JPS5874043A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS5874043A JPS5874043A JP56174307A JP17430781A JPS5874043A JP S5874043 A JPS5874043 A JP S5874043A JP 56174307 A JP56174307 A JP 56174307A JP 17430781 A JP17430781 A JP 17430781A JP S5874043 A JPS5874043 A JP S5874043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- oxide film
- silicon
- silica
- silica film
- Prior art date
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- Granted
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
本発明は半導体装置にかかシ、特に平担化された素子表
面を有する半導体装置に関する。
面を有する半導体装置に関する。
半導体装置は通常素子構成要素として琴結晶中導体、多
結晶半導体、絶縁暎、金属配線などで構成され、これら
の構成*−a半導体装置の製造過程において微細加工さ
れ、各々の構成g!素の厚みや大きさ、加工の種度が反
映された凹凸を半導体基板の一生面上に形成する。一般
に、かかる凹凸は半導体素子製造上好ましくなく、特に
二層以上の金属配線を必要とする半導体装置においては
。
結晶半導体、絶縁暎、金属配線などで構成され、これら
の構成*−a半導体装置の製造過程において微細加工さ
れ、各々の構成g!素の厚みや大きさ、加工の種度が反
映された凹凸を半導体基板の一生面上に形成する。一般
に、かかる凹凸は半導体素子製造上好ましくなく、特に
二層以上の金属配線を必要とする半導体装置においては
。
第一層金一配線工鴨において発生した凹凸が極めて厳し
く、第二層金属配線工程において加工が極めて困難とな
〕、その結果製i上の良品率の著る□しム低下を招く。
く、第二層金属配線工程において加工が極めて困難とな
〕、その結果製i上の良品率の著る□しム低下を招く。
一般には、中導体素子宍面に形成された凹凸を平滑化す
る方法として、素子狭面にリンケイ酸ガラス層を形成し
1次に1000℃前後の高温にて軟化及び平滑化する方
法が知られている。しかし、ア□ルイニクム等の金属−
線形成後においては。
る方法として、素子狭面にリンケイ酸ガラス層を形成し
1次に1000℃前後の高温にて軟化及び平滑化する方
法が知られている。しかし、ア□ルイニクム等の金属−
線形成後においては。
1000”C−後の高温熱処理が出来ないので、かかる
方法は適用できない。 ” 従来杜、第一層金属配線層が形成され、次にプラズマシ
リコン窒化膜などの絶縁膜が形成され。
方法は適用できない。 ” 従来杜、第一層金属配線層が形成され、次にプラズマシ
リコン窒化膜などの絶縁膜が形成され。
次にシリコン化合物を含む溶液(以後シリカフィルム液
と称す)を塗布及び焼成してかかる凹凸を軽減する方法
がありた。しかしながら、絶縁膜としてプラズマシリコ
ン窒化膜を使用した場合、シリカフィルム液を塗布・焼
成後に素子表面に形成された暎(以後シリカフィルムと
称す)とシリコン窒化膜との密着が余シ良くなく、シリ
カフィルム液の組成にもよるが、素子amを十分に平滑
する為に十分厚くシリカフィルム液を塗布・焼成すると
、シリカフィルムとシリコン窒化膜とが剥離した〕、シ
リカフィルム自体に割れ目を生じ、半導体装置の信頼性
が低下した9、ひいては半導体装置自体が機能しなくな
るなどの大きな問題がある。
と称す)を塗布及び焼成してかかる凹凸を軽減する方法
がありた。しかしながら、絶縁膜としてプラズマシリコ
ン窒化膜を使用した場合、シリカフィルム液を塗布・焼
成後に素子表面に形成された暎(以後シリカフィルムと
称す)とシリコン窒化膜との密着が余シ良くなく、シリ
カフィルム液の組成にもよるが、素子amを十分に平滑
する為に十分厚くシリカフィルム液を塗布・焼成すると
、シリカフィルムとシリコン窒化膜とが剥離した〕、シ
リカフィルム自体に割れ目を生じ、半導体装置の信頼性
が低下した9、ひいては半導体装置自体が機能しなくな
るなどの大きな問題がある。
本発明の目的は、かかる欠点を除去し、素子表面が十分
かつ容易に平滑化され丸中導体装置を提供する事である
。
かつ容易に平滑化され丸中導体装置を提供する事である
。
本発明の特徴は、半導体基体の一主面上にシリコン窒化
膜を有する半導体装置において、該シリコン寵化嘆上に
はシリコン酸化膜が形成され、更(シリコン化合物を含
む*tを塗布、焼成して形成され九シリコン酸化暎−有
する半導体装置にある。
膜を有する半導体装置において、該シリコン寵化嘆上に
はシリコン酸化膜が形成され、更(シリコン化合物を含
む*tを塗布、焼成して形成され九シリコン酸化暎−有
する半導体装置にある。
本発明は、シリカフィルムとシリコン酸化膜との密着は
シリカフィルムとシリコン窒化膜との密着より強固であ
り、m記シリコン窒化暎にシリカフィルム液を塗布・焼
成して素子狭面を平滑化するにin、該シリコン轍化I
K狭面にあらかじめシリコン酸化膜層を形成しておくと
シリカフィルムを十分厚く形成しても、シリカフィルム
の剥離ないしはクラックなどが発生し難いという知見に
基づく。
シリカフィルムとシリコン窒化膜との密着より強固であ
り、m記シリコン窒化暎にシリカフィルム液を塗布・焼
成して素子狭面を平滑化するにin、該シリコン轍化I
K狭面にあらかじめシリコン酸化膜層を形成しておくと
シリカフィルムを十分厚く形成しても、シリカフィルム
の剥離ないしはクラックなどが発生し難いという知見に
基づく。
本発明を用いれば、前記シリカフィルム膜の膜厚を厚く
出来、シリカフィルム形成後に十分に平滑化された素子
狭面を有し、半導体装置の製造が容易で、しかも信頼性
の高い装置が得られるという大龜な利点を有する。
出来、シリカフィルム形成後に十分に平滑化された素子
狭面を有し、半導体装置の製造が容易で、しかも信頼性
の高い装置が得られるという大龜な利点を有する。
次に1本発明を実施例について説明する。第1図は本発
明を二層アルミ配線構造に適用した例である。先づ、p
aid導体基体ll上にフィールド酸化膜12t−形成
←、、:次にアルミを真空蒸着し。
明を二層アルミ配線構造に適用した例である。先づ、p
aid導体基体ll上にフィールド酸化膜12t−形成
←、、:次にアルミを真空蒸着し。
ホトレジスト法を用aて選択的に触刻し、第1のアルζ
配線層13を約1μmの膜厚で形成し、次にアンそニア
及びシランのプラズマ雰囲気中でシリコン窒化膜14を
形成し1次にシラン及び酸素雰囲気中にて酸化1115
を隼相成長法に、よj1200A成長する0次に、エチ
ルアルコール−シラノールt−溶解し九シリカフィルム
液を回転塗布し、窒素雰囲気〒にて、450℃、1時間
焼成し、シリカフィルム17の膜厚と1て約1200A
を得る。
配線層13を約1μmの膜厚で形成し、次にアンそニア
及びシランのプラズマ雰囲気中でシリコン窒化膜14を
形成し1次にシラン及び酸素雰囲気中にて酸化1115
を隼相成長法に、よj1200A成長する0次に、エチ
ルアルコール−シラノールt−溶解し九シリカフィルム
液を回転塗布し、窒素雰囲気〒にて、450℃、1時間
焼成し、シリカフィルム17の膜厚と1て約1200A
を得る。
このと色、前記第1のアル建起@13によ〕形成された
段差部分16にはシリカフィルムの膜厚として5000
人mmの膜厚が得られ1段差16近傍の形状は平滑化さ
れているので、次工程である第2のアルさ配線層1Bを
形成しても1段差16近傍におけるアルミの膜厚、が減
少し九り断線したりすることがなく、電気的に宥定な信
頼性の高い半導体装置が容品に製造で龜る。
段差部分16にはシリカフィルムの膜厚として5000
人mmの膜厚が得られ1段差16近傍の形状は平滑化さ
れているので、次工程である第2のアルさ配線層1Bを
形成しても1段差16近傍におけるアルミの膜厚、が減
少し九り断線したりすることがなく、電気的に宥定な信
頼性の高い半導体装置が容品に製造で龜る。
本実施例では、シリコン章化1114上にシリコン酸化
膜層15が形成されていたために、シラノール焼成後の
シリカフィルム膜17の膜厚を120OAと厚くで龜た
が、鎖酸化膜15がないと、シリカフィルム膜17とシ
リコン窒化l114との密着は曳くないので、シラノー
ルが熱分解し、収縮するさいに生じる引張〕応力に耐え
ず、シリカフィルム17とシリコン窒化@14とが剥離
した)1シリ力フイルム17自体にクラックが発生し九
シする。
膜層15が形成されていたために、シラノール焼成後の
シリカフィルム膜17の膜厚を120OAと厚くで龜た
が、鎖酸化膜15がないと、シリカフィルム膜17とシ
リコン窒化l114との密着は曳くないので、シラノー
ルが熱分解し、収縮するさいに生じる引張〕応力に耐え
ず、シリカフィルム17とシリコン窒化@14とが剥離
した)1シリ力フイルム17自体にクラックが発生し九
シする。
本実施例ではシリカフィルム液中に存在するシリコン化
合物としてシラノールを使用した。シラノールは焼盛後
の体積収縮率が大急〈、焼成後のシリカフィルム膜厚は
1200人mm度にしか厚くできないが、焼成後生成し
た膜はほぼ純粋な二酸化シリコンに近いので、電気的に
安定な膜が得られる。
合物としてシラノールを使用した。シラノールは焼盛後
の体積収縮率が大急〈、焼成後のシリカフィルム膜厚は
1200人mm度にしか厚くできないが、焼成後生成し
た膜はほぼ純粋な二酸化シリコンに近いので、電気的に
安定な膜が得られる。
しかし、本発明はシリコン化合物としてシラノール以外
の化合物を用いた場合にも有効である。
の化合物を用いた場合にも有効である。
例えば、シリコン化合物としてテトラエトキシシラン8
’COC*H*)a tアルコール中に溶解したもの
を用いてもよい、ナト2エトキシシツン會450℃の窒
素雰囲気中にて1時間熱処理した場合、テトラエトキシ
シラy杜分解して二酸化シリコンと有機重合体とを形成
する。この場合には。
’COC*H*)a tアルコール中に溶解したもの
を用いてもよい、ナト2エトキシシツン會450℃の窒
素雰囲気中にて1時間熱処理した場合、テトラエトキシ
シラy杜分解して二酸化シリコンと有機重合体とを形成
する。この場合には。
内部応力はシラノールを熱分解した場合と比較して弱い
が、この場合に4二酸化シリコン層15が存在した方が
下地との密着は曳くな)、シリカフィルム暎剥離やクラ
ックの発生を防止できる。
が、この場合に4二酸化シリコン層15が存在した方が
下地との密着は曳くな)、シリカフィルム暎剥離やクラ
ックの発生を防止できる。
同様に、シリカフィルム液中に存在するシリコン化合物
としてエトキシシラン(C,H,)8i(OCsHs)
sなどの利用も考えられるが、この種の物質を塗布焼成
して得られる二酸化シリコンと有機重合体との混成膜に
ついて4、シリコン窒化膜よシはシリコン酸化膜との密
着の方が強固である。
としてエトキシシラン(C,H,)8i(OCsHs)
sなどの利用も考えられるが、この種の物質を塗布焼成
して得られる二酸化シリコンと有機重合体との混成膜に
ついて4、シリコン窒化膜よシはシリコン酸化膜との密
着の方が強固である。
本発明の実施ガではプラズマシリコン窒化!I[14上
に気相成長法によってシリコン酸化l[15を形成した
。しかし、気相成長法に限定する必要はなくs 450
℃のプラズマ酸素雰囲気中にて寵化暎表面tll化して
もよい、酸化膜の膜厚として杜20Å以下O1iめで薄
い場合にも、シリカフィル;:::=との密着は、酸化
膜厚と拡開体なく強また、本発明の実施例では、単に第
1のアル建配線と第2のアルミ配線とを有する半導体装
置の場合について説明したが、電界効果トランジスタや
バイポーラ截トランジスタなどの能動素子ないしは他の
受動素子と組み合わせて使用出来ることは言うまでもな
い。
に気相成長法によってシリコン酸化l[15を形成した
。しかし、気相成長法に限定する必要はなくs 450
℃のプラズマ酸素雰囲気中にて寵化暎表面tll化して
もよい、酸化膜の膜厚として杜20Å以下O1iめで薄
い場合にも、シリカフィル;:::=との密着は、酸化
膜厚と拡開体なく強また、本発明の実施例では、単に第
1のアル建配線と第2のアルミ配線とを有する半導体装
置の場合について説明したが、電界効果トランジスタや
バイポーラ截トランジスタなどの能動素子ないしは他の
受動素子と組み合わせて使用出来ることは言うまでもな
い。
また、シリコン酸化膜15は、二酸化シリコン整独で形
成された膜を用いることに限定されない。
成された膜を用いることに限定されない。
特にシランと酸素とホスフィンとの混合雰囲気中にて形
成されたリンケイ酸ガラスなどを用いるのは、り2ツク
の発生を抑えるのに効果的である。
成されたリンケイ酸ガラスなどを用いるのは、り2ツク
の発生を抑えるのに効果的である。
同様に、シリカフィルム液中に、シラノールなどのシリ
コン化合物とは別に、五酸化リンなどの不純物を添加し
てお亀、シリカフィルム液を塗布焼成後に形成された@
15がリンケイ酸ガラス膜などになるようにしておくこ
と本効果的である。
コン化合物とは別に、五酸化リンなどの不純物を添加し
てお亀、シリカフィルム液を塗布焼成後に形成された@
15がリンケイ酸ガラス膜などになるようにしておくこ
と本効果的である。
第1図は本発明の第:lの実施例の説明図である。
11:′。
尚、図において、11″・・・・・・半導体基板% 1
2・・・・・・酸化膜、13・・・・・・第1のアルミ
配線、14・・・・・・プラズマ窒化膜、15・・・・
・・酸化膜、16・・・・・・素子沃面に形成された段
差部分%17・・・・・・シリカフィルム、18・・・
・・・第2のアルミ配線である。 第10
2・・・・・・酸化膜、13・・・・・・第1のアルミ
配線、14・・・・・・プラズマ窒化膜、15・・・・
・・酸化膜、16・・・・・・素子沃面に形成された段
差部分%17・・・・・・シリカフィルム、18・・・
・・・第2のアルミ配線である。 第10
Claims (1)
- 半導体基体の一生面上にシリコン窒化膜を有する半導体
装置において、咳シリコン窒化膜上にはシリコン酸化膜
が形成され、更にシリコン化合物を含む溶液を塗布、焼
成して形成されたシリコン酸化膜を有することを特徴と
する半導体装置。□
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56174307A JPS5874043A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56174307A JPS5874043A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5874043A true JPS5874043A (ja) | 1983-05-04 |
JPH0419707B2 JPH0419707B2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=15976364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56174307A Granted JPS5874043A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5874043A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60246652A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Nec Corp | 平坦化導電体配線の形成方法 |
JPS61240636A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS63207168A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Seiko Epson Corp | Mos型半導体集積回路装置 |
JPH01225326A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-09-08 | Sgs Thomson Microelectron Sa | 集積回路のパッシベーション方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5133575A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-03-22 | Nippon Telegraph & Telephone | Tasohaisenkozo |
JPS5214365A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Hitachi Ltd | Process for formation of insulating membrane by spreading |
-
1981
- 1981-10-29 JP JP56174307A patent/JPS5874043A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5133575A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-03-22 | Nippon Telegraph & Telephone | Tasohaisenkozo |
JPS5214365A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Hitachi Ltd | Process for formation of insulating membrane by spreading |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60246652A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-06 | Nec Corp | 平坦化導電体配線の形成方法 |
JPH0326540B2 (ja) * | 1984-05-22 | 1991-04-11 | Nippon Electric Co | |
JPS61240636A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS63207168A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Seiko Epson Corp | Mos型半導体集積回路装置 |
JPH01225326A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-09-08 | Sgs Thomson Microelectron Sa | 集積回路のパッシベーション方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0419707B2 (ja) | 1992-03-31 |
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