半導体用語集
不活性化絶縁膜
英語表記：passivasion dielectrics
デバイス特性の安定化を図る目的でデバイスの表面上に設けられる絶縁膜。不活性絶縁膜は、デバイス特性を変動させる要因である、機械的損傷、水分、Naなどのアルカリイオンの侵入からデバイスを保護する必要がある。Alの軟化点以下の低温で形成でき、加工しやすく、下地と密着性が良く、クラック・ピンホールの発生しにくいものが求められている。
代表的な不活性化絶縁膜としては、 外部からの水分、アルカリイオンの侵入をブロッキングする能力の大きい Si3N4、内部に存在するアルカリイオンを固定し、不活性化するゲッタリング能力に優れたPSG (Phospho Silicate Glass)があげられる。Si3N4はプラズマCVD法を用いて形成されるが、通常のプラズマCVD法で形成されたSi3N4は、水分、アルカリイオンのブロッキング能力に優れている反面、膜中に水素原子を多く含み、その水素原子はデバイスの能動領域にまで容易に浸透し、デバイスの信頼性を劣化させる。また形成法によっては、プラズマCVD法でえられたSi3N4はストレスが大きくなり、それ自体にクラックが生じたり、Al配線の断線をもたらしやすい。これらの水素原子とストレスの間題を克服するために、ニ周 波数プラズマCVDが開発され、成功をおさめている。PSGは通常、常圧もしくは減圧CVD法で形成される。
PSGはSi-Oネットワーク中のSiの一部を、Pで置換した構造になっており、P濃度が高いほどNaに対するゲッタリング効果が高いが吸水性も増加するので、P濃度の最適化が必要であ る。水を吸水するとP成分が溶出し、Al配線の腐食を起こす。
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