JP3519477B2 - 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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- JP3519477B2 JP3519477B2 JP00186695A JP186695A JP3519477B2 JP 3519477 B2 JP3519477 B2 JP 3519477B2 JP 00186695 A JP00186695 A JP 00186695A JP 186695 A JP186695 A JP 186695A JP 3519477 B2 JP3519477 B2 JP 3519477B2
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- insulating film
- atmosphere
- gas
- interlayer insulating
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方
法、特に、脱ガス量が少なく、エッチングレートの小さ
い良質な層間絶縁膜を、より低い熱処理（キュア）温度
で形成する半導体装置の方法に関するものである。
法、特に、脱ガス量が少なく、エッチングレートの小さ
い良質な層間絶縁膜を、より低い熱処理（キュア）温度
で形成する半導体装置の方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造において、配線の多層
化と層間絶縁膜に形成されるコンタクトホールのアスペ
クト比の増大に伴い、配線層間の段差をできるかぎり平
坦化する必要性が高まってきている。一方、配線に広く
用いられているアルミニウムの融点は低いので、層間絶
縁膜は５００℃以下、望ましくは４５０℃以下の温度処
理を行なうプロセスで形成しなければならないという制
約が課せられている。
化と層間絶縁膜に形成されるコンタクトホールのアスペ
クト比の増大に伴い、配線層間の段差をできるかぎり平
坦化する必要性が高まってきている。一方、配線に広く
用いられているアルミニウムの融点は低いので、層間絶
縁膜は５００℃以下、望ましくは４５０℃以下の温度処
理を行なうプロセスで形成しなければならないという制
約が課せられている。
【０００３】そこで、従来、層間絶縁膜の形成には、シ
ロキサン結合を有する有機ケイ素化合物のオリゴマーの
溶液を回転する基板上に塗布し、加熱縮重合して酸化ケ
イ素質の絶縁膜とする、いわゆるＳＯＧ(Spin-On-Glas
s) が用いられてきた。ＳＯＧは、溶液を用いるプロセ
スであるため、細かい隙間への埋込み性に優れている
が、表面の段差を被覆し平坦化するためには、段差に見
合った厚さの膜とする必要があり、その結果として厚膜
化することになる。
ロキサン結合を有する有機ケイ素化合物のオリゴマーの
溶液を回転する基板上に塗布し、加熱縮重合して酸化ケ
イ素質の絶縁膜とする、いわゆるＳＯＧ(Spin-On-Glas
s) が用いられてきた。ＳＯＧは、溶液を用いるプロセ
スであるため、細かい隙間への埋込み性に優れている
が、表面の段差を被覆し平坦化するためには、段差に見
合った厚さの膜とする必要があり、その結果として厚膜
化することになる。
【０００４】従来のＳＯＧは、無機ＳＯＧと有機ＳＯＧ
とに大別され、無機ＳＯＧは、平坦化に十分な膜厚を１
回の塗布では得ることができない欠点がある。また、縮
合による体積収縮が大きく、クラックが入りやすいとい
った問題もあった。一方、有機ＳＯＧはシロキサン結合
のSi−Ｏ−Si結合の一部を有機基で変成してこれらの点
を改良し、１回の塗布で厚塗が可能で、縮合による収縮
も少なくなったが、残留有機基が後工程の酸素プラズマ
により酸化され、その際の膜収縮により、クラックが発
生する、吸湿性が増大する、上下のＣＶＤ絶縁膜との密
着が悪く剥がれるなどの問題があった。
とに大別され、無機ＳＯＧは、平坦化に十分な膜厚を１
回の塗布では得ることができない欠点がある。また、縮
合による体積収縮が大きく、クラックが入りやすいとい
った問題もあった。一方、有機ＳＯＧはシロキサン結合
のSi−Ｏ−Si結合の一部を有機基で変成してこれらの点
を改良し、１回の塗布で厚塗が可能で、縮合による収縮
も少なくなったが、残留有機基が後工程の酸素プラズマ
により酸化され、その際の膜収縮により、クラックが発
生する、吸湿性が増大する、上下のＣＶＤ絶縁膜との密
着が悪く剥がれるなどの問題があった。
【０００５】これらの従来のＳＯＧに対し、米国特許第
4,999,397 号明細書には、準安定なシラン加水分解生成
物（RSi (OH)x Ｏ（３−ｘ）／２) n で表され、ｎ＞
８，ｘ＝０〜２，Ｒ：Ｈ，CH3 の構成式により表される
もの）の溶液をＳＯＧと同様に用いることによって層間
絶縁膜を形成する技術が開示されている。このようなシ
ラン加水分解生成物溶液を用いれば、その塗布後のキュ
ア工程において、Si−ＨがSi−Ｏに転換する際、体積膨
張し、縮合の体積収縮と相殺されるため全体の体積変化
が小さく抑えられるので厚膜化が可能となる。しかも、
有機基が残留しないので、後工程でのプラズマダメージ
によるクラックの発生、吸湿性の増大などを回避でき、
エッチバックによる除去や、上下のＣＶＤ絶縁膜による
保護を必要とせず、ＳＯＧのみで層間絶縁膜を形成でき
る可能性がある。
4,999,397 号明細書には、準安定なシラン加水分解生成
物（RSi (OH)x Ｏ（３−ｘ）／２) n で表され、ｎ＞
８，ｘ＝０〜２，Ｒ：Ｈ，CH3 の構成式により表される
もの）の溶液をＳＯＧと同様に用いることによって層間
絶縁膜を形成する技術が開示されている。このようなシ
ラン加水分解生成物溶液を用いれば、その塗布後のキュ
ア工程において、Si−ＨがSi−Ｏに転換する際、体積膨
張し、縮合の体積収縮と相殺されるため全体の体積変化
が小さく抑えられるので厚膜化が可能となる。しかも、
有機基が残留しないので、後工程でのプラズマダメージ
によるクラックの発生、吸湿性の増大などを回避でき、
エッチバックによる除去や、上下のＣＶＤ絶縁膜による
保護を必要とせず、ＳＯＧのみで層間絶縁膜を形成でき
る可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが実際には、N2
雰囲気で 400℃未満の温度でキュアした場合には、0.5
％フッ酸によるエッチングレートが高く、粗な絶縁膜し
か形成されない欠点があることを確かめた。また、同じ
く窒素雰囲気中で 450℃を越える温度でキュアした場合
には、エッチングレートが比較的小さい良質な絶縁膜が
得られたが、キュア温度として 450℃を越える温度は金
属配線や他の絶縁膜を劣化させるため実用的ではない。
また、大気雰囲気中において 450℃を越える温度でキュ
アした場合には、絶縁膜中にSi−OHが発生し、吸湿性や
ガスの吸着性が増加する問題がある。
雰囲気で 400℃未満の温度でキュアした場合には、0.5
％フッ酸によるエッチングレートが高く、粗な絶縁膜し
か形成されない欠点があることを確かめた。また、同じ
く窒素雰囲気中で 450℃を越える温度でキュアした場合
には、エッチングレートが比較的小さい良質な絶縁膜が
得られたが、キュア温度として 450℃を越える温度は金
属配線や他の絶縁膜を劣化させるため実用的ではない。
また、大気雰囲気中において 450℃を越える温度でキュ
アした場合には、絶縁膜中にSi−OHが発生し、吸湿性や
ガスの吸着性が増加する問題がある。
【０００７】本発明は、上述した準安定なシラン加水分
解生成物溶液などの、Si−Ｈ結合をその分子構造に含有
するSiO2前駆体塗布液を用い、低い温度でキュア処理し
てもエッチングレートや吸湿性が小さく、ガスの吸着も
少ない良質な絶縁膜を形成することができる半導体装置
の製造方法を提供しようとするものである。
解生成物溶液などの、Si−Ｈ結合をその分子構造に含有
するSiO2前駆体塗布液を用い、低い温度でキュア処理し
てもエッチングレートや吸湿性が小さく、ガスの吸着も
少ない良質な絶縁膜を形成することができる半導体装置
の製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明者らはキュアの温度と雰囲気について種々
検討を行い、雰囲気としてN2O ガス、NH3 ガス、H20 ガ
スを含む雰囲気または真空雰囲気において好適な処理条
件が存在することを見い出した。
めに、本発明者らはキュアの温度と雰囲気について種々
検討を行い、雰囲気としてN2O ガス、NH3 ガス、H20 ガ
スを含む雰囲気または真空雰囲気において好適な処理条
件が存在することを見い出した。
【０００９】すなわちN2O ガスを含む雰囲気において
は、従来の大気雰囲気あるいは02を含む雰囲気に比べて
ゆるやかに酸化が進むため、絶縁膜中にSi−OHが生じに
くく、吸湿性が小さく、しかもガス吸着の少ない良好な
膜が得られる。
は、従来の大気雰囲気あるいは02を含む雰囲気に比べて
ゆるやかに酸化が進むため、絶縁膜中にSi−OHが生じに
くく、吸湿性が小さく、しかもガス吸着の少ない良好な
膜が得られる。
【００１０】NH3 ガスの雰囲気中では、シラン加水分解
生成物の縮合反応を促進させ、低い温度でキュアしても
エッチングレートの低い緻密な絶縁膜を形成することが
できる。
生成物の縮合反応を促進させ、低い温度でキュアしても
エッチングレートの低い緻密な絶縁膜を形成することが
できる。
【００１１】H20 を含む雰囲気においては、従来の大気
あるいは酸素共存雰囲気に比べて、高品質の絶縁膜を形
成できる。この理由は、以下の H20とSi−Ｈとの反応式
(1)〜(4) から理解できるように、 ２Si−Ｈ＋H20 ＝Si−Ｏ−Si＋H2 (1) ２Si−Ｈ＋H20 ＝Si−OH＋H2 (2) ２Si−Ｈ＋02＝Si−Ｏ−Si＋H2O (3) ２Si−Ｈ＋02＝２Si−OH (4) 02とSi−Ｈの反応においては、02分圧によらず式(3) と
式(4) の反応が競合するため、Si−Ｏ−Si結合を形成し
て膜を緻密化しようとすると、Si−OHの発生を免れるこ
とが困難であったが、H20 とSi−Ｈの反応においては、
H20 分圧が低いと(1) 式の反応が優先し、Si−OHの発生
を抑制しつつSi−Ｏ−Si結合を形成するので緻密でしか
も吸湿及びガス吸着の少ない高品質な膜を得ることがで
きるためである。
あるいは酸素共存雰囲気に比べて、高品質の絶縁膜を形
成できる。この理由は、以下の H20とSi−Ｈとの反応式
(1)〜(4) から理解できるように、 ２Si−Ｈ＋H20 ＝Si−Ｏ−Si＋H2 (1) ２Si−Ｈ＋H20 ＝Si−OH＋H2 (2) ２Si−Ｈ＋02＝Si−Ｏ−Si＋H2O (3) ２Si−Ｈ＋02＝２Si−OH (4) 02とSi−Ｈの反応においては、02分圧によらず式(3) と
式(4) の反応が競合するため、Si−Ｏ−Si結合を形成し
て膜を緻密化しようとすると、Si−OHの発生を免れるこ
とが困難であったが、H20 とSi−Ｈの反応においては、
H20 分圧が低いと(1) 式の反応が優先し、Si−OHの発生
を抑制しつつSi−Ｏ−Si結合を形成するので緻密でしか
も吸湿及びガス吸着の少ない高品質な膜を得ることがで
きるためである。
【００１２】真空雰囲気では、シラン加水分解生成物の
縮合反応により発生するガス状の副生成物を効率良く除
去されるので、低い温度でキュアしても緻密な絶縁膜を
形成することができる。
縮合反応により発生するガス状の副生成物を効率良く除
去されるので、低い温度でキュアしても緻密な絶縁膜を
形成することができる。
【００１３】次に、本発明による半導体装置の製造方法
の好適実施例とその限定理由を以下に示す。N2O ガスを
含む雰囲気の場合、好適なN2O ガス濃度ｎは25＜ｎ≦10
0 体積％（残部純窒素）とし、キュア温度Ｔの好適な範
囲は 330＜Ｔ≦450 とし、より好ましくは、70≦ｎ≦10
0 体積％ 350≦Ｔ≦450 とする。この場合、残部は、実
質的に酸化性ガスを含まない高純度の不活性ガスであれ
ば、窒素ガスでなくてもよく、例えばAr, He等の非酸化
性ガスを用いることができる。N2O の体積分率が25％以
下、あるいはキュア温度が330 ℃以下であると、Si−Ｈ
のSi−Ｏへの転換が不十分となり、絶縁膜の緻密化が達
成できなくなるので好適でない。450 ℃を超えるキュア
温度が好適でない理由はすでに示した通りである。
の好適実施例とその限定理由を以下に示す。N2O ガスを
含む雰囲気の場合、好適なN2O ガス濃度ｎは25＜ｎ≦10
0 体積％（残部純窒素）とし、キュア温度Ｔの好適な範
囲は 330＜Ｔ≦450 とし、より好ましくは、70≦ｎ≦10
0 体積％ 350≦Ｔ≦450 とする。この場合、残部は、実
質的に酸化性ガスを含まない高純度の不活性ガスであれ
ば、窒素ガスでなくてもよく、例えばAr, He等の非酸化
性ガスを用いることができる。N2O の体積分率が25％以
下、あるいはキュア温度が330 ℃以下であると、Si−Ｈ
のSi−Ｏへの転換が不十分となり、絶縁膜の緻密化が達
成できなくなるので好適でない。450 ℃を超えるキュア
温度が好適でない理由はすでに示した通りである。
【００１４】NH3 を含む雰囲気の場合、好適なNH3 ガス
濃度ｎは１＜ｎ≦100 体積％（残部純窒素）とし、キュ
ア温度Ｔの好適範囲は 330＜Ｔ≦450 とする。より好ま
しくは、25≦ｎ≦85体積％、380 ≦Ｔ≦425 ℃とする。
この場合、上記実施例と同様に残部は実質的に酸化性ガ
スを含まない高純度の不活性ガスであれば、窒素ガスで
なくてもかまわない。NH3 の体積分率が１％以下、ある
いはキュア温度が 330℃以下になると、縮合反応が不十
分で、絶縁膜の緻密化が達成できなくなるので好適でな
い。一方、キュア温度が 450℃を超えると、縮合反応が
進み過ぎて、大きな収縮率、収縮に伴うクラック、はが
れ、下層金属配線への応力負荷などをもたらし、好適で
ない。
濃度ｎは１＜ｎ≦100 体積％（残部純窒素）とし、キュ
ア温度Ｔの好適範囲は 330＜Ｔ≦450 とする。より好ま
しくは、25≦ｎ≦85体積％、380 ≦Ｔ≦425 ℃とする。
この場合、上記実施例と同様に残部は実質的に酸化性ガ
スを含まない高純度の不活性ガスであれば、窒素ガスで
なくてもかまわない。NH3 の体積分率が１％以下、ある
いはキュア温度が 330℃以下になると、縮合反応が不十
分で、絶縁膜の緻密化が達成できなくなるので好適でな
い。一方、キュア温度が 450℃を超えると、縮合反応が
進み過ぎて、大きな収縮率、収縮に伴うクラック、はが
れ、下層金属配線への応力負荷などをもたらし、好適で
ない。
【００１５】H20 を含む雰囲気の場合、好適なH20 の濃
度ｎは 0.5ppm ＜H20 ＜７％（残部純窒素）とし、キュ
ア温度Ｔの好適範囲は 330＜Ｔ≦450 ℃とする。より好
ましくは、１ppm ＜ｎ≦５体積％、400 ≦Ｔ≦425 ℃で
ある。この場合、残部は、実質的に酸化性ガスを含まな
い高純度の不活性ガスであれば、窒素ガスでなくてもか
まわない。H20 の体積分率が 0.5ppm 以下、あるいはキ
ュア温度が 330℃以下であると、縮合反応が不十分で、
絶縁膜の緻密化が達成できなくなるので好適でない。一
方、H20 の体積分率が７％以上になると、 (2)式の反応
が進行してSi−OHが発生しやすくなり、絶縁膜の吸湿性
及びガス吸着性が強くなってしまう。キュア温度 410℃
のときの、キュア雰囲気中のH20 の体積分率と、膜の緻
密さの指標である、0.5 ％フッ酸によるエッチングレー
トおよびFTIRのピークの積分強度から見積もられる膜中
水分量との関係を図１に示す。また、キュア温度が 450
℃を超えると、縮合反応が進み過ぎて、大きな収縮率、
大きな収縮率、収縮に伴うクラック、はがれ、下層金属
配線への応力負荷をもたらすので好適でない。
度ｎは 0.5ppm ＜H20 ＜７％（残部純窒素）とし、キュ
ア温度Ｔの好適範囲は 330＜Ｔ≦450 ℃とする。より好
ましくは、１ppm ＜ｎ≦５体積％、400 ≦Ｔ≦425 ℃で
ある。この場合、残部は、実質的に酸化性ガスを含まな
い高純度の不活性ガスであれば、窒素ガスでなくてもか
まわない。H20 の体積分率が 0.5ppm 以下、あるいはキ
ュア温度が 330℃以下であると、縮合反応が不十分で、
絶縁膜の緻密化が達成できなくなるので好適でない。一
方、H20 の体積分率が７％以上になると、 (2)式の反応
が進行してSi−OHが発生しやすくなり、絶縁膜の吸湿性
及びガス吸着性が強くなってしまう。キュア温度 410℃
のときの、キュア雰囲気中のH20 の体積分率と、膜の緻
密さの指標である、0.5 ％フッ酸によるエッチングレー
トおよびFTIRのピークの積分強度から見積もられる膜中
水分量との関係を図１に示す。また、キュア温度が 450
℃を超えると、縮合反応が進み過ぎて、大きな収縮率、
大きな収縮率、収縮に伴うクラック、はがれ、下層金属
配線への応力負荷をもたらすので好適でない。
【００１６】真空雰囲気の場合、好適な真空度Ｐを0.05
＜Ｐ＜200 Torr、キュア温度Ｔの適な範囲を 330＜Ｔ≦
450 ℃とし、より好ましくは 0.5≦Ｐ≦100 Torr、380
≦Ｔ≦425 とする。真空度が 200Torr以上になると、雰
囲気中に含まれる微量な酸素ガスにより (4)式の反応が
進行してSi−OHが発生しやすくなり、絶縁膜が吸湿性と
なりガス吸着もしやすくなる。また、0.05Torr以下では
エッチングレートが急増するため、好ましくない。キュ
ア温度が 330℃以下であると、絶縁膜の緻密化が達成で
きなくなるので好適でない。キュア温度が 450℃を超え
ると縮合反応が進み過ぎて、大きな収縮率、収縮に伴う
クラック、はがれ、下層金属配線への反応負荷をもたら
すので好適でない。
＜Ｐ＜200 Torr、キュア温度Ｔの適な範囲を 330＜Ｔ≦
450 ℃とし、より好ましくは 0.5≦Ｐ≦100 Torr、380
≦Ｔ≦425 とする。真空度が 200Torr以上になると、雰
囲気中に含まれる微量な酸素ガスにより (4)式の反応が
進行してSi−OHが発生しやすくなり、絶縁膜が吸湿性と
なりガス吸着もしやすくなる。また、0.05Torr以下では
エッチングレートが急増するため、好ましくない。キュ
ア温度が 330℃以下であると、絶縁膜の緻密化が達成で
きなくなるので好適でない。キュア温度が 450℃を超え
ると縮合反応が進み過ぎて、大きな収縮率、収縮に伴う
クラック、はがれ、下層金属配線への反応負荷をもたら
すので好適でない。
【００１７】また、準安定なシラン加水分解生成物は、
分子構造中にSi−Ｈ結合を持つことを特徴とする化合物
であるが、本発明の方法では、分子構造中にSi−Ｈ結合
を含有する酸化ケイ素絶縁物前駆体塗布液全般を適用で
きる。この分子構造中にSi−Ｈ結合を含有する酸化ケイ
素絶縁体物前駆体としては、例えば分子式(HSiO 1.5)ｎ
で表されるところのハイドロジェンシルセスオキサンオ
リゴマーや分子式 (HxSi(OH, OC2H5) ) ４−ｘ（Ｏ＜ｘ
＜＝１）で表されるところのハイドロジェンシロキサン
オリゴマー、また、分子式 (HSi(NH) 1.5)ｎで表さると
ころのハイドロジェンシラザンオリゴマーなどが挙げら
れる。
分子構造中にSi−Ｈ結合を持つことを特徴とする化合物
であるが、本発明の方法では、分子構造中にSi−Ｈ結合
を含有する酸化ケイ素絶縁物前駆体塗布液全般を適用で
きる。この分子構造中にSi−Ｈ結合を含有する酸化ケイ
素絶縁体物前駆体としては、例えば分子式(HSiO 1.5)ｎ
で表されるところのハイドロジェンシルセスオキサンオ
リゴマーや分子式 (HxSi(OH, OC2H5) ) ４−ｘ（Ｏ＜ｘ
＜＝１）で表されるところのハイドロジェンシロキサン
オリゴマー、また、分子式 (HSi(NH) 1.5)ｎで表さると
ころのハイドロジェンシラザンオリゴマーなどが挙げら
れる。
【００１８】
【作用】本発明の方法においては、N2O の形で酸素を供
給することにより、Si−OHの発生を抑制することができ
る。また、NH3 を含む雰囲気あるいは真空雰囲気でキュ
アすることにより、キュア温度を低くしても緻密な膜を
形成することができ、キュア温度が低いということで、
Si−OHの抑制にも寄与する。H20 を含む雰囲気でキュア
する場合には、H20 とSi−Ｈの反応によりSi−OHの発生
を抑制しつつSi−Ｏ−Si結合を形成するので、緻密でし
かも吸湿性及びガス吸着性の少ない高品質な絶縁膜を得
ることができる。
給することにより、Si−OHの発生を抑制することができ
る。また、NH3 を含む雰囲気あるいは真空雰囲気でキュ
アすることにより、キュア温度を低くしても緻密な膜を
形成することができ、キュア温度が低いということで、
Si−OHの抑制にも寄与する。H20 を含む雰囲気でキュア
する場合には、H20 とSi−Ｈの反応によりSi−OHの発生
を抑制しつつSi−Ｏ−Si結合を形成するので、緻密でし
かも吸湿性及びガス吸着性の少ない高品質な絶縁膜を得
ることができる。
【００１９】
【実施例】以下に実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。分子構造中にSi−Ｈ結合を含有する酸化ケイ
素絶縁物前駆体塗布液Ａ（商品名：DOW CORNINGFLOWABL
E OXIDE Fox-17) 及びＢ (分子式Ｈ0.6Si(OH, OC2H5)
3.4で表されるハイドロジェンシロキサンオリゴマー)
を各々、６インチのシリコン基板上にスピンコーターで
塗布し、200 ℃で乾燥後、酸化ケイ素絶縁体物前駆体塗
布液Ａについては表１〜４に示す温度、雰囲気で、酸化
ケイ素絶縁体物前駆体塗布液Ｂについては表５に示す、
温度、雰囲気で、それぞれキュアして層間絶縁膜を形成
した。スピンコーターの回転速度は、乾燥後の膜厚が70
00Åとなるように調節した。キュアにより硬化した層間
絶縁膜について、以下の方法に従ってウエットエッチレ
ートを測定し、水およびガスの脱離量を評価した。
説明する。分子構造中にSi−Ｈ結合を含有する酸化ケイ
素絶縁物前駆体塗布液Ａ（商品名：DOW CORNINGFLOWABL
E OXIDE Fox-17) 及びＢ (分子式Ｈ0.6Si(OH, OC2H5)
3.4で表されるハイドロジェンシロキサンオリゴマー)
を各々、６インチのシリコン基板上にスピンコーターで
塗布し、200 ℃で乾燥後、酸化ケイ素絶縁体物前駆体塗
布液Ａについては表１〜４に示す温度、雰囲気で、酸化
ケイ素絶縁体物前駆体塗布液Ｂについては表５に示す、
温度、雰囲気で、それぞれキュアして層間絶縁膜を形成
した。スピンコーターの回転速度は、乾燥後の膜厚が70
00Åとなるように調節した。キュアにより硬化した層間
絶縁膜について、以下の方法に従ってウエットエッチレ
ートを測定し、水およびガスの脱離量を評価した。
【００２０】ウエットエッチングレート
シリコンウエハを 0.5％フッ酸に浸漬し、浸漬前後の膜
厚差を浸漬時間で除した値をウエットエッチングレート
として求めた。
厚差を浸漬時間で除した値をウエットエッチングレート
として求めた。
【００２１】水およびガスの吸脱着性
シリコンウエハを 600℃まで加熱し、昇温脱離ガス分析
（ＴＤＳ）法で、脱離ガス種とその量を測定した。脱ガ
ス種は主にH20 であった。量については、400℃でN2雰
囲気キュアの場合の量を１として規格化して表に示し
た。
（ＴＤＳ）法で、脱離ガス種とその量を測定した。脱ガ
ス種は主にH20 であった。量については、400℃でN2雰
囲気キュアの場合の量を１として規格化して表に示し
た。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】表から明らかなように、本発明による層間
絶縁膜は、いずれもエッチレートが1500Å／min 以下と
低く、水およびガスの吸脱着性も 400℃Ｎ雰囲気キュア
とほぼ同等の小さい収縮率で高品質な層間絶縁膜が得ら
れた。
絶縁膜は、いずれもエッチレートが1500Å／min 以下と
低く、水およびガスの吸脱着性も 400℃Ｎ雰囲気キュア
とほぼ同等の小さい収縮率で高品質な層間絶縁膜が得ら
れた。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、エッチレートが低く、
水およびガスの脱離量が少なくかつ収縮率の小さい層間
絶縁膜を形成することができる。そのため、本発明の絶
縁膜は、近年益々高密度化する半導体装置に適用できる
信頼性の高い平坦化膜としてその工業的利用価値はすこ
ぶる大である。
水およびガスの脱離量が少なくかつ収縮率の小さい層間
絶縁膜を形成することができる。そのため、本発明の絶
縁膜は、近年益々高密度化する半導体装置に適用できる
信頼性の高い平坦化膜としてその工業的利用価値はすこ
ぶる大である。
【図１】キュア雰囲気中の H2O濃度とエッチングレート
及び巻き中の H2O含有量との関係を示すグラフである。
及び巻き中の H2O含有量との関係を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−191970（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−202826（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−227980（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−345417（ＪＰ，Ａ)
特表 平５−508740（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/31
H01L 21/316
H01L 21/768
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に層間絶縁膜を形成するに
当たり、Ｓi−Ｈ結合を含むＳiＯ２前駆体の溶液を半導
体基板上に塗布した後、Ｈ２Ｏガスの濃度が８００体積
ppm以上7体積％未満で残部が酸化性ガスを含まない不活
性ガスの雰囲気中で、330℃を超えて450℃以下の温度で
熱処理して層間絶縁膜を形成することを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項２】 半導体基板上に層間絶縁膜を形成するに
当たり、Ｓi−Ｈ結合を含むＳiＯ２前駆体の溶液を半導
体基板上に塗布した後、真空度が０．５Torr以上１００
Torr以下の真空雰囲気中で、330℃を超えて450℃以下の
温度で熱処理して層間絶縁膜を形成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00186695A JP3519477B2 (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00186695A JP3519477B2 (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191064A JPH08191064A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3519477B2 true JP3519477B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=11513477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00186695A Expired - Fee Related JP3519477B2 (ja) | 1995-01-10 | 1995-01-10 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519477B2 (ja) |
-
1995
- 1995-01-10 JP JP00186695A patent/JP3519477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08191064A (ja) | 1996-07-23 |
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