(57)【要約】【課題】シラン酸化物前駆体の化学気相成長によって基材上に比較的低温で酸化ケイ素膜を形成する方法を提供する。【解決手段】以下の式によって表されるアミノシラン前駆体を使用することを含む、酸化剤との反応によるシラン酸化物前駆体の化学気相成長によって基材上に酸化ケイ素膜を形成するための方法：ＲＲ１ＮＳｉＨ３（式Ａ）、ＲＮ（ＳｉＨ３）２（式Ｂ）、ＳｉＨ３ＲＮ（Ｒ２）ＮＲ１ＳｉＨ３（式Ｃ）・式中、Ｒ及びＲ１は、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ２〜Ｃ１０のアルキル基、芳香族、アルキルアミノ基からなる群より選択され；式Ａ及び式Ｃ中において、ＲとＲ１は、環状基（ＣＨ２）ｎになっていてもよく（ｎは１〜６、好ましくは４及び５）、且つＲ２は、一重結合、（ＣＨ２）ｎ鎖、環、ＳｉＲ２又はＳｉＨ２を表す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の式によって表されるアミノシランからなる群より選択されるアミノシラン前駆体と酸化剤とを使用することを含む、化学気相成長によって基材上に酸化ケイ素膜を形成する方法［ただし、前記アミノシラン前駆体は、ジ（ノルマルプロピル）アミノシラン、ジイソプロピルアミノシラン、ジイソブチルアミノシラン、ピロリルシラン、イミダゾリルシラン、ピラゾリルシラン、１−メチルピペラジニルシラン、ピロリジニルシラン、又は２−メチルピロリジニルシランではない］：
【化１】
2014045218.tif 000009
（式中、
Ｒ及びＲ１は、置換又は非置換の、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ３〜Ｃ１０のアルキル基；芳香族基；アルキルアミノ基；複素環基；からなる群より選択され；
式Ａ及び式Ｃ中において、ＲとＲ１は、環状基になっていてもよく、且つ
Ｒ２は、一重結合、（ＣＨ２）ｍ鎖（ｍは１〜６）、環、ＳｉＲ２又はＳｉＨ２を表し、
ただし、式Ａ中のＲとＲ１の双方が直鎖アルキル基ではない）。
【請求項２】
前記アミノシラン前駆体が式Ａによって表される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｒ及びＲ１が３〜４個の炭素を有するアルキル基である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｒ及びＲ１が環状である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
Ｒ及びＲ１が組み合わさって（ＣＨ２）ｎの形態の環になっており、且つｎが４又は５である、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記アミノシラン前駆体が以下の式によって表される（式中、ｎは５又は６）、請求項１に記載の方法：
【化２】
2014045218.tif 000010
【請求項７】
前記アミノシラン前駆体が式Ｂによって表される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記アミノシラン前駆体が下記の式を有するアミノシランからなる群より選択される、請求項７に記載の方法：
【化３】
2014045218.tif 000011
【請求項９】
前記アミノシラン前駆体が以下の式によって表される、請求項８に記載の方法：
【化４】
2014045218.tif 000012
【請求項１０】
前記アミノシラン前駆体が式Ｃによって表される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記アミノシラン前駆体が以下の式を有するアミノシランからなる群より選択される、請求項１０に記載の方法：
【化５】
2014045218.tif 000013
【請求項１２】
前記酸化剤が、酸素、過酸化水素、オゾン及び亜酸化窒素からなる群より選択される、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
炭素及び水素でドープされた酸化ケイ素膜を形成するために、炭素及び水素源を堆積チャンバーに導入する、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
炭素、窒素及び水素でドープされた酸化ケイ素膜を形成するために、窒素源を堆積チャンバーに更に導入する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記窒素源が、アンモニア、ヒドラジン、アルキルヒドラジン、ジアルキルヒドラジン及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記化学気相成長が原子層成長である、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
下記の式によって表されるアミノシランからなる群より選択されるアミノシラン前駆体と酸化剤とが反応して基材上に酸化ケイ素の誘電体層が堆積する条件下で、前記アミノシラン前駆体と酸化剤とを化学気相成長チャンバーに導入することを含む、化学気相成長チャンバーおける化学気相成長によって基材上に酸化ケイ素の誘電体層を製造する方法［ただし、前記アミノシラン前駆体は、ジ（ノルマルプロピル）アミノシラン、ジイソプロピルアミノシラン、ジイソブチルアミノシラン、ピロリルシラン、イミダゾリルシラン、ピラゾリルシラン、１−メチルピペラジニルシラン、ピロリジニルシラン、又は２−メチルピロリジニルシランではない］：
【化６】
2014045218.tif 000014
（式中、
Ｒ及びＲ１は、置換又は非置換の、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ３〜Ｃ１０のアルキル基；芳香族基；アルキルアミノ基；複素環基；からなる群より選択され；
式Ａ及び式Ｃ中において、ＲとＲ１は、環状基になっていてもよく、且つ
Ｒ２は、一重結合、（ＣＨ２）ｍ鎖（ｍは１〜６）、環、ＳｉＲ２又はＳｉＨ２を表し、
ただし、式Ａ中のＲとＲ１の双方が直鎖アルキル基ではない）。
【請求項１８】
前記酸化剤が、オゾン、酸素、亜酸化窒素及び過酸化水素からなる群より選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
３５０〜７００℃の温度と０．１〜５００Ｔｏｒｒの圧力を前記化学気相成長チャンバーにおいて用いる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
下記の式によって表されるアミノシランからなる群より選択されるアミノシラン前駆体と窒素源及び酸化剤とが反応して基材上に酸化ケイ素の誘電体層が堆積する条件下で、前記アミノシラン前駆体、窒素源、及び酸化剤とを前記化学気相成長チャンバーに導入することを含む、化学気相成長チャンバーおける化学気相成長によって基材上に酸窒化ケイ素の誘電体層を製造する方法［ただし、前記アミノシラン前駆体は、ジ（ノルマルプロピル）アミノシラン、ジイソプロピルアミノシラン、ジイソブチルアミノシラン、ピロリルシラン、イミダゾリルシラン、ピラゾリルシラン、１−メチルピペラジニルシラン、ピロリジニルシラン、又は２−メチルピロリジニルシランではない］：
【化７】
2014045218.tif 000015
（式中、
Ｒ及びＲ１は、置換又は非置換の、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ３〜Ｃ１０のアルキル基；芳香族基；アルキルアミノ基；複素環基；からなる群より選択され；
式Ａ及び式Ｃ中において、ＲとＲ１は、環状基になっていてもよく、且つ
Ｒ２は、一重結合、（ＣＨ２）ｍ鎖（ｍは１〜６）、環、ＳｉＲ２又はＳｉＨ２を表し、
ただし、式Ａ中のＲとＲ１の双方が直鎖アルキル基ではない）。
【請求項２１】
前記酸化剤が、オゾン、酸素、亜酸化窒素及び過酸化水素からなる群より選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記窒素源が、アンモニア、ヒドラジン、アルキルヒドラジン、ジアルキルヒドラジン及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれかに記載の方法によって製造される、酸化ケイ素膜又は酸窒化ケイ素膜。
【請求項２４】
下記の式によって表されるアミノシランからなる群より選択されるアミノシラン前駆体を含有する、酸化剤とアミノシラン前駆体とを使用する化学気相成長によって基材上に酸化ケイ素膜を形成するための化学気相成長用組成物［ただし、前記アミノシラン前駆体は、ジ（ノルマルプロピル）アミノシラン、ジイソプロピルアミノシラン、ジイソブチルアミノシラン、ピロリルシラン、イミダゾリルシラン、ピラゾリルシラン、１−メチルピペラジニルシラン、ピロリジニルシラン、又は２−メチルピロリジニルシランではない］：
【化８】
2014045218.tif 000016
（式中、
Ｒ及びＲ１は、置換又は非置換の、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ３〜Ｃ１０のアルキル基；芳香族基；アルキルアミノ基；複素環基；からなる群より選択され；
式Ａ及び式Ｃ中において、ＲとＲ１は、環状基になっていてもよく、且つ
Ｒ２は、一重結合、（ＣＨ２）ｍ鎖（ｍは１〜６）、環、ＳｉＲ２又はＳｉＨ２を表し、
ただし、式Ａ中のＲとＲ１の双方が直鎖アルキル基ではない）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体デバイスの製作においては、酸化ケイ素などの化学的に不活性な誘電体材料の薄い不動態層が必要不可欠である。酸化ケイ素の薄層は、ポリシリコンと金属層の間の絶縁体、拡散マスク、酸化バリヤー、トレンチ分離、高い絶縁破壊電圧を有する金属間絶縁材料、及びパッシベーション層として機能する。
【０００２】
以下の論文及び特許は、酸化ケイ素膜を製造するためにエレクトロニクス産業で用いられている堆積プロセスの合成法に関する当技術分野の代表的なものとして引用される。
【０００３】
特許文献１は、低圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）によって基材上に改善された堆積速度で実質的に均一な厚さを有する二酸化ケイ素層を製造するための方法を開示している。反応体は酸化剤とクロロシランの混合物を一般に含み、このクロロシランは式Ｒ１Ｒ２ＳｉＨＣｌ（式中、Ｒ１及びＲ２はアルキル基を表す）のモノクロロシランである。二酸化ケイ素層は、種々の基材、例えば、アルミニウム上に堆積させることができる。
【０００４】
特許文献２は、半導体基材上にＳｉＯ２膜を堆積させるための化学気相成長（ＣＶＤ）プロセスを開示している。有機シリコン化合物、例えば、テトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯＳ）又はジ−ｔｅｒｔ−ブチルシランが前駆体として用いられている。
【０００５】
特許文献３は、原子層堆積（ＡＬＤ）により、式Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４、ＳｉＨ［Ｎ（ＣＨ３）２］３、ＳｉＨ２［Ｎ（ＣＨ３）２］２又はＳｉＨ３［Ｎ（ＣＨ３）２］の化合物を使用して、窒化ケイ素及び酸化ケイ素膜を製造するための方法を開示している。トリスジメチルアミノシラン（ＴＤＭＡＳ）が前駆体として好ましい。
【０００６】
特許文献４は、前駆体反応体としてビス−ｔｅｒｔ−ブチルアミノシラン（ＢＴＢＡＳ）を使用することを含む酸化ケイ素、窒化ケイ素及び酸窒化ケイ素膜の形成において、堆積速度を向上させるための方法を開示している。
【０００７】
特許文献５は、化学気相成長（ＣＶＤ）反応器を用いて基材上にＳｉＯ２膜を堆積するための方法を開示している。ケイ素の前駆体、すなわちテトラエチルオルトシラン（ＴＥＯＳ）、ジエチルシラン、テトラメチルシクロテトラオキシシロキサン、フルオロトリエトキシシラン、及びフルオロトリアルコキシシランが、水及び過酸化水素と組み合わせて反応体として使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，２５０，４７３号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３８２，５５０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３９１，８０３号明細書
【特許文献４】米国特許第６，１５３，２６１号明細書
【特許文献５】米国特許第６，９７４，７８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、基材上に酸化ケイ素層を堆積させる方法に関する。基材上に酸化ケイ素層を形成するための基本的なプロセスでは、基材上に酸化ケイ素層を生成するための条件下で、堆積チャンバーにおいてシラン前駆体を酸化剤と反応させる。本明細書で記載されるプロセスでは、有機アミノシランをシラン前駆体として用いる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前駆体として用いられる化合物のクラスは、一般に以下の式によって表される：
【００１１】
【化１】
2014045218.tif 000002
（式中、
Ｒ及びＲ１は、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ２〜Ｃ１０のアルキル基、芳香族、アルキルアミノ基からなる群より選択され；
式Ａ及び式Ｃ中において、ＲとＲ１は、環状基（ＣＨ２）ｎになっていてもよく（ｎは１〜６、好ましくは４及び５）、且つ
Ｒ２は、一重結合、（ＣＨ２）ｍ鎖（ｍは１〜６）、環、ＳｉＲ２又はＳｉＨ２を表す）。
【００１２】
好ましい化合物は、ＲとＲ１の両方がイソプロピルである式Ａ中の化合物である。
【００１３】
化学気相成長（ＣＶＤ）プロセスで用いられる前駆体は、多くの利点を提供することができ、これらの利点としては、下記の点を挙げることができる：
低温条件での誘電体膜の形成を促進できること；
低い酸エッチ速度を有する膜を製造できること；
前駆体と酸素含有源との比を変化させることにより、得られる酸化ケイ素膜の炭素含有量を調整できること；
前駆体と窒素含有源との比を変化させることにより、得られる酸化ケイ素膜の窒素含有量を調整できること；
優れた堆積速度で酸化ケイ素膜を形成できること；及び
種々のシラン前駆体を使用した場合に過度の分解速度によって一般に生じる多くの製造上の問題を克服できること。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
化学気相成長（ＣＶＤ）、例えばプラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）によって半導体基材上に酸化ケイ素膜を形成することが周知であり、このような堆積プロセスは、本発明の実施において使用することができる。これらのプロセスでは、反応器チャンバーを排気し、半導体基材をその中に置く。次いで、有機ケイ素化合物と酸化源を、酸化ケイ素層が半導体ウェハ上に形成される条件下で、反応器チャンバーに提供する。これらの膜はまた、プロセスの間の炭素、水素及び窒素源の添加によって、炭素、窒素及び水素の含有量を調整できる（ドーピングと称されることがある）。有機アミノシラン前駆体の使用によって製造された膜は、酸化ケイ素膜、酸炭化ケイ素膜、酸窒化ケイ素膜、及び炭酸窒化ケイ素膜と称されることがある。
【００１５】
本発明の実施に適したケイ素化合物の１つのクラスは、有機アミノシラン前駆体であり、これは以下の式Ａによって表される。
【００１６】
【化２】
2014045218.tif 000003
【００１７】
化合物のこのクラスでは、Ｒ及びＲ１は、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ２〜Ｃ１０のアルキル基、芳香族、アルキルアミノ基、複素環、水素、シリル基からなる群より選択され、置換基を有していても有していなくてもよい。ＲとＲ１は、組み合わされて環状基になっていてもよい。代表的な置換基は、アルキル基、特にＣ２〜Ｃ４のアルキル基、例えば異性体を含むエチル、プロピル及びブチル；環状基、例えばシクロプロピル、シクロペンチル及びシクロヘキシルである。
【００１８】
このクラスのうち好ましい化合物の幾つかの例は、以下の式によって表される（ｎは２〜７、好ましくは５又は６）：
【００１９】
【化３】
2014045218.tif 000004
【００２０】
酸化ケイ素層の製造において使用するのに好適な有機アミノシラン前駆体の第２のクラスは、式Ｂによって表されるように、１つの窒素原子からぶら下がった２つのシリル基を有する有機アミノシランである。
【００２１】
【化４】
2014045218.tif 000005
【００２２】
クラスＡの化合物におけるＲ基の場合と同様に、Ｒは、直鎖、分枝又は環状の飽和又は不飽和のＣ２〜Ｃ１０のアルキル基、芳香族、アルキルアミノ基、及び複素環からなる群より選択される。具体的なＲとしては、メチル、エチル、プロピル、アリル、ブチル、ジメチルアミン基、及び環状基、例えばシクロプロピル、シクロペンチル及びシクロヘキシルが挙げられる。
【００２３】
例示の化合物は、以下の式によって表される：
【００２４】
【化５】
2014045218.tif 000006
【００２５】
アミノシラン化合物の第３のクラスは、式Ｃによって表される。これらは一般に、Ｒ及びＲ１が式ＡのＲ及びＲ１と同じであるジアミノジシリル化合物である。Ｒ２基は、窒素原子を架橋している。Ｒ２基は単に、窒素原子間の一重結合である場合があり、又は架橋基、例えばＳｉＲ２、ＳｉＨ２、連鎖又は環であってよい。
【００２６】
式Ｃは以下のとおりである。
【００２７】
【化６】
2014045218.tif 000007
【００２８】
具体例としては、以下の式によって表されるものが挙げられる。
【００２９】
【化７】
2014045218.tif 000008
【００３０】
上記の複数の有機アミノシランは半導体基材上に酸化ケイ素膜を製造するのに適しているが、式Ａの有機アミノシランが好ましいことを見出した。ジアルキルアミノシランは、同様の誘電率を有する膜を形成するという点で、前駆体としての従来のシランの幾つかの基準を満たす。特に、ジイソプロピルアミノシランは、優れた低エッチ速度を提供し、安定でかつ他の多くのシラン前駆体よりも長い保存寿命を有するという点で、プロセスにおいて予想外の特性を提供する。
【００３１】
酸化ケイ素膜は、化学気相成長（ＣＶＤ）、例えば低圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）などのために設計された堆積チャンバーにおいて形成することができる。本明細書で用いられる化学気相成長（ＣＶＤ）という語は、半導体産業で用いられるこれらプロセスのそれぞれを包含するものである。
【００３２】
堆積チャンバーにおいてジアルキルアミノシランを酸化ケイ素に転化するための酸素源として、通常の酸化剤を使用することができる。代表的な酸化剤としては、過酸化水素、亜酸化窒素、オゾン及び分子状酸素が挙げられる。典型的には、酸化剤／シラン前駆体の比は、０．１よりも大きく、好ましくは有機アミノシラン前駆体１モル当たり酸化剤が０．１〜６モルである。
【００３３】
酸窒化ケイ素膜の形成に使用できる通常の窒素源としては、アンモニア、ヒドラジン、アルキルヒドラジン、ジアルキルヒドラジン及びそれらの混合物が挙げられる。
【００３４】
本明細書において記載される式Ａ及びＢの有機アミノシランを用いると、製造者は化学気相成長（ＣＶＤ）によって比較的低い温度で、酸化ケイ素膜を形成することができるが、４５０〜６００℃の一般的な温度範囲で行うこともできる。
【００３５】
低圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）プロセスは、種々の基材、例えばシリコン及びアルミニウム上で、一般には０．１〜５００Ｔｏｒｒ、好ましくは０．５〜２０Ｔｏｒｒの圧力範囲内で行うことができる化学反応を伴う。高圧の化学気相成長（ＣＶＤ）では、所望の基材に達する前に、気相での核生成又は予備堆積が起こることがある。不活性ガス、例えば窒素及びヘリウムによるシラン前駆体の希釈が、このような高圧の反応のために必要とされる場合がある。製造者が不活性ガスを使用して前駆体の対応する希釈を達成することにより、堆積の共形性を改善することができ又は化学気相浸透のための浸入を改善することができる。
【００３６】
特定のシラン前駆体として、イソプロピルアミノシラン、好ましくはジイソプロピルアミノシランを使用することで、５Å／分〜６０Å／分の速度で堆積し、屈折率が１．４５〜１．７０であり、かつ（１％ＨＦ溶液での）ウェットエッチ速度が０．０１Å／秒〜１．５Å／秒である酸化物膜を形成することができる。
【００３７】
以下の例は、本発明の種々の実施態様を説明するために与えられるものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００３８】
［一般的手順］
酸化ケイ素堆積物のための実験用前駆体を評価するのに用いられる低圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）反応器において、前駆体を試験した。前駆体を脱ガスし、低圧マスフローコントローラ（ＭＦＣ）を通じて、反応器に計量供給した。化学物質の質量損失と流れ時間に対して、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）流量を較正した。酸素などの追加の反応体、及び窒素及びヘリウムなどの希釈剤も同様に、較正されたマスフローコントローラ（ＭＦＣ）を通じて反応器に計量供給した。１０−４Ｔｏｒｒ（０．０１３Ｐａ）未満に反応器を排気できるルーツブロワー／ドライポンプの組合せに、反応器を連結した。堆積中にシリコンウェハの装填物にわたる温度は、設定点の１℃以内にした。
【００３９】
ウェハを石英ボート上に装填して反応器に挿入した。反応器をポンプにより基準圧にして漏れをチェックする。系をガス流によってプロセス温度まで上げた。このガス流は、反応器が温まったときにシリコンウェハが酸化するのを防ぐために、残留する酸素又は水分を希釈するものである。次いで、反応器を所定の時間安定化させて、すべてのウェハ表面を、付属の熱電対を用いて、ウェハについて先の測定により決定されたのと等しい温度にした。
【００４０】
制御された圧力で所定の堆積時間にわたって、ガス及び蒸気を反応器に注入した。次に、ガスを遮断し、反応器をポンプで基準圧にした。次いで、反応器が冷却されるときに、反応性のガス及び蒸気を除去するために、反応器をポンプでパージし、ポンプを停止しそしてポンプでパージした。反応器を大気圧に戻し、ウェハを取り出し、そして室温に冷却した。次いで、堆積膜を、膜厚、膜の屈折率、膜応力、赤外線吸光度、誘電率及び酸エッチ速度について測定した。
【実施例】
【００４１】
［例１（参考例）］
［ジエチルアミノシラン前駆体を用いた酸化ケイ素膜の形成］
以下の反応体及び流量条件を用いて、上で概説した一般的手順に従った。ジエチルアミノシラン（ＤＥＡＳ）１１．７ｓｃｃｍを、Ｏ２５．９ｓｃｃｍとともに、０．６Ｔｏｒｒで、７４分の堆積時間にわたって、５００℃で、ＬＰＣＶＤ反応器に流した。
【００４２】
酸化ケイ素膜の平均の膜厚は１２３ｎｍであり、屈折率は１．４５９であった。１％ＨＦ溶液でのこの膜のウェットエッチ速度は１．３８Å／秒であった。赤外スペクトルはＳｉ−Ｏ−Ｓｉの吸収が顕著であった。Ｃ−Ｈの吸収はノイズ中にあり、膜が二酸化ケイ素であることを示した。ラザフォード後方散乱分光法（前方散乱による水素）による膜組成の分析は、この膜が２８原子％のケイ素、５７原子％の酸素、１１原子％の水素、３原子％の炭素及び１原子％の窒素であることを示した。このことは、この膜が、水素、炭素及び窒素の不純物を有する二酸化ケイ素であることを示している。
【００４３】
［例２（参考例）］
［ジエチルアミノシラン前駆体を用いた酸化ケイ素膜の形成］
プロセス条件を除いて例１の手順に従った。この目的は、より高い温度と短い反応時間の効果を決定することであった。この例では、ジエチルアミノシラン（ＤＥＡＳ）１１．７ｓｃｃｍを、Ｏ２５．９ｓｃｃｍとともに、０．６Ｔｏｒｒで、３３分の堆積時間にわたって、６００℃で、反応器に流した。
【００４４】
酸化ケイ素膜の平均の膜厚は１５７ｎｍであり、屈折率は１．５０１であった。１％ＨＦ溶液でのこの膜のウェットエッチ速度は０．４１Å／秒であった。赤外スペクトルはＳｉ−Ｏ−Ｓｉの吸収が顕著であった。Ｃ−Ｈの吸収はノイズ中にあり、膜が酸化ケイ素であることを示した。ラザフォード後方散乱分光法（前方散乱による水素）による膜組成の分析は、この膜が２７原子％のケイ素、４７原子％の酸素、１５原子％の水素、７原子％の炭素及び４原子％の窒素であることを示した。このことは、この膜が、水素、炭素及び窒素の不純物を有する二酸化ケイ素であることを示している。
【００４５】
［例３（本発明）］
［ジイソプロピルアミノシラン前駆体を用いた酸化ケイ素膜の形成］
プロセス条件及び前駆体を除いて本質的に例１の手順に従った。この例では、ジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）１０．５ｓｃｃｍを、Ｏ２５．０ｓｃｃｍとともに、０．６Ｔｏｒｒで、７４分の堆積時間にわたって、５００℃で、反応器に流した。
【００４６】
酸化ケイ素膜の平均の膜厚は１１２ｎｍであり、屈折率は１．４５８であった。１％ＨＦ溶液でのこの膜のウェットエッチ速度は１．３９Å／秒であった。赤外スペクトルはＳｉ−Ｏ−Ｓｉの吸収が顕著であった。Ｃ−Ｈの吸収はノイズ中にあり、膜が酸化ケイ素であることを示した。ラザフォード後方散乱分光法（前方散乱による水素）による膜組成の分析は、この膜が２８原子％のケイ素、５５原子％の酸素、１２原子％の水素、３原子％の炭素及び２原子％の窒素であることを示した。このことは、この膜が、水素、炭素及び窒素の不純物を有する二酸化ケイ素であることを示している。
【００４７】
［例４（本発明）］
［ジイソプロピルアミノシラン前駆体を用いた酸化ケイ素膜の形成］
プロセス条件及び前駆体を除いて例２の手順に従った。この例では、ジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）１０．５ｓｃｃｍを、Ｏ２５．０ｓｃｃｍとともに、０．６Ｔｏｒｒで、３３分の堆積時間にわたって、６００℃で、反応器に流した。
【００４８】
酸化ケイ素膜の平均の膜厚は１２４ｎｍであり、屈折率は１．４９５であった。１％ＨＦ溶液でのこの膜のウェットエッチ速度は０．４２Å／秒であった。赤外スペクトルはＳｉ−Ｏ−Ｓｉの吸収が顕著であった。Ｃ−Ｈの吸収はノイズ中にあり、膜が酸化ケイ素であることを示した。ラザフォード後方散乱分光法（前方散乱による水素）による膜組成の分析は、この膜が２８原子％のケイ素、５１原子％の酸素、１１原子％の水素、６原子％の炭素及び４原子％の窒素であることを示した。このことは、この膜が、水素、炭素及び窒素の不純物を有する二酸化ケイ素であることを示している。
【００４９】
［例１〜４のまとめ］
まとめると、例１〜４は、式Ａで示されるタイプの有機アミノシランが、半導体基材上に酸化ケイ素膜を製造するための前駆体として使用できることを示している。ジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）は、低エッチ速度の酸化物のプロセスにおいて、前駆体としてのジエチルアミノシラン（ＤＥＡＳ）の使用に対する利点をもたらす。ジエチルアミノシラン（ＤＥＡＳ）は、室温でジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）よりも不安定である。ジエチルアミノシラン（ＤＥＡＳ）の不安定な性質は、多くのＥＨ＆Ｓマネジメント、製造、供給ライン（倉庫保管及び船積みを含む）及びエンドユーザプロセスの問題を引き起こす場合がある。例３及び４（本発明）は、ジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）から形成された酸化物膜が、同様のプロセス条件下で例１及び２（参考例）においてジエチルアミノシラン（ＤＥＡＳ）から形成された酸化物膜と同じエッチ速度、誘電率、屈折率及び定性的組成（ＦＴＩＲによる）を一般に有することを示している。したがって、化学及びプロセス両方の観点から、ジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）は、低エッチ速度の酸化ケイ素膜を製造するための好ましい前駆体である。