JPH0611079B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0611079B2 JPH0611079B2 JP61210244A JP21024486A JPH0611079B2 JP H0611079 B2 JPH0611079 B2 JP H0611079B2 JP 61210244 A JP61210244 A JP 61210244A JP 21024486 A JP21024486 A JP 21024486A JP H0611079 B2 JPH0611079 B2 JP H0611079B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon oxide
- oxide film
- insulating film
- wiring
- aluminum wiring
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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に関し、特に多層配線における層間
絶縁膜の構造に関する。
絶縁膜の構造に関する。
〔従来の技術〕 高密度化および高速化を目指す最近の半導体装置、特に
集積回路装置では配線の多層化が必要不可欠である。配
線の多層化を実現する際に最も重要なことは配線間を絶
縁分離する層間絶縁膜の膜質と構造であり、一般的には
まず下層配線の段差を充分に緩和できること、すなわち
平坦性が良好であることが要求される。従来、この平坦
性を確保するためにはシリカ塗布膜が用いられ、例えば
第１層アルミ配線上にプラズマ気相成長されたシリコン
窒化膜の凹所をこのシリカ塗布膜で埋め更に化学気相成
長法によるリン・ガラス膜を被覆した３層構造の層間絶
縁膜が広く用いられてきた。
集積回路装置では配線の多層化が必要不可欠である。配
線の多層化を実現する際に最も重要なことは配線間を絶
縁分離する層間絶縁膜の膜質と構造であり、一般的には
まず下層配線の段差を充分に緩和できること、すなわち
平坦性が良好であることが要求される。従来、この平坦
性を確保するためにはシリカ塗布膜が用いられ、例えば
第１層アルミ配線上にプラズマ気相成長されたシリコン
窒化膜の凹所をこのシリカ塗布膜で埋め更に化学気相成
長法によるリン・ガラス膜を被覆した３層構造の層間絶
縁膜が広く用いられてきた。
しかしながら、この従来の層間絶縁膜構造は、まず第１
に下層アルミ配線上にシリコン窒化膜をプラズマ気相成
長させる際、またはリン硅酸ガラス(PSG)を化学気相成
長させる際アルミ配線に“ヒロック”を同時成長せしめ
ることがあり層間ショートまたはスルーホール不良を生
じ、第２には下層アルミ配線の一部を楔状に消失せしめ
る所調“アルミ消失”と呼ばれる配線事故を発生させ
る。また、第３にはシリコン窒化膜は酸化膜に比し誘電
率が高いので配線の層間容量が大きくなり動作速度に悪
影響を及ぼし更に第４には化学気相されたリン・ガラス
膜はプラズマ気相成長の窒化膜と比べると平坦性が良く
ないなどの諸欠点を有する。とり分け、第２番目に挙げ
た“アルミ消失”は２〜３μｍ程度の大きさのものが発
生することがあり下層アルミ配線の断線事故または配線
寿命の大幅低下に直結するので今日の如きアルミ配線幅
が３μｍ以下で製造される半導体デバイスにおいては致
命的障害となる。
に下層アルミ配線上にシリコン窒化膜をプラズマ気相成
長させる際、またはリン硅酸ガラス(PSG)を化学気相成
長させる際アルミ配線に“ヒロック”を同時成長せしめ
ることがあり層間ショートまたはスルーホール不良を生
じ、第２には下層アルミ配線の一部を楔状に消失せしめ
る所調“アルミ消失”と呼ばれる配線事故を発生させ
る。また、第３にはシリコン窒化膜は酸化膜に比し誘電
率が高いので配線の層間容量が大きくなり動作速度に悪
影響を及ぼし更に第４には化学気相されたリン・ガラス
膜はプラズマ気相成長の窒化膜と比べると平坦性が良く
ないなどの諸欠点を有する。とり分け、第２番目に挙げ
た“アルミ消失”は２〜３μｍ程度の大きさのものが発
生することがあり下層アルミ配線の断線事故または配線
寿命の大幅低下に直結するので今日の如きアルミ配線幅
が３μｍ以下で製造される半導体デバイスにおいては致
命的障害となる。
本発明の目的は、従って、アルミ配線に対しヒロックお
よび消失事故を生じることなき平坦性に優れた層間絶縁
膜を備える半導体装置を提供することである。
よび消失事故を生じることなき平坦性に優れた層間絶縁
膜を備える半導体装置を提供することである。
本発明によれば、半導体装置は、シリコン基板と、前記
シリコン基板上のフィールド絶縁膜と、前記フィールド
絶縁膜上に形成された第１層のアルミ配線と、前記第１
層アルミ配線を含む基板全面に順次形成されるスパッタ
法によるシリコン酸化膜、プラズルマ気相成長法による
第１のシリコン酸化膜、塗布法によるシリコン酸化膜お
よびプラズマ気相成長法による第２のシリコン酸化膜
の、４層のシリコン酸化膜のみからなる第２層アルミ配
線に対する層間絶縁膜とを備えることを含む。
シリコン基板上のフィールド絶縁膜と、前記フィールド
絶縁膜上に形成された第１層のアルミ配線と、前記第１
層アルミ配線を含む基板全面に順次形成されるスパッタ
法によるシリコン酸化膜、プラズルマ気相成長法による
第１のシリコン酸化膜、塗布法によるシリコン酸化膜お
よびプラズマ気相成長法による第２のシリコン酸化膜
の、４層のシリコン酸化膜のみからなる第２層アルミ配
線に対する層間絶縁膜とを備えることを含む。
すなわち、本発明によれば、アルミ配線に直接接触する
絶縁膜には２００℃以下の温度で且つ化学反応を利用せ
ずに被着できるスパッタ法のシリコン酸化膜が形成され
るので、従来の層間絶縁膜のようにアルミ配線に“ヒロ
ック”を生ぜしめたり、或いは“アルミ消失”事故を発
生せしめたりするなどの問題点は解決される。すなわ
ち、アルミ配線の“ヒロック”はこれに直接接触する絶
縁膜の形成温度によって大きく左右されるが２００℃以
下の場合は発生せず、また、“アルミ消失”現象は反応
ガスと直接接触しなければ生じることはないので、アル
ミ配線に直接接触する絶縁膜がスパッタ法で形成されて
いる場合はこれらが発生している恐れは全くない。更に
プラズマ気相成長法によるシリコン酸化膜は同じくプラ
ズマ気相成長のシリコン窒化膜と同程度の段差被覆性を
有し且つその誘電率は後者の約１／２と小さいので配線
の層間容量を大幅に減少せしめ得る。
絶縁膜には２００℃以下の温度で且つ化学反応を利用せ
ずに被着できるスパッタ法のシリコン酸化膜が形成され
るので、従来の層間絶縁膜のようにアルミ配線に“ヒロ
ック”を生ぜしめたり、或いは“アルミ消失”事故を発
生せしめたりするなどの問題点は解決される。すなわ
ち、アルミ配線の“ヒロック”はこれに直接接触する絶
縁膜の形成温度によって大きく左右されるが２００℃以
下の場合は発生せず、また、“アルミ消失”現象は反応
ガスと直接接触しなければ生じることはないので、アル
ミ配線に直接接触する絶縁膜がスパッタ法で形成されて
いる場合はこれらが発生している恐れは全くない。更に
プラズマ気相成長法によるシリコン酸化膜は同じくプラ
ズマ気相成長のシリコン窒化膜と同程度の段差被覆性を
有し且つその誘電率は後者の約１／２と小さいので配線
の層間容量を大幅に減少せしめ得る。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す配線部分の断面構造図
である。本実施例によれば、本発明の半導体装置は、シ
リコン基板１と、この上面に形成されたフィールド絶縁
膜２と、フィールド絶縁膜３上に形成された第１層アル
ミ配線３と、このアルミ配線３を含む基板全面に順次形
成されたスパッタ法によるシリコン酸化膜４、プラズマ
気相成長法による第１のシリコン酸化膜５、塗布法によ
るシリコン酸化膜６およびプラズマ気相成長法による第
２のシリコン酸化膜７の４層構造からなる層間絶縁膜と
を含む。すなわち、第１層アルミ配線３の露出面は化学
反応を利用せずに済み且つ２００℃程度の温度で被着で
きるスパッタ法によるシリコン酸化膜４で被覆され、
“アルミ・ヒロック”および“アルミ消失”の発生がま
ず防止される。ついで、第１のシリコン酸化膜５をこの
上面に形成した後段差を通常手段の塗布法によるシリコ
ン酸化膜６で埋めて平坦化し、更に第２のシリコン酸化
膜７をこの上面にプラズマ気相成長で形成することによ
って層間絶縁膜は４層構造に形成される。この際、スル
ー・プットおよびトランジスタ素子の特性劣化等を考慮
してスパッタ時間を成可く短時間に済ますと共に絶縁膜
もシリコン酸化膜４の形成だけに限ったのである。
である。本実施例によれば、本発明の半導体装置は、シ
リコン基板１と、この上面に形成されたフィールド絶縁
膜２と、フィールド絶縁膜３上に形成された第１層アル
ミ配線３と、このアルミ配線３を含む基板全面に順次形
成されたスパッタ法によるシリコン酸化膜４、プラズマ
気相成長法による第１のシリコン酸化膜５、塗布法によ
るシリコン酸化膜６およびプラズマ気相成長法による第
２のシリコン酸化膜７の４層構造からなる層間絶縁膜と
を含む。すなわち、第１層アルミ配線３の露出面は化学
反応を利用せずに済み且つ２００℃程度の温度で被着で
きるスパッタ法によるシリコン酸化膜４で被覆され、
“アルミ・ヒロック”および“アルミ消失”の発生がま
ず防止される。ついで、第１のシリコン酸化膜５をこの
上面に形成した後段差を通常手段の塗布法によるシリコ
ン酸化膜６で埋めて平坦化し、更に第２のシリコン酸化
膜７をこの上面にプラズマ気相成長で形成することによ
って層間絶縁膜は４層構造に形成される。この際、スル
ー・プットおよびトランジスタ素子の特性劣化等を考慮
してスパッタ時間を成可く短時間に済ますと共に絶縁膜
もシリコン酸化膜４の形成だけに限ったのである。
この４層構造の層間絶縁膜はアルミ配線３に“ヒロッ
ク”または“アルミ消失”を生ぜしめないばかりでな
く、全てが誘電率の小さいシリコン酸化膜で作られてい
るので配線の層間容量が著しく小さい利点も併わせ有し
ている。
ク”または“アルミ消失”を生ぜしめないばかりでな
く、全てが誘電率の小さいシリコン酸化膜で作られてい
るので配線の層間容量が著しく小さい利点も併わせ有し
ている。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、アルミ配
線に“ヒロック”および“アルミ消失”を全く生ぜしめ
ない層間絶縁膜を備えた半導体装置を得ることができる
ので、多層アルミニウム配線構造半導体装置に実施すれ
ば、集積度および信頼性の向上に顕著なる効果を奏し得
る。
線に“ヒロック”および“アルミ消失”を全く生ぜしめ
ない層間絶縁膜を備えた半導体装置を得ることができる
ので、多層アルミニウム配線構造半導体装置に実施すれ
ば、集積度および信頼性の向上に顕著なる効果を奏し得
る。
第１図は本発明の一実施例を示す部配線部分の断面構造
図である。 １……シリコン基板、２……フィールド絶縁膜、３……
アルミ配線、４……スパッタ法によるシリコン酸化膜、
５……プラズマ気相成長法による第１のシリコン酸化
膜、６……塗布法によるシリコン酸化膜、７……プラズ
マ気相成長法による第２のシリコン酸化膜。
図である。 １……シリコン基板、２……フィールド絶縁膜、３……
アルミ配線、４……スパッタ法によるシリコン酸化膜、
５……プラズマ気相成長法による第１のシリコン酸化
膜、６……塗布法によるシリコン酸化膜、７……プラズ
マ気相成長法による第２のシリコン酸化膜。
Claims (1)
- 【請求項１】シリコン基板と、前記シリコン基板上のフ
ィールド絶縁膜と、前記フィールド絶縁膜上に形成され
る第１層アルミ配線と、前記第１層アルミ配線を含む基
板全面に順次形成されるスパッタ法によるシリコン酸化
膜、プラズマ気相成長法による第１のシリコン酸化膜、
塗布法によるシリコン酸化膜およびプラズマ気相成長法
による第２のシリコン酸化膜の４層のシリコン酸化膜の
みからなる、第２層アルミ配線に対する層間絶縁膜とを
備えることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210244A JPH0611079B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210244A JPH0611079B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365646A JPS6365646A (ja) | 1988-03-24 |
| JPH0611079B2 true JPH0611079B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16586171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61210244A Expired - Lifetime JPH0611079B2 (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611079B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750740B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1995-05-31 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2640174B2 (ja) * | 1990-10-30 | 1997-08-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5957456A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS5998534A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-06 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPS6035535A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6042847A (ja) * | 1983-08-18 | 1985-03-07 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPS60136335A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Hitachi Ltd | 多層配線構造 |
| JPS60262443A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-25 | Nec Corp | 多層配線の形成方法 |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP61210244A patent/JPH0611079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6365646A (ja) | 1988-03-24 |
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