JPH06103691B2 - 薄膜の形成方法 - Google Patents
薄膜の形成方法Info
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- JPH06103691B2 JPH06103691B2 JP1039889A JP3988989A JPH06103691B2 JP H06103691 B2 JPH06103691 B2 JP H06103691B2 JP 1039889 A JP1039889 A JP 1039889A JP 3988989 A JP3988989 A JP 3988989A JP H06103691 B2 JPH06103691 B2 JP H06103691B2
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- depositing
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は超LSIなどの絶縁膜に用いられる薄膜の形成方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来の技術 従来、テトラオキシシラン（以下TEOSと記す）とO2のプ
ラズマ分解（以下プラズマCVDと記す）や、TEOSとO3と
の熱分解（以下熱CVDと記す）により形成した薄膜はス
テップカバレッジが良好なために超LSIにおける多層配
線の層間絶縁膜の形成技術として用いられている。この
１例の簡単な素子断面を第３図に示す。
ラズマ分解（以下プラズマCVDと記す）や、TEOSとO3と
の熱分解（以下熱CVDと記す）により形成した薄膜はス
テップカバレッジが良好なために超LSIにおける多層配
線の層間絶縁膜の形成技術として用いられている。この
１例の簡単な素子断面を第３図に示す。
同図において、11はトランジスタ等が作り込まれた基
板、12は第１の絶縁膜、13は第１の金属配線、14は600n
mの厚みのTEOSのプラズマCVDと200nm厚みのTEOSの熱CVD
で形成した薄膜の第２の絶縁膜、15は第２の金属配線を
示す。このようにステップカバレッジが良好なために第
２の金属配線の短絡や断線の発生が抑えられている。
板、12は第１の絶縁膜、13は第１の金属配線、14は600n
mの厚みのTEOSのプラズマCVDと200nm厚みのTEOSの熱CVD
で形成した薄膜の第２の絶縁膜、15は第２の金属配線を
示す。このようにステップカバレッジが良好なために第
２の金属配線の短絡や断線の発生が抑えられている。
発明が解決しようとする課題 しかし、かかる構成によれば、超LSIにおける微細化が
進み、金属配線間隙が例えば１μｍ程度になるとTEOSで
形成した薄膜の絶縁特性が劣化するといった問題があっ
た。上述問題は以下の理由で生じる。すなわち、TEOSを
用いた薄膜は次のような反応となる。
進み、金属配線間隙が例えば１μｍ程度になるとTEOSで
形成した薄膜の絶縁特性が劣化するといった問題があっ
た。上述問題は以下の理由で生じる。すなわち、TEOSを
用いた薄膜は次のような反応となる。
Si(OC2H5)4＋24（Ｏ） →SiO2＋８CO2＋10H2O しかし、現実には上記反応を500℃以下の低温にて行う
ために完全な形のSiO2は形成されず、膜中にはCHやCOや
OH等不純物が取り込まれており、前記不純物を介してリ
ーク電流が流れ易くなるために絶縁特性の劣化を来す。
このために例えばO2雰囲気中にて450℃程度の熱処理を
行うと絶縁特性の改善を計ることができる。しかし、熱
処理を行うために熱ストレスを受けて金属配線の断線を
生じたり、配線金属がSiO2を突き破って成長するヒロッ
クが発生して他の配線と短絡するといった問題がある。
ために完全な形のSiO2は形成されず、膜中にはCHやCOや
OH等不純物が取り込まれており、前記不純物を介してリ
ーク電流が流れ易くなるために絶縁特性の劣化を来す。
このために例えばO2雰囲気中にて450℃程度の熱処理を
行うと絶縁特性の改善を計ることができる。しかし、熱
処理を行うために熱ストレスを受けて金属配線の断線を
生じたり、配線金属がSiO2を突き破って成長するヒロッ
クが発生して他の配線と短絡するといった問題がある。
本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、断線
や短絡を発生することなく、絶縁特性を改善することが
できる薄膜の形成方法を提供することを目的とする。
や短絡を発生することなく、絶縁特性を改善することが
できる薄膜の形成方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、プラズマCVDあるいは熱CVDにてTEOSより形成
した薄膜に酸素プラズマまたは光で生成した酸素ラジカ
ルを照射させるという構成を備えたものである。
した薄膜に酸素プラズマまたは光で生成した酸素ラジカ
ルを照射させるという構成を備えたものである。
作用 本発明は上述の構成によって、TEOSにて作成した薄膜の
不純物を酸素プラズマまたは光で生成した酸素ラジカル
によって除くことで良好なSiO2にすることができ、絶縁
特性の改善が可能となる。
不純物を酸素プラズマまたは光で生成した酸素ラジカル
によって除くことで良好なSiO2にすることができ、絶縁
特性の改善が可能となる。
実施例 第１図は本発明の一実施例による薄膜の形成方法のプロ
セスを示す説明図である。同図（ａ）において、トラン
ジスタ等が作り込まれた基板11上に、第１の絶縁膜12を
形成し、第１の金属配線13として２％Si含有のアルミ
（以下Alと記す）配線が厚さ0.8μｍでパターン化され
ている。同図（ｂ）において、第２の絶縁膜14として平
行平板形のプラズマCVD装置にてTEOSとO2ガスのプラズ
マ分解を行い、基板温度380℃にてSiO2膜を形成する。
さらに上記SiO2膜を堆積後、O2ガスのみのプラズマに約
５分間さらして処理を行う。
セスを示す説明図である。同図（ａ）において、トラン
ジスタ等が作り込まれた基板11上に、第１の絶縁膜12を
形成し、第１の金属配線13として２％Si含有のアルミ
（以下Alと記す）配線が厚さ0.8μｍでパターン化され
ている。同図（ｂ）において、第２の絶縁膜14として平
行平板形のプラズマCVD装置にてTEOSとO2ガスのプラズ
マ分解を行い、基板温度380℃にてSiO2膜を形成する。
さらに上記SiO2膜を堆積後、O2ガスのみのプラズマに約
５分間さらして処理を行う。
このような構成の基板における２本の平行に走るスペー
ス１μｍ、長さ10mmのAl配線間に電圧を印加し、前記Al
配線間のリーク電流を測定した。その結果を第２図に示
す。同図で明らかなように上記処理をしないものは5Vの
印加電圧に対して数百pAのリーク電流が観察されるが、
本実施例によれば数pAのリーク電流と極めて低減するこ
とができる。
ス１μｍ、長さ10mmのAl配線間に電圧を印加し、前記Al
配線間のリーク電流を測定した。その結果を第２図に示
す。同図で明らかなように上記処理をしないものは5Vの
印加電圧に対して数百pAのリーク電流が観察されるが、
本実施例によれば数pAのリーク電流と極めて低減するこ
とができる。
なお本実施例ではO2ガスの例を示したが、N2O、NO、N
O2、CO、CO2ガスにいずれであっても同様の効果は観察
された。
O2、CO、CO2ガスにいずれであっても同様の効果は観察
された。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、TEOSによる
SiO2膜を形成した後にO2，N2O、NO、NO2、CO、CO2ガス
のうちの１つ以上のガスか、前期１つ以上のガスとN2ま
たは不活性ガスとの混合ガスをプラズマにて分解した雰
囲気中にさらすか、光照射を行うことでTEOSによるSiO2
膜をより強固にするため、前記TEOSによるSiO2膜のリー
ク電流の低減という効果を有するものである。
SiO2膜を形成した後にO2，N2O、NO、NO2、CO、CO2ガス
のうちの１つ以上のガスか、前期１つ以上のガスとN2ま
たは不活性ガスとの混合ガスをプラズマにて分解した雰
囲気中にさらすか、光照射を行うことでTEOSによるSiO2
膜をより強固にするため、前記TEOSによるSiO2膜のリー
ク電流の低減という効果を有するものである。
第１図は、本発明の一実施例の薄膜形成工程の部分断面
図、第２図は、同方法にて形成された絶縁膜のリーク特
性図、第３図は、従来の層間絶縁膜により絶縁された半
導体装置の断面構造図である。 11…基板、12…第１の絶縁膜、13…第１の金属配線、14
…第２の絶縁膜。
図、第２図は、同方法にて形成された絶縁膜のリーク特
性図、第３図は、従来の層間絶縁膜により絶縁された半
導体装置の断面構造図である。 11…基板、12…第１の絶縁膜、13…第１の金属配線、14
…第２の絶縁膜。
Claims (2)
- 【請求項１】テトラオキシシランとO2ガスのプラズマ分
解にて薄膜を堆積する第１の工程か、テトラオキシシラ
ンとO3ガスの熱分解にて薄膜を堆積する第２の工程か、
上記第１と第２の工程を複数回繰り返して薄膜を堆積す
る第３の工程、または上記第１か第２あるいは第３の工
程で堆積した薄膜の１部をエッチングする第４の工程よ
りなる薄膜の形成方法において、上記第１の工程かまた
は第２の工程または第３の工程または第４の工程にて形
成した薄膜をO2，N2O、NO、NO2、CO、CO2ガスのうちの
１つ以上のガスか、前期１つ以上のガスとN2または不活
性ガスとの混合ガスをプラズマにて分解した雰囲気中に
さらす工程よりなることを特徴とする薄膜の形成方法。 - 【請求項２】テトラオキシシランとO2ガスのプラズマ分
解にて薄膜を堆積する第１の工程か、テトラオキシシラ
ンとO3ガスの熱分解にて薄膜を堆積する第２の工程か、
上記第１と第２の工程を複数回繰り返して薄膜を堆積す
る第３の工程、または上記第１か第２あるいは第３の工
程で堆積した薄膜の１部をエッチングする第４の工程よ
りなる薄膜の形成方法において、上記第１の工程かまた
は第２の工程または第３の工程または第４の工程にて形
成した薄膜をO2，N2O、NO、NO2、CO、CO2ガスのうちの
１つ以上のガスか、前期１つ以上のガスとN2または不活
性ガスとの混合ガス中にて保持し、光照射を行う工程よ
りなることを特徴とする薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039889A JPH06103691B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039889A JPH06103691B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 薄膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02219232A JPH02219232A (ja) | 1990-08-31 |
| JPH06103691B2 true JPH06103691B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=12565539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1039889A Expired - Fee Related JPH06103691B2 (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103691B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427824A (en) * | 1986-09-09 | 1995-06-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | CVD apparatus |
| KR910003742B1 (ko) * | 1986-09-09 | 1991-06-10 | 세미콘덕터 에너지 라보라터리 캄파니 리미티드 | Cvd장치 |
| JP2668043B2 (ja) * | 1990-06-04 | 1997-10-27 | 三菱電機株式会社 | 保護絶縁膜を有する半導体装置，その製造方法およびその製造装置 |
| EP0518544B1 (en) * | 1991-06-10 | 2000-08-30 | AT&T Corp. | Anisotropic deposition of dielectrics |
| US5610105A (en) * | 1992-10-23 | 1997-03-11 | Vlsi Technology, Inc. | Densification in an intermetal dielectric film |
| JPH0729898A (ja) * | 1993-07-15 | 1995-01-31 | Tadahiro Omi | 半導体製造方法 |
| JP4882893B2 (ja) * | 2002-10-30 | 2012-02-22 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US7485570B2 (en) | 2002-10-30 | 2009-02-03 | Fujitsu Limited | Silicon oxycarbide, growth method of silicon oxycarbide layer, semiconductor device and manufacture method for semiconductor device |
| JP4338495B2 (ja) | 2002-10-30 | 2009-10-07 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | シリコンオキシカーバイド、半導体装置、および半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP1039889A patent/JPH06103691B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02219232A (ja) | 1990-08-31 |
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|---|---|---|---|
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