JPH0628260B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0628260B2 JPH0628260B2 JP58098377A JP9837783A JPH0628260B2 JP H0628260 B2 JPH0628260 B2 JP H0628260B2 JP 58098377 A JP58098377 A JP 58098377A JP 9837783 A JP9837783 A JP 9837783A JP H0628260 B2 JPH0628260 B2 JP H0628260B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor device
- film
- psg film
- group iii
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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、詳しくは、その電極と配線上の表
面保護膜の構成に関する。
面保護膜の構成に関する。
従来例の構成とその問題点 半導体装置でその最表面部に設けられる表面保護膜は、
たとえば、外部からのナトリウムイオンの侵入による半
導体素子の劣化を防止すること、ならびに、たとえば、
外部からの水分の侵入による電極金属層あるいは配線金
属層の腐食、断線を防止することなど、主として、半導
体装置の品質、寿命を高めるために形成される。従来、
この表面保護膜のひとつに、リンケイ酸ガラス（以下、
ＰＳＧと記す）膜の第１層と、この上に、ケイ酸ガラス
（以下、ＮＳＧと記す）膜の第２層とを二層に積ねた表
面保護膜が知られている。しかし、ＮＳＧ膜は水分の侵
入を完全に防止できず、加えて、ＰＳＧ膜の吸湿性とも
係わりをもって、PSG膜中のリンと水分とが反応して、
リン酸が生じて、これが電極金属あるいは配線金属層を
腐食し、特性不良あるいは断線を生じることの要因にな
っていた。
たとえば、外部からのナトリウムイオンの侵入による半
導体素子の劣化を防止すること、ならびに、たとえば、
外部からの水分の侵入による電極金属層あるいは配線金
属層の腐食、断線を防止することなど、主として、半導
体装置の品質、寿命を高めるために形成される。従来、
この表面保護膜のひとつに、リンケイ酸ガラス（以下、
ＰＳＧと記す）膜の第１層と、この上に、ケイ酸ガラス
（以下、ＮＳＧと記す）膜の第２層とを二層に積ねた表
面保護膜が知られている。しかし、ＮＳＧ膜は水分の侵
入を完全に防止できず、加えて、ＰＳＧ膜の吸湿性とも
係わりをもって、PSG膜中のリンと水分とが反応して、
リン酸が生じて、これが電極金属あるいは配線金属層を
腐食し、特性不良あるいは断線を生じることの要因にな
っていた。
発明の目的 本発明は、従来例にみられた上述の問題点を解消するも
のであり、半導体装置の特性向上が確実に達成し得る電
極と配線上の表面保護膜構成を提案するものである。
のであり、半導体装置の特性向上が確実に達成し得る電
極と配線上の表面保護膜構成を提案するものである。
発明の構成 本発明は、要約するに、電極上もしくは配線上、または
電極上と配線上に、ＰＳＧ膜の第１層とIII族元素含有
のＰＳＧ膜よりなる第２層とをそなえた表面保護膜を有
する半導体装置であり、これにより、半導体装置の特性
の安定性が顕著に向上する。
電極上と配線上に、ＰＳＧ膜の第１層とIII族元素含有
のＰＳＧ膜よりなる第２層とをそなえた表面保護膜を有
する半導体装置であり、これにより、半導体装置の特性
の安定性が顕著に向上する。
実施例の説明 本発明の半導体装置を第１図の要部断面構造によって詳
しく説明する。なお、図中、１は半導体基板、２は絶縁
膜、３は電極金属層（あるいは配線金属層）、４は第１
層のＰＳＧ膜、５は第２層のIII族元素含有のＰＳＧ膜
である。この半導体装置を形成する工程をのべると、半
導体基板１上に絶縁膜２として、たとえば二酸化シリコ
ン膜を形成し、ついで、電極金属層３として、たとえば
アルミニウム層を形成するまでは従来例の場合と同じで
ある。そして、第１層のＰＳＧ膜４は、たとえば，化学
蒸着法（ＣＶＤ法）によって、成長温度４００℃で，モ
ノシラン（SiH4）：ホスフィン(PH3)＝９６：４のガス
混合比および酸素(O2)との反応で、約2000Åに形成され
る。しかるのち、第２層のＰＳＧ膜５として、成長温度
400℃で、SiH４：PH３：ジボラン(B2H6)＝９６：４：４
のガス混合比および酸素との反応で、膜厚約6000Åのホ
ウ素Ｂ含有のＰＳＧ膜がＣＶＤ法によって形成される。
しく説明する。なお、図中、１は半導体基板、２は絶縁
膜、３は電極金属層（あるいは配線金属層）、４は第１
層のＰＳＧ膜、５は第２層のIII族元素含有のＰＳＧ膜
である。この半導体装置を形成する工程をのべると、半
導体基板１上に絶縁膜２として、たとえば二酸化シリコ
ン膜を形成し、ついで、電極金属層３として、たとえば
アルミニウム層を形成するまでは従来例の場合と同じで
ある。そして、第１層のＰＳＧ膜４は、たとえば，化学
蒸着法（ＣＶＤ法）によって、成長温度４００℃で，モ
ノシラン（SiH4）：ホスフィン(PH3)＝９６：４のガス
混合比および酸素(O2)との反応で、約2000Åに形成され
る。しかるのち、第２層のＰＳＧ膜５として、成長温度
400℃で、SiH４：PH３：ジボラン(B2H6)＝９６：４：４
のガス混合比および酸素との反応で、膜厚約6000Åのホ
ウ素Ｂ含有のＰＳＧ膜がＣＶＤ法によって形成される。
ＣＶＤ法によって形成されたＰＳＧ膜は、元来、リンＰ
成分に富むＰＳＧと、リン成分の少ないＰＳＧとに分相
した状態で存在する。これは、P2O５のケイ酸(SiO2)ガ
ラスへの溶解度が小さいことによるもので、ガラスとし
ても，甚だ不安定な状態である。ところが、これにB2O
３を添加すると、P2O５のケイ酸ガラスへの溶解度が増
加し、安定なガラスが形成される。B2O３はSiO2と任意
の割合でガラス内に溶解し、ホウケイ酸ガラスとしての
安定度も高いものが得られる。一方、B2O3,P2O5は、そ
れぞれ単独の系としてガラスを形成するが、そのいずれ
も、水に対して弱く、吸湿性がある。これに対し、B2O3
−P2O５系で、ホウ素ＢとリンＰとが１対１の比率で混
合されると、第２図に示すような元素配列をとって安定
化する。すなわち、ガラス中では，Ｐ，Ｂの各元素に酸
素がそれぞれ４個配置した構造をとるが、Ｐ：Ｂ＝１：
１の対応で酸素イオンに対して電界のバランスが保た
れ、これによって、安定性が大幅に向上するのである。
同様のことは、アルミニウム（Al）やガリウム（Ga）が
Ｐと共存する場合にも認められる。
成分に富むＰＳＧと、リン成分の少ないＰＳＧとに分相
した状態で存在する。これは、P2O５のケイ酸(SiO2)ガ
ラスへの溶解度が小さいことによるもので、ガラスとし
ても，甚だ不安定な状態である。ところが、これにB2O
３を添加すると、P2O５のケイ酸ガラスへの溶解度が増
加し、安定なガラスが形成される。B2O３はSiO2と任意
の割合でガラス内に溶解し、ホウケイ酸ガラスとしての
安定度も高いものが得られる。一方、B2O3,P2O5は、そ
れぞれ単独の系としてガラスを形成するが、そのいずれ
も、水に対して弱く、吸湿性がある。これに対し、B2O3
−P2O５系で、ホウ素ＢとリンＰとが１対１の比率で混
合されると、第２図に示すような元素配列をとって安定
化する。すなわち、ガラス中では，Ｐ，Ｂの各元素に酸
素がそれぞれ４個配置した構造をとるが、Ｐ：Ｂ＝１：
１の対応で酸素イオンに対して電界のバランスが保た
れ、これによって、安定性が大幅に向上するのである。
同様のことは、アルミニウム（Al）やガリウム（Ga）が
Ｐと共存する場合にも認められる。
したがって、第１層のＰＳＧ膜４と第２層のIII族元素
含有のＰＳＧ膜５との二層構造によって、耐水性、耐ナ
トリウムイオン侵入性の両方にすぐれた表面保護膜がで
きる。
含有のＰＳＧ膜５との二層構造によって、耐水性、耐ナ
トリウムイオン侵入性の両方にすぐれた表面保護膜がで
きる。
発明の効果 以上のように本発明の方法を用いれば、従来の方法にホ
ウ素を含有するという簡単な１工程を加えるだけで耐湿
性に優れると同時に、アルカリイオンの侵入に対して優
れたバリア効果を有した半導体装置の電極と配線に対す
る表面保護膜が得られる。すなわち、第１層のＰＳＧ膜
でナトリウムイオンをトラップし、第２層のIII族元素
含有ＰＳＧ膜で、第１層のPSG膜を水分の浸蝕から防ぐ
効果をもたらす。
ウ素を含有するという簡単な１工程を加えるだけで耐湿
性に優れると同時に、アルカリイオンの侵入に対して優
れたバリア効果を有した半導体装置の電極と配線に対す
る表面保護膜が得られる。すなわち、第１層のＰＳＧ膜
でナトリウムイオンをトラップし、第２層のIII族元素
含有ＰＳＧ膜で、第１層のPSG膜を水分の浸蝕から防ぐ
効果をもたらす。
第１図は本発明実施例装置の要部断面図、第２図はP2O5
−B2O３系ガラスの原子配列である。 １……半導体基板、２……絶縁膜、３……金属配線、４
……ＰＳＧ膜、５……III族元素含有PSG膜。
−B2O３系ガラスの原子配列である。 １……半導体基板、２……絶縁膜、３……金属配線、４
……ＰＳＧ膜、５……III族元素含有PSG膜。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−112744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−105338（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−30708（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】電極上または配線上、もしくは電極上と配
線上に、リンケイ酸ガラス膜の第１層と、リンとIII族
元素が１対１の比率で含有されるリンケイ酸のガラス膜
よりなる第２層と、をそなえた表面保護膜（ただし、リ
ンおよびIII族元素の各含有量６モル％を除く）を有す
る半導体装置。 - 【請求項２】III族元素がホウ素、アルミニウム、ガリ
ウムから選ばれてなる特許請求の範囲第１項に記載の半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098377A JPH0628260B2 (ja) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098377A JPH0628260B2 (ja) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59222938A JPS59222938A (ja) | 1984-12-14 |
| JPH0628260B2 true JPH0628260B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=14218181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098377A Expired - Lifetime JPH0628260B2 (ja) | 1983-06-02 | 1983-06-02 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628260B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1402094A (en) * | 1971-08-23 | 1975-08-06 | Shell Int Research | Lubricant compositions |
| JPS56112744A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-05 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS59105338A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-06-02 JP JP58098377A patent/JPH0628260B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59222938A (ja) | 1984-12-14 |
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