JPH0414224A - 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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- JPH0414224A JPH0414224A JP11741990A JP11741990A JPH0414224A JP H0414224 A JPH0414224 A JP H0414224A JP 11741990 A JP11741990 A JP 11741990A JP 11741990 A JP11741990 A JP 11741990A JP H0414224 A JPH0414224 A JP H0414224A
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Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (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】
〔概要］
半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言えば、絶縁
膜上に平坦化膜を形成する前処理を含む半導体装置の製
造方法に関し、 絶縁膜表面の水分を低減することにより平坦化膜の乾燥
を一層速めて例えば平坦化膜を含む層間絶縁膜に形成さ
れたビアコンタクトホールに染み出す水分を低減し、下
部配線と上部配線との間の接続不良を低減することが可
能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とし、 絶縁膜上に平坦化膜を形成する前処理としてプラズマ化
したガスに前記絶縁膜の表面を曝し、該ガスの作用によ
り該絶縁膜の表面の水分を低減することを含み構成する
。
膜上に平坦化膜を形成する前処理を含む半導体装置の製
造方法に関し、 絶縁膜表面の水分を低減することにより平坦化膜の乾燥
を一層速めて例えば平坦化膜を含む層間絶縁膜に形成さ
れたビアコンタクトホールに染み出す水分を低減し、下
部配線と上部配線との間の接続不良を低減することが可
能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とし、 絶縁膜上に平坦化膜を形成する前処理としてプラズマ化
したガスに前記絶縁膜の表面を曝し、該ガスの作用によ
り該絶縁膜の表面の水分を低減することを含み構成する
。
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、更に詳しく言
えば、絶縁膜上に平坦化膜を形成する前処理を含む半導
体装置の製造方法に関する。
えば、絶縁膜上に平坦化膜を形成する前処理を含む半導
体装置の製造方法に関する。
従来、上部配線のステップカバレージを改善するため、
下部配線上のＳｉＯ□膜の上にＳ ＯＧ （ＳｐｉｎＯ
ｎ Ｇｌａｓｓ）などを塗布することにより眉間絶縁膜
の平坦化を行っているが、ＳＯＧは液体であるため従来
加熱・硬化させている。しかし、この硬化が完全でない
とビアコンタクトホールに露出するＳＯＧ膜から水分な
どが染み出し配線の接触不良をおこすなど悪影響を及ぼ
すので、この水分を低減することが要望されている。
下部配線上のＳｉＯ□膜の上にＳ ＯＧ （ＳｐｉｎＯ
ｎ Ｇｌａｓｓ）などを塗布することにより眉間絶縁膜
の平坦化を行っているが、ＳＯＧは液体であるため従来
加熱・硬化させている。しかし、この硬化が完全でない
とビアコンタクトホールに露出するＳＯＧ膜から水分な
どが染み出し配線の接触不良をおこすなど悪影響を及ぼ
すので、この水分を低減することが要望されている。
第２図（ａ）〜（ｇ）は、下部配線上に平坦化膜を含む
層間絶縁膜を形成する従来例の方法を、下部配線と上部
配線とを接続する工程に適用した場合について説明する
断面図である。
層間絶縁膜を形成する従来例の方法を、下部配線と上部
配線とを接続する工程に適用した場合について説明する
断面図である。
まず、Ｓｉ基板１上のＳｉｎ、膜２の上のＡＩ膜をパタ
ニングして下部配線３を形成する（同図（ａ））。
ニングして下部配線３を形成する（同図（ａ））。
次に、下部配線３のヒロックなどを防止するため下部配
線３をＳｉｎｇ膜４により被覆する（同図（ｂ））。
線３をＳｉｎｇ膜４により被覆する（同図（ｂ））。
次いで、Ｓｉ基板１表面の平坦化のため、Ｓｉｎｇ膜４
上にＳＯＧを塗布した後、加熱して硬化し、平坦化膜５
を形成する（同図（Ｃ））。
上にＳＯＧを塗布した後、加熱して硬化し、平坦化膜５
を形成する（同図（Ｃ））。
次いで、平坦化膜５等の保護のため平坦化膜５上にＳｉ
ｎｇ膜６を形成する（同図（ｄ））。続いて、Ｓｉｎｇ
膜６上にホトレジスト膜７を形成した後、露光法により
下部配線３上部のホトレジスト膜７に開口部７ａを形成
する（同図（ｅ））。
ｎｇ膜６を形成する（同図（ｄ））。続いて、Ｓｉｎｇ
膜６上にホトレジスト膜７を形成した後、露光法により
下部配線３上部のホトレジスト膜７に開口部７ａを形成
する（同図（ｅ））。
次に、開口部７ａを介してＳｉＯ□膜６．平坦化膜５及
びＳｉＯ□膜４を順次エツチング・除去し、下部配線３
上にビアコンタクトホール８を形成する（同図（ｆ））
。
びＳｉＯ□膜４を順次エツチング・除去し、下部配線３
上にビアコンタクトホール８を形成する（同図（ｆ））
。
その後、スパンタ法により全面にＡ］膜を形成した後、
ＡＩ膜をバターニングして上部配線９を形成し、ビアコ
ンタクトホール９を介して下部配線３と接続する（同図
（ｇ））。
ＡＩ膜をバターニングして上部配線９を形成し、ビアコ
ンタクトホール９を介して下部配線３と接続する（同図
（ｇ））。
ところで、従来の製造方法により作成された半導体装置
は、上部配線９と下部配線３との間で接続不良を引き起
こす場合が多く、問題となっている。
は、上部配線９と下部配線３との間で接続不良を引き起
こす場合が多く、問題となっている。
調査の結果、この原因は、主として５ｉ０２膜４上に水
分が残存すると、平坦化膜５としてのＳＯＧ膜が乾燥し
にくくなり、その結果、第２図（ｇ）のＡＩ膜をスパツ
クする工程等、Ｓｉ基板Ｉを加熱する工程の際、又は半
導体装置として完成後、ｓ。
分が残存すると、平坦化膜５としてのＳＯＧ膜が乾燥し
にくくなり、その結果、第２図（ｇ）のＡＩ膜をスパツ
クする工程等、Ｓｉ基板Ｉを加熱する工程の際、又は半
導体装置として完成後、ｓ。
Ｇ膜中のイオンを含む水分が平坦化膜５や５ｉ０２膜４
／平坦化膜５の界面からビアコンタクトホール９に染み
出して上部配線９と下部配線３の接触を妨げるためであ
ることが判明した。
／平坦化膜５の界面からビアコンタクトホール９に染み
出して上部配線９と下部配線３の接触を妨げるためであ
ることが判明した。
このため、ＳｉＯ□ＩＩ＊４の形成後、Ｓｉ基板１を加
熱して十分に乾燥させ、表面の水分を除去しようとして
いるが、水分はＳｉｎｇ膜４の表面にしっかりと固着し
ており加熱による乾燥では水分を十分に除去できないと
いう問題がある。
熱して十分に乾燥させ、表面の水分を除去しようとして
いるが、水分はＳｉｎｇ膜４の表面にしっかりと固着し
ており加熱による乾燥では水分を十分に除去できないと
いう問題がある。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、絶縁膜表面の水分を低減することにより平坦化膜の乾
燥を一層速めて例えば平坦化膜を含む眉間絶縁膜に形成
されたビアコンタクトホールに染み出す水分を低減し、
下部配線と上部配線との間の接続不良を低減することが
可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
、絶縁膜表面の水分を低減することにより平坦化膜の乾
燥を一層速めて例えば平坦化膜を含む眉間絶縁膜に形成
されたビアコンタクトホールに染み出す水分を低減し、
下部配線と上部配線との間の接続不良を低減することが
可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
装置の製造方法によって解決され、
第２に、第１の発明に記載のガスが酸素、窒素ヘリウム
又はアルゴンであることを特徴とする第１の発明に記載
の半導体装置の製造方法によって解決される。
又はアルゴンであることを特徴とする第１の発明に記載
の半導体装置の製造方法によって解決される。
〔作用］
表】は、本発明の作用を示す本願発明昔の実験結果であ
る。
る。
即ち、プラズマ化したアルゴンガスによる処理前後での
絶縁膜としての５ｉＯｚ膜表面の水分量の変動を示すも
のである。
絶縁膜としての５ｉＯｚ膜表面の水分量の変動を示すも
のである。
上記課題は、第１に、絶縁膜上に平坦化膜を形成する前
処理としてプラズマ化したガスに前記絶縁膜の表面を曝
し、該ガスの作用により該絶縁膜の表面の水分を低減す
ることを特徴とする半導体実験は、アルゴンガスを用い
、電力１２０ Ｗ、 減圧処理室の圧力０．５Ｔｏｒｒ
の条件でアルゴンガスをプラズマ化し、このプラズマガ
スに試料を１０分間曝すことにより行った。試料として
、ＳｉＯ□膜の形成されたＳｉ基板をプラズマ処理の前
に温度２００°Ｃで１０分間程度加熱処理したものを用
い、水分量の測定は質量分析法により行った。
処理としてプラズマ化したガスに前記絶縁膜の表面を曝
し、該ガスの作用により該絶縁膜の表面の水分を低減す
ることを特徴とする半導体実験は、アルゴンガスを用い
、電力１２０ Ｗ、 減圧処理室の圧力０．５Ｔｏｒｒ
の条件でアルゴンガスをプラズマ化し、このプラズマガ
スに試料を１０分間曝すことにより行った。試料として
、ＳｉＯ□膜の形成されたＳｉ基板をプラズマ処理の前
に温度２００°Ｃで１０分間程度加熱処理したものを用
い、水分量の測定は質量分析法により行った。
実験結果は、表１に示すように、プラズマ処理により５
ｉＯｚ膜表面の水分量が１桁減少した。
ｉＯｚ膜表面の水分量が１桁減少した。
これは、プラズマガスによりＳｉＯ□膜の表面の水分が
物理的に飛散したためか、又は化学的に変質・分解した
ためと考えられるが明確な理由はいまだ判明していない
。なお、プラズマ化するガスとしてアルゴンのほかに酸
素、窒素、ヘリウムなどを用いてもよい。
物理的に飛散したためか、又は化学的に変質・分解した
ためと考えられるが明確な理由はいまだ判明していない
。なお、プラズマ化するガスとしてアルゴンのほかに酸
素、窒素、ヘリウムなどを用いてもよい。
これにより、絶縁膜上に形成される平坦化膜の乾燥を従
来の場合と比較してより速く、より確実に行うことがで
きる。
来の場合と比較してより速く、より確実に行うことがで
きる。
［実施例］
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図（ａ）〜（ｈ）は、本発明の実施例の平坦化膜の
下地の絶縁膜の前処理方法を下部配線上に平坦化膜を含
む層間絶縁膜を形成し、下部配線と上部配線とを接続す
る工程に通用した場合について説明する断面図である。
下地の絶縁膜の前処理方法を下部配線上に平坦化膜を含
む層間絶縁膜を形成し、下部配線と上部配線とを接続す
る工程に通用した場合について説明する断面図である。
まず、Ｓｉ基板１０上のＳｒＯ２膜１１膜上１Ａ１膜を
パターニングして下部配線１２を形成する（同図（ａ）
）。なお、Ｓｉ基板１０と５ｉＯｚ膜１１とが基板を構
成する。
パターニングして下部配線１２を形成する（同図（ａ）
）。なお、Ｓｉ基板１０と５ｉＯｚ膜１１とが基板を構
成する。
次に、下部配、＊１２のヒロックなどを防止するため、
膜厚約２０００人のＳｉＯ□膜（絶縁膜）１３により下
部配線１２を被覆する（同図（ｂ））。
膜厚約２０００人のＳｉＯ□膜（絶縁膜）１３により下
部配線１２を被覆する（同図（ｂ））。
次いで、Ｓｉ基板工０を温度約２００℃で約１０分間加
熱処理する。続いて、減圧処理室にＳｉ基板１０を入れ
、電力１２０ Ｗ、減圧処理室の圧力０．５Ｔｏｒｒの
条件でアルゴンガスをプラズマ化して、このプラズマ化
したアルゴンガスにＳｉＯ□膜１３の表面を１０分間程
度曝す（同図（ｃ））。これにより、実験結果より推定
して、表面の水分量は、従来と比較し、約１桁程度低減
すると考えられる。
熱処理する。続いて、減圧処理室にＳｉ基板１０を入れ
、電力１２０ Ｗ、減圧処理室の圧力０．５Ｔｏｒｒの
条件でアルゴンガスをプラズマ化して、このプラズマ化
したアルゴンガスにＳｉＯ□膜１３の表面を１０分間程
度曝す（同図（ｃ））。これにより、実験結果より推定
して、表面の水分量は、従来と比較し、約１桁程度低減
すると考えられる。
次に、５１基板１０表面の平坦化のため、５ｉｎ２膜１
３上にＳ ＯＧ （Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ ）材
を塗布した後、加熱して乾燥・硬化し、平坦化のためＳ
ＯＧ膜Ｉ４を形成する（同図（ｄ））。このとき、５ｉ
０２膜１３上の水分が低減されているので、ＳＯＧ膜１
４は従来と比較してより速く乾燥する。
３上にＳ ＯＧ （Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ ）材
を塗布した後、加熱して乾燥・硬化し、平坦化のためＳ
ＯＧ膜Ｉ４を形成する（同図（ｄ））。このとき、５ｉ
０２膜１３上の水分が低減されているので、ＳＯＧ膜１
４は従来と比較してより速く乾燥する。
次いで、ＳＯＧ膜１４に残っている水分が、この後形成
する上部配線に到達しないように、ＳＯＧ膜１膜上４上
ｉＯ□膜１５膜形５する（同図（ｅ））。
する上部配線に到達しないように、ＳＯＧ膜１膜上４上
ｉＯ□膜１５膜形５する（同図（ｅ））。
なお、ＳＯＧ膜１４と５ｉＯｚ膜１５とが第２の絶縁膜
を構成する。
を構成する。
続いて、５ｉＯｚ膜１５上にホトレジスト膜１６を形成
した後、下部配線１２上部のホトレジスト膜１６に開口
部１６ａを形成する（同１ｆｆｌ（ｆ））。
した後、下部配線１２上部のホトレジスト膜１６に開口
部１６ａを形成する（同１ｆｆｌ（ｆ））。
次に、ＣＦａガスを用いたドライユソチング法により開
口部１６ａを介して５ｉ０２膜１５．ＳＯＧ膜１４及び
５ｉｎ２膜１３を順次工・ンチング・除去し、下部配線
１２上にビアコンタクトホール１７を形成する（同図（
ｇ））。
口部１６ａを介して５ｉ０２膜１５．ＳＯＧ膜１４及び
５ｉｎ２膜１３を順次工・ンチング・除去し、下部配線
１２上にビアコンタクトホール１７を形成する（同図（
ｇ））。
その後、スパッタ法により全面にＡＩ膜を形成した後、
ＡＩ膜をパターニングして上部配線１８を形成し、ビア
コンタクトホール１８を介して下部配線１２と接続する
と半導体装置が完成する（同図（ｈ））。
ＡＩ膜をパターニングして上部配線１８を形成し、ビア
コンタクトホール１８を介して下部配線１２と接続する
と半導体装置が完成する（同図（ｈ））。
以上のように、本発明の実施例によれば、第１図（ｃ）
に示すプラズマ処理を行うことにより、従来の加熱処理
では除去することが困難なＳｉＯ□膜１３膜面３表面を
除去しているので、従来に比較してＳＯＧ膜１４の乾燥
を速めることができる。
に示すプラズマ処理を行うことにより、従来の加熱処理
では除去することが困難なＳｉＯ□膜１３膜面３表面を
除去しているので、従来に比較してＳＯＧ膜１４の乾燥
を速めることができる。
従って、完成した半導体装置を使用中に、ＳＯＧ膜■４
からビアコンタクトホールに染みだす水分量を一層低減
することができる。これにより、下部配線１２及び上部
配線１８の腐食を防止することができるので、半導体装
置の配線接続不良を低減することができる。
からビアコンタクトホールに染みだす水分量を一層低減
することができる。これにより、下部配線１２及び上部
配線１８の腐食を防止することができるので、半導体装
置の配線接続不良を低減することができる。
なお、第１図（ｄ）の工程の後にさらにもう一度第１図
（ｃ）と同しプラズマ処理（条件等も同し）をすること
により、ＳＯＧ［の上面、下面の水分を取り去ることが
でき、より効果的である。
（ｃ）と同しプラズマ処理（条件等も同し）をすること
により、ＳＯＧ［の上面、下面の水分を取り去ることが
でき、より効果的である。
また、上記の実施例ではプラズマ化するガスとしてアル
ゴンガスを用いているが、酸素、窒素又はヘリウムを含
むガスを用いることも可能である。
ゴンガスを用いているが、酸素、窒素又はヘリウムを含
むガスを用いることも可能である。
〔発明の効果］
以上のように、本発明の半導体装置の製造方法によれば
、平坦化膜の下の絶縁膜をプラズマ処理して、従来の加
熱処理では除去することが困難な水分を除去しているの
で、従来に比較して平坦化膜の乾燥をより速め、−層確
実に行うことができる。従って、完成した半導体装置を
使用中などに平坦化膜からビアコンタクトホールに染み
だす水分量を一層低減することができる。
、平坦化膜の下の絶縁膜をプラズマ処理して、従来の加
熱処理では除去することが困難な水分を除去しているの
で、従来に比較して平坦化膜の乾燥をより速め、−層確
実に行うことができる。従って、完成した半導体装置を
使用中などに平坦化膜からビアコンタクトホールに染み
だす水分量を一層低減することができる。
これにより、半導体装置の配線接続不良を低減すること
ができる。
ができる。
第１図は、本発明の実施例の半導体装置の製造方法を説
明する断面図、 第２図は、従来例の半導体装置の製造方法を説明する断
面図である。 〔符号の説明〕 １．１０・・・Ｓｉ基板、 ２．４．６．１１．１５・・・Ｓｉｎ、膜、３．１２・
・・下部配線、 ５・・・平坦化膜、 ７・・・ホトレジスト膜、 ７ａ、１６ａ・・・開口部、 ８．１７・・・ビアコンタクトホール、９．１８・・・
上部配線、 １３・・・ＳｒＯ２膜（絶縁膜）、 １４・・・ＳＯＧ膜（平坦化Ｍ）、 １６・・・ホトレジスト膜。
明する断面図、 第２図は、従来例の半導体装置の製造方法を説明する断
面図である。 〔符号の説明〕 １．１０・・・Ｓｉ基板、 ２．４．６．１１．１５・・・Ｓｉｎ、膜、３．１２・
・・下部配線、 ５・・・平坦化膜、 ７・・・ホトレジスト膜、 ７ａ、１６ａ・・・開口部、 ８．１７・・・ビアコンタクトホール、９．１８・・・
上部配線、 １３・・・ＳｒＯ２膜（絶縁膜）、 １４・・・ＳＯＧ膜（平坦化Ｍ）、 １６・・・ホトレジスト膜。
Claims (2)
- （１）絶縁膜上に平坦化膜を形成する前処理としてプラ
ズマ化したガスに前記絶縁膜の表面を曝し、該ガスの作
用により該絶縁膜の表面の水分を低減することを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - （２）請求項１記載のガスが酸素、窒素、ヘリウム又は
アルゴンであることを特徴とする請求項１記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11741990A JPH0414224A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11741990A JPH0414224A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414224A true JPH0414224A (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=14711182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11741990A Pending JPH0414224A (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0414224A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559323A2 (en) * | 1992-01-31 | 1993-09-08 | STMicroelectronics, Inc. | Improved method of patterning a submicron semiconductor layer |
| JPH09186155A (ja) * | 1995-12-23 | 1997-07-15 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| KR100440470B1 (ko) * | 2002-07-30 | 2004-07-14 | 아남반도체 주식회사 | 반도체 소자 제조 방법 |
-
1990
- 1990-05-07 JP JP11741990A patent/JPH0414224A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559323A2 (en) * | 1992-01-31 | 1993-09-08 | STMicroelectronics, Inc. | Improved method of patterning a submicron semiconductor layer |
| EP0559323A3 (en) * | 1992-01-31 | 1994-08-17 | Sgs Thomson Microelectronics | Improved method of patterning a submicron semiconductor layer |
| JPH09186155A (ja) * | 1995-12-23 | 1997-07-15 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| KR100440470B1 (ko) * | 2002-07-30 | 2004-07-14 | 아남반도체 주식회사 | 반도체 소자 제조 방법 |
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