JPH01138736A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH01138736A JPH01138736A JP29825887A JP29825887A JPH01138736A JP H01138736 A JPH01138736 A JP H01138736A JP 29825887 A JP29825887 A JP 29825887A JP 29825887 A JP29825887 A JP 29825887A JP H01138736 A JPH01138736 A JP H01138736A
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Links
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
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〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に平坦性のき
わめて良好な眉間絶縁膜の形成方法に関する。
わめて良好な眉間絶縁膜の形成方法に関する。
半導体集積回路装置を製造する際の層間絶縁膜材料には
、熱処理温度が低くできることからＢＰＳＧ膜が最近広
く用いられている。しかしながら、更に微細構造の半導
体集積回路装置を得ようとする場合ではＢＰＳＧ膜の流
動の仕方はよりなだらかにはなるが、ＢＰＳＧ膜自身の
表面張力の強さにより段差部の高い所がより厚くなるの
で、比較的角度のついた形状の眉間絶縁膜が形成され易
い。
、熱処理温度が低くできることからＢＰＳＧ膜が最近広
く用いられている。しかしながら、更に微細構造の半導
体集積回路装置を得ようとする場合ではＢＰＳＧ膜の流
動の仕方はよりなだらかにはなるが、ＢＰＳＧ膜自身の
表面張力の強さにより段差部の高い所がより厚くなるの
で、比較的角度のついた形状の眉間絶縁膜が形成され易
い。
第３図および第４図はそれぞれ従来の製造方法によって
形成された層間絶縁膜の形状を示す半導体集積回路装置
の断面図である。すなわち、第３図は半導体基板１上に
、例えば約０．７μｍの厚さの約１μｍの幅の多結晶シ
リコン膜からなる第１層目の配線層２が形成されている
場合を示すものであるが、厚さ約０．５μｍのＢＰＳＧ
膜３をＣＶＤ法により第１層目の配線層２上に堆積して
温度９００ ’Ｃ程度の熱処理をすると、第１層目の配
線層２の上部は盛り上り傾斜はきつくなる。この形状を
解決するためこの全面にＰ Ｓ Ｇ膜を堆積し、更にり
（Ｐ）を拡散して流動化したＰＳＧｉ４を形成したもの
が第４図に示す構造のものである。この方法によると層
間絶縁膜の形状はより平坦化されるが、この場合には、
表面にＢＰＳＧ膜およびＰＳＧ膜とは全く成分の違うＢ
ＰＯ系物質５から成る非流動物が形成される。この物質
はリン（Ｐ）拡散工程の際形成されるＢＰＳＧ膜とリン
（Ｐ）との反応物であると言われているが、眉間絶縁膜
表面に凹凸を作るので好ましくない。
形成された層間絶縁膜の形状を示す半導体集積回路装置
の断面図である。すなわち、第３図は半導体基板１上に
、例えば約０．７μｍの厚さの約１μｍの幅の多結晶シ
リコン膜からなる第１層目の配線層２が形成されている
場合を示すものであるが、厚さ約０．５μｍのＢＰＳＧ
膜３をＣＶＤ法により第１層目の配線層２上に堆積して
温度９００ ’Ｃ程度の熱処理をすると、第１層目の配
線層２の上部は盛り上り傾斜はきつくなる。この形状を
解決するためこの全面にＰ Ｓ Ｇ膜を堆積し、更にり
（Ｐ）を拡散して流動化したＰＳＧｉ４を形成したもの
が第４図に示す構造のものである。この方法によると層
間絶縁膜の形状はより平坦化されるが、この場合には、
表面にＢＰＳＧ膜およびＰＳＧ膜とは全く成分の違うＢ
ＰＯ系物質５から成る非流動物が形成される。この物質
はリン（Ｐ）拡散工程の際形成されるＢＰＳＧ膜とリン
（Ｐ）との反応物であると言われているが、眉間絶縁膜
表面に凹凸を作るので好ましくない。
以上述べたように、従来の製造方法ではより平坦な層間
絶縁膜が形成できないので、第２層目以降の配線層の形
成に重大な支障をもたらしている。この問題点は配線層
の幅がサブミクロン時代の半導体集積回路装置の製造に
とってますます重大な意味を持つものである。
絶縁膜が形成できないので、第２層目以降の配線層の形
成に重大な支障をもたらしている。この問題点は配線層
の幅がサブミクロン時代の半導体集積回路装置の製造に
とってますます重大な意味を持つものである。
本発明の目的は、上記の情況に鑑み、線幅がサブミクロ
ン配線層の段差をきわめて有効に平坦化し得る層間絶縁
膜形成工程を備えた半導体装置の製造方法を提供するこ
とである。
ン配線層の段差をきわめて有効に平坦化し得る層間絶縁
膜形成工程を備えた半導体装置の製造方法を提供するこ
とである。
本発明によれば、半導体装置の製造方法は、半導体基板
表面に第１層目の配線層を形成する工程と、前記第１層
目の配線層上にＢＰＳＧ膜を堆積する工程と、前記ＢＰ
ＳＧ膜を流動化させる熱処理工程と、前記流動化したＢ
ＰＳＧ膜上に、高濃度のＰＳＧ膜を形成する工程と、前
記高濃度ＰＳＧ膜の全面にリンを拡散し前記第１層目の
配線層上のＢＰＳＧＩｌｉを順次ＰＳＧ膜に置換する前
記高濃度ＰＳＧ膜の平坦化工程とを含む眉間絶縁膜の形
成工程を備えることを含む。
表面に第１層目の配線層を形成する工程と、前記第１層
目の配線層上にＢＰＳＧ膜を堆積する工程と、前記ＢＰ
ＳＧ膜を流動化させる熱処理工程と、前記流動化したＢ
ＰＳＧ膜上に、高濃度のＰＳＧ膜を形成する工程と、前
記高濃度ＰＳＧ膜の全面にリンを拡散し前記第１層目の
配線層上のＢＰＳＧＩｌｉを順次ＰＳＧ膜に置換する前
記高濃度ＰＳＧ膜の平坦化工程とを含む眉間絶縁膜の形
成工程を備えることを含む。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例を示す眉
間絶縁膜の形成工程図である。
間絶縁膜の形成工程図である。
本実施例によれば、半導体基板１上には従来法と同様に
厚さ約０．７μｍ９幅約１μｍの多結晶シリコン膜から
なる第１層目の配線層２が形成され、ついでその上に厚
さ約０．５μｍのＢＰＳＧ膜３がＣＶＤ法により成長さ
れた後、熱処理により流動される。この熱処理はスチー
ム雰囲気で行った方がより平坦になり、また、ＢＰＳＧ
膜中のボロン（Ｂ）の安定化の為にも有効である。その
後ＣＶＤ法を用いて厚さ約０．３μｍの高濃度（例えば
１２モル％のリン濃度）のＰＳＧＳｅＯ２長される。〔
第１図（ａ）参照〕。
厚さ約０．７μｍ９幅約１μｍの多結晶シリコン膜から
なる第１層目の配線層２が形成され、ついでその上に厚
さ約０．５μｍのＢＰＳＧ膜３がＣＶＤ法により成長さ
れた後、熱処理により流動される。この熱処理はスチー
ム雰囲気で行った方がより平坦になり、また、ＢＰＳＧ
膜中のボロン（Ｂ）の安定化の為にも有効である。その
後ＣＶＤ法を用いて厚さ約０．３μｍの高濃度（例えば
１２モル％のリン濃度）のＰＳＧＳｅＯ２長される。〔
第１図（ａ）参照〕。
その後、全面にリン（Ｐ）を拡散させることにより、高
濃度ＰＳＧＷＡ６を流動化させ低い箇所に厚く集まるよ
う導く。この際、リン（Ｐ）拡散が進むにつれて第１層
目の配線層２上の盛り上った箇所のＢＰＳＧ膜３は順次
ＰＳＧ膜６にとって代わられ、全体的に非常に平坦な、
すなわち、流動したＢＰＳＧ膜３と流動したＰＳＧＳｅ
Ｏ２層構造から成る眉間絶縁膜を得ることができる〔第
１図（ｂ）参照〕。
濃度ＰＳＧＷＡ６を流動化させ低い箇所に厚く集まるよ
う導く。この際、リン（Ｐ）拡散が進むにつれて第１層
目の配線層２上の盛り上った箇所のＢＰＳＧ膜３は順次
ＰＳＧ膜６にとって代わられ、全体的に非常に平坦な、
すなわち、流動したＢＰＳＧ膜３と流動したＰＳＧＳｅ
Ｏ２層構造から成る眉間絶縁膜を得ることができる〔第
１図（ｂ）参照〕。
従って、第２層目の配線層を形成する際は、得られた眉
間絶縁膜が非常に平坦なので、支障なくフォトエツチン
グを行うことができる。
間絶縁膜が非常に平坦なので、支障なくフォトエツチン
グを行うことができる。
第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の実施例を示す層間
絶縁膜の形成工程図である。本実施例によれば、前実施
例と同じく半導体基板１の面上に堆積されたＢＰＳＧ膜
３の表面に高濃度のＰＳＧＳｅＯ２成される。ついで半
導体基板１の裏面を被う酸化膜を除去して裏面を露出さ
せる〔第２図（ａ）参照〕。
絶縁膜の形成工程図である。本実施例によれば、前実施
例と同じく半導体基板１の面上に堆積されたＢＰＳＧ膜
３の表面に高濃度のＰＳＧＳｅＯ２成される。ついで半
導体基板１の裏面を被う酸化膜を除去して裏面を露出さ
せる〔第２図（ａ）参照〕。
その後前実施例と全く同じ手法によるリン（Ｐ）の全面
拡散により、流動したＢＰＳＧ膜３と流動した高濃度の
ＰＳＧＳｅＯ２層構造から成る層間絶縁膜を形成する。
拡散により、流動したＢＰＳＧ膜３と流動した高濃度の
ＰＳＧＳｅＯ２層構造から成る層間絶縁膜を形成する。
この際、裏面にもリン（Ｐ）が同時に拡散され、裏面に
リンの拡散層７およびリン拡散によって得られたＰＳＧ
膜８がそれぞれ形成される〔第２図（ｂ）参照〕。
リンの拡散層７およびリン拡散によって得られたＰＳＧ
膜８がそれぞれ形成される〔第２図（ｂ）参照〕。
この裏面へのリン拡散はリン（Ｐ）によるゲッタリング
を０行う為であり、半導体装置のリーク電流の低減に効
果がある。
を０行う為であり、半導体装置のリーク電流の低減に効
果がある。
その後、例えばフッ酸系のバッファ液を用いて裏面のリ
ン拡散によって得られたＰＳＧ膜８および表面の高濃度
ＰＳＧ膜６をそれぞれ除去する。
ン拡散によって得られたＰＳＧ膜８および表面の高濃度
ＰＳＧ膜６をそれぞれ除去する。
〔第２図（ｃ）参照〕。
高濃度ＰＳＧＭ６とＢＰＳＧ膜３とはエツチング・レイ
トが違うので、時間を適正に設定すればＢＰＳＧ膜３を
殆どエツチングせずに流動した形で残すことができる。
トが違うので、時間を適正に設定すればＢＰＳＧ膜３を
殆どエツチングせずに流動した形で残すことができる。
また、バッチ型の等方性のプラズマエツチングを用いて
もエツチング・レイトの差が利用できるので厳密な制御
を必要とすることなく、ＰＳＧ膜のみを容易にエツチン
グ除去し得る。このように得られた眉間絶縁膜の形状は
、当初の単一層ＢＰＳＧ膜に比べより平坦化されている
ばかりでなく、併せてリーク電流を低減し得る構造も同
時に実現される。
もエツチング・レイトの差が利用できるので厳密な制御
を必要とすることなく、ＰＳＧ膜のみを容易にエツチン
グ除去し得る。このように得られた眉間絶縁膜の形状は
、当初の単一層ＢＰＳＧ膜に比べより平坦化されている
ばかりでなく、併せてリーク電流を低減し得る構造も同
時に実現される。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、特に高価
な装置を使うことなく層間絶縁膜がより平坦化できるの
で、上部配線層のフォトエツチングを容易に行うことが
できる。特に配線幅がサブミクロン時代の半導体集積回
路装置の製造に実施した場合の効果はきわめて顕著であ
る。
な装置を使うことなく層間絶縁膜がより平坦化できるの
で、上部配線層のフォトエツチングを容易に行うことが
できる。特に配線幅がサブミクロン時代の半導体集積回
路装置の製造に実施した場合の効果はきわめて顕著であ
る。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例を示す層
間絶縁膜の形成工程図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明
の他の実施例を示す層間絶縁膜の形成工程図、第３図お
よび第４図はそれぞれ従来の製造方法によって形成され
た層間絶縁膜の形状を示す半導体集積回路装置の断面図
である。 １・・・半導体基板、２・・・第１層目の配線層、３・
・・ＢＰＳＧ膜、６・・・高濃度のＰＳＧ膜、７・・・
裏面のリン拡散層、８・・・裏面のリンの拡散に得られ
たＰＳＧ膜。
間絶縁膜の形成工程図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明
の他の実施例を示す層間絶縁膜の形成工程図、第３図お
よび第４図はそれぞれ従来の製造方法によって形成され
た層間絶縁膜の形状を示す半導体集積回路装置の断面図
である。 １・・・半導体基板、２・・・第１層目の配線層、３・
・・ＢＰＳＧ膜、６・・・高濃度のＰＳＧ膜、７・・・
裏面のリン拡散層、８・・・裏面のリンの拡散に得られ
たＰＳＧ膜。
Claims (1)
- 半導体基板表面に第１層目の配線層を形成する工程と
、前記第１層目の配線層上にＢＰＳＧ膜を堆積する工程
と、前記ＢＰＳＧ膜を流動化させる熱処理工程と、前記
流動化したＢＰＳＧ膜上に高濃度のＰＳＧ膜を形成する
工程と、前記高濃度ＰＳＧ膜の全面にリンを拡散し前記
第１層目の配線層上のＢＰＳＧ膜を順次ＰＳＧ膜に置換
する前記高濃度ＰＳＧ膜の平坦化工程とを含む層間絶縁
膜の形成工程を備えることを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29825887A JPH01138736A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29825887A JPH01138736A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138736A true JPH01138736A (ja) | 1989-05-31 |
Family
ID=17857296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29825887A Pending JPH01138736A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01138736A (ja) |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP29825887A patent/JPH01138736A/ja active Pending
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