JP3409006B2 - 成膜方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
成膜方法及び半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP3409006B2 JP3409006B2 JP2000003022A JP2000003022A JP3409006B2 JP 3409006 B2 JP3409006 B2 JP 3409006B2 JP 2000003022 A JP2000003022 A JP 2000003022A JP 2000003022 A JP2000003022 A JP 2000003022A JP 3409006 B2 JP3409006 B2 JP 3409006B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- boron
- film forming
- silicon oxide
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、成膜方法及び半導
体装置の製造方法に関し、より詳しくは、ボロン含有シ
リコン酸化膜を形成する成膜方法及び半導体装置の製造
方法に関する。
体装置の製造方法に関し、より詳しくは、ボロン含有シ
リコン酸化膜を形成する成膜方法及び半導体装置の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置の高集積化、
高密度化とともに、データ転送速度の高速化が要求され
ている。このため、配線材料には従来から使用している
アルミニウム（Ａｌ）から、より抵抗率の低い銅（Ｃ
ｕ）を使用するようになっている。また、層間絶縁膜と
しては従来のＣＶＤ−ＳｉＯ2膜の代わりにより低い誘
電率のＦＳＧ膜（フッ素含有シリコン酸化膜）、その他
低誘電率のＳＯＧ膜（Spin-On Glass膜）の採用が試み
られている。
高密度化とともに、データ転送速度の高速化が要求され
ている。このため、配線材料には従来から使用している
アルミニウム（Ａｌ）から、より抵抗率の低い銅（Ｃ
ｕ）を使用するようになっている。また、層間絶縁膜と
しては従来のＣＶＤ−ＳｉＯ2膜の代わりにより低い誘
電率のＦＳＧ膜（フッ素含有シリコン酸化膜）、その他
低誘電率のＳＯＧ膜（Spin-On Glass膜）の採用が試み
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低誘電
率のＳＯＧ膜に関しては密着性が良くないという問題が
ある。また、従来研究されている低誘電率のＦＳＧ膜で
は、比誘電率３．５程度が下限値とされてきたが、低誘
電率になるほどフッ素含有量が多くなるため、耐湿性が
悪く、水分の吸収が起きてしまう。このため、比誘電率
が増大するという問題がある。
率のＳＯＧ膜に関しては密着性が良くないという問題が
ある。また、従来研究されている低誘電率のＦＳＧ膜で
は、比誘電率３．５程度が下限値とされてきたが、低誘
電率になるほどフッ素含有量が多くなるため、耐湿性が
悪く、水分の吸収が起きてしまう。このため、比誘電率
が増大するという問題がある。
【０００４】このため、ＦＳＧ膜の上下をＮＳＧ膜（不
純物等を含有しないシリコン酸化膜）で挟むなどの工夫
が考えられるが、ＮＳＧ膜のために多層全体の比誘電率
は大幅に上昇することになり、低誘電率の効果はなくな
る。本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作され
たものであり、低い誘電率を有し、かつ耐湿性を向上さ
せた絶縁膜を形成することができる成膜方法及び半導体
装置の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
純物等を含有しないシリコン酸化膜）で挟むなどの工夫
が考えられるが、ＮＳＧ膜のために多層全体の比誘電率
は大幅に上昇することになり、低誘電率の効果はなくな
る。本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作され
たものであり、低い誘電率を有し、かつ耐湿性を向上さ
せた絶縁膜を形成することができる成膜方法及び半導体
装置の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、成膜方法に係り、シリコン
含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する窒
素含有ガスと、前記Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスに
対する流量比が１／１０乃至１／５の範囲となるように
調整された酸素ガスとを含む成膜ガスをプラズマ化する
工程と、前記プラズマ化した成膜ガスを反応させて前記
被成膜基板上にボロン含有シリコン酸化膜を形成する工
程とを有することを特徴とし、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の成膜方法に係り、前記成膜ガスは、前記
シリコン含有ガス、前記ボロン含有ガス、前記Ｎ−Ｏ結
合を有する窒素含有ガス、及び前記酸素ガスの他に、Ａ
ｒ、Ｈｅ又はＨ2のうち少なくとも何れか一を含むこと
を特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１又は２の
何れか一に記載の成膜方法に係り、前記シリコン含有ガ
スは、ＳｉＨ4又はＳｉ(ＯＣ2Ｈ5) 4のうち少なくとも
何れか一であることを特徴とし、請求項４記載の発明
は、請求項１乃至３の何れか一に記載の成膜方法に係
り、前記ボロン含有ガスは、Ｂ2Ｈ6又はＢ(ＯＳｉ(ＣＨ
3) 3) 3のうち何れか一であることを特徴とし、請求項
５記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一に記載の成
膜方法に係り、前記ボロン含有ガスは、Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ
3) 3) 3とＢ(ＯＲ) 3(Ｒ＝ＣnＨ2n+1(ｎ＝１又は２))と
の混合ガスであることを特徴とし、請求項６記載の発明
は、請求項項１乃至５の何れか一に記載の成膜方法に係
り、前記Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスは、ＮＯ又は
ＮＯ2のうち何れか一であることを特徴とし、請求項７
記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一に記載の成膜
方法に係り、前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程の後、前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素ガスの
プラズマに曝す工程を有することを特徴とし、請求項８
記載の発明は、請求項７記載の成膜方法に係り、前記ボ
ロン含有シリコン酸化膜を酸素ガスのプラズマに曝す工
程の後、前記ボロン含有シリコン酸化膜をアンモニアガ
スのプラズマに曝す工程を有することを特徴とし、請求
項９記載の発明は、半導体装置の製造方法に係り、請求
項１乃至８の何れか一に記載の成膜方法により前記ボロ
ン含有シリコン酸化膜を形成する工程の後に、該ボロン
含有シリコン酸化膜の上に耐湿性のよいシリコン酸化膜
又はボロン含有シリコン酸化膜を形成する工程を有する
ことを特徴とし、請求項１０記載の発明は、半導体装置
の製造方法に係り、請求項１乃至８の何れか一に記載の
成膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成す
る工程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜に凹部又は
開口部を形成する工程と、該凹部又は開口部内に銅層を
埋め込む工程とを有することを特徴とし、請求項１１記
載の発明は、半導体装置の製造方法に係り、請求項１乃
至８の何れか一に記載の成膜方法により前記ボロン含有
シリコン酸化膜を形成する工程と、前記ボロン含有シリ
コン酸化膜上に配線層を形成する工程とを交互に行うこ
とを特徴としている。
め、請求項１記載の発明は、成膜方法に係り、シリコン
含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する窒
素含有ガスと、前記Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスに
対する流量比が１／１０乃至１／５の範囲となるように
調整された酸素ガスとを含む成膜ガスをプラズマ化する
工程と、前記プラズマ化した成膜ガスを反応させて前記
被成膜基板上にボロン含有シリコン酸化膜を形成する工
程とを有することを特徴とし、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の成膜方法に係り、前記成膜ガスは、前記
シリコン含有ガス、前記ボロン含有ガス、前記Ｎ−Ｏ結
合を有する窒素含有ガス、及び前記酸素ガスの他に、Ａ
ｒ、Ｈｅ又はＨ2のうち少なくとも何れか一を含むこと
を特徴とし、請求項３記載の発明は、請求項１又は２の
何れか一に記載の成膜方法に係り、前記シリコン含有ガ
スは、ＳｉＨ4又はＳｉ(ＯＣ2Ｈ5) 4のうち少なくとも
何れか一であることを特徴とし、請求項４記載の発明
は、請求項１乃至３の何れか一に記載の成膜方法に係
り、前記ボロン含有ガスは、Ｂ2Ｈ6又はＢ(ＯＳｉ(ＣＨ
3) 3) 3のうち何れか一であることを特徴とし、請求項
５記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一に記載の成
膜方法に係り、前記ボロン含有ガスは、Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ
3) 3) 3とＢ(ＯＲ) 3(Ｒ＝ＣnＨ2n+1(ｎ＝１又は２))と
の混合ガスであることを特徴とし、請求項６記載の発明
は、請求項項１乃至５の何れか一に記載の成膜方法に係
り、前記Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスは、ＮＯ又は
ＮＯ2のうち何れか一であることを特徴とし、請求項７
記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一に記載の成膜
方法に係り、前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程の後、前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素ガスの
プラズマに曝す工程を有することを特徴とし、請求項８
記載の発明は、請求項７記載の成膜方法に係り、前記ボ
ロン含有シリコン酸化膜を酸素ガスのプラズマに曝す工
程の後、前記ボロン含有シリコン酸化膜をアンモニアガ
スのプラズマに曝す工程を有することを特徴とし、請求
項９記載の発明は、半導体装置の製造方法に係り、請求
項１乃至８の何れか一に記載の成膜方法により前記ボロ
ン含有シリコン酸化膜を形成する工程の後に、該ボロン
含有シリコン酸化膜の上に耐湿性のよいシリコン酸化膜
又はボロン含有シリコン酸化膜を形成する工程を有する
ことを特徴とし、請求項１０記載の発明は、半導体装置
の製造方法に係り、請求項１乃至８の何れか一に記載の
成膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成す
る工程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜に凹部又は
開口部を形成する工程と、該凹部又は開口部内に銅層を
埋め込む工程とを有することを特徴とし、請求項１１記
載の発明は、半導体装置の製造方法に係り、請求項１乃
至８の何れか一に記載の成膜方法により前記ボロン含有
シリコン酸化膜を形成する工程と、前記ボロン含有シリ
コン酸化膜上に配線層を形成する工程とを交互に行うこ
とを特徴としている。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】以下に、上記本発明の構成により奏される
作用を説明する。本発明の成膜方法においては、シリコ
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する
窒素含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスに対
する酸素ガスの流量比が１／１０乃至１／５の範囲とな
るように調整された酸素ガスとを含む成膜ガスをプラズ
マ化し、ボロン含有シリコン酸化膜を形成している。
作用を説明する。本発明の成膜方法においては、シリコ
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する
窒素含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスに対
する酸素ガスの流量比が１／１０乃至１／５の範囲とな
るように調整された酸素ガスとを含む成膜ガスをプラズ
マ化し、ボロン含有シリコン酸化膜を形成している。
【００１２】本発明では、成膜ガス中に、ボロン含有ガ
スと、Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスとを含むため、
酸素（Ｏ）により酸化膜の一種であるＢＳＧ膜を形成す
るとともに、成膜中の窒素（Ｎ）を少量にとどめること
ができる。誘電率が低く、かつ耐湿性の高いＢＳＧ膜を
形成することができる。単にＮ2ガスを用いた場合は成
膜中にＮが多く含まれることになり、必要以上に誘電率
が高くなる。さらに、ＢＳＧ膜のＢ−ＯボンドはＦＳＧ
膜のＳｉ−Ｆボンドと比べて結合エネルギが大きいた
め、より一層高い耐湿性を有する層間絶縁膜を得ること
ができる。また、Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスに対
する酸素ガスの流量比を１／１０乃至１／５の範囲とし
て酸素流量があまり多くならないように調整しているた
め、成膜中のＯＨの増加、及び耐湿性の悪化を防止し、
また誘電率の増加を抑制することができる。
スと、Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスとを含むため、
酸素（Ｏ）により酸化膜の一種であるＢＳＧ膜を形成す
るとともに、成膜中の窒素（Ｎ）を少量にとどめること
ができる。誘電率が低く、かつ耐湿性の高いＢＳＧ膜を
形成することができる。単にＮ2ガスを用いた場合は成
膜中にＮが多く含まれることになり、必要以上に誘電率
が高くなる。さらに、ＢＳＧ膜のＢ−ＯボンドはＦＳＧ
膜のＳｉ−Ｆボンドと比べて結合エネルギが大きいた
め、より一層高い耐湿性を有する層間絶縁膜を得ること
ができる。また、Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスに対
する酸素ガスの流量比を１／１０乃至１／５の範囲とし
て酸素流量があまり多くならないように調整しているた
め、成膜中のＯＨの増加、及び耐湿性の悪化を防止し、
また誘電率の増加を抑制することができる。
【００１３】また、成膜ガス中にＯ2を含ませることに
より、ＢＳＧ膜中のＳｉ−Ｏの網目構造の中にＢを取り
込ませることができる。即ち、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く
生成することができる。これにより、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいＢＳＧ膜を形成することができる。さら
に、成膜ガス中にＯ2を含ませることにより、ＢＳＧ膜
をＳｉリッチな状態から化学量論的な状態にすることが
できる。このため、より低い誘電率を有するＢＳＧ膜を
形成することができる。
より、ＢＳＧ膜中のＳｉ−Ｏの網目構造の中にＢを取り
込ませることができる。即ち、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く
生成することができる。これにより、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいＢＳＧ膜を形成することができる。さら
に、成膜ガス中にＯ2を含ませることにより、ＢＳＧ膜
をＳｉリッチな状態から化学量論的な状態にすることが
できる。このため、より低い誘電率を有するＢＳＧ膜を
形成することができる。
【００１４】また、成膜ガス中のボロン供給源としてト
リメチルシリルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を用
いることにより、ＢＳＧ膜中のＳｉ−Ｏの網目構造の中
に含まれるＢの割合が多くなるため、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいＢＳＧ膜を形成することができる。
リメチルシリルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を用
いることにより、ＢＳＧ膜中のＳｉ−Ｏの網目構造の中
に含まれるＢの割合が多くなるため、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいＢＳＧ膜を形成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る成膜装置１０１の構成を示す側面図である。
いて図面を参照しながら説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る成膜装置１０１の構成を示す側面図である。
【００１６】この成膜装置１０１は、プラズマガスによ
り被成膜基板２１上にボロン含有シリコン酸化膜（ＢＳ
Ｇ膜）を形成する場所である成膜部１０１Ａと、成膜ガ
スを構成する複数のガスの供給源を有する成膜ガス供給
部１０１Ｂとから構成されている。成膜部１０１Ａは、
図１に示すように、減圧可能なチャンバ１を備え、チャ
ンバ１は排気配管４を通して排気装置６と接続されてい
る。排気配管４の途中にはチャンバ１と排気装置６の間
の導通／非導通を制御する開閉バルブ５が設けられてい
る。チャンバ１にはチャンバ１内の圧力を監視する不図
示の真空計などの圧力計測手段が設けられている。
り被成膜基板２１上にボロン含有シリコン酸化膜（ＢＳ
Ｇ膜）を形成する場所である成膜部１０１Ａと、成膜ガ
スを構成する複数のガスの供給源を有する成膜ガス供給
部１０１Ｂとから構成されている。成膜部１０１Ａは、
図１に示すように、減圧可能なチャンバ１を備え、チャ
ンバ１は排気配管４を通して排気装置６と接続されてい
る。排気配管４の途中にはチャンバ１と排気装置６の間
の導通／非導通を制御する開閉バルブ５が設けられてい
る。チャンバ１にはチャンバ１内の圧力を監視する不図
示の真空計などの圧力計測手段が設けられている。
【００１７】チャンバ１内には対向する一対の上部電極
（第１の電極）２と下部電極（第２の電極）３とが備え
られ、上部電極２に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力を供給するＲＦ電源７が接続され、下部電極３に周波
数４００ｋＨｚの交流電力を供給するＡＣ電源８が接続
されている。これらの電源７、８から上部電極２及び下
部電極３に電力を供給して、成膜ガスをプラズマ化す
る。上部電極２、下部電極３及び電源７、８が成膜ガス
をプラズマ化するプラズマ生成手段を構成する。
（第１の電極）２と下部電極（第２の電極）３とが備え
られ、上部電極２に周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電
力を供給するＲＦ電源７が接続され、下部電極３に周波
数４００ｋＨｚの交流電力を供給するＡＣ電源８が接続
されている。これらの電源７、８から上部電極２及び下
部電極３に電力を供給して、成膜ガスをプラズマ化す
る。上部電極２、下部電極３及び電源７、８が成膜ガス
をプラズマ化するプラズマ生成手段を構成する。
【００１８】上部電極２は成膜ガスの分散具を兼ねてい
る。上部電極２には複数の貫通孔が形成され、下部電極
３との対向面における貫通孔の開口部が成膜ガスの放出
口（導入口）となる。この成膜ガス等の放出口は成膜ガ
ス供給部１０１Ｂと配管９ａで接続されている。下部電
極３は被成膜基板２１の保持台を兼ね、また、保持台上
の被成膜基板２１を加熱する不図示のヒータを備えてい
る。
る。上部電極２には複数の貫通孔が形成され、下部電極
３との対向面における貫通孔の開口部が成膜ガスの放出
口（導入口）となる。この成膜ガス等の放出口は成膜ガ
ス供給部１０１Ｂと配管９ａで接続されている。下部電
極３は被成膜基板２１の保持台を兼ね、また、保持台上
の被成膜基板２１を加熱する不図示のヒータを備えてい
る。
【００１９】成膜ガス供給部１０１Ｂには、モノシラン
（ＳｉＨ4）、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）、アルゴン（Ａ
ｒ）、一酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）、酸素（Ｏ2）、三フッ化
窒素（ＮＦ3）、窒素（Ｎ2）の供給源が設けられてい
る。これらのガスは適宜分岐配管９ｂ乃至９ｈ、及びこ
れらすべての分岐配管９ｂ乃至９ｈが接続された配管９
ａを通して成膜部１０１Ａのチャンバ１内に供給され
る。分岐配管９ｂ乃至９ｈの途中に流量調整手段１１ａ
乃至１１ｇや分岐配管９ｂ乃至９ｈの導通／非導通を制
御する開閉手段１０ｂ乃至１０ｐが設置され、配管９ａ
の途中に配管９ａの閉鎖／導通を行う開閉手段１０ａが
設置されている。なお、上記ガスのうち、ＮＦ3は配管
９ａ内、分岐配管９ｂ乃至９ｈ内及びチャンバ１内を化
学反応により清浄にするためのガスであり、Ｎ2は配管
９ａ内、分岐配管９ｂ乃至９ｈ内及びチャンバ１内の残
留ガスをパージするためのガスである。
（ＳｉＨ4）、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）、アルゴン（Ａ
ｒ）、一酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）、酸素（Ｏ2）、三フッ化
窒素（ＮＦ3）、窒素（Ｎ2）の供給源が設けられてい
る。これらのガスは適宜分岐配管９ｂ乃至９ｈ、及びこ
れらすべての分岐配管９ｂ乃至９ｈが接続された配管９
ａを通して成膜部１０１Ａのチャンバ１内に供給され
る。分岐配管９ｂ乃至９ｈの途中に流量調整手段１１ａ
乃至１１ｇや分岐配管９ｂ乃至９ｈの導通／非導通を制
御する開閉手段１０ｂ乃至１０ｐが設置され、配管９ａ
の途中に配管９ａの閉鎖／導通を行う開閉手段１０ａが
設置されている。なお、上記ガスのうち、ＮＦ3は配管
９ａ内、分岐配管９ｂ乃至９ｈ内及びチャンバ１内を化
学反応により清浄にするためのガスであり、Ｎ2は配管
９ａ内、分岐配管９ｂ乃至９ｈ内及びチャンバ１内の残
留ガスをパージするためのガスである。
【００２０】以上のような成膜装置１０１によれば、シ
リコン含有ガス供給源と、ボロン含有ガス供給源と、Ｎ
−Ｏ結合を有する窒素含有ガス供給源とを備え、さらに
成膜ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段２、３、
７、８を備えている。このため、プラズマＣＶＤ法によ
り窒素を含むＢＳＧ膜を形成することができる。これに
より、下記の第３の実施の形態に示すように、低い誘電
率を有し、かつ耐湿性の良いＢＳＧ膜を形成することが
できる。
リコン含有ガス供給源と、ボロン含有ガス供給源と、Ｎ
−Ｏ結合を有する窒素含有ガス供給源とを備え、さらに
成膜ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段２、３、
７、８を備えている。このため、プラズマＣＶＤ法によ
り窒素を含むＢＳＧ膜を形成することができる。これに
より、下記の第３の実施の形態に示すように、低い誘電
率を有し、かつ耐湿性の良いＢＳＧ膜を形成することが
できる。
【００２１】そして、プラズマ生成手段として、例えば
平行平板型の第１及び第２の電極２、３によりプラズマ
を生成する手段、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonan
ce）法によりプラズマを生成する手段、アンテナからの
高周波電力の放射によりヘリコンプラズマを生成する手
段等がある。これらのプラズマ生成手段のうち平行平板
型の第１及び第２の電極２、３にそれぞれ高低２つの周
波数の電力を供給する電源７、８が接続されている。従
って、これら高低２つの周波数の電力をそれぞれ各電極
２、３に印加してプラズマを生成することができる。
平行平板型の第１及び第２の電極２、３によりプラズマ
を生成する手段、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonan
ce）法によりプラズマを生成する手段、アンテナからの
高周波電力の放射によりヘリコンプラズマを生成する手
段等がある。これらのプラズマ生成手段のうち平行平板
型の第１及び第２の電極２、３にそれぞれ高低２つの周
波数の電力を供給する電源７、８が接続されている。従
って、これら高低２つの周波数の電力をそれぞれ各電極
２、３に印加してプラズマを生成することができる。
【００２２】これにより、成膜装置１０１により形成さ
れたＢＳＧ膜中にそのプラズマポテンシャルにより結合
エネルギが大きいＳｉ−ＯボンドやＢ−Ｏボンド等をよ
り多く含ませることができ、Ｓｉ−ＯＨなどの不安定な
ボンドを減少させることができる。このため、ＢＳＧ膜
の低誘電率化を達成することができる。また、成膜ガス
中にＯ2を含むことにより、成膜装置１０１により形成
されたＢＳＧ膜中のＳｉ−Ｏの網目構造の中にＢを取り
込ませることができる。即ち、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く
生成することができる。このため、ＢＳＧ膜の低誘電率
化を達成し、かつＢＳＧ膜の耐湿性の向上を図ることが
できる。
れたＢＳＧ膜中にそのプラズマポテンシャルにより結合
エネルギが大きいＳｉ−ＯボンドやＢ−Ｏボンド等をよ
り多く含ませることができ、Ｓｉ−ＯＨなどの不安定な
ボンドを減少させることができる。このため、ＢＳＧ膜
の低誘電率化を達成することができる。また、成膜ガス
中にＯ2を含むことにより、成膜装置１０１により形成
されたＢＳＧ膜中のＳｉ−Ｏの網目構造の中にＢを取り
込ませることができる。即ち、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く
生成することができる。このため、ＢＳＧ膜の低誘電率
化を達成し、かつＢＳＧ膜の耐湿性の向上を図ることが
できる。
【００２３】さらに、成膜ガス中にＯ2を含むことによ
り、成膜装置１０１により形成されるＢＳＧ膜をＳｉリ
ッチな状態から化学量論的な状態にすることができる。
このため、ＢＳＧ膜の低誘電率化を達成することができ
る。 （第２の実施の形態）図２は、本発明の第２の実施の形
態である成膜装置１０２の構成を示す側面図である。
り、成膜装置１０１により形成されるＢＳＧ膜をＳｉリ
ッチな状態から化学量論的な状態にすることができる。
このため、ＢＳＧ膜の低誘電率化を達成することができ
る。 （第２の実施の形態）図２は、本発明の第２の実施の形
態である成膜装置１０２の構成を示す側面図である。
【００２４】第１の実施の形態の成膜装置１０１と異な
るところは、成膜装置１０１の成膜ガスの供給源に、さ
らにトリメチルシリルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(Ｃ
Ｈ3)3)3）の供給源を加えていることである。Ｂ(ＯＳｉ
(ＣＨ3)3)3１３は液体であり、Ｈｅのバブリングにより
Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3をＨｅに含ませて供給することが
できるようになっている。
るところは、成膜装置１０１の成膜ガスの供給源に、さ
らにトリメチルシリルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(Ｃ
Ｈ3)3)3）の供給源を加えていることである。Ｂ(ＯＳｉ
(ＣＨ3)3)3１３は液体であり、Ｈｅのバブリングにより
Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3をＨｅに含ませて供給することが
できるようになっている。
【００２５】また、Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3１３中にＨｅ
を供給するための配管９ｋが挿入され、配管９ｋからパ
ージ用の配管９ｊが分岐している。パージ用の配管９ｊ
は分岐配管９ｉに接続し、分岐配管９ｉ及び配管９ａ内
及びチャンバ１内の残留ガスをパージすることができる
ようになっている。配管９ｊ及び９ｋにはそれぞれ開閉
手段１０ｗ及び１０ｘが設置されている。
を供給するための配管９ｋが挿入され、配管９ｋからパ
ージ用の配管９ｊが分岐している。パージ用の配管９ｊ
は分岐配管９ｉに接続し、分岐配管９ｉ及び配管９ａ内
及びチャンバ１内の残留ガスをパージすることができる
ようになっている。配管９ｊ及び９ｋにはそれぞれ開閉
手段１０ｗ及び１０ｘが設置されている。
【００２６】さらに、Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3の通る分岐
配管９ｉ及び配管９ａには不図示のヒータが取り付けて
あり、分岐配管９ｉ及び配管９ａの温度の低下を防止す
ることにより分岐配管９ｉ及び配管９ａの内壁にＢ(Ｏ
Ｓｉ(ＣＨ3)3)3が付着しないようにしている。新たな分
岐配管９ｉには流量調整手段１１ｈや開閉手段１０ｕ及
び１０ｖが設置されている。
配管９ｉ及び配管９ａには不図示のヒータが取り付けて
あり、分岐配管９ｉ及び配管９ａの温度の低下を防止す
ることにより分岐配管９ｉ及び配管９ａの内壁にＢ(Ｏ
Ｓｉ(ＣＨ3)3)3が付着しないようにしている。新たな分
岐配管９ｉには流量調整手段１１ｈや開閉手段１０ｕ及
び１０ｖが設置されている。
【００２７】また、第１の実施の形態の成膜装置１０１
におけるＢ2Ｈ6の供給源の代わりにＴＭＢ（トリメチル
ボレート（Ｂ(ＯＣＨ3)3）の供給源を用い、さらにＡｒ
の供給源の代わりにＨｅの供給源を用いている。この場
合、Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3１３はＳｉとＢとＯとの含有
比率が決まっているため、成膜する絶縁膜中のＢ含有量
を調整することは難しいため、酸素を含むＴＭＢを加え
て成膜中のＢ含有量を任意に調整できるようにしたもの
である。Ｂ2Ｈ6の代わりに酸素を含むＴＭＢを用いてい
る理由は以下の通りである。即ち、ＴＭＢは液体ソース
であり、ソースガスも流体である。これらは同じ配管に
流れるため、配管を加熱する。この場合、液体ソースの
場合は８０℃程度に加熱しても分解しないが、Ｂ2Ｈ
6（ガス）は分解し易く膜が白濁するため、液体ソース
であるＴＭＢの方がよいからである。
におけるＢ2Ｈ6の供給源の代わりにＴＭＢ（トリメチル
ボレート（Ｂ(ＯＣＨ3)3）の供給源を用い、さらにＡｒ
の供給源の代わりにＨｅの供給源を用いている。この場
合、Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3１３はＳｉとＢとＯとの含有
比率が決まっているため、成膜する絶縁膜中のＢ含有量
を調整することは難しいため、酸素を含むＴＭＢを加え
て成膜中のＢ含有量を任意に調整できるようにしたもの
である。Ｂ2Ｈ6の代わりに酸素を含むＴＭＢを用いてい
る理由は以下の通りである。即ち、ＴＭＢは液体ソース
であり、ソースガスも流体である。これらは同じ配管に
流れるため、配管を加熱する。この場合、液体ソースの
場合は８０℃程度に加熱しても分解しないが、Ｂ2Ｈ
6（ガス）は分解し易く膜が白濁するため、液体ソース
であるＴＭＢの方がよいからである。
【００２８】この実施の形態の成膜装置１０２において
も、第１の実施の形態の成膜装置１０１と同様な効果を
有し、さらに、下記の第４の実施の形態に示すように、
第１の実施の形態の成膜装置１０１と同様に低い誘電率
を有するＢＳＧ膜を形成することができる。また、特
に、この実施の形態では、成膜ガスとしてトリメチルシ
リルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を用いているた
め、この成膜装置１０２により形成されたＢＳＧ膜中の
Ｓｉ−Ｏの網目構造の中に含まれるＢの割合が多くな
り、これにより、低誘電率で、かつ耐湿性の良いＢＳＧ
膜を得ることができる。
も、第１の実施の形態の成膜装置１０１と同様な効果を
有し、さらに、下記の第４の実施の形態に示すように、
第１の実施の形態の成膜装置１０１と同様に低い誘電率
を有するＢＳＧ膜を形成することができる。また、特
に、この実施の形態では、成膜ガスとしてトリメチルシ
リルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を用いているた
め、この成膜装置１０２により形成されたＢＳＧ膜中の
Ｓｉ−Ｏの網目構造の中に含まれるＢの割合が多くな
り、これにより、低誘電率で、かつ耐湿性の良いＢＳＧ
膜を得ることができる。
【００２９】なお、上記第１及び第２の実施の形態の場
合、プラズマ生成手段として成膜部１０１Ａに平行平板
電極２、３を設けているが、成膜部１０１Ａの上流に、
周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波電力の供給源や、供
給された電力を搬送する導波管やＥＣＲ（Electron Cyc
lotron Resonance）法によりエネルギを付与する磁場発
生手段等を設けてもよい。或いは、成膜部１０１Ａの上
流に、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力の供給源
や、供給された成膜ガスのプラズマ化のための高周波電
力をチャンバ内に放射するアンテナや、生成されたヘリ
コンプラズマを成膜部１０１Ａに導く磁場を発生させる
磁場発生手段等を設けてもよい。 （第３の実施の形態）次に、上記の成膜装置１０１を用
いて、第３の実施の形態である被成膜基板２１上に成膜
する方法について説明する。
合、プラズマ生成手段として成膜部１０１Ａに平行平板
電極２、３を設けているが、成膜部１０１Ａの上流に、
周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波電力の供給源や、供
給された電力を搬送する導波管やＥＣＲ（Electron Cyc
lotron Resonance）法によりエネルギを付与する磁場発
生手段等を設けてもよい。或いは、成膜部１０１Ａの上
流に、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力の供給源
や、供給された成膜ガスのプラズマ化のための高周波電
力をチャンバ内に放射するアンテナや、生成されたヘリ
コンプラズマを成膜部１０１Ａに導く磁場を発生させる
磁場発生手段等を設けてもよい。 （第３の実施の形態）次に、上記の成膜装置１０１を用
いて、第３の実施の形態である被成膜基板２１上に成膜
する方法について説明する。
【００３０】まず、図１に示す成膜装置１０１のチャン
バ１内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板２１を搬入し、平行平板電極２、３のうち
の下部電極３上に被成膜基板２１を設置する。次いで、
チャンバ１内を排気し、減圧する。また、被成膜基板２
１を加熱し、被成膜基板２１の温度を４００℃に保持す
る。
バ１内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板２１を搬入し、平行平板電極２、３のうち
の下部電極３上に被成膜基板２１を設置する。次いで、
チャンバ１内を排気し、減圧する。また、被成膜基板２
１を加熱し、被成膜基板２１の温度を４００℃に保持す
る。
【００３１】続いて、流量３０ｓｃｃｍのＳｉＨ4と、
Ａｒで体積濃度１％程度に希釈されたＢ2Ｈ6と、流量６
００ｓｃｃｍのＮ2Ｏと、流量１２０ｓｃｃｍのＯ2とか
らなる成膜ガスをチャンバ１内に導入し、チャンバ１内
のガス圧力を０．８Ｔｏｒｒとする。この場合、成膜さ
れたＢＳＧ膜中のボロン含有量に対する比誘電率の変
化、及び吸湿による比誘電率の変動を実験するため、成
膜ガス中のＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4の流量比を０、１０、３
０、５０、６０、７０、８０％と変化させてシリコン酸
化膜中のボロン含有量の異なる種々の成膜を行う。
Ａｒで体積濃度１％程度に希釈されたＢ2Ｈ6と、流量６
００ｓｃｃｍのＮ2Ｏと、流量１２０ｓｃｃｍのＯ2とか
らなる成膜ガスをチャンバ１内に導入し、チャンバ１内
のガス圧力を０．８Ｔｏｒｒとする。この場合、成膜さ
れたＢＳＧ膜中のボロン含有量に対する比誘電率の変
化、及び吸湿による比誘電率の変動を実験するため、成
膜ガス中のＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4の流量比を０、１０、３
０、５０、６０、７０、８０％と変化させてシリコン酸
化膜中のボロン含有量の異なる種々の成膜を行う。
【００３２】次いで、上部電極２に周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力５０Ｗを印加し、下部電極３に周波数
４００ｋＨｚの交流電力４００Ｗを印加する。これによ
り、チャンバ１内の成膜ガスをプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板２１上にＢＳＧ膜２２を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は６．５ｗｔ％程
度である。誘電率と耐湿性の兼ね合いから成膜中の窒素
含有量は１０ｗｔ％が好ましい。
Ｈｚの高周波電力５０Ｗを印加し、下部電極３に周波数
４００ｋＨｚの交流電力４００Ｗを印加する。これによ
り、チャンバ１内の成膜ガスをプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板２１上にＢＳＧ膜２２を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は６．５ｗｔ％程
度である。誘電率と耐湿性の兼ね合いから成膜中の窒素
含有量は１０ｗｔ％が好ましい。
【００３３】図３は、このようにして形成されたＢＳＧ
膜２２についてＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4で表した各ガスの流量
比に対する成膜の比誘電率の変化の様子を示すグラフで
ある。図３において、縦軸は線形目盛りで表した比誘電
率を示し、横軸は線形目盛りで表したＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4
の流量比を示す。比誘電率は周波数１ＭＨｚにおける値
である。
膜２２についてＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4で表した各ガスの流量
比に対する成膜の比誘電率の変化の様子を示すグラフで
ある。図３において、縦軸は線形目盛りで表した比誘電
率を示し、横軸は線形目盛りで表したＢ2Ｈ6／ＳｉＨ4
の流量比を示す。比誘電率は周波数１ＭＨｚにおける値
である。
【００３４】図３に示すように、Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4の流
量比の値により、ＢＳＧ膜２２中のボロン含有量が異な
り、その流量比が大きくなるにしたがって、比誘電率は
単調に減少する。また、Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4＝０．５の条
件で成膜されたＢＳＧ膜に対して、赤外線の吸収強度を
調査した結果を図５に示す。図５において、縦軸は吸収
強度（任意単位）を示し、横軸は線形目盛りで表した波
数（ｃｍ-1）を示す。
量比の値により、ＢＳＧ膜２２中のボロン含有量が異な
り、その流量比が大きくなるにしたがって、比誘電率は
単調に減少する。また、Ｂ2Ｈ6／ＳｉＨ4＝０．５の条
件で成膜されたＢＳＧ膜に対して、赤外線の吸収強度を
調査した結果を図５に示す。図５において、縦軸は吸収
強度（任意単位）を示し、横軸は線形目盛りで表した波
数（ｃｍ-1）を示す。
【００３５】図５に示すように、大気中に１カ月間放置
した場合でも吸収強度の波数特性はほとんど変化しなか
った。即ち、この実施の形態のＢＳＧ膜２２は水分の吸
収が少なく、耐湿性が高いことを示している。次いで、
このＢＳＧ膜２２をダマシンプロセスの層間絶縁膜に適
用したときの銅配線の作成工程について説明する。
した場合でも吸収強度の波数特性はほとんど変化しなか
った。即ち、この実施の形態のＢＳＧ膜２２は水分の吸
収が少なく、耐湿性が高いことを示している。次いで、
このＢＳＧ膜２２をダマシンプロセスの層間絶縁膜に適
用したときの銅配線の作成工程について説明する。
【００３６】図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）に示
す工程で形成されたＢＳＧ膜２２に開口部２３を形成す
る。続いて、ＣＶＤ法によるタンタルナイトライド膜
（ＴａＮ膜）２４と、スパッタ法による銅膜（Ｃｕ膜）
２５とを順次形成する。次いで、メッキにより銅膜（Ｃ
ｕ膜）２６を形成し、開口部２３内にＣｕ膜２６を埋め
込む。
す工程で形成されたＢＳＧ膜２２に開口部２３を形成す
る。続いて、ＣＶＤ法によるタンタルナイトライド膜
（ＴａＮ膜）２４と、スパッタ法による銅膜（Ｃｕ膜）
２５とを順次形成する。次いで、メッキにより銅膜（Ｃ
ｕ膜）２６を形成し、開口部２３内にＣｕ膜２６を埋め
込む。
【００３７】次に、図７（ｃ）に示すように、ＣＭＰ
（Chemical Mechanical Polishing）法によりＣｕ膜２
６、２５及びＴａＮ膜２４を順次研磨し、除去して表面
を平坦化し、開口部２３内にＴａＮ膜２４ａ及びＣｕ膜
２５ａを下地導電層としてこの上にＣｕ膜２６ａからな
る配線を形成する。なお、必要であれば、引き続き、こ
の発明によるＢＳＧ膜からなる層間絶縁膜を形成し、さ
らに銅配線を形成して、多層配線構造とすることができ
る。
（Chemical Mechanical Polishing）法によりＣｕ膜２
６、２５及びＴａＮ膜２４を順次研磨し、除去して表面
を平坦化し、開口部２３内にＴａＮ膜２４ａ及びＣｕ膜
２５ａを下地導電層としてこの上にＣｕ膜２６ａからな
る配線を形成する。なお、必要であれば、引き続き、こ
の発明によるＢＳＧ膜からなる層間絶縁膜を形成し、さ
らに銅配線を形成して、多層配線構造とすることができ
る。
【００３８】以上、この発明の第３の実施の形態によれ
ば、シリコン含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結
合を有する窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラ
ズマＣＶＤ法によりＢＳＧ膜を形成している。成膜ガス
は、ボロン含有ガスとＮ−Ｏ結合を有する窒素含有ガス
を含むので、窒素を含むＢＳＧ膜を形成することができ
る。これにより、そのＢＳＧ膜は低誘電率で、かつ高い
耐湿性を有することになる。
ば、シリコン含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結
合を有する窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラ
ズマＣＶＤ法によりＢＳＧ膜を形成している。成膜ガス
は、ボロン含有ガスとＮ−Ｏ結合を有する窒素含有ガス
を含むので、窒素を含むＢＳＧ膜を形成することができ
る。これにより、そのＢＳＧ膜は低誘電率で、かつ高い
耐湿性を有することになる。
【００３９】さらに、ＢＳＧ膜のＢ−ＯボンドはＦＳＧ
膜のＳｉ−Ｆボンドと比べて結合エネルギが大きいた
め、より一層層間絶縁膜の耐湿性を向上させることがで
きる。また、高低２つの周波数の電力を印加してプラズ
マを生成しているため、そのプラズマポテンシャルによ
り結合エネルギが高いＳｉ−ＯボンドやＢ−Ｏボンドを
成膜中に多く含ませることができ、Ｓｉ−ＯＨなどの不
安定なボンドを減少させることができる。これには以下
の理由が考えられる。即ち、被成膜基板２１側に低い周
波数（４００ｋＨｚ）の電力を印加しているため、ボン
バードメント効果でソースの分解物が激しく叩きつけら
れる。このとき、結合の弱いものは分解し易いけれど
も、結合の強いものは分解しないで残るためである。但
し、上記の場合でも、高い周波数（１３．５６ＭＨｚ）
の電力を印加しており、低い周波数の電力よりもガスの
分解が促進されるが、高い周波数の電力を小さくするこ
とで、その分解を抑えることができる。実施の形態で
は、高い周波数の電力を５０Ｗ程度と小さくした条件の
もとで低い周波数の電力を印加しているので、弱い結合
のものだけが分解され、もともと強い結合のものは多く
残るためである。
膜のＳｉ−Ｆボンドと比べて結合エネルギが大きいた
め、より一層層間絶縁膜の耐湿性を向上させることがで
きる。また、高低２つの周波数の電力を印加してプラズ
マを生成しているため、そのプラズマポテンシャルによ
り結合エネルギが高いＳｉ−ＯボンドやＢ−Ｏボンドを
成膜中に多く含ませることができ、Ｓｉ−ＯＨなどの不
安定なボンドを減少させることができる。これには以下
の理由が考えられる。即ち、被成膜基板２１側に低い周
波数（４００ｋＨｚ）の電力を印加しているため、ボン
バードメント効果でソースの分解物が激しく叩きつけら
れる。このとき、結合の弱いものは分解し易いけれど
も、結合の強いものは分解しないで残るためである。但
し、上記の場合でも、高い周波数（１３．５６ＭＨｚ）
の電力を印加しており、低い周波数の電力よりもガスの
分解が促進されるが、高い周波数の電力を小さくするこ
とで、その分解を抑えることができる。実施の形態で
は、高い周波数の電力を５０Ｗ程度と小さくした条件の
もとで低い周波数の電力を印加しているので、弱い結合
のものだけが分解され、もともと強い結合のものは多く
残るためである。
【００４０】これにより、成膜の耐湿性を向上させて吸
湿による比誘電率の経時変化を抑制することができる。
また、成膜ガス中にＯ2を含むことにより、ＢＳＧ膜中
のＳｉ−Ｏの網目構造の中にＢを取り込ませることがで
きる。即ち、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く生成することがで
きるため、絶縁膜の低誘電率化を達成しつつ、より一層
絶縁膜の耐湿性を向上させることができる。さらに、成
膜ガス中にＯ2を含むことにより、ＢＳＧ膜をＳｉリッ
チな状態から化学量論的な状態にすることができるた
め、ＢＳＧ膜のより一層の低誘電率化を達成することが
できる。
湿による比誘電率の経時変化を抑制することができる。
また、成膜ガス中にＯ2を含むことにより、ＢＳＧ膜中
のＳｉ−Ｏの網目構造の中にＢを取り込ませることがで
きる。即ち、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く生成することがで
きるため、絶縁膜の低誘電率化を達成しつつ、より一層
絶縁膜の耐湿性を向上させることができる。さらに、成
膜ガス中にＯ2を含むことにより、ＢＳＧ膜をＳｉリッ
チな状態から化学量論的な状態にすることができるた
め、ＢＳＧ膜のより一層の低誘電率化を達成することが
できる。
【００４１】なお、上記の成膜ガスにＡｒ、Ｈｅ、Ｈ2
を添加することができる。この場合、被成膜基板２１内
の膜厚の分布を向上させることができる。また、上記で
はＮ2Ｏの流量６００ｓｃｃｍに対してＯ2の流量を１２
０ｓｃｃｍとしているが、Ｏ2／Ｎ2Ｏの流量比は１／１
０乃至１／５が好ましい。例えば、Ｎ2Ｏの流量６００
ｓｃｃｍに対してＯ2の流量を６０〜１２０ｓｃｃｍと
する。Ｏ2の流量をこの範囲に絞ったのは、Ｏ2の流量が
多くなると、成膜中のＯＨ（水分）が多くなり、耐湿性
が悪化し、また、誘電率も高くなるためである。
を添加することができる。この場合、被成膜基板２１内
の膜厚の分布を向上させることができる。また、上記で
はＮ2Ｏの流量６００ｓｃｃｍに対してＯ2の流量を１２
０ｓｃｃｍとしているが、Ｏ2／Ｎ2Ｏの流量比は１／１
０乃至１／５が好ましい。例えば、Ｎ2Ｏの流量６００
ｓｃｃｍに対してＯ2の流量を６０〜１２０ｓｃｃｍと
する。Ｏ2の流量をこの範囲に絞ったのは、Ｏ2の流量が
多くなると、成膜中のＯＨ（水分）が多くなり、耐湿性
が悪化し、また、誘電率も高くなるためである。
【００４２】さらに、成膜時のチャンバ１内のガス圧力
を０．８Ｔｏｒｒとしているが、１Ｔｏｒｒ以下とする
ことが好ましい。これにより成膜の白濁を抑制すること
ができる。この白濁とは、ガスの反応が激しくなって気
相反応が起こり、その結果できた膜は透明ではなく、白
く濁ったぼそぼその膜となることをいう。 （第４の実施の形態）次に、上記成膜装置１０２を用い
て、第４の実施の形態である半導体装置の製造方法につ
いて説明する。
を０．８Ｔｏｒｒとしているが、１Ｔｏｒｒ以下とする
ことが好ましい。これにより成膜の白濁を抑制すること
ができる。この白濁とは、ガスの反応が激しくなって気
相反応が起こり、その結果できた膜は透明ではなく、白
く濁ったぼそぼその膜となることをいう。 （第４の実施の形態）次に、上記成膜装置１０２を用い
て、第４の実施の形態である半導体装置の製造方法につ
いて説明する。
【００４３】まず、図２に示す成膜装置１０２のチャン
バ１内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板２１を搬入し、平行平板型の上部電極２及
び下部電極３のうち、下部電極３上に被成膜基板２１を
設置する。次いで、チャンバ１内を排気し、減圧する。
また、被成膜基板２１を加熱し、被成膜基板２１の温度
を４００℃に保持する。
バ１内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板２１を搬入し、平行平板型の上部電極２及
び下部電極３のうち、下部電極３上に被成膜基板２１を
設置する。次いで、チャンバ１内を排気し、減圧する。
また、被成膜基板２１を加熱し、被成膜基板２１の温度
を４００℃に保持する。
【００４４】続いて、トリメチルシリルボレート（Ｂ
(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を７５℃に加熱し、Ｈｅでバブリ
ングする。流量５０ｓｃｃｍのＳｉＨ4と、流量５０ｓ
ｃｃｍのＨｅと、流量１０００ｓｃｃｍのＮ2Ｏと、Ｏ2
とからなる成膜ガスをチャンバ１内に導入し、チャンバ
１内のガス圧力を０．８Ｔｏｒｒとする。この場合、Ｏ
2の流量に対する比誘電率の変化、及び誘電損失（ｔａ
ｎδ）の変化の様子を実験するため、Ｏ2の流量を２０
０、４００、６００、８００及び１０００ｓｃｃｍと種
々変化させる。
(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を７５℃に加熱し、Ｈｅでバブリ
ングする。流量５０ｓｃｃｍのＳｉＨ4と、流量５０ｓ
ｃｃｍのＨｅと、流量１０００ｓｃｃｍのＮ2Ｏと、Ｏ2
とからなる成膜ガスをチャンバ１内に導入し、チャンバ
１内のガス圧力を０．８Ｔｏｒｒとする。この場合、Ｏ
2の流量に対する比誘電率の変化、及び誘電損失（ｔａ
ｎδ）の変化の様子を実験するため、Ｏ2の流量を２０
０、４００、６００、８００及び１０００ｓｃｃｍと種
々変化させる。
【００４５】次いで、上部電極２に周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力５０Ｗを印加し、下部電極３に周波数
４００ｋＨｚの交流電力４００Ｗを印加する。これによ
り、チャンバ１内の成膜ガスがプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板２１上にＢＳＧ膜２２を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は第３の実施の形
態のシラン系の場合よりも多少少なく４．６ｗｔ％程度
である。
Ｈｚの高周波電力５０Ｗを印加し、下部電極３に周波数
４００ｋＨｚの交流電力４００Ｗを印加する。これによ
り、チャンバ１内の成膜ガスがプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板２１上にＢＳＧ膜２２を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は第３の実施の形
態のシラン系の場合よりも多少少なく４．６ｗｔ％程度
である。
【００４６】続いて、炭化シリコン膜（ＳｉＣ膜）又は
炭化酸化シリコン膜（ＳｉＯＣ膜）からなるＣＭＰスト
ッパ膜２７を全面に形成する。図４は、Ｏ2の流量に対
する比誘電率の変化の様子と誘電損失（ｔａｎδ）の変
化の様子を示す。図４の左側の縦軸は線形目盛りで表し
た比誘電率を示し、右側の縦軸は線形目盛りで表した誘
電損失を示し、横軸は線形目盛りで表したＯ2の流量
（ｓｃｃｍ）を示す。比誘電率は周波数１ＭＨｚにおけ
る値である。
炭化酸化シリコン膜（ＳｉＯＣ膜）からなるＣＭＰスト
ッパ膜２７を全面に形成する。図４は、Ｏ2の流量に対
する比誘電率の変化の様子と誘電損失（ｔａｎδ）の変
化の様子を示す。図４の左側の縦軸は線形目盛りで表し
た比誘電率を示し、右側の縦軸は線形目盛りで表した誘
電損失を示し、横軸は線形目盛りで表したＯ2の流量
（ｓｃｃｍ）を示す。比誘電率は周波数１ＭＨｚにおけ
る値である。
【００４７】図４によれば、Ｏ2の流量が小さいほど比
誘電率は小さくなるが、Ｏ2の流量の変化に対して比誘
電率はあまり大きく変化しない。また、誘電損失も、比
誘電率と同様に、Ｏ2の流量の変化に対してあまり大き
く変化しない。なお、Ｏ2の流量は、Ｎ2Ｏの流量１００
０ｓｃｃｍに対して３００〜５００ｓｃｃｍとすること
が望ましい。この範囲であると、誘電率が比較的小さ
く、かつ耐湿性も高くなるためである。
誘電率は小さくなるが、Ｏ2の流量の変化に対して比誘
電率はあまり大きく変化しない。また、誘電損失も、比
誘電率と同様に、Ｏ2の流量の変化に対してあまり大き
く変化しない。なお、Ｏ2の流量は、Ｎ2Ｏの流量１００
０ｓｃｃｍに対して３００〜５００ｓｃｃｍとすること
が望ましい。この範囲であると、誘電率が比較的小さ
く、かつ耐湿性も高くなるためである。
【００４８】次いで、このＢＳＧ膜２２をダマシンプロ
セスの層間絶縁膜に適用し、銅配線を形成する工程につ
いて説明する。図８（ｂ）に示すように、ＢＳＧ膜２２
及びＣＭＰストッパ膜２７に開口部２３を形成する。続
いて、ＣＶＤ法によるタンタルナイトライド膜（ＴａＮ
膜）２８と、スパッタ法による銅膜（Ｃｕ膜）２９とを
順次形成する。
セスの層間絶縁膜に適用し、銅配線を形成する工程につ
いて説明する。図８（ｂ）に示すように、ＢＳＧ膜２２
及びＣＭＰストッパ膜２７に開口部２３を形成する。続
いて、ＣＶＤ法によるタンタルナイトライド膜（ＴａＮ
膜）２８と、スパッタ法による銅膜（Ｃｕ膜）２９とを
順次形成する。
【００４９】次いで、メッキにより銅膜（Ｃｕ膜）３０
を形成し、開口部２３内にＣｕ膜３０を埋め込む。次
に、図８（ｃ）に示すように、ＣＭＰ法により、Ｃｕ膜
３０、２９及びＴａＮ膜２８を研磨し、除去して表面を
平坦化し、開口部２３内にＴａＮ膜２８ａ及びＣｕ膜２
９ａを下地導電層とするＣｕ膜３０ａからなる配線を形
成する。なお、ＣＭＰストッパ膜２７はＣＭＰにより多
少削れるが、ＣＭＰのストッパとして機能する。
を形成し、開口部２３内にＣｕ膜３０を埋め込む。次
に、図８（ｃ）に示すように、ＣＭＰ法により、Ｃｕ膜
３０、２９及びＴａＮ膜２８を研磨し、除去して表面を
平坦化し、開口部２３内にＴａＮ膜２８ａ及びＣｕ膜２
９ａを下地導電層とするＣｕ膜３０ａからなる配線を形
成する。なお、ＣＭＰストッパ膜２７はＣＭＰにより多
少削れるが、ＣＭＰのストッパとして機能する。
【００５０】なお、必要であれば、引き続き、この発明
によるＢＳＧ膜からなる層間絶縁膜を形成し、さらに配
線を形成して、３層以上の多層配線構造とすることがで
きる。以上、この発明の第４の実施の形態によれば、第
３の実施の形態と同様な効果を有するほかに、特に、成
膜ガスとしてトリメチルシリルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(Ｃ
Ｈ3)3)3）を用いているので、ＢＳＧ膜２２中のＳｉ−
Ｏの網目構造の中に含まれるＢの割合が多くなるため、
低誘電率で、かつ耐湿性のよいＢＳＧ膜２２を得ること
ができる。
によるＢＳＧ膜からなる層間絶縁膜を形成し、さらに配
線を形成して、３層以上の多層配線構造とすることがで
きる。以上、この発明の第４の実施の形態によれば、第
３の実施の形態と同様な効果を有するほかに、特に、成
膜ガスとしてトリメチルシリルボレート（Ｂ(ＯＳｉ(Ｃ
Ｈ3)3)3）を用いているので、ＢＳＧ膜２２中のＳｉ−
Ｏの網目構造の中に含まれるＢの割合が多くなるため、
低誘電率で、かつ耐湿性のよいＢＳＧ膜２２を得ること
ができる。
【００５１】なお、上記第４の実施の形態において、必
要であれば、上記成膜ガスに、トリメチルボレート（Ｔ
ＭＢ）やトリエチルボレート（ＴＥＢ：Ｂ(ＯＣ
2Ｈ5)3）を加えてもよい。これにより、ＢＳＧ膜中のボ
ロン含有量を任意に調整することができる。 （第５の実施の形態）次に、図９を参照して第５の実施
の形態である半導体装置の製造方法について説明する。
要であれば、上記成膜ガスに、トリメチルボレート（Ｔ
ＭＢ）やトリエチルボレート（ＴＥＢ：Ｂ(ＯＣ
2Ｈ5)3）を加えてもよい。これにより、ＢＳＧ膜中のボ
ロン含有量を任意に調整することができる。 （第５の実施の形態）次に、図９を参照して第５の実施
の形態である半導体装置の製造方法について説明する。
【００５２】まず、絶縁膜３１上にアルミニウム膜や高
融点金属膜等からなる下部配線層３３を形成する。続い
て、第３又は第４の実施の形態の成膜方法により下部配
線層３３を被覆してＢＳＧ膜からなる層間絶縁膜３２を
形成する。次いで、下部配線層３３上の層間絶縁膜３２
に開口部３４を形成した後、開口部３４を埋めてアルミ
ニウム膜や高融点金属膜等からなる上部配線層３５を形
成する。これにより、２層の多層配線構造を作成するこ
とができる。
融点金属膜等からなる下部配線層３３を形成する。続い
て、第３又は第４の実施の形態の成膜方法により下部配
線層３３を被覆してＢＳＧ膜からなる層間絶縁膜３２を
形成する。次いで、下部配線層３３上の層間絶縁膜３２
に開口部３４を形成した後、開口部３４を埋めてアルミ
ニウム膜や高融点金属膜等からなる上部配線層３５を形
成する。これにより、２層の多層配線構造を作成するこ
とができる。
【００５３】以降、必要ならば、同様な方法により３層
以上の多層配線構造を作成することができる。このよう
に、第５の実施の形態によれば、第３及び第４の実施の
形態と同様に、窒素を含むＢＳＧ膜を形成することがで
きるので、低誘電率で、かつ耐湿性のよい層間絶縁膜３
２を得ることができる。
以上の多層配線構造を作成することができる。このよう
に、第５の実施の形態によれば、第３及び第４の実施の
形態と同様に、窒素を含むＢＳＧ膜を形成することがで
きるので、低誘電率で、かつ耐湿性のよい層間絶縁膜３
２を得ることができる。
【００５４】以上、実施の形態によりこの発明を詳細に
説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的
に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を
逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範
囲に含まれる。例えば、図７（ｂ）や図９において、Ｂ
ＳＧ膜２２、３２に開口部２３、３４を形成した後、導
電層２４、２５、２６又は３５を形成する前に、図１
０、１２に示すように開口部２３、３４を覆って全体に
耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、４２ａを形成してもよい。
耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、４２ａとして、例えば、上
記の成膜ガスからボロン含有ガスを除いた成膜ガスを用
いてプラズマＣＶＤ法により形成したＮＳＧ膜が該当す
る。或いは、上記の成膜ガスのうちボロン含有ガスの流
量を減らしてプラズマＣＶＤ法により形成した、ボロン
含有量の少ない（１ｗｔ％以下が好ましい。）ＢＳＧ膜
が該当する。
説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的
に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を
逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範
囲に含まれる。例えば、図７（ｂ）や図９において、Ｂ
ＳＧ膜２２、３２に開口部２３、３４を形成した後、導
電層２４、２５、２６又は３５を形成する前に、図１
０、１２に示すように開口部２３、３４を覆って全体に
耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、４２ａを形成してもよい。
耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、４２ａとして、例えば、上
記の成膜ガスからボロン含有ガスを除いた成膜ガスを用
いてプラズマＣＶＤ法により形成したＮＳＧ膜が該当す
る。或いは、上記の成膜ガスのうちボロン含有ガスの流
量を減らしてプラズマＣＶＤ法により形成した、ボロン
含有量の少ない（１ｗｔ％以下が好ましい。）ＢＳＧ膜
が該当する。
【００５５】また、ＢＳＧ膜２２又は３２を形成する前
と後に、図１１、１３に示すように上記耐湿性の良い絶
縁膜４１ａ、４１ｂ又は４２ａ、４２ｂを形成し、ＢＳ
Ｇ膜２２又は３２を耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、４１ｂ
又は４２ａ、４２ｂで挟むようにしてもよい。これによ
り、ＢＳＧ膜２２又は３２を含む層間絶縁膜全体の耐湿
性をより一層向上させることができる。耐湿性の良い絶
縁膜４２ａ、４２ｂも上記耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、
４１ｂと同様に形成することができる。
と後に、図１１、１３に示すように上記耐湿性の良い絶
縁膜４１ａ、４１ｂ又は４２ａ、４２ｂを形成し、ＢＳ
Ｇ膜２２又は３２を耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、４１ｂ
又は４２ａ、４２ｂで挟むようにしてもよい。これによ
り、ＢＳＧ膜２２又は３２を含む層間絶縁膜全体の耐湿
性をより一層向上させることができる。耐湿性の良い絶
縁膜４２ａ、４２ｂも上記耐湿性の良い絶縁膜４１ａ、
４１ｂと同様に形成することができる。
【００５６】また、上記第３乃至第５の実施の形態で
は、ＢＳＧ膜２２、３２の成膜後は何も処理しないで、
開口部２３、３４を形成し、さらに下地導電層２４、２
５又は２８、２９や配線２６、３０、３２を形成してい
る。しかしながら、ＢＳＧ膜２２、３２の成膜後であっ
て開口部２３、３４を形成する前に、或いは下地導電層
２４、２５又は２８、２９や配線２６、３０、３５を形
成する前に、ＢＳＧ膜２２、３２を酸素ガスのプラズマ
に曝して、ＢＳＧ膜２２、３２の耐湿性を向上させるこ
とができる。また、この酸素プラズマ処理の後、さらに
ＢＳＧ膜２２、３２をアンモニアガスのプラズマに曝し
て、さらにＢＳＧ膜２２、３２の耐湿性を向上させるこ
とができる。
は、ＢＳＧ膜２２、３２の成膜後は何も処理しないで、
開口部２３、３４を形成し、さらに下地導電層２４、２
５又は２８、２９や配線２６、３０、３２を形成してい
る。しかしながら、ＢＳＧ膜２２、３２の成膜後であっ
て開口部２３、３４を形成する前に、或いは下地導電層
２４、２５又は２８、２９や配線２６、３０、３５を形
成する前に、ＢＳＧ膜２２、３２を酸素ガスのプラズマ
に曝して、ＢＳＧ膜２２、３２の耐湿性を向上させるこ
とができる。また、この酸素プラズマ処理の後、さらに
ＢＳＧ膜２２、３２をアンモニアガスのプラズマに曝し
て、さらにＢＳＧ膜２２、３２の耐湿性を向上させるこ
とができる。
【００５７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シリコ
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する
窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラズマＣＶＤ
法によりボロン含有シリコン酸化膜（ＢＳＧ膜）を形成
している。このため、成膜されるＢＳＧ膜中に窒素を適
量含ませることができるので、ＢＳＧ膜の低誘電率を達
成しつつ、ＢＳＧ膜の耐湿性を向上させることができ
る。さらに、Ｂ−ＯボンドはＳｉ−Ｆボンドと比べて結
合エネルギが大きいため、より一層層間絶縁膜の耐湿性
を向上させることができる。また、Ｎ−Ｏ結合を有する
窒素含有ガスに対する酸素ガスの流量比を１／１０乃至
１／５の範囲として酸素流量があまり多くならないよう
に調整しているため、成膜中のＯＨの増加、及び耐湿性
の悪化を防止し、また誘電率の増加を抑制することがで
きる。
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、Ｎ−Ｏ結合を有する
窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラズマＣＶＤ
法によりボロン含有シリコン酸化膜（ＢＳＧ膜）を形成
している。このため、成膜されるＢＳＧ膜中に窒素を適
量含ませることができるので、ＢＳＧ膜の低誘電率を達
成しつつ、ＢＳＧ膜の耐湿性を向上させることができ
る。さらに、Ｂ−ＯボンドはＳｉ−Ｆボンドと比べて結
合エネルギが大きいため、より一層層間絶縁膜の耐湿性
を向上させることができる。また、Ｎ−Ｏ結合を有する
窒素含有ガスに対する酸素ガスの流量比を１／１０乃至
１／５の範囲として酸素流量があまり多くならないよう
に調整しているため、成膜中のＯＨの増加、及び耐湿性
の悪化を防止し、また誘電率の増加を抑制することがで
きる。
【００５８】また、成膜ガス中にＯ2を含むことによ
り、ＢＳＧ膜中にＳｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く生成すること
ができるため、ＢＳＧ膜の耐湿性の向上を図ることがで
きる。さらに、成膜ガス中にＯ2を含むことにより、Ｂ
ＳＧ膜をＳｉリッチな状態から化学量論的な状態にする
ことができるため、ＢＳＧ膜の低誘電率化を達成するこ
とができる。
り、ＢＳＧ膜中にＳｉ−Ｏ−Ｂ結合を多く生成すること
ができるため、ＢＳＧ膜の耐湿性の向上を図ることがで
きる。さらに、成膜ガス中にＯ2を含むことにより、Ｂ
ＳＧ膜をＳｉリッチな状態から化学量論的な状態にする
ことができるため、ＢＳＧ膜の低誘電率化を達成するこ
とができる。
【００５９】また、成膜ガスとしてトリメチルシリルボ
レート（Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を用いることにより、
ＢＳＧ膜のＳｉ−Ｏの網目構造の中に含まれるＢの割合
が多くなるため、低誘電率で、かつ耐湿性のよい絶縁膜
を得ることができる。
レート（Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ3)3)3）を用いることにより、
ＢＳＧ膜のＳｉ−Ｏの網目構造の中に含まれるＢの割合
が多くなるため、低誘電率で、かつ耐湿性のよい絶縁膜
を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態である成膜装置の構
成を示す側面図である。
成を示す側面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である成膜装置の構
成を示す側面図である。
成を示す側面図である。
【図３】第１の実施の形態である成膜装置を用いて形成
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率とボロン含
有量との関係を示すグラフである。
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率とボロン含
有量との関係を示すグラフである。
【図４】第２の実施の形態である成膜装置を用いて形成
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率と酸素流量
との関係を示すグラフである。
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率と酸素流量
との関係を示すグラフである。
【図５】赤外線の吸収強度により調査した、第１の実施
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
【図６】赤外線の吸収強度により調査した、第２の実施
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
【図７】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜を
銅配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
銅配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
【図８】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜を
銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図で
ある。
銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図で
ある。
【図９】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜を
２層配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
２層配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
【図１０】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
【図１１】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
【図１２】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を２層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
を２層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
【図１３】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を２層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
を２層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
１ チャンバ
２ 上部電極（第１の電極）
３ 下部電極（第２の電極）
４ 排気配管
５ 開閉バルブ
６ 排気装置
７ 高周波電力供給電源
８ 交流電力供給電源
９ａ 配管
９ｂ〜９ｈ 分岐配管
１０ａ〜１０ｗ 開閉手段
１１ａ〜１１ｇ 流量調整手段
２１ 被成膜基板
２２ ＢＳＧ膜
２３、３４ 開口部
２４、２４ａ、２８、２８ａ タンタルナイトライド膜
（ＴａＮ膜）（下地導電層） ２５、２５ａ、２９、２９ａ 銅膜（Ｃｕ膜）（下地導
電層） ２６、２６ａ、３０、３０ａ 銅膜（Ｃｕ膜） ２７、２７ａ ＣＭＰストッパ膜 ３１ 絶縁膜 ３２ 層間絶縁膜 ３３ 下部配線層 ３５ 上部配線層 １０１、１０２ 成膜装置 １０１Ａ、１０２Ａ 成膜部 １０１Ｂ、１０２Ｂ 成膜ガス供給部
（ＴａＮ膜）（下地導電層） ２５、２５ａ、２９、２９ａ 銅膜（Ｃｕ膜）（下地導
電層） ２６、２６ａ、３０、３０ａ 銅膜（Ｃｕ膜） ２７、２７ａ ＣＭＰストッパ膜 ３１ 絶縁膜 ３２ 層間絶縁膜 ３３ 下部配線層 ３５ 上部配線層 １０１、１０２ 成膜装置 １０１Ａ、１０２Ａ 成膜部 １０１Ｂ、１０２Ｂ 成膜ガス供給部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 坂井 拓哉
愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２
富士通ヴィエルエスアイ株式会社内
(72)発明者 塩谷 喜美
東京都港区港南２−13−29 株式会社半
導体プロセス研究所内
(72)発明者 前田 和夫
東京都港区港南２−13−29 株式会社半
導体プロセス研究所内
(56)参考文献 特開 平９−82696（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−120957（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−275600（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−88191（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−66131（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/31
C23C 16/40
C23C 16/505
C23C 16/511
H01L 21/316
Claims (11)
- 【請求項１】 シリコン含有ガスと、ボロン含有ガス
と、Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガスと、前記Ｎ−Ｏ結
合を有する窒素含有ガスに対する流量比が１／１０乃至
１／５の範囲となるように調整された酸素ガスとを含む
成膜ガスをプラズマ化する工程と、 前記プラズマ化した成膜ガスを反応させて前記被成膜基
板上にボロン含有シリコン酸化膜を形成する工程とを有
することを特徴とする成膜方法。 - 【請求項２】 前記成膜ガスは、前記シリコン含有ガ
ス、前記ボロン含有ガス、前記Ｎ−Ｏ結合を有する窒素
含有ガス、及び前記酸素ガスの他に、Ａｒ、Ｈｅ又はＨ
2のうち少なくとも何れか一を含むことを特徴とする請
求項１記載の成膜方法。 - 【請求項３】 前記シリコン含有ガスは、ＳｉＨ4又は
Ｓｉ(ＯＣ2Ｈ5) 4のうち少なくとも何れか一であること
を特徴とする請求項１又は２の何れか一に記載の成膜方
法。 - 【請求項４】 前記ボロン含有ガスは、Ｂ2Ｈ6又はＢ
(ＯＳｉ(ＣＨ3) 3) 3のうち何れか一であることを特徴
とする請求項１乃至３の何れか一に記載の成膜方法。 - 【請求項５】 前記ボロン含有ガスは、Ｂ(ＯＳｉ(ＣＨ
3) 3) 3とＢ(ＯＲ)3(Ｒ＝ＣnＨ2n+1(ｎ＝１又は２))と
の混合ガスであることを特徴とする請求項１乃至３の何
れか一に記載の成膜方法。 - 【請求項６】 前記Ｎ−Ｏ結合を有する窒素含有ガス
は、ＮＯ又はＮＯ2のうち何れか一であることを特徴と
する請求項項１乃至５の何れか一に記載の成膜方法。 - 【請求項７】 前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成す
る工程の後、前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素ガス
のプラズマに曝す工程を有することを特徴とする請求項
１乃至６の何れか一に記載の成膜方法。 - 【請求項８】 前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素ガ
スのプラズマに曝す工程の後、前記ボロン含有シリコン
酸化膜をアンモニアガスのプラズマに曝す工程を有する
ことを特徴とする請求項７記載の成膜方法。 - 【請求項９】 請求項１乃至８の何れか一に記載の成膜
方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する工
程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜の上に耐湿性の
よいシリコン酸化膜又はボロン含有シリコン酸化膜を形
成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項１０】 請求項１乃至８の何れか一に記載の成
膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜に凹部又は開
口部を形成する工程と、該凹部又は開口部内に銅層を埋
め込む工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項１１】 請求項１乃至８の何れか一に記載の成
膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程と、前記ボロン含有シリコン酸化膜上に配線層を形
成する工程とを交互に行うことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003022A JP3409006B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003022A JP3409006B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001196365A JP2001196365A (ja) | 2001-07-19 |
| JP3409006B2 true JP3409006B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=18532038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003022A Expired - Fee Related JP3409006B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409006B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6890850B2 (en) * | 2001-12-14 | 2005-05-10 | Applied Materials, Inc. | Method of depositing dielectric materials in damascene applications |
| JP4051619B2 (ja) * | 2002-09-17 | 2008-02-27 | キヤノンアネルバ株式会社 | シリコン酸化膜作製方法 |
| JP4305427B2 (ja) * | 2005-08-02 | 2009-07-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 |
| JP5003503B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2012-08-15 | 三菱電機株式会社 | 石英系ガラスの製造方法および光デバイスの製造方法 |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000003022A patent/JP3409006B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001196365A (ja) | 2001-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6632478B2 (en) | Process for forming a low dielectric constant carbon-containing film | |
| US6077574A (en) | Plasma CVD process for forming a fluorine-doped SiO2 dielectric film | |
| US6991959B2 (en) | Method of manufacturing silicon carbide film | |
| US8669181B1 (en) | Diffusion barrier and etch stop films | |
| US7312524B2 (en) | Method for fabricating an ultralow dielectric constant material as an intralevel or interlevel dielectric in a semiconductor device and electronic device made | |
| US6410462B1 (en) | Method of making low-K carbon doped silicon oxide | |
| JP3930840B2 (ja) | 低κ誘電性無機／有機ハイブリッドフィルム | |
| US7200460B2 (en) | Method of depositing low dielectric constant silicon carbide layers | |
| JP3083934B2 (ja) | 表面感受性を低減したオゾン／ｔｅｏｓ酸化シリコン膜の堆積方法 | |
| TWI450379B (zh) | 層間絕緣膜及配線構造與此等之製造方法 | |
| US20040018750A1 (en) | Method for deposition of nitrogen doped silicon carbide films | |
| US20110206857A1 (en) | Ultra low dielectric materials using hybrid precursors containing silicon with organic functional groups by plasma-enhanced chemical vapor deposition | |
| CN101449365A (zh) | 成膜方法、成膜装置及存储介质以及半导体装置 | |
| JP2001326224A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| EP1217648A2 (en) | Method of manufacturing an interlayer dielectric layer with low dielectric constant | |
| JP3178375B2 (ja) | 絶縁膜の形成方法 | |
| US20090085172A1 (en) | Deposition Method, Deposition Apparatus, Computer Readable Medium, and Semiconductor Device | |
| WO2010090038A1 (ja) | 絶縁膜材料、この絶縁膜材料を用いた成膜方法および絶縁膜 | |
| JP3532830B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2005294333A (ja) | 成膜方法及び半導体装置 | |
| KR101139546B1 (ko) | 반도체의 성막 방법 | |
| JP3934343B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR20050091780A (ko) | 저-ｋ 유전체 재료의 크랙 한계 및 기계적 특성 개선 방법및 장치 | |
| JP3749162B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3409006B2 (ja) | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020820 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030304 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |