JPH01109727A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH01109727A
JPH01109727A JP26644487A JP26644487A JPH01109727A JP H01109727 A JPH01109727 A JP H01109727A JP 26644487 A JP26644487 A JP 26644487A JP 26644487 A JP26644487 A JP 26644487A JP H01109727 A JPH01109727 A JP H01109727A
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JP
Japan
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mol
insulating layer
layer
semiconductor device
bpsg
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Pending
Application number
JP26644487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinpei Iijima
飯島 晋平
Takashi Nishida
西田 高
Atsushi Hiraiwa
篤 平岩
Toshihiko Hiratsuka
平塚 俊彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable reflow at a low temperature of 900 deg.C or lower, and to prevent the disconnection of a metallic wiring by specifying the concentration of P2O5 and B2O3 in a glass layer constituting an insulating layer. CONSTITUTION:A glass layer containing 1.5mol%-4.0mol% P2O5 and 8mol%-14 mol% B2O3 is incorporated into an insulating layer and the insulating layer is organized. Accordingly, reflow at 900 deg.C or lower is enabled, and not only a normal surface stepped region but also a vertical sidewall in a contact hole section appearing by applying a dry etching method can be inclined gently, thus preventing the disconnection of a metallic wiring.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置およびその製造方法に係り、特に
900C以下の温度で熱的に流動させることが可能な、
ボロ/とリンを含有する5i02膜の組成に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and particularly to a semiconductor device that can be thermally fluidized at a temperature of 900C or less.
The present invention relates to the composition of a 5i02 film containing boro/phosphorous.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

通常、半導体装置はトランジスターや抵抗あるいはキャ
パシタなどの素子を基板上に形成した後所望の素子を接
続するための配線形成工程を経て製造される。上記配線
には通常金属が用いられるが、金属の段差部における被
覆性が悪いために下地となる絶縁膜を平坦化しておくの
が一般的である。従来、平坦化の手段としては、高濃度
にリンを含有した5i02(リンガラス)を高温で熱処
理してリフローさせる方法が用いられていた。しかし、
リンガラスのり70−には10500程度の高温が必要
であった。最近では微細素子実現のため熱処理の低温化
の要求が高まりリンガラスにさらにボロンを含有させた
BPSG膜が用いられるようになってきた。BPSG膜
では1000tll’以下での温度でリフローさせるこ
とができる利点がある。
Generally, semiconductor devices are manufactured by forming elements such as transistors, resistors, or capacitors on a substrate, and then going through a process of forming wiring to connect desired elements. Metal is usually used for the above-mentioned wiring, but since metal has poor coverage at stepped portions, it is common to planarize the underlying insulating film. Conventionally, as a means for flattening, a method has been used in which 5i02 (phosphorus glass) containing a high concentration of phosphorus is heat treated at high temperature and reflowed. but,
A high temperature of about 10,500 ℃ was required for phosphorus glass paste 70-. Recently, there has been an increasing demand for lower heat treatment temperatures in order to realize finer devices, and BPSG films made by adding boron to phosphorus glass have come to be used. The BPSG film has the advantage that it can be reflowed at a temperature of 1000 tll' or less.

BPSG膜の平坦化を用いた半導体装置の製造方法の1
例が特公昭59−29137号に述べられている。
Method 1 of manufacturing a semiconductor device using planarization of a BPSG film
An example is described in Japanese Patent Publication No. 59-29137.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、以下に述べる点について配慮されて2
らず実用性に欠ける問題があった。
The above conventional technology takes into account the following points:
However, there was a problem that it lacked practicality.

■ BPSG膜中のB2O3お工びPa5s@度のa+
1定方法に関する記載がない点。
■ B2O3 in BPSG film Pa5s@degree a+
1. There is no description regarding the fixed method.

■ BPSG形成後に熱処理を行なって開口する手順を
規定しているが、開口手段にドライエツチング法を用い
た場曾には開口後に熱処理して平滑化する必要がある点
、 ■ B2O3濃度が15モルチを越えるBPSG膜は極
めて吸湿性が激しくな9.水中に浸漬するだけで膜中の
ボロンやリンが溶は出して消滅してしまう問題のある点
、 ■ 熱処理の低温化に言及しておらず、PSGのり7a
−の場合と熱処理温度に実質的変化がない点。
■ The procedure for opening by performing heat treatment after forming BPSG is stipulated; however, if dry etching is used as the opening means, it is necessary to perform heat treatment to smooth the opening after opening. 9. BPSG films exceeding 9.0% are extremely hygroscopic. There is a problem that boron and phosphorus in the film dissolve and disappear just by immersing it in water, ■ There is no mention of lowering the temperature of heat treatment, and PSG glue 7a
There is no substantial change in the heat treatment temperature compared to case -.

■ メガビットクラスの素子の果槓度を有するLSIに
は1000’C’以上の熱処理温度を実質的に適用でき
ない点である。
(2) A heat treatment temperature of 1000'C' or more cannot be practically applied to LSIs having the performance of megabit class elements.

本発明の目的は上記問題を配慮した、特に900C以下
でのりフローを可能とする新たな組成のBPSG膜およ
び半導体装置の製造方法t−提供することにある。
An object of the present invention is to provide a BPSG film with a new composition and a method for manufacturing a semiconductor device that takes the above-mentioned problems into account and that enables adhesive flow particularly at 900C or lower.

〔問題点を解決する定めの手段〕[Defined means of solving problems]

上記目的は、1.5モルチから4.0モルチのP z 
Osおよび8モルチから14モルチの8103を含有す
るBPSG膜を用いることによって達成される。
The above purpose is to reduce P z from 1.5 to 4.0 mol.
This is achieved by using a BPSG film containing Os and 8 to 14 moles of 8103.

本発明者は、BPS−Gのリフローを半導体製造工程に
適用すべく種々検討を行なってきた。特に最近のメガピ
ットクラスのメモリー容量を有する超LSIを実現する
ためには、基板内に形成されている不純物拡散層の再分
布を抑える必要がある。
The present inventor has conducted various studies to apply BPS-G reflow to semiconductor manufacturing processes. In particular, in order to realize a VLSI having a memory capacity of the recent mega-pit class, it is necessary to suppress the redistribution of the impurity diffusion layer formed in the substrate.

さらにそのためには製造工程の途上で加えられる熱処理
を抑える必要がめL BPSGのり70−のために許容
できる熱処理条件は9001::、20分程度が限界で
ある。本発明者はこの点に注目してBPSGの組成とり
フローおよび製造工程中に発生する種々の問題点との関
連t−調べてきた結果。
Furthermore, in order to achieve this, it is necessary to suppress the heat treatment applied during the manufacturing process, and the maximum allowable heat treatment conditions for LBPSG glue 70-9001: about 20 minutes. The present inventor has focused on this point and has investigated the relationship between the composition flow of BPSG and various problems that occur during the manufacturing process.

P 20 sおよびBzOsm度を上記濃度範囲内に抑
えることによって900Cでのりフローを実現できるこ
とがわかつ7’C,なお* B20 s w P 20
 sの濃度は溶液発光分光法(1,C,P、S)を用い
、装置は米国ジャーレルアツシュ製975型を用いた本
発明者の実験では以下に述べる事実が判明した。
It was found that by suppressing the P 20 s and BzOsm degree within the above concentration range, a glue flow at 900 C can be achieved.
The concentration of s was measured using solution emission spectroscopy (1, C, P, S), and the inventor's experiments using a model 975 manufactured by Jarrell Atsch in the United States revealed the following facts.

■ 同じ濃度のPSGとBSGでは熱処理条件が同じ場
合、BSGの方がPSGjりも70−しやす<、BPS
Gにした場合にはB2O3濃度がP 20 s濃度より
高い方が、す70−しやすい。この事実は、SEM(走
査型電子顕微鏡)により容易に観察できto ■ B2O3濃度が15モルチ以上のBPSGでは極め
て970−しやすくなるが、以下の問題があった。
■ When heat treatment conditions are the same for PSG and BSG at the same concentration, BSG is 70-easier than PSG, BPS
In the case of G, the higher the B2O3 concentration than the P20s concentration, the easier it will be to 70-. This fact can be easily observed with an SEM (scanning electron microscope). BPSG with a B2O3 concentration of 15 molt or more becomes extremely easy to use, but there are the following problems.

イ、ボロンが吸湿して表面に析出し硼rIRを形成し固
形異物となる(目視で確認できる)。
B. Boron absorbs moisture and precipitates on the surface to form IR, which becomes a solid foreign substance (which can be visually confirmed).

口、上記固形異物は水への浸没により除去できる。However, the solid foreign matter can be removed by immersion in water.

・・6上記口の処理を行なったBPSGを赤外吸収法、
蛍光X線法、溶液発光分光法(1,C,P、SJで分析
した結果、B2O3,P2O5共に膜中から消滅してい
た。
...6 BPSG that has undergone the above mouth treatment is subjected to infrared absorption method,
As a result of analysis using fluorescent X-ray method and solution emission spectroscopy (1, C, P, and SJ), both B2O3 and P2O5 had disappeared from the film.

二、したがって15モモル係上のBxO3’を含有する
B P S Ggを水洗することは極めて都合の悪い事
態を招くが、半導体製造工程では水洗を避けて通ること
はできず、また水洗しなくても上記固形異物の発生によ
って製造工程への適用は困難でめった。
2. Therefore, washing BPS Gg containing more than 15 moles of BxO3' with water will lead to an extremely inconvenient situation, but washing with water cannot be avoided in the semiconductor manufacturing process, and it is not necessary to wash with water. However, due to the generation of solid foreign matter, it was difficult to apply it to the manufacturing process.

ホ0段差をイする下地の上に被着形成した場合に段差部
分に亀裂を発生する場合がある。
When it is deposited on a base that has a step difference, cracks may occur in the step portion.

へ、リソグラフィーにおけるレジスト膜との密着性が著
しく悪くなり微細バター7を形成できなかった。
F. The adhesion with the resist film during lithography became extremely poor and the fine butter 7 could not be formed.

■ B鵞Os濃度が7モル係以下では900C以下での
りフローを実現することは実質的に困難であった。
(2) When the Os concentration was less than 7 molar, it was substantially difficult to realize glue flow at less than 900C.

■ 例えばC−MO8回路において5モル係以上のPz
Osを含有するBPSGにおいてp+導電層に連通ずる
開孔を設け友後、す70−を行なうと、BPSGから脱
出したリンがp99導電表面にntJi反転層を形成し
てしまい、その後に金属配線層を形成してもp ゛n接
合が存在するため電気的に導通不良となった。
■ For example, in a C-MO8 circuit, Pz of 5 molar coefficient or more
When a hole communicating with the p+ conductive layer is formed in BPSG containing Os and then step 70 is performed, the phosphorus that escapes from the BPSG forms an ntJi inversion layer on the p99 conductive surface, and then the metal wiring layer Even if a pn junction was formed, electrical conductivity was poor due to the presence of a pn junction.

この問題を回避するために開孔したp99導電表面に薄
い酸化物層を形成してみたが、lQnmの酸化物層では
5モル係以上のPzOsを含有するBPSGからのリン
の侵入を抑えることはできなかった。前後の製造工程を
考慮しt場合前記酸化物層の厚さelOnm以上にする
ことは難しく、この膜厚でリンの侵入を抑えるためには
、BPSG甲に含有されるP2O5#に度t−4モルチ
以下にする必要のあることがわかった。ここで前後の工
程を考慮することの意味は、例えばC−MO8回路では
、p9のみならずn0導電層に連通ずる開孔も同じ工程
で同時に存在し、その表面に酸化物層を形成する際、9
0表面で15nmとするとn+衣表面は4Qnm程度に
なってしまう。その結果、それらの酸化物を除去する時
の制御性が低下する問題が生じる。この問題に対処する
几めには99表面での酸化物層の厚さをできるだけ薄く
することが望ましいという点での考慮がある。
In order to avoid this problem, we tried forming a thin oxide layer on the conductive surface of the p99 holes, but the 1Q nm oxide layer cannot suppress the intrusion of phosphorus from BPSG containing PzOs with a mole ratio of 5 or more. could not. Considering the manufacturing processes before and after, it is difficult to make the thickness of the oxide layer more than elOnm, and in order to suppress the intrusion of phosphorus with this thickness, it is necessary to It turns out that it needs to be less than molti. The meaning of considering the preceding and succeeding processes here is that, for example, in a C-MO8 circuit, not only the p9 but also the openings communicating with the n0 conductive layer exist simultaneously in the same process, and when forming an oxide layer on the surface. , 9
If the thickness of the 0 surface is 15 nm, the thickness of the n+ coating surface will be about 4Q nm. As a result, a problem arises in that the controllability when removing these oxides is reduced. Strategies for dealing with this problem include the consideration that it is desirable to make the oxide layer thickness at the 99 surface as thin as possible.

■ P20g濃度が1.5モル係より低い濃度では90
00以下の温度でり7o−させることは実質的に困難で
あった。
■ When the P20g concentration is lower than 1.5 molar concentration, 90
It was substantially difficult to achieve a temperature of 70°C or lower.

■ BPSGの上に高融点金属あるいはそのシリサイド
を積層形成して熱部j!1t−行なうと金属膜の持つ応
力を緩和するためにBPSGが自ら変形してしまけ一金
属膜の表面が波うち微細加工が困難となった。
■ A hot part is formed by laminating a high melting point metal or its silicide on top of BPSG! When 1t was applied, the BPSG deformed itself in order to relieve the stress of the metal film, and the surface of the metal film became corrugated, making microfabrication difficult.

以上、説明した実験事実に基づく問題を回避し、900
C以下でのりフローを実現する上で、1.5〜4.0モ
ル係のP2O5,8〜14モル係のB2O21を含有す
るBPSGは極めて有効で6つ友。また。
In order to avoid the problems based on the experimental facts explained above, 900
BPSG containing 1.5 to 4.0 mol of P2O5 and 8 to 14 mol of B2O21 is extremely effective in achieving a glue flow at C or lower. Also.

この組成範囲においてはリソグラフィーやドライエツチ
ングにおいて従来のPSG膜と同等の特性が得られ、充
分な実用性のあることがわかった。
It has been found that within this composition range, properties equivalent to those of conventional PSG films can be obtained in lithography and dry etching, and that the film has sufficient practicality.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の一実施例を第1図(a)〜(C)により
MOSFETの製造工程を列にとって説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1(a) to 1(c), in which the manufacturing process of a MOSFET is sequenced.

p型の(1tlO)面方位を有するSi基板1表面に周
昶のLOCO8法を用いて素子分離用の厚さ600nm
のS 10 *膜2を形成した。次に予備酸化工程を経
てゲート酸化膜となる厚さ2Qnmのsio、aft通
常の熱酸化法全開いて形成した。次にモノ7ジン(SI
H4)’に用いた低圧化学気相成長法(LPGVD)に
工9厚さ300nmの多結晶St4 を形成した。次に
、リソグラフィーとドライエツチング法を用いて所定領
域の多結晶3iを除去し、ケート電極となる多結晶St
4のみを残存させた。レジストの死去および洗浄工程2
!i−経之後、温度aooc、圧力0.8Torr、 
 5IH4と一酸化二窒素(mho)t”反応ガスとす
るLPGVD法により厚さlQQnmのSighsを形
成した。次にイオン打ち込み法によりり/を全面に打ち
込み、多結晶Si4およびSi基板の所定領域にのみ選
択的にリンを導入した。900C,30分の熱処理を行
なってソース6およびドレイン7を形成し友。次にBP
SG膜8の形成上行なった。装置は大釜製作所の常圧連
続式〇VD装#を用いた。製置は43 QC,SiH4
40cc/++j+、;t=スフ(y(Mh ) 4 
cc / yritt 、シボラフ (fhHa)4c
c/m。
A thickness of 600 nm for element isolation was formed on the surface of a Si substrate 1 having a p-type (1tlO) plane orientation using Shuho's LOCO8 method.
A S 10 *film 2 was formed. Next, through a preliminary oxidation step, a gate oxide film of 2Q nm in thickness was formed using a normal thermal oxidation method. Next, Mono 7 Jin (SI
Polycrystalline St4 with a thickness of 300 nm was formed using the low pressure chemical vapor deposition method (LPGVD) used in H4)'. Next, using lithography and dry etching, a predetermined region of the polycrystalline 3i is removed, and the polycrystalline St.
Only 4 remained. Resist death and cleaning process 2
! After i--temperature aooc, pressure 0.8 Torr,
Sighs with a thickness of 1QQnm were formed by the LPGVD method using 5IH4 and dinitrogen monoxide (mho)t'' as a reactive gas.Next, / was implanted into the entire surface by the ion implantation method to predetermined areas of the polycrystalline Si4 and Si substrates. The source 6 and the drain 7 were formed by heat treatment at 900C for 30 minutes.Next, BP
The SG film 8 was formed. The device used was an ordinary pressure continuous VD system manufactured by Ohkama Seisakusho. Manufactured by 43 QC, SiH4
40cc/++j+, ;t=Suf(y(Mh) 4
cc/yritt, sibolaf (fhHa)4c
c/m.

酸素30 Q cc / rmとした厚さは300nm
とした。
Oxygen 30 Q cc/rm thickness is 300 nm
And so.

この条件で形成したBPSG膜8を誘導結合型プラズマ
発光分光法で分析した結果、BzOs濃度13.1モル
%、P、os濃度2.6モルチの値が得られた。また、
走査形電子顕微鏡(SEM)によシ断面を観察した結果
、第1図(a)に示したようにゲート電極となる多結晶
Si4の段差部分では被覆性が悪くオーパーハング状態
になってい友。このような状態で例えばアルミニウムな
どの金属配線を形成するとオーバーハングになっている
段差部で断線しやすいことは古くから刈られている。本
発明ではBPSG膜8の形成後ホトリソグラフィーとフ
レオン系ガスを用いた異方性ドライエツチング法によシ
ソース6およびドVイン7領域にコンタクトホール9i
、−また多結晶Si4上にコンタクトホール10を形成
した。この状態を図には示していないが、SnMによる
観察結果によればコンタクトホールの側壁はほぼ垂直に
なっており金属配線にとっては都合の悪い状態になって
いた。
As a result of analyzing the BPSG film 8 formed under these conditions by inductively coupled plasma emission spectroscopy, values of a BzOs concentration of 13.1 mol % and a P, os concentration of 2.6 mol % were obtained. Also,
As a result of observing the cross section with a scanning electron microscope (SEM), as shown in FIG. 1(a), the coverage of the stepped portion of the polycrystalline Si4 that will become the gate electrode was poor, resulting in an overhung state. It has been known for a long time that if a metal wiring made of aluminum or the like is formed in such a state, it is likely to break at the overhanging stepped portion. In the present invention, after forming the BPSG film 8, a contact hole 9i is formed in the source 6 and V-in 7 regions by photolithography and an anisotropic dry etching method using Freon gas.
, - A contact hole 10 was also formed on the polycrystalline Si4. Although this state is not shown in the figure, according to the results of observation using SnM, the side walls of the contact hole were almost vertical, which was an inconvenient state for metal wiring.

コンタクトホール形成後、ホトフシスト除去および所定
の洗浄工程を経てコンタクトホール9内に露出している
ソース6、ドレイン7の表面およびコンタクトホール1
0内に露出している多結晶5ilOの表面にlQnm程
度のS j Ozを熱酸化法によシ形成し7’?、(図
には示していない)。次にアルゴン(Ar)雰囲気中で
900C,20分間熱処理した。熱処理後の断面形状を
SEMにより観察した結果を第1図(b)に示した。熱
処理前に垂直であったコンタクトホールの側壁や多結晶
Si4の段差部におけるオーバーハングはBPSG自身
のり70−によって消滅し金属配線にとって極めて都合
のよい緩やかな傾斜を示していた。次に、7ツ化水素酸
と7フ化アンモニウムの混合液を用いて、前記コンタク
トホール内に形成しておいたlQnm程度の5jOzt
−除去し、スパッタ法により厚さ2QQnmの窒化チタ
y(TiN)11を形成した。条件はArと窒素の混合
ガスを圧力1a+Torrに維持して電極間に印加する
成力密度をLOW/an”にした。Tiからなる一方の
電極に対向する位置に34基板1を設置しtつ次にリソ
グラフィーとドライエツチング法を用いて’l’1N1
1にパターン形成を行なって配線とした(第1図(C)
)。
After forming the contact hole, the surfaces of the source 6 and drain 7 exposed in the contact hole 9 and the contact hole 1 are removed through photofung removal and a predetermined cleaning process.
S j Oz of about 1 Qnm is formed on the surface of the polycrystalline 5ilO exposed within 0 by thermal oxidation method. , (not shown). Next, heat treatment was performed at 900C for 20 minutes in an argon (Ar) atmosphere. The cross-sectional shape after the heat treatment was observed by SEM, and the results are shown in FIG. 1(b). The overhangs on the side walls of the contact hole and the stepped portions of the polycrystalline Si4, which were vertical before the heat treatment, disappeared due to the BPSG's own glue 70-, and showed a gentle slope that was extremely convenient for the metal wiring. Next, a 5jOzt layer of approximately 1Qnm was formed in the contact hole using a mixed solution of hydroseptatric acid and ammonium heptafluoride.
- was removed, and titanium nitride (TiN) 11 having a thickness of 2QQnm was formed by sputtering. The conditions were to maintain a mixed gas of Ar and nitrogen at a pressure of 1a+Torr and to set the force density applied between the electrodes to LOW/an''. 34 substrates 1 were installed at a position facing one electrode made of Ti. Next, using lithography and dry etching method, 'l'1N1
A pattern was formed on 1 to form wiring (Fig. 1 (C)
).

本実施例によれば1通常の表面段差領域のみならずドラ
イエツチング法の適用によって出現するコンタクトホー
ル部の垂直な側壁にも充分緩やかな傾斜をもたせること
ができ、’rtNのlfr、!iiを防止でさる効果が
おる。、また%BPSGをリフローさせるための熱処理
を行なう前にコンタクトホール9内の基板表面およびコ
ンタクトホール10内の多結晶Siの表面を5i(h膜
で被覆している。そのため、リフローさせるための熱処
理においてBPSGから飛散してきたB、Pもしくはそ
れらの化合物がコンタクト内の基板表面もしくは多結晶
Si表面にドープされることにより生ずるTiN11と
ソース、ドレイン、多結晶Siとの間の導通不良を防止
することができる。さらに、BPSG8の下層にはS 
j O25が形成しであるので、コンタクトホール内の
基板表面及び多結晶Si表面にS i Ozを形成する
際及びその後の熱処理において、BPSGに含有される
B、Pが拡散により基板もしくは多結晶Siにドープさ
れ、上記導通不良及び特性変動が生ずるのを防止するこ
とができる。
According to this embodiment, not only the normal surface step region but also the vertical sidewall of the contact hole portion that appears by applying the dry etching method can be provided with a sufficiently gentle slope, and the lfr of 'rtN, ! It is effective in preventing ii. Also, before performing heat treatment for reflowing %BPSG, the surface of the substrate in contact hole 9 and the surface of polycrystalline Si in contact hole 10 are covered with a 5i (h film. Therefore, heat treatment for reflowing To prevent poor conduction between TiN11 and the source, drain, and polycrystalline Si caused by doping of B, P, or their compounds scattered from BPSG into the substrate surface or polycrystalline Si surface in the contact. In addition, in the lower layer of BPSG8, S
j Since O25 is formed, when forming SiOz on the substrate surface and polycrystalline Si surface in the contact hole and during the subsequent heat treatment, B and P contained in BPSG diffuse into the substrate or polycrystalline Si. It is possible to prevent the conduction defects and characteristic fluctuations from occurring.

なお本実施例では金属配線にTiNを用い友が、Atや
タングステンシ・リサイドなどの各種シリサイドあるい
はTiNとシリサイドの積層膜などであっても効果は同
じである。また、B2O3の濃度を制御しているので吸
湿による異物発生や水洗によるB2O3の消滅などの問
題は発生せず、さらに実施例の本文中では述べなかった
が、TiN杉成後あるいはWSi2とTiNの積層膜形
成後に熱処理を行なってもその表面が波うつような問題
は発生しなかった。
In this embodiment, TiN is used for the metal wiring, but the effect is the same even if the metal wiring is made of various silicides such as At or tungsten silicide, or a laminated film of TiN and silicide. In addition, since the concentration of B2O3 is controlled, problems such as the generation of foreign matter due to moisture absorption and the disappearance of B2O3 due to water washing do not occur.Furthermore, although not mentioned in the main text of the example, after TiN cedar formation or when WSi2 and TiN Even when heat treatment was performed after forming the laminated film, no problem such as the surface undulating occurred.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、9001:’以下の低温で極めて効果
的にリフa−できるので金属配線のm線防止に大きな効
果がある。また、900C以下でのりフローを可能とし
たので半導体基板内に予め形成されている不純物領域の
接合深さの変化にほとんど影響しないため、微細素子を
イする超LSIを信頼性よく製造できる効果がある。
According to the present invention, it is possible to extremely effectively ref-A at a low temperature of 9001:' or lower, which is highly effective in preventing m-rays from metal wiring. In addition, since the adhesive flow is possible at 900C or less, it has little effect on changes in the junction depth of the impurity region pre-formed in the semiconductor substrate, making it possible to reliably manufacture ultra-LSIs that incorporate minute elements. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(C)は本発明の一実施例を説明するた
(C) 第 1 図
Figures 1 (a) to (C) illustrate one embodiment of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板上に形成した絶縁層に開孔を設け絶縁層
上に形成する導体と該絶縁層下の導電層もしくは半導体
基板とを接続する構造を少なくとも備えた半導体装置に
おいて、該絶縁層が1.5モル%〜4.0モル%のP_
2O_5および8モル%〜14モル%のB_2O_3を
含有するガラス層を少なくとも含んで構成されているこ
とを特徴とする半導体装置。 2、前記ガラス層より下層に、前記ガラス層よりP_2
O_5もしくはB_2O_3の含有量の少ない絶縁層を
有していることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の半導体装置。 3、半導体基板上に1.5モル%〜4.0モル%のP_
2O_5および8モル%〜14モル%のB_2O_3を
含有するガラス層を少なくともその一部として含む絶縁
層を形成する工程と、上記絶縁層に開孔を設ける工程と
、開孔によつて露出した導電層もしくは半導体基板表面
に薄い酸化膜を形成する工程と、熱処理して前記ガラス
層を平滑化する工程と、前記開孔内の導電層もしくは半
導体基板表面に形成した薄い酸化膜を除去する工程と、
導電性薄膜を形成する一連の工程を少なくとも含んで成
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 4、前記ガラス層より下層に、前記ガラス層よりP_2
O_5もしくはB_2O_3の含有量の少ない絶縁層を
形成することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
半導体装置の製造方法。 5、前記ガラス層を平滑化する際の熱処理の温度が90
0℃以下であることを特徴とする特許請求の範囲第3項
ないし第4項記載の半導体装置の製造方法。
[Claims] 1. A semiconductor device that includes at least a structure in which an opening is formed in an insulating layer formed on a semiconductor substrate and a conductor formed on the insulating layer is connected to a conductive layer or a semiconductor substrate under the insulating layer. , the insulating layer contains 1.5 mol% to 4.0 mol% of P_
A semiconductor device comprising at least a glass layer containing 2O_5 and 8 mol% to 14 mol% of B_2O_3. 2. P_2 below the glass layer, below the glass layer
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising an insulating layer with a low content of O_5 or B_2O_3. 3. 1.5 mol% to 4.0 mol% P_ on the semiconductor substrate
2O_5 and a glass layer containing 8 mol% to 14 mol% of B_2O_3 as at least a part of the insulating layer; forming an opening in the insulating layer; and forming a conductive layer exposed by the opening. a step of forming a thin oxide film on the surface of the conductive layer or the semiconductor substrate; a step of smoothing the glass layer by heat treatment; and a step of removing the thin oxide film formed on the conductive layer in the opening or the surface of the semiconductor substrate. ,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising at least a series of steps of forming a conductive thin film. 4. P_2 below the glass layer, below the glass layer
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein an insulating layer with a low content of O_5 or B_2O_3 is formed. 5. The temperature of the heat treatment when smoothing the glass layer is 90℃.
5. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the temperature is 0° C. or lower.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002076342A (en) 2000-09-05 2002-03-15 Fuji Electric Co Ltd Trench gate type semiconductor device
US10886398B2 (en) 2018-06-12 2021-01-05 Fuji Electric Co., Ltd. Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device

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