JPS6085531A - 薄膜の形成方法 - Google Patents
薄膜の形成方法Info
- Publication number
- JPS6085531A JPS6085531A JP58192429A JP19242983A JPS6085531A JP S6085531 A JPS6085531 A JP S6085531A JP 58192429 A JP58192429 A JP 58192429A JP 19242983 A JP19242983 A JP 19242983A JP S6085531 A JPS6085531 A JP S6085531A
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- JP
- Japan
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- ozone
- reactor
- film
- oxygen
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- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、気体化合物とオゾンを反応させて薄ｊＭを形
成する方法に関し、特に、気体化合物とオゾンの反応部
とオゾンの発生部上分離するようにした薄膜の形成方法
に関する。
成する方法に関し、特に、気体化合物とオゾンの反応部
とオゾンの発生部上分離するようにした薄膜の形成方法
に関する。
電子機器の機能の高度化、複雑化に伴って、ｌ素子内で
の電極数の増加や同一パッケージ内での多数の素子の組
合せが８散になってきている。このため、多層配線構造
の半導体装置が増加しつつめる。
の電極数の増加や同一パッケージ内での多数の素子の組
合せが８散になってきている。このため、多層配線構造
の半導体装置が増加しつつめる。
従来よシ用いられている多層配線構造は、たとえば、第
１図に示すように沈っている。すなわち、素子が形成さ
れたシリコン基板１上に絶縁用の二酸化シリコン膜２が
形成されておシ、この上部には配線用の第１のアルミニ
ウム膜３が導体層として形成されている。そして、この
第１のアルミニウム膜３の上部には、層間絶縁ｊ換４が
形成されているが、この層間絶縁ｊ換４は更にこの上部
に導体層として形成される配線用の第２のアルミニウム
膜５と上記第ｌのアルミニウムｊ換３との間の絶縁層と
なっている。
１図に示すように沈っている。すなわち、素子が形成さ
れたシリコン基板１上に絶縁用の二酸化シリコン膜２が
形成されておシ、この上部には配線用の第１のアルミニ
ウム膜３が導体層として形成されている。そして、この
第１のアルミニウム膜３の上部には、層間絶縁ｊ換４が
形成されているが、この層間絶縁ｊ換４は更にこの上部
に導体層として形成される配線用の第２のアルミニウム
膜５と上記第ｌのアルミニウムｊ換３との間の絶縁層と
なっている。
ンナイトライド（ｐ−ｓ １Ｎｘ）等が用いられるが、
プラズマシリコンナイトライドは二酸化シリコンおよび
リンシリケートグラスと比べ誘電率が萬くストレスも高
い値のため、層間絶縁膜として用いるのはめまシ好まし
くない。
プラズマシリコンナイトライドは二酸化シリコンおよび
リンシリケートグラスと比べ誘電率が萬くストレスも高
い値のため、層間絶縁膜として用いるのはめまシ好まし
くない。
上記層間杷縁膜４として、二酸化シリコンｊ換τ形成す
る場合、たとえば、シラン？Ｉ−酸化するいわゆる５Ｌ
Ｈ４−０□系の気相成長法■ＶＤ）が用いられる。この
時、通常４００１０程度の堆積温度で二酸化シリコン膜
が成長されるが、アルミニウムは低融点でめシ、第１図
に示すように、第１のアルミニウム膜３に、いわゆるヒ
ロック６が発生してしまい、耐圧性が悪くなるとともに
、層間絶縁膜４として形成された二酸化シリコン膜の表
面に凹凸が生じてしまい配線の信頼性を大きく落として
しまう。また、２ｏｏ〜３５０℃程度の堆積温度で気相
成長法を行うと、ヒロック６は抑えられるが成長速度が
遅くなり形成される二酸化シリコン膜の組成が均一にな
らないためｊ膜質が低下するとともに膜の強度も低下し
てしまうという問題点がめった。
る場合、たとえば、シラン？Ｉ−酸化するいわゆる５Ｌ
Ｈ４−０□系の気相成長法■ＶＤ）が用いられる。この
時、通常４００１０程度の堆積温度で二酸化シリコン膜
が成長されるが、アルミニウムは低融点でめシ、第１図
に示すように、第１のアルミニウム膜３に、いわゆるヒ
ロック６が発生してしまい、耐圧性が悪くなるとともに
、層間絶縁膜４として形成された二酸化シリコン膜の表
面に凹凸が生じてしまい配線の信頼性を大きく落として
しまう。また、２ｏｏ〜３５０℃程度の堆積温度で気相
成長法を行うと、ヒロック６は抑えられるが成長速度が
遅くなり形成される二酸化シリコン膜の組成が均一にな
らないためｊ膜質が低下するとともに膜の強度も低下し
てしまうという問題点がめった。
そこで、本発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされ
たものでろシ、ヒロックが発生しない程度の通常よりも
低い堆積温度で気相成長法を行い、しかも成長速度を落
とさずに形成された層間絶縁ｊ模のｊ膜質および膜の強
度が低下しないようにする〔発明の概要〕 本発明に係る薄膜の形成方法は、上述の目的を達成する
ために、薄膜材料の気体化合物とオゾンを反応させて薄
膜を形成する方法において、上記気体化合物と上記オゾ
ンの反応部と上記オゾンの発生部を分離したことを特徴
とするものである。
たものでろシ、ヒロックが発生しない程度の通常よりも
低い堆積温度で気相成長法を行い、しかも成長速度を落
とさずに形成された層間絶縁ｊ模のｊ膜質および膜の強
度が低下しないようにする〔発明の概要〕 本発明に係る薄膜の形成方法は、上述の目的を達成する
ために、薄膜材料の気体化合物とオゾンを反応させて薄
膜を形成する方法において、上記気体化合物と上記オゾ
ンの反応部と上記オゾンの発生部を分離したことを特徴
とするものである。
まず、最初に本発明に係る薄膜の形成方法の先行技術と
して５ｉＨ４−０□系の気相成長法によるオゾンを用い
た二酸化シリコン膜の形成について説明する。
して５ｉＨ４−０□系の気相成長法によるオゾンを用い
た二酸化シリコン膜の形成について説明する。
オゾンを用いて二酸化シリコン膜ヲ形成するための気相
成長装置は、たとえば、第２図に示すようになっている
。すなわち、リアクタ１５内には、酸素供給部１１から
パルプ１３を介して酸素が、また、シラン供給部１２か
らはパルプ１４（ｉ−介してシランが、それぞれ適当な
流量および混合比で導入されている。そして、真空ポン
プ１８によシ、リアクタ１５内は適当な一定の真壁塵に
保た八ておシ、ボード１７に固定されたウェハ２ｏ上に
均一にガスが流れるようになっている。なお、ボルド１
７の温度は図示しないヒータ等にょシ反応に必要な均一
な温度に保たれている。また、リアクタ１５内に設置さ
れた低圧水銀ランプ１６は、たとえば波長１８４゜’ｌ
ｌｎｍの光エイ・ルギーを照射するようになってお９、
リアクタ１５内の酸素が反応して、オゾンを発生するよ
うになっている。なお、このオゾンは有害で必る六め排
気の際には、排気処理ボックス１９で活性炭法、燃焼法
等により分解して処理される。
成長装置は、たとえば、第２図に示すようになっている
。すなわち、リアクタ１５内には、酸素供給部１１から
パルプ１３を介して酸素が、また、シラン供給部１２か
らはパルプ１４（ｉ−介してシランが、それぞれ適当な
流量および混合比で導入されている。そして、真空ポン
プ１８によシ、リアクタ１５内は適当な一定の真壁塵に
保た八ておシ、ボード１７に固定されたウェハ２ｏ上に
均一にガスが流れるようになっている。なお、ボルド１
７の温度は図示しないヒータ等にょシ反応に必要な均一
な温度に保たれている。また、リアクタ１５内に設置さ
れた低圧水銀ランプ１６は、たとえば波長１８４゜’ｌ
ｌｎｍの光エイ・ルギーを照射するようになってお９、
リアクタ１５内の酸素が反応して、オゾンを発生するよ
うになっている。なお、このオゾンは有害で必る六め排
気の際には、排気処理ボックス１９で活性炭法、燃焼法
等により分解して処理される。
このような気相成長装置を用いて、ウェハ２゜上に層間
絶縁膜として二酸化シリコン膜を成長させると、リアク
タ１５内にはオゾンが存在しているため、通常のシラン
と酸素のみとの反応と比べ成長速度が増加する。従って
、ヒロックの発生金抑えるために堆積温度を２００〜３
５０℃程度に低くした場合でも、形成される二酸化シリ
コンｊ漠の強度はそれほど低下するようなことはない。
絶縁膜として二酸化シリコン膜を成長させると、リアク
タ１５内にはオゾンが存在しているため、通常のシラン
と酸素のみとの反応と比べ成長速度が増加する。従って
、ヒロックの発生金抑えるために堆積温度を２００〜３
５０℃程度に低くした場合でも、形成される二酸化シリ
コンｊ漠の強度はそれほど低下するようなことはない。
しかし、この気相成長装置の場合、低圧水銀ランプ１６
等の影響によジシランが活性化されてしまい、形成され
る二酸化シリコンｊ摸の層厚制御が隷しくなるとともに
膜質が低下してしまい、更に、リアクタ１５の内壁が汚
れ易いという欠点かめる。
等の影響によジシランが活性化されてしまい、形成され
る二酸化シリコンｊ摸の層厚制御が隷しくなるとともに
膜質が低下してしまい、更に、リアクタ１５の内壁が汚
れ易いという欠点かめる。
そこで、上述の先行技術を改善し、堆積温度ケ低くして
も成長速度の低下がないのみならず、さらに膜質の低下
が防止できるとともに、１！厚制御も比較的容易に行え
るようにした本発明に係る薄膜の形成方法について、以
下説明する。
も成長速度の低下がないのみならず、さらに膜質の低下
が防止できるとともに、１！厚制御も比較的容易に行え
るようにした本発明に係る薄膜の形成方法について、以
下説明する。
本発明は、たとえば第３図に示すような気相成長装置を
用いることにより実現できる。この気相成長装置は第２
図に示した気相成長装置の低圧水銀ランプ１６をオゾン
発生部に置き換えた形、つｔｂジシランオゾンの反応部
とオゾンの発生部を分離した形になって２シ、他の部分
については同一の構成でるるため、第２図に示した気相
成長装置と同一の指示符号を付す。すなわち、リアクタ
１５内には、酸素供柑部１１からパルプ１３寂よびオゾ
ン発生部３０勿介して酸素が、また、ブラシ供給部１２
からはパルプ１４を介してシランが、それぞれ適当な流
量計よび混合比で導入されている。これと同時に酸素供
給部１１ｒよシ供給される酸素によりオゾン発生部３０
がらオゾンが発生されるため、結局リアクタ１５内には
シラン、酸素、およびオゾンが存在することになる。そ
して、真空ポンプ１８によシ、リアクタ１５内は適当な
一定の真空度に保たれておシ、ボード１１に固定された
ウェハ２０上に均一にガスが流れるようになっている。
用いることにより実現できる。この気相成長装置は第２
図に示した気相成長装置の低圧水銀ランプ１６をオゾン
発生部に置き換えた形、つｔｂジシランオゾンの反応部
とオゾンの発生部を分離した形になって２シ、他の部分
については同一の構成でるるため、第２図に示した気相
成長装置と同一の指示符号を付す。すなわち、リアクタ
１５内には、酸素供柑部１１からパルプ１３寂よびオゾ
ン発生部３０勿介して酸素が、また、ブラシ供給部１２
からはパルプ１４を介してシランが、それぞれ適当な流
量計よび混合比で導入されている。これと同時に酸素供
給部１１ｒよシ供給される酸素によりオゾン発生部３０
がらオゾンが発生されるため、結局リアクタ１５内には
シラン、酸素、およびオゾンが存在することになる。そ
して、真空ポンプ１８によシ、リアクタ１５内は適当な
一定の真空度に保たれておシ、ボード１１に固定された
ウェハ２０上に均一にガスが流れるようになっている。
！、た、ボード１７の温度は図示しないヒータ等により
反応に必要な均一な温度に保たれている。な２、オゾン
は有害であるため排気の際には、排気処理ボックス１９
で活性炭法、燃焼法等により分解して処理される。
反応に必要な均一な温度に保たれている。な２、オゾン
は有害であるため排気の際には、排気処理ボックス１９
で活性炭法、燃焼法等により分解して処理される。
このような気相成長装置を用いてウェハ１７上に層間絶
縁膜として二酸化シリコン膜を成長させると、リアクタ
１５内にはオゾンが存在しているため、通常のシランと
酸素のみとの反応と比べ成長適度が増加し、膜質もほと
んど低下しない。従って、ヒロツクケ抑えるために、堆
積温度を２゜Ｏ〜３５０℃程度に低くした場合でも形成
される二酸化シリコン膜の膜質および膜の強度がそｔは
ど低下するようなことはない。そして、ストレスは低い
匝区保たれ、ステップカバレージも悪化するようなこと
はない。更に、この気相成長装置では、第２図に示した
気相成長装置のようにリアクタ１５内で膜の成長と同時
にオゾンヶ発生させているのではなり、メらがしめオゾ
ン発生部３０によジオシンを発生させているので、形成
される二酸化シリコン膜の膜厚の制御が比較的容易にな
るとともに膜質も低下せず、リアクタ１５の内壁も汚れ
にくくなる。
縁膜として二酸化シリコン膜を成長させると、リアクタ
１５内にはオゾンが存在しているため、通常のシランと
酸素のみとの反応と比べ成長適度が増加し、膜質もほと
んど低下しない。従って、ヒロツクケ抑えるために、堆
積温度を２゜Ｏ〜３５０℃程度に低くした場合でも形成
される二酸化シリコン膜の膜質および膜の強度がそｔは
ど低下するようなことはない。そして、ストレスは低い
匝区保たれ、ステップカバレージも悪化するようなこと
はない。更に、この気相成長装置では、第２図に示した
気相成長装置のようにリアクタ１５内で膜の成長と同時
にオゾンヶ発生させているのではなり、メらがしめオゾ
ン発生部３０によジオシンを発生させているので、形成
される二酸化シリコン膜の膜厚の制御が比較的容易にな
るとともに膜質も低下せず、リアクタ１５の内壁も汚れ
にくくなる。
なお、この気相成長装置のオゾン発生部３０によるオゾ
ンの発生は、酸素系であり酸素に光エネルギーを照射す
ることによって行われるものでろるが、亜酸化窒素糸す
なわち、亜酸化窒素に光エネルギーを照射することによ
ってオゾンヶ発生することもできる。また、オゾン発生
部３０はこの気相成長装置のようにリアクタ１５の外部
に設けても良いし、リアクタ１５の内部に設けても良い
。
ンの発生は、酸素系であり酸素に光エネルギーを照射す
ることによって行われるものでろるが、亜酸化窒素糸す
なわち、亜酸化窒素に光エネルギーを照射することによ
ってオゾンヶ発生することもできる。また、オゾン発生
部３０はこの気相成長装置のようにリアクタ１５の外部
に設けても良いし、リアクタ１５の内部に設けても良い
。
更に、無機／有機の多ｊ−絶縁ｊ俣を形成する場合、有
機層形成後に、無機層ケ気相成長法により形成すること
になるが、有機層は耐熱温度が１００℃程度でろシ通常
の気相成長法では、有機層に損傷を与えてしまう。この
場合にも本発明が適用でき、オゾンの濃度を更に高くす
ることによシ堆積温度を１００℃以下にすることができ
る。また、ガリウムヒ素等の化合物半導体を用いて気相
成長法を行う場合、高温では結晶性が低下するため低温
で行うことが好ましいので、やはシ、この場合にも本発
明を適用することができる。
機層形成後に、無機層ケ気相成長法により形成すること
になるが、有機層は耐熱温度が１００℃程度でろシ通常
の気相成長法では、有機層に損傷を与えてしまう。この
場合にも本発明が適用でき、オゾンの濃度を更に高くす
ることによシ堆積温度を１００℃以下にすることができ
る。また、ガリウムヒ素等の化合物半導体を用いて気相
成長法を行う場合、高温では結晶性が低下するため低温
で行うことが好ましいので、やはシ、この場合にも本発
明を適用することができる。
また、原料がガス化し易いか否かによって、圧力を異な
らしめたＡＰ−ＣＶＤ法めるいはＬＰ−ＣＶＤ法を使い
分けることが好ましい。
らしめたＡＰ−ＣＶＤ法めるいはＬＰ−ＣＶＤ法を使い
分けることが好ましい。
上述した実施例の説明からも明らかなように、本発明に
よれば、ヒロン゛りが発生しない程度の通常よりも低い
堆積温度で気相成長法を行い、しかも成長速度ケ落とさ
ずに、形成された層間絶縁膜のｊ臭質２よび膜の強度が
低下しないようにすることができる。そして、ストレス
は低い値に保たれ、ステップカバレージも悪化しない。
よれば、ヒロン゛りが発生しない程度の通常よりも低い
堆積温度で気相成長法を行い、しかも成長速度ケ落とさ
ずに、形成された層間絶縁膜のｊ臭質２よび膜の強度が
低下しないようにすることができる。そして、ストレス
は低い値に保たれ、ステップカバレージも悪化しない。
更に、反応部とオゾン発生部を分離することによって、
ｊ膜厚の制御も比較的容易に行えるとともに、）良質も
低下せず、リアクタの内壁も汚れにくくなり９１期の目
的゛を十分に達成することができる。
ｊ膜厚の制御も比較的容易に行えるとともに、）良質も
低下せず、リアクタの内壁も汚れにくくなり９１期の目
的゛を十分に達成することができる。
第１図は従来より用いられている予励配線構造を示す要
部断面図で凸る。 第２図はオゾンを用いて二酸化シリコン族全形成するた
めの気相成長装置の一例勿示す模式図、第３図は本発明
に係る薄膜の形成方法ケ実境する気相１＆長装置の一例
を示す模式図でろる。 １１・・・酸素供給部 １２・・・シラン供給部１３．
１４・・バルブ １５・・・リアクタ１７・・・ボード
１８・・真空ポンプ１９・・・排気処理ボックス３０
・・・オゾン発生部特許出願人 ン二−昧式会社 代理人 弁理士 小 池 晃 同 １） 村 榮 −
部断面図で凸る。 第２図はオゾンを用いて二酸化シリコン族全形成するた
めの気相成長装置の一例勿示す模式図、第３図は本発明
に係る薄膜の形成方法ケ実境する気相１＆長装置の一例
を示す模式図でろる。 １１・・・酸素供給部 １２・・・シラン供給部１３．
１４・・バルブ １５・・・リアクタ１７・・・ボード
１８・・真空ポンプ１９・・・排気処理ボックス３０
・・・オゾン発生部特許出願人 ン二−昧式会社 代理人 弁理士 小 池 晃 同 １） 村 榮 −
Claims (1)
- 薄膜材料の気体化合物とオゾンを反応させて薄ｊ換を形
成する方法ｖｃおいて、上記気体化合物と上記オゾンの
反応部と上記オゾンの発生部全分離したことを特徴とす
る薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192429A JPS6085531A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192429A JPS6085531A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085531A true JPS6085531A (ja) | 1985-05-15 |
Family
ID=16291162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58192429A Pending JPS6085531A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6085531A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383275A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 | Tokyo Electron Ltd | 被処理体の処理方法 |
| JPS63297563A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Tokyo Electron Ltd | 被膜形成方法および処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4996300A (ja) * | 1973-01-19 | 1974-09-12 |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58192429A patent/JPS6085531A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4996300A (ja) * | 1973-01-19 | 1974-09-12 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383275A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 | Tokyo Electron Ltd | 被処理体の処理方法 |
| JPS63297563A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Tokyo Electron Ltd | 被膜形成方法および処理装置 |
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