JPH07300680A - Formation of silicon nitride type insulating film - Google Patents
Formation of silicon nitride type insulating filmInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体装置にお
いてウェハの最終保護膜あるいは層間絶縁膜として用い
られるＳｉＮ絶縁膜の成膜方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a SiN insulating film used as a final protective film or an interlayer insulating film of a wafer in a semiconductor device, for example.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ウェハの最終保護膜、いわゆ
るパッシベーション膜には、ＳｉＮ系絶縁膜が広く用い
られている。このＳｉＮ系絶縁膜を成膜するに際して
は、既に形成されたＡｌ系配線等の低融点材料層にダメ
ージを与えないように、プラズマＣＶＤ法によって低温
での成膜が行われている。原料ガスとしては、従来、Ｓ
ｉＨ4 ／ＮＨ3 混合ガス、ＳｉＨ4 ／Ｎ2 混合ガス等が
用いられてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, a SiN-based insulating film has been widely used as a final protective film of a wafer, that is, a so-called passivation film. When forming the SiN-based insulating film, the film is formed at a low temperature by the plasma CVD method so as not to damage the already-formed low-melting-point material layer such as the Al-based wiring. As a raw material gas, conventionally, S
An iH 4 / NH 3 mixed gas, a SiH 4 / N 2 mixed gas, etc. have been used.
【０００３】しかし、このようにして成膜されるＳｉＮ
系絶縁膜のカバレージは、半導体装置の微細化あるいは
多層配線化に伴う基板の表面段差の増大に追従できなく
なっている。図３に、Ｓｉ基板１上にＳｉＯ系層間絶縁
膜２およびＡｌ系配線３が形成され、この上にＳｉＮ系
絶縁膜１４を成膜したウェハを示すが、ＳｉＮ系絶縁膜
１４のステップカバレージ（断差被覆性）が悪いため
に、ボイド１５が形成されてしまっている。また、この
ようなＳｉＮ系絶縁膜１４にはクラックも発生しやすく
なる。However, the SiN film thus formed
The coverage of the system insulating film cannot follow the increase in the surface step of the substrate due to the miniaturization of the semiconductor device or the multi-layer wiring. FIG. 3 shows a wafer in which the SiO-based interlayer insulating film 2 and the Al-based wiring 3 are formed on the Si substrate 1, and the SiN-based insulating film 14 is formed thereon. The void 15 has been formed due to the poor differential coverage. Also, cracks are likely to occur in such a SiN-based insulating film 14.
【０００４】上記ステップカバレージを改善する方法と
しては、２周波法によってプラズマ状態を制御すること
が提案されている。これは、プラズマＣＶＤ装置の平行
平板電極において、ウェハを載置する側の電極には数百
ｋＨｚの低周波ＲＦ電圧を印加し、他の電極にはＭＨｚ
オーダーの高周波ＲＦ電圧を印加するものであり、低エ
ネルギーのイオンボンバードメントを増加させて、カバ
レージを向上させようとするものである。しかし、この
方法によっても、パターンの微細化や表面段差の増大に
十分に対応できるわけではなく、コンフォーマル成膜を
達成するには至っていない。As a method for improving the above step coverage, it has been proposed to control the plasma state by the dual frequency method. This is because, in a parallel plate electrode of a plasma CVD apparatus, a low frequency RF voltage of several hundred kHz is applied to the electrode on the side where the wafer is placed, and MHz is applied to the other electrodes.
A high-frequency RF voltage of the order is applied, and an attempt is made to increase low-energy ion bombardment and improve coverage. However, even with this method, it is not possible to sufficiently cope with the miniaturization of the pattern and the increase of the surface step, and the conformal film formation has not been achieved yet.
【０００５】そこで、さらにカバレージに優れたＳｉＮ
系絶縁膜を成膜する方法として、原料ガスに有機Ｓｉ化
合物を用いてＣＶＤを行うことが提案された。ここで、
有機Ｓｉ化合物とは、Ｓｉ原子，Ｎ原子，Ｃ原子，Ｈ原
子を主な構成要素とし、Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物で
ある。これを原料ガスとして成膜を行うと、Ｓｉ−Ｎ結
合の存在により、効率のよいＳｉＮ系絶縁膜の成膜が可
能となる。また、成膜時に生成される中間生成物が高分
子化されやすく、流動性が高くなるために、カバレージ
に優れたＳｉＮ系絶縁膜が成膜できると考えられてい
る。Therefore, SiN which is more excellent in coverage
As a method of forming a system insulating film, it has been proposed to perform CVD using an organic Si compound as a source gas. here,
The organic Si compound is a compound having Si atoms, N atoms, C atoms, and H atoms as main constituent elements and having a Si—N bond. When a film is formed using this as a raw material gas, the SiN bond can be formed efficiently due to the presence of the Si—N bond. Further, it is considered that an intermediate product produced during film formation is easily polymerized and has high fluidity, so that a SiN-based insulating film having excellent coverage can be formed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃ原子
を含有する有機Ｓｉ化合物を原料ガスとしてＳｉＮ系絶
縁膜を成膜させれば、膜中へ炭素成分が取り込まれるこ
とが懸念される。そして、炭素成分が大量に取り込まれ
たＳｉＮ系絶縁膜は絶縁性が劣化している虞れがあり、
これをパッシベーション膜および層間絶縁膜として適用
すると、半導体装置の信頼性を低下させることにもなり
かねない。However, when an SiN-based insulating film is formed by using an organic Si compound containing a C atom as a source gas, it is feared that a carbon component will be taken into the film. Then, the SiN-based insulating film in which a large amount of the carbon component is taken in may have deteriorated insulating properties,
If this is applied as a passivation film and an interlayer insulating film, the reliability of the semiconductor device may be reduced.
【０００７】また、有機Ｓｉ化合物の使用によりカバレ
ージが向上するとはいえ、近年進行しているウェハの大
口径化により、膜厚均一性よくＳｉＮ系絶縁膜を成膜す
ることは益々困難になっている。Although the coverage is improved by using the organic Si compound, it has become more and more difficult to form the SiN-based insulating film with good film thickness uniformity due to the recent increase in the diameter of the wafer. There is.
【０００８】さらに、応用物理学会誌第６２巻、第７号
（１９９３）、６９９頁にて、ＳｉＨ4 を用いたプラズ
マＣＶＤにおいては、プラズマによってパーティクルが
発生し、このパーティクルが膜中に取り込まれるといっ
た報告がなされており、有機Ｓｉ化合物を用いた場合に
も、同様の問題が発生して膜質を劣化させることが類推
される。Furthermore, in the Journal of Applied Physics, Vol. 62, No. 7 (1993), page 699, in plasma CVD using SiH 4 , particles are generated by plasma and these particles are taken into the film. It is presumed that similar problems occur and the film quality deteriorates even when an organic Si compound is used.
【０００９】そこで、本発明はかかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、ステップカバレージに優れ、
且つ、炭素成分のみならずパーティクルの取り込みも抑
えられたＳｉＮ系絶縁膜を、膜厚均一性よく成膜可能な
ＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法を提供することを目的とす
る。Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and has excellent step coverage,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a film forming method of a SiN based insulating film capable of forming a SiN based insulating film in which not only carbon components but also particles are prevented from being taken in with good film thickness uniformity.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係るＳｉＮ系絶
縁膜の成膜方法は、上述の目的を達成するために提案さ
れたものであり、プラズマＣＶＤ法により基板上にＳｉ
Ｎ系絶縁膜を形成するに際し、原料ガスとして、Ｓｉ原
子にアジド基と炭素数２以上の炭化水素基とがそれぞれ
少なくとも１つずつ結合されてなる有機Ｓｉ化合物を用
い、プラズマを間欠的に生成させながら成膜を行うもの
である。A method for forming a SiN-based insulating film according to the present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object, and a SiN film is formed on a substrate by a plasma CVD method.
At the time of forming the N-based insulating film, an organic Si compound in which at least one azide group and at least one hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms are bonded to Si atoms is used as a source gas, and plasma is intermittently generated. The film is formed while the above is performed.
【００１１】または本発明は、プラズマＣＶＤ法により
基板上にＳｉＮ系絶縁膜を形成するに際し、原料ガスと
して、Ｓｉ原子にアジド基と−ＮＲ2 基（但し、Ｒは炭
素数１以上の炭化水素を示す）とが少なくとも１つずつ
結合されてなる有機Ｓｉ化合物を用い、プラズマを間欠
的に生成させながら成膜を行うものである。Alternatively, according to the present invention, when a SiN-based insulating film is formed on a substrate by a plasma CVD method, as a raw material gas, an azide group and a --NR 2 group are added to Si atoms (where R is a hydrocarbon having 1 or more carbon atoms). Is used to form a film while intermittently generating plasma.
【００１２】本発明に使用される有機Ｓｉ化合物は、成
膜時に、Ｓｉ−Ｎ結合が存続され、且つ、Ｓｉ原子に直
接結合する炭素水素基あるいは−ＮＲ2 基に含まれる炭
化水素基が優先的に切断された化学種を生成できるもの
である。アジド基や−ＮＲ2基がＳｉ原子に結合してい
ると、Ｓｉ−Ｎ結合が存続された化学種が生成されやす
く、効率のよい成膜が可能となる。また、炭化水素基を
有し、これが優先的に切断されると、Ｓｉ−Ｎ結合が存
続された化学種同士を結合させて中間生成物の重合を促
進させる。なお、Ｓｉ原子に直接結合するＨ原子には、
上述のようなＳｉ−Ｎ結合が存続された化学種を生成さ
せたり、中間生成物の重合を促進させたりする効果が認
められないため、このようなＨ原子は１つも有さない
か、有していても少数とした方がよい。In the organic Si compound used in the present invention, a Si—N bond is maintained at the time of film formation, and a carbon-hydrogen group directly bonded to the Si atom or a hydrocarbon group contained in the —NR 2 group is preferred. It can generate chemically cleaved species. When the azide group or the —NR 2 group is bonded to the Si atom, chemical species in which the Si—N bond is maintained are likely to be generated, and efficient film formation is possible. Further, when it has a hydrocarbon group and is preferentially cleaved, the chemical species in which the Si—N bond remains are bonded to each other to promote the polymerization of the intermediate product. In addition, in the H atom directly bonded to the Si atom,
Since there is no effect of generating a chemical species in which the Si—N bond remains as described above or accelerating the polymerization of an intermediate product, there is no such H atom, or there is no H atom. Even if you do, it is better to make it a small number.
【００１３】したがって、本発明にて使用される有機Ｓ
ｉ化合物として、最も望ましい構造は、下記の一般式
（１）または一般式（２）にて示すことができる。Therefore, the organic S used in the present invention
The most desirable structure of the i compound can be represented by the following general formula (1) or general formula (2).
【００１４】 Ｒ' 4-xＳｉ（Ｎ3 ）x （但し、ｘは１≦ｘ≦３を満たす自然数であり、Ｒ' は炭素数２以上の炭化水素 基を示す。） ・・・（１）R ′ 4-x Si (N 3 ) x (where x is a natural number satisfying 1 ≦ x ≦ 3, and R ′ represents a hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms.) (1 )
【００１５】 （ＮＲ2 ）4-y Ｓｉ（Ｎ3 ）y （但し、ｙは１≦ｙ≦３を満たす自然数であり、Ｒは炭素数１以上の炭化水素基 を示す。） ・・・（２）(NR 2 ) 4-y Si (N 3 ) y (where y is a natural number satisfying 1 ≦ y ≦ 3, and R represents a hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms) ( 2)
【００１６】なお、同一のＳｉ原子に結合される置換基
は、アジド基と炭素数２以上の炭化水素基のみ、アジド
基と−ＮＲ2 基のみである必要はなく、アジド基と炭素
数２以上の炭化水素基および−ＮＲ2 基がそれぞれ同一
のＳｉ原子に結合した構造の有機Ｓｉ化合物であっても
よい。この場合、下記の一般式（３）に示されるような
構造を有するものとされて好適である。The substituents bonded to the same Si atom need not be only the azido group and the hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms, or the azido group and the -NR 2 group, but the azido group and the 2 carbon number. It may be an organic Si compound having a structure in which the above hydrocarbon group and —NR 2 group are bonded to the same Si atom. In this case, it is preferable to have a structure represented by the following general formula (3).
【００１７】 （Ｒ' ）q （ＮＲ2 ）r Ｓｉ（Ｎ3 ）p （但し、ｐ，ｑ，ｒは、ｐ＋ｑ＋ｒ＝４、１≦ｐ≦２、１≦ｑ≦２、１≦ｒ≦２ を満たす自然数であり、Ｒ' は炭素数２以上の炭化水素基、Ｒは炭素数１以上の 炭化水素基を示す。） ・・・（３）(R ' ) Q (NR 2 ) r Si (N 3 ) p (where p, q and r are natural numbers satisfying p + q + r = 4, 1 ≦ p ≦ 2, 1 ≦ q ≦ 2, 1 ≦ r ≦ 2, R 'is 2 or more hydrocarbon group having a carbon number, R represents exhibit one or more of the hydrocarbon group having a carbon number.) (3)
【００１８】なお、上記Ｒ，Ｒ' で示される炭化水素基
の炭素骨格は特に限定されず、飽和炭化水素であっても
不飽和炭化水素であってもよい。また、それぞれの場合
について、直鎖型，分枝型，環状の炭素骨格が考えられ
るが、これらのいずれであってもよい。[0018] Note that the R, the carbon skeleton of the hydrocarbon group represented by R 'is not particularly limited, may be a saturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon. Further, in each case, a linear, branched, or cyclic carbon skeleton is conceivable, but any of these may be used.
【００１９】また、上述のような有機Ｓｉ化合物には、
さらにＮＨ3 やＮ2 を混合してもよい。ＮＨ3 やＮ2 は
炭素成分の還元剤として働くため、堆積したＳｉＮ系絶
縁膜中の炭素成分を引き抜き、ＳｉＮ系絶縁膜中の炭素
成分の含有量をさらに低減させることができる。Further, the above organic Si compound includes
Further, NH 3 or N 2 may be mixed. Since NH 3 and N 2 act as a reducing agent for the carbon component, the carbon component in the deposited SiN-based insulating film can be extracted, and the content of the carbon component in the SiN-based insulating film can be further reduced.
【００２０】ところで、本発明においては、上述した構
造を有する有機Ｓｉ化合物を使用し、且つ、成膜に際し
ては、反応室内にプラズマを間欠的に発生させる。プラ
ズマを発生させながら成膜を行うと、Ａｌ系配線等にダ
メージを与えないように低温での処理が行える。このと
きのプラズマＣＶＤ条件は、Ｓｉ−Ｎ結合が存続され、
且つ、炭素水素基が優先的に切断された化学種が生成さ
れるように最適化される。なお、用いるプラズマＣＶＤ
装置としては、平行平板型プラズマＣＶＤ装置であって
もよいし、低圧力下で高密度のプラズマを発生できる有
磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置であってもよい。By the way, in the present invention, the organic Si compound having the above-mentioned structure is used, and at the time of film formation, plasma is intermittently generated in the reaction chamber. When film formation is performed while generating plasma, low temperature treatment can be performed so as not to damage the Al-based wiring or the like. The plasma CVD conditions at this time are that Si-N bonds are maintained,
And, it is optimized to generate a species in which the carbon-hydrogen group is preferentially cleaved. The plasma CVD used
The apparatus may be a parallel plate type plasma CVD apparatus or a magnetic field microwave plasma CVD apparatus capable of generating high density plasma under low pressure.
【００２１】そして、このプラズマを間欠的に発生させ
ると、中間生成物や副生成物、原料ガスの未解離成分等
の不純物成分が膜中に取り込まれるのを抑制できる。さ
らには、プラズマ放電によるパーティクルの発生を抑制
すると共に、このパーティクルが膜中に取り込まれるの
を防止できる。If this plasma is generated intermittently, it is possible to suppress the inclusion of impurity components such as intermediate products, by-products and undissociated components of the raw material gas into the film. Furthermore, it is possible to suppress the generation of particles due to plasma discharge and prevent the particles from being taken into the film.
【００２２】なお、プラズマを間欠的に発生させるに
は、平行平板型プラズマＣＶＤ装置を用いた場合、ＲＦ
電極への電流供給のオン／オフによってプラズマの発生
と消滅を繰り返せばよい。また、有磁場マイクロ波プラ
ズマＣＶＤ装置を用いた場合には、マイクロ波の発生源
であるマグネトロンへの電力供給のオン／オフにより行
っても、上記マグネトロンへの電力供給のオン／オフ
に、磁場の発生源であるソレノイドコイルへの電力供給
のオン／オフを同期させて行ってもよい。In order to generate the plasma intermittently, when a parallel plate type plasma CVD apparatus is used, RF
The generation and extinction of plasma may be repeated by turning on / off the current supply to the electrodes. Further, in the case of using the magnetic field microwave plasma CVD apparatus, even if the power supply to the magnetron, which is a microwave generation source, is turned on / off, the magnetic field is turned on / off. On / off of power supply to the solenoid coil that is the generation source of may be synchronized.
【００２３】そして、上述のようにＲＦ電極，マグネト
ロン，ソレノイドコイル等にそれぞれ電力を供給する際
には、この電力の供給時間および停止時間を最適化する
と共に、電力の供給時間と停止時間との比、即ち、デュ
ーティー比を最適化することが必要である。これらを最
適化することによって、所定のプラズマ放電条件が安定
して得られるため、有機Ｓｉ化合物から所望の化学種を
生成でき、不純物成分やパーティクルが膜中に取り込ま
れるのも防止できる。When power is supplied to the RF electrode, magnetron, solenoid coil, etc. as described above, the power supply time and the power stop time are optimized, and the power supply time and the power stop time are It is necessary to optimize the ratio, that is, the duty ratio. By optimizing these, a predetermined plasma discharge condition can be stably obtained, so that a desired chemical species can be generated from the organic Si compound, and it is possible to prevent impurities and particles from being taken into the film.
【００２４】なお、上述のようにして間欠的にプラズマ
を生成するに際して、原料ガスの導入も間欠的に行え
ば、原料ガスを節約できると共に、原料ガスの未解離成
分が絶縁膜中に一層取り込まれにくくなる。また、この
方法により、原子層レベルの成膜制御も可能となる。When the plasma is intermittently generated as described above, if the raw material gas is introduced intermittently, the raw material gas can be saved and the undissociated components of the raw material gas are further taken into the insulating film. It becomes difficult to be damaged. Further, this method also makes it possible to control film formation at the atomic layer level.
【００２５】本発明を適用することにより、炭素成分の
含有量の少ないＳｉＮ系絶縁膜が得られるが、さらに膜
中の炭素成分を低減させるために、成膜後、分子内にＮ
原子またはＮ原子およびＨ原子を含む後処理ガスの雰囲
気下でプラズマ処理を行ってもよい。この場合、後処理
ガスとしては、Ｎ2 ，Ｎ3 Ｈ，ＮＨ3 ，アンモニア誘導
体，Ｎ2 Ｈ4 ，ヒドラジン誘導体，メチルヒドラジン等
が挙げられる。By applying the present invention, a SiN type insulating film having a low carbon content can be obtained. However, in order to further reduce the carbon content in the film, after the film formation, N
The plasma treatment may be performed in an atmosphere of a post-treatment gas containing atoms or N atoms and H atoms. In this case, examples of the post-treatment gas include N 2 , N 3 H, NH 3 , ammonia derivative, N 2 H 4 , hydrazine derivative, methylhydrazine and the like.
【００２６】[0026]
【作用】本発明に用いられる有機Ｓｉ化合物は、放電条
件を最適化することにより、Ｓｉ−Ｎ結合が存続され、
且つ、Ｓｉ原子に直接結合する炭化水素基あるいは、−
ＮＲ2 基に含まれる炭化水素基が優先的に切断された化
学種を生成できるものである。In the organic Si compound used in the present invention, the Si-N bond is maintained by optimizing the discharge conditions.
And a hydrocarbon group directly bonded to the Si atom, or-
The hydrocarbon group contained in the NR 2 group can generate a chemical species in which the hydrocarbon group is preferentially cleaved.
【００２７】上記炭化水素基が優先的に切断されると、
Ｓｉ−Ｎ結合を有する化学種同士が結合して中間生成物
が高分子化され、基板への付着確率が低減するため、カ
バレージに優れたＳｉＮ系絶縁膜を成膜できる。なお、
切断された炭素を含む原子団は、同様にして切断された
炭化水素同士で結合して安定化し、再びＳｉ−Ｎ結合が
存続された化学種とは結合されにくくなるため、膜中へ
の炭素成分の取り込みを防止できる。When the above hydrocarbon group is preferentially cleaved,
Since chemical species having a Si—N bond are bonded to each other to polymerize the intermediate product and reduce the probability of adhesion to the substrate, a SiN-based insulating film having excellent coverage can be formed. In addition,
The atom group containing the cleaved carbon is similarly bound and stabilized by the hydrocarbons cleaved in the same manner, and the Si-N bond is unlikely to be bound to the remaining chemical species again. Intake of ingredients can be prevented.
【００２８】また、本発明においては、プラズマを間欠
的に発生させながら成膜を行うため、プラズマによる輻
射熱による温度上昇を防止できたり、さらに、所望の化
学種以外の化学種が大量に生成され蓄積されてしまうこ
とが防止できる。また、プラズマ発生時間とプラズマ停
止時間の最適化や、デューティー比の最適化によって、
プラズマの放電条件を最適な状態に維持しやすいため、
上述したように、有機Ｓｉ化合物から所望の化学種を生
成させるといった微妙なプラズマの放電条件の制御が可
能となる。Further, in the present invention, since the film formation is performed while the plasma is intermittently generated, the temperature rise due to the radiant heat by the plasma can be prevented, and a large amount of chemical species other than the desired chemical species is generated. Accumulation can be prevented. In addition, by optimizing the plasma generation time and plasma stop time and the duty ratio,
Since it is easy to maintain the plasma discharge conditions in the optimum state,
As described above, it is possible to delicately control the discharge conditions of plasma such that desired chemical species are generated from the organic Si compound.
【００２９】そして、プラズマを間欠的に発生させるこ
とによって、ＳｉＮ系絶縁膜中に取り込まれる炭素成分
を一層抑制することもできる。これは、プラズマ発生時
には基板表面近傍に中間生成物や副生成物、原料ガスの
未解離成分等の不純物成分が存在し、連続成膜によって
膜中に取り込まれてしまうことになるが、一定量の成膜
がなされる毎にプラズマを消滅させれば、このような不
純物が基板表面近傍に蓄積されることがなく、膜中に取
り込まれにくくなるからである。By generating plasma intermittently, the carbon component taken into the SiN-based insulating film can be further suppressed. This is because, when plasma is generated, intermediate products and by-products and impurity components such as undissociated components of the source gas exist near the substrate surface and are taken into the film by continuous film formation. This is because, if the plasma is extinguished each time the film is formed, such impurities will not be accumulated in the vicinity of the surface of the substrate and will be hard to be taken into the film.
【００３０】また、パーティクルの取り込みも同様にし
て抑制できる。パーティクルは、プラズマの発生と共に
生成し、時間とともに、その量および存在範囲が拡大す
るが、プラズマ消滅後には、生成が停止され、ガス流と
共に下流側へ除去される。このため、一定量の成膜がな
される毎にプラズマを消滅させれば、基板表面近傍にパ
ーティクルが蓄積されず、膜中にパーティクルが取り込
まれにくくなるからである。Further, the incorporation of particles can be similarly suppressed. The particles are generated as the plasma is generated, and the amount and the range of the particles are expanded with time. However, after the plasma is extinguished, the generation is stopped and the particles are removed downstream together with the gas flow. Therefore, if the plasma is extinguished every time a certain amount of film is formed, the particles are not accumulated in the vicinity of the substrate surface, and the particles are less likely to be taken into the film.
【００３１】[0031]
【実施例】以下、本発明に係るＳｉＮ系絶縁膜の成膜方
法を具体的な実施例を用いて説明する。ここでは、Ａｌ
系配線上のパッシベーション膜としてＳｉＮ系絶縁膜を
成膜した例について説明する。EXAMPLES The method for forming a SiN-based insulating film according to the present invention will be described below with reference to specific examples. Here, Al
An example in which a SiN-based insulating film is formed as a passivation film on the system wiring will be described.
【００３２】実施例１ 本実施例では、原料ガスとして、ビスシクロペンタジエ
ニルシリルアジドＣｐ 2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 （ここでＣｐ
はシクロペンタジエニル基を示す。）を用い、プラズマ
を間欠的に発生させることによりＳｉＮ系絶縁膜を形成
した。[0032]Example 1 In this embodiment, the source gas is biscyclopentadiene.
Nylsilylazide Cp 2Si (N3)2 (Where Cp
Represents a cyclopentadienyl group. ) Using plasma
SiN insulating film is formed by intermittently generating
did.
【００３３】なお、プラズマＣＶＤ装置としては、平行
平板型プラズマＣＶＤ装置を用いた。この平行平板型プ
ラズマＣＶＤ装置においては、下部電極にウェハを載置
し、上部電極にＲＦ電力を印加するようになされてい
る。また、下部電極にはヒータが設けられることによ
り、ウェハ温度が調整可能とされている。一方、上部電
極は原料ガスを基板上に均一に供給するためのシャワー
電極となされ、該シャワー電極からはＨｅバブリングに
より気化されたＣｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 が供給される。As the plasma CVD apparatus, a parallel plate type plasma CVD apparatus was used. In this parallel plate type plasma CVD apparatus, a wafer is placed on the lower electrode and RF power is applied to the upper electrode. In addition, the temperature of the wafer can be adjusted by providing a heater on the lower electrode. On the other hand, the upper electrode serves as a shower electrode for uniformly supplying the source gas onto the substrate, and Cp 2 Si (N 3 ) 2 vaporized by He bubbling is supplied from the shower electrode.
【００３４】そして、上述のようなプラズマＣＶＤ装置
を用い、図１に示されるような、８インチのＳｉ基板１
上にＳｉＯ系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線３が形成さ
れたウェハに対して、以下の条件のプラズマＣＶＤによ
りＳｉＮ系絶縁膜を１μｍなる膜厚に成膜した。Then, using the plasma CVD apparatus as described above, an 8-inch Si substrate 1 as shown in FIG.
A SiN-based insulating film having a thickness of 1 μm was formed on the wafer on which the SiO-based interlayer insulating film 2 and the Al-based wiring 3 were formed by plasma CVD under the following conditions.
【００３５】プラズマＣＶＤ条件 原料ガス ： Ｃｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 １００ｓｃ
ｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 放電サイクル： ５秒放電／５秒停止 放電回数 ： ５０回Plasma CVD conditions Raw material gas: Cp 2 Si (N 3 ) 2 100 sc
cm RF power: 350 W (13.56 MHz) Pressure: 1200 Pa Wafer temperature: 200 ° C. Electrode distance: 10 mm Discharge cycle: 5 seconds discharge / 5 seconds stop Number of discharges: 50 times
【００３６】なお、ここでは、ＲＦ電力の供給時には原
料ガスの供給を停止し、ＲＦ電力の供給停止時に原料ガ
スの供給を行い、プラズマの発生と消滅を繰り返しなが
ら成膜を行った。Here, the supply of the source gas was stopped when the RF power was supplied, the source gas was supplied when the supply of the RF power was stopped, and the film formation was performed while the generation and extinction of plasma were repeated.
【００３７】このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
４は、図２に示されるように、ボイドやクラックを有さ
ない、ステップカバレージに優れたものであった。ま
た、ＳｉＮ系絶縁膜４中に含有される炭素成分およびパ
ーティクルは抑制されていた。As shown in FIG. 2, the SiN insulating film 4 thus formed had no step or void and was excellent in step coverage. Further, the carbon component and particles contained in the SiN-based insulating film 4 were suppressed.
【００３８】なお、良好なステップカバレージを達成で
きたのは、原料ガスを構成する有機Ｓｉ化合物におい
て、プラズマ中で、Ｃｐ基がＳｉ原子から優先的に切断
されることにより、中間生成物が高分子重合体を形成
し、基板への付着確率が低下したためであると考えられ
る。Good step coverage was achieved because, in the organic Si compound constituting the source gas, the Cp group was preferentially cleaved from the Si atom in the plasma, resulting in a high intermediate product. This is probably because a molecular polymer was formed and the probability of adhesion to the substrate was reduced.
【００３９】また、ＳｉＮ系絶縁膜４中に含有される炭
素成分が少なかったのは、上記放電条件が、Ｓｉ原子に
結合するアジド基よりもＣｐ基の方が優先的に切断され
る放電条件であり、且つ、切断されたＣｐ基同士も重合
して安定化され、再びＳｉ原子と結合しにくかったため
であると考えられる。さらに、プラズマを間欠的に発生
させたため、未解離ガスや中間生成物、副生成物等の不
純物成分がウェハ近傍に蓄積されることが防止でき、こ
れらが膜中に取り込まれにくかったことも理由として挙
げられる。The carbon component contained in the SiN insulating film 4 was small because the above discharge conditions were such that the Cp group was preferentially cut off rather than the azide group bonded to the Si atom. It is considered that this is because the cleaved Cp groups were also polymerized and stabilized, and it was difficult to bond again with the Si atom. Furthermore, since the plasma is generated intermittently, it is possible to prevent the impurity components such as undissociated gas, intermediate products, and byproducts from accumulating in the vicinity of the wafer, and it is difficult to incorporate them into the film. As.
【００４０】また、パーティクルの取り込みが抑制でき
たのは、プラズマが定期的に消滅するため、プラズマ発
生中に上部電極付近で発生したパーティクルがウェハ近
傍に蓄積されることを防止できたためであると考えられ
る。Further, the reason why the particles were prevented from being taken in is that the plasma was extinguished periodically, and the particles generated near the upper electrode during plasma generation were prevented from being accumulated near the wafer. Conceivable.
【００４１】続いて、下記の条件のアニール処理を行っ
た。 アニール条件 導入ガス ： 上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2 ガ
スにて希釈したもの８０００ｓｃｃｍ アニール時間 ： ６０分 圧力 ： 大気圧 アニール温度 ： ４００℃Then, an annealing treatment was performed under the following conditions. Annealing conditions Introduced gas: The above raw material gas diluted with N 2 gas containing 3% H 2 8000 sccm Annealing time: 60 minutes Pressure: Atmospheric pressure Annealing temperature: 400 ° C.
【００４２】そして、上述のＳｉＮ系絶縁膜４が形成さ
れたウェハに対して腐蝕試験を行った。この腐蝕試験の
条件を下記に示す。Then, a corrosion test was conducted on the wafer on which the above-mentioned SiN insulating film 4 was formed. The conditions of this corrosion test are shown below.
【００４３】腐蝕試験条件 塩酸濃度 ： ５％ 試験時間 ： ５分 溶液温度 ： ２５℃Corrosion test conditions Hydrochloric acid concentration: 5% Test time: 5 minutes Solution temperature: 25 ° C.
【００４４】この腐蝕試験の結果、Ａｌ系配線３には腐
蝕が見られなかった。これより、上述のようにして形成
されたＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示
すものであることがわかった。As a result of this corrosion test, no corrosion was found on the Al-based wiring 3. From this, it was found that the SiN-based insulating film 4 formed as described above exhibits good water resistance and corrosion resistance.
【００４５】以上のように、本実施例によって作製され
たＳｉＮ系絶縁膜４は、良好なカバレージを示し、且
つ、炭素成分の含有量が抑えられたものとなった。ま
た、パーティクルが膜中に取り込まれることもなく、ウ
ェハ内の膜厚均一性も、５％程度に抑えることができ
た。したがって、得られたＳｉＮ系絶縁膜４はパッシベ
ーション膜として好適なものであった。As described above, the SiN insulating film 4 produced in this example has a good coverage and a reduced carbon content. Further, particles were not taken into the film, and the film thickness uniformity within the wafer could be suppressed to about 5%. Therefore, the obtained SiN-based insulating film 4 was suitable as a passivation film.
【００４６】実施例２ 本実施例では、原料ガスとして、ビスジメチルアミノシ
リルアジド［（ＣＨ3）2 Ｎ］2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 とＮＨ
3 との混合ガスを用い、プラズマを間欠的に発生させて
成膜を行った。 Example 2 In this example, bisdimethylaminosilylazide [(CH 3 ) 2 N] 2 Si (N 3 ) 2 and NH were used as source gases.
A mixed gas of 3 and 3 was used to intermittently generate plasma to form a film.
【００４７】具体的には、実施例１と同様にして、Ｓｉ
Ｏ系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線３が形成された８イ
ンチのウェハに対して、以下の条件のプラズマＣＶＤに
よりＳｉＮ系絶縁膜を１μｍなる膜厚に成膜した。Specifically, as in the first embodiment, Si
On the 8-inch wafer on which the O-based interlayer insulating film 2 and the Al-based wiring 3 were formed, a SiN-based insulating film was formed to a thickness of 1 μm by plasma CVD under the following conditions.
【００４８】 プラズマＣＶＤ条件 原料ガス ： ［（ＣＨ3 ）2 Ｎ］Ｓｉ（Ｎ3 ）2 １００ｓｃｃｍ ＮＨ3 ５０ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 放電サイクル： ５秒放電／５秒停止 放電回数 ： ５０回Plasma CVD conditions Source gas: [(CH 3 ) 2 N] Si (N 3 ) 2 100 sccm NH 3 50 sccm RF power: 350 W (13.56 MHz) Pressure: 1200 Pa Wafer temperature: 200 ° C. Electrode distance: 10 mm Discharge Cycle: 5 seconds discharge / 5 seconds stop Number of discharges: 50 times
【００４９】なお、本実施例においても、ＲＦ電力の供
給時には原料ガスの供給を停止し、ＲＦ電力の供給停止
時に原料ガスの供給を行い、プラズマの発生と消滅を繰
り返しながら成膜を行った。Also in this embodiment, the supply of the source gas is stopped when the RF power is supplied, the source gas is supplied when the RF power is stopped, and the film formation is performed while the plasma is repeatedly generated and extinguished. .
【００５０】このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであった。また、ＳｉＮ系絶縁膜４中に
含有される炭素成分およびパーティクルは抑制されてい
た。The SiN-based insulating film 4 thus formed had no step or void and was excellent in step coverage. Further, the carbon component and particles contained in the SiN-based insulating film 4 were suppressed.
【００５１】なお、良好なステップカバレージを達成で
きたのは、原料ガスを構成する有機Ｓｉ化合物におい
て、プラズマ中で、ジメチルアミノ基に由来するメチル
基が優先的に切断されることにより、中間生成物が高分
子重合体を形成し、付着確率が低減されたためであると
考えられる。Good step coverage was achieved because, in the organic Si compound constituting the source gas, the methyl group derived from the dimethylamino group was preferentially cleaved in plasma, resulting in intermediate formation. It is considered that this is because the substance formed a high molecular weight polymer and the sticking probability was reduced.
【００５２】また、ＳｉＮ系絶縁膜４中に含有される炭
素成分が少なかったのは、上記放電条件が、上述したよ
うにメチル基を優先的に切断される放電条件であり、且
つ、切断されたメチル基同士が重合して、再びＳｉ原子
とは結合しにくかったためであると考えられる。また、
原料ガスにはＮＨ3 が含有されていたため、Ｎ原子によ
る炭素成分の引き抜き効果が働き、ＳｉＮ系絶縁膜４中
の炭素成分の含有量をさらに低減させることができた。
プラズマを間欠的に発生させたために、未解離ガスや中
間生成物、副生成物等の不純物成分がウェハ近傍に蓄積
されることが防止でき、これらが膜中に取り込まれにく
かったことも理由として挙げられる。Also, the reason why the SiN insulating film 4 contained a small amount of carbon was that the discharge conditions were such that the methyl groups were preferentially cleaved as described above. It is considered that the methyl groups were polymerized with each other and it was difficult to bond again with the Si atom. Also,
Since NH 3 was contained in the source gas, the effect of extracting the carbon component by the N atom worked, and the content of the carbon component in the SiN-based insulating film 4 could be further reduced.
Since the plasma was generated intermittently, it was possible to prevent the impurity components such as undissociated gas, intermediate products, and byproducts from accumulating in the vicinity of the wafer, and it was difficult to incorporate these into the film. Can be mentioned.
【００５３】また、パーティクルの取り込みが抑制でき
たのは、プラズマが定期的に消滅するため、プラズマ発
生中に上部電極付近で発生したパーティクルがウェハ近
傍に蓄積されることを防止できたためであると考えられ
る。Further, the reason why the particles were prevented from being taken in is that the plasma was periodically extinguished, and the particles generated in the vicinity of the upper electrode during the generation of plasma were prevented from being accumulated in the vicinity of the wafer. Conceivable.
【００５４】続いて、上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2
ガスにて希釈したガスを用い、実施例１と同様にしてア
ニール処理を行った。[0054] Subsequently, the raw material gas 3% H 2 containing N 2
Annealing treatment was performed in the same manner as in Example 1 using a gas diluted with the gas.
【００５５】そして、上述のＳｉＮ系絶縁膜４が形成さ
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。Then, when a corrosion test was conducted on the wafer having the SiN insulating film 4 formed thereon in the same manner as in Example 1, no corrosion was found on the Al wiring 3. As a result, the SiN insulating film 4 has good water resistance,
It was found to show corrosion resistance.
【００５６】以上のように、本実施例によって作製され
たＳｉＮ系絶縁膜４は、良好なカバレージを示し、且
つ、炭素成分の含有量が抑えられたものとなった。ま
た、パーティクルが膜中に取り込まれることもなく、ウ
ェハ内の膜厚均一性も、５％程度に抑えることができ
た。したがって、得られたＳｉＮ系絶縁膜４はパッシベ
ーション膜として好適なものであった。As described above, the SiN insulating film 4 produced in this example has a good coverage and a reduced carbon content. Further, particles were not taken into the film, and the film thickness uniformity within the wafer could be suppressed to about 5%. Therefore, the obtained SiN-based insulating film 4 was suitable as a passivation film.
【００５７】実施例３ 本実施例においては、平行平板型プラズマＣＶＤ装置に
代わって、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用い
た。有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置は、マグネト
ロンにて発生させたマイクロ波を導波管を通過させて石
英ベルジャに導入し、このマイクロ波の電場と垂直方向
の磁場をソレノイドコイルにより発生させることによ
り、いわゆるＥＣＲ放電を生じさせて、高密度プラズマ
を得るものである。上記石英ベルジャ内にはウェハを載
置するサセプタ、該ウェハ温度を調整するためにサセプ
タ内に設けられたヒータ、原料ガスを導入するガス導入
管が設けられている。 Example 3 In this example, a magnetic field microwave plasma CVD apparatus was used instead of the parallel plate type plasma CVD apparatus. The magnetic field microwave plasma CVD apparatus introduces a microwave generated by a magnetron into a quartz bell jar through a waveguide, and generates a magnetic field in a direction perpendicular to the electric field of the microwave by a solenoid coil. A so-called ECR discharge is generated to obtain high density plasma. In the quartz bell jar, there are provided a susceptor for mounting a wafer, a heater provided in the susceptor for adjusting the temperature of the wafer, and a gas introduction pipe for introducing a raw material gas.
【００５８】本実施例では、上述したような有磁場マイ
クロ波プラズマＣＶＤ装置において、プラズマを間欠的
に発生させ、原料ガスとして実施例１と同様の化合物を
用いて成膜を行った。In this example, plasma was intermittently generated in the above-described magnetic field microwave plasma CVD apparatus, and the same compound as in Example 1 was used as a source gas to form a film.
【００５９】具体的には、実施例１と同様にしてＳｉＯ
系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線３が形成された８イン
チのウェハに対して、以下の条件のプラズマＣＶＤによ
りＳｉＮ系絶縁膜を１μｍなる膜厚に成膜した。Specifically, as in Example 1, SiO
A SiN insulating film having a thickness of 1 μm was formed on an 8-inch wafer on which the system interlayer insulating film 2 and the Al wiring 3 were formed by plasma CVD under the following conditions.
【００６０】 プラズマＣＶＤ条件 原料ガス ： Ｃｐ2 Ｓｉ（Ｎ3 ）2 １００ｓｃｃｍ ＮＨ3 ５０ｓｃｃｍ マイクロ波電力： ８５０Ｗ（２．４５ＧＨｚ） 圧力 ： １．３３Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 放電サイクル ： ５秒放電／５秒停止 放電回数 ： ５０回Plasma CVD Conditions Source Gas: Cp 2 Si (N 3 ) 2 100 sccm NH 3 50 sccm Microwave Power: 850 W (2.45 GHz) Pressure: 1.33 Pa Wafer Temperature: 200 ° C. Discharge Cycle: 5 sec Discharge / 5 sec Stop discharge frequency: 50 times
【００６１】なお、ここでは、マグネトロンへの電力供
給時には原料ガスの供給を停止し、上記電力の供給停止
時に原料ガスの供給を行い、プラズマの発生と消滅を繰
り返しながら成膜を行った。Here, the supply of the raw material gas was stopped when the electric power was supplied to the magnetron, the raw material gas was supplied when the electric power was stopped, and the film formation was performed while the generation and extinction of plasma were repeated.
【００６２】このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであった。また、ＳｉＮ系絶縁膜４中に
含有される炭素成分およびパーティクルは抑制されてい
た。The SiN-based insulating film 4 thus formed had no step or void and was excellent in step coverage. Further, the carbon component and particles contained in the SiN-based insulating film 4 were suppressed.
【００６３】なお、良好なステップカバレージを達成で
きたのは、原料ガスを構成する有機Ｓｉ化合物におい
て、プラズマ中で、Ｃｐ基がＳｉ原子から優先的に切断
されることにより、中間生成物が高分子重合体を形成
し、付着確率が低減されたためであると考えられる。さ
らに、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を適用した
ことにより、ギャップフィル特性が向上したことも理由
として挙げられる。Good step coverage was achieved because the Cp group was preferentially cleaved from the Si atom in the plasma in the organic Si compound constituting the raw material gas, resulting in a high intermediate product. It is considered that this is because the molecular polymer was formed and the sticking probability was reduced. Another reason is that the gap fill characteristic is improved by applying the magnetic field microwave plasma CVD apparatus.
【００６４】また、ＳｉＮ系絶縁膜４中に含有される炭
素成分が少なかったのは、アジド基よりもＣｐ基の方が
Ｓｉ原子から優先的に切断される放電条件であり、且
つ、切断されたＣｐ基同士も重合して安定化され、再び
Ｓｉ原子と結合しにくかったためであると考えられる。
さらに、プラズマを間欠的に発生させたため、不純物成
分がウェハ近傍に蓄積されにくかったことも理由として
挙げられる。なお、有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装
置においては、低圧力下で高いプラズマ密度が得られる
ため、未解離ガス等、不純物成分の存在自体も低減でき
る。The reason why the SiN insulating film 4 contained a small amount of carbon was the discharge condition that the Cp group was preferentially cleaved from the Si atom rather than the azide group. It is considered that the Cp groups were also polymerized and stabilized, and it was difficult to bond with the Si atom again.
Another reason is that it was difficult to accumulate impurity components near the wafer because the plasma was generated intermittently. In the magnetic field microwave plasma CVD apparatus, since a high plasma density can be obtained under a low pressure, the presence of impurity components such as undissociated gas itself can be reduced.
【００６５】また、パーティクルの取り込みが抑制でき
たのは、プラズマが定期的に消滅することにより、プラ
ズマ発生中に発生したパーティクルがウェハ近傍に蓄積
されにくかったためであると考えられる。It is considered that the reason why the particles were prevented from being taken in was that the plasma was extinguished periodically, and the particles generated during the plasma generation were hard to be accumulated in the vicinity of the wafer.
【００６６】続いて、上記原料ガスを３％Ｈ2 含有Ｎ2
ガスにて希釈したガスを用い、実施例１と同様にしてア
ニール処理を行った。[0066] Subsequently, the raw material gas 3% H 2 containing N 2
Annealing treatment was performed in the same manner as in Example 1 using a gas diluted with the gas.
【００６７】そして、上述のＳｉＮ系絶縁膜４が形成さ
れたウェハについて、実施例１と同様にして腐蝕試験を
行ったところ、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られなかっ
た。これより、上記ＳｉＮ系絶縁膜４は良好な耐水性，
耐腐蝕性を示すものであることがわかった。A corrosion test was conducted on the wafer having the SiN insulating film 4 formed thereon in the same manner as in Example 1. As a result, no corrosion was found on the Al wiring 3. As a result, the SiN insulating film 4 has good water resistance,
It was found to show corrosion resistance.
【００６８】以上のように、本実施例によって作製され
たＳｉＮ系絶縁膜４は、良好なカバレージを示し、且
つ、炭素成分の含有量が抑えられたものとなった。ま
た、パーティクルが膜中に取り込まれることもなく、ウ
ェハ内の膜厚均一性も、５％程度に抑えることができ
た。したがって、得られたＳｉＮ系絶縁膜４はパッシベ
ーション膜として好適なものであった。As described above, the SiN-based insulating film 4 produced according to this example has a good coverage and a reduced carbon content. Further, particles were not taken into the film, and the film thickness uniformity within the wafer could be suppressed to about 5%. Therefore, the obtained SiN-based insulating film 4 was suitable as a passivation film.
【００６９】以上、本発明に係るＳｉＮ系絶縁膜の成膜
方法を適用した例について説明したが、本発明は上述の
実施例に限定されるものではない。例えば、本発明を適
用してパッシベーション膜以外に層間絶縁膜を形成する
こともできる。また、ＳｉＮ系絶縁膜を成膜するための
原料ガスとしては、Ｓｉ原子にアジド基と炭素数２以上
の炭化水素基とがそれぞれ少なくとも１つずつ結合され
てなる有機Ｓｉ化合物、または、Ｓｉ原子にアジド基と
−ＮＲ2 基（但し、Ｒは炭素数１以上の炭化水素を示
す）とがそれぞれ少なくとも１つずつ結合されてなる有
機Ｓｉ化合物であればよい。あるいは、アジド基と炭素
数２以上の炭化水素基および−ＮＲ2 基がそれぞれ同一
のＳｉ原子に結合されてなる有機Ｓｉ化合物であっても
よく、実施例に示したものに限定されない。このとき、
ＳｉＮ系絶縁膜の成膜条件は適宜適正化すればよい。Although the example of applying the film forming method of the SiN type insulating film according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. For example, the present invention may be applied to form an interlayer insulating film in addition to the passivation film. In addition, as a raw material gas for forming the SiN-based insulating film, an organic Si compound in which at least one azide group and at least one hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms are bonded to Si atom, respectively, or Si atom An organic Si compound in which at least one azide group and at least one —NR 2 group (wherein R represents a hydrocarbon having 1 or more carbon atoms) are bonded to each other may be used. Alternatively, it may be an organic Si compound in which an azide group, a hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms, and a —NR 2 group are respectively bonded to the same Si atom, and is not limited to those shown in the examples. At this time,
The conditions for forming the SiN-based insulating film may be appropriately optimized.
【００７０】さらに、ＳｉＮ系絶縁膜が形成されるウェ
ハの構成においても特に限定されない。Further, the structure of the wafer on which the SiN type insulating film is formed is not particularly limited.
【００７１】[0071]
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明を
適用すると、ステップカバレージに優れ、且つ、炭素成
分の含有およびパーティクルの付着が低減されたＳｉＮ
系絶縁膜が形成できる。したがって、このＳｉＮ系絶縁
膜は絶縁性が確保され、耐水性、耐腐蝕性にも優れたも
のとなり、これをパッシベーション膜あるいは層間絶縁
膜として用いると、デバイス特性の劣化が防止された信
頼性の高い半導体装置を形成することができる。As is apparent from the above description, when the present invention is applied, SiN having excellent step coverage and reduced carbon content and particle adhesion.
A system insulating film can be formed. Therefore, this SiN-based insulating film has an excellent insulating property and is also excellent in water resistance and corrosion resistance. When this SiN-based insulating film is used as a passivation film or an interlayer insulating film, deterioration of device characteristics is prevented and reliability is improved. A high semiconductor device can be formed.
【００７２】さらに、本発明を適用すると、膜厚均一性
よく成膜が行えるので、ウェハの大口径化にも対応でき
る。また、成膜時におけるパーティクルの発生を抑制で
き、歩留まりも向上するので、工業的価値が非常に高
い。Furthermore, when the present invention is applied, film formation can be performed with good film thickness uniformity, and thus it is possible to cope with an increase in wafer diameter. In addition, generation of particles during film formation can be suppressed and the yield can be improved, so that the industrial value is very high.
【図１】本発明を適用して半導体装置を製造する工程を
示すものであり、Ｓｉ基板上にＳｉＯ系層間絶縁膜とＡ
ｌ系配線が形成されたウェハの断面を示す模式図であ
る。FIG. 1 shows a process of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, in which a SiO-based interlayer insulating film and A are formed on a Si substrate.
It is a schematic diagram which shows the cross section of the wafer in which 1 type | system | group wiring was formed.
【図２】図１のウェハに対してＳｉＮ系絶縁膜を成膜し
た状態を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a SiN-based insulating film is formed on the wafer of FIG.
【図３】従来法によりＳｉＮ系絶縁膜が成膜されたウェ
ハの断面を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of a wafer on which a SiN-based insulating film is formed by a conventional method.
１ Ｓｉ基板 ２ ＳｉＯ系層間絶縁膜 ３ Ａｌ系配線 ４ ＳｉＮ系絶縁膜 1 Si substrate 2 SiO-based interlayer insulating film 3 Al-based wiring 4 SiN-based insulating film
Claims (2)
系絶縁膜を成膜するに際し、 原料ガスとして、Ｓｉ原子にアジド基と炭素数２以上の
炭化水素基とがそれぞれ少なくとも１つずつ結合されて
なる有機Ｓｉ化合物を用い、 プラズマを間欠的に生成させながら成膜を行うことを特
徴とするＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法。1. SiN on a substrate by plasma CVD method
When forming a system insulating film, an organic Si compound in which at least one azide group and at least one hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms are bonded to Si atoms is used as a source gas, and plasma is generated intermittently. A method for forming a SiN-based insulating film, which is characterized in that the film is formed while the film is being formed.
系絶縁膜を成膜するに際し、 原料ガスとして、Ｓｉ原子にアジド基と−ＮＲ2 基（但
し、Ｒは炭素数１以上の炭化水素基を示す）とがそれぞ
れ少なくとも１つずつ結合されてなる有機Ｓｉ化合物を
用い、 プラズマを間欠的に生成させながら成膜を行うことを特
徴とするＳｉＮ系絶縁膜の成膜方法。2. SiN on a substrate by plasma CVD method
At the time of forming the system insulating film, at least one azide group and at least one —NR 2 group (wherein R represents a hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms) are bonded to Si atoms as a raw material gas. A method of forming a SiN-based insulating film, which comprises using an organic Si compound and performing film formation while generating plasma intermittently.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9154694A JPH07300680A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Formation of silicon nitride type insulating film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9154694A JPH07300680A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Formation of silicon nitride type insulating film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07300680A true JPH07300680A (en) | 1995-11-14 |
Family
ID=14029491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9154694A Withdrawn JPH07300680A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Formation of silicon nitride type insulating film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07300680A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7755192B2 (en) * | 2008-03-25 | 2010-07-13 | Tohoku University | Copper interconnection structure, barrier layer including carbon and hydrogen |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP9154694A patent/JPH07300680A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7755192B2 (en) * | 2008-03-25 | 2010-07-13 | Tohoku University | Copper interconnection structure, barrier layer including carbon and hydrogen |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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