JPH06283510A - 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
- JPH06283510A JPH06283510A JP6884493A JP6884493A JPH06283510A JP H06283510 A JPH06283510 A JP H06283510A JP 6884493 A JP6884493 A JP 6884493A JP 6884493 A JP6884493 A JP 6884493A JP H06283510 A JPH06283510 A JP H06283510A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- teos
- cvd
- sog
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子形成により段差が生じた半導体基板及び
当該素子上に優れたカバレッジ特性、平坦化特性を有
し、且つ膜質が良好な層間絶縁膜または保護絶縁膜を形
成する半導体装置の製造方法を提供せんとする。 【構成】 配線３の形成により段差が生じた半導体基板
１および配線３上に形成されたO3 -TEOS・ CVD 膜４上に
有機化合物の溶液による下地処理を施し、その上の少な
くとも一部分にSOG 膜５を設ける。半導体基板１上に、
O3 -TEOS・ CVD 膜４およびSOG 膜５を順次に形成した
後、SOG 膜５にO3 -TEOS・ CVD 膜４の少なくとも一部が
露出するまでエッチングを行う。
当該素子上に優れたカバレッジ特性、平坦化特性を有
し、且つ膜質が良好な層間絶縁膜または保護絶縁膜を形
成する半導体装置の製造方法を提供せんとする。 【構成】 配線３の形成により段差が生じた半導体基板
１および配線３上に形成されたO3 -TEOS・ CVD 膜４上に
有機化合物の溶液による下地処理を施し、その上の少な
くとも一部分にSOG 膜５を設ける。半導体基板１上に、
O3 -TEOS・ CVD 膜４およびSOG 膜５を順次に形成した
後、SOG 膜５にO3 -TEOS・ CVD 膜４の少なくとも一部が
露出するまでエッチングを行う。
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、段差を有する半導体基板上に、優れたカバレ
ッジ特性、平坦化特性を有し、且つ、膜質が良好な層間
絶縁膜又は保護絶縁膜を形成する半導体装置の製造方法
に関するものである。
法、特に、段差を有する半導体基板上に、優れたカバレ
ッジ特性、平坦化特性を有し、且つ、膜質が良好な層間
絶縁膜又は保護絶縁膜を形成する半導体装置の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の微細化、高集積化に
伴い、層間絶縁膜や保護絶縁膜の平坦化が益々重要とな
り、種々の平坦化方法が提案されている。かかる平坦化
方法としては、例えば、以下の方法等が挙げられる。 （１）シリカフィルム等の無機系流動物や、ポリイミド
系樹脂等の有機系流動物を塗布する方法。 （２）CVD(Chemical Vapor Deposition) 法による堆積
とエッチバックを組み合わせて行う方法。 （３）ウエファ電極に高周波を印加して負バイアスをか
け、当該ウエファ上で堆積とエッチングを同時に行うバ
イアススパッタ法。
伴い、層間絶縁膜や保護絶縁膜の平坦化が益々重要とな
り、種々の平坦化方法が提案されている。かかる平坦化
方法としては、例えば、以下の方法等が挙げられる。 （１）シリカフィルム等の無機系流動物や、ポリイミド
系樹脂等の有機系流動物を塗布する方法。 （２）CVD(Chemical Vapor Deposition) 法による堆積
とエッチバックを組み合わせて行う方法。 （３）ウエファ電極に高周波を印加して負バイアスをか
け、当該ウエファ上で堆積とエッチングを同時に行うバ
イアススパッタ法。
【０００３】前記（１）に記載した流動物を塗布する方
法の一例は、特開平3-177022号公報に紹介されている。
この方法は、段差を有する半導体基板上に、プラズマ酸
化膜（以下、「P-SiO2膜」という) を形成し、このP-Si
O2膜上に、有機溶剤に溶けたガラス前駆体溶液を回転塗
布後加熱キュアして、表面が平坦な膜（以下、「SOG
膜」という) を形成する。次いで、前記SOG 膜に、平行
平板反応性イオンエッチング装置を用いてエッチングを
行った後、このSOG 膜の全面をSiO2膜で覆い、平坦化を
達成するものである。
法の一例は、特開平3-177022号公報に紹介されている。
この方法は、段差を有する半導体基板上に、プラズマ酸
化膜（以下、「P-SiO2膜」という) を形成し、このP-Si
O2膜上に、有機溶剤に溶けたガラス前駆体溶液を回転塗
布後加熱キュアして、表面が平坦な膜（以下、「SOG
膜」という) を形成する。次いで、前記SOG 膜に、平行
平板反応性イオンエッチング装置を用いてエッチングを
行った後、このSOG 膜の全面をSiO2膜で覆い、平坦化を
達成するものである。
【０００４】また、前記（２）に記載したCVD 法とエッ
チバックとの組合せの一例は、特開平3-194932号公報に
紹介されている。この方法は、段差を有する半導体基板
上に、第１の絶縁膜を形成した後、有機シラン及びオゾ
ンを含むガスを用いた気相成長法（CVD 法）を行い、当
該第１の絶縁膜上に、第２の絶縁膜（以下、 「O3 -TEOS
・ CVD 膜」という）を形成する。次いで、前記O3 -TEOS
・ CVD 膜の表面に、異方性エッチング（エッチバック）
を行い、当該O3 -TEOS・ CVD 膜を平坦化した後、この上
に、第３の絶縁膜を形成し、平坦化を達成するものであ
る。
チバックとの組合せの一例は、特開平3-194932号公報に
紹介されている。この方法は、段差を有する半導体基板
上に、第１の絶縁膜を形成した後、有機シラン及びオゾ
ンを含むガスを用いた気相成長法（CVD 法）を行い、当
該第１の絶縁膜上に、第２の絶縁膜（以下、 「O3 -TEOS
・ CVD 膜」という）を形成する。次いで、前記O3 -TEOS
・ CVD 膜の表面に、異方性エッチング（エッチバック）
を行い、当該O3 -TEOS・ CVD 膜を平坦化した後、この上
に、第３の絶縁膜を形成し、平坦化を達成するものであ
る。
【０００５】一方、LSI の高集積化が進行するにともな
い、配線が微細になると同時にLine/Spaceが狭くなって
きており、狭い配線間のスペースを埋めていく必要があ
る。この方法として、我々はすでに特開昭4-10262 号公
報に、有機溶媒で下地処理を施すことにより、有機シラ
ン＋O3 CVD膜を良好に、しかもステップカバレッジ良く
埋め込むことが可能な方法を開示してきた。しかし、こ
の方法の欠点として、下地のパターンの粗密の影響を受
けて密な部分と、粗な部分の高低差が残ってしまうとい
う問題があった。
い、配線が微細になると同時にLine/Spaceが狭くなって
きており、狭い配線間のスペースを埋めていく必要があ
る。この方法として、我々はすでに特開昭4-10262 号公
報に、有機溶媒で下地処理を施すことにより、有機シラ
ン＋O3 CVD膜を良好に、しかもステップカバレッジ良く
埋め込むことが可能な方法を開示してきた。しかし、こ
の方法の欠点として、下地のパターンの粗密の影響を受
けて密な部分と、粗な部分の高低差が残ってしまうとい
う問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決することを課題とすもるものであり、段差を
有する半導体基板上に、優れたカバレッジ特性、平坦化
特性を有し、且つ、膜質が良好な層間絶縁膜又は保護絶
縁膜を形成する半導体装置の製造方法を提供することを
目的とするものである。
問題を解決することを課題とすもるものであり、段差を
有する半導体基板上に、優れたカバレッジ特性、平坦化
特性を有し、且つ、膜質が良好な層間絶縁膜又は保護絶
縁膜を形成する半導体装置の製造方法を提供することを
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、素子形成により段差が生じた半導体基板
及び当該素子上に、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜及び第
３の絶縁膜を順次形成する半導体装置の製造方法におい
て、前記段差が生じた半導体基板及び当該素子上に、有
機化合物の溶液による処理を行う第１の工程と、次に有
機シラン及びオゾンを含むガスを用いる気相成長を行
い、前記第１の絶縁膜を形成する第２の工程と、前記第
１の絶縁膜上に、絶縁性物質あるいはその前駆体の溶液
を回転塗布し、前記第２の絶縁膜を形成する第３の工程
と、前記第２の絶縁膜にエッチングを行い、前記第１の
絶縁膜の少なくとも一部を露出する第４の工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供するもの
である。
に、本発明は、素子形成により段差が生じた半導体基板
及び当該素子上に、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜及び第
３の絶縁膜を順次形成する半導体装置の製造方法におい
て、前記段差が生じた半導体基板及び当該素子上に、有
機化合物の溶液による処理を行う第１の工程と、次に有
機シラン及びオゾンを含むガスを用いる気相成長を行
い、前記第１の絶縁膜を形成する第２の工程と、前記第
１の絶縁膜上に、絶縁性物質あるいはその前駆体の溶液
を回転塗布し、前記第２の絶縁膜を形成する第３の工程
と、前記第２の絶縁膜にエッチングを行い、前記第１の
絶縁膜の少なくとも一部を露出する第４の工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供するもの
である。
【０００８】
【作用】発明によれば、前記層間絶縁膜又は保護絶縁膜
のうち、下地の段差部分に接触する部分を有機溶媒で処
理し、有機シラン及びオゾンを含むガスを用いた気相成
長法により形成したO3 -TEOS・ CVD 膜とし、当該O3 -TE
OS・ CVD 膜の少なくとも一部に、絶縁性物質あるいはそ
の前駆体のシロキサン系オリゴマーの有機溶媒の溶液を
回転塗布、加熱キュアして絶縁物を形成したSOG 膜を設
けた構造としたことで、当該層間絶縁膜又は保護絶縁膜
の埋め込み特性、カバレッジ特性、平坦性及び膜質を向
上することができる。
のうち、下地の段差部分に接触する部分を有機溶媒で処
理し、有機シラン及びオゾンを含むガスを用いた気相成
長法により形成したO3 -TEOS・ CVD 膜とし、当該O3 -TE
OS・ CVD 膜の少なくとも一部に、絶縁性物質あるいはそ
の前駆体のシロキサン系オリゴマーの有機溶媒の溶液を
回転塗布、加熱キュアして絶縁物を形成したSOG 膜を設
けた構造としたことで、当該層間絶縁膜又は保護絶縁膜
の埋め込み特性、カバレッジ特性、平坦性及び膜質を向
上することができる。
【０００９】即ち、前記下地処理済みのO3 -TEOS・ CVD
膜は、前記段差に対するカバレッジ特性が極めて良好で
あるが、前記段差はこれ程緩和することができない。こ
のため、前記O3 -TEOS・ CVD 膜の少なくとも一部、即
ち、当該O3 -TEOS・ CVD 膜上に存在している段差の凹部
に、前記SOG 膜を設ける際に、当該SOG 膜の濡れ性を改
善することができる。そして、前記O3 -TEOS・ CVD 膜上
の段差は、前記SOG 膜により平坦化することができる。
従って、前記O3 -TEOS・ CVD 膜を従来より薄い膜厚で形
成することが可能であるため、クラックが入ることもな
い。また、前記SOG 膜は、O3 -TEOS・ CVD 膜上に存在し
ている段差の凹部にのみ設ければよいため、当該SOG 膜
の存在量を最低限にすることができる。従って、当該SO
G 膜にクラックが入ることがないと共に、前記層間絶縁
膜又は保護絶縁膜の大部分を膜質特性が良好なO3 -TEOS
・ CVD 膜で構成することができる。
膜は、前記段差に対するカバレッジ特性が極めて良好で
あるが、前記段差はこれ程緩和することができない。こ
のため、前記O3 -TEOS・ CVD 膜の少なくとも一部、即
ち、当該O3 -TEOS・ CVD 膜上に存在している段差の凹部
に、前記SOG 膜を設ける際に、当該SOG 膜の濡れ性を改
善することができる。そして、前記O3 -TEOS・ CVD 膜上
の段差は、前記SOG 膜により平坦化することができる。
従って、前記O3 -TEOS・ CVD 膜を従来より薄い膜厚で形
成することが可能であるため、クラックが入ることもな
い。また、前記SOG 膜は、O3 -TEOS・ CVD 膜上に存在し
ている段差の凹部にのみ設ければよいため、当該SOG 膜
の存在量を最低限にすることができる。従って、当該SO
G 膜にクラックが入ることがないと共に、前記層間絶縁
膜又は保護絶縁膜の大部分を膜質特性が良好なO3 -TEOS
・ CVD 膜で構成することができる。
【００１０】また、発明によれは、素子形成により段差
が生じた半導体基板及び当該素子上に有機化合物の溶液
で下地処理を施し、前記第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜
を順に形成した後、当該第２の絶縁膜に異方性エッチン
グを行い、前記第１の絶縁膜の少なくとも一部を露出す
ることで、前記層間絶縁膜又は保護絶縁膜のカバレッジ
特性、平坦性及び膜質を向上することができる。
が生じた半導体基板及び当該素子上に有機化合物の溶液
で下地処理を施し、前記第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜
を順に形成した後、当該第２の絶縁膜に異方性エッチン
グを行い、前記第１の絶縁膜の少なくとも一部を露出す
ることで、前記層間絶縁膜又は保護絶縁膜のカバレッジ
特性、平坦性及び膜質を向上することができる。
【００１１】即ち、前記第１の絶縁膜は、O3 -TEOS・ CV
D 膜からなるため、前記段差を十分に埋め込むことがで
きると共に、前記段差もある程度緩和することができ
る。そして、この段差がある程度緩和された第１の絶縁
膜上に、第２の絶縁膜（SOG 膜）を形成するため、当該
第２の絶縁膜のぬれ性を改善すると共に、表面の平坦性
を向上することができる。ここで、前記第１の絶縁膜上
の段差は、第２の絶縁膜により平坦化されるため、当該
第１の絶縁膜を従来より薄い膜厚で形成することができ
る。従って、当該第１の絶縁膜にクラックが入ることも
ない。次に、前記第２の絶縁膜に異方性エッチングを行
い、前記第１の絶縁膜の少なくとも一部を露出すること
で、当該第２の絶縁膜を前記第１の絶縁膜上に存在して
いる段差の凹部にのみ形成することができる。従って、
当該第２の絶縁膜にクラックが入ることがないと共に、
前記層間絶縁膜又は保護絶縁膜の大部分を膜質特性が良
好な第１の絶縁膜で構成することができる。
D 膜からなるため、前記段差を十分に埋め込むことがで
きると共に、前記段差もある程度緩和することができ
る。そして、この段差がある程度緩和された第１の絶縁
膜上に、第２の絶縁膜（SOG 膜）を形成するため、当該
第２の絶縁膜のぬれ性を改善すると共に、表面の平坦性
を向上することができる。ここで、前記第１の絶縁膜上
の段差は、第２の絶縁膜により平坦化されるため、当該
第１の絶縁膜を従来より薄い膜厚で形成することができ
る。従って、当該第１の絶縁膜にクラックが入ることも
ない。次に、前記第２の絶縁膜に異方性エッチングを行
い、前記第１の絶縁膜の少なくとも一部を露出すること
で、当該第２の絶縁膜を前記第１の絶縁膜上に存在して
いる段差の凹部にのみ形成することができる。従って、
当該第２の絶縁膜にクラックが入ることがないと共に、
前記層間絶縁膜又は保護絶縁膜の大部分を膜質特性が良
好な第１の絶縁膜で構成することができる。
【００１２】また、前記エッチングの時に、エッチング
ガスの量を調整し、前記第１の絶縁膜よりも当該第２の
絶縁膜の方が、当該エッチング速度が遅い条件で行う
と、平坦化効果がさらに向上する。
ガスの量を調整し、前記第１の絶縁膜よりも当該第２の
絶縁膜の方が、当該エッチング速度が遅い条件で行う
と、平坦化効果がさらに向上する。
【００１３】上述した有機化合物としては次に示すもの
が挙げられる。 有機化合物： 脂肪族飽和一価アルコール類： メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロ
パノール、１−ブタノール、２−メチル−１−プロパノ
ール、２−ブタノール、２−メチル−２−プロパノー
ル、１−ペンタノール、３−メチル−１−ブタノール、
３−メチル−２−ブタノール、２−メチル−２−ブタノ
ール、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール脂肪族不
飽和一価アルコール類： アリルアルコール、プロパギルアルコール、２−メチル
−３−ブチン−２−オール芳香族アルコール類：ベンジ
ルアルコール、フルフリルアルコール 脂肪族飽和多価アルコール類及びその誘導体：エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール
モノｎブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブ
チルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル アルデヒド：ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グ
リオキザール エーテル： ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、
テトラヒドロフルフリルアルコールケトン・ケトアルコ
ール： アセトン、２−ブタノン、ジアセトンアルコール、γブ
チロラクトン、炭酸プロピレンカルボン酸：ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳酸、乳酸エチル ニトロアルカン：ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロ
プロパン、ニトロベンゼン アミン：エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピル
アミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、アリルアミ
ン、アニリン、トルイジン、エチレンジアミン、ジエチ
ルアミン、エチレンイミン、ジプロピルアミン、ジイソ
プロピルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミン、
トリｎプロピルアミン、トリｎブチルアミン アシルニトリル類：アセトニトリル、プロピオノニトリ
ル、ブチロニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、ベンゾニトリル 酸アミド：ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、 複素環式化合物：ピリジン、キノリン、ピロール、ピペ
リジン、ピペラジン、モルホリン、２−ピロリジノン、
１−メチル−２−ピロリジノン
が挙げられる。 有機化合物： 脂肪族飽和一価アルコール類： メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロ
パノール、１−ブタノール、２−メチル−１−プロパノ
ール、２−ブタノール、２−メチル−２−プロパノー
ル、１−ペンタノール、３−メチル−１−ブタノール、
３−メチル−２−ブタノール、２−メチル−２−ブタノ
ール、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール脂肪族不
飽和一価アルコール類： アリルアルコール、プロパギルアルコール、２−メチル
−３−ブチン−２−オール芳香族アルコール類：ベンジ
ルアルコール、フルフリルアルコール 脂肪族飽和多価アルコール類及びその誘導体：エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール
モノｎブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブ
チルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル アルデヒド：ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グ
リオキザール エーテル： ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、
テトラヒドロフルフリルアルコールケトン・ケトアルコ
ール： アセトン、２−ブタノン、ジアセトンアルコール、γブ
チロラクトン、炭酸プロピレンカルボン酸：ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳酸、乳酸エチル ニトロアルカン：ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロ
プロパン、ニトロベンゼン アミン：エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピル
アミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、アリルアミ
ン、アニリン、トルイジン、エチレンジアミン、ジエチ
ルアミン、エチレンイミン、ジプロピルアミン、ジイソ
プロピルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミン、
トリｎプロピルアミン、トリｎブチルアミン アシルニトリル類：アセトニトリル、プロピオノニトリ
ル、ブチロニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、ベンゾニトリル 酸アミド：ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、 複素環式化合物：ピリジン、キノリン、ピロール、ピペ
リジン、ピペラジン、モルホリン、２−ピロリジノン、
１−メチル−２−ピロリジノン
【００１４】また、有機シランとしては次に示すものが
挙げられる。 有機シラン： テトラアルコシシシラン（オルトケイ酸エステル）：テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ
プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テト
ラｎブトキシシラン アルキルアルコキシシラン：メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリｎプロポキ
シシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルト
リメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチル
トリｎプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシ
ラン、ジエチルジｎプロポキシシラン、ジエチルジイソ
プロポキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メ
チルビニルジエトキシシラン メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン ジメチルビニルメトキシシラン、ジメチルビニルエトキ
シシラン ポリシロキサン：テトラキス（ジメチルシロキシ）シラ
ン シクロシロキサン：オクタメチルシクロテトラシロキサ
ン、ペンタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチ
ルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシ
ロキサン、トリメチルシクロトリシロキサン ジシロキサン：ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチ
ルジメトキシジシロキサン、ジメチルテトラメトキシジ
シロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン アルキルシラン：モノメチルシラン、ジメチルシラン、
トリメチルシラン、トリエチルシラン、テトラメチルシ
ラン、テトラエチルシラン アリルトリメチルシラン ヘキサメチルジシラン シリルアミン：ジメチルトリメチルシリルアミン、ジエ
チルトリメチルシリルアミン シラン窒素誘導体：アミノプロピルトリエトキシシラン トリメチルシリルアジド、トリメチルシリルシアナイド シラザン：ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシ
ラザン オクタメチルシクロテトラシラザン、ヘキサメチルシク
ロトリシラザン ハロゲン化シランおよび誘導体：トリメチルクロロシラ
ン、トリエチルクロロシラン、トリｎプロピルクロロシ
ラン、メチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、
クロロメチルジメチルクロロシラン、クロロメチルトリ
メチルシラン、クロロプロピルメチルジクロロシラン、
クロロプロピルトリメトキシシラン ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、メ
チルビニルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、
エチルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ト
リフロロプロピルトリクロロシラン、トリフロロプロピ
ルトリメトキシシラン、トリメチルシリルアイオダイ
ド、
挙げられる。 有機シラン： テトラアルコシシシラン（オルトケイ酸エステル）：テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ
プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テト
ラｎブトキシシラン アルキルアルコキシシラン：メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリｎプロポキ
シシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルト
リメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチル
トリｎプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシ
ラン、ジエチルジｎプロポキシシラン、ジエチルジイソ
プロポキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メ
チルビニルジエトキシシラン メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン ジメチルビニルメトキシシラン、ジメチルビニルエトキ
シシラン ポリシロキサン：テトラキス（ジメチルシロキシ）シラ
ン シクロシロキサン：オクタメチルシクロテトラシロキサ
ン、ペンタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチ
ルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシ
ロキサン、トリメチルシクロトリシロキサン ジシロキサン：ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチ
ルジメトキシジシロキサン、ジメチルテトラメトキシジ
シロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン アルキルシラン：モノメチルシラン、ジメチルシラン、
トリメチルシラン、トリエチルシラン、テトラメチルシ
ラン、テトラエチルシラン アリルトリメチルシラン ヘキサメチルジシラン シリルアミン：ジメチルトリメチルシリルアミン、ジエ
チルトリメチルシリルアミン シラン窒素誘導体：アミノプロピルトリエトキシシラン トリメチルシリルアジド、トリメチルシリルシアナイド シラザン：ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシ
ラザン オクタメチルシクロテトラシラザン、ヘキサメチルシク
ロトリシラザン ハロゲン化シランおよび誘導体：トリメチルクロロシラ
ン、トリエチルクロロシラン、トリｎプロピルクロロシ
ラン、メチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、
クロロメチルジメチルクロロシラン、クロロメチルトリ
メチルシラン、クロロプロピルメチルジクロロシラン、
クロロプロピルトリメトキシシラン ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、メ
チルビニルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、
エチルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ト
リフロロプロピルトリクロロシラン、トリフロロプロピ
ルトリメトキシシラン、トリメチルシリルアイオダイ
ド、
【００１５】さらに有機シランとしてはトリス（トリメ
チルシロキシ）ボラン（SOB ），トリ（トリメチルシロ
キシ）ホスホリン（SOP ），ジアセトキシ−TEOS−ブラ
キシシラン（DAORS ）等を用いることができる。また、
第２の工程に用いられる絶縁性物質あるいはその前駆体
の溶液としては前述のシロキサンオリゴマー溶液（SOG
）のほか、アルキルシロキサンオリゴマー（有機SOG
）溶液、ポリイミド樹脂溶液、シルセスキオキシサン
溶液、フッ素樹脂溶液等が用いられる。
チルシロキシ）ボラン（SOB ），トリ（トリメチルシロ
キシ）ホスホリン（SOP ），ジアセトキシ−TEOS−ブラ
キシシラン（DAORS ）等を用いることができる。また、
第２の工程に用いられる絶縁性物質あるいはその前駆体
の溶液としては前述のシロキサンオリゴマー溶液（SOG
）のほか、アルキルシロキサンオリゴマー（有機SOG
）溶液、ポリイミド樹脂溶液、シルセスキオキシサン
溶液、フッ素樹脂溶液等が用いられる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１乃至図４は、本発明の実施例に係る半導体装
置の製造工程の一部を示す断面図である。図１に示す工
程では、公知の方法で、半導体基板１上に、所望の配線
３を形成した後、前記半導体基板１及び配線３上に、P-
SiO2 膜２を形成する。この時、P-SiO2 膜２の表面に
は段差が形成されている。次いで、P-SiO2 膜２が形成
された半導体基板１に、本発明による有機化合物の溶
液、例えばエタノールを塗布して下地処理を施す。この
塗布手段はスピンコータ、ディッピング、カーテンフロ
ーコート、スプレー等の手段を採用することができる。
次に、かかる処理を施した半導体基板１上に、65℃で、
TEOS＝1.0 〜5.0 slm 、O2 流量＝7.5 slm で、O2 濃
度＝40〜120 g/m3、温度＝ 300〜450 ℃、圧力＝ 760 T
orr の条件で、１〜2 分間CVD 法を行い、前記P-SiO2
膜２上に、膜厚が6000〜10000 Å程度のO3 -TEOS・ CVD
膜（第１の絶縁膜）４を形成する。ここで、O3 -TEOS・
CVD 膜４は、前記段差を十分に埋め込むが、粗密のパタ
ーンが強調されてくる。また、O3-TEOS ・ CVD 膜４上に
残存した段差は、後の工程で、SOG 膜（第２の絶縁膜）
５により平坦化されるため、当該O3 -TEOS・ CVD 膜４の
膜厚を従来より薄くすることができる。従って、O3 -TE
OS・ CVD 膜４にクラックが入ることもない。
する。図１乃至図４は、本発明の実施例に係る半導体装
置の製造工程の一部を示す断面図である。図１に示す工
程では、公知の方法で、半導体基板１上に、所望の配線
３を形成した後、前記半導体基板１及び配線３上に、P-
SiO2 膜２を形成する。この時、P-SiO2 膜２の表面に
は段差が形成されている。次いで、P-SiO2 膜２が形成
された半導体基板１に、本発明による有機化合物の溶
液、例えばエタノールを塗布して下地処理を施す。この
塗布手段はスピンコータ、ディッピング、カーテンフロ
ーコート、スプレー等の手段を採用することができる。
次に、かかる処理を施した半導体基板１上に、65℃で、
TEOS＝1.0 〜5.0 slm 、O2 流量＝7.5 slm で、O2 濃
度＝40〜120 g/m3、温度＝ 300〜450 ℃、圧力＝ 760 T
orr の条件で、１〜2 分間CVD 法を行い、前記P-SiO2
膜２上に、膜厚が6000〜10000 Å程度のO3 -TEOS・ CVD
膜（第１の絶縁膜）４を形成する。ここで、O3 -TEOS・
CVD 膜４は、前記段差を十分に埋め込むが、粗密のパタ
ーンが強調されてくる。また、O3-TEOS ・ CVD 膜４上に
残存した段差は、後の工程で、SOG 膜（第２の絶縁膜）
５により平坦化されるため、当該O3 -TEOS・ CVD 膜４の
膜厚を従来より薄くすることができる。従って、O3 -TE
OS・ CVD 膜４にクラックが入ることもない。
【００１７】次に、図２に示す工程では、図１に示す工
程で得たO3 -TEOS・ CVD 膜４上に、市販のSOG 液をスピ
ンコータ（図示せず）により回転塗布後400 ℃で30分加
熱キュアし、膜厚が1000〜5000Å程度のSOG 膜（第２の
絶縁膜）５を形成する。ここで、前記O3 -TEOS・ CVD 膜
４の表面の段差は、ある程度緩和されているため、SOG
膜５は、当該段差に完全に埋め込まれると共に、表面が
平坦となる。
程で得たO3 -TEOS・ CVD 膜４上に、市販のSOG 液をスピ
ンコータ（図示せず）により回転塗布後400 ℃で30分加
熱キュアし、膜厚が1000〜5000Å程度のSOG 膜（第２の
絶縁膜）５を形成する。ここで、前記O3 -TEOS・ CVD 膜
４の表面の段差は、ある程度緩和されているため、SOG
膜５は、当該段差に完全に埋め込まれると共に、表面が
平坦となる。
【００１８】次いで、図３に示す工程では、CF4 とCHF3
との混合ガスを用い、図２に示す工程で得たSOG 膜５
に、エッチングを行い、O3 -TEOS・ CVD 膜４の少なくと
も一部を露出する。ここで、前記異方性エッチングは、
O3 -TEOS・ CVD 膜４とSOG 膜５とからなる膜の膜厚が所
望の値となるまで行う。尚、この時、露出したO3 -TEOS
・ CVD 膜４は、SOG 膜５と共に、前記エッチングが行わ
れる。また、 前記エッチングは、CF4 とCHF3 との混合
比を調節することにより、SOG 膜５の残存状態を調節す
ることもできる。また、前記SOG 膜５は、前記O3 -TEOS
・ CVD 膜４上に形成された段差の凹部にのみ残存するた
め、 SOG 膜５の量を必要最低限にすることができる。
との混合ガスを用い、図２に示す工程で得たSOG 膜５
に、エッチングを行い、O3 -TEOS・ CVD 膜４の少なくと
も一部を露出する。ここで、前記異方性エッチングは、
O3 -TEOS・ CVD 膜４とSOG 膜５とからなる膜の膜厚が所
望の値となるまで行う。尚、この時、露出したO3 -TEOS
・ CVD 膜４は、SOG 膜５と共に、前記エッチングが行わ
れる。また、 前記エッチングは、CF4 とCHF3 との混合
比を調節することにより、SOG 膜５の残存状態を調節す
ることもできる。また、前記SOG 膜５は、前記O3 -TEOS
・ CVD 膜４上に形成された段差の凹部にのみ残存するた
め、 SOG 膜５の量を必要最低限にすることができる。
【００１９】次に、図４に示す工程では、図３に示す工
程で得たO3 -TEOS・ CVD 膜４及びSOG 膜５上に、公知の
方法で、膜厚が2000〜5000Å程度のP-SiO2 膜６を形成
する。その後、所望の工程を行い、半導体装置を完成す
る。尚、本実施例では、配線３による段差の緩和につい
て説明したが、これに限らず、他の素子により生じた段
差を有する半導体基板１上に形成する層間絶縁膜又は保
護絶縁膜にも応用できることは勿論である。
程で得たO3 -TEOS・ CVD 膜４及びSOG 膜５上に、公知の
方法で、膜厚が2000〜5000Å程度のP-SiO2 膜６を形成
する。その後、所望の工程を行い、半導体装置を完成す
る。尚、本実施例では、配線３による段差の緩和につい
て説明したが、これに限らず、他の素子により生じた段
差を有する半導体基板１上に形成する層間絶縁膜又は保
護絶縁膜にも応用できることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前記層間絶縁膜又は保護絶縁膜のうち、下地の段差部分
に接触する部分に、あらかじめ有機溶媒で下地処理をし
てO3 -TEOS・ CVD 膜としたことで、前記段差を十分に埋
め込むことができると共に、当該段差もある程度緩和す
ることができる。そして、段差がある程度緩和されたO3
-TEOS ・ CVD 膜上の一部に、SOG 膜を設けたことで、当
該O3 -TEOS・ CVD 膜上の段差を十分に埋め込むと共に、
表面を平坦化することができる。このため、前記O3 -TE
OS・ CVD 膜を従来より薄い膜厚で形成することができ、
且つ、SOG 膜の存在量を最低限に抑えることができる。
この結果、層間絶縁膜又は保護絶縁膜のカバレッジ特
性、平坦性及び膜質を向上することができ、高性能で信
頼性の高い半導体装置を提供することができる。
前記層間絶縁膜又は保護絶縁膜のうち、下地の段差部分
に接触する部分に、あらかじめ有機溶媒で下地処理をし
てO3 -TEOS・ CVD 膜としたことで、前記段差を十分に埋
め込むことができると共に、当該段差もある程度緩和す
ることができる。そして、段差がある程度緩和されたO3
-TEOS ・ CVD 膜上の一部に、SOG 膜を設けたことで、当
該O3 -TEOS・ CVD 膜上の段差を十分に埋め込むと共に、
表面を平坦化することができる。このため、前記O3 -TE
OS・ CVD 膜を従来より薄い膜厚で形成することができ、
且つ、SOG 膜の存在量を最低限に抑えることができる。
この結果、層間絶縁膜又は保護絶縁膜のカバレッジ特
性、平坦性及び膜質を向上することができ、高性能で信
頼性の高い半導体装置を提供することができる。
【００２１】また、本発明によれば、素子形成により段
差が生じた半導体基板及び当該素子上に有機溶媒で下地
処理をして、O3 -TEOS・ CVD 膜からなる第１の絶縁膜を
形成することで、前記段差を十分に埋め込むことができ
ると共に、SOG 膜からなる第２の絶縁膜を形成すること
で、当該第１の絶縁膜上の段差を十分に埋め込むことが
できると共に、表面を平坦化することができる。このた
め、前記第１の絶縁膜を従来より薄い膜厚で形成するこ
とができるため、クラックが入ることがない。さらに、
前記第２の絶縁膜にエッチングを行い、前記第１の絶縁
膜の少なくとも一部を露出することで、第２の絶縁膜の
存在量を最低限に抑えることができる。また、エッチン
グ条件を変化させるたとで、所望の平坦性を確保するこ
とができる。この結果、層間絶縁膜又は保護絶縁膜のカ
バレッジ特性、平坦性及び膜質を向上することができ
る。
差が生じた半導体基板及び当該素子上に有機溶媒で下地
処理をして、O3 -TEOS・ CVD 膜からなる第１の絶縁膜を
形成することで、前記段差を十分に埋め込むことができ
ると共に、SOG 膜からなる第２の絶縁膜を形成すること
で、当該第１の絶縁膜上の段差を十分に埋め込むことが
できると共に、表面を平坦化することができる。このた
め、前記第１の絶縁膜を従来より薄い膜厚で形成するこ
とができるため、クラックが入ることがない。さらに、
前記第２の絶縁膜にエッチングを行い、前記第１の絶縁
膜の少なくとも一部を露出することで、第２の絶縁膜の
存在量を最低限に抑えることができる。また、エッチン
グ条件を変化させるたとで、所望の平坦性を確保するこ
とができる。この結果、層間絶縁膜又は保護絶縁膜のカ
バレッジ特性、平坦性及び膜質を向上することができ
る。
【図１】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程の
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程の
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程の
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る半導体装置の製造工程の
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
１ 半導体基板 ２ P-SiO2膜 ３ 配線 ４ O3 -TEOS・ CVD 膜 ５ SOG 膜 ６ P-SiO2膜
Claims (1)
- 【請求項１】 素子形成により段差が生じた半導体基板
及び当該素子上に、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜及び第
３の絶縁膜を順次形成して半導体装置を製造するに当た
り、前記段差が生じた半導体基板及び当該素子上に、有
機化合物の溶液による下地処理を施し、次いで、有機ケ
イ素化合物及びオゾンを含むガスを用いた気相成長を行
い、前記第１の絶縁膜を形成する第１の工程と、前記第
１の絶縁膜上に、絶縁性物質あるいはその前駆対の溶液
を回転塗布し、前記第２の絶縁膜を形成する第２の工程
と、この第２の工程の絶縁膜にエッチングを行い、前記
第１の絶縁膜の少なくとも一部を露出する第３の工程と
を具えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6884493A JPH06283510A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 半導体装置の製造方法 |
| US08/216,410 US5532191A (en) | 1993-03-26 | 1994-03-23 | Method of chemical mechanical polishing planarization of an insulating film using an etching stop |
| KR1019940006128A KR940022682A (ko) | 1993-03-26 | 1994-03-26 | 절연막의 평탄화 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6884493A JPH06283510A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283510A true JPH06283510A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13385409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6884493A Pending JPH06283510A (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283510A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100265995B1 (ko) * | 1997-05-07 | 2000-10-02 | 김영환 | 반도체장치의 표면평탄화 방법 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP6884493A patent/JPH06283510A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100265995B1 (ko) * | 1997-05-07 | 2000-10-02 | 김영환 | 반도체장치의 표면평탄화 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5532191A (en) | Method of chemical mechanical polishing planarization of an insulating film using an etching stop | |
| US7500397B2 (en) | Activated chemical process for enhancing material properties of dielectric films | |
| KR100797202B1 (ko) | 손상된 실리카 유전 필름에 소수성을 부여하는 방법 및 손상된 실리카 유전 필름 처리 방법 | |
| US8039049B2 (en) | Treatment of low dielectric constant films using a batch processing system | |
| US7901743B2 (en) | Plasma-assisted vapor phase treatment of low dielectric constant films using a batch processing system | |
| JPH06283510A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3054289B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3258427B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0729901A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06283523A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0758100A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH07288253A (ja) | 絶縁膜の平坦化方法 | |
| JPH0669197A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3133857B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3369622B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06310502A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06283506A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06349817A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0778813A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06283516A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH07221175A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06283507A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06140390A (ja) | 半導体装置の製造装置 | |
| JPH06349818A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR101064336B1 (ko) | 실릴화제를 이용한 저-ｋ 유전물질로의 손상 보수 |