JPS62149876A - 酸化膜の形成方法 - Google Patents
酸化膜の形成方法Info
- Publication number
- JPS62149876A JPS62149876A JP28934285A JP28934285A JPS62149876A JP S62149876 A JPS62149876 A JP S62149876A JP 28934285 A JP28934285 A JP 28934285A JP 28934285 A JP28934285 A JP 28934285A JP S62149876 A JPS62149876 A JP S62149876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- film
- forming
- compound
- active species
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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、酸化膜の形成方法に係り、特に成膜温度の低
温化、膜質の向上等を企図した酸化膜の形成方法に関す
る。
温化、膜質の向上等を企図した酸化膜の形成方法に関す
る。
［従来技術およびその聞届点］
酸化１１’＋！は、半導体装置における絶縁膜、素子分
）領域、素子表面のパッシベーション１！２等として広
く用いられており、特に絶縁ゲート型トランジスタにお
けるゲート酸化膜の膜質は、トランジスタの耐圧、耐久
性および電気的特性に大きく影テすることが知られてい
る。また１回路の集積化に伴ない、低い成膜温度で良質
の酸化膜を安価に形成することが集積回路の製造にとっ
て重要な技術となっている。
）領域、素子表面のパッシベーション１！２等として広
く用いられており、特に絶縁ゲート型トランジスタにお
けるゲート酸化膜の膜質は、トランジスタの耐圧、耐久
性および電気的特性に大きく影テすることが知られてい
る。また１回路の集積化に伴ない、低い成膜温度で良質
の酸化膜を安価に形成することが集積回路の製造にとっ
て重要な技術となっている。
しかしながら、従来の熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法又
はＭＯＧＶＤ （Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等は
、Ｌ記要請を十分満足しているとは言えなかった。
はＭＯＧＶＤ （Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等は
、Ｌ記要請を十分満足しているとは言えなかった。
まず、熱ＣＶＤ法では、酸化膜を堆積させる基板又は堆
積面を５００〜１２００℃まで高める必要があり、基板
材料等の選択範囲に大きな制限があった。また、結晶性
が悪く、ピンホールが多いなど十分な膜質を得ることが
できなかった。
積面を５００〜１２００℃まで高める必要があり、基板
材料等の選択範囲に大きな制限があった。また、結晶性
が悪く、ピンホールが多いなど十分な膜質を得ることが
できなかった。
プラズマＣＶＤ法では低温成膜が可能であるが、８ｃｖ
ｎ法に比べて反応プロセスが複雑であり、酸化膜の形成
パラメータが多い （例えば、基板温度、圧力、ガスの
流量、高周波電力、電極構造など）。そのために成膜条
件が不安定になり易く、膜厚および膜質の均一性や量産
性を十分に満足させることが困難であった。さらに、プ
ラズマＣＶ（１法では、成膜空間でプラズマを発生させ
るために、堆積した膜にダメージが残るという問題点も
有していた。
ｎ法に比べて反応プロセスが複雑であり、酸化膜の形成
パラメータが多い （例えば、基板温度、圧力、ガスの
流量、高周波電力、電極構造など）。そのために成膜条
件が不安定になり易く、膜厚および膜質の均一性や量産
性を十分に満足させることが困難であった。さらに、プ
ラズマＣＶ（１法では、成膜空間でプラズマを発生させ
るために、堆積した膜にダメージが残るという問題点も
有していた。
また、ＭＯＣＶＤ ７Ｊ、では、有機金属ガスと酸化剤
を導入して酸化膜を堆積させるが、その時の中間生成物
が複雑であり、良質の膜の作製条件を決めることが困難
であった。
を導入して酸化膜を堆積させるが、その時の中間生成物
が複雑であり、良質の膜の作製条件を決めることが困難
であった。
更に、）、（板温（（２のみで中間生成物を分解するた
めに、中間生成物の分解温度が高いと基板温度を高くす
る必要があり、基板材料の選択範囲が制限されてしまう
。一方、基板温度を高くすることなく、２（板と回し反
応室内でのプラズマや光等によって中間生成物を分解す
る方法を用いると、堆積した薄膜表面にダメージが残り
、結晶性、欠陥′重度等に悪い）影響が出てしまう。
めに、中間生成物の分解温度が高いと基板温度を高くす
る必要があり、基板材料の選択範囲が制限されてしまう
。一方、基板温度を高くすることなく、２（板と回し反
応室内でのプラズマや光等によって中間生成物を分解す
る方法を用いると、堆積した薄膜表面にダメージが残り
、結晶性、欠陥′重度等に悪い）影響が出てしまう。
［問題点を解決するための手段］
」；記従来の問題点を解決するために、本発明による酸
化膜の形成方法は、 を記の一般式で各ノ？表わされる化合物ＡもしくはＢと
、酸素もしくは酸素を含む化合物と、活性種を成膜空間
内に導入することによって、酸化膜を堆積させることを
特徴とする。
化膜の形成方法は、 を記の一般式で各ノ？表わされる化合物ＡもしくはＢと
、酸素もしくは酸素を含む化合物と、活性種を成膜空間
内に導入することによって、酸化膜を堆積させることを
特徴とする。
化合物Ａ・・・Ｍ（ＯＲ）ｍ
化合物Ｂ・・・Ｍ ’ Ｒｎ
ただし、ＭおよびＭ′は金属元素、
Ｒはアルキル基、
ｍはＭの価数に等しいか又はその
整数倍の正整数、
ｎはＭ′の価数に等しいか又はそ
の整数倍の正整数を各々示す。
［作用説明等］
ここで活性種とは、上記化合物ＡもしくはＢ又は／およ
び上記酸素もしくは酸素を含む化合物と化学的相互作用
を起して、それらを酸化膜が形成できる状態にする役目
を担うものをいう。
び上記酸素もしくは酸素を含む化合物と化学的相互作用
を起して、それらを酸化膜が形成できる状態にする役目
を担うものをいう。
このような活性種は、前記成膜室とは異なる活性化室に
おいて生成され、成膜空間に導入される。活性種は、活
性化室において放電、光、８等のエネルギ又はこれらの
併用によって励起されるだけではなく、触媒等との接触
又は添加によって生成され七もよい。
おいて生成され、成膜空間に導入される。活性種は、活
性化室において放電、光、８等のエネルギ又はこれらの
併用によって励起されるだけではなく、触媒等との接触
又は添加によって生成され七もよい。
このような活性種が成膜空間に導入され、主に化学的な
プロセスによって酸化膜が形成されるために、プラズマ
ＣＶＤ法のように堆積膜にダメージを与えない。
プロセスによって酸化膜が形成されるために、プラズマ
ＣＶＤ法のように堆積膜にダメージを与えない。
また１分解しにくい中間生成物を生じるようなガス種の
組合せであっても、その中間生成物を低い温度で分解で
きる。したがって、従来のＣＶＤ法より堆積速度を大幅
に向上させることができ、加えて堆積膜形成の際に基板
温度をより低湿化することができる。
組合せであっても、その中間生成物を低い温度で分解で
きる。したがって、従来のＣＶＤ法より堆積速度を大幅
に向上させることができ、加えて堆積膜形成の際に基板
温度をより低湿化することができる。
したがって、堆積がスムーズに進行し、結晶性が良く電
子捕獲準位の少ない良質の酸化膜を得ることができる。
子捕獲準位の少ない良質の酸化膜を得ることができる。
［実施例］
以ド、本発明の実施例を図面に）１（づいて詳細に説明
する。
する。
添付図面は、本発明を実施するために使用される製造装
置の模式的構成図である。
置の模式的構成図である。
同図において、成膜室１０１内には基板ホルダ＋０２が
配置され、）、（仮ホルタ１０２上に基板１０３が固定
される。さらに基板ホルダ１０２には加熱用のヒータが
設けられ、基板１０３を所望温度に設定する。
配置され、）、（仮ホルタ１０２上に基板１０３が固定
される。さらに基板ホルダ１０２には加熱用のヒータが
設けられ、基板１０３を所望温度に設定する。
成膜室１０１内の成ｊ漠空間には、ガス導入管１０４お
よび】０５から原料ガスＡおよびＢが導入され、輸送管
ｌＯ６から水素ラジカルが導入される。
よび】０５から原料ガスＡおよびＢが導入され、輸送管
ｌＯ６から水素ラジカルが導入される。
活性種としての水素ラジカルは、活性化室１０７内に導
入された活性種生成物質（Ｈ２、Ｄ２ 、ＨＤ等）に活
性化エネルギを加えることによって生成される。活性化
エネルギとしては、赤外線加熱等の熱エネルギ、レーザ
光、水銀ランプ算の光エネルギ、マイクロ波、ＲＦ等に
よる放電を利用する電気エネルギなどを挙げることがで
きるが、本実施例ではマイクロ波放電を用いた。
入された活性種生成物質（Ｈ２、Ｄ２ 、ＨＤ等）に活
性化エネルギを加えることによって生成される。活性化
エネルギとしては、赤外線加熱等の熱エネルギ、レーザ
光、水銀ランプ算の光エネルギ、マイクロ波、ＲＦ等に
よる放電を利用する電気エネルギなどを挙げることがで
きるが、本実施例ではマイクロ波放電を用いた。
なお、図示されていないが、ドーピングガスも別のガス
導入管によって成膜室１０１内の成膜空間に導入される
よう構成されている。
導入管によって成膜室１０１内の成膜空間に導入される
よう構成されている。
成膜室１０１内のガスは調節バルブ１０日を通して排気
系によって排出され、調節バルブ１０８によって成膜室
１０１内の圧力は制御可能である。
系によって排出され、調節バルブ１０８によって成膜室
１０１内の圧力は制御可能である。
次に、このような製造装置を用いて、本発明による酸化
膜の形成方法の一実施例を説明する。
膜の形成方法の一実施例を説明する。
まず、酸化膜を堆植させようとする基板１０３を基板ホ
ルタ１０２に設置する。
ルタ１０２に設置する。
基板１０３の材料としては、たとえばガラス、石英、半
導体、サファイア、セラミック等あるが、本発明は低温
成膜が可ス克であることから、ここではガラス基板を使
用した。なお、酸化膜は、ガラス基板ｆｉｌｌ上に１α
接形成されてもよいし、またガラス人（板１０３１に予
め形成された半導体層や金属電極等の上に形成されても
よい。
導体、サファイア、セラミック等あるが、本発明は低温
成膜が可ス克であることから、ここではガラス基板を使
用した。なお、酸化膜は、ガラス基板ｆｉｌｌ上に１α
接形成されてもよいし、またガラス人（板１０３１に予
め形成された半導体層や金属電極等の上に形成されても
よい。
次に、活性化室１０７に活性種生成物質としてのＨ２ガ
スを導入し、マイクロ波放電によって活性種としての水
素ラジカルを生成する。この水素ラジカルを輸送管１０
Ｂを通して、また次表に示すような原遺ガスＡおよびＢ
をガス導入管１０４および１０５を通して成膜室１０１
の成膜空間に導入し、酸化膜（ＡＩ ２０３又はＴａ２
０ ｓ ）を形成する。
スを導入し、マイクロ波放電によって活性種としての水
素ラジカルを生成する。この水素ラジカルを輸送管１０
Ｂを通して、また次表に示すような原遺ガスＡおよびＢ
をガス導入管１０４および１０５を通して成膜室１０１
の成膜空間に導入し、酸化膜（ＡＩ ２０３又はＴａ２
０ ｓ ）を形成する。
第１表
第 ２ 表
このように水素ラジカルを活性種として成膜空間内に導
入し、かつ上記原料ガスＡおよび原料ガスＢ （’ｔ
ＧにＣ２Ｈｓ ＯＨ）をＪ＆成膜空間内導入するＴ＆膜
方法によって、最適温度２００〜４００℃という低い基
板温度で、結晶性が良く膜内の電子捕獲準位が少ない良
質の酸化膜を形成することができる。したがって、上記
酸化膜を絶縁ゲート型トランジスタの絶縁膜として用い
れば、トランジスタの耐圧、耐久性および電気的特性の
安定性を向上させることができる。
入し、かつ上記原料ガスＡおよび原料ガスＢ （’ｔ
ＧにＣ２Ｈｓ ＯＨ）をＪ＆成膜空間内導入するＴ＆膜
方法によって、最適温度２００〜４００℃という低い基
板温度で、結晶性が良く膜内の電子捕獲準位が少ない良
質の酸化膜を形成することができる。したがって、上記
酸化膜を絶縁ゲート型トランジスタの絶縁膜として用い
れば、トランジスタの耐圧、耐久性および電気的特性の
安定性を向上させることができる。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように、本発明による酸化膜の形成
方法は、金属元素およびアルコキシ基もしくはアルキル
基の化合物と、酸素もしくは酸素を含む化合物と、活性
種をＪ＆成膜空間内導入して酸化膜を形成するために１
次のような優れた効果を有する。
方法は、金属元素およびアルコキシ基もしくはアルキル
基の化合物と、酸素もしくは酸素を含む化合物と、活性
種をＪ＆成膜空間内導入して酸化膜を形成するために１
次のような優れた効果を有する。
（１） 酸化膜を２００〜４００℃という低い温度で
形成できるために、良質の酸化膜を得ることができ、更
に基板にガラスを用いることができるために、低コスト
化を促進できる。また形成時の堆積面温度を均一・に維
持することが容易となり、大面積の醇化ｊ１りを形成で
き、ｔ１ニー産性に優れている。
形成できるために、良質の酸化膜を得ることができ、更
に基板にガラスを用いることができるために、低コスト
化を促進できる。また形成時の堆積面温度を均一・に維
持することが容易となり、大面積の醇化ｊ１りを形成で
き、ｔ１ニー産性に優れている。
（２） 酸化１１１２を形成する際、活性種によって
堆積面がクリーニングされるために、酸化１模の堆積面
に対する密着力が向上し、また堆積がスムーズに開始さ
れ、不純物のない良質の酸化膜が形成できる。
堆積面がクリーニングされるために、酸化１模の堆積面
に対する密着力が向上し、また堆積がスムーズに開始さ
れ、不純物のない良質の酸化膜が形成できる。
（３） 活性種は、成膜室とは別の活性化室で生成さ
れ成膜空間に導入されるために、従来のプラズマＣＶＤ
法に比べて反応プロセスが単純となり、成膜条件もより
安定化される。
れ成膜空間に導入されるために、従来のプラズマＣＶＤ
法に比べて反応プロセスが単純となり、成膜条件もより
安定化される。
また、従来のＭＯＣＶＤ法のように、熱エネルギ、光又
はプラズマ等を用いて中間生成物を分解する必要がない
ために、結晶性が良く欠陥密度の少ない良質の酸化膜を
形成する条件を容易に設定できる。
はプラズマ等を用いて中間生成物を分解する必要がない
ために、結晶性が良く欠陥密度の少ない良質の酸化膜を
形成する条件を容易に設定できる。
添付図面は、本発明を実施するために使用される製造装
芒の模式的構成図である。 １０１ ・・・成膜室 １０２ ・・・基板ホルダ １０３＠・・基板 １０４ 、１０５−・・ガス導入管 １０１３ 争働・輸送管 １０７ ・・・活性化室
芒の模式的構成図である。 １０１ ・・・成膜室 １０２ ・・・基板ホルダ １０３＠・・基板 １０４ 、１０５−・・ガス導入管 １０１３ 争働・輸送管 １０７ ・・・活性化室
Claims (4)
- （１）下記の一般式で各々表わされる化合物Ａもしくは
Ｂと、酸素もしくは酸素を含む化合物と、活性種を成膜
空間内に導入することによって、酸化膜を堆積させるこ
とを特徴とする酸化膜の形成方法。 化合物Ａ・・・Ｍ（ＯＲ）ｍ 化合物Ｂ・・・Ｍ′Ｒｎ ただし、ＭおよびＭ′は金属元素、 Ｒはアルキル基、 ｍはＭの価数に等しいか又はその 整数倍の正整数、 ｎはＭ′の価数に等しいか又はそ の整数倍の正整数を各々示す。 - （２）上記酸素を含む化合物は、アルコール類Ｒ−ＯＨ
（ただし、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基）であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化膜の形成
方法。 - （３）上記活性種は、水素ラジカルであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の酸化膜の形成方法。 - （４）上記酸化膜は４００℃以下で形成されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸化膜の形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28934285A JPS62149876A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 酸化膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28934285A JPS62149876A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 酸化膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62149876A true JPS62149876A (ja) | 1987-07-03 |
Family
ID=17741958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28934285A Pending JPS62149876A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 酸化膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62149876A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189135A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Fujitsu Ltd | 気相成長法 |
| JP2009502658A (ja) * | 2005-07-13 | 2009-01-29 | アクアパック・インターナショナル・リミテッド | ケーブルの周りへの密封シールの形成 |
| CN106086814A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 中山大学 | 一种玻璃面板镀膜层及其制备方法 |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP28934285A patent/JPS62149876A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189135A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Fujitsu Ltd | 気相成長法 |
| JP2009502658A (ja) * | 2005-07-13 | 2009-01-29 | アクアパック・インターナショナル・リミテッド | ケーブルの周りへの密封シールの形成 |
| CN106086814A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 中山大学 | 一种玻璃面板镀膜层及其制备方法 |
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