JP3063301B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP3063301B2 JP3063301B2 JP3265827A JP26582791A JP3063301B2 JP 3063301 B2 JP3063301 B2 JP 3063301B2 JP 3265827 A JP3265827 A JP 3265827A JP 26582791 A JP26582791 A JP 26582791A JP 3063301 B2 JP3063301 B2 JP 3063301B2
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- oxide film
- film
- silicon
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- silicon oxide
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係わり、特に平坦性を有する絶縁膜の形成方法に関す
る。
に係わり、特に平坦性を有する絶縁膜の形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の微細化に伴い、表面段差を
絶縁膜により平坦化する技術はきわめて重要な課題であ
る。
絶縁膜により平坦化する技術はきわめて重要な課題であ
る。
【０００３】この種の、絶縁膜形成技術の一つにオゾン
およびテトラエチルオルソシリケート（以下ＴＥＯＳと
記す）を用いて常圧気相成長法（以下オゾン−ＴＥＯＳ
ＣＶＤ法）によりシリコン酸化膜を形成する方法があ
る。
およびテトラエチルオルソシリケート（以下ＴＥＯＳと
記す）を用いて常圧気相成長法（以下オゾン−ＴＥＯＳ
ＣＶＤ法）によりシリコン酸化膜を形成する方法があ
る。
【０００４】従来この技術を用いた半導体装置の製造方
法の例を図面を用いて説明する。
法の例を図面を用いて説明する。
【０００５】図３，図４は従来技術の例の縦断面図であ
る。
る。
【０００６】図３の（Ａ）は、半導体基板３１表面上に
形成された、ボロンリンけい酸ガラス膜（以下ＢＰＳＧ
膜）３２上にアルミニウム配線層３３が形成されたもの
である。いま、この表面に図３の（Ｂ）に示すように、
オゾン−ＴＥＯＳＣＶＤ法によりシリコン酸化膜３４を
形成する。この反応によるシリコン酸化膜の形成では反
応過程で流動が生じ、形成されたシリコン酸化膜３４の
表面形状は下地の凹凸が緩和され、フロー（流動）形状
が得られる。
形成された、ボロンリンけい酸ガラス膜（以下ＢＰＳＧ
膜）３２上にアルミニウム配線層３３が形成されたもの
である。いま、この表面に図３の（Ｂ）に示すように、
オゾン−ＴＥＯＳＣＶＤ法によりシリコン酸化膜３４を
形成する。この反応によるシリコン酸化膜の形成では反
応過程で流動が生じ、形成されたシリコン酸化膜３４の
表面形状は下地の凹凸が緩和され、フロー（流動）形状
が得られる。
【０００７】しかしながら、成長速度に下地依存性があ
らわれ、例えば、ＢＰＳＧ膜，熱酸化膜等の親水性の強
い膜上での成長速度は、シリコン，金属膜等の疎水性の
膜上に比べ、３０〜５０％程度おそくなる。従って、上
述した例では、配線層３３間の凹部の下地がＢＰＳＧ膜
のため、そこでの成長速度が配線層３３上部に比べおそ
い。そのため、反応過程で流動がおこっても、十分に凹
部を埋めるに到らず、平坦な形状を得ることはできない
という欠点を有していた。
らわれ、例えば、ＢＰＳＧ膜，熱酸化膜等の親水性の強
い膜上での成長速度は、シリコン，金属膜等の疎水性の
膜上に比べ、３０〜５０％程度おそくなる。従って、上
述した例では、配線層３３間の凹部の下地がＢＰＳＧ膜
のため、そこでの成長速度が配線層３３上部に比べおそ
い。そのため、反応過程で流動がおこっても、十分に凹
部を埋めるに到らず、平坦な形状を得ることはできない
という欠点を有していた。
【０００８】図４は、アルミニウム配線層４３の下地が
プラズマ気相成長法による酸化膜（以下プラズマ酸化
膜）４２の場合である。プラズマ酸化膜はシリコンを過
剰に含み、疎水性に近い。そのためオゾンとＴＥＯＳに
よる反応が、アルミニウム配線層４３上と、配線間凹部
のプラズマ酸化膜４２上でほぼ等しい速度でおこり、得
られる表面形状は前述の例よりは平坦に近づいている。
プラズマ気相成長法による酸化膜（以下プラズマ酸化
膜）４２の場合である。プラズマ酸化膜はシリコンを過
剰に含み、疎水性に近い。そのためオゾンとＴＥＯＳに
よる反応が、アルミニウム配線層４３上と、配線間凹部
のプラズマ酸化膜４２上でほぼ等しい速度でおこり、得
られる表面形状は前述の例よりは平坦に近づいている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それで
も配線層４３の上部と凹部でほぼ等しい反応速度で成長
されるため、反応過程での流動によっても配線層４３の
上部にも多く残留しており、そのため形成された酸化膜
４４は十分な平坦性を得ることはできないという欠点が
あった。
も配線層４３の上部と凹部でほぼ等しい反応速度で成長
されるため、反応過程での流動によっても配線層４３の
上部にも多く残留しており、そのため形成された酸化膜
４４は十分な平坦性を得ることはできないという欠点が
あった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、表面一部にシリコンを過剰に含んだ第一のシ
リコン酸化膜を形成された半導体基板表面に、シリコ
ン、もしくは金属、もしくはその双方より成る配線層お
よび前記配線層を形成する工程と、上部表面に全期第一
のシリコン酸化膜より親水性の強い絶縁膜を形成する工
程と、前記半導体基板表面にオゾンおよびテトラエチル
オルソシリケートを原料とする気相成長法により第二の
成長膜を形成する工程とを有している。
造方法は、表面一部にシリコンを過剰に含んだ第一のシ
リコン酸化膜を形成された半導体基板表面に、シリコ
ン、もしくは金属、もしくはその双方より成る配線層お
よび前記配線層を形成する工程と、上部表面に全期第一
のシリコン酸化膜より親水性の強い絶縁膜を形成する工
程と、前記半導体基板表面にオゾンおよびテトラエチル
オルソシリケートを原料とする気相成長法により第二の
成長膜を形成する工程とを有している。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１２】図１は本発明の第１の実施例の半導体装置
の縦断面図である。まず図１の（Ａ）に示すように、半
導体基板表面１１上にプラズマ気相成長法によりシリコ
ン酸化膜（以下プラズマ酸化膜）１２が形成され、その
表面に高さ０．６μｍ、幅０．９μｍ，間隔１．２μｍ
のアルミニウム配線層１３が形成され、アルミニウム配
線層１３の上部表面にシリコン酸化膜１４が０．０５μ
ｍ形成されたものである。ここで、プラズマ酸化膜１２
はシリコンが過剰に含まれているため疎水性が強く、ま
たシリコン酸化膜１４は、プラズマを用いない気相成長
法により形成されるため、親水性が強い。
の縦断面図である。まず図１の（Ａ）に示すように、半
導体基板表面１１上にプラズマ気相成長法によりシリコ
ン酸化膜（以下プラズマ酸化膜）１２が形成され、その
表面に高さ０．６μｍ、幅０．９μｍ，間隔１．２μｍ
のアルミニウム配線層１３が形成され、アルミニウム配
線層１３の上部表面にシリコン酸化膜１４が０．０５μ
ｍ形成されたものである。ここで、プラズマ酸化膜１２
はシリコンが過剰に含まれているため疎水性が強く、ま
たシリコン酸化膜１４は、プラズマを用いない気相成長
法により形成されるため、親水性が強い。
【００１３】次いでこの半導体基板表面に、図１の
（Ｂ）に示すように、オゾンおよびテトラエチルオルソ
シリケート（以下ＴＥＯＳ）を原料とする常圧気相成長
法により、シリコン酸化膜１５を形成する。この時成長
速度は、例えば温度４００℃，オゾン濃度５％の条件下
で疎水性のプラズマ酸化膜１２の上で約９０ｎｍ（ナノ
メータ）／分、親水性の酸化膜上で約５４ｎｍ／分を得
る。
（Ｂ）に示すように、オゾンおよびテトラエチルオルソ
シリケート（以下ＴＥＯＳ）を原料とする常圧気相成長
法により、シリコン酸化膜１５を形成する。この時成長
速度は、例えば温度４００℃，オゾン濃度５％の条件下
で疎水性のプラズマ酸化膜１２の上で約９０ｎｍ（ナノ
メータ）／分、親水性の酸化膜上で約５４ｎｍ／分を得
る。
【００１４】本発明では、アルミニウム配線層１３の上
部に親水性のシリコン酸化膜１４があるため、その上部
での成長膜厚は配線層１３間の凹部のプラズマ酸化膜１
２上に比べ、約４０％低い。さらに、反応過程での流動
により、得られる酸化膜の表面形状は、従来技術に比べ
きわめて平坦に近づいている。
部に親水性のシリコン酸化膜１４があるため、その上部
での成長膜厚は配線層１３間の凹部のプラズマ酸化膜１
２上に比べ、約４０％低い。さらに、反応過程での流動
により、得られる酸化膜の表面形状は、従来技術に比べ
きわめて平坦に近づいている。
【００１５】図２は、本発明の第２の実施例の縦断面図
である。
である。
【００１６】第２の実施例では、配線層が多結晶シリコ
ンの場合である。第１の実施例と同様、多結晶シリコン
配線層２３の下地にプラズマ酸化膜２２を形成してお
く。配線層２３の上に形成する親水性の絶縁膜は、配線
層が多結晶シリコンのため、気相成長による酸化膜に限
らず、ＢＰＳＧ膜，多結晶シリコンの熱酸化による酸化
膜でもよく、より親水性の強い絶縁膜を選択できるとい
う利点がある。ここでは、酸化膜より親水性のやや強い
ＢＰＳＧ２４を用いた場合を示す。次いで、第１の実施
例と同様オゾン−ＴＥＯＳ ＣＶＤ法により酸化膜２５
を形成する。ＢＰＳＧ膜２４の上ではさらに成長速度が
おそくなるため第１の実施例よりさらに平坦に近づける
ことができる。
ンの場合である。第１の実施例と同様、多結晶シリコン
配線層２３の下地にプラズマ酸化膜２２を形成してお
く。配線層２３の上に形成する親水性の絶縁膜は、配線
層が多結晶シリコンのため、気相成長による酸化膜に限
らず、ＢＰＳＧ膜，多結晶シリコンの熱酸化による酸化
膜でもよく、より親水性の強い絶縁膜を選択できるとい
う利点がある。ここでは、酸化膜より親水性のやや強い
ＢＰＳＧ２４を用いた場合を示す。次いで、第１の実施
例と同様オゾン−ＴＥＯＳ ＣＶＤ法により酸化膜２５
を形成する。ＢＰＳＧ膜２４の上ではさらに成長速度が
おそくなるため第１の実施例よりさらに平坦に近づける
ことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、配線層
の下地に疎水性のプラズマ酸化膜を用い、配線層上部に
親水性の酸化膜を拝すことにより、オゾンとＴＥＯＳを
用いた酸化膜の形成において、親水性の膜上での成長膜
厚が疎水性の膜上に比べ薄くなるため、より平坦性にす
ぐれた形状を得ることができるという効果を有する。
の下地に疎水性のプラズマ酸化膜を用い、配線層上部に
親水性の酸化膜を拝すことにより、オゾンとＴＥＯＳを
用いた酸化膜の形成において、親水性の膜上での成長膜
厚が疎水性の膜上に比べ薄くなるため、より平坦性にす
ぐれた形状を得ることができるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す縦断面図。
【図３】従来技術を示す縦断面図。
【図４】従来技術を示す縦断面図。
１１，２１，３１，４１ 半導体基板 １２，２２，４２ プラズマ酸化膜 １３，３３，４３ アルミニウム配線層 １４ 酸化膜 １５，２５，３４，４４ オゾン・ＴＥＯＳ ＣＶＤ
法による酸化膜 ２３ 多結晶シリコン膜 ２４，３２ ＢＰＳＧ膜
法による酸化膜 ２３ 多結晶シリコン膜 ２４，３２ ＢＰＳＧ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/316
Claims (3)
- 【請求項１】 表面一部にシリコンを過剰に含む第一の
シリコン酸化膜が形成された半導体基板表面に、シリコ
ンもしくは金属もしくはその双方より成る配線層を形成
する工程と、前記配線層の上部表面に、前記第一のシリ
コン酸化膜より親水性の強い絶縁膜を形成する工程と、
前記半導体基板表面に、オゾンおよびテトラエチルオル
ソシリケートを原料とする気相成長法により、第二のシ
リコン酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記親水性の強い絶縁膜は気相成長法に
よるシリコン酸化膜である請求項１に記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項３】 前記親水性の強い絶縁膜はＢＰＳＧ膜で
ある請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265827A JP3063301B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265827A JP3063301B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109705A JPH05109705A (ja) | 1993-04-30 |
| JP3063301B2 true JP3063301B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=17422607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3265827A Expired - Lifetime JP3063301B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3063301B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101550933B1 (ko) * | 2007-02-19 | 2015-09-07 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 운송수단 밸러스팅 중량체를 분배하기 위한 장치 및 방법 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP3265827A patent/JP3063301B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101550933B1 (ko) * | 2007-02-19 | 2015-09-07 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 운송수단 밸러스팅 중량체를 분배하기 위한 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05109705A (ja) | 1993-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000404 |