JPH07135204A - 成膜方法 - Google Patents
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- JPH07135204A JPH07135204A JP5281157A JP28115793A JPH07135204A JP H07135204 A JPH07135204 A JP H07135204A JP 5281157 A JP5281157 A JP 5281157A JP 28115793 A JP28115793 A JP 28115793A JP H07135204 A JPH07135204 A JP H07135204A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＣＶＤ法を用いたＢＳＧ膜の成膜方法に関し、
低温で成膜した直後でも、高い緻密性と低い吸湿性を有
するBSG 膜が得られる成膜方法を提供する。 【構成】Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾン
(O3)の混合ガスを用いて基板１上にホウケイ酸ガラス膜
(BSG膜) を形成することを含み構成する。
低温で成膜した直後でも、高い緻密性と低い吸湿性を有
するBSG 膜が得られる成膜方法を提供する。 【構成】Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾン
(O3)の混合ガスを用いて基板１上にホウケイ酸ガラス膜
(BSG膜) を形成することを含み構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜方法に関し、より
詳しくは、ＣＶＤ法を用いたホウケイ酸ガラス膜（以
下、 BSG膜と称する。）の成膜方法に関する。
詳しくは、ＣＶＤ法を用いたホウケイ酸ガラス膜（以
下、 BSG膜と称する。）の成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＢＳＧ膜（Boro-Silicate Glass
膜) は、ＣＶＤ法を用いて、 (1) SiH4＋B2H6＋O2 (400 ℃) (2) TEOS＋TMB 又はTEB ＋O2 (750 ℃) (3) TEOS＋TMB 又はTEB ＋O3 (400 ℃) 等のガス条件及び成長温度条件により形成している。
膜) は、ＣＶＤ法を用いて、 (1) SiH4＋B2H6＋O2 (400 ℃) (2) TEOS＋TMB 又はTEB ＋O2 (750 ℃) (3) TEOS＋TMB 又はTEB ＋O3 (400 ℃) 等のガス条件及び成長温度条件により形成している。
【０００３】しかしながら、形成された膜は、成膜直後
(as-depo) の状態では、B2O3＋SiO2の混合膜であり、ガ
ラスとしての構造を有していない。このような膜は、緻
密性に欠け、かつ高い吸湿性を有している。特に、膜中
のボロンの濃度が５〜６wt％を越えると、吸湿性が急激
に高くなる。このため、半導体装置等への応用には適し
ていない。
(as-depo) の状態では、B2O3＋SiO2の混合膜であり、ガ
ラスとしての構造を有していない。このような膜は、緻
密性に欠け、かつ高い吸湿性を有している。特に、膜中
のボロンの濃度が５〜６wt％を越えると、吸湿性が急激
に高くなる。このため、半導体装置等への応用には適し
ていない。
【０００４】これを改善するため、800 ℃以上の高温で
成膜直後の膜を加熱処理することにより、ガラスとして
の構造を有する膜に変換することができる。
成膜直後の膜を加熱処理することにより、ガラスとして
の構造を有する膜に変換することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温の
熱処理が必要であるため、製造工程上制約を受けるこ
と、或いは設備や手間が掛かること等の理由により、デ
バイスへの適用が阻まれている。本発明は、係る従来例
の問題点に鑑みて創作されたものであり、低温で成膜し
た直後でも、高い緻密性と低い吸湿性を有するBSG 膜が
得られる成膜方法の提供を目的とするものである。
熱処理が必要であるため、製造工程上制約を受けるこ
と、或いは設備や手間が掛かること等の理由により、デ
バイスへの適用が阻まれている。本発明は、係る従来例
の問題点に鑑みて創作されたものであり、低温で成膜し
た直後でも、高い緻密性と低い吸湿性を有するBSG 膜が
得られる成膜方法の提供を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第１に、Si
-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾン(O3)の混合
ガスを用いて基板上にホウケイ酸ガラス膜(BSG膜) を形
成する成膜方法によって達成され、第２に、Si-O-Bの結
合を有する有機金属化合物とテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）とオゾン(O3)の混合ガスを用いて基板
上にホウケイ酸ガラス膜(BSG膜) を形成する成膜方法に
よって達成され、第３に、成膜する間、前記基板を温度
４００℃以下に保持することを特徴とする第１又は第２
の発明に記載の成膜方法によって達成される。
-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾン(O3)の混合
ガスを用いて基板上にホウケイ酸ガラス膜(BSG膜) を形
成する成膜方法によって達成され、第２に、Si-O-Bの結
合を有する有機金属化合物とテトラエチルオルソシリケ
ート（ＴＥＯＳ）とオゾン(O3)の混合ガスを用いて基板
上にホウケイ酸ガラス膜(BSG膜) を形成する成膜方法に
よって達成され、第３に、成膜する間、前記基板を温度
４００℃以下に保持することを特徴とする第１又は第２
の発明に記載の成膜方法によって達成される。
【０００７】
【作用】本願発明者の考察によれば、B2O3＋SiO2の混合
膜が高温での加熱処理によりガラスとしての構造を有す
るようになるのは、高い温度によりSi-O-Bの結合が形成
されるためであると考えられる。本発明の成膜方法によ
れば、Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物（SiOBソー
ス）とオゾン(O3)の混合ガスを用いてＢＳＧ膜を形成し
ている。
膜が高温での加熱処理によりガラスとしての構造を有す
るようになるのは、高い温度によりSi-O-Bの結合が形成
されるためであると考えられる。本発明の成膜方法によ
れば、Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物（SiOBソー
ス）とオゾン(O3)の混合ガスを用いてＢＳＧ膜を形成し
ている。
【０００８】このため、成膜直後のＢＳＧ膜は、Si-O-B
結合が構成要素としてそのまま取り込まれるためガラス
としての構造を有する。従って、成膜直後のＢＳＧ膜
は、高い緻密性と低い吸湿性を有する。しかも、O3を用
いることによりSiOBソースの分解性が高まるため、成膜
中の基板の温度が４００℃以下の低温である場合でも、
成膜直後の状態でSi-O-B結合を有するＢＳＧ膜を形成す
ることが可能である。
結合が構成要素としてそのまま取り込まれるためガラス
としての構造を有する。従って、成膜直後のＢＳＧ膜
は、高い緻密性と低い吸湿性を有する。しかも、O3を用
いることによりSiOBソースの分解性が高まるため、成膜
中の基板の温度が４００℃以下の低温である場合でも、
成膜直後の状態でSi-O-B結合を有するＢＳＧ膜を形成す
ることが可能である。
【０００９】これにより、製造工程上制約を受けること
なく、或いは設備や手間を掛けることなく、半導体装置
への適用が可能である。また、ＴＥＯＳを加えることに
より、Ｂ濃度の調整をより細かく行うことが可能であ
る。
なく、或いは設備や手間を掛けることなく、半導体装置
への適用が可能である。また、ＴＥＯＳを加えることに
より、Ｂ濃度の調整をより細かく行うことが可能であ
る。
【００１０】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。 （１）本発明の実施例の成膜方法に用いられるソースガ
スの説明 SiOBソースガスとして、例えば、一般式 R1 3-Si-O n -B-(OR2)3-n ｎ＝１，２，３ で表されるSi-O-Bの結合を有する有機金属化合物（以
下、SiOBソースと称する。）がある。但し、R1 , R2はア
ルキル基（alkyl group)或いはアリール基（aryl grou
p) 又はそれらに類する有機基を表す。アルキル基は、
パラフィン炭化水素から水素１原子を除いた残りの原子
団をいい、C n H2n+1 の一般式で表され、例えばメチル
基(CH3) やエチル基(C2H5)等がある。また、アリール基
は、芳香族炭化水素の核から水素１原子を除いた残基の
総称をいい、例えばフェニール基（C6H5-)等がある。
ついて説明する。 （１）本発明の実施例の成膜方法に用いられるソースガ
スの説明 SiOBソースガスとして、例えば、一般式 R1 3-Si-O n -B-(OR2)3-n ｎ＝１，２，３ で表されるSi-O-Bの結合を有する有機金属化合物（以
下、SiOBソースと称する。）がある。但し、R1 , R2はア
ルキル基（alkyl group)或いはアリール基（aryl grou
p) 又はそれらに類する有機基を表す。アルキル基は、
パラフィン炭化水素から水素１原子を除いた残りの原子
団をいい、C n H2n+1 の一般式で表され、例えばメチル
基(CH3) やエチル基(C2H5)等がある。また、アリール基
は、芳香族炭化水素の核から水素１原子を除いた残基の
総称をいい、例えばフェニール基（C6H5-)等がある。
【００１１】アルキル基を有するSiOBソースの最も代表
的な例として、R1がメチル基で、ｎ＝３の場合に相当す
るトリストリメチルシリルボレート（Tris-trimethylsi
lyl-borate）があり、表１のNo.1に示すように、 (CH3)3SiO 3B の構造式で表される。但し、表１中、Ｒはアルキル基或
いはアリール基又はそれらに類する有機基を表し、各具
体例としてＲがメチル基の場合について示す。
的な例として、R1がメチル基で、ｎ＝３の場合に相当す
るトリストリメチルシリルボレート（Tris-trimethylsi
lyl-borate）があり、表１のNo.1に示すように、 (CH3)3SiO 3B の構造式で表される。但し、表１中、Ｒはアルキル基或
いはアリール基又はそれらに類する有機基を表し、各具
体例としてＲがメチル基の場合について示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】このSiOBソースは、沸点が184.5 ℃であ
り、ＴＥＯＳとほぼ同等の値を有し、極めて使いやすい
公知の物質である。このSiOBソースをキャリアガスに含
ませたSiOBソースガスを用いたＣＶＤ法の例として、温
度７００℃以上でSiOBソースガスを熱分解するＣＶＤ法
や、プラズマＣＶＤ法が知られている。また、上記のSi
OBソースの他、表１〜表４に示す一般式や構造式で表さ
れるようなSiOBソースを用いることも可能である。
り、ＴＥＯＳとほぼ同等の値を有し、極めて使いやすい
公知の物質である。このSiOBソースをキャリアガスに含
ませたSiOBソースガスを用いたＣＶＤ法の例として、温
度７００℃以上でSiOBソースガスを熱分解するＣＶＤ法
や、プラズマＣＶＤ法が知られている。また、上記のSi
OBソースの他、表１〜表４に示す一般式や構造式で表さ
れるようなSiOBソースを用いることも可能である。
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【表４】
【００１７】ＣＶＤ法の反応ガスとして、上記SiOBソー
スガスに、SiOBソースを酸化し、分解するためのオゾン
（Ｏ3 ）を加えた混合ガスが用いられる。Ｏ3 を酸化剤
として加えることにより、SiOBソースの分解を促進し、
４００℃以下の低温で熱分解させることができる。な
お、Ｏ3 の代わりにＯ2 を用いた場合には、SiOBソース
を熱分解させるためには、７００℃以上の高い温度を必
要とする。
スガスに、SiOBソースを酸化し、分解するためのオゾン
（Ｏ3 ）を加えた混合ガスが用いられる。Ｏ3 を酸化剤
として加えることにより、SiOBソースの分解を促進し、
４００℃以下の低温で熱分解させることができる。な
お、Ｏ3 の代わりにＯ2 を用いた場合には、SiOBソース
を熱分解させるためには、７００℃以上の高い温度を必
要とする。
【００１８】（２）本発明の実施例に係る成膜方法の説
明 本発明の実施例に係る、上記のSiOBソースとオゾン（Ｏ
3 ）の混合ガスを用いたＣＶＤ法により半導体基板上に
ＢＳＧ膜を形成する方法について図１及び図２（ａ）〜
（ｃ）を参照しながら説明する。図１は、ウエハ保持台
５１上でウエハ１表面にＢＳＧ膜を形成している状態を
示す断面図である。また、図２（ａ）〜（ｃ）は、下部
配線層１３を被覆する層間絶縁膜としてＢＳＧ膜１４を
形成する方法を示す断面図である。この場合、SiOBソー
スとして、構造式 (CH3)3SiO 3B で表される前記トリストリメチルシリルボレートを用
い、これにオゾン（Ｏ3 ）を添加した混合ガス、 (CH3)3SiO 3B ＋Ｏ3 を反応ガスとして用いる。
明 本発明の実施例に係る、上記のSiOBソースとオゾン（Ｏ
3 ）の混合ガスを用いたＣＶＤ法により半導体基板上に
ＢＳＧ膜を形成する方法について図１及び図２（ａ）〜
（ｃ）を参照しながら説明する。図１は、ウエハ保持台
５１上でウエハ１表面にＢＳＧ膜を形成している状態を
示す断面図である。また、図２（ａ）〜（ｃ）は、下部
配線層１３を被覆する層間絶縁膜としてＢＳＧ膜１４を
形成する方法を示す断面図である。この場合、SiOBソー
スとして、構造式 (CH3)3SiO 3B で表される前記トリストリメチルシリルボレートを用
い、これにオゾン（Ｏ3 ）を添加した混合ガス、 (CH3)3SiO 3B ＋Ｏ3 を反応ガスとして用いる。
【００１９】まず、ウエハ（基板）１を常圧ＣＶＤ成膜
装置の反応室内に入れて、図１に示すウエハ保持台５１
に載置し、例えばウエハ保持台５１に内蔵されたヒータ
により、ウエハ１を加熱し、４００℃以下の温度に保持
する。なお、ウエハ１には半導体基板１１上にシリコン
酸化膜からなる下地絶縁膜１２が形成され、更に下地絶
縁膜１２上にＡｌ膜からなる下部配線層１３が形成され
ている。
装置の反応室内に入れて、図１に示すウエハ保持台５１
に載置し、例えばウエハ保持台５１に内蔵されたヒータ
により、ウエハ１を加熱し、４００℃以下の温度に保持
する。なお、ウエハ１には半導体基板１１上にシリコン
酸化膜からなる下地絶縁膜１２が形成され、更に下地絶
縁膜１２上にＡｌ膜からなる下部配線層１３が形成され
ている。
【００２０】次いで、所定の流量のＮ2 等のキャリアガ
スにSiOBソースを含有させたものと所定の添加量のＯ3
の混合ガスを反応ガスとして反応室内に導入する。図１
に示すように、この状態を所定の時間保持する。これに
より、図２（ｂ）に示すように、ウエハ１上に所定の膜
厚のＢＳＧ膜１４が形成される。このとき、ウエハ１温
度が４００℃以下なので、Ａｌ膜からなる下部配線層１
３を形成した状態で、層間絶縁膜の形成が可能であり、
かつＡｌ膜が大きな熱歪みを受けるのを防止することが
できる。
スにSiOBソースを含有させたものと所定の添加量のＯ3
の混合ガスを反応ガスとして反応室内に導入する。図１
に示すように、この状態を所定の時間保持する。これに
より、図２（ｂ）に示すように、ウエハ１上に所定の膜
厚のＢＳＧ膜１４が形成される。このとき、ウエハ１温
度が４００℃以下なので、Ａｌ膜からなる下部配線層１
３を形成した状態で、層間絶縁膜の形成が可能であり、
かつＡｌ膜が大きな熱歪みを受けるのを防止することが
できる。
【００２１】なお、その後、図２（ｃ）に示すように，
ＢＳＧ膜１４上にＡｌ膜等からなる上部配線層１５が形
成される。次に、上記のようにして形成されたＢＳＧ膜
１４について、膜質その他の特性を調査した。上記形成
されたＢＳＧ膜１４中にはおよそ１５〜１８mol ％（５
〜６wt％に相当する）のＢが含まれていることが分かっ
た。ところで、表１に示すように、SiOBソースのＳｉ／
Ｂ比は３であり、ＢＳＧ膜１４中に含まれるＢの含有量
はその理論的比率（16.3mol ％）に極めて近い。
ＢＳＧ膜１４上にＡｌ膜等からなる上部配線層１５が形
成される。次に、上記のようにして形成されたＢＳＧ膜
１４について、膜質その他の特性を調査した。上記形成
されたＢＳＧ膜１４中にはおよそ１５〜１８mol ％（５
〜６wt％に相当する）のＢが含まれていることが分かっ
た。ところで、表１に示すように、SiOBソースのＳｉ／
Ｂ比は３であり、ＢＳＧ膜１４中に含まれるＢの含有量
はその理論的比率（16.3mol ％）に極めて近い。
【００２２】このように、ＢＳＧ膜１４中に含まれるＢ
の含有量はほぼSiOBソースガス中のＳｉ／Ｂ比によりき
まるため、正確な濃度のＢのドーピングが可能である。
なお、ＴＥＯＳを加えることにより、更に細かくＢ濃度
を調整することも可能である。また、従来例の成膜方法
により作成されたＢＳＧ膜ではこれだけのＢが含まれて
いると、著しい吸湿により成膜直後、表面は直ちに白濁
するが、実施例の場合、ＢＳＧ膜は極めて安定であり、
短時間の空気中放置では吸湿しなかった。更に、長時間
の空気中放置でも、ＢＳＧ膜表面に異常は認められなか
った。これは、ＢＳＧ膜中に強固なSi-O-B結合が形成さ
れて緻密性が増し、これにより水分の吸収が阻止された
ためと考えられる。
の含有量はほぼSiOBソースガス中のＳｉ／Ｂ比によりき
まるため、正確な濃度のＢのドーピングが可能である。
なお、ＴＥＯＳを加えることにより、更に細かくＢ濃度
を調整することも可能である。また、従来例の成膜方法
により作成されたＢＳＧ膜ではこれだけのＢが含まれて
いると、著しい吸湿により成膜直後、表面は直ちに白濁
するが、実施例の場合、ＢＳＧ膜は極めて安定であり、
短時間の空気中放置では吸湿しなかった。更に、長時間
の空気中放置でも、ＢＳＧ膜表面に異常は認められなか
った。これは、ＢＳＧ膜中に強固なSi-O-B結合が形成さ
れて緻密性が増し、これにより水分の吸収が阻止された
ためと考えられる。
【００２３】更に、形成されたＢＳＧ膜１４は、上記の
ように安定な膜表面と良好な膜質を有する他、耐クラッ
ク性が高い。例えば、膜厚約３μｍ程度でもクラックフ
リーであった。また、成長が等方的であるため、ステッ
プカバレージにも優れている。次に、図３及び図４を参
照しながら、上記の成膜方法により得られたＢＳＧ膜の
成膜データについて説明する。
ように安定な膜表面と良好な膜質を有する他、耐クラッ
ク性が高い。例えば、膜厚約３μｍ程度でもクラックフ
リーであった。また、成長が等方的であるため、ステッ
プカバレージにも優れている。次に、図３及び図４を参
照しながら、上記の成膜方法により得られたＢＳＧ膜の
成膜データについて説明する。
【００２４】図３は、成長温度に対する成長レートの依
存性について示す特性図である。横軸が成長温度（℃）
を表し、縦軸が成長レート（Å／分）を表す。SiOBソー
スガスの流量４ＳＬＭと７ＳＬＭの２条件、かつＯ3 添
加量６％の１条件で、成長温度範囲２５０℃〜４００℃
に対する成長レートの依存性の結果について示す。その
結果によれば、SiOBソースガスの流量が７ＳＬＭの場
合、成長温度２５０℃のときに成長レート約1000Å／分
が得られ、温度が高くなるに連れて成長レートは大きく
なり、成長温度３５０℃のときに最大の成長レート約40
00Å／分が得られ、以降温度が高くなるに連れて成長レ
ートは減少していき、成長温度４００℃で成長レート約
2500Å／分が得られる。一方、SiOBソースガスの流量が
４ＳＬＭの場合も同様な傾向を示し、温度３５０℃で最
大の成長レート約2600Å／分が得られる。
存性について示す特性図である。横軸が成長温度（℃）
を表し、縦軸が成長レート（Å／分）を表す。SiOBソー
スガスの流量４ＳＬＭと７ＳＬＭの２条件、かつＯ3 添
加量６％の１条件で、成長温度範囲２５０℃〜４００℃
に対する成長レートの依存性の結果について示す。その
結果によれば、SiOBソースガスの流量が７ＳＬＭの場
合、成長温度２５０℃のときに成長レート約1000Å／分
が得られ、温度が高くなるに連れて成長レートは大きく
なり、成長温度３５０℃のときに最大の成長レート約40
00Å／分が得られ、以降温度が高くなるに連れて成長レ
ートは減少していき、成長温度４００℃で成長レート約
2500Å／分が得られる。一方、SiOBソースガスの流量が
４ＳＬＭの場合も同様な傾向を示し、温度３５０℃で最
大の成長レート約2600Å／分が得られる。
【００２５】図４は、SiOBソースガスの流量に対する成
長レートの依存性について示す特性図である。横軸がSi
OBソースガスの流量（ＳＬＭ）を表し、縦軸が成長レー
ト（Å／分）を表す。成長温度４００℃、かつＯ3 添加
量5.6 ％の条件で、SiOBソースガスの流量範囲２ＳＬＭ
〜９ＳＬＭに対する成長レートの依存性の結果について
示す。
長レートの依存性について示す特性図である。横軸がSi
OBソースガスの流量（ＳＬＭ）を表し、縦軸が成長レー
ト（Å／分）を表す。成長温度４００℃、かつＯ3 添加
量5.6 ％の条件で、SiOBソースガスの流量範囲２ＳＬＭ
〜９ＳＬＭに対する成長レートの依存性の結果について
示す。
【００２６】その結果によれば、SiOBソースガスの流量
が２ＳＬＭのとき成長レート約８００Å／分が得られ、
SiOBソースガスの流量が多くなるに連れて成長レートは
急激に大きくなり、SiOBソースガスの流量６ＳＬＭのと
きに成長レート約1900Å／分が得られ、以降SiOBソース
ガスの流量が多くなるに連れて成長レートは漸増してい
き、SiOBソースガスの流量９ＳＬＭのときに成長レート
約2000Å／分が得られる。
が２ＳＬＭのとき成長レート約８００Å／分が得られ、
SiOBソースガスの流量が多くなるに連れて成長レートは
急激に大きくなり、SiOBソースガスの流量６ＳＬＭのと
きに成長レート約1900Å／分が得られ、以降SiOBソース
ガスの流量が多くなるに連れて成長レートは漸増してい
き、SiOBソースガスの流量９ＳＬＭのときに成長レート
約2000Å／分が得られる。
【００２７】以上、図３及び図４に示す成長レートの値
から、適当なガス条件や成長温度条件を選ぶことで半導
体装置に十分に適用可能であることがわかった。次に、
図５を参照しながら、上記の成膜方法により得られたＢ
ＳＧ膜１４の特性について説明する。図５は、反応ガス
中のＯ3 の添加率に対する成膜直後のＢＳＧ膜１４中の
水分含有量の依存性について示す特性図である。横軸が
Ｏ3 添加率（％）を表し、縦軸が水分含有量（ｗｔ％）
を表す。成長温度４００℃、かつSiOBソースガスの流量
が８ＳＬＭの条件で、Ｏ3 添加率範囲１％〜5.6 ％に対
する成膜直後のＢＳＧ膜中の水分含有量の依存性につい
ての結果について示す。なお、成膜後測定までに試料は
空気中に６時間放置された。
から、適当なガス条件や成長温度条件を選ぶことで半導
体装置に十分に適用可能であることがわかった。次に、
図５を参照しながら、上記の成膜方法により得られたＢ
ＳＧ膜１４の特性について説明する。図５は、反応ガス
中のＯ3 の添加率に対する成膜直後のＢＳＧ膜１４中の
水分含有量の依存性について示す特性図である。横軸が
Ｏ3 添加率（％）を表し、縦軸が水分含有量（ｗｔ％）
を表す。成長温度４００℃、かつSiOBソースガスの流量
が８ＳＬＭの条件で、Ｏ3 添加率範囲１％〜5.6 ％に対
する成膜直後のＢＳＧ膜中の水分含有量の依存性につい
ての結果について示す。なお、成膜後測定までに試料は
空気中に６時間放置された。
【００２８】その結果によれば、成膜直後のＢＳＧ膜１
４中の水分含有量はＯ3 の添加率にあまり依存しないこ
とがわかる。この水分含有量から、従来例の方法による
成膜直後のＢＳＧ膜と比較して水分含有量がかなり低減
しており、半導体装置に十分に適用可能であることが分
かった。
４中の水分含有量はＯ3 の添加率にあまり依存しないこ
とがわかる。この水分含有量から、従来例の方法による
成膜直後のＢＳＧ膜と比較して水分含有量がかなり低減
しており、半導体装置に十分に適用可能であることが分
かった。
【００２９】以上のように、本発明の実施例の成膜方法
によれば、Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾ
ン(O3)の混合ガスを用いてＢＳＧ膜１４を形成してい
る。このため、成膜直後のＢＳＧ膜１４は、構成要素と
してSi-O-B結合がそのまま取り込まれるため、ガラスと
しての構造を有し、成膜直後のＢＳＧ膜１４は、高い緻
密性と低い吸湿性を有する。
によれば、Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾ
ン(O3)の混合ガスを用いてＢＳＧ膜１４を形成してい
る。このため、成膜直後のＢＳＧ膜１４は、構成要素と
してSi-O-B結合がそのまま取り込まれるため、ガラスと
しての構造を有し、成膜直後のＢＳＧ膜１４は、高い緻
密性と低い吸湿性を有する。
【００３０】しかも、O3を用いることによりSiOBソース
の分解性が高まるため、成膜中のウエハ１の温度が４０
０℃以下の低温である場合でも、成膜直後の状態でSi-O
-B結合を有するＢＳＧ膜１４を形成することが可能であ
る。これにより、製造工程上制約を受けることなく、或
いは設備や手間を掛けることなく、半導体装置への適用
が可能である。
の分解性が高まるため、成膜中のウエハ１の温度が４０
０℃以下の低温である場合でも、成膜直後の状態でSi-O
-B結合を有するＢＳＧ膜１４を形成することが可能であ
る。これにより、製造工程上制約を受けることなく、或
いは設備や手間を掛けることなく、半導体装置への適用
が可能である。
【００３１】なお、上記の実施例では、Si-O-Bの結合を
有する有機金属化合物とオゾン(O3)の混合ガスを用いて
ＢＳＧ膜１４を形成しているが、これらのガスに更にテ
トラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）を加えること
もできる。これにより、形成されるＢＳＧ膜中のＢの濃
度を一層細かく調整することができる。また、ＢＳＧ膜
の形成を常圧下のＣＶＤ法により行っているが、減圧下
のＣＶＤ法でも可能である。
有する有機金属化合物とオゾン(O3)の混合ガスを用いて
ＢＳＧ膜１４を形成しているが、これらのガスに更にテ
トラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）を加えること
もできる。これにより、形成されるＢＳＧ膜中のＢの濃
度を一層細かく調整することができる。また、ＢＳＧ膜
の形成を常圧下のＣＶＤ法により行っているが、減圧下
のＣＶＤ法でも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明の成膜方法によれ
ば、Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾン(O3)
の混合ガス又はSi-O-Bの結合を有する有機金属化合物と
テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）とオゾン(O
3)の混合ガスを用いてＢＳＧ膜を形成している。
ば、Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物とオゾン(O3)
の混合ガス又はSi-O-Bの結合を有する有機金属化合物と
テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）とオゾン(O
3)の混合ガスを用いてＢＳＧ膜を形成している。
【００３３】このため、成膜直後のＢＳＧ膜は、構成要
素としてSi-O-B結合がそのまま取り込まれるため、ガラ
スとしての構造を有し、従って、高い緻密性と低い吸湿
性を有する。しかも、O3を用いることによりSiOBソース
の分解性が高まるため、成膜中の基板の温度が４００℃
以下の低温の場合でも、成膜直後の状態でSi-O-B結合を
有するＢＳＧ膜を形成することが可能である。
素としてSi-O-B結合がそのまま取り込まれるため、ガラ
スとしての構造を有し、従って、高い緻密性と低い吸湿
性を有する。しかも、O3を用いることによりSiOBソース
の分解性が高まるため、成膜中の基板の温度が４００℃
以下の低温の場合でも、成膜直後の状態でSi-O-B結合を
有するＢＳＧ膜を形成することが可能である。
【００３４】これにより、製造工程上制約を受けること
なく、或いは設備や手間を掛けることなく、半導体装置
への適用が可能である。
なく、或いは設備や手間を掛けることなく、半導体装置
への適用が可能である。
【図１】本発明の実施例に係る成膜方法について示す断
面図（その１）である。
面図（その１）である。
【図２】本発明の実施例に係る成膜方法について示す断
面図（その２）である。
面図（その２）である。
【図３】本発明の実施例に係る成膜方法により形成され
たＢＳＧ膜の成膜レートの成長温度に対する依存性につ
いて示す特性図である。
たＢＳＧ膜の成膜レートの成長温度に対する依存性につ
いて示す特性図である。
【図４】本発明の実施例に係る成膜方法により形成され
たＢＳＧ膜の成膜レートのSiOBソースガスの流量に対す
る依存性について示す特性図である。
たＢＳＧ膜の成膜レートのSiOBソースガスの流量に対す
る依存性について示す特性図である。
【図５】本発明の実施例に係る成膜方法により形成され
た成膜直後のＢＳＧ膜中の水分含有量の反応ガス中のＯ
3 の添加率に対する依存性について示す特性図である。
た成膜直後のＢＳＧ膜中の水分含有量の反応ガス中のＯ
3 の添加率に対する依存性について示す特性図である。
１ ウエハ、 １１ 半導体基板、 １２ 下地絶縁膜、 １３ 下部配線層、 １４ ＢＳＧ膜、 １５ 上部配線層、 ５１ ウエハ保持台。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳増 徳 東京都港区港南２−13−29 株式会社半導 体プロセス研究所内 (72)発明者 湯山 芳章 東京都港区港南２−13−29 株式会社半導 体プロセス研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物と
オゾン(O3)の混合ガスを用いて基板上にホウケイ酸ガラ
ス膜(BSG膜) を形成する成膜方法。 - 【請求項２】 Si-O-Bの結合を有する有機金属化合物と
テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）とオゾン(O
3)の混合ガスを用いて基板上にホウケイ酸ガラス膜(BSG
膜) を形成する成膜方法。 - 【請求項３】 成膜する間、前記基板を温度４００℃以
下に保持することを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の成膜方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5281157A JPH0817173B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 成膜方法 |
| US08/331,737 US5532193A (en) | 1993-11-10 | 1994-10-31 | Method for forming insulating film |
| EP94117440A EP0653783A3 (en) | 1993-11-10 | 1994-11-04 | Process for producing an insulating layer. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5281157A JPH0817173B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135204A true JPH07135204A (ja) | 1995-05-23 |
| JPH0817173B2 JPH0817173B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17635154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5281157A Expired - Fee Related JPH0817173B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 成膜方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5532193A (ja) |
| EP (1) | EP0653783A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0817173B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002274871A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Asahi Denka Kogyo Kk | 光導波用珪酸系ガラス層の製造方法及びこれに用いられるｃｖｄ原料 |
| US7215388B2 (en) | 2003-08-04 | 2007-05-08 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and method of manufacturing the same comprising an interlayer insulating film having a multi-layered structure |
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| US6462394B1 (en) | 1995-12-26 | 2002-10-08 | Micron Technology, Inc. | Device configured to avoid threshold voltage shift in a dielectric film |
| US6114216A (en) * | 1996-11-13 | 2000-09-05 | Applied Materials, Inc. | Methods for shallow trench isolation |
| US6190955B1 (en) * | 1998-01-27 | 2001-02-20 | International Business Machines Corporation | Fabrication of trench capacitors using disposable hard mask |
| JP2994616B2 (ja) * | 1998-02-12 | 1999-12-27 | キヤノン販売株式会社 | 下地表面改質方法及び半導体装置の製造方法 |
| US6846739B1 (en) * | 1998-02-27 | 2005-01-25 | Micron Technology, Inc. | MOCVD process using ozone as a reactant to deposit a metal oxide barrier layer |
| US6136703A (en) * | 1998-09-03 | 2000-10-24 | Micron Technology, Inc. | Methods for forming phosphorus- and/or boron-containing silica layers on substrates |
| JP3251554B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2002-01-28 | キヤノン販売株式会社 | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
| DE102013223771B4 (de) | 2012-12-28 | 2023-07-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Vermessung eines axialen Bauraums |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| NL161306C (nl) * | 1971-05-28 | 1980-01-15 | Fujitsu Ltd | Werkwijze voor de vervaardiging van veldeffecttransis- toren met geisoleerde stuurelektrode. |
| US4892753A (en) * | 1986-12-19 | 1990-01-09 | Applied Materials, Inc. | Process for PECVD of silicon oxide using TEOS decomposition |
| US5104482A (en) * | 1989-02-21 | 1992-04-14 | Lam Research Corporation | Simultaneous glass deposition and viscoelastic flow process |
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