JP2012138614A - Method for forming interlayer dielectric film, semiconductor device and apparatus for producing semiconductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、層間絶縁膜形成方法、層間絶縁膜、半導体デバイス、および半導体製造装置に関し、特に経時変化の少ない層間絶縁膜の形成方法および当該方法により形成される層間絶縁膜に関する。 The present invention relates to an interlayer insulating film forming method, an interlayer insulating film, a semiconductor device, and a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to an interlayer insulating film forming method with little change with time and an interlayer insulating film formed by the method.
従来、半導体装置の銅配線層に使われる層間絶縁膜材料としてはシリカ(SiO2)が広く用いられてきた。しかし、半導体装置の微細化および高速化の進行に伴い、配線における信号伝達遅延と消費電力の抑制のために、層間絶縁膜としてはより誘電率の低い低誘電率膜が用いられるようになってきた。誘電率の低下には空孔(ポア)の導入やハイドロカーボンの導入が一般的であり、製法もプラズマCVD法やスピンコートによる方法が用いられている。これら方法により比誘電率が2.4以下となる層間絶縁膜もいくつか報告されているが、空孔やハイドロカーボン増加による層間絶縁膜の機械的強度の減少により、半導体プロセス内での剥離による信頼性の低下が問題になっている。 Conventionally, silica (SiO 2) has been widely used as an interlayer insulating film material used for a copper wiring layer of a semiconductor device. However, with the progress of miniaturization and speeding up of semiconductor devices, a low dielectric constant film having a lower dielectric constant has been used as an interlayer insulating film in order to suppress signal transmission delay and power consumption in wiring. It was. In general, pores or hydrocarbons are introduced to lower the dielectric constant, and plasma CVD or spin coating is used as the production method. Several interlayer insulation films with a relative dielectric constant of 2.4 or less have been reported by these methods, but due to the decrease in mechanical strength of the interlayer insulation film due to the increase in vacancies and hydrocarbons, it is due to delamination within the semiconductor process. Declining reliability is a problem.
そこで機械的強度の観点から層間絶縁膜の成膜にはプラズマCVD法が用いられることが多い。多くのプラズマCVD法による層間絶縁膜成長の場合、不活性ガスからなるキャリアガス、有機シラン原料ガスと酸化ガスの混合ガスをリアクターの導入し、原料ガスと酸化ガスとの酸化反応をプラズマ中で促進させて層間絶縁膜を成長させている。 Therefore, from the viewpoint of mechanical strength, a plasma CVD method is often used for forming an interlayer insulating film. In the case of interlayer insulation film growth by many plasma CVD methods, a carrier gas composed of an inert gas, a mixed gas of an organic silane source gas and an oxidizing gas is introduced into the reactor, and the oxidation reaction between the source gas and the oxidizing gas is performed in the plasma. The interlayer insulating film is grown by promoting.
空孔やハイドロカーボン増加は機械的強度の低下のみならず、大気中の水分を吸着という問題の原因となる。空孔中に水分が吸着されると誘電率の増加が懸念される。また吸着した水分はハイドロカーボンの分解を誘発しこれも誘電率増加の一因となっている。特にプラズマCVD法で成膜を行う際、プラズマ反応による原料の分解生成物は終端されず、水分吸着のサイトになる可能性がある。特にフッ素を含む層間絶縁膜では水分吸着による誘電率の増加が顕著のため、特許文献1では成膜時に水素を導入し安定な膜を得る試みが紹介されている。一方、特許文献2では成膜前に不活性ガスのパージによる反応生成物を除去する方法が述べられている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術を用いた場合、水素の反応をつかった成膜は2種類のガス導入よる系の複雑さと、膜自体の還元を誘発するため制御が難しい。また特許文献2にあるように成膜前に不活性ガスによるパージを行っても、その後に行われる層間絶縁膜成膜時の反応生成物を除去することは不可能であり、結果的に膜の誘電率の経時変化を招く結果になってしまう。このような膜の誘電率の経時変化は、プラズマ重合法あるいはプラズマ共重合法において顕著となる。該プラズマ重合法とは、プラズマCVD法に一実施形態の通称であって、酸化ガスを用いず、不活性ガスと不飽和炭化水素を持つモノマーとの混合ガスをプラズマ中で活性化させ、該モノマーを骨格の一部とした層間絶縁膜を成長するプラズマCVD法である。また、プラズマ共重合法とは、酸化ガスの添加なしに複数の原料モノマーと不活性ガスとを用いて層間絶縁膜を成長する方法である。このようなプラズマ反応を用いた層間絶縁膜の成膜において、簡便でかつ誘電率の経時変化の少ない方法が求められている。
However, when the technique described in
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、層間絶縁膜の経時変化を抑制し、長期安定性を実現した層間絶縁膜およびそれを用いた半導体装置と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 it is an object of the present invention to provide an interlayer insulating film that suppresses changes over time of the interlayer insulating film and realizes long-term stability, a semiconductor device using the same, and a method of manufacturing the same. And
不飽和炭化水素を持つモノマーを使ったプラズマCVD法による層間絶縁膜の成膜方法において、成膜の高周波電源OFF直後から不活性ガスでパージを行う。あるいは不飽和炭化水素を持つモノマーを使ったプラズマCVD法による層間絶縁膜の成膜方法において、成膜後不活性ガスのプラズマにより表面処理を行った後不活性ガスでパージを行う。または不飽和炭化水素を持つモノマーを使ったプラズマCVD法による層間絶縁膜の成膜方法において、成膜時の高周波電源をOFFする前に原料の供給を止め、キャリアガスのみでプラズマ処理を行った後高周波電源をOFFし、不活性ガスでパージを行う。 In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon, purging is performed with an inert gas immediately after the high-frequency power supply for film formation is turned off. Alternatively, in a method for forming an interlayer insulating film by a plasma CVD method using a monomer having an unsaturated hydrocarbon, a surface treatment is performed with an inert gas plasma after the film formation, and then a purge is performed with the inert gas. Alternatively, in the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using monomers having unsaturated hydrocarbons, the supply of raw materials was stopped before turning off the high-frequency power supply during film formation, and plasma treatment was performed only with a carrier gas. After that, the high frequency power supply is turned off and purged with an inert gas.
これらにより成膜終了時にチャンバー内で成膜に寄与できなかったモノマー分解生成物が層間絶縁膜表面に吸着されるのを防止する。モノマー分解生成物は結合手が切れ終端されていない状態であるため活性が高く大気中の水分等を吸着しやすい。そのためこのモノマー分解生成物が絶縁物表面に吸着すると、ここを基点に水分の吸湿が始まり、ポア内での滞留あるいはハイドロカーボン成分の分解が始まる。その結果層間絶縁膜は時間の経過と共に比誘電率を増加していくこととなる。このような現象は成膜時原料モノマーとキャリアガス、あるいは原料モノマーとキャリアガスと不活性ガスのみをリアクタに導入するプロセスで起こりやすい。なぜなら分解したモノマーには酸素のダングリングボンドが多数存在し大気中の水分等をより吸着しやすくなるためである。 As a result, the monomer decomposition product that could not contribute to film formation in the chamber at the end of film formation is prevented from being adsorbed on the surface of the interlayer insulating film. Since the monomer decomposition product is in a state in which the bond is not cut and terminated, it is highly active and easily adsorbs moisture in the atmosphere. For this reason, when the monomer decomposition product is adsorbed on the surface of the insulator, moisture absorption starts from this point, and residence in the pores or decomposition of the hydrocarbon component begins. As a result, the dielectric constant of the interlayer insulating film increases with time. Such a phenomenon is likely to occur in a process in which only the raw material monomer and carrier gas or only the raw material monomer, carrier gas and inert gas are introduced into the reactor during film formation. This is because the decomposed monomer has a large number of dangling bonds of oxygen and can easily adsorb moisture in the atmosphere.
本発明はこれら事象に鑑み行われたものであり、特に不飽和炭化水素を持つモノマーからなる層間絶縁膜表面へのモノマー分解生成物の吸着を抑制する方法である。高周波電源OFF時に成膜チャンバーの中には成膜に寄与しなかったモノマー分解生成物が存在する。この分解生成物を不活性ガスで高速にチャンバー外へ排出することで層間絶縁膜表面への吸着を抑制することが出来る。また成膜後不活性ガスによるプラズマで表面処理を行うことにより吸着した分解生成物を取り除くことが出来る。また成膜時に先に原料モノマーの供給を止め、キャリアガスのみのプラズマにより表面処理を行うことにより分解生成物を取り除くことが出来る。 The present invention has been made in view of these events, and is a method for suppressing adsorption of monomer decomposition products onto the surface of an interlayer insulating film made of a monomer having an unsaturated hydrocarbon. When the high frequency power supply is turned off, monomer decomposition products that did not contribute to film formation exist in the film formation chamber. The decomposition product is discharged out of the chamber at a high speed with an inert gas, whereby adsorption to the surface of the interlayer insulating film can be suppressed. In addition, the adsorbed decomposition products can be removed by performing a surface treatment with an inert gas plasma after film formation. In addition, the decomposition product can be removed by stopping the supply of the raw material monomer at the time of film formation and performing the surface treatment with the plasma of only the carrier gas.
本発明の層間絶縁膜の製造方法、層間絶縁膜、半導体デバイス、および半導体製造装置
およびを用いることにより、配線の長期信頼性の劣化を抑制できるため、高速、低消費電力なLSIの形成が可能となる。
By using the interlayer insulating film manufacturing method, the interlayer insulating film, the semiconductor device, and the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to suppress degradation of long-term reliability of wiring, so that high speed and low power consumption LSI can be formed. It becomes.
(第1の実施の形態)
次に本発明を実施するための最良の形態について図を用いて説明する。
(First embodiment)
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
層間絶縁膜の成膜には不飽和炭化水素を持つモノマーを原料に成膜を行う。不飽和炭化水素を持つモノマーにはSiOの3員環構造を持つモノマー(式1)、SiOの4員環構造を持つモノマー(式5)、直鎖構造を持つモノマーが上げられる(式10)。 The interlayer insulating film is formed using a monomer having an unsaturated hydrocarbon as a raw material. Monomers having unsaturated hydrocarbons include monomers having a 3-membered ring structure of SiO (Formula 1), monomers having a 4-membered ring structure of SiO (Formula 5), and monomers having a linear structure (Formula 10). .
式5に示す前記4員環構造を持つ不飽和炭化水素を持つモノマーは、R3が不飽和炭素化合物、R4が飽和炭素化合物であり、R1は、ビニル基またはアリル基、R2はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基のいずれかである。
In the monomer having an unsaturated hydrocarbon having the 4-membered ring structure shown in
式10に示す直鎖状モノマーは、R5が不飽和炭素化合物、R6,R7,R8が飽和炭素化合物であり、R5は、ビニル基またはアリル基、R6、R7、R8はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基のいずれかである。 In the linear monomer represented by Formula 10, R5 is an unsaturated carbon compound, R6, R7, and R8 are saturated carbon compounds, R5 is a vinyl group or an allyl group, R6, R7, and R8 are a methyl group, an ethyl group, One of propyl group, isopropyl group and butyl group.
成膜に用いたプラズマCVD装置を図1に示す。 A plasma CVD apparatus used for film formation is shown in FIG.
モノマーリザーバー2は原料供給部である。圧送ガス3は原料モノマーをモノマーリザーバー1から排出するガスである。液体マスフロー4はモノマーリザーバー1から排出された原料モノマー1の流量を制御する装置である。気化器5は原料モノマー1を気化する装置である。キャリアガス6は気化した原料モノマーを輸送するガスである。マスフロー7はキャリガス6の流量を制御する装置である。リアクタ8はプラズマCVDにより成膜を行うチャンバーである。RFユニット9はプラズマを発生するためにRFを印加する装置である。排気ポンプ10はリアクタ8に導入した原料モノマー1の気化ガスおよびキャリアガス6を排出する装置である。不活性ガス11はパージガスである。
The
図2はリアクタ8をさらに詳細に記載した図である。 FIG. 2 shows the reactor 8 in more detail.
上部電極12と下部電極13はRFユニット9よりバイアスが印加されプラズマを発生する部分である。基板14は成膜が行われるウエハーである。分解生成物15は原料モノマー1がプラズマによって分解されたものである。成膜は以下に示す方法によって行っている。モノマーリザーバー2に満たされた原料モノマー1を圧送ガス3により排出し、液体マスフロー4により原料モノマー1の流量制御を行う。流量制御された原料モノマー1は気化器5内のヒータ(図示せず)から熱をもらい気化する。この気化したガスは、マスフロー7により流量制御されたキャリアガス6と気化器5内で混合しリアクタ8に送られる。リアクタ8に送られた原料モノマー1の気化ガスとキャリアガス6は、RFユニット9より供給された電力により、上部電極12と下部電極13の間でプラズマとなる。このときCVD反応によって基板14上に層間絶縁膜が形成される。高周波電源OFF時には上部電極12と下部電極13の間には原料モノマー1の分解生成物15が存在する。
The upper electrode 12 and the
成膜時リアクタ8内には原料モノマーとキャリアガス、あるいは原料モノマーとキャリアガスと不活性ガスのみが導入されているため、これら分解生成物の酸素のダングリングボンドは終端するものがなく、大気に曝した際、水分等の吸着が発生しやすい。そこで分解生成物の滞在時間を短くし吸着前にリアクタ外に排出する必要がある。 Since only the raw material monomer and carrier gas, or the raw material monomer, carrier gas and inert gas are introduced into the reactor 8 at the time of film formation, there is no termination of oxygen dangling bonds of these decomposition products. When exposed to water, adsorption of moisture and the like is likely to occur. Therefore, it is necessary to shorten the residence time of the decomposition product and to discharge it outside the reactor before adsorption.
(実施例1)
次に第1の実施の形態を用いた実施例1を図を用いて説明する。層間絶縁膜の成膜には用いる原料モノマーには以下に示すものを使用することができる。SiO3員環構造のモノマーでは(式2)〜(式4)に示すモノマーを使用することができる。
Example 1
Next, Example 1 using the first embodiment will be described with reference to the drawings. The following raw materials can be used for the formation of the interlayer insulating film. As the monomer having a SiO3 member ring structure, monomers represented by (Formula 2) to (Formula 4) can be used.
τ=pV/pS・・・・(式12)
ここでτは平均滞在時間(秒)、pはリアクタ圧力(Torr)、Vはリアクタ体積(L)、Sは排気速度(L/sec)である。また排気速度Sは直接藻止めることが出来ないが排気量QはpとSの積で表すことが出来るので(式12)は以下のように変形できる。
τ = pV / pS (12)
Where τ is the average residence time (seconds), p is the reactor pressure (Torr), V is the reactor volume (L), and S is the exhaust velocity (L / sec). Further, although the exhaust speed S cannot be directly stopped, the displacement Q can be expressed by the product of p and S, so (Equation 12) can be modified as follows.
τ=pV/Q・・・・(式13)
式14からリアクタをパージする際、リアクタ圧力が一定であるならば排気量Qはパージガス導入量と等しくなる。そのたパージガス導入量を多くすれば平均滞在時間τを短くすることが出来、分解生成物15が基板に吸着する前に排出可能である。不活性ガスにはヘリウムと窒素の混合ガスを用いた。図3は層間絶縁膜の比誘電率の経時変化を示した図である。この図から平均滞在時間τがなくなるようにパージを行った水準は比誘電率の増加が激しいことが判明した。
τ = pV / Q (Equation 13)
When purging the reactor from
そこで滞在時間τが1秒のサンプルと滞在時間0.05秒のサンプル最表面をTOF−SIMSにて分析を行い、表面状態の違いを分析した結果を図4に示す。この図から滞在時間の長くなるようパージした膜表面にはカルボン酸など酸素を含む物質が多いことが判明した。このカルボン酸は基板表面に吸着した分解生成物に起因するものである。 Therefore, a sample having a stay time τ of 1 second and a sample outermost surface having a stay time of 0.05 seconds were analyzed by TOF-SIMS, and the result of analyzing the difference in the surface state is shown in FIG. From this figure, it was found that the surface of the film purged so as to increase the residence time contains a large amount of substances containing oxygen such as carboxylic acid. This carboxylic acid originates from decomposition products adsorbed on the substrate surface.
次にTDS分析を行い表面から放出される有機物の分析を行った。その結果滞在時間が短いパージを行ったサンプルでは400℃以上過熱しないと有機物が放出されることはなかった。それに対し滞在時間の長いパージを行ったサンプルでは120℃付近で有機物を放出することが判明した。これは表面に吸着した分解生成物により水分等が吸着しハイドロカーボンが分解され、低温で放出されやすくなっていると考えられる。 Next, TDS analysis was performed to analyze organic substances released from the surface. As a result, in the sample that was purged with a short residence time, organic matter was not released unless it was overheated at 400 ° C. or higher. On the other hand, it was found that the organic substance was released at around 120 ° C. in the sample that was purged with a long residence time. It is thought that this is because moisture and the like are adsorbed by the decomposition product adsorbed on the surface, the hydrocarbon is decomposed, and is easily released at a low temperature.
(第2の実施の形態)
次に本発明を実施するための第2の実施の形態を図を用いて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
第1の実施の形態と同様に基板14上に層間絶縁膜の成膜を行った後、不活性ガスを導入しプラズマ処理を層間絶縁膜表面に施した。このプロセスを図6に示す。成膜後原料モノマーとキャリアガスの導入を同時に止めた後、不活性ガスを導入し安定した後プラズマを発生させ処理を行った。不活性ガスにはHeをつかい、リアクタ圧力800Pa、RFパワー400Wで10〜60秒処理を行った。この処理条件は、リアクタの大きさ、不活性ガス種、原料モノマー種により変るものであり、一意に決定される物ではない。不活性ガスによるプラズマ処理後、気体分子の滞在時間が0.8秒となる条件でパージを行った。この結果、第一の実施の形態のパージガスの滞在時間が短かった場合と同様に層間絶縁膜の比誘電率経時変化を抑制することが可能となった。
As in the first embodiment, an interlayer insulating film was formed on the
(第3の実施の形態)
次に本発明を実施するための第3の実施の形態を図を用いて説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
第1の実施の形態と同様に基板14上に層間絶縁膜の成膜を行ないRFパワーの印加を止める前に原料モノマーの供給を止める。このプロセスを図7に示す。これによりリアクタ内ではキャリアガスのみでプラズマが生成されることになる。キャリアガスにはHeを使用し層間絶縁膜表面の処理をおこなった。表面処理条件は原料導入を止める以外は成膜と同じ条件で行い、10〜60秒処理を行った。キャリアガスによるプラズマ処理後、気体分子の滞在時間が0.6秒となる条件でパージを行った。この結果、第一の実施の形態のパージガスの滞在時間が短かった場合と同様に層間絶縁膜の比誘電率経時変化を抑制することが可能となった。
As in the first embodiment, an interlayer insulating film is formed on the
1・・・原料モノマー
2・・・モノマーリザーバー
3・・・圧送ガス
4・・・液体マスフロー
5・・・気化器
6・・・キャリアガス
7・・・マスフロー
8・・・リアクタ
9・・・RFユニット
10・・・排気ポンプ
11・・・不活性ガス
12・・・上部電極
13・・・下部電極
14・・・基板
15・・・分解生成物
DESCRIPTION OF
第1の実施の形態と同様に基板14上に層間絶縁膜の成膜を行ないRFパワーの印加を止める前に原料モノマーの供給を止める。このプロセスを図7に示す。これによりリアクタ内ではキャリアガスのみでプラズマが生成されることになる。キャリアガスにはHeを使用し層間絶縁膜表面の処理をおこなった。表面処理条件は原料導入を止める以外は成膜と同じ条件で行い、10〜60秒処理を行った。キャリアガスによるプラズマ処理後、気体分子の滞在時間が0.6秒となる条件でパージを行った。この結果、第一の実施の形態のパージガスの滞在時間が短かった場合と同様に層間絶縁膜の比誘電率経時変化を抑制することが可能となった。
なお、上記したいずれかの実施形態には、以下の発明が開示されている。
(付記1)
不飽和炭化水素を持つモノマーを使ったプラズマCVD法による層間絶縁膜の成膜方法において、
成膜の高周波電源OFFと同時に不活性ガスでパージを行うことを特徴とする層間絶縁膜形成方法。
(付記2)
不飽和炭化水素を持つモノマーを使ったプラズマCVD法による層間絶縁膜の成膜方法において、
成膜後不活性ガスのプラズマにより表面処理を行った後不活性ガスでパージを行うことを特徴とする層間絶縁膜形成方法。
(付記3)
不飽和炭化水素を持つモノマーを使ったプラズマCVD法による層間絶縁膜の成膜方法において、
成膜時の高周波電源をOFFする前に原料の供給を止め、キャリアガスのみでプラズマ処理を行った後高周波電源をOFFし、不活性ガスでパージを行う特徴とする層間絶縁膜形成方法。
(付記4)
不飽和炭化水素を持つモノマーを使ったプラズマCVD法による層間絶縁膜の成膜方法において、
成膜時に原料モノマーとキャリアガスのみ、あるいは原料モノマーとキャリアガスと不活性ガスのみがリアクタ内に供給されることを特徴とする付記1乃至3のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法。
(付記5)
前記不活性ガスがヘリウム、窒素、アルゴンの1種類以上からなることを特徴とする付記1乃至4のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法。
(付記6)
前記不活性ガスによるパージの際の流量が、成膜チャンバー内における滞在時間が0.8秒以下となるようにすることを特徴とする付記1乃至5のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法。
(付記7)
前記不飽和炭化水素を持つモノマーがSiOの3員環構造、4員環構造あるいは直鎖構造を持つことを特徴とする付記1乃至6のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法。
(付記8)
前記SiOの3員環構造を持つ不飽和炭化水素を持つモノマーが、下記式1に示す構造であり、R1は不飽和炭素化合物、R2飽和炭素化合物であり、R1はビニル基、またはアリル基、R2はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基のいずれかであることを特徴とする付記7に記載の層間絶縁膜形成方法。
前記SiOの3員環構造を持つ不飽和炭化水素を持つモノマーが、下記式2、3、4に示す構造のうち少なくともいずれかの1つであることを特徴とする付記7に記載の層間絶縁膜形成方法。
前記SiOの4員環構造を持つ不飽和炭化水素を持つモノマーが、下記式5に示す構造であり、R3は不飽和炭素化合物、R4飽和炭素化合物であり、R1はビニル基またはアリル基、R2はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基のいずれかであることを特徴とする付記7に記載の層間絶縁膜形成方法。
前記SiOの4員環構造を持つ不飽和炭化水素を持つモノマーが下記式6、7、8、9に示す構造のうち少なくともいずれかの1つであることを特徴とする付記7に記載の層間絶縁膜形成方法。
前記SiOの直鎖構造を持つ不飽和炭化水素を持つモノマーが、下記式10に示す構造であり、R5は不飽和炭素化合物、R6、R7、R8は飽和炭素化合物であり、R5はビニル基またはアリル基、R6、R7、R8はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基のいずれかであることを特徴とする付記7に記載の層間絶縁膜形成方法。
前記SiOの直鎖構造を持つ不飽和炭化水素を持つモノマーが下記式11に示す構造であることを特徴とする付記7に記載の層間絶縁膜形成方法。
前記不活性ガスが原料供給ラインとは異なった経路で供給されることを特徴とする付記1乃至4のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法。
(付記15)
前記キャリアガスが、ヘリウム、窒素、アルゴンのいずれか1種類以上含むことを特徴とする付記3記載の層間絶縁膜形成方法。
(付記16)
付記1乃至15のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法であって、原料となる不飽和炭化水素を持つモノマーが1種であるプラズマ重合反応、もしくは2種であるプラズマ重合反応を用いることを特徴とする層間絶縁膜形成方法。
(付記17)
前記付記1乃至16のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法によって形成された層間絶縁膜であって、TDS分析より120℃で放出される有機物がないことを特徴とする層間絶縁膜。
(付記18)
付記1乃至16のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法によって形成された層間絶縁膜を具備することを特徴とする半導体デバイス。
(付記19)
付記1乃至16のいずれか一つに記載の層間絶縁膜形成方法によって層間絶縁膜を成膜する半導体製造装置。
As in the first embodiment, an interlayer insulating film is formed on the
In any of the above-described embodiments, the following invention is disclosed.
(Appendix 1)
In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
A method of forming an interlayer insulating film, characterized by purging with an inert gas simultaneously with turning off the high-frequency power supply for film formation.
(Appendix 2)
In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
A method for forming an interlayer insulating film, characterized by performing a surface treatment with an inert gas plasma after film formation and then purging with an inert gas.
(Appendix 3)
In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
A method of forming an interlayer insulating film, characterized in that the supply of raw materials is stopped before turning off the high frequency power supply during film formation, the plasma treatment is performed only with the carrier gas, the high frequency power supply is turned off, and the inert gas is purged.
(Appendix 4)
In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
The interlayer insulating film forming method according to any one of
(Appendix 5)
The method for forming an interlayer insulating film according to any one of
(Appendix 6)
The interlayer insulating film according to any one of
(Appendix 7)
The interlayer insulating film forming method according to any one of
(Appendix 8)
The monomer having an unsaturated hydrocarbon having a three-membered ring structure of SiO is a structure represented by the following
The interlayer insulation according to appendix 7, wherein the monomer having an unsaturated hydrocarbon having a three-membered ring structure of SiO is at least one of the structures represented by the following
The monomer having an unsaturated hydrocarbon having a 4-membered ring structure of SiO has a structure represented by the following
The interlayer according to appendix 7, wherein the monomer having an unsaturated hydrocarbon having a 4-membered ring structure of SiO is at least one of structures represented by the following formulas 6, 7, 8, and 9: Insulating film forming method.
The monomer having an unsaturated hydrocarbon having a straight chain structure of SiO is a structure represented by the following
The interlayer insulating film forming method according to appendix 7, wherein the monomer having an unsaturated hydrocarbon having a linear structure of SiO has a structure represented by the following formula 11.
The method for forming an interlayer insulating film according to any one of
(Appendix 15)
The method for forming an interlayer insulating film according to appendix 3, wherein the carrier gas contains one or more of helium, nitrogen, and argon.
(Appendix 16)
The method for forming an interlayer insulating film according to any one of
(Appendix 17)
An interlayer insulating film formed by the method for forming an interlayer insulating film according to any one of
(Appendix 18)
A semiconductor device comprising an interlayer insulating film formed by the method for forming an interlayer insulating film according to any one of
(Appendix 19)
A semiconductor manufacturing apparatus for forming an interlayer insulating film by the interlayer insulating film forming method according to any one of
Claims (19)
成膜の高周波電源OFFと同時に不活性ガスでパージを行うことを特徴とする層間絶縁膜形成方法。 In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
A method of forming an interlayer insulating film, characterized by purging with an inert gas simultaneously with turning off the high-frequency power supply for film formation.
成膜後不活性ガスのプラズマにより表面処理を行った後不活性ガスでパージを行うことを特徴とする層間絶縁膜形成方法。 In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
A method for forming an interlayer insulating film, characterized by performing a surface treatment with an inert gas plasma after film formation and then purging with an inert gas.
成膜時の高周波電源をOFFする前に原料の供給を止め、キャリアガスのみでプラズマ処理を行った後高周波電源をOFFし、不活性ガスでパージを行う特徴とする層間絶縁膜形成方法。 In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
A method of forming an interlayer insulating film, characterized in that the supply of raw materials is stopped before turning off the high frequency power supply during film formation, the plasma treatment is performed only with the carrier gas, the high frequency power supply is turned off, and the inert gas is purged.
成膜時に原料モノマーとキャリアガスのみ、あるいは原料モノマーとキャリアガスと不活性ガスのみがリアクタ内に供給されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の層間絶縁膜形成方法。 In the method of forming an interlayer insulating film by plasma CVD using a monomer having an unsaturated hydrocarbon,
4. The interlayer insulating film formation according to claim 1, wherein only the raw material monomer and the carrier gas, or only the raw material monomer, the carrier gas, and the inert gas are supplied into the reactor during the film formation. Method.
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