて活性化
させることにより、反応ガスの化学的気相成長によって
生成される沈積物を試料面へ被着させる半導体装置の薄
膜形成方法において、 前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系ガスとフッ素系ガスと
の混合ガスを適用したことを特徴とする半導体装置の薄
膜形成方法。 - 【請求項２】 相互に異なった周波数の２電源により反
応容器内にプラズマを発生させ、この反応容器内に導入
した反応ガスをプラズマ放電エネルギーを用いて活性化
させることにより、反応ガスの化学的気相成長によって
生成される沈積物を試料面へ被着させる半導体装置の薄
膜形成方法において、 前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系ガスと塩素系ガスとの
混合ガスを適用したことを特徴とする半導体装置の薄膜
形成方法。 - 【請求項３】 相互に異なった周波数の２電源により反
応容器内にプラズマを発生させ、この反応容器内に導入
した反応ガスをプラズマ放電エネルギーを用いて活性化
させることにより、反応ガスの化学的気相成長によって
生成される沈積物を試料面へ被着させる半導体装置の薄
膜形成方法において、 前記反応ガスとして、ＴＥＯＳ系ガスと臭素系ガスとの
混合ガスを適用したことを特徴とする半導体装置の薄膜
形成方法。 - 【請求項４】 前記フッ素系ガスは、ＣＦ4 、Ｃ
2 Ｆ6 、ＮＦ3 、ＨＦ、ＣＨＦ3 、ＣＨ2 Ｆ2 、Ｆ2 、
ＳＦ6 のいずれか一種類のガスであることを特徴とする
請求項１に記載の半導体装置の薄膜形成方法。 - 【請求項５】 前記塩素系ガスは、ＣＣｌ4 、Ｃｌ2 、
ＨＣｌのいずれか一種類のガスであることを特徴とする
請求項２に記載の半導体装置の薄膜形成方法。 - 【請求項６】 前記臭素系ガスは、ＨＢｒであることを
特徴とする請求項３に記載の半導体装置の薄膜形成方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086366A JPH06326026A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体装置の薄膜形成方法 |
| US08/888,499 US6607790B1 (en) | 1993-04-13 | 1997-07-07 | Method of forming a thin film for a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086366A JPH06326026A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体装置の薄膜形成方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9211859A Division JP2916119B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326026A true JPH06326026A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=13884890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5086366A Pending JPH06326026A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 半導体装置の薄膜形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6607790B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06326026A (ja) |
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| KR20170114809A (ko) * | 2016-04-06 | 2017-10-16 | 주식회사 원익아이피에스 | 박막 증착 방법 |
| KR20170114810A (ko) * | 2016-04-06 | 2017-10-16 | 주식회사 원익아이피에스 | 박막 증착 방법 |
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| US12046342B2 (en) | 2011-02-14 | 2024-07-23 | Gsl Solutions, Inc. | Pharmacy stock supply tracking system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970930 |