JPH06181200A - 光励起ｃｖｄ方法 - Google Patents
光励起ｃｖｄ方法Info
- Publication number
- JPH06181200A JPH06181200A JP35333792A JP35333792A JPH06181200A JP H06181200 A JPH06181200 A JP H06181200A JP 35333792 A JP35333792 A JP 35333792A JP 35333792 A JP35333792 A JP 35333792A JP H06181200 A JPH06181200 A JP H06181200A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction chamber
- substrate
- ozone
- organic silicon
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 49
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 claims description 15
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 5
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001788 irregular Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- -1 [Si (OC 2 H 5 ) 4 Chemical compound 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 成膜前の基板のクリーニング、高速成膜、優
れた段差被覆性を可能とした光励起ＣＶＤ方法を提供す
ること。 【構成】 反応室２内にバブラー８により有機シリコン
を供給し、基板１面に有機シリコンの吸着層を形成され
る。この吸着層は基板１の凹凸面に追従し、薄く、か
つ、ほぼ均一な厚みを有する。次に反応室２内にオゾン
発生機７で発生させたオゾンを供給する。このオゾンは
低圧水銀ランプ３による紫外光照射によってＯ3 →Ｏと
なり、ラジカル状の酸素を生成する。このラジカル状酸
素が吸着層を形成する有機シリコンを酸化して、薄く、
かつ、ほぼ均一な厚みの酸化シリコン膜を形成する。
れた段差被覆性を可能とした光励起ＣＶＤ方法を提供す
ること。 【構成】 反応室２内にバブラー８により有機シリコン
を供給し、基板１面に有機シリコンの吸着層を形成され
る。この吸着層は基板１の凹凸面に追従し、薄く、か
つ、ほぼ均一な厚みを有する。次に反応室２内にオゾン
発生機７で発生させたオゾンを供給する。このオゾンは
低圧水銀ランプ３による紫外光照射によってＯ3 →Ｏと
なり、ラジカル状の酸素を生成する。このラジカル状酸
素が吸着層を形成する有機シリコンを酸化して、薄く、
かつ、ほぼ均一な厚みの酸化シリコン膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板上にＳｉＯ2 等の酸
化シリコン膜を形成する成膜方法に係り、特に基板のク
リーニング、低温成膜、高速成膜及び良好な段差被覆性
を実現できる光励起ＣＶＤ方法に関する。
化シリコン膜を形成する成膜方法に係り、特に基板のク
リーニング、低温成膜、高速成膜及び良好な段差被覆性
を実現できる光励起ＣＶＤ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光励起ＣＶＤ装置は基本的に紫外
光光源部と排気ポンプ系と紫外光透過窓とから構成され
ている。図６は従来の光励起ＣＶＤ装置を示し、図にお
いて１は基板、２は反応室、３は低圧水銀ランプ、４は
ターンテーブル、５は酸素供給用多孔板、６はモノシラ
ン供給用多孔板、９はバルブ、１０は赤外線ランプ、１
１は合成石英窓であり、低圧水銀ランプ３の紫外光励起
で発生した酸素ラジカルの化学活性を利用したものであ
る。例えば、ＳｉＨ4 とＯ2 との混合ガスに紫外線を照
射して、赤外線ランプ１０で所定温度に昇温した基板１
上にＳｉＯ2 を成膜していた。成膜においては、低温、
低ダメージ、良好な段差被覆性（カバーレッジ）等の特
徴を有するといわれている。
光光源部と排気ポンプ系と紫外光透過窓とから構成され
ている。図６は従来の光励起ＣＶＤ装置を示し、図にお
いて１は基板、２は反応室、３は低圧水銀ランプ、４は
ターンテーブル、５は酸素供給用多孔板、６はモノシラ
ン供給用多孔板、９はバルブ、１０は赤外線ランプ、１
１は合成石英窓であり、低圧水銀ランプ３の紫外光励起
で発生した酸素ラジカルの化学活性を利用したものであ
る。例えば、ＳｉＨ4 とＯ2 との混合ガスに紫外線を照
射して、赤外線ランプ１０で所定温度に昇温した基板１
上にＳｉＯ2 を成膜していた。成膜においては、低温、
低ダメージ、良好な段差被覆性（カバーレッジ）等の特
徴を有するといわれている。
【０００３】しかし、従来の光励起ＣＶＤ装置では、成
膜速度が既存の成膜装置（例えば、プラズマＣＶＤ、熱
ＣＶＤ等）と比べ、１〜２桁程度低いことが実用化を妨
げている原因となっている。また従来装置では段差被覆
性も十分なものではない。成膜の高速化については、予
備励起室を設けた装置が提案されている。（例えば、特
公平１−３６６９４号公報が挙げられる。）この装置で
は、成膜速度が大概２倍程度になるだけで、十分な高速
成膜が達成できない上に、段差被覆性については何ら対
策が取られていない。
膜速度が既存の成膜装置（例えば、プラズマＣＶＤ、熱
ＣＶＤ等）と比べ、１〜２桁程度低いことが実用化を妨
げている原因となっている。また従来装置では段差被覆
性も十分なものではない。成膜の高速化については、予
備励起室を設けた装置が提案されている。（例えば、特
公平１−３６６９４号公報が挙げられる。）この装置で
は、成膜速度が大概２倍程度になるだけで、十分な高速
成膜が達成できない上に、段差被覆性については何ら対
策が取られていない。
【０００４】最近のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）の作製プロ
セスでは、高集積化にしたがい、低温、低ダメージ及び
高速成膜の他に、良好な段差被覆性に対する要求が一段
と高くなっている。また、一方では作製プロセスのなか
で、ホトレジストを用いた微細加工が多用されているた
めに、パターニング工程及びドライエッチング工程での
有機質汚染が無視できなくなっており、成膜前の基板の
クリーニングが必要となってきているが、従来光励起Ｃ
ＶＤ装置では、クリーニング機能を持っていない。
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）の作製プロ
セスでは、高集積化にしたがい、低温、低ダメージ及び
高速成膜の他に、良好な段差被覆性に対する要求が一段
と高くなっている。また、一方では作製プロセスのなか
で、ホトレジストを用いた微細加工が多用されているた
めに、パターニング工程及びドライエッチング工程での
有機質汚染が無視できなくなっており、成膜前の基板の
クリーニングが必要となってきているが、従来光励起Ｃ
ＶＤ装置では、クリーニング機能を持っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の光励起
ＣＶＤ装置では、成膜前の基板のクリーニング（有機質
の除去）、高速成膜、段差被覆性について配慮がされて
おらず、ＬＳＩ作製プロセス等への光励起ＣＶＤ装置の
適用が難しいという問題があった。
ＣＶＤ装置では、成膜前の基板のクリーニング（有機質
の除去）、高速成膜、段差被覆性について配慮がされて
おらず、ＬＳＩ作製プロセス等への光励起ＣＶＤ装置の
適用が難しいという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、成膜前の基板のクリーニ
ング、高速成膜、優れた段差被覆性を可能とした光励起
ＣＶＤ方法を提供することにある。
ング、高速成膜、優れた段差被覆性を可能とした光励起
ＣＶＤ方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成させ
るために本発明は、第１に室内に供給されるオゾンの紫
外光による光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介
して基板に介在する有機質を燃焼除去する、第２は反応
室内にオゾンと有機シリコンとを供給し、紫外光による
オゾンの光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介し
て反応室内に設置された基板上に酸化シリコン膜を形成
する、第３は反応室内に有機シリコンを供給し、反応室
内に設置された基板面に沿って有機シリコンを吸着させ
た後、反応室内に酸素を供給し、紫外光による酸素の光
励起反応によって生じる酸素ラジカルを介して基板上に
吸着された有機シリコンを酸化シリコンとする光励起Ｃ
ＶＤ方法、第４は反応室内に有機シリコンを供給し、反
応室内に設置された基板面に沿って有機シリコンを吸着
させた後、反応室内にオゾンを供給し、紫外光によるオ
ゾンの光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介して
基板上に吸着された有機シリコンを酸化シリコン膜とす
る光励起ＣＶＤ方法である。
るために本発明は、第１に室内に供給されるオゾンの紫
外光による光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介
して基板に介在する有機質を燃焼除去する、第２は反応
室内にオゾンと有機シリコンとを供給し、紫外光による
オゾンの光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介し
て反応室内に設置された基板上に酸化シリコン膜を形成
する、第３は反応室内に有機シリコンを供給し、反応室
内に設置された基板面に沿って有機シリコンを吸着させ
た後、反応室内に酸素を供給し、紫外光による酸素の光
励起反応によって生じる酸素ラジカルを介して基板上に
吸着された有機シリコンを酸化シリコンとする光励起Ｃ
ＶＤ方法、第４は反応室内に有機シリコンを供給し、反
応室内に設置された基板面に沿って有機シリコンを吸着
させた後、反応室内にオゾンを供給し、紫外光によるオ
ゾンの光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介して
基板上に吸着された有機シリコンを酸化シリコン膜とす
る光励起ＣＶＤ方法である。
【０００８】有機シリコンとしては、例えば〔Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）
4 、Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ
3 ）3 ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ
（ＣＨ3 ）2 Ｈ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕
またはＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 から
なることが好適に使用される。
Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）
4 、Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ
3 ）3 ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ
（ＣＨ3 ）2 Ｈ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕
またはＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 から
なることが好適に使用される。
【０００９】
【作用】酸素源としてのオゾンを反応室内に導入すれ
ば、オゾン反応室の有機質、例えば、ホトレジスト及び
その残渣は燃焼して容器内から除外することができる。
したがって、減圧下で有機質の燃焼を行えば、揮発が容
易で、成膜前の基板のクリーニングを速やかに行なうこ
とができる。基板のクリーニング後に反応室に基板を搬
送し、有機シリコン、例えば〔Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 、
Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓｉ（ＣＨ
3 ）4 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＳ
ｉ（ＣＨ3 ）3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ（ＣＨ3 ）
2 Ｈ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕またはＳｉ
Ｈ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 を導入すれば、
これらの有機シリコンは基板に対する吸着性が高く、基
板の凹凸面に対し忠実に追従し、基板の凹凸面に沿って
ほぼ均一な厚みの吸着層を形成する。この後に、反応室
内に酸素を供給し、紫外光による光励起反応による酸素
ラジカルが、基板の凹凸面に吸着された有機シリコンを
酸化し、酸化シリコンとなり、凹凸面にほぼ均一な厚み
の酸化シリコン膜が形成され、段差被覆性のよい成膜が
行える。
ば、オゾン反応室の有機質、例えば、ホトレジスト及び
その残渣は燃焼して容器内から除外することができる。
したがって、減圧下で有機質の燃焼を行えば、揮発が容
易で、成膜前の基板のクリーニングを速やかに行なうこ
とができる。基板のクリーニング後に反応室に基板を搬
送し、有機シリコン、例えば〔Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 、
Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓｉ（ＣＨ
3 ）4 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＳ
ｉ（ＣＨ3 ）3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ（ＣＨ3 ）
2 Ｈ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕またはＳｉ
Ｈ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 を導入すれば、
これらの有機シリコンは基板に対する吸着性が高く、基
板の凹凸面に対し忠実に追従し、基板の凹凸面に沿って
ほぼ均一な厚みの吸着層を形成する。この後に、反応室
内に酸素を供給し、紫外光による光励起反応による酸素
ラジカルが、基板の凹凸面に吸着された有機シリコンを
酸化し、酸化シリコンとなり、凹凸面にほぼ均一な厚み
の酸化シリコン膜が形成され、段差被覆性のよい成膜が
行える。
【００１０】また、基板上に有機シリコンの吸着層を形
成させた後、反応室にオゾンを供給すると、低圧水銀ラ
ンプの最も強い波長（２５４ｎｍ）が利用され、オゾン
は低圧水銀ランプの紫外照射を受け、Ｏ3 →Ｏなる反応
により高濃度の酸素ラジカルが生成し、この酸素ラジカ
ルが有機シリコンを酸化し、基板上に酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）が折出する。この場合、前記した基板のクリー
ニング工程後、基板に対する成膜工程を同一の反応室内
で真空度を維持したまま行えるので、反応室への異物等
の混入がなく、膜質が安定する。
成させた後、反応室にオゾンを供給すると、低圧水銀ラ
ンプの最も強い波長（２５４ｎｍ）が利用され、オゾン
は低圧水銀ランプの紫外照射を受け、Ｏ3 →Ｏなる反応
により高濃度の酸素ラジカルが生成し、この酸素ラジカ
ルが有機シリコンを酸化し、基板上に酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2 ）が折出する。この場合、前記した基板のクリー
ニング工程後、基板に対する成膜工程を同一の反応室内
で真空度を維持したまま行えるので、反応室への異物等
の混入がなく、膜質が安定する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に本発明の光励起ＣＶＤ装置方法を実施する
ための構成を示す。図１において、図６と実質的に同一
の構成部分は同一符号で示している。この光励起ＣＶＤ
装置においては、反応室２の上部には光入射窓としての
合成石英窓１１が設置され、その上部には低圧水銀ラン
プ３が複数本配設されている。基板１はターンテーブル
４上に載置され、ターンテーブル４の下方側には赤外線
ランプ１０が複数本配設されている。反応室２の側面側
には多孔板が配設されている。この多孔板はオゾン用多
孔板５と有機シリコン供給用多孔板６に区画されてお
り、オゾン用多孔板５はオゾン発生機７に接続されてい
る。また有機シリコン供給用多孔板６はバブラー８に接
続されている。なお、図中９は各々バルブを示してい
る。
する。図１に本発明の光励起ＣＶＤ装置方法を実施する
ための構成を示す。図１において、図６と実質的に同一
の構成部分は同一符号で示している。この光励起ＣＶＤ
装置においては、反応室２の上部には光入射窓としての
合成石英窓１１が設置され、その上部には低圧水銀ラン
プ３が複数本配設されている。基板１はターンテーブル
４上に載置され、ターンテーブル４の下方側には赤外線
ランプ１０が複数本配設されている。反応室２の側面側
には多孔板が配設されている。この多孔板はオゾン用多
孔板５と有機シリコン供給用多孔板６に区画されてお
り、オゾン用多孔板５はオゾン発生機７に接続されてい
る。また有機シリコン供給用多孔板６はバブラー８に接
続されている。なお、図中９は各々バルブを示してい
る。
【００１２】オゾン用多孔板５及び有機シリコン供給用
多孔板６は、いずれも微細な連通孔を有する多孔質物質
で形成されており、多孔質物質には、例えば平均粒径が
０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．２μｍ〜５００μ
ｍの金属粒子若しくはセラミックスの焼結体又はテフロ
ン等の耐熱性樹脂で形成可能であるが、特に金属粒子の
焼結体が望ましい。
多孔板６は、いずれも微細な連通孔を有する多孔質物質
で形成されており、多孔質物質には、例えば平均粒径が
０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．２μｍ〜５００μ
ｍの金属粒子若しくはセラミックスの焼結体又はテフロ
ン等の耐熱性樹脂で形成可能であるが、特に金属粒子の
焼結体が望ましい。
【００１３】次に上記した装置による本発明の方法の一
例を説明する。反応室２内にロードロック（図示せず）
を介して基板１を赤外線ランプ１０で加熱したターンテ
ーブル４上に設置後、反応室２へＯ2 又はＯ2 とＮ2 と
の混合ガスをオゾン発生機７に導入すると、Ｏ2 の一部
がＯ3 に変換され、バルブ９を開くことにより、オゾン
用多孔板５から反応室２へ整流された状態でＯ3 を供給
することができる。オゾン（Ｏ3 ）が低圧水銀ランプ３
の紫外線を合成石英窓１１から照射を受け、Ｏ3 →Ｏと
なりラジカル状の酸素（Ｏ）が形成され、基板１上の有
機質、主としてホトレジストが除去される。オゾン（Ｏ
3 ）を使用した時に、有機質、主としてホトレジストを
除去できる理由は、オゾンに低圧水銀ランプ３の紫外線
が当ると、Ｏ3 →Ｏなる反応によりラジカル状のＯが発
生する。ラジカル状のＯは非常に活性であるので、低温
で有機質を酸化燃焼させ、ＣＯ2 及びＨ2 Ｏを形成し、
反応室２から除去される。
例を説明する。反応室２内にロードロック（図示せず）
を介して基板１を赤外線ランプ１０で加熱したターンテ
ーブル４上に設置後、反応室２へＯ2 又はＯ2 とＮ2 と
の混合ガスをオゾン発生機７に導入すると、Ｏ2 の一部
がＯ3 に変換され、バルブ９を開くことにより、オゾン
用多孔板５から反応室２へ整流された状態でＯ3 を供給
することができる。オゾン（Ｏ3 ）が低圧水銀ランプ３
の紫外線を合成石英窓１１から照射を受け、Ｏ3 →Ｏと
なりラジカル状の酸素（Ｏ）が形成され、基板１上の有
機質、主としてホトレジストが除去される。オゾン（Ｏ
3 ）を使用した時に、有機質、主としてホトレジストを
除去できる理由は、オゾンに低圧水銀ランプ３の紫外線
が当ると、Ｏ3 →Ｏなる反応によりラジカル状のＯが発
生する。ラジカル状のＯは非常に活性であるので、低温
で有機質を酸化燃焼させ、ＣＯ2 及びＨ2 Ｏを形成し、
反応室２から除去される。
【００１４】次に、有機質が除去された後のクリーンな
基板表面に、ＳｉＯ2 を析出するプロセスを行う。ホト
レジストの除去後、オゾンの供給を停止した状態でＮ2
ガスをキャリアガスとし、有機シリコンとして、例えば
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳと略す）のバブラー８
にＮ2 ガスを導入して、テトラエトキシシランを有機シ
リコン供給用多孔板６を介して反応室２へ供給する。Ｔ
ＥＯＳを反応室２内に供給すると、ＴＥＯＳは極めて吸
着性が高いガスであるので図２（Ａ）に示すように基板
１の凹凸面に追従し、凹凸面に沿ってほぼ均一な厚みの
吸着層１４を形成する。この後に、反応室２にオゾンを
供給すると、紫外線照射によって酸化力の強いラジカル
状酸素（Ｏ）を形成され、このラジカル状酸素（Ｏ）が
図２（Ｂ）に示すように吸着層１４を形成するＴＥＯＳ
を酸化し、ＳｉＯ2 膜１５を形成する。このようにして
成膜されたＳｉＯ2 膜は次のような特徴を持つ。
基板表面に、ＳｉＯ2 を析出するプロセスを行う。ホト
レジストの除去後、オゾンの供給を停止した状態でＮ2
ガスをキャリアガスとし、有機シリコンとして、例えば
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳと略す）のバブラー８
にＮ2 ガスを導入して、テトラエトキシシランを有機シ
リコン供給用多孔板６を介して反応室２へ供給する。Ｔ
ＥＯＳを反応室２内に供給すると、ＴＥＯＳは極めて吸
着性が高いガスであるので図２（Ａ）に示すように基板
１の凹凸面に追従し、凹凸面に沿ってほぼ均一な厚みの
吸着層１４を形成する。この後に、反応室２にオゾンを
供給すると、紫外線照射によって酸化力の強いラジカル
状酸素（Ｏ）を形成され、このラジカル状酸素（Ｏ）が
図２（Ｂ）に示すように吸着層１４を形成するＴＥＯＳ
を酸化し、ＳｉＯ2 膜１５を形成する。このようにして
成膜されたＳｉＯ2 膜は次のような特徴を持つ。
【００１５】図３に本発明と従来との方法で各々作製し
たＳｉＯ2 の成膜速度の比較を示す。図３によれば、本
発明方法によるＳｉＯ2 の成膜得度とＳｉＨ4 又はＴＥ
ＯＳ流量との間に直線関係が成り立ち、本発明方法の場
合（Ａ）には、従来例（Ｂ）と比較して成膜速度が約１
桁アップする。また、図４に成膜の段差被覆性（カバー
レッジ）について示す。従来光励起ＣＶＤ法ではパター
ンサイズが１μｍまでは段差被覆性がよいが、１μｍ以
下ではよくなかった。しかし本発明の方法では図に示す
ように１μｍ以下であっても段差被覆性がよく、ｂ／ａ
及びｃ／ａが０．９以上を達成することができた。
たＳｉＯ2 の成膜速度の比較を示す。図３によれば、本
発明方法によるＳｉＯ2 の成膜得度とＳｉＨ4 又はＴＥ
ＯＳ流量との間に直線関係が成り立ち、本発明方法の場
合（Ａ）には、従来例（Ｂ）と比較して成膜速度が約１
桁アップする。また、図４に成膜の段差被覆性（カバー
レッジ）について示す。従来光励起ＣＶＤ法ではパター
ンサイズが１μｍまでは段差被覆性がよいが、１μｍ以
下ではよくなかった。しかし本発明の方法では図に示す
ように１μｍ以下であっても段差被覆性がよく、ｂ／ａ
及びｃ／ａが０．９以上を達成することができた。
【００１６】上記した方法においては、オゾンを用いた
例を示したが、ＴＥＯＳ等の有機シリコンを基板１の面
に吸着させた後、反応室２に酸素を供給してもよい。こ
の場合においても、基板１の凹凸面に沿って均一な厚み
で形成されたＴＥＯＳ等の吸着層を酸化することになる
ので、基板１の凹凸面に沿って均一な厚みの酸化シリコ
ン膜を形成でき、段差被覆性が向上する。
例を示したが、ＴＥＯＳ等の有機シリコンを基板１の面
に吸着させた後、反応室２に酸素を供給してもよい。こ
の場合においても、基板１の凹凸面に沿って均一な厚み
で形成されたＴＥＯＳ等の吸着層を酸化することになる
ので、基板１の凹凸面に沿って均一な厚みの酸化シリコ
ン膜を形成でき、段差被覆性が向上する。
【００１７】低圧水銀ランプは２５４ｎｍの波長の光の
強度が最も高く、１８５ｎｍをはじめ他のスペクトルの
光強度は１桁ほど低くなっている。光励起でＳｉＯ2 を
作成する場合、酸素ソースの活性力、すなわちラジカル
状の酸素（Ｏ）の濃度が高い程、高速成膜が可能であ
る。オゾン（Ｏ3 ）は酸素（Ｏ2 ）が励起されない２５
４ｎｍの波長に対して活性であり、Ｏ3 →Ｏ2 ＋Ｏとな
る光反応を起こし、酸化力の強いラジカル状の酸素
（Ｏ）を生成させる。したがって、低圧水銀ランプを用
いてＳｉＯ2 の高速成膜を実現するためには、高濃度の
オゾン（Ｏ3 ）を光励起室に導いて、多量のラジカル状
の酸素（Ｏ）を生成し、その酸化力で酸化することによ
り、ＳｉＯ2 の高速成膜が可能となる。
強度が最も高く、１８５ｎｍをはじめ他のスペクトルの
光強度は１桁ほど低くなっている。光励起でＳｉＯ2 を
作成する場合、酸素ソースの活性力、すなわちラジカル
状の酸素（Ｏ）の濃度が高い程、高速成膜が可能であ
る。オゾン（Ｏ3 ）は酸素（Ｏ2 ）が励起されない２５
４ｎｍの波長に対して活性であり、Ｏ3 →Ｏ2 ＋Ｏとな
る光反応を起こし、酸化力の強いラジカル状の酸素
（Ｏ）を生成させる。したがって、低圧水銀ランプを用
いてＳｉＯ2 の高速成膜を実現するためには、高濃度の
オゾン（Ｏ3 ）を光励起室に導いて、多量のラジカル状
の酸素（Ｏ）を生成し、その酸化力で酸化することによ
り、ＳｉＯ2 の高速成膜が可能となる。
【００１８】酸素（Ｏ2 ）の場合、１８５ｎｍの波長の
光によるＯ2 →Ｏ3 の変換効率（収率）が低いため十分
なＯ3 濃度が得られないのに対して、オゾン発生機でＯ
3 を発生すれば、光励起によるＯ3 濃度よりも１〜２桁
ほど高いＯ3 濃度が得られる。以上のことから、低圧水
銀ランプからの２５４ｎｍの波長の光を適用し、かつ反
応室２へオゾン供給することにより、光励起ＣＶＤ法に
よる成膜速度を１〜２桁高速化することが可能となる。
光によるＯ2 →Ｏ3 の変換効率（収率）が低いため十分
なＯ3 濃度が得られないのに対して、オゾン発生機でＯ
3 を発生すれば、光励起によるＯ3 濃度よりも１〜２桁
ほど高いＯ3 濃度が得られる。以上のことから、低圧水
銀ランプからの２５４ｎｍの波長の光を適用し、かつ反
応室２へオゾン供給することにより、光励起ＣＶＤ法に
よる成膜速度を１〜２桁高速化することが可能となる。
【００１９】なお、このような効果は有機シリコンとし
てのＴＥＯＳに限定されるものでなく、〔Ｓｉ（ＯＣＨ
3 ）4 、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 、（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）
3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ（ＣＨ3 ）2 Ｈ、（ＣＨ3 ）
3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕場合にもこれらの有機シリコ
ンは吸着性が高く同様な結果を得ることができた。
てのＴＥＯＳに限定されるものでなく、〔Ｓｉ（ＯＣＨ
3 ）4 、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 、（Ｃ
2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）
3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ（ＣＨ3 ）2 Ｈ、（ＣＨ3 ）
3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕場合にもこれらの有機シリコ
ンは吸着性が高く同様な結果を得ることができた。
【００２０】図５は本発明方法を実施するための装置の
他の例を示し、図１に示す装置と異なる点は、図１にお
けるバブラー８が省略され、反応ガス用多孔板１３に直
接反応ガス１２を供給する配管が配設されていることで
ある。図５に示す装置においては、基板１上の有機質、
主としてホトレジストを燃焼して、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ等と
して除去する方法は同じである。
他の例を示し、図１に示す装置と異なる点は、図１にお
けるバブラー８が省略され、反応ガス用多孔板１３に直
接反応ガス１２を供給する配管が配設されていることで
ある。図５に示す装置においては、基板１上の有機質、
主としてホトレジストを燃焼して、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ等と
して除去する方法は同じである。
【００２１】基板１に酸化シリコンを形成する際、シリ
コン源としてＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ
4 等の反応ガスが用いられる。これらの反応ガスは、バ
ルブ９の操作により、希釈用ガスＮ2 と共に反応ガス用
多孔板１３を通して整流された状態で反応室２に供給さ
れる。例示した反応ガスは、いずれも吸着性が高く、基
板１に対し、図２（Ａ）のように吸着層１４を形成し、
反応室２へのオゾン供給によって図２（Ｂ）のように均
一な厚みの酸化シリコン膜１５を形成できる。したがっ
て、これらの吸着性の高い反応ガスを用いる場合、図４
で示したものと同様な結果を得ることができる。
コン源としてＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ
4 等の反応ガスが用いられる。これらの反応ガスは、バ
ルブ９の操作により、希釈用ガスＮ2 と共に反応ガス用
多孔板１３を通して整流された状態で反応室２に供給さ
れる。例示した反応ガスは、いずれも吸着性が高く、基
板１に対し、図２（Ａ）のように吸着層１４を形成し、
反応室２へのオゾン供給によって図２（Ｂ）のように均
一な厚みの酸化シリコン膜１５を形成できる。したがっ
て、これらの吸着性の高い反応ガスを用いる場合、図４
で示したものと同様な結果を得ることができる。
【００２２】酸素又はオゾンを紫外線照射によってラジ
カル状の酸素（Ｏ）を形成した状態で有機シリコンを反
応室２に供給し、生成された酸化シリコンを基板上に形
成される場合に比較して本発明の方法では有機シリコン
を基板１面に吸着させた後、オゾンを反応室に供給する
ため、有機シリコンの基板に対する吸着性によって、段
差被覆性が向上する。
カル状の酸素（Ｏ）を形成した状態で有機シリコンを反
応室２に供給し、生成された酸化シリコンを基板上に形
成される場合に比較して本発明の方法では有機シリコン
を基板１面に吸着させた後、オゾンを反応室に供給する
ため、有機シリコンの基板に対する吸着性によって、段
差被覆性が向上する。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、基板のクリーン化が可
能で、高速成膜及び段差被覆性のよいものを実現できる
ので、シリコン及びＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた
ＬＳＩ等のデバイス性能を向上させることができる。す
なわち、段差被覆性が悪いために起こる耐圧劣化、有機
質混入による特性劣化を防ぐことができる。さらに高速
成膜を実現できるために、スループットの向上が可能と
なる。
能で、高速成膜及び段差被覆性のよいものを実現できる
ので、シリコン及びＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた
ＬＳＩ等のデバイス性能を向上させることができる。す
なわち、段差被覆性が悪いために起こる耐圧劣化、有機
質混入による特性劣化を防ぐことができる。さらに高速
成膜を実現できるために、スループットの向上が可能と
なる。
【００２４】
【図１】本発明による光励起ＣＶＤ法を実施するための
装置を示す概略的構成図である。
装置を示す概略的構成図である。
【図２】本発明方法による基板上の吸着層及び酸化シリ
コン膜の状態を示す説明図である。
コン膜の状態を示す説明図である。
【図３】本発明の方法と従来の方法により得られるＳｉ
2 Ｏの成膜速度を示すグラフである。
2 Ｏの成膜速度を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は段差被覆性を示すグラフ、（Ｂ）はグ
ラフにおける符号を説明するための説明図である。
ラフにおける符号を説明するための説明図である。
【図５】本発明の方法と従来の方法により得られるＳｉ
2 Ｏの成膜速度を示すグラフである。
2 Ｏの成膜速度を示すグラフである。
【図６】従来の光励起ＣＶＤ装置を示す概略的構成図で
ある。
ある。
１ 基板 ２ 反応室 ３ 低圧水銀ランプ ４ ターンテーブル ５ オゾン用多孔板 ６ 有機シリコン供給用多孔板 ７ オゾン発生機 ８ ターンテーブル ９ バルブ １０ 赤外線ランプ １１ 合成石英窓 １２ 反応ガス １３ 反応ガス用多孔板 １４ 吸着層 １５ 酸化シリコン膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｆ 9277−4Ｍ (72)発明者 岩崎 淳 神奈川県横浜市磯子区磯子一丁目２番10号 バブコック日立株式会社横浜研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 室内に供給されるオゾンの紫外光による
光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介して基板に
介在する有機質を燃焼除去することを特徴とする光励起
ＣＶＤ方法。 - 【請求項２】 反応室内にオゾンと有機シリコンとを供
給し、紫外光によるオゾンの光励起反応によって生じる
酸素ラジカルを介して前記反応室内に設置された基板上
に酸化シリコン膜を形成することを特徴とする光励起Ｃ
ＶＤ方法。 - 【請求項３】 反応室内に有機シリコンを供給し、反応
室内に設置された基板面に沿って有機シリコンを吸着さ
せた後、反応室内に酸素を供給し、紫外光による酸素の
光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介して基板上
に吸着された有機シリコンを酸化シリコン膜とすること
を特徴とする光励起ＣＶＤ方法。 - 【請求項４】 前記有機シリコンが、〔Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ
5 ）4 、Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4 、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓ
ｉ（ＣＨ3 ）4 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ3 ）3
ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ（ＣＨ
3 ）2 Ｈ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕または
ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 からなるこ
とを特徴とする請求項３の光励起ＣＶＤ方法。 - 【請求項５】 反応室内に有機シリコンを供給し、反応
室内に設置された基板面に沿って有機シリコンを吸着さ
せた後、反応室内にオゾンを供給し、紫外光によるオゾ
ンの光励起反応によって生じる酸素ラジカルを介して基
板上に吸着された有機シリコンを酸化シリコン膜とする
ことを特徴とする光励起ＣＶＤ方法。 - 【請求項６】 前記有機シリコンが、〔Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ
5 ）4 、Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4 、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 、Ｓ
ｉ（ＣＨ3 ）4 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ＳｉＨ、（ＣＨ3 ）3
ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3 ）3 、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＳｉ（ＣＨ
3 ）2 Ｈ、（ＣＨ3 ）3 ＳｉＯＣＨ＝ＣＨ2 等〕または
ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 からなるこ
とを特徴とする請求項５の光励起ＣＶＤ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35333792A JPH06181200A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 光励起ｃｖｄ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35333792A JPH06181200A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 光励起ｃｖｄ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181200A true JPH06181200A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18430168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35333792A Pending JPH06181200A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 光励起ｃｖｄ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06181200A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2287419A (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | Light ozone asher, light ashing method, and manufacturing method of semiconductor device which avoids UV radiation of sample surface |
| JP2008053562A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Meidensha Corp | ゲート絶縁膜の形成方法、半導体素子の製造方法及びこれらの装置 |
| WO2008062730A1 (fr) * | 2006-11-20 | 2008-05-29 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Procédé de production de containers en plastique enrobés d'une fine pellicule d'oxyde |
| JP2008251956A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Meidensha Corp | 酸化膜の形成方法及びその装置 |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP35333792A patent/JPH06181200A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2287419A (en) * | 1994-03-16 | 1995-09-20 | Mitsubishi Electric Corp | Light ozone asher, light ashing method, and manufacturing method of semiconductor device which avoids UV radiation of sample surface |
| US5547642A (en) * | 1994-03-16 | 1996-08-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Light ozone asher, light ashing method, and manufacturing method of semiconductor device |
| GB2287419B (en) * | 1994-03-16 | 1997-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | Light ozone asher,light ashing method,and manufacturing method of semiconductor device |
| JP2008053562A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Meidensha Corp | ゲート絶縁膜の形成方法、半導体素子の製造方法及びこれらの装置 |
| WO2008062730A1 (fr) * | 2006-11-20 | 2008-05-29 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Procédé de production de containers en plastique enrobés d'une fine pellicule d'oxyde |
| JP2008127053A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Kirin Brewery Co Ltd | 酸化物薄膜を被膜したプラスチック容器の製造方法 |
| JP2008251956A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Meidensha Corp | 酸化膜の形成方法及びその装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4702936A (en) | Gas-phase growth process | |
| Sailor et al. | Surface chemistry of luminescent silicon nanocrystallites | |
| JP2002502108A5 (ja) | ||
| US20070299239A1 (en) | Curing Dielectric Films Under A Reducing Atmosphere | |
| TW201402853A (zh) | 運用紫外光的矽烷化腔室清潔之方法 | |
| JPH0691014B2 (ja) | 半導体装置の製造装置 | |
| US10373823B2 (en) | Deployment of light energy within specific spectral bands in specific sequences for deposition, treatment and removal of materials | |
| US4565677A (en) | Method for purifying raw material gas for use in semiconductor manufacturing and purifier for use in said method and method of manufacturing said purifier | |
| JPH06181200A (ja) | 光励起ｃｖｄ方法 | |
| EP0227839B1 (en) | Method of forming a thin film | |
| US5506008A (en) | Method of applying a lacquer film sensitive to ultraviolet and/or electron radiation | |
| TWI835948B (zh) | 空氣處理方法及在無塵室中之空氣處理系統 | |
| JPH05247654A (ja) | 光励起ｃｖｄ装置 | |
| CN101101876A (zh) | 在还原气氛下固化介电膜 | |
| JPH0468387B2 (ja) | ||
| KR102510977B1 (ko) | 영역 선택적 금속 박막 및 이의 제조방법 | |
| JPH02159376A (ja) | 光励起ｃｖｄ方法およびその装置 | |
| Wickramanayaka et al. | On the chemistry of a-SiO2 deposition by plasma enhanced CVD | |
| JPH0294430A (ja) | 光ｃｖｄ装置 | |
| JPS62126628A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6273727A (ja) | 光励起処理装置 | |
| JP3432013B2 (ja) | 酸化膜の形成方法 | |
| JPH08504539A (ja) | 半導体層及び絶縁層製造法 | |
| JPH0621234Y2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH06120187A (ja) | 光励起ドライ洗浄装置 |