JP3327994B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、層間絶縁膜にＳＯＧ
（Spin On Glass)膜を用いた半導体装置の製造方法に関
する。
（Spin On Glass)膜を用いた半導体装置の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化に伴い、多
層配線化が進められている。この多層配線技術では、配
線膜の信頼性等の観点から配線膜の下地膜の表面ができ
るだけ平坦であることが要求され、そのための平坦化技
術の一つとしてＳＯＧ膜が使用される。ＳＯＧ膜は、シ
リコン化合物を有機溶剤に溶かしたＳＯＧ溶液をウェハ
に塗布し、これを熱処理して得られるシリコン酸化膜で
ある。ＳＯＧ溶液には通常粘性を制御するためにリンや
ホウ素が添加される。
層配線化が進められている。この多層配線技術では、配
線膜の信頼性等の観点から配線膜の下地膜の表面ができ
るだけ平坦であることが要求され、そのための平坦化技
術の一つとしてＳＯＧ膜が使用される。ＳＯＧ膜は、シ
リコン化合物を有機溶剤に溶かしたＳＯＧ溶液をウェハ
に塗布し、これを熱処理して得られるシリコン酸化膜で
ある。ＳＯＧ溶液には通常粘性を制御するためにリンや
ホウ素が添加される。
【０００３】このＳＯＧ膜を使用した多層配線技術につ
いて、図５を参照して説明する。
いて、図５を参照して説明する。
【０００４】まず、図５（ａ）に示すように、シリコン
ウェハ１の上に形成された絶縁膜２の上にスパッタリン
グ等の方法でアルミニウム膜を成膜し、これをパターニ
ングして下層配線となるアルミニウム配線４を形成す
る。この後、プラズマＣＶＤ法により全面にＳｉＯ2 膜
３を成膜する。
ウェハ１の上に形成された絶縁膜２の上にスパッタリン
グ等の方法でアルミニウム膜を成膜し、これをパターニ
ングして下層配線となるアルミニウム配線４を形成す
る。この後、プラズマＣＶＤ法により全面にＳｉＯ2 膜
３を成膜する。
【０００５】次に、図５（ｂ）に示すように、例えば回
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布し、これを熱処
理して無機質化することによりＳＯＧ膜５を形成する。
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布し、これを熱処
理して無機質化することによりＳＯＧ膜５を形成する。
【０００６】次に、図５（ｄ）に示すように、アルミニ
ウム配線４上のＳＯＧ膜５を全て除去するとともに平坦
性を向上させるためにＳＯＧ膜５をエッチバックし、こ
の後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ2 膜７
を成膜する。
ウム配線４上のＳＯＧ膜５を全て除去するとともに平坦
性を向上させるためにＳＯＧ膜５をエッチバックし、こ
の後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ2 膜７
を成膜する。
【０００７】しかる後、図５（ｅ）に示すように、アル
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層のアルミニウム配線８をパターン形成す
る。
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層のアルミニウム配線８をパターン形成す
る。
【０００８】なお、図５（ｄ）に示す工程でアルミニウ
ム配線４上のＳＯＧ膜５を全て除去するのは、図５
（ｅ）の工程で形成するビアコンタクト９の側面にＳＯ
Ｇ膜５が露出するのを防止するためである。
ム配線４上のＳＯＧ膜５を全て除去するのは、図５
（ｅ）の工程で形成するビアコンタクト９の側面にＳＯ
Ｇ膜５が露出するのを防止するためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の製造方法において、ＳＯＧ膜５を形成した後エ
ッチバックを行うまでの間、ウェハが長時間大気中に放
置されると、大気中の酸素とＳＯＧ膜５中のリンとが反
応して、図５（ｃ）に模式的に示すように、ＳＯＧ膜５
中のリン濃度の高い部分にＰ2 Ｏ5 を主成分とした膨れ
を生じるという問題があった。
た従来の製造方法において、ＳＯＧ膜５を形成した後エ
ッチバックを行うまでの間、ウェハが長時間大気中に放
置されると、大気中の酸素とＳＯＧ膜５中のリンとが反
応して、図５（ｃ）に模式的に示すように、ＳＯＧ膜５
中のリン濃度の高い部分にＰ2 Ｏ5 を主成分とした膨れ
を生じるという問題があった。
【００１０】この膨れはＳＯＧ膜５をエッチバックして
も消えず、このような膨れが残存した状態で上層のアル
ミニウム配線８の成膜を行うと、この膨れ部分ではリン
濃度が高いために大気中の水分とリンとの反応によりＨ
3 ＰＯ4 を生じ、図５（ｅ）に模式的に示すように、上
層のアルミニウム配線８がこのＨ3 ＰＯ4 により腐食
（図中Ａ）して、半導体装置の信頼性を低下させるとい
う問題があった。
も消えず、このような膨れが残存した状態で上層のアル
ミニウム配線８の成膜を行うと、この膨れ部分ではリン
濃度が高いために大気中の水分とリンとの反応によりＨ
3 ＰＯ4 を生じ、図５（ｅ）に模式的に示すように、上
層のアルミニウム配線８がこのＨ3 ＰＯ4 により腐食
（図中Ａ）して、半導体装置の信頼性を低下させるとい
う問題があった。
【００１１】そこで、従来は、ＳＯＧ膜５を形成したウ
ェハが大気中に放置される時間をできるだけ短くするこ
とにより、上述の問題を回避していた。具体的には、Ｓ
ＯＧ溶液塗布工程から、熱処理工程、エッチバック工程
及びプラズマＣＶＤによる絶縁膜形成工程までを一連工
程扱いとし、各工程間で時間制限を設けて処理してい
た。
ェハが大気中に放置される時間をできるだけ短くするこ
とにより、上述の問題を回避していた。具体的には、Ｓ
ＯＧ溶液塗布工程から、熱処理工程、エッチバック工程
及びプラズマＣＶＤによる絶縁膜形成工程までを一連工
程扱いとし、各工程間で時間制限を設けて処理してい
た。
【００１２】しかしながら、このように時間制限を設け
て処理を行うと、工程途中での突然のトラブルに対する
対応が非常に難しいという欠点があった。
て処理を行うと、工程途中での突然のトラブルに対する
対応が非常に難しいという欠点があった。
【００１３】そこで、本発明の目的は、ＳＯＧ膜形成直
後にこのＳＯＧ膜の上に絶縁膜を堆積形成することによ
り、ＳＯＧ膜が形成されたウェハが長時間大気中に放置
されてもＳＯＧ膜に膨れが生じない半導体装置の製造方
法を提供することである。
後にこのＳＯＧ膜の上に絶縁膜を堆積形成することによ
り、ＳＯＧ膜が形成されたウェハが長時間大気中に放置
されてもＳＯＧ膜に膨れが生じない半導体装置の製造方
法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の半導体装置の製造方法は、層間絶縁膜
を形成すべき下地の上に第１の絶縁膜を堆積形成する工
程と、上記第１の絶縁膜の上にＳＯＧ溶液を塗布し、こ
れを熱処理して第２の絶縁膜である第１のＳＯＧ膜を形
成する工程と、上記第１のＳＯＧ膜の上に第３の絶縁膜
を堆積形成する工程と、上記第３の絶縁膜の上にＳＯＧ
溶液を塗布し、これを熱処理して第４の絶縁膜である第
２のＳＯＧ膜を形成する工程と、上記第２のＳＯＧ膜の
上に第５の絶縁膜を堆積形成する工程と、上記第１の絶
縁膜、上記第１のＳＯＧ膜、上記第３の絶縁膜、上記第
２のＳＯＧ膜及び上記第５の絶縁膜からなる絶縁膜をエ
ッチバックする工程と、全面に第６の絶縁膜を堆積形成
する工程とを有することを特徴としている。
ために、本発明の半導体装置の製造方法は、層間絶縁膜
を形成すべき下地の上に第１の絶縁膜を堆積形成する工
程と、上記第１の絶縁膜の上にＳＯＧ溶液を塗布し、こ
れを熱処理して第２の絶縁膜である第１のＳＯＧ膜を形
成する工程と、上記第１のＳＯＧ膜の上に第３の絶縁膜
を堆積形成する工程と、上記第３の絶縁膜の上にＳＯＧ
溶液を塗布し、これを熱処理して第４の絶縁膜である第
２のＳＯＧ膜を形成する工程と、上記第２のＳＯＧ膜の
上に第５の絶縁膜を堆積形成する工程と、上記第１の絶
縁膜、上記第１のＳＯＧ膜、上記第３の絶縁膜、上記第
２のＳＯＧ膜及び上記第５の絶縁膜からなる絶縁膜をエ
ッチバックする工程と、全面に第６の絶縁膜を堆積形成
する工程とを有することを特徴としている。
【００１５】また、本発明の他の特徴とするところは、
上記第１の絶縁膜、上記第３の絶縁膜、上記第５の絶縁
膜及び上記第６の絶縁膜が、プラズマＣＶＤ法により形
成されたシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜である点に
ある。
上記第１の絶縁膜、上記第３の絶縁膜、上記第５の絶縁
膜及び上記第６の絶縁膜が、プラズマＣＶＤ法により形
成されたシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜である点に
ある。
【００１６】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記第２のＳＯＧ膜を形成するための熱処理をプラ
ズマＣＶＤ装置内で行う点にある。
は、上記第２のＳＯＧ膜を形成するための熱処理をプラ
ズマＣＶＤ装置内で行う点にある。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【作用】本発明においては、ＳＯＧ膜を形成する毎にこ
のＳＯＧ膜上に絶縁膜を堆積形成するので、このＳＯＧ
膜の形成された例えばウェハを長時間大気中に放置して
も、ＳＯＧ膜はその上に堆積形成された耐湿性に優れた
絶縁膜により保護され、従来のような膨れを生じること
がなくなるとともに、ウェハ表面の平坦性が向上する。
また、製造工程間の時間的な自由度が増大する。
のＳＯＧ膜上に絶縁膜を堆積形成するので、このＳＯＧ
膜の形成された例えばウェハを長時間大気中に放置して
も、ＳＯＧ膜はその上に堆積形成された耐湿性に優れた
絶縁膜により保護され、従来のような膨れを生じること
がなくなるとともに、ウェハ表面の平坦性が向上する。
また、製造工程間の時間的な自由度が増大する。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４を参照し
て説明する。なお、これらの実施例において、図５で説
明した従来例と対応する部分には同一の符号を付す。
て説明する。なお、これらの実施例において、図５で説
明した従来例と対応する部分には同一の符号を付す。
【００２４】図１に、本発明の第１の実施例による半導
体装置の製造方法を示す。
体装置の製造方法を示す。
【００２５】まず、図１（ａ）に示すように、シリコン
ウェハ１の上に形成された絶縁膜２の上にスパッタリン
グ等の方法でアルミニウム膜を成膜し、これをパターニ
ングして下層配線となるアルミニウム配線４を形成す
る。この後、プラズマＣＶＤ法により全面にＳｉＯ2 膜
３を成膜する。
ウェハ１の上に形成された絶縁膜２の上にスパッタリン
グ等の方法でアルミニウム膜を成膜し、これをパターニ
ングして下層配線となるアルミニウム配線４を形成す
る。この後、プラズマＣＶＤ法により全面にＳｉＯ2 膜
３を成膜する。
【００２６】次に、図１（ｂ）に示すように、例えば回
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布する。そして、
ウェハをプラズマＣＶＤ装置に入れ、常圧、窒素雰囲気
下で４００℃、３０分のアニールを施す。これにより、
無機質化したＳＯＧ膜５が形成される。
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布する。そして、
ウェハをプラズマＣＶＤ装置に入れ、常圧、窒素雰囲気
下で４００℃、３０分のアニールを施す。これにより、
無機質化したＳＯＧ膜５が形成される。
【００２７】次に、図１（ｃ）に示すように、プラズマ
ＣＶＤ装置内の圧力を９Ｔｏｒｒに減圧し、ウェハ温度
４００℃で、ＳＯＧ膜５上に５０ｎｍ程度の膜厚のＳｉ
Ｏ2膜６を成膜する。この状態でウェハを１週間大気放
置したが、ＳＯＧ膜５の膨れは生じなかった。
ＣＶＤ装置内の圧力を９Ｔｏｒｒに減圧し、ウェハ温度
４００℃で、ＳＯＧ膜５上に５０ｎｍ程度の膜厚のＳｉ
Ｏ2膜６を成膜する。この状態でウェハを１週間大気放
置したが、ＳＯＧ膜５の膨れは生じなかった。
【００２８】次に、図１（ｄ）に示すように、アルミニ
ウム配線４上のＳＯＧ膜５を全て除去するとともに平坦
性を向上させるためにＳＯＧ膜５をエッチバックし、こ
の後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ2 膜７
を成膜する。
ウム配線４上のＳＯＧ膜５を全て除去するとともに平坦
性を向上させるためにＳＯＧ膜５をエッチバックし、こ
の後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ2 膜７
を成膜する。
【００２９】しかる後、図１（ｅ）に示すように、アル
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層配線であるアルミニウム配線８をパター
ン形成する。
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層配線であるアルミニウム配線８をパター
ン形成する。
【００３０】本実施例の製造方法において、図１（ｃ）
に示す段階で１週間大気放置したウェハ２５枚につき上
層のアルミニウム配線８の形成までの工程を行い、シン
ター処理を行った後、アルミニウム配線８の腐食につい
ての検査を行った。その結果、いずれのウェハについて
もアルミニウム配線８の腐食は見られず、ＳＯＧ膜５の
膨れも全く生じていなかった。
に示す段階で１週間大気放置したウェハ２５枚につき上
層のアルミニウム配線８の形成までの工程を行い、シン
ター処理を行った後、アルミニウム配線８の腐食につい
ての検査を行った。その結果、いずれのウェハについて
もアルミニウム配線８の腐食は見られず、ＳＯＧ膜５の
膨れも全く生じていなかった。
【００３１】図２に、本発明の第２の実施例による半導
体装置の製造方法を示す。本例は、ウェハ表面の平坦性
を向上させるためにＳＯＧ膜を２層塗りする場合の例で
ある。
体装置の製造方法を示す。本例は、ウェハ表面の平坦性
を向上させるためにＳＯＧ膜を２層塗りする場合の例で
ある。
【００３２】まず、図２（ａ）に示すように、シリコン
ウェハ１の上に形成された絶縁膜２の上にスパッタリン
グ等の方法でアルミニウム膜を成膜し、これをパターニ
ングして下層配線となるアルミニウム配線４を形成す
る。この後、プラズマＣＶＤ法により全面にＳｉＯ2 膜
３を成膜する。
ウェハ１の上に形成された絶縁膜２の上にスパッタリン
グ等の方法でアルミニウム膜を成膜し、これをパターニ
ングして下層配線となるアルミニウム配線４を形成す
る。この後、プラズマＣＶＤ法により全面にＳｉＯ2 膜
３を成膜する。
【００３３】次に、図２（ｂ）に示すように、例えば回
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布する。そして、
ウェハをプラズマＣＶＤ装置に入れ、アニールすること
により、無機質化した１層目のＳＯＧ膜１０を形成す
る。この後、引き続いてプラズマＣＶＤ処理を行い、Ｓ
ＯＧ膜１０上にＳｉＯ2 膜６を成膜する。
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布する。そして、
ウェハをプラズマＣＶＤ装置に入れ、アニールすること
により、無機質化した１層目のＳＯＧ膜１０を形成す
る。この後、引き続いてプラズマＣＶＤ処理を行い、Ｓ
ＯＧ膜１０上にＳｉＯ2 膜６を成膜する。
【００３４】次に、図２（ｃ）に示すように、例えば回
転塗布法により全面に再度ＳＯＧ溶液を塗布し、これを
プラズマＣＶＤ装置内でアニールすることにより、無機
質化した２層目のＳＯＧ膜１１を形成する。そして、こ
の後、引き続いてプラズマＣＶＤ処理を行い、ＳＯＧ膜
１１上にＳｉＯ2 膜６′を成膜する。
転塗布法により全面に再度ＳＯＧ溶液を塗布し、これを
プラズマＣＶＤ装置内でアニールすることにより、無機
質化した２層目のＳＯＧ膜１１を形成する。そして、こ
の後、引き続いてプラズマＣＶＤ処理を行い、ＳＯＧ膜
１１上にＳｉＯ2 膜６′を成膜する。
【００３５】次に、図２（ｄ）に示すように、アルミニ
ウム配線４上のＳＯＧ膜１０及び１１を全て除去すると
ともに平坦性を向上させるためにエッチバック処理を行
い、この後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ
2 膜７を成膜する。
ウム配線４上のＳＯＧ膜１０及び１１を全て除去すると
ともに平坦性を向上させるためにエッチバック処理を行
い、この後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ
2 膜７を成膜する。
【００３６】しかる後、図２（ｅ）に示すように、アル
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層配線であるアルミニウム配線８をパター
ン形成する。
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層配線であるアルミニウム配線８をパター
ン形成する。
【００３７】本実施例のようなＳＯＧ膜２層塗りの場
合、従来は、１層目のＳＯＧ膜１０を形成した後、Ｓｉ
Ｏ2 膜６を形成せずに２層目のＳＯＧ膜１１を形成し、
また、この２層目のＳＯＧ膜１１の上にＳｉＯ2 膜６′
を形成しなかった。このため、従来は、１層目のＳＯＧ
溶液塗布工程からエッチバック後のＳｉＯ2 膜７の成膜
工程までを、各工程間に時間制限を設けた一連の工程と
して扱わなければならなかった。
合、従来は、１層目のＳＯＧ膜１０を形成した後、Ｓｉ
Ｏ2 膜６を形成せずに２層目のＳＯＧ膜１１を形成し、
また、この２層目のＳＯＧ膜１１の上にＳｉＯ2 膜６′
を形成しなかった。このため、従来は、１層目のＳＯＧ
溶液塗布工程からエッチバック後のＳｉＯ2 膜７の成膜
工程までを、各工程間に時間制限を設けた一連の工程と
して扱わなければならなかった。
【００３８】これに対し、本実施例の方法では、１層目
のＳＯＧ膜１０を形成した直後にプラズマＣＶＤ法によ
りＳｉＯ2 膜６を形成し、また、２層目のＳＯＧ膜１１
を形成した直後にもプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜
６′を形成している。このため、ＳｉＯ2 膜６又は６′
の形成後、ウェハを大気放置することができ、従来のよ
うな一連工程扱いとする必要がなくなる。例えば、本実
施例の方法において、図２（ｂ）及び図２（ｃ）の状態
でウェハを１週間大気放置したが、いずれの場合も、Ｓ
ＯＧ膜の膨れは発生しなかった。
のＳＯＧ膜１０を形成した直後にプラズマＣＶＤ法によ
りＳｉＯ2 膜６を形成し、また、２層目のＳＯＧ膜１１
を形成した直後にもプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜
６′を形成している。このため、ＳｉＯ2 膜６又は６′
の形成後、ウェハを大気放置することができ、従来のよ
うな一連工程扱いとする必要がなくなる。例えば、本実
施例の方法において、図２（ｂ）及び図２（ｃ）の状態
でウェハを１週間大気放置したが、いずれの場合も、Ｓ
ＯＧ膜の膨れは発生しなかった。
【００３９】図３に、本発明の第３の実施例による半導
体装置の製造方法を示す。
体装置の製造方法を示す。
【００４０】本実施例においては、まず、図３（ａ）に
示すように、シリコンウェハ１の上に形成された絶縁膜
２の上にスパッタリング等の方法でアルミニウム膜を成
膜し、これをパターニングして下層配線となるアルミニ
ウム配線４を形成する。この後、プラズマＣＶＤ法によ
り全面にＳｉＯ2 膜３を成膜する。
示すように、シリコンウェハ１の上に形成された絶縁膜
２の上にスパッタリング等の方法でアルミニウム膜を成
膜し、これをパターニングして下層配線となるアルミニ
ウム配線４を形成する。この後、プラズマＣＶＤ法によ
り全面にＳｉＯ2 膜３を成膜する。
【００４１】次に、図３（ｂ）に示すように、例えば回
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布し、これをアニ
ールして、１層目のＳＯＧ膜１０を形成する。
転塗布法により全面にＳＯＧ溶液を塗布し、これをアニ
ールして、１層目のＳＯＧ膜１０を形成する。
【００４２】次に、図３（ｃ）に示すように、例えば回
転塗布法により全面に再度ＳＯＧ溶液を塗布し、これを
プラズマＣＶＤ装置に入れ、窒素雰囲気下、４００℃、
３０分のアニールを施すことにより、２層目のＳＯＧ膜
１１を形成する。そして、この後、引き続いてプラズマ
ＣＶＤ処理を行い、ＳＯＧ膜１１上にＳｉＯ2 膜６を成
膜する。
転塗布法により全面に再度ＳＯＧ溶液を塗布し、これを
プラズマＣＶＤ装置に入れ、窒素雰囲気下、４００℃、
３０分のアニールを施すことにより、２層目のＳＯＧ膜
１１を形成する。そして、この後、引き続いてプラズマ
ＣＶＤ処理を行い、ＳＯＧ膜１１上にＳｉＯ2 膜６を成
膜する。
【００４３】次に、図３（ｄ）に示すように、アルミニ
ウム配線４上のＳＯＧ膜１０及び１１を全て除去すると
ともに平坦性を向上させるためにエッチバック処理を行
い、この後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ
2 膜７を成膜する。
ウム配線４上のＳＯＧ膜１０及び１１を全て除去すると
ともに平坦性を向上させるためにエッチバック処理を行
い、この後、プラズマＣＶＤ法により再度全面にＳｉＯ
2 膜７を成膜する。
【００４４】しかる後、図３（ｅ）に示すように、アル
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層配線であるアルミニウム配線８をパター
ン形成する。
ミニウム配線４の上の絶縁膜にビアコンタクト９を形成
し、更に、上層配線であるアルミニウム配線８をパター
ン形成する。
【００４５】本実施例の製造方法は、大気放置により発
生したＳＯＧ膜の膨れが再度のアニールにより消滅する
という知見に基づいている。例えば、本実施例の方法に
おいて、図３（ｂ）の状態でＳＯＧのアニールを行った
後、ウェハを大気放置したが、４時間程度経過した時点
でＳＯＧ膜１０に膨れが発生した。そこで、このＳＯＧ
膜の膨れが発生したウェハに上述の条件で２層目のＳＯ
Ｇ膜１１を形成したところ、１層目のＳＯＧ膜１０に発
生していた膨れは消滅していた。
生したＳＯＧ膜の膨れが再度のアニールにより消滅する
という知見に基づいている。例えば、本実施例の方法に
おいて、図３（ｂ）の状態でＳＯＧのアニールを行った
後、ウェハを大気放置したが、４時間程度経過した時点
でＳＯＧ膜１０に膨れが発生した。そこで、このＳＯＧ
膜の膨れが発生したウェハに上述の条件で２層目のＳＯ
Ｇ膜１１を形成したところ、１層目のＳＯＧ膜１０に発
生していた膨れは消滅していた。
【００４６】また、本実施例の製造方法において、図３
（ｃ）の状態でウェハを１週間大気放置したが、ＳＯＧ
膜の膨れは発生しなかった。更に、この１週間大気放置
したウェハについて、上層のアルミニウム配線８の形成
までの工程を行い、シンター処理を行った後、アルミニ
ウム配線８の腐食についての検査を行ったが、その結
果、アルミニウム配線８の腐食及びＳＯＧ膜の膨れは全
く見られなかった。
（ｃ）の状態でウェハを１週間大気放置したが、ＳＯＧ
膜の膨れは発生しなかった。更に、この１週間大気放置
したウェハについて、上層のアルミニウム配線８の形成
までの工程を行い、シンター処理を行った後、アルミニ
ウム配線８の腐食についての検査を行ったが、その結
果、アルミニウム配線８の腐食及びＳＯＧ膜の膨れは全
く見られなかった。
【００４７】なお、上述の実施例ではＳＯＧ膜５、１
０、１１の上に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜
６、６′、７を成膜するようにしたが、これらの代わり
に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ膜を成膜しても同様
の効果が得られる。
０、１１の上に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜
６、６′、７を成膜するようにしたが、これらの代わり
に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ膜を成膜しても同様
の効果が得られる。
【００４８】図４に、上述の各実施例においてＳＯＧの
アニール及びプラズマＣＶＤによるＳｉＯ2 膜の成膜を
行うプラズマＣＶＤ装置の一例を示す。
アニール及びプラズマＣＶＤによるＳｉＯ2 膜の成膜を
行うプラズマＣＶＤ装置の一例を示す。
【００４９】装置は、チャンバ２１と、ウェハ２２を支
持するサセプタ２３と、このサセプタ２３を介してウェ
ハ２２を加熱するためのランプヒータ２４と、このラン
プヒータ２４からの輻射を透過するクォーツランプウィ
ンドウ２５と、チャンバ２１へプロセスガスを導入する
ガスライン２６と、プロセスガスをチャンバ２１から排
出する排気口２７と、ＲＦ電極２８と、このＲＦ電極２
８の近傍へガスを導入するガス挿入口２９と、チャンバ
２１内を減圧するドライポンプ３０とを有している。
持するサセプタ２３と、このサセプタ２３を介してウェ
ハ２２を加熱するためのランプヒータ２４と、このラン
プヒータ２４からの輻射を透過するクォーツランプウィ
ンドウ２５と、チャンバ２１へプロセスガスを導入する
ガスライン２６と、プロセスガスをチャンバ２１から排
出する排気口２７と、ＲＦ電極２８と、このＲＦ電極２
８の近傍へガスを導入するガス挿入口２９と、チャンバ
２１内を減圧するドライポンプ３０とを有している。
【００５０】この装置によりＳＯＧのアニールを行う場
合には、図４（ａ）に示すように、ガスライン２９から
雰囲気ガスであるＮ2 ガスを導入し、チャンバ２１内を
常圧として、ランプヒータ２４によりウェハ２２を加熱
する。
合には、図４（ａ）に示すように、ガスライン２９から
雰囲気ガスであるＮ2 ガスを導入し、チャンバ２１内を
常圧として、ランプヒータ２４によりウェハ２２を加熱
する。
【００５１】また、この装置によりプラズマＣＶＤを行
う場合には、図４（ｂ）に示すように、ドライポンプ３
０によりチャンバ２１内を減圧し、ガスライン２６から
プロセスガスであるＳｉＨ4 、Ｎ2 Ｏ、ＴＥＯＳ，Ｏ2
等のガスを導入し、ランプヒータ２４でウェハ２２を加
熱しながら、ＲＦ電極２８を作動させて、プラズマＣＶ
Ｄを行う。
う場合には、図４（ｂ）に示すように、ドライポンプ３
０によりチャンバ２１内を減圧し、ガスライン２６から
プロセスガスであるＳｉＨ4 、Ｎ2 Ｏ、ＴＥＯＳ，Ｏ2
等のガスを導入し、ランプヒータ２４でウェハ２２を加
熱しながら、ＲＦ電極２８を作動させて、プラズマＣＶ
Ｄを行う。
【００５２】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、ＳＯＧ溶液を熱処理してＳＯＧ膜を形成するに際し
て、上記ＳＯＧ膜を形成する毎にこのＳＯＧ膜の上に絶
縁膜を堆積形成するので、この状態で大気放置しても、
ＳＯＧ膜が大気に直接接触することがなく、ＳＯＧ膜に
膨れが発生することを防止することができることに加
え、ウェハ表面の平坦性を向上させることができる。従
って、このＳＯＧ膜の膨れに起因する上層金属配線の腐
食を防止することができて、信頼性の高い高集積度の半
導体装置を製造することができる。
ば、ＳＯＧ溶液を熱処理してＳＯＧ膜を形成するに際し
て、上記ＳＯＧ膜を形成する毎にこのＳＯＧ膜の上に絶
縁膜を堆積形成するので、この状態で大気放置しても、
ＳＯＧ膜が大気に直接接触することがなく、ＳＯＧ膜に
膨れが発生することを防止することができることに加
え、ウェハ表面の平坦性を向上させることができる。従
って、このＳＯＧ膜の膨れに起因する上層金属配線の腐
食を防止することができて、信頼性の高い高集積度の半
導体装置を製造することができる。
【００５３】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、従来のようにＳＯＧ溶液の塗布工程からエッチバ
ック後の絶縁膜堆積工程までを全て一連工程扱いにする
必要がなく、エッチバック工程からその後の絶縁膜堆積
工程までを一連工程扱いにすればよいだけなので、工程
間の時間的な自由度が増大し、ロットの扱いが容易にな
る。
れば、従来のようにＳＯＧ溶液の塗布工程からエッチバ
ック後の絶縁膜堆積工程までを全て一連工程扱いにする
必要がなく、エッチバック工程からその後の絶縁膜堆積
工程までを一連工程扱いにすればよいだけなので、工程
間の時間的な自由度が増大し、ロットの扱いが容易にな
る。
【図１】本発明の第１の実施例による半導体装置の製造
方法を工程順に示す概略断面図である。
方法を工程順に示す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例による半導体装置の製造
方法を工程順に示す概略断面図である。
方法を工程順に示す概略断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例による半導体装置の製造
方法を工程順に示す概略断面図である。
方法を工程順に示す概略断面図である。
【図４】本発明を実施するために用いられるプラズマＣ
ＶＤ装置の一例を示す概略図である。
ＶＤ装置の一例を示す概略図である。
【図５】従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す概
略断面図である。
略断面図である。
１ シリコンウェハ ２ 絶縁膜 ３、 ６、 ６′、 ７ ＳｉＯ2 膜 ４、 ８ アルミニウム配線 ５ ＳＯＧ膜 ９ ビアコンタクト １０ 第１層ＳＯＧ膜 １１ 第２層ＳＯＧ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/3213 H01L 21/768
Claims (3)
- 【請求項１】 層間絶縁膜を形成すべき下地の上に第１
の絶縁膜を堆積形成する工程と、 上記第１の絶縁膜の上にＳＯＧ溶液を塗布し、これを熱
処理して第２の絶縁膜である第１のＳＯＧ膜を形成する
工程と、 上記第１のＳＯＧ膜の上に第３の絶縁膜を堆積形成する
工程と、 上記第３の絶縁膜の上にＳＯＧ溶液を塗布し、これを熱
処理して第４の絶縁膜である第２のＳＯＧ膜を形成する
工程と、 上記第２のＳＯＧ膜の上に第５の絶縁膜を堆積形成する
工程と、 上記第１の絶縁膜、上記第１のＳＯＧ膜、上記第３の絶
縁膜、上記第２のＳＯＧ膜及び上記第５の絶縁膜からな
る絶縁膜をエッチバックする工程と、 全面に第６の絶縁膜を堆積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】 上記第１の絶縁膜、上記第３の絶縁膜、
上記第５の絶縁膜及び上記第６の絶縁膜が、プラズマＣ
ＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜又はシリコン窒
化膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項３】 上記第２のＳＯＧ膜を形成するための熱
処理をプラズマＣＶＤ装置内で行うことを特徴とする請
求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11645293A JP3327994B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11645293A JP3327994B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310505A JPH06310505A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3327994B2 true JP3327994B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=14687471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11645293A Expired - Fee Related JP3327994B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327994B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4172515B2 (ja) * | 2006-10-18 | 2008-10-29 | ソニー株式会社 | 発光素子の製造方法 |
| CN104810275B (zh) * | 2014-01-26 | 2018-04-27 | 北大方正集团有限公司 | 一种晶圆表面平坦化工艺 |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP11645293A patent/JP3327994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06310505A (ja) | 1994-11-04 |
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