JPH0750738B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0750738B2
JPH0750738B2 JP62078066A JP7806687A JPH0750738B2 JP H0750738 B2 JPH0750738 B2 JP H0750738B2 JP 62078066 A JP62078066 A JP 62078066A JP 7806687 A JP7806687 A JP 7806687A JP H0750738 B2 JPH0750738 B2 JP H0750738B2
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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、特に半導体基板上の金属配
線間に設ける層間絶縁膜，あるいは金属配線上に設ける
カバー膜に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、半導体基板上の層間絶縁膜あるいはカバー膜とし
ては、SiH4，NH2，N2の混合ガスを原料として、プラズ
マCVD法によるシリコン窒化膜（以下プラズマ窒化膜と
いう）が主に用いられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した層間絶縁膜あるいはカバー膜として使用される
プラズマ窒化膜は、一般的に350℃以下の成長温度に於
いては内部に大きな圧縮性応力を持っている。従って半
導体基板表面のAl配線上にプラズマ窒化膜を形成する
と、この大きな膜応力によるストレスマイグレーション
のためにAl配線の一部が消失し半導体装置の信頼性を著
しく低下させるという欠点がある。
本発明の目的は、Al配線のストレスマイグレーションを
なくした信頼性の高い半導体装置を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成されたAl配
線のプラズマCVD法により形成された絶縁膜とを有する
半導体装置において、前記絶縁膜のうち前記Al配線の表
面又は裏面に密着して形成された少なくとも一層の絶縁
膜は、1.75〜1.85の屈折率を有するシリコンオキシナイ
トライド膜であることを特徴とするものである。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。
第１図において、半導体基板11上に１層目のAl配線12を
形成した後、プラズマCVD法により屈折率1.75〜1.85の
シリコンオキシナイトライド膜14を形成する。15は２層
目のAl配線である。このシリコンオキシナイトライド膜
を形成するには、SiH4，NH3，N2の混合ガスに、酸化ガ
スとしてN2Oガスを添加する。N2Oの代りにO2を用いても
よい。
第２図にN2O流量（横軸）と膜の屈折率（縦軸）との関
係を、また第３図にN2O流量（横軸）と膜応力（縦軸）
との関係を示す。
第３図に示したように、N2Oを全く添加しなかった場合
のプラズマ窒化膜の応力は約８×109dyn/cm2であるが、
N2Oを添加して形成したシリコンオキシナイトライド膜
ではその応力を１〜３×109dyn/cm2にまで小さくするこ
とができる。また、このシリコンオキシナイトライド膜
を400℃以上の温度で熱処理することによりその応力を
更に下げることができる。
添加したN2Oの流量を300〜500sccmにした場合のシリコ
ンオキシナイトライド膜の屈折率は第２図に示したよう
に1.75〜1.85である。
従って屈折率が1.75〜1.85となるようにN2O流量を決め
てやれば、膜応力を従来のプラズマ窒化膜の８〜９×10
9dyn/cm2から１〜３×109dyn/cm2にまで小さくすること
ができる。
第４図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。
半導体基板11上に１層目のAl配線12を形成した後、まず
従来から用いられているプラズマ窒化膜16を成長し、さ
らにその上に屈折率が1.75〜1.85のシリコンオキシナイ
トライド膜14を成長する。次いで２層目のAl配線15を形
成する。
この第２の実施例では、層間膜の構造がプラズマ窒化膜
16とシリコンオキシナイトライド膜14となっているた
め、層間膜がプラズマ窒化膜のみのものに比べて膜応力
を小さくでき、かつプラズマ窒化膜の有する対クラック
性に優れるという利点も継承できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、Al配線の表面又は裏面に
密着して形成される絶縁膜を、屈折率が1.75〜1.85のシ
リコンオキシナイトライド膜で構成しAl配線間の層間絶
縁膜あるいはAl配線上のカバー膜として用いることによ
り、従来プラズマ窒化膜の大きな膜応力に起因して発生
していたストレスマイグレーションによるAl配線の消失
を抑えることができるという効果がある。従って半導体
装置の信頼性は向上したものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図はN2
O流量と屈折率との関係を示す図、第３図はN2O流量と膜
応力との関係を示す図、第４図は本発明の第２の実施例
の縦断面図である。 11…半導体基板、12…１層目のAl配線、14…シリコンオ
キシナイトライド膜、15…２層目のAl配線、16…プラズ
マ窒化膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体基板上に形成されたAl配線とプラズ
    マCVD法により形成された絶縁膜とを有する半導体装置
    において、前記絶縁膜のうち前記Al配線の表面又は裏面
    に密着して形成された少なくとも一層の絶縁膜は、1.75
    〜1.85の屈折率を有するシリコンオキシナイトライド膜
    であることを特徴とする半導体装置。
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