JP2000058641A - 半導体装置、その製造方法及び層間絶縁膜の形成方法 - Google Patents
半導体装置、その製造方法及び層間絶縁膜の形成方法Info
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- JP2000058641A JP2000058641A JP10220175A JP22017598A JP2000058641A JP 2000058641 A JP2000058641 A JP 2000058641A JP 10220175 A JP10220175 A JP 10220175A JP 22017598 A JP22017598 A JP 22017598A JP 2000058641 A JP2000058641 A JP 2000058641A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属配線同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電
率を低減すると共に、金属配線と有機絶縁膜との密着性
を向上させる。 【解決手段】 半導体基板１００の上に金属配線パター
ン１０１を形成した後、Ｃ4Ｆ8／ＣＨ4 ／ビニルトリメ
トキシシランの混合ガスからなる第１の原料ガスを用い
るプラズマＣＶＤ法により、半導体基板１００の上に全
面に亘ってシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１
の密着層１０２を堆積する。次にＣ4Ｆ8／ＣＨ4 の混合
ガスからなる第２の原料ガスを用いるプラズマＣＶＤ法
により、第１の密着層１０２の上に全面に亘ってフッ素
化アモルファスカーボン膜からなる有機絶縁膜１０３を
堆積する。次にＣ4Ｆ8／ＣＨ4 ／ビニルトリメトキシシ
ランの混合ガスからなる第２の原料ガスを用いるプラズ
マＣＶＤ法により、有機絶縁膜１０３の上に全面に亘っ
てシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層
１０４を堆積する。
率を低減すると共に、金属配線と有機絶縁膜との密着性
を向上させる。 【解決手段】 半導体基板１００の上に金属配線パター
ン１０１を形成した後、Ｃ4Ｆ8／ＣＨ4 ／ビニルトリメ
トキシシランの混合ガスからなる第１の原料ガスを用い
るプラズマＣＶＤ法により、半導体基板１００の上に全
面に亘ってシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１
の密着層１０２を堆積する。次にＣ4Ｆ8／ＣＨ4 の混合
ガスからなる第２の原料ガスを用いるプラズマＣＶＤ法
により、第１の密着層１０２の上に全面に亘ってフッ素
化アモルファスカーボン膜からなる有機絶縁膜１０３を
堆積する。次にＣ4Ｆ8／ＣＨ4 ／ビニルトリメトキシシ
ランの混合ガスからなる第２の原料ガスを用いるプラズ
マＣＶＤ法により、有機絶縁膜１０３の上に全面に亘っ
てシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層
１０４を堆積する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比誘電率及び密着
性に優れた層間絶縁膜を有する半導体装置及びその製造
方法、並びに比誘電率及び密着性に優れた層間絶縁膜の
形成方法に関する。
性に優れた層間絶縁膜を有する半導体装置及びその製造
方法、並びに比誘電率及び密着性に優れた層間絶縁膜の
形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の高集積化の進展に伴
い、金属配線同士の間の寄生容量である配線間容量の増
加に起因する配線遅延時間の増大が半導体集積回路の高
性能化の妨げとなっている。配線遅延時間は金属配線の
抵抗と配線間容量との積に比例するいわゆるＲＣ遅延と
いわれるものである。
い、金属配線同士の間の寄生容量である配線間容量の増
加に起因する配線遅延時間の増大が半導体集積回路の高
性能化の妨げとなっている。配線遅延時間は金属配線の
抵抗と配線間容量との積に比例するいわゆるＲＣ遅延と
いわれるものである。
【０００３】従って、配線遅延時間を低減するために
は、金属配線の抵抗を小さくするか又は配線間容量を小
さくすることが必要である。
は、金属配線の抵抗を小さくするか又は配線間容量を小
さくすることが必要である。
【０００４】配線間容量を小さくする方法としては、金
属配線同士の間に形成される層間絶縁膜の比誘電率を小
さくすることが考えられ、層間絶縁膜として従来のシリ
コン酸化膜とは異なる材料を用いることが検討されてい
る。
属配線同士の間に形成される層間絶縁膜の比誘電率を小
さくすることが考えられ、層間絶縁膜として従来のシリ
コン酸化膜とは異なる材料を用いることが検討されてい
る。
【０００５】０．２５μｍの最小加工寸法を有する半導
体集積回路では、層間絶縁膜としてシリコン酸化膜にフ
ッ素が添加されてなるフッ素添加シリコン酸化膜が用い
られつつある。フッ素添加シリコン酸化膜の比誘電率
は、３．３〜３．９程度であって、従来のシリコン酸化
膜の４．２〜４．５に比べて小さいので、配線間容量の
低減ひいては配線遅延時間の低減に効果的であると報告
されている。
体集積回路では、層間絶縁膜としてシリコン酸化膜にフ
ッ素が添加されてなるフッ素添加シリコン酸化膜が用い
られつつある。フッ素添加シリコン酸化膜の比誘電率
は、３．３〜３．９程度であって、従来のシリコン酸化
膜の４．２〜４．５に比べて小さいので、配線間容量の
低減ひいては配線遅延時間の低減に効果的であると報告
されている。
【０００６】ところが、半導体集積回路の微細化がさら
に進展することは明らかであり、最小加工寸法が０．１
３μｍ以下の半導体集積回路では、比誘電率が２．５０
以下の層間絶縁膜を用いることが、実用的な処理速度を
実現するためには必須であると考えられている。
に進展することは明らかであり、最小加工寸法が０．１
３μｍ以下の半導体集積回路では、比誘電率が２．５０
以下の層間絶縁膜を用いることが、実用的な処理速度を
実現するためには必須であると考えられている。
【０００７】そこで、比誘電率がフッ素添加シリコン酸
化膜よりも一層小さい層間絶縁膜として、低誘電率ＳＯ
Ｇ（スピンオングラス）膜、有機膜及び多孔質膜の検討
が行われている。
化膜よりも一層小さい層間絶縁膜として、低誘電率ＳＯ
Ｇ（スピンオングラス）膜、有機膜及び多孔質膜の検討
が行われている。
【０００８】現在知られている層間絶縁膜を材料物性の
観点から検討すると、有機膜は比誘電率が小さく、その
中でもパーフルオロカーボンポリマーは比誘電率が最も
小さい材料である。パーフルオロカーボンポリマーの比
誘電率は最小のもので１．９程度である。
観点から検討すると、有機膜は比誘電率が小さく、その
中でもパーフルオロカーボンポリマーは比誘電率が最も
小さい材料である。パーフルオロカーボンポリマーの比
誘電率は最小のもので１．９程度である。
【０００９】しかしながら、パーフルオロカーボンポリ
マーは、炭素−炭素の骨格を有していると共に、骨格形
成に関与する結合以外はすべてフッ素で終端されている
ため、非常に密着性が悪い。その理由は、パーフルオロ
カーボンポリマーにおいては、炭素−フッ素結合の分極
が小さいため、炭素−フッ素結合は、化学反応性が低く
て他の材料との相互作用が小さいので、他の材料との接
着が起こりにくいためである。
マーは、炭素−炭素の骨格を有していると共に、骨格形
成に関与する結合以外はすべてフッ素で終端されている
ため、非常に密着性が悪い。その理由は、パーフルオロ
カーボンポリマーにおいては、炭素−フッ素結合の分極
が小さいため、炭素−フッ素結合は、化学反応性が低く
て他の材料との相互作用が小さいので、他の材料との接
着が起こりにくいためである。
【００１０】パーフルオロカーボンポリマー膜を形成す
る代表的な方法としては、プラズマＣＶＤ法が報告され
ており、プラズマＣＶＤ法により形成されたパーフルオ
ロカーボンポリマー膜は一般的にアモルファスフルオロ
カーボン（ａ−ＣＦ）膜と呼ばれることが多い。
る代表的な方法としては、プラズマＣＶＤ法が報告され
ており、プラズマＣＶＤ法により形成されたパーフルオ
ロカーボンポリマー膜は一般的にアモルファスフルオロ
カーボン（ａ−ＣＦ）膜と呼ばれることが多い。
【００１１】ところが、ａ−ＣＦ膜は絶縁膜又は金属膜
との密着性が非常に悪いため、ａ−ＣＦ膜と絶縁膜又は
金属膜との間に密着層を形成することが不可欠となって
おり、密着層としては、シリコンリッチ酸化膜とダイア
モンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜との積層構造が提案
されている。シリコンリッチ酸化膜は下地酸化膜及び金
属膜との密着性を有していると共にＤＬＣ膜との密着性
も有しており、また、ＤＬＣ膜はａ−ＣＦ膜との密着性
を有している。
との密着性が非常に悪いため、ａ−ＣＦ膜と絶縁膜又は
金属膜との間に密着層を形成することが不可欠となって
おり、密着層としては、シリコンリッチ酸化膜とダイア
モンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜との積層構造が提案
されている。シリコンリッチ酸化膜は下地酸化膜及び金
属膜との密着性を有していると共にＤＬＣ膜との密着性
も有しており、また、ＤＬＣ膜はａ−ＣＦ膜との密着性
を有している。
【００１２】以下、従来の配線構造及びその形成方法に
ついて図７を参照しながら説明する。まず、半導体基板
１０の上に金属配線パターン１１を形成した後、金属配
線パターン１１の上を含む半導体基板１０の上に全面に
亘って、第１の密着層として、３０ｎｍの膜厚の第１の
シリコンリッチ酸化膜１２及び３０ｎｍの膜厚の第１の
ＤＬＣ膜１３を順次堆積する。
ついて図７を参照しながら説明する。まず、半導体基板
１０の上に金属配線パターン１１を形成した後、金属配
線パターン１１の上を含む半導体基板１０の上に全面に
亘って、第１の密着層として、３０ｎｍの膜厚の第１の
シリコンリッチ酸化膜１２及び３０ｎｍの膜厚の第１の
ＤＬＣ膜１３を順次堆積する。
【００１３】次に、第１のＤＬＣ膜１３の上に２００ｎ
ｍの膜厚を有するａ−ＣＦ膜１４を金属配線パターン１
１同士の間に充填されるように堆積した後、ａ−ＣＦ膜
１４の上に全面に亘って、第２の密着層として、３０ｎ
ｍの膜厚の第２のシリコンリッチ酸化膜１５及び３０ｎ
ｍの膜厚の第２のＤＬＣ膜１６を順次堆積する。
ｍの膜厚を有するａ−ＣＦ膜１４を金属配線パターン１
１同士の間に充填されるように堆積した後、ａ−ＣＦ膜
１４の上に全面に亘って、第２の密着層として、３０ｎ
ｍの膜厚の第２のシリコンリッチ酸化膜１５及び３０ｎ
ｍの膜厚の第２のＤＬＣ膜１６を順次堆積する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１及
び第２のシリコンリッチ酸化膜１２、１５の比誘電率は
３．９以上であり、第１及び第２のＤＬＣ膜１３、１６
の比誘電率は２．８以上であって、これらの比誘電率は
ａ−ＣＦ膜１４の比誘電率に比べてかなり高い。このた
め、金属配線パターン１１同士の間に、比誘電率の高い
第１のシリコンリッチ酸化膜１２及び第１のＤＬＣ膜１
３からなる第１の密着層が介在するので、金属配線パタ
ーン１１同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率が増大し
てしまうという問題がある。例えば、金属配線パターン
１１同士の間隔が２５０ｎｍのときに、金属配線パター
ン１１同士の間に、３０ｎｍの膜厚の第１のシリコンリ
ッチ酸化膜１２と３０ｎｍの膜厚の第１のＤＬＣ膜１３
とからなる第１の密着層が介在する場合には、金属配線
パターン１１同士の間に１２０ｎｍの膜厚の比誘電率の
高い密着層が介在することになるので、金属配線パター
ン１１同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率の増大は大
きな問題になる。
び第２のシリコンリッチ酸化膜１２、１５の比誘電率は
３．９以上であり、第１及び第２のＤＬＣ膜１３、１６
の比誘電率は２．８以上であって、これらの比誘電率は
ａ−ＣＦ膜１４の比誘電率に比べてかなり高い。このた
め、金属配線パターン１１同士の間に、比誘電率の高い
第１のシリコンリッチ酸化膜１２及び第１のＤＬＣ膜１
３からなる第１の密着層が介在するので、金属配線パタ
ーン１１同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率が増大し
てしまうという問題がある。例えば、金属配線パターン
１１同士の間隔が２５０ｎｍのときに、金属配線パター
ン１１同士の間に、３０ｎｍの膜厚の第１のシリコンリ
ッチ酸化膜１２と３０ｎｍの膜厚の第１のＤＬＣ膜１３
とからなる第１の密着層が介在する場合には、金属配線
パターン１１同士の間に１２０ｎｍの膜厚の比誘電率の
高い密着層が介在することになるので、金属配線パター
ン１１同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率の増大は大
きな問題になる。
【００１５】また、反応系が大きく異なる、第１及び第
２のシリコンリッチ酸化膜１２、１５、第１及び第２の
ＤＬＣ膜１３、１６並びにａ−ＣＦ膜１４をＣＶＤ装置
の同一の処理室内で形成する場合には、処理室内の雰囲
気が激変してしまうので、成膜のプロセスが安定しな
い。このため、第１及び第２のシリコンリッチ酸化膜１
２、１５、第１及び第２のＤＬＣ膜１３、１６並びにａ
−ＣＦ膜１４の各膜質が変化するので、密着性が安定し
ないという問題がある。
２のシリコンリッチ酸化膜１２、１５、第１及び第２の
ＤＬＣ膜１３、１６並びにａ−ＣＦ膜１４をＣＶＤ装置
の同一の処理室内で形成する場合には、処理室内の雰囲
気が激変してしまうので、成膜のプロセスが安定しな
い。このため、第１及び第２のシリコンリッチ酸化膜１
２、１５、第１及び第２のＤＬＣ膜１３、１６並びにａ
−ＣＦ膜１４の各膜質が変化するので、密着性が安定し
ないという問題がある。
【００１６】また、第１及び第２のシリコンリッチ酸化
膜１２、１５、第１及び第２のＤＬＣ膜１３、１６並び
にａ−ＣＦ膜１４を同一の処理室内で形成する場合に
は、有機物と酸化物との混合物が処理室の内壁に堆積
し、堆積した混合物がシリコンリッチ酸化膜を堆積する
際に用いられる酸素によって処理室の内壁から剥がされ
るので、パーティクルが発生するという問題がある。
膜１２、１５、第１及び第２のＤＬＣ膜１３、１６並び
にａ−ＣＦ膜１４を同一の処理室内で形成する場合に
は、有機物と酸化物との混合物が処理室の内壁に堆積
し、堆積した混合物がシリコンリッチ酸化膜を堆積する
際に用いられる酸素によって処理室の内壁から剥がされ
るので、パーティクルが発生するという問題がある。
【００１７】また、酸化膜と有機膜という性質が大きく
異なる膜を薄い膜厚で積層する必要があるので、プロセ
スの制御が困難であるという問題がある。
異なる膜を薄い膜厚で積層する必要があるので、プロセ
スの制御が困難であるという問題がある。
【００１８】本発明は、前記の問題点を一挙に解決し、
金属配線同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率を低減す
ると共に、金属配線と有機絶縁膜との密着性を向上させ
ることを第１の目的とし、処理室内に発生するパーティ
クルを低減すると共にプロセスの制御を容易にすること
を第２の目的とする。
金属配線同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率を低減す
ると共に、金属配線と有機絶縁膜との密着性を向上させ
ることを第１の目的とし、処理室内に発生するパーティ
クルを低減すると共にプロセスの制御を容易にすること
を第２の目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記の第１の目的を達成
するため、本発明に係る第１の半導体装置は、半導体基
板上に形成された金属配線パターンと、金属配線パター
ンの上を含む半導体基板上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料
とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の密
着層と、第１の密着層の上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜
からなる有機絶縁膜と、有機絶縁膜の上に形成され、フ
ッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘
導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜から
なる第２の密着層と、第１の密着層の上に形成された無
機化合物からなる無機絶縁膜とを備えている。
するため、本発明に係る第１の半導体装置は、半導体基
板上に形成された金属配線パターンと、金属配線パター
ンの上を含む半導体基板上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料
とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の密
着層と、第１の密着層の上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜
からなる有機絶縁膜と、有機絶縁膜の上に形成され、フ
ッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘
導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜から
なる第２の密着層と、第１の密着層の上に形成された無
機化合物からなる無機絶縁膜とを備えている。
【００２０】前記の第１の目的を達成するため、本発明
に係る第２の半導体装置は、半導体基板上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン
誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜か
らなる第１の密着層と、第１の密着層の上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を主原料とする
フッ素化有機膜からなる有機絶縁膜と、有機絶縁膜に形
成された配線溝と、配線溝の側壁に形成され、フッ素−
炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を
主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第
２の密着層と、配線溝の内部における第１の密着層及び
第２の密着層で囲まれた部分に埋め込まれた金属配線と
を備えている。
に係る第２の半導体装置は、半導体基板上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン
誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜か
らなる第１の密着層と、第１の密着層の上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を主原料とする
フッ素化有機膜からなる有機絶縁膜と、有機絶縁膜に形
成された配線溝と、配線溝の側壁に形成され、フッ素−
炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を
主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第
２の密着層と、配線溝の内部における第１の密着層及び
第２の密着層で囲まれた部分に埋め込まれた金属配線と
を備えている。
【００２１】前記の第１の目的を達成するため、本発明
に係る第３の半導体装置は、半導体基板上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン
誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜か
らなる第１の密着層と、第１の密着層の上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を主原料とする
フッ素化有機膜からなる有機絶縁膜と、第１の密着層及
び有機絶縁膜に形成され、互いに連通している接続孔及
び配線溝と、接続孔及び配線溝の側壁に形成され、フッ
素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導
体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からな
る第２の密着層と、接続孔及び配線溝の内部における第
２の密着層で囲まれた部分に埋め込まれた金属膜からな
るコンタクト及び金属配線とを備えている。
に係る第３の半導体装置は、半導体基板上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン
誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜か
らなる第１の密着層と、第１の密着層の上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を主原料とする
フッ素化有機膜からなる有機絶縁膜と、第１の密着層及
び有機絶縁膜に形成され、互いに連通している接続孔及
び配線溝と、接続孔及び配線溝の側壁に形成され、フッ
素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導
体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からな
る第２の密着層と、接続孔及び配線溝の内部における第
２の密着層で囲まれた部分に埋め込まれた金属膜からな
るコンタクト及び金属配線とを備えている。
【００２２】前記の第１の目的を達成するため、本発明
に係る第４の半導体装置は、半導体基板上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン
誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜か
らなる第１の密着層と、第１の密着層の上に形成された
無機化合物からなる第１の無機絶縁膜と、第１の無機絶
縁膜の上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機
化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン
含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層と、第２の密
着層の上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機
化合物を主原料とするフッ素化有機膜からなる第１の有
機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜の上に形成され、フッ素
−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体
を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる
第３の密着層と、第３の密着層の上に形成された無機化
合物からなる第２の無機絶縁膜と、第２の無機絶縁膜の
上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物
及び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フ
ッ素化有機膜からなる第４の密着層と、第４の密着層の
上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物
を主原料とするフッ素化有機膜からなる第２の有機絶縁
膜と、第２の有機絶縁膜の上に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第５の
密着層と、第５の密着層の上に形成された無機化合物か
らなる第３の無機絶縁膜と、第１の密着層、第１の無機
絶縁膜、第２の密着層、第１の有機絶縁膜、第３の密着
層、第２の無機絶縁膜、第４の密着層、第２の有機絶縁
膜、第５の密着層及び第３の無機絶縁膜からなる層間絶
縁膜に形成され、互いに連通している接続孔及び配線溝
と、接続孔及び配線溝の側壁に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第６の
密着層と、接続孔及び配線溝の内部における第６の密着
層で囲まれた部分に埋め込まれた金属膜からなるコンタ
クト及び金属配線とを備えている。
に係る第４の半導体装置は、半導体基板上に形成され、
フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン
誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜か
らなる第１の密着層と、第１の密着層の上に形成された
無機化合物からなる第１の無機絶縁膜と、第１の無機絶
縁膜の上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機
化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン
含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層と、第２の密
着層の上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機
化合物を主原料とするフッ素化有機膜からなる第１の有
機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜の上に形成され、フッ素
−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体
を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる
第３の密着層と、第３の密着層の上に形成された無機化
合物からなる第２の無機絶縁膜と、第２の無機絶縁膜の
上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物
及び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フ
ッ素化有機膜からなる第４の密着層と、第４の密着層の
上に形成され、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物
を主原料とするフッ素化有機膜からなる第２の有機絶縁
膜と、第２の有機絶縁膜の上に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第５の
密着層と、第５の密着層の上に形成された無機化合物か
らなる第３の無機絶縁膜と、第１の密着層、第１の無機
絶縁膜、第２の密着層、第１の有機絶縁膜、第３の密着
層、第２の無機絶縁膜、第４の密着層、第２の有機絶縁
膜、第５の密着層及び第３の無機絶縁膜からなる層間絶
縁膜に形成され、互いに連通している接続孔及び配線溝
と、接続孔及び配線溝の側壁に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第６の
密着層と、接続孔及び配線溝の内部における第６の密着
層で囲まれた部分に埋め込まれた金属膜からなるコンタ
クト及び金属配線とを備えている。
【００２３】第１〜第４の半導体装置によると、フッ素
−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体
を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる
密着層の比誘電率は２．５以下であって、従来のシリコ
ンリッチ酸化膜の比誘電率（３．９以上）又はＤＬＣ膜
の比誘電率（２．８以上）に比べて小さい。
−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体
を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる
密着層の比誘電率は２．５以下であって、従来のシリコ
ンリッチ酸化膜の比誘電率（３．９以上）又はＤＬＣ膜
の比誘電率（２．８以上）に比べて小さい。
【００２４】フッ素−炭素結合を含有する有機化合物と
有機シラン誘導体とは、任意の混合比で、酸化剤非存在
下においてプラズマにより共重合してシロキサン含有フ
ッ素化有機膜（有機・無機複合膜）となる。このシロキ
サン含有フッ素化有機膜においては、有機シラン誘導体
のアルコキシ基からシロキサンが形成され、形成された
シロキサンの酸素と金属配線パターン（又は接続孔に埋
め込まれたコンタクト又は配線溝に埋め込まれた金属配
線）の金属とが強固に結合するため、密着層と金属配線
パターン（又はコンタクト又は金属配線）との密着性が
高くなる。また、形成されたシロキサンの酸素は無機絶
縁膜の無機化合物とも強固に結合するため、密着層と無
機絶縁膜との密着性も高くなる。
有機シラン誘導体とは、任意の混合比で、酸化剤非存在
下においてプラズマにより共重合してシロキサン含有フ
ッ素化有機膜（有機・無機複合膜）となる。このシロキ
サン含有フッ素化有機膜においては、有機シラン誘導体
のアルコキシ基からシロキサンが形成され、形成された
シロキサンの酸素と金属配線パターン（又は接続孔に埋
め込まれたコンタクト又は配線溝に埋め込まれた金属配
線）の金属とが強固に結合するため、密着層と金属配線
パターン（又はコンタクト又は金属配線）との密着性が
高くなる。また、形成されたシロキサンの酸素は無機絶
縁膜の無機化合物とも強固に結合するため、密着層と無
機絶縁膜との密着性も高くなる。
【００２５】密着層を構成する有機シラン誘導体の有機
基と有機絶縁膜を構成するフッ素−炭素結合を含有する
有機化合物の有機基とが共重合反応して、有機シラン誘
導体の有機基が有機化合物の炭素骨格に共有結合するた
め、密着層と有機絶縁膜との密着性も高くなる。
基と有機絶縁膜を構成するフッ素−炭素結合を含有する
有機化合物の有機基とが共重合反応して、有機シラン誘
導体の有機基が有機化合物の炭素骨格に共有結合するた
め、密着層と有機絶縁膜との密着性も高くなる。
【００２６】前記の第１及び第２の目的を達成するた
め、本発明に係る第１の半導体装置の製造方法は、半導
体基板上に金属配線パターンを形成する工程と、金属配
線パターンの上を含む半導体基板上に、プラズマＣＶＤ
法により、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び
有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素
化有機膜からなる第１の密着層を形成する工程と、第１
の密着層の上に、プラズマＣＶＤ法により、フッ素−炭
素結合を含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有
機膜からなる有機絶縁膜を形成する工程と、有機絶縁膜
の上に、プラズマＣＶＤ法により、フッ素−炭素結合を
含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とす
るシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層
を形成する工程と、第１の密着層の上に無機化合物から
なる無機絶縁膜を形成する工程とを備えている。
め、本発明に係る第１の半導体装置の製造方法は、半導
体基板上に金属配線パターンを形成する工程と、金属配
線パターンの上を含む半導体基板上に、プラズマＣＶＤ
法により、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び
有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素
化有機膜からなる第１の密着層を形成する工程と、第１
の密着層の上に、プラズマＣＶＤ法により、フッ素−炭
素結合を含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有
機膜からなる有機絶縁膜を形成する工程と、有機絶縁膜
の上に、プラズマＣＶＤ法により、フッ素−炭素結合を
含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とす
るシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層
を形成する工程と、第１の密着層の上に無機化合物から
なる無機絶縁膜を形成する工程とを備えている。
【００２７】第１の半導体装置の製造方法において、第
１の密着層を構成するシロキサン含有フッ素化有機膜の
原料となる有機化合物と、有機絶縁膜を構成するフッ素
化有機膜の原料なる有機化合物と、第２の密着層を構成
するシロキサン含有フッ素化有機膜の原料となる有機化
合物とは、同種類の有機化合物であることが好ましい。
１の密着層を構成するシロキサン含有フッ素化有機膜の
原料となる有機化合物と、有機絶縁膜を構成するフッ素
化有機膜の原料なる有機化合物と、第２の密着層を構成
するシロキサン含有フッ素化有機膜の原料となる有機化
合物とは、同種類の有機化合物であることが好ましい。
【００２８】第１の半導体装置の製造方法において、第
１の密着層及び第２の密着層を構成するシロキサン含有
フッ素化有機膜の原料となる有機シラン誘導体は、Ｒ1 n
Ｓｉ（ＯＲ2）4-n（但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ
1 はアルキル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル
基又はアリール基である。）の一般式で表される有機シ
ラン誘導体であることが好ましい。
１の密着層及び第２の密着層を構成するシロキサン含有
フッ素化有機膜の原料となる有機シラン誘導体は、Ｒ1 n
Ｓｉ（ＯＲ2）4-n（但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ
1 はアルキル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル
基又はアリール基である。）の一般式で表される有機シ
ラン誘導体であることが好ましい。
【００２９】前記の第１及び第２の目的を達成するた
め、本発明に係る第２の半導体装置の製造方法は、半導
体基板上に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及
び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ
素化有機膜からなる第１の密着層を形成する工程と、第
１の密着層の上に無機化合物からなる第１の無機絶縁膜
を形成する工程と、第１の無機絶縁膜の上に、フッ素−
炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を
主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第
２の密着層を形成する工程と、第２の密着層の上に、フ
ッ素−炭素結合を含有する有機化合物を主原料とするフ
ッ素化有機膜からなる第１の有機絶縁膜を形成する工程
と、第１の有機絶縁膜の上に、フッ素−炭素結合を含有
する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第３の密着層を形
成する工程と、第３の密着層の上に無機化合物からなる
第２の無機絶縁膜を形成する工程と、第２の無機絶縁膜
の上に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有
機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化
有機膜からなる第４の密着層を形成する工程と、第４の
密着層の上にフッ素−炭素結合を含有する有機化合物を
主原料とするフッ素化有機膜からなる第２の有機絶縁膜
を形成する工程と、第２の有機絶縁膜の上に、フッ素−
炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を
主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第
５の密着層を形成する工程と、第５の密着層の上に無機
化合物からなる第３の無機絶縁膜を形成する工程と、第
１の密着層、第１の無機絶縁膜、第２の密着層、第１の
有機絶縁膜、第３の密着層、第２の無機絶縁膜、第４の
密着層、第２の有機絶縁膜、第５の密着層及び第３の無
機絶縁膜からなる層間絶縁膜に、互いに連通する接続孔
及び配線溝を形成する工程と、接続孔及び配線溝の側壁
に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シ
ラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機
膜からなる第６の密着層を形成する工程と、接続孔及び
配線溝の内部における第６の密着層で囲まれた部分に金
属膜を埋め込んで、該金属膜からなるコンタクト及び金
属配線を形成する工程と備えている。
め、本発明に係る第２の半導体装置の製造方法は、半導
体基板上に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及
び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ
素化有機膜からなる第１の密着層を形成する工程と、第
１の密着層の上に無機化合物からなる第１の無機絶縁膜
を形成する工程と、第１の無機絶縁膜の上に、フッ素−
炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を
主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第
２の密着層を形成する工程と、第２の密着層の上に、フ
ッ素−炭素結合を含有する有機化合物を主原料とするフ
ッ素化有機膜からなる第１の有機絶縁膜を形成する工程
と、第１の有機絶縁膜の上に、フッ素−炭素結合を含有
する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第３の密着層を形
成する工程と、第３の密着層の上に無機化合物からなる
第２の無機絶縁膜を形成する工程と、第２の無機絶縁膜
の上に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有
機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化
有機膜からなる第４の密着層を形成する工程と、第４の
密着層の上にフッ素−炭素結合を含有する有機化合物を
主原料とするフッ素化有機膜からなる第２の有機絶縁膜
を形成する工程と、第２の有機絶縁膜の上に、フッ素−
炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を
主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第
５の密着層を形成する工程と、第５の密着層の上に無機
化合物からなる第３の無機絶縁膜を形成する工程と、第
１の密着層、第１の無機絶縁膜、第２の密着層、第１の
有機絶縁膜、第３の密着層、第２の無機絶縁膜、第４の
密着層、第２の有機絶縁膜、第５の密着層及び第３の無
機絶縁膜からなる層間絶縁膜に、互いに連通する接続孔
及び配線溝を形成する工程と、接続孔及び配線溝の側壁
に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シ
ラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機
膜からなる第６の密着層を形成する工程と、接続孔及び
配線溝の内部における第６の密着層で囲まれた部分に金
属膜を埋め込んで、該金属膜からなるコンタクト及び金
属配線を形成する工程と備えている。
【００３０】第１及び第２の半導体装置の製造方法によ
ると、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物と有機シ
ラン誘導体とを主原料とするシロキサン含有フッ素化有
機膜からなる密着層の比誘電率は２．５以下であって、
従来のシリコンリッチ酸化膜の比誘電率（３．９以上）
又はＤＬＣ膜の比誘電率（２．８以上）に比べて小さ
い。
ると、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物と有機シ
ラン誘導体とを主原料とするシロキサン含有フッ素化有
機膜からなる密着層の比誘電率は２．５以下であって、
従来のシリコンリッチ酸化膜の比誘電率（３．９以上）
又はＤＬＣ膜の比誘電率（２．８以上）に比べて小さ
い。
【００３１】フッ素−炭素結合を含有する有機化合物と
有機シラン誘導体とは、任意の混合比で、酸化剤非存在
下においてプラズマにより共重合してシロキサン含有フ
ッ素化有機膜（有機・無機複合膜）となる。このシロキ
サン含有フッ素化有機膜においては、有機シラン誘導体
のアルコキシ基からシロキサンが形成され、形成された
シロキサンの酸素と金属配線パターン（又は接続孔に埋
め込まれたコンタクト又は配線溝に埋め込まれた金属配
線）の金属とが強固に結合するため、密着層と金属配線
パターン（又はコンタクト又は金属配線）との密着性が
高くなる。また、形成されたシロキサンの酸素は無機絶
縁膜の無機化合物とも強固に結合するため、密着層と無
機絶縁膜との密着性も高くなる。
有機シラン誘導体とは、任意の混合比で、酸化剤非存在
下においてプラズマにより共重合してシロキサン含有フ
ッ素化有機膜（有機・無機複合膜）となる。このシロキ
サン含有フッ素化有機膜においては、有機シラン誘導体
のアルコキシ基からシロキサンが形成され、形成された
シロキサンの酸素と金属配線パターン（又は接続孔に埋
め込まれたコンタクト又は配線溝に埋め込まれた金属配
線）の金属とが強固に結合するため、密着層と金属配線
パターン（又はコンタクト又は金属配線）との密着性が
高くなる。また、形成されたシロキサンの酸素は無機絶
縁膜の無機化合物とも強固に結合するため、密着層と無
機絶縁膜との密着性も高くなる。
【００３２】密着層を構成する有機シラン誘導体の有機
基と有機絶縁膜を構成するフッ素−炭素結合を含有する
有機化合物の有機基とが共重合反応して、有機シラン誘
導体の有機基が有機化合物の炭素骨格に共有結合するた
め、密着層と有機絶縁膜との密着性も高くなる。
基と有機絶縁膜を構成するフッ素−炭素結合を含有する
有機化合物の有機基とが共重合反応して、有機シラン誘
導体の有機基が有機化合物の炭素骨格に共有結合するた
め、密着層と有機絶縁膜との密着性も高くなる。
【００３３】また、フッ素−炭素結合を含有する有機化
合物を主原料とするフッ素化有機膜からなる有機絶縁膜
を形成する工程は、フッ素−炭素結合を含有する有機化
合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含
有フッ素化有機膜からなる密着層を形成する工程同士の
間に行なわれると共に、有機絶縁膜の形成工程と密着層
の形成工程とは同一の反応系プロセスであるため、有機
絶縁膜の形成工程とその前後の密着層の形成工程とを連
続して行なうことができると共に、反応系のプロセスの
制御が容易である上に、処理室の雰囲気を一定に保つこ
とができる。
合物を主原料とするフッ素化有機膜からなる有機絶縁膜
を形成する工程は、フッ素−炭素結合を含有する有機化
合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含
有フッ素化有機膜からなる密着層を形成する工程同士の
間に行なわれると共に、有機絶縁膜の形成工程と密着層
の形成工程とは同一の反応系プロセスであるため、有機
絶縁膜の形成工程とその前後の密着層の形成工程とを連
続して行なうことができると共に、反応系のプロセスの
制御が容易である上に、処理室の雰囲気を一定に保つこ
とができる。
【００３４】本発明に係る第１の層間絶縁膜の形成方法
は、半導体基板上に順次堆積された、第１の密着層、有
機絶縁膜及び第２の密着層からなる層間絶縁膜の形成方
法を対象とし、半導体基板が保持されている処理室内
に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を含む第１
の原料ガス及び有機シラン誘導体を含む第２の原料ガス
を導入した後、第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保
つ一方、第２の原料ガスの導入量を減少させながら、第
１の原料ガス及び第２の原料ガスからなるプラズマによ
り、半導体基板上にシロキサン含有フッ素化有機膜から
なる第１の密着層を形成する工程と、処理室内に第１の
原料ガスをその導入量をほぼ一定に保ちながら導入する
一方、第２の原料ガスの導入を停止して、第１の原料ガ
スからなるプラズマにより、第１の密着層の上にフッ素
−炭素結合を含有する有機化合物からなる有機絶縁膜を
形成する工程と、処理室内に、第１の原料ガスをその導
入量をほぼ一定に保ちながら導入すると共に、第２の原
料ガスを再び導入し且つ第２の原料ガスの導入量を増加
させながら、第１の原料ガス及び第２の原料ガスからな
るプラズマにより、有機絶縁膜の上にシロキサン含有フ
ッ素化有機膜からなる第２の密着層を形成する工程とを
備えている。
は、半導体基板上に順次堆積された、第１の密着層、有
機絶縁膜及び第２の密着層からなる層間絶縁膜の形成方
法を対象とし、半導体基板が保持されている処理室内
に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を含む第１
の原料ガス及び有機シラン誘導体を含む第２の原料ガス
を導入した後、第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保
つ一方、第２の原料ガスの導入量を減少させながら、第
１の原料ガス及び第２の原料ガスからなるプラズマによ
り、半導体基板上にシロキサン含有フッ素化有機膜から
なる第１の密着層を形成する工程と、処理室内に第１の
原料ガスをその導入量をほぼ一定に保ちながら導入する
一方、第２の原料ガスの導入を停止して、第１の原料ガ
スからなるプラズマにより、第１の密着層の上にフッ素
−炭素結合を含有する有機化合物からなる有機絶縁膜を
形成する工程と、処理室内に、第１の原料ガスをその導
入量をほぼ一定に保ちながら導入すると共に、第２の原
料ガスを再び導入し且つ第２の原料ガスの導入量を増加
させながら、第１の原料ガス及び第２の原料ガスからな
るプラズマにより、有機絶縁膜の上にシロキサン含有フ
ッ素化有機膜からなる第２の密着層を形成する工程とを
備えている。
【００３５】第１の層間絶縁膜の形成方法によると、処
理室内に導入した第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に
保つ一方、第２の原料ガスの導入量を減少させながら、
半導体基板上に第１の密着層を形成した後、処理室内に
導入している第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保つ
一方、第２の原料ガスの導入を停止して、第１の密着層
の上に有機絶縁膜を形成し、その後、処理室内に導入し
ている第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保つ一方、
再び導入した第２の原料ガスの導入量を増加させなが
ら、有機絶縁膜の上に第２の密着層を形成するため、つ
まり、第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態
で、第２の原料ガスの導入量を減少、停止及び増加する
ことにより、第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着
層を連続的に形成することができる。
理室内に導入した第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に
保つ一方、第２の原料ガスの導入量を減少させながら、
半導体基板上に第１の密着層を形成した後、処理室内に
導入している第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保つ
一方、第２の原料ガスの導入を停止して、第１の密着層
の上に有機絶縁膜を形成し、その後、処理室内に導入し
ている第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保つ一方、
再び導入した第２の原料ガスの導入量を増加させなが
ら、有機絶縁膜の上に第２の密着層を形成するため、つ
まり、第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態
で、第２の原料ガスの導入量を減少、停止及び増加する
ことにより、第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着
層を連続的に形成することができる。
【００３６】本発明に係る第２の層間絶縁膜の形成方法
は、半導体基板上に順次堆積された、第１の密着層、有
機絶縁膜及び第２の密着層からなる層間絶縁膜の形成方
法を対象とし、半導体基板が保持されている処理室内
に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を含む第１
の原料ガス及び有機シラン誘導体を含む第２の原料ガス
を、それぞれの導入量をほぼ一定に保ちながら導入しな
がら、第１の原料ガス及び第２の原料ガスからなるプラ
ズマにより、半導体基板上にシロキサン含有フッ素化有
機膜からなる第１の密着層を形成する工程と、処理室内
に第１の原料ガスをその導入量をほぼ一定に保ちながら
導入する一方、第２の原料ガスの導入を停止して、第１
の原料ガスからなるプラズマにより、第１の密着層の上
にフッ素−炭素結合を含有する有機化合物からなる有機
絶縁膜を形成する工程と、処理室内に、第１の原料ガス
をその導入量をほぼ一定に保ちながら導入すると共に、
第２の原料ガスを再び導入し且つ第２の原料ガスの導入
量をほぼ一定に保ちながら、第１の原料ガス及び第２の
原料ガスからなるプラズマにより、有機絶縁膜の上にシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層を形
成する工程とを備えている。
は、半導体基板上に順次堆積された、第１の密着層、有
機絶縁膜及び第２の密着層からなる層間絶縁膜の形成方
法を対象とし、半導体基板が保持されている処理室内
に、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物を含む第１
の原料ガス及び有機シラン誘導体を含む第２の原料ガス
を、それぞれの導入量をほぼ一定に保ちながら導入しな
がら、第１の原料ガス及び第２の原料ガスからなるプラ
ズマにより、半導体基板上にシロキサン含有フッ素化有
機膜からなる第１の密着層を形成する工程と、処理室内
に第１の原料ガスをその導入量をほぼ一定に保ちながら
導入する一方、第２の原料ガスの導入を停止して、第１
の原料ガスからなるプラズマにより、第１の密着層の上
にフッ素−炭素結合を含有する有機化合物からなる有機
絶縁膜を形成する工程と、処理室内に、第１の原料ガス
をその導入量をほぼ一定に保ちながら導入すると共に、
第２の原料ガスを再び導入し且つ第２の原料ガスの導入
量をほぼ一定に保ちながら、第１の原料ガス及び第２の
原料ガスからなるプラズマにより、有機絶縁膜の上にシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層を形
成する工程とを備えている。
【００３７】第２の層間絶縁膜の形成方法によると、処
理室内に、第１の原料ガス及び第２の原料ガスをそれぞ
れの導入量をほぼ一定に保ちながら、第１の密着層を形
成した後、処理室内に導入している第１の原料ガスの導
入量をほぼ一定に保つ一方、第２の原料ガスの導入を停
止して、第１の密着層の上に有機絶縁膜を形成し、その
後、処理室内に導入している第１の原料ガスの導入量を
ほぼ一定に保つと共に第２の原料ガスを再び導入し且つ
第２の原料ガスの導入量をほぼ一定に保ちながら、有機
絶縁膜の上に第２の密着層を形成するため、つまり、第
１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態で、第２
の原料ガスの導入、停止及び導入を行なうことにより、
第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層を連続的に
形成することができる。
理室内に、第１の原料ガス及び第２の原料ガスをそれぞ
れの導入量をほぼ一定に保ちながら、第１の密着層を形
成した後、処理室内に導入している第１の原料ガスの導
入量をほぼ一定に保つ一方、第２の原料ガスの導入を停
止して、第１の密着層の上に有機絶縁膜を形成し、その
後、処理室内に導入している第１の原料ガスの導入量を
ほぼ一定に保つと共に第２の原料ガスを再び導入し且つ
第２の原料ガスの導入量をほぼ一定に保ちながら、有機
絶縁膜の上に第２の密着層を形成するため、つまり、第
１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態で、第２
の原料ガスの導入、停止及び導入を行なうことにより、
第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層を連続的に
形成することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法に
ついて、図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ａ）〜（ｃ）を
参照しながら説明する。
の第１の実施形態に係る半導体装置及びその製造方法に
ついて、図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ａ）〜（ｃ）を
参照しながら説明する。
【００３９】まず、図１（ａ）に示すように、半導体基
板１００の上に、例えば高さが８００ｎｍで配線スペー
スが２５０ｎｍの金属配線パターン１０１を形成した
後、金属配線パターン１０１の上を含む半導体基板１０
０の上に全面に亘って、例えば２０ｎｍの膜厚を有する
シロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の密着層１
０２を堆積する。シロキサン含有フッ素化有機膜の堆積
方法としては、フッ素−炭素結合を有する有機化合物及
び有機シラン誘導体を主原料とする第１の原料ガス、例
えばＣ4Ｆ8／ＣＨ4／ビニルトリメトキシシラン（vinyl
trimethoxysilane）の混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ
法が挙げられ、堆積条件としては、例えばＲＦパワーは
２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍｍＴｏｒｒ、堆積時
間は４秒間である。
板１００の上に、例えば高さが８００ｎｍで配線スペー
スが２５０ｎｍの金属配線パターン１０１を形成した
後、金属配線パターン１０１の上を含む半導体基板１０
０の上に全面に亘って、例えば２０ｎｍの膜厚を有する
シロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の密着層１
０２を堆積する。シロキサン含有フッ素化有機膜の堆積
方法としては、フッ素−炭素結合を有する有機化合物及
び有機シラン誘導体を主原料とする第１の原料ガス、例
えばＣ4Ｆ8／ＣＨ4／ビニルトリメトキシシラン（vinyl
trimethoxysilane）の混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ
法が挙げられ、堆積条件としては、例えばＲＦパワーは
２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍｍＴｏｒｒ、堆積時
間は４秒間である。
【００４０】次に、図１（ｂ）に示すように、第１の密
着層１０２の上に全面に亘って、例えば２００ｎｍの膜
厚を有するフッ素化アモルファスカーボン膜からなる有
機絶縁膜１０３を金属配線パターン１０１同士の間のス
ペース部が完全に充填されるように堆積する。フッ素化
アモルファスカーボン膜の堆積方法としては、フッ素−
炭素結合を有する有機化合物を主原料とする第２の原料
ガス、例えばＣ4Ｆ8／ＣＨ4 の混合ガスを用いるプラズ
マＣＶＤ法が挙げられ、堆積条件としては、例えばＲＦ
パワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍｍＴｏｒ
ｒ、堆積時間は６０秒間である。
着層１０２の上に全面に亘って、例えば２００ｎｍの膜
厚を有するフッ素化アモルファスカーボン膜からなる有
機絶縁膜１０３を金属配線パターン１０１同士の間のス
ペース部が完全に充填されるように堆積する。フッ素化
アモルファスカーボン膜の堆積方法としては、フッ素−
炭素結合を有する有機化合物を主原料とする第２の原料
ガス、例えばＣ4Ｆ8／ＣＨ4 の混合ガスを用いるプラズ
マＣＶＤ法が挙げられ、堆積条件としては、例えばＲＦ
パワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍｍＴｏｒ
ｒ、堆積時間は６０秒間である。
【００４１】次に、図１（ｃ）に示すように、有機絶縁
膜１０３の上に全面に亘って、例えば２０ｎｍの膜厚を
有するシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密
着層１０４を堆積する。シロキサン含有フッ素化有機膜
の堆積方法としては、第１の密着層１０２の場合と同
様、フッ素−炭素結合を有する有機化合物及び有機シラ
ン誘導体を主原料とする第１の原料ガス、例えばＣ4Ｆ8
／ＣＨ4 ／ビニルトリメトキシシランの混合ガスを用い
るプラズマＣＶＤ法が挙げられ、堆積条件としては、例
えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍｍ
Ｔｏｒｒ、堆積時間は４秒間である。
膜１０３の上に全面に亘って、例えば２０ｎｍの膜厚を
有するシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密
着層１０４を堆積する。シロキサン含有フッ素化有機膜
の堆積方法としては、第１の密着層１０２の場合と同
様、フッ素−炭素結合を有する有機化合物及び有機シラ
ン誘導体を主原料とする第１の原料ガス、例えばＣ4Ｆ8
／ＣＨ4 ／ビニルトリメトキシシランの混合ガスを用い
るプラズマＣＶＤ法が挙げられ、堆積条件としては、例
えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍｍ
Ｔｏｒｒ、堆積時間は４秒間である。
【００４２】次に、図２（ａ）に示すように、第２の密
着層１０４の上に全面に亘って例えば５０ｎｍの膜厚を
有するシリコン酸化膜からなる無機絶縁膜１０５を堆積
した後、該無機絶縁膜１０５の表面を例えばＣＭＰ法に
より平坦化する。シリコン酸化膜の堆積方法としてはＳ
ｉＨ4 とＮ2Ｏ との混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ法
が挙げられる。
着層１０４の上に全面に亘って例えば５０ｎｍの膜厚を
有するシリコン酸化膜からなる無機絶縁膜１０５を堆積
した後、該無機絶縁膜１０５の表面を例えばＣＭＰ法に
より平坦化する。シリコン酸化膜の堆積方法としてはＳ
ｉＨ4 とＮ2Ｏ との混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ法
が挙げられる。
【００４３】次に、図２（ｂ）に示すように、第１の密
着層１０２、有機絶縁膜１０３、第２の密着層１０４及
び無機絶縁膜１０５に対して選択的にエッチングを行な
って接続孔１０６を形成した後、該接続孔１０６に例え
ばタングステンからなる金属膜を埋め込んで金属プラグ
１０７を形成する。尚、無機絶縁膜１０５としてのシリ
コン酸化膜１０５は、接続孔１０６をドライエッチング
により形成する際のエッチングストッパーとなる。
着層１０２、有機絶縁膜１０３、第２の密着層１０４及
び無機絶縁膜１０５に対して選択的にエッチングを行な
って接続孔１０６を形成した後、該接続孔１０６に例え
ばタングステンからなる金属膜を埋め込んで金属プラグ
１０７を形成する。尚、無機絶縁膜１０５としてのシリ
コン酸化膜１０５は、接続孔１０６をドライエッチング
により形成する際のエッチングストッパーとなる。
【００４４】第１の実施形態によると、シロキサン含有
フッ素化有機膜からなる第１及び第２の密着層１０２、
１０４の比誘電率は非常に低くて２．５以下であった。
フッ素化有機膜からなる第１及び第２の密着層１０２、
１０４の比誘電率は非常に低くて２．５以下であった。
【００４５】また、シロキサン含有フッ素化有機膜から
なる第１及び第２の密着層１０２、１０４とフッ素化ア
モルファスカーボン膜からなる有機絶縁膜１０３との密
着性は極めて優れており、フッ素化アモルファスカーボ
ンからなる有機膜１０３の剥離は認められなかった。
なる第１及び第２の密着層１０２、１０４とフッ素化ア
モルファスカーボン膜からなる有機絶縁膜１０３との密
着性は極めて優れており、フッ素化アモルファスカーボ
ンからなる有機膜１０３の剥離は認められなかった。
【００４６】以下、第１の密着層１０２、有機絶縁膜１
０３及び第２の密着層１０４を連続的に堆積する際の第
１のプロセスシーケンスについて説明する。
０３及び第２の密着層１０４を連続的に堆積する際の第
１のプロセスシーケンスについて説明する。
【００４７】第１のプロセスシーケンスは、堆積条件を
例えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍ
ｍＴｏｒｒに保った状態で、フッ素−炭素結合を有する
有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする第１の
原料ガスの導入量を一定に保った状態で、フッ素−炭素
結合を有する有機化合物を主原料とする第２の原料ガス
の導入量をパルス的に変化させる方法である。
例えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍ
ｍＴｏｒｒに保った状態で、フッ素−炭素結合を有する
有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする第１の
原料ガスの導入量を一定に保った状態で、フッ素−炭素
結合を有する有機化合物を主原料とする第２の原料ガス
の導入量をパルス的に変化させる方法である。
【００４８】第１のプロセスシーケンスについて、図３
（ａ）を参照しながら具体的に説明する。まず、プラズ
マＣＶＤ処理室にＣ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルト
リメトキシシランガスを導入した直後にプラズマ発生用
の高周波電力を印加すると共に、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガ
ス及びビニルトリメトキシシランガスを各導入量を一定
にして４秒間導入することにより、第１の密着層１０２
を堆積する。次に、ビニルトリメトキシシランガスの導
入を停止する一方、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガスを各導入
量を一定にして６０秒間導入することにより、有機絶縁
膜１０３を堆積する。次に、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガス
の各導入量を一定に保ったまま、ビニルトリメトキシシ
ランガスを再び一定量４秒間導入することにより、第２
の密着層１０４を堆積する。プラズマ発生用の高周波電
力の印加方法としては、図３（ａ）においてＮｏ．１で
示すように、ビニルトリメトキシシランガスの導入及び
停止の各直前及び各直後に僅かな時間だけ停止してもよ
いし、図３（ａ）においてＮｏ．２で示すように、ビニ
ルトリメトキシシランガスの導入及び停止とは無関係に
継続しておき、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルトリ
メトキシシランガスの導入停止の直前に停止してもよ
い。
（ａ）を参照しながら具体的に説明する。まず、プラズ
マＣＶＤ処理室にＣ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルト
リメトキシシランガスを導入した直後にプラズマ発生用
の高周波電力を印加すると共に、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガ
ス及びビニルトリメトキシシランガスを各導入量を一定
にして４秒間導入することにより、第１の密着層１０２
を堆積する。次に、ビニルトリメトキシシランガスの導
入を停止する一方、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガスを各導入
量を一定にして６０秒間導入することにより、有機絶縁
膜１０３を堆積する。次に、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガス
の各導入量を一定に保ったまま、ビニルトリメトキシシ
ランガスを再び一定量４秒間導入することにより、第２
の密着層１０４を堆積する。プラズマ発生用の高周波電
力の印加方法としては、図３（ａ）においてＮｏ．１で
示すように、ビニルトリメトキシシランガスの導入及び
停止の各直前及び各直後に僅かな時間だけ停止してもよ
いし、図３（ａ）においてＮｏ．２で示すように、ビニ
ルトリメトキシシランガスの導入及び停止とは無関係に
継続しておき、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルトリ
メトキシシランガスの導入停止の直前に停止してもよ
い。
【００４９】第１のプロセスシーケンスによると、第１
の密着層１０２及び第２の密着層１０４の堆積工程にお
いては、ビニルトリメトキシシランガスを一定量づつ導
入するため、第１及び第２の密着層１０２、１０４にお
けるシロキサンの含有率は密着層の膜厚方向でほぼ一定
となる。
の密着層１０２及び第２の密着層１０４の堆積工程にお
いては、ビニルトリメトキシシランガスを一定量づつ導
入するため、第１及び第２の密着層１０２、１０４にお
けるシロキサンの含有率は密着層の膜厚方向でほぼ一定
となる。
【００５０】また、第１のプロセスシーケンスによる
と、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルトリメトキシシ
ランガスの導入量を経時的に変化させることなく、バル
ブの開閉という単純な操作でビニルトリメトキシシラン
ガスの導入及び停止を行なうことができるため、第１及
び第２の密着層１０２、１０４の膜厚を薄くすることが
容易である。このため、金属配線パターン１０１同士の
間の実効的な比誘電率を小さくできるので、容量の増加
を抑制することができる。
と、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルトリメトキシシ
ランガスの導入量を経時的に変化させることなく、バル
ブの開閉という単純な操作でビニルトリメトキシシラン
ガスの導入及び停止を行なうことができるため、第１及
び第２の密着層１０２、１０４の膜厚を薄くすることが
容易である。このため、金属配線パターン１０１同士の
間の実効的な比誘電率を小さくできるので、容量の増加
を抑制することができる。
【００５１】もっとも、第１のプロセスシーケンスは、
第１又は第２の密着層１０２、１０４と有機絶縁膜１０
３との界面において組成が急峻に変化するため、密着性
が若干低下するという短所を有している。
第１又は第２の密着層１０２、１０４と有機絶縁膜１０
３との界面において組成が急峻に変化するため、密着性
が若干低下するという短所を有している。
【００５２】以下、第１の密着層１０２、有機絶縁膜１
０３及び第２の密着層１０４を連続的に堆積する際の第
２のプロセスシーケンスについて説明する。
０３及び第２の密着層１０４を連続的に堆積する際の第
２のプロセスシーケンスについて説明する。
【００５３】第２のプロセスシーケンスは、堆積条件を
例えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍ
ｍＴｏｒｒに保った状態で、フッ素−炭素結合を有する
有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする第１の
原料ガスの導入量を一定に保つ一方、フッ素−炭素結合
を有する有機化合物を主原料とする第２の原料ガスの導
入量を連続的に変化させる方法である。
例えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロセス圧力は２００ｍ
ｍＴｏｒｒに保った状態で、フッ素−炭素結合を有する
有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする第１の
原料ガスの導入量を一定に保つ一方、フッ素−炭素結合
を有する有機化合物を主原料とする第２の原料ガスの導
入量を連続的に変化させる方法である。
【００５４】第２のプロセスシーケンスについて、図３
（ｂ）を参照しながら具体的に説明する。まず、プラズ
マＣＶＤ処理室にＣ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルト
リメトキシシランガスを導入した直後に、プラズマ発生
用の高周波電力を印加すると共に、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ
4 ガスの導入量を一定に保つ一方、ビニルトリメトキシ
シランガスの導入量を連続的に減少させていき、ビニル
トリメトキシシランガスの導入を導入開始から４秒後に
停止することにより、第１の密着層１０２を堆積する。
次に、ビニルトリメトキシシランガスの導入を停止した
まま、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガスを各導入量を一体にし
て６０秒間導入することにより、有機絶縁膜１０３を堆
積する。次に、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガスの各導入量を
一定に保ったまま、ビニルトリメトキシシランガスを再
び導入すると共にその導入量を連続的に増加させる状態
を４秒間継続することにより、第２の密着層１０４を堆
積する。プラズマ発生用の高周波電力の印加方法として
は、図３（ｂ）に示すように、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス
及びビニルトリメトキシシランガスの導入直後に開始す
ると共に、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルトリメト
キシシランガスの導入停止直前に終了する。
（ｂ）を参照しながら具体的に説明する。まず、プラズ
マＣＶＤ処理室にＣ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルト
リメトキシシランガスを導入した直後に、プラズマ発生
用の高周波電力を印加すると共に、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ
4 ガスの導入量を一定に保つ一方、ビニルトリメトキシ
シランガスの導入量を連続的に減少させていき、ビニル
トリメトキシシランガスの導入を導入開始から４秒後に
停止することにより、第１の密着層１０２を堆積する。
次に、ビニルトリメトキシシランガスの導入を停止した
まま、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガスを各導入量を一体にし
て６０秒間導入することにより、有機絶縁膜１０３を堆
積する。次に、Ｃ4Ｆ8ガス及びＣＨ4 ガスの各導入量を
一定に保ったまま、ビニルトリメトキシシランガスを再
び導入すると共にその導入量を連続的に増加させる状態
を４秒間継続することにより、第２の密着層１０４を堆
積する。プラズマ発生用の高周波電力の印加方法として
は、図３（ｂ）に示すように、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス
及びビニルトリメトキシシランガスの導入直後に開始す
ると共に、Ｃ4Ｆ8ガス、ＣＨ4 ガス及びビニルトリメト
キシシランガスの導入停止直前に終了する。
【００５５】第２のプロセスシーケンスによると、ビニ
ルトリメトキシシランガスの導入量を経時的に変化させ
る必要があるため、第１及び第２の密着層１０２、１０
４の堆積時間の短縮がやや困難になる。このため、第１
のプロセスシーケンスに比べて、第１及び第２の密着層
１０２、１０４の膜厚が厚くなるので、金属配線パター
ン１０１同士の間の実効的な比誘電率が若干大きくなる
が、第１及び第２の密着層１０２、１０４と有機絶縁膜
１０３との組成変化が連続的であるため、密着性は非常
に高くなる。
ルトリメトキシシランガスの導入量を経時的に変化させ
る必要があるため、第１及び第２の密着層１０２、１０
４の堆積時間の短縮がやや困難になる。このため、第１
のプロセスシーケンスに比べて、第１及び第２の密着層
１０２、１０４の膜厚が厚くなるので、金属配線パター
ン１０１同士の間の実効的な比誘電率が若干大きくなる
が、第１及び第２の密着層１０２、１０４と有機絶縁膜
１０３との組成変化が連続的であるため、密着性は非常
に高くなる。
【００５６】尚、第１の実施形態においては、第１の密
着層１０２を構成するシロキサン含有フッ素化有機膜の
主原料となる有機化合物、有機絶縁膜１０３を構成する
フッ素化アモルファスカーボン膜の主原料となる有機化
合物、及び第２の密着層１０４を構成するシロキサン含
有フッ素化有機膜の主原料となる有機化合物としては、
Ｃ4Ｆ8を用いたが、これに代えて、Ｃ10Ｆ18等のよう
に、一般式：ＣxＦy（ｘは１〜１５の整数、ｙは４〜３
２の整数）で表わされるフッ素−炭素結合を有する有機
化合物を広く用いることができる。
着層１０２を構成するシロキサン含有フッ素化有機膜の
主原料となる有機化合物、有機絶縁膜１０３を構成する
フッ素化アモルファスカーボン膜の主原料となる有機化
合物、及び第２の密着層１０４を構成するシロキサン含
有フッ素化有機膜の主原料となる有機化合物としては、
Ｃ4Ｆ8を用いたが、これに代えて、Ｃ10Ｆ18等のよう
に、一般式：ＣxＦy（ｘは１〜１５の整数、ｙは４〜３
２の整数）で表わされるフッ素−炭素結合を有する有機
化合物を広く用いることができる。
【００５７】また、第１の実施形態においては、有機絶
縁膜１０３を構成するフッ素化アモルファスカーボン膜
の主原料となる有機シラン誘導体としては、ビニルトリ
メトキシシランを用いたが、これに代えて、Ｒ1 nＳｉ
（ＯＲ2）4-n（但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ1 は
アルキル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル基又
はアリール基である。）の一般式で表される有機シラン
誘導体を広く用いることができる。
縁膜１０３を構成するフッ素化アモルファスカーボン膜
の主原料となる有機シラン誘導体としては、ビニルトリ
メトキシシランを用いたが、これに代えて、Ｒ1 nＳｉ
（ＯＲ2）4-n（但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ1 は
アルキル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル基又
はアリール基である。）の一般式で表される有機シラン
誘導体を広く用いることができる。
【００５８】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係る配線構造及びその形成方法について、図
４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）及び図６
（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
実施形態に係る配線構造及びその形成方法について、図
４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）及び図６
（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
【００５９】まず、図４（ａ）に示すように、半導体基
板２００の上に形成されたフッ素化アモルファスカーボ
ン膜からなり、配線溝２０１ａを有する第１の有機絶縁
膜２０１の上に全面に亘って例えば２０ｎｍの膜厚を有
するシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の密着
層２０２を堆積した後、配線溝２０１ａの内部に金属膜
を埋め込んで金属配線２０３を形成し、その後、全面に
亘って例えば５０ｎｍの膜厚を有するシリコン酸化膜か
らなる第１の無機絶縁膜２０４を堆積する。
板２００の上に形成されたフッ素化アモルファスカーボ
ン膜からなり、配線溝２０１ａを有する第１の有機絶縁
膜２０１の上に全面に亘って例えば２０ｎｍの膜厚を有
するシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の密着
層２０２を堆積した後、配線溝２０１ａの内部に金属膜
を埋め込んで金属配線２０３を形成し、その後、全面に
亘って例えば５０ｎｍの膜厚を有するシリコン酸化膜か
らなる第１の無機絶縁膜２０４を堆積する。
【００６０】次に、図４（ｂ）に示すように、第１の無
機絶縁膜２０４の上に、例えば２０ｎｍの膜厚を有する
シロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層２
０５、例えば８００ｎｍの膜厚を有するフッ素化アモル
ファスカーボン膜からなる第２の有機絶縁膜２０６、例
えば２０ｎｍの膜厚を有するシロキサン含有フッ素化有
機膜からなる第３の密着層２０７、例えば５０ｎｍの膜
厚を有するシリコン酸化膜からなる第２の無機絶縁膜２
０８、例えば２０ｎｍの膜厚を有するシロキサン含有フ
ッ素化有機膜からなる第４の密着層２０９、例えば３０
０ｎｍの膜厚を有するフッ素化アモルファスカーボン膜
からなる第３の有機絶縁膜２１０、例えば２０ｎｍの膜
厚を有するシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第５
の密着層２１１、及び例えば５０ｎｍの膜厚を有するシ
リコン酸化膜からなる第３の無機絶縁膜２１２を順次堆
積する。
機絶縁膜２０４の上に、例えば２０ｎｍの膜厚を有する
シロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層２
０５、例えば８００ｎｍの膜厚を有するフッ素化アモル
ファスカーボン膜からなる第２の有機絶縁膜２０６、例
えば２０ｎｍの膜厚を有するシロキサン含有フッ素化有
機膜からなる第３の密着層２０７、例えば５０ｎｍの膜
厚を有するシリコン酸化膜からなる第２の無機絶縁膜２
０８、例えば２０ｎｍの膜厚を有するシロキサン含有フ
ッ素化有機膜からなる第４の密着層２０９、例えば３０
０ｎｍの膜厚を有するフッ素化アモルファスカーボン膜
からなる第３の有機絶縁膜２１０、例えば２０ｎｍの膜
厚を有するシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第５
の密着層２１１、及び例えば５０ｎｍの膜厚を有するシ
リコン酸化膜からなる第３の無機絶縁膜２１２を順次堆
積する。
【００６１】次に、図５（ａ）に示すように、第１の無
機絶縁膜２０４、第２の密着層２０５、第２の有機絶縁
膜２０６、第３の密着層２０７及び第２の無機絶縁膜２
０８に接続孔２１３を形成すると共に、第４の密着層２
０９、第３の有機絶縁膜２１０、第５の密着層２１１及
び第３の無機絶縁膜２１２に配線溝２１４を形成した
後、接続孔２１３及び配線溝２１４の内部を含む全面に
亘って、例えば２０ｎｍの膜厚を有するシロキサン含有
フッ素化有機膜からなる第６の密着層２１５を等方的に
堆積する。
機絶縁膜２０４、第２の密着層２０５、第２の有機絶縁
膜２０６、第３の密着層２０７及び第２の無機絶縁膜２
０８に接続孔２１３を形成すると共に、第４の密着層２
０９、第３の有機絶縁膜２１０、第５の密着層２１１及
び第３の無機絶縁膜２１２に配線溝２１４を形成した
後、接続孔２１３及び配線溝２１４の内部を含む全面に
亘って、例えば２０ｎｍの膜厚を有するシロキサン含有
フッ素化有機膜からなる第６の密着層２１５を等方的に
堆積する。
【００６２】次に、図５（ｂ）に示すように、第６の密
着層２１５に対してエッチバックを行なって、第６の密
着層２１５における接続孔２１３及び配線溝２１４の底
部に位置する部分を除去すると共に、第２及び第３の有
機絶縁膜２０６、２１０における接続孔２１３及び配線
溝２１４に露出している各側面（接続孔２１３及び配線
溝２１４の各側壁）に第６の密着層２１５からなるサイ
ドウォール２１６を形成する。
着層２１５に対してエッチバックを行なって、第６の密
着層２１５における接続孔２１３及び配線溝２１４の底
部に位置する部分を除去すると共に、第２及び第３の有
機絶縁膜２０６、２１０における接続孔２１３及び配線
溝２１４に露出している各側面（接続孔２１３及び配線
溝２１４の各側壁）に第６の密着層２１５からなるサイ
ドウォール２１６を形成する。
【００６３】次に、図６（ａ）に示すように、接続孔２
１３及び配線溝２１４の内部を含む第３の無機絶縁膜２
１２の上に全面に亘って、例えば５ｎｍの膜厚を有する
窒化チタン膜からなるバリア層２１７を堆積する。
１３及び配線溝２１４の内部を含む第３の無機絶縁膜２
１２の上に全面に亘って、例えば５ｎｍの膜厚を有する
窒化チタン膜からなるバリア層２１７を堆積する。
【００６４】次に、図６（ｂ）に示すように、接続孔２
１３及び配線溝２１４の内部を含むバリア層２１７の上
に全面に亘って例えば銅からなる金属膜２１８を堆積し
た後、金属膜２１８における第３の無機絶縁膜２１２の
上に露出している部分を例えばＣＭＰ法により除去し
て、金属膜２１８からなるデュアルダマシン構造を形成
する。
１３及び配線溝２１４の内部を含むバリア層２１７の上
に全面に亘って例えば銅からなる金属膜２１８を堆積し
た後、金属膜２１８における第３の無機絶縁膜２１２の
上に露出している部分を例えばＣＭＰ法により除去し
て、金属膜２１８からなるデュアルダマシン構造を形成
する。
【００６５】第１、第２、第３、第４、第５及び第６の
密着層２０２、２０５、２０７、２０９、２１１、２１
５となるシロキサン含有フッ素化有機膜の堆積方法とし
ては、第１の実施形態と同様、フッ素−炭素結合を有す
る有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする第１
の原料ガス、例えばＣ4Ｆ8／ＣＨ4／ビニルトリメトキ
シシランの混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ法が挙げら
れ、堆積条件としては、例えばＲＦパワーは２００Ｗ、
プロセス圧力は２００ｍｍＴｏｒｒ、堆積時間は４秒で
ある。
密着層２０２、２０５、２０７、２０９、２１１、２１
５となるシロキサン含有フッ素化有機膜の堆積方法とし
ては、第１の実施形態と同様、フッ素−炭素結合を有す
る有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする第１
の原料ガス、例えばＣ4Ｆ8／ＣＨ4／ビニルトリメトキ
シシランの混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ法が挙げら
れ、堆積条件としては、例えばＲＦパワーは２００Ｗ、
プロセス圧力は２００ｍｍＴｏｒｒ、堆積時間は４秒で
ある。
【００６６】第１、第２及び第３の有機絶縁膜２０１、
２０６、２１０となるフッ素化アモルファスカーボン膜
の堆積方法としては、フッ素−炭素結合を有する有機化
合物を主原料とする第２の原料ガス、例えばＣ4Ｆ8／Ｃ
Ｈ4 の混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ法が挙げられ、
堆積条件としては、例えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロ
セス圧力は２００ｍｍＴｏｒｒである。
２０６、２１０となるフッ素化アモルファスカーボン膜
の堆積方法としては、フッ素−炭素結合を有する有機化
合物を主原料とする第２の原料ガス、例えばＣ4Ｆ8／Ｃ
Ｈ4 の混合ガスを用いるプラズマＣＶＤ法が挙げられ、
堆積条件としては、例えばＲＦパワーは２００Ｗ、プロ
セス圧力は２００ｍｍＴｏｒｒである。
【００６７】第２の実施形態によると、第２の有機絶縁
膜２０６及び第３の有機絶縁膜２１０における接続孔２
１３及び配線溝２１４に露出している側面に第６の密着
層２１５からなるサイドウォール２１６を形成した後、
窒化チタン膜からなるバリア層２１７を堆積したので、
第２及び第３の有機絶縁膜２０６、２１０とバリア層２
１７との密着性が向上する。
膜２０６及び第３の有機絶縁膜２１０における接続孔２
１３及び配線溝２１４に露出している側面に第６の密着
層２１５からなるサイドウォール２１６を形成した後、
窒化チタン膜からなるバリア層２１７を堆積したので、
第２及び第３の有機絶縁膜２０６、２１０とバリア層２
１７との密着性が向上する。
【００６８】
【発明の効果】第１〜第４の半導体装置によると、フッ
素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導
体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からな
る密着層の比誘電率は、従来のシリコンリッチ酸化膜と
ＤＬＣ膜との積層膜からなる密着層の比誘電率に比べて
小さい。
素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導
体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からな
る密着層の比誘電率は、従来のシリコンリッチ酸化膜と
ＤＬＣ膜との積層膜からなる密着層の比誘電率に比べて
小さい。
【００６９】密着層と金属配線パターン（又はコンタク
ト又は金属配線）との密着性、密着層と無機絶縁膜との
密着性、及び密着層と有機絶縁膜との密着性はいずれも
高いので、金属配線パターン（又はコンタクト又は金属
配線）、無機絶縁膜及び有機絶縁膜の相互間の密着性の
向上を単層の密着層により実現することができる。
ト又は金属配線）との密着性、密着層と無機絶縁膜との
密着性、及び密着層と有機絶縁膜との密着性はいずれも
高いので、金属配線パターン（又はコンタクト又は金属
配線）、無機絶縁膜及び有機絶縁膜の相互間の密着性の
向上を単層の密着層により実現することができる。
【００７０】従って、第１〜第４の半導体装置による
と、金属配線同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率を低
減できると共に、金属配線と有機絶縁膜との間の密着性
を向上させることができる。
と、金属配線同士の間の絶縁膜の実効的な比誘電率を低
減できると共に、金属配線と有機絶縁膜との間の密着性
を向上させることができる。
【００７１】第１及び第２の半導体装置の製造方法によ
ると、密着層の比誘電率を従来のシリコンリッチ酸化膜
とＤＬＣ膜との積層膜に比べて小さくできると共に、金
属配線パターン（又はコンタクト又は金属配線）、無機
絶縁膜及び有機絶縁膜の相互間の密着性の向上を単層で
且つ１種類の密着層により実現することができる。
ると、密着層の比誘電率を従来のシリコンリッチ酸化膜
とＤＬＣ膜との積層膜に比べて小さくできると共に、金
属配線パターン（又はコンタクト又は金属配線）、無機
絶縁膜及び有機絶縁膜の相互間の密着性の向上を単層で
且つ１種類の密着層により実現することができる。
【００７２】また、有機絶縁膜の形成工程とその前後の
密着層の形成工程とを連続的に行なうことができると共
に、反応系のプロセスの制御が容易である上に、処理室
の雰囲気を一定に保つことができる。
密着層の形成工程とを連続的に行なうことができると共
に、反応系のプロセスの制御が容易である上に、処理室
の雰囲気を一定に保つことができる。
【００７３】従って、第１及び第２の半導体装置の製造
方法によると、金属配線同士の間の絶縁膜の実効的な比
誘電率の低減及び金属配線と有機絶縁膜との間の密着性
の向上を、処理室内にパーティクルを発生させることな
く且つプロセスの制御性を容易に実現することができ
る。
方法によると、金属配線同士の間の絶縁膜の実効的な比
誘電率の低減及び金属配線と有機絶縁膜との間の密着性
の向上を、処理室内にパーティクルを発生させることな
く且つプロセスの制御性を容易に実現することができ
る。
【００７４】第１の半導体装置の製造方法において、第
１の密着層の原料となる有機化合物、有機絶縁膜の原料
なる有機化合物及び第２の密着層の原料となる有機化合
物が同種類の有機化合物であると、プロセスの制御性が
一層向上する。
１の密着層の原料となる有機化合物、有機絶縁膜の原料
なる有機化合物及び第２の密着層の原料となる有機化合
物が同種類の有機化合物であると、プロセスの制御性が
一層向上する。
【００７５】第１の半導体装置の製造方法において、第
１の密着層及び第２の密着層の原料が、Ｒ1 nＳｉ（ＯＲ
2）4-n（但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ1 はアルキ
ル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル基又はアリ
ール基である。）の一般式で表される有機シラン誘導体
であると、密着層の比誘電率を確実に小さくできると共
に密着性を確実に向上することができる。
１の密着層及び第２の密着層の原料が、Ｒ1 nＳｉ（ＯＲ
2）4-n（但し、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ1 はアルキ
ル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル基又はアリ
ール基である。）の一般式で表される有機シラン誘導体
であると、密着層の比誘電率を確実に小さくできると共
に密着性を確実に向上することができる。
【００７６】第１の層間絶縁膜の形成方法によると、第
１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態で、第２
の原料ガスの導入量を減少、停止及び増加することによ
り、第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層を連続
的に形成できるため、第１の密着層、有機絶縁膜及び第
２の密着層の組成が連続的に変化するので、密着性が非
常に高くなる。
１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態で、第２
の原料ガスの導入量を減少、停止及び増加することによ
り、第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層を連続
的に形成できるため、第１の密着層、有機絶縁膜及び第
２の密着層の組成が連続的に変化するので、密着性が非
常に高くなる。
【００７７】第２の層間絶縁膜の形成方法によると、第
１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態で、第２
の原料ガスの導入、停止及び導入を行なうことにより、
第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層を連続的に
形成できるため、第１及び第２の密着層の膜厚を薄くで
きるので、層間絶縁膜の実効的な比誘電率を極めて小さ
くすることができる。
１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保った状態で、第２
の原料ガスの導入、停止及び導入を行なうことにより、
第１の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層を連続的に
形成できるため、第１及び第２の密着層の膜厚を薄くで
きるので、層間絶縁膜の実効的な比誘電率を極めて小さ
くすることができる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法にお
ける原料ガスの導入方法のシーケンスを示す図である。
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法にお
ける原料ガスの導入方法のシーケンスを示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
る半導体装置の製造方法及び層間絶縁膜の形成方法の各
工程を示す断面図である。
【図７】従来の半導体装置の断面図である。
１００ 半導体基板 １０１ 金属配線パターン １０２ 第１の密着層 １０３ 有機絶縁膜 １０４ 第２の密着層 １０５ 無機絶縁膜 １０６ 接続孔 １０７ 金属プラグ ２００ 半導体基板 ２０１ 第１の有機絶縁膜 ２０１ａ 配線溝 ２０２ 第１の密着層 ２０３ 金属配線 ２０４ 第１の無機絶縁膜 ２０５ 第２の密着層 ２０６ 第２の有機絶縁膜 ２０７ 第３の密着層 ２０８ 第２の無機絶縁膜 ２０９ 第４の密着層 ２１０ 第３の有機絶縁膜 ２１１ 第５の密着層 ２１２ 第３の無機絶縁膜 ２１３ 接続孔 ２１４ 配線溝 ２１５ 第６の密着層 ２１６ サイドウォール ２１７ バリア層 ２１８ 金属膜
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された金属配線パタ
ーンと、 前記金属配線パターンの上を含む前記半導体基板上に形
成され、フッ素−炭素結合を含有する有機化合物及び有
機シラン誘導体を主原料とするシロキサン含有フッ素化
有機膜からなる第１の密着層と、 前記第１の密着層の上に形成され、フッ素−炭素結合を
含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜から
なる有機絶縁膜と、 前記有機絶縁膜の上に形成され、フッ素−炭素結合を含
有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする
シロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層
と、 前記第１の密着層の上に形成された無機化合物からなる
無機絶縁膜とを備えていることを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項２】 半導体基板上に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の
密着層と、 前記第１の密着層の上に形成され、フッ素−炭素結合を
含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜から
なる有機絶縁膜と、 前記有機絶縁膜に形成された配線溝と、 前記配線溝の側壁に形成され、フッ素−炭素結合を含有
する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層と、 前記配線溝の内部における前記第１の密着層及び第２の
密着層で囲まれた部分に埋め込まれた金属配線とを備え
ていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 半導体基板上に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の
密着層と、 前記第１の密着層の上に形成され、フッ素−炭素結合を
含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜から
なる有機絶縁膜と、 前記第１の密着層及び有機絶縁膜に形成され、互いに連
通している接続孔及び配線溝と、 前記接続孔及び配線溝の側壁に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の
密着層と、 前記接続孔及び配線溝の内部における前記第２の密着層
で囲まれた部分に埋め込まれた金属膜からなるコンタク
ト及び金属配線とを備えていることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項４】 半導体基板上に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の
密着層と、 前記第１の密着層の上に形成された無機化合物からなる
第１の無機絶縁膜と、 前記第１の無機絶縁膜の上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料
とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密
着層と、 前記第２の密着層の上に形成され、フッ素−炭素結合を
含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜から
なる第１の有機絶縁膜と、 前記第１の有機絶縁膜の上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料
とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第３の密
着層と、 前記第３の密着層の上に形成された無機化合物からなる
第２の無機絶縁膜と、 前記第２の無機絶縁膜の上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料
とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第４の密
着層と、 前記第４の密着層の上に形成され、フッ素−炭素結合を
含有する有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜から
なる第２の有機絶縁膜と、 前記第２の有機絶縁膜の上に形成され、フッ素−炭素結
合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料
とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第５の密
着層と、 前記第５の密着層の上に形成された無機化合物からなる
第３の無機絶縁膜と、 前記第１の密着層、第１の無機絶縁膜、第２の密着層、
第１の有機絶縁膜、第３の密着層、第２の無機絶縁膜、
第４の密着層、第２の有機絶縁膜、第５の密着層及び第
３の無機絶縁膜からなる層間絶縁膜に形成され、互いに
連通している接続孔及び配線溝と、 前記接続孔及び配線溝の側壁に形成され、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原
料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からなる第６の
密着層と、 前記接続孔及び配線溝の内部における前記第６の密着層
で囲まれた部分に埋め込まれた金属膜からなるコンタク
ト及び金属配線とを備えていることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項５】 半導体基板上に金属配線パターンを形成
する工程と、 前記金属配線パターンの上を含む前記半導体基板上に、
プラズマＣＶＤ法により、フッ素−炭素結合を含有する
有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシロキ
サン含有フッ素化有機膜からなる第１の密着層を形成す
る工程と、 前記第１の密着層の上に、プラズマＣＶＤ法により、フ
ッ素−炭素結合を含有する有機化合物を主原料とするフ
ッ素化有機膜からなる有機絶縁膜を形成する工程と、 前記有機絶縁膜の上に、プラズマＣＶＤ法により、フッ
素−炭素結合を含有する有機化合物及び有機シラン誘導
体を主原料とするシロキサン含有フッ素化有機膜からな
る第２の密着層を形成する工程と、 前記第１の密着層の上に無機化合物からなる無機絶縁膜
を形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記第１の密着層を構成するシロキサン
含有フッ素化有機膜の原料となる有機化合物と、前記有
機絶縁膜を構成するフッ素化有機膜の原料なる有機化合
物と、前記第２の密着層を構成するシロキサン含有フッ
素化有機膜の原料となる有機化合物とは、同種類の有機
化合物であることを特徴とする請求項５に記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記第１の密着層及び第２の密着層を構
成するシロキサン含有フッ素化有機膜の原料となる有機
シラン誘導体は、Ｒ1 nＳｉ（ＯＲ2）4-n（但し、ｎは１
〜３の整数であり、Ｒ1 はアルキル基又はアリール基で
あり、Ｒ2 はアルキル基又はアリール基である。）の一
般式で表される有機シラン誘導体であることを特徴とす
る請求項５に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 半導体基板上に、フッ素−炭素結合を含
有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする
シロキサン含有フッ素化有機膜からなる第１の密着層を
形成する工程と、 前記第１の密着層の上に無機化合物からなる第１の無機
絶縁膜を形成する工程と、 前記第１の無機絶縁膜の上に、フッ素−炭素結合を含有
する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第２の密着層を形
成する工程と、 前記第２の密着層の上に、フッ素−炭素結合を含有する
有機化合物を主原料とするフッ素化有機膜からなる第１
の有機絶縁膜を形成する工程と、 前記第１の有機絶縁膜の上に、フッ素−炭素結合を含有
する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第３の密着層を形
成する工程と、 前記第３の密着層の上に無機化合物からなる第２の無機
絶縁膜を形成する工程と、 前記第２の無機絶縁膜の上に、フッ素−炭素結合を含有
する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第４の密着層を形
成する工程と、 前記第４の密着層の上にフッ素−炭素結合を含有する有
機化合物を主原料とするフッ素化有機膜からなる第２の
有機絶縁膜を形成する工程と、 前記第２の有機絶縁膜の上に、フッ素−炭素結合を含有
する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とするシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる第５の密着層を形
成する工程と、 前記第５の密着層の上に無機化合物からなる第３の無機
絶縁膜を形成する工程と、 前記第１の密着層、第１の無機絶縁膜、第２の密着層、
第１の有機絶縁膜、第３の密着層、第２の無機絶縁膜、
第４の密着層、第２の有機絶縁膜、第５の密着層及び第
３の無機絶縁膜からなる層間絶縁膜に、互いに連通する
接続孔及び配線溝を形成する工程と、 前記接続孔及び配線溝の側壁に、フッ素−炭素結合を含
有する有機化合物及び有機シラン誘導体を主原料とする
シロキサン含有フッ素化有機膜からなる第６の密着層を
形成する工程と、 前記接続孔及び配線溝の内部における前記第６の密着層
で囲まれた部分に金属膜を埋め込んで、該金属膜からな
るコンタクト及び金属配線を形成する工程と備えている
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 半導体基板上に順次堆積された、第１の
密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層からなる層間絶縁
膜の形成方法であって、 半導体基板が保持されている処理室内に、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物を含む第１の原料ガス及び有
機シラン誘導体を含む第２の原料ガスを導入した後、前
記第１の原料ガスの導入量をほぼ一定に保つ一方、前記
第２の原料ガスの導入量を減少させながら、前記第１の
原料ガス及び第２の原料ガスからなるプラズマにより、
前記半導体基板上にシロキサン含有フッ素化有機膜から
なる前記第１の密着層を形成する工程と、 前記処理室内に前記第１の原料ガスをその導入量をほぼ
一定に保ちながら導入する一方、前記第２の原料ガスの
導入を停止して、前記第１の原料ガスからなるプラズマ
により、前記第１の密着層の上にフッ素−炭素結合を含
有する有機化合物からなる有機絶縁膜を形成する工程
と、 前記処理室内に、前記第１の原料ガスをその導入量をほ
ぼ一定に保ちながら導入すると共に、前記第２の原料ガ
スを再び導入し且つ前記第２の原料ガスの導入量を増加
させながら、前記第１の原料ガス及び第２の原料ガスか
らなるプラズマにより、前記有機絶縁膜の上にシロキサ
ン含有フッ素化有機膜からなる前記第２の密着層を形成
する工程とを備えていることを特徴とする層間絶縁膜の
形成方法。 - 【請求項１０】 半導体基板上に順次堆積された、第１
の密着層、有機絶縁膜及び第２の密着層からなる層間絶
縁膜の形成方法であって、 半導体基板が保持されている処理室内に、フッ素−炭素
結合を含有する有機化合物を含む第１の原料ガス及び有
機シラン誘導体を含む第２の原料ガスを、それぞれの導
入量をほぼ一定に保ちながら導入しながら、前記第１の
原料ガス及び第２の原料ガスからなるプラズマにより、
前記半導体基板上にシロキサン含有フッ素化有機膜から
なる前記第１の密着層を形成する工程と、 前記処理室内に前記第１の原料ガスをその導入量をほぼ
一定に保ちながら導入する一方、前記第２の原料ガスの
導入を停止して、前記第１の原料ガスからなるプラズマ
により、前記第１の密着層の上にフッ素−炭素結合を含
有する有機化合物からなる有機絶縁膜を形成する工程
と、 前記処理室内に、前記第１の原料ガスをその導入量をほ
ぼ一定に保ちながら導入すると共に、前記第２の原料ガ
スを再び導入し且つ前記第２の原料ガスの導入量をほぼ
一定に保ちながら、前記第１の原料ガス及び第２の原料
ガスからなるプラズマにより、前記有機絶縁膜の上にシ
ロキサン含有フッ素化有機膜からなる前記第２の密着層
を形成する工程とを備えていることを特徴とする層間絶
縁膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22017598A JP3986674B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 半導体装置、その製造方法及び層間絶縁膜の形成方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2006337910A Division JP2007088506A (ja) | 2006-12-15 | 2006-12-15 | 半導体装置、その製造方法及び層間絶縁膜の形成方法 |
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|---|---|
| JP2000058641A true JP2000058641A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3986674B2 JP3986674B2 (ja) | 2007-10-03 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1174914A2 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Canon Sales Co., Inc. | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
| EP1489197A1 (en) * | 2003-06-17 | 2004-12-22 | Semiconductor Process Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
| JP2007088506A (ja) * | 2006-12-15 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置、その製造方法及び層間絶縁膜の形成方法 |
| JP2007518263A (ja) * | 2004-01-14 | 2007-07-05 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 低ｋのｃｖｄ材料の勾配堆積 |
| US7602048B2 (en) | 2000-05-16 | 2009-10-13 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device and semiconductor wafer having a multi-layered insulation film |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP22017598A patent/JP3986674B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7602048B2 (en) | 2000-05-16 | 2009-10-13 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device and semiconductor wafer having a multi-layered insulation film |
| US7674721B2 (en) | 2000-05-16 | 2010-03-09 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device, semiconductor wafer, and methods of producing same device and wafer |
| US7816280B2 (en) | 2000-05-16 | 2010-10-19 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device, semiconductor wafer, and methods of producing the same device and wafer |
| EP1174914A2 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Canon Sales Co., Inc. | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
| EP1174914A3 (en) * | 2000-07-21 | 2003-09-10 | Canon Sales Co., Inc. | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method |
| EP1489197A1 (en) * | 2003-06-17 | 2004-12-22 | Semiconductor Process Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
| US7238629B2 (en) | 2003-06-17 | 2007-07-03 | Semiconductor Process Laboratory Co., Ltd. | Deposition method, method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device |
| KR100746679B1 (ko) | 2003-06-17 | 2007-08-06 | 가부시끼가이샤 한도따이 프로세스 켄큐쇼 | 성막 방법, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 |
| JP2007518263A (ja) * | 2004-01-14 | 2007-07-05 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 低ｋのｃｖｄ材料の勾配堆積 |
| JP4738349B2 (ja) * | 2004-01-14 | 2011-08-03 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 低ｋのｃｖｄ材料の勾配堆積 |
| JP2007088506A (ja) * | 2006-12-15 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置、その製造方法及び層間絶縁膜の形成方法 |
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