JPH05206110A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPH05206110A
JPH05206110A JP4013998A JP1399892A JPH05206110A JP H05206110 A JPH05206110 A JP H05206110A JP 4013998 A JP4013998 A JP 4013998A JP 1399892 A JP1399892 A JP 1399892A JP H05206110 A JPH05206110 A JP H05206110A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
aluminum wiring
film
oxide film
base insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4013998A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyoshi Sato
伸良 佐藤
Takeshi Hashimoto
毅 橋本
Tomohiro Oota
与洋 太田
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP4013998A priority Critical patent/JPH05206110A/ja
Publication of JPH05206110A publication Critical patent/JPH05206110A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置の層間絶縁膜や保護膜の平坦化を
図る。 【構成】 下地絶縁膜の上にアルミ配線を形成した後、
オゾン処理または過水処理を施して絶縁性のアルミナ層
を形成し、TEOS常圧CVD法によって下地絶縁膜お
よびアルミ配線の上に酸化膜を形成する。アルミナ層の
上の酸化膜の成膜速度が遅くなるので、酸化膜の表面の
平坦化が達成でき、単層を以て層間絶縁膜や絶縁保護膜
を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置およびその製
造方法に関するものであり、特に半導体素子と金属配線
との間の絶縁膜、金属配線同士の間の層間絶縁膜あるい
は最上層に用いる保護絶縁膜の形成方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、VLSIデバイスの高集積化、高
密度化が急速に進み、半導体加工技術はサブミクロンの
オーダーの加工が必須のものとなってきている。サブミ
クロン加工が進むとともにデバイス表面の凹凸はますま
す激しくなり、この凹凸がデバイス製造上の制約となる
ことが予想されている。この問題を解決するために最も
強く望まれているのが層間絶縁膜の平坦化技術である。
【0003】サブミクロン用の層間絶縁膜に要求される
特性としては、サブミクロンのスペースを形成するこ
と、および高アスペクト比を持つパターン上への優れた
ステップカバレージを実現することなどがある。このよ
うな要求を満たす層間絶縁膜の形成方法としては、有機
シランおよび無機シランを原料ガスとして用いたプラズ
マCVD法、常圧CVD法、減圧CVD法などの化学蒸
着法が提案されている。この内、特に有機シランを用い
た常圧CVD法で形成される絶縁膜はその平坦性が良い
ことからも最も期待されている絶縁膜の形成方法であ
る。
【0004】上述した有機シランを原料ガスとして用い
た常圧CVD法は、例えば特開昭61-77695号公報に記載
されている。この従来の方法では、有機シランとして例
えばテトラエトキシシラン(TEOS)ガスを用い、これとオ
ゾンガスとを窒素ガスをキャリアガスとして同時に内部
に導入し、400 ℃の温度に加熱した反応室内でSiO2膜を
成長するものである。
【0005】また、最終保護膜として用いられる絶縁膜
においても、VLSIデバイスの高集積化、高密度化を
伴い、その平坦性は強く要求されている。これは主に最
終配線の側壁からの水分等の混入を防ぐことが目的であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の絶縁膜
の形成方法においては、成膜速度の下地依存性のため下
地の金属配線の上では成膜速度が速くなるのに対し、下
地絶縁膜上では成膜速度が遅くなり、絶縁膜の凹凸が大
きくなってしまい、したがって絶縁膜を単層で形成する
ことができなくなる欠点がある。このような下地依存性
については、平成3年に発行された「電学論A,111
巻7号」の第652ページ〜第658頁に記載されてい
る。
【0007】さらに、このような下地依存性を解消する
ために、下地にプラズマ酸化膜などを形成することが提
案されているが、サブミクロンデバイスではスペースが
狭く、アスペクト比が大きいためプラズマ酸化膜の形成
時においてすでにボイドが形成されてしまうという欠点
がある。
【0008】本発明の目的は上述した欠点を除去し、下
地依存性に影響されることなく平坦な表面を有するとと
もにボイドなどの欠陥のない優れた特性を有する絶縁膜
を具える半導体装置を提供しようとするものである。本
発明の他の目的は上述したように下地依存性に影響され
ることなく高度の平坦性を有するとともにボイドなどの
欠陥のない優れた特性を有する絶縁膜を形成する方法を
提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、半導体基体と、その上に形成された下地絶縁膜と、
この下地絶縁膜の上に形成された金属配線と、この金属
配線の表面に形成されたアルミナ層と、このアルミナ層
を介して金属配線の上および前記下地絶縁膜の上に、有
機シランを主成分とする化学蒸着によって形成された酸
化膜とを具えることを特徴とするものである。本発明に
よる半導体装置の製造方法は、半導体基体の表面に下地
絶縁膜を形成し、その上にアルミ配線を形成し、さらに
このアルミ配線に対してオゾン処理または過水処理を行
って表面にアルミナ層を形成し、次に有機シランを原料
とする化学蒸着によって前記下地絶縁膜およびアルミ配
線の上に酸化膜を形成することを特徴とするものであ
る。また、本発明による半導体装置の製造方法の好適実
施例においては、アルミ配線にオゾン処理を施した後、
有機シランを原料とする化学蒸着によって酸化膜を形成
するに際し、反応チャンバの内壁に対してアルミ配線が
正極性となるように電圧を印加する。
【0010】
【作用】従来の方法において、下地依存性が現れるの
は、TEOSに代表される有機シランを用いた場合、こ
のTEOSおよびその分解によって生じた中間体が一部
電子により分解が促進されて酸化膜が形成、結合してい
くので、自由電子が多い金属配線の上での酸化膜の成膜
速度は高くなるためであるが、上述した本発明によれ
ば、金属配線の表面に絶縁性のアルミナ層が形成されて
おり、したがってその上での成膜速度は高くならず、下
地絶縁膜上での成膜速度と余り差がなく、したがって酸
化膜の表面には凹凸が形成されず、高度の平坦性を得る
ことができる。さらに、金属配線上にアルミナ層を形成
し、TEOSの分解に寄与する電子の供給を減らし、成
膜速度を遅くすることによって、絶縁膜を単層で構成す
ることができ、単一プロセスで平坦化を達成することが
できる。この場合、アルミ配線に、反応チャンバの内壁
に対して正極性となる電圧を印加することによってさら
に電子の供給を少なくすることができ、一層の平坦化が
できる。このようにアルミ配線に電圧を印加する方法と
して、配線が半導体基体のシリコンウエファに接続され
ている場合には、半導体基体を支持するサセプタに正電
圧を印加することによって配線にも正電圧を印加するこ
とができる。しかし、配線とシリコンウエファとが接続
されていない場合には、配線に直接電圧を印加する必要
がある。また、アルミ配線に対してオゾン処理を行って
アルミナ層を形成する場合には、下地の絶縁膜の表面は
OH(水酸基)結合で終結しており、負電圧になってい
るため、TEOSの分解が促進され、平坦性はさらに改
善されることになる。
【0011】
【実施例】図1〜図3は本発明による半導体装置の製造
方法の一実施例における半導体装置の構造を示すもので
ある。シリコンウエファ1の表面に下地絶縁膜としてシ
リコン酸化膜2を約6000Åの厚さに形成し、さらにその
上に所定のパターンを有するアルミ配線3を形成した状
態を図1に示す。アルミ配線3相互の間隔はその厚さに
比べて短く、きわめてアスペクト比が大きくなってい
る。
【0012】次に、アルミ配線3に対してオゾンを導入
してその表面に厚さ40Åのアルミナ層4を一様に形成し
た状態を図2に示す。このオゾン処理としては、例えば
オゾンガスをアルミ配線3に作用させたり、プラズマオ
ゾンを作用させるなどの方法がある。
【0013】このように下地処理を施した後、シリコン
ウエファ1を図4に示すような常圧CVD装置に入れ、
TEOSを原料ガスとして化学蒸着をおこなってシリコ
ン酸化膜5を形成した状態を図3に示す。本発明によれ
ば、アルミ配線3の表面に絶縁性のアルミナ層4を形成
したので、アルミ配線の上ではシリコン酸化膜5の厚さ
は下地絶縁膜2の上に形成されるシリコン酸化膜の厚さ
に比べて非常に薄くなり、したがってシリコン酸化膜の
表面には凹凸が形成されず、平坦度の良いものとなる。
したがって、層間絶縁膜や保護絶縁膜を単一の絶縁層を
以て構成することができ、その結果ボイドなどの欠陥が
発生する恐れは少なくなる。
【0014】図4に示すように常圧CVD装置は、反応
チャンバ10内にシリコンウエファ1を保持するサセプ
タ11を配置し、このシリコンウエファをヒータ12に
よって加熱するように構成されている。また、シリコン
ウエファ1の下方にはフィン13を配置し、後述するガ
スがシリコンウエファ全体に亘って均一に吹き付けられ
るように構成されている。さらに、反応チャンバ10の
外部には恒温槽14を配置し、その内部にTEOSガス
を発生するためのバブラ15を配置する。このバブラ1
5には原料のTEOSを収容し、キャリアガスとして作
用する窒素ガスを供給し、発生したTEOSガスを反応
チャンバ10内に導入するように配管されている。反応
チャンバ10の外部には、さらにオゾナイザ16を設
け、これに酸素を供給してオゾンガスを発生させ、この
オゾンガスを窒素ガスによって反応チャンバ内に導入す
るようにする。
【0015】上述した実施例においては、シリコンウエ
ファ1を反応チャンバ10内に入れ、ヒータ12によっ
て約400 ℃の温度に加熱した。このときの反応チャンバ
内の温度はこれよりも低くした。また、バブラ15は65
℃の温度に加熱し、これに流す窒素ガスの流量を毎分3
リットルとした。さらに、オゾナイザ16には毎分7.5
リットルの流量で酸素を供給した。このオゾナイザ16
のオゾン生成率は4.0%であった。さらに、キャリア窒素
ガスの流量は毎分18.0リットルとした。また、反応チャ
ンバ10の内壁に対してアルミ配線3が正極性となるよ
うに50ボルト程度の電圧を印加した。このような条件で
約10分間成膜を行って7000Åの厚さの酸化シリコン膜5
が下地絶縁膜上に形成され、アルミ配線3の上には2000
Åの厚さに形成された。
【0016】図5は本発明による半導体装置の他の実施
例の構成を示すものである。本例では、アルミ配線3を
形成した後、過水処理を施してアルミ配線の表面に厚さ
40Åのアルミナ層4を形成し、上述した実施例と同様の
条件で酸化シリコン膜6を形成したものである。本例に
おいては、アルミ配線3の上と下地絶縁膜2の上とでほ
ぼ同じ厚さ(7000Å) の酸化シリコン膜6が形成され、
したがって酸化シリコン膜6の表面は下地の表面形状に
ほぼ対応したものとなった。
【0017】図6は比較例の構成を示すものである。比
較例においては、下地絶縁膜2の上にアルミ配線3を形
成し、その上にTEOS常圧CVD法によって直接酸化
シリコン膜7を形成したものである。この際の成膜条件
は上述した本発明の実施例における条件と同じとした。
アルミ配線3の上での酸化シリコン膜7の成膜速度は非
常に速くなり、したがってきわめて厚いものとなり、酸
化シリコン膜の表面にはきわめて大きな凹凸が形成され
た。本例では、下地絶縁膜2の上に形成される酸化シリ
コン膜の厚さは7000Åであり、アルミ配線3の上には90
00Åの厚さに形成された。
【0018】
【発明の効果】上述したように本発明による半導体装置
においては、半導体基体上に絶縁膜を介して形成された
金属配線の上に形成される絶縁膜は、金属配線のアスペ
クト比が大きなものであるのに拘らず、その表面の平坦
性が良好であるとともにボイドなどの欠陥のないもので
あるので、素子特性を損なうことなく高集積化および高
密度化が可能である。また、本発明による半導体基体の
製造方法によれば、アルミ配線をオゾン処理または過水
処理してアルミナ層を形成し、反応チャンバの内壁に対
してアルミ配線が正極性となるように電圧を印加してシ
リコン酸化膜の堆積を行うので、アルミ配線上での酸化
膜の成膜速度を小さくでき、したがってその上に形成さ
れる絶縁膜の表面の平坦度を向上することができるとと
もに絶縁膜を単一の層で構成することができ、ボイドな
どの欠陥が発生しないとともに工程は簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による半導体装置の製造方法の
一工程における構成を示す断面図である。
【図2】図2は、次の工程における構成を示す断面図で
ある。
【図3】図3は、さらに次の工程における構成を示す断
面図である。
【図4】図4は、常圧CVD装置の構成を示す線図であ
る。
【図5】図5は、本発明による半導体装置の他の実施例
の構成を示す断面図である。
【図6】図6は、比較例の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 シリコンウエファ 2 下地絶縁膜 3 アルミ配線 4 アルミナ層 5,6 シリコン酸化膜 10 反応チャンバ 11 サセプタ 12 ヒータ 13 フィン 14 恒温槽 15 バブラ 16 オゾナイザ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基体と、その表面上に形成された
    絶縁膜と、この絶縁膜の上に形成された金属配線と、こ
    の金属配線の表面に形成されたアルミナ層と、このアル
    ミナ層を介して金属配線の上および前記絶縁膜の上に、
    有機シランを主成分とする化学蒸着によって形成された
    酸化膜とを具えることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体基体の表面に下地絶縁膜を形成
    し、その上にアルミ配線を形成し、さらにこのアルミ配
    線に対してオゾン処理を行って表面にアルミナ層を形成
    し、次に有機シランを原料とする化学蒸着によって前記
    下地絶縁膜およびアルミ配線の上に酸化膜を形成するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記有機シランを原料とする化学蒸着を
    行うに際して、前記アルミ配線を反応チャンバの内壁に
    対して正極性となるように電圧を印加することを特徴と
    する請求項2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 半導体基体の表面に下地絶縁膜を形成
    し、その上にアルミ配線を形成し、さらにこのアルミ配
    線に対して過水処理を行って表面にアルミナ層を形成
    し、次に有機シランを原料とする化学蒸着によって前記
    下地絶縁膜およびアルミ配線の上に酸化膜を形成するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記有機シランを原料とする化学蒸着を
    行うに際して、前記アルミ配線を反応チャンバの内壁に
    対して正極性となるように電圧を印加することを特徴と
    する請求項4記載の半導体装置の製造方法。
JP4013998A 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH05206110A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4013998A JPH05206110A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4013998A JPH05206110A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05206110A true JPH05206110A (ja) 1993-08-13

Family

ID=11848902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4013998A Pending JPH05206110A (ja) 1992-01-29 1992-01-29 半導体装置およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05206110A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0837187A (ja) * 1994-05-19 1996-02-06 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及び半導体装置の製造方法
DE102015202907A1 (de) 2014-02-25 2015-08-27 Fuji Jukogyo K.K. Bordbatterie
DE102016200278A1 (de) 2015-01-16 2016-07-21 Fuji Jukogyo K.K. Bordeigene Batterie für ein Fahrzeug
DE102016200279A1 (de) 2015-01-16 2016-07-21 Fuji Jukogyo K.K. Bordeigene Batterie für ein Fahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0837187A (ja) * 1994-05-19 1996-02-06 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及び半導体装置の製造方法
DE102015202907A1 (de) 2014-02-25 2015-08-27 Fuji Jukogyo K.K. Bordbatterie
DE102016200278A1 (de) 2015-01-16 2016-07-21 Fuji Jukogyo K.K. Bordeigene Batterie für ein Fahrzeug
DE102016200279A1 (de) 2015-01-16 2016-07-21 Fuji Jukogyo K.K. Bordeigene Batterie für ein Fahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6815374B2 (en) Method for improving thickness uniformity of deposited ozone-TEOS silicate glass layers
JP3083934B2 (ja) 表面感受性を低減したオゾン/teos酸化シリコン膜の堆積方法
US5290736A (en) Method of forming interlayer-insulating film using ozone and organic silanes at a pressure above atmospheric
CN101319312A (zh) 形成无机硅氮烷基电介质膜的方法
JPH08153784A (ja) 半導体装置の製造方法
CN103415914A (zh) 平面化后的致密化
JP2505309B2 (ja) 半導体ウェ―ハ上のホウ素リンケイ酸ガラス複合層の形成方法
KR100430114B1 (ko) 층간 절연막 형성 방법 및 반도체 장치
JPH05206110A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3004129B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07161705A (ja) 半導体装置の多層配線層間絶縁膜の形成方法
JP3080809B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6777347B1 (en) Method to produce porous oxide including forming a precoating oxide and a thermal oxide
JPH07288251A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2636715B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05291415A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05206113A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04343456A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3225694B2 (ja) 窒化シリコン膜の形成方法およびcvd装置
JPH06216122A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0758097A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3070894B2 (ja) 薄膜形成方法
JPH0758099A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0684802A (ja) 気相成長方法
JPH07221176A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060322

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060718