JPH11111716A - Insulation film for semiconductor element and its manufacture - Google Patents
Insulation film for semiconductor element and its manufactureInfo
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- JPH11111716A JPH11111716A JP28317897A JP28317897A JPH11111716A JP H11111716 A JPH11111716 A JP H11111716A JP 28317897 A JP28317897 A JP 28317897A JP 28317897 A JP28317897 A JP 28317897A JP H11111716 A JPH11111716 A JP H11111716A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,半導体素子の製造
に関し,特に多層配線の層間絶縁膜として使用するため
のシリコン系酸化膜及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the manufacture of semiconductor devices, and more particularly to a silicon oxide film for use as an interlayer insulating film of a multilayer wiring and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来,半導体素子のシリコン酸化膜を形
成する技術として,TEOS-O3法が広く使用されてきた。T
EOS-O3法は,TEOSとオゾン(O3)をソースガスとして使用
し,400℃前後の常圧CVD装置中で,オゾンによりTEO
Sを重合反応させ,その結果オリゴマー((C2H5O)3SiOSi
(OC2H5)3)及びシラノール((C2H5O)3SiOH)が生成され,
該オリゴマーが徐々に酸化してシリコン(Si)基板上にSi
O2(TEOS・O3-SiO2)膜が成膜されるというものである。T
EOS-O3膜は,なだらかなリフロー形状を有し,埋め込み
性能が高い点に特徴があるが,その反面膜安定性が低
く,吸湿性が高いという欠点を有する。2. Description of the Related Art Conventionally, the TEOS-O 3 method has been widely used as a technique for forming a silicon oxide film of a semiconductor device. T
The EOS-O 3 method uses TEOS and ozone (O 3 ) as source gases and uses TEOS with ozone in a normal-pressure CVD device at around 400 ° C.
The polymerization reaction of S results in oligomers ((C 2 H 5 O) 3 SiOSi
(OC 2 H 5 ) 3 ) and silanol ((C 2 H 5 O) 3 SiOH)
The oligomer is gradually oxidized to form Si on the silicon (Si) substrate.
An O 2 (TEOS.O 3 —SiO 2 ) film is formed. T
The EOS-O 3 film has a gentle reflow shape and high embedding performance, but has the disadvantage of low film stability and high moisture absorption.
【0003】TEOS-O3膜の吸湿性対策として,成膜後に
膜表面を加熱処理する方法(例えば,FASTプロセス)が
知られている。該方法は,アルコキシフルオシラン(FSi
(OC2H5)3)蒸気中で成膜後の膜表面を別途アニール炉内
で加熱処理するというものである。加熱処理の結果,ア
ルコキシフルオシランが膜中に拡散され吸湿性の原因と
なるSi-OHが脱水縮合されて減少するため膜の吸湿性が
多少改善されるが,その効果は十分ではない。As a countermeasure against the hygroscopicity of a TEOS-O 3 film, a method of heating the film surface after film formation (for example, a FAST process) is known. The method uses an alkoxyfluorsilane (FSi
(OC 2 H 5 ) 3 ) The film surface after film formation in steam is separately heat-treated in an annealing furnace. As a result of the heat treatment, the alkoxyfluorsilane is diffused into the film, and the Si-OH, which causes the hygroscopicity, is dehydrated and condensed to decrease, so that the hygroscopicity of the film is somewhat improved, but the effect is not sufficient.
【0004】シリコン酸化膜を成膜するもう一つの周知
の方法はプラズマCVD法である。該方法は,アルコキ
シシラン系ガス(例えば,TEOS及びTEFS)及びO2またはN
2Oなどの酸化剤の混合ガスをソースガスとして使用し,
真空排気された反応室内で一般に0.8W/cm2以上のRF電力
によりプラズマを発生させ,該プラズマにより上記ソー
スガスが分解され,その結果良質のシリコン酸化膜がSi
基板上にプラズマ気相成長されるというものである。Another known method for forming a silicon oxide film is a plasma CVD method. The method involves the use of alkoxysilane based gases (eg, TEOS and TEFS) and O 2 or N 2.
Using a mixed gas of an oxidant such as 2 O as a source gas,
In the evacuated reaction chamber, plasma is generally generated by RF power of 0.8 W / cm 2 or more, and the source gas is decomposed by the plasma. As a result, a high quality silicon oxide film is formed.
It is to be plasma grown on a substrate.
【0005】プラズマCVD膜は上記TEOS-O3膜に比べ,安
定でかつ吸湿性が低い点に特徴があるが,その反面埋め
込み性能が低いという欠点を有する。図1は,プラズマ
CVD法により成膜したシリコン酸化膜の断面SEM写真
を示したものである。図1に示されるように段差部分が
コンフォーマル形状を有していることから,リフロー性
がなく埋め込み性能が低いことがわかる。[0005] The plasma CVD film is compared with the TEOS-O 3 film, there is a stable and characterized in that the low moisture absorption, has the disadvantage that the embedded performance is low. However. FIG. 1 shows a cross-sectional SEM photograph of a silicon oxide film formed by a plasma CVD method. Since the step portion has a conformal shape as shown in FIG. 1, it can be seen that there is no reflow property and the embedding performance is low.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来のTEOS-O3常圧C
VD膜は吸湿性が高い点に問題があり,さらにフッ素
(F)を添加した場合には膜の化学的安定性が低下する。
また,付加的にオゾン発生装置や後処理用のアニール炉
が必要になり装置スペースの点で問題がある。さらに,
後処置のために装置間を移動する際のパーティクル汚染
の問題もある。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional TEOS-O 3 normal pressure C
VD films have a problem in that they have high hygroscopicity.
When (F) is added, the chemical stability of the film decreases.
In addition, an ozone generator and an annealing furnace for post-processing are additionally required, which is problematic in terms of equipment space. further,
There is also the problem of particle contamination when moving between devices for post-treatment.
【0007】一方,プラズマCVD膜は埋め込み性能が
低く高集積デバイスに対し応用が困難である点で問題で
ある。On the other hand, the plasma CVD film is problematic in that it has a low filling performance and is difficult to apply to a highly integrated device.
【0008】したがって,本発明の目的は,吸湿性が低
くかつ膜の化学的安定性が高いシリコン絶縁膜を与える
ことである。Accordingly, it is an object of the present invention to provide a silicon insulating film having low hygroscopicity and high chemical stability of the film.
【0009】また本発明の他の目的は,配線間隔が0.35
μm以下の高集積デバイス配線を空孔なく平坦に埋め込
むような埋め込み性能に優れたシリコン絶縁膜を与える
ことである。Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having a wiring interval of 0.35
An object of the present invention is to provide a silicon insulating film excellent in embedding performance such as embedding a highly integrated device wiring of μm or less flat without voids.
【0010】さらに本発明の他の目的は,装置スペース
の増加及び装置間移動のない効率的かつ信頼性の高い絶
縁膜の形成方法を与えることである。It is still another object of the present invention to provide an efficient and reliable method of forming an insulating film without increasing the device space and without moving between devices.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の手段から成る。To achieve the above object, the present invention comprises the following means.
【0012】本発明に係るシリコン系絶縁膜は,少なく
ともアルコキシシラン系の有機シリコンガス及び酸素か
ら成る混合ガスをソースガスとして使用し,排気された
反応室内で第1のRF電力を用いて重合反応を生じさせ,
それによって得られた重合体堆積物をさらに第2のRF電
力で縮合反応させることによって得られる。The silicon-based insulating film according to the present invention uses a mixed gas comprising at least an alkoxysilane-based organic silicon gas and oxygen as a source gas, and performs a polymerization reaction using a first RF power in an exhausted reaction chamber. Causes
It is obtained by further subjecting the resulting polymer deposit to a condensation reaction with a second RF power.
【0013】ここで,好適には,前記第2のRF電力は前
記第1のRF電力よりエネルギー密度が高い。Here, preferably, the second RF power has a higher energy density than the first RF power.
【0014】また,好適には,前記アルコキシシラン系
の有機シリコンガスは,アルコキシフルオロシラン(TEF
S)である。Preferably, the alkoxysilane-based organosilicon gas is an alkoxyfluorosilane (TEF).
S).
【0015】さらに,ソースガスとしてTEOSを含むこと
もできる。Further, TEOS can be included as a source gas.
【0016】さらにまた,ソースガスとして不活性ガス
を含むこともできる。Further, an inert gas may be contained as a source gas.
【0017】一方,本発明に係るシリコン系絶縁膜を形
成する方法は,少なくともアルコキシシラン系の有機シ
リコンガス及び酸素から成る混合ガスをソースガスとし
て使用し,反応室内で第1のRF電力を用いて重合反応を
生じさせる工程と,前記重合反応によって得られた重合
体堆積物に対し,さらに第2のRF電力を用いて縮合反応
を生じさせる工程と,から成る。On the other hand, a method of forming a silicon-based insulating film according to the present invention uses a mixed gas comprising at least an alkoxysilane-based organic silicon gas and oxygen as a source gas and uses a first RF power in a reaction chamber. And a step of further causing a condensation reaction on the polymer deposit obtained by the polymerization reaction by using a second RF power.
【0018】この方法において前記第2のRF電力は前記
第1のRF電力よりエネルギー密度が高い。In this method, the second RF power has a higher energy density than the first RF power.
【0019】またこの方法の特徴は,前記重合反応の工
程及び前記縮合反応の工程を同一の反応室内で連続して
行うことができる点にある。A feature of this method is that the step of the polymerization reaction and the step of the condensation reaction can be continuously performed in the same reaction chamber.
【0020】この方法において前記アルコキシシラン系
の有機シリコンガスは,好適にはアルコキシフルオロシ
ラン(TEFS)である。In this method, the alkoxysilane-based organosilicon gas is preferably alkoxyfluorosilane (TEFS).
【0021】また,この方法においてソースガスとして
TEOSを含むこともできる。In this method, the source gas
It can also include TEOS.
【0022】さらに,この方法においてソースガスとし
て不活性ガスを含むこともできる。Further, in this method, an inert gas may be included as a source gas.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下,図面を交え本発明の実施例
を説明する。図2は,本発明に係るシリコン系絶縁膜で
あるSiOF膜を製造するための装置を略示したものであ
る。装置はプラズマ処理装置1及びガス供給装置12から
成る。プラズマ処理装置1は従来と同様の平行平板タイ
プであって,真空チャンバ6と,真空チャンバの内側上
部に設置さえたガス供給ヘッド5と,該ガス供給ヘッド
に平行に対向して配置されたシリコン基板保持用のサセ
プタ3と,該サセプタを加熱保持するためのヒータ2とか
ら成る。ガス供給ヘッド5及びサセプタ3は高周波電極と
して機能し,いずれかが高周波RF電源(図示せず)に接
続されている。処理済みの反応ガスは排気口11より排気
される。一方,ガス供給装置12は,各種ガス用タンク9
と,バルブ8と,配管13と,各バルブの開閉及びガス流
量を制御するための流量制御器7とから成る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 schematically shows an apparatus for manufacturing a SiOF film which is a silicon-based insulating film according to the present invention. The apparatus includes a plasma processing apparatus 1 and a gas supply apparatus 12. The plasma processing apparatus 1 is of a parallel plate type as in the prior art, and includes a vacuum chamber 6, a gas supply head 5 installed in the upper inside of the vacuum chamber, and a silicon wafer disposed in parallel to the gas supply head. It comprises a susceptor 3 for holding a substrate and a heater 2 for heating and holding the susceptor. The gas supply head 5 and the susceptor 3 function as high-frequency electrodes, and one of them is connected to a high-frequency RF power supply (not shown). The processed reaction gas is exhausted from the exhaust port 11. On the other hand, the gas supply device 12
And a flow controller 7 for controlling the opening / closing of each valve and the gas flow rate.
【0024】本発明に係るシリコン系絶縁膜であるSiOF
膜は,少なくともアルコキシシラン系の有機シリコンガ
ス及び酸素から成る混合ガスをソースガスとして使用
し,排気された反応室内で第1のRF電力を用いて重合反
応を生じさせ,それによって得られた重合体堆積物を第
2のRF電力で縮合反応させることによって得られる。こ
のように本発明のSiOF膜は2つの反応工程を経て形成さ
れる。SiOF which is a silicon-based insulating film according to the present invention
The film is formed by using a mixed gas comprising at least an alkoxysilane-based organosilicon gas and oxygen as a source gas, causing a polymerization reaction using a first RF power in an evacuated reaction chamber, and obtaining a polymerization reaction. It is obtained by subjecting the coalesced deposit to a condensation reaction with a second RF power. Thus, the SiOF film of the present invention is formed through two reaction steps.
【0025】まず,第1の工程である重合体形成反応に
ついて説明する。反応に必要なアルコキシシラン系有機
シリコンガスは,好適にはアルコキシフルオロシラン(T
EFS):FSi(OC2H5)3であるが,他にベンゼン環を結合種と
するアルコキシシランガスを用いることもできる。酸素
(O2)はオゾン(O3)を発生させるために使用される。また
ソースガスとして,プラズマの安定性を向上させるため
に不活性ガスを含むこともできる。実施例では不活性ガ
スとしてヘリウム(He)を使用した。さらにソースガスと
して,TEOSまたはTRIESなどのフッ素を含まないアルコ
キシシランガスを含むこともできる。これらのガスはSi
OF膜中のフッ素含有量を調整する働きを有する。First, the polymer forming reaction, which is the first step, will be described. The alkoxysilane-based organosilicon gas required for the reaction is preferably an alkoxyfluorosilane (T
EFS): FSi (OC 2 H 5 ) 3 , but an alkoxysilane gas having a benzene ring as a bonding species can also be used. oxygen
(O 2 ) is used to generate ozone (O 3 ). In addition, an inert gas may be included as a source gas in order to improve plasma stability. In the example, helium (He) was used as an inert gas. Further, as a source gas, an alkoxysilane gas containing no fluorine, such as TEOS or TRIES, may be included. These gases are Si
It has the function of adjusting the fluorine content in the OF film.
【0026】上記各ガスは流量制御器7によって好適に
はTEFS:70sccm,TEOS:70sccm,O2:2000sccm及びHe:2000sc
cmの流量で混合され,ガス供給ヘッド5の細孔10を通じ
て真空チャンバ6の反応領域内へ導入される。真空チャ
ンバ6内の気圧は1〜10Torr,好適には6Torrに維持され
る。サセプタ3の温度は150〜550℃,好適には400℃に維
持される。混合ガスに印加する第1のRF電力の周波数は
10〜20MHz及び/または300〜500kHzであり,好適には1
3.4MHzである。またそのエネルギー密度は0.1W/cm2〜0.
6W/cm2,好適には0.4W/cm2である。これは以下に説明す
る第2のRF電力よりも低いエネルギー密度である。Each of the above gases is preferably supplied to the flow controller 7 by TEFS: 70 sccm, TEOS: 70 sccm, O 2 : 2000 sccm and He: 2000 sccm.
The gas is mixed at a flow rate of cm and introduced into the reaction region of the vacuum chamber 6 through the fine holes 10 of the gas supply head 5. The pressure in the vacuum chamber 6 is maintained at 1 to 10 Torr, preferably 6 Torr. The temperature of the susceptor 3 is maintained at 150 to 550C, preferably 400C. The frequency of the first RF power applied to the mixed gas is
10-20 MHz and / or 300-500 kHz, preferably 1
3.4 MHz. Also the energy density 0.1W / cm 2 ~0.
It is 6 W / cm 2 , preferably 0.4 W / cm 2 . This is a lower energy density than the second RF power described below.
【0027】第1反応である重合反応は以下のように生
じる。第1のRF電力によるO2プラズマからオゾンO3が生
成される。そのオゾンとTEFSが反応して,TEFSの重合体
(オリゴマー)が形成される。それがシリコン基板上に
堆積する。この重合体は徐々に酸化していくために疑似
液体的な挙動(リフロー効果)を示し,極めて高い埋め
込み特性を有する。The polymerization reaction, which is the first reaction, occurs as follows. Ozone O 3 is generated from the O 2 plasma by the first RF power. The ozone reacts with TEFS to form a TEFS polymer (oligomer). It deposits on the silicon substrate. Since this polymer is gradually oxidized, it exhibits a quasi-liquid behavior (reflow effect) and has extremely high embedding characteristics.
【0028】ここで,重合体形成反応の工程において0.
8W/cm2以上の高エネルギー密度のRFを印加した場合に
は,TEFSの分解が進み重合反応が進まなくなってオリゴ
マーが形成されなくなるという点に注意すべきである。
このような場合には,形成された膜はもはやリフロー効
果を有することはなく図1に示されるような従来のコン
フォーマル形状となる。Here, in the step of the polymer formation reaction, 0.1.
It should be noted that when RF with a high energy density of 8 W / cm 2 or more is applied, the decomposition of TEFS proceeds, the polymerization reaction does not proceed, and no oligomer is formed.
In such a case, the formed film no longer has a reflow effect, and has a conventional conformal shape as shown in FIG.
【0029】次に,第2反応である縮合反応について説
明する。第1反応及び当該第2反応は同一の真空チャン
バ6内で連続して行うことができる。まず,第1反応終
了後に未反応混合ガスが排気口11を通じて排気される。
次に,O2及びHeの所定の流量の混合ガス(O2:2000sccm,H
e:2000sccm)が真空チャンバ6内に導入される。真空チャ
ンバ6内の気圧は1〜10Torr,好適には3Torrに維持され
る。サセプタ3の温度は150〜550℃,好適には400℃に維
持される。混合ガスに印加する第2のRF電力の周波数は
10〜20MHz及び/または300〜500kHzであり,好適には1
3.4MHz及び430kHzである。またそのエネルギー密度は0.
5W/cm2〜4.0W/cm2,好適には13.4MHz:1.0W/cm2及び430
kHz:0.8W/cm2である。この第2のRF電力のエネルギー
密度は,13.4MHzで比較した場合に実質的に上記第1のR
F電力の2.5倍である。縮合反応を行う処理時間tは印加
するRF電力の条件及び膜厚などにより変化するが実施例
では60秒とした。なお,処理時間tは膜表面から深さ方
向へ向かって縮合反応が進行するのに十分な時間でなけ
ればならない。Next, the condensation reaction which is the second reaction will be described. The first reaction and the second reaction can be continuously performed in the same vacuum chamber 6. First, after the completion of the first reaction, the unreacted mixed gas is exhausted through the exhaust port 11.
Next, a mixed gas of a predetermined flow rate of O 2 and He (O 2 : 2000 sccm, H
e: 2000 sccm) is introduced into the vacuum chamber 6. The pressure in the vacuum chamber 6 is maintained at 1 to 10 Torr, preferably 3 Torr. The temperature of the susceptor 3 is maintained at 150 to 550C, preferably 400C. The frequency of the second RF power applied to the mixed gas is
10-20 MHz and / or 300-500 kHz, preferably 1
3.4 MHz and 430 kHz. Its energy density is 0.
5W / cm 2 ~4.0W / cm 2 , preferably 13.4MHz: 1.0W / cm 2 and 430
kHz: 0.8 W / cm 2 . The energy density of this second RF power is substantially equal to that of the first RF power when compared at 13.4 MHz.
2.5 times the F power. The treatment time t for performing the condensation reaction varies depending on the conditions of the applied RF power, the film thickness, and the like, but was set to 60 seconds in the examples. The processing time t must be a time sufficient for the condensation reaction to proceed from the film surface to the depth direction.
【0030】最後に,本発明に係るSiOF膜の評価実験に
ついて説明する。まず,図3は,本発明の実施例のSiOF
膜の埋め込み特性を示した断面SEM写真である。図3を
見ると,従来のプラズマCVD膜(図1)に比べ,段差部
分がコンフォーマル形状ではなくリフロー形状であるこ
とがわかる。また,配線間には段差が無く平坦化が達成
されていることがわかる。これは,本発明に係るSiOF膜
が疑似液体的な挙動(リフロー効果)を有しているため
である。このように本発明に係るシリコン酸化膜は非常
に高い埋め込み特性を有する。Finally, an evaluation experiment of the SiOF film according to the present invention will be described. First, FIG. 3 shows the SiOF according to the embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional SEM photograph showing the film filling characteristics. Referring to FIG. 3, it can be seen that the step portion is not a conformal shape but a reflow shape as compared with the conventional plasma CVD film (FIG. 1). In addition, it can be seen that there is no step between the wirings and flattening has been achieved. This is because the SiOF film according to the present invention has a pseudo-liquid behavior (reflow effect). As described above, the silicon oxide film according to the present invention has very high filling characteristics.
【0031】次に本発明に係るSiOF膜の吸湿性の評価に
ついて説明する。以下の表は,本発明に従う実施例のSi
OF膜に対し,FT-IRの吸収強度分布におけるSi-F及びSi-
OHの膜内濃度を縮合処理の前後で測定した結果を示した
ものである。Next, the evaluation of the hygroscopicity of the SiOF film according to the present invention will be described. The following table shows the Si values of the examples according to the invention.
Si-F and Si- in FT-IR absorption intensity distribution for OF film
3 shows the results of measuring the OH concentration in the film before and after the condensation treatment.
【0032】 この測定結果から縮合処理によって吸湿性の原因となる
不安定な結合Si-FまたはSi-OHが効果的に減少している
のがわかる。これは,第2工程において,プラズマ加熱
処理することで,吸湿性の原因である膜中のSi-Fまたは
Si-OHなどの不安定結合が縮合されて安定なSi-O-Si結合
に変わったためであると考えられる。[0032] From this measurement result, it can be seen that the unstable bond Si-F or Si-OH, which causes hygroscopicity, is effectively reduced by the condensation treatment. This is because, in the second step, the plasma heat treatment is performed, so that the Si-F or
This is probably because unstable bonds such as Si-OH were condensed and changed into stable Si-O-Si bonds.
【0033】また図4は,本発明に従う実施例のSiOF膜
に対し,縮合処理の前後においてSi-F結合のFT-IR吸収
スペクトルのプロファイルを比較したものである。グラ
フより波数が940(cm-1)付近の吸収ピークの幅は,プラ
ズマ加熱処理後の方が狭くなっているのがわかる。これ
はプラズマ処理によって,安定なO3SiF結合は影響を受
けず,不安定なO2Si-F2結合とSi-OH結合のみが縮合反応
して安定なO-Si-O結合に変わり,不安定なO2Si-F2結合
数が減少したためであると考えられる。このことから,
プラズマ加熱処理によりSiOF膜の化学的安定性が向上し
たことがわかる。FIG. 4 shows a comparison of the FT-IR absorption spectrum profiles of the Si-F bond before and after the condensation treatment with the SiOF film of the embodiment according to the present invention. The graph shows that the width of the absorption peak near the wave number of 940 (cm -1 ) is narrower after the plasma heating treatment. This is because the stable O 3 SiF bond is not affected by the plasma treatment, only the unstable O 2 Si-F 2 bond and the Si—OH bond undergo a condensation reaction to change to a stable O—Si—O bond. This is probably because the number of unstable O 2 Si—F 2 bonds decreased. From this,
It can be seen that the plasma heating treatment improved the chemical stability of the SiOF film.
【0034】さらに図5は,本発明に従う実施例のSiOF
膜に対し,FT-IRによる膜の吸湿性能を示したものであ
る。測定は,実施例のSiOF膜を80℃,1気圧,湿度80%
の加湿条件下で20時間放置した後に行われた。グラフよ
り波数3700〜3100(cm-1)付近において,プラズマ縮合処
理済の方が赤外線の吸収量が減少しているのがわかる。
これらの結果から本発明に係るシリコン酸化膜は吸湿性
が非常に低いことがわかる。FIG. 5 is a schematic diagram showing a SiOF according to an embodiment of the present invention.
This shows the moisture absorption performance of the film by FT-IR. The measurement was performed at 80 ° C, 1 atm, and humidity of 80% for the SiOF film of the example.
This was performed after standing for 20 hours under humidified conditions. From the graph, it can be seen that near the wave number of 3700 to 3100 (cm -1 ), the amount of infrared absorption decreases after the plasma condensation treatment.
These results indicate that the silicon oxide film according to the present invention has very low hygroscopicity.
【0035】以上の評価結果から,本発明に係るシリコ
ン酸化膜は,高い埋め込み性能,高い化学的安定性及び
低い吸湿性を合わせ持つことが実証された。From the above evaluation results, it has been proved that the silicon oxide film according to the present invention has high filling performance, high chemical stability and low moisture absorption.
【0036】[0036]
【効果】本発明により,埋め込み性能が高く,化学的安
定性が高く,かつ吸湿性が低いシリコン酸化膜を形成す
ることができた。According to the present invention, a silicon oxide film having high filling performance, high chemical stability, and low hygroscopicity can be formed.
【0037】また本発明により,付加的な装置が不要と
なり,装置スペースを大幅に削減することができた。Further, according to the present invention, an additional device is not required, and the device space can be greatly reduced.
【0038】さらに本発明により,パーティクル汚染が
少なく信頼性の高いデバイスを製造することができた。Further, according to the present invention, a highly reliable device with less particle contamination can be manufactured.
【図1】図1は,従来のプラズマCVD法によりアルミ配
線上に成膜されたシリコン酸化膜の断面SEM写真であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional SEM photograph of a silicon oxide film formed on an aluminum wiring by a conventional plasma CVD method.
【図2】図2は,本発明に従うシリコン酸化膜の製造に
使用する装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an apparatus used for manufacturing a silicon oxide film according to the present invention.
【図3】図3は,本発明に従ってアルミ配線上に成膜さ
れたSiOF膜の断面SEM写真である。FIG. 3 is a cross-sectional SEM photograph of a SiOF film formed on an aluminum wiring according to the present invention.
【図4】図4は,本発明に従う実施例のSiOF膜のSi-F結
合のFT-IRプロファイルを示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing an FT-IR profile of a Si—F bond of an SiOF film of an example according to the present invention.
【図5】図5は,本発明に従う実施例のSiOF膜の加湿後
のFT-IR吸収プロファイルを示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing the FT-IR absorption profile of the SiOF film of the example according to the present invention after humidification.
1 プラズマ処理装置 2 ヒータ 3 サセプタ 4 半導体ウエハ 5 ガス供給ヘッド 6 真空チャンバ 7 ガス流量制御器 8 バルブ 9 ガスタンク 10 細孔 11 排気口 12 ガス供給装置 13 配管 1 Plasma processing device 2 Heater 3 Susceptor 4 Semiconductor wafer 5 Gas supply head 6 Vacuum chamber 7 Gas flow controller 8 Valve 9 Gas tank 10 Pores 11 Exhaust port 12 Gas supply device 13 Piping
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハネス・バート・コネリス・ファン・デ ール・ヒルスト 東京都多摩市永山6丁目23番1 日本エ ー・エス・エム株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Johannes Bad Conelis van der Hirst 6-23-1, Nagayama, Tama-shi, Tokyo Inside ASM Japan
Claims (11)
コンガス及び酸素から成る混合ガスをソースガスとして
使用し,排気された反応室内で第1のRF電力を用いて重
合反応を生じさせ,それによって得られた重合体堆積物
をさらに第2のRF電力で縮合反応させることによって得
られるシリコン系絶縁膜。A mixed gas comprising at least an alkoxysilane-based organosilicon gas and oxygen is used as a source gas, and a polymerization reaction is caused by using a first RF power in an exhausted reaction chamber to obtain a polymerization reaction. A silicon-based insulating film obtained by further subjecting the polymer deposit to a condensation reaction with a second RF power.
2のRF電力は前記第1のRF電力よりエネルギー密度が高
い,ところのシリコン系絶縁膜。2. The insulating film according to claim 1, wherein the second RF power has a higher energy density than the first RF power.
て,前記アルコキシシラン系の有機シリコンガスは,ア
ルコキシフルオロシラン(TEFS)である,ところのシリコ
ン系絶縁膜。3. The insulating film according to claim 1, wherein said alkoxysilane-based organic silicon gas is alkoxyfluorosilane (TEFS).
ガスとしてさらにTEOSを含む,ところのシリコン系絶縁
膜。4. The silicon-based insulating film according to claim 3, further comprising TEOS as a source gas.
ガスとしてさらに不活性ガスを含む,ところのシリコン
系絶縁膜。5. The silicon-based insulating film according to claim 4, further comprising an inert gas as a source gas.
て,少なくともアルコキシシラン系の有機シリコンガス
及び酸素から成る混合ガスをソースガスとして使用し,
排気された反応室内で第1のRF電力を用いて重合反応を
生じさせる工程と,前記プラズマ重合反応によって得ら
れた重合体堆積物に対し,さらに第2のRF電力を用いて
縮合反応を生じさせる工程と,から成る方法。6. A method for forming a silicon-based insulating film, wherein a mixed gas comprising at least an alkoxysilane-based organic silicon gas and oxygen is used as a source gas.
A step of causing a polymerization reaction in the evacuated reaction chamber using the first RF power, and a step of causing a condensation reaction in the polymer deposit obtained by the plasma polymerization reaction by further using the second RF power. And b.
のRF電力は前記第1のRF電力よりエネルギー密度が高
い,ところの方法。7. The method according to claim 6, wherein the second
Wherein the RF power has a higher energy density than the first RF power.
前記重合反応の工程及び前記縮合反応の工程を同一の反
応室内で連続して行うことを特徴とする方法。8. The method according to claim 6 or 7, wherein
A method characterized in that the step of the polymerization reaction and the step of the condensation reaction are continuously performed in the same reaction chamber.
コキシシラン系の有機シリコンガスは,アルコキシフル
オロシラン(TEFS)である,ところの方法。9. The method according to claim 8, wherein the alkoxysilane-based organosilicon gas is alkoxyfluorosilane (TEFS).
ガスとしてさらにTEOSを含む,ところの方法。10. The method of claim 9, further comprising TEOS as a source gas.
スガスとしてさらに不活性ガスを含む,ところの方法。11. The method according to claim 10, further comprising an inert gas as a source gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28317897A JPH11111716A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Insulation film for semiconductor element and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28317897A JPH11111716A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Insulation film for semiconductor element and its manufacture |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11111716A true JPH11111716A (en) | 1999-04-23 |
Family
ID=17662168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28317897A Pending JPH11111716A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Insulation film for semiconductor element and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11111716A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114400234A (en) * | 2021-12-17 | 2022-04-26 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | Backside illuminated image sensor chip and manufacturing method thereof |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP28317897A patent/JPH11111716A/en active Pending
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CN114400234A (en) * | 2021-12-17 | 2022-04-26 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | Backside illuminated image sensor chip and manufacturing method thereof |
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