JPH02122653A - Layer film for semiconductor element - Google Patents

Layer film for semiconductor element

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JPH02122653A
JPH02122653A JP27452688A JP27452688A JPH02122653A JP H02122653 A JPH02122653 A JP H02122653A JP 27452688 A JP27452688 A JP 27452688A JP 27452688 A JP27452688 A JP 27452688A JP H02122653 A JPH02122653 A JP H02122653A
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JP
Japan
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film
wiring
stress
sog
insulation
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Application number
JP27452688A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Nakamura
浩樹 中村
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce occurrence of deficits or hillocks when compared with the case where a layer film is employed by employing insulation films having compressive film stress as two other insulation films sandwiching an SOG film. CONSTITUTION:In a layer film 108, SOG film is employed as a second insulation film 104 constituting an intermediate layer and silicon oxide films (SiO2 film) are employed as first and third insulation films 103, 105. The second insulation film 104 is formed by applying SOG film liquid through spin coating onto the surface of a first insulation film 203 then baking the film liquid under the temperature of 300-400 deg.C. The first and third insulation films, i.e., silicon oxide films, 203, 205 are formed through plasma CVD reaction between SiH4 gas and N2O gas. Consequently, compressive stress in the range of 10<8>-10<9>dyn/cm<2> is obtained and the thickness of film of about 3000Angstrom can be achieved. The compressive stress functions to cancel tensile stress of the SOG film and the inner stress is totally balanced in the layer film 108.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体素子用層間膜に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an interlayer film for semiconductor devices.

[従来の技術] 半導体素子用層間膜(以下、単に層間膜と記すは、例え
ば、LSI等の半導体素子のゲート電極と配線との間、
あるいは配線と配線との間に介在させる膜で、電極と配
線との間あるいは配線相互間の絶縁性を確保する絶縁膜
としての性能が要求されるだけでなく、凹凸のある下地
の四部を埋めて滑らかな表面を作る、いわゆるステップ
カバレージ(step coverage)としての性
能も要求される。
[Prior Art] An interlayer film for semiconductor elements (hereinafter simply referred to as an interlayer film) is used, for example, between a gate electrode and wiring of a semiconductor element such as an LSI,
Alternatively, it is a film interposed between wirings, which not only requires performance as an insulating film to ensure insulation between electrodes and wirings or between wirings, but also fills in four parts of an uneven base. Performance as so-called step coverage is also required to create a smooth surface.

これまで、ステップカバレージとしての性能が優れた層
間膜として、三つの絶縁膜を順に積層することによって
三層構造をなすとともに、その中間の層を構成する絶縁
膜にはSOG膜(Spin 0nclass膜)を使う
ものが提案され、例えば、特開昭62−193265号
公報などによって紹介されている。
Up until now, as an interlayer film with excellent step coverage performance, three insulating films have been laminated in order to form a three-layer structure, and the insulating film constituting the intermediate layer is a SOG film (Spin 0n class film). A method using the method has been proposed and introduced, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 193265/1983.

第2図は、前述の公報に記載されている層間膜を使った
半導体素子の一従来例を断面で示したものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view of one conventional example of a semiconductor device using an interlayer film described in the above-mentioned publication.

この半導体素子は、配線を2層に分けて持つ多層配線構
造のもので、まずIC基板201の上に第1の配線20
2を密着形成し、次いで、この配線202の上に第1の
絶縁膜203および第2の絶縁膜204および第3の絶
縁膜205を順に密着形成し、さらに、前記第3の絶縁
膜205の上に第2の配線206を形成し、次いで、こ
の配線206の上に保護膜207を形成することによっ
て得たもので、前述の第1〜第3の絶縁膜によって三層
構造の層間膜208が構成されている。
This semiconductor element has a multilayer wiring structure in which wiring is divided into two layers. First, a first wiring 20 is placed on an IC board 201.
2 in close contact with each other, then a first insulating film 203, a second insulating film 204, and a third insulating film 205 are formed in close contact with each other in this order on this wiring 202, and further, the third insulating film 205 is This is obtained by forming a second wiring 206 on top, and then forming a protective film 207 on top of this wiring 206, and the three-layer interlayer film 208 is formed by the first to third insulating films described above. is configured.

第1および第2の配線202,206は、いずれも導電
材料としてアルミニウム(A(りを使ったものである。
The first and second wirings 202 and 206 both use aluminum (A) as a conductive material.

また、前記層間膜208においては、第2の絶縁膜20
4にSOG膜を使用するとともに、第1の絶縁膜203
および第3の絶縁膜205にはシフコン酸化膜(SiO
z膜)を使用している。
Further, in the interlayer film 208, the second insulating film 20
4 is used as the SOG film, and the first insulating film 203 is
And the third insulating film 205 is a Schifcon oxide film (SiO
Z membrane) is used.

ここに、第2の絶縁膜204であるSOG膜は、まず、
スピンコード法(a下した脱液を回転による遠心力を利
用して拡散させて膜状化する方法)によって第1の絶縁
膜203の表面に脱液の塗布を実施し、次いで、塗布し
た脱液を450°C程度で焼成することによって形成す
る。
Here, the SOG film which is the second insulating film 204 is first
The deliquent is applied to the surface of the first insulating film 203 by a spin code method (a method of diffusing the deliquid removed into a film using centrifugal force caused by rotation), and then the applied deliquid is applied to the surface of the first insulation film 203. It is formed by firing the liquid at about 450°C.

また、第1および第3の絶縁膜203,205であるシ
リコン酸化膜は、CVD法(気相成長法)や、スパッタ
リング法等の既存の薄膜技術によって形成する。
Furthermore, the silicon oxide films that are the first and third insulating films 203 and 205 are formed by existing thin film techniques such as CVD (vapor phase growth) and sputtering.

このような構造をなす半導体素子では、第2の配線20
6の形成が完了した段階(即ち、保護膜207を形成す
る前の段階)および保護膜207の形成が完了した段階
の2回にわたって、アニール処理をする。
In a semiconductor device having such a structure, the second wiring 20
The annealing process is performed twice: at the stage where the formation of the protective film 207 is completed (that is, before the formation of the protective film 207) and at the stage where the formation of the protective film 207 is completed.

このアニール処理は、いわゆる熱処理で、400〜10
00°Cに加熱することによって、イオンの打ち込みや
前述の層間膜208の形成等によってIC基板201の
受けたダメージを回復させるものである。
This annealing treatment is a so-called heat treatment, with a temperature of 400 to 10
By heating to 00.degree. C., damage to the IC substrate 201 caused by ion implantation, formation of the interlayer film 208 described above, etc. is recovered.

[発明が解決しようとする課題] さて、前述のように、SOG膜を他の二つの絶縁膜で挟
んで三層構造とした層間膜208は、下地の凹凸を平坦
にならすという点で非常に優れ、重要な技術となってい
る。
[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, the interlayer film 208, which has a three-layer structure in which the SOG film is sandwiched between two other insulating films, is very effective in flattening the unevenness of the underlying layer. It is an excellent and important technology.

ところが、前述の層間膜208において、例えば、第3
の絶縁膜205を常圧CVD法によって形成したような
場合には、第2の配線206に欠損やヒロック等の欠陥
が発生し易く、これらの欠陥の発生率を低減させること
が困難で、結果的に、製品の歩留りの低下や、信頼性の
低下と言った不都合を引き起こすという問題があった。
However, in the above-mentioned interlayer film 208, for example, the third
In the case where the insulating film 205 is formed by atmospheric pressure CVD, defects such as defects and hillocks are likely to occur in the second wiring 206, and it is difficult to reduce the incidence of these defects. In general, there has been a problem in that it causes inconveniences such as a decrease in product yield and a decrease in reliability.

ここに、欠損とは、配線の線幅の一部あるいは全部が切
り欠けた状態になる現象を言い、引張り荷重による破断
の如くして発生し、また、ヒロックとは、配線の一部が
隆起する現象を言い、圧縮荷重による座屈の如くして発
生する。換言すれば、欠損にしても、ヒロックにしても
、発生するためには、外力の作用が不可欠である。
Here, "defect" refers to a phenomenon in which part or all of the line width of the wiring is cut out, and it occurs as if it were broken due to a tensile load, and "hillock" is a phenomenon in which a part of the wiring is raised. This phenomenon occurs like buckling due to compressive load. In other words, the action of an external force is indispensable for both defects and hillocks to occur.

従って、このような欠陥が発生し易いということは、ア
ニール処理時に前記層間膜208から第2の配線206
に欠陥を引き起こすべき外力が作用していると、推察さ
れる。
Therefore, the fact that such defects are likely to occur means that the second wiring 206 is removed from the interlayer film 208 during the annealing process.
It is inferred that an external force is acting on the device that should cause the defect.

そこで、本願発明者は、前述の問題点を解決する第1歩
として、まず、前記層間膜208の内部応力の特性と前
述の欠陥発生率との関係を分析・解明することにした。
Therefore, as a first step to solving the above-mentioned problems, the inventors of the present application decided to first analyze and clarify the relationship between the internal stress characteristics of the interlayer film 208 and the above-mentioned defect occurrence rate.

そして、層間膜208の内部応力の特性の分析・解明に
あたって、前記SOG膜は、形成時(焼成時)に収縮し
、これによって膜応力として引張り応力を持つ絶縁膜と
なっていることが判明した。
In analyzing and elucidating the internal stress characteristics of the interlayer film 208, it was found that the SOG film contracts during formation (firing), and as a result, becomes an insulating film with tensile stress as film stress. .

また、常圧CVD法によって形成した第3の絶縁膜20
5も膜応力として引張り応力を持っていることが判明し
た。
Further, a third insulating film 20 formed by normal pressure CVD method
It was found that No. 5 also had tensile stress as membrane stress.

このような事実に対して、本願発明者は、次のような考
察を行った。
In view of these facts, the inventor of the present application has made the following considerations.

「 第3の絶縁膜205を常圧CVD法によって形成し
た層間膜208の場合は、SOG膜である第2の絶縁膜
204の持つ引張り応力が第3の絶縁膜205の持つ引
張り応力によってより強力化されて、より強大な外力と
なって第2の配線206に作用することになり、その結
果として、アニール処理の際に欠損やヒロックといった
欠陥が発生し易くなる。
In the case where the third insulating film 205 is an interlayer film 208 formed by atmospheric pressure CVD, the tensile stress of the second insulating film 204, which is an SOG film, is stronger due to the tensile stress of the third insulating film 205. This causes a stronger external force to act on the second wiring 206, and as a result, defects such as breaks and hillocks are more likely to occur during annealing.

したがって、SOG膜を挟む第1および第3の絶縁膜の
内部応力の特性を適宜選定すれば、層間膜208全体と
しての応力特性を最適の状態に設定することができ、そ
れによって、前述の欠陥の発生率を低減させることがで
きる。」 本発明は、本願発明者が先の考察に基づき、さらに実験
・究明を重ねた結果得たもので、アニール処理によって
配線等に発生する欠損やヒロック等の発生率を大幅に低
減させることができる半導体素子用層間膜を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, by appropriately selecting the internal stress characteristics of the first and third insulating films sandwiching the SOG film, the stress characteristics of the interlayer film 208 as a whole can be set to an optimal state, thereby preventing the above-mentioned defects. can reduce the incidence of ” The present invention was obtained as a result of repeated experiments and investigations based on the above considerations, and it is possible to significantly reduce the incidence of defects, hillocks, etc. that occur in wiring etc. by annealing treatment. The purpose of the present invention is to provide an interlayer film for semiconductor devices that can be used.

[課題を解決するための手段] 本発明に係る半導体素子用層間膜は、順に積層された三
つの絶縁膜によって三層構造をなすとともに、中間の層
を構成する絶縁膜にはSOG膜が使用されたものである
[Means for Solving the Problems] The interlayer film for semiconductor devices according to the present invention has a three-layer structure with three insulating films laminated in sequence, and an SOG film is used as the insulating film constituting the intermediate layer. It is what was done.

しかし、前記SOG膜を挟む他の二つの絶縁膜として、
膜応力が圧縮応力である絶縁膜を使用している。
However, as for the other two insulating films sandwiching the SOG film,
An insulating film whose film stress is compressive stress is used.

[作用] 本発明に係る半導体素子用層間膜を使った半導体素子に
おいて、該半導体素子用層間膜に隣接した配線等を観測
すると、従来の層間膜を使った場合と比較して、欠損や
ヒロックの発生率が大幅に低減してことを確認すること
ができる。
[Function] In a semiconductor device using the interlayer film for semiconductor devices according to the present invention, when wiring etc. adjacent to the interlayer film for semiconductor devices are observed, there are no defects or hillocks compared to when a conventional interlayer film is used. It can be confirmed that the incidence of this has been significantly reduced.

このような効果が得られる理由としては、以下の如く推
察することができる。
The reason why such an effect is obtained can be inferred as follows.

本発明に係る半導体素子用層間膜においては、SOG膜
を挟む二つの絶縁膜が、いずれも膜応力として圧縮応力
を持つもので、これらの圧縮応力が、SOG膜の持つ引
張り応力を相殺する如く作用して、層間膜全体としては
、内部応力が平衡状態に保たれた安定した膜となり、該
層間膜に隣接する配線等に無理な外力を作用させない。
In the interlayer film for semiconductor devices according to the present invention, the two insulating films sandwiching the SOG film both have compressive stress as film stress, and these compressive stresses cancel out the tensile stress of the SOG film. As a result, the interlayer film as a whole becomes a stable film in which the internal stress is maintained in an equilibrium state, and no unreasonable external force is applied to the wiring or the like adjacent to the interlayer film.

そのため、アニール処理の際などにも、隣接した配線に
無理がかからず、その結果、配線の欠損やヒロック等の
欠陥の発生率を大幅に低減させることが可能になる。
Therefore, no strain is applied to adjacent wirings during annealing treatment, and as a result, it is possible to significantly reduce the incidence of defects such as wiring defects and hillocks.

[実施例] 第1図は、本発明の一実施例である層間膜を採用した半
導体素子の断面を示したものである。
[Example] FIG. 1 shows a cross section of a semiconductor device employing an interlayer film according to an example of the present invention.

この半導体素子は、配線を2層に分けて持つ多層配線構
造のもので、以下に示す第1〜第6の6つの工程を順に
経ることによって得られる。
This semiconductor element has a multilayer wiring structure in which the wiring is divided into two layers, and is obtained by sequentially passing through the following six steps from the first to the sixth steps.

第1の工程は、第1図<a>に示すように、IC基板1
01の上に第1の配線102を密着形成するものである
In the first step, as shown in FIG. 1 <a>, the IC substrate 1
The first wiring 102 is closely formed on top of the first wiring 102.

第2の工程は、第1図(b)に示すように、前記配線1
02の上に一実施例の層間膜108を形成するものであ
る。
In the second step, as shown in FIG. 1(b), the wiring 1
An interlayer film 108 according to an embodiment is formed on the film 02.

この一実施例の層間膜108は、第1の絶縁膜103お
よび第2の絶縁膜104および第3の絶縁膜105を前
記配線102の上に順に密着形成してゆくことによって
得たもので、三層構造をなしている。
The interlayer film 108 of this example is obtained by sequentially closely forming a first insulating film 103, a second insulating film 104, and a third insulating film 105 on the wiring 102. It has a three-layer structure.

第3の工程は、第1図(C)に示すように、前記第3の
絶縁膜105の上に第2の配線106を形成するもので
ある。
In the third step, as shown in FIG. 1C, a second wiring 106 is formed on the third insulating film 105.

第4の工程は、第1図(C)に示すように、第3の工程
が終了したものに対して一回目のアニール処理(図に、
符号(イ)で指し示す)を施すものである。
In the fourth step, as shown in FIG.
(indicated by the symbol (a))).

第5の工程は、−回目のアニール処理が終了した場合に
、第1図(d)に示すように、第2の配線106の上に
保護膜107を形成するものである。
In the fifth step, when the -th annealing process is completed, a protective film 107 is formed on the second wiring 106, as shown in FIG. 1(d).

第6の工程は、第5の工程が終了したものに対して2回
目のアニール処理(図に符号(ロ)で指し示す)を施す
ものである。
In the sixth step, a second annealing process (indicated by the symbol (b) in the figure) is performed on the material after the fifth step.

以上の6つの工程を順に経ることによって、配線が2層
に形成された半導体素子が得られる。
By sequentially performing the above six steps, a semiconductor element having two layers of wiring can be obtained.

前述の第1および第2の配線102,106は、いずれ
も、導電材料としてアルミニウム(A[)を使ったもの
で、公知の写真製版技術(蒸着、リングラフィ、エツチ
ング等)によって形成される。
The first and second wirings 102 and 106 described above both use aluminum (A[) as a conductive material and are formed by known photolithography techniques (vapor deposition, phosphorography, etching, etc.).

その場合に、配線の膜厚は、いずれも6000人程度で
ある。ただし、導電材料としては、前記アルミニウムに
代えて、アルミ合金、銅、モリブデン、タングステン等
の金属材料や、これらのシリサイド及びドープトポリシ
リコンなどを使うようにしても良い。
In that case, the thickness of the wiring is about 6000 in each case. However, as the conductive material, metal materials such as aluminum alloy, copper, molybdenum, tungsten, silicides thereof, doped polysilicon, etc. may be used instead of the aluminum.

前記一実施例の層間膜108は、中間の層を構成する第
2の絶縁膜104にSOG膜を使用するとともに、第1
の絶縁膜103および第3の絶縁膜+05にはシリコン
酸化膜(SIO!膜)を使用したものである。
In the interlayer film 108 of the above embodiment, an SOG film is used for the second insulating film 104 constituting the intermediate layer, and the first
A silicon oxide film (SIO! film) is used for the insulating film 103 and the third insulating film +05.

ここに、第2の絶縁膜104であるSOG膜は、まず、
SOG膜用の脱液(東京応化株式会社製OCD typ
e 2)をスピンコード法によって第1の絶縁膜203
の表面に塗布し、次いで、塗布した脱液を300〜40
0 ’C程度で焼成することによって形成する。
Here, the SOG film which is the second insulating film 104 is first
Deliquor removal for SOG membrane (OCD type manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.)
e2) to the first insulating film 203 using the spin code method.
, and then remove the applied liquid from 300 to 40
It is formed by firing at about 0'C.

また、第1および第3の絶縁膜203,205であるシ
リコン酸化膜は、いずれも、プラズマCVD法(気相成
長法)によって5IH4ガスとN20ガスとを反応させ
ることにより形成したもので、膜応力として108〜l
ogdyn/cm’程度の圧縮応力が持たせてあり、ま
た、膜厚は3000八程度としている。
Furthermore, the silicon oxide films that are the first and third insulating films 203 and 205 are both formed by reacting 5IH4 gas and N20 gas by plasma CVD (vapor phase epitaxy). 108~l as stress
It has a compressive stress of about ogdyn/cm', and the film thickness is about 30008.

この場合の膜形成条件として、下地の温度は300〜3
80°C程度、RF電流は1.OA、圧力は300mT
orrにする。また、シリコン酸化膜(5iOy膜)を
得る為の5IH4ガスおよびN、Oガスの供給流量は、
常圧下に換算してS i It 、の場合は毎分50c
c、 N、Oの場合は毎分1000ccとする。さらに
、膜の成長速度は毎分約600人とする。
In this case, the film forming conditions are as follows: The temperature of the base is 300-3
Approximately 80°C, RF current is 1. OA, pressure is 300mT
Make it orr. In addition, the supply flow rates of 5IH4 gas and N, O gas to obtain a silicon oxide film (5iOy film) are as follows:
Converted to normal pressure, S i It is 50c per minute.
In the case of c, N, and O, the rate is 1000cc per minute. Furthermore, the film growth rate is approximately 600 per minute.

さて、以上のような半導体素子において、層間膜+08
の効果を確認するため、2回目のアニール処理を終えて
から、第2の配線106に発生している欠損の発生密度
とヒロックの発生密度とを従来品の場合と比較して観測
した。
Now, in the above semiconductor device, the interlayer film +08
In order to confirm the effect, after the second annealing process was completed, the density of defects and the density of hillocks occurring in the second wiring 106 were observed in comparison with those of the conventional product.

この場合に、ヒロックは線幅が20μm程度の配線箇所
で観測し、欠損は線幅が4.5μmでスペースがI。
In this case, the hillock was observed at a wiring location with a line width of about 20 μm, and the defect was a space I with a line width of 4.5 μm.

8μm程度の配線箇所で観測した。Observation was made at a wiring location of approximately 8 μm.

ヒロックの発生密度は、従来の層間膜208が使用され
たものでは10.2個/mmであるのに対し、前記一実
施例の層間膜108が使用されたものでは69個/1+
1111に減少していた。
The hillock occurrence density is 10.2 hillocks/mm in the case where the conventional interlayer film 208 is used, whereas it is 69 hillocks/1+ in the case where the interlayer film 108 of the above embodiment is used.
The number had decreased to 1,111.

また、欠損の発生密度は、従来の層間膜208か使用さ
れたものでは5.0個/mmであるのに対し、前記一実
施例の層間膜108が使用されたものでは1.5個/v
++に減少していた。
Furthermore, the density of defects is 5.0 pieces/mm in the case where the conventional interlayer film 208 is used, whereas it is 1.5 pieces/mm in the case where the interlayer film 108 of the above embodiment is used. v
It had decreased to ++.

このように、ヒロックおよび欠損の双方とも、大幅に低
減させることができた。
In this way, both hillocks and defects could be significantly reduced.

なお、具体的な数値の比較は省略するが、第1の配線1
02においても、第2の配線106の場合と同様に、欠
損やヒロック等の欠陥の発生率の低減が確認された。
Although a specific comparison of numerical values is omitted, the first wiring 1
Similarly to the case of the second wiring 106, a reduction in the incidence of defects such as defects and hillocks was confirmed in 02.

以上のような効果が得られる理由は、理論的に明確に確
立されてはいない。しかし、本願発明者の変歪なる実験
結果と、それに対する鋭意考究の結果、次のような理由
によって、効果が得られるものと推察される。
The reason why the above effects are obtained has not been clearly established theoretically. However, as a result of the experimental results of the inventor of the present application and intensive research thereof, it is presumed that the effect can be obtained for the following reasons.

すなわち、前記一実施例の層間膜108においては、S
OG膜である第2の絶縁膜104を挟む二つの絶縁膜1
03,105が、いずれも膜応力として圧縮応力を持つ
もので、これらの圧縮応力が、SOG膜の持つ引張り応
力を相殺する如く作用して、層間膜108全体としては
、内部応力が平衡状態に保たれた安定した膜となり、該
層間膜108に隣接する配線等に無理な外力を作用させ
ない。
That is, in the interlayer film 108 of the above embodiment, S
Two insulating films 1 sandwiching a second insulating film 104 which is an OG film
03 and 105 both have compressive stress as film stress, and these compressive stresses act to cancel out the tensile stress of the SOG film, so that the internal stress of the interlayer film 108 as a whole reaches an equilibrium state. This results in a stable and maintained film, and no excessive external force is applied to the wiring or the like adjacent to the interlayer film 108.

そのため、アニール処理の際などにも、配線102や配
線106などに無理がかからず、その結果、配線の欠損
やヒロック等の欠陥の発生率が大幅に低減する。
Therefore, no stress is applied to the wiring 102, the wiring 106, etc. during annealing treatment, and as a result, the incidence of defects such as wiring defects and hillocks is significantly reduced.

なお、SOG膜を挟む第1および第3の絶縁膜は、膜応
力として圧縮応力を持ったものであれば良(、その形成
法としては、一実施例におけるプラズマCVD法に限定
するものではない。例えば、スパッタリング法や、バイ
アススパッタリング法を利用することもできる。また、
一方の絶縁膜をプラズマCVD法によって形成して、他
方の絶縁膜をスパッタリング法によって形成するなど、
絶縁膜毎に、異なった形成法を利用しても良い。
Note that the first and third insulating films sandwiching the SOG film may have compressive stress as film stress (although the method for forming them is not limited to the plasma CVD method in one embodiment). For example, a sputtering method or a bias sputtering method can also be used.
For example, one insulating film is formed by a plasma CVD method and the other insulating film is formed by a sputtering method.
Different formation methods may be used for each insulating film.

また、第1および第3の絶縁膜の材質も、前記一実施例
のものに限定するものではない。例えば、前記一実施例
では第1および第3の絶縁膜の材質を5iotとしたが
、P−SiOや、P−SiN、 Si、NいPSGなど
に代えても良い。
Further, the materials of the first and third insulating films are not limited to those of the above embodiment. For example, in the above embodiment, the material of the first and third insulating films is 5iot, but it may be replaced with P-SiO, P-SiN, Si, N, PSG, or the like.

また、本発明に係る層間膜は、前述の一実施例では、多
層配線構造の半導体素子に利用した場合を示したが、配
線が単一の半導体素子において、配線の表面を覆う絶縁
膜として利用しても良い。
In addition, the interlayer film according to the present invention is used as an insulating film covering the surface of the wiring in a semiconductor element with a single wiring, although the above embodiment shows a case where it is used in a semiconductor element with a multilayer wiring structure. You may do so.

[発明の効果] 本発明に係る半導体素子用層間膜を使った半導体素子に
おいて、該半導体素子用層間膜に隣接した配線等を観測
すると、従来の層間膜を使った場合と比較して、欠損や
ヒロックの発生率が大幅に低減してことを確認すること
ができる。
[Effects of the Invention] In a semiconductor device using the interlayer film for semiconductor devices according to the present invention, when wiring etc. adjacent to the interlayer film for semiconductor devices are observed, there are fewer defects compared to when a conventional interlayer film is used. It can be confirmed that the occurrence rate of hillocks has been significantly reduced.

このような効果が得られる理由としては、以下の如く推
察することができる。
The reason why such an effect is obtained can be inferred as follows.

本発明に係る半導体素子用層間膜においては、SOG膜
を挟む二つの絶縁膜が、いずれも膜応力として圧縮応力
を持つもので、これらの圧縮応力が、SOG膜の持つ引
張り応力を相殺する如く作用して、層間膜全体としては
、内部応力が平衡状態に保たれた安定した膜となり、該
層間膜に隣接する配線等に無理な外力を作用させない。
In the interlayer film for semiconductor devices according to the present invention, the two insulating films sandwiching the SOG film both have compressive stress as film stress, and these compressive stresses cancel out the tensile stress of the SOG film. As a result, the interlayer film as a whole becomes a stable film in which the internal stress is maintained in an equilibrium state, and no unreasonable external force is applied to the wiring or the like adjacent to the interlayer film.

そのため、アニール処理の際などにも、隣接した配線に
無理がかからず、その結果、配線の欠損やヒロック等の
欠陥の発生率を大幅に低減させることが可能になる。
Therefore, no strain is applied to adjacent wirings during annealing treatment, and as a result, it is possible to significantly reduce the incidence of defects such as wiring defects and hillocks.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(d)は本発明の一実施例である半導体
素子用層間膜を使用した半導体素子の製造工程の説明図
で、第1図(a)は第1の工程の説明図、第1図(b)
は第2の工程の説明図、第1図(C)は第3の工程およ
び第4の工程の説明図、第1図(d)は第5の工程およ
び第6の工程の説明図、第2図は従来の層間膜を使った
半導体素子の構造説明図である。 101  ・・・・IC基板、102・・・・・・第1
の配線、103・・・・・・第1の絶縁膜、104・・
・・・・第2の絶縁膜、+05・・ 第3の絶縁膜、1
06・・・・・・第2の配線、+07・・・・・・保護
膜、108・・・・・・層間膜(半導体素子用層間膜)
。 第 図 201、尤基板 第2図 手続ネ甫正書(自発) 平成元年 9月27E1 特許庁長官 吉 [1文 毅 殿 1、事件の表示 昭和63年特許願第274526号 2、発明の名称 半導体素子用層間膜 3浦11正をする者 事件との関係  特許出願人 住所(〒105)東京都港区虎ノ門1丁目7番1名称(
029)   沖電気工業株式会社代表者小杉信光 2号 4、代理人 住所(〒108)東京都港区芝浦4丁目10番3号5、
補正の対象 (1)明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 6、補正の内容 (1)明細書第4頁第7行〜第8行の「400〜100
0℃」を「300℃〜500℃」と訂正する。 (2)明細書第11頁第4行のr203」をr ]、 
03 Jと訂正する。 (3)明細書第11頁第7行のr203.205Jを[
103,105Jと訂正する。 (4)第2図を別紙の通り補正する。 以
FIGS. 1(a) to 1(d) are explanatory diagrams of the manufacturing process of a semiconductor element using an interlayer film for semiconductor elements which is an embodiment of the present invention, and FIG. 1(a) is an explanation of the first process. Figure 1(b)
is an explanatory diagram of the second step, FIG. 1(C) is an explanatory diagram of the third and fourth steps, FIG. 1(d) is an explanatory diagram of the fifth and sixth steps, and FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of the structure of a semiconductor element using a conventional interlayer film. 101...IC board, 102...First
wiring, 103...first insulating film, 104...
...Second insulating film, +05...Third insulating film, 1
06...Second wiring, +07...Protective film, 108...Interlayer film (interlayer film for semiconductor element)
. Figure 201, Substrate Figure 2 Procedures Manual (self-proposal) September 27, 1989 E1 Director General of the Patent Office Yoshi [1 sentence Toshi Tsuyoshi 1, Indication of the case 1988 Patent Application No. 274526 2, Title of the invention Relationship with the case involving the person who made interlayer film for semiconductor devices 3ura 11 Masa Patent applicant address (105) 1-7-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Name (
029) Oki Electric Industry Co., Ltd. Representative: Nobumitsu Kosugi 2-4, Agent address: 4-10-3-5 Shibaura, Minato-ku, Tokyo 108.
Subject of amendment (1) “Detailed Description of the Invention” column of the specification. 6. Contents of amendment (1) “400 to 100” in page 4, line 7 to line 8 of the specification
Correct "0℃" to "300℃~500℃". (2) "r203" on page 11, line 4 of the specification],
Correct it as 03 J. (3) r203.205J on page 11, line 7 of the specification [
Corrected to 103,105J. (4) Correct Figure 2 as shown in the attached sheet. Below

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  順に積層された三つの絶縁膜によって三層構造をなす
ともに、中間の層を構成する絶縁膜にはSOG膜が使用
された半導体用層間膜であって、前記SOG膜を挟む他
の二つの絶縁膜として、膜応力が圧縮応力である絶縁膜
を使用したことを特徴とした半導体素子用層間膜。
This is an interlayer film for semiconductors in which three insulating films are laminated in order to form a three-layer structure, and an SOG film is used as the insulating film constituting the middle layer, and two other insulating films sandwich the SOG film. An interlayer film for a semiconductor device, characterized in that an insulating film whose film stress is compressive stress is used as the film.
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