JPH05267480A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- JPH05267480A JPH05267480A JP4094796A JP9479692A JPH05267480A JP H05267480 A JPH05267480 A JP H05267480A JP 4094796 A JP4094796 A JP 4094796A JP 9479692 A JP9479692 A JP 9479692A JP H05267480 A JPH05267480 A JP H05267480A
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- teos
- film
- interlayer insulating
- insulating film
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ＴＥＯＳなどの有機オキシシランを主原料と
してプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する
際、シリコン酸化膜に取り込まれる炭素原子の量を少な
くしてデバイス特性に悪影響を与えないようにする。 【構成】 シリコン基板２６を下部電極２３上に配置
し、ランプ２２により加熱する。ガス供給口２９を経て
反応ガスを供給し、高周波電源２８から両電極２３，２
４間に高周波電圧を印加することにより、反応ガスが反
応してシリコン基板２６上にＢＰＳＧ膜又はＰＳＧ膜が
堆積する。プラズマＣＶＤの条件として、ＣＶＤ反応室
２１内の圧力を６.５Torr、基板温度を３００〜４５０
℃、高周波電源２８の電力を１００〜５００Ｗ、ＴＥＯ
Ｓを４０℃に保温し、ヘリウムガスで通気しながら酸素
及びＴＭＰ、ＴＭＢとともに反応ガスとしてガス供給口
２９から反応室２１へ供給しながらＢＰＳＧ膜を堆積さ
せる。Ｏ2流量／ＴＥＯＳ流量比は２.０以上とする。
してプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する
際、シリコン酸化膜に取り込まれる炭素原子の量を少な
くしてデバイス特性に悪影響を与えないようにする。 【構成】 シリコン基板２６を下部電極２３上に配置
し、ランプ２２により加熱する。ガス供給口２９を経て
反応ガスを供給し、高周波電源２８から両電極２３，２
４間に高周波電圧を印加することにより、反応ガスが反
応してシリコン基板２６上にＢＰＳＧ膜又はＰＳＧ膜が
堆積する。プラズマＣＶＤの条件として、ＣＶＤ反応室
２１内の圧力を６.５Torr、基板温度を３００〜４５０
℃、高周波電源２８の電力を１００〜５００Ｗ、ＴＥＯ
Ｓを４０℃に保温し、ヘリウムガスで通気しながら酸素
及びＴＭＰ、ＴＭＢとともに反応ガスとしてガス供給口
２９から反応室２１へ供給しながらＢＰＳＧ膜を堆積さ
せる。Ｏ2流量／ＴＥＯＳ流量比は２.０以上とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は層間絶縁膜としてシリコ
ン酸化膜を有する半導体装置と、そのシリコン酸化膜層
間絶縁膜をプラズマＣＶＤ法により堆積する製造方法に
関するものである。
ン酸化膜を有する半導体装置と、そのシリコン酸化膜層
間絶縁膜をプラズマＣＶＤ法により堆積する製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の層間絶縁膜としてプラズマ
ＣＶＤ法によりＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケー
ト）を主成分とする方法が用いられている。この方法に
より形成したシリコン酸化膜は、シランを主原料として
常圧ＣＶＤ法により形成したシリコン酸化膜よりもステ
ップカバレッジが優れており、またＴＥＯＳを主原料と
して常圧ＣＶＤ法により形成したシリコン酸化膜よりも
膜質が安定しているという利点を備えている。
ＣＶＤ法によりＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケー
ト）を主成分とする方法が用いられている。この方法に
より形成したシリコン酸化膜は、シランを主原料として
常圧ＣＶＤ法により形成したシリコン酸化膜よりもステ
ップカバレッジが優れており、またＴＥＯＳを主原料と
して常圧ＣＶＤ法により形成したシリコン酸化膜よりも
膜質が安定しているという利点を備えている。
【０００３】ＭＯＳ型半導体装置のゲート配線（ポリシ
リコン又はポリサイドなど）と第１層目メタル配線との
間の層間絶縁膜としてＢＰＳＧ膜やＰＳＧ膜などのシリ
コン酸化膜が広く用いられており、その層間絶縁膜とし
てステップカバレッジがよくリフロー後の平坦度を向上
させる目的でＴＥＯＳを主原料としたプラズマＣＶＤ法
が採用されている。しかし、ＴＥＯＳを主原料としてプ
ラズマＣＶＤ法で形成されたシリコン酸化膜は、シリコ
ン酸化膜形成の過程で発生する有機成分がシリコン酸化
膜中に取り込まれる傾向が強い。現在主流となっている
絶縁膜形成材料であるシラン（ＳｉＨ4）は、その分子
構造に有機成分を含んでおらず、したがってシランを主
原料として形成したシリコン酸化膜には炭素は含有され
ない。
リコン又はポリサイドなど）と第１層目メタル配線との
間の層間絶縁膜としてＢＰＳＧ膜やＰＳＧ膜などのシリ
コン酸化膜が広く用いられており、その層間絶縁膜とし
てステップカバレッジがよくリフロー後の平坦度を向上
させる目的でＴＥＯＳを主原料としたプラズマＣＶＤ法
が採用されている。しかし、ＴＥＯＳを主原料としてプ
ラズマＣＶＤ法で形成されたシリコン酸化膜は、シリコ
ン酸化膜形成の過程で発生する有機成分がシリコン酸化
膜中に取り込まれる傾向が強い。現在主流となっている
絶縁膜形成材料であるシラン（ＳｉＨ4）は、その分子
構造に有機成分を含んでおらず、したがってシランを主
原料として形成したシリコン酸化膜には炭素は含有され
ない。
【０００４】ＴＥＯＳを主原料としてプラズマＣＶＤ法
により形成したシリコン酸化膜をメタル配線とメタル配
線の間の層間絶縁膜として利用する場合はシリコン酸化
膜中に取り込まれた炭素原子は安定であり、半導体装置
の特性に悪影響を与えることはない。しかし、そのシリ
コン酸化膜をゲート配線とメタル配線間の層間絶縁膜に
用いた場合、通常、ＣＶＤ膜形成後に平坦化と注入不純
物の活性化を目的とした熱処理（リフロー工程）が行な
われるので、ＴＥＯＳを原料として形成されたシリコン
酸化膜中に取り込まれた炭素原子がその熱処理により半
導体基板中に拡散し、デバイス特性に悪影響を与える。
により形成したシリコン酸化膜をメタル配線とメタル配
線の間の層間絶縁膜として利用する場合はシリコン酸化
膜中に取り込まれた炭素原子は安定であり、半導体装置
の特性に悪影響を与えることはない。しかし、そのシリ
コン酸化膜をゲート配線とメタル配線間の層間絶縁膜に
用いた場合、通常、ＣＶＤ膜形成後に平坦化と注入不純
物の活性化を目的とした熱処理（リフロー工程）が行な
われるので、ＴＥＯＳを原料として形成されたシリコン
酸化膜中に取り込まれた炭素原子がその熱処理により半
導体基板中に拡散し、デバイス特性に悪影響を与える。
【０００５】そこで、プラズマＣＶＤ法によりＴＥＯＳ
を主原料として形成されるシリコン酸化膜中に炭素など
の不純物が取り込まれるのを防ぐためにいくつかの方法
が提案されている。例えば、ＴＥＯＳを窒素で通気して
ＣＶＤ装置に導くことにより膜中に取り込まれる炭素量
を減らす方法（特開平１−２３８０２４号公報参照）、
ＴＥＯＳを主原料として生成したシリコン酸化膜をオゾ
ン雰囲気中又は酸素プラズマ中でアニール処理すること
により膜中の不純物を減少させる方法（特開平３−４１
７３１号公報参照）、シリコン酸化膜を酸素プラズマ又
は酸素ラジカルで処理することにより不純物を減少させ
てリーク電流を低減する方法（特開平２−２１９２３２
号公報参照）、ＴＥＯＳに水素又は水蒸気を混合するこ
とにより酸化膜に取り込まれる炭素量を減らす方法（特
開平２−２８５６３６号公報参照）などである。
を主原料として形成されるシリコン酸化膜中に炭素など
の不純物が取り込まれるのを防ぐためにいくつかの方法
が提案されている。例えば、ＴＥＯＳを窒素で通気して
ＣＶＤ装置に導くことにより膜中に取り込まれる炭素量
を減らす方法（特開平１−２３８０２４号公報参照）、
ＴＥＯＳを主原料として生成したシリコン酸化膜をオゾ
ン雰囲気中又は酸素プラズマ中でアニール処理すること
により膜中の不純物を減少させる方法（特開平３−４１
７３１号公報参照）、シリコン酸化膜を酸素プラズマ又
は酸素ラジカルで処理することにより不純物を減少させ
てリーク電流を低減する方法（特開平２−２１９２３２
号公報参照）、ＴＥＯＳに水素又は水蒸気を混合するこ
とにより酸化膜に取り込まれる炭素量を減らす方法（特
開平２−２８５６３６号公報参照）などである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はＴＥＯＳなど
の有機オキシシランを主原料としてプラズマＣＶＤ法に
よりシリコン酸化膜を形成する際に、上記の提案された
方法とは別の方法によりシリコン酸化膜に取り込まれる
炭素原子の量を少なくしてデバイス特性に悪影響を与え
ないようにする方法と、そのように形成された層間絶縁
膜をもつ半導体装置を提供することを目的とするもので
ある。
の有機オキシシランを主原料としてプラズマＣＶＤ法に
よりシリコン酸化膜を形成する際に、上記の提案された
方法とは別の方法によりシリコン酸化膜に取り込まれる
炭素原子の量を少なくしてデバイス特性に悪影響を与え
ないようにする方法と、そのように形成された層間絶縁
膜をもつ半導体装置を提供することを目的とするもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置で
は、メタル配線の下に形成される層間絶縁膜として有機
オキシシランを主成分としプラズマＣＶＤ法により堆積
された炭素含有量の少ないシリコン酸化膜が用いられて
いる。好ましい態様では、その層間絶縁膜はゲート配線
とメタル配線との間の層間絶縁膜である。本発明の製造
方法では、プラズマＣＶＤ法により半導体装置の層間絶
縁膜を堆積する際に、主原料として有機オキシシランを
用い、酸素流量と有機オキシシラン流量との比を、有機
オキシシランを通気ガス流量で表わしたときの流量比と
してＯ2／（有機オキシシラン）を２.０以上とする。
は、メタル配線の下に形成される層間絶縁膜として有機
オキシシランを主成分としプラズマＣＶＤ法により堆積
された炭素含有量の少ないシリコン酸化膜が用いられて
いる。好ましい態様では、その層間絶縁膜はゲート配線
とメタル配線との間の層間絶縁膜である。本発明の製造
方法では、プラズマＣＶＤ法により半導体装置の層間絶
縁膜を堆積する際に、主原料として有機オキシシランを
用い、酸素流量と有機オキシシラン流量との比を、有機
オキシシランを通気ガス流量で表わしたときの流量比と
してＯ2／（有機オキシシラン）を２.０以上とする。
【０００８】プラズマＣＶＤ法によるシリコン酸化膜形
成の主原料としての有機オキシシランは、ＴＥＯＳの他
にＣ2Ｈ5Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3やＳｉ（ＯＣ3Ｈ7）4、Ｓｉ
（ＯＣＨ3）4などを用いることができる。有機オキシシ
ランを反応室へ導くには、適度に加熱した有機オキシシ
ランにヘリウムなどの不活性ガスや酸素を通気してその
通気ガスとともに導いたり、有機オキシシランを加熱し
てその蒸気を導くようにすればよい。ＴＥＯＳの場合に
通気するときは、ＴＥＯＳの温度を３０〜５０℃に設定
するのが適当である。
成の主原料としての有機オキシシランは、ＴＥＯＳの他
にＣ2Ｈ5Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3やＳｉ（ＯＣ3Ｈ7）4、Ｓｉ
（ＯＣＨ3）4などを用いることができる。有機オキシシ
ランを反応室へ導くには、適度に加熱した有機オキシシ
ランにヘリウムなどの不活性ガスや酸素を通気してその
通気ガスとともに導いたり、有機オキシシランを加熱し
てその蒸気を導くようにすればよい。ＴＥＯＳの場合に
通気するときは、ＴＥＯＳの温度を３０〜５０℃に設定
するのが適当である。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の半導体装置の一実施例を表わ
したものである。シリコン基板２にフィールド酸化膜４
により活性領域が形成され、その活性領域にはソース領
域６とドレイン領域８が不純物拡散により形成され、ソ
ース領域６とドレイン領域８の間のチャネル領域上には
ゲート酸化膜１０を介してポリシリコンのゲート電極１
２が形成されている。ゲート電極１２とメタル配線１
６，１８との間の層間絶縁膜１４としてＴＥＯＳを主成
分としプラズマＣＶＤ法により堆積された炭素含有量の
少ないシリコン酸化膜であるＢＰＳＧ膜又はＰＳＧ膜が
形成されている。層間絶縁膜１４にはコンタクトホール
が形成され、メタル配線１６，１８がそれぞれソース領
域１６、ドレイン領域８と接続されている。
したものである。シリコン基板２にフィールド酸化膜４
により活性領域が形成され、その活性領域にはソース領
域６とドレイン領域８が不純物拡散により形成され、ソ
ース領域６とドレイン領域８の間のチャネル領域上には
ゲート酸化膜１０を介してポリシリコンのゲート電極１
２が形成されている。ゲート電極１２とメタル配線１
６，１８との間の層間絶縁膜１４としてＴＥＯＳを主成
分としプラズマＣＶＤ法により堆積された炭素含有量の
少ないシリコン酸化膜であるＢＰＳＧ膜又はＰＳＧ膜が
形成されている。層間絶縁膜１４にはコンタクトホール
が形成され、メタル配線１６，１８がそれぞれソース領
域１６、ドレイン領域８と接続されている。
【００１０】図２は本発明の製造方法で用いるプラズマ
ＣＶＤ装置を概略的に示したものである。図２で、反応
室２１内にはランプ２２により温度制御される接地され
た下部電極２３と、反応ガスを放出するシャワーヘッド
を有し高周波印加電極を兼ねる上部電極２４が配置され
ている。反応室２１は排気口２５から真空排気される。
下部電極２３上にはシリコン酸化膜を堆積しようとする
シリコン基板２６が上部電極２４と対向するように配置
される。ＴＥＯＳはヘリウムなどの不活性ガス又は酸素
によって通気され、その通気ガスのヘリウムや酸素とと
もにガス供給口２９から反応室２１へ供給される。ガス
供給口２９からはＴＥＯＳを含む通気ガスの他に、酸素
と、ＴＭＰ（トリメチルホスフェート；ＰＯ（ＯＣ
Ｈ3）3）やＴＭＢ（トリメチルボレート；Ｂ（ＯＣ
Ｈ3）3）などの不純物原料ガスも反応室２１へ供給され
る。これらの反応ガスは上部電極２４のシャワーヘッド
からシリコン基板２６上に均一に供給され、排気口２５
から排気される。上部電極２４と下部電極２３の間には
高周波電源２８によって１３.５６ＭＨｚの高周波電圧
が印加される。
ＣＶＤ装置を概略的に示したものである。図２で、反応
室２１内にはランプ２２により温度制御される接地され
た下部電極２３と、反応ガスを放出するシャワーヘッド
を有し高周波印加電極を兼ねる上部電極２４が配置され
ている。反応室２１は排気口２５から真空排気される。
下部電極２３上にはシリコン酸化膜を堆積しようとする
シリコン基板２６が上部電極２４と対向するように配置
される。ＴＥＯＳはヘリウムなどの不活性ガス又は酸素
によって通気され、その通気ガスのヘリウムや酸素とと
もにガス供給口２９から反応室２１へ供給される。ガス
供給口２９からはＴＥＯＳを含む通気ガスの他に、酸素
と、ＴＭＰ（トリメチルホスフェート；ＰＯ（ＯＣ
Ｈ3）3）やＴＭＢ（トリメチルボレート；Ｂ（ＯＣ
Ｈ3）3）などの不純物原料ガスも反応室２１へ供給され
る。これらの反応ガスは上部電極２４のシャワーヘッド
からシリコン基板２６上に均一に供給され、排気口２５
から排気される。上部電極２４と下部電極２３の間には
高周波電源２８によって１３.５６ＭＨｚの高周波電圧
が印加される。
【００１１】図２のＣＶＤ装置で、シリコン基板２６を
下部電極２３上に配置し、石英ガラス２７を経てランプ
２２から反応室２１内に入射される光により基板２６が
下地電極２３を介して加熱される。ガス供給口２９を経
て反応ガスが供給され、高周波電源２８から両電極２
３，２４間に高周波電圧が印加されることにより、反応
ガスが反応してシリコン基板６上にＢＰＳＧ膜又はＰＳ
Ｇ膜が堆積する。
下部電極２３上に配置し、石英ガラス２７を経てランプ
２２から反応室２１内に入射される光により基板２６が
下地電極２３を介して加熱される。ガス供給口２９を経
て反応ガスが供給され、高周波電源２８から両電極２
３，２４間に高周波電圧が印加されることにより、反応
ガスが反応してシリコン基板６上にＢＰＳＧ膜又はＰＳ
Ｇ膜が堆積する。
【００１２】プラズマＣＶＤの条件として、ＣＶＤ反応
室２１内の圧力を２〜１２Torr、例えば約６.５Torrと
し、基板温度を３００〜４５０℃とし、高周波電源２８
の電力を１００〜５００Ｗに設定する。ＴＥＯＳとして
純度９９．９９９９％のものを用い、約４０℃に保温
し、ヘリウムガスで通気しながら酸素及びＴＭＰ、ＴＭ
Ｂとともにガス供給口２９から反応室２１へ供給しなが
らＢＰＳＧ膜を堆積させた場合の、ＢＰＳＧ膜の成膜速
度とＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比の関係を図３（Ａ）に示
す。ここで、Ｏ2とＴＥＯＳの流量比は、ＴＥＯＳ流量
としては４０℃に保温されたＴＥＯＳにヘリウムガスを
通気して気化させ、ヘリウムガスとともに反応室２１へ
導くときのヘリウムガス流量として表わされている。図
３（Ａ）によれば、Ｏ2流量／ＴＥＯＳ流量比が小さい
ほどＢＰＳＧ膜の成膜速度が大きくなり、一般的には生
産性を考慮してその比が０.５〜２.０の範囲に設定され
て使用されている。しかし、そのような範囲で形成され
たＢＰＳＧ膜には多量の炭素が取り込まれ、それがデバ
イス特性に悪影響を与えることがわかった。図３（Ｂ）
はＢＰＳＧ膜形成時のＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比とＢＰ
ＳＧ膜中の炭素含有量との関係を表わしたものである。
炭素含有量はＳＩＭＳ（二次イオン質量分析法）により
測定したものであり、ＢＰＳＧ膜成膜後リフロー工程
（９２０℃、窒素雰囲気、３０分）を行なった試料をＳ
ＩＭＳ分析し、ＢＰＳＧ膜とシリコン基板との界面に偏
析した炭素のピーク濃度を示している。また、シランを
主原料としたＢＰＳＧ膜の膜中炭素濃度は約５.０×１
０18原子／ｃｃであり、これはＳＩＭＳ分析のバックグ
ラウンド値とほぼ同じである。
室２１内の圧力を２〜１２Torr、例えば約６.５Torrと
し、基板温度を３００〜４５０℃とし、高周波電源２８
の電力を１００〜５００Ｗに設定する。ＴＥＯＳとして
純度９９．９９９９％のものを用い、約４０℃に保温
し、ヘリウムガスで通気しながら酸素及びＴＭＰ、ＴＭ
Ｂとともにガス供給口２９から反応室２１へ供給しなが
らＢＰＳＧ膜を堆積させた場合の、ＢＰＳＧ膜の成膜速
度とＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比の関係を図３（Ａ）に示
す。ここで、Ｏ2とＴＥＯＳの流量比は、ＴＥＯＳ流量
としては４０℃に保温されたＴＥＯＳにヘリウムガスを
通気して気化させ、ヘリウムガスとともに反応室２１へ
導くときのヘリウムガス流量として表わされている。図
３（Ａ）によれば、Ｏ2流量／ＴＥＯＳ流量比が小さい
ほどＢＰＳＧ膜の成膜速度が大きくなり、一般的には生
産性を考慮してその比が０.５〜２.０の範囲に設定され
て使用されている。しかし、そのような範囲で形成され
たＢＰＳＧ膜には多量の炭素が取り込まれ、それがデバ
イス特性に悪影響を与えることがわかった。図３（Ｂ）
はＢＰＳＧ膜形成時のＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比とＢＰ
ＳＧ膜中の炭素含有量との関係を表わしたものである。
炭素含有量はＳＩＭＳ（二次イオン質量分析法）により
測定したものであり、ＢＰＳＧ膜成膜後リフロー工程
（９２０℃、窒素雰囲気、３０分）を行なった試料をＳ
ＩＭＳ分析し、ＢＰＳＧ膜とシリコン基板との界面に偏
析した炭素のピーク濃度を示している。また、シランを
主原料としたＢＰＳＧ膜の膜中炭素濃度は約５.０×１
０18原子／ｃｃであり、これはＳＩＭＳ分析のバックグ
ラウンド値とほぼ同じである。
【００１３】ＢＰＳＧ膜中に取り込まれた炭素のデバイ
ス特性に与える影響が最も顕著に現われるのは、ＣＭＯ
ＳデバイスのＰ型拡散層の抵抗であり、取り込まれた炭
素量が多いほどＰ型拡散層の抵抗が高くなる傾向が見ら
れる。図３（Ｃ）はＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比とＰ型拡
散層のシート抵抗値の関係を示したものである。シート
抵抗値はＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比の増加にともない減
少していくのがわかる。
ス特性に与える影響が最も顕著に現われるのは、ＣＭＯ
ＳデバイスのＰ型拡散層の抵抗であり、取り込まれた炭
素量が多いほどＰ型拡散層の抵抗が高くなる傾向が見ら
れる。図３（Ｃ）はＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比とＰ型拡
散層のシート抵抗値の関係を示したものである。シート
抵抗値はＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比の増加にともない減
少していくのがわかる。
【００１４】図３の結果から、ＴＥＯＳを主原料とする
プラズマＣＶＤによるＢＰＳＧ膜中の炭素量はＯ2流量
／ＴＥＯＳ流量比に依存し、デバイス特性に与える影響
も同様にその比に依存する。したがって、ＢＰＳＧ膜中
の炭素の影響を極力少なくするためには、その比をでき
るだけ高く設定する必要があり、その値は２.０以上と
するのが適当である。
プラズマＣＶＤによるＢＰＳＧ膜中の炭素量はＯ2流量
／ＴＥＯＳ流量比に依存し、デバイス特性に与える影響
も同様にその比に依存する。したがって、ＢＰＳＧ膜中
の炭素の影響を極力少なくするためには、その比をでき
るだけ高く設定する必要があり、その値は２.０以上と
するのが適当である。
【００１５】実施例は主原料としてＴＥＯＳを取り上げ
ているが、有機オキシシランとしてはそれ以外にＣ2Ｈ5
Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ｓｉ（ＯＣ3Ｈ7）4、Ｓｉ（ＯＣＨ
3）4などを用いることもでき、それらの有機オキシシラ
ンを主原料とした場合にも同様に炭素が取り込まれる傾
向があるので、それらの場合も本発明によＯ2流量／
（有機オキシシラン）流量比を２.０以上とすることに
より取り込まれる炭素量を少なくすることができる。
ているが、有機オキシシランとしてはそれ以外にＣ2Ｈ5
Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ｓｉ（ＯＣ3Ｈ7）4、Ｓｉ（ＯＣＨ
3）4などを用いることもでき、それらの有機オキシシラ
ンを主原料とした場合にも同様に炭素が取り込まれる傾
向があるので、それらの場合も本発明によＯ2流量／
（有機オキシシラン）流量比を２.０以上とすることに
より取り込まれる炭素量を少なくすることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明ではＢＰＳＧ膜やＰＳＧ膜をＴＥ
ＯＳなどの有機オキシシランを主成分としてプラズマＣ
ＶＤ法により形成する際、Ｏ2流量／（有機オキシシラ
ン）流量比を２.０以上に設定したことにより、ＢＰＳ
Ｇ膜やＰＳＧ膜などのシリコン酸化膜に取り込まれる炭
素量が減少してデバイス特性に悪影響を与えることな
く、良質の層間絶縁膜を形成することができる。この層
間絶縁膜はデバイス特性に悪影響を与えないことからゲ
ート配線とメタル配線の間の層間絶縁膜として利用する
ことができる。
ＯＳなどの有機オキシシランを主成分としてプラズマＣ
ＶＤ法により形成する際、Ｏ2流量／（有機オキシシラ
ン）流量比を２.０以上に設定したことにより、ＢＰＳ
Ｇ膜やＰＳＧ膜などのシリコン酸化膜に取り込まれる炭
素量が減少してデバイス特性に悪影響を与えることな
く、良質の層間絶縁膜を形成することができる。この層
間絶縁膜はデバイス特性に悪影響を与えないことからゲ
ート配線とメタル配線の間の層間絶縁膜として利用する
ことができる。
【図１】一実施例の半導体装置を示す断面図である。
【図２】本発明が適用されるプラズマＣＶＤ装置の一例
を概略的に示す断面図である。
を概略的に示す断面図である。
【図３】一実施例におけるＯ2流量／ＴＥＯＳ流量比と
成膜速度、炭素濃度、シート抵抗値の関係をそれぞれ示
す図である。
成膜速度、炭素濃度、シート抵抗値の関係をそれぞれ示
す図である。
２ シリコン基板 ６ ソース ８ ドレイン １０ ゲート酸化膜 １２ ゲート電極 １４ 層間絶縁膜 １６，１８ メタル配線 ２１ ＣＶＤ装置の反応室 ２２ 温度制御用ランプ ２３ 下部電極 ２４ 上部電極 ２６ シリコン基板 ２８ 高周波電源
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体装置のメタル配線の下に形成され
る層間絶縁膜として有機オキシシランを主成分としプラ
ズマＣＶＤ法により堆積された炭素含有量の少ないシリ
コン酸化膜が用いられていることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項２】 前記層間絶縁膜がゲート配線とメタル配
線との間の層間絶縁膜である請求項１に記載の半導体装
置。 - 【請求項３】 プラズマＣＶＤ法により半導体装置の層
間絶縁膜を堆積する方法において、主原料として有機オ
キシシランを用い、酸素流量と有機オキシシラン流量と
の比を、有機オキシシランを通気ガス流量で表わしたと
きの流量比としてＯ2／（有機オキシシラン）を２.０以
上とすることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記層間絶縁膜がゲート配線とメタル配
線との間の層間絶縁膜である請求項３に記載の半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4094796A JPH05267480A (ja) | 1992-03-21 | 1992-03-21 | 半導体装置とその製造方法 |
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Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5643640A (en) * | 1995-11-27 | 1997-07-01 | International Business Machines Corporation | Fluorine doped plasma enhanced phospho-silicate glass, and process |
| EP0817251A1 (en) * | 1996-06-25 | 1998-01-07 | International Business Machines Corporation | Method of forming a doped silicon oxide film |
| WO1999041423A2 (en) * | 1998-02-11 | 1999-08-19 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US6054379A (en) * | 1998-02-11 | 2000-04-25 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing a low k dielectric with organo silane |
| US6287990B1 (en) | 1998-02-11 | 2001-09-11 | Applied Materials, Inc. | CVD plasma assisted low dielectric constant films |
| US6399489B1 (en) | 1999-11-01 | 2002-06-04 | Applied Materials, Inc. | Barrier layer deposition using HDP-CVD |
| KR20030002993A (ko) * | 2001-06-29 | 2003-01-09 | 학교법인 포항공과대학교 | 저유전체 박막의 제조방법 |
| US6586346B1 (en) | 1990-02-06 | 2003-07-01 | Semiconductor Energy Lab | Method of forming an oxide film |
| US6593655B1 (en) | 1998-05-29 | 2003-07-15 | Dow Corning Corporation | Method for producing hydrogenated silicon oxycarbide films having low dielectric constant |
| US6599574B1 (en) * | 1996-04-04 | 2003-07-29 | Applied Materials Inc. | Method and apparatus for forming a dielectric film using helium as a carrier gas |
| US6667553B2 (en) | 1998-05-29 | 2003-12-23 | Dow Corning Corporation | H:SiOC coated substrates |
| US6784119B2 (en) | 1998-02-11 | 2004-08-31 | Applied Materials Inc. | Method of decreasing the K value in SIOC layer deposited by chemical vapor deposition |
| US6800886B2 (en) * | 2002-05-13 | 2004-10-05 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method for fabricating the same |
| US6830786B2 (en) | 1997-05-21 | 2004-12-14 | Nec Corporation | Silicon oxide film, method of forming the silicon oxide film, and apparatus for depositing the silicon oxide film |
| US6926926B2 (en) | 2001-09-10 | 2005-08-09 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide deposited by high density plasma chemical-vapor deposition with bias |
| JP2006294816A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法、成膜装置及びコンピュータプログラム |
| KR100707202B1 (ko) * | 2004-08-02 | 2007-04-13 | 삼성전자주식회사 | 산화층 제조 방법 |
| US7227244B2 (en) | 1998-02-11 | 2007-06-05 | Applied Materials, Inc. | Integrated low k dielectrics and etch stops |
| EP1607493A3 (en) * | 1998-02-11 | 2007-07-04 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US7465679B1 (en) | 1993-02-19 | 2008-12-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Insulating film and method of producing semiconductor device |
-
1992
- 1992-03-21 JP JP4094796A patent/JPH05267480A/ja active Pending
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6586346B1 (en) | 1990-02-06 | 2003-07-01 | Semiconductor Energy Lab | Method of forming an oxide film |
| US7301211B2 (en) | 1990-02-06 | 2007-11-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. | Method of forming an oxide film |
| US6960812B2 (en) | 1990-02-06 | 2005-11-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of forming an oxide film |
| US7465679B1 (en) | 1993-02-19 | 2008-12-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Insulating film and method of producing semiconductor device |
| US5643640A (en) * | 1995-11-27 | 1997-07-01 | International Business Machines Corporation | Fluorine doped plasma enhanced phospho-silicate glass, and process |
| US6599574B1 (en) * | 1996-04-04 | 2003-07-29 | Applied Materials Inc. | Method and apparatus for forming a dielectric film using helium as a carrier gas |
| EP0817251A1 (en) * | 1996-06-25 | 1998-01-07 | International Business Machines Corporation | Method of forming a doped silicon oxide film |
| US6013583A (en) * | 1996-06-25 | 2000-01-11 | International Business Machines Corporation | Low temperature BPSG deposition process |
| US6830786B2 (en) | 1997-05-21 | 2004-12-14 | Nec Corporation | Silicon oxide film, method of forming the silicon oxide film, and apparatus for depositing the silicon oxide film |
| US6303523B2 (en) | 1998-02-11 | 2001-10-16 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US6287990B1 (en) | 1998-02-11 | 2001-09-11 | Applied Materials, Inc. | CVD plasma assisted low dielectric constant films |
| US7227244B2 (en) | 1998-02-11 | 2007-06-05 | Applied Materials, Inc. | Integrated low k dielectrics and etch stops |
| US6541282B1 (en) | 1998-02-11 | 2003-04-01 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US6562690B1 (en) | 1998-02-11 | 2003-05-13 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US6348725B2 (en) | 1998-02-11 | 2002-02-19 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US6054379A (en) * | 1998-02-11 | 2000-04-25 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing a low k dielectric with organo silane |
| US7023092B2 (en) | 1998-02-11 | 2006-04-04 | Applied Materials Inc. | Low dielectric constant film produced from silicon compounds comprising silicon-carbon bonds |
| WO1999041423A2 (en) * | 1998-02-11 | 1999-08-19 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| EP1607493A3 (en) * | 1998-02-11 | 2007-07-04 | Applied Materials, Inc. | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US6784119B2 (en) | 1998-02-11 | 2004-08-31 | Applied Materials Inc. | Method of decreasing the K value in SIOC layer deposited by chemical vapor deposition |
| WO1999041423A3 (en) * | 1998-02-11 | 1999-10-28 | Applied Materials Inc | Plasma processes for depositing low dielectric constant films |
| US6072227A (en) * | 1998-02-11 | 2000-06-06 | Applied Materials, Inc. | Low power method of depositing a low k dielectric with organo silane |
| US6667553B2 (en) | 1998-05-29 | 2003-12-23 | Dow Corning Corporation | H:SiOC coated substrates |
| US6593655B1 (en) | 1998-05-29 | 2003-07-15 | Dow Corning Corporation | Method for producing hydrogenated silicon oxycarbide films having low dielectric constant |
| US6713390B2 (en) | 1999-11-01 | 2004-03-30 | Applied Materials Inc. | Barrier layer deposition using HDP-CVD |
| US6399489B1 (en) | 1999-11-01 | 2002-06-04 | Applied Materials, Inc. | Barrier layer deposition using HDP-CVD |
| KR20030002993A (ko) * | 2001-06-29 | 2003-01-09 | 학교법인 포항공과대학교 | 저유전체 박막의 제조방법 |
| US6926926B2 (en) | 2001-09-10 | 2005-08-09 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide deposited by high density plasma chemical-vapor deposition with bias |
| US6800886B2 (en) * | 2002-05-13 | 2004-10-05 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method for fabricating the same |
| KR100707202B1 (ko) * | 2004-08-02 | 2007-04-13 | 삼성전자주식회사 | 산화층 제조 방법 |
| JP2006294816A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法、成膜装置及びコンピュータプログラム |
| US7897205B2 (en) | 2005-04-08 | 2011-03-01 | Tokyo Electron Limited | Film forming method and film forming apparatus |
| JP4720266B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2011-07-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法、成膜装置及びコンピュータプログラム |
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