JP2000106357A - Manufacture of semiconductor device and method for forming insulating film - Google Patents

Manufacture of semiconductor device and method for forming insulating film

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JP2000106357A
JP2000106357A JP10274620A JP27462098A JP2000106357A JP 2000106357 A JP2000106357 A JP 2000106357A JP 10274620 A JP10274620 A JP 10274620A JP 27462098 A JP27462098 A JP 27462098A JP 2000106357 A JP2000106357 A JP 2000106357A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an organic insulating film from being oxidized, even when the organic insulating film is etched. SOLUTION: On a semiconductor substrate 100, a first metallic wiring 101, a silicon nitride film 102, a first organic film 103 whose main component is an organic component, a silicon oxide film 104, a second organic film 105A which with its main component being an organic component, is patterned, and a mask pattern 108 comprising a titanium nitride film is formed, and then the silicon oxide film 104 is etched to form a patterned silicon oxide film 104A. Then a patterned second organic film 105A and the first organic film 103 are dry-etched using H2O plasma, respectively, so that a wiring groove 111 is formed on the patterned second organic film 105A, while a patterned first organic film 103A comprising a contact hole 110 is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に有機成分
を主成分とする有機絶縁膜を形成する方法、及び有機成
分を主成分とする有機絶縁膜をパターン化する半導体装
置の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for forming an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate, and a method for manufacturing a semiconductor device for patterning an organic insulating film mainly containing an organic component. .

【0002】[0002]

【従来技術】半導体集積回路の高集積化の進展に伴い、
金属配線同士の間の寄生容量である配線間容量の増加に
起因する配線遅延時間の増大が半導体集積回路の高性能
化の妨げとなっている。配線遅延時間は金属配線の抵抗
と配線間容量との積に比例するいわゆるRC遅延といわ
れるものである。
2. Description of the Related Art With the progress of high integration of semiconductor integrated circuits,
An increase in wiring delay time caused by an increase in capacitance between wirings, which is a parasitic capacitance between metal wirings, hinders performance enhancement of a semiconductor integrated circuit. The wiring delay time is a so-called RC delay which is proportional to the product of the resistance of the metal wiring and the capacitance between the wirings.

【0003】従って、配線遅延時間を低減するために
は、金属配線の抵抗を小さくするか又は配線間容量を小
さくすることが必要である。
Therefore, in order to reduce the wiring delay time, it is necessary to reduce the resistance of the metal wiring or reduce the capacitance between the wirings.

【0004】配線間容量を小さくする方法としては、金
属配線同士の間に形成される層間絶縁膜の比誘電率を小
さくすることが考えられ、層間絶縁膜として従来のシリ
コン酸化膜とは異なる材料を用いることが検討されてい
る。
As a method of reducing the capacitance between wirings, it is conceivable to reduce the relative dielectric constant of an interlayer insulating film formed between metal wirings, and a material different from a conventional silicon oxide film is used as the interlayer insulating film. The use of is considered.

【0005】0.25μmの最小加工寸法を有する半導
体集積回路では、絶縁膜としてシリコン酸化膜にフッ素
が添加されてなるフッ素添加シリコン酸化膜が用いられ
つつある。フッ素添加シリコン酸化膜の比誘電率は、
3.3〜3.9程度であって、従来のシリコン酸化膜の
4.2〜4.5に比べて小さいので、配線間容量の低減
ひいては配線遅延時間の低減に効果的であると報告され
ている。
In a semiconductor integrated circuit having a minimum processing size of 0.25 μm, a fluorine-added silicon oxide film obtained by adding fluorine to a silicon oxide film is being used as an insulating film. The relative dielectric constant of the fluorine-added silicon oxide film is
Since it is about 3.3 to 3.9, which is smaller than 4.2 to 4.5 of the conventional silicon oxide film, it is reported that it is effective in reducing the capacitance between wirings and, in turn, the wiring delay time. ing.

【0006】ところが、半導体集積回路の微細化がさら
に進展することは明らかであり、最小加工寸法が0.1
3μm以下の半導体集積回路では、比誘電率が2.50
以下の絶縁膜を用いることが、実用的な処理速度を実現
するためには必須であると考えられている。
However, it is clear that the miniaturization of the semiconductor integrated circuit is further advanced, and the minimum processing size is 0.1%.
In a semiconductor integrated circuit of 3 μm or less, the relative dielectric constant is 2.50.
It is considered that the use of the following insulating films is indispensable for realizing a practical processing speed.

【0007】そこで、比誘電率がフッ素添加シリコン酸
化膜よりも一層小さい絶縁膜として、低誘電率SOG
(スピンオングラス)膜、有機膜及び多孔質膜の検討が
行われている。現在知られている絶縁膜を材料物性の観
点から検討すると、有機膜は比誘電率が小さいので有望
である。
Therefore, a low dielectric constant SOG is used as an insulating film having a relative dielectric constant much smaller than that of a fluorine-added silicon oxide film.
(Spin-on-glass) films, organic films, and porous films have been studied. When examining currently known insulating films from the viewpoint of material properties, organic films are promising because of their low dielectric constants.

【0008】有機膜の中でもパーフルオロカーボンポリ
マーは、フッ素−炭素結合を有しているで、比誘電率が
最も小さい材料である。パーフルオロカーボンポリマー
の比誘電率は最小のもので1.9程度である。
[0008] Among organic films, a perfluorocarbon polymer has a fluorine-carbon bond and is a material having the lowest relative dielectric constant. The relative dielectric constant of the perfluorocarbon polymer is at least about 1.9.

【0009】パーフルオロカーボンを形成する代表的な
方法として、プラズマCVDによる方法が報告されてい
る。パーフルオロカーボンを材料としてプラズマCVD
により形成される有機絶縁膜は、一般的にアモルファス
フルオロカーボン(a−CF)膜と呼ばれることが多
い。
As a typical method for forming perfluorocarbon, a method using plasma CVD has been reported. Plasma CVD using perfluorocarbon as material
Is generally called an amorphous fluorocarbon (a-CF) film in many cases.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
比誘電率が小さい絶縁膜として、有機成分を主成分とす
る有機絶縁膜が提案されているが、有機絶縁膜は以下に
説明するような種々の問題がある。
As described above,
As an insulating film having a small relative dielectric constant, an organic insulating film containing an organic component as a main component has been proposed, but the organic insulating film has various problems as described below.

【0011】第1に、有機絶縁膜に対して酸素プラズマ
を用いてエッチングを行なうと、有機絶縁膜が酸素プラ
ズマによって劣化するという問題がある。すなわち、有
機絶縁膜がプラズマ中に発生した活性な酸素ラジカルに
よって酸化されて不安定なカルボニル化合物が生成さ
れ、生成されたカルボニル化合物が、後に行なわれる熱
処理により熱分解する。カルボニル化合物が熱分解する
と、二酸化炭素等の低分子のガスが発生し、発生した低
分子のガスは、有機絶縁膜の凹部等に堆積されるバリア
メタル層の成膜を阻害したり、有機絶縁膜の上に堆積さ
れるシリコン酸化膜又は金属膜等を有機絶縁膜から剥離
させたりする。
First, when the organic insulating film is etched using oxygen plasma, there is a problem that the organic insulating film is deteriorated by the oxygen plasma. That is, the organic insulating film is oxidized by active oxygen radicals generated in the plasma to generate an unstable carbonyl compound, and the generated carbonyl compound is thermally decomposed by a heat treatment performed later. When the carbonyl compound is thermally decomposed, low-molecular gas such as carbon dioxide is generated, and the generated low-molecular gas impedes the formation of a barrier metal layer deposited in a concave portion of the organic insulating film, or the organic insulating film has a low molecular weight. A silicon oxide film or a metal film deposited on the film is separated from the organic insulating film.

【0012】第2に、有機絶縁膜をCVD法により堆積
する場合には、有機絶縁膜の表面にラジカルが発生し、
発生したラジカルと酸素とが反応するので、有機絶縁膜
が酸化してしまう。有機絶縁膜が酸化すると、有機絶縁
膜を構成するポリマーが切れて、トルエン、フェノール
又は二酸化炭素等の低分子のガスが発生し、発生した低
分子のガスが、有機絶縁膜の凹部等に堆積されるバリア
メタル層の成膜を阻害したり、有機絶縁膜の上に堆積さ
れるシリコン酸化膜又は金属膜等を有機絶縁膜から剥離
させたりするという問題が発生する。
Second, when the organic insulating film is deposited by the CVD method, radicals are generated on the surface of the organic insulating film,
Since the generated radicals react with oxygen, the organic insulating film is oxidized. When the organic insulating film is oxidized, the polymer constituting the organic insulating film is cut off, and low-molecular gas such as toluene, phenol or carbon dioxide is generated, and the generated low-molecular gas is deposited on the concave portions of the organic insulating film. This causes problems such as hindering the formation of a barrier metal layer to be formed, and peeling off a silicon oxide film or a metal film deposited on the organic insulating film from the organic insulating film.

【0013】第3に、有機絶縁膜に対して酸化性雰囲気
中においてエッチングを行なって有機絶縁膜をパターン
化すると、有機絶縁膜におけるエッチングにより露出し
た部分が酸化してしまう。有機絶縁膜が酸化すると、前
述したように、有機絶縁膜を構成するポリマーが切れて
低分子のガスが発生し、発生した低分子のガスが、有機
絶縁膜の凹部等に堆積されるバリアメタル層の成膜を阻
害したり、有機絶縁膜の上に堆積されるシリコン酸化膜
又は金属膜等を有機絶縁膜から剥離させたりするという
問題が発生する。
Third, when the organic insulating film is etched in an oxidizing atmosphere to pattern the organic insulating film, a portion of the organic insulating film exposed by the etching is oxidized. When the organic insulating film is oxidized, as described above, the polymer that forms the organic insulating film is cut and low-molecular gas is generated, and the generated low-molecular gas is deposited on the recesses and the like of the organic insulating film. There are problems in that the formation of a layer is hindered, and a silicon oxide film, a metal film, or the like deposited on the organic insulating film is separated from the organic insulating film.

【0014】第4に、シリコン酸化膜又は金属膜等から
なる下地膜の上に有機絶縁膜を堆積する場合、下地膜が
親水性であると、下地膜の表面に水が吸着し、吸着した
水の作用によって、有機絶縁膜と下地膜との密着性が劣
化するという問題がある。特に、有機絶縁膜がフッ素−
炭素結合を有していると、下地膜との密着性は著しく低
下する。
Fourth, when an organic insulating film is deposited on a base film made of a silicon oxide film or a metal film, if the base film is hydrophilic, water is adsorbed on the surface of the base film. There is a problem that the action of water deteriorates the adhesion between the organic insulating film and the base film. In particular, when the organic insulating film is fluorine-
When it has a carbon bond, the adhesion to the underlying film is significantly reduced.

【0015】第5に、有機絶縁膜の上に例えばエッチン
グ用マスク又はエッチング用ストッパーとなるシリコン
酸化膜を形成する場合、有機絶縁膜におけるシリコン酸
化膜と接している部分が酸化してしまう。有機絶縁膜が
酸化すると、前述したように、有機絶縁膜を構成するポ
リマーが切れて低分子のガスが発生し、発生した低分子
のガスが、有機絶縁膜の凹部等に堆積されるバリアメタ
ル層の成膜を阻害したり、有機絶縁膜の上に堆積される
シリコン酸化膜又は金属膜等を有機絶縁膜から剥離させ
たりするという問題が発生する。
Fifth, when a silicon oxide film serving as, for example, an etching mask or an etching stopper is formed on the organic insulating film, a portion of the organic insulating film that is in contact with the silicon oxide film is oxidized. When the organic insulating film is oxidized, as described above, the polymer that forms the organic insulating film is cut and low-molecular gas is generated, and the generated low-molecular gas is deposited on the recesses and the like of the organic insulating film. There are problems in that the formation of a layer is hindered, and a silicon oxide film, a metal film, or the like deposited on the organic insulating film is separated from the organic insulating film.

【0016】第6に、有機絶縁膜を塗布法により堆積す
る場合、有機絶縁膜に対してベーキング及び焼き締め等
の熱処理を行なう必要があるが、有機絶縁膜に対して熱
処理を行なう際に、有機絶縁膜が酸化してしまう。有機
絶縁膜が酸化すると、前述したように、有機絶縁膜を構
成するポリマーが切れて低分子のガスが発生し、発生し
た低分子のガスが、有機絶縁膜の凹部等に堆積されるバ
リアメタル層の成膜を阻害したり、有機絶縁膜の上に堆
積されるシリコン酸化膜又は金属膜等を有機絶縁膜から
剥離させたりするという問題が発生する。
Sixth, when an organic insulating film is deposited by a coating method, it is necessary to perform heat treatment such as baking and baking on the organic insulating film. The organic insulating film is oxidized. When the organic insulating film is oxidized, as described above, the polymer that forms the organic insulating film is cut and low-molecular gas is generated, and the generated low-molecular gas is deposited on the recesses and the like of the organic insulating film. There are problems in that the formation of a layer is hindered, and a silicon oxide film, a metal film, or the like deposited on the organic insulating film is separated from the organic insulating film.

【0017】前記に鑑み、本発明は、有機絶縁膜に対し
てエッチングを行なっても、有機絶縁膜が酸化しないよ
うにすることを第1の目的とし、有機絶縁膜をCVD法
により堆積するにも拘わらず、有機絶縁膜が酸化しない
ようにすることを第2の目的とし、有機絶縁膜に対して
酸化性雰囲気中においてエッチングを行なうにも拘わら
ず、有機絶縁膜におけるエッチングにより露出した部分
が酸化しないようにすることを第3の目的とし、有機絶
縁膜とその下地膜との密着性を向上させることを第4の
目的とし、有機絶縁膜の上にシリコン酸化膜を形成する
場合、有機絶縁膜におけるシリコン酸化膜と接している
部分が酸化しないようにすることを第5の目的とし、有
機絶縁膜を塗布法により堆積する場合、有機絶縁膜に対
する熱処理工程において、有機絶縁膜が酸化しないよう
にすることを第6の目的とする。
In view of the above, a first object of the present invention is to prevent the organic insulating film from being oxidized even when the organic insulating film is etched. Nevertheless, the second object is to prevent the organic insulating film from being oxidized, and even though the organic insulating film is etched in an oxidizing atmosphere, a portion of the organic insulating film exposed by the etching is removed. The third object is to prevent oxidation, and the fourth object is to improve the adhesion between the organic insulating film and the underlying film. When forming a silicon oxide film on the organic insulating film, A fifth object of the present invention is to prevent a portion of the insulating film in contact with the silicon oxide film from being oxidized. In a case where the organic insulating film is deposited by a coating method, a heat treatment step for the organic insulating film is performed. There are, an organic insulating film is a sixth object of that to avoid oxidation.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るため、本発明に係る第1の半導体装置の製造方法は、
基板上に有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する
工程と、有機絶縁膜に対してH2O プラズマによりエッ
チングを行なって、有機絶縁膜をパターン化する工程と
を備えている。
In order to achieve the first object, a first method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises:
The method includes a step of depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate, and a step of patterning the organic insulating film by etching the organic insulating film with H 2 O plasma.

【0019】第1の半導体装置の製造方法によると、基
板上に堆積された有機成分を主成分とする有機絶縁膜に
対してH2Oプラズマによりエッチングを行なうため、
2Oプラズマ中においては、O2 プラズマ中に比べて
活性なOラジカルの密度が非常に低いので、有機絶縁膜
に対するエッチングにはOHラジカルが主として作用す
る。OHラジカルはOラジカルに比べて酸化性が非常に
低いため、有機絶縁膜に対するエッチングはOHによる
水素の引き抜きによって進行すると考えられる。このた
め、有機絶縁膜の酸化によってカルボニル化合物が生成
される事態が回避される。
According to the first method for manufacturing a semiconductor device, an organic insulating film mainly composed of an organic component deposited on a substrate is etched by H 2 O plasma.
Since the density of active O radicals is very low in H 2 O plasma as compared with O 2 plasma, OH radicals mainly act on etching of the organic insulating film. Since OH radicals are much less oxidizable than O radicals, it is considered that etching of the organic insulating film proceeds by abstraction of hydrogen by OH. For this reason, the situation where a carbonyl compound is generated by oxidation of the organic insulating film is avoided.

【0020】前記第1の目的を達成するため、本発明に
係る第2の半導体装置の製造方法は、基板上に有機成分
を主成分とする有機絶縁膜を堆積する工程と、有機絶縁
膜に対してCOプラズマによりエッチングを行なって、
有機絶縁膜をパターン化する工程とを備えている。
In order to achieve the first object, a second method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of: depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate; On the other hand, etching by CO plasma,
Patterning the organic insulating film.

【0021】第2の半導体装置の製造方法によると、基
板上に堆積された有機成分を主成分とする有機絶縁膜に
対してCOプラズマによりエッチングを行なうため、C
Oプラズマ中においては、O2 プラズマ中に比べて活性
なOラジカルの密度が非常に低いので、有機絶縁膜に対
するエッチングにはCOラジカルが主として作用する。
COラジカルはOラジカルに比べて酸化性が非常に低い
ため、有機絶縁膜に対するエッチングはCOによる水素
の引き抜きによって進行すると考えられる。このため、
有機絶縁膜の酸化によってカルボニル化合物が生成され
る事態が回避される。
According to the second method of manufacturing a semiconductor device, an organic insulating film mainly composed of an organic component deposited on a substrate is etched by CO plasma.
Since the density of active O radicals is very low in O plasma as compared with O 2 plasma, CO radicals mainly act on etching of the organic insulating film.
Since the CO radical is much less oxidizable than the O radical, it is considered that the etching of the organic insulating film proceeds by extracting hydrogen with CO. For this reason,
A situation in which a carbonyl compound is generated by oxidation of the organic insulating film is avoided.

【0022】前記第2の目的を達成するため、本発明に
係る第1の絶縁膜の形成方法は、CVD法により基板上
に有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する絶縁膜
堆積工程と、有機絶縁膜に対して水素雰囲気中において
熱処理を行なう熱処理工程とを備えている。
In order to achieve the second object, a first method for forming an insulating film according to the present invention comprises a step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on a substrate by a CVD method. And a heat treatment step of performing a heat treatment on the organic insulating film in a hydrogen atmosphere.

【0023】第1の絶縁膜の形成方法によると、CVD
法により形成された有機絶縁膜に対して水素雰囲気中に
おいて熱処理を行なうため、有機絶縁膜中のラジカルと
水素とが反応して−CF2 が生成されるので、有機絶
縁膜は酸素による酸化に対して安定する。
According to the first method for forming an insulating film, CVD
Since the organic insulating film formed by the thermal treatment is subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere, the radicals in the organic insulating film react with hydrogen to cause —CF 2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen.

【0024】第1の絶縁膜の形成方法において、絶縁膜
堆積工程におけるCVD法はプラズマCVD法であり、
熱処理工程は、堆積された有機絶縁膜を酸化性雰囲気に
曝すことなく、有機絶縁膜に対して水素雰囲気中におい
て熱処理を行なう工程を含むことが好ましい。
In the first method for forming an insulating film, the CVD method in the insulating film deposition step is a plasma CVD method,
The heat treatment step preferably includes a step of performing a heat treatment on the organic insulating film in a hydrogen atmosphere without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere.

【0025】前記第2の目的を達成するため、本発明に
係る第2の絶縁膜の形成方法は、CVD法により基板上
に有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する絶縁膜
堆積工程と、有機絶縁膜に対して水素プラズマ処理を行
なうプラズマ処理工程とを備えている。
In order to achieve the second object, a second method of forming an insulating film according to the present invention comprises an insulating film depositing step of depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate by a CVD method. And a plasma processing step of performing hydrogen plasma processing on the organic insulating film.

【0026】第2の絶縁膜の形成方法によると、CVD
法により形成された有機絶縁膜に対して水素プラズマ処
理を行なうため、有機絶縁膜中のラジカルと水素ラジカ
ルとが反応して−CF2 が生成されるので、有機絶縁
膜は酸素による酸化に対して安定する。
According to the second method for forming an insulating film, CVD
Since hydrogen plasma treatment is performed on the organic insulating film formed by the method, radicals in the organic insulating film react with hydrogen radicals to form -CF 2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen.

【0027】第2の絶縁膜の形成方法において、絶縁膜
堆積工程におけるCVD法はプラズマCVD法であり、
プラズマ処理工程は、堆積された有機絶縁膜を酸化性雰
囲気に曝すことなく、有機絶縁膜に対して水素プラズマ
処理を行なう工程を含むことが好ましい。
In the second method for forming an insulating film, the CVD method in the insulating film deposition step is a plasma CVD method,
The plasma treatment step preferably includes a step of performing a hydrogen plasma treatment on the organic insulating film without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere.

【0028】前記第2の目的を達成するため、本発明に
係る第3の絶縁膜の形成方法は、CVD法により基板上
に有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する絶縁膜
堆積工程と、有機絶縁膜に対して、水素イオンを注入し
た後、熱処理を行なうイオン注入工程とを備えている。
In order to achieve the second object, a third method of forming an insulating film according to the present invention comprises a step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on a substrate by a CVD method. And an ion implantation step of performing a heat treatment after implanting hydrogen ions into the organic insulating film.

【0029】第3の絶縁膜の形成方法によると、CVD
法により形成された有機絶縁膜に対して、水素イオンを
注入した後、熱処理を行なうため、有機絶縁膜中のラジ
カルと水素とが反応して−CF2 が生成されるので、
有機絶縁膜は酸素による酸化に対して安定する。
According to the third method for forming an insulating film, CVD
After hydrogen ions are implanted into the organic insulating film formed by the CVD method, heat treatment is performed, so that the radicals in the organic insulating film react with hydrogen so that -CF 2 H Is generated, so
The organic insulating film is stable against oxidation by oxygen.

【0030】第3の絶縁膜の形成方法において、絶縁膜
堆積工程におけるCVD法はプラズマCVD法であり、
イオン注入工程は、堆積された有機絶縁膜を酸化性雰囲
気に曝すことなく、有機絶縁膜に対して水素イオンを注
入する工程を含むことが好ましい。
In the third method for forming an insulating film, the CVD method in the insulating film deposition step is a plasma CVD method,
The ion implantation step preferably includes a step of implanting hydrogen ions into the organic insulating film without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere.

【0031】前記第3の目的を達成するため、本発明に
係る第4の絶縁膜の形成方法は、基板上に有機成分を主
成分とする有機絶縁膜を堆積する工程と、有機絶縁膜に
対して酸素雰囲気中においてエッチングを行なって有機
絶縁膜をパターン化する工程と、パターン化された有機
絶縁膜に対して水素雰囲気中において熱処理を行なう工
程とを備えている。
In order to achieve the third object, a fourth method for forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate; On the other hand, the method includes a step of patterning the organic insulating film by performing etching in an oxygen atmosphere, and a step of performing a heat treatment on the patterned organic insulating film in a hydrogen atmosphere.

【0032】第4の絶縁膜の形成方法によると、有機絶
縁膜に対して、酸素雰囲気中においてエッチングを行な
った後、水素雰囲気中において熱処理を行なうため、有
機絶縁膜中に生成されたカルボニル基は水素によって還
元されてCH2 となるので、後工程において有機絶縁膜
に対して熱処理を行なっても、カルボニル化合物が熱分
解して低分子のガスが発生する事態を回避することがで
きる。
According to the fourth method of forming an insulating film, the organic insulating film is etched in an oxygen atmosphere and then heat-treated in a hydrogen atmosphere. Is reduced by hydrogen to CH 2 , so that even if a heat treatment is performed on the organic insulating film in a later step, it is possible to avoid a situation in which the carbonyl compound is thermally decomposed to generate a low-molecular gas.

【0033】前記第3の目的を達成するため、本発明に
係る第5の絶縁膜の形成方法は、基板上に有機成分を主
成分とする有機絶縁膜を堆積する工程と、有機絶縁膜に
対して酸素雰囲気中においてエッチングを行なって、有
機絶縁膜をパターン化する工程と、パターン化された有
機絶縁膜に対して水素プラズマ処理を行なう工程とを備
えている。
In order to achieve the third object, a fifth method for forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate; On the other hand, the method includes a step of patterning the organic insulating film by performing etching in an oxygen atmosphere, and a step of performing a hydrogen plasma treatment on the patterned organic insulating film.

【0034】第5の絶縁膜の形成方法によると、有機絶
縁膜に対して、酸素雰囲気中においてエッチングを行な
った後、水素プラズマ処理を行なうため、有機絶縁膜中
に生成されたカルボニル基は水素によって還元されてC
2 となるので、後工程において有機絶縁膜に対して熱
処理を行なっても、カルボニル化合物が熱分解して低分
子のガスが発生する事態を回避することができる。
According to the fifth method of forming an insulating film, the organic insulating film is etched in an oxygen atmosphere and then subjected to a hydrogen plasma treatment, so that the carbonyl groups generated in the organic insulating film are hydrogen. Reduced by C
Since it becomes H 2 , even when a heat treatment is performed on the organic insulating film in a later step, it is possible to avoid a situation in which the carbonyl compound is thermally decomposed and a low-molecular gas is generated.

【0035】前記第3の目的を達成するため、本発明に
係る第6の絶縁膜の形成方法は、基板上に有機成分を主
成分とする有機絶縁膜を堆積する工程と、有機絶縁膜に
対して酸素雰囲気中においてエッチングを行なって、有
機絶縁膜をパターン化する工程と、パターン化された有
機絶縁膜に対して、水素イオンを注入した後、熱処理を
行なう工程とを備えている。
In order to achieve the third object, a sixth method of forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate; On the other hand, the method includes a step of patterning the organic insulating film by performing etching in an oxygen atmosphere, and a step of performing a heat treatment after implanting hydrogen ions into the patterned organic insulating film.

【0036】第6の絶縁膜の形成方法によると、有機絶
縁膜に対して、酸素雰囲気中においてエッチングを行な
った後、水素イオンを注入し、その後、熱処理を行なう
ため、有機絶縁膜中に生成されたカルボニル基は水素に
よって還元されてCH2 となるので、後工程において有
機絶縁膜に対して熱処理を行なっても、カルボニル化合
物が熱分解して低分子のガスが発生する事態を回避する
ことができる。
According to the sixth method for forming an insulating film, the organic insulating film is etched in an oxygen atmosphere, hydrogen ions are implanted, and then heat treatment is performed. The reduced carbonyl group is reduced by hydrogen to CH 2 , so that even if a heat treatment is performed on the organic insulating film in a later step, it is possible to avoid a situation in which the carbonyl compound is thermally decomposed and a low-molecular gas is generated. Can be.

【0037】前記第4の目的を達成するため、本発明に
係る第7の絶縁膜の形成方法は、基板上に形成された下
地膜に対して水素雰囲気中において熱処理を行なう工程
と、水素雰囲気中における熱処理が行なわれた下地膜の
上に、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する工
程とを備えている。
In order to achieve the fourth object, a seventh method of forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: performing a heat treatment in a hydrogen atmosphere on a base film formed on a substrate; Depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on the base film subjected to the heat treatment in the inside.

【0038】第7の絶縁膜の形成方法によると、下地膜
に対して水素雰囲気中において熱処理を行なうため、下
地膜を構成するシラノール基が水素により還元されて−
SiHになったり、下地膜を構成する金属の酸化物が金
属の水素化物に変化したりするので、下地膜の表面が疎
水性に変わる。
According to the seventh method of forming the insulating film, the heat treatment is performed on the underlying film in a hydrogen atmosphere, so that the silanol groups constituting the underlying film are reduced by hydrogen.
The surface of the underlayer changes to hydrophobic because it becomes SiH or the oxide of the metal forming the underlayer changes to a metal hydride.

【0039】前記第4の目的を達成するため、本発明に
係る第8の絶縁膜の形成方法は、基板上に形成された下
地膜に対して水素プラズマ処理を行なう工程と、水素プ
ラズマ熱処理が行なわれた下地膜の上に、有機成分を主
成分とする有機絶縁膜を堆積する工程とを備えている。
In order to achieve the fourth object, an eighth method for forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: performing a hydrogen plasma treatment on a base film formed on a substrate; Depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on the performed base film.

【0040】第8の絶縁膜の形成方法によると、下地膜
に対して水素プラズマ処理を行なうため、下地膜を構成
するシラノール基が水素により還元されて−SiHにな
ったり、下地膜を構成する金属の酸化物が金属の水素化
物に変化したりするので、下地膜の表面が疎水性に変わ
る。
According to the eighth method for forming an insulating film, since hydrogen plasma treatment is performed on the underlying film, the silanol groups constituting the underlying film are reduced to -SiH by hydrogen, or the underlying film is formed. Since the metal oxide changes to a metal hydride, the surface of the base film changes to hydrophobic.

【0041】前記第4の目的を達成するため、本発明に
係る第9の絶縁膜の形成方法は、基板上に形成された下
地膜に対して炭素イオンを注入する工程と、炭素イオン
が注入された下地膜の上に、有機成分を主成分とする有
機絶縁膜を堆積する工程とを備えている。
To achieve the fourth object, a ninth method for forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: implanting carbon ions into a base film formed on a substrate; Depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on the base film thus formed.

【0042】第9の絶縁膜の形成方法によると、下地膜
に炭素イオンを注入するため、下地膜を構成する原子と
水酸基との結合が下地膜を構成する原子と炭素原子との
結合に変化するので、有機絶縁膜との親和性が高くなる
と共に下地膜の表面が疎水性に変化する。
According to the ninth method for forming an insulating film, since carbon ions are implanted into the base film, the bond between the atoms forming the base film and the hydroxyl groups changes to the bond between the atoms forming the base film and the carbon atoms. Therefore, the affinity with the organic insulating film increases, and the surface of the underlying film changes to hydrophobic.

【0043】前記第4の目的を達成するため、本発明に
係る第10の絶縁膜の形成方法は、基板上に形成された
下地膜に対して、水素イオンを注入した後、熱処理を行
なう工程と、水素イオン注入後の熱処理が行なわれた下
地膜の上に、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積
する工程とを備えている。
In order to achieve the fourth object, a tenth method of forming an insulating film according to the present invention is a step of performing a heat treatment after implanting hydrogen ions into a base film formed on a substrate. And a step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on the base film subjected to the heat treatment after the hydrogen ion implantation.

【0044】第10の絶縁膜の形成方法によると、下地
膜に対して、水素イオンを注入した後に熱処理を行なう
ため、下地膜を構成するシラノール基が水素により還元
されて−SiHになったり、下地膜を構成する金属の酸
化物が金属の水素化物に変化したりするので、下地膜の
表面が疎水性に変わる。
According to the tenth method for forming an insulating film, heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into the underlying film, so that the silanol groups forming the underlying film are reduced by hydrogen to -SiH, Since the metal oxide that forms the base film changes to a metal hydride, the surface of the base film changes to hydrophobic.

【0045】前記第5の目的を達成するため、本発明に
係る第11の絶縁膜の形成方法は、基板上に有機成分を
主成分とする有機膜を堆積する工程と、有機膜の上に、
アルコキシシランを原料とし且つ酸化剤非存在下で行な
われるプラズマCVD法により有機成分含有シリコン酸
化膜を堆積して、有機膜と有機成分含有シリコン酸化膜
からなる絶縁膜を形成する工程とを備えている。
In order to achieve the fifth object, an eleventh method of forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: depositing an organic film containing an organic component as a main component on a substrate; ,
Depositing an organic component-containing silicon oxide film by a plasma CVD method using an alkoxysilane as a raw material and in the absence of an oxidizing agent to form an organic film and an insulating film composed of the organic component-containing silicon oxide film. I have.

【0046】第11の絶縁膜の形成方法によると、有機
絶縁膜の上に、アルコキシシランを原料に用いてプラズ
マCVD法を行なうため、酸化剤の非存在下においても
重合反応が起こる。従って、酸化剤非存在化で行なうプ
ラズマCVDによって有機成分含有シリコン酸化膜を形
成できるため、有機絶縁膜の酸化を防止することができ
る。
According to the eleventh method for forming an insulating film, since a plasma CVD method is performed on an organic insulating film using alkoxysilane as a raw material, a polymerization reaction occurs even in the absence of an oxidizing agent. Therefore, since the organic component-containing silicon oxide film can be formed by plasma CVD performed in the absence of an oxidizing agent, oxidation of the organic insulating film can be prevented.

【0047】前記第5の目的を達成するため、本発明に
係る第12の絶縁膜の形成方法は、基板上に有機成分を
主成分とする有機膜を堆積する工程と、有機膜の上に、
アルコキシシラン及びシランを原料とし且つ酸化剤非存
在下で行なわれるプラズマCVD法により有機成分含有
シリコン酸化膜を堆積して、有機膜と有機成分含有シリ
コン酸化膜からなる絶縁膜を形成する工程とを備えてい
る。
In order to achieve the fifth object, a twelfth method for forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of: depositing an organic film mainly containing an organic component on a substrate; ,
Depositing an organic component-containing silicon oxide film by a plasma CVD method using alkoxysilane and silane as raw materials and in the absence of an oxidizing agent to form an organic film and an insulating film composed of the organic component-containing silicon oxide film. Have.

【0048】第12の絶縁膜の形成方法によると、有機
絶縁膜の上に、アルコキシシラン及びシランを原料に用
いてプラズマCVD法を行なうため、酸化剤の非存在下
においても重合反応が起こる。従って、酸化剤非存在化
で行なうプラズマCVDによって有機成分含有シリコン
酸化膜を形成できるため、有機絶縁膜の酸化を防止する
ことができる。
According to the twelfth method for forming an insulating film, a plasma CVD method is performed on an organic insulating film using alkoxysilane and silane as raw materials, so that a polymerization reaction occurs even in the absence of an oxidizing agent. Therefore, since the organic component-containing silicon oxide film can be formed by plasma CVD performed in the absence of an oxidizing agent, oxidation of the organic insulating film can be prevented.

【0049】前記第6の目的を達成するため、本発明に
係る第13の絶縁膜の形成方法は、基板上に有機成分を
主成分とする材料を塗布して塗布膜を形成する工程と、
塗布膜に対して、還元性雰囲気中においてベーキング及
び焼き締めを行なって、塗布膜からなる有機絶縁膜を形
成する工程とを備えている。
In order to achieve the sixth object, a thirteenth method of forming an insulating film according to the present invention comprises the steps of applying a material containing an organic component as a main component on a substrate to form a coating film;
Baking and baking the applied film in a reducing atmosphere to form an organic insulating film made of the applied film.

【0050】第13の絶縁膜の形成方法によると、有機
成分を主成分とする材料を塗布することにより形成され
た塗布膜に対して、還元性雰囲気中においてベーキング
及び焼き締めを行なって、塗布膜からなる有機絶縁膜を
形成するため、有機絶縁膜の酸化を抑制することができ
る。
According to the thirteenth method for forming an insulating film, a coating film formed by applying a material containing an organic component as a main component is baked and baked in a reducing atmosphere. Since the organic insulating film made of a film is formed, oxidation of the organic insulating film can be suppressed.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態として、有機成分を主成分とする有機絶縁
膜、例えばポリ(アリルエーテル)構造を有する有機絶
縁膜に対してH2O プラズマを用いるエッチングを行な
う工程を備えた半導体装置の製造方法について、図1
(a)〜(c)、図2(a)〜(c)及び図3(a)〜
(c)を参照しながら説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention.
As an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device including a step of performing etching using H 2 O plasma on an organic insulating film containing an organic component as a main component, for example, an organic insulating film having a poly (allyl ether) structure. , FIG.
(A)-(c), FIGS. 2 (a)-(c) and FIGS. 3 (a)-
This will be described with reference to FIG.

【0052】まず、図1(a)に示すように、半導体基
板100上に形成された第1の金属配線101の上に、
後に行なわれるエッチング工程において第1の金属配線
101を保護する例えば50nmの膜厚を有するシリコ
ン窒化膜102を形成した後、該シリコン窒化膜102
の上に、例えば300nmの膜厚を有すると共に有機成
分を主成分とする第1の有機膜103を堆積する。次
に、第1の有機膜103の上に、例えばプラズマCVD
法により例えば100nmの膜厚を有するシリコン酸化
膜104を堆積した後、該シリコン酸化膜104の上
に、例えば300nmの膜厚を有すると共に有機成分を
主成分とする第2の有機膜105を堆積し、その後、該
第2の有機膜105の上に例えば50nmの膜厚を有す
る窒化チタン膜106を堆積する。
First, as shown in FIG. 1A, a first metal wiring 101 formed on a semiconductor substrate 100 is
After a silicon nitride film 102 having a thickness of, for example, 50 nm for protecting the first metal wiring 101 is formed in an etching process performed later, the silicon nitride film 102 is formed.
A first organic film 103 having a thickness of, for example, 300 nm and containing an organic component as a main component is deposited thereon. Next, for example, plasma CVD is performed on the first organic film 103.
After depositing a silicon oxide film 104 having a thickness of, for example, 100 nm by a method, a second organic film 105 having a thickness of, for example, 300 nm and containing an organic component as a main component is deposited on the silicon oxide film 104. Thereafter, a titanium nitride film 106 having a thickness of, for example, 50 nm is deposited on the second organic film 105.

【0053】第1及び第2の有機膜103、105の堆
積方法については、特に限定されないが、例えばポリ
(アリルエーテル)構造を有する有機膜を塗布法により
形成する。すなわち、ポリ(アリルエーテル)構造を有
する有機膜を300nmの厚さに塗布した後、ホットプ
レートによるベーキングを窒素雰囲気下において、15
0℃の温度下で1分間及び250℃の温度下で1分間そ
れぞれ行なった後、電気炉の内部において、減圧下で窒
素ガスを流しながら400℃の温度で60分間の焼き締
めを行なう。
The method for depositing the first and second organic films 103 and 105 is not particularly limited. For example, an organic film having a poly (allyl ether) structure is formed by a coating method. That is, after an organic film having a poly (allyl ether) structure is applied to a thickness of 300 nm, baking by a hot plate is performed under nitrogen atmosphere for 15 minutes.
After performing for 1 minute at a temperature of 0 ° C. and for 1 minute at a temperature of 250 ° C., baking is performed at a temperature of 400 ° C. for 60 minutes while flowing a nitrogen gas under reduced pressure in an electric furnace.

【0054】次に、図1(b)に示すように、窒化チタ
ン膜106の上に、リソグラフィ工程により配線溝形成
用開口部を有する第1のレジストパターン107を形成
した後、該第1のレジストパターン107をマスクとし
て窒化チタン膜106に対してドライエッチングを行な
って、図1(c)に示すように、窒化チタン膜106か
らなるマスクパターン108を形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, a first resist pattern 107 having an opening for forming a wiring groove is formed on the titanium nitride film 106 by a lithography process. Dry etching is performed on the titanium nitride film 106 using the resist pattern 107 as a mask to form a mask pattern 108 made of the titanium nitride film 106 as shown in FIG.

【0055】次に、第1のレジストパターン107を除
去することなく、第2の有機膜105の上に、リソグラ
フィ工程によりコンタクトホール形成用開口部を有する
第2のレジストパターン109を形成した後、第2の有
機膜105に対して、H2Oプラズマを用いるドライエ
ッチングを行なって、図2(a)に示すように、コンタ
クトホール形成用開口部を有するパターン化された第2
の有機膜105Aを形成する。この場合、第2の有機膜
105と、第1のレジストパターン107及び第2のレ
ジストパターン109とは共に有機成分を主成分として
いるため、第2の有機膜105に対するエッチングレー
トと、第1及び第2のレジストパターン107、109
に対するエッチングレートとはほぼ等しいので、第2の
有機膜105に対するドライエッチング工程により、第
1のレジストパターン107及び第2のレジストパター
ン109は除去される。
Next, without removing the first resist pattern 107, a second resist pattern 109 having a contact hole forming opening is formed on the second organic film 105 by a lithography process. The second organic film 105 is subjected to dry etching using H 2 O plasma to form a patterned second electrode having an opening for forming a contact hole as shown in FIG.
Is formed. In this case, since the second organic film 105 and the first resist pattern 107 and the second resist pattern 109 both contain an organic component as a main component, the etching rate for the second organic film 105, Second resist patterns 107 and 109
The first resist pattern 107 and the second resist pattern 109 are removed by the dry etching process on the second organic film 105 because the etching rate is substantially equal to the etching rate for the second organic film 105.

【0056】次に、パターン化された第2の有機膜10
5Aをマスクにすると共にフルオロカーボン系のエッチ
ングガスを用いてシリコン酸化膜104に対してドライ
エッチングを行なって、図2(b)に示すように、コン
タクトホール形成用開口部を有するパターン化されたシ
リコン酸化膜104Aを形成する。
Next, the patterned second organic film 10
5A is used as a mask and the silicon oxide film 104 is dry-etched using a fluorocarbon-based etching gas to form a patterned silicon having an opening for forming a contact hole as shown in FIG. An oxide film 104A is formed.

【0057】次に、マスクパターン108をマスクとし
てパターン化された第2の有機膜105Aに対し、また
パターン化されたシリコン酸化膜104Aをマスクとし
て第1の有機膜103に対して、H2O プラズマを用い
るドライエッチングをそれぞれ行なって、図2(c)に
示すように、パターン化された第2の有機膜105Aに
配線溝111を形成すると共に、コンタクトホール11
0を有するパターン化された第1の有機膜103Aを形
成する。
Next, H 2 O is applied to the second organic film 105A patterned using the mask pattern 108 as a mask and to the first organic film 103 using the patterned silicon oxide film 104A as a mask. By performing dry etching using plasma, a wiring groove 111 is formed in the patterned second organic film 105A as shown in FIG.
A patterned first organic film 103A having 0 is formed.

【0058】次に、パターン化されたシリコン酸化膜1
04Aをマスクとしてシリコン窒化膜102に対してド
ライエッチングを行なって、図3(a)に示すように、
パターン化されたシリコン窒化膜102Aを形成すると
共に、第1の金属配線101をコンタクトホール110
に露出させる。
Next, the patterned silicon oxide film 1
By performing dry etching on the silicon nitride film 102 using the mask 04A as a mask, as shown in FIG.
A patterned silicon nitride film 102A is formed, and a first metal wiring 101 is formed in a contact hole 110A.
Exposure to

【0059】次に、図3(b)に示すように、コンタク
トホール110及び配線溝111の壁面に例えば50n
mの膜厚を有する窒化チタンからなる密着層112を堆
積した後、コンタクトホール110及び配線溝111が
埋まるように全面に亘って金属膜113を堆積する。金
属膜113の組成は特に限定されず、銅、アルミニウ
ム、金、銀、ニッケル、コバルト、タングステン又はこ
れらの合金等を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 3B, for example, 50 nm is formed on the wall surfaces of the contact hole 110 and the wiring groove 111.
After depositing an adhesion layer 112 made of titanium nitride having a thickness of m, a metal film 113 is deposited over the entire surface so as to fill the contact holes 110 and the wiring grooves 111. The composition of the metal film 113 is not particularly limited, and copper, aluminum, gold, silver, nickel, cobalt, tungsten, an alloy thereof, or the like can be used.

【0060】次に、図3(c)に示すように、パターン
化された第2の有機膜105Aの上に堆積されている、
密着層112、金属膜113及びマスクパターン108
を例えばCMP法により除去して、金属膜113からな
る第2の金属配線114、及び第1の金属配線101と
第2の金属配線114とを接続する金属膜113からな
るコンタクト115を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, the second organic film 105A is deposited on the patterned second organic film 105A.
Adhesion layer 112, metal film 113 and mask pattern 108
Is removed by, for example, a CMP method to form a second metal wiring 114 made of a metal film 113 and a contact 115 made of a metal film 113 connecting the first metal wiring 101 and the second metal wiring 114.

【0061】ところで、第1の有機膜103及び第2の
有機膜105に対するエッチング工程においては、従来
では、酸素をエッチングガスとする反応性イオンエッチ
ングにより行われていたが、有機膜は酸素に対して反応
性が高いため、エッチングの際に酸素による膜質の劣化
が生じる。すなわち、プラズマ中に発生した活性な酸素
ラジカルにより有機膜が酸化されて不安定なカルボニル
化合物が生成され、生成されたカルボニル化合物が後工
程の熱処理により熱分解するので、脱ガスが発生すると
いう不都合があった。
Incidentally, in the etching process for the first organic film 103 and the second organic film 105, conventionally, reactive ion etching using oxygen as an etching gas was performed. And high reactivity, the film quality is deteriorated by oxygen during etching. In other words, the organic film is oxidized by the active oxygen radicals generated in the plasma to generate an unstable carbonyl compound, and the generated carbonyl compound is thermally decomposed by a heat treatment in a later step, so that degassing occurs. was there.

【0062】これに対して、第1の実施形態のように、
2O をエッチングガスとして用いるH2O プラズマ法
によって、第1の有機膜103及び第2の有機膜105
をエッチングすると、H2O プラズマ中においては、O
2 プラズマ中に比べて活性なOラジカルの密度が非常に
低いため、第1及び第2の有機膜103、105に対す
るエッチングにはOHラジカルが主として作用する。こ
のため、エッチング速度は、O2 プラズマを用いる場合
に比べて遅いが、O2 プラズマを用いる場合の2/3程
度であって十分に実用的な速度である。
On the other hand, as in the first embodiment,
The H 2 O plasma method H 2 O is used as the etching gas, the first organic layer 103 and the second organic film 105
Is etched, in the H 2 O plasma, O
2. Since the density of active O radicals is much lower than in the plasma, OH radicals mainly act on the etching of the first and second organic films 103 and 105. Therefore, the etching rate is slower than the case of using an O 2 plasma, is sufficiently practical speed was about 2/3 of the case of using an O 2 plasma.

【0063】OHラジカルはOラジカルに比べて酸化性
が非常に低いため、第1及び第2の有機膜103、10
5に対するエッチングはOHによる水素の引き抜きによ
って進行すると考えられる。すなわち、OHラジカル
が、有機膜のポリマーを構成するC原子に結合している
H原子と反応してH2O が生成され、生成されたH2
がC原子から脱離するので、C原子には未結合手が形成
される。C原子の未結合手に他のOHラジカルが結合し
て、アルコール又はアルデヒド化合物からなる低分子化
合物が生成され、生成された低分子化合物が有機膜のポ
リマーから脱離することによって、有機膜に対するエッ
チングが進行するものと考えられる。
Since the OH radical has a much lower oxidizing property than the O radical, the first and second organic films 103, 10
It is considered that the etching of No. 5 proceeds by extracting hydrogen with OH. That is, OH radicals react with H atoms bonded to C atoms constituting the polymer of the organic film to generate H 2 O, and the generated H 2 O
Is removed from the C atom, so that a dangling bond is formed at the C atom. Another OH radical is bonded to the dangling bond of the C atom, and a low molecular compound consisting of an alcohol or an aldehyde compound is generated. It is considered that the etching proceeds.

【0064】従って、第1及び第2の有機膜103、1
05が酸化してカルボニル化合物が生成されて低分子の
ガスが発生する事態を大きく低減することができる。
Therefore, the first and second organic films 103, 1
It is possible to greatly reduce the situation where low-molecular gas is generated by oxidization of 05 to produce a carbonyl compound.

【0065】第1及び第2の有機膜103、105に対
してH2 Oプラズマによりエッチングを行なったとこ
ろ、異方性を有する所望の溝形状を有機膜に形成するこ
とができた。
When the first and second organic films 103 and 105 were etched with H 2 O plasma, a desired groove shape having anisotropy could be formed in the organic films.

【0066】また、エッチング後の有機膜を赤外スペク
トル(FTIR)で評価したところ、カルボニル基に基
づく吸収ピークは観測限界以下であった。
When the organic film after etching was evaluated by infrared spectrum (FTIR), the absorption peak based on the carbonyl group was below the observation limit.

【0067】(第2の実施形態)本発明の第2の実施形
態として、有機成分を主成分とする有機絶縁膜例えばポ
リ(アリルエーテル)構造を有する有機絶縁膜に対して
COプラズマによりエッチングを行なう工程を備えた半
導体装置の製造方法について説明する。
Second Embodiment As a second embodiment of the present invention, an organic insulating film containing an organic component as a main component, for example, an organic insulating film having a poly (allyl ether) structure is etched by CO plasma. A method for manufacturing a semiconductor device including the steps of performing the steps will be described.

【0068】第2の実施形態は、第1の実施形態と比較
して、第1及び第2の有機膜103、105に対するエ
ッチング工程が異なるのみである。すなわち、第1及び
第2の有機膜103、105に対するエッチング工程に
おいて、COをエッチングガスとして用いるCOプラズ
マ法により行なう。
The second embodiment is different from the first embodiment only in the etching process for the first and second organic films 103 and 105. That is, the etching process for the first and second organic films 103 and 105 is performed by a CO plasma method using CO as an etching gas.

【0069】第2の実施形態のように、COをエッチン
グガスとして用いるCOプラズマ法を行なうと、COプ
ラズマ中においては、O2 プラズマ中に比べて活性なO
ラジカルの密度が非常に低いため、第1及び第2の有機
膜103、105に対するエッチングにはCOラジカル
が主として作用する。このため、エッチング速度は、O
2 プラズマを用いる場合に比べて遅いが、O2 プラズマ
を用いる場合の1/2程度であって十分に実用的な速度
である。
When the CO plasma method using CO as an etching gas is performed as in the second embodiment, the CO plasma is more active than the O 2 plasma.
Since the radical density is very low, CO radicals mainly act on the etching of the first and second organic films 103 and 105. Therefore, the etching rate is O
Although it is slower than the case where two plasmas are used, it is about 1/2 of the case where O2 plasma is used, which is a sufficiently practical speed.

【0070】COラジカルはOラジカルに比べて酸化性
が非常に低いため、第1及び第2の有機膜103、10
5に対するエッチングはCOによる水素の引き抜きによ
って進行すると考えられる。すなわち、COラジカルが
有機膜のポリマーを構成するC原子と結合して、アルコ
ール又はアルデヒド化合物からなる低分子化合物が生成
され、生成された低分子化合物が有機膜のポリマーから
脱離することによって、有機膜に対するエッチングが進
行するものと考えられる。
Since the CO radical is much less oxidizable than the O radical, the first and second organic films 103, 10
It is considered that the etching of No. 5 proceeds by extracting hydrogen with CO. That is, the CO radical is bonded to the C atom constituting the polymer of the organic film to generate a low molecular compound composed of an alcohol or an aldehyde compound, and the generated low molecular compound is eliminated from the polymer of the organic film, It is considered that the etching of the organic film proceeds.

【0071】従って、第1及び第2の有機膜103、1
05が酸化してカルボニル化合物が生成されて低分子の
ガスが発生する事態を大きく低減することができる。
Therefore, the first and second organic films 103, 1
It is possible to greatly reduce the situation where low-molecular gas is generated by oxidization of 05 to produce a carbonyl compound.

【0072】第2の実施形態によると、COラジカルに
おけるCとOとの結合は、OHラジカルにおけるHとO
との結合に比べて強いため、第1の実施形態に比べて、
Oラジカルがエッチングに寄与する程度は低い。このた
め、エッチング速度は若干劣るが、低分子のガスが発生
する現象は一層発生し難くくなる。
According to the second embodiment, the bond between C and O in the CO radical forms the bond between H and O in the OH radical.
Is stronger than that of the first embodiment,
The degree to which O radicals contribute to etching is low. For this reason, although the etching rate is slightly inferior, the phenomenon of generating low-molecular gas is more unlikely to occur.

【0073】第1及び第2の有機膜103、105に対
してCOプラズマによりエッチングしたところ、異方性
を有する所望の溝形状を有機膜に形成することができ
た。
When the first and second organic films 103 and 105 were etched with CO plasma, a desired anisotropic groove shape could be formed in the organic films.

【0074】また、エッチング後の有機膜を赤外スペク
トル(FTIR)で評価したところ、カルボニル基に基
づく吸収ピークは観測限界以下であった。
When the organic film after etching was evaluated by infrared spectrum (FTIR), the absorption peak based on the carbonyl group was below the observation limit.

【0075】(第3の実施形態)本発明の第3の実施形
態として、プラズマCVD法により形成された有機成分
を主成分とする有機絶縁膜例えばアモルファスフルオロ
カーボン膜に対して、水素雰囲気下において熱処理を行
なう有機絶縁膜の形成方法について説明する。
(Third Embodiment) As a third embodiment of the present invention, an organic insulating film mainly composed of an organic component, for example, an amorphous fluorocarbon film formed by a plasma CVD method is heat-treated in a hydrogen atmosphere. A method of forming an organic insulating film will be described.

【0076】プラズマCVD法により、半導体基板上に
有機絶縁膜例えばアモルファスフルオロカーボン膜を堆
積した後、堆積されたアモルファスフルオロカーボン膜
に対して、酸素雰囲気中に曝すことなく、水素雰囲気中
において、例えば400℃の温度下で60分間程度の熱
処理を行なう。
After an organic insulating film such as an amorphous fluorocarbon film is deposited on a semiconductor substrate by a plasma CVD method, the deposited amorphous fluorocarbon film is exposed to, for example, 400 ° C. in a hydrogen atmosphere without being exposed to an oxygen atmosphere. Is performed at a temperature of about 60 minutes.

【0077】プラズマCVD法により形成されたアモル
ファスフルオロカーボン膜等の有機絶縁膜においては、
成膜直後においては有機絶縁膜中にラジカルが存在す
る。その理由は、アモルファスフルオロカーボン膜の原
料であるフルオロカーボンがプラズマ中でCF2 ラジカ
ルに解離し、解離したCF2 ラジカルが重合してポリマ
ーが形成されることにより成膜が進行するので、ポリマ
ーは−CF2 ラジカル基で終端されるためである。
In an organic insulating film such as an amorphous fluorocarbon film formed by a plasma CVD method,
Immediately after film formation, radicals are present in the organic insulating film. The reason is that the fluorocarbon, which is the raw material of the amorphous fluorocarbon film, is dissociated into CF 2 radicals in the plasma, and the dissociated CF 2 radicals are polymerized to form a polymer. This is because it is terminated by two radical groups.

【0078】このように、プラズマCVD法により形成
された直後の有機絶縁膜中にはラジカルが存在するた
め、有機絶縁膜が酸化性雰囲気に曝されると、ラジカル
と酸素とが反応するので有機絶縁膜が酸化され、その後
に行なわれる熱処理工程において、有機絶縁膜からトル
エン、フェノール又は二酸化炭素等の低分子のガスが発
生する。
As described above, radicals are present in the organic insulating film immediately after being formed by the plasma CVD method, and when the organic insulating film is exposed to an oxidizing atmosphere, radicals and oxygen react with each other. The insulating film is oxidized, and a low-molecular gas such as toluene, phenol, or carbon dioxide is generated from the organic insulating film in a heat treatment performed thereafter.

【0079】ところが、第3の実施形態においては、プ
ラズマCVD法により形成された直後の有機絶縁膜に対
して、酸素雰囲気中に曝すことなく、水素雰囲気中にお
いて熱処理を行なうため、以下の化学反応式に示すよう
に、有機絶縁膜中のラジカルと水素とが反応して−CF
2 が生成されるので、有機絶縁膜は酸素による酸化に
対して安定する。
However, in the third embodiment, the heat treatment is performed on the organic insulating film immediately after being formed by the plasma CVD method in a hydrogen atmosphere without exposing it to an oxygen atmosphere. As shown in the formula, the radical in the organic insulating film reacts with hydrogen to form -CF
2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen.

【0080】−CF2 *+H2 →−CF2 +H* 従って、第3の実施形態によると、有機絶縁膜から低分
子のガスが発生し難くなる。
-CFTwo *+ HTwo→ −CFTwoH + H*  Therefore, according to the third embodiment, the organic insulating film has a low
It becomes difficult to generate gas from the child.

【0081】(第4の実施形態)本発明の第4の実施形
態として、プラズマCVD法により形成された有機成分
を主成分とする有機絶縁膜例えばアモルファスフルオロ
カーボン膜に対して水素プラズマにより処理を行なう有
機絶縁膜の形成方法について説明する。
(Fourth Embodiment) As a fourth embodiment of the present invention, an organic insulating film containing an organic component as a main component, for example, an amorphous fluorocarbon film formed by a plasma CVD method is treated with hydrogen plasma. A method for forming an organic insulating film will be described.

【0082】プラズマCVD法により、半導体基板上に
有機絶縁膜例えばアモルファスフルオロカーボン膜を堆
積した後、堆積されたアモルファスフルオロカーボン膜
に対して、酸素雰囲気中に曝すことなく、例えば5To
rrの真空度で且つ50℃の基板温度の条件で水素プラ
ズマ処理を行なう。
After an organic insulating film, for example, an amorphous fluorocarbon film is deposited on a semiconductor substrate by a plasma CVD method, the deposited amorphous fluorocarbon film is exposed to, for example, 5
Hydrogen plasma treatment is performed under the conditions of a vacuum of rr and a substrate temperature of 50 ° C.

【0083】第4の実施形態によると、プラズマCVD
法により形成された直後の有機絶縁膜に対して、酸素雰
囲気中に曝すことなく、水素プラズマ処理を行なうた
め、以下の化学反応式に示すように、有機絶縁膜中のラ
ジカルと水素ラジカルとが反応して−CF2 が生成さ
れるので、有機絶縁膜は酸素による酸化に対して安定す
る。
According to the fourth embodiment, plasma CVD
The hydrogen plasma treatment is performed on the organic insulating film immediately after being formed by the method without exposing the organic insulating film to an oxygen atmosphere. Therefore, as shown in the following chemical reaction formula, radicals in the organic insulating film and hydrogen radicals are generated. React to -CF 2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen.

【0084】−CF2 *+H* →−CF2 従って、第4の実施形態によると、有機絶縁膜から低分
子のガスが発生し難くなる。
-CFTwo *+ H* → −CFTwoH  Therefore, according to the fourth embodiment, the organic insulating film has a low
It becomes difficult to generate gas from the child.

【0085】第3の実施形態においては、−CF2 *と水
素分子(H2 )とが反応するために高いエネルギーが必
要になるが、第4の実施形態においては、−CF2 *と水
素ラジカル(H* )とが反応するため、低いエネルギー
で反応が起こるので、第3の実施形態に比べて、低温で
且つ短時間でラジカルを低減することができる。
In the third embodiment, high energy is required for the reaction between —CF 2 * and a hydrogen molecule (H 2 ), but in the fourth embodiment, —CF 2 * and hydrogen Radical (H * ) Reacts with low energy, so that radicals can be reduced at a lower temperature and in a shorter time than in the third embodiment.

【0086】もっとも、水素ラジカルとポリマーの不飽
和結合との反応が進行するため、プラズマ処理の条件に
よっては比誘電率の上昇を伴う場合がある。
However, since the reaction between the hydrogen radical and the unsaturated bond of the polymer proceeds, the relative permittivity may increase depending on the conditions of the plasma treatment.

【0087】(第5の実施形態)本発明の第5の実施形
態として、プラズマCVD法により形成された有機成分
を主成分とする有機絶縁膜例えばアモルファスフルオロ
カーボン膜に対して、水素イオンを注入した後に熱処理
を行なう有機絶縁膜の形成方法について説明する。
(Fifth Embodiment) As a fifth embodiment of the present invention, hydrogen ions are implanted into an organic insulating film mainly composed of an organic component, for example, an amorphous fluorocarbon film formed by a plasma CVD method. A method for forming an organic insulating film to be subjected to heat treatment later will be described.

【0088】プラズマCVD法により、半導体基板上に
有機絶縁膜例えばアモルファスフルオロカーボン膜を堆
積した後、堆積されたアモルファスフルオロカーボン膜
に対して、酸素雰囲気中に曝すことなく、水素イオンを
注入し、その後、例えば400℃の温度下で60分間程
度の熱処理を行なう。
After an organic insulating film such as an amorphous fluorocarbon film is deposited on a semiconductor substrate by a plasma CVD method, hydrogen ions are implanted into the deposited amorphous fluorocarbon film without exposing the film to an oxygen atmosphere. For example, heat treatment is performed at a temperature of 400 ° C. for about 60 minutes.

【0089】第5の実施形態によると、プラズマCVD
法により形成された直後の有機絶縁膜に対して、酸素雰
囲気中に曝すことなく、水素イオンを注入した後に熱処
理を行なうため、有機絶縁膜中のラジカルと水素とが反
応して−CF2 が生成されるので、有機絶縁膜は酸素
による酸化に対して安定する。
According to the fifth embodiment, plasma CVD
Since the heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into the organic insulating film immediately after being formed by the method without exposing the organic insulating film to an oxygen atmosphere, the radicals in the organic insulating film react with hydrogen to generate —CF 2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen.

【0090】特に、第5の実施形態によると、有機絶縁
膜中に水素イオンを注入するため、有機絶縁膜中に水素
原子が拡散するので、ラジカルの発生をより確実に抑制
することができる。
In particular, according to the fifth embodiment, since hydrogen ions are implanted into the organic insulating film, hydrogen atoms diffuse into the organic insulating film, so that the generation of radicals can be suppressed more reliably.

【0091】また、有機絶縁膜中に存在するラジカルの
濃度に合わせた量の水素イオンを注入することが可能に
なるので、過剰の水素により有機絶縁膜が劣化を引き起
こされる恐れがない。
Further, since it becomes possible to implant hydrogen ions in an amount corresponding to the concentration of radicals present in the organic insulating film, there is no possibility that excessive hydrogen will cause deterioration of the organic insulating film.

【0092】もっとも、水素イオンの注入によるチャー
ジアップに起因して、デバイスにダメージが生じる恐れ
がある。
However, the device may be damaged due to the charge-up due to the implantation of hydrogen ions.

【0093】(第6の実施形態)本発明の第6の実施形
態として、有機成分を主成分とする有機絶縁膜例えばポ
リ(アリルエーテル)構造を有する有機絶縁膜に対して
酸化性雰囲気中においてエッチングを行なった後、有機
絶縁膜におけるエッチングにより露出した部分に対し
て、水素雰囲気下で熱処理を行なう有機絶縁膜の形成方
法について説明する。
Sixth Embodiment As a sixth embodiment of the present invention, an organic insulating film containing an organic component as a main component, for example, an organic insulating film having a poly (allyl ether) structure, is oxidized in an oxidizing atmosphere. A method of forming an organic insulating film by performing a heat treatment in a hydrogen atmosphere on a portion of the organic insulating film exposed by the etching after the etching is described.

【0094】有機絶縁膜の形成方法としては、第1の実
施形態における第1及び第2の有機膜103、105と
同様、ポリ(アリルエーテル)構造を有する有機膜を3
00nmの厚さに塗布した後、ホットプレートによるベ
ーキングを窒素雰囲気下において、150℃の温度下で
1分間及び250℃の温度下で1分間それぞれ行なった
後、電気炉の内部において、減圧下で窒素ガスを流しな
がら400℃の温度で60分間の焼き締めを行なう。
As a method of forming the organic insulating film, an organic film having a poly (allyl ether) structure is used in the same manner as the first and second organic films 103 and 105 in the first embodiment.
After coating to a thickness of 00 nm, baking by a hot plate was performed in a nitrogen atmosphere at a temperature of 150 ° C. for 1 minute and at a temperature of 250 ° C. for 1 minute, respectively, and then, in an electric furnace under reduced pressure. Baking is performed at 400 ° C. for 60 minutes while flowing nitrogen gas.

【0095】次に、有機絶縁膜に対して、第1の実施形
態と異なり、酸素をエッチングガスとする反応性イオン
エッチング法によりエッチングを行なった後、水素雰囲
気中において、例えば400℃の温度下で60分間程度
の熱処理を行なう。
Next, unlike the first embodiment, the organic insulating film is etched by a reactive ion etching method using oxygen as an etching gas, and then, in an atmosphere of hydrogen, at a temperature of 400 ° C., for example. For about 60 minutes.

【0096】有機絶縁膜に対して酸素をエッチングガス
として用いるエッチングを行なうと、有機絶縁膜は酸素
に対して反応性が高いため、エッチングの際に酸素によ
る膜質の劣化が生じる。すなわち、プラズマ中に発生し
た活性な酸素ラジカルにより有機絶縁膜が酸化されて不
安定なカルボニル化合物が生成され、生成されたカルボ
ニル化合物が後工程の熱処理により熱分解するので、低
分子のガスが発生する恐れがある。
When the organic insulating film is subjected to etching using oxygen as an etching gas, the organic insulating film has high reactivity to oxygen, so that the quality of the film is deteriorated by the oxygen during the etching. That is, the organic insulating film is oxidized by the active oxygen radicals generated in the plasma to generate an unstable carbonyl compound, and the generated carbonyl compound is thermally decomposed by a heat treatment in a later step, so that a low-molecular gas is generated. Might be.

【0097】ところが、第6の実施形態においては、有
機絶縁膜に対して、酸素をエッチングガスとするエッチ
ングを行なった後、水素雰囲気中において熱処理を行な
うので、有機絶縁膜中に生成されたカルボニル基(>C
=O)は水素によって還元されてCH2 となる。このた
め、後工程において有機絶縁膜に対して熱処理を行なっ
ても、カルボニル化合物が熱分解して低分子のガスが発
生する事態を回避することができる。
However, in the sixth embodiment, after the organic insulating film is etched using oxygen as an etching gas and then heat-treated in a hydrogen atmosphere, the carbonyl formed in the organic insulating film is formed. Group (> C
OO) is reduced by hydrogen to CH 2 . Therefore, even when a heat treatment is performed on the organic insulating film in a later step, a situation in which the carbonyl compound is thermally decomposed to generate a low-molecular gas can be avoided.

【0098】エッチング後の有機絶縁膜を赤外スペクト
ル(FTIR)で評価したところ、カルボニル基が低減
していることを確認できた。
When the organic insulating film after the etching was evaluated by infrared spectrum (FTIR), it was confirmed that the carbonyl group was reduced.

【0099】(第7の実施形態)本発明の第7の実施形
態として、有機成分を主成分とする有機絶縁膜例えばポ
リ(アリルエーテル)構造を有する有機絶縁膜に対して
酸化性雰囲気中においてエッチングを行なった後、有機
絶縁膜におけるエッチングにより露出した部分に対して
水素プラズマにより処理を行なう有機絶縁膜の形成方法
について説明する。
(Seventh Embodiment) As a seventh embodiment of the present invention, an organic insulating film containing an organic component as a main component, for example, an organic insulating film having a poly (allyl ether) structure, is oxidized in an oxidizing atmosphere. A method of forming an organic insulating film in which a portion of the organic insulating film exposed by the etching after the etching is processed by hydrogen plasma will be described.

【0100】有機絶縁膜の形成方法としては、第1の実
施形態における第1及び第2の有機膜103、105と
同様、ポリ(アリルエーテル)構造を有する有機膜を3
00nmの厚さに塗布した後、ホットプレートによるベ
ーキングを窒素雰囲気下において、150℃の温度下で
1分間及び250℃の温度下で1分間それぞれ行なった
後、電気炉の内部において、減圧下で窒素ガスを流しな
がら400℃の温度で60分間の焼き締めを行なう。
An organic insulating film is formed by forming an organic film having a poly (allyl ether) structure in the same manner as the first and second organic films 103 and 105 in the first embodiment.
After coating to a thickness of 00 nm, baking by a hot plate was performed in a nitrogen atmosphere at a temperature of 150 ° C. for 1 minute and at a temperature of 250 ° C. for 1 minute, respectively, and then, in an electric furnace under reduced pressure. Baking is performed at 400 ° C. for 60 minutes while flowing nitrogen gas.

【0101】次に、有機絶縁膜に対して、第1の実施形
態と異なり、酸素をエッチングガスとする反応性イオン
エッチング法によりエッチングを行なった後、例えば5
Torrの真空度で且つ50℃の基板温度の条件で水素
プラズマ処理を行なう。
Next, unlike the first embodiment, the organic insulating film is etched by a reactive ion etching method using oxygen as an etching gas.
Hydrogen plasma treatment is performed under the conditions of a vacuum of Torr and a substrate temperature of 50 ° C.

【0102】第7の実施形態によると、有機絶縁膜に対
して、酸素をエッチングガスとするエッチングを行なっ
た後、水素プラズマ処理を行なうので、有機絶縁膜中に
生成されたカルボニル基(>C=O)は水素によって還
元されてCH2 となる。このため、後工程において有機
絶縁膜に対して熱処理を行なっても、カルボニル化合物
が熱分解して低分子のガスが発生する事態を回避するこ
とができる。
According to the seventh embodiment, the organic insulating film is etched using oxygen as an etching gas and then subjected to the hydrogen plasma treatment, so that the carbonyl groups (> C OO) is reduced by hydrogen to CH 2 . Therefore, even when a heat treatment is performed on the organic insulating film in a later step, a situation in which the carbonyl compound is thermally decomposed to generate a low-molecular gas can be avoided.

【0103】エッチング後の有機絶縁膜を赤外スペクト
ル(FTIR)で評価したところ、カルボニル基が低減
していることを確認できた。
When the organic insulating film after the etching was evaluated by infrared spectrum (FTIR), it was confirmed that the carbonyl group was reduced.

【0104】(第8の実施形態)本発明の第8の実施形
態として、有機成分を主成分とする有機絶縁膜例えばポ
リ(アリルエーテル)構造を有する有機絶縁膜に対して
酸化性雰囲気中においてエッチングを行なった後、有機
絶縁膜におけるエッチングにより露出した部分に対し
て、水素イオンを注入した後に熱処理を行なう有機絶縁
膜の形成方法について説明する。
(Eighth Embodiment) As an eighth embodiment of the present invention, an organic insulating film containing an organic component as a main component, for example, an organic insulating film having a poly (allyl ether) structure, is oxidized in an oxidizing atmosphere. A method of forming an organic insulating film in which heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into a portion of the organic insulating film exposed by the etching after the etching is described.

【0105】有機絶縁膜の形成方法としては、第1の実
施形態における第1及び第2の有機膜103、105と
同様、ポリ(アリルエーテル)構造を有する有機膜を3
00nmの厚さに塗布した後、ホットプレートによるベ
ーキングを窒素雰囲気下において、150℃の温度下で
1分間及び250℃の温度下で1分間それぞれ行なった
後、電気炉の内部において、減圧下で窒素ガスを流しな
がら400℃の温度で60分間の焼き締めを行なう。
An organic insulating film is formed by forming an organic film having a poly (allyl ether) structure in the same manner as the first and second organic films 103 and 105 in the first embodiment.
After being applied to a thickness of 00 nm, baking by a hot plate was performed in a nitrogen atmosphere at a temperature of 150 ° C. for 1 minute and at a temperature of 250 ° C. for 1 minute. Baking is performed at 400 ° C. for 60 minutes while flowing nitrogen gas.

【0106】次に、有機絶縁膜に対して、第1の実施形
態と異なり、酸素をエッチングガスとする反応性イオン
エッチング法によりエッチングを行なった後、水素イオ
ンを注入し、その後、例えば400℃の温度下で60分
間程度の熱処理を行なう。
Next, unlike the first embodiment, the organic insulating film is etched by a reactive ion etching method using oxygen as an etching gas, and then hydrogen ions are implanted. Is performed at a temperature of about 60 minutes.

【0107】第8の実施形態によると、有機絶縁膜に対
して、酸素をエッチングガスとするエッチングを行なっ
た後、水素イオンを注入し、その後、熱処理を行なうの
で、有機絶縁膜中に生成されたカルボニル基(>C=
O)は水素によって還元されてCH2 となる。このた
め、後工程において有機絶縁膜に対して熱処理を行なっ
ても、カルボニル化合物が熱分解して低分子のガスが発
生する事態を回避することができる。
According to the eighth embodiment, after the organic insulating film is etched using oxygen as an etching gas, hydrogen ions are implanted, and then heat treatment is performed. Carbonyl group (> C =
O) is the CH 2 being reduced by hydrogen. Therefore, even when a heat treatment is performed on the organic insulating film in a later step, a situation in which the carbonyl compound is thermally decomposed to generate a low-molecular gas can be avoided.

【0108】エッチング後の有機絶縁膜を赤外スペクト
ル(FTIR)で評価したところ、カルボニル基が低減
していることを確認できた。
When the organic insulating film after the etching was evaluated by infrared spectrum (FTIR), it was confirmed that the carbonyl group was reduced.

【0109】(第9の実施形態)本発明の第9の実施形
態として、半導体基板の表面に対して水素雰囲気下で熱
処理を行なった後、有機成分を主成分とする有機絶縁膜
を堆積する有機絶縁膜の形成方法について説明する。
(Ninth Embodiment) As a ninth embodiment of the present invention, after performing a heat treatment on a surface of a semiconductor substrate in a hydrogen atmosphere, an organic insulating film mainly containing an organic component is deposited. A method for forming an organic insulating film will be described.

【0110】半導体基板上に、例えばプラズマCVD法
によりシリコン酸化膜を堆積した後、該シリコン酸化膜
に対して、水素雰囲気中において、例えば400℃の温
度下で60分間程度の熱処理を行ない、しかる後、シリ
コン酸化膜の上に、塗布法又はプラズマCVD法によ
り、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する。
After a silicon oxide film is deposited on the semiconductor substrate by, eg, plasma CVD, the silicon oxide film is subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere at a temperature of, for example, 400 ° C. for about 60 minutes. Thereafter, an organic insulating film mainly containing an organic component is deposited on the silicon oxide film by a coating method or a plasma CVD method.

【0111】成膜直後のシリコン酸化膜の表面にはシラ
ノール基が存在し、このシラノール基によってシリコン
酸化膜の表面は親水性になっているので、シリコン酸化
膜の上に有機絶縁膜を堆積する場合、特に塗布法により
有機絶縁膜を堆積する場合には、有機絶縁膜とシリコン
酸化膜との密着性が損なわれる。
Since a silanol group is present on the surface of the silicon oxide film immediately after the film formation and the surface of the silicon oxide film is made hydrophilic by the silanol group, an organic insulating film is deposited on the silicon oxide film. In this case, especially when the organic insulating film is deposited by a coating method, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is impaired.

【0112】ところが、第9の実施形態においては、シ
リコン酸化膜に対して、水素雰囲気中において熱処理を
行なった後に、シリコン酸化膜の上に有機絶縁膜を堆積
するため、有機絶縁膜とシリコン酸化膜との密着性が向
上する。すなわち、シリコン酸化膜に対して水素雰囲気
中において熱処理を行なうと、シリコン酸化膜の表面に
存在するシラノール基(−SiOH)は水素により還元
されて−SiHになるため、シリコン酸化膜の表面が疎
水性に変化するので、有機絶縁膜とシリコン酸化膜との
密着性が向上する。
However, in the ninth embodiment, the silicon oxide film is subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere, and then the organic insulating film is deposited on the silicon oxide film. The adhesion to the film is improved. That is, when the silicon oxide film is subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere, the silanol groups (—SiOH) present on the surface of the silicon oxide film are reduced to —SiH by hydrogen, so that the surface of the silicon oxide film becomes hydrophobic. Therefore, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is improved.

【0113】シリコン酸化膜に対して水素雰囲気下で熱
処理を行なうと、シリコン酸化膜中のシラノール及び水
分まで除去することができるので、有機絶縁膜とシリコ
ン酸化膜との密着性を大きく向上させることができる。
When the silicon oxide film is subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere, even silanol and moisture in the silicon oxide film can be removed, so that the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is greatly improved. Can be.

【0114】水素雰囲気中における熱処理が施されたシ
リコン酸化膜の上に、プラズマCVD法により有機絶縁
膜を堆積する場合には、シリコン酸化膜の表面に存在す
る−SiHと有機ラジカルとが反応してSi−C結合が
形成されるので、有機絶縁膜とシリコン酸化膜との密着
性が一層向上する。
When an organic insulating film is deposited on a silicon oxide film subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere by a plasma CVD method, -SiH existing on the surface of the silicon oxide film reacts with organic radicals. Therefore, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is further improved.

【0115】尚、第9の実施形態は、シリコン酸化膜と
有機絶縁膜との密着性を向上させる場合について説明し
たが、これに代えて、例えばアルミニウム合金等からな
る金属膜の上に有機絶縁膜を堆積する場合にも、金属膜
の表面に対して水素雰囲気下で熱処理を行なった後に有
機絶縁膜を堆積すると、有機絶縁膜と金属膜との密着性
が向上する。その理由は、金属膜の表面に対して水素雰
囲気下で熱処理を行なうと、金属の酸化物(Me−O)
が金属の水素化物(Me−H)に変化するため、金属膜
の表面が疎水性に変わるためである。
In the ninth embodiment, the case where the adhesion between the silicon oxide film and the organic insulating film is improved has been described. Alternatively, for example, the organic insulating film may be formed on a metal film made of an aluminum alloy or the like. Also in the case of depositing a film, if the organic insulating film is deposited after performing a heat treatment on the surface of the metal film in a hydrogen atmosphere, the adhesion between the organic insulating film and the metal film is improved. The reason is that when a heat treatment is performed on the surface of the metal film in a hydrogen atmosphere, a metal oxide (Me-O)
Is changed to a metal hydride (Me-H), and the surface of the metal film is changed to hydrophobic.

【0116】(第10の実施形態)本発明の第10の実
施形態として、半導体基板の表面に対して水素プラズマ
処理を行なった後、有機成分を主成分とする有機絶縁膜
を堆積する有機絶縁膜の形成方法について説明する。
(Tenth Embodiment) As a tenth embodiment of the present invention, after performing a hydrogen plasma treatment on a surface of a semiconductor substrate, an organic insulating film mainly containing an organic component is deposited. A method for forming a film will be described.

【0117】半導体基板上に、例えばプラズマCVD法
によりシリコン酸化膜を堆積した後、該シリコン酸化膜
に対して、例えば5Torrの真空度で且つ50℃の基
板温度の条件で水素プラズマ処理を行ない、しかる後、
シリコン酸化膜の上に、塗布法又はプラズマCVD法に
より、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する。
After depositing a silicon oxide film on the semiconductor substrate by, for example, a plasma CVD method, the silicon oxide film is subjected to hydrogen plasma processing under the conditions of, for example, a vacuum of 5 Torr and a substrate temperature of 50 ° C. After a while
An organic insulating film containing an organic component as a main component is deposited on the silicon oxide film by a coating method or a plasma CVD method.

【0118】第10の実施形態によると、シリコン酸化
膜に対して水素プラズマ処理を行なった後に、シリコン
酸化膜の上に有機絶縁膜を堆積するため、有機絶縁膜と
シリコン酸化膜との密着性が向上する。すなわち、シリ
コン酸化膜に対して水素プラズマ処理を行なうと、シリ
コン酸化膜の表面に存在するシラノール基(−SiO
H)は水素により還元されて−SiHになるため、シリ
コン酸化膜の表面が疎水性に変化するので、有機絶縁膜
とシリコン酸化膜との密着性が向上する。
According to the tenth embodiment, since the organic insulating film is deposited on the silicon oxide film after the silicon oxide film is subjected to the hydrogen plasma treatment, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is improved. Is improved. That is, when a hydrogen plasma treatment is performed on the silicon oxide film, silanol groups (-SiO
H) is reduced by hydrogen to -SiH, so that the surface of the silicon oxide film changes to hydrophobic, so that the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is improved.

【0119】第10の実施形態は、シリコン酸化膜の表
面に対して水素プラズマ処理を行なうため、シリコン酸
化膜の表面を短時間で疎水性に変化させることができ
る。
In the tenth embodiment, since the surface of the silicon oxide film is subjected to the hydrogen plasma treatment, the surface of the silicon oxide film can be made hydrophobic in a short time.

【0120】水素プラズマ処理が施されたシリコン酸化
膜の上に、プラズマCVD法により有機絶縁膜を堆積す
る場合には、シリコン酸化膜の表面に存在する−SiH
と有機ラジカルとが反応してSi−C結合が形成される
ので、有機絶縁膜とシリコン酸化膜との密着性が一層向
上する。
When an organic insulating film is deposited on the silicon oxide film subjected to the hydrogen plasma treatment by the plasma CVD method, -SiH existing on the surface of the silicon oxide film is used.
Reacts with the organic radical to form a Si—C bond, so that the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is further improved.

【0121】尚、第10の実施形態は、シリコン酸化膜
と有機絶縁膜との密着性を向上させる場合について説明
したが、これに代えて、例えばアルミニウム合金等から
なる金属膜の上に有機絶縁膜を堆積する場合にも、金属
膜の表面に対して水素プラズマ処理を行なった後に有機
絶縁膜を堆積すると、有機絶縁膜と金属膜との密着性が
向上する。その理由は、金属膜の表面に対して水素プラ
ズマ処理を行なうと、金属の酸化物(Me−O)が金属
の水素化物(Me−H)に変化するため、金属膜の表面
が疎水性に変わるためである。
In the tenth embodiment, the case where the adhesion between the silicon oxide film and the organic insulating film is improved has been described. Alternatively, for example, the organic insulating film is formed on a metal film made of an aluminum alloy or the like. Also in the case of depositing a film, if the organic insulating film is deposited after performing hydrogen plasma treatment on the surface of the metal film, the adhesion between the organic insulating film and the metal film is improved. The reason is that when a hydrogen plasma treatment is performed on the surface of the metal film, the metal oxide (Me-O) changes to a metal hydride (Me-H), so that the surface of the metal film becomes hydrophobic. To change.

【0122】(第11の実施形態)本発明の第11の実
施形態として、半導体基板の表面に対して、炭素イオン
を注入した後、熱処理を行ない、その後、有機成分を主
成分とする有機絶縁膜を堆積する有機絶縁膜の形成方法
について説明する。
(Eleventh Embodiment) As an eleventh embodiment of the present invention, a heat treatment is performed after carbon ions are implanted into the surface of a semiconductor substrate, and thereafter, an organic insulating material mainly containing an organic component is used. A method for forming an organic insulating film for depositing a film will be described.

【0123】半導体基板上に、例えばプラズマCVD法
によりシリコン酸化膜を堆積する。シリコン酸化膜に対
して、炭素イオンを注入した後、例えば400℃の温度
下で60分間程度の熱処理を行ない、しかる後、シリコ
ン酸化膜の上に、塗布法又はプラズマCVD法により、
有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する。
A silicon oxide film is deposited on a semiconductor substrate by, for example, a plasma CVD method. After carbon ions are implanted into the silicon oxide film, a heat treatment is performed at a temperature of, for example, 400 ° C. for about 60 minutes, and then, on the silicon oxide film, by a coating method or a plasma CVD method,
An organic insulating film containing an organic component as a main component is deposited.

【0124】第11の実施形態によると、シリコン酸化
膜に対して、炭素イオンを注入した後、熱処理を行な
い、その後、シリコン酸化膜の上に有機絶縁膜を堆積す
るため、有機絶縁膜とシリコン酸化膜との密着性が向上
する。すなわち、シリコン酸化膜に対して、炭素イオン
を注入すると、シリコン酸化膜の表面に存在するシラノ
ール基(−SiOH)が−SiCに変化するため、有機
絶縁膜との親和性が高くなると共に、シリコン酸化膜の
表面が疎水性に変化するので、有機絶縁膜とシリコン酸
化膜との密着性が向上する。
According to the eleventh embodiment, heat treatment is performed after carbon ions are implanted into the silicon oxide film, and thereafter, an organic insulating film is deposited on the silicon oxide film. The adhesion with the oxide film is improved. That is, when carbon ions are implanted into the silicon oxide film, the silanol groups (—SiOH) present on the surface of the silicon oxide film are changed to —SiC, so that the affinity with the organic insulating film increases and the silicon Since the surface of the oxide film changes to hydrophobic, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is improved.

【0125】炭素イオンを注入したシリコン酸化膜の上
に、プラズマCVD法により有機絶縁膜を堆積する場合
には、シリコン酸化膜の表面に存在するSi−C結合の
炭素とポリマーの原料である有機ラジカルとが反応する
ので、有機絶縁膜とシリコン酸化膜との密着性が一層向
上する。
When an organic insulating film is deposited on a silicon oxide film into which carbon ions have been implanted by a plasma CVD method, Si—C-bonded carbon existing on the surface of the silicon oxide film and an organic material that is a raw material of polymer are used. Since the radicals react, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is further improved.

【0126】尚、第11の実施形態においては、炭素イ
オンを注入した後に熱処理を行なったが、シリコン酸化
膜に炭素イオンを注入する場合には、その後の熱処理は
必ずしも必要ではない。
In the eleventh embodiment, the heat treatment is performed after the carbon ions are implanted. However, when the carbon ions are implanted into the silicon oxide film, the subsequent heat treatment is not necessarily required.

【0127】(第12の実施形態)本発明の第12の実
施形態として、半導体基板の表面に対して、水素イオン
を注入した後、熱処理を行ない、その後、有機成分を主
成分とする有機絶縁膜を堆積する有機絶縁膜の形成方法
について説明する。
(Twelfth Embodiment) As a twelfth embodiment of the present invention, heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into the surface of a semiconductor substrate, and thereafter, an organic insulating material mainly containing an organic component is used. A method for forming an organic insulating film for depositing a film will be described.

【0128】半導体基板上に、例えばプラズマCVD法
によりシリコン酸化膜を堆積する。シリコン酸化膜に対
して、水素イオンを注入した後、例えば400℃の温度
下で60分間程度の熱処理を行ない、しかる後、シリコ
ン酸化膜の上に、塗布法又はプラズマCVD法により、
有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する。
A silicon oxide film is deposited on a semiconductor substrate by, for example, a plasma CVD method. After hydrogen ions are implanted into the silicon oxide film, a heat treatment is performed for about 60 minutes at a temperature of, for example, 400 ° C., and then, on the silicon oxide film, by a coating method or a plasma CVD method,
An organic insulating film containing an organic component as a main component is deposited.

【0129】第12の実施形態によると、シリコン酸化
膜に対して、水素イオンを注入した後、熱処理を行な
い、その後、シリコン酸化膜の上に有機絶縁膜を堆積す
るため、有機絶縁膜とシリコン酸化膜との密着性が向上
する。すなわち、シリコン酸化膜に対して、水素イオン
を注入した後に熱処理を行なうと、シリコン酸化膜の表
面に存在するシラノール基(−SiOH)は水素により
還元されて−SiHになるため、シリコン酸化膜の表面
が疎水性に変化するので、有機絶縁膜とシリコン酸化膜
との密着性が向上する。
According to the twelfth embodiment, heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into a silicon oxide film, and then an organic insulating film is deposited on the silicon oxide film. The adhesion with the oxide film is improved. That is, when heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into the silicon oxide film, silanol groups (—SiOH) present on the surface of the silicon oxide film are reduced to —SiH by hydrogen, so that the silicon oxide film Since the surface changes to hydrophobic, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is improved.

【0130】第12の実施形態は、シリコン酸化膜の表
面に対して水素イオンを注入するため、シリコン酸化膜
の極く表面にのみSi−H結合を形成できるので、第1
1の実施形態に比べて、シリコン酸化膜に発生する応力
を抑制することができるが、密着性の向上という点で
は、第11の実施形態の方が若干優れている。
In the twelfth embodiment, since hydrogen ions are implanted into the surface of the silicon oxide film, a Si—H bond can be formed only on the very surface of the silicon oxide film.
The stress generated in the silicon oxide film can be suppressed as compared with the first embodiment, but the eleventh embodiment is slightly better in terms of improving the adhesion.

【0131】水素イオンが注入された後に熱処理が施さ
れたシリコン酸化膜の上に、プラズマCVD法により有
機絶縁膜を堆積する場合には、シリコン酸化膜の表面に
存在する−SiHと有機ラジカルとが反応してSi−C
結合が形成されるので、有機絶縁膜とシリコン酸化膜と
の密着性が一層向上する。
When an organic insulating film is deposited by a plasma CVD method on a silicon oxide film which has been subjected to a heat treatment after hydrogen ions have been implanted, -SiH and organic radicals existing on the surface of the silicon oxide film are removed. Reacts with Si-C
Since the bond is formed, the adhesion between the organic insulating film and the silicon oxide film is further improved.

【0132】尚、第12の実施形態は、シリコン酸化膜
と有機絶縁膜との密着性を向上させる場合について説明
したが、これに代えて、例えばアルミニウム合金等から
なる金属膜の上に有機絶縁膜を堆積する場合にも、金属
膜の表面に対して水素イオンを注入した後に熱処理を行
ない、その後、有機絶縁膜を堆積すると、有機絶縁膜と
金属膜との密着性が向上する。その理由は、金属膜の表
面に対して水素イオンを注入した後に熱処理を行なう
と、金属の酸化物(Me−O)が金属の水素化物(Me
−H)に変化するため、金属膜の表面が疎水性に変わる
ためである。
In the twelfth embodiment, the case where the adhesion between the silicon oxide film and the organic insulating film is improved has been described. Alternatively, the organic insulating film may be formed on a metal film made of, for example, an aluminum alloy. Also when depositing a film, heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into the surface of the metal film, and then, when an organic insulating film is deposited, the adhesion between the organic insulating film and the metal film is improved. The reason is that when heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into the surface of the metal film, the metal oxide (Me-O) becomes a metal hydride (Me-O).
-H) because the surface of the metal film changes to hydrophobic.

【0133】(第13の実施形態)本発明の第13の実
施形態として、有機成分を主成分とする有機絶縁膜の上
に、アルコキシシランを原料とし、酸化剤非存在化で行
なうプラズマCVDによって、シリコン酸化膜を形成す
る絶縁膜の形成方法について説明する。
(Thirteenth Embodiment) As a thirteenth embodiment of the present invention, an organic insulating film containing an organic component as a main component is formed by plasma CVD using an alkoxysilane as a raw material in the absence of an oxidizing agent. A method for forming an insulating film for forming a silicon oxide film will be described.

【0134】半導体基板上に、塗布法又はプラズマCV
D法により、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積
した後、該有機絶縁膜の上に、プラズマCVD装置を用
いて、アルコキシシラン例えばフェニルトリメトキシシ
ランを原料ガスとし且つ酸化剤非存在下で、有機成分含
有シリコン酸化膜を成膜する。有機成分含有シリコン酸
化膜の成膜条件の一例としては、RFパワー:500
W、圧力:5torr、フェニルトリメトキシシランの
流量:1ml/min、Arの流量:5000scc
m、基板温度:400℃が挙げられる。この条件で成膜
を行なったときの成膜速度は100nm/minであっ
た。
On a semiconductor substrate, a coating method or a plasma CV
After an organic insulating film containing an organic component as a main component is deposited by the method D, an alkoxysilane, for example, phenyltrimethoxysilane is used as a source gas and no oxidizing agent is present on the organic insulating film using a plasma CVD apparatus. An organic component-containing silicon oxide film is formed below. As an example of the film forming conditions of the organic component-containing silicon oxide film, RF power: 500
W, pressure: 5 torr, flow rate of phenyltrimethoxysilane: 1 ml / min, flow rate of Ar: 5000 scc
m, substrate temperature: 400 ° C. The film formation rate when forming a film under these conditions was 100 nm / min.

【0135】第13の実施形態によると、アルコキシシ
ラン例えばフェニルトリメトキシシランを原料ガスとす
るプラズマCVD法を行なうため、酸化剤の非存在下に
おいても重合反応が起こる。従って、酸化剤非存在化で
行なうプラズマCVDによって、有機成分含有シリコン
酸化膜を形成できるため、有機絶縁膜の酸化を防止でき
るので、有機絶縁膜から低分子のガスが発生する事態を
回避することができる。
According to the thirteenth embodiment, since the plasma CVD method using alkoxysilane, for example, phenyltrimethoxysilane as a source gas is performed, a polymerization reaction occurs even in the absence of an oxidizing agent. Therefore, an organic component-containing silicon oxide film can be formed by plasma CVD performed in the absence of an oxidizing agent, so that oxidation of the organic insulating film can be prevented. Therefore, a situation in which a low-molecular gas is generated from the organic insulating film is avoided. Can be.

【0136】シリコン酸化膜を堆積した後に、有機絶縁
膜をFTIRにより観測したところ、有機絶縁膜の酸化
は観測されなかった。
After the silicon oxide film was deposited, the organic insulating film was observed by FTIR. As a result, no oxidation of the organic insulating film was observed.

【0137】(第14の実施形態)本発明の第14の実
施形態として、有機成分を主成分とする有機絶縁膜の上
に、アルコキシシランとシランとを原料とし、酸化剤非
存在化で行なうプラズマCVDによって、シリコン酸化
膜を形成する絶縁膜の形成方法について説明する。
(Fourteenth Embodiment) As a fourteenth embodiment of the present invention, on an organic insulating film containing an organic component as a main component, an alkoxysilane and silane are used as raw materials in the absence of an oxidizing agent. A method for forming an insulating film for forming a silicon oxide film by plasma CVD will be described.

【0138】半導体基板上に、塗布法又はプラズマCV
D法により、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積
した後、該有機絶縁膜の上に、プラズマCVD装置を用
いて、アルコキシシラン例えばフェニルトリメトキシシ
ランとシランとを原料ガスとし且つ酸化剤非存在下でシ
リコン酸化膜を成膜する。シリコン酸化膜の成膜条件の
一例としては、RFパワー:500W、圧力:5tor
r、フェニルトリメトキシシランの流量:1ml/mi
n、シランの流量:500sccm、Arの流量:50
00sccm、基板温度:400℃が挙げられる。この
条件で成膜を行なったときの成膜速度は300nm/m
inであった。
On a semiconductor substrate, a coating method or a plasma CV
After an organic insulating film containing an organic component as a main component is deposited by a method D, an alkoxysilane such as phenyltrimethoxysilane and silane is used as a source gas and oxidized on the organic insulating film using a plasma CVD apparatus. A silicon oxide film is formed in the absence of an agent. As an example of the conditions for forming the silicon oxide film, RF power: 500 W, pressure: 5 torr
r, flow rate of phenyltrimethoxysilane: 1 ml / mi
n, flow rate of silane: 500 sccm, flow rate of Ar: 50
00 sccm, substrate temperature: 400 ° C. The film forming speed when forming a film under these conditions is 300 nm / m
was in.

【0139】第14の実施形態によると、アルコキシシ
ランとシランとを原料ガスとするプラズマCVD法を行
なうため、酸化剤の非存在下においても重合反応が起こ
る。従って、酸化剤非存在化で行なうプラズマCVDに
よってシリコン酸化膜を形成できるため、有機絶縁膜の
酸化を防止できるので、有機絶縁膜から低分子のガスが
発生する事態を回避することができる。
According to the fourteenth embodiment, since a plasma CVD method is performed using alkoxysilane and silane as raw material gases, a polymerization reaction occurs even in the absence of an oxidizing agent. Therefore, since the silicon oxide film can be formed by plasma CVD performed in the absence of an oxidizing agent, the oxidation of the organic insulating film can be prevented, and the situation where low-molecular gas is generated from the organic insulating film can be avoided.

【0140】シリコン酸化膜を堆積した後に、有機絶縁
膜をFTIRにより観測したところ、有機絶縁膜の酸化
は観測されなかった。
After the silicon oxide film was deposited, the organic insulating film was observed by FTIR. As a result, no oxidation of the organic insulating film was observed.

【0141】第14の実施形態によると、第13の実施
形態に比べて、シリコン酸化膜中の含水量が若干増加す
るが、成膜速度が大きく向上する。
According to the fourteenth embodiment, although the water content in the silicon oxide film is slightly increased as compared with the thirteenth embodiment, the film forming speed is greatly improved.

【0142】(第15の実施形態)本発明の第15の実
施形態として、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を塗
布法によって形成する際のベーキング工程及び焼き締め
工程を還元性雰囲気で行なう有機絶縁膜の形成方法につ
いて説明する。
(Fifteenth Embodiment) As a fifteenth embodiment of the present invention, a baking step and a baking step in forming an organic insulating film mainly containing an organic component by a coating method are performed in a reducing atmosphere. A method for forming an organic insulating film will be described.

【0143】例えば、ポリ(アリルエーテル)構造を有
する有機膜を300nmの厚さに塗布した後、塗布され
た有機膜に対して、窒素ガスと水素ガスとの混合ガスか
らなる還元性雰囲気下において熱処理を行なってベーキ
ング及び焼き締めを行なうことにより、有機絶縁膜を形
成する。熱処理の条件としては、例えば、常圧下におけ
る400℃程度の温度下における、窒素ガスの流量:2
000sccm、水素ガスの流量:200sccmの雰
囲気下で30分間保持する。
For example, after an organic film having a poly (allyl ether) structure is applied to a thickness of 300 nm, the applied organic film is exposed to a reducing atmosphere composed of a mixed gas of nitrogen gas and hydrogen gas. An organic insulating film is formed by performing heat treatment and performing baking and baking. The conditions of the heat treatment include, for example, the flow rate of nitrogen gas at a temperature of about 400 ° C. under normal pressure: 2
It is kept under an atmosphere of 000 sccm and a flow rate of hydrogen gas: 200 sccm for 30 minutes.

【0144】従来においては、電気炉又はホットプレー
トの内部において、常圧又は減圧下で且つ400℃程度
の温度下での不活性ガスの雰囲気下において保持するこ
とにより、有機膜に対する熱処理を行なっていたが、電
気炉又はホットプレートの内部を完全な不活性ガスの雰
囲気に保持することは困難であるため、電気炉又はホッ
トプレートの内部に微量の酸素が混入してしまう。40
0℃程度の温度下で有機膜を保持している雰囲気中にお
いては、微量の酸素が混入しても有機膜は容易に酸化し
てしまう。
Conventionally, a heat treatment is performed on an organic film by keeping the inside of an electric furnace or a hot plate under an atmosphere of an inert gas at normal or reduced pressure and at a temperature of about 400 ° C. However, since it is difficult to maintain the inside of the electric furnace or the hot plate in a completely inert gas atmosphere, a small amount of oxygen is mixed into the electric furnace or the hot plate. 40
In an atmosphere in which the organic film is held at a temperature of about 0 ° C., the organic film is easily oxidized even if a small amount of oxygen is mixed.

【0145】これに対して、第15の実施形態において
は、有機膜を還元性雰囲気中で保持することにより熱処
理を行なってベーキング及び焼き締めを行なうため、有
機絶縁膜の酸化を抑制することができる。
On the other hand, in the fifteenth embodiment, since the baking and baking are performed by performing the heat treatment by holding the organic film in a reducing atmosphere, it is possible to suppress the oxidation of the organic insulating film. it can.

【0146】第15の実施形態の方法により形成した有
機絶縁膜をFTIRにより観測したところ、有機絶縁膜
の酸化は観測されなかった。
When the organic insulating film formed by the method of the fifteenth embodiment was observed by FTIR, no oxidation of the organic insulating film was observed.

【0147】[0147]

【発明の効果】本発明の第1の半導体装置の製造方法に
よると、有機絶縁膜に対してH2O プラズマによりエッ
チングを行なうため、有機絶縁膜の酸化によってカルボ
ニル化合物が生成される事態ひいてはカルボニル化合物
の熱分解により二酸化炭素等の低分子のガスが発生する
事態が回避されるので、エッチング後の有機絶縁膜の上
には、シリコン酸化膜又は金属膜等が良好に堆積され
る。
According to the first method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the organic insulating film is etched by H 2 O plasma, so that the carbonyl compound is generated by oxidation of the organic insulating film. Since a situation in which a low molecular gas such as carbon dioxide is generated by thermal decomposition of the compound is avoided, a silicon oxide film or a metal film is favorably deposited on the organic insulating film after the etching.

【0148】本発明の第2の半導体装置の製造方法によ
ると、有機絶縁膜に対してCOプラズマによりエッチン
グを行なうため、有機絶縁膜の酸化によってカルボニル
化合物が生成される事態ひいてはカルボニル化合物の熱
分解により二酸化炭素等の低分子のガスが発生する事態
が回避されるので、エッチング後の有機絶縁膜の上に
は、シリコン酸化膜又は金属膜等が良好に堆積される。
According to the second method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the organic insulating film is etched by CO plasma, the carbonyl compound is generated by oxidation of the organic insulating film, and the carbonyl compound is thermally decomposed. As a result, a situation in which a low molecular gas such as carbon dioxide is generated is avoided, so that a silicon oxide film, a metal film, or the like is satisfactorily deposited on the etched organic insulating film.

【0149】特に、第2の半導体装置の製造方法による
と、COラジカルにおけるCとOとの結合は、OHラジ
カルにおけるHとOとの結合に比べて強いため、第1の
半導体装置の製造方法に比べて、Oラジカルがエッチン
グに寄与する程度は低いので、有機絶縁膜の酸化によっ
てカルボニル化合物が生成される事態を一層低減するこ
とができる。
In particular, according to the second method for manufacturing a semiconductor device, the bond between C and O in the CO radical is stronger than the bond between H and O in the OH radical. Since the degree to which the O radicals contribute to the etching is lower than that of the above, the situation where the carbonyl compound is generated by the oxidation of the organic insulating film can be further reduced.

【0150】本発明の第1の絶縁膜の形成方法による
と、CVD法により形成された有機絶縁膜に対して水素
雰囲気中において熱処理を行なうため、有機絶縁膜中の
ラジカルと水素とが反応して−CF2 が生成されるの
で、有機絶縁膜は酸素による酸化に対して安定する。こ
のため、有機絶縁膜の酸化によって低分子のガスが発生
する事態が回避されるので、CVD法により形成された
有機絶縁膜の上にシリコン酸化膜又は金属膜等が良好に
堆積される。
According to the first method for forming an insulating film of the present invention, the organic insulating film formed by the CVD method is subjected to a heat treatment in a hydrogen atmosphere, so that the radicals in the organic insulating film react with hydrogen. -CF 2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen. Therefore, a situation in which a low-molecular gas is generated due to oxidation of the organic insulating film is avoided, so that a silicon oxide film, a metal film, or the like is favorably deposited on the organic insulating film formed by the CVD method.

【0151】第1の絶縁膜の形成方法において、堆積さ
れた有機絶縁膜を酸化性雰囲気に曝すことなく水素雰囲
気中において熱処理を行なうと、プラズマCVD法によ
り形成された炭素化合物のラジカルと酸素とが反応して
有機絶縁膜が酸化する事態を確実に回避することができ
る。
In the first method for forming an insulating film, when a heat treatment is performed in a hydrogen atmosphere without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere, radicals of a carbon compound formed by a plasma CVD method, oxygen, Can be reliably prevented from oxidizing the organic insulating film due to the reaction.

【0152】本発明の第2の絶縁膜の形成方法による
と、CVD法により形成された有機絶縁膜に対して水素
プラズマ処理を行なうため、有機絶縁膜中のラジカルと
水素ラジカルとが反応して−CF2 が生成されるの
で、有機絶縁膜は酸素による酸化に対して安定する。こ
のため、有機絶縁膜の酸化によって低分子のガスが発生
する事態が回避されるので、CVD法により形成された
有機絶縁膜の上にシリコン酸化膜又は金属膜等が良好に
堆積される。
According to the second method of forming an insulating film of the present invention, since hydrogen plasma treatment is performed on the organic insulating film formed by the CVD method, the radicals in the organic insulating film react with hydrogen radicals. -CF 2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen. Therefore, a situation in which a low-molecular gas is generated due to oxidation of the organic insulating film is avoided, so that a silicon oxide film, a metal film, or the like is favorably deposited on the organic insulating film formed by the CVD method.

【0153】特に、第2の絶縁膜の形成方法によると、
有機絶縁膜中のラジカルと水素ラジカルとが反応するた
め、低いエネルギーで反応が起こるので、第1の絶縁膜
の形成方法に比べて、低温で且つ短時間で有機絶縁膜中
のラジカルを低減することができる。
In particular, according to the method of forming the second insulating film,
Since the radicals in the organic insulating film react with the hydrogen radicals, the reaction occurs at low energy, so that the radicals in the organic insulating film are reduced at a lower temperature and in a shorter time than in the first method for forming the insulating film. be able to.

【0154】第2の絶縁膜の形成方法において、堆積さ
れた有機絶縁膜を酸化性雰囲気に曝すことなく水素プラ
ズマ熱処理を行なうと、プラズマCVD法により形成さ
れた炭素化合物のラジカルと酸素とが反応して有機絶縁
膜が酸化する事態を確実に回避することができる。
In the second method for forming an insulating film, when hydrogen plasma heat treatment is performed without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere, radicals of carbon compounds formed by the plasma CVD method react with oxygen. As a result, the situation where the organic insulating film is oxidized can be reliably avoided.

【0155】本発明の第3の絶縁膜の形成方法による
と、CVD法により形成された有機絶縁膜に対して水素
イオンを注入した後に熱処理を行なうため、有機絶縁膜
中のラジカルと水素とが反応して−CF2 が生成され
るので、有機絶縁膜は酸素による酸化に対して安定す
る。このため、有機絶縁膜の酸化によって低分子のガス
が発生する事態が回避されるので、CVD法により形成
された有機絶縁膜の上にシリコン酸化膜又は金属膜等が
良好に堆積される。
According to the third method for forming an insulating film of the present invention, since heat treatment is performed after hydrogen ions are implanted into the organic insulating film formed by the CVD method, radicals and hydrogen in the organic insulating film are converted. React to -CF 2 H Is generated, so that the organic insulating film is stable against oxidation by oxygen. Therefore, a situation in which a low-molecular gas is generated due to oxidation of the organic insulating film is avoided, so that a silicon oxide film, a metal film, or the like is favorably deposited on the organic insulating film formed by the CVD method.

【0156】特に、第3の絶縁膜の形成方法によると、
有機絶縁膜中に水素イオンを注入するため、有機絶縁膜
中に水素原子が拡散するので、有機絶縁膜中におけるラ
ジカルの発生をより確実に抑制することができる。
In particular, according to the third insulating film forming method,
Since hydrogen ions are implanted into the organic insulating film, hydrogen atoms diffuse into the organic insulating film, so that generation of radicals in the organic insulating film can be suppressed more reliably.

【0157】第3の絶縁膜の形成方法において、堆積さ
れた有機絶縁膜を酸化性雰囲気に曝すことなく水素イオ
ンの注入を行なうと、プラズマCVD法により形成され
た炭素化合物のラジカルと酸素とが反応して有機絶縁膜
が酸化する事態を確実に回避することができる。
In the third method of forming an insulating film, when hydrogen ions are implanted without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere, radicals and oxygen of a carbon compound formed by a plasma CVD method are generated. The situation where the organic insulating film is oxidized due to the reaction can be reliably avoided.

【0158】第4の絶縁膜の形成方法によると、有機絶
縁膜に対して、酸素雰囲気中においてエッチングを行な
った後、水素雰囲気中において熱処理を行なうため、後
に有機絶縁膜に対して熱処理を行なっても、カルボニル
化合物が熱分解して低分子のガスが発生する事態を回避
できるので、酸素雰囲気中においてエッチングされた有
機絶縁膜の上にシリコン酸化膜又は金属膜等を良好に堆
積することができる。
According to the fourth method for forming an insulating film, the organic insulating film is etched in an oxygen atmosphere and then heat-treated in a hydrogen atmosphere. However, since it is possible to avoid a situation in which the carbonyl compound is thermally decomposed to generate a low-molecular gas, a silicon oxide film or a metal film can be favorably deposited on the organic insulating film etched in an oxygen atmosphere. it can.

【0159】第5の絶縁膜の形成方法によると、有機絶
縁膜に対して、酸素雰囲気中においてエッチングを行な
った後、水素プラズマ処理を行なうため、後に有機絶縁
膜に対して熱処理を行なっても、カルボニル化合物が熱
分解して低分子のガスが発生する事態を回避できるの
で、酸素雰囲気中においてエッチングされた有機絶縁膜
の上にシリコン酸化膜又は金属膜等を良好に堆積するこ
とができる。
According to the fifth method for forming an insulating film, the organic insulating film is etched in an oxygen atmosphere and then subjected to a hydrogen plasma treatment. Since a situation in which a carbonyl compound is thermally decomposed to generate a low-molecular gas can be avoided, a silicon oxide film or a metal film can be favorably deposited on the organic insulating film etched in an oxygen atmosphere.

【0160】第6の絶縁膜の形成方法によると、有機絶
縁膜に対して、酸素雰囲気中においてエッチングを行な
った後、水素イオンを注入し、その後、熱処理を行なう
ため、後に有機絶縁膜に対して熱処理を行なっても、カ
ルボニル化合物が熱分解して低分子のガスが発生する事
態を回避できるので、酸素雰囲気中においてエッチング
された有機絶縁膜の上にシリコン酸化膜又は金属膜等を
良好に堆積することができる。
According to the sixth method for forming an insulating film, the organic insulating film is etched in an oxygen atmosphere, hydrogen ions are implanted, and then heat treatment is performed. Even if heat treatment is performed, a situation in which a carbonyl compound is thermally decomposed to generate a low-molecular gas can be avoided, so that a silicon oxide film or a metal film is favorably formed on an organic insulating film etched in an oxygen atmosphere. Can be deposited.

【0161】第7の絶縁膜の形成方法によると、下地膜
に対して水素雰囲気中において熱処理を行なって下地膜
の表面を疎水性に変化させた後に、該下地膜の上に有機
絶縁膜を堆積するので、下地膜と有機絶縁膜との密着性
が向上する。
According to the seventh method for forming an insulating film, the surface of the underlying film is made hydrophobic by performing a heat treatment on the underlying film in a hydrogen atmosphere, and then the organic insulating film is formed on the underlying film. The deposition improves the adhesion between the base film and the organic insulating film.

【0162】第8の絶縁膜の形成方法によると、下地膜
に対して水素プラズマ処理を行なって、下地膜の表面を
疎水性に変化させた後に、該下地膜の上に有機絶縁膜を
堆積するので、下地膜と有機絶縁膜との密着性が向上す
る。
According to the eighth method of forming an insulating film, the surface of the underlying film is made hydrophobic by performing a hydrogen plasma treatment on the underlying film, and then an organic insulating film is deposited on the underlying film. Therefore, the adhesion between the base film and the organic insulating film is improved.

【0163】第9の絶縁膜の形成方法によると、下地膜
に対して炭素イオンを注入して、下地膜の表面を有機絶
縁膜との親和性を高くしたり疎水性に変化させたりした
後に、該下地膜の上に有機絶縁膜を堆積するので、下地
膜と有機絶縁膜との密着性が向上する。
According to the ninth method for forming an insulating film, carbon ions are implanted into the base film to increase the affinity of the base film with the organic insulating film or change the surface of the base film to hydrophobic. Since the organic insulating film is deposited on the base film, the adhesion between the base film and the organic insulating film is improved.

【0164】第10の絶縁膜の形成方法によると、下地
膜に対して、水素イオンを注入した後、熱処理を行なっ
て、下地膜の表面を疎水性に変化させた後に、該下地膜
の上に有機絶縁膜を堆積するので、下地膜と有機絶縁膜
との密着性が向上する。
According to the tenth method for forming an insulating film, hydrogen ions are implanted into a base film, heat treatment is performed to change the surface of the base film to hydrophobic, and then the base film is Since the organic insulating film is deposited on the substrate, the adhesion between the base film and the organic insulating film is improved.

【0165】第11の絶縁膜の形成方法によると、有機
絶縁膜の上に、アルコキシシランを原料とし且つ酸化剤
非存在下で行なわれるプラズマCVD法により有機成分
含有シリコン酸化膜を堆積するため、有機絶縁膜の酸化
を防止できるので、有機絶縁膜の酸化に起因して生じる
低分子のガスの発生を確実に防止することができる。
According to the eleventh method of forming an insulating film, an organic component-containing silicon oxide film is deposited on an organic insulating film by a plasma CVD method using alkoxysilane as a raw material and in the absence of an oxidizing agent. Since oxidation of the organic insulating film can be prevented, generation of low-molecular gas due to oxidation of the organic insulating film can be reliably prevented.

【0166】第12の絶縁膜の形成方法によると、有機
絶縁膜の上に、アルコキシシラン及びシランを原料とし
且つ酸化剤非存在下で行なわれるプラズマCVD法によ
り有機成分含有シリコン酸化膜を堆積するため、有機絶
縁膜の酸化を防止できるので、有機絶縁膜の酸化に起因
して生じる低分子のガスの発生を確実に防止することが
できる。
According to the twelfth method for forming an insulating film, an organic component-containing silicon oxide film is deposited on an organic insulating film by a plasma CVD method using alkoxysilane and silane as raw materials and in the absence of an oxidizing agent. Therefore, oxidation of the organic insulating film can be prevented, so that generation of low-molecular gas due to oxidation of the organic insulating film can be reliably prevented.

【0167】第13の絶縁膜の形成方法によると、有機
成分を主成分とする材料からなる塗布膜に対して、還元
性雰囲気中においてベーキング及び焼き締めを行なって
有機絶縁膜を形成するため、有機絶縁膜の酸化を防止で
きるので、有機絶縁膜の酸化に起因して生じる低分子の
ガスの発生を確実に防止することができる。
According to the thirteenth insulating film forming method, an organic insulating film is formed by performing baking and baking in a reducing atmosphere on a coating film made of a material containing an organic component as a main component. Since oxidation of the organic insulating film can be prevented, generation of low-molecular gas due to oxidation of the organic insulating film can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(c)は本発明の第1及び第2の実施
形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図
である。
FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views showing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to first and second embodiments of the present invention.

【図2】(a)〜(c)は本発明の第1及び第2の実施
形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図
である。
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views showing steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to first and second embodiments of the present invention.

【図3】(a)〜(c)は本発明の第1及び第2の実施
形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図
である。
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views illustrating steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to first and second embodiments of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 半導体基板 101 第1の金属膜 102 シリコン窒化膜 102A パターン化されたシリコン窒化膜 103 第1の有機膜 103A パターン化された第1の有機膜 104 シリコン酸化膜 104A パターン化されたシリコン酸化膜 105 第2の有機膜 105A パターン化された第2の有機膜 106 窒化チタン膜 107 第1のレジストパターン 108 マスクパターン 109 第2のレジストパターン 110 コンタクトホール 111 配線溝 112 密着層 113 金属膜 114 第2の金属配線 115 コンタクト Reference Signs List 100 semiconductor substrate 101 first metal film 102 silicon nitride film 102A patterned silicon nitride film 103 first organic film 103A patterned first organic film 104 silicon oxide film 104A patterned silicon oxide film 105 Second organic film 105A Patterned second organic film 106 Titanium nitride film 107 First resist pattern 108 Mask pattern 109 Second resist pattern 110 Contact hole 111 Wiring groove 112 Adhesion layer 113 Metal film 114 Second Metal wiring 115 contacts

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に有機成分を主成分とする有機絶
縁膜を堆積する工程と、 前記有機絶縁膜に対してH2O プラズマによりエッチン
グを行なって、前記有機絶縁膜をパターン化する工程と
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on a substrate, and a step of patterning the organic insulating film by etching the organic insulating film with H 2 O plasma. And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項2】 基板上に有機成分を主成分とする有機絶
縁膜を堆積する工程と、 前記有機絶縁膜に対してCOプラズマによりエッチング
を行なって、前記有機絶縁膜をパターン化する工程とを
備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on a substrate, and a step of patterning the organic insulating film by etching the organic insulating film with CO plasma. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項3】 CVD法により基板上に有機成分を主成
分とする有機絶縁膜を堆積する絶縁膜堆積工程と、 前記有機絶縁膜に対して水素雰囲気中において熱処理を
行なう熱処理工程とを備えていることを特徴とする絶縁
膜の形成方法。
3. An insulating film depositing step of depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate by a CVD method, and a heat treatment step of performing a heat treatment on the organic insulating film in a hydrogen atmosphere. A method of forming an insulating film.
【請求項4】 前記絶縁膜堆積工程におけるCVD法は
プラズマCVD法であり、 前記熱処理工程は、堆積された前記有機絶縁膜を酸化性
雰囲気に曝すことなく、前記有機絶縁膜に対して水素雰
囲気中において熱処理を行なう工程を含むことを特徴と
する請求項3に記載の絶縁膜の形成方法。
4. The CVD method in the insulating film deposition step is a plasma CVD method. In the heat treatment step, a hydrogen atmosphere is applied to the organic insulating film without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere. 4. The method for forming an insulating film according to claim 3, further comprising a step of performing a heat treatment therein.
【請求項5】 CVD法により基板上に有機成分を主成
分とする有機絶縁膜を堆積する絶縁膜堆積工程と、 前記有機絶縁膜に対して水素プラズマ処理を行なうプラ
ズマ処理工程とを備えていることを特徴とする絶縁膜の
形成方法。
5. An insulating film depositing step of depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate by a CVD method, and a plasma processing step of performing a hydrogen plasma treatment on the organic insulating film. A method for forming an insulating film.
【請求項6】 前記絶縁膜堆積工程におけるCVD法は
プラズマCVD法であり、 前記プラズマ処理工程は、堆積された前記有機絶縁膜を
酸化性雰囲気に曝すことなく、前記有機絶縁膜に対して
水素プラズマ処理を行なう工程を含むことを特徴とする
請求項5に記載の絶縁膜の形成方法。
6. The CVD method in the insulating film deposition step is a plasma CVD method. In the plasma processing step, hydrogen is applied to the organic insulating film without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere. The method for forming an insulating film according to claim 5, further comprising a step of performing a plasma treatment.
【請求項7】 CVD法により基板上に有機成分を主成
分とする有機絶縁膜を堆積する絶縁膜堆積工程と、 前記有機絶縁膜に対して、水素イオンを注入した後、熱
処理を行なうイオン注入工程とを備えていることを特徴
とする絶縁膜の形成方法。
7. An insulating film depositing step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on a substrate by a CVD method, and ion implantation for implanting hydrogen ions into the organic insulating film and then performing a heat treatment. And a method of forming an insulating film.
【請求項8】 前記絶縁膜堆積工程におけるCVD法は
プラズマCVD法であり、 前記イオン注入工程は、堆積された前記有機絶縁膜を酸
化性雰囲気に曝すことなく、前記有機絶縁膜に対して水
素イオンを注入する工程を含むことを特徴とする請求項
7に記載の絶縁膜の形成方法。
8. The CVD method in the insulating film depositing step is a plasma CVD method, and the ion implanting step includes applying hydrogen to the organic insulating film without exposing the deposited organic insulating film to an oxidizing atmosphere. The method for forming an insulating film according to claim 7, comprising a step of implanting ions.
【請求項9】 基板上に有機成分を主成分とする有機絶
縁膜を堆積する工程と、 前記有機絶縁膜に対して酸素雰囲気中においてエッチン
グを行なって、前記有機絶縁膜をパターン化する工程
と、 パターン化された前記有機絶縁膜に対して水素雰囲気中
において熱処理を行なう工程とを備えていることを特徴
とする絶縁膜の形成方法。
9. A step of depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate, and a step of patterning the organic insulating film by etching the organic insulating film in an oxygen atmosphere. Performing a heat treatment in a hydrogen atmosphere on the patterned organic insulating film.
【請求項10】 基板上に有機成分を主成分とする有機
絶縁膜を堆積する工程と、 前記有機絶縁膜に対して酸素雰囲気中においてエッチン
グを行なって、前記有機絶縁膜をパターン化する工程
と、 パターン化された前記有機絶縁膜に対して水素プラズマ
処理を行なう工程とを備えていることを特徴とする絶縁
膜の形成方法。
10. A step of depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate, and a step of patterning the organic insulating film by etching the organic insulating film in an oxygen atmosphere. Performing a hydrogen plasma treatment on the patterned organic insulating film.
【請求項11】 基板上に有機成分を主成分とする有機
絶縁膜を堆積する工程と、 前記有機絶縁膜に対して酸素雰囲気中においてエッチン
グを行なって、前記有機絶縁膜をパターン化する工程
と、 パターン化された前記有機絶縁膜に対して、水素イオン
を注入した後、熱処理を行なう工程とを備えていること
を特徴とする絶縁膜の形成方法。
11. A step of depositing an organic insulating film mainly containing an organic component on a substrate, and a step of patterning the organic insulating film by etching the organic insulating film in an oxygen atmosphere. Performing a heat treatment after implanting hydrogen ions into the patterned organic insulating film.
【請求項12】 基板上に形成された下地膜に対して水
素雰囲気中において熱処理を行なう工程と、 水素雰囲気中における熱処理が行なわれた前記下地膜の
上に、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する工
程とを備えていることを特徴とする絶縁膜の形成方法。
12. A step of performing a heat treatment in a hydrogen atmosphere on a base film formed on a substrate, and forming an organic material containing an organic component as a main component on the base film subjected to the heat treatment in a hydrogen atmosphere. A step of depositing an insulating film.
【請求項13】 基板上に形成された下地膜に対して水
素プラズマ処理を行なう工程と、 水素プラズマ熱処理が行なわれた前記下地膜の上に、有
機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する工程とを備
えていることを特徴とする絶縁膜の形成方法。
13. A step of performing a hydrogen plasma treatment on a base film formed on a substrate, and depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on the base film subjected to the hydrogen plasma heat treatment. A method of forming an insulating film.
【請求項14】 基板上に形成された下地膜に対して、
炭素イオンを注入する工程と、 炭素イオンが注入された前記下地膜の上に、有機成分を
主成分とする有機絶縁膜を堆積する工程とを備えている
ことを特徴とする絶縁膜の形成方法。
14. An underlayer formed on a substrate,
A method of forming an insulating film, comprising: a step of implanting carbon ions; and a step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on the base film into which carbon ions have been implanted. .
【請求項15】 基板上に形成された下地膜に対して、
水素イオンを注入した後、熱処理を行なう工程と、 水素イオン注入後の熱処理が行なわれた前記下地膜の上
に、有機成分を主成分とする有機絶縁膜を堆積する工程
とを備えていることを特徴とする絶縁膜の形成方法。
15. The method according to claim 15, wherein a base film formed on the substrate is
A step of performing a heat treatment after hydrogen ion implantation, and a step of depositing an organic insulating film containing an organic component as a main component on the base film subjected to the heat treatment after hydrogen ion implantation. A method for forming an insulating film.
【請求項16】 基板上に有機成分を主成分とする有機
膜を堆積する工程と、 前記有機膜の上に、アルコキシシランを原料とし且つ酸
化剤非存在下で行なわれるプラズマCVD法により有機
成分含有シリコン酸化膜を堆積して、前記有機膜と前記
有機成分含有シリコン酸化膜からなる絶縁膜を形成する
工程とを備えていることを特徴とする絶縁膜の形成方
法。
16. A step of depositing an organic film containing an organic component as a main component on a substrate; and an organic component formed on the organic film by a plasma CVD method using alkoxysilane as a raw material and in the absence of an oxidizing agent. Depositing a silicon oxide film containing silicon and forming an insulating film composed of the organic film and the silicon oxide film containing organic components.
【請求項17】 基板上に有機成分を主成分とする有機
膜を堆積する工程と、 前記有機膜の上に、アルコキシシラン及びシランを原料
とし且つ酸化剤非存在下で行なわれるプラズマCVD法
により有機成分含有シリコン酸化膜を堆積して、前記有
機膜と前記有機成分含有シリコン酸化膜からなる絶縁膜
を形成する工程とを備えていることを特徴とする絶縁膜
の形成方法。
17. A step of depositing an organic film containing an organic component as a main component on a substrate, and a plasma CVD method using alkoxysilane and silane as raw materials in the absence of an oxidizing agent on the organic film. Depositing an organic component-containing silicon oxide film to form an insulating film composed of the organic film and the organic component-containing silicon oxide film.
【請求項18】 基板上に有機成分を主成分とする材料
を塗布して塗布膜を形成する工程と、 前記塗布膜に対して、還元性雰囲気中においてベーキン
グ及び焼き締めを行なって、前記塗布膜からなる有機絶
縁膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする絶
縁膜の形成方法。
18. A step of applying a material containing an organic component as a main component on a substrate to form a coating film, and performing baking and baking on the coating film in a reducing atmosphere to form the coating film. Forming an organic insulating film made of a film.
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