JPH1012611A - 配線保護用パッシベーション膜、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
配線保護用パッシベーション膜、及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH1012611A JPH1012611A JP18541796A JP18541796A JPH1012611A JP H1012611 A JPH1012611 A JP H1012611A JP 18541796 A JP18541796 A JP 18541796A JP 18541796 A JP18541796 A JP 18541796A JP H1012611 A JPH1012611 A JP H1012611A
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- JP
- Japan
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- wiring
- film
- passivation film
- semiconductor device
- sionf
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- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Si3N4よりも低い比誘電率を有し、しかも、
高い耐透水性を有する配線保護用パッシベーション膜、
及びかかるパッシベーション膜を用いた半導体装置の製
造方法を提供する。 【解決手段】本発明の配線保護用パッシベーション膜2
3は、半導体装置の最上層配線22の上に成膜され、S
iONFから成る。また、本発明の半導体装置の製造方
法においては、半導体装置の最上層配線の上に、プラズ
マCVD法にてSiONFから成る配線保護用パッシベ
ーション膜を成膜する。
高い耐透水性を有する配線保護用パッシベーション膜、
及びかかるパッシベーション膜を用いた半導体装置の製
造方法を提供する。 【解決手段】本発明の配線保護用パッシベーション膜2
3は、半導体装置の最上層配線22の上に成膜され、S
iONFから成る。また、本発明の半導体装置の製造方
法においては、半導体装置の最上層配線の上に、プラズ
マCVD法にてSiONFから成る配線保護用パッシベ
ーション膜を成膜する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の保護
膜として用いられる新規の配線保護用パッシベーション
膜、及びかかるパッシベーション膜を用いた半導体装置
の製造方法に関する。
膜として用いられる新規の配線保護用パッシベーション
膜、及びかかるパッシベーション膜を用いた半導体装置
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置においては、通常、半導体装
置の最上層配線の上に配線保護用パッシベーション膜が
形成される。パッシベーション膜を形成することによっ
て、半導体装置の高品質化、特性の安定化を図ることが
でき、半導体装置は外界の影響を受け難くなる。現在、
配線保護用パッシベーション膜として、プラズマCVD
法にて成膜されたSi3N4が広く用いられている。Si
3N4膜は、耐酸化性や耐不純物拡散性、耐クラック性、
耐透水性に優れた緻密な膜である。また、プラズマCV
D法を採用することで、低温(〜500゜C)での成膜
が可能であり、Al−SiやAl−Cu等のアルミニウ
ム合金等との反応が生じ難く、急峻な下地に対する段差
被覆性に優れ、下地との密着性が良好なSi3N4膜を成
膜することができる。
置の最上層配線の上に配線保護用パッシベーション膜が
形成される。パッシベーション膜を形成することによっ
て、半導体装置の高品質化、特性の安定化を図ることが
でき、半導体装置は外界の影響を受け難くなる。現在、
配線保護用パッシベーション膜として、プラズマCVD
法にて成膜されたSi3N4が広く用いられている。Si
3N4膜は、耐酸化性や耐不純物拡散性、耐クラック性、
耐透水性に優れた緻密な膜である。また、プラズマCV
D法を採用することで、低温(〜500゜C)での成膜
が可能であり、Al−SiやAl−Cu等のアルミニウ
ム合金等との反応が生じ難く、急峻な下地に対する段差
被覆性に優れ、下地との密着性が良好なSi3N4膜を成
膜することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置の集積度が
高くなるに従い、配線間のスペースは狭まる一方であ
る。また、半導体装置内を流れる信号の周波数も上昇す
る一方である。ところで、プラズマCVD法にて成膜さ
れたSi3N4の比誘電率は約7.0である。このように
高い比誘電率を有する材料から配線保護用パッシベーシ
ョン膜を成膜した場合、配線のRC時定数が大きくな
り、信号伝播速度の遅延を招くという問題が生じる。
高くなるに従い、配線間のスペースは狭まる一方であ
る。また、半導体装置内を流れる信号の周波数も上昇す
る一方である。ところで、プラズマCVD法にて成膜さ
れたSi3N4の比誘電率は約7.0である。このように
高い比誘電率を有する材料から配線保護用パッシベーシ
ョン膜を成膜した場合、配線のRC時定数が大きくな
り、信号伝播速度の遅延を招くという問題が生じる。
【0004】層間絶縁膜として、SiOFの使用が検討
されている。このSiOF膜は比誘電率が約3.0であ
り、Si3N4膜よりは比誘電率が低い。従って、SiO
F膜を配線保護用パッシベーション膜として使用するな
らば、信号伝播速度の遅延を招くという問題を回避し得
る。しかしながら、SiOF膜は耐透水性が低く、半導
体装置の信頼性が低下するという問題が生じる。
されている。このSiOF膜は比誘電率が約3.0であ
り、Si3N4膜よりは比誘電率が低い。従って、SiO
F膜を配線保護用パッシベーション膜として使用するな
らば、信号伝播速度の遅延を招くという問題を回避し得
る。しかしながら、SiOF膜は耐透水性が低く、半導
体装置の信頼性が低下するという問題が生じる。
【0005】従って、本発明の目的は、現在広く用いら
れているSi3N4よりも低い比誘電率を有し、しかも、
高い耐透水性を有し、加えて、Si3N4膜の有する優れ
た特性を備えた配線保護用パッシベーション膜、及び及
びかかるパッシベーション膜を用いた半導体装置の製造
方法を提供することにある。
れているSi3N4よりも低い比誘電率を有し、しかも、
高い耐透水性を有し、加えて、Si3N4膜の有する優れ
た特性を備えた配線保護用パッシベーション膜、及び及
びかかるパッシベーション膜を用いた半導体装置の製造
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】上記の目的は、半導体装
置の最上層配線の上に成膜され、SiONFから成るこ
とを特徴とする本発明の配線保護用パッシベーション膜
によって達成することができる。
置の最上層配線の上に成膜され、SiONFから成るこ
とを特徴とする本発明の配線保護用パッシベーション膜
によって達成することができる。
【0007】あるいは又、上記の目的は、半導体装置の
最上層配線の上に、プラズマCVD法にてSiONFか
ら成る配線保護用パッシベーション膜を成膜することを
特徴とする本発明の半導体装置の製造方法によって達成
することができる。この場合、成膜時、配線に損傷を与
えないために、配線保護用パッシベーション膜の成膜温
度を450゜C以下とすることが好ましい。
最上層配線の上に、プラズマCVD法にてSiONFか
ら成る配線保護用パッシベーション膜を成膜することを
特徴とする本発明の半導体装置の製造方法によって達成
することができる。この場合、成膜時、配線に損傷を与
えないために、配線保護用パッシベーション膜の成膜温
度を450゜C以下とすることが好ましい。
【0008】本発明における半導体装置は如何なる半導
体装置であってもよく、例えば、MOS型トランジス
タ、バイポーラ型トランジスタ、薄膜トランジスタを例
示することができる。
体装置であってもよく、例えば、MOS型トランジス
タ、バイポーラ型トランジスタ、薄膜トランジスタを例
示することができる。
【0009】本発明におけるSiONFは、実際には、
SiOXNYFZの形態であり、X,Y,Zは、プラズマ
CVD法に用いられる原料ガスの配合比に依存して、適
宜変化させることができる。一般的には、Yの値が小さ
くなる程、即ち、SiONFの組成がSiOFに近づく
程、比誘電率は3.0に近づくものの、耐透水性が低く
なる。逆に、Yの値が大きくなる程、即ち、SiONF
の組成がSiNに近づく程、耐透水性が向上するが、比
誘電率は7.0に近づく。従って、半導体装置に要求さ
れる特性に依り、適宜プラズマCVD法に用いられる原
料ガスの配合比を決定し、SiOXNYFZにおけるX,
Y,Zの値を決定すればよい。尚、これらの値は、例え
ば2次イオン質量分析法(SIMS)やフーリエ変換赤
外分光法(FT−IR)等に基づく分析機器にて確認す
ることができる。プラズマCVD法に用いられる原料ガ
スとしては、SiH4やSi2H6、TEOS(tetra-eth
oxy sirane)といったSiソース、N2O、O2といった
Oソース、NH3等のNソース、C2F6やSiF4といっ
たFソースを例示することができるが、これらに限定さ
れるものではない。
SiOXNYFZの形態であり、X,Y,Zは、プラズマ
CVD法に用いられる原料ガスの配合比に依存して、適
宜変化させることができる。一般的には、Yの値が小さ
くなる程、即ち、SiONFの組成がSiOFに近づく
程、比誘電率は3.0に近づくものの、耐透水性が低く
なる。逆に、Yの値が大きくなる程、即ち、SiONF
の組成がSiNに近づく程、耐透水性が向上するが、比
誘電率は7.0に近づく。従って、半導体装置に要求さ
れる特性に依り、適宜プラズマCVD法に用いられる原
料ガスの配合比を決定し、SiOXNYFZにおけるX,
Y,Zの値を決定すればよい。尚、これらの値は、例え
ば2次イオン質量分析法(SIMS)やフーリエ変換赤
外分光法(FT−IR)等に基づく分析機器にて確認す
ることができる。プラズマCVD法に用いられる原料ガ
スとしては、SiH4やSi2H6、TEOS(tetra-eth
oxy sirane)といったSiソース、N2O、O2といった
Oソース、NH3等のNソース、C2F6やSiF4といっ
たFソースを例示することができるが、これらに限定さ
れるものではない。
【0010】本発明においては、配線保護用パッシベー
ション膜をSiONFから構成することで、比誘電率が
3〜7の間の値をパッシベーション膜に付与することが
できる。また、プラズマCVD法を採用することで、低
温(〜450゜C)での成膜が可能であり、Al−Si
やAl−Cu等のアルミニウム合金等との反応が生じ難
く、急峻な下地に対する段差被覆性に優れ、下地との密
着性が良好なSiONF膜を成膜することができる。
ション膜をSiONFから構成することで、比誘電率が
3〜7の間の値をパッシベーション膜に付与することが
できる。また、プラズマCVD法を採用することで、低
温(〜450゜C)での成膜が可能であり、Al−Si
やAl−Cu等のアルミニウム合金等との反応が生じ難
く、急峻な下地に対する段差被覆性に優れ、下地との密
着性が良好なSiONF膜を成膜することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態に基づき本発明を説明する。
施の形態に基づき本発明を説明する。
【0012】図1に本発明のSiONF膜を成膜するの
に適した平行平板型のプラズマCVD装置の概要を示
す。このCVD装置には、原料ガス導入部10、13.
56MHzの高周波を発振するためのRF発振器11、
電極12、半導体基板を載置するための基板載置台1
3、半導体装置を加熱するために基板載置台13の下方
に配設されたヒーター14、排気部15、CVD装置内
の圧力を制御するための圧力制御バルブ16が備えられ
ている。
に適した平行平板型のプラズマCVD装置の概要を示
す。このCVD装置には、原料ガス導入部10、13.
56MHzの高周波を発振するためのRF発振器11、
電極12、半導体基板を載置するための基板載置台1
3、半導体装置を加熱するために基板載置台13の下方
に配設されたヒーター14、排気部15、CVD装置内
の圧力を制御するための圧力制御バルブ16が備えられ
ている。
【0013】例えば半導体基板にMOS型トランジスタ
素子を形成し、その上に層間絶縁層を形成し、この層間
絶縁層上に配線を形成する。配線は何層であってもよ
い。これらのトランジスタ素子の形成方法、層間絶縁層
の成膜方法、配線形成方法は周知の方法で行うことがで
きる。こうして得られた半導体装置20を、図1に示し
たCVD装置の基板載置台13に載置する。
素子を形成し、その上に層間絶縁層を形成し、この層間
絶縁層上に配線を形成する。配線は何層であってもよ
い。これらのトランジスタ素子の形成方法、層間絶縁層
の成膜方法、配線形成方法は周知の方法で行うことがで
きる。こうして得られた半導体装置20を、図1に示し
たCVD装置の基板載置台13に載置する。
【0014】そして、半導体装置の最上層配線の上にプ
ラズマCVD法にてSiONFから成る配線保護用パッ
シベーション膜を、以下に例示する成膜条件にて成膜す
る。 使用原料ガス:SiH4/NH3/N2O/C2F6=18
5/65/65/400sccm 基板温度 :350〜450゜C RFパワー :350〜500W 圧力 :6.7×102Pa(5Torr) 膜厚 :1.0μm
ラズマCVD法にてSiONFから成る配線保護用パッ
シベーション膜を、以下に例示する成膜条件にて成膜す
る。 使用原料ガス:SiH4/NH3/N2O/C2F6=18
5/65/65/400sccm 基板温度 :350〜450゜C RFパワー :350〜500W 圧力 :6.7×102Pa(5Torr) 膜厚 :1.0μm
【0015】こうして、図2の(A)に模式的な一部断
面図を示すように、層間絶縁層21上に形成された最上
層配線22の上に、SiONFから成る配線保護用パッ
シベーション膜23を成膜することができる。図2にお
いて、層間絶縁層21の下方にはトランジスタ素子が形
成された半導体基板が存在するが、かかる半導体基板の
図示は省略した。尚、図2の(B)に示すように、層間
絶縁層21及び最上層配線22の上に、例えばSiO2
系絶縁膜24を形成し、その上にSiONFから成る配
線保護用パッシベーション膜23を成膜してもよい。
面図を示すように、層間絶縁層21上に形成された最上
層配線22の上に、SiONFから成る配線保護用パッ
シベーション膜23を成膜することができる。図2にお
いて、層間絶縁層21の下方にはトランジスタ素子が形
成された半導体基板が存在するが、かかる半導体基板の
図示は省略した。尚、図2の(B)に示すように、層間
絶縁層21及び最上層配線22の上に、例えばSiO2
系絶縁膜24を形成し、その上にSiONFから成る配
線保護用パッシベーション膜23を成膜してもよい。
【0016】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明したSiONF膜の成膜
条件は例示であり、適宜変更することが可能である。
き説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明したSiONF膜の成膜
条件は例示であり、適宜変更することが可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明においては配線保護用パッシベー
ション膜としてSiONFを用いることにより、配線間
のスペースの狭い半導体装置においてパッシベーション
膜の比誘電率の低減を図ることができる結果、配線のR
C時定数を低減させることができ、信号伝播速度の遅延
を回避することができる。また、SiOF膜と比較して
耐透水性に優れているので、半導体装置の信頼性が低下
するという問題が生じることもない。更には、プラズマ
CVD法にてSiONFから成る配線保護用パッシベー
ション膜を成膜するので、耐クラック性に優れた緻密な
膜を得ることができるし、低温での成膜が可能であり、
Al−SiやAl−Cu等のアルミニウム合金等との反
応が生じ難く、急峻な下地に対する段差被覆性に優れ、
下地との優れた密着性を得ることができる。
ション膜としてSiONFを用いることにより、配線間
のスペースの狭い半導体装置においてパッシベーション
膜の比誘電率の低減を図ることができる結果、配線のR
C時定数を低減させることができ、信号伝播速度の遅延
を回避することができる。また、SiOF膜と比較して
耐透水性に優れているので、半導体装置の信頼性が低下
するという問題が生じることもない。更には、プラズマ
CVD法にてSiONFから成る配線保護用パッシベー
ション膜を成膜するので、耐クラック性に優れた緻密な
膜を得ることができるし、低温での成膜が可能であり、
Al−SiやAl−Cu等のアルミニウム合金等との反
応が生じ難く、急峻な下地に対する段差被覆性に優れ、
下地との優れた密着性を得ることができる。
【図1】本発明のSiONF膜を成膜するのに適した平
行平板型のプラズマCVD装置の概要を示す図である。
行平板型のプラズマCVD装置の概要を示す図である。
【図2】半導体装置の模式的な一部断面図である。
10・・・原料ガス導入部、11・・・RF発振器、1
2・・・電極、13・・・基板載置台、14・・・ヒー
ター、15・・・排気部、16・・・圧力制御バルブ、
20・・・半導体装置、21・・・層間絶縁層、22・
・・最上層配線、23・・・配線保護用パッシベーショ
ン膜、24・・・絶縁膜
2・・・電極、13・・・基板載置台、14・・・ヒー
ター、15・・・排気部、16・・・圧力制御バルブ、
20・・・半導体装置、21・・・層間絶縁層、22・
・・最上層配線、23・・・配線保護用パッシベーショ
ン膜、24・・・絶縁膜
Claims (3)
- 【請求項1】半導体装置の最上層配線の上に成膜され、
SiONFから成ることを特徴とする配線保護用パッシ
ベーション膜。 - 【請求項2】半導体装置の最上層配線の上に、プラズマ
CVD法にてSiONFから成る配線保護用パッシベー
ション膜を成膜することを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項3】配線保護用パッシベーション膜の成膜温度
は450゜C以下であることを特徴とする請求項2に記
載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18541796A JPH1012611A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 配線保護用パッシベーション膜、及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18541796A JPH1012611A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 配線保護用パッシベーション膜、及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1012611A true JPH1012611A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=16170430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18541796A Pending JPH1012611A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 配線保護用パッシベーション膜、及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1012611A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10085212B4 (de) * | 1999-11-30 | 2008-11-20 | Intel Corporation, Santa Clara | Dielektrische Schicht, integrierte Schaltung und Verfahren zu deren Herstellung |
WO2012077163A1 (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-14 | 日新電機株式会社 | シリコン酸窒化膜及びその形成方法並びに半導体デバイス |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP18541796A patent/JPH1012611A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10085212B4 (de) * | 1999-11-30 | 2008-11-20 | Intel Corporation, Santa Clara | Dielektrische Schicht, integrierte Schaltung und Verfahren zu deren Herstellung |
WO2012077163A1 (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-14 | 日新電機株式会社 | シリコン酸窒化膜及びその形成方法並びに半導体デバイス |
JP5224012B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2013-07-03 | 日新電機株式会社 | シリコン酸窒化膜の形成方法及び半導体デバイス |
US9058982B2 (en) | 2010-12-08 | 2015-06-16 | Nissin Electric Co., Ltd. | Silicon oxynitride film and method for forming same, and semiconductor device |
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