JPS6165441A - プラズマ窒化シリコン絶縁膜の処理方法 - Google Patents

プラズマ窒化シリコン絶縁膜の処理方法

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JPS6165441A
JPS6165441A JP59188424A JP18842484A JPS6165441A JP S6165441 A JPS6165441 A JP S6165441A JP 59188424 A JP59188424 A JP 59188424A JP 18842484 A JP18842484 A JP 18842484A JP S6165441 A JPS6165441 A JP S6165441A
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plasma silicon
insulation film
nitride insulating
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西岡　直
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浩 小山
Yoji Masuko
益子　洋治
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/56—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、半導体素子に用いられるプラズマ窒化シリ
コン絶縁膜のクラックを防止するための処理方法に関す
るものである。
［従来の技術］ 従来、プラズマ窒化シリコン絶縁膜のクラック防止法と
して、前記４！８縁膜を生成させるときのパラメータ、
たとえばモノシラン・ガス、アンモニア・ガスの圧力、
流量、濃度比などを制御していた（Ｍ、　Ｊ、　Ｒａｎ
ｄ　：　Ｊ、　Ｖａｃ、　Ｓｅｔ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ。
、Ｖｏｌ、１６，１９７９．４２００　）ａそして生成
侵の前記絶縁膜に対しては、クラック防止のための特別
な処理は施されていなかった。
従来のプラズマ窒化シリコン絶縁膜のクラック防止法は
、前記絶縁膜を生成する諸条件を変化させ、クラックの
発生原因の内部応力を最小とする最適条件を選び出す方
法であった。すなわち、モノシラン・ガスやアンモニア
・ガスなどの反応ガスの圧力、流示、濃度比、基板瀧度
など生成パラメータを変えて作成された前記絶縁面のう
ち、内部応力が最小となる生成パラメータ条件を採用す
る方法がとられていた。また、生成後の前記絶縁膜の俊
処理として、内部応力を緩和するための特別な処理は施
されていなかった。
［５１！！明が解決しようとする問題点］上記のような
従来の生成パラメータのｌす仰によるクラック防止法は
、非常に多くのパラメータを制御しなければならず、ま
た生成装置の個性もあって最適条件を帷持することが極
めて困難な欠点があった。またＩ［ｕ！ｌ！ｌ理として
の内部応力を緩和する熱処理（アニール処理）は、半導
体素子には前記絶縁膜で被覆される低融点のアルミニウ
ム配線が内在することもあって、効果的な高温処理を行
なうことができず、俊処理を施し難い欠点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、半導体素子に形成されるプラズマ窒化シリコン絶
縁膜のクラックの発生を防止できるプラズマ窒化シリコ
ン絶縁膜の処理方法を得ることを目的とする。
［問題点を解決するだめの手段］ この発明にかかるプラズマ窒化シリコン絶縁膜の処理方
法は、前記絶縁膜を昇温せしめ、光線より放射される光
を前記絶縁膜へ照射する。
［作用］ この発明においては、昇温されたプラズマ窒化シリコン
絶縁膜に光を照射すると、前記絶縁膜の内部応力が緩和
されるので、前記絶縁膜のクラックの発生を防止できる
。
［実施例１ 以下、この発明の実施例を図によって説明する。
第１図は、この発明の実施例であるプラズマ窒化シリコ
ン絶縁膜の処理方法を説明するための断面図である。初
めに、この処理方法の構成について説明する。図におい
て、半導体素子１上にはプラズマ窒化シリコン絶縁膜２
が形成されている。半導体素子１は、半導体装置として
の製造プロセスが未完了の状態にあるものである。半導
体素子１はヒータ４上に載置される。ヒータ４は半導体
装きく存在し、これが内部応力を増大させている。
そこで、光３をプラズマ窒化シリコン絶縁膜２に照射し
てやれば、光子エネルギによって原子・分子の結合ボン
ドの切断・再結合、並進・回転・振動、ラジカル種の化
学反応などが発生し、プラズマ窒化シリコン絶縁膜２に
おける原子の空間的密度や配位数のゆらぎは減少する。
その結果、プラズマ富化シリコン絶縁膜２の内部応力は
小さくなり、イのクラックの発生は防止される。
ヒータ４によるプラズマ窒化シリコン絶縁膜２の昇温は
、上述の作用を促進する効果がある。光３を照射せず、
単にプラズマ窒化シリコン絶縁膜２を昇温するならば、
非晶質の稙造塑和・内部応力の緩和に高？易・艮時間を
要する。
第２図は、この発明の処理方法を、アルミニウム配線パ
ターンに被覆したプラズマ窒化シリコン絶縁膜２へ、＜
ａ　＞適用した場合、（ｂ　）適用しない場合のアルミ
ニウム配れ段着部に発生したクラック数の実測例である
。縦軸はクラック発生数を、横軸はサンプル番号を各わ
す。この処理方法子１を介してプラズマ窒化シリコン絶
縁膜２を昇温させるための加熱手段であり、半導体素子
１およびプラズマ窒化シリコン絶縁膜２を２００〜３０
０℃の温度範囲内に昇温できるｔ３能を有する。
光３は、光線および光学系くいずれも図示せず〉による
パワー強度の面積音度が均一な分布の光であって、プラ
ズマ窒化シリコン絶縁膜２を照射する光である。また光
３は、波長Ｍ２Ｏ０〜６００ｒｖの光を含むものであっ
て、その波長域内の光パワー強度が１０Ｗ／ｃｍ２以上
の光である。この先３の光線としては、たとえば高圧水
銀灯、キセノン・ランプなどを用いることができる。
次に、この処理方法について説明する。光３をプラズマ
窒化シリコン絶ｔｇＩ膜２へ照ｑ寸することによって、
前記絶縁膜のクラックの発生原因である内部応力を緩和
する。プラズマ窒化シリコン絶縁膜２は、周知のごとり
一般にストイキオメトリから組成がずれてＪ３す、その
膜中に水素を多く含んだ非晶質である。したがって、原
子レベルで見るならば、原子の空間的苫度や配位数にゆ
らぎが大をｊ今月した１合、サンプルｍ　号１　、４に
ついては若干クランクが発生しているが、他のサンプル
番号については全くクラックが発生しておらず、この発
明の処理方法がプラズマ窒化シリコン絶縁膜のクラック
の発生防止に明らかに有効であることがわかる。
また、この処理方法は、大口径ウェハのごとき寸法の大
きい半導体素子にも問単に適用でき、処理パラメータも
少ないので安定した条件でプラズマ窒化シリコン絶縁Ｒ
欠のクランク防止処理を行なうことができる。
なお、上記実施例では、半導体素子およびプラズマ窒化
シリコン絶縁膜を昇温さぜるためにヒータの熱伝導を用
いたが、赤外線ランプのごとき都田熱を用いてもよい。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、昇温したプラズマ窒
化シリコン絶縁膜へ光を照射するので、前記絶縁膜の内
部応力が緩和されてそのクラックのに生を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施例であるプラズマ窒化シリコ
ン絶縁ｑ４の処理方法を説明するための所面図である。 第２図は１この発明のプラズマ窒化シリコン絶縁族の処
理方法の効果を示す賞Ｓ１１例である。 図において、１は半導体素子、２はプラズマ窒化シリコ
ン絶縁喪、３は光、４はヒータである。 なお、各図中同−汀づは同一または担当部分を示１

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体素子に形成されるプラズマ窒化シリコン絶
    縁膜の処理方法であって、 前記プラズマ窒化シリコン絶縁膜を昇温せしめ、光線よ
    り放射される光を前記プラズマ窒化シリコン絶縁膜へ照
    射することを特徴とするプラズマ窒化シリコン絶縁膜の
    処理方法。
  2. （２）前記プラズマ窒化シリコン絶縁膜への照射におい
    て、前記プラズマ窒化シリコン絶縁膜を２００〜３００
    ℃の温度に昇温する特許請求の範囲第１項記載のプラズ
    マ窒化シリコン絶縁膜の処理方法。
  3. （３）前記プラズマ窒化シリコン絶縁膜へ照射する前記
    光を、２００〜６００ｎｍの波長域を含む光とし、その
    波長域内の光パワー強度を１０Ｗ／ｃｍ＾２以上とする
    特許請求の範囲第１項記載のプラズマ窒化シリコン絶縁
    膜の処理方法。
JP59188424A 1984-09-07 1984-09-07 プラズマ窒化シリコン絶縁膜の処理方法 Granted JPS6165441A (ja)

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