JPH10284476A - 絶縁膜及びその形成方法 - Google Patents
絶縁膜及びその形成方法Info
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- JPH10284476A JPH10284476A JP8783297A JP8783297A JPH10284476A JP H10284476 A JPH10284476 A JP H10284476A JP 8783297 A JP8783297 A JP 8783297A JP 8783297 A JP8783297 A JP 8783297A JP H10284476 A JPH10284476 A JP H10284476A
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- film
- sicf
- insulating film
- dielectric constant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁膜及びその形成方法に関し、誘電率及び
吸湿性が低く、また、吸湿に依る加水分解を生ずること
がなく、しかも、金属配線との密着性も優れている絶縁
膜を実現しようとする。 【解決手段】 ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とす
る膜、即ち、ＳｉＣＦ膜３、ＣＦ膜４、ＳｉＣＦx （ｘ
＝１〜３）を主成分とする膜、即ち、ＳｉＣＦ膜５を順
に積層形成して半導体集積回路装置に於ける絶縁膜とし
て用いる。
吸湿性が低く、また、吸湿に依る加水分解を生ずること
がなく、しかも、金属配線との密着性も優れている絶縁
膜を実現しようとする。 【解決手段】 ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とす
る膜、即ち、ＳｉＣＦ膜３、ＣＦ膜４、ＳｉＣＦx （ｘ
＝１〜３）を主成分とする膜、即ち、ＳｉＣＦ膜５を順
に積層形成して半導体集積回路装置に於ける絶縁膜とし
て用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速動作を要求さ
れる半導体集積回路装置に用いて好適な絶縁膜及びそれ
を形成する方法に関する。
れる半導体集積回路装置に用いて好適な絶縁膜及びそれ
を形成する方法に関する。
【０００２】一般に、半導体集積回路装置に於ける高速
動作性能を向上或いは劣化させないようにするには、使
用する絶縁膜の特性が大きく影響する為、低誘電率及び
低吸湿性であるものが要求されているところであり、本
発明に依れば、この要求に応える一手段を提供すること
ができる。
動作性能を向上或いは劣化させないようにするには、使
用する絶縁膜の特性が大きく影響する為、低誘電率及び
低吸湿性であるものが要求されているところであり、本
発明に依れば、この要求に応える一手段を提供すること
ができる。
【０００３】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置に於ける集積
度は著しく向上し、それにつれて素子形成領域上の表面
段差は大きくなっていて、しかも、配線を微細化しなけ
ればならない関係上、配線抵抗が増大するので、それを
防ぐ為には、配線を厚くする必要がある。
度は著しく向上し、それにつれて素子形成領域上の表面
段差は大きくなっていて、しかも、配線を微細化しなけ
ればならない関係上、配線抵抗が増大するので、それを
防ぐ為には、配線を厚くする必要がある。
【０００４】ところで、配線に起因する信号の遅延、即
ち、配線遅延Ｔは配線抵抗Ｒと配線間容量Ｃとの影響を
受けることが知られていて、 Ｔ＝１／２・ＲＣＬ2 ・・・・（１） Ｌ：配線長 で表される。
ち、配線遅延Ｔは配線抵抗Ｒと配線間容量Ｃとの影響を
受けることが知られていて、 Ｔ＝１／２・ＲＣＬ2 ・・・・（１） Ｌ：配線長 で表される。
【０００５】従って、配線遅延がないようにする為に
は、配線抵抗Ｒを低下させる手段、及び、絶縁膜に於け
る誘電率を低下させる手段が挙げられる。
は、配線抵抗Ｒを低下させる手段、及び、絶縁膜に於け
る誘電率を低下させる手段が挙げられる。
【０００６】一般に、半導体集積回路装置に於ける絶縁
膜としては、熱酸化法に依って形成したＳｉＯ2 膜や化
学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法に依って形成したＳｉＯ2 系
材料膜が多用され、特に、層間絶縁膜としては、ＣＶＤ
法に依って形成したＳｉＯ2 系材料膜が用いられてい
る。
膜としては、熱酸化法に依って形成したＳｉＯ2 膜や化
学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法に依って形成したＳｉＯ2 系
材料膜が多用され、特に、層間絶縁膜としては、ＣＶＤ
法に依って形成したＳｉＯ2 系材料膜が用いられてい
る。
【０００７】ＣＶＤ法に依って形成するＳｉＯ2 系材料
のうちでＳｉＯ2 は最も誘電率が低くて約４．０であ
り、現在、ＣＶＤ法に依って形成することが可能で、し
かも、ＳｉＯ2 に比較して低い誘電率をもつ絶縁材料と
してＳｉＯＦ系材料を用いることが検討されている。
のうちでＳｉＯ2 は最も誘電率が低くて約４．０であ
り、現在、ＣＶＤ法に依って形成することが可能で、し
かも、ＳｉＯ2 に比較して低い誘電率をもつ絶縁材料と
してＳｉＯＦ系材料を用いることが検討されている。
【０００８】また、低誘電率材料であることのみを指向
するのであれば、古くからフルオロカーボン系ポリマが
知られている。
するのであれば、古くからフルオロカーボン系ポリマが
知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、半導
体集積回路装置の更なる高速動作を可能にする為、低誘
電率の絶縁膜の実現が希求されているところであるが、
ＣＶＤ法を適用して形成される従来の絶縁膜は、ＳｉＯ
2 系材料であって、この系統の材料で低誘電率化するこ
とは甚だ困難である。
体集積回路装置の更なる高速動作を可能にする為、低誘
電率の絶縁膜の実現が希求されているところであるが、
ＣＶＤ法を適用して形成される従来の絶縁膜は、ＳｉＯ
2 系材料であって、この系統の材料で低誘電率化するこ
とは甚だ困難である。
【００１０】また、シランソースとフッ素ガスを用いて
形成するＳｉＯＦ系材料は、その誘電率が３．０〜３．
５の範囲であり、ＳｉＯ2 に比較し、若干低下するもの
の、時間がたつと吸湿に依って誘電率が上昇する経時劣
化の問題がある。
形成するＳｉＯＦ系材料は、その誘電率が３．０〜３．
５の範囲であり、ＳｉＯ2 に比較し、若干低下するもの
の、時間がたつと吸湿に依って誘電率が上昇する経時劣
化の問題がある。
【００１１】更にまた、フルオロカーボン系ポリマは、
金属配線との密着性が劣っていることから、半導体集積
回路装置に実用するには信頼性及び製造プロセス上で問
題がある。
金属配線との密着性が劣っていることから、半導体集積
回路装置に実用するには信頼性及び製造プロセス上で問
題がある。
【００１２】本発明は、誘電率及び吸湿性が低く、ま
た、吸湿に依る加水分解を生ずることがなく、しかも、
金属配線との密着性も優れている絶縁膜を実現しようと
する。
た、吸湿に依る加水分解を生ずることがなく、しかも、
金属配線との密着性も優れている絶縁膜を実現しようと
する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明では、誘電率及び
吸湿性が低いＣＦ膜、及び、強度が高く且つ金属との密
着性が良好なＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）膜を適宜に組み
合わせて積層した絶縁膜を構成することが基本になって
いる。
吸湿性が低いＣＦ膜、及び、強度が高く且つ金属との密
着性が良好なＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）膜を適宜に組み
合わせて積層した絶縁膜を構成することが基本になって
いる。
【００１４】前記したところから、本発明に依る絶縁膜
及びその形成方法に於いては、（１）ＳｉＣＦx （ｘ＝
１〜３）を主成分とする膜（例えばＳｉＣＦ膜３）及び
ＣＦ膜（例えばＣＦ膜４）及びＳｉＣＦx （ｘ＝１〜
３）を主成分とする膜（例えばＳｉＣＦ膜５）を順に積
層形成してなることを特徴とするか、或いは、
及びその形成方法に於いては、（１）ＳｉＣＦx （ｘ＝
１〜３）を主成分とする膜（例えばＳｉＣＦ膜３）及び
ＣＦ膜（例えばＣＦ膜４）及びＳｉＣＦx （ｘ＝１〜
３）を主成分とする膜（例えばＳｉＣＦ膜５）を順に積
層形成してなることを特徴とするか、或いは、
【００１５】（２）有機シラン化合物及び酸素（例えば
（ＣＨ3 ）3 ＳｉＣＦ3 とＯ2 ）を用いてＳｉＣＦ
x （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜を形成し、次いで、
ハイドロカーボン及び酸素及びフッ素ガス（例えばＣ2
Ｈ2 とＣ4 Ｆ8 とＯ2 ）を用いて該ＳｉＣＦx （ｘ＝１
〜３）を主成分とする膜上にＣＦ膜を積層形成し、次い
で、有機シラン化合物及び酸素（例えば（ＣＨ3 ）3 Ｓ
ｉＣＦ3 とＯ2 ）を用いて該ＣＦ膜上にＳｉＣＦx （ｘ
＝１〜３）を主成分とする膜を積層形成することを特徴
とするか、或いは、
（ＣＨ3 ）3 ＳｉＣＦ3 とＯ2 ）を用いてＳｉＣＦ
x （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜を形成し、次いで、
ハイドロカーボン及び酸素及びフッ素ガス（例えばＣ2
Ｈ2 とＣ4 Ｆ8 とＯ2 ）を用いて該ＳｉＣＦx （ｘ＝１
〜３）を主成分とする膜上にＣＦ膜を積層形成し、次い
で、有機シラン化合物及び酸素（例えば（ＣＨ3 ）3 Ｓ
ｉＣＦ3 とＯ2 ）を用いて該ＣＦ膜上にＳｉＣＦx （ｘ
＝１〜３）を主成分とする膜を積層形成することを特徴
とするか、或いは、
【００１６】（３）有機シラン化合物及び酸素及びフッ
素ガス（例えばＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ） 3 とＣＦ4 と
Ｏ2 ）を用いてＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とす
る膜を形成し、次いで、ハイドロカーボン及び酸素及び
フッ素ガス（例えばＣ2 Ｈ2 とＣＦ 4 とＯ2 ）を用いて
該ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜上にＣＦ
膜を積層形成し、次いで、有機シラン化合物及び酸素及
びフッ素ガス（例えばＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 とＣ
Ｆ4 とＯ2 ）を用いて該ＣＦ膜上にＳｉＣＦx （ｘ＝１
〜３）を主成分とする膜を積層形成することを特徴とす
るか、或いは、
素ガス（例えばＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ） 3 とＣＦ4 と
Ｏ2 ）を用いてＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とす
る膜を形成し、次いで、ハイドロカーボン及び酸素及び
フッ素ガス（例えばＣ2 Ｈ2 とＣＦ 4 とＯ2 ）を用いて
該ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜上にＣＦ
膜を積層形成し、次いで、有機シラン化合物及び酸素及
びフッ素ガス（例えばＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 とＣ
Ｆ4 とＯ2 ）を用いて該ＣＦ膜上にＳｉＣＦx （ｘ＝１
〜３）を主成分とする膜を積層形成することを特徴とす
るか、或いは、
【００１７】（４）前記（２）又は（３）に於いて、有
機シラン化合物が ＳｉＲ1 4 ・・・・ Ｒ2 ＳｉＲ1 3 ・・・・ Ｒ1 ：炭素数１〜６のハイドロカーボン或いはアルコキ
シ基或いは水素 Ｒ2 ：ＣＨ3 或いはＣＦ3 なる一般式で表されるものであることを特徴とするか、
或いは、
機シラン化合物が ＳｉＲ1 4 ・・・・ Ｒ2 ＳｉＲ1 3 ・・・・ Ｒ1 ：炭素数１〜６のハイドロカーボン或いはアルコキ
シ基或いは水素 Ｒ2 ：ＣＨ3 或いはＣＦ3 なる一般式で表されるものであることを特徴とするか、
或いは、
【００１８】（５）前記（２）又は（３）に於いて、フ
ッ素ガスがフルオロカーボンであることを特徴とする。
ッ素ガスがフルオロカーボンであることを特徴とする。
【００１９】前記手段を採ることに依り、誘電率並びに
吸湿性が低く、金属などとの密着性が良好な絶縁膜が得
られ、配線遅延の低減に有効であることから、高速動作
が可能で、且つ、信頼性が高い半導体集積回路装置を容
易に実現することができる。
吸湿性が低く、金属などとの密着性が良好な絶縁膜が得
られ、配線遅延の低減に有効であることから、高速動作
が可能で、且つ、信頼性が高い半導体集積回路装置を容
易に実現することができる。
【００２０】
実施の形態１ 平行平板型プラズマＣＶＤ装置を下記条件で動作させ、
厚さ８０００〔Å〕、幅０．５〔μｍ〕のアルミニウム
配線を形成した基板を下地とし、厚さが０．２〔μｍ〕
／０．６〔μｍ〕／０．２〔μｍ〕のＳｉＣＦ／ＣＦ／
ＳｉＣＦからなる絶縁膜を形成した。
厚さ８０００〔Å〕、幅０．５〔μｍ〕のアルミニウム
配線を形成した基板を下地とし、厚さが０．２〔μｍ〕
／０．６〔μｍ〕／０．２〔μｍ〕のＳｉＣＦ／ＣＦ／
ＳｉＣＦからなる絶縁膜を形成した。
【００２１】 条件 印加電力：１３．５６〔ＭＨｚ〕／１００〔Ｗ〕 圧力：１．０〔Ｔｏｒｒ〕 基板温度：３５０〔℃〕 電極間距離：２５〔ｍｍ〕 ガス分圧：ＳｉＣＦ膜の場合 （ＣＨ3 ）3 ＳｉＣＦ3 ：Ｏ2 ＝１０：１００〔ｓｃｃｍ〕 ＣＦ膜の場合 Ｃ2 Ｈ2 ：Ｃ4 Ｆ8 ：Ｏ2 ＝２０：１００：５０〔ｓｃｃｍ〕
【００２２】前記のようにして得られた絶縁膜上に電極
を形成し、誘電率εを測定したところ、ε＝２．４０
（周波数：１〔ＭＨｚ〕）であることが確認された。
を形成し、誘電率εを測定したところ、ε＝２．４０
（周波数：１〔ＭＨｚ〕）であることが確認された。
【００２３】また、実施の形態１の試料について、経時
誘電率変化、及び、吸湿量について測定を行なった結
果、以下のようなデータが得られた。
誘電率変化、及び、吸湿量について測定を行なった結
果、以下のようなデータが得られた。
【００２４】図１は経時誘電率変化を測定したデータを
表す線図であり、縦軸に誘電率を、また、横軸に日をそ
れぞれ採ってあり、図に於いて、○が実施の形態１の特
性を表し、△は比較の為に挙げたＳｉＯＦ膜の特性を表
している。
表す線図であり、縦軸に誘電率を、また、横軸に日をそ
れぞれ採ってあり、図に於いて、○が実施の形態１の特
性を表し、△は比較の為に挙げたＳｉＯＦ膜の特性を表
している。
【００２５】図から明らかなように、二週間放置した
後、誘電率を再測定した結果、実施の形態１では、誘電
率の変化は皆無であるが、ＳｉＯＦ膜では当初から高か
った誘電率が更に上昇していることが看取される。
後、誘電率を再測定した結果、実施の形態１では、誘電
率の変化は皆無であるが、ＳｉＯＦ膜では当初から高か
った誘電率が更に上昇していることが看取される。
【００２６】図２は昇温脱離ガス分析に依る吸湿量を測
定したデータを表す線図であり、縦軸に吸湿量を、ま
た、横軸に温度をそれぞれ採ってあり、図１と同様、○
が実施の形態１の特性を表し、△は比較の為に挙げたＳ
ｉＯＦ膜の特性を表している。
定したデータを表す線図であり、縦軸に吸湿量を、ま
た、横軸に温度をそれぞれ採ってあり、図１と同様、○
が実施の形態１の特性を表し、△は比較の為に挙げたＳ
ｉＯＦ膜の特性を表している。
【００２７】図から明らかなように、実施の形態１で
は、殆ど変化していないことが看取されよう。
は、殆ど変化していないことが看取されよう。
【００２８】図３は引っ張り試験を行なう為の試料を表
す要部切断側面図であり、図に於いて、１はＳｉ基板、
２はアルミニウム配線膜、３はＳｉＣＦ膜、４はＣＦ
膜、５はＳｉＣＦ膜、６及び７は接着剤、８及び９は引
っ張り治具をそれぞれ示している。
す要部切断側面図であり、図に於いて、１はＳｉ基板、
２はアルミニウム配線膜、３はＳｉＣＦ膜、４はＣＦ
膜、５はＳｉＣＦ膜、６及び７は接着剤、８及び９は引
っ張り治具をそれぞれ示している。
【００２９】ここで、実施の形態１と同じく、 アルミニウム配線膜２の厚さ：０．５〔μｍ〕 ＳｉＣＦ膜３の厚さ：０．２〔μｍ〕 ＣＦ膜４の厚さ：０．６〔μｍ〕 ＳｉＣＦ膜５の厚さ：０．２〔μｍ〕 として作製した試料の引っ張り試験を行なったところ、
絶縁膜全体をＣＦで形成した場合に比較し、約５倍の強
度を示した。尚、これは、アルミニウム配線膜２を同じ
厚さのＳｉＯ2 膜に代替しても、全く同じ結果が得られ
た。
絶縁膜全体をＣＦで形成した場合に比較し、約５倍の強
度を示した。尚、これは、アルミニウム配線膜２を同じ
厚さのＳｉＯ2 膜に代替しても、全く同じ結果が得られ
た。
【００３０】図４は絶縁膜と下地との密着性を表すデー
タ図であり、図から明らかな通り、ＣＦ膜のみでは、Ｓ
ｉ基板上、ＳｉＯ2 膜上、アルミニウム膜上の何れに於
いても簡単に剥がれてしまう。
タ図であり、図から明らかな通り、ＣＦ膜のみでは、Ｓ
ｉ基板上、ＳｉＯ2 膜上、アルミニウム膜上の何れに於
いても簡単に剥がれてしまう。
【００３１】これに対し、ＳｉＣＦ3 膜は何れの下地に
対しても、ＣＦ膜とは桁違いの剥がれ耐性を示している
が、本発明では、ＳｉＣＦ膜の強度をそのまま享受する
訳にはゆかない。
対しても、ＣＦ膜とは桁違いの剥がれ耐性を示している
が、本発明では、ＳｉＣＦ膜の強度をそのまま享受する
訳にはゆかない。
【００３２】その理由は、ＣＦ膜とＳｉＣＦ膜との界面
で剥がれを生ずることに依るのであるが、この点を考慮
しても、ＣＦ膜単独の場合に比較すれば、剥がれ耐性は
遙に高いことが看取される。
で剥がれを生ずることに依るのであるが、この点を考慮
しても、ＣＦ膜単独の場合に比較すれば、剥がれ耐性は
遙に高いことが看取される。
【００３３】尚、図３に見られる試料について、経時誘
電率変化に関する測定、及び、吸湿量の測定を行なって
いるが、実施の形態１と全く同じ結果が得られている。
電率変化に関する測定、及び、吸湿量の測定を行なって
いるが、実施の形態１と全く同じ結果が得られている。
【００３４】実施の形態２ 平行平板型プラズマＣＶＤ装置を下記条件で動作させ、
厚さ８０００〔Å〕、幅０．５〔μｍ〕のアルミニウム
配線を形成した基板を下地とし、厚さが０．２〔μｍ〕
／０．６〔μｍ〕／０．２〔μｍ〕のＳｉＣＦ／ＣＦ／
ＳｉＣＦからなる絶縁膜を形成した。
厚さ８０００〔Å〕、幅０．５〔μｍ〕のアルミニウム
配線を形成した基板を下地とし、厚さが０．２〔μｍ〕
／０．６〔μｍ〕／０．２〔μｍ〕のＳｉＣＦ／ＣＦ／
ＳｉＣＦからなる絶縁膜を形成した。
【００３５】 条件 印加電力：１３．５６〔ＭＨｚ〕／１００〔Ｗ〕 圧力：１．０〔Ｔｏｒｒ〕 基板温度：３５０〔℃〕 電極間距離：２５〔ｍｍ〕 ガス分圧：ＳｉＣＦ膜の場合 ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ：ＣＦ4 ：Ｏ2 ＝１０：５００：１００ 〔ｓｃｃｍ〕 ＣＦ膜の場合 Ｃ2 Ｈ2 ：Ｃ4 Ｆ4 ：Ｏ2 ＝２０：３００：５０〔ｓｃｃｍ〕
【００３６】前記のようにして得られた絶縁膜上に電極
を形成し、誘電率εを測定したところ、ε＝２．４２
（周波数：１〔ＭＨｚ〕）であることが確認された。
を形成し、誘電率εを測定したところ、ε＝２．４２
（周波数：１〔ＭＨｚ〕）であることが確認された。
【００３７】また、実施の形態２の試料を大気中に二週
間放置した後、誘電率を再測定しても、図１に□で示し
てあるように誘電率の変化は皆無である。
間放置した後、誘電率を再測定しても、図１に□で示し
てあるように誘電率の変化は皆無である。
【００３８】更にまた、昇温脱離ガス分析に依る吸湿量
を測定しても、図２に同じく□で示してあるように殆ど
変化していないことが看取される。
を測定しても、図２に同じく□で示してあるように殆ど
変化していないことが看取される。
【００３９】実施の形態２に於いても、図３に見られる
試料と同様な試料を作製して引っ張り試験を行なったと
ころ、絶縁膜全体をＣＦで形成した場合に比較し、約５
倍の強度を示した。また、実施の形態１と同様、アルミ
ニウム配線膜２を同じ厚さのＳｉＯ2 膜に代替しても、
全く同じ結果が得られた。
試料と同様な試料を作製して引っ張り試験を行なったと
ころ、絶縁膜全体をＣＦで形成した場合に比較し、約５
倍の強度を示した。また、実施の形態１と同様、アルミ
ニウム配線膜２を同じ厚さのＳｉＯ2 膜に代替しても、
全く同じ結果が得られた。
【００４０】実施の形態３ 図５は基板の配線遅延を調べる為のリング・オシレータ
（ｒｉｎｇ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を表す要部説明図
である。
（ｒｉｎｇ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を表す要部説明図
である。
【００４１】図に於いて、（Ａ）は要部平面、（Ｂ）は
要部切断側面、１１はＳｉ基板、１２はＳｉＣＦ膜、１
３はＣＦ膜、１４はＳｉＣＦ膜、１５はリング・オシレ
ータ（簡易素子）、１６はスルー・ホール、１７は信号
入力端子、１８は信号出力端子、１９は配線をそれぞれ
示している。
要部切断側面、１１はＳｉ基板、１２はＳｉＣＦ膜、１
３はＣＦ膜、１４はＳｉＣＦ膜、１５はリング・オシレ
ータ（簡易素子）、１６はスルー・ホール、１７は信号
入力端子、１８は信号出力端子、１９は配線をそれぞれ
示している。
【００４２】ここで、リング・オシレータを作製する工
程順序について簡単に説明すると次の通りである。
程順序について簡単に説明すると次の通りである。
【００４３】 Ｓｉ基板１１上にＳｉＣＦ膜１２を形
成する。 ＳｉＣＦ膜１２上にリング・オシレータ１５を形成
する。 リング・オシレータ１５を直列に結ぶ配線１９を形
成する。 ＣＦ膜１３、ＳｉＣＦ膜１４を形成する。 信号入力端子形成予定部分並びに信号出力端子形成
予定部分に表面から配線１９に達するスルー・ホール１
６を形成する。 信号入力端子１７及び信号出力端子１８を形成す
る。
成する。 ＳｉＣＦ膜１２上にリング・オシレータ１５を形成
する。 リング・オシレータ１５を直列に結ぶ配線１９を形
成する。 ＣＦ膜１３、ＳｉＣＦ膜１４を形成する。 信号入力端子形成予定部分並びに信号出力端子形成
予定部分に表面から配線１９に達するスルー・ホール１
６を形成する。 信号入力端子１７及び信号出力端子１８を形成す
る。
【００４４】本発明に依る絶縁膜を用いた基板に於ける
配線遅延と、テトラエチル・オキシシリケート（Ｓｉ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ：ＴＥＯＳ）に依る、所謂、ＴＥＯＳ
−ＳｉＯ2 膜を用いた試料基板に於ける配線遅延とを比
較した結果、本発明に依る絶縁膜を用いた基板が約２５
〔％〕程度の配線遅延短縮を実現していることが確認さ
れた。
配線遅延と、テトラエチル・オキシシリケート（Ｓｉ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ：ＴＥＯＳ）に依る、所謂、ＴＥＯＳ
−ＳｉＯ2 膜を用いた試料基板に於ける配線遅延とを比
較した結果、本発明に依る絶縁膜を用いた基板が約２５
〔％〕程度の配線遅延短縮を実現していることが確認さ
れた。
【００４５】比較例 平行平板型プラズマＣＶＤ装置を下記条件で動作させ、
Ｓｉ基板上に厚さが約０．５〔μｍ〕であるＳｉＯＦ膜
を形成した。
Ｓｉ基板上に厚さが約０．５〔μｍ〕であるＳｉＯＦ膜
を形成した。
【００４６】条件 印加電力：１３．５６〔ＭＨｚ〕／１００〔Ｗ〕 圧力：１．０〔Ｔｏｒｒ〕 基板温度：３５０〔℃〕 電極間距離：２５〔ｍｍ〕 ガス分圧：ＴＥＯＳ：Ｃ4 Ｆ8 ：Ｏ2 ＝１００：３０
０：１００〔ｓｃｃｍ〕
０：１００〔ｓｃｃｍ〕
【００４７】前記のようにして得られた絶縁膜上に電極
を形成し、誘電率εを測定したところ、ε＝３．１０
（周波数：１〔ＭＨｚ〕）であることが確認された。
を形成し、誘電率εを測定したところ、ε＝３．１０
（周波数：１〔ＭＨｚ〕）であることが確認された。
【００４８】然しながら、比較例の試料を大気中に二週
間放置した後、誘電率を再測定したところ、図１に△で
示してある通り、ε＝３．７９（周波数：１〔ＭＨ
ｚ〕）に上昇していた。
間放置した後、誘電率を再測定したところ、図１に△で
示してある通り、ε＝３．７９（周波数：１〔ＭＨ
ｚ〕）に上昇していた。
【００４９】更にまた、昇温脱離ガス分析に依る吸湿量
を測定したところ、図２に同じく△で示してあるように
吸湿量は約１桁増加していることが確認された。
を測定したところ、図２に同じく△で示してあるように
吸湿量は約１桁増加していることが確認された。
【００５０】尚、本発明に於いて、前記各絶縁膜に関
し、製造工程を経た後、酸素が不純物のような程度で残
留することがあり、従って、精密な分析を実施すれば、
それが検出されることもあり得る点に留意しなければな
らない。
し、製造工程を経た後、酸素が不純物のような程度で残
留することがあり、従って、精密な分析を実施すれば、
それが検出されることもあり得る点に留意しなければな
らない。
【００５１】
【発明の効果】本発明に依る絶縁膜及びその形成方法に
於いては、ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜
及びＣＦ膜及びＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とす
る膜を順に積層形成する。
於いては、ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜
及びＣＦ膜及びＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とす
る膜を順に積層形成する。
【００５２】前記構成を採ることに依り、誘電率並びに
吸湿性が低く、金属などとの密着性が良好な絶縁膜が得
られ、配線遅延の低減に有効であることから、高速動作
が可能で、且つ、信頼性が高い半導体集積回路装置を容
易に実現することができる。
吸湿性が低く、金属などとの密着性が良好な絶縁膜が得
られ、配線遅延の低減に有効であることから、高速動作
が可能で、且つ、信頼性が高い半導体集積回路装置を容
易に実現することができる。
【図１】経時誘電率変化を測定したデータを表す線図で
ある。
ある。
【図２】昇温脱離ガス分析に依る吸湿量を測定したデー
タを表す線図である。
タを表す線図である。
【図３】引っ張り試験を行なう為の試料を表す要部切断
側面図である。
側面図である。
【図４】絶縁膜と下地との密着性を表すデータ図であ
る。
る。
【図５】基板の配線遅延を調べる為のリング・オシレー
タを表す要部説明図である。
タを表す要部説明図である。
１ Ｓｉ基板 ２ アルミニウム配線膜 ３ ＳｉＣＦ膜 ４ ＣＦ膜 ５ ＳｉＣＦ膜 ６及び７ 接着剤 ８及び９ 引っ張り治具 １１ Ｓｉ基板 １２ ＳｉＣＦ膜 １３ ＣＦ膜 １４ ＳｉＣＦ膜 １５ リング・オシレータ（簡易素子） １６ スルー・ホール １７ 信号入力端子 １８ 信号出力端子 １９ 配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 義弘 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 片山 倫子 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする
膜及びＣＦ膜及びＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分と
する膜を順に積層形成してなることを特徴とする絶縁
膜。 - 【請求項２】有機シラン化合物及び酸素を用いてＳｉＣ
Ｆx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜を形成し、 次いで、ハイドロカーボン及び酸素及びフッ素ガスを用
いて該ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜上に
ＣＦ膜を積層形成し、 次いで、有機シラン化合物及び酸素を用いて該ＣＦ膜上
にＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜を積層形
成することを特徴とする絶縁膜の形成方法。 - 【請求項３】有機シラン化合物及び酸素及びフッ素ガス
を用いてＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜を
形成し、 次いで、ハイドロカーボン及び酸素及びフッ素ガスを用
いて該ＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分とする膜上に
ＣＦ膜を積層形成し、 次いで、有機シラン化合物及び酸素及びフッ素ガスを用
いて該ＣＦ膜上にＳｉＣＦx （ｘ＝１〜３）を主成分と
する膜を積層形成することを特徴とする絶縁膜の形成方
法。 - 【請求項４】有機シラン化合物が ＳｉＲ1 4 ・・・・ Ｒ2 ＳｉＲ1 3 ・・・・ Ｒ1 ：炭素数１〜６のハイドロカーボン或いはアルコキ
シ基或いは水素 Ｒ2 ：ＣＨ3 或いはＣＦ3 なる一般式で表されるものであることを特徴とする請求
項２又は３記載の絶縁膜の形成方法。 - 【請求項５】フッ素ガスがフルオロカーボンであること
を特徴とする請求項２又は３記載の絶縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8783297A JPH10284476A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 絶縁膜及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8783297A JPH10284476A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 絶縁膜及びその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284476A true JPH10284476A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13925920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8783297A Withdrawn JPH10284476A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 絶縁膜及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284476A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1016736A1 (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Carbonaceous deposit-resistant coating for fuel injectors |
| JP2001185547A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-07-06 | Applied Materials Inc | 極限低誘電率膜のためのキャッピング層 |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP8783297A patent/JPH10284476A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1016736A1 (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Carbonaceous deposit-resistant coating for fuel injectors |
| US6145763A (en) * | 1998-12-30 | 2000-11-14 | Ford Global Technologies, Inc. | Carbonaceous deposit-resistant coating for fuel injectors |
| JP2001185547A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-07-06 | Applied Materials Inc | 極限低誘電率膜のためのキャッピング層 |
| JP4689026B2 (ja) * | 1999-10-18 | 2011-05-25 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 極限低誘電率膜のためのキャッピング層 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |