JPS604239A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS604239A JPS604239A JP11202783A JP11202783A JPS604239A JP S604239 A JPS604239 A JP S604239A JP 11202783 A JP11202783 A JP 11202783A JP 11202783 A JP11202783 A JP 11202783A JP S604239 A JPS604239 A JP S604239A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- wiring
- layer
- plasma cvd
- nitride film
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract 17
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 abstract description 16
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
不元明は半導体装置に関し、特に多層配線構造全有する
半導体装置に関するものである。
半導体装置に関するものである。
半導体装置の冒果桓化ｅ ；ｔ７Ｊ速化、あるいは設計
工数の短縮化のためには、半導体装置の多層配線化は必
要不可欠である。今日寛で多種多様な多層配線構造が提
案されているが、その１つに配線全組としてアルミニウ
ムわるいはアルミニウム合金奮、層間絶縁膜としてプラ
ズマＣＶＩ）窒化膜を。
工数の短縮化のためには、半導体装置の多層配線化は必
要不可欠である。今日寛で多種多様な多層配線構造が提
案されているが、その１つに配線全組としてアルミニウ
ムわるいはアルミニウム合金奮、層間絶縁膜としてプラ
ズマＣＶＩ）窒化膜を。
表面を平担化するために所謂５ＯＧ（８ｐｉｎ ＱｎＧ
ｌａｓｓ） 膜全それぞれ用いる多層配線構造がある。
ｌａｓｓ） 膜全それぞれ用いる多層配線構造がある。
この構造は、製造方法が比較的１７ｉｊ単であるために
広く用いられている。
広く用いられている。
ところで、この１４４造は配線の材質に関わる車装な問
題を含んでいた。これｔ、第１凶と第２図を用いて説明
する。第１メ１において、１はシリコン基板、２は−ｔ
（１）表面を熱は化して：イだシリコンポ化膜、３はシ
リコン基板表面の拡孜領域を結ぶ厚さ１．９μｍ （７
４１１ｅ目ｖ） Ａ ｅ Ｑｔ線、４ｔまこの第１ｊ曽
目Ａｊ配線３と後で形成する紀２層目Ａ、ｌ配線６とを
絶胤するためにプラスマＣＶＤ法によって形成した厚さ
１．０μｍの窒化／リコン膜、そして。
題を含んでいた。これｔ、第１凶と第２図を用いて説明
する。第１メ１において、１はシリコン基板、２は−ｔ
（１）表面を熱は化して：イだシリコンポ化膜、３はシ
リコン基板表面の拡孜領域を結ぶ厚さ１．９μｍ （７
４１１ｅ目ｖ） Ａ ｅ Ｑｔ線、４ｔまこの第１ｊ曽
目Ａｊ配線３と後で形成する紀２層目Ａ、ｌ配線６とを
絶胤するためにプラスマＣＶＤ法によって形成した厚さ
１．０μｍの窒化／リコン膜、そして。
５Ｉｌ″ｌ：第１ノ蛤目ＡＡ配線３の段部で第２ノダ・
ｌ目Ａ６配線６が段切れしないように段部の傾斜をなめ
らかにするために回初塗布法によって形成さ２した５（
Ｊ（Ｊ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜である。こノ
」：うな構造にすることで第１喘目と第２層目とのＡ６
配線３．６がショートせず、しかも第２１賛Ａｌ配線６
が段切れしない多層配線が得られる。
ｌ目Ａ６配線６が段切れしないように段部の傾斜をなめ
らかにするために回初塗布法によって形成さ２した５（
Ｊ（Ｊ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜である。こノ
」：うな構造にすることで第１喘目と第２層目とのＡ６
配線３．６がショートせず、しかも第２１賛Ａｌ配線６
が段切れしない多層配線が得られる。
ところで、、５（ＪＧ膜５はケイ素化合物（ＲｎＳｉ（
ＯＨ）４−ｎ’ｚ有機６剤に溶解したものを焼きしめす
ることで得られるば化ケイ”Ａ （Ｓ ｉυ２）の被膜
である。したがって、塗布した後に済剤を除去するため
、なるべく商温で焼きしめＦｒテなう必要があるが、第
１八９八ｌ配線３とシリコン基板１との反応温度全考慮
して、５（ＪＧ膜形成の可能な熱処理湿度は４５０”０
位である。この温度で、完全ではないが、素子の特性と
１１頼性にＡｌシて十分なＳ（１膜５の焼きしめ釦行な
うことができる。
ＯＨ）４−ｎ’ｚ有機６剤に溶解したものを焼きしめす
ることで得られるば化ケイ”Ａ （Ｓ ｉυ２）の被膜
である。したがって、塗布した後に済剤を除去するため
、なるべく商温で焼きしめＦｒテなう必要があるが、第
１八９八ｌ配線３とシリコン基板１との反応温度全考慮
して、５（ＪＧ膜形成の可能な熱処理湿度は４５０”０
位である。この温度で、完全ではないが、素子の特性と
１１頼性にＡｌシて十分なＳ（１膜５の焼きしめ釦行な
うことができる。
しかしながら、かかる温度で焼きしめ全行なうと、第２
１ヌｊに示すように層間１絶縁膜であるプラズマＣＶＤ
窒化膜４がもり上がっ７ｊ ９層割れたシする現象７か
しくはしり、Ｌ発生した。当然のことながら、この上に
百３１図で示し７こ第２層目りＡＡ配線６を形成すると
、第１層目の、１配線３と接触してこの素子はショート
不良となる。
１ヌｊに示すように層間１絶縁膜であるプラズマＣＶＤ
窒化膜４がもり上がっ７ｊ ９層割れたシする現象７か
しくはしり、Ｌ発生した。当然のことながら、この上に
百３１図で示し７こ第２層目りＡＡ配線６を形成すると
、第１層目の、１配線３と接触してこの素子はショート
不良となる。
こり現象全注意深く調べたところ、原因はｇｇ１層目の
ＡΔ配線３に含まれる不純物（％に水分）であることが
わかった。
ＡΔ配線３に含まれる不純物（％に水分）であることが
わかった。
シリコン基板の表面に礼、子乙−ム蒸着法や、スパッタ
リング蒸着法によってＡｅ全然看した後。
リング蒸着法によってＡｅ全然看した後。
ノオトリゾグラフィ技術を用いてパターン全形成するこ
とによってへｇ配線は形成されるが、蒸着装置内に非常
にわずかではあるが水分等の残留ガスが存在していて、
この結果、Ａｌ蒸看甲にこれらの不純物が人フ込む。こ
のように不純物が混入したへｌ配線が層間絶縁膜である
厚さ１０μｍのプラズマＣＶＤＭ化膜４で完全に被われ
た状態で。
とによってへｇ配線は形成されるが、蒸着装置内に非常
にわずかではあるが水分等の残留ガスが存在していて、
この結果、Ａｌ蒸看甲にこれらの不純物が人フ込む。こ
のように不純物が混入したへｌ配線が層間絶縁膜である
厚さ１０μｍのプラズマＣＶＤＭ化膜４で完全に被われ
た状態で。
５（ＪＧ膜５の焼き締めのために４５０’Ｏの熱処理が
行なわれると、Ａ６配線中に含捷れる水分ＱＶの小ｉ＋
１１物が膨張したり、あるい＋−１： Ａ ｌと反応し
てその生成物が膨張したりする。特にプンスマＣＶＩＪ
割化膜はピンホール等の欠陥も少なく、」、た多くの物
質の透過性に対して阻１ヒ能力が高いため、こｔシらの
ガスは逃げ、すｈ所がなく、結局プラズマＣＶＤ窒化膜
を押し上げたり？４１Ｊっだりするのである。
行なわれると、Ａ６配線中に含捷れる水分ＱＶの小ｉ＋
１１物が膨張したり、あるい＋−１： Ａ ｌと反応し
てその生成物が膨張したりする。特にプンスマＣＶＩＪ
割化膜はピンホール等の欠陥も少なく、」、た多くの物
質の透過性に対して阻１ヒ能力が高いため、こｔシらの
ガスは逃げ、すｈ所がなく、結局プラズマＣＶＤ窒化膜
を押し上げたり？４１Ｊっだりするのである。
このような問題を根本的に１っ子決するには、不純物を
含まないＡｌｌ配線影形成ブーは良いが、現在広く用い
られているＡｌ（Ｄ蒸眉機ではこのようなＡ／（（形成
することができない・ 不発明は上記問題点に鑑み１層間絶縁膜の割れによる外
１八ｌ配線と第２Ａ６配、豫のショート不良が全くない
多層配線の構造を堤供するものである。
含まないＡｌｌ配線影形成ブーは良いが、現在広く用い
られているＡｌ（Ｄ蒸眉機ではこのようなＡ／（（形成
することができない・ 不発明は上記問題点に鑑み１層間絶縁膜の割れによる外
１八ｌ配線と第２Ａ６配、豫のショート不良が全くない
多層配線の構造を堤供するものである。
すなわち、不発明は下層の配線ｌｙｅ上に該配線層内Ｖ
ｃ宮まれた不）、＋ｊｊ、物が透過するような膜厚の窒
化シリコン１１ばが形成され、その上Ｖｃｔｆ化シリコ
ンｊ１偉が形成され、これら’ｅ Ｉ＋ｉ間絶間膜縁膜
なくとも】部として上層の配綜湘が形成されていること
ケ特赦とする。
ｃ宮まれた不）、＋ｊｊ、物が透過するような膜厚の窒
化シリコン１１ばが形成され、その上Ｖｃｔｆ化シリコ
ンｊ１偉が形成され、これら’ｅ Ｉ＋ｉ間絶間膜縁膜
なくとも】部として上層の配綜湘が形成されていること
ケ特赦とする。
また、不発明は、多層配線構造における層間絶縁膜がｈ
Ｊ’７さ３００Ａから２００ＯＡの第１プラズマＣＶ
ＩＪ窒化シリコン膜、８０Ｇ（Ｓｐｉｎ （Ｊｎ Ｇｌ
ａｓｓ）膜および厚さ３０００λ以上の第２プラズマＣ
ＶＤ窒化シリコン膜の３層構造金有することを特徴とす
る。
Ｊ’７さ３００Ａから２００ＯＡの第１プラズマＣＶ
ＩＪ窒化シリコン膜、８０Ｇ（Ｓｐｉｎ （Ｊｎ Ｇｌ
ａｓｓ）膜および厚さ３０００λ以上の第２プラズマＣ
ＶＤ窒化シリコン膜の３層構造金有することを特徴とす
る。
以下に不発明の実施例を４３１３１を用いて説明する。
第１１ｂ Ａ ｌ配線３を形成した後、１０００λの第
１プラスマＣＶＩ）窒化シリコン膜４−１を成長する。
１プラスマＣＶＩ）窒化シリコン膜４−１を成長する。
次に回転塗布法によってＳＯＵ膜５全５全形成ｓｕＧ膜
５中に脊圧する溶剤金除去するために４５０°Ｃでの熱
処理全行なう。このとき、絹ｌプラズマｃｖＤ２化シリ
コン膜４−１は】ｏ００λと薄いため、第１層Ａｌ配線
３中に含まれる不純物はこれを透過し外部に出ることか
でさる。従って。
５中に脊圧する溶剤金除去するために４５０°Ｃでの熱
処理全行なう。このとき、絹ｌプラズマｃｖＤ２化シリ
コン膜４−１は】ｏ００λと薄いため、第１層Ａｌ配線
３中に含まれる不純物はこれを透過し外部に出ることか
でさる。従って。
従来のようにプラズマＣＶＤ窒化１Ｅ″、！：に、仙れ
ｔ発生させることはない。
ｔ発生させることはない。
この後、第１ＡＡ配悔と第２Ａｌ配稼を先金に絶縁する
ために９０００ＡＣ／Ｊ第２ノ°ラズマＣＶ Ｊ）窒化
シリコン膜４−２を成長する。このように従来１０μｍ
のプラズマＣＶＤ窒化膜と５（Ｊ（Ｊ膜で層間絶縁膜全
形成し−Ｃいたの全１０００Ａの第１プラズマＣＶＩ）
窒化１１μと、５（ＪＵ膜と、９０００Ａ （／Ｊ第２
プラズマＣＶＤ窒化膜との３層で〕１′η間絶４・チｊ
換全形成することで従来多発していた第１１＋；ｉ Ａ
ｌ！配線と第１ＡＡ配悔のショート不良ｄ、４（＜な
った。
ために９０００ＡＣ／Ｊ第２ノ°ラズマＣＶ Ｊ）窒化
シリコン膜４−２を成長する。このように従来１０μｍ
のプラズマＣＶＤ窒化膜と５（Ｊ（Ｊ膜で層間絶縁膜全
形成し−Ｃいたの全１０００Ａの第１プラズマＣＶＩ）
窒化１１μと、５（ＪＵ膜と、９０００Ａ （／Ｊ第２
プラズマＣＶＤ窒化膜との３層で〕１′η間絶４・チｊ
換全形成することで従来多発していた第１１＋；ｉ Ａ
ｌ！配線と第１ＡＡ配悔のショート不良ｄ、４（＜な
った。
以上説明したように不発明の多層配線＋１４造を用いる
と半導体素子の製造歩留りは大幅に向上する。
と半導体素子の製造歩留りは大幅に向上する。
なお、本発明に２いてはＡｇ合金の配線を使うことも可
能で、−！ｉ／ζ乙層配線層配線らず、３層。
能で、−！ｉ／ζ乙層配線層配線らず、３層。
４層のいわゆる多層に拡張でこることは占うよでもない
。第１り墾１にシリコン膜の厚さを３０ＯＡ乃至２００
０ｋにすることが、配線内の不純物透過からり子ましい
。
。第１り墾１にシリコン膜の厚さを３０ＯＡ乃至２００
０ｋにすることが、配線内の不純物透過からり子ましい
。
第１図は従来の構造を示す１ｊ−ｒ面図、ｉ２図は従来
の横這に見られる欠陥ケ示す断面図、第；３図は不発明
の一人、ａｆｍ例ヶノ」冥す１１ノを面図である。 １−・ シリコン基板、２・・・シリコン熱ば化膜。 ３・・・・０層１層ＡＡ配、１が、４・・・プラスマＣ
ＶＤ窒化膜、４−１・・・・第１プラズマＣＶＤ屋比膜
、４−２・・・・・第２プラズマＣＶＤ窒化嗅、５・・
・・５ＬＸＪ膜、６・・・・第２層Ａｇ配線、７・・・
・・・プラズマＣＶＩＪ窒化膜の割れ。 代理人 弁理士 内 原 皆 ゛
の横這に見られる欠陥ケ示す断面図、第；３図は不発明
の一人、ａｆｍ例ヶノ」冥す１１ノを面図である。 １−・ シリコン基板、２・・・シリコン熱ば化膜。 ３・・・・０層１層ＡＡ配、１が、４・・・プラスマＣ
ＶＤ窒化膜、４−１・・・・第１プラズマＣＶＤ屋比膜
、４−２・・・・・第２プラズマＣＶＤ窒化嗅、５・・
・・５ＬＸＪ膜、６・・・・第２層Ａｇ配線、７・・・
・・・プラズマＣＶＩＪ窒化膜の割れ。 代理人 弁理士 内 原 皆 ゛
Claims (1)
- 下層の配線層と上層の配線層との＋＝層間絶縁膜して窒
化シリコンの薄膜と該窒化シリコン膜上の開化シリコン
膜とその上の窒化シリコン膜とを有することを特１孜と
フ゛る半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11202783A JPS604239A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11202783A JPS604239A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604239A true JPS604239A (ja) | 1985-01-10 |
| JPH0324784B2 JPH0324784B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=14576160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11202783A Granted JPS604239A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604239A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63258043A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633899A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of forming multilayer wire |
| JPS5886746A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-24 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP11202783A patent/JPS604239A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633899A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of forming multilayer wire |
| JPS5886746A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-24 | Nec Corp | 半導体装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63258043A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324784B2 (ja) | 1991-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2751820B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH01225326A (ja) | 集積回路のパッシベーション方法 | |
| JPS604239A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS6214444A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62154643A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0329298B2 (ja) | ||
| JPS6046036A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS58135645A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6165459A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS58162051A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH0419707B2 (ja) | ||
| JPS63192239A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6356704B2 (ja) | ||
| JPS63124423A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS63226946A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6364343A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS61284928A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS62232962A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH04298040A (ja) | 半導体集積回路装置の製法 | |
| JPS61144849A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62291143A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5852328B2 (ja) | ハンドウタイソウチノセイゾウホウホウ | |
| JPS59215747A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0467634A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62243343A (ja) | 多層配線電極膜構造半導体装置 |