JPH01128449A - 平担化された層間絶縁膜の形成方法 - Google Patents
平担化された層間絶縁膜の形成方法Info
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- JPH01128449A JPH01128449A JP28792587A JP28792587A JPH01128449A JP H01128449 A JPH01128449 A JP H01128449A JP 28792587 A JP28792587 A JP 28792587A JP 28792587 A JP28792587 A JP 28792587A JP H01128449 A JPH01128449 A JP H01128449A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は半導体集積回路装置の層間絶縁膜、例えばシリ
コンゲート型ＭＯＳＩＣのポリシリコンゲートとメタル
配線の間の層間絶縁膜、を形成する方法に関するもので
ある。
コンゲート型ＭＯＳＩＣのポリシリコンゲートとメタル
配線の間の層間絶縁膜、を形成する方法に関するもので
ある。
（従来技術）
半導体集積回路装置の層間絶縁膜としてはＰＳＧ（リン
シリコンガラス）が使用される。ＰＳＧ膜はＣＶＤ法に
よって形成することができ、そのリン濃度を高くするこ
とによって軟化点が低くなることはよく知られている。
シリコンガラス）が使用される。ＰＳＧ膜はＣＶＤ法に
よって形成することができ、そのリン濃度を高くするこ
とによって軟化点が低くなることはよく知られている。
そこで、ＰＳＧ膜のリン濃度を高くして熱処理を施すこ
とによって、そのＰＳＧ膜による層間絶縁膜の表面を平
坦化することが行なわれる。
とによって、そのＰＳＧ膜による層間絶縁膜の表面を平
坦化することが行なわれる。
半導体集積回路装置のパターンが微細化されるに従って
、ＰＳＧ膜を平坦化するための熱処理温度を下げる必要
がある。そのため、高密度な半導体集積回路装置を形成
するためにＰＳＧ膜のリン濃度を上げる必要が出てくる
。
、ＰＳＧ膜を平坦化するための熱処理温度を下げる必要
がある。そのため、高密度な半導体集積回路装置を形成
するためにＰＳＧ膜のリン濃度を上げる必要が出てくる
。
一方、ＰＳＧ膜のリン濃度を高くするに従って耐湿性が
低下してくる。そのため、リン濃度を上げるには限界が
あり、リン濃度の最適条件の範囲が狭いという問題があ
る。
低下してくる。そのため、リン濃度を上げるには限界が
あり、リン濃度の最適条件の範囲が狭いという問題があ
る。
また、他の方法としてＰＳＧ膜上に５ｏＧ（スピンオン
ガラム）膜を形成する方法も行なわれている、ＳＯＧ膜
はスピン塗布法によって形成されるので表面が平坦であ
る。その後、ＳＯＧ膜をエツチングによって除去すれば
下層のＰＳＧ膜が平坦化される。
ガラム）膜を形成する方法も行なわれている、ＳＯＧ膜
はスピン塗布法によって形成されるので表面が平坦であ
る。その後、ＳＯＧ膜をエツチングによって除去すれば
下層のＰＳＧ膜が平坦化される。
しかしながら、その方法ではＳＯＧ膜の塗布、ベーキン
グ、及びエツチングの工程が追加されて工程が長くなる
問題がある。もし、ＳＯＧ！［５Ｉを残すことにすれば
、信頼性の点で問題が生じる。
グ、及びエツチングの工程が追加されて工程が長くなる
問題がある。もし、ＳＯＧ！［５Ｉを残すことにすれば
、信頼性の点で問題が生じる。
（目的）
本発明は十分な耐湿性をもち、かつ、表面が平坦なＰＳ
ＧｒＩＡによる層間絶縁膜を比較的簡単な工程によって
形成する方法を提供することを目的とするものである。
ＧｒＩＡによる層間絶縁膜を比較的簡単な工程によって
形成する方法を提供することを目的とするものである。
（構成）
本発明の方法では、凹凸のある下地上に耐湿性に問題の
ない程度のリン濃度の第１暦目ＰＳＧ膜を形成し、その
上に第１暦目ＰＳＧ膜よりリン濃度の高い第２Ｈ目ＰＳ
Ｇ膜を形成し、熱処理によって第２Ｎｊｊ目ＰＳＧ膜を
平坦化した後、第２暦目ＰＳＧ膜をエツチングにより除
去する。
ない程度のリン濃度の第１暦目ＰＳＧ膜を形成し、その
上に第１暦目ＰＳＧ膜よりリン濃度の高い第２Ｈ目ＰＳ
Ｇ膜を形成し、熱処理によって第２Ｎｊｊ目ＰＳＧ膜を
平坦化した後、第２暦目ＰＳＧ膜をエツチングにより除
去する。
以下、実施例について具体的に説明する。
第１図（Ａ）から同図（Ｃ）により一実施例を説明する
。
。
（Ａ）に示されるように、基板２上のポリシリコン層４
を被うように１層目のＰＳＧＳｅＯ２００００人程度の
厚さに形成する。このＰＳＧＳｅＯ２分な耐湿性をもつ
程度にリン濃度を低くしたものである。そのリン濃度は
約７．５重量％以下であり、−例として６重量％程度の
ものを使用する。
を被うように１層目のＰＳＧＳｅＯ２００００人程度の
厚さに形成する。このＰＳＧＳｅＯ２分な耐湿性をもつ
程度にリン濃度を低くしたものである。そのリン濃度は
約７．５重量％以下であり、−例として６重量％程度の
ものを使用する。
ＰＳＧ膜６上に２層目のＰＳＧ膜８を３０００人程度０
厚さに形成する。２層目のＰＳＧ膜８は。
厚さに形成する。２層目のＰＳＧ膜８は。
例えば９５０℃の熱処理で十分に平坦化することができ
るようにそのリン濃度を高くしたものであり、そのリン
濃度は約７．８重量％程度以上、例えば９重量％のもの
を使用する。
るようにそのリン濃度を高くしたものであり、そのリン
濃度は約７．８重量％程度以上、例えば９重量％のもの
を使用する。
次に、ＣＢ）に示されるように熱処理を行う。
熱処理条件は９５０℃の温度、窒素雰囲気中で３０分間
行う、これにより２層目のＰＳＧ膜８は平坦化する。
行う、これにより２層目のＰＳＧ膜８は平坦化する。
次に、（Ｃ）に示されるようにエツチングにより２層目
のＰＳＧ膜８を除去すると、１層目のＰＳＧＳｅＯ２部
エッチングされてその表面が平坦化される。このエツチ
ング量は約５０００八程度であり、最終的なＰＳＧＳｅ
Ｏ２厚を８０００〜１００００人程度にするのが好程度
い。
のＰＳＧ膜８を除去すると、１層目のＰＳＧＳｅＯ２部
エッチングされてその表面が平坦化される。このエツチ
ング量は約５０００八程度であり、最終的なＰＳＧＳｅ
Ｏ２厚を８０００〜１００００人程度にするのが好程度
い。
このようにして平坦化されたＰＳＧ膜６上にアルミニウ
ムなどによって配線を形成する。
ムなどによって配線を形成する。
ＰＳＧＳｅＯ２のリン濃度を定めるための一例を示す。
第２図はＰＳＧ膜のリン濃度（重量％）と平坦化角度α
の関係を示す、角度は、第３図に示されるように高さが
３５００人程度１幅が２μｍ程度の帯状のパターン１０
を被って、ＰＳＧ膜１膜製２０００人程度１形成し、熱
処理を施したとき、図に示される角度αを平坦化角度と
定義する。熱処理温度は９５０℃である。
の関係を示す、角度は、第３図に示されるように高さが
３５００人程度１幅が２μｍ程度の帯状のパターン１０
を被って、ＰＳＧ膜１膜製２０００人程度１形成し、熱
処理を施したとき、図に示される角度αを平坦化角度と
定義する。熱処理温度は９５０℃である。
この結果によれば、リン濃度が高くなるほど角度が低く
なり、−層平坦化されることを示している。平坦化角度
は写真製版とエツチングのしやすさから４５度以下が望
ましい６その条件での２層目ＰＳＧ膜８のリン濃度は７
．７〜７．８重量％以上であることが望ましい。
なり、−層平坦化されることを示している。平坦化角度
は写真製版とエツチングのしやすさから４５度以下が望
ましい６その条件での２層目ＰＳＧ膜８のリン濃度は７
．７〜７．８重量％以上であることが望ましい。
第４図はＰＳＧ膜のリン濃度と寿命の関係を表・わしで
いる。寿命はＰＣＴ （プレッシャークツカーテスト）
による寿命である。そのＰＣＴテストの条件は、２気圧
、１２１℃、湿度１００％である。
いる。寿命はＰＣＴ （プレッシャークツカーテスト）
による寿命である。そのＰＣＴテストの条件は、２気圧
、１２１℃、湿度１００％である。
図で白丸はＰＣＴテストで異常が発生しなかった場合、
Ｘ印は異常が発生したことを示している。
Ｘ印は異常が発生したことを示している。
なお、図には表われていないが６．７重量％の場合は１
４０時間のＰＣＴテストで異常が発生しなかった。
４０時間のＰＣＴテストで異常が発生しなかった。
第４図の結果によれば、リン濃度が高くなるに従って耐
湿性が低下していくことがわかる。このＰＣＴテストで
１００時間以上耐えることが必要であるので、１層目Ｐ
ＳＧ膜６のリン濃度が７゜５重量％以下であることが必
要である。
湿性が低下していくことがわかる。このＰＣＴテストで
１００時間以上耐えることが必要であるので、１層目Ｐ
ＳＧ膜６のリン濃度が７゜５重量％以下であることが必
要である。
（効果）
本発明では凹凸のある下地上に耐湿性に問題のない程度
のリン濃度の第１ｙｆ３日ｐｓａｖ４を形成し、その上
に第１層目ＰＳＧ膜よりリン濃度の高い第２層目ＰＳＧ
膜を形成し、熱処理によって第２層目ＰＳＧ膜を平坦化
した後、第２層目ＰＳＧ膜をエツチングにより除去する
ようにしたので、平坦化され、かつ、耐湿性の優れた層
間絶縁膜を形成することができる。
のリン濃度の第１ｙｆ３日ｐｓａｖ４を形成し、その上
に第１層目ＰＳＧ膜よりリン濃度の高い第２層目ＰＳＧ
膜を形成し、熱処理によって第２層目ＰＳＧ膜を平坦化
した後、第２層目ＰＳＧ膜をエツチングにより除去する
ようにしたので、平坦化され、かつ、耐湿性の優れた層
間絶縁膜を形成することができる。
本発明ではＰＳＧ膜の耐湿性と平坦化の両方の条件を共
に満たすリン濃度に選択する必要がなく、両者の特性を
独立して設定することができるので、製造工程の管理が
容易になる。
に満たすリン濃度に選択する必要がなく、両者の特性を
独立して設定することができるので、製造工程の管理が
容易になる。
また、工程としては２層目ＰＳＧ膜を堆積する工程とエ
ツチング工程の２工程が追加されるだけである。ＰＳＧ
膜の堆積装置によってはｌ工程でリン濃度の異なる２層
のＰＳＧ膜を堆積することも可能であるので、その場合
には工程としてはエツチング工程だけが追加されること
になる。
ツチング工程の２工程が追加されるだけである。ＰＳＧ
膜の堆積装置によってはｌ工程でリン濃度の異なる２層
のＰＳＧ膜を堆積することも可能であるので、その場合
には工程としてはエツチング工程だけが追加されること
になる。
第１図（Ａ）から同図（Ｃ）は一実施例を工程順に示す
断面図、第２図はリン濃度と平坦化角度の関係を示す図
、第３図は平坦化角度を説明する断面図、第４図はリン
濃度とＰＣＴ寿命の関係を示す図である。 ４・・・・・・ポリシリコン層、 ６・・・・・・第１層目のＰＳＧ膜、 ８・・・・・・第２層目のＰＳＧ膜。
断面図、第２図はリン濃度と平坦化角度の関係を示す図
、第３図は平坦化角度を説明する断面図、第４図はリン
濃度とＰＣＴ寿命の関係を示す図である。 ４・・・・・・ポリシリコン層、 ６・・・・・・第１層目のＰＳＧ膜、 ８・・・・・・第２層目のＰＳＧ膜。
Claims (2)
- （１）凹凸のある下地上に耐湿性に問題のない程度のリ
ン濃度の第１層目ＰＳＧ膜を形成し、その上に第１層目
ＰＳＧ膜よりリン濃度の高い第２層目ＰＳＧ膜を形成し
、熱処理によって第２層目ＰＳＧ膜を平坦化した後、第
２層目ＰＳＧ膜をエッチングにより除去する層間絶縁膜
の形成方法。 - （２）第１層目ＰＳＧ膜のリン濃度は７．５重量％以下
であり、第２層目ＰＳＧ膜のリン濃度は７．７重量％以
上である特許請求の範囲第１項に記載の平坦化された層
間絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28792587A JPH01128449A (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 平担化された層間絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28792587A JPH01128449A (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 平担化された層間絶縁膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128449A true JPH01128449A (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=17723502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28792587A Pending JPH01128449A (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 平担化された層間絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01128449A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5801614A (en) * | 1994-11-30 | 1998-09-01 | Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho | Vehicle starting control device |
| US6319848B1 (en) * | 1993-10-12 | 2001-11-20 | Texas Instruments Incorporated | Inhomogenous composite doped film for low temperature reflow |
-
1987
- 1987-11-12 JP JP28792587A patent/JPH01128449A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319848B1 (en) * | 1993-10-12 | 2001-11-20 | Texas Instruments Incorporated | Inhomogenous composite doped film for low temperature reflow |
| US5801614A (en) * | 1994-11-30 | 1998-09-01 | Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho | Vehicle starting control device |
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