JPS58197827A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS58197827A JPS58197827A JP57080010A JP8001082A JPS58197827A JP S58197827 A JPS58197827 A JP S58197827A JP 57080010 A JP57080010 A JP 57080010A JP 8001082 A JP8001082 A JP 8001082A JP S58197827 A JPS58197827 A JP S58197827A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spin
- glass film
- film
- semiconductor device
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に係り、４１１にスピン
オングラス膜のアニール方法を改良し九半導体装置の製
造方法に関する。
オングラス膜のアニール方法を改良し九半導体装置の製
造方法に関する。
スピンオングラス膜は、塗布不純物拡散源および多層配
着の層間絶＃ｌ膜として、最近、広く用いられている。
着の層間絶＃ｌ膜として、最近、広く用いられている。
特に多層配線技術においては、レジストと同様スピンコ
ーターで塗布することによって滑らかな表面形状が簡単
に得られることから、層間絶縁膜として非常に有用であ
る。
ーターで塗布することによって滑らかな表面形状が簡単
に得られることから、層間絶縁膜として非常に有用であ
る。
スピンオングラス膜の組成は、ケイ素化合物をアルコー
ルに溶解したものである。その為、塗布した後に熱処理
を施すことによりアルコールを蒸発させて膜をち密化す
る必要がある。例えば、Ｃ，Ｖ Ｄ 法によるシリコン
酸化膜と同等のエツチング庫服、屈折率、密度を有する
スピンオングラス膜を得るには、５００°Ｃ以Ｅの熱処
理をする必要がある。父、熱酸化膜と同等の性質を有す
る膜の形成には、１０００℃以Ｆの熱処理が必要である
。第１図にＮＨ４ＰＫよるスピンオングラス膜のエツチ
ング速度を３０分間の各熱処理温度に対してどのように
変化するか示した。このように１エツチング４１ｔは熱
処理ａｔが高くなればなるほど、小さくなる傾向を示す
。この理由は、第２図に示すように、スピンオングラス
膜中の水分量に対応している。すなわち、熱処理温度が
高くなればなる程、スピンオングラス膜中のアルコール
および水分の蒸発量が多くなり、膜がち密化する為であ
る。
ルに溶解したものである。その為、塗布した後に熱処理
を施すことによりアルコールを蒸発させて膜をち密化す
る必要がある。例えば、Ｃ，Ｖ Ｄ 法によるシリコン
酸化膜と同等のエツチング庫服、屈折率、密度を有する
スピンオングラス膜を得るには、５００°Ｃ以Ｅの熱処
理をする必要がある。父、熱酸化膜と同等の性質を有す
る膜の形成には、１０００℃以Ｆの熱処理が必要である
。第１図にＮＨ４ＰＫよるスピンオングラス膜のエツチ
ング速度を３０分間の各熱処理温度に対してどのように
変化するか示した。このように１エツチング４１ｔは熱
処理ａｔが高くなればなるほど、小さくなる傾向を示す
。この理由は、第２図に示すように、スピンオングラス
膜中の水分量に対応している。すなわち、熱処理温度が
高くなればなる程、スピンオングラス膜中のアルコール
および水分の蒸発量が多くなり、膜がち密化する為であ
る。
スピンオングラス膜を多層配線の層間絶縁膜として使用
する場合の従来例を第３図を用いて説明するつまず、第
３図（ａ）に示すように素子が形成され絶縁膜でおおわ
れた半導体基体上１Ｆに第１のＡ／配線層２を形成する
。つぎに、第３図（ｂ）に示すように全面にスピンオン
グラス膜３を塗布すると、第１のＡｌ配線屓２間がスピ
ンメングラス膜３によって埋められて滑らかな表面が形
成される。その後、スピンオングラス膜３のアニールと
して、例えば４００’Ｏ〜５００℃の熱アニールを加え
ると、第３図（Ｃ）に示すように、スピンオングラス膜
厚の厚い部分にクラック４が発生する。この原因は、熱
アニールによってスピンオングラス膜中のアルコールお
よび水分が蒸発する為、体積が収縮することによる。特
に、スピンオングラス膜厚が０４声以上になるとこのよ
うな現象が起きる。第３図（ｄ）の様に、この上に第２
のＭ配線層５を形成すると、スピンオングラス膜３のク
ラック４部分において第２のＡｌ配＃！ＮＩ５の段切れ
現象が生じる。
する場合の従来例を第３図を用いて説明するつまず、第
３図（ａ）に示すように素子が形成され絶縁膜でおおわ
れた半導体基体上１Ｆに第１のＡ／配線層２を形成する
。つぎに、第３図（ｂ）に示すように全面にスピンオン
グラス膜３を塗布すると、第１のＡｌ配線屓２間がスピ
ンメングラス膜３によって埋められて滑らかな表面が形
成される。その後、スピンオングラス膜３のアニールと
して、例えば４００’Ｏ〜５００℃の熱アニールを加え
ると、第３図（Ｃ）に示すように、スピンオングラス膜
厚の厚い部分にクラック４が発生する。この原因は、熱
アニールによってスピンオングラス膜中のアルコールお
よび水分が蒸発する為、体積が収縮することによる。特
に、スピンオングラス膜厚が０４声以上になるとこのよ
うな現象が起きる。第３図（ｄ）の様に、この上に第２
のＭ配線層５を形成すると、スピンオングラス膜３のク
ラック４部分において第２のＡｌ配＃！ＮＩ５の段切れ
現象が生じる。
このように上述し九従来法におっては、スピンオングラ
ス膜の熱アニールによるクラック発生が避けられないこ
と、および熱処理温度を、第１のｋｌ配線層の基板Ｓｉ
のｎ“層とのコンタクト部でのＡＩの突き抜けを防止す
る意味で４５０°Ｃ程度に抑えねばならず、この程度の
熱処理湿度では、膜中の水分量も多く、信頼性、特にλ
ｌ配線の腐食に対して悪い影響をおよばずこと、郷の欠
点がある。
ス膜の熱アニールによるクラック発生が避けられないこ
と、および熱処理温度を、第１のｋｌ配線層の基板Ｓｉ
のｎ“層とのコンタクト部でのＡＩの突き抜けを防止す
る意味で４５０°Ｃ程度に抑えねばならず、この程度の
熱処理湿度では、膜中の水分量も多く、信頼性、特にλ
ｌ配線の腐食に対して悪い影響をおよばずこと、郷の欠
点がある。
これに対し、本発明はマイクロウェーブベーキング処理
をスピンオングラス膜に施すことにより、６００〜８０
０℃の熱アニールをした膜と同等の性質を有することを
蒐い出した。更に、マイクロウェーブベーキング処！に
よれば、スピンオングラス膜厚の厚い部分にクラックを
生じないことも見い出した。
をスピンオングラス膜に施すことにより、６００〜８０
０℃の熱アニールをした膜と同等の性質を有することを
蒐い出した。更に、マイクロウェーブベーキング処！に
よれば、スピンオングラス膜厚の厚い部分にクラックを
生じないことも見い出した。
この発明の目的は上記知見によるスピンオングラス膜の
性質を層間絶縁膜として利用し、高い信頼性を有する多
層配線構造を有する半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。
性質を層間絶縁膜として利用し、高い信頼性を有する多
層配線構造を有する半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。
すなわち本発明は、素子が形成され絶縁膜でおおわれた
半導体基体上に１ｓ１層目のＲ線層を設け、さらにスピ
ンオングラス膜をスピンコーターで塗布した彼、マイク
ロウェーブベーキングでスピンオングラス膜を焼き固め
た螢、第２層目の配線層を形成することを特徴とするも
のである。
半導体基体上に１ｓ１層目のＲ線層を設け、さらにスピ
ンオングラス膜をスピンコーターで塗布した彼、マイク
ロウェーブベーキングでスピンオングラス膜を焼き固め
た螢、第２層目の配線層を形成することを特徴とするも
のである。
本発明によればスピンオングラス膜のアニールによるク
ラックの発生が防止でき、６００〜８００℃熱アニール
と同郷の７エール効果を有する為、パシベーション効果
の高い層関絶＃ｌｌ膜を形成でき、もって信頼性の高い
多層配線構造を実現した半導体装置の製造方法を提供で
きる。
ラックの発生が防止でき、６００〜８００℃熱アニール
と同郷の７エール効果を有する為、パシベーション効果
の高い層関絶＃ｌｌ膜を形成でき、もって信頼性の高い
多層配線構造を実現した半導体装置の製造方法を提供で
きる。
次に本発明の実施例を第４図を参照して説明する。まず
第４図（ａ）に示すように素子が形成された半導体基体
１１上に第１のＵ配線層１２を形成する。つぎに、第４
図（ｂ）Ｋ示すように全面にスピンオングラス膜１３を
塗布して、第１０Ａｅ配Ｉｗ層１２１′！］を埋めて滑
らかな表向を形成させる。その後、第４図（Ｃ）に示す
ようにスピンオングラス膜１３の 。
第４図（ａ）に示すように素子が形成された半導体基体
１１上に第１のＵ配線層１２を形成する。つぎに、第４
図（ｂ）Ｋ示すように全面にスピンオングラス膜１３を
塗布して、第１０Ａｅ配Ｉｗ層１２１′！］を埋めて滑
らかな表向を形成させる。その後、第４図（Ｃ）に示す
ようにスピンオングラス膜１３の 。
アニールとして、マイクロウェーブ中でアニールを施こ
す。具体的には、マグネトロンをマイクロウェー ノの
発生源として利用すねは、出力とベータ時−１を選択す
ることによって幅広いベーク条件がｉＪ能となる。例え
ば２００Ｗの出力で１０分間ヘーク処理したスピンオン
グラス膜でハ、ＮＨ４Ｆによるエソプング逮度、膜中の
水分１は、各々第１図、第２図に示したグラフ中で、通
常の熱処理湿度に換算して７００°Ｃ程度となる。本発
明の方法（、Ｃよれば、マイクロウェーブによって、ス
ピンオングラス膜自体にエネルギーが蓄積されてベーク
されることと、半導体基数もベークされてホットプレー
トの役割を果たす為、効果的なベーキングトナル。父、
マイクロウェーブベーキング処理によれば、熱処理によ
ってスピンオングラス膜の膜厚の厚い部分に生じたクラ
ックが発生しないことも確められた。このようにマイク
ロウェーブベーキング処理を実施した後、第４図（ｄ）
の様に、第２のＡｉ配線層１４を形成する。
す。具体的には、マグネトロンをマイクロウェー ノの
発生源として利用すねは、出力とベータ時−１を選択す
ることによって幅広いベーク条件がｉＪ能となる。例え
ば２００Ｗの出力で１０分間ヘーク処理したスピンオン
グラス膜でハ、ＮＨ４Ｆによるエソプング逮度、膜中の
水分１は、各々第１図、第２図に示したグラフ中で、通
常の熱処理湿度に換算して７００°Ｃ程度となる。本発
明の方法（、Ｃよれば、マイクロウェーブによって、ス
ピンオングラス膜自体にエネルギーが蓄積されてベーク
されることと、半導体基数もベークされてホットプレー
トの役割を果たす為、効果的なベーキングトナル。父、
マイクロウェーブベーキング処理によれば、熱処理によ
ってスピンオングラス膜の膜厚の厚い部分に生じたクラ
ックが発生しないことも確められた。このようにマイク
ロウェーブベーキング処理を実施した後、第４図（ｄ）
の様に、第２のＡｉ配線層１４を形成する。
本実施例では、ｈｌの多層配線の層間絶縁膜に適用した
場合について述べたが、この他素子を形成した半導体基
板上の絶縁膜として本川いることができ、またチップの
最終保護膜としても用いることができる。
場合について述べたが、この他素子を形成した半導体基
板上の絶縁膜として本川いることができ、またチップの
最終保護膜としても用いることができる。
第１図は、スピンオングラス膜の熱処理Ｉ！度とＮＨ４
Ｆによるエツチング速度との関係を示し九特性図、第２
図は、スピンオングラス膜の熱処理温度と膜中の水分量
との関係を示す特性図、＠３図（ａ）〜（ｄ）は、従来
の熱処理法による半導体装置の製造工程を示す断面図、
ｔｇ４図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例における
半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図において、 １１・・半導体基体 １２・・＠１のＡｌｆ線層１
３ スピンオングラス膜（層間絶縁膜）１４・第２の
Ａ／配線鳩 第 １ 図 第 ２ 図 −ＩＦｆｆ＠１７１２蔽良（γ）
、１Ｍ！パ雄（′Ｃ） 第 ３ 図 第４図 マイ７０ウニ−７゛
Ｆによるエツチング速度との関係を示し九特性図、第２
図は、スピンオングラス膜の熱処理温度と膜中の水分量
との関係を示す特性図、＠３図（ａ）〜（ｄ）は、従来
の熱処理法による半導体装置の製造工程を示す断面図、
ｔｇ４図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例における
半導体装置の製造工程を示す断面図である。 図において、 １１・・半導体基体 １２・・＠１のＡｌｆ線層１
３ スピンオングラス膜（層間絶縁膜）１４・第２の
Ａ／配線鳩 第 １ 図 第 ２ 図 −ＩＦｆｆ＠１７１２蔽良（γ）
、１Ｍ！パ雄（′Ｃ） 第 ３ 図 第４図 マイ７０ウニ−７゛
Claims (1)
- 素子が形成され九絶縁膜でおおわれた牛導体基体上に第
１の配線層を設け、その上にスピンオングラス膜をスピ
ンコードすることによ〕形成し、ひきつづき上記スピン
オングラス膜をマイタ胃ウニ・−膜中にて焼き固めて層
間絶縁膜とし、次いで第２の配線層を形成することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080010A JPS58197827A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080010A JPS58197827A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197827A true JPS58197827A (ja) | 1983-11-17 |
Family
ID=13706349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57080010A Pending JPS58197827A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197827A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4826786A (en) * | 1985-10-03 | 1989-05-02 | Bull, S.A. | Method for forming a multilayered metal network for bonding components of a high-density integrated circuit, and integrated circuit produced thereby |
| US5125136A (en) * | 1990-09-04 | 1992-06-30 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for semiconductor device passivation |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP57080010A patent/JPS58197827A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4826786A (en) * | 1985-10-03 | 1989-05-02 | Bull, S.A. | Method for forming a multilayered metal network for bonding components of a high-density integrated circuit, and integrated circuit produced thereby |
| US5125136A (en) * | 1990-09-04 | 1992-06-30 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for semiconductor device passivation |
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