JPH0851156A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】平坦性に優れていることに加え、トランジスタ
のホットキャリア耐性を劣化させる恐れがない層間絶縁
膜を備えた半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】プラズマＴＥＯＳ膜９の表面にイオン注入層１
０を形成した後に、オゾンＴＥＯＳ膜１１を形成する。
イオン注入層１０にはダングリングボンドが多いため、
そのダングリングボンドが水分を捕獲し、水分の透過を
抑制することができる。従って、表面にイオン注入層１
０が形成されたプラズマＴＥＯＳ膜９は、水分の透過抑
制効果が極めて高い。そのため、オゾンＴＥＯＳ膜１１
中に含まれる水分がプラズマＴＥＯＳ膜９を透過するこ
とはなく、その水分が基板１上に形成されたＩＧＦＥＴ
のホットキャリア耐性を劣化させる恐れはない。つま
り、オゾンＴＥＯＳ膜１１の平坦性を生かしたままで、
ＩＧＦＥＴのホットキャリア耐性を向上させることがで
きる。
のホットキャリア耐性を劣化させる恐れがない層間絶縁
膜を備えた半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】プラズマＴＥＯＳ膜９の表面にイオン注入層１
０を形成した後に、オゾンＴＥＯＳ膜１１を形成する。
イオン注入層１０にはダングリングボンドが多いため、
そのダングリングボンドが水分を捕獲し、水分の透過を
抑制することができる。従って、表面にイオン注入層１
０が形成されたプラズマＴＥＯＳ膜９は、水分の透過抑
制効果が極めて高い。そのため、オゾンＴＥＯＳ膜１１
中に含まれる水分がプラズマＴＥＯＳ膜９を透過するこ
とはなく、その水分が基板１上に形成されたＩＧＦＥＴ
のホットキャリア耐性を劣化させる恐れはない。つま
り、オゾンＴＥＯＳ膜１１の平坦性を生かしたままで、
ＩＧＦＥＴのホットキャリア耐性を向上させることがで
きる。
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
係り、詳しくは層間絶縁膜の製造方法に関するものであ
る。
係り、詳しくは層間絶縁膜の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置において、多層配線の各配線
層間を電気的に絶縁するために設けられる層間絶縁膜に
は、以下の特性が要求される。
層間を電気的に絶縁するために設けられる層間絶縁膜に
は、以下の特性が要求される。
【０００３】低誘電率、高耐圧、低リーク電流で配線
層間を電気的に分離できること。 配線層の表面に密着して完全に被覆し、機械的強度が
高いこと。 層間絶縁膜中に半導体装置への汚染物質を含まず、外
部からの水分やアルカリイオンなどの汚染物質の侵入を
阻止できること。
層間を電気的に分離できること。 配線層の表面に密着して完全に被覆し、機械的強度が
高いこと。 層間絶縁膜中に半導体装置への汚染物質を含まず、外
部からの水分やアルカリイオンなどの汚染物質の侵入を
阻止できること。
【０００４】平坦性に優れていること。この中で、
の平坦性については、近年、半導体装置の高集積化，高
機能化に伴いますます重要になっている。すなわち、半
導体装置の高集積化，高機能化を進めるには、基板の横
方向へのスケールダウンに加えて、基板の縦方向への多
層化が必要である。しかし、多層化は、パターン段差部
の断面構造の複雑化や、コンタクトホールの高アスペク
ト比化などを引き起こし、ＥＭ耐性やＳＭ耐性を悪化さ
せて配線層の断線やショートの原因となる。そこで、平
坦性に優れた層間絶縁膜を設けることでデバイス表面を
平坦化し、その上に形成される配線層をも平坦化して上
記諸問題を回避することが求められている。
の平坦性については、近年、半導体装置の高集積化，高
機能化に伴いますます重要になっている。すなわち、半
導体装置の高集積化，高機能化を進めるには、基板の横
方向へのスケールダウンに加えて、基板の縦方向への多
層化が必要である。しかし、多層化は、パターン段差部
の断面構造の複雑化や、コンタクトホールの高アスペク
ト比化などを引き起こし、ＥＭ耐性やＳＭ耐性を悪化さ
せて配線層の断線やショートの原因となる。そこで、平
坦性に優れた層間絶縁膜を設けることでデバイス表面を
平坦化し、その上に形成される配線層をも平坦化して上
記諸問題を回避することが求められている。
【０００５】このような要求を満足する層間絶縁膜とし
て、オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ（Tetr
a-Ethyl-Ortho-Silicate）膜（以下、オゾンＴＥＯＳ膜
という）やＳＯＧ（Spin On Glass ）膜が用いられてい
る。しかし、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性に優
れるものの、膜中に多量の水分が含まれている。その水
分が基板上に形成されたトランジスタのホットキャリア
耐性を劣化させる恐れがある。
て、オゾンＣＶＤ法によって形成されたＴＥＯＳ（Tetr
a-Ethyl-Ortho-Silicate）膜（以下、オゾンＴＥＯＳ膜
という）やＳＯＧ（Spin On Glass ）膜が用いられてい
る。しかし、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性に優
れるものの、膜中に多量の水分が含まれている。その水
分が基板上に形成されたトランジスタのホットキャリア
耐性を劣化させる恐れがある。
【０００６】そこで、膜中に含まれる水分が少なく、水
分の透過を抑制する性質がある膜で、オゾンＴＥＯＳ膜
やＳＯＧ膜を挟んだ３層構造の層間絶縁膜が用いられて
いる。そのような水分含有量が少なく水分の透過を抑制
する性質がある膜としては、プラズマＣＶＤ法によって
形成されたＴＥＯＳ膜（以下、プラズマＴＥＯＳ膜とい
う）、プラズマＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸
化膜（以下、プラズマ酸化膜という）、ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜（以下、Ｅ
ＣＲ酸化膜という）などが用いられる。
分の透過を抑制する性質がある膜で、オゾンＴＥＯＳ膜
やＳＯＧ膜を挟んだ３層構造の層間絶縁膜が用いられて
いる。そのような水分含有量が少なく水分の透過を抑制
する性質がある膜としては、プラズマＣＶＤ法によって
形成されたＴＥＯＳ膜（以下、プラズマＴＥＯＳ膜とい
う）、プラズマＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸
化膜（以下、プラズマ酸化膜という）、ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜（以下、Ｅ
ＣＲ酸化膜という）などが用いられる。
【０００７】これらの膜（プラズマＴＥＯＳ膜、プラズ
マ酸化膜、ＥＣＲ酸化膜）に水分の透過を抑制する性質
があるのは、膜中のダングリングボンドが水分を捕獲す
るためであると考えられている（信学技報SDM92-29,SDM
92-33 参照）。また、膜中のダングリングボンドだけで
は水分の透過抑制効果について十分な説明がつかないこ
とから、膜中のＳｉ−Ｈボンドが水分を捕獲するためで
あるとも考えられている（信学技報SDM93-39参照）。
マ酸化膜、ＥＣＲ酸化膜）に水分の透過を抑制する性質
があるのは、膜中のダングリングボンドが水分を捕獲す
るためであると考えられている（信学技報SDM92-29,SDM
92-33 参照）。また、膜中のダングリングボンドだけで
は水分の透過抑制効果について十分な説明がつかないこ
とから、膜中のＳｉ−Ｈボンドが水分を捕獲するためで
あるとも考えられている（信学技報SDM93-39参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】プラズマＴＥＯＳ膜や
プラズマ酸化膜は、ＥＣＲ酸化膜に比べると、水分の透
過を抑制する性能が劣っている。そのため、プラズマＴ
ＥＯＳ膜やプラズマ酸化膜を用いる場合、水分の透過を
必要なレベルまで抑制するには、膜厚を相当厚くしなけ
ればならない。しかし、プラズマＴＥＯＳ膜やプラズマ
酸化膜の膜厚が厚くなると、コンタクトホールの高アス
ペクト比化を引き起こし、ＥＭ耐性やＳＭ耐性を悪化さ
せて配線層の断線やショートを招くという問題がある。
プラズマ酸化膜は、ＥＣＲ酸化膜に比べると、水分の透
過を抑制する性能が劣っている。そのため、プラズマＴ
ＥＯＳ膜やプラズマ酸化膜を用いる場合、水分の透過を
必要なレベルまで抑制するには、膜厚を相当厚くしなけ
ればならない。しかし、プラズマＴＥＯＳ膜やプラズマ
酸化膜の膜厚が厚くなると、コンタクトホールの高アス
ペクト比化を引き起こし、ＥＭ耐性やＳＭ耐性を悪化さ
せて配線層の断線やショートを招くという問題がある。
【０００９】また、ＥＣＲ酸化膜を形成するためにはＥ
ＣＲプラズマＣＶＤ装置が必要となるが、現在のところ
大口径のウェハを量産レベルで処理可能なＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置は開発途上にあり、実用化が難しいという
問題がある。
ＣＲプラズマＣＶＤ装置が必要となるが、現在のところ
大口径のウェハを量産レベルで処理可能なＥＣＲプラズ
マＣＶＤ装置は開発途上にあり、実用化が難しいという
問題がある。
【００１０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、平坦性に優れているこ
とに加え、トランジスタのホットキャリア耐性を劣化さ
せる恐れがない層間絶縁膜を備えた半導体装置の製造方
法を提供することにある。
れたものであって、その目的は、平坦性に優れているこ
とに加え、トランジスタのホットキャリア耐性を劣化さ
せる恐れがない層間絶縁膜を備えた半導体装置の製造方
法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ダングリングボンドまたはＳｉ−Ｈ結合の少なくと
もいずれか一方を含む絶縁膜を形成する工程を備えたこ
とをその要旨とする。
は、ダングリングボンドまたはＳｉ−Ｈ結合の少なくと
もいずれか一方を含む絶縁膜を形成する工程を備えたこ
とをその要旨とする。
【００１２】請求項２に記載の発明は、ダングリングボ
ンドまたはＳｉ−Ｈ結合の少なくともいずれか一方を含
む第１の絶縁膜を形成する工程と、第１の絶縁膜の上に
水分を含んだ第２の絶縁膜を形成する工程とを備えたこ
とをその要旨とする。
ンドまたはＳｉ−Ｈ結合の少なくともいずれか一方を含
む第１の絶縁膜を形成する工程と、第１の絶縁膜の上に
水分を含んだ第２の絶縁膜を形成する工程とを備えたこ
とをその要旨とする。
【００１３】請求項３に記載の発明は、プラズマＴＥＯ
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜を形成する工程と、そのプラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面にイオンを
注入することでダングリングボンドの多い層を形成する
工程と、そのダングリングボンドの多い層の上にオゾン
ＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜を形成する工程とを備えたこ
とをその要旨とする。
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜を形成する工程と、そのプラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面にイオンを
注入することでダングリングボンドの多い層を形成する
工程と、そのダングリングボンドの多い層の上にオゾン
ＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜を形成する工程とを備えたこ
とをその要旨とする。
【００１４】請求項４に記載の発明は、プラズマＴＥＯ
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜を形成する工程と、そのプラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面に水素プラ
ズマ処理を施すことでＳｉ−Ｈ結合の多い層を形成する
工程と、そのＳｉ−Ｈ結合の多い層の上にオゾンＴＥＯ
Ｓ膜またはＳＯＧ膜を形成する工程とを備えたことをそ
の要旨とする。
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜を形成する工程と、そのプラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面に水素プラ
ズマ処理を施すことでＳｉ−Ｈ結合の多い層を形成する
工程と、そのＳｉ−Ｈ結合の多い層の上にオゾンＴＥＯ
Ｓ膜またはＳＯＧ膜を形成する工程とを備えたことをそ
の要旨とする。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項３または
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、オゾ
ンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜の上にプラズマＴＥＯＳ膜
またはプラズマ酸化膜を形成する工程を備えたことをそ
の要旨とする。
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、オゾ
ンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜の上にプラズマＴＥＯＳ膜
またはプラズマ酸化膜を形成する工程を備えたことをそ
の要旨とする。
【００１６】
【作用】請求項１に記載の発明において、ダングリング
ボンドまたはＳｉ−Ｈ結合の少なくともいずれか一方を
含む絶縁膜は、水分の透過抑制効果が高い。従って、そ
の絶縁膜の上に水分を含む絶縁膜を形成して２層構造の
層間絶縁膜を形成した場合、当該絶縁膜の下側に形成さ
れたトランジスタのホットキャリア耐性が劣化する恐れ
はない。また、当該絶縁膜は膜厚を薄くしても十分な水
分の透過抑制効果を得ることができる。そのため、層間
絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能になり、その層間絶
縁膜に形成されたコンタクトホールの高アスペクト比化
を防ぐことができる。そして、水分を含む絶縁膜として
オゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜を用いた場合、オゾン
ＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性に優れているため、層間
絶縁膜の平坦性を高めることができる。
ボンドまたはＳｉ−Ｈ結合の少なくともいずれか一方を
含む絶縁膜は、水分の透過抑制効果が高い。従って、そ
の絶縁膜の上に水分を含む絶縁膜を形成して２層構造の
層間絶縁膜を形成した場合、当該絶縁膜の下側に形成さ
れたトランジスタのホットキャリア耐性が劣化する恐れ
はない。また、当該絶縁膜は膜厚を薄くしても十分な水
分の透過抑制効果を得ることができる。そのため、層間
絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能になり、その層間絶
縁膜に形成されたコンタクトホールの高アスペクト比化
を防ぐことができる。そして、水分を含む絶縁膜として
オゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜を用いた場合、オゾン
ＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性に優れているため、層間
絶縁膜の平坦性を高めることができる。
【００１７】請求項２に記載の発明において、第１の絶
縁膜は水分の透過抑制効果が高い。従って、第２の絶縁
膜に含まれる水分は第１の絶縁膜によってその透過が抑
制され、第１の絶縁膜の下側に形成されたトランジスタ
のホットキャリア耐性が劣化する恐れはない。また、第
１の絶縁膜は膜厚を薄くしても十分な水分の透過抑制効
果を得ることができる。そのため、第１および第２の絶
縁膜から成る２層構造の層間絶縁膜の膜厚を薄くするこ
とが可能になり、その層間絶縁膜に形成されたコンタク
トホールの高アスペクト比化を防ぐことができる。そし
て、第２の絶縁膜としてオゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ
膜を用いた場合、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性
に優れているため、層間絶縁膜の平坦性を高めることが
できる。
縁膜は水分の透過抑制効果が高い。従って、第２の絶縁
膜に含まれる水分は第１の絶縁膜によってその透過が抑
制され、第１の絶縁膜の下側に形成されたトランジスタ
のホットキャリア耐性が劣化する恐れはない。また、第
１の絶縁膜は膜厚を薄くしても十分な水分の透過抑制効
果を得ることができる。そのため、第１および第２の絶
縁膜から成る２層構造の層間絶縁膜の膜厚を薄くするこ
とが可能になり、その層間絶縁膜に形成されたコンタク
トホールの高アスペクト比化を防ぐことができる。そし
て、第２の絶縁膜としてオゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ
膜を用いた場合、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性
に優れているため、層間絶縁膜の平坦性を高めることが
できる。
【００１８】請求項３に記載の発明において、ダングリ
ングボンドの多い層は水分の透過抑制効果が高い。従っ
て、オゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜に含まれる水分
は、プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜によって
その透過が抑制され、プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズ
マ酸化膜の下側に形成されたトランジスタのホットキャ
リア耐性が劣化する恐れはない。また、プラズマＴＥＯ
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜は膜厚を薄くしても十分な水
分の透過抑制効果を得ることができる。そのため、プラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜と、オゾンＴＥＯ
Ｓ膜またはＳＯＧ膜とから成る２層構造の層間絶縁膜の
膜厚を薄くすることが可能になり、その層間絶縁膜に形
成されたコンタクトホールの高アスペクト比化を防ぐこ
とができる。そして、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平
坦性に優れているため、層間絶縁膜の平坦性を高めるこ
とができる。
ングボンドの多い層は水分の透過抑制効果が高い。従っ
て、オゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜に含まれる水分
は、プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜によって
その透過が抑制され、プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズ
マ酸化膜の下側に形成されたトランジスタのホットキャ
リア耐性が劣化する恐れはない。また、プラズマＴＥＯ
Ｓ膜またはプラズマ酸化膜は膜厚を薄くしても十分な水
分の透過抑制効果を得ることができる。そのため、プラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜と、オゾンＴＥＯ
Ｓ膜またはＳＯＧ膜とから成る２層構造の層間絶縁膜の
膜厚を薄くすることが可能になり、その層間絶縁膜に形
成されたコンタクトホールの高アスペクト比化を防ぐこ
とができる。そして、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平
坦性に優れているため、層間絶縁膜の平坦性を高めるこ
とができる。
【００１９】請求項４に記載の発明において、Ｓｉ−Ｈ
結合の多い層は水分の透過抑制効果が高い。従って、オ
ゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜に含まれる水分は、プラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜によってその透過
が抑制され、プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜
の下側に形成されたトランジスタのホットキャリア耐性
が劣化する恐れはない。また、プラズマＴＥＯＳ膜また
はプラズマ酸化膜は膜厚を薄くしても十分な水分の透過
抑制効果を得ることができる。そのため、プラズマＴＥ
ＯＳ膜またはプラズマ酸化膜と、オゾンＴＥＯＳ膜また
はＳＯＧ膜とから成る２層構造の層間絶縁膜の膜厚を薄
くすることが可能になり、その層間絶縁膜に形成された
コンタクトホールの高アスペクト比化を防ぐことができ
る。そして、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性に優
れているため、層間絶縁膜の平坦性を高めることができ
る。
結合の多い層は水分の透過抑制効果が高い。従って、オ
ゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜に含まれる水分は、プラ
ズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜によってその透過
が抑制され、プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜
の下側に形成されたトランジスタのホットキャリア耐性
が劣化する恐れはない。また、プラズマＴＥＯＳ膜また
はプラズマ酸化膜は膜厚を薄くしても十分な水分の透過
抑制効果を得ることができる。そのため、プラズマＴＥ
ＯＳ膜またはプラズマ酸化膜と、オゾンＴＥＯＳ膜また
はＳＯＧ膜とから成る２層構造の層間絶縁膜の膜厚を薄
くすることが可能になり、その層間絶縁膜に形成された
コンタクトホールの高アスペクト比化を防ぐことができ
る。そして、オゾンＴＥＯＳ膜やＳＯＧ膜は平坦性に優
れているため、層間絶縁膜の平坦性を高めることができ
る。
【００２０】請求項５に記載の発明によれば、オゾンＴ
ＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜の上にプラズマＴＥＯＳ膜また
はプラズマ酸化膜を形成することで、３層構造の層間絶
縁膜を形成することができる。その層間絶縁膜は絶縁性
および機械的強度が高くなるため、層間絶縁膜としての
特性が向上する。
ＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜の上にプラズマＴＥＯＳ膜また
はプラズマ酸化膜を形成することで、３層構造の層間絶
縁膜を形成することができる。その層間絶縁膜は絶縁性
および機械的強度が高くなるため、層間絶縁膜としての
特性が向上する。
【００２１】
【実施例】 （第１実施例）以下、本発明を具体化した第１実施例の
製造方法を、図２〜図７，図１に従って順次説明する。
製造方法を、図２〜図７，図１に従って順次説明する。
【００２２】工程１（図２参照）；ＬＯＣＯＳ法を用
い、面方位＜１１１＞のｐ型シリコン基板１上にフィー
ルド酸化膜２を形成する。 工程２（図３参照）；基板１上にゲート絶縁膜３を形成
する。次に、ゲート絶縁膜３上に導電膜（金属膜、シリ
サイド膜、ポリサイド膜、ドープドポリシリコン膜な
ど）を形成し、その導電膜をパターニングしてゲート電
極４を形成する。続いて、デバイスの全面に絶縁膜（シ
リコン酸化膜、シリケートガラス膜、シリコン窒化膜な
ど）を形成し、その絶縁膜を全面エッチバック法を用い
てエッチバックすることで、ゲート電極４の側壁にサイ
ドウォールスペーサ６を形成する。次に、サイドウォー
ルスペーサ６およびゲート電極４をイオン注入用マスク
として用い、基板１にｎ型不純物をイオン注入してソー
ス・ドレイン領域５を形成する。続いて、ＣＶＤ法を用
い、デバイスの全面に絶縁膜（シリコン酸化膜、シリケ
ートガラス膜、シリコン窒化膜など）７を形成する。そ
して、絶縁膜７にソース・ドレイン領域５とコンタクト
するためのコンタクトホール７ａを形成する。
い、面方位＜１１１＞のｐ型シリコン基板１上にフィー
ルド酸化膜２を形成する。 工程２（図３参照）；基板１上にゲート絶縁膜３を形成
する。次に、ゲート絶縁膜３上に導電膜（金属膜、シリ
サイド膜、ポリサイド膜、ドープドポリシリコン膜な
ど）を形成し、その導電膜をパターニングしてゲート電
極４を形成する。続いて、デバイスの全面に絶縁膜（シ
リコン酸化膜、シリケートガラス膜、シリコン窒化膜な
ど）を形成し、その絶縁膜を全面エッチバック法を用い
てエッチバックすることで、ゲート電極４の側壁にサイ
ドウォールスペーサ６を形成する。次に、サイドウォー
ルスペーサ６およびゲート電極４をイオン注入用マスク
として用い、基板１にｎ型不純物をイオン注入してソー
ス・ドレイン領域５を形成する。続いて、ＣＶＤ法を用
い、デバイスの全面に絶縁膜（シリコン酸化膜、シリケ
ートガラス膜、シリコン窒化膜など）７を形成する。そ
して、絶縁膜７にソース・ドレイン領域５とコンタクト
するためのコンタクトホール７ａを形成する。
【００２３】工程３（図４参照）；コンタクトホール７
ａを含むデバイスの全面に導電膜（金属膜、シリサイド
膜、ポリサイド膜、ドープドポリシリコン膜など）を形
成し、その導電膜をパターニングして第１層目の配線層
８を形成する。配線層８はコンタクトホール７ａを介し
てソース・ドレイン領域５とコンタクトされる。
ａを含むデバイスの全面に導電膜（金属膜、シリサイド
膜、ポリサイド膜、ドープドポリシリコン膜など）を形
成し、その導電膜をパターニングして第１層目の配線層
８を形成する。配線層８はコンタクトホール７ａを介し
てソース・ドレイン領域５とコンタクトされる。
【００２４】工程４（図５参照）；プラズマＣＶＤ法を
用い、デバイスの全面にＴＥＯＳ膜（プラズマＴＥＯＳ
膜）９を形成する。 工程５（図６参照）；イオン注入法を用い、プラズマＴ
ＥＯＳ膜９の表面に後記する各イオン種を注入してイオ
ン注入層１０を形成する。イオン注入層１０のダングリ
ングボンドは、イオンが注入されていないプラズマＴＥ
ＯＳ膜９のそれに比べて多くなる。
用い、デバイスの全面にＴＥＯＳ膜（プラズマＴＥＯＳ
膜）９を形成する。 工程５（図６参照）；イオン注入法を用い、プラズマＴ
ＥＯＳ膜９の表面に後記する各イオン種を注入してイオ
ン注入層１０を形成する。イオン注入層１０のダングリ
ングボンドは、イオンが注入されていないプラズマＴＥ
ＯＳ膜９のそれに比べて多くなる。
【００２５】工程６（図７参照）；オゾンＣＶＤ法を用
い、イオン注入層１０上にＴＥＯＳ膜（オゾンＴＥＯＳ
膜）１１を形成する。オゾンＴＥＯＳ膜１１は平坦性に
優れるため、デバイス表面の段差を十分に平坦化するこ
とができる。
い、イオン注入層１０上にＴＥＯＳ膜（オゾンＴＥＯＳ
膜）１１を形成する。オゾンＴＥＯＳ膜１１は平坦性に
優れるため、デバイス表面の段差を十分に平坦化するこ
とができる。
【００２６】工程７（図１参照）；全面エッチバック法
を用い、オゾンＴＥＯＳ膜１１をエッチバックする。こ
のエッチバックにより、デバイス表面はさらに平坦化さ
れることになる。次に、プラズマＣＶＤ法を用い、オゾ
ンＴＥＯＳ膜１１上にＴＥＯＳ膜（プラズマＴＥＯＳ
膜）１２を形成する。続いて、各膜９〜１２にコンタク
トホール１３を形成する。そして、コンタクトホール１
３内を含むデバイスの全面に導電膜（金属膜、シリサイ
ド膜、ポリサイド膜、ドープドポリシリコン膜など）を
形成し、その導電膜をパターニングして第２層目の配線
層１４を形成する。配線層１４はコンタクトホール１３
を介して配線層９とコンタクトされる。
を用い、オゾンＴＥＯＳ膜１１をエッチバックする。こ
のエッチバックにより、デバイス表面はさらに平坦化さ
れることになる。次に、プラズマＣＶＤ法を用い、オゾ
ンＴＥＯＳ膜１１上にＴＥＯＳ膜（プラズマＴＥＯＳ
膜）１２を形成する。続いて、各膜９〜１２にコンタク
トホール１３を形成する。そして、コンタクトホール１
３内を含むデバイスの全面に導電膜（金属膜、シリサイ
ド膜、ポリサイド膜、ドープドポリシリコン膜など）を
形成し、その導電膜をパターニングして第２層目の配線
層１４を形成する。配線層１４はコンタクトホール１３
を介して配線層９とコンタクトされる。
【００２７】以上の工程により、ゲート絶縁膜３とゲー
ト電極４とソース・ドレイン領域５とを備えたＮチャネ
ルＩＧＦＥＴ（Insulated Gate FET）と、各膜９〜１２
から成る層間絶縁膜と各配線層８，１４とから成る２層
配線構造が形成される。尚、絶縁膜７は、ゲート電極４
と配線層８との耐圧を確保するために設けられている。
また、プラズマＴＥＯＳ膜１２は、各膜９〜１２から成
る層間絶縁膜の絶縁性および機械的強度を高めるために
設けられている。そして、プラズマＴＥＯＳ膜９，１２
は一般に広く用いられているプラズマＣＶＤ装置を用い
て容易に量産することが可能であり、大口径のウェハ面
内にも均一な膜厚で成膜することができる。
ト電極４とソース・ドレイン領域５とを備えたＮチャネ
ルＩＧＦＥＴ（Insulated Gate FET）と、各膜９〜１２
から成る層間絶縁膜と各配線層８，１４とから成る２層
配線構造が形成される。尚、絶縁膜７は、ゲート電極４
と配線層８との耐圧を確保するために設けられている。
また、プラズマＴＥＯＳ膜１２は、各膜９〜１２から成
る層間絶縁膜の絶縁性および機械的強度を高めるために
設けられている。そして、プラズマＴＥＯＳ膜９，１２
は一般に広く用いられているプラズマＣＶＤ装置を用い
て容易に量産することが可能であり、大口径のウェハ面
内にも均一な膜厚で成膜することができる。
【００２８】このように本実施例においては、プラズマ
ＴＥＯＳ膜９の表面にイオン注入層１０を形成した後
に、オゾンＴＥＯＳ膜１１を形成している。イオン注入
層１０にはダングリングボンドが多いため、そのダング
リングボンドが水分を捕獲し、水分の透過を抑制するこ
とができる。また、イオン注入層１０ほどではないにせ
よ、イオン注入層１０が形成されていないプラズマＴＥ
ＯＳ膜９にもダングリングボンドがあるため、水分の透
過を抑制することができる。従って、表面にイオン注入
層１０が形成されたプラズマＴＥＯＳ膜９は、水分の透
過抑制効果が極めて高い。そのため、オゾンＴＥＯＳ膜
１１中に含まれる水分がプラズマＴＥＯＳ膜９を透過す
ることはなく、その水分が基板１上に形成されたＩＧＦ
ＥＴのホットキャリア耐性を劣化させる恐れはない。つ
まり、オゾンＴＥＯＳ膜１１の平坦性を生かしたまま
で、ＩＧＦＥＴのホットキャリア耐性を向上させること
ができる。
ＴＥＯＳ膜９の表面にイオン注入層１０を形成した後
に、オゾンＴＥＯＳ膜１１を形成している。イオン注入
層１０にはダングリングボンドが多いため、そのダング
リングボンドが水分を捕獲し、水分の透過を抑制するこ
とができる。また、イオン注入層１０ほどではないにせ
よ、イオン注入層１０が形成されていないプラズマＴＥ
ＯＳ膜９にもダングリングボンドがあるため、水分の透
過を抑制することができる。従って、表面にイオン注入
層１０が形成されたプラズマＴＥＯＳ膜９は、水分の透
過抑制効果が極めて高い。そのため、オゾンＴＥＯＳ膜
１１中に含まれる水分がプラズマＴＥＯＳ膜９を透過す
ることはなく、その水分が基板１上に形成されたＩＧＦ
ＥＴのホットキャリア耐性を劣化させる恐れはない。つ
まり、オゾンＴＥＯＳ膜１１の平坦性を生かしたまま
で、ＩＧＦＥＴのホットキャリア耐性を向上させること
ができる。
【００２９】また、イオン注入層１０を設けることで、
プラズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を薄くしても十分な水分の
透過抑制効果を得ることができる。従って、プラズマＴ
ＥＯＳ膜９の膜厚を薄くすることで各膜９〜１２から成
る層間絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能になり、コン
タクトホール１３が高アスペクト比化するのを防止する
ことができる。
プラズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を薄くしても十分な水分の
透過抑制効果を得ることができる。従って、プラズマＴ
ＥＯＳ膜９の膜厚を薄くすることで各膜９〜１２から成
る層間絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能になり、コン
タクトホール１３が高アスペクト比化するのを防止する
ことができる。
【００３０】ここで、イオン注入層１０を形成するため
に注入するイオンとしては、プラズマＴＥＯＳ膜９に
ダングリングボンドを生成しやすくするため十分に質量
が大きく、半導体装置の汚染物質として作用しないも
のがよく、具体的には、シリコンイオン，不活性ガスイ
オン，ヒ素イオン，リンイオンなどがあげられる。尚、
不活性ガスイオンにおいて、水素イオンやヘリウムイオ
ンが質量が小さいため不適当であり、イオン注入の容易
さを考慮するとアルゴンイオンが適当である。
に注入するイオンとしては、プラズマＴＥＯＳ膜９に
ダングリングボンドを生成しやすくするため十分に質量
が大きく、半導体装置の汚染物質として作用しないも
のがよく、具体的には、シリコンイオン，不活性ガスイ
オン，ヒ素イオン，リンイオンなどがあげられる。尚、
不活性ガスイオンにおいて、水素イオンやヘリウムイオ
ンが質量が小さいため不適当であり、イオン注入の容易
さを考慮するとアルゴンイオンが適当である。
【００３１】また、イオン注入層１０を形成するための
イオン注入の条件は、使用するイオン種やプラズマＴＥ
ＯＳ膜９の膜厚によっても異なるが、注入エネルギー；
１０〜１５０ｅＶ、ドーズ量；１Ｅ１６〜１Ｅ１７ｃｍ
-2程度が望ましい。尚、イオン注入によってプラズマＴ
ＥＯＳ膜９に生じるダメージを考慮すると注入エネルギ
ーは小さいほど良いが、注入エネルギーを小さくした場
合にはドーズ量を大きくする必要がある。
イオン注入の条件は、使用するイオン種やプラズマＴＥ
ＯＳ膜９の膜厚によっても異なるが、注入エネルギー；
１０〜１５０ｅＶ、ドーズ量；１Ｅ１６〜１Ｅ１７ｃｍ
-2程度が望ましい。尚、イオン注入によってプラズマＴ
ＥＯＳ膜９に生じるダメージを考慮すると注入エネルギ
ーは小さいほど良いが、注入エネルギーを小さくした場
合にはドーズ量を大きくする必要がある。
【００３２】そして、上記各種イオンおよびイオン注入
条件を用いれば、プラズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を１０〜
３０ｎｍにしても十分な水分の透過抑制効果を得ること
ができる。
条件を用いれば、プラズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を１０〜
３０ｎｍにしても十分な水分の透過抑制効果を得ること
ができる。
【００３３】（第２実施例）以下、本発明を具体化した
第２実施例の製造方法を、図２〜図７，図１に従って説
明する。尚、本実施例において、第１実施例と同じ構成
部材については符号を等しくしてその説明を省略する。
第２実施例の製造方法を、図２〜図７，図１に従って説
明する。尚、本実施例において、第１実施例と同じ構成
部材については符号を等しくしてその説明を省略する。
【００３４】本実施例において、第１実施例と異なるの
は、前記工程５（図６参照）におけるイオン注入を、水
素プラズマ処理に置き代えただけである。すなわち、本
実施例では、水素プラズマ処理法を用い、プラズマＴＥ
ＯＳ膜９の表面に水素プラズマ処理層１５を形成する。
水素プラズマ処理層１５のＳｉ−Ｈ結合は、水素プラズ
マ処理が施されていないプラズマＴＥＯＳ膜９のそれに
比べて多くなる。
は、前記工程５（図６参照）におけるイオン注入を、水
素プラズマ処理に置き代えただけである。すなわち、本
実施例では、水素プラズマ処理法を用い、プラズマＴＥ
ＯＳ膜９の表面に水素プラズマ処理層１５を形成する。
水素プラズマ処理層１５のＳｉ−Ｈ結合は、水素プラズ
マ処理が施されていないプラズマＴＥＯＳ膜９のそれに
比べて多くなる。
【００３５】水素プラズマ処理層１５にはＳｉ−Ｈ結合
が多いため、そのＳｉ−Ｈ結合が水分を捕獲し、水分の
透過を抑制することができる。また、水素プラズマ処理
層１５ほどではないにせよ、水素プラズマ処理層１５が
形成されていないプラズマＴＥＯＳ膜９にもＳｉ−Ｈ結
合があるため、水分の透過を抑制することができる。従
って、表面に水素プラズマ処理層１５が形成されたプラ
ズマＴＥＯＳ膜９は、水分の透過抑制効果が極めて高
い。そのため、オゾンＴＥＯＳ膜１１中に含まれる水分
がプラズマＴＥＯＳ膜９を透過することはなく、その水
分が基板１上に形成されたＩＧＦＥＴのホットキャリア
耐性を劣化させる恐れはない。つまり、オゾンＴＥＯＳ
膜１１の平坦性を生かしたままで、ＩＧＦＥＴのホット
キャリア耐性を向上させることができる。
が多いため、そのＳｉ−Ｈ結合が水分を捕獲し、水分の
透過を抑制することができる。また、水素プラズマ処理
層１５ほどではないにせよ、水素プラズマ処理層１５が
形成されていないプラズマＴＥＯＳ膜９にもＳｉ−Ｈ結
合があるため、水分の透過を抑制することができる。従
って、表面に水素プラズマ処理層１５が形成されたプラ
ズマＴＥＯＳ膜９は、水分の透過抑制効果が極めて高
い。そのため、オゾンＴＥＯＳ膜１１中に含まれる水分
がプラズマＴＥＯＳ膜９を透過することはなく、その水
分が基板１上に形成されたＩＧＦＥＴのホットキャリア
耐性を劣化させる恐れはない。つまり、オゾンＴＥＯＳ
膜１１の平坦性を生かしたままで、ＩＧＦＥＴのホット
キャリア耐性を向上させることができる。
【００３６】また、水素プラズマ処理層１５を設けるこ
とで、プラズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を薄くしても十分な
水分の透過抑制効果を得ることができる。従って、プラ
ズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を薄くすることで各膜９〜１２
から成る層間絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能にな
り、コンタクトホール１３が高アスペクト比化するのを
防止することができる。
とで、プラズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を薄くしても十分な
水分の透過抑制効果を得ることができる。従って、プラ
ズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を薄くすることで各膜９〜１２
から成る層間絶縁膜の膜厚を薄くすることが可能にな
り、コンタクトホール１３が高アスペクト比化するのを
防止することができる。
【００３７】そして、水素プラズマ処理を施せば、プラ
ズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を１０〜３０ｎｍにしても十分
な水分の透過抑制効果を得ることができる。尚、上記各
実施例は以下のように変更してもよく、その場合でも同
様の作用および効果を得ることができる。
ズマＴＥＯＳ膜９の膜厚を１０〜３０ｎｍにしても十分
な水分の透過抑制効果を得ることができる。尚、上記各
実施例は以下のように変更してもよく、その場合でも同
様の作用および効果を得ることができる。
【００３８】（１）ｐ型シリコン基板１をｎ型シリコン
基板に置き代えると共に、基板に注入するｎ型不純物を
ｐ型不純物に置き代えることで、ＰチャネルＩＧＦＥＴ
を形成する。
基板に置き代えると共に、基板に注入するｎ型不純物を
ｐ型不純物に置き代えることで、ＰチャネルＩＧＦＥＴ
を形成する。
【００３９】（２）絶縁膜７を省く。 （３）プラズマＴＥＯＳ膜１２を省く。この場合には、
上記各実施例に比べて各膜９〜１２から成る層間絶縁膜
の絶縁性および機械的強度が若干低下するが、プラズマ
ＴＥＯＳ膜９による作用および効果については上記各実
施例と同様である。
上記各実施例に比べて各膜９〜１２から成る層間絶縁膜
の絶縁性および機械的強度が若干低下するが、プラズマ
ＴＥＯＳ膜９による作用および効果については上記各実
施例と同様である。
【００４０】（４）各プラズマＴＥＯＳ膜９，１２をそ
れぞれプラズマ酸化膜に置き代える。 （５）オゾンＴＥＯＳ膜１１をＳＯＧ膜に置き代える。
れぞれプラズマ酸化膜に置き代える。 （５）オゾンＴＥＯＳ膜１１をＳＯＧ膜に置き代える。
【００４１】ＳＯＧとは、シリコン化合物を有機溶剤に
溶解した溶液、および、その溶液から形成される二酸化
シリコンを主成分とする膜の総称である。ＳＯＧ膜を形
成するには、まず、シリコン化合物を有機溶剤に溶解し
た溶液を基板上に滴下して基板を回転させる。すると、
当該溶液の被膜は、配線によって形成される基板上の段
差に対して、その凹部には厚く、その凸部には薄く、段
差を緩和するように形成される。その結果、当該溶液の
被膜の表面は平坦化される。次に、熱処理が施される
と、有機溶剤が蒸発すると共に重合反応が進行して、表
面が平坦なＳＯＧ膜が形成される。
溶解した溶液、および、その溶液から形成される二酸化
シリコンを主成分とする膜の総称である。ＳＯＧ膜を形
成するには、まず、シリコン化合物を有機溶剤に溶解し
た溶液を基板上に滴下して基板を回転させる。すると、
当該溶液の被膜は、配線によって形成される基板上の段
差に対して、その凹部には厚く、その凸部には薄く、段
差を緩和するように形成される。その結果、当該溶液の
被膜の表面は平坦化される。次に、熱処理が施される
と、有機溶剤が蒸発すると共に重合反応が進行して、表
面が平坦なＳＯＧ膜が形成される。
【００４２】ＳＯＧ膜には、一般式（１）で表されるよ
うに、シリコン化合物中に有機成分を含まない無機ＳＯ
Ｇ膜と、一般式（２）で表されるように、シリコン化合
物中に有機成分を含む有機ＳＯＧ膜とがある。
うに、シリコン化合物中に有機成分を含まない無機ＳＯ
Ｇ膜と、一般式（２）で表されるように、シリコン化合
物中に有機成分を含む有機ＳＯＧ膜とがある。
【００４３】〔ＳｉＯ2 〕n ……（１） 〔ＲX ＳｉＯY 〕n ……（２） （ｎ，Ｘ，Ｙ；整数、Ｒ；アルキル基またはアリール
基） 無機ＳＯＧ膜は、水分および水酸基を多量に含んでいる
上に、ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜に比
べて脆弱であり、膜厚を０．５μｍ以上にすると熱処理
時にクラックが発生し易いという欠点がある。
基） 無機ＳＯＧ膜は、水分および水酸基を多量に含んでいる
上に、ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜に比
べて脆弱であり、膜厚を０．５μｍ以上にすると熱処理
時にクラックが発生し易いという欠点がある。
【００４４】一方、有機ＳＯＧ膜は、分子構造上、アル
キル基またはアリール基で結合が閉じている部分がある
ため、熱処理時におけるクラックの発生が抑制され、膜
厚を0.5 〜１μm 程度にすることができる。従って、有
機ＳＯＧ膜を用いれば、膜厚の大きな層間絶縁膜を得る
ことができ、基板上の大きな段差に対しても十分な平坦
化が可能になる。
キル基またはアリール基で結合が閉じている部分がある
ため、熱処理時におけるクラックの発生が抑制され、膜
厚を0.5 〜１μm 程度にすることができる。従って、有
機ＳＯＧ膜を用いれば、膜厚の大きな層間絶縁膜を得る
ことができ、基板上の大きな段差に対しても十分な平坦
化が可能になる。
【００４５】ところで、有機ＳＯＧ膜には有機成分が含
まれているため、コンタクトホールを開口する際のエッ
チングにおいて、四フッ化炭素と水素との混合ガス系
（ＣＦ 4 ＋Ｈ2 ）を用いるとエッチングレートが遅くな
る。そのため、有機ＳＯＧ膜にコンタクトホールを開口
する際のエッチングでは、四フッ化炭素と酸素の混合ガ
ス系を用いる必要がある。一般に、層間絶縁膜にコンタ
クトホールを開口する際のエッチングでは、エッチング
マスクとしてフォトレジストが用いられる。しかし、四
フッ化炭素と酸素の混合ガス系をエッチングガスとして
用いると、フォトレジストまでもエッチングされてしま
う。その結果、フォトレジストでマスクされている有機
ＳＯＧ膜までもエッチングされてしまい、微細なコンタ
クトホールを正確に形成することができなくなる。
まれているため、コンタクトホールを開口する際のエッ
チングにおいて、四フッ化炭素と水素との混合ガス系
（ＣＦ 4 ＋Ｈ2 ）を用いるとエッチングレートが遅くな
る。そのため、有機ＳＯＧ膜にコンタクトホールを開口
する際のエッチングでは、四フッ化炭素と酸素の混合ガ
ス系を用いる必要がある。一般に、層間絶縁膜にコンタ
クトホールを開口する際のエッチングでは、エッチング
マスクとしてフォトレジストが用いられる。しかし、四
フッ化炭素と酸素の混合ガス系をエッチングガスとして
用いると、フォトレジストまでもエッチングされてしま
う。その結果、フォトレジストでマスクされている有機
ＳＯＧ膜までもエッチングされてしまい、微細なコンタ
クトホールを正確に形成することができなくなる。
【００４６】しかし、有機ＳＯＧ膜には有機成分が含ま
れているため、コンタクトホールを開口する際のエッチ
ング時に、有機ＳＯＧ膜中に含まれる水分やシリコン酸
化膜６からの酸素供給により、各シリコン酸化膜３，６
に比べて有機ＳＯＧ膜が余分にエッチングされる。ま
た、エッチングマスクとして用いるフォトレジストを除
去する際のアッシング処理時に、有機ＳＯＧ膜に含まれ
る有機成分も分解するため有機ＳＯＧ膜が収縮する。そ
の結果、有機ＳＯＧ膜にクラックが生じたり、コンタク
トホール内壁に露出する有機ＳＯＧ膜の部分が各シリコ
ン酸化膜３，６よりも後退してリセスが発生してしま
う。リセスが発生すると、スパッタ法を用いて配線を形
成する際に、コンタクトホール内に配線を十分に埋め込
むことができなくなり、良好なコンタクトが得られなく
なる。また、有機ＳＯＧ膜に含まれる有機成分が分解す
ると、有機ＳＯＧ膜の吸湿性が高まる。
れているため、コンタクトホールを開口する際のエッチ
ング時に、有機ＳＯＧ膜中に含まれる水分やシリコン酸
化膜６からの酸素供給により、各シリコン酸化膜３，６
に比べて有機ＳＯＧ膜が余分にエッチングされる。ま
た、エッチングマスクとして用いるフォトレジストを除
去する際のアッシング処理時に、有機ＳＯＧ膜に含まれ
る有機成分も分解するため有機ＳＯＧ膜が収縮する。そ
の結果、有機ＳＯＧ膜にクラックが生じたり、コンタク
トホール内壁に露出する有機ＳＯＧ膜の部分が各シリコ
ン酸化膜３，６よりも後退してリセスが発生してしま
う。リセスが発生すると、スパッタ法を用いて配線を形
成する際に、コンタクトホール内に配線を十分に埋め込
むことができなくなり、良好なコンタクトが得られなく
なる。また、有機ＳＯＧ膜に含まれる有機成分が分解す
ると、有機ＳＯＧ膜の吸湿性が高まる。
【００４７】このような有機ＳＯＧ膜の欠点を解消する
には、以下の方法がある。 (1) 特開平１−３０７２４７号公報に開示されるよう
に、有機ＳＯＧ膜に酸素プラズマ処理を施すことで、有
機ＳＯＧ膜中のＣ−Ｓｉ結合をＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に変
化させ、有機ＳＯＧ膜に含まれる有機成分を分解する。
には、以下の方法がある。 (1) 特開平１−３０７２４７号公報に開示されるよう
に、有機ＳＯＧ膜に酸素プラズマ処理を施すことで、有
機ＳＯＧ膜中のＣ−Ｓｉ結合をＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に変
化させ、有機ＳＯＧ膜に含まれる有機成分を分解する。
【００４８】(2) 有機ＳＯＧ膜にイオン注入法を用いて
フッ素をドープすることで、有機成分を分解すると共
に、膜中に含まれる水分および水酸基を減少させる〔L-
J. Chen, S-T. Hsia, J-L. Leu, Proc. of IEEE VMIC,
p.81 (1994).参照〕。
フッ素をドープすることで、有機成分を分解すると共
に、膜中に含まれる水分および水酸基を減少させる〔L-
J. Chen, S-T. Hsia, J-L. Leu, Proc. of IEEE VMIC,
p.81 (1994).参照〕。
【００４９】(3) 有機ＳＯＧ膜にイオン注入法を用いて
シリコンまたはリンをドープすることで、有機成分を分
解する〔N. Moriya, Y. Shacham-Diamond, R. Kalish,
J.Electrochem. Soc., Vol.140, No.5, p.1442 (1993).
参照〕。
シリコンまたはリンをドープすることで、有機成分を分
解する〔N. Moriya, Y. Shacham-Diamond, R. Kalish,
J.Electrochem. Soc., Vol.140, No.5, p.1442 (1993).
参照〕。
【００５０】(4) 有機ＳＯＧ膜にアルゴン，窒素，酸化
窒素（Ｎ2 Ｏ）などのプラズマ処理を施すことで、有機
成分を分解する〔C. K. Wang, L. M. Liu, H. C. Chen
g, H.C. Huang, M. S. Lin, Proc. of IEEE VMIC, p.10
1 (1994). M. Matsuura, Y.Ii, K. Shibata, Y. Hayash
ide, H. Kotani, Proc. oF IEEE VMIC, p.113 (1993).
参照〕。
窒素（Ｎ2 Ｏ）などのプラズマ処理を施すことで、有機
成分を分解する〔C. K. Wang, L. M. Liu, H. C. Chen
g, H.C. Huang, M. S. Lin, Proc. of IEEE VMIC, p.10
1 (1994). M. Matsuura, Y.Ii, K. Shibata, Y. Hayash
ide, H. Kotani, Proc. oF IEEE VMIC, p.113 (1993).
参照〕。
【００５１】また、無機ＳＯＧ膜においても、上記(1)
〜(4) の方法によって欠点を解消することができる。 （６）第１実施例と第２実施例とを併用する。この場合
には、各実施例の相乗作用により本発明の効果をさらに
高めることができる。
〜(4) の方法によって欠点を解消することができる。 （６）第１実施例と第２実施例とを併用する。この場合
には、各実施例の相乗作用により本発明の効果をさらに
高めることができる。
【００５２】（７）上記（１）〜（６）を適宜に組み合
わせて実施する。以上、各実施例について説明したが、
各実施例から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て、以下にそれらの効果と共に記載する。
わせて実施する。以上、各実施例について説明したが、
各実施例から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て、以下にそれらの効果と共に記載する。
【００５３】（イ）プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ
酸化膜を形成する工程と、そのプラズマＴＥＯＳ膜また
はプラズマ酸化膜の表面にイオンを注入することでダン
グリングボンドの多い層を形成する工程と、プラズマＴ
ＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面に水素プラズマ処
理を施すことでＳｉ−Ｈ結合の多い層を形成する工程
と、そのダングリングボンドおよびＳｉ−Ｈ結合の多い
層の上にオゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜を形成する工
程とを備えた半導体装置の製造方法。
酸化膜を形成する工程と、そのプラズマＴＥＯＳ膜また
はプラズマ酸化膜の表面にイオンを注入することでダン
グリングボンドの多い層を形成する工程と、プラズマＴ
ＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面に水素プラズマ処
理を施すことでＳｉ−Ｈ結合の多い層を形成する工程
と、そのダングリングボンドおよびＳｉ−Ｈ結合の多い
層の上にオゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜を形成する工
程とを備えた半導体装置の製造方法。
【００５４】このようにすれば、請求項３または請求項
４に記載の発明の相乗作用により、本発明の効果をさら
に高めることができる。 （ロ）請求項３または請求項４に記載の半導体装置の製
造方法において、全面エッチバック法を用い、オゾンＴ
ＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜をエッチバックする工程を備え
た半導体装置の製造方法。
４に記載の発明の相乗作用により、本発明の効果をさら
に高めることができる。 （ロ）請求項３または請求項４に記載の半導体装置の製
造方法において、全面エッチバック法を用い、オゾンＴ
ＥＯＳ膜またはＳＯＧ膜をエッチバックする工程を備え
た半導体装置の製造方法。
【００５５】このようにすれば、オゾンＴＥＯＳ膜また
はＳＯＧ膜をさらに平坦化することができる。 （ハ）請求項３または上記（イ）に記載の半導体装置の
製造方法において、前記イオンは、シリコンイオン、リ
ンイオン、ヒ素イオン、アルゴン、クリプトン、キセノ
ン、ラドンからなるグループから選択された１つのイオ
ンである半導体装置の製造方法。
はＳＯＧ膜をさらに平坦化することができる。 （ハ）請求項３または上記（イ）に記載の半導体装置の
製造方法において、前記イオンは、シリコンイオン、リ
ンイオン、ヒ素イオン、アルゴン、クリプトン、キセノ
ン、ラドンからなるグループから選択された１つのイオ
ンである半導体装置の製造方法。
【００５６】このようにすれば、ダングリングボンドの
多い層を効率的に形成することができる。ところで、本
明細書において、発明の構成に係る部材は以下のように
定義されるものとする。
多い層を効率的に形成することができる。ところで、本
明細書において、発明の構成に係る部材は以下のように
定義されるものとする。
【００５７】（ａ）ＳＯＧとは、無機ＳＯＧだけでなく
有機ＳＯＧをも含むものとする。 （ｂ）イオンとは、シリコンイオン、リンイオン、ヒ素
イオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンなど
である。
有機ＳＯＧをも含むものとする。 （ｂ）イオンとは、シリコンイオン、リンイオン、ヒ素
イオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンなど
である。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、平
坦性に優れていることに加え、トランジスタのホットキ
ャリア耐性を劣化させる恐れがない層間絶縁膜を備えた
半導体装置の製造方法を提供することができる。
坦性に優れていることに加え、トランジスタのホットキ
ャリア耐性を劣化させる恐れがない層間絶縁膜を備えた
半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図１】第１および第２実施例の製造工程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図２】第１および第２実施例の製造工程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図３】第１および第２実施例の製造工程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図４】第１および第２実施例の製造工程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図５】第１および第２実施例の製造工程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図６】第１および第２実施例の製造工程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【図７】第１および第２実施例の製造工程を説明するた
めの概略断面図。
めの概略断面図。
【符号の説明】 ９，１２…第１の絶縁膜としてのプラズマＴＥＯＳ膜 １０…ダングリングボンドの多い層としてのイオン注入
層 １１…第２の絶縁膜としてのオゾンＴＥＯＳ膜
層 １１…第２の絶縁膜としてのオゾンＴＥＯＳ膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/78 Ｈ０１Ｌ 29/78 ３０１ Ｘ
Claims (5)
- 【請求項１】 ダングリングボンドまたはＳｉ−Ｈ結合
の少なくともいずれか一方を含む絶縁膜を形成する工程
を備えた半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 ダングリングボンドまたはＳｉ−Ｈ結合
の少なくともいずれか一方を含む第１の絶縁膜を形成す
る工程と、第１の絶縁膜の上に水分を含んだ第２の絶縁
膜を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化
膜を形成する工程と、 そのプラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面に
イオンを注入することでダングリングボンドの多い層を
形成する工程と、 そのダングリングボンドの多い層の上にオゾンＴＥＯＳ
膜またはＳＯＧ膜を形成する工程とを備えた半導体装置
の製造方法。 - 【請求項４】 プラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化
膜を形成する工程と、 そのプラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜の表面に
水素プラズマ処理を施すことでＳｉ−Ｈ結合の多い層を
形成する工程と、 そのＳｉ−Ｈ結合の多い層の上にオゾンＴＥＯＳ膜また
はＳＯＧ膜を形成する工程とを備えた半導体装置の製造
方法。 - 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の半導体
装置の製造方法において、オゾンＴＥＯＳ膜またはＳＯ
Ｇ膜の上にプラズマＴＥＯＳ膜またはプラズマ酸化膜を
形成する工程を備えた半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11864895A JPH0851156A (ja) | 1994-05-31 | 1995-05-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-118845 | 1994-05-31 | ||
| JP11884594 | 1994-05-31 | ||
| JP11864895A JPH0851156A (ja) | 1994-05-31 | 1995-05-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0851156A true JPH0851156A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=26456550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11864895A Pending JPH0851156A (ja) | 1994-05-31 | 1995-05-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0851156A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005183919A (ja) * | 2003-12-23 | 2005-07-07 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造方法 |
| JP2010267804A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Rohm Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| US7847295B2 (en) | 2007-03-15 | 2010-12-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Thin film transistor, display device using thereof and method of manufacturing the thin film transistor and the display device |
| JP2013187414A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-05-17 JP JP11864895A patent/JPH0851156A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005183919A (ja) * | 2003-12-23 | 2005-07-07 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造方法 |
| US7847295B2 (en) | 2007-03-15 | 2010-12-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Thin film transistor, display device using thereof and method of manufacturing the thin film transistor and the display device |
| JP2010267804A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Rohm Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2013187414A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
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