JP3336770B2 - 絶縁膜の形成方法 - Google Patents
絶縁膜の形成方法Info
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- H10P14/6334—Deposition from the gas or vapour phase using decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H10P14/6336—Deposition from the gas or vapour phase using decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
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- H10P14/694—Inorganic materials composed of nitrides
- H10P14/6943—Inorganic materials composed of nitrides containing silicon
- H10P14/69433—Inorganic materials composed of nitrides containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体装置にお
いてウェハの最終保護膜あるいは層間絶縁膜として用い
られる窒化シリコン（ＳｉＮ）系絶縁膜あるいは酸窒化
シリコン（ＳｉＯＮ）系絶縁膜を有機シリコン化合物
（以下、有機Ｓｉ化合物と記す。）を原料ガスに用いて
化学的気相成長（以下、ＣＶＤと記す。）法により成膜
する絶縁膜の形成方法に関する。
いてウェハの最終保護膜あるいは層間絶縁膜として用い
られる窒化シリコン（ＳｉＮ）系絶縁膜あるいは酸窒化
シリコン（ＳｉＯＮ）系絶縁膜を有機シリコン化合物
（以下、有機Ｓｉ化合物と記す。）を原料ガスに用いて
化学的気相成長（以下、ＣＶＤと記す。）法により成膜
する絶縁膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ウェハの最終保護膜、いわゆ
るパッシベーション膜には、ＳｉＮ系絶縁膜が広く用い
られている。このＳｉＮ系絶縁膜を成膜するに際して
は、既に形成されたアルミニウム（Ａｌ）系配線等の低
融点材料層にダメージを与えないように、プラズマＣＶ
Ｄ法によって低温での成膜が行われている。原料ガスと
しては、従来、シラン（ＳｉＨ４）／アンモニア（ＮＨ
３）混合ガス、ＳｉＨ４／窒素（Ｎ２）混合ガス等が用
いられてきた。
るパッシベーション膜には、ＳｉＮ系絶縁膜が広く用い
られている。このＳｉＮ系絶縁膜を成膜するに際して
は、既に形成されたアルミニウム（Ａｌ）系配線等の低
融点材料層にダメージを与えないように、プラズマＣＶ
Ｄ法によって低温での成膜が行われている。原料ガスと
しては、従来、シラン（ＳｉＨ４）／アンモニア（ＮＨ
３）混合ガス、ＳｉＨ４／窒素（Ｎ２）混合ガス等が用
いられてきた。
【０００３】しかし、このようにして成膜されるＳｉＮ
系絶縁膜のカバレージは、半導体装置の微細化あるいは
多層配線化に伴う基板の表面段差の増大に追従できなく
なっている。図３に、Ｓｉ基板１上にＳｉＯ系層間絶縁
膜２およびＡｌ系配線３が形成され、この上にＳｉＮ系
絶縁膜１４を成膜したウェハを示すが、ＳｉＮ系絶縁膜
１４のステップカバレージ（段差被覆性）が悪いため
に、ボイド１５が形成されてしまっている。また、この
ようなＳｉＮ系絶縁膜１４にはクラックも発生しやすく
なる。
系絶縁膜のカバレージは、半導体装置の微細化あるいは
多層配線化に伴う基板の表面段差の増大に追従できなく
なっている。図３に、Ｓｉ基板１上にＳｉＯ系層間絶縁
膜２およびＡｌ系配線３が形成され、この上にＳｉＮ系
絶縁膜１４を成膜したウェハを示すが、ＳｉＮ系絶縁膜
１４のステップカバレージ（段差被覆性）が悪いため
に、ボイド１５が形成されてしまっている。また、この
ようなＳｉＮ系絶縁膜１４にはクラックも発生しやすく
なる。
【０００４】上記ステップカバレージを改善する方法と
しては、２周波法によってプラズマ状態を制御すること
が提案されている。これは、プラズマＣＶＤ装置の平行
平板電極において、ウェハを載置する側の電極には数百
ｋＨｚの低周波ＲＦ電圧を印加し、他の電極にはＭＨｚ
オーダーの高周波ＲＦ電圧を印加するものであり、低エ
ネルギーのイオンボンバードメントを増加させて、カバ
レージを向上させようとするものである。しかし、この
方法によっても、パターンの微細化や表面段差の増大化
に十分に対応できるわけではなく、コンフォーマル成膜
を達成するには至っていない。
しては、２周波法によってプラズマ状態を制御すること
が提案されている。これは、プラズマＣＶＤ装置の平行
平板電極において、ウェハを載置する側の電極には数百
ｋＨｚの低周波ＲＦ電圧を印加し、他の電極にはＭＨｚ
オーダーの高周波ＲＦ電圧を印加するものであり、低エ
ネルギーのイオンボンバードメントを増加させて、カバ
レージを向上させようとするものである。しかし、この
方法によっても、パターンの微細化や表面段差の増大化
に十分に対応できるわけではなく、コンフォーマル成膜
を達成するには至っていない。
【０００５】そこで、さらにカバレージに優れたＳｉＮ
系絶縁膜を成膜する方法として、原料ガスに有機Ｓｉ化
合物を用いてＣＶＤを行うことが提案された。ここで、
有機Ｓｉ化合物とは、［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ、
［（ＣＨ３）２Ｎ］３ＳｉＨ、［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓ
ｉＨ２といった、Ｓｉ原子，Ｎ原子，Ｃ原子，Ｈ原子を
主な構成要素とし、シリコン原子と窒素原子との結合
（Ｓｉ−Ｎ結合）を有する化合物である。これを原料ガ
スとして成膜を行うと、上記Ｓｉ−Ｎ結合の存在によ
り、効率のよいＳｉＮ系絶縁膜の成膜が可能となる。ま
た、成膜時に、有機Ｓｉ化合物から炭化水素基が切断さ
れることにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物が
高分子化されやすく、流動性が高くなるために、カバレ
ージに優れたＳｉＮ系絶縁膜が成膜できると考えられて
いる。
系絶縁膜を成膜する方法として、原料ガスに有機Ｓｉ化
合物を用いてＣＶＤを行うことが提案された。ここで、
有機Ｓｉ化合物とは、［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ、
［（ＣＨ３）２Ｎ］３ＳｉＨ、［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓ
ｉＨ２といった、Ｓｉ原子，Ｎ原子，Ｃ原子，Ｈ原子を
主な構成要素とし、シリコン原子と窒素原子との結合
（Ｓｉ−Ｎ結合）を有する化合物である。これを原料ガ
スとして成膜を行うと、上記Ｓｉ−Ｎ結合の存在によ
り、効率のよいＳｉＮ系絶縁膜の成膜が可能となる。ま
た、成膜時に、有機Ｓｉ化合物から炭化水素基が切断さ
れることにより、Ｓｉ−Ｎ結合を存続した中間生成物が
高分子化されやすく、流動性が高くなるために、カバレ
ージに優れたＳｉＮ系絶縁膜が成膜できると考えられて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に有機Ｓｉ化合物を用いて成膜されたＳｉＮ系絶縁膜に
おいては、炭化水素基の残留によって絶縁耐性が劣化し
たり、耐水性や耐腐蝕性が劣化することが懸念される。
そして、このようなＳｉＮ系絶縁膜をパッシベーション
膜および層間絶縁膜として適用すると、半導体装置の信
頼性を低下させることにもなりかねない。
に有機Ｓｉ化合物を用いて成膜されたＳｉＮ系絶縁膜に
おいては、炭化水素基の残留によって絶縁耐性が劣化し
たり、耐水性や耐腐蝕性が劣化することが懸念される。
そして、このようなＳｉＮ系絶縁膜をパッシベーション
膜および層間絶縁膜として適用すると、半導体装置の信
頼性を低下させることにもなりかねない。
【０００７】そこで、本発明はかかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、優れたカバレージを確保しつ
つ、炭化水素基の取り込みを抑制することができる絶縁
膜の形成方法を提供することを目的とする。
て提案されたものであり、優れたカバレージを確保しつ
つ、炭化水素基の取り込みを抑制することができる絶縁
膜の形成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、以下に示す
ような２つの方法を提案するに至った。
的を達成せんものと鋭意検討を重ねた結果、以下に示す
ような２つの方法を提案するに至った。
【０００９】第１の発明は、Ｓｉ−Ｎ結合を有する有機
Ｓｉ化合物を用い、ＣＶＤ法により基板上に絶縁膜を成
膜する成膜工程と、分子内に少なくともＮ原子を含む後
処理ガスの雰囲気下にて、前記絶縁膜のプラズマ処理を
行う後処理工程とを有するものである。
Ｓｉ化合物を用い、ＣＶＤ法により基板上に絶縁膜を成
膜する成膜工程と、分子内に少なくともＮ原子を含む後
処理ガスの雰囲気下にて、前記絶縁膜のプラズマ処理を
行う後処理工程とを有するものである。
【００１０】前記分子内に少なくともＮ原子を含む後処
理ガスは、絶縁膜中に取り込まれた炭化水素基成分を引
き抜く働きをするものである。この後処理ガスとして
は、Ｎ２の他に、アジ化水素（Ｎ３Ｈ），ＮＨ３，アン
モニア誘導体，ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４），メチルヒドラ
ジン等のヒドラジン誘導体等、分子内にＨ原子をも含有
する化合物が使用できる。なお、Ｎ２ガスよりも後者の
化合物ガスの方がプラズマ中で分解されやすいため、絶
縁膜から炭化水素基成分を引き抜く働きがさらに強いと
考えられる。
理ガスは、絶縁膜中に取り込まれた炭化水素基成分を引
き抜く働きをするものである。この後処理ガスとして
は、Ｎ２の他に、アジ化水素（Ｎ３Ｈ），ＮＨ３，アン
モニア誘導体，ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４），メチルヒドラ
ジン等のヒドラジン誘導体等、分子内にＨ原子をも含有
する化合物が使用できる。なお、Ｎ２ガスよりも後者の
化合物ガスの方がプラズマ中で分解されやすいため、絶
縁膜から炭化水素基成分を引き抜く働きがさらに強いと
考えられる。
【００１１】炭化水素基成分をさらに低減させるために
は、成膜工程と後処理工程とを交互に複数回繰り返しな
がら絶縁膜を所望の膜厚に形成するとよい。これによ
り、絶縁膜の表層部のみならず、深層部に亘って十分に
炭化水素基成分を除去できる。
は、成膜工程と後処理工程とを交互に複数回繰り返しな
がら絶縁膜を所望の膜厚に形成するとよい。これによ
り、絶縁膜の表層部のみならず、深層部に亘って十分に
炭化水素基成分を除去できる。
【００１２】一方、第２の発明は、Ｓｉ−Ｎ結合を有す
る有機Ｓｉ化合物と有機窒素化合物とを含む混合ガスを
用いて、ＣＶＤ法により基板上に絶縁膜を成膜するもの
である。
る有機Ｓｉ化合物と有機窒素化合物とを含む混合ガスを
用いて、ＣＶＤ法により基板上に絶縁膜を成膜するもの
である。
【００１３】もちろん、前述した第１の発明と組み合わ
せて、上述のような有機窒素化合物を用いた成膜により
炭化水素基成分の取り込みの少ない絶縁膜をカバレージ
よく成膜した後、分子内に少なくともＮ原子を含む後処
理ガスの雰囲気下でのプラズマ処理によって、さらに絶
縁膜表層部の炭化水素基成分を低減させてもよい。ま
た、上述のような有機窒素化合物を用いた成膜と、分子
内に少なくともＮ原子を含む後処理ガスの雰囲気下での
プラズマ処理とを繰り返しながら絶縁膜を形成してもよ
い。
せて、上述のような有機窒素化合物を用いた成膜により
炭化水素基成分の取り込みの少ない絶縁膜をカバレージ
よく成膜した後、分子内に少なくともＮ原子を含む後処
理ガスの雰囲気下でのプラズマ処理によって、さらに絶
縁膜表層部の炭化水素基成分を低減させてもよい。ま
た、上述のような有機窒素化合物を用いた成膜と、分子
内に少なくともＮ原子を含む後処理ガスの雰囲気下での
プラズマ処理とを繰り返しながら絶縁膜を形成してもよ
い。
【００１４】ここで、前記有機窒素化合物としては、少
なくとも１つ以上のアルキル基またはフェニル基を有す
るヒドラジン誘導体を用いて好適である。
なくとも１つ以上のアルキル基またはフェニル基を有す
るヒドラジン誘導体を用いて好適である。
【００１５】以上に示した絶縁膜の形成方法のいずれに
おいても、成膜時にはＳｉ−Ｎ結合を有する有機Ｓｉ化
合物を原料ガスとして用いるが、この有機Ｓｉ化合物と
しては、アジド基（以下、−Ｎ３基とする。）や、−Ｎ
Ｒ２基（但し、Ｒは炭素数１以上の炭化水素基であ
る。）をＳｉ原子に結合させた構成のものが好適であ
る。特に、−ＮＲ２がＳｉ原子に結合したものは、成膜
時に炭化水素基が切断されて生成される中間生成物が高
分子化されやすくなり、流動性が高まるために、カバレ
ージを向上させる効果に優れる。
おいても、成膜時にはＳｉ−Ｎ結合を有する有機Ｓｉ化
合物を原料ガスとして用いるが、この有機Ｓｉ化合物と
しては、アジド基（以下、−Ｎ３基とする。）や、−Ｎ
Ｒ２基（但し、Ｒは炭素数１以上の炭化水素基であ
る。）をＳｉ原子に結合させた構成のものが好適であ
る。特に、−ＮＲ２がＳｉ原子に結合したものは、成膜
時に炭化水素基が切断されて生成される中間生成物が高
分子化されやすくなり、流動性が高まるために、カバレ
ージを向上させる効果に優れる。
【００１６】さらに、上記Ｓｉ原子にアルキル基（以
下、−Ｒ’基とする。）および／またはアルコキシル基
（以下、−ＯＲ''基とする。）が結合していると、成膜
時にこれら−Ｒ’基や−ＯＲ''基が切断されることによ
り、生成される中間生成物の流動性が高くなり、カバレ
ージが向上する。
下、−Ｒ’基とする。）および／またはアルコキシル基
（以下、−ＯＲ''基とする。）が結合していると、成膜
時にこれら−Ｒ’基や−ＯＲ''基が切断されることによ
り、生成される中間生成物の流動性が高くなり、カバレ
ージが向上する。
【００１７】また、上記Ｓｉ−Ｎ結合を有する有機Ｓｉ
化合物は、Ｓｉ原子にフッ素（Ｆ）原子が結合した構造
であってもよい。該Ｆ原子が結合していると、成膜時の
重合反応が促進されてカバレージが向上したり、成膜さ
れた絶縁膜の低誘電率化を図ることができる。
化合物は、Ｓｉ原子にフッ素（Ｆ）原子が結合した構造
であってもよい。該Ｆ原子が結合していると、成膜時の
重合反応が促進されてカバレージが向上したり、成膜さ
れた絶縁膜の低誘電率化を図ることができる。
【００１８】なお、Ｓｉ原子に直接結合するＨ原子は、
上述した−ＮＲ２基，−Ｎ３基，−Ｒ' 基，−ＯＲ''基
のように、Ｓｉ−Ｎ結合を存続させて成膜効率を向上さ
せる効果やカバレージを改善する効果を示さないので、
Ｓｉ原子に１つも結合させないか、結合させても少数と
した方がよい。
上述した−ＮＲ２基，−Ｎ３基，−Ｒ' 基，−ＯＲ''基
のように、Ｓｉ−Ｎ結合を存続させて成膜効率を向上さ
せる効果やカバレージを改善する効果を示さないので、
Ｓｉ原子に１つも結合させないか、結合させても少数と
した方がよい。
【００１９】さらにまた、成膜速度を向上させるため
に、Ｓｉ−Ｓｉ結合を有する有機Ｓｉ化合物を用いても
よい。これにより、成膜時に供給する原料ガスの流量を
増加したり、プラズマＣＶＤ装置の電極に印加する電力
を増大することなく成膜速度を向上させることができる
ため、不純物の取り込みが増大したり、カバレージが劣
化したりといった問題を生じさせることなく、スループ
ットを向上させることが可能となる。
に、Ｓｉ−Ｓｉ結合を有する有機Ｓｉ化合物を用いても
よい。これにより、成膜時に供給する原料ガスの流量を
増加したり、プラズマＣＶＤ装置の電極に印加する電力
を増大することなく成膜速度を向上させることができる
ため、不純物の取り込みが増大したり、カバレージが劣
化したりといった問題を生じさせることなく、スループ
ットを向上させることが可能となる。
【００２０】したがって、原料ガスとして使用可能な有
機Ｓｉ化合物のうち、最も望ましい構造を有するもの
は、下記の一般式（１）にて示すことができる。
機Ｓｉ化合物のうち、最も望ましい構造を有するもの
は、下記の一般式（１）にて示すことができる。
【００２１】 Ｓｉn （ＮＲ２）w （Ｎ３）x （Ｒ' ）y （ＯＲ''）z Ｆv ・・・（１） （但し、ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚは、ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝
２ｎ＋２、０≦ｗ≦２ｎ＋２、０≦ｘ≦２ｎ＋２、１≦
ｗ＋ｘ≦２ｎ＋２、０≦ｙ≦２ｎ＋１、０≦ｚ≦２ｎ＋
１、０≦ｖ≦２ｎ＋１を満たす整数であり、ｎは１以上
の整数である。また、Ｒ、Ｒ' 、Ｒ''は炭素数１以上の
炭化水素基を示す。）なお、上記Ｒ、Ｒ' 、Ｒ''で示さ
れる炭化水素基の炭素骨格は特に限定されず、飽和炭化
水素であっても不飽和炭化水素であってもよい。そし
て、それぞれの場合について、直鎖状，分枝状，環状の
炭素骨格が考えられるが、これらのいずれであってもよ
く、例えば、メチル基，エチル基，シクロペンタジエニ
ル基等が挙げられる。
２ｎ＋２、０≦ｗ≦２ｎ＋２、０≦ｘ≦２ｎ＋２、１≦
ｗ＋ｘ≦２ｎ＋２、０≦ｙ≦２ｎ＋１、０≦ｚ≦２ｎ＋
１、０≦ｖ≦２ｎ＋１を満たす整数であり、ｎは１以上
の整数である。また、Ｒ、Ｒ' 、Ｒ''は炭素数１以上の
炭化水素基を示す。）なお、上記Ｒ、Ｒ' 、Ｒ''で示さ
れる炭化水素基の炭素骨格は特に限定されず、飽和炭化
水素であっても不飽和炭化水素であってもよい。そし
て、それぞれの場合について、直鎖状，分枝状，環状の
炭素骨格が考えられるが、これらのいずれであってもよ
く、例えば、メチル基，エチル基，シクロペンタジエニ
ル基等が挙げられる。
【００２２】上記一般式（１）において、ｚ＝０のと
き、即ち、−ＯＲ''基が結合されていない有機Ｓｉ化合
物であるとき、これを原料ガスとし、且つ、これに酸素
系ガスを混合しなければ、ＳｉＮ系薄膜が成膜されるこ
ととなる。一方、ｘ≧１のとき、即ち−ＯＲ''基が結合
されている有機Ｓｉ化合物であるとき、これを原料ガス
として用いると、成膜中に微量のＯ原子が取り込まれる
ので、酸素系ガスを併用しなくともＳｉＯＮ系薄膜が成
膜されることとなる。
き、即ち、−ＯＲ''基が結合されていない有機Ｓｉ化合
物であるとき、これを原料ガスとし、且つ、これに酸素
系ガスを混合しなければ、ＳｉＮ系薄膜が成膜されるこ
ととなる。一方、ｘ≧１のとき、即ち−ＯＲ''基が結合
されている有機Ｓｉ化合物であるとき、これを原料ガス
として用いると、成膜中に微量のＯ原子が取り込まれる
ので、酸素系ガスを併用しなくともＳｉＯＮ系薄膜が成
膜されることとなる。
【００２３】また、成膜を行うに際しては、既に形成さ
れたＡｌ系配線等の低融点材料層にダメージを与えな
い、低温での処理が可能となることから、反応室内にプ
ラズマを発生させながらＣＶＤを行って好適である。用
いるプラズマＣＶＤ装置としては、平行平板型プラズマ
ＣＶＤ装置であってもよいし、低圧力下で高密度のプラ
ズマを発生できる有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ（Ｅ
ＣＲ−ＣＶＤ）装置や、誘導結合プラズマＣＶＤ（ＩＣ
Ｐ−ＣＶＤ）装置、ヘリコン波プラズマＣＶＤ装置、Ｔ
ＣＰ−ＣＶＤ装置であってもよい。
れたＡｌ系配線等の低融点材料層にダメージを与えな
い、低温での処理が可能となることから、反応室内にプ
ラズマを発生させながらＣＶＤを行って好適である。用
いるプラズマＣＶＤ装置としては、平行平板型プラズマ
ＣＶＤ装置であってもよいし、低圧力下で高密度のプラ
ズマを発生できる有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ（Ｅ
ＣＲ−ＣＶＤ）装置や、誘導結合プラズマＣＶＤ（ＩＣ
Ｐ−ＣＶＤ）装置、ヘリコン波プラズマＣＶＤ装置、Ｔ
ＣＰ−ＣＶＤ装置であってもよい。
【００２４】なお、プラズマＣＶＤによる成膜時には、
所望の絶縁膜成分以外に中間生成物、副生成物、原料ガ
スの未解離成分等も基板表面の近傍に存在することか
ら、これら不純物成分やパーティクルが膜中に取り込ま
れるのを防止するために、前記プラズマを間欠的に発生
させてもよい。
所望の絶縁膜成分以外に中間生成物、副生成物、原料ガ
スの未解離成分等も基板表面の近傍に存在することか
ら、これら不純物成分やパーティクルが膜中に取り込ま
れるのを防止するために、前記プラズマを間欠的に発生
させてもよい。
【００２５】
【作用】本発明を適用して、原料ガスとしてＳｉ−Ｎ結
合を有する有機Ｓｉ化合物を用いると、成膜時に上記有
機Ｓｉ化合物から炭化水素基成分が優先的に切断され、
Ｓｉ−Ｎ結合が存続された化学種同士が結合するため、
中間生成物が高分子化して流動性を発揮する。そして、
これにより、絶縁膜のステップカバレージが向上する。
合を有する有機Ｓｉ化合物を用いると、成膜時に上記有
機Ｓｉ化合物から炭化水素基成分が優先的に切断され、
Ｓｉ−Ｎ結合が存続された化学種同士が結合するため、
中間生成物が高分子化して流動性を発揮する。そして、
これにより、絶縁膜のステップカバレージが向上する。
【００２６】さらに、成膜後、分子内にＮ原子を含む後
処理ガスの雰囲気下にてプラズマ処理を行うと、絶縁膜
中に取り込まれた炭化水素基成分がＮ原子によって引き
抜かれる。この後処理ガスとして分子内にさらにＨ原子
を含有するものを用いると、このＨ原子も絶縁膜中の炭
化水素基成分を引き抜く役割を果たすため、絶縁膜中に
取り込まれた炭化水素基成分を一層低減させることが可
能となる。
処理ガスの雰囲気下にてプラズマ処理を行うと、絶縁膜
中に取り込まれた炭化水素基成分がＮ原子によって引き
抜かれる。この後処理ガスとして分子内にさらにＨ原子
を含有するものを用いると、このＨ原子も絶縁膜中の炭
化水素基成分を引き抜く役割を果たすため、絶縁膜中に
取り込まれた炭化水素基成分を一層低減させることが可
能となる。
【００２７】また、成膜工程と後処理工程とを交互に複
数回繰り返しながら絶縁膜を形成すると、絶縁膜の表層
部のみならず、深層部までに亘って炭化水素基成分が十
分に除去された絶縁膜となる。
数回繰り返しながら絶縁膜を形成すると、絶縁膜の表層
部のみならず、深層部までに亘って炭化水素基成分が十
分に除去された絶縁膜となる。
【００２８】前記分子内に少なくともＮ原子を含むガス
は、絶縁膜の成膜時に供給されても、炭化水素基成分を
引き抜く働きをするが、Ｎ２ガスやＮＨ３ガスといった
無機ガスを多量に供給すると、有機Ｓｉ化合物より生成
される中間生成物が高分子化する前に炭化水素基成分を
引き抜いて流動性を低減させる虞れがある。これに対
し、有機窒素化合物ガスを用いた場合には、流動性を良
好に保ちつつ、炭化水素基成分を引き抜くことができ
る。
は、絶縁膜の成膜時に供給されても、炭化水素基成分を
引き抜く働きをするが、Ｎ２ガスやＮＨ３ガスといった
無機ガスを多量に供給すると、有機Ｓｉ化合物より生成
される中間生成物が高分子化する前に炭化水素基成分を
引き抜いて流動性を低減させる虞れがある。これに対
し、有機窒素化合物ガスを用いた場合には、流動性を良
好に保ちつつ、炭化水素基成分を引き抜くことができ
る。
【００２９】特に、アルキル基またはフェニル基を有す
るヒドラジン誘導体は、中間生成物の重合反応を促進す
る触媒作用、この生成物にＮ原子を導入する効果、炭化
水素基成分を引き抜く効果等に優れているのみならず、
アルキル基やフェニル基の存在によって中間生成物の基
板への付着確率を低減させる効果をも有するため、ステ
ップカバレージを良好に維持させることもできる。
るヒドラジン誘導体は、中間生成物の重合反応を促進す
る触媒作用、この生成物にＮ原子を導入する効果、炭化
水素基成分を引き抜く効果等に優れているのみならず、
アルキル基やフェニル基の存在によって中間生成物の基
板への付着確率を低減させる効果をも有するため、ステ
ップカバレージを良好に維持させることもできる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明に係る絶縁膜の形成方法を具体
的な実施例を先行例とともに説明する。ここでは、Ａｌ
系配線上のパッシベーション膜としてＳｉＮ系絶縁膜あ
るいはＳｉＯＮ系絶縁膜を成膜した例について説明す
る。
的な実施例を先行例とともに説明する。ここでは、Ａｌ
系配線上のパッシベーション膜としてＳｉＮ系絶縁膜あ
るいはＳｉＯＮ系絶縁膜を成膜した例について説明す
る。
【００３１】なお、以下の各先行例及び各実施例ではＣ
ＶＤ装置として、平行平板型プラズマＣＶＤ装置を用い
た。このプラズマＣＶＤ装置においては、下部電極にウ
ェハを載置し、上部電極にＲＦ電力を印加するようにな
されている。また、下部電極にはヒータが設けられるこ
とにより、ウェハ温度が調整可能とされている。一方、
上部電極は原料ガスを基板上に均一に供給するためのシ
ャワー電極となされている。
ＶＤ装置として、平行平板型プラズマＣＶＤ装置を用い
た。このプラズマＣＶＤ装置においては、下部電極にウ
ェハを載置し、上部電極にＲＦ電力を印加するようにな
されている。また、下部電極にはヒータが設けられるこ
とにより、ウェハ温度が調整可能とされている。一方、
上部電極は原料ガスを基板上に均一に供給するためのシ
ャワー電極となされている。
【００３２】まず、本発明の先行するいくつかの例を説
明する。
明する。
【００３３】先行例１ 本実施例においては、有機Ｓｉ化合物としてトリスジメ
チルアミノシリルアジド［（ＣＨ３）２Ｎ］３ＳｉＮ３
を用いて成膜した後、Ｎ２を用いて後処理を行ってＳｉ
Ｎ系絶縁膜を形成した。
チルアミノシリルアジド［（ＣＨ３）２Ｎ］３ＳｉＮ３
を用いて成膜した後、Ｎ２を用いて後処理を行ってＳｉ
Ｎ系絶縁膜を形成した。
【００３４】具体的には、先ず、図１に示されるような
Ｓｉ基板１上にＳｉＯ系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線
３が形成されたウェハ上に、以下の条件のプラズマＣＶ
ＤによってＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜し
た。
Ｓｉ基板１上にＳｉＯ系層間絶縁膜２およびＡｌ系配線
３が形成されたウェハ上に、以下の条件のプラズマＣＶ
ＤによってＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚に成膜し
た。
【００３５】プラズマＣＶＤ条件 原料ガス ： ［（ＣＨ３）２Ｎ］３ＳｉＮ３流量１００
ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）（上部電極
に印加） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 成膜時間 ： ６０秒 得られたＳｉＮ系絶縁膜４は、図２に示されるように、
ボイドやクラックを有さない、ステップカバレージに優
れたものであった。
ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）（上部電極
に印加） 圧力 ： １２００Ｐａ ウェハ温度 ： ２００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ 成膜時間 ： ６０秒 得られたＳｉＮ系絶縁膜４は、図２に示されるように、
ボイドやクラックを有さない、ステップカバレージに優
れたものであった。
【００３６】続いて、後処理として下記の条件のプラズ
マ処理を行った。
マ処理を行った。
【００３７】プラズマ処理条件 後処理ガス ： Ｎ２流量１００ｓｃｃｍ ＲＦ電力 ： ３５０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 圧力 ： １３３０Ｐａ ウェハ温度 ： ４００℃ 電極間距離 ： １０ｍｍ この処理により、ＳｉＮ系絶縁膜４中に含有される炭化
水素基成分が低減された。
水素基成分が低減された。
【００３８】さらに、下記の条件のアニール処理を行っ
た。
た。
【００３９】アニール条件 導入ガス ： 上記原料ガスを３％Ｈ２含有Ｎ２ガスに
て希釈したもの流量８０００ｓｃｃｍ アニール時間 ： ６０分 圧力 ： 大気圧 アニール温度 ： ４００℃ 以上のようにして、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなるパッシベ
ーション膜が完成した。
て希釈したもの流量８０００ｓｃｃｍ アニール時間 ： ６０分 圧力 ： 大気圧 アニール温度 ： ４００℃ 以上のようにして、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなるパッシベ
ーション膜が完成した。
【００４０】ここで、上述のＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して腐蝕試
験を行った。この腐蝕試験の条件を下記に示す。
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して腐蝕試
験を行った。この腐蝕試験の条件を下記に示す。
【００４１】腐蝕試験条件 塩酸濃度 ： ５％ 試験時間 ： ５分 溶液温度 ： ２５℃ この腐蝕試験の結果、Ａｌ系配線３には腐蝕が見られな
かった。これより、上述のようにして形成されたＳｉＮ
系絶縁膜４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものである
ことがわかった。
かった。これより、上述のようにして形成されたＳｉＮ
系絶縁膜４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものである
ことがわかった。
【００４２】先行例２ 本実施例では、有機Ｓｉ化合物としてビスジメチルアミ
ノシリルジアジド［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓｉ（Ｎ３）２
とＮＨ３の混合ガスを用いて成膜を行った後、ＮＨ３を
用いて後処理を行ってＳｉＮ系絶縁膜を形成した。
ノシリルジアジド［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓｉ（Ｎ３）２
とＮＨ３の混合ガスを用いて成膜を行った後、ＮＨ３を
用いて後処理を行ってＳｉＮ系絶縁膜を形成した。
【００４３】具体的には、先行例１と同様のウェハ上
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓｉ（Ｎ３）２：
流量１００ｓｃｃｍ、ＮＨ３：流量５０ｓｃｃｍのよう
に変更した以外は先行例１と同様の条件のプラズマＣＶ
ＤによってＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚にて成膜
した。このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、
ボイドやクラックを有さない、ステップカバレージに優
れたものであった。
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓｉ（Ｎ３）２：
流量１００ｓｃｃｍ、ＮＨ３：流量５０ｓｃｃｍのよう
に変更した以外は先行例１と同様の条件のプラズマＣＶ
ＤによってＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚にて成膜
した。このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜４は、
ボイドやクラックを有さない、ステップカバレージに優
れたものであった。
【００４４】続いて、後処理ガスをＮＨ３：流量１００
ｓｃｃｍに変更し、ウェハ温度を１５０℃に変更した以
外は先行例１と同様にしてプラズマ処理を行った。この
処理によって、ＳｉＮ系絶縁膜４に含有される炭化水素
基成分が低減できた。
ｓｃｃｍに変更し、ウェハ温度を１５０℃に変更した以
外は先行例１と同様にしてプラズマ処理を行った。この
処理によって、ＳｉＮ系絶縁膜４に含有される炭化水素
基成分が低減できた。
【００４５】さらに、上記原料ガスを３％Ｈ２含有Ｎ２
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
【００４６】ここで、上述のＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
【００４７】次に、本発明の実施例を説明する。
【００４８】実施例１ 本実施例においては、成膜工程とＮ２Ｈ４による後処理
工程とを交互に繰り返してＳｉＮ系絶縁膜を形成した。
工程とを交互に繰り返してＳｉＮ系絶縁膜を形成した。
【００４９】具体的には、先行例１と同様のウェハ上
に、成膜時間を６秒間に変更した以外は先行例２と同様
の条件のプラズマＣＶＤによってＳｉＮ系絶縁膜４を１
００ｎｍなる膜厚にて成膜した。このようにして成膜さ
れたＳｉＮ系絶縁膜４は、ボイドやクラックを有さな
い、ステップカバレージに優れたものであった。
に、成膜時間を６秒間に変更した以外は先行例２と同様
の条件のプラズマＣＶＤによってＳｉＮ系絶縁膜４を１
００ｎｍなる膜厚にて成膜した。このようにして成膜さ
れたＳｉＮ系絶縁膜４は、ボイドやクラックを有さな
い、ステップカバレージに優れたものであった。
【００５０】続いて、後処理ガスをＮ２Ｈ４：流量１０
０ｓｃｃｍに変更し、処理時間を６０秒に設定した以外
は先行例２と同様にしてプラズマ処理を行った。この処
理によって、ＳｉＮ系絶縁膜４に含有される炭化水素基
成分が低減できた。
０ｓｃｃｍに変更し、処理時間を６０秒に設定した以外
は先行例２と同様にしてプラズマ処理を行った。この処
理によって、ＳｉＮ系絶縁膜４に含有される炭化水素基
成分が低減できた。
【００５１】その後、上記成膜工程と後処理工程とを交
互に９回ずつ繰り返し、最終的に１μｍの膜厚のＳｉＮ
系絶縁膜４を形成した。この結果、表層部から深層部に
亘って炭化水素基成分が低減されたＳｉＮ系絶縁膜４が
形成された。
互に９回ずつ繰り返し、最終的に１μｍの膜厚のＳｉＮ
系絶縁膜４を形成した。この結果、表層部から深層部に
亘って炭化水素基成分が低減されたＳｉＮ系絶縁膜４が
形成された。
【００５２】さらに、上記原料ガスを３％Ｈ２含有Ｎ２
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
【００５３】ここで、上述のＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
【００５４】実施例２ 本実施例では、有機Ｓｉ化合物としてテトラジメチルア
ミノジフロロジシラン［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ２Ｆ２
とジメチルヒドラジン（ＣＨ３）２Ｎ２Ｈ２との混合ガ
スを用いてＳｉＮ系絶縁膜を成膜した。
ミノジフロロジシラン［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ２Ｆ２
とジメチルヒドラジン（ＣＨ３）２Ｎ２Ｈ２との混合ガ
スを用いてＳｉＮ系絶縁膜を成膜した。
【００５５】具体的には、先行例１と同様のウェハ上
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ２Ｆ２：流量
１００ｓｃｃｍ、（ＣＨ３）２Ｎ２Ｈ２：流量５０ｓｃ
ｃｍのように変更した以外は先行例２と同様の条件のプ
ラズマＣＶＤによって、ＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる
膜厚にて成膜した。
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ２Ｆ２：流量
１００ｓｃｃｍ、（ＣＨ３）２Ｎ２Ｈ２：流量５０ｓｃ
ｃｍのように変更した以外は先行例２と同様の条件のプ
ラズマＣＶＤによって、ＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる
膜厚にて成膜した。
【００５６】このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであったと共に、炭化水素基成分も低減
されたものであった。
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであったと共に、炭化水素基成分も低減
されたものであった。
【００５７】さらに、上記原料ガスを３％Ｈ２含有Ｎ２
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
【００５８】ここで、上述のＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
【００５９】実施例３ 本実施例では、有機Ｓｉ化合物としてビスジメチルアミ
ノビスエトキシジフロロジシラン［（ＣＨ３）２Ｎ］２
Ｓｉ２（ＯＣ２Ｈ５）Ｆ２とジエチルヒドラジン（Ｃ２
Ｈ５）２Ｎ２Ｈ２との混合ガスを用いてＳｉＯＮ系絶縁
膜を成膜した。
ノビスエトキシジフロロジシラン［（ＣＨ３）２Ｎ］２
Ｓｉ２（ＯＣ２Ｈ５）Ｆ２とジエチルヒドラジン（Ｃ２
Ｈ５）２Ｎ２Ｈ２との混合ガスを用いてＳｉＯＮ系絶縁
膜を成膜した。
【００６０】具体的には、先行例１と同様のウェハ上
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓｉ２（ＯＣ２Ｈ
５）Ｆ２：流量１００ｓｃｃｍ、（Ｃ２Ｈ５）２Ｎ２Ｈ
２：流量５０ｓｃｃｍのように変更した以外は先行例１
と同様の条件のプラズマＣＶＤによって、ＳｉＯＮ系絶
縁膜５を１μｍなる膜厚にて成膜した。
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］２Ｓｉ２（ＯＣ２Ｈ
５）Ｆ２：流量１００ｓｃｃｍ、（Ｃ２Ｈ５）２Ｎ２Ｈ
２：流量５０ｓｃｃｍのように変更した以外は先行例１
と同様の条件のプラズマＣＶＤによって、ＳｉＯＮ系絶
縁膜５を１μｍなる膜厚にて成膜した。
【００６１】このようにして成膜されたＳｉＯＮ系絶縁
膜５は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレ
ージに優れたものであったと共に、炭化水素基成分も低
減されたものであった。
膜５は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレ
ージに優れたものであったと共に、炭化水素基成分も低
減されたものであった。
【００６２】さらに、上記原料ガスを３％Ｈ２含有Ｎ２
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＯＮ系絶縁膜５よりな
るパッシベーション膜を完成した。
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＯＮ系絶縁膜５よりな
るパッシベーション膜を完成した。
【００６３】ここで、上述のＳｉＯＮ系絶縁膜５よりな
るパッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行
例１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線
３には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＯＮ系絶
縁膜５は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであること
がわかった。
るパッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行
例１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線
３には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＯＮ系絶
縁膜５は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであること
がわかった。
【００６４】実施例４ 本実施例では、有機Ｓｉ化合物としてテトラジメチルア
ミノシラン［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉとフェニルヒドラ
ジンＣ６Ｈ５ＮＨＮＨ２との混合ガスを用いてＳｉＮ系
絶縁膜を成膜した。
ミノシラン［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉとフェニルヒドラ
ジンＣ６Ｈ５ＮＨＮＨ２との混合ガスを用いてＳｉＮ系
絶縁膜を成膜した。
【００６５】具体的には、先行例１と同様のウェハ上
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ：流量１００
ｓｃｃｍ、Ｃ６Ｈ５ＮＨＮＨ２：流量５０ｓｃｃｍのよ
うに変更した以外は先行例１と同様の条件のプラズマＣ
ＶＤによって、ＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚にて
成膜した。
に、原料ガスを［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｓｉ：流量１００
ｓｃｃｍ、Ｃ６Ｈ５ＮＨＮＨ２：流量５０ｓｃｃｍのよ
うに変更した以外は先行例１と同様の条件のプラズマＣ
ＶＤによって、ＳｉＮ系絶縁膜４を１μｍなる膜厚にて
成膜した。
【００６６】このようにして成膜されたＳｉＮ系絶縁膜
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであったと共に、炭化水素基成分も低減
されたものであった。
４は、ボイドやクラックを有さない、ステップカバレー
ジに優れたものであったと共に、炭化水素基成分も低減
されたものであった。
【００６７】さらに、上記原料ガスを３％Ｈ２含有Ｎ２
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
ガスにて希釈したガスを用いた以外は先行例１と同様に
してアニール処理を行って、ＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜を完成した。
【００６８】ここで、上述のＳｉＮ系絶縁膜４よりなる
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
パッシベーション膜が形成されたウェハに対して先行例
１と同様にして腐蝕試験を行ったところ、Ａｌ系配線３
には腐蝕が見られなかった。これより、ＳｉＮ系絶縁膜
４は良好な耐水性，耐腐蝕性を示すものであることがわ
かった。
【００６９】上述したように、実施例１〜４に示された
絶縁膜の形成方法は、後処理時に炭化水素基成分を除去
するか、成膜時に炭化水素成分を除去するかの違いはあ
るが、いずれにおいても炭化水素基成分の含有量が抑え
られたＳｉＮ系絶縁膜４あるいはＳｉＯＮ系絶縁膜５を
提供できるものであった。また、これらの絶縁膜は良好
なカバレージをも示すことから、パッシベーション膜と
して好適なものであった。
絶縁膜の形成方法は、後処理時に炭化水素基成分を除去
するか、成膜時に炭化水素成分を除去するかの違いはあ
るが、いずれにおいても炭化水素基成分の含有量が抑え
られたＳｉＮ系絶縁膜４あるいはＳｉＯＮ系絶縁膜５を
提供できるものであった。また、これらの絶縁膜は良好
なカバレージをも示すことから、パッシベーション膜と
して好適なものであった。
【００７０】以上、本発明に係る絶縁膜の形成方法を適
用した例について説明したが、本発明は上述の実施例に
限定されるものではない。例えば、本発明を適用してパ
ッシベーション膜以外にも層間絶縁膜を形成することも
できる。また、実施例２〜４によるＳｉＮ系絶縁膜４あ
るいはＳｉＯＮ系絶縁膜５を成膜と、実施例１における
後処理とを組み合わせてもよい。さらに、ＳｉＮ系絶縁
膜４あるいはＳｉＯＮ系絶縁膜５を成膜するための原料
ガスの種類や成膜条件、ウェハの構成についても適宜変
更が可能である。
用した例について説明したが、本発明は上述の実施例に
限定されるものではない。例えば、本発明を適用してパ
ッシベーション膜以外にも層間絶縁膜を形成することも
できる。また、実施例２〜４によるＳｉＮ系絶縁膜４あ
るいはＳｉＯＮ系絶縁膜５を成膜と、実施例１における
後処理とを組み合わせてもよい。さらに、ＳｉＮ系絶縁
膜４あるいはＳｉＯＮ系絶縁膜５を成膜するための原料
ガスの種類や成膜条件、ウェハの構成についても適宜変
更が可能である。
【００７１】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明を
適用すると、ステップカバレージに優れ、且つ、炭化水
素基成分の含有量が低減された絶縁膜が形成できる。
適用すると、ステップカバレージに優れ、且つ、炭化水
素基成分の含有量が低減された絶縁膜が形成できる。
【００７２】したがって、本発明を適用して成膜された
絶縁膜は、絶縁性が確保され、耐水性、耐腐蝕性に優れ
たものとなる。このため、これをパッシベーション膜あ
るいは層間絶縁膜として用いると、デバイス特性の劣化
が防止された信頼性の高い半導体装置を形成できる。
絶縁膜は、絶縁性が確保され、耐水性、耐腐蝕性に優れ
たものとなる。このため、これをパッシベーション膜あ
るいは層間絶縁膜として用いると、デバイス特性の劣化
が防止された信頼性の高い半導体装置を形成できる。
【図１】本発明を適用して半導体装置を製造する工程を
示すものであり、Ｓｉ基板上にＳｉＯ系層間絶縁膜とＡ
ｌ系配線が形成されたウェハの断面を示す模式図であ
る。
示すものであり、Ｓｉ基板上にＳｉＯ系層間絶縁膜とＡ
ｌ系配線が形成されたウェハの断面を示す模式図であ
る。
【図２】図１のウェハに対して絶縁膜が成膜された状態
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図３】従来法によりＳｉＮ系絶縁膜が成膜されたウェ
ハの断面を示す模式図である。
ハの断面を示す模式図である。
１ Ｓｉ基板 、 ２ ＳｉＯ系層間絶縁膜 、 ３ Ａ
ｌ系配線 、 ４ ＳｉＮ系絶縁膜 、 ５ ＳｉＯＮ系
絶縁膜
ｌ系配線 、 ４ ＳｉＮ系絶縁膜 、 ５ ＳｉＯＮ系
絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/318 H01L 21/768
Claims (3)
- 【請求項１】 ＳｉＮ系絶縁膜またはＳｉＯＮ系絶縁膜
の形成方法であって、 シリコン原子と窒素原子との結合を有する有機シリコン
化合物を用い、化学的気相成長法により基板上に絶縁膜
を成膜する成膜工程と、 分子内に少なくとも窒素原子を含む後処理ガス又は窒素
原子と水素原子を含む後処理ガスの雰囲気下にて、前記
絶縁膜のプラズマ処理を行う後処理工程とを有するとと
もに、前記成膜工程と前記後処理工程とを交互に複数回
繰り返すことを特徴とする絶縁膜の形成方法。 - 【請求項２】 ＳｉＮ系絶縁膜またはＳｉＯＮ系絶縁膜
の形成方法であって、 シリコン原子と窒素原子との結合を有する有機シリコン
化合物と少なくとも１つ以上のアルキル基またはフェニ
ル基を有するヒドラジン誘導体からなる有機窒素化合物
とを含む混合ガスを用いて、化学的気相成長法により基
板上に絶縁膜を成膜することを特徴とする絶縁膜の形成
方法。 - 【請求項３】 前記成膜は、プラズマを発生させながら
行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26380794A JP3336770B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-10-27 | 絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-332983 | 1993-12-27 | ||
| JP33298393 | 1993-12-27 | ||
| JP26380794A JP3336770B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-10-27 | 絶縁膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235535A JPH07235535A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3336770B2 true JP3336770B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=26546203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26380794A Expired - Fee Related JP3336770B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-10-27 | 絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336770B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5939333A (en) | 1996-05-30 | 1999-08-17 | Micron Technology, Inc. | Silicon nitride deposition method |
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