JPH0499029A - 絶縁膜の形成方法 - Google Patents
絶縁膜の形成方法Info
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は絶縁膜の形成方法に関し、特に半導体装置の製
造工程における平坦化層間膜の形成方法に関する。
造工程における平坦化層間膜の形成方法に関する。
半導体装置の製造工程に於ける平坦化層間膜としては、
低コストでスルーブツトの大きい回転塗布成膜法により
形成される５ｉ０２からなるガラス薄膜が主に用いられ
ている。
低コストでスルーブツトの大きい回転塗布成膜法により
形成される５ｉ０２からなるガラス薄膜が主に用いられ
ている。
しかしながら、上述した従来の方法で形成されるガラス
薄膜は、１０００Å以下と膜厚が薄く、またクラックが
発生しやすいという問題点がある。
薄膜は、１０００Å以下と膜厚が薄く、またクラックが
発生しやすいという問題点がある。
このガラス薄膜の膜厚が薄いのは塗布溶液中に主成分と
して有機物を含まないことに起因している。主成分とし
て有機物を含まない塗布溶液を用いて膜厚を厚くした場
合、成膜時の８００〜１０００℃の熱処理で発生する膜
減りが大きく、かつ膜の応力も大きくなるためクラック
が発生しやすくなる。そのため主成分として有機物を含
ませずに膜厚を厚くすることは困難である。
して有機物を含まないことに起因している。主成分とし
て有機物を含まない塗布溶液を用いて膜厚を厚くした場
合、成膜時の８００〜１０００℃の熱処理で発生する膜
減りが大きく、かつ膜の応力も大きくなるためクラック
が発生しやすくなる。そのため主成分として有機物を含
ませずに膜厚を厚くすることは困難である。
またクラックが発生しやすいのは、膜の応力が大きいた
めであり、応力を緩和することができる不純物を膜中に
添加していないことにも起因している。膜中へ添加する
不純物としては、低ストレスの膜を形成することができ
る窒素（Ｎ）が望ましい。
めであり、応力を緩和することができる不純物を膜中に
添加していないことにも起因している。膜中へ添加する
不純物としては、低ストレスの膜を形成することができ
る窒素（Ｎ）が望ましい。
本発明の絶縁膜の形成方法は、一般式が（Ｒ） ｎ Ｓ
ｌ （ＮＣＯ） ４−ｎで表わされる第１の有機化合
物と、一般式がＳｉ（ＯＲ）４で表わされる第２の有機
化合物［Ｒ：炭素数１〜６からなるアルキル基、ｎ＝１
．２．３］とを主成分とする溶液を半導体基板上に回転
塗布したのち、熱処理を行うものである。
ｌ （ＮＣＯ） ４−ｎで表わされる第１の有機化合
物と、一般式がＳｉ（ＯＲ）４で表わされる第２の有機
化合物［Ｒ：炭素数１〜６からなるアルキル基、ｎ＝１
．２．３］とを主成分とする溶液を半導体基板上に回転
塗布したのち、熱処理を行うものである。
次に本発明の実施例について説明する９本発明では有機
化合物溶液を用いて窒化酸化シリコン膜（以下Ｓ ｉ
ＯＮＭという）を形成するものである。
化合物溶液を用いて窒化酸化シリコン膜（以下Ｓ ｉ
ＯＮＭという）を形成するものである。
まずトリメチルシリルイソシアナテ（ＣＨ。
）３ＳｉＮＣＯとテトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ２Ｈ
５）４とを３：１の割合で加え総量１００ｍ（にする。
５）４とを３：１の割合で加え総量１００ｍ（にする。
さらに水を２．０ｍｏｊ１％加えて撹拌し加水反応をお
こさせる。このとき溶液の温度は２０℃に固定し、約５
時間攪拌したのち結合を完成させるため約１週間放置す
る。このようにして生成された有機化合物の混合物１に
対し、溶媒としてエタノールとエチルセロソルブを６：
３の割合で加え、塗布溶液を作成した。
こさせる。このとき溶液の温度は２０℃に固定し、約５
時間攪拌したのち結合を完成させるため約１週間放置す
る。このようにして生成された有機化合物の混合物１に
対し、溶媒としてエタノールとエチルセロソルブを６：
３の割合で加え、塗布溶液を作成した。
上記塗布溶液の製造には第１の有機化合物として、トリ
メチルシリルイソシアナテ（ＣＨ３）３ＳｉＮＣ○を用
いたが、ＣＨ３Ｓｉ （ＮＧＯ）３ 、（ＣＨ３）２
Ｓｉ （ＮＣＯ）２ 、（Ｃ２Ｈ５）２ Ｓ ｉ （Ｎ
ＣＯ）２等を、そして第２の有機化合物としてテトラエ
トキシシランＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４の代りにＳｉ（○Ｃ
Ｈ３）４ 、５ｉ（ＯＣ４Ｈ４） ４などを用いること
かできる。
メチルシリルイソシアナテ（ＣＨ３）３ＳｉＮＣ○を用
いたが、ＣＨ３Ｓｉ （ＮＧＯ）３ 、（ＣＨ３）２
Ｓｉ （ＮＣＯ）２ 、（Ｃ２Ｈ５）２ Ｓ ｉ （Ｎ
ＣＯ）２等を、そして第２の有機化合物としてテトラエ
トキシシランＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４の代りにＳｉ（○Ｃ
Ｈ３）４ 、５ｉ（ＯＣ４Ｈ４） ４などを用いること
かできる。
次に第１の実施例として低温熱処理による５ｉＯＮ膜の
形成方法について説明する。
形成方法について説明する。
まず上述した塗布溶液を６インチのシリコン基板上に４
０００回転数／分で回転塗布し、１００°Ｃのホットプ
レートで１０秒、さらに１５０℃のホットプレートで３
０秒間熱処理を行う。続いて４００℃の窒素雰囲気中で
３０分間熱処理を行い５ｉＯＮ膜を形成した。
０００回転数／分で回転塗布し、１００°Ｃのホットプ
レートで１０秒、さらに１５０℃のホットプレートで３
０秒間熱処理を行う。続いて４００℃の窒素雰囲気中で
３０分間熱処理を行い５ｉＯＮ膜を形成した。
このようにして形成された５ｉＯＮ膜は３０００〜５０
００人の厚さのものが容易に形成でき、しかもクラック
はほとんど発生しなかった。
００人の厚さのものが容易に形成でき、しかもクラック
はほとんど発生しなかった。
形成された５ｉＯＮ膜の組成を化学分析及びＸＰＳ（Ｘ
−ｒａｙ ＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎＳｐｅｃｔｒ
ｏｓｃｏｐｙ）法等により分析した結果、膜の主な原子
組成はＳｉと０とＮとであり、その組成比は約５：３：
２であった。
−ｒａｙ ＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎＳｐｅｃｔｒ
ｏｓｃｏｐｙ）法等により分析した結果、膜の主な原子
組成はＳｉと０とＮとであり、その組成比は約５：３：
２であった。
次に第２の゛実施例として５ｉＯＮ膜の高温熱処理によ
る成膜方法について説明する。
る成膜方法について説明する。
まず第１の実施例と同様に塗布溶液を６インチシリコン
基板上に４０００回転数／分で回転塗布し、１００℃の
ホットプレートで１０秒、さらに１５０℃のホットプレ
ートで３０秒間熱処理を行う。続いて４００℃の窒素雰
囲気中で３０分間熱処理を行い、さらに９００ ’Ｃの
酸素雰囲気中で１時間の熱処理を行い５ｉＯＮ膜を形成
した。
基板上に４０００回転数／分で回転塗布し、１００℃の
ホットプレートで１０秒、さらに１５０℃のホットプレ
ートで３０秒間熱処理を行う。続いて４００℃の窒素雰
囲気中で３０分間熱処理を行い、さらに９００ ’Ｃの
酸素雰囲気中で１時間の熱処理を行い５ｉＯＮ膜を形成
した。
形成された膜の主な原子組成は第１の実施例と同じ（Ｓ
ｉとＯとＮとであり、その組成比は約５：３：２であっ
た。
ｉとＯとＮとであり、その組成比は約５：３：２であっ
た。
本箱２の実施例により形成された５ｉＯＮＪｌｌ（も、
第１の実施例の膜と同様にクラックの少ない厚い膜とす
ることができた。
第１の実施例の膜と同様にクラックの少ない厚い膜とす
ることができた。
一般に高温熱処理を行って膜形成をした場合、低温熱処
理と比較して熱による応力が大きくなるため、成膜時に
クラックが入りやすくなる。しかし本箱２の実施例の回
転塗布法により形成しなＳｉＯＮＭは、高温熱処理時に
クラックの発生なしに膜形成が行える。
理と比較して熱による応力が大きくなるため、成膜時に
クラックが入りやすくなる。しかし本箱２の実施例の回
転塗布法により形成しなＳｉＯＮＭは、高温熱処理時に
クラックの発生なしに膜形成が行える。
高温熱処理で膜形成が可能であれは、Ａｆｆｌ−Ａ１間
の眉間膜のみならず、ポリ５ｉ−Ａｇ間の層間膜にも適
用可能となる。例えば、ＭＯＳ）ランジスタに適用した
場合、ポリ５１−Ａｇ間とＡｊＱ−Ａ１間とのどちらの
眉間膜にも本発明の５ｉＯＮ膜を適用することが可能で
あり、プロセス面でも簡略化できるという利点がある。
の眉間膜のみならず、ポリ５ｉ−Ａｇ間の層間膜にも適
用可能となる。例えば、ＭＯＳ）ランジスタに適用した
場合、ポリ５１−Ａｇ間とＡｊＱ−Ａ１間とのどちらの
眉間膜にも本発明の５ｉＯＮ膜を適用することが可能で
あり、プロセス面でも簡略化できるという利点がある。
以上説明したように本発明は、一般式が（Ｒ） ｆｌＳ
ｉ（Ｎ ＣＯ） ４−ｎで表わされる第１の有機化合
物と、一般式がＳｉ （ＯＲ）４で表わせれる第２の有
機化合物とを主成分とする溶液を半導体基板上に回転塗
布したのち、熱処理を行うことにより、膜厚が厚く平坦
性に優れ、かつクラックの発生のない層間膜を容易に形
成できるという効果がある。
ｉ（Ｎ ＣＯ） ４−ｎで表わされる第１の有機化合
物と、一般式がＳｉ （ＯＲ）４で表わせれる第２の有
機化合物とを主成分とする溶液を半導体基板上に回転塗
布したのち、熱処理を行うことにより、膜厚が厚く平坦
性に優れ、かつクラックの発生のない層間膜を容易に形
成できるという効果がある。
Claims (1)
- 一般式が（Ｒ）＿ｎＳｉ（ＮＣＯ）＿４＿−＿ｎで表
わされる第１の有機化合物と、一般式がＳｉ（ＯＲ）＿
４で表わされる第２の有機化合物［Ｒ：炭素数１〜６か
らなるアルキル基、ｎ＝１、２、３］とを主成分とする
溶液を半導体基板上に回転塗布したのち、熱処理を行う
ことを特徴とする絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20850890A JPH0499029A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20850890A JPH0499029A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 絶縁膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499029A true JPH0499029A (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=16557323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20850890A Pending JPH0499029A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0499029A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007111270A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | シリカ系被膜形成用組成物およびシリカ系被膜 |
| JP2015012196A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6339244A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-19 | Canon Inc | 通信装置 |
| JPH01245741A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Nec Corp | ダイヤラー半導体集積回路 |
| JPH02184153A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-18 | Nec Corp | ダイヤル回路 |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP20850890A patent/JPH0499029A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6339244A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-19 | Canon Inc | 通信装置 |
| JPH01245741A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Nec Corp | ダイヤラー半導体集積回路 |
| JPH02184153A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-18 | Nec Corp | ダイヤル回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007111270A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | シリカ系被膜形成用組成物およびシリカ系被膜 |
| JP2015012196A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
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