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
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- JP
- Japan
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- film
- oxide film
- silicon
- silica
- silica film
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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
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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