JPH04372131A - 半導体装置におけるコンタクト孔形成後のbpsg膜のリフロー法 - Google Patents
半導体装置におけるコンタクト孔形成後のbpsg膜のリフロー法Info
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- JPH04372131A JPH04372131A JP3287670A JP28767091A JPH04372131A JP H04372131 A JPH04372131 A JP H04372131A JP 3287670 A JP3287670 A JP 3287670A JP 28767091 A JP28767091 A JP 28767091A JP H04372131 A JPH04372131 A JP H04372131A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/44—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/38 - H01L21/428
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関するもので、特にコンタクト孔形成後のBPSG膜の
リフロー法に関するものである。
関するもので、特にコンタクト孔形成後のBPSG膜の
リフロー法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】多層配線構造を有する半導体装置におけ
る層間絶縁膜の平坦化のために、PSG(Phosph
osilicate Glass) 膜又はBPSG
(Boro−Phosphosilicate Gla
ss )膜等が使用される。一般に、PSG膜又はBP
SG膜を基板の上面に形成した後、高温で熱処理してリ
フローすることによって層間絶縁膜を平坦化し、コンタ
クト孔の傾斜度を改善して金属層の段差被覆性を向上さ
せる。
る層間絶縁膜の平坦化のために、PSG(Phosph
osilicate Glass) 膜又はBPSG
(Boro−Phosphosilicate Gla
ss )膜等が使用される。一般に、PSG膜又はBP
SG膜を基板の上面に形成した後、高温で熱処理してリ
フローすることによって層間絶縁膜を平坦化し、コンタ
クト孔の傾斜度を改善して金属層の段差被覆性を向上さ
せる。
【0003】BPSG膜の場合、硼素(Boron )
と燐(Phosphorus)の濃度が増加するとリフ
ロー温度が低下する性質がある反面、硼素の濃度が高く
なると表面の結晶化が発生し、燐の濃度が高くなると吸
湿性が強くなって酸を形成することにより金属層を腐蝕
させる。また、コンタクト孔形成後BPSG膜又はPS
G膜をリフローするとき、コンタクト孔によって露出し
た基板部分が硼素や燐により汚染される場合もある。
と燐(Phosphorus)の濃度が増加するとリフ
ロー温度が低下する性質がある反面、硼素の濃度が高く
なると表面の結晶化が発生し、燐の濃度が高くなると吸
湿性が強くなって酸を形成することにより金属層を腐蝕
させる。また、コンタクト孔形成後BPSG膜又はPS
G膜をリフローするとき、コンタクト孔によって露出し
た基板部分が硼素や燐により汚染される場合もある。
【0004】そこで、BPSG膜又はPSG膜のリフロ
ー時に発生する基板の汚染を防止するために、リフロー
工程と同時にコンタクト孔によって露出した基板の表面
に酸化膜を形成する方法が提案された。図2A〜Cは、
従来の金属層コンタクト孔形成後のPSG膜のリフロー
法に関する製造工程図であって、大韓民国特許公開第9
1−1896号に開示されている。
ー時に発生する基板の汚染を防止するために、リフロー
工程と同時にコンタクト孔によって露出した基板の表面
に酸化膜を形成する方法が提案された。図2A〜Cは、
従来の金属層コンタクト孔形成後のPSG膜のリフロー
法に関する製造工程図であって、大韓民国特許公開第9
1−1896号に開示されている。
【0005】図2Aで、フィールド酸化膜3、ゲート絶
縁膜5、ゲート7、拡散領域9及び絶縁膜スペーサ11
が形成された所定の導電形の半導体基板1の上面に第1
酸化膜13とPSG膜15を順次に形成する。その後に
所定の拡散領域9の上面にあるPSG膜15及び第1酸
化膜13を基板1の表面が露出するまで蝕刻する。この
ようにして、後述の金属層21と所定の拡散領域9の接
触のためのコンタクト孔17を形成する。図2Bで、1
000℃以上の高温で熱処理を実施してPSG膜15を
リフローする。このとき、窒素N2 及び酸素O2 ガ
スを使用して、コンタクト孔17によって露出した基板
1の上面に所定厚さの第2酸化膜19を形成する。図2
Cで、第2酸化膜19を除去した後に、基板1の上面に
金属層21を形成する。
縁膜5、ゲート7、拡散領域9及び絶縁膜スペーサ11
が形成された所定の導電形の半導体基板1の上面に第1
酸化膜13とPSG膜15を順次に形成する。その後に
所定の拡散領域9の上面にあるPSG膜15及び第1酸
化膜13を基板1の表面が露出するまで蝕刻する。この
ようにして、後述の金属層21と所定の拡散領域9の接
触のためのコンタクト孔17を形成する。図2Bで、1
000℃以上の高温で熱処理を実施してPSG膜15を
リフローする。このとき、窒素N2 及び酸素O2 ガ
スを使用して、コンタクト孔17によって露出した基板
1の上面に所定厚さの第2酸化膜19を形成する。図2
Cで、第2酸化膜19を除去した後に、基板1の上面に
金属層21を形成する。
【0006】図2Bに示したように、従来ではPSG膜
をリフローすると同時にコンタクト孔に酸化膜を形成す
る工程を実施して、基板がPSG膜によって汚染される
ことを防止した。しかし、リフロー工程が1000℃以
上の高温で実施されるため、既に形成されている拡散領
域の不純物の分布に影響を与え、その結果、半導体素子
の特性が変化してしまう問題点があった。また、コンタ
クト孔を形成した後にコンタクト孔内に酸化膜を形成す
る工程を余分に実施しなければならないため、工程が複
雑になる問題点があった。
をリフローすると同時にコンタクト孔に酸化膜を形成す
る工程を実施して、基板がPSG膜によって汚染される
ことを防止した。しかし、リフロー工程が1000℃以
上の高温で実施されるため、既に形成されている拡散領
域の不純物の分布に影響を与え、その結果、半導体素子
の特性が変化してしまう問題点があった。また、コンタ
クト孔を形成した後にコンタクト孔内に酸化膜を形成す
る工程を余分に実施しなければならないため、工程が複
雑になる問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、コンタクト孔形成後のリフロー工程において、拡
散領域の不純物の分布に影響しないリフロー法を提供す
ることにある。また、他の目的は、硼素や燐によるコン
タクト孔部位の基板の汚染を容易な工程で防止できるリ
フロー法を提供することにある。
的は、コンタクト孔形成後のリフロー工程において、拡
散領域の不純物の分布に影響しないリフロー法を提供す
ることにある。また、他の目的は、硼素や燐によるコン
タクト孔部位の基板の汚染を容易な工程で防止できるリ
フロー法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、低濃度の第1BPSG膜と高濃度の
第2BPSG膜を連続的に積層して、780℃〜850
℃の低温でリフロー工程を実施することを特徴とする。 また、本発明の他の目的を達成するために、コンタクト
孔を形成するための蝕刻工程時にBPSG膜のみを蝕刻
して、BPSG膜の下面の絶縁膜を残留させることを特
徴とする。
るために本発明は、低濃度の第1BPSG膜と高濃度の
第2BPSG膜を連続的に積層して、780℃〜850
℃の低温でリフロー工程を実施することを特徴とする。 また、本発明の他の目的を達成するために、コンタクト
孔を形成するための蝕刻工程時にBPSG膜のみを蝕刻
して、BPSG膜の下面の絶縁膜を残留させることを特
徴とする。
【0009】
【作用】上述のように低温のリフロー工程を実施するこ
とで拡散領域の不純物の分布への影響をなくすことがで
き、そして、濃度の異なった二重のBPSG膜を積層す
ることでBPSG膜表面の結晶化や酸の形成を防止でき
る。また、絶縁膜を残してBPSG膜を蝕刻することで
基板の汚染を防止でき、そして、リフロー工程と同時に
酸化膜を形成する複雑な工程が不要となる。
とで拡散領域の不純物の分布への影響をなくすことがで
き、そして、濃度の異なった二重のBPSG膜を積層す
ることでBPSG膜表面の結晶化や酸の形成を防止でき
る。また、絶縁膜を残してBPSG膜を蝕刻することで
基板の汚染を防止でき、そして、リフロー工程と同時に
酸化膜を形成する複雑な工程が不要となる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を添付の図面を参照して詳細に
説明する。図1A〜Cは本発明に係る製造工程図である
。図1Aで、フィールド酸化膜33、ゲート絶縁膜35
、ゲート37、拡散領域39及び絶縁膜スペーサ41が
形成された所定の導電形の半導体基板31を出発物質と
する。この基板31の上面に2000〜3000Åの厚
さを有する酸化膜43を絶縁膜として化学気相蒸着法に
よって沈積する。その後、酸化膜43の上面にテトラエ
チルオルソシリケイト(Tetraethylorth
osilicate :TEOS)及びトリメチルホス
ファイト(Trimethylphosphite:T
MP)及びトリメチルボレイト(Trimethylb
orate :TMB)のガスをもとにして、6000
Å〜8000Åの厚さを有する低濃度BPSG膜45と
3000Å〜4500Åの厚さを有する高濃度BPSG
膜47を連続的に形成する。ここで、低濃度BPSG膜
は3〜5wt%の硼素濃度と5〜7wt%の燐濃度をも
っており、高濃度BPSG膜は4〜7wt%の硼素濃度
と7〜10wt%の燐濃度をもつ。その後に、基板31
の上面にフォトレジスト(図示しない)を塗布して所定
のパターンを形成する。そして、通常の光蝕刻工程によ
って酸化膜43が露出するまで高濃度及び低濃度BPS
G膜47、45を蝕刻してコンタクト孔49を形成する
。
説明する。図1A〜Cは本発明に係る製造工程図である
。図1Aで、フィールド酸化膜33、ゲート絶縁膜35
、ゲート37、拡散領域39及び絶縁膜スペーサ41が
形成された所定の導電形の半導体基板31を出発物質と
する。この基板31の上面に2000〜3000Åの厚
さを有する酸化膜43を絶縁膜として化学気相蒸着法に
よって沈積する。その後、酸化膜43の上面にテトラエ
チルオルソシリケイト(Tetraethylorth
osilicate :TEOS)及びトリメチルホス
ファイト(Trimethylphosphite:T
MP)及びトリメチルボレイト(Trimethylb
orate :TMB)のガスをもとにして、6000
Å〜8000Åの厚さを有する低濃度BPSG膜45と
3000Å〜4500Åの厚さを有する高濃度BPSG
膜47を連続的に形成する。ここで、低濃度BPSG膜
は3〜5wt%の硼素濃度と5〜7wt%の燐濃度をも
っており、高濃度BPSG膜は4〜7wt%の硼素濃度
と7〜10wt%の燐濃度をもつ。その後に、基板31
の上面にフォトレジスト(図示しない)を塗布して所定
のパターンを形成する。そして、通常の光蝕刻工程によ
って酸化膜43が露出するまで高濃度及び低濃度BPS
G膜47、45を蝕刻してコンタクト孔49を形成する
。
【0011】図1Bで、780℃〜850℃の温度を有
する拡散炉内で、窒素N2 又は窒素と酸素O2 の混
合ガス又は水蒸気H2 O雰囲気を用いて30分間リフ
ローを実施する。その結果、図示のようにコンタクト孔
49が緩慢な傾斜度を持つようになる。
する拡散炉内で、窒素N2 又は窒素と酸素O2 の混
合ガス又は水蒸気H2 O雰囲気を用いて30分間リフ
ローを実施する。その結果、図示のようにコンタクト孔
49が緩慢な傾斜度を持つようになる。
【0012】図1Cで、異方性乾式蝕刻を実施して高濃
度BPSG膜47を除去すると同時に露出した酸化膜4
3を除去する。その後、基板31の上面に金属を蒸着し
て所定の拡散領域39に接触する金属層51を形成する
。
度BPSG膜47を除去すると同時に露出した酸化膜4
3を除去する。その後、基板31の上面に金属を蒸着し
て所定の拡散領域39に接触する金属層51を形成する
。
【0013】
【発明の効果】上述のように本発明は、コンタクト孔形
成後のBPSG膜のリフロー法において、TEOS及び
TMB及びTMPのガスを利用して低濃度及び高濃度B
PSG膜を連続的に沈積することにより、BPSG膜を
780℃〜850℃の低温においてもリフローすること
ができる。その結果、拡散領域の不純物の分布に全く影
響を与えず、本来の素子特性をそのまま維持することが
できる効果がある。のみならず、コンタクト孔の形成時
に基板の上面の酸化膜を残留させることによって、リフ
ロー工程時の硼素や燐による基板の汚染を防止すること
ができる。また、リフロー工程後に高濃度BPSG膜を
除去することでBPSG膜表面の結晶化及び酸( ac
id )の形成を防止できる。その上、高濃度BPSG
膜の除去時に、コンタクト孔によって露出した酸化膜も
別途のマスクなしに同時に除去することができて工程が
容易になる効果もある。
成後のBPSG膜のリフロー法において、TEOS及び
TMB及びTMPのガスを利用して低濃度及び高濃度B
PSG膜を連続的に沈積することにより、BPSG膜を
780℃〜850℃の低温においてもリフローすること
ができる。その結果、拡散領域の不純物の分布に全く影
響を与えず、本来の素子特性をそのまま維持することが
できる効果がある。のみならず、コンタクト孔の形成時
に基板の上面の酸化膜を残留させることによって、リフ
ロー工程時の硼素や燐による基板の汚染を防止すること
ができる。また、リフロー工程後に高濃度BPSG膜を
除去することでBPSG膜表面の結晶化及び酸( ac
id )の形成を防止できる。その上、高濃度BPSG
膜の除去時に、コンタクト孔によって露出した酸化膜も
別途のマスクなしに同時に除去することができて工程が
容易になる効果もある。
【図1】本発明に係る製造工程図。
【図2】従来技術による製造工程図。
31 半導体基板
33 フィールド酸化膜
35 ゲート絶縁膜
37 ゲート
39 拡散領域
41 絶縁膜スペーサ
43 酸化膜
45 低濃度BPSG膜
47 高濃度BPSG膜
49 コンタクト孔
51 金属層
Claims (6)
- 【請求項1】 半導体装置におけるコンタクト孔形成
後のBPSG膜のリフロー法において、所定の導電形半
導体基板の上面に絶縁膜を形成する第1工程と、この絶
縁膜の上面に、TEOS及びTMP及びTMBの混合ガ
スと酸素とを使用して第1濃度のBPSG膜と第2濃度
のBPSG膜を連続的に形成する第2工程と、第1及び
第2濃度のBPSG膜を絶縁膜が露出するまで所定のパ
ターンで蝕刻してコンタクト孔を形成する第3工程と、
第1及び第2濃度のBPSG膜を所定温度で所定時間リ
フローする第4工程と、異方性蝕刻を実施して第2濃度
のBPSG膜を除去すると同時に、コンタクト孔の内部
に残留した絶縁膜を除去する第5工程と、コンタクト孔
を介して基板の上面に接触する金属層を形成する第6工
程とを順次に実施することを特徴とする半導体装置にお
けるコンタクト孔形成後のBPSG膜のリフロー法。 - 【請求項2】 絶縁膜が酸化膜である請求項1記載の
半導体装置におけるコンタクト孔形成後のBPSG膜の
リフロー法。 - 【請求項3】 第1濃度が第2濃度より低濃度である
請求項1記載の半導体装置におけるコンタクト孔形成後
のBPSG膜のリフロー法。 - 【請求項4】 第1濃度のBPSG膜が3〜5wt%
の硼素濃度と5〜7wt%の燐濃度をもち、第2濃度の
BPSG膜が4〜7wt%の硼素濃度と7〜10wt%
の燐濃度をもつ請求項3記載の半導体装置におけるコン
タクト孔形成後のBPSG膜のリフロー法。 - 【請求項5】 第1濃度のBPSG膜が6000Å〜
8000Åの厚さをもち、第2濃度のBPSG膜が30
00Å〜4500Åの厚さをもつ請求項4記載の半導体
装置におけるコンタクト孔形成後のBPSG膜のリフロ
ー法。 - 【請求項6】 第4工程のリフローが、窒素又は窒素
と酸素又は水蒸気雰囲気を用いて780℃〜850℃の
温度で30分程度実施される請求項1記載の半導体装置
におけるコンタクト孔形成後のBPSG膜のリフロー法
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019910009994A KR930010401B1 (ko) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 접촉구 형성후의 bpsg 리플로우 방법 |
KR9994/1991 | 1991-06-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04372131A true JPH04372131A (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=19315893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3287670A Pending JPH04372131A (ja) | 1991-06-17 | 1991-11-01 | 半導体装置におけるコンタクト孔形成後のbpsg膜のリフロー法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04372131A (ja) |
KR (1) | KR930010401B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07153696A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Canon Sales Co Inc | 成膜方法 |
US6548426B1 (en) | 1999-09-01 | 2003-04-15 | Canon Sales Co., Ltd. | Method for improving a quality of dielectric layer and semiconductor device |
-
1991
- 1991-06-17 KR KR1019910009994A patent/KR930010401B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-11-01 JP JP3287670A patent/JPH04372131A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07153696A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Canon Sales Co Inc | 成膜方法 |
US6548426B1 (en) | 1999-09-01 | 2003-04-15 | Canon Sales Co., Ltd. | Method for improving a quality of dielectric layer and semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR930010401B1 (ko) | 1993-10-23 |
KR930001354A (ko) | 1993-01-16 |
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