JPH0846045A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0846045A JPH0846045A JP11337195A JP11337195A JPH0846045A JP H0846045 A JPH0846045 A JP H0846045A JP 11337195 A JP11337195 A JP 11337195A JP 11337195 A JP11337195 A JP 11337195A JP H0846045 A JPH0846045 A JP H0846045A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- organic
- teos
- thickness
- cvd method
- 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
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】平坦性に優れた層間絶縁膜を備えた半導体装置
を提供する。 【構成】半導体基板１上に絶縁層４を形成し、その上に
パターニングされた配線層５を形成する。プラズマＣＶ
Ｄ法を用い、デバイス表面にシリコン酸化膜６を形成す
る。シリコン酸化膜６はデバイス表面に均一に形成され
るため、シリコン酸化膜６の形成後のデバイス表面の段
差は、配線層５によって生じた段差のままで変化しな
い。常圧オゾンＣＶＤ法を用い、シリコン酸化膜６上に
ＴＥＯＳ膜（ＡＰ膜）７を形成する。ＡＰ膜７上に有機
ＳＯＧ膜８を形成する。有機ＳＯＧ膜８上に配線層２を
形成する。これにより、各配線層２，５からなる多層配
線構造が形成される。
を提供する。 【構成】半導体基板１上に絶縁層４を形成し、その上に
パターニングされた配線層５を形成する。プラズマＣＶ
Ｄ法を用い、デバイス表面にシリコン酸化膜６を形成す
る。シリコン酸化膜６はデバイス表面に均一に形成され
るため、シリコン酸化膜６の形成後のデバイス表面の段
差は、配線層５によって生じた段差のままで変化しな
い。常圧オゾンＣＶＤ法を用い、シリコン酸化膜６上に
ＴＥＯＳ膜（ＡＰ膜）７を形成する。ＡＰ膜７上に有機
ＳＯＧ膜８を形成する。有機ＳＯＧ膜８上に配線層２を
形成する。これにより、各配線層２，５からなる多層配
線構造が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係り、詳し
くは層間絶縁膜に関するものである。
くは層間絶縁膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置において、多層配線の各配線
層間を電気的に絶縁するために設けられる層間絶縁膜に
は、以下の特性が要求される。
層間を電気的に絶縁するために設けられる層間絶縁膜に
は、以下の特性が要求される。
【０００３】低誘電率、高耐圧、低リーク電流で配線
層間を電気的に分離できること。 配線層の表面に密着して完全に被覆し、機械的強度が
高いこと。 層間絶縁膜中に半導体装置への汚染物質を含まず、外
部からの水分やアルカリイオンなどの汚染物質の侵入を
阻止できること。
層間を電気的に分離できること。 配線層の表面に密着して完全に被覆し、機械的強度が
高いこと。 層間絶縁膜中に半導体装置への汚染物質を含まず、外
部からの水分やアルカリイオンなどの汚染物質の侵入を
阻止できること。
【０００４】平坦性に優れていること。 この中で、の平坦性については、近年、半導体装置の
高集積化に伴いますます重要になっている。すなわち、
半導体装置の高集積化を進めるには、基板の横方向への
スケールダウンに加えて、基板の縦方向への多層化が必
要である。多層化を実現するには、パターン段差部にお
ける配線層の断線を低減しなければならない。そのため
には、平坦性に優れた層間絶縁膜を設けることでデバイ
ス表面を平坦化し、その上に形成される配線層にパター
ン段差部の段差形状が反映されないようにすればよい。
高集積化に伴いますます重要になっている。すなわち、
半導体装置の高集積化を進めるには、基板の横方向への
スケールダウンに加えて、基板の縦方向への多層化が必
要である。多層化を実現するには、パターン段差部にお
ける配線層の断線を低減しなければならない。そのため
には、平坦性に優れた層間絶縁膜を設けることでデバイ
ス表面を平坦化し、その上に形成される配線層にパター
ン段差部の段差形状が反映されないようにすればよい。
【０００５】このような要求を満足する層間絶縁膜とし
て、常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
（以下、ＡＰ膜という）と、その上に形成されたＳＯＧ
膜とによる２層構造の膜が提案されている。
て、常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
（以下、ＡＰ膜という）と、その上に形成されたＳＯＧ
膜とによる２層構造の膜が提案されている。
【０００６】尚、ＳＯＧとは、シリコン化合物を有機溶
剤に溶解した溶液、および、その溶液から形成される二
酸化シリコンを主成分とする膜の総称である。ＳＯＧ膜
を形成するには、まず、シリコン化合物を有機溶剤に溶
解した溶液を基板上に滴下して基板を回転させる。する
と、当該溶液の被膜は、配線によって形成される基板上
の段差に対して、その凹部には厚く、その凸部には薄
く、段差を緩和するように形成される。その結果、当該
溶液の被膜の表面は平坦化される。次に、熱処理が施さ
れると、有機溶剤が蒸発すると共に重合反応が進行し
て、表面が平坦なＳＯＧ膜が形成される。
剤に溶解した溶液、および、その溶液から形成される二
酸化シリコンを主成分とする膜の総称である。ＳＯＧ膜
を形成するには、まず、シリコン化合物を有機溶剤に溶
解した溶液を基板上に滴下して基板を回転させる。する
と、当該溶液の被膜は、配線によって形成される基板上
の段差に対して、その凹部には厚く、その凸部には薄
く、段差を緩和するように形成される。その結果、当該
溶液の被膜の表面は平坦化される。次に、熱処理が施さ
れると、有機溶剤が蒸発すると共に重合反応が進行し
て、表面が平坦なＳＯＧ膜が形成される。
【０００７】ＳＯＧ膜には、一般式（１）で表されるよ
うに、シリコン化合物中に有機成分を含まない無機ＳＯ
Ｇ膜と、一般式（２）で表されるように、シリコン化合
物中に有機成分を含む有機ＳＯＧ膜とがある。
うに、シリコン化合物中に有機成分を含まない無機ＳＯ
Ｇ膜と、一般式（２）で表されるように、シリコン化合
物中に有機成分を含む有機ＳＯＧ膜とがある。
【０００８】〔ＳｉＯ2 〕n ……（１） 〔ＲX ＳｉＯY 〕n ……（２） （ｎ，Ｘ，Ｙ；整数、Ｒ；アルキル基またはアリール
基） 無機ＳＯＧ膜は、水分および水酸基を多量に含んでいる
上に、ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜に比
べて脆弱であり、膜厚を０．５μｍ以上にすると熱処理
時にクラックが発生し易いという欠点がある。
基） 無機ＳＯＧ膜は、水分および水酸基を多量に含んでいる
上に、ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜に比
べて脆弱であり、膜厚を０．５μｍ以上にすると熱処理
時にクラックが発生し易いという欠点がある。
【０００９】一方、有機ＳＯＧ膜は、分子構造上、アル
キル基またはアリール基で結合が閉じている部分がある
ため、熱処理時におけるクラックの発生が抑制され、膜
厚を0.5 〜１μm 程度にすることができる。従って、有
機ＳＯＧ膜を用いれば、膜厚の大きな層間絶縁膜を得る
ことができ、基板上の大きな段差に対しても十分な平坦
化が可能になる。
キル基またはアリール基で結合が閉じている部分がある
ため、熱処理時におけるクラックの発生が抑制され、膜
厚を0.5 〜１μm 程度にすることができる。従って、有
機ＳＯＧ膜を用いれば、膜厚の大きな層間絶縁膜を得る
ことができ、基板上の大きな段差に対しても十分な平坦
化が可能になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ＡＰ膜は優れた平坦性
を有しており、その膜厚としては１μｍ程度がよく用い
られている（Y.Takata et al;June 11-12,1991 VMIC Co
nference,pp13-19. 参照) 。
を有しており、その膜厚としては１μｍ程度がよく用い
られている（Y.Takata et al;June 11-12,1991 VMIC Co
nference,pp13-19. 参照) 。
【００１１】ところで、ＡＰ膜は、膜厚が厚くなるに従
って下地パターン依存性を強く示すようになる。すなわ
ち、ＡＰ膜の下に形成されたパターン段差部におけるス
ペース部の幅が狭い場合には、ＡＰ膜の膜厚を厚くする
ことでスペース部を完全に埋め込むことが可能になり、
デバイス表面を十分に平坦化することができる。しか
し、スペース部の幅が広い場合には、ＡＰ膜の膜厚を厚
くするほどスペース部の中央のＡＰ膜の肉が引けるため
に、スペース部を十分に埋め込むことができなくなる。
つまり、ＡＰ膜の膜厚が厚くなるに従い、幅の狭いスペ
ース部によるデバイス表面の段差が減少するのに対し、
幅の広いスペース部による段差は逆に増大するという傾
向がある。
って下地パターン依存性を強く示すようになる。すなわ
ち、ＡＰ膜の下に形成されたパターン段差部におけるス
ペース部の幅が狭い場合には、ＡＰ膜の膜厚を厚くする
ことでスペース部を完全に埋め込むことが可能になり、
デバイス表面を十分に平坦化することができる。しか
し、スペース部の幅が広い場合には、ＡＰ膜の膜厚を厚
くするほどスペース部の中央のＡＰ膜の肉が引けるため
に、スペース部を十分に埋め込むことができなくなる。
つまり、ＡＰ膜の膜厚が厚くなるに従い、幅の狭いスペ
ース部によるデバイス表面の段差が減少するのに対し、
幅の広いスペース部による段差は逆に増大するという傾
向がある。
【００１２】そして、ＡＰ膜の表面が十分に平坦化され
ていない場合、その上にＳＯＧ膜を形成してもデバイス
表面を十分に平坦化することはできない。本発明は上記
問題点を解決するためになされたものであって、その目
的は、平坦性に優れた層間絶縁膜を備えた半導体装置を
提供することにある。
ていない場合、その上にＳＯＧ膜を形成してもデバイス
表面を十分に平坦化することはできない。本発明は上記
問題点を解決するためになされたものであって、その目
的は、平坦性に優れた層間絶縁膜を備えた半導体装置を
提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
と、その上に形成されたＳＯＧ膜とによる２層構造の層
間絶縁膜を備えたことをその要旨とする。
は、常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
と、その上に形成されたＳＯＧ膜とによる２層構造の層
間絶縁膜を備えたことをその要旨とする。
【００１４】請求項２に記載の発明は、常圧オゾンＣＶ
Ｄ法によって形成されたＴＥＯＳ膜と、その上に形成さ
れたＳＯＧ膜とから成る２層構造の層間絶縁膜を備え、
前記ＴＥＯＳ膜の膜厚が０．４μｍ以下であることをそ
の要旨とする。
Ｄ法によって形成されたＴＥＯＳ膜と、その上に形成さ
れたＳＯＧ膜とから成る２層構造の層間絶縁膜を備え、
前記ＴＥＯＳ膜の膜厚が０．４μｍ以下であることをそ
の要旨とする。
【００１５】請求項３に記載の発明は、に記載の発明
は、常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
から成る層間絶縁膜を備え、そのＴＥＯＳ膜の膜厚が
０．４μｍ以下であることをその要旨とする。
は、常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
から成る層間絶縁膜を備え、そのＴＥＯＳ膜の膜厚が
０．４μｍ以下であることをその要旨とする。
【００１６】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、層間絶縁膜を
前記２層構造にすることで、平坦性を向上させることが
できる。
前記２層構造にすることで、平坦性を向上させることが
できる。
【００１７】請求項２に記載の発明によれば、前記ＴＥ
ＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、ＴＥＯＳ
膜の下に形成されたパターン段差部におけるスペース部
の幅が狭い場合には、ＴＥＯＳ膜の表面段差を小さくし
てＳＯＧ膜の表面段差を小さくすることができる。ま
た、ＴＥＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、
スペース部の幅が広い場合でも、ＴＥＯＳ膜の表面段差
が少なくとも増大することはなく、ＳＯＧ膜の表面段差
についても少なくとも増大することはない。尚、ＴＥＯ
Ｓ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすると、スペース部の幅
が狭い場合にはＴＥＯＳ膜の表面段差の低減効果が若干
少なくなるものの、ＴＥＯＳ膜の表面段差が低減するこ
とには変わりないため、ＳＯＧ膜の表面段差を小さくす
ることができる。
ＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、ＴＥＯＳ
膜の下に形成されたパターン段差部におけるスペース部
の幅が狭い場合には、ＴＥＯＳ膜の表面段差を小さくし
てＳＯＧ膜の表面段差を小さくすることができる。ま
た、ＴＥＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、
スペース部の幅が広い場合でも、ＴＥＯＳ膜の表面段差
が少なくとも増大することはなく、ＳＯＧ膜の表面段差
についても少なくとも増大することはない。尚、ＴＥＯ
Ｓ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすると、スペース部の幅
が狭い場合にはＴＥＯＳ膜の表面段差の低減効果が若干
少なくなるものの、ＴＥＯＳ膜の表面段差が低減するこ
とには変わりないため、ＳＯＧ膜の表面段差を小さくす
ることができる。
【００１８】請求項３に記載の発明によれば、前記ＴＥ
ＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、ＴＥＯＳ
膜の下に形成されたパターン段差部におけるスペース部
の幅が狭い場合には、ＴＥＯＳ膜の表面段差を小さくす
ることができる。また、ＴＥＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ
以下にすることで、スペース部の幅が広い場合でも、Ｔ
ＥＯＳ膜の表面段差が少なくとも増大することはない。
尚、ＴＥＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすると、スペ
ース部の幅が狭い場合にはＴＥＯＳ膜の表面段差の低減
効果が若干少なくなるものの、ＴＥＯＳ膜の表面段差が
低減することには変わりない。
ＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、ＴＥＯＳ
膜の下に形成されたパターン段差部におけるスペース部
の幅が狭い場合には、ＴＥＯＳ膜の表面段差を小さくす
ることができる。また、ＴＥＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ
以下にすることで、スペース部の幅が広い場合でも、Ｔ
ＥＯＳ膜の表面段差が少なくとも増大することはない。
尚、ＴＥＯＳ膜の膜厚を０．４μｍ以下にすると、スペ
ース部の幅が狭い場合にはＴＥＯＳ膜の表面段差の低減
効果が若干少なくなるものの、ＴＥＯＳ膜の表面段差が
低減することには変わりない。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
従って説明する。図５（ａ）〜（ｄ）に、一実施例の製
造工程を説明するための概略断面図を示す。
従って説明する。図５（ａ）〜（ｄ）に、一実施例の製
造工程を説明するための概略断面図を示す。
【００２０】工程１（図５（ａ）参照）；半導体基板１
上に絶縁層４を形成し、その絶縁層４上にパターニング
された配線層５（膜厚；約０．８μｍ）を形成する。 工程２（図５（ｂ）参照）；プラズマＣＶＤ法を用い、
デバイス表面にシリコン酸化膜６（膜厚；約０．２μ
ｍ）を形成する。シリコン酸化膜６はデバイス表面に均
一に形成されるため、シリコン酸化膜６の形成後のデバ
イス表面の段差は、配線層５によって生じた段差（約
０．８μｍ）のままで変化しない。
上に絶縁層４を形成し、その絶縁層４上にパターニング
された配線層５（膜厚；約０．８μｍ）を形成する。 工程２（図５（ｂ）参照）；プラズマＣＶＤ法を用い、
デバイス表面にシリコン酸化膜６（膜厚；約０．２μ
ｍ）を形成する。シリコン酸化膜６はデバイス表面に均
一に形成されるため、シリコン酸化膜６の形成後のデバ
イス表面の段差は、配線層５によって生じた段差（約
０．８μｍ）のままで変化しない。
【００２１】工程３（図５（ｃ）参照）；常圧オゾンＣ
ＶＤ法を用い、シリコン酸化膜６上にＴＥＯＳ膜（ＡＰ
膜）７を形成する。 工程４（図５（ｄ）参照）；ＡＰ膜７上に有機ＳＯＧ膜
８（膜厚；約０．４μｍ）を形成する。有機ＳＯＧ膜８
の組成は〔ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＨ）3 〕である。その形成方
法は、まず、前記組成のシリコン化合物のエタノール溶
液を基板１の上に滴下して基板を回転速度；4800 rpmで
20秒間回転させ、当該溶液の被膜を基板１の上に形成す
る。このとき、そのエタノール溶液の被膜は、基板１上
の段差に対して、その凹部には厚く、その凸部には薄
く、段差を緩和するように形成される。その結果、エタ
ノール溶液の被膜の表面は平坦化される。次に、窒素雰
囲気中において、100 ℃で１分間、200 ℃で１分間、30
0 ℃で１分間、22℃で１分間、300 ℃で30分間、順次熱
処理が施されると、エタノールが蒸発すると共に重合反
応が進行して、表面が平坦な有機ＳＯＧ膜８が形成され
る。
ＶＤ法を用い、シリコン酸化膜６上にＴＥＯＳ膜（ＡＰ
膜）７を形成する。 工程４（図５（ｄ）参照）；ＡＰ膜７上に有機ＳＯＧ膜
８（膜厚；約０．４μｍ）を形成する。有機ＳＯＧ膜８
の組成は〔ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＨ）3 〕である。その形成方
法は、まず、前記組成のシリコン化合物のエタノール溶
液を基板１の上に滴下して基板を回転速度；4800 rpmで
20秒間回転させ、当該溶液の被膜を基板１の上に形成す
る。このとき、そのエタノール溶液の被膜は、基板１上
の段差に対して、その凹部には厚く、その凸部には薄
く、段差を緩和するように形成される。その結果、エタ
ノール溶液の被膜の表面は平坦化される。次に、窒素雰
囲気中において、100 ℃で１分間、200 ℃で１分間、30
0 ℃で１分間、22℃で１分間、300 ℃で30分間、順次熱
処理が施されると、エタノールが蒸発すると共に重合反
応が進行して、表面が平坦な有機ＳＯＧ膜８が形成され
る。
【００２２】続いて、有機ＳＯＧ膜８上に配線層２を形
成する。これにより、各配線層２，５から成る多層配線
構造が形成される。図１に、有機ＳＯＧ膜８の形成前に
おけるＡＰ膜７の表面段差の状態を示す。図２に、図１
に示す状態でＡＰ膜７の膜厚を変化させたときのＡＰ膜
７の表面段差の変化を示す。
成する。これにより、各配線層２，５から成る多層配線
構造が形成される。図１に、有機ＳＯＧ膜８の形成前に
おけるＡＰ膜７の表面段差の状態を示す。図２に、図１
に示す状態でＡＰ膜７の膜厚を変化させたときのＡＰ膜
７の表面段差の変化を示す。
【００２３】図２に示すように、各配線層５間のスペー
ス部の幅が１．６μｍ以下と狭い場合には、ＡＰ膜７の
膜厚が厚くなるに従って、ＡＰ膜７の表面段差は小さく
なる。しかし、スペース部の幅が１００μｍと広い場合
には、ＡＰ膜７の膜厚が厚くなるに従って、ＡＰ膜７の
表面段差は逆に大きくなる。
ス部の幅が１．６μｍ以下と狭い場合には、ＡＰ膜７の
膜厚が厚くなるに従って、ＡＰ膜７の表面段差は小さく
なる。しかし、スペース部の幅が１００μｍと広い場合
には、ＡＰ膜７の膜厚が厚くなるに従って、ＡＰ膜７の
表面段差は逆に大きくなる。
【００２４】また、スペース部の幅が１００μｍの場合
には、ＡＰ膜７の膜厚が０．４μｍ以上になるとＡＰ膜
７の表面段差が大きくなっていく。つまり、ＡＰ膜７の
膜厚を０．４μｍ以下にすれば、スペース部の幅が広い
場合でもＡＰ膜７の表面段差が増大することはない。
には、ＡＰ膜７の膜厚が０．４μｍ以上になるとＡＰ膜
７の表面段差が大きくなっていく。つまり、ＡＰ膜７の
膜厚を０．４μｍ以下にすれば、スペース部の幅が広い
場合でもＡＰ膜７の表面段差が増大することはない。
【００２５】そして、スペース部の幅が１．６μｍ以下
の場合には、ＡＰ膜７の膜厚が０．４μｍ以下になると
ＡＰ膜７の表面段差の減少の度合いが少なくなる。つま
り、スペース部の幅が狭い場合には、ＡＰ膜７の膜厚を
０．４μｍ以上にすればＡＰ膜７の表面段差の低減効果
を向上させることができる。但し、スペース部の幅が狭
い場合には、ＡＰ膜７の膜厚を０．４μｍ以下にして
も、元々の段差（＝０．８μｍ）よりもＡＰ膜７の表面
段差が大きくなることはない。
の場合には、ＡＰ膜７の膜厚が０．４μｍ以下になると
ＡＰ膜７の表面段差の減少の度合いが少なくなる。つま
り、スペース部の幅が狭い場合には、ＡＰ膜７の膜厚を
０．４μｍ以上にすればＡＰ膜７の表面段差の低減効果
を向上させることができる。但し、スペース部の幅が狭
い場合には、ＡＰ膜７の膜厚を０．４μｍ以下にして
も、元々の段差（＝０．８μｍ）よりもＡＰ膜７の表面
段差が大きくなることはない。
【００２６】図３に、有機ＳＯＧ膜８の形成後における
有機ＳＯＧ膜８の表面段差の状態を示す。図４に、図３
に示す状態でＡＰ膜７の膜厚を変化させたときの有機Ｓ
ＯＧ膜８の表面段差の変化を示す。
有機ＳＯＧ膜８の表面段差の状態を示す。図４に、図３
に示す状態でＡＰ膜７の膜厚を変化させたときの有機Ｓ
ＯＧ膜８の表面段差の変化を示す。
【００２７】図４に示すように、各配線層５間のスペー
ス部の幅が３．０μｍ以下と狭い場合には、ＡＰ膜７の
膜厚が変化しても、有機ＳＯＧ膜８の表面段差は変化せ
ずほぼ一定になる。しかし、スペース部の幅が１００μ
ｍと広い場合には、ＡＰ膜７の膜厚が厚くなるに従っ
て、有機ＳＯＧ膜８の表面段差は逆に大きくなる。
ス部の幅が３．０μｍ以下と狭い場合には、ＡＰ膜７の
膜厚が変化しても、有機ＳＯＧ膜８の表面段差は変化せ
ずほぼ一定になる。しかし、スペース部の幅が１００μ
ｍと広い場合には、ＡＰ膜７の膜厚が厚くなるに従っ
て、有機ＳＯＧ膜８の表面段差は逆に大きくなる。
【００２８】また、スペース部の幅が１００μｍの場合
には、ＡＰ膜７の膜厚が０．４μｍ以上になると有機Ｓ
ＯＧ膜８の表面段差が急激に大きくなっていく。つま
り、ＡＰ膜７の膜厚を０．４μｍ以下にすれば、スペー
ス部の幅が広い場合でも有機ＳＯＧ膜８の表面段差が増
大することはない。
には、ＡＰ膜７の膜厚が０．４μｍ以上になると有機Ｓ
ＯＧ膜８の表面段差が急激に大きくなっていく。つま
り、ＡＰ膜７の膜厚を０．４μｍ以下にすれば、スペー
ス部の幅が広い場合でも有機ＳＯＧ膜８の表面段差が増
大することはない。
【００２９】このように本実施例によれば、ＡＰ膜７の
膜厚を０．４μｍ以下にすることで、スペース部の幅が
狭い場合には、ＡＰ膜７の表面段差を小さくして有機Ｓ
ＯＧ膜８の表面段差を小さくすることができる。また、
ＡＰ膜７の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、スペー
ス部の幅が広い場合でも、ＡＰ膜７の表面段差が少なく
とも増大することはなく、有機ＳＯＧ膜８の表面段差に
ついても少なくとも増大することはない。尚、ＡＰ膜７
の膜厚を０．４μｍ以下にすると、スペース部の幅が狭
い場合にはＡＰ膜７の表面段差の低減効果が若干少なく
なるものの、ＡＰ膜７の表面段差が低減することには変
わりないため、有機ＳＯＧ膜８の表面段差を小さくする
ことができる。
膜厚を０．４μｍ以下にすることで、スペース部の幅が
狭い場合には、ＡＰ膜７の表面段差を小さくして有機Ｓ
ＯＧ膜８の表面段差を小さくすることができる。また、
ＡＰ膜７の膜厚を０．４μｍ以下にすることで、スペー
ス部の幅が広い場合でも、ＡＰ膜７の表面段差が少なく
とも増大することはなく、有機ＳＯＧ膜８の表面段差に
ついても少なくとも増大することはない。尚、ＡＰ膜７
の膜厚を０．４μｍ以下にすると、スペース部の幅が狭
い場合にはＡＰ膜７の表面段差の低減効果が若干少なく
なるものの、ＡＰ膜７の表面段差が低減することには変
わりないため、有機ＳＯＧ膜８の表面段差を小さくする
ことができる。
【００３０】尚、上記各実施例は以下のように変更して
もよく、その場合でも同様の作用および効果を得ること
ができる。 （１）有機ＳＯＧ膜８およびシリコン酸化膜６を省き、
ＡＰ膜７だけで層間絶縁膜を形成する。
もよく、その場合でも同様の作用および効果を得ること
ができる。 （１）有機ＳＯＧ膜８およびシリコン酸化膜６を省き、
ＡＰ膜７だけで層間絶縁膜を形成する。
【００３１】（２）シリコン酸化膜６を省き、有機ＳＯ
Ｇ膜８およびＡＰ膜７だけで層間絶縁膜を形成する。 （３）図５（ｄ）に示すように、有機ＳＯＧ膜８と配線
層２との間に、プラズマＣＶＤ法を用いてシリコン酸化
膜３を形成する。シリコン酸化膜３の膜厚は、シリコン
酸化膜６の膜厚と同程度とする。つまり、ＡＰ膜７と有
機ＳＯＧ膜８とからなる２層構造の層間絶縁膜を、各シ
リコン酸化膜３，６で挟む。
Ｇ膜８およびＡＰ膜７だけで層間絶縁膜を形成する。 （３）図５（ｄ）に示すように、有機ＳＯＧ膜８と配線
層２との間に、プラズマＣＶＤ法を用いてシリコン酸化
膜３を形成する。シリコン酸化膜３の膜厚は、シリコン
酸化膜６の膜厚と同程度とする。つまり、ＡＰ膜７と有
機ＳＯＧ膜８とからなる２層構造の層間絶縁膜を、各シ
リコン酸化膜３，６で挟む。
【００３２】このようにするのは、無機ＳＯＧ膜に比べ
れば少ないものの、有機ＳＯＧ膜にも水分および水酸基
が含まれているからである。また、ＳＯＧ膜の絶縁性お
よび機械的強度は、ＣＶＤ法によって形成されたシリコ
ン酸化膜に比べて低い。そこで、水分および水酸基を遮
断する性質に加えて絶縁性および機械的強度が高い性質
をもつ各シリコン酸化膜３，６で有機ＳＯＧ膜８を挟む
サンドウイッチ構造を採用すれば、前記したようなＳＯ
Ｇ膜の欠点を回避することができる。
れば少ないものの、有機ＳＯＧ膜にも水分および水酸基
が含まれているからである。また、ＳＯＧ膜の絶縁性お
よび機械的強度は、ＣＶＤ法によって形成されたシリコ
ン酸化膜に比べて低い。そこで、水分および水酸基を遮
断する性質に加えて絶縁性および機械的強度が高い性質
をもつ各シリコン酸化膜３，６で有機ＳＯＧ膜８を挟む
サンドウイッチ構造を採用すれば、前記したようなＳＯ
Ｇ膜の欠点を回避することができる。
【００３３】（４）ところで、有機ＳＯＧ膜８には有機
成分が含まれているため、ビアホールを開口する際のエ
ッチングにおいて、四フッ化炭素と水素との混合ガス系
（ＣＦ4 ＋Ｈ2 ）を用いるとエッチングレートが遅くな
る。そのため、有機ＳＯＧ膜８にビアホールを開口する
際のエッチングでは、四フッ化炭素と酸素の混合ガス系
を用いる必要がある。一般に、層間絶縁膜にビアホール
を開口する際のエッチングでは、エッチングマスクとし
てフォトレジストが用いられる。しかし、四フッ化炭素
と酸素の混合ガス系をエッチングガスとして用いると、
フォトレジストまでもエッチングされてしまう。その結
果、フォトレジストでマスクされている有機ＳＯＧ膜８
までもエッチングされてしまい、微細なビアホールを正
確に形成することができなくなる。
成分が含まれているため、ビアホールを開口する際のエ
ッチングにおいて、四フッ化炭素と水素との混合ガス系
（ＣＦ4 ＋Ｈ2 ）を用いるとエッチングレートが遅くな
る。そのため、有機ＳＯＧ膜８にビアホールを開口する
際のエッチングでは、四フッ化炭素と酸素の混合ガス系
を用いる必要がある。一般に、層間絶縁膜にビアホール
を開口する際のエッチングでは、エッチングマスクとし
てフォトレジストが用いられる。しかし、四フッ化炭素
と酸素の混合ガス系をエッチングガスとして用いると、
フォトレジストまでもエッチングされてしまう。その結
果、フォトレジストでマスクされている有機ＳＯＧ膜８
までもエッチングされてしまい、微細なビアホールを正
確に形成することができなくなる。
【００３４】しかし、有機ＳＯＧ膜８には有機成分が含
まれているため、ビアホールを開口する際のエッチング
時に、有機ＳＯＧ膜８中に含まれる水分やシリコン酸化
膜６からの酸素供給により、各シリコン酸化膜３，６に
比べて有機ＳＯＧ膜８が余分にエッチングされる。ま
た、エッチングマスクとして用いるフォトレジストを除
去する際のアッシング処理時に、有機ＳＯＧ膜８に含ま
れる有機成分も分解するため有機ＳＯＧ膜８が収縮す
る。その結果、有機ＳＯＧ膜８にクラックが生じたり、
ビアホール内壁に露出する有機ＳＯＧ膜８の部分が各シ
リコン酸化膜３，６よりも後退してリセスが発生してし
まう。リセスが発生すると、スパッタ法を用いて配線を
形成する際に、ビアホール内に配線を十分に埋め込むこ
とができなくなり、良好なコンタクトが得られなくな
る。また、有機ＳＯＧ膜８に含まれる有機成分が分解す
ると、有機ＳＯＧ膜８の吸湿性が高まる。
まれているため、ビアホールを開口する際のエッチング
時に、有機ＳＯＧ膜８中に含まれる水分やシリコン酸化
膜６からの酸素供給により、各シリコン酸化膜３，６に
比べて有機ＳＯＧ膜８が余分にエッチングされる。ま
た、エッチングマスクとして用いるフォトレジストを除
去する際のアッシング処理時に、有機ＳＯＧ膜８に含ま
れる有機成分も分解するため有機ＳＯＧ膜８が収縮す
る。その結果、有機ＳＯＧ膜８にクラックが生じたり、
ビアホール内壁に露出する有機ＳＯＧ膜８の部分が各シ
リコン酸化膜３，６よりも後退してリセスが発生してし
まう。リセスが発生すると、スパッタ法を用いて配線を
形成する際に、ビアホール内に配線を十分に埋め込むこ
とができなくなり、良好なコンタクトが得られなくな
る。また、有機ＳＯＧ膜８に含まれる有機成分が分解す
ると、有機ＳＯＧ膜８の吸湿性が高まる。
【００３５】このような有機ＳＯＧ膜の欠点を解消する
には、以下の方法がある。 特開平１−３０７２４７号公報に開示されるように、
有機ＳＯＧ膜に酸素プラズマ処理を施すことで、有機Ｓ
ＯＧ膜中のＣ−Ｓｉ結合をＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に変化さ
せ、有機ＳＯＧ膜に含まれる有機成分を分解する。
には、以下の方法がある。 特開平１−３０７２４７号公報に開示されるように、
有機ＳＯＧ膜に酸素プラズマ処理を施すことで、有機Ｓ
ＯＧ膜中のＣ−Ｓｉ結合をＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に変化さ
せ、有機ＳＯＧ膜に含まれる有機成分を分解する。
【００３６】有機ＳＯＧ膜にイオン注入法を用いてフ
ッ素をドープすることで、有機成分を分解すると共に、
膜中に含まれる水分および水酸基を減少させる〔L-J. C
hen,S-T. Hsia, J-L. Leu, Proc. of IEEE VMIC, p.81
(1994).参照〕。
ッ素をドープすることで、有機成分を分解すると共に、
膜中に含まれる水分および水酸基を減少させる〔L-J. C
hen,S-T. Hsia, J-L. Leu, Proc. of IEEE VMIC, p.81
(1994).参照〕。
【００３７】有機ＳＯＧ膜にイオン注入法を用いてシ
リコンまたはリンをドープすることで、有機成分を分解
する〔N. Moriya, Y. Shacham-Diamond, R. Kalish, J.
Electrochem. Soc., Vol.140, No.5, p.1442 (1993).
参照〕。
リコンまたはリンをドープすることで、有機成分を分解
する〔N. Moriya, Y. Shacham-Diamond, R. Kalish, J.
Electrochem. Soc., Vol.140, No.5, p.1442 (1993).
参照〕。
【００３８】有機ＳＯＧ膜にアルゴン，窒素，酸化窒
素（Ｎ2 Ｏ）などのプラズマ処理を施すことで、有機成
分を分解する〔C. K. Wang, L. M. Liu, H. C. Cheng,
H. C. Huang, M. S. Lin, Proc. of IEEE VMIC, p.101
(1994). M. Matsuura, Y. Ii, K. Shibata, Y. Hayashi
de, H. Kotani, Proc. oF IEEE VMIC, p.113 (1993).参
照〕。
素（Ｎ2 Ｏ）などのプラズマ処理を施すことで、有機成
分を分解する〔C. K. Wang, L. M. Liu, H. C. Cheng,
H. C. Huang, M. S. Lin, Proc. of IEEE VMIC, p.101
(1994). M. Matsuura, Y. Ii, K. Shibata, Y. Hayashi
de, H. Kotani, Proc. oF IEEE VMIC, p.113 (1993).参
照〕。
【００３９】（５）有機ＳＯＧ膜８を無機ＳＯＧ膜に置
き代える。この場合も、上記（３）（４）と同様にすれ
ば、無機ＳＯＧ膜の欠点を回避することができる。 （６）シリコン酸化膜３，６をプラズマＣＶＤ法ではな
く、減圧ＣＶＤ法または常圧ＣＶＤ法で形成する。この
場合、減圧ＣＶＤ法または常圧ＣＶＤ法で形成されたシ
リコン酸化膜の膜質はプラズマＣＶＤ法で形成されたシ
リコン酸化膜よりも良質なため、本発明の効果をさらに
高めることができる。
き代える。この場合も、上記（３）（４）と同様にすれ
ば、無機ＳＯＧ膜の欠点を回避することができる。 （６）シリコン酸化膜３，６をプラズマＣＶＤ法ではな
く、減圧ＣＶＤ法または常圧ＣＶＤ法で形成する。この
場合、減圧ＣＶＤ法または常圧ＣＶＤ法で形成されたシ
リコン酸化膜の膜質はプラズマＣＶＤ法で形成されたシ
リコン酸化膜よりも良質なため、本発明の効果をさらに
高めることができる。
【００４０】以上、各実施例について説明したが、各実
施例から把握できる請求項以外の技術的思想について、
以下にそれらの効果と共に記載する。 （イ）ＣＶＤ法で形成されたシリコン酸化膜と、その上
に常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
と、その上に形成されたＳＯＧ膜と、その上にＣＶＤ法
で形成されたシリコン酸化膜とから成る４層構造の層間
絶縁膜を備え、前記ＴＥＯＳ膜の膜厚が０．４μｍ以下
である半導体装置。
施例から把握できる請求項以外の技術的思想について、
以下にそれらの効果と共に記載する。 （イ）ＣＶＤ法で形成されたシリコン酸化膜と、その上
に常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
と、その上に形成されたＳＯＧ膜と、その上にＣＶＤ法
で形成されたシリコン酸化膜とから成る４層構造の層間
絶縁膜を備え、前記ＴＥＯＳ膜の膜厚が０．４μｍ以下
である半導体装置。
【００４１】このようにすれば、ＳＯＧ膜の欠点を回避
することができる。 （ロ）請求項１，請求項２，上記（イ）のいずれか１項
に記載の半導体装置において、前記ＳＯＧ膜は有機ＳＯ
Ｇ膜である半導体装置。
することができる。 （ロ）請求項１，請求項２，上記（イ）のいずれか１項
に記載の半導体装置において、前記ＳＯＧ膜は有機ＳＯ
Ｇ膜である半導体装置。
【００４２】このようにすれば、無機ＳＯＧ膜を用いた
場合よりも層間絶縁膜の特性を高めることができる。
場合よりも層間絶縁膜の特性を高めることができる。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、平
坦性に優れた層間絶縁膜を備えた半導体装置を提供する
ことができる。
坦性に優れた層間絶縁膜を備えた半導体装置を提供する
ことができる。
【図１】一実施例を説明するための概略断面図。
【図２】一実施例の作用を説明するための特性図。
【図３】一実施例を説明するための概略断面図。
【図４】一実施例の作用を説明するための特性図。
【図５】一実施例の製造工程を説明するための概略断面
図。
図。
７ 常圧オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ膜
（ＡＰ膜） ８ 有機ＳＯＧ膜
（ＡＰ膜） ８ 有機ＳＯＧ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青江 弘行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 平瀬 征基 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 常圧オゾンＣＶＤ法によって形成された
ＴＥＯＳ膜と、その上に形成されたＳＯＧ膜とによる２
層構造の層間絶縁膜を備えた半導体装置。 - 【請求項２】 常圧オゾンＣＶＤ法によって形成された
ＴＥＯＳ膜と、その上に形成されたＳＯＧ膜とから成る
２層構造の層間絶縁膜を備え、前記ＴＥＯＳ膜の膜厚が
０．４μｍ以下である半導体装置。 - 【請求項３】 常圧オゾンＣＶＤ法によって形成された
ＴＥＯＳ膜から成る層間絶縁膜を備え、そのＴＥＯＳ膜
の膜厚が０．４μｍ以下である半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11337195A JPH0846045A (ja) | 1994-05-27 | 1995-05-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11569294 | 1994-05-27 | ||
| JP6-115692 | 1994-05-27 | ||
| JP11337195A JPH0846045A (ja) | 1994-05-27 | 1995-05-11 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0846045A true JPH0846045A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=26452360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11337195A Pending JPH0846045A (ja) | 1994-05-27 | 1995-05-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0846045A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103077A (en) * | 1980-01-21 | 1981-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Emergency driving device for elevator |
| JP2005093396A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置およびその作製方法 |
| JP2005129415A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及び表示装置の作製方法 |
| KR100588636B1 (ko) * | 2004-07-07 | 2006-06-12 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 층간 절연막 제조 방법 |
-
1995
- 1995-05-11 JP JP11337195A patent/JPH0846045A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103077A (en) * | 1980-01-21 | 1981-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Emergency driving device for elevator |
| JPS6131710B2 (ja) * | 1980-01-21 | 1986-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JP2005093396A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置およびその作製方法 |
| US7737449B2 (en) | 2003-09-19 | 2010-06-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Light emitting device and method of manufacturing thereof |
| JP2005129415A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及び表示装置の作製方法 |
| KR100588636B1 (ko) * | 2004-07-07 | 2006-06-12 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 층간 절연막 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3323055B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| US5426076A (en) | Dielectric deposition and cleaning process for improved gap filling and device planarization | |
| JP3015717B2 (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
| JPH03222426A (ja) | 多層配線形成法 | |
| JPH05243402A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06177120A (ja) | 層間絶縁膜の形成方法 | |
| JPH08222559A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0846045A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH1167909A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0851156A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2000243749A (ja) | 絶縁膜の形成方法 | |
| JPH11111845A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH08204008A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3402937B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100201721B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| JPH02209753A (ja) | 半導体装置の多層配線の形成方法 | |
| JPH0629400A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR100399901B1 (ko) | 반도체장치의금속층간절연막형성방법 | |
| JPH09139428A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH09330976A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2000058541A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11330239A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH1012616A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3473302B2 (ja) | 塗布型絶縁膜の形成方法及び半導体装置の製造方法並びに半導体装置 | |
| JPH09213796A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |