JPH10135327A

JPH10135327A - 半導体集積回路装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10135327A
Application number: JP28704896A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ohashi; 直史大橋; Hide Yamaguchi; 日出山口; Nobuo Owada; 伸郎大和田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】平坦性が高く配線間ショートが少ない多層配
線を有する半導体集積回路装置およびその製造方法を提
供する。【解決手段】多層配線構造における４層目の層間絶縁
層２８に、無機ＳＯＧ膜２６とその下層および上層に酸
化シリコン膜２５，２７が配置されたものが使用されて
おり、同層の５層目の配線層２９の隣接配線層間の平坦
性が向上し、それらの５層目の配線層２９の配線間ショ
ートが防止されているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造方法に関し、特に、平坦性が高く配線
間ショートが少ない多層配線を有する半導体集積回路装
置およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、多層配線を有する半導体集
積回路装置の製造技術について検討した。以下は、本発
明者によって検討された技術であり、その概要は次のと
おりである。

【０００３】すなわち、多層配線を有する半導体集積回
路装置において、配線層間に介在している層間絶縁層
は、酸化シリコン膜と有機ＳＯＧ（Spin On Glass ）膜
と酸化シリコン膜との３層構造のものが使用されてい
る。

【０００４】この場合、層間絶縁層の製造方法は、下層
配線層の上にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposit
ion ）法を使用して酸化シリコン膜を形成後、回転塗布
法を使用して有機ＳＯＧ膜を堆積することによって、下
層配線層上および隣接する下層配線層の間に堆積した有
機ＳＯＧ膜の平坦化を行っている。その後、下層配線層
上の有機ＳＯＧ膜をエッチバック法によって除去した
後、プラズマＣＶＤ法を使用して酸化シリコン膜を形成
している。

【０００５】なお、半導体集積回路装置における配線層
の形成技術について記載されている文献としては、例え
ば平成元年１１月２日、（株）プレスジャーナル発行の
「’９０最新半導体プロセス技術」ｐ２６７〜ｐ２７３
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した半
導体集積回路装置の製造工程において、塗布膜としての
有機ＳＯＧ膜を用いた平坦化技術を多層配線の層間絶縁
層として適用した場合、下層配線層からの積み重ねによ
って、上層配線層では配線段差以上に絶対標高差が増加
するという問題点が発生している。

【０００７】この場合、下層配線層と同一膜厚の有機Ｓ
ＯＧ膜を形成すると、上層配線層ではエッチバックマー
ジンが低下してしまう。そこで、そのエッチバックマー
ジンの確保のために、上層配線層では有機ＳＯＧ膜の膜
厚を薄膜化する必要があった。しかしながら、塗布膜と
しての有機ＳＯＧ膜の薄膜化は、隣接している配線層間
の平坦性の劣化につながり、それらの同層の配線層をフ
ォトリトグラフィ技術と選択エッチング技術とを使用し
てパターン化する際に、それらの配線層間に配線層と同
一の材料からなる薄膜の配線層がエッチングされずに残
存する不具合が発生し、それらの同層の配線層間ショー
トを引き起こすという問題点が発生している。

【０００８】本発明の目的は、平坦性が高く配線間ショ
ートが少ない多層配線を有する半導体集積回路装置およ
びその製造方法を提供することにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１１】すなわち、（１）．本発明の半導体集積回
路装置は、多層配線構造における４層目以上の層間絶縁
層に、無機ＳＯＧ膜または無機ＳＯＧ膜とその下層およ
び上層に酸化シリコン膜が配置されたものが使用されて
おり、同層配線層の隣接配線層間の平坦性が向上し、そ
れらの配線層などの配線間ショートが防止されているも
のである。

【００１２】（２）．本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、多層配線構造における４層目以上の層間絶縁
層として、無機ＳＯＧ膜を形成する工程を有するもので
あり、その無機ＳＯＧ膜は、ポリヒドロシラザンを使用
し、1.０ｃｃ／分以下の水分が添加された酸素雰囲気下
で３５０℃以上の温度によって加熱成膜しているもので
あることによって、有機ＳＯＧ膜とは異なり、エッチバ
ックマージンを考慮せずに厚膜の無機ＳＯＧ膜が形成で
きるので、同層配線層の隣接配線層間の平坦性が向上
し、それらの配線層などの配線間ショートが防止できる
ものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、重複説明は省略する。

【００１４】図１〜図１０は、本発明の一実施の形態で
ある半導体集積回路装置の製造工程を示す断面図であ
る。同図を用いて、本実施の形態の半導体集積回路装置
およびその製造方法について説明する。

【００１５】まず、半導体基板１に複数のＭＯＳＦＥＴ
（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transisto
r ）を形成する（図１）。この場合、半導体基板１に複
数のＭＯＳＦＥＴを形成する製造工程は、種々の先行技
術を使用して行うことができる。すなわち、例えばｐ型
のシリコン単結晶からなる半導体基板１の表面の選択的
な領域である素子分離領域に熱酸化処理を用いて酸化シ
リコン膜からなるフィールド絶縁膜２を形成する。な
お、図示を省略しているがフィールド絶縁膜２の下に反
転防止用のチャネルストッパー層を形成している。次
に、フィールド絶縁膜２によって囲まれた活性領域に酸
化シリコンからなるゲート絶縁膜３を形成し、このゲー
ト絶縁膜３の上に導電性の多結晶シリコンからなるゲー
ト電極４を形成する。ゲート電極４は、半導体基板１の
上に導電性の多結晶シリコン膜および酸化シリコン膜か
らなる絶縁膜５を順次堆積し、これらを順次エッチング
して形成する。その後、ゲート電極４の側壁に酸化シリ
コン膜からなるサイドウォール絶縁膜６を形成する。そ
の後、半導体基板１に例えばリン（Ｐ）などのｎ型の不
純物をイオン注入してソースおよびドレインとなるｎ型
の半導体領域７を形成する。

【００１６】その後、半導体基板１の上に絶縁膜８を形
成した後、それにコンタクトホールを形成した後、１層
目の配線層９を形成する（図２）。具体的には、半導体
基板１の上に絶縁膜８として例えば酸化シリコン膜をＣ
ＶＤ法を使用して形成した後、ＣＭＰ（Chemical Mecha
nical Polishing 、化学的機械研磨）法を使用してその
絶縁膜８の表面を平坦化する。その後、フォトリソグラ
フィ技術と選択エッチング技術とを使用して絶縁膜８に
コンタクトホールを形成した後、１層目の配線層９とし
て例えばアルミニウム層をスパッタリング法を使用して
堆積した後、フォトリソグラフィ技術と選択エッチング
技術とを使用して１層目の配線層９としてパターンを形
成する。

【００１７】次に、半導体基板１の上にプラズマＣＶＤ
法を使用して薄膜の酸化シリコン膜１０を形成した後、
回転塗布法を使用して有機ＳＯＧ膜１１を形成し、１層
目の配線層９によって凹凸ができている領域を有機ＳＯ
Ｇ膜１１によって埋め込む作業を行う（図３）。この場
合、酸化シリコン膜１０および有機ＳＯＧ膜１１は、酸
化シリコン膜１０と有機ＳＯＧ膜１１と後述する酸化シ
リコン膜１２とからなる３層構造の層間絶縁層（１層目
の層間絶縁層）１３の構成要素となるものである。

【００１８】また、酸化シリコン膜１０は、有機基を含
有している有機ＳＯＧ膜１１が１層目の配線層（下層の
配線層）９と化学反応を発生しないために設けているも
のであり、プラズマＣＶＤ法により形成しているので、
高信頼度の酸化シリコン膜１０となっている。さらに、
有機ＳＯＧ膜１１の形成法は、有機溶剤に溶けたガラス
溶液を半導体基板１の上に回転塗布（スピンコート）
し、加熱処理して酸化シリコン膜とするもので、段差や
凹凸の激しい配線構造の表面に塗布すると、表面が平坦
化され、表面の平らな層間絶縁層１３として有機ＳＯＧ
膜１１が形成できるという長所があるものである。

【００１９】その後、有機ＳＯＧ膜１１のエッチバック
を行い、１層目の配線層９の上に蓄積されている有機Ｓ
ＯＧ膜１１を取り除く作業を行う（図４）。１層目の配
線層９の上に蓄積されている有機ＳＯＧ膜１１を取り除
くことにより、この有機ＳＯＧ膜１１を有する層間絶縁
層１３に後述するスルーホールを開口する時にこの有機
ＳＯＧ膜１１がスルーホール領域に露出しないようにし
ている。スルーホール領域の有機ＳＯＧ膜１１を取り除
くのは、そこに埋め込まれる上層の配線層と有機ＳＯＧ
膜１１とが化学反応を生じるのを防止するためである。

【００２０】次に、有機ＳＯＧ膜１１を被覆するように
再度、薄膜状態の酸化シリコン膜１２をプラズマＣＶＤ
法を使用して形成し、３層構造の層間絶縁層（１層目の
層間絶縁層）１３を形成する。その後、フォトリソグラ
フィ技術と選択エッチング技術を使用して、１層目の層
間絶縁層１３の選択的な領域にスルーホールを形成する
（図５）。

【００２１】その後、半導体基板１の上に２層目の配線
層１４を形成する（図６）。２層目の配線層１４は、例
えばアルミニウム層をスパッタリング法を使用して堆積
した後、フォトリソグラフィ技術と選択エッチング技術
とを使用して２層目の配線層１４としてのパターンを形
成する。

【００２２】前述した１層目の配線層９、１層目の層間
絶縁層１３および２層目の配線層１４を形成する際に、
特有な層間絶縁層１３を使用していることにより、次の
通りの効果が得られる。すなわち、１層目の層間絶縁層
１３は、プラズマＣＶＤ法によって形成された酸化シリ
コン膜１０と酸化シリコン膜１２とによって有機ＳＯＧ
膜１１が被覆されている３層構造の層間絶縁層であり、
有機ＳＯＧ膜１１を使用しているので、層間絶縁層１３
の容量が低減でき、この層間絶縁層１３の上層および下
層の配線層の動作速度を向上させることができることに
よって、それらの配線層が信号用の配線層として適用さ
れている場合、高信頼度でしかも高性能な配線層とする
ことができる。

【００２３】次に、半導体基板１の上に２層目の層間絶
縁層１８を前述した１層目の層間絶縁層１３と同様な製
造工程を用いて、酸化シリコン膜１５と有機ＳＯＧ膜１
６と酸化シリコン膜１７とからなる３層構造の層間絶縁
層１８として形成し、それにスルーホールを形成した
後、３層目の配線層１９を前述した２層目の配線層１４
と同様な製造工程を用いて形成する。その後、半導体基
板１の上に３層目の層間絶縁層２３を前述した１層目の
層間絶縁層１３と同様な製造工程を用いて、酸化シリコ
ン膜２０と有機ＳＯＧ膜２１と酸化シリコン膜２２とか
らなる３層構造の層間絶縁層２３として形成し、それに
スルーホールを形成した後、４層目の配線層２４を前述
した２層目の配線層１４と同様な製造工程を用いて形成
する（図７）。

【００２４】この場合、２層目の層間絶縁層１８および
３層目の層間絶縁層２３は、１層目の層間絶縁層１３と
同様な構造を有するものであり、有機ＳＯＧ膜１６、２
１を使用しているので、層間絶縁層１８、２３の容量が
低減でき、この層間絶縁層１８、２３の上層および下層
の配線層の動作速度を向上させることができることによ
って、それらの配線層が信号用の配線層として適用され
ている場合、高信頼度でしかも高性能な配線層とするこ
とができる。しかしながら、１層目の層間絶縁層１３、
２層目の層間絶縁層１８および３層目の層間絶縁層２３
は、有機ＳＯＧ膜１１、１６、２１を使用しているの
で、その表面部をエッチバックによって除去する際に、
その表面に凹凸が発生して、配線層および層間絶縁層の
積み重ねによって、その凹凸が大きくなっている。

【００２５】次に、半導体基板１の上にプラズマＣＶＤ
法を使用して薄膜の酸化シリコン膜２５を形成した後、
回転塗布法を使用して厚膜の無機ＳＯＧ膜２６を形成
し、４層目の配線層２４によって凹凸ができている領域
を無機ＳＯＧ膜２６によって埋め込む作業を行う（図
８）。この場合、酸化シリコン膜２５および無機ＳＯＧ
膜２６は、酸化シリコン膜２５と無機ＳＯＧ膜２６と後
述する酸化シリコン膜２７とからなる３層構造の層間絶
縁層（４層目の層間絶縁層）２８の構成要素となるもの
である。

【００２６】また、酸化シリコン膜２５は、無機ＳＯＧ
膜２６と４層目の配線層（下層の配線層）２４との密着
性を向上するために設けているものであり、プラズマＣ
ＶＤ法により形成しているので、高信頼度の酸化シリコ
ン膜２５となっている。さらに、無機ＳＯＧ膜２６の形
成法は、無機塗布液を半導体基板１の上に回転塗布（ス
ピンコート）し、加熱処理して酸化シリコン膜とするも
ので、有機ＳＯＧ膜とは異なり配線層との化学反応が発
生しないので、エッチバックを行う必要がなく、そのエ
ッチバックマージンを考慮せずに厚膜の無機ＳＯＧ膜２
６を形成することができる。しかも、無機ＳＯＧ膜２６
は、塗布膜であることによって、段差や凹凸の激しい配
線構造の表面に塗布すると、表面が平坦化され、表面の
平らな層間絶縁層としての無機ＳＯＧ膜２６が形成でき
る。

【００２７】この場合、本実施の形態の無機ＳＯＧ膜２
６の形成法として、ポリヒドロシラザンを用いた無機塗
布液を半導体基板１の上に回転塗布（スピンコート）
し、1.０ｃｃ／分以下の水分が添加された酸素雰囲気下
で３５０℃以上の温度によって加熱成膜している。ま
た、無機ＳＯＧ膜２６の成膜時における水分添加方法
は、水の気化または水素と酸素との混合燃焼を使用して
いる。その結果、本実施の形態の無機ＳＯＧ膜２６は、
絶縁膜としての膜質の安定化とクラックの発生の防止な
どの種々のダメージを低減でき、特に配線層が0.５μｍ
以下の配線段差となっているものにおいて、無機ＳＯＧ
膜２６の耐クラック性が向上できると共にスルーホール
の形成時の脱ガスによるスルーホールの接続不良（ポイ
ズンドビア）を防止できることによって、半導体集積回
路装置の多層配線の電気特性および信頼度を高めること
ができる。

【００２８】その後、無機ＳＯＧ膜２６をエッチバック
することなく、その無機ＳＯＧ膜２６を被覆するように
再度、高信頼度で薄膜状態の酸化シリコン膜２７をプラ
ズマＣＶＤ法を使用して形成し、３層構造の層間絶縁層
（４層目の層間絶縁層）２８を形成する。その後、フォ
トリソグラフィ技術と選択エッチング技術を使用して、
４層目の層間絶縁層２８の選択的な領域にスルーホール
を形成する（図９）。

【００２９】その後、半導体基板１の上に５層目の配線
層２９を形成した後、ＣＶＤ法を使用して酸化シリコン
膜または窒化シリコン膜などからなるパッシベーション
膜３０を形成することにより、半導体集積回路装置の製
造工程を終了する（図１０）。この場合、５層目の配線
層２９は、例えばアルミニウム層をスパッタリング法を
使用して堆積した後、フォトリソグラフィ技術と選択エ
ッチング技術とを使用して５層目の配線層２９としてパ
ターンを形成する。また、５層目の配線層２９は最上層
の配線層であることにより、電源用配線層などに適用で
きる。

【００３０】前述した本実施の形態の半導体集積回路装
置およびその製造方法によれば、４層目の層間絶縁層２
８として、無機ＳＯＧ膜２６とそれの下層および上層に
配置したプラズマＣＶＤ法を使用して形成した酸化シリ
コン膜２５，２７とからなる３層構造の層間絶縁層２８
としていることによって、４層目の配線層２４の絶対標
高差が増加していても、エッチバックマージンを考慮せ
ずに厚膜が形成できる無機ＳＯＧ膜２６を使用している
ので、５層目の配線層２９の隣接配線層間の層間絶縁層
２８の平坦化が向上でき、５層目の配線層２９をパター
ン化する際に隣接配線層間に配線層２９が残存して配線
間ショートが発生するのを防止できる。

【００３１】その結果、半導体集積回路装置における多
層配線を形成する際に、配線間ショートの発生が防止で
きるので、高信頼度でしかも高性能の多層配線を有する
半導体集積回路装置を製造工程の簡略化および高製造歩
留りをもって製造することができる。

【００３２】また、前述した本実施の形態の半導体集積
回路装置およびその製造方法によれば、４層目の層間絶
縁層２８として無機ＳＯＧ膜２６を使用し、その無機Ｓ
ＯＧ膜２６の形成法として、ポリヒドロシラザンを用い
た無機塗布液を半導体基板１の上に回転塗布（スピンコ
ート）し、1.０ｃｃ／分以下の水分が添加された酸素雰
囲気下で３５０℃以上の温度によって加熱成膜してい
る。また、無機ＳＯＧ膜２６の成膜時における水分添加
方法は、水の気化または水素と酸素との混合燃焼を使用
している。その結果、本実施の形態の無機ＳＯＧ膜２６
は、絶縁膜としての膜質の安定化とクラックの発生の防
止などの種々のダメージを低減でき、特に配線層が0.５
μｍ以下の配線段差となっているものにおいて、無機Ｓ
ＯＧ膜２６の耐クラック性が向上できると共にスルーホ
ールの形成時の脱ガスによるスルーホールの接続不良
（ポイズンドビア）を防止できることによって、半導体
集積回路装置の多層配線の電気特性および信頼度を高め
ることができる。

【００３３】さらに、前述した本実施の形態の半導体集
積回路装置およびその製造方法によれば、３層目以下の
層間絶縁層として、有機ＳＯＧ膜を有する３層構造の層
間絶縁層を使用していることにより、層間絶縁層の容量
を低減できるので、それらの層間絶縁層の下層および上
層の配線層を信号用配線層に適用しても配線層の動作速
度を向上できるなどの高性能でしかも高信頼度の多層配
線とすることができる。

【００３４】また、４層目の層間絶縁層２８として、無
機ＳＯＧ膜２６を有する３層構造の層間絶縁層を使用し
ていることにより、有機ＳＯＧ膜を有する層間絶縁層よ
りも層間絶縁層の容量が大きくなるけれども、４層目の
層間絶縁層２８の上の５層目の配線層２９を電源用配線
層などに適用することにより、層間絶縁層の容量が大き
くても配線層の性能および信頼度に悪影響を与えること
が最低限に抑えることができる。

【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。

【００３６】例えば、４層目の層間絶縁層として、無機
ＳＯＧ膜の下層と上層にプラズマＣＶＤ法を使用して形
成した酸化シリコン膜を有する３層構造の層間絶縁層以
外に、無機ＳＯＧ膜とＣＶＤ法により形成した酸化シリ
コン膜、窒化シリコン膜、ＰＳＧ（Phospho Silicate G
lass）膜またはＢＰＳＧ（Boro Phospho Silicate Glas
s ）膜と組み合わせた積層構造の層間絶縁層とすること
ができる。また、半導体集積回路装置の多層配線におけ
る４層目の層間絶縁層以上の層間絶縁層に無機ＳＯＧ膜
を有する層間絶縁層を適用することができる。

【００３７】また、３層目以下の層間絶縁層として、有
機ＳＯＧ膜の下層と上層にプラズマＣＶＤ法を使用して
形成した酸化シリコン膜を有する３層構造の層間絶縁層
以外に、ＣＶＤ法により形成した酸化シリコン膜、窒化
シリコン膜、ＰＳＧ膜またはＢＰＳＧ膜あるいはそれら
を組み合わせた積層構造の絶縁膜からなる層間絶縁層と
することができる。

【００３８】さらに、本発明は、半導体素子を形成して
いる半導体基板をＳＯＩ（Siliconon Insulator）基板
に変更することができ、ＭＯＳＦＥＴ、ＣＭＯＳＦＥＴ
およびバイポーラトランジスタなどの種々の半導体素子
を組み合わせた態様の半導体集積回路装置およびその製
造方法とすることができる。

【００３９】さらにまた、本発明は、ＭＯＳＦＥＴ、Ｃ
ＭＯＳＦＥＴなどを構成要素とするロジック系あるいは
ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ
（Static Random Access Memory ）などのメモリ系など
を有する種々の半導体集積回路装置およびその製造方法
に適用できる。

【００４０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４１】（１）．本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法によれば、４層目以上の層間絶縁層とし
て、無機ＳＯＧ膜とそれの下層および上層に配置したプ
ラズマＣＶＤ法を使用して形成した酸化シリコン膜とか
らなる３層構造の層間絶縁層としていることによって、
４層目の配線層の絶対標高差が増加していても、エッチ
バックマージンを考慮せずに厚膜が形成できる無機ＳＯ
Ｇ膜を使用しているので、５層目の配線層の隣接配線層
間の層間絶縁層の平坦化が向上でき、５層目の配線層を
パターン化する際に隣接配線層間に配線層が残存して配
線間ショートが発生するのを防止できる。

【００４２】その結果、半導体集積回路装置における多
層配線を形成する際に、配線間ショートの発生が防止で
きるので、高信頼度でしかも高性能の多層配線を有する
半導体集積回路装置を製造工程の簡略化および高製造歩
留りをもって製造することができる。

【００４３】（２）．本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法によれば、４層目以上の層間絶縁層とし
て、無機ＳＯＧ膜を使用し、その無機ＳＯＧ膜の形成法
として、ポリヒドロシラザンを用いた無機塗布液を半導
体基板の上に回転塗布（スピンコート）し、1.０ｃｃ／
分以下の水分が添加された酸素雰囲気下で３５０℃以上
の温度によって加熱成膜している。また、無機ＳＯＧ膜
の成膜時における水添加方法は、水の気化または水素と
酸素との混合燃焼を使用している。

【００４４】その結果、本発明の無機ＳＯＧ膜は、絶縁
膜としての膜質の安定化とクラックの発生の防止などの
種々のダメージを低減でき、特に配線層が0.５μｍ以下
の配線段差となっているものにおいて、無機ＳＯＧ膜の
耐クラック性が向上できると共にスルーホールの形成時
の脱ガスによるスルーホールの接続不良を防止できるこ
とによって、半導体集積回路装置の多層配線の電気特性
および信頼度を高めることができる。

【００４５】（３）．本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法によれば、３層目以下の層間絶縁層とし
て、有機ＳＯＧ膜を有する３層構造の層間絶縁層を使用
していることにより、層間絶縁層の容量を低減できるの
で、それらの層間絶縁層の下層および上層の配線層を信
号用配線層に適用しても配線層の動作速度を向上できる
などの高性能でしかも高信頼度の多層配線とすることが
できる。

【００４６】また、４層目以上の層間絶縁層として、無
機ＳＯＧ膜を有する３層構造の層間絶縁層を使用してい
ることにより、有機ＳＯＧ膜を有する層間絶縁層よりも
層間絶縁層の容量が大きくなるけれども、４層目以上の
層間絶縁層の上の配線層を電源用配線層などに適用する
ことにより、層間絶縁層の容量が大きくても配線層の性
能および信頼度に悪影響を与えることが最低限に抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図５】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図６】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図７】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図８】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図９】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。

【図１０】本発明の一実施の形態である半導体集積回路
装置の製造工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１半導体基板２フィールド絶縁膜３ゲート絶縁膜４ゲート電極５絶縁膜６サイドウォール絶縁膜７半導体領域８絶縁膜９（１層目の）配線層１０酸化シリコン膜１１有機ＳＯＧ膜１２酸化シリコン膜１３（１層目の）層間絶縁層１４（２層目の）配線層１５酸化シリコン膜１６有機ＳＯＧ膜１７酸化シリコン膜１８（２層目の）層間絶縁層１９（３層目の）配線層２０酸化シリコン膜２１有機ＳＯＧ膜２２酸化シリコン膜２３（３層目の）層間絶縁層２４（４層目の）配線層２５酸化シリコン膜２６無機ＳＯＧ膜２７酸化シリコン膜２８（４層目の）層間絶縁層２９（５層目の）配線層３０パッシベーション膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多層配線構造における４層目以上の層間
絶縁層に、無機ＳＯＧ膜が使用されていることを特徴と
する半導体集積回路装置。
【請求項２】請求項１記載の半導体集積回路装置であ
って、４層目以上の前記層間絶縁層は、前記無機ＳＯＧ
膜の下層および上層に酸化シリコン膜が配置されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３】請求項２記載の半導体集積回路装置であ
って、前記酸化シリコン膜は、プラズマＣＶＤ法を使用
して形成されている酸化シリコン膜であることを特徴と
する半導体集積回路装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の半
導体集積回路装置であって、３層目以下の層間絶縁層
に、有機ＳＯＧ膜とその下層および上層に酸化シリコン
膜が配置されているものが使用されていることを特徴と
する半導体集積回路装置。
【請求項５】多層配線構造の４層目以上の層間絶縁層
として、無機ＳＯＧ膜を形成する工程を有することを特
徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項６】請求項５記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記無機ＳＯＧ膜は、ポリヒドロシラ
ザンを使用し、1.０ｃｃ／分以下の水分が添加された酸
素雰囲気下で３５０℃以上の温度によって加熱成膜して
いることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項７】請求項６記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記無機ＳＯＧ膜の成膜時における水
添加方法は、水の気化または水素と酸素との混合燃焼を
使用していることを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
【請求項８】請求項５〜７のいずれか１項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法であって、層間絶縁層とし
ての前記無機ＳＯＧ膜の下層および上層に酸化シリコン
膜をプラズマＣＶＤ法を使用して形成する工程を有する
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項９】請求項５〜８のいずれか１項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法であって、３層目以下の層
間絶縁層に、有機ＳＯＧ膜とその下層および上層に酸化
シリコン膜をプラズマＣＶＤ法を使用して形成する工程
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。