JPH11330239A

JPH11330239A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH11330239A
Application number: JP13346398A
Authority: JP
Inventors: Naoteru Matsubara; 直輝松原; Yasunori Inoue; 恭典井上; Hidetaka Nishimura; 英孝西村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性に優れた半導体装置を提供すること。【解決手段】絶縁膜３上に形成された金属配線２間を
含む基板の表面に有機ＳＯＧ膜４を形成し、レジストパ
ターン５をマスクとして有機ＳＯＧ４にホウ素イオンを
注入する。こうすることにより、有機ＳＯＧ膜４が改質
ＳＯＧ膜６となって、その部分の機械的強度が高くなる
上に、不純物を導入した部分のエッチングレートが他の
部分と異なるようになり、選択的なエッチングが可能と
なる。そして、レジストパターン５を除去した後、有機
ＳＯＧ膜４（改質ＳＯＧ膜）を、不純物を導入した個所
のエッチングレートがそれ以外の個所のエッチングレー
トよりも小さい条件でエッチングすることにより、有機
ＳＯＧ膜４のみが選択的に除去され、配線３間に改質Ｓ
ＯＧ膜６からなるダミー配線７が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及び半
導体装置の製造方法に係り、詳しくは、配線間にダミー
配線を形成する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の更なる高集積化
を実現するために、配線の微細化、多層化を進めること
が要求されている。配線を多層化するには、各配線間に
層間絶縁膜を設けるが、その層間絶縁膜の表面が平坦で
ないと、層間絶縁膜の上部に形成された配線に段差が生
じて断線などの故障が引き起こされる。

【０００３】層間絶縁膜の表面を平坦化する手段の一つ
として、層間絶縁膜の下地面の凹凸をできるだけ解消し
て、層間絶縁膜の表面に反映させないようにする技術が
あり、配線間にダミーの配線を形成するダミー配線技術
もその一つである。図１２〜図１６はダミー配線の一般
的な形成プロセスを示したもので、以下に簡単に説明す
る。

【０００４】工程Ａ（図１２参照）：絶縁膜５１上に配
線５２を形成した後、全面に薄い絶縁膜５３を形成す
る。工程Ｂ（図１３参照）：全面にダミー配線材料５４を堆
積した後、ダミー配線形成領域を覆うレジストパターン
５５を形成する。工程Ｃ（図１４参照）：レジストパターン５５をマスク
として、ダミー配線材料５４をエッチングし、配線５２
間にダミー配線５６を形成する。

【０００５】工程Ｄ（図１５参照）：レジストパターン
５５をＯ₂アッシングにより除去する。工程Ｅ（図１６参照）：配線５２及びダミー配線５６の
上に２層の絶縁膜５７、５８を形成する。この時、配線
５２間に形成されたダミー配線５６の存在により、絶縁
膜５７、５８の表面の凹凸の度合いが軽減される。尚、
絶縁膜５８の上には、図示しないが上層配線が形成され
る。

【０００６】以上の例において、ダミー配線５６には、
絶縁物又は配線５２と同じ導電物が用いられる。この
内、絶縁物を用いたものは、導電物を用いたものに比べ
て、上下配線間の配線容量を小さく抑えることができ、
半導体装置としての処理速度が速いという利点を有す
る。例えば、特開平６−５５９４号公報に記載されてい
るダミー配線には、シリカ等の無機塗布膜材料やポリイ
ミド等の有機塗布膜材料が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の塗布膜材料は、
例えば、プラズマＣＶＤ法により形成されたシリコン酸
化膜に比べて被覆段差性及び平坦性に優れ、必要以上に
膜厚を厚くする必要が無いが、以下の通りの問題点を有
する。（１）機械的な強度が低い。

【０００８】（２）膜中に水分及び水酸基を多量に含ん
でいるために、金属配線などに悪影響を与え、電気的特
性の劣化、腐食などの原因となりやすい。（３）膜中に水分及び水酸基を多量に含んでいるため
に、誘電率が高く、配線間容量が大きくなって、信号遅
延の原因となる。（４）工程Ｄにおいて、レジストパターンを除去した時
にダミー配線５６が図１５の通り変形することがあり、
その結果、絶縁膜５７との間にボイドが発生したり、ダ
ミー配線５６自身に亀裂が生じる原因となり、半導体装
置としての信頼性を損なう危惧がある。

【０００９】本発明は、半導体装置及び半導体装置の製
造方法に関し、斯かる問題点を解消することをその目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置にあ
っては、配線間に、不純物が導入された第１の絶縁膜か
らなるダミー配線を設けている。このように、不純物が
導入された第１の絶縁膜からなるダミー配線を用いる。
この第１の絶縁膜への不純物の導入により、膜が改質さ
れて、ダミー配線としての機械的強度が高くなると共
に、膜に含まれる水分や水酸基が減少し且つ膜が吸水し
にくくなる。これにより、絶縁膜の絶縁特性を改善する
ことができる。

【００１１】この場合、前記第１の絶縁膜の下に第２の
絶縁膜を設けることにより、第１の絶縁膜と第２の絶縁
膜との密着強度が向上する。更にこの場合、第１の絶縁
膜は、有機ＳＯＧ膜などの炭素を１％以上含有するシリ
コン酸化膜、又は無機ＳＯＧ膜を含むのが好ましい。こ
のように、第１の絶縁膜として平坦性に優れたＳＯＧ膜
を用いる場合には、素子の微細化にも適すると共に信号
遅延などの問題の生じない絶縁膜を提供することができ
る。

【００１２】本発明の半導体装置の製造方法にあって
は、基板上に形成された配線間に第１の絶縁膜を形成す
る工程と、前記第１の絶縁膜の少なくとも一部に不純物
を導入する工程と、前記第１の絶縁膜における前記不純
物が導入された個所を含む領域を、ダミー配線形状に加
工する工程と、を含む。また、本発明の半導体装置の製
造方法にあっては、基板上に形成された配線間を含む基
板の表面に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の
絶縁膜の表面を、ダミー配線形成予定領域を残してマス
クパターンで覆う工程と、前記マスクパターンをマスク
として前記第１の絶縁膜に不純物を導入する工程と、前
記マスクパターンを除去した後、前記第１の絶縁膜を、
前記不純物を導入した個所のエッチングレートがそれ以
外の個所のエッチングレートよりも小さい条件でエッチ
ングすることにより、前記配線間に前記第１の絶縁膜か
らなるダミー配線を形成する工程と、を含む。

【００１３】このように、ダミー配線としての第１の絶
縁膜に不純物を導入することにより、膜が改質されて、
その部分の機械的強度が高くなると共に、膜に含まれる
水分や水酸基が減少し且つ膜が吸水しにくくなる。ま
た、不純物を導入した部分のエッチングレートを他の部
分と異ならせることができ、選択的なエッチングが可能
となる。

【００１４】この場合、第１の絶縁膜は、有機ＳＯＧ膜
などの炭素を１％以上含有するシリコン酸化膜、又は無
機ＳＯＧ膜を含むのが好ましい。このように、第１の絶
縁膜としてカバレッジに優れ且つ誘電率の低いものを用
いれば、第１の絶縁膜としてプラズマＣＶＤ法によって
形成した絶縁膜を用いる場合に比べて、素子の微細化に
も適すると共に信号遅延などの問題の生じない絶縁膜を
提供することができる。

【００１５】また、本発明の半導体装置の製造方法にあ
っては、前記第１の絶縁膜を形成するに先立って、基板
の表面に第２の絶縁膜を形成しても良い。こうすること
により、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜との密着強度が向
上する。尚、本発明において、基板とは、基板そのもの
又は基板上に形成された絶縁物や導電物をも含む。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を具体化した実施形態にお
けるダミー配線形成プロセスを図１〜図６に従って説明
する。工程１（図１参照）：半導体基板（図示しない）上に形
成された絶縁膜１（ＳｉＯ₂膜、ＳｉＮ膜、ＢＰＳＧ(bo
ro-phospho silicate glass)膜等）上にアルミ等の金属
配線２を形成した後、全面に、薄いシリコン酸化膜３を
形成する。シリコン酸化膜３は、プラズマＣＶＤ法によ
り形成する。反応ガスとしては、モノシランと亜酸化窒
素（ＳｉＨ₄＋Ｎ₂Ｏ）、モノシランと酸素（ＳｉＨ₄＋
Ｏ₂）、ＴＥＯＳ（Tetra-ethoxy-silane）と酸素（ＴＥ
ＯＳ＋Ｏ₂）などを用い、成膜温度は３００〜９００℃
である。

【００１７】また、シリコン酸化膜３は、プラズマＣＶ
Ｄ法以外の方法（常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、ＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法、光励起ＣＶＤ法、ＴＥＯＳ−ＣＶＤ
法、ＰＶＤ法など）によって形成してもよい。例えば、
常圧ＣＶＤ法で用いられるガスはモノシランと酸素（Ｓ
ｉＨ₄＋Ｏ₂）であり、成膜温度は４００℃以下である。
また、減圧ＣＶＤ法で用いられるガスはモノシランと亜
酸化窒素（ＳｉＨ₄＋Ｎ₂Ｏ）であり、成膜温度は９００
℃以下である。

【００１８】工程２（図２参照）：シリコン酸化膜３の
上にＳＯＧ膜４を形成する。ＳＯＧ(Silicon On Glass)
とは、シリコン化合物を有機溶剤に溶解した溶液及びそ
の溶液から形成される二酸化シリコンを主成分とする膜
の総称である。ＳＯＧ膜を形成するには、まず、シリコ
ン化合物を有機溶剤に溶解した溶液を基板上に滴下して
基板を回転させる。すると、その溶液の被膜は、配線に
よって形成される基板上の段差に対して、その凹部には
厚く、凸部には薄く、段差を緩和するように形成され
る。その結果、その溶液の被膜の表面は平坦化される。

【００１９】次に熱処理が施されると、有機溶剤が蒸発
すると共に重合反応が進行して、表面が平坦なＳＯＧ膜
が形成される。ＳＯＧ膜には、一般式（１）で表される
ように、シリコン化合物中に有機成分を含まない無機Ｓ
ＯＧ膜と、一般式（２）で表されるように、シリコン化
合物中に有機成分を含む有機ＳＯＧ膜とがある。

【００２０】［ＳｉＯ₂］_n ・・・（１）［Ｒ_XＳｉ_YＯ_Z］_n ・・・（２）（ｎ，Ｘ，Ｙ，Ｚ：整数、Ｒ：アルキル基又はアリール
基）無機ＳＯＧ膜は、水分及び水酸基を多量に含んでいる上
に、ＣＶＤ(ChemicalVapor Deposition）法によって形
成されたシリコン酸化膜に比べて脆弱であり、膜厚を
０．５μｍ以上にすると熱処理時にクラックが発生しや
すいという欠点がある。

【００２１】一方、有機ＳＯＧ膜は、熱処理におけるク
ラックの発生が抑制され、膜厚を０．５〜１μｍ程度に
することができる。従って、有機ＳＯＧ膜を用いれば、
基板上の大きな段差に対しても十分な平坦化が可能にな
る。本実施形態では、ＳＯＧ膜４として有機ＳＯＧ膜４
を用いる。その組成は（ＣＨ₃）_1/2ＳｉＯ_3/2又は（Ｃ
Ｈ₃）Ｓｉ₂Ｏ₃で、その膜厚は６００ｎｍである。

【００２２】その形成方法は、まず、前記組成のシリコ
ン化合物のアルコール系溶液（例えば、ＩＰＡ＋アセト
ン）を基板１の上に滴下して基板を回転速度：２３００
rpmで２０秒間回転させ、この溶液の被膜を基板の上に
形成する。このとき、そのアルコール系溶液の被膜は、
基板の上の段差に対して、その凹部には厚く、その凸部
には薄く、段差を緩和するように形成される。その結
果、アルコール系溶液の被膜の表面は平坦化される。

【００２３】次に、窒素雰囲気中において、１００℃で
１分間、２００℃で１分間、３００℃で１分間、２２℃
で１分間、４３０℃で３０分間、順次熱処理を施すと、
アルコール系が蒸発すると共に重合反応が進行して、表
面が平坦な膜厚３００ｎｍの有機ＳＯＧ膜が形成され
る。この被膜形成〜熱処理作業をもう１回繰り返すこと
により、膜厚６００ｎｍの有機ＳＯＧ膜４を得る。この
有機ＳＯＧ膜４は、炭素を１％以上含有するシリコン酸
化膜である。

【００２４】工程３（図３参照）：有機ＳＯＧ膜４の上
に、ダミー配線形成領域のみ開口するレジストパターン
５を形成する。そして、レジストパターン５をマスクと
し、イオン注入法を用いて、アルゴンイオン（Ａｒ⁺）
を加速エネルギー：１４０KeV、ドーズ量：１×１０¹⁵a
toms／cm²の条件で有機ＳＯＧ膜４にドープする。

【００２５】この条件で注入すると、アルゴンイオン
は、有機ＳＯＧ膜４とシリコン酸化膜３との界面にも到
達する。このように、シリコン酸化膜３との界面にホウ
素イオンが導入されることで、両者の密着強度が高くな
る。更には、有機ＳＯＧ膜４にアルゴンイオンを導入す
ることで、機械的強度が高くなる上に、膜中の有機成分
を分解させると共に、膜中に含まれる水分及び水酸基を
減少させる。

【００２６】その結果、有機ＳＯＧ膜４は、機械的強度
が高く、水分及び水酸基が僅かしか含まれなく、後述す
るがＯ₂プラズマ耐性にも優れ、且つ下地シリコン酸化
膜３との密着強度が高いＳＯＧ膜（以下、改質ＳＯＧ膜
という）６に変えられる。尚、この改質ＳＯＧ膜６も、
炭素を１％以上含有するシリコン酸化膜である。工程４（図４参照）：レジストパターン５をＯ₂プラズ
マアッシングにより除去する。この時、改質ＳＯＧ膜６
は、Ｏ₂プラズマ耐性に優れているため、きわめて変形
しにくい状態にある。

【００２７】そして、ＲＩＥ(Reactive Ion Etching)法
を用いたドライエッチングにより有機ＳＯＧ膜４（改質
ＳＯＧ膜６）をエッチングする。この時のエッチング条
件としては、使用ガス（ガス流量）：Ａｒ（２５０scc
m）＋Ｃ₄Ｆ₈（１５sccm）＋Ｏ ₂（６sccm）＋ＣＨＦ
₃（１５sccm）、圧力：７〜１０mTorr、μ波パワー：
１．８５kW、基板バイアス：２．２６W/cm²である。

【００２８】このようにエッチング条件を設定すること
で、有機ＳＯＧ膜４のエッチングレートが改質ＳＯＧ膜
６のエッチングレートよりも大きくなり、未改質の有機
ＳＯＧ膜４のみが選択的に除去される。こうして、金属
配線３間に、改質ＳＯＧ膜６からなるダミー配線７が形
成される。

【００２９】工程５（図５参照）：基板の表面に、ＢＰ
ＳＧ膜やＳＯＧ膜（この場合、イオン注入により改質し
ておくことが望ましい）等の平坦化膜８を形成し、更
に、プラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜９を形成す
る。工程６（図６参照）：シリコン酸化膜９の上にスパッタ
法等により上層金属配線１０を形成する。

【００３０】図７はＯ₂プラズマ耐性の指標として、改
質ＳＯＧ膜の膜厚減少に着目して評価すべく、有機ＳＯ
Ｇ膜にアルゴンイオンを注入して形成した改質ＳＯＧ膜
をＯ ₂プラズマに晒したときの膜厚変化について示した
ものである。尚、イオン注入の条件は、加速エネルギ
ー：１４０KeV、ドーズ量：１×１０¹⁵atoms/cm²であ
る。

【００３１】有機ＳＯＧ膜をＯ₂プラズマに晒した場合
(O₂ PLASMA)、当初の有機ＳＯＧ膜(UNTREATED)の膜厚に
比べて、膜厚が１６％減少したのに対し、改質ＳＯＧ膜
をＯ₂プラズマに晒した場合(O₂ PLASMA AFTER Ar⁺ IMPL
A.)、当初の改質ＳＯＧ膜(Ar⁺IMPLA.)の膜厚に比べて、
膜厚がほとんど減少しないことが分かった。但し、改質
ＳＯＧ膜の膜厚は有機ＳＯＧ膜の膜厚に比べて２５％減
少している。

【００３２】以上の結果から、改質ＳＯＧ膜は、Ｏ₂プ
ラズマ耐性の優れた膜であることが分かった。また、Ｏ
₂プラズマに晒した場合よりも、イオン注入した場合の
方が膜厚減少が大きいことから、イオン注入した方が膜
の密度が大きいと考えられる。このように、改質ＳＯＧ
膜は、Ｏ₂プラズマ耐性に優れているから、エッチング
マスクとして用いたフォトレジストをアッシングする際
にもアッシング効率の良い酸素系のガスを用いることが
できる。

【００３３】図８は有機ＳＯＧ膜(未処理：UNIMPLANTE
D)及び改質ＳＯＧ膜(イオン注入処理：Ar⁺-IMPLANTED)
のそれぞれに窒素雰囲気で３０分間の熱処理を施し、Ｔ
ＤＳ法(Thermal Desorption Spectroscopy)を用いて評
価した結果を示している。尚、イオン注入条件は、加速
エネルギー：１４０KeV、ドーズ量：１×１０¹⁵atoms/c
m²である。

【００３４】この図は、Ｈ₂Ｏ（ｍ／ｅ＝１８）に関す
る脱離量を表したものであり、図から明らかなように、
改質ＳＯＧ膜はＨ₂Ｏ（ｍ／ｅ＝１８）に関する脱離が
少ないことが分かる。このことは、有機ＳＯＧ膜にイオ
ン注入を行って、改質ＳＯＧ膜とすることにより、有機
ＳＯＧ膜に含まれる水分及び水酸基が減少することを示
している。

【００３５】図９は有機ＳＯＧ膜及び改質ＳＯＧ膜の吸
湿性を調べる目的で、有機ＳＯＧ膜(UNTREATED)、有機
ＳＯＧ膜をＯ₂プラズマに晒したもの(O2 PLASMA)及び改
質ＳＯＧ膜(Ar⁺)をクリーンルーム内で大気中に放置
し、膜中の水分を評価した結果を示している。膜中の水
分量は、ＦＴ−ＩＲ法(Fourier Transform Infrared Sp
ectroscopy)を用いて、赤外吸収スペクトルのＯ−Ｈ基
に関する吸収（３５００cm^-1付近）の面積強度を指標と
した。イオン注入条件は、加速エネルギー：１４０Ke
V、ドーズ量：１×１０¹⁵atoms/cm²である。

【００３６】Ｏ₂プラズマに晒した場合、処理前後での
水分増加だけでなく、１日後でも水分が増加しているこ
とが分かる。一方、改質ＳＯＧ膜は、イオン注入後に増
加していないだけでなく、クリーンルーム内で大気に放
置しても、有機ＳＯＧ膜に比べて水分の増加は小さい。
即ち、改質ＳＯＧ膜は、有機ＳＯＧ膜に比べて吸湿性が
低いことが分かる。

【００３７】図１０は改質ＳＯＧ膜及び有機ＳＯＧ膜の
水分の透過性を調べる目的で、プレッシャー・クッカー
試験（ＰＣＴ）（加湿試験のことで、本実施形態では、
条件として、１２０℃、２気圧の飽和水蒸気雰囲気で行
った）した結果を示している。ＦＴ−ＩＲ法を用いて、
有機ＳＯＧ膜中のＯ−Ｈに関する吸収ピーク（３５００
cm^-1付近）の面積強度を求め、ＰＣＴ時間との関係をプ
ロットした。

【００３８】イオン注入法を用いて表面だけを改質した
試料（Ａｒ⁺２０KeV）を作製し、膜全体を改質したもの
（Ａｒ⁺１４０KeV）や改質しなかったもの（有機ＳＯＧ
膜：UNTREATED）と比較した結果、以下のことが分かっ
た。（１）改質していない有機ＳＯＧ膜をＰＣＴした場合、
３５００cm^-1付近（Ｏ−Ｈ基に関する）の吸収強度が劇
的な増加を示す。

【００３９】（２）改質ＳＯＧ膜では、３５００cm^-1付
近（Ｏ−Ｈ基に関する）の吸収強度の増加は小さい。膜
表面だけを改質した試料でも、膜全体を改質したものと
同程度である。以上の結果から、イオンを注入すること
で、水分の透過性を抑制する層を形成できることが分か
る。

【００４０】表１は、プラズマＣＶＤ法で形成したシリ
コン酸化膜の上にＳＯＧ膜（膜厚６００ｎｍ）を形成し
たテストデバイスを用いて、ＳＯＧ膜とシリコン酸化膜
との密着強度を引っ張り強度試験装置を用いて評価した
結果を示している。

【００４１】

【表１】

【００４２】尚、表１中条件欄はＳＯＧ膜として用いた
ものを示している。低圧酸素プラズマ処理とは有機ＳＯ
Ｇ膜を酸素プラズマに晒したものである。改質ＳＯＧ膜
は本実施形態と同様の条件で形成している。このよう
に、ＳＯＧ膜として改質ＳＯＧ膜を用いたものは、下地
シリコン酸化膜との密着強度が高くなって、膜剥がれが
起こらない。

【００４３】図１１は表１と同様のテストデバイスにお
いて、ＳＯＧ膜に異なる条件でホウ素（Ｂ⁺）イオンを
注入した時の密着強度を測定したものである。ドーズ量
は１×１０¹⁵atoms／cm²と一定とし、加速エネルギーを
２０、６０、１００及び１４０KeVにそれぞれ変化させ
た。図中、「Unimplanted」はイオン注入を行っていな
いもの、すなわち有機ＳＯＧ膜のことである。

【００４４】このように、イオン注入しないものは、Ｓ
ＯＧ膜とシリコン酸化膜との密着強度が低く、簡単に剥
がれやすいが、イオン注入したものは、加速エネルギー
が高くなるに従って密着強度が高くなり、特に、６０Ke
V以上では、７００Kｇｆ／ｃｍ²を越える密着強度を得
ることができる。この密着強度の向上は、ＳＯＧ膜とシ
リコン酸化膜との界面にイオンが到達し、界面の元素の
ミキシング及び再結合によりもたらされたものと考えら
れる。

【００４５】以上、本実施形態にあっては、有機ＳＯＧ
膜４にイオン注入によって不純物を導入することによ
り、有機ＳＯＧ膜４が改質ＳＯＧ膜６となって、膜に含
まれる水分や水酸基が減少し且つ膜が吸水しにくくな
り、且つ、下地シリコン酸化膜との密着性も良好になっ
る。従って、この改質ＳＯＧ膜６を配線間のダミー配線
として用いることにより、信頼性の高いデバイスを得る
ことができる。

【００４６】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、以下のように実施しても同様の作用効果を得
ることができる。１）有機ＳＯＧ膜４に代えて、ポリイミドやシロキサン
編成されたポリイミドなどを用いる。２）改質ＳＯＧ膜６に熱処理を施す。この場合、改質Ｓ
ＯＧ膜６中のダングリングボンドが少なくなるため。吸
湿性が更に小さくなり、水分の透過も更に少なくなる。

【００４７】３）有機ＳＯＧ膜４の組成を一般式（２）
で表されるものに置き代える。４）有機ＳＯＧ膜４の組成を一般式（１）で表される無
機ＳＯＧ膜に置き代え、その無機ＳＯＧ膜にイオン注入
を行う。この場合には、無機ＳＯＧ膜に含まれる水分及
び水酸基を減少させることができる。５）上記実施形態では、有機ＳＯＧ膜４に注入するイオ
ンとしてアルゴンイオンを用いたが、結果として有機Ｓ
ＯＧ膜４を改質するものであればどのようなイオンを用
いてもよい。

【００４８】具体的には、アルゴンイオン、ホウ素イオ
ン、窒素イオンなどの質量の比較的小さいイオンが適し
ており、中でもホウ素イオンがもっとも適しているが、
これら以外にも以下に示すイオンも十分に効果が期待で
きる。アルゴン以外の不活性ガスイオン（ヘリウムイオ
ン、ネオンイオン、クリプトンイオン、キセノンイオ
ン、ラドンイオン）。不活性ガスは有機ＳＯＧ膜と反応
しないため、イオン注入によって悪影響が生じる恐れが
全くない。

【００４９】ホウ素及び窒素以外のIII b,IV b,Ｖ b,VI
b,VII bの各族の元素単体イオン及びそれらの化合物イ
オン。特に、酸素、アルミ、イオウ、塩素、ガリウム、
ゲルマニウム、ヒ素、セレン、臭素、アンチモン、ヨウ
素、インジウム、スズ、テルル、鉛、ビスマスの元素単
体イオン及びそれらの化合物イオン。この中で、金属元
素イオンについては、イオン注入後の有機ＳＯＧ膜の誘
電率を低く抑えることができる。

【００５０】IVa族,Ｖa族の元素単体イオン及びそれら
の化合物イオン。特に、チタン、バナジウム、ニオブ、
ハフニウム、タンタルの元素単体イオン及びそれらの化
合物イオン。IVa族,Ｖa族の元素の酸化物は誘電率が高
いため、イオン注入後の有機ＳＯＧ膜の誘電率も高くな
るが、特に低い誘電率のダミー配線が要求される場合以
外には実用上問題ない。

【００５１】各イオンを複数種類組み合わせて用いる。
この場合、各イオンの相乗作用により更に優れた効果を
得ることができる。６）上記実施形態では、有機ＳＯＧ膜４にイオンを注入
しているが、イオンに限らず、原子、分子、粒子であれ
ばよい（本発明ではこれらを総称して不純物とする）。

【００５２】７）金属配線７の材料として、アルミ以外
の導電材料（銅、金、銀、シリサイド、高融点金属、ド
ープドポリシリコン、窒化チタン（ＴｉＮ）、タングス
テンチタン（ＴｉＷ）などの合金）及びそれらの積層構
造で形成する。８）半導体基板に代えて、導電性基板やガラス等の絶縁
性基板を用いる。

【００５３】

【発明の効果】本発明にあっては、信頼性に優れた半導
体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施形態に係る半導体装置
の製造過程を示す概略断面図である。

【図２】本発明を具体化した実施形態に係る半導体装置
の製造過程を示す概略断面図である。

【図３】本発明を具体化した実施形態に係る半導体装置
の製造過程を示す概略断面図である。

【図４】本発明を具体化した実施形態に係る半導体装置
の製造過程を示す概略断面図である。

【図５】本発明を具体化した実施形態に係る半導体装置
の製造過程を示す概略断面図である。

【図６】本発明を具体化した実施形態に係る半導体装置
の製造過程を示す概略断面図である。

【図７】本発明の実施形態を説明するための特性図であ
る。

【図８】本発明の実施形態を説明するための特性図であ
る。

【図９】本発明の実施形態を説明するための特性図であ
る。

【図１０】本発明の実施形態を説明するための特性図で
ある。

【図１１】本発明の実施形態を説明するための特性図で
ある。

【図１２】従来例に係る半導体装置の製造過程を示す概
略断面図である。

【図１３】従来例に係る半導体装置の製造過程を示す概
略断面図である。

【図１４】従来例に係る半導体装置の製造過程を示す概
略断面図である。

【図１５】従来例に係る半導体装置の製造過程を示す概
略断面図である。

【図１６】従来例に係る半導体装置の製造過程を示す概
略断面図である。

【符号の説明】

１絶縁膜２金属配線３シリコン酸化膜（第２の絶縁膜）４有機ＳＯＧ膜（第１の絶縁膜）５レジストパターン６改質ＳＯＧ膜（第１の絶縁膜）７ダミー配線８平坦化膜９シリコン酸化膜１０上層金属配線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配線間に、不純物が導入された第１の絶
縁膜からなるダミー配線を設けたことを特徴とする半導
体装置。
【請求項２】前記第１の絶縁膜が、炭素を１％以上含
有するシリコン酸化膜を含むことを特徴とした請求項１
に記載の半導体装置。
【請求項３】前記第１の絶縁膜が、無機ＳＯＧ膜を含
むことを特徴とした請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】前記ダミー配線の下に第２の絶縁膜を更
に備えることを特徴とした請求項１乃至３のいずれか１
項に記載の半導体装置。
【請求項５】基板上に形成された配線間に第１の絶縁
膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜の少なくとも一部に不純物を導入する
工程と、前記第１の絶縁膜における前記不純物が導入された個所
を含む領域を、ダミー配線形状に加工する工程と、を含
むことを特徴とした半導体装置の製造方法。
【請求項６】基板上に形成された配線間を含む基板の
表面に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜の表面を、ダミー配線形成予定領域を
残してマスクパターンで覆う工程と、前記マスクパターンをマスクとして前記第１の絶縁膜に
不純物を導入する工程と、前記マスクパターンを除去した後、前記第１の絶縁膜
を、前記不純物を導入した個所のエッチングレートがそ
れ以外の個所のエッチングレートよりも小さい条件でエ
ッチングすることにより、前記配線間に前記第１の絶縁
膜からなるダミー配線を形成する工程と、を含むことを
特徴とした半導体装置の製造方法。
【請求項７】前記第１の絶縁膜を形成するに先立っ
て、基板の表面に第２の絶縁膜を形成することを特徴と
する請求項５又は６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】前記第１の絶縁膜が、炭素を１％以上含
有するシリコン酸化膜を含むことを特徴とした請求項５
乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】前記第１の絶縁膜が、無機ＳＯＧ膜を含
むことを特徴とした請求項５乃至７のいずれか１項に記
載の半導体装置の製造方法。