JPH06310504A - 絶縁膜の構造とその製造方法 - Google Patents
絶縁膜の構造とその製造方法Info
- Publication number
- JPH06310504A JPH06310504A JP9999193A JP9999193A JPH06310504A JP H06310504 A JPH06310504 A JP H06310504A JP 9999193 A JP9999193 A JP 9999193A JP 9999193 A JP9999193 A JP 9999193A JP H06310504 A JPH06310504 A JP H06310504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- silicon dioxide
- depositing
- density
- 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
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
り、配線を形成した後平坦化するために絶縁膜をエッチ
バックする際、エッチングばらつきを抑制し、製造マー
ジンを広くとれるようにする。 【構成】 常圧CVDの流量比を変えて組成が同一で密
度が異なる絶縁膜を形成する。基板1上にSiH4 とO
2 を原料ガスとして常圧CVDによって二酸化珪素膜を
堆積する。まずO2 とSiH4 の流量比(O2 /SiH
4 )を10として屈折率1.42の二酸化珪素膜2を堆
積する。次に流量比を0.3にして屈折率1.45の二
酸化珪素膜3を堆積する。その後流量比を元に戻して屈
折率1.42の二酸化珪素膜4を堆積する。屈折率は膜
の密度と相関があり、屈折率が高いと密度も高い。その
後レジスト10をマスクにドライエッチングして溝を形
成するが、二酸化珪素膜3のエッチレートは二酸化珪素
膜2、4の60%なので、この膜でエッチング深さのば
らつきが緩和できる。
Description
絶縁膜の構造およびその製造方法に関するものである。
上に伴って集積回路を構成するトランジスタや配線の微
細化が進んでいる。例えば、集積回路に用いる多層配線
においては、配線および配線間隔が微細になってきてい
る。
さ方向に均一な絶縁膜に溝を形成して、その溝にW等の
金属を埋め込む方法が提案されている。(例えば、テク
ニカル・ダイジェスト・オブ・1988・インターナシ
ョナル・エレクトロン・デバイセズ・ミーティング(T
echnical Digest of 1988In
ternational Electron Devi
ces Meeting)466頁)。
膜を堆積する場合には、層間絶縁膜層の平坦化のため
に、例えば、一様な酸化珪素膜を堆積し、そのあと流動
性のあるシリカガラスを塗布し、シリカガラス層をエッ
チバックして平坦化する方法が行われている。
るような溝埋め込みによる配線形成においては、配線を
埋め込む溝の深さを均一にすることが、配線の抵抗や容
量といった特性値の均一性を確保する上で非常に重要で
ある。また、製造の再現性の確保に関しても同様であ
る。一般に、溝は絶縁膜のドライエッチングによって形
成するが、均一な深さと再現性を確保するためには、高
度なエッチング条件の制御が要求され、これが崩れた場
合には、製造歩留まりの低下につながるという課題をか
かえている。溝の幅をW、深さをt、金属の抵抗率をρ
として、単位長当りの配線抵抗はR=ρWtとなるが、
そのばらつきを例えば±5%以内とするには、W,ρを
一定として、tのばらつきも±5%以内とすることが必
要となる。
スの塗布とそれにつづくエッチバックによる平坦化にお
いては、塗布やエッチバック工程のパターン依存性や、
プロセス条件の揺らぎによって、エッチバック時に、配
線を覆っている絶縁膜が部分的に全て除去され、配線表
面が露出する危険性があるという課題があった。
決した絶縁膜の構造および製造方法を提供することにあ
る。
が同一であって、密度の異なる絶縁膜層が少なくとも2
層積層されていることを特徴とするものである。絶縁膜
は酸化珪素等を用いる。
料ガス反応を用いた化学的気相成長法によって絶縁膜を
堆積する絶縁膜の堆積方法において、反応に用いる原料
ガスの流量比を変化させて、少なくとも二層以上の堆積
時の流量比が異なっている膜を堆積することで製造でき
る。
相成長(CVD)による酸化珪素膜として、密度の高い
層の上に密度の低い層が積層されていると、ドライエッ
チングによる酸化珪素膜のエッチング速度が、密度の高
い層で遅くなる。そのため溝エッチングの場合にエッチ
ング時間のばらつきが、溝の深さに与える影響が低減さ
れ、均一性と再現性が確保できる。またシリカガラスを
エッチバックする際のパターン依存性を低減することに
も有効に作用する。
は、例えば、常圧CVDにおいて、原料ガスの流量比を
変化させるだけで、酸化珪素膜の密度が連続的に変化
し、ドライエッチング速度も連続的に変化するという本
発明者の実験結果に基づいて、本発明の絶縁膜の構造を
容易に製造できる。
す断面図である。この実施例では、基板1上に膜厚30
0nmで屈折率が1.42の二酸化珪素膜2と、膜厚2
00nmで屈折率が1.45の二酸化珪素膜3、膜厚2
00nmの屈折率が1.42の二酸化珪素膜4が積層さ
れている。本実施例では配線溝形成に本発明の絶縁膜の
構造を応用した例として、さらに、配線溝5がそれらの
二酸化珪素膜に形成されている。
たされる場合屈折率nとの間に次の関係が成立する。
(Kは比例定数) P=K(n−1) グラッドストーン−デイルの式(Gladstone−
Dale equation)(J.H.Gladst
one and T.P.Dale)、トランザクショ
ン オブ ロイヤル ソサエティ(Trans. Ro
y. Soc.London)153、317、337
(1863)。
を高密度膜、屈折率1.42のそれ2、4は低密度膜と
いえる。
す方法によって製造する。
1上に、モノシランガス(SiH4)と酸素ガス
(O2 )を原料として、窒素をキャリアガスとして、常
圧で、基板温度450℃の条件で、O2 /SiH4 流量
比を10として、基板1上に屈折率1.42の二酸化珪
素膜を膜厚300nm堆積とした。連続して、O2 /S
iH4 流量比のみを、10から0.3に変化させて、他
は同じ条件で、膜厚200nmの二酸化珪素膜3(屈折
率1.45)を堆積した。さらに連続して、流量比を再
び0.3から10に変化させ、他は同じ条件で、屈折率
1.42の二酸化珪素膜を膜厚200nmだけ堆積し
て、図2(a)に示している本発明の絶縁膜の構造の例
が完成する。
応用する実施例として、図2(b)に示しているよう
に、配線溝のレジストパターン10を形成したのち、そ
れをマスクとして、トリフロロメタン(CHF3 )プラ
ズマ11により配線溝部分を選択的に、反応性イオンエ
ッチングを行った。この場合、屈折率1.45の二酸化
珪素膜3のエッチング速度は、屈折率1.42の二酸化
珪素膜2、4のエッチング速度の3/5であった。この
効果によって、配線溝が屈折率1.45の二酸化珪素膜
のエッチング深さばらつきが緩和できる。(課題)の欄
に溝の深さを±5%以内にする必要のあるケースを述べ
たが、エッチング速度が高密度膜3で低密度膜4の60
%になるとすると、エッチング深さの精度は±5%/
0.6=±8.3%に緩和されることになる。
SiH4 を2以下とすると、流量比の低下に伴って屈折
率が増加して、流量比0.3の時、上述の屈折率1.4
5の膜が形成でき、2を越えると屈折率1.42の膜と
なる。
を示す断面図である。この例では基板1表面に形成した
アルミニウム合金配線6の上に、屈折率1.45の二酸
化珪素膜7を厚さ200nm、次に屈折率1.42の二
酸化珪素膜8を厚さ100nmだけ図1と同様の方法で
堆積した。次いでシリカガラス9をスピン塗布で形成し
た(図3(a))。塗布ガラス(SOG)は下のパター
ン密度によって場所的に膜厚が異なり、薄い所dと厚い
所Dが生じる。この後エッチバックするが、その際は最
低Dだけエッチバックする(図3(b))。d<Dであ
るため低密度層8(厚さt1 )と高密度層7(厚さ
t2 )がエッチングガスに晒される。しかし高密度層7
のエッチング速度が遅いため、膜厚が実効的にt1 +t
2 →t1 +t2 /0.6となり厚くなる。従ってそれだ
け配線6が露出する危険性が低減する。
低密度層を上にした場合を述べた。しかし図3の例で積
層の順序を逆にしてもエッチバックの時の配線露出防止
という目的を達成できる。ただし図3のような順序に積
層した方が平坦化にはよい。
いて述べたが、そのかわりに、屈折率の値に反映される
密度の異なる窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、酸化アルミ
ニウム、あるいは一定濃度の燐、ヒ素もしくはボロン等
の不純物を含む酸化珪素膜(PSG,BSG,ASG,
BPSG等)、窒化珪素膜の積層構造であってもよい。
また原料ガスとして図1〜3の例ではモノシランを用
いたが、ジシラン、ジクロルシラン等でも良く、酸素の
代わりに一酸化窒素等でも良い。
構造では、実施例で示しているような配線溝を形成する
場合においては、エッチングによる深さのばらつきを緩
和して配線の電気的特性の均一性を向上する効果があ
る。また、本発明の絶縁膜の構造では、実施例で示して
いるような配線層間膜を形成する場合においては、エッ
チングの不均一性やパターン依存性によって生じる残り
膜厚の不均一を緩和し、配線製造のプロセス余裕度を向
上する効果がある。また、本発明の絶縁膜の製造方法で
は、膜の堆積時の流量比を変化させるだけで、膜の組成
を変えることなく、連続的に本発明の絶縁膜の構造を、
容易に製造することができる効果がある。
である。
図である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 組成が同一であって密度が異なる絶縁膜
が少なくとも二層積層されたことを特徴とする絶縁膜の
構造。 - 【請求項2】 絶縁膜が酸化珪素である請求項1に記載
の絶縁膜の構造。 - 【請求項3】 常圧下での原料ガス反応を用いた化学的
気相成長法によって基板上に絶縁膜を堆積する方法にお
いて、原料ガスの流量比を変化させることで、密度を変
えた絶縁膜を少なくとも二層堆積することを特徴とする
絶縁膜の堆積方法。 - 【請求項4】 常圧下での原料ガス反応を用いた化学的
気相成長法によって基板上に絶縁膜を堆積し、その表面
にエッチングで凹凸を形成してそこに配線を埋め込む方
法において、絶縁膜を堆積する際原料ガスの流量比を変
化させ下層に密度の高い膜、上層に密度の低い膜を堆積
し、その後エッチングを行い密度の高い膜の途中までエ
ッチングして凹凸を形成することを特徴とする配線の埋
め込み方法。 - 【請求項5】 絶縁膜を堆積する際密度の低い層で高い
層を挟むように堆積する請求項4記載の配線の埋め込み
方法。 - 【請求項6】 常圧下での原料ガス反応を用いた化学的
気相成長法によって、配線が形成された基板上に絶縁膜
を堆積しその後エッチバック平坦化する方法において、
絶縁膜を堆積する際原料ガスの流量比を変化させ下層に
密度の高い膜、上層に密度の低い膜あるいは上層に密度
の高い膜、下層に密度の低い膜を堆積することを特徴と
する絶縁膜の製造方法。 - 【請求項7】 絶縁膜が二酸化珪素である請求項3、
4、5または6に記載の方法。 - 【請求項8】 二酸化珪素膜を堆積する際、シラン系ガ
スと酸化性ガスの反応を用いる請求項7に記載の絶縁膜
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5099991A JP2722989B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 配線の埋め込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5099991A JP2722989B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 配線の埋め込み方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06310504A true JPH06310504A (ja) | 1994-11-04 |
JP2722989B2 JP2722989B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14262115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5099991A Expired - Fee Related JP2722989B2 (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 配線の埋め込み方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2722989B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09223737A (ja) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2002158226A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Sharp Corp | 窒化シリコン固体表面保護膜及びその製造方法とホール素子 |
JP2005109490A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Hynix Semiconductor Inc | イメージセンサー及びその製造方法 |
JP2005510872A (ja) * | 2001-11-26 | 2005-04-21 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | シリコン欠乏雰囲気中のpecvdプロセスを用いた、金属ゲート電極のための酸窒化物スペーサの形成方法 |
JP2009016375A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法及び装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54128283A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-04 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPS56142642A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-07 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPH03208345A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体装置の層間絶縁膜平坦化方法 |
JPH04252031A (ja) * | 1991-01-28 | 1992-09-08 | Nec Corp | 絶縁膜とその形成方法と絶縁膜パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
JPH04333236A (ja) * | 1991-05-08 | 1992-11-20 | Yamaha Corp | 表面平坦化法 |
JPH06283607A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Kawasaki Steel Corp | 埋込プラグの形成方法 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP5099991A patent/JP2722989B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54128283A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-04 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPS56142642A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-07 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
JPH03208345A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体装置の層間絶縁膜平坦化方法 |
JPH04252031A (ja) * | 1991-01-28 | 1992-09-08 | Nec Corp | 絶縁膜とその形成方法と絶縁膜パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
JPH04333236A (ja) * | 1991-05-08 | 1992-11-20 | Yamaha Corp | 表面平坦化法 |
JPH06283607A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Kawasaki Steel Corp | 埋込プラグの形成方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09223737A (ja) * | 1996-02-16 | 1997-08-26 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5904558A (en) * | 1996-02-16 | 1999-05-18 | Nec Corporation | Fabrication process of semiconductor device |
JP2002158226A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Sharp Corp | 窒化シリコン固体表面保護膜及びその製造方法とホール素子 |
JP2005510872A (ja) * | 2001-11-26 | 2005-04-21 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | シリコン欠乏雰囲気中のpecvdプロセスを用いた、金属ゲート電極のための酸窒化物スペーサの形成方法 |
JP2005109490A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Hynix Semiconductor Inc | イメージセンサー及びその製造方法 |
JP2009016375A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2722989B2 (ja) | 1998-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5312773A (en) | Method of forming multilayer interconnection structure | |
JPH05183121A (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
CN1150606C (zh) | 在熔丝结构中形成引线通孔的方法和金属熔丝结构 | |
US5344797A (en) | Method of forming interlevel dielectric for integrated circuits | |
JPH06177120A (ja) | 層間絶縁膜の形成方法 | |
CN104377189A (zh) | 具有侧壁层和超厚金属层的集成电路及其制造方法 | |
JPH06310504A (ja) | 絶縁膜の構造とその製造方法 | |
JP2739846B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR20060058583A (ko) | 도전성 구조물, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 반도체장치 및 그 제조 방법 | |
JPH0547758A (ja) | 半導体装置の層間絶縁膜の形成方法 | |
JPH10340952A (ja) | 集積回路の多層配線形成方法 | |
US6881678B2 (en) | Method for forming a dual damascene structure in a semiconductor device | |
JP2606315B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3315907B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100275110B1 (ko) | 텅스텐폴리사이드형성방법 | |
JP2586705B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPH05275424A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2833338B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0244142B2 (ja) | Handotaisochinoseizohoho | |
KR0166823B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
JPH0810692B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
CN116053131A (zh) | 半导体结构的制造方法 | |
JPS6155776B2 (ja) | ||
JP2782912B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH06326199A (ja) | 半導体装置の薄膜形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971028 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071128 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128 Year of fee payment: 13 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128 Year of fee payment: 13 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128 Year of fee payment: 13 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128 Year of fee payment: 13 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 15 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |