JP2009245979A - Semiconductor device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばLSI(大規模集積回路)チップといった半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device such as an LSI (Large Scale Integrated Circuit) chip.
例えばLSIチップはシリコン基板を備える。シリコン基板の表面には例えばトランジスタといった回路素子が形成される。シリコン基板の表面には複数層の絶縁膜が形成される。絶縁膜同士の間には導電性の配線層が挟み込まれる。LSIチップの動作速度の向上にあたって絶縁膜の誘電率は低く抑制されることが望まれる。誘電率の抑制にあたって絶縁膜は多孔質材から形成される。こうして絶縁膜には多数の空孔が形成される。
LSIチップの製造にあたってシリコン基板の表面には絶縁膜が積層される。絶縁膜の形成後、絶縁膜の表面には化学機械研磨(CMP)処理が施される。化学機械研磨処理では研磨パッドが絶縁膜に荷重を作用する。前述のように、絶縁膜には空孔が形成されることから、絶縁膜の機械的強度は低い。その結果、研磨パッドから作用する荷重が大きいと、絶縁膜は押し潰されてしまう。絶縁膜は破損してしまう。 In manufacturing an LSI chip, an insulating film is laminated on the surface of the silicon substrate. After the formation of the insulating film, the surface of the insulating film is subjected to chemical mechanical polishing (CMP) treatment. In the chemical mechanical polishing process, the polishing pad applies a load to the insulating film. As described above, since holes are formed in the insulating film, the mechanical strength of the insulating film is low. As a result, when the load acting from the polishing pad is large, the insulating film is crushed. The insulating film will be damaged.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、絶縁膜の機械的強度を高めることができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of increasing the mechanical strength of an insulating film and a manufacturing method thereof.
上記目的を達成するために、半導体装置は、基板と、基板の表面に積層される複数層の絶縁膜と、絶縁膜同士の間に挟み込まれる導電性の配線層と、配線層から離れつつ絶縁膜に埋め込まれる炭素系材とを備えることを特徴とする。こうした半導体装置では絶縁膜は配線層との接触は回避される。 In order to achieve the above object, a semiconductor device includes a substrate, a plurality of insulating films stacked on the surface of the substrate, a conductive wiring layer sandwiched between the insulating films, and an insulating layer separated from the wiring layer. And a carbon-based material embedded in the film. In such a semiconductor device, the insulating film is prevented from contacting the wiring layer.
半導体装置の製造方法は、基板の表面に回路素子を形成する工程と、基板の表面に第1絶縁膜を積層し、第1絶縁膜で回路素子を覆う工程と、第1絶縁膜の表面から第1絶縁膜に窪みを形成する工程と、窪み内で炭素系材を形成する工程と、第1絶縁膜の表面で第2絶縁膜を積層し、第1絶縁膜および第2絶縁膜内に炭素系材を埋め込む工程とを備えることを特徴とする。 A method of manufacturing a semiconductor device includes a step of forming a circuit element on a surface of a substrate, a step of laminating a first insulating film on the surface of the substrate, covering the circuit element with a first insulating film, and a surface of the first insulating film. Forming a recess in the first insulating film; forming a carbon-based material in the recess; and laminating a second insulating film on a surface of the first insulating film; and in the first insulating film and the second insulating film And a step of embedding a carbon-based material.
以上のように、半導体装置およびその製造方法は絶縁膜の機械的強度を高めることができる。 As described above, the semiconductor device and the manufacturing method thereof can increase the mechanical strength of the insulating film.
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の第1実施形態に係る半導体装置すなわちLSI(大規模集積回路)チップ11の断面構造を概略的に示す。こうしたLSIチップ11は例えばフリップチップやフェイスアップに基づき配線基板(図示されず)に実装される。LSIチップ11は基板12を備える。基板12は例えばシリコンから形成される。基板12の表面には例えばトランジスタ13といった回路素子が形成される。
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a semiconductor device, that is, an LSI (Large Scale Integrated Circuit) chip 11 according to the first embodiment of the present invention. Such an LSI chip 11 is mounted on a wiring board (not shown) based on, for example, flip chip or face up. The LSI chip 11 includes a
基板12の表面にはトランジスタ13に覆い被さる多層配線板14が形成される。多層配線板14は、基板12の表面に積層される例えば4層の層間絶縁膜15を備える。層間絶縁膜15は例えばスピンオングラス(SOG)材料といった低誘電率の絶縁材料から形成される。こうした層間絶縁膜15は多孔質材から形成される。その結果、層間絶縁膜15には無数の空孔(図示されず)が形成される。層間絶縁膜15は基板12の表面に平行に均一な膜厚で広がる。
A multilayer wiring board 14 that covers the
層間絶縁膜15の表面には導電性の配線層16が形成される。こうして配線層16は層間絶縁膜15同士の間に挟み込まれる。層間絶縁膜15には基板12の表面に直交する方向に層間絶縁膜15を貫通する導電性の層間配線すなわちビア17が形成される。ビア17は配線層16同士を接続する。配線層16やビア17は例えばCuといった導電体から形成される。
A
配線層16およびビア17から離れた位置で層間絶縁膜15内には炭素系材18が埋め込まれる。炭素系材18と配線層16およびビア17との電気的接続は回避される。炭素系材18には例えばカーボンナノチューブ(CNT)といった長尺材が用いられる。炭素系材18は、基板12の表面に直交する垂直方向に延びる。炭素系材18は例えば円筒状に形成される。炭素系材18の直径は例えば10nm程度に設定される。ここでは、例えば3つの炭素系材18が束ねられて複数の集合体を形成する。炭素系材18の集合体と配線層16やビア17とは所定の間隔で隔てられる。こうした間隔は寄生容量に応じて設定される。寄生容量ができる限り抑制されれば、配線層16やビア17で伝送される電気信号の遅延は抑制される。
A carbon-based
次に、本発明の第1実施形態に係るLSIチップ11の製造方法を説明する。まず、図2に示されるように、基板すなわちウエハ21の表面にトランジスタ13が形成される。その後、ウエハ21の表面には均一な膜厚で第1絶縁膜22が積層される。積層にあたってスピンオングラス材料が例えばスピンコート法で塗布される。塗布後、加熱に基づきスピンオングラス材料は硬化する。こうしてウエハ21の表面で第1絶縁膜22はトランジスタ13を覆う。第1絶縁膜22は多孔質材から形成される。
Next, a method for manufacturing the LSI chip 11 according to the first embodiment of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 2, the
図3に示されるように、第1絶縁膜22の表面には所定のパターンでレジスト膜23が形成される。レジスト膜23には所定の空隙23aが形成される。空隙23a内で第1絶縁膜22の表面が露出する。レジスト膜23に基づき第1絶縁膜22にはエッチング処理が施される。その結果、図4に示されるように、第1絶縁膜22の表面には窪み24が形成される。窪み24は有底孔で形成される。その後、第1絶縁膜22の表面からレジスト膜23が除去される。
As shown in FIG. 3, a
その後、窪み24の底面には複数の触媒金属25が配置される。触媒金属25には、例えばFe、NiおよびCoといった遷移金属単体やこれら遷移金属の混合体、遷移金属とTi、TaやRuといった金属との混合体が用いられればよい。触媒金属25の配置にあたって化学気相成長(CVD)法が実施される。その結果、図5に示されるように、窪み24内で触媒金属25からカーボンナノチューブすなわち炭素系材18が成長する。炭素系材18は、ウエハ21の表面に直交する垂直方向に延びる。窪み24内で炭素系材18は束ねられる。
Thereafter, a plurality of
図6に示されるように、第1絶縁膜22の表面には第2絶縁膜26が積層される。積層にあたってスピンオングラス材料が例えばスピンコート法で塗布される。塗布後、加熱に基づきスピンオングラス材料は硬化する。第2絶縁膜26は多孔質材から形成される。こうして窪み24内は第2絶縁膜26で充填される。第1絶縁膜22および第2絶縁膜26内に炭素系材18の集合体が埋め込まれる。その後、第2絶縁膜26の表面に平坦化処理が施される。平坦化処理にあたって化学機械研磨(CMP)法が実施される。第2絶縁膜26の表面には平坦面が形成される。なお、第1絶縁膜22および第2絶縁膜26の積層にあたって例えば化学気相成長法(CVD)が実施されてもよい。
As shown in FIG. 6, a second insulating
図7に示されるように、第2絶縁膜26の表面には所定のパターンでレジスト膜27が形成される。レジスト膜27には所定の位置に空隙27aが形成される。空隙27a内で第2絶縁膜26の表面が露出する。レジスト膜27に基づき第2絶縁膜26にはエッチング処理が施される。その結果、図8に示されるように、第1および第2絶縁膜22、26には貫通孔28が形成される。貫通孔28は第1および第2絶縁膜22、26を貫通する。貫通孔28同士の間に炭素系材18の集合体が配置される。その後、第2絶縁膜26の表面からレジスト膜27が除去される。
As shown in FIG. 7, a resist
図9に示されるように、第2絶縁膜26の表面にはめっき処理が施される。第2絶縁膜26の表面にはめっき膜29が形成される。めっき膜29はCuといった導電体から形成される。めっき膜29は貫通孔28に充填される。その後、めっき膜29には平坦化処理が施される。平坦化処理にあたって化学機械研磨法が実施される。こうして第2絶縁膜26の表面でめっき膜29が除去される。その結果、図10に示されるように、ウエハ21の表面に1層目の層間絶縁膜15が形成される。層間絶縁膜15にはビア17が形成される。
As shown in FIG. 9, the surface of the second insulating
図11に示されるように、層間絶縁膜15の表面には配線層16が形成される。形成にあたって層間絶縁膜15の表面には所定のパターンのレジスト膜(図示されず)が形成される。層間絶縁膜15の表面にはめっき膜(図示されず)が形成される。めっき膜の形成後、レジスト膜が除去される。こうしてレジスト膜の外側で配線層16が形成される。その後、同様の形成方法で2層目〜4層目までの層間絶縁膜15、配線層16、ビア17および炭素系材18の集合体が形成される。その後、ウエハ21から各LSIチップ11が切り出される。
As shown in FIG. 11, a
以上のようなLSIチップ11では、層間絶縁膜15の形成にあたって第1および第2絶縁膜22、26には化学機械研磨法に基づき平坦化処理が施される。平坦化処理では例えば研磨パッドから第1絶縁膜22および第2絶縁膜26に所定の荷重が作用する。第1絶縁膜22および第2絶縁膜26には炭素系材18の集合体が埋め込まれる。炭素系材18は基板12の表面に直交する垂直方向に延びる。炭素系材18は高い機械的強度を有する。その結果、基板12の表面に直交する垂直方向に第1絶縁膜22および第2絶縁膜26の機械的強度は高められる。第1絶縁膜22および第2絶縁膜26では多孔質材から形成されるにも拘わらず、第1絶縁膜22および第2絶縁膜26の破損は回避される。こうして多層配線板14すなわちLSIチップ11全体で十分な機械的強度が確立される。加えて、例えば配線基板への実装時にLSIチップ11の破壊は回避される。
In the LSI chip 11 as described above, when the
本発明者はLSIチップ11の機械的特性を検証した。検証にあたって、図12に示されるように、サンプル31が製造された。サンプル31ではシリコン基板32の表面に単層の層間絶縁膜33が形成された。層間絶縁膜33にはカーボンナノチューブすなわち炭素系材34が埋め込まれた。ここでは、例えば5本の炭素系材34が束ねられた。このとき、ナノインデンテーション法に基づき層間絶縁膜33の機械的特性が計測された。計測にあたってナノインデンターの圧子が、炭素系材34の配置領域の表面と、炭素系材34の非配置領域の表面とに押し当てられた。
The inventor has verified the mechanical characteristics of the LSI chip 11. Upon verification, a
その結果、炭素系材34の配置領域で図13に示される除荷曲線が得られた。同様に、炭素系材34の非配置領域で図14に示される除荷曲線が得られた。配置領域での除荷曲線の傾きすなわちヤング率は12.39[GPa]であった。非配置領域の除荷曲線の傾きすなわちヤング率は10.59[GPa]であった。その結果、炭素系材34の非配置領域に比べて配置領域ではヤング率は例えば15%増大した。したがって、層間絶縁膜33内に炭素系材34が埋め込まれると、層間絶縁膜33全体のヤング率すなわち機械的強度は向上することが確認された。
As a result, an unloading curve shown in FIG. 13 was obtained in the arrangement region of the carbon-based
図15は本発明の第2実施形態に係るLSIチップ11aの構造を概略的に示す。このLSIチップ11aでは炭素系材18は複数層の層間絶縁膜15に跨って延びる。ここでは、炭素系材18は例えば1層目および2層目の2層の層間絶縁膜15に跨って配置される。同様に、炭素系材18は例えば3層目および4層目の層間絶縁膜15に跨って配置される。層間絶縁膜15では炭素系材18の集合体から離れて配線層16およびビア17が配置される。その他、前述のLSIチップ11と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
FIG. 15 schematically shows the structure of an
こうしたLSIチップ11aの製造にあたって、図16に示されるように、ウエハ21の表面には前述の第1絶縁膜22と同様に、第1絶縁膜41が積層される。第1絶縁膜41の表面にはエッチング処理に基づき貫通孔43が形成される。貫通孔43は第1絶縁膜41を貫通する。続いて、図17に示されるように、第1絶縁膜41の表面にはめっき膜44が形成される。めっき膜44は貫通孔43に充填される。その後、めっき膜44には化学機械研磨法に基づき平坦化処理が実施される。その結果、図18に示されるように、ウエハ21の表面に1層目の層間絶縁膜15が形成される。その後、層間絶縁膜15の表面には所定のパターンで配線層16が形成される。
In manufacturing the
図19に示されるように、配線層16の外側で層間絶縁膜15の表面には窪み45が形成される。窪み45の形成にあたってレジスト膜の外側でエッチング処理が実施される。こうして形成された窪み45の底面には複数の触媒金属25が配置される。触媒金属25の配置にあたって化学気相成長法が実施される。その結果、図20に示されるように、窪み45内で触媒金属25から前述の炭素系材18が成長する。炭素系材18はウエハ21の表面に直交する垂直方向に延びる。ここでは、炭素系材18は層間絶縁膜15の表面から突き出る。
As shown in FIG. 19, a
図21に示されるように、第1絶縁膜41の表面には前述の第2絶縁膜26と同様に第2絶縁膜46が積層される。こうして第1絶縁膜41および第2絶縁膜46内に炭素系材18の集合体が埋め込まれる。その後、第2絶縁膜46の表面には化学機械研磨法に基づき平坦化処理が施される。その後、図22に示されるように、第2絶縁膜46にはエッチング処理に基づき貫通孔47が形成される。貫通孔47同士の間に炭素系材18の集合体が配置される。貫通孔47内にはめっき処理に基づきビア17が形成される。第2絶縁膜46の表面には化学機械研磨法に基づき平坦化処理が施される。その後、第2絶縁膜46の表面に配線層16が形成される。こうして2層目の層間絶縁膜15が形成される。その後、同様の形成方法で3層目および4層目の層間絶縁膜15が形成される。
As shown in FIG. 21, a second insulating
以上のようなLSIチップ11aでは、層間絶縁膜15の形成にあたって第1絶縁膜41および第2絶縁膜46には化学機械研磨法に基づき平坦化処理が施される。平坦化処理では第1絶縁膜41および第2絶縁膜46に所定の荷重が作用する。第1絶縁膜41および第2絶縁膜46には炭素系材18の集合体が埋め込まれる。炭素系材18は基板12の表面に直交する垂直方向に延びる。炭素系材18は高い機械的強度を有する。その結果、基板12の表面に直交する垂直方向に第1絶縁膜41および第2絶縁膜46の機械的強度は向上する。第1絶縁膜41および第2絶縁膜46は多孔質材から形成されるにも拘わらず、第1絶縁膜41および第2絶縁膜46の破損は回避される。こうして多層配線板14すなわちLSIチップ11a全体で十分な機械的強度が確立される。加えて、例えば配線基板への実装時にLSIチップ11aの破壊は回避される。
In the
図23は本発明の第3実施形態に係るLSIチップ11bの構造を概略的に示す。このLSIチップ11bでは炭素系材18はすべての層間絶縁膜15に跨って延びる。層間絶縁膜15では炭素系材18の集合体は配線層16やビア17から離れてが配置される。その他、前述のLSIチップ11aと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうしたLSIチップ11bでは、前述のLSIチップ11と同様に、多層配線板14すなわちLSIチップ11b全体で十分な機械的強度が確立される。加えて、例えば配線基板への実装時にLSIチップ11bの破壊は回避される。
FIG. 23 schematically shows the structure of an
こうしたLSIチップ11bの製造にあたって、図24に示されるように、ウエハ21の表面に4層の第1絶縁膜すなわち層間絶縁膜15が形成される。層間絶縁膜15には例えばエッチング処理に基づき窪み51が形成される。窪み51は4層目の層間絶縁膜15から1層目の層間絶縁膜15に跨って形成される。窪み51は配線層16やビア17の外側で形成される。窪み51の底面には触媒金属25が配置される。図25に示されるように、窪み51内では触媒金属25に基づき炭素系材18が成長する。その後、図26に示されるように、窪み51は第2絶縁膜すなわち絶縁膜52で充填される。その後、絶縁膜52の表面には化学機械研磨法に基づき平坦化処理が実施される。こうして炭素系材18の集合体は層間絶縁膜15に埋め込まれる。
In manufacturing the
以上のようなLSIチップ11、11a、11bでは、個々の集合体の炭素系材18は、カーボンナノチューブ、グラファイトシート、ピーポッド、カーボンナノホーン、フラーレンおよびカーボンナノファイバーを含む群から選択される1つまたは2つ以上から形成されてもよい。グラファイトシートの利用にあたって例えば基板12の表面に平行に複数枚のグラファイトシートが重ね合わせられればよい。ピーポッドやカーボンナノホーン、カーボンナノファイバーは、カーボンナノチューブと同様に、長尺材として形成されればよい。
In the LSI chips 11, 11 a, and 11 b as described above, the
(付記1) 基板と、
基板の表面に積層される複数層の絶縁膜と、
絶縁膜同士の間に挟み込まれる導電性の配線層と、
配線層から離れつつ絶縁膜に埋め込まれる炭素系材とを備えることを特徴とする半導体装置。
(Appendix 1) a substrate,
A plurality of insulating films stacked on the surface of the substrate;
A conductive wiring layer sandwiched between insulating films;
And a carbon-based material embedded in the insulating film while being separated from the wiring layer.
(付記2) 付記1に記載の半導体装置において、前記炭素系材は束ねられて1以上の集合体を形成することを特徴とする半導体装置。 (Supplementary note 2) The semiconductor device according to supplementary note 1, wherein the carbonaceous material is bundled to form one or more aggregates.
(付記3) 付記1または2に記載の半導体装置において、前記炭素系材は前記基板の表面に直交する垂直方向に延びることを特徴とする半導体装置。 (Additional remark 3) The semiconductor device of Additional remark 1 or 2 WHEREIN: The said carbonaceous material is extended in the perpendicular direction orthogonal to the surface of the said board | substrate, The semiconductor device characterized by the above-mentioned.
(付記4) 付記2または3に記載の半導体装置において、個々の前記集合体の炭素系材は、カーボンナノチューブ、グラファイトシート、ピーポッド、カーボンナノホーン、フラーレンおよびカーボンナノファイバーを含む群から選択される1つまたは2つ以上であることを特徴とする半導体装置。 (Supplementary Note 4) In the semiconductor device according to Supplementary Note 2 or 3, the carbon material of each of the aggregates is selected from the group including carbon nanotubes, graphite sheets, peapods, carbon nanohorns, fullerenes, and carbon nanofibers. One or two or more semiconductor devices.
(付記5) 付記1〜4のいずれかに記載の半導体装置において、前記炭素系材から離れつつ、前記基板の表面に直交する方向に前記絶縁膜を貫通する層間配線をさらに備えることを特徴とする半導体装置。 (Supplementary note 5) The semiconductor device according to any one of supplementary notes 1 to 4, further comprising an interlayer wiring penetrating the insulating film in a direction perpendicular to the surface of the substrate while being separated from the carbonaceous material. Semiconductor device.
(付記6) 付記1〜5のいずれかに記載の半導体装置において、前記絶縁膜は多孔質材から形成されることを特徴とする半導体装置。 (Additional remark 6) The semiconductor device in any one of Additional remarks 1-5 WHEREIN: The said insulating film is formed from a porous material, The semiconductor device characterized by the above-mentioned.
(付記7) 基板の表面に回路素子を形成する工程と、
基板の表面に第1絶縁膜を積層し、第1絶縁膜で回路素子を覆う工程と、
第1絶縁膜の表面から第1絶縁膜に窪みを形成する工程と、
窪み内で炭素系材を形成する工程と、
第1絶縁膜の表面で第2絶縁膜を積層し、第1絶縁膜および第2絶縁膜内に炭素系材を埋め込む工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 7) A step of forming a circuit element on the surface of the substrate;
Laminating a first insulating film on the surface of the substrate and covering the circuit element with the first insulating film;
Forming a recess in the first insulating film from the surface of the first insulating film;
Forming a carbon-based material in the recess;
And a step of laminating a second insulating film on the surface of the first insulating film, and embedding a carbon-based material in the first insulating film and the second insulating film.
(付記8) 付記7に記載の半導体装置の製造方法において、前記第2絶縁膜の表面には平坦化処理が施されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Additional remark 8) The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 7 WHEREIN: The planarization process is performed to the surface of a said 2nd insulating film, The manufacturing method of the semiconductor device characterized by the above-mentioned.
(付記9) 付記7または8に記載の半導体装置の製造方法において、前記炭素系材の形成にあたって前記窪み内で前記基板の表面に直交する垂直方向に複数本の炭素系材を成長させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Supplementary Note 9) In the method for manufacturing a semiconductor device according to Supplementary Note 7 or 8, in the formation of the carbonaceous material, a plurality of carbonaceous materials are grown in the vertical direction perpendicular to the surface of the substrate in the recess. A method of manufacturing a semiconductor device.
(付記10) 付記9に記載の半導体装置の製造方法において、前記窪み内で前記炭素系材は束ねられることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Additional remark 10) The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 9 WHEREIN: The said carbonaceous material is bundled within the said hollow.
(付記11) 付記7〜10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記炭素系材は、カーボンナノチューブ、グラファイトシート、ピーポッド、カーボンナノホーン、フラーレンおよびカーボンナノファイバーを含む群から選択される1つまたは2つ以上であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Appendix 11) In the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of Appendixes 7 to 10, the carbon-based material is selected from the group including carbon nanotubes, graphite sheets, peapods, carbon nanohorns, fullerenes, and carbon nanofibers. One or two or more semiconductor device manufacturing methods.
(付記12) 付記7〜11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記炭素系材の形成後、前記窪み同士の間で前記第1絶縁膜を貫通する層間配線を形成する工程をさらに備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Appendix 12) In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of Appendixes 7 to 11, a step of forming an interlayer wiring that penetrates the first insulating film between the recesses after the formation of the carbon-based material. A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising:
(付記13) 付記7〜12のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、少なくとも前記第1絶縁膜および第2絶縁膜の一方は多孔質材から形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Supplementary note 13) In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of supplementary notes 7 to 12, at least one of the first insulating film and the second insulating film is formed of a porous material. Production method.
(付記14) 付記7〜13のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の積層にあたって、スピンコート法および化学気相成長法のいずれかが実施されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Supplementary Note 14) In the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of Supplementary Notes 7 to 13, any one of a spin coating method and a chemical vapor deposition method is performed in stacking the first insulating film and the second insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device.
11 半導体装置(LSIチップ)、12 基板、13 回路素子(トランジスタ)、15 絶縁膜・第1絶縁膜(層間絶縁膜)、16 配線層、17 層間配線、18 炭素系材、21 基板、22 第1絶縁膜、24 窪み、26 第2絶縁膜、52 第2絶縁膜(絶縁膜)。 11 Semiconductor device (LSI chip), 12 substrate, 13 circuit element (transistor), 15 insulating film / first insulating film (interlayer insulating film), 16 wiring layer, 17 interlayer wiring, 18 carbon-based material, 21 substrate, 22 1 insulating film, 24 depressions, 26 second insulating film, 52 second insulating film (insulating film).
Claims (10)
基板の表面に積層される複数層の絶縁膜と、
絶縁膜同士の間に挟み込まれる導電性の配線層と、
配線層から離れつつ絶縁膜に埋め込まれる炭素系材とを備えることを特徴とする半導体装置。 A substrate,
A plurality of insulating films stacked on the surface of the substrate;
A conductive wiring layer sandwiched between insulating films;
And a carbon-based material embedded in the insulating film while being separated from the wiring layer.
基板の表面に第1絶縁膜を積層し、第1絶縁膜で回路素子を覆う工程と、
第1絶縁膜の表面から第1絶縁膜に窪みを形成する工程と、
窪み内で炭素系材を形成する工程と、
第1絶縁膜の表面で第2絶縁膜を積層し、第1絶縁膜および第2絶縁膜内に炭素系材を埋め込む工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming circuit elements on the surface of the substrate;
Laminating a first insulating film on the surface of the substrate and covering the circuit element with the first insulating film;
Forming a recess in the first insulating film from the surface of the first insulating film;
Forming a carbon-based material in the recess;
And a step of laminating a second insulating film on the surface of the first insulating film and embedding a carbon-based material in the first insulating film and the second insulating film.
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