JP2001351912A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

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JP2001351912A
JP2001351912A JP2000172244A JP2000172244A JP2001351912A JP 2001351912 A JP2001351912 A JP 2001351912A JP 2000172244 A JP2000172244 A JP 2000172244A JP 2000172244 A JP2000172244 A JP 2000172244A JP 2001351912 A JP2001351912 A JP 2001351912A
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Japan
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film
impurity concentration
bpsg film
electrodes
concentration
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JP2000172244A
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Japanese (ja)
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Kazuya Sakashita
和也 坂下
Yukio Fukuda
幸夫 福田
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device manufacturing method, capable of preventing impurities from being separated out on the surface of an interlayer insulating film and short-circuiting between electrodes. SOLUTION: Electrodes are formed on a semiconductor substrate, and a BPSG film containing impurities of first concentration is deposited on a base, on which a slit having an aspect ratio 4 or larger is formed between the electrodes and subjected to a first annealing process, and in succession, another BPSG film, containing impurities of second concentration, is deposited on the former BPSG film and subjected to a second annealing process for the formation of an interlayer insulating film, in a method of manufacturing a semiconductor device. Problems of preventing impurities from being deposited on the surface of an interlayer insulating film and short-circuiting from between electrodes are solved by the above processes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関するものであり、さらに詳しくは、層間絶縁膜
における不純物の析出および電極間のショートを防止す
るために、層間絶縁膜の形成工程に特徴を有する半導体
装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming an interlayer insulating film in order to prevent deposition of impurities in the interlayer insulating film and short-circuit between electrodes. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having features.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LSI等の半導体装置における導
電配線間の絶縁膜としては、酸化ケイ素(SiO2)が
広く用いられている。特に、金属配線より下部(基板
側)に形成される層間絶縁膜としては、熱処理による平
坦化を可能にするために、リン(P)及びボロン(B)
をドープしたBPSG膜(boro-phospho silicate glas
sfilm)が広く用いられている。しかしながら、BPS
G膜に含まれるリン及びボロンの不純物の濃度が高くな
ると、不純物がBPSG膜の表面に析出するという問題
がある。このような問題に対し、高濃度の不純物を含
み、かつ膜厚が厚いBPSG膜を基板上に堆積し、アニ
ールを施した後、BPSG膜上に多結晶ポリシリコン膜
を堆積し、再びアニールを施して、不純物を多結晶ポリ
シリコン膜にアウトディフュージョンさせる方法が提案
されている。以下、この従来例について図3を参照しな
がら説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, silicon oxide (SiO 2 ) has been widely used as an insulating film between conductive wirings in a semiconductor device such as an LSI. In particular, as an interlayer insulating film formed below the metal wiring (on the substrate side), phosphorus (P) and boron (B) are used in order to enable flattening by heat treatment.
Doped BPSG film (boro-phospho silicate glas
sfilm) is widely used. However, BPS
When the concentration of the impurities of phosphorus and boron contained in the G film increases, there is a problem that the impurities are deposited on the surface of the BPSG film. To cope with such a problem, a BPSG film containing a high concentration of impurities and having a large thickness is deposited on a substrate, annealed, a polycrystalline polysilicon film is deposited on the BPSG film, and annealing is performed again. A method has been proposed in which impurities are diffused out of the polycrystalline polysilicon film. Hereinafter, this conventional example will be described with reference to FIG.

【0003】まず、半導体基板21上に電極配線22及
び熱酸化膜(図示せず)を形成し、さらに層間絶縁膜と
してリン(P)及びボロン(B)を高濃度(リン濃度8
wt%、ボロン濃度5wt%)で含むBPSG膜23を
形成する[図3(a)]。次に、中温(約800℃)に
て熱処理を15分間行うことにより、BPSG膜23を
リフローして平坦化する[図3(b)]。次に、BPS
G膜23上に、厚さ約200nmの多結晶ポリシリコン
膜24をLPCVD法により堆積する[図3(c)]。
次に、中温(約800℃)にてアニールを行い、BPS
G膜23にドープされたリン(P)及びボロン(B)を
多結晶ポリシリコン膜24に拡散させる[図3
(d)]。次に、多結晶ポリシリコン膜24を剥離する
ことで、BPSG膜23の表面近傍に存在するリン
(P)及びボロン(B)の濃度を1〜3wt%程度に減
少させることができる[図3(e)]。以後、公知の半
導体装置の製造工程により、Al配線を形成してLSI
を製造していた。以上のようにして、BPSG膜表面に
リン、ボロン等の不純物が析出するのを防止し、平坦な
層間絶縁膜を形成していた。
[0003] First, an electrode wiring 22 and a thermal oxide film (not shown) are formed on a semiconductor substrate 21, and a high concentration of phosphorus (P) and boron (B) (phosphorus concentration 8) is formed as an interlayer insulating film.
(FIG. 3 (a)). Next, by performing a heat treatment at a medium temperature (about 800 ° C.) for 15 minutes, the BPSG film 23 is reflowed and flattened [FIG. 3B]. Next, BPS
A polycrystalline polysilicon film 24 having a thickness of about 200 nm is deposited on the G film 23 by LPCVD (FIG. 3C).
Next, annealing is performed at a medium temperature (about 800 ° C.), and the BPS
The phosphorus (P) and boron (B) doped in the G film 23 are diffused into the polycrystalline polysilicon film 24 [FIG.
(D)]. Next, by removing the polycrystalline polysilicon film 24, the concentration of phosphorus (P) and boron (B) existing near the surface of the BPSG film 23 can be reduced to about 1 to 3 wt% [FIG. (E)]. Thereafter, an Al wiring is formed by a known semiconductor device manufacturing process to
Had been manufactured. As described above, the deposition of impurities such as phosphorus and boron on the surface of the BPSG film was prevented, and a flat interlayer insulating film was formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デバイ
スの微細加工が進展すると共に、半導体基板上の電極間
におけるスリット部のアスペクト比がますます大きくな
っているため、例えば、アスペクト比が4以上にもなっ
てくると、上記のような方法では、スリット部に多結晶
ポリシリコン膜を完全に埋め込むことができず、その部
分において不純物をアウトディフュージョンできないと
いう問題がある。図4〜6は、この問題を説明するため
に示したものあり、高濃度の不純物(ボロン濃度5wt
%、リン濃度8wt%)を含む厚さ1300nmのBP
SG膜をアニールして、不純物を多結晶ポリシリコン膜
にアウトディフュージョンすることにより、BPSG膜
表面35の不純物濃度を低濃度化した後、多結晶ポリシ
リコン膜を除去した時点での断面図である。
However, as the fine processing of the device progresses and the aspect ratio of the slit portion between the electrodes on the semiconductor substrate becomes larger, for example, the aspect ratio becomes 4 or more. In such a case, the above method has a problem that the polycrystalline polysilicon film cannot be completely buried in the slit portion, and impurities cannot be out-diffused in that portion. FIGS. 4 to 6 are provided to explain this problem, and show a high impurity concentration (boron concentration of 5 wt.
%, Phosphorus concentration 8 wt%)
FIG. 9 is a cross-sectional view at the time when the polycrystalline polysilicon film is removed after the SG film is annealed to reduce the impurity concentration on the BPSG film surface 35 by out-diffusing the impurities into the polycrystalline polysilicon film. .

【0005】図4からも分かるように、スリット部のア
スペクト比が大きくなった下地に対し、高濃度の不純物
を含むBPSG膜33を一度に厚く形成した場合には、
スリット部にボイド25が発生する。このような状態で
コンタクトホールを開口し、金属を埋め込み、第1のメ
タル配線26、絶縁膜18、第2のメタル配線20、保
護膜31を形成すると(図5)、コンタクトホール形成
後、ボイド25内にもバリアメタルとしてのTi/Ti
N等がスパッタされることになり、電極間Wでショート
を起こしてしまうという問題がある(図6)。本発明
は、このような問題を解決するためになされたものであ
り、多結晶ポリシリコン膜に高濃度不純物をアウトデフ
ュージョンさせるというような複雑な工程を経ることな
く、簡便な工程で層間絶縁膜表面における不純物の析出
を防止することができ、しかも電極間におけるスリット
部のアスペクト比が高くなっても、電極間のショートを
防止することができる半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
[0005] As can be seen from FIG. 4, when the BPSG film 33 containing a high concentration of impurities is formed thick at a time on a base having an increased aspect ratio of the slit portion,
A void 25 is generated in the slit. In this state, a contact hole is opened, a metal is buried, and a first metal wiring 26, an insulating film 18, a second metal wiring 20, and a protective film 31 are formed (FIG. 5). 25 / Ti / Ti as barrier metal
There is a problem that N or the like is sputtered, and a short circuit occurs between the electrodes W (FIG. 6). The present invention has been made in order to solve such a problem, and does not require a complicated process such as out-diffusion of a high-concentration impurity in a polycrystalline polysilicon film. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing precipitation of impurities on a film surface and preventing a short circuit between electrodes even when an aspect ratio of a slit between electrodes is increased.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、半導体基板上に複数の電極が形成され、電極間にア
スペクト比が4以上のスリット部が形成されてなる下地
上に、第1の不純物濃度を有するBPSG膜を堆積し、
第1のアニールを行う工程と、続いて、前記BPSG膜
上に第2の不純物濃度を有するBPSG膜を堆積し、第
2のアニールを行なう工程により層間絶縁膜を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
According to the present invention, a plurality of electrodes are formed on a semiconductor substrate, and a first electrode is formed on a base having a slit having an aspect ratio of 4 or more between the electrodes. Depositing a BPSG film having an impurity concentration,
A semiconductor, wherein a first annealing step is performed, a BPSG film having a second impurity concentration is deposited on the BPSG film, and an interlayer insulating film is formed by the second annealing step. A method for manufacturing a device is provided.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の方法において使用するこ
とができる半導体基板は、例えば、シリコン、ゲルマニ
ウム等の元素半導体基板、GaAs、InGaAs等の
化合物半導体等からなる基板、SOI基板又は多層SO
I基板等の種々の基板を用いることができる。なかでも
シリコン基板が好ましい。本発明の方法において使用す
ることができる電極の材料は、導電性材料により形成さ
れるものであれば特に限定されず、例えば、アモルファ
ス、単結晶若しくは多結晶のN型若しくはP型の元素半
導体(例えば、シリコン、ゲルマニウム等)又は化合物
半導体(例えば、GaAs、InP、ZnSe、CsS
等);金、白金、銀、銅、アルミニウム、銅等の金属;
チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属;高融
点金属とのシリサイド、ポリサイド;ITO、Sn
2、ZnO等の透明性導電体等の単層膜又は積層膜に
より形成することができる。電極の厚さは、その機能に
応じて設定することができ、例えば、200〜550n
m程度であればよい。また、電極の形状は特に限定され
るものではなく、矩形、ストライプ状、島状、格子状等
の種々の形状が挙げられる。また、電極上には、熱酸化
膜や、SiN膜からなるサイドウォールが形成されてい
てもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Semiconductor substrates which can be used in the method of the present invention include, for example, elemental semiconductor substrates such as silicon and germanium, substrates made of compound semiconductors such as GaAs and InGaAs, SOI substrates and multilayer SOI substrates.
Various substrates such as an I substrate can be used. Among them, a silicon substrate is preferable. The material of the electrode that can be used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it is formed of a conductive material. For example, an amorphous, single crystal, or polycrystalline N-type or P-type elemental semiconductor ( For example, silicon, germanium, etc.) or a compound semiconductor (eg, GaAs, InP, ZnSe, CsS)
Etc.); metals such as gold, platinum, silver, copper, aluminum and copper;
Refractory metals such as titanium, tantalum, and tungsten; silicide and polycide with refractory metals; ITO, Sn
It can be formed of a single-layer film or a laminated film of a transparent conductor such as O 2 or ZnO. The thickness of the electrode can be set according to its function, for example, 200 to 550 n
m. The shape of the electrode is not particularly limited, and may be various shapes such as a rectangle, a stripe, an island, and a lattice. Further, a sidewall made of a thermal oxide film or a SiN film may be formed on the electrode.

【0008】電極間におけるスリット部は、アスペクト
比が4以上である。ここでアスペクト比は、電極の厚さ
を電極間の幅で除して求められる。電極間の幅は、隣接
する電極間の距離であることはいうまでもないが、例え
ば、図1(b)に示すように、電極上にサイドウォール
や熱酸化膜が形成される場合は、サイドウォール間又は
熱酸化膜間の幅を電極間の幅とする。電極は、例えば、
CVD法、スパッタリング法、蒸着法等種々の公知の方
法によって、半導体基板全面に、導電性材料の膜を形成
し、その後、公知の方法、例えばフォトリソグラフィ及
びエッチング工程によって導電性材料の膜を所望の形状
にパターニングすることにより形成することができる。
[0008] The slit portion between the electrodes has an aspect ratio of 4 or more. Here, the aspect ratio is obtained by dividing the thickness of the electrode by the width between the electrodes. Needless to say, the width between the electrodes is the distance between the adjacent electrodes. For example, as shown in FIG. 1B, when a sidewall or a thermal oxide film is formed on the electrodes, The width between the sidewalls or between the thermal oxide films is defined as the width between the electrodes. The electrodes are, for example,
A film of a conductive material is formed on the entire surface of a semiconductor substrate by various known methods such as a CVD method, a sputtering method, and a vapor deposition method, and then a film of the conductive material is formed by a known method, for example, a photolithography and etching process. Can be formed by patterning in the shape of

【0009】本発明の方法において使用することができ
る層間絶縁膜は、第1の不純物濃度を有するBPSG膜
及び第2の不純物濃度を有するBPSG膜が積層されて
なるものである。第1の不純物濃度を有するBPSG膜
は、リン(P)及びボロン(B)の不純物を、後述する
第2の不純物濃度を有するBPSG膜と略同一の、又は
高い不純物濃度で含むものが好ましい。具体的には、リ
ン濃度は、4.0〜10wt%程度、例えば、4.5、
5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、
8.0wt%である。また、ボロン濃度は、3〜6wt
%程度、例えば3.5、4.0、4.5、5.0wt%
である。第1の不純物濃度を有するBPSG膜の厚さ
は、100〜250nm程度が好ましく、例えば200
nmが挙げられる。厚さが100nmより薄いと、スリ
ット部が埋め込まれず、また、250nmより厚いと、
ボイドが発生しやすいので好ましくない。
[0009] The interlayer insulating film that can be used in the method of the present invention is formed by laminating a BPSG film having a first impurity concentration and a BPSG film having a second impurity concentration. The BPSG film having the first impurity concentration preferably contains impurities of phosphorus (P) and boron (B) at substantially the same as or higher than the BPSG film having the second impurity concentration described later. Specifically, the phosphorus concentration is about 4.0 to 10 wt%, for example, 4.5,
5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5,
8.0 wt%. The boron concentration is 3 to 6 wt.
%, For example, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0 wt%
It is. The thickness of the BPSG film having the first impurity concentration is preferably about 100 to 250 nm, for example, about 200 nm.
nm. If the thickness is smaller than 100 nm, the slit portion is not embedded, and if the thickness is larger than 250 nm,
It is not preferable because voids are easily generated.

【0010】第1の不純物濃度を有するBPSG膜の堆
積後、第1のアニールが行なわれる。第1のアニール
は、後述する第2のアニールと略同一の又は高い温度で
行なわれるのが好ましい。具体的には、窒素雰囲気中、
中温の700〜850℃程度、好ましくは725〜80
0℃で、30分程度行なわれ、第1の不純物濃度を有す
るBPSG膜がリフローされて、電極間のスリット部に
埋め込まれる。第2の不純物濃度を有するBPSG膜
は、リン(P)及びボロン(B)の不純物を、上記第1
の不純物濃度を有するBPSG膜と略同一の又は低い不
純物濃度で含むものである。第2の不純物濃度を有する
BPSG膜の厚さは、特に限定されないが、1000〜
1500nm程度が好ましく、例えば1300nmであ
る。第2の不純物濃度を有するBPSG膜の形成後、第
2のアニールが行なわれる。
After depositing a BPSG film having a first impurity concentration, a first annealing is performed. The first annealing is preferably performed at substantially the same or a higher temperature as a second annealing described later. Specifically, in a nitrogen atmosphere,
Medium temperature of about 700 to 850 ° C, preferably 725 to 80
Performed at 0 ° C. for about 30 minutes, the BPSG film having the first impurity concentration is reflowed and buried in the slit between the electrodes. The BPSG film having the second impurity concentration removes impurities of phosphorus (P) and boron (B) from the first impurity.
Of the BPSG film having an impurity concentration of about the same as or lower than that of the BPSG film. The thickness of the BPSG film having the second impurity concentration is not particularly limited.
It is preferably about 1500 nm, for example, 1300 nm. After the formation of the BPSG film having the second impurity concentration, a second annealing is performed.

【0011】第2のアニールは、例えば、窒素雰囲気
中、低温の600〜750℃程度、好ましくは625〜
725℃で、30分程度行なわれ、第2の不純物濃度を
有するBPSG膜がリフローされる。本発明の方法にお
いて使用することができる層間絶縁膜は、第1及び第2
の不純物濃度を有するBPSG膜を積層してなるもので
あるが、さらに第3の不純物濃度を有するBPSG膜を
積層してなるものであってもよい。第1及び第2の不純
物濃度を有するBPSG膜は、それぞれ常圧CVD法又
は減圧CVD法等の公知の方法により形成される。次
に、フォトリソグラフィ及びエッチング工程等の公知の
方法により、層間絶縁膜にコンタクトを形成し、コンタ
クト及び層間絶縁膜上に第1のメタル配線を形成し、第
1のメタル配線上に、絶縁膜、ビアコンタクト、第2の
メタル配線及び保護膜をそれぞれ形成することにより、
半導体装置が製造される。
The second annealing is performed, for example, in a nitrogen atmosphere at a low temperature of about 600 to 750 ° C., preferably 625 to 750 ° C.
This is performed at 725 ° C. for about 30 minutes, and the BPSG film having the second impurity concentration is reflowed. The interlayer insulating film that can be used in the method of the present invention includes first and second interlayer insulating films.
Although a BPSG film having a third impurity concentration is laminated, a BPSG film having a third impurity concentration may be further laminated. The BPSG film having the first and second impurity concentrations is formed by a known method such as a normal pressure CVD method or a low pressure CVD method, respectively. Next, a contact is formed in the interlayer insulating film by a known method such as a photolithography and etching process, a first metal wiring is formed on the contact and the interlayer insulating film, and an insulating film is formed on the first metal wiring. , Via contact, second metal wiring and protective film, respectively,
A semiconductor device is manufactured.

【0012】第1及び第2のメタル配線としては、Au
Cuや、上記の電極と同様の導電性材料が用いられ、こ
の導電性材料をCVD法、スパッタリング法、蒸着法等
種々の方法によって、絶縁膜上全面に形成し、その後、
例えばフォトリソグラフィ及びエッチング工程等の公知
の方法により導電性材料の膜を所望の形状にパターニン
グして形成することができる。絶縁膜及び保護膜は、シ
リコン酸化膜、PSG膜、BSG膜、BPSG膜等を減
圧CVD法又は常圧CVD法などの公知の方法により堆
積して形成することができる。
As the first and second metal wirings, Au
Cu and the same conductive material as the above-described electrode are used, and the conductive material is formed over the entire surface of the insulating film by various methods such as a CVD method, a sputtering method, and an evaporation method.
For example, a film of a conductive material can be patterned into a desired shape by a known method such as a photolithography and etching process. The insulating film and the protective film can be formed by depositing a silicon oxide film, a PSG film, a BSG film, a BPSG film, or the like by a known method such as a low pressure CVD method or a normal pressure CVD method.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を、実施例に基づいて、さらに
詳しく説明するが、本発明はこれにより限定されるもの
ではない。 実施例1 P型シリコン基板1(本発明でいう「半導体基板」)上
に、スリット部のアスペクト比が4以上になるようにゲ
ート電極配線2(本発明でいう「電極」)を形成した
後、熱酸化膜(図示せず)を形成する[図1(a)]。
次いで、SiN膜を70nmの厚さで堆積し、異方性エ
ッチングによりエッチバックを行い、ゲート電極配線2
の側壁にSiN膜のサイドウォール3を形成する[図1
(b)]。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 After forming a gate electrode wiring 2 (“electrode” according to the present invention) on a P-type silicon substrate 1 (“semiconductor substrate” according to the present invention) so that the aspect ratio of the slit portion is 4 or more. Then, a thermal oxide film (not shown) is formed [FIG. 1 (a)].
Next, a SiN film is deposited to a thickness of 70 nm, etched back by anisotropic etching, and a gate electrode wiring 2 is formed.
A sidewall 3 of a SiN film is formed on the sidewall of FIG.
(B)].

【0014】次いで、P型シリコン基板1に、リンまた
は砒素をイオン注入することによりトランジスタのソー
ス/ドレイン用のN+層を形成する(図示せず)。次い
で、不純物濃度が比較的低い(ボロン濃度3.5wt
%、リン濃度4.5wt%)第1の不純物濃度を有する
BPSG膜4を、CVD法により、200nmの厚さで
堆積した後[図1(c)]、第1のアニールを、窒素雰
囲気中、750℃で30分行い、第1の不純物濃度を有
するBPSG膜4がリフローされ、ゲート電極配線2の
スリット部に埋め込まれる[図1(e)]。
Next, an N + layer for the source / drain of the transistor is formed by ion-implanting phosphorus or arsenic into the P-type silicon substrate 1 (not shown). Next, the impurity concentration is relatively low (boron concentration of 3.5 wt.
%, Phosphorus concentration 4.5 wt%) After the BPSG film 4 having the first impurity concentration is deposited to a thickness of 200 nm by the CVD method (FIG. 1C), the first annealing is performed in a nitrogen atmosphere. At 750 ° C. for 30 minutes, the BPSG film 4 having the first impurity concentration is reflowed and buried in the slit portion of the gate electrode wiring 2 (FIG. 1E).

【0015】続いて、第1の不純物濃度を有するBPS
G膜4と同じ不純物濃度(ボロン濃度3.5wt%、リ
ン濃度4.5wt%)の第2の不純物濃度を有するBP
SG膜5をCVD法を用いて、1300nmの厚さで堆
積し、第2のアニールを窒素雰囲気中、700℃で30
分行い、表面を平坦化する[図1(e)]。以後、公知
の半導体装置の製造方法により、コンタクト6、1層目
のAuCu配線12(本発明でいう「第1のメタル配
線」)、絶縁膜8、ビアコンタクト9、2層目AuCu
配線10(本発明でいう「第2のメタル配線」)および
保護膜11を順次形成することにより、半導体装置が製
造される(図2)。
Subsequently, a BPS having a first impurity concentration
BP having the second impurity concentration of the same impurity concentration as the G film 4 (boron concentration: 3.5 wt%, phosphorus concentration: 4.5 wt%)
An SG film 5 is deposited at a thickness of 1300 nm by a CVD method, and a second annealing is performed at 700 ° C. in a nitrogen atmosphere for 30 minutes.
And the surface is flattened [FIG. 1 (e)]. Thereafter, the contact 6, the first-layer AuCu wiring 12 (the "first metal wiring" in the present invention), the insulating film 8, the via contact 9, and the second-layer AuCu
A semiconductor device is manufactured by sequentially forming the wiring 10 (the “second metal wiring” in the present invention) and the protective film 11 (FIG. 2).

【0016】第1のアニールを、第2のアニール温度よ
り高い温度で行なったのは、第1の不純物濃度を有する
BPSG膜4の不純物濃度が比較的低濃度であるため、
メルトが完全に行なわれるようにするためである。この
実施例により形成された層間絶縁膜は、不純物濃度が比
較的低濃度であるBPSG膜からなるため、BPSG膜
表面にリン、ボロン等の不純物の析出が発生しない。ま
た、第1の不純物濃度を有するBPSG膜の膜厚を薄く
しているため、ボイドが発生せず、電極間のショートを
抑制することができる。
The reason why the first annealing is performed at a temperature higher than the second annealing temperature is that the impurity concentration of the BPSG film 4 having the first impurity concentration is relatively low.
This is to ensure that the melt is completely performed. Since the interlayer insulating film formed according to this embodiment is formed of a BPSG film having a relatively low impurity concentration, the deposition of impurities such as phosphorus and boron does not occur on the surface of the BPSG film. In addition, since the thickness of the BPSG film having the first impurity concentration is reduced, no void is generated, and a short circuit between the electrodes can be suppressed.

【0017】実施例2 第1の不純物濃度を有するBPSG膜4の不純物濃度を
高く(ボロン濃度5.0wt%、リン濃度8.0wt
%)し、第1のアニールを、第2のアニール温度と同じ
温度(700℃)で行なう以外は、実施例1と同様にし
て半導体装置を製造する。第1の不純物濃度を有するB
PSG膜4の不純物濃度が高い場合でも、第1のアニー
ルを、第2のアニール温度(700℃)と同程度の温度
で行なえば、層間絶縁膜の表面における、リン、ボロン
等の析出を防ぐことができる。
Embodiment 2 The impurity concentration of the BPSG film 4 having the first impurity concentration is increased (boron concentration: 5.0 wt%, phosphorus concentration: 8.0 wt%).
%), And a semiconductor device is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the first annealing is performed at the same temperature (700 ° C.) as the second annealing temperature. B having the first impurity concentration
Even when the impurity concentration of the PSG film 4 is high, if the first annealing is performed at a temperature approximately equal to the second annealing temperature (700 ° C.), deposition of phosphorus, boron, and the like on the surface of the interlayer insulating film is prevented. be able to.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の方法によれば、層間絶縁膜の表
面における不純物の析出を防ぐことが可能で、しかも、
電極間におけるアスペクト比4以上のスリット部に、ボ
イドを発生させることなく絶縁膜を埋め込むことができ
るため、電極間のショートを防ぐことが可能な半導体装
置が得られる。
According to the method of the present invention, it is possible to prevent the deposition of impurities on the surface of the interlayer insulating film.
Since an insulating film can be buried in a slit portion having an aspect ratio of 4 or more between electrodes without generating a void, a semiconductor device capable of preventing a short circuit between electrodes can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における層間絶縁膜の形成工程を示す概
略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a step of forming an interlayer insulating film in the present invention.

【図2】本発明の方法により製造された半導体装置の概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a semiconductor device manufactured by the method of the present invention.

【図3】従来の技術における層間絶縁膜の形成工程を示
す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a step of forming an interlayer insulating film in a conventional technique.

【図4】従来の技術における問題点を示す半導体装置の
概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a semiconductor device showing a problem in a conventional technique.

【図5】従来の技術における問題点を示す半導体装置の
概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a semiconductor device showing a problem in a conventional technique.

【図6】図5におけるA−A断面図である。6 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21 半導体基板 2、22 電極配線 3 SiNサイドウォール 4、 第1の不純物濃度を有するBPSG膜 5、 第2の不純物濃度を有するBPSG膜 6、16 コンタクト 8、18 絶縁膜 9 ビアコンタクト 10、20 第2のメタル配線 11、31 保護膜 12、26 第1のメタル配線 23 BPSG膜 24 多結晶ポリシリコン膜 25 ボイド 33 高濃度のBPSG膜 34 比較的低濃度のBPSG膜 35 BPSG膜表面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 Semiconductor substrate 2, 22 Electrode wiring 3 SiN side wall 4, BPSG film 5 having the first impurity concentration 5, BPSG film 6 having the second impurity concentration 6, 16 Contact 8, 18 Insulating film 9 Via contact 10, Reference Signs List 20 second metal wiring 11, 31 protective film 12, 26 first metal wiring 23 BPSG film 24 polycrystalline polysilicon film 25 void 33 high concentration BPSG film 34 relatively low concentration BPSG film 35 BPSG film surface

フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 HH09 KK01 NN40 PP06 PP15 PP19 QQ09 QQ16 QQ31 QQ37 QQ74 QQ75 RR06 RR15 SS12 SS13 TT02 TT08 WW02 WW03 WW04 XX00 XX04 XX31 5F058 BA20 BD01 BD04 BD06 BF03 BF04 BH01 BJ02 Continued on the front page F-term (reference)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に複数の電極が形成され、
電極間にアスペクト比が4以上のスリット部が形成され
てなる下地上に、 第1の不純物濃度を有するBPSG膜を堆積し、第1の
アニールを行う工程と、続いて、 前記BPSG膜上に第2の不純物濃度を有するBPSG
膜を堆積し、第2のアニールを行なう工程により層間絶
縁膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
A plurality of electrodes formed on a semiconductor substrate;
Depositing a BPSG film having a first impurity concentration on a base having a slit portion having an aspect ratio of 4 or more between the electrodes and performing a first annealing; BPSG having second impurity concentration
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: depositing a film and forming an interlayer insulating film by performing a second annealing.
【請求項2】 第1の不純物濃度を有するBPSG膜
が、第2の不純物濃度を有するBPSG膜と略同一の又
は高い不純物濃度を有する請求項1に記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the BPSG film having the first impurity concentration has substantially the same or a higher impurity concentration as the BPSG film having the second impurity concentration.
【請求項3】 第1のアニールを、第2のアニールと略
同一の又は高い温度で行なう請求項1又は2に記載の製
造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the first annealing is performed at substantially the same or a higher temperature as the second annealing.
【請求項4】 第1の不純物濃度を有するBPSG膜
を、100〜250nmの膜厚に堆積する請求項1〜3
のいずれか1つに記載の製造方法。
4. A BPSG film having a first impurity concentration is deposited to a thickness of 100 to 250 nm.
The production method according to any one of the above.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7351595B2 (en) * 2003-09-09 2008-04-01 Seiko Instruments Inc. Method for manufacturing semiconductor device

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US7351595B2 (en) * 2003-09-09 2008-04-01 Seiko Instruments Inc. Method for manufacturing semiconductor device

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