(57)【要約】【課題】ＵＳＧ膜の下地依存性を低減させて、平坦なＵＳＧ膜を形成することのできる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】Ｎ＋型活性領域２およびＰ＋型活性領域３が形成された半導体基板１上にＵＳＧ膜５を形成する半導体装置の製造方法において、半導体基板１の表面に酸化膜４を形成し、酸化膜４の上にＵＳＧ膜５を形成する。下地の特性の相違がＵＳＧ膜５の形成にもたらす影響を酸化膜４の存在によってなくすことができるので、半導体基板１上、Ｐ＋型活性領域３上、Ｎ＋型活性領域２上にかかわらず一定の膜厚を有するＵＳＧ膜５を形成することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板の表面に酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜の上に前記ＵＳＧ膜を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、
前記ＵＳＧ膜を３０Ｔｏｒｒより低い圧力の化学気相成長法により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３】
第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、
前記ＵＳＧ膜は第１のＵＳＧ膜と、該第１のＵＳＧ膜の上に形成された第２のＵＳＧ膜からなり、
前記第１のＵＳＧ膜を３０Ｔｏｒｒより低い圧力の化学気相成長法により形成し、
前記第２のＵＳＧ膜を１００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力の化学気相成長法により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４】
前記第１のＵＳＧ膜を形成した後に連続して前記第２のＵＳＧ膜を形成する請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板の上にＢＳＧ膜、ＰＳＧ膜およびＢＰＳＧ膜よりなる群から選ばれるいずれか一つの絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の上に前記ＵＳＧ膜を形成する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
テトラエチルオルソシリケートおよびオゾンを含む反応ガスを用いた化学気相成長法により前記絶縁膜を形成した後に連続して前記ＵＳＧ膜を形成する請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、より詳しくは、第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の微細化、高度化に伴い配線構造の多層化、配線層間の間隔の縮小化が進み、半導体装置表面の段差は大きくなる傾向にある。段差が大きくなるとこれを反映して層間絶縁膜の段差も大きくなるために、例えば配線層を形成する際の加工精度が低下して製品歩留まりが低下するという問題をもたらす。従って、層間絶縁膜を平坦化させる技術が求められている。
【０００３】
平坦化可能である層間絶縁膜としては、テトラエチルオルソシリケート（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４，以下、ＴＥＯＳという）とオゾン（Ｏ３）の熱反応により生成するＵＳＧ（ｕｎｄｏｐｅｄ　ｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）膜が知られている。これは、加熱時に中間生成物がリフローするために良好な平坦面を形成することのできる材料として注目されている。
【０００４】
しかしながら、ＵＳＧ膜は、その成長速度が下地膜（被成膜面）の特性に応じて異なるという性質（以下、下地依存性という）を有している。
【０００５】
ＴＥＯＳとオゾンを反応させて膜形成を行う場合の下地依存性の問題については、例えば特許文献１に報告されている。特許文献１には、シリコン熱酸化膜が形成された基板または絶縁膜が形成された基板上で、成膜圧力を変えながら膜形成を行うことが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３１８１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、本発明者は、活性領域が形成された半導体基板上でＵＳＧ膜が下地依存性を有することに着目し、これを解決することを目的として鋭意研究を行った。
【０００８】
図７は、Ｎ＋型に活性化された領域（以下、Ｎ＋型活性領域という）１３およびＰ＋型に活性化された領域（以下、Ｐ＋型活性領域という）１４を有するシリコン基板１５の上にＵＳＧ膜１６を形成した場合の断面図である。図の例において、ＵＳＧ膜１６が形成されているシリコン基板１５の表面は平坦である。しかしながら、この平坦なシリコン基板１５の上に形成されるＵＳＧ膜１６の表面は平坦ではなく、部分的に膜厚差ｔを生じている。この点について、以下に詳細に説明する。
【０００９】
図７に示すように、Ｐ＋型活性領域１４上およびシリコン基板１５上でのＵＳＧ膜１６の膜厚は一定であり、平坦な表面を形成している。しかしながら、Ｎ＋型活性領域１３上でのＵＳＧ膜１６は、Ｐ＋型活性領域１４上およびシリコン基板１５上に比して小さい膜厚を有する。すなわち、Ｐ＋型活性領域１４上およびシリコン基板１５上のＵＳＧ膜１６ａ，１６ｂとＮ＋型活性領域１３上のＵＳＧ膜１６ｃとの間で膜厚差ｔを生じるために、下地の半導体基板１５が平坦であるにもかかわらずＵＳＧ膜１６の表面は平坦にはならない。このような膜厚差が生じてＮ＋型活性領域上でのＵＳＧ膜の膜厚が小さくなると、例えば、後工程においてＵＳＧ膜をエッチングしたときにＮ＋型活性領域上でオーバーエッチングとなってトランジスタの抵抗値に変動が生じるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、活性領域が形成された半導体基板上でのＵＳＧ膜の下地依存性を低減させることのできる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１にかかる発明は、第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、半導体基板の表面に酸化膜を形成する工程と、酸化膜の上にＵＳＧ膜を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本願請求項２にかかる発明は、第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、ＵＳＧ膜を３０Ｔｏｒｒより低い圧力の化学気相成長法により形成することを特徴とする。
【００１３】
本願請求項３にかかる発明は、第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、ＵＳＧ膜は第１のＵＳＧ膜と、第１のＵＳＧ膜の上に形成された第２のＵＳＧ膜からなり、第１のＵＳＧ膜を３０Ｔｏｒｒより低い圧力の化学気相成長法により形成し、第２のＵＳＧ膜を１００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力の化学気相成長法により形成することを特徴とする。
【００１４】
本願請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の半導体装置の製造方法において、第１のＵＳＧ膜を形成した後に連続して第２のＵＳＧ膜を形成することを特徴とする。
【００１５】
本願請求項５にかかる発明は、第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を形成する半導体装置の製造方法において、半導体基板の上にＢＳＧ膜、ＰＳＧ膜およびＢＰＳＧ膜よりなる群から選ばれるいずれか一つの絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜の上に前記ＵＳＧ膜を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本願請求項６にかかる発明は、請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、テトラエチルオルソシリケートおよびオゾンを含む反応ガスを用いた化学気相成長法により絶縁膜を形成した後に連続してＵＳＧ膜を形成することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１を用いて、本実施の形態におけるＵＳＧ膜の形成方法について説明する。図１（ａ）に示すように、半導体基板１に第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域を形成する。例えば、半導体基板１としてシリコン基板を用い、イオン注入法によりリン（Ｐ）を４０ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、ヒ素（Ａｓ）を５０ｋｅＶのエネルギーで４×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＮ＋型活性領域２を形成する。次に、ホウ素（Ｂ）を１５ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、二フッ化ホウ素（ＢＦ２）を２０ｋｅＶのエネルギーで３×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＰ＋型活性領域３を形成する。
【００１９】
次に、半導体基板１の表面に酸化膜４を形成して図１（ｂ）の構造とする。酸化膜の形成は、例えば所定の温度に加熱した酸化炉内に半導体基板１を入れ、酸素雰囲気下で半導体基板１を加熱することにより行う。酸化膜４の膜厚は、５０Å〜２００Åであるのが好ましい。例えば、９５０℃に加熱した酸化炉内にシリコン基板を入れ、流量１５．８×１０−５ｍ３／ｓ（９．５ｓｌｍ）の酸素雰囲気下で３０秒間熱処理を行うとシリコン基板の表面が酸化して約１００Åのシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）が形成される。
【００２０】
また、化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；　以下、ＣＶＤ法という）を用いて、半導体基板１上に直接酸化膜４を成膜してもよい。例えば、シリコン基板をＣＶＤ法による成膜装置内に入れ、ＴＥＯＳおよび酸素（Ｏ２）を原料ガスとして導入し、シリコン基板の表面に酸化シリコン膜を成膜する。
【００２１】
次に、図１（ｃ）に示すように、酸化膜４が形成された半導体基板１の上にＵＳＧ膜５を形成する。具体的には、ＴＥＯＳおよびオゾンを原料ガスとして用いるＣＶＤ法によって、ＵＳＧ膜５の成膜を行う。例えば、半導体基板１をＣＶＤ法による成膜装置（図示せず）の成膜バッチに入れて所定温度に加熱し、成膜バッチにオゾンガスを含む酸素ガスを所定流量で供給する。また、液体のＴＥＯＳをインジェクション法により気化し、ヘリウム（Ｈｅ）ガスをキャリアガスとして用いて成膜バッチに所定流量で供給する。成膜バッチ内でＴＥＯＳとオゾンを反応させて、ＵＳＧ膜を成膜する。ヘリウムガスに窒素（Ｎ２）ガスを混合したガスをキャリアガスとして用いてもよい。所定時間成膜を行うことによって、所望の膜厚のＵＳＧ膜５を得る。
【００２２】
本実施の形態では、Ｐ＋型活性領域３およびＮ＋型活性領域２が形成された半導体基板１の表面に直接ＵＳＧ膜５を形成するのではなく、酸化膜４を介して形成することを特徴としているので、下地の特性の相違がＵＳＧ膜５の形成にもたらす影響を酸化膜４の存在によってなくすことができる。したがって、図１（ｃ）に示すように、半導体基板１上、Ｐ＋型活性領域３上、Ｎ＋型活性領域２上にかかわらず一定の膜厚を有するＵＳＧ膜５を形成することができる。
【００２３】
実施の形態２．
本実施の形態においては、ＵＳＧ膜を成膜する際の圧力を従来より低くして成膜することを特徴とする。
【００２４】
本実施の形態における半導体装置の構成は図７に示す従来例と同様であり、第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上に直接ＵＳＧ膜を形成する。
【００２５】
実施の形態１と同様にして、半導体基板に第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域を形成する。例えば、半導体基板としてシリコン基板を用い、イオン注入法によりリン（Ｐ）を４０ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、ヒ素（Ａｓ）を５０ｋｅＶのエネルギーで４×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＮ＋型活性領域を形成する。次に、ホウ素（Ｂ）を１５ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、二フッ化ホウ素（ＢＦ２）を２０ｋｅＶのエネルギーで３×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＰ＋型活性領域を形成する。
【００２６】
次に、上記半導体基板の上にＵＳＧ膜を形成する。具体的には、ＴＥＯＳおよびオゾンを原料ガスとして用い、ＣＶＤ法により形成する。例えば、半導体基板をＣＶＤ法による成膜装置の成膜バッチに入れて所定温度に加熱し、成膜バッチにオゾンガスを含む酸素ガスを所定流量で供給する。また、液体のＴＥＯＳをインジェクション法により気化し、ヘリウム（Ｈｅ）ガスをキャリアガスとして用いて成膜バッチに所定流量で供給する。ヘリウムガスに窒素（Ｎ２）ガスを混合したガスをキャリアガスとして用いてもよい。その後、所定時間成膜を行うことによって、所望の膜厚のＵＳＧ膜を得る。
【００２７】
図２は、上記例に従ってイオン注入した半導体基板を用いた場合において、ＵＳＧ膜の成膜圧力に対する膜厚差ｔの変化を示したものである。成膜圧力以外の条件は、表１の通りとする。尚、表１ではヘリウムガスと窒素ガスを１：２の割合で混合し、これをキャリアガスとして用いている。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
図２において、膜厚差ｔは、Ｐ＋型活性領域上でＵＳＧ膜を１０００Å形成したときのＰ＋型活性領域上とＮ＋型活性領域上でのＵＳＧ膜の膜厚差を表わす。図２の例では、成膜圧力が４５０Ｔｏｒｒである場合のＵＳＧ膜の膜厚差はｔ＝３３０Åであるから、この場合のＵＳＧ膜の膜厚はＰ＋型活性領域上で１０００Åであるのに対して、Ｎ＋型活性領域上では６７０Åである。また、成膜圧力が３０Ｔｏｒｒである場合のＵＳＧ膜の膜厚差はｔ＝７０Åであるから、この場合のＵＳＧ膜の膜厚はＰ＋型活性領域上で１０００Åであるのに対して、Ｎ＋型活性領域上では９３０Åである。
【００３０】
図２より、成膜時の圧力が大きくなると膜厚差も大きくなることがわかる。したがって、膜厚差を小さくしてＵＳＧ膜の表面を平坦化するために、本実施の形態では、低い圧力、具体的には３０Ｔｏｒｒ以下の圧力でＵＳＧ膜の成膜を行うことを特徴とする。３０Ｔｏｒｒ以下の圧力で成膜した場合にはＵＳＧ膜の膜厚差を７０Å以下とすることができ、この膜厚差であれば後工程でのオーバーエッチングによる抵抗値変動等の問題を解消することができる。
【００３１】
実施の形態３．
本実施の形態においては、ＵＳＧ膜を成膜する際に圧力を変えることを特徴とする。
【００３２】
本実施の形態における半導体装置の構成は図７に示す従来例と同様であり、第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域が形成された半導体基板上にＵＳＧ膜を直接形成する。
【００３３】
実施の形態１と同様にして、半導体基板に第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域を形成する。例えば、半導体基板としてシリコン基板を用い、イオン注入法によりリン（Ｐ）を４０ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、ヒ素（Ａｓ）を５０ｋｅＶのエネルギーで４×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＮ＋型活性領域を形成する。次に、ホウ素（Ｂ）を１５ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、二フッ化ホウ素（ＢＦ２）を２０ｋｅＶのエネルギーで３×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＰ＋型活性領域を形成する。
【００３４】
次に、上記半導体基板の上にＵＳＧ膜を形成する。ＵＳＧ膜の形成は、ＴＥＯＳおよびオゾンを原料ガスとして用い、ＣＶＤ法により行う。例えば、半導体基板をＣＶＤ法による成膜装置の成膜バッチに入れて所定温度に加熱し、成膜バッチにオゾンガスを含む酸素ガスを所定流量で供給する。また、液体のＴＥＯＳをインジェクション法により気化し、ヘリウム（Ｈｅ）ガスをキャリアガスとして用いて成膜バッチに所定流量で供給する。ヘリウムガスに窒素（Ｎ２）ガスを混合したガスをキャリアガスとして用いてもよい。その後、所定時間成膜を行うことによって、所望の膜厚のＵＳＧ膜を得る。
【００３５】
図３は、ＵＳＧ膜の成膜圧力に対する成膜速度の変化を示したものである。成膜圧力が２００Ｔｏｒｒまでは、圧力が高くなるほど成膜速度が大きくなることがわかる。実施の形態２で述べたように、成膜圧力が小さいほど膜厚差を小さくすることができる。しかしながら、図３の関係から成膜圧力が小さくなると成膜速度が遅くなるために、スループットの低下を招くという問題が生じる。そこで、本実施の形態では、ＵＳＧ膜を大きく２段階に分けて成膜することを特徴としている。すなわち、まず、膜厚差を小さくすることのできる圧力で第１のＵＳＧ膜を成膜する。第１のＵＳＧ膜の膜厚は、第２のＵＳＧ膜の成膜の際の下地依存性を後工程で問題となることがない程度にまで小さくすることのできる膜厚であって、且つ、全体のスループットを大きく低下させない時間で成膜できる膜厚であればよい。具体的には、５０Å〜２００Åであるのが好ましい。次に、スループットを上げるために圧力を大きくして第２のＵＳＧ膜を成膜する。ここで、第２のＵＳＧ膜の下地依存性は第１のＵＳＧ膜の存在によりなくなっているので、成膜圧力を大きくしても膜厚差を生じることなしに第２のＵＳＧ膜を成膜することができる。第２のＵＳＧ膜の膜厚は、第１のＵＳＧ膜の膜厚と第２のＵＳＧ膜の膜厚を足した膜厚が所望のＵＳＧ膜全体の膜厚となるようにする。
【００３６】
例えば、ＵＳＧ膜全体の膜厚の設定値が１０００Åである場合において、圧力３０Ｔｏｒｒ、成膜速度１１００Å／分で第１のＵＳＧ膜を１００Åの膜厚で成膜する。次に、１００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力、成膜速度２０００Å／分〜３０００Å／分で第２のＵＳＧ膜を９００Å成膜する。図４に示すように、第２のＵＳＧ膜６は第１のＵＳＧ膜７の上に形成するので、第２のＵＳＧ膜６を成膜する際の圧力を大きくしても第２のＵＳＧ膜６に大きな膜厚差が生じることはない。
【００３７】
本実施の形態によれば、第１のＵＳＧ膜の存在によって下地の特性の相違による影響を抑えることができるとともに、スループットの低下も小さくすることができる。また、半導体基板の上にＵＳＧ膜のみを成膜するので材料ガスの変更等が不要であり簡便である。
【００３８】
第１のＵＳＧ膜と第２のＵＳＧ膜は、同一の成膜装置内で連続して成膜してもよい。例えば、圧力３０Ｔｏｒｒ、成膜速度１１００Å／ｍｉｎで第１のＵＳＧ膜を所定時間かけて１００Åの膜厚で成膜した後、圧力を１００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒに上げて成膜速度を速くし（２０００Å／ｍｉｎ〜３０００Å／ｍｉｎ）、第２のＵＳＧ膜を９００Å成膜する。図５に、成膜時間に対する圧力変化の例を示す。成膜時間ＡからＢの間は成膜圧力を３０Ｔｏｒｒに維持した状態で第１のＵＳＧ膜を成膜する。次に、成膜圧力を２００Ｔｏｒｒに変えて第２のＵＳＧ膜を成膜する。そして、第１のＵＳＧ膜の膜厚と第２のＵＳＧ膜の膜厚をあわせた値が所望の値になるまで、第２のＵＳＧ膜の成膜を続ける。
【００３９】
実施の形態４．
図６を用いて、本実施の形態におけるＵＳＧ膜の形成方法について説明する。図６（ａ）に示すように、半導体基板８に第１導電型の不純物領域および第２導電型の不純物領域を形成する。例えば、半導体基板としてシリコン基板を用い、イオン注入法によりリン（Ｐ）を４０ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、ヒ素（Ａｓ）を５０ｋｅＶのエネルギーで４×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＮ＋型活性領域９を形成する。次に、ホウ素（Ｂ）を１５ｋｅＶのエネルギーで１×１０１３ｉｏｎ／ｃｍ２、二フッ化ホウ素（ＢＦ２）を２０ｋｅＶのエネルギーで３×１０１５ｉｏｎ／ｃｍ２それぞれ注入してＰ＋型活性領域１０を形成する。
【００４０】
次に、半導体基板８をＵＳＧ膜成膜用のＣＶＤ装置内に導入する。例えば、半導体基板８をＣＶＤ成膜装置の成膜バッチに入れて所定温度に加熱し、ＴＥＯＳガスおよびオゾンガスを成膜チャンバ内に導く。本実施の形態においては、この際に微量のホウ素（Ｂ）またはリン（Ｐ）などの不純物を上記ガスに添加し、図６（ｂ）に示すように、半導体基板８上にＢＳＧ（Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）膜、ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）膜およびＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）膜よりなる群から選ばれるいずれか一つの絶縁膜１１を成膜する。続いて、不純物の添加を止めてＵＳＧ膜１２を成膜し、図６（ｃ）の構造とする。
【００４１】
例えば、ＢＳＧ膜を成膜する場合には、ＴＥＯＳとオゾンの混合ガスにＴＭＢ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｏｒａｔｅ；　Ｂ（ＯＣＨ３）３）ガスを混合する。また、ＰＳＧ膜を成膜する場合には、ＴＥＯＳとオゾンの混合ガスにＴＭＰ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈｉｔｅ；　Ｐ（ＯＣＨ３）３）ガスまたはＴＭＯＰ（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ；　ＰＯ（ＯＣＨ３）３）ガスを混合する。さらに、ＢＰＳＧ膜を成膜する場合には、ＴＥＯＳとオゾンの混合ガスにＴＭＢガスおよびＴＭＰガスまたはＴＭＯＰガスを混合する。ＴＥＯＳとオゾンの混合ガスに添加する上記ガスの量は、半導体装置の特性に影響を与えないよう極少量とする。また、半導体基板８の上に形成する絶縁膜１１（ＢＳＧ膜、ＰＳＧ膜またはＢＰＳＧ膜）の膜厚は、ＵＳＧ膜１２の下地依存性をなくすのに十分な膜厚であればよい。具体的には、絶縁膜１１の膜厚は１Å〜１０Åであるのが好ましい。
【００４２】
ＵＳＧ膜１２の形成は、ＴＥＯＳおよびオゾンを原料ガスとして用い、ＣＶＤ法により行う。例えば、半導体基板８をＣＶＤ法による成膜装置の成膜バッチに入れて所定温度に加熱し、成膜バッチにオゾンガスを含む酸素ガスを所定流量で供給する。また、液体のＴＥＯＳをインジェクション法により気化し、ヘリウム（Ｈｅ）ガスをキャリアガスとして用いて成膜バッチに所定流量で供給する。ヘリウムガスに窒素（Ｎ２）ガスを混合したガスをキャリアガスとして用いてもよい。その後、所定時間成膜を行うことによって、所望の膜厚のＵＳＧ膜１２を得る。
【００４３】
本実施の形態では、Ｐ＋型活性領域およびＮ＋型活性領域が形成された半導体基板の表面に直接ＵＳＧ膜を形成するのではなく、ＢＳＧ膜、ＰＳＧ膜またはＢＰＳＧ膜等の中間膜を介して形成することを特徴としているので、下地の特性の相違がＵＳＧ膜の形成にもたらす影響をなくすことができる。したがって、図６（ｃ）に示すように、半導体基板８上、Ｎ＋型活性領域９上、Ｐ＋型活性領域１０上にかかわらず絶縁膜１１の上に一定の膜厚を有する平坦なＵＳＧ膜１２を形成することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本願請求項１に記載の発明によれば、下地の特性の相違がＵＳＧ膜の形成にもたらす影響を酸化膜の存在によってなくすことができる。したがって、半導体基板上、第１導電型不純物領域上、第２導電型不純物領域上にかかわらず一定の膜厚を有するＵＳＧ膜を形成することができる。
【００４５】
本願請求項２に記載の発明によれば、下地の相違によるＵＳＧ膜の膜厚差を小さくし、表面の平坦化を図ることができる。
【００４６】
本願請求項３および４に記載の発明によれば、第１のＵＳＧ膜の存在によって下地の特性の相違による影響をなくすことができるとともに、スループットの低下も小さくすることができる。
【００４７】
本願請求項５および６に記載の発明によれば、下地の特性の相違がＵＳＧ膜の形成にもたらす影響をなくすことができる。したがって、半導体基板上、第１導電型不純物領域上、第２導電型不純物領域上にかかわらず中間膜の上に一定の膜厚を有するＵＳＧ膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる半導体装置の断面図である。
【図２】ＵＳＧ膜の成膜圧力と膜厚差ｔの関係を示す図である。
【図３】ＵＳＧ膜の成膜圧力と成膜速度の関係を示す図である。
【図４】実施の形態３にかかる半導体装置の断面図である。
【図５】成膜時間に対する圧力変化の例を示す図である。
【図６】実施の形態４にかかる半導体装置の断面図である。
【図７】従来の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
１，８　半導体基板、　２，９，１３　Ｎ＋型活性領域、　３，１０，１４　Ｐ＋型活性領域、　４　酸化膜、　５，６，７，１２，１６　ＵＳＧ膜、　１１絶縁膜、　１５　シリコン基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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