DE19637458A1 - Verfahren zur Herstellung eines Zwischenschichtisolationsfilms einer Halbleitervorrichtung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Zwischenschichtisolationsfilms einer HalbleitervorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel
lung einer Halbleitervorrichtung, insbesondere ein Verfahren
zur Herstellung eines Zwischenschichtisolationsfilms einer
Halbleitervorrichtung.
Bei der Planarisierung einer CMOS-Vorrichtung mit einem Mehr
schichtverdrahtungsaufbau wird typischerweise aufschleuderbares
Glas (spin on glass; SOG) als ein Zwischenschichtisolationsfilm
verwendet. Eine Metallverdrahtung wird auf der obersten Schicht
ausgebildet. Ein Schutzfilm aus SiNx wird über der Metallver
drahtung abgelagert.
Da H, OH, H₂O etc., das in dem SOG-Film und dem SiNx enthalten
ist, in die Halbleitervorrichtung beim Durchführen eines nach
folgenden thermischen Prozesses eindringt, kann ein Feldinver
sionseffekt auftreten, da die Isolationseigenschaft zwischen
der Drain und der Source eines parasitären MOSFETs verschlech
tert ist.
Als Folge davon wird eine Schwellenspannung zwischen der Drain
und der Source abgesenkt, wogegen sich ein Leckstrom erhöht.
Aus diesem Grund gibt es ein Problem darin, daß die Betrieb
scharakteristik der Vorrichtung instabil wird.
In diesem Zusammenhang wird nun die Herstellung einer CMOS-Vor
richtung mit einer Doppelschichtmetallverdrahtungsstruktur
in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleitervor
richtung mit einer Doppelschichtverdrahtungsstruktur zeigt, bei
der ein nach dem Stand der Technik hergestellter Zwischen
schichtisolationsfilm verwendet wird.
Gemäß diesem Verfahren wird zuerst ein Halbleitersubstrat 1
hergestellt, und eine P-Typ-Wanne 3 wird in dem Halbleiter
substrat 1 ausgebildet, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Ein Fel
doxidfilm 5 wird auf der Oberfläche der P-Typ-Wanne 3 ausgebil
det zum Bestimmen aktiver Bereiche und der Feldbereiche. Ein
Gateoxidationsfilm 7 wird dann über dem aktiven Bereich der
P-Typ-Wanne 3 gebildet. Nachfolgend werden Gateelektroden 9a, 9b,
9c auf dem Gateoxidfilm 7 gebildet.
Danach werden Dotierstoffionen in das Halbleitersubstrat 1 zu
beiden Seiten einer jeden Gateelektrode 9a, 9b, 9c implantiert,
wodurch die Source-/Drain-Bereiche 13 gebildet werden. Somit
entstehen zwei normale MOSFETs, die jeweils die Elemente 9a,
13a und 13b und die Elemente 9c, 13a und 13b umfassen, sowie
ein parisitärer MOSFET, der die Elemente 9b, 13a und 13b um
faßt.
Nachfolgend wird ein Bor-Phosphor-Silikat-Glas (BPSG)-Film 15
über der gesamten oberen Oberfläche der sich ergebenden Struk
tur abgelagert, wodurch eine planarisierte obere Oberfläche ge
schaffen wird. Eine erste Metallverdrahtungsschicht 17 wird
dann auf einem gewünschten Teil des BPSG-Films 15 gebildet.
Über der sich ergebenden Struktur wird dann ein erster Zwi
schenschichtisolationsfilm 19, ein zweiter Zwischenschichtiso
lationsfilm 21 und ein dritter Zwischenschichtisolationsfilm 23
der Reihe nach mit einem plasinaverstärkten chemischen Gaspha
senabscheidungsverfahren (PECVD) gestapelt.
Eine zweite Metallverdrahtungsschicht 25 wird dann auf dem
dritten Zwischenschichtisolationsfilm 23 gebildet. Dann wird
SiNx über der zweiten Metallverdrahtungsschicht 25 abgelagert,
wodurch ein Oberflächenschutzfilm 27 gebildet wird.
In dem oben erwähnten Verfahren zur Herstellung eines Zwischen
schichtisolationsfilms tritt jedoch ein Feldinversionseffekt
zwischen der Drain und der Source des parasitären n-Kanal-MOSFETs
bei Durchführung eines thermischen Prozesses nach der
Ablagerung des Oberflächenschutzfilms aus SiNx auf. Ein derar
tiger Inversionseffekt tritt auf, da in dem Schutzfilm enthal
tener Wasserstoff nach unten diffundiert und mit in dem SOG-Film
enthaltenen OH, CH₃, H₂O etc. reagiert, wodurch ein Reak
tionsprodukt erzeugt wird. Dieses Reaktionsprodukt dringt in
die Vorrichtung durch den Zwischenschichtisolationsfilm ein.
Der Feldinversionseffekt resultiert auch von in dem SOG-Film
enthaltenem OH und H₂O. Das in dem SOG-Film enthaltende OH und
H₂O dient als ein Dotierstoff eines Donatortyps, wenn es in die
Halbleitervorrichtung eindringt, oder erzeugt positive Ladung
in dem Feldoxidfilm.
Mit anderen Worten, der Grund dafür, daß ein Feldinversionsef
fekt auftritt, liegt darin, daß der untere Zwischenschichtiso
lationsfilm nicht verhindern kann, daß die beim Durchführen des
Prozesses erzeugten Verunreinigungen in die Vorrichtung ein
dringen.
Als Folge davon wird die Schwellenspannung zwischen der Drain
und der Source abgesenkt und der Leckstrom erhöht sich. Aus
diesem Grund wird ein Problem darin erzeugt, daß die Betrieb
scharakteristik der Vorrichtung instabil wird. Dies führt zu
Betriebsfehlern.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Her
stellen eines Zwischenschichtisolationsfilms einer Halbleiter
vorrichtung zu schaffen, mit dem ein Feldinversionseffekt zwi
schen der Drain und der Source eines parasitären MOSFETs ver
mieden werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur Herstellung eines Zwischenschichtisolationsfilms einer
Halbleitervorrichtung zu schaffen, mit dem eine Verbesserung in
der Charakteristik eines Zwischenschichtisolationsfilms erziel
bar ist, wodurch eine Verbesserung in der Zuverlässigkeit der
Halbleitervorrichtung erzielt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenschichtisolations
films einer Halbleitervorrichtung zu schaffen, mit dem die Her
stellung eines Zwischenschichtisolationsfilms, der für hochin
tegrierte Halbleitervorrichtungen verwendbar ist, erzielbar
ist.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung umfaßt das Verfah
ren zur Herstellung eines Zwischenschichtisolationsfilms einer
Halbleitervorrichtung die folgenden Schritte: Herstellen eines
Halbleitersubstrats mit einer an seiner oberen Oberfläche ge
bildeten unteren Metallverdrahtungsschicht; Bilden einer Bar
rierenschicht auf einer freiliegenden Oberfläche des Halblei
tersubstrats; Überziehen eines Films aus aufschleuderbarem Glas
über die Barrierenschicht und dann Ausbacken des Films aus auf
schleuderbarem Glas; und Bilden eines isolierenden Films über
dem Film aus aufschleuderbarem Glas.
Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung umfaßt ein Verfah
ren zur Herstellung eines Zwischenschichtisolationsfilms einer
Halbleitervorrichtung die folgenden Schritte: Herstellen eines
Halbleitersubstrats mit einer auf seiner oberen Oberfläche aus
gebildeten unteren Metallverdrahtungsschicht; Bilden eines mit
Silizium angereicherten Oxidfilms über einer frei liegenden
Oberfläche des Halbleitersubstrats; Bilden eines Siliziumni
tridoxidfilms über dem mit Silizium angereicherten Oxidfilm;
Bilden eines Films aus aufschleuderbarem Glas über dem Silizi
umnitridoxidfilm; und Bilden eines Oxidfilms über dem Film aus
aufschleuderbarem Glas.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gehen
aus den Unteransprüchen hervor.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft für
vorteilhafte Ausführungsformen in bezug auf die begleitenden
Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. In den Zeichnungen
zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleitervorrich
tung mit einer Doppelschichtmetallverdrahtungsstruktur
darstellt, bei der ein erfindungsgemäß hergestellter
Zwischenschichtisolationsfilm verwendet wird;
Fig. 2 eine Grafik, die die Beziehung des Brechungsindex des
erfindungsgemäßen Isolationsfilms zu der kritischen
Isolationsdurchbruchsspannung zeigt;
Fig. 3 eine Grafik, die die Beziehung zwischen dem Brechungs
index des Isolationsfilms und der Lebensdauer von hei
ßen Ladungsträgern in jedem MOSFET zeigt; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleitervorrich
tung mit einer Doppelschichtmetallverdrahtungsstruktur
zeigt, bei der ein gemäß dem Stand der Technik herge
stellter Zwischenschichtisolationsfilm verwendet wird.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleitervor
richtung mit einer Doppelschichtmetallverdrahtungsstruktur
zeigt, bei der ein erfindungsgemäß hergestellter Zwischen
schichtisolationsfilm verwendet wird.
Erfindungsgemäß wird ein Halbleitersubstrat 101 hergestellt,
und dann wird ein P-Typ-Wanne 103 in einem gewünschten Teil des
Halbleitersubstrats 101 gebildet, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Ein Feldoxidfilm 105 wird dann auf der Oberfläche der P-Typ-Wan
ne 103 gebildet, um die aktiven Bereiche und die Feldberei
che zu bestimmen.
Ein Gateoxidfilm 107 wird dann über dem aktiven Bereich der
P-Typ-Wanne 103 gebildet. Nachfolgend werden Gateelektroden 109a,
109b und 109c jeweils auf gewünschten Gebieten des Gateoxid
films 107 gebildet. Die Wanne kann auch auch N-leitend sein, in
Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des Halbleitersubstrats 101.
Danach werden Seitenwandbeabstandungen 111 an gegenüberliegen
den Seitenflächen jeder Gateelektrode 109a, 109b oder 109c ge
bildet. Unter Verwendung der Gateelektroden 109a, 109b und 109c
als Maske werden Dotierstoffionen mit einer zu der P-Typ-Wanne
103 entgegengesetzten Leitfähigkeit in das Halbleitersubstrat
101 implantiert, wodurch Sourcebereiche 113a und Drainbereiche
113b gebildet werden.
Somit umfassen zwei normale MOSFETs jeweils die Elemente 109a,
113a und 113b und die Elemente 109b, 113a und 113b, und ein pa
rasitärer MOSFET umfaßt die Elemente 109b, 113a und 113b.
Nachfolgend wird ein BPSG-Film 115 über der gesamten oberen
Oberfläche der sich ergebenden Struktur abgelagert, wodurch ei
ne planarisierte obere Oberfläche geschaffen wird. Eine erste
Metallverdrahtungsschicht 117 wird dann auf einem gewünschten
Teil des BPSG-Films 115 gebildet.
Über der gesamten oberen Oberfläche der sich ergebenden Struk
tur einschließlich der freiliegenden Oberflächen des BPSG-Films
115 und der ersten Metallverdrahtungsschicht 117 wird dann der
Reihe nach ein erster Zwischenschichtisolationsfilm 119 und ein
mit Silizium angereicherter Oxidfilm 121 beispielsweise durch
ein PECVD-Verfahren aufgeschichtet.
Der mit Silizium angereicherte Oxidfilm 121 wird in einer Dicke
von ungefähr 50 bis 300 nm (500 bis 3000 Å) abgelagert. Der er
ste Zwischenschichtisolationsfilm 119 umfaßt einen Oxidfilm und
den mit Silizium angereicherten Oxidfilm 121, der als ein unte
rer Zwischenschichtisolationsfilm verwendet wird.
Wenn die Halbleitervorrichtung einen zunehmenden Integrations
grad aufweist, wird der Abstand zwischen nebeneinanderliegenden
Leitungen der ersten Metallverdrahtungsschicht beispielsweise
auf 4 Bin oder weniger in DRAM-Vorrichtungen der 256 Megabitstu
fe verringert. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache kann der
untere Zwischenschichtisolationsfilm nur aus dem mit Silizium
angereicherten Oxidfilm gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bestehen, anstatt sowohl aus einem
ersten Oxidfilm 119 und dem mit Silizium angereicherten Oxid
film. Dies hat seinen Grund darin, daß im Falle des Übereinan
derstapels sowohl des ersten Oxidfilms als auch des mit Silizi
um angereicherten Oxidfilms der Raum zwischen nebeneinanderlie
genden Leitungen der Metallverdrahtung zu eng ist, um darauf
eine Beschichtung mit einem SOG-Film durchzuführen.
Die Ablagerung des mit Silizium angereicherten Oxidfilms 121
wird ausgeführt, während die Flußrate von SiH₄, das eine Sili
ziumquelle darstellt, erhöht wird, wogegen jedoch die Flußrate
von N₂O, das eine Sauerstoffquelle bei der Ablagerung des Sili
ziumoxidfilms unter Verwendung des wohlbekannten PECVD-Verfah
rens darstellt, verringert wird.
Wenn das Druckverhältnis von SiH₄ zu N₂O sich erhöht, erhöht
sich der Brechungsindex des Films auf ungefähr 1,55 oder mehr.
Der Streßzustand des Films kann so gesteuert werden, daß er ei
nem Druckstreßzustand von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm²
(-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²) durch Steuerung der Mikrowellenleistung
entspricht.
Alternativ dazu kann der mit Silizium angereicherte Oxidfilm
121 unter Verwendung eines reaktiven Gases aus SiH₄/N₄O/NH₃/N₂
mit einem wohlbekannten PECVD-Verfahren abgelagert werden. In
diesem Fall wird die Ablagerung des mit Silizium angereicherten
Oxidfilms 121 unter den Bedingungen ausgeführt, daß die Flußra
te von SiH₄ ungefähr 300 bis 600 SCCM, die Flußrate von N₂O un
gefähr 4000 bis 7000 SCCM und die Flußrate von N₂ ungefähr
3000 bis 6000 SCCM beträgt. In diesem Fall werden ein Ablage
rungsdruck von ungefähr 2 bis 3 Torr, eine Leistung von unge
fähr 0,3 bis 0,7 KW bei einer Mikrowellenfrequenz von 13,56 MHz
und eine Leistung von ungefähr 0,4 bis 0,8 KW mit einer niedri
gen Frequenz verwendet. Der Streßzustand des Films wird so ge
steuert, daß er einem Druckstreßzustand von -5×10-6 bis
-1,5×10-5 N/cm² (-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²) durch
Steuerung der Mikrowellenleistung entspricht.
Wenn das Verhältnis der Flußraten von NH₃, N₂O und N₂ sich er
höht, erhöht sich der Brechungsindex des Films auf ungefähr
1,68 oder mehr.
Wenn ein Siliziumnitridoxidfilm anstelle des mit Silizium ange
reicherten Films 121 verwendet wird, kann der gleiche Effekt
erzielt werden.
In diesem Fall wird der Siliziumnitridoxidfilm mit einer Dicke
von ungefähr 50 bis 300 nm (500 bis 3000 Å) abgelagert. Die
Ablagerung des Siliziumnitridoxidfilms wird unter den Bedingun
gen ausgeführt, daß die Flußrate von SiH₄ ungefähr 200 bis 350 SCCM,
die Flußrate von N₂O ungefähr 1000 bis 4000 SCCM, die
Flußrate von NH₃ ungefähr 1000 bis 4000 SCCM und die Flußrate
von N₂O ungefähr 3.000 bis 6.000 SCCM beträgt.
Es ist bevorzugt, daß der Brechungsindex des Films ungefähr
1,55 bis 1,85 beträgt, was durch geeignete Steuerung des Fluß
ratenverhältnisses von SiH₄ zu NH₃ erzielt wird. Der Streßzu
stand des Films wird so gesteuert, daß er einem Druckstreßzustand
von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm² (-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²)
entspricht durch Steuerung der Mikrowellenleistung.
In diesem Fall wird ein Ablagerungsdruck von ungefähr 2 bis 3
Torr, eine Leistung von ungefähr 0,4 bis 0,6 KW bei einer
Mikrowellenfrequenz von 13,56 MHz und eine Leistung von unge
fähr 0,4 bis 0,7 KW bei einer niedrigen Frequenz verwendet.
Beispielsweise bei der Verwendung des Films als Barriere kann
der Film den mit Silizium angereicherten Oxidfilm 121 und einen
Siliziumnitridoxidfilm (nicht gezeigt), der über dem mit Sili
zium angereicherten Oxidfilm 121 ausgebildet ist, umfassen. In
diesem Fall wird die Ablagerung des Films unter den gleichen
Bedingungen wie in dem Fall ausgeführt, bei dem der mit Silizi
um angereicherte Oxidfilm 121 und der Siliziumnitridoxidfilm
selektiv als Barriere verwendet werden.
Danach wird ein SOG-Film 123 über dem mit Silizium angereicher
ten Oxidfilm 121 gebildet und ausgebacken. Der SOG-Film 123
wird als ein Zwischenschichtisolationsfilm zum Schaffen einer
planarisierten Oberfläche verwendet.
Über dem SOG-Film 123 wird dann ein zweiter Oxidfilm 125 mit
dem PECVD-Verfahren abgelagert. Der zweite Oxidfilm 125 dient
als ein oberer Zwischenschichtisolationsfilm.
Dann wird eine zweite Metallverdrahtungsschicht 127 auf dem
zweiten Oxidfilm 125 gebildet. Dann wird SiNx über der zweiten
Metallverdrahtungsschicht 127 abgelagert, wodurch ein Oberflä
chenschutzfilm 129 gebildet wird, der nachfolgend thermisch be
handelt wird.
Der Siliziumnitridfilm als Oberflächenschutzfilm 129 wird mit
einer Dicke von ungefähr 50 bis 150 nm (500 bis 1.500 Å) abge
lagert. Der Ablagerung des Siliziumnitridfilms wird unter den
Bedingungen ausgeführt, daß die Flußrate von SiH₄ ungefähr 450
bis 550 SCCM, die Flußrate von NH₃ ungefähr 3000 bis 6000 SCCM
und die Flußrate von N₂ ungefähr 2000 bis 3000 SCCM be
trägt. Es ist bevorzugt, daß der Brechungsindex des Films unge
fähr 1,95 bis 2,1 beträgt, was durch geeignete Steuerung des
Verhältnisses der Flußraten von SiH₄ und NH₃ erzielt wird. In
diesem Fall wird ein Ablagerungsdruck von ungefähr 2 bis 3
Torr, eine Leistung von ungefähr 0,4 bis 0,6 KW bei einer
Mikrowellenfrequenz von 13,56 MHz und eine Leistung von unge
fähr 0,4 bis 0,7 KW bei einer niedrigen Frequenz verwendet. Der
Streßzustand des Films wird so gesteuert, daß er einem Druck
streßzustand von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm² (-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²)
durch Steuerung der Mikrowellenleistung entspricht.
Die Fig. 2 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem
Brechungsindex des isolierenden Films zu der kritischen Isola
tionsdurchbruchsspannung zwischen dem n⁺ Sourcegebiet und dem
n⁺ Draingebiet zeigt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, erhöht sich die kritische Isolati
onsdurchbruchsspannung zwischen der Source und der Drain so wie
sich der Brechungsindex erhöht. Der Brechungsindex des erfin
dungsgemäßen mit Silizium angereicherten Oxidfilms befindet
sich den Messungen entsprechend in dem Bereich von 1,55 bis
1,65, wogegen der gemäß herkömmlichen Verfahren hergestellte
erste Oxidfilm einen Brechungsindex von ungefähr 1,47 aufweist.
In bezug auf Fig. 2 kann inan auch herausfinden, daß der mit Si
lizium angereicherte Oxidfilm einen Streß aufweist, der sich im
Bereich von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm²
(-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²) bewegt.
Im Falle des Siliziumnitridoxidfilms tritt ein Brechungsindex
im Bereich von 1,68 bis 1,8 auf. Der Siliziumnitridoxidfilm
weist ebenfalls Streßwerte im Bereich von -5×10-6 bis
-1,5×10-5 N/cm² (-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²) auf.
Weiter zeigt Fig. 3 einen Graphen, der die Beziehung zwischen
dem Brechungsindex des isolierenden Films und der Lebensdauer
von heißen Ladungsträgern in jedem MOSFET darstellt.
In bezug auf Fig. 3 kann inan herausfinden, daß die Lebensdauer
der heißen Ladungsträger bei höherem Brechungsindex verlängert
ist.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, schafft das erfin
dungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Films
verschiedene Effekte. Somit ist es möglich, das Auftreten eines
Feldinversionseffekts zwischen der Drain und der Source eines
parasitären MOSFETs zu vermeiden, wenn der untere Zwischen
schichtisolationsfilm einen mit Silizium angereicherten Oxid
film oder Siliziumnitridoxidfilm umfaßt. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann auch die Lebensdauer der heißen Ladungsträger
verlängern, wodurch eine Verbesserung in der Betriebscharakte
ristik der Halbleitervorrichtung erzielt wird. Mit dem erfin
dungsgemäßen Verfahren wird die Barrierencharakteristik des
Zwischenschichtisolationsfilms verbessert. Dementsprechend kann
das erfindungsgemäße Verfahren effektiv bei der Herstellung von
hochintegrierten Halbleitervorrichtungen verwendet werden.
Claims (20)
1. Ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenschichtisolati
onsfilms einer Halbleitervorrichtung mit den folgenden Schrit
ten:
Herstellen eines Halbleitersubstrats (101) mit einer auf seiner oberen Oberfläche ausgebildeten unteren Metallverdrahtungs schicht (117);
Bilden einer Barrierenschicht (121) auf einer freiliegenden Oberfläche des Halbleitersubstrats;
Überziehen eines Films (123) aus aufschleuderbarem Glas über der Barrierenschicht und anschließendes Ausbacken des Films aus aufschleuderbarem Glas; und
Bilden eines isolierenden Films (125) über dem Film aus auf schleuderbarem Glas.
Herstellen eines Halbleitersubstrats (101) mit einer auf seiner oberen Oberfläche ausgebildeten unteren Metallverdrahtungs schicht (117);
Bilden einer Barrierenschicht (121) auf einer freiliegenden Oberfläche des Halbleitersubstrats;
Überziehen eines Films (123) aus aufschleuderbarem Glas über der Barrierenschicht und anschließendes Ausbacken des Films aus aufschleuderbarem Glas; und
Bilden eines isolierenden Films (125) über dem Film aus auf schleuderbarem Glas.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter den Schritt des se
quentiellen Bildens einer Vielzahl von MOS-Vorrichtungen und
eines isolierenden Films (115) vor der Bildung der unteren Me
tallverdrahtungsschicht umfaßt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter den Schritt des Bil
dens eines Siliziumoxidfilms (119) über der freiliegenden Ober
fläche des Halbleitersubstrats vor der Bildung der Barrieren
schicht (121) umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Barrierenschicht (121)
einen mit Silizium angereicherten Oxidfilm umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der mit Silizium angerei
cherte Oxidfilm gemäß einem plasmaverstärktem chemischen Gas
phasenablagerungsverfahren unter Verwendung eines SiH₄, N₂O und
N₂ umfassenden reaktiven Gases unter den Bedingungen abgelagert
wird, das die Flußrate von SiH₄ ungefähr 300 bis 600 SCCM, die
Flußrate von N₂O ungefähr 4000 bis 7000 SCCM und die Flußrate
von N₂ ungefähr 3000 bis 6000 SCCM beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der mit Silizium angerei
cherte Oxidfilm einen Brechungsindex von ungefähr 1,55 bis 1,65
und einen Druckstreßzustand von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm²
(-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²) zeigt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Barrierenschicht (121)
einen Siliziumnitridoxidfilm umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Siliziumnitridoxidfilm
gemäß einem plasmaverstärkten chemischen Gasphasenablagerungs
verfahren unter Verwendung eines reaktiven Gases, das SiH₄,
NH₃, N₂O und N₂ umfaßt, unter den Bedingungen abgelagert wird,
daß die Flußrate von SiH₄ ungefähr 200 bis 350 SCCM, die Fluß
rate von N₂O ungefähr 1000 bis 4000 SCCM, die Flußrate von
NH₃ ungefähr 1000 bis 4000 SCCM und die Flußrate von N₂ unge
fähr 5000 bis 8000 SCCM beträgt.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Siliziumnitridoxidfilm
einen Brechungsindex von ungefähr 1,55 bis 1,85 und einen
Druckstreßzustand von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm² (-0,5 bis
-1,5 Dyne/cm²) zeigt.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Barrierenschicht eine
Dicke von ungefähr 50 bis 300 nm aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der isolierende Film
(125) einen Siliziumoxidfilm umfaßt.
12. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter die Schritte des
Bildens einer oberen Metallverdrahtungsschicht (127) auf dem
isolierenden Film und des Bildens eines Schutzfilms (129)
über der gesamten freiliegenden Oberfläche der sich ergeben
den Struktur, die nach der Bildung der oberen Metallverdrah
tungsschicht erhalten wird, umfaßt.
13. Ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenschichtisola
tionsfilms einer Halbleitervorrichtung mit den folgenden
Schritten:
Herstellen eines Halbleitersubstrats (101) mit einer auf sei ner Oberfläche ausgebildeten unteren Metallverdrahtungs schicht (117);
Bilden eines mit Silizium angereicherten Oxidfilms (121) über einer freiliegenden Oberfläche des Halbleitersubstrats, und Bilden eines Siliziumnitridoxidfilm über dem mit Silizium an gereicherten Oxidfilm;
Bilden eines Films aus aufschleuderbarem Glas (123) über dem Siliziumnitridoxidfilm; und
Bilden eines Oxidfilms (125) über dem Film aus aufschleuder barem Glas.
Herstellen eines Halbleitersubstrats (101) mit einer auf sei ner Oberfläche ausgebildeten unteren Metallverdrahtungs schicht (117);
Bilden eines mit Silizium angereicherten Oxidfilms (121) über einer freiliegenden Oberfläche des Halbleitersubstrats, und Bilden eines Siliziumnitridoxidfilm über dem mit Silizium an gereicherten Oxidfilm;
Bilden eines Films aus aufschleuderbarem Glas (123) über dem Siliziumnitridoxidfilm; und
Bilden eines Oxidfilms (125) über dem Film aus aufschleuder barem Glas.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der mit Silizium ange
reicherte Oxidfilm (121) gemäß einem plasmaverstärktem chemi
schen Gasphasenablagerungsverfahren unter Verwendung eines
reaktiven Gases, das SiH₄, N₂O und N₂ umfaßt, unter den Be
dingungen abgelagert wird, daß die Flußrate von SiH₄ ungefähr
300 bis 600 SCCM, die Flußrate von N₂O ungefähr 4000 bis
7000 SCCM und die Flußrate von N₂ ungefähr 3000 bis 6000 SCCM
beträgt.
15. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der mit Silizium ange
reicherte Oxidfilm einen Brechungsindex von ungefähr 1,55 bis
1,65 und einen Druckstreßzustand von -5×10-6 bis
-1,5×10-5 N/cm² (-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²) zeigt.
16. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Siliziumnitri
doxidfilm gemäß einem plasmaverstärktem chemischen Gasphasen
ablagerungsverfahren unter Verwendung eines reaktiven Gases,
das SiH₄, NH₃, N₂O und N₂ umfaßt, unter den Bedingungen abge
lagert wird, daß die Flußrate von SiH₄ ungefähr 200 bis 350 SCCM,
die Flußrate von N₂O ungefähr 1000 bis 4000 SCCM, die
Flußrate von NH₃ ungefähr 1000 bis 4000 SCCM und die Fluß
rate von N₂ ungefähr 5000 bis 8000 SCCM beträgt.
17. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Siliziumnitrid
oxidfilm einen Brechungsindex von ungefähr 1,55 bis 1,85 und
einen Druckstreßzustand von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm²
(-0,5 bis -1,5 Dyne/cm²) zeigt.
18. Verfahren gemäß Anspruch 13, das weiter die Schritte des
Bildens einer oberen Metallverdrahtungsschicht (127) auf dem
Siliziumnitridoxidfilm und des Bildens eines Schutzfilms
(129) über der gesamten freiliegenden Oberfläche der sich er
gebenden Struktur, die nach der Bildung der oberen Metallver
drahtungsschicht erhalten wird, umfaßt.
19. Verfahren nach Anspruch 13, das weiter den Schritt des
sequentiellen Bildens einer Vielzahl von MOS-Vorrichtungen
und eines isolierenden Films (115) vor der Bildung der unte
ren Metallverdrahtungsschicht umfaßt.
20. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Schutzfilm einen
Brechungsindex von ungefähr 1,95 bis 2,1 und einen Druck
streßzustand von -5×10-6 bis -1,5×10-5 N/cm² (-0,5 bis
-1,5 Dyne/cm²) zeigt.
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