JPH10209275A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH10209275A JPH10209275A JP627297A JP627297A JPH10209275A JP H10209275 A JPH10209275 A JP H10209275A JP 627297 A JP627297 A JP 627297A JP 627297 A JP627297 A JP 627297A JP H10209275 A JPH10209275 A JP H10209275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- dielectric constant
- low dielectric
- semiconductor device
- forming
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 下地膜の表面に剥がれの発生を防止しつつ低
誘電率膜を形成できるようにし、電気的信頼性の確保お
よび配線間の容量を低減を図る。 【解決手段】 Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜であるＳｉ
Ｏ2 膜３の表面にＳｉＯ 2 膜３よりも比誘電率の低い有
機系の低誘電率膜５を形成するに先立ち、ＳｉＯ 2 膜３
の表層に変質層４を形成する。この変質層４の形成は、
例えばＳｉＯ2 膜３の表層におけるＳｉ−Ｏ結合を分断
可能な波長を有する光、またはイオンをＳｉＯ2 膜３の
表面に照射することによって行う。また低誘電率膜５を
形成するに先立ち、ＳｉＯ2 膜３の表面にプラズマから
発生したＣＦ系のポリマーからなる密着膜を形成しても
よい。
誘電率膜を形成できるようにし、電気的信頼性の確保お
よび配線間の容量を低減を図る。 【解決手段】 Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜であるＳｉ
Ｏ2 膜３の表面にＳｉＯ 2 膜３よりも比誘電率の低い有
機系の低誘電率膜５を形成するに先立ち、ＳｉＯ 2 膜３
の表層に変質層４を形成する。この変質層４の形成は、
例えばＳｉＯ2 膜３の表層におけるＳｉ−Ｏ結合を分断
可能な波長を有する光、またはイオンをＳｉＯ2 膜３の
表面に照射することによって行う。また低誘電率膜５を
形成するに先立ち、ＳｉＯ2 膜３の表面にプラズマから
発生したＣＦ系のポリマーからなる密着膜を形成しても
よい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に半導体装置の配線部分における絶縁膜
の形成に適用される半導体装置の製造方法に関するもの
である。
方法に関し、特に半導体装置の配線部分における絶縁膜
の形成に適用される半導体装置の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＵＬＳＩからなる半導体装置の高
集積化が進展しており、これに伴って微細加工技術への
要求も益々厳しいものになってきている。特に半導体装
置の高集積化により、チップ面積の中で占める割合が増
大する傾向にある配線を形成する技術では、配線構造の
さらなる微細化および多層化が要請されている。このよ
うに配線構造の多層化とともにデザインルールの縮小化
が進むにつれて問題になってくるのは、配線間の容量の
増大である。配線間の容量の増大は半導体装置の動作速
度の遅延を引き起こし、消費電力を増大させる等、デバ
イス特性を左右する大きな要因になり得る。このため、
従来において層間あるいは配線間の絶縁膜として用いら
れてきた酸化シリコン（ＳｉＯ2 、比誘電率ε≒４）膜
に替えて、この膜よりも低い比誘電率を有する材料で上
記絶縁膜を構成することにより、配線間の容量の低減を
図ることが検討されている。
集積化が進展しており、これに伴って微細加工技術への
要求も益々厳しいものになってきている。特に半導体装
置の高集積化により、チップ面積の中で占める割合が増
大する傾向にある配線を形成する技術では、配線構造の
さらなる微細化および多層化が要請されている。このよ
うに配線構造の多層化とともにデザインルールの縮小化
が進むにつれて問題になってくるのは、配線間の容量の
増大である。配線間の容量の増大は半導体装置の動作速
度の遅延を引き起こし、消費電力を増大させる等、デバ
イス特性を左右する大きな要因になり得る。このため、
従来において層間あるいは配線間の絶縁膜として用いら
れてきた酸化シリコン（ＳｉＯ2 、比誘電率ε≒４）膜
に替えて、この膜よりも低い比誘電率を有する材料で上
記絶縁膜を構成することにより、配線間の容量の低減を
図ることが検討されている。
【０００３】現在、低誘電率の材料として特に有望視さ
れているのは有機ポリマーである。これは炭素（Ｃ）と
フッ素（Ｆ）とを主体とするポリマー構造を有する材料
であり、そのような有機ポリマーとして１．５＜ε＜３
を実現できる種々のものが提案されている。
れているのは有機ポリマーである。これは炭素（Ｃ）と
フッ素（Ｆ）とを主体とするポリマー構造を有する材料
であり、そのような有機ポリマーとして１．５＜ε＜３
を実現できる種々のものが提案されている。
【０００４】上記のような有機ポリマーからなる低誘電
率の膜（以下、低誘電率膜と記す）は、例えば次のよう
にして成膜されている。まず低誘電率膜の成膜の前に予
め、図３（ａ）に示すように、層間絶縁膜３１上に形成
された例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる配線３２上
に薄いＳｉＯ2 系の膜３３を堆積させる。次いで溶媒に
溶解されて調製されている有機ポリマーをスピンコータ
を用いてＳｉＯ2 系の膜３３上に塗布する。その後、熱
処理を行って溶媒を揮発・除去させることによって図３
（ｂ）に示すように有機ポリマーからなる低誘電率膜３
４を成膜している。
率の膜（以下、低誘電率膜と記す）は、例えば次のよう
にして成膜されている。まず低誘電率膜の成膜の前に予
め、図３（ａ）に示すように、層間絶縁膜３１上に形成
された例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる配線３２上
に薄いＳｉＯ2 系の膜３３を堆積させる。次いで溶媒に
溶解されて調製されている有機ポリマーをスピンコータ
を用いてＳｉＯ2 系の膜３３上に塗布する。その後、熱
処理を行って溶媒を揮発・除去させることによって図３
（ｂ）に示すように有機ポリマーからなる低誘電率膜３
４を成膜している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した従来の半導体装置の製造方法では、ＳｉＯ2 系の
膜３３表面に低誘電率膜３４を成膜する場合、図４の矢
印にて示すようにＳｉＯ 2 系の膜３３と低誘電率膜３４
との間に剥がれが生じるといった不具合が発生する。こ
れは、ＳｉＯ2 系の膜３３と有機ポリマーからなる低誘
電率膜３４と間での結合が弱いことが原因であると考え
られる。またこのことに加えて、低誘電率膜３４がＳｉ
Ｏ2 系の膜３３よりも熱膨張係数が大きい場合が多いこ
とから、熱処理の際に低誘電率膜３４がＳｉＯ2 系の膜
３３よりも大きく収縮することで生じるストレスも原因
であると考えられる。
示した従来の半導体装置の製造方法では、ＳｉＯ2 系の
膜３３表面に低誘電率膜３４を成膜する場合、図４の矢
印にて示すようにＳｉＯ 2 系の膜３３と低誘電率膜３４
との間に剥がれが生じるといった不具合が発生する。こ
れは、ＳｉＯ2 系の膜３３と有機ポリマーからなる低誘
電率膜３４と間での結合が弱いことが原因であると考え
られる。またこのことに加えて、低誘電率膜３４がＳｉ
Ｏ2 系の膜３３よりも熱膨張係数が大きい場合が多いこ
とから、熱処理の際に低誘電率膜３４がＳｉＯ2 系の膜
３３よりも大きく収縮することで生じるストレスも原因
であると考えられる。
【０００６】このような低誘電率膜３４の剥がれは、剥
がれの部分の絶縁耐圧を低下させ、ひいては半導体装置
の電気的信頼性の低下を招くことになる。したがって、
電気的信頼性を確保しつつ配線間の容量の低減を図れる
とができる技術の確立が求められている。
がれの部分の絶縁耐圧を低下させ、ひいては半導体装置
の電気的信頼性の低下を招くことになる。したがって、
電気的信頼性を確保しつつ配線間の容量の低減を図れる
とができる技術の確立が求められている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために検討を行った結果、有機系の低誘電率膜
の密着性を向上させるには、低誘電率膜の下地となる下
地膜の表層に、この下地膜の表面におけるシリコン（Ｓ
ｉ）−酸素（Ｏ）結合を分断して未結合手を発生させた
変質層を形成すること、または未結合手を発生させて下
地膜の表層を変質させるとともにこのような下地膜の表
面にさらに低誘電率膜と同様の組成成分を有するフルオ
ロカーボン（ＣＦ）系のポリマーを密着膜として堆積さ
せることが有効であるとの知見を得た。
解決するために検討を行った結果、有機系の低誘電率膜
の密着性を向上させるには、低誘電率膜の下地となる下
地膜の表層に、この下地膜の表面におけるシリコン（Ｓ
ｉ）−酸素（Ｏ）結合を分断して未結合手を発生させた
変質層を形成すること、または未結合手を発生させて下
地膜の表層を変質させるとともにこのような下地膜の表
面にさらに低誘電率膜と同様の組成成分を有するフルオ
ロカーボン（ＣＦ）系のポリマーを密着膜として堆積さ
せることが有効であるとの知見を得た。
【０００８】そこで、本発明に係る半導体装置の製造方
法の第１の発明は、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜の表面
に該下地膜よりも比誘電率の低い有機系の低誘電率膜を
形成するに先立ち、上記下地膜の表層に変質層を形成す
る処理を行うことを特徴とする。
法の第１の発明は、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜の表面
に該下地膜よりも比誘電率の低い有機系の低誘電率膜を
形成するに先立ち、上記下地膜の表層に変質層を形成す
る処理を行うことを特徴とする。
【０００９】第１の発明では、下地膜の表面に低誘電率
膜を形成するに前に下地膜の表層に変質層を形成するた
め、下地膜の表面は、未結合手が存在する面、つまり上
記低誘電率膜との密着性のよい面になる。
膜を形成するに前に下地膜の表層に変質層を形成するた
め、下地膜の表面は、未結合手が存在する面、つまり上
記低誘電率膜との密着性のよい面になる。
【００１０】なお、上記した変質層を形成する処理に
は、下地膜の表層におけるＳｉ−Ｏ結合を分断可能な波
長を有する光を下地膜の表面に照射する方法や、イオン
を下地膜の表面に照射する方法を用いることが好適であ
る。Ｓｉ−Ｏ結合を分断可能な波長を有する光として
は、例えば真空紫外光が挙げられる。真空紫外光は、Ｓ
ｉ−Ｏ結合を十分に分断できるだけの短い波長（１４０
ｎｍ以下）を有する光であり、したがってＳｉ−Ｏ結合
を有する下地膜、例えばＳｉＯ2 膜のバンドギャップ
８．８ｅＶ以上の高エネルギ−を有する光である。この
真空紫外光はＳｉ−Ｏ結合を有する下地膜に照射される
と、下地膜に吸収されて下地膜の深さ数ｎｍの表層にわ
たってＳｉ−Ｏ結合のＯを脱離させる化学的反応を引き
起し、未結合手を発生させる。そのため、このような光
の照射は変質層を形成する処理として好適である。
は、下地膜の表層におけるＳｉ−Ｏ結合を分断可能な波
長を有する光を下地膜の表面に照射する方法や、イオン
を下地膜の表面に照射する方法を用いることが好適であ
る。Ｓｉ−Ｏ結合を分断可能な波長を有する光として
は、例えば真空紫外光が挙げられる。真空紫外光は、Ｓ
ｉ−Ｏ結合を十分に分断できるだけの短い波長（１４０
ｎｍ以下）を有する光であり、したがってＳｉ−Ｏ結合
を有する下地膜、例えばＳｉＯ2 膜のバンドギャップ
８．８ｅＶ以上の高エネルギ−を有する光である。この
真空紫外光はＳｉ−Ｏ結合を有する下地膜に照射される
と、下地膜に吸収されて下地膜の深さ数ｎｍの表層にわ
たってＳｉ−Ｏ結合のＯを脱離させる化学的反応を引き
起し、未結合手を発生させる。そのため、このような光
の照射は変質層を形成する処理として好適である。
【００１１】またイオンは、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地
膜に照射されることによって下地膜に衝撃を与え、この
衝撃による物理的作用によって下地膜の表層におけるＳ
ｉ−Ｏ結合を分断し、未結合手を発生させる。同時に、
上記衝撃によって下地膜の表面に凹凸を多く生じさせ
る。よって、イオンの照射は変質層を形成する処理とし
て好適である。
膜に照射されることによって下地膜に衝撃を与え、この
衝撃による物理的作用によって下地膜の表層におけるＳ
ｉ−Ｏ結合を分断し、未結合手を発生させる。同時に、
上記衝撃によって下地膜の表面に凹凸を多く生じさせ
る。よって、イオンの照射は変質層を形成する処理とし
て好適である。
【００１２】また本発明に係る半導体装置の製造方法の
第２の発明は、上記低誘電率膜を形成するに先立ち、下
地膜の表面にプラズマから発生するＣＦ系のポリマーか
らなる密着膜を形成する処理を行うことを特徴とする。
第２の発明は、上記低誘電率膜を形成するに先立ち、下
地膜の表面にプラズマから発生するＣＦ系のポリマーか
らなる密着膜を形成する処理を行うことを特徴とする。
【００１３】第２の発明では、下地膜の表面にプラズマ
から発生するＣＦ系のポリマーからなる密着膜を形成す
る際、プラズマ中で生じたＣＦ系のラジカルやイオンの
化学種が下地膜の表面に入射すると、その表面にてＳｉ
−Ｆ、Ｃ−Ｏの化学的反応が起きる。結果としてＳｉ−
Ｏ結合が分断されることになり、下地膜の表面に未結合
手が発生する。またプラズマから発生するＣＦ系のラジ
カルやイオンの化学種が下地膜の表面に入射する際の例
えばイオンのエネルギーによっても、下地膜の表面にお
けるＳｉ−Ｏ結合が分断されて、その表面に未結合手が
発生する。そして発生した未結合手にＣＦ系のポリマー
が化学結合した状態でこのポリマーが堆積し密着膜が形
成される。このＣＦ系のポリマーからなる密着膜は低誘
電率膜と同様の組成を有することから、下地膜上の低誘
電率膜が成膜される面は低誘電率膜との密着性のよい面
になる。
から発生するＣＦ系のポリマーからなる密着膜を形成す
る際、プラズマ中で生じたＣＦ系のラジカルやイオンの
化学種が下地膜の表面に入射すると、その表面にてＳｉ
−Ｆ、Ｃ−Ｏの化学的反応が起きる。結果としてＳｉ−
Ｏ結合が分断されることになり、下地膜の表面に未結合
手が発生する。またプラズマから発生するＣＦ系のラジ
カルやイオンの化学種が下地膜の表面に入射する際の例
えばイオンのエネルギーによっても、下地膜の表面にお
けるＳｉ−Ｏ結合が分断されて、その表面に未結合手が
発生する。そして発生した未結合手にＣＦ系のポリマー
が化学結合した状態でこのポリマーが堆積し密着膜が形
成される。このＣＦ系のポリマーからなる密着膜は低誘
電率膜と同様の組成を有することから、下地膜上の低誘
電率膜が成膜される面は低誘電率膜との密着性のよい面
になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体装置の
製造方法を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態
では、半導体装置の配線部分における絶縁膜の形成に本
発明を適用した例を述べる。図１は第１の発明に係る半
導体装置の製造方法の実施形態を工程順に示す要部側断
面図である。第１発明の一適用形態である第１実施形態
では、絶縁膜の形成に先立ち、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下
地膜として例えばＳｉＯ2 膜の形成を行う。
製造方法を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態
では、半導体装置の配線部分における絶縁膜の形成に本
発明を適用した例を述べる。図１は第１の発明に係る半
導体装置の製造方法の実施形態を工程順に示す要部側断
面図である。第１発明の一適用形態である第１実施形態
では、絶縁膜の形成に先立ち、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下
地膜として例えばＳｉＯ2 膜の形成を行う。
【００１５】まず図１（ａ）に示すように、例えばＡｌ
からなる配線２のパターンが形成された層間絶縁膜１上
に、例えばＣＶＤ（化学的気相成長法）により、配線２
を覆うようにして薄く下地膜となるＳｉＯ2 膜３を形成
する。次いで、図１（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2 膜３
の表面におけるＳｉ−Ｏ結合を分断可能な波長を有する
光２１をＳｉＯ2 膜３の表面に照射して、ＳｉＯ2 膜３
の表層に変質層４を形成する処理を行う。
からなる配線２のパターンが形成された層間絶縁膜１上
に、例えばＣＶＤ（化学的気相成長法）により、配線２
を覆うようにして薄く下地膜となるＳｉＯ2 膜３を形成
する。次いで、図１（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2 膜３
の表面におけるＳｉ−Ｏ結合を分断可能な波長を有する
光２１をＳｉＯ2 膜３の表面に照射して、ＳｉＯ2 膜３
の表層に変質層４を形成する処理を行う。
【００１６】Ｓｉ−Ｏ結合を分断可能な波長を有する光
２１としては、例えば真空紫外光（以下、ＶＵＶ光と記
す）が挙げられる。ＶＵＶ光はＳｉ−Ｏ結合を十分に分
断するだけの波長（λ＝１４０ｎｍ以下）を有する光で
あり、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜、例えばＳｉＯ2 膜
３のバンドギャップ８．８ｅＶ以上の高エネルギーを有
する光である。このようなＶＵＶ光としては、例えばプ
ラズマから発生するＶＵＶ光を用いることができる。具
体的には、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いて発生さ
せたプラズマから生じる光（λ＝１２１ｎｍ、５８ｎ
ｍ、５４ｎｍ）や、ネオン（Ｎｅ）ガスを用いて発生さ
せたプラズマから生じる光（λ＝７４．３ｎｍ、７３．
５ｎｍ）等を使用することができる。またその他、臭化
水素（ＨＢｒ）のようなガスを用いて発生させたプラズ
マによってもＶＵＶ光を得ることが可能である。
２１としては、例えば真空紫外光（以下、ＶＵＶ光と記
す）が挙げられる。ＶＵＶ光はＳｉ−Ｏ結合を十分に分
断するだけの波長（λ＝１４０ｎｍ以下）を有する光で
あり、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜、例えばＳｉＯ2 膜
３のバンドギャップ８．８ｅＶ以上の高エネルギーを有
する光である。このようなＶＵＶ光としては、例えばプ
ラズマから発生するＶＵＶ光を用いることができる。具
体的には、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いて発生さ
せたプラズマから生じる光（λ＝１２１ｎｍ、５８ｎ
ｍ、５４ｎｍ）や、ネオン（Ｎｅ）ガスを用いて発生さ
せたプラズマから生じる光（λ＝７４．３ｎｍ、７３．
５ｎｍ）等を使用することができる。またその他、臭化
水素（ＨＢｒ）のようなガスを用いて発生させたプラズ
マによってもＶＵＶ光を得ることが可能である。
【００１７】本実施形態においては、上記の光２１とし
てＶＵＶ光を用い（以下、光２１をＶＵＶ光２１と記
す）、ＶＵＶ光２１の発生手段および照射手段として、
既存のＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance) プラズ
マエッチング装置を用いる。そしてＥＣＲプラズマエッ
チング装置により図１（ｂ）に示すようにプラズマ２０
を発生させ、このプラズマ２０から生じるＶＵＶ光２１
をＳｉＯ2 膜３の表面に照射する。プラズマ２０を発生
させる際の条件の一例を以下に示す。
てＶＵＶ光を用い（以下、光２１をＶＵＶ光２１と記
す）、ＶＵＶ光２１の発生手段および照射手段として、
既存のＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance) プラズ
マエッチング装置を用いる。そしてＥＣＲプラズマエッ
チング装置により図１（ｂ）に示すようにプラズマ２０
を発生させ、このプラズマ２０から生じるＶＵＶ光２１
をＳｉＯ2 膜３の表面に照射する。プラズマ２０を発生
させる際の条件の一例を以下に示す。
【００１８】導入ガスおよび流量；Ｈｅガス：１００ｓ
ｃｃｍ〔ｓｃｃｍは標準状態における体積流量（ｃｍ3
／分）である〕 雰囲気圧力 ；０．２Ｐａ マイクロ波電力 基板温度 ；２０℃ ＲＦバイアス ；０Ｗ、１０ｓ この条件によって発生したプラズマからは、λ＜６０ｎ
ｍのＶＵＶ光２１が生じる。
ｃｃｍ〔ｓｃｃｍは標準状態における体積流量（ｃｍ3
／分）である〕 雰囲気圧力 ；０．２Ｐａ マイクロ波電力 基板温度 ；２０℃ ＲＦバイアス ；０Ｗ、１０ｓ この条件によって発生したプラズマからは、λ＜６０ｎ
ｍのＶＵＶ光２１が生じる。
【００１９】ＶＵＶ光２１はバンドギャップ８．８ｅＶ
以上の高エネルギーを有する光であることから、ＳｉＯ
2 膜３の表面に照射されるとＳｉＯ2 膜３に吸収され
る。この結果、ＳｉＯ2 膜３の深さ数ｎｍのごく浅い表
層にわたってＳｉ−Ｏ結合のＯが脱離する化学的反応が
起きてＳｉ−Ｏ結合が分断され、未結合手が発生する。
したがって、ＳｉＯ2 膜３の表層に未結合手が発生した
状態に変質した変質層４が得られる。
以上の高エネルギーを有する光であることから、ＳｉＯ
2 膜３の表面に照射されるとＳｉＯ2 膜３に吸収され
る。この結果、ＳｉＯ2 膜３の深さ数ｎｍのごく浅い表
層にわたってＳｉ−Ｏ結合のＯが脱離する化学的反応が
起きてＳｉ−Ｏ結合が分断され、未結合手が発生する。
したがって、ＳｉＯ2 膜３の表層に未結合手が発生した
状態に変質した変質層４が得られる。
【００２０】こうして変質層４を形成した後は、図１
（ｃ）に示すように、ＳｉＯ2 膜３の表面、つまり変質
層４の表面にＳｉＯ2 （ε≒４．０）よりも比誘電率ε
の低い有機系の低誘電率膜５を形成する。この際、Ｓｉ
Ｏ2 膜３を介して配線２間の溝を埋め込みかつ配線２を
覆うようにして低誘電率膜５を形成する。また低誘電率
膜５の形成は、塗布法、ＣＶＤ法等の方法を用いて行わ
れる。
（ｃ）に示すように、ＳｉＯ2 膜３の表面、つまり変質
層４の表面にＳｉＯ2 （ε≒４．０）よりも比誘電率ε
の低い有機系の低誘電率膜５を形成する。この際、Ｓｉ
Ｏ2 膜３を介して配線２間の溝を埋め込みかつ配線２を
覆うようにして低誘電率膜５を形成する。また低誘電率
膜５の形成は、塗布法、ＣＶＤ法等の方法を用いて行わ
れる。
【００２１】上記の低誘電率膜５としては、有機ＳＯＧ
（Spin on glass)（ε＝３．５〜３）、図２の式〔１〕
で示した構造を有するポリイミド系のポリマー（ε＝
３．５〜３）や、さらにフッ素を添加したポリイミド系
のポリマー（ε＝約２．７）等の材料を用いて形成され
た比誘電率ε＝３．５以下の膜が挙げられる。
（Spin on glass)（ε＝３．５〜３）、図２の式〔１〕
で示した構造を有するポリイミド系のポリマー（ε＝
３．５〜３）や、さらにフッ素を添加したポリイミド系
のポリマー（ε＝約２．７）等の材料を用いて形成され
た比誘電率ε＝３．５以下の膜が挙げられる。
【００２２】また、図２の式〔２〕で示した構造を有す
るポリテトラフルオロエチレン系のポリマー〔例えばア
モルファステフロン（商品名）〕や、図２の式〔３〕で
示した構造を有するシクロポリマライズドフロリネーテ
ッドポリマー〔例えばサイトップ（商品名）〕（ε＝
２．１）、図３の式〔４〕で示した構造を有するベンゾ
シクロブテン（ＢＣＢ）（ε＝約２．６）、図３の式
〔５〕で示した構造を有するフッ化ポリアリルエーテル
系のポリマー（ε＝２．６）、フッ素が添加されたポリ
パラキシリレン（ε＝約２．４）等の材料からなる膜を
低誘電率膜５として用いることもできる。なお、本発明
における有機系の低誘電率膜は、これらの例に限定され
るものでなく、低誘電率膜の下地膜よりも比誘電率が低
いものであればいかなるものを用いてもよい。
るポリテトラフルオロエチレン系のポリマー〔例えばア
モルファステフロン（商品名）〕や、図２の式〔３〕で
示した構造を有するシクロポリマライズドフロリネーテ
ッドポリマー〔例えばサイトップ（商品名）〕（ε＝
２．１）、図３の式〔４〕で示した構造を有するベンゾ
シクロブテン（ＢＣＢ）（ε＝約２．６）、図３の式
〔５〕で示した構造を有するフッ化ポリアリルエーテル
系のポリマー（ε＝２．６）、フッ素が添加されたポリ
パラキシリレン（ε＝約２．４）等の材料からなる膜を
低誘電率膜５として用いることもできる。なお、本発明
における有機系の低誘電率膜は、これらの例に限定され
るものでなく、低誘電率膜の下地膜よりも比誘電率が低
いものであればいかなるものを用いてもよい。
【００２３】例えばＳｉＯ2 膜３の表面に、図３の式
〔５〕で示したフッ化ポリアリルエーテル系のポリマー
からなる有機系の低誘電率膜５を形成する場合の一条件
例を以下に示す。これは、スピンコータを用いてＳｉＯ
2 膜３の表面にフッ化ポリアリルエーテル系のポリマー
を塗布し、乾燥させた後、アニールして有機系の低誘電
率膜５を形成する場合の条件である。 スピンコータの回転数；３０００ｒｐｍ 乾燥条件：２００℃、１分 アニール条件：４００℃、１分 前述したようにＳｉＯ2 膜３の表面である変質層４の表
面には未結合手が発生しているため、その未結合手と化
学的に結合した低誘電率膜５からなる絶縁膜が形成され
る。
〔５〕で示したフッ化ポリアリルエーテル系のポリマー
からなる有機系の低誘電率膜５を形成する場合の一条件
例を以下に示す。これは、スピンコータを用いてＳｉＯ
2 膜３の表面にフッ化ポリアリルエーテル系のポリマー
を塗布し、乾燥させた後、アニールして有機系の低誘電
率膜５を形成する場合の条件である。 スピンコータの回転数；３０００ｒｐｍ 乾燥条件：２００℃、１分 アニール条件：４００℃、１分 前述したようにＳｉＯ2 膜３の表面である変質層４の表
面には未結合手が発生しているため、その未結合手と化
学的に結合した低誘電率膜５からなる絶縁膜が形成され
る。
【００２４】このように第１実施形態では、低誘電率膜
５の形成に先立ち、ＶＵＶ光２１の照射によってＳｉＯ
2 膜３の表面に変質層４を形成するため、ＳｉＯ2 膜３
の表面に当該表面との密着性が向上した低誘電率膜５を
形成することができる。よって、たとえ低誘電率膜５を
形成する際の熱処理時に低誘電率膜５がＳｉＯ2 膜３よ
りも大きく収縮してストレスが生じても、ＳｉＯ2 膜３
と低誘電率膜５との剥がれの発生を防止できるので、半
導体装置の電気的信頼性を確保しつつ配線２間の容量の
低減を図ることができる。したがって、第１実施形態に
よれば、電気的信頼性が高くしかも動作速度が高速で低
消費電力である等のデバイス特性が良好な高集積の半導
体装置を製造できる。
５の形成に先立ち、ＶＵＶ光２１の照射によってＳｉＯ
2 膜３の表面に変質層４を形成するため、ＳｉＯ2 膜３
の表面に当該表面との密着性が向上した低誘電率膜５を
形成することができる。よって、たとえ低誘電率膜５を
形成する際の熱処理時に低誘電率膜５がＳｉＯ2 膜３よ
りも大きく収縮してストレスが生じても、ＳｉＯ2 膜３
と低誘電率膜５との剥がれの発生を防止できるので、半
導体装置の電気的信頼性を確保しつつ配線２間の容量の
低減を図ることができる。したがって、第１実施形態に
よれば、電気的信頼性が高くしかも動作速度が高速で低
消費電力である等のデバイス特性が良好な高集積の半導
体装置を製造できる。
【００２５】また、既存の装置を用いて変質層４を形成
する処理を行えるので、第１実施形態の方法を非常に容
易に実施することができる。特に第１実施形態で用いた
ＥＣＲプラズマエッチング装置は、簡便に大面積にわた
って高エネルギーのＶＵＶ光を発生させることが可能で
あるため有効である。
する処理を行えるので、第１実施形態の方法を非常に容
易に実施することができる。特に第１実施形態で用いた
ＥＣＲプラズマエッチング装置は、簡便に大面積にわた
って高エネルギーのＶＵＶ光を発生させることが可能で
あるため有効である。
【００２６】なお、ＶＵＶ光の発生手段および照射手段
としては、ＥＣＲプラズマエッチング装置の他に、Ｓｉ
−Ｏ結合を分断可能な波長を有する光を発生させること
ができるものであれば種々のものを用いることができ
る。例えば低圧力で高密度なプラズマを発生できるヘリ
コン波励起プラズマエッチング装置や誘導結合型プラズ
マエッチング装置、また例えばレーザ−や、ＳＯＲ（Sy
nchrotron Orbital Radiation)のような放射光を発生さ
せる装置を用いることも可能である。
としては、ＥＣＲプラズマエッチング装置の他に、Ｓｉ
−Ｏ結合を分断可能な波長を有する光を発生させること
ができるものであれば種々のものを用いることができ
る。例えば低圧力で高密度なプラズマを発生できるヘリ
コン波励起プラズマエッチング装置や誘導結合型プラズ
マエッチング装置、また例えばレーザ−や、ＳＯＲ（Sy
nchrotron Orbital Radiation)のような放射光を発生さ
せる装置を用いることも可能である。
【００２７】次に、第１発明の他の適用形態である第２
実施形態を第１実施形態と同様の図１の図面を用いて説
明する。第２実施形態において第１実施形態と相違する
ところは、ＶＵＶ光２１に替えてイオンをＳｉＯ2 膜３
の表面に照射することにより、ＳｉＯ2 膜３の表層に変
質層４を形成する処理を行うことにある。
実施形態を第１実施形態と同様の図１の図面を用いて説
明する。第２実施形態において第１実施形態と相違する
ところは、ＶＵＶ光２１に替えてイオンをＳｉＯ2 膜３
の表面に照射することにより、ＳｉＯ2 膜３の表層に変
質層４を形成する処理を行うことにある。
【００２８】まず、この処理を行う前に、第１実施形態
と同様に図１（ａ）に示す工程を行って、配線２のパタ
ーンが形成された層間絶縁膜１上に配線２を覆うように
して薄くＳｉＯ2 膜３を形成する。次いで、図１（ｂ）
に示すようにイオン２２をＳｉＯ2 膜３の表面に照射し
て、ＳｉＯ2 膜３の表層にイオン２２を物理的に作用さ
せて、すなわちイオン２２の衝撃によって変質層４を形
成する。
と同様に図１（ａ）に示す工程を行って、配線２のパタ
ーンが形成された層間絶縁膜１上に配線２を覆うように
して薄くＳｉＯ2 膜３を形成する。次いで、図１（ｂ）
に示すようにイオン２２をＳｉＯ2 膜３の表面に照射し
て、ＳｉＯ2 膜３の表層にイオン２２を物理的に作用さ
せて、すなわちイオン２２の衝撃によって変質層４を形
成する。
【００２９】本実施形態においては、ＳｉＯ2 膜３の表
面に照射するイオン２２としてプラズマ中に生成するイ
オンを用い、またイオン２２の発生手段および照射手段
として、既存のＥＣＲプラズマエッチング装置を用い
る。そして、この装置を用いて発生させたプラズマ２０
中の例えばアルゴン（Ａｒ）のイオン２２をＳｉＯ2 膜
３の表面に照射する。この場合のプラズマ２０の発生条
件の一例を以下に示す。
面に照射するイオン２２としてプラズマ中に生成するイ
オンを用い、またイオン２２の発生手段および照射手段
として、既存のＥＣＲプラズマエッチング装置を用い
る。そして、この装置を用いて発生させたプラズマ２０
中の例えばアルゴン（Ａｒ）のイオン２２をＳｉＯ2 膜
３の表面に照射する。この場合のプラズマ２０の発生条
件の一例を以下に示す。
【００３０】 導入ガスおよび流量；Ａｒガス：１００ｓｃｃｍ 雰囲気圧力 ；３．２Ｐａ マイクロ波電力 基板温度 ；２０℃ ＲＦバイアス ；５０Ｗ（２ＭＨｚ） この条件によってプラズマ２０を発生させると、このプ
ラズマ２０から約３００ｅＶのエネルギーを持つＡｒイ
オン（Ａｒ+ ）２２がＳｉＯ2 膜３の表面に照射され
る。なお、上記条件例のように、第１実施形態でのプラ
ズマ２０の発生条件よりも雰囲気圧力を低圧とすれば、
第１実施形態と同じ装置を用いた場合にもＳｉＯ2 膜３
の表面に至るイオン分を多くすることができる。
ラズマ２０から約３００ｅＶのエネルギーを持つＡｒイ
オン（Ａｒ+ ）２２がＳｉＯ2 膜３の表面に照射され
る。なお、上記条件例のように、第１実施形態でのプラ
ズマ２０の発生条件よりも雰囲気圧力を低圧とすれば、
第１実施形態と同じ装置を用いた場合にもＳｉＯ2 膜３
の表面に至るイオン分を多くすることができる。
【００３１】プラズマ２０からイオン２２がＳｉＯ2 膜
３の表面に照射されると、この表面がイオン２２によっ
てたたかれてＳｉＯ2 膜３の表面に凹凸が多く発生す
る。同時に、このイオン２２衝撃によってＳｉＯ2 膜３
の表層におけるＳｉ−Ｏ結合が分断されて未結合手が発
生する。したがって、ＳｉＯ2 膜３の表層に未結合手が
発生した状態に変質しかつ表面が凹凸な変質層４が得ら
れる。こうして変質層４を形成した後は、第１実施形態
と同様に図１（ｃ）に示す工程を行って、ＳｉＯ2 膜３
の表面である変質層４の表面にＳｉＯ2 膜３よりも誘電
率の低い有機系の低誘電率膜５を形成する。
３の表面に照射されると、この表面がイオン２２によっ
てたたかれてＳｉＯ2 膜３の表面に凹凸が多く発生す
る。同時に、このイオン２２衝撃によってＳｉＯ2 膜３
の表層におけるＳｉ−Ｏ結合が分断されて未結合手が発
生する。したがって、ＳｉＯ2 膜３の表層に未結合手が
発生した状態に変質しかつ表面が凹凸な変質層４が得ら
れる。こうして変質層４を形成した後は、第１実施形態
と同様に図１（ｃ）に示す工程を行って、ＳｉＯ2 膜３
の表面である変質層４の表面にＳｉＯ2 膜３よりも誘電
率の低い有機系の低誘電率膜５を形成する。
【００３２】上記したようにＳｉＯ2 膜３の表面である
変質層４の表面には未結合手が発生しているため、その
未結合手と化学的に結合した状態で低誘電率膜５からな
る絶縁膜を形成することができる。しかも変質層４の表
面は多くの凹凸が存在していることから、変質層４の表
面と低誘電率膜５との接触面積が増大し、これらの密着
率が高くなる。
変質層４の表面には未結合手が発生しているため、その
未結合手と化学的に結合した状態で低誘電率膜５からな
る絶縁膜を形成することができる。しかも変質層４の表
面は多くの凹凸が存在していることから、変質層４の表
面と低誘電率膜５との接触面積が増大し、これらの密着
率が高くなる。
【００３３】よって、第２実施形態においてもＳｉＯ2
膜３の表面に当該表面との密着性が向上した低誘電率膜
５を形成することができるので、低誘電率膜５を形成す
る際の熱処理時におけるＳｉＯ2 膜３と低誘電率膜５と
の剥がれの発生を防止できる。この結果、半導体装置の
電気的信頼性を確保しつつ配線２間の容量の低減を図る
ことができることから、第１実施形態と同様、電気的信
頼性が高くしかも動作速度が高速で、低消費電力の半導
体装置を製造できるといった効果を得ることができる。
また、既存の装置を用いて変質層４を形成する処理を行
えるので、非常に容易に実施することができる。
膜３の表面に当該表面との密着性が向上した低誘電率膜
５を形成することができるので、低誘電率膜５を形成す
る際の熱処理時におけるＳｉＯ2 膜３と低誘電率膜５と
の剥がれの発生を防止できる。この結果、半導体装置の
電気的信頼性を確保しつつ配線２間の容量の低減を図る
ことができることから、第１実施形態と同様、電気的信
頼性が高くしかも動作速度が高速で、低消費電力の半導
体装置を製造できるといった効果を得ることができる。
また、既存の装置を用いて変質層４を形成する処理を行
えるので、非常に容易に実施することができる。
【００３４】なお、第２実施形態では、イオンの発生手
段および照射手段として、既存のＥＣＲプラズマエッチ
ング装置を用いたが、イオンを発生させて照射できる装
置であればいかなる装置を用いてもよいのはもちろんで
ある。またＳｉ−Ｏ結合を有する下地膜に照射するイオ
ンとしてＡｒイオンを用いたが、下地膜の表層に変質層
を形成できかつ変質層を形成する部分以外の下地膜の膜
質に悪影響を及ぼさないイオンであれば、その他のイオ
ンを用いることができる。
段および照射手段として、既存のＥＣＲプラズマエッチ
ング装置を用いたが、イオンを発生させて照射できる装
置であればいかなる装置を用いてもよいのはもちろんで
ある。またＳｉ−Ｏ結合を有する下地膜に照射するイオ
ンとしてＡｒイオンを用いたが、下地膜の表層に変質層
を形成できかつ変質層を形成する部分以外の下地膜の膜
質に悪影響を及ぼさないイオンであれば、その他のイオ
ンを用いることができる。
【００３５】次に、第２の発明に係る半導体装置の製造
方法の一適用形態である第３実施形態を図４を用いて説
明する。第３実施形態において第２実施形態と相違する
ところは、プラズマ２０中に生成するイオンおよびラジ
カルをＳｉＯ2 膜３の表面に照射して該表面おけるＳｉ
−Ｏ結合を分断するとともに、その表面にプラズマ２０
から発生するＣＦ系のポリマーからなる密着膜６を形成
することにある。
方法の一適用形態である第３実施形態を図４を用いて説
明する。第３実施形態において第２実施形態と相違する
ところは、プラズマ２０中に生成するイオンおよびラジ
カルをＳｉＯ2 膜３の表面に照射して該表面おけるＳｉ
−Ｏ結合を分断するとともに、その表面にプラズマ２０
から発生するＣＦ系のポリマーからなる密着膜６を形成
することにある。
【００３６】すなわち第３実施形態ではまず、第２実施
形態と同様にして、図２（ａ）に示すように配線２のパ
ターンが形成された層間絶縁膜１上に配線２を覆うよう
にして薄くＳｉＯ2 膜３を形成する。次いで、図２
（ｂ）に示すごとくＳｉＯ2 膜３の表面にプラズマ３０
から発生するＣＦ系ポリマーを堆積させて密着膜６を形
成する処理を行う。このようなプラズマ３０を発生させ
るに際しては、ＣＦ系の化学種を生成可能なガスを用い
る。そのようなガスとしては、例えばＣＦ4 、ＣＨ
Ｆ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ 4 Ｆ8 等のＣとＦとを含
むガスと、Ｏ2 、Ａｒ、ＣＯ等の添加ガスとを組み合わ
せたガス系が挙げられる。
形態と同様にして、図２（ａ）に示すように配線２のパ
ターンが形成された層間絶縁膜１上に配線２を覆うよう
にして薄くＳｉＯ2 膜３を形成する。次いで、図２
（ｂ）に示すごとくＳｉＯ2 膜３の表面にプラズマ３０
から発生するＣＦ系ポリマーを堆積させて密着膜６を形
成する処理を行う。このようなプラズマ３０を発生させ
るに際しては、ＣＦ系の化学種を生成可能なガスを用い
る。そのようなガスとしては、例えばＣＦ4 、ＣＨ
Ｆ3 、Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ 4 Ｆ8 等のＣとＦとを含
むガスと、Ｏ2 、Ａｒ、ＣＯ等の添加ガスとを組み合わ
せたガス系が挙げられる。
【００３７】本実施形態では、上記プラズマ３０により
密着膜６を成膜する手段として、例えば既存のマグネト
ロン型処理装置を用いる。この装置を用いたプラズマ３
０の発生条件の一例を以下に示す。 導入ガスおよび流量；Ｃ4 Ｆ8 ／ＣＯ／Ａｒ：２０ｓｃ
ｃｍ／２００ｓｃｃｍ／１００ｓｃｃｍ 雰囲気圧力 ；３．０Ｐａ 基板温度 ；０℃ ＲＦ電力 ；１０００Ｗ
密着膜６を成膜する手段として、例えば既存のマグネト
ロン型処理装置を用いる。この装置を用いたプラズマ３
０の発生条件の一例を以下に示す。 導入ガスおよび流量；Ｃ4 Ｆ8 ／ＣＯ／Ａｒ：２０ｓｃ
ｃｍ／２００ｓｃｃｍ／１００ｓｃｃｍ 雰囲気圧力 ；３．０Ｐａ 基板温度 ；０℃ ＲＦ電力 ；１０００Ｗ
【００３８】こうして発生させたプラズマ３０中にはＣ
Ｆ系のポリマーやラジカル、イオン等の化学種が生成し
ており、これらの化学種がＳｉＯ2 膜３の表面に入射す
ると、その表面にてＳｉ−Ｆ、Ｃ−Ｏの化学的反応が起
きる。結果としてＳｉ−Ｏ結合が分断されることにな
り、ＳｉＯ2 膜３の表面に未結合手が発生する。またプ
ラズマ３０から発生するＣＦ系のラジカルやイオンの化
学種がＳｉＯ2 膜３の表面に入射する際の例えばイオン
のエネルギーによっても、ＳｉＯ2 膜３の表面における
Ｓｉ−Ｏ結合が分断されて、その表面に未結合手が発生
する。そして発生した未結合手にＣＦ系のポリマーが化
学結合した状態で堆積され、密着膜６が形成される。こ
の密着膜６は、後に形成する低誘電率膜５と同様のＣ、
Ｆ組成を有しているものである。したがってＳｉＯ2 膜
３上には、低誘電率膜５との密着性がよい密着膜６の表
面からなる面が形成される。
Ｆ系のポリマーやラジカル、イオン等の化学種が生成し
ており、これらの化学種がＳｉＯ2 膜３の表面に入射す
ると、その表面にてＳｉ−Ｆ、Ｃ−Ｏの化学的反応が起
きる。結果としてＳｉ−Ｏ結合が分断されることにな
り、ＳｉＯ2 膜３の表面に未結合手が発生する。またプ
ラズマ３０から発生するＣＦ系のラジカルやイオンの化
学種がＳｉＯ2 膜３の表面に入射する際の例えばイオン
のエネルギーによっても、ＳｉＯ2 膜３の表面における
Ｓｉ−Ｏ結合が分断されて、その表面に未結合手が発生
する。そして発生した未結合手にＣＦ系のポリマーが化
学結合した状態で堆積され、密着膜６が形成される。こ
の密着膜６は、後に形成する低誘電率膜５と同様のＣ、
Ｆ組成を有しているものである。したがってＳｉＯ2 膜
３上には、低誘電率膜５との密着性がよい密着膜６の表
面からなる面が形成される。
【００３９】上記のように密着膜６を形成した後は、第
１実施形態と同様の方法にて、ＳｉＯ2 膜３上に密着膜
６を介してＳｉＯ2 膜３よりも誘電率の低い有機系の低
誘電率膜５を形成する。
１実施形態と同様の方法にて、ＳｉＯ2 膜３上に密着膜
６を介してＳｉＯ2 膜３よりも誘電率の低い有機系の低
誘電率膜５を形成する。
【００４０】上記したように第３実施形態では、低誘電
率膜５を形成する前に、プラズマ３０から発生するＣＦ
系のポリマーからなる密着膜６を形成することで、Ｓｉ
Ｏ2膜３上に、低誘電率膜５との密着性がよい面を形成
することができる。このため、ＳｉＯ2 膜３上に密着性
が良く低誘電率膜５を形成することができ、低誘電率膜
５を形成する際の熱処理時におけるＳｉＯ2 膜３と低誘
電率膜５との剥がれの発生を防止できる。したがって、
半導体装置の電気的信頼性を確保しつつ配線２間の容量
の低減を図ることができることから、第１実施形態と同
様、電気的信頼性が高くしかも動作速度が高速で、低消
費電力の半導体装置を製造できるといった効果を得るこ
とができる。また、既存の装置を用いて密着膜６を形成
する処理を行えるので、非常に容易に実施することがで
きる。
率膜５を形成する前に、プラズマ３０から発生するＣＦ
系のポリマーからなる密着膜６を形成することで、Ｓｉ
Ｏ2膜３上に、低誘電率膜５との密着性がよい面を形成
することができる。このため、ＳｉＯ2 膜３上に密着性
が良く低誘電率膜５を形成することができ、低誘電率膜
５を形成する際の熱処理時におけるＳｉＯ2 膜３と低誘
電率膜５との剥がれの発生を防止できる。したがって、
半導体装置の電気的信頼性を確保しつつ配線２間の容量
の低減を図ることができることから、第１実施形態と同
様、電気的信頼性が高くしかも動作速度が高速で、低消
費電力の半導体装置を製造できるといった効果を得るこ
とができる。また、既存の装置を用いて密着膜６を形成
する処理を行えるので、非常に容易に実施することがで
きる。
【００４１】なお、また本発明は、第１実施形態〜第３
実施形態に限られるものでなく、本発明の主旨に反しな
い限り、低誘電率膜を形成する下地膜およびその下層の
構造や、低誘電率膜の種類、成膜方法、プラズマ生成条
件等を適宜変更することが可能である。
実施形態に限られるものでなく、本発明の主旨に反しな
い限り、低誘電率膜を形成する下地膜およびその下層の
構造や、低誘電率膜の種類、成膜方法、プラズマ生成条
件等を適宜変更することが可能である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
装置の製造方法の第１の発明では、低誘電率膜の形成に
先立ち、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜の表面に未結合手
が存在する変質層を形成するため、低誘電率膜との密着
性のよい下地膜の表面を得ることができる。また第２の
発明に係る半導体装置の製造方法では、低誘電率膜の形
成に先立ち、プラズマから発生するＣＦ系のポリマーか
らなる密着膜を下地膜の表面に形成するので、下地膜上
に低誘電率膜との密着性のよい面を形成することができ
る。よってこれら第１、第２の発明によれば、下地膜の
表面に低誘電率膜を形成する場合の熱処理時において低
誘電率膜の剥がれを防止でき、下地膜と低誘電率膜との
密着性を向上できるので、配線間を埋め込みかつ配線を
覆う状態に低誘電率膜を形成した場合に、半導体装置の
電気的信頼性を確保しつつ配線間の容量の低減を図るこ
とができる。したがって第１、第２の発明は、電気的信
頼性が高くしかも動作速度が高速で低消費電力である等
のデバイス特性が良好な高集積の半導体装置を製造する
うえで非常に有効な方法となる。
装置の製造方法の第１の発明では、低誘電率膜の形成に
先立ち、Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜の表面に未結合手
が存在する変質層を形成するため、低誘電率膜との密着
性のよい下地膜の表面を得ることができる。また第２の
発明に係る半導体装置の製造方法では、低誘電率膜の形
成に先立ち、プラズマから発生するＣＦ系のポリマーか
らなる密着膜を下地膜の表面に形成するので、下地膜上
に低誘電率膜との密着性のよい面を形成することができ
る。よってこれら第１、第２の発明によれば、下地膜の
表面に低誘電率膜を形成する場合の熱処理時において低
誘電率膜の剥がれを防止でき、下地膜と低誘電率膜との
密着性を向上できるので、配線間を埋め込みかつ配線を
覆う状態に低誘電率膜を形成した場合に、半導体装置の
電気的信頼性を確保しつつ配線間の容量の低減を図るこ
とができる。したがって第１、第２の発明は、電気的信
頼性が高くしかも動作速度が高速で低消費電力である等
のデバイス特性が良好な高集積の半導体装置を製造する
うえで非常に有効な方法となる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、第１の発明の実施形態を工
程順に示す要部側断面図である。
程順に示す要部側断面図である。
【図２】低誘電率膜の形成に用いる材料例を示す図（そ
の１）である。
の１）である。
【図３】低誘電率膜の形成に用いる材料例を示す図（そ
の２）である。
の２）である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第２の発明の実施形態を工
程順に示す要部側断面図である。
程順に示す要部側断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は従来の低誘電率膜の形成法を
示す要部側断面図である。
示す要部側断面図である。
【図６】本発明の課題を説明する図である。
３ ＳｉＯ2 膜 ４ 変質層 ５ 低誘電率膜
６ 密着層 ２０、３０ プラズマ ２１ ＶＵＶ光 ２２ イ
オン
６ 密着層 ２０、３０ プラズマ ２１ ＶＵＶ光 ２２ イ
オン
Claims (14)
- 【請求項１】 Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜の表面に該
下地膜よりも比誘電率の低い有機系の低誘電率膜を形成
するに先立ち、前記下地膜の表層に変質層を形成するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記下地膜の表層におけるＳｉ−Ｏ結合
を分断可能な波長を有する光を前記下地膜の表面に照射
することによって前記変質層を形成することを特徴とす
る請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記Ｓｉ−Ｏ結合を分断可能な波長を有
する光には真空紫外線光を用いることを特徴とする請求
項２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記真空紫外光には、プラズマから発生
する真空紫外光を用いることを特徴とする請求項３記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 イオンを前記下地膜の表面に照射するこ
とによって前記変質層を形成することを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記下地膜の表層に変質層を形成した後
に、前記下地膜の表面に前記有機系の低誘電率膜を成膜
することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項７】 前記下地膜の表層に変質層を形成した後
に、前記下地膜の表面に前記有機系の低誘電率膜を成膜
することを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項８】 前記下地膜の表層に変質層を形成した後
に、前記下地膜の表面に前記有機系の低誘電率膜を成膜
することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項９】 前記下地膜の表層に変質層を形成した後
に、前記下地膜の表面に前記有機系の低誘電率膜を成膜
することを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項１０】 前記下地膜の表層に変質層を形成した
後に、前記下地膜の表面に前記有機系の低誘電率膜を成
膜することを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項１１】 Ｓｉ−Ｏ結合を有する下地膜上に該下
地膜よりも比誘電率の低い有機系の低誘電率膜を形成す
るに先立ち、前記下地膜の表面にプラズマから発生する
フルオロカーボン系のポリマーからなる密着膜を形成す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記プラズマを発生させる際には、フ
ルオロカーボン系の化学種を生成可能なガスを用いるこ
とを特徴とする請求項１１記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項１３】 前記下地膜の表面に密着膜を形成した
後、前記下地膜上に前記密着膜を介して前記有機系の低
誘電率膜を形成することを特徴とする請求項１１記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記下地膜の表面に前記密着膜を形成
した後、前記下地膜上に前記密着膜を介して前記有機系
の低誘電率膜を形成することを特徴とする請求項１２記
載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00627297A JP4032447B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00627297A JP4032447B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209275A true JPH10209275A (ja) | 1998-08-07 |
| JP4032447B2 JP4032447B2 (ja) | 2008-01-16 |
Family
ID=11633791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00627297A Expired - Fee Related JP4032447B2 (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4032447B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370059A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-12-24 | Tokyo Electron Ltd | 膜形成方法及び膜形成装置 |
| JP2003530692A (ja) * | 2000-04-07 | 2003-10-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ウェーハ上の多孔性材料層とキャップ層の接着性を改善する方法 |
| JP2004095865A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2007036067A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2017157727A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | プラズマ処理方法 |
| WO2019049735A1 (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 絶縁膜の成膜方法、基板処理装置及び基板処理システム |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP00627297A patent/JP4032447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003530692A (ja) * | 2000-04-07 | 2003-10-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ウェーハ上の多孔性材料層とキャップ層の接着性を改善する方法 |
| JP2002370059A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-12-24 | Tokyo Electron Ltd | 膜形成方法及び膜形成装置 |
| JP2004095865A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2007036067A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2017157727A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | プラズマ処理方法 |
| CN107154369A (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 等离子体处理方法 |
| US10424488B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-09-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method of manufacturing electronic component |
| WO2019049735A1 (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 絶縁膜の成膜方法、基板処理装置及び基板処理システム |
| JPWO2019049735A1 (ja) * | 2017-09-11 | 2020-10-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 絶縁膜の成膜方法、基板処理装置及び基板処理システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4032447B2 (ja) | 2008-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1182275B1 (en) | Method of forming an interlayer insulating film | |
| JP4667165B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6506692B2 (en) | Method of making a semiconductor device using a silicon carbide hard mask | |
| US7071113B2 (en) | Process for removal of photoresist mask used for making vias in low K carbon-doped silicon oxide dielectric material, and for removal of etch residues from formation of vias and removal of photoresist mask | |
| JP3402972B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3409984B2 (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| KR100392888B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| US20090104774A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
| US6680262B2 (en) | Method of making a semiconductor device by converting a hydrophobic surface of a dielectric layer to a hydrophilic surface | |
| JP2009049052A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2001223269A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3250518B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| WO2000025361A1 (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
| JPH08236517A (ja) | フッ素化非晶質炭素膜材料およびその製造方法および半導体装置 | |
| KR20010032167A (ko) | 플라즈마 처리 방법 | |
| JP3472196B2 (ja) | エッチング方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法 | |
| JPH09237783A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH10209275A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2004200203A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3610745B2 (ja) | 層間絶縁膜の形成方法 | |
| JP4119542B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び絶縁膜の形成方法 | |
| JPH08236520A (ja) | 半導体装置の絶縁層の形成方法 | |
| JPH01319942A (ja) | 絶縁膜の形成方法 | |
| JP2000221699A (ja) | 膜の処理方法 | |
| JP2000223485A (ja) | 複合絶縁膜の製造方法及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041028 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070424 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070621 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070717 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070906 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071002 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071015 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |