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1. WO2011064957 - 絶縁膜の成膜方法

公開番号 WO/2011/064957
公開日 03.06.2011
国際出願番号 PCT/JP2010/006641
国際出願日 11.11.2010
IPC
H01L 21/318 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
04少なくとも一つの電位障壁または表面障壁,例.PN接合,空乏層,キャリア集中層,を有する装置
18不純物,例.ドーピング材料,を含むまたは含まない周期表第IV族の元素またはA↓I↓I↓IB↓V化合物から成る半導体本体を有する装置
30H01L21/20~H01L21/26に分類されない方法または装置を用いる半導体本体の処理
31半導体本体上への絶縁層の形成,例.マスキング用またはフォトリソグラフィック技術の使用によるもの;これらの層の後処理;これらの層のための材料の選択
314無機物層
318窒化物からなるもの
C23C 14/06 2006.01
C化学;冶金
23金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般
C金属質への被覆;金属材料による材料への被覆;表面への拡散,化学的変換または置換による,金属材料の表面処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法または化学蒸着による被覆一般
14被覆形成材料の真空蒸着,スパッタリングまたはイオン注入法による被覆
06被覆材料に特徴のあるもの
C23C 14/34 2006.01
C化学;冶金
23金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般
C金属質への被覆;金属材料による材料への被覆;表面への拡散,化学的変換または置換による,金属材料の表面処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法または化学蒸着による被覆一般
14被覆形成材料の真空蒸着,スパッタリングまたはイオン注入法による被覆
22被覆の方法に特徴のあるもの
34スパッタリング
CPC
C23C 14/0036
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
0021Reactive sputtering or evaporation
0036Reactive sputtering
C23C 14/0652
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
06characterised by the coating material
0641Nitrides
0652Silicon nitride
C23C 14/0676
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
06characterised by the coating material
0676Oxynitrides
C23C 14/56
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
22characterised by the process of coating
56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
H01L 21/0214
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02107Forming insulating materials on a substrate
02109characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
02112characterised by the material of the layer
02123the material containing silicon
02126the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
0214the material being a silicon oxynitride, e.g. SiON or SiON:H
H01L 21/02266
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
02104Forming layers
02107Forming insulating materials on a substrate
02225characterised by the process for the formation of the insulating layer
0226formation by a deposition process
02263deposition from the gas or vapour phase
02266deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition
出願人
  • 株式会社アルバック ULVAC, INC. [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 武井 応樹 TAKEI, Masaki [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 湯川 富之 YUKAWA, Tomiyuki [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 赤松 泰彦 AKAMATSU, Yasuhiko [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 小林 大士 KOBAYASHI, Motoshi [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 清田 淳也 KIYOTA, Junya [JP]/[JP] (UsOnly)
発明者
  • 武井 応樹 TAKEI, Masaki
  • 湯川 富之 YUKAWA, Tomiyuki
  • 赤松 泰彦 AKAMATSU, Yasuhiko
  • 小林 大士 KOBAYASHI, Motoshi
  • 清田 淳也 KIYOTA, Junya
代理人
  • 大森 純一 OMORI, Junichi
優先権情報
2009-26695325.11.2009JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) METHOD FOR FORMING INSULATING FILM
(FR) PROCÉDÉ DE FORMATION DE FILM ISOLANT
(JA) 絶縁膜の成膜方法
要約
(EN)
Disclosed is a method for forming an insulating film, by which the insulating film having excellent insulating characteristics can be formed at a high film-forming rate. In the method, a mixed gas of nitrogen and oxygen is used as a reactive gas. The film-forming rate is increased by mixing nitrogen with oxygen, and the highest film-forming rate is obtained when the flow ratio of nitrogen is 80-85%. The film-forming rate at that time is approximately double the film-forming rate obtained when the flow rate of nitrogen is 0%. When the flow rate of nitrogen exceeds 90%, reduction of the film-forming rate becomes significant. A silicon oxynitride film thus obtained has withstand voltage characteristics higher than those of silicon nitride films formed by means of a sputtering method. Therefore, the film-forming method makes it possible to form the insulating film having the excellent insulating characteristics at the high film-forming rate by means of the sputtering method.
(FR)
L'invention porte sur procédé de formation de film isolant, par lequel un film isolant qui présente d'excellentes caractéristiques d'isolation peut être formé à un taux de formation de film élevé. Dans le procédé, un gaz mélangé d'azote et d'oxygène est utilisé comme gaz réactif. Le taux de formation de film est augmenté en mélangeant de l'azote avec l'oxygène, et le taux de formation de film le plus élevé est obtenu lorsque le taux d'écoulement de l'azote est de 80 à 85 %. Le taux de formation de film, à ce moment, est approximativement le double du taux de formation de film obtenu lorsque le taux d'écoulement de l'azote est de 0 %. Lorsque le taux d'écoulement de l'azote dépasse 90 %, la réduction du taux de formation de film devient significative. Un film d'oxynitrure de silicium ainsi obtenu présente des caractéristiques de résistance à la tension supérieures à celles des films de nitrure de silicium formés à l'aide d'un procédé de pulvérisation cathodique. Par conséquent, le procédé de formation de film rend possible de former un film isolant qui présente d'excellentes caractéristiques d'isolation à un taux de formation de film élevé, à l'aide du procédé de pulvérisation cathodique.
(JA)
【課題】絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することができる絶縁膜の成膜方法を提供する。 【解決手段】本発明の一実施形態に係る絶縁膜の成膜方法においては、反応性ガスとして、窒素と酸素の混合ガスが用いられる。酸素に窒素を混合することで成膜レートが上昇し、窒素の流量比が80~85%のときに成膜レートの最大値が得られる。このときの成膜レートは、窒素の流量比が0%のときの約2倍である。窒素の流量比が90%を超えると、成膜レートの低下が顕著となる。得られたシリコン酸窒化膜は、スパッタリング法で成膜されたシリコン窒化膜よりも高い絶縁耐圧特性を有する。したがって、上記成膜方法によれば、スパッタリング法によって絶縁特性に優れた絶縁膜を高い成膜レートで成膜することが可能となる。
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