(57)【要約】【課題】埋め込み特性に優れ、かつ、膜の破壊及び剥離を防止する絶縁膜を形成する方法を与える。【解決手段】無機シラザンベース絶縁膜を形成する方法が与えられる。当該方法は、Si及びHから構成されるガス並びにN及びHから選択的に構成されるガスを被処理体が配置される反応チャンバ内に導入する工程と、被処理体の温度を−５０℃から５０℃に制御する工程と、無機シラザン結合を含むSi、N及びHにより構成される膜をプラズマ反応により堆積する工程を含む。【選択図】図１
2008306182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜を形成する方法であって、
Si及びHから構成される第１のガスを被処理体が配置された反応チャンバ内に導入する工程と、
N及びHから選択的に構成される第２のガスを被処理体が配置された反応チャンバ内に導入する工程と、
前記被処理体の温度を−５０℃から５０℃の温度に制御する工程と、
無機シラザン結合を含むSi、N及びHにより構成された無機シラザンベース膜をプラズマ反応により前記被処理体上に堆積する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記無機シラザンベース膜を前記被処理体上に堆積するまで、反応チャンバ内には酸素供給ガスは導入されない、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１のガスは、SiH4またはSi2H6である、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２のガスは、NH3またはN2である、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記被処理体上に前記無機シラザンベース膜を堆積する前、堆積中、または堆積後に、C、H及びOから選択的に構成される添加ガスを前記反応チャンバ内に導入する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記添加ガスはヘキサンまたはメシチレンである、
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記被処理体は半導体基板であり、当該半導体基板は前記反応チャンバ内に設置されたサセプタ上に載置されている、
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記半導体基板は、凹部を含む不規則面を有する、
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
さらに、膜中のNをOと置換し、それにより膜を酸化膜に変換するべく、酸素供給ガスを熱処理チャンバ内に導入しながら、熱処理チャンバ内で前記無機シラザンベース膜を有する基板を熱処理する工程を含む、
ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記酸素供給ガスは、O2、CO2、及び／またはN2Oである、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
さらに、前記無機シラザンベース膜からシリコン窒化膜を形成するべく、酸素供給ガスを前記熱処理チャンバ内に導入することなく、熱処理チャンバ内で、前記無機シラザンベース膜を有する前記半導体基板を熱処理する工程を含む、
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１２】
前記熱処理工程は、UVキュアリング工程を含む、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記熱処理工程は、４５０℃またはそれ以上の温度での加熱アニール工程を含む、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１４】
さらに、不活性ガスを前記反応チャンバ内に導入する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
さらに、前記第２のガスの流量に対する、前記第１のガスの流量比を２またはそれ以上に制御する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記不規則面の凹部は穴または溝を有し、堆積された前記無機シラザンベース膜により前記穴または溝が充填される、
ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１７】
配線構造を形成する方法であって、
基板内に配線用の３次元構造を形成する工程と、
請求項１に記載の方法を使って、前記３次元構造の表面に絶縁膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項１８】
さらに、前記絶縁膜をウエットエッチングする工程を含む、
ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記３次元構造を形成する工程は、配線層となるアルミニウム層、タングステン層、またはタングステンシリコン層を形成する工程と、形成された層を配線パターンにエッチングする工程とを含む、
ことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半導体技術に関し、特に、半導体基板の配線構造用の良好な埋め込みまたは充填特性を有するシリコン系絶縁膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ化学気相成長法（プラズマCVD法）において、半導体基板上への膜の堆積は、１から１０Torrの雰囲気で、０から３５０℃に予熱した抵抗加熱ヒータ上に、被処理体である半導体基板を載置することにより実行される。このヒータは反応ガスを噴射するシャワープレートに対向するようにして配置されている。１３．５６MHzから６０MHzの高周波電力が該シャワープレートに１００から４０００Wで印加されると、ヒータとシャワープレートとの間に高周波放電が生じ、それによりプラズマが生成される。プラズマCVD法は配線絶縁膜、パッシベーション膜、及び反射防止膜などのさまざまな種類の薄膜を堆積するために使用される。高いレベルの表面拡散を達成することは、平行平板型のプラズマCVDでは困難であるため、埋め込み特性を有する酸化膜等を形成するのに従来はマイクロ波を使った高密度プラズマCVDが使用されてきた。この技術は２５０ｎｍのデバイスノードの時代から使用されてきたものである。この装置の特徴のひとつは、膜を形成するだけではなく、膜のエッチングも同時に行うことである。これは、装置が直径のより小さい穴に適応可能であることを意味している。６５ｎｍから９０ｎｍのデバイスノードを有する現在の製品では、処理方法の主流は、成膜及びエッチバックを組み合わせたものである。この方法が使用される代表的な処理として、STI（シャロー・トレンチ・アイソレーション）、及び配線処理での上層処理などがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、膜形成とエッチバックの組み合わせは６０ｎｍ及びそれ以下のデバイスノードには適さず、超微細回路へと加速するトレンドに従い、十分な埋め込み特性を有する絶縁膜が必要とされている。
【０００４】
流動性を有する反応物が、低温サセプタを使ってシリコン基板上に形成される方法（フローフィル処理またはフローワブル処理と呼ばれる液体層形成技術）が周知である。これらの方法の多くは、及び、O3または強い酸化力を有する他の物質とSiH4との混合、及び、シロキサン反応を使用する。しかし、これらいずれかの方法で埋め込まれる酸化膜は、埋め込まれた領域が疎となり、かつ、応力の変化により膜が剥がれまたは破壊するという問題がある。この問題を引き起こすひとつの理由は、材料に含まれる水素基と酸素基による水の生成にあり、それはアニール後の膜の収縮係数を有意に増加させる。また、膜形成後のアニールで、水が実質的に除去された場合、成膜処理における水の生成によりボイドが形成され、それがまた膜が疎となる傾向を助長させる。
【０００５】
反応ガスが酸素及び水素を含む場合、プラズマ反応の結果として水が生成される。生成された水及びSiを含むオリゴマーは、冷却されたウエハの表面に付着する。流動性を有するこの付着した液体は、表面張力の効果により成膜処理の初期段階での微細トレンチ構造及び穴の内部に流れ込む。それにより、微細構造の底において、水含有率が高くかつ流動性が高い生成物が生成されかつ蓄積される。水含有率の高い材料はアニールされると密度が減少するため、上記した現象は微細構造の底において膜の低密度化を助長させる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
微細構造中に膜を埋め込むことができる処理として、本発明のひとつの態様は、SiH4またはSi2H6のような材料ガスと、NH3またはN2のような窒素添加ガスに基づいてシリコン基板上に水を含まない液体シラザンを形成する。本発明のひとつの態様において、サセプタ温度は−５０℃から５０℃の範囲に制御され、プラズマCVD法によりシリコン基板上にシラザンを形成するために、SiH4またはSi2H6のような材料ガス及びNH3またはN2のような窒素添加ガスが添加される。低いサセプタ温度は流動性を保証し、表面張力によりトレンチ及び穴を有するパターンに膜を埋め込むのが可能となる。また、反応ガスは酸素を含まず、これは生成物が水を含まないことを意味する。
【０００７】
本発明のひとつの態様において、酸化ガス雰囲気中でUV照射またはアニールが実行され、膜収縮係数の小さい高密度の酸化膜を形成することが可能となる。上記態様において、酸化膜を形成するべく、窒素基は、アニール中に酸素基と置換される。生成された膜は水分を含まないため、その密度及び品質が低下することはない。
【０００８】
本発明のひとつの態様において、CxHyを添加することによりシラザンが解離して、流動性が与えられ、それにより、配線幅に関わらず膜の埋め込みが可能となる。本発明のひとつの態様において、生成された膜は、膜中の窒素基を酸素基と置換するべく、酸化ガス雰囲気中で４５０℃またはそれ以上でUVキュアまたは熱処理される。その結果、高密度の酸化膜が達成される。熱処理中に放出される物質はシラザンの溶液中で触媒として機能したCxHyの残留物のみであり、したがって、生成された膜はSi-Oと炭化水素により構成された任意の流体材料と異なる収縮係数を有する。結果として、本発明のひとつの態様において、膜収縮係数は従来の方法に比べ約１０％から約３０％も有意に減少するよう改善することができる。上記方法に従って酸化膜を形成する方法は、STI（シャロー・トレンチ・アイソレーション）またはPMD（プリメタル絶縁）膜などの埋め込み酸化膜に効果的に適用することが可能である。
【０００９】
SixHy及びNxHyを使ったシラザン膜の形成と同等の機能を与える２つの方法がある。ひとつは、SiaNbCdHe（ここで、a、b、d、eは任意の整数）を化合することにより流動性を有するシラザン膜を形成する方法であり、もうひとつは、SiaNbCdHe（ここで、a、b、d、eは任意の整数）を使ってシラザン膜を形成し、その後形成された膜を炭化水素ガス中で解離することにより流動性を与える方法である。この２つの方法は、SixHy及びNxHyを使ってシラザン膜を形成し、かつ、炭化水素ガスを使って流動性を与える上記アプローチにより得られるものと同等の結果を得ることができる。参考までに、これらの方法は熱処理が施されると純粋な酸化膜を得ることができる。
【００１０】
本発明及び従来技術に対する利点を要約する目的で、本発明の目的及び利点のいくつかがここに開示される。もちろん、本発明の特定の実施形態に従って、これらの目的または利点のすべてが必ずしも達成されるものではないことは言うまでもない。
【００１１】
よって、ここに教示または示唆される他の目的または利点を必ずしも達成することなくここに教示されるような利点を達成しまたは最適化する方法で本発明が実施または実行され得ることは当業者の知るところである。
【００１２】
本発明の他の態様、特徴及び利点は以下の好適実施形態の詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上記のように、本発明はさまざまな実施形態を含む。ひとつの実施形態において、本発明は、絶縁膜を形成する方法を与える。当該方法は、(i)Si及びHにより構成されるガス並びにN及び付加的にHにより構成されるガスを被処理体が載置される反応チャンバ内に導入する工程と、(ii)被処理体の温度を−５０℃から５０℃の温度に制御する工程と、(iii)Si、N及びHを含む無機シラザン結合により構成される無機シラザンベース膜をプラズマ反応により堆積する工程とを備える。当該膜は配線構造中で酸化絶縁膜用の前駆体膜として、シリコン窒化膜用の前駆体膜として、またはリアクタ内部でサセプタの表面またはその他の表面を被覆するためのプレコート膜として使用される。
【００１４】
さらに上記実施形態は、これに限定しないが、以下の実施形態を含む。
【００１５】
ひとつの実施形態において、Si及びHにより構成されるガスはSiH4またはSi2H6である。ひとつの実施形態において、N及び付加的なHにより構成されるガスはNH3若しくはN2またはこれらの組み合わせである。ひとつの実施形態において、ガス導入工程において、反応チャンバ内には酸素供給ガスが導入されない。ひとつの実施形態において、ガス導入工程はさらに反応チャンバ内に不活性ガスを導入する工程を含む。
【００１６】
ひとつの実施形態において、当該方法はさらに、無機シラザンベース膜を被処理体上に堆積する前に、同時に、またはその後にC、H及び付加的なOにより構成される添加ガスを反応チャンバ内に導入する工程を含む。当該添加ガスを添加することにより、無機シラザンベース材料の流動性または粘性が減少し、それにより材料の埋め込みまたは充填特性が改善される。ひとつの実施形態において、添加ガスはヘキサンであってもよい。
【００１７】
ひとつの実施形態において、被処理体は反応チャンバ内に配置されるサセプタ上に載置された半導体基板である。ひとつの実施形態において、該基板は凹部を含む不規則面を含む。ひとつの実施形態において、不規則面の凹部は穴または溝を有し、堆積工程は無機シラザンベース膜により穴または溝を埋め込むよう、不規則面上で実行される。
【００１８】
ひとつの実施形態において、当該方法はさらに、膜中のNをOと置換するべく、酸素供給ガスを熱処理チャンバ内に導入しながら、熱処理チャンバ内で無機シラザンベース膜を有する基板を熱処理する工程を含む。ひとつの実施形態において、酸素供給ガスは、O2、CO2、及び／またはN2Oである。
【００１９】
ひとつの実施形態において、当該方法はさらに、酸素供給ガスを熱処理チャンバ内に導入することなく、熱処理チャンバ内で無機シラザンベース膜を有する基板を熱処理し、それにより当該膜からシリコン窒化膜を形成する工程を含む。
【００２０】
ひとつの実施形態において、熱処理工程は４５０℃以下の温度でのUVキュアリングにより実行されてもよい。ひとつの実施形態において、熱処理工程は４５０℃またはそれ以上の温度での加熱アニールにより実行されてもよい。
【００２１】
ひとつの実施形態において、ガス導入工程は、N及び付加的にHにより構成されるガスに対するSi及びHにより構成されるガスの流量比を２またはそれ以上に制御する工程を含む。
【００２２】
ひとつの実施形態において、本発明は配線構造を形成するための方法を与える。当該方法は、(i)基板中に配線用の３次元構造を形成する工程と、(ii)上記したいずれかの方法を使って３次元構造の表面に絶縁層を形成する工程とを備える。
【００２３】
ひとつの実施形態において、当該方法はさらに絶縁膜をウエットエッチングする工程を含む。ひとつの実施形態において、3次元構造を形成する工程は、配線層としてアルミニウム、タングステンまたはタングステンシリコンの層を形成し、その層を配線パターンにエッチングする工程を含む。
【００２４】
本発明のひとつの実施形態で使用される成膜条件（バルク膜形成条件）のセットの一例を以下に示す。これらの条件は任意に組み合わせて使用でき、本発明はこれらの条件に限定されない。
【００２５】
1)膜形成温度（サセプタ温度）：−５０℃から５０℃、好適には−１０℃から５℃
【００２６】
2)材料ガス：SiH4及び／またはSi2H6
【００２７】
3)材料ガス流量：１から３５０ｓｃｃｍ、好適には５から１００ｓｃｃｍ
【００２８】
4)添加ガス：NH3及び／またはN2（窒素添加ガスが使用されるが、成膜処理において水を生成するため酸素原子を含むガスは使用されない）
【００２９】
5)添加ガス流量：１０から７００ｓｃｃｍ、好適には５０から３００ｓｃｃｍ
【００３０】
6)キャリアガス：He、Ar、Kr及び／またはXe
【００３１】
7)キャリアガス流量：１００から２０００ｓｃｃｍ、好適には２００から１０００ｓｃｃｍ
【００３２】
8)圧力：１３３から８００Pa、好適には１３３から５３３Pa
【００３３】
9)RF電力：５０から２５００W、好適には１００から６００W
【００３４】
10)RF周波数：１３．５６MHzから６０MHz、好適には１３．５６MHzから２７．１２MHz
堆積速度を小さく制御する場合には、比較的低いRF電力が有効である。ひとつの実施形態において、低周波RF電力は高周波RF電力の１％から５０％（５％、１０％、１５％、２０％、３０％、４０％及びこれら任意の２数間の値を含む）である。低周波RF電力は２MHzまたはそれ以下（例えば、４００kHz、４３０kHz）の周波数を有する。
【００３５】
11)電極間隔：１０から３０ｍｍ、好適には１６から２６ｍｍ
本発明のひとつの実施形態において使用される熱処理条件のセットの一例を以下に示す。これらの条件は任意に組み合わせて使用することができ、本発明はこれらの条件に限定されない。
【００３６】
12)熱処理温度：２００から１０００℃、好適には８００から９００℃
【００３７】
13)熱処理手段：熱処理温度が４５０℃以下である場合にはUV処理（図２参照）、熱処理温度が４５０℃またはそれ以上である場合には加熱アニール（図４参照）。基本的に、熱処理温度は特定の応用に応じて設定される。STIプロセスは高密度膜を要求しかつそれが基板処理であるため高温での熱処理が可能である。一方、ゲート上で実行されるプロセス、または形成された膜が犠牲膜として使用されるような他の応用においては低い処理温度が使用される。
【００３８】
14)処理時間：３０から１２０分、好適には６０から９０分。特定の処理時間は膜形成の重要なパラメータであるSiH4及びNH3の流量比に応じて変化するが、デバイス他の熱履歴を考慮して適切な温度が決定される。本発明のひとつの実施形態において、特定の温度はデバイス構造に応じて変わるが、温度が８００℃から９５０℃の範囲にあるとき処理時間は約１時間から１時間半である。
【００３９】
15)その他の導入ガス：酸化を実行するべきなら、O2、O3、CO2またはN2O。熱処理方法は形成されるべき最終的な膜の種類に応じて変わる。基本的に、バルク膜は酸素基を含まないシラザン膜であり、続く熱酸化処理によりSi-NがSi-Oに変換されれば酸化膜が形成される。一方、シラザン膜が、膜を酸化させずに、上記６）で特定したいずれかのガスのような不活性ガスを使って熱処理されれば、シリコン窒化膜が形成される。
【００４０】
16)導入されるガス流量：２００ｓｃｃｍから２０００ｓｃｃｍ、好適には、１０００から１５００ｓｃｃｍ
【００４１】
17)圧力：１３３から８００Pa、好適には３９９から７３３Pa
本発明のひとつの実施形態で形成される膜の膜特性のセットの例を以下に示す。これらの特性は任意の組み合わせで現れてもよく、本発明はこれらの特性に必ずしも限定されない。
【００４２】
18)膜収縮係数：２０％以下、好適には１５％またはそれ以下、酸化膜が形成されれば１０％またはそれ以下が好ましい。熱処理中、窒素基が膜から除去される瞬間に酸素基が膜中に進入し、SiO結合が形成される。これにより膜から除去される物質が減少するため、膜の収縮係数は小さくなり、本発明のひとつの実施形態において特定的に５から１０％の範囲まで収縮係数が減少する。
【００４３】
19)誘電率：３．８５から４．１、好適には３．９から４．０
【００４４】
20)リーク電流(A/cm2)：２MVで、−９乗レベル、好適には−１０乗レベル、より好適には２−１０レベルまたはそれ以下
【００４５】
21)RI（屈折率）：１．４５から１．５３、好適には１．４６から１．５
【００４６】
22)膜密度：２．０から２．３ｇ／ｃｍ３、好適には２．１から２．２ｇ／ｃｍ３
【００４７】
23)エッチング速度（ブランケット）：３０から９０ｎｍ／分、好適には３０から５０ｎｍ／分。エッチング速度（パターン）：ブランケットエッチング速度の３倍以内、好適にはブランケットエッチング速度の２倍以内。
【００４８】
本発明のひとつの実施形態において、窒素添加ガスの流量に対する材料ガスの流量の比率が２倍またはそれ以上（３倍またはそれ以上、４倍またはそれ以上、または１０倍またはそれ以下）の膜形成パラメータを使って、配線幅が３０から１００ｎｍのSTI構造の不規則パターン上に、アニール後に、２．１ｇ／ｃｍ３の膜密度を有する高密度膜が形成されることが確認された。アニール後には収縮係数はほぼゼロとなるため、シロキサン反応等を使った処理の場合と同様に膜は２０から３０％だけしか収縮しないので、膜の破壊またはベースからの剥離のような問題は生じない。本発明の他の実施形態において、材料ガスの流量は窒素添加ガスの流量より大きくするのが好ましい。しかし、ある状況において、窒素添加ガス流量は材料ガスの流量より大きくされ、その場合比率は、１：１０から１０：１の範囲内に調節される。
【００４９】
SiNxHyバルク膜の形成で使用されるパラメータに関して、本発明のひとつの実施形態において、SiH4及びNH3の流量は最も重要であり、上記したようにSi含有量も重要である。基本的に、Si-NからSi-Oへの変化は高温での熱処理の結果として生じるが、酸化膜の異なる構成がFT-IR波形により確認された。特に、SiH4流量が大きい場合、膜中のSi含有量は大きく、膜密度は増加する傾向にある。本発明のひとつの実施形態において、窒素供給ガスに対するシリコン供給ガスの流量比は２：１から５：１の範囲にある。一方、NH3流量がより大きいと、膜が高温で熱処理された後でさえ、少量ではあるが膜密度は小さくなり、Nはそのまま残る。上記に基づき、これらのファクタを考慮することにより、バルク膜の形成に要求される膜特性と一致させることが可能となる。シラザンバルク膜を形成する際、FT-IR波形及びRI結果の考察から、SiH4流量はNH3流量より大きく設定するのが好ましい。この最大の理由は、Si-O構造を示すピークが既存のSi-O膜の波形と類似しているからである。SiO組成は、NH3流量がより大きい場合でも達成可能である。
【００５０】
シロキサン反応が単独で実行される場合、膜が不規則パターン上に形成される場合に膜中に生成される水のアニール処理による除去のために、当該膜が疎になる傾向がある。不規則パターンに対して、プラズマ発振後すぐに形成される弱い膜は表面張力により構造中に進入する。配線幅が減少すれば、不規則パターン中に進入する初期膜の部分の割合は、配線幅と表面張力との間の関係により増加し、結果として、膜はさらに弱くなる。したがって、シロキサンを使用する方法は高い膜収縮係数を伴い、膜の破壊及び剥離のような問題がしばしば生じる。しかし、これらの現象は、不規則パターンの凹部の底において形成される膜に対してのみ生じ、埋め込まれた膜の突起部の頂部及びその深さの１／２以上の領域には高密度の膜が形成される。しかし、全体として、初期膜の状態が考慮される限り、シロキサン反応は埋め込み膜の形成に適していない。
【００５１】
例えば、シラザンとシロキサンとのラミネート構造を採用してもよく、この場合、１から４のシロキサン層に対し、２から８のシラザン層の膜厚比率が与えられる。この特定の比率は膜が埋め込まれるＳＴＩ構造の深さに依存して変化する（例えば、ここに参考文献として組み込む米国特許公開第２００６−０２２８８６６号、米国特許第６４０３４８６号、及び米国特許第６８３５６６４号を参照）。本発明のひとつの実施形態において、例えば、シロキサン層は、ここに参考文献として組み込む米国特許第６４５５４４５号、第６８１８５７０号、及び６７４０６０２号、及び同一譲受人所有の米国特許出願第１１／４６５５７１号に開示されたいずれかの方法を使って形成することができる。
【００５２】
上記に基づき、成膜時にＨ２Ｏは生成されないということが本質的である。本発明のひとつの実施形態において、成膜時にＨ２Ｏの生成を防止するべく、ＳｉＨ４及びＮＨ３を使ってＳｉＮｘＨｙが形成される。本発明のひとつの実施形態において、ＳｉＮｘＨｙ自体は流動性を有しないため、ＳｉＮｘＨｙを解離しそれにより流動性を与えるよう、成膜処理の前後または最中に、ＣｘＨｙガスが添加される。液体層が形成される際にウエハ外周部への堆積を防止するために、ここに参考文献として組み込む同一譲受人所有の米国特許出願第１１／２２７５２５号、及び１１／２２８１５２号に開示されるいずれかの方法に類似の方法を使って堆積防止マスクによりウエハの外周部を保護することも可能である。
【００５３】
シラザンの形成後に流動性を与えることが本質的でありかつ重要であれば、このような流動性は、例えば以下に示すいずれかの方法により保証される。
【００５４】
1)シラザンを形成する前にＣｘＨｙを使って液体層を形成する。その後、シラザンを解離するべく液体層の上にシラザン層を形成する。本発明のひとつの実施形態において、標準条件は、約１００ｎｍのＣｘＨｙ液体層が５００ｎｍのシラザンバルク膜に関してシリコン基板上に堆積される。
【００５５】
2)成膜中にシラザンを解離するために、シラザンが形成される際に添加ガスとしてＣｘＨｙを添加する。ＣｘＨｙガス流量は約１０から１０００ｓｃｃｍ、好適には約１００から３００ｓｃｃｍである。本発明のひとつの実施形態において、不活性ガス（シラザン膜が形成された時に使用されたものと同じガス）が約１００から２０００ｓｃｃｍだけ供給され、好適には約２００から１０００ｓｃｃｍだけ供給される。他の条件はシラザン膜を形成するための条件に従って適切となるように設定される。
【００５６】
3)シラザンが形成された後に当該シラザンを解離するためにＣｘＨｙガスを添加する。本発明のひとつの実施形態において、流量は、上記２）で特定した範囲と一致する。ＣｘＨｙガスの一部は解離するが、ガスの大部分は触媒として機能し、よって最終的に熱処理の結果放出される。
【００５７】
ＣｘＨｙガスは、ヘキサン、メシチレン、キシレン等であってもよい。いずれのガスが使用されるかに関わらず、ＣｘＨｙガスは、膜の形成後すぐに膜中で炭素として残る。しかし、膜中のこの炭素は、当該膜が続いて高温で熱処理される際に放出される。サセプタ温度が−１０℃から０℃の範囲まで低下された場合でさえシラザンの十分な流動性を保証するのは困難であり、よってＣｘＨｙを使ってシラザンを解離するのは効果的である。この方法は５０ｎｍまたはそれ以下の穴及びＳＴＩ構造において、良好な埋め込み特性を与える膜を達成するのが確認された。同様のことは、膜が約５０ｎｍの幅で埋め込まれるＰＭＤ構造に対しても言える。本発明のひとつの実施形態において、熱処理は、膜中のＣｘＨｙ溶媒及びＳｉ−ＮをＳｉ−Ｏで置換するために、膜が解離した後に熱処理が施される必要がある。本発明のひとつの実施形態において、ＣｘＨｙ溶媒を除去しかつ水の吸収を抑制するために、熱処理は２００℃から４００℃のサセプタ温度で実行される。その後、完全なＳｉＯ２膜を達成するために８００から９５０℃で他の熱処理が実行される。
【００５８】
ＮＨ３またはＮ２とともにＳｉｘＨｙを使ってシラザンバルク膜を形成するための方法に加え、ＳｉａＮｂＣｄＨｅ（ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは任意の整数）の液体材料をＣｘＨｙ及びＣｘＨｙＯｚと組み合わせることにより、流動性を付加することも可能である。他の方法として、ＳｉａＮｂＣｄＨｅ（ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは任意の整数）を使ってシラザン膜を形成し、その後膜を埋め込む前にＣｘＨｙ及びＣｘＨｙＯｚにより流動性を与える方法がある。この場合、熱処理後に純粋な酸化膜が達成される。
【００５９】
熱処理後に大気中で膜組成がどのように変化するかを試験するのにＦＴ−ＩＲを使用すると、膜中に窒素基が残り、当該膜が完全な酸化膜ではないことがわかる。窒素ガスを使って熱処理された場合、シリコン窒化膜が形成される。酸化膜を得るために、酸化ガスがアニール中に導入される必要がある。実際にＦＴ−ＩＲのピークは、酸素ガス等を導入しながら同じ温度で熱処理を施したときに好適な酸化膜組成が達成されることを示している。１７２ｎｍから２６０ｎｍの波長のＵＶ光を使ってＯ２キュアリングした状態で、Ｓｉ−ＮからＳｉ−Ｏへの変化が生じていることも確認された。ＦＴ−ＩＲピークに基づき、同じＳｉＯ膜が形成された場合でさえ、ピーク強度及び波長は変化している。これは、シラザンバルク膜を形成するのに異なる条件が使用されたためである。本発明のひとつの実施形態において、膜中にはＳｉ−Ｈ結合も存在し、熱処理後に取られたＦＴ−ＩＲ波形は減少しまたは不完全レベルのピーク強度を示している。上記に基づいて、本発明のひとつの実施形態において、ＵＶキュアリング中に生じる酸化作用により、Ｓｉ−ＨはＳｉ−Ｏにより置換されたということができる。Ｓｉ−Ｈの生成はＳｉＨ４流量と関連する。
【００６０】
シラザンを解離するのに使用されるＣｘＨｙ炭化水素ガスもまた、同じ熱処理中に膜から除去される。上記において、熱処理の前後で約１０％の低い膜収縮係数を開示するが、Ｓｉ−Ｏ構造に基づく従来の材料により達成される２０から３０％の収縮係数と比較すると大きな改善である。このように膜収縮係数が改善された理由は、ガス抜きの成分としてＣｘＨｙ溶媒のみが存在し、Ｓｉ−ＮがＳｉ−Ｏで置換されたからである。
【００６１】
本発明のひとつの実施形態において、達成されたシラザン膜はプレコート膜としても使用される。プレコート膜が０℃で通常の処理で形成される場合、サセプタを構成する下部電極上に膜の代わりに液体層が形成され、よって実用的なプレコート膜を形成することが非常に困難となる。本発明のひとつの実施形態において、達成されるシラザン膜は液体層ではなくバルク膜である。よって、それは、リアクタ内部の上部及び下部電極で発生する材料汚染から電極を保護することが可能なプレコート膜として機能する。また、形成されたプレコート膜は、膜が形成された後にリアクタのプラズマクリーニングによりエッチングされる。シラザンプレコート膜は、サセプタを加熱するプロセスにより形成された膜が示すレベルと同等の強度及び安定性を有するため、このシラザンプレコート膜の実用的な使用には問題がない。付加的に、このシラザンプレコート膜はまた、すべての種類の低温膜形成チャンバ用のプレコート膜として使用可能である点で有意な利点を与える。
【００６２】
参考までに、本発明のひとつの実施形態において、プレコート膜を形成するための条件は基板上に膜を形成するために使用されるものと類似している。この実施形態のひとつの特徴は、成膜処理中にサセプタが低温に制御される場合でさえ、サセプタ上に液体層ではないバルク層が形成され、よって、流動性を有せずかつ良好な機械的強度を提供する膜が形成される点にある。この意味で、低温に制御されたサセプタ上にプレコート膜を堆積した後にサセプタ表面を加熱する必要はない。本発明のひとつの実施形態において、膜が形成された後にするＣｘＨｙ処理により、または膜形成処理中に（上記２）及び３）で記述した）ＣｘＨｙを付加することにより、シラザン膜に流動性が付加される。
【００６３】
また、シラザン膜はＳＴＩ及びＰＭＤプロセス（例えば、米国特許公開第２００５−１２９９３２号）に適用可能であるが、これらの処理は基板処理の一部であるため高度の金属汚染にさらされる。さらに、金属汚染の基準は配線パターンが微細化するに従い増加する。これらの点に鑑みて、シラザンベースのプレコート膜の同時使用は大きな利点を与える。金属汚染を防止するための他の方法は、プラズマ放電の本質的なコンポーネントである上部及び下部電極を非金属材料により構成することである。しかし、ＡｌＮからのＡｌがある条件において検出されるような場合、プレコート膜の同時使用によれば、シリコン基板の背面に付着する粒子ばかりでなく金属汚染を抑制することが可能になる。また、基本的に、リアクタのクリーニングは、炭素含有量が増加するに従いより困難となる。ＣｘＦｙ、ＮＦ３、及びＣＶＤ装置内で通常使用される他の材料がシリコンを除去するために主に付加され、これらは炭素を除去するのには不十分である。概して、炭素膜を除去するためにＯ２が使用される。しかし、実際には、Ｓｉ及び炭素の両方を除去するには時間がかかる。この問題を解消するために、リアクタの内壁全体にプレコート膜が形成され、かつ、該プレコート膜の上に炭素が堆積可能となる。その結果、プレコートがエッチングにより除去されると、プレコート膜の上に堆積した炭素膜も除去される。この方法は、炭素クリーニングの効率を増加させる。特定的に、リアクタの内壁に炭素を直接的に堆積するのを防止するために、シラザンバルク膜を解離する際に使用されるＣｘＨｙガスを導入することによりプレコート膜を形成することが可能である。この場合、リアクタの内壁を覆うプレコート膜はプラズマクリーニングにより容易に除去可能である。
【００６４】
本発明のひとつの実施形態において、流動性を有する絶縁物質（ＣｘＨｙガスを有する無機シラザンベース膜）が表面張力により不規則パターンを充填する。絶縁物質により不規則パターンを充填させるために、基板表面上に膜が形成される。この際、ブランケット上に形成される膜は不規則パターンで形成される膜と異なる品質を有する。ひとつの実施形態において、不規則パターンで形成される膜の成長速度はブランケット膜の成長速度の約２倍から４倍である。このため、不規則パターンの内側に形成される膜は疎となる傾向があり、熱が供給された後、ポアと呼ばれる穴が膜の疎領域の周囲に形成される。ひとつの実施形態において、膜成長速度は膜密度に有意に関連し、ブランケット膜の成長速度を１００ｎｍまたはそれ以下に制御することは、不規則パターンの酸化膜が疎に形成されるのを防止する。
【００６５】
上記いずれかの方法のひとつの実施形態に従い、不規則面の凹部は穴または溝を有し、穴または溝を絶縁膜で充填するべく堆積工程が不規則面上で実行される。ひとつの実施形態において、不規則面はＳｉＮ、ＳｉＯ、ポリシリコン、Ｃｕ、またはシリコンバリアメタルの３次元構造を有し、他の実施形態において、アルミニウム、タングステン、またはタングステンシリコンの３次元構造を有する。上記いずれかの方法のひとつの実施形態において、凹部を有する不規則面は配線用にパターン化された面である。また、ひとつの実施形態において、基板の不規則面の凹部は約１／３から約１／１０のアスペクト比を有する。１／３から１／１０のような高いアスペクト比（例えば、シリコン基板内に形成されたＳＴＩ構造）または１００ｎｍまたはそれ以下の配線ピッチ（例えば、Ａｌ／低誘電率構造に対して４５ｎｍから１００ｎｍ）に対して、ＣｘＨｙガスを有する無機シラザンベース膜はボイドを形成することなく、穴または溝を充填することができる。
【００６６】
ひとつの実施形態において、酸化膜の形成に続き、膜の処理が実行される。これらの処理は洗浄等を含むため、ウエットエッチング耐性が重要となる。この観点から、ひとつの実施形態において、ウエットエッチング速度を改善するためにある特性の前駆体が与えられる。評価結果に基づいて、ひとつの実施形態において、無機シラザンベース膜から導出された酸化膜は３５から５５ｎｍ／分のウエットエッチング速度を示し、熱酸化膜に対する４０ｎｍ／分のウエットエッチング速度に匹敵する。ウエットエッチング速度は、界面活性剤を含む緩衝フッ化水素酸である、Stella Chemifa社製のLAL500を使って評価可能である。
【００６７】
本発明のひとつの実施形態において、絶縁膜は低誘電率膜またはＣｕ層の上に形成されるか、バリア膜としてダマシンプロセスにおけるビア及び／またはトレンチの表面に形成されるか、ドライエッチングにより処理可能なアルミニウム、タングステン、またはタングステンシリコン（または任意の他の配線材料）の３次元構造上に形成される。同一の装置を使って絶縁膜及び低誘電率膜が連続して形成される場合において、パーティクル汚染の問題は解消され、生産性が向上する。
【００６８】
基板は、絶縁膜が充填されるべき凹部から成る配線用のパターン面である不規則面を有する。基板は露出したＣｕ層を有し、その上に絶縁膜が形成される。
【００６９】
上記した実施形態及び態様のすべてにおいて、ひとつの実施形態または態様で使用された任意の構成要件は、置換が容易ではなく、または逆効果でない限り、他の実施形態または態様において交換または付加して使用可能である。
【００７０】
他の態様、特徴及び利点は以下の好適実施形態の詳細な説明から明らかとなる。この好適実施形態は本発明を限定するものではない。
【００７１】
図１は、本発明のひとつの実施形態で使用可能なプラズマＣＶＤ装置を概略的に示したものである。プラズマＣＶＤ装置は、反応チャンバ１、ガス流入口６、温度を制御するためにチャネル内に冷媒または熱媒が流れるコイルが埋設された温度制御器を具備するサセプタ３（下部電極として機能する）を含む。シャワーヘッド２（上部電極として機能する）はガス流入口のすぐ下に配設されている。シャワーヘッド２はその底面に多くの細孔を有し、そこから半導体基板５に反応ガスを噴射することができる。反応チャンバ１の底面には排気口８が存在する。この排気口８は外部の真空ポンプ（図示せず）に結合され、それにより反応チャンバ１の内部は真空排気される。サセプタ３はシャワーヘッド２と平行かつ対向して配置されている。サセプタ３はその上に半導体基板５を保持し、温度制御器によりそれを加熱または冷却する。ガス吸入口６は反応チャンバ１から絶縁され、外部の高周波電源４と接続されている。他に、サセプタ３が電源４に接続されてもよい。したがって、シャワーヘッド２及びサセプタ３は高周波電極として作用し、半導体基板５の表面近傍にプラズマ反応場が形成される。
【００７２】
ガスは処理ガスを構成するようガス吸入口６の上流において混合されるか、ガスのいくつかがシャワーヘッド２内に別々に導入される。すでに真空排気された反応チャンバ１の内部に配置されるシャワーヘッド２と半導体基板５との間の空間は、単一の周波数または混合した周波数（例えば、１３．５６MHzから６０MHz）を有するＲＦ電力により充電され、当該空間はプラズマ場として機能する。サセプタ３は温度制御器により半導体基板５を連続的に加熱または冷却し、基板５を好適に−５０℃から５０℃の所定の温度に保持する。シャワーヘッド２の細孔を通じて供給された処理ガスは、所定の時間、半導体基板５の表面近傍のプラズマ場に滞留する。
【００７３】
絶縁膜が基板上に堆積されると、反応チャンバ内部のガスが排気口８を通じて放出され、反応チャンバ内に基板を保持しながら、還元ガス、または還元ガス及び不活性ガスの混合物と入れ替わる。
【００７４】
サセプタ３の温度は、ヒータ（図示せず）及び図３に示すような冷却コンジット２３によって制御される。この冷却サセプタはセラミックから成り、ＲＦ電極用の金属プレート２２の下側部分及び軸部分において冷却コンジット２３、２３’を具備し、その結果水などの冷媒が循環することができる。温度は金属プレート２２の下側部分に与えられた熱電対２５により測定される。金属プレートはウエハリフトピン用の穴２４を有し、ウエハ支持部２１は金属プレート２２上に形成される。
【００７５】
続いて、ひとつの実施形態において、図２に示すＵＶキュア装置を使って、リアクタから取り出された半導体基板に対してキュアリング処理が実行される。ＵＶキュア装置は、処理チャンバ１１、ＵＶランプ１２、サセプタ１３、排気口１４、及びガス吸入口１５を備える。ＵＶランプ及びサセプタ１３は平行に配置され、それぞれに埋設されたヒータにより加熱される。被処理体である半導体基板１６はサセプタ１３上に載置され、加熱保持される。１７２ｎｍ〜２５０ｎｍから選択される波長範囲の光がＵＶランプから放射されると、光は半導体基板１６の方向へ照射される。半導体基板が照射されるとき、Ｈｅ、Ｈ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２等（膜の種類に応じて）のガスがガス吸入口１５を通じて導入される。低誘電率構造から分離したＨ、Ｏ、Ｃ等により膜中にポアが形成されるとすぐに、不安定な結合がもはや存在しなくなる。したがって、低誘電率及び高強度を有する膜が得られる。
【００７６】
ＵＶキュア装置として、ここに参考文献として組み込む、通常に譲渡された米国特許出願第１１／０４０８６３号に開示される装置が使用可能である。
【００７７】
熱処理工程は、ＵＶキュアの代わりに加熱アニールにより実行されてもよい。図４は加熱アニール装置を概略的に示したものである。チャンバ３５内には、石英ボート３３が設けられ、基板３４は石英ボート３３の内部に配置される。石英ボート３３の内側温度はヒータ３２により制御され、ガスはガス吸入口３１を通じて内部に導入される。
【００７８】
本発明のひとつの実施形態において、ＳｉＨ４またはＳｉ２Ｈ６のような材料ガス及びＮＨ３またはＮ２のような窒素添加ガスは、−５０℃から５０℃の温度に冷却されたサセプタ上に保持されたシリコン基板上でプラズマによる分解反応を生じる。この際、膜はＳｉ、Ｎ及びＨのみにより構成されている。その後、酸化ガス雰囲気中でアニールが実行される。熱の効果を考慮して、熱処理温度が低ければ、ＵＶキュアを使用する方法が選択される。熱処理温度が４５０℃を超えれば、加熱アニールが好ましい。特に基板の近傍で実行されるプロセスの場合、後処理として７００℃付近の熱が要求される。このように、要求される熱抵抗等を考慮して適当なアニール温度が選択される必要がある。
【００７９】
条件及び／または構造が特定されない本発明の開示において、当業者は本発明の開示を考慮して、通常の技術的手段を用いてこの条件及び／または構造を容易に与えることができる。付加的に、同一の譲受人所有の米国特許出願第１１／４６５７５１号に開示される条件及び／または構造が本発明の実施形態において使用可能である。
【実施例】
【００８０】
以下に示す実験を行い、その結果を表に示す。これらの実験において、実験装置として図１及び図３に示すプラズマCVD装置を使用した。
【００８１】
基板の直径は２００ｍｍであった。絶縁膜の膜厚は５００ｎｍに設定された。
【００８２】
絶縁膜は、シリコンウエハ上に形成され、かつ、幅６０ｎｍで深さ６００ｎｍの穴を含むシリコンウエハ上に形成されたSiNの不規則面に充填された。図２に示すUV照射装置内、または真空圧力から大気圧でアニールを実行することが可能な石英ボートを具備する石英管から成る図４に示す加熱炉内でアニールが実行された。
【００８３】
I．膜形成
＜従来例＞
以下に示す表１の条件で、基板上に低誘電率膜（シロキサン膜）が形成された。
【００８４】
【表１】
2008306182.tif 000003
＜実施例１〜４＞
各実施例において、まず、表１に示す条件で基板上に無機シラザンバルク膜が形成され、その後、表３に示す条件で該バルク膜がCxHyガスにより処理された。
【００８５】
【表２】
2008306182.tif 000004
【００８６】
【表３】
2008306182.tif 000005
＜実施例５〜８＞
各実施例において、表４に示す条件で、CxHyガスによって基板上に無機シラザンバルク膜が形成された。
【００８７】
【表４】
2008306182.tif 000006
II．熱処理（後処理）
以下の表５に示す条件で、基板上に形成されたそれぞれの膜に対して、熱処理が実行された。
【００８８】
【表５】
2008306182.tif 000007
III．膜特性
こうして得られたそれぞれの膜が評価され、その結果を以下の表６に示す。ウエットエッチング速度は室温でLAL５００（日本のStella-Chemifa社製）の不希釈液を使って評価された。形成された膜中のボイドの存否はX線反射率測定法（XRR）を使って確認された。
【００８９】
【表６】
2008306182.tif 000008
表６に示すように、無機シラザンベース膜から導出されたすべての酸化膜が、優れた埋め込みまたは充填特性、良好な膜密度、及び優れた反収縮特性を示している（実施例１〜８）。特に、シリコン供給ガスの流量が窒素供給ガスの流量より大きい場合にはそれが顕著となる（実施例２〜４、実施例６〜８）。また、CxHyガスを使った方法はいずれも、シラザン膜の流動性を減少させるよう機能し、膜中のボイドが除去されている（実施例１〜８）。
【００９０】
＜実施例９〜１１＞
実施例９〜１１において、実施例１〜３と同じ方法でシラザンバルク膜が形成され、生成された膜は酸化ガスを導入することなく常圧８００℃で熱処理された。熱処理後に膜組成がどのように変化するかがFT-IRを使って試験され、その結果が図５に示されている。この結果は、常圧で熱処理された後でも膜中にまだ窒素が残存しており、よって、生成された膜は完全な膜ではないことを示している。N供給ガスが多ければ（実施例９）、Si-N結合は残るが、多くのSi-O結合も形成されるため、膜組成は酸化膜に近くなる。このことは、常圧で熱処理される場合には、窒素供給ガスが多い環境が好ましいことを示唆している。
【００９１】
図６は、実施例１及び２により得られた酸化膜の組成を示すFT-IR図である。酸化膜を得るために、アニール中に酸化ガスを導入する必要がある。したがって、１SLMの酸素が導入されかつ実施例９から１１と同じ温度で熱処理が施された実施例１及び２は、FT-IRピークにより示されるような好ましい酸化膜を生成する。波長が１７２ｎｍから２６０ｎｍのUV光を使ったO2キュアにより、Si-NからSi-Oへの変更が生じることも確認された。参考までに、同じSiO膜が形成される場合でも、ピーク強度及び波長は変化する。これは、シラザンバルク膜を形成するのに使用される異なる条件のためである。
【００９２】
本発明は上記した実施形態及び以下に示す他のさまざまな実施形態を含む。
【００９３】
1)プラズマCVDにより絶縁膜を形成するための方法であって、−５０℃から５０℃の範囲に温度調節されたサセプタによりシラザン膜を形成するべく、SxHyにNH3またはN2が混合される、ことを特徴とする方法。付加的に、SiaNbCdHe（ここで、a,b,c,d,eは任意の整数）の液体材料を使ってシラザン膜が形成される。例えば、この液体材料は1,1,3,3テトラメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、またはこれらの任意の組み合わせである。
【００９４】
2)項目１）に記載の方法であって、続くUVキュアリングまたは加熱アニール処理にO2、CO2等を導入し、膜中の窒素基を酸素基と置換して、高密度の酸化膜を形成することを特徴とする方法。
【００９５】
3)項目２）に記載の方法であって、形成された膜に施されるアニールの種類は、熱履歴を考慮して選択される、ことを特徴とする方法。
【００９６】
4)項目１）に記載の方法であって、少なくともCαHβOγ（ここでα及びβは１またはそれ以上の自然数であり、γは０を含む任意の自然数）を含む添加ガスが膜形成処理の前後または最中に導入される、ことを特徴とする方法。
【００９７】
5)項目２）に記載の方法であって、熱処理後にシリコン窒化膜が形成されるべきであれば、上記項目２）のように酸化ガスが導入されない、ことを特徴とする方法。
【００９８】
6)項目１）から５）のいずれかに記載の方法であって、疎水性から親水性にベース膜の表面状態を変化させるべく、成膜処理前にプラズマ処理が施される、ことを特徴とする方法。
【００９９】
7)項目１）に記載の方法であって、薄い酸化膜を形成するべく、膜形成処理後に酸化ガス雰囲気中でUVキュアリングまたは加熱アニールが施される、ことを特徴とする方法。
【０１００】
8)項目７）に記載の方法であって、熱処理後に施されるべきアニールの種類は熱履歴を考慮して選択され、その結果、特に、熱処理温度が低いかまたは４５０℃までであればUVキュアリングが使用され、熱処理温度が４５０℃またはそれ以上であれば加熱アニールが使用される、ことを特徴とする方法。
【０１０１】
9)項目７）または８）に記載の方法であって、堆積したシラザン膜を酸化するべく、膜形成処理後に、酸素原子を含むガスが導入される、ことを特徴とする方法。
【０１０２】
10)項目１）から９）のいずれかに記載の方法であって、材料ガスとしてSiH4、Si2H6または他のSixHyガスを使用し、添加ガスとしてNH3、N2または他の窒素添加ガスを単独でまたは組み合わせて使用し、不活性ガスとしてHe、Arまたは他の不活性原子を添加することにより、良好な埋め込み特性を有するシラザン膜が形成される、ことを特徴とする方法。応力制御が要求される場合、液体層が形成される際に酸素含有量を増加させるべくH2が添加され、その結果応力制御が可能となる。
【０１０３】
11)項目１）から１０）のいずれかに記載の方法であって、材料ガスの流量は１から３５０sccmの範囲である、ことを特徴とする方法。
【０１０４】
12)項目１）から１１）のいずれかに記載の方法であって、窒素添加ガスの流量は１０から７００sccmの範囲であり、かつ、材料ガスの流量の倍以上である、ことを特徴とする方法。
【０１０５】
13)項目１）から１２）のいずれかに記載の方法であって、１３．５６MHzから６０MHzの範囲の発振周波数のプラズマにより膜が形成される、ことを特徴とする方法。
【０１０６】
14)項目１）から１３）のいずれかに記載の方法であって、基板は、冷媒がセラミック内部を流れることができるように構成されたセラミック製サセプタ上に載置され、シラザンは該基板上に堆積される、ことを特徴とする方法。
【０１０７】
15)項目１）から１４）のいずれかに記載の方法であって、サセプタに載置された基板の外周は、シラザンがウエハの斜面上に堆積しないように、３から０．１ｍｍだけ、堆積防止マスクで覆われている、ことを特徴とする方法。
【０１０８】
16)項目１）から１５）のいずれかに記載の方法であって、基板上に膜を形成するべく、シラザンとシロキサンのラミネート構造がアニールされる、ことを特徴とする方法。
【０１０９】
17)項目１６）に記載の方法であって、基板上に膜を形成するべく、シラザンが堆積されかつアニールされ、同時にシロキサンも堆積されかつアニールされる、ことを特徴とする方法。
【０１１０】
18)項目１０）に記載の方法であって、不活性ガスの流量は、２０から３０００sccmの範囲である、ことを特徴とする方法。
【０１１１】
19)項目１）から１８）のいずれかに記載の方法であって、応力を制御するためまたは他の理由により、液体層が形成されたときに吸収されるべき水素の量を増加させる必要がある場合にはH2ガスが添加される、ことを特徴とする方法。この場合、流量は１０sccmから２０００sccmの範囲である。
【０１１２】
本発明の思想から離れることなく、さまざまな修正が可能であることは当業者の知るところである。したがって、本発明の形式は例示に過ぎず、本発明の態様を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】図１は、本発明のひとつの実施形態において、無機シラザンベース膜を形成することができるプラズマCVD装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明のひとつの実施形態において使用可能なUVキュア装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明のひとつの実施形態において使用可能なプラズマCVD装置内に与えられる冷却サセプタの概略図である。
【図４】図４は、本発明のひとつの実施形態において使用可能な加熱アニール装置の概略図である。
【図５】図５は、本発明のひとつの実施形態において酸素を導入することなく熱的にキュアした膜のFT-IRグラフである。
【図６】図６は、本発明のひとつの実施形態において酸素を導入しながら熱的にキュアした膜のFT-IRグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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