JP2007214403A

JP2007214403A - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2007214403A
Application number: JP2006033269A
Authority: JP
Inventors: Noriko Miura; 典子三浦; Kinya Goto; 欣哉後藤; Masazumi Matsuura; 正純松浦; Kenji Furusawa; 健志古澤; Shinobu Hashii; 忍橋井
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】本発明は、埋め込み配線が形成されている層間絶縁膜の誘電率等を変化させること無く、また当該層間絶縁膜にダメージを与えること無く、拡散防止膜の圧縮応力を緩和することができ、さらには、当該層間絶縁膜の硬度および弾性率を増加させることができる、半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係わる半導体装置の製造方法は、次の各工程を備えている。まず、半導体基板１上に第一の層間絶縁膜２を形成する。次に、第一の層間絶縁膜２に埋め込み配線７を形成する。次に、埋め込み配線７を覆うように、第一の層間絶縁膜上２に圧縮応力を有する膜（拡散防止膜８）を形成する。次に、半導体基板１に対して、ＵＶ照射もしくはＥＢ照射を伴うアニール処理を施す。
【選択図】図６

Description

この発明は、半導体装置の製造方法に係る発明であり、特に、埋め込み配線構造（ダマシン配線構造）を有する半導体装置の製造方法に関するものである。たとえば、低誘電率である層間絶縁膜に銅からなる埋め込み配線を形成し、当該埋め込み配線を覆うように圧縮応力を有する拡散防止膜を形成する半導体装置の製造方法に適用することができる。

近年、半導体装置は、配線構造の微細化および多層化に伴い、ますます高集積化が進められている。高密度な配線パターンや多層配線構造を形成する方法として、ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により平坦化処理を実施することにより、配線（たとえば、配線材料に銅（Ｃｕ）を用いている）を形成する、ダマシンプロセスが一般的に用いられている。

ダマシンプロセスでは、Ｃｕが層間絶縁膜中に拡散することを防止するために、ＳｉＣＮ膜やＳｉＣＯ膜などのＳｉ（シリコン）、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）、Ｎ（窒素）のいずれかを含む絶縁膜から成る拡散防止膜により、Ｃｕ配線を被覆する。

ここで従来技術では、配線間の絶縁膜にはＳｉＯ２膜（シリコン酸化膜であり、比誘電率が３．９〜４．２）、拡散防止膜には、ＳｉＣＮ膜やＳｉＣＯ膜などのＳｉ（シリコン）、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）、Ｎ（窒素）のいずれかを含む絶縁膜（比誘電率が７．０）が多用されてきた。また、一部の半導体装置においては、ＳｉＯ２膜と比べて比誘電率が低い配線間の層間絶縁膜として、フッ素（Ｆ）を含有するＳｉＯ２膜（比誘電率が３．５〜３．８）、拡散防止膜として、ＳｉＣＮ膜やＳｉＣＯ膜などのＳｉ（シリコン）、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）、Ｎ（窒素）のいずれかを含む絶縁膜（比誘電率が３．５〜５．０）が用いられていた。

ところが、配線パターンの高密度化に伴い、配線間に生じる寄生容量が問題となってきている。寄生容量が増大すると信号の配線遅延が生じるため、高速動作が必要な半導体装置においては配線間の寄生容量の低減が重要課題となっている。配線間の寄生容量を低減させる方法としては、配線間および層間絶縁膜に比誘電率の低い材料を用いることが検討されている。

そこで現在では、配線間の電気的寄生容量をより低減するために、比誘電率が３．１以下のＳｉＯＣ膜（炭素含有シリコン酸化膜）から成る低誘電率膜を、配線間の層間絶縁膜として用いられている半導体装置が提案されている。

ところが、ＳｉＮ膜やＳｉＯＮ膜等から成る拡散防止膜の応力は、１５０〜４００ＭＰａ程度の圧縮応力を有する。当該圧縮応力は、引っ張り応力であるＣｕ配線と応力方向が異なる。したがって、Ｃｕ配線にかかる応力が増大し、ＳＭ（ストレスマイグレーション）不良を引き起こしやすくなる。

また、ＳｉＯＣ膜等の低誘電率層間絶縁膜は、シリコン酸化膜に比べて密度が低く、膜中のＳｉ−Ｏ結合やＳｉ−Ｃ結合に替わってＳｉ−ＣＨ３基で終端される割合が多い。したがって、当該低誘電率層間絶縁膜は、硬度および弾性率が低く、当該硬度・弾性率の低下に基づき、低誘電率層間絶縁膜と拡散防止膜との界面密着性が低下している。

このように、界面密着性が低下すると、低誘電率層間絶縁膜に対する拡散防止膜の剥離や、低誘電率層間絶縁膜と拡散防止膜との界面におけるＣｕ拡散が発生しやすくなる。また、当該Ｃｕ拡散に起因してＥＭ（エレクトロマイグレーション）不良や、ＴＤＤＢ（絶縁膜経時破壊）特性の劣化が起こしやすくなるという問題がある。

なお、成膜条件の最適化による、低誘電率膜であるＳｉＯＣ膜の硬度・弾性率の向上および拡散防止膜の低応力化などが検討されてきている。

しかしながら、成膜条件を変化させてＳｉＯＣ膜の硬度・弾性率を向上させた場合、膜中のＳｉ−Ｏ結合の増加により膜密度が上昇し、また膜中のＳｉ−ＣＨ３結合が減少する。したがって、当該成膜条件を変化させた場合には、膜密度の上昇およびＳｉ−ＣＨ３結合の減少により、ＳｉＯＣ膜の比誘電率が上昇するという弊害が発生する。

また、ＳｉＯＣ膜と拡散防止膜との密着性向上対策として、Ｈｅなどの不活性ガスを用いたプラズマ処理も検討されてきた。しかし、当該プラズマ処理を施した場合には、ＳｉＯＣ膜および拡散防止膜の比誘電率の上昇や、プラズマダメージによるＳｉＯＣ膜および拡散防止膜の耐圧の低下などの弊害が発生する。

つまり、上記各方法は、低誘電率層間絶縁膜であるＳｉＯＣの低誘電率を上昇させてしまい、また当該膜にダメージを与えてしまうので妥当でない。

そこで、本発明は、埋め込み配線が形成されている層間絶縁膜の誘電率等を変化させること無く、また当該層間絶縁膜にダメージを与えること無く、拡散防止膜などの圧縮応力を有する膜の当該圧縮応力を緩和することができ、さらには、当該層間絶縁膜の硬度および弾性率を増加させることができる、半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の半導体装置の製造方法は、（Ａ）半導体基板上に第一の層間絶縁膜を形成する工程と、（Ｂ）前記第一の層間絶縁膜に埋め込み配線を形成する工程と、（Ｃ）前記埋め込み配線を覆うように、前記第一の層間絶縁膜上に圧縮応力を有する膜を形成する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）の後に、前記半導体基板に対して、ＵＶ照射もしくはＥＢ照射を伴うアニール処理を施す工程とを、備えている。

本発明の請求項１に記載の半導体装置の製造方法は、（Ａ）半導体基板上に第一の層間絶縁膜を形成する工程と、（Ｂ）前記第一の層間絶縁膜に埋め込み配線を形成する工程と、（Ｃ）前記埋め込み配線を覆うように、前記第一の層間絶縁膜上に圧縮応力を有する膜を形成する工程と、（Ｄ）前記工程（Ｃ）の後に、前記半導体基板に対して、ＵＶ照射もしくはＥＢ照射を伴うアニール処理を施す工程とを、備えている。したがって、圧縮応力を有する膜にダメージを与えること無く、圧縮応力を有する膜の当該応力を、低減または反転させることができる。また、第一の層間絶縁膜の誘電率を変化させること無く、当該第一の層間絶縁膜の硬度および弾性率を向上させることができる。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を、工程断面図を用いて説明する。

まず、図１に示すように、半導体基板１上に、低誘電率層間絶縁膜（以下、単に層間絶縁膜と称する）２を形成する。ここで、層間絶縁膜２は、誘電率（ｋ）が３．１以下である。また、当該層間絶縁膜２として、たとえば炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯＣ膜）を採用することができる。

次に、図１に示すように、層間絶縁膜２上に、たとえばＳｉＯ２から成るキャップ絶縁膜３を形成する。次に、キャップ絶縁膜３上にレジスト（図示せず）を塗布し、当該レジストに対してリソグラフィ法を実施する。これにより、レジストは所定の形状にパターニングされる。

次に、当該パターニングされたレジストをマスクとして使用して、ドライエッチング処理を施す。これにより、図２に示すように、層間絶縁膜２およびキャップ絶縁膜３内に配線溝４が形成される。ここで、図２では、アッシング処理によりレジストが除去されている。

次に、図２に示した製造途中の半導体装置に対して、スパッタリング処理を施す。これにより、図３に示すように、配線溝４の側面と底面、および層間絶縁膜２上に、たとえばＴａＮから成るバリヤメタル膜５が形成される。その後、電気メッキ法により、配線溝４を充填するように、当該バリヤメタル膜５上に導電膜６を形成する。

ここで、当該導電膜６は、引っ張り応力を有する導電材料から構成されており、たとえば、銅（Ｃｕ）を採用することができる。

次に、導電膜６、バリヤメタル膜５およびキャップ絶縁膜３に対して、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法を施し、層間絶縁膜２上の導電膜６、バリヤメタル膜５およびキャップ絶縁膜３を除去する。当該ＣＭＰ法を施すことにより、図４に示すように、層間絶縁膜２の表面内に、埋め込み配線７を形成する。ここで、上記工程からも分かるように、当該埋め込み配線７は、バリヤメタル膜５と導電膜６とから構成されている。

次に、図４に示した製造途中の半導体装置に対して、化学気相堆積（ＣＶＤ）法を施す。これにより、図５に示すように、上記埋め込み配線７を覆うように、層間絶縁絶縁膜２上に、金属拡散防止膜として機能する拡散防止膜８を形成する。ここで、当該拡散防止膜８は、たとえば炭素と窒素を含有するＳｉＣＮから構成することができる。

次に、拡散防止膜８形成後、図６に示すように、ＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）照射を伴うアニール処理を行う（以後、当該ＵＶ照射を伴うアニール処理を単に、ＵＶ照射と称する）。ここで、当該ＵＶ照射の条件としては、たとえば温度が３５０〜４５０℃、照度が１０〜２００ｍＷ／ｃｍ²、圧力が常圧〜１Ｅ−２Ｔｏｒｒ程度である。

当該ＵＶ照射後に、拡散防止膜８の応力および誘電率を測定した。また、当該ＵＶ照射後に、層間絶縁膜２の膜質の変化を測定した。当該測定結果を図７，８に示す。図７は、拡散防止膜８の応力および誘電率の測定結果を示す表であり、図８は、層間絶縁膜２の膜質の測定結果を示す表である。

図７に示すように、ＳｉＣＮから成る拡散防止膜８とＳｉＣＯから成る拡散防止膜８に対して、各々測定を行った。また、条件Ａ，Ｂ，Ｃは、上記照射条件の範囲内での異なる条件である。ここで、図７において「ＵＶなし」とは、ＵＶ照射前であると把握できる。

図７から分かるように、上記ＵＶ照射を行うことにより、拡散防止膜８の圧縮応力は緩和されている。これは、ＵＶ照射により、当該拡散防止膜８が収縮したからと考えられる。また、図７から分かるように、ＵＶ照射条件が異なると、拡散防止膜８の応力の変化の程度も異なる。

より具体的には、ＵＶ照射条件を変化させることにより、拡散防止膜８の圧縮応力の緩和の程度を調整することもできる（図９、図１０参照）。ここで、図９は、ＵＶ照射により拡散防止膜８の圧縮応力が緩和された様子を示す図である。また、図１０は、ＵＶ照射により拡散防止膜８の圧縮応力がさらに緩和された様子を示す図である（図１０では、拡散防止膜８の応力が±０に変化した場合を示す）。なお、図９，１０ともに、埋め込み配線７は銅配線を想定しており、当該銅配線の応力は、引っ張り応力である。

また、あるＵＶ照射条件によっては、拡散防止膜８の圧縮応力を引っ張り応力に変化（当該引っ張り応力の程度も、ＵＶ照射条件の変更により調整可能である）させることもできる（図１１参照）。ここで、図１１は、ＵＶ照射により拡散防止膜８の圧縮応力が引っ張り応力に変化した様子を示す図である。なお、図１１において、埋め込み配線７は銅配線を想定しており、当該銅配線の応力は、引っ張り応力である。

ここで、ＵＶ照射条件の変更範囲は、上述の通り、温度が３５０〜４５０℃、照度が１０〜２００ｍＷ／ｃｍ²、圧力が常圧〜１Ｅ−２Ｔｏｒｒ程度の範囲である。

なお、図７からも分かるように、拡散防止膜８の誘電率は、ＵＶ照射前後においてほぼ一定である。したがって、ＵＶ照射を行ったとしても、拡散防止膜８と埋め込み配線７との間で発生する層間容量は、ほとんど変化しない。

また、図８に示すように、ＵＶ照射後に、ＳｉＯＣから成る層間絶縁膜２に対して測定を行った。図８において、条件Ａ，Ｂ，Ｃは、図７で示した条件Ａ，Ｂ，Ｃであり、上記ＵＶ照射条件の範囲内での異なる条件である。ここで、図８において「ＵＶなし」とは、ＵＶ照射前であると把握できる。

図８において注目すべきことは、上記ＵＶ照射を行うことにより、層間絶縁膜２中のＳｉ−ＣＨ３／Ｓｉ−Ｏ結合比が変化することである（つまり、層間絶縁膜２中のＳｉ−ＣＨ３結合が変化して、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉネットワークが形成される）。そして、当該結合比の変化に伴い、図８に示すように層間絶縁膜２の硬度および弾性率が上昇している。なお、層間絶縁膜２の誘電率は、ＵＶ照射前後においてほぼ一定である。したがって、ＵＶ照射を行ったとしても、拡散防止膜８と埋め込み配線７との間で発生する層間容量は、ほとんど変化しない。

上記各測定結果からも分かるように、上記ＵＶ照射条件の範囲内のＵＶ照射を行うことにより、拡散防止膜８の圧縮応力を変化させることができる。

さらに、上記ＵＶ照射条件の範囲内のＵＶ照射を行うことにより、図１２に示すように、当該ＵＶ照射が拡散防止膜８を透過し、ＵＶが層間絶縁膜２にも照射・透過される。したがって、当該ＵＶ照射の結果、当該層間絶縁膜２の硬度・弾性率を増加させることができる。ここで、当該硬度・弾性率の増加は、誘電率が３．１以下である低誘電率層間絶縁膜において、顕著である。

ここで、ＵＶ照射なので、拡散防止膜８および層間絶縁膜２に対してダメージを与えることは無い。また、図７，８からも分かるように、各膜２，８の誘電率を変化させることも無い（つまり、層間絶縁膜２の低誘電率を維持することができる）。

なお、当該ＵＶ照射後、拡散防止膜８上に絶縁膜を形成し、当該絶縁膜内に多層配線を形成することにより、半導体装置が完成する。

以上のように、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法では、拡散防止膜８形成後、ＵＶ照射を伴うアニール処理を施している。

したがって、上記測定結果からも分かるように、拡散防止膜８の誘電率を変化させること無く、圧縮応力を有する拡散防止膜８の当該圧縮応力を変化させることができる。より具体的には、当該圧縮応力を緩和すること、当該圧縮応力を０にすること、および当該圧縮応力を引っ張り応力に反転させることもできる。

よって、埋め込み配線７が銅等のように引っ張り応力を有する場合には、上記拡散防止膜８の応力変化により、引っ張り応力を持つ埋め込み配線７との応力差が低減される。したがって、埋め込み配線７にかかる応力に起因して引き起こされるＳＭ（ストレスマイグレーション）不良を抑制することができる。

また、上記ＵＶ照射を伴うアニール処理により、低誘電率を維持しつつ、層間絶縁膜２の硬度、弾性率をいずれも上昇（つまり、層間絶縁膜２の機械的強度を向上）させることができた。したがって、当該硬度・弾性率の上昇により、層間絶縁膜２と拡散防止膜８との界面の密着性が向上させることができる。

よって、当該界面の密着性の向上に伴い、ＥＭ（エレクトロマイグレーション）不良を抑制でき、またＴＤＤＢ（絶縁膜経時破壊）特性を向上させることができる。

ここで、ＵＶ照射処理なので、拡散防止膜８、層間絶縁膜２に対してダメージを与えることは無い。

なお、上記では、ＵＶ照射を伴うアニール処理を施す場合について言及した。しかし、拡散防止膜８形成後に、上記ＵＶ照射と同様なエネルギー帯域を持つＥＢ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ）照射を行っても、同様な効果が得られる。

ここで、当該ＥＢ照射の条件を、たとえば温度が３５０〜４５０℃、加速電圧が１０〜２０ｋＶ、圧力が１Ｅ＋２〜１Ｅ−２Ｔｏｒｒ程度の範囲内で行う。当該照射条件内のＥＢ照射条件を変更することにより、拡散防止膜８の圧縮応力を緩和させたり、応力を無くしたり、または引っ張り応力に反転させたりすることができる。

また、当該ＥＢ照射を伴うアニール処理を行うことにより、層間絶縁膜２の硬度および弾性率を増加させることができる。

なお、当該ＥＢ照射を伴うアニール処理により、拡散防止膜８および層間絶縁膜２の誘電率は、ほとんど変化しない。また、ＥＢ照射なので、拡散防止膜８および層間絶縁膜２にダメージを与えることも無い。

＜実施の形態２＞
実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を、工程断面図を用いて説明する。なお、図１〜５までの工程は、実施の形態１と同様である。したがって、ここでの説明は省略する。

図５に示した製造途中の半導体装置に対して、ＣＶＤ処理等を施す。これにより、図１３に示すように、拡散防止膜８上に層間絶縁膜２１を形成する。ここで、当該層間絶縁膜２１は、誘電率が３．１以下である低誘電率膜である。

次に、層間絶縁膜２１形成後、図１４に示すように、実施の形態１と同様に、ＵＶ照射もしくはＥＢ照射を伴うアニール処理を行う（以後、当該ＵＶ照射を伴うアニール処理を単に、ＵＶ照射と称する。また、当該ＥＢ照射を伴うアニール処理を単に、ＥＢ照射と称する。）。

ここで、当該ＵＶ照射の条件としては、たとえば温度が３５０〜４５０℃、照度が１０〜２００ｍＷ／ｃｍ２、圧力が常圧〜１Ｅ−２Ｔｏｒｒ程度である。また、当該ＥＢ照射の条件を、たとえば温度が３５０〜４５０℃、加速電圧が１０〜２０ｋＶ、圧力が１Ｅ＋２〜１Ｅ−２Ｔｏｒｒ程度である。

なお、層間絶縁膜２１内（図示していない、当該層間絶縁膜２１上に形成された絶縁膜内も含む）に多層配線を形成することにより、半導体装置が完成する。

以上のように、本実施の形態に係わる半導体装置の製造方法では、層間絶縁膜２１形成後、ＵＶ照射またはＥＢ照射を伴うアニール処理を施している。

したがって、図１５に示すように、層間絶縁膜２１の膜質を変化させることができる。つまり、実施の形態１で説明した原理と同様の原理により、たとえば層間絶縁膜２１中のＳｉ−ＣＨ３結合を、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉネットワークに変化させることができる。

よって、当該層間絶縁膜２１の硬度および弾性率を向上させることができる。なお、実施の形態１と同様に、当該ＵＶ処理またはＥＢ処理により、層間絶縁膜２１にダメージを与えることは無い。また、当該層間絶縁膜２１の誘電率も変化し無い（つまり、低誘電率が維持される）。

また、層間絶縁膜２１の上方から照射されたＵＶまたはＥＢは、当該層間絶縁膜２１を透過し、拡散防止膜８に到達する。また照射条件によっては、当該ＵＶまたはＥＢは拡散防止膜８も透過し、層間絶縁膜２に到達する。

したがって、実施の形態１と同様に、拡散防止膜８の誘電率を変化させること無く、圧縮応力を有する拡散防止膜８の当該圧縮応力を変化させることができる（図１５参照）。より具体的には、当該圧縮応力を緩和すること、当該圧縮応力を０にすること、および当該圧縮応力を引っ張り応力に反転させることもできる。

また、図１５に示すように、層間絶縁膜２の膜質を変化させることもできる。つまり、低誘電率を維持しつつ、層間絶縁膜２の硬度、弾性率をいずれも上昇（つまり、層間絶縁膜２の機械的強度を向上）させることができる。したがって、当該硬度・弾性率の上昇により、層間絶縁膜２と拡散防止膜８との界面の密着性が向上させることができる。

なお、拡散防止膜８が１００ＭＰａ以上の圧縮応力を有する膜である場合に、上記各実施の形態に係わる半導体装置の製造方法を適用すること（より具体的には、拡散防止膜８の圧縮応力を緩和・反転等させること）が、より意義がある。

これは、上記のような大きな圧縮応力を有する拡散防止膜８を採用することにより、たとえばＣｕなどの引っ張り応力を有する部材（埋め込み配線７と把握できる）と当該拡散防止膜８との間で、著しい応力差が生じるからである（上記したように、当該応力差に起因して、埋め込み配線７にはＳＭ不良がより生じやすくなる）。

また、層間絶縁膜２が３．１以下の誘電率を有する絶縁膜である場合に、上記各実施の形態に係わる半導体装置の製造方法を適用すること（より具体的には、層間絶縁膜２の硬度・弾性率を向上させること）が、より意義がある。

上記のような低誘電率な層間絶縁膜２は、膜密度が低く、また膜中にＳｉ−ＣＨ３で終端された結合を多く含むため、層間絶縁膜２の機械的強度の低下や層間絶縁膜２と拡散防止膜８との界面密着性の低下が著しくなるからである（上記したように、層間絶縁膜２に対して拡散防止膜８が剥離すること等に起因して、ＥＭ不良やＴＤＤＢ特性の劣化等がより生じやすくなる）。

なお、上記では、符号８の部材として拡散防止膜８にのみ言及した。しかし、符号８の部材は、圧縮応力を有する膜であれば他の絶縁膜等であっても良い。また、上記以外に圧縮応力を有する拡散防止膜８として、たとえばＳｉＮ膜等がある。つまり、拡散防止膜８は、シリコンに、窒素、酸素、炭素のいずれかを少なくとも含む膜である。

また、誘電率が３．１以下である層間絶縁膜２，２１として、上記以外のもので、シリコン酸化膜にメチル基終端を含むもの、ベンゼン環を含む有機膜を採用することができる。

実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。ＵＶ照射前後における、拡散防止膜の応力等の変化を示す測定結果図である。ＵＶ照射前後における、層間絶縁膜膜の膜質等の変化を示す測定結果図である。ＵＶ照射により、拡散防止膜の圧縮応力が緩和される様子を示す断面図である。ＵＶ照射により、拡散防止膜の圧縮応力が０になる様子を示す断面図である。ＵＶ照射により、拡散防止膜の圧縮応力が反転される様子を示す断面図である。ＵＶ照射により、層間絶縁膜の膜質が変化する様子を示す断面図である。実施の形態２に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施の形態２に係わる半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。実施の形態１に係わる半導体装置の製造方法の効果を説明するための断面図である。

符号の説明

１半導体基板、２，２１層間絶縁膜、３キャップ絶縁膜、４配線溝、５バリヤメタル膜、６導電膜、７埋め込み配線、８拡散防止膜。

Claims

（Ａ）半導体基板上に第一の層間絶縁膜を形成する工程と、
（Ｂ）前記第一の層間絶縁膜に埋め込み配線を形成する工程と、
（Ｃ）前記埋め込み配線を覆うように、前記第一の層間絶縁膜上に圧縮応力を有する膜を形成する工程と、
（Ｄ）前記工程（Ｃ）の後に、前記半導体基板に対して、ＵＶ照射もしくはＥＢ照射を伴うアニール処理を施す工程とを、備えている、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記工程（Ｂ）は、
引っ張り応力を有する前記埋め込み配線を形成する工程である、
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。
前記工程（Ｂ）は、
銅から成る前記埋め込み配線を形成する工程である、
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
前記工程（Ｃ）は、
シリコンに、窒素、酸素および炭素のいずれかを少なくとも含む膜から成る、前記圧縮応力を有する膜を形成する工程である、
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。
前記工程（Ｄ）は、
温度が３５０から４５０℃、照度が１０から２００ｍＷ／ｃｍ²、圧力が常圧から１Ｅ−２Ｔｏｒｒの条件で行うＵＶ照射を伴う、アニール処理を施す工程である、
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。
前記工程（Ｄ）は、
温度が３５０から４５０℃、加圧電圧が１０から２０ｋＶ、圧力が１Ｅ＋２から１Ｅ−２Ｔｏｒｒの条件で行うＥＢ照射を伴う、アニール処理を施す工程である、
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。
（Ｅ）前記工程（Ｃ）の後に、前記圧縮応力を有する膜上に第二の層間絶縁膜を形成する工程を、さらに備えており、
前記工程（Ｄ）は、
前記工程（Ｅ）の後に実施される、
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。
前記第一の層間絶縁膜および／または前記第二の層間絶縁膜は、
誘電率が３．１以下である低誘電率膜である、
ことを特徴とする請求項１または請求項７に記載の半導体装置の製造方法。