JPH05239650A - シリコン酸化膜の製造法 - Google Patents
シリコン酸化膜の製造法Info
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- JPH05239650A JPH05239650A JP9040492A JP9040492A JPH05239650A JP H05239650 A JPH05239650 A JP H05239650A JP 9040492 A JP9040492 A JP 9040492A JP 9040492 A JP9040492 A JP 9040492A JP H05239650 A JPH05239650 A JP H05239650A
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- Japan
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- film
- oxide film
- silicon oxide
- cvd method
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多孔質ではなく緻密で張力性残留応力がな
く、しかも膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリ
コン酸化膜を製造する。 【構成】 アルコキシシランを原料にしてＣＶＤ法によ
って電子デバイス用酸化膜を製造する場合、チタン族元
素（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）のアルコキシドあるいはアルキ
ルアミン化合物を添加する。ここでチタン族元素のアル
コキシドはＴｉ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｔｉ［ＯＣＨ（ＣＨ
３）２］４，Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ｔｉ［ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ３）Ｃ２Ｈ５］４，Ｔｉ［ＯＣ（ＣＨ３）３］４，Ｚ
ｒ［ＯＣ（ＣＨ３）３］４，Ｈｆ［ＯＣ（ＣＨ３）３］
４等であり、アルキルアミン化合物はＴｉＨ［Ｎ（ＣＨ
３）２］３，Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４，Ｔｉ［Ｎ（Ｃ
２Ｈ５）２］４等である。
く、しかも膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリ
コン酸化膜を製造する。 【構成】 アルコキシシランを原料にしてＣＶＤ法によ
って電子デバイス用酸化膜を製造する場合、チタン族元
素（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）のアルコキシドあるいはアルキ
ルアミン化合物を添加する。ここでチタン族元素のアル
コキシドはＴｉ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｔｉ［ＯＣＨ（ＣＨ
３）２］４，Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ｔｉ［ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ３）Ｃ２Ｈ５］４，Ｔｉ［ＯＣ（ＣＨ３）３］４，Ｚ
ｒ［ＯＣ（ＣＨ３）３］４，Ｈｆ［ＯＣ（ＣＨ３）３］
４等であり、アルキルアミン化合物はＴｉＨ［Ｎ（ＣＨ
３）２］３，Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４，Ｔｉ［Ｎ（Ｃ
２Ｈ５）２］４等である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルコキシシランを原
料にしたＣＶＤ法を用いる半導体装置用あるいはその他
の電子デバイス用シリコン酸化膜の製造法に関するもの
である。
料にしたＣＶＤ法を用いる半導体装置用あるいはその他
の電子デバイス用シリコン酸化膜の製造法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来から半導体装置用のＳｉＯ２膜のＣ
ＶＤの成膜材料としては、ＳｉＨ４気体原料が用いられ
てきた。しかし、半導体装置の高集積化にともない基板
表面の凹凸はますます激しくなり、このＳｉＨ４気体原
料を用いるＣＶＤプロセスでは基板上の段差や凹凸を平
坦化できないこと、狭い電極間やゲートのトレンチにボ
イドを形成し著しく膜特性を悪化させること、ＳｉＨ４
は自己発火性で極めて危険な原料であること等の欠点が
あった。
ＶＤの成膜材料としては、ＳｉＨ４気体原料が用いられ
てきた。しかし、半導体装置の高集積化にともない基板
表面の凹凸はますます激しくなり、このＳｉＨ４気体原
料を用いるＣＶＤプロセスでは基板上の段差や凹凸を平
坦化できないこと、狭い電極間やゲートのトレンチにボ
イドを形成し著しく膜特性を悪化させること、ＳｉＨ４
は自己発火性で極めて危険な原料であること等の欠点が
あった。
【０００３】以上のような欠点を克服するために、最
近、ＳｉＨ４に代わって液体原料であるテトラエトキシ
シランＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４を用いるＣＶＤ法が実用化
され、盛んになっている。
近、ＳｉＨ４に代わって液体原料であるテトラエトキシ
シランＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４を用いるＣＶＤ法が実用化
され、盛んになっている。
【０００４】これはテトラエトキシシランを蒸気化し、
ＣＶＤ反応室に導入し基板上にＳｉＯ２膜を形成するも
のである。テトラエトキシシランを用いるＣＶＤ法で成
長させた膜は段差被覆性、平坦化性に優れており、か
つ、テトラエトキシシランは自己発火性もなく、半導体
装置の製造工程上極めて安全な原料である。また、平坦
化ＣＶＤ膜の特徴として、高密度なパターン部において
もリフロー処理によってボイドのない平坦化膜が達成で
きる。
ＣＶＤ反応室に導入し基板上にＳｉＯ２膜を形成するも
のである。テトラエトキシシランを用いるＣＶＤ法で成
長させた膜は段差被覆性、平坦化性に優れており、か
つ、テトラエトキシシランは自己発火性もなく、半導体
装置の製造工程上極めて安全な原料である。また、平坦
化ＣＶＤ膜の特徴として、高密度なパターン部において
もリフロー処理によってボイドのない平坦化膜が達成で
きる。
【０００５】しかし、テトラエトキシシランを用いる従
来のＣＶＤ法で平坦な膜を得ようとすると、生成したＳ
ｉＯ２膜中にＣＨ３３基、ＣＨ２ＣＨ３基のような有機
分が残存し易い。このような有機分を膜外に排除しよう
とすると膜の多孔質化が起こる。
来のＣＶＤ法で平坦な膜を得ようとすると、生成したＳ
ｉＯ２膜中にＣＨ３３基、ＣＨ２ＣＨ３基のような有機
分が残存し易い。このような有機分を膜外に排除しよう
とすると膜の多孔質化が起こる。
【０００６】このように有機分除去後のＳｉＯ２膜が多
孔質膜であると、形成したＳｉＯ２膜は強い張力性の残
留応力を有し、このため膜にクラックが発生したり、Ａ
ｌ配線を断線させたりする欠点がある。
孔質膜であると、形成したＳｉＯ２膜は強い張力性の残
留応力を有し、このため膜にクラックが発生したり、Ａ
ｌ配線を断線させたりする欠点がある。
【０００７】この張力性残留応力は低周波プラズマ支援
ＣＶＤ法やバイアスプラズマＣＶＤ法等を用いることに
よって避けることができるが、しかし、これらの方法で
は一般的にＳｉＯ２膜の平坦性が不十分である欠点があ
る。
ＣＶＤ法やバイアスプラズマＣＶＤ法等を用いることに
よって避けることができるが、しかし、これらの方法で
は一般的にＳｉＯ２膜の平坦性が不十分である欠点があ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルコキシ
シランを原料にしてＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を製造する場
合、多孔質ではなく緻密で張力性残留応力がなく、しか
も膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリコン酸化
膜の製造法を提供しようとするものである。
シランを原料にしてＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を製造する場
合、多孔質ではなく緻密で張力性残留応力がなく、しか
も膜中に有機分がなく、平坦性にも優れたシリコン酸化
膜の製造法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルコキシシ
ランを原料にしてＣＶＤ法によって電子デバイス用酸化
膜を製造する場合、チタン族元素のアルコキシドあるい
はアルキルアミン化合物を添加しシリコン酸化膜を製造
するものである。
ランを原料にしてＣＶＤ法によって電子デバイス用酸化
膜を製造する場合、チタン族元素のアルコキシドあるい
はアルキルアミン化合物を添加しシリコン酸化膜を製造
するものである。
【００１０】本発明において、チタン族元素はＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆである。また、チタン族元素のアルコキシドは
Ｔｉ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｔｉ［ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ３）２］４，Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ｔｉ［ＯＣＨ
（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５］４，Ｔｉ［ＯＣ（Ｃ
Ｈ３）３］４，Ｚｒ［ＯＣ（ＣＨ３）３］４，Ｈｆ［Ｏ
Ｃ（ＣＨ３）３］４等であり、アルキルアミン化合物は
トリスジメチルアミノチタンＴｉＨ［Ｎ（ＣＨ３）２］
３，テトラキスジメチルアミノチタンＴｉ［Ｎ（Ｃ
Ｈ３）２］４，テトラキスジエチルアミノチタンＴｉ
［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４等である。これらの中でも蒸気
圧が高いＴｉ［ＯＣＨ（ＣＨ３）２］４，Ｔｉ［ＯＣ
（ＣＨ３）３］４，ＴｉＨ［Ｎ（ＣＨ３）２］３等の添
加が好ましい。
ｒ，Ｈｆである。また、チタン族元素のアルコキシドは
Ｔｉ（ＯＣ３Ｈ７）４，Ｔｉ［ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ３）２］４，Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，Ｔｉ［ＯＣＨ
（ＣＨ３）Ｃ２Ｈ５］４，Ｔｉ［ＯＣ（Ｃ
Ｈ３）３］４，Ｚｒ［ＯＣ（ＣＨ３）３］４，Ｈｆ［Ｏ
Ｃ（ＣＨ３）３］４等であり、アルキルアミン化合物は
トリスジメチルアミノチタンＴｉＨ［Ｎ（ＣＨ３）２］
３，テトラキスジメチルアミノチタンＴｉ［Ｎ（Ｃ
Ｈ３）２］４，テトラキスジエチルアミノチタンＴｉ
［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４等である。これらの中でも蒸気
圧が高いＴｉ［ＯＣＨ（ＣＨ３）２］４，Ｔｉ［ＯＣ
（ＣＨ３）３］４，ＴｉＨ［Ｎ（ＣＨ３）２］３等の添
加が好ましい。
【００１１】本発明は、テトラエトキシシランに限定さ
れるものではなく、他のアルコキシシランを原料にした
ＣＶＤ法にも適用できるものである。また、半導体装置
用のシリコン酸化膜のみならず、他の電子デバイス用の
シリコン酸化膜の製造法にも適用できるものである。
れるものではなく、他のアルコキシシランを原料にした
ＣＶＤ法にも適用できるものである。また、半導体装置
用のシリコン酸化膜のみならず、他の電子デバイス用の
シリコン酸化膜の製造法にも適用できるものである。
【００１２】本発明は、チタン族のアルコキシド類はア
ルコキシ基を遊離あるいは交換し易く、シリコンとの共
縮合を潤滑化させ、アルコール等の副生成物を放出し易
くするという物性に基づくものである。
ルコキシ基を遊離あるいは交換し易く、シリコンとの共
縮合を潤滑化させ、アルコール等の副生成物を放出し易
くするという物性に基づくものである。
【００１３】活性酸化や熱分解等のＣＶＤ法において、
アルコキシシランの側鎖をアルコキシ基のまま縮合させ
ることにより平坦性を損なわずに、チタン族の触媒作用
でＳｉ−Ｏ−ＳｉあるいはＳｉ−Ｏ−Ｔｉの結合も進行
させるために、形成したＳｉＯ２膜の緻密化が達成され
る。
アルコキシシランの側鎖をアルコキシ基のまま縮合させ
ることにより平坦性を損なわずに、チタン族の触媒作用
でＳｉ−Ｏ−ＳｉあるいはＳｉ−Ｏ−Ｔｉの結合も進行
させるために、形成したＳｉＯ２膜の緻密化が達成され
る。
【００１４】
【実施例１】大気圧下で、オゾン８％を含む酸素１００
０ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５℃のテトラエトキシシランを
バブリングした窒素２０００ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５℃
のテトライソプロポキシチタンをバブリングした窒素１
０００ｍｌ／ｍｉｎとを、凹凸パターン付シリコン基板
を５００℃に加熱したＣＶＤ反応室内に導入して基板上
にＳｉＯ２を形成した。
０ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５℃のテトラエトキシシランを
バブリングした窒素２０００ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５℃
のテトライソプロポキシチタンをバブリングした窒素１
０００ｍｌ／ｍｉｎとを、凹凸パターン付シリコン基板
を５００℃に加熱したＣＶＤ反応室内に導入して基板上
にＳｉＯ２を形成した。
【００１５】得られた膜の平坦性はアルコキシチタンを
用いないで形成した膜と同程度であった。また、得られ
た膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が検出されず
良質の膜であった。さらに、得られた膜とアルコキシチ
タンを用いないで形成した膜とをスクラッチテストによ
る硬度を比較した結果、明らかに本発明になる膜の方が
硬く緻密であることがわかった。
用いないで形成した膜と同程度であった。また、得られ
た膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が検出されず
良質の膜であった。さらに、得られた膜とアルコキシチ
タンを用いないで形成した膜とをスクラッチテストによ
る硬度を比較した結果、明らかに本発明になる膜の方が
硬く緻密であることがわかった。
【００１６】
【実施例２】１３．５６ＭＨｚの高周波をバイアスをか
けずに用いたプラズマＣＶＤ法の反応室内に、酸素１０
００ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５℃のテトラエトキシシラン
をバブリングしたＨｅ１０００ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５
℃のトリスジメチルアミノチタンをバブリングしたＨｅ
２０ｍｌ／ｍｉｎとを導入し、４００℃に加熱した凹凸
パターン付シリコン基板にＳｉＯ２膜を形成した。
けずに用いたプラズマＣＶＤ法の反応室内に、酸素１０
００ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５℃のテトラエトキシシラン
をバブリングしたＨｅ１０００ｍｌ／ｍｉｎ、液温２５
℃のトリスジメチルアミノチタンをバブリングしたＨｅ
２０ｍｌ／ｍｉｎとを導入し、４００℃に加熱した凹凸
パターン付シリコン基板にＳｉＯ２膜を形成した。
【００１７】得られた膜の平坦性はトリスジメチルアミ
ノチタンを用いないで形成した膜と同程度であった。ま
た、得られた膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が
検出されず良質の膜であった。さらに、得られた膜と上
記チタン化合物を用いないで形成した膜とをスクラッチ
テストによる硬度を比較した結果、明らかに本発明にな
る膜の方が硬く緻密であることがわかった。
ノチタンを用いないで形成した膜と同程度であった。ま
た、得られた膜を赤外分光法で分析した結果、有機分が
検出されず良質の膜であった。さらに、得られた膜と上
記チタン化合物を用いないで形成した膜とをスクラッチ
テストによる硬度を比較した結果、明らかに本発明にな
る膜の方が硬く緻密であることがわかった。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、アルコキシシランを原
料にしてＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を製造する場合、多孔質
ではなく緻密で張力性残留応力がない膜が得られるた
め、クラックが発生したり、Ａｌ配線を断線させたりす
ることのない膜が得られる特徴がある。また、形成した
膜中に有機分が残存せず、平坦性にも優れた膜が得られ
る特徴がある。
料にしてＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を製造する場合、多孔質
ではなく緻密で張力性残留応力がない膜が得られるた
め、クラックが発生したり、Ａｌ配線を断線させたりす
ることのない膜が得られる特徴がある。また、形成した
膜中に有機分が残存せず、平坦性にも優れた膜が得られ
る特徴がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルコキシシランを原料にしたＣＶＤ法
による電子デバイス用酸化膜の製造において、チタン族
元素のアルコキシドあるいはアルキルアミン化合物を添
加することを特徴とするシリコン酸化膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9040492A JPH05239650A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | シリコン酸化膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9040492A JPH05239650A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | シリコン酸化膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239650A true JPH05239650A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13997652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9040492A Pending JPH05239650A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | シリコン酸化膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05239650A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1230419A1 (en) * | 1999-10-07 | 2002-08-14 | Advanced Technology Materials, Inc. | COMPOSITION AND METHOD FOR CVD DEPOSITION OF Zr/Hf SILICATE FILMS |
| US6544875B1 (en) * | 1999-01-13 | 2003-04-08 | Texas Instruments Incorporated | Chemical vapor deposition of silicate high dielectric constant materials |
| US6844234B2 (en) | 2002-01-08 | 2005-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| US6958300B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-10-25 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using metal organo-amines and metal organo-oxides |
| JP2005537645A (ja) * | 2002-08-28 | 2005-12-08 | マイクロン テクノロジー，インコーポレイティド | ジルコニウムおよび／またはハフニウム含有層を形成するシステムおよび方法 |
| US7041609B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-05-09 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using alcohols |
| US8003814B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-08-23 | Adeka Corporation | Metal alkoxide compound, material for forming thin film, and method for producing thin film |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP9040492A patent/JPH05239650A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6544875B1 (en) * | 1999-01-13 | 2003-04-08 | Texas Instruments Incorporated | Chemical vapor deposition of silicate high dielectric constant materials |
| US6821835B2 (en) | 1999-01-13 | 2004-11-23 | Texas Instruments Incorporated | Chemical vapor deposition of silicate high dielectric constant materials |
| EP1230419A4 (en) * | 1999-10-07 | 2005-04-20 | Advanced Tech Materials | COMPOSITION AND METHOD FOR THE FILM DEPOSITION OF SILICATE Zr / Hf FILMS |
| EP1230419A1 (en) * | 1999-10-07 | 2002-08-14 | Advanced Technology Materials, Inc. | COMPOSITION AND METHOD FOR CVD DEPOSITION OF Zr/Hf SILICATE FILMS |
| US7101775B2 (en) | 2002-01-08 | 2006-09-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| US6844234B2 (en) | 2002-01-08 | 2005-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| US7858536B2 (en) | 2002-01-08 | 2010-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| US7282774B2 (en) | 2002-01-08 | 2007-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| JP2005537645A (ja) * | 2002-08-28 | 2005-12-08 | マイクロン テクノロジー，インコーポレイティド | ジルコニウムおよび／またはハフニウム含有層を形成するシステムおよび方法 |
| US7112485B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-09-26 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming zirconium and/or hafnium-containing layers |
| US7041609B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-05-09 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using alcohols |
| US7410918B2 (en) | 2002-08-28 | 2008-08-12 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using alcohols |
| US6958300B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-10-25 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using metal organo-amines and metal organo-oxides |
| US9184061B2 (en) | 2002-08-28 | 2015-11-10 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming zirconium and/or hafnium-containing layers |
| US8003814B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-08-23 | Adeka Corporation | Metal alkoxide compound, material for forming thin film, and method for producing thin film |
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