JP2001326224A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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Yoshimi Shiotani
喜美 塩谷
Koichi Ohira
浩一 大平
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線を被覆して低誘電率を有する層間絶縁膜
を形成し、かつ層間絶縁膜にビアホール等を形成したと
きに、配線の酸化やエッチングを防止することができ、
かつ層間絶縁膜を挟む配線間のリーク電流を小さくす
る。 【解決手段】 配線23が露出している被成膜基板21
上に層間絶縁膜25を形成する半導体装置の製造方法に
おいて、シリコン(Si)、酸素(O)、炭素(C)及
び水素(H)を含むシリコン化合物を成膜ガスとしてプ
ラズマ化し、反応させて、配線23と層間絶縁膜25の
間に、Si,O,C,Hを含有するブロック絶縁膜24
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、より詳しくは、配線を被覆して低誘
電率を有する層間絶縁膜を形成し、その層間絶縁膜にビ
アホール或いはコンタクトホールを形成する半導体装置
及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置の高集積度
化、高密度化とともに、データ転送速度の高速化が要求
されている。このため、RCディレイの小さい低誘電率
膜が用いられている。例えば、比誘電率3.5〜3.8
のSiOF膜や比誘電率3.0〜3.1の多孔質SiO
2膜などである。
【0003】一方、配線材料に関して、従来のアルミニ
ウム(Al)から電気抵抗の低い銅(Cu)配線に変わ
りつつある。銅配線上に低誘電率を有する絶縁膜(以
下、低誘電率膜と称する。)を形成し、その後低誘電率
膜にビアホールを形成するが、その際、下地の銅配線の
酸化やエッチングを防止するために、銅配線を保護する
ブロック絶縁膜が必要となる。従来、そのブロック絶縁
膜としてシリコン窒化膜(以下、SiN膜と称する。)
を用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SiN
膜は比誘電率が凡そ7程度と高いという問題がある。そ
こで、層間絶縁膜としてプラズマCVD法により形成し
たSiC膜を用いることが考えられているが、この膜は
比誘電率が5程度と比較的低いが、リーク電流が大き
く、この層間絶縁膜を挟む配線間でリーク電流が生じる
という問題がある。
【0005】また、ブロック絶縁膜は、下地の銅配線中
の銅が層間絶縁膜に拡散するのを防ぐ機能を有している
のが好ましい。本発明は、上記の従来例の問題点に鑑み
て創作されたものであり、配線を被覆して低誘電率を有
する層間絶縁膜を形成し、かつ層間絶縁膜にビアホール
やコンタクトホールを形成したときに、配線の酸化やエ
ッチングを防止することができ、かつ配線の成分が層間
絶縁膜に拡散するのを防ぐことができ、そして層間絶縁
膜を挟む配線間のリーク電流を小さくすることができる
半導体装置及びその製造方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、半導体装置の製造方法に係
り、配線が露出している被成膜基板上に層間絶縁膜を形
成する半導体装置の製造方法において、シリコン(S
i)、酸素(O)、炭素(C)及び水素(H)を含むシ
リコン化合物を成膜ガスとしてプラズマ化し、反応させ
て、前記配線と前記層間絶縁膜の間に、前記Si,O,
C,Hを含有するブロック絶縁膜を形成することを特徴
とし、請求項2記載の発明は、請求項1記載の半導体装
置の製造方法に係り、前記シリコン化合物は、アルキル
基及びアルコキシル基のうち少なくとも何れか一を含む
ことを特徴とし、請求項3記載の発明は、請求項1又は
2記載の半導体装置の製造方法に係り、前記成膜ガス
は、前記シリコン化合物に不活性ガス、水素ガス、及び
CxHyガスのうち少なくとも何れか一を加えたもので
あることを特徴とし、請求項4記載の発明は、請求項1
乃至3の何れか一に記載の半導体装置の製造方法に係
り、前記Si,O,C,Hを含有するブロック絶縁膜を
形成する前に、前記配線を被覆してCxHyを成膜ガス
としてプラズマ化し、反応させ、前記C,Hを含有する
副ブロック絶縁膜を形成することを特徴とし、請求項5
記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一に記載の半導
体装置の製造方法に係り、前記Si,O,C,Hを含有
するブロック絶縁膜を形成する前に、前記配線を被覆し
てSi,Cを含有する副ブロック絶縁膜を形成すること
を特徴とし、請求項6記載の発明は、請求項5記載の半
導体装置の製造方法に係り、前記Si,Cを含有する副
ブロック絶縁膜を、モノメチルシラン(SiH3(CH3))、
ジメチルシラン(SiH2(CH3)2)、トリメチルシラン(Si
H(CH3)3)及びテトラメチルシラン(Si(CH3)4)のうち
何れか一を成膜ガスとしてプラズマ化し、反応させるこ
とにより形成することを特徴とし、請求項7記載の発明
は、請求項5記載の半導体装置の製造方法に係り、前記
Si,Cを含有する副ブロック絶縁膜を、SixHyガ
スとCxHyガスを含む成膜ガスをプラズマ化して反応
させることにより形成することを特徴とし、請求項8記
載の発明は、請求項1乃至7の何れか一に記載の半導体
装置の製造方法に係り、前記被成膜基板を保持する第1
の電極と該第1の電極に対向する第2の電極とを用いる
とともに、前記第1の電極に低い周波数の大きい電力を
印加し、かつ前記第2の電極に高い周波数の小さい電力
を印加して前記成膜ガスをプラズマ化し、反応させるこ
とにより、前記ブロック絶縁膜又は前記副ブロック絶縁
膜を形成することを特徴とし、請求項9記載の発明は、
請求項1に記載の半導体装置の製造方法に係り、前記シ
リコン化合物としてシロキサン結合を有する化合物を用
いることを特徴とし、請求項10記載の発明は、請求項
9に記載の半導体装置の製造方法に係り、前記成膜ガス
に更にCH4を添加することを特徴とし、請求項11記
載の発明は、請求項9又は請求項10に記載の半導体装
置の製造方法に係り、前記被成膜基板を保持する第1の
電極と該第1の電極に対向する第2の電極とを用い、前
記第1の電極又は前記第2の電極に交流電力を印加する
ことにより前記プラズマ化を行い、前記第1の電極と前
記第2の電極との間隔を25mm以下にすることを特徴
とし、請求項12記載の発明は、請求項9又は請求項1
0に記載の半導体装置の製造方法に係り、前記第1の電
極又は前記第2の電極に交流電力を印加することにより
前記プラズマ化を行い、2/π(W/cm2)以上の電力
を前記交流電力により前記被成膜基板に印加することを
特徴とし、請求項13記載の発明は、請求項9乃至12
の何れか一に記載の半導体装置の製造方法に係り、前記
シロキサン結合を有する化合物は、HMDS((CH33
Si-O-Si(CH3)3)、OMCTS((Si(CH324)、T
MCTS(SiH(CH3))4O 4)のうちのいずれか一であ
ることを特徴とし、請求項14記載の発明は、請求項9
乃至13の何れか一に記載の半導体装置の製造方法に係
り、前記成膜ガスに更に不活性ガスを添加したことを特
徴とし、請求項15記載の発明は、請求項1乃至14の
何れか一に記載の半導体装置の製造方法に係り、前記層
間絶縁膜は、多孔質シリコン含有絶縁膜であることを特
徴とし、請求項16記載の発明は、請求項1乃至15の
何れか一に記載の半導体装置の製造方法に係り、前記配
線は、銅(Cu)から成ることを特徴とし、請求項17
記載の発明は、半導体装置に係り、請求項1乃至16の
何れか一の半導体装置の製造方法により、前記被成膜基
板上に前記ブロック絶縁膜が形成されたことを特徴とし
ている。
【0007】以下に、上記本発明の構成により奏される
作用を説明する。この発明である、配線上に層間絶縁膜
を形成する半導体装置の製造方法において、シリコン
(Si)、酸素(O)、炭素(C)及び水素(H)だけ
を含むシリコン化合物をプラズマ化して反応させ、配線
と層間絶縁膜の間にSi,O,C,Hを含有するブロッ
ク絶縁膜を形成している。
【0008】シリコン(Si)、酸素(O)、炭素
(C)及び水素(H)を含むシリコン化合物を成膜ガス
として用い、酸化剤を用いていないので、ブロック絶縁
膜を形成するときに、下部配線、例えば銅配線が酸化す
るのを防止することができる。また、層間絶縁膜を形成
するときには下部配線、例えば銅配線はすでにブロック
絶縁膜により被覆されているので、酸化剤を用いても、
下部配線が酸化するのを防止することができる。
【0009】ところで、低誘電率を有する層間絶縁膜は
一般に多孔質であり、外部から水分等が層間絶縁膜を通
して下部配線まで侵入し易いが、下部配線と低誘電率を
有する層間絶縁膜との間にブロック絶縁膜を形成した場
合、外部から水分等が層間絶縁膜を通して侵入してきて
もブロック絶縁膜によって阻止され、下部配線まで到達
しない。これにより、下部配線の腐食を防止することが
できる。また、ブロック絶縁膜を間に挟むことにより下
部配線から層間絶縁膜への銅の拡散を防止し、層間絶縁
膜を挟む配線間のリーク電流を低減し、かつ、層間絶縁
膜全体の誘電率を低減することができる。
【0010】さらに、層間絶縁膜に下部配線に到達する
開口部を形成する場合、まず、上部の層間絶縁膜のみを
エッチングしてブロック絶縁膜でエッチングを止め、そ
の後ブロック絶縁膜をエッチングする。このようにすれ
ば、下部配線へのイオン衝撃を最小限にして下部配線の
エッチングを抑制するとともに下部配線の酸化を抑制す
ることができる。
【0011】特に、ブロック絶縁膜の下に、比誘電率が
高く、緻密性の高い絶縁膜、例えばC,Hを含む絶縁膜
やSi,Cを含む絶縁膜を薄く形成して副ブロック絶縁
膜とし、ブロック絶縁膜を2層とすることにより、緻密
性の高い絶縁膜を用いた場合でも、リーク電流を低減し
つつ、層間絶縁膜全体の誘電率を低減することができ
る。
【0012】例えば、緻密性の高い膜は、平行平板型の
プラズマ成膜装置を用い、かつ低周波数の電源及び高周
波数の電源をそれぞれ下部電極及び上部電極に接続し、
低周波数の印加電力を高周波数の印加電力よりも高くす
ることにより形成することができる。また、誘電率の低
いブロック絶縁膜を成膜する場合には、シリコン化合物
としてシロキサン結合(Si−O−Si)を有する化合
物を用いるのが良い。これは、上記シリコン化合物中の
Si(シリコン)がシロキサン結合の形で既にO(酸
素)と結合しているので、膜のリーク電流が小さくなる
ためである。
【0013】更に、上のようにシロキサン結合を有する
化合物を用いる場合は、上記下部電極と上部電極との間
隔を25mm以下にするのが良い。このように電極間隔
を狭めると、電極間に生じるシース領域の全領域に対す
る割合が大きくなるので、シロキサン結合を有する化合
物の分解が促進されて膜中のメチル基等が低減され、膜
が緻密になる。
【0014】同様に、2/π(W/cm2)以上の電力を
被成膜基板に印加しても、シロキサン結合を有する化合
物の分解が促進されるので、緻密な膜を成膜できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 (第1の実施の形態)図14は、本発明の実施の形態に
係る半導体装置の製造方法に用いられる平行平板型のプ
ラズマ成膜装置101の構成を示す側面図である。
【0016】このプラズマ成膜装置101は、プラズマ
ガスにより被成膜基板21上にブロック絶縁膜を形成す
る場所である成膜部101Aと、成膜ガスを構成する複
数のガスの供給源を有する成膜ガス供給部101Bとか
ら構成されている。成膜部101Aは、図14に示すよ
うに、減圧可能なチャンバ1を備え、チャンバ1は排気
配管4を通して排気装置6と接続されている。排気配管
4の途中にはチャンバ1と排気装置6の間の導通/非導
通を制御する開閉バルブ5が設けられている。チャンバ
1にはチャンバ1内の圧力を監視する不図示の真空計な
どの圧力計測手段が設けられている。
【0017】チャンバ1内には対向する一対の上部電極
(第1の電極)2と下部電極(第2の電極)3とが備え
られ、上部電極2に周波数13.56MHzの高周波電
力を供給するRF電源7が接続され、下部電極3に周波
数380kHzの交流電力を供給するAC電源8が接続
されている。これらの電源7、8から上部電極2及び下
部電極3に電力を供給して、成膜ガスをプラズマ化す
る。上部電極2、下部電極3及び電源7、8が成膜ガス
をプラズマ化するプラズマ生成手段を構成する。
【0018】上部電極2は成膜ガスの分散具を兼ねてい
る。上部電極2には複数の貫通孔が形成され、下部電極
3との対向面における貫通孔の開口部が成膜ガスの放出
口(導入口)となる。この成膜ガス等の放出口は成膜ガ
ス供給部101Bと配管9aで接続されている。下部電
極3は被成膜基板21の保持台を兼ね、また、保持台上
の被成膜基板21を加熱するヒータ12を備えている。
【0019】成膜ガス供給部101Bには、ヘキサメチ
ルジシロキサン(HMDS:(CH3)3Si-O-Si(CH3)3)、
メタン(CH4)、テトラメチルシラン(Si(CH3)4)、
水素(H2)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)、
及び窒素(N2)の供給源が設けられている。これらの
ガスは適宜分岐配管9b乃至9h、及びこれらすべての
分岐配管9b乃至9hが接続された配管9aを通して成
膜部101Aのチャンバ1内に供給される。分岐配管9
b乃至9hの途中に流量調整手段11a乃至11gや分
岐配管9b乃至9hの導通/非導通を制御する開閉手段
10b乃至10pが設置され、配管9aの途中に配管9
aの閉鎖/導通を行う開閉手段10aが設置されてい
る。なお、上記ガスのうち、N2は配管9a内、分岐配
管9b乃至9d内及びチャンバ1内の残留ガスをパージ
するためのガスである。
【0020】以上のような成膜装置101によれば、シ
リコン含有ガス供給源(HMDS)と、CH含有ガス供
給源とを備え、さらに成膜ガスをプラズマ化するプラズ
マ生成手段2、3、7、8を備えている。このため、プ
ラズマCVD法によりSi,O,C,Hを含むブロック
絶縁膜、Si,C,Hを含むブロック絶縁膜、C,Hを
含むブロック絶縁膜を形成することができる。これによ
り、下記の第3の実施の形態に示すように、低い誘電率
を有し、かつ耐湿性の良いブロック絶縁膜を含む層間絶
縁膜を形成することができる。
【0021】そして、プラズマ生成手段として、例えば
平行平板型の第1及び第2の電極2、3によりプラズマ
を生成する手段、ECR(Electron Cyclotron Resonan
ce)法によりプラズマを生成する手段、アンテナからの
高周波電力の放射によりヘリコンプラズマを生成する手
段等がある。これらのプラズマ生成手段のうち平行平板
型の第1及び第2の電極2、3にそれぞれ高低2つの周
波数の電力を供給する電源7、8が接続されている。従
って、これら高低2つの周波数の電力をそれぞれ各電極
2、3に印加してプラズマを生成することができる。こ
れにより、生成した絶縁膜は緻密であり、かつCH3
含むため、低誘電率を有する。
【0022】次に、本発明が適用されるブロック絶縁膜
の成膜ガスについては、以下に示すものを用いることが
できる。 (i)アルキル系の成膜ガス モノメチルシラン(SiH3(CH3)) ジメチルシラン(SiH2(CH3)2) トリメチルシラン(SiH(CH3)3) テトラメチルシラン (Si(CH3)4) (ii)アルコキシ系の成膜ガス ヘキサメチルジシロキサン(HMDS:(CH3)3Si-O-Si
(CH3)3) オクタメチルシクロテトラシロキサン(OMCTS:
【0023】
【化1】
【0024】 メチルメトキシシラン(SiH2(OCH3)(CH3)) ジメチルメトキシシラン(SiH(OCH3)(CH3)2) トリメトキシシラン(SiH(OCH3)3) テトラメトキシシラン(Si(OCH3)4) テトラエトキシシラン(TEOS:Si(OC2H5)4) (iii)CxHyからなる成膜ガス メタン(CH4) エチレン(C24) エタン(C26) (iv)SixHyからなる成膜ガス シラン(SiH4) ジシラン(Si26) 次に、図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施の
形態に係る半導体装置及びその製造方法を説明する。
【0025】図1(a)乃至(d)、図2(a)、
(b)は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置
及びその製造方法を示す断面図である。図1(a)は、
銅配線を形成した後の状態を示す断面図である。図中、
符号22は下地絶縁膜、23は銅配線(下部配線)であ
る。これらが被成膜基板21を構成する。
【0026】このような状態で、図1(b)に示すよう
に、プラズマCVD法により銅配線23上にブロック絶
縁膜24を形成する。まず、ヘキサメチルジシロキサン
(HMDS)を流量80sccmで図14に示すプラズマ成
膜装置のチャンバ1内に導入し、圧力を1Torrに保持す
る。次いで、上部電極2に周波数13.56MHzの電力5
0Wを印加し、下部電極3に周波数380KHzの電力
200Wを印加する。これにより、ヘキサメチルジシロ
キサンがプラズマ化する。この状態を所定時間保持し
て、膜厚約50nmのSi,O,C,Hを含有する絶縁
膜からなるブロック絶縁膜24を形成する。調査によれ
ば、成膜されたSi,O,C,Hを含有する絶縁膜は、
比誘電率が3.1であり、リーク電流が1MV/cmで
10-10A/cm2であった。また、ESCA(Electron
Spectroscopy for Chemical Analysis)によれば、ブ
ロック絶縁膜24の組成はSi:O:C=1:1:1で
あった。但し、定量できていないがブロック絶縁膜24
中にはHも含まれる。
【0027】次に、図1(c)に示すように、よく知ら
れたプラズマCVD法により、低誘電率を有する膜厚約
500nmの多孔質シリコン含有絶縁膜からなる層間絶
縁膜25を形成する。多孔質シリコン含有絶縁膜の形成
方法として、例えば、減圧熱CVD法による成膜とプラ
ズマCVD法による成膜を繰り返して多層の薄膜からな
る層間絶縁膜を形成する方法、有機膜とSiO2膜とを
交互に積層した後、酸素プラズマによりアッシングして
有機物を除去する方法等がある。
【0028】続いて、アッシングやエッチングの際の多
孔質シリコン含有絶縁膜25の保護膜29である薄くて
緻密度の高いNSG膜(不純物を含まないシリコン酸化
膜)或いはSiOC含有絶縁膜を形成する。保護膜29
がない場合、フォトレジスト膜26をアッシングする
際、或いは多孔質シリコン含有絶縁膜25の下のブロッ
ク絶縁膜24をエッチングする際に処理ガスにより多孔
質シリコン含有絶縁膜25が変質し、低誘電率特性が劣
化する恐れがある。場合により、保護膜29を省略して
もよい。
【0029】次いで、図1(d)に示すように、フォト
レジスト膜26を形成した後、パターニングし、ビアホ
ールを形成すべき領域にフォトレジスト膜26の開口部
26aを形成する。続いて、CF4+CHF3系の混合ガ
スやC48系のガスをプラズマ化したものを用いた反応
性イオンエッチング(RIE)によりフォトレジスト膜
26の開口部26aを通して層間絶縁膜25をエッチン
グし、除去する。これにより、開口部25aが形成され
てブロック絶縁膜24が表出する。このとき、上記層間
絶縁膜25のエッチングガスに対してブロック絶縁膜2
4はエッチング耐性を有する。従って、銅配線23がエ
ッチングガスによる悪影響を受けない。なお、濃度調整
のために、CF4+CHF3系の混合ガスやCF8系のガ
スにAr+O2等を加えてもよい。
【0030】次に、図2(a)に示すように、層間絶縁
膜25のエッチングに用いたガスと組成比を変えたCF
4+CHF3系の混合ガスをプラズマ化したものを用いた
反応性イオンエッチング(RIE)により、フォトレジ
ストの開口部26a及び層間絶縁膜25の開口部25a
を通してブロック絶縁膜24をエッチングし、開口部2
4aを形成する。これにより、ビアホール27が形成さ
れてその底部に銅配線23が表出する。このとき、上記
ブロック絶縁膜24のエッチングガスに対して銅配線2
3はエッチング耐性を有する。従って、銅配線23がエ
ッチングガスによる悪影響を受けない。なお、銅配線の
表面は酸化されるが、レジスト膜26のアッシング工程
を経てブロック絶縁膜のエッチング工程の後に還元性ガ
ス、例えばNH3や、アルゴン、窒素等の不活性ガスで
希釈した水素のプラズマに曝して除去する。
【0031】次いで、フォトレジスト膜26を除去した
後、図2(b)に示すように、ビアホール27内に導電
膜、例えば窒化タンタル(TaN)等のバリア金属膜と
スパッタ法により形成した銅膜とからなる下地膜を敷
き、続いてこの導電膜上、ビアホール27内に銅膜を埋
め込む。次いで、導電膜を通して下部配線23と接続す
るように銅又はアルミニウムからなる上部配線28を形
成する。
【0032】以上により、層間絶縁膜25及びブロック
絶縁膜24のビアホール27を通して下部配線23と接
続する上部配線28の形成が完了する。以上のように、
この発明の実施の形態によれば、シリコン(Si)、酸
素(O)、炭素(C)及び水素(H)だけを含むシリコ
ン化合物を成膜ガスとしてプラズマ化し、反応させて、
下部配線23と層間絶縁膜25の間にSi,O,C,H
を含有するブロック絶縁膜24を形成している。
【0033】シリコン(Si)、酸素(O)、炭素
(C)及び水素(H)だけを含むシリコン化合物を用
い、酸化剤を用いていないので、ブロック絶縁膜24を
形成するときに、下部配線23が酸化するのを防止する
ことができる。また、層間絶縁膜25を形成するときに
は下部配線23はすでにブロック絶縁膜24により被覆
されているので、酸化剤を用いても、下部配線23が酸
化するのを防止することができる。
【0034】ところで、低誘電率を有する層間絶縁膜2
5は一般に多孔質であり、外部から水分等が層間絶縁膜
25を通して下部配線23まで侵入し易いが、下部配線
23と低誘電率を有する層間絶縁膜25との間にブロッ
ク絶縁膜24を形成した場合、外部から水分等が層間絶
縁膜25を通して侵入してきてもブロック絶縁膜24に
よって阻止され、下部配線23まで到達しない。これに
より、下部配線23の腐食を防止することができる。ま
た、ブロック絶縁膜24を間に挟むことにより銅の拡散
を防止して層間絶縁膜25を挟む配線23、28間のリ
ーク電流を低減し、かつ、ブロック絶縁膜24を含む層
間絶縁膜25全体の誘電率を低減することができる。
【0035】さらに、層間絶縁膜25及びブロック絶縁
膜24に下部配線23に到達するビアホール27を形成
する場合、まず、上部の層間絶縁膜25のみをエッチン
グしてブロック絶縁膜24でエッチングを止め、続い
て、ブロック絶縁膜24をエッチングする。このように
すれば、下部配線23へのイオン衝撃を最小限にして下
部配線23のエッチングを抑制することができる。
【0036】例えば、緻密性の高い膜は、平行平板型の
プラズマ成膜装置を用い、かつ低周波数のAC電源8及
び高周波数のRF電源7をそれぞれ下部電極3及び上部
電極2に接続し、低周波数の印加電力を高周波数の印加
電力よりも高くすることにより形成することができる。
なお、上記では、シリコン(Si)、酸素(O)、炭素
(C)及び水素(H)だけを含むシリコン化合物として
HMDSを用いているが、上記した他のシリコン化合物
を用いることも可能である。
【0037】また、上記シリコン化合物に不活性ガス
(N2,Ar,He)、水素ガス、及びCxHyガスの
うち少なくとも何れか一を加えた成膜ガスを用いてもよ
い。 (第2の実施の形態)図3は、本発明の第2の実施の形
態に係る半導体装置及びその製造方法を示す断面図であ
る。
【0038】図1及び図2に示す第1の実施の形態と異
なるところは、ブロック絶縁膜31が2層の副ブロック
絶縁膜31a及び主ブロック絶縁膜31bとなっている
ことである。以下に、主ブロック絶縁膜31b及び副ブ
ロック絶縁膜31aとからなる2層のブロック絶縁膜3
1の形成方法について説明する。このような構造とする
理由は、銅配線23と接する副ブロック絶縁膜31aの
成膜ガスとして酸素を含まないものを用いて銅配線23
表面の酸化を完全に防止するためであり、かつ銅の拡散
をより完全に防止するためである。
【0039】まず、図3(a)に示すように、下地絶縁
膜22上に銅配線23を形成する。続いて、プラズマC
VD法により銅配線23上に2層のブロック絶縁膜31
を形成する。即ち、CH4を流量50sccmで図14に示
すプラズマ成膜装置のチャンバ1内に導入し、5秒間保
持する。これにより、銅配線23を被覆して膜厚10n
mのC,Hを含有する絶縁膜からなる副ブロック絶縁膜
31aを形成する。
【0040】次いで、ヘキサメチルジシロキサン(HM
DS)を流量80sccmで同じくチャンバ1内に導入し、
圧力を1Torrに保持する。次いで、上部電極2に周波数
13.56MHzの電力50Wを印加し、下部電極3に周波
数380KHzの電力200Wを印加する。これによ
り、ヘキサメチルジシロキサンがプラズマ化する。この
状態を所定時間保持して、膜厚約50nmのSi,O,
C,Hを含有する絶縁膜からなる主ブロック絶縁膜31
bを形成する。調査によれば、成膜された2層のブロッ
ク絶縁膜31は、比誘電率が3.2であり、リーク電流
が1MV/cmで10-10A/cm2台であった。また、
主ブロック絶縁膜31bの組成はHの他に、Si:O:
C=1:1:1であった。
【0041】以上のように、この発明の第2の実施の形
態によれば、第1の実施の形態と異なり、C,Hを含有
する副ブロック絶縁膜31aとSi,O,C,Hを含有
する主ブロック絶縁膜31bとからなる2層のブロック
絶縁膜31を形成している。特に、主ブロック絶縁膜3
1bの下に、比誘電率が高いとされているが、緻密性の
高い絶縁膜、C,Hを含む絶縁膜を薄く形成して副ブロ
ック絶縁膜31aとし、ブロック絶縁膜31を2層とす
ることにより、緻密性の高い絶縁膜を用いた場合でも、
リーク電流を低減しつつ、ブロック絶縁膜31を含む層
間絶縁膜25全体の誘電率を低減することができる。
【0042】また、銅配線23と接する副ブロック絶縁
膜31aの成膜ガスとして酸素を含まないCH4を用い
ているので、銅配線23表面の酸化を完全に防止するこ
とができ、かつ銅の拡散をより完全に防止することがで
きる。また、副ブロック絶縁膜31aとしてC,Hを含
有するものを用いているが、Si,Cを含有するものを
用いてもよい。この場合、第1の実施の形態で説明し
た、モノメチルシラン(SiH3(CH3))、ジメチルシラン
(SiH2(CH3)2)、トリメチルシラン(SiH(CH3)3)、テ
トラメチルシラン(Si(CH3)4)をプラズマ化して、反応
させることにより形成することができる。また、Six
HyとCxHyの混合ガスをプラズマ化して、反応させ
ることにより形成することができる。
【0043】このように、上記と同様に、銅配線と接す
る副ブロック絶縁膜の成膜ガスとして酸素を含まないも
のを用いることにより、銅配線の表面の酸化を完全に防
止することができ、かつ銅の拡散をより完全に防止する
ことができる。 (第3の実施の形態)図4、図5は、本発明の第3の実
施の形態に係る半導体装置の製造方法により形成された
ブロック絶縁膜の特性を調査した結果を示すグラフであ
る。図6は、上記調査に用いた試料の構造を示す断面図
である。
【0044】調査に用いた試料を以下のようにして作成
する。即ち、図6に示すように、成膜ガスとしてCH4
とHMDSを用いたプラズマCVD法によりSiOCH
膜からなるブロック絶縁膜33をp型シリコン基板32
上に形成する。ブロック絶縁膜33の成膜条件は以下の
通りである。 ブロック絶縁膜 成膜ガス(流量):CH4(0,50,100,2
00,400,600 sccm)+HMDS(50sccm) プラズマ化条件:ガス圧力=1Torr 高周波電力(13.56MHz)PHF=0W 低周波電力(380KHz)PLF=150W 基板加熱温度:400℃ さらに、ブロック絶縁膜33に接触させる電極面積0.
0238cm2を有する水銀プローブ34をブロック絶
縁膜33表面に接触させる。
【0045】比誘電率を測定する場合は、直流バイアス
に1MHzの高周波の信号を重畳したC−V測定法を用
い、屈折率を測定する場合は、エリプソメータで波長が
6328オングストロームのHe−Neレーザを用い
る。また、リーク電流を測定する場合、シリコン基板3
2を接地するとともに、水銀プローブ34に負の電圧を
印加する。
【0046】比誘電率及び屈折率を測定した結果を図4
に示す。図4の左側の縦軸は線形目盛で表した比誘電率
を示し、右側の縦軸は線形目盛で表した屈折率を示す。
横軸は線形目盛で表したCH4の流量(cc/min,sccm)
を示す。図4に示すように、比誘電率はCH4の流量0s
ccmのとき凡そ3.6、600sccmのとき凡そ6であ
り、CH4の流量の増加とともに増加する。また、屈折
率も同様な傾向を有し、CH4の流量0sccmのとき凡そ
1.65、600sccmのとき凡そ2.15である。
【0047】また、リーク電流を測定した結果を図5に
示す。図5の縦軸は対数目盛で表したリーク電流(A/
cm2)を示し、横軸は線形目盛で表したブロック絶縁
膜33にかかる電界(MV/cm)を示す。なお、横軸
の負の符号は水銀プローブ34に負の電位を加えること
を表している。図5に示すように、リーク電流はCH4
の流量が少なくなるにつれて減少する。実用的には3M
V/cmで10-3 A/cm2以下が好ましい。
【0048】(第4の実施の形態)本願発明者は、上で
説明したブロック膜の膜質について、更に調査を進め
た。この調査結果について以下で説明する。 ブロック絶縁膜への銅の拡散について ブロック絶縁膜は、銅配線と層間絶縁膜との間に形成さ
れるものであるため、銅配線中のCu(銅)が層間絶縁
膜に拡散するのを防ぐ機能を有するのが好ましい。これ
は、Cu(銅)が層間絶縁膜中に拡散すると、その層間
絶縁膜のリーク電流が上昇し、層間絶縁膜が絶縁膜とし
ての機能を果たさなくなってしまうからである。
【0049】そこで本願発明者は、図7に示すように、
銅配線35上にブロック絶縁膜36を形成し、該ブロッ
ク絶縁膜36に下地の銅配線35からどの程度Cu
(銅)が拡散するのかを調査した。この場合のブロック
絶縁膜36の成膜条件は、次の(条件A)の通りであ
る。 (条件A) 成膜ガス(流量):CH4(200sccm)+HMDS(50sccm) プラズマ化条件:ガス圧力=1Torr 高周波電力(13.56MHz)PHF=100W 低周波電力(380KHz)PLF=200W 基板加熱温度:375℃ 堆積膜厚:100nm ウエハサイズ:8インチ なお、高周波電力(13.56MHz)は上部電極2(図14参
照)に印加されるものであり、低周波電力(380KHz)PLF
は下部電極3に印加されるものである。また、上記の成
膜ガスに、圧力調整用の不活性ガスを添加しても良い。
この場合の不活性ガスとしては、He、Ar、及びN2
等がある。
【0050】この(条件A)で成膜した直後におけるブ
ロック絶縁膜36へのCu(銅)の拡散状況を図8に示
す。図8は、SIMS(Secondary Ion Mass Spectr
ometry)での測定結果を示すグラフであり、横軸は、ブ
ロック絶縁膜36の表面からの深さを線形目盛で表すも
のである。そして、左側の縦軸は、ブロック絶縁膜36
の膜中におけるCu(銅)の濃度(atoms/cc)を対数目
盛で表すものである。なお、同図においては、参考のた
めに、Si(シリコン)とC(炭素)の二次イオン強度
を示してある。同図の右側の縦軸は、この二次イオン強
度をcts/sec(1秒当たりのカウント数)で対数目盛で
表したものである。
【0051】図8より分かるように、深さが20〜80
nmのところでは、銅配線35からブロック絶縁膜36
へのCu(銅)の拡散は殆ど見られない。また、図9
は、同じく成膜直後におけるブロック絶縁膜36のリー
ク電流の特性を示すグラフである。このリーク電流の測
定は、図7に示されるブロック絶縁膜36上に極板面積
が0.02267cm2の水銀プローブ(図示せず)を
接触させ、該水銀プローブに負の電位を加え、銅配線3
5を接地して行った。この場合のブロック絶縁膜36の
成膜条件は、次の(条件B)の通りである。 (条件B) 成膜ガス(流量):CH4(0、100、150、200、400sccm)
+HMDS(50sccm) プラズマ化条件:ガス圧力=1Torr 高周波電力(13.56MHz)PHF=100W 低周波電力(380KHz)PLF=200W 基板加熱温度:375℃ 堆積膜厚:100nm ウエハサイズ:8インチこれより分かるように、(条件
B)では、CH4の流量を様々に変化させている。
【0052】そして、図9から分かるように、図7のよ
うに銅配線35上にブロック絶縁膜36を形成しても、
ブロック絶縁膜36のリーク電流が際立って大きくなる
ことは無い。ところで、成膜直後においてはこのように
良好な結果が得られたが、熱工程を経るとブロック絶縁
膜36の膜中にCu(銅)が拡散してしまう場合が考え
られる。
【0053】この点を確認するために、本願発明者は、
上の(条件A)に従って成膜されたブロック膜26を大
気圧のN2雰囲気中で500℃で4時間アニールし、C
u(銅)がどの程度ブロック絶縁膜36の膜中に拡散す
るのかを調査した。この調査結果を図10に示す。図1
0は、図8と同様に、SIMS(Secondary Ion Mass
Spectrometry)での測定結果を示すグラフである。な
お、図10においては、参考のために、Si(シリコ
ン)、及びC(炭素)の二次イオン強度も併記してあ
る。図10の右側の縦軸は、この二次イオン強度(cts/
sec)を対数目盛で示すものである。
【0054】図10では、図8に比べ、膜中にCu
(銅)僅かに拡散しているのが示されている。このCu
(銅)について、本願発明者は、銅配線35(図7参
照)中のCu(銅)がアニールによりブロック絶縁膜3
6に拡散したものではなく、銅配線35中のCu(銅)
がSIMSの際のO(酸素)イオンにより直接スパッタ
されて検出されたものだと考えている。
【0055】また、図11は、上の(条件B)で成膜さ
れたブロック絶縁膜36を、上のように大気圧のN2
囲気中で500℃で4時間アニールした場合のリーク電
流の特性を示すグラフである。図11から分かるよう
に、ブロック絶縁膜36のリーク電流は、アニール前
(図9参照)と殆ど同じ特性を示している。これは、ア
ニールを行っても、ブロック絶縁膜36の膜中にCu
(銅)が拡散しないことを示すものである。
【0056】ところで、ブロック絶縁膜36の膜中にC
u(銅)が拡散しないためには、ブロック絶縁膜36が
膜中に空孔を有しない緻密な膜であることが必要であ
る。この点と上の測定結果より判断されるのは、上の条
件で成膜したブロック絶縁膜36が緻密な膜であるとい
うことである。本願発明者は、緻密なブロック絶縁膜3
6を成膜する条件として、次の点を見出した。
【0057】(X)上部電極2と下部電極3(図14参
照)の電極間隔を狭める。 (Y)上部電極2に印加する電力、又は下部電極3に印
加する電力を強くする。 これら(X)と(Y)のいずれか一方、又は両方を満足
するような条件で成膜すると、上下の電極間に生成され
る電位勾配のついた領域(シース領域)の全領域に対す
る割合が大きくなる。このうようになると、成膜ガス中
のHMDSとCH4の分解が促進されるので、成膜され
る膜中にCH3等のメチル基が含まれ難くなる。このこ
とは、成膜された膜が空孔の少ない緻密な膜であるとい
うことに他ならない。
【0058】本願発明者は、上記(X)及び(Y)を満
足する条件のうち、特に好適な条件として次のような条
件を見出した。 (X’)上部電極2と下部電極3(図14参照)の電極
間隔を25mm以下にする。 (Y’)ウエハサイズが8インチ(面積100πc
2)の場合、上部電極2に印加する電力、又は下部電
極3に印加する電力を200W以上にする。これは、ウ
エハに単位面積あたり2/π(W/cm2)(=200W/
(100πcm2))以上の電力が印加されることを意
味する。
【0059】ブロック絶縁膜の誘電率について ところで、ブロック絶縁膜は、緻密性が高いだけでな
く、配線のRCディレイを少なくするために低誘電率で
あるのが好ましい。そこで本願発明者は、上の条件
(X)のように電極(上部電極2、下部電極3)に印加
される電力を強くした場合に、ブロック絶縁膜の比誘電
率がどの程度になるのかを調査した。この調査結果にお
けるブロック絶縁膜の成膜条件は、次の(条件C)の通
りである。 (条件C) 成膜ガス(流量):CH4(200sccm)+HMDS(50sccm) プラズマ化条件:ガス圧力=1Torr 高周波電力(13.56MHz)PHF=100W 低周波電力(380KHz)PLF=100W、150W、200W、300W 基板加熱温度:375℃ 堆積膜厚:500nm ウエハサイズ:8インチ なお、高周波電力(13.56MHz)は上部電極2(図14参
照)に印加されるものであり、低周波電力(380KHz)PLF
は下部電極3に印加されるものである。
【0060】この(条件C)より分かるように、この調
査では、低周波電力(380KHz)PLFを変化させている。こ
の調査結果を図12に示す。図12に示されるように、
低周波電力(380KHz)PLFを大きくしても膜の誘電率が殆
ど変化しない。このことは、膜が緻密であるにも関わら
ず、膜の誘電率が低くならないことを意味する。これ
は、HMDS中のSi(シリコン)がシロキサン結合
(Si−O−Si)の形で既にO(酸素)と結合してい
るので、リーク電流が小さくなるためである。従って、
本実施形態ではHMDSを用いたが、シロキサン結合を
有する化合物であれば上記と同様の結果が得られると考
えられる。このような化合物としては、第1の実施の形
態で挙げたOMCTSの他に、TMCTS(テトラメチ
ルシクロテトラシロキサン)がある。このTMCTSの
化学式は次の通りである。
【0061】
【化2】
【0062】ブロック絶縁膜のリーク電流について において、低周波電力(380KHz)PLFを大きくしても膜
の誘電率が殆ど変化しないことが確認されたので、膜の
リーク電流も変化しないことが期待される。この点を確
認するために、本願発明者は、上の(条件C)で成膜し
たブロック絶縁膜のリーク電流について調査した。この
結果を図13に示す。
【0063】図13に示すように、低周波電力(380KHz)
PLFを大きくすると、膜のリーク電流が僅かに大きくな
るが、顕著に大きくなることは無い。以上、実施の形態
によりこの発明を詳細に説明したが、この発明の範囲は
上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものでは
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の上記実施の形
態の変更はこの発明の範囲に含まれる。
【0064】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、配線が
露出している被成膜基板上に層間絶縁膜を形成する半導
体装置の製造方法において、シリコン(Si)、酸素
(O)、炭素(C)及び水素(H)を含むシリコン化合
物をプラズマ化して反応させ、配線と層間絶縁膜の間に
Si,O,C,Hを含有するブロック絶縁膜を形成して
いる。
【0065】シリコン(Si)、酸素(O)、炭素
(C)及び水素(H)を含むシリコン化合物を成膜ガス
として用い、酸化剤を用いていないので、ブロック絶縁
膜を形成するときに、下部配線が酸化するのを防止する
ことができる。また、層間絶縁膜を形成するときには下
部配線はすでにブロック絶縁膜により被覆されているの
で、酸化剤を用いても、下部配線が酸化するのを防止す
ることができる。
【0066】また、低誘電率を有する多孔質の層間絶縁
膜を用いた場合でも、下部配線と低誘電率を有する層間
絶縁膜との間にブロック絶縁膜を形成しているため、外
部から水分等の侵入を阻止することができ、これによ
り、下部配線の腐食を防止することができる。また、ブ
ロック絶縁膜を間に挟むことにより銅の拡散を防止して
層間絶縁膜を挟む配線間のリーク電流を低減し、かつ、
層間絶縁膜全体の誘電率を低減することができる。
【0067】さらに、層間絶縁膜に下部配線に到達する
開口部を形成する場合、まず、上部の層間絶縁膜のみを
エッチングしてブロック絶縁膜でエッチングを止め、続
いて、ブロック絶縁膜をエッチングするようにすれば、
下部配線へのイオン衝撃を最小限にして下部配線のエッ
チングを抑制することができる。特に、ブロック絶縁膜
の下又は上に、比誘電率が高いとされているが、緻密性
の高い絶縁膜を薄く形成して副ブロック絶縁膜とし、ブ
ロック絶縁膜を2層とすることにより、緻密性の高い絶
縁膜を用いた場合でも、リーク電流を低減しつつ、層間
絶縁膜全体の誘電率を低減することができる。
【0068】更に、上記シリコン化合物としてシロキサ
ン結合を有するものを用いると、誘電率の低いブロック
膜が成膜できる。この場合、平行平板型プラズマ成膜装
置の上部電極と下部電極との間隔を25mm以下にする
と、誘電率が低く、且つ緻密なブロック膜が成膜でき
る。更にこの場合、2/π(W/cm2)以上の電力を被
成膜基板に印加しても、HMDSの分解が促進されるの
で、緻密な膜を成膜できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である半導体装置及
びその製造方法について示す断面図(その1)である。
【図2】本発明の第1の実施の形態である半導体装置及
びその製造方法について示す断面図(その2)である。
【図3】本発明の第2の実施の形態である半導体装置及
びその製造方法について示す断面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態であるブロック絶縁
膜の比誘電率及び屈折率の特性を示すグラフである。
【図5】本発明の第3の実施の形態であるブロック絶縁
膜のリーク電流の特性を示すグラフである。
【図6】本発明の第3の実施の形態であるブロック絶縁
膜の特性調査に用いた試料の構成を示す断面図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態であるブロック絶縁
膜の特性調査に用いた試料の構成を示す断面図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態である成膜直後のブ
ロック絶縁膜へのCu(銅)の拡散状況を示すグラフで
ある。
【図9】本発明の第4の実施の形態である成膜直後にお
けるブロック絶縁膜36のリーク電流の特性を示すグラ
フである。
【図10】本発明の第4の実施の形態であるアニール後
のブロック絶縁膜へのCu(銅)の拡散状況を示すグラ
フである。
【図11】本発明の第4の実施の形態であるアニール後
のブロック絶縁膜36のリーク電流の特性を示すグラフ
である。
【図12】本発明の第4の実施の形態であるブロック絶
縁膜の比誘電率及び屈折率の特性を示すグラフである。
【図13】本発明の第4の実施の形態であるブロック絶
縁膜のリーク電流の特性を示すグラフである。
【図14】本発明の実施の形態である半導体装置の製造
方法に用いられるプラズマ成膜装置の構成を示す側面図
である。
【符号の説明】
1 チャンバ 2 上部電極 3 下部電極 4 排気配管 5 バルブ 6 排気装置 7 RF電源 8 AC電源 9a 配管 9b〜9h 分岐配管 10a〜10p 開閉手段 11a〜11g 流量調整手段 12 ヒータ 21 被成膜基板 22 下地絶縁膜 23 銅配線(下部配線) 24,31,33 ブロック絶縁膜 25 層間絶縁膜 26 フォトレジスト膜 27 ビアホール 28 上部配線 31a,33a 副ブロック絶縁膜 31b,33b 主ブロック絶縁膜 32 シリコン基板 34 水銀プローブ 101A 成膜部 101B 成膜ガス供給部 35 銅配線 36 ブロック絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── 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 A (72)発明者 山本 陽一 東京都港区三田3−11−28 キヤノン販売 株式会社内 (72)発明者 小竹 勇一郎 東京都港区三田3−11−28 キヤノン販売 株式会社内 (72)発明者 猪鹿倉 博志 東京都港区三田3−11−28 キヤノン販売 株式会社内 (72)発明者 大河原 昭司 東京都港区三田3−11−28 キヤノン販売 株式会社内 (72)発明者 塩谷 喜美 東京都港区港南2−13−29 株式会社半導 体プロセス研究所内 (72)発明者 大平 浩一 東京都港区港南2−13−29 株式会社半導 体プロセス研究所内 (72)発明者 前田 和夫 東京都港区港南2−13−29 株式会社半導 体プロセス研究所内 Fターム(参考) 5F033 HH08 HH11 HH32 JJ01 JJ08 JJ11 JJ32 KK11 MM05 MM13 NN06 NN07 PP15 QQ00 QQ09 QQ13 QQ37 QQ92 QQ94 RR04 RR21 RR29 SS03 SS04 SS15 TT04 WW01 WW07 XX18 XX20 XX24 5F045 AA08 AB32 AC01 AC07 AC08 AC15 AC16 AC17 BB16 CB05 DP03 EH01 EH11 EH14 EH17 HA13 5F058 BA20 BB05 BC02 BC04 BD01 BD04 BD06 BF07 BF22 BF26 BJ02

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配線が露出している被成膜基板上に層間
    絶縁膜を形成する半導体装置の製造方法において、シリ
    コン(Si)、酸素(O)、炭素(C)及び水素(H)
    を含むシリコン化合物を成膜ガスとしてプラズマ化し、
    反応させて、前記配線と前記層間絶縁膜の間に、前記S
    i,O,C,Hを含有するブロック絶縁膜を形成するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記シリコン化合物は、アルキル基及び
    アルコキシル基のうち少なくとも何れか一を含むことを
    特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記成膜ガスは、前記シリコン化合物に
    不活性ガス、水素ガス、及びCxHyガスのうち少なく
    とも何れか一を加えたものであることを特徴とする請求
    項1又は2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記Si,O,C,Hを含有するブロッ
    ク絶縁膜を形成する前に、前記配線を被覆してCxHy
    を成膜ガスとしてプラズマ化し、反応させ、前記C,H
    を含有する副ブロック絶縁膜を形成することを特徴とす
    る請求項1乃至3の何れか一に記載の半導体装置の製造
    方法。
  5. 【請求項5】 前記Si,O,C,Hを含有するブロッ
    ク絶縁膜を形成する前に、前記配線を被覆してSi,C
    を含有する副ブロック絶縁膜を形成することを特徴とす
    る請求項1乃至3の何れか一に記載の半導体装置の製造
    方法。
  6. 【請求項6】 前記Si,Cを含有する副ブロック絶縁
    膜を、モノメチルシラン(SiH3(CH3))、ジメチルシラ
    ン(SiH2(CH3)2)、トリメチルシラン(SiH(CH3)3)及
    びテトラメチルシラン(Si(CH3)4)のうち何れか一を成
    膜ガスとしてプラズマ化し、反応させることにより形成
    することを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造
    方法。
  7. 【請求項7】 前記Si,Cを含有する副ブロック絶縁
    膜を、SixHyガスとCxHyガスを含む成膜ガスを
    プラズマ化して反応させることにより形成することを特
    徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記被成膜基板を保持する第1の電極と
    該第1の電極に対向する第2の電極とを用いるととも
    に、前記第1の電極に低い周波数の大きい電力を印加
    し、かつ前記第2の電極に高い周波数の小さい電力を印
    加して前記成膜ガスをプラズマ化し、反応させることに
    より、前記ブロック絶縁膜又は前記副ブロック絶縁膜を
    形成することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一に
    記載の半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記シリコン化合物としてシロキサン結
    合を有する化合物を用いることを特徴とする請求項1に
    記載の半導体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】前記成膜ガスに更にCH4を添加するこ
    とを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の製造方
    法。
  11. 【請求項11】 前記被成膜基板を保持する第1の電極
    と該第1の電極に対向する第2の電極とを用い、前記第
    1の電極又は前記第2の電極に交流電力を印加すること
    により前記プラズマ化を行い、前記第1の電極と前記第
    2の電極との間隔を25mm以下にすることを特徴とす
    る請求項9又は請求項10に記載の半導体装置の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 前記被成膜基板を保持する第1の電極
    と該第1の電極に対向する第2の電極とを用い、前記第
    1の電極又は前記第2の電極に交流電力を印加すること
    により前記プラズマ化を行い、2/π(W/cm2)以上
    の電力を前記交流電力により前記被成膜基板に印加する
    ことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の半導
    体装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記シロキサン結合を有する化合物
    は、HMDS((CH 33Si-O-Si(CH3)3)、OMCTS
    ((Si(CH324)、TMCTS(SiH(CH3))4O4
    のうちのいずれか一であることを特徴とする請求項9乃
    至12に記載の半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記成膜ガスに更に不活性ガスを添加
    したことを特徴とする請求項9乃至13に記載の半導体
    装置の製造方法。
  15. 【請求項15】 前記層間絶縁膜は、多孔質シリコン含
    有絶縁膜であることを特徴とする請求項1乃至14の何
    れか一に記載の半導体装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 前記配線は、銅(Cu)から成ること
    を特徴とする請求項1乃至15の何れか一に記載の半導
    体装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項1乃至16の何れか一の半導体
    装置の製造方法により、前記被成膜基板上に前記ブロッ
    ク絶縁膜及び層間絶縁膜が形成されたことを特徴とする
    半導体装置。
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