JPH02230735A - 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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- JPH02230735A JPH02230735A JP5120089A JP5120089A JPH02230735A JP H02230735 A JPH02230735 A JP H02230735A JP 5120089 A JP5120089 A JP 5120089A JP 5120089 A JP5120089 A JP 5120089A JP H02230735 A JPH02230735 A JP H02230735A
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Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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】
〔概要〕
半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言えば、スピ
ン・オン・グラス（以下、ＳＯＧという）溶液を焼成し
てＳＯＧＩＩ！Ｊを形成する方法に関し、厚いＳＯＧ溶
液を完全に焼成して膜質の良好な厚いＳＯＧＩＩＬｊ！
．を形成する半導体装置の製造方法の提供を目的とし、 第１の発明は、基板上に塗布されたスピン・オン・グラ
ス溶液にイオンを照射した後、熱処理を施してスピン・
オン・グラス１１ｌを形成する工程を含み構成し、 第２の発明は、基板上に塗布されたスピン・オン・グラ
ス溶液に熱処理を施した後、イオンを照射し、更に熱処
理を施してスピン・オン・グラス膜を形成する工程を有
することを含み構成する．（産業上の利用分野） 本発明は半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言え
ばスピン・オン・グラス（以下、ＳＯＧという）溶液を
焼成してＳＯＧ膜を形成する方法に関するものである。
ン・オン・グラス（以下、ＳＯＧという）溶液を焼成し
てＳＯＧＩＩ！Ｊを形成する方法に関し、厚いＳＯＧ溶
液を完全に焼成して膜質の良好な厚いＳＯＧＩＩＬｊ！
．を形成する半導体装置の製造方法の提供を目的とし、 第１の発明は、基板上に塗布されたスピン・オン・グラ
ス溶液にイオンを照射した後、熱処理を施してスピン・
オン・グラス１１ｌを形成する工程を含み構成し、 第２の発明は、基板上に塗布されたスピン・オン・グラ
ス溶液に熱処理を施した後、イオンを照射し、更に熱処
理を施してスピン・オン・グラス膜を形成する工程を有
することを含み構成する．（産業上の利用分野） 本発明は半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言え
ばスピン・オン・グラス（以下、ＳＯＧという）溶液を
焼成してＳＯＧ膜を形成する方法に関するものである。
第５図は従来例の焼成方法によるＳ Ｏ Ｇ １１９の
作成方法を説明する図である。図において、２は基板１
上に形成された第１層目のＰＳＧ膜、３は第１層目の旧
配線である。また４は第ＩＮ目のＡＩ配線のヒロックの
成長を抑制するため、プラズマＣＶＤ法によって形成さ
れた薄いｓｔｏｚｌｌ！Ｊである。
作成方法を説明する図である。図において、２は基板１
上に形成された第１層目のＰＳＧ膜、３は第１層目の旧
配線である。また４は第ＩＮ目のＡＩ配線のヒロックの
成長を抑制するため、プラズマＣＶＤ法によって形成さ
れた薄いｓｔｏｚｌｌ！Ｊである。
この後、ＳＯＧＩｌｉ５が形成される．すなわち、基板
表面の凹部を埋めるようにスピナーによりＳＯＧ溶液を
回転塗布した後、４５０゜Ｃ，３０分程度の熱処理を施
すと、該ｓ ｏ ｃ ｔ８液は脱水・縮合反応して硬化
する。
表面の凹部を埋めるようにスピナーによりＳＯＧ溶液を
回転塗布した後、４５０゜Ｃ，３０分程度の熱処理を施
すと、該ｓ ｏ ｃ ｔ８液は脱水・縮合反応して硬化
する。
このように、ＳＯＧ膜は基板の平坦化のために有効であ
るから、多層構造の半導体装置にしばしば使用される。
るから、多層構造の半導体装置にしばしば使用される。
また、６は眉間絶縁膜としてのＰＳＧ膜、８は開口部７
を介して第１層目のＡＩ配線３に電気的に接続する第２
層目のＡ！配線である。
を介して第１層目のＡＩ配線３に電気的に接続する第２
層目のＡ！配線である。
ところでＳＯＧ溶液が薄く塗布されている場合には、熱
処理を施すと、ＳＯＧの脱水・圃合反応により膜の内部
まで硬化することができる。
処理を施すと、ＳＯＧの脱水・圃合反応により膜の内部
まで硬化することができる。
しかし、第５図に示すように、基板の四部を埋め込むた
めにＳ Ｏ Ｇ溶液が厚＜塗布される場合には、熱処理
しても膜の表面のみが硬化するだけで膜の内部はあまり
硬化していない。これは、表面に生成した硬化１１タが
反応ガスの出入りを阻害し、内部のＳＯＧ溶ｔ（１，の
脱水・縮合反応を妨害するためと考えられる。
めにＳ Ｏ Ｇ溶液が厚＜塗布される場合には、熱処理
しても膜の表面のみが硬化するだけで膜の内部はあまり
硬化していない。これは、表面に生成した硬化１１タが
反応ガスの出入りを阻害し、内部のＳＯＧ溶ｔ（１，の
脱水・縮合反応を妨害するためと考えられる。
このため、第６図に示すように、開口部を形成したとき
、Ｓ Ｏ Ｇ Ｉｌｆｆ ５の内部の未硬化のＳＯＧ溶
液９から、その後の熱処理によって脱水・縮合反応によ
り生成された水の分子やガスが開口部７に流入する。そ
の後に第２層目のへ１配線層７を形成すると、そこに＾
１の隙間１０が生じて、第１層目の八１配線３と第２Ｍ
目のＡ１配線７とのコンタクト抵抗が増加したり、ある
いは全くコンタクトがとれないという問題がある． 本発明は、かかる上記の問題点に鑑みて創作されたもの
で、ＩｆｆいＳＯＧ溶液を完全に焼成して＋１２質の良
好な厚いｓ ｏ Ｇ １１２を形成する半導体装置の製
造方法の提供を目的とするものである。
、Ｓ Ｏ Ｇ Ｉｌｆｆ ５の内部の未硬化のＳＯＧ溶
液９から、その後の熱処理によって脱水・縮合反応によ
り生成された水の分子やガスが開口部７に流入する。そ
の後に第２層目のへ１配線層７を形成すると、そこに＾
１の隙間１０が生じて、第１層目の八１配線３と第２Ｍ
目のＡ１配線７とのコンタクト抵抗が増加したり、ある
いは全くコンタクトがとれないという問題がある． 本発明は、かかる上記の問題点に鑑みて創作されたもの
で、ＩｆｆいＳＯＧ溶液を完全に焼成して＋１２質の良
好な厚いｓ ｏ Ｇ １１２を形成する半導体装置の製
造方法の提供を目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
上記の課題は、第１図の第１の本発明の原理図に示すよ
うに、基板１１上に塗布されたｓ ｏ ｃ 溶液１２に
イオンを照射した後、熱処理を族してＳＯＧｔｌｆｆｔ
３を形成する工程を有することを特徴とする第１の半導
体装置の製造方法により解決され、また、第２図に示す
ように、苓板ｌｌ上に塗布されたＳＯＧ溶液１２に熱処
理を施した後、イオンを照射し、更に熱処理を施してＳ
ＯＧｖ！．１３を形成する工程を有することを特徴とす
る第２の半導体装置の製造方法によって解決される。
うに、基板１１上に塗布されたｓ ｏ ｃ 溶液１２に
イオンを照射した後、熱処理を族してＳＯＧｔｌｆｆｔ
３を形成する工程を有することを特徴とする第１の半導
体装置の製造方法により解決され、また、第２図に示す
ように、苓板ｌｌ上に塗布されたＳＯＧ溶液１２に熱処
理を施した後、イオンを照射し、更に熱処理を施してＳ
ＯＧｖ！．１３を形成する工程を有することを特徴とす
る第２の半導体装置の製造方法によって解決される。
本発明の第１の発明によれば、基板ｌｌ上に塗布された
ＳＯＧ溶液１２にイオンを照射することにより、Ｂｇｓ
ｏｃｉ液１２に多数の細孔を形成している．このため、
ＳＯＧ溶液１２を硬化するための熱処理を施すとき、Ｓ
ＯＧ溶液１２の内部で脱水・縮合反応によって生成した
水の分子やガスの排出が、該細孔を通して容易に行われ
るので、硬化反応は膜内部でも進行する。これにより、
ＳＯＧ溶液が厚く塗布される場合にも、溶液全体が硬化
して所定のＩＥ！１３が形成される。
ＳＯＧ溶液１２にイオンを照射することにより、Ｂｇｓ
ｏｃｉ液１２に多数の細孔を形成している．このため、
ＳＯＧ溶液１２を硬化するための熱処理を施すとき、Ｓ
ＯＧ溶液１２の内部で脱水・縮合反応によって生成した
水の分子やガスの排出が、該細孔を通して容易に行われ
るので、硬化反応は膜内部でも進行する。これにより、
ＳＯＧ溶液が厚く塗布される場合にも、溶液全体が硬化
して所定のＩＥ！１３が形成される。
また、本発明の第２の発明によれば、最初の熱処理によ
りＳＯＧ溶液１２の表面を硬化し、その後にイオンを照
射して、該ｓ ｏ ｃ 溶液１２に多数の細孔を形成し
ている。この場合にも、次に熱処理を施すとき、脱水・
縮合反応によって生成したＳＯＧ？８液の内部の水の分
子やガスが、該細孔を通して容易に排出される。これに
より、ＳＯＧ溶液が厚く塗布される場合にも、溶液全体
が硬化して所定の１１９１３が形成される。
りＳＯＧ溶液１２の表面を硬化し、その後にイオンを照
射して、該ｓ ｏ ｃ 溶液１２に多数の細孔を形成し
ている。この場合にも、次に熱処理を施すとき、脱水・
縮合反応によって生成したＳＯＧ？８液の内部の水の分
子やガスが、該細孔を通して容易に排出される。これに
より、ＳＯＧ溶液が厚く塗布される場合にも、溶液全体
が硬化して所定の１１９１３が形成される。
このようにして、ＳＯＧ膜全体を硬化することができる
ので、ＩＩｊＪ質が良好で、絶縁性もよく、また該Ｓ
Ｏ Ｇ １１９の開口部を介しての多層配線のコンタク
トも良好になる。
ので、ＩＩｊＪ質が良好で、絶縁性もよく、また該Ｓ
Ｏ Ｇ １１９の開口部を介しての多層配線のコンタク
トも良好になる。
なお、第４図は第２の発明の作用を示す実験結果図で、
本発明の方法と従来例の方法によって作成したＳＯＧ膜
の膜質を、エンチングレートによって比較している。
本発明の方法と従来例の方法によって作成したＳＯＧ膜
の膜質を、エンチングレートによって比較している。
？験では基手反にＳＯＧ冫容冫夜としてシラノーノレ溶
液を用いて塗布し、そして最初に４５０゜Ｃ．３０分の
熱処理を施し、次にイオンを打ち込んだ。打ち込み条件
は、反応性イオンエッチング装置（平行平板タイプ）で
Ｏｚガス５０５Ｃ側，圧力０．５Ｔｏｒｒ，ＲＦパワー
（１３．５６ＭＨｚ）３００Ｗで行った，第２回目の熱
処理は３００゜Ｃ， ３分で行った。なお、０■イオ
ンの打ち込み時間を３０秒と６０秒の２種類にした。ま
た、従来例では４５０゜Ｃ，３０分の熱処理のみとした
． この結果、第４図に示すように、０．５％のＨＦ水？６
？（ｌを用いて各１１２をエッチングし、エノチング
レートの大小で硬化の膜１￥を判断すると、従来のアニ
ール処理のものは数１００人程度しか硬化していないこ
とを示している。
液を用いて塗布し、そして最初に４５０゜Ｃ．３０分の
熱処理を施し、次にイオンを打ち込んだ。打ち込み条件
は、反応性イオンエッチング装置（平行平板タイプ）で
Ｏｚガス５０５Ｃ側，圧力０．５Ｔｏｒｒ，ＲＦパワー
（１３．５６ＭＨｚ）３００Ｗで行った，第２回目の熱
処理は３００゜Ｃ， ３分で行った。なお、０■イオ
ンの打ち込み時間を３０秒と６０秒の２種類にした。ま
た、従来例では４５０゜Ｃ，３０分の熱処理のみとした
． この結果、第４図に示すように、０．５％のＨＦ水？６
？（ｌを用いて各１１２をエッチングし、エノチング
レートの大小で硬化の膜１￥を判断すると、従来のアニ
ール処理のものは数１００人程度しか硬化していないこ
とを示している。
一方、本発明によればイオン打ち込み量が少ないとき（
打ち込み時間，３０秒）には、硬化の膜厚も十分ではな
いが、イオン打ち込み量を増やすと（打ち込み時間．６
０秒）、４０００人程度の膜厚であれば、膜全体を硬化
することができる。
打ち込み時間，３０秒）には、硬化の膜厚も十分ではな
いが、イオン打ち込み量を増やすと（打ち込み時間．６
０秒）、４０００人程度の膜厚であれば、膜全体を硬化
することができる。
？実施例〕
次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。
る。
第３図は、本発明の実ｈｉｌｉ例に係るＳＯＧ膜の作成
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
まず同図（ａ）に示すように、ＣＶＤ法により基板１４
上にＰＳＧＩＩ欠ｌ５を堆積した後に、スパッタ法によ
り膜厚７０００人の＾１膜を被着し、次いでパターニン
グにより第１ １ｆｆｉ目のＡＩ配線１６を形成する。
上にＰＳＧＩＩ欠ｌ５を堆積した後に、スパッタ法によ
り膜厚７０００人の＾１膜を被着し、次いでパターニン
グにより第１ １ｆｆｉ目のＡＩ配線１６を形成する。
その後、該ＡＩ配線１６のヒロツク防止のために、低温
ＣＶＤ法による膜厚２０００人のＳｉＯ■膜ｌ７を堆積
する。
ＣＶＤ法による膜厚２０００人のＳｉＯ■膜ｌ７を堆積
する。
次に同図（ｂ）に示すように、不図示のスピナーにより
シラノール系のＳＯＧ溶液をＪγく回転塗布し、基板上
の四部を埋めた後、４５０’Ｃ，３０分の熱処理を施す
。これにより、ＳＯＧ溶液の表面に硬化したＳＯＧＩ］
９１９が形成される。このときの熱処理として、１ ０
−’Ｔｏｒｒ以下の高真空下で３００゜Ｃ， ３分
の熱処理でもよい．次いで同図（Ｃ）に示すように、イ
オンミリン？装置又は反応性イオンエンチング装置等で
０■ガスをグロー放電させ、基仮土に０■イオンを打ち
込む。例えば、打ち込み条件として、５０３ＣＣｌ’１
圧力０．５Ｔｏｒｒ ，Ｒ Ｆバワー（１３．５６Ｍｌ
ｌｚ） ３ ０ ０ Ｗ，６０秒以上の処理を行う。
シラノール系のＳＯＧ溶液をＪγく回転塗布し、基板上
の四部を埋めた後、４５０’Ｃ，３０分の熱処理を施す
。これにより、ＳＯＧ溶液の表面に硬化したＳＯＧＩ］
９１９が形成される。このときの熱処理として、１ ０
−’Ｔｏｒｒ以下の高真空下で３００゜Ｃ， ３分
の熱処理でもよい．次いで同図（Ｃ）に示すように、イ
オンミリン？装置又は反応性イオンエンチング装置等で
０■ガスをグロー放電させ、基仮土に０■イオンを打ち
込む。例えば、打ち込み条件として、５０３ＣＣｌ’１
圧力０．５Ｔｏｒｒ ，Ｒ Ｆバワー（１３．５６Ｍｌ
ｌｚ） ３ ０ ０ Ｗ，６０秒以上の処理を行う。
これにより、ＳＯＧ１２１９およびＳＯＧ溶液ｌ８に多
数の細孔が形成される。なお、０■ガス以外に不活性ガ
スを用いてもよい。
数の細孔が形成される。なお、０■ガス以外に不活性ガ
スを用いてもよい。
次いで同図（ｄ）に示すように、１ ０ −’Ｔｏｒｒ
以下の高真空下で３００゜Ｃ， ３分の熱処理を行う
。
以下の高真空下で３００゜Ｃ， ３分の熱処理を行う
。
これにより、ＳＯＧ溶液１８の内部で脱水・縮合反応に
よって生成した水の分子やガスの排出が、咳細孔を通し
て容易に行われるので、硬化反応は膜内部でも進行する
。このようにして、ｓ ｏ ｃ 溶液全体が硬化してＳ
ｉ０■１嘆（ｓ ｏ ｃｌｌ９） ２ ０が形成される
。
よって生成した水の分子やガスの排出が、咳細孔を通し
て容易に行われるので、硬化反応は膜内部でも進行する
。このようにして、ｓ ｏ ｃ 溶液全体が硬化してＳ
ｉ０■１嘆（ｓ ｏ ｃｌｌ９） ２ ０が形成される
。
次に同図（ｅ）に示すように、層間１！！縁膜としての
ＰＳＧＩＩ奨２１をＣＶＤ法により堆積した後、パター
ニングにより開口部２２を設け、更に第２層目の八！配
線２３を形成する（同図（ｒ））。
ＰＳＧＩＩ奨２１をＣＶＤ法により堆積した後、パター
ニングにより開口部２２を設け、更に第２層目の八！配
線２３を形成する（同図（ｒ））。
このように、本発明の実施例では厚いＳＯＧ溶液が厚く
形成されていても、ＳＯＧ溶液内部まで＆’ｌｔ実に硬
化することができる。このため、ＳＯＧ溶液の脱水・縮
合反応による水の分子やガスが開口部２２に排出される
ことを防止できるので、第１層目の八１配線ｌ６と第２
層目の＾１配線２３との電気的コンタクトの悪化を防止
することが可能となる。
形成されていても、ＳＯＧ溶液内部まで＆’ｌｔ実に硬
化することができる。このため、ＳＯＧ溶液の脱水・縮
合反応による水の分子やガスが開口部２２に排出される
ことを防止できるので、第１層目の八１配線ｌ６と第２
層目の＾１配線２３との電気的コンタクトの悪化を防止
することが可能となる。
［発明の効果〕
以上説明したように、本発明の半導体装置の製造方法に
よれば、ＳＯＧ溶液を厚く形成しても、溶液全体を確実
に硬化することができる。このため、このｓｏ＋４の開
口部を介して配線接続されたコンタクトの特性も良好と
なり、信頼性の高い半導体装置が得られる。
よれば、ＳＯＧ溶液を厚く形成しても、溶液全体を確実
に硬化することができる。このため、このｓｏ＋４の開
口部を介して配線接続されたコンタクトの特性も良好と
なり、信頼性の高い半導体装置が得られる。
第１図（ａ）〜（ｃ）は、第１の発明の原理説明図、
第２図（ａ）〜（ｄ）は、第２の発明の原理説？図、
第３図（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施例の説明図、
第４図は、本発明の作用を示す実験結果図、第５図は、
従来例の製造方法の説明図、第６図は、従来例の問題点
を説明する図である。 （符号の説明） １，１１．１４・・・基板、 １２．１８・・・ＳＯＣ溶液、 １３．１９・・・ＳＯＧ膜、 ２，６，１５．２１・・・ＰＳＧ膜、 ３，ｌ６・・・第１層目の＾１配線、 ４，ｌ７・・・Ｓｉｎ．膜、 ５，２０・・・ＳｉＯ■１漠（ＳＯＧ膜）、７，２２・
・・開口部、 ８．２３・・・第２層目の＾１配線． １０・・・隙間。
従来例の製造方法の説明図、第６図は、従来例の問題点
を説明する図である。 （符号の説明） １，１１．１４・・・基板、 １２．１８・・・ＳＯＣ溶液、 １３．１９・・・ＳＯＧ膜、 ２，６，１５．２１・・・ＰＳＧ膜、 ３，ｌ６・・・第１層目の＾１配線、 ４，ｌ７・・・Ｓｉｎ．膜、 ５，２０・・・ＳｉＯ■１漠（ＳＯＧ膜）、７，２２・
・・開口部、 ８．２３・・・第２層目の＾１配線． １０・・・隙間。
Claims (2)
- （１）基板（１１）上に塗布されたスピン・オン・グラ
ス溶液（１２）にイオンを照射した後、熱処理を施して
スピン・オン・グラス膜（１３）を形成する工程を有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）基板（１１）上に塗布されたスピン・オン・グラ
ス溶液（１２）に熱処理を施した後、イオンを照射し、
更に熱処理を施してスピン・オン・グラス膜（１３）を
形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5120089A JPH02230735A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5120089A JPH02230735A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230735A true JPH02230735A (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=12880252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5120089A Pending JPH02230735A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02230735A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100241538B1 (ko) * | 1996-11-26 | 2000-03-02 | 김영환 | 반도체 소자의 비아홀 형성방법 |
| JP2018503259A (ja) * | 2015-01-07 | 2018-02-01 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 高品質ｆｃｖｄ膜バックグラウンド用の先進的処理フロー |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP5120089A patent/JPH02230735A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100241538B1 (ko) * | 1996-11-26 | 2000-03-02 | 김영환 | 반도체 소자의 비아홀 형성방법 |
| JP2018503259A (ja) * | 2015-01-07 | 2018-02-01 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 高品質ｆｃｖｄ膜バックグラウンド用の先進的処理フロー |
| JP2021044555A (ja) * | 2015-01-07 | 2021-03-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 高品質ｆｃｖｄ膜バックグラウンド用の先進的処理フロー |
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