JP2907765B6 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2907765B6 JP2907765B6 JP1995304970A JP30497095A JP2907765B6 JP 2907765 B6 JP2907765 B6 JP 2907765B6 JP 1995304970 A JP1995304970 A JP 1995304970A JP 30497095 A JP30497095 A JP 30497095A JP 2907765 B6 JP2907765 B6 JP 2907765B6
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- reflow
- sin
- silicon nitride
- angstroms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 18
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 36
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008065 Si-SiO Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006405 Si—SiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板に複数個のMOS FET等の素子が形成された半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、NチャンネルMOS型FET(電界効果トランジスタ)あるいはバイポーラ・トランジスタを有するIC(集積回路)やLSI(大規模集積回路)等の半導体装置において、半導体基板上にAsSG(砒素シリケート・ガラス)等より成るリフロー膜を形成し、さらにこのリフロー膜上に直接あるいはSiO2層を介してプラズマSiN(窒化シリコン)膜を形成した構造が知られている。
【0003】
すなわち、図3はこのような半導体装置の一例として、NチャンネルMOS型FET30,30を有するICあるいはLSIの一部を示している。この第3図において、例えばN型シリコン半導体基板31の表面に臨んでP型領域32が形成され、このP型領域32の表面に臨んで上記FET素子30,30のソース、ドレイン領域となるN+型領域が拡散法等により形成されている。ここで、P型領域32の表面には選択酸化法等によりSi02の絶縁保護層膜33を形成し、この保護層膜33上にPoly−Si(多結晶シリコン)より成るゲート電極34や配線電極35等を形成した後、PSG(燐シリケート・ガラス),BPSG(ホウ素・燐シリケート・ガラス),AsSG(アンチモン・シリケート・ガラス)のリフロー膜36を形成している。この例えばAsSGのリフロー膜36は、比較的低温でリフロー処理が行え、Al(アルミニウム)電極35等を形成したときのAlの腐食やマイグレーションによる悪影響が少なく配線の信頼性が高い等の特徴を有している。次に、AsSGリフロー膜36上に、必要に応じてAl電極37等を形成した後、表面安定化(パシベーション)用のSiN(窒化シリコン)膜38をプラズマCVD法により被着形成する。このプラズマSiN膜38は、耐湿性や化学的安定性あるいは物理的安定性に優れ、また比較的低温で被着形成が行えるという利点を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなAsSGリフロー膜36上にプラズマSiN膜38を積層形成した構造において、いわゆるフォーミング・アニールを例えば350〜450℃の温度範囲で30分〜120分程度行うと、基板のSiとSiO2絶縁保護膜33との界面に存在する電荷の密度QSSが著しく増大し、特に各FET素子30,30間の素子分離領域39の界面電荷密度QSSが増大することによって、素子間の絶縁分離が有効に行えなくなる。すなわち、通常のQSSの値は1〜5×1010cm-2程度であるのに対し、上記構成におけるQSSの値は1〜5×1212cm-2にも達し、素子分離領域39が略導通状態に近くなってしまう。
【0005】
これは、プラズマSiN膜38が〔H〕(水素)を5〜20atm%と比較的多量に含んでいる・、及び上記リフロー膜36となるAsSGあるいはSbSG等をCVD形成するときのソース・ガスにAsCl2やSbCl2等のCl(塩素)系ガスを用いている点が原因となって、上記アニール処理時に、プラズマSiN膜38の〔H〕が移動し、途中のリフロー膜36に捕えられることなくSi(基板)―SiO2(保護層)界面にまで到達して電荷として蓄積され、いわゆるフィールド反転現象が生じて上記素子分離領域のSi―SiO2界面に疑似的なNチャンネル形成されてしまうからと考えられている。
【0006】
なお、光CVD法やスパッタリング等により被着形成されたSiN(窒化シリコン)膜にも水素が含まれており、上述したプラズマSiN膜と同様な悪影響が生じ得る。
【0007】
また、配線電極にAl(アルミニウム)を用いる場合には、層間絶縁膜によるAl腐食を防止することが必要とされる。
【0008】
本発明は、このような実情に鑑み、AsSG等のシリケート・ガラスによりリフロー膜と、水素を含む窒化シリコン膜とが積層形成された半導体装置における基板と保護層との界面の電荷密度の増大を抑えるとともに、Al配線電極等の腐食を防止可能な半導体装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために本発明の半導体装置は、半導体基板に形成した保護膜上に砒素シリケート・ガラスからなるリフロー膜、燐の含有量が5重量%以下のシリケート・ガラス膜を層間絶縁膜とするアルミニウムの多層配線、及びプラズマCVD法により成膜され水素を含む窒化シリコン膜が順次形成されてなり、上記保護膜と砒素シリケートガラスからなるリフロー膜の間に保護膜と接して膜厚100〜500オングストロームの窒化シリコン膜が形成されていることを特徴としている。
【0010】
ここで、保護膜と接して形成される窒化シリコン膜の膜厚は、100〜500オングストロームとすることが好ましい。このように非常に薄い膜とすることで、この窒化シリコン膜に含まれる水素がわずかなものとなり、その悪影響を回避することができる。
【0011】
本発明では、保護膜と窒化シリコン膜との間に、5重量%以下のPSG膜とSiN膜とを設けたことにより、半導体基板と保護膜との界面に存在する電荷密度QSSの増大を防止できるとともに、Al(アルミニウム)配線電極の腐食も防止できる。
【0012】
また、保護膜と窒化シリコンとの間に、薄膜のSiN膜を保護膜上に設けたことにより、半導体基板と保護膜との界面に存在する電荷密度QSS及び素子分離領域の界面電荷密度の増大を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好ましい実施例について、図面を参照にしながら説明する。
【0014】
図1は本発明の第1の実施例の要部を示す略断面図であり、Si半導体基板1のP型領域の表面に臨んで、N型のソース領域2S及びドレイン領域2Dが例えば拡散法等によりそれぞれ複数組形成されている。これらのソース領域2Sとドレイン領域2Dとで挟まれた能動領域の上方には、膜厚の薄いSiO2等より成るゲート絶縁膜3Gを介してPoly―Si(多結晶シリコン)より成るゲート電極4Gが形成されている。ここで、ゲート絶縁膜3Gについては、Si基板表面に対して例えば選択酸化法を施すことにより、他の部分の膜厚の厚い(例えば3000〜8000オングストローム程度の)フィールド絶縁膜3Fとともに形成すれば良い。フィールド絶縁膜3Fには、必要に応じて例えばPoly―Siより成る配線電極4を形成しておけば良い。これらのゲート絶縁膜3G及びフィールド絶縁膜3Fより成る絶縁保護膜3上には、SiN(窒化シリコン)薄膜5がプラズマCVD法等により被着形成される。このSiN薄膜5は、約100オングストロームの厚みとすることが望ましい。このSiN薄膜5上には、AsSG(砒素シリケート・ガラス)が例えばCVD法により3000〜8000オングストローム程度の厚みに被着形成され、その後、例えば900℃、10分間程度の加熱によるリフロー処理(あるいはガラス・フロー処理)が施されて、AsSGリフロー膜6が形成されている。このリフロー処理は、上記加熱時のガラスの流動現象を利用して、エッチング縁部等の段部の傾斜をゆるくし、断線等を防止するためのものである。
【0015】
なお、例えばこのリフロー処理前の上記AsSG被着形成後には、ソース、ドレイン各電極7S,7Dが形成されることにより、NチャンネルMOS型FET(電界効果トランジスタ)の素子が形成されるわけである。
【0016】
次に、AsSG膜6を例えば層間絶縁膜として用い、このAsSG膜6上に必要に応じてAl(アルミニウム)等より成る配線電極8aを形成した後、PSG(燐シリケート・ガラス)を例えばCVD法により被着形成することにより、PSG膜9を形成している。この時のPSG膜9の厚みは3000〜8000オングストロームとしており、P(燐)の濃度は5重量%以下としている。
【0017】
次に、PSG膜9上に、必要に応じてAl等より成る配線電極8bを形成した後、プラズマCVD法によりSiN(窒化シリコン)膜10を例えば7500〜12000オングストローム(0.75〜1.2μm)程度の厚さに被着形成する。
【0018】
このように、最上層のプラズマSiN膜10とSiO2等の絶縁保護層3との間に、P(燐)濃度が5重量%以下のPSG膜9と膜厚が約100オングストローム程度から500オングストローム以下の範囲のSiN薄膜5とを設けた構造によれば、絶縁保護膜3のフィールド絶縁膜3FとSi基板1との界面電荷密度QSSの増大を抑制することができるのみならず、PSG膜9のP濃度が比較的低いため、Al配線電極8a,8b等の腐食を防止することができる。また、PSG膜を用いているため、CVD形成したSiO2膜に比べて、ストレスの大幅な低減ができ減圧CVD法によるPSG膜の形成の導入も可能となって、多層配線に好適である。
【0019】
次に、図2は本発明の第2の実施例の要部を示す概略断面図であり、Si基板11上に熱酸化法により形成されたSiO2より成る絶縁保護膜12上には、Poly―Si等より成る配線電極13が形成され、この上に膜厚が100オングストローム程度以上500オングストローム以下のSiN薄膜14がプラズマCVD法等により被着形成される。このSiN薄膜14上にP(燐)濃度が5重量%以下のPSG膜15が1000オングストローム〜3000オングストローム程度の厚みに被着形成され、このPSG膜15上にAsSG膜16が3000オングストローム〜8000オングストローム程度の厚みに被着形成され、リフロー処理される。AsSGリフロー膜16上には、必要に応じてAl等の配線電極17を形成した後、P(燐)濃度が5重量%以下のPSG膜18を被着形成する。このPSG膜18上に、必要に応じてAl等の配線電極19を形成した後、プラズマCVD法によりSiN膜20を7500〜12000オングストローム(0.75〜1.2μm)程度の膜厚に被着形成する。
【0020】
この第2の実施例においても、前述した第1の実施例と同様に、絶縁保護膜12とSi基板11との界面の電荷密度の増大を抑制でき、Al配線電極17,18の腐食を防止できる。
【0021】
なお、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、リフロー膜としては、AsSG膜以外にもPSG膜、BPSG(ホウ素・燐シリケート・ガラス)膜、SbSG(アンチモン・シリケート)膜や、これら多層構造を用いることができる。また、最上層のプラズマSiN膜の代わりに、光CVD法やスパッタリング法等により形成された水素を含むSiN膜を用いた場合にも本発明を適用できることは勿論である。
【0022】
【発明の効果】
本発明の半導体装置によれば、半導体基板と絶縁保護膜との間の界面電荷密度QSSの増大を抑制すると同時に、Al配線電極の腐食を防止でき、また、CVD法によるSiO2膜を層間絶縁膜とする場合に比べてストレスの大幅な低減を図ることができる。また、減圧CVD法によるPSG膜形成工程の導入も可能となり、多層配線に適用して好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の要部を示す概略断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例の要部を示す概略断面図である。
【図3】従来例を示す概略断面部である。
【符号の説明】
1、11 Si基板
3、12 絶縁保護膜
5、14 SiN薄膜
6、16 AsSG膜
9、15、18 PSG膜
8a、8b、17、19 Al配線電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板に複数個のMOS FET等の素子が形成された半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、NチャンネルMOS型FET(電界効果トランジスタ)あるいはバイポーラ・トランジスタを有するIC(集積回路)やLSI(大規模集積回路)等の半導体装置において、半導体基板上にAsSG(砒素シリケート・ガラス)等より成るリフロー膜を形成し、さらにこのリフロー膜上に直接あるいはSiO2層を介してプラズマSiN(窒化シリコン)膜を形成した構造が知られている。
【0003】
すなわち、図3はこのような半導体装置の一例として、NチャンネルMOS型FET30,30を有するICあるいはLSIの一部を示している。この第3図において、例えばN型シリコン半導体基板31の表面に臨んでP型領域32が形成され、このP型領域32の表面に臨んで上記FET素子30,30のソース、ドレイン領域となるN+型領域が拡散法等により形成されている。ここで、P型領域32の表面には選択酸化法等によりSi02の絶縁保護層膜33を形成し、この保護層膜33上にPoly−Si(多結晶シリコン)より成るゲート電極34や配線電極35等を形成した後、PSG(燐シリケート・ガラス),BPSG(ホウ素・燐シリケート・ガラス),AsSG(アンチモン・シリケート・ガラス)のリフロー膜36を形成している。この例えばAsSGのリフロー膜36は、比較的低温でリフロー処理が行え、Al(アルミニウム)電極35等を形成したときのAlの腐食やマイグレーションによる悪影響が少なく配線の信頼性が高い等の特徴を有している。次に、AsSGリフロー膜36上に、必要に応じてAl電極37等を形成した後、表面安定化(パシベーション)用のSiN(窒化シリコン)膜38をプラズマCVD法により被着形成する。このプラズマSiN膜38は、耐湿性や化学的安定性あるいは物理的安定性に優れ、また比較的低温で被着形成が行えるという利点を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなAsSGリフロー膜36上にプラズマSiN膜38を積層形成した構造において、いわゆるフォーミング・アニールを例えば350〜450℃の温度範囲で30分〜120分程度行うと、基板のSiとSiO2絶縁保護膜33との界面に存在する電荷の密度QSSが著しく増大し、特に各FET素子30,30間の素子分離領域39の界面電荷密度QSSが増大することによって、素子間の絶縁分離が有効に行えなくなる。すなわち、通常のQSSの値は1〜5×1010cm-2程度であるのに対し、上記構成におけるQSSの値は1〜5×1212cm-2にも達し、素子分離領域39が略導通状態に近くなってしまう。
【0005】
これは、プラズマSiN膜38が〔H〕(水素)を5〜20atm%と比較的多量に含んでいる・、及び上記リフロー膜36となるAsSGあるいはSbSG等をCVD形成するときのソース・ガスにAsCl2やSbCl2等のCl(塩素)系ガスを用いている点が原因となって、上記アニール処理時に、プラズマSiN膜38の〔H〕が移動し、途中のリフロー膜36に捕えられることなくSi(基板)―SiO2(保護層)界面にまで到達して電荷として蓄積され、いわゆるフィールド反転現象が生じて上記素子分離領域のSi―SiO2界面に疑似的なNチャンネル形成されてしまうからと考えられている。
【0006】
なお、光CVD法やスパッタリング等により被着形成されたSiN(窒化シリコン)膜にも水素が含まれており、上述したプラズマSiN膜と同様な悪影響が生じ得る。
【0007】
また、配線電極にAl(アルミニウム)を用いる場合には、層間絶縁膜によるAl腐食を防止することが必要とされる。
【0008】
本発明は、このような実情に鑑み、AsSG等のシリケート・ガラスによりリフロー膜と、水素を含む窒化シリコン膜とが積層形成された半導体装置における基板と保護層との界面の電荷密度の増大を抑えるとともに、Al配線電極等の腐食を防止可能な半導体装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために本発明の半導体装置は、半導体基板に形成した保護膜上に砒素シリケート・ガラスからなるリフロー膜、燐の含有量が5重量%以下のシリケート・ガラス膜を層間絶縁膜とするアルミニウムの多層配線、及びプラズマCVD法により成膜され水素を含む窒化シリコン膜が順次形成されてなり、上記保護膜と砒素シリケートガラスからなるリフロー膜の間に保護膜と接して膜厚100〜500オングストロームの窒化シリコン膜が形成されていることを特徴としている。
【0010】
ここで、保護膜と接して形成される窒化シリコン膜の膜厚は、100〜500オングストロームとすることが好ましい。このように非常に薄い膜とすることで、この窒化シリコン膜に含まれる水素がわずかなものとなり、その悪影響を回避することができる。
【0011】
本発明では、保護膜と窒化シリコン膜との間に、5重量%以下のPSG膜とSiN膜とを設けたことにより、半導体基板と保護膜との界面に存在する電荷密度QSSの増大を防止できるとともに、Al(アルミニウム)配線電極の腐食も防止できる。
【0012】
また、保護膜と窒化シリコンとの間に、薄膜のSiN膜を保護膜上に設けたことにより、半導体基板と保護膜との界面に存在する電荷密度QSS及び素子分離領域の界面電荷密度の増大を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好ましい実施例について、図面を参照にしながら説明する。
【0014】
図1は本発明の第1の実施例の要部を示す略断面図であり、Si半導体基板1のP型領域の表面に臨んで、N型のソース領域2S及びドレイン領域2Dが例えば拡散法等によりそれぞれ複数組形成されている。これらのソース領域2Sとドレイン領域2Dとで挟まれた能動領域の上方には、膜厚の薄いSiO2等より成るゲート絶縁膜3Gを介してPoly―Si(多結晶シリコン)より成るゲート電極4Gが形成されている。ここで、ゲート絶縁膜3Gについては、Si基板表面に対して例えば選択酸化法を施すことにより、他の部分の膜厚の厚い(例えば3000〜8000オングストローム程度の)フィールド絶縁膜3Fとともに形成すれば良い。フィールド絶縁膜3Fには、必要に応じて例えばPoly―Siより成る配線電極4を形成しておけば良い。これらのゲート絶縁膜3G及びフィールド絶縁膜3Fより成る絶縁保護膜3上には、SiN(窒化シリコン)薄膜5がプラズマCVD法等により被着形成される。このSiN薄膜5は、約100オングストロームの厚みとすることが望ましい。このSiN薄膜5上には、AsSG(砒素シリケート・ガラス)が例えばCVD法により3000〜8000オングストローム程度の厚みに被着形成され、その後、例えば900℃、10分間程度の加熱によるリフロー処理(あるいはガラス・フロー処理)が施されて、AsSGリフロー膜6が形成されている。このリフロー処理は、上記加熱時のガラスの流動現象を利用して、エッチング縁部等の段部の傾斜をゆるくし、断線等を防止するためのものである。
【0015】
なお、例えばこのリフロー処理前の上記AsSG被着形成後には、ソース、ドレイン各電極7S,7Dが形成されることにより、NチャンネルMOS型FET(電界効果トランジスタ)の素子が形成されるわけである。
【0016】
次に、AsSG膜6を例えば層間絶縁膜として用い、このAsSG膜6上に必要に応じてAl(アルミニウム)等より成る配線電極8aを形成した後、PSG(燐シリケート・ガラス)を例えばCVD法により被着形成することにより、PSG膜9を形成している。この時のPSG膜9の厚みは3000〜8000オングストロームとしており、P(燐)の濃度は5重量%以下としている。
【0017】
次に、PSG膜9上に、必要に応じてAl等より成る配線電極8bを形成した後、プラズマCVD法によりSiN(窒化シリコン)膜10を例えば7500〜12000オングストローム(0.75〜1.2μm)程度の厚さに被着形成する。
【0018】
このように、最上層のプラズマSiN膜10とSiO2等の絶縁保護層3との間に、P(燐)濃度が5重量%以下のPSG膜9と膜厚が約100オングストローム程度から500オングストローム以下の範囲のSiN薄膜5とを設けた構造によれば、絶縁保護膜3のフィールド絶縁膜3FとSi基板1との界面電荷密度QSSの増大を抑制することができるのみならず、PSG膜9のP濃度が比較的低いため、Al配線電極8a,8b等の腐食を防止することができる。また、PSG膜を用いているため、CVD形成したSiO2膜に比べて、ストレスの大幅な低減ができ減圧CVD法によるPSG膜の形成の導入も可能となって、多層配線に好適である。
【0019】
次に、図2は本発明の第2の実施例の要部を示す概略断面図であり、Si基板11上に熱酸化法により形成されたSiO2より成る絶縁保護膜12上には、Poly―Si等より成る配線電極13が形成され、この上に膜厚が100オングストローム程度以上500オングストローム以下のSiN薄膜14がプラズマCVD法等により被着形成される。このSiN薄膜14上にP(燐)濃度が5重量%以下のPSG膜15が1000オングストローム〜3000オングストローム程度の厚みに被着形成され、このPSG膜15上にAsSG膜16が3000オングストローム〜8000オングストローム程度の厚みに被着形成され、リフロー処理される。AsSGリフロー膜16上には、必要に応じてAl等の配線電極17を形成した後、P(燐)濃度が5重量%以下のPSG膜18を被着形成する。このPSG膜18上に、必要に応じてAl等の配線電極19を形成した後、プラズマCVD法によりSiN膜20を7500〜12000オングストローム(0.75〜1.2μm)程度の膜厚に被着形成する。
【0020】
この第2の実施例においても、前述した第1の実施例と同様に、絶縁保護膜12とSi基板11との界面の電荷密度の増大を抑制でき、Al配線電極17,18の腐食を防止できる。
【0021】
なお、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、リフロー膜としては、AsSG膜以外にもPSG膜、BPSG(ホウ素・燐シリケート・ガラス)膜、SbSG(アンチモン・シリケート)膜や、これら多層構造を用いることができる。また、最上層のプラズマSiN膜の代わりに、光CVD法やスパッタリング法等により形成された水素を含むSiN膜を用いた場合にも本発明を適用できることは勿論である。
【0022】
【発明の効果】
本発明の半導体装置によれば、半導体基板と絶縁保護膜との間の界面電荷密度QSSの増大を抑制すると同時に、Al配線電極の腐食を防止でき、また、CVD法によるSiO2膜を層間絶縁膜とする場合に比べてストレスの大幅な低減を図ることができる。また、減圧CVD法によるPSG膜形成工程の導入も可能となり、多層配線に適用して好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の要部を示す概略断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例の要部を示す概略断面図である。
【図3】従来例を示す概略断面部である。
【符号の説明】
1、11 Si基板
3、12 絶縁保護膜
5、14 SiN薄膜
6、16 AsSG膜
9、15、18 PSG膜
8a、8b、17、19 Al配線電極
Claims (1)
- 半導体基板に形成した保護膜上に砒素シリケート・ガラスからなるリフロー膜、燐の含有量が5重量%以下のシリケート・ガラス膜を層間絶縁膜とするアルミニウムの多層配線、及びプラズマCVD法により成膜され水素を含む窒化シリコン膜が順次形成されてなり、
上記保護膜と砒素シリケートガラスからなるリフロー膜の間に保護膜と接して膜厚100〜500オングストロームの窒化シリコン膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995304970A JP2907765B6 (ja) | 1995-10-30 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995304970A JP2907765B6 (ja) | 1995-10-30 | 半導体装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60067717A Division JPH0691074B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 半導体装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09139383A JPH09139383A (ja) | 1997-05-27 |
JP2907765B2 JP2907765B2 (ja) | 1999-06-21 |
JP2907765B6 true JP2907765B6 (ja) | 2011-02-09 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5442223A (en) | Semiconductor device with stress relief | |
KR930004984B1 (ko) | 반도체 집적회로 장치의 제조방법 | |
JP3626773B2 (ja) | 半導体デバイスの導電層、mosfet及びそれらの製造方法 | |
KR100380890B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조방법 | |
JPH0752772B2 (ja) | 半導体装置の製法 | |
JPH10199881A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US6541373B2 (en) | Manufacture method for semiconductor with small variation in MOS threshold voltage | |
US6271594B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2907765B6 (ja) | 半導体装置 | |
JP2937886B2 (ja) | 半導体素子の層間絶縁膜形成方法 | |
JP3237640B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR100589490B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 방법 | |
JP2907765B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH118234A (ja) | 半導体装置 | |
JPH1050698A (ja) | 半導体装置 | |
JP2002134614A (ja) | 半導体装置 | |
JPH1187499A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH0715904B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH0691074B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2011129750A (ja) | 高耐圧半導体素子の製造方法及びその構造 | |
JP4010425B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JPH10135327A (ja) | 半導体集積回路装置およびその製造方法 | |
JP3189399B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH05326938A (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 | |
JP2001127159A (ja) | 半導体装置の製造方法 |