JPS5812340A - 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
- JPS5812340A JPS5812340A JP11139181A JP11139181A JPS5812340A JP S5812340 A JPS5812340 A JP S5812340A JP 11139181 A JP11139181 A JP 11139181A JP 11139181 A JP11139181 A JP 11139181A JP S5812340 A JPS5812340 A JP S5812340A
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- JP
- Japan
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- film
- under
- silicon nitride
- glass film
- glass
- 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
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体装置の製造方法にかか）、特に現在
実現可能なＰ２Ｏ（リンケイ酸ガラス）膜の平滑化熱処
理よりも、より容易かつ有効なＫＯ膜の平滑化熱処理方
法に関する。
実現可能なＰ２Ｏ（リンケイ酸ガラス）膜の平滑化熱処
理よりも、より容易かつ有効なＫＯ膜の平滑化熱処理方
法に関する。
半導体素子は、素子製造過程に於いて、半導体基板の−
１面上に絶縁膜、半導体層、金属膜が形成或いは選択的
に除去され、該主表面上に凹凸が形成され今、かかる凹
凸が激しいと、微細構造の加工か困難となり、特に凹凸
が最も大きくなる金属配線工程にて著るしい製造上の困
難を＊たす。
１面上に絶縁膜、半導体層、金属膜が形成或いは選択的
に除去され、該主表面上に凹凸が形成され今、かかる凹
凸が激しいと、微細構造の加工か困難となり、特に凹凸
が最も大きくなる金属配線工程にて著るしい製造上の困
難を＊たす。
製造工程中にて急峻な段差を生じた半導体素子に金属配
ＩＩを行なうと、該金属配ｌＩは急峻な段差部分にて断
線したり、或いはｍｓ金属配線と短絡する確率が着るし
く高まり、その結果製造上の良品率の低下を来たす。
ＩＩを行なうと、該金属配ｌＩは急峻な段差部分にて断
線したり、或いはｍｓ金属配線と短絡する確率が着るし
く高まり、その結果製造上の良品率の低下を来たす。
従来はかかる前記凹凸を平滑化するために、該凹凸構造
上ＩＩｃＰ８０１［ｔ″形成、次に該ガラス膜を軟化温
度前後の高温にて、常圧（１気圧）或いは１気圧より高
い加圧状態の酸化性雰囲気にて軟化及び平滑化する方法
がありた。しかしながら、ガラスＮｏ組成にも依るが、
常圧にて処理する場合には軟化温度が半導体製造プ四セ
スに適用する上で高すぎ、素子特性の劣化ｔ−きたすと
いう大きな問題があ５友、またｔ加圧状態にて処理する
場合、Ｉ！＃に、平滑化効果の顕著な、水素を含有せる
酸化性雰囲気中にて処理する場合に社比較的低温で、し
かも低リン濃度のＰ８Ｇｌｉｆを平滑化できるという利
点を有する。しかし、酸化膜の成長作用が大キく、従っ
て、従来技術の如く、基体とＰＳＧ膜との間に耐酸化マ
スク性を有する膜のない場合には、前記加圧状態の水素
含有雰囲気中に於ける平滑化熱処理を十分に行々うと基
板上に厚い酸化膜が形成されるという欠点を有する。Ｐ
２Ｏ膜のζ。
上ＩＩｃＰ８０１［ｔ″形成、次に該ガラス膜を軟化温
度前後の高温にて、常圧（１気圧）或いは１気圧より高
い加圧状態の酸化性雰囲気にて軟化及び平滑化する方法
がありた。しかしながら、ガラスＮｏ組成にも依るが、
常圧にて処理する場合には軟化温度が半導体製造プ四セ
スに適用する上で高すぎ、素子特性の劣化ｔ−きたすと
いう大きな問題があ５友、またｔ加圧状態にて処理する
場合、Ｉ！＃に、平滑化効果の顕著な、水素を含有せる
酸化性雰囲気中にて処理する場合に社比較的低温で、し
かも低リン濃度のＰ８Ｇｌｉｆを平滑化できるという利
点を有する。しかし、酸化膜の成長作用が大キく、従っ
て、従来技術の如く、基体とＰＳＧ膜との間に耐酸化マ
スク性を有する膜のない場合には、前記加圧状態の水素
含有雰囲気中に於ける平滑化熱処理を十分に行々うと基
板上に厚い酸化膜が形成されるという欠点を有する。Ｐ
２Ｏ膜のζ。
平滑化が必要とされるのは、通常基板中に高濃度ＯＰ型
或いはＮ型の不純物が拡散された後なので、不純物拡散
層上に厚い酸化膜が形成されると不純物の顕著な再分布
や漏洩電流の増大など、ＰＮ接合特性を始めとした素子
特性の劣化を来たしたり、該厚い酸化膜上のコンタクト
孔開孔工程で著るしい製造上の困難を生じるので、前記
加圧状態の、特に水素を含有せる雰囲気中に於ける平滑
化熱処理を十分に行なうことはできないという欠点を有
する。
或いはＮ型の不純物が拡散された後なので、不純物拡散
層上に厚い酸化膜が形成されると不純物の顕著な再分布
や漏洩電流の増大など、ＰＮ接合特性を始めとした素子
特性の劣化を来たしたり、該厚い酸化膜上のコンタクト
孔開孔工程で著るしい製造上の困難を生じるので、前記
加圧状態の、特に水素を含有せる雰囲気中に於ける平滑
化熱処理を十分に行なうことはできないという欠点を有
する。
本発明の目的は、かかる欠点を除去し、リンケイ酸ガラ
ス膜の平滑化を容易にした半導体装置製造方法を提供す
る事である。
ス膜の平滑化を容易にした半導体装置製造方法を提供す
る事である。
本発明は前記リンケイ酸ガラス膜を平滑化するに当り、
リンケイ酸ガラス膜の下に予めシリコン窒化膜全成長さ
せておけば該ガラス膜は加圧状態の高温酸化性雰囲気中
に曝されることにより、該ガラス膜表面の凹凸は常圧に
於て酸化性雰囲気に曝されるよりも容易に平滑化され、
しかも該ガラス膜下に形成されたシリコン窒化Ｍ＃ｉ酸
化されず、従って基板上にも酸化膜が成長しないという
知見に基づく。
リンケイ酸ガラス膜の下に予めシリコン窒化膜全成長さ
せておけば該ガラス膜は加圧状態の高温酸化性雰囲気中
に曝されることにより、該ガラス膜表面の凹凸は常圧に
於て酸化性雰囲気に曝されるよりも容易に平滑化され、
しかも該ガラス膜下に形成されたシリコン窒化Ｍ＃ｉ酸
化されず、従って基板上にも酸化膜が成長しないという
知見に基づく。
本発明を用いれば、前記ガラス膜の十分なる平滑化熱処
理を行なうことができ、半導体装置製造の容易化及び高
信頼度化などを図れるという大きな利点を有する。
理を行なうことができ、半導体装置製造の容易化及び高
信頼度化などを図れるという大きな利点を有する。
次に本発明を実施例につき説明する。第１図は本発明１
ｆＩ：ＭＯ８半導体型素子上のＰＳＧｍｇの平滑化に適
用した例である。第１図（んに示す如く、Ｐ型中導体基
板ｌｌ上に選択的にフィールド酸化膜１２（ａ）及びゲ
ート酸化［１１２（ｂ）ｔ−形成し、次に多結晶半導体
層１３を成長１選択蝕刻し、ゲート電極及び電気配線部
分を結成した後に、該多結晶半導体層は酸化膜１４で被
覆され、次にＮ型不純物がイオン注入法によ）基体１１
中に導入され友後にアニールされ、Ｎ′Ｍ領域１５が形
成される０次に、５００＾の膜厚を有するシリコン窒化
膜１６を気相成長法により形成した後に層間絶縁膜とし
てリンｔ−ＳＳ含有せるＰ８Ｇ膜１７を気相成長法によ
りて１５μｍの膜厚に成長する。 このとき、前記多結
晶半導体層１３がドライエ、チング法によって精度良く
加工された場合には、該半導体層１３の側面部分１８ｔ
！通常前記基体１１の主表面に対して垂直に近い角度を
有し、また、前記ＰＳＧＪ［１７の前記側面１８に対応
する側面１９も、前記基体１１の主表面と垂直に近い角
度を有する。次に、９５０℃、９ｋｇ／ｃｍ２ の加圧
状態の酸素・水素燃焼雰囲気中にて６０分間熱処理して
Ｐ８Ｇ膜１７を平滑化した後に、第１図（ハ）に示す如
く、コンタクト孔２０ｔ−開孔し、次にアルミ配線２１
會形成し、必要なら更に保護膜を該アルミ配線２１上に
形成して、半導体装置が出来上る。
ｆＩ：ＭＯ８半導体型素子上のＰＳＧｍｇの平滑化に適
用した例である。第１図（んに示す如く、Ｐ型中導体基
板ｌｌ上に選択的にフィールド酸化膜１２（ａ）及びゲ
ート酸化［１１２（ｂ）ｔ−形成し、次に多結晶半導体
層１３を成長１選択蝕刻し、ゲート電極及び電気配線部
分を結成した後に、該多結晶半導体層は酸化膜１４で被
覆され、次にＮ型不純物がイオン注入法によ）基体１１
中に導入され友後にアニールされ、Ｎ′Ｍ領域１５が形
成される０次に、５００＾の膜厚を有するシリコン窒化
膜１６を気相成長法により形成した後に層間絶縁膜とし
てリンｔ−ＳＳ含有せるＰ８Ｇ膜１７を気相成長法によ
りて１５μｍの膜厚に成長する。 このとき、前記多結
晶半導体層１３がドライエ、チング法によって精度良く
加工された場合には、該半導体層１３の側面部分１８ｔ
！通常前記基体１１の主表面に対して垂直に近い角度を
有し、また、前記ＰＳＧＪ［１７の前記側面１８に対応
する側面１９も、前記基体１１の主表面と垂直に近い角
度を有する。次に、９５０℃、９ｋｇ／ｃｍ２ の加圧
状態の酸素・水素燃焼雰囲気中にて６０分間熱処理して
Ｐ８Ｇ膜１７を平滑化した後に、第１図（ハ）に示す如
く、コンタクト孔２０ｔ−開孔し、次にアルミ配線２１
會形成し、必要なら更に保護膜を該アルミ配線２１上に
形成して、半導体装置が出来上る。
本実施例では、Ｐ２Ｏ膜の平滑化熱処理とじて９５０℃
、圧力９ｋｇ／ｃｍ 、酸素−水素燃焼雰囲気中という
、極めて酸化作用の強い条件をｍ−た。
、圧力９ｋｇ／ｃｍ 、酸素−水素燃焼雰囲気中という
、極めて酸化作用の強い条件をｍ−た。
もしも、本実施例の如き強い酸化作用を有する条件下に
て、従来用いられていた構造、即ちシリコン窒化膜１６
１有せぬ構造の半導体素子を熱処理すると、前記Ｎ型半
導体層１５上に、Ｎ型領域中の不純物濃度にもよるが・
７０００λ以上の厚い酸化ｇを形成する。ｔた、前記多
結晶半導体層１３上にも同様の厚い酸化膜を形成し、そ
の結果素子特性の劣化や極度の製造上の困難を召き、製
造上の良品率は極端に低下する。しかるに、本実施例で
は、前記窒化膜１６の下に酸化膜が成長しないので、前
記した如き素子特性の劣化或いは製造上の困難を召くこ
とな（Ｐ２Ｏ膜の平滑化熱処理を十分に行なうことがで
きる。
て、従来用いられていた構造、即ちシリコン窒化膜１６
１有せぬ構造の半導体素子を熱処理すると、前記Ｎ型半
導体層１５上に、Ｎ型領域中の不純物濃度にもよるが・
７０００λ以上の厚い酸化ｇを形成する。ｔた、前記多
結晶半導体層１３上にも同様の厚い酸化膜を形成し、そ
の結果素子特性の劣化や極度の製造上の困難を召き、製
造上の良品率は極端に低下する。しかるに、本実施例で
は、前記窒化膜１６の下に酸化膜が成長しないので、前
記した如き素子特性の劣化或いは製造上の困難を召くこ
とな（Ｐ２Ｏ膜の平滑化熱処理を十分に行なうことがで
きる。
本実施例では、リン含有量５％のＰｆ９ＧＩ１１７を用
いており、１０００℃以下の常圧雰囲気では、該Ｐ２Ｏ
膜の平滑化処理は極めて困難である。しかるに、酸化作
用の極めて強い加圧状態下であるが故に、前記ＰＳＧ膜
１７も十分に平滑される。
いており、１０００℃以下の常圧雰囲気では、該Ｐ２Ｏ
膜の平滑化処理は極めて困難である。しかるに、酸化作
用の極めて強い加圧状態下であるが故に、前記ＰＳＧ膜
１７も十分に平滑される。
以上述べた如く、本発明を用いれば、加圧酸化性雰囲気
中に於けるＰＳＧ膜の平滑化熱処理を行なっても、半導
体基体上に新たなる酸化膜の成長を起こすことがない。
中に於けるＰＳＧ膜の平滑化熱処理を行なっても、半導
体基体上に新たなる酸化膜の成長を起こすことがない。
従がって、リン含有量が少なく、そのため耐湿性などの
信頼性は優れるが平滑化され難いＰＳＧｊｉｌをも容品
に平滑出来、製品の信頼性を高められるばかりでなく、
コンタクト孔開孔やアルミ配線工程において、製造を著
るしく容易にするばか９でな（、ＰＮ接合特性の劣化な
どの素子特性の劣化も引き起こさないので、製品の良品
率や信頼性の著るしい向上を図れるという大きな効果を
期待できる。
信頼性は優れるが平滑化され難いＰＳＧｊｉｌをも容品
に平滑出来、製品の信頼性を高められるばかりでなく、
コンタクト孔開孔やアルミ配線工程において、製造を著
るしく容易にするばか９でな（、ＰＮ接合特性の劣化な
どの素子特性の劣化も引き起こさないので、製品の良品
率や信頼性の著るしい向上を図れるという大きな効果を
期待できる。
第１図は本発明の詳細な説明するための断面図であり、
１１・・・・・・Ｐ型基板、１２・・・・・・酸化膜、
１３・・・・・・多結晶半導体、１４・・・・・・酸化
膜、１５・・・・・・Ｎ型半導体層、１６・・・・・・
窒化膜、１７・・・・・・ＰＥＧ膜、１８・・・・・・
多結晶半導体層１３の側面、１９・・・・・・ＰＥＧ膜
１７の側面、２０・・・・・・コンタクト化、２１・・
・・・・アルミ配線、である。
１１・・・・・・Ｐ型基板、１２・・・・・・酸化膜、
１３・・・・・・多結晶半導体、１４・・・・・・酸化
膜、１５・・・・・・Ｎ型半導体層、１６・・・・・・
窒化膜、１７・・・・・・ＰＥＧ膜、１８・・・・・・
多結晶半導体層１３の側面、１９・・・・・・ＰＥＧ膜
１７の側面、２０・・・・・・コンタクト化、２１・・
・・・・アルミ配線、である。
Claims (1)
- 半導体基板の−１面上に、窒化ケイ素膜を成長する工程
と、該窒化ケイ素膜上にりｙｌ不純物として含むシリコ
ン酸化膜を成長する工程と、該シリコン酸化膜ｋｌ気圧
より高い圧力下の酸化性雰囲気中に於いて熱処理する工
程を含む事ｔＩ！＃黴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139181A JPS5812340A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139181A JPS5812340A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5812340A true JPS5812340A (ja) | 1983-01-24 |
Family
ID=14559972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11139181A Pending JPS5812340A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812340A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6187353A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-05-02 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JPS61154149A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPS61268043A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6218040A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-27 | Matsushita Electronics Corp | リンケイ酸ガラス被膜の平坦化方法 |
| JPS63124448A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US6514876B1 (en) | 1999-09-07 | 2003-02-04 | Steag Rtp Systems, Inc. | Pre-metal dielectric rapid thermal processing for sub-micron technology |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP11139181A patent/JPS5812340A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6187353A (ja) * | 1984-06-20 | 1986-05-02 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JPS61154149A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPS61268043A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6218040A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-27 | Matsushita Electronics Corp | リンケイ酸ガラス被膜の平坦化方法 |
| JPS63124448A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US6514876B1 (en) | 1999-09-07 | 2003-02-04 | Steag Rtp Systems, Inc. | Pre-metal dielectric rapid thermal processing for sub-micron technology |
| JP2003509840A (ja) * | 1999-09-07 | 2003-03-11 | ステアーグ アール ティ ピー システムズ インコーポレイテッド | サブミクロン技術のためのプレメタル誘電体の高速昇降温処理 |
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