JP2010073933A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents
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Abstract
誘電率を低減したSiC膜を銅拡散防止膜として用いることのできる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】
半導体装置の製造方法は、−CH2−結合が環状にSiの2つの結合手を接続し、残り2つのSiの結合手に官能基R1,R2がそれぞれ結合され、官能基R1、R2は酸素を含まず2重結合を含む、原料を用いて、半導体基板上方に、酸素を含まない第1のSiC膜を成膜し、第1のSiC膜上に第1絶縁膜を成膜して、第1のSiC膜及び第1絶縁膜を含む層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に銅配線を埋め込み、銅配線を覆って、層間絶縁膜上に、第1のSiC膜と同じ原料を用いて第2のSiC膜を成膜する。
【選択図】 図1
Description
−CH2−結合が環状にSiの2つの結合手を接続し、残り2つのSiの結合手に官能基R1,R2がそれぞれ結合され、官能基R1、R2は酸素を含まず2重結合を含む、原料を用いて、半導体基板上方に、酸素を含まない第1のSiC膜を成膜し、前記第1のSiC膜上に第1絶縁膜を成膜して、前記第1のSiC膜及び前記第1絶縁膜を含む層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に銅配線を埋め込み、
前記銅配線を覆って、前記層間絶縁膜上に、前記第1のSiC膜と同じ原料を用いて第2のSiC膜を成膜する、
半導体装置の製造方法
が提供される。
シリコン基板と、
シリコン基板上方に形成され、環状構造を有し、酸素を含まない第1のSiC膜と第1絶縁膜を含む層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に埋め込まれた銅配線と、
前記銅配線を覆い、前記層間絶縁膜上に形成され、環状構造を有し、酸素を含まない第2のSiC膜と、
を有する半導体装置
が提供される。
本例として、酸素を含まないSiC膜(k=3.4)を作成した。
−CH2−結合が環状にSiの2つの結合手を接続し、残り2つのSiの結合手に官能基R1,R2がそれぞれ結合され、官能基R1、R2は酸素を含まず2重結合を含む、原料を用いて、半導体基板上方に、酸素を含まない第1のSiC膜を成膜し、前記第1のSiC膜上に第1絶縁膜を成膜して、前記第1のSiC膜及び前記第1絶縁膜を含む層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に銅配線を埋め込み、
前記銅配線を覆って、前記層間絶縁膜上に、前記第1のSiC膜と同じ原料を用いて第2のSiC膜を成膜する、
半導体装置の製造方法。
前記主層間絶縁膜が多孔質SiOC膜である付記1記載の半導体装置の製造方法。
前記原料がDVScPである付記1または2記載の半導体装置の製造方法。
前記SiC膜の成膜が、初期にNH3またはN2によりNを添加したSiC:N膜を成膜する付記1〜3のいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
前記Nを添加したSiC:N膜の厚さが、SiC:N膜とSiC膜の層厚さの10%以下である付記4記載の半導体装置の製造方法。
前記SiC膜の成膜を開始する前に、NH3またはN2によるプラズマを励起し、下地表面を前処理する付記4または5記載の半導体装置の製造方法。
前記NH3またはN2によるプラズマを励起する前に、不活性ガスを導入し、不活性ガスのプラズマを励起して下地表面を前処理する付記6記載の半導体装置の製造方法。
前記SiC膜の成膜が、10MHz以上のRF主励起源と1MHz未満のHFバイアス源を用い、バイアス源の供給する電力が15mW/cm2以上である付記1〜7のいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
前記主層間絶縁膜を形成する工程が、多孔質SiOC膜を成膜し、その後デンスSiOC膜を成膜する付記1〜8のいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
前記銅配線を埋め込む工程が、前記デンスSiOC膜上のメタル層をCMPで除去し、さらにデンスSiOC膜をCMPで除去する付記9記載の半導体装置の製造方法。
シリコン基板と、
シリコン基板上方に形成され、環状構造を有し、酸素を含まない第1のSiC膜と第1絶縁膜を含む層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に埋め込まれた銅配線と、
前記銅配線を覆い、前記層間絶縁膜上に形成され、環状構造を有し、酸素を含まない第2のSiC膜と、
を有する半導体装置。
11 絶縁性銅拡散防止膜(SiC:N/SiC)、
12 多孔質SiOC膜、
13 デンスSiOC膜、
16 バリアメタル層、
17 銅(配線)層、
18 絶縁性銅拡散防止膜(SiC:N/SiC)、
51 真空チャンバ、
52 サセプタ、
53 シリコン基板、
54 シャワーヘッド、
55 マスフローコントローラ、
56 DVScP容器、
57 温度調整器、
58 RF電源、
59 HF電源、
Claims (6)
- −CH2−結合が環状にSiの2つの結合手を接続し、残り2つのSiの結合手に官能基R1,R2がそれぞれ結合され、官能基R1、R2は酸素を含まず2重結合を含む、原料を用いて、半導体基板上方に、酸素を含まない第1のSiC膜を成膜し、前記第1のSiC膜上に第1絶縁膜を成膜して、前記第1のSiC膜及び前記第1絶縁膜を含む層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に銅配線を埋め込み、
前記銅配線を覆って、前記層間絶縁膜上に、前記第1のSiC膜と同じ原料を用いて第2のSiC膜を成膜する、
半導体装置の製造方法。 - 前記第1絶縁膜が多孔質SiOC膜である、請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記原料がDVScPである請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。
- 前記SiC膜の成膜が、初期にNH3またはN2によりNを添加する請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
- 前記SiC膜の成膜が、10MHz以上のRF主励起源と1MHz未満のHFバイアス源を用い、バイアス源の供給する電力が15mW/cm2以上である請求項1〜4のいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
- シリコン基板と、
シリコン基板上方に形成され、環状構造を有し、酸素を含まない第1のSiC膜と第1絶縁膜を含む層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に埋め込まれた銅配線と、
前記銅配線を覆い、前記層間絶縁膜上に形成され、環状構造を有し、酸素を含まない第2のSiC膜と、
を有する半導体装置。
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