JP3348263B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP3348263B2 JP3348263B2 JP02008695A JP2008695A JP3348263B2 JP 3348263 B2 JP3348263 B2 JP 3348263B2 JP 02008695 A JP02008695 A JP 02008695A JP 2008695 A JP2008695 A JP 2008695A JP 3348263 B2 JP3348263 B2 JP 3348263B2
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- gas
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘電率が低い絶縁膜を介
在した多層配線をもつ半導体装置を製造するのに好適な
方法に関する。
在した多層配線をもつ半導体装置を製造するのに好適な
方法に関する。
【０００２】現在、半導体装置の高集積化、或いは、高
速化を実現する為、多層配線に於ける絶縁膜の再検討が
活発に行われている。例えば、ＳｉＯ2 は、半導体装置
に於いて、従来から多用されてきた絶縁材料であるが、
誘電率が４．１と高い為、配線間の寄生容量が大きくな
ってしまい、これが原因となって、信号伝搬遅延が増大
する。
速化を実現する為、多層配線に於ける絶縁膜の再検討が
活発に行われている。例えば、ＳｉＯ2 は、半導体装置
に於いて、従来から多用されてきた絶縁材料であるが、
誘電率が４．１と高い為、配線間の寄生容量が大きくな
ってしまい、これが原因となって、信号伝搬遅延が増大
する。
【０００３】この信号伝搬遅延は半導体装置の動作速度
を低下させる大きな要因であって、今後、半導体装置の
微細化が進展し、配線間の距離が短くなると、寄生容量
は更に大きくなって信号伝搬遅延時間は長くなる筈であ
るから、この点を改善する必要があり、本発明は、この
問題を解消するのに寄与することができる。
を低下させる大きな要因であって、今後、半導体装置の
微細化が進展し、配線間の距離が短くなると、寄生容量
は更に大きくなって信号伝搬遅延時間は長くなる筈であ
るから、この点を改善する必要があり、本発明は、この
問題を解消するのに寄与することができる。
【０００４】
【従来の技術】半導体装置に於ける絶縁材料として、誘
電率が小さいものを用いることで、配線間の寄生容量を
小さくし、信号伝搬遅延時間を短くすることができる。
電率が小さいものを用いることで、配線間の寄生容量を
小さくし、信号伝搬遅延時間を短くすることができる。
【０００５】近年、プラズマ化学気相堆積（ｐｌａｓｍ
ａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ：ｐ−ＣＶＤ）法を用いてＳｉＯ2 膜を成膜する
際、その過程で、ソース・ガス中にフッ素原子を含むガ
スを添加することに依って、フッ素を含有するＳｉＯ2
（以下、ＳｉＯＦとする）膜を形成できる旨の報告がな
されている（要すれば、「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔ
ｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ １９９３ Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎＳｏｌｉｄ
Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ，Ｍａｋｕｈａｒｉ，１９９３，ｐｐ１５８−１
６０．」、「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ
ｏｆ ｔｈｅ １９９３ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔ
ｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｍａ
ｋｕｈａｒｉ，１９９３，ｐｐ１６１−１６３．」、
「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈ
ｅ １９９３ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ ＳｔａｔｅＤｅｖｉ
ｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｍａｋｕｈａｒ
ｉ，１９９３，ｐｐ５１０−５１２．」などを参照）。
ａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ：ｐ−ＣＶＤ）法を用いてＳｉＯ2 膜を成膜する
際、その過程で、ソース・ガス中にフッ素原子を含むガ
スを添加することに依って、フッ素を含有するＳｉＯ2
（以下、ＳｉＯＦとする）膜を形成できる旨の報告がな
されている（要すれば、「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔ
ｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ １９９３ Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎＳｏｌｉｄ
Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ，Ｍａｋｕｈａｒｉ，１９９３，ｐｐ１５８−１
６０．」、「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ
ｏｆ ｔｈｅ １９９３ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔ
ｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｍａ
ｋｕｈａｒｉ，１９９３，ｐｐ１６１−１６３．」、
「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ ｔｈ
ｅ １９９３ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ ＳｔａｔｅＤｅｖｉ
ｃｅｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｍａｋｕｈａｒ
ｉ，１９９３，ｐｐ５１０−５１２．」などを参照）。
【０００６】ＳｉＯＦ膜は、誘電率が３．６であって、
ＳｉＯ2 と比較して低いことから、半導体装置を高速動
作化する為に有利であり、次世代の半導体装置に於ける
層間絶縁膜として注目を集めている。
ＳｉＯ2 と比較して低いことから、半導体装置を高速動
作化する為に有利であり、次世代の半導体装置に於ける
層間絶縁膜として注目を集めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＳｉＯＦ膜を層間絶縁
膜として使用する場合、その成膜に続いて、例えばＡｌ
のスパッタリングや配線アニールなど、４００〔℃〕以
上の熱処理を加える工程が必須である。
膜として使用する場合、その成膜に続いて、例えばＡｌ
のスパッタリングや配線アニールなど、４００〔℃〕以
上の熱処理を加える工程が必須である。
【０００８】その際、ＳｉＯＦ膜中からフッ素が抜け出
してしまい、そのフッ素がトランジスタの特性を劣化さ
せたり、或いは、Ａｌ配線を腐食させるなどの問題を起
こすことになる。
してしまい、そのフッ素がトランジスタの特性を劣化さ
せたり、或いは、Ａｌ配線を腐食させるなどの問題を起
こすことになる。
【０００９】本発明は、熱処理を加えても、フッ素が膜
中から放出されない安定したＳｉＯＦ膜を得られるよう
にする。
中から放出されない安定したＳｉＯＦ膜を得られるよう
にする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、ＣＶＤ法、
例えばｐ−ＣＶＤ法を適用することに依って、基板上に
ＳｉＯＦ膜を形成してから、その基板をＮ 2 ガスを用い
たプラズマ雰囲気に曝すことが基本になっている。
例えばｐ−ＣＶＤ法を適用することに依って、基板上に
ＳｉＯＦ膜を形成してから、その基板をＮ 2 ガスを用い
たプラズマ雰囲気に曝すことが基本になっている。
【００１１】
【作用】前記手段を採ることに依り、ＳｉＯＦ膜の成膜
後、熱処理を加えても、膜中からフッ素が放出されるこ
とはなくなり、安定な膜が維持される。
後、熱処理を加えても、膜中からフッ素が放出されるこ
とはなくなり、安定な膜が維持される。
【００１２】フッ素の放出が抑止される理由、また、プ
ラズマ雰囲気を生成させる為のガスとして、何故、前掲
のものが良いのか、などについては、未だ、確たるとこ
ろは判っていない。然しながら、実験的に確認すること
は容易である。
ラズマ雰囲気を生成させる為のガスとして、何故、前掲
のものが良いのか、などについては、未だ、確たるとこ
ろは判っていない。然しながら、実験的に確認すること
は容易である。
【００１３】
【実施例】図１は本発明を実施して改良されたＳｉＯＦ
膜を成長させるのに用いたプラズマ成膜装置の要部説明
図である。
膜を成長させるのに用いたプラズマ成膜装置の要部説明
図である。
【００１４】図に於いて、１は反応室、２は真空パイ
プ、３は真空ポンプ、４はプレート、５はシャワー・ヘ
ッド、６はフッ素源である例えばＣ2 Ｆ6 ガスのタン
ク、６Ａはパイプ、７はＯ2 ガスのタンク、７Ａはパイ
プ、８は成膜後のプラズマ処理用ガスのタンク、８Ａは
パイプ、９は成膜後のプラズマ処理用ガスのタンク、９
Ａはパイプ、１０はＨｅガスのタンク、１０Ａはパイ
プ、１１はテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の容器、
１１Ａはパイプ、１２はパイプ、１３は高周波電源、１
４は低周波電源、１５はウエハをそれぞれ示している。
プ、３は真空ポンプ、４はプレート、５はシャワー・ヘ
ッド、６はフッ素源である例えばＣ2 Ｆ6 ガスのタン
ク、６Ａはパイプ、７はＯ2 ガスのタンク、７Ａはパイ
プ、８は成膜後のプラズマ処理用ガスのタンク、８Ａは
パイプ、９は成膜後のプラズマ処理用ガスのタンク、９
Ａはパイプ、１０はＨｅガスのタンク、１０Ａはパイ
プ、１１はテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の容器、
１１Ａはパイプ、１２はパイプ、１３は高周波電源、１
４は低周波電源、１５はウエハをそれぞれ示している。
【００１５】図示の成膜装置を用い、ＳｉＯＦ膜の成
膜、及び、プラズマ処理を行う場合について説明する。
膜、及び、プラズマ処理を行う場合について説明する。
【００１６】反応室１内のプレート４上には、成膜対象
であるウエハ１５が載置され、その後、反応室１は密閉
され、真空パイプ２を介して真空ポンプ３に依って０．
０１〔Ｔｏｒｒ〕程度に排気される。
であるウエハ１５が載置され、その後、反応室１は密閉
され、真空パイプ２を介して真空ポンプ３に依って０．
０１〔Ｔｏｒｒ〕程度に排気される。
【００１７】ウエハ１５が載置されたプレート４はラン
プ（図示せず）に依って加熱されている。
プ（図示せず）に依って加熱されている。
【００１８】シャワー・ヘッド５は、ウエハ１５に対し
て原料ガスを噴射できるように配置され、プラズマを発
生させる為のエネルギ源である高周波電源１３及び低周
波電源１４に接続されている。尚、高周波と低周波を併
用すれば、成膜される膜が緻密化できるとされている。
て原料ガスを噴射できるように配置され、プラズマを発
生させる為のエネルギ源である高周波電源１３及び低周
波電源１４に接続されている。尚、高周波と低周波を併
用すれば、成膜される膜が緻密化できるとされている。
【００１９】フッ素源であるＣ2 Ｆ6 ガスはタンク６か
らパイプ６Ａ及び１２を介してシャワー・ヘッド５に供
給される。
らパイプ６Ａ及び１２を介してシャワー・ヘッド５に供
給される。
【００２０】Ｏ2 ガスはタンク７からパイプ７Ａ及び１
２を介してシャワー・ヘッド５に供給される。
２を介してシャワー・ヘッド５に供給される。
【００２１】Ｈｅガスはタンク１０からパイプ１０Ａを
介して容器１１に供給され、収容されている液状のＴＥ
ＯＳをバブリングして気化させ、その気化したＴＥＯＳ
をパイプ１１Ａ及び１２を介してシャワー・ヘッド５に
搬送する役割を果たす。従って、容器１１はバブラとし
ての働きをしている。
介して容器１１に供給され、収容されている液状のＴＥ
ＯＳをバブリングして気化させ、その気化したＴＥＯＳ
をパイプ１１Ａ及び１２を介してシャワー・ヘッド５に
搬送する役割を果たす。従って、容器１１はバブラとし
ての働きをしている。
【００２２】シャワー・ヘッド５に於いては、気化した
ＴＥＯＳ及びＣ2 Ｆ6 ガス及びＯ2ガスが混合され、そ
の混合物ガスは図示矢印のようにウエハ１５に向かって
噴射されることに依ってＳｉＯＦ膜の成膜が行われる。
ＴＥＯＳ及びＣ2 Ｆ6 ガス及びＯ2ガスが混合され、そ
の混合物ガスは図示矢印のようにウエハ１５に向かって
噴射されることに依ってＳｉＯＦ膜の成膜が行われる。
【００２３】この際、勿論、シャワー・ヘッド５とウエ
ハ１５との間には、シャワー・ヘッド５に加えられてい
る高周波エネルギ及び低周波エネルギに依ってプラズマ
が現出されている。
ハ１５との間には、シャワー・ヘッド５に加えられてい
る高周波エネルギ及び低周波エネルギに依ってプラズマ
が現出されている。
【００２４】ＳｉＯＦ膜の成膜が終了した後、反応室１
内は前記同様に排気され、その後、タンク８或いは９、
又は、その両方からプラズマ処理用ガスを供給してプラ
ズマ処理を行う。
内は前記同様に排気され、その後、タンク８或いは９、
又は、その両方からプラズマ処理用ガスを供給してプラ
ズマ処理を行う。
【００２５】この場合、タンク８にはＣＯ或いはＮＯ2
或いはＯ3 などを、そして、タンク９にはＮ2 或いはＮ
2 Ｏ或いはＣＯ2 などをそれぞれ収容しておき、適宜に
使い分けたり、混合するなどして用いることができ、ま
た、必要に応じてタンクを増設するなどしても良い。
或いはＯ3 などを、そして、タンク９にはＮ2 或いはＮ
2 Ｏ或いはＣＯ2 などをそれぞれ収容しておき、適宜に
使い分けたり、混合するなどして用いることができ、ま
た、必要に応じてタンクを増設するなどしても良い。
【００２６】前記プラズマ成膜装置を用いてＳｉＯＦ膜
を成膜した場合の主要な条件を例示すると次の通りであ
る。
を成膜した場合の主要な条件を例示すると次の通りであ
る。
【００２７】 低周波（３５０〔ｋＨｚ〕）：０．５〔Ｗ／ｃｍ2 〕 高周波（１３．５６〔ＭＨｚ〕）：０．４〔Ｗ／ｃｍ2 〕 ガス流量 Ｈｅ：５００〔ｓｃｃｍ〕（ＴＥＯＳ気化用） Ｏ2 ：７００〔ｓｃｃｍ〕 Ｃ2 Ｆ6 ：３００〔ｓｃｃｍ〕 圧力：５．０〔Ｔｏｒｒ〕 プレート温度：４００〔℃〕
【００２８】前記プラズマ成膜装置内に於いて、成膜し
たＳｉＯＦ膜を各種ガス、例えば、Ｏ2 ，Ｎ2 Ｏ，ＮＯ
2 ，Ｎ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，Ｏ3 などを用い、次に例示す
る条件でプラズマ処理を行った。
たＳｉＯＦ膜を各種ガス、例えば、Ｏ2 ，Ｎ2 Ｏ，ＮＯ
2 ，Ｎ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，Ｏ3 などを用い、次に例示す
る条件でプラズマ処理を行った。
【００２９】 低周波（３５０〔ｋＨｚ〕）：０〔Ｗ／ｃｍ2 〕 高周波（１３．５６〔ＭＨｚ〕）：２．４〔Ｗ／ｃ
ｍ2 〕 各種ガスの流量：３００〔ｓｃｃｍ〕 圧力：５．０〔Ｔｏｒｒ〕 プレート温度：４００〔℃〕 処理時間：１〔分〕
ｍ2 〕 各種ガスの流量：３００〔ｓｃｃｍ〕 圧力：５．０〔Ｔｏｒｒ〕 プレート温度：４００〔℃〕 処理時間：１〔分〕
【００３０】前記のようにしてプラズマ処理を行ったＳ
ｉＯＦ膜から放出されるフッ素の量を調べたので、その
結果について、他の例と比較して説明する。
ｉＯＦ膜から放出されるフッ素の量を調べたので、その
結果について、他の例と比較して説明する。
【００３１】ＳｉＯＦ膜から放出されるフッ素の量は、
脱ガス分析装置（ＴＤＳ）を用いて測定した。ＴＤＳ
は、試料を真空容器内に配置し、ランプ加熱して試料の
昇温を行いながら、試料中から放出される分子や原子の
特定及び定量を行う分析装置である。
脱ガス分析装置（ＴＤＳ）を用いて測定した。ＴＤＳ
は、試料を真空容器内に配置し、ランプ加熱して試料の
昇温を行いながら、試料中から放出される分子や原子の
特定及び定量を行う分析装置である。
【００３２】図２はＳｉＯＦ膜中から放出されるフッ素
量を脱ガス分析装置に依って測定することで得られたデ
ータを纏めた線図であり、縦軸にフッ素の脱ガス量〔Ｔ
ｏｒｒ〕を、そして、横軸に温度〔℃〕をそれぞれ採っ
てある。
量を脱ガス分析装置に依って測定することで得られたデ
ータを纏めた線図であり、縦軸にフッ素の脱ガス量〔Ｔ
ｏｒｒ〕を、そして、横軸に温度〔℃〕をそれぞれ採っ
てある。
【００３３】図に於いて、実線はプラズマ処理を行わな
いＳｉＯＦ膜の特性線、破線はＯ2雰囲気で熱アニール
したＳｉＯＦ膜の特性線、一点鎖線はＯ2 プラズマ処理
したＳｉＯＦ膜の特性線をそれぞれ示している。
いＳｉＯＦ膜の特性線、破線はＯ2雰囲気で熱アニール
したＳｉＯＦ膜の特性線、一点鎖線はＯ2 プラズマ処理
したＳｉＯＦ膜の特性線をそれぞれ示している。
【００３４】破線の特性線を得たＳｉＯＦ膜の熱アニー
ルは、温度４５０〔℃〕、時間３０〔分〕の条件で行っ
たものであり、また、一点鎖線に見られる本発明実施例
の場合は、勿論、前記した条件でプラズマ処理したもの
である。
ルは、温度４５０〔℃〕、時間３０〔分〕の条件で行っ
たものであり、また、一点鎖線に見られる本発明実施例
の場合は、勿論、前記した条件でプラズマ処理したもの
である。
【００３５】図２に見られる結果から看取されるよう
に、Ｏ2 プラズマ処理したＳｉＯＦ膜では、未処理のＳ
ｉＯＦ膜や熱アニールしたＳｉＯＦ膜に比較し、放出さ
れるフッ素の量は少ない。
に、Ｏ2 プラズマ処理したＳｉＯＦ膜では、未処理のＳ
ｉＯＦ膜や熱アニールしたＳｉＯＦ膜に比較し、放出さ
れるフッ素の量は少ない。
【００３６】即ち、Ｏ2 プラズマ処理したＳｉＯＦ膜か
ら放出される全フッ素量は未処理のＳｉＯＦ膜の約１／
１０であり、そして、Ｏ2 雰囲気で熱アニールしたＳｉ
ＯＦ膜から放出される全フッ素量は未処理のＳｉＯＦ膜
と同程度である。
ら放出される全フッ素量は未処理のＳｉＯＦ膜の約１／
１０であり、そして、Ｏ2 雰囲気で熱アニールしたＳｉ
ＯＦ膜から放出される全フッ素量は未処理のＳｉＯＦ膜
と同程度である。
【００３７】尚、本発明者等は、プラズマ処理を行うこ
とでフッ素が放出されてしまい、ＴＤＳ分析の際、フッ
素の放出量が減少したのではないか、との懸念をもち、
Ｏ2プラズマ処理の前後に於けるＳｉＯＦ膜中のフッ素
量を赤外線吸収スペクトルに依るＳｉ−Ｆ結合の吸収強
度から調べたが、吸収強度の変化は見られなかった。従
って、プラズマ処理を行ってもＳｉＯＦ膜中に存在する
フッ素の量は変化しないものと判断される。
とでフッ素が放出されてしまい、ＴＤＳ分析の際、フッ
素の放出量が減少したのではないか、との懸念をもち、
Ｏ2プラズマ処理の前後に於けるＳｉＯＦ膜中のフッ素
量を赤外線吸収スペクトルに依るＳｉ−Ｆ結合の吸収強
度から調べたが、吸収強度の変化は見られなかった。従
って、プラズマ処理を行ってもＳｉＯＦ膜中に存在する
フッ素の量は変化しないものと判断される。
【００３８】図３は各種ガスを用いてプラズマ処理した
ＳｉＯＦ膜中から放出されるフッ素量をＴＤＳに依って
測定することで得られたデータを纏めた線図であり、縦
軸にフッ素の脱ガス量〔Ｔｏｒｒ〕を、そして、横軸に
温度〔℃〕をそれぞれ採ってある。
ＳｉＯＦ膜中から放出されるフッ素量をＴＤＳに依って
測定することで得られたデータを纏めた線図であり、縦
軸にフッ素の脱ガス量〔Ｔｏｒｒ〕を、そして、横軸に
温度〔℃〕をそれぞれ採ってある。
【００３９】図に於いて、実線はプラズマ処理を行わ
ないＳｉＯＦ膜の特性線、破線はＣＯプラズマ処理した
ＳｉＯＦ膜の特性線、一点鎖線はＣＯ2 プラズマ処理し
たＳｉＯＦ膜の特性線、三点鎖線はＯ3 プラズマ処理し
たＳｉＯＦ膜の特性線、実線はＮ2 プラズマ処理した
ＳｉＯＦ膜の特性線、二点鎖線はＮ2 Ｏプラズマ処理し
たＳｉＯＦ膜の特性線、点線はＮＯ2 プラズマ処理した
ＳｉＯＦ膜の特性線をそれぞれ示している。
ないＳｉＯＦ膜の特性線、破線はＣＯプラズマ処理した
ＳｉＯＦ膜の特性線、一点鎖線はＣＯ2 プラズマ処理し
たＳｉＯＦ膜の特性線、三点鎖線はＯ3 プラズマ処理し
たＳｉＯＦ膜の特性線、実線はＮ2 プラズマ処理した
ＳｉＯＦ膜の特性線、二点鎖線はＮ2 Ｏプラズマ処理し
たＳｉＯＦ膜の特性線、点線はＮＯ2 プラズマ処理した
ＳｉＯＦ膜の特性線をそれぞれ示している。
【００４０】何れのガスを用いてプラズマ処理したＳｉ
ＯＦ膜であっても、プラズマ処理していないＳｉＯＦ膜
に比較すると、フッ素量を減少していることが顕著に看
取され、特に、Ｎ2 ＯやＮ2 は効果的であることが明ら
かである。
ＯＦ膜であっても、プラズマ処理していないＳｉＯＦ膜
に比較すると、フッ素量を減少していることが顕著に看
取され、特に、Ｎ2 ＯやＮ2 は効果的であることが明ら
かである。
【００４１】本発明では、前記実施例に限定されること
なく、他に多くの改変を実現することが可能である。
なく、他に多くの改変を実現することが可能である。
【００４２】例えば、実施例では、プラズマ成膜装置と
して平行平板型のものを用いたが、バレル型或いはＥＣ
Ｒ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏ
ｎａｎｃｅ）型などを用いることができる。
して平行平板型のものを用いたが、バレル型或いはＥＣ
Ｒ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏ
ｎａｎｃｅ）型などを用いることができる。
【００４３】また、実施例では、成膜後、直ちに成膜装
置内でプラズマ処理を行ったが、必要あれば、成膜して
から大気中に取り出し、その後、プラズマ処理を行って
も、前記同様の良い結果を得ることが可能である。
置内でプラズマ処理を行ったが、必要あれば、成膜して
から大気中に取り出し、その後、プラズマ処理を行って
も、前記同様の良い結果を得ることが可能である。
【００４４】更にまた、ＳｉＯＦ膜の成膜用ソース・ガ
スとしてＴＥＯＳ，Ｏ2 ，Ｃ2 Ｆ6を用いたが、他のソ
ース・ガスを用いて成膜したＳｉＯＦ膜に対して本発明
に依るプラズマ処理を施すことも可能である。
スとしてＴＥＯＳ，Ｏ2 ，Ｃ2 Ｆ6を用いたが、他のソ
ース・ガスを用いて成膜したＳｉＯＦ膜に対して本発明
に依るプラズマ処理を施すことも可能である。
【００４５】
【発明の効果】本発明に依る半導体装置の製造方法に於
いては、化学気相堆積法を適用することに依って基板上
にフッ素含有シリコン酸化膜を成膜し、その後、該フッ
素含有シリコン酸化膜をＮ 2 ガスを用いたプラズマ雰囲
気に曝すようにしている。
いては、化学気相堆積法を適用することに依って基板上
にフッ素含有シリコン酸化膜を成膜し、その後、該フッ
素含有シリコン酸化膜をＮ 2 ガスを用いたプラズマ雰囲
気に曝すようにしている。
【００４６】前記構成を採ることに依り、フッ素含有シ
リコン酸化膜の成膜後、熱処理を加えても、膜中からフ
ッ素が放出されることはなくなり、安定な膜を維持する
ことが可能となるので、フッ素に依って、例えばトラン
ジスタの特性が劣化したり、或いは、Ａｌなどの金属か
らなる電極・配線が腐食されるなどの虞は無くなり、多
層配線を形成する際に適用して好適であって、フッ素含
有シリコン酸化膜の誘電率が低い旨の利点を何らのリス
クを伴うことなく享受することができ、半導体装置の高
速化や信頼性の向上に寄与することができる。
リコン酸化膜の成膜後、熱処理を加えても、膜中からフ
ッ素が放出されることはなくなり、安定な膜を維持する
ことが可能となるので、フッ素に依って、例えばトラン
ジスタの特性が劣化したり、或いは、Ａｌなどの金属か
らなる電極・配線が腐食されるなどの虞は無くなり、多
層配線を形成する際に適用して好適であって、フッ素含
有シリコン酸化膜の誘電率が低い旨の利点を何らのリス
クを伴うことなく享受することができ、半導体装置の高
速化や信頼性の向上に寄与することができる。
【図１】本発明を実施して改良されたＳｉＯＦ膜を成長
させるのに用いたプラズマ成膜装置の要部説明図であ
る。
させるのに用いたプラズマ成膜装置の要部説明図であ
る。
【図２】ＳｉＯＦ膜中から放出されるフッ素量をＴＤＳ
に依って測定することで得られたデータを纏めた線図で
ある。
に依って測定することで得られたデータを纏めた線図で
ある。
【図３】各種ガスを用いてプラズマ処理したＳｉＯＦ膜
中から放出されるフッ素量をＴＤＳに依って測定するこ
とで得られたデータを纏めた線図である。
中から放出されるフッ素量をＴＤＳに依って測定するこ
とで得られたデータを纏めた線図である。
１ 反応室 ２ 真空パイプ ３ 真空ポンプ ４ プレート ５ シャワー・ヘッド ６ フッ素源である例えばＣ2 Ｆ6 ガスのタンク ６Ａ パイプ ７ Ｏ2 ガスのタンク ７Ａ パイプ ８ 成膜後のプラズマ処理用ガスのタンク ８Ａ パイプ ９ 成膜後のプラズマ処理用ガスのタンク ９Ａ パイプ １０ Ｈｅガスのタンク １０Ａ パイプ １１ テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の容器 １１Ａ パイプ １２ パイプ １３ 高周波電源 １４ 低周波電源 １５ ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−203890（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333919（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−148562（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/316 H01L 21/768
Claims (2)
- 【請求項１】化学気相堆積法を適用することに依って基
板上にフッ素含有シリコン酸化膜を成膜する工程と、 その後、該フッ素含有シリコン酸化膜をＮ 2 ガスを用い
たプラズマ雰囲気に曝す工程とが含まれてなることを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】フッ素含有シリコン酸化膜上に金属からな
る電極・配線を形成する工程が含まれてなることを特徴
とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
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- 1995-02-08 JP JP02008695A patent/JP3348263B2/ja not_active Expired - Lifetime
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