JPH0222475A - 絶縁膜形成溶液および半導体装置の製造方法 - Google Patents
絶縁膜形成溶液および半導体装置の製造方法Info
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- JPH0222475A JPH0222475A JP17062488A JP17062488A JPH0222475A JP H0222475 A JPH0222475 A JP H0222475A JP 17062488 A JP17062488 A JP 17062488A JP 17062488 A JP17062488 A JP 17062488A JP H0222475 A JPH0222475 A JP H0222475A
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- Japan
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- insulating film
- soln
- trimethoxysilane
- mixed
- film forming
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Chemically Coating (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は絶縁膜形成溶液および半導体装置の製造方法に
関する。
関する。
半導体装置に於ける平坦化層間膜としては、回転塗布法
により形成される絶縁膜、例えばリンやホウ素を含むガ
ラス薄膜が用いられている。この回転塗布法によるガラ
ス薄膜の形成は、スルーブツトが大きく、更に低コスト
であるという利点をもつものである。
により形成される絶縁膜、例えばリンやホウ素を含むガ
ラス薄膜が用いられている。この回転塗布法によるガラ
ス薄膜の形成は、スルーブツトが大きく、更に低コスト
であるという利点をもつものである。
回転塗布法に用いられる従来の塗布溶液としては、有機
シランを主成分とし、リンの添加にＰ２Ｏ。
シランを主成分とし、リンの添加にＰ２Ｏ。
のエタノール溶液が、そしてホウ素の添加にＢ２Ｏ３の
エタノール溶液が用いられていた。そして塗布溶液を半
導体基板に回転塗布したのち酸素雰囲気中で約６００℃
で熱処理しガラス薄膜を形成していた。
エタノール溶液が用いられていた。そして塗布溶液を半
導体基板に回転塗布したのち酸素雰囲気中で約６００℃
で熱処理しガラス薄膜を形成していた。
しかしながら、上述した回転塗布法で形成されるガラス
薄膜に於いては、リン、あるいはホウ素の濃度が１％以
下と少ないため、クラックが発生しやすく半導体装置の
信頼性及び歩留りを低下させるという問題点がある。
薄膜に於いては、リン、あるいはホウ素の濃度が１％以
下と少ないため、クラックが発生しやすく半導体装置の
信頼性及び歩留りを低下させるという問題点がある。
これは、塗布溶液中のリンやホウ素の有機シランに対す
る結合が弱いため、熱処理時にリンまたはホウ素が大気
中に遊離してしまうためである。
る結合が弱いため、熱処理時にリンまたはホウ素が大気
中に遊離してしまうためである。
本発明の第１の目的は、クラックの発生することの少な
い絶縁膜形成溶液を提供することにある。
い絶縁膜形成溶液を提供することにある。
本発明の第２の目的は、クラックの発生することのない
絶縁膜を有し、信頼性及び歩留りの高い半導体装置の製
造方法を提供することにある。
絶縁膜を有し、信頼性及び歩留りの高い半導体装置の製
造方法を提供することにある。
本発明の絶縁膜形成溶液は、有機シランを主成分とし、
リン酸トリメ１−キシシランまたはホウ酸トリメトキシ
シランを含むものである。
リン酸トリメ１−キシシランまたはホウ酸トリメトキシ
シランを含むものである。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、有機シランを
主成分とし、リン酸トリメトキシシランまたはホウ酸ト
リメトキシシランを含む絶縁膜形成溶液を半導体基板上
に塗布したのち、熱処理して絶縁膜を形成するものであ
る。
主成分とし、リン酸トリメトキシシランまたはホウ酸ト
リメトキシシランを含む絶縁膜形成溶液を半導体基板上
に塗布したのち、熱処理して絶縁膜を形成するものであ
る。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
実施例１：
まずエタノールとエチルセロソルブ（混合比２：３）の
溶媒にメチルエトキシシラン： Ｃ）１３ｓｉ（ＯＣ２
Ｈ５）３とテトラエトキシシラン： ５ｔ（ＯＣｚＨｓ
）４の混合溶質（モル比］：２）を溶解し、有機シラン
溶液を調製する。
溶媒にメチルエトキシシラン： Ｃ）１３ｓｉ（ＯＣ２
Ｈ５）３とテトラエトキシシラン： ５ｔ（ＯＣｚＨｓ
）４の混合溶質（モル比］：２）を溶解し、有機シラン
溶液を調製する。
次にＰ、０５と５ｉ（ＯＣ２Ｈｓ’＞４の混合溶質（モ
ル比１：１）のエタノール溶液を４００℃に加熱して結
合反応させ、リン酸トリメトキシシラン： ＰｏｊＯＳ
ｉ（ＣＨ３）３１３を含むリン添加剤溶液を調製する。
ル比１：１）のエタノール溶液を４００℃に加熱して結
合反応させ、リン酸トリメトキシシラン： ＰｏｊＯＳ
ｉ（ＣＨ３）３１３を含むリン添加剤溶液を調製する。
次で、上記有機シラン溶液に、リンが５モル％になるよ
うにこのリン添加剤溶液を加え、リンを含む絶縁膜形成
溶液を作成した。
うにこのリン添加剤溶液を加え、リンを含む絶縁膜形成
溶液を作成した。
次に、このリンを含む絶縁膜形成溶液を第１図（ａ）に
示すように、ソース５．ドレイン６゜フィールド酸化膜
２．ゲート酸化膜３及び多結晶シリコンからなるゲート
電極４が形成された半導体基板１表面へ回転塗布法によ
り塗布し、１５０℃の窒素雰囲気中で３０分間ベークを
行ったのち、４００℃の窒素雰囲気中で３０分間、更に
８００℃の酸素雰囲気中で１時間の熱処理を行ないＰＳ
Ｇ膜７を形成する。
示すように、ソース５．ドレイン６゜フィールド酸化膜
２．ゲート酸化膜３及び多結晶シリコンからなるゲート
電極４が形成された半導体基板１表面へ回転塗布法によ
り塗布し、１５０℃の窒素雰囲気中で３０分間ベークを
行ったのち、４００℃の窒素雰囲気中で３０分間、更に
８００℃の酸素雰囲気中で１時間の熱処理を行ないＰＳ
Ｇ膜７を形成する。
以下第１図（ｂ）に示すように、常法に従ってＰＳＧ膜
７にコンタクトホールを形成したのち、１’電極８を形
成しＭＯＳトランジスタを完成させる。
７にコンタクトホールを形成したのち、１’電極８を形
成しＭＯＳトランジスタを完成させる。
このようにして形成されたＰＳＧ膜７に対するクラック
の発生は皆無であった。この時のＰＳＧ膜７中のリン濃
度は、蛍光Ｘ線法により測定した結果５モル％であり、
絶縁膜形成溶液中のリンの濃度に等しかった。これは、
リンが有機シランと結合し熱処理においても遊離しない
ためである。
の発生は皆無であった。この時のＰＳＧ膜７中のリン濃
度は、蛍光Ｘ線法により測定した結果５モル％であり、
絶縁膜形成溶液中のリンの濃度に等しかった。これは、
リンが有機シランと結合し熱処理においても遊離しない
ためである。
絶縁膜形成溶液中のリンの濃度は３〜５モル％が望まし
く、これより多くても少くても形成されたＰＳＧ膜にク
ラックは発生した。
く、これより多くても少くても形成されたＰＳＧ膜にク
ラックは発生した。
また、有機シラン溶液としては５ｉ（ＯＣ２ｈ）４とＣ
Ｈ３５ｉ（ＯＣ２ｆ１５）３の混合溶液が好ましく、特
にＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４に対するＣＨ３５ｉ（ＯＣ２Ｈ
５）ｉのモル比は第２図に示すように、０．２〜０．８
の範囲がクラック発生率は最も低かった。
Ｈ３５ｉ（ＯＣ２ｆ１５）３の混合溶液が好ましく、特
にＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４に対するＣＨ３５ｉ（ＯＣ２Ｈ
５）ｉのモル比は第２図に示すように、０．２〜０．８
の範囲がクラック発生率は最も低かった。
実施例２：
まずＢ２Ｏ３とＳ ｉ （ＯＣ２Ｈ５）４の混合溶質（
モル比１：１）のエタノール溶液を４００℃に加熱して
結合反応させ、ホウ酸トリメトキシシラン： Ｂ［０Ｓ
ｉ（ＣＩＩ３）３］３を含むホウ素添加剤溶液を調製す
る。
モル比１：１）のエタノール溶液を４００℃に加熱して
結合反応させ、ホウ酸トリメトキシシラン： Ｂ［０Ｓ
ｉ（ＣＩＩ３）３］３を含むホウ素添加剤溶液を調製す
る。
次に、実施例１で調製した有機シラン溶液に、ホウ素が
５モル％になるようにこのホウ素添加剤溶液を加え、ホ
ウ素を含む絶縁膜形成溶液を作成した。
５モル％になるようにこのホウ素添加剤溶液を加え、ホ
ウ素を含む絶縁膜形成溶液を作成した。
次で、このホウ素を含む絶縁膜形成溶液を第１の実施例
と同様に、回転塗布法により半導体基板１上に塗布し、
１５０℃の窒素雰囲気中で３０分間ベータを行ったのち
、４００℃の窒素雰囲気中で３０分間、更に８００℃の
酸素雰囲気中で１時間の熱処理を行ないＢＳＧ膜を形成
した。以下実施例１の場合と同様に操作しＭＯＳ）ラン
ジスを完成させた。
と同様に、回転塗布法により半導体基板１上に塗布し、
１５０℃の窒素雰囲気中で３０分間ベータを行ったのち
、４００℃の窒素雰囲気中で３０分間、更に８００℃の
酸素雰囲気中で１時間の熱処理を行ないＢＳＧ膜を形成
した。以下実施例１の場合と同様に操作しＭＯＳ）ラン
ジスを完成させた。
このようにして形成されたＢＳＧ膜にもクラックの発生
は認められなかった。また、この時のＢＳＧ膜中のホウ
素の濃度は蛍光Ｘ線法で測定をした結果、５モル％であ
り、絶縁膜形成溶液中のホウ素の濃度と一致した。
は認められなかった。また、この時のＢＳＧ膜中のホウ
素の濃度は蛍光Ｘ線法で測定をした結果、５モル％であ
り、絶縁膜形成溶液中のホウ素の濃度と一致した。
以上説明したように本発明は、有機シランを主成分とし
、リン酸トリメトキシシランまたはホウ酸トリメトキシ
シランを含む絶縁膜形成溶液を半導体基板上に塗布し、
熱処理して絶縁膜を形成することにより、リンまたはホ
ウ素濃度が高く、クラックの発生しない絶縁膜が形成で
きるので、信頼性及び歩留りの高い半導体装置が得られ
る。
、リン酸トリメトキシシランまたはホウ酸トリメトキシ
シランを含む絶縁膜形成溶液を半導体基板上に塗布し、
熱処理して絶縁膜を形成することにより、リンまたはホ
ウ素濃度が高く、クラックの発生しない絶縁膜が形成で
きるので、信頼性及び歩留りの高い半導体装置が得られ
る。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を説明するた
めの半導体チップの断面図、第２図はＰ Ｓ Ｇ膜形成
溶液中の有機シランの成分比とクラック発生率との関係
を示す図である。 １・・・半導体基板、２・・・フィールド酸化膜、３・
・・ゲート酸化膜、４・・・ゲート電極、５・・・ソー
ス、６１：半導体基板 ２ フィールド臥他應 ３ ゲート白灸イしＲ走 ４ ゲート電極 ソース 片しイン ＰＳＣｒ原 ＡＩ電極
めの半導体チップの断面図、第２図はＰ Ｓ Ｇ膜形成
溶液中の有機シランの成分比とクラック発生率との関係
を示す図である。 １・・・半導体基板、２・・・フィールド酸化膜、３・
・・ゲート酸化膜、４・・・ゲート電極、５・・・ソー
ス、６１：半導体基板 ２ フィールド臥他應 ３ ゲート白灸イしＲ走 ４ ゲート電極 ソース 片しイン ＰＳＣｒ原 ＡＩ電極
Claims (2)
- （１）有機シランを主成分とし、リン酸トリメトキシシ
ランまたはホウ酸トリメトキシシランを含むことを特徴
とする絶縁膜形成溶液。 - （２）有機シランを主成分とし、リン酸トリメトキシシ
ランまたはホウ酸トリメトキシシランを含む絶縁膜形成
溶液を半導体基板上に塗布したのち、熱処理して絶縁膜
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 |
|---|---|---|---|
| JP17062488A JPH0222475A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 絶縁膜形成溶液および半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17062488A JPH0222475A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 絶縁膜形成溶液および半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222475A true JPH0222475A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15908326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17062488A Pending JPH0222475A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 絶縁膜形成溶液および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222475A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05106054A (ja) * | 1990-02-15 | 1993-04-27 | Dow Corning Corp | 超小形電子デバイスおよび基材用コーテイング |
| EP0686680A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-12-13 | Kawasaki Steel Corporation | Isolation film of semiconductor device, coating fluid for forming the film, and process for producing the film |
| US6352943B2 (en) | 1998-05-20 | 2002-03-05 | Semiconductor Process Laboratory Co., Ltd. | Method of film formation and method for manufacturing semiconductor device |
| WO2005007748A1 (ja) | 2003-07-18 | 2005-01-27 | Az Electronic Materials (Japan) K.K. | リン含有シラザン組成物、リン含有シリカ質膜、リン含有シリカ質充填材、リン含有シリカ質膜の製造方法及び半導体装置 |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP17062488A patent/JPH0222475A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05106054A (ja) * | 1990-02-15 | 1993-04-27 | Dow Corning Corp | 超小形電子デバイスおよび基材用コーテイング |
| EP0686680A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-12-13 | Kawasaki Steel Corporation | Isolation film of semiconductor device, coating fluid for forming the film, and process for producing the film |
| EP0686680A4 (en) * | 1993-12-27 | 1996-07-24 | Kawasaki Steel Co | INSULATING FILM FOR SEMICONDUCTOR DEVICES, COATING FLUID USED TO FORM THE FILM, AND PROCESS FOR PRODUCING SAID FILM |
| US6352943B2 (en) | 1998-05-20 | 2002-03-05 | Semiconductor Process Laboratory Co., Ltd. | Method of film formation and method for manufacturing semiconductor device |
| WO2005007748A1 (ja) | 2003-07-18 | 2005-01-27 | Az Electronic Materials (Japan) K.K. | リン含有シラザン組成物、リン含有シリカ質膜、リン含有シリカ質充填材、リン含有シリカ質膜の製造方法及び半導体装置 |
| JPWO2005007748A1 (ja) * | 2003-07-18 | 2006-11-30 | Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | リン含有シラザン組成物、リン含有シリカ質膜、リン含有シリカ質充填材、リン含有シリカ質膜の製造方法及び半導体装置 |
| JP4920252B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2012-04-18 | Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | リン含有シラザン組成物、リン含有シリカ質膜、リン含有シリカ質充填材、リン含有シリカ質膜の製造方法及び半導体装置 |
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