JPS61284928A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS61284928A JPS61284928A JP12563785A JP12563785A JPS61284928A JP S61284928 A JPS61284928 A JP S61284928A JP 12563785 A JP12563785 A JP 12563785A JP 12563785 A JP12563785 A JP 12563785A JP S61284928 A JPS61284928 A JP S61284928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- silicon nitride
- compressive stress
- plasma cvd
- dyne
- 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
Links
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、最終保護膜あるいは多層配線の層間絶縁膜
として、プラズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコン膜
を用いた半導体装置に関するものである。
として、プラズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコン膜
を用いた半導体装置に関するものである。
従来この種の装置として第４図に示すものがあった。図
において、１はＰＳＧ膜、２はアルミ合金配線、３は最
終保護膜で、プラズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコ
ン膜である。
において、１はＰＳＧ膜、２はアルミ合金配線、３は最
終保護膜で、プラズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコ
ン膜である。
また従来の他の例を第５図に示す。図において、４は１
層目アルミ合金配線、５は層間絶縁膜、６は２層目アル
ミ合金配線、７は最終保護膜である。
層目アルミ合金配線、５は層間絶縁膜、６は２層目アル
ミ合金配線、７は最終保護膜である。
層間絶縁膜５及び最終保護膜７は、プラズマＣＶＤ法で
形成された窒化シリコン膜である。
形成された窒化シリコン膜である。
次に製造フローを第５図のアルミ２層配線構造について
説明する。１層目アルミ合金配線４の形成後、層間絶縁
膜５としてプラズマＣＶＤ法で窒化シリコン膜を堆積す
る。次に層間絶縁膜５に、１層目と２層目のアルミ合金
配線４，６を接続するためのスル−ホールをあけ、２層
目アルミ合金配線６を形成する。最後に、最終保護膜７
として、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコン膜を堆積する
。
説明する。１層目アルミ合金配線４の形成後、層間絶縁
膜５としてプラズマＣＶＤ法で窒化シリコン膜を堆積す
る。次に層間絶縁膜５に、１層目と２層目のアルミ合金
配線４，６を接続するためのスル−ホールをあけ、２層
目アルミ合金配線６を形成する。最後に、最終保護膜７
として、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコン膜を堆積する
。
このような半導体装置において、プラズマＣＶＤ法で形
成された窒化シリコン膜は、６〜１２×１０９ ｄｙｎ
ｅ／ ｃａ！という大きな圧縮性応力をもつので、最終
保護膜３１．７あるいは多層配線の層間絶縁膜５として
用いると、窒化シリコン膜堆積時及びその後の熱処理工
程において、下層のアルミ合金配線２，４．６に対し、
機械的損傷を与え、例えば第６図及び第７図に示すよう
に、アルミ合金配線２に欠損部分８を生じさせる。
成された窒化シリコン膜は、６〜１２×１０９ ｄｙｎ
ｅ／ ｃａ！という大きな圧縮性応力をもつので、最終
保護膜３１．７あるいは多層配線の層間絶縁膜５として
用いると、窒化シリコン膜堆積時及びその後の熱処理工
程において、下層のアルミ合金配線２，４．６に対し、
機械的損傷を与え、例えば第６図及び第７図に示すよう
に、アルミ合金配線２に欠損部分８を生じさせる。
また、この大きな圧縮性応力は、アルミ合金配線２．４
．６のマイグレーション耐性を著しく劣化させることが
わかっている。
．６のマイグレーション耐性を著しく劣化させることが
わかっている。
従来の半導体装置は以上のように構成されており、プラ
ズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコン膜は６〜１２Ｘ
ｌ ０９ｄｙｎｅ／ｃＩｌ！という大きな圧縮性応力を
持つため、これを最終保護膜あるいは多層配線の層間絶
縁膜として用いると、下層のアルミ合金配線に対し機械
的ＦＪＭ傷を及ぼしてアルミ合金配線の欠損現象を引き
起こしたり、配線のマイグレーション耐性の著しい劣化
を引き起こすという欠点があった。
ズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコン膜は６〜１２Ｘ
ｌ ０９ｄｙｎｅ／ｃＩｌ！という大きな圧縮性応力を
持つため、これを最終保護膜あるいは多層配線の層間絶
縁膜として用いると、下層のアルミ合金配線に対し機械
的ＦＪＭ傷を及ぼしてアルミ合金配線の欠損現象を引き
起こしたり、配線のマイグレーション耐性の著しい劣化
を引き起こすという欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、アルミ合金配線の欠損現象が発生
せず、又マイグレーション耐性が高く、信頼性の高い半
導体装置を提供することを目的としている。
めになされたもので、アルミ合金配線の欠損現象が発生
せず、又マイグレーション耐性が高く、信頼性の高い半
導体装置を提供することを目的としている。
この発明は、最終保護膜あるいは層間絶縁膜として、プ
ラズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコン膜を用いるよ
うにした半導体装置において、窒化シリコン膜を、その
圧縮応力が膜厚１μｍ換算で５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ
／ｃｒＡ以下のものとしたものである。
ラズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコン膜を用いるよ
うにした半導体装置において、窒化シリコン膜を、その
圧縮応力が膜厚１μｍ換算で５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ
／ｃｒＡ以下のものとしたものである。
この発明においては、窒化シリコン膜として圧縮性応力
の小さいものを用いたことから、窒化シリコン膜堆積時
あるいはその後の熱処理工程において下層のアルミ合金
配線が機械的損傷を受けることはほとんどなく、又アル
ミ合金配線のマイグレーション耐性もほとんど劣化する
ことはない。
の小さいものを用いたことから、窒化シリコン膜堆積時
あるいはその後の熱処理工程において下層のアルミ合金
配線が機械的損傷を受けることはほとんどなく、又アル
ミ合金配線のマイグレーション耐性もほとんど劣化する
ことはない。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による半導体装置を示す。図
において、１はＰＳＧＨｆＡ、２はアルミ合金配線、１
３は最終保護膜で、これは、プラズマＣＶＤ法で形成さ
れ、圧縮性応力を膜厚１μｍ換算で５ Ｘ １０９ ｄ
ｙｎｅ／ ａｄ以下とした窒化シリコン膜である。
において、１はＰＳＧＨｆＡ、２はアルミ合金配線、１
３は最終保護膜で、これは、プラズマＣＶＤ法で形成さ
れ、圧縮性応力を膜厚１μｍ換算で５ Ｘ １０９ ｄ
ｙｎｅ／ ａｄ以下とした窒化シリコン膜である。
次に作用効果について説明する。
前述のアルミ合金配線の欠損現象は、プラズマＣＶＤ窒
化シリコン膜の圧縮性応力が大きいほど、また膜厚が大
きいほど発生しやすいわけであるが、膜厚が１μｍのと
き、５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃＩａ以下の圧縮性応
力であれば欠損現象は発生しない。即ち、膜厚２μｍの
ときは２．５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃ１ａ以下、膜
厚０．５μｍのときは１０ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃ
ｏｔ以下であればよい。
化シリコン膜の圧縮性応力が大きいほど、また膜厚が大
きいほど発生しやすいわけであるが、膜厚が１μｍのと
き、５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃＩａ以下の圧縮性応
力であれば欠損現象は発生しない。即ち、膜厚２μｍの
ときは２．５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃ１ａ以下、膜
厚０．５μｍのときは１０ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃ
ｏｔ以下であればよい。
通常の拡散炉型プラズマＣＶＤ装置において、膜形成温
度が３００〜４００℃の場合、１．０〜２゜ＯＴｏｒｒ
程度の圧力下で膜形成したプラズマＣＶＤ窒化膜は６〜
１２ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃＪの圧縮性応力をもつ
。
度が３００〜４００℃の場合、１．０〜２゜ＯＴｏｒｒ
程度の圧力下で膜形成したプラズマＣＶＤ窒化膜は６〜
１２ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃＪの圧縮性応力をもつ
。
このようなプラズマＣＶＤ窒化膜の圧縮性応力を小さく
する方法の１つとして、膜形成時の圧力を高くすること
が挙げられる。上記の例では、膜形成圧力を２．ＯＴｏ
ｒｒ以上にすることにより、圧縮性応力を５ Ｘ １０
９ ｄｙｎｅ／ｃ４以下にすることができる。
する方法の１つとして、膜形成時の圧力を高くすること
が挙げられる。上記の例では、膜形成圧力を２．ＯＴｏ
ｒｒ以上にすることにより、圧縮性応力を５ Ｘ １０
９ ｄｙｎｅ／ｃ４以下にすることができる。
以上のような本実施例の装置では、低応力のプラズマＣ
ＶＤ窒化膜を用いるようにしたので、アルミ合金配線の
欠損現象が発生せず、かつ配線のマイグレーション耐性
の劣化を防止できる。
ＶＤ窒化膜を用いるようにしたので、アルミ合金配線の
欠損現象が発生せず、かつ配線のマイグレーション耐性
の劣化を防止できる。
なお、上記実施例ではアルミ一層配線の最終保護膜に低
応力のプラズマＣＶＤ窒化シリコン膜を通用したものを
示したが、第２図に示すように、アルミニ層配線の層間
絶縁膜１５．及び最終保護膜１７に適用しても同じ効果
がある。
応力のプラズマＣＶＤ窒化シリコン膜を通用したものを
示したが、第２図に示すように、アルミニ層配線の層間
絶縁膜１５．及び最終保護膜１７に適用しても同じ効果
がある。
また、第３図に示すように、アルミニ層配線の層間絶縁
膜１０として酸化シリコン膜、最終保護膜１７として窒
化シリコン膜を用いる場合でも、２層目アルミ合金配線
６に与える機械的損傷を防ぐために、低応力の窒化シリ
コン膜を通用すれば、あるいは層間絶縁膜として用いら
れているプラズマＣＶＤ窒化シリコン膜の圧縮性応力を
膜厚１μｍ換算で５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃＴＡ以
下としたので、アルミ合金配線の欠損現象を起こさず、
配線のマイグレーション耐性の高い半導体装置が得られ
る効果がある。
膜１０として酸化シリコン膜、最終保護膜１７として窒
化シリコン膜を用いる場合でも、２層目アルミ合金配線
６に与える機械的損傷を防ぐために、低応力の窒化シリ
コン膜を通用すれば、あるいは層間絶縁膜として用いら
れているプラズマＣＶＤ窒化シリコン膜の圧縮性応力を
膜厚１μｍ換算で５ Ｘ １０９ ｄｙｎｅ／ｃＴＡ以
下としたので、アルミ合金配線の欠損現象を起こさず、
配線のマイグレーション耐性の高い半導体装置が得られ
る効果がある。
第１図は本発明の一実施例による半導体装置の断面図、
第２図は本発明の他の実施例の断面図、第３図は本発明
のさらに他の実施例の断面図、第４図及び第５図は各々
従来の半導体装置の断面図、第６図は従来の問題点を説
明するための平面図、第７図は第６図のＡ−Ａ線断面図
である。 図において、１３．１７は最終保護膜、１５は層間絶縁
膜である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 早 瀬 憲 −第１図 １３：、４さび躍層 第２図 １５：麿６７．１１層１ １７：ｐＰａｙ７Ｈ 第３図 第４図 第５図
第２図は本発明の他の実施例の断面図、第３図は本発明
のさらに他の実施例の断面図、第４図及び第５図は各々
従来の半導体装置の断面図、第６図は従来の問題点を説
明するための平面図、第７図は第６図のＡ−Ａ線断面図
である。 図において、１３．１７は最終保護膜、１５は層間絶縁
膜である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 早 瀬 憲 −第１図 １３：、４さび躍層 第２図 １５：麿６７．１１層１ １７：ｐＰａｙ７Ｈ 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- （１）最終保護膜あるいは多層配線の層間絶縁膜として
、プラズマＣＶＤ法で形成された窒化シリコン膜を用い
た半導体装置において、上記窒化シリコン膜はその圧縮
性応力が膜厚１μｍ換算で５×１０＾９ｄｙｎｅ／ｃｍ
＾２以下のものであることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12563785A JPS61284928A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12563785A JPS61284928A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284928A true JPS61284928A (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=14914955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12563785A Pending JPS61284928A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284928A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0488632A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Murata Mfg Co Ltd | 化合物半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52115785A (en) * | 1976-01-22 | 1977-09-28 | Western Electric Co | Process for coating substrate |
| JPS59114829A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 窒化シリコン膜の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-10 JP JP12563785A patent/JPS61284928A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52115785A (en) * | 1976-01-22 | 1977-09-28 | Western Electric Co | Process for coating substrate |
| JPS59114829A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 窒化シリコン膜の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0488632A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Murata Mfg Co Ltd | 化合物半導体装置の製造方法 |
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