JPH11274300A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPH11274300A JPH11274300A JP9223498A JP9223498A JPH11274300A JP H11274300 A JPH11274300 A JP H11274300A JP 9223498 A JP9223498 A JP 9223498A JP 9223498 A JP9223498 A JP 9223498A JP H11274300 A JPH11274300 A JP H11274300A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】配線間に空隙を介在させ、配線間のキャパシン
タンスを小さくすることを課題とする。 【解決手段】Si基板21上に複数のゲート電極24をゲー
ト酸化膜23を介して互いに離間して形成する工程と、前
記ゲート電極24を含むSi基板21上に熱処理によりリフ
ローする性質を有するBPSG膜32を形成する工程と、
反応性イオンエッチングによりゲート電極24間の前記B
PSG膜32を選択的に除去する工程と、熱処理により前
記BPSG膜32をリフローさせて、膜表面を平坦化する
とともに、前記ゲート電極24間に空隙34を形成する工程
とを具備することを特徴とする半導体素子の製造方法。
タンスを小さくすることを課題とする。 【解決手段】Si基板21上に複数のゲート電極24をゲー
ト酸化膜23を介して互いに離間して形成する工程と、前
記ゲート電極24を含むSi基板21上に熱処理によりリフ
ローする性質を有するBPSG膜32を形成する工程と、
反応性イオンエッチングによりゲート電極24間の前記B
PSG膜32を選択的に除去する工程と、熱処理により前
記BPSG膜32をリフローさせて、膜表面を平坦化する
とともに、前記ゲート電極24間に空隙34を形成する工程
とを具備することを特徴とする半導体素子の製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の製造方
法に関し、特に配線間のキャパシンタンスを小さくする
ために配線間に空隙を形成した半導体素子の製造方法に
関する。
法に関し、特に配線間のキャパシンタンスを小さくする
ために配線間に空隙を形成した半導体素子の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子としては、例えば図6
に示すものが知られている。
に示すものが知られている。
【0003】図中の付番1は、表面にフィールド酸化膜
2が形成されたSi基板である。このSi基板1の素子
領域上には、薄い絶縁膜3を介して多結晶シリコンから
なるゲート電極4が形成されている。このゲート電極4
の側壁には、絶縁製のスペーサー5が設けられている。
Si基板1の素子領域には、ゲート電極4と自己整合的
にN- 領域6a,6b,6cが形成され、ゲート電極4
及びスペーサ−5と自己整合的にN+ 領域7a,7b,
7cが形成されている。ここで、N- 領域6a及びN+
領域7aによりソース領域8が形成され、N- 領域6c
及びN+ 領域7cによりソース領域9が形成され、N-
領域6b及びN+ 領域7bによりドレイン(ソース)領
域10が構成されている。前記ゲート電極4等を含むSi
基板1全面には、NSG膜11、BPSG(ホウ素−ケイ
酸ガラス)膜12が順次設けられている。
2が形成されたSi基板である。このSi基板1の素子
領域上には、薄い絶縁膜3を介して多結晶シリコンから
なるゲート電極4が形成されている。このゲート電極4
の側壁には、絶縁製のスペーサー5が設けられている。
Si基板1の素子領域には、ゲート電極4と自己整合的
にN- 領域6a,6b,6cが形成され、ゲート電極4
及びスペーサ−5と自己整合的にN+ 領域7a,7b,
7cが形成されている。ここで、N- 領域6a及びN+
領域7aによりソース領域8が形成され、N- 領域6c
及びN+ 領域7cによりソース領域9が形成され、N-
領域6b及びN+ 領域7bによりドレイン(ソース)領
域10が構成されている。前記ゲート電極4等を含むSi
基板1全面には、NSG膜11、BPSG(ホウ素−ケイ
酸ガラス)膜12が順次設けられている。
【0004】こうした構成の半導体素子においては、素
子表面の段差緩和のため、BPSG膜12を堆積した後、
800〜950℃の温度でアニールすることによりBP
SG膜12をフローさせている。ここで、BPSG膜12の
フロー性は、ボロン、リンの濃度、BPSG膜12の膜
質、及び熱処理条件で制御される。
子表面の段差緩和のため、BPSG膜12を堆積した後、
800〜950℃の温度でアニールすることによりBP
SG膜12をフローさせている。ここで、BPSG膜12の
フロー性は、ボロン、リンの濃度、BPSG膜12の膜
質、及び熱処理条件で制御される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記半導体
素子において、ゲート電極3間の間隔が狭くなり0.3
5μmルールではその間隙は0.5〜0.30μmとな
る。従って、ゲート電極4間の静電容量が大きくなり、
信号遅延特性を大きく悪化させる。ここで、ゲート電極
4間の単位長さ辺りの容量Cは、下記式に示す通りであ
る。
素子において、ゲート電極3間の間隔が狭くなり0.3
5μmルールではその間隙は0.5〜0.30μmとな
る。従って、ゲート電極4間の静電容量が大きくなり、
信号遅延特性を大きく悪化させる。ここで、ゲート電極
4間の単位長さ辺りの容量Cは、下記式に示す通りであ
る。
【0006】C=e×(h/d) 但し、上式において、eは誘電率、hはゲート電極の高
さ、dはゲート電極間の間隔を示す。
さ、dはゲート電極間の間隔を示す。
【0007】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、基板上に複数の配線を第1の絶縁膜を介して互
いに離間して形成し、前記配線を含む基板上に熱処理に
よりリフローする性質を有する第2の絶縁膜を形成し、
反応性イオンエッチングにより配線間の前記第2の絶縁
膜を選択的に除去した後、熱処理により前記第2の絶縁
膜をリフローさせて、膜表面を平坦化するとともに、前
記配線間に空隙を形成することにより、配線間に十分な
空隙を形成させ、もって配線間のキャパシンタンスを小
さくしえる半導体素子の製造方法を提供することを目的
とする。
もので、基板上に複数の配線を第1の絶縁膜を介して互
いに離間して形成し、前記配線を含む基板上に熱処理に
よりリフローする性質を有する第2の絶縁膜を形成し、
反応性イオンエッチングにより配線間の前記第2の絶縁
膜を選択的に除去した後、熱処理により前記第2の絶縁
膜をリフローさせて、膜表面を平坦化するとともに、前
記配線間に空隙を形成することにより、配線間に十分な
空隙を形成させ、もって配線間のキャパシンタンスを小
さくしえる半導体素子の製造方法を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に複数
の配線を第1の絶縁膜を介して互いに離間して形成する
工程と、前記配線を含む基板上に熱処理によりリフロー
する性質を有する第2の絶縁膜を形成する工程と、反応
性イオンエッチングにより配線間の前記第2の絶縁膜を
選択的に除去する工程と、熱処理により前記第2の絶縁
膜をリフローさせて、膜表面を平坦化するとともに、前
記配線間に空隙を形成する工程とを具備することを特徴
とする半導体素子の製造方法である。
の配線を第1の絶縁膜を介して互いに離間して形成する
工程と、前記配線を含む基板上に熱処理によりリフロー
する性質を有する第2の絶縁膜を形成する工程と、反応
性イオンエッチングにより配線間の前記第2の絶縁膜を
選択的に除去する工程と、熱処理により前記第2の絶縁
膜をリフローさせて、膜表面を平坦化するとともに、前
記配線間に空隙を形成する工程とを具備することを特徴
とする半導体素子の製造方法である。
【0009】本発明において、熱処理によりリフローす
る性質を有する第2の絶縁膜としては、例えばBPSG
膜が挙げられる。
る性質を有する第2の絶縁膜としては、例えばBPSG
膜が挙げられる。
【0010】[作用]現在配線間隔が0.5〜0.30
μmと狭くなっているが、配線間のリフロー性を有する
第2の絶縁膜(例えばBPSG膜)を除去した後、熱処
理することにより、第2の絶縁膜に表面張力が働き、配
線間に図5に示すような空隙が形成される。従って、配
線間のキャパシンタンスを小さくでき、信号遅延特性の
悪化を回避できる。
μmと狭くなっているが、配線間のリフロー性を有する
第2の絶縁膜(例えばBPSG膜)を除去した後、熱処
理することにより、第2の絶縁膜に表面張力が働き、配
線間に図5に示すような空隙が形成される。従って、配
線間のキャパシンタンスを小さくでき、信号遅延特性の
悪化を回避できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図1〜図5を参照して説明する。
図1〜図5を参照して説明する。
【0012】(1) まず、常法によりp型のSi基板21の
表面にフィールド酸化膜22を形成した。つづいて、フィ
ールド酸化膜22で囲まれた素子領域上にゲート酸化膜23
を介して配線としての多結晶シリコンからなるゲート電
極24を形成した。ここで、ゲート電極間の間隔は、0.
5〜0.30μmである。更に、ゲート電極24を介して
素子領域にn型不純物を導入し、深いN- 型領域25a,
25b,25cを形成した(図1参照)。
表面にフィールド酸化膜22を形成した。つづいて、フィ
ールド酸化膜22で囲まれた素子領域上にゲート酸化膜23
を介して配線としての多結晶シリコンからなるゲート電
極24を形成した。ここで、ゲート電極間の間隔は、0.
5〜0.30μmである。更に、ゲート電極24を介して
素子領域にn型不純物を導入し、深いN- 型領域25a,
25b,25cを形成した(図1参照)。
【0013】(2) 次に、全面に厚い絶縁膜を形成した
後、反応性イオンエッチングによりこの絶縁膜をエッチ
ング除去し、ゲート電極24の側壁にのみ前記絶縁膜を残
存させて、スペーサ−26を形成した。つづいて、前記ゲ
ート電極24及びスペーサ−26をマスクとして前記素子領
域にn型不純物を導入し、前記N- 型領域25a,25b,
25cより浅いN+ 型領域27a,27b,27cを形成した。
ここで、N- 型領域25a及びN+ 型領域27aよりソース
領域28が構成され、N- 型領域25c及びN+ 型領域27c
よりドレイン領域29が構成され、N- 型領域25b及びN
+ 型領域27bよりドレイン(ソース)領域30が構成され
ている(図2参照)。そして、ソース領域28、ドレイン
領域30及びゲート電極24によりMOS型トランジスタが
構成され、ソース領域30、ドレイン領域29及びゲート電
極24により別なMOS型トランジスタが構成され (3) 次に、全面に厚さ140nmのNSG(ノンドープ
シリカガラス)膜31を形成した。ここで、このNSG膜
31は、その後の熱処理工程で上層膜(特にBPSG膜)
からの不純物がソース,ドレイン領域に拡散するのを阻
止することを目的とする。つづいて、全面に厚さ800
nmのBPSG膜32を形成した。つづいて、BPSG膜
32上にゲート電極24間の領域に対応する部分が選択的に
開口されたレジスト33を形成した(図3参照)。
後、反応性イオンエッチングによりこの絶縁膜をエッチ
ング除去し、ゲート電極24の側壁にのみ前記絶縁膜を残
存させて、スペーサ−26を形成した。つづいて、前記ゲ
ート電極24及びスペーサ−26をマスクとして前記素子領
域にn型不純物を導入し、前記N- 型領域25a,25b,
25cより浅いN+ 型領域27a,27b,27cを形成した。
ここで、N- 型領域25a及びN+ 型領域27aよりソース
領域28が構成され、N- 型領域25c及びN+ 型領域27c
よりドレイン領域29が構成され、N- 型領域25b及びN
+ 型領域27bよりドレイン(ソース)領域30が構成され
ている(図2参照)。そして、ソース領域28、ドレイン
領域30及びゲート電極24によりMOS型トランジスタが
構成され、ソース領域30、ドレイン領域29及びゲート電
極24により別なMOS型トランジスタが構成され (3) 次に、全面に厚さ140nmのNSG(ノンドープ
シリカガラス)膜31を形成した。ここで、このNSG膜
31は、その後の熱処理工程で上層膜(特にBPSG膜)
からの不純物がソース,ドレイン領域に拡散するのを阻
止することを目的とする。つづいて、全面に厚さ800
nmのBPSG膜32を形成した。つづいて、BPSG膜
32上にゲート電極24間の領域に対応する部分が選択的に
開口されたレジスト33を形成した(図3参照)。
【0014】(4) 次に、前記レジスト33をマスクとして
前記BPSG膜32を反応性イオンエッチングにより除去
した(図4参照)。つづいて、前記レジスト33を除去
後、800〜950℃の温度で熱処理を行い、BPSG
膜32をリフローさせた。これにより、BPSG膜32の表
面が平坦化するとともに、表面張力によりゲート電極24
間に空隙33が形成された(図5参照)。
前記BPSG膜32を反応性イオンエッチングにより除去
した(図4参照)。つづいて、前記レジスト33を除去
後、800〜950℃の温度で熱処理を行い、BPSG
膜32をリフローさせた。これにより、BPSG膜32の表
面が平坦化するとともに、表面張力によりゲート電極24
間に空隙33が形成された(図5参照)。
【0015】上記実施例によれば、複数のゲート電極2
4,スペーサー26を形成し、更にNSG膜31,BPSG
膜32を形成し、この後ゲート電極24間の領域に対応する
BPSG膜32を選択的に除去してから熱処理を行うた
め、BPSG膜32の表面を平坦化できるとともに、ゲー
ト電極24間に空隙33を形成することができる。従って、
ゲート電極24間に十分な空隙を形成させ、もって配線間
のキャパシンタンスを小さくできる。また、BPSG膜
32は基板21上にNSG膜31を介して形成されているた
め、BPSG膜32の熱処理工程でBPSG膜32からの不
純物がソース,ドレイン領域に拡散するのを阻止するこ
とができる。
4,スペーサー26を形成し、更にNSG膜31,BPSG
膜32を形成し、この後ゲート電極24間の領域に対応する
BPSG膜32を選択的に除去してから熱処理を行うた
め、BPSG膜32の表面を平坦化できるとともに、ゲー
ト電極24間に空隙33を形成することができる。従って、
ゲート電極24間に十分な空隙を形成させ、もって配線間
のキャパシンタンスを小さくできる。また、BPSG膜
32は基板21上にNSG膜31を介して形成されているた
め、BPSG膜32の熱処理工程でBPSG膜32からの不
純物がソース,ドレイン領域に拡散するのを阻止するこ
とができる。
【0016】なお、上記実施例では、配線がゲート電極
である場合につて述べたが、これに限らず、端子同士を
電気的に接続するような通常の配線である場合でもよ
い。また、基板もSi基板である場合に限らず、例えば
サファイア基板上に非晶質シリコン層を形成したような
ものでもよい。更に、第1の絶縁膜がゲート酸化膜であ
る場合について述べたが、これに限らない。
である場合につて述べたが、これに限らず、端子同士を
電気的に接続するような通常の配線である場合でもよ
い。また、基板もSi基板である場合に限らず、例えば
サファイア基板上に非晶質シリコン層を形成したような
ものでもよい。更に、第1の絶縁膜がゲート酸化膜であ
る場合について述べたが、これに限らない。
【0017】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、基
板上に複数の配線を第1の絶縁膜を介して互いに離間し
て形成し、前記配線を含む基板上に熱処理によりリフロ
ーする性質を有する第2の絶縁膜を形成し、反応性イオ
ンエッチングにより配線間の前記第2の絶縁膜を選択的
に除去した後、熱処理により前記第2の絶縁膜をリフロ
ーさせて、膜表面を平坦化するとともに、前記配線間に
空隙を形成することにより、配線間に十分な空隙を形成
させ、もって配線間のキャパシンタンスを小さくしえる
半導体素子の製造方法を提供できる。
板上に複数の配線を第1の絶縁膜を介して互いに離間し
て形成し、前記配線を含む基板上に熱処理によりリフロ
ーする性質を有する第2の絶縁膜を形成し、反応性イオ
ンエッチングにより配線間の前記第2の絶縁膜を選択的
に除去した後、熱処理により前記第2の絶縁膜をリフロ
ーさせて、膜表面を平坦化するとともに、前記配線間に
空隙を形成することにより、配線間に十分な空隙を形成
させ、もって配線間のキャパシンタンスを小さくしえる
半導体素子の製造方法を提供できる。
【図1】本発明の一実施例に係る半導体素子の製造方法
の一工程図を示し、素子領域にN- 領域を形成するまで
の状態を示す断面図。
の一工程図を示し、素子領域にN- 領域を形成するまで
の状態を示す断面図。
【図2】本発明の一実施例に係る半導体素子の製造方法
の一工程図を示し、素子領域にN+ 領域を形成するまで
の状態を示す断面図。
の一工程図を示し、素子領域にN+ 領域を形成するまで
の状態を示す断面図。
【図3】本発明の一実施例に係る半導体素子の製造方法
の一工程図を示し、レジストを形成するまでの状態を示
す断面図。
の一工程図を示し、レジストを形成するまでの状態を示
す断面図。
【図4】本発明の一実施例に係る半導体素子の製造方法
の一工程図を示し、レジストをマスクとしてBPSG膜
を選択的にエッチングするまでの状態を示す断面図。
の一工程図を示し、レジストをマスクとしてBPSG膜
を選択的にエッチングするまでの状態を示す断面図。
【図5】本発明の一実施例に係る半導体素子の製造方法
の最終工程を示す断面図。
の最終工程を示す断面図。
【図6】従来の半導体素子の断面図。
21…Si基板、 22…フィールド酸化膜、 23…ゲート酸化膜、 24…ゲート電極、 25a,25b,25c…N- 領域、 26…スペーサー、 27a,27b,27c…N+ 領域、 28…ソース領域、 29…ドレイン領域、 30…ドレイン(ソース)領域、 31…NSG膜、 32…BPSG膜、 34…空隙。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上に複数の配線を第1の絶縁膜を介
して互いに離間して形成する工程と、 前記配線を含む基板上に熱処理によりリフローする性質
を有する第2の絶縁膜を形成する工程と、 反応性イオンエッチングにより配線間の前記第2の絶縁
膜を選択的に除去する工程と、 熱処理により前記第2の絶縁膜をリフローさせて、膜表
面を平坦化するとともに、前記配線間に空隙を形成する
工程とを具備することを特徴とする半導体素子の製造方
法。 - 【請求項2】 前記第2の絶縁膜はホウ素−ケイ酸ガラ
スであることを特徴とする請求項1記載の半導体素子の
製造方法。路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9223498A JPH11274300A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9223498A JPH11274300A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11274300A true JPH11274300A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=14048756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9223498A Pending JPH11274300A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11274300A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002305302A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2016219792A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および撮像システム |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP9223498A patent/JPH11274300A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002305302A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2016219792A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および撮像システム |
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