JPH02144940A - 多層配線間の層間絶縁膜構造 - Google Patents
多層配線間の層間絶縁膜構造Info
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- JPH02144940A JPH02144940A JP29810488A JP29810488A JPH02144940A JP H02144940 A JPH02144940 A JP H02144940A JP 29810488 A JP29810488 A JP 29810488A JP 29810488 A JP29810488 A JP 29810488A JP H02144940 A JPH02144940 A JP H02144940A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体集積回路やパッケージ用実装基板などに
おける多層配線の金属配線間を絶縁する層間絶縁膜の構
造に関する。
おける多層配線の金属配線間を絶縁する層間絶縁膜の構
造に関する。
従来、多層配線の層間絶縁膜の重ね合せ構造の例として
、Ｐ−５ｉＯ／ＳＯＧ／Ｐ−８ｉＯよりなる構造のもの
がある。このＳＯＧはシラノールの脱水反応を利用した
もので、塗布膜法により膜形成を行なうものである。
、Ｐ−５ｉＯ／ＳＯＧ／Ｐ−８ｉＯよりなる構造のもの
がある。このＳＯＧはシラノールの脱水反応を利用した
もので、塗布膜法により膜形成を行なうものである。
Ｐ−８ｉ ＯはプラズマＣＶＤ法により形成された酸化
硅素膜である。
硅素膜である。
なお、当該膜形成技術について記載した文献の例として
は、［セミコンダクター・ワールド（Ｓｅｍ１ｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ） （日本語板）Ｊ１９８７
年１０月号、第６５〜第６７頁が挙げられる。
は、［セミコンダクター・ワールド（Ｓｅｍ１ｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ） （日本語板）Ｊ１９８７
年１０月号、第６５〜第６７頁が挙げられる。
しかるに、上記の場合、材料の不安定性、脱ガス反応に
よる信頼性の低下、プロセスの複雑さ、下地デバイスへ
のダメージ制御の難しさ、低いスループットといりた問
題があった。
よる信頼性の低下、プロセスの複雑さ、下地デバイスへ
のダメージ制御の難しさ、低いスループットといりた問
題があった。
本発明はかかる従来技術の有する欠点を解消し、眉間絶
縁膜の重ね合せ構造において層間の段差を埋めることの
できる信頼性の高い平坦化技術を提供し、しかも、多層
配線における当該配線の水分との腐食によるイぎ頼性の
低下を回避し、さらに、金属配線と眉間絶縁膜との熱膨
張係数の差に起因する眉間絶縁膜へのクラックの発生を
防止することができる技術を提供することを目的とする
。
縁膜の重ね合せ構造において層間の段差を埋めることの
できる信頼性の高い平坦化技術を提供し、しかも、多層
配線における当該配線の水分との腐食によるイぎ頼性の
低下を回避し、さらに、金属配線と眉間絶縁膜との熱膨
張係数の差に起因する眉間絶縁膜へのクラックの発生を
防止することができる技術を提供することを目的とする
。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明では、層間絶縁膜の重ね合せ構造において、常圧
の化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成されたＢＳＧ（
はうけい酸ガラス）膜とプラズマＣＶＤ法により形成さ
れたく酸化硅素膜）ｐ−ｓｌＯ膜とを組合せてなるもの
である。
の化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成されたＢＳＧ（
はうけい酸ガラス）膜とプラズマＣＶＤ法により形成さ
れたく酸化硅素膜）ｐ−ｓｌＯ膜とを組合せてなるもの
である。
上記ＢＳＧ膜は、段差被覆性に優れ、従来のＳＯＧ膜の
ように眉間の段差が埋めこまれないことによるすきまを
発生させることなく、厚膜を形成することができるので
段差を埋めるように作用させることができる。それによ
って、段差の平坦化を可能とする。このＢＳＧＭと組合
せるＰ−８ｌＯ膜は、機械的強度に優れており、金属間
層例えばＡｌ配線との熱膨張係数（率）の差に起因した
眉間絶縁膜（ＢＳＧ膜）のクラック発生などを防止でき
、耐クラツク性の低いＢＳＧ膜の欠点を補うことができ
る。
ように眉間の段差が埋めこまれないことによるすきまを
発生させることなく、厚膜を形成することができるので
段差を埋めるように作用させることができる。それによ
って、段差の平坦化を可能とする。このＢＳＧＭと組合
せるＰ−８ｌＯ膜は、機械的強度に優れており、金属間
層例えばＡｌ配線との熱膨張係数（率）の差に起因した
眉間絶縁膜（ＢＳＧ膜）のクラック発生などを防止でき
、耐クラツク性の低いＢＳＧ膜の欠点を補うことができ
る。
さらに、本発明によるＢＳＧ膜とＰ−８ｉＯＩＪとの重
ね合せ構造において、特に、第１層配線から第２層配線
において、Ｐ −Ｓ ｉ Ｏｔ ／ Ｂ Ｓ Ｇ ／Ｐ
−８ｉＯ，膜構造とし、第１層または第２層配線ＣＡＩ
配線）とＢＳＧ膜との間にｐ−５ｔｏ。
ね合せ構造において、特に、第１層配線から第２層配線
において、Ｐ −Ｓ ｉ Ｏｔ ／ Ｂ Ｓ Ｇ ／Ｐ
−８ｉＯ，膜構造とし、第１層または第２層配線ＣＡＩ
配線）とＢＳＧ膜との間にｐ−５ｔｏ。
膜を介在させると、ＢＳＧ膜とＡｌ配線との反応を抑止
するばかりでなく、ＢＳＧ膜が吸湿したことによる水分
とＡｌ配線との反応を抑止して、Ｍ配耐の腐食を防止す
ることができる。
するばかりでなく、ＢＳＧ膜が吸湿したことによる水分
とＡｌ配線との反応を抑止して、Ｍ配耐の腐食を防止す
ることができる。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
実施例１゜
第１図に示すように、第１７ｉｉｉ配線１上に、プラズ
マＣＶＤ法により第１層Ｐ−８ｉ Ｏ膜２を形成する。
マＣＶＤ法により第１層Ｐ−８ｉ Ｏ膜２を形成する。
その際、図示寸法ａ〉寸法ｂＸ２を満たしている。該第
１層Ｐ−８ｉＯ膜２上に、常圧ＣＶＤ法により、段差３
が平坦化されるまで、ＢＳＧ膜４を堆積する。さらに、
第２層Ｐ−８ｔ 。
１層Ｐ−８ｉＯ膜２上に、常圧ＣＶＤ法により、段差３
が平坦化されるまで、ＢＳＧ膜４を堆積する。さらに、
第２層Ｐ−８ｔ 。
膜５を堆積し、第２層１配腺６を形成する。
実施例２゜
常圧ＣＶＤ法により、実施例１と同様にして、ＢＳＧ膜
４を堆積する。さらに、ＢｓＧ膜４の上に、プラズマＣ
ＶＤ法によるｐ−５ｉｏ膜２を堆積し、第２層１配腺６
を形成する。
４を堆積する。さらに、ＢｓＧ膜４の上に、プラズマＣ
ＶＤ法によるｐ−５ｉｏ膜２を堆積し、第２層１配腺６
を形成する。
実施例３゜
第３図に示すように、第１層へ！配線１上に、プラズマ
ＣＶＤ法によるＰ−５ｉ Ｏ膜２を堆積する。その際、
図示寸法ａ〉寸法ｂＸ２を満たしている。このｐ−ｓ
ｔ ｏ膜２の上に、同様にして常圧ＣＶＤ法によるＢＳ
Ｇ膜４を段差３が平坦化されるまで堆積し、このＢＳＧ
膜４の上に第２層Ｍ配線６を形成する。
ＣＶＤ法によるＰ−５ｉ Ｏ膜２を堆積する。その際、
図示寸法ａ〉寸法ｂＸ２を満たしている。このｐ−ｓ
ｔ ｏ膜２の上に、同様にして常圧ＣＶＤ法によるＢＳ
Ｇ膜４を段差３が平坦化されるまで堆積し、このＢＳＧ
膜４の上に第２層Ｍ配線６を形成する。
本発明における常圧ＣＶＤ法によるＢＳＧ膜４の形成は
、常圧下で、モノシランとジボランと酸素とのガス系で
化学的気相反応を利用して、膜成長させることにより形
成することができる。
、常圧下で、モノシランとジボランと酸素とのガス系で
化学的気相反応を利用して、膜成長させることにより形
成することができる。
当該ＢＳＧ膜４におけるＳ１０．中のＢ濃度は、１〜３
ｗｔ％であることが好ましい。
ｗｔ％であることが好ましい。
ＣＶＤによる反応温度は４００〜４７０℃である。プラ
ズマＣＶＤ法によるＰ−８ｉＯＮ２の形成は、周知のＳ
ｉＨ４などを用いイオンプレーディングなどの化学反応
を伴なう成膜法により形成することができる。
ズマＣＶＤ法によるＰ−８ｉＯＮ２の形成は、周知のＳ
ｉＨ４などを用いイオンプレーディングなどの化学反応
を伴なう成膜法により形成することができる。
当該ｐ−ｓ ｔ ｏ膜２の膜厚は、５０ ｎ ｍ〜５０
０ｎｍの範囲である。
０ｎｍの範囲である。
当該Ｐ−８ｉ Ｏ膜２やＢＳＧ膜との膜厚は下地段差形
状によって適宜選定することができる０本発明では、ア
ルゴン（Ａｒ）スパッタ法、ＲＩＥなどにより、これら
膜の膜厚を薄くしたりあるいは残存する段差の肩部な取
り除くことを行ってもよい。
状によって適宜選定することができる０本発明では、ア
ルゴン（Ａｒ）スパッタ法、ＲＩＥなどにより、これら
膜の膜厚を薄くしたりあるいは残存する段差の肩部な取
り除くことを行ってもよい。
本発明によれば、そのＢＳＧ膜４は、段差被覆性に優れ
、層間の段差が埋めこまれないことによるすきまの発生
がなく、厚く膜を形成することができ、段差を埋め、段
差の平坦化を実現することができる。
、層間の段差が埋めこまれないことによるすきまの発生
がなく、厚く膜を形成することができ、段差を埋め、段
差の平坦化を実現することができる。
一方、本発明では該ＢＳＧ膜４にｐ−５ｉｏ膜２を組合
せることにより、該ｐ−５ｉｏ膜２は機械的強度に侵れ
、耐クラツク性の低いＢＳＧ膜４の欠点を補なうことが
できた。
せることにより、該ｐ−５ｉｏ膜２は機械的強度に侵れ
、耐クラツク性の低いＢＳＧ膜４の欠点を補なうことが
できた。
また、本発明によれば、ＢＳＧ膜４とｐ−５ｔＯ膜２と
を重ね合せるに、特に、第１層Ａｌ配線ｌから第２層Ａ
ｌ配線６にかけてＰ−８ｉＯ／ＢＳＧ／Ｐ−８ｉＯより
なる三層構造とすることにより、あるいはＰ−８ｉＯ／
ＢＳＧ二層構造とすることにより、ＢＳＧ膜４とＡｌ配
置１，６との反応を抑止し、ＢＳＧ［４とが吸湿するこ
とによる水分とＡ！配線１．６との反応を抑止して、Ａ
！配線間の信頼性を向上させることができた。
を重ね合せるに、特に、第１層Ａｌ配線ｌから第２層Ａ
ｌ配線６にかけてＰ−８ｉＯ／ＢＳＧ／Ｐ−８ｉＯより
なる三層構造とすることにより、あるいはＰ−８ｉＯ／
ＢＳＧ二層構造とすることにより、ＢＳＧ膜４とＡｌ配
置１，６との反応を抑止し、ＢＳＧ［４とが吸湿するこ
とによる水分とＡ！配線１．６との反応を抑止して、Ａ
！配線間の信頼性を向上させることができた。
さらに、本発明によればＢＳＧ膜４とｐ−ｓｔ。
腓２との三層構造で眉間絶縁膜の平坦化が可能でプロセ
スの簡略化を可能とすることができた。
スの簡略化を可能とすることができた。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定さね、
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定さね、
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。
本発明による多層配線の層間絶縁膜構造は、半導体素子
における配線技術のみならず、パッケージ用実装基板に
おける配線技術などにも広く適用することができる。
における配線技術のみならず、パッケージ用実装基板に
おける配線技術などにも広く適用することができる。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとうりであ
る。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとうりであ
る。
本発明によれば、高品質の平坦化層間絶縁膜を得ること
ができ、機械的強度や化学的安定性に優れた多層配線層
間絶縁膜構造のものを得ることができた。
ができ、機械的強度や化学的安定性に優れた多層配線層
間絶縁膜構造のものを得ることができた。
第１図、第２図および第３図はそれぞれ本発明の実施例
を示す構成断面図である。 １・・・第１層Ａｌ配線、２・・・Ｐ−８ｉ Ｏ膜、３
・・・段差、４・・・ＢＳＧ膜、５・・・ｐ−ｓ ｉ
ｏ膜、６・・・第１層Ａｌ配線。 第 １ 図 第 ３ 図
を示す構成断面図である。 １・・・第１層Ａｌ配線、２・・・Ｐ−８ｉ Ｏ膜、３
・・・段差、４・・・ＢＳＧ膜、５・・・ｐ−ｓ ｉ
ｏ膜、６・・・第１層Ａｌ配線。 第 １ 図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも、ボロンを含有する酸化珪素膜とプラズ
マ化学気相成長法により形成された酸化珪素膜との横層
構造を有して成ることを特徴とする多層配線間の層間絶
縁膜構造。 ２、層間絶縁膜構造が、三層構造よりなり、第１層金属
配線から第２層金属配線にかけて順次第１層前記酸化硅
素膜、前記ボロンを含有する酸化硅素膜および第２層前
記酸化硅素膜を積層してなる、請求項１に記載の多層配
線間の層間絶縁膜構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29810488A JPH02144940A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 多層配線間の層間絶縁膜構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29810488A JPH02144940A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 多層配線間の層間絶縁膜構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144940A true JPH02144940A (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=17855208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29810488A Pending JPH02144940A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 多層配線間の層間絶縁膜構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02144940A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317192A (en) * | 1992-05-06 | 1994-05-31 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Semiconductor contact via structure having amorphous silicon side walls |
| US5486939A (en) * | 1994-04-28 | 1996-01-23 | Xerox Corporation | Thin-film structure with insulating and smoothing layers between crossing conductive lines |
| US6140222A (en) * | 1992-09-22 | 2000-10-31 | Lucent Technologies Inc. | Integrated circuit dielectric formation |
| JP2008115651A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Fukuvi Chem Ind Co Ltd | 二重床構造における床パネル敷設仕舞い工法 |
-
1988
- 1988-11-28 JP JP29810488A patent/JPH02144940A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317192A (en) * | 1992-05-06 | 1994-05-31 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Semiconductor contact via structure having amorphous silicon side walls |
| US6140222A (en) * | 1992-09-22 | 2000-10-31 | Lucent Technologies Inc. | Integrated circuit dielectric formation |
| US5486939A (en) * | 1994-04-28 | 1996-01-23 | Xerox Corporation | Thin-film structure with insulating and smoothing layers between crossing conductive lines |
| JP2008115651A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Fukuvi Chem Ind Co Ltd | 二重床構造における床パネル敷設仕舞い工法 |
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