JPS6365647A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路装置の製造方法Info
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- JPS6365647A JPS6365647A JP21016286A JP21016286A JPS6365647A JP S6365647 A JPS6365647 A JP S6365647A JP 21016286 A JP21016286 A JP 21016286A JP 21016286 A JP21016286 A JP 21016286A JP S6365647 A JPS6365647 A JP S6365647A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＭＯＳ型集積回路装置の製造方法に関し、特
に眉間絶縁膜としてＢＰＳＧ ＜ボロン・リン・ガラス
）を用いるＭＯ９型トランジスタの製造方法に関する。
に眉間絶縁膜としてＢＰＳＧ ＜ボロン・リン・ガラス
）を用いるＭＯ９型トランジスタの製造方法に関する。
従来、ＭＯＳ型集積回路装置は素子分離にはロコス（Ｌ
ＯＣＯ３）構造が、ゲート電極にはポリシリコンが、ま
た層間絶縁膜にはボロン・リン・硅酸ガラス（ＢＰＳＧ
） 、窒化シリコン（Ｓ１３Ｎ４）、酸化シリコン（Ｓ
１０２）等が用いられ製造される。このうちボロン・リ
ン硅酸ガラス（ＢＰＳＧ）は低温で溶融しポリシリコン
・ゲート電極段差の緩和およびコンタクト孔の断面形状
を滑らかにするので、格別な耐湿性が要求されない場合
に多用される。
ＯＣＯ３）構造が、ゲート電極にはポリシリコンが、ま
た層間絶縁膜にはボロン・リン・硅酸ガラス（ＢＰＳＧ
） 、窒化シリコン（Ｓ１３Ｎ４）、酸化シリコン（Ｓ
１０２）等が用いられ製造される。このうちボロン・リ
ン硅酸ガラス（ＢＰＳＧ）は低温で溶融しポリシリコン
・ゲート電極段差の緩和およびコンタクト孔の断面形状
を滑らかにするので、格別な耐湿性が要求されない場合
に多用される。
第２図は眉間絶縁膜にボロン・リン・硅酸ガラス（ＢＰ
ＳＧ）を用いた場合の従来のＭＯＳ型集積回路装置の製
造方法を示す工程順序図である。
ＳＧ）を用いた場合の従来のＭＯＳ型集積回路装置の製
造方法を示す工程順序図である。
この製造方法によると第２図（ａ）に示すようにシリコ
ン基板１上には厚膜のシリコン酸化膜２が選択的熱酸化
によりまず形成され、ついでソース。
ン基板１上には厚膜のシリコン酸化膜２が選択的熱酸化
によりまず形成され、ついでソース。
ドレインの各領域３，４およびポリシリコン・ゲート電
極５がそれぞれ形成された後ボロン・リン・硅酸ガラス
膜６がこの全面に成長される。このボロン・リン・硅酸
ガラス６は第２図（ｂ）に示す如くフローされ、ついで
ソース、ドレインの各領域３．４上にコンタクト孔７が
それぞれ開口される。〔第２図（Ｃ）参照〕。ここで、
ボロン・リン・硅酸ガラス膜６は第２図（ｄ）の如く再
フローされポリシリコン・ゲート電極５およびコンタク
ト孔７の縁端部を充分滑らかにし段差を少なくしてから
アルミ配線８およびパッシベーション膜９をそれぞれ形
成することによって第２図（ｅ）に示す如きＭＯＳ型）
・ランジスタの集積回路装置を得る。
極５がそれぞれ形成された後ボロン・リン・硅酸ガラス
膜６がこの全面に成長される。このボロン・リン・硅酸
ガラス６は第２図（ｂ）に示す如くフローされ、ついで
ソース、ドレインの各領域３．４上にコンタクト孔７が
それぞれ開口される。〔第２図（Ｃ）参照〕。ここで、
ボロン・リン・硅酸ガラス膜６は第２図（ｄ）の如く再
フローされポリシリコン・ゲート電極５およびコンタク
ト孔７の縁端部を充分滑らかにし段差を少なくしてから
アルミ配線８およびパッシベーション膜９をそれぞれ形
成することによって第２図（ｅ）に示す如きＭＯＳ型）
・ランジスタの集積回路装置を得る。
この従来の製造方法によると、ボロン・リン・硅酸ガラ
ス膜６は低温で溶融するのでポリシリコン・ゲート電極
５の段差を緩和し更には滑らかな断面形状をもつコンタ
クト孔７を提供することができる。しかし、この溶融の
程度によってはポリシリコン・ゲート電極５の段差およ
びコンタク）・孔７の側面における眉間絶縁膜厚は何れ
も著しく薄くなり過ぎ絶縁耐圧を低下させ、また、層間
容量の増大を招く。〔第２図（ｄ）、（ｅ）参照〕。
ス膜６は低温で溶融するのでポリシリコン・ゲート電極
５の段差を緩和し更には滑らかな断面形状をもつコンタ
クト孔７を提供することができる。しかし、この溶融の
程度によってはポリシリコン・ゲート電極５の段差およ
びコンタク）・孔７の側面における眉間絶縁膜厚は何れ
も著しく薄くなり過ぎ絶縁耐圧を低下させ、また、層間
容量の増大を招く。〔第２図（ｄ）、（ｅ）参照〕。
すなわち５信頼性を低下させ、また、動作速度を劣化さ
せる。これらの問題が生じないようにするためには、原
因となるボロン・リン・硅酸ガラス膜６が過度に溶融し
ない製造条件を設定すればよく、例えばボロン（Ｂ）ま
たは、リン（Ｐ）の各濃度を下げて溶融温度を上げると
か、或いはフローおよびリフローの温度・雰囲気を、そ
れぞれ溶融しにくい条件に変更する等の手段が講ぜられ
る。
せる。これらの問題が生じないようにするためには、原
因となるボロン・リン・硅酸ガラス膜６が過度に溶融し
ない製造条件を設定すればよく、例えばボロン（Ｂ）ま
たは、リン（Ｐ）の各濃度を下げて溶融温度を上げると
か、或いはフローおよびリフローの温度・雰囲気を、そ
れぞれ溶融しにくい条件に変更する等の手段が講ぜられ
る。
しかし、これら製造条件の設定は何れも量産上の安定性
に欠けるので決定的手段とは言い難いものである。
に欠けるので決定的手段とは言い難いものである。
本発明の目的は、上記の状況に鑑み、ボロン・リン・硅
酸ガラスのフロ一工程においてポリシリコン・ゲート電
極の段部およびコンタクト孔側面の眉間絶縁膜を過度に
薄膜化することなきＭ ＯＳ型集積回路装置の製造方法
を提供することである。
酸ガラスのフロ一工程においてポリシリコン・ゲート電
極の段部およびコンタクト孔側面の眉間絶縁膜を過度に
薄膜化することなきＭ ＯＳ型集積回路装置の製造方法
を提供することである。
本発明によれば、ＭＯ３型集積回路装置の製造方法は、
シリコン基板を選択的に熱酸化する厚膜シリコン酸化膜
のパターニング工程と、前記シリコン基板の露出領域に
ソース、ドレインの各活性領域およびポリシリコン・ゲ
ート電極をそれぞれ形成する工程と、前記活性領域およ
びポリシリコン・ゲート電極を含むシリコン基板全面に
リン硅酸ガラム膜を成長せしめる第１の層間絶縁膜形成
工程と、前記リン硅酸ガラス膜の上面にボロン・リン・
硅酸ガラス膜を積層成長せしめる第２の眉間絶縁膜形成
工程とを含む。
シリコン基板を選択的に熱酸化する厚膜シリコン酸化膜
のパターニング工程と、前記シリコン基板の露出領域に
ソース、ドレインの各活性領域およびポリシリコン・ゲ
ート電極をそれぞれ形成する工程と、前記活性領域およ
びポリシリコン・ゲート電極を含むシリコン基板全面に
リン硅酸ガラム膜を成長せしめる第１の層間絶縁膜形成
工程と、前記リン硅酸ガラス膜の上面にボロン・リン・
硅酸ガラス膜を積層成長せしめる第２の眉間絶縁膜形成
工程とを含む。
本発明によれば、ボロン・リン・硅酸ガラス（ＢＰＳＧ
）の下層にこれより高融点のリン硅酸ガラス（ＰＳＧ）
が形成されるのでフロ一工程で上層のボロン・リン・硅
酸ガラスが充分流れ表面を平滑しても下層のリン硅酸ガ
ラスで絶縁膜形状をそのまま保持しており、従来の如く
ゲート電極の段部およびコンタクト孔側面上の絶縁膜が
極度に薄くなることはない。
）の下層にこれより高融点のリン硅酸ガラス（ＰＳＧ）
が形成されるのでフロ一工程で上層のボロン・リン・硅
酸ガラスが充分流れ表面を平滑しても下層のリン硅酸ガ
ラスで絶縁膜形状をそのまま保持しており、従来の如く
ゲート電極の段部およびコンタクト孔側面上の絶縁膜が
極度に薄くなることはない。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）〜（ｆ＞は本発明の一実施例を示す製造工
程図である。本実施例によれば、シリコン基板１上には
従来と同じく厚膜のシリコン酸化膜２がロコス（Ｅ−Ｏ
ＣＯＳ ）法により素子分離用絶縁膜としてまず形成さ
れ、ついでソース領域。
程図である。本実施例によれば、シリコン基板１上には
従来と同じく厚膜のシリコン酸化膜２がロコス（Ｅ−Ｏ
ＣＯＳ ）法により素子分離用絶縁膜としてまず形成さ
れ、ついでソース領域。
ドレイン領域３．４の活性領域およびポリシリコン・ケ
ート電極５が形成されると共にリン硅酸ガラス（ＰＳＧ
）膜１０が全面に下地膜として成長される。このリン硅
酸ガラス膜１０のリンの（Ｐ）濃度は２〜８ｍＯ！％、
膜厚は０゜２〜０．５μｍ程度である。ついで、このリ
ン・硅酸ガラス膜１０には膜厚０．８〜１．５μｍのボ
ロン・リン・硅酸ガラスｖ４６が連続して形成される。
ート電極５が形成されると共にリン硅酸ガラス（ＰＳＧ
）膜１０が全面に下地膜として成長される。このリン硅
酸ガラス膜１０のリンの（Ｐ）濃度は２〜８ｍＯ！％、
膜厚は０゜２〜０．５μｍ程度である。ついで、このリ
ン・硅酸ガラス膜１０には膜厚０．８〜１．５μｍのボ
ロン・リン・硅酸ガラスｖ４６が連続して形成される。
〔第１図（ｂ）参照〕。この異なる２つの成長工程は２
ヘツドのＣＶＤ装置を用いると連続させることができる
。
ヘツドのＣＶＤ装置を用いると連続させることができる
。
ここで、第１図（Ｃ）に示すようにボロン・リン・硅酸
ガラス膜６およびリン硅酸ガラス膜１０のフロ一工程を
行なう。この際フロー雰囲気をスチーム、ドライ酸素ま
たは窒素等とし８００〜１０００℃の温度で行なえばフ
ロ一温度の相違でボロン、リン・硅酸ガラス膜６のみが
溶融し下地のリン硅酸ガラス膜１０の方は若干しかフロ
ーしないで形状をほぼ保ったままで残る。つぎに第１図
（ｄ）の段階でソース領域３およびドレイン領域４上に
は通常のフォトリソグラフィ技術でコンタクト孔７がそ
れぞれ開口される。この際エツチング・レートを揃える
ためドライ・エツチング技術が使用される。ここで、硅
酸ガラス６および１０のリフローを行う。この場合の温
度は８００〜１０ｏ ｏ ’ｃ 、雰囲気は非酸化系と
し処理時間は１０〜３０分である。〔第１図（ｅ）参照
〕。この場合もボロン・リン・硅酸ガラス６の方はフロ
ーされるが下地のリン硅酸ガラス１０は殆んどフローさ
れないので層間絶縁膜がポリシリコン・ゲート電極５の
段部およびコンタクト孔７の側面で従来の如く薄膜化し
て形成されることはない。従って、第１図（ｆ）の如く
アルミ配線８およびパッシベーション膜９を通常技術に
従いそれぞれ形成すれば、所望の絶縁耐圧および層間容
量をそれぞれ備えたＭＯ３型トランジスタの集積回路装
置を製造条件の変更を行なうことなく容易に得ることが
できる。
ガラス膜６およびリン硅酸ガラス膜１０のフロ一工程を
行なう。この際フロー雰囲気をスチーム、ドライ酸素ま
たは窒素等とし８００〜１０００℃の温度で行なえばフ
ロ一温度の相違でボロン、リン・硅酸ガラス膜６のみが
溶融し下地のリン硅酸ガラス膜１０の方は若干しかフロ
ーしないで形状をほぼ保ったままで残る。つぎに第１図
（ｄ）の段階でソース領域３およびドレイン領域４上に
は通常のフォトリソグラフィ技術でコンタクト孔７がそ
れぞれ開口される。この際エツチング・レートを揃える
ためドライ・エツチング技術が使用される。ここで、硅
酸ガラス６および１０のリフローを行う。この場合の温
度は８００〜１０ｏ ｏ ’ｃ 、雰囲気は非酸化系と
し処理時間は１０〜３０分である。〔第１図（ｅ）参照
〕。この場合もボロン・リン・硅酸ガラス６の方はフロ
ーされるが下地のリン硅酸ガラス１０は殆んどフローさ
れないので層間絶縁膜がポリシリコン・ゲート電極５の
段部およびコンタクト孔７の側面で従来の如く薄膜化し
て形成されることはない。従って、第１図（ｆ）の如く
アルミ配線８およびパッシベーション膜９を通常技術に
従いそれぞれ形成すれば、所望の絶縁耐圧および層間容
量をそれぞれ備えたＭＯ３型トランジスタの集積回路装
置を製造条件の変更を行なうことなく容易に得ることが
できる。
以上詳細に説明したように、本発明によればボロン・リ
ン・硅酸ガラス（ＢＰＳＧ）の下層にそれよりも溶融温
度の高いリン硅酸ガラス（ＰＳＧ）等をひいて眉間絶縁
膜を二層構造とすることによってフローおよびリフロ一
工程後におけるポリシリコン・ゲート電極の段部および
コンタクト孔の側面部の眉間絶縁膜厚の過度の薄膜化を
有効に防止し得るので、ボロン・リン・硅酸ガラス（Ｂ
ＰＳＧ）の長所を効率的に活用して製造条件を複雑化す
ることなく信頼性および動作速度の迅速なＭｏＳ型集積
回路装置を容易に製造し得る効果を存する。
ン・硅酸ガラス（ＢＰＳＧ）の下層にそれよりも溶融温
度の高いリン硅酸ガラス（ＰＳＧ）等をひいて眉間絶縁
膜を二層構造とすることによってフローおよびリフロ一
工程後におけるポリシリコン・ゲート電極の段部および
コンタクト孔の側面部の眉間絶縁膜厚の過度の薄膜化を
有効に防止し得るので、ボロン・リン・硅酸ガラス（Ｂ
ＰＳＧ）の長所を効率的に活用して製造条件を複雑化す
ることなく信頼性および動作速度の迅速なＭｏＳ型集積
回路装置を容易に製造し得る効果を存する。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を示す製造工
程図、第２図（ａ）〜（ｅ）は眉間絶縁膜にボロン・リ
ン・硅酸ガラス（ＢＰＳＧ）を用いた場合の従来のＭｏ
Ｓ型集積回路装置の製造方法を示す工程順序図である。 １・・・シリコン基板、２・・・厚膜シリコン酸化膜、
３・・・ソース領域、４・・・ドレイン領域、５・・・
ポリシリコン・ゲート電極、６・・・ボロン・リン・硅
酸ガラス（ＢＰＳＧ） 、７・・・コンタクト孔、８・
・・アルミ配線、９・・・パッシベーション膜、１０・
・・リン・硅酸ガラス（ＰＳＧ）。 代理人 弁理士 内 原 音 （α９ （し） ＜Ｃ） 第 １ 図 （ダノ （ａ） 隼１図 （θ） （し９ （Ｃ）名Ｚ図
程図、第２図（ａ）〜（ｅ）は眉間絶縁膜にボロン・リ
ン・硅酸ガラス（ＢＰＳＧ）を用いた場合の従来のＭｏ
Ｓ型集積回路装置の製造方法を示す工程順序図である。 １・・・シリコン基板、２・・・厚膜シリコン酸化膜、
３・・・ソース領域、４・・・ドレイン領域、５・・・
ポリシリコン・ゲート電極、６・・・ボロン・リン・硅
酸ガラス（ＢＰＳＧ） 、７・・・コンタクト孔、８・
・・アルミ配線、９・・・パッシベーション膜、１０・
・・リン・硅酸ガラス（ＰＳＧ）。 代理人 弁理士 内 原 音 （α９ （し） ＜Ｃ） 第 １ 図 （ダノ （ａ） 隼１図 （θ） （し９ （Ｃ）名Ｚ図
Claims (1)
- シリコン基板を選択的に熱酸化する厚膜シリコン酸化膜
のパターニング工程と、前記シリコン基板の露出領域に
ソース、ドレインの各活性領域およびポリシリコン・ゲ
ート電極をそれぞれ形成する工程と、前記活性領域およ
びポリシリコン・ゲート電極を含むシリコン基板全面に
リン硅酸ガラム膜を成長せしめる第１の層間絶縁膜形成
工程と、前記リン硅酸ガラス膜の上面にボロン・リン・
硅酸ガラス膜を積層成長せしめる第２の層間絶縁膜形成
工程とを含むことを特長とするＭＯＳ型集積回路装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21016286A JPS6365647A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21016286A JPS6365647A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6365647A true JPS6365647A (ja) | 1988-03-24 |
Family
ID=16584792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21016286A Pending JPS6365647A (ja) | 1986-09-05 | 1986-09-05 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6365647A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270334A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US4926358A (en) * | 1987-05-20 | 1990-05-15 | Ricoh Company, Ltd. | System for controlling curls of a paper |
| US5399532A (en) * | 1991-05-30 | 1995-03-21 | At&T Corp. | Integrated circuit window etch and planarization |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55141738A (en) * | 1979-04-20 | 1980-11-05 | Nippon Denso Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS62213141A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-05 JP JP21016286A patent/JPS6365647A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| US4926358A (en) * | 1987-05-20 | 1990-05-15 | Ricoh Company, Ltd. | System for controlling curls of a paper |
| JPH01270334A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5399532A (en) * | 1991-05-30 | 1995-03-21 | At&T Corp. | Integrated circuit window etch and planarization |
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