JP3229276B2 - 成膜方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
成膜方法及び半導体装置の製造方法Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、成膜方法及び半導
体装置の製造方法に関し、より詳しくは、半導体集積回
路装置の配線層等を被覆する平坦化された層間絶縁膜の
成膜方法及び半導体装置の製造方法に関する。
体装置の製造方法に関し、より詳しくは、半導体集積回
路装置の配線層等を被覆する平坦化された層間絶縁膜の
成膜方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置においては、
更なる高密度化が進展し、数層以上に及ぶ多層配線を形
成する場合が増えつつある。この場合、配線層として特
にアルミニウム材料を用いることが多いため５００℃以
下の低温で平坦化された層間絶縁膜を形成することが可
能な成膜方法及びその成膜方法を実施するための成膜装
置が強く望まれるようになってきている。
更なる高密度化が進展し、数層以上に及ぶ多層配線を形
成する場合が増えつつある。この場合、配線層として特
にアルミニウム材料を用いることが多いため５００℃以
下の低温で平坦化された層間絶縁膜を形成することが可
能な成膜方法及びその成膜方法を実施するための成膜装
置が強く望まれるようになってきている。
【０００３】加熱・流動化による平坦化方法では、熱的
流動性を用いているので、完全な埋め込みが期待でき
る。現在では、特に、このような用途にＢＰＳＧ膜（ボ
ロンリンシリケートグラス膜）が用いられることが多い
が、流動化のためには低くとも温度８５０℃の加熱が必
要であり、低温形成が要求される配線層の下地層や層間
絶縁膜としての用途、特に、アルミニウム配線層を被覆
する絶縁膜としての用途には適用できない。
流動性を用いているので、完全な埋め込みが期待でき
る。現在では、特に、このような用途にＢＰＳＧ膜（ボ
ロンリンシリケートグラス膜）が用いられることが多い
が、流動化のためには低くとも温度８５０℃の加熱が必
要であり、低温形成が要求される配線層の下地層や層間
絶縁膜としての用途、特に、アルミニウム配線層を被覆
する絶縁膜としての用途には適用できない。
【０００４】この場合、リンやボロンの濃度を高くすれ
ば、流動化温度はある程度下げられるが、まだ十分では
なく、その上、絶縁膜の安定性や耐湿性が低下するとい
う新たな問題を生じる。なお、ＰＳＧ膜についてもほぼ
ＢＰＳＧ膜と同じ程度の流動化温度が必要であり、上記
の問題が生ずる。
ば、流動化温度はある程度下げられるが、まだ十分では
なく、その上、絶縁膜の安定性や耐湿性が低下するとい
う新たな問題を生じる。なお、ＰＳＧ膜についてもほぼ
ＢＰＳＧ膜と同じ程度の流動化温度が必要であり、上記
の問題が生ずる。
【０００５】また、流動化温度の低い絶縁膜としてＢＰ
ＳＧ膜にＧｅＯ2 を添加したGeBPSG膜も開発されている
が、精々７５０℃程度までであり、低温化が要求される
下地膜や層間絶縁膜への適用は困難である。
ＳＧ膜にＧｅＯ2 を添加したGeBPSG膜も開発されている
が、精々７５０℃程度までであり、低温化が要求される
下地膜や層間絶縁膜への適用は困難である。
【０００６】そこで、特開平１０−１３５２０３号公報
などに、流動化温度を低下させて平坦化された絶縁膜を
得ることが可能な成膜方法が開示されている。以下にそ
の成膜方法について説明する。
などに、流動化温度を低下させて平坦化された絶縁膜を
得ることが可能な成膜方法が開示されている。以下にそ
の成膜方法について説明する。
【０００７】まず、図１３（ａ）に示す被堆積基板１０
１をプラズマＣＶＤ装置或いは熱ＣＶＤ装置のチャンバ
内に入れる。次いで、熱ＣＶＤ法による場合、基板加熱
を行い、所定の基板温度に保持する。なお、被堆積基板
１０１は、シリコン基板（半導体基板）１上に、例えば
シリコン酸化膜等の下地絶縁膜２が形成され、更に、下
地絶縁膜２上に例えばアルミニウム膜等からなる配線層
３ａ，３ｂが形成されている。
１をプラズマＣＶＤ装置或いは熱ＣＶＤ装置のチャンバ
内に入れる。次いで、熱ＣＶＤ法による場合、基板加熱
を行い、所定の基板温度に保持する。なお、被堆積基板
１０１は、シリコン基板（半導体基板）１上に、例えば
シリコン酸化膜等の下地絶縁膜２が形成され、更に、下
地絶縁膜２上に例えばアルミニウム膜等からなる配線層
３ａ，３ｂが形成されている。
【０００８】次に、図１３（ｂ）に示すように、III 価
のリンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸
素が結合した構造を有するリン含有化合物とシリコン含
有化合物と酸化性ガスとの混合ガスを成膜ガスとして用
い、この成膜ガスをチャンバ内に導入してプラズマ化し
て所定の時間保持する。これにより、高濃度のP2O3を含
む所定の膜厚のＰＳＧ膜５が形成される。このとき、P2
O3の濃度又はP2O3／P2O5の割合によって、ＰＳＧ膜５は
成膜中に基板温度程度で流動化する場合があり、この場
合は成膜と同時に平坦化も達成される。
のリンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸
素が結合した構造を有するリン含有化合物とシリコン含
有化合物と酸化性ガスとの混合ガスを成膜ガスとして用
い、この成膜ガスをチャンバ内に導入してプラズマ化し
て所定の時間保持する。これにより、高濃度のP2O3を含
む所定の膜厚のＰＳＧ膜５が形成される。このとき、P2
O3の濃度又はP2O3／P2O5の割合によって、ＰＳＧ膜５は
成膜中に基板温度程度で流動化する場合があり、この場
合は成膜と同時に平坦化も達成される。
【０００９】そうでない場合は、図１３（ｃ）に示すよ
うに、被堆積基板１０１にＰＳＧ膜５を成膜した後に、
別に平坦化のための加熱処理を行い、ＰＳＧ膜５ａを流
動化させて、平坦化する。この場合、リン成分としてP2
O3の濃度が高いＰＳＧ膜５ａを形成しているので、流動
化温度を５００℃以下と大幅に低下させることができ
る。従って、アルミニウム配線を被覆する層間絶縁膜と
して用いることができる。
うに、被堆積基板１０１にＰＳＧ膜５を成膜した後に、
別に平坦化のための加熱処理を行い、ＰＳＧ膜５ａを流
動化させて、平坦化する。この場合、リン成分としてP2
O3の濃度が高いＰＳＧ膜５ａを形成しているので、流動
化温度を５００℃以下と大幅に低下させることができ
る。従って、アルミニウム配線を被覆する層間絶縁膜と
して用いることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、P2O3自身は
容易に水分と反応するので、上記工程において例えばＰ
ＳＧ膜５ａの成膜工程から平坦化処理工程に移るときに
空気中に取り出したり、成膜後に空気中に取り出すと、
吸湿し、膜質の低下を招く。
容易に水分と反応するので、上記工程において例えばＰ
ＳＧ膜５ａの成膜工程から平坦化処理工程に移るときに
空気中に取り出したり、成膜後に空気中に取り出すと、
吸湿し、膜質の低下を招く。
【００１１】従って、半導体装置の層間絶縁膜等として
用いるためには、ＰＳＧ膜５ａの形成工程の途中でＰＳ
Ｇ膜５ａが吸湿しないようにするとともに、ＰＳＧ膜５
ａの形成後にも吸湿しないようにＰＳＧ膜５ａを安定化
させる必要がある。
用いるためには、ＰＳＧ膜５ａの形成工程の途中でＰＳ
Ｇ膜５ａが吸湿しないようにするとともに、ＰＳＧ膜５
ａの形成後にも吸湿しないようにＰＳＧ膜５ａを安定化
させる必要がある。
【００１２】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
創作されたものであり、吸湿を防止しつつ、成膜、成膜
の平坦化、及び成膜の改質の一連の工程を実施して、吸
湿性が小さく、膜質を向上させた、平坦化されたリン含
有絶縁膜を形成することができる成膜方法及び半導体装
置の製造方法を提供するものである。
創作されたものであり、吸湿を防止しつつ、成膜、成膜
の平坦化、及び成膜の改質の一連の工程を実施して、吸
湿性が小さく、膜質を向上させた、平坦化されたリン含
有絶縁膜を形成することができる成膜方法及び半導体装
置の製造方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は成膜方法に係り、III 価のリ
ンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が
結合したリン含有化合物とシリコン含有化合物とを含む
混合ガスに酸化性ガスを添加しない成膜ガスを用いて、
或いは前記混合ガスに前記酸化性ガスを添加した成膜ガ
スを用いて、P2O3を含むリン含有絶縁膜を被堆積基板上
に形成する工程と、前記リン含有絶縁膜に加速度を加え
ながら前記リン含有絶縁膜を加熱して流動化させ、前記
リン含有絶縁膜が所定の粘度を有している間に前記リン
含有絶縁膜を平坦化させる工程と、前記リン含有絶縁膜
を平坦化させた後に、前記リン含有絶縁膜をさらに加熱
して、前記リン含有絶縁膜中のP2O3を昇華させることに
より前記リン含有絶縁膜を固化する工程とを有すること
を特徴としている。
め、請求項１記載の発明は成膜方法に係り、III 価のリ
ンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が
結合したリン含有化合物とシリコン含有化合物とを含む
混合ガスに酸化性ガスを添加しない成膜ガスを用いて、
或いは前記混合ガスに前記酸化性ガスを添加した成膜ガ
スを用いて、P2O3を含むリン含有絶縁膜を被堆積基板上
に形成する工程と、前記リン含有絶縁膜に加速度を加え
ながら前記リン含有絶縁膜を加熱して流動化させ、前記
リン含有絶縁膜が所定の粘度を有している間に前記リン
含有絶縁膜を平坦化させる工程と、前記リン含有絶縁膜
を平坦化させた後に、前記リン含有絶縁膜をさらに加熱
して、前記リン含有絶縁膜中のP2O3を昇華させることに
より前記リン含有絶縁膜を固化する工程とを有すること
を特徴としている。
【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の成
膜方法に係り、前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加え
る方法は、前記被堆積基板を回転させて前記被堆積基板
の表面に平行な方向の加速度を前記リン含有絶縁膜に加
える方法であることを特徴とする。
膜方法に係り、前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加え
る方法は、前記被堆積基板を回転させて前記被堆積基板
の表面に平行な方向の加速度を前記リン含有絶縁膜に加
える方法であることを特徴とする。
【００１５】請求項３の発明は、請求項１記載の成膜方
法に係り、前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加える方
法は、前記被堆積基板の表面に垂直或いは平行な方向に
前記被堆積基板を振動させて前記被堆積基板の表面に垂
直或いは平行な方向の加速度を前記リン含有絶縁膜に加
える方法であることを特徴としている。
法に係り、前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加える方
法は、前記被堆積基板の表面に垂直或いは平行な方向に
前記被堆積基板を振動させて前記被堆積基板の表面に垂
直或いは平行な方向の加速度を前記リン含有絶縁膜に加
える方法であることを特徴としている。
【００１６】請求項４の発明は、請求項１記載の成膜方
法に係り、前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加える方
法は、前記リン含有絶縁膜に超音波を印加する方法であ
ることを特徴としている。
法に係り、前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加える方
法は、前記リン含有絶縁膜に超音波を印加する方法であ
ることを特徴としている。
【００１７】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れか一に記載の成膜方法に係り、前記リン含有絶縁膜を
加熱して流動化させ、前記リン含有絶縁膜を平坦化する
ときの温度は、前記リン含有絶縁膜を加熱して前記リン
含有絶縁膜中のP2O3を昇華させ、前記リン含有絶縁膜を
固化するときの温度よりも低いことを特徴としている。
れか一に記載の成膜方法に係り、前記リン含有絶縁膜を
加熱して流動化させ、前記リン含有絶縁膜を平坦化する
ときの温度は、前記リン含有絶縁膜を加熱して前記リン
含有絶縁膜中のP2O3を昇華させ、前記リン含有絶縁膜を
固化するときの温度よりも低いことを特徴としている。
【００１８】請求項６の発明は、成膜方法に係り、III
価のリンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに
酸素が結合したリン含有化合物とシリコン含有化合物と
を含む混合ガスに酸化性ガスを添加しない成膜ガスを用
いて、或いは前記混合ガスに前記酸化性ガスを添加した
成膜ガスを用いて、P2O3を含むリン含有絶縁膜を被堆積
基板上に形成する工程と、前記リン含有絶縁膜を加熱し
て流動化させ、前記リン含有絶縁膜が所定の粘度を有し
ている間に前記リン含有絶縁膜を平坦化させる工程と、
前記リン含有絶縁膜を平坦化させた後に、前記リン含有
絶縁膜を平坦化するときの温度よりも高い温度で前記リ
ン含有絶縁膜を加熱して、前記リン含有絶縁膜中のP2O3
を昇華させることにより前記リン含有絶縁膜を固化する
工程とを有することを特徴としている。
価のリンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに
酸素が結合したリン含有化合物とシリコン含有化合物と
を含む混合ガスに酸化性ガスを添加しない成膜ガスを用
いて、或いは前記混合ガスに前記酸化性ガスを添加した
成膜ガスを用いて、P2O3を含むリン含有絶縁膜を被堆積
基板上に形成する工程と、前記リン含有絶縁膜を加熱し
て流動化させ、前記リン含有絶縁膜が所定の粘度を有し
ている間に前記リン含有絶縁膜を平坦化させる工程と、
前記リン含有絶縁膜を平坦化させた後に、前記リン含有
絶縁膜を平坦化するときの温度よりも高い温度で前記リ
ン含有絶縁膜を加熱して、前記リン含有絶縁膜中のP2O3
を昇華させることにより前記リン含有絶縁膜を固化する
工程とを有することを特徴としている。
【００１９】請求項７の発明は、請求項１乃至６のいず
れか一に記載の成膜方法に係り、前記リン含有絶縁膜を
加熱して前記リン含有絶縁膜を平坦化させるときの温度
は７００℃以下、又は５００℃以下であることを特徴と
している。
れか一に記載の成膜方法に係り、前記リン含有絶縁膜を
加熱して前記リン含有絶縁膜を平坦化させるときの温度
は７００℃以下、又は５００℃以下であることを特徴と
している。
【００２０】請求項８の発明は、請求項１乃至７のいず
れか一に記載の成膜方法に係り、前記III 価のリンを有
し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が結合し
たリン含有化合物は、下記の構造式を有するＴＭＰ(Tri
methylphosphite(P(OCH3)3))、
れか一に記載の成膜方法に係り、前記III 価のリンを有
し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が結合し
たリン含有化合物は、下記の構造式を有するＴＭＰ(Tri
methylphosphite(P(OCH3)3))、
【００２１】
【化４】
【００２２】下記の構造式を有するSi-O-P構造を有する
リン含有化合物
リン含有化合物
【００２３】
【化５】
【００２４】または、
【００２５】
【化６】
【００２６】のうちいずれかであることを特徴としてい
る。
る。
【００２７】請求項９の発明は、請求項１乃至８のいず
れか一に記載の成膜方法に係り、前記シリコン含有化合
物は、アルキルシラン又はアリールシラン（一般式R n
SiH4 -n（ｎ＝１〜４）），アルコキシシラン（一般式(R
O)n SiH4-n（ｎ＝１〜４）），鎖状シロキサン（一般式
R n H3-nSiO(R k H2-kSiO)m SiH3-nR n （ｎ＝１〜３；
ｋ＝０〜２；ｍ≧０）），鎖状シロキサンの誘導体（一
般式(RO)n H3-n SiOSiH3-n(OR) n（ｎ＝１〜３））又は
環状シロキサン（一般式(R k H2-k SiO)m （ｋ＝１，
２；ｍ≧２））（Ｒはアルキル基，アリール基又はその
誘導体）のうち少なくともいずれか一であることを特徴
としている。
れか一に記載の成膜方法に係り、前記シリコン含有化合
物は、アルキルシラン又はアリールシラン（一般式R n
SiH4 -n（ｎ＝１〜４）），アルコキシシラン（一般式(R
O)n SiH4-n（ｎ＝１〜４）），鎖状シロキサン（一般式
R n H3-nSiO(R k H2-kSiO)m SiH3-nR n （ｎ＝１〜３；
ｋ＝０〜２；ｍ≧０）），鎖状シロキサンの誘導体（一
般式(RO)n H3-n SiOSiH3-n(OR) n（ｎ＝１〜３））又は
環状シロキサン（一般式(R k H2-k SiO)m （ｋ＝１，
２；ｍ≧２））（Ｒはアルキル基，アリール基又はその
誘導体）のうち少なくともいずれか一であることを特徴
としている。
【００２８】請求項１０の発明は、請求項１乃至９のい
ずれか一に記載の成膜方法に係り、前記酸化性ガスは、
オゾン（Ｏ3 ），酸素（Ｏ2 ），ＮＯ，Ｎ2 Ｏ，Ｎ
Ｏ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 又はＨ2 Ｏのうち少なくともいずれ
か一であることを特徴としている。
ずれか一に記載の成膜方法に係り、前記酸化性ガスは、
オゾン（Ｏ3 ），酸素（Ｏ2 ），ＮＯ，Ｎ2 Ｏ，Ｎ
Ｏ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 又はＨ2 Ｏのうち少なくともいずれ
か一であることを特徴としている。
【００２９】請求項１１記載の発明は、請求項８に記載
の成膜方法に係り、前記成膜ガスは、前記リン含有化合
物と前記シリコン含有化合物であるヘキサメチルジシロ
キサン（(CH3)3SiOSi(CH3)3 ）との混合ガスに前記酸化
性ガスを添加しないものであり、又は、前記リン含有化
合物と前記ヘキサメチルジシロキサン（(CH3)3SiOSi(CH
3)3 ）との混合ガスに前記酸化性ガスである酸素
（Ｏ2 ）を添加したものであることを特徴としている。
の成膜方法に係り、前記成膜ガスは、前記リン含有化合
物と前記シリコン含有化合物であるヘキサメチルジシロ
キサン（(CH3)3SiOSi(CH3)3 ）との混合ガスに前記酸化
性ガスを添加しないものであり、又は、前記リン含有化
合物と前記ヘキサメチルジシロキサン（(CH3)3SiOSi(CH
3)3 ）との混合ガスに前記酸化性ガスである酸素
（Ｏ2 ）を添加したものであることを特徴としている。
【００３０】請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１
１のいずれか一に記載の成膜方法に係り、前記成膜ガス
を加熱により又はプラズマ化により活性化することを特
徴としている。
１のいずれか一に記載の成膜方法に係り、前記成膜ガス
を加熱により又はプラズマ化により活性化することを特
徴としている。
【００３１】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の成膜方法に係り、前記成膜中の被堆積基板を温度４０
０℃以下に加熱することを特徴としている。
の成膜方法に係り、前記成膜中の被堆積基板を温度４０
０℃以下に加熱することを特徴としている。
【００３２】請求項１４記載の発明は、請求項１乃至１
３のいずれか一に記載の成膜方法に係り、前記P2O3を含
むリン含有絶縁膜は、リンシリケートグラス膜（ＰＳＧ
膜）又はボロンリンシリケートグラス膜（ＢＰＳＧ膜）
であることを特徴とする。
３のいずれか一に記載の成膜方法に係り、前記P2O3を含
むリン含有絶縁膜は、リンシリケートグラス膜（ＰＳＧ
膜）又はボロンリンシリケートグラス膜（ＢＰＳＧ膜）
であることを特徴とする。
【００３３】請求項１５記載の発明は、請求項１乃至請
求項１４のいずれか一に記載の成膜方法に係り、前記リ
ン含有絶縁膜を加熱し、前記リン含有絶縁膜中のP2O3を
昇華させて固化した後、さらに、酸素を含む雰囲気中で
前記リン含有絶縁膜を加熱し、前記リン含有絶縁膜中に
残るP2O3をP2O5に変換することを特徴としている。
求項１４のいずれか一に記載の成膜方法に係り、前記リ
ン含有絶縁膜を加熱し、前記リン含有絶縁膜中のP2O3を
昇華させて固化した後、さらに、酸素を含む雰囲気中で
前記リン含有絶縁膜を加熱し、前記リン含有絶縁膜中に
残るP2O3をP2O5に変換することを特徴としている。
【００３４】請求項１６記載の発明は、半導体装置の製
造方法に係り、絶縁膜上に配線層を形成する工程と、請
求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の成膜方法によ
り、前記絶縁膜上の配線層を被覆して、平坦化された前
記P2O3を含むリン含有絶縁膜を形成する工程とを有する
ことを特徴としている。
造方法に係り、絶縁膜上に配線層を形成する工程と、請
求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の成膜方法によ
り、前記絶縁膜上の配線層を被覆して、平坦化された前
記P2O3を含むリン含有絶縁膜を形成する工程とを有する
ことを特徴としている。
【００３５】請求項１７記載の発明は、前記配線層の材
料はアルミニウム、アルミニウム合金、銅、高融点金属
或いはその窒素化合物又はポリシリコンであることを特
徴としている。
料はアルミニウム、アルミニウム合金、銅、高融点金属
或いはその窒素化合物又はポリシリコンであることを特
徴としている。
【００３６】以下に、上記構成により生じる作用効果に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３７】上記成膜方法の構成によれば、リン含有絶
縁膜を形成したのち、リン含有絶縁膜に加速度を加えな
がらリン含有絶縁膜を加熱して流動化させ、リン含有絶
縁膜が所定の粘度を有している間にリン含有絶縁膜を平
坦化させる工程と、リン含有絶縁膜を平坦化させた後
に、リン含有絶縁膜をさらに加熱して、リン含有絶縁膜
中のP2O3を昇華させることによりリン含有絶縁膜を固化
する工程とを有する。
縁膜を形成したのち、リン含有絶縁膜に加速度を加えな
がらリン含有絶縁膜を加熱して流動化させ、リン含有絶
縁膜が所定の粘度を有している間にリン含有絶縁膜を平
坦化させる工程と、リン含有絶縁膜を平坦化させた後
に、リン含有絶縁膜をさらに加熱して、リン含有絶縁膜
中のP2O3を昇華させることによりリン含有絶縁膜を固化
する工程とを有する。
【００３８】平坦化の際に加速度を加えることにより、
平坦化の加熱によるＰ2 Ｏ3 の昇華によりリン含有絶縁
膜が収縮しても、リン含有絶縁膜の流動化を促進させて
リン含有絶縁膜の表面の平坦化を維持することができ
る。
平坦化の加熱によるＰ2 Ｏ3 の昇華によりリン含有絶縁
膜が収縮しても、リン含有絶縁膜の流動化を促進させて
リン含有絶縁膜の表面の平坦化を維持することができ
る。
【００３９】これにより、吸湿性が小さく、膜質が向上
した、平坦化されたリン含有絶縁膜を形成することが可
能となる。
した、平坦化されたリン含有絶縁膜を形成することが可
能となる。
【００４０】さらに、リン含有絶縁膜の流動化を促進さ
せることにより、被堆積基板上の狭い隙間でもリン含有
絶縁膜を隙間なく充填することができるため、ボイドの
生成を防止し、膜質を向上させることができる。
せることにより、被堆積基板上の狭い隙間でもリン含有
絶縁膜を隙間なく充填することができるため、ボイドの
生成を防止し、膜質を向上させることができる。
【００４１】この場合、特に、リン含有絶縁膜を加熱し
て流動化させ、リン含有絶縁膜を平坦化するときの温度
を、リン含有絶縁膜を加熱してリン含有絶縁膜中のP2O3
を昇華させ、リン含有絶縁膜を固化するときの温度より
も低くし、平坦化処理から成膜の改質に至る一連の加熱
として、いわゆる段階的加熱（ステップ加熱）を行って
いる。このステップ加熱を行うことにより、次のような
作用・効果を生じる。なお、このステップ加熱はリン含
有絶縁膜に加速度を加えない場合にも有効である。
て流動化させ、リン含有絶縁膜を平坦化するときの温度
を、リン含有絶縁膜を加熱してリン含有絶縁膜中のP2O3
を昇華させ、リン含有絶縁膜を固化するときの温度より
も低くし、平坦化処理から成膜の改質に至る一連の加熱
として、いわゆる段階的加熱（ステップ加熱）を行って
いる。このステップ加熱を行うことにより、次のような
作用・効果を生じる。なお、このステップ加熱はリン含
有絶縁膜に加速度を加えない場合にも有効である。
【００４２】即ち、III 価のリンを有し、かつ少なくと
もリンの結合手の一つに酸素が結合したリン含有化合物
を含む成膜ガスを用いた場合、成膜されたリン含有絶縁
膜中に多くのＰ2 Ｏ3 が含まれるが、平坦化処理の加熱
によるＰ2 Ｏ3 の昇華により平坦化処理後にリン含有絶
縁膜の収縮・固化が起こるため、平坦化処理の途中に平
坦であった表面に平坦化処理後に再び凹凸が現れる。こ
れに対して、平坦化処理の加熱温度を低くすると、平坦
化処理中にＰ2 Ｏ3 の昇華量を少なくしてリン含有絶縁
膜が固体化しないようなＰ2 Ｏ3 の昇華量にとどめるこ
とができる。これにより、リン含有絶縁膜の粘度が低い
状態を維持することができるため、リン含有絶縁膜の流
動化した状態を保持して平坦な表面を引き続き維持する
ことができる。
もリンの結合手の一つに酸素が結合したリン含有化合物
を含む成膜ガスを用いた場合、成膜されたリン含有絶縁
膜中に多くのＰ2 Ｏ3 が含まれるが、平坦化処理の加熱
によるＰ2 Ｏ3 の昇華により平坦化処理後にリン含有絶
縁膜の収縮・固化が起こるため、平坦化処理の途中に平
坦であった表面に平坦化処理後に再び凹凸が現れる。こ
れに対して、平坦化処理の加熱温度を低くすると、平坦
化処理中にＰ2 Ｏ3 の昇華量を少なくしてリン含有絶縁
膜が固体化しないようなＰ2 Ｏ3 の昇華量にとどめるこ
とができる。これにより、リン含有絶縁膜の粘度が低い
状態を維持することができるため、リン含有絶縁膜の流
動化した状態を保持して平坦な表面を引き続き維持する
ことができる。
【００４３】従って、最終的に高温で加熱してＰ2 Ｏ3
を昇華させる場合、その初期にはまだリン含有絶縁膜の
流動性が維持されているため、リン含有絶縁膜が収縮し
て膜厚が薄くなっても、平坦な表面が保持される。そし
て、Ｐ2 Ｏ3 が昇華してリン含有絶縁膜中のＰ2 Ｏ3 量
が所定量に減少したとき、平坦な表面を維持した状態で
リン含有絶縁膜が固体化する。
を昇華させる場合、その初期にはまだリン含有絶縁膜の
流動性が維持されているため、リン含有絶縁膜が収縮し
て膜厚が薄くなっても、平坦な表面が保持される。そし
て、Ｐ2 Ｏ3 が昇華してリン含有絶縁膜中のＰ2 Ｏ3 量
が所定量に減少したとき、平坦な表面を維持した状態で
リン含有絶縁膜が固体化する。
【００４４】以上のように、ステップ加熱を行うことに
より、Ｐ2 Ｏ3 の昇華を徐々に生じさせて、リン含有絶
縁膜の固化を抑制することができるため、リン含有絶縁
膜の平坦化を維持しつつ、リン含有絶縁膜中の吸湿性を
有するＰ2 Ｏ3 を昇華させることができる。
より、Ｐ2 Ｏ3 の昇華を徐々に生じさせて、リン含有絶
縁膜の固化を抑制することができるため、リン含有絶縁
膜の平坦化を維持しつつ、リン含有絶縁膜中の吸湿性を
有するＰ2 Ｏ3 を昇華させることができる。
【００４５】さらに、リン含有絶縁膜中のP2O3を昇華さ
せて固化した後、さらに、酸素を含む雰囲気中でリン含
有絶縁膜を加熱し、リン含有絶縁膜中に残るP2O3をP2O5
に変換することにより、リン含有絶縁膜中の吸湿性を有
するＰ2 Ｏ3 をより完全に除去することができる。
せて固化した後、さらに、酸素を含む雰囲気中でリン含
有絶縁膜を加熱し、リン含有絶縁膜中に残るP2O3をP2O5
に変換することにより、リン含有絶縁膜中の吸湿性を有
するＰ2 Ｏ3 をより完全に除去することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。
いて図面を参照しながら説明する。
【００４７】（１）第１の実施の形態 本発明の第１の実施の形態に係る、熱ＣＶＤ法或いはプ
ラズマ励起ＣＶＤ法により成膜し、平坦化されたＰＳＧ
膜を形成する方法を実施する成膜装置３０１について図
１乃至図４を参照しながら説明する。
ラズマ励起ＣＶＤ法により成膜し、平坦化されたＰＳＧ
膜を形成する方法を実施する成膜装置３０１について図
１乃至図４を参照しながら説明する。
【００４８】本発明の第１の実施の形態に用いられる成
膜装置３０１の構成は、図１に示すように、減圧可能な
トランスファ室２０１に、外部から成膜装置３０１に被
堆積基板２０６を搬入し、及び成膜装置３０１から外部
に被堆積基板２０６を搬出するときに被成膜基板２０６
を一時収納する減圧可能なロードロック室２０２ａ，２
０２ｂと、被堆積基板２０６上にリン含有絶縁膜を成膜
する減圧可能な成膜室２０３と、成膜されたリン含有絶
縁膜を流動化し、平坦化するための処理を行う減圧可能
な平坦化処理室２０４と、成膜前後又は平坦化処理前後
に被堆積基板２０６を一時収納する減圧可能な基板冷却
室２０５とがそれぞれ接続されてなる。
膜装置３０１の構成は、図１に示すように、減圧可能な
トランスファ室２０１に、外部から成膜装置３０１に被
堆積基板２０６を搬入し、及び成膜装置３０１から外部
に被堆積基板２０６を搬出するときに被成膜基板２０６
を一時収納する減圧可能なロードロック室２０２ａ，２
０２ｂと、被堆積基板２０６上にリン含有絶縁膜を成膜
する減圧可能な成膜室２０３と、成膜されたリン含有絶
縁膜を流動化し、平坦化するための処理を行う減圧可能
な平坦化処理室２０４と、成膜前後又は平坦化処理前後
に被堆積基板２０６を一時収納する減圧可能な基板冷却
室２０５とがそれぞれ接続されてなる。
【００４９】そして、トランスファ室２０１とその他の
室２０２ａ，２０２ｂ，２０３，２０４，２０５の間に
は、それらの室間を相互に仕切り、各室を独立に減圧可
能にする開閉扉１１ａ〜１１ｅが設けられている。相互
の室間で被堆積基板２０６を搬出入させる場合に開閉扉
１１ａ〜１１ｅを開けて相互の室間を導通させ、各室を
独立に減圧する場合に開閉扉１１ａ〜１１ｅを閉めて相
互の室間の導通を遮断する。
室２０２ａ，２０２ｂ，２０３，２０４，２０５の間に
は、それらの室間を相互に仕切り、各室を独立に減圧可
能にする開閉扉１１ａ〜１１ｅが設けられている。相互
の室間で被堆積基板２０６を搬出入させる場合に開閉扉
１１ａ〜１１ｅを開けて相互の室間を導通させ、各室を
独立に減圧する場合に開閉扉１１ａ〜１１ｅを閉めて相
互の室間の導通を遮断する。
【００５０】トランスファ室２０１内には、被堆積基板
２０６を選択された室２０２ａ，２０２ｂ，２０３，２
０４又は２０５から搬出し、他の選択された室２０２
ａ，２０２ｂ，２０３，２０４又は２０５に搬入するこ
とが可能な搬送ロボット１３を備えている。
２０６を選択された室２０２ａ，２０２ｂ，２０３，２
０４又は２０５から搬出し、他の選択された室２０２
ａ，２０２ｂ，２０３，２０４又は２０５に搬入するこ
とが可能な搬送ロボット１３を備えている。
【００５１】成膜室２０３でプラズマ励起ＣＶＤ法によ
り成膜を行う場合、成膜室２０３には、一方が被堆積基
板２０６の載置台を兼ねている平行平板型の対の電極が
備えられている。そして、被堆積基板２０６の載置台を
兼ねていない方の他方の電極に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を供給するＲＦ電源が接続されている。熱
ＣＶＤ法により成膜を行う場合、成膜室２０３には、成
膜ガスをプラズマ化する電極の代わりに成膜ガスを熱的
に活性化する加熱手段が設けられる。加熱手段として基
板載置台に内蔵された抵抗加熱用ヒータや基板載置台の
上方に設けられた赤外線ヒータが用いられる。
り成膜を行う場合、成膜室２０３には、一方が被堆積基
板２０６の載置台を兼ねている平行平板型の対の電極が
備えられている。そして、被堆積基板２０６の載置台を
兼ねていない方の他方の電極に周波数１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を供給するＲＦ電源が接続されている。熱
ＣＶＤ法により成膜を行う場合、成膜室２０３には、成
膜ガスをプラズマ化する電極の代わりに成膜ガスを熱的
に活性化する加熱手段が設けられる。加熱手段として基
板載置台に内蔵された抵抗加熱用ヒータや基板載置台の
上方に設けられた赤外線ヒータが用いられる。
【００５２】また、成膜室２０３には、図２に示すよう
に、III 価のリンを有し、かつ少なくともリンの結合手
の一つに酸素が結合したリン含有化合物３３のソースを
供給する第１のソース供給装置２１と、シリコン含有化
合物３６のソースを供給する第２のソース供給装置２２
と、酸化性ガスのソースを供給する第３のソース供給装
置２３とが接続され、各ソースガスを導く各流通路２４
ａ〜２４ｄによって成膜室２０３の成膜ガス導入口１２
に導かれる。
に、III 価のリンを有し、かつ少なくともリンの結合手
の一つに酸素が結合したリン含有化合物３３のソースを
供給する第１のソース供給装置２１と、シリコン含有化
合物３６のソースを供給する第２のソース供給装置２２
と、酸化性ガスのソースを供給する第３のソース供給装
置２３とが接続され、各ソースガスを導く各流通路２４
ａ〜２４ｄによって成膜室２０３の成膜ガス導入口１２
に導かれる。
【００５３】リン含有化合物３３の第１のソース供給装
置２１はソース収納容器３１とソースの温度調節手段３
２を有し、リン含有化合物３３は温度調節手段３２によ
り所定の温度に加熱或いは冷却される。また、シリコン
含有化合物３６の第２のソース供給装置２２も同様にソ
ース収納容器３４とソースの温度調節手段３５を有し、
シリコン含有化合物３６は周辺の温度調節手段３５によ
り所定の温度に加熱或いは冷却される。
置２１はソース収納容器３１とソースの温度調節手段３
２を有し、リン含有化合物３３は温度調節手段３２によ
り所定の温度に加熱或いは冷却される。また、シリコン
含有化合物３６の第２のソース供給装置２２も同様にソ
ース収納容器３４とソースの温度調節手段３５を有し、
シリコン含有化合物３６は周辺の温度調節手段３５によ
り所定の温度に加熱或いは冷却される。
【００５４】リン含有化合物３３やシリコン含有化合物
３６は液状で用いられる場合が多く、液状でソース収納
容器３１，３４に収納される。これらの液状ソースをキ
ャリアガス（Ｎ2 やＡｒ）でバブリングしてキャリアガ
ス中にリン含有化合物３３やシリコン含有化合物３６を
含ませて成膜室２０３に搬送することになる。
３６は液状で用いられる場合が多く、液状でソース収納
容器３１，３４に収納される。これらの液状ソースをキ
ャリアガス（Ｎ2 やＡｒ）でバブリングしてキャリアガ
ス中にリン含有化合物３３やシリコン含有化合物３６を
含ませて成膜室２０３に搬送することになる。
【００５５】リン含有化合物３３として、下記に構造式
を示すＴＭＰ(Trimethylphosphite(P(OCH3)3))や、
を示すＴＭＰ(Trimethylphosphite(P(OCH3)3))や、
【００５６】
【化７】
【００５７】下記に構造式を示すSi-O-P構造を有するリ
ン含有化合物（phosphorous acid dimethyl trimethyls
ilylester （以下、SOP-11(a) と称する。）、及びphos
phorous acid dimethoxy trimethylsilylester（以下、
SOP-11(b) と称する。）や、
ン含有化合物（phosphorous acid dimethyl trimethyls
ilylester （以下、SOP-11(a) と称する。）、及びphos
phorous acid dimethoxy trimethylsilylester（以下、
SOP-11(b) と称する。）や、
【００５８】
【化８】
【００５９】または、
【００６０】
【化９】
【００６１】さらに上記の他の、III 価のリンを有し、
かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が結合したリ
ン含有化合物を用いることができる。
かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が結合したリ
ン含有化合物を用いることができる。
【００６２】また、シリコン含有化合物３６として、ア
ルキルシラン又はアリールシラン（一般式R n SiH
4-n（ｎ＝１〜４）），アルコキシシラン（一般式(RO)
n SiH4-n（ｎ＝１〜４）），鎖状シロキサン（一般式R
n H3-nSiO(R k H2-kSiO)m SiH3-nR n （ｎ＝１〜３；ｋ
＝０〜２；ｍ≧０）），鎖状シロキサンの誘導体（一般
式(RO)n H3-n SiOSiH3-n(OR) n（ｎ＝１〜３））又は環
状シロキサン（一般式(R k H 2-k SiO)m （ｋ＝１，２；
ｍ≧２））等を用いることができる。なお、上記化学式
中、Ｒはアルキル基，アリール基又はその誘導体であ
る。また、ｋ，ｍ，ｎは零又は正の整数である。
ルキルシラン又はアリールシラン（一般式R n SiH
4-n（ｎ＝１〜４）），アルコキシシラン（一般式(RO)
n SiH4-n（ｎ＝１〜４）），鎖状シロキサン（一般式R
n H3-nSiO(R k H2-kSiO)m SiH3-nR n （ｎ＝１〜３；ｋ
＝０〜２；ｍ≧０）），鎖状シロキサンの誘導体（一般
式(RO)n H3-n SiOSiH3-n(OR) n（ｎ＝１〜３））又は環
状シロキサン（一般式(R k H 2-k SiO)m （ｋ＝１，２；
ｍ≧２））等を用いることができる。なお、上記化学式
中、Ｒはアルキル基，アリール基又はその誘導体であ
る。また、ｋ，ｍ，ｎは零又は正の整数である。
【００６３】さらに、酸化性ガスとして、オゾン
（Ｏ3 ），酸素（Ｏ2 ），ＮＯ，Ｎ2 Ｏ，ＮＯ2 ，Ｃ
Ｏ，ＣＯ2 又はＨ2 Ｏ等を用いることができる。酸化性
ガスとしてオゾンを用いる場合、酸素が収納された第３
のソース供給装置２３から流れてくる酸素を切替器２７
によってオゾナイザー２８に導き、オゾナイザー２８に
より酸素の一部を変換してオゾンを生成する。この場
合、オゾン濃度とは酸素中のオゾン含有量のことであ
る。
（Ｏ3 ），酸素（Ｏ2 ），ＮＯ，Ｎ2 Ｏ，ＮＯ2 ，Ｃ
Ｏ，ＣＯ2 又はＨ2 Ｏ等を用いることができる。酸化性
ガスとしてオゾンを用いる場合、酸素が収納された第３
のソース供給装置２３から流れてくる酸素を切替器２７
によってオゾナイザー２８に導き、オゾナイザー２８に
より酸素の一部を変換してオゾンを生成する。この場
合、オゾン濃度とは酸素中のオゾン含有量のことであ
る。
【００６４】ソースガスの各流通路２４ａ〜２４ｄに
は、各流通路２４ａ〜２４ｄを開閉するバルブ２６ａ〜
２６ｐが取り付けられ、各種の成膜に必要なガスが選択
される。また、各流通路２４ａ〜２４ｄを流れる各ソー
スガスの流量は各流通路２４ａ〜２４ｄに取り付けられ
たマスフローコントローラ２５ａ〜２５ｄにより調整さ
れる。
は、各流通路２４ａ〜２４ｄを開閉するバルブ２６ａ〜
２６ｐが取り付けられ、各種の成膜に必要なガスが選択
される。また、各流通路２４ａ〜２４ｄを流れる各ソー
スガスの流量は各流通路２４ａ〜２４ｄに取り付けられ
たマスフローコントローラ２５ａ〜２５ｄにより調整さ
れる。
【００６５】平坦化処理室２０４には平坦化処理室２０
４の仕切壁１５に隣接する円周に沿って８ヵ所に基板載
置台１４が設けられ、被堆積基板２０６上のリン含有絶
縁膜を流動化して平坦化させる図示しない加熱手段と、
加速度印加手段１６ａまたは１６ｂとを備えている。加
熱手段と加速度印加手段１６ａまたは１６ｂはそれぞれ
の基板載置台１４毎に設けてもよいし、平坦化処理室２
０４全体にわたって一つ設けてもよい。加熱手段として
基板載置台１４に内蔵された抵抗加熱用ヒータや基板載
置台１４の上方に設けられた赤外線ヒータが用いられ
る。加速度印加手段として、例えば、図３に示す回転手
段１６ａや図４に示す超音波印加手段１６ｂを用いるこ
とができるが、この実施の形態では、そのうち、回転軸
１６ａを中心として回転する基板載置台１４を用い、こ
れは基板載置台１４毎に設けられている。図３及び図４
は図１のＡ−Ａ線方向に見た側面図であり、ともに被堆
積基板２０６上に成膜が存在している状態を示す。
４の仕切壁１５に隣接する円周に沿って８ヵ所に基板載
置台１４が設けられ、被堆積基板２０６上のリン含有絶
縁膜を流動化して平坦化させる図示しない加熱手段と、
加速度印加手段１６ａまたは１６ｂとを備えている。加
熱手段と加速度印加手段１６ａまたは１６ｂはそれぞれ
の基板載置台１４毎に設けてもよいし、平坦化処理室２
０４全体にわたって一つ設けてもよい。加熱手段として
基板載置台１４に内蔵された抵抗加熱用ヒータや基板載
置台１４の上方に設けられた赤外線ヒータが用いられ
る。加速度印加手段として、例えば、図３に示す回転手
段１６ａや図４に示す超音波印加手段１６ｂを用いるこ
とができるが、この実施の形態では、そのうち、回転軸
１６ａを中心として回転する基板載置台１４を用い、こ
れは基板載置台１４毎に設けられている。図３及び図４
は図１のＡ−Ａ線方向に見た側面図であり、ともに被堆
積基板２０６上に成膜が存在している状態を示す。
【００６６】また、平坦化処理室２０４の中央部には回
転軸１７を中心として断続的に回転して、基板載置台１
４を順に巡る基板搬送具が設置されている。基板搬送具
は回転軸１７のみ図示してあるが、その他の構成部分と
して、例えば、基板載置台１４の設置箇所に対応して８
本のアームが中心から放射状に延びているようなもの
で、その中心が回転軸１７に取り付けられたようなもの
を用いることができる。被堆積基板２０６を保持するた
め真空チャック等がアーム先端に形成されている。
転軸１７を中心として断続的に回転して、基板載置台１
４を順に巡る基板搬送具が設置されている。基板搬送具
は回転軸１７のみ図示してあるが、その他の構成部分と
して、例えば、基板載置台１４の設置箇所に対応して８
本のアームが中心から放射状に延びているようなもの
で、その中心が回転軸１７に取り付けられたようなもの
を用いることができる。被堆積基板２０６を保持するた
め真空チャック等がアーム先端に形成されている。
【００６７】その基板搬送具はトランスファ室２０１内
の搬送ロボット１３から被堆積基板２０６を受け取って
保持し、基板搬送具の回転により所定の基板載置台１４
上に被堆積基板２０６を搬送する。
の搬送ロボット１３から被堆積基板２０６を受け取って
保持し、基板搬送具の回転により所定の基板載置台１４
上に被堆積基板２０６を搬送する。
【００６８】次に、この成膜装置３０１を用いた成膜方
法について説明する。
法について説明する。
【００６９】この実施の形態では、成膜ガスとして、リ
ン含有化合物３３とシリコン含有化合物３６と酸化性ガ
スとの混合ガスを用いる。リン含有化合物３３として上
記ガスのうちＳＯＰ−１１（ｂ）を用い、シリコン含有
化合物３６としてＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサ
ン）を用い、酸化性ガスとして酸素（Ｏ2 ）を用いる。
ＨＭＤＳＯは温度１０℃に冷却され、ＳＯＰ−１１
（ｂ）は４５℃に加熱されており、その温度でともに液
体であるため、キャリアガス（Ｎ2 又はＡｒ）でバブリ
ングしてキャリアガス中にＨＭＤＳＯやＳＯＰ−１１
（ｂ）を含ませる。キャリアガスの流量を調整すること
によりＨＭＤＳＯやＳＯＰ−１１（ｂ）の含有量を調整
する。
ン含有化合物３３とシリコン含有化合物３６と酸化性ガ
スとの混合ガスを用いる。リン含有化合物３３として上
記ガスのうちＳＯＰ−１１（ｂ）を用い、シリコン含有
化合物３６としてＨＭＤＳＯ（ヘキサメチルジシロキサ
ン）を用い、酸化性ガスとして酸素（Ｏ2 ）を用いる。
ＨＭＤＳＯは温度１０℃に冷却され、ＳＯＰ−１１
（ｂ）は４５℃に加熱されており、その温度でともに液
体であるため、キャリアガス（Ｎ2 又はＡｒ）でバブリ
ングしてキャリアガス中にＨＭＤＳＯやＳＯＰ−１１
（ｂ）を含ませる。キャリアガスの流量を調整すること
によりＨＭＤＳＯやＳＯＰ−１１（ｂ）の含有量を調整
する。
【００７０】この成膜方法は、まず、図５（ａ）に示す
被堆積基板２０６を成膜装置３０１のロードロック室２
０２ａ内に搬入する。なお、被堆積基板２０６は、図５
（ａ）に示すように、シリコン基板（半導体基板）４１
上に、例えばシリコン酸化膜等の下地絶縁膜４２が形成
され、更に、下地絶縁膜４２上に例えばアルミニウム膜
等からなる配線層４３ａ，４３ｂが形成されている。
被堆積基板２０６を成膜装置３０１のロードロック室２
０２ａ内に搬入する。なお、被堆積基板２０６は、図５
（ａ）に示すように、シリコン基板（半導体基板）４１
上に、例えばシリコン酸化膜等の下地絶縁膜４２が形成
され、更に、下地絶縁膜４２上に例えばアルミニウム膜
等からなる配線層４３ａ，４３ｂが形成されている。
【００７１】被堆積基板２０６の搬入時にはロードロッ
ク室２０２ａは大気圧となっているが、搬入後、ロード
ロック室２０２ａ内を減圧する。このとき、トランスフ
ァ室２０１もロードロック室２０２ａと同じ程度の圧力
に減圧しておく。
ク室２０２ａは大気圧となっているが、搬入後、ロード
ロック室２０２ａ内を減圧する。このとき、トランスフ
ァ室２０１もロードロック室２０２ａと同じ程度の圧力
に減圧しておく。
【００７２】次いで、被堆積基板２０６を搬送ロボット
１３によりロードロック室２０２ａから搬出してトラン
スファ室２０１に搬入する。
１３によりロードロック室２０２ａから搬出してトラン
スファ室２０１に搬入する。
【００７３】次に、被堆積基板２０６をトランスファ室
２０１内の搬送ロボット１３によりトランスファ室２０
１から搬出して成膜室２０３内に搬入する。ここで、以
下のようにＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５ａを成膜す
る。
２０１内の搬送ロボット１３によりトランスファ室２０
１から搬出して成膜室２０３内に搬入する。ここで、以
下のようにＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５ａを成膜す
る。
【００７４】まず、被堆積基板２０６を加熱し、所定の
温度に保持する。次いで、図５（ｂ）に示すように、上
記成膜ガスを成膜室２０３内に導入し、以下の成膜条件
に設定してプラズマ化し、所定の時間保持する。これに
より、高濃度のP2O3を含む所定の膜厚のＰＳＧ膜４５ａ
が形成される。 基板温度：１５０〜２５０℃ ガス圧力：２〜１０Torr SiOP-11(b)バブリングガス（Ｎ2 又はＡｒ）流量：３０
０〜８００sccm（SiOP-11(b)ソース温度：４５℃） HMDSO バブリングガス（Ｎ2 又はＡｒ）流量：２００〜
６００sccm（HMDSO ソース温度：１０℃） 酸化性ガス（Ｏ2 ）流量：１５sccm以下 ＲＦ電力：１５０〜３００Ｗ 周波数：３８０kHz 〜２．４５GHz 次いで、成膜が終了したら、被堆積基板２０６を搬送ロ
ボット１３により成膜室２０３から搬出してトランスフ
ァ室２０１に搬入する。
温度に保持する。次いで、図５（ｂ）に示すように、上
記成膜ガスを成膜室２０３内に導入し、以下の成膜条件
に設定してプラズマ化し、所定の時間保持する。これに
より、高濃度のP2O3を含む所定の膜厚のＰＳＧ膜４５ａ
が形成される。 基板温度：１５０〜２５０℃ ガス圧力：２〜１０Torr SiOP-11(b)バブリングガス（Ｎ2 又はＡｒ）流量：３０
０〜８００sccm（SiOP-11(b)ソース温度：４５℃） HMDSO バブリングガス（Ｎ2 又はＡｒ）流量：２００〜
６００sccm（HMDSO ソース温度：１０℃） 酸化性ガス（Ｏ2 ）流量：１５sccm以下 ＲＦ電力：１５０〜３００Ｗ 周波数：３８０kHz 〜２．４５GHz 次いで、成膜が終了したら、被堆積基板２０６を搬送ロ
ボット１３により成膜室２０３から搬出してトランスフ
ァ室２０１に搬入する。
【００７５】次に、被堆積基板２０６を搬送ロボット１
３によりトランスファ室２０１から搬出して平坦化処理
室２０４に搬入する。さらに、基板搬送具により基板載
置台１４上に順次搬送して、基板載置台１４上に真空チ
ャック等により固定される。
３によりトランスファ室２０１から搬出して平坦化処理
室２０４に搬入する。さらに、基板搬送具により基板載
置台１４上に順次搬送して、基板載置台１４上に真空チ
ャック等により固定される。
【００７６】次いで、窒素中で被堆積基板２０６を加熱
するとともに、基板載置台１４を回転数1000〜3000ｒｐ
ｍ程度で回転させて被堆積基板２０６上のＰＳＧ膜４５
ａに加速度を加える。このとき、P2O3の濃度又はP2O3／
P2O5の割合によって、ＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５
ｂの流動化温度を制御でき、加速度を加えないときでも
７００℃以下、より低くは５００℃以下の流動化温度が
得られる。加速度を加えることにより、さらに低い温度
でも十分な流動性が得られるようになるとともに、加速
度を加えないときに通常印加する温度でＰＳＧ膜４５ｂ
の流動化が促進されてＰＳＧ膜４５ｂは被堆積基板２０
６の凹凸の間に隙間なく充填されるようになる。
するとともに、基板載置台１４を回転数1000〜3000ｒｐ
ｍ程度で回転させて被堆積基板２０６上のＰＳＧ膜４５
ａに加速度を加える。このとき、P2O3の濃度又はP2O3／
P2O5の割合によって、ＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５
ｂの流動化温度を制御でき、加速度を加えないときでも
７００℃以下、より低くは５００℃以下の流動化温度が
得られる。加速度を加えることにより、さらに低い温度
でも十分な流動性が得られるようになるとともに、加速
度を加えないときに通常印加する温度でＰＳＧ膜４５ｂ
の流動化が促進されてＰＳＧ膜４５ｂは被堆積基板２０
６の凹凸の間に隙間なく充填されるようになる。
【００７７】ＰＳＧ膜４５ｂを平坦化させた後に、引き
続き、平坦化処理の温度と同じ温度でＰＳＧ膜４５ｂを
さらに加熱して、ＰＳＧ膜４５ｂ中のP2O3を昇華させる
ことによりＰＳＧ膜４５ｂを固化する。
続き、平坦化処理の温度と同じ温度でＰＳＧ膜４５ｂを
さらに加熱して、ＰＳＧ膜４５ｂ中のP2O3を昇華させる
ことによりＰＳＧ膜４５ｂを固化する。
【００７８】なお、平坦化処理室２０４内でＮ2 又はＡ
ｒガス雰囲気中で加熱処理を行って、ＰＳＧ膜４５ｂ中
のＰ2 Ｏ3 を昇華させ、ＰＳＧ膜４５ｂを固化させた
後、ＰＳＧ膜４５ｂ中にＰ2 Ｏ3 が残っている恐れがあ
る場合には、Ｎ2 又はＡｒをＯ 2 に切り換えて同じ平坦
化処理室２０４内でアニールする。これにより、Ｐ2 Ｏ
3 をＰ2 Ｏ5 に変換させてＰＳＧ膜４５ｂ中から吸湿性
を有するＰ2 Ｏ3 をより完全に除去することができ、よ
り一層の膜質の改善を行うことができる。
ｒガス雰囲気中で加熱処理を行って、ＰＳＧ膜４５ｂ中
のＰ2 Ｏ3 を昇華させ、ＰＳＧ膜４５ｂを固化させた
後、ＰＳＧ膜４５ｂ中にＰ2 Ｏ3 が残っている恐れがあ
る場合には、Ｎ2 又はＡｒをＯ 2 に切り換えて同じ平坦
化処理室２０４内でアニールする。これにより、Ｐ2 Ｏ
3 をＰ2 Ｏ5 に変換させてＰＳＧ膜４５ｂ中から吸湿性
を有するＰ2 Ｏ3 をより完全に除去することができ、よ
り一層の膜質の改善を行うことができる。
【００７９】次に、平坦化処理が終了したら、被堆積基
板２０６を搬送ロボット１３により平坦化処理室２０４
から搬出してトランスファ室２０１に搬入する。
板２０６を搬送ロボット１３により平坦化処理室２０４
から搬出してトランスファ室２０１に搬入する。
【００８０】次いで、被堆積基板２０６をトランスファ
室２０１から搬出し、引き続き基板冷却室２０５に搬入
して、被堆積基板２０６を冷却する。
室２０１から搬出し、引き続き基板冷却室２０５に搬入
して、被堆積基板２０６を冷却する。
【００８１】次に、被堆積基板２０６の冷却が終了した
ら、被堆積基板２０６を搬送ロボット１３により基板冷
却室２０５から搬出してトランスファ室２０１に搬入す
る。
ら、被堆積基板２０６を搬送ロボット１３により基板冷
却室２０５から搬出してトランスファ室２０１に搬入す
る。
【００８２】次いで、被堆積基板２０６を搬送ロボット
１３によりトランスファ室２０１から搬出してトランス
ファ室２０１と同じ程度に減圧されたロードロック室２
０２ａに搬入する。続いて、ロードロック室２０２ａを
大気圧に戻した後、被堆積基板２０６をロードロック室
２０２ａ内から外部に搬出する。
１３によりトランスファ室２０１から搬出してトランス
ファ室２０１と同じ程度に減圧されたロードロック室２
０２ａに搬入する。続いて、ロードロック室２０２ａを
大気圧に戻した後、被堆積基板２０６をロードロック室
２０２ａ内から外部に搬出する。
【００８３】以上のように、上記第１の実施の形態に係
る成膜方法によれば、ＰＳＧ膜４５ａを形成したのち、
ＰＳＧ膜４５ａに加速度を加えながらＰＳＧ膜４５ａを
加熱して流動化させ、ＰＳＧ膜４５ａが所定の粘度を有
している間にＰＳＧ膜４５ａを平坦化させる工程と、Ｐ
ＳＧ膜４５ｂを平坦化させた後に、ＰＳＧ膜４５ｂをさ
らに加熱して、ＰＳＧ膜４５ｂ中のP2O3を昇華させるこ
とによりＰＳＧ膜４５ｂを固化する工程とを有する。
る成膜方法によれば、ＰＳＧ膜４５ａを形成したのち、
ＰＳＧ膜４５ａに加速度を加えながらＰＳＧ膜４５ａを
加熱して流動化させ、ＰＳＧ膜４５ａが所定の粘度を有
している間にＰＳＧ膜４５ａを平坦化させる工程と、Ｐ
ＳＧ膜４５ｂを平坦化させた後に、ＰＳＧ膜４５ｂをさ
らに加熱して、ＰＳＧ膜４５ｂ中のP2O3を昇華させるこ
とによりＰＳＧ膜４５ｂを固化する工程とを有する。
【００８４】平坦化の際に加速度を加えることにより、
ＰＳＧ膜４５ａの流動化を促進させて、ＰＳＧ膜４５ｂ
が収縮しても表面の平坦化を維持することができる。
ＰＳＧ膜４５ａの流動化を促進させて、ＰＳＧ膜４５ｂ
が収縮しても表面の平坦化を維持することができる。
【００８５】これにより、吸湿性が小さく、膜質が向上
した、平坦化されたＰＳＧ膜４５ｂを形成することが可
能となる。
した、平坦化されたＰＳＧ膜４５ｂを形成することが可
能となる。
【００８６】さらに、ＰＳＧ膜４５ａの流動化を促進さ
せることにより、被堆積基板２０６上の狭い隙間にもＰ
ＳＧ膜４５ｂを隙間なく充填することができる。このた
め、ボイドの生成を防止することができる。 （２）第２の実施の形態 本発明の第２の実施の形態に係る、P2O3を含むＢＰＳＧ
膜を形成する方法について図６（ａ）〜（ｃ）を参照し
ながら説明する。
せることにより、被堆積基板２０６上の狭い隙間にもＰ
ＳＧ膜４５ｂを隙間なく充填することができる。このた
め、ボイドの生成を防止することができる。 （２）第２の実施の形態 本発明の第２の実施の形態に係る、P2O3を含むＢＰＳＧ
膜を形成する方法について図６（ａ）〜（ｃ）を参照し
ながら説明する。
【００８７】図６（ａ）は成膜前の被堆積基板２０６の
断面図であり、成膜前の被堆積基板２０６は図５（ａ）
と同様な構成を有する。この上に熱ＣＶＤ法又はプラズ
マ励起ＣＶＤ法によりP2O3を含むＢＰＳＧ膜を形成す
る。なお、図６（ａ）中、図５（ａ）に示したものと同
じものは図５（ａ）の符号と同じ符号を付して説明を省
略する。
断面図であり、成膜前の被堆積基板２０６は図５（ａ）
と同様な構成を有する。この上に熱ＣＶＤ法又はプラズ
マ励起ＣＶＤ法によりP2O3を含むＢＰＳＧ膜を形成す
る。なお、図６（ａ）中、図５（ａ）に示したものと同
じものは図５（ａ）の符号と同じ符号を付して説明を省
略する。
【００８８】プラズマ励起ＣＶＤ法により成膜する場
合、成膜ガスとして、例えばＴＥＯＳ＋ＴＭＰ＋ＴＭＢ
又はＴＥＢの混合ガスを用い、成膜条件を以下に示すよ
うに設定することができる。この場合、ＴＭＰの代わり
にＳＯＰ−１１（ｂ）その他の反応ガスを用いることも
できる。なお、ＴＭＢは、TriMethoxyBoron の略称であ
り、B(OCH3)3という化学式で表される。ＴＥＢは、TriE
thoxyBoronの略称であり、B(OC2H5)3 という化学式で表
される。以下、ＴＭＢ及びＴＥＢで表すものはここで説
明したものと同じものを示す。 成膜条件（プラズマ励起ＣＶＤ法（ＥＣＲ法を含む）） 基板温度：２００〜３００℃ チャンバ内ガス圧力：３〜１００mmTorr ＴＥＯＳ流量：０．０５〜０．３SLM ＴＭＰ流量：０．０５〜０．５SLM ＴＭＢ又はＴＥＢ流量：０．０５〜０．４SLM 印加電力：２００Ｗ〜１．５ｋＷ 周波数：１３．５６MHz 基板バイアス電力：１００〜３００Ｗ 周波数：１３．５６MHz また、熱ＣＶＤ法により成膜する場合、成膜ガスとして
例えばＴＥＯＳ＋ＳＯＰ−１１（ｂ）＋ＴＭＢ又はＴＥ
Ｂ＋Ｏ3 又はＯ2 の混合ガスを用い、以下に示す成膜ガ
ス条件に設定することができる。この場合も、ＳＯＰ−
１１（ｂ）の代わりにＴＭＰその他の反応ガスを用いる
こともできる。 成膜条件（熱ＣＶＤ法） 基板温度：２００〜３００℃ オゾン濃度：０．３〜２．５％ SOP-11(b) のガス流量：０．１〜１．５SLM ＴＭＢ又はＴＥＢのガス流量：０．１〜１．０SLM 上記により、図６（ｂ）に示すように、被堆積基板２０
６上にSiO2＋P2O3＋B2O3の混合物からなるＢＰＳＧ膜
（リン含有絶縁膜）４５ｃが形成される。
合、成膜ガスとして、例えばＴＥＯＳ＋ＴＭＰ＋ＴＭＢ
又はＴＥＢの混合ガスを用い、成膜条件を以下に示すよ
うに設定することができる。この場合、ＴＭＰの代わり
にＳＯＰ−１１（ｂ）その他の反応ガスを用いることも
できる。なお、ＴＭＢは、TriMethoxyBoron の略称であ
り、B(OCH3)3という化学式で表される。ＴＥＢは、TriE
thoxyBoronの略称であり、B(OC2H5)3 という化学式で表
される。以下、ＴＭＢ及びＴＥＢで表すものはここで説
明したものと同じものを示す。 成膜条件（プラズマ励起ＣＶＤ法（ＥＣＲ法を含む）） 基板温度：２００〜３００℃ チャンバ内ガス圧力：３〜１００mmTorr ＴＥＯＳ流量：０．０５〜０．３SLM ＴＭＰ流量：０．０５〜０．５SLM ＴＭＢ又はＴＥＢ流量：０．０５〜０．４SLM 印加電力：２００Ｗ〜１．５ｋＷ 周波数：１３．５６MHz 基板バイアス電力：１００〜３００Ｗ 周波数：１３．５６MHz また、熱ＣＶＤ法により成膜する場合、成膜ガスとして
例えばＴＥＯＳ＋ＳＯＰ−１１（ｂ）＋ＴＭＢ又はＴＥ
Ｂ＋Ｏ3 又はＯ2 の混合ガスを用い、以下に示す成膜ガ
ス条件に設定することができる。この場合も、ＳＯＰ−
１１（ｂ）の代わりにＴＭＰその他の反応ガスを用いる
こともできる。 成膜条件（熱ＣＶＤ法） 基板温度：２００〜３００℃ オゾン濃度：０．３〜２．５％ SOP-11(b) のガス流量：０．１〜１．５SLM ＴＭＢ又はＴＥＢのガス流量：０．１〜１．０SLM 上記により、図６（ｂ）に示すように、被堆積基板２０
６上にSiO2＋P2O3＋B2O3の混合物からなるＢＰＳＧ膜
（リン含有絶縁膜）４５ｃが形成される。
【００８９】次いで、図６（ｃ）に示すように、被堆積
基板２０６上のＢＰＳＧ膜４５ｃを加熱して流動化さ
せ、表面が平坦化されたＢＰＳＧ膜４５ｄを形成する。
このとき、第１の実施の形態と同じように、加熱と同時
に被堆積基板２０６を回転させて、或いは超音波を印加
することによりＢＰＳＧ膜４５ｃに加速度を加えて流動
化を促進させる。
基板２０６上のＢＰＳＧ膜４５ｃを加熱して流動化さ
せ、表面が平坦化されたＢＰＳＧ膜４５ｄを形成する。
このとき、第１の実施の形態と同じように、加熱と同時
に被堆積基板２０６を回転させて、或いは超音波を印加
することによりＢＰＳＧ膜４５ｃに加速度を加えて流動
化を促進させる。
【００９０】この場合、第１の実施の形態と同じよう
に、酸素濃度、基板温度、リン含有化合物又はボロン含
有化合物を調整することにより、P2O3の濃度又はP2O3／
P2O5の割合を調整し、そのＢＰＳＧ膜４５ｃの融点を２
００〜５００℃の間で制御することができる。
に、酸素濃度、基板温度、リン含有化合物又はボロン含
有化合物を調整することにより、P2O3の濃度又はP2O3／
P2O5の割合を調整し、そのＢＰＳＧ膜４５ｃの融点を２
００〜５００℃の間で制御することができる。
【００９１】上記第２の実施の形態に係る成膜方法によ
れば、第１の実施の形態に係る成膜方法と同じように、
平坦化の際に加速度を加えることにより、より低温でＢ
ＰＳＧ膜４５ｃの流動化を促進させて、ＢＰＳＧ膜４５
ｃが収縮しても表面の平坦化を維持することができる。
れば、第１の実施の形態に係る成膜方法と同じように、
平坦化の際に加速度を加えることにより、より低温でＢ
ＰＳＧ膜４５ｃの流動化を促進させて、ＢＰＳＧ膜４５
ｃが収縮しても表面の平坦化を維持することができる。
【００９２】これにより、吸湿性が小さく、膜質が向上
した、平坦化されたＢＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５
ｄを形成することが可能となる。
した、平坦化されたＢＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５
ｄを形成することが可能となる。
【００９３】さらに、ＢＰＳＧ膜４５ｄの流動化を促進
させることにより、被堆積基板２０６上の狭い隙間にも
ＢＰＳＧ膜４５ｄを隙間なく充填することができる。こ
のため、ボイドの生成を防止することができる。 （３）第３の実施の形態 本発明の第３の実施の形態に係る、平坦化されたＰＳＧ
膜を形成する方法を実施する成膜装置３０２について図
７を参照して説明する。
させることにより、被堆積基板２０６上の狭い隙間にも
ＢＰＳＧ膜４５ｄを隙間なく充填することができる。こ
のため、ボイドの生成を防止することができる。 （３）第３の実施の形態 本発明の第３の実施の形態に係る、平坦化されたＰＳＧ
膜を形成する方法を実施する成膜装置３０２について図
７を参照して説明する。
【００９４】第３の実施の形態に用いられる成膜装置３
０２の構成で、第１の実施の形態に係る成膜装置３０１
と異なるところは、図７に示すように、トランスファ室
２０１に、ロードロック室２０２ａ，２０２ｂ、成膜室
２０３、平坦化処理室２０４及び基板冷却室２０５のほ
かに、さらに、被堆積基板２０６の平坦化処理後にＰ 2
Ｏ3 を昇華させるために被堆積基板２０６を加熱する加
熱処理室２０７が接続されている点である。
０２の構成で、第１の実施の形態に係る成膜装置３０１
と異なるところは、図７に示すように、トランスファ室
２０１に、ロードロック室２０２ａ，２０２ｂ、成膜室
２０３、平坦化処理室２０４及び基板冷却室２０５のほ
かに、さらに、被堆積基板２０６の平坦化処理後にＰ 2
Ｏ3 を昇華させるために被堆積基板２０６を加熱する加
熱処理室２０７が接続されている点である。
【００９５】この加熱処理室２０７は、平坦化処理を低
い温度で行った後に、Ｐ2 Ｏ3 の昇華の際に被堆積基板
２０６の加熱温度を平坦化処理温度よりもさらに高い温
度に保持するために設置されているものである。
い温度で行った後に、Ｐ2 Ｏ3 の昇華の際に被堆積基板
２０６の加熱温度を平坦化処理温度よりもさらに高い温
度に保持するために設置されているものである。
【００９６】次に、この成膜装置３０２を用いた成膜方
法について図１０（ａ）〜（ｃ），図１１を参照して説
明する。
法について図１０（ａ）〜（ｃ），図１１を参照して説
明する。
【００９７】この場合、図１０（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、第１の実施の形態に係る図５（ａ），（ｂ）と同
様にして、プラズマ励起ＣＶＤ法によりＰＳＧ膜（リン
含有絶縁膜）４５ｅを成膜する。このとき、III 価のリ
ンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が
結合したリン含有化合物を含む成膜ガスを用いた場合、
成膜されたＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５ｅ中に多く
のＰ2 Ｏ3 が含まれる。
うに、第１の実施の形態に係る図５（ａ），（ｂ）と同
様にして、プラズマ励起ＣＶＤ法によりＰＳＧ膜（リン
含有絶縁膜）４５ｅを成膜する。このとき、III 価のリ
ンを有し、かつ少なくともリンの結合手の一つに酸素が
結合したリン含有化合物を含む成膜ガスを用いた場合、
成膜されたＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜）４５ｅ中に多く
のＰ2 Ｏ3 が含まれる。
【００９８】次に、図１０（ｃ）に示すように、ＰＳＧ
膜４５ｅの溶融温度以上で、かつ第１の実施の形態の昇
華温度よりも低い温度（Ｂ）、例えば７００℃以下、好
ましくは５００℃以下でＰＳＧ膜４５ｅの平坦化処理を
平坦化処理室２０４で行い、平坦化されたＰＳＧ膜（リ
ン含有絶縁膜）４５ｆを形成する。この場合、ＰＳＧ膜
４５ｅに回転等により加速度を加えてもよいし、加えな
くてもよい。加速度を加えることにより、より低温でも
十分な流動化が得られるが、場合により選択可能であ
る。
膜４５ｅの溶融温度以上で、かつ第１の実施の形態の昇
華温度よりも低い温度（Ｂ）、例えば７００℃以下、好
ましくは５００℃以下でＰＳＧ膜４５ｅの平坦化処理を
平坦化処理室２０４で行い、平坦化されたＰＳＧ膜（リ
ン含有絶縁膜）４５ｆを形成する。この場合、ＰＳＧ膜
４５ｅに回転等により加速度を加えてもよいし、加えな
くてもよい。加速度を加えることにより、より低温でも
十分な流動化が得られるが、場合により選択可能であ
る。
【００９９】次いで、図１１に示すように、被堆積基板
２０６を加熱処理室２０７に搬入し、窒素（Ｎ2 ）ガス
又はアルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気中で被堆積基板２０６
を平坦化処理の際の温度よりも高温（Ａ）に加熱してＰ
ＳＧ膜４５ｆ中のＰ2 Ｏ3 を昇華させる。これにより、
平坦化され、かつ膜質の改善されたＰＳＧ膜４５ｇを形
成することができる。
２０６を加熱処理室２０７に搬入し、窒素（Ｎ2 ）ガス
又はアルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気中で被堆積基板２０６
を平坦化処理の際の温度よりも高温（Ａ）に加熱してＰ
ＳＧ膜４５ｆ中のＰ2 Ｏ3 を昇華させる。これにより、
平坦化され、かつ膜質の改善されたＰＳＧ膜４５ｇを形
成することができる。
【０１００】なお、Ｐ2 Ｏ3 を昇華させるときの雰囲気
ガスとして窒素（Ｎ2 ）ガス又はアルゴン（Ａｒ）ガス
のうちいずれを用いるかで、図８に示すように、昇華の
速度が異なるので注意を要する。Ａｒガスの方がＰ2 Ｏ
3 の昇華が早く、基板加熱の温度が２５０〜６５０℃の
範囲のとき凡そ１５分位で昇華してしまうので、平坦化
及びその後の加熱処理を手早く行う必要がある。
ガスとして窒素（Ｎ2 ）ガス又はアルゴン（Ａｒ）ガス
のうちいずれを用いるかで、図８に示すように、昇華の
速度が異なるので注意を要する。Ａｒガスの方がＰ2 Ｏ
3 の昇華が早く、基板加熱の温度が２５０〜６５０℃の
範囲のとき凡そ１５分位で昇華してしまうので、平坦化
及びその後の加熱処理を手早く行う必要がある。
【０１０１】この一連の加熱は、図９に示すような段階
的加熱（ステップ加熱）を構成する。このステップ加熱
を行うことにより、次のような作用・効果を生じる。
的加熱（ステップ加熱）を構成する。このステップ加熱
を行うことにより、次のような作用・効果を生じる。
【０１０２】即ち、平坦化処理の加熱によるＰ2 Ｏ3 の
昇華により平坦化処理後にリン含有絶縁膜の収縮が起こ
るため、平坦化処理の途中に平坦であった表面に平坦化
処理後に再び凹凸が現れる。このとき、図９のステップ
加熱のように、平坦化処理の加熱温度（Ｂ）をＰ2 Ｏ3
の昇華温度（Ａ）よりも低くすると、平坦化処理中にＰ
2 Ｏ3 の昇華量が少なく粘度が低い状態にあるため、Ｐ
ＳＧ膜４５ｆは流動化した状態が維持されて平坦な表面
が引き続き維持される。
昇華により平坦化処理後にリン含有絶縁膜の収縮が起こ
るため、平坦化処理の途中に平坦であった表面に平坦化
処理後に再び凹凸が現れる。このとき、図９のステップ
加熱のように、平坦化処理の加熱温度（Ｂ）をＰ2 Ｏ3
の昇華温度（Ａ）よりも低くすると、平坦化処理中にＰ
2 Ｏ3 の昇華量が少なく粘度が低い状態にあるため、Ｐ
ＳＧ膜４５ｆは流動化した状態が維持されて平坦な表面
が引き続き維持される。
【０１０３】その後、最終的に高温で加熱してＰ2 Ｏ3
を昇華させる場合、その初期にはまだＰＳＧ膜（リン含
有絶縁膜）４５ｇの流動性が維持されているため、ＰＳ
Ｇ膜４５ｇが収縮して膜厚が薄くなっても、平坦な表面
が保持される。そして、Ｐ2Ｏ3 が昇華して所定の量に
減少したとき、平坦な表面を維持した状態でＰＳＧ膜４
５ｇが固体化する。
を昇華させる場合、その初期にはまだＰＳＧ膜（リン含
有絶縁膜）４５ｇの流動性が維持されているため、ＰＳ
Ｇ膜４５ｇが収縮して膜厚が薄くなっても、平坦な表面
が保持される。そして、Ｐ2Ｏ3 が昇華して所定の量に
減少したとき、平坦な表面を維持した状態でＰＳＧ膜４
５ｇが固体化する。
【０１０４】なお、加熱処理室２０７内でＮ2 又はＡｒ
ガス雰囲気中で加熱処理を行って、ＰＳＧ膜４５ｇ中の
Ｐ2 Ｏ3 を昇華させ、ＰＳＧ膜４５ｇを固化させた後、
ＰＳＧ膜４５ｇ中にＰ2 Ｏ3 が残っている恐れがある場
合には、Ｎ2 やＡｒをＯ2 に切り換えて同じ加熱処理室
２０７内でアニールする。これにより、Ｐ2 Ｏ3 をＰ 2
Ｏ5 に変換させてＰＳＧ膜４５ｇ中から吸湿性を有する
Ｐ2 Ｏ3 をより完全に除去することができ、より一層の
膜質の改善を行うことができる。
ガス雰囲気中で加熱処理を行って、ＰＳＧ膜４５ｇ中の
Ｐ2 Ｏ3 を昇華させ、ＰＳＧ膜４５ｇを固化させた後、
ＰＳＧ膜４５ｇ中にＰ2 Ｏ3 が残っている恐れがある場
合には、Ｎ2 やＡｒをＯ2 に切り換えて同じ加熱処理室
２０７内でアニールする。これにより、Ｐ2 Ｏ3 をＰ 2
Ｏ5 に変換させてＰＳＧ膜４５ｇ中から吸湿性を有する
Ｐ2 Ｏ3 をより完全に除去することができ、より一層の
膜質の改善を行うことができる。
【０１０５】以上のように、第３の実施の形態によれ
ば、平坦化処理工程からＰ2 Ｏ3 の昇華処理工程にかけ
てステップ加熱を行っているので、Ｐ2 Ｏ3 の昇華が徐
々に生じて、固化を抑制することことができるため、Ｐ
ＳＧ膜４５ｇの平坦化を維持しつつ、ＰＳＧ膜４５ｇ中
の吸湿性を有するＰ2 Ｏ3 を昇華させることができる。
この際、加速度を加えると、より低温で十分な流動化が
得られ、特に熱に弱い構造を有する半導体装置への適用
が可能となる。 （比較例）第３の実施の形態に対する比較例について図
１２を参照して説明する。
ば、平坦化処理工程からＰ2 Ｏ3 の昇華処理工程にかけ
てステップ加熱を行っているので、Ｐ2 Ｏ3 の昇華が徐
々に生じて、固化を抑制することことができるため、Ｐ
ＳＧ膜４５ｇの平坦化を維持しつつ、ＰＳＧ膜４５ｇ中
の吸湿性を有するＰ2 Ｏ3 を昇華させることができる。
この際、加速度を加えると、より低温で十分な流動化が
得られ、特に熱に弱い構造を有する半導体装置への適用
が可能となる。 （比較例）第３の実施の形態に対する比較例について図
１２を参照して説明する。
【０１０６】図１２（ａ），（ｂ）に示すように、図１
０（ａ），（ｂ）と同じ工程を経て、被堆積基板２０６
上にＰＳＧ膜４５ｅを成膜する。
０（ａ），（ｂ）と同じ工程を経て、被堆積基板２０６
上にＰＳＧ膜４５ｅを成膜する。
【０１０７】次に、被堆積基板２０６上のＰＳＧ膜４５
ｅを第３の実施の形態の昇華処理温度と同じ温度で加熱
して流動化し、平坦化するとともに、Ｐ2 Ｏ3 を昇華さ
せる。この場合、平坦化時には加速度を印加していな
い。
ｅを第３の実施の形態の昇華処理温度と同じ温度で加熱
して流動化し、平坦化するとともに、Ｐ2 Ｏ3 を昇華さ
せる。この場合、平坦化時には加速度を印加していな
い。
【０１０８】このとき、Ｐ2 Ｏ3 が急激に昇華して、Ｐ
ＳＧ膜４５ｈの固化が急激に起こるため、図１２（ｃ）
に示すように、Ｐ2 Ｏ3 の昇華によりＰＳＧ膜４５ｈが
減縮して膜厚が薄くなるとともに、表面に凹凸が生じ
る。
ＳＧ膜４５ｈの固化が急激に起こるため、図１２（ｃ）
に示すように、Ｐ2 Ｏ3 の昇華によりＰＳＧ膜４５ｈが
減縮して膜厚が薄くなるとともに、表面に凹凸が生じ
る。
【０１０９】これに対して、上記第３の実施の形態の場
合、ステップ加熱することにより、Ｐ2 Ｏ3 の昇華が徐
々に生じて、固化が抑制されるため、ＰＳＧ膜の平坦化
を維持することができる。以上、本発明の成膜方法を具
体的な実施の形態により説明してきたが、本発明はこの
範囲に限られるものではなく、上記の実施の形態に対し
て当業者が行う設計事項程度の変更は本発明の範囲に含
まれる。
合、ステップ加熱することにより、Ｐ2 Ｏ3 の昇華が徐
々に生じて、固化が抑制されるため、ＰＳＧ膜の平坦化
を維持することができる。以上、本発明の成膜方法を具
体的な実施の形態により説明してきたが、本発明はこの
範囲に限られるものではなく、上記の実施の形態に対し
て当業者が行う設計事項程度の変更は本発明の範囲に含
まれる。
【０１１０】例えば、上記第１及び第３の実施の形態で
は、プラズマ励起ＣＶＤ法により成膜を行っているが、
熱ＣＶＤ法により成膜を行うこともできる。この場合、
被堆積基板２０６を加熱するが、温度４００℃以下が好
ましい。
は、プラズマ励起ＣＶＤ法により成膜を行っているが、
熱ＣＶＤ法により成膜を行うこともできる。この場合、
被堆積基板２０６を加熱するが、温度４００℃以下が好
ましい。
【０１１１】また、リン含有化合物としてＳＯＰ−１１
（ｂ）を用いているが、III 価のリンを有し、かつ少な
くともリンの結合手の一つに酸素が結合したものであれ
ば、第１の実施の形態で説明した他のリン含有化合物を
用いてもよい。
（ｂ）を用いているが、III 価のリンを有し、かつ少な
くともリンの結合手の一つに酸素が結合したものであれ
ば、第１の実施の形態で説明した他のリン含有化合物を
用いてもよい。
【０１１２】さらに、シリコン含有化合物としてＨＭＤ
ＳＯを用いているが、第１の実施の形態で説明した他の
シリコン化合物を用いてもよい。
ＳＯを用いているが、第１の実施の形態で説明した他の
シリコン化合物を用いてもよい。
【０１１３】また、酸化性ガスとして酸素を用いている
が、第１の実施の形態で説明した他の酸化性ガスを用い
てもよいし、或いは酸化性ガスを加えなくてもよい。
が、第１の実施の形態で説明した他の酸化性ガスを用い
てもよいし、或いは酸化性ガスを加えなくてもよい。
【０１１４】さらに、キャリアガスとしてＮ2 又はＡｒ
を用いているが、Ｈｅを用いてもよい。
を用いているが、Ｈｅを用いてもよい。
【０１１５】また、被堆積基板２０６の配線層４３ａ，
４３ｂの材料としてアルミニウムを用いているが、その
代わりにアルミニウム合金、銅、高融点金属或いはその
窒素化合物又はポリシリコン等を用いてもよい。
４３ｂの材料としてアルミニウムを用いているが、その
代わりにアルミニウム合金、銅、高融点金属或いはその
窒素化合物又はポリシリコン等を用いてもよい。
【０１１６】さらに、加速度印加手段として回転手段や
超音波印加手段を用いているが、リン含有絶縁膜の流動
化を促進するためのその他の加速度印加手段、即ち上下
方向の振動を印加する手段や平面方向の振動を印加する
手段、又は平面内の加速度を印加する手段や上下方向の
加速度を印加する手段を用いることも可能である。
超音波印加手段を用いているが、リン含有絶縁膜の流動
化を促進するためのその他の加速度印加手段、即ち上下
方向の振動を印加する手段や平面方向の振動を印加する
手段、又は平面内の加速度を印加する手段や上下方向の
加速度を印加する手段を用いることも可能である。
【０１１７】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、リン
含有絶縁膜を形成したのち、リン含有絶縁膜に加速度を
加えながらリン含有絶縁膜を加熱して流動化させ、リン
含有絶縁膜が所定の粘度を有している間にリン含有絶縁
膜を平坦化させる工程と、リン含有絶縁膜を平坦化させ
た後に、リン含有絶縁膜をさらに加熱して、リン含有絶
縁膜中のＰ2 Ｏ3 を昇華させることによりリン含有絶縁
膜を固化する工程とを有する。
含有絶縁膜を形成したのち、リン含有絶縁膜に加速度を
加えながらリン含有絶縁膜を加熱して流動化させ、リン
含有絶縁膜が所定の粘度を有している間にリン含有絶縁
膜を平坦化させる工程と、リン含有絶縁膜を平坦化させ
た後に、リン含有絶縁膜をさらに加熱して、リン含有絶
縁膜中のＰ2 Ｏ3 を昇華させることによりリン含有絶縁
膜を固化する工程とを有する。
【０１１８】平坦化の際に加速度を加えることにより、
平坦化加熱によるＰ2 Ｏ3 の昇華によりリン含有絶縁膜
が収縮しても、リン含有絶縁膜の流動化を促進させて、
リン含有絶縁膜表面の平坦化を維持することができる。
平坦化加熱によるＰ2 Ｏ3 の昇華によりリン含有絶縁膜
が収縮しても、リン含有絶縁膜の流動化を促進させて、
リン含有絶縁膜表面の平坦化を維持することができる。
【０１１９】これにより、吸湿性が小さく、膜質が向上
した、平坦化されたリン含有絶縁膜を形成することが可
能となる。
した、平坦化されたリン含有絶縁膜を形成することが可
能となる。
【０１２０】さらに、リン含有絶縁膜の流動化を促進さ
せることにより、被堆積基板上の狭い隙間でもリン含有
絶縁膜を隙間なく充填することができるため、ボイドの
生成を防止し、膜質を向上させることができる。
せることにより、被堆積基板上の狭い隙間でもリン含有
絶縁膜を隙間なく充填することができるため、ボイドの
生成を防止し、膜質を向上させることができる。
【０１２１】また、平坦化処理温度を昇華処理温度より
も低くし、平坦化処理から成膜の改質に至る一連の加熱
として、いわゆる段階的加熱（ステップ加熱）を行うこ
とにより、平坦化の際に、成膜されたリン含有絶縁膜か
らのＰ2 Ｏ3 の昇華量を少なくして粘度が低い状態を維
持し、流動化した状態を保持して平坦化を引き続き維持
することができる。このため、Ｐ2 Ｏ3 の昇華の加熱処
理の初期にはまだリン含有絶縁膜の流動性が維持される
ため、リン含有絶縁膜が収縮して膜厚が薄くなっても、
平坦な表面が保持される。
も低くし、平坦化処理から成膜の改質に至る一連の加熱
として、いわゆる段階的加熱（ステップ加熱）を行うこ
とにより、平坦化の際に、成膜されたリン含有絶縁膜か
らのＰ2 Ｏ3 の昇華量を少なくして粘度が低い状態を維
持し、流動化した状態を保持して平坦化を引き続き維持
することができる。このため、Ｐ2 Ｏ3 の昇華の加熱処
理の初期にはまだリン含有絶縁膜の流動性が維持される
ため、リン含有絶縁膜が収縮して膜厚が薄くなっても、
平坦な表面が保持される。
【０１２２】これにより、リン含有絶縁膜の平坦化を維
持しつつ、リン含有絶縁膜中の吸湿性を有するＰ2 Ｏ3
を昇華させることができ、吸湿性が小さく、膜質が向上
した、平坦化されたリン含有絶縁膜を形成することが可
能となる。
持しつつ、リン含有絶縁膜中の吸湿性を有するＰ2 Ｏ3
を昇華させることができ、吸湿性が小さく、膜質が向上
した、平坦化されたリン含有絶縁膜を形成することが可
能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＰＳＧ膜の成
膜方法に用いられる成膜装置について示す上面図であ
る。
膜方法に用いられる成膜装置について示す上面図であ
る。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＰＳＧ膜の成
膜方法に用いられる成膜装置の成膜ガスの供給手段につ
いて示す図である。
膜方法に用いられる成膜装置の成膜ガスの供給手段につ
いて示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＰＳＧ膜の成
膜方法に用いられる成膜装置の加速度印加手段について
示す側面図である。
膜方法に用いられる成膜装置の加速度印加手段について
示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るＰＳＧ膜の成
膜方法に用いられる成膜装置の加速度印加手段について
示す側面図である。
膜方法に用いられる成膜装置の加速度印加手段について
示す側面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の
形態に係るＰＳＧ膜の成膜方法について示す断面図であ
る。
形態に係るＰＳＧ膜の成膜方法について示す断面図であ
る。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施の
形態に係るＢＰＳＧ膜の成膜方法について示す断面図で
ある。
形態に係るＢＰＳＧ膜の成膜方法について示す断面図で
ある。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るＰＳＧ膜の成
膜方法に用いられる成膜装置について示す上面図であ
る。
膜方法に用いられる成膜装置について示す上面図であ
る。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る成膜方法にお
いてＰＳＧ膜中のP2O3の昇華について雰囲気ガス依存性
を示すグラフである。
いてＰＳＧ膜中のP2O3の昇華について雰囲気ガス依存性
を示すグラフである。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る成膜方法にお
いてＰＳＧ膜を形成する際の基板加熱温度について示す
グラフである。
いてＰＳＧ膜を形成する際の基板加熱温度について示す
グラフである。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実
施の形態に係るＰＳＧ膜の成膜方法について示す断面図
（その１）である。
施の形態に係るＰＳＧ膜の成膜方法について示す断面図
（その１）である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るＰＳＧ膜の
成膜方法について示す断面図（その２）である。
成膜方法について示す断面図（その２）である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実
施の形態に係るＰＳＧ膜の成膜方法に対する比較例につ
いて示す断面図である。
施の形態に係るＰＳＧ膜の成膜方法に対する比較例につ
いて示す断面図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｃ）は、従来例に係るＰＳ
Ｇ膜の成膜方法について示す断面図である。
Ｇ膜の成膜方法について示す断面図である。
４１ シリコン基板（半導体基板） ４２ 下地絶縁膜 ４３ａ，４３ｂ 配線層 ４５ａ，４５ｂ，４５ｅ，４５ｆ，４５ｇ ＰＳＧ膜
（リン含有絶縁膜） ４５ｃ，４５ｄ ＢＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜） ２０６ 被堆積基板
（リン含有絶縁膜） ４５ｃ，４５ｄ ＢＰＳＧ膜（リン含有絶縁膜） ２０６ 被堆積基板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−18278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−97490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−21783（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−22475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−108235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−2638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−124977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−118386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−34470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−14367（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−320338（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−153696（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333858（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−135203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/316 H01L 21/31
Claims (17)
- 【請求項１】 III 価のリンを有し、かつ少なくともリ
ンの結合手の一つに酸素が結合したリン含有化合物とシ
リコン含有化合物とを含む混合ガスに酸化性ガスを添加
しない成膜ガスを用いて、或いは前記混合ガスに前記酸
化性ガスを添加した成膜ガスを用いて、P2O3を含むリン
含有絶縁膜を被堆積基板上に形成する工程と、 前記リン含有絶縁膜に加速度を加えながら前記リン含有
絶縁膜を加熱して流動化させ、前記リン含有絶縁膜が所
定の粘度を有している間に前記リン含有絶縁膜を平坦化
させる工程と、 前記リン含有絶縁膜を平坦化させた後に、前記リン含有
絶縁膜をさらに加熱して、前記リン含有絶縁膜中のP2O3
を昇華させることにより前記リン含有絶縁膜を固化する
工程とを有することを特徴とする成膜方法。 - 【請求項２】 前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加え
る方法は、前記被堆積基板を回転させて前記被堆積基板
の表面に平行な方向の加速度を前記リン含有絶縁膜に加
える方法であることを特徴とする請求項１記載の成膜方
法。 - 【請求項３】 前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加え
る方法は、前記被堆積基板の表面に垂直或いは平行な方
向に前記被堆積基板を振動させて前記被堆積基板の表面
に垂直或いは平行な方向の加速度を前記リン含有絶縁膜
に加える方法であることを特徴とする請求項１記載の成
膜方法。 - 【請求項４】 前記リン含有絶縁膜に前記加速度を加え
る方法は、前記リン含有絶縁膜に超音波を印加する方法
であることを特徴とする請求項１記載の成膜方法。 - 【請求項５】 前記リン含有絶縁膜を加熱して流動化さ
せ、前記リン含有絶縁膜を平坦化するときの温度は、前
記リン含有絶縁膜を加熱して前記リン含有絶縁膜中のP2
O3を昇華させ、前記リン含有絶縁膜を固化するときの温
度よりも低いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
か一に記載の成膜方法。 - 【請求項６】 III 価のリンを有し、かつ少なくともリ
ンの結合手の一つに酸素が結合したリン含有化合物とシ
リコン含有化合物とを含む混合ガスに酸化性ガスを添加
しない成膜ガスを用いて、或いは前記混合ガスに前記酸
化性ガスを添加した成膜ガスを用いて、P2O3を含むリン
含有絶縁膜を被堆積基板上に形成する工程と、 前記リン含有絶縁膜を加熱して流動化させ、前記リン含
有絶縁膜が所定の粘度を有している間に前記リン含有絶
縁膜を平坦化させる工程と、 前記リン含有絶縁膜を平坦化させた後に、前記リン含有
絶縁膜を平坦化するときの温度よりも高い温度で前記リ
ン含有絶縁膜を加熱して、前記リン含有絶縁膜中のP2O3
を昇華させることにより前記リン含有絶縁膜を固化する
工程とを有することを特徴とする成膜方法。 - 【請求項７】 前記リン含有絶縁膜を加熱して前記リン
含有絶縁膜を平坦化させるときの温度は７００℃以下、
又は５００℃以下であることを特徴とする請求項１乃至
６のいずれか一に記載の成膜方法。 - 【請求項８】 前記III 価のリンを有し、かつ少なくと
もリンの結合手の一つに酸素が結合したリン含有化合物
は、下記の構造式を有するＴＭＰ(Trimethylphosphite
(P(OCH3)3))、 【化１】 下記の構造式を有するSi-O-P構造を有するリン含有化合
物 【化２】 または、 【化３】 のうちいずれかであることを特徴とする請求項１乃至７
のいずれか一に記載の成膜方法。 - 【請求項９】 前記シリコン含有化合物は、アルキルシ
ラン又はアリールシラン（一般式R n SiH4-n（ｎ＝１〜
４）），アルコキシシラン（一般式(RO)n SiH4-n（ｎ＝
１〜４）），鎖状シロキサン（一般式R n H3-nSiO(R k
H2-kSiO)m SiH3-nR n （ｎ＝１〜３；ｋ＝０〜２；ｍ≧
０）），鎖状シロキサンの誘導体（一般式(RO)n H3-n S
iOSiH3-n(OR) n（ｎ＝１〜３））又は環状シロキサン
（一般式(R k H2-k SiO)m （ｋ＝１，２；ｍ≧２））
（Ｒはアルキル基，アリール基又はその誘導体）のうち
少なくともいずれか一であることを特徴とする請求項１
乃至８のいずれか一に記載の成膜方法。 - 【請求項１０】 前記酸化性ガスは、オゾン（Ｏ3 ），
酸素（Ｏ2 ），ＮＯ，Ｎ2 Ｏ，ＮＯ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 又
はＨ2 Ｏのうち少なくともいずれか一であることを特徴
とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の成膜方法。 - 【請求項１１】 前記成膜ガスは、前記リン含有化合物
と前記シリコン含有化合物であるヘキサメチルジシロキ
サン（(CH3)3SiOSi(CH3)3 ）との混合ガスに前記酸化性
ガスを添加しないものであり、又は、前記リン含有化合
物と前記ヘキサメチルジシロキサン（(CH3)3SiOSi(CH3)
3 ）との混合ガスに前記酸化性ガスである酸素（Ｏ2 ）
を添加したものであることを特徴とする請求項８に記載
の成膜方法。 - 【請求項１２】 前記成膜ガスを加熱により又はプラズ
マ化により活性化することを特徴とする請求項１乃至１
１のいずれか一に記載の成膜方法。 - 【請求項１３】 前記成膜中の被堆積基板を温度４００
℃以下に加熱することを特徴とする請求項１２記載の成
膜方法。 - 【請求項１４】 前記P2O3を含むリン含有絶縁膜は、リ
ンシリケートグラス膜（ＰＳＧ膜）又はボロンリンシリ
ケートグラス膜（ＢＰＳＧ膜）であることを特徴とする
請求項１乃至１３のいずれか一に記載の成膜方法。 - 【請求項１５】 前記リン含有絶縁膜を加熱し、前記リ
ン含有絶縁膜中のP2O3を昇華させて固化した後、さら
に、酸素を含む雰囲気中で前記リン含有絶縁膜を加熱
し、前記リン含有絶縁膜中に残るP2O3をP2O5に変換する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一
に記載の成膜方法。 - 【請求項１６】 絶縁膜上に配線層を形成する工程と、 請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の成膜方法に
より、前記絶縁膜上の配線層を被覆して、平坦化された
前記P2O3を含むリン含有絶縁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１７】 前記配線層の材料はアルミニウム、ア
ルミニウム合金、銅、高融点金属或いはその窒素化合物
又はポリシリコンであることを特徴とする請求項１６に
記載の半導体装置の製造方法。
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