JPH04111424A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH04111424A
JPH04111424A JP23151390A JP23151390A JPH04111424A JP H04111424 A JPH04111424 A JP H04111424A JP 23151390 A JP23151390 A JP 23151390A JP 23151390 A JP23151390 A JP 23151390A JP H04111424 A JPH04111424 A JP H04111424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
wiring layer
layer
manufacturing
Prior art date
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Pending
Application number
JP23151390A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Uoochi
魚落 泰雄
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置製造工程における層間絶縁膜形成
工程に関する。
近年、半導体集積回路の高集積化に伴い、集積回路は多
くの層からなる構造になってきている。
この多層構造においては、下層に凹凸があると、この凹
凸により、より一層上層配線等の形成を困難にしている
。そのため、下層表面の凹凸平坦化の一つの方法として
、塗布ガラスによる平坦化法があり注目されている。
〔従来の技術〕
第4図(a)〜(c)は従来の半導体装置の製造方法を
説明する図であり、第4図において、31はSi等から
なる基板、32はPSG等からなる絶縁膜、33はAI
等からなる配線層、34はSiO□等からなる絶縁膜、
35はスピンオングラス膜、36はSiO□等からなる
絶縁膜、37は絶縁膜34.36及びスピンオングラス
膜35に形成されたコンタクトホール、38はA1等か
らなる配線層である。
次に、その製造方法について説明する。
まず、第4図(a)に示すように、例えばCVD法によ
り基板31上にPSGを堆積して絶縁膜32を形成し、
例えばスパッタ法により絶縁膜32上にA1を堆積して
A1膜を形成した後、例えばRIEによりAI膜を選択
的にエツチングして配線層33を形成した後、例えばC
VD法により配線層33を覆うように5in2を堆積し
て絶縁膜34を形成する。この時、下地の配線層33に
より絶縁膜34表面に段差が生じる。
次に、第4図(b)に示すように、絶縁膜34表面の段
差を平坦化するようにスピンオングラスをスピナー法で
塗布してスピンオングラス膜35を形成した後、スピン
オングラス膜35を加熱縮合させて硬化させるためにス
ピンオングラス膜35を例えば450℃でキュア処理す
る。
そして、例えばCVD法によりスピンオングラス膜35
上にSiO□を堆積して絶縁膜36を形成し、例えばR
IEにより絶縁膜36、スピンオングラス膜36及び絶
縁膜34を選択的にエツチングしてコンタクトホール3
7を形成し、例えばスパッタ法によりコンタクトホール
37内の配線層33とコンタクトを取るようにAIから
なる配線Jii38を形成することにより、第4図(C
)に示すような配線構造をを得ることができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記した従来の半導体装置の製造方法で
は、スピンオングラス膜35をキュア処理する際、スピ
ンオングラス膜35表面部分が内部よりキュアされ易(
、内部のスピンオングラスが十分キュアされずに残り易
かった。このため、コンタクトホール37内の配線層3
3とコンタクトするように配線層38を形成する際、熱
処理が入るためスピンオングラス膜35中のキュアの不
十分な部分からH,Oガス等が発生し、配線層38成膜
の際、このHzOガス等が配線層38中に取り込まれて
配線層38の膜質を著しく劣化させてしまったり、配線
層33と配線層38間にHzOガス等が混入して配線層
33と配線層38とのコンタクト抵抗が増大するといっ
た問題が生じていた。
そこで本発明は、眉間絶縁膜を十分キュア処理すること
ができ、キュア処理後熱処理が入っても膜中からH,O
ガスを発生させないようにすることができ、上層配線層
の膜質劣化及び上層配線層と下層配線層とのコンタクト
抵抗の増加を生じないようにすることができる半導体装
置の製造方法を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による半導体装置の製造方法は上記目的達成のた
め、シリコンアルコキシドを気相中または下地の膜表面
で加水分解して該下地の膜上にシラノールを含有する膜
を形成し、次いで該シラノールを含有する膜を加熱し縮
合させる工程を含むものである。
本発明においては、前記加水分解と前記加熱縮合を1サ
イクルとして繰り返し行うことにより厚膜な絶縁膜を形
成する場合であってもよい。
本発明に係るシリコンアルコキシドにはTE01:  
(St  (OC2H5)4 ) 、TM01:  (
St(OCHi)4)等が挙げられる。
また、下地の膜にはA1等からなる導電性膜、Si等か
らなる半導体膜、SiO□等なる絶縁膜等が挙げられる
〔作用〕
本発明では、第1図(a)〜(C)に示すように、シリ
コンアルコキシドとしてTE01を加水分解して薄膜5
aを形成し、次いで、この薄膜5aを加熱キュアして縮
合させている。このように、加水分解により形成した薄
膜5aを加熱キュアしているため、スピンオングラス膜
の様なたまりもなく十分キュア処理することができる。
そして、このように十分キュア処理した薄膜5aを連続
的に繰り返し形成して所定の膜厚の絶縁膜5(ここでは
10層からなっている)を形成しているため、十分キュ
ア処理した厚膜な膜5を形成することができるようにな
る。
〔実施例〕 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1図及び第2図は本発明に係る半導体装置の製造方法
の一実施例を説明する図であり、第1図は一実施例の製
造方法を説明する図、第2図は一実施例の製造装置を示
す概略図である。これらの図において、1はSi等から
なる基板、2はPSG等からなる絶縁膜、3はA1等か
らなる配線層、4はSing等からなる絶縁膜、5は本
方法により形成した薄膜5aの10層からなる絶縁膜、
6はS i 02等からなる絶縁膜、7は絶縁膜4.6
及び本方法により形成した絶縁膜5に形成されたコンタ
クトホール、8はAI等からなる配線層、9はチャンバ
ー、10はウェハ、11はシャワー、12はTE01の
バブラー、13は水のバブラー、14はランプ、15は
ポンプ、16は圧力調整用Ntである。
次に、その製造方法について説明する。
まず、第1図<a>に示すように、例えばCVD法によ
り基板1上にPSGを堆積して膜厚が例えば6000人
の絶縁膜2を形成し、例えばスパッタ法により絶縁膜2
上にAIを堆積して膜厚が例えば4000人のAll膜
を形成した後、例えばRIEによりA1膜を選択的にエ
ツチングして配線層3を形成した後、例えばCVD法に
より配線N3を覆うようにstowを堆積して膜厚が例
えば1000人の絶縁膜4を形成する。この時、下地の
配線層3により絶縁膜4表面に段差が生じる。
次に、第2図に示す製造装置を用い、第1図(b)に示
すように、シリコンアルコキシドとしてTE01 (S
 i  (QC! H5)4)を加水分解し膜厚が例え
ば500人という薄膜の絶縁膜5aを形成し、この膜5
aをランプ14で450℃、2分間加熱キュアして縮合
させる。そして、加水分解・加熱キュアを繰り返し行っ
て10層の薄膜の膜5aからなる膜厚が例えば5000
人の絶縁膜5を形成する。
具体的には、ここでのTE01と水は各々のバブラー1
2.13に窒素をバブリングしてシャワー11で混合さ
れてチャンバー9内に供給される。ウェハ10はランプ
14によって加熱され、チャンバー9の真空度はポンプ
15で排気され、圧力調整用窒素16によってコントロ
ールされる。成長条件は、成長温度25℃、TE01及
び水の温度60℃で、TE01のキャリア窒素2 SC
CM、水のキャリア窒素50SCCM 、成長圧力は常
圧で行った。また、反応促進剤として0.(オゾン)を
20SCCM供給した。
そして、反応ガスSiH4ガス+0□ガスによるCVD
法により絶縁膜5上にS i O!を堆積して膜厚が例
えば1000人の絶縁膜6を形成し、例えばRIEによ
り絶縁膜6、本方法により形成した絶縁膜5及び絶縁膜
4を選択的にエツチングしてコンタクトホール7を形成
し、例えばスパッタ法によりコンタクトホール7内の配
線層3とコンタクトを取るようにAIからなる膜厚が例
えば6000人の配線層8を形成することにより、第1
図(c)に示すような配線構造を得ることができる。
すなわち、上記実施例では、シリコンアルコキシドとし
てTE01を加水分解して薄膜の絶縁膜5aを形成し、
次いで、この薄膜5aを加熱キュアして縮合させている
。このように、加水分解により形成した薄膜5aを加熱
キュアしているため、スピンオングラスの様なたまりの
部分ができず十分キュア処理することができる。そして
、このように十分キュア処理した薄膜を連続的に繰り返
し形成して所定の膜厚の絶縁膜5 (ここでは10層の
絶縁膜5aからなっている)を形成しているため、十分
キュア処理した厚膜な絶縁膜5を形成することができる
。したがって、キュア処理後熱処理が入っても絶縁膜5
中からH,Oガスを発生させないようにすることができ
、上層配線N8の膜質劣化及び上層配線層8と下層配線
層3とのコンタクト抵抗の増加を生じないようにするこ
とができる。
なお、上記実施例では、TEO3加水分解を常圧で行っ
て成膜速度を速くする好ましい態様の場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、TE
OSの加水分解を減圧下で行ってさらに薄い膜を形成す
るのに好ましい態様の場合であってもよい。具体的には
、例えばTEOSと水の温度、キャリア流量を上記実施
例と同一にし、圧力をI Torr (/、成長を促進
させるために13.56 MHz、 RFloo W加
えて成長した場合は、成長速度を150人/分と上記実
施例よりも更に薄い膜を形成することができた。脱ガス
等に対する条件が厳しくなった場合には、このように膜
をより薄くつけてキュアする工程を繰り返す事が有効に
なるので、常圧成長より減圧成長を行うのが好ましい。
また、減圧下で成長する場合は成長を促進させるための
RF以外にマイクロ波を用いることもできる。
本発明においては、絶縁膜5を量産で形成する場合には
、膜付けとキュアの連続繰り返しが自動的に行われる必
要があり、その際の製造装置には第3図に示すようなロ
ードロック式の製造装置が挙げられる。第3図において
、21はロードロック室、22は成膜チャンバー、23
は冷却チャンバー24はランプアニール、25.26は
カセット、27はウェハを搬送するロボットである。こ
の装置では、成膜チャンバー22、冷却チャンバー23
及びランプアニール24がロードロツタ室21を介して
配置されており、コントロールされた雰囲気中で成膜−
加熱−冷却という工程が連続処理でスムーズに行うこと
ができるという利点がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、スピンオングラスの平坦化特性を維持
しつつ絶縁膜を十分キュア処理することができ、キュア
処理後熱処理が入っても膜中からH20ガスを発生させ
ないようにすることができ、上層配線層の膜質劣化及び
上層配線層と下層配線層とのコンタクト抵抗の増加を生
じないようにすることができるという効果がある。
4・・・・・・絶縁膜、 5・・・・・・絶縁膜、 6・・・・・・絶縁膜、 7・・・・・・コンタクトホール、 8・・・・・・配線層。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係る半導体装置の製造方法
の一実施例を説明する図であり、第1図は一実施例の製
造方法を説明する図、第2図は一実施例の製造装置を示
す概略図、第3図は他の実施例の製造装置を示す概略図
、第4図は従来例の製造方法を説明する図である。 1・・・・・・基板、 2・・・・・・絶縁膜、 3・・・・・・配線層、 −へり寸の@ト■ 従来例の製造方法を説明する図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリコンアルコキシドを気相中または下地の膜(
    4)表面で加水分解して該下地の膜(4)上にシラノー
    ルを含有する膜(5a)を形成し、次いで該シラノール
    を含有する膜(5a)を加熱し縮合させる工程を含むこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)前記加水分解と前記加熱縮合を1サイクルとして
    繰り返し行うことにより厚膜な絶縁膜(5)を形成する
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法
JP23151390A 1990-08-31 1990-08-31 半導体装置の製造方法 Pending JPH04111424A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013062402A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Toshiba Corp 膜形成方法および膜形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013062402A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Toshiba Corp 膜形成方法および膜形成装置

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