JPH07283218A - 層間膜の平坦化方法 - Google Patents
層間膜の平坦化方法Info
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- JPH07283218A JPH07283218A JP9578994A JP9578994A JPH07283218A JP H07283218 A JPH07283218 A JP H07283218A JP 9578994 A JP9578994 A JP 9578994A JP 9578994 A JP9578994 A JP 9578994A JP H07283218 A JPH07283218 A JP H07283218A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流動性を増すための不純物を含有した絶縁膜
からなる層間膜３を、これに対してリフロー処理を施す
ことにより平坦化する層間膜の平坦化方法において、層
間膜３の表面に生じた表面変質層３ａによりリフロー処
理による平坦化効果が低減するのを防止する。 【構成】 リフロー前処理として、層間膜３の表面の表
面変質層３ａをライトエッチングにより除去しＳＣ洗浄
（例えば常温ＳＣ洗浄）による洗浄をする。
からなる層間膜３を、これに対してリフロー処理を施す
ことにより平坦化する層間膜の平坦化方法において、層
間膜３の表面に生じた表面変質層３ａによりリフロー処
理による平坦化効果が低減するのを防止する。 【構成】 リフロー前処理として、層間膜３の表面の表
面変質層３ａをライトエッチングにより除去しＳＣ洗浄
（例えば常温ＳＣ洗浄）による洗浄をする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、層間膜の平坦化方法、
特に流動性を増すための不純物を含有した絶縁膜からな
る層間膜を、これに対してリフロー処理を施すことによ
り平坦化する層間膜の平坦化方法に関する。
特に流動性を増すための不純物を含有した絶縁膜からな
る層間膜を、これに対してリフロー処理を施すことによ
り平坦化する層間膜の平坦化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭその他のＩＣ、ＬＳ
Ｉ等においては、例えばＭＯＳトランジスタ等のトラン
ジスタを形成した後トランジスタ相互間あるいはトラン
ジスタとそれ以外の素子との間を配線（例えばアルミニ
ウム配線）により接続する必要がある。そのためには、
配線形成前に例えばシリコン酸化物ＳｉＯ2 からなる絶
縁膜を層間膜として例えばＣＶＤにより全面的に形成し
ておき、配線を介して他の電気的に接続すべき部分にコ
ンタクトホールが形成されるようにその層間膜を選択的
にエッチングし、その後、例えばアルミニウム等の配線
膜をスパッタリング及び選択的エッチングにより形成す
る必要がある。
Ｉ等においては、例えばＭＯＳトランジスタ等のトラン
ジスタを形成した後トランジスタ相互間あるいはトラン
ジスタとそれ以外の素子との間を配線（例えばアルミニ
ウム配線）により接続する必要がある。そのためには、
配線形成前に例えばシリコン酸化物ＳｉＯ2 からなる絶
縁膜を層間膜として例えばＣＶＤにより全面的に形成し
ておき、配線を介して他の電気的に接続すべき部分にコ
ンタクトホールが形成されるようにその層間膜を選択的
にエッチングし、その後、例えばアルミニウム等の配線
膜をスパッタリング及び選択的エッチングにより形成す
る必要がある。
【０００３】ところが、コンタクトホール形成工程の後
直ちに次の配線形成工程を行うと層間膜のコンタクトホ
ールによる段差部上でアルミニウム等の配線膜に断線が
生じ易くなるので、層間膜としてＳｉＯ2 にその流動性
を高めるために例えばボロンＢ、リンＰ等の不純物を含
有させたボロンリンガラスを用いた上でコンタクトホー
ル形成後配線の形成前にそのボロンリンガラスからなる
層間膜に対して例えば８７０〜９１５℃の温度でリフロ
ー処理を施すことが行われる。従って、このようなリフ
ロー処理により層間膜の表面を平坦化することができる
ので、コンタクトホールの段差がなだらかになり、延い
てはアルミニウム配線膜のコンタクトホール段差部上に
おける断線が生じにくくなる。
直ちに次の配線形成工程を行うと層間膜のコンタクトホ
ールによる段差部上でアルミニウム等の配線膜に断線が
生じ易くなるので、層間膜としてＳｉＯ2 にその流動性
を高めるために例えばボロンＢ、リンＰ等の不純物を含
有させたボロンリンガラスを用いた上でコンタクトホー
ル形成後配線の形成前にそのボロンリンガラスからなる
層間膜に対して例えば８７０〜９１５℃の温度でリフロ
ー処理を施すことが行われる。従って、このようなリフ
ロー処理により層間膜の表面を平坦化することができる
ので、コンタクトホールの段差がなだらかになり、延い
てはアルミニウム配線膜のコンタクトホール段差部上に
おける断線が生じにくくなる。
【０００４】この層間膜に関する工程の順序についてＤ
ＲＡＭの場合を例として具体的に説明すると、ＢＰＳＧ
（ボロンリンガラス）のデポジション（ＣＶＤ）、Ａｌ
コンタクト用コンタクトホールを形成するＲＩＥ、Ｐ+
コンタクト用イオン打込みの前処理（高温硫酸過水洗
浄）、Ｐ+ コンタクト用イオン打込み、Ｐ+ コンタクト
用イオン打込みの後処理（高温硫酸過水洗浄）、Ｎ+ コ
ンタクト用イオン打込み、Ｎ+ コンタクト用イオン打込
み後処理（高温硫酸過水洗浄）を経た後ＢＰＳＧのリフ
ローが行われた。
ＲＡＭの場合を例として具体的に説明すると、ＢＰＳＧ
（ボロンリンガラス）のデポジション（ＣＶＤ）、Ａｌ
コンタクト用コンタクトホールを形成するＲＩＥ、Ｐ+
コンタクト用イオン打込みの前処理（高温硫酸過水洗
浄）、Ｐ+ コンタクト用イオン打込み、Ｐ+ コンタクト
用イオン打込みの後処理（高温硫酸過水洗浄）、Ｎ+ コ
ンタクト用イオン打込み、Ｎ+ コンタクト用イオン打込
み後処理（高温硫酸過水洗浄）を経た後ＢＰＳＧのリフ
ローが行われた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の層間膜の平坦化方法には、ＢＰＳＧ等の層間膜のホ
ウ素Ｂ、リンＰの原子が外部からのＨ2 Ｏの侵入により
イオン化し、Ｈ2 Ｏ分子を介して溶出し、その結果リフ
ロー処理による平坦化を有効に行うことが難しいという
問題があった。即ち、層間膜はデポジションされた状態
ではその膜中のホウ素Ｂ、リンＰの原子が酸化物（Ｐ2
Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ5 ）を構成していない。従って、層間膜表
面の原子状態のホウ素Ｂ、リンＰが侵入したＨ2 Ｏによ
り容易にイオン化して膜外に溶出するのである。即ち、
層間膜表面がホウ素Ｂ、リンＰの濃度の低い状態に変質
するのである。
来の層間膜の平坦化方法には、ＢＰＳＧ等の層間膜のホ
ウ素Ｂ、リンＰの原子が外部からのＨ2 Ｏの侵入により
イオン化し、Ｈ2 Ｏ分子を介して溶出し、その結果リフ
ロー処理による平坦化を有効に行うことが難しいという
問題があった。即ち、層間膜はデポジションされた状態
ではその膜中のホウ素Ｂ、リンＰの原子が酸化物（Ｐ2
Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ5 ）を構成していない。従って、層間膜表
面の原子状態のホウ素Ｂ、リンＰが侵入したＨ2 Ｏによ
り容易にイオン化して膜外に溶出するのである。即ち、
層間膜表面がホウ素Ｂ、リンＰの濃度の低い状態に変質
するのである。
【０００６】特に、高温での硫酸過水洗浄においてその
処理温度の高温故に洗浄液中へのホウ素Ｂ、リンＰの溶
出量が無視できない程多くなり、確実に層間膜表面に変
質層、即ち表面変質層が生じるのである。そして、ホウ
素Ｂ、リンＰの溶出量が多くなる程リフローによる平坦
度が低下する。というのは、ホウ素Ｂ、リンＰはリフロ
ー処理により平坦化を図るために流動化を図るために層
間膜中に加えた不純物であり、それが少なくなることは
リフロー後の層間膜の平坦化不足につながるからであ
る。
処理温度の高温故に洗浄液中へのホウ素Ｂ、リンＰの溶
出量が無視できない程多くなり、確実に層間膜表面に変
質層、即ち表面変質層が生じるのである。そして、ホウ
素Ｂ、リンＰの溶出量が多くなる程リフローによる平坦
度が低下する。というのは、ホウ素Ｂ、リンＰはリフロ
ー処理により平坦化を図るために流動化を図るために層
間膜中に加えた不純物であり、それが少なくなることは
リフロー後の層間膜の平坦化不足につながるからであ
る。
【０００７】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、流動性を増すための不純物を含有し
た絶縁膜からなる層間膜を、これに対してリフロー処理
を施すことにより平坦化する層間膜の平坦化方法におい
て、層間膜の表面に生じた表面変質層によりリフロー処
理による平坦化効果が低減するのを防止することを目的
とする。
されたものであり、流動性を増すための不純物を含有し
た絶縁膜からなる層間膜を、これに対してリフロー処理
を施すことにより平坦化する層間膜の平坦化方法におい
て、層間膜の表面に生じた表面変質層によりリフロー処
理による平坦化効果が低減するのを防止することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の層間膜の平坦
化方法は、リフロー処理よりも前に上記層間膜の表面変
質層を除去するライトエッチング工程を有することを特
徴とする。請求項２の層間膜の平坦化方法は、請求項１
の層間膜の平坦化方法において、ライトエッチング工程
よりも前又は後に洗浄工程を有することを特徴とする。
請求項３の層間膜の平坦化方法は、請求項２の層間膜の
平坦化方法において、常温の洗浄液を用いて洗浄工程が
行われることを特徴とする。
化方法は、リフロー処理よりも前に上記層間膜の表面変
質層を除去するライトエッチング工程を有することを特
徴とする。請求項２の層間膜の平坦化方法は、請求項１
の層間膜の平坦化方法において、ライトエッチング工程
よりも前又は後に洗浄工程を有することを特徴とする。
請求項３の層間膜の平坦化方法は、請求項２の層間膜の
平坦化方法において、常温の洗浄液を用いて洗浄工程が
行われることを特徴とする。
【０００９】請求項４の層間膜の平坦化方法は、リフロ
ー処理よりも前にこのリフロー処理温度よりも低い温度
でのアニールにより層間膜を緻密化するディンシファイ
工程を有することを特徴とする。請求項５の層間膜の平
坦化方法は、請求項４の層間膜の平坦化方法において、
ディンシファイ工程よりも前又は後に洗浄工程を有する
ことを特徴とする。
ー処理よりも前にこのリフロー処理温度よりも低い温度
でのアニールにより層間膜を緻密化するディンシファイ
工程を有することを特徴とする。請求項５の層間膜の平
坦化方法は、請求項４の層間膜の平坦化方法において、
ディンシファイ工程よりも前又は後に洗浄工程を有する
ことを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１の層間膜の平坦化方法によれば、ライ
トエッチングにより層間膜の表面変質層を除去するの
で、表面変質層によるリフロー処理の平坦化効果の低減
を防止することができる。請求項２の層間膜の平坦化方
法によれば、洗浄により汚染をなくすことができる。特
に、コンタクト部のレジスト残渣や自然酸化膜を除去す
ることができる。
トエッチングにより層間膜の表面変質層を除去するの
で、表面変質層によるリフロー処理の平坦化効果の低減
を防止することができる。請求項２の層間膜の平坦化方
法によれば、洗浄により汚染をなくすことができる。特
に、コンタクト部のレジスト残渣や自然酸化膜を除去す
ることができる。
【００１１】請求項３の層間膜の平坦化方法によれば、
洗浄を常温で行うので、洗浄により層間膜の表面の不純
物が外部に溶出するおそれが少ない。請求項４の層間膜
の平坦化方法によれば、層間膜をディンシファイ工程に
より緻密化（高密度化）するので、表面変質層によるリ
フロー処理の平坦化効果の低減現象が生じにくくなり、
層間膜を良好なリフロー形状にすることができる。請求
項５の層間膜の平坦化方法によれば、洗浄により汚染を
なくすことができる。特に、コンタクト部のレジスト残
渣や自然酸化膜を除去することができる。
洗浄を常温で行うので、洗浄により層間膜の表面の不純
物が外部に溶出するおそれが少ない。請求項４の層間膜
の平坦化方法によれば、層間膜をディンシファイ工程に
より緻密化（高密度化）するので、表面変質層によるリ
フロー処理の平坦化効果の低減現象が生じにくくなり、
層間膜を良好なリフロー形状にすることができる。請求
項５の層間膜の平坦化方法によれば、洗浄により汚染を
なくすことができる。特に、コンタクト部のレジスト残
渣や自然酸化膜を除去することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明層間膜の平坦化方法を図示実施
例に従って詳細に説明する。図１（Ａ）乃至（Ｅ）は本
発明層間膜の平坦化方法の一つの実施例を工程順に示す
断面図である。 （Ａ）図１（Ａ）における基板１は、酸化膜２上のボロ
ンリンガスからなる層間膜３にコンタクトホール４をＲ
ＩＥにより形成した後更にＰ+ コンタクト用イオン打込
みの前処理（高温硫酸過水洗浄）、Ｐ+ コンタクト用イ
オン打込み、Ｐ+コンタクト用イオン打込みの後処理
（高温硫酸過水洗浄）、Ｎ+ コンタクト用イオン打込
み、Ｎ+ コンタクト用イオン打込み後処理（高温硫酸過
水洗浄）の各工程を終えた状態の基板である。
例に従って詳細に説明する。図１（Ａ）乃至（Ｅ）は本
発明層間膜の平坦化方法の一つの実施例を工程順に示す
断面図である。 （Ａ）図１（Ａ）における基板１は、酸化膜２上のボロ
ンリンガスからなる層間膜３にコンタクトホール４をＲ
ＩＥにより形成した後更にＰ+ コンタクト用イオン打込
みの前処理（高温硫酸過水洗浄）、Ｐ+ コンタクト用イ
オン打込み、Ｐ+コンタクト用イオン打込みの後処理
（高温硫酸過水洗浄）、Ｎ+ コンタクト用イオン打込
み、Ｎ+ コンタクト用イオン打込み後処理（高温硫酸過
水洗浄）の各工程を終えた状態の基板である。
【００１３】同図において、３ａは層間膜３の表面変質
層であり、高温洗浄による層間膜３表面部内のホウ素
Ｂ、リンＰの溶出によって変質したものである。即ち、
前述のとおり、高温洗浄を行うと洗浄温度の高さに起因
して層間膜３表面部の酸化物（Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ5 ）を
構成しない状態によりイオン化し、Ｈ2 Ｏと反応して外
部に溶出する結果変質し、不純物の低い表面変質層３ａ
となってしまったものである。
層であり、高温洗浄による層間膜３表面部内のホウ素
Ｂ、リンＰの溶出によって変質したものである。即ち、
前述のとおり、高温洗浄を行うと洗浄温度の高さに起因
して層間膜３表面部の酸化物（Ｐ2 Ｏ5 、Ｂ2 Ｏ5 ）を
構成しない状態によりイオン化し、Ｈ2 Ｏと反応して外
部に溶出する結果変質し、不純物の低い表面変質層３ａ
となってしまったものである。
【００１４】（Ｂ）リフローの前処理の第１ステップと
して表面変質層３ａを除去するライトエッチングを行
う。図１（Ｂ）はライトエッチング後の状態を示す。こ
のライトエッチングは、例えばフッ酸溶液（フッ酸：水
＝１：４００）を用いて例えば３０秒間ウェハをその液
中に浸漬することにより行う。ライトエッチングのエッ
チング厚さは例えば２５ｎｍ程度行えば充分である。
尚、後述するようにＮ+ コンタクト用イオン打込みの前
に層間膜を緻密化するアニールする工程、即ちディンシ
ファイ工程を設けた場合には、アニールにより層間膜３
の内部の原子状態のホウ素Ｂ、リンＰが酸化物（Ｂ2 Ｏ
5 、Ｐ2 Ｏ5 ）化し、イオン化が抑制されるので、ホウ
素Ｂ、リンＰのＨ2 Ｏを介しての溶出が抑制される。従
って、ライトエッチングのエッチング厚さは２５ｎｍよ
りも更に薄い１０ｎｍ程度で良い。しかも、ディンシフ
ァイ工程によりライトエッチングによるエッチング厚さ
のコントロールがし易くなるという利点もある。
して表面変質層３ａを除去するライトエッチングを行
う。図１（Ｂ）はライトエッチング後の状態を示す。こ
のライトエッチングは、例えばフッ酸溶液（フッ酸：水
＝１：４００）を用いて例えば３０秒間ウェハをその液
中に浸漬することにより行う。ライトエッチングのエッ
チング厚さは例えば２５ｎｍ程度行えば充分である。
尚、後述するようにＮ+ コンタクト用イオン打込みの前
に層間膜を緻密化するアニールする工程、即ちディンシ
ファイ工程を設けた場合には、アニールにより層間膜３
の内部の原子状態のホウ素Ｂ、リンＰが酸化物（Ｂ2 Ｏ
5 、Ｐ2 Ｏ5 ）化し、イオン化が抑制されるので、ホウ
素Ｂ、リンＰのＨ2 Ｏを介しての溶出が抑制される。従
って、ライトエッチングのエッチング厚さは２５ｎｍよ
りも更に薄い１０ｎｍ程度で良い。しかも、ディンシフ
ァイ工程によりライトエッチングによるエッチング厚さ
のコントロールがし易くなるという利点もある。
【００１５】尚、ライトエッチングのエッチング液とし
てはフッ酸溶液の他に、バッファードフッ酸を用いるこ
とができる。ところで、ライトエッチングは表面変質層
３ａの除去するだけでなく、コンタクトホール４内のレ
ジスト残渣を基板１表面の自然酸化膜と共にリフトオフ
により除去することができるという副次的効果もある。
てはフッ酸溶液の他に、バッファードフッ酸を用いるこ
とができる。ところで、ライトエッチングは表面変質層
３ａの除去するだけでなく、コンタクトホール４内のレ
ジスト残渣を基板１表面の自然酸化膜と共にリフトオフ
により除去することができるという副次的効果もある。
【００１６】（Ｃ）次に、図１（Ｃ）に示すように常温
ＳＣ洗浄（スタンダードクリーン）洗浄を行うことによ
りダストを除去する。具体的には、アンモニア過水と流
水と塩酸過水と流水による洗浄を行う。５は洗浄液であ
る。この洗浄液５の各組成液の温度は常温（１５〜４０
℃、例えば２５℃）であり、そして、アンモニア過水は
アンモニアと過酸化水素と水の比が例えば１：２：７の
溶液からなり、塩酸過水は塩酸と過酸化水素と水の比が
例えば１：１：８である。このＳＣ洗浄はダスト除去の
ため行うものである。ところで、一般にＳＣ洗浄は高温
（６０〜８０℃）で行われるが、本実施例においては常
温で行う。これは、高温ＳＣ洗浄を行うと、ライトエッ
チングにより表面変質層３ａが除去された層間膜３の表
面部にＳＣ洗浄の処理温度の高さにより再びホウ素Ｂ、
リンＰの外部への溶出という現象が生じてリフロー処理
による平坦化効果の低下が生じるという若干のおそれを
回避するためである。
ＳＣ洗浄（スタンダードクリーン）洗浄を行うことによ
りダストを除去する。具体的には、アンモニア過水と流
水と塩酸過水と流水による洗浄を行う。５は洗浄液であ
る。この洗浄液５の各組成液の温度は常温（１５〜４０
℃、例えば２５℃）であり、そして、アンモニア過水は
アンモニアと過酸化水素と水の比が例えば１：２：７の
溶液からなり、塩酸過水は塩酸と過酸化水素と水の比が
例えば１：１：８である。このＳＣ洗浄はダスト除去の
ため行うものである。ところで、一般にＳＣ洗浄は高温
（６０〜８０℃）で行われるが、本実施例においては常
温で行う。これは、高温ＳＣ洗浄を行うと、ライトエッ
チングにより表面変質層３ａが除去された層間膜３の表
面部にＳＣ洗浄の処理温度の高さにより再びホウ素Ｂ、
リンＰの外部への溶出という現象が生じてリフロー処理
による平坦化効果の低下が生じるという若干のおそれを
回避するためである。
【００１７】尚、ＳＣ洗浄の処理温度を高温ではなく常
温にしたことによるダスト除去効果の低減という懸念は
例えばアンモニア過水に超音波を加えるというような僅
かな工夫により完全に払拭できる。 （Ｄ）その後、図１（Ｄ）に示すようにリフローを行
う。リフローの温度は例えば８７１〜９７５℃であり、
リフロー時間は例えば１０〜２０分である。これによ
り、層間膜３は有効に平坦化し、そのコンタクトホール
４の段差がなだらかになる。
温にしたことによるダスト除去効果の低減という懸念は
例えばアンモニア過水に超音波を加えるというような僅
かな工夫により完全に払拭できる。 （Ｄ）その後、図１（Ｄ）に示すようにリフローを行
う。リフローの温度は例えば８７１〜９７５℃であり、
リフロー時間は例えば１０〜２０分である。これによ
り、層間膜３は有効に平坦化し、そのコンタクトホール
４の段差がなだらかになる。
【００１８】（Ｅ）しかる後、図１（Ｅ）に示すよう
に、アルミニウム膜６を例えばスパッタにより形成す
る。このアルミニウム膜６はコンタクトホール４の段差
がなだらかなので、この段差上におけるステップカバレ
ッジが大きく低下するおそれがない。従って、アルミニ
ウム膜６のコンタクトホール４の段差上で段切れが生じ
るおそれが非常に少なくなる。
に、アルミニウム膜６を例えばスパッタにより形成す
る。このアルミニウム膜６はコンタクトホール４の段差
がなだらかなので、この段差上におけるステップカバレ
ッジが大きく低下するおそれがない。従って、アルミニ
ウム膜６のコンタクトホール４の段差上で段切れが生じ
るおそれが非常に少なくなる。
【００１９】ところで、上記実施例によればリフロー角
度θを１００°以上、例えば１３２°にすることができ
た。尚、リフロー角度θとは図２に示したとおりであ
る。具体的には、リフローの前処理としてライトエッチ
ングと常温ＳＣ洗浄を順に行い、リフロー処理を９００
℃の温度で行ったところ、リフロー角度θを１３２°に
できた。尚、この場合の層間膜のホウ素Ｂの温度は２．
７ｗｔ％、リンＰの濃度は７．７ｗｔ％であった。そし
て、リフロー角度θが１００°以上であれば、リフロー
形状が良好とされ、１００°以下であれば不良とされる
ので、１３２°にできたということは非常に好ましいと
いえる。即ち、充分な平坦化効果が得られるということ
である。
度θを１００°以上、例えば１３２°にすることができ
た。尚、リフロー角度θとは図２に示したとおりであ
る。具体的には、リフローの前処理としてライトエッチ
ングと常温ＳＣ洗浄を順に行い、リフロー処理を９００
℃の温度で行ったところ、リフロー角度θを１３２°に
できた。尚、この場合の層間膜のホウ素Ｂの温度は２．
７ｗｔ％、リンＰの濃度は７．７ｗｔ％であった。そし
て、リフロー角度θが１００°以上であれば、リフロー
形状が良好とされ、１００°以下であれば不良とされる
ので、１３２°にできたということは非常に好ましいと
いえる。即ち、充分な平坦化効果が得られるということ
である。
【００２０】尚、上記実施例において、ライトエッチン
グ工程［図１（Ｂ）参照］とＳＣ洗浄工程［図１（Ｃ）
参照］を逆にしても良い。即ち、ＳＣ洗浄工程の次に、
ライトエッチング工程を行うのであり、この場合、ＳＣ
洗浄は常温ＳＣ洗浄が良いことは勿論であるが、しか
し、表面変質層除去後にＳＣ洗浄を行わないので、ＳＣ
洗浄により表面変質層除去後の層間膜表面部のホウ素
Ｂ、リンＰが再び溶出するというおそれがない。従っ
て、このＳＣ洗浄は高温ＳＣ洗浄であっても良い。
グ工程［図１（Ｂ）参照］とＳＣ洗浄工程［図１（Ｃ）
参照］を逆にしても良い。即ち、ＳＣ洗浄工程の次に、
ライトエッチング工程を行うのであり、この場合、ＳＣ
洗浄は常温ＳＣ洗浄が良いことは勿論であるが、しか
し、表面変質層除去後にＳＣ洗浄を行わないので、ＳＣ
洗浄により表面変質層除去後の層間膜表面部のホウ素
Ｂ、リンＰが再び溶出するというおそれがない。従っ
て、このＳＣ洗浄は高温ＳＣ洗浄であっても良い。
【００２１】そして、高温ＳＣ洗浄によれば、メタル除
去効果が強いので、ダスト除去率で非常に高くすること
ができる。勿論、高温ＳＣ洗浄により、既に生じていた
表面変質層をきわめて有効に除去することができること
はいうまでもない。しかも、この高温ＳＣ洗浄は他の洗
浄と兼ねることもできるという利点がある。ただ、高温
ＳＣ洗浄を行ったときは、その後のライトエッチングに
おけるエッチング厚さのコントロールが若干難しくなる
ことに注意が必要である。また、ライトエッチングによ
りリンＰのオートドープが生じアルミニウム配線とリン
Ｐ+コンタクト部におけるコンタクト抵抗が大きくなる
おそれが生じることも注意が必要である。このコンタク
ト抵抗が大きくなるおそれに対する注意はライトエッチ
ング前のＳＣ洗浄を常温ＳＣ洗浄により行った場合でも
同様に必要である。
去効果が強いので、ダスト除去率で非常に高くすること
ができる。勿論、高温ＳＣ洗浄により、既に生じていた
表面変質層をきわめて有効に除去することができること
はいうまでもない。しかも、この高温ＳＣ洗浄は他の洗
浄と兼ねることもできるという利点がある。ただ、高温
ＳＣ洗浄を行ったときは、その後のライトエッチングに
おけるエッチング厚さのコントロールが若干難しくなる
ことに注意が必要である。また、ライトエッチングによ
りリンＰのオートドープが生じアルミニウム配線とリン
Ｐ+コンタクト部におけるコンタクト抵抗が大きくなる
おそれが生じることも注意が必要である。このコンタク
ト抵抗が大きくなるおそれに対する注意はライトエッチ
ング前のＳＣ洗浄を常温ＳＣ洗浄により行った場合でも
同様に必要である。
【００２２】ところで、層間膜の平坦化方法としてディ
ンシファイ工程を付加することも考えられる。ディンシ
ファイ工程はリフロー処理よりも稍低い温度、例えば７
００〜８５０℃（デバイスの種類により最適温度は異な
るが、７５０℃が標準である。）でアニールすることに
より層間膜の緻密化を図る工程である。このようなディ
ンシファイ工程によれば、層間膜が緻密化することによ
って外部からの水分の侵入を阻むことができるうえに、
層間膜中の原子状態にあるホウ素Ｂ、リンＰを酸化物
（Ｂ2 Ｏ5 、Ｐ2 Ｏ5 ）化してそのイオン化を防止する
ことができるので、ホウ素Ｂ、リンＰの溶出を抑制し、
リフロー処理の平坦化効果の低減を図ることができる。
ンシファイ工程を付加することも考えられる。ディンシ
ファイ工程はリフロー処理よりも稍低い温度、例えば７
００〜８５０℃（デバイスの種類により最適温度は異な
るが、７５０℃が標準である。）でアニールすることに
より層間膜の緻密化を図る工程である。このようなディ
ンシファイ工程によれば、層間膜が緻密化することによ
って外部からの水分の侵入を阻むことができるうえに、
層間膜中の原子状態にあるホウ素Ｂ、リンＰを酸化物
（Ｂ2 Ｏ5 、Ｐ2 Ｏ5 ）化してそのイオン化を防止する
ことができるので、ホウ素Ｂ、リンＰの溶出を抑制し、
リフロー処理の平坦化効果の低減を図ることができる。
【００２３】このディンシファイ工程は層間膜のデポジ
ション直後に行うと、その後の各種洗浄処理、特に高温
での洗浄処理における表面変質層の発生を抑制すること
ができ好ましいといえる。そして、ディンシファイ工程
を行った場合、リフローの前処理としてのライトエッチ
ングは前述のとおりエッチング厚さを１０ｎｍ程度に薄
くして良い。というのは、ディンシファイ工程により表
面変質層３ａの成長を相当に薄くすることができるから
である。
ション直後に行うと、その後の各種洗浄処理、特に高温
での洗浄処理における表面変質層の発生を抑制すること
ができ好ましいといえる。そして、ディンシファイ工程
を行った場合、リフローの前処理としてのライトエッチ
ングは前述のとおりエッチング厚さを１０ｎｍ程度に薄
くして良い。というのは、ディンシファイ工程により表
面変質層３ａの成長を相当に薄くすることができるから
である。
【００２４】しかし、層間膜のデポジションよりも後の
工程でも良い。例えば、リフロー処理の直前にディンシ
ファイ工程及びダスト除去用洗浄工程を行うようにして
も良い。また、図１に示すようなリフローの前処理を行
いつつディンシファイ工程も行うようにするとより平坦
化がより完璧となるが、リフローの前処理を行わない代
りにディンシファイ工程を行うようにしても良い。
工程でも良い。例えば、リフロー処理の直前にディンシ
ファイ工程及びダスト除去用洗浄工程を行うようにして
も良い。また、図１に示すようなリフローの前処理を行
いつつディンシファイ工程も行うようにするとより平坦
化がより完璧となるが、リフローの前処理を行わない代
りにディンシファイ工程を行うようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】請求項１の層間膜の平坦化方法は、リフ
ロー処理よりも前に上記層間膜の表面変質層を除去する
ライトエッチング工程を有することを特徴とするもので
ある。従って、請求項１によれば、ライトエッチングに
より層間膜の表面変質層を除去するので、表面変質層に
よるリフロー処理の平坦化効果の低減を防止することが
できる。
ロー処理よりも前に上記層間膜の表面変質層を除去する
ライトエッチング工程を有することを特徴とするもので
ある。従って、請求項１によれば、ライトエッチングに
より層間膜の表面変質層を除去するので、表面変質層に
よるリフロー処理の平坦化効果の低減を防止することが
できる。
【００２６】請求項２の層間膜の平坦化方法は、ライト
エッチング工程よりも前又は後に洗浄工程を有すること
を特徴とするものである。従って、請求項２によれば、
洗浄により汚染をなくすことができる。特に、コンタク
ト部のレジスト残渣や自然酸化膜を除去することができ
る。
エッチング工程よりも前又は後に洗浄工程を有すること
を特徴とするものである。従って、請求項２によれば、
洗浄により汚染をなくすことができる。特に、コンタク
ト部のレジスト残渣や自然酸化膜を除去することができ
る。
【００２７】請求項３の層間膜の平坦化方法は、常温の
洗浄液を用いて洗浄工程が行われることを特徴とするも
のである。従って、請求項３によれば、洗浄を常温で行
うので、洗浄により層間膜の表面の不純物が外部に溶出
するおそれが非常に少ない。
洗浄液を用いて洗浄工程が行われることを特徴とするも
のである。従って、請求項３によれば、洗浄を常温で行
うので、洗浄により層間膜の表面の不純物が外部に溶出
するおそれが非常に少ない。
【００２８】請求項４の層間膜の平坦化方法は、リフロ
ー処理よりも前にこのリフロー処理温度よりも低い温度
でのアニールにより層間膜を緻密化するディンシファイ
工程を有することを特徴とするものである。従って、請
求項４によれば、層間膜をディンシファイ工程により緻
密化（高密度化）するので、表面変質層によるリフロー
処理の平坦化効果の低減現象が生じなくなり、層間膜を
良好なリフロー形状にすることができる。
ー処理よりも前にこのリフロー処理温度よりも低い温度
でのアニールにより層間膜を緻密化するディンシファイ
工程を有することを特徴とするものである。従って、請
求項４によれば、層間膜をディンシファイ工程により緻
密化（高密度化）するので、表面変質層によるリフロー
処理の平坦化効果の低減現象が生じなくなり、層間膜を
良好なリフロー形状にすることができる。
【００２９】請求項５の層間膜の平坦化方法は、ディン
シファイ工程よりも前又は後に洗浄工程を有することを
特徴とするものである。従って、請求項５によれば、洗
浄によりダスト等による汚染をなくすことができ、ま
た、コンタクト部のレジスト残渣や自然酸化膜を除去す
ることができる。
シファイ工程よりも前又は後に洗浄工程を有することを
特徴とするものである。従って、請求項５によれば、洗
浄によりダスト等による汚染をなくすことができ、ま
た、コンタクト部のレジスト残渣や自然酸化膜を除去す
ることができる。
【図１】（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明層間膜の平坦化方法
の一つの実施例を示す断面図である。
の一つの実施例を示す断面図である。
【図２】リフロー角度θを定義する図である。
３ 不純物を含有した層間膜 ３ａ 表面変質層 ４ コンタクトホール
Claims (5)
- 【請求項１】 流動性を増すための不純物を含有した絶
縁膜からなる層間膜を、これに対してリフロー処理を施
すことにより平坦化する層間膜の平坦化方法において、 リフロー処理よりも前に上記層間膜の表面変質層を除去
するライトエッチング工程を有することを特徴とする層
間膜の平坦化方法 - 【請求項２】 ライトエッチング工程よりも前又は後に
洗浄工程を有することを特徴とする請求項１記載の層間
膜の平坦化方法 - 【請求項３】 常温の洗浄液を用いて洗浄工程が行われ
ることを特徴とする請求項２記載の層間膜の平坦化方法 - 【請求項４】 流動性を増すための不純物を含有した絶
縁膜からなる層間膜を、これに対してリフロー処理を施
すことにより平坦化する層間膜の平坦化方法において、 リフロー処理よりも前にこのリフロー処理温度よりも低
い温度でのアニールにより上記層間膜を緻密化するディ
ンシファイ工程を有することを特徴とする層間膜の平坦
化方法 - 【請求項５】 ディンシファイ工程よりも前又は後に洗
浄工程を有することを特徴とする請求項４記載の層間膜
の平坦化方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9578994A JPH07283218A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 層間膜の平坦化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9578994A JPH07283218A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 層間膜の平坦化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283218A true JPH07283218A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=14147229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9578994A Pending JPH07283218A (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 層間膜の平坦化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07283218A (ja) |
-
1994
- 1994-04-08 JP JP9578994A patent/JPH07283218A/ja active Pending
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