JPH03120744A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特
に、その間に絶縁層を介して形成された複数の導電層か
らなる多層配線構造を有する半導体装置およびその製造
方法に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は、従来の半導体装置における配線構造の一例を
示す部分断面図である。図において、シリコン等の半導
体基板１の上にはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　　Ｒａｎ
ｄｏｍ　　Ａｃｃｅｓｓ　　Ｍｅｍｏｒｙ）セル２か形
成されている。このＤＲＡＭセル２の上には、第１の絶
縁層３が形成されている。この第１の絶縁層３の上には
、互いに所定の間隔を隔てて第１の配線層４が形成され
ている。

第１の配線層４を覆うように、第１の絶縁層３の上には
第２の絶縁層５が形成されている。この第２の絶縁層５
を介して、その上に形成された第２の配線層６と、第１
の配線層４とが互いに絶縁されている。

第３図に示される従来の配線構造においては、第１の配
線層４の上に形成される第２の絶縁層５には、その上に
形成される第２の配線層６のパタニングを良好にし、か
つ配線の信頼性を向上させるために、十分な平坦性が要
求される。以下、第３図に示される配線構造の製造方法
について、特に第２の絶縁層５の形成に着目して説明す
る。

第４Ａ図〜第４Ｆ図は、上記の配線構造の形成を工程順
に示す部分断面図である。なお、第１の配線層４および
第２の配線層６には、アルミニウム、高融点金属等の金
属配線層、および高融点金属シリサイド配線層、多結晶
シリコン配線層等が用いられるが、ここでは、第１の配
線層４および第２の配線層６がアルミニウム配線層であ
る場合について説明する。

第４Ａ図を参照して、半導体基板１の主表面に、ＤＲＡ
Ｍセル（スタック・セル）２が形成される。

このＤＲＡＭセル２は、素子分離用酸化膜３０１、トラ
ンスファ・ゲート電極３０２、不純物拡散層３０３、ワ
ード線３０４、記憶ノード３０５、キャパシタ絶縁膜３
０６、セルプレート３０７および絶縁膜３０９から構成
されている。

第４Ｂ図を参照して、ＤＲＡＭセル２の形成された半導
体基板１の全面上に第１の絶縁層３が形成される。その
後、写真製版技術やエツチング技術を用いて第１の絶縁
層３の所定の部分にコンタクト孔３０８が開孔される。

このコンタクト孔３０８を介して不純物拡散層３０３に
電気的に接触するように、ビット線として、第１の配線
層４であるアルミニウム配線層が形成される。

第４Ｃ図を参照して、第１の配線層４の上には、たとえ
ば、シラン（ＳｉＨ，）と、酸素（０２）あるいは亜酸
化窒素（Ｎ２０）とを用いて、３００〜４５０℃の膜堆
積温度において熱やプラズマを用いた化学気相薄膜成長
法（ＣＶＤ　；　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｖａｐｏｒ　　
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により、シリコン酸化膜１１が
堆積される。

第４Ｄ図を参照して、シリコン酸化膜１１の上には、シ
ラノール（Ｓ　Ｌ　　（ＯＨ）　４１等を主成分とする
無機塗布絶縁膜１２が形成される。その後、４００℃以
上の温度でベーキング処理が施されることにより、その
表面が平坦化される。

第４Ｅ図を参照して、第４Ｃ図で示された方法と同様の
方法によりシリコン酸化膜１３が無機塗布絶縁膜１２の
上に堆積される。

最後に、第４Ｆ図を参照して、シリコン酸化膜１１．１
３と無機塗布絶縁膜１２とからなる第２の絶縁層５の上
には、第２の配線層６として、たとえば、アルミニウム
配線層が形成される。このようにして、第３図に示され
る配線構造が完成する。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の配線構造における第２の絶縁層５を、上述の方法
によって形成する場合、以下のような問題点があった。

配線の微細化に伴ない、配線間隔が狭くなる。

この配線間隔がサブミクロン・オーダになると、配線層
間に堆積される無機塗布絶縁膜１２の厚みｔｏが大きく
なる。そのため、後工程においてベーキング処理が施さ
れると、第５図に示されるように無機塗布絶縁膜１２に
クラック１４が発生ず０ る。これは、無機塗布絶縁膜１２がベーキング処理の工
程において急激な体積収縮を伴なうことに起因する。た
とえば、シラノール（Ｓ　ｉ　　（ＯＨ）４）等を主成
分とする無機塗布絶縁膜１２の場合、その厚みｔ。が０
，５μｍ以上になるとクラック１４が発生しやすくなる
。

このように、無機塗布絶縁膜１２にクラック］４が生じ
ると、その上にシリコン酸化膜１３が堆積されても、無
機塗布絶縁膜］２の形状がシリコン酸化膜１３に反映さ
れ、第２の配線層６のパタニングが阻害される。第６図
に示されるように、クラック１４が発生した部分におい
てステップ・カバレッジが悪くなるために、第２の配線
層６が断線することになる。このように第２の絶縁層に
発生したクラックが配線の信頼性に重大な影響を及ぼす
。

そこで、このような無機塗布絶縁膜］２の欠点を解消す
る方法として、ＣＶＤ法によって形成した絶縁膜のみで
（［４坦化を図るという試みがある。

その１つとして、有機シラン、たとえば、ＴＥ。

１ Ｓ　　（（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ　　　ｏｒｔｈｏ　　
　５ｉ１ｉｃａｔｅ）、テトラエトキシシラン・５ｉ（
ＯＣ２Ｈ５）　４１　と酸素を用い、３００〜４５０°
Ｃの膜堆積温度でプラズマＣＶＤ法により堆積されるシ
リコン酸化膜、あるいはＴＥ０１と酸素を用い、６００
〜８００℃の膜堆積温度て熱ＣＶＤ法により堆積される
シリコン酸化膜が平坦化のために用いられる。また、も
う１つの例として、同様にＴＥ０１等の有機シランとオ
ゾン（ｏ３）を用い、３００〜４５０℃の膜堆積湿度で
熱ＣＶＤ法により堆積されるシリコン酸化膜が甲、担化
のために用いられる。

上記のシリコン酸化膜は、いずれも有機シランを用いる
ことにより化学気相反応時の基板表面における反応の割
合が増加するので、従来のシラン（Ｓ　ｉ　Ｈ４）と酸
素あるいは亜酸化窒素とを用いた場合に比べて、ステッ
プ・カバレッジに優れたシリコン酸化膜となる。

しかしながら、旧名のＴＥＯ８＋０２系プラズマＣＶＤ
・シリコン酸化膜またはＴＥＯ８＋０２］　２ 系熱ＣＶＤ・シリコン酸化膜２１は、第７Ｂ図に示され
るように、従来のシラン（Ｓ　ｉ、　Ｈ４）を用いたシ
リコン酸化膜２０（第７Ａ図）に比べると、ステップ・
カバレッジは良好であるが、サブミクロン・オーダの配
線間を埋め込んで平坦化することはできない。これは、
プラズマＣＶＤ法または熱ＣＶＤ法を用いているため、
プラズマ中における化学気相反応の割合、または気相中
ての化学気相反応の割合が比較的多いからである。した
がって、配線間隔の狭い部分では、第７Ｂ図に示すよう
に空洞２２が生じてしまう。

また、後者のＴ　Ｅ　ＯＳ　−１−０３系熱ＣＶＤ・シ
リコン酸化膜２３は、第８図に示されるように、その膜
厚が大きくなると、クラック２４が発生しゃすい。これ
は、基板表面における化学気相反応（表面縮合化反応）
か主であるため、非常に良好なステップ・カバレッジを
呈するか、膜厚が大きくなると、膜自体の収縮応力が働
くことに起因する。

さらに、ＴＥ０１を用い、低温度で形成したン　３ リコン酸化膜の共通の課題として、膜中にＯＨ基を含ん
でいるので、膜の絶縁性においても従来のシラン系酸化
膜に比べると劣るという問題点があった。

そこで、この発明は、」１記のような問題点を解消する
ためになされたもので、第１の配線層の上に形成される
第２の絶縁層として、クラック耐性に優れ、かつ平坦性
や絶縁性も良好な絶縁層が形成される半導体装置および
その製造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］ この発明の第１の局面に従った半導体装置は、１′、導
体基板と、第１の絶縁層と、第１の導電層と、第２の絶
縁層と、第２の導電層とを備える。第１の絶縁層は、半
導体基板の主表面の上に形成されている。第１の導電層
は、第１の絶縁層の上に選択的に間隔を隔てて形成され
ている。第２の絶縁層は、第１の絶縁層と第１の導電層
の上に形成さ才ｌている。第２の絶縁層は、第］のシリ
コン酸化物層と第２のシリコン酸化物層とが交互に積層
さ］４ れて形成されている。第１のシリコン酸化物層は、有機
シランとオゾンと酸素または亜酸化窒素とを主成分とす
る気相からプラズマ励起により化学気相薄膜成長させら
れたものである。第２のシリコン酸化物層は、有機シラ
ンとオゾンと酸素または亜酸化窒素とを主成分とする気
相がら熱励起により化学気相薄膜成長させられたもので
ある。第２の絶縁層の上には第２の導電層か形成されて
いる。

第１のシリコン酸化物層および第２のシリコン酸化物層
の各膜厚は、２００ＯＡ以下である。

この発明の第２の局面に従った半導体装置によれば、第
１のシリコン酸化物層は、シランと酸素または亜酸化窒
素とを主成分とする気相から熱励起またはプラズマ励起
により化学気相薄膜成長させられたものである。第２の
シリコン酸化物層は、有機シランとオゾンとを主成分と
する気相がら熱励起またはプラズマ励起により化学気相
薄膜成長させられたものである。

この発明の第３の局面に従った半導体装置によれば、第
１のシリコン酸化物層は、有機シランと５ 酸素または亜酸化窒素とを主成分とする気相から熱励起
により化学気相薄膜成長させられたものである。第２の
シリコン酸化物層は、有機シランとオゾンとを主成分と
する気相から熱励起により化学気相薄膜成長させられた
ものである。

この発明の第１の局面に従った半導体装置の製造方法に
よれば、まず、第１の絶縁層が半導体基板の主表面の上
に形成される。第１の絶縁層の上には、第１の導電層が
選択的に間隔を隔てて形成される。第１の絶縁層と第１
の導電層の上には、第２の絶縁層が形成される。第２の
絶縁層は、第１のシリコン酸化物層と第２のシリコン酸
化物層とか交互に積層されることによって形成される。

この第１および第２のシリコン酸化物層の形成は、化学
気相薄膜成長法を用いて、有機シランとオゾンと酸素ま
たは亜酸化窒素とを主成分とする気相中で間欠的にプラ
ズマを発生させることによって行なわれる。第２の絶縁
層の上には、第２の導電層が形成される。

この発明の第２の局面に従った半導体装置の製］６ 遣方法によれば、第１のシリコン酸化物層と第２のシリ
コン酸化物層の形成は、化学気相薄膜成長法を用いて、
プラズマまたは熱が印加された雰囲気中に、シランと酸
素または亜酸化窒素とを主成分とするガス、および有機
シランとオゾンとを主成分とするガスを交互に導入する
ことによって行なわれる。

この発明の第３の局面に従った半導体装置の製造方法に
よれば、第］のシリコン酸化物層と第２のシリコン酸化
物層との形成は、化学気相薄膜成長法を用いて、熱が印
加された雰囲気中に、有機シランと酸素または亜酸化窒
素とを主成分とするガス、および有機シランとオゾンと
を主成分とするガスを交互に導入することによって行な
われる。

［作用］ この発明においては、第２の絶縁層は、以下のようなシ
リコン酸化物層の組合わせからなる積層構造を有する。

（１）　有機シランとオゾンと酸素または亜酸化窒素と
を用いて形成されたプラズマＣＶＤ・シ　７ リコン酸化膜（第１のシリコン酸化物層）と、有機シラ
ンとオゾンと酸素または亜酸化窒素とを用いて形成され
た熱ＣＶＤ・シリコン酸化膜（第２のシリコン酸化物層
）。

（ｉｔ）　　シランと酸素または亜酸化窒素とを用いて
形成された熱（またはプラズマ）ＣＶＤ・シリコン酸化
膜（第１のシリコン酸化物層）と、有機シランとオゾン
とを用いて形成された熱（またはプラズマ）ＣＶＤ・シ
リコン酸化膜（第２のシリコン酸化物層）。

（ｊＨ）　　有機シランと酸素または亜酸化窒素とを用
いて形成された熱ＣＶＤ・シリコン酸化膜（第１のシリ
コン酸化物層）と、 有機シランとオゾンとを用いて形成された熱ＣＶＤ・シ
リコン酸化膜（第２のシリコン酸化物層）上記のような
シリコン酸化膜の組合わせからなる第２の絶縁層は、以
下のような作用をもたらす。

第１のシリコン酸化物層はクラック耐性が大きいが、ザ
ブミクロン・レベルの配線間の埋込を＋８ 分に行なうほどのステップ・カバレッジを有していない
。この第１のシリコン酸化物層の膜厚は２０００Å以下
であるので、サブミクロン・オーダの配線間隔の部分に
第１のシリコン酸化物層を堆積したとしても、第１の配
線層間において第７Ｂ図に示されるような空洞２２を生
じさせるはとの顕著なオーバ・ハング形状が生じない。

一方、第２のシリコン酸化物層は、ステップ・カバレッ
ジが良好であるか、膜厚を大きくすると、クラックが発
生しやすい。そのため、第２のシリコン酸化物層の各層
の膜厚を２０００八以下にすることにより、クラック耐
性に対する余裕（マージン）を大きくする。また、この
第２のシリコン酸化物層は、基板表面での化学気相反応
（表面縮合化反応）により、その堆積が行なわれる。そ
のため、この第２のシリコン酸化物層かザブミクロン・
レベルの配線間隔の段差部に堆積されると、この段差部
分の平坦化か図られ得る。

したがって、クラック耐性に優れた第１のシリコン酸化
物層と、平坦性に優れた第２のシリコン酸化物層とか交
互に堆積された積層構造によって第２の絶縁層か形成さ
れるので、平ｌ旦性と絶縁性の両者において良好な第２
の絶縁層が得られる。

そのため、この第２の絶縁層の上に形成される第２の導
電層が安定してパターニングされ、かつ第２の導電層か
らなる配線の歩留りおよび信頼性が向上する。

「実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図は、この発明に従った配線構造を示す部分断面図
である。図において、半導体基板１の上には、ＤＲＡＭ
セル（スタックやセル）２が形成されている。ＤＲＡＭ
セル２の上には第１の絶縁層３が形成されている。第２
の絶縁層３の上には、互いに間隔を隔てて第１の配線層
４が形成されている。第１の配線層４を覆うように、第
１の絶縁層３の上には第２の絶縁層］００が堆積されて
いる。

第２の絶縁層１０．０は、第１のシリコン酸化膜１０１
．１０３，１．０５，１０７と、第２のシリコン酸化膜
１０２，１０４，１０６とからなる。

第２の絶縁層］００は、以下の形成方法の異なった２種
類のシリコン酸化膜を組合わせたものである。

（ｉ）　　ＴＥ０１と０２と０３とのガスを用いてプラ
ズマＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜（以下、
ＴＥＯ３＋０２＋Ｏ，系プラズマＣＶＤ酸化膜と称する
。）１０’ｌ、１．０Ｂ、１０５１０７と、 Ｔ　Ｅ、　ＯＳと０２と０３とのガスを用いて、熱ＣＶ
Ｄ法により形成されたシリコン酸化膜（以下、ＴＥＯ８
＋０２＋０３系熱ＣＶＤ酸化膜と称する。

）１．０２，１０４，１．０６゜ （［）　　ＳｉＨ，と０２　（またはＮ２０）とのガス
を用いて熱（またはプラズマ）ＣＶＤ法により形成され
たシリコン酸化膜（以ド、ＳｉＨ４十０２系ＣＶＤ酸化
膜と称する。）１０１．１０３１．０５　１０７と、 ＴＥ０１と０３とのガスを用いて熱（またはプラズマ）
ＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化１ 膜（以下、ＴＥＯ３＋０３系ＣＶＤ酸化膜と称する。）
１．０２，１．０４，１０６゜ （ｉｉｉ）　　ＴＥ０１と０２（またはＮ２０）とのガ
スを用いて熱ＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜
（以下、ＴＥＯ８＋０２系ＣＶＤ酸化膜と称する。）１
０１，１０３，１０５，１．０７と、ＴＥ０１とＯｌと
のガスを用いて熱ＣＶＤ法により形成されたシリコン酸
化膜（以下、ＴＥ０１−１０３系ＣＶＤ酸化膜と称する
。）１．０２，１０４１０６゜ 第２の配線層１０８は、第２の絶縁層１００の４−に形
成されている。

次に、第１図に示される配線構造において特に第２の絶
縁層の形成方法について説明する。第２Ａ図〜第２Ｇ図
は、第１図に示された配線構造の形成方法を工程順に示
す部分断面図である。

まず、第２Ａ図を参照して、シリコン等の半導体基板］
の上にＤＲＡＭセル（スタック・セル）２が形成される
。このＤＲＡＭセル２は、素子分離用酸化膜３０］、ト
ランスファ・デーｌ−電極３９ Ｏ２、不純物拡散層３０３、ワード線３０４、記憶ノー
ド３０５、キャパシタ絶縁膜３０６、セルプレート３０
７および絶縁膜３０９から構成される。

第２Ｂ図を参照して、ＤＲＡＭセル２の形成された半導
体基板１の全面上に第１の絶縁層３が堆積される。写真
製版技術やエツチング技術を用いて、この第１の絶縁層
３の所定の部分にコンタクト孔３０８が開孔される。こ
のコンタクト孔３０８を介して不純物拡散層３０３の表
面に電気的に接触するように、ビット線として、第１の
配線層４であるアルミニウム配線層等が形成される。こ
れまでの工程は、従来の半導体装置の製造工程と同様で
ある。

第２Ｃ図を参照して、第１の配線層４を覆うように第１
のシリコン酸化膜１０１が形成される。

この第１層目のシリコン酸化膜の形成は、シリコン酸化
膜の種類にしたがって以下のように行なわれる。

ＴＥＯ５＋０２＋０３系プラズマＣＶＤ酸化膜３ を形成する場合、その膜形成は、ＴＥ０１と酸素とオゾ
ンとのガスを用いて３００〜４５０℃の膜堆積温度でプ
ラズマＣＶＤ法により行なわれる。

また、５ｉＨ１＋Ｏ７系ＣＶＤ酸化膜を形成する場合、
その膜形成は、ＳｉＨ４と０２（またはＮ２０）とのガ
スを用いて、３００〜４５０℃の膜堆積温度で熱（また
はプラズマ）ＣＶＤ法により行なわれる。さらに、ＴＥ
Ｏ３＋０２系熱ＣＶＤ酸比熱ＣＶＤ酸化膜Ｅ０１と０２
　（またはＮ２０）とのガスを用いて、６００〜８００
℃の膜堆積温度で熱ＣＶＤ法によって行なわれる。この
ＴＥＯ８＋０２系熱ＣＶＤ酸系膜ＣＶＤ酸化膜場合には
、第１の配線層４はタングステン等の高融点金属配線層
から構成される。

この第１のシリコン酸化膜は、絶縁性やクラック耐性に
優れているが、ステップ・カバレッジは、ザブミクロン
・レベルの配線間隔の埋込を行なうほど十分ではない。

たとえ・ば、ＴＥＯ８十〇、、　十０３系プラズマＣＶ
Ｄ酸化膜は、Ｔ　Ｅ　ＯＳ　＋０２系プラズマＣＶＤ酸
化膜と比較すれば、そのステ４ ツブ・カバレッジは向上する。これは、ＴＥ０１と０２
とによるプラズマ中での気相反応に加えて、ＴＥ０１と
０．とによ盃基板表面での化学気相反応（表面縮合化反
応）が起こるためである。しかしながら、このＴＥＯ５
＋０２　＋０．系プラズマＣＶＤ酸化膜は、サブミクロ
ン・レベルの配線間隔の埋込を行なうほど十分なステッ
プ・カバレッジを有しない。

第９Ａ図には、第１のシリコン酸化膜１０１の膜厚ｔ、
が２００ＯＡ以下の場合が示されている。

第９Ｂ図に示すように、第１のシリコン酸化膜１０９の
膜厚ｔ１が２０００人を越えるほど大きくなると、第１
の配線層４間の段差部においてオバハング１１０が生じ
てしまう。そのため、サブミクロン・オーダの配線間隔
を有する第１の配線層４の上に第１のシリコン酸化膜を
形成する場合、その膜厚ｔ、は２０００人以−ドとする
必要かある。

次に、第２Ｄ図を参照して、第１のシリコン酸化膜１０
１の上に、第２層目のシリコン酸化膜として第２のシリ
コン酸化膜１０２が堆積される。

５ この第２のシリコン酸化膜の形成は、シリコン酸化膜の
種類にしたかって以下のように行なわれる。

ＴＥＯ８十０．２　＋Ｏ，系熱ＣＶＤ酸化膜の形成は、
ＴＥ０１と酸素とオゾンとのガスを用いて、プラズマを
発生させずに３００〜４５０’Ｃの膜堆積温度において
熱ＣＶＤ法により行なわれる。また、ＴＥＯ８＋０３系
ＣＶＤ酸化膜１０２を形成する場合、ＴＥ０１とオゾン
とのガスを用いて、３００〜４５０℃の膜堆積温度にお
いて熱（またはプラズマ）ＣＶＤ法により、その膜形成
は行なわれる。さらに、ＴＥＯ８十〇、系熱ＣＶＤ酸化
膜を形成する場合、その膜形成は、ＴＥ０１とオゾンと
のガスを用いて、３００〜４５０℃の膜堆積温度で熱Ｃ
ＶＤ法により行なわれる。

この第２のシリコン酸化膜は、ステップ・カバレッジに
ついては非常に優れているが、クラック耐性に劣る。第
１０Ａ図には第２のシリコン酸化膜１０２の膜厚ｔ２が
２０００Ａ以下の場合が示されている。第１０Ｂ図に示
すように、第２のシリコン酸化膜１１１の膜厚ｔ２が２
０００人を越６ えるほどに大きくなると、この膜自体の収縮応力が大き
いのでクラック１１２が発生しやすい。そのため、サブ
ミクロン・オーダの配線間隔を有する第１の配線層４間
の段差部に第２のシリコン酸化膜を形成する場合、その
膜厚ｔ２を平坦部において２００ＯＡ以下とする必要が
ある。この第２のシリコン酸化膜は、上述のようにステ
ップ・カバレッジが良好であるため、配線段差部の平坦
化が図られ得る。

さらに、第２Ｅ図に示すように、第２Ｃ図に示された工
程と同様に、第３層目」のシリコン酸化膜として第１の
シリコン酸化膜１０３が、第２のシリコン酸化膜１．０
２の上に堆積される。この場合も、上記と同様の理由に
より、そのシリコン酸化膜の膜厚を２０００Å以下とす
る。

第２Ｆ図を参照して、第２Ｄ図に示される工程と同様に
、第４層目のシリコン酸化膜として第２のシリコン酸化
膜１０４が、第１のシリコン酸化膜１０３の上に堆積さ
れる。この場合も、上記と同様の理由により、そのシリ
コン酸化膜の膜厚を平坦部において２０００Å以下とす
る。

第２Ｇ図に示すように、以−ド、同様にシリコン酸化膜
を繰返して堆積することにより、第５層目」の第１のシ
リコン酸化膜１０５、第６層１」の第２のシリコン酸化
膜］０６および第７層１」の第］のシリコン酸化膜］−
０７か順に形成される。このようにして、第１のシリコ
ン酸化膜１０１．．１．０３゜１０５．１０７と、第２
のシリコン酸化膜１０２゜１０４．１０６とが交互に積
層された第２の絶縁層］００が形成される。

最後に、第２の絶縁層１００の上にアルミニウム配線層
等の第２の配線層１０８が形成される。

これにより、第１図に示される配線構造が完成する。

上述の上程において第２の絶縁層の形成は、たとえば、
第１１図、第１３図、または第１５図に示される化学気
相薄膜成長装置を用いて容易に行なわれ得る。第１１図
は、ＴＥＯ９＋０２＋Ｏ。

系プラズマＣＶＤ酸化膜と、ＴＥＯ８＋０２＋。

３系熱ＣＶＤ酸化膜とから構成される第２の絶縁層を形
成する場合に用いられる化学気相薄膜成長装置の一例を
示す概略構成図である。第１３図は、５ｉＨａ　＋０２
系ＣＶＤ酸化膜と、ＴＥＯ８＋０３系ＣＶＤ酸化膜とか
ら構成される第２の絶縁層を形成する場合に用いられる
化学気相薄膜成長装置の一例を示す概略構成図である。

第１５図は、Ｔ　Ｅ　ＯＳ　＋０２系熱ＣＶＤ酸化膜と
、ＴＥＯ８＋０３系熱ＣＶＤ酸体熱ＣＶＤ酸化膜２の絶
縁層を形成する場合に用いられる化学気相薄膜成長装置
の一例を示す概略構成図である。

以下、上記３つの化学気相薄膜成長装置の各々を用いて
膜堆積を行なう手順を説明する。

まず、第１１図を参照して、反応室チャンバ２０１の内
部には、ガス分散ヘッド２０２と基板ホルダ２０４とが
対向するように配置されている。

基板ホルダ２０４の上には、絶縁層が堆積されるべき半
導体基板２０３が載置されている。基板ホルダ２０４に
は、半導体基板２０３を所望の温度に加熱するためのヒ
ータ２０５か設けられている。

ガス分散ヘッド２０２には、ＴＥＯＳガス洪給う９ インバルブ２０８と、０２ガス供給ラインバルブ２０７
と、０３ガス供給ラインバルブ２０９とを介して、それ
ぞれのガス供給ラインが接続されている。カス分散ヘッ
ド２０２には、反応室チャンバ２０１の内部にプラズマ
を発生させるために高周波電源２１０が接続されている
。この高周波電源２］０には、高周波電力の０Ｎ１０Ｆ
Ｆスイツチ２１１が設けられている。カス分散ヘッド２
０２に対向する基板ホルダ２０４は接地電位に保たれて
いる。反応室チャンバ２０１は、その内部を所定の真空
状態に保つために、矢印で示されるように真空排気系２
１２に接続されている。

このような第１１図に示される化学気相薄膜成長装置を
用いて、半導体基板２０３か基板ホルダ２０４の上に置
かれた後、所望の温度、たとえば、３００〜４５０℃ま
でヒータ２０５により加熱される。その後、真空排気系
２］２を用いて反応室チャンバ２０１の内部が所望の真
空度、たとえば、１Ｏ−４Ｔｏｒｒ程度に達するまで排
気される。

ＴＥＯ３＋０２　＋０３系プラズマＣＶＤ酸化膜０ を堆積する場合には、ＴＥＯＳガス供給ラインバルブ２
０８と、０□ガス供給ラインバルブ２０７と、０３ガス
供給ラインバルブ２０９とが開かれる。ＴＥＯＳガスと
０２ガスと０３ガスとが、所定の流量でガス分散ヘッド
２０２を介して反応室チャンバ２０１の内部に１０〜１
００Ｔｏｒｒ程度の圧力下で供給される。この状態下に
おいて、高周波電力０Ｎ１０ＦＦスイツチ２１１をＯＮ
にすることにより、反応室チャンバ２０１の内部にプラ
ズマ２１３が発生させられる。このプラズマ励起により
、半導体基板２０３の上にシリコン酸化膜が化学気相薄
膜成長させられる。

また、続けて、ＴＥＯ８＋０２　＋Ｏ，系熱ＣＶＤ酸化
膜を堆積する場合には、ＴＥＯＳガス、０２ガス、０３
ガスとが供給された状態のままで、高周波電力０Ｎ１０
ＦＦスイツチ２１１がＯＦＦにされる。ガス分散ヘッド
２０２を介して反応室チャンバ２０１の内部に、１０〜
１００Ｔｏｒｒ程度の圧力下において、所定の流量のガ
スが供給される。これにより、半導体基板２０３の表面
上１ において、熱励起による化学気相反応が起こり、シリコ
ン酸化膜が堆積される。

ＴＥＯ３＋０２　＋ｏ、系プラズ７ＣＶＤ酸化膜と、Ｔ
ＥＯ８＋０２　＋０３系熱ＣＶＤ酸化膜とを同一の反応
室内で連続的に交互に繰返して堆積するためには、上述
の操作を交互に繰返せばよい。

つまり、ＴＥＯＳガスと０２ガスと０３ガスとを反応室
内に供給した状態で、高周波電力を間欠的に電極間（ガ
ス分散ヘッド２０２と基板ホルダ２０４との間）に印加
し、間欠的にプラズマを発生させる。これにより、同一
の反応室内で連続的に上記２種類のシリコン酸化膜を交
互に繰返して堆積した構造の絶縁層を形成することが可
能になる。

また、第１３図に示される化学気相薄膜成長装置によれ
ば、ガス分散ヘッド２０２にはＳｉＨ４ガス供給ライン
バルブ２０６を介して、ＳｉＨ４ガス供給ラインが接続
されている。高周波電源２１０は、ガス分散ヘッド２０
２に接続されていない。その他の構成は、第１１図に示
された化学気相薄膜成長装置と同様である。

２ このような第１３図に示される化学気相薄膜成長装置を
用いて、上述の第１１図の化学気相薄膜成長装置を用い
る場合と同様にして、半導体基板２０３が所望の温度、
たとえば、３００〜４５０℃まで加熱される。また、反
応室チャンバ２０１内は、所望の真空度、たとえば、１
０−’Ｔｏｒｒ程度に達するまで排気される。

まず、ＳｉＨ，＋Ｏ，，系ＣＶＤ酸化膜を堆積する場合
には、ＳｉＨ，ガス供給ラインバルブ２０６と、０２ガ
ス供給ラインバルブ２０７とが開かれる。ＳｉＨ４ガス
と０□ガスとが、所定の流量でガス分散ヘッド２０２を
介して反応室チャンバ２０１の内部に１０〜１００Ｔｏ
ｒｒ程度の圧力下で供給される。これにより、半導体基
板２０３の表面上において熱励起による化学気相反応が
起こり、シリコン酸化膜が堆積される。

また、続けて、ＴＥＯ８＋０３系ＣＶＤ酸化膜を堆積す
る場合には、ＳｉＨ４ガス供給ラインバルブ２０６と０
２ガス供給ラインバルブ２０７とが閉じられた後、ＴＥ
ＯＳガス供給ラインうルブ３ ２０８と０３ガス供給ラインバルブ２０９とが開かれる
。ガス分散ヘッド２０２を介して反応室チャンバ２１０
の内部に、１０〜１００Ｔｏｒｒ程度の圧カードで、た
とえば、１００００〜５００００ｐｐｍのＯ８を含む０
２ガスが供給される。これにより、半導体基板２０３の
表面上において熱励起による化学気相反応が起こり、シ
リコン酸化膜が堆積される。

Ｓｉ■４＋０２系ＣＶＤ酸化膜と、ＴＥＯ３＋０３系Ｃ
ＶＤ酸化膜とを同一の反応室内で連続的に交互に繰返し
て堆積するためには、上述の操作を交互に繰返せばよい
。つまり、ＳｉＨ４と０２とを主成分とするガス、ＴＥ
０１と０３とを主成分とするガスを交互に反応室内に供
給することにより、同一の反応室内で連続的に上記２種
類のシリコン酸化膜を交互に繰返して堆積した構造の絶
縁層を形成することができる。

さらに、第１５図に示される化学気相薄膜成長装置によ
れば、高周波電源２１０がガス分散ヘッド２０２に接続
されていない。その他の構成は、４ 第１１図に示される化学気相薄膜成長装置と同様である
。

このような第１５図に示される化学気相薄膜成長装置を
用いて、半導体基板２０．３か基板ホルダ２０４の上に
置かれた後、所望の温度、たとえば、６００〜８００　
’Ｃまで加熱される。その後、真空排気系２１２を用い
て反応室チャンバ２０１の内部が所望の真空度、たとえ
ば、１Ｏ−４Ｔｏｒｒ程度に達するまで排気される。

ます、ＴＥＯ８＋Ｏ７系熱ＣＶＤ酸系膜ＣＶＤ酸化膜る
場合には、ＴＥＯ８＋Ｏ，、ガス供給ラインバルブ２０
８と、０２ガス供給ラインバルブ２０７とが開かれる。

ＴＥＯＳガスと０２ガスとか、所定の流量でガス分散ヘ
ッド２０２を介して反応室チャンバ２０１の内部に１．
０〜１０［ＩＴｏ　ｒ　ｒ程度の圧力下で供給される。

これにより、半導体基板２０３の表面上において熱励起
による化学気相反応が起こり、シリコン酸化膜が堆積さ
れる。

また、続けて、Ｔ　Ｅ　ＯＳ　＋　０３系熱ＣＶＤ酸化
膜を堆積する場合には、ＴＥＯＳガス供給ラインう５ バルブ２０８と０２ガス倶給ラインバルブ２０７とが閉
じられた後、半導体基板２０３の加熱温度を３００〜４
５０℃に設定し、ＴＥＯＳガス供給ラインバルブ２０８
と０３ガス供給ラインバルブ２０９とが開かれる。ガス
分散ヘッド２０２を介１、て反応室チャンバ２０］の内
部に、１０〜１０Ｆ、）Ｔｏｒｒ程度の圧力ｌ・におい
て、所定の流量のガス、たとえば、１．　ＯＯ００−５
００００ｐ　ｐ　ｍの０３を含む０２ガスが供給される
。これにより、半導体基板２０３の表面上において熱励
起による化学気相反応か起こり、シリコン酸化膜が堆積
される。

ＴＥＯ８十〇、、系熱ＣＶＤ酸化膜と、ＴＥＯＳ−１０
３系熱ＣＶＤ酸化膜とを同一の反応室内で連続的に交互
に繰返して堆積するためには、上述の操作を交互に繰返
せばよい。つまり、ＴＥＯＳと０２とを主成分とするガ
ス、ＴＥＯＳと０３とを主成分とするガスを交互に反応
室内に供給することにより、同一の反応至内で連続的に
上記２種類のシリコン酸化膜を交互に繰返して堆積した
構造６ の絶縁層を形成することが可能になる。

なお、上記実施例においては、第２の絶縁層］００の最
下層および最上層が、共に第１のシリコン酸化膜である
場合を示している。しかしながら、本発明の］」的とす
るところは、２０００Å以下の比較的薄い膜厚を有する
２種ｊコｊのシリコン酸化膜を交互に堆積することであ
り、その最−Ｆ層および最上層のいずれか、あるいは両
者が第２のシリコン酸化膜であっても、同様の効果を奏
する。

また、」１記実施例においては、第１のシリコン酸化膜
と第２のシリコン酸化膜とを交１２にＪｉｌ槓すること
により、第２の絶縁層のすべてを形成する場合について
述べている。しかしながら、第２の絶縁層の平坦性をさ
らに向上させる目的で、−Ｆ２２種類のシリコン酸化膜
からなる絶縁層と、塗布絶縁膜とを組合わせたり、ある
いは上記２種類のシリコン酸化膜からなる絶縁層を堆積
した後に反応性イオン・エツチングやスパッタ・エツチ
ングとを用いてエッチバックを行なっても同様の効果を
奏する。すなわち、本発明に従ったｊ１ツ成方法を７ 用いて堆積された第１のシリコン酸化膜と第２のシリコ
ン酸化膜とを第２の絶縁層の一部として用いても、同様
の効果を奏する。

さらに、上記実施例においては、有機シランの一例とし
て、ＴＥＯＳを用いた場合を示している。

］、かし７なから、他の有機シラン、たとえば、５ｉ（
ｏｃＨ，）、　　［テトう・メトキシ・シラン］、Ｓｉ
　　（ＯｉＣａＨ７）４　［テトう・イソプロポキシ・
シラン］、（ｔ　Ｃ，Ｈ２Ｏ２）Ｓ　ｉ　　（ＯＯＣＣ
Ｈ３）　、［ＤＡＤＢＳ　；ジターシャリブトキシ・ア
セトキン・シラン］なとの有機シランを用い”Ｃも同様
の効果を奏する。

」１記実施例においては、何機シランと酸素、何機シラ
ンとオゾン、有機シランとオゾンと酸素、あるいはシラ
ンと酸素のみを用いて、膜形成を行へう場合について連
へている。これらのガスを主成分とし、膜のクラック耐
性をさらに向」−さぜる目的で、リン（Ｐ）やボロン（
Ｂ）等の不純物をシリコン酸化膜中に１・−ピングする
手段として、ｐ　ｏ　ｃｏ　ｃ　ｎ　３＞　ａ　　［リ
ン酸トリメチルエステル］８ やＢ　（ＯＣ２Ｎ５　）　３　　［ボロン・エチラート
］等のガスを添加した場合でも同様の効果を奏する。

また、上記実施例では、第１のシリコン酸化膜としてＴ
ＥＯ３＋０２　＋Ｏ８系プラズマＣＶＤ酸化膜を堆積す
る方法として、第２のシリコン酸化膜としてのＴＥＯ８
＋０２＋０３系熱ＣＶＤ酸化膜の成熱ＣＶＤ酸化膜ど変
えずに、高周波電力を間欠的に印加する方法について述
べている。しかしながら、ＴＥＯ８十０２＋０３系プラ
ズマｃＶＤ酸化膜の膜質やステップ・カバレッジをさら
に向上させる目的で、その成膜条件をＴＥＯ３＋０２＋
０３系熱ＣＶＤ酸化膜の成熱ＣＶＤ酸化膜に異ならせて
もよい。

たとえば、第１２図に示すように、電極間に高周波電力
を印加するときに同期させて、０３の流量を増加させる
。このとき、時間ＡにおいてＴＥＯ８＋０２＋０３系プ
ラズマＣＶＤ酸化膜が堆積される。これによれば、半導
体基板表面イ・１近の０３の濃度を高めることができる
ので、ＴＥＯ８と０３との基板表面での表面縮合化反応
による膜堆９ 積（表面反応）の割合が増加する。また、プラズマ中に
おいてＴＥＯＳと０２とが解離することによって発生す
る反応性ラジカルによる膜堆積（気相反応）に対する、
上記の表面縮合化反応による膜堆積の相対的な割合が増
加する。そのため、０３の流量を変化させない場合に比
べて、さらにステップ・カバレッジの優れたＴＥＯ８＋
０２　＋０、系プラズマＣＶＤ酸化膜を得ることができ
る。

なお、第１２図において時間ＢではＴＥＯ８＋０２＋０
３系熱ＣＶＤ酸化膜が成熱ＣＶＤ酸化膜実施例では、Ｔ
ＥＯ８＋０３系ＣＶＤ酸化膜を堆積する方法として、Ｓ
ｉＨ，＋Ｏ，，系ＣＶＤ酸化膜の成膜条件をほとんど変
えずに、供給するガスの種類のみを変更する方法につい
て述べている。しかしながら、ＴＥＯ３＋０３系Ｃ″Ｖ
Ｄ酸化膜の膜質やステップ・カバレッジをさらに向上さ
せる目的で、その成膜条件をＳｉＨ４＋０２系ＣＶＤ酸
化膜の成膜条件と意識的に異ならせてもよい。

たとえば、第１４図に示すように、ＴＥＯ８と０ Ｏ３とのガスを供給するのに同期させて、膜形成温度を
低くする。このとき、時間りにおいてＴＥＯＳ　＋　Ｏ
ａ系ＣＶＤ酸化膜が堆積される。なお、時間Ｃにおいて
はＳｉＨ４＋０２系ＣＶＤ酸化膜が堆積される。これに
よれば、気相中で発生する反応性ラジカルの量が減るの
で、気相中における反応が抑制される。また、ＴＥＯ８
と０３との基板表面での表面縮合化反応による膜堆積（
表面反応）の割合が相対的に増加する。したがって、成
膜条件を変化させない場合に比べて、さらにステップ・
カバレッジの優れたＴＥＯ８＋Ｏ，系Ｃ■Ｄシリコン酸
化膜を得ることができる。

さらに、上記実施例では、ＴＥＯ５＋０３系熱ＣＶＤ酸
体熱ＣＶＤ酸化膜法として、ＴＥＯ３十〇□系熱ＣＶＤ
酸化膜の成膜条件をほとんど変えずに、加熱温度のみを
変える方法について述べている。しかしながら、ＴＥＯ
３＋０３系熱ＣＶＤ酸比熱ＣＶＤ酸化膜ップ・カバレッ
ジをさらに向上させる目的で、その成膜条件をＴＥＯ３
＋０２系熱ＣＶＤ酸比熱ＣＶＤ酸化膜意識的に異ならせ
１ てもよい。

たとえば、第１６図に示すように、ＴＥＯ３と０３との
ガスを供給するのに同期させて、膜形成圧力を高くする
。このとき、時間ＦにおいてＴＥＯＳ＋Ｏ，系熱ＣＶＤ
酸化膜が堆積される。なお、時間ＥにおいてはＴＥＯ８
＋０２系熱ＣＶＤ酸比熱ＣＶＤ酸化膜。これによれば、
ＴＥＯ８と０３との基板表面での表面縮合化反応による
膜堆積（表面反応）の割合が相対的に増加する。そのた
め、さらにステップ・カバレッジの優れたＴＥＯ８＋０
３系熱ＣＶＤ酸比熱ＣＶＤ酸化膜できる。

また、上記実施例では、シランや有機シランと反応させ
、シリコン酸化膜を形成するための酸化性ガスとして、
酸素（０２）　、オゾン（０３）を用いた場合を示して
いる。しかしながら、熱やプラズマによって励起された
雰囲気中において解離し、同様の働きをする亜酸化窒素
（Ｎ２０）を用いても同様の効果を奏する。

上記実施例では、第１の配線層が主にアルミニウム配線
層の場合について述べているが、第１の２ 配線層が高融点金属（Ｗ、　Ｍ　ｏ　ＳＴ　ｉなど）か
らなる金属配線層、高融点金属シリサイド（ＷＳｉ２、
ＭｏＳｉ２、ＴｉＳｉ２など）からなる配線層、あるい
は多結晶シリコン配線層であっても同様の効果を奏する
。なお、第１の配線層の上に、ＴＥＯ８＋０２系熱ＣＶ
Ｄ酸系膜ＣＶＤ酸化膜場合には、高融点金属からなる金
属配線層、高融点金属シリサイドからなる配線層、ある
いは多結晶シリコン配線層によって、第１の配線層が構
成されてもよいが、アルミニウム配線層は除外される。

また、第２の配線層は高融点金属からなる金属配線層、
高融点金属シリサイド配線層、あるいは多結晶シリコン
配線層に加えて、ＡＱ、、Ａｕ−８Ｉ　ＳＡ　Ｑ　　Ｓ
　ＩＣｕ　％　Ａ　Ｑ　　Ｃｕ等のアルミニウム配線層
であってもよい。

さらに、上記実施例では、半導体基板の表面にＤＲＡＭ
セルが形成された半導体装置に適用される場合について
述べているが、他の多層配線構造を何する半導体装置に
適用しても同様の効果を奏する。

３ たとえば、第１７図は、半導体基板の主表面にＳＲＡＭ
（Ｓｔａｔｉｃ　　Ｒａｎｄｏｍ　　Ａｃｃｅｓｓ　　
Ｍｅｍｏｒｙ）セルを形成したものに、本発明による第
２の絶縁層を適用する場合の断面構造を示す。以下、こ
のＳＲＡＭセルを形成した構造について、その主な構成
を述べる。シリコン半導体基板］の表面にはＳＲＡＭセ
ル３１．０が形成されている。このＳＲＡＭセル３１０
は、ダブルウェル擦ＣＭＯ８（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａ
ｒｙ　　Ｍｅｔａｌ　　０ｘｉｄｅ　　Ｓｅｍ１ｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ）構造を杓する。半導体基板〕には、りい
に隣接するようにｐ型ウェル領域３］］とｎ型ウェル領
域３］２とが形成されている。ｎ型ウェル領域３］１と
ｎ型ウェル領域３］２とは、それぞれ電気的に分離され
得るように、その周囲に素子分離用酸化膜３１３が形成
されている。グー１−電極３１４は、半導体基板１の上
に絶縁膜を介して形成されている。ｎ型不純物拡散領域
３１５は、ｐ型ウェル領域３１］に形成され、ｎ型不純
物拡散領域３１６は、ｎ型ウェル領域３］２に形４ 成されている。第１の配線層４は、コンタクＩ・孔３１
８を介してｎ型不純物拡散領域３１５またはｎ型不純物
拡散領域３１６に電気的に接触するように形成されてい
る。多結晶シリコン配線層３］７は、絶縁膜３０９の上
に互いに間隔を隔てて形成されている。

同様に、″ｌ？導体基板］の表面に形成される素子は、
ＤＲＡＭセルやＳＲＡＭセル以外の他の素子、たとえば
、ＥＦＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　　ａｎｄ　　　　　
Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　　　　Ｒｅａｄ　　　　０
ｎｌｙ　　Ｍｅｍｏｒｙ）セル、Ｅ２　ＰＲ，ＯＭ　（
Ｅ　１ｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　　Ｅｒａｓａｂｌｅ　　
ａｎｄ　　Ｐ　ｒ　ｏ　ｇ　ｒ　ａ　ｍ　ｍ　ａ　ｂ　
１．　ｅ　　Ｒｅ　ａ　ｄ　　Ｏｎ＋、　ｙ　　Ｍｅｒ
ｎｏ　ｒ　ｙ）セル、マイクロやコンピュタ回路素子、
ＣＭＯ３論理回路素子、バイボラ・ｌ・ランジスタ素子
）″であってもよい。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、ステップ・カバレッ
ジは十分ではなく、絶縁性やクラック１嗣性に優れる第
１のシリコン酸化物層と、ステップ５ ・カバレッジは非常に良好であり、クラック耐性に劣る
第２のシリコン酸化物層とを、２０００人以ドの比較的
薄い膜厚で交互に繰返して堆積するようにしたので、絶
縁性やクラック耐性にも勝れ、かつ〜［塩性も良好な第
２の絶縁層が形成され得る。

したかって、この第２の絶縁層の上に形成される第２の
配線層のパターニングか安定になり、かつ第２の配線層
のｆ、−３頼性も向上する。その結果、高い歩留りと高
い信頼性を有する半導体装置が提供され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従った半導体装置の配線構造の一
実施例を示す部分断面図である。 第２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図、第２Ｅ図、
第２Ｆ図、ｉ２Ｇ図は、第１図に示された配線構造にお
いて絶縁層の形成方法を工程順に示す部分断面図である
。 第３図は、従来の」′導体装置における配線構造を示す
部分断面図である。 第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図、第４Ｄ図、第６ ４Ｂ図、第４Ｆ図は、第３図に示された従来の配線構造
において絶縁層の形成方法を工程順に示す部分断面図で
ある。 第５図、第６図は、従来の配線構造において塗布絶縁膜
の問題点を示す部分断面図である。 第７Ａ図、第７Ｂ図は、従来の配線構造において、シラ
ンと亜酸化窒素を用いて形成されるシリコン酸化膜と、
ＴＥ０１と酸素を用いて形成されるシリコン酸化膜の問
題点を示す部分断面図である。 第８図は、従来の配線構造において、ＴＥ０１とオゾン
とを用いて形成されるシリコン酸化膜の問題点を示す部
分断面図である。 第９Ａ図、第９Ｂ図は、ＴＥ０１と酸素とオゾンとを用
いてプラズマＣＶＤ法によって形成されるシリコン酸化
膜、ＳｉＨ４と酸素とを用いて熱（またはプラズマ）Ｃ
ＶＤ法により形成されるシリコン酸化膜、あるいはＴＥ
０１と酸素とを用いて熱ＣＶＤ法により形成されるシリ
コン酸化膜の膜厚の大小による相違を比較して示す部分
断面図７ である。 第１．ＯＡ図、第１０Ｂ図は、ＴＥ０１と酸素とオゾン
、あるいはＴＥ０１とオゾンとを用いて熱（またはプラ
ズマ）ＣＶＤ法によって形成されるシリコン酸化膜の膜
厚の大小による相違を比較して示す部分断面図である。 第１１図、第１３図、第１５図は、この発明に従った配
線構造における絶縁層の堆積方法を実施することが可能
な化学気相薄膜成長装置の例を示す概略構成図である。 第１２図、第１４図、第１６図は、この発明の他の実施
例による絶縁層の堆積方法において成膜条件を示す図で
ある。 第１７図は、この発明に従った配線構造が適用され得る
半導体装置の他の実施例を示す部分断面図である。 図において、１は半導体基板、３は第１の絶縁層、４は
第１の配線層、１００は第２の絶縁層、１０８は第２の
配線層、１０１，１０３，１０５゜１０７は第１のシリ
コン酸化膜（ＴＥＯ８＋０２８ ＋０３系プラズマＣＶＤ酸化膜、ＳｉＨ，＋０２系ＣＶ
Ｄ酸化膜、またはＴＥＯ８＋０２系熱ＣＶＤ酸比熱ＣＶ
Ｄ酸化膜、１．０４，１０６は第２のシリコン酸化膜（
ＴＥＯ８十０２＋０３系熱ＣＶＤ酸化膜、ＴＥＯ３＋０
３系ＣＶＤ酸化膜、またはＴＥＯ８＋０３系熱ＣＶＤ酸
比熱ＣＶＤ酸化膜お、各図中、同一？〕号は同一または
相当部分を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）その間に絶縁層を介して形成された複数の導電層
   からなる配線構造を有する半導体装置であって、 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面の上に形成された第１の絶縁層
   と、 前記第１の絶縁層の上に選択的に間隔を隔てて形成され
   た第１の導電層と、 前記第１の絶縁層および前記第１の導電層の上に形成さ
   れ、有機シランとオゾンと酸素または亜酸化窒素とを主
   成分とする気相からプラズマ励起により化学気相薄膜成
   長させられた第１のシリコン酸化物層と、有機シランと
   オゾンと酸素または亜酸化窒素とを主成分とする気相か
   ら熱励起により化学気相薄膜成長させられた第２のシリ
   コン酸化物層とが交互に積層された構造を有する第２の
   絶縁層と、 前記第２の絶縁層の上に形成された第２の導電層とを備
   え、 前記第１のシリコン酸化物層および前記第２のシリコン
   酸化物層の各膜厚は、２０００Å以下である、半導体装
   置。
2. （２）その間に絶縁層を介して形成された複数の導電層
   からなる配線構造を有する半導体装置の製造方法であっ
   て、 半導体基板の主表面の上に第１の絶縁層を形成する工程
   と、 前記第１の絶縁層の上に選択的に間隔を隔てて第１の導
   電層を形成する工程と、 有機シランとオゾンと酸素または亜酸化窒素とを主成分
   とする気相中で間欠的にプラズマを発生させることによ
   って、前記第１の絶縁層および前記第１の導電層の上に
   化学気相薄膜成長させられた第１のシリコン酸化物層と
   第２のシリコン酸化物層とを交互に積層して、第２の絶
   縁層を形成する工程と、 前記第２の絶縁層の上に第２の導電層を形成する工程と
   を備えた、半導体装置の製造方法。
3. （３）その間に絶縁層を介して形成された複数の導電層
   からなる配線構造を有する半導体装置であって、 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面の上に形成された第１の絶縁層
   と、 前記第１の絶縁層の上に選択的に間隔を隔てて形成され
   た第１の導電層と、 前記第１の絶縁層および前記第１の導電層の上に形成さ
   れ、シランと酸素または亜酸化窒素とを主成分とする気
   相から熱励起またはプラズマ励起により化学気相薄膜成
   長させられた第１のシリコン酸化物層と、有機シランと
   オゾンとを主成分とする気相から熱励起またはプラズマ
   励起により化学気相薄膜成長させられた第２のシリコン
   酸化物層とが交互に積層された構造を有する第２の絶縁
   層と、 前記第２の絶縁層の上に形成された第２の導電層とを備
   え、 前記第１のシリコン酸化物層および前記第２のシリコン
   酸化物層の各膜厚は、２０００Å以下である、半導体装
   置。
4. （４）その間に絶縁層を介して形成された複数の導電層
   からなる配線構造を有する半導体装置の製造方法であっ
   て、 半導体基板の主表面の上に第１の絶縁層を形成する工程
   と、 前記第１の絶縁層の上に選択的に間隔を隔てて第１の導
   電層を形成する工程と、 プラズマまたは熱が印加された雰囲気中に、シランと酸
   素または亜酸化窒素とを主成分とするガス、および有機
   シランとオゾンとを主成分とするガスを交互に導入する
   ことによって、前記第１の絶縁層および前記第１の導電
   層の上に化学気相薄膜成長させられた第１のシリコン酸
   化物層と第２のシリコン酸化物層とを交互に積層して、
   第２の絶縁層を形成する工程と、 前記第２の絶縁層の上に第２の導電層を形成する工程と
   を備えた、半導体装置の製造方法。
5. （５）その間に絶縁層を介して形成された複数の導電層
   からなる配線構造を有する半導体装置であって、 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面の上に形成された第１の絶縁層
   と、 前記第１の絶縁層の上に選択的に間隔を隔てて形成され
   た第１の導電層と、 前記第１の絶縁層および前記第１の導電層の上に形成さ
   れ、有機シランと酸素または亜酸化窒素とを主成分とす
   る気相から熱励起により化学気相薄膜成長させられた第
   １のシリコン酸化物層と、有機シランとオゾンとを主成
   分とする気相から熱励起により化学気相薄膜成長させら
   れた第２のシリコン酸化物層とが交互に積層された構造
   を有する第２の絶縁層と、 前記第２の絶縁層の上に形成された第２の導電層とを備
   え、 前記第１のシリコン酸化物層および前記第２のシリコン
   酸化物層の各膜厚は、２０００Å以下である、半導体装
   置。
6. （６）その間に絶縁層を介して形成された複数の導電層
   からなる配線構造を有する半導体装置の製造方法であっ
   て、 半導体基板の主表面の上に第１の絶縁層を形成する工程
   と、 前記第１の絶縁層の上に選択的に間隔を隔てて第１の導
   電層を形成する工程と、 熱が印加された雰囲気中に、有機シランと酸素または亜
   酸化窒素とを主成分とするガス、および有機シランとオ
   ゾンとを主成分とするガスを交互に導入することによっ
   て、前記第１の絶縁層および前記第１の導電層の上に化
   学気相薄膜成長させられた第１のシリコン酸化物層と第
   ２のシリコン酸化物層とを交互に積層して、第２の絶縁
   層を形成する工程と、 前記第２の絶縁層の上に第２の導電層を形成する工程と
   を備えた、半導体装置の製造方法。