JP2000195852A - 半導体装置の絶縁膜とその製造方法、および半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置の絶縁膜とその製造方法、および半導体装置とその製造方法Info
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- JP2000195852A JP2000195852A JP10368977A JP36897798A JP2000195852A JP 2000195852 A JP2000195852 A JP 2000195852A JP 10368977 A JP10368977 A JP 10368977A JP 36897798 A JP36897798 A JP 36897798A JP 2000195852 A JP2000195852 A JP 2000195852A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比誘電率が３．０以下で、従来のプロセスと
の整合性が確保され、かつ所望の耐熱性を有する層間絶
縁膜を得ることは困難であった。 【解決手段】 半導体装置の絶縁膜１３は、縮合環を含
む網目構造の主鎖を有するポリマーからなり、そのポリ
マーは少なくとも一つの置換基を有する多環式化合物を
重合したものからなる。
の整合性が確保され、かつ所望の耐熱性を有する層間絶
縁膜を得ることは困難であった。 【解決手段】 半導体装置の絶縁膜１３は、縮合環を含
む網目構造の主鎖を有するポリマーからなり、そのポリ
マーは少なくとも一つの置換基を有する多環式化合物を
重合したものからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の絶縁
膜とその製造方法、および半導体装置とその製造方法に
関し、詳しくは，はしご型網目構造を有する誘電率の低
い有機絶縁膜とその製造方法、およびその絶縁膜を用い
た半導体装置とその製造方法に関する。
膜とその製造方法、および半導体装置とその製造方法に
関し、詳しくは，はしご型網目構造を有する誘電率の低
い有機絶縁膜とその製造方法、およびその絶縁膜を用い
た半導体装置とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の層間絶縁膜には、従来、テ
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用いた化学的気相成
長（以下ＣＶＤという、ＣＶＤはChemical Vapor Depos
itionの略）法により成膜した酸化シリコン膜、ＳＯＧ
（Spin on glass ）を用いて成膜した酸化シリコン膜な
どが用いられてきた。そして、近年の超ＬＳＩの高集積
化にともない配線が微細化し、超ＬＳＩの処理速度に影
響を及ぼす配線容量の増加が問題となってきており、
０．１８μｍのデザインルール以降のデバイスでは、比
誘電率が３．０以下の層間絶縁膜が望まれている。
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用いた化学的気相成
長（以下ＣＶＤという、ＣＶＤはChemical Vapor Depos
itionの略）法により成膜した酸化シリコン膜、ＳＯＧ
（Spin on glass ）を用いて成膜した酸化シリコン膜な
どが用いられてきた。そして、近年の超ＬＳＩの高集積
化にともない配線が微細化し、超ＬＳＩの処理速度に影
響を及ぼす配線容量の増加が問題となってきており、
０．１８μｍのデザインルール以降のデバイスでは、比
誘電率が３．０以下の層間絶縁膜が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比誘電
率が３．０以下で、従来のプロセスとの整合性が確保さ
れ、かつ所望の耐熱性を有する層間絶縁膜を得ることは
困難であった。
率が３．０以下で、従来のプロセスとの整合性が確保さ
れ、かつ所望の耐熱性を有する層間絶縁膜を得ることは
困難であった。
【０００４】層間絶縁膜を無機膜で製造する主な方法の
一つに、キセロゲル、ＳＯＧ等の塗布膜を用いた製造方
法がある。これらの塗布膜は、酸化シリコン膜の密度を
下げることにより低誘電率化を図っているため、キセロ
ゲル等では酸化膜や金属膜との密着性が悪くなる。密着
性の問題を解決するためには下地層や密着層等が必要に
なる。そのため、工程数が増加し、しかも下地層や密着
層の影響により層間容量を低下させることが困難になっ
ている。
一つに、キセロゲル、ＳＯＧ等の塗布膜を用いた製造方
法がある。これらの塗布膜は、酸化シリコン膜の密度を
下げることにより低誘電率化を図っているため、キセロ
ゲル等では酸化膜や金属膜との密着性が悪くなる。密着
性の問題を解決するためには下地層や密着層等が必要に
なる。そのため、工程数が増加し、しかも下地層や密着
層の影響により層間容量を低下させることが困難になっ
ている。
【０００５】一方、層間絶縁膜を有機膜で製造する方法
には、高密度プラズマＣＶＤ法によりフルオロカーボン
膜を成膜する方法もしくは有機材料を塗布して有機塗布
膜を形成する方法がある。上記フルオロカーボン膜は線
状ポリマーのため、耐熱性が３００℃前後しか得られて
いない。そのため、３５０℃以上の金属配線のシンター
処理等のプロセスに対応させることが困難になってい
る。一方、有機塗布膜にはポリアリールエーテル等があ
る。この有機塗布膜の主骨格であるフェニル基はフルオ
ロカーボン系ポリマーと比較すると、熱的な安定性は高
いが、線状ポリマーであるため、耐熱性が不十分となっ
ている。そのため、有機膜ではさらなる耐熱性の向上
（軟化温度が４００℃以上）が望まれている。
には、高密度プラズマＣＶＤ法によりフルオロカーボン
膜を成膜する方法もしくは有機材料を塗布して有機塗布
膜を形成する方法がある。上記フルオロカーボン膜は線
状ポリマーのため、耐熱性が３００℃前後しか得られて
いない。そのため、３５０℃以上の金属配線のシンター
処理等のプロセスに対応させることが困難になってい
る。一方、有機塗布膜にはポリアリールエーテル等があ
る。この有機塗布膜の主骨格であるフェニル基はフルオ
ロカーボン系ポリマーと比較すると、熱的な安定性は高
いが、線状ポリマーであるため、耐熱性が不十分となっ
ている。そのため、有機膜ではさらなる耐熱性の向上
（軟化温度が４００℃以上）が望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体装置の絶縁膜とその製造方
法、および半導体装置とその製造方法である。
決するためになされた半導体装置の絶縁膜とその製造方
法、および半導体装置とその製造方法である。
【０００７】半導体装置の絶縁膜は、縮合環を含む網目
構造の主鎖を有するポリマーからなる。そのポリマーは
少なくとも一つの置換基を有する多環式化合物を重合し
たものからなる。
構造の主鎖を有するポリマーからなる。そのポリマーは
少なくとも一つの置換基を有する多環式化合物を重合し
たものからなる。
【０００８】上記半導体装置の絶縁膜では、縮合環を含
む網目構造の主鎖を有することから、耐熱性を有する。
またポリマーであることから、比誘電率が例えば３．０
以下の低い誘電率となっている。また、ポリマーは少な
くとも一つの置換基を有する多環式化合物を重合したも
のからなることから、環内の炭素どうしの結合と比較し
て弱い結合エネルギーを持つ置換基が主に解離し、そこ
を起点として重合反応と架橋反応とが促進されているの
で、縮合環を含む網目構造の主鎖を持つものとなってい
る。すなわち、ポリマーは、図６の（１）に示すよう
な、耐熱性の高いはしご型網目構造、もしくは図６の
（２）に示すような、段階はしご型網目構造になってい
る。
む網目構造の主鎖を有することから、耐熱性を有する。
またポリマーであることから、比誘電率が例えば３．０
以下の低い誘電率となっている。また、ポリマーは少な
くとも一つの置換基を有する多環式化合物を重合したも
のからなることから、環内の炭素どうしの結合と比較し
て弱い結合エネルギーを持つ置換基が主に解離し、そこ
を起点として重合反応と架橋反応とが促進されているの
で、縮合環を含む網目構造の主鎖を持つものとなってい
る。すなわち、ポリマーは、図６の（１）に示すよう
な、耐熱性の高いはしご型網目構造、もしくは図６の
（２）に示すような、段階はしご型網目構造になってい
る。
【０００９】半導体装置の絶縁膜の製造方法は、多環式
化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖
を有するポリマーを形成する。その多環式化合物は少な
くとも一つの置換基を有するものである。またポリマー
の形成方法はＣＶＤ法による。
化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖
を有するポリマーを形成する。その多環式化合物は少な
くとも一つの置換基を有するものである。またポリマー
の形成方法はＣＶＤ法による。
【００１０】上記半導体装置の絶縁膜の製造方法では、
多環式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造
の主鎖を有するポリマーを形成することから、膜構造中
の主鎖に、例えばナフタレン、アントラセン、ナフタセ
ン等の縮合環が導入されることになる。それによって、
ポリマーは、耐熱性の高いはしご型網目構造、もしくは
段階はしご型網目構造になる。
多環式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造
の主鎖を有するポリマーを形成することから、膜構造中
の主鎖に、例えばナフタレン、アントラセン、ナフタセ
ン等の縮合環が導入されることになる。それによって、
ポリマーは、耐熱性の高いはしご型網目構造、もしくは
段階はしご型網目構造になる。
【００１１】また、多環式化合物に少なくとも一つの置
換基を有するものを用いることから、多環式化合物の環
内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合エネルギーを
持つ置換基が主に解離し、そこを起点として重合反応と
架橋反応とが促進されるので、ポリマーは縮合環を含む
網目構造の主鎖を持つものとなる。そのため、ポリマー
は、耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以下の低い
誘電率を有する膜に形成される。
換基を有するものを用いることから、多環式化合物の環
内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合エネルギーを
持つ置換基が主に解離し、そこを起点として重合反応と
架橋反応とが促進されるので、ポリマーは縮合環を含む
網目構造の主鎖を持つものとなる。そのため、ポリマー
は、耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以下の低い
誘電率を有する膜に形成される。
【００１２】また、ポリマーをＣＶＤ法により形成する
ことから、塗布法と比較して以下の点で有利となる。
成膜に溶媒を必要としない。すなわち、樹脂の溶解性を
考慮することなく樹脂の骨格を選択することが可能にな
る。膜構造の制御が容易になる。すなわち、ＣＶＤプ
ロセス条件を選択することで、所望の構造に制御するこ
とが可能になる。添加剤を必要としない。すなわち、
架橋反応等の２次反応を起こすことが不要であるため、
膜特性が劣化が防止される。
ことから、塗布法と比較して以下の点で有利となる。
成膜に溶媒を必要としない。すなわち、樹脂の溶解性を
考慮することなく樹脂の骨格を選択することが可能にな
る。膜構造の制御が容易になる。すなわち、ＣＶＤプ
ロセス条件を選択することで、所望の構造に制御するこ
とが可能になる。添加剤を必要としない。すなわち、
架橋反応等の２次反応を起こすことが不要であるため、
膜特性が劣化が防止される。
【００１３】半導体装置は、縮合環を含む網目構造の主
鎖を有するポリマーからなる絶縁膜を備えたものであ
り、そのポリマーは少なくとも一つの置換基を有する多
環式化合物を重合したものからなる。
鎖を有するポリマーからなる絶縁膜を備えたものであ
り、そのポリマーは少なくとも一つの置換基を有する多
環式化合物を重合したものからなる。
【００１４】上記半導体装置では、絶縁膜が縮合環を含
む網目構造の主鎖を有するポリマーからなることから、
その絶縁膜は耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以
下の低い誘電率を有する。また、ポリマーは少なくとも
一つの置換基を有する多環式化合物を重合したものから
なるので、多環式化合物の環内の炭素どうしの結合と比
較して結合エネルギーの弱い置換基が主に解離し、そこ
を起点として重合反応と架橋反応とが促進されているの
で、ポリマーは縮合環を含む網目構造の主鎖を持つもの
となる。
む網目構造の主鎖を有するポリマーからなることから、
その絶縁膜は耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以
下の低い誘電率を有する。また、ポリマーは少なくとも
一つの置換基を有する多環式化合物を重合したものから
なるので、多環式化合物の環内の炭素どうしの結合と比
較して結合エネルギーの弱い置換基が主に解離し、そこ
を起点として重合反応と架橋反応とが促進されているの
で、ポリマーは縮合環を含む網目構造の主鎖を持つもの
となる。
【００１５】半導体装置の製造方法は、多環式化合物を
含む原料を用いて縮合環を含む網目構造のポリマーを形
成する工程を備えている。その多環式化合物には少なく
とも一つの置換基を有しているものを用いる。またポリ
マーは多環式化合物を原料に用いてＣＶＤ法により成膜
する。
含む原料を用いて縮合環を含む網目構造のポリマーを形
成する工程を備えている。その多環式化合物には少なく
とも一つの置換基を有しているものを用いる。またポリ
マーは多環式化合物を原料に用いてＣＶＤ法により成膜
する。
【００１６】上記半導体装置の製造方法では、多環式化
合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を
有するポリマーを形成することから、ポリマーの構造中
の主鎖に、例えばナフチル基、アントラセン、ナフタセ
ン、ペンタン等の縮合環が導入されることになるので、
ポリマーは、耐熱性の高いはしご型網目構造もしくは段
階はしご型網目構造に形成され、縮合環によって耐熱性
が高くなり、しかも、比誘電率が例えば３．０以下の低
い誘電率を有する膜に形成される。
合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を
有するポリマーを形成することから、ポリマーの構造中
の主鎖に、例えばナフチル基、アントラセン、ナフタセ
ン、ペンタン等の縮合環が導入されることになるので、
ポリマーは、耐熱性の高いはしご型網目構造もしくは段
階はしご型網目構造に形成され、縮合環によって耐熱性
が高くなり、しかも、比誘電率が例えば３．０以下の低
い誘電率を有する膜に形成される。
【００１７】また、ポリマーをＣＶＤ法により形成する
ことから、塗布法と比較して以下の点で有利となる。
成膜に溶媒を必要としない。すなわち、樹脂の溶解性を
考慮することなく樹脂の骨格を選択することが可能にな
る。膜構造の制御が容易になる。すなわち、ＣＶＤの
プロセス条件を選択することで、所望の構造に制御する
ことが可能になる。添加剤を必要としない。すなわ
ち、架橋反応等の２次反応を起こすことが不要であるた
め、膜特性が劣化が防止される。
ことから、塗布法と比較して以下の点で有利となる。
成膜に溶媒を必要としない。すなわち、樹脂の溶解性を
考慮することなく樹脂の骨格を選択することが可能にな
る。膜構造の制御が容易になる。すなわち、ＣＶＤの
プロセス条件を選択することで、所望の構造に制御する
ことが可能になる。添加剤を必要としない。すなわ
ち、架橋反応等の２次反応を起こすことが不要であるた
め、膜特性が劣化が防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の半導体装置の絶縁膜に係
わる実施の形態の一例を、図１の概略構成断面図によっ
て説明する。
わる実施の形態の一例を、図１の概略構成断面図によっ
て説明する。
【００１９】図１に示すように、基体１１上には層間絶
縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、例
えば酸化シリコン膜からなる。また、上記基体１１は、
詳細を図には示さないが、例えば、半導体基板にトラン
ジスタ、キャパシタ等の半導体素子が形成され、それら
を覆う層間絶縁膜が形成され、さらにその層間絶縁膜上
に配線等が形成されているものである。
縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、例
えば酸化シリコン膜からなる。また、上記基体１１は、
詳細を図には示さないが、例えば、半導体基板にトラン
ジスタ、キャパシタ等の半導体素子が形成され、それら
を覆う層間絶縁膜が形成され、さらにその層間絶縁膜上
に配線等が形成されているものである。
【００２０】さらに上記層間絶縁膜１２上には、縮合環
を含む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁膜
１３が形成されている。すなわち、絶縁膜１３は、その
膜構造中の主鎖にナフタレン、アントラセン、ナフタセ
ン、クリセン、ペンタン等のうちの少なくとも１種以上
の縮合環が導入されているポリマーからなる。
を含む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁膜
１３が形成されている。すなわち、絶縁膜１３は、その
膜構造中の主鎖にナフタレン、アントラセン、ナフタセ
ン、クリセン、ペンタン等のうちの少なくとも１種以上
の縮合環が導入されているポリマーからなる。
【００２１】上記ポリマーは、多環式化合物を重合した
ものからなり、その多環式化合物は、アルキル基（−
Ｒ）、アルコキシル基（−ＲＯ）、水酸基（−ＯＨ）、
アミノ基（−ＮＨ2 ）、カルボキシル基（−ＣＯＯ
Ｈ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、ビニル基（−ＣＨＣ
Ｈ2 ）、エチニル基（−Ｃ≡ＣＨ）等の少なくとも一つ
の置換基を有しているものであってもよい。
ものからなり、その多環式化合物は、アルキル基（−
Ｒ）、アルコキシル基（−ＲＯ）、水酸基（−ＯＨ）、
アミノ基（−ＮＨ2 ）、カルボキシル基（−ＣＯＯ
Ｈ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、ビニル基（−ＣＨＣ
Ｈ2 ）、エチニル基（−Ｃ≡ＣＨ）等の少なくとも一つ
の置換基を有しているものであってもよい。
【００２２】上記多環式化合物としては、一例として、
ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、クリセン、ペ
ンタン等がある。また、置換基を有するものとしては、
一例として、以下のようなものがある。
ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、クリセン、ペ
ンタン等がある。また、置換基を有するものとしては、
一例として、以下のようなものがある。
【００２３】１，６−ジメチルナフタレン〔（１）式参
照〕、
照〕、
【００２４】
【化１】
【００２５】１，６−ジメチルアントラセン〔（２）式
参照〕、
参照〕、
【００２６】
【化２】
【００２７】１，７−ジエトキシアントラセン〔（３）
式参照〕、
式参照〕、
【００２８】
【化３】
【００２９】１，３，６−ナフタレントリオール
〔（４）式参照〕、
〔（４）式参照〕、
【００３０】
【化４】
【００３１】１，５−ナフタレンジアミン〔（５）式参
照〕、
照〕、
【００３２】
【化５】
【００３３】１−ナフトアルデヒド〔（６）式参照〕、
【００３４】
【化６】
【００３５】６−ヒドロキシ−１−ナフトエ酸（Ｃ11Ｈ
8 Ｏ3 ）〔（７）式参照〕、
8 Ｏ3 ）〔（７）式参照〕、
【００３６】
【化７】
【００３７】２，３−ジエチニルナフタレン〔（８）式
参照〕、
参照〕、
【００３８】
【化８】
【００３９】２，３−ジエチニルオクタフルオロナフタ
レン〔（９）式参照〕、
レン〔（９）式参照〕、
【００４０】
【化９】
【００４１】２，３−ジエチニル−７−ビニルナフタレ
ン〔（１０）式参照〕、
ン〔（１０）式参照〕、
【００４２】
【化１０】
【００４３】２，３−ジエチニル−７−ナフトエ酸
〔（１１）式参照〕、
〔（１１）式参照〕、
【００４４】
【化１１】
【００４５】上記に示した多環式化合物は一例であっ
て、上記物質に限定されることはなく、多環式化合物は
縮合環を有する他の構造のものであってもよい。
て、上記物質に限定されることはなく、多環式化合物は
縮合環を有する他の構造のものであってもよい。
【００４６】上記半導体装置の絶縁膜１３では、縮合環
を含む網目構造の主鎖を有することから、耐熱性を有
し、またポリマーであることから、比誘電率が例えば
３．０以下の低い誘電率を有する。また、ポリマーは、
ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、クリセン、ペ
ンタン等のような多環式化合物を重合したもの、もしく
は、上記（１）式〜（１１）式に示したような置換基を
有している多環式化合物を重合したものからなることか
ら、環内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合エネル
ギーを持つ置換基が主に解離し、そこを起点として重合
反応と架橋反応とが促進されているので、縮合環を含む
網目構造の主鎖を持つものとなる。
を含む網目構造の主鎖を有することから、耐熱性を有
し、またポリマーであることから、比誘電率が例えば
３．０以下の低い誘電率を有する。また、ポリマーは、
ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、クリセン、ペ
ンタン等のような多環式化合物を重合したもの、もしく
は、上記（１）式〜（１１）式に示したような置換基を
有している多環式化合物を重合したものからなることか
ら、環内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合エネル
ギーを持つ置換基が主に解離し、そこを起点として重合
反応と架橋反応とが促進されているので、縮合環を含む
網目構造の主鎖を持つものとなる。
【００４７】次に本発明の絶縁膜の製造方法に係わる第
１の実施の形態を、図２の製造工程図によって説明す
る。図では一例として、酸化シリコン膜からなる層間絶
縁膜上に主鎖に縮合環を有する絶縁膜を形成する方法を
示す。
１の実施の形態を、図２の製造工程図によって説明す
る。図では一例として、酸化シリコン膜からなる層間絶
縁膜上に主鎖に縮合環を有する絶縁膜を形成する方法を
示す。
【００４８】図２の（１）に示すように、例えばプラズ
マエンハンスメントＣＶＤ法によって、基体１１上に、
例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜１２を形成す
る。上記基体１１は、詳細を図には示さないが、例え
ば、半導体基板にトランジスタ、キャパシタ等の半導体
素子が形成され、それらを覆う層間絶縁膜が形成され、
さらにその層間絶縁膜上に配線等が形成されているもの
である。
マエンハンスメントＣＶＤ法によって、基体１１上に、
例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜１２を形成す
る。上記基体１１は、詳細を図には示さないが、例え
ば、半導体基板にトランジスタ、キャパシタ等の半導体
素子が形成され、それらを覆う層間絶縁膜が形成され、
さらにその層間絶縁膜上に配線等が形成されているもの
である。
【００４９】次いで図２の（２）に示すように、例えば
熱ＣＶＤ法によって、上記層間絶縁膜１２上に、縮合環
を含む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁膜
１３を形成する。具体的には、膜構造中の主鎖にナフチ
ル基、アントラセン、ナフタセン等の縮合環を導入した
ポリマーを形成する。
熱ＣＶＤ法によって、上記層間絶縁膜１２上に、縮合環
を含む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁膜
１３を形成する。具体的には、膜構造中の主鎖にナフチ
ル基、アントラセン、ナフタセン等の縮合環を導入した
ポリマーを形成する。
【００５０】上記絶縁膜１３の成膜条件としては、例え
ば原料ガスに、アルキル基を有する多環式化合物とし
て、１，６−ジメチルナフタレン〔前記（１）式参照〕
を用い、そのガス流量は２０００ｍｇｍに設定した。ま
たＲＦ電力を０．１Ｗ／ｃｍ2、成膜雰囲気の圧力を６
６５Ｐａ、成膜基板温度を３５０℃に設定した。
ば原料ガスに、アルキル基を有する多環式化合物とし
て、１，６−ジメチルナフタレン〔前記（１）式参照〕
を用い、そのガス流量は２０００ｍｇｍに設定した。ま
たＲＦ電力を０．１Ｗ／ｃｍ2、成膜雰囲気の圧力を６
６５Ｐａ、成膜基板温度を３５０℃に設定した。
【００５１】次に、上記第１の実施の形態で説明した絶
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４５０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．４であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４５０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．４であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
【００５２】次に、本発明の絶縁膜の製造方法に係わる
第２の実施の形態の一例を以下に説明する。なお、説明
図面として前記図２を用いる。
第２の実施の形態の一例を以下に説明する。なお、説明
図面として前記図２を用いる。
【００５３】この第２の実施の形態では、多環式化合物
としてナフタセン（Ｃ18Ｈ12）を用いて絶縁膜１３を成
膜した。その成膜条件としては、例えば原料ガスに、ナ
フタセン（Ｃ18Ｈ12）を用い、そのガス流量は２０００
ｍｇｍに設定した。またＲＦ電力を０．１Ｗ／ｃｍ2 、
成膜雰囲気の圧力を６６５Ｐａ、成膜基板温度を３７０
℃に設定した。この場合には、ナフタセンの任意の水素
が置換基の役割を担い、段階はしご型ポリマーを生成す
る。
としてナフタセン（Ｃ18Ｈ12）を用いて絶縁膜１３を成
膜した。その成膜条件としては、例えば原料ガスに、ナ
フタセン（Ｃ18Ｈ12）を用い、そのガス流量は２０００
ｍｇｍに設定した。またＲＦ電力を０．１Ｗ／ｃｍ2 、
成膜雰囲気の圧力を６６５Ｐａ、成膜基板温度を３７０
℃に設定した。この場合には、ナフタセンの任意の水素
が置換基の役割を担い、段階はしご型ポリマーを生成す
る。
【００５４】次に、上記第２の実施の形態で説明した絶
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４７０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．４であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４７０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．４であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
【００５５】次に、本発明の絶縁膜の製造方法に係わる
第３の実施の形態の一例を以下に説明する。なお、説明
図面として前記図２を用いる。
第３の実施の形態の一例を以下に説明する。なお、説明
図面として前記図２を用いる。
【００５６】この第３の実施の形態では、プラズマ源に
パルス放電を用いて絶縁膜１３を成膜した。その成膜条
件としては、例えば原料ガスに、６−ヒドロキシ−１−
ナフトエ酸〔前記（７）式参照〕を用い、そのガス流量
は２０００ｍｇｍに設定した。また成膜雰囲気の圧力を
６６５Ｐａ、成膜基板温度を３７０℃、パルス電圧を−
１０Ｖ／ｃｍ2 、パルス周期を２ｍｓ、パルス幅を１０
μｓに設定した。
パルス放電を用いて絶縁膜１３を成膜した。その成膜条
件としては、例えば原料ガスに、６−ヒドロキシ−１−
ナフトエ酸〔前記（７）式参照〕を用い、そのガス流量
は２０００ｍｇｍに設定した。また成膜雰囲気の圧力を
６６５Ｐａ、成膜基板温度を３７０℃、パルス電圧を−
１０Ｖ／ｃｍ2 、パルス周期を２ｍｓ、パルス幅を１０
μｓに設定した。
【００５７】次に、上記第３の実施の形態で説明した絶
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４５０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．３であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４５０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．３であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
【００５８】次に、本発明の絶縁膜の製造方法に係わる
第４の実施の形態の一例を以下に説明する。なお、説明
図面として前記図２を用いる。
第４の実施の形態の一例を以下に説明する。なお、説明
図面として前記図２を用いる。
【００５９】この第４の実施の形態では、プラズマ源に
パルス放電を用いて絶縁膜１３を成膜した。その成膜条
件としては、例えば原料ガスに、２，３−ジエチニルオ
クタフルオロナフタレン〔前記式（９）参照〕を用い、
そのガス流量は２０００ｍｇｍに設定した。また成膜雰
囲気の圧力を６６５Ｐａ、成膜基板温度を３７０℃、パ
ルス電圧を−１０Ｖ／ｃｍ2 、パルス周期を２ｍｓ、パ
ルス幅を１０μｓに設定した。
パルス放電を用いて絶縁膜１３を成膜した。その成膜条
件としては、例えば原料ガスに、２，３−ジエチニルオ
クタフルオロナフタレン〔前記式（９）参照〕を用い、
そのガス流量は２０００ｍｇｍに設定した。また成膜雰
囲気の圧力を６６５Ｐａ、成膜基板温度を３７０℃、パ
ルス電圧を−１０Ｖ／ｃｍ2 、パルス周期を２ｍｓ、パ
ルス幅を１０μｓに設定した。
【００６０】次に、上記第４の実施の形態で説明した絶
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４７０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．３であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
縁膜１３の試験を行った。まず、高温ストレス測定によ
り５００℃まで昇温を行い、ストレスが０Ｐａになる温
度を調べた。その結果、４７０℃まで０Ｐａにならない
ことが判明し、４００℃までの他のプロセスにも十分対
応できることが判明した。すなわち、アルミニウム配線
が形成されている基板上に成膜することも可能である。
また、絶縁膜１３の比誘電率は２．３であり、酸化シリ
コン膜からなる層間絶縁膜１２との密着性もいわゆるテ
ープテスト（粘着成膜のテープを貼って剥がすことによ
り密着性を調べるテスト）の結果では良好であった。
【００６１】上記各実施の形態では、原料ガスに、１，
６−ジメチルナフタレン、ナフタセン、６−ヒドロキシ
−１−ナフトエ酸および２，３−ジエチニルオクタフル
オロナフタレンを用いた例を示したが、原料ガスには、
前記説明したナフタレン、アントラセン、クリセン、ペ
ンタン等の多環式化合物や前記（１）式〜（１１）式に
示したような多環式化合物を用いることができる。
６−ジメチルナフタレン、ナフタセン、６−ヒドロキシ
−１−ナフトエ酸および２，３−ジエチニルオクタフル
オロナフタレンを用いた例を示したが、原料ガスには、
前記説明したナフタレン、アントラセン、クリセン、ペ
ンタン等の多環式化合物や前記（１）式〜（１１）式に
示したような多環式化合物を用いることができる。
【００６２】上記半導体装置の絶縁膜の各製造方法で
は、多環式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目
構造の主鎖を有するポリマーを形成することから、絶縁
膜１３の膜構造中の主鎖に、例えばナフタレン、アント
ラセン、ナフタセン等の縮合環が導入されることにな
る。それによって、ポリマーは耐熱性の高いはしご型網
目構造もしくは段階はしご型網目構造になる。
は、多環式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目
構造の主鎖を有するポリマーを形成することから、絶縁
膜１３の膜構造中の主鎖に、例えばナフタレン、アント
ラセン、ナフタセン等の縮合環が導入されることにな
る。それによって、ポリマーは耐熱性の高いはしご型網
目構造もしくは段階はしご型網目構造になる。
【００６３】また、多環式化合物に、アルキル基、アル
コキシル基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、アル
デヒド基、エチニル基、ビニル基等のうちの少なくとも
一つの置換基を有するものを用いることから、多環式化
合物の環内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合エネ
ルギーを持つ置換基が主に解離し、そこを起点として重
合反応と架橋反応とが促進されるので、ポリマーは縮合
環を含む網目構造の主鎖を持つものとなる。そのため、
ポリマーは、耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以
下の低い誘電率を有する膜に形成される。
コキシル基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、アル
デヒド基、エチニル基、ビニル基等のうちの少なくとも
一つの置換基を有するものを用いることから、多環式化
合物の環内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合エネ
ルギーを持つ置換基が主に解離し、そこを起点として重
合反応と架橋反応とが促進されるので、ポリマーは縮合
環を含む網目構造の主鎖を持つものとなる。そのため、
ポリマーは、耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以
下の低い誘電率を有する膜に形成される。
【００６４】また、ポリマーをＣＶＤ法により形成する
ことから、塗布法と比較して以下の点で有利となる。
成膜に溶媒を必要としない。すなわち、樹脂の溶解性を
考慮することなく樹脂の骨格を選択することが可能にな
る。膜構造の制御が容易になる。すなわち、ＣＶＤプ
ロセス条件を選択することで、所望の構造に制御するこ
とが可能になる。添加剤を必要としない。すなわち、
架橋反応等の２次反応を起こすことが不要であるため、
膜特性の劣化が防止される。
ことから、塗布法と比較して以下の点で有利となる。
成膜に溶媒を必要としない。すなわち、樹脂の溶解性を
考慮することなく樹脂の骨格を選択することが可能にな
る。膜構造の制御が容易になる。すなわち、ＣＶＤプ
ロセス条件を選択することで、所望の構造に制御するこ
とが可能になる。添加剤を必要としない。すなわち、
架橋反応等の２次反応を起こすことが不要であるため、
膜特性の劣化が防止される。
【００６５】一般的に環式化合物の結合解離エネルギー
は、通常は環内の炭素どうしの結合のエネルギーが最も
大きくなる。例えば、芳香族炭化水素のＣ6 Ｈ6 のＨ−
Ｃ結合の結合解離エネルギーはＣ6 Ｈ5 ＋Ｈに解離する
場合には４６４ｋＪ／ｍｏｌであり、Ｃ−Ｃ結合の結合
解離エネルギーは６ＣＨに解離する場合には５７６ｋＪ
／ｍｏｌであり、芳香族炭化水素のＣ6 Ｈ5 −ＣＨ3 の
結合解離エネルギーはＣ6 Ｈ5 ＋ＣＨ3 に解離する場合
には４１７ｋＪ／ｍｏｌである。
は、通常は環内の炭素どうしの結合のエネルギーが最も
大きくなる。例えば、芳香族炭化水素のＣ6 Ｈ6 のＨ−
Ｃ結合の結合解離エネルギーはＣ6 Ｈ5 ＋Ｈに解離する
場合には４６４ｋＪ／ｍｏｌであり、Ｃ−Ｃ結合の結合
解離エネルギーは６ＣＨに解離する場合には５７６ｋＪ
／ｍｏｌであり、芳香族炭化水素のＣ6 Ｈ5 −ＣＨ3 の
結合解離エネルギーはＣ6 Ｈ5 ＋ＣＨ3 に解離する場合
には４１７ｋＪ／ｍｏｌである。
【００６６】そのため、上記（１）〜（７）式に示す多
環式化合物でもプラズマＣＶＤ法を用いれば成膜条件を
適切な電力、圧力および温度に設定することにより、プ
ラズマ中で環内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合
エネルギーを持つメチル基、アルコキシル基等の置換基
が主に解離し、そこを起点としてラジカル重合反応と架
橋反応とが促進し、段階はしご型網目構造が形成され
る。
環式化合物でもプラズマＣＶＤ法を用いれば成膜条件を
適切な電力、圧力および温度に設定することにより、プ
ラズマ中で環内の炭素どうしの結合と比較して弱い結合
エネルギーを持つメチル基、アルコキシル基等の置換基
が主に解離し、そこを起点としてラジカル重合反応と架
橋反応とが促進し、段階はしご型網目構造が形成され
る。
【００６７】また、エチニル基（−Ｃ≡ＣＨ）を持つ
２，３−ジエチニルナフタレン、２，３−ジエチニルオ
クタフルオロナフタレン等のような原料ガスに官能基と
して水酸基（ＯＨ基）、カルボキシル基（ＣＯＯＨ
基）、ビニル基（ＣＨ2 ＝ＣＨ基）、もしくはアルデヒ
ド基（ＣＨＯ基）を導入すれば、熱ＣＶＤにより耐熱性
の高い段階はしご型網目構造が達成される。さらにポリ
ナフタレンやポリフッ化ナフタレンのような構造では官
能基がないため、膜の上層や下層の膜との密着性が悪
い、しかしながら、前述のように、官能基をガス分子中
に導入することにより、膜の密着性が向上される。
２，３−ジエチニルナフタレン、２，３−ジエチニルオ
クタフルオロナフタレン等のような原料ガスに官能基と
して水酸基（ＯＨ基）、カルボキシル基（ＣＯＯＨ
基）、ビニル基（ＣＨ2 ＝ＣＨ基）、もしくはアルデヒ
ド基（ＣＨＯ基）を導入すれば、熱ＣＶＤにより耐熱性
の高い段階はしご型網目構造が達成される。さらにポリ
ナフタレンやポリフッ化ナフタレンのような構造では官
能基がないため、膜の上層や下層の膜との密着性が悪
い、しかしながら、前述のように、官能基をガス分子中
に導入することにより、膜の密着性が向上される。
【００６８】さらにプラズマＣＶＤ法においても適当な
電力、圧力、温度を設定することにより、（８）式〜
（１１）式に示すような官能基を導入したガスを用いて
網目構造の耐熱性の高い低誘電率芳香族膜が形成され
る。上記により、比誘電率が３．０以下となるとともに
耐熱性の向上が達成される。
電力、圧力、温度を設定することにより、（８）式〜
（１１）式に示すような官能基を導入したガスを用いて
網目構造の耐熱性の高い低誘電率芳香族膜が形成され
る。上記により、比誘電率が３．０以下となるとともに
耐熱性の向上が達成される。
【００６９】次に、上記各実施の形態で用いたＣＶＤ装
置の主要部を、図３に示す略構成断面図によって以下に
説明する。
置の主要部を、図３に示す略構成断面図によって以下に
説明する。
【００７０】図３に示すように、ＣＶＤ装置７１は、反
応室７２を備えている。この反応室７２の内部には、上
部電極７３と下部電極７４とが、各電極面が平行に配置
されかつ対向する状態に設けられている。上部電極７３
は、いわゆるシャワー電極構造となっている。すなわ
ち、原料ガスやプラズマ処理用のガスが上部電極７３の
上部に設けたガス導入管７５より上部電極７３内を通っ
て下部電極７４と対向する上部電極７３の電極面７３Ｓ
より下部電極７４上に載置された被成膜基板８１上に供
給されるように、上部電極７３の電極面７３Ｓには多数
のガス供給孔７６が設けられている。そのため、導入さ
れたガス（矢印で示す）９１は被成膜基板８１上にほぼ
均一に分散される。また上部電極７３には１３．５６Ｍ
ＨｚのＲＦ電力もしくは直流パルス電圧が印加できるよ
うに、電源（図示省略）が接続されている。一方、下部
電極７４の下部側には、下部電極７４を加熱するヒータ
ー７７が設置されている。また下部電極７４は接地され
ている。さらに、上記反応室７２にはその室内のガスを
排気する排気系（図示省略）が設けられている。
応室７２を備えている。この反応室７２の内部には、上
部電極７３と下部電極７４とが、各電極面が平行に配置
されかつ対向する状態に設けられている。上部電極７３
は、いわゆるシャワー電極構造となっている。すなわ
ち、原料ガスやプラズマ処理用のガスが上部電極７３の
上部に設けたガス導入管７５より上部電極７３内を通っ
て下部電極７４と対向する上部電極７３の電極面７３Ｓ
より下部電極７４上に載置された被成膜基板８１上に供
給されるように、上部電極７３の電極面７３Ｓには多数
のガス供給孔７６が設けられている。そのため、導入さ
れたガス（矢印で示す）９１は被成膜基板８１上にほぼ
均一に分散される。また上部電極７３には１３．５６Ｍ
ＨｚのＲＦ電力もしくは直流パルス電圧が印加できるよ
うに、電源（図示省略）が接続されている。一方、下部
電極７４の下部側には、下部電極７４を加熱するヒータ
ー７７が設置されている。また下部電極７４は接地され
ている。さらに、上記反応室７２にはその室内のガスを
排気する排気系（図示省略）が設けられている。
【００７１】次に上記ＣＶＤ装置７１の動作を、以下に
簡単に説明する。被成膜基板８１を反応室７２内に搬入
して下部電極７４上に載置する。そして原料ガス９１を
ガス導入管７５より上部電極７３内を通してガス供給孔
７６より被成膜基板８１上に導入するとともに排気系に
より反応室７２内の余分な原料ガスを排気して、成膜雰
囲気（原料ガス雰囲気）の圧力を常時所定の圧力に調整
する。それとともにヒーター７７によって下部電極７４
を所定の温度に加熱して、被成膜基板８１を加熱する。
それにより、被成膜基板８１上に原料ガスの分解成分が
堆積され、膜が形成される。上記各実施の形態の場合に
は、多環式化合物を含む原料ガスを用いて、縮合環を含
む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁膜が堆
積される。
簡単に説明する。被成膜基板８１を反応室７２内に搬入
して下部電極７４上に載置する。そして原料ガス９１を
ガス導入管７５より上部電極７３内を通してガス供給孔
７６より被成膜基板８１上に導入するとともに排気系に
より反応室７２内の余分な原料ガスを排気して、成膜雰
囲気（原料ガス雰囲気）の圧力を常時所定の圧力に調整
する。それとともにヒーター７７によって下部電極７４
を所定の温度に加熱して、被成膜基板８１を加熱する。
それにより、被成膜基板８１上に原料ガスの分解成分が
堆積され、膜が形成される。上記各実施の形態の場合に
は、多環式化合物を含む原料ガスを用いて、縮合環を含
む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁膜が堆
積される。
【００７２】次に、本発明の半導体装置に係わる実施の
形態の一例を以下に説明する。この半導体装置は、縮合
環を含む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁
膜を備えたものであり、その絶縁膜は、例えば配線層間
や配線間に用いられる。
形態の一例を以下に説明する。この半導体装置は、縮合
環を含む網目構造の主鎖を有するポリマーからなる絶縁
膜を備えたものであり、その絶縁膜は、例えば配線層間
や配線間に用いられる。
【００７３】その一例を図４によって以下に説明する。
図４に示すように、半導体基板２１上には図示はしない
半導体素子が形成され、その半導体素子を覆う状態に下
層絶縁膜２２が形成されている。その下層絶縁膜２２に
は下層配線２３が形成され、その下層配線２３を覆う状
態に層間絶縁膜１２が形成されている。そして、この層
間絶縁膜１２上に、縮合環を含む網目構造の主鎖を有す
るポリマーからなる絶縁膜１３が形成されている。さら
にこの絶縁膜１３上に酸化シリコン膜２４が形成され、
その上に上層配線２５が形成されている。なお、図示は
しないが、上層配線２５から下層配線２３に通じる接続
孔およびその接続孔内に形成されたプラグが設けられて
いてもよい。
図４に示すように、半導体基板２１上には図示はしない
半導体素子が形成され、その半導体素子を覆う状態に下
層絶縁膜２２が形成されている。その下層絶縁膜２２に
は下層配線２３が形成され、その下層配線２３を覆う状
態に層間絶縁膜１２が形成されている。そして、この層
間絶縁膜１２上に、縮合環を含む網目構造の主鎖を有す
るポリマーからなる絶縁膜１３が形成されている。さら
にこの絶縁膜１３上に酸化シリコン膜２４が形成され、
その上に上層配線２５が形成されている。なお、図示は
しないが、上層配線２５から下層配線２３に通じる接続
孔およびその接続孔内に形成されたプラグが設けられて
いてもよい。
【００７４】上記縮合環を含む網目構造のポリマーから
なる絶縁膜１３は、前記半導体装置の絶縁膜に係わる実
施の形態で説明したものと同様のものである。したがっ
て、上記半導体装置では、絶縁膜１３が縮合環を含む網
目構造の主鎖を有するポリマーからなることから、その
絶縁膜１３は耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以
下の低い誘電率を有する。また、ポリマーは、ナフタレ
ン、アントラセン、ナフタセン、クリセン、ペンタン等
のような多環式化合物を重合したもの、もしくは、前記
（１）式〜（１１）式に示したような置換基を有してい
る多環式化合物を重合したものからなることから、環内
の炭素どうしの結合と比較して結合エネルギーの弱い置
換基が主に解離し、そこを起点として重合反応と架橋反
応とが促進されているので、ポリマーは縮合環を含む網
目構造の主鎖を持つものとなる。すなわち、ポリマー
は、耐熱性の高いはしご型網目構造、もしくは段階はし
ご型網目構造になっている。
なる絶縁膜１３は、前記半導体装置の絶縁膜に係わる実
施の形態で説明したものと同様のものである。したがっ
て、上記半導体装置では、絶縁膜１３が縮合環を含む網
目構造の主鎖を有するポリマーからなることから、その
絶縁膜１３は耐熱性を有し、比誘電率が例えば３．０以
下の低い誘電率を有する。また、ポリマーは、ナフタレ
ン、アントラセン、ナフタセン、クリセン、ペンタン等
のような多環式化合物を重合したもの、もしくは、前記
（１）式〜（１１）式に示したような置換基を有してい
る多環式化合物を重合したものからなることから、環内
の炭素どうしの結合と比較して結合エネルギーの弱い置
換基が主に解離し、そこを起点として重合反応と架橋反
応とが促進されているので、ポリマーは縮合環を含む網
目構造の主鎖を持つものとなる。すなわち、ポリマー
は、耐熱性の高いはしご型網目構造、もしくは段階はし
ご型網目構造になっている。
【００７５】次に、本発明の半導体装置の製造方法に係
わる実施の形態の一例を以下に説明する。
わる実施の形態の一例を以下に説明する。
【００７６】この半導体装置の製造方法は、多環式化合
物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を有
するポリマーを形成する工程を備えている。例えば、図
５の（１）に示すように、既存の製造方法により、半導
体基板４１にＭＯＳトランジスタ４２、ゲート配線（図
示省略）等を形成する。さらに、それらを覆う状態に層
間絶縁膜４３を形成し、その層間絶縁膜４３上に配線４
４を形成する。
物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を有
するポリマーを形成する工程を備えている。例えば、図
５の（１）に示すように、既存の製造方法により、半導
体基板４１にＭＯＳトランジスタ４２、ゲート配線（図
示省略）等を形成する。さらに、それらを覆う状態に層
間絶縁膜４３を形成し、その層間絶縁膜４３上に配線４
４を形成する。
【００７７】そして図５の（２）に示すように、上記配
線２４を覆う状態に酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜
１２を形成する。さらにこの層間絶縁膜１２上に、多環
式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主
鎖を有するポリマーからなる絶縁膜１３を形成する。そ
のポリマーの製造方法は、前記半導体装置の絶縁膜の製
造方法で説明したのと同様である。
線２４を覆う状態に酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜
１２を形成する。さらにこの層間絶縁膜１２上に、多環
式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主
鎖を有するポリマーからなる絶縁膜１３を形成する。そ
のポリマーの製造方法は、前記半導体装置の絶縁膜の製
造方法で説明したのと同様である。
【００７８】上記半導体装置の製造方法では、多環式化
合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を
有するポリマーで絶縁膜１３を形成することから、絶縁
膜１３の構造中の主鎖に、例えばナフチル基、アントラ
セン、ナフタセン、ペンタン等の縮合環が導入されるこ
とになるので、その縮合環によって耐熱性の高いポリマ
ーになる。すなわち、絶縁膜１３を構成するポリマー
は、耐熱性の高いはしご型網目構造もしくは段階はしご
型網目構造に形成される。しかも、比誘電率が例えば
３．０以下の低い誘電率を有する膜に形成される。
合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を
有するポリマーで絶縁膜１３を形成することから、絶縁
膜１３の構造中の主鎖に、例えばナフチル基、アントラ
セン、ナフタセン、ペンタン等の縮合環が導入されるこ
とになるので、その縮合環によって耐熱性の高いポリマ
ーになる。すなわち、絶縁膜１３を構成するポリマー
は、耐熱性の高いはしご型網目構造もしくは段階はしご
型網目構造に形成される。しかも、比誘電率が例えば
３．０以下の低い誘電率を有する膜に形成される。
【００７９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の半導体装
置の絶縁膜によれば、絶縁膜は、縮合環を含む網目構造
の主鎖を有するポリマーからなるので、耐熱性を有し、
比誘電率が３．０以下の低誘電率膜となっている。よっ
て、０．１８μｍのデザインルール以降のデバイスの層
間絶縁膜、配線間絶縁膜等に適用することが可能にな
る。
置の絶縁膜によれば、絶縁膜は、縮合環を含む網目構造
の主鎖を有するポリマーからなるので、耐熱性を有し、
比誘電率が３．０以下の低誘電率膜となっている。よっ
て、０．１８μｍのデザインルール以降のデバイスの層
間絶縁膜、配線間絶縁膜等に適用することが可能にな
る。
【００８０】本発明の絶縁膜の製造方法によれば、多環
式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主
鎖を有するポリマーで絶縁膜を形成するので、膜構造中
の主鎖に縮合環が導入される。そのため、絶縁膜は耐熱
性の高いはしご型網目構造もしくは段階はしご型網目構
造のポリマーに形成することができる。よって、０．１
８μｍのデザインルール以降のデバイスの層間絶縁膜、
配線間絶縁膜等の絶縁膜の製造方法に適用することが可
能になる。また、ポリマーをＣＶＤ法により形成するの
で、塗布法と比較して、成膜に溶媒を必要としないた
め、樹脂の溶解性を考慮することなく樹脂の骨格を選択
することが可能になること、ＣＶＤプロセス条件を選択
することで所望の構造に制御することが可能なこと、架
橋反応等の２次反応を起こすことが不要であることから
添加剤を必要としないため、膜特性が劣化が防止できる
こと、等の利点がある。
式化合物を含む原料を用いて縮合環を含む網目構造の主
鎖を有するポリマーで絶縁膜を形成するので、膜構造中
の主鎖に縮合環が導入される。そのため、絶縁膜は耐熱
性の高いはしご型網目構造もしくは段階はしご型網目構
造のポリマーに形成することができる。よって、０．１
８μｍのデザインルール以降のデバイスの層間絶縁膜、
配線間絶縁膜等の絶縁膜の製造方法に適用することが可
能になる。また、ポリマーをＣＶＤ法により形成するの
で、塗布法と比較して、成膜に溶媒を必要としないた
め、樹脂の溶解性を考慮することなく樹脂の骨格を選択
することが可能になること、ＣＶＤプロセス条件を選択
することで所望の構造に制御することが可能なこと、架
橋反応等の２次反応を起こすことが不要であることから
添加剤を必要としないため、膜特性が劣化が防止できる
こと、等の利点がある。
【００８１】本発明の半導体装置によれば、絶縁膜は縮
合環を含む網目構造の主鎖を有するポリマーで形成され
ているので、耐熱性を有し、比誘電率が３．０以下の低
誘電率膜となっている。よって、０．１８μｍのデザイ
ンルール以降のデバイスの層間絶縁膜、配線間絶縁膜等
に適用することが可能になる。
合環を含む網目構造の主鎖を有するポリマーで形成され
ているので、耐熱性を有し、比誘電率が３．０以下の低
誘電率膜となっている。よって、０．１８μｍのデザイ
ンルール以降のデバイスの層間絶縁膜、配線間絶縁膜等
に適用することが可能になる。
【００８２】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
半導体装置に用いる絶縁膜を多環式化合物を含む原料を
用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を有するポリマーで
形成するので、絶縁膜の構造中の主鎖に縮合環が導入さ
れる。そのため、絶縁膜は耐熱性の高いはしご型網目構
造もしくは段階はしご型網目構造のポリマーに形成する
ことができる。よって、０．１８μｍのデザインルール
以降の半導体装置の製造方法に適用することが可能にな
る。
半導体装置に用いる絶縁膜を多環式化合物を含む原料を
用いて縮合環を含む網目構造の主鎖を有するポリマーで
形成するので、絶縁膜の構造中の主鎖に縮合環が導入さ
れる。そのため、絶縁膜は耐熱性の高いはしご型網目構
造もしくは段階はしご型網目構造のポリマーに形成する
ことができる。よって、０．１８μｍのデザインルール
以降の半導体装置の製造方法に適用することが可能にな
る。
【図１】本発明の半導体装置の絶縁膜に係わる実施の形
態の一例を示す概略構成断面図である。
態の一例を示す概略構成断面図である。
【図２】本発明の絶縁膜の製造方法に係わる第１の実施
の形態を示す製造工程図である。
の形態を示す製造工程図である。
【図３】各実施の形態で用いたＣＶＤ装置の主要部を示
す略構成断面図である。
す略構成断面図である。
【図４】本発明の半導体装置に係わる実施の形態の一例
を示す概略構成断面図である。
を示す概略構成断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施の
形態の一例を示す製造工程図である。
形態の一例を示す製造工程図である。
【図６】はしご型ポリマーの構造および段階はしご型ポ
リマーの構造を説明する構造図である。
リマーの構造を説明する構造図である。
１３…絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｓ
Claims (12)
- 【請求項１】 半導体装置に用いられる絶縁膜であっ
て、前記絶縁膜は縮合環を含む網目構造の主鎖を有する
ポリマーからなることを特徴とする半導体装置の絶縁
膜。 - 【請求項２】 前記ポリマーは少なくとも一つの置換基
を有する多環式化合物を重合したものからなることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置の絶縁膜。 - 【請求項３】 多環式化合物を含む原料を用いて縮合環
を含む網目構造の主鎖を有するポリマーを形成すること
を特徴とする半導体装置の絶縁膜の製造方法。 - 【請求項４】 前記多環式化合物は少なくとも一つの置
換基を有することを特徴とする請求項３記載の半導体装
置の絶縁膜の製造方法。 - 【請求項５】 前記多環式化合物を原料に用いて化学的
気相成長法により前記ポリマーを成膜することを特徴と
する請求項３記載の半導体装置の絶縁膜の製造方法。 - 【請求項６】 前記多環式化合物を原料に用いて化学的
気相成長法により前記ポリマーを成膜することを特徴と
する請求項４記載の半導体装置の絶縁膜の製造方法。 - 【請求項７】 縮合環を含む網目構造の主鎖を有するポ
リマーからなる絶縁膜を備えたことを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項８】 前記ポリマーは少なくとも一つの置換基
を有する多環式化合物を重合したものからなることを特
徴とする請求項７記載の半導体装置。 - 【請求項９】 多環式化合物を含む原料を用いて縮合環
を含む網目構造の主鎖を有するポリマーを形成する工程
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記多環式化合物は少なくとも一つの
置換基を有することを特徴とする請求項９記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記多環式化合物を原料に用いた化学
的気相成長法により前記ポリマーを成膜することを特徴
とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記多環式化合物を原料に用いた化学
的気相成長法により前記ポリマーを成膜することを特徴
とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10368977A JP2000195852A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体装置の絶縁膜とその製造方法、および半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10368977A JP2000195852A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体装置の絶縁膜とその製造方法、および半導体装置とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000195852A true JP2000195852A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18493251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10368977A Abandoned JP2000195852A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体装置の絶縁膜とその製造方法、および半導体装置とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000195852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101420768B1 (ko) * | 2012-10-12 | 2014-07-17 | 한국화학연구원 | 광경화 가능한 안트라센 포함 고내열 폴리벤즈옥사졸 화합물, 이를 포함하는 유기절연체 형성용 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP10368977A patent/JP2000195852A/ja not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101420768B1 (ko) * | 2012-10-12 | 2014-07-17 | 한국화학연구원 | 광경화 가능한 안트라센 포함 고내열 폴리벤즈옥사졸 화합물, 이를 포함하는 유기절연체 형성용 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 |
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