JPH03286532A - プラズマｃｖｄ装置におけるパッシベーション膜の生成方法 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置におけるパッシベーション膜の生成方法Info
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- JPH03286532A JPH03286532A JP8892990A JP8892990A JPH03286532A JP H03286532 A JPH03286532 A JP H03286532A JP 8892990 A JP8892990 A JP 8892990A JP 8892990 A JP8892990 A JP 8892990A JP H03286532 A JPH03286532 A JP H03286532A
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- passivation film
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- film
- plasma cvd
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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】
［Ｍ業上の利用分野］
この発明は、プラズマＣＶＤ装置におけるパッンベーシ
ョン膜の生成方法に関し、詳しくはパッシベーション膜
の内部応力によるアルミニューム配線の劣化を防止し、
かつ、生産性を考慮して可及的に良好な膜質をつる方法
である。
ョン膜の生成方法に関し、詳しくはパッシベーション膜
の内部応力によるアルミニューム配線の劣化を防止し、
かつ、生産性を考慮して可及的に良好な膜質をつる方法
である。
［従来の技術］
半導体ＩＣデバイスの製造には、シリコンウェハの表面
に薄膜を生成するプロセスがある。
に薄膜を生成するプロセスがある。
第５図は薄膜が形成されたシリコンウェハ１の基本構造
の１例を示す。シリコンのサブストレート１ａの表面に
対してまず、シリコン酸化膜１ｂが形成され、これをエ
ツチングして所定のパターン化される。次にアルミニュ
ーム配線ｌｃが、シリコン酸化膜１ｂのギャップを通し
てサブストレー ） １ ａのｐ層とｎ−層にそれぞれ
接続され、これが外部に接続される。ついで、シリコン
酸化膜１ｂとアルミニューム配線ＩＣの表面に対してパ
ッシベーション膜１ｄが形成されてこれらが保護される
。パッシベーション膜としては、窒化シリコン（Ｓｉ３
Ｎ４）が良好な性能を有するものとして、特許公開ｒＧ
３−１８４３４０号、半導体装置」が開示され実用化さ
れている。
の１例を示す。シリコンのサブストレート１ａの表面に
対してまず、シリコン酸化膜１ｂが形成され、これをエ
ツチングして所定のパターン化される。次にアルミニュ
ーム配線ｌｃが、シリコン酸化膜１ｂのギャップを通し
てサブストレー ） １ ａのｐ層とｎ−層にそれぞれ
接続され、これが外部に接続される。ついで、シリコン
酸化膜１ｂとアルミニューム配線ＩＣの表面に対してパ
ッシベーション膜１ｄが形成されてこれらが保護される
。パッシベーション膜としては、窒化シリコン（Ｓｉ３
Ｎ４）が良好な性能を有するものとして、特許公開ｒＧ
３−１８４３４０号、半導体装置」が開示され実用化さ
れている。
一般に薄膜の生成方法には化学的気相成長法（ＣＶＤ）
が使用されているが、最近においては、従来の常圧ＣＶ
Ｄ装置に比較して低温度で反応プロセスが可能などの特
長があるプラズマＣＶＤ装置が開発されている。
が使用されているが、最近においては、従来の常圧ＣＶ
Ｄ装置に比較して低温度で反応プロセスが可能などの特
長があるプラズマＣＶＤ装置が開発されている。
第６図はプラズマＣＶＤ装置２の基本構成の断面を示す
。反応炉２ａの内部に設けられた試料台２ｂに被処理の
サブストレートｌａが載置され、ヒーター２Ｃにより加
熱される。試料台２ｂの上方にシャワー電極２ｄを設け
、インレット２ｅより反応ガスを圧入し、シャワー電極
２ｄに設けられた多数の小穴より噴射する。噴射された
反応ガスに対して、シャワー電極２ｄと試料台２ｂの間
に電源２ｆより高周波電力を加えてプラズマ化する。プ
ラズマ化された反応ガスの原子または電子のエネルギー
は、温度により励起される場合より高くて反応し易いの
で、比較的低温で有効な反応プロセスがなされるもので
ある。
。反応炉２ａの内部に設けられた試料台２ｂに被処理の
サブストレートｌａが載置され、ヒーター２Ｃにより加
熱される。試料台２ｂの上方にシャワー電極２ｄを設け
、インレット２ｅより反応ガスを圧入し、シャワー電極
２ｄに設けられた多数の小穴より噴射する。噴射された
反応ガスに対して、シャワー電極２ｄと試料台２ｂの間
に電源２ｆより高周波電力を加えてプラズマ化する。プ
ラズマ化された反応ガスの原子または電子のエネルギー
は、温度により励起される場合より高くて反応し易いの
で、比較的低温で有効な反応プロセスがなされるもので
ある。
［解決しようとする課題］
上記により形成されたパッシベーションＭｉｄには内部
応力が発生し、これに密着したアルミニューム配線ＩＣ
に対して圧力が加わる。、最近においては、ＩＣデバイ
スの集積度の向上に伴ってアルミニューム配線ＩＣが非
常に細線化されているので、この内部応力が大きいとき
はボイドと称する劣化現象が生ずる。従ってこの内部応
力をなんらかの方法により低減することが必要である。
応力が発生し、これに密着したアルミニューム配線ＩＣ
に対して圧力が加わる。、最近においては、ＩＣデバイ
スの集積度の向上に伴ってアルミニューム配線ＩＣが非
常に細線化されているので、この内部応力が大きいとき
はボイドと称する劣化現象が生ずる。従ってこの内部応
力をなんらかの方法により低減することが必要である。
ただし、膜質が可及的に良質であることが条件付けられ
る。しかしながら、生産性の観点から見た場合、生成条
件による内部応力と膜質に関して公表された論文または
資料は見当たらない。これに対して、この発明の発明者
により、窒化シリコンのパッシベーション膜の内部応力
、膜質について、生産性の立場に立って実験計画法の手
法により組織的に実験が行われた。
る。しかしながら、生産性の観点から見た場合、生成条
件による内部応力と膜質に関して公表された論文または
資料は見当たらない。これに対して、この発明の発明者
により、窒化シリコンのパッシベーション膜の内部応力
、膜質について、生産性の立場に立って実験計画法の手
法により組織的に実験が行われた。
以上の実験においてはパッシベーション膜の生成方法と
して、モノシラン（Ｓ ｉ Ｈ４） ＋ｘｘガス（Ｎ２
）のガス系と、またはモノシラン＋アンモニア（ＮＨ３
）のガス系を用い、また高周波電源の周波数として比較
的低周波の５０ｋＨｚと、または比較的高周波の１３．
５６ＭＨｚとが適当に組合わされて使用された。その結
果によると、窒化シリコン膜の内部応力の特性は、反応
プロセスにおける生成温度、生成圧力およびガス流量な
どの反応パラメータに依存し、その相関性が見出された
。従って反応パラメータを制御することにより、ある程
度の範囲内について所望の内部応力をうることか可能で
ある。同時にそれぞれの方法は、生成されたパッシベー
ション膜の緻密性ト水素含有量による膜質や、生成速度
に対して明確な相関性があることが判明した。生成速度
は直接、生産性に影響するので、これらを勘案してアル
ミニューム配線を劣化せず、可及的に良質で生産性の高
いパッシベーション膜を生成する方法が必要であり、こ
れは可能と考えられる。
して、モノシラン（Ｓ ｉ Ｈ４） ＋ｘｘガス（Ｎ２
）のガス系と、またはモノシラン＋アンモニア（ＮＨ３
）のガス系を用い、また高周波電源の周波数として比較
的低周波の５０ｋＨｚと、または比較的高周波の１３．
５６ＭＨｚとが適当に組合わされて使用された。その結
果によると、窒化シリコン膜の内部応力の特性は、反応
プロセスにおける生成温度、生成圧力およびガス流量な
どの反応パラメータに依存し、その相関性が見出された
。従って反応パラメータを制御することにより、ある程
度の範囲内について所望の内部応力をうることか可能で
ある。同時にそれぞれの方法は、生成されたパッシベー
ション膜の緻密性ト水素含有量による膜質や、生成速度
に対して明確な相関性があることが判明した。生成速度
は直接、生産性に影響するので、これらを勘案してアル
ミニューム配線を劣化せず、可及的に良質で生産性の高
いパッシベーション膜を生成する方法が必要であり、こ
れは可能と考えられる。
この発明は以上に鑑みてなされたもので、プラズマＣＶ
Ｄ装置に対して、上記の諸条件を満たすパッシベーショ
ン膜を生成する方法を提供することを目的とするもので
ある。
Ｄ装置に対して、上記の諸条件を満たすパッシベーショ
ン膜を生成する方法を提供することを目的とするもので
ある。
［課題を解決するための手段］
この発明は、プラズマＣＶＤ装置による、シリコンウェ
ハに形成されたシリコン酸化膜およびアルミニューム配
線に対する窒化シリコン（Ｓ １３Ｎ４）のパッシベー
ション膜の生成方法である。
ハに形成されたシリコン酸化膜およびアルミニューム配
線に対する窒化シリコン（Ｓ １３Ｎ４）のパッシベー
ション膜の生成方法である。
プラズマＣＶＤ装置に対して、パッシベーション膜の生
成速度および膜質に対応した、反応ガス系と高周波電源
の周波数の第１の組み合わせ（ＳｉＨ４Ｎ２．５０ ｋ
ＨＺ ） 、または第２の組み合わせ（Ｓ ｉＨ＋
−ＮＨ３，５０ｋＨｚ） 、または第３の組み合わせ（
Ｓ ｉ Ｈ４−ＮＨ３，１３，５８ＭＨｚ）のいずれか
を設定して反応プロセスを行う。パッシベーション膜の
内部応力によるアルミニューム配線の劣化に対して、各
反応ガス系の反応パラメータの要素の生成温度、生成圧
力およびガス流量を適切に制御してアルミニューム配線
の劣化を防止する内部応力を有するパッシベーション膜
を生成する。
成速度および膜質に対応した、反応ガス系と高周波電源
の周波数の第１の組み合わせ（ＳｉＨ４Ｎ２．５０ ｋ
ＨＺ ） 、または第２の組み合わせ（Ｓ ｉＨ＋
−ＮＨ３，５０ｋＨｚ） 、または第３の組み合わせ（
Ｓ ｉ Ｈ４−ＮＨ３，１３，５８ＭＨｚ）のいずれか
を設定して反応プロセスを行う。パッシベーション膜の
内部応力によるアルミニューム配線の劣化に対して、各
反応ガス系の反応パラメータの要素の生成温度、生成圧
力およびガス流量を適切に制御してアルミニューム配線
の劣化を防止する内部応力を有するパッシベーション膜
を生成する。
上記において、反応ガス系と高周波電源の周波数の第１
、第２および第３の組み合わせの順に、パッシベーショ
ン膜の生成速度の遅〜速と、膜質の緻密性の高〜低、お
よび水素含有量の少〜多が対応する相関性により、第１
、第２および第３の組み合わせのいずれかを選択して設
定する。
、第２および第３の組み合わせの順に、パッシベーショ
ン膜の生成速度の遅〜速と、膜質の緻密性の高〜低、お
よび水素含有量の少〜多が対応する相関性により、第１
、第２および第３の組み合わせのいずれかを選択して設
定する。
また、上記のパッシベーション膜の内部応力の強〜弱に
対応する、反応パラメータの要素の生成温度の高〜低と
、生成圧力およびガス流量の大〜小の相関性により、反
応パラメータの各要素をそれぞれ制御するものである。
対応する、反応パラメータの要素の生成温度の高〜低と
、生成圧力およびガス流量の大〜小の相関性により、反
応パラメータの各要素をそれぞれ制御するものである。
［作用コ
上記のパッシベーション膜の生成方法においては、シリ
コンウェハに形成されたアルミニューム配線の太さに対
応して反応パラメータが制御され、太さが細い場合は内
部応力が小さくされ、反対に配線の太さが大きい場合は
内部応力を大きくする。
コンウェハに形成されたアルミニューム配線の太さに対
応して反応パラメータが制御され、太さが細い場合は内
部応力が小さくされ、反対に配線の太さが大きい場合は
内部応力を大きくする。
いずれの場合もアルミニューム配線の劣化が回避される
とともに、可及的に良質のパッシベーション膜かえられ
る。ここで、反応ガス系と高周波電源の周波数の第１の
組み合わせ（Ｓ ｉ Ｈ４−Ｎ２゜５０ｋＨｚ）と、第
２の組み合わせ（ＳｉＨ４−ＮＨ３，５０ｋＨｚ）およ
び第３の組み合わせ（Ｓ ｉ Ｈ４−ＮＨ３，１３，５
６ＭＨｚ）には、この順に従った生成速度の遅〜速と、
膜質の緻密性の高〜低および水素含有量の少〜多が対応
する相関性があるので、アルミニューム配線の太さが細
い場合に対しては、生成速度か遅いことを許容して第１
の組み合わせにより、高い緻密性と少ない水素含有量の
膜質がえられる。またこの反対に、配線が太い場合に対
しては生成速度の速い第３の組み合わせにより生産性を
向上する。たたし、この場合は緻密性と水素含有量がや
や低ｆしても要求条件が満たされるものとする。さらに
、配線の太さが上記の中間の場合においては、第２の組
み合わせをとって中程度の生成速度、緻密性および水素
含有量のパッシベーション膜が生成される。
とともに、可及的に良質のパッシベーション膜かえられ
る。ここで、反応ガス系と高周波電源の周波数の第１の
組み合わせ（Ｓ ｉ Ｈ４−Ｎ２゜５０ｋＨｚ）と、第
２の組み合わせ（ＳｉＨ４−ＮＨ３，５０ｋＨｚ）およ
び第３の組み合わせ（Ｓ ｉ Ｈ４−ＮＨ３，１３，５
６ＭＨｚ）には、この順に従った生成速度の遅〜速と、
膜質の緻密性の高〜低および水素含有量の少〜多が対応
する相関性があるので、アルミニューム配線の太さが細
い場合に対しては、生成速度か遅いことを許容して第１
の組み合わせにより、高い緻密性と少ない水素含有量の
膜質がえられる。またこの反対に、配線が太い場合に対
しては生成速度の速い第３の組み合わせにより生産性を
向上する。たたし、この場合は緻密性と水素含有量がや
や低ｆしても要求条件が満たされるものとする。さらに
、配線の太さが上記の中間の場合においては、第２の組
み合わせをとって中程度の生成速度、緻密性および水素
含有量のパッシベーション膜が生成される。
このように、ＩＣデバイスの要求条件に応じて、アルミ
ニューム配線の劣化を防止し、これに見合った生産性と
可及的に良質なパッシベーション膜が生成されるもので
ある。
ニューム配線の劣化を防止し、これに見合った生産性と
可及的に良質なパッシベーション膜が生成されるもので
ある。
［実施例コ
第１図、第２図わよび第３図は、この発明によルフラズ
マＣＶＤ装置におけるパッシベーション膜の生成方法の
基礎となる実験データを示す。各図において、反応ガス
系と高周波電源の周波数の第１の組み合わせ（Ｓ １Ｈ
４−Ｎ２．５０ｋＨｚ）を目印で、第２の組み合わせ（
ＳｉＨ４−ＮＨ３゜５０ｋＨｚ）をΔ印で、また第３の
紹み合わせ（Ｓ ｉ Ｈ４−ＮＨ３，１３，５６ＭＨｚ
）を目印でボす。なお、各図の縦軸の内部応力Ｓは、相
手側の受ける力により圧縮応力と引っ張り応力に定義さ
れ、圧縮応力はウェハに圧縮力を及ぼし一符号とし、引
っ張り応力は引っ張り力を及ぼし十符号で表されている
。
マＣＶＤ装置におけるパッシベーション膜の生成方法の
基礎となる実験データを示す。各図において、反応ガス
系と高周波電源の周波数の第１の組み合わせ（Ｓ １Ｈ
４−Ｎ２．５０ｋＨｚ）を目印で、第２の組み合わせ（
ＳｉＨ４−ＮＨ３゜５０ｋＨｚ）をΔ印で、また第３の
紹み合わせ（Ｓ ｉ Ｈ４−ＮＨ３，１３，５６ＭＨｚ
）を目印でボす。なお、各図の縦軸の内部応力Ｓは、相
手側の受ける力により圧縮応力と引っ張り応力に定義さ
れ、圧縮応力はウェハに圧縮力を及ぼし一符号とし、引
っ張り応力は引っ張り力を及ぼし十符号で表されている
。
第１図（ａ）は生成温度ｔに対する内部応力Ｓの関係を
示し、第１と第２の組み合わせは、ｔが〜２００’Ｃ以
下ではＳ（絶対値、以下間し））かかなり小さく、ｔが
これを越えると増加する。これに対して第３の組み合わ
せはｔに拘らすＳが比較的小さい。図（ｂ）は生成圧力
ｐに対する内部応力Ｓを示し、第１と第３ではｐが〜１
． Ｏ（Ｔ。
示し、第１と第２の組み合わせは、ｔが〜２００’Ｃ以
下ではＳ（絶対値、以下間し））かかなり小さく、ｔが
これを越えると増加する。これに対して第３の組み合わ
せはｔに拘らすＳが比較的小さい。図（ｂ）は生成圧力
ｐに対する内部応力Ｓを示し、第１と第３ではｐが〜１
． Ｏ（Ｔ。
ｒｒ）以下でＳが小さく、これ以上で急激または漸次に
大きくなる。図（ｃ）は反応ガス（ｓｉＨ４）の流量ｑ
に対する内部応力Ｓを示し、３者ともにｑが〜５０ （
ＳＣＣＭ）以下でＳが小さく、これを越えると第１は急
激に増大し、第２と第３は漸増する。以上により、第１
の組み合わせは、Ｓの変化が概ね急激であるが、しかし
単純であるので制御し易い。また第３は反応パラメータ
に大きく依存しないこと、第２の変化には単純でないも
のがあることなどが判明する。
大きくなる。図（ｃ）は反応ガス（ｓｉＨ４）の流量ｑ
に対する内部応力Ｓを示し、３者ともにｑが〜５０ （
ＳＣＣＭ）以下でＳが小さく、これを越えると第１は急
激に増大し、第２と第３は漸増する。以上により、第１
の組み合わせは、Ｓの変化が概ね急激であるが、しかし
単純であるので制御し易い。また第３は反応パラメータ
に大きく依存しないこと、第２の変化には単純でないも
のがあることなどが判明する。
次に、第２図（ａ）は、エッチレートｒに対する内部応
力Ｓを示す。ここでエッチレートｒは、生成された膜を
適当な方法でエツチングしたときのエツチング速度を表
すもので、ｒが小さいほど緻密性が高くて良質とされる
。図によると、Ｓのある範囲内では第１の組み合わせが
緻密性が最も高く、第２と第３は順次に低くなることが
判る。図（ｂ）は水素含有量ＱＨに対する内部応力Ｓを
示す。
力Ｓを示す。ここでエッチレートｒは、生成された膜を
適当な方法でエツチングしたときのエツチング速度を表
すもので、ｒが小さいほど緻密性が高くて良質とされる
。図によると、Ｓのある範囲内では第１の組み合わせが
緻密性が最も高く、第２と第３は順次に低くなることが
判る。図（ｂ）は水素含有量ＱＨに対する内部応力Ｓを
示す。
ＱＨが小さいほど良質とされ、従って第１が最も良質で
、第２、第３の順序に低下することが明瞭に観察される
。
、第２、第３の順序に低下することが明瞭に観察される
。
次に膜の生成速度Ｖのデータを第３図に示す。
第１の組み合わせは、Ｓの広い範囲でＶが３００〜８５
０（オングストローム／ｍ１ｎ）の範囲に集中しており
、Ｓが小さいはどＶが大きいがその偏差は小さい。第２
と第３ではＳとＶの関係はランダムに近く、第１に比較
してＶが大きい場合が多い。
０（オングストローム／ｍ１ｎ）の範囲に集中しており
、Ｓが小さいはどＶが大きいがその偏差は小さい。第２
と第３ではＳとＶの関係はランダムに近く、第１に比較
してＶが大きい場合が多い。
以上の実験データを集約するが、これより数値的な相関
関係を導くことは困難である。そこで各要素の傾向の相
関性を表として第４図（ａ）、（ｂ）に示す。図（ａ）
は反応ガス系と周波数の第１、第２および第３の組み合
わせを生成方法とする膜の生成状態を示し、各生成方法
に対して生成速度Ｖの遅〜速、緻密性ｄの高〜低、およ
び水素含有量Ｑ■の少〜多が対応している。図（ｂ）は
、反応パラメータの生成温度ｔ１生成圧力ｐおよびガス
流量ｑの変化に対する内部応力Ｓの相関性を示すもので
前記に説明したところと同様である。
関係を導くことは困難である。そこで各要素の傾向の相
関性を表として第４図（ａ）、（ｂ）に示す。図（ａ）
は反応ガス系と周波数の第１、第２および第３の組み合
わせを生成方法とする膜の生成状態を示し、各生成方法
に対して生成速度Ｖの遅〜速、緻密性ｄの高〜低、およ
び水素含有量Ｑ■の少〜多が対応している。図（ｂ）は
、反応パラメータの生成温度ｔ１生成圧力ｐおよびガス
流量ｑの変化に対する内部応力Ｓの相関性を示すもので
前記に説明したところと同様である。
パッジベージうン膜の生成においては、上記の相関性と
実験データを利用する。まず、アルミニューム配線の太
さが細く、かつ良質な膜を必要とするＩＣデバイスに対
しては、第１の組み合わせをとり、第１図（ａ）、（ｂ
）および（ｃ）に従って反応パラメータ（ｔ、Ｉ）、Ｑ
）を制御して内部応力Ｓがアルミニューム配線を劣化し
ない小さい値とする。この場合、第２図（ａ）、（ｂ）
により、緻密性ｄが高く水素含有量ＱＢが少ない膜かえ
られる。たたし、生成速度が遅いので生産性が低い点は
やむをえない。これと反対に、アルミニューム配線が太
く、かつ膜質よりむしろ生産性が重要な場合は、生成速
度Ｖが最も速い第３の組み合わせをとり、反応パラメー
タを制御して適切な内部応力Ｓとする。この場合は膜質
は概ね最下位となる。またこれらの中間に対しては、第
２の組み合わせをとることにより、相当する生成状態か
えられる。
実験データを利用する。まず、アルミニューム配線の太
さが細く、かつ良質な膜を必要とするＩＣデバイスに対
しては、第１の組み合わせをとり、第１図（ａ）、（ｂ
）および（ｃ）に従って反応パラメータ（ｔ、Ｉ）、Ｑ
）を制御して内部応力Ｓがアルミニューム配線を劣化し
ない小さい値とする。この場合、第２図（ａ）、（ｂ）
により、緻密性ｄが高く水素含有量ＱＢが少ない膜かえ
られる。たたし、生成速度が遅いので生産性が低い点は
やむをえない。これと反対に、アルミニューム配線が太
く、かつ膜質よりむしろ生産性が重要な場合は、生成速
度Ｖが最も速い第３の組み合わせをとり、反応パラメー
タを制御して適切な内部応力Ｓとする。この場合は膜質
は概ね最下位となる。またこれらの中間に対しては、第
２の組み合わせをとることにより、相当する生成状態か
えられる。
［発明の効果コ
以りの説明により明らかなように、この発明によるパッ
シベーション膜の生成方法においては、プラズマＣＶＤ
装置に対して、反応ガス系と高周波電源の周波数の３種
類の組み合わせに対する実験が行われ、えられたデータ
の解析により、反応ガスの生成温度、生成圧力わよびガ
ス流量に対するパッシベーション膜の内部応力の相関性
と、３種類の組み合わせに対する生成膜の緻密性および
水素含有量の相関性が詳細に知見され、これに基づいて
反応パラメータの制御により内部応力を適切な値として
アルミニューム配線の劣化が防止されるとともに、膜質
をより重要視する場合、または生産性をより重要視する
場合、またはそれらの中間の場合に対して、反応ガス系
と高周波電源の周波数の３種類の組み合わせのいずれか
適切なものをとって要求条件を満足するもので、パッシ
ベーション膜の合理的な生成方法を提供する効果には大
きいものがある。
シベーション膜の生成方法においては、プラズマＣＶＤ
装置に対して、反応ガス系と高周波電源の周波数の３種
類の組み合わせに対する実験が行われ、えられたデータ
の解析により、反応ガスの生成温度、生成圧力わよびガ
ス流量に対するパッシベーション膜の内部応力の相関性
と、３種類の組み合わせに対する生成膜の緻密性および
水素含有量の相関性が詳細に知見され、これに基づいて
反応パラメータの制御により内部応力を適切な値として
アルミニューム配線の劣化が防止されるとともに、膜質
をより重要視する場合、または生産性をより重要視する
場合、またはそれらの中間の場合に対して、反応ガス系
と高周波電源の周波数の３種類の組み合わせのいずれか
適切なものをとって要求条件を満足するもので、パッシ
ベーション膜の合理的な生成方法を提供する効果には大
きいものがある。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ） 、第２図（ａ）、（ｂ
） 、および第３図は、この発明によるプラズマＣＶＤ
装置におけるパッシベーション膜の生成方法の基礎とな
る実験データを示す図、第４図（ａ）および（ｂ）は、
生成方法と生成状態の相関表および反応パラメータの条
件と膜の内部応力の相関表の説明図、第５図は、薄膜が
形成されたシリコンウェハの基本構造の１例を示す断面
図、第６図はプラズマＣＶＤ装置の断面図である。 １・・・シリコンウェハ、 １ａ・・・サブストレー
ト、１ｂ・・・シリコン酸化膜、 １ｃ・・・アルミニューム配線、 ｌｄ・・・パッシベーション膜、 ２・・・プラズマＣＶＤ装ｆｔ、２ａ・・・反応炉、２
ｂ・・・試料台、 ２ｃ・・・ヒーター２ｄ・
・・シャワーＮ極、 ２ｅ ・・・インレット、２ｆ
・・・電源、 Ｓ・・・内部応力、 ｔ・・・生成温度、ｐ・
・・生成圧力、 ｑ・・・ガス流量、ｒ・・・
エッチレート、 Ｑ■・・・水素含有量、■・・・生
成速度。 第４図 （ａ） （ｂ）
） 、および第３図は、この発明によるプラズマＣＶＤ
装置におけるパッシベーション膜の生成方法の基礎とな
る実験データを示す図、第４図（ａ）および（ｂ）は、
生成方法と生成状態の相関表および反応パラメータの条
件と膜の内部応力の相関表の説明図、第５図は、薄膜が
形成されたシリコンウェハの基本構造の１例を示す断面
図、第６図はプラズマＣＶＤ装置の断面図である。 １・・・シリコンウェハ、 １ａ・・・サブストレー
ト、１ｂ・・・シリコン酸化膜、 １ｃ・・・アルミニューム配線、 ｌｄ・・・パッシベーション膜、 ２・・・プラズマＣＶＤ装ｆｔ、２ａ・・・反応炉、２
ｂ・・・試料台、 ２ｃ・・・ヒーター２ｄ・
・・シャワーＮ極、 ２ｅ ・・・インレット、２ｆ
・・・電源、 Ｓ・・・内部応力、 ｔ・・・生成温度、ｐ・
・・生成圧力、 ｑ・・・ガス流量、ｒ・・・
エッチレート、 Ｑ■・・・水素含有量、■・・・生
成速度。 第４図 （ａ） （ｂ）
Claims (3)
- （１）プラズマＣＶＤ装置による、シリコンウェハに形
成されたシリコン酸化膜およびアルミニューム配線に対
する窒化シリコン（Ｓｉ＿３Ｎ＿４）のパッシベーショ
ン膜の生成において、該プラズマＣＶＤ装置に対して、
該パッシベーション膜の生成速度および膜質に対応した
、反応ガス系と高周波電源の周波数の第１の組み合わせ
（ＳｉＨ＿４−Ｎ＿２、５０ｋＨｚ）、または第２の組
み合わせ（ＳｉＨ＿４−ＮＨ＿３、５０ｋＨｚ）、また
は第３の組み合わせ（ＳｉＨ＿４−ＮＨ＿３、１３．５
６ＭＨｚ）のいずれかを設定して反応プロセスを行い、
上記パッシベーション膜の内部応力による上記アルミニ
ューム配線の劣化に対して、上記各反応ガス系の反応パ
ラメータの要素の生成湿度、生成圧力およびガス流量を
適切に制御し、該劣化を防止する上記内部応力を有する
上記パッシベーション膜を生成することを特徴とする、
プラズマＣＶＤ装置におけるパッシベーション膜の生成
方法。 - （２）上記反応ガス系と高周波電源の周波数の第１、第
２および第３の組み合わせの順に、上記パッシベーショ
ン膜の上記生成速度の遅〜速と、上記膜質の緻密性の高
〜低、および水素含有量の少〜多が対応する相関性によ
り、上記第１、第２および第３の組み合わせのいずれか
を選択して設定する、請求項１記載のプラズマＣＶＤ装
置におけるパッシベーション膜の生成方法。 - （３）上記パッシベーション膜の内部応力の強〜弱に対
応する、上記反応パラメータの要素の生成温度の高〜低
と、生成圧力およびガス流量の大〜小の相関性により、
該パラメータの各要素をそれぞれ制御する、請求項１ま
たは２記載のプラズマＣＶＤ装置におけるパッシベーシ
ョン膜の生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8892990A JPH03286532A (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | プラズマｃｖｄ装置におけるパッシベーション膜の生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8892990A JPH03286532A (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | プラズマｃｖｄ装置におけるパッシベーション膜の生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03286532A true JPH03286532A (ja) | 1991-12-17 |
Family
ID=13956595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8892990A Pending JPH03286532A (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | プラズマｃｖｄ装置におけるパッシベーション膜の生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03286532A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004946A1 (fr) * | 1999-07-08 | 2001-01-18 | Hitachi, Ltd. | Dispositif a semiconducteur et procede de production correspondant |
-
1990
- 1990-04-03 JP JP8892990A patent/JPH03286532A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004946A1 (fr) * | 1999-07-08 | 2001-01-18 | Hitachi, Ltd. | Dispositif a semiconducteur et procede de production correspondant |
| KR100854555B1 (ko) * | 1999-07-08 | 2008-08-26 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
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