(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ＳｉとＣとＯを任意の割合で含む狙い通りの混合膜を再現性良く形成できる技術を提供することである。【解決手段】ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける方法であって、加熱された熱フィラメント２ａ，２ｂを有する反応室１内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を存在させることにより、反応室１内に配置された基体上にＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける。【選択図】　図１
2004095733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける方法であって、
加熱された加熱体を有する反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を存在させることにより、反応室内に配置された基体上にＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設けることを特徴とする膜形成方法。
【請求項２】
原子数の比Ｓｉ：Ｃ：ＯをＸ：Ｙ：Ｚとした場合にＸが０．００００００１〜９９．９９９９９９９、Ｙが０．００００００１〜９９．９９９９９９９、Ｚが０．００００００１〜９９．９９９９９９９（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）の範囲でＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける方法であって、
温度が８００℃以上の加熱体を有する反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を存在させることにより、反応室内に配置された基体上に前記ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設けるこを特徴とする膜形成方法。
【請求項３】
ＳｉとＣとＯとを任意の割合で含む混合膜を設ける方法であることを特徴とする請求項１又は請求項２の膜形成方法。
【請求項４】
化学気相成長方法により膜が形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの膜形成方法。
【請求項５】
加熱体は融点が１２００℃以上の遷移金属の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の金属元素からなることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの膜形成方法。
【請求項６】
加熱体がＷ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃ，ＳｉＣ、及び遷移金属に炭素、炭化珪素、窒化ホウ素、又は金属の炭化物がコーティングされたものの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上のものからなることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの膜形成方法。
【請求項７】
反応室内に置かれた加熱体が二つ以上あることを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの膜形成方法。
【請求項８】
膜が形成される基体は加熱体から１ｃｍ以上離れて配置されることを特徴とする請求項１〜請求項７いずれかの膜形成方法。
【請求項９】
膜が形成される基体は８００℃以下の温度で保持されることを特徴とする請求項１〜請求項８いずれかの膜形成方法。
【請求項１０】
アルコキシシリコン化合物はＳｉｎＲｘ（ＯＲ’）２ｎ＋２−ｘ（但し、ＲはＨ又はアルキル基、Ｒ’はアルキル基、ｘは０から２ｎ＋１までの整数、ｎは１〜８の整数）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項９いずれかの膜形成方法。
【請求項１１】
アルコキシシリコン化合物が、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＥｔ）４）、ジメチルジメトキシシラン（Ｍｅ２Ｓｉ（ＯＭｅ）２）、及びジメチルヘキサメトキシトリシラン（Ｍｅ２Ｓｉ３（ＯＭｅ）６）の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項１０いずれかの膜形成方法。
【請求項１２】
アルコキシシリコン化合物は−ＳｉＯ−骨格からなる環状化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項９いずれかの膜形成方法。
【請求項１３】
アルコキシシリコン化合物の蒸気以外にも水素ガスが、加熱された加熱体を有する反応室内に導入されることを特徴とする請求項１〜請求項１２いずれかの膜形成方法。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３いずれかの膜形成方法によって形成されてなることを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜。
【請求項１５】
請求項１４の膜であって、絶縁膜として用いられることを特徴とする膜。
【請求項１６】
請求項１４〜請求項１５いずれかの膜が設けられてなることを特徴とする素子。
【請求項１７】
請求項１〜請求項１３いずれかの膜形成方法に用いられることを特徴とするアルコキシシリコン化合物。
【請求項１８】
ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であって、
反応室と、
前記反応室内に設けられた一つ又は二つ以上の加熱体と、
前記反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を導入するアルコキシシリコン化合物蒸気導入機構
とを具備することを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置。
【請求項１９】
ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であって、
反応室と、
前記反応室内に設けられた一つ又は二つ以上の加熱体と、
前記加熱体から１ｃｍ以上離れた位置に膜が形成される基体を保持する基体保持機構と、
前記反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を導入するアルコキシシリコン化合物蒸気導入機構
とを具備することを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置。
【請求項２０】
ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であって、
反応室と、
前記反応室内に設けられた組成が異なる二つ以上の加熱体と、
前記加熱体から１ｃｍ以上離れた位置に膜が形成される基体を保持する基体保持機構と、
前記反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を導入するアルコキシシリコン化合物蒸気導入機構とを具備し、
前記アルコキシシリコン化合物蒸気導入機構で導入されたアルコキシシリコン化合物の蒸気が、前記二つ以上の加熱体に対して、同時または別個もしくは順番に接触するように構成されてなることを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置。
【請求項２１】
加熱体表面に付着した付着物を除去する除去機構を更に具備することを特徴とする請求項１８〜請求項２０いずれかのＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置。
【請求項２２】
化学気相成長方法によりＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であることを特徴とする請求項１８〜請求項２１いずれかのＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を形成する為の膜形成方法、膜形成装置、及びこれに用いられる材料、並びに得られた膜や素子に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ＣとＳｉとＯとを含む膜は、ＳｉｎＲｘ（ＯＲ’）２ｎ＋２−ｘ（但し、ＲはＨ又はアルキル基、Ｒ’はアルキル基、ｎは１〜８の整数、ｘは０から２ｎ＋１までの整数）で表されるアルコキシシリコン化合物を用い、プラズマ化学気相成長（Ｐ−ＣＶＤ）方法により作成されている。尚、通常の熱化学気相成長（サーマルＣＶＤ）方法は、分解効率が悪く、現実に採用されることはなかった。
【０００３】
ところで、近年、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜で用いられるＳｉ−Ｃ−Ｏ系薄膜の作成は、ＳｉとＣとＯとの組成を如何に制御するかが大きな鍵となっている。
【０００４】
しかし、プラズマＣＶＤは、分解効率が高すぎるが故に、膜中に残したい有機基や炭素組成が、おおかた分解・酸化燃焼してしまうと言った欠点の有ることが判って来た。
【０００５】
そこで、プラズマのパワーを下げる工夫がなされたものの、未だ、再現性が悪く、プラズマＣＶＤでは、確実に狙った組成の膜の実現が困難である。
【０００６】
従って、本発明が解決しようとする第１の課題は、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜、特にＳｉとＣとＯとを任意の割合で含む膜を形成できる技術を提供することである。
【０００７】
本発明が解決しようとする第２の課題は、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜、特にＳｉとＣとＯとを任意の割合で含む膜をＣＶＤで形成できる技術を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする第３の課題は、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜、特にＳｉとＣとＯを任意の割合で含む狙い通りの混合膜を再現性良く形成できる技術を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける方法であって、
加熱された加熱体を有する反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を存在させることにより、反応室内に配置された基体上にＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設けることを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００１０】
特に、原子数の比Ｓｉ：Ｃ：ＯをＸ：Ｙ：Ｚとした場合にＸが０．００００００１〜９９．９９９９９９９、Ｙが０．００００００１〜９９．９９９９９９９、Ｚが０．００００００１〜９９．９９９９９９９（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）の範囲でＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける方法であって、
温度が８００℃以上の加熱体を有する反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を存在させることにより、反応室内に配置された基体上に前記ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設けるこを特徴とする膜形成方法によって解決される。
【００１１】
又、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であって、
反応室と、
前記反応室内に設けられた一つ又は二つ以上の加熱体と、
前記反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を導入するアルコキシシリコン化合物蒸気導入機構
とを具備することを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置によって解決される。
【００１２】
又、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であって、
反応室と、
前記反応室内に設けられた一つ又は二つ以上の加熱体と、
前記加熱体から１ｃｍ以上離れた位置に膜が形成される基体を保持する基体保持機構と、
前記反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を導入するアルコキシシリコン化合物蒸気導入機構
とを具備することを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置によって解決される。
【００１３】
特に、上記装置に加熱体表面に付着した付着物を除去する除去機構を更に具備させたＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置によって解決される。
【００１４】
又、上記装置において、アルコキシシリコン化合物蒸気導入機構で導入されたアルコキシシリコン化合物の蒸気が、前記二つ以上の加熱体に対して、同時または別個もしくは順番に接触するように構成されてなることを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置によって解決される。
【００１５】
又、上記の膜形成方法によって形成されてなることを特徴とするＳｉとＣとＯとを含む組成の膜によって解決される。
【００１６】
特に、上記の膜形成方法によって形成されてなり、絶縁膜として用いられることを特徴とする膜によって解決される。
【００１７】
又、上記の膜が設けられてなることを特徴とする素子によって解決される。
【００１８】
又、上記の膜形成方法に用いられることを特徴とするアルコキシシリコン化合物によって解決される。
【００１９】
本発明においては、膜は、ＳｉとＣとＯとを任意の割合で含む混合膜である。そして、特に、化学気相成長方法により形成される。
【００２０】
本発明において、加熱体は重要な要素である。この加熱体は、特に、融点が１２００℃以上の遷移金属の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の金属元素からなる。例えば、Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の金属元素から構成される。或いは、ＣやＳｉＣから構成される。若しくは、遷移金属に炭素、炭化珪素、窒化ホウ素、又は金属の炭化物がコーティングされたものから構成される。尚、中でも、Ｗ及び／又はＴａ製のものが望ましい。
【００２１】
加熱体は、一つでも良いが、好ましくは複数個設けられる。この場合、各々の加熱体は、異なった組成のもので構成されていることが好ましい。
【００２２】
本発明において、膜が形成される基体は加熱体から１ｃｍ以上離れて配置されていることが好ましい。特に、２ｃｍ以上、更には１０ｃｍ以上離れて配置されていることが好ましい。尚、上限値は２００ｃｍ、すなわち２００ｃｍ以下であることが好ましい。特に、１００ｃｍ以下、更には３０ｃｍ以下しか離れていないことが好ましい。
【００２３】
本発明において、膜が形成される基体は８００℃以下、特に６５０℃以下の温度で保持されることが好ましい。下限値に格別な制約は無いが、必要以上に低くする必要は無い。この点から、室温以上であれば良い。
【００２４】
これに対して、加熱される加熱体は、好ましくは８００〜３０００℃に加熱であるが、更に好ましくは１５００℃以上である。又、２５００℃以下であることが更に好ましい。この温度制御はフィラメントに通電する電流（電力）を制御することで簡単に実現できる。
【００２５】
本発明の膜を成膜するには、アルコキシシリコン化合物の蒸気が用いられる。アルコキシシリコン化合物としては、特に、ＳｉｎＲｘ（ＯＲ’）２ｎ＋２−ｘ（但し、ＲはＨ又はアルキル基、Ｒ’はアルキル基、ｘは０から２ｎ＋１までの整数、ｎは１〜８の整数）で表される化合物が挙げられる。中でも、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＥｔ）４）、ジメチルジメトキシシラン（Ｍｅ２Ｓｉ（ＯＭｅ）２）、及びジメチルヘキサメトキシトリシラン（Ｍｅ２Ｓｉ３（ＯＭｅ）６）の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物が挙げられる。アルコキシシリコン化合物としては、前記以外の他にも、−ＳｉＯ−骨格からなる環状化合物が挙げられる。例えば、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。
【００２６】
本発明の膜を成膜するには、アルコキシシリコン化合物のみを用いるだけでも良い。しかし、好ましくは、アルコキシシリコン化合物の蒸気以外にも水素ガスが用いられる。特に、アルコキシシリコン化合物の蒸気と水素ガスとが、加熱された熱フィラメントを有する反応室内に導入、特に同時に導入されることが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明になる膜形成方法は、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける方法であって、加熱された加熱体（例えば、熱フィラメント。但し、フィラメント形状のものに限定されない。例えば、板状とか棒状のようなものでも良く、通電によって加熱（発熱）するものであれば良い。尚、一般的には、フィラメントタイプのものが用いられる。）を有する反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を存在させることにより、反応室内に配置された基体上にＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける膜形成方法である。特に、原子数の比Ｓｉ：Ｃ：ＯをＸ：Ｙ：Ｚとした場合にＸが０．００００００１〜９９．９９９９９９９、Ｙが０．００００００１〜９９．９９９９９９９、Ｚが０．００００００１〜９９．９９９９９９９（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）の範囲でＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける方法であって、８００℃以上（好ましくは、３０００℃以下）に加熱された加熱体（例えば、熱フィラメント）を有する反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を存在させることにより、反応室内に配置された基体上に前記ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける膜形成方法である。特に、化学気相成長方法によりＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける膜形成方法である。
【００２８】
本発明になる膜形成装置は、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であって、反応室と、前記反応室内に設けられた一つ又は二つ以上の加熱体（例えば、熱フィラメント）と、前記反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を導入するアルコキシシリコン化合物蒸気導入機構とを具備する。又、ＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける為の装置であって、反応室と、前記反応室内に設けられた一つ又は二つ以上の加熱体（例えば、熱フィラメント）と、前記加熱体から１ｃｍ以上離れた位置に膜が形成される基体を保持する基体保持機構と、前記反応室内にアルコキシシリコン化合物の蒸気を導入するアルコキシシリコン化合物蒸気導入機構とを具備する。加熱体（例えば、熱フィラメント）表面に付着した付着物を除去する除去機構、例えばドライエッチング機構を更に具備する。又、アルコキシシリコン化合物蒸気導入機構で導入されたアルコキシシリコン化合物の蒸気が、前記二つ以上の加熱体（例えば、熱フィラメント）に対して、同時または別個もしくは順番に接触するように構成されている。そして、化学気相成長方法によりＳｉとＣとＯとを含む組成の膜を設ける装置である。
【００２９】
上記加熱体（例えば、熱フィラメント）は、特に、融点が１２００℃以上の遷移金属の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の金属元素からなる。例えば、Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔの群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の金属元素から構成される。或いは、ＣやＳｉＣから構成される。若しくは、遷移金属に炭素、炭化珪素、窒化ホウ素、又は金属の炭化物がコーティングされたものから構成される。中でも、Ｗ及び／又はＴａ製のものが望ましい。熱フィラメントは、一つでも良いが、好ましくは複数個設けられる。この場合、各々の熱フィラメントは、異なった組成のもので構成されていることが好ましい。
【００３０】
膜が形成される基体は加熱体から１ｃｍ以上（特に、２ｃｍ以上、更には１０ｃｍ以上。そして、２００ｃｍ以下、特に１００ｃｍ以下、更には３０ｃｍ以下。）離れて配置されている。
【００３１】
膜が形成される基体は８００℃以下、特に６５０℃以下の温度で保持される。これに対して、加熱される加熱体、例えば熱フィラメントは、好ましくは８００〜３０００℃（特に、１５００℃以上、２５００℃以下。）に加熱される。
【００３２】
本発明の膜を成膜するには、アルコキシシリコン化合物のみを用いるだけでも良いが、アルコキシシリコン化合物の蒸気以外にも水素ガスが用いられる。特に、アルコキシシリコン化合物の蒸気と水素ガスとが、加熱された加熱体を有する反応室内に導入、特に同時に導入される。
【００３３】
図１は本発明になる装置の要部（ＣＶＤチャンバー）概略図である。
【００３４】
図１中、１は反応室、２（２ａ，２ｂ）は反応室１内に設けられた遷移金属製のフィラメントである。このフィラメント２ａ，２ｂには所定の電流が通電され、所定の温度に加熱されるよう構成されている。３は反応室１内に設けられた基板ホルダであり、この基板ホルダ３によって基板４は所定の温度に加熱されるよう構成されている。この基板ホルダ３の設置位置は、保持された基板４とフィラメント２との最近接間距離が２〜１００ｃｍ、特に１０〜３０ｃｍとなるような位置である。５（５ａ，５ｂ）は原料（アルコキシシリコン化合物）容器、６は原料容器５から反応室１内に原料（アルコキシシリコン化合物）ガスを導く原料ガス導入機構である。すなわち、原料ガス導入機構６で導入されたアルコキシシリコン化合物の蒸気はフィラメント２（２ａ，２ｂ）の中央部を通って基板４側に到達できるように構成されている。尚、７は流量制御器、８は配管、９は水素ガスボンベである。
【００３５】
本発明になる膜は、上記の膜形成方法によって形成されてなる膜である。或いは、上記装置を用いて形成されてなる膜である。この膜は、ＳｉとＣとＯとを任意の割合で含む混合膜である。そして、前記の膜は絶縁膜として用いられる膜である。
【００３６】
本発明になる素子（半導体素子）は、上記の膜が設けられたものである。特に、絶縁膜として設けられたものである。
【００３７】
本発明になるアルコキシシリコン化合物は、上記の膜形成方法に用いられるアルコキシシリコン化合物である。アルコキシシリコン化合物としては、特に、ＳｉｎＲｘ（ＯＲ’）２ｎ＋２−ｘ（但し、ＲはＨ又はアルキル基、Ｒ’はアルキル基、ｘは０から２ｎ＋１までの整数、ｎは１〜８の整数）で表される化合物が挙げられる。中でも、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＥｔ）４）、ジメチルジメトキシシラン（Ｍｅ２Ｓｉ（ＯＭｅ）２）、及びジメチルヘキサメトキシトリシラン（Ｍｅ２Ｓｉ３（ＯＭｅ）６）の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物が挙げられる。前記以外の他にも、−ＳｉＯ−骨格からなる環状化合物が挙げられる。例えば、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン等である。
【００３８】
そして、上記方法（装置）を用いて、シリコン、炭素及び酸素の混合膜を作成したので、その具体例を以下に示す。
【００３９】
【実施例１】
図１のＣＶＤ装置を用いた。
【００４０】
すなわち、先ず、原料ガス導入機構６によりＳｉ（ＯＥｔ）４を２０ｓｃｃｍの流量で反応室１内に送り込んだ。
【００４１】
この時、Ｗ製のフィラメント２ａは１８００℃となるように通電されている。又、Ｓｉ製の基板４は４００℃となるように加熱されている。そして、フィラメント２ａと基板４との最短距離は２０ｃｍに設定されている。
【００４２】
このようにして、ＣＶＤにより、基板４の上に膜が形成された。
【００４３】
この膜の組成を調べると、ＳｉとＣとＯとからなっており、その原子数の割合はＳｉ：Ｃ：Ｏ＝１６：４９：３５であった。
【００４４】
そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００４５】
【実施例２】
実施例１において、Ｗ製のフィラメント２ａへの通電は止めて、Ｔａ製フィラメント２ｂが１８００℃となるように通電した以外は同様にして行った。
【００４６】
このようにして、ＣＶＤにより、基板４の上に膜が形成された。
【００４７】
この膜の組成を調べると、ＳｉとＣとＯとからなっており、その原子数の割合はＳｉ：Ｃ：Ｏ＝１６：６０：２４であった。
【００４８】
そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００４９】
【実施例３】
実施例１において、Ｗ製のフィラメント２ａ及びＴａ製フィラメント２ｂが１８００℃となるように通電した以外は同様にして行った。
【００５０】
このようにして、ＣＶＤにより、基板４の上に膜が形成された。
【００５１】
この膜の組成を調べると、ＳｉとＣとＯとからなっており、その原子数の割合はＳｉ：Ｃ：Ｏ＝１６：５５：２９であった。
【００５２】
そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００５３】
【比較例１〜３】
実施例１〜実施例３において、フィラメント２ａ，２ｂに電流を流さなかった以外は実施例１〜実施例３に準じて行った。
【００５４】
しかし、基板４上に膜は出来なかった。
【００５５】
【実施例４】
図１のＣＶＤ装置を用いた。
【００５６】
すなわち、先ず、原料ガス導入機構６によりＭｅ２Ｓｉ（ＯＭｅ）２を２０ｓｃｃｍの流量で反応室１内に送り込んだ。
【００５７】
この時、Ｗ製のフィラメント２ａは１８００℃となるように通電されている。又、Ｓｉ製の基板４は４００℃となるように加熱されている。そして、フィラメント２ａと基板４との最短距離は２０ｃｍに設定されている。
【００５８】
このようにして、ＣＶＤにより、基板４の上に膜が形成された。
【００５９】
この膜の組成を調べると、ＳｉとＣとＯとからなっており、その原子数の割合はＳｉ：Ｃ：Ｏ＝３２：２３：４５であった。
【００６０】
そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００６１】
【実施例５】
実施例４において、Ｗ製のフィラメント２ａへの通電は止めて、Ｔａ製フィラメント２ｂが１８００℃となるように通電した以外は同様にして行った。
【００６２】
このようにして、ＣＶＤにより、基板４の上に膜が形成された。
【００６３】
この膜の組成を調べると、ＳｉとＣとＯとからなっており、その原子数の割合はＳｉ：Ｃ：Ｏ＝１６：７１：１３であった。
【００６４】
そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００６５】
【実施例６】
実施例１において、反応室１内に２０ｓｃｃｍの流量でＨ２を更に送り込んだ以外は実施例１に準じて行い、ＣＶＤにより基板４の上に膜を形成した。
【００６６】
この膜の組成を調べると、ＳｉとＣとＯとからなっており、その原子数の割合はＳｉ：Ｃ：Ｏ＝４０：３５：２５であった。
【００６７】
そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００６８】
【実施例７】
実施例１において、フィラメント２ａをＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｔｃ，Ｒｅ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ製のものとし、そして各々のフィラメントの融点に応じて制御された電流を流した以外は同様に行った。
【００６９】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、ＳｉとＣとＯとの組成比はフィラメントの種類によって異なっていた。そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００７０】
【実施例８】
実施例１において、フィラメント２ａと基板４との最短距離を１０ｃｍに設定した以外は同様に行った。
【００７１】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、ＳｉとＣとＯとの組成比はフィラメントの種類によって異なっていた。そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００７２】
【実施例９】
実施例１〜実施例５において、フィラメント２と基板４との最短距離を３０ｃｍに設定した以外は同様に行った。
【００７３】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、ＳｉとＣとＯとの組成比は異なっていた。そして、この膜は、同じ膜厚のＳｉＯ２膜より高い抵抗値を示し、ＵＬＳＩの配線間の層間絶縁膜として好適なものであった。
【００７４】
【実施例１０】
実施例１において、フィラメント２ａと基板４との最短距離を５ｃｍに設定した以外は同様に行った。
【００７５】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、実施例１の膜と比べると、実施例１による膜の方が膜厚の面内均一性や組成均一性において優れていた。
【００７６】
【実施例１１】
実施例１において、フィラメント２ａと基板４との最短距離を１００ｃｍに設定した以外は同様に行った。
【００７７】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、実施例１の膜と比べると、実施例１の方が高速成膜性において優れていた。
【００７８】
【実施例１２】
実施例１〜実施例５において、フィラメント２の温度を１５００℃に設定した以外は同様に行った。
【００７９】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、ＳｉとＣとＯとの組成比は実施例１のものとは異なっていた。
【００８０】
【実施例１３】
実施例１〜実施例５において、フィラメント２の温度を２５００℃に設定した以外は同様に行った。
【００８１】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、ＳｉとＣとＯとの組成比は実施例１のものとは異なっていた。
【００８２】
【実施例１４】
実施例１において、フィラメント２ａの温度を８００℃に設定した以外は同様に行った。
【００８３】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、実施例１の膜と比べると、実施例１の方が高速成膜性において優れていた。
【００８４】
【実施例１５】
実施例１において、フィラメント２ａの温度を３０００℃に設定した以外は同様に行った。
【００８５】
その結果、実施例１と同様なＳｉとＣとＯとからなる膜が基板４の上に形成された。但し、実施例１の膜と比べると、実施例１の方が表面平坦性において優れていた。
【００８６】
【実施例１６】
実施例１の操作を繰り返して行った。その結果、膜の堆積速度が徐々に落ちて行った。
【００８７】
この原因についての究明がなされた結果、フィラメント２ａに分解物が付着しており、この分解付着物に起因することが判った。
【００８８】
そこで、反応室１内に希釈されたＣｌＦ３ガスを流し、ドライエッチングにより付着物を除去した。
【００８９】
この後、実施例１と同様に行った。その結果、実施例１と同様な膜が形成された。
【００９０】
【発明の効果】
半導体素子の配線間の層間絶縁膜として好適なＳｉとＣとＯを任意の割合で含む狙い通りの混合膜を再現性良く形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる膜形成装置（ＣＶＤ）全体の概略図
【符号の説明】
１　　　　　　反応室
２ａ，２ｂ　　フィラメント
３　　　　　　基板ホルダ
４　　　　　　基板
５ａ，５ｂ　　原料容器
６　　　　　　原料ガス導入機構
７　　　　　　流量制御器
８　　　　　　配管
９　　　　　　水素ガスボンベ
【図１】
2004095733.tif 000003