JPH08203894A - 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
JPH08203894A
JPH08203894A JP1220095A JP1220095A JPH08203894A JP H08203894 A JPH08203894 A JP H08203894A JP 1220095 A JP1220095 A JP 1220095A JP 1220095 A JP1220095 A JP 1220095A JP H08203894 A JPH08203894 A JP H08203894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
ultraviolet irradiation
sin
sin film
semiconductor device
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
Application number
JP1220095A
Other languages
English (en)
Inventor
Chigusa Yamane
千種 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP1220095A priority Critical patent/JPH08203894A/ja
Publication of JPH08203894A publication Critical patent/JPH08203894A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 段差を有する基体表面上に最終保護膜等とし
てP−SiN膜を形成するに際して、形成するP−Si
N膜を、その膜組成や半導体素子に対するダメージを与
えることなく低応力化することのできる、半導体装置の
製造方法を提供する。 【構成】 半導体素子部を形成した基体51の段差を有
する表面上に、層間絶縁膜あるいは最終保護膜を形成す
る半導体装置の製造方法である。保護膜として、シラン
系化合物と窒素または窒素化合物とを原料とするプラズ
マCVD法によりSiN膜54を形成し、その後、形成
したSiN膜54に紫外線照射処理を施す。SiN膜の
形成とこのSiN膜への紫外線照射処理とを、複数回繰
り返してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばパッシベーショ
ン膜となる最終保護膜などを、低応力化することのでき
る半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置のプロセスにおいて、例えば
段差を有する基体表面上にパッシベーション膜となる最
終保護膜を製造するに際しては、通常、Al配線等にダ
メージを与えないように低温による成膜法が採用され
る。このような低温による成膜法としては、一般にSi
4 +NH3 、あるいはSiH4 +N2 を原料としたプ
ラズマCVD法が用いられ、これによりSiN膜が形成
されている。
【0003】ところで、近年ではLSIから超LSIに
移行するに伴って高集積化が一層進み、例えばその配線
も益々微細化していることから、最終保護膜等の形成に
起因してストレスマイグレーションなどにより配線の信
頼性が低下することが懸念されている。このような微細
化した配線の信頼性の低下を防止するべく、最終保護膜
等となるプラズマSiN膜(以下、P−SiN膜と略称
する)の応力を制御する方法として、従来、CVD装置
のRFパワーを変えることによってP−SiN膜の応力
をコントロールする技術が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
RFパワーを変える技術では、実際には得られるP−S
iN膜の組成を変えることによってその応力をコントロ
ールしていることから、該P−SiN膜にダメージが入
るなどといった新たな問題が生じている。したがって、
膜組成や半導体素子に対するダメージを与えることな
く、最終保護膜やさらには層間膜を低応力化することの
できる技術の提供が望まれているのである。
【0005】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、段差を有する基体表面上
に最終保護膜等としてP−SiN膜を形成するに際し
て、形成するP−SiN膜を、その膜組成や半導体素子
に対するダメージを与えることなく低応力化することの
できる、半導体装置の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法では、半導体素子部を形成した基体の段差を有す
る表面上に層間絶縁膜あるいは最終保護膜を形成するに
際して、前記保護膜として、シラン系化合物と窒素また
は窒素化合物とを原料とするプラズマCVD法によりS
iN膜を形成し、その後、形成したSiN膜に紫外線照
射処理を施すことを前記課題の解決手段とした。なお、
前記SiN膜の形成と該SiN膜への紫外線照射処理と
については、これらを複数回繰り返すことが好ましい。
【0007】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法によれば、低温
成膜が可能なプラズマCVD法によりSiN膜を形成
し、その後、形成したSiN膜に紫外線照射処理を行う
ので、そのメカニズムは明らかではないものの、後述す
る実験結果に示すように紫外線照射処理後のSiN膜の
応力が低下する。また、SiN膜の形成と該SiN膜へ
の紫外線照射処理とを繰り返せば、最終的に得られるS
iN膜をより均一に低応力化することが可能になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の半導体装置の製造方法を実施
例により詳しく説明する。まず、本発明の製造方法の説
明に先立ち、本発明に好適に用いられるプラズマCVD
装置、および紫外線照射装置について図2、図3を参照
して説明する。図2はプラズマCVD装置を示す図であ
り、図2において符号1はプラズマCVD装置(以下、
CVD装置と略称する)である。このCVD装置1は、
反応室2内に上部電極3と下部電極4とからなる平行平
板電極を有した公知のもので、下部電極4上に被処理体
となる半導体基板(基体)5を載置し、成膜処理を施す
ものである。上部電極3は、シャワー電極となってお
り、その上方には分散板6が配設されている。なお、上
部電極3と下部電極4との間の距離は10mmとされて
いる。
【0009】上部電極3には図示しないRF電源が接続
されており、これによって該上部電極3にはRF電圧が
印加されるようになっている。また、半導体基板5が置
かれる下部電極4にはヒータ7が設けられおり、これに
よって下部電極4は昇温可能になっている。反応室2に
は、前記分散板6の上方に成膜用の原料ガス、およびプ
ラズマ処理用のガスを導入するための導入部8が設けら
れており、これによって成膜用の原料ガス、およびプラ
ズマ処理用のガスは、図示しない配管から反応室2内に
導入されるようになっている。そして、導入部8から反
応室2内に導入された前記ガスは、前記分散板13を通
過することによって均一に分散され、その状態で上部電
極3に案内される。したがって、上部電極3に案内され
た前記ガスはシャワー状の上部電極3を通過して均一に
反応し、成膜成分となって半導体基板5上に堆積するの
である。
【0010】図3は紫外線照射装置を示す図であり、図
3において符号10は紫外線照射装置である。この紫外
線照射装置10は、リソグラフィー技術に用いられる装
置がそのまま適用されたものであり、処理室11の上部
に多数の紫外線照射ランプ12…を整列配置し、これら
紫外線照射ランプ12…の下方に半導体基板5を載置す
るためのサセプタ13を配設したものである。これら紫
外線照射ランプ12…とサセプタ13との間には、処理
室11内にN2 等の不活性ガスを導入するための導入管
14が処理室11の側壁に多数設けられており、これに
よって処理室11内は不活性ガス雰囲気となるように構
成されている。また、サセプタ13にはその内部にヒー
タ(図示略)が設けられており、これによって半導体基
板5を所望する温度に加熱できるようになっている。
【0011】次に、本発明の半導体装置の製造方法を、
パッスベーション膜となる最終保護膜の形成に適用した
場合の一実施例について説明する。まず、半導体基板5
として、図1(a)に示すようにシリコンウエハからな
る基板51に半導体素子部(図示略)、酸化シリコン等
からなる層間絶縁膜52、さらにはAl配線層53…を
形成して最終保護膜のみを形成するだけのものを用意す
る。ここで、この半導体基板5は、層間絶縁膜52上に
Al配線層53…を形成していることから、その表面に
段差を有したものとなっている。
【0012】次に、この半導体基板5を、図2に示した
CVD装置1の下部電極4上に載置し、シラン系化合物
と窒素または窒素化合物とを原料としてプラズマCVD
処理を行い、該半導体基板5の表面上、すなわち図1
(b)に示すように配線層53…および層間絶縁膜52
上にP−SiN膜54を形成する。ここで、原料となる
シラン系化合物としては、モノシラン(SiH4 )が好
適に用いられるが、ジシラン(Si2 6 )等を用いる
こともできる。また、窒素化合物としては、アンモニア
(NH3 )や亜酸化窒素(N2 O)が用いられる。な
お、窒素と窒素化合物については、これらを共に原料ガ
スとして用いることもでき、したがって原料ガスとして
は、例えばSiH4 /N2 、SiH4 /NH3 、SiH
4 /NH3 /N2 、SiH4 /N2 O/N2 といった各
ガス系が用いられる。
【0013】また、このような原料ガスを用いたCVD
処理にあたっては、これに先立って例えばCF4 ガスに
より反応室2内をクリーニングし、その後前記原料ガス
を導入して成膜処理を行う。なお、本実施例において
は、原料ガスとしてSiH4 /NH3 を用い、SiH4
の導入量を50sccm、NH3 の導入量を100sccmとし
た。また、反応室2内の圧力を1200Paとし、下部
電極4を350℃に昇温した状態でプラズマCVD処理
を行い、P−SiN膜を1.2μmの厚さに堆積形成し
た。
【0014】その後、P−SiN膜54を形成した半導
体基板5を、図3に示した紫外線照射装置10のサセプ
タ13上に置き、導入管14…から不活性ガスを導入し
て処理室11内を不活性雰囲気にし、その状態で紫外線
照射ランプ12…から紫外線を照射して図1(c)に示
すように半導体基板5のP−SiN膜54に紫外線照射
処理を施す。
【0015】紫外線照射の処理条件としては、紫外線照
射のパワーと照射時間、さらには半導体基板5の温度や
被処理部となるP−SiN膜54の膜厚によって種々に
異なることから、好適な範囲については特定できないも
のの、例えば紫外線照射ランプ12…のパワーを120
0Wとし、半導体基板5の温度を約250℃、P−Si
N膜54の膜厚を1.2μmとした場合、照射時間は6
0〜300秒程度とするのが好ましい。なぜなら、60
秒未満では紫外線照射による効果、すなわちP−SiN
膜54の低応力化の効果が十分に発揮されず、一方30
0秒を越えても、その効果がさらに高まることが期待で
きないからである。
【0016】なお、本実施例においては、サセプタ13
をそのヒータ(図示略)によって250℃に昇温し、そ
の上に半導体基板5を置き、さらに紫外線照射ランプ1
2のパワーを1200Wとし、照射時間を90秒として
紫外線照射処理を行った。このような処理を施して得ら
れたP−SiN膜の、膜ストレスをFSMによって調べ
たところ、後述する実験例の結果に示すように紫外線照
射処理を行う前に比べ明らかに低くなっていることが分
かり、これにより本発明の製造方法にあっては、低応力
のP−SiN膜を形成することができることが確認され
た。
【0017】また、前記実施例ではCVD装置1により
一度の成膜処理でP−SiN膜54を形成し、その後、
このP−SiN膜54にやはり一度の紫外線照射処理を
施したが、これらの処理を以下の実施例のごとく複数回
ずつ繰り返すようにしてもよい。CVD装置1によって
半導体基板5の配線層53…および層間絶縁膜52上に
P−SiN膜を0.4μm程度の厚さに堆積形成し、次
いで、これに紫外線照射装置10による紫外線照射処理
を、紫外線照射ランプ12…のパワーを1200Wとし
て30秒間施した。そして、処理後のP−SiN膜上
に、再度CVD装置1によって0.4μm程度の厚さの
P−SiN膜を堆積形成し、さらにこれに先と同一の条
件で紫外線照射処理を施した。そしてさらに、同様の処
理を順次繰り返し、計三回ずつのCVD処理、紫外線照
射処理を施すことによって約1.2μmの膜厚のP−S
iN膜を得た。このようにして得られたP−SiN膜の
膜ストレスを、先の実施例と同様にして調べたところ、
先のものの膜ストレスよりさらに低くなっていることが
分かった。
【0018】(実験例)一度のCVD処理、紫外線処理
によりP−SiN膜を形成する先の実施例と同様の処理
を行い、紫外線照射時間のみを30秒、60秒、90
秒、180秒と変えて4種類の本発明品を作製した。ま
た、比較のため、紫外線照射処理を施さないP−SiN
膜も同一のCVD処理によって形成し、得られた半導体
装置を従来品とした。そして、これら4種の本発明品と
従来品との膜ストレスをそれぞれ測定した。得られた結
果を図4のグラフに示す。ただし、図4において従来品
については、UV(紫外線)照射時間が0(秒)の位置
に示している。図4から明らかなように、本発明品は従
来品に比べその膜ストレスが低くなっていることが分か
り、しかも紫外線照射時間が長くなるにしたがってその
低下が大きくなることが判明した。
【0019】なお、前記実施例では、本発明の製造方法
に係る膜形成を最終保護膜に適用したが、本発明はこれ
に限定されることなく、例えば図1中の層間絶縁膜52
の形成に適用することもできる。また、前記実施例では
紫外線照射処理手段として紫外線照射ランプ12を用い
たが、他に例えば紫外線照射レーザを用いてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法は、低温成膜が可能なプラズマCVD法によ
ってSiN膜を形成し、その後、形成したSiN膜に紫
外線照射処理を行うものであるから、紫外線照射処理を
行うことによって紫外線照射処理前、すなわち従来の状
態に比べSiN膜の応力を低下させることができ、した
がってSiN膜の膜組成を変えたりや半導体素子に対す
るダメージを与えることなく、該SiN膜を低応力化す
ることのできる。また、SiN膜の形成と該SiN膜へ
の紫外線照射処理とを繰り返せば、最終的に得られるS
iN膜をより均一に低応力化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(c)は本発明の製造方法を工程順に
説明するための図である。
【図2】本発明に好適に用いられるプラズマCVD装置
の概略構成図である。
【図3】本発明に好適に用いられる紫外線照射装置の概
略構成図である。
【図4】紫外線照射時間とP−SiN膜の膜ストレスと
の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 プラズマCVD装置 5 半導体基板 10 紫外線照射装置 12 紫外線照射ランプ 51 基板 52 層間絶縁膜 53 配線層 54 P−SiN膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子部を形成した基体の段差を有
    する表面上に層間絶縁膜あるいは最終保護膜を形成する
    に際し、 前記保護膜として、シラン系化合物と窒素または窒素化
    合物とを原料とするプラズマCVD法によりSiN膜を
    形成し、 その後、形成したSiN膜に紫外線照射処理を施すこと
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記SiN膜の形成と該SiN膜への紫
    外線照射処理とを、複数回繰り返すことを特徴とする請
    求項1記載の半導体装置の製造方法。
JP1220095A 1995-01-30 1995-01-30 半導体装置の製造方法 Pending JPH08203894A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1220095A JPH08203894A (ja) 1995-01-30 1995-01-30 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1220095A JPH08203894A (ja) 1995-01-30 1995-01-30 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08203894A true JPH08203894A (ja) 1996-08-09

Family

ID=11798772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1220095A Pending JPH08203894A (ja) 1995-01-30 1995-01-30 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08203894A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100738291B1 (ko) * 2000-07-31 2007-07-12 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법
JP2008522405A (ja) * 2004-11-16 2008-06-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 半導体のための引張り及び圧縮応力をもたせた物質
JP2008535244A (ja) * 2005-03-29 2008-08-28 東京エレクトロン株式会社 平行電磁放射線を用いて薄膜内の引張応力を増大させる方法及びシステム
JP2008536303A (ja) * 2005-03-29 2008-09-04 東京エレクトロン株式会社 多周波電磁放射線を用いて薄膜内の引張応力を増大させる方法及びシステム
JP2009224791A (ja) * 2009-05-26 2009-10-01 Tokyo Electron Ltd 成膜方法
JP4818352B2 (ja) * 2005-04-01 2011-11-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 堆積ストレッサ材料の応力レベルを上昇させる方法、及び半導体構造体を形成する方法
JP2013004685A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Canon Inc 固体撮像装置の製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100738291B1 (ko) * 2000-07-31 2007-07-12 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법
JP2008522405A (ja) * 2004-11-16 2008-06-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 半導体のための引張り及び圧縮応力をもたせた物質
JP4903154B2 (ja) * 2004-11-16 2012-03-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 基板上に応力をもたせた物質を形成する方法
JP2008535244A (ja) * 2005-03-29 2008-08-28 東京エレクトロン株式会社 平行電磁放射線を用いて薄膜内の引張応力を増大させる方法及びシステム
JP2008536303A (ja) * 2005-03-29 2008-09-04 東京エレクトロン株式会社 多周波電磁放射線を用いて薄膜内の引張応力を増大させる方法及びシステム
JP4818352B2 (ja) * 2005-04-01 2011-11-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 堆積ストレッサ材料の応力レベルを上昇させる方法、及び半導体構造体を形成する方法
JP2009224791A (ja) * 2009-05-26 2009-10-01 Tokyo Electron Ltd 成膜方法
JP2013004685A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Canon Inc 固体撮像装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9023737B2 (en) Method for forming conformal, homogeneous dielectric film by cyclic deposition and heat treatment
JP3529989B2 (ja) 成膜方法及び半導体装置の製造方法
US9570287B2 (en) Flowable film curing penetration depth improvement and stress tuning
KR20140010449A (ko) 손상된 저 k 필름들의 복구 및 기공 밀봉을 위한 자외선 보조형 시릴화
US6413887B1 (en) Method for producing silicon nitride series film
JP4126517B2 (ja) 気相加工装置
JPH08203894A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3282769B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05259156A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04233734A (ja) 弗素化窒化珪素を付着する方法
CA2053419A1 (en) Method of producing cvd silicon oxynitride film
JPH1126449A (ja) 絶縁膜の成膜方法
JP2000068261A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06163523A (ja) 半導体装置の製造方法
US6867126B1 (en) Method to increase cracking threshold for low-k materials
JP3225694B2 (ja) 窒化シリコン膜の形成方法およびcvd装置
JPH09172081A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2636715B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05291415A (ja) 半導体装置の製造方法
US6713406B1 (en) Method for depositing dielectric materials onto semiconductor substrates by HDP (high density plasma) CVD (chemical vapor deposition) processes without damage to FET active devices
JP2006080128A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07221176A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04333223A (ja) 膜形成方法および膜形成装置
JPH05206110A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2629587B2 (ja) 半導体装置の製造方法