JP4630756B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
IEEE,IITC2003、P97〜99、Fig.7 IEEE,IITC2004、P175〜177、Fig.1 IEEE,IITC2004、P39〜41
101 下部配線
101a バリアメタル
101b Cu膜
102 多孔質低誘電率膜
103 フォトレジスト
104 配線溝
105 ビア孔
106 堆積膜(C元素及びF元素を含む薄膜)
107 微粒子体膜
108 バリアメタル
109 埋め込み層
110 上部配線
200 微粒子
201 空孔
202 連結部
W 孔径
300 層間絶縁膜
301 下部配線
301a バリアメタル
301b Cu膜
302 低誘電率膜
303 ビア孔
304 配線溝
305 バリアメタル
306 シード層
307 めっき層
308 上部配線
400 拡散領域
401 Cu拡散領域
R 経路
Claims (13)
- 基板上に形成された、開口部を有する多孔質低誘電率膜と、
前記多孔質低誘電率膜における前記開口部を構成する部分の表面に形成された、フラーレン又は二酸化ケイ素よりなる複数の微粒子が集積されてなる微粒子体膜と、
前記微粒子体膜の表面に形成されたバリア膜と、
前記バリア膜の表面に、前記開口部の内部を埋め込むように形成された、ビア又は配線となる導電性材料とを備え、
前記多孔質低誘電率膜における前記開口部を構成する部分の表面に曝露する空孔には、前記空孔内に入り込む前記微粒子が前記多孔質低誘電率膜の表面からの深さが1nm以上であって且つ2nm以下の位置に存在するように充填されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記空孔のサイズは、1nm以上であって且つ2nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記複数の微粒子の各々の直径は、1nm以上であって且つ2nm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記バリア膜は、TaN、TiNおよびWNのうちから選ばれた材料からなることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記導電性材料はCu、W、AlおよびAuのうちから選ばれた材料からなることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記多孔質低誘電率膜は、メチル含有ポリシロキサン系材料を含むことを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の半導体装置。
- 基板上に多孔質低誘電率膜を形成する工程(a)と、
前記多孔質低誘電率膜に開口部を形成する工程(b)と、
前記多孔質低誘電率膜における前記開口部を構成する部分の表面に、フラーレン又は二酸化ケイ素よりなる複数の微粒子を含む溶液を塗布した後、前記溶液における溶媒を除去することにより、前記複数の微粒子が集積されてなる微粒子体膜を形成する工程(c)と、
前記微粒子体膜の表面に、バリア膜を形成する工程(d)と、
前記バリア膜の表面に、前記開口部の内部を埋め込むように、ビア又は配線となる導電性材料を埋め込む工程(e)とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記工程(b)において、
前記開口部の表面に露出する前記多孔質低誘電率膜の空孔の孔径は、1nm以上であって且つ2nm以下であることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記工程(c)において、
前記複数の微粒子の各々の直径は、1nm以上であって且つ2nm以下であることを特徴とする請求項7または8に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記工程(c)において、
前記開口部の表面に露出した前記多孔質低誘電率膜の空孔内に入り込む前記微粒子は、前記多孔質低誘電率膜の表面からの深さが1nm以上であって且つ2nm以下の位置に存在していることを特徴とする請求項7〜9のうちのいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記バリア膜は、TaN、TiNおよびWNのうちから選ばれた材料からなることを特徴とする請求項7〜10のうちのいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記導電性材料はCu、W、AlおよびAuのうちから選ばれた材料からなることを特徴とする請求項7〜11のうちのいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記多孔質低誘電率膜は、メチル含有ポリシロキサン系材料を含むことを特徴とする請求項7〜12のうちのいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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