(57)【要約】      （修正有）【課題】信号の処理速度向上が得られる誘電率が小さく、かつ、ＣＭＰ（化学・機械的研磨）に耐え得る機械的強度を持ち、更には形成された膜の面内均一性が高く、かつ、ロット間でのバラツキが少ない膜を、緩い成膜条件（最適成膜条件の範囲が広く）で、かつ、容易に、形成することができる半導体装置（素子）における絶縁膜（誘電膜）を形成する為の膜形成材料及び膜形成方法を提供する。【解決手段】膜を形成する為の材料であって、炭素数が４〜７個のシクロアルキル基を一つ、炭素数が１〜３個のアルキル基を一つ、及び、炭素数が１〜３個のアルコキシ基を二つ持つＳｉ化合物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜を形成する為の材料であって、
炭素数が４〜７個のシクロアルキル基を一つ、
炭素数が１〜３個のアルキル基を一つ、
及び、炭素数が１〜３個のアルコキシ基を二つ
持つＳｉ化合物である
ことを特徴とする膜形成材料。
【請求項２】
Ｓｉ−Ｏ−Ｃ系の膜を形成する為の材料であることを特徴とする請求項１の膜形成材料。
【請求項３】
化学気相成長方法により膜を形成する為の材料であることを特徴とする請求項１又は請求項２の膜形成材料。
【請求項４】
誘電率が２．１以下の絶縁膜または誘電膜を形成する為の材料であることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの膜形成材料。
【請求項５】
弾性率が５ＧＰａ以上の絶縁膜または誘電膜を形成する為の材料であることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの膜形成材料。
【請求項６】
ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２の群の中から選ばれる少なくとも一つの化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの膜形成材料。
【請求項７】
化学気相成長方法により基板上に膜を形成する方法であって、
請求項１〜請求項６いずれかのＳｉ化合物を供給する供給工程と、
前記供給工程で供給されたＳｉ化合物の分解による分解生成物が前記基板上に堆積する分解・堆積工程
とを具備することを特徴とする膜形成方法。
【請求項８】
供給工程は不活性ガスのバブリングによりＳｉ化合物が供給されるものであることを特徴とする請求項７の膜形成方法。
【請求項９】
不活性ガスの流量が１０〜５００ｓｃｃｍであることを特徴とする請求項８の膜形成方法。
【請求項１０】
Ｓｉ化合物と不活性ガスとの供給割合（圧力比）が前者／後者＝１／２０〜１／２であることを特徴とする請求項８又は請求項９の膜形成方法。
【請求項１１】
Ｓｉ化合物と不活性ガスとの合計供給量（分解室における合計圧力）が０．１〜１００ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項８〜請求項１０いずれかの膜形成方法。
【請求項１２】
Ｓｉ化合物の分解はプラズマ手段と加熱手段との併用によって行われることを特徴とする請求項７〜請求項１１いずれかの膜形成方法。
【請求項１３】
分解・堆積工程にあっては電極間距離が２０〜２５０ｍｍの平行平板型電極によるプラズマ手段が用いられることを特徴とする請求項７〜請求項１２いずれかの膜形成方法。
【請求項１４】
一方の電極が基板ステージを兼ねると共に他方の電極が吹出しシャワーを兼ねた平行平板型電極のプラズマ手段が用いられ、前記吹出しシャワーを兼ねた他方の電極からＳｉ化合物が吹き出されることを特徴とする請求項１３の膜形成方法。
【請求項１５】
堆積形成された膜に電磁波を照射する電磁波照射工程を更に具備することを特徴とする請求項７〜請求項１４いずれかの膜形成方法。
【請求項１６】
電磁波は紫外線であって、その出力パワーが１〜１０ｍＷ／ｃｍ２で、照射時間が０．１〜１３０ｓｅｃであることを特徴とする請求項１５の膜形成方法。
【請求項１７】
堆積形成された膜を加熱する加熱工程を更に具備することを特徴とする請求項７〜請求項１６いずれかの膜形成方法。
【請求項１８】
加熱温度が３００〜５００℃で、加熱時間が１秒〜１時間であることを特徴とする請求項１７の膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体装置（素子）における絶縁膜（誘電膜）を形成する為の膜形成材料および膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体分野における進歩は著しく、ＬＳＩからＵＬＳＩに移って来ている。そして、信号の処理速度を向上させる為、又、その他の要請から微細化が進んでいる。これに伴って配線幅も狭くなり、超細線化している。このようなことから、従来のＷ配線膜、更にはＡｌ配線膜では、細線化に耐えられないと言われている。そして、配線膜の材料としてＣｕを採用することが提案されている。
【０００３】
しかしながら、配線膜材料として抵抗値が低いＣｕが採用されても、未だ、十分では無いと言われ出している。
【０００４】
すなわち、信号の処理速度を向上させる為、配線膜間の絶縁膜・誘電膜（層間絶縁膜・誘電膜）に対する改善も要求されるようになった。例えば、従来では、配線膜間の層間絶縁膜はＳｉＯ２で構成されていた。しかしながら、信号の処理速度の向上の観点から、最近では、ＳｉＯ２より誘電率が低い材料を層間絶縁膜に用いることが提案され始めた。すなわち、ＳｉＯ２より誘電率が低い材料を層間絶縁膜の材料として採用することにより、信号の遅延が緩和されると言われている。
【特許文献１】ＷＯ９９／５７３３０（特表２００２−５１４００４）
【特許文献２】特開２０００−２１６１５３
【特許文献３】特開２００３−１５１９７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、これまでは、信号速度向上の観点から、配線膜材料として低抵抗な金属が、又、層間絶縁膜材料として誘電率が低いＳｉＯＣ系材料が提案されていた。
【０００６】
そして、誘電率が低い層間絶縁膜を形成する技術として、上記特許文献で提案されている如く、ＲｎＳｉ（ＯＲ）ｍタイプのアルコキシシリコンを用いて化学気相成長方法（ＣＶＤ）により成膜することが試みられた。そして、それなりの成果が得られた。
【０００７】
しかしながら、これまでの提案になるものでは、誘電率が十分に低いとは言えず、更なる開発が求められている。
【０００８】
又、Ｃｕ／低誘電率絶縁膜配線のダマシン配線構造においては、絶縁膜に対して、エッチング、アッシング、洗浄、更にはＣＭＰ（化学・機械的研磨）と言った各種の処理が施される。従って、これ等の処理に際して、絶縁膜が損傷し難くする為、絶縁膜は機械的強度が高いことが求められている。
【０００９】
そして、このような強度面における特性についても、従来のものでは、満足できるものでなかった。
【００１０】
本発明者は、信号の処理速度向上が得られる層間絶縁膜として好適な小さな誘電率で、かつ、ＣＭＰに耐え得る機械的強度の膜の研究を鋭意押し進めて行く中に、ジシクロペンチルジメトキシシラン[(ｃ−Ｃ５Ｈ９）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）２］を原料として作成した膜は層間絶縁膜として非常に有望である事実を見出すに至った。
【００１１】
しかしながら、ジシクロペンチルジメトキシシランは、その蒸気圧が６０℃で０．２ｔｏｒｒと低く、安定した原料の供給が困難であった。この為、形成された膜の面内均一性が余り良くなく、ロット間でバラツキが認められる問題が有った。更には、蒸気圧が低いことから、膜形成の為の最適成膜条件が大きく制約を受けており、成膜し難い問題点も有る。
【００１２】
従って、本発明が解決しようとする第１の課題は、信号の処理速度向上が得られる誘電率が小さな膜を形成できる技術を提供することである。
【００１３】
本発明が解決しようとする第２の課題は、ＣＭＰに耐え得る機械的強度を持つ膜を形成できる技術を提供することである。
【００１４】
本発明が解決しようとする第３の課題は、高い蒸気圧を持つことから、成膜条件が緩く（最適成膜条件の範囲が広く）、容易に膜を形成できる技術を提供することである。
【００１５】
本発明が解決しようとする第４の課題は、高い蒸気圧を持つことから、膜形成が容易で、そして形成された膜の面内均一性が高く、かつ、ロット間でのバラツキが少ない技術を提供することである
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の課題を解決する為の研究を鋭意押し進めて行く中に、本発明者は、シクロアルキル基を一つ、アルキル基を一つ、及びアルコキシ基を二つの合計４個の基を持つＳｉ化合物を用いた場合、前記の課題が解決されることが判って来た。すなわち、シクロアルキル基を一つ、アルキル基を一つ、及びアルコキシ基を二つの合計４個の基を持つＳｉ化合物は、ジシクロペンチルジメトキシシラン［（ｃ−Ｃ５Ｈ９）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）２］に比べると、蒸気圧が高く、従って成膜がそれだけ容易であることが判って来た。
【００１７】
特に、炭素数が４〜７個のシクロアルキル基を一つ、炭素数が１〜３個のアルキル基を一つ、及び炭素数が１〜３個のアルコキシ基を二つの合計４個の基を持つＳｉ化合物は、ジシクロペンチルジメトキシシラン［（ｃ−Ｃ５Ｈ９）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）２］に比べると、蒸気圧が大幅に高く、従って成膜がそれだけ容易であることが判った。
【００１８】
例えば、（ｃ−Ｃ５Ｈ９）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）２の蒸気圧は０．２ｔｏｒｒ（６０℃）であるのに対して、ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２の蒸気圧は１０ｔｏｒｒ（６０℃）、ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２の蒸気圧は１０ｔｏｒｒ（６０℃）、ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２の蒸気圧は３ｔｏｒｒ以上（６０℃）、ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２の蒸気圧は２ｔｏｒｒ以上（６０℃）であり、気化が非常に容易である。
【００１９】
このような知見に基づいて本発明が達成されたものである。
すなわち、前記の課題は、
膜を形成する為の材料であって、
炭素数が４〜７個のシクロアルキル基を一つ、
炭素数が１〜３個のアルキル基を一つ、
及び、炭素数が１〜３個のアルコキシ基を二つ
持つＳｉ化合物である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
【００２０】
特に、化学気相成長方法により膜を形成する為の材料であって、
炭素数が４〜７個のシクロアルキル基を一つ、
炭素数が１〜３個のアルキル基を一つ、
及び、炭素数が１〜３個のアルコキシ基を二つ
持つＳｉ化合物である
ことを特徴とする膜形成材料によって解決される。
【００２１】
又、上記化合物を用いた化学気相成長方法により膜を形成する膜形成方法によって解決される。
【００２２】
特に、化学気相成長方法により基板上に膜を形成する方法であって、
上記のＳｉ化合物を供給する供給工程と、
前記供給工程で供給されたＳｉ化合物の分解による分解生成物が前記基板上に堆積する分解・堆積工程
とを具備することを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００２３】
上記本発明にあっては、Ｓｉ化合物は、炭素数が４〜７個のシクロアルキル基（ｃ−ＣｎＨ２ｎ−１（但し、ｎは４〜７の整数））を一つ、炭素数が１〜３個のアルキル基（ＣｍＨ２ｍ＋１（但し、ｍは１〜３の整数））を一つ、及び炭素数が１〜３個のアルコキシ基（ＯＣｍＨ２ｍ＋１（但し、ｍは１〜３の整数））を二つ持つシラン化合物であるが、中でも、シクロアルキル基は炭素数が５個か６個のものが特に好ましい。アルキル基は炭素数が１個か２個のものが特に好ましい。アルコキシ基は炭素数が１個か２個のものが特に好ましい。尚、アルコキシ基はメトキシ基であるものが特に好ましい。好ましい化合物として、例えばｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２の群の中から選ばれる少なくとも一つの化合物が挙げられる。
【００２４】
又、上記の本発明になる膜形成材料であって、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ系の膜を形成する為の材料であることを特徴とする膜形成材料によって解決される。
【００２５】
又、上記の本発明になる膜形成材料であって、誘電率が２．１以下の絶縁膜または誘電膜を形成する為の材料であることを特徴とする膜形成材料によって解決される。
【００２６】
又、上記の本発明になる膜形成材料であって、弾性率が５ＧＰａ以上の絶縁膜または誘電膜を形成する為の材料であることを特徴とする膜形成材料によって解決される。
【００２７】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、供給工程は不活性ガスのバブリングによりＳｉ化合物が供給されるものであることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００２８】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、不活性ガスの流量が１０〜５００ｓｃｃｍ（特に、１０ｓｃｃｍ以上。３００ｓｃｃｍ以下。）であることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００２９】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、Ｓｉ化合物と不活性ガスとの供給割合（圧力比）が前者／後者＝１／２０〜１／２（特に、１／２０以上。１／１０以下。）であることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３０】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、Ｓｉ化合物と不活性ガスとの合計供給量（分解室における合計圧力）が０．１〜１００ｔｏｒｒ（特に、１ｔｏｒｒ以上。２０ｔｏｒｒ以下。）であることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３１】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、Ｓｉ化合物の分解はプラズマ手段と加熱手段との併用によって行われることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３２】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、分解・堆積工程にあっては電極間距離が２０〜２５０ｍｍ（特に、５０ｍｍ以上。１２０ｍｍ以下。）の平行平板型電極によるプラズマ手段が用いられることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３３】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、一方の電極が基板ステージを兼ねると共に他方の電極が吹出しシャワーを兼ねた平行平板型電極のプラズマ手段（特に、出力が１０〜４００Ｗのプラズマ装置）が用いられ、前記吹出しシャワーを兼ねた他方の電極からＳｉ化合物が吹き出されることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３４】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、堆積形成された膜に電磁波を照射する電磁波照射工程を更に具備することを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３５】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、電磁波は紫外線であって、その出力パワーが１〜１０ｍＷ／ｃｍ２で、照射時間が０．１〜１３０秒（特に、３０秒以上。９０秒以下。）であることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３６】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、堆積形成された膜を加熱する加熱工程を更に具備することを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３７】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、加熱温度が３００〜５００℃で、加熱時間が１秒〜１時間（特に、１分以上。４０分以下。）であることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００３８】
又、上記の本発明になる膜形成方法であって、分解生成物が堆積する基板は２００〜５００℃（特に、３００℃以上。４５０℃以下。）に保持されていることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【発明の効果】
【００３９】
例えば、半導体素子の層間絶縁膜・誘電膜を形成する為の原料として、特に、ＣＶＤにより層間絶縁膜・誘電膜を形成する為の原料として、炭素数が４〜７個のシクロアルキル基を一つ、炭素数が１〜３個のアルキル基を一つ、及び炭素数が１〜３個のアルコキシ基を二つ持つＳｉ化合物を用いることによって、誘電率が小さなＳｉ−Ｏ−Ｃ系（基本的に、Ｓｉ，Ｏ，Ｃの三元素を含むものであるが、成膜条件（環境）によっては、その他の元素が含まれる場合も有るので、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ系と表記）の膜が簡単・容易に形成された。すなわち、信号の処理速度向上が得られる誘電率が小さな層間絶縁膜・誘電膜が形成できた。例えば、誘電率が２．１以下、更には１．９〜２．１と言ったように小さいことから、この膜は半導体素子における層間絶縁膜・誘電膜として非常に好ましいものであった。
【００４０】
しかも、この膜は、機械的強度に富むものでも有り、即ち、ＣＭＰに耐え得る機械的強度を持ち、例えば弾性率が５ＧＰａ以上の膜が形成されており、配線膜形成に際してＣＭＰが用いられても、層間絶縁膜・誘電膜が損傷を受け難いものであった。例えば、ＣＭＰに際して、膜が剥離すると言った事故が起きることも無いものであった。
【００４１】
更に、本発明で用いた上記特徴のＳｉ化合物は、ジシクロペンチルジメトキシシラン[(ｃ−Ｃ５Ｈ９）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）２］に比べて蒸気圧が高いことから、成膜条件が緩く（最適成膜条件の範囲が広く）、例えば原料供給の制御が容易で、容易に膜を形成できる。しかも、形成された膜は、面内均一性が高く、かつ、ロット間でのバラツキが少ないものであった。
【００４２】
ＣＶＤにおける原料化合物の分解・堆積には、これまで、各種の手法が知られている。本発明にあっても、従来からの手法を採用できる。しかしながら、その理由の十分な理論的解明は未だであるが、本発明のＳｉ化合物の分解・堆積はプラズマ手段と加熱手段との併用によるのが好ましい。その理由は、このようにして得られた膜が層間絶縁膜・誘電膜として最も好ましかったからである。
【００４３】
又、ＣＶＤによって膜を形成するに際して、電極間距離が２０〜２５０ｍｍ（特に、５０ｍｍ以上。１２０ｍｍ以下）の平行平板型電極を備えたプラズマ手段を用いるのが好ましかった。特に、平行平板型電極の一方の電極が基板ステージを兼ねると共に、他方の電極がＳｉ化合物の吹出しシャワーを兼ねているプラズマ手段を用いるのが好ましかった。又、１０〜４００Ｗのパワーのプラズマを用いるのが好ましかった。その理由は、このようにして得られた膜が層間絶縁膜・誘電膜として最も好ましかったからである。
【００４４】
さて、上記のようにして形成された膜（絶縁膜・誘電膜）には、後処理を施さなくとも良い。すなわち、得られた膜の誘電率は小さく、かつ、膜強度は大きい。しかしながら、形成された膜に対して、電磁波（例えば、紫外線などの光）を照射したり、加熱処理などの熱処理を行うことが好ましかった。例えば、出力パワーが１〜１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を０．１〜１３０秒（好ましくは、３０秒以上。９０秒以下）照射することは好ましい一つである。又、３００〜５００℃の温度に１秒〜１時間（好ましくは、１分以上。４０分以下）加熱することも好ましい一つである。すなわち、上記の如きの後処理を行うと、誘電率が、一層、小さなものになったからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明は膜形成材料である。特に、ＣＶＤにより形成する為の膜形成材料である。特に、誘電率が２．２以下（特に、２．１以下。例えば１．９〜２．１）の膜を形成する為の材料である。又、弾性率が５ＧＰａ以上（上限値に格別な制約は無いが、現実的には、例えば  ８ＧＰａ程度）の膜を形成する為の材料である。更には、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ系の膜を形成する為の材料である。中でも、半導体素子における層間絶縁膜・誘電膜を形成する為の材料である。この材料（原料）は、炭素数が４〜７個のシクロアルキル基（ｃ−ＣｎＨ２ｎ−１（但し、ｎは４〜７の整数））を一つ、炭素数が１〜３個のアルキル基（ＣｍＨ２ｍ＋１（但し、ｍは１〜３の整数））を一つ、及び炭素数が１〜３個のアルコキシ基（ＯＣｍＨ２ｍ＋１（但し、ｍは１〜３の整数））を二つ持つＳｉ化合物である。前記シクロアルキル基は、炭素数が４〜７のものであれば良いが、特に、５個か６個のものである。前記アルキル基は、炭素数が１〜３個のものであれば良いが、特に、１個か２個のものである。前記アルコキシ基は、炭素数が１〜３個のものであれば良いが、特に、１個か２個のものである。中でも、メトキシ基である。具体的には、例えばｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２，ｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２等が挙げられる。尚、本発明の材料は、前記Ｓｉ化合物単独のみの場合の他、前記Ｓｉ化合物が溶媒中に溶かされた形態、即ち、含まれる場合が有る。
【００４６】
本発明になる膜形成方法は、上記の膜を形成する方法である。上記化合物を用いた化学気相成長方法により膜を形成する方法である。すなわち、上記のＳｉ化合物を供給する供給工程を有する。かつ、前記供給工程で供給されたＳｉ化合物の分解による分解生成物が前記基板上に堆積する分解・堆積工程を有する。又、好ましくは、堆積形成された膜に電磁波（光）を照射する電磁波照射工程を有する。電磁波は、特に、紫外線である。そして、その出力パワーが１〜１０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間が０．１〜１３０秒（特に、３０秒以上。９０秒以下。）である。又、好ましくは、堆積形成された膜を加熱する加熱工程を有する。加熱温度は、特に、３００〜５００℃、加熱時間が１秒〜１時間（特に、１分以上。４０分以下。）である。Ｓｉ化合物は、不活性ガスのバブリングにより供給される。不活性ガスの流量は、例えば１０〜５００ｓｃｃｍ（特に、１０ｓｃｃｍ以上。３００ｓｃｃｍ以下。）である。Ｓｉ化合物と不活性ガスとの供給割合（圧力比）は、特に、前者／後者＝１／２０〜１／２（中でも、１／２０以上。１／１０以下。）である。又、Ｓｉ化合物と不活性ガスとの合計供給量（分解室における合計圧力）は、特に、０．１〜１００ｔｏｒｒ（中でも、１ｔｏｒｒ以上。２０ｔｏｒｒ以下。）である。Ｓｉ化合物の分解は、特に、プラズマ手段と加熱手段との併用によって行われる。分解・堆積には、特に、電極間距離が２０〜２５０ｍｍ（中でも、５０ｍｍ以上。１２０ｍｍ以下。）の平行平板型電極を有するプラズマ装置が用いられる。更には、一方の電極が基板ステージを兼ねると共に他方の電極が吹出しシャワーを兼ねた平行平板型電極のプラズマ装置（特に、出力が１０〜４００Ｗのプラズマ装置）が用いられる。そして、吹出しシャワーを兼ねた他方の電極からＳｉ化合物が吹き出される。分解生成物が堆積する基板は、特に、２００〜５００℃（中でも、３００℃以上。４５０℃以下。）に保持される。
【００４７】
以下、具体的な実施例を幾つか挙げて説明する。
勿論、下記の実施例は単に実施例に過ぎず、本発明が下記実施例に限定されるもので無いことは当分野の技術者ならば当然に理解できる。
【００４８】
［実施例１］
図１は、本発明になる化学気相成長方法が実施されるＣＶＤ装置の概略図である。
図１中、１は原料容器、２は加熱器兼プラズマ放電用電極、３は分解反応炉、４はＳｉ基板、５はガス流量制御器、６はガス吹出しシャワーヘッド兼プラズマ放電用電極、７は不活性ガス供給路である。
【００４９】
本実施例では、図１のＣＶＤ装置が用いられ、Ｓｉ基板４上にＳｉ，Ｏ，Ｃからなる膜が形成された。
【００５０】
すなわち、容器１内にはシクロヘキシルメチルジメトキシシラン[ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２]が入れられている。そして、キャリアガス（不活性ガス：Ｈｅ）を３００ｍｌ／ｍｉｎの割合で供給した。尚、容器１内は８５℃に保持されている。
【００５１】
キャリアガスによるバブリングで気化したｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２が、分解反応炉３内に導かれた。分解反応炉３内は、当初、１０−５ｔｏｒｒに排気されている。尚、原料ガスの供給により、分解反応炉３内におけるｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２と不活性ガス（Ｈｅ）との合計圧は８ｔｏｒｒになっている。
尚、Ｓｉ基板４は、加熱器兼プラズマ放電用電極２上に保持され、２００〜５００℃に加熱されている。
又、加熱器兼プラズマ放電用電極２とガス吹出しシャワーヘッド兼プラズマ放電用電極６との間の距離は１００ｍｍとなるように設定されている。そして、電極間には所定の電圧が印加されて２００Ｗのプラズマ放電が起こされている。
【００５２】
そして、分解反応炉３内に導かれたｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２の分解・結合・酸化が行われ、Ｓｉ基板４上に膜が形成された。
【００５３】
この膜をＸＰＳ（Ｘ線光電子分析法）により調べた。その結果、膜は、Ｓｉ，Ｏ，Ｃを構成元素として含むものであることが判った（尚、ＨはＸＰＳでは検出不能）。
【００５４】
又、この膜について、電流−電圧特性を測定した。その結果は、２０Ｖでリーク電流が１．０×１０−８Ａ／ｃｍ2以下であることが判った。すなわち、絶縁膜として良好である。
【００５５】
更に、膜の容量−電圧特性を調べ、膜厚と電極から比誘電率を算出した。その結果、膜の比誘電率は２．１であった。
【００５６】
更に、膜の機械的強度をナノインデンテイションで調べた。その結果、膜の弾性率は８ＧＰａであった。
【００５７】
又、６インチウエハーの中心部と中心から５インチ離れた周辺部とにおける膜の厚さを調べた処、膜厚は殆ど同じであった。更に、中心部と中心から５インチ離れた周辺部とにおける膜の比誘電率を調べた処、これ、また、殆ど同じであった。このことは、膜の面内均一性が良いことを示している。
【００５８】
更に、同条件で３０枚の成膜を行なったが、同一結果が得られた。
【００５９】
［比較例１］
実施例１において、ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２の代わりに(ｃ−Ｃ５Ｈ９）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）２を用いた以外は実施例１に準じて行った。
【００６０】
本比較例１で得られた膜について、６インチウエハーの中心部と中心から５インチ離れた周辺部とにおける膜の厚さ及び比誘電率を調べた処、共に、ズレが認められた。このことは、本発明の場合に比べて、膜の面内均一性に劣っていることを示している。
【００６１】
又、同条件で３０枚の成膜を行なったが、原料の蒸気圧が低かったことから、供給が安定せず、プラズマ放電が毎回違うことが観測され、得られた膜の膜厚や誘電率には大きなバラツキが認められた。
【００６２】
［実施例２］
実施例１において、ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２の代わりにｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２を用いた以外は実施例１に準じて行った。
その結果は、実施例１と同様な成績のものであった。
【００６３】
［実施例３］
実施例１において、ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２の代わりにｃ−Ｃ５Ｈ９Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２を用いた以外は実施例１に準じて行った。
その結果は、実施例１のＳｉ化合物に比べたならば蒸気圧が多少低いことから、実施例１の成績よりも多少劣るものでは有ったが、比較例１の場合に比べたならば遥かに優れた成績であった。
【００６４】
［実施例４］
実施例１において、ｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２の代わりにｃ−Ｃ６Ｈ１１Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２を用いた以外は実施例１に準じて行った。
その結果は、実施例１のＳｉ化合物に比べたならば蒸気圧が多少低いことから、実施例１の成績よりも多少劣るものでは有ったが、比較例１の場合に比べたならば遥かに優れた成績であった。
【００６５】
［実施例５］
実施例１で成膜された膜に４．７ｍＷ／ｃｍ２（出力パワー）の紫外線を照射した。
その結果、照射時間に比例して膜の誘電率は低下した。すなわち、照射時間が約９０秒程度で誘電率は最低値（照射前に比べて約１５％低下）を示した。尚、更に照射を続けると、誘電率は徐々に大きくなったので、照射時間は約１３０秒以内であるのが好ましかった。
【００６６】
［実施例６］
実施例１で成膜された膜を３０分間加熱した。
その結果、加熱温度が高くなるにつれて誘電率が低下した。その結果を、下記の表に示す。
表
加熱温度        加熱時間          誘電率
３００℃          ３０分          ２．０８
３５０℃          ３０分          ２．００
４００℃          ３０分          １．８８
４５０℃          ３０分          １．８２
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】ＣＶＤ装置の概略図
【図１】
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