JPH01202827A - 被膜形成方法 - Google Patents
被膜形成方法Info
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- JPH01202827A JPH01202827A JP2662488A JP2662488A JPH01202827A JP H01202827 A JPH01202827 A JP H01202827A JP 2662488 A JP2662488 A JP 2662488A JP 2662488 A JP2662488 A JP 2662488A JP H01202827 A JPH01202827 A JP H01202827A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
窒化シリコン膜を成長させる際に適用して好結果が得ら
れる被膜形成方法に関し、 形成された窒化シリコン膜に白濁が発生しないようにす
ることを目的とし、 塩素系のシラン・ガスを用い窒化シリコン膜を成長させ
るに際しNH3で化学気相成長装置内のパージを行う工
程が含まれるよう構成する。
れる被膜形成方法に関し、 形成された窒化シリコン膜に白濁が発生しないようにす
ることを目的とし、 塩素系のシラン・ガスを用い窒化シリコン膜を成長させ
るに際しNH3で化学気相成長装置内のパージを行う工
程が含まれるよう構成する。
本発明は、窒化シリコン(Si3N4)膜を成長させる
際に適用して好結果が得られる被膜形成方法に関する。
際に適用して好結果が得られる被膜形成方法に関する。
一般に、Si3N4膜を成長させるには、化学気相成長
(chemical vapor daposit
ion:CVD)法を採用することが多く、その場合、
材料ガスとしては、塩素系のシラン・ガス、即ち、S
i H2C122或いは5iHCA!3を用いることが
行われている。このような材料ガスを用い゛る理由は、
バッチ方式で成長させたグループ内及びウェハ面内に於
ける膜厚の均一性が優れていることに依る。
(chemical vapor daposit
ion:CVD)法を採用することが多く、その場合、
材料ガスとしては、塩素系のシラン・ガス、即ち、S
i H2C122或いは5iHCA!3を用いることが
行われている。このような材料ガスを用い゛る理由は、
バッチ方式で成長させたグループ内及びウェハ面内に於
ける膜厚の均一性が優れていることに依る。
前記したように、Si3N、膜の成長に塩素系シランを
用いた場合、例えば、連続して5回程度の成長を行うと
、S i 3 N 4膜に白濁を生ずるようになる。
用いた場合、例えば、連続して5回程度の成長を行うと
、S i 3 N 4膜に白濁を生ずるようになる。
このようになると、例えば、フォト・リソグラフィ技術
に於ける露光工程で光に散乱を生じ、半導体装置の微細
加工に支障を来すことになる。
に於ける露光工程で光に散乱を生じ、半導体装置の微細
加工に支障を来すことになる。
本発明は、塩素系のシラン・ガスを用いSi3N4膜を
成長させた場合に白濁が発生しないようにする。
成長させた場合に白濁が発生しないようにする。
前記したような白濁が発生する確たる原因及びメカニズ
ムは不明である。
ムは不明である。
然しなから、前記したような材料ガスを用いた場合、S
i 3 N 4以外の生成物が多量に発生することか
ら、その生成物が未反応の状態で存在するとSi3N4
の成長を行う際に異常反応が起きて白濁を生ずること、
また、減圧CVD装置に於ける真空ポンプの能力が不足
しているか劣化している場合、或いは、真空配管の容積
が大きい場合などで炉芯管から排気された未反応ガスの
逆拡散で白濁を生ずることなどが推定される。
i 3 N 4以外の生成物が多量に発生することか
ら、その生成物が未反応の状態で存在するとSi3N4
の成長を行う際に異常反応が起きて白濁を生ずること、
また、減圧CVD装置に於ける真空ポンプの能力が不足
しているか劣化している場合、或いは、真空配管の容積
が大きい場合などで炉芯管から排気された未反応ガスの
逆拡散で白濁を生ずることなどが推定される。
そのようなことから、S i 3 N 4膜の成長を行
うに先立ち、N2に依るパージを長時間に亙って実施し
たところ、白濁は発生しなかったが、このパージを行う
には約12時間程度を必要とし、しかも、5回程度の連
続成長を行うと再び白濁が発生し始める。この為、スル
ー・プツトは著しく低下し、実用には程遠い。
うに先立ち、N2に依るパージを長時間に亙って実施し
たところ、白濁は発生しなかったが、このパージを行う
には約12時間程度を必要とし、しかも、5回程度の連
続成長を行うと再び白濁が発生し始める。この為、スル
ー・プツトは著しく低下し、実用には程遠い。
そこで、考えられるのは、前記白濁が塩素系のシラン・
ガスを用いることで発生しているのであるから、その原
因は、塩素を含む未反応物質、即ち、N、HY Cβ2
が深(係わっているのであろうことである。従って、そ
のNXHvCl、を何らかの手段で化学量論的に安定な
物質に変換してやれば良いことになる。
ガスを用いることで発生しているのであるから、その原
因は、塩素を含む未反応物質、即ち、N、HY Cβ2
が深(係わっているのであろうことである。従って、そ
のNXHvCl、を何らかの手段で化学量論的に安定な
物質に変換してやれば良いことになる。
本発明者は、炉芯管及び真空配管をアンモニア(NH3
)を用いて短時間のパージを行ったところ、前記白濁の
発生防止に関して大変良い結果を得た。これは、NXH
vCl2がNH3と反応して安定な塩化アンモニウム(
NH4G/)に変わることに起因するものと考えられる
。
)を用いて短時間のパージを行ったところ、前記白濁の
発生防止に関して大変良い結果を得た。これは、NXH
vCl2がNH3と反応して安定な塩化アンモニウム(
NH4G/)に変わることに起因するものと考えられる
。
図は本発明を実施する装置の要部説明図を表している。
図に於いて、1は石英製の炉芯管、2Aは反応ガス送入
管、2BはNH3ガス送入管、3はパージ用配管、4A
及び4Bはシリンダ・バルブ、5は真空配管、6及び7
はメカニカル・ブースター・ポンプ、8は水封ポンプ、
9はStウェハをそれぞれ示している。
管、2BはNH3ガス送入管、3はパージ用配管、4A
及び4Bはシリンダ・バルブ、5は真空配管、6及び7
はメカニカル・ブースター・ポンプ、8は水封ポンプ、
9はStウェハをそれぞれ示している。
この装置を用いてSi3N4膜を成長させる場合、例え
ば、シリンダ・バルブ4Aを開放し、また、シリンダ・
バルブ4Bを閉成し、炉芯管1内を減圧状態となし、N
H3ガス送入管2BからNH3を流入させ、所定時間の
パージを行う。次いで、NH3の供給を停止し、N2置
換を行い、常圧に戻してやれば、その後、S i 3
N 4膜成長を行っても白濁は発生しない。
ば、シリンダ・バルブ4Aを開放し、また、シリンダ・
バルブ4Bを閉成し、炉芯管1内を減圧状態となし、N
H3ガス送入管2BからNH3を流入させ、所定時間の
パージを行う。次いで、NH3の供給を停止し、N2置
換を行い、常圧に戻してやれば、その後、S i 3
N 4膜成長を行っても白濁は発生しない。
本発明を実施するには、次の各条件を適宜に組み合わせ
ることができる。
ることができる。
(1) 装置の状態
(a) 減圧状態
(bl 常圧状態
(2)NH3の導入
(a) 炉芯管1を介して
(bl 真空配管5に直接
(31NH3に依るパージ実施時期
(a)Si3N4成長前
(blsi3N4成長後
(C)Si3N4成長間
(4)希釈用N2 (含減圧度調整)(a) 有り
(b)無し
く5)パージ時間
NH3流量との兼ね合いで適宜に選択(パージ時間を長
く採った場合にはNH3流量は少な(て良い) (61NH3流量 パージ時間との兼ね合いで適宜に選択(NH3流量を多
くした場合にはパージ時間は短くて良い) 前記諸条件に於いて、NH3に依るパージを(1)−(
a)の減圧状態で行うには、シリンダ・バルブ4Bを閉
成し、且つ、シリンダ・バルブ4Aを開放し、(21−
(a)に見られるように炉芯管1を介してNH3の導入
を行うことになり、反対に、(1)−(blの常圧状態
で行うには、シリンダ・バルブ4Aを閉成し、且つ、シ
リンダ・バルブ4Bを開放し、(2)−(b)に見られ
るように真空配管5に直接、即ち、パージ用配管3を介
してNH3の導入を行うことになる。
く採った場合にはNH3流量は少な(て良い) (61NH3流量 パージ時間との兼ね合いで適宜に選択(NH3流量を多
くした場合にはパージ時間は短くて良い) 前記諸条件に於いて、NH3に依るパージを(1)−(
a)の減圧状態で行うには、シリンダ・バルブ4Bを閉
成し、且つ、シリンダ・バルブ4Aを開放し、(21−
(a)に見られるように炉芯管1を介してNH3の導入
を行うことになり、反対に、(1)−(blの常圧状態
で行うには、シリンダ・バルブ4Aを閉成し、且つ、シ
リンダ・バルブ4Bを開放し、(2)−(b)に見られ
るように真空配管5に直接、即ち、パージ用配管3を介
してNH3の導入を行うことになる。
パージを(31−(alに見られるSi3N4成長前に
行うことは、信頼性の面からみて最も好ましいと考えら
れる。また、(31−(b)に見られるSi3N4成長
後に行う場合、(1) −(b)の常圧状態と(2)
−(b)の真空配管5に直接を組み合わせると、パージ
中にSiウェハ9の取り出しを行うことができるのでス
ルー・プツトの面からは好ましい。
行うことは、信頼性の面からみて最も好ましいと考えら
れる。また、(31−(b)に見られるSi3N4成長
後に行う場合、(1) −(b)の常圧状態と(2)
−(b)の真空配管5に直接を組み合わせると、パージ
中にSiウェハ9の取り出しを行うことができるのでス
ルー・プツトの面からは好ましい。
スルー・プツトの向上を重視するのであれば、S i
3 N 4の成長を実施中にパージを行うことも可能で
あり、その場合、パージ用配管3をNH3ガス送入管2
Bから独立させ、シリンダ・バルブ4Bを開放してNH
3を流入させると良い。
3 N 4の成長を実施中にパージを行うことも可能で
あり、その場合、パージ用配管3をNH3ガス送入管2
Bから独立させ、シリンダ・バルブ4Bを開放してNH
3を流入させると良い。
前記したところから、本発明に依る被膜形成方法に於い
ては、塩素系のシラン・ガスを用い窒化シリコン膜を成
長させるに際しNH3で化学気相成長装置内のパージを
行う工程が含まれている。
ては、塩素系のシラン・ガスを用い窒化シリコン膜を成
長させるに際しNH3で化学気相成長装置内のパージを
行う工程が含まれている。
前記手段を採ることに依り、装置内に存在する塩素を含
む未反応物質、即ち、N、 HY (1!、は短時間で
安定なNH,C1に変換されてしまうので、連続成長を
行っても、成長されたSi3N。
む未反応物質、即ち、N、 HY (1!、は短時間で
安定なNH,C1に変換されてしまうので、連続成長を
行っても、成長されたSi3N。
膜に白濁は生ずることはない。従って、例えばフォト・
リングラフィに於ける露光工程で光の散乱が発生するこ
とはなくなり、微細加工の実施が容易になる。
リングラフィに於ける露光工程で光の散乱が発生するこ
とはなくなり、微細加工の実施が容易になる。
図示説明した装置を用い、先ず、前記説明したNH3に
依るパージを種々の条件を付与して実施し、その後、S
i 3 N 4の成長を行った。
依るパージを種々の条件を付与して実施し、その後、S
i 3 N 4の成長を行った。
(A) パージについて
(11NH3の流量を変化させた場合
NH3流量:
(a) 800 (cc/分〕
(b) 900 (cc/分〕
(cl 1000 (cc/分〕
(d) 110 Q (cc/分〕
(el 1200 (cc/分〕
パージ時間:
30〔分〕一定
減圧度:
1、D (Torr)
(2)パージ時間を変化させた場合
パージ時間:
(a)10(分〕
(b)20(分〕
TO)30(分〕
(d)40(分〕
18>50(分〕
NH3流量:
1200(cc/分〕一定
減圧度:
1.0 (Torr)
CB) Si3N4の成長について
5iH2Cj22 : 40 (cc/分〕NH3:
800 (cc/分〕 成長温度ニア75(’C) 減圧度: 1.0 (Torr) 成長時間:43.O(分〕 ” 成長膜厚:1500(人〕 パージに関する前記諸条件の下に得られた結果は次の通
りである。
800 (cc/分〕 成長温度ニア75(’C) 減圧度: 1.0 (Torr) 成長時間:43.O(分〕 ” 成長膜厚:1500(人〕 パージに関する前記諸条件の下に得られた結果は次の通
りである。
(A) −(1)−(alの場合
白濁有り
(A) −(1)−(blの場合
白濁有り
(A) −(11−(C)の場合
白濁有り(軽度)
(A) −[1)−(d)の場合
白濁無し
くA) −(1)−(elの場合
白濁無し
くA) −(2)−(a)の場合
白濁有り
(A)−(21−(blの場合
白濁有り
(A) −(21−(C)の場合
白濁無し
くA) −(2)−(d)の場合
白濁無し
くA) −(2)−(114)の場合
白濁無し
前記実施例から判るように、NH3の流量を変えた場合
には1000 (。。/分〕で白濁の程度はかなり軽く
なり、1100 (。C/分〕では発生しない。そこで
、パージ時間を変える実験の際には、余裕を採って12
00(cc/分〕一定とした。このような点及び前記デ
ータからすると、NH3の流量:1200(cc/分〕 パージ時間:40〔分〕 とするのが、白濁防止及び経済性の面から見ると効率が
良いと思われる。
には1000 (。。/分〕で白濁の程度はかなり軽く
なり、1100 (。C/分〕では発生しない。そこで
、パージ時間を変える実験の際には、余裕を採って12
00(cc/分〕一定とした。このような点及び前記デ
ータからすると、NH3の流量:1200(cc/分〕 パージ時間:40〔分〕 とするのが、白濁防止及び経済性の面から見ると効率が
良いと思われる。
本発明に依る被膜形成方法に於いては、塩素系のシラン
・ガスを用い窒化シリコン膜を成長させるに際しNH3
で化学気相成長装置内のパージを行うようにしている。
・ガスを用い窒化シリコン膜を成長させるに際しNH3
で化学気相成長装置内のパージを行うようにしている。
前記構成を採ることに依り、装置内に存在する塩素を含
む未反応物質、即ち、N x Hv Cj! zは短時
間で安定なNH4Clに変換されてしまうことから、多
数回の連続成長を行っても、得られるSi3N、膜に白
濁は生じない。従って、例えばフォト・リソグラフィに
於ける露光工程で光の散乱が発生することはなくなり、
微細加工の実施が容易になる。
む未反応物質、即ち、N x Hv Cj! zは短時
間で安定なNH4Clに変換されてしまうことから、多
数回の連続成長を行っても、得られるSi3N、膜に白
濁は生じない。従って、例えばフォト・リソグラフィに
於ける露光工程で光の散乱が発生することはなくなり、
微細加工の実施が容易になる。
図は本発明を実施する装置の要部説明図を表している。
図に於いて、lは石英製の炉芯管、2人は反応ガス送入
管、2BはNH3ガス送入管、3はパージ用配管、4A
及び4Bはシリンダ・バルブ、5は真空配管、6及び7
はメカニカル・ブースター・ポンプ、8は水封ポンプ、
9はSiウェハをそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 −
管、2BはNH3ガス送入管、3はパージ用配管、4A
及び4Bはシリンダ・バルブ、5は真空配管、6及び7
はメカニカル・ブースター・ポンプ、8は水封ポンプ、
9はSiウェハをそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 塩素系のシラン・ガスを用い窒化シリコン膜を成長さ
せるに際しNH_3で化学気相成長装置内のパージを行
う工程 が含まれてなることを特徴とする被膜形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2662488A JPH01202827A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2662488A JPH01202827A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 被膜形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01202827A true JPH01202827A (ja) | 1989-08-15 |
Family
ID=12198620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2662488A Pending JPH01202827A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 被膜形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01202827A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009044023A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法および基板処理装置 |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP2662488A patent/JPH01202827A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009044023A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法および基板処理装置 |
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