JP2004158793A - 絶縁膜の形成方法及び絶縁膜の形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】膜特性が良好で、空孔率の高い絶縁膜の形成方法及び絶縁膜の形成装置を提供する。
【解決手段】１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリビニルシロキサン（Ｖ３Ｄ３）とイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）とを出発物質とするプラズマＣＶＤによる成膜の際に、プラズマに高周波バイアス電圧を印加する。このバイアスにより、プラズマ中の粒子を効率よくウェハＷ側に引き寄せ、ＩＰＡのフラグメントを緩やかな結合で取り込んだシロキサン構造を有するＳｉＯＣ膜を形成する。このように形成された膜中のフラグメント等は、低いエネルギーで結合しているため、アニールにより容易に脱離し、基本骨格を保持して、膜中に空孔を形成することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁膜の形成方法及びその装置に関し、特に、空孔を有する低誘電率を有する絶縁膜の形成方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、半導体装置の高速化、小型化の要請を背景として、半導体素子の多層化及び配線の微細化が進められている。例えば、０．１５μｍ以下の設計ルールに対しては、多層構造を有する配線の信号伝播速度が遅延し、所望の高速化が図れないという問題がある。この微細化に伴う配線遅延の増大を防ぐためには、配線の層間絶縁膜の低誘電率化が有効である。
【０００３】
そこで、従来、種々の絶縁膜形成材料が検討されてきた。なかでも、膜中に存在する空孔により、膜としての誘電率が材料固有の誘電率より低下するという観点から、空孔が形成された絶縁膜が注目されている。
【０００４】
このような絶縁膜の形成方法として、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等により、低沸点成分若しくは分解し易い分子群である炭化水素化合物等を含む絶縁膜を成膜し、後処理により、この炭化水素化合物を除去し、マトリックスの膜中に空孔を形成する方法が検討されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、炭化水素化合物のＣＨ基と絶縁膜の骨格構造（例えば、シロキサン構造）との結合が比較的強いため、炭化水素化合物を除去するためには、高いエネルギーを膜に印加することが必要となる。このため、空孔を形成する際に、膜の骨格構造そのものにダメージを与え、絶縁膜としての機能を劣化させてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、膜特性が良好で、空孔率の高い絶縁膜の形成方法及び絶縁膜の形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る絶縁膜の形成方法は、
プラズマＣＶＤにより絶縁膜を被処理体上に形成する絶縁膜形成ステップを備え、
前記絶縁膜形成ステップは、プラズマ中の粒子が前記被処理体に引き寄せられるように、バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加ステップを含む、
ことを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、有機化合物が励起されて発生したイオン性有機分子が、基板側に印加された高周波バイアスにより、基板表面に引き寄せられて、膜の主成分であるシリコン化合物と絶縁膜を形成する。この絶縁膜中に含まれる有機分子は、原料である有機化合物の分子構造の全部又は一部をそのまま有するものがある。アニールステップでは、比較的低いエネルギーでこの有機分子を絶縁膜から脱離させ得るので、絶縁膜を構成する骨格構造に与えるダメージは極めて小さい。従って、膜特性が良好で、空孔率の高い絶縁膜を容易に形成することができる。
【０００９】
絶縁膜形成ステップでは、膜形成物質と有機分子とを出発物質とするプラズマＣＶＤにより、膜形成物質を基本構造として形成される膜中に、有機分子およびその分解生成物の少なくとも一方が含まれる絶縁膜を被処理体に形成することができる。
【００１０】
バイアス電圧印加ステップでは、高周波電圧を印加することが望ましい。
【００１１】
バイアス電圧印加ステップでは、被処理体の表面がエッチングされない程度の出力でバイアス電圧を印加することが望ましい。
【００１２】
絶縁膜形成ステップにて形成された絶縁膜をアニールするアニールステップをさらに備えることができる。
【００１３】
アニールステップでは、絶縁膜を励起ガスに暴露し、または、熱処理するようにしてもよい。
【００１４】
膜形成物質はシリコン化合物から構成されることが望ましい。
【００１５】
有機分子は極性基を含んで構成されることが望ましい。
【００１６】
有機分子は低級アルコールから構成されるることがさらに望ましい。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る絶縁膜の形成装置は、
被処理体を収容するチャンバと、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
プラズマ中の粒子が前記被処理体に引き寄せられるように、バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、
を備える、
ことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかる絶縁膜の形成方法について、以下図面を参照して説明する。本実施の形態の絶縁膜の形成方法によれば、シリコン（Ｓｉ）と酸素素（Ｏ）と炭素（Ｃ）とを主成分として構成され、空孔率の高い、即ち、低誘電率の絶縁膜（以下、ＳｉＯＣ系膜）が形成される。
【００１９】
図１に、本実施の形態の絶縁膜の形成方法を実施するための装置の構成例を示す。
本実施の形態の処理装置は、上下平行に対向する電極を有する、いわゆる平行平板型プラズマＣＶＤ装置として構成され、半導体ウェハ（以下、ウェハＷ）の表面にＳｉＯＣ系膜をＣＶＤにより成膜する。
【００２０】
図１を参照して、処理装置１１は、円筒形状のチャンバ１２を有する。チャンバ１２は、アルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウム等の導電性材料からなる。また、チャンバ１２は接地されている。
【００２１】
チャンバ１２の底部には排気口１３が設けられている。排気口１３には、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備える排気装置１４が接続されている。排気装置１４は、チャンバ１２内を所定の圧力まで排気する。また、チャンバ１２の側壁にはゲートバルブ１５が設けられている。ゲートバルブ１５を開放した状態で、チャンバ１２の外部との間でのウェハＷの搬入出がなされる。
【００２２】
除害装置３５は、排気装置１４により排出されたチャンバ１２内の雰囲気ガスを無害化するための装置である。除害装置３５は、所定の触媒により雰囲気ガスを燃焼あるいは熱分解して、無害な物質に変換する。
【００２３】
チャンバ１２の底部には略円柱状のサセプタ支持台１６が設けられている。サセプタ支持台１６の上には、ウェハＷの載置台としてのサセプタ１７が設けられている。サセプタ１７は下部電極としての機能を有し、サセプタ支持台１６とサセプタ１７との間は、セラミックなどの絶縁体１８により絶縁されている。
【００２４】
サセプタ支持台１６の内部には、ウェハＷを所定温度に加熱するための、図示しないヒータが埋設されている。また、サセプタ支持台１６の内部には、さらに下部冷媒流路１９が設けられている。下部冷媒流路１９には冷媒が循環している。ウェハＷはヒータにより所望の温度に制御される。また、下部冷媒流路１９を冷媒が循環することにより、サセプタ１７等の部材の過熱が防止される。
【００２５】
サセプタ支持台１６には、半導体ウエハＷの受け渡しをするためのリフトピン２０が設けられており、リフトピン２０はシリンダ（図示せず）により昇降可能となっている。また、サセプタ１７は、その***部が凸状の円板状に成形され、その上にウエハＷと略同形の図示しない静電チャックが設けられている。サセプタ１７上に載置されたウェハＷは、直流電圧が印加されることにより静電吸着される。
【００２６】
下部電極として機能するサセプタ１７には、第１の高周波電源２１が第１の整合器２２を介して接続されている。第１の高周波電源２１は０．１〜５ＭＨｚの範囲の周波数の電圧を、例えば、３００Ｗで印加する。第１の高周波電源２１に上記範囲の周波数の電圧を印加することにより、後述するように、プラズマ中の有機分子およびそのフラグメントが効率的にウエハＷに引き寄せられる。
【００２７】
サセプタ１７の上方には、このサセプタ１７と平行に対向してシャワーヘッド２３が設けられている。シャワーヘッド２３のサセプタ１７に対向する面には、多数のガス穴２４を有する、アルミニウム等からなる電極板２５が備えられている。また、シャワーヘッド２３は、電極支持体２６により、チャンバ１２の天井部分に支持されている。シャワーヘッド２３の内部には、上部冷媒流路２７が設けられている。上部冷媒流路２７には冷媒が循環し、シャワーヘッド２３は所望の温度に制御される。
【００２８】
さらに、シャワーヘッド２３にはガス導入管２８が接続されている。ガス導入管２８は、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリビニルシクロトリシロキサン（Ｖ３Ｄ３）ガス源２９と、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）ガス源３０と、アルゴン（Ａｒ）ガス源３１と、に、図示しないマスフローコントローラ、バルブ等を介して接続されている。Ｖ３Ｄ３とＩＰＡとは常温ではともに液体であるので、図示しない加熱部等により気化した状態で、各ガス源２９、３０に供給される。
【００２９】
各ガス源２９〜３１からの処理ガスは、ガス導入管２８を介してシャワーヘッド２３の内部に形成された中空部（図示せず）に混合されて供給される。シャワーヘッド２３内に供給されたガスは、中空部で拡散され、シャワーヘッド２３のガス穴２４からウェハＷの表面に供給される。
【００３０】
シャワーヘッド２３には、第２の高周波電源３２が接続されており、その給電線には第２の整合器３３が介在されている。第２の高周波電源３２は、１３〜１５０ＭＨｚの範囲の周波数の電圧を印加し、このように高い周波数を印加することにより、シャワーヘッド２３は上部電極として機能し、チャンバ１２内に好ましい解離状態でかつ高密度のプラズマを形成する。
【００３１】
制御部３４は、ウェハＷへの成膜処理を含む、処理装置１１全体の動作を制御する。制御部３４は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ等を備えるマイコン制御装置である。制御部３４は、装置各部を所定の処理シーケンスに従って制御するためのプログラムをメモリに記憶し、このプログラムにしたがって、装置各部に制御信号を送信する。
【００３２】
以下、上記処理装置１１を用いた絶縁膜の形成方法について説明する。図２に、本実施の形態の製造方法のタイミング図を示す。なお、図２に示すタイミング図は一例であり、同様の効果を奏する構成であればいかなるものであってもよい。
【００３３】
まず、未処理のウェハＷが、図示しない搬送アームに保持されて開放状態のゲートバルブ１５を介してチャンバ１２内に搬入される。搬送アームは、ウェハＷを上昇位置にあるリフトピン２０に受け渡し、チャンバ１２内から退出する。その後、ウェハＷはリフトピン２０の下降により、サセプタ１７上に載置される。ウェハＷは、静電チャックによりサセプタ１７上に固定される。
【００３４】
次いで、制御部３４は、排気装置１４により、チャンバ１２内を、例えば、５０Ｐａ（３．８×１０^−１Ｔｏｒｒ）とする。また同時に、制御部３４は、サセプタ１７の温度を、４００℃以下の温度、例えば、２５℃（室温）に設定する。ここで、後述するように、温度は低い方が高い成膜速度が得られ好ましい。
【００３５】
その後、各ガス源２９〜３１から、Ｖ３Ｄ３、ＩＰＡおよびＡｒガスが、所定の流量でチャンバ１２内に供給される。処理ガスの混合ガスは、シャワーヘッド２３のガス穴２４からウエハＷに向けて均一に吐出される。Ｖ３Ｄ３、ＩＰＡおよびＡｒの供給は、例えば、Ｖ３Ｄ３／ＩＰＡ／Ａｒ＝３０／１０／１００の流量比（各ｓｃｃｍ）で行われる。
【００３６】
その後、第２の高周波電源３２により、例えば、２７ＭＨｚの高周波電圧が上部電極（シャワーヘッド２３）に印加される。これにより、上部電極と下部電極（サセプタ１７）との間に高周波電界が生じ、混合ガスのプラズマが生成する。プラズマ中の、励起されたＶ３Ｄ３同士が、ときにはＩＰＡを介して、ラジカル反応により結合することにより、ウェハＷの表面で膜形成が進行する。
このとき、第１の高周波電源２１は、例えば、２ＭＨｚの高周波電圧を下部電極に印加する。
【００３７】
制御部３４は、上部電極への高周波電圧の印加を数秒乃至数十秒間行い、これにより、ウェハＷ表面に、例えば、１００ｎｍ〜４００ｎｍ（１０００Å〜４０００Å）の厚さのＳｉＯＣ系膜が形成される。高周波電圧の印加開始から所定時間後、制御部３４は、上部電極および下部電極への高周波電圧の印加を停止するとともに、Ｖ３Ｄ３ガス源２９およびＩＰＡガス源３０からのＶ３Ｄ３およびＩＰＡの導入を停止する。以上で成膜工程は終了する。このとき、Ａｒは、パージガスとして、チャンバ１２内を流されている。
【００３８】
ここで、上記成膜工程においては、下部電極（サセプタ１７）に、例えば、３００Ｗの高周波電圧を印加しつつ成膜を行っている。このように、下部電極に高周波電圧を印加することにより、成膜速度の向上および好ましい構造を有する膜の形成が可能となる。下部電極への電圧印加によるこれらの効果は、以下のような原理に基づくと考えられる。
【００３９】
上部電極への高周波電圧の印加により生成したプラズマ中には、Ｖ３Ｄ３およびＩＰＡの励起により生成した、その分子構造が保持されたラジカル又はイオンの他に、分解されたフラグメントが含まれる。このようなフラグメントとしては、例えば、ビニル基、メチル基、アセチル基、水素等の、イオン（主として正イオン）やラジカルが存在すると考えられる。
【００４０】
このようなプラズマに対して、下部電極に所定の電圧が印加されていることにより、プラズマは、下部電極との間の電位差によってバイアスされる。このため、プラズマ中のイオンは、下部電極、実際には、ウェハＷ、に向かって加速されて引き寄せられる。
【００４１】
プラズマ中の粒子は、電子や他の粒子との衝突（結合、再結合）によって、イオン、ラジカル、中性というようにその荷電状態が変化する。従って、プラズマ中の粒子は、イオンに限らず全体として、ウェハＷに対して加速される。
【００４２】
ウェハＷの表面近傍に引き寄せられた粒子のうちのＶ３Ｄ３（および／またはＩＰＡ）のラジカルが結合することにより、シロキサン骨格を有するＳｉＯＣ膜が形成される。このとき、プラズマ中の、Ｖ３Ｄ３およびＩＰＡ分子ならびにこれらの分解生成物であるフラグメント（以下、フラグメント等）もまたウェハＷに引き寄せられており、シロキサン構造中に取り込まれることとなる。
【００４３】
上記シロキサン構造中では、フラグメント等は、比較的元の分子形態を維持した状態で、緩やかな結合状態でとりこまれている。ここで、緩やかな結合状態とは、分子間力、アンカー効果等の比較的低いエネルギーで結合している状態を言う。
【００４４】
図３に、バイアス電圧を下部電極に印加した場合と印加しない場合に形成される膜について、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析）により分析した結果を示す。
【００４５】
図３から、バイアス電圧を印加した場合には、印加しない場合と比べ、形成された膜には、ＯＨ結合、Ｃ＝Ｏ結合、ＳｉＨ結合などが、ＣＨｘ結合に加えて多く含まれていることがわかる。
【００４６】
このように、下部電極へのバイアス電圧の印加により、プラズマ中の粒子がウェハＷに効果的に引き寄せられ、本来膜構造を構成しないフラグメントを取り込んだ膜が形成される。このようにフラグメントを含む膜が形成されるため、高い成膜速度が得られる。
【００４７】
下記表１に、バイアス電圧を下部電極に印加した場合と、印加しない場合との成膜速度を調べた結果を示す。表１に示す結果は、室温（２５℃）および３７０℃で処理したときの結果である。
【００４８】
【表１】

【００４９】
表１の結果から、室温（２５℃）及び３７０℃のいずれの温度においても、バイアス電圧を印加した場合には、印加しない場合と比較して、約７〜１０倍の成膜速度が得られることがわかる。
また、処理温度は、比較的低温（室温）で処理する方が、より高い成膜速度が得られ、好ましいことがわかる。このように、比較的高温で成膜速度が低いのは、ＩＰＡ分子等の結合エネルギーが低いため、一旦膜中に取り込まれても熱エネルギーによって脱離しやすいためと考えられる。
【００５０】
上述のように、下部電極にバイアス電圧を印加しつつプラズマＣＶＤを行うことにより、フラグメント等を緩やかな結合状態でその内部に含む膜が、高い成膜速度で形成される。
【００５１】
上記成膜工程の後、制御部３４は、Ａｒガスによるチャンバ１２内のパージを所定時間行い、チャンバ１２内から、残存したＶ３Ｄ３およびＩＰＡを除去する。このとき、制御部３４は、サセプタ１７の温度を、４５０℃以下の温度、例えば、４５０℃に設定し、また、圧力を、例えば、１．３×１０^−３Ｐａ（１×１０^−５Ｔｏｒｒ）とする。
【００５２】
次いで、制御部３４は、形成された絶縁膜にアニールを施す。アニールは、例えば、ウェハＷを４５０℃で２時間加熱することにより行われる。アニールにより、シロキサン構造中に緩やかに結合されたフラグメントが脱離する。脱離したフラグメント等は、排気ガスとしてチャンバ１２外に排出される。
【００５３】
図４（ａ）および（ｂ）に、バイアス電圧を印加して形成した絶縁膜について、アニール処理の前後で比較したＦＴ−ＩＲ分析結果を示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）の、波数１５００〜１２００（１／ｃｍ）の拡大図である。
図４（ａ）から、アニール処理により、成膜工程で導入されたＩＰＡ分子等に由来するＯＨ結合）、Ｃ＝Ｏ結合等が消滅している一方で、シロキサン構造本来のＳｉ−Ｏ、Ｓｉ−ＣＨ_３骨格が残されていることがわかる。
【００５４】
また、図４（ｂ）から、Ｓｉ−ＣＨ３結合が保持される一方で、原料由来の基、すなわち、ビニル基成分（ＣＨ２ ｉｎ Ｖｙ）、ＣＨ２（ＣＨ２ ａｓｙｍ）等が、アニールにより除去されていることがわかる。Ｓｉ−ＣＨ３結合が多く保持されていることは、低い誘電率等の好ましい膜特性が得られ、好ましい。
【００５５】
上記結果から、アニールにより、シロキサン結合を含む基本骨格を保持しつつ、膜中のフラグメント等を除去することができる。前述したように、フラグメント等は、膜中に緩やかな結合状態で取り込まれているので、アニールにより容易に脱離する。即ち、基本骨格にダメージを与えることなく、膜中に空孔を形成することができる。よって、高品質の、空孔度の高い、いわゆる低誘電率膜の形成が可能である。
【００５６】
上記アニール処理の後、制御部３４は、図示しないヒータの加熱を停止するとともに、チャンバ１２内の圧力をチャンバ１２外の圧力程度まで戻す。その後、静電チャックは解除され、リフトピン２０が上昇する。次いで、ゲートバルブ１５が開放されて、搬送アームがチャンバ１２内に侵入する。搬送アームによりウェハＷがチャンバ１２外に搬出される。
【００５７】
以下同様にして、所定枚数の未処理のウェハＷは、順次チャンバ１２内に搬入され、図２に示すように、成膜処理、アニール処理を施され、所定厚さの絶縁膜が形成された基板として搬出される。
【００５８】
以上説明したように、本発明においては、プラズマＣＶＤによる成膜の際に、下部電極を介してプラズマにバイアス電圧を印加している。バイアスにより、プラズマ中の粒子は、本来膜構造に寄与しない有機分子のフラグメント等を含め、ウェハＷに対して効率よく高速に引き寄せられる。ウェハＷ表面における成膜反応は、これらのフラグメントを緩やかな結合状態で取り込んだ状態で進行する。このように、バイアスにより、プラズマ中の粒子がウェハＷに対して効率よく引き寄せられ、また、成膜がフラグメント等を取り込んで進行することから、高い成膜速度が得られる。
また、このように形成された膜中のフラグメント等は、低いエネルギーで結合しているため、アニールにより容易に脱離し、基本骨格を保持しつつ除去可能である。
このように、膜のダメージを抑制しつつ膜中に空孔を形成することができ、特性の良好な、空孔率の高い絶縁膜を形成することができる。
【００５９】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００６０】
上記実施の形態では、絶縁膜としてＳｉＯＣ系膜を、Ｖ３Ｄ３を原料化合物として形成した。本発明の絶縁膜は、ＳｉＯＣ系膜に限定されず、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＦ、またはＳｉＯｘ等の構造を有する絶縁膜であっても良い。また、ＳｉＯＣ系膜を形成する原料としては、Ｖ３Ｄ３の代わりに、オクタメチルチロテトラシロキサン（Ｄ４）、ヘキサエチルシクロトリシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタフェニルシクロトリシロキサン、テトラエチルシクロテトラシロキサン等の環状シロキサン化合物を使用することができるが、これらに限定されない。
また、ＳｉＯＣ系膜に限らず、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＣＦ膜等、他のいかなる膜にも適用可能である。
【００６１】
また、空孔形成のための有機分子としてＩＰＡを使用したが、いかなる有機分子も使用可能である。使用する有機分子としては、分子内にＯＨ基、ＣＯＯＨ基等の極性基を有するものが好ましい。このような極性基を有する分子は、励起されて容易にイオン性分子となり、バイアス効果が特に期待できるからである。例えば、アルコール類としては、直鎖アルキルアルコール類、環状アルキルアルコール類、芳香族アルコール類、及び各種ケトン類、各種エーテル類等これらの誘導体等が使用できる。特に、分子量の小さい低級アルコールを好適に使用できる。
【００６２】
上記実施の形態では、アニール処理は、減圧下での図示しないヒータによる加熱により行うものとした。しかし、ランプ、電磁誘導加熱等によって加熱するようにしてもよい。また、加熱温度、時間等も、適宜選択可能である。また、希釈ガス（Ａｒ、Ｎ_２等）の通流下で加熱してもよい。
また、アニールは加熱に限らず、プラズマアニールを用いてもよい。この場合、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ｎ_２等の不活性ガスのプラズマに、形成された絶縁膜を曝露するようにすればよい。さらに、Ｈ_２、Ｏ_２、ＣＨ_４、ＳｉＦ_４等のガスのプラズマを用いて、プラズマ中に含まれるラジカル等の活性種に曝露するようにしてもよい。
【００６３】
さらに、上記例では、アニール処理は、成膜処理と同一のチャンバ１２内で行なうものとした。しかし、このような１チャンバ型に限らず、それぞれ別のチャンバを用いて、膜形成処理とアニール処理とを行うようにしても良い。例えば、図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すように、いわゆるｉｎ−ｓｉｔｕ型（複数チャンバ型）とｅｘ−ｓｉｔｕ型（複数装置型）の構成を使用することができる。
【００６４】
上記実施の形態では、高周波電圧を、例えば、３００Ｗのパワーで下部電極であるサセプタ１７に印加するものとしたが、下部電極に印加する高周波電圧のパワーはこれに限定されない。しかし、バイアスパワーが大き過ぎると、ウェハＷ表面に形成した膜のエッチングが問題となる。従って、形成した膜をエッチングしない範囲で、下部電極に印加する高周波バイアスパワーを設定し、さらに、これに応じて、適宜ガス流量を変更することが望ましい。
【００６５】
また、バイアス電圧は、高周波電圧を、負の直流電圧に重畳して印加するようにしてもよく、また、負の直流電圧のみを印加するようにしてもよい。
また、図示しない静電チャック内部の電極に、バイアス電圧を印加するようにしてもよい。
【００６６】
上記実施の形態では、成膜処理には平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いた。しかし、これに限らず、ＥＣＲ型、ＩＣＰ型、ＴＣＰ型、ヘリコン型等のプラズマ処理を用いてもよい。また、プラズマＣＶＤに限らず、熱ＣＶＤを用いてもよい。
【００６７】
上記実施の形態では、被処理体として半導体ウェハＷ上に絶縁膜を形成すると説明したが、被処理体としては、半導体ウェハに限定されず、例えば、液晶表示基板の処理に適用してもよい。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、膜特性が良好で、空孔率の高い絶縁膜の形成方法及び絶縁膜の形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる処理装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる絶縁膜の形成方法のタイミング図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる絶縁膜のＦＴ−ＩＲを用いた分析結果の一例である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるアニール処理前後の絶縁膜のＦＴ−ＩＲを用いた分析結果の一例である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる絶縁膜の形成装置の変形例を示す模式図である。
【符号の説明】
１１ 処理装置
１２ チャンバ
１３ 排気口
１４ 排気装置
１５ ゲートバルブ
１６ サセプタ支持台
１７ サセプタ
１８ 絶縁体
１９ 下部冷媒流路
２０ リフトピン
２１ 第１の高周波電源
２２ 第１の整合器
２３ シャワーヘッド
２４ ガス穴
２５ 電極板
２６ 電極支持体
２７ 上部冷媒流路
２８ ガス導入管
２９ Ｖ３Ｄ３ガス源
３０ ＩＰＡガス源
３１ Ａｒガス源
３２ 第２の高周波電源
３３ 第２の整合器
３４ 制御部
３５ 除害装置

Claims (10)

1. プラズマＣＶＤにより絶縁膜を被処理体上に形成する絶縁膜形成ステップを備え、
   前記絶縁膜形成ステップは、プラズマ中の粒子が前記被処理体に引き寄せられるように、バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加ステップを含む、
   ことを特徴とする絶縁膜の形成方法。
2. 前記絶縁膜形成ステップでは、膜形成物質と有機分子とを出発物質とするプラズマＣＶＤにより、前記膜形成物質を基本構造として形成される膜中に、前記有機分子およびその分解生成物の少なくとも一方が含まれる絶縁膜を前記被処理体に形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁膜の形成方法。
3. 前記バイアス電圧印加ステップでは、高周波電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の絶縁膜の形成方法。
4. 前記バイアス電圧印加ステップでは、前記被処理体の表面がエッチングされない程度の出力で前記バイアス電圧を印加する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁膜の形成方法。
5. 前記絶縁膜形成ステップにて形成された絶縁膜をアニールするアニールステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁膜の形成方法。
6. 前記アニールステップでは、前記絶縁膜を励起ガスに暴露し、または、熱処理する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の絶縁膜の形成方法。
7. 前記膜形成物質はシリコン化合物から構成されることを特徴とする請求項２に記載の絶縁膜の形成方法。
8. 前記有機分子は極性基を含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の絶縁膜の形成方法。
9. 前記有機分子は低級アルコールから構成されることを特徴とする請求項８に記載の絶縁膜の形成方法。
10. 被処理体を収容するチャンバと、
    前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
    プラズマ中の粒子が前記被処理体に引き寄せられるように、バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、
    を備えることを特徴とする絶縁膜の形成装置。

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