JPH08203890A - 半導体装置の層間絶縁膜形成方法 - Google Patents
半導体装置の層間絶縁膜形成方法Info
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- JPH08203890A JPH08203890A JP1004395A JP1004395A JPH08203890A JP H08203890 A JPH08203890 A JP H08203890A JP 1004395 A JP1004395 A JP 1004395A JP 1004395 A JP1004395 A JP 1004395A JP H08203890 A JPH08203890 A JP H08203890A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】新規装置を使用せずに成膜でき、また膜質が良
好で埋め込み特性が良好な低誘電率の層間絶縁膜を良好
に形成し得る半導体装置の層間絶縁膜の形成方法を提供
する。 【構成】ＴＥＯＳにフッ素源としてＣ2Ｆ6やＮＦ3を添
加して半導体装置の段差基体２４上にＳiＯＦ膜（ＣＶ
Ｄ膜）２５を形成する（Ｂ）。次に、ＳiＯＦ膜２５に
対して撥水性を低下させる、または親水性を向上させる
表面処理をする。例えば、酸化性ガスによるプラズマ処
理や、親水性を向上させるイオン種によるイオン注入を
する。次に、表面処理されたＳiＯＦ膜２５上にＯ3／Ｔ
ＥＯＳ膜（ＣＶＤ膜）２６を形成する。
好で埋め込み特性が良好な低誘電率の層間絶縁膜を良好
に形成し得る半導体装置の層間絶縁膜の形成方法を提供
する。 【構成】ＴＥＯＳにフッ素源としてＣ2Ｆ6やＮＦ3を添
加して半導体装置の段差基体２４上にＳiＯＦ膜（ＣＶ
Ｄ膜）２５を形成する（Ｂ）。次に、ＳiＯＦ膜２５に
対して撥水性を低下させる、または親水性を向上させる
表面処理をする。例えば、酸化性ガスによるプラズマ処
理や、親水性を向上させるイオン種によるイオン注入を
する。次に、表面処理されたＳiＯＦ膜２５上にＯ3／Ｔ
ＥＯＳ膜（ＣＶＤ膜）２６を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の層間絶
縁膜の形成方法に関し、特に段差基体の埋め込み特性に
優れた低誘電率層間絶縁膜の形成方法に関する。
縁膜の形成方法に関し、特に段差基体の埋め込み特性に
優れた低誘電率層間絶縁膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造に際して、デバイスル
ールの微細化が進行する中で、デバイスの動作速度は配
線の寄生抵抗や寄生容量で支配されるようになってきて
いる。デバイスの高速化のためには、層間絶縁膜の低誘
電率化検討の必要性が高まっている。
ールの微細化が進行する中で、デバイスの動作速度は配
線の寄生抵抗や寄生容量で支配されるようになってきて
いる。デバイスの高速化のためには、層間絶縁膜の低誘
電率化検討の必要性が高まっている。
【０００３】従来、低誘電率の層間絶縁膜の形成方法と
しては、化学式（Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓiで示されるテトラエト
キシシラン、別名ＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシラ
ン）にフッ素源としてのＣ2Ｆ6あるいはＮＦ3を添加し
てＳiＯＦ膜（フッ素含有酸化シリコン膜）を形成する
方法が提案されている。
しては、化学式（Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓiで示されるテトラエト
キシシラン、別名ＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシラ
ン）にフッ素源としてのＣ2Ｆ6あるいはＮＦ3を添加し
てＳiＯＦ膜（フッ素含有酸化シリコン膜）を形成する
方法が提案されている。
【０００４】特にＴＥＯＳにＮＦ3を添加してＳiＯＦ膜
を形成する方法は、第４０回応用物理学関係連合講演会
予稿集、１ａ−ＺＶ−９の「プラズマＣＶＤ法による低
誘電率ＳiＯ2膜形成と構造解析」に記載されている。こ
の方法ではフッ素の含有量の増加に伴って誘電率が低減
していくが、膜質の劣化に伴う吸湿性の著しい劣化が発
生する。
を形成する方法は、第４０回応用物理学関係連合講演会
予稿集、１ａ−ＺＶ−９の「プラズマＣＶＤ法による低
誘電率ＳiＯ2膜形成と構造解析」に記載されている。こ
の方法ではフッ素の含有量の増加に伴って誘電率が低減
していくが、膜質の劣化に伴う吸湿性の著しい劣化が発
生する。
【０００５】これに対して膜質の安定化を目的にしてフ
ッ素が原料ガス構造中に含有するＳiＦ4／Ｏ2系ガスを
用いてＳiＯＦ膜を形成する方法が提案されている。こ
れについては上述の予稿集、３１ｐ−ＺＶ−１の「ＥＣ
ＲプラズマＣＶＤによる低誘電率ＳiＯ2膜の形成」に記
載されている。
ッ素が原料ガス構造中に含有するＳiＦ4／Ｏ2系ガスを
用いてＳiＯＦ膜を形成する方法が提案されている。こ
れについては上述の予稿集、３１ｐ−ＺＶ−１の「ＥＣ
ＲプラズマＣＶＤによる低誘電率ＳiＯ2膜の形成」に記
載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、フッ素が原料
ガス構造中に含有するＳiＦ4／Ｏ2系ガスを用いてＳiＯ
Ｆ膜を形成する場合には、比較的難分解性のガスを用い
ているために高密度プラズマＣＶＤ、例えばＥＣＲプラ
ズマＣＶＤを用いて成膜する必要があり、新規のプラズ
マＣＶＤ装置が必要となる。
ガス構造中に含有するＳiＦ4／Ｏ2系ガスを用いてＳiＯ
Ｆ膜を形成する場合には、比較的難分解性のガスを用い
ているために高密度プラズマＣＶＤ、例えばＥＣＲプラ
ズマＣＶＤを用いて成膜する必要があり、新規のプラズ
マＣＶＤ装置が必要となる。
【０００７】また、Ｃ2Ｆ6等をＴＥＯＳに添加して形成
されるＳiＯＦ膜に代表される低誘電率の層間絶縁膜は
基体段差に対する埋め込み特性の改善が行なわれるが、
高さと幅の比（アスペクト比）の大きな段差に適合させ
る場合には、更に埋め込み特性が良好なＯ3／ＴＥＯＳ
膜との積層構造が考えられる。
されるＳiＯＦ膜に代表される低誘電率の層間絶縁膜は
基体段差に対する埋め込み特性の改善が行なわれるが、
高さと幅の比（アスペクト比）の大きな段差に適合させ
る場合には、更に埋め込み特性が良好なＯ3／ＴＥＯＳ
膜との積層構造が考えられる。
【０００８】しかし、ＳiＯＦ膜上にＯ3／ＴＥＯＳ膜を
形成する場合には、Ｏ3／ＴＥＯＳＳiＯ膜の成膜反応が
表面反応律速であることから、表面フッ素濃度の高いＳ
iＯＦ膜上では成膜速度が著しく低下する。この成膜速
度の著しい低下は、ＳiＯＦ膜上では表面のフッ素の撥
水性のため成膜種の吸着が阻害されることが原因と考え
られる。
形成する場合には、Ｏ3／ＴＥＯＳＳiＯ膜の成膜反応が
表面反応律速であることから、表面フッ素濃度の高いＳ
iＯＦ膜上では成膜速度が著しく低下する。この成膜速
度の著しい低下は、ＳiＯＦ膜上では表面のフッ素の撥
水性のため成膜種の吸着が阻害されることが原因と考え
られる。
【０００９】そこで、以上のことから、この発明では、
新規装置を使用せずに成膜でき、また膜質が良好で埋め
込み特性が良好な低誘電率の層間絶縁膜を良好に形成し
得る半導体装置の層間絶縁膜の形成方法を提供すること
を目的とする。
新規装置を使用せずに成膜でき、また膜質が良好で埋め
込み特性が良好な低誘電率の層間絶縁膜を良好に形成し
得る半導体装置の層間絶縁膜の形成方法を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、半導
体装置の段差基体上に層間絶縁膜を形成する方法であっ
て、段差基体上にＳiＯＦ膜を形成する工程と、ＳiＯＦ
膜に対して撥水性を低下させる、または親水性を向上さ
せる表面処理をする工程と、得られたＳiＯＦ膜上にオ
ゾン／ＴＥＯＳ膜を形成する工程を有するものである。
体装置の段差基体上に層間絶縁膜を形成する方法であっ
て、段差基体上にＳiＯＦ膜を形成する工程と、ＳiＯＦ
膜に対して撥水性を低下させる、または親水性を向上さ
せる表面処理をする工程と、得られたＳiＯＦ膜上にオ
ゾン／ＴＥＯＳ膜を形成する工程を有するものである。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ＳiＯＦ膜はＴＥＯＳにフッ素源を添加して形成す
るものである。
て、ＳiＯＦ膜はＴＥＯＳにフッ素源を添加して形成す
るものである。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、ＳiＯＦ膜の表面処理として酸化性ガ
スによるプラズマ処理を行うものである。
の発明において、ＳiＯＦ膜の表面処理として酸化性ガ
スによるプラズマ処理を行うものである。
【００１３】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、酸化性ガスとして酸素、亜酸化窒素、オゾン、過酸
化水素のいずれかを用いるものである。
て、酸化性ガスとして酸素、亜酸化窒素、オゾン、過酸
化水素のいずれかを用いるものである。
【００１４】請求項５の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、ＳiＯＦ膜の表面処理として親水性を
向上させるイオン種によるイオン注入を行うものであ
る。
の発明において、ＳiＯＦ膜の表面処理として親水性を
向上させるイオン種によるイオン注入を行うものであ
る。
【００１５】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、イオン種として酸素、窒素のいずれかを用いるもの
である。
て、イオン種として酸素、窒素のいずれかを用いるもの
である。
【００１６】
【作用】請求項１の発明においては、ＳiＯＦ膜上にＯ3
／ＴＥＯＳ膜を形成して積層構造とするため、埋め込み
特性の良好な層間絶縁膜を得ることが可能となる。ま
た、ＳiＯＦ膜に対して撥水性を低下させる、または親
水性を向上させる表面処理をした後に、ＳiＯＦ膜上に
Ｏ3／ＴＥＯＳ膜を形成するため、ＳiＯＦ膜上でのＯ3
／ＴＥＯＳ膜の成膜速度の低下を抑制でき、層間絶縁膜
を良好に形成することが可能となる。
／ＴＥＯＳ膜を形成して積層構造とするため、埋め込み
特性の良好な層間絶縁膜を得ることが可能となる。ま
た、ＳiＯＦ膜に対して撥水性を低下させる、または親
水性を向上させる表面処理をした後に、ＳiＯＦ膜上に
Ｏ3／ＴＥＯＳ膜を形成するため、ＳiＯＦ膜上でのＯ3
／ＴＥＯＳ膜の成膜速度の低下を抑制でき、層間絶縁膜
を良好に形成することが可能となる。
【００１７】請求項２の発明においては、ＳiＯＦ膜は
ＴＥＯＳにフッ素源、例えばＣ2Ｆ6，ＮＦ3等を添加し
て形成するものであり、高密度プラズマＣＶＤ装置等を
必要とせず、従来装置を用いて層間絶縁膜を形成するこ
とが可能となる。この場合、ＳiＯＦ膜の単層構造でな
く、Ｏ3／ＴＥＯＳ膜との積層構造としているため、Ｓi
ＯＦ膜の単層構造であるときのような膜質の劣化を抑制
でき、膜質の良好な層間絶縁膜を得ることが可能とな
る。
ＴＥＯＳにフッ素源、例えばＣ2Ｆ6，ＮＦ3等を添加し
て形成するものであり、高密度プラズマＣＶＤ装置等を
必要とせず、従来装置を用いて層間絶縁膜を形成するこ
とが可能となる。この場合、ＳiＯＦ膜の単層構造でな
く、Ｏ3／ＴＥＯＳ膜との積層構造としているため、Ｓi
ＯＦ膜の単層構造であるときのような膜質の劣化を抑制
でき、膜質の良好な層間絶縁膜を得ることが可能とな
る。
【００１８】請求項３および請求項４の発明において
は、ＳiＯＦ膜に対して酸化性ガス（例えば、酸素、亜
酸化窒素、オゾン、過酸化水素等）によるプラズマ処理
によって表面処理するため、ＳiＯＦ膜の成膜種の吸着
を阻害する表面フッ素を再酸化して効果的に除去でき
る。これにより、ＳiＯＦ膜の表面層の撥水性が低下し
て成膜種の吸着能が向上し、成膜速度の低下を抑制で
き、層間絶縁膜を良好に形成することが可能となる。
は、ＳiＯＦ膜に対して酸化性ガス（例えば、酸素、亜
酸化窒素、オゾン、過酸化水素等）によるプラズマ処理
によって表面処理するため、ＳiＯＦ膜の成膜種の吸着
を阻害する表面フッ素を再酸化して効果的に除去でき
る。これにより、ＳiＯＦ膜の表面層の撥水性が低下し
て成膜種の吸着能が向上し、成膜速度の低下を抑制で
き、層間絶縁膜を良好に形成することが可能となる。
【００１９】請求項５及び請求項６の発明においては、
ＳiＯＦ膜に対して親水性を向上させるイオン種（例え
ば、酸素、窒素等）によるイオン注入を行なって表面処
理するため、ＳiＯＦ膜の表面の酸素濃度が増加して親
水性が向上する。これにより、成膜種の吸着能が向上
し、成膜速度の低下を抑制でき、層間絶縁膜を良好に形
成することが可能となる。
ＳiＯＦ膜に対して親水性を向上させるイオン種（例え
ば、酸素、窒素等）によるイオン注入を行なって表面処
理するため、ＳiＯＦ膜の表面の酸素濃度が増加して親
水性が向上する。これにより、成膜種の吸着能が向上
し、成膜速度の低下を抑制でき、層間絶縁膜を良好に形
成することが可能となる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００２１】まず、実施例の層間絶縁膜の形成方法の説
明に先立って、本発明方法を実施するために使用した平
行平板型ＣＶＤ装置の概要を図１を参照しながら説明す
る。
明に先立って、本発明方法を実施するために使用した平
行平板型ＣＶＤ装置の概要を図１を参照しながら説明す
る。
【００２２】図１において、基板１は基板支持台を兼用
する下部電極２ａの上に配置される。この下部電極２ａ
は接地される。また、２ｂは下部電極２ａの上方に対向
して配された上部電極２ｂであり、この上部電極２ｂに
はＲＦ電圧（高周波電圧）が印加される。これら下部電
極２ａおよび上部電極２ｂによって平行平板電極が構成
される。なお、上部電極２ｂには多数の穴が全面に略均
一に設けられ、シャワー電極を構成している。
する下部電極２ａの上に配置される。この下部電極２ａ
は接地される。また、２ｂは下部電極２ａの上方に対向
して配された上部電極２ｂであり、この上部電極２ｂに
はＲＦ電圧（高周波電圧）が印加される。これら下部電
極２ａおよび上部電極２ｂによって平行平板電極が構成
される。なお、上部電極２ｂには多数の穴が全面に略均
一に設けられ、シャワー電極を構成している。
【００２３】また、下部電極２ａは、内蔵されたヒータ
及び冷却装置５により昇降温されており、膜質の劣化が
ない限りできるだけ低温とされる。成膜用ガス８はチャ
ンバー９に連通する導入管１０よりＡの方向に導入され
る。反応室１１内へのガスの導入はシャワー電極として
の上部電極２ｂの穴から行い、反応室１１の内部に均一
にガスを分散できるようにガスの導入管１０の近くにガ
ス分散板１５が設けられている。
及び冷却装置５により昇降温されており、膜質の劣化が
ない限りできるだけ低温とされる。成膜用ガス８はチャ
ンバー９に連通する導入管１０よりＡの方向に導入され
る。反応室１１内へのガスの導入はシャワー電極として
の上部電極２ｂの穴から行い、反応室１１の内部に均一
にガスを分散できるようにガスの導入管１０の近くにガ
ス分散板１５が設けられている。
【００２４】（実施例１）この実施例は、半導体集積回
路製造の際に、段差を有する半導体シリコン基体（以下
段差基体）上に層間絶縁膜を形成する場合で、特にこの
層間絶縁膜の第１層目のＳiＯＦ膜の表面処理方法とし
てプラズマ処理を行ったものである。
路製造の際に、段差を有する半導体シリコン基体（以下
段差基体）上に層間絶縁膜を形成する場合で、特にこの
層間絶縁膜の第１層目のＳiＯＦ膜の表面処理方法とし
てプラズマ処理を行ったものである。
【００２５】まず図２Ａに示したように、Ｓi等からな
る半導体基板２１上にＳiＯ2等からなる層間絶縁膜２２
を形成し、更にその上にＡｌ配線層２３を形成する。こ
のようにして段差基体２４を形成する。
る半導体基板２１上にＳiＯ2等からなる層間絶縁膜２２
を形成し、更にその上にＡｌ配線層２３を形成する。こ
のようにして段差基体２４を形成する。
【００２６】次に、図２Ｂに示すようにＡｌ配線層２３
及び層間絶縁膜２２上に全面に以下の条件で、ＳiＯＦ
膜（ＣＶＤ膜）２５を形成した。
及び層間絶縁膜２２上に全面に以下の条件で、ＳiＯＦ
膜（ＣＶＤ膜）２５を形成した。
【００２７】ＳiＯＦ膜の形成条件 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓiガス流量：２００ｓｃｃｍ Ｃ2Ｆ6 ：２００ｓｃｃｍ 圧力 ：１２００Ｐａ 基板温度 ：４００℃
【００２８】次に、上記方法によって得られたＳiＯＦ
膜２５に対して以下の条件で表面処理（プラズマ処理）
を行った。
膜２５に対して以下の条件で表面処理（プラズマ処理）
を行った。
【００２９】表面処理条件 Ｏ2 ：５００ｓｃｃｍ 圧力 ：１２００Ｐａ 基板温度 ：４００℃
【００３０】この実施例では酸素を用いたが、その他の
酸化性ガス、例えば亜酸化窒素（Ｎ 2Ｏ）、オゾン
（Ｏ3）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）等を用いたプラズマ処
理でも可能である。
酸化性ガス、例えば亜酸化窒素（Ｎ 2Ｏ）、オゾン
（Ｏ3）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）等を用いたプラズマ処
理でも可能である。
【００３１】次に、図２Ｃに示したように通常の方法に
よりＳiＯＦ膜２５上に常圧Ｏ3／ＴＥＯＳ膜（ＣＶＤ
膜）２６を以下の条件で成膜した。Ｏ3／ＴＥＯＳ膜は
常圧で成膜すると膜質が良好である。しかしながら、Ｏ
3の量を増大すると減圧でも可能である。
よりＳiＯＦ膜２５上に常圧Ｏ3／ＴＥＯＳ膜（ＣＶＤ
膜）２６を以下の条件で成膜した。Ｏ3／ＴＥＯＳ膜は
常圧で成膜すると膜質が良好である。しかしながら、Ｏ
3の量を増大すると減圧でも可能である。
【００３２】常圧Ｏ3／ＴＥＯＳ膜の形成条件 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓiガス流量 ：５００ｓｃｃｍ Ｏ3 ：５００ｓｃｃｍ 基板温度 ：４００℃
【００３３】その後、上記工程により得られたＳiＯＦ
膜をフォーミングガス中でアニールした後に、塩酸（Ｈ
Ｃｌ）による腐食試験を行った。この腐食試験条件は下
記に示す通りである。その結果、Ａｌ配線の腐食は見ら
れず、層間絶縁膜の膜質は良好であることがわかった。
膜をフォーミングガス中でアニールした後に、塩酸（Ｈ
Ｃｌ）による腐食試験を行った。この腐食試験条件は下
記に示す通りである。その結果、Ａｌ配線の腐食は見ら
れず、層間絶縁膜の膜質は良好であることがわかった。
【００３４】アニール条件 フォーミングガス流量：８リットル／分 （Ｎ2希釈３％Ｈ2） アニール時間 ：６０分 圧力 ：大気圧 アニール温度 ：４００℃
【００３５】腐食試験条件 塩酸濃度 ：５％ 試験時間 ：５分 溶液温度 ：２５℃
【００３６】（実施例２）この実施例は、半導体集積回
路製造の際に、段差を有する半導体シリコン基体（段差
基体）上に絶縁膜を形成する場合で、特に表面処理方法
として酸素イオンを用いてイオン注入した場合である。
すなわち、実施例１と同様に、Ａｌ配線層２３及び層間
絶縁膜２２上に全面に以下の条件で、ＳiＯＦ膜（ＣＶ
Ｄ膜）２５を形成した（図２Ｂ参照）。
路製造の際に、段差を有する半導体シリコン基体（段差
基体）上に絶縁膜を形成する場合で、特に表面処理方法
として酸素イオンを用いてイオン注入した場合である。
すなわち、実施例１と同様に、Ａｌ配線層２３及び層間
絶縁膜２２上に全面に以下の条件で、ＳiＯＦ膜（ＣＶ
Ｄ膜）２５を形成した（図２Ｂ参照）。
【００３７】ＳiＯＦ膜の形成条件 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓi ：３００ｓｃｃｍ ＮＦ3 ：１００ｓｃｃｍ 圧力 ：１２００Ｐａ 基板温度 ：４００℃
【００３８】次に、上記方法により得られたＳiＯＦ膜
２５に対して以下の条件で表面処理（イオン注入）を行
った。
２５に対して以下の条件で表面処理（イオン注入）を行
った。
【００３９】表面処理条件 イオン種 ：Ｏ2 加速電圧 ：１０ｋｅｖ 注入量 ：５×１０20［／ｃｍ3］
【００４０】この実施例では酸素イオンをイオン注入の
イオン種として用いたが、ＳiＯＦ膜表面を親水性とす
る窒素（Ｎ2）をイオン種とすることもできる。
イオン種として用いたが、ＳiＯＦ膜表面を親水性とす
る窒素（Ｎ2）をイオン種とすることもできる。
【００４１】次に、図２Ｃに示したように通常の方法に
よりＳiＯＦ膜２５上に常圧オゾン／ＴＥＯＳ膜（ＣＶ
Ｄ膜）２６を以下の条件で成膜した。
よりＳiＯＦ膜２５上に常圧オゾン／ＴＥＯＳ膜（ＣＶ
Ｄ膜）２６を以下の条件で成膜した。
【００４２】常圧オゾン／ＴＥＯＳ膜の形成条件 （Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓiガス流量 ：５００ｓｃｃｍ Ｏ3 ：５００ｓｃｃｍ 基板温度 ：４００℃
【００４３】その後、上記工程により得られたＳiＯＦ
膜をフォーミングガス中でアニールした後に、塩酸ＨＣ
ｌによる腐食試験を行った。この腐食試験条件は下記に
示す通りである。その結果、Ａｌ配線の腐食は見られ
ず、層間絶縁膜の膜質は良好であることがわかった。
膜をフォーミングガス中でアニールした後に、塩酸ＨＣ
ｌによる腐食試験を行った。この腐食試験条件は下記に
示す通りである。その結果、Ａｌ配線の腐食は見られ
ず、層間絶縁膜の膜質は良好であることがわかった。
【００４４】アニール条件 フォーミングガス流量：８リットル／分 （Ｎ2希釈３％Ｈ2） アニール時間 ：６０分 圧力 ：大気圧 アニール温度 ：４００℃
【００４５】腐食試験条件 塩酸濃度：５％ 試験時間：５分 溶液温度：２５℃
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ＳiＯＦ膜上にＯ3／ＴＥＯＳ膜を形成して積層
構造とするため、埋め込み特性の良好な層間絶縁膜を得
ることができる。また、ＳiＯＦ膜に対して撥水性を低
下させる、または親水性を向上させる表面処理をした後
に、ＳiＯＦ膜上にＯ3／ＴＥＯＳ膜を形成するため、Ｓ
iＯＦ膜上でのＯ3／ＴＥＯＳ膜の成膜速度の低下を抑制
でき、層間絶縁膜を良好に形成することができる。
よれば、ＳiＯＦ膜上にＯ3／ＴＥＯＳ膜を形成して積層
構造とするため、埋め込み特性の良好な層間絶縁膜を得
ることができる。また、ＳiＯＦ膜に対して撥水性を低
下させる、または親水性を向上させる表面処理をした後
に、ＳiＯＦ膜上にＯ3／ＴＥＯＳ膜を形成するため、Ｓ
iＯＦ膜上でのＯ3／ＴＥＯＳ膜の成膜速度の低下を抑制
でき、層間絶縁膜を良好に形成することができる。
【００４７】請求項２の発明によれば、ＳiＯＦ膜はＴ
ＥＯＳにフッ素源、例えばＣ2Ｆ6，ＮＦ3等を添加して
形成するものであり、高密度プラズマＣＶＤ装置等を必
要とせず、従来装置を用いて層間絶縁膜を形成すること
ができる。この場合、ＳiＯＦ膜の単層構造でなく、Ｏ3
／ＴＥＯＳ膜との積層構造としているため、ＳiＯＦ膜
の単層構造であるときのような膜質の劣化を抑制でき、
膜質の良好な層間絶縁膜を得ることができる。
ＥＯＳにフッ素源、例えばＣ2Ｆ6，ＮＦ3等を添加して
形成するものであり、高密度プラズマＣＶＤ装置等を必
要とせず、従来装置を用いて層間絶縁膜を形成すること
ができる。この場合、ＳiＯＦ膜の単層構造でなく、Ｏ3
／ＴＥＯＳ膜との積層構造としているため、ＳiＯＦ膜
の単層構造であるときのような膜質の劣化を抑制でき、
膜質の良好な層間絶縁膜を得ることができる。
【００４８】請求項３および請求項４の発明によれば、
ＳiＯＦ膜に対して酸化性ガス（例えば、酸素、亜酸化
窒素、オゾン、過酸化水素等）によるプラズマ処理によ
って表面処理するため、ＳiＯＦ膜の成膜種の吸着を阻
害する表面フッ素を再酸化して効果的に除去できる。こ
れにより、ＳiＯＦ膜の表面層の撥水性が低下して成膜
種の吸着能が向上し、成膜速度の低下を抑制でき、層間
絶縁膜を良好に形成することができる。
ＳiＯＦ膜に対して酸化性ガス（例えば、酸素、亜酸化
窒素、オゾン、過酸化水素等）によるプラズマ処理によ
って表面処理するため、ＳiＯＦ膜の成膜種の吸着を阻
害する表面フッ素を再酸化して効果的に除去できる。こ
れにより、ＳiＯＦ膜の表面層の撥水性が低下して成膜
種の吸着能が向上し、成膜速度の低下を抑制でき、層間
絶縁膜を良好に形成することができる。
【００４９】請求項５及び請求項６の発明によれば、Ｓ
iＯＦ膜に対して親水性を向上させるイオン種（例え
ば、酸素、窒素等）によるイオン注入を行なって表面処
理するため、ＳiＯＦ膜の表面の酸素濃度が増加して親
水性が向上する。これにより、成膜種の吸着能が向上
し、成膜速度の低下を抑制でき、層間絶縁膜を良好に形
成することができる。
iＯＦ膜に対して親水性を向上させるイオン種（例え
ば、酸素、窒素等）によるイオン注入を行なって表面処
理するため、ＳiＯＦ膜の表面の酸素濃度が増加して親
水性が向上する。これにより、成膜種の吸着能が向上
し、成膜速度の低下を抑制でき、層間絶縁膜を良好に形
成することができる。
【図１】実施例の層間絶縁膜を形成するためのＣＶＤ装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】実施例１及び実施例２を説明するための工程図
である。
である。
１ 基板 ２ａ 下部電極（基板支持台） ２ｂ 上部電極 ５ ヒータ及び冷却装置 ８ 成膜用ガス ９ チャンバー １０ 導入管 １１ 反応室 ２１ 半導体基板 ２２ 層間絶縁膜 ２３ Ａｌ配線層 ２４ 段差基体 ２５ 層間絶縁膜 ２６ 層間絶縁膜
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体装置の段差基体上に層間絶縁膜を
形成する方法において、 上記段差基体上にＳiＯＦ膜を形成する工程と、 上記ＳiＯＦ膜に対して撥水性を低下させる、または親
水性を向上させる表面処理をする工程と、 表面処理された上記ＳiＯＦ膜上にＯ3／ＴＥＯＳ膜を形
成する工程を有することを特徴とする半導体装置の層間
絶縁膜形成方法。 - 【請求項２】 上記ＳiＯＦ膜はＴＥＯＳにフッ素源を
添加して形成することを特徴とする請求項１に記載の半
導体装置の層間絶縁膜形成方法。 - 【請求項３】 上記ＳiＯＦ膜表面の表面処理として酸
化性ガスによるプラズマ処理を行うことを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の半導体装置の層間絶縁膜形
成方法。 - 【請求項４】 上記酸化性ガスとして酸素、亜酸化窒
素、オゾン、過酸化水素のいずれかを用いることを特徴
とする請求項３に記載の半導体装置の層間絶縁膜形成方
法。 - 【請求項５】 上記ＳiＯＦ膜表面の表面処理として親
水性を向上させるイオン種によるイオン注入を行うこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置
の層間絶縁膜形成方法。 - 【請求項６】 上記イオン種として酸素、窒素のいずれ
かを用いることを特徴とする請求項５に記載の半導体装
置の層間絶縁膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004395A JPH08203890A (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 半導体装置の層間絶縁膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004395A JPH08203890A (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 半導体装置の層間絶縁膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08203890A true JPH08203890A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11739377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004395A Pending JPH08203890A (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 半導体装置の層間絶縁膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08203890A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6107214A (en) * | 1997-04-17 | 2000-08-22 | Micron Technology, Inc. | Method for improving thickness uniformity of deposited ozone-TEOS silicate glass layers |
| US6281584B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-08-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated circuit with improved adhesion between interfaces of conductive and dielectric surfaces |
| US6911686B1 (en) | 1999-06-17 | 2005-06-28 | Fujitsu Limited | Semiconductor memory device having planarized upper surface and a SiON moisture barrier |
| JP2010249501A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | General Electric Co <Ge> | 表面処理基材を備えた熱交換器 |
-
1995
- 1995-01-25 JP JP1004395A patent/JPH08203890A/ja active Pending
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