JPH09148323A - 絶縁膜の成膜方法 - Google Patents
絶縁膜の成膜方法Info
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- JPH09148323A JPH09148323A JP6562196A JP6562196A JPH09148323A JP H09148323 A JPH09148323 A JP H09148323A JP 6562196 A JP6562196 A JP 6562196A JP 6562196 A JP6562196 A JP 6562196A JP H09148323 A JPH09148323 A JP H09148323A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フッ化酸化シリコンからなる絶縁膜の成膜に
おいて、ウエハの表面形状に依存する局所的な埋め込み
特性の劣化を防止できる方法を提供する。 【解決手段】 表面に幅の広い凸状段差Ａを有するウエ
ハ１０上に、プラズマＣＶＤ法によって絶縁膜を形成す
る際、ＳｉＦ4 （四フッ化シリコン）のようなフッ素や
シリコンとを含有するガスと、Ｏ2 （酸素）のような酸
化性ガスと共に、ＣＨ4 （メタン）のような水素を含有
するガスを反応ガスに用いる。これによって、プラズマ
分解で過剰に生成されるフッ素ラジカルを水素ラジカル
によって捕捉し、過剰のフッ素ラジカルが幅広い凸状段
差Ａの側方に集中して凹状段差Ｂ部の埋め込み特性が局
所的に劣化することを防止しながら絶縁膜１４の成膜を
行う。
おいて、ウエハの表面形状に依存する局所的な埋め込み
特性の劣化を防止できる方法を提供する。 【解決手段】 表面に幅の広い凸状段差Ａを有するウエ
ハ１０上に、プラズマＣＶＤ法によって絶縁膜を形成す
る際、ＳｉＦ4 （四フッ化シリコン）のようなフッ素や
シリコンとを含有するガスと、Ｏ2 （酸素）のような酸
化性ガスと共に、ＣＨ4 （メタン）のような水素を含有
するガスを反応ガスに用いる。これによって、プラズマ
分解で過剰に生成されるフッ素ラジカルを水素ラジカル
によって捕捉し、過剰のフッ素ラジカルが幅広い凸状段
差Ａの側方に集中して凹状段差Ｂ部の埋め込み特性が局
所的に劣化することを防止しながら絶縁膜１４の成膜を
行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁膜の成膜方法
に関し、特には半導体装置の製造工程でウエハ上に低誘
電率の絶縁膜を形成する方法に関する。
に関し、特には半導体装置の製造工程でウエハ上に低誘
電率の絶縁膜を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化と高機能化
に伴い、素子構造の微細化と配線構造の多層化とが進展
している。このような半導体装置においては、配線間容
量が素子の動作速度を律速する要因になることが予測さ
れるため、各配線間に形成される絶縁膜を低誘電率化す
る必要がある。また、微細な配線間を埋め込む絶縁膜に
は「す」が形成され易くなり、この「す」の部分に侵入
した水分によって配線間の接合不良が発生することが問
題になっている。これを防止するために、埋め込み特性
に優れた絶縁膜を形成することが要求されている。さら
に、下層配線が形成された基板上に加工精度の良い上層
配線を形成するために、配線間の埋め込み特性が良好で
かつ表面形状が平坦な層間絶縁膜を上記下層配線が形成
されたウエハ上に形成することが要求されている。
に伴い、素子構造の微細化と配線構造の多層化とが進展
している。このような半導体装置においては、配線間容
量が素子の動作速度を律速する要因になることが予測さ
れるため、各配線間に形成される絶縁膜を低誘電率化す
る必要がある。また、微細な配線間を埋め込む絶縁膜に
は「す」が形成され易くなり、この「す」の部分に侵入
した水分によって配線間の接合不良が発生することが問
題になっている。これを防止するために、埋め込み特性
に優れた絶縁膜を形成することが要求されている。さら
に、下層配線が形成された基板上に加工精度の良い上層
配線を形成するために、配線間の埋め込み特性が良好で
かつ表面形状が平坦な層間絶縁膜を上記下層配線が形成
されたウエハ上に形成することが要求されている。
【０００３】そこで、表面に段差形状を有するウエハ上
に、当該下層配線間を埋め込む状態で低誘電率の絶縁膜
を成膜した後、当該絶縁膜を平坦化研磨することによっ
て、表面平坦な層間絶縁膜をウエハ上に形成する方法が
考えられている。そして、上記低誘電率の絶縁膜を成膜
する方法としては、例えば以下に示す３方法がある。先
ず、第１の方法は、第２５回ＳＳＤＭ（Solid State De
vice Materials：固体素子材料カンファレンス）、（１
９９３）、ｐ．１６１に記載されているように、ＴＥＯ
Ｓ（Tetraetoxysilane) ガスとＣ2 Ｆ6 （六フッ化エタ
ン）と酸化性ガスとを反応ガスに用いたプラズマＣＶＤ
（Chemical Vapore Deposition: 化学気相成長) 法であ
る。第２の方法は、第４０回応用物理学会関係連合講演
予稿集、１ａ−ＺＶ−９に記載されているように、ＴＥ
ＯＳガスとＮＦ3 （三フッ化窒素）と酸化性ガスとを反
応ガスに用いたプラズマＣＶＤ法である。第３の方法
は、第４０回応用物理学会関係連合講演予稿集、３１ａ
−ＺＶ−９に記載されているように、Ｓｉ−Ｆ（シリコ
ン−フッ素）結合を有するガスと酸化性ガスとを反応ガ
スに用いたプラズマＣＶＤ法である。
に、当該下層配線間を埋め込む状態で低誘電率の絶縁膜
を成膜した後、当該絶縁膜を平坦化研磨することによっ
て、表面平坦な層間絶縁膜をウエハ上に形成する方法が
考えられている。そして、上記低誘電率の絶縁膜を成膜
する方法としては、例えば以下に示す３方法がある。先
ず、第１の方法は、第２５回ＳＳＤＭ（Solid State De
vice Materials：固体素子材料カンファレンス）、（１
９９３）、ｐ．１６１に記載されているように、ＴＥＯ
Ｓ（Tetraetoxysilane) ガスとＣ2 Ｆ6 （六フッ化エタ
ン）と酸化性ガスとを反応ガスに用いたプラズマＣＶＤ
（Chemical Vapore Deposition: 化学気相成長) 法であ
る。第２の方法は、第４０回応用物理学会関係連合講演
予稿集、１ａ−ＺＶ−９に記載されているように、ＴＥ
ＯＳガスとＮＦ3 （三フッ化窒素）と酸化性ガスとを反
応ガスに用いたプラズマＣＶＤ法である。第３の方法
は、第４０回応用物理学会関係連合講演予稿集、３１ａ
−ＺＶ−９に記載されているように、Ｓｉ−Ｆ（シリコ
ン−フッ素）結合を有するガスと酸化性ガスとを反応ガ
スに用いたプラズマＣＶＤ法である。
【０００４】上記の各成膜方法によれば、配線間を埋め
込む状態で、酸化シリコンよりも低誘電率のフッ化酸化
シリコンからなる絶縁膜を基板上に成膜することが可能
である。
込む状態で、酸化シリコンよりも低誘電率のフッ化酸化
シリコンからなる絶縁膜を基板上に成膜することが可能
である。
【０００５】また、上記のような反応ガスを用いた成膜
において、２周波法を用いてプラズマ状態をコントロー
ルしながら成膜する方法もある。この方法は、平行平板
型のプラズマＣＶＤ装置の下部電極に低周波を印加し上
部電極に高周波を印加し、膜堆積中にイオン衝撃によっ
て膜中のフッ素を安定化させる方法である。
において、２周波法を用いてプラズマ状態をコントロー
ルしながら成膜する方法もある。この方法は、平行平板
型のプラズマＣＶＤ装置の下部電極に低周波を印加し上
部電極に高周波を印加し、膜堆積中にイオン衝撃によっ
て膜中のフッ素を安定化させる方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の各絶縁
膜の成膜方法には、以下のような課題があった。すなわ
ち、フッ素を含有するガスを反応ガスに用いたプラズマ
ＣＶＤ法では、反応ガスのプラズマ分解によって過剰の
フッ素ラジカルが生成される。これらの過剰なフッ素ラ
ジカルは、幅広い凸状段差の側部に集中し易い。このた
め、図３に示すように、上記幅広い凸状段差Ａに隣接す
る凹状段差Ｂ部分では、上記過剰のフッ素ラジカルによ
る絶縁膜１４のエッチングが当該絶縁膜１４の成膜時に
進行する。したがって、ウエハ１０上に形成された絶縁
膜１４は、下地の形状に依存して局所的に埋め込み特性
が劣化したものになる。
膜の成膜方法には、以下のような課題があった。すなわ
ち、フッ素を含有するガスを反応ガスに用いたプラズマ
ＣＶＤ法では、反応ガスのプラズマ分解によって過剰の
フッ素ラジカルが生成される。これらの過剰なフッ素ラ
ジカルは、幅広い凸状段差の側部に集中し易い。このた
め、図３に示すように、上記幅広い凸状段差Ａに隣接す
る凹状段差Ｂ部分では、上記過剰のフッ素ラジカルによ
る絶縁膜１４のエッチングが当該絶縁膜１４の成膜時に
進行する。したがって、ウエハ１０上に形成された絶縁
膜１４は、下地の形状に依存して局所的に埋め込み特性
が劣化したものになる。
【０００７】このため、例えば次の工程で化学機械研磨
によって上記絶縁膜１４を表面側から研磨しても、充分
に平坦な絶縁膜を得ることができなかった。
によって上記絶縁膜１４を表面側から研磨しても、充分
に平坦な絶縁膜を得ることができなかった。
【０００８】また、２周波法による成膜方法では、カバ
レッジが得られないために充分な埋め込み特性を有する
絶縁膜を得ることができない。そこで、バイアス印加に
よる高密度プラズマ装置を用いて成膜と同時にエッチン
グを進めることによって、段差肩部への成膜を抑え良好
なカバレッジを有する絶縁膜を形成する方法も考えられ
ている。しかし、高密度プラズマによる成膜では、カバ
レッジは得られるものの、成膜速度が遅いためスループ
ットが得られないという問題がある。
レッジが得られないために充分な埋め込み特性を有する
絶縁膜を得ることができない。そこで、バイアス印加に
よる高密度プラズマ装置を用いて成膜と同時にエッチン
グを進めることによって、段差肩部への成膜を抑え良好
なカバレッジを有する絶縁膜を形成する方法も考えられ
ている。しかし、高密度プラズマによる成膜では、カバ
レッジは得られるものの、成膜速度が遅いためスループ
ットが得られないという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の絶縁膜の成膜方法は、プラズマＣＶＤ法によ
って絶縁膜を形成する際に、フッ素やシリコンを含有す
るガスと酸化性ガスと共に、水素を含有するガスを反応
ガスに用いることを特徴としている。上記水素を含有す
るガスには、炭化水素系のガスを用いる。
の本発明の絶縁膜の成膜方法は、プラズマＣＶＤ法によ
って絶縁膜を形成する際に、フッ素やシリコンを含有す
るガスと酸化性ガスと共に、水素を含有するガスを反応
ガスに用いることを特徴としている。上記水素を含有す
るガスには、炭化水素系のガスを用いる。
【００１０】上記絶縁膜の成膜方法では、フッ素を含有
するガスのプラズマ分解によって生成される過剰のフッ
素ラジカルが、水素を含有するガスのプラズマ分解によ
って生成される水素ラジカルに捕捉される。このため、
上記過剰のフッ素ラジカルが下地の表面形状に依存して
所定部に集中することを防止しながら、フッ素を含有す
る酸化シリコンが絶縁膜として形成される。また、上記
水素を含有するガスとして用いられる炭化水素系のガス
は、水素と炭素との結合エネルギーが低いため、低いプ
ラズマ密度で分解して水素ラジカルが生成される。
するガスのプラズマ分解によって生成される過剰のフッ
素ラジカルが、水素を含有するガスのプラズマ分解によ
って生成される水素ラジカルに捕捉される。このため、
上記過剰のフッ素ラジカルが下地の表面形状に依存して
所定部に集中することを防止しながら、フッ素を含有す
る酸化シリコンが絶縁膜として形成される。また、上記
水素を含有するガスとして用いられる炭化水素系のガス
は、水素と炭素との結合エネルギーが低いため、低いプ
ラズマ密度で分解して水素ラジカルが生成される。
【００１１】また、上記フッ素とシリコンとを含有する
ガスとして、フッ素−シリコン結合と共にシリコン−シ
リコン結合及びシリコン−水素結合のうちの少なくとも
どちらか一方を有するガスを用いた場合には、ガス中の
フッ素−シリコン結合よりもシリコン−シリコン結合や
シリコン−水素結合のほうがより低エネルギーで早く分
解してラジカルが生成される。このため、フッ素−シリ
コン結合しか持たない成膜ガスを用いた場合と比較し
て、成膜速度が速くなると共に成膜雰囲気中にフッ素ラ
ジカルが生成され難くなる。
ガスとして、フッ素−シリコン結合と共にシリコン−シ
リコン結合及びシリコン−水素結合のうちの少なくとも
どちらか一方を有するガスを用いた場合には、ガス中の
フッ素−シリコン結合よりもシリコン−シリコン結合や
シリコン−水素結合のほうがより低エネルギーで早く分
解してラジカルが生成される。このため、フッ素−シリ
コン結合しか持たない成膜ガスを用いた場合と比較し
て、成膜速度が速くなると共に成膜雰囲気中にフッ素ラ
ジカルが生成され難くなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１〜第６実施形
態を図１及び図２に基づいて説明する。先ず、絶縁膜の
成膜には、例えば図２に示すマイクロ波プラズマ電子サ
イクロトロン共鳴によってプラズマを発生させるプラズ
マＣＶＤ型の成膜装置２を用いる。この成膜装置２は、
ウエハ１０を載置する下部電極２１に高周波電力を印加
するＲＦ電源２２が接続され、さらにウエハ１０の温度
を制御するための温調装置２３が設けられている。そし
て、この下部電極２１は成膜用の反応ガスが導入される
反応室２４内に配置される。また、下部電極２１の上方
には、内部にプラズマ発生用のガスが導入されるプラズ
マ発生室２５が反応室２４と連通する状態で配置されて
いる。このプラズマ発生室２５の周囲には、電子サイク
ロトロン共鳴条件を満足させるための磁石２６が配置さ
れると共に、マイクロ波を伝える導波管２７が設けられ
ている。上記成膜装置２では、例えばプラズマ発生室２
５内に、導波管２７から２．４５ＧＨｚのマイクロ波が
導入され、磁石２６によって８７５Ｇの磁場が形成され
る。
態を図１及び図２に基づいて説明する。先ず、絶縁膜の
成膜には、例えば図２に示すマイクロ波プラズマ電子サ
イクロトロン共鳴によってプラズマを発生させるプラズ
マＣＶＤ型の成膜装置２を用いる。この成膜装置２は、
ウエハ１０を載置する下部電極２１に高周波電力を印加
するＲＦ電源２２が接続され、さらにウエハ１０の温度
を制御するための温調装置２３が設けられている。そし
て、この下部電極２１は成膜用の反応ガスが導入される
反応室２４内に配置される。また、下部電極２１の上方
には、内部にプラズマ発生用のガスが導入されるプラズ
マ発生室２５が反応室２４と連通する状態で配置されて
いる。このプラズマ発生室２５の周囲には、電子サイク
ロトロン共鳴条件を満足させるための磁石２６が配置さ
れると共に、マイクロ波を伝える導波管２７が設けられ
ている。上記成膜装置２では、例えばプラズマ発生室２
５内に、導波管２７から２．４５ＧＨｚのマイクロ波が
導入され、磁石２６によって８７５Ｇの磁場が形成され
る。
【００１３】上記成膜装置２の他にも、誘導コイル型プ
ラズマＣＶＤ装置，ヘリコン波プラズマＣＶＤ装置また
はトランス結合プラズマＣＶＤ装置のように、ウエハ１
０にバイアスを印加できる高密度プラズマＣＶＤ装置の
うちのいづれか一つの成膜装置を用いても良い。
ラズマＣＶＤ装置，ヘリコン波プラズマＣＶＤ装置また
はトランス結合プラズマＣＶＤ装置のように、ウエハ１
０にバイアスを印加できる高密度プラズマＣＶＤ装置の
うちのいづれか一つの成膜装置を用いても良い。
【００１４】そして、図１（１）に示すように、絶縁膜
を形成するウエハ１０は、例えばシリコンのような半導
体からなる基板１１上に、層間絶縁膜１２介してアルミ
ニウムかならる配線パターン１３が形成されたものであ
る。ウエハ１０の表面には、これらの配線パターン１３
によって広い幅の凸状段差Ａとこの凸状段差Ａに隣接す
る凹状段差Ｂとが配置された状態になっている。
を形成するウエハ１０は、例えばシリコンのような半導
体からなる基板１１上に、層間絶縁膜１２介してアルミ
ニウムかならる配線パターン１３が形成されたものであ
る。ウエハ１０の表面には、これらの配線パターン１３
によって広い幅の凸状段差Ａとこの凸状段差Ａに隣接す
る凹状段差Ｂとが配置された状態になっている。
【００１５】以下、第１〜第３実施形態では、上記表面
状態のウエハ１０上に絶縁膜を成膜する場合を説明す
る。先ず、第１実施形態の成膜方法では、上記成膜装置
を用いた絶縁膜の成膜において、少なくともフッ素とシ
リコンとを含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有
するガスとを反応ガスに用いる。ここでは、上記フッ素
とシリコンとを含有するガスとして、分子構造中にＳｉ
−Ｆ結合を有するＳｉＦ4 （四フッ化シラン）を用い
る。また、酸化性ガスとしては、Ｏ2 （酸素）ガスを用
いる。そして、水素を含有するガスとしては、Ｓｉ−Ｆ
結合におけるＦの結合エネルギーよりも、水素の結合エ
ネルギーが低い分子構造を有するガスを用いる。このよ
うな条件の水素を含有するガスとしては、Ｃ−Ｈ結合を
有する炭化水素系ガスがあり、ここではＣＨ4 （メタ
ン）を用いることとする。
状態のウエハ１０上に絶縁膜を成膜する場合を説明す
る。先ず、第１実施形態の成膜方法では、上記成膜装置
を用いた絶縁膜の成膜において、少なくともフッ素とシ
リコンとを含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有
するガスとを反応ガスに用いる。ここでは、上記フッ素
とシリコンとを含有するガスとして、分子構造中にＳｉ
−Ｆ結合を有するＳｉＦ4 （四フッ化シラン）を用い
る。また、酸化性ガスとしては、Ｏ2 （酸素）ガスを用
いる。そして、水素を含有するガスとしては、Ｓｉ−Ｆ
結合におけるＦの結合エネルギーよりも、水素の結合エ
ネルギーが低い分子構造を有するガスを用いる。このよ
うな条件の水素を含有するガスとしては、Ｃ−Ｈ結合を
有する炭化水素系ガスがあり、ここではＣＨ4 （メタ
ン）を用いることとする。
【００１６】成膜条件の一例を以下に示す。 反応ガス及び流量 ；ＳｉＦ4 ＝ ７０sccm Ｏ2 ＝１４０sccm ＣＨ4 ＝ １０sccm プラズマ生成ガス及び流量；Ａｒ（アルゴン）＝ ７０sccm ここで、sccm＝standard cubic centimeter/minutes 成膜雰囲気内圧力 ；０．２Ｐａ 基板（ウエハ）温度 ；２００℃ ＲＦ出力 ；２．０ｋＷ マイクロ波出力 ；２．０ｋＷ
【００１７】そして、図１（２）に示すように、ＳｉＦ
4 のプラズマ分解で過剰に生成されたフッ素ラジカル
を、ＣＨ4 のプラズマ分解で生成された水素ラジカルに
よって捕捉することで、広い凸状段差Ａに隣接する狭い
凹状段差Ｂ部に上記フッ素ラジカルが集中することを防
止しながら、配線パターン１３間を埋め込む状態のフッ
化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１０の表面
上に成膜する。
4 のプラズマ分解で過剰に生成されたフッ素ラジカル
を、ＣＨ4 のプラズマ分解で生成された水素ラジカルに
よって捕捉することで、広い凸状段差Ａに隣接する狭い
凹状段差Ｂ部に上記フッ素ラジカルが集中することを防
止しながら、配線パターン１３間を埋め込む状態のフッ
化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１０の表面
上に成膜する。
【００１８】上記のようにして成膜した絶縁膜１４は、
誘電率が３．０程度になる。これは、酸化シリコンの誘
電率が３．８程度であることから、当該酸化シリコンか
ならなる絶縁膜と比較して低誘電率の絶縁膜１４にな
る。また、上記成膜には、分子構造中にＳｉ−Ｆ結合を
有するＳｉＦ4 を反応ガスに用いていることから、絶縁
膜１４中には安定したＳｉ−Ｆ結合の状態でフッ素
（Ｆ）が含有される。したがって、当該絶縁膜１４は吸
湿特性の良好な膜になる。
誘電率が３．０程度になる。これは、酸化シリコンの誘
電率が３．８程度であることから、当該酸化シリコンか
ならなる絶縁膜と比較して低誘電率の絶縁膜１４にな
る。また、上記成膜には、分子構造中にＳｉ−Ｆ結合を
有するＳｉＦ4 を反応ガスに用いていることから、絶縁
膜１４中には安定したＳｉ−Ｆ結合の状態でフッ素
（Ｆ）が含有される。したがって、当該絶縁膜１４は吸
湿特性の良好な膜になる。
【００１９】さらに、成膜された絶縁膜１４におけるピ
ンホールの有無を調査するために、通常の半導体装置の
製造と同様に絶縁膜１４が形成されたウエハ１０の熱処
理を行った後、アルミニウムからなる配線パターン１３
の腐食試験を行った。上記熱処理条件を、以下に示す。 フォーミングガス及び流量；Ｎ2 ＋３％Ｈ2 ＝８slm ここで、slm ＝standard liter/minutes 熱処理温度 ；４００℃ 圧力 ；大気圧 熱処理時間 ；６０分
ンホールの有無を調査するために、通常の半導体装置の
製造と同様に絶縁膜１４が形成されたウエハ１０の熱処
理を行った後、アルミニウムからなる配線パターン１３
の腐食試験を行った。上記熱処理条件を、以下に示す。 フォーミングガス及び流量；Ｎ2 ＋３％Ｈ2 ＝８slm ここで、slm ＝standard liter/minutes 熱処理温度 ；４００℃ 圧力 ；大気圧 熱処理時間 ；６０分
【００２０】また、腐食試験の条件を以下に示す。 腐食溶液 ；５重量％ＨＣｌ（塩酸） 腐食溶液温度 ；２５℃ 腐食溶液への浸漬時間 ；５分 上記腐食試験後に光学顕微鏡による目視検査を行った結
果、アルミニウムからなる配線パターン１３の腐食は見
られず、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好
な膜質を有することが確認された。
果、アルミニウムからなる配線パターン１３の腐食は見
られず、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好
な膜質を有することが確認された。
【００２１】次に、第２実施形態の成膜方法では、上記
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、上記第１実施
形態と同様に少なくともフッ素とシリコンとを含有する
ガスと、酸化性ガスと、水素を含有するガスとを反応ガ
スに用いる。上記フッ素とシリコンとを含有するガスと
しては、分子構造中にＳｉ−Ｆ結合を有する有機Ｓｉ化
合物であるＦ2(Ｃ2 Ｈ5 Ｏ)2Ｓｉ（二フッ化二エトキシ
シラン）を用いる。また、酸化性ガスとしては、Ｏ
2 （酸素）ガスを用いる。そして、水素を含有するガス
としては上記第１実施形態と同様に炭化水素系ガスを用
いることとし、少量の添加でより多くの水素ラジカルを
発生させるためにここではＣ4 Ｈ10（ブタン）を用い
る。
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、上記第１実施
形態と同様に少なくともフッ素とシリコンとを含有する
ガスと、酸化性ガスと、水素を含有するガスとを反応ガ
スに用いる。上記フッ素とシリコンとを含有するガスと
しては、分子構造中にＳｉ−Ｆ結合を有する有機Ｓｉ化
合物であるＦ2(Ｃ2 Ｈ5 Ｏ)2Ｓｉ（二フッ化二エトキシ
シラン）を用いる。また、酸化性ガスとしては、Ｏ
2 （酸素）ガスを用いる。そして、水素を含有するガス
としては上記第１実施形態と同様に炭化水素系ガスを用
いることとし、少量の添加でより多くの水素ラジカルを
発生させるためにここではＣ4 Ｈ10（ブタン）を用い
る。
【００２２】成膜条件の一例を以下に示す。 反応ガス及び流量 ；Ｆ2(Ｃ2 Ｈ5 Ｏ)2Ｓｉ＝ ７０sccm Ｏ2 ＝１４０sccm Ｃ4 Ｈ10 ＝ ５sccm プラズマ生成ガス及び流量；Ａｒ ＝ ７０sccm 成膜雰囲気内圧力 ；０．２Ｐａ 基板（ウエハ）温度 ；２００℃ ＲＦ出力 ；２．０ｋＷ マイクロ波出力 ；２．０ｋＷ
【００２３】上記成膜によって、上記第１実施形態と同
様に凹状段差Ｂ部にフッ素ラジカルが集中することを防
止しながら、配線パターン１３間を埋め込む状態のフッ
化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１０の表面
上に成膜する。上記のようにして成膜した絶縁膜１４
は、誘電率が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶
縁膜と比較して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な
膜になる。また、第１実施形態と同様の腐食試験を行っ
た結果、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好
な膜質を有することが確認された。また、上記成膜で
は、有機Ｓｉ化合物を反応ガスに用いていることから、
絶縁膜１４はカバレッジが良好なものになる。
様に凹状段差Ｂ部にフッ素ラジカルが集中することを防
止しながら、配線パターン１３間を埋め込む状態のフッ
化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１０の表面
上に成膜する。上記のようにして成膜した絶縁膜１４
は、誘電率が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶
縁膜と比較して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な
膜になる。また、第１実施形態と同様の腐食試験を行っ
た結果、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好
な膜質を有することが確認された。また、上記成膜で
は、有機Ｓｉ化合物を反応ガスに用いていることから、
絶縁膜１４はカバレッジが良好なものになる。
【００２４】上記第１及び２実施形態では、フッ素とシ
リコンとを含有するガスとして分子構造中にＳｉ−Ｆ結
合を有する上記化合物を用いた。しかし、フッ素とシリ
コンとを含有するガスとしては、上記化合物の他にも、
フロロシラン，フロロアルコキシシラン，フロロアルキ
ルシランまたはフロロカーボン基を有するシランや、Ｆ
x Ｒy Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＲm Ｆn （Ｒ：アルキル基，アル
コキシル基または水素、x+y,m+n=４、x,m ≧１）または
（Ｆx Ｒy ）4 ＳｉＯ4 （Ｒ：アルキル基，アルコキシ
ル基または水素、x+y=４，x,y ≧１）のような酸素を含
有する化合物等でも良い。尚、上記シランは、モノシラ
ン，鎖状ポリシラン及び環状ポリシランを含むこととす
る。
リコンとを含有するガスとして分子構造中にＳｉ−Ｆ結
合を有する上記化合物を用いた。しかし、フッ素とシリ
コンとを含有するガスとしては、上記化合物の他にも、
フロロシラン，フロロアルコキシシラン，フロロアルキ
ルシランまたはフロロカーボン基を有するシランや、Ｆ
x Ｒy Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＲm Ｆn （Ｒ：アルキル基，アル
コキシル基または水素、x+y,m+n=４、x,m ≧１）または
（Ｆx Ｒy ）4 ＳｉＯ4 （Ｒ：アルキル基，アルコキシ
ル基または水素、x+y=４，x,y ≧１）のような酸素を含
有する化合物等でも良い。尚、上記シランは、モノシラ
ン，鎖状ポリシラン及び環状ポリシランを含むこととす
る。
【００２５】次に、第３実施形態の成膜方法では、上記
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンを含
有するガスと、フッ素を含有するガスと、酸化性ガス
と、水素を含有するガスとを反応ガスに用いる。上記シ
リコンとを含有するガスとしては、埋め込み特性に優れ
た有機Ｓｉ化合物であるＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 （四エト
キシシラン）を用いる。また、フッ素を含有するガスと
しては、Ｃ2 Ｆ6 （六フッ化エタン）を用いる。そし
て、酸化性ガスとしてはＯ2 （酸素）ガスを用い、水素
を含有するガスとしては炭化水素系ガスであるＣＨ
4 （メタン）を用いることとする。
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンを含
有するガスと、フッ素を含有するガスと、酸化性ガス
と、水素を含有するガスとを反応ガスに用いる。上記シ
リコンとを含有するガスとしては、埋め込み特性に優れ
た有機Ｓｉ化合物であるＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 （四エト
キシシラン）を用いる。また、フッ素を含有するガスと
しては、Ｃ2 Ｆ6 （六フッ化エタン）を用いる。そし
て、酸化性ガスとしてはＯ2 （酸素）ガスを用い、水素
を含有するガスとしては炭化水素系ガスであるＣＨ
4 （メタン）を用いることとする。
【００２６】成膜条件の一例を以下に示す。 反応ガス及び流量 ；Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ＝ ７０sccm Ｃ2 Ｆ6 ＝ ７０sccm Ｏ2 ＝１４０sccm ＣＨ4 ＝ １０sccm プラズマ生成ガス及び流量；Ａｒ ＝ ７０sccm 成膜雰囲気内圧力 ；０．２Ｐａ 基板温度 ；２００℃ ＲＦ出力 ；２．０ｋＷ マイクロ波出力 ；２．０ｋＷ
【００２７】上記成膜によって、上記第１及び第２実施
形態と同様に凹状段差Ｂ部にフッ素ラジカルが集中する
ことを防止しながら、配線パターン１３間を埋め込む状
態のフッ化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１
０の表面上に成膜する。上記のようにして成膜した絶縁
膜１４は、誘電率が３．０程度であり酸化シリコンから
なる絶縁膜と比較して低誘電率を有するものになる。ま
た、第１実施形態と同様の腐食試験を行った結果、成膜
された絶縁膜１４はピンホールのない良好な膜質を有す
ることが確認された。
形態と同様に凹状段差Ｂ部にフッ素ラジカルが集中する
ことを防止しながら、配線パターン１３間を埋め込む状
態のフッ化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１
０の表面上に成膜する。上記のようにして成膜した絶縁
膜１４は、誘電率が３．０程度であり酸化シリコンから
なる絶縁膜と比較して低誘電率を有するものになる。ま
た、第１実施形態と同様の腐食試験を行った結果、成膜
された絶縁膜１４はピンホールのない良好な膜質を有す
ることが確認された。
【００２８】上記第３実施形態では、フッ素を含有する
ガスとしてＣ2 Ｆ6 を用いた。しかし、フッ素を含有す
るガスとしては、上記の他のフッ化炭素系化合物やＮＦ
3 のようなフッ化窒素系化合物を用いても良い。
ガスとしてＣ2 Ｆ6 を用いた。しかし、フッ素を含有す
るガスとしては、上記の他のフッ化炭素系化合物やＮＦ
3 のようなフッ化窒素系化合物を用いても良い。
【００２９】尚、絶縁膜１４の成膜に用いられる水素を
含有するガスとしては、上記第１〜第３実施形態で示し
たＣＨ4 ，Ｃ2 Ｈ6 以外にも、Ｃn Ｈ2n+2(n≧1), Ｃn
Ｈ2n(n≧1)またはＣn Ｈ2n-2(n≧1)で示される炭化水素
化合物が用いられる。ただし、常温でガス状態の物質を
用いることで、成膜条件を簡素化できる。また、上記各
実施形態では、半導体装置の製造工程において汎用的に
用いられるガスを使用していることから、低コストでの
成膜が可能である。さらに、水素の発生量は、成膜系に
導入する水素含有ガスの量でコントロール可能である。
含有するガスとしては、上記第１〜第３実施形態で示し
たＣＨ4 ，Ｃ2 Ｈ6 以外にも、Ｃn Ｈ2n+2(n≧1), Ｃn
Ｈ2n(n≧1)またはＣn Ｈ2n-2(n≧1)で示される炭化水素
化合物が用いられる。ただし、常温でガス状態の物質を
用いることで、成膜条件を簡素化できる。また、上記各
実施形態では、半導体装置の製造工程において汎用的に
用いられるガスを使用していることから、低コストでの
成膜が可能である。さらに、水素の発生量は、成膜系に
導入する水素含有ガスの量でコントロール可能である。
【００３０】次に、第４実施形態の成膜方法では、上記
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンとフ
ッ素を含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有する
ガスとを反応ガスに用いる。そして、シリコンとフッ素
とを含有するガスには、例えばＳｉ2 Ｆ6 （六フッ化二
シラン）のように分子構造中にＳｉ−Ｆ結合と共にＳｉ
−Ｓｉ結合を有するガスを用いる。そして、酸化性ガス
としてはＯ2 （酸素）ガスを用い、水素を含有するガス
としてはＳｉＨ4 （シラン）を用いることとする。
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンとフ
ッ素を含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有する
ガスとを反応ガスに用いる。そして、シリコンとフッ素
とを含有するガスには、例えばＳｉ2 Ｆ6 （六フッ化二
シラン）のように分子構造中にＳｉ−Ｆ結合と共にＳｉ
−Ｓｉ結合を有するガスを用いる。そして、酸化性ガス
としてはＯ2 （酸素）ガスを用い、水素を含有するガス
としてはＳｉＨ4 （シラン）を用いることとする。
【００３１】成膜条件の一例を以下に示す。ただしここ
では、成膜装置としてヘリコン波ラズマＣＶＤ装置を用
いた場合を示す。
では、成膜装置としてヘリコン波ラズマＣＶＤ装置を用
いた場合を示す。
【００３２】そして、図１（２）に示すように、反応ガ
スに用いるＳｉ2 Ｆ6 においてＳｉ−Ｆ結合よりも低い
エネルギーで分解されるＳｉ−Ｓｉ結合を分解してラジ
カルを生成することで、フッ素ラジカルの生成を抑えな
がらもより低エネルギーでプラズマ分解を生じさせてフ
ッ化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１０の表
面上に成膜する。これによって、高密度プラズマＣＶＤ
装置を用いながらも成膜速度を確保した成膜が行われ
る。また、フッ素ラジカルによる絶縁膜の部分的なエッ
チングを防止しながら、配線パターン１３間を埋め込む
状態のフッ化酸化シリコンからなる絶縁膜１４がウエハ
１０の表面上に成膜される。そして、Ｓｉ−Ｆ結合を有
するガスを用いているため、絶縁膜１４中におけるＦ
（フッ素）は安定した状態に保たれる。また、反応ガス
に用いられるＳｉＨ4 のＳｉ−Ｈ結合が、Ｓｉ2 Ｆ6 の
Ｓｉ−Ｆ結合よりも早く分解されることから、成膜雰囲
気中にフッ素ラジカルが供給されたとしても当該フッ素
ラジカルは水素ラジカルによって補足され、上記第１〜
第３実施形態と同様に、凹状段差Ｂ部にフッ素ラジカル
が集中することを防止しながら、絶縁膜１４が成膜され
る。
スに用いるＳｉ2 Ｆ6 においてＳｉ−Ｆ結合よりも低い
エネルギーで分解されるＳｉ−Ｓｉ結合を分解してラジ
カルを生成することで、フッ素ラジカルの生成を抑えな
がらもより低エネルギーでプラズマ分解を生じさせてフ
ッ化酸化シリコンからなる絶縁膜１４をウエハ１０の表
面上に成膜する。これによって、高密度プラズマＣＶＤ
装置を用いながらも成膜速度を確保した成膜が行われ
る。また、フッ素ラジカルによる絶縁膜の部分的なエッ
チングを防止しながら、配線パターン１３間を埋め込む
状態のフッ化酸化シリコンからなる絶縁膜１４がウエハ
１０の表面上に成膜される。そして、Ｓｉ−Ｆ結合を有
するガスを用いているため、絶縁膜１４中におけるＦ
（フッ素）は安定した状態に保たれる。また、反応ガス
に用いられるＳｉＨ4 のＳｉ−Ｈ結合が、Ｓｉ2 Ｆ6 の
Ｓｉ−Ｆ結合よりも早く分解されることから、成膜雰囲
気中にフッ素ラジカルが供給されたとしても当該フッ素
ラジカルは水素ラジカルによって補足され、上記第１〜
第３実施形態と同様に、凹状段差Ｂ部にフッ素ラジカル
が集中することを防止しながら、絶縁膜１４が成膜され
る。
【００３３】上記のようにして成膜した絶縁膜１４は、
誘電率が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶縁膜
と比較して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な膜に
なる。また、第１実施形態と同様の腐食試験を行った結
果、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好な膜
質を有することが確認された。そして、アスペクト比
２．５までのコンタクトホール内を埋め込むことができ
た。
誘電率が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶縁膜
と比較して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な膜に
なる。また、第１実施形態と同様の腐食試験を行った結
果、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好な膜
質を有することが確認された。そして、アスペクト比
２．５までのコンタクトホール内を埋め込むことができ
た。
【００３４】次に、第５実施形態の成膜方法では、上記
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンとフ
ッ素を含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有する
ガスとを反応ガスに用いる。そして、シリコンとフッ素
とを含有するガスには、例えばＳｉＨ2 Ｆ2 （二フッ化
シラン）のように分子構造中にＳｉ−Ｆ結合と共にＳｉ
−Ｈ結合を有するガスを用いる。そして、酸化性ガスと
してはＯ2 （酸素）ガスを用い、水素を含有するガスと
してはＳｉＨ4 を用いることとする。
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンとフ
ッ素を含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有する
ガスとを反応ガスに用いる。そして、シリコンとフッ素
とを含有するガスには、例えばＳｉＨ2 Ｆ2 （二フッ化
シラン）のように分子構造中にＳｉ−Ｆ結合と共にＳｉ
−Ｈ結合を有するガスを用いる。そして、酸化性ガスと
してはＯ2 （酸素）ガスを用い、水素を含有するガスと
してはＳｉＨ4 を用いることとする。
【００３５】以下に、成膜装置としてヘリコン波プラズ
マＣＶＤ装置を用いた場合の成膜条件の一例を示す。
マＣＶＤ装置を用いた場合の成膜条件の一例を示す。
【００３６】そして、図１（２）に示すように、反応ガ
スに用いるＳｉＨ2 Ｆ2 においてＳｉ−Ｆ結合よりも低
いエネルギーで分解されるＳｉ−Ｈ結合を分解してラジ
カルを生成することで、上記第４実施形態と同様に、フ
ッ素ラジカルによる絶縁膜の部分的なエッチングを防止
しながら、配線パターン１３間を埋め込む状態のフッ化
酸化シリコンからなる絶縁膜１４が、成膜速度を保って
ウエハ１０の表面上に成膜される。
スに用いるＳｉＨ2 Ｆ2 においてＳｉ−Ｆ結合よりも低
いエネルギーで分解されるＳｉ−Ｈ結合を分解してラジ
カルを生成することで、上記第４実施形態と同様に、フ
ッ素ラジカルによる絶縁膜の部分的なエッチングを防止
しながら、配線パターン１３間を埋め込む状態のフッ化
酸化シリコンからなる絶縁膜１４が、成膜速度を保って
ウエハ１０の表面上に成膜される。
【００３７】上記のようにして成膜した絶縁膜１４は、
上記第４実施形態で成膜された絶縁膜と同様に、誘電率
が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶縁膜と比較
して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な膜になる。
また、第１実施形態と同様の腐食試験を行った結果、成
膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好な膜質を有
することが確認された。そして、アスペクト比２．５ま
でのコンタクトホール内を埋め込むことができた。
上記第４実施形態で成膜された絶縁膜と同様に、誘電率
が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶縁膜と比較
して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な膜になる。
また、第１実施形態と同様の腐食試験を行った結果、成
膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好な膜質を有
することが確認された。そして、アスペクト比２．５ま
でのコンタクトホール内を埋め込むことができた。
【００３８】次に、第６実施形態の成膜方法では、上記
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンとフ
ッ素を含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有する
ガスとを反応ガスに用いる。そして、シリコンとフッ素
とを含有するガスには、Ｓｉ 2 Ｈ2 Ｆ4 （四フッ化二シ
ラン）や鎖状ポリシランまたは環状ポリシランの一部の
水素をフッ素で置換したガスのように分子構造中にＳｉ
−Ｆ結合と共にＳｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−Ｈ結合を有す
るガスを用いる。そして、酸化性ガスとしてはＯ2 （酸
素）ガスを用い、水素を含有するガスとしてはＳｉＨ4
を用いることとする。
成膜装置を用いた絶縁膜の成膜において、シリコンとフ
ッ素を含有するガスと、酸化性ガスと、水素を含有する
ガスとを反応ガスに用いる。そして、シリコンとフッ素
とを含有するガスには、Ｓｉ 2 Ｈ2 Ｆ4 （四フッ化二シ
ラン）や鎖状ポリシランまたは環状ポリシランの一部の
水素をフッ素で置換したガスのように分子構造中にＳｉ
−Ｆ結合と共にＳｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−Ｈ結合を有す
るガスを用いる。そして、酸化性ガスとしてはＯ2 （酸
素）ガスを用い、水素を含有するガスとしてはＳｉＨ4
を用いることとする。
【００３９】以下に、成膜装置としてヘリコン波プラズ
マＣＶＤ装置を用いた場合の成膜条件の一例を示す。 反応ガス及び流量 ；Ｓｉ2 Ｈ2 Ｆ4 ＝３０sccm Ｏ2 ＝７０sccm ＳｉＨ4 ＝３０sccm プラズマ生成ガス及び流量；Ａｒ ＝７０sccm 成膜雰囲気内圧力 ；０．２Ｐａ 基板温度 ；２００℃ ＲＦ出力 ；２．０ｋＷ ヘリコン波出力 ；２．５ｋＷ
マＣＶＤ装置を用いた場合の成膜条件の一例を示す。 反応ガス及び流量 ；Ｓｉ2 Ｈ2 Ｆ4 ＝３０sccm Ｏ2 ＝７０sccm ＳｉＨ4 ＝３０sccm プラズマ生成ガス及び流量；Ａｒ ＝７０sccm 成膜雰囲気内圧力 ；０．２Ｐａ 基板温度 ；２００℃ ＲＦ出力 ；２．０ｋＷ ヘリコン波出力 ；２．５ｋＷ
【００４０】そして、図１（２）に示すように、反応ガ
スに用いるＳｉ2 Ｈ2 Ｆ4 においてＳｉ−Ｆ結合よりも
低いエネルギーで分解されるＳｉ−Ｈ結合及びＳｉ−Ｓ
ｉ結合を分解してラジカルを生成することで、上記第４
及び第５実施形態と同様に、フッ素ラジカルによる絶縁
膜の部分的なエッチングを防止しながら、配線パターン
１３間を埋め込む状態のフッ化酸化シリコンからなる絶
縁膜１４が、成膜速度を保ってウエハ１０の表面上に成
膜される。また、高密度プラズマＣＶＤ装置を用いなが
らも成膜速度を確保した成膜が行われる。
スに用いるＳｉ2 Ｈ2 Ｆ4 においてＳｉ−Ｆ結合よりも
低いエネルギーで分解されるＳｉ−Ｈ結合及びＳｉ−Ｓ
ｉ結合を分解してラジカルを生成することで、上記第４
及び第５実施形態と同様に、フッ素ラジカルによる絶縁
膜の部分的なエッチングを防止しながら、配線パターン
１３間を埋め込む状態のフッ化酸化シリコンからなる絶
縁膜１４が、成膜速度を保ってウエハ１０の表面上に成
膜される。また、高密度プラズマＣＶＤ装置を用いなが
らも成膜速度を確保した成膜が行われる。
【００４１】上記のようにして成膜した絶縁膜１４は、
上記第４及び第５実施形態で成膜された絶縁膜と同様
に、誘電率が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶
縁膜と比較して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な
膜になる。また、第１実施形態と同様の腐食試験を行っ
た結果、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好
な膜質を有することが確認された。そして、アスペクト
比２．５までのコンタクトホール内を埋め込むことがで
きた。
上記第４及び第５実施形態で成膜された絶縁膜と同様
に、誘電率が３．０程度であり酸化シリコンからなる絶
縁膜と比較して低誘電率を有し、かつ吸湿特性の良好な
膜になる。また、第１実施形態と同様の腐食試験を行っ
た結果、成膜された絶縁膜１４はピンホールのない良好
な膜質を有することが確認された。そして、アスペクト
比２．５までのコンタクトホール内を埋め込むことがで
きた。
【００４２】尚、上記第４〜第６実施形態では、水素を
含む反応ガスとして上記第１〜第３実施形態で用いたＣ
−Ｈ結合を有する炭化水素系ガスを用いても良い。この
ようなガスを用いることによって、成膜雰囲気中で生成
されたフッ素ラジカルの補足効率が上昇し、さらに埋め
込み特性を向上させることができる。また、第４〜第６
実施形態で用いた反応ガスはあくまでも一例であり、例
えばシリコンとフッ素とを含有するガスとしては、上記
第１及び第２実施形態に用いられるガスの中から、Ｓｉ
−Ｆ結合と共にＳｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−Ｈ結合のうち
の少なくともどちらか一方を含有するガスを選択して使
用することができる。
含む反応ガスとして上記第１〜第３実施形態で用いたＣ
−Ｈ結合を有する炭化水素系ガスを用いても良い。この
ようなガスを用いることによって、成膜雰囲気中で生成
されたフッ素ラジカルの補足効率が上昇し、さらに埋め
込み特性を向上させることができる。また、第４〜第６
実施形態で用いた反応ガスはあくまでも一例であり、例
えばシリコンとフッ素とを含有するガスとしては、上記
第１及び第２実施形態に用いられるガスの中から、Ｓｉ
−Ｆ結合と共にＳｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−Ｈ結合のうち
の少なくともどちらか一方を含有するガスを選択して使
用することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の絶縁膜の成
膜方法によれば、シリコンやフッ素を含有するガスと共
に水素を含有するガスを反応ガスに用いたプラズマＣＶ
Ｄ法によって絶縁膜を成膜することで、反応ガスのプラ
ズマ分解によって発生する過剰のフッ素ラジカルを下地
の凹状段差部分に集中させることなく水素ラジカルで捕
捉しながら絶縁膜を成膜することが可能になる。このた
め、工程数を増加させることなく、下地の表面形状に依
存して埋め込み特性を局所的に劣化させずにフッ化酸化
シリコンからなる低誘電率の絶縁膜を成膜することが可
能になる。
膜方法によれば、シリコンやフッ素を含有するガスと共
に水素を含有するガスを反応ガスに用いたプラズマＣＶ
Ｄ法によって絶縁膜を成膜することで、反応ガスのプラ
ズマ分解によって発生する過剰のフッ素ラジカルを下地
の凹状段差部分に集中させることなく水素ラジカルで捕
捉しながら絶縁膜を成膜することが可能になる。このた
め、工程数を増加させることなく、下地の表面形状に依
存して埋め込み特性を局所的に劣化させずにフッ化酸化
シリコンからなる低誘電率の絶縁膜を成膜することが可
能になる。
【００４４】また、分子構造中にシリコン−フッ素結合
と共にシリコン−シリコン結合やシリコン−水素結合を
有するガスを反応ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法に
よって絶縁膜を成膜することで、フッ素ラジカルを発生
させることなくより低エネルギーでプラズマ分解を生じ
させながら絶縁膜を成膜することが可能になる。このた
め、下地の表面形状に依存して埋め込み特性を局所的に
劣化させずにフッ化酸化シリコンからなる低誘電率の絶
縁膜を成膜することが可能になると共に成膜速度を確保
して低誘電率の絶縁膜成膜におけるスループットを向上
させることができる。
と共にシリコン−シリコン結合やシリコン−水素結合を
有するガスを反応ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法に
よって絶縁膜を成膜することで、フッ素ラジカルを発生
させることなくより低エネルギーでプラズマ分解を生じ
させながら絶縁膜を成膜することが可能になる。このた
め、下地の表面形状に依存して埋め込み特性を局所的に
劣化させずにフッ化酸化シリコンからなる低誘電率の絶
縁膜を成膜することが可能になると共に成膜速度を確保
して低誘電率の絶縁膜成膜におけるスループットを向上
させることができる。
【図１】実施形態を説明する断面工程図である。
【図２】成膜装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】従来例を説明する断面図である。
１４ 絶縁膜
Claims (6)
- 【請求項１】 反応ガスを用いたプラズマ化学気相成長
法によって絶縁膜を成膜する方法であって、 少なくとも、フッ素とシリコンとを含有するガスと、酸
化性ガスと、水素を含有するガスとを前記反応ガスに用
いることを特徴とする絶縁膜の成膜方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の絶縁膜の成膜方法におい
て、 前記水素を含有するガスは、炭化水素系のガスであるこ
とを特徴とする絶縁膜の成膜方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の絶縁膜の成膜方法におい
て、 前記フッ素とシリコンとを含有するガスは、分子構造中
にフッ素−シリコン結合と共に、シリコン−シリコン結
合及びシリコン−水素結合のうちの少なくともどちらか
一方を有することを特徴とする絶縁膜の成膜方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の絶縁膜の成膜方法におい
て、 前記フッ素とシリコンとを含有するガスは、分子構造中
にフッ素−シリコン結合と共に、シリコン−シリコン結
合及びシリコン−水素結合のうちの少なくともどちらか
一方を有することを特徴とする絶縁膜の成膜方法。 - 【請求項５】 反応ガスを用いたプラズマ化学気相成長
法によって絶縁膜を成膜する方法であって、 少なくとも、シリコンを含有するガスと、フッ素を含有
するガスと、酸化性ガスと、水素を含有するガスとを反
応ガスに用いることを特徴とする絶縁膜の成膜方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の絶縁膜の成膜方法におい
て、 前記水素を含有するガスは、炭化水素系のガスであるこ
とを特徴とする絶縁膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06562196A JP3371188B2 (ja) | 1995-09-22 | 1996-03-22 | 絶縁膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-244173 | 1995-09-22 | ||
| JP24417395 | 1995-09-22 | ||
| JP06562196A JP3371188B2 (ja) | 1995-09-22 | 1996-03-22 | 絶縁膜の成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148323A true JPH09148323A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3371188B2 JP3371188B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=26406762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06562196A Expired - Fee Related JP3371188B2 (ja) | 1995-09-22 | 1996-03-22 | 絶縁膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371188B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037278A (en) * | 1996-08-30 | 2000-03-14 | Nec Corporation | Method of manufacturing semiconductor devices having multi-level wiring structure |
| US6077574A (en) * | 1996-08-16 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Plasma CVD process for forming a fluorine-doped SiO2 dielectric film |
| KR20030001959A (ko) * | 2001-06-28 | 2003-01-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조 방법 |
| JP2008063629A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Asahi Glass Co Ltd | 低屈折率膜の製膜方法および低屈折率膜を有する物品 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP06562196A patent/JP3371188B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077574A (en) * | 1996-08-16 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Plasma CVD process for forming a fluorine-doped SiO2 dielectric film |
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