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JP3365554B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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JP3365554B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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喜美 塩谷
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Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

【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、低誘電率を有する層間絶縁
膜にビアホール或いはコンタクトホールを形成する半導
体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置の高集積度
化、高密度化とともに、データ転送速度の高速化が要求
されている。このため、配線材料に関して、従来のアル
ミニウム（Ａｌ）からより低抵抗の銅（Ｃｕ）に変わり
つつある。さらに、この配線を取り巻く層間絶縁膜に関
しては、従来のＳｉＯ2膜（比誘電率４．０）から比誘
電率の低いものが要求されるようになってきた。例え
ば、多孔質のＳｉＯ2膜は比誘電率が２．０以下のもの
まで形成することができるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
成膜方法により作成された多孔質のＳｉＯ2膜は多孔質
のため、空気中に放置した場合に水分を吸収し、又は成
膜後に水洗処理した場合に水分を吸収し、誘電率が増加
するという問題がある。特に、コンタクトホールやビア
ホールを形成した場合、コンタクトホール等の開口部の
側壁からも水分が吸収されることがある。
【０００４】また、水分が層間絶縁膜中を透過して下部
配線層を腐食させるという問題がある。本発明は、上記
の従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、低誘
電率を有する層間絶縁膜を形成するとともに、層間絶縁
膜にビアホールやコンタクトホールを形成したときでも
層間絶縁膜の水分の吸収を抑制して層間絶縁膜の誘電率
の増大を防止することができる半導体装置の製造方法を
提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、半導体装置の製造方法に係
り、基板上に下地絶縁膜を形成する工程と、前記下地絶
縁膜上にシリコン含有絶縁膜を形成し、前記下地絶縁膜
とシリコン含有絶縁膜とを含む層間絶縁膜を形成する工
程と、前記層間絶縁膜のうち前記下地絶縁膜を残してエ
ッチングし、開口部を形成する工程と、前記シリコン含
有絶縁膜を酸素ガスのプラズマに曝し、前記シリコン含
有絶縁膜を多孔質絶縁膜に変換する工程と、前記開口部
の内部及び外部の多孔質絶縁膜の表面にアンモニアガ
ス、窒素ガス又は二窒化酸素ガスのうち何れか一のガス
のプラズマに接触させて、前記開口部の内部及び外部の
層間絶縁膜の表層に第１の窒素含有絶縁膜を形成する工
程と、前記開口部を通して前記下地絶縁膜をエッチング
により除去し、前記開口部の底部に前記基板を露出する
工程とを有することを特徴とし、請求項２記載の発明
は、半導体装置の製造方法に係り、基板上に下地絶縁膜
を形成する工程と、前記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を
形成し、少なくとも前記下地絶縁膜と多孔質絶縁膜とを
含む層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜のう
ち前記下地絶縁膜を残してエッチングし、開口部を形成
する工程と、少なくとも前記開口部の内面にアンモニア
ガス、窒素ガス又は二窒化酸素ガスのうち何れか一のガ
スのプラズマに接触させて、少なくとも前記開口部の内
面の層間絶縁膜の表層に第１の窒素含有絶縁膜を形成す
る工程と、前記開口部を通して前記下地絶縁膜をエッチ
ングにより除去し、前記開口部の底部に前記基板を露出
する工程とを有することを特徴とし、請求項３記載の発
明は、請求項２記載の半導体装置の製造方法に係り、前
記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を形成し、少なくとも前
記下地絶縁膜と多孔質絶縁膜とを含む層間絶縁膜を形成
する工程は、前記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を形成し
た後、さらに多孔質絶縁膜の表層に第２の窒素含有絶縁
膜を形成し、前記下地絶縁膜と多孔質絶縁膜と前記第２
の窒素含有絶縁膜とからなる層間絶縁膜を形成する工程
であることを特徴とし、請求項４記載の発明は、請求項
１乃至３の何れか一に記載の半導体装置の製造方法に係
り、前記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を形成する方法
は、前記下地絶縁膜上にシリコン含有絶縁膜を形成した
後に該シリコン含有絶縁膜を酸素ガスのプラズマに曝す
方法であることを特徴とし、請求項５記載の発明は、請
求項１乃至４の何れか一に記載の半導体装置の製造方法
に係り、前記基板は金属配線であることを特徴とし、請
求項６記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一に記載
の半導体装置の製造方法に係り、前記下地絶縁膜は第３
の窒素含有絶縁膜であることを特徴とし、請求項７記載
の発明は、請求項１乃至５の何れか一に記載の半導体装
置の製造方法に係り、前記下地絶縁膜はＳｉＯＣ含有絶
縁膜、ＳｉＯＣＨ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨＮ含有絶縁膜
のうち何れか一であることを特徴とし、請求項８記載の
発明は、半導体装置の製造方法に係り、基板上に下地絶
縁膜を形成する工程と、前記下地絶縁膜上にシリコン含
有絶縁膜を形成し、前記下地絶縁膜とシリコン含有絶縁
膜とを含む層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁
膜のうち前記下地絶縁膜を残してエッチングし、開口部
を形成する工程と、前記シリコン含有絶縁膜を酸素ガス
のプラズマに曝し、前記シリコン含有絶縁膜を多孔質絶
縁膜に変換する工程と、前記開口部の内面を含む層間絶
縁膜の表面を前記ＣｘＨｙのガスのプラズマに曝す工程
と、前記開口部を通して前記下地絶縁膜をエッチングに
より除去し、前記開口部の底部に基板を露出する工程と
を有することを特徴とし、請求項９記載の発明は、請求
項８記載の半導体装置の製造方法に係り、前記基板は金
属配線であることを特徴とし、請求項１０記載の発明
は、請求項８又は９記載の半導体装置の製造方法に係
り、前記下地絶縁膜は窒素含有絶縁膜であることを特徴
とし、請求項１１記載の発明は、請求項８又は９記載の
半導体装置の製造方法に係り、前記下地絶縁膜はＳｉＯ
Ｃ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨＮ含
有絶縁膜のうち何れか一であることを特徴としている。
【０００６】
【０００７】以下に、上記本発明の構成により奏される
作用を説明する。この発明の半導体装置の製造方法にお
いては、窒素含有絶縁膜からなる下地絶縁膜、或いはＳ
ｉＯＣ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨ
Ｎ含有絶縁膜のうち何れか一からなる下地絶縁膜の上に
多孔質絶縁膜を含む層間絶縁膜を形成し、その層間絶縁
膜に開口部を形成している。
【０００８】多孔質絶縁膜は低誘電率であるため層間絶
縁膜に最適であるが、反面水分の透過性が高いため、配
線等の上に直に形成した場合、配線の腐食が起こり易
い。本願発明では、多孔質絶縁膜の下に窒素含有絶縁膜
からなる下地絶縁膜、或いはＳｉＯＣ含有絶縁膜、Ｓｉ
ＯＣＨ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨＮ含有絶縁膜のうち何れ
か一からなる下地絶縁膜を敷いている。従って、この下
地絶縁膜によって水分の透過が抑制されるので、配線等
の腐食を防止することができる。
【０００９】さらに、開口部を有する層間絶縁膜を形成
した後、露出面をアンモニアガス、窒素ガス又は二窒化
酸素ガスのうち何れか一のガスのプラズマに接触させ
て、開口部の内部及び外部の層間絶縁膜の表層に窒素含
有絶縁膜を形成している。これにより、層間絶縁膜の表
面全体が窒素含有絶縁膜により覆われるようになるた
め、層間絶縁膜への水分の透過をより一層抑制すること
ができる。
【００１０】また、開口部を有する多孔質層間絶縁膜を
形成した後、開口部をＣxＨyのガスのプラズマに曝して
いる。これにより、開口部内壁を含む多孔質層間絶縁膜
の表面にはＣxＨy、例えばＣＨ3を含んだハイドロカー
ボン層からなるカバー絶縁膜を形成することができるた
め、耐湿性の向上を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 （第１の実施の形態）図１及び図２は本発明の第１の実
施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。
【００１２】まず、減圧可能なチャンバ内にシリコン基
板１を搬入し、平行平板型電極のうちの下部電極を兼ね
ている基板保持台上にシリコン基板１を載せて３００℃
に加熱する。この温度を保持した状態で、流量約５０SC
CMのＳｉＨ4と、流量約２５０SCCMのＮＨ3との混合ガス
を導入し、チャンバ内のガス圧力を０．５Ｔｏｒｒにす
る。
【００１３】次いで、シリコン基板１が保持されている
下部電極に周波数４００ｋＨｚの電力１００Ｗを印加す
るとともに、下部電極に対向する上部電極に周波数１
３．５６ＭＨｚの電力５０Ｗを印加する。これにより、
ＳｉＨ4とＮＨ3との混合ガスはプラズマ化する。この状
態を保持して、図１（ａ）に示すように、プラズマＣＶ
Ｄ法によりシリコン基板１の上にＳｉＮ膜（窒素含有絶
縁膜）２を形成する。ＳｉＮ膜２とはシリコン（Ｓｉ）
と窒素（Ｎ）とのみを含む絶縁膜のことをいう。
【００１４】なお、ＳｉＮ膜２の代わりにＳｉＯＮ膜を
用いることができるが、ＳｉＯＮ膜を形成する場合、Ｓ
ｉＨ4とＮＨ3の混合ガスにさらにＮ2Ｏガスを加える。
Ｎ2Ｏガスの流量は、例えば、ＳｉＨ4の流量約５０SCC
M、かつＮＨ3の流量約２５０SCCMの場合、２０SCCMとす
る。次いで、シリコン基板１を３００℃に加熱した状態
で、流量約５０SCCMの(CH3)3SiOSi(CH3)3と、流量約２
５SCCMのＯ2との混合ガスを導入し、ガス圧力を２Ｔｏｒ
ｒとする。続いて、下部電極に周波数４００ｋＨｚの電
力１００Ｗを印加するとともに、上部電極に周波数１
３．５６ＭＨｚの電力５０Ｗを印加する。これにより、
(CH3)3SiOSi(CH3)3 とＯ2との混合ガスはプラズマ化す
る。この状態を保持して、図１（ｂ）に示すように、プ
ラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ膜２の上に膜厚約４００ｎ
ｍのＳｉＯＣＨ膜３を形成する。ＳｉＯＣＨ膜３とはシ
リコン（Ｓｉ）と、酸素（Ｏ）と、炭素（Ｃ）と、水素
（Ｈ）とのみを含む絶縁膜のことをいう。
【００１５】次に、シリコン基板１を４００℃に加熱し
た状態で、流量約２５SCCMのＯ2を導入し、ガス圧力を
０．４Ｔｏｒｒとする。続いて、下部電極に周波数４０
０ｋＨｚの電力４００Ｗを印加する。これにより、Ｏ2
はプラズマ化する。この状態を保持すると、ＳｉＯＣＨ
膜３中の炭素と外来の酸素とが反応してＳｉＯＣＨ膜３
中に空孔が形成され、多数の空孔を有するＳｉＯＣＨ膜
３が形成される。以降、多数の空孔を有するＳｉＯＣＨ
膜を多孔質ＳｉＯＣＨ膜という場合がある。
【００１６】次いで、シリコン基板１を４００℃に加熱
した状態で、流量約２５SCCMのＮＨ３を導入し、ガス圧
力を０．４Ｔｏｒｒとする。続いて、下部電極に周波数
４００ｋＨｚの電力４００Ｗを印加する。これにより、
ＮＨ3はプラズマ化する。この状態を保持してＳｉＯＣ
Ｈ膜３の表層に窒素含有絶縁膜（カバー絶縁膜）４を形
成する。ＳｉＮ膜２とＳｉＯＣＨ膜３と窒素含有絶縁膜
４とは全体として層間絶縁膜３ａを形成する。以降、多
孔質ＳｉＯＣＨ膜を含む層間絶縁膜を多孔質層間絶縁膜
という場合がある。
【００１７】次に、多孔質層間絶縁膜３ａ上にフォトレ
ジスト膜５を形成した後、パターニングして層間絶縁膜
３ａのコンタクトホールを形成すべき領域にフォトレジ
スト膜５の開口部６を形成する。続いて、ＣＦ4とＣＨ
Ｆ3とＯ2の混合ガスを用いたプラズマエッチング法によ
り、フォトレジスト膜５の開口部６を通して多孔質層間
絶縁膜３ａのうち窒素含有絶縁膜４と多孔質ＳｉＯＣＨ
膜３に開口部７ａを形成する。
【００１８】次いで、図２（ａ）に示すように、Ｏ2を
用いてアッシングしてフォトレジスト膜５を除去し、さ
らに薬液処理によりフォトレジスト膜５の残さを除去す
る。次に、図２（ｂ）に示すように、流量約４００SCCM
のＮＨ3を導入し、ガス圧力を０．２Ｔｏｒｒとする。続
いて、下部電極に周波数４００ｋＨｚの電力３００Ｗを
印加する。これにより、ＮＨ3はプラズマ化する。この
状態を保持して、図２（ｂ）に示すように、開口部７ａ
の内壁を含む層間絶縁膜３ａの表層に窒素含有絶縁膜
（カバー絶縁膜）４ａを形成する。なお、ＮＨ3の代わ
りにＮ2を用い、同じ条件で窒素含有絶縁膜４ａを形成
することもできる。
【００１９】次いで、図２（ｃ）に示すように、Ｃｌ2
とＯ2とＣＦ4との混合ガスを用いた異方性エッチングに
より、開口部７ａの底部に露出するＳｉＮ膜２をエッチ
ングして除去し、開口部７ｂを形成する。これにより、
新たな開口部７の底部にシリコン基板１が露出する。そ
の後、図示しない配線用金属膜を形成してパターニング
し、上部の配線層を形成する。
【００２０】以上のように、本発明の第１の実施の形態
によれば、多孔質ＳｉＯＣＨ膜３の上下をそれぞれ窒素
含有絶縁膜４とＳｉＮ膜からなる下地絶縁膜２ｄで挟ん
だ多孔質層間絶縁膜３ａを形成し、その多孔質層間絶縁
膜３ａに開口部７を形成している。即ち、多孔質ＳｉＯ
ＣＨ膜３の下にＳｉＮ膜からなる下地絶縁膜２を敷いて
いる。従って、この下地絶縁膜２によって水分の透過が
抑制されるので、多孔質層間絶縁膜３ａの下方への水分
の侵入を防止し、例えば下部の配線等の腐食を防止する
ことができる。
【００２１】さらに、図２（ａ）に示すように、多孔質
層間絶縁膜３ａに開口部７ａを形成する工程の後、露出
面をアンモニアガスのプラズマに接触させて、多孔質層
間絶縁膜３ａの表面及び開口部７ａの側壁にそれぞれＳ
ｉＮ膜４、４ａを形成している。これにより、開口部７
ａを含む多孔質層間絶縁膜３ａの表面全体がＳｉＮ膜
４、４ａにより覆われるようになるため、多孔質層間絶
縁膜３ａ及びその下方への水分の侵入をより一層抑制す
ることができる。
【００２２】以上のように、多孔質層間絶縁膜３ａの耐
湿性の向上を図ることができるので、低誘電率特性を損
なうことなく、上下の配線−電極等の間の良好なコンタ
クト抵抗を得ることができる。従って、高速ロジック半
導体集積回路において多孔質層間絶縁膜３ａへのコンタ
クトホールの形成方法として有効であり、層間絶縁膜の
低誘電率化による高速化に対する効果は著しい。 （第２の実施の形態）図３及び図４は本発明の第２の実
施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。
【００２３】第１の実施の形態と異なるところは、下地
絶縁膜１２としてＳｉＮ膜の代わりにＳｉＯＣＨ膜を用
いていること、及び開口部１６ａの内壁を含む多孔質層
間絶縁膜１３の表層にＣxＨy、例えばＣＨ3を含んだハ
イドロカーボン層（カバー絶縁膜）１７を形成している
ことである。以下に、その製造方法について説明する。
【００２４】まず、減圧可能なチャンバ内にウエハ１１
を搬入し、平行平板型電極のうちの下部電極を兼ねてい
る基板保持台上にウエハ１１を載せて３００℃に加熱す
る。ウエハ１１表面にはシリコン基板が露出していると
する。この基板加熱温度を保持した状態で、流量約５０
SCCMの(CH3)3SiOSi(CH3)3 と、流量約２５SCCMのＯ2と
の混合ガスを導入し、ガス圧力を２Ｔｏｒｒとする。
【００２５】次に、下部電極に周波数４００ｋＨｚの電
力１００Ｗを印加するとともに、下部電極に対向する上
部電極に周波数１３．５６ＭＨｚの電力５０Ｗを印加す
る。これにより、(CH3)3SiOSi(CH3)3 とＯ2はプラズマ
化する。この状態を保持して、図３（ａ）に示すよう
に、プラズマＣＶＤ法によりウエハ１１表面のシリコン
基板上に膜厚約２０ｎｍのＳｉＯＣＨ膜１２を形成す
る。なお、ＳｉＯＣＨ膜１２とはシリコン（Ｓｉ）と、
酸素（Ｏ）と、炭素（Ｃ）と、水素（Ｈ）とのみを含む
絶縁膜のことをいう。
【００２６】次いで、ウエハ１１を温度３００℃に加熱
した状態で、流量約５０SCCMの(CH3)3SiOSi(CH3)3 と、
流量約２５SCCMのＯ2との混合ガスを導入し、ガス圧力を
２Ｔｏｒｒとする。続いて、下部電極に周波数４００ｋ
Ｈｚの電力１００Ｗを印加するとともに、下部電極に対
向する上部電極に周波数１３．５６ＭＨｚの電力５０Ｗ
を印加する。これにより、(CH3)3SiOSi(CH3)3 とＯ2と
の混合ガスはプラズマ化する。この状態を保持して、図
３（ｂ）に示すように、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ
ＣＨ膜１２の上に膜厚約４００ｎｍのＳｉＯＣＨ膜１３
を形成する。
【００２７】次に、ＳｉＯＣＨ膜１３上にフォトレジス
ト膜１４を形成した後、フォトレジスト膜１４をパター
ニングしてＳｉＯＣＨ膜１３のコンタクトホールを形成
すべき領域にフォトレジスト膜１４の開口部１５を形成
する。続いて、図３（ｃ）に示すように、ＣＦ4とＣＨ
Ｆ3とＯ2の混合ガスを用いたプラズマエッチング法によ
り、フォトレジスト膜１４の開口部１５を通してＳｉＯ
ＣＨ膜１３に開口部１６ａを形成する。
【００２８】次いで、Ｏ2を用いてアッシングしてフォ
トレジスト膜１４を除去し、さらに薬液処理によりフォ
トレジスト膜１４の残さを除去する。次に、ウエハ１１
を４００℃に加熱した状態で、流量約２５SCCMのＯ2を
導入し、ガス圧力を０．４Ｔｏｒｒとする。続いて、下
部電極に周波数４００ｋＨｚの電力４００Ｗを印加す
る。これにより、Ｏ2はプラズマ化する。図３（ｄ）に
示すように、この状態を保持すると、ＳｉＯＣＨ膜１３
中の炭素と外来の酸素とが反応して炭素が除去され、膜
中に空孔が形成される。これにより、多孔質ＳｉＯＣＨ
膜１３が形成される。
【００２９】次いで、図４（ａ）に示すように、ウエハ
１１を４００℃に加熱した状態で、流量約１００SCCMの
ＣｘＨｙを導入し、ガス圧力を約０．４Ｔｏｒｒとす
る。続いて、下部電極に周波数４００ｋＨｚの電力４０
０Ｗを印加してＣｘＨｙをプラズマ化する。この状態を
保持して、図４（ａ）に示すように、開口部１６ａの内
壁を含む多孔質ＳｉＯＣＨ膜１３の表層にＣxＨyを含有
するハイドロカーボン層（カバー絶縁膜）１７を形成す
る。ＳｉＯＣＨ膜１２と多孔質ＳｉＯＣＨ膜１３とハイ
ドロカーボン層１７とは全体として多孔質層間絶縁膜１
３ａを形成する。
【００３０】次いで、図４（ｂ）に示すように、ＣＦ4
とＣＨＦ3とＯ2との混合ガスを用いた異方性エッチング
により、開口部１６ａの底部に露出するＳｉＯＣＨ膜１
２をエッチングして除去し、開口部１６ｂを形成する。
これにより、新たな開口部１６の底部にシリコン基板１
１が露出する。その後、図示しない配線用金属膜を形成
してパターニングし、上部の配線層を形成する。
【００３１】以上のように、この発明の半導体装置の製
造方法においては、ＳｉＯＣＨ膜からなる下地絶縁膜１
２上に多孔質ＳｉＯＣＨ膜１３を形成し、その多孔質Ｓ
ｉＯＣＨ膜１３に開口部１６ａを形成している。従っ
て、この下地絶縁膜１２によって下の層への水分の浸透
が抑制されるので、シリコン基板への汚染物の付着やシ
リコン基板表面の電極等の腐食を防止することができ
る。
【００３２】また、多孔質ＳｉＯＣＨ膜１３に開口部１
６ａを形成する工程の後、開口部１６ａをＣｘＨｙのガ
スのプラズマに曝している。これにより、開口部１６ａ
内壁を含む多孔質ＳｉＯＣＨ膜１３の表面にＣxＨyを含
んだハイドロカーボン層１７を形成することができるた
め、耐湿性の向上を図ることができる。この場合も、第
１の実施の形態と同様に、多孔質層間絶縁膜１３ａの耐
湿性の向上を図ることができるので、低誘電率特性を損
なうことなく、上下の配線−電極等の間の良好なコンタ
クト抵抗を得ることができる。従って、高速ロジック半
導体集積回路において多孔質層間絶縁膜１３ａへのコン
タクトホールの形成方法として有効であり、層間絶縁膜
１３ａの低誘電率化による高速化に対する効果は著し
い。
【００３３】（第３の実施の形態）図５は、本発明の第
３の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面
図である。第１及び第２の実施の形態と異なるところ
は、ウエハはシリコン基板上に形成された下部絶縁膜２
１の上にＡｌ膜２２ａとその上のＴｉ膜２２ｂとからな
る下部配線２２が形成されていることである。
【００３４】図５は、このウエハに本発明を適用して多
孔質層間絶縁膜２４ａと、下部配線２２上の開口部２６
とを形成した後の断面図である。図５中、２３は第１又
は第２の実施の形態で用いたものと同じ材料からなる下
地絶縁膜、２４は第１又は第２の実施の形態で用いたも
のと同じ材料からなる多孔質絶縁膜、２５は第１又は第
２の実施の形態で用いたものと同じ材料からなるカバー
絶縁膜である。
【００３５】第３の実施の形態の場合、この下地絶縁膜
２３やカバー絶縁膜２５によって多孔質層間絶縁膜２４
ａ及びその下方への水分の侵入が抑制されるので、下部
配線２２の腐食を防止することができる。この場合も、
第１の実施の形態と同様に、多孔質層間絶縁膜２４ａの
耐湿性の向上を図ることができるので、低誘電率特性を
損なうことなく、上下部の配線層同士の良好なコンタク
ト抵抗を得ることができる。従って、高速ロジック半導
体集積回路において層間絶縁膜２４ａへのコンタクトホ
ールの形成方法として有効であり、層間絶縁膜２４ａの
低誘電率化による高速化に対する効果は著しい。
【００３６】以上、実施の形態によりこの発明を詳細に
説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的
に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を
逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範
囲に含まれる。例えば、第１の実施の形態において多孔
質ＳｉＯＣＨ膜３の下にＳｉＮ膜２を敷いているが、他
の絶縁膜、例えばＳｉＯＮ膜やＳｉＯＣＨ膜を敷いても
よい。第２の実施の形態において多孔質ＳｉＯＣＨ膜１
３の下にＳｉＯＣＨ膜を敷いているが、他の絶縁膜、例
えばＳｉＮ膜やＳｉＯＮ膜を敷いてもよい。また、第１
及び第２の実施の形態においてこれらの下地絶縁膜の代
わりにＳｉＯＣ膜、又はＳｉＯＣＨＮ膜のうち何れか一
からなる下地絶縁膜を敷いてもよい。なお、ＳｉＯＣ膜
とはＳｉ、Ｏ、Ｃ、Ｈのみを含む絶縁膜のことをいい、
ＳｉＯＣＨＮ膜とはＳｉ、Ｏ、Ｃ、Ｈ、Ｎのみを含む絶
縁膜のことをいう。この場合、ＳｉＯＣ膜は、例えば流
量５０SCCMの(CH3)3SiOSi(CH3)3を用いたプラズマＣＶ
Ｄ法により、ガス圧１Ｔｏｒｒに調整し、下部電極に周
波数４００ｋＨｚの電力２００Ｗを印加して形成し、Ｓ
ｉＯＣＨＮ膜は、ＳｉＯＣＨ膜の成膜ガス即ち(CH3)3Si
OSi(CH 3)3 とＯ2の混合ガスに、微量のＮ2Ｏを加えたガ
スを用いたプラズマＣＶＤ法により形成することができ
る。
【００３７】さらに、第１の実施の形態において、多孔
質層間絶縁膜３ａに開口部７ａを形成する工程の後、露
出面をアンモニアガスと接触させて開口部７ａの内壁を
含む多孔質層間絶縁膜３ａの表面に窒素含有絶縁膜４、
４ａを形成しているが、窒素ガス又は二窒化酸素ガスの
うち何れか一のガスのプラズマに接触させてもよい。ま
た、図２（ａ）に示すように、レジスト膜５を除去した
後に開口部７ａの内壁をアンモニアガス等の窒素含有ガ
スに接触させているが、レジスト膜５を残したまま開口
部７ａの内壁をアンモニアガス等の窒素含有ガスに接触
させてもよい。処理条件はレジスト膜を除去した場合と
同じとすることができる。
【００３８】また、上記実施の形態において、多孔質絶
縁膜３、１３、２４として、多孔質ＳｉＯＣＨ膜を用い
ているが、その代わりに多孔質ＳｉＯＣ膜、又は多孔質
ＳｉＯＣＨＮ膜のうち何れか一を用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、窒素含
有絶縁膜、ＳｉＯＣ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨ含有絶縁
膜、又はＳｉＯＣＨＮ含有絶縁膜のうち何れか一からな
る下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を含む多孔質層間絶縁膜
を形成し、その多孔質層間絶縁膜に開口部を形成してい
る。
【００４０】従って、この下地絶縁膜によって水分の透
過が抑制されるので、配線等の腐食を防止することがで
きる。さらに、開口部を有する層間絶縁膜を形成した
後、露出面をアンモニアガス、窒素ガス又は二窒化酸素
ガスのうち何れか一のガスのプラズマに接触させて、層
間絶縁膜の表面及び開口部の側壁に窒素含有絶縁膜を形
成している。
【００４１】これにより、多孔質層間絶縁膜の表面全体
が窒素含有絶縁膜により覆われるようになるため、多孔
質層間絶縁膜への水分の透過をより一層抑制することが
できる。また、開口部を有する層間絶縁膜を形成した
後、開口部をＣxＨyのガスのプラズマに曝している。こ
れにより、開口部内壁を含む多孔質層間絶縁膜の表面に
ＣxＨyを含んだハイドロカーボン層を形成することがで
きるため、耐湿性の向上を図ることができる。
【００４２】以上のように、多孔質層間絶縁膜の耐湿性
の向上を図ることができるので、低誘電率特性を損なう
ことなく、上下部の配線層同士の良好なコンタクト抵抗
を得ることができる。従って、高速ロジック半導体集積
回路において多孔質層間絶縁膜へのコンタクトホールの
形成方法として有効であり、低誘電率の層間絶縁膜によ
る高速化に対する効果は著しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である半導体装置の
製造方法を示す断面図（その１）である。
【図２】本発明の第１の実施の形態である半導体装置の
製造方法を示す断面図（その２）である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である半導体装置の
製造方法を示す断面図（その１）である。
【図４】本発明の第２の実施の形態である半導体装置の
製造方法を示す断面図（その２）である。
【図５】本発明の第３の実施の形態である半導体装置の
製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１ シリコン基板 ２，１２，２３ 下地絶縁膜 ３，１３，２４ 多孔質ＳｉＯＣＨ膜 ３ａ，１３ａ，２４ａ 多孔質層間絶縁膜 ４，１７，２５ カバー絶縁膜（窒素含有絶縁膜又はハ
イドロカーボン層） ５，１４ フォトレジスト膜 ６，７，７ａ，７ｂ 開口部 ２１ 下部絶縁膜 ２２ 下部配線 ２２ａ Ａｌ膜 ２２ｂ Ｔｉ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 和夫 東京都港区港南２−13−29 株式会社半 導体プロセス研究所内 (72)発明者 塩谷 喜美 東京都港区港南２−13−29 株式会社半 導体プロセス研究所内 (72)発明者 大平 浩一 東京都港区港南２−13−29 株式会社半 導体プロセス研究所内 (56)参考文献 特開 平８−64680（ＪＰ，Ａ) 特開2001−298023（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−309228（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−229083（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/3213 H01L 21/768

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に下地絶縁膜を形成する工程と、 前記下地絶縁膜上にシリコン含有絶縁膜を形成し、前記
    下地絶縁膜とシリコン含有絶縁膜とを含む層間絶縁膜を
    形成する工程と、 前記層間絶縁膜のうち前記下地絶縁膜を残してエッチン
    グし、開口部を形成する工程と、 前記シリコン含有絶縁膜を酸素ガスのプラズマに曝し、
    前記シリコン含有絶縁膜を多孔質絶縁膜に変換する工程
    と、 前記開口部の内部及び外部の多孔質絶縁膜の表面にアン
    モニアガス、窒素ガス又は二窒化酸素ガスのうち何れか
    一のガスのプラズマに接触させて、前記開口部の内部及
    び外部の層間絶縁膜の表層に第１の窒素含有絶縁膜を形
    成する工程と、 前記開口部を通して前記下地絶縁膜をエッチングにより
    除去し、前記開口部の底部に前記基板を露出する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 基板上に下地絶縁膜を形成する工程と、 前記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を形成し、少なくとも
    前記下地絶縁膜と多孔質絶縁膜とを含む層間絶縁膜を形
    成する工程と、 前記層間絶縁膜のうち前記下地絶縁膜を残してエッチン
    グし、開口部を形成する工程と、 少なくとも前記開口部の内面にアンモニアガス、窒素ガ
    ス又は二窒化酸素ガスのうち何れか一のガスのプラズマ
    に接触させて、少なくとも前記開口部の内面の層間絶縁
    膜の表層に第１の窒素含有絶縁膜を形成する工程と、 前記開口部を通して前記下地絶縁膜をエッチングにより
    除去し、前記開口部の底部に前記基板を露出する工程と
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を形成
    し、少なくとも前記下地絶縁膜と多孔質絶縁膜とを含む
    層間絶縁膜を形成する工程は、 前記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を形成した後、さらに
    多孔質絶縁膜の表層に第２の窒素含有絶縁膜を形成し、
    前記下地絶縁膜と多孔質絶縁膜と前記第２の窒素含有絶
    縁膜とからなる層間絶縁膜を形成する工程であることを
    特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記下地絶縁膜上に多孔質絶縁膜を形成
    する方法は、前記下地絶縁膜上にシリコン含有絶縁膜を
    形成した後に該シリコン含有絶縁膜を酸素ガスのプラズ
    マに曝す方法であることを特徴とする請求項１乃至３の
    何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記基板は金属配線であることを特徴と
    する請求項１乃至４の何れか一に記載の半導体装置の製
    造方法。
  6. 【請求項６】 前記下地絶縁膜は第３の窒素含有絶縁膜
    であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記
    載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記下地絶縁膜はＳｉＯＣ含有絶縁膜、
    ＳｉＯＣＨ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨＮ含有絶縁膜のうち
    何れか一であることを特徴とする請求項１乃至５の何れ
    か一に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 基板上に下地絶縁膜を形成する工程と、 前記下地絶縁膜上にシリコン含有絶縁膜を形成し、前記
    下地絶縁膜とシリコン含有絶縁膜とを含む層間絶縁膜を
    形成する工程と、 前記層間絶縁膜のうち前記下地絶縁膜を残してエッチン
    グし、開口部を形成する工程と、 前記シリコン含有絶縁膜を酸素ガスのプラズマに曝し、
    前記シリコン含有絶縁膜を多孔質絶縁膜に変換する工程
    と、 前記開口部の内面を含む層間絶縁膜の表面を前記ＣｘＨ
    ｙのガスのプラズマに曝す工程と、 前記開口部を通して前記下地絶縁膜をエッチングにより
    除去し、前記開口部の底部に基板を露出する工程とを有
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記基板は金属配線であることを特徴と
    する請求項８記載の半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記下地絶縁膜は窒素含有絶縁膜であ
    ることを特徴とする請求項８又は９記載の半導体装置の
    製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記下地絶縁膜はＳｉＯＣ含有絶縁
    膜、ＳｉＯＣＨ含有絶縁膜、ＳｉＯＣＨＮ含有絶縁膜の
    うち何れか一であることを特徴とする請求項８又は９記
    載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7189643B2 (en) 2003-07-25 2007-03-13 Fujitsu Limited Semiconductor device and method of fabricating the same

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3643533B2 (ja) * 2000-12-27 2005-04-27 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
JP2004535065A (ja) * 2001-07-02 2004-11-18 ダウ・コーニング・コーポレイション 多孔質材料上のＳｉＣ：Ｈ蒸着によって改良された金属バリア挙動
GB0117250D0 (en) * 2001-07-14 2001-09-05 Trikon Holdings Ltd Method of forming a conductive interconnect
JP3745257B2 (ja) * 2001-08-17 2006-02-15 キヤノン販売株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2003068850A (ja) * 2001-08-29 2003-03-07 Tokyo Electron Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP3989761B2 (ja) 2002-04-09 2007-10-10 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体表示装置
US7038239B2 (en) 2002-04-09 2006-05-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor element and display device using the same
TWI270919B (en) 2002-04-15 2007-01-11 Semiconductor Energy Lab Display device and method of fabricating the same
JP3989763B2 (ja) 2002-04-15 2007-10-10 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体表示装置
US7256421B2 (en) 2002-05-17 2007-08-14 Semiconductor Energy Laboratory, Co., Ltd. Display device having a structure for preventing the deterioration of a light emitting device
US20040071878A1 (en) * 2002-08-15 2004-04-15 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec Vzw) Surface preparation using plasma for ALD Films
CN1296986C (zh) * 2002-08-30 2007-01-24 茂德科技股份有限公司 后端制作工艺整合的方法
JP2004128256A (ja) 2002-10-03 2004-04-22 Oki Electric Ind Co Ltd 多層構造半導体素子の製造方法
JP3898133B2 (ja) 2003-01-14 2007-03-28 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 ＳｉＣＨＮ膜の成膜方法。
JP4068072B2 (ja) * 2003-01-29 2008-03-26 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP4417027B2 (ja) * 2003-05-21 2010-02-17 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置
KR100951565B1 (ko) 2003-06-27 2010-04-09 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자 제조 방법
KR101060561B1 (ko) * 2003-12-24 2011-08-31 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 층간 절연막 형성 방법
US20060099802A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Jing-Cheng Lin Diffusion barrier for damascene structures
US7696625B2 (en) * 2004-11-30 2010-04-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
US7985677B2 (en) * 2004-11-30 2011-07-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
US7517791B2 (en) * 2004-11-30 2009-04-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US7732349B2 (en) * 2004-11-30 2010-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of insulating film and semiconductor device
US7687326B2 (en) * 2004-12-17 2010-03-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7579224B2 (en) * 2005-01-21 2009-08-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a thin film semiconductor device
US7135402B2 (en) * 2005-02-01 2006-11-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Sealing pores of low-k dielectrics using CxHy
US7365026B2 (en) * 2005-02-01 2008-04-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. CxHy sacrificial layer for cu/low-k interconnects
KR100698094B1 (ko) 2005-07-27 2007-03-23 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 금속배선 형성방법
JP4892209B2 (ja) * 2005-08-22 2012-03-07 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 半導体装置の製造方法
KR20080047660A (ko) * 2006-11-27 2008-05-30 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
US20080246124A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-09 James Mathew Plasma treatment of insulating material
FR2926397B1 (fr) * 2008-01-16 2010-02-12 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication de films dielectriques permeables
FR2926294B1 (fr) * 2008-01-16 2010-08-13 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation de cavites d'air dans des microstructures
FR3018951B1 (fr) * 2014-03-18 2017-06-09 Commissariat Energie Atomique Procede de gravure d'un materiau dielectrique poreux
US10354883B2 (en) * 2017-10-03 2019-07-16 Mattson Technology, Inc. Surface treatment of silicon or silicon germanium surfaces using organic radicals
DE112017008195B4 (de) * 2017-11-14 2023-06-22 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitereinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001298023A (ja) 2000-01-18 2001-10-26 Applied Materials Inc 非常に低い誘電率プラズマ強化ｃｖｄ膜

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2727106B2 (ja) 1988-03-30 1998-03-11 東京エレクトロン株式会社 膜形成方法
JPH04139825A (ja) 1990-10-01 1992-05-13 Nec Corp シリコン酸化膜の形成方法及びその装置
JPH04309228A (ja) 1991-04-08 1992-10-30 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH04311059A (ja) * 1991-04-09 1992-11-02 Oki Electric Ind Co Ltd 配線容量の低減方法
JP3151440B2 (ja) 1991-10-29 2001-04-03 ノードバーグ日本株式会社 自走式破砕機
JP3006641B2 (ja) 1992-09-09 2000-02-07 富士通株式会社 Ａｔｍ交換機における呼受付判定装置
JP2684942B2 (ja) 1992-11-30 1997-12-03 日本電気株式会社 化学気相成長法と化学気相成長装置および多層配線の製造方法
JP2666681B2 (ja) 1993-06-11 1997-10-22 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US5470802A (en) * 1994-05-20 1995-11-28 Texas Instruments Incorporated Method of making a semiconductor device using a low dielectric constant material
US5472913A (en) * 1994-08-05 1995-12-05 Texas Instruments Incorporated Method of fabricating porous dielectric material with a passivation layer for electronics applications
JP2820070B2 (ja) 1995-08-11 1998-11-05 日本電気株式会社 プラズマ化学気相成長法とその装置
US5891804A (en) * 1996-04-18 1999-04-06 Texas Instruments Incorporated Process for conductors with selective deposition
US6156651A (en) 1996-12-13 2000-12-05 Texas Instruments Incorporated Metallization method for porous dielectrics
JPH10229083A (ja) 1997-02-14 1998-08-25 Sony Corp 金属配線および／または金属プラグの形成方法
JPH10256363A (ja) 1997-03-13 1998-09-25 Sony Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH1118239A (ja) 1997-06-23 1999-01-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 熱収縮チューブ用収縮工具および収縮方法
EP0935284A1 (en) * 1998-01-29 1999-08-11 Chul-Ju Hwang CVD of silicon containing film using Si2H6
JP3726226B2 (ja) 1998-02-05 2005-12-14 日本エー・エス・エム株式会社 絶縁膜及びその製造方法
US6303523B2 (en) * 1998-02-11 2001-10-16 Applied Materials, Inc. Plasma processes for depositing low dielectric constant films
US6171945B1 (en) * 1998-10-22 2001-01-09 Applied Materials, Inc. CVD nanoporous silica low dielectric constant films
FR2798512B1 (fr) * 1999-09-14 2001-10-19 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'une connexion en cuivre au travers d'une couche de materiau dielectrique d'un circuit integre
EP1094506A3 (en) * 1999-10-18 2004-03-03 Applied Materials, Inc. Capping layer for extreme low dielectric constant films

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001298023A (ja) 2000-01-18 2001-10-26 Applied Materials Inc 非常に低い誘電率プラズマ強化ｃｖｄ膜

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7189643B2 (en) 2003-07-25 2007-03-13 Fujitsu Limited Semiconductor device and method of fabricating the same

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