JP2001110899A

JP2001110899A - 配線形成方法

Info

Publication number: JP2001110899A
Application number: JP29234199A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshie; 徹吉江
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】埋込配線形成工程におけるＬｏｗＫ膜の腐食
を防止可能な配線形成方法を提供する。【解決手段】下層配線１０２の材料にポリシリコンを
適用すると，ビアホール形成工程Ｓ５において下層配線
１０２表面でスパッタリングによってビアホール１１０
側壁にＳｉからなる側壁堆積物１１８ａが形成される。
かかる側壁堆積物１１８ａは，レジスト膜除去工程Ｓ６
におけるＯ_２−ＲＩＥ時に酸素イオンにより酸化され
て，ＳｉＯ_２膜となる。ＳｉＯ_２はＷＦ_６の浸食をほと
んど受けない。したがって，埋込配線形成工程Ｓ８にお
いて，側壁堆積物１１８ａは，保護膜１１２とともにＬ
ｏｗＫ膜１０４の腐食を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，多層型半導体装置
における配線形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の大規模集積回路（以下，「ＬＳ
Ｉ」という。）では，素子の高集積化に伴って下層配線
間隔の狭小化が進展しており，また使用される下層配線
もより細くより長くなっている。その結果，現在では，
素子の動作速度が下層配線遅延に律則されるようになっ
ている。以上の事情については，”Ｃ．Ｈ．Ｔｉｎｇ著
「Ｓｔｒａｔｅｇｙｔｏａｃｃｅｌｅｒａｔｅｔ
ｈｅｉｍｐｌｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｌｏｗ
ＫＩＬＤｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎＵＬＳＩｉｎ
ｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ」，Ｐｒｏｃ．ｏｆＭ
ＲＳ’９５”に記載されている。かかる状況において素
子の動作速度を向上させるためには，下層配線遅延を低
減する技術が必要である。

【０００３】従来，下層配線遅延を低減する技術の一つ
として，層間絶縁膜に低誘電率の材料を用いる技術が提
案されている。従来から知られている低誘電率材料に
は，例えば次のようなものがある。（１）化学気相成長（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；以下，「ＣＶＤ」という。）法
で形成したＳｉＯ_２膜（ＳｉＯ_２）にフッ素を添加した
もの（ＳｉＯＦ）。（２）ＣＶＤ法で形成したＳｉＯ_２膜にアルキル基を添
加したもの。なお，かかる材料については，”Ｙ．Ｈｏ
ｍｍａ，ｅｔ．ａｌ．，Ｅｘｔ．Ａｂｓｔ．ｏｆＳＳＤ
Ｍ’９５，ｐｐ．１５４−１５６”に開示されている。（３）”Ｄ．Ｔｏｂｂｅｎ，ｅｔ．ａｌ．，Ｐｒｏｃ．
ｏｆＤＵＭＩＣ’９６”に開示される高分子有機膜。
フッ素添加酸化膜を除く以上例示した低誘電率材料は，
一般に，酸素中または酸素プラズマ中での熱処理に弱い
性質がある。

【０００４】最近では，以上例示した低誘電率膜よりも
更に誘電率が低いＬｏｗ−Ｋ膜が提案されている。ここ
で，Ｌｏｗ−Ｋ膜とは，シルセスキオキサン（Ｓｉｌｓ
ｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ；Ｓｉ_２Ｏ_３）を主材料とする膜
或いはＳｉ−Ｈ基又はＳｉ−ＣＨ_３基を有するシルセス
キオキサンを主材料とする膜をいう。すなわち，Ｌｏｗ
−Ｋ膜は，シルセスキオキサンを骨格に有する酸化シリ
コン膜である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，Ｌｏｗ
−Ｋ膜を現状のシリコンデバイスプロセスに適用する際
には，次のような問題がある。（１）酸素プラズマによるアッシングを行うと，酸素プ
ラズマ中に生成する活性酸素により，Ｌｏｗ−Ｋ膜内部
にまで酸化が進行する可能性がある。（２）ビアホール内に形成される金属（メタル）堆積物
を除去するための有機剥離溶媒によって，Ｌｏｗ−Ｋ膜
中のＳｉ−ＣＨ_３基やＳｉ−Ｈ基が分解される。（３）ＷＦ_６ガスによってエッチングされやすい。

【０００６】現在，ビアホールへの埋込配線の形成に
は，一般に，Ｗ−ＣＶＤによってビアホールをＷ（タン
グステン）で埋め込みエッチバック法によってビアホー
ル部分にのみＷを残す方法が採用される。かかる埋込配
線の形成では，Ｗ−ＣＶＤの際にＬｏｗ−Ｋ膜に露出部
分があると，Ｌｏｗ−Ｋ膜がＣＶＤ−Ｗの形成に使用さ
れるＷＦ_６ガスと激しく反応し腐食される。上述のよう
に，Ｌｏｗ−Ｋ膜はＷＦ _６ガスによってエッチングされ
やすいためである。かかる過程を図１８に示す。

【０００７】図１８（ａ）に示すように，エッチングに
よりビアホール２１０を形成する際，ＴｉＮやＡｌから
なる下層配線２０２にスパッタリングが生じるため，Ｔ
ｉＮやＡｌ等の堆積物２１８がビアホール２１０側壁に
堆積する。その後レジスト膜２０８を酸素プラズマによ
ってアッシングすると，同図（ｂ）に示すように，Ｔｉ
Ｎ／Ａｌの側壁堆積物２１８が存在するために，ビアホ
ール２１０側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜２０４に不均一
な酸化が生じる。結果として，Ｌｏｗ−Ｋ膜２０４の収
縮が起こりビアホール２１０が横に広がる。この様に膜
収縮が起きると，同図（ｃ）に示すように，収縮により
上層の酸化膜２０６に隠れたＬｏｗ−Ｋ膜２０４表面に
は，ＷＦ_６ガスの腐食を防止する保護膜２１２の成膜が
困難となる。したがって，同図（ｄ）に示すように，Ｃ
ＶＤ−Ｗ形成時にＷＦ_６ガスがＬｏｗ−Ｋ膜２０４と直
接触れる結果となり，Ｌｏｗ−Ｋ膜２０４の急激な腐食
が生じる。その結果，ビアホール２１０の幅が広がり，
下層配線２０２同士が短絡する配線短絡の可能性が生じ
る。

【０００８】図１９には，Ｌｏｗ−Ｋ膜の膜構造を示
す。シルセスキオキサンタイプの酸化膜であるＬｏｗ−
Ｋ膜は，篭型（図１９（ａ）），梯子型（図１９
（ｂ）），又はその複合といった立体的な構造をとり，
膜の密度が低いため誘電率が低い。その性質上，膜内部
へのガス，溶液の侵入が容易であり，腐食の進行が非常
に速い。Ｌｏｗ−Ｋ膜の腐食の例としては，例えば酸化
が挙げられる。シルセスキオキサンは，化学式でＳｉ_２
Ｏ_３と示されるように，通常の酸化膜ＳｉＯ_２に対し酸
化度が低く，活性酸素により容易に酸化されＳｉＯ_２に
変わる性質を持つ。

【０００９】図２０には，ＦＴＩＲスペクトルによって
酸素プラズマによる膜の酸化の様子を示す。図２０に示
すデータは，例えば，図２１に示す酸素プラズマ装置２
２０において励起した酸素プラズマによるＬｏｗ−Ｋ膜
の酸化に関するデータである。なお，図２１に示す酸素
プラズマ装置２２０は，ウェハ載置台２３４がフローテ
ィングされており，ウェハから例えば数１０ｃｍ離れた
位置で酸素プラズマを励起し，気流の流れで拡散した活
性酸素によって膜酸化を生じさせる酸素プラズマアッシ
ング装置（ダウンフロウアッシャ）である。

【００１０】従来の配線形成方法において，酸素プラズ
マ装置２２０を用いると，活性酸素は，Ｌｏｗ−Ｋ膜内
部に容易に侵入する。結果，Ｌｏｗ−Ｋ膜内の篭型Ｓｉ
_２Ｏ _３，Ｓｉ−ＣＨ_３基，Ｓｉ−Ｈ基が酸化され，Ｓｉ
Ｏ_２，Ｓｉ−ＯＨ基，Ｈ_２Ｏが生成する。ここで，Ｌｏ
ｗ−Ｋ膜のＳｉＯ_２への変化は膜の収縮を起こし，Ｌｏ
ｗ−Ｋ膜におけるＳｉ−ＯＨ基の生成は膜の吸湿性を高
める。その結果，従来の配線形成方法においては，図１
８に示すように，Ｌｏｗ−Ｋ膜２０４の急激な酸化や腐
食が生じ，上層配線（図示せず。）の形成時に酸化部ま
たは腐食し吸湿した部分が脱ガス（水分放出）し，上層
配線が持ち上げられて断線の原因となる場合がある。

【００１１】本発明は、従来の配線形成方法が有する上
記その他の問題点に鑑みて成されたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】発明者の知見によれば，
上記課題は，例えば下記（１）〜（４）の手法の採用に
よって，解決することができる。

【００１３】（１）レジスト膜除去工程において，レジ
スト膜の除去に酸素プラズマの反応性イオンエッチング
（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ；ＲＩ
Ｅ）を適用する手法：酸素プラズマの反応性イオンエッ
チング（以下，「Ｏ_２−ＲＩＥ」という。）では，ウェ
ハを載置した載置台の電位を制御することにより，生成
した酸素プラズマを電気的にウェハに引きつける構成が
採用される。したがって，酸素プラズマの反応性イオン
エッチングでは，酸素プラズマは，ウェハに向かう方向
に加速しながらウェハ表面に対し垂直に近い角度で照射
される。

【００１４】この様にウェハ表面に略垂直に照射される
酸素プラズマによってレジスト膜が除去されると，ビア
ホール側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜の酸化はビアホール
の側方に拡がりづらい。したがって，本手法によれば，
Ｌｏｗ−Ｋ膜の酸化が進行せず，Ｌｏｗ−Ｋ膜の収縮に
よるビアホールの変形を防止することができる。結果と
して，例えばビアホールに埋込配線を形成する際におい
てＬｏｗ−Ｋ膜の腐食を防止する保護膜をビアホール側
壁に確実に形成可能となる。

【００１５】（２）埋込配線形成前に，ビアホール側壁
に露出するＬｏｗ−Ｋ膜表面にＳｉＯ _２膜またはＳｉＮ
膜を形成しておく手法：図２２には，ＷＦ_６によるＬｏ
ｗ−Ｋ膜のエッチングレートを示す。図２２に示すエッ
チングレートは，ＣＶＤ−Ｗ成膜温度である４３０℃に
おいて，Ｌｏｗ−Ｋ膜をＷＦ_６ガスに１０秒間曝した時
のものである。図２２に示すように，シルセスキオキサ
ンに属するＭＨＳＱ（ＭｅｔｈｙｌＨｙｄｒｏｇｅｎ
Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ），ＭＳＱ（Ｍｅｔｈｙ
ｌＳｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）およびＨＳＱ（Ｈｙ
ｄｒｏｇｅｎＳｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）では，
いずれも膜の腐食が起こっている。一方，通常のＳｉＯ
_２であるプラズマ酸化膜（Ｐ−ＴＥＯＳＳｉＯ_２）で
は全く膜の腐食が起こっていない。以上の結果から分か
るように，Ｌｏｗ−Ｋ膜表面を酸化させてＳｉＯ_２に変
化させたり，Ｌｏｗ−Ｋ膜表面に別途ＳｉＯ_２膜を形成
すれば，Ｌｏｗ−Ｋ膜表面で，ＷＦ_６による腐食の進行
を防止することができる。

【００１６】また，ＳｉＮ膜も，ＳｉＯ_２膜同様，ＷＦ
_６によるエッチングは起こらない。よって，Ｌｏｗ−Ｋ
膜表面を窒化させてＳｉＮに変化させたり，Ｌｏｗ−Ｋ
膜表面に別途ＳｉＮ膜を形成すれば，Ｌｏｗ−Ｋ膜表面
で，ＷＦ_６による腐食の進行を防止することができる。
したがって，本手法のようにビアホール側壁に露出する
Ｌｏｗ−Ｋ膜表面にＳｉＮ膜やＳｉＯ_２膜を形成してお
けば，埋込配線形成工程におけるＬｏｗ−Ｋ膜の腐食を
防ぐことができる。

【００１７】（３）ビアホール形成工程において，ビア
ホール内での金属配線の露出を防止する手法：図１８に
示す従来の配線形成方法におけるＬｏｗ−Ｋ膜２０４の
腐食は，ビアホールエッチング時に側壁に堆積した堆積
物２１８に大きく関係していると考えられる。すなわ
ち，ビアホール側壁に金属の堆積物２１８が存在する
と，Ｌｏｗ−Ｋ膜２０４の完全酸化が起こらないため
に，Ｌｏｗ−Ｋ膜２０４の収縮が起こり，膜腐食に至る
と考えられる。このことは，シリコン基板上にビアホー
ルを形成した場合には側壁堆積物がＳｉ又はＳｉＯ_２で
あるために，Ｌｏｗ−Ｋ膜の腐食は起こらないというこ
とからも理解される。そこで，本手法のようにビアホー
ル形成工程においてビアホール内での金属配線の露出を
防ぎ，ビアホール側壁における金属堆積物の形成を防止
すれば，図１８に示すようなＬｏｗ−Ｋ膜の腐食を防ぐ
ことができる。

【００１８】（４）レジスト膜除去工程前に，ビアホー
ル側壁の金属からなる側壁堆積物を除去しておく手法：
本手法によれば，上記（３）の手法と同様に，ビアホー
ル側壁における金属堆積物の形成を防止することができ
る。したがって，本手法を適用すると，Ｌｏｗ−Ｋ膜の
腐食を防ぐことができる。

【００１９】そこで，以上の観点に基づく本発明では，
多層型半導体装置における配線形成方法において，以下
の構成が採用される。

【００２０】まず，請求項１に記載の発明では，基板上
にポリシリコンからなる下層配線のパターンを形成する
下層配線形成工程と，基板上に下層配線を被覆するＬｏ
ｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜の形成
工程と，層間絶縁膜上に下層配線の対応位置で開口する
パターンを有するレジスト膜を形成するレジスト膜形成
工程と，レジスト膜をエッチングマスクとして層間絶縁
膜に下層配線と導通をとるためのビアホールを形成する
ビアホール形成工程と，ビアホール形成工程後に行われ
酸素プラズマの反応性イオンエッチングによってレジス
ト膜を除去するレジスト膜除去工程と，レジスト膜除去
工程後に行われビアホールに埋込電極を形成する埋込電
極形成工程と，を含む構成が採用される。

【００２１】請求項２に記載の発明では，基板上に金属
からなる下層配線と下層配線上に積層されるアモルファ
スシリコンからなるキャップ膜とを形成する下層配線形
成工程と，基板上に下層配線およびキャップ膜を被覆す
るＬｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜
の形成工程と，層間絶縁膜上に下層配線の対応位置で開
口するパターンを有するレジスト膜を形成するレジスト
膜形成工程と，レジスト膜をエッチングマスクとして層
間絶縁膜に下層配線と導通をとるためのビアホールを形
成するビアホール形成工程と，ビアホール形成工程後に
行われ酸素プラズマの反応性イオンエッチングによって
レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と，レジスト
膜除去工程後に行われビアホールに埋込配線を形成する
埋込配線形成工程と，を含む構成が採用される。

【００２２】請求項３に記載の発明では，シリコン基板
上にシリコン基板表面を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含む層
間絶縁膜を形成する層間絶縁膜の形成工程と，層間絶縁
膜上に開口パターンを有するレジスト膜を形成するレジ
スト膜形成工程と，レジスト膜をエッチングマスクとし
て層間絶縁膜にシリコン基板と導通をとるためのビアホ
ールを形成するビアホール形成工程と，ビアホール形成
工程後に行われ酸素プラズマの反応性イオンエッチング
によってレジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と，
レジスト膜除去工程後に行われビアホールに埋込配線を
形成する埋込配線形成工程と，を含む構成が採用され
る。なお，開口パターンは，シリコン基板に形成された
導電領域の対応位置において開口する。

【００２３】請求項４に記載の発明では，基板上に金属
からなる下層配線を形成する下層配線形成工程と，基板
上に下層配線を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜
を形成する層間絶縁膜の形成工程と，層間絶縁膜上に下
層配線の対応位置で開口するパターンを有するレジスト
膜を形成するレジスト膜形成工程と，レジスト膜をエッ
チングマスクとして層間絶縁膜に下層配線と導通をとる
ためのビアホールを形成するビアホール形成工程と，ビ
アホール形成工程後に行われ酸素プラズマの反応性イオ
ンエッチングによってレジスト膜を除去するレジスト膜
除去工程と，レジスト膜除去工程後に行われビアホール
に埋込配線を形成する埋込配線形成工程と，を含み，ビ
アホール形成工程ではビアホールの底面に配線表面が露
出する前にエッチングを止めることにより配線上に層間
絶縁膜の残留膜を残し，当該残留膜は反応性イオンエッ
チングによって除去する構成が採用される。

【００２４】請求項５に記載の発明は，基板上に金属か
らなる下層配線と下層配線上に積層される窒化ケイ素か
らなるストッパ膜とを形成する下層配線形成工程と，基
板上に下層配線およびストッパ膜を被覆するＬｏｗ−Ｋ
膜を含む層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜の形成工程
と，層間絶縁膜上に下層配線の対応位置で開口するパタ
ーンを有するレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程
と，レジスト膜をエッチングマスクとしストッパ膜にお
いて進行が止まるエッチングによって層間絶縁膜に下層
配線と導通をとるためのビアホールを形成するビアホー
ル形成工程と，ビアホール形成工程後に行われビアホー
ル内のストッパ膜を除去してビアホール内に下層配線を
露出させるストッパ膜除去工程と，ビアホール形成工程
後に行われ酸素プラズマの反応性イオンエッチングによ
ってレジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と，スト
ッパ膜除去工程及びレジスト膜形成工程の後に行われビ
アホールに埋込配線を形成する埋込配線形成工程と，を
含む構成が採用される。

【００２５】請求項６に記載の発明では，基板上に下層
配線のパターンを形成する下層配線形成工程と，基板上
に下層配線を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を形成するＬｏｗ−
Ｋ膜形成工程と，Ｌｏｗ−Ｋ膜上に下層配線の対応位置
で開口するパターンを有するレジスト膜を形成するレジ
スト膜形成工程と，レジスト膜をエッチングマスクとし
てＬｏｗ−Ｋ膜に下層配線と導通をとるためのビアホー
ルを形成するビアホール形成工程と，ビアホール形成工
程後酸素プラズマの反応性イオンエッチングによってレ
ジスト膜を除去するとともに当該レジスト膜除去後に露
出するＬｏｗ−Ｋ膜表面を酸化させるレジスト膜除去工
程と，レジスト膜除去工程後に行われビアホールに埋込
配線を形成する埋込配線形成工程と，を含む構成が採用
される。

【００２６】請求項７に記載の発明では，基板上に下層
配線のパターンを形成する下層配線形成工程と，基板上
に下層配線を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を
形成する層間絶縁膜の形成工程と，層間絶縁膜上に下層
配線の対応位置で開口するパターンを有するレジスト膜
を形成するレジスト膜形成工程と，レジスト膜をエッチ
ングマスクとして層間絶縁膜に下層配線と導通をとるた
めのビアホールを形成するビアホール形成工程と，ビア
ホール形成工程後準高圧雰囲気における酸素プラズマの
反応性イオンエッチングによってレジスト膜を除去する
とともにビアホール側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜を表面
的に緻密化させるレジスト膜除去工程と，レジスト膜除
去工程後に行われビアホールに埋込配線を形成する埋込
配線形成工程と，を含む構成が採用される。

【００２７】請求項８に記載の発明では，基板上に下層
配線のパターンを形成する下層配線形成工程と，基板上
に下層配線を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を
形成する層間絶縁膜の形成工程と，層間絶縁膜上に下層
配線の対応位置で開口するパターンを有するレジスト膜
を形成するレジスト膜形成工程と，レジスト膜をエッチ
ングマスクとして層間絶縁膜に下層配線と導通をとるた
めのビアホールを形成するビアホール形成工程と，準高
圧雰囲気における酸素プラズマの反応性イオンエッチン
グによってビアホール側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜を表
面的に緻密化させる緻密化工程と，緻密化工程後酸素プ
ラズマを利用してレジスト膜を除去するレジスト膜除去
工程と，レジスト膜除去工程後に行われビアホールに埋
込配線を形成する埋込配線形成工程と，を含む構成が採
用される。

【００２８】ここで，レジスト膜除去工程では，請求項
９に記載の発明のように，酸素プラズマアッシングによ
ってレジスト膜を除去する構成を採用することができ
る。また，請求項１０に記載の発明のように，下層配線
は金属からなり，さらにビアホール形成工程後緻密化工
程前に行われ有機溶媒によってビアホール側壁に堆積す
る下層配線の金属堆積物を除去する金属堆積物除去工程
を含む，構成を採用することができる。

【００２９】請求項１１に記載の発明では，基板上に金
属からなる下層配線のパターンを形成する下層配線形成
工程と，基板上に下層配線を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含
む層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜の形成工程と，層間
絶縁膜上に下層配線の対応位置で開口するパターンを有
するレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と，レジ
スト膜をエッチングマスクとして層間絶縁膜に下層配線
と導通をとるためのビアホールを形成するビアホール形
成工程と，ビアホール形成工程後に行われ酸素プラズマ
の反応性イオンエッチングによってレジスト膜を除去す
るレジスト膜除去工程と，レジスト膜除去工程後に行わ
れ有機溶媒によってビアホール側壁に堆積する下層配線
の金属堆積物を除去する金属堆積物除去工程と，金属堆
積物除去工程後に行われ準高圧雰囲気における酸素プラ
ズマの反応性イオンエッチングによってビアホール側壁
に露出するＬｏｗ−Ｋ膜を表面的に緻密化させる緻密化
工程と，緻密化工程後に行われビアホールに埋込配線を
形成する埋込配線形成工程と，を含む構成が採用され
る。

【００３０】さらに，請求項１２に記載の発明では，さ
らにビアホール形成工程後レジスト膜除去工程前に行わ
れビアホール側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜を表面的に窒
化する窒化工程を含む構成が採用される。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好適なの実施の形
態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３２】まず，本発明の実施の形態について具体的
に説明する前に，本発明を適用可能な配線形成方法の基
本的な流れについて，図１および図２を参照しながら説
明する。なお，図１および図２は，本発明を適用可能な
配線形成方法の概略的な流れを説明するための工程説明
図である。後述する各実施の形態にかかる配線形成方法
は，図１および図２に示す配線形成方法において，一部
の工程に工夫を加えたり，一部の工程を追加・削除等し
たものである。

【００３３】図１および図２に示す配線形成方法では，
下層配線形成工程Ｓ１とＬｏｗ−Ｋ膜形成工程Ｓ２と酸
化膜形成工程Ｓ３とレジスト膜形成工程Ｓ４とビアホー
ル形成工程Ｓ５とレジスト膜除去工程Ｓ６と保護膜形成
工程Ｓ７と埋込配線形成工程Ｓ８と上層配線形成工程Ｓ
９とが順次実施される。

【００３４】（下層配線形成工程Ｓ１）図１に示すよう
に，下層配線形成工程Ｓ１では，基板１００表面に下層
配線１０２のパターンを形成する。かかる下層配線１０
２の形成は，まず基板１００表面全体に下層配線１０２
の材料膜を成膜し，次に該材料膜をエッチングによりパ
ターニングすることによって，行うことができる。

【００３５】（Ｌｏｗ−Ｋ膜形成工程Ｓ２，酸化膜形成
工程Ｓ３）Ｌｏｗ−Ｋ膜形成工程Ｓ２では，基板１００
表面全体に下層配線１０２を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜１０
４を成膜する。かかるＬｏｗ−Ｋ膜１０４の成膜は，例
えばスピンコーティング法などの所定の塗布法によっ
て，行うことができる。酸化膜形成工程Ｓ３では，Ｌｏ
ｗ−Ｋ膜１０４表面全体に酸化膜１０６を成膜する。酸
化膜１０６は例えばプラズマ酸化膜であり，その成膜は
例えばプラズマＣＶＤ法などの所定の成膜法によって行
うことができる。図１および図２に示す配線形成方法で
は，かかるＬｏｗ−Ｋ膜形成工程Ｓ２と酸化膜形成工程
Ｓ３とによって，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４と酸化膜１０６と
からなる層間絶縁膜が基板１００上に形成される。すな
わち，Ｌｏｗ−Ｋ膜形成工程Ｓ２および酸化膜形成工程
Ｓ３は，層間絶縁膜形成工程に相当する。

【００３６】（レジスト膜形成工程Ｓ４）レジスト膜形
成工程Ｓ４では，酸化膜１０６表面に，下層配線１０２
の直上部において開口するパターンを有するレジスト膜
１０８を形成する。（ビアホール形成工程Ｓ５）ビアホール形成工程Ｓ５で
は，レジスト膜１０８をエッチングマスクとして使用す
るエッチングにより下層配線１０２表面が内部に露出す
るビアホール１１０を形成する。かかるビアホール形成
工程Ｓ５では，形成されたビアホール１１０側壁にＬｏ
ｗ−Ｋ膜１０４が露出する。また，ビアホール形成工程
Ｓ５では，ビアホール１１０底部で生じるスパッタリン
グにより，例えば下層配線１０２の材料からなる側壁堆
積物（図示せず。）がビアホール１１０側壁に形成され
る。

【００３７】（レジスト膜除去工程Ｓ６）図２に示すよ
うに，レジスト膜除去工程Ｓ６では，ウェハ１上からレ
ジスト膜１０８を除去する。かかるレジスト膜除去工程
Ｓ６では，酸素プラズマを利用してレジスト膜１０８の
除去が行われる。（保護膜形成工程Ｓ７）保護膜形成工程Ｓ７では，ビア
ホール１１０側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜１０４表面に
保護膜１１２を成膜する。ここで，保護膜１１２は，例
えばＴｉＮから形成することができる。

【００３８】（埋込配線形成工程Ｓ８）埋込配線形成工
程Ｓ８では，ビアホール１１０底部で下層配線１０２と
接触接続する埋込配線１１４を形成する。埋込配線１１
４は，例えばＷ−ＣＶＤおよびエッチバックによる平坦
化を介して，例えばＷ（タングステン）から形成するこ
とができる。（上層配線形成工程Ｓ９）上層配線形成工程Ｓ９では，
ウェハ１表面に，ビアホール１１０の開口部で埋込配線
１１４と接触接続する上層配線１１６を形成する。

【００３９】（第１の実施の形態）次に，図１および図
２と図３〜図５を参照しながら，第１の実施の形態につ
いて説明する。なお，図３は，本実施の形態におけるビ
アホール形成工程Ｓ５についての説明図である。また，
図４は，本実施の形態におけるレジスト膜除去工程Ｓ６
に適用可能な処理装置１２０の構成説明図である。図５
は，本実施の形態におけるレジスト膜除去工程Ｓ６につ
いての説明図である。

【００４０】本実施の形態にかかる配線形成方法は，図
１および図２にかかる配線形成方法において，下層配線
形成工程Ｓ１とレジスト膜除去工程Ｓ６とに工夫を加え
たものである。

【００４１】まず，本実施の形態にかかる配線形成方法
では，図１に示す下層配線形成工程Ｓ１において，下層
配線１０２の材料にポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉｌｉ
ｃｏｎ）を適用する。かかる構成を有する本実施の形態
の配線形成方法では，図３に示すように，ビアホール形
成工程Ｓ５において，ポリシリコンからなる下層配線１
０２表面でスパッタリングが生じるため，形成されたビ
アホール１１０側壁には，Ｓｉの側壁堆積物１１８ａが
形成される。

【００４２】かかる側壁堆積物１１８ａは，図２に示す
レジスト膜除去工程Ｓ６におけるＯ _２−ＲＩＥ時（後
述）に，酸素イオンにより酸化されて，ＳｉＯ_２膜とな
る。先に図２２を用いて説明したように，ＳｉＯ_２はＷ
Ｆ_６の浸食をほとんど受けない。したがって，埋込配線
形成工程Ｓ８において，側壁堆積物１１８ａは，保護膜
１１２とともにＬｏｗ−Ｋ膜１０４の腐食を防ぐ。

【００４３】また，本実施の形態にかかる配線形成方法
では，図２に示すレジスト膜除去工程Ｓ６において，レ
ジスト膜１０８の除去にＯ_２−ＲＩＥが適用される。こ
こで，図３および図４を参照しながら本実施の形態にか
かるレジスト膜除去工程Ｓ６について詳細に説明する。

【００４４】図４に示すように，本実施の形態にかかる
レジスト膜除去工程Ｓ６では，処理装置１２０の処理室
１２４内に，ガス注入管１２２を介してＯ_２ガスが導入
される。レジスト膜除去工程Ｓ６では，高周波電源１２
６で生成された高周波電圧が対向電極１２８に印加され
る。したがって，処理室１２４内に導入されたＯ_２ガス
は，対向電極１２８が形成する高周波電界によってプラ
ズマ化される。結果として，プラズマ励起領域１３０に
おいて，酸素プラズマが発生する。

【００４５】レジスト膜除去工程Ｓ６では，例えば載置
台１３４を接地することにより，載置台１３４の電位が
所定の電位に固定される。したがって，発生した酸素プ
ラズマ（Ｏ_２プラズマ）は，載置台１３４に引きつけら
れて載置台１３４上に載置されたウェハ１表面に対し略
垂直に照射される。結果として，酸素プラズマ中の酸素
イオン（Ｏ^＋）とレジスト膜１０８との反応が生じ，ウ
ェハ１表面からレジスト膜１０８が除去される（図２の
Ｓ６参照）。

【００４６】図５に示すように，本実施の形態にかかる
レジスト膜除去工程Ｓ６では，酸素プラズマに含まれる
酸素イオン（Ｏ^＋）が，ウェハ１表面に略垂直な運動エ
ネルギを持ってレジスト膜１０８に衝突する。したがっ
て，ビアホール１１０側壁の酸化は，表面的にしか生じ
ず，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４内部にまでは進行しない。結果
として，ビアホール１１０側壁に下層配線１０２の材料
が不均一に堆積していたとしても，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４
の膜収縮という問題は生じづらい。

【００４７】再び図３に示すように，処理後のガスや余
分なガス等は，排気部１３６から処理室１２４外部に排
出される。

【００４８】以上説明したレジスト膜除去工程Ｓ６にお
けるＯ_２−ＲＩＥは，例えば以下の処理条件で実施する
ことができる。プロセス圧力：６０ｍＴｏｒｒ酸素流量：３０ｃｃｍ高周波電力：１ｋＷ（６インチウェハの処理時）ウェハ温度：１００℃

【００４９】以上説明したように，本実施の形態にかか
る配線形成方法では，下層配線１０２にポリシリコンを
用いる結果，ビアホール形成工程Ｓ５においてＳｉの側
壁堆積物１１８ａが生成される。かかる側壁堆積物１１
８ａは，レジスト膜除去工程Ｓ６において酸化されＳｉ
Ｏ_２膜となり，埋込配線形成工程Ｓ８において保護膜１
１２とともにＬｏｗ−Ｋ膜１０４の保護膜として働く。
したがって，本実施の形態によれば，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０
４の腐食の確率が低減し，工程の信頼性が向上する。な
お，かかる効果は，シリコン基板上にＬｏｗ−Ｋ膜を積
層し当該Ｌｏｗ−Ｋ膜にシリコン基板の導電領域表面を
露出させるビアホールを形成する場合にも得ることがで
きる。

【００５０】さらに，本実施の形態にかかるレジスト膜
除去工程Ｓ６では，ウェハ１表面に対し略垂直の運動エ
ネルギを持つ酸素イオンがウェハ１に照射される。した
がって，ウェハ１表面のレジスト膜１０８のみが除去さ
れ，酸化膜１０６下に隠れたＬｏｗ−Ｋ膜１０４には酸
素プラズマによる酸化が生じづらい。よって，本実施の
形態にかかる配線形成方法では，レジスト膜除去工程Ｓ
６において酸化によるＬｏｗ−Ｋ膜１０４の収縮が生じ
づらく，保護膜形成工程Ｓ７においてビアホール１１０
側壁に確実に保護膜１１２を形成することができる。結
果として，本実施の形態によれば，埋込配線形成工程Ｓ
８において，ＷＦ_６によるＬｏｗ−Ｋ膜１０４の腐食を
防ぐことができる。

【００５１】さらにまた，本実施の形態にかかる配線形
成方法では，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の酸化が生じづらい為
に，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４が疎水性に保たれる。結果とし
て，上層配線形成工程Ｓ９におけるＬｏｗ−Ｋ膜１０４
の脱ガスが少なく，上層配線１１６の断線が防止され
る。

【００５２】（第２の実施の形態）次に，図１および図
２と図６を参照しながら第２の実施の形態について説明
する。本実施の形態にかかる配線形成方法は，上記図１
および図２に示す配線形成方法において，下層配線形成
工程Ｓ１に工夫を加えたものである。

【００５３】本実施の形態にかかる下層配線形成工程で
は，下層配線１０２上にアモルファスシリコン（以下，
「ａ−Ｓｉ」という。）からなるキャップ膜１０２ａを
形成する（図６参照）。本実施の形態にかかる下層配線
形成工程Ｓ１は，具体的には，次のように実施すること
ができる。

【００５４】すなわち，まず，基板１００表面全体に下
層配線１０２の材料，例えばＡｌやＴｉＮ等を成膜す
る。次に，該材料膜の表面全体に，キャップ膜１０２ａ
の材料であるａ−Ｓｉを成膜する。ａ−Ｓｉ膜の成膜
は，例えばスパッタリングによって行うことができる。
次に，下層配線１０２の材料膜とａ−Ｓｉ膜とをエッチ
ングによりパターニングする。結果として，下層配線１
０２と下層配線１０２上に積層されたキャップ膜１０２
ａとから成る積層体が形成される。

【００５５】かかる構成を有する本実施の形態の配線形
成方法では，図６に示すように，ビアホール形成工程Ｓ
５において，ビアホール１１０側壁にＳｉの側壁堆積物
１１８ｂが形成される。かかる側壁堆積物１１８ｂは，
ビアホール１１０の開口時に，キャップ膜１０２ａ表面
で生じるスパッタリングによって形成される。

【００５６】側壁堆積物１１８ｂは，レジスト膜除去工
程Ｓ６におけるＯ_２−ＲＩＥ時に，酸素イオンにより酸
化されてＳｉＯ_２となる。上述のように，ＳｉＯ_２は，
ＷＦ _６の浸食をほとんど受けない。したがって，側壁堆
積物１１８ｂは，埋込配線形成工程Ｓ８において，保護
膜１１２とともに，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の腐食を防止す
る。

【００５７】以上説明したように，本実施の形態にかか
る配線形成方法では，保護膜１１２と側壁堆積物１１８
ｂとがＬｏｗ−Ｋ膜１０４の２重の保護膜として働く。
したがって，本実施の形態によれば，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０
４の腐食の確率が低減し，工程の信頼性が向上する。

【００５８】さらに，本実施の形態によれば，下層配線
１０２が例えばＡｌ配線やＴｉＮ配線等の金属配線であ
る場合でも，ビアホール１１０側壁へのＴｉＮやＡｌの
堆積を防ぐことができる。すなわち，本実施の形態によ
れば，金属配線上でＬｏｗ−Ｋ膜の適用が可能となる。
本実施の形態は，かかる点で，シリコン基板またはポリ
シリコン上のＬｏｗ−Ｋ膜以外には適用が難しい上記第
１の実施の形態と異なる。

【００５９】（第３の実施の形態）次に，図１および図
２と図７を参照しながら第３の実施の形態について説明
する。本実施の形態にかかる配線形成方法は，図１およ
び図２に示す配線形成方法において，ビアホール形成工
程Ｓ５に工夫を加えたものである。

【００６０】本実施の形態にかかる配線形成方法におい
て，ビアホール形成工程Ｓ５では，図７に示すように，
下層配線１０２表面が露出する前に，ビアホール１１０
の開口エッチングを止める。かかるビアホール形成工程
Ｓ５では，ビアホール１１０底部のＬｏｗ−Ｋ膜１０４
表面に生じるスパッタリングによって，ＳｉＯ_２からな
る側壁堆積物１１８ｃが形成される。さらに，本実施の
形態にかかる配線形成方法では，レジスト膜除去工程Ｓ
６におけるＯ_２−ＲＩＥのスパッタリングを利用して，
残留膜１０４ａすなわちビアホール１１０の底部に残し
たＬｏｗ−Ｋ膜１０４を除去する。

【００６１】以上説明した本実施の形態にかかる配線形
成方法では，上記第２の実施の形態のキャップ膜１０２
ａ（図６参照）のようなビアホール形成工程Ｓ５におけ
る下層配線１０２表面の露出防止膜を，下層配線１０２
上に別途積層する必要がない。したがって，本実施の形
態によれば，上記第２の実施の形態と同様の効果を得な
がら，上記第２の実施の形態と比べて工程数の減少また
は工程の簡素化を図ることができる。

【００６２】さらに，本実施の形態では，レジスト膜除
去工程Ｓ６におけるスパッタリングによって，残留膜１
０４ａを除去する。したがって，レジスト膜除去工程Ｓ
６では，ビアホール形成工程Ｓ５で十分に酸化が進んだ
ＳｉＯ_２すなわち側壁堆積物１１８ｃが側壁に堆積し，
その後に露出する下層配線１０２の材料は，ＳｉＯ_２の
側壁堆積物１１８ｃ上に堆積することとなる。したがっ
て，本実施の形態によれば，上記第２の実施の形態や第
３の実施の形態と同様，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４がＳｉＯ_２
の側壁堆積物と保護膜１１２との２層に保護されること
となり，プロセスの信頼性が向上する。

【００６３】（第４の実施の形態）次に，図１および図
２と図８および図９を参照しながら第４の実施の形態に
ついて説明する。本実施の形態にかかる配線形成方法
は，図１および図２に示す配線形成方法において，下層
配線形成工程Ｓ１に工夫を加え，さらにレジスト膜除去
工程Ｓ６と埋込配線形成工程Ｓ８との間にストッパ膜除
去工程を追加したものである。

【００６４】本実施の形態にかかる配線形成方法では，
下層配線形成工程Ｓ１において，下層配線１０２上にＳ
ｉＮ（窒化ケイ素）からなるストッパ膜１０２ｂを形成
する（図８参照）。かかる下層配線形成工程Ｓ１は，具
体的には次のように実施することができる。すなわち，
まず，基板１００表面全体に下層配線１０２の材料，例
えばＡｌやＴｉＮ等を成膜する。次に，該材料膜の表面
全体に，ストッパ膜１０２ｂの材料であるＳｉＮを成膜
する。ＳｉＮ膜の成膜は，例えばプラズマＣＶＤ法によ
って行うことができる。次に，下層配線１０２の材料膜
とＳｉＮ膜とをエッチングによりパターニングする。結
果として，下層配線１０２と下層配線１０２上に積層さ
れたストッパ膜１０２ｂとから成る積層体が形成され
る。なお，かかるビアホール形成工程Ｓ５では，ストッ
パ膜１０２ｂ表面で生じるスパッタリングによって，Ｓ
ｉＮからなる側壁堆積物１１８ｄが形成される。

【００６５】ＳｉＮは，ＳｉＯ_２やＬｏｗ−Ｋ膜１０４
とは，エッチングメカニズムが違う。したがって，本実
施の形態にかかる配線形成方法では，図８に示すよう
に，ビアホール形成工程Ｓ５において，ビアホール１１
０の開口エッチングが自動的にストッパ膜１０２ｂ表面
で停止する。

【００６６】図９に示すように，本実施の形態にかかる
ストッパ膜除去工程では，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４およびＳ
ｉＯ_２がエッチングされにくいガス種でＳｉＮのストッ
パ膜１０２ｂを除去する。なお，ストッパ膜除去工程
は，レジスト膜除去工程Ｓ６後埋込電極形成工程Ｓ８前
であれば，保護膜形成工程Ｓ７の前後いずれで行っても
構わない。

【００６７】以上説明した本実施の形態にかかる配線形
成方法では，ビアホールエッチング時にエッチングが自
動的に終点するため，エッチング工程の管理が容易であ
る。また，ストッパ膜１０２ｂは，レジスト除去時のＯ
_２−ＲＩＥにおいて一部酸化されながらスパッタリング
されて，ビアホール１１０側壁にスパッタＳｉＮとして
堆積する。すなわち，ビアホール１１０側壁には，側壁
堆積物１１８ｄが形成される。したがって，本実施の形
態によれば，上記第１の実施の形態〜第３の実施の形態
と同様，２重の保護膜による側壁保護効果も期待でき
る。

【００６８】（第５の実施の形態）次に，主として，図
１および図２と図１０を参照しながら第５の実施の形態
について説明する。本実施の形態にかかる配線形成方法
は，実質的に，図１および図２に示す配線形成方法から
酸化膜形成工程Ｓ３を削除したものである。したがっ
て，本実施の形態にかかる配線形成方法では，Ｌｏｗ−
Ｋ膜１０４の上層に酸化膜１０６を形成していない状態
で，ビアホール形成工程Ｓ５が行われる。

【００６９】さらに，本実施の形態にかかる配線形成方
法では，図１０に示すように，レジスト膜除去工程Ｓ６
もＬｏｗ−Ｋ膜１０４の上層に酸化膜１０６が形成され
ていない状態で行われる。かかるレジスト膜除去工程Ｓ
６では，レジスト膜１０８の除去後にＬｏｗ−Ｋ膜１０
４表面が直接酸素プラズマに曝されるため，Ｌｏｗ−Ｋ
膜１０４表面の酸化と同時にＬｏｗ−Ｋ膜１０４表面の
緻密化が起こる。結果として，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４表面
に緻密層１０４ｂ（例えば５０ｎｍ程度）が形成され
る。かかる緻密層１０４ｂは，埋込配線形成工程Ｓ８に
おいてＬｏｗ−Ｋ膜１０４の保護膜として働く。

【００７０】以上説明したように，本実施の形態にかか
る配線形成方法では，酸化膜１０６を形成しないため
に，工程数が減少する。また，本実施の形態にかかる配
線形成方法によれば，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４単体で層間絶
縁膜が形成できるため配線容量を低減することができ
る。

【００７１】なお，本実施の形態にかかる配線形成方法
は，上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態の何れか
にかかる手法と組み合わせることにより，ビアホール形
成工程Ｓ５でビアホール１１０底面に金属材料を露出さ
せない構成とすることが好適できる。この様な構成を採
用すれば，ビアホール形成工程Ｓ５においてビアホール
１１０の側壁はスパッタＳｉＯ_２やスパッタＳｉＮ等が
形成される。これらはＷ−ＣＶＤ時のＷＦ_６に対しＬｏ
ｗ−Ｋ膜１０４の保護膜として働く。以上のように，本
実施の形態にかかる配線形成方法は，上記第１の実施の
形態〜第４の実施の形態の何れかにかかる手法と組み合
わせることにより，工程の信頼性を向上させることがで
きる。なお，図１１には，本実施の形態にかかる配線形
成方法を上記第２の実施の形態にかかる手法と組み合わ
せた場合におけるビアホール形成工程の様子を示す。

【００７２】（第６の実施の形態）次に，主として，図
１および図２と図１２を参照しながら第６の実施の形態
について説明する。本実施の形態にかかる配線形成方法
は，図１および図２に示す配線形成方法において，レジ
スト膜除去工程Ｓ６に工夫を加えたものである。

【００７３】図１２に示すように，本実施の形態にかか
る配線形成方法では，レジスト膜除去工程Ｓ６におい
て，プロセス圧力を準高圧に制御してＯ_２−ＲＩＥを行
う。かかるレジスト膜除去工程Ｓ６では，レジスト膜１
０８の除去とともに，ビアホール１１０側壁に露出する
Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４表面を酸化させることができる。

【００７４】ここで，準高圧とは，酸素イオンの相互衝
突により酸素イオンがウェハ１表面に対し若干斜めに入
射し，ビアホール１１０側壁を酸素イオンで照射するこ
とができる程度の圧力をいう。したがって，例えば処理
室圧力が１００ｍＴｏｒｒ〜１００００ｍＴｏｒｒの状
態は，準高圧雰囲気に属する。なお，本実施の形態にか
かるレジスト膜除去工程Ｓ６では，処理室内圧力を例え
ば１０００ｍＴｏｒｒ程度に設定することが好適であ
る。

【００７５】この様にＯ_２−ＲＩＥのプロセス圧力を高
めに制御すると，酸素イオン同士が散乱するようにな
り，酸素イオンがウェハ１に対し垂直ばかりでなく斜め
にも入射する。結果として，ビアホール１１０側壁に露
出するＬｏｗ−Ｋ膜１０４表面に酸素イオンが照射され
ることになり，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４側壁に，緻密化した
ＳｉＯ_２層，すなわち緻密層１０４ｃ（例えば厚さ５０
ｎｍ程度）が形成される。

【００７６】なお，本実施の形態にかかるレジスト膜除
去工程Ｓ６では，準高圧のＯ_２−ＲＩＥを用いることに
より，酸素プラズマをウェハ１表面に対し垂直に近い角
度で入射させることができる。したがって，Ｌｏｗ−Ｋ
膜１０４の緻密化は表面的にしか生じない。結果とし
て，本実施の形態にかかる配線形成方法では，Ｌｏｗ−
Ｋ膜１０４には，保護膜１１２の段差被覆性を悪化させ
ない程度の膜収縮（例えば１０ｎｍ程度の膜収縮）しか
起こらない。

【００７７】以上説明した本実施の形態にかかる配線形
成方法では，埋込配線形成工程Ｓ８において緻密層１０
４ｃがＬｏｗ−Ｋ膜１０４の保護膜として作用する。し
たがって，本実施の形態によれば，プロセスの信頼性が
向上する。さらに，本実施の形態にかかる緻密層１０４
ｃは，ＷＦ_６による浸食からＬｏｗ−Ｋ膜１０４を保護
するのに十分な膜厚を有する。したがって，本実施の形
態によれば，ビアホール１１０開口時のスパッタリング
を利用してＳｉＯ_２膜を形成する上記第１の実施の形態
や第２の実施の形態と比べ，ＷＦ_６耐性が格段に向上す
る。特に，微細なビアホールを形成する場合には，保護
膜１１２に相当するバリアＴｉＮの被覆性が低下しＷＦ
_６がＬｏｗ−Ｋ膜に侵入する可能性が高くなるため，本
実施の形態を適用することが非常に有効である。

【００７８】なお，本実施の形態にかかる配線形成方法
は，上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態の何れか
にかかる手法と組み合わせることにより，ビアホール形
成工程Ｓ５においてビアホール１１０底面に金属材料を
露出させない構成とすることができる。この様な構成を
採用すれば，ビアホール形成工程Ｓ５において金属が露
出しない対策が施されるため，バイアホール１１０の側
壁に，金属堆積物が無く均一な緻密層１０４ｃを形成す
ることができる。結果として，Ｗ−ＣＶＤ時におけるＬ
ｏｗ−Ｋ膜１０４の腐食確率が低減する。なお，図１３
には，本実施の形態にかかる配線形成方法を上記第２の
実施の形態にかかる手法と組み合わせた場合におけるビ
アホール形成工程の様子を示す。

【００７９】（第７の実施の形態）次に，主として，図
１および図２と図１４を参照しながら第７の実施の形態
について説明する。本実施の形態にかかる配線形成方法
は，図１および図２に示す配線形成方法において，ビア
ホール形成工程Ｓ５後レジスト膜除去工程Ｓ６前に図１
４に示す緻密化工程を追加したものである。

【００８０】図１４に示すように，本実施の形態にかか
る緻密化工程では，プロセス圧力を準高圧に制御してＯ
_２−ＲＩＥを行うことにより，ビアホール１１０側壁に
露出するＬｏｗ−Ｋ膜１０４表面を酸化させる。この様
にＯ_２−ＲＩＥのプロセス圧力を高めに制御すると，酸
素イオン同士が散乱するようになり，酸素イオンがウェ
ハ１に対し垂直ばかりでなく斜めにも入射する。結果と
して，ビアホール１１０側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜１
０４表面に酸素イオンが照射されることになり，当該Ｌ
ｏｗ−Ｋ膜１０４表面に緻密層１０４ｄが形成される。

【００８１】なお，本実施の形態にかかる緻密化工程で
は，準高圧のＯ_２−ＲＩＥを用いることにより，酸素プ
ラズマが，ウェハ１表面に対し垂直に近い角度で入射す
る。したがって，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の緻密化は表面的
にしか生じない。結果として，本実施の形態にかかる配
線形成方法では，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４には，保護膜１１
２の段差被覆性を悪化させない程度の膜収縮（例えば１
０ｎｍ程度の膜収縮）しか起こらない。

【００８２】本実施の形態にかかる配線形成方法におい
て，レジスト膜除去工程Ｓ６では，図２１に示す酸素プ
ラズマ装置２２０（ダウンフローアッシャ）を用いる酸
素プラズマアッシングによりレジスト膜１０８を除去す
ることができる。本実施の形態にかかる配線形成方法で
は，図１４に示す緻密化工程において緻密層１０４ｄが
形成されている。したがって，緻密層１０４ｄが形成さ
れたＬｏｗ−Ｋ膜１０４は，図２１に示す酸素プラズマ
装置２２０によるプロセスの如く，活性酸素が拡散して
くるようなプロセスを用いても活性酸素による酸化を受
けない。

【００８３】以上説明した本実施の形態にかかる配線形
成方法では，埋込配線形成工程Ｓ８において緻密層１０
４ｄがＬｏｗ−Ｋ膜１０４の保護膜として作用する。し
たがって，本実施の形態によれば，プロセスの信頼性が
向上する。さらに，本実施の形態にかかる配線形成方法
では，レジスト膜除去工程Ｓ６においてレジスト膜１０
８の除去が図２１に示す酸素プラズマ装置２２０によっ
て行われる。図２１に示す酸素プラズマ装置２２０は，
従来よりレジスト除去時に広く用いられたものである。
したがって，本実施の形態にかかる配線形成方法は，新
規設備を必要としないという利点を有する。また，図２
１に示す酸素プラズマ装置２２０は，レジスト除去能力
が高いため，工程時間の短縮が図ることができる。

【００８４】さらに，本実施の形態にかかる緻密層１０
４ｄは，ＷＦ_６による浸食からＬｏｗ−Ｋ膜１０４を保
護するのに十分な膜厚を有する。したがって，本実施の
形態によれば，ビアホール１１０開口時のスパッタリン
グを利用してＳｉＯ_２膜を形成する上記第１の実施の形
態や第２の実施の形態と比べ，ＷＦ_６耐性が格段に向上
する。特に，微細なビアホールを形成する場合には，バ
リアＴｉＮの被覆性が低下しＷＦ_６がＬｏｗ−Ｋ膜に侵
入する可能性が高くなるため，本実施の形態を適用する
ことが非常に有効である。

【００８５】なお，本実施の形態にかかる配線形成方法
は，上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態の何れか
にかかる手法と組み合わせることにより，ビアホール形
成工程Ｓ５においてビアホール１１０底面に金属材料を
露出させない構成とすることができる。この様な構成を
採用すれば，ビアホール形成工程Ｓ５において金属が露
出しない対策が施されるため，バイアホール１１０の側
壁に，金属堆積物が無く均一な緻密層１０４ｄを形成す
ることができる。結果として，Ｗ−ＣＶＤ時におけるＬ
ｏｗ−Ｋ膜１０４の腐食確率が低減する。なお，図１５
には，本実施の形態にかかる配線形成方法を上記第２の
実施の形態にかかる手法と組み合わせた場合におけるビ
アホール形成工程の様子を示す。

【００８６】（第８の実施の形態）次に，第８の実施の
形態について説明する。本実施の形態にかかる配線形成
方法は，上記第７の実施の形態にかかる配線形成方法に
おいてビアホール形成工程Ｓ５と緻密化工程（図１４参
照）との間に，金属堆積物除去工程を含めたものと，略
同一の構成を有する。すなわち，本実施の形態にかかる
配線形成方法は，図１および図２に示す配線形成方法に
おいて，ビアホール形成工程Ｓ５後レジスト膜除去工程
Ｓ６前に金属堆積物除去工程と緻密化工程（図１４参
照）とを追加したものである。

【００８７】上述のように，下層配線１０２を例えばＴ
ｉＮやＡｌ等の金属から形成する場合には，ビアホール
形成工程Ｓ５において，ビアホール１１０側壁に金属堆
積物が形成される。本実施の形態にかかる金属堆積物除
去工程では，ビアホール１１０側壁に堆積した該金属堆
積物を有機溶媒によって除去する。ここで，有機溶媒と
しては，例えばアミン基を有する酸性の溶媒であってＬ
ｏｗ−Ｋ膜１０４中のＳｉ−Ｈ基やＳｉＣＨ基を分解し
ない有機溶媒を選択することが好適である。

【００８８】本実施の形態にかかる配線形成方法では，
緻密化工程（図１４参照）において，準高圧のＯ_２−Ｒ
ＩＥでビアホール１１０側壁にＳｉＯ_２層が形成され
る。本実施の形態にかかる配線形成方法では，レジスト
膜除去工程Ｓ６において，図２１に示す酸素プラズマ装
置２２０によりレジスト膜１０８を除去する。

【００８９】以上説明した本実施の形態によれば，ビア
ホール１１０側壁の金属堆積物を有機アミン系の溶液で
除去する。したがって，本実施の形態によれば，金属堆
積物の形成を防止するための工程を増加したり或いは特
にプロセスの精度を高める必要が無いため，より簡便な
Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の側壁酸化処理が可能となる。

【００９０】（第９の実施の形態）次に，第９の実施の
形態について説明する。本実施の形態にかかる配線形成
方法は，図１およびレジスト膜除去工程Ｓ６後と保護膜
形成工程Ｓ７前に金属堆積物除去工程と緻密化工程（図
１４参照）とを追加したものである。ここで，緻密化工
程と金属堆積物除去工程とは，この順に実施される。

【００９１】本実施の形態にかかる配線形成方法では，
ビアホール形成工程Ｓ５の後，レジスト膜除去工程Ｓ６
においてＯ_２−ＲＩＥによりレジスト除去を行い，その
後，有機アミン系剥離液処理によりビアホール１１０側
壁の金属堆積物を除去し，その後，準高圧雰囲気でのＯ
_２−ＲＩＥによりビアホール１１０側壁に露出するＬｏ
ｗ−Ｋ膜１０４表面に緻密層を形成する。

【００９２】以上説明した本実施の形態にかかる配線形
成方法では，有機剥離液処理する前にレジスト膜を除去
する。したがって，本実施の形態によれば，上記第９の
実施の形態と比較して，有機剥離液の寿命を大幅に向上
することができる。

【００９３】（第１０の実施の形態）次に，図１および
図２と図１６を参照しながら，第１０の実施の形態につ
いて説明する。本実施の形態にかかる配線形成方法は，
図１および図２に示す配線形成方法において，レジスト
膜除去工程Ｓ６後保護膜形成工程Ｓ７前に窒化工程を追
加したものである。

【００９４】本実施の形態にかかる窒化工程では，図１
６に示すように，ＮＨ_３プラズマまたはＮ_２プラズマに
よりウェハ１を処理し，ビアホール１１０側壁に露出し
たＬｏｗ−Ｋ膜１０４表面を窒化して，Ｌｏｗ−Ｋ膜１
０４表面にＳｉＮ膜１０４ｅを形成する。なお，本実施
の形態にかかる窒化工程において，プラズマによるウェ
ハ１の処理には，例えば，窒素プラズマアッシング，或
いは準高圧雰囲気のＮ _２−ＲＩＥやＮＨ_３−ＲＩＥ等を
適用することができる。

【００９５】Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４表面を窒化させると，
Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４表面にＷＦ_６耐性があるＳｉＮ膜が
形成される。したがって，本実施の形態のように，Ｌｏ
ｗ−Ｋ膜１０４表面を窒化しＳｉＮ膜１０４ｅを形成す
れば，埋込配線形成工程Ｓ８におけるＷ−ＣＶＤ時に，
Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の腐食を防止する効果が大きくな
る。また，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の窒化には，側壁の酸化
のような膜の収縮する可能性が無い。したがって，本実
施の形態にかかる配線形成方法では，ビアホールの形状
に窒化工程の影響が出ず，保護膜形成工程Ｓ７において
保護膜１１２の確実な形成が可能となる。

【００９６】なお，本実施の形態にかかる配線形成方法
では，例えば上記第１の実施の形態〜第４の実施の形
態，第８の実施の形態または第９の実施の形態の手法を
用いて，レジスト膜除去工程Ｓ６時に，ビアホール１１
０側壁に金属堆積物がない状態を形成しておくことが好
適である。ビアホール１１０側壁に金属堆積物が無い状
況で窒化工程においてＮＨ_３プラズマ処理またはＮ_２プ
ラズマ処理を行なうと，効果的にＬｏｗ−Ｋ膜１０４表
面にＳｉＮ膜１０４ｅを形成することができるためであ
る。

【００９７】（第１１の実施の形態）次に，図１および
図２と図１７を参照しながら，第１１の実施の形態につ
いて説明する。本実施の形態にかかる配線形成方法は，
上記第６の実施の形態にかかる手法と上記第１０の実施
の形態にかかる手法とを組み合わせものと実質的に同一
である。すなわち，本実施の形態にかかる配線形成方法
は，図１および図２に示す配線形成方法において，レジ
スト膜除去工程Ｓ６に工夫を加えるとともに，レジスト
膜除去工程Ｓ６後保護膜形成工程Ｓ７前に窒化工程を追
加したものである。

【００９８】本実施の形態にかかるレジスト膜除去工程
では，プロセス圧力を準高圧に制御してＯ_２−ＲＩＥを
行うことにより，レジスト膜１０８の除去とともに，ビ
アホール１１０側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜１０４表面
を酸化させる（図１２参照）。この様にＯ_２−ＲＩＥの
プロセス圧力を高めに制御すると，上述のように，酸素
イオン同士が散乱するようになり，酸素イオンがウェハ
１に対し垂直ばかりでなく斜めにも入射する。結果とし
て，ビアホール１１０側壁に露出するＬｏｗ−Ｋ膜１０
４表面に酸素イオンが照射されることになり，Ｌｏｗ−
Ｋ膜１０４側壁に緻密層１０４ｆが形成される。

【００９９】なお，本実施の形態にかかるレジスト膜除
去工程では，準高圧のＯ_２−ＲＩＥを用いることによ
り，酸素プラズマがウェハ１表面に対し垂直に近い角度
で入射される。したがって，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の緻密
化は表面的にしか生じない。結果として，本実施の形態
にかかる配線形成方法では，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４には，
保護膜１１２の段差被覆性を悪化させない程度の膜収縮
（例えば１０ｎｍ程度の膜収縮）しか起こらない。

【０１００】さらに，本実施の形態にかかる窒化工程で
は，図１７に示すように，ＮＨ_３プラズマまたはＮ_２プ
ラズマによりウェハ１を処理する。かかるプラズマ処理
により，ビアホール１１０側壁に露出したＬｏｗ−Ｋ膜
１０４表面には，ＳｉＮ膜１０４ｇと緻密層１０４ｆと
からなる２重の保護層が形成される。

【０１０１】上述のように，Ｌｏｗ−Ｋ膜１０４の窒化
には，側壁の酸化のような膜の収縮する可能性が無い。
したがって，本実施の形態にかかる配線形成方法では，
ビアホールの形状に窒化工程の影響が出ず，保護膜形成
工程Ｓ７において保護膜１１２の確実な形成が可能とな
る。さらに，本実施の形態にかかる配線形成方法では，
保護膜１１２の裏にＳｉＮ／ＳｉＯ_２の２重保護膜が形
成される。したがって，本実施の形態によれば，ＷＦ_６
ガスに対するバリア膜がＴｉＮ／ＳｉＮ／ＳｉＯ_２から
なる３重のバリア膜の形成が可能となり，信頼性が向上
する。

【０１０２】なお，本実施の形態にかかる配線形成方法
では，例えば上記第１の実施の形態〜第４の実施の形
態，第８の実施の形態または第９の実施の形態の手法を
用いて，レジスト膜除去工程Ｓ６時に，ビアホール１１
０側壁に金属堆積物がない状態を形成しておくことが好
適である。ビアホール１１０側壁に金属堆積物が無い状
況で窒化工程においてＮＨ_３プラズマ処理またはＮ_２プ
ラズマ処理を行なうと，効果的にＬｏｗ−Ｋ膜１０４表
面に緻密層１０４ｆおよびＳｉＮ膜１０４ｇを形成する
ことができるためである。

【０１０３】以上，本発明にかかる好適な実施の形態に
ついて説明したが，本発明はかかる構成に限定されな
い。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術
思想の範囲内において，各種の修正例および変更例を想
定し得るものであり，それら修正例および変更例につい
ても本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
例えば，上記各の実施の形態にかかる手法を任意に組み
合わせて適用した配線形成方法に対しても，本発明は適
用することができる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明によれば，レジスト膜除去工程に
おいてレジスト膜の除去にＯ_２−ＲＩＥを用いる手法，
埋込配線形成前にＬｏｗ−Ｋ膜表面にＳｉＯ_２膜または
ＳｉＮ膜を形成しておく手法，ビアホール形成工程にお
いてビアホール内での金属配線の露出を防止する手法，
またはレジスト膜除去工程前にビアホール側壁の金属か
らなる側壁堆積物を除去しておく手法，或いはそれらを
組み合わせた手法を用いることによって，埋込配線形成
工程におけるＬｏｗ−Ｋ膜の腐食を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な配線形成方法の概略的な流
れについての工程説明図である。

【図２】図１に示す配線形成方法についての他の工程説
明図である。

【図３】第１の実施の形態にかかるビアホール形成工程
についての説明図である。

【図４】第１の実施の形態にかかるレジスト膜除去工程
に適用可能な処理装置についての概略的な構成説明図で
ある。

【図５】第１の実施の形態にかかるレジスト除去工程に
ついての説明図である。

【図６】第２の実施の形態にかかるビアホール形成工程
についての説明図である。

【図７】第３の実施の形態にかかるビアホール形成工程
についての説明図である。

【図８】第４の実施の形態にかかるビアホール形成工程
についての説明図である。

【図９】第４の実施の形態にかかるストッパ膜除去工程
についての説明図である。

【図１０】第５の実施の形態にかかるレジスト膜除去工
程についての説明図である。

【図１１】第２の実施の形態にかかる手法と組み合わせ
た場合の第５の実施の形態にかかるレジスト膜除去工程
についての説明図である。

【図１２】第６の実施の形態にかかるレジスト膜除去工
程についての説明図である。

【図１３】第２の実施の形態にかかる手法と組み合わせ
た場合の第６の実施の形態にかかるレジスト膜除去工程
についての説明図である。

【図１４】第７の実施の形態にかかる緻密化工程につい
ての説明図である。

【図１５】第２の実施の形態にかかる手法と組み合わせ
た場合の第７の実施の形態にかかる緻密化工程について
の説明図である。

【図１６】第１０の実施の形態にかかる窒化工程につい
ての説明図である。

【図１７】第１１の実施の形態にかかる窒化工程につい
ての説明図である。

【図１８】従来の配線形成方法の問題点についての説明
図である。

【図１９】Ｌｏｗ−Ｋ膜の膜構造についての模式図であ
る。

【図２０】酸素プラズマによる膜酸化の様子を示すＦＴ
ＩＲスペクトル図である。

【図２１】本発明に適用可能なプラズマアッシング装置
についての概略的な構成説明図である。

【図２２】シルセスキオキサン系の膜及びＳｉＯ_２膜に
ついてＷＦ_６によるエッチングレートを示すグラフ図で
ある。

【符号の説明】

１ウェハ１００基板１０２下層配線１０４Ｌｏｗ−Ｋ膜１０８レジスト膜１１０ビアホール１１２保護膜１１４埋込配線１２０処理装置１０２ａキャップ膜１０２ｂストッパ膜１０４ａ残留膜１０４ｂ，１０４ｃ緻密層１０４ｅＳｉＮ膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F004 AA08 AA11 CA02 DA26 DB09 DB10 DB26 EA13 EA14 EA19 EA26 EA27 EB01 EB02 EB03 5F033 JJ19 KK04 KK05 KK08 KK33 NN05 NN07 PP06 QQ07 QQ09 QQ10 QQ13 QQ15 QQ21 QQ25 QQ26 QQ31 QQ37 RR04 RR21 SS15 SS21 TT04 TT07 XX18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：基板上にポリシリコンからなる下層配線のパ
ターンを形成する，下層配線形成工程と；前記基板上に
前記下層配線を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜
を形成する，層間絶縁膜の形成工程と；前記層間絶縁膜
上に前記下層配線の対応位置で開口するパターンを有す
るレジスト膜を形成する，レジスト膜形成工程と；前記
レジスト膜をエッチングマスクとして，前記層間絶縁膜
に前記下層配線と導通をとるためのビアホールを形成す
る，ビアホール形成工程と；前記ビアホール形成工程後
に行われ，酸素プラズマの反応性イオンエッチングによ
って前記レジスト膜を除去する，レジスト膜除去工程
と；前記レジスト膜除去工程後に行われ，前記ビアホー
ルに埋込電極を形成する，埋込電極形成工程と；を含む
ことを特徴とする，配線形成方法。
【請求項２】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：基板上に，金属からなる下層配線と前記下層
配線上に積層されるアモルファスシリコンからなるキャ
ップ膜とを形成する，下層配線形成工程と；前記基板上
に前記下層配線および前記キャップ膜を被覆するＬｏｗ
−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を形成する，層間絶縁膜の形成
工程と；前記層間絶縁膜上に前記下層配線の対応位置で
開口するパターンを有するレジスト膜を形成する，レジ
スト膜形成工程と；前記レジスト膜をエッチングマスク
として，前記層間絶縁膜に前記下層配線と導通をとるた
めのビアホールを形成する，ビアホール形成工程と；前
記ビアホール形成工程後に行われ，酸素プラズマの反応
性イオンエッチングによって前記レジスト膜を除去す
る，レジスト膜除去工程と；前記レジスト膜除去工程後
に行われ，前記ビアホールに埋込配線を形成する，埋込
配線形成工程と；を含むことを特徴とする，配線形成方
法。
【請求項３】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：シリコン基板上に前記シリコン基板表面を被
覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を形成する，層間
絶縁膜の形成工程と；前記層間絶縁膜上に開口パターン
を有するレジスト膜を形成する，レジスト膜形成工程
と；前記レジスト膜をエッチングマスクとして，前記層
間絶縁膜に前記シリコン基板と導通をとるためのビアホ
ールを形成する，ビアホール形成工程と；前記ビアホー
ル形成工程後に行われ，酸素プラズマの反応性イオンエ
ッチングによって前記レジスト膜を除去する，レジスト
膜除去工程と；前記レジスト膜除去工程後に行われ，前
記ビアホールに埋込配線を形成する，埋込配線形成工程
と；を含むことを特徴とする，配線形成方法。
【請求項４】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：基板上に，金属からなる下層配線を形成す
る，下層配線形成工程と；前記基板上に前記下層配線を
被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を形成する，層
間絶縁膜の形成工程と；前記層間絶縁膜上に前記下層配
線の対応位置で開口するパターンを有するレジスト膜を
形成する，レジスト膜形成工程と；前記レジスト膜をエ
ッチングマスクとして，前記層間絶縁膜に前記下層配線
と導通をとるためのビアホールを形成する，ビアホール
形成工程と；前記ビアホール形成工程後に行われ，酸素
プラズマの反応性イオンエッチングによって前記レジス
ト膜を除去する，レジスト膜除去工程と；前記レジスト
膜除去工程後に行われ，前記ビアホールに埋込配線を形
成する，埋込配線形成工程と；を含み；前記ビアホール
形成工程では，前記ビアホールの底面に前記配線表面が
露出する前にエッチングを止めることにより，前記配線
上に前記層間絶縁膜の残留膜を残し；当該残留膜は，前
記反応性イオンエッチングによって除去する；ことを特
徴とする，配線形成方法。
【請求項５】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：基板上に，金属からなる下層配線と前記下層
配線上に積層される窒化ケイ素からなるストッパ膜とを
形成する，下層配線形成工程と；前記基板上に前記下層
配線および前記ストッパ膜を被覆するＬｏｗ−Ｋ膜を含
む層間絶縁膜を形成する，層間絶縁膜の形成工程と；前
記層間絶縁膜上に前記下層配線の対応位置で開口するパ
ターンを有するレジスト膜を形成する，レジスト膜形成
工程と；前記レジスト膜をエッチングマスクとし前記ス
トッパ膜において進行が止まるエッチングによって，前
記層間絶縁膜に前記下層配線と導通をとるためのビアホ
ールを形成する，ビアホール形成工程と；前記ビアホー
ル形成工程後に行われ，前記ビアホール内の前記ストッ
パ膜を除去して前記ビアホール内に前記下層配線を露出
させる，ストッパ膜除去工程と；前記ビアホール形成工
程後に行われ，酸素プラズマの反応性イオンエッチング
によって前記レジスト膜を除去する，レジスト膜除去工
程と；前記ストッパ膜除去工程及び前記レジスト膜形成
工程の後に行われ，前記ビアホールに埋込配線を形成す
る，埋込配線形成工程と；を含むことを特徴とする，配
線形成方法。
【請求項６】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：基板上に下層配線のパターンを形成する，下
層配線形成工程と；前記基板上に前記下層配線を被覆す
る前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を形成する，Ｌｏｗ−Ｋ膜形成工程
と；前記Ｌｏｗ−Ｋ膜上に前記下層配線の対応位置で開
口するパターンを有するレジスト膜を形成する，レジス
ト膜形成工程と；前記レジスト膜をエッチングマスクと
して，前記Ｌｏｗ−Ｋ膜に前記下層配線と導通をとるた
めのビアホールを形成する，ビアホール形成工程と；前
記ビアホール形成工程後，酸素プラズマの反応性イオン
エッチングによって，前記レジスト膜を除去するととも
に当該レジスト膜除去後に露出する前記Ｌｏｗ−Ｋ膜表
面を酸化させる，レジスト膜除去工程と；前記レジスト
膜除去工程後に行われ，前記ビアホールに埋込配線を形
成する，埋込配線形成工程と；を含むことを特徴とす
る，配線形成方法。
【請求項７】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：基板上に下層配線のパターンを形成する，下
層配線形成工程と；前記基板上に前記下層配線を被覆す
る前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を形成する，層間
絶縁膜の形成工程と；前記層間絶縁膜上に前記下層配線
の対応位置で開口するパターンを有するレジスト膜を形
成する，レジスト膜形成工程と；前記レジスト膜をエッ
チングマスクとして，前記層間絶縁膜に前記下層配線と
導通をとるためのビアホールを形成する，ビアホール形
成工程と；前記ビアホール形成工程後，準高圧雰囲気に
おける酸素プラズマの反応性イオンエッチングによっ
て，前記レジスト膜を除去するとともに前記ビアホール
側壁に露出する前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を表面的に緻密化させ
る，レジスト膜除去工程と；前記レジスト膜除去工程後
に行われ，前記ビアホールに埋込配線を形成する，埋込
配線形成工程と；を含むことを特徴とする，配線形成方
法。
【請求項８】多層型半導体装置における配線形成方法
であって：基板上に下層配線のパターンを形成する，下
層配線形成工程と；前記基板上に前記下層配線を被覆す
る前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を形成する，層間
絶縁膜の形成工程と；前記層間絶縁膜上に前記下層配線
の対応位置で開口するパターンを有するレジスト膜を形
成する，レジスト膜形成工程と；前記レジスト膜をエッ
チングマスクとして，前記層間絶縁膜に前記下層配線と
導通をとるためのビアホールを形成する，ビアホール形
成工程と；準高圧雰囲気における酸素プラズマの反応性
イオンエッチングによって，前記ビアホール側壁に露出
する前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を表面的に緻密化させる緻密化工
程と；前記緻密化工程後，酸素プラズマを利用して前記
レジスト膜を除去する，レジスト膜除去工程と；前記レ
ジスト膜除去工程後に行われ，前記ビアホールに埋込配
線を形成する，埋込配線形成工程と；を含むことを特徴
とする，配線形成方法。
【請求項９】前記レジスト膜除去工程では，酸素プラ
ズマアッシングによって前記レジスト膜を除去すること
を特徴とする，請求項８に記載の配線形成方法。
【請求項１０】前記下層配線は，金属からなり；さら
に，前記ビアホール形成工程後前記緻密化工程前に行わ
れ，有機溶媒によって，前記ビアホール側壁に堆積する
前記下層配線の金属堆積物を除去する，金属堆積物除去
工程を含む；ことを特徴とする，請求項８または９に記
載の配線形成方法。
【請求項１１】多層型半導体装置における配線形成方
法であって：基板上に金属からなる下層配線のパターン
を形成する，下層配線形成工程と；前記基板上に前記下
層配線を被覆する前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を含む層間絶縁膜を
形成する，層間絶縁膜の形成工程と；前記層間絶縁膜上
に前記下層配線の対応位置で開口するパターンを有する
レジスト膜を形成する，レジスト膜形成工程と；前記レ
ジスト膜をエッチングマスクとして，前記層間絶縁膜に
前記下層配線と導通をとるためのビアホールを形成す
る，ビアホール形成工程と；前記ビアホール形成工程後
に行われ，酸素プラズマの反応性イオンエッチングによ
って前記レジスト膜を除去する，レジスト膜除去工程
と；前記レジスト膜除去工程後に行われ，有機溶媒によ
って，前記ビアホール側壁に堆積する前記下層配線の金
属堆積物を除去する，金属堆積物除去工程と；前記金属
堆積物除去工程後に行われ，準高圧雰囲気における酸素
プラズマの反応性イオンエッチングによって，前記ビア
ホール側壁に露出する前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を表面的に緻密
化させる緻密化工程と；前記緻密化工程後に行われ，前
記ビアホールに埋込配線を形成する埋込配線形成工程
と；を含むことを特徴とする，配線形成方法。
【請求項１２】さらに，前記ビアホール形成工程後前
記レジスト膜除去工程前に行われ，前記ビアホール側壁
に露出する前記Ｌｏｗ−Ｋ膜を表面的に窒化する，窒化
工程を含むことを特徴とする，請求項１，２，３，４，
５，６，７，８，９，１０または１１のいずれかに記載
の配線形成方法。