JPH05109910A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH05109910A JPH05109910A JP3298172A JP29817291A JPH05109910A JP H05109910 A JPH05109910 A JP H05109910A JP 3298172 A JP3298172 A JP 3298172A JP 29817291 A JP29817291 A JP 29817291A JP H05109910 A JPH05109910 A JP H05109910A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon oxide
- oxide film
- chemical vapor
- insulating film
- deposited
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 層間絶縁膜における吸湿を防止して、導電層
の腐食及び層間絶縁膜の絶縁機能低下を抑制した信頼性
が高い半導体装置を提供する。 【構成】 層間絶縁膜100 において、有機シランとオゾ
ンとを主成分とする気相から熱励起により化学気相成長
させた吸湿性を有するシリコン酸化膜15上に、有機シラ
ンと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起により
化学気相成長させた吸湿性を有さないシリコン酸化膜16
を厚さ200 nm以上に形成する。コンタクトホール19に、
有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励
起により化学気相成長させた吸湿性を有さないシリコン
酸化膜からなるサイドウォール17を形成する。
の腐食及び層間絶縁膜の絶縁機能低下を抑制した信頼性
が高い半導体装置を提供する。 【構成】 層間絶縁膜100 において、有機シランとオゾ
ンとを主成分とする気相から熱励起により化学気相成長
させた吸湿性を有するシリコン酸化膜15上に、有機シラ
ンと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起により
化学気相成長させた吸湿性を有さないシリコン酸化膜16
を厚さ200 nm以上に形成する。コンタクトホール19に、
有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励
起により化学気相成長させた吸湿性を有さないシリコン
酸化膜からなるサイドウォール17を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
複数の導電層の絶縁膜としての層間絶縁膜及びコンタク
トホールに形成するサイドウォールの構成に関するもの
である。
複数の導電層の絶縁膜としての層間絶縁膜及びコンタク
トホールに形成するサイドウォールの構成に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置における配線構造の一
例を図１に示す。図１において、21はシリコン基板を示
す。シリコン基板21上面全域には絶縁膜22が形成され、
絶縁膜22上にはAlからなる第１導電層23がパターン形成
されている。第１導電層23表面を含んで絶縁膜22の上面
にはシリコン酸化膜24が形成され、シリコン酸化膜24上
には、シリコン酸化膜25, シリコン酸化膜26が積層形成
されている。これらの３層のシリコン酸化膜24, 25, 26
にて層間絶縁膜200 が構成されている。層間絶縁膜200
(シリコン酸化膜26）上にはAlからなる第２導電層28が
形成されている。
例を図１に示す。図１において、21はシリコン基板を示
す。シリコン基板21上面全域には絶縁膜22が形成され、
絶縁膜22上にはAlからなる第１導電層23がパターン形成
されている。第１導電層23表面を含んで絶縁膜22の上面
にはシリコン酸化膜24が形成され、シリコン酸化膜24上
には、シリコン酸化膜25, シリコン酸化膜26が積層形成
されている。これらの３層のシリコン酸化膜24, 25, 26
にて層間絶縁膜200 が構成されている。層間絶縁膜200
(シリコン酸化膜26）上にはAlからなる第２導電層28が
形成されている。
【０００３】次に、このような構成の配線構造の作製手
順について説明する。まず、シリコン基板21の上に絶縁
膜22を形成した後、Al等の金属を蒸着法, スパッタ法あ
るいは化学気相成長法により積層し、ホトリソグラフィ
技術を用いてパターニングして第１導電層23を形成す
る。第１導電層23の上には、有機シランと酸素とを主成
分とする気相からプラズマ励起による化学気相成長法に
よりシリコン酸化膜24を堆積する。シリコン酸化膜24の
上には、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から
熱励起による化学気相成長法によりシリコン酸化膜25を
堆積する。シリコン酸化膜25の上には、シリコン酸化膜
24と同様にプラズマ励起による化学気相成長法によりシ
リコン酸化膜26を堆積する。シリコン酸化膜24,25 及び
26からなる層間絶縁膜200 の上にはAl等の金属を蒸着
法, スパッタ法あるいは化学気相成長法により積層して
第２導電層28を形成する。
順について説明する。まず、シリコン基板21の上に絶縁
膜22を形成した後、Al等の金属を蒸着法, スパッタ法あ
るいは化学気相成長法により積層し、ホトリソグラフィ
技術を用いてパターニングして第１導電層23を形成す
る。第１導電層23の上には、有機シランと酸素とを主成
分とする気相からプラズマ励起による化学気相成長法に
よりシリコン酸化膜24を堆積する。シリコン酸化膜24の
上には、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から
熱励起による化学気相成長法によりシリコン酸化膜25を
堆積する。シリコン酸化膜25の上には、シリコン酸化膜
24と同様にプラズマ励起による化学気相成長法によりシ
リコン酸化膜26を堆積する。シリコン酸化膜24,25 及び
26からなる層間絶縁膜200 の上にはAl等の金属を蒸着
法, スパッタ法あるいは化学気相成長法により積層して
第２導電層28を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような半導体
装置にあっては、層間絶縁膜の構成において以下のよう
な問題点があった。
装置にあっては、層間絶縁膜の構成において以下のよう
な問題点があった。
【０００５】有機シランとオゾンとを主成分とする気相
から熱励起による化学気相成長法により堆積したシリコ
ン酸化膜は、強い吸湿性を有し、成膜後に空気中から水
分を吸収する。シリコン酸化膜中に取り込まれた水分
が、Al配線の腐食, 絶縁機能の低下をもたらすことは、
例えば特開平3-29345 号公報に記載されている。従っ
て、層間絶縁膜として使用するシリコン酸化膜の吸湿は
半導体装置の信頼性の上で大きな問題となっている。
から熱励起による化学気相成長法により堆積したシリコ
ン酸化膜は、強い吸湿性を有し、成膜後に空気中から水
分を吸収する。シリコン酸化膜中に取り込まれた水分
が、Al配線の腐食, 絶縁機能の低下をもたらすことは、
例えば特開平3-29345 号公報に記載されている。従っ
て、層間絶縁膜として使用するシリコン酸化膜の吸湿は
半導体装置の信頼性の上で大きな問題となっている。
【０００６】図１に示すような半導体装置の層間絶縁膜
200 の構成にあっては、このような吸湿性を有するシリ
コン酸化膜25の上に吸湿性を有さないシリコン酸化膜26
を堆積しているが、シリコン酸化膜26を堆積した後で
も、シリコン酸化膜25は空気中の水分を吸収して上述し
たような信頼性上の問題が生ずる場合がある。
200 の構成にあっては、このような吸湿性を有するシリ
コン酸化膜25の上に吸湿性を有さないシリコン酸化膜26
を堆積しているが、シリコン酸化膜26を堆積した後で
も、シリコン酸化膜25は空気中の水分を吸収して上述し
たような信頼性上の問題が生ずる場合がある。
【０００７】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から
熱励起による化学気相成長法により堆積された第１シリ
コン酸化膜と、有機シランと酸素とを主成分とする気相
からプラズマ励起による化学気相成長法により堆積され
た第２シリコン酸化膜とを有する層間絶縁膜を用いた半
導体装置において、層間絶縁膜における第１シリコン酸
化膜での吸湿を防止する半導体装置を提供することを目
的とする。
であり、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から
熱励起による化学気相成長法により堆積された第１シリ
コン酸化膜と、有機シランと酸素とを主成分とする気相
からプラズマ励起による化学気相成長法により堆積され
た第２シリコン酸化膜とを有する層間絶縁膜を用いた半
導体装置において、層間絶縁膜における第１シリコン酸
化膜での吸湿を防止する半導体装置を提供することを目
的とする。
【０００８】本発明の他の目的は、コンタクトホールを
形成した層間絶縁膜を有する半導体装置において、有機
シランとオゾンとを主成分とする気相から熱励起による
化学気相成長法により堆積されたシリコン酸化膜のコン
タクトホール側壁部からの吸湿を防止する半導体装置を
提供することを目的とする。
形成した層間絶縁膜を有する半導体装置において、有機
シランとオゾンとを主成分とする気相から熱励起による
化学気相成長法により堆積されたシリコン酸化膜のコン
タクトホール側壁部からの吸湿を防止する半導体装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明に係る半
導体装置は、複数の導電層と、該導電層間の絶縁膜とし
て、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から熱励
起により化学気相成長させられた第１シリコン酸化膜、
及び有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズ
マ励起により化学気相成長させられ、前記第１シリコン
酸化膜の表面を覆う第２シリコン酸化膜を有する層間絶
縁膜とを備えた半導体装置において、前記第２シリコン
酸化膜の厚さを200 nm以上としたことを特徴とする。
導体装置は、複数の導電層と、該導電層間の絶縁膜とし
て、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から熱励
起により化学気相成長させられた第１シリコン酸化膜、
及び有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズ
マ励起により化学気相成長させられ、前記第１シリコン
酸化膜の表面を覆う第２シリコン酸化膜を有する層間絶
縁膜とを備えた半導体装置において、前記第２シリコン
酸化膜の厚さを200 nm以上としたことを特徴とする。
【００１０】本願の第２発明に係る半導体装置は、複数
の導電層と、該導電層間の絶縁膜として、有機シランと
オゾンとを主成分とする気相から熱励起により化学気相
成長させられたシリコン酸化膜を有し、前記導電層を接
続するためのコンタクトホールが形成された層間絶縁膜
とを備えた半導体装置において、前記コンタクトホール
に、有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズ
マ励起により化学気相成長させられた厚さ200 nm以上の
シリコン酸化膜からなるサイドウォールを設けたことを
特徴とする。
の導電層と、該導電層間の絶縁膜として、有機シランと
オゾンとを主成分とする気相から熱励起により化学気相
成長させられたシリコン酸化膜を有し、前記導電層を接
続するためのコンタクトホールが形成された層間絶縁膜
とを備えた半導体装置において、前記コンタクトホール
に、有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズ
マ励起により化学気相成長させられた厚さ200 nm以上の
シリコン酸化膜からなるサイドウォールを設けたことを
特徴とする。
【００１１】
【作用】第１発明にあっては、吸湿性を有する第１シリ
コン酸化膜の表面が厚さ200 nm以上の吸湿性を有さない
第２シリコン酸化膜にて覆われているので、第１シリコ
ン酸化膜における吸湿が防止される。
コン酸化膜の表面が厚さ200 nm以上の吸湿性を有さない
第２シリコン酸化膜にて覆われているので、第１シリコ
ン酸化膜における吸湿が防止される。
【００１２】第２発明にあっては、有機シランとオゾン
とを主成分とする気相から熱励起による化学気相成長法
により形成された吸湿性を有するシリコン酸化膜のコン
タクトホール側の面が、有機シランと酸素とを主成分と
する気相からプラズマ励起による化学気相成長法により
形成された吸湿性を有さない厚さ200nm以上のシリコン
酸化膜からなるサイドウォールにて覆われているので、
前記吸湿性を有するシリコン酸化膜における吸湿が防止
される。
とを主成分とする気相から熱励起による化学気相成長法
により形成された吸湿性を有するシリコン酸化膜のコン
タクトホール側の面が、有機シランと酸素とを主成分と
する気相からプラズマ励起による化学気相成長法により
形成された吸湿性を有さない厚さ200nm以上のシリコン
酸化膜からなるサイドウォールにて覆われているので、
前記吸湿性を有するシリコン酸化膜における吸湿が防止
される。
【００１３】以下、吸湿性を有するシリコン酸化膜にお
ける吸湿を防止すべく、これを覆うように形成するシリ
コン酸化膜の厚さを200 nm以上とした限定理由について
説明する。
ける吸湿を防止すべく、これを覆うように形成するシリ
コン酸化膜の厚さを200 nm以上とした限定理由について
説明する。
【００１４】図２に示すように、シリコン基板31上に有
機シランとオゾンとを主成分とする気相から熱励起によ
る化学気相成長によりシリコン酸化膜35と、有機シラン
と酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化
学気相成長によりシリコン酸化膜36とをこの順に堆積し
た試料を作製した。シリコン酸化膜35とシリコン酸化膜
36との膜厚構成を変えて、下記の表１に示すＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ及びＥの５種類の試料を用意した。
機シランとオゾンとを主成分とする気相から熱励起によ
る化学気相成長によりシリコン酸化膜35と、有機シラン
と酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化
学気相成長によりシリコン酸化膜36とをこの順に堆積し
た試料を作製した。シリコン酸化膜35とシリコン酸化膜
36との膜厚構成を変えて、下記の表１に示すＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ及びＥの５種類の試料を用意した。
【００１５】
【表１】
【００１６】なお、試料Ｂ，Ｃ及びＤはシリコン酸化膜
35を堆積後、試料を空気にさらすことなくシリコン酸化
膜36を堆積した。従って、試料Ｂ，Ｃ，Ｄの吸湿はシリ
コン酸化膜36を堆積した後のみにおいて起きる。
35を堆積後、試料を空気にさらすことなくシリコン酸化
膜36を堆積した。従って、試料Ｂ，Ｃ，Ｄの吸湿はシリ
コン酸化膜36を堆積した後のみにおいて起きる。
【００１７】各試料におけるシリコン酸化膜35，36の形
成条件は同じである。シリコン酸化膜35は、TEOS(tetra
ethylortho-silicate,テトラエトキシシラン,Si(ＯＣ2
Ｈ5 ）4 ) とオゾン（Ｏ2 −４％Ｏ3 ）とを減圧下、40
0 ℃で熱励起により化学気相成長 (Chemical Vapor Dep
osition, CVD) させたもの (以下、TEOS−Ｏ3 系熱CVD
シリコン酸化膜35という) である。また、シリコン酸化
膜36は、TEOSと酸素とを400 ℃でプラズマ励起によるCV
D で堆積させたもの (以下、TEOS−Ｏ2 系プラズマCVD
シリコン酸化膜36という) である。
成条件は同じである。シリコン酸化膜35は、TEOS(tetra
ethylortho-silicate,テトラエトキシシラン,Si(ＯＣ2
Ｈ5 ）4 ) とオゾン（Ｏ2 −４％Ｏ3 ）とを減圧下、40
0 ℃で熱励起により化学気相成長 (Chemical Vapor Dep
osition, CVD) させたもの (以下、TEOS−Ｏ3 系熱CVD
シリコン酸化膜35という) である。また、シリコン酸化
膜36は、TEOSと酸素とを400 ℃でプラズマ励起によるCV
D で堆積させたもの (以下、TEOS−Ｏ2 系プラズマCVD
シリコン酸化膜36という) である。
【００１８】試料の吸湿性はFT-1R(フーリエ変換赤外分
光) 法による赤外吸収スペクトルの変化により測定し
た。本実験では吸湿したTEOS−Ｏ3 系熱CVD シリコン酸
化膜35の赤外吸収スペクトルに現れる 930cm-1付近の吸
収（以下、 930cm-1吸収という) ピーク高さにより吸湿
の進行を評価した。
光) 法による赤外吸収スペクトルの変化により測定し
た。本実験では吸湿したTEOS−Ｏ3 系熱CVD シリコン酸
化膜35の赤外吸収スペクトルに現れる 930cm-1付近の吸
収（以下、 930cm-1吸収という) ピーク高さにより吸湿
の進行を評価した。
【００１９】図３に試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥの空気中
放置時間に対する930cm-1吸収ピーク高さの変化を示
す。試料Ａの結果（○印）より、TEOS−Ｏ3 系熱CVD シ
リコン酸化膜35は空気中から水分を吸収すること、そし
て、試料Ｅの結果（●印）より、TEOS−Ｏ2 系プラズマ
CVD シリコン酸化膜36は空気中では吸湿性を示さないこ
とがわかる。
放置時間に対する930cm-1吸収ピーク高さの変化を示
す。試料Ａの結果（○印）より、TEOS−Ｏ3 系熱CVD シ
リコン酸化膜35は空気中から水分を吸収すること、そし
て、試料Ｅの結果（●印）より、TEOS−Ｏ2 系プラズマ
CVD シリコン酸化膜36は空気中では吸湿性を示さないこ
とがわかる。
【００２０】試料Ｂ，Ｃ及びＤの結果（□印，△印及び
▽印）より、TEOS−Ｏ3 系熱CVD シリコン酸化膜35とTE
OS−Ｏ2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36との２層膜に
おいては、TEOS−Ｏ3 系熱CVD シリコン酸化膜35の上に
堆積されたTEOS−Ｏ2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36
の膜厚が増加すると、 930cm-1吸収ピーク高さが減少す
ることが分かる。そして試料Ｄでは、TEOS−Ｏ2 系プラ
ズマCVD シリコン酸化膜36単層である試料Ｅと同様に 9
30cm-1吸収はみられない。
▽印）より、TEOS−Ｏ3 系熱CVD シリコン酸化膜35とTE
OS−Ｏ2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36との２層膜に
おいては、TEOS−Ｏ3 系熱CVD シリコン酸化膜35の上に
堆積されたTEOS−Ｏ2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36
の膜厚が増加すると、 930cm-1吸収ピーク高さが減少す
ることが分かる。そして試料Ｄでは、TEOS−Ｏ2 系プラ
ズマCVD シリコン酸化膜36単層である試料Ｅと同様に 9
30cm-1吸収はみられない。
【００２１】以上により吸湿性を有するTEOS−Ｏ3 系熱
CVD シリコン酸化膜35の上に吸湿性を有さないTEOS−Ｏ
2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36を堆積して、TEOS−
Ｏ3 系熱CVD シリコン酸化膜35の吸湿を防止する方法に
関して次の２点がわかる。
CVD シリコン酸化膜35の上に吸湿性を有さないTEOS−Ｏ
2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36を堆積して、TEOS−
Ｏ3 系熱CVD シリコン酸化膜35の吸湿を防止する方法に
関して次の２点がわかる。
【００２２】（ア） TEOS−Ｏ2 系プラズマCVDシリコ
ン酸化膜36の膜厚が100 nm以下では、空気中からの吸湿
を完全に防止することはできない。 （イ） TEOS−Ｏ2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36の
膜厚を200 nm以上にすると空気中からの吸湿を30日以上
の長期にわたり防止することができる。
ン酸化膜36の膜厚が100 nm以下では、空気中からの吸湿
を完全に防止することはできない。 （イ） TEOS−Ｏ2 系プラズマCVD シリコン酸化膜36の
膜厚を200 nm以上にすると空気中からの吸湿を30日以上
の長期にわたり防止することができる。
【００２３】（ア），（イ）より図１における層間絶縁
膜200 を形成する工程の中で、有機シランとオゾンとを
主成分とする気相から熱励起による化学気相成長により
堆積されたシリコン酸化膜25上の、有機シランと酸素と
を主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成
長により堆積されたシリコン酸化膜26の膜厚を200 nm以
上とすることにより、層間絶縁膜200 形成後のシリコン
酸化膜25における空気中からの吸湿を防止することがで
きる。
膜200 を形成する工程の中で、有機シランとオゾンとを
主成分とする気相から熱励起による化学気相成長により
堆積されたシリコン酸化膜25上の、有機シランと酸素と
を主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成
長により堆積されたシリコン酸化膜26の膜厚を200 nm以
上とすることにより、層間絶縁膜200 形成後のシリコン
酸化膜25における空気中からの吸湿を防止することがで
きる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照して
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００２５】図４は本発明の一実施例を示す断面図であ
り、図中11はシリコン基板を示す。シリコン基板11上面
全域には絶縁膜12が形成され、絶縁膜12上にはAlからな
る第１導電層13がパターン形成されている。第１導電層
13表面を含んで絶縁膜12の上面には、有機シランと酸素
とを主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相
成長により堆積されたシリコン酸化膜14が形成されてい
る。シリコン酸化膜14上には、有機シランとオゾンとを
主成分とする気相から熱励起による化学気相成長により
堆積された第１シリコン酸化膜であるシリコン酸化膜15
が形成されている。また、シリコン酸化膜15上には、有
機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起
による化学気相成長により堆積された第２シリコン酸化
膜であるシリコン酸化膜16が厚さ200 nm以上に形成され
ている。これらの３層のシリコン酸化膜14, 15, 16にて
層間絶縁膜100 が構成されている。
り、図中11はシリコン基板を示す。シリコン基板11上面
全域には絶縁膜12が形成され、絶縁膜12上にはAlからな
る第１導電層13がパターン形成されている。第１導電層
13表面を含んで絶縁膜12の上面には、有機シランと酸素
とを主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相
成長により堆積されたシリコン酸化膜14が形成されてい
る。シリコン酸化膜14上には、有機シランとオゾンとを
主成分とする気相から熱励起による化学気相成長により
堆積された第１シリコン酸化膜であるシリコン酸化膜15
が形成されている。また、シリコン酸化膜15上には、有
機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起
による化学気相成長により堆積された第２シリコン酸化
膜であるシリコン酸化膜16が厚さ200 nm以上に形成され
ている。これらの３層のシリコン酸化膜14, 15, 16にて
層間絶縁膜100 が構成されている。
【００２６】層間絶縁膜100(シリコン酸化膜16）上には
Alからなる第２導電層18が形成されている。第１導電層
13上方の一部の層間絶縁膜100 は除去されていて、第１
導電層13, 第２導電層18を接続するためのコンタクトホ
ール19となっている。コンタクトホール19の側壁には、
有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励
起による化学気相成長により堆積されたサイドウォール
17が厚さ200 nm以上に形成されている。コンタクトホー
ル19の中央部には、第２導電層18が延在して下方の第１
導電層13と接続している。
Alからなる第２導電層18が形成されている。第１導電層
13上方の一部の層間絶縁膜100 は除去されていて、第１
導電層13, 第２導電層18を接続するためのコンタクトホ
ール19となっている。コンタクトホール19の側壁には、
有機シランと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励
起による化学気相成長により堆積されたサイドウォール
17が厚さ200 nm以上に形成されている。コンタクトホー
ル19の中央部には、第２導電層18が延在して下方の第１
導電層13と接続している。
【００２７】本発明の半導体装置では、吸湿性を有する
シリコン酸化膜15上に吸湿性を有さないシリコン酸化膜
16を厚さ200 nm以上形成しているので、前述の実験結果
(図３) からもわかるように、このシリコン酸化膜15の
空気中からの吸湿を完全に防止できる。
シリコン酸化膜15上に吸湿性を有さないシリコン酸化膜
16を厚さ200 nm以上形成しているので、前述の実験結果
(図３) からもわかるように、このシリコン酸化膜15の
空気中からの吸湿を完全に防止できる。
【００２８】また、コンタクトホール19の形成により露
出したシリコン酸化膜15を、有機シランとオゾンとを主
成分とする気相から熱励起による化学気相成長により堆
積したシリコン酸化膜からなる厚さ200 nm以上のサイド
ウォール17により完全に包み込んでいるので、前述の実
験結果 (図３) からもわかるように、シリコン酸化膜15
のコンタクトホール側壁部からの吸湿を完全に防止する
ことができる。
出したシリコン酸化膜15を、有機シランとオゾンとを主
成分とする気相から熱励起による化学気相成長により堆
積したシリコン酸化膜からなる厚さ200 nm以上のサイド
ウォール17により完全に包み込んでいるので、前述の実
験結果 (図３) からもわかるように、シリコン酸化膜15
のコンタクトホール側壁部からの吸湿を完全に防止する
ことができる。
【００２９】次に、このような構成をなす配線構造の作
製手順を、その工程を示す図５を参照して説明する。
製手順を、その工程を示す図５を参照して説明する。
【００３０】まず、MOS トランジスタを形成したシリコ
ン基板11の上に絶縁膜12を形成した後、Al等の金属を蒸
着法, スパッタ法あるいは化学気相成長法により積層
し、ホトリソグラフィー技術を用いたパターニングによ
り第１導電層13を形成し、その後、有機シランと酸素と
を主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成
長により堆積したシリコン酸化膜14を形成する (図５
(a))。
ン基板11の上に絶縁膜12を形成した後、Al等の金属を蒸
着法, スパッタ法あるいは化学気相成長法により積層
し、ホトリソグラフィー技術を用いたパターニングによ
り第１導電層13を形成し、その後、有機シランと酸素と
を主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成
長により堆積したシリコン酸化膜14を形成する (図５
(a))。
【００３１】有機シランと酸素とを主成分とする気相か
らプラズマ励起による化学気相成長により堆積されるシ
リコン酸化膜は、厚く堆積するとオーバーハングが生じ
る。本工程でのオーバーハングは、後の有機シランとオ
ゾンとを主成分とする気相から熱励起による化学気相成
長によりシリコン酸化膜を堆積する工程において、第１
導電層の間隔が狭い部分においてボイドを発生させる可
能性がある。そのため、本工程におけるシリコン酸化膜
14の膜厚は、後の有機シランとオゾンとを主成分とする
気相から熱励起による化学気相成長によりシリコン酸化
膜を堆積する工程において、ボイドが発生しない程度に
とどめる必要がある。
らプラズマ励起による化学気相成長により堆積されるシ
リコン酸化膜は、厚く堆積するとオーバーハングが生じ
る。本工程でのオーバーハングは、後の有機シランとオ
ゾンとを主成分とする気相から熱励起による化学気相成
長によりシリコン酸化膜を堆積する工程において、第１
導電層の間隔が狭い部分においてボイドを発生させる可
能性がある。そのため、本工程におけるシリコン酸化膜
14の膜厚は、後の有機シランとオゾンとを主成分とする
気相から熱励起による化学気相成長によりシリコン酸化
膜を堆積する工程において、ボイドが発生しない程度に
とどめる必要がある。
【００３２】次に、有機シランとオゾンとを主成分とす
る気相から熱励起による化学気相成長によりシリコン酸
化膜15を形成した後、有機シランと酸素とを主成分とす
る気相からプラズマ励起による化学気相成長により、シ
リコン酸化膜16を200 nm以上堆積させて、層間絶縁膜10
0 を形成する (図５(b))。ここで、シリコン酸化膜15を
形成後、空気にさらすことなくシリコン酸化膜16を形成
すれば、吸湿が全く無いシリコン酸化膜15を得ることが
でき、層間絶縁膜100 の信頼性をさらに向上させること
ができる。
る気相から熱励起による化学気相成長によりシリコン酸
化膜15を形成した後、有機シランと酸素とを主成分とす
る気相からプラズマ励起による化学気相成長により、シ
リコン酸化膜16を200 nm以上堆積させて、層間絶縁膜10
0 を形成する (図５(b))。ここで、シリコン酸化膜15を
形成後、空気にさらすことなくシリコン酸化膜16を形成
すれば、吸湿が全く無いシリコン酸化膜15を得ることが
でき、層間絶縁膜100 の信頼性をさらに向上させること
ができる。
【００３３】有機シランとオゾンとを主成分とする気相
から熱励起による化学気相成長により堆積されたシリコ
ン酸化膜は非常に優れたステップカバレジを示すので、
ボイドを発生することなくシリコン酸化膜14形成時の段
差の穴埋めを行うことができる。しかし、クラック耐性
に問題があり、厚く堆積するとクラックが発生する。ク
ラックの発生は半導体装置の信頼性のうえで好ましくな
い。また、有機シランとオゾンとを主成分とする気相か
ら熱励起による化学気相成長により堆積されたシリコン
酸化膜は、絶縁性においても有機シランと酸素とを主成
分とする気相からプラズマ励起による化学気相成長によ
り堆積されたシリコン酸化膜に比べて劣る。このため、
本工程におけるシリコン酸化膜15の膜厚は、後の工程に
おいて必要な平坦性を得た上で、できる限る薄くする必
要がある。
から熱励起による化学気相成長により堆積されたシリコ
ン酸化膜は非常に優れたステップカバレジを示すので、
ボイドを発生することなくシリコン酸化膜14形成時の段
差の穴埋めを行うことができる。しかし、クラック耐性
に問題があり、厚く堆積するとクラックが発生する。ク
ラックの発生は半導体装置の信頼性のうえで好ましくな
い。また、有機シランとオゾンとを主成分とする気相か
ら熱励起による化学気相成長により堆積されたシリコン
酸化膜は、絶縁性においても有機シランと酸素とを主成
分とする気相からプラズマ励起による化学気相成長によ
り堆積されたシリコン酸化膜に比べて劣る。このため、
本工程におけるシリコン酸化膜15の膜厚は、後の工程に
おいて必要な平坦性を得た上で、できる限る薄くする必
要がある。
【００３４】次に、ホトリソグラフィ技術及びエッチン
グ技術を用いて、第１導電層13と第２導電層18との間で
の接続を得るためのコンタクトホール19を層間絶縁層10
0 に形成した後、有機シランと酸素とを主成分とする気
相からプラズマ励起による化学気相成長により厚さ200
nm以上のシリコン酸化膜17a を全域に形成する( 図５
(c))。
グ技術を用いて、第１導電層13と第２導電層18との間で
の接続を得るためのコンタクトホール19を層間絶縁層10
0 に形成した後、有機シランと酸素とを主成分とする気
相からプラズマ励起による化学気相成長により厚さ200
nm以上のシリコン酸化膜17a を全域に形成する( 図５
(c))。
【００３５】次いで、異方性エッチングによりコンタク
トホール19の側壁にシリコン酸化膜17a からなる厚さ20
0 nm以上のサイドウォール17を形成した後、Al等の金属
を蒸着法, スパッタ法あるいは化学気相成長法により積
層して第２導電層18を形成する (図５(d))。
トホール19の側壁にシリコン酸化膜17a からなる厚さ20
0 nm以上のサイドウォール17を形成した後、Al等の金属
を蒸着法, スパッタ法あるいは化学気相成長法により積
層して第２導電層18を形成する (図５(d))。
【００３６】なお、上記実施例においては、第１, 第２
導電層13, 18間の層間絶縁膜100 を、有機シランとオゾ
ンとを主成分とする気相から熱励起による化学気相成長
により堆積したシリコン酸化膜15の上下に有機シランと
酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化学
気相成長によるシリコン酸化膜14, 16を堆積した３層構
造としている。本発明の目的は、有機シランと酸素とを
主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成長
により堆積したシリコン酸化膜と有機シランとオゾンと
を主成分とする気相から熱励起による化学気相成長によ
り堆積したシリコン酸化膜とを用いて構成された層間絶
縁膜において、有機シランとオゾンとを主成分とする気
相から熱励起による化学気相成長により堆積されたシリ
コン酸化膜の吸湿を防止することであり、層間絶縁膜
が、２層あるいは４層以上の積層構造である場合におい
ても同様の効果を奏する。
導電層13, 18間の層間絶縁膜100 を、有機シランとオゾ
ンとを主成分とする気相から熱励起による化学気相成長
により堆積したシリコン酸化膜15の上下に有機シランと
酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化学
気相成長によるシリコン酸化膜14, 16を堆積した３層構
造としている。本発明の目的は、有機シランと酸素とを
主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成長
により堆積したシリコン酸化膜と有機シランとオゾンと
を主成分とする気相から熱励起による化学気相成長によ
り堆積したシリコン酸化膜とを用いて構成された層間絶
縁膜において、有機シランとオゾンとを主成分とする気
相から熱励起による化学気相成長により堆積されたシリ
コン酸化膜の吸湿を防止することであり、層間絶縁膜
が、２層あるいは４層以上の積層構造である場合におい
ても同様の効果を奏する。
【００３７】また、上記実施例においては、有機シラン
と酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化
学気相成長により堆積されたシリコン酸化膜，有機シラ
ンとオゾンとを主成分とする気相から熱励起による化学
気相成長により堆積されたシリコン酸化膜及び有機シラ
ンと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による
化学気相成長により堆積されたシリコン酸化膜を順次積
層することにより層間絶縁膜を形成しているが、層間絶
縁膜の平坦性を向上させる目的で、上記工程中に、等方
性あるいは異方性エッチバックを行った場合においても
同様の効果を奏する。
と酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化
学気相成長により堆積されたシリコン酸化膜，有機シラ
ンとオゾンとを主成分とする気相から熱励起による化学
気相成長により堆積されたシリコン酸化膜及び有機シラ
ンと酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による
化学気相成長により堆積されたシリコン酸化膜を順次積
層することにより層間絶縁膜を形成しているが、層間絶
縁膜の平坦性を向上させる目的で、上記工程中に、等方
性あるいは異方性エッチバックを行った場合においても
同様の効果を奏する。
【００３８】更に、上記実施例では、第１，第２導電層
13, 18をAl等の金属としたが、これが、例えば多結晶シ
リコン等のいかなる材質の導電層であった場合において
も同様の効果を奏する。
13, 18をAl等の金属としたが、これが、例えば多結晶シ
リコン等のいかなる材質の導電層であった場合において
も同様の効果を奏する。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、第１発明では、有機シラ
ンとオゾンとを主成分とする気相から熱励起による化学
気相成長により堆積された吸湿性を有するシリコン酸化
膜（第１シリコン酸化膜）の上に、有機シランと酸素と
を主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成
長により堆積させた厚さ200 nm以上の吸湿性を有さない
シリコン酸化膜（第２シリコン酸化膜）を設け、第１シ
リコン酸化膜を第２シリコン酸化膜にて完全に包み込む
ことにしたので、第１シリコン酸化膜の空気中からの吸
湿を防止することができる。
ンとオゾンとを主成分とする気相から熱励起による化学
気相成長により堆積された吸湿性を有するシリコン酸化
膜（第１シリコン酸化膜）の上に、有機シランと酸素と
を主成分とする気相からプラズマ励起による化学気相成
長により堆積させた厚さ200 nm以上の吸湿性を有さない
シリコン酸化膜（第２シリコン酸化膜）を設け、第１シ
リコン酸化膜を第２シリコン酸化膜にて完全に包み込む
ことにしたので、第１シリコン酸化膜の空気中からの吸
湿を防止することができる。
【００４０】また、第２発明では、有機シランとオゾン
とを主成分とする気相から熱励起による化学気相成長に
より堆積された吸湿性を有するシリコン酸化膜を備えた
層間絶縁膜のコンタクトホールにおいて、有機シランと
酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化学
気相成長により堆積させた吸湿性を有さないシリコン酸
化膜による厚さ200 nm以上のサイドウォールを形成して
いるので、有機シランとオゾンとを主成分とする気相か
ら熱励起による化学気相成長により堆積されたシリコン
酸化膜におけるコンタクトホール側壁部からの吸湿を防
止することができる。
とを主成分とする気相から熱励起による化学気相成長に
より堆積された吸湿性を有するシリコン酸化膜を備えた
層間絶縁膜のコンタクトホールにおいて、有機シランと
酸素とを主成分とする気相からプラズマ励起による化学
気相成長により堆積させた吸湿性を有さないシリコン酸
化膜による厚さ200 nm以上のサイドウォールを形成して
いるので、有機シランとオゾンとを主成分とする気相か
ら熱励起による化学気相成長により堆積されたシリコン
酸化膜におけるコンタクトホール側壁部からの吸湿を防
止することができる。
【００４１】従って、第１発明及び／又は第２発明にお
いては、層間絶縁膜における吸湿を防止できるので、層
間絶縁膜が吸湿したことに起因する導電層の腐食及び層
間絶縁膜の絶縁機能低下を防止することができ、信頼性
が高い半導体装置を提供できる。
いては、層間絶縁膜における吸湿を防止できるので、層
間絶縁膜が吸湿したことに起因する導電層の腐食及び層
間絶縁膜の絶縁機能低下を防止することができ、信頼性
が高い半導体装置を提供できる。
【図１】従来の半導体装置における配線構造の一列を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明における数値限定のために作製した実験
用試料の構造を示す断面図である。
用試料の構造を示す断面図である。
【図３】各実験用試料におけるシリコン酸化膜の吸湿性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図４】本発明の半導体装置における配線構造の一列を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】図４に示す配線構造を得る工程を示す断面図で
ある。
ある。
11 シリコン基板 12 絶縁膜 13 第１導電層 14,15,16 シリコン酸化膜 17 サイドウォール 18 第２導電層 19 コンタクトホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋月 誠 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 青江 弘行 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の導電層と、該導電層間の絶縁膜と
して、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から熱
励起により化学気相成長させられた第１シリコン酸化
膜、及び有機シランと酸素とを主成分とする気相からプ
ラズマ励起により化学気相成長させられ、前記第１シリ
コン酸化膜の表面を覆う第２シリコン酸化膜を有する層
間絶縁膜とを備えた半導体装置において、前記第２シリ
コン酸化膜の厚さを200 nm以上としたことを特徴とする
半導体装置。 - 【請求項２】 複数の導電層と、該導電層間の絶縁膜と
して、有機シランとオゾンとを主成分とする気相から熱
励起により化学気相成長させられたシリコン酸化膜を有
し、前記導電層を接続するためのコンタクトホールが形
成された層間絶縁膜とを備えた半導体装置において、前
記コンタクトホールに、有機シランと酸素とを主成分と
する気相からプラズマ励起により化学気相成長させられ
た厚さ200 nm以上のシリコン酸化膜からなるサイドウォ
ールを設けたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298172A JPH0758733B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298172A JPH0758733B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 半導体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8132183A Division JP2810649B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109910A true JPH05109910A (ja) | 1993-04-30 |
| JPH0758733B2 JPH0758733B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=17856139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298172A Expired - Lifetime JPH0758733B2 (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758733B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995010172A1 (de) * | 1993-10-07 | 1995-04-13 | MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH | Metallkernleiterplatte zum einschieben in das gehäuse eines elektronikgerätes |
| US8008730B2 (en) | 2008-08-26 | 2011-08-30 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, and manufacturing method thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03194932A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-26 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP3298172A patent/JPH0758733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03194932A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-26 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995010172A1 (de) * | 1993-10-07 | 1995-04-13 | MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH | Metallkernleiterplatte zum einschieben in das gehäuse eines elektronikgerätes |
| US8008730B2 (en) | 2008-08-26 | 2011-08-30 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device, and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0758733B2 (ja) | 1995-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100278657B1 (ko) | 반도체장치의금속배선구조및그제조방법 | |
| EP1122773B1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| JP2004253790A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH11176814A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2001015594A (ja) | 半導体装置の多層金属配線の形成方法 | |
| JPH05109910A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2810649B2 (ja) | 半導体装置 | |
| KR20030007862A (ko) | 반도체 장치와 그 제조 방법 | |
| US20070072412A1 (en) | Preventing damage to interlevel dielectric | |
| JP5110490B2 (ja) | 層間絶縁膜および配線構造と、それらの製造方法 | |
| JP2723559B2 (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JP2010129693A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3729731B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPH0330992B2 (ja) | ||
| JP2001144180A (ja) | 多層配線構造及びその製造方法 | |
| JPH0629410A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR100325616B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 방법 | |
| KR100419878B1 (ko) | 반도체소자의제조방법 | |
| JP2004281935A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH11260823A (ja) | 集積回路の多層配線構造と多層配線形成法 | |
| JPH07288254A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2004079808A (ja) | 半導体装置および薄膜形成方法 | |
| JPH04247643A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| KR19980038448A (ko) | 반도체 소자의 콘택 홀 매립방법 | |
| JPH11195703A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080621 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090621 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090621 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100621 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110621 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110621 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120621 Year of fee payment: 17 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120621 Year of fee payment: 17 |