JPH1022284A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereofInfo
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- JPH1022284A JPH1022284A JP17037596A JP17037596A JPH1022284A JP H1022284 A JPH1022284 A JP H1022284A JP 17037596 A JP17037596 A JP 17037596A JP 17037596 A JP17037596 A JP 17037596A JP H1022284 A JPH1022284 A JP H1022284A
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】上層のリフローSiO2 膜の平坦度悪化をなく
し、かつ水分下方拡散をブロックするベース膜構造を有
する多層配線層間絶縁膜とその製造方法の提供。
【解決手段】半導体ウェハの主面上の絶縁膜10上に下層
のアルミニウム配線11が形成されている。ウェハ上にこ
のアルミニウム配線11上を含んでP−SiO膜(プラズ
マCVD法によるSiO膜)12が積層されている。P−
SiO膜12上にアモルファスSi膜13が形成されてい
る。これらの膜12,13が直上層のリフローSiO2 膜15
のベース膜となる。すなわち、アモルファスSi膜13上
にはリフローSiO2 膜14が形成され、その上にキャッ
プ用のP−SiO膜15が形成されている。
(57) Abstract: Provided is a multilayer wiring interlayer insulating film having a base film structure that prevents deterioration of flatness of an upper layer reflow SiO 2 film and blocks diffusion under water, and a method of manufacturing the same. A lower aluminum wiring is formed on an insulating film on a main surface of a semiconductor wafer. On the wafer, a P-SiO film (an SiO film formed by a plasma CVD method) 12 including the aluminum wiring 11 is laminated. P-
An amorphous Si film 13 is formed on the SiO film 12. These films 12 and 13 are directly above the reflow SiO2 film 15
Base film. That is, a reflow SiO2 film 14 is formed on the amorphous Si film 13, and a P-SiO film 15 for a cap is formed thereon.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係り、特に多層配線構造を有する半導体装
置の層間絶縁膜の構造及び形成方法に関する。The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a structure and a method of forming an interlayer insulating film of a semiconductor device having a multilayer wiring structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の集積度が増大するにつれ
て、基板上に配線材料を多層にわたって形成するいわゆ
る多層配線化が進行している。多層配線構造を有する半
導体装置は、その製造工程が複雑化し、長工程化してき
ており、製品の歩留り低下や製造コスト増加問題の大き
な要因として問題視されている。特に多層配線形成工程
が半導体装置の製造価格に占有する割合は大きく、半導
体装置のコストダウンを図る上で多層配線工程のコスト
低減化の要求が高まってきている。2. Description of the Related Art As the degree of integration of semiconductor devices increases, so-called multilayer wiring, in which wiring materials are formed in multiple layers on a substrate, is in progress. The manufacturing process of a semiconductor device having a multilayer wiring structure has become complicated and longer, and is regarded as a major factor in lowering the product yield and increasing the manufacturing cost. In particular, the rate at which the multilayer wiring forming step occupies the manufacturing cost of the semiconductor device is large, and the demand for reducing the cost of the multilayer wiring step is increasing in order to reduce the cost of the semiconductor device.
【0003】従来の多層配線の形成工程においては、ま
ず、下層配線用の第一の配線材料を堆積後、下層配線の
パターニングを行い、この下層配線上に第一の絶縁膜を
形成すると共に下層配線相互間に絶縁膜を埋め込む。こ
の時点では前記下層配線のパターンなどに依存して第一
の絶縁膜表面に段差が存在する。この状態のままではこ
の後の上層配線用の第二の配線材料の堆積時、及び、上
層配線のパターニング時に悪影響を及ぼし、上層配線の
段切れに起因する断線不良をもたらす恐れがある。In a conventional multi-layer wiring formation process, first, a first wiring material for a lower wiring is deposited, and then the lower wiring is patterned, and a first insulating film is formed on the lower wiring and a lower insulating film is formed. An insulating film is embedded between the wirings. At this point, there is a step on the surface of the first insulating film depending on the pattern of the lower wiring. In this state, there is an adverse effect on the subsequent deposition of the second wiring material for the upper layer wiring and on the patterning of the upper layer wiring, which may result in a disconnection failure due to disconnection of the upper layer wiring.
【0004】そこで通常は上記第二の配線材料を堆積す
る前にその下地である上記第一の絶縁膜の表面をレジス
トエッチバック法やCMP(Chemical Mechanical Poli
sing)法等で平坦化して段差を緩和した後に、上記第二
の配線材料、第二の絶縁膜を形成している。Therefore, usually, before depositing the second wiring material, the surface of the first insulating film, which is the base material, is formed by a resist etch back method or a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method.
After the surface is flattened by a sing) method or the like to reduce the step, the second wiring material and the second insulating film are formed.
【0005】しかし、上記第一の絶縁膜と第二の絶縁膜
とが積層された従来の層間絶縁膜の形成工程は1回目の
成膜→平坦化→2回目の成膜と工程数が多く、前記した
ような多層配線工程の低減化の要求に対する大きな障害
となっている。However, the conventional process of forming an interlayer insulating film in which the first insulating film and the second insulating film are laminated involves a large number of steps of first film formation → planarization → second film formation. This is a major obstacle to the demand for reduction in the number of multilayer wiring steps as described above.
【0006】一方、上記第一の絶縁膜の表面を平坦化す
る方法に代って第一の絶縁膜上に絶縁材料であるSOG
(Spin on Glass )膜を形成することにより、上層配線
材料の下地段差を緩和する方法も知られている。しか
し、この方法はSOG膜の形成(塗布及び焼成)に際し
て多数回の熱処理工程が必要であり、上記配線の信頼性
を確保するために、SOG膜の不要部分はレジストエッ
チバック法等でSOG膜を除去する必要がある。この結
果、工程数が多くなり、やはり前記のような多層配線工
程の低減化要求に対して十分応えることができないのが
現状である。On the other hand, instead of the method of flattening the surface of the first insulating film, SOG which is an insulating material is formed on the first insulating film.
There is also known a method of forming a (Spin on Glass) film to alleviate a step of an underlayer of an upper wiring material. However, this method requires a large number of heat treatment steps when forming (coating and baking) the SOG film, and in order to secure the reliability of the wiring, unnecessary portions of the SOG film are removed by a resist etch-back method or the like. Need to be removed. As a result, the number of steps increases, and it is still impossible to sufficiently meet the above-described demand for reduction in the number of multilayer wiring steps.
【0007】ところで、層間絶縁膜表面の平坦化技術の
1つとして、APL(Advanced Planarisation Layer)
プロセスが報告されている(参考文献としてMatsuura e
t.al.,IEEE Tech.Dig.pp117,1994)。このAPLプロセ
スは、層間絶縁膜の形成に際して、SiH4 ガスと、酸
化剤であるH2 O2 (過酸化水素水)とを低温(例えば
0℃)・真空中で反応させることによって、下層配線上
に自己流動性(リフロー)のSiO2 膜(以下、リフロ
ーSiO2 膜と称する)を形成するものである。As one of the techniques for planarizing the surface of an interlayer insulating film, an APL (Advanced Planarization Layer) is used.
The process has been reported (Matsuura e
t.al., IEEE Tech.Dig.pp117, 1994). In this APL process, when an interlayer insulating film is formed, SiH 4 gas and H 2 O 2 (hydrogen peroxide solution) as an oxidizing agent are reacted in a low temperature (for example, 0 ° C.) and in a vacuum to form a lower wiring. A self-flowing (reflow) SiO2 film (hereinafter referred to as a reflow SiO2 film) is formed thereon.
【0008】この方法は、下層配線の配線相互間の絶縁
膜の埋め込みと絶縁膜表面の平坦化を同時に達成でき、
1回の成膜で平坦化までの工程を終了するので、多層配
線工程の低減化要求に十分応えることができる。According to this method, the insulating film can be buried between the lower wiring layers and the surface of the insulating film can be flattened at the same time.
Since the process up to the planarization is completed by one film formation, it is possible to sufficiently meet the demand for reducing the number of multilayer wiring processes.
【0009】なお、上記のリフローSiO2 膜を形成す
る前に、下層配線上に、通常のプラズマCVD法により
第一の層間絶縁膜(ベース絶縁膜)としての第一のプラ
ズマCVD絶縁膜を形成する場合がある。また、上記リ
フローSiO2 膜を形成した後に、リフローSiO2 膜
上に、やはり通常のプラズマCVD法によって第二の層
間絶縁膜(キャップ膜)としての第二のプラズマCVD
絶縁膜を形成し、その後、ファーネスアニールを行う場
合がある。Before the reflow SiO 2 film is formed, a first plasma CVD insulating film as a first interlayer insulating film (base insulating film) is formed on the lower wiring by a normal plasma CVD method. May be. After the reflow SiO 2 film is formed, a second plasma CVD as a second interlayer insulating film (cap film) is also formed on the reflow SiO 2 film by the usual plasma CVD method.
There is a case where an insulating film is formed and then furnace annealing is performed.
【0010】上記のAPLプロセスでは、リフローSi
O2 膜のリフロー度によって平坦化を達成するものであ
る。また、APLプロセス技術ではリフローSiO2 膜
中の水分量を上記のファーネスアニールで膜外へ脱離さ
せることが必須である。水分脱離が不充分な場合には、
残存水分が次のような悪影響を及ぼす。例えばアルミニ
ウム配線に対してはコロージョンや欠損等の悪影響を、
また、素子自体に対してはホットキャリア信頼性耐性劣
化等の悪影響を及ぼすことが知られている。In the above APL process, the reflow Si
The flattening is achieved by the reflow degree of the O2 film. Further, in the APL process technology, it is essential that the amount of water in the reflow SiO 2 film be desorbed out of the film by the above-described furnace annealing. If water desorption is insufficient,
The residual moisture has the following adverse effects. For example, adverse effects such as corrosion and loss on aluminum wiring
In addition, it is known that the element itself has an adverse effect such as deterioration of hot carrier reliability resistance.
【0011】従って、上記のファーネスアニール時にい
かにリフローSiO2 膜中の水分を膜外に脱離させるか
がプロセス成否の鍵を握っていると言っても過言ではな
い。膜外への脱離方向を考える時には、特にリフローS
iO2 膜において下方に水分が拡散することが上記のア
ルミニウム配線や素子に及ぼす影響度が重大となること
は当然である。その反面、上方には何も構造体が存在し
ていないため、膜中水分が全て上方向に拡散した場合で
はデバイスに対する悪影響は何ら考えなくても良いこと
は当然であるといえる。Therefore, it is not an exaggeration to say that the key to the success or failure of the process is how to remove the water in the reflow SiO 2 film outside the film during the furnace annealing. When considering the direction of desorption outside the membrane, the reflow S
Naturally, the influence of the diffusion of water downward in the iO 2 film on the aluminum wiring and the element becomes significant. On the other hand, since there is no structure above, it is natural that there is no need to consider any adverse effect on the device when all the moisture in the film diffuses upward.
【0012】従って、上述のようなAPLプロセス構造
に鑑みると、リフローSiO2 膜の直下に存在するベー
ス膜こそが水分下方拡散をブロックする役目を担ってお
り、このブロック性の良否が極めて重要な問題である。
このような水分のブロック性を考慮して、従来はベース
膜としてプラズマCVDで成膜されるP−SiO膜また
はP−SiN膜の適用が検討されていた(P−はプラズ
マを意味する)。しかしながら、これらの従来のベース
膜には次のような問題点が有った。Therefore, in view of the above-described APL process structure, the base film directly under the reflow SiO 2 film plays a role of blocking the downward diffusion of moisture, and the quality of the blocking property is extremely important. It is a problem.
In consideration of such a water blocking property, conventionally, application of a P-SiO film or a P-SiN film formed by plasma CVD as a base film has been studied (P- means plasma). However, these conventional base films have the following problems.
【0013】まずP−SiO膜については、肝心の水分
ブロック性が満足すべきレベルには達しているとはいえ
ない。具体的にはアルミニウム配線の欠損や素子のホッ
トキャリア信頼性劣化で代表される悪影響が顕在化して
いる。元々P−SiO膜は、膜密度等の物性面について
鑑みると水分拡散ブロック能力に対して過大な期待は持
てないものと考えられる。First, it cannot be said that the essential water blocking property of the P-SiO film has reached a satisfactory level. Specifically, the adverse effects represented by the loss of the aluminum wiring and the deterioration of the hot carrier reliability of the device have become apparent. Originally, it is considered that the P-SiO film cannot have an excessive expectation for the water diffusion blocking ability in view of physical properties such as the film density.
【0014】一方、P−SiN膜では、逆に膜密度等の
物性面について鑑みると水分拡散ブロック能力は絶縁膜
の中では優秀であり、実際にAPLプロセスでのベース
膜に用いた場合でも良好な結果が得られている。しか
し、いわば副作用として以下の問題点が付随する。On the other hand, in the case of a P-SiN film, on the contrary, considering the physical properties such as the film density, the moisture diffusion blocking ability is excellent among the insulating films, and is good even when actually used as a base film in the APL process. Results have been obtained. However, there are the following problems as side effects.
【0015】第1に、P−SiN膜はNH3 ガスを用い
て成膜されていることから、膜中や膜表面には[−NH
2 ][−NH]基が多数存在している。これら[−NH
2 ][−NH]基の存在は膜質を疎水性にすることとな
る。これにより、直上のリフローSiO2 膜のリフロー
性が損なわれる。実際にベース膜にP−SiN膜を採用
した場合にはリフローSiO2 膜の平坦度が悪化してし
まい、平坦化工程を追加する必要に迫られる程である。
APLプロセスは平坦化工程不要な点にその存在価値を
見いだしているプロセスであるので、これは致命的であ
る。First, since the P-SiN film is formed using NH 3 gas, [-NH] is formed in the film and on the film surface.
2 ] There are many [-NH] groups. These [-NH
2 ] The presence of [-NH] groups renders the film hydrophobic. This impairs the reflow properties of the reflow SiO2 film immediately above. When a P-SiN film is actually used as the base film, the flatness of the reflow SiO 2 film is deteriorated, and it is almost necessary to add a flattening step.
This is fatal because the APL process finds its value at a point where a planarization step is unnecessary.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
多層配線工程中の層間絶縁膜形成工程にAPLプロセス
技術を適用した場合には、ベース膜として使用されるP
−SiO膜やP−SiN膜自体が満足すべき特性を有さ
ない。つまり、前者に対してはAL配線の欠損や素子の
ホットキャリア信頼性劣化等の問題点があり、また後者
に対してはリフローSiO2 膜の平坦度が悪化するとい
う問題点がある。As described above, conventionally,
When the APL process technology is applied to the interlayer insulating film forming process in the multilayer wiring process, the P film used as a base film is used.
-The SiO film or the P-SiN film itself does not have satisfactory characteristics. That is, the former has a problem such as a defect of the AL wiring and the deterioration of the hot carrier reliability of the element, and the latter has a problem that the flatness of the reflow SiO 2 film is deteriorated.
【0017】この発明は上記の事情を考慮してなされた
ものであり、その目的は、リフローSiO2 膜の平坦度
悪化を招くことなく、AL配線の欠損や素子のホットキ
ャリア信頼性劣化等の問題点を回避できる新規なベース
膜構造及びその形成方法を適用する半導体装置及びその
製造方法を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent the flatness of the reflow SiO 2 film from deteriorating and to reduce the AL wiring and the hot carrier reliability of the element. It is an object of the present invention to provide a novel base film structure capable of avoiding the problem and a semiconductor device to which the method for forming the same is applied and a method for manufacturing the same.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】この発明の半導体装置の
代表的な構成は、半導体基板上に形成された素子あるい
は配線により反映する凹凸形状の上に形成される流動性
または自己平坦性を有する絶縁膜と、前記絶縁膜の直下
に存在するアモルファスSi膜で構成されるベース膜と
を具備したことを特徴とする。A typical structure of a semiconductor device according to the present invention has fluidity or self-flatness formed on an uneven shape reflected by an element or a wiring formed on a semiconductor substrate. An insulating film and a base film made of an amorphous Si film existing immediately below the insulating film are provided.
【0019】この発明の半導体装置の製造方法の代表的
なものは、半導体基板上に形成された素子あるいは配線
により反映する凹凸形状の上に流動性または自己平坦性
を有する絶縁膜を形成する工程を含む半導体装置におい
て、前記絶縁膜を形成する前に、前記絶縁膜のベース膜
としてアモルファスSi膜及びプラズマSiO2 膜の積
層構造を形成する工程を具備し、前記アモルファスSi
膜とプラズマSiO2膜は、200℃以上450℃以下
の温度にて真空に保持されたプラズマCVD室内で連続
的に成膜されることを特徴とする。A typical method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a process of forming an insulating film having fluidity or self-flatness on an uneven shape reflected by an element or a wiring formed on a semiconductor substrate. A step of forming a laminated structure of an amorphous Si film and a plasma SiO 2 film as a base film of the insulating film before forming the insulating film;
The film and the plasma SiO 2 film are continuously formed in a plasma CVD chamber kept in a vacuum at a temperature of 200 ° C. to 450 ° C.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1はこの発明に係る要部である
半導体装置の多層配線間の層間絶縁膜の構造を示す断面
図である。半導体基板上に形成された素子あるいは配線
を被覆して良好な平坦性を有する層間絶縁膜を成膜する
ことが必要なウェハに対しAPLプロセスを適用してい
る。例えば素子等が形成された半導体ウェハの主面上の
絶縁膜10上に下層のアルミニウム配線11が形成されてい
る。ウェハ上にこのアルミニウム配線11上を含んでP−
SiO膜(プラズマCVD法によるSiO膜)12が積層
されている。P−SiO膜12上にアモルファスSi膜13
が形成されている。アモルファスSi膜13上にはリフロ
ーSiO2 膜14が形成され、その上にキャップ用のP−
SiO膜15が形成されている。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of an interlayer insulating film between multilayer wirings of a semiconductor device as a main part according to the present invention. The APL process is applied to a wafer which needs to cover an element or a wiring formed on a semiconductor substrate and form an interlayer insulating film having good flatness. For example, a lower aluminum wiring 11 is formed on an insulating film 10 on a main surface of a semiconductor wafer on which elements and the like are formed. On the wafer, the P-
An SiO film (SiO film by a plasma CVD method) 12 is laminated. Amorphous Si film 13 on P-SiO film 12
Are formed. A reflow SiO2 film 14 is formed on the amorphous Si film 13, and a capping P-
An SiO film 15 is formed.
【0021】本発明において新規に導入された材料とし
てアモルファスSi膜(13)がある。アモルファスSi
膜を従来のベース膜として用いられるP−SiN膜との
比較によりその特長を考察する。A material newly introduced in the present invention is an amorphous Si film (13). Amorphous Si
The characteristics of the film will be discussed by comparing it with a conventional P-SiN film used as a base film.
【0022】(1)アモルファスSi膜は、その成膜過
程での必然性に拠ってP−SiN膜とは異なっており、
膜中や膜表面に[−NH2 ][−NH]基等は存在しな
い。[−NH2 ][−NH]基は疎水基であり、前記し
たように直上のリフローSiO2 膜(14)の平坦性を妨
げるので、これらを含有しないアモルファスSi膜(1
3)はリフローSiO2 膜の平坦性確保の面でP−Si
N膜よりも有利である。(1) The amorphous Si film is different from the P-SiN film due to the necessity in the film forming process.
[-NH 2] in the film and the film surface [- NH] no group is present. [-NH 2] [- NH] groups are hydrophobic groups, so hinder the flatness of the reflow SiO2 film immediately above as described above (14), an amorphous Si film not containing these (1
3) P-Si for ensuring the flatness of the reflow SiO2 film.
It is more advantageous than the N film.
【0023】(2)リフローSiO2 膜(14)中の水分
の下方拡散ブロック性に関しては、アモルファスSi膜
はP−SiN膜と同等の優れた特質を有している。つま
り、P−SiO膜に較べると格段に優れている。(2) With respect to the property of blocking the downward diffusion of water in the reflow SiO 2 film (14), the amorphous Si film has the same excellent characteristics as the P-SiN film. That is, it is much better than the P-SiO film.
【0024】P−SiN膜では膜密度の高さゆえに、水
分が膜中透過に対してブロック性が確保されていると理
解されているものである。これにに対してアモルファス
Si膜は、膜中に[−H]基や[Si−・]基(Siダ
ングリング基)を多数含んでいることにより親水性とな
っており、膜中透過に対して高いブロック性が確保され
水分の下方拡散を抑えているると考えられる。つまりP
−SiN膜とアモルファスSi膜とでは、水分ブロック
性を司る作用が異なっていると言える。It is understood that the P-SiN film has a high film density and therefore has a property of blocking moisture permeation through the film. On the other hand, an amorphous Si film is hydrophilic because it contains a large number of [-H] groups and [Si-.] Groups (Si dangling groups). Therefore, it is considered that high blockability is secured and the downward diffusion of water is suppressed. That is, P
It can be said that the effect of controlling the moisture blocking property is different between the -SiN film and the amorphous Si film.
【0025】換言すれば、P−SiN膜では水分の高い
ブロック性と引き替えに、肝心のリフローSiO2 膜の
平坦度劣化という副作用を伴っていたのに対して、アモ
ルファスSi膜では上記のような副作用無しに水分に対
する高いブロック性を提供できるという利点がある。In other words, in the case of the P-SiN film, in exchange for the high blocking property of water, there is a side effect that the flatness of the reflow SiO 2 film is degraded. There is the advantage that high blocking properties against moisture can be provided without side effects.
【0026】加えて、本発明で用いるアモルファスSi
膜は、従来ベース膜として適用されていたP−SiN膜
やP−SiO膜と同じ成膜室内で、反応ガスの供給種を
変更するのみで容易に成膜可能な材料であるので、AP
Lプロセス全体像を変更することなく、新規な成膜装置
の導入を招くことなくAPLプロセスに取り込むことが
できる。すなわち、従来プロセスに対して整合性の良い
方法でこの発明の構造が達成可能である。In addition, the amorphous Si used in the present invention
Since the film is a material that can be easily formed only by changing the supply type of the reaction gas in the same film forming chamber as the P-SiN film and the P-SiO film conventionally used as the base film,
The L process can be taken into the APL process without changing the whole image and without introducing a new film forming apparatus. That is, the structure of the present invention can be achieved by a method having good compatibility with the conventional process.
【0027】次に図2を用いて、図1の構成の製造方法
の一例を説明する。APLプロセスは図2に示されるよ
うなAPL装置システムで行われる。まず、半導体基板
上に形成された素子あるいは配線を被覆して良好な平坦
性を有する層間絶縁膜を成膜することが必要なウェハを
APL装置システム中のプラズマ反応室21に導入する。Next, an example of a method of manufacturing the structure shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The APL process is performed in an APL device system as shown in FIG. First, a wafer, which needs to cover an element or a wiring formed on a semiconductor substrate and form an interlayer insulating film having good flatness, is introduced into the plasma reaction chamber 21 in the APL system.
【0028】上記ウェハは例えば300℃に設定された
真空に排気されたプラズマ反応室21のサセプタ上に搬送
アーム23によって設置された後に、プラズマCVD法に
よりベース膜であるP−SiO膜を形成する。条件はガ
ス流量SiH4 が150cc、N2 Oが3500cc、
N2 が1500cc、圧力1400mm torr ,RFパ
ワー100Wで放電させる。これにより、ベース膜とし
て厚さ100nmのP−SiO膜(図1の12)を成膜す
る。ここでの100nmの厚さは配線密度、配線の寸法
等を考慮して設定される。半導体装置の微細化が進行し
ている中で、だいたい150nmより小さい設定となる
ことが推測される。The wafer is set on the susceptor of the plasma reaction chamber 21 evacuated to a vacuum set at 300 ° C., for example, by the transfer arm 23, and then a P-SiO film as a base film is formed by a plasma CVD method. . The conditions were as follows: gas flow rate: 150 cc for SiH4, 3500 cc for N2O,
N2 is discharged at 1500 cc, pressure of 1400 mm torr, and RF power of 100 W. Thus, a P-SiO film (12 in FIG. 1) having a thickness of 100 nm is formed as a base film. Here, the thickness of 100 nm is set in consideration of wiring density, wiring dimensions, and the like. As the miniaturization of semiconductor devices progresses, it is assumed that the setting will be about 150 nm or less.
【0029】続いて、ウェハを上記プラズマ反応室21に
おける同一サセプタ上に同温で保持したまま、ガス種を
切り替える。例えばSiH4 が1500cc、N2 が1
50cc、H2 が3000cc、圧力1400mm tor
r ,RFパワー100Wの条件等である。このまま放電
させアモルファスSi膜(図1の13)を100nm成膜
する。ここでの100nmの厚さも上記同様に配線密
度、配線の寸法等を考慮して設定される。半導体装置の
微細化が進行している中、だいたい150nmより小さ
い設定となることが推測される。Subsequently, the gas type is changed while the wafer is held at the same temperature on the same susceptor in the plasma reaction chamber 21. For example, 1500 cc for SiH 4 and 1 for N 2
50 cc, H 2 is 3000cc, pressure 1400 mm tor
r, RF power of 100 W, etc. The discharge is performed as it is to form an amorphous Si film (13 in FIG. 1) with a thickness of 100 nm. The thickness of 100 nm here is also set in consideration of the wiring density, the dimensions of the wiring, and the like as described above. As the miniaturization of semiconductor devices progresses, it is assumed that the setting will be about 150 nm or less.
【0030】次に上記ウェハを一旦プラズマ反応室外に
搬出して背圧の真空度(665Pa以下)を保持したま
まロードロック室25に移送する。続いて、APL室27に
ウェハを搬入して、−10℃〜+10℃の温度範囲、好
ましくは0℃に保持されたサセプタ上に設置する。次に
N2 雰囲気でサセプタ上で適宜ウェハを保持する。この
保持時間中にウェハは、先の300℃成膜〜プラズマ処
理での余熱が放出される。ウェハ表面温度はリフロー確
保温度領域に安定して降下する。Next, the wafer is once carried out of the plasma reaction chamber and transferred to the load lock chamber 25 while maintaining the back pressure at a vacuum degree (665 Pa or less). Subsequently, the wafer is carried into the APL chamber 27 and placed on a susceptor maintained at a temperature in the range of -10 ° C to + 10 ° C, preferably 0 ° C. Next, the wafer is appropriately held on the susceptor in an N 2 atmosphere. During this holding time, the wafer is released from the residual heat from the previous 300 ° C. film formation to plasma processing. The wafer surface temperature drops stably to the reflow ensuring temperature region.
【0031】次に実際のAPL成膜ガス系であるSiH
4 +H2 O2 +N2 ガスを導入して流量安定化段階に移
行する。SiH4 が10cc、H2 O2 が0.65/m
in、N2 が500cc、圧力850mm torr 、時間
10秒が典型的条件である。Next, SiH which is an actual APL film forming gas system is used.
4 + H 2 O 2 + N 2 shifts gas is introduced into the flow stabilization phase. SiH4 is 10cc, H 2 O 2 is 0.65 / m
in, N 2 is 500cc, pressure 850mm torr, a time of 10 seconds is typical conditions.
【0032】続いて、SiH4 のみ120ccに増量し
て成膜が開始される(図1のリフローSiO2 膜14)。
800nm相当の成膜終了後に全ての導入ガスは排出さ
れて背圧の真空度まで排気される。次にAPL室27から
搬出されて一旦ロードロック室25を経由して再度プラズ
マ反応室21へ搬入されて、やはりプラズマCVD法でキ
ャップ膜としてのP−SiO膜(図1の15)を厚さ30
0nm成膜する。温度と圧力は前記ベース成膜時と同じ
で、SiH4 が100cc、N2 Oが2000cc、N
2 が1000cc、RFパワー500Wである。以上で
APL装置システムでの成膜工程は完了する。最後に別
の炉アニール装置にて450℃で30分間、最終の熱処
理を実施して終了する。[0032] Then, film formation is started by increasing the 120cc only SiH4 (reflow SiO 2 film 14 of FIG. 1).
After the completion of the film formation corresponding to 800 nm, all the introduced gases are exhausted and exhausted to the degree of vacuum of the back pressure. Next, the P-SiO film (15 in FIG. 1) serving as a cap film is again carried out of the APL chamber 27, again carried into the plasma reaction chamber 21 via the load lock chamber 25 via the load lock chamber 25, and subjected to the plasma CVD method. 30
0 nm is formed. Temperature and pressure are the same as that at the time of the base film, SiH 4 is 100 cc, N2 O is 2000cc, N
2 is 1000 cc and RF power is 500 W. Thus, the film forming process in the APL device system is completed. Finally, the final heat treatment is performed at 450 ° C. for 30 minutes in another furnace annealing apparatus, and the process is completed.
【0033】この発明によれば、P−SiO膜のみをベ
ース膜に用いた場合に顕著であるアルミニウム配線に対
してのコロージョンや欠損等の悪影響を、また素子自体
に対してはホットキャリア信頼性耐性劣化等の悪影響を
回避することが可能となる。According to the present invention, adverse effects such as corrosion and loss on aluminum wiring, which are remarkable when only the P-SiO film is used as the base film, and hot carrier reliability on the element itself are obtained. It is possible to avoid adverse effects such as deterioration of resistance.
【0034】また、上記悪影響の従来の回避方法とし
て、P−SiN膜のベース膜を適用する時にはリフロー
SiO2 膜の平坦度悪化という副作用が生じていた。し
かし、この発明によればこのような副作用をも回避出来
るので、平坦化工程を追加して対処するという必要もな
くなった。As a conventional method of avoiding the above-mentioned adverse effects, when a base film of a P-SiN film is applied, there is a side effect that the flatness of a reflow SiO 2 film is deteriorated. However, according to the present invention, such a side effect can be avoided, so that it is no longer necessary to add a flattening step.
【0035】前者の効果に関するデータを図3に示す。
アルミニウム配線のテストパターンにおける電気的特性
評価として、2層アルミニウム配線での下層配線でのオ
ープン不良率と配線抵抗分布を示す。図4には上層配線
パターンでのショート不良率分布を示す。FIG. 3 shows data relating to the former effect.
As an electrical characteristic evaluation in a test pattern of an aluminum wiring, an open failure rate and a wiring resistance distribution in a lower wiring in a two-layer aluminum wiring are shown. FIG. 4 shows a short-circuit failure rate distribution in the upper wiring pattern.
【0036】図3、図4に示した検証サンプルは以下の
手順で作成された。下層アルミニウム配線パターン上に
ベース膜を成膜した後、リフローSiO2 膜800n
m、さらにキャップ膜としてのP−SiO膜を300n
m成膜した。この後に450℃、30分間のファーネス
アニールを施し、次に通常の写真蝕刻工程とエッチング
工程を経て、下層アルミニウム配線パターンに接続孔を
形成して、この上に上層アルミニウム配線パターンを形
成した。The verification samples shown in FIGS. 3 and 4 were prepared in the following procedure. After forming a base film on the lower aluminum wiring pattern, a reflow SiO 2 film 800n
m, and a P-SiO film as a cap film of 300 n
m was formed. Thereafter, furnace annealing was performed at 450 ° C. for 30 minutes, and then through normal photolithography and etching steps, connection holes were formed in the lower aluminum wiring pattern, and an upper aluminum wiring pattern was formed thereon.
【0037】ベース膜としては、従来構成のP−SiO
膜及びP−SiN膜それぞれについて、また本発明の構
成のP−SiO膜とアモルファスSi膜の積層構造を採
用して比較した。膜厚は、前者が200nmと500n
mについて、後者が各100nmの計200nmで行っ
た。As the base film, a conventional P-SiO
The film and the P-SiN film were compared with each other by employing the laminated structure of the P-SiO film and the amorphous Si film having the structure of the present invention. The film thickness of the former is 200 nm and 500 n.
For m, the latter performed 100 nm each for a total of 200 nm.
【0038】下層アルミニウム配線への電気的特性の測
定は、APLプロセス完結時に行う450℃、30分間
のファーネスアニール前後で実施した。水分の下方拡散
はファーネルアニール時に発生することが予め判ってい
るので、アニール前後での測定結果に差が生じれば(ア
ニール後で悪化すれば)水分下方拡散の影響であると考
えられる。The electrical characteristics of the lower aluminum wiring were measured before and after a furnace annealing at 450 ° C. for 30 minutes performed at the completion of the APL process. Since it is known in advance that the downward diffusion of moisture occurs during the funnel annealing, if there is a difference in the measurement results before and after annealing (if it deteriorates after annealing), it is considered to be the effect of downward diffusion of moisture.
【0039】一方、上層アルミニウム配線パターンへの
電気特性測定は、上記の工程順から必然的にアニール後
に限定される。上層配線でのショート不良率には、リフ
ローSiO2 膜の平坦性が反映される。すなわち、リフ
ローSiO2 膜の平坦性が良好な場合にはショート不良
率は極めて低い値を示し、反面、リフローSiO2 膜の
平坦性が悪化した場合にはショート不良率は増大するこ
ととなる。次に得られた結果について記す。On the other hand, the measurement of the electrical characteristics of the upper aluminum wiring pattern is necessarily limited after annealing from the above-described process order. The flatness of the reflow SiO 2 film is reflected in the short-circuit failure rate in the upper wiring. That is, when the flatness of the reflow SiO 2 film is good, the short-circuit failure rate shows an extremely low value. On the other hand, when the flatness of the reflow SiO 2 film deteriorates, the short-circuit failure rate increases. Next, the obtained results will be described.
【0040】図3から明らかなように、まず従来構成の
一つであるP−SiOベース膜では、膜厚200nmで
はアニール後で下層配線オープン不良率と配線抵抗が共
に大幅に増加している。膜厚500nmでは程度は良化
するので、P−SiO膜をベース膜に用いる場合には、
水分下方拡散ブロック性確保の観点から少なくとも膜厚
500nm近傍は必要であると判断できる。しかしなが
ら、膜厚500nmものベース膜をアルミニウム配線上
に成膜した場合には、アルミニウムパターン両側壁に各
500nmずつ成膜されるので、肝心のリフローSiO
2 膜がアルミニウムパターン間を埋め立てることが不可
能になる。つまり、アルミニウムパターン間にはヴォイ
ド(空孔)が生じてしまうのである。よってプロセスと
して採用許容範囲外である。As is clear from FIG. 3, in the case of the P-SiO base film, which is one of the conventional structures, both the lower layer open defect rate and the wiring resistance are greatly increased after annealing at a film thickness of 200 nm. When the thickness is 500 nm, the degree is improved. Therefore, when a P-SiO film is used as the base film,
It can be determined that at least a film thickness of about 500 nm is necessary from the viewpoint of ensuring the diffusion blocking property under water. However, when a base film having a thickness of 500 nm is formed on the aluminum wiring, 500 nm is formed on both side walls of the aluminum pattern.
It becomes impossible for the two films to fill the space between the aluminum patterns. That is, voids (voids) are generated between the aluminum patterns. Therefore, the process is outside the allowable range.
【0041】上述から、水分下方拡散抑制面ではP−S
iOベース膜は適切な膜厚の解は無いと結論できる。一
方で、図4の上層配線ショート不良率が低いことから、
リフローSiO2 膜の平坦性は良好であることがわか
る。まとめると、P−SiO膜をベース膜とする構成
は、リフローSiO2 膜の平坦性は良好な反面、水分下
方拡散ブロック性が不充分である。From the above, it can be seen that P-S
It can be concluded that there is no solution for the iO base film having an appropriate thickness. On the other hand, since the upper-layer wiring short-circuit failure rate in FIG. 4 is low,
It can be seen that the flatness of the reflow SiO 2 film is good. In summary, in the configuration using the P-SiO film as the base film, the flatness of the reflow SiO 2 film is good, but the diffusion blocking property under water is insufficient.
【0042】次に、従来構成のもう一つであるP−Si
Nベース膜の場合には、膜厚200nm、500nm共
に、アニール前後共に下層配線オープン不良率は非常に
低く、また配線抵抗にも変化は認められないことが図3
から見ることができる。従ってP−SiNベース膜では
水分下方拡散ブロック性が良好なレベルである。しかし
ながら、図4をみると、上層配線でのショート不良率が
著しく増大している。このことから、リフローSiO2
膜の平坦性が悪化していることが推察される。従ってP
−SiN膜をベース膜とした構成では平坦化工程を追加
することが必須となる。これは発明の目的から逸脱する
ので、やはり適用許容範囲外である。Next, P-Si, which is another of the conventional structures, is used.
In the case of the N base film, the open defect rate of the lower layer wiring is very low before and after annealing for both the film thicknesses of 200 nm and 500 nm, and no change is observed in the wiring resistance.
Can be seen from Therefore, in the P-SiN base film, the water downward diffusion blocking property is at a favorable level. However, as shown in FIG. 4, the short-circuit defect rate in the upper layer wiring is significantly increased. From this, reflow SiO 2
It is presumed that the flatness of the film has deteriorated. Therefore P
In a configuration using a SiN film as a base film, it is essential to add a planarization step. This deviates from the purpose of the invention and is therefore still outside the permissible range of application.
【0043】次に、本願の構成であるP−SiO膜とア
モルファスSi膜積層構造サンプルでは、図3から明ら
かなようにアニール前後での下層配線オープン不良率は
非常に低く、また配線抵抗にも変化は認められないこと
から水分下方拡散のブロック性が良好なレベルである。Next, in the P-SiO film and the amorphous Si film laminated structure sample having the structure of the present invention, as can be seen from FIG. 3, the lower-layer wiring open defect rate before and after annealing is extremely low. Since no change is observed, the blockability of water downward diffusion is at a favorable level.
【0044】さらに、図4中の上層配線ショート不良率
が低いことから、リフローSiO2膜の平坦性も良好で
あることが推察される。従って本提案の方法での構造で
のベース膜では、下層配線と上層配線両者に対して良好
な電気特性を両立することが可能である。Further, from the low short-circuit defect rate of the upper wiring in FIG. 4, it is supposed that the flatness of the reflow SiO 2 film is also good. Therefore, in the base film having the structure according to the proposed method, it is possible to achieve both good electrical characteristics for both the lower wiring and the upper wiring.
【0045】次に、水分の下方拡散が素子自体に及ぶ影
響を評価するためにMOSトランジスタでのホットキャ
リア信頼性を実施した結果を図5に示す。図3,4に示
した構造と同様にAPLプロセスでのベース膜を3種比
較した。ベース膜としては、従来構成としてP−SiO
膜及びP−SiN膜のそれぞれについて、また、本発明
の構成としてP−SiO膜とアモルファスSi膜の積層
構造を採用して比較した。膜厚は、前者2種が200n
m、後者が各100nmの計200nmで行った。縦軸
にゲイン余裕(%表示)、横軸にストレス時間をとっ
た。Next, FIG. 5 shows the result of performing hot carrier reliability in a MOS transistor in order to evaluate the influence of the downward diffusion of moisture on the element itself. Similar to the structure shown in FIGS. 3 and 4, three types of base films in the APL process were compared. As the base film, P-SiO is used as a conventional structure.
Each of the film and the P-SiN film was compared with each other by adopting a laminated structure of a P-SiO film and an amorphous Si film as a configuration of the present invention. The film thickness of the former two types is 200 n
m, the latter was performed at a total of 200 nm, each of 100 nm. The vertical axis shows the gain margin (in%), and the horizontal axis shows the stress time.
【0046】図5から、ホットキャリア信頼性が良好な
ものは、P−SiNベース膜を採用したものと本発明構
造のベース膜であり、P−SiO膜をベース膜としたも
のではホットキャリア信頼性劣化度合いが大きいことが
歴然である。この評価からも本発明構造の優位点は明ら
かである。From FIG. 5, it can be seen that the hot carrier reliability is good when the P-SiN base film is used and when the P-SiO film is used as the base film. It is obvious that the degree of property deterioration is large. The advantage of the structure of the present invention is apparent from this evaluation.
【0047】上記実施の形態の他、流動性または自己平
坦性を有する絶縁膜の成膜には次のようなものがある。
TEOS及びO3 とを常圧で互いに反応させて成膜す
る。このとき、200 torr 〜700 torr の範囲内の
真空中で互いに反応させる。また、シロキサンを含有す
る塗布材料を塗布及び乾燥及びベークすることも考えら
れ、いわゆるSOG塗布法である。In addition to the above-described embodiment, there is the following method for forming an insulating film having fluidity or self-flatness.
TEOS and O 3 are reacted with each other at normal pressure to form a film. At this time, they are reacted with each other in a vacuum within a range of 200 torr to 700 torr. It is also conceivable to apply, dry and bake a coating material containing siloxane, which is a so-called SOG coating method.
【0048】つまり、直下層のアモルファスSi膜によ
り、下方(配線)への水分ブロック性を高めることを発
明の主旨として考えた場合、アモルファスSi膜上の流
動性または自己平坦性を有する絶縁膜の成膜の種類、手
法にはこだわらないということである。In other words, in the case where the object of the present invention is to enhance the moisture blocking property to the lower side (wiring) by the amorphous Si film immediately below, the insulating film having the fluidity or the self-flatness on the amorphous Si film. This means that they do not care about the type and method of film formation.
【0049】また、上述の図3、図4に示す検証サンプ
ルから、ベース膜として図1におけるP−SiO膜12と
アモルファスSi膜13の積層順序を逆にしても、デバイ
スの性能として悪影響を及ぼすことはないと考えられる
(図6参照)。Also, from the verification samples shown in FIGS. 3 and 4, even if the order of laminating the P-SiO film 12 and the amorphous Si film 13 in FIG. It is considered that this will not happen (see FIG. 6).
【0050】また、図7のようにベース膜としてアモル
ファスSi膜17のみの構成が考えられる。アモルファス
Si膜17の厚さは、例えば図1のP−SiO膜12の膜厚
分をそのまま置き変え合計して、200nmとした。こ
のようにすることにより、P−SiO膜の成膜工程数が
減り、時間も短縮される。As shown in FIG. 7, a configuration in which only the amorphous Si film 17 is used as the base film can be considered. The thickness of the amorphous Si film 17 was 200 nm, for example, with the thickness of the P-SiO film 12 shown in FIG. By doing so, the number of steps for forming the P-SiO film is reduced, and the time is also reduced.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
自己平坦性を有する絶縁膜(リフロー絶縁膜)の平坦度
悪化を招くことなく、水分の下方拡散ブロック性を高め
ることができるアモルファスSi膜を、上記リフロー絶
縁膜の成膜におけるベース膜とする。これにより、AL
配線の欠損や素子のホットキャリア信頼性劣化等の問題
点を回避できる層間絶縁膜構造が実現され、微細化が進
んでも高信頼性の半導体装置及びその製造方法が提供で
きる。As described above, according to the present invention,
An amorphous Si film that can enhance the downward diffusion blocking property of water without deteriorating the flatness of an insulating film having self-flatness (reflow insulating film) is used as a base film in forming the reflow insulating film. With this, AL
An interlayer insulating film structure that can avoid problems such as loss of wiring and deterioration of hot carrier reliability of an element is realized, and a highly reliable semiconductor device and a method of manufacturing the same can be provided even when miniaturization proceeds.
【図1】この発明の実施形態に係る要部の半導体装置の
多層配線間の層間絶縁膜の構造を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of an interlayer insulating film between multilayer wirings of a main part of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図2】この発明に用いるAPL装置システムを示すブ
ロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an APL device system used in the present invention.
【図3】この発明を評価するための下層アルミニウム配
線でのオープン不良率、配線抵抗値を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing an open defect rate and a wiring resistance value in a lower aluminum wiring for evaluating the present invention.
【図4】この発明を評価するための上層アルミニウム配
線でのショート不良率を示す特性図。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a short-circuit defect rate in an upper aluminum wiring for evaluating the present invention.
【図5】この発明を評価するためのMOSトランジスタ
でのホットキャリア信頼性特性図。FIG. 5 is a hot carrier reliability characteristic diagram of a MOS transistor for evaluating the present invention.
【図6】この発明の他の実施形態に係る図1の第1の変
形例の構造を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a first modification of FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.
【図7】この発明の他の実施形態に係る図1の第2の変
形例の構造を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a second modification of FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.
10…絶縁膜 11…アルミニウム配線 12,15…P−SiO膜(プラズマCVD法によるSiO
膜) 13,17…アモルファスSi膜 14…リフローSiO2 膜10 ... Insulating film 11 ... Aluminum wiring 12,15 ... P-SiO film (SiO by plasma CVD method)
13, 17… Amorphous Si film 14… Reflow SiO2 film
Claims (12)
配線により反映する凹凸形状の上に形成される流動性ま
たは自己平坦性を有する絶縁膜と、 前記絶縁膜の直下に存在するアモルファスSi膜で構成
されるベース膜とを具備したことを特徴とする半導体装
置。An insulating film having fluidity or self-flatness formed on an uneven shape reflected by an element or a wiring formed on a semiconductor substrate; and an amorphous Si film existing immediately below the insulating film. A semiconductor device, comprising: a base film configured.
配線により反映する凹凸形状の上に形成される流動性ま
たは自己平坦性を有する絶縁膜と、 前記絶縁膜の直下に存在する、アモルファスSi膜及び
プラズマSiO2 膜の積層構造を有するベース膜とを具
備したことを特徴とする半導体装置。2. An insulating film having fluidity or self-flatness formed on an uneven shape reflected by an element or a wiring formed on a semiconductor substrate; and an amorphous Si film existing immediately below the insulating film. And a base film having a laminated structure of a plasma SiO 2 film.
記ベース膜は、前記絶縁膜と前記プラズマSiO2 膜の
間に前記アモルファスSi膜が存在するような積層順
と、前記絶縁膜と前記アモルファスSi膜の間に前記プ
ラズマSiO2膜が存在するような積層順のうちいずれ
かの積層構造であることを特徴とする。3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the base film has a stacking order such that the amorphous Si film exists between the insulating film and the plasma SiO 2 film, It is characterized by having a laminated structure in any of the lamination order such that the plasma SiO 2 film exists between the Si films.
記アモルファスSi膜及びプラズマSiO2 膜の膜厚は
それぞれ150nm以下であることを特徴とする。4. The semiconductor device according to claim 2, wherein the thickness of each of the amorphous Si film and the plasma SiO 2 film is 150 nm or less.
配線により反映する凹凸形状の上に流動性または自己平
坦性を有する絶縁膜を形成する工程を含む半導体装置に
おいて、 前記絶縁膜を形成する前に、前記絶縁膜のベース膜とし
てアモルファスSi膜及びプラズマSiO2 膜の積層構
造を形成する工程を具備し、前記アモルファスSi膜と
プラズマSiO2 膜は、200℃以上450℃以下の温
度にて真空に保持されたプラズマCVD室内で連続的に
成膜されることを特徴とする半導体装置の製造方法。5. A semiconductor device including a step of forming an insulating film having fluidity or self-flatness on an uneven shape reflected by an element or a wiring formed on a semiconductor substrate, wherein the insulating film is formed before the insulating film is formed. A step of forming a laminated structure of an amorphous Si film and a plasma SiO 2 film as a base film of the insulating film, wherein the amorphous Si film and the plasma SiO 2 film are evacuated at a temperature of 200 ° C. or more and 450 ° C. or less. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a film is continuously formed in a plasma CVD chamber held in a chamber.
おいて、前記ベース膜は、前記プラズマSiO2 膜の上
に前記アモルファスSi膜を形成する積層順と、前記ア
モルファスSi膜の上に前記プラズマSiO2 膜を形成
する積層順のうちいずれかの積層構造をとることを特徴
とする。6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the base film is formed in a stacking order of forming the amorphous Si film on the plasma SiO 2 film, and the plasma is formed on the amorphous Si film. It is characterized by adopting one of the lamination structures in the lamination order of forming the SiO 2 film.
おいて、前記プラズマCVD室内での成膜は、前記アモ
ルファスSi膜に対しては、SiH4 単ガスあるいはS
iH4 +H2 ガスが主たる反応性ガスとして供給された
プラズマ雰囲気で実行され、プラズマSiO2 膜に対し
ては、SiH4 +N2 Oが主たる反応性ガスとして供給
されたプラズマ雰囲気で実行されることを特徴とする。7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the film formation in the plasma CVD chamber is performed using a single gas of SiH 4 or S
iH 4 + H 2 gas is performed in a plasma atmosphere supplied as a main reactive gas, and for a plasma SiO 2 film, SiH 4 + N 2 O is performed in a plasma atmosphere supplied as a main reactive gas. Features.
おいて、前記流動性または自己平坦性を有する絶縁膜を
堆積する工程として、SiH4 ガス及びH2O2 とを6
65Pa以下の真空中で−10℃以上+10℃以下の温
度範囲内で互いに反応させることを特徴とする。8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the step of depositing the insulating film having fluidity or self-flatness includes the step of depositing SiH 4 gas and H 2 O 2.
It is characterized in that they react with each other in a vacuum of 65 Pa or less within a temperature range of -10 ° C or more and + 10 ° C or less.
おいて、前記流動性または自己平坦性を有する絶縁膜を
堆積する工程として、TEOS及びO3 とを常圧で互い
に反応させることを特徴とする半導体装置の製造方法。9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the step of depositing the insulating film having fluidity or self-flatness includes reacting TEOS and O 3 with each other at normal pressure. Semiconductor device manufacturing method.
において、前記流動性または自己平坦性を有する絶縁膜
を堆積する工程として、TEOS及びO3 とを700 t
orr 以下200 torr 以上の真空中で互いに反応させる
ことを特徴とする。10. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the step of depositing the insulating film having fluidity or self-flatness is performed by adding TEOS and O 3 to 700 t.
It is characterized by reacting with each other in a vacuum of 200 torr or less.
において、前記流動性または自己平坦性を有する絶縁膜
を堆積する工程として、シロキサンを含有する塗布材料
を塗布及び乾燥及びベークすることを特徴とする。11. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the step of depositing the fluid or self-flattening insulating film comprises applying, drying and baking a coating material containing siloxane. And
は配線により反映する凹凸形状の上に流動性または自己
平坦性を有する絶縁膜を形成する工程を含む半導体装置
において、 前記絶縁膜を形成する前に、前記絶縁膜のベース膜とし
てアモルファスSi膜を形成する工程を具備し、前記ア
モルファスSi膜は、200℃以上450℃以下の温度
にて真空に保持されたプラズマCVD室内で成膜される
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。12. A semiconductor device including a step of forming an insulating film having fluidity or self-flatness on an uneven shape reflected by an element or a wiring formed on a semiconductor substrate, before forming the insulating film. A step of forming an amorphous Si film as a base film of the insulating film, wherein the amorphous Si film is formed in a plasma CVD chamber held in a vacuum at a temperature of 200 ° C. to 450 ° C. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17037596A JPH1022284A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17037596A JPH1022284A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022284A true JPH1022284A (en) | 1998-01-23 |
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ID=15903780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17037596A Pending JPH1022284A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1022284A (en) |
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1996
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