光技術情報誌「ライトエッジ」No. 4(1996年2月発行)
第56回 応用物理学学会 学術講演会 講演予稿集
(1995年8月26日～28日)
28p-PC-15
172nm誘電体バリア放電ランプによるSiO2膜の室温形成(III)
Fabrication of SiO2 Film at Room Temperature by 172nm VUV Lamp(III)
東海大(工)､ウシオ電機(株)*､ ｏ鈴木剛臣､ 松崎智彦､ 工藤浩一､ 長谷川浩一､ 鎌田尚之､ 五十嵐龍志*､ 村原正隆
Tokai Univ．，USHIO INC．* ｏT.Suzuki,T.Matsuzaki,K.Kudou,K.Hasegawa,N.Kamata,T.Igarashi*,and M.Murahara
【はじめに】
シリコン半導体製造に欠かせない絶縁層(SiO2)形成は、高温雰囲気での、熱酸化に頼るところが大である。またその膜をCVDやPVD法によって形成する場合でも、基板加熱が不可欠であった。しかも、この加熱による不要な不純物拡散も無視できない。そこで我々は、上記の問題を解決する為に、室温での絶縁膜形成を試みて来た。緻密な酸化膜形成には、紫外線励起が不可欠と考え、光源として、ArFエキシマレーザーや172nm誘電体バリア放電ランプを、また反応ガスとしてはNF3とN2Oを用い、シリコン基板上に連続的にSiO2膜を形成させてきた。［1］［2］
今回、N2Oの代わりにO2用いる事により、成膜時間を1/5に短縮する事ができたので報告する。
【実験方法及び結果】
NF3とO2の混合ガスを封入したチャンバー内にシリコン基板を置き、そこへ172nm 誘電体バリア放電ランプ光を照射すると、ガスが光分解され中間生成物が出来る。この中間生成物の吸着と酸化が繰り返されることにより、SiO2の多層膜が形成する。
実験条件は、混合ガス圧比NF3：O2＝10：1、混合圧が330Torr、ランプ照射時間３分、反応放置時間10分であった。この条件下で、形成された膜の膜厚は約1000A、抵抗率1.59 ×1010cmであった。Fig.1に形成した膜の3次元非接触表面粗さ計による測定結果を示す。
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1995年発行のレーザー学会誌「レーザー研究」に掲載されたウシオ社員の技術論文、第56回応用物理学会学術講演会で発表されたウシオ社員および共同研究の論文要旨、また宮崎大学 黒澤教授をお招きしての社内講演会要旨をご紹介しています。
（1996年02月）