JPH11204527A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH11204527A JPH11204527A JP775298A JP775298A JPH11204527A JP H11204527 A JPH11204527 A JP H11204527A JP 775298 A JP775298 A JP 775298A JP 775298 A JP775298 A JP 775298A JP H11204527 A JPH11204527 A JP H11204527A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リン、ホウ素等の不純物を添加した低融点の
シリコン酸化膜を成膜後、融点以上で熱処理を施すこと
によりリフローさせて層間絶縁膜を平坦化する半導体装
置の製造方法において、熱処理によるリフローを円滑に
進行させて、良好な平坦性を有する層間絶縁膜を、工程
数を増大させることなく得る。 【解決手段】 ＢＰＳＧ膜６を形成後、熱処理の雰囲気
ガスＮ2のみと、Ｎ2にエッチングガスＨＦを添加した雰
囲気とを、切り替えて交互に繰り返して熱処理を行い、
雰囲気ガスＮ2のみの熱処理による不純物の外方拡散に
より、ＢＰＳＧ膜６表面の濃度低下を生じてリフローを
妨げる濃度低化層６ａ、６ｂが形成されても、次にエッ
チングガスＨＦを添加した雰囲気に切り替えることによ
り、濃度低化層６ａ、６ｂがエッチング除去され、良好
にＢＰＳＧ膜６のリフローが進行して、平坦性の向上し
た層間絶縁膜（ＢＰＳＧ膜６）が形成できる。
シリコン酸化膜を成膜後、融点以上で熱処理を施すこと
によりリフローさせて層間絶縁膜を平坦化する半導体装
置の製造方法において、熱処理によるリフローを円滑に
進行させて、良好な平坦性を有する層間絶縁膜を、工程
数を増大させることなく得る。 【解決手段】 ＢＰＳＧ膜６を形成後、熱処理の雰囲気
ガスＮ2のみと、Ｎ2にエッチングガスＨＦを添加した雰
囲気とを、切り替えて交互に繰り返して熱処理を行い、
雰囲気ガスＮ2のみの熱処理による不純物の外方拡散に
より、ＢＰＳＧ膜６表面の濃度低下を生じてリフローを
妨げる濃度低化層６ａ、６ｂが形成されても、次にエッ
チングガスＨＦを添加した雰囲気に切り替えることによ
り、濃度低化層６ａ、６ｂがエッチング除去され、良好
にＢＰＳＧ膜６のリフローが進行して、平坦性の向上し
た層間絶縁膜（ＢＰＳＧ膜６）が形成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造方法に関し、特に層間絶縁膜の平坦化方法に関するも
のである。
造方法に関し、特に層間絶縁膜の平坦化方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化に伴う配線
構造の多層化により、層間絶縁膜の平坦化の向上は重要
である。層間絶縁膜は、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）等の
不純物を添加した低融点のシリコン酸化膜、例えば、Ｂ
ＰＳＧ膜、ＰＳＧ膜またはＢＰＴＥＯＳ膜を用いて形成
し、融点以上で熱処理を施すことにより、膜を流動させ
て平坦化（リフロー）を行う方法が従来から広く用いら
れている。従来の層間絶縁膜の平坦化方法を図３に基づ
いて以下に示す。まず、配線層などのパターン１が形成
された半導体基板２上に、例えばＣＶＤ法によりＢＰＳ
Ｇ膜３を０．６〜１．０μｍ程度の厚さに形成する（図
３（ａ））。次に、８００〜９００℃程度の熱処理を、
窒素雰囲気で３０分程度半導体基板２に施すことによ
り、ＢＰＳＧ膜３をリフローさせる（図３（ｂ））。こ
れによりＢＰＳＧ膜３の平坦化を完了する。なお、ＢＰ
ＳＧ膜３の膜厚は厚い方が平坦性を良好にし易いため、
所望の膜厚よりも厚く形成し、リフロー後にウェットエ
ッチング処理を施し、所望の膜厚のＢＰＳＧ膜３を得る
場合もある。
構造の多層化により、層間絶縁膜の平坦化の向上は重要
である。層間絶縁膜は、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）等の
不純物を添加した低融点のシリコン酸化膜、例えば、Ｂ
ＰＳＧ膜、ＰＳＧ膜またはＢＰＴＥＯＳ膜を用いて形成
し、融点以上で熱処理を施すことにより、膜を流動させ
て平坦化（リフロー）を行う方法が従来から広く用いら
れている。従来の層間絶縁膜の平坦化方法を図３に基づ
いて以下に示す。まず、配線層などのパターン１が形成
された半導体基板２上に、例えばＣＶＤ法によりＢＰＳ
Ｇ膜３を０．６〜１．０μｍ程度の厚さに形成する（図
３（ａ））。次に、８００〜９００℃程度の熱処理を、
窒素雰囲気で３０分程度半導体基板２に施すことによ
り、ＢＰＳＧ膜３をリフローさせる（図３（ｂ））。こ
れによりＢＰＳＧ膜３の平坦化を完了する。なお、ＢＰ
ＳＧ膜３の膜厚は厚い方が平坦性を良好にし易いため、
所望の膜厚よりも厚く形成し、リフロー後にウェットエ
ッチング処理を施し、所望の膜厚のＢＰＳＧ膜３を得る
場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の半導体装置の製造方法における層間絶縁膜の平坦化
は、不純物を添加したＢＰＳＧ膜３等の低融点のシリコ
ン酸化膜を堆積した後、窒素雰囲気中の熱処理でリフロ
ーさせることにより行っていた。しかしながら、この様
な熱処理のみでリフローさせる場合、熱処理中にＢＰＳ
Ｇ膜３に添加されていた不純物が膜表面から外方拡散
し、図４に示すように、ＢＰＳＧ膜３表面の不純物濃度
が低下して低濃度のＢＰＳＧ層３ａ（以下、濃度低化層
３ａと称す）が形成され、それによりリフローの進行が
妨げられ、良好な平坦化が行えないものであった。
の半導体装置の製造方法における層間絶縁膜の平坦化
は、不純物を添加したＢＰＳＧ膜３等の低融点のシリコ
ン酸化膜を堆積した後、窒素雰囲気中の熱処理でリフロ
ーさせることにより行っていた。しかしながら、この様
な熱処理のみでリフローさせる場合、熱処理中にＢＰＳ
Ｇ膜３に添加されていた不純物が膜表面から外方拡散
し、図４に示すように、ＢＰＳＧ膜３表面の不純物濃度
が低下して低濃度のＢＰＳＧ層３ａ（以下、濃度低化層
３ａと称す）が形成され、それによりリフローの進行が
妨げられ、良好な平坦化が行えないものであった。
【０００４】また、製造工程の条件によっては、ＢＰＳ
Ｇ膜３を堆積後、異物除去等の目的で、水洗等の前処理
を半導体基板２に施した後、上記のような熱処理による
リフローを行うことがあるが、この場合も上記前処理に
より、ＢＰＳＧ膜３表面層の不純物濃度が低下して、良
好なリフローの妨げになるものであった。さらに従来で
は、層間絶縁膜の膜厚と平坦性の要求度により、上述し
たように、リフロー後にウェットエッチング処理を施す
場合もあったが、工程数が増大し、工期が長くなるとい
う問題点があった。
Ｇ膜３を堆積後、異物除去等の目的で、水洗等の前処理
を半導体基板２に施した後、上記のような熱処理による
リフローを行うことがあるが、この場合も上記前処理に
より、ＢＰＳＧ膜３表面層の不純物濃度が低下して、良
好なリフローの妨げになるものであった。さらに従来で
は、層間絶縁膜の膜厚と平坦性の要求度により、上述し
たように、リフロー後にウェットエッチング処理を施す
場合もあったが、工程数が増大し、工期が長くなるとい
う問題点があった。
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたものであって、不純物を添加した低融
点のシリコン酸化膜を成膜後、融点以上で熱処理を施す
ことによりリフローさせて層間絶縁膜を平坦化する半導
体装置の製造方法において、熱処理によるリフローを円
滑に進行させて、良好な平坦性を有する所望の膜厚の層
間絶縁膜を、工程数を増大させることなく得ることを目
的とする。
るために成されたものであって、不純物を添加した低融
点のシリコン酸化膜を成膜後、融点以上で熱処理を施す
ことによりリフローさせて層間絶縁膜を平坦化する半導
体装置の製造方法において、熱処理によるリフローを円
滑に進行させて、良好な平坦性を有する所望の膜厚の層
間絶縁膜を、工程数を増大させることなく得ることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる請求項
１記載の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、リ
ン、ホウ素等の不純物を含んだ低融点シリコン酸化膜を
形成した後、熱処理によりリフローさせて上記低融点シ
リコン酸化膜を平坦化することにより、層間絶縁膜を形
成する製造方法であって、熱処理による上記低融点シリ
コン酸化膜のリフローの際、熱処理の雰囲気ガスにエッ
チングガスを添加するものである。
１記載の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、リ
ン、ホウ素等の不純物を含んだ低融点シリコン酸化膜を
形成した後、熱処理によりリフローさせて上記低融点シ
リコン酸化膜を平坦化することにより、層間絶縁膜を形
成する製造方法であって、熱処理による上記低融点シリ
コン酸化膜のリフローの際、熱処理の雰囲気ガスにエッ
チングガスを添加するものである。
【０００７】この発明に係わる請求項２記載の半導体装
置の製造方法は、請求項１において、エッチングガスの
添加を熱処理中を通して連続的に行うことにより、低融
点シリコン酸化膜の表面をエッチングしながらリフロー
させるものである。
置の製造方法は、請求項１において、エッチングガスの
添加を熱処理中を通して連続的に行うことにより、低融
点シリコン酸化膜の表面をエッチングしながらリフロー
させるものである。
【０００８】この発明に係わる請求項３記載の半導体装
置の製造方法は、請求項１において、熱処理時間を複数
に分割して、雰囲気ガスのみと、エッチングガスを添加
した雰囲気ガスとを、切り替えて交互に繰り返すことに
より、低融点シリコン酸化膜のリフローと、該膜表面の
エッチングとを繰り返すものである。
置の製造方法は、請求項１において、熱処理時間を複数
に分割して、雰囲気ガスのみと、エッチングガスを添加
した雰囲気ガスとを、切り替えて交互に繰り返すことに
より、低融点シリコン酸化膜のリフローと、該膜表面の
エッチングとを繰り返すものである。
【０００９】この発明に係わる請求項４記載の半導体装
置の製造方法は、請求項１において、低融点シリコン酸
化膜の形成後、熱処理に先立って水洗等の前処理を施
し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記低融点シリコン酸化
膜の表面をエッチングして、上記低融点シリコン酸化膜
をリフローさせるこものである。
置の製造方法は、請求項１において、低融点シリコン酸
化膜の形成後、熱処理に先立って水洗等の前処理を施
し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記低融点シリコン酸化
膜の表面をエッチングして、上記低融点シリコン酸化膜
をリフローさせるこものである。
【００１０】この発明に係わる請求項５記載の半導体装
置の製造方法は、請求項１において、リン、ホウ素等の
不純物を含んだ低融点シリコン酸化膜と、その上に不純
物を含まないシリコン酸化膜とを、連続的に順次形成
し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記不純物を含まないシ
リコン酸化膜をエッチングして、上記低融点シリコン酸
化膜をリフローさせるものである。
置の製造方法は、請求項１において、リン、ホウ素等の
不純物を含んだ低融点シリコン酸化膜と、その上に不純
物を含まないシリコン酸化膜とを、連続的に順次形成
し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記不純物を含まないシ
リコン酸化膜をエッチングして、上記低融点シリコン酸
化膜をリフローさせるものである。
【００１１】この発明に係わる請求項６記載の半導体装
置の製造方法は、請求項１、３、４または５のいずれか
において、低融点シリコン酸化膜の熱処理において、熱
処理終了までの所定の間、熱処理の雰囲気ガスにエッチ
ングガスを添加することにより、上記低融点シリコン酸
化膜を、リフロー終了時に所定の膜厚までエッチングす
るものである。
置の製造方法は、請求項１、３、４または５のいずれか
において、低融点シリコン酸化膜の熱処理において、熱
処理終了までの所定の間、熱処理の雰囲気ガスにエッチ
ングガスを添加することにより、上記低融点シリコン酸
化膜を、リフロー終了時に所定の膜厚までエッチングす
るものである。
【００１２】この発明に係わる請求項７記載の半導体装
置の製造方法は、請求項１〜６のいずれかにおいて、添
加するエッチングガスが、無水フッ酸、あるいは３フッ
化塩素であるものである。
置の製造方法は、請求項１〜６のいずれかにおいて、添
加するエッチングガスが、無水フッ酸、あるいは３フッ
化塩素であるものである。
【００１３】この発明に係わる請求項８記載の半導体装
置の製造方法は、請求項１〜７のいずれかにおいて、一
連の熱処理を減圧炉を用いて行うものである。
置の製造方法は、請求項１〜７のいずれかにおいて、一
連の熱処理を減圧炉を用いて行うものである。
【００１４】この発明に係わる請求項９記載の半導体装
置の製造方法は、半導体基板上に、リン、ホウ素等の不
純物を含んだ低融点シリコン酸化膜を形成した後、熱処
理によりリフローさせて上記低融点シリコン酸化膜を平
坦化することにより、層間絶縁膜を形成する製造方法で
あって、上記熱処理工程を複数に分割して、既に行われ
た熱処理により上記不純物の濃度低下が生じた上記低融
点シリコン酸化膜表面層をエッチング除去する工程を、
分割された上記熱処理工程の間に設けるものである。
置の製造方法は、半導体基板上に、リン、ホウ素等の不
純物を含んだ低融点シリコン酸化膜を形成した後、熱処
理によりリフローさせて上記低融点シリコン酸化膜を平
坦化することにより、層間絶縁膜を形成する製造方法で
あって、上記熱処理工程を複数に分割して、既に行われ
た熱処理により上記不純物の濃度低下が生じた上記低融
点シリコン酸化膜表面層をエッチング除去する工程を、
分割された上記熱処理工程の間に設けるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による層間絶縁膜の平坦化方法を示す断
面図である。まず、半導体基板４上に形成された配線層
などのパターン５を覆って全面に、層間絶縁膜となるＢ
ＰＳＧ膜６を、例えばＣＶＤ法により０．６〜１．０μ
ｍ程度の厚さに形成する（図１（ａ））。次に、減圧炉
としての減圧ＣＶＤ装置を用いて、８００〜９００℃程
度の熱処理を３０分程度半導体基板４に施すことによ
り、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせる方法について、以下
に詳細に説明する。まず、窒素（Ｎ2）雰囲気で８００
〜９００℃程度の温度に保ち、５〜７分程度の熱処理を
半導体基板４に施す。この熱処理によってＢＰＳＧ膜６
のリフローが進行するが、ＢＰＳＧ膜６に添加されてい
た不純物が膜表面から外方拡散し、ＢＰＳＧ膜６表面の
不純物濃度が低下して低濃度のＢＰＳＧ層６ａ（以下、
濃度低化層６ａと称す）が形成され、リフローの進行が
妨げられる（図１（ｂ））。
実施の形態１を図について説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による層間絶縁膜の平坦化方法を示す断
面図である。まず、半導体基板４上に形成された配線層
などのパターン５を覆って全面に、層間絶縁膜となるＢ
ＰＳＧ膜６を、例えばＣＶＤ法により０．６〜１．０μ
ｍ程度の厚さに形成する（図１（ａ））。次に、減圧炉
としての減圧ＣＶＤ装置を用いて、８００〜９００℃程
度の熱処理を３０分程度半導体基板４に施すことによ
り、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせる方法について、以下
に詳細に説明する。まず、窒素（Ｎ2）雰囲気で８００
〜９００℃程度の温度に保ち、５〜７分程度の熱処理を
半導体基板４に施す。この熱処理によってＢＰＳＧ膜６
のリフローが進行するが、ＢＰＳＧ膜６に添加されてい
た不純物が膜表面から外方拡散し、ＢＰＳＧ膜６表面の
不純物濃度が低下して低濃度のＢＰＳＧ層６ａ（以下、
濃度低化層６ａと称す）が形成され、リフローの進行が
妨げられる（図１（ｂ））。
【００１６】次に、８００〜９００℃程度の温度に保っ
た状態で、例えば、エッチングガスとしての無水フッ酸
（ＨＦ）を１００〜５００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰
囲気ガスとしてのＮ2を５０００〜１００００ｓｃｃｍ
程度流して希釈した雰囲気で、５〜７分程度の熱処理を
半導体基板４に施す。ＢおよびＰを含むＢＰＳＧ膜６
（６ａ）に含まれるＰ2Ｏ5、Ｂ2Ｏ3およびＳｉＯ2は、
それぞれ以下のようにエッチングガスＨＦと反応して、
エッチングされる。 Ｐ2Ｏ5＋１０ＨＦ→２ＰＦ5＋５Ｈ2Ｏ Ｂ2Ｏ3＋６ＨＦ→２ＢＦ3＋３Ｈ2Ｏ ＳｉＯ2＋４ＨＦ→ＳｉＦ4＋２Ｈ2Ｏ これにより、半導体基板６表面の濃度低下層６ａは、エ
ッチングガスＨＦに晒されて約５０ｎｍの厚さでエッチ
ングされる。またこのエッチング中にも熱処理によりＢ
ＰＳＧ膜６のリフローは進行する（図１（ｃ））。
た状態で、例えば、エッチングガスとしての無水フッ酸
（ＨＦ）を１００〜５００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰
囲気ガスとしてのＮ2を５０００〜１００００ｓｃｃｍ
程度流して希釈した雰囲気で、５〜７分程度の熱処理を
半導体基板４に施す。ＢおよびＰを含むＢＰＳＧ膜６
（６ａ）に含まれるＰ2Ｏ5、Ｂ2Ｏ3およびＳｉＯ2は、
それぞれ以下のようにエッチングガスＨＦと反応して、
エッチングされる。 Ｐ2Ｏ5＋１０ＨＦ→２ＰＦ5＋５Ｈ2Ｏ Ｂ2Ｏ3＋６ＨＦ→２ＢＦ3＋３Ｈ2Ｏ ＳｉＯ2＋４ＨＦ→ＳｉＦ4＋２Ｈ2Ｏ これにより、半導体基板６表面の濃度低下層６ａは、エ
ッチングガスＨＦに晒されて約５０ｎｍの厚さでエッチ
ングされる。またこのエッチング中にも熱処理によりＢ
ＰＳＧ膜６のリフローは進行する（図１（ｃ））。
【００１７】次に、再びＮ2雰囲気のみにして５〜７分
程度の熱処理を半導体基板４に施すと、図１（ｂ）で示
した場合と同様に、ＢＰＳＧ膜６のリフローが進行する
が、不純物の外方拡散によりＢＰＳＧ膜６表面に再び濃
度低化層６ｂが形成される（図１（ｄ））。この後、再
度図１（ｃ）で示した場合と同様に、エッチングガスＨ
Ｆを熱処理の雰囲気ガスＮ2で希釈した雰囲気で、５〜
７分程度の熱処理を半導体基板４に施して、約５０ｎｍ
の厚さで濃度低下層６ｂをエッチングした後、さらに再
びＮ2雰囲気のみにして５〜７分程度の熱処理を半導体
基板４に施して、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせる（図１
（ｅ））。これによりＢＰＳＧ膜６の平坦化を完了す
る。
程度の熱処理を半導体基板４に施すと、図１（ｂ）で示
した場合と同様に、ＢＰＳＧ膜６のリフローが進行する
が、不純物の外方拡散によりＢＰＳＧ膜６表面に再び濃
度低化層６ｂが形成される（図１（ｄ））。この後、再
度図１（ｃ）で示した場合と同様に、エッチングガスＨ
Ｆを熱処理の雰囲気ガスＮ2で希釈した雰囲気で、５〜
７分程度の熱処理を半導体基板４に施して、約５０ｎｍ
の厚さで濃度低下層６ｂをエッチングした後、さらに再
びＮ2雰囲気のみにして５〜７分程度の熱処理を半導体
基板４に施して、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせる（図１
（ｅ））。これによりＢＰＳＧ膜６の平坦化を完了す
る。
【００１８】この実施の形態１では、熱処理の雰囲気ガ
スＮ2のみと、Ｎ2にエッチングガスＨＦを添加した雰囲
気とを、切り替えて交互に繰り返して熱処理を行ってい
るため、雰囲気ガスＮ2のみの熱処理による不純物の外
方拡散によりＢＰＳＧ膜６表面に濃度低化層６ａ、６ｂ
が形成されても、次にエッチングガスＨＦを添加した雰
囲気に切り替えることにより、濃度低化層６ａ、６ｂが
エッチング除去される。これにより、濃度低化層６ａ、
６ｂがＢＰＳＧ膜６のリフローを妨げるのを防止し、良
好にＢＰＳＧ膜６のリフローが進行するため、平坦性の
向上した層間絶縁膜（ＢＰＳＧ膜６）が形成できる。ま
た、同一装置を用いて、ガスを切り替えるだけで、リフ
ローとエッチングとの双方を実施でき、層間絶縁膜の平
坦性向上が、容易に達成できる。また、減圧ＣＶＤ装置
を用いたため、常圧のものに比して、濃度低化層６ａ、
６ｂのエッチングの際の面内均一性が良好で、リフロー
の均一性も向上する。
スＮ2のみと、Ｎ2にエッチングガスＨＦを添加した雰囲
気とを、切り替えて交互に繰り返して熱処理を行ってい
るため、雰囲気ガスＮ2のみの熱処理による不純物の外
方拡散によりＢＰＳＧ膜６表面に濃度低化層６ａ、６ｂ
が形成されても、次にエッチングガスＨＦを添加した雰
囲気に切り替えることにより、濃度低化層６ａ、６ｂが
エッチング除去される。これにより、濃度低化層６ａ、
６ｂがＢＰＳＧ膜６のリフローを妨げるのを防止し、良
好にＢＰＳＧ膜６のリフローが進行するため、平坦性の
向上した層間絶縁膜（ＢＰＳＧ膜６）が形成できる。ま
た、同一装置を用いて、ガスを切り替えるだけで、リフ
ローとエッチングとの双方を実施でき、層間絶縁膜の平
坦性向上が、容易に達成できる。また、減圧ＣＶＤ装置
を用いたため、常圧のものに比して、濃度低化層６ａ、
６ｂのエッチングの際の面内均一性が良好で、リフロー
の均一性も向上する。
【００１９】実施の形態２．上記実施の形態１では、熱
処理の雰囲気ガスＮ2のみと、Ｎ2にエッチングガスＨＦ
を添加した雰囲気とを、切り替えて交互に繰り返して熱
処理を行ったが、熱処理中を通して、熱処理の雰囲気ガ
スＮ2にエッチングガスＨＦを添加した雰囲気を用いて
も良い。減圧ＣＶＤ装置を用いて８００〜９００℃程度
の温度に保った状態で、例えば、エッチングガスＨＦを
５０〜３００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガスＮ２
を６０００〜１５０００ｓｃｃｍ程度流して希釈した雰
囲気で、３０分程度の熱処理を半導体基板４に施すこと
により、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせる。これにより、
ＢＰＳＧ膜６の表面をエッチングしながらリフローさせ
ることができ、ＢＰＳＧ膜６表面に不純物濃度が低下し
た濃度低化層が形成されてリフローを妨げるのを防止で
き、上記実施の形態１と同様に平坦性の向上した層間絶
縁膜（ＢＰＳＧ膜６）が、容易に形成できる。
処理の雰囲気ガスＮ2のみと、Ｎ2にエッチングガスＨＦ
を添加した雰囲気とを、切り替えて交互に繰り返して熱
処理を行ったが、熱処理中を通して、熱処理の雰囲気ガ
スＮ2にエッチングガスＨＦを添加した雰囲気を用いて
も良い。減圧ＣＶＤ装置を用いて８００〜９００℃程度
の温度に保った状態で、例えば、エッチングガスＨＦを
５０〜３００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガスＮ２
を６０００〜１５０００ｓｃｃｍ程度流して希釈した雰
囲気で、３０分程度の熱処理を半導体基板４に施すこと
により、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせる。これにより、
ＢＰＳＧ膜６の表面をエッチングしながらリフローさせ
ることができ、ＢＰＳＧ膜６表面に不純物濃度が低下し
た濃度低化層が形成されてリフローを妨げるのを防止で
き、上記実施の形態１と同様に平坦性の向上した層間絶
縁膜（ＢＰＳＧ膜６）が、容易に形成できる。
【００２０】実施の形態３．次に、この発明の実施の形
態３について説明する。まず、上記実施の形態１と同様
にＢＰＳＧ膜６を形成後、８００〜９００℃程度の温度
に保った状態で、Ｎ２雰囲気のみにして５〜７分程度の
熱処理を半導体基板４に施した後、エッチングガスＨＦ
を１００〜５００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガス
Ｎ2を５０００〜１００００ｓｃｃｍ程度流して希釈し
た雰囲気で、５〜７分程度の熱処理を施し、再びＮ2雰
囲気のみにして５〜７分程度の熱処理を施す。この後、
エッチングガスＨＦを１００〜５００ｓｃｃｍに対し、
熱処理の雰囲気ガスＮ2を５０００〜１００００ｓｃｃ
ｍ程度流して希釈した雰囲気に再び戻して、１５分程度
の熱処理を施して、ＢＰＳＧ膜６が所望の膜厚になるま
で表面を約１５０ｎｍの厚さでエッチングしながらＢＰ
ＳＧ膜６をリフローさせる。これにより、ＢＰＳＧ膜６
をリフローさせて平坦化を完了する。
態３について説明する。まず、上記実施の形態１と同様
にＢＰＳＧ膜６を形成後、８００〜９００℃程度の温度
に保った状態で、Ｎ２雰囲気のみにして５〜７分程度の
熱処理を半導体基板４に施した後、エッチングガスＨＦ
を１００〜５００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガス
Ｎ2を５０００〜１００００ｓｃｃｍ程度流して希釈し
た雰囲気で、５〜７分程度の熱処理を施し、再びＮ2雰
囲気のみにして５〜７分程度の熱処理を施す。この後、
エッチングガスＨＦを１００〜５００ｓｃｃｍに対し、
熱処理の雰囲気ガスＮ2を５０００〜１００００ｓｃｃ
ｍ程度流して希釈した雰囲気に再び戻して、１５分程度
の熱処理を施して、ＢＰＳＧ膜６が所望の膜厚になるま
で表面を約１５０ｎｍの厚さでエッチングしながらＢＰ
ＳＧ膜６をリフローさせる。これにより、ＢＰＳＧ膜６
をリフローさせて平坦化を完了する。
【００２１】この実施の形態３では、ＢＰＳＧ膜６を形
成する際、所望の膜厚よりも厚く形成し、熱処理の最後
に、熱処理の雰囲気ガスＮ2にエッチングガスＨＦを添
加した雰囲気で所定の時間、エッチングしながらＢＰＳ
Ｇ膜６をリフローさせる。一般に、ＢＰＳＧ膜６の膜厚
は厚い方が平坦性を良好にし易いため、所望の膜厚より
も厚く形成することにより、良好な平坦性が確保でき、
熱処理の最終段階でエッチングして所望の膜厚のＢＰＳ
Ｇ膜６を得る。このため、所望の膜厚で、十分な平坦性
を有する層間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、
容易に形成することができる。
成する際、所望の膜厚よりも厚く形成し、熱処理の最後
に、熱処理の雰囲気ガスＮ2にエッチングガスＨＦを添
加した雰囲気で所定の時間、エッチングしながらＢＰＳ
Ｇ膜６をリフローさせる。一般に、ＢＰＳＧ膜６の膜厚
は厚い方が平坦性を良好にし易いため、所望の膜厚より
も厚く形成することにより、良好な平坦性が確保でき、
熱処理の最終段階でエッチングして所望の膜厚のＢＰＳ
Ｇ膜６を得る。このため、所望の膜厚で、十分な平坦性
を有する層間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、
容易に形成することができる。
【００２２】実施の形態４．次に、この発明の実施の形
態４について説明する。図２は、この発明の実施の形態
４による層間絶縁膜の平坦化方法を示す断面図である。
まず、半導体基板４上に形成された配線層などのパター
ン５を覆って全面に、不純物（ＢおよびＰ）を高濃度に
含むＢＰＳＧ膜６と、その上の全面に不純物を含まない
ＮＳＧ膜７とを、連続的に順次形成する（図２
（ａ））。次に、減圧ＣＶＤ装置を用いて、８００℃程
度の温度に保った状態で、例えば、エッチングガスＨＦ
を１００〜１０００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガ
スＮ2を０〜６０００ｓｃｃｍ程度流して希釈した雰囲
気で、５分程度の熱処理を半導体基板４に施す。これに
より、ＮＳＧ膜７がエッチング除去される（図２
（ｂ））。この後続いて、８００℃程度の温度で、上記
実施の形態１〜３のいずれかの方法を適用して、ＢＰＳ
Ｇ膜６をリフローさせて平坦化を完了する（図２
（ｃ））。
態４について説明する。図２は、この発明の実施の形態
４による層間絶縁膜の平坦化方法を示す断面図である。
まず、半導体基板４上に形成された配線層などのパター
ン５を覆って全面に、不純物（ＢおよびＰ）を高濃度に
含むＢＰＳＧ膜６と、その上の全面に不純物を含まない
ＮＳＧ膜７とを、連続的に順次形成する（図２
（ａ））。次に、減圧ＣＶＤ装置を用いて、８００℃程
度の温度に保った状態で、例えば、エッチングガスＨＦ
を１００〜１０００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガ
スＮ2を０〜６０００ｓｃｃｍ程度流して希釈した雰囲
気で、５分程度の熱処理を半導体基板４に施す。これに
より、ＮＳＧ膜７がエッチング除去される（図２
（ｂ））。この後続いて、８００℃程度の温度で、上記
実施の形態１〜３のいずれかの方法を適用して、ＢＰＳ
Ｇ膜６をリフローさせて平坦化を完了する（図２
（ｃ））。
【００２３】この実施の形態４では、不純物を高濃度に
含むＢＰＳＧ膜６上に不純物を含まないＮＳＧ膜７を連
続的に形成し、熱処理の最初の段階でＮＳＧ膜７をエッ
チングする。ＢＰＳＧ膜６は不純物濃度を高くすると、
リフローさせる熱処理を低温下することができることは
良く知られている。しかし一方、不純物濃度を高くする
と、ＢＰＳＧ膜６の耐湿性が低下するため、通常、不純
物濃度の高いＢＰＳＧ膜６は形成後に吸湿して異常成長
してしまい、不純物濃度を上げるには限界があった。こ
の実施の形態４では、不純物濃度の高いＢＰＳＧ膜６と
不純物を含まないＮＳＧ膜７とを、連続的に形成するこ
とにより、ＮＳＧ膜７がＢＰＳＧ膜６を覆うため、ＢＰ
ＳＧ膜６が形成後に吸湿して異常成長するのを防止する
ことができる。また、その後の熱処理の最初の段階で、
熱処理の雰囲気ガスＮ2にエッチングガスＨＦを添加し
た雰囲気で所定の時間、半導体基板４に熱処理を施すこ
とにより、ＮＳＧ膜７をエッチングし、続いてその下の
不純物濃度の高いＢＰＳＧ膜６のリフローが良好に行え
る。
含むＢＰＳＧ膜６上に不純物を含まないＮＳＧ膜７を連
続的に形成し、熱処理の最初の段階でＮＳＧ膜７をエッ
チングする。ＢＰＳＧ膜６は不純物濃度を高くすると、
リフローさせる熱処理を低温下することができることは
良く知られている。しかし一方、不純物濃度を高くする
と、ＢＰＳＧ膜６の耐湿性が低下するため、通常、不純
物濃度の高いＢＰＳＧ膜６は形成後に吸湿して異常成長
してしまい、不純物濃度を上げるには限界があった。こ
の実施の形態４では、不純物濃度の高いＢＰＳＧ膜６と
不純物を含まないＮＳＧ膜７とを、連続的に形成するこ
とにより、ＮＳＧ膜７がＢＰＳＧ膜６を覆うため、ＢＰ
ＳＧ膜６が形成後に吸湿して異常成長するのを防止する
ことができる。また、その後の熱処理の最初の段階で、
熱処理の雰囲気ガスＮ2にエッチングガスＨＦを添加し
た雰囲気で所定の時間、半導体基板４に熱処理を施すこ
とにより、ＮＳＧ膜７をエッチングし、続いてその下の
不純物濃度の高いＢＰＳＧ膜６のリフローが良好に行え
る。
【００２４】この様に、ＢＰＳＧ膜６上にＮＳＧ膜７を
連続的に形成するため、ＢＰＳＧ膜７の不純物濃度を高
くすることが可能になり、リフローさせる熱処理の低温
下が図れ、微細な半導体装置の製造における信頼性が向
上する。また、熱処理の最初の段階で、雰囲気ガスＮ2
にエッチングガスＨＦを添加した雰囲気を用いて、ＮＳ
Ｇ膜７を容易にエッチングできるため、良好な平坦性を
有する層間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、容
易に形成することができる。
連続的に形成するため、ＢＰＳＧ膜７の不純物濃度を高
くすることが可能になり、リフローさせる熱処理の低温
下が図れ、微細な半導体装置の製造における信頼性が向
上する。また、熱処理の最初の段階で、雰囲気ガスＮ2
にエッチングガスＨＦを添加した雰囲気を用いて、ＮＳ
Ｇ膜７を容易にエッチングできるため、良好な平坦性を
有する層間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、容
易に形成することができる。
【００２５】実施の形態５．次に、この発明の実施の形
態５について説明する。まず、上記実施の形態１と同様
にＢＰＳＧ膜６を形成後、熱処理に先立って、異物除去
等の目的で水洗等の前処理を半導体基板４に施す。この
前処理により、ＢＰＳＧ膜６表面層の不純物濃度が低下
して、濃度低化層６ｃ（図示せず）が形成される。次
に、減圧ＣＶＤ装置を用いて、８００〜９００℃程度の
温度に保った状態で、例えば、エッチングガスＨＦを１
００〜１０００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガスＮ
2を０〜６０００ｓｃｃｍ程度流して希釈した雰囲気
で、５分程度の熱処理を半導体基板４に施す。これによ
り、濃度低化層６ｃがエッチング除去される。この後続
いて、上記実施の形態１〜３のいずれかの方法を適用し
て、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせて平坦化を完了する。
態５について説明する。まず、上記実施の形態１と同様
にＢＰＳＧ膜６を形成後、熱処理に先立って、異物除去
等の目的で水洗等の前処理を半導体基板４に施す。この
前処理により、ＢＰＳＧ膜６表面層の不純物濃度が低下
して、濃度低化層６ｃ（図示せず）が形成される。次
に、減圧ＣＶＤ装置を用いて、８００〜９００℃程度の
温度に保った状態で、例えば、エッチングガスＨＦを１
００〜１０００ｓｃｃｍに対し、熱処理の雰囲気ガスＮ
2を０〜６０００ｓｃｃｍ程度流して希釈した雰囲気
で、５分程度の熱処理を半導体基板４に施す。これによ
り、濃度低化層６ｃがエッチング除去される。この後続
いて、上記実施の形態１〜３のいずれかの方法を適用し
て、ＢＰＳＧ膜６をリフローさせて平坦化を完了する。
【００２６】この実施の形態５では、ＢＰＳＧ膜６形成
後の熱処理前の前処理により形成された濃度低下層６ｃ
を、熱処理の最初の段階で雰囲気ガスＮ2にエッチング
ガスＨＦを添加した雰囲気を用いることによりエッチン
グする。これにより、濃度低化層６ｃがＢＰＳＧ膜６の
リフローを妨げるのを防止し、良好にＢＰＳＧ膜６のリ
フローが進行するため、平坦性の向上した層間絶縁膜が
容易に形成できる。
後の熱処理前の前処理により形成された濃度低下層６ｃ
を、熱処理の最初の段階で雰囲気ガスＮ2にエッチング
ガスＨＦを添加した雰囲気を用いることによりエッチン
グする。これにより、濃度低化層６ｃがＢＰＳＧ膜６の
リフローを妨げるのを防止し、良好にＢＰＳＧ膜６のリ
フローが進行するため、平坦性の向上した層間絶縁膜が
容易に形成できる。
【００２７】なお、上記実施の形態１〜５では、エッチ
ングガスに無水ＨＦを用いたが、３フッ化塩素を用いて
も良く、同様の効果を奏する。また、エッチングガスに
無水ＨＦを用いる場合は、拡散炉等を用いて常圧で熱処
理することもでき、その場合、エッチングの際の面内均
一性が減圧の場合ほど良好ではないが、それ以外は上記
実施の形態１〜５と全く同様の効果を奏することができ
る。
ングガスに無水ＨＦを用いたが、３フッ化塩素を用いて
も良く、同様の効果を奏する。また、エッチングガスに
無水ＨＦを用いる場合は、拡散炉等を用いて常圧で熱処
理することもでき、その場合、エッチングの際の面内均
一性が減圧の場合ほど良好ではないが、それ以外は上記
実施の形態１〜５と全く同様の効果を奏することができ
る。
【００２８】実施の形態６．上記実施の形態１〜５で
は、同一装置内でガスを切り替えるだけで、リフローと
エッチングとの双方を実施でき、層間絶縁膜の平坦性向
上が容易に達成できるものであったが、従来と同様の熱
処理工程を複数に分割して、熱処理工程の間にエッチン
グ工程を設けても良い。まず、上記実施の形態１と同様
にＢＰＳＧ膜６を形成後、拡散炉を用い、８００〜９０
０℃程度の第１の熱処理を、Ｎ2雰囲気で１５分程度半
導体基板４に施すことにより、ＢＰＳＧ膜６をリフロー
させる。この第１の熱処理の後、ウェットエッチングあ
るいはプラズマエッチング等のエッチング処理を施し、
第１の熱処理によってＢＰＳＧ膜６表面に形成された濃
度低下層６ｄ（図示せず）をエッチング除去する。次
に、再び拡散炉を用い、８００〜９００℃程度の第２の
熱処理を、Ｎ2雰囲気で１５分程度半導体基板４に施し
てＢＰＳＧ膜６をリフローさせ、平坦化を完了する。
は、同一装置内でガスを切り替えるだけで、リフローと
エッチングとの双方を実施でき、層間絶縁膜の平坦性向
上が容易に達成できるものであったが、従来と同様の熱
処理工程を複数に分割して、熱処理工程の間にエッチン
グ工程を設けても良い。まず、上記実施の形態１と同様
にＢＰＳＧ膜６を形成後、拡散炉を用い、８００〜９０
０℃程度の第１の熱処理を、Ｎ2雰囲気で１５分程度半
導体基板４に施すことにより、ＢＰＳＧ膜６をリフロー
させる。この第１の熱処理の後、ウェットエッチングあ
るいはプラズマエッチング等のエッチング処理を施し、
第１の熱処理によってＢＰＳＧ膜６表面に形成された濃
度低下層６ｄ（図示せず）をエッチング除去する。次
に、再び拡散炉を用い、８００〜９００℃程度の第２の
熱処理を、Ｎ2雰囲気で１５分程度半導体基板４に施し
てＢＰＳＧ膜６をリフローさせ、平坦化を完了する。
【００２９】この実施の形態６では、Ｎ2雰囲気での熱
処理工程を複数に分割して、熱処理工程の間にエッチン
グ工程を設けることにより、既に行われた熱処理によ
り、濃度低下が生じたＢＰＳＧ膜６表面の濃度低下層６
ｄをエッチング除去できる。これにより、濃度低化層６
ｄがＢＰＳＧ膜６のリフローを妨げるのを防止し、良好
にＢＰＳＧ膜６のリフローが進行するため、平坦性の向
上した層間絶縁膜が形成できる。
処理工程を複数に分割して、熱処理工程の間にエッチン
グ工程を設けることにより、既に行われた熱処理によ
り、濃度低下が生じたＢＰＳＧ膜６表面の濃度低下層６
ｄをエッチング除去できる。これにより、濃度低化層６
ｄがＢＰＳＧ膜６のリフローを妨げるのを防止し、良好
にＢＰＳＧ膜６のリフローが進行するため、平坦性の向
上した層間絶縁膜が形成できる。
【００３０】なお、上記実施の形態６では、熱処理工程
を２回に分割したが、これに限るものではない。また、
上記実施の形態６において、複数の処理室を有し、各処
理室でそれぞれ異なる処理を枚葉で行うことが可能な、
例えばＣＶＤ装置、スパッタ装置等を用いることによ
り、同一装置内での処理中に、異なる処理室に半導体基
板４を搬送し、熱処理とプラズマエッチングとを連続し
て同一装置を用いて行うこともできる。
を２回に分割したが、これに限るものではない。また、
上記実施の形態６において、複数の処理室を有し、各処
理室でそれぞれ異なる処理を枚葉で行うことが可能な、
例えばＣＶＤ装置、スパッタ装置等を用いることによ
り、同一装置内での処理中に、異なる処理室に半導体基
板４を搬送し、熱処理とプラズマエッチングとを連続し
て同一装置を用いて行うこともできる。
【００３１】また、上記実施の形態１〜６では、ＢＰＳ
Ｇ膜６を用いて層間絶縁膜を形成したが、ＰＳＧ膜また
はＢＰＴＥＯＳ膜等、Ｐ、Ｂ等の不純物を添加した他の
低融点シリコン酸化膜にも同様に適用することができ
る。
Ｇ膜６を用いて層間絶縁膜を形成したが、ＰＳＧ膜また
はＢＰＴＥＯＳ膜等、Ｐ、Ｂ等の不純物を添加した他の
低融点シリコン酸化膜にも同様に適用することができ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、この発明に係わる請求項
１記載の半導体装置の製造方法は、熱処理による低融点
シリコン酸化膜のリフローの際、熱処理の雰囲気ガスに
エッチングガスを添加するため、リフローが良好に進行
し、平坦性の向上した層間絶縁膜が容易に形成できる。
１記載の半導体装置の製造方法は、熱処理による低融点
シリコン酸化膜のリフローの際、熱処理の雰囲気ガスに
エッチングガスを添加するため、リフローが良好に進行
し、平坦性の向上した層間絶縁膜が容易に形成できる。
【００３３】またこの発明に係わる請求項２記載の半導
体装置の製造方法は、請求項１において、エッチングガ
スの添加を熱処理中を通して連続的に行うことにより、
低融点シリコン酸化膜の表面をエッチングしながらリフ
ローさせるため、リフローが良好に進行し、平坦性の向
上した層間絶縁膜が容易に形成できる。
体装置の製造方法は、請求項１において、エッチングガ
スの添加を熱処理中を通して連続的に行うことにより、
低融点シリコン酸化膜の表面をエッチングしながらリフ
ローさせるため、リフローが良好に進行し、平坦性の向
上した層間絶縁膜が容易に形成できる。
【００３４】またこの発明に係わる請求項３記載の半導
体装置の製造方法は、請求項１において、熱処理時間を
複数に分割して、雰囲気ガスのみと、エッチングガスを
添加した雰囲気ガスとを、切り替えて交互に繰り返すこ
とにより、低融点シリコン酸化膜のリフローと、該膜表
面のエッチングとを繰り返すため、リフローが良好に進
行し、平坦性の向上した層間絶縁膜が容易に形成でき
る。
体装置の製造方法は、請求項１において、熱処理時間を
複数に分割して、雰囲気ガスのみと、エッチングガスを
添加した雰囲気ガスとを、切り替えて交互に繰り返すこ
とにより、低融点シリコン酸化膜のリフローと、該膜表
面のエッチングとを繰り返すため、リフローが良好に進
行し、平坦性の向上した層間絶縁膜が容易に形成でき
る。
【００３５】またこの発明に係わる請求項４記載の半導
体装置の製造方法は、請求項１において、低融点シリコ
ン酸化膜の形成後、熱処理に先立って水洗等の前処理を
施し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記低融点シリコン酸化
膜の表面をエッチングして、上記低融点シリコン酸化膜
をリフローさせるため、上記前処理により不純物の濃度
低下が生じた上記低融点シリコン酸化膜表面層をエッチ
ング除去でき、平坦性の向上した層間絶縁膜が容易に形
成できる。
体装置の製造方法は、請求項１において、低融点シリコ
ン酸化膜の形成後、熱処理に先立って水洗等の前処理を
施し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記低融点シリコン酸化
膜の表面をエッチングして、上記低融点シリコン酸化膜
をリフローさせるため、上記前処理により不純物の濃度
低下が生じた上記低融点シリコン酸化膜表面層をエッチ
ング除去でき、平坦性の向上した層間絶縁膜が容易に形
成できる。
【００３６】またこの発明に係わる請求項５記載の半導
体装置の製造方法は、請求項１において、リン、ホウ素
等の不純物を含んだ低融点シリコン酸化膜と、その上に
不純物を含まないシリコン酸化膜とを、連続的に順次形
成し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記不純物を含まないシ
リコン酸化膜をエッチングして、上記低融点シリコン酸
化膜をリフローさせるため、上記低融点シリコン酸化膜
を不純物濃度を高く形成することができ、リフローさせ
る熱処理の低温下が図れ、微細な半導体装置の製造にお
ける信頼性が向上する。また、良好な平坦性を有する層
間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、容易に形成
できる。
体装置の製造方法は、請求項１において、リン、ホウ素
等の不純物を含んだ低融点シリコン酸化膜と、その上に
不純物を含まないシリコン酸化膜とを、連続的に順次形
成し、その後の熱処理において、熱処理開始から所定の
間、熱処理の雰囲気ガスにエッチングガスを添加するこ
とにより、熱処理開始時にまず上記不純物を含まないシ
リコン酸化膜をエッチングして、上記低融点シリコン酸
化膜をリフローさせるため、上記低融点シリコン酸化膜
を不純物濃度を高く形成することができ、リフローさせ
る熱処理の低温下が図れ、微細な半導体装置の製造にお
ける信頼性が向上する。また、良好な平坦性を有する層
間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、容易に形成
できる。
【００３７】またこの発明に係わる請求項６記載の半導
体装置の製造方法は、請求項１、３、４または５のいず
れかにおいて、低融点シリコン酸化膜の熱処理におい
て、熱処理終了までの所定の間、熱処理の雰囲気ガスに
エッチングガスを添加することにより、上記低融点シリ
コン酸化膜を、リフロー終了時に所定の膜厚までエッチ
ングするため、所望の膜厚で、十分な平坦性を有する層
間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、容易に形成
することができる。
体装置の製造方法は、請求項１、３、４または５のいず
れかにおいて、低融点シリコン酸化膜の熱処理におい
て、熱処理終了までの所定の間、熱処理の雰囲気ガスに
エッチングガスを添加することにより、上記低融点シリ
コン酸化膜を、リフロー終了時に所定の膜厚までエッチ
ングするため、所望の膜厚で、十分な平坦性を有する層
間絶縁膜を、工程数を増大させること無く、容易に形成
することができる。
【００３８】またこの発明に係わる請求項７記載の半導
体装置の製造方法は、請求項１〜６のいずれかにおい
て、添加するエッチングガスが、無水フッ酸、あるいは
３フッ化塩素であるため、平坦性の向上した層間絶縁膜
が容易に形成できる。
体装置の製造方法は、請求項１〜６のいずれかにおい
て、添加するエッチングガスが、無水フッ酸、あるいは
３フッ化塩素であるため、平坦性の向上した層間絶縁膜
が容易に形成できる。
【００３９】またこの発明に係わる請求項８記載の半導
体装置の製造方法は、請求項１〜７のいずれかにおい
て、一連の熱処理を減圧炉を用いて行うため、エッチン
グの際の面内均一性が良好で、平坦性の向上した層間絶
縁膜が容易に形成できる。
体装置の製造方法は、請求項１〜７のいずれかにおい
て、一連の熱処理を減圧炉を用いて行うため、エッチン
グの際の面内均一性が良好で、平坦性の向上した層間絶
縁膜が容易に形成できる。
【００４０】またこの発明に係わる請求項９記載の半導
体装置の製造方法は、熱処理工程を複数に分割して、既
に行われた熱処理により不純物の濃度低下が生じた低融
点シリコン酸化膜表面層をエッチング除去する工程を、
分割された上記熱処理工程の間に設けるため、層間絶縁
膜の平坦性が向上する。
体装置の製造方法は、熱処理工程を複数に分割して、既
に行われた熱処理により不純物の濃度低下が生じた低融
点シリコン酸化膜表面層をエッチング除去する工程を、
分割された上記熱処理工程の間に設けるため、層間絶縁
膜の平坦性が向上する。
【図１】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。
製造方法を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態４による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。
製造方法を示す断面図である。
【図３】 従来の半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】 従来の半導体装置の製造方法の問題点を示す
断面図である。
断面図である。
４ 半導体基板、６ 低融点シリコン酸化膜としてのＢ
ＰＳＧ膜、７ 不純物を含まないシリコン酸化膜として
のＮＳＧ膜。
ＰＳＧ膜、７ 不純物を含まないシリコン酸化膜として
のＮＳＧ膜。
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体基板上に、リン、ホウ素等の不純
物を含んだ低融点シリコン酸化膜を形成した後、熱処理
によりリフローさせて上記低融点シリコン酸化膜を平坦
化することにより、層間絶縁膜を形成する半導体装置の
製造方法において、熱処理による上記低融点シリコン酸
化膜のリフローの際、熱処理の雰囲気ガスにエッチング
ガスを添加することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項２】 エッチングガスの添加を、熱処理中を通
して連続的に行うことにより、低融点シリコン酸化膜の
表面をエッチングしながらリフローさせることを特徴と
する請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 熱処理時間を複数に分割して、雰囲気ガ
スのみと、エッチングガスを添加した雰囲気ガスとを、
切り替えて交互に繰り返すことにより、低融点シリコン
酸化膜のリフローと、該膜表面のエッチングとを繰り返
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。 - 【請求項４】 低融点シリコン酸化膜の形成後、熱処理
に先立って水洗等の前処理を施し、その後の熱処理にお
いて、熱処理開始から所定の間、熱処理の雰囲気ガスに
エッチングガスを添加することにより、熱処理開始時に
まず上記低融点シリコン酸化膜の表面をエッチングし
て、上記低融点シリコン酸化膜をリフローさせることを
特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 リン、ホウ素等の不純物を含んだ低融点
シリコン酸化膜と、その上に不純物を含まないシリコン
酸化膜とを、連続的に順次形成し、その後の熱処理にお
いて、熱処理開始から所定の間、熱処理の雰囲気ガスに
エッチングガスを添加することにより、熱処理開始時に
まず上記不純物を含まないシリコン酸化膜をエッチング
して、上記低融点シリコン酸化膜をリフローさせること
を特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 低融点シリコン酸化膜の熱処理におい
て、熱処理終了までの所定の間、熱処理の雰囲気ガスに
エッチングガスを添加することにより、上記低融点シリ
コン酸化膜を、リフロー終了時に所定の膜厚までエッチ
ングすることを特徴とする請求項１、３、４または５の
いずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 添加するエッチングガスが、無水フッ
酸、あるいは３フッ化塩素であることを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 一連の熱処理を減圧炉を用いて行うこと
を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項９】 半導体基板上に、リン、ホウ素等の不純
物を含んだ低融点シリコン酸化膜を形成した後、熱処理
によりリフローさせて上記低融点シリコン酸化膜を平坦
化することにより、層間絶縁膜を形成する半導体装置の
製造方法において、上記熱処理工程を複数に分割して、
既に行われた熱処理により上記不純物の濃度低下が生じ
た上記低融点シリコン酸化膜表面層をエッチング除去す
る工程を、分割された上記熱処理工程の間に設けること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP775298A JPH11204527A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP775298A JPH11204527A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204527A true JPH11204527A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11674438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP775298A Pending JPH11204527A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204527A (ja) |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP775298A patent/JPH11204527A/ja active Pending
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