JPS62281433A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS62281433A JPS62281433A JP12521586A JP12521586A JPS62281433A JP S62281433 A JPS62281433 A JP S62281433A JP 12521586 A JP12521586 A JP 12521586A JP 12521586 A JP12521586 A JP 12521586A JP S62281433 A JPS62281433 A JP S62281433A
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Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にリンシリケ
ートガラスを被覆して形成された部分を有する半導体装
置の製造方法に関するものである。
ートガラスを被覆して形成された部分を有する半導体装
置の製造方法に関するものである。
本発明は、基板上の段差部にリンシリケートガラスを被
覆して、該リンシリケートガラスを熱処理して平坦化を
行う構造の半導体装置の製造方法等に利用することがで
きる。
覆して、該リンシリケートガラスを熱処理して平坦化を
行う構造の半導体装置の製造方法等に利用することがで
きる。
本発明は、リンシリケートガラスを被覆してこれに熱処
理を施す半導体装置の製造方法において、該熱処理をボ
ロンを含む雰囲気中で行うことにより、該リンシリケー
トガラスのりフローとこれによる平坦化等の熱処理を、
従来より低温で容易に達成し得るようにしたものである
。
理を施す半導体装置の製造方法において、該熱処理をボ
ロンを含む雰囲気中で行うことにより、該リンシリケー
トガラスのりフローとこれによる平坦化等の熱処理を、
従来より低温で容易に達成し得るようにしたものである
。
半導体装置、例えばＭＯ３ＬＳｒの微細化高性能化に伴
い、多層配線技術、特にＡ１２層配線技術はその重要性
を増している。このような技術として例えば、第１層Ａ
ｌの上にＰＳＧ （リンシリケートガラス）等の層間絶
縁層を介して第２層Ａｌを形成するものがある。しかし
、このものは、第１層Ａ７！の突出形状がそのまま層間
絶縁膜に反映して眉間絶縁膜が凹凸状になり、その結果
、層間絶縁膜上に形成される第２層Ａ７！が断線したり
、密着性が低下する虞れがあった。このような問題は多
層配線構造の半導体装置に限らず、半導体基板上に素子
、絶縁層、酸化膜等々を順次積層形成する各種の半導体
装置においても存している。例えば、電極等の素子を構
成する下地層の凹凸形状が上層、例えば酸化膜にそのま
ま反映して段差のある表面形状が形成されることによっ
て、酸化膜上に積層される金属配線層の断線や密着不良
を招来することがあった。
い、多層配線技術、特にＡ１２層配線技術はその重要性
を増している。このような技術として例えば、第１層Ａ
ｌの上にＰＳＧ （リンシリケートガラス）等の層間絶
縁層を介して第２層Ａｌを形成するものがある。しかし
、このものは、第１層Ａ７！の突出形状がそのまま層間
絶縁膜に反映して眉間絶縁膜が凹凸状になり、その結果
、層間絶縁膜上に形成される第２層Ａ７！が断線したり
、密着性が低下する虞れがあった。このような問題は多
層配線構造の半導体装置に限らず、半導体基板上に素子
、絶縁層、酸化膜等々を順次積層形成する各種の半導体
装置においても存している。例えば、電極等の素子を構
成する下地層の凹凸形状が上層、例えば酸化膜にそのま
ま反映して段差のある表面形状が形成されることによっ
て、酸化膜上に積層される金属配線層の断線や密着不良
を招来することがあった。
このようなところから従来は、眉間絶縁膜としてのリン
シリケートガラス（ＰＳＧ）、或は酸化膜としてのリン
シリケートガラス酸化膜を、窒素ガスＮｚ雰囲気中で１
０００℃以上の高温で加熱処理してリフローすることに
よってＰＳＧを流動化させて、段差の平坦化を行ってい
た。また、スティーム（Ｐｙｒｏ）雰囲気中や、リンＰ
を含む高圧ガス雰囲気中では９００℃以上の高温で平坦
化が行われていた。リンＰを含む高圧ガス雰囲気中でリ
フローを行う方法としては、例えば特開昭５６−１７０
２３号公報に記載されたものがある。
シリケートガラス（ＰＳＧ）、或は酸化膜としてのリン
シリケートガラス酸化膜を、窒素ガスＮｚ雰囲気中で１
０００℃以上の高温で加熱処理してリフローすることに
よってＰＳＧを流動化させて、段差の平坦化を行ってい
た。また、スティーム（Ｐｙｒｏ）雰囲気中や、リンＰ
を含む高圧ガス雰囲気中では９００℃以上の高温で平坦
化が行われていた。リンＰを含む高圧ガス雰囲気中でリ
フローを行う方法としては、例えば特開昭５６−１７０
２３号公報に記載されたものがある。
しかしながら、高集積化が進行するのに伴って、従来の
りフロ一時における高温加熱が下地層に悪影響をもたら
すことを無視することができなくなっている。例えばＰ
ＳＧが高温加熱されると、該高温加熱によりリンＰが拡
散し、ソースやドレイン等を構成する拡散層に入り込ん
でこれが信頼性低下の原因となる等の虞れがある。
りフロ一時における高温加熱が下地層に悪影響をもたら
すことを無視することができなくなっている。例えばＰ
ＳＧが高温加熱されると、該高温加熱によりリンＰが拡
散し、ソースやドレイン等を構成する拡散層に入り込ん
でこれが信頼性低下の原因となる等の虞れがある。
このようなところから、リフロ一温度を低下させるため
の試みとして、平坦化の手段としてＰＳＧにボロンＢを
添加したリンホウ素シリケートガラスＢＰＳＧが用いら
れている。このＢＰＳＧは、ＢＺ Ｈ＆ 、ＰＨ３、Ｓ
ｉＨ４、Ｏ□などから成る雰囲気中においてＣＶＤ法に
よって積層された後、その低い融点を利用して低温度で
リフローされる。
の試みとして、平坦化の手段としてＰＳＧにボロンＢを
添加したリンホウ素シリケートガラスＢＰＳＧが用いら
れている。このＢＰＳＧは、ＢＺ Ｈ＆ 、ＰＨ３、Ｓ
ｉＨ４、Ｏ□などから成る雰囲気中においてＣＶＤ法に
よって積層された後、その低い融点を利用して低温度で
リフローされる。
しかし、この方法であると、ホウ素ＢとリンＰの濃度を
所望のものにすることが難しく、このような濃度の制御
性が低いことから、リフロ一温度の設定が困難であり、
それに伴って製品の品質のバラツキ（電気的特性の不安
定化）等が起こり易いという問題がある。
所望のものにすることが難しく、このような濃度の制御
性が低いことから、リフロ一温度の設定が困難であり、
それに伴って製品の品質のバラツキ（電気的特性の不安
定化）等が起こり易いという問題がある。
上述したように平坦化のためのりフロ一時におけるリフ
ロ一温度を低下させる手段としてリンホウ素シリケート
ガラスを用いた従来の技術にあっては、ＢとＰの濃度の
制御性が悪（、平坦化の確実性に欠ける等といった問題
があったものである。
ロ一温度を低下させる手段としてリンホウ素シリケート
ガラスを用いた従来の技術にあっては、ＢとＰの濃度の
制御性が悪（、平坦化の確実性に欠ける等といった問題
があったものである。
本発明の目的はこのような問題を解決し、拡散層への悪
影響や、製品の品質のバラツキや、段差部の残留等を起
すことなく、従来より低い濃度で熱処理してもリフロー
等が充分に達成でき、ＰＳＧ等の眉間絶縁膜を溶融・平
坦化等させることを可能とした半導体装置の製造方法を
提供することにある。
影響や、製品の品質のバラツキや、段差部の残留等を起
すことなく、従来より低い濃度で熱処理してもリフロー
等が充分に達成でき、ＰＳＧ等の眉間絶縁膜を溶融・平
坦化等させることを可能とした半導体装置の製造方法を
提供することにある。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に形成
されるリンシリケートガラスを被覆する半導体装置の製
造方法において、上記リンシリケートガラスの熱処理を
ボロンＢを含む雰囲気中で行うようにしたものである。
されるリンシリケートガラスを被覆する半導体装置の製
造方法において、上記リンシリケートガラスの熱処理を
ボロンＢを含む雰囲気中で行うようにしたものである。
この方法によると、上記目的を達成することができる。
すなわち本発明は、例えば半導体基板上に形成された配
線を覆ってＰＳＧ等の層間絶縁膜を形成してから、下地
形状に対応して段差状になった上記層間絶縁膜を熱処理
してリフローする場合など、ボロンＢを含む雰囲気中に
おいてこの処理を行うので、９００℃以下の低温下でリ
フローすることが可能となる。このため拡散層への悪影
響や、製品の品質のバラツキや、段差部の残留等の発生
を防止することができる。
線を覆ってＰＳＧ等の層間絶縁膜を形成してから、下地
形状に対応して段差状になった上記層間絶縁膜を熱処理
してリフローする場合など、ボロンＢを含む雰囲気中に
おいてこの処理を行うので、９００℃以下の低温下でリ
フローすることが可能となる。このため拡散層への悪影
響や、製品の品質のバラツキや、段差部の残留等の発生
を防止することができる。
以下、本発明の半導体装置の製造方法について、その一
実施例により詳細に説明する。
実施例により詳細に説明する。
本発明においては、ホウ素Ｂを含む雰囲気中、例えば臭
化ホウ素ＢＢｒ３等を添加した雰囲気中でＰＳＧのりフ
ローを行う。
化ホウ素ＢＢｒ３等を添加した雰囲気中でＰＳＧのりフ
ローを行う。
第１図は本発明方法による半導体装置製造工程中、上記
雰囲気中において行われるリフロ一工程の一例における
半導体装置を示す。即ちこの例では、シリコン等の半導
体基板１上にはＰｏ１ｙＳｉ等のゲート電極２、Ａｓ５
Ｇ膜３、第１層配線４、ＰＳＧから成る眉間絶縁膜５が
順次積層されている。このときのＰＳＧから成る層間絶
縁膜５のリン濃度は例えば３ｗｔ％であり、リフロー前
においては点線で示すような段差状になっている。
雰囲気中において行われるリフロ一工程の一例における
半導体装置を示す。即ちこの例では、シリコン等の半導
体基板１上にはＰｏ１ｙＳｉ等のゲート電極２、Ａｓ５
Ｇ膜３、第１層配線４、ＰＳＧから成る眉間絶縁膜５が
順次積層されている。このときのＰＳＧから成る層間絶
縁膜５のリン濃度は例えば３ｗｔ％であり、リフロー前
においては点線で示すような段差状になっている。
リフロ一工程において使用される雰囲気としては、例え
ば次のような成分を有したものが用いられる。
ば次のような成分を有したものが用いられる。
Ｎ２ 数ｌ／ｍ１ｎ
Ｏ２数ｃ ｃ ／ ｍ ｉ ｎ
ＢＢｒ、バブル（キャリアガスＮ２）
数ｃｃ／ｍｉｎ
この雰囲気ガスは、例えば第２図の如き装置で、キャリ
アガスたるＮ２や０□にＢＢｒｓが微粒子状に推持され
た状態のものが使用できる。
アガスたるＮ２や０□にＢＢｒｓが微粒子状に推持され
た状態のものが使用できる。
なお、Ｂ Ｂ ｒ ３ ｔＭ度は、そのときのキャリア
ガス流量における最適濃度に制御される。
ガス流量における最適濃度に制御される。
本例においてはこのときの加熱温度は、８５０℃、加熱
時間は３０ｍ１ｎが最適であった。熱処理時間をこれよ
り長くすると、基板１内に形成された拡散層間絶縁膜３
の深さが浅くなったり、再拡散を起す可能性がある。こ
のような再分布を防止するためにも加熱時間の調整は重
要である。
時間は３０ｍ１ｎが最適であった。熱処理時間をこれよ
り長くすると、基板１内に形成された拡散層間絶縁膜３
の深さが浅くなったり、再拡散を起す可能性がある。こ
のような再分布を防止するためにも加熱時間の調整は重
要である。
以上のような雰囲気とりフロー条件下における加熱処理
により、ＰＳＧ層５は溶融して第１図の点線で示す段差
状の表面形状から実線で示す平坦な表面形状へと適度に
変形する（なお第１図の実線は、段差を反映した凹部を
少し残した状態で図示したが、更に図示より一層平坦化
したものを得ることができる）。このため、平坦化して
ＰＳＧ層上に積層される上部配線に断線や、密着不良等
の不都合が生じる虞れはない。
により、ＰＳＧ層５は溶融して第１図の点線で示す段差
状の表面形状から実線で示す平坦な表面形状へと適度に
変形する（なお第１図の実線は、段差を反映した凹部を
少し残した状態で図示したが、更に図示より一層平坦化
したものを得ることができる）。このため、平坦化して
ＰＳＧ層上に積層される上部配線に断線や、密着不良等
の不都合が生じる虞れはない。
また、上記雰囲気を構成する各成分の濃度の制御性は極
めて良好であるため、リフロ一温度の設定が容易となり
、その結果製品の品質のバラツキ（電気的特性の不安定
化等）、基板上の拡散層の再拡散等を有効に防止するこ
とができる。
めて良好であるため、リフロ一温度の設定が容易となり
、その結果製品の品質のバラツキ（電気的特性の不安定
化等）、基板上の拡散層の再拡散等を有効に防止するこ
とができる。
以上のように本発明の半導体装置の製造方法によれば、
下部配線層等の下地の段差に原因してＰＳＧ等から成る
眉間絶縁膜の表面形状が段差状になることを防止するた
めに熱処理を施す場合などのりフロ一工程等におけるリ
フロ一温度の設定の困難性と、それに伴って生じる製品
の品質バラツキ（電気的特性の不安定化）等の不都合を
解消することができる。
下部配線層等の下地の段差に原因してＰＳＧ等から成る
眉間絶縁膜の表面形状が段差状になることを防止するた
めに熱処理を施す場合などのりフロ一工程等におけるリ
フロ一温度の設定の困難性と、それに伴って生じる製品
の品質バラツキ（電気的特性の不安定化）等の不都合を
解消することができる。
第１図は本発明の一実施例におけるリフロ一工程を説明
するための図面、第２図は同じく雰囲気ガスの調製を説
明するための図面である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・電極、３・
・・・・・Ａｓ５Ｇ層、４・・・・・・下部配線層、５
・・・・・・層間絶縁膜（ＰＳＧ）。
するための図面、第２図は同じく雰囲気ガスの調製を説
明するための図面である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・電極、３・
・・・・・Ａｓ５Ｇ層、４・・・・・・下部配線層、５
・・・・・・層間絶縁膜（ＰＳＧ）。
Claims (1)
- １、半導体基板上にリンシリケートガラスを被覆して形
成される半導体装置の製造方法において、上記リンシリ
ケートガラスの熱処理をボロンを含む雰囲気中で行うこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP12521586A JPS62281433A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12521586A JPS62281433A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62281433A true JPS62281433A (ja) | 1987-12-07 |
Family
ID=14904718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12521586A Pending JPS62281433A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62281433A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0379060A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-04-04 | Nec Corp | 半導体集積回路素子の製造方法 |
| CN106159032A (zh) * | 2015-04-03 | 2016-11-23 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 太阳能晶片的热处理方法 |
| CN106159031A (zh) * | 2015-04-03 | 2016-11-23 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 太阳能晶片的退火方法 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP12521586A patent/JPS62281433A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0379060A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-04-04 | Nec Corp | 半導体集積回路素子の製造方法 |
| CN106159032A (zh) * | 2015-04-03 | 2016-11-23 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 太阳能晶片的热处理方法 |
| CN106159031A (zh) * | 2015-04-03 | 2016-11-23 | 上海凯世通半导体股份有限公司 | 太阳能晶片的退火方法 |
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