JPS6154632A - 絶縁膜形成方法 - Google Patents
絶縁膜形成方法Info
- Publication number
- JPS6154632A JPS6154632A JP17640884A JP17640884A JPS6154632A JP S6154632 A JPS6154632 A JP S6154632A JP 17640884 A JP17640884 A JP 17640884A JP 17640884 A JP17640884 A JP 17640884A JP S6154632 A JPS6154632 A JP S6154632A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- insulating film
- film
- chamber
- adsorbed
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
- C23C16/402—Silicon dioxide
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は集積回路の製造工程等において、半導体基板上
の所望領域に局部的な絶縁膜を形成する新規な方法に関
するものである。
の所望領域に局部的な絶縁膜を形成する新規な方法に関
するものである。
[従来の技術]
集積回路の製造工程において絶縁膜の形成は不可欠であ
る。従来の代表的な絶縁膜は2酸化珪素(St 02
)であり、第2図に示すような装置により形成されてい
る。第2図において、1は石英で形成された反応管であ
り、2つに分離可能であり、内部にシリコン基板2が配
設される。該反応管の一方の口にはパイプ3が接続され
、反応管の内部に酸素ガスを導入できる。又、他方の口
にはバイブ4が接続され、反応に寄与しなかったガスを
排出する。反応管の周囲には加熱コイル5が巻回され、
反応管内部のシリコン基板2を1000℃程度の高温に
加熱できる構成である。このような装置において、反応
管の内部に酸素ガスをバイブ3より導入しながら加熱コ
イル5により内部を高温に加熱すると、シリコン基板2
の上には絶縁物である3i02が生成されやがて絶縁膜
に成長する。
る。従来の代表的な絶縁膜は2酸化珪素(St 02
)であり、第2図に示すような装置により形成されてい
る。第2図において、1は石英で形成された反応管であ
り、2つに分離可能であり、内部にシリコン基板2が配
設される。該反応管の一方の口にはパイプ3が接続され
、反応管の内部に酸素ガスを導入できる。又、他方の口
にはバイブ4が接続され、反応に寄与しなかったガスを
排出する。反応管の周囲には加熱コイル5が巻回され、
反応管内部のシリコン基板2を1000℃程度の高温に
加熱できる構成である。このような装置において、反応
管の内部に酸素ガスをバイブ3より導入しながら加熱コ
イル5により内部を高温に加熱すると、シリコン基板2
の上には絶縁物である3i02が生成されやがて絶縁膜
に成長する。
所がこの様な装置で酸化反応を行なう場合には基板を1
000℃程度の高温に加熱しなければならないので、集
積度があまり高くない場合は問題ないが、事前に形成し
た不純物分布が崩されてしまうため微細な集積回路の形
成には不向きである。
000℃程度の高温に加熱しなければならないので、集
積度があまり高くない場合は問題ないが、事前に形成し
た不純物分布が崩されてしまうため微細な集積回路の形
成には不向きである。
これに対し、プラズマCVDや光C,VD等を使用する
と200〜400℃程度の低温で絶縁膜の形成が可能で
あり、集積回路の微細化のための絶縁膜形成手段として
有効である。しかし、従来のプラズマCVDや光CVD
はシリコン基板全面に酸化膜を形成す−るものであり、
集積回路内の微小素子相互間を分離するような工程には
使用できない。
と200〜400℃程度の低温で絶縁膜の形成が可能で
あり、集積回路の微細化のための絶縁膜形成手段として
有効である。しかし、従来のプラズマCVDや光CVD
はシリコン基板全面に酸化膜を形成す−るものであり、
集積回路内の微小素子相互間を分離するような工程には
使用できない。
そこで、部分的な回路を分離させるために選択酸化法が
提案されているが、工程が多く長時間を費しており、充
分満足できる方法ではない。第3図はその選択酸化法の
工程図を示す図であり、(a )はシリコン基板2に酸
化しに(い膜、例えばSi3N4の膜2aを形成した状
態であり、この膜2aの上にフォトレジスト2bを塗布
する((b)図)。その後、フォトレジストの所定領域
にのみ(C)図のように光を照射し、これを現像して(
d )図のように所定領域のみフォトレジストを除去す
る。その後、適宜な方法でエツチングを行ない前記酸化
しにくい膜2aの所定領域を除去し、基板の地肌を露出
する(e)。しかる後、レジストを除去して光CVDな
どにより酸化を行なうと(f)、前記Si 3 N4の
膜が除去された部分のみ酸化が進行し、(g)に示すよ
うに酸化膜2Cが形成される。
提案されているが、工程が多く長時間を費しており、充
分満足できる方法ではない。第3図はその選択酸化法の
工程図を示す図であり、(a )はシリコン基板2に酸
化しに(い膜、例えばSi3N4の膜2aを形成した状
態であり、この膜2aの上にフォトレジスト2bを塗布
する((b)図)。その後、フォトレジストの所定領域
にのみ(C)図のように光を照射し、これを現像して(
d )図のように所定領域のみフォトレジストを除去す
る。その後、適宜な方法でエツチングを行ない前記酸化
しにくい膜2aの所定領域を除去し、基板の地肌を露出
する(e)。しかる後、レジストを除去して光CVDな
どにより酸化を行なうと(f)、前記Si 3 N4の
膜が除去された部分のみ酸化が進行し、(g)に示すよ
うに酸化膜2Cが形成される。
[発明が解決しようとする問題点]
しかし、このような方法は図から分るように非常に多く
の工程を必要とし、時間と手間が掛り、実用的でなかっ
た。
の工程を必要とし、時間と手間が掛り、実用的でなかっ
た。
而して、本発明は上記従来の方法の欠点を解消するもの
で、基板を高温に加熱することなく、少ない製造工程で
局部的に絶縁膜の形成を行なうことの可能な方法を提供
することを目的とするものである。
で、基板を高温に加熱することなく、少ない製造工程で
局部的に絶縁膜の形成を行なうことの可能な方法を提供
することを目的とするものである。
[問題点を解決するための手段]
本発明は上記目的を達成するために、処理すべき基板と
化学反応を起して電気絶縁物を生成するような分子を薄
い膜状に基板の上に付着させ、その分子膜上の所望領域
にエネルギービームを照射してその分子と下地の基板と
の間で化学反応を生起せしめ、一定の反応が終了した後
残余の分子膜を除去する絶縁膜形成方法を特徴とするも
のである。
化学反応を起して電気絶縁物を生成するような分子を薄
い膜状に基板の上に付着させ、その分子膜上の所望領域
にエネルギービームを照射してその分子と下地の基板と
の間で化学反応を生起せしめ、一定の反応が終了した後
残余の分子膜を除去する絶縁膜形成方法を特徴とするも
のである。
[作用]
本発明において、チャンバー内に置かれた基板は液体窒
素等の冷媒により低温に冷却され、その表面に基板と化
学反応を起し絶縁膜を形成するガス、例えば酸素や窒素
ガスの吸着を行なう。その後例えば電子ビーム等のエネ
ルギービームを絶縁膜を形成したい部分に照射するとそ
のビームのエネルギーにより吸着したガスが基板と化学
反応を起し、その部分部分に絶縁膜が形成される。
素等の冷媒により低温に冷却され、その表面に基板と化
学反応を起し絶縁膜を形成するガス、例えば酸素や窒素
ガスの吸着を行なう。その後例えば電子ビーム等のエネ
ルギービームを絶縁膜を形成したい部分に照射するとそ
のビームのエネルギーにより吸着したガスが基板と化学
反応を起し、その部分部分に絶縁膜が形成される。
[実施例]
第1図は本発明の方法を実施する装置の一例を示すもの
で、11はチャンバーであり、排気管12を介して内部
は真空に排気可能である。13は酸素や窒素ガスの導入
パイプであり、所望のガスタンクに接続され、バルブ1
4を介して所定のガスが所定流量で導入できる。15は
基板ホルダーであり、その内部に冷媒貯蔵116が形成
され、外部から液体窒素等の冷媒が注入される。それに
より、該ホルダー上に保持される半導体基板17は超低
温に冷却される。前記チャンバー内の上方には基板ホル
ダー15に対向して電子銃18が設置され、その電子銃
から発射した電子線は集束レンズ19により所定の直径
に集束された後、基板17上に照射される。この基板上
の電子線の照射位置は電子線偏向器20によって変えら
れる。
で、11はチャンバーであり、排気管12を介して内部
は真空に排気可能である。13は酸素や窒素ガスの導入
パイプであり、所望のガスタンクに接続され、バルブ1
4を介して所定のガスが所定流量で導入できる。15は
基板ホルダーであり、その内部に冷媒貯蔵116が形成
され、外部から液体窒素等の冷媒が注入される。それに
より、該ホルダー上に保持される半導体基板17は超低
温に冷却される。前記チャンバー内の上方には基板ホル
ダー15に対向して電子銃18が設置され、その電子銃
から発射した電子線は集束レンズ19により所定の直径
に集束された後、基板17上に照射される。この基板上
の電子線の照射位置は電子線偏向器20によって変えら
れる。
このような装置を使用して、まずチャンバー11内のホ
ルダー15にシリコン基板17を保持した後、該チャン
バー11内を真空に排気する。この状態でホルダー15
の冷媒貯蔵槽16内に外部から液体窒素を注入し、同時
にパイプ13を介してタンクから所定のガス例えば酸素
ガスを導入する。このガスは基板17が超低温に冷却さ
れているので、該基板の表面に吸着され第4図<a >
に示すように薄い股21を形成する。一定量の酸素ガス
の膜が形成された後、該酸素ガスの供給を停止し、電子
銃18から電子ビームを発射し、所定の基板部分に電子
ビームを照射する(第4図(b))。この電子ビームの
照射された領域はその電子ビームのもつエネルギーによ
って吸着された酸素ガスとその下層のシリコン基板17
との間で化学反応が生起し、絶縁膜SiO2が形成され
る。このようにして、所定の深さの絶縁膜が形成される
と、例えばヂャンバー内に設置した赤外線ランプ22か
ら赤外線を基板17上に照射し、該基板に吸着した酸素
ガスWIA21を除去しく第4図(C))、絶縁膜形成
を終了する。
ルダー15にシリコン基板17を保持した後、該チャン
バー11内を真空に排気する。この状態でホルダー15
の冷媒貯蔵槽16内に外部から液体窒素を注入し、同時
にパイプ13を介してタンクから所定のガス例えば酸素
ガスを導入する。このガスは基板17が超低温に冷却さ
れているので、該基板の表面に吸着され第4図<a >
に示すように薄い股21を形成する。一定量の酸素ガス
の膜が形成された後、該酸素ガスの供給を停止し、電子
銃18から電子ビームを発射し、所定の基板部分に電子
ビームを照射する(第4図(b))。この電子ビームの
照射された領域はその電子ビームのもつエネルギーによ
って吸着された酸素ガスとその下層のシリコン基板17
との間で化学反応が生起し、絶縁膜SiO2が形成され
る。このようにして、所定の深さの絶縁膜が形成される
と、例えばヂャンバー内に設置した赤外線ランプ22か
ら赤外線を基板17上に照射し、該基板に吸着した酸素
ガスWIA21を除去しく第4図(C))、絶縁膜形成
を終了する。
[効果]
以上のように、本発明では酸素ガス等をシリコン基板の
表面に吸着させ、その上から電子ビーム照射を行なうも
のであるから、他部の温度上昇を生起することなく、選
択性に富んだ絶縁膜の形成が可能となり、又第3図と第
4図との対比で明瞭なように従来の方法に比し工程を著
しく少なくすることができるので、時間や手間の掛らな
い実用的な絶縁膜形成方法が得られる。
表面に吸着させ、その上から電子ビーム照射を行なうも
のであるから、他部の温度上昇を生起することなく、選
択性に富んだ絶縁膜の形成が可能となり、又第3図と第
4図との対比で明瞭なように従来の方法に比し工程を著
しく少なくすることができるので、時間や手間の掛らな
い実用的な絶縁膜形成方法が得られる。
尚、上記は本発明の一例であり、実施にあたっては種々
の変更が可能である。例えば、吸着ガスの−1に照射す
るエネルギービームとしては電子ビームに限定されるも
のではなく、適宜なイオンビームであっても、又レーザ
光等の放射線であっても良い。又、上記は基板上に冷却
を用いて酸素ガス等を吸着したが、例えば酸化物を塗布
しても良い。更に、付着したガスを除去するのに上述で
は赤外線ランプを使用したが、基板ホルダーに加熱用の
ヒーターを巻回したり、埋設して絶縁膜形成処理の終了
時点で該ヒーターに通電して基板を臂温するように椛成
しても良い。
の変更が可能である。例えば、吸着ガスの−1に照射す
るエネルギービームとしては電子ビームに限定されるも
のではなく、適宜なイオンビームであっても、又レーザ
光等の放射線であっても良い。又、上記は基板上に冷却
を用いて酸素ガス等を吸着したが、例えば酸化物を塗布
しても良い。更に、付着したガスを除去するのに上述で
は赤外線ランプを使用したが、基板ホルダーに加熱用の
ヒーターを巻回したり、埋設して絶縁膜形成処理の終了
時点で該ヒーターに通電して基板を臂温するように椛成
しても良い。
第1図は本発明を実施する装置の一例を示す図、第2図
は従来の代表的な絶縁膜形成装置の例を示す図、第3図
は従来の選択的絶縁膜形成方法の工程を示す図、第4図
は本発明の方法の工程を示す図である。
は従来の代表的な絶縁膜形成装置の例を示す図、第3図
は従来の選択的絶縁膜形成方法の工程を示す図、第4図
は本発明の方法の工程を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)処理すべき基板と化学反応を起して電気絶縁物を生
成するような分子を薄い膜状に基板の上に付着させ、そ
の分子膜上の所望領域にエネルギービームを照射してそ
の分子と下地の基板との間で化学反応を生起せしめ、一
定の反応が終了した後残余の分子膜を除去することを特
徴とする絶縁膜形成方法。 2)前記薄い分子膜は冷却した基板上にガス分子を吸着
して形成する特許請求の範囲第1項記載の絶縁膜形成方
法。 3)前記ガス分子は酸素又は窒素である特許請求の範囲
第2項記載の絶縁膜形成方法。 4)前記エネルギービームは電子又はイオン等の荷電粒
子線である特許請求の範囲第1項乃至第3項記載の絶縁
膜形成方法。 5)前記エネルギービームはレーザ光やX線等の放射線
である特許請求の範囲第1項乃至第3項記載の絶縁膜形
成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17640884A JPS6154632A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 絶縁膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17640884A JPS6154632A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 絶縁膜形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6154632A true JPS6154632A (ja) | 1986-03-18 |
JPH0133936B2 JPH0133936B2 (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=16013151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17640884A Granted JPS6154632A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 絶縁膜形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6154632A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02189920A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Nec Corp | 酸化膜の形成方法及び酸化装置 |
JPH03136327A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-11 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体のパターン形成方法 |
JPH04188619A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-07-07 | Canon Inc | 微細加工方法 |
JPH04188621A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-07-07 | Canon Inc | 光表面処理方法及び処理装置 |
JPH08298258A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Hiroshima Nippon Denki Kk | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02128065A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Hazama Gumi Ltd | 自動モルタル均し装置 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17640884A patent/JPS6154632A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02128065A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Hazama Gumi Ltd | 自動モルタル均し装置 |
Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
JPH02189920A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Nec Corp | 酸化膜の形成方法及び酸化装置 |
JPH03136327A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-11 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体のパターン形成方法 |
JPH04188619A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-07-07 | Canon Inc | 微細加工方法 |
JPH04188621A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-07-07 | Canon Inc | 光表面処理方法及び処理装置 |
JPH08298258A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Hiroshima Nippon Denki Kk | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0133936B2 (ja) | 1989-07-17 |
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