JPH0563100A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0563100A JPH0563100A JP21910691A JP21910691A JPH0563100A JP H0563100 A JPH0563100 A JP H0563100A JP 21910691 A JP21910691 A JP 21910691A JP 21910691 A JP21910691 A JP 21910691A JP H0563100 A JPH0563100 A JP H0563100A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- annealing
- manufacturing
- film
- oxygen
- 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.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓｉ有機化合物をアニールしてＳｉＯ2 とす
る層間絶縁膜の形成に関し，残留有機成分が少なく，ク
ラックを生じないアニール法を目的とする。 【構成】 基板上に堆積されたシリコンの有機化合物膜
の少なくとも一部の有機成分を離脱せしめるアニールに
より，有機化合物膜をシリコン酸化物からなる層間絶縁
膜とする半導体装置の製造方法において，アニールを，
窒素に２０％以下の酸素が混合された常圧乃至１ｍＴｏ
ｏｒの圧力の雰囲気中で，該有機化合物膜が酸素雰囲気
中で酸化が急激に進み始める臨界温度以上で４５０℃以
下の温度範囲で行うことを特徴として構成する。
る層間絶縁膜の形成に関し，残留有機成分が少なく，ク
ラックを生じないアニール法を目的とする。 【構成】 基板上に堆積されたシリコンの有機化合物膜
の少なくとも一部の有機成分を離脱せしめるアニールに
より，有機化合物膜をシリコン酸化物からなる層間絶縁
膜とする半導体装置の製造方法において，アニールを，
窒素に２０％以下の酸素が混合された常圧乃至１ｍＴｏ
ｏｒの圧力の雰囲気中で，該有機化合物膜が酸素雰囲気
中で酸化が急激に進み始める臨界温度以上で４５０℃以
下の温度範囲で行うことを特徴として構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法，
特にＳｉＯ2 を主成分とする層間絶縁膜の形成に関す
る。
特にＳｉＯ2 を主成分とする層間絶縁膜の形成に関す
る。
【０００２】近年の半導体装置の高集積化に伴い，配線
の微細化，多層化が進み，その結果，配線パターンのア
スペクト比が大きくなってきた。かかるアスペクト比の
大きな配線パターン上に形成される平坦な層間絶縁膜
は，半導体装置の製造過程でクラックが生じ易く，素子
の信頼性を損なう要因となる。
の微細化，多層化が進み，その結果，配線パターンのア
スペクト比が大きくなってきた。かかるアスペクト比の
大きな配線パターン上に形成される平坦な層間絶縁膜
は，半導体装置の製造過程でクラックが生じ易く，素子
の信頼性を損なう要因となる。
【０００３】そこで，凹凸の大きなウェーハ表面であっ
てもクラックの少ない信頼性の高い平坦な層間絶縁膜を
形成する方法が要望されている。
てもクラックの少ない信頼性の高い平坦な層間絶縁膜を
形成する方法が要望されている。
【０００４】
【従来の技術】従来，アルミニュウム配線上に平坦化し
た層間絶縁膜を形成する方法とて，ＳＯＧ法が多用され
ている。
た層間絶縁膜を形成する方法とて，ＳＯＧ法が多用され
ている。
【０００５】ＳＯＧ法は，シリコンアルコキシド例えば
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 )4とＨ2 Ｏとを，有機溶媒例えばアル
コール中にて酸触媒例えば硝酸又は塩酸を用いて反応さ
せて重合物を生成し，この重合物をウェーハ上にスピン
塗布した後アニールして，この重合物を絶縁体，例えば
ＳｉＯ2 に変換する方法である。
Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 )4とＨ2 Ｏとを，有機溶媒例えばアル
コール中にて酸触媒例えば硝酸又は塩酸を用いて反応さ
せて重合物を生成し，この重合物をウェーハ上にスピン
塗布した後アニールして，この重合物を絶縁体，例えば
ＳｉＯ2 に変換する方法である。
【０００６】かかるアニールは，重合物から変換された
ＳｉＯ2 膜中に残留する未反応の有機成分を酸化して離
脱させると同時に，この酸化反応により生ずる水をも離
脱せしめるのである。
ＳｉＯ2 膜中に残留する未反応の有機成分を酸化して離
脱させると同時に，この酸化反応により生ずる水をも離
脱せしめるのである。
【０００７】このアニールにより，Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉの結
合が３次元スピン塗布法によりアルコキシル基を有する
シリコン化合物，例えばを主成分とする有機化合物膜を
塗布し，その後窒素雰囲気中でアニールして有機成分の
一部を離脱せしめ，主成分がＳｉＯ2 の絶縁膜とする方
法である。
合が３次元スピン塗布法によりアルコキシル基を有する
シリコン化合物，例えばを主成分とする有機化合物膜を
塗布し，その後窒素雰囲気中でアニールして有機成分の
一部を離脱せしめ，主成分がＳｉＯ2 の絶縁膜とする方
法である。
【０００８】他に，有機シランガスとＨ及びＯＨ含有化
合物を含むガス，例えばＴＥＯＳと水とをプラズマＣＶ
Ｄで反応させ形成した膜を，ＳＯＧ法と同様にアニール
して絶縁膜とする方法がある。
合物を含むガス，例えばＴＥＯＳと水とをプラズマＣＶ
Ｄで反応させ形成した膜を，ＳＯＧ法と同様にアニール
して絶縁膜とする方法がある。
【０００９】上記何れの方法も，アルミニュウム配線と
の反応を回避するために，アニールは４５０℃以下で行
われる。しかし，４５０℃のアニールでは膜厚の厚い部
分，例えば高いアスペクト比を有する配線パターンによ
リ生じた大きな表面凹凸のために膜厚が厚くなる部分で
は，アニールの際に離脱すべき有機成分，例えばアルコ
キシル基の一部が膜中に残留する。
の反応を回避するために，アニールは４５０℃以下で行
われる。しかし，４５０℃のアニールでは膜厚の厚い部
分，例えば高いアスペクト比を有する配線パターンによ
リ生じた大きな表面凹凸のために膜厚が厚くなる部分で
は，アニールの際に離脱すべき有機成分，例えばアルコ
キシル基の一部が膜中に残留する。
【００１０】この層間絶縁膜の残留有機成分は，分解，
変成し易く，後日に配線腐食の原因となる等半導体装置
の信頼性を低下するのである。かかる残留有機成分を十
分酸化，離脱して信頼性の低下を防止すべく，酸素雰囲
気中でアニールする方法が考案された。しかし，酸素雰
囲気中でアニールすると有機成分の酸化，離脱が急速に
進み，層間絶縁膜の急激な収縮が起こる結果クラックが
発生し，信頼性を低下させるのである。
変成し易く，後日に配線腐食の原因となる等半導体装置
の信頼性を低下するのである。かかる残留有機成分を十
分酸化，離脱して信頼性の低下を防止すべく，酸素雰囲
気中でアニールする方法が考案された。しかし，酸素雰
囲気中でアニールすると有機成分の酸化，離脱が急速に
進み，層間絶縁膜の急激な収縮が起こる結果クラックが
発生し，信頼性を低下させるのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に，従来の平
坦化技術に係る層間絶縁膜では，膜中に離脱すべき有機
成分が残留するため，半導体装置の信頼性を低下させる
という問題がある。
坦化技術に係る層間絶縁膜では，膜中に離脱すべき有機
成分が残留するため，半導体装置の信頼性を低下させる
という問題がある。
【００１２】また，残留有機成分を減少するための酸素
中アニールでは，クラックが発生するという欠点があ
る。本発明は，アニールの際に離脱されるべき有機成分
が十分に酸化，離脱された層間絶縁膜を，クラックを発
生させることなく形成する半導体装置の製造方法を提供
することを目的とする。
中アニールでは，クラックが発生するという欠点があ
る。本発明は，アニールの際に離脱されるべき有機成分
が十分に酸化，離脱された層間絶縁膜を，クラックを発
生させることなく形成する半導体装置の製造方法を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第一の構成は，基板上に堆積されたシリコン
の有機化合物膜の少なくとも一部の有機成分を離脱せし
めるアニールにより，該有機化合物膜をＰＳＧ（Ｐガラ
ス），ＢＳＧ（Ｂガラス），ＢＰＳＧ（ＢＰガラス），
ＡｓＳＧ（Ａｓガラス）及びその他のシリコン酸化物の
一つからなる絶縁膜とする半導体装置の製造方法におい
て，該アニールを，窒素に２０％以下の酸素が混合され
た常圧乃至１ｍＴｏｒｒの圧力の雰囲気中で，該有機化
合物膜が酸素雰囲気中で酸化が急激に進み始める臨界温
度以上かつ４５０℃以下の温度範囲で行うことを特徴と
して構成され，及び，第二の構成は，第一の構成の半導
体装置の製造方法であって，上記有機化合物膜として，
有機シランガスとＨ及びＯＨ含有化合物を含むガスをプ
ラズマ励起して気相中またはウェーハ表面で反応させ
て，該ウェーハ上に形成されるシリコン酸化物の薄膜を
用いることを特徴として構成され，及び，第三の構成
は，第一の構成の半導体装置の製造方法であって，上記
有機化合物膜は，ＳＯＧ法（スピン塗布法）により塗布
されたアルコキシル基を有するシリコン化合物を含む膜
であることを特徴として構成され，及び，第四の構成
は，第一，第二又は第三の構成の半導体装置の製造方法
であって，該アニールの期間内に上記アニールの雰囲気
中に含まれる酸素の混合比を高くすることを特徴として
構成され，及び，第五の構成は，第一〜第四の構成の半
導体装置の製造方法であって，該アニールは順次昇温さ
れた複数回のアニールからなることを特徴として構成す
る。
に本発明の第一の構成は，基板上に堆積されたシリコン
の有機化合物膜の少なくとも一部の有機成分を離脱せし
めるアニールにより，該有機化合物膜をＰＳＧ（Ｐガラ
ス），ＢＳＧ（Ｂガラス），ＢＰＳＧ（ＢＰガラス），
ＡｓＳＧ（Ａｓガラス）及びその他のシリコン酸化物の
一つからなる絶縁膜とする半導体装置の製造方法におい
て，該アニールを，窒素に２０％以下の酸素が混合され
た常圧乃至１ｍＴｏｒｒの圧力の雰囲気中で，該有機化
合物膜が酸素雰囲気中で酸化が急激に進み始める臨界温
度以上かつ４５０℃以下の温度範囲で行うことを特徴と
して構成され，及び，第二の構成は，第一の構成の半導
体装置の製造方法であって，上記有機化合物膜として，
有機シランガスとＨ及びＯＨ含有化合物を含むガスをプ
ラズマ励起して気相中またはウェーハ表面で反応させ
て，該ウェーハ上に形成されるシリコン酸化物の薄膜を
用いることを特徴として構成され，及び，第三の構成
は，第一の構成の半導体装置の製造方法であって，上記
有機化合物膜は，ＳＯＧ法（スピン塗布法）により塗布
されたアルコキシル基を有するシリコン化合物を含む膜
であることを特徴として構成され，及び，第四の構成
は，第一，第二又は第三の構成の半導体装置の製造方法
であって，該アニールの期間内に上記アニールの雰囲気
中に含まれる酸素の混合比を高くすることを特徴として
構成され，及び，第五の構成は，第一〜第四の構成の半
導体装置の製造方法であって，該アニールは順次昇温さ
れた複数回のアニールからなることを特徴として構成す
る。
【００１４】
【作用】図１は本発明の原理説明図であり，図１（ａ）
はシリコンの有機化合物膜の加熱による重量変化を，図
１（ｂ）はシリコンの有機化合物膜の加熱に伴う吸発熱
を表している。なお，図１中のＡは窒素雰囲気中で，Ｂ
は２０％の酸素を混合した窒素雰囲気中で，Ｃは酸素雰
囲気中で加熱したときのものである。
はシリコンの有機化合物膜の加熱による重量変化を，図
１（ｂ）はシリコンの有機化合物膜の加熱に伴う吸発熱
を表している。なお，図１中のＡは窒素雰囲気中で，Ｂ
は２０％の酸素を混合した窒素雰囲気中で，Ｃは酸素雰
囲気中で加熱したときのものである。
【００１５】図１（ａ）を参照して，Ａで示す窒素中で
アニールした場合の重量変化率は，Ｂ，Ｃで示す酸素を
含有する雰囲気中でアニールした場合の重量変化率と比
較して緩やかに変化する。従って体積の収縮も穏やかで
層間絶縁膜にクラックを生じないのである。
アニールした場合の重量変化率は，Ｂ，Ｃで示す酸素を
含有する雰囲気中でアニールした場合の重量変化率と比
較して緩やかに変化する。従って体積の収縮も穏やかで
層間絶縁膜にクラックを生じないのである。
【００１６】しかし，この窒素中でアニールしたときの
吸発熱には，図１（ｂ）中のＡに示す如く，Ｂ，Ｃに認
められる発熱反応は見られず，これはシリコンの有機化
合物膜の酸化が遅いことを示している。このため，有機
化合物膜中の酸化されるべき有機成分が十分には酸化さ
れずに一部残留するのである。
吸発熱には，図１（ｂ）中のＡに示す如く，Ｂ，Ｃに認
められる発熱反応は見られず，これはシリコンの有機化
合物膜の酸化が遅いことを示している。このため，有機
化合物膜中の酸化されるべき有機成分が十分には酸化さ
れずに一部残留するのである。
【００１７】他方，Ｃで示す酸素中のアニールでは略２
４０℃を臨界温度として，この温度を超えるとき著しい
重量の減少を生ずる。かかる重量の急減は，体積の激減
を惹起せしめ，層間絶縁膜のクラックの原因となるので
ある。
４０℃を臨界温度として，この温度を超えるとき著しい
重量の減少を生ずる。かかる重量の急減は，体積の激減
を惹起せしめ，層間絶縁膜のクラックの原因となるので
ある。
【００１８】この重量急減がおきる臨界温度は，図１
（ｂ）中のＣで示す如く，急峻な発熱反応をともなう。
これは，シリコンの有機化合物膜の酸化反応に伴う発熱
であり，その急速な酸化が始まる臨界温度が存在するこ
とを明らかにしている。
（ｂ）中のＣで示す如く，急峻な発熱反応をともなう。
これは，シリコンの有機化合物膜の酸化反応に伴う発熱
であり，その急速な酸化が始まる臨界温度が存在するこ
とを明らかにしている。
【００１９】従って，酸素中でかかる臨界温度をこえる
アニールにより形成された層間絶縁膜中の残留有機物成
分は窒素中アニールよりも著しく少ないのである。本発
明の発明者は，窒素と酸素の混合ガス中でアニールする
ことにより，残留有機物成分が十分少なくまで酸化反応
が起こり，かつ層間絶縁膜にクラックを生ずることが無
い程度の穏やかな収縮となることを見出し，かかるアニ
ール条件を実現する雰囲気中の酸素の混合比を決定した
のである。
アニールにより形成された層間絶縁膜中の残留有機物成
分は窒素中アニールよりも著しく少ないのである。本発
明の発明者は，窒素と酸素の混合ガス中でアニールする
ことにより，残留有機物成分が十分少なくまで酸化反応
が起こり，かつ層間絶縁膜にクラックを生ずることが無
い程度の穏やかな収縮となることを見出し，かかるアニ
ール条件を実現する雰囲気中の酸素の混合比を決定した
のである。
【００２０】図１（ａ）中にＢで示す如く，略２０％の
酸素を混合した窒素雰囲気中でアニールしたとき，酸素
中で生ずる重量の急減は起こらない。しかし，図１
（ｂ）中のＢで示す如く，上記酸化反応に伴う発熱が認
められ，酸化反応が起きていることを示している。な
お，発熱は酸素中アニールの略１０分の一であり，酸化
反応が穏やかに進行していることは明らかである。
酸素を混合した窒素雰囲気中でアニールしたとき，酸素
中で生ずる重量の急減は起こらない。しかし，図１
（ｂ）中のＢで示す如く，上記酸化反応に伴う発熱が認
められ，酸化反応が起きていることを示している。な
お，発熱は酸素中アニールの略１０分の一であり，酸化
反応が穏やかに進行していることは明らかである。
【００２１】このため，体積の収縮も穏やかに進む一
方，酸化は十分にされるのである。従って，略２０％の
酸素を混合した窒素雰囲気中で酸化反応に伴う重量急減
の始まる臨界温度以上の温度でアニールすることによ
り，クラックが生じず，かつ残留有機物成分が少ない層
間絶縁膜を得ることができるのである。
方，酸化は十分にされるのである。従って，略２０％の
酸素を混合した窒素雰囲気中で酸化反応に伴う重量急減
の始まる臨界温度以上の温度でアニールすることによ
り，クラックが生じず，かつ残留有機物成分が少ない層
間絶縁膜を得ることができるのである。
【００２２】なお，かかる本発明の効果は，酸素の混合
比が小さくとも認められるのであり，また常圧でも１ｍ
Ｔｏｒｒの圧力でも認められる。さらに，４５０℃をこ
える温度ではアルミニュウム配線との反応がおこり，信
頼性を損なうことになる。
比が小さくとも認められるのであり，また常圧でも１ｍ
Ｔｏｒｒの圧力でも認められる。さらに，４５０℃をこ
える温度ではアルミニュウム配線との反応がおこり，信
頼性を損なうことになる。
【００２３】さらにまた，本発明の適用される層間絶縁
膜はＳｉＯ2 を主成分とするものであれば，燐，硼素，
砒素若しくはその他の不純物元素，又はこれらの２以上
の元素を不純物として含むものでもよいのは自明であ
る。
膜はＳｉＯ2 を主成分とするものであれば，燐，硼素，
砒素若しくはその他の不純物元素，又はこれらの２以上
の元素を不純物として含むものでもよいのは自明であ
る。
【００２４】本発明の第四の構成では，アニール当初の
酸素混合比は小さい。従って，当初は酸化反応が穏やか
に進むから，体積の激減によるクラックの発生を避ける
ことができる。
酸素混合比は小さい。従って，当初は酸化反応が穏やか
に進むから，体積の激減によるクラックの発生を避ける
ことができる。
【００２５】次いで，酸素混合比を増加することにより
残留有機物を十分に酸化，離脱することができるのであ
る。本構成によれば，クラックの発生を抑える条件と，
酸化するための条件とを独立に選択することができるか
ら，クラックを防止しつつより容易に十分な酸化をなし
得るという効果を奏する。
残留有機物を十分に酸化，離脱することができるのであ
る。本構成によれば，クラックの発生を抑える条件と，
酸化するための条件とを独立に選択することができるか
ら，クラックを防止しつつより容易に十分な酸化をなし
得るという効果を奏する。
【００２６】本発明の第五の構成では，当初のアニール
温度は低く順次高温のアニールを行う。従って，当初の
体積の減少を穏やかにすることができるから，クラック
を防止することができる。
温度は低く順次高温のアニールを行う。従って，当初の
体積の減少を穏やかにすることができるから，クラック
を防止することができる。
【００２７】本構成によれば，一定温度でするアニール
と較べて，アニール時間を短縮でき，また最高アニール
温度を低くできるという効果を奏する。本発明の構成
は，従来の層間絶縁膜を形成するためのアニールにおい
て雰囲気ガスを変更するだけで，容易に従来の半導体製
造工程に適用することができる。
と較べて，アニール時間を短縮でき，また最高アニール
温度を低くできるという効果を奏する。本発明の構成
は，従来の層間絶縁膜を形成するためのアニールにおい
て雰囲気ガスを変更するだけで，容易に従来の半導体製
造工程に適用することができる。
【００２８】
【実施例】本発明を実施例を参照して説明する。図２は
本発明の第一実施例工程図であり，半導体装置の断面を
表している。
本発明の第一実施例工程図であり，半導体装置の断面を
表している。
【００２９】本発明の第一実施例は，ＳＯＧ法による層
間絶縁膜の形成に関し，塗布材料として，Ｓｉ−Ｃ結合
例えばＳｉ−ＣＨ3 を含まず，従ってアニールにより生
成されるＳｉＯ2 膜中に有機基が含まれない無機系ＳＯ
Ｇ材料を用いたものである。
間絶縁膜の形成に関し，塗布材料として，Ｓｉ−Ｃ結合
例えばＳｉ−ＣＨ3 を含まず，従ってアニールにより生
成されるＳｉＯ2 膜中に有機基が含まれない無機系ＳＯ
Ｇ材料を用いたものである。
【００３０】先ず，図１（ａ）を参照して，表面に熱酸
化膜２２が設けられた半導体基板２１上に，厚さ１μｍ
のアルミニュウム配線２３上を形成し，例えば厚さ３０
０ｎｍのＳｉＯ2 膜２４ａを例えばＣＶＤ法を用いて堆
積する。
化膜２２が設けられた半導体基板２１上に，厚さ１μｍ
のアルミニュウム配線２３上を形成し，例えば厚さ３０
０ｎｍのＳｉＯ2 膜２４ａを例えばＣＶＤ法を用いて堆
積する。
【００３１】次いで，無機系ＳＯＧ材料を基板１上の配
線２４ａのない領域で１００ｎｍの厚さにスピン塗布す
る。次いで，窒素中で１５０℃，２分間のプリベークに
より，ＳＯＧ材料中の溶媒を揮発する。
線２４ａのない領域で１００ｎｍの厚さにスピン塗布す
る。次いで，窒素中で１５０℃，２分間のプリベークに
より，ＳＯＧ材料中の溶媒を揮発する。
【００３２】次いで，酸素５％，残部窒素の一気圧の雰
囲気中にて２５０℃で３０分間アニールする。続いて，
酸素２０％，残部窒素の一気圧の雰囲気中にて４５０℃
で３０分間アニールして，ＳｉＯ2 からなるＳＯＧ膜２
４ｂとする。
囲気中にて２５０℃で３０分間アニールする。続いて，
酸素２０％，残部窒素の一気圧の雰囲気中にて４５０℃
で３０分間アニールして，ＳｉＯ2 からなるＳＯＧ膜２
４ｂとする。
【００３３】上記無機系ＳＯＧ材料のスピン塗布工程か
らアニールしてＳｉＯ2 からなるＳＯＧ膜とする工程迄
を複数回繰り返すことにより，厚いＳＯＧ膜を本発明に
係る方法を適用して形成することができる。
らアニールしてＳｉＯ2 からなるＳＯＧ膜とする工程迄
を複数回繰り返すことにより，厚いＳＯＧ膜を本発明に
係る方法を適用して形成することができる。
【００３４】次いで，図２（ｂ）を参照して，ＣＶＤ法
により例えば厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2 膜２４ｃを堆積
し前記ＳｉＯ2 膜２４ａ，ＳＯＧ膜２４ｂと合わせて層
間絶縁膜２４を形成する。
により例えば厚さ２００ｎｍのＳｉＯ2 膜２４ｃを堆積
し前記ＳｉＯ2 膜２４ａ，ＳＯＧ膜２４ｂと合わせて層
間絶縁膜２４を形成する。
【００３５】次いで，通常の半導体製造工程によりコン
タクトホール２５，上層配線２６を形成し，半導体装置
を製造する。図２は本発明の第二実施例工程図であり，
半導体装置の断面を表している。
タクトホール２５，上層配線２６を形成し，半導体装置
を製造する。図２は本発明の第二実施例工程図であり，
半導体装置の断面を表している。
【００３６】本発明の第二実施例は，塗布材料中にＳｉ
−Ｃ結合例えばＳｉ−ＣＨ3 を含み，従ってアニールに
より生成される絶縁膜中に，有機基例えばＳｉ−ＣＨ3
が含まれる有機系ＳＯＧ材料を塗布材料として用いたも
のである。
−Ｃ結合例えばＳｉ−ＣＨ3 を含み，従ってアニールに
より生成される絶縁膜中に，有機基例えばＳｉ−ＣＨ3
が含まれる有機系ＳＯＧ材料を塗布材料として用いたも
のである。
【００３７】先ず，図３（ａ）を参照して，第一実施例
と同様にして，基板１上に熱酸化膜２２，配線２３，Ｓ
ｉＯ2 膜２４ａを形成する。次いで，有機系ＳＯＧ材料
を基板１上の配線２４ａのない領域で３００ｎｍの厚さ
にスピン塗布する。
と同様にして，基板１上に熱酸化膜２２，配線２３，Ｓ
ｉＯ2 膜２４ａを形成する。次いで，有機系ＳＯＧ材料
を基板１上の配線２４ａのない領域で３００ｎｍの厚さ
にスピン塗布する。
【００３８】次いで，窒素中で１５０℃，２分間のプリ
ベークにより，ＳＯＧ材料中の溶媒を揮発する。次い
で，酸素分圧が０．１Ｔｏｒｒ，窒素分圧が０．９Ｔｏ
ｒｒ，全圧１Ｔｏｒｒの窒素雰囲気中にて２５０℃で３
０分間アニールする。
ベークにより，ＳＯＧ材料中の溶媒を揮発する。次い
で，酸素分圧が０．１Ｔｏｒｒ，窒素分圧が０．９Ｔｏ
ｒｒ，全圧１Ｔｏｒｒの窒素雰囲気中にて２５０℃で３
０分間アニールする。
【００３９】次いで，酸素分圧が０．２Ｔｏｒｒ，窒素
分圧が０．８Ｔｏｒｒ，全圧１Ｔｏｒｒの窒素雰囲気中
にて４００℃で３０分間アニールして，有機基を含有す
るＳｉＯ2 からなるＳＯＧ膜２４ｂとする。
分圧が０．８Ｔｏｒｒ，全圧１Ｔｏｒｒの窒素雰囲気中
にて４００℃で３０分間アニールして，有機基を含有す
るＳｉＯ2 からなるＳＯＧ膜２４ｂとする。
【００４０】さらに，スピン塗布からＳＯＧ膜とする工
程を反復して，厚いＳＯＧ膜を堆積できることは第一実
施例と同様である。本実施例では，収縮率が無機系ＳＯ
Ｇ材料よりも小さくまた穏やかに進行するから，一工程
で厚く堆積することができる。
程を反復して，厚いＳＯＧ膜を堆積できることは第一実
施例と同様である。本実施例では，収縮率が無機系ＳＯ
Ｇ材料よりも小さくまた穏やかに進行するから，一工程
で厚く堆積することができる。
【００４１】次いで，図３（ｂ）を参照して，ＳＯＧ膜
２４ｂをエッチバックして，配線２３の側壁を埋めるＳ
ＯＧ膜２４ｂを残して，配線２３上に堆積したＳＯＧ膜
２４ｂを除去する。
２４ｂをエッチバックして，配線２３の側壁を埋めるＳ
ＯＧ膜２４ｂを残して，配線２３上に堆積したＳＯＧ膜
２４ｂを除去する。
【００４２】次いで，図３（ｃ）を参照して，ＳｉＯ2
膜２４ｃを例えば２００ｎｍ堆積する。次いで，図３
（ｄ）を参照して，コンタクトホール２５，上層配線２
６を形成し，半導体装置を製造する。
膜２４ｃを例えば２００ｎｍ堆積する。次いで，図３
（ｄ）を参照して，コンタクトホール２５，上層配線２
６を形成し，半導体装置を製造する。
【００４３】本発明の第三実施例は，有機シランガス例
えばＴＥＯＳと，Ｈ又はＯＨ基を有する化合物例えば水
とを，プラズマ励起により反応させて堆積したシリコン
酸化物膜をアニールして形成する層間絶縁膜に関する。
えばＴＥＯＳと，Ｈ又はＯＨ基を有する化合物例えば水
とを，プラズマ励起により反応させて堆積したシリコン
酸化物膜をアニールして形成する層間絶縁膜に関する。
【００４４】先ず，半導体基板上に熱酸化膜を形成し，
その上に例えば厚さ５００ｎｍのアルミニュウム配線を
形成し，次いで例えば厚さ３００ｎｍのＳｉＯ2 膜を例
えばＣＶＤ法により堆積する。
その上に例えば厚さ５００ｎｍのアルミニュウム配線を
形成し，次いで例えば厚さ３００ｎｍのＳｉＯ2 膜を例
えばＣＶＤ法により堆積する。
【００４５】次いで，Ｈ2 ＯとＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5)4 との
混合ガスをプラズマ励起し，シリコン酸化物薄膜を厚さ
４００ｎｍ堆積する。堆積条件は例えば，Ｈ2 Ｏガスを
１２０ｓｃｃｍ，Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5)4 ガスを３０ｓｃｃ
ｍ，窒素ガスを４００ｓｃｃｍ流入し，圧力５〜１０Ｔ
ｏｒｒ，基板温度５０℃〜１５０℃としてよい。
混合ガスをプラズマ励起し，シリコン酸化物薄膜を厚さ
４００ｎｍ堆積する。堆積条件は例えば，Ｈ2 Ｏガスを
１２０ｓｃｃｍ，Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5)4 ガスを３０ｓｃｃ
ｍ，窒素ガスを４００ｓｃｃｍ流入し，圧力５〜１０Ｔ
ｏｒｒ，基板温度５０℃〜１５０℃としてよい。
【００４６】また，プラズマは，１３．５６ＭＨｚ，１
００〜５００Ｗの連続又はパルスの高周波放電により生
成できる。次いで，堆積されたシリコン酸化物薄膜を酸
素１０％，残部窒素の一気圧の雰囲気中にて２５０℃で
３０分間アニールした。
００〜５００Ｗの連続又はパルスの高周波放電により生
成できる。次いで，堆積されたシリコン酸化物薄膜を酸
素１０％，残部窒素の一気圧の雰囲気中にて２５０℃で
３０分間アニールした。
【００４７】続けて，酸素１０％，残部窒素の一気圧の
雰囲気中にて４００℃で３０分間アニールした。次い
で，第一実施例と同様にして半導体装置を製造する。
雰囲気中にて４００℃で３０分間アニールした。次い
で，第一実施例と同様にして半導体装置を製造する。
【００４８】上記全ての実施例について，かかるアニー
ルにより形成された層間絶縁膜には，クラックが生ぜ
ず，しかもアルコキシル基例えば（ＯＣ2 Ｈ5)4 を初め
とするアニールにより酸化，離脱すべき有機物成分の残
留量は酸素中アニールにより製造されたものと相違がな
かった。
ルにより形成された層間絶縁膜には，クラックが生ぜ
ず，しかもアルコキシル基例えば（ＯＣ2 Ｈ5)4 を初め
とするアニールにより酸化，離脱すべき有機物成分の残
留量は酸素中アニールにより製造されたものと相違がな
かった。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば，層間絶縁膜の形成のた
めのアニールにおいて穏やかに体積が収縮し，酸化は十
分進行するから，厚い層間絶縁膜であってもクラックを
発生することなく離脱されるべき有機成分を十分に酸
化，離脱することができ，平坦化のための厚く信頼性の
高い層間絶縁膜を形成する半導体装置の製造方法を提供
することができるから，半導体装置の性能向上に寄与す
るところが大きい。
めのアニールにおいて穏やかに体積が収縮し，酸化は十
分進行するから，厚い層間絶縁膜であってもクラックを
発生することなく離脱されるべき有機成分を十分に酸
化，離脱することができ，平坦化のための厚く信頼性の
高い層間絶縁膜を形成する半導体装置の製造方法を提供
することができるから，半導体装置の性能向上に寄与す
るところが大きい。
【図１】 本発明の原理説明図
【図２】 本発明の第一実施例工程図
【図３】 本発明の第二実施例工程図
Ａ 窒素雰囲気中アニールしたもの Ｂ ２０％の酸素を混合した窒素雰囲気中アニールした
もの Ｃ 酸素雰囲気中アニールしたもの ２１ 基板 ２２ 熱酸化膜 ２３ 配線 ２４ 層間絶縁膜 ２４ａ，２４ｃ ＳｉＯ2 膜 ２４ｂ ＳＯＧ膜 ２５ コンタクトホール ２６ 上層配線
もの Ｃ 酸素雰囲気中アニールしたもの ２１ 基板 ２２ 熱酸化膜 ２３ 配線 ２４ 層間絶縁膜 ２４ａ，２４ｃ ＳｉＯ2 膜 ２４ｂ ＳＯＧ膜 ２５ コンタクトホール ２６ 上層配線
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に堆積されたシリコンの有機化合
物膜の少なくとも一部の有機成分を離脱せしめるアニー
ルにより，該有機化合物膜をＰＳＧ（Ｐガラス），ＢＳ
Ｇ（Ｂガラス），ＢＰＳＧ（ＢＰガラス），ＡｓＳＧ
（Ａｓガラス）及びその他のシリコン酸化物の一つから
なる絶縁膜とする半導体装置の製造方法において， 該アニールを，窒素に２０％以下の酸素が混合された常
圧乃至１ｍＴｏｒｒの圧力の雰囲気中で，該有機化合物
膜が酸素雰囲気中で酸化が急激に進み始める臨界温度以
上かつ４５０℃以下の温度範囲で行うことを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法で
あって， 上記有機化合物膜として，有機シランガスとＨ及びＯＨ
含有化合物を含むガスをプラズマ励起して気相中または
ウェーハ表面で反応させて，該ウェーハ上に形成される
シリコン酸化物の薄膜を用いることを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置の製造方法で
あって， 上記有機化合物膜は，ＳＯＧ法（スピン塗布法）により
塗布されたアルコキシル基を有するシリコン化合物を含
む膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１，請求項２又は請求項３記載の
半導体装置の製造方法であって， 該アニールの期間内に上記アニールの雰囲気中に含まれ
る酸素の混合比を高くすることを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４記載の半導体装置の
製造方法であって， 該アニールは順次昇温された複数回のアニールからなる
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 |
|---|---|---|---|
| JP21910691A JPH0563100A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21910691A JPH0563100A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563100A true JPH0563100A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16730353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21910691A Withdrawn JPH0563100A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0563100A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716891A (en) * | 1994-06-30 | 1998-02-10 | Nec Corporation | Fabrication process of semiconductor device |
| JP2008198614A (ja) * | 2004-11-11 | 2008-08-28 | Sony Corp | 発光素子及びその製造方法、並びに、発光装置 |
| JP2009232241A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Fujitsu Ltd | 弾性波素子、フィルタ、通信装置、および弾性波素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP21910691A patent/JPH0563100A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5716891A (en) * | 1994-06-30 | 1998-02-10 | Nec Corporation | Fabrication process of semiconductor device |
| JP2008198614A (ja) * | 2004-11-11 | 2008-08-28 | Sony Corp | 発光素子及びその製造方法、並びに、発光装置 |
| JP2009232241A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Fujitsu Ltd | 弾性波素子、フィルタ、通信装置、および弾性波素子の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7192891B2 (en) | Method for forming a silicon oxide layer using spin-on glass | |
| KR100364026B1 (ko) | 층간 절연막 형성방법 | |
| US5310720A (en) | Process for fabricating an integrated circuit device by forming a planarized polysilazane layer and oxidizing to form oxide layer | |
| JP4413694B2 (ja) | スピンオンガラスによるシリコン酸化膜の形成方法 | |
| JP3631236B2 (ja) | シリカ系有機被膜の製造方法 | |
| JP3511024B2 (ja) | 半導体装置のシリコン酸化膜形成方法およびこれを用いた素子分離方法 | |
| US8828877B2 (en) | Etching solution and trench isolation structure-formation process employing the same | |
| JP3967567B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH08148559A (ja) | 絶縁膜を有する半導体装置の製造方法 | |
| US7279414B1 (en) | Method of forming interconnect structure with interlayer dielectric | |
| KR19990044960A (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| US7601396B2 (en) | Coating film forming method | |
| JPH06177120A (ja) | 層間絶縁膜の形成方法 | |
| JP2000188332A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP4955314B2 (ja) | 多孔性シリコン酸化膜の製造方法 | |
| JPH0563100A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05121572A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH10313002A (ja) | ＳｉＯ２被膜の形成方法 | |
| JP3390890B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH09213693A (ja) | 絶縁膜の形成方法 | |
| JPH08264523A (ja) | Ｓｏｇ材料およびこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
| JP3368445B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3339150B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3519477B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04230054A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |