JPS63164342A - 絶縁膜形成方法 - Google Patents
絶縁膜形成方法Info
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- JPS63164342A JPS63164342A JP31200986A JP31200986A JPS63164342A JP S63164342 A JPS63164342 A JP S63164342A JP 31200986 A JP31200986 A JP 31200986A JP 31200986 A JP31200986 A JP 31200986A JP S63164342 A JPS63164342 A JP S63164342A
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Landscapes
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、多層配線に用いる絶縁膜の形成方法に関する
。
。
従来の技術
ＭＯ８ＬＳＩの２層配線の断面図を第３図に示す。
ｐ形シリコン基板１上にフィールド酸化膜２、ゲート酸
化膜３、ｎ 影領域４、多結晶シリコンのゲート電極５
、ＣＶＤ５ｉｎ２膜６、第１層目のＡＩ配線７，８，９
．１０を形成する。そしてＲｎ５ｉ（ＯＨ）４−ｎのよ
うな有機シリコンアルコール溶液を回転塗布法により有
機シリコンの薄膜を形成する。そうすると凹部が厚く形
成され薄膜の表面はほぼ平坦になる。そして４００〜４
６０℃でＮ２ガス中もしくは０２ガス中で熱処理すると
有機シリコン薄膜が５ｉｎ２膜１１に変化する。そして
２層目のムｅ配線１２を形成する。
化膜３、ｎ 影領域４、多結晶シリコンのゲート電極５
、ＣＶＤ５ｉｎ２膜６、第１層目のＡＩ配線７，８，９
．１０を形成する。そしてＲｎ５ｉ（ＯＨ）４−ｎのよ
うな有機シリコンアルコール溶液を回転塗布法により有
機シリコンの薄膜を形成する。そうすると凹部が厚く形
成され薄膜の表面はほぼ平坦になる。そして４００〜４
６０℃でＮ２ガス中もしくは０２ガス中で熱処理すると
有機シリコン薄膜が５ｉｎ２膜１１に変化する。そして
２層目のムｅ配線１２を形成する。
発明が解決しようとする問題点
凹凸表面を平坦にするために有機シリコン薄膜を厚くす
ると基板を加熱して５ｉｎ２膜にする際に薄膜にクラッ
ク１３が入り、第７層目配線９゜１ｏと第２層目配線１
２がショートするという問題がある。また、塗布膜を加
熱してＳｉＯ２膜にする際、高温熱処理によりムで電極
７とｎ 層４との合金が進みｐ−ｎ 接合にリーク電
流が生じる。
ると基板を加熱して５ｉｎ２膜にする際に薄膜にクラッ
ク１３が入り、第７層目配線９゜１ｏと第２層目配線１
２がショートするという問題がある。また、塗布膜を加
熱してＳｉＯ２膜にする際、高温熱処理によりムで電極
７とｎ 層４との合金が進みｐ−ｎ 接合にリーク電
流が生じる。
またムｌ電極８が多結晶シリコン６およびゲート酸化膜
３と合金層を形成し、ゲート酸化膜が破壊されるという
問題がある。さらに有機シリコン膜を分解して得られた
ＳｉＯ２膜１１は絶縁性が悪いために第１層目のムｌ配
線９，１０間にリーク電流が生じるし、第２層目のムｅ
配線間にもリーク電流が生じるという問題がある。
３と合金層を形成し、ゲート酸化膜が破壊されるという
問題がある。さらに有機シリコン膜を分解して得られた
ＳｉＯ２膜１１は絶縁性が悪いために第１層目のムｌ配
線９，１０間にリーク電流が生じるし、第２層目のムｅ
配線間にもリーク電流が生じるという問題がある。
問題点を解決するための手段
本発明の絶縁膜の形成方法は、第１層目、第２層目のム
ｌ配線に接する絶縁膜に絶縁性の高い第１、第２の絶縁
膜を形成する。そして第１．第２の絶縁膜の間には有機
シリコン薄膜を形成し、２ｏｏ〜３００℃の比較的低温
で酸素プラズマ中で処理することにより前記有機シリコ
ン薄膜をＳｉｎ、、膜に変化させる工程を複数回行い、
凹凸をほぼ平坦にする。
ｌ配線に接する絶縁膜に絶縁性の高い第１、第２の絶縁
膜を形成する。そして第１．第２の絶縁膜の間には有機
シリコン薄膜を形成し、２ｏｏ〜３００℃の比較的低温
で酸素プラズマ中で処理することにより前記有機シリコ
ン薄膜をＳｉｎ、、膜に変化させる工程を複数回行い、
凹凸をほぼ平坦にする。
作用
本発明によれば基板の温度をあまり上げることなく、絶
縁膜にクラックが入らないで表面が平坦な層間絶縁膜を
形成することができる。そのためにｐ−ｎ 接合不良や
、ゲート酸化膜の破壊が生じることはない。
縁膜にクラックが入らないで表面が平坦な層間絶縁膜を
形成することができる。そのためにｐ−ｎ 接合不良や
、ゲート酸化膜の破壊が生じることはない。
さらに、第１層目ムｌ配線の配線間および第２層目配線
１２の配線間にリーク電流が生じることはない。
１２の配線間にリーク電流が生じることはない。
実施例
〔実施例１〕
以下本発明の第１の実施例としてムＩ！２層配線に用い
た場合を第１図ム、Ｂに示す。
た場合を第１図ム、Ｂに示す。
絶縁膜２ｏ上に厚さ０．８μｍの第１層目のムｌ配線２
１，２２を形成する。そしてその上にプラズマＣｖＤ法
もしくはＥＣＲプラズマ法等を用いて絶縁性の高いＳｉ
Ｏ□もしくはＳｉ３Ｎ４の厚さ０．３μｍの第１の絶縁
膜２３を形成する。
１，２２を形成する。そしてその上にプラズマＣｖＤ法
もしくはＥＣＲプラズマ法等を用いて絶縁性の高いＳｉ
Ｏ□もしくはＳｉ３Ｎ４の厚さ０．３μｍの第１の絶縁
膜２３を形成する。
そしてＲｎ Ｓ Ｌ （ＯＨ） ａ−ｎのような有機シ
リコンアルコール溶液を回転塗布法により有機シリコン
薄膜を形成する。そうすると凸部２４は０．０６μｍ、
凹部２６は厚さ０．２〜０．３μ詭の有機シリコン薄膜
が形成される。基板温度を２００〜３００℃で酸素プラ
ズマ中で約６分間処理するとＲｎ５ｉ（ＯＨ）ａ＝ｎの
ＯＨが酸化されて蒸発し、有機シリコン薄膜が８１０２
膜２６に変化する。この場合８１０２ に変化する際約
３０％体積収縮が生じるので有機シリコン薄膜の膜厚が
厚くなるとクラックが生じる。
リコンアルコール溶液を回転塗布法により有機シリコン
薄膜を形成する。そうすると凸部２４は０．０６μｍ、
凹部２６は厚さ０．２〜０．３μ詭の有機シリコン薄膜
が形成される。基板温度を２００〜３００℃で酸素プラ
ズマ中で約６分間処理するとＲｎ５ｉ（ＯＨ）ａ＝ｎの
ＯＨが酸化されて蒸発し、有機シリコン薄膜が８１０２
膜２６に変化する。この場合８１０２ に変化する際約
３０％体積収縮が生じるので有機シリコン薄膜の膜厚が
厚くなるとクラックが生じる。
そこで８１０２膜に変化させる際にクラックが入らない
ような厚さにしなければならない（第１図ム）。
ような厚さにしなければならない（第１図ム）。
次に上記のように有機シリコン薄膜コートをした後酸素
プラズマにより８１０２膜に変化させる工程を３〜４回
くり返すとクラックが入らずに凹凸部が平坦になったＳ
ｉＯ２膜２７に形成できる。そして絶縁性の高いＳｉＯ
２もしくはＳｉ３Ｎ４膜を厚さ約０．３μｍ形成して第
２の絶縁膜２８を形成する。さらにその上に第２層目の
ムｌ配線２９゜３０を形成する（第１図Ｂ）。
プラズマにより８１０２膜に変化させる工程を３〜４回
くり返すとクラックが入らずに凹凸部が平坦になったＳ
ｉＯ２膜２７に形成できる。そして絶縁性の高いＳｉＯ
２もしくはＳｉ３Ｎ４膜を厚さ約０．３μｍ形成して第
２の絶縁膜２８を形成する。さらにその上に第２層目の
ムｌ配線２９゜３０を形成する（第１図Ｂ）。
上記工程において有機シリコン薄膜中にリンもしくはボ
ロン、鉛のような不純物を含ませてＳ１０′２膜に変化
サセルとＰＳＧ膜、ＢＡＧ膜、鉛ガラス膜が形成され、
ＳｉＯ２膜２７よりも膨張係数の大きな膜が形成される
。故に必要に応じて上記不純物を含んだＳｉＯ２膜にし
ても良い。
ロン、鉛のような不純物を含ませてＳ１０′２膜に変化
サセルとＰＳＧ膜、ＢＡＧ膜、鉛ガラス膜が形成され、
ＳｉＯ２膜２７よりも膨張係数の大きな膜が形成される
。故に必要に応じて上記不純物を含んだＳｉＯ２膜にし
ても良い。
また、有機シリコン膜をＳｉＯ□膜２６膜質６させる場
合、基板温度が高くなると８１０２膜に変化する時間は
短いし、膜のち密性が向上する。
合、基板温度が高くなると８１０２膜に変化する時間は
短いし、膜のち密性が向上する。
〔実施例２〕
基板の凸部は第１．第２の絶縁膜のみで形成する方法を
第２図ム、Ｂに示す。
第２図ム、Ｂに示す。
第１の実施例で示す５ｉｎ２膜２７を形成した後、ドラ
イエッチ技術を用いてＳｉＯ２膜２７をエツチングし、
凸部の第１の絶縁膜２３を露出させる（第２図ム）。
イエッチ技術を用いてＳｉＯ２膜２７をエツチングし、
凸部の第１の絶縁膜２３を露出させる（第２図ム）。
次に厚さ０．３〜０．６μｍの第２の絶縁膜３１を形成
する。そして第２層目配１２２と第２層目Ａｌとを接合
するだめのスルーホールコンタクト窓３２を形成する。
する。そして第２層目配１２２と第２層目Ａｌとを接合
するだめのスルーホールコンタクト窓３２を形成する。
そして第２屠目ム／３３．３４を形成する（第２図Ｂ）
。
。
上記工程において第１．第２の絶縁膜に５ｉｎ２もしく
は５ｉ５Ｎ４のような同質の膜を用いればスルーホール
コンタクト窓あけのだめのエツチングが容易になる。
は５ｉ５Ｎ４のような同質の膜を用いればスルーホール
コンタクト窓あけのだめのエツチングが容易になる。
上記第１．第２の実施例において、有機シリコン薄膜を
５ｉ０２膜に変化させる際低温で処理できるため、Ｓｉ
Ｏ２膜に変化させる工程を３〜６回のように多数回くり
返してもムｌとの合金形成によるｐ−ｎ 接合リークが
生じることはないし、ゲート酸化膜を破壊させることは
ない。
５ｉ０２膜に変化させる際低温で処理できるため、Ｓｉ
Ｏ２膜に変化させる工程を３〜６回のように多数回くり
返してもムｌとの合金形成によるｐ−ｎ 接合リークが
生じることはないし、ゲート酸化膜を破壊させることは
ない。
発明の効果
以上のように、本発明によればクラックが入らずに凹凸
のある基板の表面を平坦にした層間絶縁膜を形成できる
。しかも基板加熱温度が低いので第１層目配線とシリコ
ン基板との合金形成によるｐ−ｎ 接合のリーク、ゲ
ート酸化膜との反応によるゲート酸化膜破壊が生じるこ
とはない。また、配線は絶縁性の高い膜に囲まれている
ため配線間リーク電流が少ない。
のある基板の表面を平坦にした層間絶縁膜を形成できる
。しかも基板加熱温度が低いので第１層目配線とシリコ
ン基板との合金形成によるｐ−ｎ 接合のリーク、ゲ
ート酸化膜との反応によるゲート酸化膜破壊が生じるこ
とはない。また、配線は絶縁性の高い膜に囲まれている
ため配線間リーク電流が少ない。
第１図は本発明の第１の実施例の多層配線形成方法を示
す工程断面図、第２図は本発明の第２の実施例の多層配
線形成方法を示す工程断面図、第３図は従来の多層配線
の断面図である。 ２１．２２・・・・・・第１層目配線配線、２３・・・
・・・第１の絶縁膜、２６，２７・・・・・・５ｉ０２
膜、２８・・・・・・第２の絶縁膜、２９ 、３０・・
・・・・第２層目ムｌ配線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名２Ｌ
Ｚ２−一一第１層口Ａｌ配線 ２ｑ、 ３０−一一第２層ＭＡＪｌ配礫２３−−−第一
の＃！、鑞狭 ２７−−−５ｉ０２瑛 ２８−−一芽二の＃ｆ救刃（ 第１図 ３１−一一茅二の絶縁膜 ３２−一一スル−ホールコンタクト ３３．３４−−一羊二眉百Ａｌ酋こ線 第２図 ｚｌ ｚｚ
す工程断面図、第２図は本発明の第２の実施例の多層配
線形成方法を示す工程断面図、第３図は従来の多層配線
の断面図である。 ２１．２２・・・・・・第１層目配線配線、２３・・・
・・・第１の絶縁膜、２６，２７・・・・・・５ｉ０２
膜、２８・・・・・・第２の絶縁膜、２９ 、３０・・
・・・・第２層目ムｌ配線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名２Ｌ
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Claims (3)
- （１）凹凸のある基板上に絶縁性の高い第１の絶縁膜を
形成する工程と、基板の凹部に厚く凸部に薄くなるよう
に有機シリコン薄膜を形成する工程と、前記基板所定の
温度に加熱し、酸素プラズマ中で処理することにより前
記有機シリコン膜をＳｉＯ＿２膜にする工程と、前記有
機シリコン薄膜をＳｉＯ＿２膜にする工程を所定の回数
を繰り返し、基板の凹凸をほぼ平坦にする工程と、前記
基板上に絶縁性の高い第２の絶縁膜を形成する工程とを
備えてなる絶縁膜形成方法。 - （２）有機シリコン薄膜中にボロン、リン、鉛が含まれ
ている特許請求の範囲第１項に記載の絶縁膜形成方法。 - （３）有機シリコン薄膜をＳｉＯ＿２膜に変化させ、表
面をほぼ平坦にした後、前記ＳｉＯ＿２膜の厚さだけ除
去し、凸部の前記第１の絶縁膜を露出させる工程、前記
基板上に絶縁性の高い第２の絶縁膜を形成する工程とを
備えている特許請求の範囲第１項に記載の絶縁膜形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31200986A JPS63164342A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 絶縁膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31200986A JPS63164342A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 絶縁膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63164342A true JPS63164342A (ja) | 1988-07-07 |
Family
ID=18024109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31200986A Pending JPS63164342A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 絶縁膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63164342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05166807A (ja) * | 1991-12-13 | 1993-07-02 | Sharp Corp | 薄膜製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133575A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-03-22 | Nippon Telegraph & Telephone | Tasohaisenkozo |
| JPS57103333A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-26 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS6165459A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62295437A (ja) * | 1986-06-14 | 1987-12-22 | Yamaha Corp | 多層配線形成法 |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP31200986A patent/JPS63164342A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133575A (ja) * | 1974-09-17 | 1976-03-22 | Nippon Telegraph & Telephone | Tasohaisenkozo |
| JPS57103333A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-26 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS6165459A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62295437A (ja) * | 1986-06-14 | 1987-12-22 | Yamaha Corp | 多層配線形成法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05166807A (ja) * | 1991-12-13 | 1993-07-02 | Sharp Corp | 薄膜製造方法 |
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