JPH09106985A - 平坦化層間絶縁膜の形成方法 - Google Patents
平坦化層間絶縁膜の形成方法Info
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- JPH09106985A JPH09106985A JP26444095A JP26444095A JPH09106985A JP H09106985 A JPH09106985 A JP H09106985A JP 26444095 A JP26444095 A JP 26444095A JP 26444095 A JP26444095 A JP 26444095A JP H09106985 A JPH09106985 A JP H09106985A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度の不純物を含むＢＰＳＧ等の酸化シリ
コン系絶縁膜を均一な組成で成膜し、低温度リフローす
る際の膜剥離を防止する。 【解決手段】 不純物含有酸化シリコン系絶縁膜の成膜
初期および成膜終期には不純物源ガスを遮断し、Ｏ3 ／
ＴＥＯＳのみのを原料ガスとするＣＶＤで成膜する。 【効果】 不純物含有酸化シリコン系絶縁膜の界面に不
純物高濃度層が形成されず、均一な組成分布をもつ膜と
なる。したがって、７５０℃〜８５０℃での低温リフロ
ーが可能となり、ＴｉＳｉ2 を用いた半導体装置におい
てもシリサイドの凝集によるシート抵抗の上昇を回避で
きる。
コン系絶縁膜を均一な組成で成膜し、低温度リフローす
る際の膜剥離を防止する。 【解決手段】 不純物含有酸化シリコン系絶縁膜の成膜
初期および成膜終期には不純物源ガスを遮断し、Ｏ3 ／
ＴＥＯＳのみのを原料ガスとするＣＶＤで成膜する。 【効果】 不純物含有酸化シリコン系絶縁膜の界面に不
純物高濃度層が形成されず、均一な組成分布をもつ膜と
なる。したがって、７５０℃〜８５０℃での低温リフロ
ーが可能となり、ＴｉＳｉ2 を用いた半導体装置におい
てもシリサイドの凝集によるシート抵抗の上昇を回避で
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置等の製造
工程に適用される平坦化層間絶縁膜の形成方法に関し、
さらに詳しくは、リフロー温度の低温化が要求される半
導体装置の製造工程に用いて好適な平坦化層間絶縁膜の
形成方法に関する。
工程に適用される平坦化層間絶縁膜の形成方法に関し、
さらに詳しくは、リフロー温度の低温化が要求される半
導体装置の製造工程に用いて好適な平坦化層間絶縁膜の
形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の半導体装置の集積度が進展
し、そのデザインルールがクォータミクロンあるいはそ
れ以下のレベルとなりつつあるとともに、層間絶縁膜を
介した多層配線構造が多用されている。かかる多層配線
を信頼性高く形成する方法としては、下層配線により発
生した段差上に平坦化層間絶縁膜を形成して平坦な表面
を確保し、この平坦表面に上層配線を形成する方法が採
られる。層間絶縁膜の平坦化は、上層配線パターニング
用のレジスト膜露光時におけるＤＯＦ（Ｄｅｐｔｈｏｆ
Ｆｏｒｃｕｓ）のマージンの確保や、段差による上層
配線のステップカバレッジ低下を回避したり、あるいは
上層配線パターニング時のエッチング残渣による短絡を
防止する上から極めて重要な要素技術である。
し、そのデザインルールがクォータミクロンあるいはそ
れ以下のレベルとなりつつあるとともに、層間絶縁膜を
介した多層配線構造が多用されている。かかる多層配線
を信頼性高く形成する方法としては、下層配線により発
生した段差上に平坦化層間絶縁膜を形成して平坦な表面
を確保し、この平坦表面に上層配線を形成する方法が採
られる。層間絶縁膜の平坦化は、上層配線パターニング
用のレジスト膜露光時におけるＤＯＦ（Ｄｅｐｔｈｏｆ
Ｆｏｒｃｕｓ）のマージンの確保や、段差による上層
配線のステップカバレッジ低下を回避したり、あるいは
上層配線パターニング時のエッチング残渣による短絡を
防止する上から極めて重要な要素技術である。
【０００３】平坦化層間絶縁膜の形成方法としては、例
えばＯ3 ／ＴＥＯＳ常圧ＣＶＤにより形成されるステッ
プカバレッジのよい酸化シリコン系絶縁膜が採用され
る。さらにＯ3 ／ＴＥＯＳ原料ガス中にＢやＰ等の不純
物源ガスを混合し、ステップカバレッジよいＢＰＳＧ等
不純物を含むシリケートガラスを形成し、さらに熱処理
を施してこれをリフローし、平坦性を向上する方法があ
る。熱処理は、通常Ｎ2雰囲気中９００℃程度の温度条
件が用いられる。
えばＯ3 ／ＴＥＯＳ常圧ＣＶＤにより形成されるステッ
プカバレッジのよい酸化シリコン系絶縁膜が採用され
る。さらにＯ3 ／ＴＥＯＳ原料ガス中にＢやＰ等の不純
物源ガスを混合し、ステップカバレッジよいＢＰＳＧ等
不純物を含むシリケートガラスを形成し、さらに熱処理
を施してこれをリフローし、平坦性を向上する方法があ
る。熱処理は、通常Ｎ2雰囲気中９００℃程度の温度条
件が用いられる。
【０００４】ところで、半導体装置の動作速度向上の要
求が高まるにつれ、不純物拡散層や多結晶シリコンゲー
ト電極の表面をセルフアラインでシリサイド化し、シー
ト抵抗を低減するサリサイド技術が採用されるケースが
増えつつある。特に高融点金属としてＴｉを全面に形成
し、シリコン層の下地部分とのみセルフアラインでシリ
サイド化し、未反応の金属Ｔｉをウェットエッチング除
去する手法はサリサイド（Ｓｅｌｆ Ａｌｉｇｎｅｄ
Ｓｉｌｉｃｉｄｅ）と称され、低抵抗のＴｉＳｉ2 が形
成できるので利用価値が高い。しかしながら、ＴｉＳｉ
2 は耐熱性が比較的低く、ＢＰＳＧのリフロー温度であ
る９００℃において凝集塊が発生しシート抵抗が上昇す
る。
求が高まるにつれ、不純物拡散層や多結晶シリコンゲー
ト電極の表面をセルフアラインでシリサイド化し、シー
ト抵抗を低減するサリサイド技術が採用されるケースが
増えつつある。特に高融点金属としてＴｉを全面に形成
し、シリコン層の下地部分とのみセルフアラインでシリ
サイド化し、未反応の金属Ｔｉをウェットエッチング除
去する手法はサリサイド（Ｓｅｌｆ Ａｌｉｇｎｅｄ
Ｓｉｌｉｃｉｄｅ）と称され、低抵抗のＴｉＳｉ2 が形
成できるので利用価値が高い。しかしながら、ＴｉＳｉ
2 は耐熱性が比較的低く、ＢＰＳＧのリフロー温度であ
る９００℃において凝集塊が発生しシート抵抗が上昇す
る。
【０００５】このため、ＴｉＳｉ2 の凝集が発生しない
８５０℃以下でのリフローを可能とするためには、ＢＰ
ＳＧ中の不純物濃度を例えばＢを５ｗｔ．％以上、Ｐを
２ｗｔ．％以上に高める必要がある。ここでＯ3 ／ＴＥ
ＯＳ常圧ＣＶＤによるＢＰＳＧ膜の形成装置を図６を参
照して説明する。
８５０℃以下でのリフローを可能とするためには、ＢＰ
ＳＧ中の不純物濃度を例えばＢを５ｗｔ．％以上、Ｐを
２ｗｔ．％以上に高める必要がある。ここでＯ3 ／ＴＥ
ＯＳ常圧ＣＶＤによるＢＰＳＧ膜の形成装置を図６を参
照して説明する。
【０００６】図６は３ゾーン方式の常圧ＣＶＤ装置の概
略構成図であり、同装置はガス供給部分１０と成膜部分
２０より大略構成されている。ガス供給部分１０はさら
に無声放電等によるＯ3 ガス発生装置を含む酸化性ガス
供給系、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ Ｏｒｔｈｏ
ｓｉｌｉｃａｔｅ）バブラを含む有機シリコン系ガス供
給系、ＴＭＰ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ Ｐｈｏｓｐｈｉｎ
ｅ）バブラおよびＴＭＢ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ Ｂｏｒ
ａｔｅ）バブラ等を含む不純物源ガス供給系等より構成
される。図中ＭＦＣは、Ｏ2 ガスやキャリアガスである
Ｎ2 の供給量を制御するマスフローコントローラであ
り、ガスバルブをも含むものである。一方成膜部分２０
は３つのガスディスパージョンヘッド２１ａ、２１ｂお
よび２１ｃ、被処理基板５を載置し、ヒータ等の加熱手
段を有するサセプタ６およびベルトコンベア等の搬送手
段７等により構成される。同図中では各ガスディスパー
ジョンヘッド２１ａ〜２１ｃ上部からの排気ガス処理手
段等の装置細部は図示を省略する。
略構成図であり、同装置はガス供給部分１０と成膜部分
２０より大略構成されている。ガス供給部分１０はさら
に無声放電等によるＯ3 ガス発生装置を含む酸化性ガス
供給系、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ Ｏｒｔｈｏ
ｓｉｌｉｃａｔｅ）バブラを含む有機シリコン系ガス供
給系、ＴＭＰ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ Ｐｈｏｓｐｈｉｎ
ｅ）バブラおよびＴＭＢ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ Ｂｏｒ
ａｔｅ）バブラ等を含む不純物源ガス供給系等より構成
される。図中ＭＦＣは、Ｏ2 ガスやキャリアガスである
Ｎ2 の供給量を制御するマスフローコントローラであ
り、ガスバルブをも含むものである。一方成膜部分２０
は３つのガスディスパージョンヘッド２１ａ、２１ｂお
よび２１ｃ、被処理基板５を載置し、ヒータ等の加熱手
段を有するサセプタ６およびベルトコンベア等の搬送手
段７等により構成される。同図中では各ガスディスパー
ジョンヘッド２１ａ〜２１ｃ上部からの排気ガス処理手
段等の装置細部は図示を省略する。
【０００７】図６に示した常圧ＣＶＤ装置構成によれ
ば、ガス供給系１０から各ガスディスパージョンヘッド
２１ａ〜２１ｃへは均一組成比の原料ガスが供給され、
被処理基板５上の空間で有機シリコン系ガスと不純物源
ガスは酸化性ガスとが混合されれる。これにより、被処
理基板５がガスディスパージョンヘッド２１ａ〜２１ｃ
の下部を順次通過するうちに、不純物含有酸化シリコン
系絶縁膜が被処理基板５上に形成される。
ば、ガス供給系１０から各ガスディスパージョンヘッド
２１ａ〜２１ｃへは均一組成比の原料ガスが供給され、
被処理基板５上の空間で有機シリコン系ガスと不純物源
ガスは酸化性ガスとが混合されれる。これにより、被処
理基板５がガスディスパージョンヘッド２１ａ〜２１ｃ
の下部を順次通過するうちに、不純物含有酸化シリコン
系絶縁膜が被処理基板５上に形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の検討によればかかる常圧ＣＶＤ装置により高濃度の
不純物を含む酸化シリコン系絶縁膜を形成した場合に
は、次のような問題点が発生することが明らかとなっ
た。これを図７および図８を参照して説明する。図７
（ａ）〜（ｄ）は３ゾーン方式の常圧ＣＶＤ装置によ
り、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形成する方法を
説明する概略断面図である。図７（ａ）に示す被処理基
板構成は、Ｓｉ等の半導体基板１上にＬＤＤサイドウォ
ール構造の多結晶シリコンからなるゲート電極２による
段差が形成され、ここに薄いコンフォーマルなＳｉＯ2
膜３を形成したものである。半導体装置１の不純物拡散
層表面やゲート電極表面には、図示しないＴｉＳｉ2 層
が形成されている。かかる段差を有する被処理基板上に
上層配線を形成する際には、平坦化された層間絶縁膜を
介して形成することが望ましい。なおＳｉＯ2 膜３は、
例えばＯ2 ／ＴＥＯＳを原料ガスとするプラズマＣＶＤ
により形成したものであり、この上に形成するＯ3 ／Ｔ
ＥＯＳ常圧ＣＶＤによる不純物含有酸化シリコン系絶縁
膜の成長速度の下地依存性を低減するためのものであ
る。
者の検討によればかかる常圧ＣＶＤ装置により高濃度の
不純物を含む酸化シリコン系絶縁膜を形成した場合に
は、次のような問題点が発生することが明らかとなっ
た。これを図７および図８を参照して説明する。図７
（ａ）〜（ｄ）は３ゾーン方式の常圧ＣＶＤ装置によ
り、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形成する方法を
説明する概略断面図である。図７（ａ）に示す被処理基
板構成は、Ｓｉ等の半導体基板１上にＬＤＤサイドウォ
ール構造の多結晶シリコンからなるゲート電極２による
段差が形成され、ここに薄いコンフォーマルなＳｉＯ2
膜３を形成したものである。半導体装置１の不純物拡散
層表面やゲート電極表面には、図示しないＴｉＳｉ2 層
が形成されている。かかる段差を有する被処理基板上に
上層配線を形成する際には、平坦化された層間絶縁膜を
介して形成することが望ましい。なおＳｉＯ2 膜３は、
例えばＯ2 ／ＴＥＯＳを原料ガスとするプラズマＣＶＤ
により形成したものであり、この上に形成するＯ3 ／Ｔ
ＥＯＳ常圧ＣＶＤによる不純物含有酸化シリコン系絶縁
膜の成長速度の下地依存性を低減するためのものであ
る。
【０００９】この被処理基板を図６に示す常圧ＣＶＤ装
置のサセプタ６上にセッティングし、高濃度のＢおよび
Ｐを有する不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４を形成し
た状態を図７（ｂ）に示す。不純物含有酸化シリコン系
絶縁膜４の断面は、ガスディスパージョンヘッド２１ａ
〜２１ｃの下部を順次通過するため、３層の積層構造と
なり、各層の界面にはＢおよびＰを主成分とする不純物
高濃度層４ａが薄膜状あるいは粒子状に析出する。この
状態から７５０℃ないし８５０℃の温度で低温リフロー
を加えると、不純物高濃度層４ａ中のＢおよびＰが不純
物含有酸化シリコン系絶縁膜４中に十分に拡散されず、
図７（ｃ）に示すように界面からの剥離が発生する。も
し図７（ｂ）の状態から９００℃程度の熱処理を加えれ
ば、不純物高濃度層４ａ中のＢおよびＰは不純物含有酸
化シリコン系絶縁膜４中に十分に拡散し、界面剥離を生
じることもなく図７（ｄ）に示すように平坦化層間絶縁
膜４ｂとなる。しかしながらこの場合には、図示しない
ＴｉＳｉ2 層には凝集が発生し、シート抵抗が上昇する
好ましくない現象が発生する。
置のサセプタ６上にセッティングし、高濃度のＢおよび
Ｐを有する不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４を形成し
た状態を図７（ｂ）に示す。不純物含有酸化シリコン系
絶縁膜４の断面は、ガスディスパージョンヘッド２１ａ
〜２１ｃの下部を順次通過するため、３層の積層構造と
なり、各層の界面にはＢおよびＰを主成分とする不純物
高濃度層４ａが薄膜状あるいは粒子状に析出する。この
状態から７５０℃ないし８５０℃の温度で低温リフロー
を加えると、不純物高濃度層４ａ中のＢおよびＰが不純
物含有酸化シリコン系絶縁膜４中に十分に拡散されず、
図７（ｃ）に示すように界面からの剥離が発生する。も
し図７（ｂ）の状態から９００℃程度の熱処理を加えれ
ば、不純物高濃度層４ａ中のＢおよびＰは不純物含有酸
化シリコン系絶縁膜４中に十分に拡散し、界面剥離を生
じることもなく図７（ｄ）に示すように平坦化層間絶縁
膜４ｂとなる。しかしながらこの場合には、図示しない
ＴｉＳｉ2 層には凝集が発生し、シート抵抗が上昇する
好ましくない現象が発生する。
【００１０】図８（ａ）〜（ｄ）は図６に示す３ゾーン
方式の常圧ＣＶＤ装置ではなく、シングルゾーン方式あ
るいは枚葉式の常圧ＣＶＤ装置により、均一組成比の原
料ガスを用いて不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４を形
成する工程を説明する概略断面図である。図８（ａ）に
示す被処理基板は図７（ａ）で説明したものと同じであ
る。この場合にも、図８（ｂ）に示すように形成初期と
形成末期の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４の底面お
よび表面には、不純物高濃度層４ａが不所望に形成され
る。したがって、この場合にも７５０℃ないし８５０℃
の温度で低温リフローを加えると図８（ｃ）に示すよう
に剥離が発生する。図８（ｂ）の状態から９００℃程度
の熱処理を加えれば、剥離を生じることなく図８（ｄ）
に示すように平坦化層間絶縁膜となるが、図示しないＴ
ｉＳｉ2 層には凝集が発生し、シート抵抗が上昇するこ
とは同様である。
方式の常圧ＣＶＤ装置ではなく、シングルゾーン方式あ
るいは枚葉式の常圧ＣＶＤ装置により、均一組成比の原
料ガスを用いて不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４を形
成する工程を説明する概略断面図である。図８（ａ）に
示す被処理基板は図７（ａ）で説明したものと同じであ
る。この場合にも、図８（ｂ）に示すように形成初期と
形成末期の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４の底面お
よび表面には、不純物高濃度層４ａが不所望に形成され
る。したがって、この場合にも７５０℃ないし８５０℃
の温度で低温リフローを加えると図８（ｃ）に示すよう
に剥離が発生する。図８（ｂ）の状態から９００℃程度
の熱処理を加えれば、剥離を生じることなく図８（ｄ）
に示すように平坦化層間絶縁膜となるが、図示しないＴ
ｉＳｉ2 層には凝集が発生し、シート抵抗が上昇するこ
とは同様である。
【００１１】本発明は、上述した高濃度の不純物を含む
酸化シリコン系絶縁膜に７５０℃ないし８５０℃の温度
で低温リフローを加える際の膜剥離を防止し、十分に平
坦化された層間絶縁膜を形成しうる方法を提供すること
を目的とする。また本発明は、シリサイドによる低シー
ト抵抗層の凝集を発生させることなく、高集積度かつ高
動作速度の半導体装置を提供することをその目的とす
る。
酸化シリコン系絶縁膜に７５０℃ないし８５０℃の温度
で低温リフローを加える際の膜剥離を防止し、十分に平
坦化された層間絶縁膜を形成しうる方法を提供すること
を目的とする。また本発明は、シリサイドによる低シー
ト抵抗層の凝集を発生させることなく、高集積度かつ高
動作速度の半導体装置を提供することをその目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決することをその目的とする。すなわち本願の第１の
発明は、有機シリコン系ガス、酸化性ガスおよび不純物
源ガスとを原料ガスとするＣＶＤ工程により、不純物含
有酸化シリコン系絶縁膜を形成した後、この不純物含有
酸化シリコン系絶縁膜をリフローする工程を含む平坦化
層間絶縁膜の形成方法であって、このＣＶＤ工程は、有
機シリコン系ガスおよび酸化性ガスによる第１のＣＶＤ
工程と、有機シリコン系ガス、酸化性ガスおよび不純物
源ガスによる第２のＣＶＤ工程と、有機シリコン系ガス
および酸化性ガスによる第３のＣＶＤ工程とを、この順
に施すことを特徴とするものである。
解決することをその目的とする。すなわち本願の第１の
発明は、有機シリコン系ガス、酸化性ガスおよび不純物
源ガスとを原料ガスとするＣＶＤ工程により、不純物含
有酸化シリコン系絶縁膜を形成した後、この不純物含有
酸化シリコン系絶縁膜をリフローする工程を含む平坦化
層間絶縁膜の形成方法であって、このＣＶＤ工程は、有
機シリコン系ガスおよび酸化性ガスによる第１のＣＶＤ
工程と、有機シリコン系ガス、酸化性ガスおよび不純物
源ガスによる第２のＣＶＤ工程と、有機シリコン系ガス
および酸化性ガスによる第３のＣＶＤ工程とを、この順
に施すことを特徴とするものである。
【００１３】また第２の発明は、有機シリコン系ガス、
酸化性ガスおよび不純物源ガスとを原料ガスとするＣＶ
Ｄ工程により、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形成
した後、この不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリフロ
ーする工程を含む平坦化層間絶縁膜の形成方法であっ
て、このＣＶＤ工程は、有機シリコン系ガス、酸化性ガ
ス、および連続的にその流量を増加する不純物源ガスに
よる第１のＣＶＤ工程と、有機シリコン系ガス、酸化性
ガスおよび略一定流量の不純物源ガスによる第２のＣＶ
Ｄ工程と、有機シリコン系ガス、酸化性ガス、および連
続的にその流量を減少する不純物源ガスによる第３のＣ
ＶＤ工程とを、この順に施すことを特徴とするものであ
る。
酸化性ガスおよび不純物源ガスとを原料ガスとするＣＶ
Ｄ工程により、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形成
した後、この不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリフロ
ーする工程を含む平坦化層間絶縁膜の形成方法であっ
て、このＣＶＤ工程は、有機シリコン系ガス、酸化性ガ
ス、および連続的にその流量を増加する不純物源ガスに
よる第１のＣＶＤ工程と、有機シリコン系ガス、酸化性
ガスおよび略一定流量の不純物源ガスによる第２のＣＶ
Ｄ工程と、有機シリコン系ガス、酸化性ガス、および連
続的にその流量を減少する不純物源ガスによる第３のＣ
ＶＤ工程とを、この順に施すことを特徴とするものであ
る。
【００１４】さらに第３の発明は、有機シリコン系ガ
ス、酸化性ガスおよび不純物源ガスとを原料ガスとする
ＣＶＤ工程により、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を
形成した後、この不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリ
フローする工程を含む平坦化層間絶縁膜の形成方法であ
って、このＣＶＤ工程は、有機シリコン系ガス、酸化性
ガス、および段階的にその流量を増加する不純物源ガス
による第１のＣＶＤ工程と、有機シリコン系ガス、酸化
性ガスおよび略一定流量の不純物源ガスによる第２のＣ
ＶＤ工程と、有機シリコン系ガス、酸化性ガス、および
段階的にその流量を減少する不純物源ガスによる第３の
ＣＶＤ工程とを、この順に施すことを特徴とするもので
ある。
ス、酸化性ガスおよび不純物源ガスとを原料ガスとする
ＣＶＤ工程により、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を
形成した後、この不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリ
フローする工程を含む平坦化層間絶縁膜の形成方法であ
って、このＣＶＤ工程は、有機シリコン系ガス、酸化性
ガス、および段階的にその流量を増加する不純物源ガス
による第１のＣＶＤ工程と、有機シリコン系ガス、酸化
性ガスおよび略一定流量の不純物源ガスによる第２のＣ
ＶＤ工程と、有機シリコン系ガス、酸化性ガス、および
段階的にその流量を減少する不純物源ガスによる第３の
ＣＶＤ工程とを、この順に施すことを特徴とするもので
ある。
【００１５】本発明で採用する不純物源ガスは、Ｂ
Ｈ3 、Ｂ2 Ｈ6 やＴＭＢ等のＢを含むガス、ＰＨ3 、Ｔ
ＭＰ等のＰを含むガス、およびＡｓＨ3 等のＡｓを含む
ガスから選ばれる。また本発明で採用する有機シリコン
系ガスは、ＴＥＯＳ、Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ｏｒｔ
ｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ（ＴＭＯＳ）、Ｄｉａｃｅｔｏｘ
ｙ ｄｉｔｅｒｔｉａｌｙｂｕｔｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ
（ＤＡＤＢＳ）、Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｓｉｌａｎｅ
（ＴＥＳ）、Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ｓｉｌａｎｅ
（ＴＭＳ）、Ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ ｃｙｃｌｏｔｅｔ
ｒａｓｉｌｏｘａｎｅ（ＯＭＣＴＳ）、Ｔｅｔｒａｐｒ
ｏｐｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ（ＴＰＯＳ）、Ｔｅｔｒａｍ
ｅｔｈｙｌ ｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ
（ＴＭＣＴＳ）、Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ ｄｉｓｉｌａ
ｚａｎｅ（ＨＭＤＳ）、およびＴｒｉｓｄｉｍｅｔｈｙ
ｌ ａｍｉｎｏｓｉｌａｎｅ、Ｂｉｓｄｉｍｅｔｈｙｌ
ａｍｉｎｏｓｉｌａｎｅ等のアミノシラン類が例示さ
れ、これらを単独または組み合わせて適宜使用すること
ができる。さらに本発明で採用する酸化性ガスはＯ3 、
Ｏ2 、Ｈ2 Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等酸化作用のあるガスやこれら
の混合ガス、あるいはこれらにキャリアガスを含むもの
等である。
Ｈ3 、Ｂ2 Ｈ6 やＴＭＢ等のＢを含むガス、ＰＨ3 、Ｔ
ＭＰ等のＰを含むガス、およびＡｓＨ3 等のＡｓを含む
ガスから選ばれる。また本発明で採用する有機シリコン
系ガスは、ＴＥＯＳ、Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ｏｒｔ
ｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ（ＴＭＯＳ）、Ｄｉａｃｅｔｏｘ
ｙ ｄｉｔｅｒｔｉａｌｙｂｕｔｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ
（ＤＡＤＢＳ）、Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｓｉｌａｎｅ
（ＴＥＳ）、Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ｓｉｌａｎｅ
（ＴＭＳ）、Ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌ ｃｙｃｌｏｔｅｔ
ｒａｓｉｌｏｘａｎｅ（ＯＭＣＴＳ）、Ｔｅｔｒａｐｒ
ｏｐｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ（ＴＰＯＳ）、Ｔｅｔｒａｍ
ｅｔｈｙｌ ｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ
（ＴＭＣＴＳ）、Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ ｄｉｓｉｌａ
ｚａｎｅ（ＨＭＤＳ）、およびＴｒｉｓｄｉｍｅｔｈｙ
ｌ ａｍｉｎｏｓｉｌａｎｅ、Ｂｉｓｄｉｍｅｔｈｙｌ
ａｍｉｎｏｓｉｌａｎｅ等のアミノシラン類が例示さ
れ、これらを単独または組み合わせて適宜使用すること
ができる。さらに本発明で採用する酸化性ガスはＯ3 、
Ｏ2 、Ｈ2 Ｏ2 、Ｎ2 Ｏ等酸化作用のあるガスやこれら
の混合ガス、あるいはこれらにキャリアガスを含むもの
等である。
【００１６】本発明におけるＣＶＤ工程は、常圧ＣＶ
Ｄ、減圧ＣＶＤあるいはプラズマＣＶＤいずれでもよい
が、常圧ＣＶＤはその段差被覆性や成膜速度の高さから
特に好ましく用いることができる。
Ｄ、減圧ＣＶＤあるいはプラズマＣＶＤいずれでもよい
が、常圧ＣＶＤはその段差被覆性や成膜速度の高さから
特に好ましく用いることができる。
【００１７】本発明において不純物含有酸化シリコン系
絶縁膜をリフローする工程は、７５０℃以上８５０℃以
下の温度範囲で施す場合に好ましく適用することが可能
である。７５０℃未満ではリフローが進行せず、８５０
℃を超えるとシリサイド層の凝縮が発生して好ましくな
い。
絶縁膜をリフローする工程は、７５０℃以上８５０℃以
下の温度範囲で施す場合に好ましく適用することが可能
である。７５０℃未満ではリフローが進行せず、８５０
℃を超えるとシリサイド層の凝縮が発生して好ましくな
い。
【００１８】つぎに作用の説明に移る。一般にＴＥＯＳ
等有機シリコン系ガスと酸化性ガスによる酸化シリコン
系絶縁膜の成膜機構は、気相中でまず縮合反応等により
中間生成物が形成され、この中間生成物が被処理基板上
に到達して付着し、被処理基板上でマイグレーションを
起こしながら結合し、これによりステップカバレッジの
よい酸化シリコン系絶縁膜が形成される過程から構成さ
れている。この一連の工程にドーパントとなる不純物源
ガスが添加された場合、ドーピングは気相中での中間生
成物形成時と、被処理基板表面での中間生成物の結合時
の両方で起こる。気相中での中間生成物形成と、被処理
基板表面での中間生成物の結合は、ともに反応律速であ
り多少の時間が必要である。これに対し不純物源ガスが
被処理基板表面に到達する過程は供給律速であり、短時
間で到達し、直ちに不純物が付着する。この結果、初期
の成膜層は不純物光濃度層となるのである。一方不純物
源ガスは被処理基板への付着係数が大きいために残留性
が高い。このため、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜の
原料ガスの供給を遮断した場合には、ＣＶＤチャンバ内
雰囲気からまず主原料ガスが消失し、この後不純物源ガ
スが無くなる。このため不純物含有酸化シリコン系絶縁
膜の最表面に不純物高濃度層が形成されることになる。
とりわけＴＭＰやＴＭＢのように沸点が高い有機不純物
源ガスの場合は残留性がより高く、顕著に最表面に不純
物高濃度層が形成される。以上の結果、低温度リフロー
時に界面剥離が生じるのである。
等有機シリコン系ガスと酸化性ガスによる酸化シリコン
系絶縁膜の成膜機構は、気相中でまず縮合反応等により
中間生成物が形成され、この中間生成物が被処理基板上
に到達して付着し、被処理基板上でマイグレーションを
起こしながら結合し、これによりステップカバレッジの
よい酸化シリコン系絶縁膜が形成される過程から構成さ
れている。この一連の工程にドーパントとなる不純物源
ガスが添加された場合、ドーピングは気相中での中間生
成物形成時と、被処理基板表面での中間生成物の結合時
の両方で起こる。気相中での中間生成物形成と、被処理
基板表面での中間生成物の結合は、ともに反応律速であ
り多少の時間が必要である。これに対し不純物源ガスが
被処理基板表面に到達する過程は供給律速であり、短時
間で到達し、直ちに不純物が付着する。この結果、初期
の成膜層は不純物光濃度層となるのである。一方不純物
源ガスは被処理基板への付着係数が大きいために残留性
が高い。このため、不純物含有酸化シリコン系絶縁膜の
原料ガスの供給を遮断した場合には、ＣＶＤチャンバ内
雰囲気からまず主原料ガスが消失し、この後不純物源ガ
スが無くなる。このため不純物含有酸化シリコン系絶縁
膜の最表面に不純物高濃度層が形成されることになる。
とりわけＴＭＰやＴＭＢのように沸点が高い有機不純物
源ガスの場合は残留性がより高く、顕著に最表面に不純
物高濃度層が形成される。以上の結果、低温度リフロー
時に界面剥離が生じるのである。
【００１９】本発明はこの原料ガス中のガス種の違いに
よる被処理基板上への到達時間の差および残留時間の差
に着目し、この時間差を低減することにより、不純物高
濃度層の形成を防止する。すなわち、成膜開始時には不
純物源ガスを有機シリコン系ガスと酸化性ガスより遅れ
て供給し、また成膜終了時には不純物源ガスを有機シリ
コン系ガスと酸化性ガスより早く遮断することにより、
界面における不純物高濃度層の形成を防止し、均一な組
成の不純物含有層間絶縁膜を形成するのである。
よる被処理基板上への到達時間の差および残留時間の差
に着目し、この時間差を低減することにより、不純物高
濃度層の形成を防止する。すなわち、成膜開始時には不
純物源ガスを有機シリコン系ガスと酸化性ガスより遅れ
て供給し、また成膜終了時には不純物源ガスを有機シリ
コン系ガスと酸化性ガスより早く遮断することにより、
界面における不純物高濃度層の形成を防止し、均一な組
成の不純物含有層間絶縁膜を形成するのである。
【００２０】上述した作用により、高濃度の不純物含有
層間絶縁膜を用いた７５０℃〜８５０℃の低温リフロー
においても界面剥離を発生することなく平坦化層間絶縁
膜が形成でき、ＴｉＳｉ2 等のシリサイドを用いた半導
体装置を安定に製造することが可能となる。
層間絶縁膜を用いた７５０℃〜８５０℃の低温リフロー
においても界面剥離を発生することなく平坦化層間絶縁
膜が形成でき、ＴｉＳｉ2 等のシリサイドを用いた半導
体装置を安定に製造することが可能となる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例につき、添付図
面を参照して説明する。以下の実施例で用いたＣＶＤ装
置は、枚葉式の常圧ＣＶＤ装置でありその概略構成例を
図１に示す。なお同図では従来例の説明で用いた図６の
３ゾーン方式常圧ＣＶＤ装置と同様の構成部分には同じ
参照符号を付すものとする。同装置も大略ガス供給部分
１０と成膜部分２０より構成されている。ガス供給部分
１０の主要構成は、図６の常圧ＣＶＤ装置のガス供給部
分１０に準拠したものであり重複する説明は省略する
が、各原料ガスのマスフローコントローラをタイムシー
ケンシャルに制御するガス流量制御手段１１を有してい
る点が図６の常圧ＣＶＤ装置のガス供給部分１０と異な
る。このガス流量制御手段１１は例えばマイクロコンピ
ュータからなり、各原料ガスの断続および流量制御を段
階的あるいは連続的に制御する各種プログラムを入力し
ておき、被処理基板の種類に応じて最適なプログラムを
使用することが可能である。一方成膜部分２０はガスデ
ィスパージョンヘッド２１を有する枚葉式縦型ＣＶＤ装
置であり、被処理基板５を載置し、ヒータ等の加熱手段
を有するサセプタ６等により構成される。同図中では、
被処理基板の搬送装置やガスディスパージョンヘッド２
１上部からの排気ガス処理手段等の細部は図示を省略す
る。
面を参照して説明する。以下の実施例で用いたＣＶＤ装
置は、枚葉式の常圧ＣＶＤ装置でありその概略構成例を
図１に示す。なお同図では従来例の説明で用いた図６の
３ゾーン方式常圧ＣＶＤ装置と同様の構成部分には同じ
参照符号を付すものとする。同装置も大略ガス供給部分
１０と成膜部分２０より構成されている。ガス供給部分
１０の主要構成は、図６の常圧ＣＶＤ装置のガス供給部
分１０に準拠したものであり重複する説明は省略する
が、各原料ガスのマスフローコントローラをタイムシー
ケンシャルに制御するガス流量制御手段１１を有してい
る点が図６の常圧ＣＶＤ装置のガス供給部分１０と異な
る。このガス流量制御手段１１は例えばマイクロコンピ
ュータからなり、各原料ガスの断続および流量制御を段
階的あるいは連続的に制御する各種プログラムを入力し
ておき、被処理基板の種類に応じて最適なプログラムを
使用することが可能である。一方成膜部分２０はガスデ
ィスパージョンヘッド２１を有する枚葉式縦型ＣＶＤ装
置であり、被処理基板５を載置し、ヒータ等の加熱手段
を有するサセプタ６等により構成される。同図中では、
被処理基板の搬送装置やガスディスパージョンヘッド２
１上部からの排気ガス処理手段等の細部は図示を省略す
る。
【００２２】図１に示した常圧ＣＶＤ装置構成によれ
ば、ガス供給系１０からガスディスパージョンヘッド２
１へは任意の組成比の原料ガスが任意のタイミングで供
給され、被処理基板５上の空間で有機シリコン系ガスと
不純物源ガスは酸化性ガスとが混合されれる。これによ
り被処理基板５上に均一組成の不純物含有酸化シリコン
系絶縁膜を形成することが可能となる。
ば、ガス供給系１０からガスディスパージョンヘッド２
１へは任意の組成比の原料ガスが任意のタイミングで供
給され、被処理基板５上の空間で有機シリコン系ガスと
不純物源ガスは酸化性ガスとが混合されれる。これによ
り被処理基板５上に均一組成の不純物含有酸化シリコン
系絶縁膜を形成することが可能となる。
【００２３】実施例１ つぎに実際の平坦化層間絶縁膜形成方法につき、図２お
よび図３を参照して説明する。本実施例で採用した被処
理基板は、従来技術の説明で参照した図７（ａ）で示し
たものと同じであり、重複する説明は省略する。この被
処理基板を図１に示す常圧ＣＶＤ装置の基板ステージ６
上に載置し、一例として下記ＣＶＤ条件により不純物含
有酸化シリコン系絶縁膜を形成した。 ＴＥＯＳ ５０ ｓｃｃｍ Ｏ3 １ ｇ／ｍｉｎ ＴＭＰ １５ ｓｃｃｍ ＴＭＢ １５ ｓｃｃｍ 基板温度 ５２０ ℃ 圧力 常圧
よび図３を参照して説明する。本実施例で採用した被処
理基板は、従来技術の説明で参照した図７（ａ）で示し
たものと同じであり、重複する説明は省略する。この被
処理基板を図１に示す常圧ＣＶＤ装置の基板ステージ６
上に載置し、一例として下記ＣＶＤ条件により不純物含
有酸化シリコン系絶縁膜を形成した。 ＴＥＯＳ ５０ ｓｃｃｍ Ｏ3 １ ｇ／ｍｉｎ ＴＭＰ １５ ｓｃｃｍ ＴＭＢ １５ ｓｃｃｍ 基板温度 ５２０ ℃ 圧力 常圧
【００２４】本実施例における原料ガスの導入のタイミ
ングを、図３に示すガス導入タイミングチャートに示
す。すなわち、成膜初期から酸化シリコン系絶縁膜の主
原料である一定流量のＴＥＯＳとＯ3 を導入し、この
後、例えば３０秒後に不純物源ガスであるＴＭＰとＴＭ
Ｂとを追加して導入し、ほぼ所望の膜厚の不純物含有酸
化シリコン系絶縁膜を形成する。そして成膜終期には不
純物源ガスを遮断し、ＴＥＯＳとＯ3 のみで例えば３０
秒間成膜を継続する。
ングを、図３に示すガス導入タイミングチャートに示
す。すなわち、成膜初期から酸化シリコン系絶縁膜の主
原料である一定流量のＴＥＯＳとＯ3 を導入し、この
後、例えば３０秒後に不純物源ガスであるＴＭＰとＴＭ
Ｂとを追加して導入し、ほぼ所望の膜厚の不純物含有酸
化シリコン系絶縁膜を形成する。そして成膜終期には不
純物源ガスを遮断し、ＴＥＯＳとＯ3 のみで例えば３０
秒間成膜を継続する。
【００２５】この結果、図２（ｂ）に示すように均一な
組成の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４がステップカ
バレッジ良く形成された。この不純物含有酸化シリコン
系絶縁膜４中の不純物濃度はＰが３重量％、Ｂが６重量
％であった。この後、Ｎ2 雰囲気中７５０℃ないし８５
０℃の低温リフローを加えることにより、図２（ｃ）に
示すように良好な平坦面を有する平坦化層間絶縁膜４ｂ
が膜剥離を生じることなく形成された。
組成の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４がステップカ
バレッジ良く形成された。この不純物含有酸化シリコン
系絶縁膜４中の不純物濃度はＰが３重量％、Ｂが６重量
％であった。この後、Ｎ2 雰囲気中７５０℃ないし８５
０℃の低温リフローを加えることにより、図２（ｃ）に
示すように良好な平坦面を有する平坦化層間絶縁膜４ｂ
が膜剥離を生じることなく形成された。
【００２６】実施例２ 本実施例は実施例１に準拠するものであるが、ガス導入
タイミングチャートのみ図４に示すパターンを採用し
た。すなわち、成膜初期から成膜期間を通じて一定流量
のＴＥＯＳとＯ3 を供給し、不純物源ガスであるＴＭＰ
とＴＭＢとは成膜初期から連続的に漸増して所定流量と
し、この後一定流量でほぼ所望の膜厚を形成した後、成
膜終期には連続的に漸減する。本実施例によっても図２
（ｂ）に示すように均一な組成の不純物含有酸化シリコ
ン系絶縁膜４がステップカバレッジ良く形成された。こ
の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４中の不純物濃度は
Ｐが３．５重量％、Ｂが６．５重量％であった。この
後、Ｎ2 雰囲気中７５０℃ないし８５０℃の低温リフロ
ーを加えることにより、図２（ｃ）に示すように良好な
平坦面を有する平坦化層間絶縁膜４ｂが膜剥離を生じる
ことなく形成された。
タイミングチャートのみ図４に示すパターンを採用し
た。すなわち、成膜初期から成膜期間を通じて一定流量
のＴＥＯＳとＯ3 を供給し、不純物源ガスであるＴＭＰ
とＴＭＢとは成膜初期から連続的に漸増して所定流量と
し、この後一定流量でほぼ所望の膜厚を形成した後、成
膜終期には連続的に漸減する。本実施例によっても図２
（ｂ）に示すように均一な組成の不純物含有酸化シリコ
ン系絶縁膜４がステップカバレッジ良く形成された。こ
の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４中の不純物濃度は
Ｐが３．５重量％、Ｂが６．５重量％であった。この
後、Ｎ2 雰囲気中７５０℃ないし８５０℃の低温リフロ
ーを加えることにより、図２（ｃ）に示すように良好な
平坦面を有する平坦化層間絶縁膜４ｂが膜剥離を生じる
ことなく形成された。
【００２７】実施例３ 本実施例も実施例１に準拠するものであるが、ガス導入
タイミングチャートのみ図５に示すパターンを採用し
た。すなわち、成膜初期から成膜期間を通じて一定流量
のＴＥＯＳとＯ3 を供給し、不純物源ガスであるＴＭＰ
とＴＭＢとは成膜初期には段階的に漸増して所定流量と
し、この後一定流量でほぼ所望の膜厚を形成した後、成
膜終期には段階的に漸減する。本実施例によっても図２
（ｂ）に示すように均一な組成の不純物含有酸化シリコ
ン系絶縁膜４がステップカバレッジ良く形成された。こ
の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４中の不純物濃度も
Ｐが３．５重量％、Ｂが６．５重量％であった。この
後、Ｎ2 雰囲気中７５０℃ないし８５０℃の低温リフロ
ーを加えることにより、図２（ｃ）に示すように良好な
平坦面を有する平坦化層間絶縁膜４ｂが膜剥離を生じる
ことなく形成された。
タイミングチャートのみ図５に示すパターンを採用し
た。すなわち、成膜初期から成膜期間を通じて一定流量
のＴＥＯＳとＯ3 を供給し、不純物源ガスであるＴＭＰ
とＴＭＢとは成膜初期には段階的に漸増して所定流量と
し、この後一定流量でほぼ所望の膜厚を形成した後、成
膜終期には段階的に漸減する。本実施例によっても図２
（ｂ）に示すように均一な組成の不純物含有酸化シリコ
ン系絶縁膜４がステップカバレッジ良く形成された。こ
の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜４中の不純物濃度も
Ｐが３．５重量％、Ｂが６．５重量％であった。この
後、Ｎ2 雰囲気中７５０℃ないし８５０℃の低温リフロ
ーを加えることにより、図２（ｃ）に示すように良好な
平坦面を有する平坦化層間絶縁膜４ｂが膜剥離を生じる
ことなく形成された。
【００２８】以上本発明を３例の実施例を用いて説明し
たが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものでは
ない。例えば、平坦化層間絶縁膜の材料としてＢＰＳＧ
以外にＢＳＧ、ＰＳＧあるいはＡｓＳＧ等の不純物含有
酸化シリコンを採用してもよい。ＣＶＤ装置として枚葉
式の常圧ＣＶＤ装置を例示したが、従来例で説明した３
ゾーン方式の常圧ＣＶＤ装置であってもよい。この場合
にはガスディスパージョンヘッド形状や配管を変更し、
ＣＶＤ装置の入口側と出口側では不純物源ガスのみを遮
断すればよい。その他ＣＶＤ条件あるいは被処理基板構
成等、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変更が可能
である。
たが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものでは
ない。例えば、平坦化層間絶縁膜の材料としてＢＰＳＧ
以外にＢＳＧ、ＰＳＧあるいはＡｓＳＧ等の不純物含有
酸化シリコンを採用してもよい。ＣＶＤ装置として枚葉
式の常圧ＣＶＤ装置を例示したが、従来例で説明した３
ゾーン方式の常圧ＣＶＤ装置であってもよい。この場合
にはガスディスパージョンヘッド形状や配管を変更し、
ＣＶＤ装置の入口側と出口側では不純物源ガスのみを遮
断すればよい。その他ＣＶＤ条件あるいは被処理基板構
成等、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変更が可能
である。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の平坦化層間絶縁膜の形成方法によれば、高濃度の不純
物含有酸化シリコン系絶縁膜を均一な組成比で形成する
ことができる。この結果、７５０℃ないし８５０℃の低
温リフローを加えても膜剥離を発生することなく、表面
平坦性のすぐれた平坦化層間絶縁膜を形成することが可
能となる。
の平坦化層間絶縁膜の形成方法によれば、高濃度の不純
物含有酸化シリコン系絶縁膜を均一な組成比で形成する
ことができる。この結果、７５０℃ないし８５０℃の低
温リフローを加えても膜剥離を発生することなく、表面
平坦性のすぐれた平坦化層間絶縁膜を形成することが可
能となる。
【００３０】したがって、シリサイド層の凝集を発生を
発生することなく、低シート抵抗のシリサイド層を適用
した高集積度かつ高動作速度の半導体装置を安定に製造
することができる。
発生することなく、低シート抵抗のシリサイド層を適用
した高集積度かつ高動作速度の半導体装置を安定に製造
することができる。
【図１】本発明の実施例で採用した枚葉式常圧ＣＶＤ装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例による平坦化層間絶縁膜の形成
方法を説明する概略断面図であり、（ａ）は半導体基板
上にＬＤＤサイドウォール構造のゲート電極による段差
が形成され、この上にＳｉＯ2 膜を薄く形成した状態、
（ｂ）は高濃度の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形
成した状態、（ｃ）は低温リフローにより平坦化層間絶
縁膜を形成した状態である。
方法を説明する概略断面図であり、（ａ）は半導体基板
上にＬＤＤサイドウォール構造のゲート電極による段差
が形成され、この上にＳｉＯ2 膜を薄く形成した状態、
（ｂ）は高濃度の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形
成した状態、（ｃ）は低温リフローにより平坦化層間絶
縁膜を形成した状態である。
【図３】本発明の実施例１のガス導入タイミングチャー
トである。
トである。
【図４】本発明の実施例２のガス導入タイミングチャー
トである。
トである。
【図５】本発明の実施例３のガス導入タイミングチャー
トである。
トである。
【図６】３ゾーン方式の常圧ＣＶＤ装置の概略構成図で
ある。
ある。
【図７】３ゾーン方式の常圧ＣＶＤ装置による、従来例
による平坦化層間絶縁膜の形成方法を説明する概略断面
図であり、（ａ）は半導体基板上にＬＤＤサイドウォー
ル構造のゲート電極による段差が形成され、この上にＳ
ｉＯ2 膜を薄く形成した状態、（ｂ）は積層構造の不純
物含有酸化シリコン系絶縁膜が形成され、その界面に不
純物高濃度層が形成された状態、（ｃ）は低温リフロー
により積層構造の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜に剥
離が生じた状態、（ｄ）は通常温度のリフローにより平
坦化層間絶縁膜が形成された状態である。
による平坦化層間絶縁膜の形成方法を説明する概略断面
図であり、（ａ）は半導体基板上にＬＤＤサイドウォー
ル構造のゲート電極による段差が形成され、この上にＳ
ｉＯ2 膜を薄く形成した状態、（ｂ）は積層構造の不純
物含有酸化シリコン系絶縁膜が形成され、その界面に不
純物高濃度層が形成された状態、（ｃ）は低温リフロー
により積層構造の不純物含有酸化シリコン系絶縁膜に剥
離が生じた状態、（ｄ）は通常温度のリフローにより平
坦化層間絶縁膜が形成された状態である。
【図８】枚葉式の常圧ＣＶＤ装置による、従来例による
平坦化層間絶縁膜の形成方法を説明する概略断面図であ
り、（ａ）は半導体基板上にＬＤＤサイドウォール構造
のゲート電極による段差が形成され、この上にＳｉＯ2
膜を薄く形成した状態、（ｂ）は不純物含有酸化シリコ
ン系絶縁膜が形成され、その界面に不純物高濃度層が形
成された状態、（ｃ）は低温リフローにより不純物含有
酸化シリコン系絶縁膜に剥離が生じた状態、（ｄ）は通
常温度のリフローにより平坦化層間絶縁膜が形成された
状態である。
平坦化層間絶縁膜の形成方法を説明する概略断面図であ
り、（ａ）は半導体基板上にＬＤＤサイドウォール構造
のゲート電極による段差が形成され、この上にＳｉＯ2
膜を薄く形成した状態、（ｂ）は不純物含有酸化シリコ
ン系絶縁膜が形成され、その界面に不純物高濃度層が形
成された状態、（ｃ）は低温リフローにより不純物含有
酸化シリコン系絶縁膜に剥離が生じた状態、（ｄ）は通
常温度のリフローにより平坦化層間絶縁膜が形成された
状態である。
１ 半導体基板 ２ ゲート電極 ３ ＳｉＯ2 膜 ４ 不純物含有酸化シリコン系絶縁膜 ４ａ 不純物高濃度層 ４ｂ 平坦化層間絶縁膜 ５ 被処理基板 ６ サセプタ ７ 搬送手段 １０ ガス供給部分 １１ ガス流量制御手段 ２０ 成膜部分 ２１ ガスディスパージョンヘッド
Claims (5)
- 【請求項１】 有機シリコン系ガス、酸化性ガスおよび
不純物源ガスとを原料ガスとするＣＶＤ工程により、不
純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形成した後、 前記不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリフローする工
程を含む平坦化層間絶縁膜の形成方法であって、 前記ＣＶＤ工程は、 前記有機シリコン系ガスおよび前記酸化性ガスによる第
１のＣＶＤ工程と、 前記有機シリコン系ガス、前記酸化性ガスおよび前記不
純物源ガスによる第２のＣＶＤ工程と、 前記有機シリコン系ガスおよび前記酸化性ガスによる第
３のＣＶＤ工程とを、 この順に施すことを特徴とする平坦化層間絶縁膜の形成
方法。 - 【請求項２】 有機シリコン系ガス、酸化性ガスおよび
不純物源ガスとを原料ガスとするＣＶＤ工程により、不
純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形成した後、 前記不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリフローする工
程を含む平坦化層間絶縁膜の形成方法であって、 前記ＣＶＤ工程は、 前記有機シリコン系ガス、前記酸化性ガス、および連続
的にその流量を増加する前記不純物源ガスによる第１の
ＣＶＤ工程と、 前記有機シリコン系ガス、前記酸化性ガスおよび略一定
流量の前記不純物源ガスによる第２のＣＶＤ工程と、 前記有機シリコン系ガス、前記酸化性ガス、および連続
的にその流量を減少する前記不純物源ガスによる第３の
ＣＶＤ工程とを、 この順に施すことを特徴とする平坦化層間絶縁膜の形成
方法。 - 【請求項３】 有機シリコン系ガス、酸化性ガスおよび
不純物源ガスとを原料ガスとするＣＶＤ工程により、不
純物含有酸化シリコン系絶縁膜を形成した後、 前記不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリフローする工
程を含む平坦化層間絶縁膜の形成方法であって、 前記ＣＶＤ工程は、 前記有機シリコン系ガス、前記酸化性ガス、および段階
的にその流量を増加する前記不純物源ガスによる第１の
ＣＶＤ工程と、 前記有機シリコン系ガス、前記酸化性ガスおよび略一定
流量の前記不純物源ガスによる第２のＣＶＤ工程と、 前記有機シリコン系ガス、前記酸化性ガス、および段階
的にその流量を減少する前記不純物源ガスによる第３の
ＣＶＤ工程とを、 この順に施すことを特徴とする平坦化層間絶縁膜の形成
方法。 - 【請求項４】 不純物源ガスは、Ｂを含むガス、Ｐを含
むガスおよびＡｓを含むガスのうちのいずれか少なくと
も１種であることを特徴とする、請求項１ないし請求項
３いずれか１項記載に平坦化層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項５】 不純物含有酸化シリコン系絶縁膜をリフ
ローする工程は、７５０℃以上８５０℃以下の温度範囲
で施すことを特徴とする、請求項１ないし請求項３いず
れか１項記載に平坦化層間絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26444095A JPH09106985A (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 平坦化層間絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26444095A JPH09106985A (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 平坦化層間絶縁膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106985A true JPH09106985A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17403230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26444095A Pending JPH09106985A (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 平坦化層間絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09106985A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10154703A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-06-09 | Applied Materials Inc | 半導体ウェハの高温処理系及び方法 |
| KR100447259B1 (ko) * | 1997-06-30 | 2004-11-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의제조방법 |
| JP2004536464A (ja) * | 2001-07-20 | 2004-12-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Ｂｐｓｇ堆積のための方法及び装置 |
| JP2007519242A (ja) * | 2004-01-14 | 2007-07-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Ｐｍｄ層の限定された熱履歴の形成 |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP26444095A patent/JPH09106985A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10154703A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-06-09 | Applied Materials Inc | 半導体ウェハの高温処理系及び方法 |
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| KR101042736B1 (ko) * | 2004-01-14 | 2011-06-20 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Ｐｍｄ층의 제한된 열적 버짓 형성 |
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