JP2010171081A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】比誘電率の低い層間絶縁膜を用いた半導体装置において、プラズマ処理時の層間絶縁膜へのダメージを軽減でき、ダメージ層を除去する際に形成されるアンダーカットを抑制する。
【解決手段】基板上に比誘電率の低い材料からなる絶縁膜4を形成する。次に、前記絶縁膜上にチャンバ内でSiOCH膜5を形成し、前記チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のカーボン濃度を減らし、前記SiOCH膜上に連続的にSiO2膜6を形成する。前記SiOCH膜と前記SiO2膜をハードマスクに用いて前記絶縁膜をプラズマ処理し、前記絶縁膜に溝7,8を形成する。その後、前記絶縁膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する。
【選択図】図4
【解決手段】基板上に比誘電率の低い材料からなる絶縁膜4を形成する。次に、前記絶縁膜上にチャンバ内でSiOCH膜5を形成し、前記チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のカーボン濃度を減らし、前記SiOCH膜上に連続的にSiO2膜6を形成する。前記SiOCH膜と前記SiO2膜をハードマスクに用いて前記絶縁膜をプラズマ処理し、前記絶縁膜に溝7,8を形成する。その後、前記絶縁膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する。
【選択図】図4
Description
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、更に詳しくはLow−k膜と呼ばれる比誘電率の低い層間絶縁膜を用いた配線技術に関するものである。
半導体装置の高集積化に伴って、配線層の幅が狭く且つ厚さが薄くなり、配線間隔も狭くなるため信号遅延が増大する。この遅延は、配線の寄生抵抗Rと寄生容量Cにより決まり、基本的には配線が微細化するにつれてR,Cはともに大きくなる。寄生抵抗Rは、例えば配線材料に銅等の低抵抗材料を用いる(Cu配線)ことにより低減できる。一方、寄生容量Cは、配線間を埋めている層間絶縁膜の実効誘電率keffが低いほど少なくなる。すなわち、層間絶縁膜の比誘電率kを低くすれば寄生容量Cを小さくできるため、比誘電率の低い(k値が3.0以下)Low−k膜と呼ばれる層間絶縁膜が用いられるようになってきている。
ところが、Low−k膜を用いると、例えば配線溝を形成する際のプラズマ処理(ハードマスクの成膜やRIE等)の際に、Low−k膜中のカーボンが抜けて、Low−k膜の表面に、いわゆるダメージ層が形成されることが知られている(例えば非特許文献1乃至3参照)。このダメージ層は、比誘電率が高いため配線間容量の増大を招く。また、ダメージ層は吸湿しやすいため、これによりバリアメタル及びCu配線が酸化し、配線の信頼性も劣化する。これらの問題を回避するため、配線溝加工後にフッ酸系の薬液でダメージ層の除去を行っている。この薬液処理は、ヴィア底の下層配線上に形成される加工残渣物の除去も兼ねており、この処理を行わないと、ヴィアと下層配線の導通不良が発生する恐れがある。
しかしながら、ダメージ層のウェットエッチングの進行はハードマスクに比べて速いため、図1(a),(b)に示すようにハードマスクHM(ここではSiO2膜)下のLow−k膜にアンダーカット(図1(b)の丸印で示す領域(HM undercut)を参照)が形成される。このアンダーカットにより形成されるオーバーハング部は配線溝への配線金属の埋め込み不良の要因となる。その結果、図1(c)に白い筋で示すような配線溝に沿った埋め込み不良や、図1(c)の左下にパターンが乱れた黒い領域で示すようなボイドが発生する。
TI: Integration of a low-k α-SiOC:H dielectric with Cu interconnects AU: Jeong-Hoon Ahn JN: Journal of the Korean Physical Society (South Korea) Vol.41, No.4, October 2002, pp.422-426.
TI: Nanoscale observation of dielectric damage to low k MSQ interconnects, AU: Gross, T.S. JN: Materials, Technology and Reliability of Advanced Interconnects-2005, Symposium (Materials Research Society Proceedings Vol.863) xiii+411 pp.165-169 2005.
TI: Repairing process-induced damage to porous low-k ILDs by post-ash treatment AU: Bhanap. A, JN: Advanced Metallization Conference 2003 xxiii+792 pp.519-523 2004.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、比誘電率の低い層間絶縁膜を用いた半導体装置において、プラズマ処理時の層間絶縁膜へのダメージを軽減でき、ダメージ層を除去する際に形成されるアンダーカットを抑制できる半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法は、基板上に比誘電率の低い材料からなる絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上にチャンバ内でSiOCH膜を形成する工程と、前記チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のカーボン濃度を減らし、前記SiOCH膜上に連続的にSiO2膜を形成する工程と、前記SiOCH膜と前記SiO2膜をハードマスクに用いて前記絶縁膜をプラズマ処理し、前記絶縁膜に溝を形成する工程と、前記絶縁膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する工程とを具備する。
本発明の他の一態様に係る半導体装置の製造方法は、基板上にチャンバ内でSiOCH膜を形成する工程と、前記チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のカーボン濃度を減らし、前記SiOCH膜上に連続的にSiO2膜を形成する工程と、前記SiO2膜をハードマスクに用いて前記絶縁膜をプラズマ処理し、前記SiOCH膜に溝を形成する工程と、前記SiOCH膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する工程とを具備する。
本発明の更に他の一態様に係る半導体装置の製造方法は、基板上にSiOCH膜を形成する工程と、前記SiOCH膜上に、前記SiOCH膜よりも密度が高く且つ膜中のカーボン濃度が高い緻密層を形成する工程と、前記緻密層上にハードマスクを形成する工程と、前記ハードマスクを用いて前記緻密層及び前記SiOCH膜をプラズマ処理し、前記緻密層及び前記SiOCH膜に溝を形成する工程と、前記SiOCH膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する工程とを具備する。
また、本発明の一態様に係る半導体装置は、比誘電率の低い材料からなる絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され、前記絶縁膜よりもカーボン濃度が高いSiOCH膜と、前記SiOCH膜及び前記絶縁膜に形成された溝と、前記溝の内面に形成された第1のバリア層と、前記溝内に埋め込み形成された導電層と、前記SiOCH膜上及び前記導電層上に形成された第2のバリア層とを具備する。
本発明の別の一態様に係る半導体装置は、絶縁膜上に形成されたSiOCH膜と、前記SiOCH膜上に形成され、前記SiOCH膜よりも密度が高く且つ膜中のカーボン濃度が高い緻密層と、前記緻密層及び前記SiOCH膜に形成された溝と、前記溝の内面に形成された第1のバリア層と、前記溝内に埋め込み形成された導電層と、前記緻密層上及び前記導電層上に形成された第2のバリア層とを具備する。
本発明によれば、比誘電率の低い層間絶縁膜を用いた半導体装置において、プラズマ処理時の層間絶縁膜へのダメージを軽減でき、ダメージ層を除去する際に形成されるアンダーカットを抑制できる半導体装置及びその製造方法が得られる。
本発明の第1乃至第3の実施形態では、Low−k膜の加工後にハードマスク下に形成されるアンダーカットを抑制する手段として、下記(1),(2),(3)の3つの製造方法を提案する。
(1)C濃度傾斜ハードマスク
第1の実施形態は、Low−k膜上にSiO2膜からなるハードマスクを成膜する際に、初期膜としてSiOCH膜を成膜した後、徐々にC(カーボン)濃度を減らし、SiO2膜を連続的に形成する方法である。このように、初期膜としてSiOCHを挿入することでLow−k膜へのダメージを抑制することができる。
第1の実施形態は、Low−k膜上にSiO2膜からなるハードマスクを成膜する際に、初期膜としてSiOCH膜を成膜した後、徐々にC(カーボン)濃度を減らし、SiO2膜を連続的に形成する方法である。このように、初期膜としてSiOCHを挿入することでLow−k膜へのダメージを抑制することができる。
(2)Low−k膜からハードマスクを一括成膜
第2の実施形態は、Low−k膜を成膜した後、徐々にC濃度を減らし、SiO2膜からなるハードマスクを連続的に形成する方法である。Low−k膜の形成からSiO2膜(ハードマスク)を成膜するまでプラズマを切らずに一括で行う。
第2の実施形態は、Low−k膜を成膜した後、徐々にC濃度を減らし、SiO2膜からなるハードマスクを連続的に形成する方法である。Low−k膜の形成からSiO2膜(ハードマスク)を成膜するまでプラズマを切らずに一括で行う。
(3)Low−k膜の表面へ緻密層の形成
第3の実施形態は、Low−k膜上にハードマスクを成膜する際のプラズマダメージを軽減するために、Low−k膜の表層にC濃度の高い緻密層を形成する方法である。
第3の実施形態は、Low−k膜上にハードマスクを成膜する際のプラズマダメージを軽減するために、Low−k膜の表層にC濃度の高い緻密層を形成する方法である。
上述した(1)〜(3)の製造方法によれば、層間絶縁膜にLow−k膜を用いた半導体装置において、配線溝の形成時のプラズマ処理においてLow−k膜へのダメージを軽減でき、その後のダメージ層の除去工程で発生するアンダーカットを抑制して配線金属の埋め込み不良を防止できる。
以下、本発明の第1乃至第3の実施形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図2乃至図6はそれぞれ、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について説明するためのもので、各製造工程を順次示す断面図である。本実施形態では、デュアルダマシン構造の形成工程に着目しており、半導体基板への素子の形成工程や配線の形成後の工程は省略している。
図2乃至図6はそれぞれ、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について説明するためのもので、各製造工程を順次示す断面図である。本実施形態では、デュアルダマシン構造の形成工程に着目しており、半導体基板への素子の形成工程や配線の形成後の工程は省略している。
先ず、図2に示すように、半導体基板上に形成した絶縁膜(下層絶縁膜)1の表面に配線溝を形成する。そして、この配線溝の内面に必要に応じてCuバリア層を形成した後、配線溝内に下層配線層としてのCu配線(導電層)2を埋め込み形成する。引き続き、上記絶縁膜1及びCu配線2上に、Cu拡散バリア層(第1絶縁膜)3として例えばSiC膜を形成する。このSiC膜はエッチングストッパー及びCuの拡散防止のために用いられるものである。この第1絶縁膜3上に、上層絶縁膜(第2絶縁膜)4として例えばSiOCH膜を形成する。このSiOCH膜は、比誘電率が3.0以下のLow−k膜である。
次に、図3に示すように、上記第2絶縁膜4の直上にSiOCH膜5を形成した後、チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のC(カーボン)濃度を減らし、カーボン濃度に勾配を持つSiO2膜6を連続的に形成する。上記SiOCH膜5とSiO2膜6はハードマスクとして働くもので、このハードマスクの原料ガスには、アルキル基を有するシラン系ガス、例えば、ジエトキシメチルシラン(DEMS)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(OMCTS)、テトラメチルシクロテトラシロキサン(TMCTS)、トリメチルシラン(TMS)及びジメチルジメトキシシラン(DMDMOS)の少なくともいずれか1つを用いる。
上記SiOCH膜5とSiO2膜6の連続成膜に際しては、例えば反応ガス中の酸素流量を連続的に増やしていくことでC濃度を低下させる。具体的には、0slm(slm:standard L/min)から3秒で1slmに流量を増やした。
上記SiOCH膜5が必要な理由は、第2絶縁膜4上へのSiO2成膜のダメージを抑制するためである。上記第2絶縁膜4上にSiO2膜を直接成膜した場合、配線溝形成後に行われるウェットエッチング処理時にハードマスク下にアンダーカットが形成され、ハードマスクがリフトオフすることもある。
なお、上記SiOCH膜5の膜厚は、現状のデザインルールでは1nmから100nmの範囲内であることが好ましい。また、上記SiO2膜6のフッ酸処理によるエッチングレートは、熱酸化膜のそれに比べて2〜10倍程度である。
次に、図4に示すように、SiO2膜6、SiOCH膜5、第2絶縁膜4及び第1絶縁膜3にヴィアパターン7を形成し、SiO2膜6、SiOCH膜5、第2絶縁膜4に配線溝パターン8を形成する。ここでは、工程数の少ないデュアルダマシン構造を例にとって説明したが、ヴィア部と配線部を別々に形成するシングルダマシン構造にも適用でき、次に説明する導電層の形成工程は同じである。
ここでは、工程数の少ないデュアルダマシン構造を例にとって説明したが、ヴィア部と配線部を別々に形成するシングルダマシン構造にも適用でき、次に説明する導電層の形成工程は同じである。
図5に示すように、上記SiO2膜6上、及び上記ヴィアパターン7と配線溝8の内面を覆うようにCuバリア層9を形成する。その後、上記Cuバリア層9上に、例えば電解めっき法によりCu膜10を成膜し、ヴィア部7及び配線溝部8にCuを充填する。
次に、図6に示すように、CMP法により余分なCu膜10、Cuバリア層9の一部、SiO2膜6及びSiOCH膜5を除去する。そして、第2絶縁膜4及びCu膜10上に第3絶縁膜11を形成する。この第3絶縁膜11は、第1絶縁膜3と同様にSiC等からなり、エッチングストッパー及びCuの拡散防止のために用いられるものである。
なお、上記SiOCH膜5は、SiO2膜6よりもCMPの平坦化特性が良くないので、SiOCH膜5の膜厚はSiO2膜6よりも薄い方が良い。例えば、SiO2膜6とSiOCH膜5のトータル膜厚が60nmの場合、SiOCH膜5は30nm未満に設定することが望ましい。SiOCH膜6の方が厚くなると配線抵抗のばらつきが大きくなってしまう。
図7及び図8はそれぞれCMP前の断面TEM像とEELS分析の結果を示しており、図7は上述した第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法により形成した配線金属の埋め込み後の断面のTEM写真、図8は図7に示した配線金属の埋め込み後の断面のTEM写真とEELSプロファイルを重ね合わせた図である。SiOCH膜5の膜厚は約5nmであり、SiO2膜6よりも薄く形成されていることが判る。また、このEELS分析の結果から、C濃度傾斜領域は約5nmであることが判る。もちろん、図1(a)〜(c)に観られるようなハードマスク下のアンダーカットは形成されていない良好な形状である。
上記のような構成並びに製造方法によれば、層間絶縁膜にLow−k膜を用いた半導体装置において、配線溝の形成時のLow−k膜へのダメージを軽減してアンダーカットを抑制し、配線金属の埋め込み不良を低減できる。
図9は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法の変形例について説明するためのもので、ハードマスクの一部であるSiO2膜、及び余分なCu膜を除去した後の状態を示す断面図である。図9に示す変形例は、図6とは異なりCMP後にSiOCH膜5を残す構造である。そして、CMP後は、SiOCH膜5上に、SiC等からなるエッチングストッパー及びCuの拡散防止のために働く第3絶縁膜11を形成する。
上記第3絶縁膜11の形成後は、必要に応じて図2から図6までの工程を繰り返し行うことで、多層配線層を形成することができる。
このように、第2絶縁膜4上にSiOCH膜5を残存させることで、Cu配線上の酸化物を還元する際に、第2絶縁膜4がプラズマ雰囲気に曝されて、配線間TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown)が劣化するのを抑制できる。すなわち、上記SiOCH膜5のk値を第2絶縁膜4よりも高くしておくことで、第3絶縁膜11を形成する前に一般的に行われる、Cu配線上の酸化物を還元するための例えばNH3プラズマ処理により、第2絶縁膜4がプラズマ雰囲気に曝されて表層付近のメチル基が脱離してダメージ層が形成されるのを防ぐことができる。これによって、プラズマ処理に対する耐性を向上でき、配線間TDDBの劣化を抑制できる。
但し、SiOCH膜5を残存させると配線層間容量は高くなるので、デバイスに要求されるスペックに応じて、図6または図9のどちらかの構造を選択すれば良い。
[第2の実施形態]
図10乃至図14はそれぞれ、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について説明するためのもので、各製造工程を順次示す断面図である。本実施形態でも上述した第1の実施形態と同様に、デュアルダマシン構造の形成工程に着目しており、半導体基板への素子の形成工程や配線の形成後の工程は省略している。
図10乃至図14はそれぞれ、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について説明するためのもので、各製造工程を順次示す断面図である。本実施形態でも上述した第1の実施形態と同様に、デュアルダマシン構造の形成工程に着目しており、半導体基板への素子の形成工程や配線の形成後の工程は省略している。
先ず、図10に示すように、半導体基板上に形成した絶縁膜(下層絶縁膜)1の表面に配線溝を形成する。そして、この配線溝の内面に必要に応じてCuバリア層を形成した後、配線溝内に下層配線層としてのCu配線2(導電層)を埋め込み形成する。引き続き、上記絶縁膜1及びCu配線2上に、Cu拡散バリア層(第1絶縁膜)3として例えばSiC膜を形成する。
次に、この第1絶縁膜3上に、上層配線層(第2絶縁膜)として、例えばSiOCH膜12を形成した後、チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のC濃度を減らし、ハードマスクとして働くSiO2膜13を連続的に形成する。SiOCH膜12とSiO2膜13の連続成膜の方法は、前述した第1の実施形態のC濃度傾斜ハードマスクの形成方法と同様であり、例えば反応ガス中の酸素流量を連続的に増やしていくことでC濃度を低下させる。具体的には、第1の実施形態と同様に0slm(slm:standard L/min)から3秒で1slmに流量を増やした。
このように、第2絶縁膜12とSiO2膜13を連続的に形成することで、ハードマスクとしてのSiO2膜13を形成する際の第2絶縁膜12への成膜ダメージを抑えることができる。
続く図12、図13及び図14の各工程は、それぞれ図4、図5及び図6と同様であるので詳細な説明は省略する。
このような構成並びに製造方法であっても、層間絶縁膜にLow−k膜を用いた半導体装置において、配線溝の形成時のLow−k膜へのダメージを軽減してアンダーカットを抑制し、配線金属の埋め込み不良を低減できる。
[第3の実施形態]
図15乃至図20はそれぞれ、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について説明するためのもので、各製造工程を順次示す断面図である。本実施形態でも上述した第1,第2の実施形態と同様に、デュアルダマシン構造の形成工程に着目しており、半導体基板への素子の形成工程や配線の形成後の工程は省略している。
図15乃至図20はそれぞれ、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法について説明するためのもので、各製造工程を順次示す断面図である。本実施形態でも上述した第1,第2の実施形態と同様に、デュアルダマシン構造の形成工程に着目しており、半導体基板への素子の形成工程や配線の形成後の工程は省略している。
先ず、図15に示すように、半導体基板上に形成した絶縁膜(下層絶縁膜)1の表面に配線溝を形成する。そして、この配線溝の内面に必要に応じてCuバリア層を形成した後、配線溝内に下層配線層としてのCu配線(導電層)2を埋め込み形成する。引き続き、上記絶縁膜1及びCu配線2上に、Cu拡散バリア層(第1絶縁膜)3として例えばSiC膜を形成する。次に、上記第1絶縁膜3上に、上層絶縁膜(第2絶縁膜)14として例えばSiOCH膜を形成した後、チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のポロジェンの量を減らし、SiOCH膜(緻密層)15を連続的に形成する。形成したSiOCH膜15にはポロジェンは含まれない。
その後、キュア工程によりSiOCH膜14からポロジェンを脱離させてポーラス膜を形成する。このキュア工程において、上記SiOCH膜15にはポロジェンは含まれていないので、SiOCH膜14よりも密度が高くなる。このため、SiOCH膜15のk値はSiOCH膜14よりも高くなり、プラズマに対するダメージ耐性が向上する。また、膜中のカーボン濃度は、SiOCH膜14よりSiOCH膜15の方が高くなる。
次に、図16に示すように、SiOCH膜15上にハードマスク16を形成するためのSiO2膜を形成する。
上述したように、SiOCH膜14とSiO2膜16の間に、密度の高いSiOCH膜15を設けることで、SiOCH膜14へのダメージを抑制できる。しかも、表面を緻密な層が覆っていることで上層(SiC層)との密着性が上がって構造的に安定する。
なお、上記SiOCH膜14の密度は、例えばk値が2.5の場合は1.1g/cc程度であり、SiOCH膜14上にk値が2.7〜3.0の範囲のSiOCH膜15を連続的に成膜している。SiOCH膜15の密度は1.3g/cc〜1.4g/ccである。
続く図17、図18、図19及び図20の各工程は、それぞれ図4、図5、図6及び図9と実質的に同様であるので詳細な説明は省略する。
図21は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法でSiOCH膜14上に形成した緻密層(SiOCH膜15)の光学的膜厚測定の結果を示している。平均的な膜厚が約10nmのSiOCH膜15を形成できたことを確認した。
このような構成並びに製造方法であっても、層間絶縁膜にLow−k膜を用いた半導体装置において、配線溝の形成時のLow−k膜へのダメージを軽減してアンダーカットを抑制し、配線金属の埋め込み不良を低減できる。
上述したように、本発明の第1乃至第3の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法よれば、比誘電率の低い層間絶縁膜を用いた半導体装置において、プラズマ処理時の層間絶縁膜へのダメージを軽減でき、ダメージ層を除去する際に形成されるアンダーカットを抑制できる。
以上、第1乃至第3の実施形態を用いて本発明の説明を行ったが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば各実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
1…下層絶縁膜、2…下層配線層、3…Cu拡散バリア層(またはエッチングストッパー絶縁膜)、4…上層絶縁膜、5…SiOCH膜、6…SiO2膜、7…ヴィアパターン、8…配線溝パターン、9…Cuバリア層、10…Cu膜、11…Cu拡散バリア層(またはエッチングストッパー絶縁膜)、12…上層配線層、13…SiO2膜、14…上層絶縁膜、15…SiOCH膜(緻密層)、16…ハードマスク。
Claims (5)
- 基板上に比誘電率の低い材料からなる絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上にチャンバ内でSiOCH膜を形成する工程と、
前記チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のカーボン濃度を減らし、前記SiOCH膜上に連続的にSiO2膜を形成する工程と、
前記SiOCH膜と前記SiO2膜をハードマスクに用いて前記絶縁膜をプラズマ処理し、前記絶縁膜に溝を形成する工程と、
前記絶縁膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 基板上にチャンバ内でSiOCH膜を形成する工程と、
前記チャンバ内にプラズマを発生させた状態で徐々に膜中のカーボン濃度を減らし、前記SiOCH膜上に連続的にSiO2膜を形成する工程と、
前記SiO2膜をハードマスクに用いて前記絶縁膜をプラズマ処理し、前記SiOCH膜に溝を形成する工程と、
前記SiOCH膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 基板上にSiOCH膜を形成する工程と、
前記SiOCH膜上に、前記SiOCH膜よりも密度が高く且つ膜中のカーボン濃度が高い緻密層を形成する工程と、
前記緻密層上にハードマスクを形成する工程と、
前記ハードマスクを用いて前記緻密層及び前記SiOCH膜をプラズマ処理し、前記緻密層及び前記SiOCH膜に溝を形成する工程と、
前記SiOCH膜に形成した溝のエッチング表面をウェットエッチングし、プラズマ処理によるダメージ層と加工残渣物を除去する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 比誘電率の低い材料からなる絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成され、前記絶縁膜よりもカーボン濃度が高いSiOCH膜と、
前記SiOCH膜及び前記絶縁膜に形成された溝と、
前記溝の内面に形成された第1のバリア層と、
前記溝内に埋め込み形成された導電層と、
前記SiOCH膜上及び前記導電層上に形成された第2のバリア層と
を具備することを特徴とする半導体装置。 - 絶縁膜上に形成されたSiOCH膜と、
前記SiOCH膜上に形成され、前記SiOCH膜よりも密度が高く且つ膜中のカーボン濃度が高い緻密層と、
前記緻密層及び前記SiOCH膜に形成された溝と、
前記溝の内面に形成された第1のバリア層と、
前記溝内に埋め込み形成された導電層と、
前記緻密層上及び前記導電層上に形成された第2のバリア層と
を具備することを特徴とする半導体装置。
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