JPS6236830A - 被膜形成方法 - Google Patents
被膜形成方法Info
- Publication number
- JPS6236830A JPS6236830A JP17640385A JP17640385A JPS6236830A JP S6236830 A JPS6236830 A JP S6236830A JP 17640385 A JP17640385 A JP 17640385A JP 17640385 A JP17640385 A JP 17640385A JP S6236830 A JPS6236830 A JP S6236830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- substrate
- insulating film
- recess
- processed
- 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.)
- Pending
Links
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】
Ｃ概 要〕
被膜の低温成長手段として用いられるイオンミキシング
法における被膜の成長方向がイオンビームの照射方向と
平行である性質を利用し、反応ガス中において、被加工
基板面に形成されている凹部の底面に被加工基板面に対
して垂直なイオンビームを照射して該凹部の底面から開
口部に向かって順次被膜を成長させることにより、該凹
部を覆う欠陥のない被膜を形成する。
法における被膜の成長方向がイオンビームの照射方向と
平行である性質を利用し、反応ガス中において、被加工
基板面に形成されている凹部の底面に被加工基板面に対
して垂直なイオンビームを照射して該凹部の底面から開
口部に向かって順次被膜を成長させることにより、該凹
部を覆う欠陥のない被膜を形成する。
本発明は被膜の形成方法に係り、特に凹部を平坦に覆う
絶縁物或いは半導体等の被膜を形成する方法に関する。
絶縁物或いは半導体等の被膜を形成する方法に関する。
半導体集積回路装置（ｊＣ）等において畜密度高集積化
が大幅に進み、配線幅及び配線間隔が極度に縮小されて
きている。
が大幅に進み、配線幅及び配線間隔が極度に縮小されて
きている。
かかる状況において絶縁膜特に眉間絶縁膜の上面を平坦
化し且つその品質を高めることが、上層配線の断線を防
止し、配線間の絶縁性を高めて半導体ＩＣの信頼性を確
保するうえに重要であり、欠陥の内高品質膜が得られる
絶縁膜の平坦化技術が要望されている。
化し且つその品質を高めることが、上層配線の断線を防
止し、配線間の絶縁性を高めて半導体ＩＣの信頼性を確
保するうえに重要であり、欠陥の内高品質膜が得られる
絶縁膜の平坦化技術が要望されている。
半導体ＩＣを製造するに際して従来から一般的に行われ
ている絶縁膜の平坦化手段の代表的なものに次の２方法
がある。
ている絶縁膜の平坦化手段の代表的なものに次の２方法
がある。
第１の方法は多結晶シリコン或いはシリサイド等の高融
点の材料よりなる配線上に形成される絶縁膜を平坦化す
る際に用いられ、配線形成面上に燐珪酸ガラス（ＰＳＧ
）絶縁膜を厚く形成した後、１０５０℃程度の高温で上
記ｐｓｃ絶縁膜をリフローして絶縁膜上の段差部をなだ
らかにする方法である。
点の材料よりなる配線上に形成される絶縁膜を平坦化す
る際に用いられ、配線形成面上に燐珪酸ガラス（ＰＳＧ
）絶縁膜を厚く形成した後、１０５０℃程度の高温で上
記ｐｓｃ絶縁膜をリフローして絶縁膜上の段差部をなだ
らかにする方法である。
また第２の方法は、アルミニウム（ＡＡ）等の低い融点
を有する材料よりなる配線上に形成される絶縁膜を平坦
化する際等に用いられ、配線形成面上に絶縁膜を形成し
、この絶縁膜上に上面がほぼ平坦になる厚さにレジスト
層を形成し、レジストと絶縁膜との間にエツチングの選
択性を持たないドライ方式の平面エツチング技術によっ
て、はぼ平坦な絶縁膜面が表出されるまでエツチングす
る方法である。
を有する材料よりなる配線上に形成される絶縁膜を平坦
化する際等に用いられ、配線形成面上に絶縁膜を形成し
、この絶縁膜上に上面がほぼ平坦になる厚さにレジスト
層を形成し、レジストと絶縁膜との間にエツチングの選
択性を持たないドライ方式の平面エツチング技術によっ
て、はぼ平坦な絶縁膜面が表出されるまでエツチングす
る方法である。
然し上記方法は何れも配線による０、５〜１μｍ程度の
凹凸がある面に凹凸部の側面を含む表出面の全域から一
様に成長が行われる通常の化学気相成長（ＣＶＤ）技術
によって絶縁膜の成長が行われるので、前述したように
高集積化が進み配線間隔が１μｍ程度に縮小されて、配
線間に形成される凹部が、幅と深さが同程度の狭い溝状
になった際には、第３図に示す模式側断面図のように、
配線５０間の凹部５１を埋める例えばＰＳＧ絶縁膜５２
に、「す」５３や「亀裂」５４等の欠陥が形成され、こ
の欠陥へのナトリウム・イオン（Ｎａ” ）や水分の浸
入によって、耐圧の劣化、配線の腐食等、該ＩＣの信頼
性を低下する種々の問題を生じていた。
凹凸がある面に凹凸部の側面を含む表出面の全域から一
様に成長が行われる通常の化学気相成長（ＣＶＤ）技術
によって絶縁膜の成長が行われるので、前述したように
高集積化が進み配線間隔が１μｍ程度に縮小されて、配
線間に形成される凹部が、幅と深さが同程度の狭い溝状
になった際には、第３図に示す模式側断面図のように、
配線５０間の凹部５１を埋める例えばＰＳＧ絶縁膜５２
に、「す」５３や「亀裂」５４等の欠陥が形成され、こ
の欠陥へのナトリウム・イオン（Ｎａ” ）や水分の浸
入によって、耐圧の劣化、配線の腐食等、該ＩＣの信頼
性を低下する種々の問題を生じていた。
第１図は本発明の方法の一実施例を示す工程断面図であ
る。
る。
上記問題点は同図に示すように、被加工基板３面に凹部
６を形成し、該凹部６内に該凹部６を開口部まで埋める
被膜７を形成するに際し、該被加工基板３上に凹部６に
対応する開口を有するマスク膜５を形成し、該マスク膜
５の開口を介してエツチングを行い該被加工基板３面に
凹部６を形成し、該凹部６が形成され該マスク膜５を有
する被加工基板３を反応ガス中に挿入し、該反応ガス中
において、該被加工基板３面を、該被加工基板３面に対
して垂直な向きにイオンビームで照射して、該凹部６内
及び該マスク膜５上に該被膜７を成長せしめ、該マスク
膜５と共に該マスク膜５上の該被膜７を選択的に除去す
る工程を有する本発明による被膜形成方法により解決さ
れる。
６を形成し、該凹部６内に該凹部６を開口部まで埋める
被膜７を形成するに際し、該被加工基板３上に凹部６に
対応する開口を有するマスク膜５を形成し、該マスク膜
５の開口を介してエツチングを行い該被加工基板３面に
凹部６を形成し、該凹部６が形成され該マスク膜５を有
する被加工基板３を反応ガス中に挿入し、該反応ガス中
において、該被加工基板３面を、該被加工基板３面に対
して垂直な向きにイオンビームで照射して、該凹部６内
及び該マスク膜５上に該被膜７を成長せしめ、該マスク
膜５と共に該マスク膜５上の該被膜７を選択的に除去す
る工程を有する本発明による被膜形成方法により解決さ
れる。
被膜の低温成長手段として用いられるイオンミキシング
法における被膜の成長方向がイオンビームの照射方向と
平行である性質を利用し、配線等の形成によって凹凸が
形成され凸部上にマスク膜を存する被加工基板を加熱せ
ずに反応ガス中に配置し、前記マスク膜の形成された被
加工基板面に該基板面に垂直なイオンビームを照射する
。
法における被膜の成長方向がイオンビームの照射方向と
平行である性質を利用し、配線等の形成によって凹凸が
形成され凸部上にマスク膜を存する被加工基板を加熱せ
ずに反応ガス中に配置し、前記マスク膜の形成された被
加工基板面に該基板面に垂直なイオンビームを照射する
。
これによって前述したように該基板面にイオンビームに
平行な方向に被膜が成長し、前記マスク膜から表出して
いる凹部内にも選択的に底面から上部に向かって成長す
る被膜が満たされる。
平行な方向に被膜が成長し、前記マスク膜から表出して
いる凹部内にも選択的に底面から上部に向かって成長す
る被膜が満たされる。
即ち本発明の方法においては凹部内に底面から開口部に
向かう一方向に被膜が成長するので、該凹部を埋める被
膜に「す」や「亀裂」が形成されることがなくなる。
向かう一方向に被膜が成長するので、該凹部を埋める被
膜に「す」や「亀裂」が形成されることがなくなる。
以下本発明を図示実施例により、具体的に説明する。
第１図（ａｌ乃至（ｄｌは本発明の方法の一実施例の工
程断面図で、第２図はイオン照射装置の模式側断面図で
ある。
程断面図で、第２図はイオン照射装置の模式側断面図で
ある。
第１図ｔａ＋参照
本発明の方法により、例えばシリコン（Ｓｉ）基板１上
に厚さ０．６〜１μｍ程度のフィールド酸化（Ｓｉ（ｈ
）膜２が形成され、図示しない領域に該フィールド５ｉ
ｎ２膜２によって分離された半導体素子が形成されてな
る被加工基板３上に、先ず例えば１ｐｍ程度の厚さのア
ルミニウム（Ａｌ１）膜を形成し、 次いで該Ａｆｆｆｆ上Ｑこ１〜２μｍ程度の厚さのレジ
スト膜を形成し、フォトプロセスにより下層配線パター
ンに対応する例えば幅２μｍ１８〜１μｍ程度のレジス
トマスクパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等を形成し、 該レジストマスクパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等をマスク
にして通常の塩素系のガスによるリアクティブ・イオン
エツチング処理を行い、上記Ａｆｆ膜にこれを切断する
溝（凹部）６を形成し、該凹部６によって分離された下
層のＡｐ配線パターン４ａ、ｔｂ、４ｃ等を形成する。
に厚さ０．６〜１μｍ程度のフィールド酸化（Ｓｉ（ｈ
）膜２が形成され、図示しない領域に該フィールド５ｉ
ｎ２膜２によって分離された半導体素子が形成されてな
る被加工基板３上に、先ず例えば１ｐｍ程度の厚さのア
ルミニウム（Ａｌ１）膜を形成し、 次いで該Ａｆｆｆｆ上Ｑこ１〜２μｍ程度の厚さのレジ
スト膜を形成し、フォトプロセスにより下層配線パター
ンに対応する例えば幅２μｍ１８〜１μｍ程度のレジス
トマスクパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等を形成し、 該レジストマスクパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等をマスク
にして通常の塩素系のガスによるリアクティブ・イオン
エツチング処理を行い、上記Ａｆｆ膜にこれを切断する
溝（凹部）６を形成し、該凹部６によって分離された下
層のＡｐ配線パターン４ａ、ｔｂ、４ｃ等を形成する。
、第１図（ｂ）参照
次いで上記レジストマスクパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等
が形成された侭の被加工基板３を、イオンビームミキシ
ング機能を具備した化学成長装置の成長容器内に挿入し
、該成長容器内にキャリアガスである窒素（Ｎ２）にモ
ノシラン（Ｓｉｌｔ）とフォスフイン（ＰＨ，ｌ）と更
に必要ならば酸素（０□）を混合してなる反応ガスを所
定の流量で流し、所定の排気を行って該成長容器内を１
０−’〜１Ｏ−５Ｔｏｒｒ程度の反応ガス圧にした状態
で、上記被加工基板３の表面に該基板３面に垂直に、例
えば１０〜１００ＫＶ程度で加速された酸素イオン（０
□”）或いは窒素イオン（Ｎ２゛）を、例えばＩ Ｑ
＋ １１ ｃｍ −２程度のドーズ量で注入する。
が形成された侭の被加工基板３を、イオンビームミキシ
ング機能を具備した化学成長装置の成長容器内に挿入し
、該成長容器内にキャリアガスである窒素（Ｎ２）にモ
ノシラン（Ｓｉｌｔ）とフォスフイン（ＰＨ，ｌ）と更
に必要ならば酸素（０□）を混合してなる反応ガスを所
定の流量で流し、所定の排気を行って該成長容器内を１
０−’〜１Ｏ−５Ｔｏｒｒ程度の反応ガス圧にした状態
で、上記被加工基板３の表面に該基板３面に垂直に、例
えば１０〜１００ＫＶ程度で加速された酸素イオン（０
□”）或いは窒素イオン（Ｎ２゛）を、例えばＩ Ｑ
＋ １１ ｃｍ −２程度のドーズ量で注入する。
ここで上記高密度のイオン注入がなされたレジストマス
クパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等の表面と下層Ａ、 Ａ配
線パターン４ａ、４ｂ、４ｃ等間の凹部６の底面には、
前述したようにイオンビームに平行即ち基板３面に垂直
に下Ｊ！ ＰＳＧ絶縁膜７が成長する。この成長は前記
下層ＡＡ配線パターン４ａ、４ｂ＋４ｃ等間の凹部６を
開口部まで埋める厚さまで行う。
クパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等の表面と下層Ａ、 Ａ配
線パターン４ａ、４ｂ、４ｃ等間の凹部６の底面には、
前述したようにイオンビームに平行即ち基板３面に垂直
に下Ｊ！ ＰＳＧ絶縁膜７が成長する。この成長は前記
下層ＡＡ配線パターン４ａ、４ｂ＋４ｃ等間の凹部６を
開口部まで埋める厚さまで行う。
この成長においては前述したように、凹部６内には底面
から開口部に向かうイオンビームに平行な一方向に下層
ＰＳＧ絶縁膜７が成長するので、該凹部６を埋める下層
ＰＳＧ絶縁膜７には「す」や「亀裂」等の欠陥を生じな
い。
から開口部に向かうイオンビームに平行な一方向に下層
ＰＳＧ絶縁膜７が成長するので、該凹部６を埋める下層
ＰＳＧ絶縁膜７には「す」や「亀裂」等の欠陥を生じな
い。
第２図は上記下層ＰＳＧ絶縁膜７の成長に用いられるイ
オンビームミキシング機能を具備した化学成長装置の一
例を模式的に示す側断面図である。
オンビームミキシング機能を具備した化学成長装置の一
例を模式的に示す側断面図である。
図中、２１は成長容器、２２は反応ガス導入口、２３は
真空排気口、２４はイオンガン、２５はイオンビーム放
射孔、２６は試料台、３は被加工基板、ＩＢはイオンビ
ームを示す。
真空排気口、２４はイオンガン、２５はイオンビーム放
射孔、２６は試料台、３は被加工基板、ＩＢはイオンビ
ームを示す。
第１図（ｃ）参照
次いでレジストの溶剤を用いる通常のリフトオフ法によ
りレジストマスクパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等の上部の
下層ＰＳＧ絶縁膜７を選択的に上記レジストマスクパタ
ーン５ａ、５ｂ、５ｃ等と共に除去し、／ｌ配線パター
ン４ａ、４ｂ、４ｃ等間の凹部６が上面まで下層ＰＳＧ
絶縁膜７で埋められてなる被加工基板３を形成する。
りレジストマスクパターン５ａ、５ｂ、５ｃ等の上部の
下層ＰＳＧ絶縁膜７を選択的に上記レジストマスクパタ
ーン５ａ、５ｂ、５ｃ等と共に除去し、／ｌ配線パター
ン４ａ、４ｂ、４ｃ等間の凹部６が上面まで下層ＰＳＧ
絶縁膜７で埋められてなる被加工基板３を形成する。
第１図ｆｄ＋参照
次いで通常のＣＶＤ法により上記被加工基板３上に例え
ば厚さ０．５〜０．６μｍ程度の層間ＰＳＧ絶縁膜８を
形成する。該層間ＰＳＧ絶縁膜８の上面は配線パターン
４ａ、４ｂ、４ｃ等間の凹部６が上面まで下層ＰＳＧ絶
縁膜７によって埋められていることにより平坦に形成さ
れる。
ば厚さ０．５〜０．６μｍ程度の層間ＰＳＧ絶縁膜８を
形成する。該層間ＰＳＧ絶縁膜８の上面は配線パターン
４ａ、４ｂ、４ｃ等間の凹部６が上面まで下層ＰＳＧ絶
縁膜７によって埋められていることにより平坦に形成さ
れる。
次いで通常の方法により該層間ＰＳＧ絶縁膜８上に上層
のＡ１配線９が形成される。
のＡ１配線９が形成される。
なお本発明の方法は、上記実施例に示したＰＳＧ絶縁膜
に限らず凹部を埋めるＳｉＯ□絶縁膜Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜
を形成する際にも勿論適用される。
に限らず凹部を埋めるＳｉＯ□絶縁膜Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜
を形成する際にも勿論適用される。
またトレンチ型キャパシタを有するメモリセルの製造工
程において凹部内を埋める多結晶シリコン層を成長する
際にも適用される。
程において凹部内を埋める多結晶シリコン層を成長する
際にも適用される。
以上説明のように本発明によれば、下層配線等により凹
凸が形成された基板面上に平坦な絶縁膜を形成すること
が出来るので、該絶縁膜上に形成される上層の配線の変
形がなくなりその断線が防止される。
凸が形成された基板面上に平坦な絶縁膜を形成すること
が出来るので、該絶縁膜上に形成される上層の配線の変
形がなくなりその断線が防止される。
また下層配線間の凹部を埋める絶縁膜の欠陥がなくなる
ので下層配線間の絶縁耐力が向上する。
ので下層配線間の絶縁耐力が向上する。
従って本発明は半導体ＩＣ等の信転性の向上に有効であ
る。
る。
第１図ｆａｌ乃至＋ｄｌは本発明の方法の一実施例の工
程断面図、 第２図はイオン照射装置の模式側断面図、第３図は従来
方法で形成した凹部を埋める絶縁膜の状態を示す模式側
断面図である。 図において、 １はシリコン基板、 ２はフィールド５ｉ０２膜、 ３は被加工基板、 ４ａ、４ｂ、４ｃは下層アルミニウム配線パターン、５
ａ、５ｂ、５ｃはレジストマスクパターン、６は凹部、 ７は下層ＰＳＧ絶縁膜、 ８は層間ＰＳＧ絶縁膜、 ９は上層のアルミニウム配線、 を示す。 を ＡＯ−
程断面図、 第２図はイオン照射装置の模式側断面図、第３図は従来
方法で形成した凹部を埋める絶縁膜の状態を示す模式側
断面図である。 図において、 １はシリコン基板、 ２はフィールド５ｉ０２膜、 ３は被加工基板、 ４ａ、４ｂ、４ｃは下層アルミニウム配線パターン、５
ａ、５ｂ、５ｃはレジストマスクパターン、６は凹部、 ７は下層ＰＳＧ絶縁膜、 ８は層間ＰＳＧ絶縁膜、 ９は上層のアルミニウム配線、 を示す。 を ＡＯ−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被加工基板面（３）に凹部（６）を形成し、該凹部（６
）内に該凹部（６）を開口部まで埋める被膜（７）を形
成するに際し、 該被加工基板（３）上に凹部（６）に対応する開口を有
するマスク膜（５）を形成し、 該マスク膜（５）の開口を介してエッチングを行い該被
加工基板（３）面に凹部（６）を形成し、該凹部（６）
が形成され該マスク膜（５）を有する被加工基板を反応
ガス中に挿入し、 該反応ガス中において、 該被加工基板（３）面を、該被加工基板（３）面に対し
て垂直な向きにイオンビームで照射して、該凹部（６）
内及び該マスク膜（５）上に該被膜（７）を成長せしめ
、 該マスク膜（５）と共に該マスク膜（５）上の該被膜（
７）を選択的に除去する工程を有することを特徴とする
被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17640385A JPS6236830A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17640385A JPS6236830A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 被膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236830A true JPS6236830A (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=16013062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17640385A Pending JPS6236830A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236830A (ja) |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP17640385A patent/JPS6236830A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0720212A2 (en) | Method of manufacturing semiconductor devices | |
| JPS61107727A (ja) | 半導体装置に金属コンタクト・スタツドを形成する方法 | |
| US4583281A (en) | Method of making an integrated circuit | |
| JPS6144470A (ja) | 集積回路チップにおける金属充填方法 | |
| JPH02253643A (ja) | 層間絶縁膜の形成方法 | |
| JPS6236830A (ja) | 被膜形成方法 | |
| JPS6314498B2 (ja) | ||
| JPH02162722A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH08181047A (ja) | 開口部埋没装置およびこれを利用した半導体素子 製造方法 | |
| JP4304547B2 (ja) | 枚葉式ｃｖｄ装置および枚葉式ｃｖｄ方法 | |
| JPS6249643A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS6091632A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS5893328A (ja) | 絶縁層の平担化方法 | |
| JPS6058636A (ja) | 絶縁分離領域の形成方法 | |
| JPS6160580B2 (ja) | ||
| JPS6242522A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6235539A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0210864A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR970000971B1 (ko) | 다층 배선의 형성 방법 | |
| JPH01189926A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6085514A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS58131752A (ja) | 多層配線形成方法 | |
| JPH0622232B2 (ja) | 半導体装置の配線層間膜の平担化方法 | |
| JPS6252923A (ja) | 誘電体による半導体層の絶縁分離方法 | |
| JPS6092623A (ja) | 半導体装置の製造方法 |