JPS62160732A - 酸窒化シリコン膜の形成方法 - Google Patents
酸窒化シリコン膜の形成方法Info
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- JPS62160732A JPS62160732A JP145986A JP145986A JPS62160732A JP S62160732 A JPS62160732 A JP S62160732A JP 145986 A JP145986 A JP 145986A JP 145986 A JP145986 A JP 145986A JP S62160732 A JPS62160732 A JP S62160732A
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Landscapes
- 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〉
本発明は高誘電絶縁膜である酸窒化シリコン膜の形成方
法の改良に関するものであり、特に低温で熱膨張係数が
シリコン膜に近い値を有する膜組成の酸窒化シリコン膜
を形成する方法に関するものである。
法の改良に関するものであり、特に低温で熱膨張係数が
シリコン膜に近い値を有する膜組成の酸窒化シリコン膜
を形成する方法に関するものである。
〈従来の技術〉
近年、積層構造ＳＯＩの形成において、熱膨張係数がシ
リコン膜の値に近い層間絶縁膜を用いることにより歪の
低減をはかり、欠陥のない再結晶化シリコン膜を形成す
ることが注目されている。
リコン膜の値に近い層間絶縁膜を用いることにより歪の
低減をはかり、欠陥のない再結晶化シリコン膜を形成す
ることが注目されている。
酸窒化シリコン膜は、その膜組成により熱膨張率をシリ
コン膜に近い値にでき、絶縁特性にも優れているため、
積層構造Ｓｏｌの層間絶縁膜として有望視されている。
コン膜に近い値にでき、絶縁特性にも優れているため、
積層構造Ｓｏｌの層間絶縁膜として有望視されている。
この酸窒化シリコン膜は従来、スパッタリング法あるい
はプラズマＣＶＤ法により形成されている。
はプラズマＣＶＤ法により形成されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら従来の酸窒化シリコン膜の形成方法は膜形
成時のイオン、電子等の荷電粒子による下地基板や形成
膜への！！ｒ（耐損傷が生じるという間照点がある。
成時のイオン、電子等の荷電粒子による下地基板や形成
膜への！！ｒ（耐損傷が生じるという間照点がある。
本発明はこのような点にかんがみて創案されたものであ
り、光化学反応により良質な酸窒化シリコン膜を低温で
形成する酸窒化シリコン膜の形成方法を提供することを
目的としている。
り、光化学反応により良質な酸窒化シリコン膜を低温で
形成する酸窒化シリコン膜の形成方法を提供することを
目的としている。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明の酸窒化シリコン膜の形成方法は、反応ガス中に
おいて、波長３００ｎｍ以下の紫外光を照射し、光化学
反応により基板上にその熱膨張係数がシリコン膜の熱膨
張係数に近い値となるような膜組成を有する酸窒化シリ
コン膜を形成するように構成している。
おいて、波長３００ｎｍ以下の紫外光を照射し、光化学
反応により基板上にその熱膨張係数がシリコン膜の熱膨
張係数に近い値となるような膜組成を有する酸窒化シリ
コン膜を形成するように構成している。
本発明において、用いられる反応ガスはシラン（ＳＩＨ
４）、亜酸化窒素（Ｎ２０）、アンモニア（Ｎ Ｈ３）
を用いるのが適当であり、またＮＨ３／（Ｎ ２０ ＋
Ｎ Ｈｓ ）のガス流量比は０．５以下程度が適当で
ある。
４）、亜酸化窒素（Ｎ２０）、アンモニア（Ｎ Ｈ３）
を用いるのが適当であり、またＮＨ３／（Ｎ ２０ ＋
Ｎ Ｈｓ ）のガス流量比は０．５以下程度が適当で
ある。
また、波長３００ｎｍ以下の紫外光の照射は低圧水銀灯
によって行なうのが適当である。
によって行なうのが適当である。
本発明においては、上記のように特にＮＨ３／（ＮＨ３
＋Ｎ２０）のガス流示比を０．５以下程度とするのが適
当であるが、これは、ＮＨ３ガスの分圧が高い条件では
窒化シリコン膜の反応速度が高く、熱膨張係数がシリコ
ン膜に近い値である膜組成の酸窒化シリコン膜が得られ
にくいため、Ｎ２０ガヌの分圧を高い条件、すなわちＮ
Ｈ３／（ＮＨ３＋Ｎ２０）のガス流量比を０．５以下と
して酸窒化シリコン膜を形成するようにしたものである
。
＋Ｎ２０）のガス流示比を０．５以下程度とするのが適
当であるが、これは、ＮＨ３ガスの分圧が高い条件では
窒化シリコン膜の反応速度が高く、熱膨張係数がシリコ
ン膜に近い値である膜組成の酸窒化シリコン膜が得られ
にくいため、Ｎ２０ガヌの分圧を高い条件、すなわちＮ
Ｈ３／（ＮＨ３＋Ｎ２０）のガス流量比を０．５以下と
して酸窒化シリコン膜を形成するようにしたものである
。
〈作 用〉
上記の如き構成により、熱膨張係数がシリコン膜に近い
値である膜組成（Ｓ ｉ ＯｘＮ、 ： Ｘ’：１．１
゜Ｙ’：：０．６）で、イオン損傷などのない良質な酸
窒化シリコン膜を低温で形成することが出来る。
値である膜組成（Ｓ ｉ ＯｘＮ、 ： Ｘ’：１．１
゜Ｙ’：：０．６）で、イオン損傷などのない良質な酸
窒化シリコン膜を低温で形成することが出来る。
〈実施例〉
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の酸窒化シリコン膜の形成方法を実施す
るために用いた薄膜形成装置の一例を示す模式図であり
、第１図において、１は反応室（試料室）、２はウェハ
ーサセプタ、３はシリコンウェハ、４はＩＲランプ、５
は合成石英、６は低圧水銀ランプ（Ｈｇラング）、７は
ガス導入口、８はゲートパルプ、９はメカニカルブース
タポンプ、１０は油回転ポンプである。
るために用いた薄膜形成装置の一例を示す模式図であり
、第１図において、１は反応室（試料室）、２はウェハ
ーサセプタ、３はシリコンウェハ、４はＩＲランプ、５
は合成石英、６は低圧水銀ランプ（Ｈｇラング）、７は
ガス導入口、８はゲートパルプ、９はメカニカルブース
タポンプ、１０は油回転ポンプである。
上記の如く構成された装置の試料室１内のウェハーサセ
プタ２上に、まｆＰ型（１００）シ’Ｊ＝＋ン（Ｓｉ
）基板（１５〜２５Ω・ｃＩｍ）３を設置し、次にロー
タリーポンプ１０を作動させて試料室１内の圧力を粗引
きした後、メカニカルブースタポンプ９を用いて試料室
１内を１ ｆ３［Ｔｏｒｒ ］まで真空排気した。この
排気操作中にＩＲクランプを用いて基板３の温度を２０
０ ［’Ｃ］ｔで上昇させて保持した。上記ポンプ９に
よって１０［Ｔｏｒｒ］以下まで真空引きした後、Ｓｉ
Ｈ＜ ガス、Ｎ２０ガス、ＮＨ３ガスを例えばそれぞれ
１５ （ＳＣＣＭ）。
プタ２上に、まｆＰ型（１００）シ’Ｊ＝＋ン（Ｓｉ
）基板（１５〜２５Ω・ｃＩｍ）３を設置し、次にロー
タリーポンプ１０を作動させて試料室１内の圧力を粗引
きした後、メカニカルブースタポンプ９を用いて試料室
１内を１ ｆ３［Ｔｏｒｒ ］まで真空排気した。この
排気操作中にＩＲクランプを用いて基板３の温度を２０
０ ［’Ｃ］ｔで上昇させて保持した。上記ポンプ９に
よって１０［Ｔｏｒｒ］以下まで真空引きした後、Ｓｉ
Ｈ＜ ガス、Ｎ２０ガス、ＮＨ３ガスを例えばそれぞれ
１５ （ＳＣＣＭ）。
１０１００（ＳＣＣ，１０１００（ＳＣＣ導入して試料
室１内の圧力を２．５ （Ｔｏｒｒ ）に保持し、水銀
灯（Ｈｇランプ）６を用いて、紫外光（例えば波長２５
４ｎｍ）を照射してシリコン基板３上に酸窒化シリコン
膜を８５ｎｍ形成した。
室１内の圧力を２．５ （Ｔｏｒｒ ）に保持し、水銀
灯（Ｈｇランプ）６を用いて、紫外光（例えば波長２５
４ｎｍ）を照射してシリコン基板３上に酸窒化シリコン
膜を８５ｎｍ形成した。
次にガス導入ロアを閉じ、メカニカルブースターポンプ
９を使用して１０ （Ｔｏｒｒ）以下まで排気した後
、試料室１内にＮ２ガスを導入して大気圧にもどし、試
料室１を開いて試料３を取シ出した。
９を使用して１０ （Ｔｏｒｒ）以下まで排気した後
、試料室１内にＮ２ガスを導入して大気圧にもどし、試
料室１を開いて試料３を取シ出した。
上記の工程によりリコン基板３上に形成した酸窒化シリ
コン（Ｓ ｉ ＯＸ Ｎｙ ）の膜はＸ：１．１゜Ｙ二
０．６の膜組成のものが得られ、熱膨張係数がシリコン
膜に近い値を有する膜組成の酸窒化シリコン膜が形成さ
れた。
コン（Ｓ ｉ ＯＸ Ｎｙ ）の膜はＸ：１．１゜Ｙ二
０．６の膜組成のものが得られ、熱膨張係数がシリコン
膜に近い値を有する膜組成の酸窒化シリコン膜が形成さ
れた。
なお、第２図は光化学気相反応により形成した酸窒化シ
リコン膜の屈折率及び成膜速度のＮＨＪ／（ＮＨ３＋Ｎ
２０ ）ガス流景比依存性を示したものである。
リコン膜の屈折率及び成膜速度のＮＨＪ／（ＮＨ３＋Ｎ
２０ ）ガス流景比依存性を示したものである。
なお、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の変形で実施すること
が出来、例えば紫外光源は低圧水銀灯に限定されるもの
ではなく、例えばエキシマレーザ−等でも良く、反応ガ
スはＳｉＨ４ガスに限定されるものではなく、例えばＳ
１□Ｈ６ガヌを用いても良いことは言うまでもない。
その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形で実施すること
が出来、例えば紫外光源は低圧水銀灯に限定されるもの
ではなく、例えばエキシマレーザ−等でも良く、反応ガ
スはＳｉＨ４ガスに限定されるものではなく、例えばＳ
１□Ｈ６ガヌを用いても良いことは言うまでもない。
〈発明の効果〉
以上のように、本発明によればイオン損傷などのない良
質な酸窒化シリコン膜を低温で形成することができ、積
層構造ＳＯＩの層間絶縁膜などへの応用ができ、題めて
有効なものである。
質な酸窒化シリコン膜を低温で形成することができ、積
層構造ＳＯＩの層間絶縁膜などへの応用ができ、題めて
有効なものである。
第１図は本発明の酸窒化シリコン膜の形成方法を実施す
るために用いた薄膜形成装置の一構成例を示す模式図、
第２図は酸窒化シリコン膜の屈折率のＮ Ｈ３／ （Ｎ
Ｈ３＋ Ｎ ２０ ）ガス流量比依存性を示す図であ
る。 １・・・試料室、 ２・・・ウェハーサセプタ、 ３・
・・シリコンウェハ、 ４・・・低圧水銀灯、 ７・・
・ガヌ導入口。 出願人 工業技術院長 等々力 達第１図
るために用いた薄膜形成装置の一構成例を示す模式図、
第２図は酸窒化シリコン膜の屈折率のＮ Ｈ３／ （Ｎ
Ｈ３＋ Ｎ ２０ ）ガス流量比依存性を示す図であ
る。 １・・・試料室、 ２・・・ウェハーサセプタ、 ３・
・・シリコンウェハ、 ４・・・低圧水銀灯、 ７・・
・ガヌ導入口。 出願人 工業技術院長 等々力 達第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応ガス中において、波長３００ｎｍ以下の紫外光
を照射し、 光化学反応により基板上に、その熱膨張係数がシリコン
膜の熱膨張係数に近い値となるような膜組成を有する酸
窒化シリコン膜を形成することを特徴とする酸窒化シリ
コン膜の形成方法。 ２、前記紫外光が低圧水銀灯による紫外光であり、前記
反応ガスがシラン（ＳｉＨ＿４）、亜酸化窒素（Ｎ＿２
Ｏ）、アンモニア（ＮＨ＿３）からなる混合ガスであり
、ＮＨ＿３／（Ｎ＿２Ｏ＋ＮＨ＿３）のガス流量比が０
．５以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の酸窒化シリコン膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP145986A JPS62160732A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 酸窒化シリコン膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP145986A JPS62160732A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 酸窒化シリコン膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62160732A true JPS62160732A (ja) | 1987-07-16 |
Family
ID=11502036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP145986A Pending JPS62160732A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 酸窒化シリコン膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62160732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461026A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPH04159716A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-02 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR100532358B1 (ko) * | 1998-09-21 | 2006-02-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조설비의 가스공급장치 및 가스공급방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206129A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-01 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP145986A patent/JPS62160732A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206129A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-01 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461026A (en) * | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPH04159716A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-02 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR100532358B1 (ko) * | 1998-09-21 | 2006-02-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조설비의 가스공급장치 및 가스공급방법 |
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