JPH07115135A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH07115135A JPH07115135A JP25993993A JP25993993A JPH07115135A JP H07115135 A JPH07115135 A JP H07115135A JP 25993993 A JP25993993 A JP 25993993A JP 25993993 A JP25993993 A JP 25993993A JP H07115135 A JPH07115135 A JP H07115135A
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- JP
- Japan
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- aluminum
- oxide film
- plasma
- semiconductor device
- plasma treatment
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- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 直径６インチ以上の大径ウェーハにおいてア
ルミニウムなどの導体層と酸化膜の界面の密着性を確保
するためのプラズマ処理において高パワーでの異常放電
を防止して確実な処理を行なうことを可能にする。 【構成】 アルミニウム３を形成した半導体シリコン基
板１のアルミニウム３の上表面にヘリウムプラズマ７に
よりプラズマ処理する第１の工程と、プラズマ処理され
たアルミニウム３の上に酸化膜４を堆積する工程とを備
え、第１の工程においてアルミニウム３の表面にプラズ
マ処理を行なうに当たりヘリウムガス又は酸素ガスを用
いたプラズマ７を用いることで高パワーでの異常放電を
防止し、第２の工程でプラズマ処理の結果としてアルミ
ニウム３の上に密着性良く酸化膜４を堆積する。
ルミニウムなどの導体層と酸化膜の界面の密着性を確保
するためのプラズマ処理において高パワーでの異常放電
を防止して確実な処理を行なうことを可能にする。 【構成】 アルミニウム３を形成した半導体シリコン基
板１のアルミニウム３の上表面にヘリウムプラズマ７に
よりプラズマ処理する第１の工程と、プラズマ処理され
たアルミニウム３の上に酸化膜４を堆積する工程とを備
え、第１の工程においてアルミニウム３の表面にプラズ
マ処理を行なうに当たりヘリウムガス又は酸素ガスを用
いたプラズマ７を用いることで高パワーでの異常放電を
防止し、第２の工程でプラズマ処理の結果としてアルミ
ニウム３の上に密着性良く酸化膜４を堆積する。
Description
【０００１】
【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、特に枚葉式ＰＥ−ＣＶＤ装置において酸化膜を
形成するのに用いて好適な半導体装置の製造方法に関す
る。
に関し、特に枚葉式ＰＥ−ＣＶＤ装置において酸化膜を
形成するのに用いて好適な半導体装置の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ），（ｂ）は、従来の半導体装
置の製造方法の工程説明図であり、特に直径５インチの
ウェーハにおけるＰＥ−ＣＶＤ酸化膜形成について説明
するものである。同図（ｂ）において示すように、先ず
半導体シリコン基板１の上に酸化膜２をコンタクトパタ
ーンニングし、次にアルミニウム３をスパッタし、この
上に直接枚葉式ＰＥ−ＣＶＤにより酸化膜４を成膜する
ことにより半導体装置を構成する。この場合、同図
（ｂ）にも示すようにアルミニウム３と酸化膜４のコン
タクト部のところで隙間が浮き上がり空洞５が発生して
しまう。これはアルミニウム３に代えてアルミニウム合
金や他の導体物質を使用した場合も同様である。
置の製造方法の工程説明図であり、特に直径５インチの
ウェーハにおけるＰＥ−ＣＶＤ酸化膜形成について説明
するものである。同図（ｂ）において示すように、先ず
半導体シリコン基板１の上に酸化膜２をコンタクトパタ
ーンニングし、次にアルミニウム３をスパッタし、この
上に直接枚葉式ＰＥ−ＣＶＤにより酸化膜４を成膜する
ことにより半導体装置を構成する。この場合、同図
（ｂ）にも示すようにアルミニウム３と酸化膜４のコン
タクト部のところで隙間が浮き上がり空洞５が発生して
しまう。これはアルミニウム３に代えてアルミニウム合
金や他の導体物質を使用した場合も同様である。
【０００３】以上のような空洞５の発生をなくすために
は、同図（ａ）に示すように、アルミニウム３のスパッ
タが終了した段階でこの上に窒素プラズマ６によりプラ
ズマ処理すればよい。これにより、次工程で酸化膜４を
成膜する場合のアルミニウム３と酸化膜４の密着性が高
まり、空胴５の発生が抑えられる。
は、同図（ａ）に示すように、アルミニウム３のスパッ
タが終了した段階でこの上に窒素プラズマ６によりプラ
ズマ処理すればよい。これにより、次工程で酸化膜４を
成膜する場合のアルミニウム３と酸化膜４の密着性が高
まり、空胴５の発生が抑えられる。
【０００４】以上のように、従来は、枚葉式ＰＥ−ＣＶ
Ｄによりアルミニウム３上に直接酸化膜４を形成すると
アルミニウム３の表面と酸化膜４との界面に空洞５が発
生するので、直径５インチの半導体シリコン基板１にお
いてアルミニウム３の表面に窒素プラズマ６による処理
を加えて、空洞５の発生を抑制するようにしていた。
Ｄによりアルミニウム３上に直接酸化膜４を形成すると
アルミニウム３の表面と酸化膜４との界面に空洞５が発
生するので、直径５インチの半導体シリコン基板１にお
いてアルミニウム３の表面に窒素プラズマ６による処理
を加えて、空洞５の発生を抑制するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体装置
の製造方法においては、酸化膜４を形成する前に窒素プ
ラズマ６による処理を行なっていたが、直径５インチの
ウェーハの代わりに直径６インチのウェーハを用いた場
合には問題が生じる。つまり、直径６インチの半導体シ
リコン基板１において窒素プラズマ６による処理を行お
うとすると、直径５インチの半導体シリコン基板１の場
合と同等の処理効果を得るためには、窒素プラズマ６の
パワーを上げる必要がある。ところが、窒素プラズマ６
のパワーを上げると異常放電を発生し易くなり、正常な
処理の妨げになり、半導体装置の歩留まりを低下させて
しまうという問題が生じる。
の製造方法においては、酸化膜４を形成する前に窒素プ
ラズマ６による処理を行なっていたが、直径５インチの
ウェーハの代わりに直径６インチのウェーハを用いた場
合には問題が生じる。つまり、直径６インチの半導体シ
リコン基板１において窒素プラズマ６による処理を行お
うとすると、直径５インチの半導体シリコン基板１の場
合と同等の処理効果を得るためには、窒素プラズマ６の
パワーを上げる必要がある。ところが、窒素プラズマ６
のパワーを上げると異常放電を発生し易くなり、正常な
処理の妨げになり、半導体装置の歩留まりを低下させて
しまうという問題が生じる。
【０００６】本発明のは、上記に鑑みてなされたもの
で、その目的は、直径６インチ以上の大径ウェーハにお
いてアルミニウムなどの導体層と酸化膜の界面の密着性
を確保するためのプラズマ処理を行っても異常放電を防
止した確実な処理を行なうことを可能とした半導体装置
の製造方法を得ることにある。
で、その目的は、直径６インチ以上の大径ウェーハにお
いてアルミニウムなどの導体層と酸化膜の界面の密着性
を確保するためのプラズマ処理を行っても異常放電を防
止した確実な処理を行なうことを可能とした半導体装置
の製造方法を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、導電性金属による配線層上に堆積された酸化
膜を有する半導体装置の製造方法において、前記配線層
の少なくとも上表面をヘリウムガス及び酸素ガスによっ
て構成される群のうちの１つのガスを用いてプラズマ処
理する工程と、前記工程に引き続き、少なくとも前記プ
ラズマ処理された前記配線層上に酸化膜を堆積する工程
と、を備えるものとして構成される。
造方法は、導電性金属による配線層上に堆積された酸化
膜を有する半導体装置の製造方法において、前記配線層
の少なくとも上表面をヘリウムガス及び酸素ガスによっ
て構成される群のうちの１つのガスを用いてプラズマ処
理する工程と、前記工程に引き続き、少なくとも前記プ
ラズマ処理された前記配線層上に酸化膜を堆積する工程
と、を備えるものとして構成される。
【０００８】
【作用】配線層の少なくとも上表面にプラズマ処理を行
なうに当たり、ヘリウムガス又は酸素ガスを用いること
により異常放電が防止され、続く工程で先のプラズマ処
理の結果として、酸化膜が前記配線層の上に密着性良く
堆積される。
なうに当たり、ヘリウムガス又は酸素ガスを用いること
により異常放電が防止され、続く工程で先のプラズマ処
理の結果として、酸化膜が前記配線層の上に密着性良く
堆積される。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例に係
る半導体装置の製造方法の工程説明図であり、特に直径
６インチのウェーハにおけるＰＥ−ＣＶＤ酸化膜形成の
場合を説明するものである。
説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例に係
る半導体装置の製造方法の工程説明図であり、特に直径
６インチのウェーハにおけるＰＥ−ＣＶＤ酸化膜形成の
場合を説明するものである。
【００１０】同図（ａ）に示すように、先ず半導体シリ
コン基板１の上に酸化膜２を形成した後でコンタクトパ
ターンニングし、次にアルミニウムをスパッタリング法
により堆積してアルミニウム層３を形成する。アルミニ
ウムに代えてアルミニウム合金又は他の導体物質を用い
ることもできる。
コン基板１の上に酸化膜２を形成した後でコンタクトパ
ターンニングし、次にアルミニウムをスパッタリング法
により堆積してアルミニウム層３を形成する。アルミニ
ウムに代えてアルミニウム合金又は他の導体物質を用い
ることもできる。
【００１１】このようにしてアルミニウムのスパッタが
終了した段階で、この基板を枚葉式ＰＥ−ＣＶＤ装置の
真空チャンバーにセットし、ヘリウムガスを導入し、真
空度を６Ｔｏｒｒとし、パワー６００Ｗのヘリウムプラ
ズマ７により常温もしくは低温にてプラズマ処理する。
この場合のヘリウムプラズマ７のパワーである６００Ｗ
は直径６インチのウェーハに対応した大きさであるが、
ヘリウムガスの異常放電に対するマージンは大きいの
で、安定したプラズマ処理が実施される。
終了した段階で、この基板を枚葉式ＰＥ−ＣＶＤ装置の
真空チャンバーにセットし、ヘリウムガスを導入し、真
空度を６Ｔｏｒｒとし、パワー６００Ｗのヘリウムプラ
ズマ７により常温もしくは低温にてプラズマ処理する。
この場合のヘリウムプラズマ７のパワーである６００Ｗ
は直径６インチのウェーハに対応した大きさであるが、
ヘリウムガスの異常放電に対するマージンは大きいの
で、安定したプラズマ処理が実施される。
【００１２】次に、チャンバー内にＴＥＯＳ酸素ガスを
導入し、ＰＥ−ＣＶＤ法により酸化膜４を成膜する。そ
の結果、図１（ｂ）に示すように、アルミニウム３と酸
化膜４の界面の密着性が高まり空洞の発生が防止でき
る。
導入し、ＰＥ−ＣＶＤ法により酸化膜４を成膜する。そ
の結果、図１（ｂ）に示すように、アルミニウム３と酸
化膜４の界面の密着性が高まり空洞の発生が防止でき
る。
【００１３】つまり、前述のように、従来、枚葉式ＰＥ
−ＣＶＤ法によりアルミニウム上に直接酸化膜を形成す
るとアルミニウム表面と酸化膜界面に空洞を発生し易
い。ここに着目し窒素ガスプラズマによるプラズマ処理
を行なうことにより空洞の発生を防止するようにしてい
た。しかし、ウェーハの直径が大きくなるに伴ってプラ
ズマ処理のパワーを増大する必要があるが、このように
すると異常放電を発生して製品の歩留まりを低下させて
しまうのも先に述べたとおりである。これに対して、本
発明のように、プラズマ処理にヘリウムガスを用いるこ
とにより、窒素ガスを用いた場合と比べて高パワーでの
異常放電のマージンが高まり、図２に示すように、安定
した酸化膜４の成膜を行なうことができる。
−ＣＶＤ法によりアルミニウム上に直接酸化膜を形成す
るとアルミニウム表面と酸化膜界面に空洞を発生し易
い。ここに着目し窒素ガスプラズマによるプラズマ処理
を行なうことにより空洞の発生を防止するようにしてい
た。しかし、ウェーハの直径が大きくなるに伴ってプラ
ズマ処理のパワーを増大する必要があるが、このように
すると異常放電を発生して製品の歩留まりを低下させて
しまうのも先に述べたとおりである。これに対して、本
発明のように、プラズマ処理にヘリウムガスを用いるこ
とにより、窒素ガスを用いた場合と比べて高パワーでの
異常放電のマージンが高まり、図２に示すように、安定
した酸化膜４の成膜を行なうことができる。
【００１４】その結果、表１に示すように、コンタクト
ダメージのない良品のとれる歩留まりは、プラズマ処理
のパワーが６００ワットの場合も７００ワットの場合
も、またプラズマ処理の時間が６０秒の場合も７０秒の
場合もいずれも１００％の歩留まりを確保できることが
確認された。 表１ ＼パワー ６００Ｗ ７００Ｗ 時 間 ６０sec １００％ １００％ ７０sec １００％ １００％ なお上記実施例では、プラズマ処理にヘリウムガスを用
いた場合を例示したが、ウェーハへの帯電防止策として
ヘリウムガスの代わりに酸素ガスを用いても同様の効果
を得ることができる。
ダメージのない良品のとれる歩留まりは、プラズマ処理
のパワーが６００ワットの場合も７００ワットの場合
も、またプラズマ処理の時間が６０秒の場合も７０秒の
場合もいずれも１００％の歩留まりを確保できることが
確認された。 表１ ＼パワー ６００Ｗ ７００Ｗ 時 間 ６０sec １００％ １００％ ７０sec １００％ １００％ なお上記実施例では、プラズマ処理にヘリウムガスを用
いた場合を例示したが、ウェーハへの帯電防止策として
ヘリウムガスの代わりに酸素ガスを用いても同様の効果
を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、アルミニウムなどの導電性金属の配線層の上に酸化
膜を堆積するに先立って、配線層の上にヘリウムガス又
は酸素ガスを用いたプラズマ処理を施すようにしたの
で、プラズマ処理を高パワーでの安定したものとして行
なうことができ、導体層と酸化膜の界面の密着性を高め
て空洞の発生を防止し、製品歩留まりを大幅に向上する
ことができる。
ば、アルミニウムなどの導電性金属の配線層の上に酸化
膜を堆積するに先立って、配線層の上にヘリウムガス又
は酸素ガスを用いたプラズマ処理を施すようにしたの
で、プラズマ処理を高パワーでの安定したものとして行
なうことができ、導体層と酸化膜の界面の密着性を高め
て空洞の発生を防止し、製品歩留まりを大幅に向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る半導体装置の製造方法
の工程説明図である。
の工程説明図である。
【図２】異常放電発生率の説明図である。
【図３】従来の半導体装置の製造方法の工程説明図であ
る。
る。
１ 半導体シリコン基板 ２ 酸化膜 ３ アルミニウム ４ 酸化膜 ５ 空洞 ６ 窒素プラズマ ７ ヘリウムプラズマ
Claims (2)
- 【請求項１】導電性金属による配線層上に堆積された酸
化膜を有する半導体装置の製造方法において、 前記配線層の少なくとも上表面をヘリウムガス及び酸素
ガスによって構成される群のうちの１つのガスを用いて
プラズマ処理する工程と、 前記工程に引き続き、少なくとも前記プラズマ処理され
た前記配線層上に酸化膜を堆積する工程と、を備えるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】前記導電性金属は、アルミニウム及びアル
ミニウム合金から構成される群のうちの１つが選択的に
用いられ、 前記配線膜の堆積はＣＶＤ法によって行われる、請求項
１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25993993A JPH07115135A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25993993A JPH07115135A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115135A true JPH07115135A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17341030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25993993A Pending JPH07115135A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115135A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917869A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子の金属配線間絶縁膜の製造方法 |
-
1993
- 1993-10-18 JP JP25993993A patent/JPH07115135A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917869A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子の金属配線間絶縁膜の製造方法 |
| US6060382A (en) * | 1995-06-28 | 2000-05-09 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for forming insulating film between metal wirings of semiconductor device |
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