JP2008034837A - Method for performing aftertreatment of amorphous carbon film, and method for manufacturing semiconductor device using it - Google Patents

Method for performing aftertreatment of amorphous carbon film, and method for manufacturing semiconductor device using it Download PDF

Info

Publication number
JP2008034837A
JP2008034837A JP2007175988A JP2007175988A JP2008034837A JP 2008034837 A JP2008034837 A JP 2008034837A JP 2007175988 A JP2007175988 A JP 2007175988A JP 2007175988 A JP2007175988 A JP 2007175988A JP 2008034837 A JP2008034837 A JP 2008034837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous carbon
carbon film
treatment
heating
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007175988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5138291B2 (en
Inventor
Hiroshi Ishikawa
拓 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2007175988A priority Critical patent/JP5138291B2/en
Publication of JP2008034837A publication Critical patent/JP2008034837A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5138291B2 publication Critical patent/JP5138291B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for performing aftertreatment of amorphous carbon film by which the behavior of the amorphous carbon film does not change a lot even if the treatment of the amorphous carbon film under heating, such as anneal, is performed after the amorphous carbon film is formed. <P>SOLUTION: Provided is the aftertreatment to be performed to the amorphous carbon film to which treatment including heating has been performed after the film is formed on a substrate. The treatment for preventing oxidation of the amorphous carbon film, for example, silylation treatment for contacting sililation reagent, is performed immediately after the treatment including heating. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置を製造する際のマスク等として好適なアモルファスカーボン膜の後処理方法、およびそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a post-processing method for an amorphous carbon film suitable as a mask or the like for manufacturing a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.

半導体デバイスにおいては、配線層間に層間絶縁膜が形成される。このような層間絶縁膜としては従来からSiO膜が用いられてきたが、近時、半導体デバイスのさらなる高速化の要求から、より低誘電率の膜が求められており、このような低誘電率膜としては、例えばSi、O、Cを含むSi主体の有機系材料が用いられつつある。 In a semiconductor device, an interlayer insulating film is formed between wiring layers. As such an interlayer insulating film, a SiO 2 film has been conventionally used, but recently, a film having a lower dielectric constant has been demanded due to a demand for higher speed of a semiconductor device. For the rate film, for example, Si-based organic materials including Si, O, and C are being used.

しかしながら、このようなSi主体の低誘電率膜は高価である上に、他の膜との間で選択性の高いエッチングを行いにくい等の問題があるため、このような問題が生じない低誘電率膜が求められている。   However, such a Si-based low dielectric constant film is expensive and has a problem that etching with high selectivity is difficult to perform with other films. A rate membrane is needed.

そのような材料として水素を添加したアモルファスカーボン膜が検討されている。アモルファスカーボン膜は、特許文献1に示されているように、処理ガスとして炭化水素ガス等を用いてCVDにより成膜することができ、安価であるし、Si主体の低誘電率膜のような不都合が生じない。
特開2002−12972号公報
As such a material, an amorphous carbon film added with hydrogen has been studied. As shown in Patent Document 1, the amorphous carbon film can be formed by CVD using a hydrocarbon gas or the like as a processing gas, is inexpensive, and is similar to a Si-based low dielectric constant film. There is no inconvenience.
JP 2002-12972 A

ところで、半導体デバイスの製造工程においては、最終的なアニール工程により各層の変質や寸法の変化等が生じないように、または工程の要請から膜を形成した後にアニール処理等の熱処理や他の処理等により350〜400℃程度に加熱されることが多いが、アモルファスカーボン膜にこのような熱が加わると、アモルファスカーボン膜表面の比較的熱に弱い部分の結合が切れる等により膜の一部が脱離する。この状態で大気中に暴露されると、酸素や水分等が結合が切れた部分と反応して酸化され、誘電率やリーク電流値等の電気特性および屈折率が大きく変化してしまう。このような特性の変化が生じると所望のデバイス特性が得られない等の不都合が生じる。   By the way, in the manufacturing process of a semiconductor device, heat treatment such as annealing treatment and other treatments are performed so that the final annealing process does not cause alteration or dimension change of each layer, or after a film is formed according to a process request. However, when such heat is applied to the amorphous carbon film, a part of the film is detached due to the bond of the relatively heat-sensitive part on the surface of the amorphous carbon film being cut. Release. When exposed to the atmosphere in this state, oxygen, moisture and the like react with the broken portion and are oxidized, and electrical characteristics such as dielectric constant and leakage current value, and refractive index are greatly changed. When such a characteristic change occurs, there arises a disadvantage that a desired device characteristic cannot be obtained.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、アモルファスカーボン膜の成膜後にアニール等の加熱下での処理を施してもアモルファスカーボン膜の特性が大きく変化することがないアモルファスカーボン膜の後処理方法を提供することを目的とする。また、そのような後処理方法を適用した半導体装置の製造方法を提供する。さらに、これらの方法を実行するための制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an amorphous carbon film whose characteristics do not change greatly even when a process such as annealing is performed after the amorphous carbon film is formed. An object is to provide a post-processing method. In addition, a method for manufacturing a semiconductor device to which such a post-processing method is applied is provided. It is another object of the present invention to provide a computer-readable storage medium in which a control program for executing these methods is stored.

本発明の第1の観点では、基板上に成膜され、加熱をともなう処理が施されたアモルファスカーボン膜の後処理方法であって、加熱をともなう処理の直後に、アモルファスカーボン膜の酸化を防止する処理を行うことを特徴とするアモルファスカーボン膜の後処理方法を提供する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a post-processing method for an amorphous carbon film formed on a substrate and subjected to a treatment with heating, and the oxidation of the amorphous carbon film is prevented immediately after the treatment with heating. A post-processing method for an amorphous carbon film is provided.

上記第1の観点において、前記酸化を防止する処理として、アモルファスカーボン膜にシリル化剤を接触させるシリル化処理を用いることができる。   In the first aspect, a silylation treatment in which a silylating agent is brought into contact with the amorphous carbon film can be used as the treatment for preventing the oxidation.

本発明の第2の観点では、基板上に層間絶縁膜となるアモルファスカーボン膜を形成する工程と、前記アモルファスカーボン膜に加熱をともなう処理を施す工程と、前記加熱をともなう処理を施した直後のアモルファスカーボン膜にシリル化剤を接触させてシリル化処理を施す工程と、前記シリル化処理を施したアモルファスカーボン膜を加熱して前記シリル化剤を除去する工程と、前記シリル化剤を除去した後速やかに前記アモルファスカーボン膜の上に所定の膜を成膜する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。   In the second aspect of the present invention, a step of forming an amorphous carbon film serving as an interlayer insulating film on a substrate, a step of performing a treatment with heating on the amorphous carbon film, and a step immediately after performing the treatment with heating. A step of bringing a silylating agent into contact with an amorphous carbon film to perform a silylation treatment, a step of heating the amorphous carbon film subjected to the silylation treatment to remove the silylating agent, and the removal of the silylating agent. And a step of quickly forming a predetermined film on the amorphous carbon film. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

上記第1および第2の観点において、前記シリル化処理はシリル化剤の蒸気を前記アモルファスカーボン膜の表面に接触させることにより行われることができる。この場合に、前記シリル化処理は、室温〜200℃の温度で行うことができる。   In the first and second aspects, the silylation treatment can be performed by bringing vapor of a silylating agent into contact with the surface of the amorphous carbon film. In this case, the silylation treatment can be performed at a temperature of room temperature to 200 ° C.

また、上記第1および第2の観点において、前記シリル化剤は、
HMDS(Hexamethyldisilan)、
DMSDMA(Dimethylsilyldimethylamine)、
TMSDMA(Dimethylaminotrimethylsilane)、
TMDS(1,1,3,3-Tetramethyldisilazane)、
TMSPyrole(1-Trimethylsilylpyrole)、
BSTFA(N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide)、
BDMADMS(Bis(dimethylamino)dimethylsilane)
からなる群から選択された1種または2種以上であることが好ましい。
In the first and second aspects, the silylating agent is
HMDS (Hexamethyldisilan),
DMSDMA (Dimethylsilyldimethylamine),
TMSDMA (Dimethylaminotrimethylsilane),
TMDS (1,1,3,3-Tetramethyldisilazane),
TMSPyrole (1-Trimethylsilylpyrole),
BSTFA (N, O-Bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide),
BDDMMS (Bis (dimethylamino) dimethylsilane)
It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types selected from the group consisting of.

さらに、上記第1または第2の観点において、前記加熱をともなう処理としては、典型例としてアニール処理を挙げることができる。また、前記加熱をともなう処理は、350〜400℃で行うことができる。   Furthermore, in the first or second aspect, as the treatment with heating, a typical example is an annealing treatment. The treatment with heating can be performed at 350 to 400 ° C.

本発明の第3の観点では、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記第1の観点の方法が行われるように処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium in which a control program that operates on a computer is stored. The control program performs the method according to the first aspect at the time of execution. A computer-readable storage medium characterized by controlling a processing device is provided.

本発明の第4の観点では、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記第2の観点の半導体装置の製造方法が行われるように一連の処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium storing a control program that operates on a computer, and the control program is executed by the method for manufacturing a semiconductor device according to the second aspect. A computer readable storage medium is provided that controls a series of processing devices to be performed.

本発明によれば、アモルファスカーボン膜にアニール処理等の加熱をともなう処理が行われた際に、後処理として加熱をともなう処理の直後に、アモルファスカーボン膜にシリル化剤を接触させてシリル化処理を行うので、アモルファスカーボン膜の表面に形成された水酸基等の極性の高い官能基がケイ素を含む基に置換され、表面が保護されるので、その後、大気雰囲気等の酸素および水素を含む雰囲気に放置しても、経時的に水酸基等の官能基が増加せず、アモルファスカーボン膜の電気特性等の特性が劣化が生じ難い。   According to the present invention, when a process involving heating such as annealing is performed on the amorphous carbon film, the silylating process is performed by contacting the amorphous carbon film with the silylating agent immediately after the process involving heating. Therefore, a highly polar functional group such as a hydroxyl group formed on the surface of the amorphous carbon film is replaced with a group containing silicon, and the surface is protected. Even if it is left as it is, functional groups such as hydroxyl groups do not increase with time, and characteristics such as electrical characteristics of the amorphous carbon film hardly deteriorate.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明のアモルファスカーボン膜の後処理方法を含む一連の手順を示すフローチャート、図2はその工程断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing a series of procedures including a post-processing method for an amorphous carbon film of the present invention, and FIG.

まず、シリコン基板101上に下地膜として例えばSiCO系の低誘電率膜(Low−k膜)102を形成した半導体ウエハWを準備する(ステップ1、図2(a))、次いで、下地膜102の上にアモルファスカーボン膜103を成膜する(ステップ2、図2(b))。   First, a semiconductor wafer W in which, for example, a SiCO-based low dielectric constant film (Low-k film) 102 is formed as a base film on a silicon substrate 101 is prepared (Step 1, FIG. 2A), and then the base film 102 is prepared. An amorphous carbon film 103 is formed on the substrate (step 2, FIG. 2 (b)).

アモルファスカーボン膜103の成膜方法は特に限定されるものではないが、CVDで成膜することが好ましい。この際の処理ガスとしては、プロピレン(C)、プロピン(C)、プロパン(C)、ブタン(C10)、ブチレン(C)、ブタジエン(C)、アセチレン(C)等の炭化水素ガスや、これらの化合物を主体とするものを用いることができ、このような処理ガスを用いて、例えば特開2002−12972号公報に記載されている方法で成膜することができる。また、処理ガスとしてさらに酸素を含有させることにより、比較的低温成膜であっても強固なカーボンネットワークを形成することが可能となる。 The method for forming the amorphous carbon film 103 is not particularly limited, but is preferably formed by CVD. As the processing gas at this time, propylene (C 3 H 6 ), propyne (C 3 H 4 ), propane (C 3 H 8 ), butane (C 4 H 10 ), butylene (C 4 H 8 ), butadiene ( A hydrocarbon gas such as C 4 H 6 ) or acetylene (C 2 H 2 ) or a gas mainly composed of these compounds can be used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-12972 uses such a processing gas. The film can be formed by the method described in the publication. Further, by further containing oxygen as the processing gas, it is possible to form a strong carbon network even at a relatively low temperature.

アモルファスカーボン膜103の成膜後、アニール処理等の加熱をともなった処理を行う(ステップ3、図2(c))。この処理は得ようとする半導体素子に応じて適宜の条件で行われ、典型的には非酸化性雰囲気(真空またはArガス、Nガス等の不活性ガス雰囲気)で350〜400℃程度で行われる。 After the amorphous carbon film 103 is formed, a process with heating such as an annealing process is performed (step 3, FIG. 2C). This treatment is performed under appropriate conditions depending on the semiconductor element to be obtained, and is typically about 350 to 400 ° C. in a non-oxidizing atmosphere (vacuum or an inert gas atmosphere such as Ar gas or N 2 gas). Done.

成膜直後のアモルファスカーボン膜103は、表面状態が健全であり、大気中に取り出しても経時変化は生じないが、このようにアニール処理等の加熱をともなった処理を施した後は、アモルファスカーボン膜103表面の比較的熱に弱い部分の結合が切れる等により膜の一部が脱離する。このような加熱をともなった処理の後、この状態で大気中に暴露されると、比較的短時間で、酸素や水分が結合の切れた部分と反応し、−C−C・+O→−C−C=O+O −C−CH+O→−C−C−OH、−C−C・+HO→−C−C−OH+H、のような反応を起こし酸化され、膜中にカルボニル基や水酸基のような分極性を有する官能基ができ、経時的にこのような官能基が増加してしまう。このような官能基は、水分を吸着したり、また誘電率等の電気特性や他の特性を大きく変化させてしまう。例えば、アモルファスカーボン膜は、成膜されたままの状態では比誘電率k=2.8程度であるのに対し、400℃程度のアニールを行った直後はk=2.6〜2.7と一旦特性が向上するが、大気中に100時間程度以上放置することにより、k値が3を超え、リーク特性も低下してしまう。また、このように大気中に長時間放置することにより、屈折率の増加も見られる。 The amorphous carbon film 103 immediately after the film formation has a healthy surface state and does not change with time even when taken out into the atmosphere. However, after the treatment with heating such as annealing treatment is performed in this way, the amorphous carbon film 103 A part of the film is detached due to, for example, the breakage of the relatively heat-sensitive part on the surface of the film 103. After the treatment with such heating, when exposed to the atmosphere in this state, oxygen and moisture react with the broken part in a relatively short time, and -C-C. + O 2 →- Reactions such as C—C═O + O * —C—CH + O * → —C—C—OH, —C—C · + H 2 O → —C—C—OH + H are oxidized, and carbonyl groups and A functional group having polarizability such as a hydroxyl group is formed, and such a functional group increases with time. Such a functional group adsorbs moisture, and greatly changes electric characteristics such as dielectric constant and other characteristics. For example, an amorphous carbon film has a relative dielectric constant k of about 2.8 when it is formed, whereas k = 2.6 to 2.7 immediately after annealing at about 400 ° C. Although the characteristics are once improved, the k value exceeds 3 and the leakage characteristics are deteriorated by leaving it in the atmosphere for about 100 hours or more. In addition, an increase in refractive index is also observed when left in the atmosphere for a long time.

このような電気特性等の経時変化を防止するため、ステップ3の加熱をともなった処理の直後に本発明の後処理であるシリル化処理を行う(ステップ4、図2(d))。シリル化処理は、アモルファスカーボン膜103の表面に形成されたカルボニル基や水酸基等の分極性を有する官能基とシリル化剤とを反応させてケイ素を含む基に置換する処理であり、これによりアモルファスカーボン膜の表面が保護され、経時的に水酸基等の官能基が増加して特性が変化してしまうことが防止される。このようなシリル化処理の直後は、誘電率kの値は多少上昇するが、その後大気中に放置してもその値はほとんど変化しない。屈折率についてもシリル化処理後は大気中に放置してもその値はほとんど変化しない。ここで「加熱をともなった処理の直後」とは、加熱をともなった処理の後、特性の劣化がほとんど生じない期間の後であればよい。   In order to prevent such a change in electrical characteristics and the like over time, a silylation treatment, which is a post-treatment of the present invention, is performed immediately after the treatment with heating in Step 3 (Step 4, FIG. 2 (d)). The silylation treatment is a treatment in which a functional group having polarizability such as a carbonyl group or a hydroxyl group formed on the surface of the amorphous carbon film 103 is reacted with a silylating agent to replace it with a group containing silicon. The surface of the carbon film is protected, and it is possible to prevent the functional groups such as hydroxyl groups from increasing over time and changing the characteristics. Immediately after such a silylation treatment, the value of the dielectric constant k slightly increases, but the value hardly changes even if it is left in the air thereafter. As for the refractive index, even if it is left in the air after the silylation treatment, its value hardly changes. Here, “immediately after the process with heating” may be after a period in which the characteristics hardly deteriorate after the process with heating.

シリル化剤としては、シリル化反応を起こす物質であれば特に制限なく使用可能であるが、分子内にシラザン結合(Si−N結合)を有する化合物群の中で比較的小さな分子構造を持つものが好ましい。具体的には、例えば、
HMDS(Hexamethyldisilan)、
DMSDMA(Dimethylsilyldimethylamine)、
TMSDMA(Dimethylaminotrimethylsilane)、
TMDS(1,1,3,3-Tetramethyldisilazane)、
TMSPyrole(1-Trimethylsilylpyrole)、
BSTFA(N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide)、
BDMADMS(Bis(dimethylamino)dimethylsilane)
等を用いることが可能である。これらの化学構造を以下に示す。
As a silylating agent, any substance that causes a silylation reaction can be used without particular limitation, but a compound group having a silazane bond (Si-N bond) in the molecule has a relatively small molecular structure. Is preferred. Specifically, for example,
HMDS (Hexamethyldisilan),
DMSDMA (Dimethylsilyldimethylamine),
TMSDMA (Dimethylaminotrimethylsilane),
TMDS (1,1,3,3-Tetramethyldisilazane),
TMSPyrole (1-Trimethylsilylpyrole),
BSTFA (N, O-Bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide),
BDDMMS (Bis (dimethylamino) dimethylsilane)
Etc. can be used. These chemical structures are shown below.

Figure 2008034837
Figure 2008034837

シリル化反応は、シリル化剤としてDMSDMAを用いた場合を例にとると、下記化2式で示され、膜中のOH基がO−Siの形に置き換わる。   Taking the case of using DMSDMA as a silylating agent as an example, the silylation reaction is represented by the following chemical formula 2, and the OH group in the film is replaced with the O-Si form.

Figure 2008034837
Figure 2008034837

シリル化処理は、上記シリル化剤をアモルファスカーボン膜に接触させることにより行うことができ、典型的には後述するように上記シリル化剤の蒸気をアモルファスカーボン膜の表面に接触させることが挙げられる。シリル化剤をアモルファスカーボン膜に塗布することにより行ってもよい。   The silylation treatment can be performed by bringing the silylating agent into contact with the amorphous carbon film, and typically includes bringing the silylating agent vapor into contact with the surface of the amorphous carbon film as described later. . The silylating agent may be applied to the amorphous carbon film.

このようにしてシリル化処理を行うことにより、半導体基板を大気中に放置してもアモルファスカーボン膜の特性劣化を防止することができるが、シリル化処理をした状態のままでは、次工程であるキャップ膜やメタル膜等の成膜を行うことができないので、次の膜の成膜に先立ってアモルファスカーボン膜の表面のシリル化剤を加熱除去する(ステップ5、図2(e))。このシリル化剤の加熱除去は133Pa(1Torr)以下の減圧雰囲気下で行われ、この際の温度は200℃程度で十分である。このシリル化剤の加熱除去により、誘電率等の電気特性はステップ3の加熱をともなう処理後の特性に戻る。   By performing the silylation treatment in this way, it is possible to prevent the deterioration of the characteristics of the amorphous carbon film even if the semiconductor substrate is left in the atmosphere. However, if the silylation treatment is performed, the next step is performed. Since a cap film or a metal film cannot be formed, the silylating agent on the surface of the amorphous carbon film is removed by heating prior to the next film formation (step 5, FIG. 2 (e)). The heat removal of the silylating agent is performed in a reduced pressure atmosphere of 133 Pa (1 Torr) or less, and a temperature of about 200 ° C. is sufficient at this time. By the heat removal of the silylating agent, the electrical characteristics such as the dielectric constant are returned to the characteristics after the treatment accompanied with the heating in Step 3.

このステップ5のシリル化剤を加熱除去工程の後、アモルファスカーボン膜の上に、キャップ膜やハードマスクとして機能するSiO、SiN、SiCN、SiCOや、メタル膜としてのCu、Ti、Ta、W等の所定の膜104の形成を行う(ステップ6、図2(f))。この場合に、上記シリル化処理による保護効果によりアモルファスカーボン膜の特性は低下していないので、その後の一連の処理により、良好な特性を有するデバイスを製造することが可能となる。 After the step 5 of removing the silylating agent by heating, SiO 2 , SiN, SiCN, SiCO functioning as a cap film or a hard mask, and Cu, Ti, Ta, W as metal films on the amorphous carbon film. The predetermined film 104 is formed (step 6, FIG. 2 (f)). In this case, since the characteristics of the amorphous carbon film are not deteriorated due to the protective effect by the silylation treatment, a device having good characteristics can be manufactured by a series of subsequent treatments.

次に、以上の工程を含む半導体装置の製造方法の一例について説明する。例えば、デュアルダマシン法を用いて銅の埋め込みを行う場合には、上記図2(e)の状態からホールおよびトレンチのエッチングおよびCu膜の埋め込み等を行って、図3の構造の半導体装置を得ることができる。すなわち、上記図2(e)のシリル化剤加熱除去を行った後、膜104としてハードマスクを形成して図2(f)の状態とし、そこからLow−k膜102にホール105、アモルファスカーボン膜103にトレンチ106をエッチング形成し、その後、バリア膜107およびCu膜108を成膜する。   Next, an example of a method for manufacturing a semiconductor device including the above steps will be described. For example, when copper is buried using the dual damascene method, the semiconductor device having the structure shown in FIG. 3 is obtained by etching holes and trenches and filling a Cu film from the state shown in FIG. be able to. That is, after the silylating agent is removed by heating in FIG. 2 (e), a hard mask is formed as the film 104 to obtain the state shown in FIG. 2 (f), from which holes 105, amorphous carbon are formed in the Low-k film 102. A trench 106 is formed by etching in the film 103, and then a barrier film 107 and a Cu film 108 are formed.

次に、上記図1に示すような一連の工程を実施するための処理装置群について説明する。図4は、上記一連の工程を実施するための処理装置群を示すブロック図である。この処理装置群は、半導体ウエハに形成された所定の膜、例えばSiCO系の低誘電率膜(Low−k膜)の上にアモルファスカーボン膜を成膜するアモルファスカーボン成膜装置201と、アモルファスカーボン膜を成膜した半導体ウエハに対しアニール処理等の熱処理を行う熱処理装置202と、熱処理後の半導体ウエハにおけるアモルファスカーボン膜にシリル化処理を施すシリル化処理装置203と、シリル化処理の際にアモルファスカーボン膜の表面に形成したシリル化剤を除去するシリル化剤除去装置204と、シリル化剤を除去した後のアモルファスカーボン膜の上に所定の膜を形成する成膜装置205とを有している。なお、各装置間でウエハWを搬送する際には、図示しない搬送装置が用いられる。オペレータにより搬送してもよい。   Next, a processing device group for carrying out a series of steps as shown in FIG. 1 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a processing device group for carrying out the series of steps. This processing apparatus group includes an amorphous carbon film forming apparatus 201 for forming an amorphous carbon film on a predetermined film formed on a semiconductor wafer, for example, a SiCO-based low dielectric constant film (Low-k film), and an amorphous carbon film. A heat treatment apparatus 202 for performing a heat treatment such as an annealing process on the semiconductor wafer on which the film is formed, a silylation treatment apparatus 203 for performing a silylation process on the amorphous carbon film in the semiconductor wafer after the heat treatment, and an amorphous in the silylation process A silylating agent removing device 204 for removing the silylating agent formed on the surface of the carbon film; and a film forming device 205 for forming a predetermined film on the amorphous carbon film after removing the silylating agent. Yes. Note that when the wafer W is transferred between the apparatuses, a transfer apparatus (not shown) is used. It may be conveyed by an operator.

これら各装置は、マイクロプロセッサ(コンピュータ)を備えたプロセスコントローラ211により一括して制御される構成となっている。プロセスコントローラ211には、工程管理者が各装置を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、各装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース212と、各処理装置で実行される各種処理をプロセスコントローラ211の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部213とが接続されている。   Each of these devices is configured to be collectively controlled by a process controller 211 having a microprocessor (computer). The process controller 211 includes a user interface 212 including a keyboard that allows a process manager to input commands to manage each device, a display that visualizes and displays the operating status of each device, and each processing device. Are connected to a storage unit 213 storing a recipe in which a control program for realizing various processes executed by the control of the process controller 211 and processing condition data are stored.

そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース212からの指示等を受けて、任意のレシピを記憶部213から呼び出してプロセスコントローラ211に実行させることで、プロセスコントローラ211の制御下で、処理装置群において所望の一連の処理が行われる。また、前記レシピは、例えば、CD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、不揮発性メモリなどの読み出し可能な記憶媒体に格納された状態のものであってもよく、さらに、各装置間、あるいは外部の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。   Then, if necessary, in response to an instruction from the user interface 212, a desired recipe is called from the storage unit 213 and executed by the process controller 211. A series of processes are performed. The recipe may be stored in a readable storage medium such as a CD-ROM, a hard disk, a flexible disk, or a non-volatile memory. For example, it is possible to transmit the data as needed via a dedicated line and use it online.

次に、アモルファスカーボン膜の後処理であるシリル化処理を実施するシリル化処理装置203について説明する。図5はシリル化処理装置の概略構成を示す断面図である。シリル化処理装置203は、ウエハWを収容するチャンバ1を備えており、チャンバ1は、固定された下部容器1aと、下部容器1aを覆う蓋体1bから構成され、蓋体1bは図示しない昇降装置により昇降自在である。下部容器1aにはホットプレート2が設けられており、ホットプレート2の周囲から上記いずれかのシリル化剤の蒸気がチャンバ1内に供給されるようになっている。シリル化剤は気化器3によって気化されて蒸気状になり、Nガスにキャリアされてチャンバ1に供給される。 Next, a silylation processing apparatus 203 that performs a silylation process that is a post-process of the amorphous carbon film will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the silylation processing apparatus. The silylation processing apparatus 203 includes a chamber 1 that accommodates a wafer W. The chamber 1 includes a fixed lower container 1a and a lid 1b that covers the lower container 1a, and the lid 1b is not shown. It can be raised and lowered by the device. The lower container 1 a is provided with a hot plate 2, and vapor of any of the above silylating agents is supplied into the chamber 1 from the periphery of the hot plate 2. The silylating agent is vaporized by the vaporizer 3 to be vaporized, is carriered by N 2 gas, and is supplied to the chamber 1.

ホットプレート2内には、ヒータ2aが埋設されており、このヒータ2aによって、例えば、室温〜200℃の範囲で温度調節が可能であり、その表面には半導体ウエハWを支持するピン4が設けられている。半導体ウエハWをホットプレート2に直接載置しないことで、ウエハWの裏面の汚染が防止される。下部容器1aの外周部上面には第1シールリング5が設けられており、蓋体1bの外周部下面には、蓋体1bを下部容器1aに押し付けた際に第1シールリング5と接触する第2シールリング6が設けられている。これら第1および第2シールリング5,6のペアーは内側と外側に2組設けられており、これらの間の空間は減圧可能となっていて、この空間を減圧することにより、チャンバ1の気密性が確保される。蓋体1bの略中心部には、チャンバ1に供給されたシリル化剤と窒素ガスを排気するための排気口7が設けられており、この排気口7は圧力調整装置8を介して、真空ポンプ9に接続されている。   A heater 2a is embedded in the hot plate 2, and the temperature can be adjusted, for example, in the range of room temperature to 200 ° C. by the heater 2a, and pins 4 for supporting the semiconductor wafer W are provided on the surface thereof. It has been. By not placing the semiconductor wafer W directly on the hot plate 2, contamination of the back surface of the wafer W is prevented. A first seal ring 5 is provided on the upper surface of the outer peripheral portion of the lower container 1a, and the lower surface of the outer peripheral portion of the lid body 1b contacts the first seal ring 5 when the lid body 1b is pressed against the lower container 1a. A second seal ring 6 is provided. Two pairs of the first and second seal rings 5 and 6 are provided on the inner side and the outer side, and the space between them can be depressurized. By depressurizing the space, the airtightness of the chamber 1 is reduced. Sex is secured. A substantially central portion of the lid 1b is provided with an exhaust port 7 for exhausting the silylating agent and nitrogen gas supplied to the chamber 1, and this exhaust port 7 is evacuated via a pressure adjusting device 8. It is connected to the pump 9.

このように構成されるシリル化処理装置203においては、蓋体1bを上昇した状態でチャンバ1内に半導体ウエハWを搬入してホットプレート2のピン4上に載置する。次いで、蓋体1bを下降させてチャンバ1内を密閉空間とし、さらにチャンバ1内を減圧して気密性を高め、この状態で、ホットプレート2を室温〜200℃の所定の温度に制御するとともに、気化器3の温度を室温〜50℃とし、シリル化剤を例えば0.1〜1.0g/min、Nガス(パージガス)を例えば1〜10L/minの流量で供給するとともに、処理圧力を666〜96000Pa(5〜720Torr)としてシリル化処理を1分程度行う。これにより、シリル化剤の蒸気が半導体ウエハWに形成されたアモルファスカーボン膜上に供給され、その表面でシリル化反応を生じて保護膜が形成される。 In the silylation processing apparatus 203 configured as described above, the semiconductor wafer W is loaded into the chamber 1 with the lid 1 b raised and placed on the pins 4 of the hot plate 2. Next, the lid 1b is lowered to make the inside of the chamber 1 a sealed space, and the inside of the chamber 1 is further depressurized to improve airtightness. In this state, the hot plate 2 is controlled to a predetermined temperature of room temperature to 200 ° C. The temperature of the vaporizer 3 is set to room temperature to 50 ° C., the silylating agent is supplied at a flow rate of, for example, 0.1 to 1.0 g / min, and N 2 gas (purge gas) is supplied at a flow rate of, for example, 1 to 10 L / min. Is 666-96000 Pa (5-720 Torr), and silylation is performed for about 1 minute. Thereby, the vapor | steam of a silylating agent is supplied on the amorphous carbon film formed in the semiconductor wafer W, a silylation reaction is produced on the surface, and a protective film is formed.

次に、本発明の効果を確認するための実験結果について説明する。
ここでは、上述した炭化水素ガスを用いたCVDにより成膜したアモルファスカーボン膜に対し、種々の処理を施した後の電気特性(比誘電率、1MV印加時のリーク電流)を測定した。なお、これら特性は3回測定した平均値で示す。
Next, experimental results for confirming the effects of the present invention will be described.
Here, the electrical characteristics (relative dielectric constant, leak current at the time of applying 1 MV) after various treatments were measured on the amorphous carbon film formed by CVD using the above-described hydrocarbon gas. These characteristics are shown as average values measured three times.

まず、No.1のサンプルとして成膜直後のアモルファスカーボン膜の比誘電率およびリーク電流は、それぞれ2.84および1.52×10−8A/cmであった。次に、No.2のサンプルとして成膜後100時間大気中に放置した後に比誘電率およびリーク電流を測定したところ、それぞれ2.87および1.17×10−8A/cmであり、ほとんど変化が見られなかった。また、No.3のサンプルとして成膜後400℃で30分のアニール処理(Arガス雰囲気中)を施した直後に比誘電率およびリーク電流を測定したところ、それぞれ2.61および1.39×10−9A/cmであり、これら特性の向上が見られた。 First, no. The dielectric constant and leakage current of the amorphous carbon film immediately after film formation as sample 1 were 2.84 and 1.52 × 10 −8 A / cm 2 , respectively. Next, no. When the relative permittivity and leakage current were measured as sample No. 2 after being left in the atmosphere for 100 hours after film formation, they were 2.87 and 1.17 × 10 −8 A / cm 2 , respectively. There wasn't. No. When the relative permittivity and the leakage current were measured as a sample No. 3 immediately after the film was formed and annealed at 400 ° C. for 30 minutes (in an Ar gas atmosphere), 2.61 and 1.39 × 10 −9 A were obtained, respectively. / Cm 2 , and these characteristics were improved.

No.4のサンプルとして、このようにしてアニール処理を施した後、大気中で100時間経過後に比誘電率およびリーク電流を測定したところ、それぞれ3.05および8.56×10−9A/cmであり、アニール処理後に大気中に放置することにより電気特性が劣化することが確認された。放置時間を200時間に延長したNo.5のサンプルについて比誘電率およびリーク電流を測定した結果、それぞれ3.33および3.76×10−8A/cmとなり、放置時間を500時間に延長したNo.6のサンプルではそれぞれ5.73および8.69×10−6A/cmとなって、アニール処理後経過時間が長くなるほどこれら特性の劣化が激しくなることが確認された。 No. As a sample of No. 4, after the annealing treatment was performed in this manner, the relative dielectric constant and the leakage current were measured after 100 hours in the atmosphere, and 3.05 and 8.56 × 10 −9 A / cm 2 , respectively. It was confirmed that the electrical characteristics deteriorated when left in the air after annealing. No. with the standing time extended to 200 hours. As a result of measuring the relative dielectric constant and the leakage current of the sample No. 5, the results were 3.33 and 3.76 × 10 −8 A / cm 2 , respectively. In the sample No. 6, the values were 5.73 and 8.69 × 10 −6 A / cm 2 , respectively, and it was confirmed that the deterioration of these characteristics became severe as the elapsed time after the annealing treatment became longer.

次に、No.7のサンプルとしてアニール処理後に大気中で100時間経過後に200℃でベーク処理を実施した後に電気特性を特性した結果、比誘電率が3.12でリーク電流が2.66×10−9A/cmとなり、ベーク処理を行わないNo.4に比べてリーク電流は若干改善されたものの比誘電率は回復せず、不十分であることが確認された。また、No.8のサンプルとして、アニール処理をArガスに10%のHガスを加えた雰囲気中、400℃で30分行った後、大気中で200時間放置し、電気特性を測定した結果、比誘電率が3.29でリーク電流が8.44×10−9A/cmとなり、同条件でHガスを加えないNo.5よりも多少良好にはなったものの不十分であった。 Next, no. Sample No. 7 was subjected to a baking process at 200 ° C. after 100 hours in the air after the annealing process, and as a result, the electrical characteristics were characterized. As a result, the relative dielectric constant was 3.12 and the leakage current was 2.66 × 10 −9 A / No. 2 in which no baking is performed. Although the leakage current was slightly improved compared to 4, the relative dielectric constant did not recover and it was confirmed to be insufficient. No. As a sample of No. 8, annealing was performed at 400 ° C. for 30 minutes in an atmosphere in which Ar gas was added with 10% H 2 gas, and then left in the air for 200 hours. No. There leakage current 8.44 × 10 -9 a / cm 2 becomes 3.29, without the addition of H 2 gas under the same conditions Although it was slightly better than 5, it was insufficient.

これに対して、No.9のサンプルとして、アモルファスカーボン成膜後にNo.8と同様の、10%のHガスを加えた雰囲気中、400℃で30分のアニール処理を行った後、図4のシリル化処理装置にてシリル化剤としてHMDSを用いて室温で5分のシリル化処理を行い、大気中で200時間放置し、電気特性を測定した結果、比誘電率が2.87でリーク電流が4.52×10−9A/cmとなり、No.8のサンプルと比べて電気特性が良好であることが確認された。すなわち、アニール後、アモルファスカーボン膜にシリル化処理を施すことにより大気中に放置後も電気特性がほとんど劣化しないことが確認された。また、No.10のサンプルとして、No.9のシリル化処理後に、再度10%のHガスを加えた雰囲気中、400℃で30分のアニール処理を行い、その後大気中に200時間放置した結果、比誘電率が2.73でリーク電流が4.75×10−9A/cmとなり、再度のアニールによっても電気特性は向上しないことが確認された。さらに、No.11のサンプルとして、アモルファスカーボン膜を成膜後にNo.9と同じ条件でシリル化処理を行い、その後10%のHガスを加えた雰囲気中、400℃で30分のアニール処理を行って、大気中で200時間放置した結果、比誘電率が3.45でリーク電流が3.64×10−8A/cmとなり、シリル化処理を行わないNo.8と比較して電気特性が改善されておらず、アニール処理の前にシリル化処理を施しても効果が得られないことが確認された。 In contrast, no. As a sample of No. 9, No. 9 was formed after the amorphous carbon film was formed. After performing an annealing process at 400 ° C. for 30 minutes in an atmosphere containing 10% H 2 gas, as in 8, the silylating apparatus shown in FIG. As a result of measuring the electrical characteristics after leaving it in the atmosphere for 200 hours, the relative dielectric constant was 2.87 and the leakage current was 4.52 × 10 −9 A / cm 2 . It was confirmed that the electrical characteristics were better than those of the 8 sample. That is, it was confirmed that the electrical characteristics hardly deteriorate even after being left in the atmosphere by performing silylation treatment on the amorphous carbon film after annealing. No. As 10 samples, no. After the silylation treatment of No. 9, annealing was performed at 400 ° C. for 30 minutes in an atmosphere in which 10% of H 2 gas was added again, and then left in the atmosphere for 200 hours. As a result, the relative dielectric constant was 2.73. The current was 4.75 × 10 −9 A / cm 2 , and it was confirmed that the electrical characteristics were not improved by the second annealing. Furthermore, no. As a sample of No. 11, after forming an amorphous carbon film, The silylation treatment was performed under the same conditions as in No. 9, followed by annealing at 400 ° C. for 30 minutes in an atmosphere to which 10% of H 2 gas was added. No. .45, the leakage current is 3.64 × 10 −8 A / cm 2 , and no silylation treatment is performed. It was confirmed that the electrical characteristics were not improved as compared with 8, and no effect was obtained even if the silylation treatment was performed before the annealing treatment.

以上より、アモルファスカーボン膜を成膜後に400℃程度でアニール処理を行った後、シリル化処理を行うことにより、その後大気中に長時間放置しても電気特性の劣化がほとんど生じないことが確認された。なお、上記実験はシリル化処理を室温で行ったが、温度を100〜200℃程度に高めることにより、より効果が大きくなることが予想される。   Based on the above, it was confirmed that the amorphous carbon film was annealed at about 400 ° C. after the amorphous carbon film was formed, and then the silylation process was performed. It was done. In the above experiment, the silylation treatment was performed at room temperature, but it is expected that the effect will be increased by increasing the temperature to about 100 to 200 ° C.

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、アモルファスカーボンの酸化を防止する処理としてシリル化処理を例示したが、アモルファスカーボンの酸化を防止することができる処理であれば特に限定されない。また、上記実施形態では、アモルファスカーボン膜を層間絶縁膜として適用した例について示したが、反射防止膜等の他の用途にも適用することが可能である。すなわち反射防止膜は屈折率が特定の値になることが重要であるが、加熱をともなう処理の後、大気中に放置することにより屈折率が経時的に増加する傾向にあるため、本発明の後処理によりこのような屈折率の経時変化を防止することにより、反射防止膜として安定した特性を得ることができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the said embodiment, although the silylation process was illustrated as a process which prevents the oxidation of amorphous carbon, if it is a process which can prevent the oxidation of an amorphous carbon, it will not specifically limit. In the above embodiment, an example in which an amorphous carbon film is applied as an interlayer insulating film has been described. However, the present invention can also be applied to other uses such as an antireflection film. That is, it is important that the antireflective film has a specific refractive index, but after treatment with heating, the refractive index tends to increase with time by leaving it in the atmosphere. By preventing such a change in refractive index with time by post-processing, stable characteristics as an antireflection film can be obtained.

また、上記実施形態では、アモルファスカーボン膜にアニール等の加熱処理をともなう処理を施した後に大気中に放置する場合について想定したが、大気中に限らず、ある程度酸素および水素を含む雰囲気に放置する場合について効果を得ることができる。   In the above embodiment, it is assumed that the amorphous carbon film is left in the air after being subjected to a heat treatment such as annealing. However, the amorphous carbon film is not limited to the air and is left in an atmosphere containing oxygen and hydrogen to some extent. The effect can be obtained about the case.

さらに、上記実施形態では、被処理基板として半導体ウエハを例示したが、これに限らず、液晶表示装置(LCD)に代表されるフラットパネルディスプレイ(FPD)用のガラス基板等、他の基板にも適用可能である。   Furthermore, in the above embodiment, the semiconductor wafer is exemplified as the substrate to be processed. However, the present invention is not limited to this, and other substrates such as a glass substrate for a flat panel display (FPD) typified by a liquid crystal display device (LCD) can be used. Applicable.

本発明は、アモルファスカーボン膜の誘電率が低い特性を利用する用途に好適である。   The present invention is suitable for applications that utilize the low dielectric constant characteristics of amorphous carbon films.

本発明のアモルファスカーボン膜の後処理方法を含む一連の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows a series of procedures including the post-processing method of the amorphous carbon film of this invention. 本発明のアモルファスカーボン膜の後処理方法を含む一連の手順を示す工程断面図。Process sectional drawing which shows a series of procedures including the post-processing method of the amorphous carbon film of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法で得られる構造例を示す断面図。Sectional drawing which shows the structural example obtained with the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法を実施する処理装置群を説明するブロック図。The block diagram explaining the processing apparatus group which enforces the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 図4の処理装置群の中のシリル化処理装置の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the silylation processing apparatus in the processing apparatus group of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1;チャンバ
2;ホットプレート
2a;ヒータ
3;気化器
7;排気口
101;シリコン基板
102;Low−k膜
103;アモルファスカーボン膜
104;膜
105;ホール
106;トレンチ
107;バリア膜
108;Cu膜
201;アモルファスカーボン成膜装置
202;熱処理装置
203;シリル化処理装置
204;シリル化剤除去装置
205;成膜装置
211;プロセスコントローラ
212;ユーザーインターフェース
213;記憶部
W;半導体ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Chamber 2; Hot plate 2a; Heater 3; Vaporizer 7; Exhaust port 101; Silicon substrate 102; Low-k film 103; Amorphous carbon film 104; Film 105; Hole 106; Trench 107; 201; amorphous carbon film forming apparatus 202; heat treatment apparatus 203; silylation processing apparatus 204; silylating agent removing apparatus 205; film forming apparatus 211; process controller 212; user interface 213; storage unit W;

Claims (15)

基板上に成膜され、加熱をともなう処理が施されたアモルファスカーボン膜の後処理方法であって、
加熱をともなう処理の直後に、アモルファスカーボン膜の酸化を防止する処理を行うことを特徴とするアモルファスカーボン膜の後処理方法。
A method for post-processing an amorphous carbon film formed on a substrate and subjected to a treatment with heating,
A method for post-processing an amorphous carbon film, wherein a process for preventing oxidation of the amorphous carbon film is performed immediately after the process with heating.
前記酸化を防止する処理は、アモルファスカーボン膜にシリル化剤を接触させるシリル化処理であることを特徴とする請求項1に記載のアモルファスカーボンの後処理方法。   The method for post-processing amorphous carbon according to claim 1, wherein the treatment for preventing oxidation is a silylation treatment in which a silylating agent is brought into contact with the amorphous carbon film. 前記シリル化処理はシリル化剤の蒸気を前記アモルファスカーボン膜の表面に接触させることにより行われることを特徴とする請求項2に記載のアモルファスカーボン膜の後処理方法。   The method for post-processing an amorphous carbon film according to claim 2, wherein the silylation treatment is performed by bringing a vapor of a silylating agent into contact with the surface of the amorphous carbon film. 前記シリル化処理は、室温〜200℃の温度で行うことを特徴とする請求項3に記載のアモルファスカーボン膜の後処理方法。   The post-treatment method for an amorphous carbon film according to claim 3, wherein the silylation treatment is performed at a temperature of room temperature to 200 ° C. 前記シリル化剤は、
HMDS(Hexamethyldisilan)、
DMSDMA(Dimethylsilyldimethylamine)、
TMSDMA(Dimethylaminotrimethylsilane)、
TMDS(1,1,3,3-Tetramethyldisilazane)、
TMSPyrole(1-Trimethylsilylpyrole)、
BSTFA(N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide)、
BDMADMS(Bis(dimethylamino)dimethylsilane)
からなる群から選択された1種または2種以上であることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のアモルファスカーボン膜の後処理方法。
The silylating agent is
HMDS (Hexamethyldisilan),
DMSDMA (Dimethylsilyldimethylamine),
TMSDMA (Dimethylaminotrimethylsilane),
TMDS (1,1,3,3-Tetramethyldisilazane),
TMSPyrole (1-Trimethylsilylpyrole),
BSTFA (N, O-Bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide),
BDDMMS (Bis (dimethylamino) dimethylsilane)
5. The post-treatment method for an amorphous carbon film according to claim 2, wherein the post-treatment method is one or more selected from the group consisting of:
前記加熱をともなう処理は、アニール処理であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のアモルファスカーボン膜の後処理方法。   6. The post-processing method for an amorphous carbon film according to claim 1, wherein the treatment with heating is an annealing treatment. 前記加熱をともなう処理は、350〜400℃で行われることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のアモルファスカーボン膜の後処理方法。   The method for post-processing an amorphous carbon film according to any one of claims 1 to 6, wherein the treatment with heating is performed at 350 to 400 ° C. 基板上に層間絶縁膜となるアモルファスカーボン膜を形成する工程と、
前記アモルファスカーボン膜に加熱をともなう処理を施す工程と、
前記加熱をともなう処理を施した直後のアモルファスカーボン膜にシリル化剤を接触させてシリル化処理を施す工程と、
前記シリル化処理を施したアモルファスカーボン膜を加熱して前記シリル化剤を除去する工程と、
前記シリル化剤を除去した後速やかに前記アモルファスカーボン膜の上に所定の膜を成膜する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an amorphous carbon film as an interlayer insulating film on the substrate;
A step of subjecting the amorphous carbon film to a treatment with heating;
A step of bringing a silylating agent into contact with the amorphous carbon film immediately after the treatment with heating, and a silylation treatment;
Heating the amorphous carbon film subjected to the silylation treatment to remove the silylating agent;
And a step of forming a predetermined film on the amorphous carbon film immediately after removing the silylating agent.
前記シリル化処理はシリル化剤の蒸気を前記アモルファスカーボン膜の表面に接触させることにより行われることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。   9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the silylation treatment is performed by bringing vapor of a silylating agent into contact with the surface of the amorphous carbon film. 前記シリル化処理は、室温〜200℃の温度で行うことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の半導体装置の製造方法。   10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the silylation treatment is performed at a temperature of room temperature to 200 ° C. 10. 前記シリル化剤は、
HMDS(Hexamethyldisilan)、
DMSDMA(Dimethylsilyldimethylamine)、
TMSDMA(Dimethylaminotrimethylsilane)、
TMDS(1,1,3,3-Tetramethyldisilazane)、
TMSPyrole(1-Trimethylsilylpyrole)、
BSTFA(N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide)、
BDMADMS(Bis(dimethylamino)dimethylsilane)
からなる群から選択された1種または2種以上であることを特徴とする請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
The silylating agent is
HMDS (Hexamethyldisilan),
DMSDMA (Dimethylsilyldimethylamine),
TMSDMA (Dimethylaminotrimethylsilane),
TMDS (1,1,3,3-Tetramethyldisilazane),
TMSPyrole (1-Trimethylsilylpyrole),
BSTFA (N, O-Bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide),
BDDMMS (Bis (dimethylamino) dimethylsilane)
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor device is one or more selected from the group consisting of:
前記加熱をともなう処理は、アニール処理であることを特徴とする請求項8から請求項11のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the treatment with heating is an annealing treatment. 前記加熱をともなう処理は、350〜400℃で行われることを特徴とする請求項8から請求項12のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the treatment with heating is performed at 350 to 400 ° C. 13. コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項1から請求項7のいずれかの方法が行われるようにコンピュータに処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
A computer-readable storage medium storing a control program that runs on a computer,
A computer-readable storage medium, wherein when executed, the control program causes a computer to control a processing device so that the method of any one of claims 1 to 7 is performed.
コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項8から請求項13のいずれかの半導体装置の製造方法が行われるようにコンピュータに一連の処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
A computer-readable storage medium storing a control program that runs on a computer,
14. A computer-readable storage medium characterized in that, when executed, the control program causes a computer to control a series of processing devices so that the semiconductor device manufacturing method according to claim 8 is performed.
JP2007175988A 2006-07-05 2007-07-04 Post-processing method for amorphous carbon film and method for manufacturing semiconductor device using the same Expired - Fee Related JP5138291B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007175988A JP5138291B2 (en) 2006-07-05 2007-07-04 Post-processing method for amorphous carbon film and method for manufacturing semiconductor device using the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006185327 2006-07-05
JP2006185327 2006-07-05
JP2007175988A JP5138291B2 (en) 2006-07-05 2007-07-04 Post-processing method for amorphous carbon film and method for manufacturing semiconductor device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008034837A true JP2008034837A (en) 2008-02-14
JP5138291B2 JP5138291B2 (en) 2013-02-06

Family

ID=39123894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007175988A Expired - Fee Related JP5138291B2 (en) 2006-07-05 2007-07-04 Post-processing method for amorphous carbon film and method for manufacturing semiconductor device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5138291B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012138492A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Tokyo Electron Ltd Method for forming oxide film on carbon film and film forming device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000188331A (en) * 1998-12-22 2000-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JP2001122611A (en) * 1999-10-22 2001-05-08 Asahi Kasei Corp Porous silica thin film
JP2002012972A (en) * 2000-02-17 2002-01-15 Applied Materials Inc Method for depositing amorphous carbon layer
JP2003282698A (en) * 2002-03-22 2003-10-03 Sony Corp Method for fabricating semiconductor and the same
JP2004111688A (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005519481A (en) * 2002-03-04 2005-06-30 スーパークリティカル システムズ インコーポレイティド Method for passivating low dielectric constant materials in wafer processing
JP2010056579A (en) * 2004-01-13 2010-03-11 Tokyo Electron Ltd Method of manufacturing semiconductor device and deposition system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000188331A (en) * 1998-12-22 2000-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JP2001122611A (en) * 1999-10-22 2001-05-08 Asahi Kasei Corp Porous silica thin film
JP2002012972A (en) * 2000-02-17 2002-01-15 Applied Materials Inc Method for depositing amorphous carbon layer
JP2005519481A (en) * 2002-03-04 2005-06-30 スーパークリティカル システムズ インコーポレイティド Method for passivating low dielectric constant materials in wafer processing
JP2003282698A (en) * 2002-03-22 2003-10-03 Sony Corp Method for fabricating semiconductor and the same
JP2004111688A (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2010056579A (en) * 2004-01-13 2010-03-11 Tokyo Electron Ltd Method of manufacturing semiconductor device and deposition system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012138492A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Tokyo Electron Ltd Method for forming oxide film on carbon film and film forming device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5138291B2 (en) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101025821B1 (en) Aftertreatment method for amorphous carbon film, manufacturing method for semiconductor device using the same, and computer-readable recording medium having control program thereon
JP5425404B2 (en) Method for processing amorphous carbon film and method for manufacturing semiconductor device using the same
KR101011490B1 (en) Patterning method
JP5366235B2 (en) Semiconductor device manufacturing method, semiconductor manufacturing apparatus, and storage medium
JP5154140B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP6457101B2 (en) Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and program
JP5342811B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4999419B2 (en) Substrate processing method, substrate processing system, and computer-readable storage medium
JP6315694B2 (en) Semiconductor device manufacturing method, and film forming method and forming apparatus
JP5296714B2 (en) Post-treatment method for amorphous hydrocarbon film and method for manufacturing electronic device using the method
JP2007042884A (en) Deposition method and apparatus therefor
TW201928102A (en) Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium
JP5138291B2 (en) Post-processing method for amorphous carbon film and method for manufacturing semiconductor device using the same
US10714336B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium
JP4889376B2 (en) Dehydration method and dehydration apparatus, and substrate processing method and substrate processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100526

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120703

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151122

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees