TWI280632B - Method of forming insulation film, system of forming insulation film and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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TWI280632B
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Hidenori Miyoshi
Kazuo Komura
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Tokyo Electron Ltd
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Description

1280632 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與可以良好效率形 、 手$成不同種類絕緣膜之成膜方 法及成膜裝置有關，且特別愈π 、 I、、、、e、、表膑之形成方法及絕緣膜 形成糸統有關’而其係適人於 、口於低介電率膜之改性及在該低 介電率膜上形成膜質不同之絕緣膜者。 【先前技術】 在半導體積體電路上，為了提高處理速度，有必要減似 •C時定數。電阻R可藉由使用電阻率低的銅為配線得以降 低。另-方面，靜電電容C則可藉由在層間絕緣膜使用介電 率K較低的絕緣膜（低介電率膜）得以降低。χ，藉由使用低 介電率膜，亦可防止串擾的發生。 ,在低介電率膜之絕緣膜方面係廣泛使用增大内部之空孔 率的多孔性絕緣膜。然而，多孔性絕緣膜在結構上普遍呈 有強度弱、龍性高的問題。㈣，把多孔性絕緣膜進行 疏水化、高強度化的改性手法成為今日廣受研究的主題。 产譬如’美國專利第6，147，_號文件中揭示了，實施化學 氣相/儿積（CVD)以形成呂咖膜的成膜技術，而該化學氣相 /儿積法係使用1，3,5,7_四甲基環四矽氧烷（1，3,5,7_Τε^ Methyl Cyclo Tetra Sil0xane : TMCTS)藉由電漿所進行者。 <、、、:而在使用CVD法的情形，由於多孔性化較為困難，故 難以形成介電率極低之膜，此為一項問題。
再者，銅配線係藉由鑲嵌法，在低介電率多孔性膜上形 成高硬度與高密度之硬罩後，以微影技術進行㈣，、埋Z 97917.doc 1280632 所形成的溝内而形成。χ，在溝内，為防止銅的擴散而形 成阻障金屬層來形成鋼配線。然而，纟多孔性膜方面，阻 障金屬層本身亦有擴散的可能性。特開平9_298241號公報 中揭不了，设置矽氧化膜來防止配線材料向多孔性膜中擴 散的方法。以下所說明纟，係α與該氧化石夕膜相^力能^ 即，可防止配線材料(金屬)之擴散)的絕緣媒來作為為密封 膜。 利用先前的成膜方法’把多孔性膜進行改性，在多孔性 膜上進-步堆疊膜質不同的絕緣膜（硬罩、密封膜）的情形 時，係在不同之處理室内使用不同反應物質，把多孔性絕 緣膜進行改性，在多孔性絕緣膜上成其他絕緣膜（硬罩、密 封版），因此’裝置之結構較大且所需工序數亦多，此為— 項問題。 ' 同樣的問題並不限於多孔性絕緣膜，亦會發生於：把低 介電率膜進行改性，在其上形成其他絕緣膜（硬罩、密封 膜、鈍化膜）等的情形。 【發明内容】 有鑑於上述現狀而研發本發明，目的在於以良好效率實 施：低介電率膜之改性處理、及在改性後之低介電率膜上 形成膜質不同之其他絕緣膜。 為了達成上述目的，與本發明之第—觀點有關之絕緣膜 的形成方法之特徵為包含：熱處理卫序，其係把第一絕緣 膜在含有反應性物質之氣體環境中進行加熱者；及成膜工 序，其係藉由化學氣相沉積（CVD)，在前述第_絕緣膜上形 97917.doc 1280632 成第一繞緣膜者，而該第一絕緣膜係在前述熱處理工序被 進行熱處理者，而該化學氣相沉積係使用含有前述反 物質之氣體者。 ^ 在上述方法中，成膜工序係譬如包含如下工序··其係藉 由能量激發前述反應性物質，㈣起化學氣相沉積者；^ 該能量係比在熱處理工序激發反應性物質之能量更高者。 在上述方法中，譬如，在熱處理工序方面，係在實際未 含電漿之氣體環境巾，進行第—絕緣膜之熱處理；在成膜
工序方面，係產生含有前述反應性物質之氣體的電漿，進 行化學氣相沉積（c VD)。
在上述方法中，#如’第—絕緣膜係由多孔性絕緣膜所 :成；熱處理工序係包含改性工序，其係使前述反應性物 貝結合於多孔性絕緣膜’把該多孔性絕緣膜進行改性者； 成膜工序係包含如下工序：在含有前述反應性物質之氣體 環境中配置已改性之第—絕緣膜，把該第—絕緣膜進行力: 熱亚產生含有前述反應性物質之氣體之電漿，在前述第一 絕緣膜上進行前述反應性物質之化學氣相沉積。 ^述反應性物質係譬如由如下反應性物質所構成：在常 溫常壓時為氣體、或在常温時其蒸氣壓為1 Pa〜1G1.3 kPa， 如為100 Pa〜1〇1·3 kPa則更理想。 a ，刚述反應性物質係譬如由含有矽與氫之物質戶 成。此一情形，前述反應性物質係以由含有矽與氫之痛 為2以上之物質所構成者為佳。 又 前述反應性物質係以由如下物質所構成者為佳 矽 97917.doc 1280632 之原子數為1〜3 0，且含有可從氫、氧、氮取得之元素。 又，前述反應性物質，譬如， [化學式1] ~~(SiR1lR12〇)JSiR13Ri4〇)m(SiRl5Rl6〇)_ 其係由合乎下列條件之至少丨種環狀矽氧烷所構成：（在化 不同，分別代表 Η、OH、C6H5、CaH2a+1、CbH2b+1、 CF3(CF2)c(CH2)d、CeH2e-1或鹵素原子，&為i〜3之整數、b為 1〜3之整數、c為0〜10之整數、4為〇〜4之整數、e為2〜4之整 數、L為0〜8之整數、m為〇〜8之整數、n&〇〜8之整數，且 3$L+m+n$8) 〇 又，前述反應性物質並不受限於前述者，譬如，亦可使 用： [化學式2] R2 R1—一_Sj-R3 R4 其係由合乎下列條件之至少丨種矽化合物所構成者：（在化 學式中’ R1、R2、R3、R4可為相同’亦可為不同，分別代 表 H、OH、C6H5、CaH2a+1、CbH2b+1〇、CF3(CF2)c(CH2)d、CeH2e」 或齒素原子，&為}〜3之整數、1^為1〜3之整數、（；為〇〜1〇 之整數、d為0〜4之整數、e為2〜4之整數）。 97917.doc -9- 1280632 又，前述反應性物質，譬如亦可使用·· [化學式3]
Re Re RS—Si—*Si._Rl0 R7 其係由合乎下列條件之至^㈣化合物所構成者：（在 化學式中^“^可為相同’亦可為不 同’分別代表 Η、0H、c6li5、CaH2a+】、、 CF3(CF2)c(CH2)d、CeH2e·!或鹵素原子，&為卜3之整數、匕為 1〜3之整數、c為0〜10之整數、d4〇〜4之整數、6為2〜4之整 數）。 又’前述反應性物質，譬如亦可使用： [化學式4]
Ria R20 r17 <；j X---Si-—R22 R19 R21 其係由合乎下列條件之至少1種矽化合物所構成者：（在 化學式中，]^17、1118、1119、112〇、1121、1122可為相同，亦可 為不同，分別代表 Η、OH、C6H5、CaH2a+1、CbH2b+l〇、 CF3(CF2)c(CH2)d、CeHkd或鹵素原子，a為i〜3之整數、匕為 1〜3之整數、c為〇〜1〇之整數、d為0〜4之整數、e為2〜4之整 數，X 為 Ο、（CH2)f、C6H4、（〇SiR23R24)n〇、 97917.doc -10- 1280632 TTYSW^ R R可為相同，亦可為不同，分別代表H、OH、C6H5、 CaH2a+1、CbH2b+1〇、CF3(CF2)c(CH2)d、匕屯〗或 OSiR30R31R32，aAl Q 私 飞 馮1〜3之整數、b為1〜3之整數、c為〇〜10之 正數為〇 4之整數、e為2〜4之整數、f為i〜6之整數、η為 ► 30 二10之3, ； Υ代表仰‘、C6H4, m為1〜6之整數；f R R可為相同，亦可為不同，分別為Η或CH3)。 又别述反應性物質，譬如亦可使用： [化學式5] (SiR33R34 NR35)L(SiR36R37 NR3^m{SiR39R40 NR41)^_ 其係由合乎下列條件之至少丨種環狀硅氨烷所構成：（在 化學式中，R”、R34、r35、r36、r37、r38、r39、r4。、r4i 可為相同，亦可為不同，分別代表H、OH、C6H5、CaH2a+1、
CbH2b+1〇、CF3(CF2)c(CH2)d、（：32η 或鹵素原子，a為 1〜3 之正數、b為1〜3之整數、cg〇〜1〇之整數、d為〇〜4之整數、 e為2 4之整數、L為〇〜8之整數、㈤為〇〜8之整數、。為〇〜8之 整數’且3$+L+m+n$8)。 又，岫述反應性物質，譬如亦可使用四甲基環四 矽氧烷。 第一絕緣膜係由含有石夕之多孔性絕緣膜所構成；前述反 應丨生物質可由1，3,5,7-四曱基環四矽氧烷所構成。 第纟巴緣膜構成半導體裝置之層間絕緣膜；第二絕緣膜 叮構成、纟巴緣層，其係在硬度及密度中至少有一種比第一絕 97917.doc 128〇632 緣膜更高者。 過熱工序亦可包含如下工序：隨著熱處理時間之經 吏乳體環境中之前述反應性物質之平 連續階段性）變化。 于里“如作 /乍為熱處理1序之處理對㈣第—絕緣膜係可由多 心緣膜所構成’ *其储由旋轉塗佈法所 化，氣相沉積(CVD)所形成者。 次猎由 本么明之第二觀點有關之絕緣膜的形成方法之特徵 包各·改性工序，其係把含有矽之多孔性膜配置於含有 :，3,5,7-四甲基環四石夕氧烷之氣體環境中，進行加熱，把該 夕ί 生膜進仃改性；及成膜工序，其係把已被改性之前述 ::性膜配置於含有⑽-四甲基環四矽氧烷之氣體環 '中’猎由化學氣相沉積’在前述多孔性膜上形成絕緣膜； =化，氣相沉積係使用含有前述1，3,5,7·四甲基環四石夕 、疋之氣如者，而該絕緣膜與前述已被改性之多孔性膜相 較，在硬度及密度中至少有-種為更高。 在改性工序中，並不產生含有1，3,5,7-四甲基環四石夕氧烧 之氣體％ 3兄氣體之電漿；在前述成膜工序巾，在含有 U’5’7-四甲基環四發氧烧之氣體中產生電聚，實施化學氣 相沉積。 為了達成上述目的，與本發明之第三觀點有關之絕緣膜 勺开/成系、、先之特韨為包含：第一處理室；第一支持體，其 係支持配置於前述第一處理室内之被處理體者；第一加熱 器’其係把藉由前述第一支持體所支持之被處理體進行加 97917.doc 12 1280632 …者，第一氣體供給手段，其係把含有特定反應性物質之 乳體對前述第一處理室内進行供給者；第一控制手段，其 係在第一絕緣膜被配置於第一支持體上的狀態下，藉由前 述第一氣體供給手段對前述第一處理室内導入含有前述反 a γ物貝之氣體，同時藉由前述第一加熱器把前述第一絕 «進行加熱；第二處理室；第二支持體，其係支持配置 於則述第二處理室内之被處理體者；第二加熱器，其係把 藉由岫述第二支持體所支持之被處理體進行加熱者；第二 氣心ί、…手段，其係把含有前述反應性物質之氣體對前述 第-處理室内進行供給者；及第二控制手段，其係在第一 絶緣膜被支持於第二支持體上的狀態下，藉由前述第二氣 體供給手段對前述第二處理室内導入含有前述反應性物質 之氣體，在前述第-絕緣膜上形成含有來自前述反應性物 質之產生物的第二絕緣膜。 又，可進一步配置電漿產生手段，其係在第二處理室内 產生含有前述反應性物質之氣體之電漿者；第二控制手段 係在第一絕緣膜被配置於第二支持體上的狀態下，藉由第 二氣體供給手段對第二處理室内導入含有前述反應性物質 之耽體’藉由第二加熱器把第一絕緣膜進行加熱’進而藉 由笔水產生手^又產生含有前述反應性物質之氣體之電裝， 藉由此方式’在第一絕緣膜上形成含有來自前述反應性物 質之產生物的第二絕緣膜。 又第與第一處理室在物理上係由一個處理室所構成 者，乐一與第二支持體在物理上係由一個支持體所構成 97917.doc •13- 1280632 :.;f:與第二加熱器在物理上係由-個加熱器所構成 播^第-與第二控制手段在物理上係由共通之控制部 入耩成者；處理室係包含高頻電場施加手段，其係對被導 并:處理至之氣體施加高頻電場者；控制部係包含控制高 々電場施加手段之手段，其係進行如下控制··在熱^理: 不對氣體施加高頻電場，在成膜時則施加高頻電場；藉由 ，利用一台即可進行第-絕緣膜之改性，及在：改 注之苐一絕緣膜上形成第二絕緣膜。 【實施方式】 (第一實施型態） :下’麥考圖示’針對與本發明之實施型態有關之成膜 凌置11進行說明。 如圖1所示，成膜褒置ii係包含：旋轉塗佈室i2、複數個 (在圖中為3個）咖室13(131〜133)、搬送室14、搬入出室15、 搬送軌16、搬送臂17、控制部1〇〇。 旋轉塗佈室12係介以間門（閉門閱）21，與搬送室_ 接；其内部係載置有旋轉塗佈（塗佈器）裝置1〇1，在轉盤上 載置半導體晶目，把半導體晶圓作高速旋轉，在該半導體 晶圓上滴下多孔性石夕膜形成材料，來形成約略均—厚产 多孔性矽膜。 & CVD室13 (13丨〜133)係分別介以閘門22 (22】〜22。與搬送 室14連接；其内部係配置有CVD (Chemical Va_ Deposition，化學氣相沉積）裝置丨丨i。 各CVDI置11丄係所謂平行板型電讓cvd裝置，如圖2所 示般’具有圓筒形之處理室112。處理室112係由已作防蝕 97917.doc -14- 1280632 鋁（陽極氧化處理）之鋁等導電性材料所構成者。 在處理室H2之底部係設有排氣口 113。㈣口 ιΐ3係虚且 備渦輪分子幫浦等真空幫浦之排氣裝置m連接。排氣裝置 m可把處理室112内進行排氣，直到特定之磨力為止。又， 在處理室U2之側臂係設有閘⑽（22ι〜22η)β閘門η係處 於開放狀態，可供處理室112與外部（搬送室14)之間進行晶 圓W的搬出、搬入。 在處理室H2之底部係設有呈略圓柱形之承座支持台 在承座支持口 115上係設有作為晶圓w載置台（支持台) 之承座116。承座116係由氧化紹等絕緣性陶竟等所構成， 且内部配置有下部電極]E。 在承座支持台U5之内部係設有加熱器117。加熱器ιΐ7 係藉由通電而發熱，而該發熱係藉由加熱器控制器"8來進 行者；承座116及晶圓W係被控制在所希望之溫度。 承座116係設有用於進行晶圓W承接之揚升支杆119,而 其係可藉由汽缸（未圖示）進行升降者。 埋叹於承座1 16中之下部電極£係介以第一整合器⑵連 接於第-高頻電源120。第一高頻電源12〇係具有〇ι〜ΐ3 MHz範圍之頻率。第一高頻電源12〇係與直流電源贈串 聯方式連接。 猎由此方式，下部電極£被施加直流電壓，發揮靜電吸盤 的功能。 在承座116之上方 氣頭13 1。 以與承座丨16呈平行對向方式設有淋 97917.doc 1280632 在淋氣頭131之面對承座116的面上，設有具有多個氣孔 132之電極板133。淋氣頭131係藉由電極支持體134而被支 持於處理室112之頂部。 淋氣頭13 1係連接著氣體導入管丨3 5。氣體導入管13 5係介 以未圖示之大流量控制器、閥等，與TMCTS (i，3,5,7_四甲 基環四矽氧烷）氣體源丨36、惰性氣體源（譬如，氦（He)氣體 源、氬（Ar)氣體源、氮（N2)氣體源）137、及其他添加氣體（譬 如’ 〇2、N20、NH3、h2等）氣體源138連接。 來自各氣體源136〜138之處理氣體，係介以氣體導入管 135’對淋氣頭131内部所形成之中空部（未圖示）進行混合供 應。被供應給淋氣頭131内之氣體，在中空部被擴散，從淋 氣頭131之氣孔132供應給處理室112内之晶圓…之表面區 域0 」木氣頭131係連接第二高頻電源139，其供電線係介在著 第二整合器140。第二高頻電源139係具有13 MHz〜2 45咖 範圍之頻率。藉由施加前述高頻，使淋氣頭131發揮上部電鲁 極功能’在處理室112内形成處於理想解離狀態且高密度之 搬送室14係與旋轉塗佈室12及各⑽室。連結，其設置 目的為：把已作旋轉塗佈之半導體晶圓w，從旋轉塗佈又室 12搬送到㈣室13之任-個⑽裝置⑴。在搬送室14中伟 具有可沿著搬送執16移動之搬送臂17。搬送臂Μ搬送室 1 4内移動，進行搬送半導體晶圓w。 P入出至15之叹置目的為··從外部把作為處理對象之半 97917.doc -16- 1280632 導體晶圓w對此成膜裝置η進行搬入搬出。作為處理對象 之半導體晶圓w係在閘門24打開狀態時被搬入搬入出室 15’當打開閘門23、關閉閘門24時，則被搬送臂17所挾取。 又，已處理完畢之半導體晶圓w，在閘門23打開狀態下藉 由搬送臂η從搬送室14被搬入搬入出室15;當關閉閑； 23 '打開閘門24時，則被搬出到外部。 控制部100係由製程控制器所構成，可控制此成膜裝置u 之全體動作；而該製程控制器係包含微處理器及控制記憶 體等。控制部_係控制：藉由搬送臂17之半導體晶圓歡 搬送’閘門21、22、23、24之開閉；藉由旋轉塗佈裝置i i 之旋轉塗佈處理；藉由CVD裝置lu之多孔性低介電率膜之 改性處理；及對纽性低介電率膜上之硬罩層之成膜處理。 以下說明藉由上述結構之成膜冑置i工的絕緣膜形成方 法。 概略而言，如圖3之順序圖所示，藉由此成膜裝置n之成 膜處理係由6個步驟所構成。步驟S1 ••把被處理體之半導體 晶圓w搬入。步驟S2:藉由旋轉塗佈裝置ι〇ι，實施多孔性 低介電率膜原料之溶液之旋轉塗佈。步驟S3 :把半導體晶 圓w從旋轉塗佈裝置101搬送到CVD裝置iu。步驟以：藉 由CVD裝置111進行多孔性低介電率膜之改性處理。步驟 S5:藉由CVD裝置ln形成硬罩。步驟％ :把處理完畢之半 導體晶圓W搬出。 以下針對各步驟作更詳細說明。 又，下列順序係依據記憶於内部之製程控制程式，全部 97917.doc -17- 1280632 由拴制邛100執行。但為了更容易理解起見，故並 部100作太詳細的說明。 彳工制 步驟S1 : —打開閘門24 ’把處理對象之半導體晶圓w搬送到搬入出 至1曰5，關閉閘門24。打開閘門23，藉由搬送臂⑺失取半導 體晶圓W’並搬送之。打開閘門2卜把半導體晶圓W載置於 旋轉塗佈室12内之旋轉塗佈裝置101的轉盤上。 、 步驟S2 : 使轉盤旋轉，當到達特定之旋轉速度時，把特定量之多 孔性低介電率膜原料之溶液，對半導體晶圓w之上面進行 滴下，逐漸形成原料溶液之塗佈膜，並持續維持一定時間 的旋轉。如圖4㈧所示，當塗佈膜乾燥，在半導體晶圓； 上形成所期望之厚度之多孔性低介電率膜2ιι時，則使轉盤 停止旋轉。 多孔性低介電率膜原料除可使用一般所知之矽化合物之 外，，譬如，亦可包含碳C、氫Η、氮^^、氟F等元素。亦即， 所形成之多孔性低介電率膜211，除了矽&與氧〇之外，譬 如，亦可包含碳C、氫H、氮^^、氟元素。 步驟S3 : 打開閘門22，把已塗佈且形成多孔性低介電率膜21丨之半 導體晶圓w，藉由搬送臂17,從轉盤上取出。關閉閘門22， 將之載置於此時空無一物之揚升支杆119上，而其係突出於 CVD室13内之CVD裝置m之承座116者。 、 接著，把閘門22關閉。 97917.doc -18- 1280632 步驟S4 : 使揚升支杆119下降，把半導體晶圓w載置於承座116上。 接著’介以加熱态控制器π 8對加熱器Π 7進行通電，把 承座11 6及半導體晶圓w譬如加熱到2〇〇。〇〜500。〇;理想狀況 為加熱到約400°C左右。 另一方面’把處理室112内之壓力減壓到丨〇 pa〜1〇〇 kpa， .理想狀況為加熱到約24 kPa左右。 接著’設定TMCTS/稀釋氣體（在此為n2氣體）=〇·〇〇ι〜ι·〇 左右（理想狀況為〇·〇〇5左右），氣體供應到處理室 112 内。 藉由將此狀態維持0.5分〜3小時（理想狀況為2分左右），如 圖4(B)所示般，進行多孔性低介電率膜211之改性（疏水化、 尚強度化）。 步驟S5 : 接著’介以加熱器控制器Π 8對加熱器11 7進行通電，把 承座116及半導體晶圓w譬如加熱到200°C〜500°C ;理想狀況 為加熱到約400。(：左右。 另一方面，把處理室112内之壓力減壓到〇.1 pa〜1〇〇 pa， 理想狀況為加熱到約5 Pa左右。 接著’設定TMCTS/稀釋氣體（在此為He氣體）=0.001〜1.0 左右（理想狀況為0.005左右），把TMCTS氣體供應到處理室 112 内。 接著，對下部電極E及上部電極（電極板133)供應總計1 W 1000 W(理想狀況為50 W左右）之電力，來產生電漿，並使 97917.doc -19- 1280632 。如此一來，藉由電漿產生 使其在半導體晶圓w之表面 此一狀態維持0.5分〜1小時左右 TMCTS之基或離子等活化種， 逐漸聚合’且其產生物堆積於多孔性低介電率膜211上。亦 即’如圖4(C)所示般’由Si〇c所構成之硬罩213藉由⑽ 法，在多孔性低介電率膜211上形成。 藉由此方式所$成之硬罩2 i 3，相較於多孔性低介電率膜 係/、有更间的硬度與岔度，且和多孔性低介電率膜2 η 具有良好的密著性。 步驟S6 : 當成膜處理持續到所期望的時間，則停止高頻電力的供 給，關閉加熱器117，停止氣體的供給。把處理室i 12之内 部進行清除，恢復為常壓，使揚升支杆119上升。 接著’打開閑門22，把已處理完畢之半導體晶圓貿，藉 由搬送臂17從CVD裝置U1取出。開閘門23，將之搬送到搬 入出室15 ’打開閘門24，從成膜裝置][i搬出。 如上所述’根據本實施型態，可使用一個Cvd裝置111 及使用相同的反應物質（TMCTS)，進行多孔性低介電率膜 211之改性（疏水化、高強度化）及硬罩213的形成處理。 又’稀釋氣體的種類並不受限於上述本實施型態，可為 任意之氣體。又，亦可依照需要，從添加氣體源丨38，把適 當種類之添加氣體對處理室1丨2内進行供給。 (第二實施型態） 在第一實施型態中係針對如下之例作說明：使用相同的 反應物質’進行多孔性低介電率膜211之改性及硬罩213的 97917.doc -20- 1280632 形成處理。然而，本發明並不受限於此，而可作各種變形 及應用。 以下’針對如下實施型態作說明：使用相同的反應物質 (TMCTS)及相同之CVD裝置，進行銅配線用之多孔性低介 電率層間絕緣膜之改性、及銅配線與阻障金屬層之擴散防 止用之密封層之形成；而該銅配線係使用鑲嵌法者。 步驟S11 : 把處理對象之半導體晶圓W搬送到旋轉塗佈裝置101上。 在此，半導體晶圓w上係：藉由鑲嵌法在半導體晶圓w 上形成之絕緣膜221上形成硬罩222，並在前述二者形成配 線溝223;在配線溝223之内面形成阻障金屬層224;並在阻 障金屬層224之内側形成銅配線225。又，在硬罩222上形成 蝕刻停止膜226。 在此構造物上，藉由旋轉塗佈裝置1〇1，以和第一實施型 恶同樣的方式，形成含有多孔性無機矽、多孔性有機矽等 之多孔性低介電率膜227。再者，在多孔性低介電率膜 上，藉由CVD等形成硬罩228，來製造如圖5(a)所示剖面之 構造體。 步驟S12 : 把上述構造體搬送到配置於成膜裝置丨丨丨内之微影裝置 及韻刻裝置（未圖示），進行微影處理及银刻處理。處 理方面，係㈣到#刻停止膜226為止，如圖5⑻所示般处 形成配線孔231。把圖5(B)所示構造體移動到洗淨裝置，進 行洗淨處理’除去餘刻殘渣。 97917.doc -21 > 1280632 步驟S 13 : 把上述構造體搬送到CVD裝置111，以和第一實施型態同 樣的方式’藉由在含有TMCTS之氣體環境之熱處理，如圖 5(C)所示般，實施多孔性低介電率膜227之改性處理。 步驟S14 : 以和第一實施型態同樣的方式，藉由CVD法，如圖5(D) 所示般，至少在配線孔231之内面上形成密封膜232 ;而該 CVD法係利用在含有TMCTSi氣體環境中產生之電漿者； 而该密封膜23 2係具有高密度、高硬度且可防止阻障金屬之 擴散者。 步驟S15 : 藉由異方性氣相餘刻，如圖5(E)所示般，把密封膜232之 底面部份及钱刻停止層226進行餘刻，使銅配線225之上面 露出。 步驟S16 : 如圖5(F)所示般，在配線孔231之内面（侧壁）上形成阻障 金屬層233，並形成銅配線234。 如上所述，根據本實施型態，可對半導體裝置，使用一 個CVD裝置及使用相同的反應物質（TMCTS)，進行多孔性 低w電率膜227之改性（疏水化、高強度化）及密封膜232的形 成處理，而該半導體裝置係在阻障金屬層上形成有多孔性 低介電率膜227、及形成有配線孔者。 又，根據此成膜方法，可期待多孔性石夕膜之TMCTS處理 在厚度方向呈現均一性，且達成多孔性矽膜全體之高強度 97917.doc -22- 1280632 化。 根據上述實施型態，在第—次㈣方面，由於並不姓刻 到蝕刻停止膜，因此在第一次洗淨時，無須把含銅之蝕刻 殘渣物質進行除去一般而言’在多孔性膜之洗淨上，會 要求同日守具備多孔性膜之藥液耐性及藥液之銅除去性能， 因而可用之洗淨液受到限制。然而，如使用本手法，由於 在第—次洗淨時並不講求銅殘渣之剝離性能，故有多種洗 淨液可供使用。 又，在第二次蝕刻後的洗淨上，多孔性膜係受到藉由CVD 法所形成之密封膜的保護；而該之CVD法係使用tmcts 者由於始封膜之洗淨藥液耐性比多孔性膜之藥液耐性更 佳，故可保護多孔性膜避免受洗淨液侵蝕。 此外因夕孔性膜被岔封膜所密封，因此在阻障金屬成 膜時，金屬原料難以向多孔性膜擴散。 在上述貝施型悲中，圖5所示之例係把配線溝223與配線 孔231進行疊層；但亦可適用於採取配線孔為下層、配線溝 為上層的結構。又，不僅適用於單鑲嵌法， 嵌法。再者，密封膜亦可配置於:形成於下層二：： 之配線溝223的側壁上。 (第三實施型態） 本發明並不限於上述第一、第二實施型態，亦可作各種 變形。 譬如，亦適合採取如下一連之工序：多孔性膜之改性、 藉由堵塞表面區域空孔之疏水處理、及其他膜的形成。 97917.doc -23- Ϊ280632 以下’利用圖6所示多孔性低介電率膜刘 a 卞联之剖面模型，針對 本貫施型態作說明。 首先’如圖6⑷所示般，在基板上形成 膜311。 必"电手 接者，以和第一實施型態同樣的方式，藉由㈣裝置 二’進行使用TMCTS之熱處理，如圖犯所示，使頂⑶ 2體或或聚合度較小（平均分子量相對較小）^McTs聚合 :附者於多孔性低介電率膜311内之空孔的内部，實施改性 處理。 CV=使用含有™^之氣體作為氣體環境氣體，藉由 衣置ill之加熱器’把基板全體進行與熱處理工序相同 ^度的加熱，同時對下部電極轉電極板133施加弱高頻電 力。在此，高頻電力係比第一實施型態中之電力小卜2位 數。猎由此方式’如圖6(c)之模式圖所示，聚合度中等（平 均分子量相對中等）UMCTS聚合物會堵塞多孔性膜内之 空孔網絡之局部較狹窄的部份，把多孔性低介電率膜如 之表面附近區域進行密封。 接著，以和第一實施型態同樣的方式，使用含有TMCTS 之氣體作為氣體環境氣體，藉由CVD裝置⑴之加埶哭，把 基板全體進行與熱處理工序相同程度的加熱，同時對下部 電極E與電極板133施加總計約5〇 w之高頻電力。藉由此方 :二圖6(D)所示’聚合度較大(平均分子量相對較大)之聚 “勿會堆積於多孔性膜上，形成絕緣膜313。 如上所述，根據本實施型態，使用一個CVD震置⑴及使 用相同的反應物質（TMCTS)，可進行多孔性低介電率膜之 97917.doc -24- 1280632 改性、密封，及在該多孔性低介電率膜上形成其他絕緣膜。 又在本例中係顯不··依照多孔性低介電率膜之改性處 理2面附近之密封處理、絕緣膜之形成之順序，使施加 之=量作階段性增大。然而，如使施加之能量作連續性逐 〔曰大亦可。再者，除高頻電力之外，亦可將濃度（流 里比）半體晶圓W之溫度等條件作連續性變更，藉由控 制TMCTS活化種之大小，來連續實施上述改性處理、曰㈣ 處理及絕緣膜之形成。 (變形例） 在上述實施型態中’絕緣膜（硬單、密封膜）係藉由電漿 CVD進行成膜。然而’亦可藉由熱咖進行成膜，此一情 形’無須配置用於對處理室内施加高頻電場之結構（亦即， 電極^頻電源、整合器等），而配置可用於實施熱⑽之 加熱裔及加熱器控制器。 牡=述實施型態中說明了’低介電率膜係利用旋轉塗佈 衣1所形成；然而，亦可使用以CVD裝置所形成之多孔 性低介電率膜。在供應給C VD裝置之;^ 0 + ^ g 衣罝之處理室的原料氣體方 :::如可使用環狀嫩、環狀娃氨院等之環狀石夕化合 體。又，除了環狀石夕化合物氣體之外，亦可使用〇2、 〇3、⑶、C〇2、N2〇等含氧物質為原料。此外，亦可使用以 :下方式形成之多孔性低介電率膜：把石夕化合物氣體鱼對 熱不穩定之物質供應給處理室，在 /、 溫度更高的溫度進行加埶，把對埶、'，以比成膜 對熱不穩定之物質除去，藉 由此方式來形成多孔性低介電率膜。 97917.doc -25- 1280632 多孔性低介電率滕廿〜 手Μ並不限疋於上述實施型態
Si與⑽結構。又，低介雪里脸叮㈠ u斤不之含有 U率《可為多孔性或非多孔性中之 任何一種。 在低介電率膜的材質方面，可使用·· 1) 構成元素為至少含有之非多孔性之薄膜。 ㈣與0之外，亦可含有c、h、n、f元素中之—種以上。 2) 構成兀素為至少含有(：與11之有機薄膜。 除之外，亦可含有〇、f、n元素中之_種以上。 此外’在TMCTS之外可將多孔性低介電率膜進行改性且 可作為化學氣相沉積之原料的材料，有如下所列者，可將 之使用。 0可期待發現具有與TMCTS同等效果之材料·· 在分子内含有Si-H鍵結2個以上之物質，譬如， 早硅氨烷、乙硅烷、二甲基硅烷、二氯硅烷、四乙基環 四矽氧烷、1，2,3-三乙基-2,4,6-三甲基環三硅氨烷、 六甲基環三硅氨烷、單曱基硅烷等。 2)可期待發現具有與TMCTS之疏水化效果同等效果之 材料： 六甲基二硅氨烷、六甲基二硅烷、六甲基矽氧烷、三甲 基磋燒、四甲基硅烷、二曱基二曱氧基硅烷、八甲基環四 石夕氧炫、三曱氧基甲基硅烷、六乙基二硅氨烷、六笨二石圭 氨烧、七甲基二硅氨烷、二丙基_四甲基二硅氨烧、二·η — 丁基-四曱基二硅氨烷、二-η-辛基_四曱基二硅氨烧、二乙 稀~四甲基二硅氨烷、1，1，3,3,5,5-六曱基環三硅氨烷、六乙 97917.doc -26- 1280632 基環三硅氨烷、六苯環三硅氨户 Τ M. ^ rm 4- ^ 八甲基環四石土备h 乙基％四石土氰烷、四乙基- 土虱知、八 - θ Θ f基％四硅氨烷、四装-田f 一“…二苯，甲基娃氧烷、三乙烯 ：：甲基 烷、四乙烯·四甲基環四硅氨烷等。 土 ％二硅氨 3)在TMCTS之效果中特別注重高強度 乙氧基硅烷等。 才才了使用四 此外，從氣體化觀點，係以如下物f為佳 1〜3〇(理想狀態為1〜12左右，更理想狀態則如二 為4個以下）、且含有從氫、氧、氮中選出的元素者。再者又， 以具有如下特性之物質為佳··在常溫常壓 常溫時其蒸氣I為1Pa〜亂3kPa，如為⑽ 則更理想。 a 再者’並不限定使用上述物冑，亦可使用下述物質。 [化學式1] (SiR”R12〇)JSjR13R14〇)jSjR1SR16_ 其係合乎下列條件之至少1種環狀矽氧烷：（在化學式 中，R】1、R12、R13、Rl4、Rl5、Rl6可為相同，亦可為不同， 分別代表H、OH、C6H5、CaH2a+1、CbH2b+1、CF3(CF2)c(CH2)d、 _素原子’ a為1〜3之整數、b為1〜3之整數、(^為〇〜i〇 之整數、d為0〜4之整數、e為2〜4之整數、L為0〜8之整數、 m為〇〜8之整數、η為0〜8之整數，且3 $L+m+n$ 8)。 97917.doc -27- 1280632 [化學式2] R1~-^Si---R3 R4 1其係合乎下列條件之至少1種石夕化合物：（在化學式中， R R R、R可為相同，亦可為不同，分別代表H、、 C6H5 ^ CaH2a+1 > CbH2b+1〇 . CF3(CF2)c(CH2)d ^ CeH2e-, 或_素原子，3為丨〜3之整數、b為1〜3之整數、^為卜… 之整數、d為0〜4之整數、6為2〜4之整數）。 [化學式3]
Re R«
Sl 一—— -R10 R7 R9 其係合乎下列條件之至少丨種矽化合物··（在化學式中， R、R、R7、R8、R9、R10可為相同，亦可為不同，分別代 表 Η、OH、C6H5、CaH2a+1、CbH2b+i〇、CF3(CF2)c(CH2)d、 ^仏㈠或_素原子，&為1〜3之整數、1^為1〜3之整數、〇為〇〜1〇 之整數、d為0〜4之整數、e為2〜4之整數）。 [化學式4]
R20
Si-R22 R19 胪 97917.doc -28 - 1280632 其係合乎下列條件之至少丨種妙化合物：（在化學式中， R17、、R20、r21、r22 可炎 為相同，亦可為不同，分 別代表 Η、OH、C6H5、CaH2a+1、从⑽、CF3(CF2)e(cH2)d、 咖“或画素原子’^㈠之整數^為㈠之整數⑽卜⑺ 之整數、d為0〜4之整數、6為2〜4之整數；又為〇、（CH2)f、 C6H4、（OSil^R，n0、OSiR25R26YSiR27R28〇、或皿29; r23、 R24、R25、R26、R27、R28、R29 可 了為相同，亦可為不同，分 別代表 H OH、C6H5、CaH2a+1、CbH2b+1〇、CF3(CF2)e(CH2)d、 m
CeH2e·,或幽素原子或〇SiR3ViR32，—㈠之整數、^為u 之整數、c為0〜10之整數、d為〇〜4之整數、6為2〜4之整數、 f為！〜6之整數、ηΛ!〜10之整數；γ代表（CH2)m、C6H4， 為i〜6之整數為相同，亦可為不同，分別 為Η或CH3)。 [化學式5] ~~(SiR33R34NR35)L(SiR36R37NR38)JSiR3gR4〇NR41^_ 其係合乎下列條件之至少1種環狀硅氨烷：（在化學式中，
R33、R34、R35、R 36
R 37
R 38
R 39
R 40 、R41可為相同， 亦可為不同，分別代表 Η、0H、C6H5、CaH2a+i、CbH2b+i〇、 CF3(CF2)c(CH2)d、CeH2e-〗或鹵素原子，a為u之整數、匕為 1〜3之整數、c為0〜l〇之整數、d為〇〜4之整數、6為2〜4之整 數、L為0〜8之整數、！!1為0〜8之整數、^為〇〜8之整數，且 3 ^ L+m+n ^ 8) ° 又，用於多孔性低介電率膜之改性及其他絕緣膜之形成 979l7.doc -29- 1280632 的原料（特定之反應性物質），可把從上述物質中所選擇之 2、3、或4以上之物質作適當組合使用。在複數種氣體混合 方面’可將混合後之氣體先儲存於氣體源、或在淋氣頭内、 處理室内進行混合。 又’裝置結構、製程並不限於上述實施型態。 譬如’不限於使用葉片方式之裝置，亦可使用批次式之 衣置。此一情況，譬如，如圖7所示般，在處理室1丨2之上 部電極（電極133)及下部電極E之間，將之載置於船形容器 4〇1上’再把複數個半導體晶圓W載置於其上，從淋氣頭或 氣體導入管等導入TMCTS氣體，實施上述處理。又，加熱 器亦可配置於側方等位置。 再者，被處理體並不限於半導體晶圓W，亦可使用液晶 顯示裝置、電漿顯示裝置之玻璃基板、及印刷配線電路基 板等。 如上所述，根據與本發明之第一觀點有關之絕緣膜之形 成方法，由於熱處理工序所使用之反應性物質與形成第二 絕緣膜時所使用之反應性物質為相同，故可使氣體供給過 程簡單化。又，由於在成膜工序上所進行之處理的一部份 (反應性物質之供給與加熱處理）係與在加熱處理工序上所 實施之處理相同，&使用&膜工序所使用之裝置結構即可 實施加熱處理工序及成膜工序（然而，非僅限於此）。因此， 可使系統結構簡單化，並使控制亦變得容易。 根據與本發明之第二觀點有關之絕緣膜之形成方法，因 使用1，3,5,7-四曱基環四矽氧烷進行改性工序及成膜工 97917.doc -30- 1280632 序，故可使氣體供給過程簡單化。又，由於在成膜工序上 所貫施之一部份（1，3,5,7_四甲基環四矽氧烷之供給與加熱 處理）係與改性工序上之處理約略相等，故以成膜工序所使 用之裝置結構即可實施改性工序及成膜工序（然而，並非僅 限於此），因此，可使系統結構等簡單化，並使控制亦變得 各易。 #根據與本發明之第三觀點有關之絕緣膜之形成方法，在 昂-處理室實施之熱處理所使用之反應性物質係與在第二鲁 處理室實施之第二絕緣膜之形成處理所使用之反應性物質 相同，故可使氣體供應系統簡單化。又，在第一處理室實 %之熱處理係與在第二處理室實施之絕緣膜成膜處理中之 熱處理重複’ @此可實現裝置、設備的共通化。 在=超出本發明之思想與範圍的情況下，業者應可針對 j逑貝知型恶施加各種改良。上述實施型態係主要作為解 :之用’而非用於限定本發明之範圍者。因此，本發明之 乾圍=決定並非依據上述記載，而應根據相當於下列申請鲁 專利範圍所能提供之權利之全部範圍來決定。 =專利申請係以於2〇〇3年叩Μ日所提出之日本國專利 月文件特願2003-399827」為基礎，並包括其專利說明 文件、申請專利範圍、圖式及發明摘要之内容。在此援用 ”亥專利申請文件之全部内容。 產業上利用之可能性 - 本發明係適用於半導體裝置、液晶顯示裝置等之製造、· 及印刷配線電路基板等。 97917.doc -31 - 1280632 【圖式簡單說明】 圖1係與本發明實施型態有關之成膜裝置之系統結構圖。 圖2係圖1所示CVD裝置之一例之圖。 圖3係與本發明第一實施型態有關之製程之生產配方之 例之圖。 圖4係用於說明與本發明第一實施型態有關之製程工序 之結果物之剖面圖。 ^工序 圖5係用於說明與本發明第二實施型態有關之装私 之結果物之剖面圖。 圖6係用於說明與本發明第三實施型態有關之於私 之結果物之剖面圖。 圖7係圖1所示CVD裝置之其他例之圖。 【主要元件符號說明】 11 成膜裝置 12 旋轉塗佈室 13 CVD裝置 14 搬送室 15 搬入出室 17 搬送臂 100 控制部 112 處理室 116 承座 117 加熱器 131 淋氣頭 97917.doc 1280632 135 氣體導入口 139 南頻電源 140 整合器 211 多孔性低介電率膜 213 硬罩 225 銅配線 231 配線孔 234 銅配線 227 多孔性低介電率膜 228 硬罩 311 多孔性低介電率膜 97917.doc -33-

Claims (1)

1280632 十、申請專利範圍：
2. 3. 一種絕緣膜之形成方法，其特徵為包含： 熱處理工序’其係把第一絕緣膜在含有反應性物質之 氣體環境中進行加熱者；及 成膜工序，其係藉由化學氣相沉積（CVD)在前述第一絕 緣膜上形成第二絕緣膜者’而該第一絕緣膜係在前述熱 處理工序已被作熱處理者，而該化學氣相沉積係使用含 有前述反應性物質之氣體者。 2請求項1之絕緣膜之形成方法，其中前述成膜工序係包 s如下工序·其係藉由能量激發前述反應性物質，來引 起化學氣相沉積者；而該能量係比在前述熱處理工序激 發前述反應性物質之能量更高者。 如請求項1或2之絕緣膜之形成方法，其中在前述熱處理 工序方面，係在實際未含電漿之氣體環境中，進行第一 絕緣膜之熱處理；在成膜工序方面，係產生含有前述反 應性物質之氣體的電漿，實施化學氣相沉積。 4·如睛求項1之絕緣膜之形成方法，其中第一絕緣膜係由多 孔性絕緣膜所構成；熱處理工序係包含改性工序，其係 使前述反應性物質結合於多孔性絕緣膜，把該多孔性絕 緣膜進行改性者；成膜工序係包含如下工序··在含有前 述反應性物質之氣體環境中配置已改性之第一絕緣膜， 把该第一絕緣膜進行加熱並產生含有前述反應性物質之 氣體之電漿，在前述第一絕緣膜上使前述反應性物質化 學氣相沉積。 97917.doc 1280632 5. 如請求項！之絕緣膜之形成方法，其中前述反應性物質係 由如下反應性物質所構成：在常溫常麼時為氣體、或在 常溫時其蒸氣壓為1 pa〜l〇 1.3 kPa。 6. 如請求項！之絕緣膜之形成方法，其中前述反應性物質係 由含有矽及氫之物質所構成者。 7·如請求項6之絕緣膜之形成方法，其中前述反應性物質係 由含有2以上矽與氫鍵結之物質所構成者。 8. 如請求項丨之絕緣膜之形成方法，其中前述反應性物質係 由如下物質所構成者：矽之原子數為丨〜川，且含有可從 氫、氧、氮取得之元素。 9. 如請求項6之絕緣膜之形成方法，其中前述反應性物質係 [化學式1] —~(SiR1lR12〇^(SjRl3Rl4〇)m(SiRl5Rl6〇^一_ 其係由合乎下列條件之至少i種環狀矽氧烷所構成：在 此’^^^^以^^可為相同’亦可為不 同，分別代表 Η、〇H、C6H5、CaH2a+1、CbH2b+1、 CF3(CF2)c(CH2)d、CeHh〗或鹵素原子，a為1〜3之整數、b 為1〜3之整數、c為〇〜10之整數、d為〇〜4之整數、e為2〜4 之整數、L為0〜8之整數、111為〇〜8之整數、η為0〜8之整數， 且 3$L+m+n$8 〇 I 〇·如請求項6之絕緣膜之形成方法，其中前述反應性物質係 1，3,5,7-四曱基環四石夕氧烧。 II ·如請求項1之絕緣膜之形成方法，其中前述第i絕緣膜係 97917.doc 1280632 由含有矽之多孔性絕緣膜所構成者。 12.如請求項！之絕緣膜之形成方法’其中前述第工絕緣 構成半導體裝置之層間絕緣膜；前述第二絕緣膜係心 絕緣層，其係硬度及密度之至少一方比前述第一 更高者。 ^ U.如請求W之絕緣膜之形成方法’其中熱處理工序係包含 如下工序：隨著熱處理時間之經過’使氣體環境中之二 述反應性物質之平均分子量產生變化。 U K如請求W之絕緣膜之形成方法，其中更包含第二熱處理 工序’其係藉由能量激發前述反應性物f，來把前 -絕緣膜進行熱處理者，而該能量係比在前述熱處理工 序激發前述反應性物質之能量更高者；在前述成膜工序 上，以能量激發前述反應性物f，在前述第—絕緣膜上 形成第二絕緣膜；而該能量係比在前述第二熱處理工序 激發前述反應性物質之能量更高者；而該第—絕緣膜係 在前述第二熱處理工序上被進行熱處理者。 15.如請求们之絕緣膜之形成方法，其中前述熱處理工序之 '、、、处理對象的第-絕緣削纟由乡m緣膜所構成，而 其係藉由旋轉塗佈法所形成者、或藉由化學氣相沉積戶斤 形成者。 16· 一種絕緣膜之形灰方法，其係包含·· 改性工序，其係把含有珍之多孔性膜配置於含有 U，5,7-四甲基環四石夕氧燒之氣體環境中，進行加熱，把 该多孔性膜進行改性，·及 97917.doc 1280632 成膜工序，其係把已被改性之前述多孔性膜配置於含 有1，3,5,7-四甲基環四梦氧烧之氣體環境中，藉由化學氣 相儿積在别述夕孔性膜上形成絕緣膜；而該化學氣相 沉積係使用含有前述U，5,7_四甲基環四♦氧燒之氣體 者；而該絕緣膜係硬度及密度之至少一方較前述已改性 之多孔性膜更高者。 17. 如請求項16之絕緣膜之形成方法，其中在前述改性工序 中’並不產生含有1，3,5,7-四曱基環四石夕氧烧之氣體環境 ^體之電漿；在前述成膜r序中，在含有四甲基 銥四矽乳烷之氣體中產生電漿，實施化學氣相沉積。 18. —種絕緣膜之形成方法，其係包含： ,’、、处里工序丨係在處理室内配置形成有第一絕緣膜 之被處理基版’對該處理室供給含有反應性物質之氣 體，把前述第一絕緣膜進行加熱處理；及 成膜工序，其係在前述處理室内產生含有前述反應性 物質之氣體之«，在前述第—絕緣膜上，使前述電聚 中被激發之前述反應性物質化學氣相沉積，形成第二絕 緣膜’而該第—絕緣膜係在前述熱處理卫序t已被進行 熱處理者。 τ 19. -種絕緣卿m其特徵為包含： "处里至，第一支持體，其係支持配置於前述第一 ，理室内之被處理體者；第一加熱器，其係把藉由前越 弟一支持體所支持之被處理體進行加埶者； 第—氣體供給手段，其係把含有特定反應性物質之氣 97917.doc 1280632 體對前述第一處理室内進行供給者； 第一控制手段，其係在第一絕緣膜被配置於第一支持 體上的狀態下，藉由前述第一氣體供給手段對前述第一 處理室内導入含有前述反應性物質之氣體，同時藉由前 述第一加熱器把前述第一絕緣膜進行加熱； 第二處理室；第二支持體，其係支持配置於前述第 =理室内之被處理體者；第二加熱器，其係把藉由前述 第二支持體所支持之被處理體進行加熱者； 第二氣體供給手段，其係把含有前述反應性物質之氣 體對如述弟一處理室内進行供給者丨及 ；； 第二控制手段，其係在前述第一絕緣膜被支持於第二 支持體上的狀態下，藉由前述第二氣體供給手段對前述 第二處理室内導人含有前述反應㈣f之氣^，在前述 第一絕緣膜上形成含有來自前述反應性物質之產生物的 第二絕緣膜。 20 如請求項19之絕緣膜形成系統，其中更包含電漿產生手 段，其係在前述第二處理室内產生含有前述反應性物質 之氣體之電漿者；前述第二控制手段係在第_絕緣膜被 配置於第二支持體上的狀態下，藉由前述第二氣體供給 手段對前述第二處理室内導人含有前述反應性物質之氣 月旦藉由則述第二加熱器把前述第一絕緣膜進行加熱， 進而藉由電漿產生手段產生含有前述反應性物質之氣體 之電漿，藉此在前述第一絕緣膜上形成含有來自前述反 應性物質之產生物的第二絕緣膜。 97917.doc 1280632 21·如請求項19之絕緣膜形成系統，其中前述第一與第一々 理室在物理上係由一個處理室所構成者；前述第一與第 二支持體在物理上係由一個支持體所構成者；前述第— 與第二加熱器在物理上係由一個加熱器所構成者；前述 第一與第二控制手段在物理上係由共通之控制部所構成 者；前述處理室係包含高頻電場施加手段，其係對被導 入該處理室之氣體施加高頻電場者；前述控制部係包含 控制高頻電場施加手段之手段，其係進行如下控制：在 熱處理時不對氣體施加高頻電場，在成膜時則施加高頻 電場；利用一台即可進行前述第一絕緣膜之熱處理，以 及在已熱處理之第一絕緣膜上形成第二絕緣膜。 22· —種絕緣膜形成糸統，其特徵為包含： 複數個處理室； 搬送手段，其係對處理室搬送被處理體並進行配置者； 氣體供給手段，其係把含有特定之反應性物質之氣體 對處理室進行供給者，而該處理室係藉由前述搬送手段 配置有被處理體者； 加熱手段，其係在藉由前述氣體供給手段所供應之氣 體之氣體環境中，把配置於處理室内之被處理體進行加 熱，把形成於該被處理體之第一絕緣膜進行熱處理者； 電漿產生手段，其係在配置有被處理體之前述處理室 内產生3有岫述反應性物質之氣體之電漿者，而該被處 理體係第一絕緣膜已被作熱處理者；及 膜形成手段，其係藉由化學氣相沉積，在藉由前述加 97917.doc 1280632 熱何所加熱之被處理體之前述第—絕緣膜上，形成第 二絕緣膜者’而該化學氣相沉積係利用藉由前述電漿產 生手段所產生之電漿者。 23· -種半導體裝置之製造^法，其特徵為包含·· 準備埋入有金屬配線之基板之工序； 在前述基板上形成第一絕緣膜之工序，· 在础述第一絕緣膜上形成配線孔，而該配線孔係用於 介隔以阻障金屬來形成金屬配線之工序； 改丨生工序，其係把該第一絕緣膜進行改性，以便使阻 P早金屬往前述第一絕緣膜中的移動減小者； 膜形成工序，其係形成第二絕緣膜，而該第二絕緣膜 係包覆已被改性之前述第一絕緣膜者；及 在丽述配線孔介隔以前述第二絕緣膜與阻障金屬來形 成金屬配線，並把形成之金屬配線與埋入的金屬配線進 行結合之工序。 24. 如請求項23之半導體裝置之製造方法，其中前述第二絕 緣膜係形成絕緣層，而該絕緣層係硬度及密度之至少任 一方比已被改性之前述第一絕緣膜更高者。 25. 如請求項23之半導體裝置之製造方法，其中在前述改性 工序中，在含有特定反應性物質之氣體環境中把前述第 一絕緣膜進行熱處理；在前述膜形成工序中，藉由化學 氣相 >儿積來形成前述第二絕緣膜，而該化學氣相沉積係 使用含有前述反應性物質之氣體者。 97917.doc
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