JPH0722405A - 化学気相成長法およびその装置 - Google Patents
化学気相成長法およびその装置Info
- Publication number
- JPH0722405A JPH0722405A JP15074793A JP15074793A JPH0722405A JP H0722405 A JPH0722405 A JP H0722405A JP 15074793 A JP15074793 A JP 15074793A JP 15074793 A JP15074793 A JP 15074793A JP H0722405 A JPH0722405 A JP H0722405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- chemical vapor
- dimer
- monomer
- vapor deposition
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜を半導体装置基板の垂直段差部に堆積さ
せる際に、イオンビーム照射による薄膜膜質の劣化を生
じずに、段差部の薄膜被覆率を向上させる方法およびそ
の装置を提供することにある。 【構成】 薄膜を化学気相成長させる際に、原料ガスを
電子サイクロトロン共鳴によるプラズマ状態にし、そこ
で生成される単量体、二量体および三量体を当該プラズ
マ中の圧力が単量体、二量体および三量体に飽和蒸気圧
近傍になるように半導体装置基板温度を冷却して、半導
体装置基板に吸着させ、且つ半導体装置基板へイオンビ
ームを入射させる化学気相成長法および半導体基板9 を
冷却するための手段11を設けた化学気相成長装置。
せる際に、イオンビーム照射による薄膜膜質の劣化を生
じずに、段差部の薄膜被覆率を向上させる方法およびそ
の装置を提供することにある。 【構成】 薄膜を化学気相成長させる際に、原料ガスを
電子サイクロトロン共鳴によるプラズマ状態にし、そこ
で生成される単量体、二量体および三量体を当該プラズ
マ中の圧力が単量体、二量体および三量体に飽和蒸気圧
近傍になるように半導体装置基板温度を冷却して、半導
体装置基板に吸着させ、且つ半導体装置基板へイオンビ
ームを入射させる化学気相成長法および半導体基板9 を
冷却するための手段11を設けた化学気相成長装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に使
用される薄膜の化学気相成長法およびその装置に係わ
り、特に当該薄膜の半導体基板段差部における被履率を
高める化学気相成長法およびその装置に関する。
用される薄膜の化学気相成長法およびその装置に係わ
り、特に当該薄膜の半導体基板段差部における被履率を
高める化学気相成長法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の化学気相成長法では、薄膜を形成
する半導体装置の微細パターン上に急俊な段差が存在す
ると、この段差部において当該薄膜の被履率が減少し、
段差垂直部で薄膜の膜厚が不足し、所望の半導体装置特
性が得られなくなる。このため、当該薄膜の段差部被覆
率を向上することは重要である。そこで、段差垂直部に
薄膜を被覆率よく形成するために、薄膜形成中にイオン
ビームを半導体装置基板上に堆積するバイアス印加ＣＶ
Ｄ法がある。
する半導体装置の微細パターン上に急俊な段差が存在す
ると、この段差部において当該薄膜の被履率が減少し、
段差垂直部で薄膜の膜厚が不足し、所望の半導体装置特
性が得られなくなる。このため、当該薄膜の段差部被覆
率を向上することは重要である。そこで、段差垂直部に
薄膜を被覆率よく形成するために、薄膜形成中にイオン
ビームを半導体装置基板上に堆積するバイアス印加ＣＶ
Ｄ法がある。
【０００３】しかし、前記の方法を用いた場合、半導体
基板に形成される薄膜、例えば酸化シリコン膜や窒化シ
リコン膜などを成膜する場合には、気相中でこれら酸化
シリコンや窒化シリコンの前駆体であるテトラエトキシ
シランや有機シリコン化合物等が半導体装置基板上に吸
着しながら堆積して薄膜を形成しているため、薄膜中に
多量体中の不安定な結合であるＳｉ−ＳｉやＳｉ−Ｃが
多く含まれており、形成された薄膜にイオンビームが照
射されると、この不安定な結合の解離によるダングリン
グボンドの形成のために当該薄膜の膜質が著しく劣化す
る。このため、半導体装置の特性を満足することができ
ないという問題があった。
基板に形成される薄膜、例えば酸化シリコン膜や窒化シ
リコン膜などを成膜する場合には、気相中でこれら酸化
シリコンや窒化シリコンの前駆体であるテトラエトキシ
シランや有機シリコン化合物等が半導体装置基板上に吸
着しながら堆積して薄膜を形成しているため、薄膜中に
多量体中の不安定な結合であるＳｉ−ＳｉやＳｉ−Ｃが
多く含まれており、形成された薄膜にイオンビームが照
射されると、この不安定な結合の解離によるダングリン
グボンドの形成のために当該薄膜の膜質が著しく劣化す
る。このため、半導体装置の特性を満足することができ
ないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、半導体装置の特性を満足する薄膜を形成しながら、
段差垂直部の被覆率を向上させる化学気相成長法および
その装置を提供することにある。
は、半導体装置の特性を満足する薄膜を形成しながら、
段差垂直部の被覆率を向上させる化学気相成長法および
その装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記諸目的は、薄膜形成
時に原料ガスから生成される単量体、二量体および三量
体を半導体装置基板上に吸着させると同時に半導体基板
にイオンビームを入射させることを特徴とする化学気相
成長法によって達成される。
時に原料ガスから生成される単量体、二量体および三量
体を半導体装置基板上に吸着させると同時に半導体基板
にイオンビームを入射させることを特徴とする化学気相
成長法によって達成される。
【０００６】本発明は、単量体、二量体および三量体を
半導体装置基板上に吸着させるために、プラズマ中の圧
力が単量体、二量体および三量体の飽和蒸気圧近傍であ
るように、半導体基板の温度を室温から−７０℃の間で
冷却制御することを特徴とする化学気相成長法であり、
また、本発明は、原料ガスから単量体、二量体および三
量体を生成させるプラズマを電子サイクロトロン共鳴に
より形成することを特徴とする化学気相成長法である。
半導体装置基板上に吸着させるために、プラズマ中の圧
力が単量体、二量体および三量体の飽和蒸気圧近傍であ
るように、半導体基板の温度を室温から−７０℃の間で
冷却制御することを特徴とする化学気相成長法であり、
また、本発明は、原料ガスから単量体、二量体および三
量体を生成させるプラズマを電子サイクロトロン共鳴に
より形成することを特徴とする化学気相成長法である。
【０００７】また上記諸目的は、半導体基板の温度を室
温から−７０℃の間で冷却制御するための手段を設けた
ことを特徴とする化学気相成長装置により達成される。
温から−７０℃の間で冷却制御するための手段を設けた
ことを特徴とする化学気相成長装置により達成される。
【０００８】
【作用】本発明は、成膜を行う半導体基板を室温から−
７０℃の間で冷却制御するための手段を設けたプラズマ
化学気相成長装置を用いることにより、薄膜を堆積する
半導体基板を装置内の圧力が単量体、二量体および三量
体の飽和蒸気圧となるよような温度に冷却することによ
り、冷却された半導体装置基板には単量体、二量体およ
び三量体のような比較的重合度の低いものが吸着するこ
とにより薄膜が形成される。そしてイオンビームを照射
することにより段差部は、形成された薄膜のエッチング
反応により、薄膜の堆積が抑制される。一方、段差垂直
部にはイオンビームが入射しないため、薄膜の堆積は進
行する。この結果段差垂直部の薄膜被覆率は向上する。
７０℃の間で冷却制御するための手段を設けたプラズマ
化学気相成長装置を用いることにより、薄膜を堆積する
半導体基板を装置内の圧力が単量体、二量体および三量
体の飽和蒸気圧となるよような温度に冷却することによ
り、冷却された半導体装置基板には単量体、二量体およ
び三量体のような比較的重合度の低いものが吸着するこ
とにより薄膜が形成される。そしてイオンビームを照射
することにより段差部は、形成された薄膜のエッチング
反応により、薄膜の堆積が抑制される。一方、段差垂直
部にはイオンビームが入射しないため、薄膜の堆積は進
行する。この結果段差垂直部の薄膜被覆率は向上する。
【０００９】このとき、イオンビームに照射された平坦
部の薄膜は単量体、二量体および三量体で構成されてい
るため、安定な膜質で構成されており、イオンビーム照
射による膜質の劣化が生じず、半導体装置の特性を満足
する薄膜を形成しながら、段差垂直部の被履率を向上さ
せることができる。
部の薄膜は単量体、二量体および三量体で構成されてい
るため、安定な膜質で構成されており、イオンビーム照
射による膜質の劣化が生じず、半導体装置の特性を満足
する薄膜を形成しながら、段差垂直部の被履率を向上さ
せることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき図面を使用し
て説明する。
て説明する。
【００１１】図１は本発明による化学気相成長装置の概
略図を示す。本実施例においては、プラズマ形成に電子
サイクロトロン共鳴を使用する。薄膜の成膜には、チャ
ンバ３を真空ポンプ４で減圧した後に、ガス導入口１よ
り原料ガスおよび希釈ガスをガス流量制御装置２を介し
てチャンバ３内へ導入する。そして、チャンバ３内を真
空ポンプ４で排気しながら圧力制御装置５を用いて一定
圧力にする。その後、マグネトロン６よりマイクロ波を
導波管７を介して導入すると共にコイル８により磁場を
形成し、プラズマを形成し、薄膜を半導体装置基板９に
堆積させる。このとき半導体装置基板９は電極１０に載
荷されており、電極１０に高周波を印加し、プラズマ中
からのイオン１６を引き込む。また、電極１０は温度調
節器１１により温度が制御されている。電極１０は、半
導体基板の温度を室温から−７０℃の間で冷却制御する
ための手段として、例えば液体窒素と電気ヒーターによ
る冷却と加熱の制御等によって、室温から−７０℃程度
に冷却することができる。
略図を示す。本実施例においては、プラズマ形成に電子
サイクロトロン共鳴を使用する。薄膜の成膜には、チャ
ンバ３を真空ポンプ４で減圧した後に、ガス導入口１よ
り原料ガスおよび希釈ガスをガス流量制御装置２を介し
てチャンバ３内へ導入する。そして、チャンバ３内を真
空ポンプ４で排気しながら圧力制御装置５を用いて一定
圧力にする。その後、マグネトロン６よりマイクロ波を
導波管７を介して導入すると共にコイル８により磁場を
形成し、プラズマを形成し、薄膜を半導体装置基板９に
堆積させる。このとき半導体装置基板９は電極１０に載
荷されており、電極１０に高周波を印加し、プラズマ中
からのイオン１６を引き込む。また、電極１０は温度調
節器１１により温度が制御されている。電極１０は、半
導体基板の温度を室温から−７０℃の間で冷却制御する
ための手段として、例えば液体窒素と電気ヒーターによ
る冷却と加熱の制御等によって、室温から−７０℃程度
に冷却することができる。
【００１２】図２は薄膜を半導体装置基板９に堆積して
いるときにイオンビームを照射しないときの半導体装置
段差部の堆積反応を示している。当該プラズマ中の圧力
が単量体、二量体の飽和蒸気圧近傍であるような基板９
温度を電極１０を冷却することにより達成しているた
め、段差垂直部１２および平坦部１３では単量体１４や
二量体１５の堆積反応がおこる。この状態では段差垂直
部が急峻なため堆積速度が平坦部に比べて遅く、被覆率
が低い。
いるときにイオンビームを照射しないときの半導体装置
段差部の堆積反応を示している。当該プラズマ中の圧力
が単量体、二量体の飽和蒸気圧近傍であるような基板９
温度を電極１０を冷却することにより達成しているた
め、段差垂直部１２および平坦部１３では単量体１４や
二量体１５の堆積反応がおこる。この状態では段差垂直
部が急峻なため堆積速度が平坦部に比べて遅く、被覆率
が低い。
【００１３】図３は薄膜を半導体装置基板９に堆積して
いるときにイオンビームを照射したときの半導体装置段
差部の堆積反応を示している。平坦部１３はイオン１６
が高エネルギーで入射するためエッチング反応が促進さ
れて薄膜の形成が抑制されるが、段差垂直部１２ではイ
オン１６の入射が少ないためエッチング反応は平坦部に
比べ遅い。また、平坦部に形成された薄膜が単量体、二
量体および三量体で構成されているため、イオンビーム
が照射されても安定な膜質を保っており、この結果、半
導体装置の特性を満足する薄膜を形成しながら、段差垂
直部の被覆率を向上させることができる。
いるときにイオンビームを照射したときの半導体装置段
差部の堆積反応を示している。平坦部１３はイオン１６
が高エネルギーで入射するためエッチング反応が促進さ
れて薄膜の形成が抑制されるが、段差垂直部１２ではイ
オン１６の入射が少ないためエッチング反応は平坦部に
比べ遅い。また、平坦部に形成された薄膜が単量体、二
量体および三量体で構成されているため、イオンビーム
が照射されても安定な膜質を保っており、この結果、半
導体装置の特性を満足する薄膜を形成しながら、段差垂
直部の被覆率を向上させることができる。
【００１４】以下、さらに具体例として半導体基板上に
酸化膜によるアスペクト比１．６（開口０．５μｍ、深
さ０．８μｍ）の段差に酸化シリコン膜を成膜する方法
について説明する。
酸化膜によるアスペクト比１．６（開口０．５μｍ、深
さ０．８μｍ）の段差に酸化シリコン膜を成膜する方法
について説明する。
【００１５】上述の装置を用いて酸化シリコン膜を堆積
するときのチャンバ３内に形成されたプラズマの圧力
は、１×１０-5Ｔｏｒｒ程度である。この圧力が単量
体、二量体および三量体の飽和蒸気圧近傍であるための
温度は−５０〜−７０℃程度である。そこで、基板９が
載荷されている電極１０の温度をこの−５０〜−７０℃
の温度に制御装置１１により制御する。そして、基板温
度が−５０〜−７０℃になったところで、圧力を１×１
０-5Ｔｏｒｒに保ちながら、原料ガスとしてテトラエト
キシシランをチャンバ３内に導入し、マグネトロン６よ
りマイクロ波を導波管７を介して導入すると共にコイル
８により磁場を形成してプラズマを形成し、原料ガス中
よりケイ素酸化物をイオン化して、ＳｉＯ2 の単量体、
二量体１４および三量体１５の薄膜を半導体装置基板９
に堆積させる。このとき、電極１０に高周波を印加し、
プラズマ中からのイオン１６を引き込むことにより、イ
オンビームを半導体基板９に照射する。これにより、段
差被覆性よく半導体基板上の段差部分に酸化シリコン膜
を堆積させることができる。
するときのチャンバ３内に形成されたプラズマの圧力
は、１×１０-5Ｔｏｒｒ程度である。この圧力が単量
体、二量体および三量体の飽和蒸気圧近傍であるための
温度は−５０〜−７０℃程度である。そこで、基板９が
載荷されている電極１０の温度をこの−５０〜−７０℃
の温度に制御装置１１により制御する。そして、基板温
度が−５０〜−７０℃になったところで、圧力を１×１
０-5Ｔｏｒｒに保ちながら、原料ガスとしてテトラエト
キシシランをチャンバ３内に導入し、マグネトロン６よ
りマイクロ波を導波管７を介して導入すると共にコイル
８により磁場を形成してプラズマを形成し、原料ガス中
よりケイ素酸化物をイオン化して、ＳｉＯ2 の単量体、
二量体１４および三量体１５の薄膜を半導体装置基板９
に堆積させる。このとき、電極１０に高周波を印加し、
プラズマ中からのイオン１６を引き込むことにより、イ
オンビームを半導体基板９に照射する。これにより、段
差被覆性よく半導体基板上の段差部分に酸化シリコン膜
を堆積させることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラズマ形成に電子サイクロトロン共鳴を用いた化学気相
成長装置において、イオンビーム照射による薄膜膜質の
劣化を生じずに、段差部の薄膜被覆率を向上させること
が可能になる。
ラズマ形成に電子サイクロトロン共鳴を用いた化学気相
成長装置において、イオンビーム照射による薄膜膜質の
劣化を生じずに、段差部の薄膜被覆率を向上させること
が可能になる。
【図１】 本発明の実施例における化学気相成長装置を
説明するための図面である。
説明するための図面である。
【図２】 イオンビームを照射しないときの半導体装置
段差部の堆積反応を示す図面である。
段差部の堆積反応を示す図面である。
【図３】 イオンビームを照射したときの半導体装置段
差部の堆積反応を示す図面である。
差部の堆積反応を示す図面である。
１…ガス導入口、 ２…ガス流量制御装置、
３…チャンバ、４…真空ポンプ、 ５…圧力制御装
置、 ６…マグネトロン、７…導波管、
８…コイル、 １０…電極、１１…温
度調節器、 １１…段差垂直部、 １２…垂
直部、１３…平坦部、 １４…単量体、
１５…二量体、１６…イオン。
３…チャンバ、４…真空ポンプ、 ５…圧力制御装
置、 ６…マグネトロン、７…導波管、
８…コイル、 １０…電極、１１…温
度調節器、 １１…段差垂直部、 １２…垂
直部、１３…平坦部、 １４…単量体、
１５…二量体、１６…イオン。
Claims (4)
- 【請求項１】 薄膜形成時に原料ガスから生成される単
量体、二量体および三量体を半導体装置基板上に吸着さ
せると同時に半導体基板にイオンビームを入射させるこ
とを特徴とした化学気相成長法。 - 【請求項２】 単量体、二量体および三量体を半導体装
置基板上に吸着させるために、プラズマ中の圧力が単量
体、二量体および三量体の飽和蒸気圧近傍であるよう
に、半導体基板の温度を室温から−７０℃の間で冷却制
御することを特徴とする請求項１に記載の化学気相成長
法。 - 【請求項３】 原料ガスから単量体、二量体および三量
体を生成させるプラズマを電子サイクロトロン共鳴によ
り形成することを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の化学気相成長法。 - 【請求項４】 半導体基板の温度を室温から−７０℃の
間で冷却制御するための手段を設けたことを特徴とする
化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15074793A JPH0722405A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 化学気相成長法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15074793A JPH0722405A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 化学気相成長法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722405A true JPH0722405A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15503541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15074793A Pending JPH0722405A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 化学気相成長法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722405A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5827786A (en) * | 1994-06-28 | 1998-10-27 | Fei Company | Charged particle deposition of electrically insulating films |
| US8159545B2 (en) | 2008-07-15 | 2012-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilization control apparatus and imaging apparatus |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP15074793A patent/JPH0722405A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5827786A (en) * | 1994-06-28 | 1998-10-27 | Fei Company | Charged particle deposition of electrically insulating films |
| US8159545B2 (en) | 2008-07-15 | 2012-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilization control apparatus and imaging apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102723608B1 (ko) | 실리콘 산화물막에 대한 증착후 처리 방법 | |
| US4599135A (en) | Thin film deposition | |
| KR102479806B1 (ko) | 유동성 저-k 유전체 갭필 처리 | |
| US4668365A (en) | Apparatus and method for magnetron-enhanced plasma-assisted chemical vapor deposition | |
| US5364666A (en) | Process for barrier coating of plastic objects | |
| US4732761A (en) | Thin film forming apparatus and method | |
| KR20200143254A (ko) | 개질 가스를 사용하여 전자 구조를 형성하는 방법, 상기 방법을 수행하기 위한 시스템, 및 상기 방법을 사용하여 형성되는 구조 | |
| JPS63210275A (ja) | プラズマ反応装置内を清浄にする方法 | |
| US20080026548A1 (en) | Film Forming Apparatus and Film Forming Method | |
| JP3842166B2 (ja) | 電子サイクロトロン共鳴を利用した常温化学蒸着システム及びこれを利用した複合金属膜の製造方法 | |
| JPH09312297A (ja) | 薄膜のプラズマアニール | |
| US5366586A (en) | Plasma formation using electron cyclotron resonance and method for processing substrate by using the same | |
| KR100518615B1 (ko) | 시료의 표면처리방법 및 에칭방법 | |
| JPH0917597A (ja) | プラズマ発生装置及び方法 | |
| JPH0722405A (ja) | 化学気相成長法およびその装置 | |
| US6528865B1 (en) | Thin amorphous fluorocarbon films | |
| KR102426960B1 (ko) | 플라즈마를 이용하여 실리콘 산화막을 형성하는 방법 | |
| JPS644591B2 (ja) | ||
| JPH03122266A (ja) | 窒化物薄膜の製造方法 | |
| JP2687468B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP2003262750A (ja) | ＳｉＯＮ薄膜の製造方法 | |
| US6531409B1 (en) | Fluorine containing carbon film and method for depositing same | |
| JP2895981B2 (ja) | シリコン酸化膜形成方法 | |
| US20250285836A1 (en) | Plasma deposition apparatus and plasma deposition method | |
| JPH06145974A (ja) | 真空成膜装置及び真空成膜方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020723 |