TW559860B - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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559860 A7 B7 五、發明説明（i 相關申請之交叉參考 此申請係依據2001年5月10曰曰本專利申請2〇〇 1-140275 號及2001年5月22日日本專利申請2001-151918號並要求其 優先權，其整體内容如下所示。 發明背景 1、 發明領域 本發明係關係半導體裝置之製造方法，尤其和具有低介 電率絕緣膜之半導體裝置製造方法相關。 2、 相關技術說明 近年來，隨著半導體裝置之微細化及高速化，單層構造 之配線構造亦朝多層化方向發展。其中，亦開發並生產出 具有5層以上金屬配線構造之半導體裝置。然而，隨著半導 體裝置之微細化發展，配線間寄生電容及配線抵抗導致之 信號傳達延遲問題就愈大《亦即，隨著配線構造多層化， 因此因素造成之信號傳達延遲妨礙半導體裝置高速化的問 題也會擴大。 為了避免因此配線構造多層化而產生信號傳達延遲，從 以前就採取各種解決方法做為對策。一般而言，信號傳達 延遲可以前述配線間寄生電容及配線電阻之積來表示。為 了改善信號傳達延遲，除了應降低配線間寄生電容，最好 亦能降低配線電阻。 為了降低配線電阻，例如將傳統鋁配線改為銅配線，嘴 試以較低電阻做為配線主要構成材料之技術。此時，和傳 統之紹配線相同，極難以乾餘刻將銅加工成配線形狀。因 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂·

559860 A7 B7 五、發明説明（ 此，使用銅配線時，必須採用埋入配線構造技術。 又’為·了降低配線間寄生電容，例如，嚐試以C VD法形 成以SiOF為主成份之絕緣膜的技術，取代傳統上以以〇2為 主成份之絕緣膜。或者，嚐試以旋塗法形成比介電率低於 Si〇2絕緣膜—亦即s〇G(Spin on Glass)膜或有機樹脂膜等低 介電率絕緣膜之技術。 一般而言，傳統所使用之si〇2絕緣膜的比介電率，係以 3.9左右為實用上之下限。相對於此，si〇F絕緣膜之比介 電率則可以降低至3.3左右。然而，此Si0F絕緣膜之比介 電率降至3 ·3以下時，因為薄膜之安定性，而極難將其實用 化。另一方面，S OG膜及有機樹脂膜等之低介電率絕緣 膜，可將比介電率降至2.0左右。因此，積極從事此種薄膜 之成膜技術開發。 例如’在半導體基板上敷塗絕緣膜材料形成塗膜，再以 電子射線照射此塗膜，即可形成具有優良特性之低介電率 絕緣膜（例如、曰本特表平η-5〇6872號公報）。 發明之摘要 依據本發明之具體形態的半導體裝置製造方法，包含： 半導體基板上設置含有Si原子之低介電率絕緣膜； 以持續照射電子射線對前述低介電率絕緣膜進行加熱； 以及 將前述加熱狀態中或加熱後之前述低介電率絕緣膜曝露 於促進前述Si原子之結合的氣體中。 依據本發明之另一具體形態的半導體裝置製造方法，包

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線 559860 A7 B7 五、發明説明（4 ) 使用之加熱處理裝置的概略圖。 圖6A及6B係利用本發明另一具體實施形態相關方法形成 之半導體裝置配線構造的剖面圖。 發明之詳細說明 以下，係參照圖面說明本發明實施形態。 (具體實施形態1) 本發明者發現，利用電子射線持續照射加熱所形成之低 介電率絕緣膜--尤其是含有Si原子之低介電率絕緣膜，有 容易吸濕之現象。此係因為照射電子射線會使絕緣膜中之 s i原子形成懸空鍵❶存在於絕緣膜中之s i懸空鍵具有活 性，使此種絕緣膜曝露於大氣中後，會如下述反應式（丨）所 示，而和水份進行反應。

Is — /r 2 ’一卜卜㈠+ 一卜H⑴ 又，S1-CH3基在利用電子射線照射之焙燒中，亦會因為 水份而氧化，產生下述反應式（2)所示之反應。 I j 卜十 Η-OH —> —Sr-〇H H cH4 Cl) t 利用上述反應形成之矽烷醇羥基（si-〇H)，容易吸收大 氣中之水份，亦即具有吸濕點❶因此，將此種低介電率絕 緣膜放置於大氣中時，比介電率可能會上昇。或者焙燒後 之熱處理時，吸收大氣中之水份的絕緣膜可能會從内部釋 — · 7 - 本紙張尺度適用中S g家標準(CNS) A4規格(21GX撕公爱) 559860 A7 B7 五、發明説明（5 ) 放出氣體。如上面所述，殘留矽烷醇羥基之絕緣膜會劣化 而容易降低性能，因而造成半導體裝置之性能劣化。 將含有S1原子之低介電率絕緣膜曝露於促進此si原子結 合之氣體中’可以解決此問題。亦即，本實施形態之半導 體裝置製造方法係含有，在半導體基板上設置含有si原子 之低介電率絕緣膜；以持續照射電子射線對前述低介電率 絕緣膜進行加熱；以及將前述加熱狀態中或加熱後之前述 低介電率絕緣膜曝露於促進前述Si原子之結合的氣體中。 使用之加熱處理裝置的一個實例如圖1所示。 如圖所示’加熱處理裝置1具有焙燒低介電率絕緣膜u 之處理室2。處理室2之上部，面向半導體基板9上塗敷之 低介電率絕緣膜1 1的形成材料，設置可全面照射電子射線 (EB)之電子射線源3。又，在處理室2之内部，4台電子射 線源3之下側，設置承載半導體基板9之基板支撐台5。此 基板支樓台5設置具有加熱手段（電阻加熱器）6之熱板，可 以對半導體基板9上形成之塗膜進行加熱。利用電子射線源 3及熱板，對半導體基板9上之低介電率絕緣膜1 1形成材料 持續照射電子射線，進行加熱。 焙燒低介電率絕緣膜1 1時，經由氣體導入閥7及圖上未 標示之氣體供應裝置等，可以將期望之氣體導入處理室2之 内部。又，焙燒低介電率絕緣膜1 1時，經由真空排氣口 8，可以將處理室2之内部設定為既定之減壓環境。圖上雖 然未標示，但真空排氣口 8之下游侧設置著開關閥、壓力調 節裝置、及排氣泵等。利用這些裝置可以設定並維持處理 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 裝 訂

五、發明説明（6 室2内部處於特定之壓力下。 以例如，如圖2所示，在半導體基板9上形成之第丨低介電 率絕緣膜11 a上，形成第2低介電率絕緣膜nb時，亦可使 用本實施形態相關方法。半導體基板9上會形成元件（圖上 未標示）。又，第1低介電率絕緣膜lla會形成以Cu為主要 成份之埋入配線10，此第介電率絕緣膜lla同樣亦可利 用本實施形態相關方法來形成。 首先，例如以旋塗法而在第丨層低介電率絕緣膜na之上塗 敷第2層低介電率絕緣膜ub，形成厚度大致均一之塗膜。 第2層低介電率絕緣膜ub之材料，例如可使用將甲基聚 倍半矽氧烷（MSQ)之前驅體溶解於溶劑之清漆。 將上般形成之清漆，在第丨低介電率絕緣膜丨丨a以旋塗法 塗敷，形成厚度大致均一之塗膜。將形成塗膜之半導體基 板9載置於熱板上，在氮氣環境中，實施5〇〜15〇艽、1〜 分鐘一例如大約l〇〇t、約2分鐘之塗膜加熱。接著，在 〜250 C、1〜10分鐘—例如大約2〇(rc、約2分鐘之塗膜加 熱。如上所示，利用對塗膜實施階段性加熱，可以使塗膜 中含有之溶媒等揮發並除去。利用此方式，除了 msq以 外，幾乎可完全去除塗膜中之溶媒成份等，構成成份幾乎 全部為MSQ之絕緣膜，會固定於第丨層低介電率絕緣膜 上。塗膜加熱亦可採加熱燈。或者，讓塗膜處於丨χ 〜 500 T〇rr左右之減壓環境中，亦可除去溶媒。 結束階段性加熱後，利用熱板使絕緣膜溫度—例如約6〇 秒鐘一上昇至一定溫度，再對絕緣膜進行加熱。此加熱為 250〜450C、1〜60分鐘左右，例如，最好實施約4〇〇 °C、30分鐘之加熱。溫度太低或時間太短時，不易獲得充 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公复） 559860

伤加熱。另一方面，溫度太高或時間太長時，則可能促進 當做配線使用之Cu的擴散或異常析出。結果，只利用加熱 之培燒在短時間、低溫下很難形成高品質的薄膜。 因此，在加熱中對絕緣膜照射電子射線。在照射電子射 線之刖，先經由真空排氣口 8以真空泵將處理室2之内部減 壓至1〜500 Ton:，再經由氣體導入閥7從氣體供應裝置導入 Ar氣及NF3氣之混合氣體。混合氣體之流量約為^〜 lOL/min左右，例如，可以為約3L/min。最好是將氣及 NF3氣之混合氣體以9 : 1之體積比導入處理室2内部，然後 經由真空排氣口 8以壓力調節裝置及真空泵使其維持 之壓力狀態，實施電子射線照射。 含有如NF3氣之鹵系元素的氣體，具成促進絕緣膜中之 Si原子結合的作用。含有鹵系元素之氣體，亦可使用匕 氣、CF4氣、GF6氣等。^氣及含有鹵系元素之氣體的混 合比，並無特別限定，只要微量含有齒系元素之氣體即可 得到效果。又，亦可單獨使用含有齒系元素之氣體。 此外，電子射線係利用電子射線源3提供一定大小之照射 能量來產生，如圖1中之箭頭所示，對絕緣膜實施全面照 射。其旎量約為1〜50keV時摻雜（d〇se)量會大致固定為1〇〇 〜200〇/zC/cm2，例如，約2〇keV時摻雜量會大致固定為約 1000 /zC/cm2。又，照射時間約為1〜6〇分鐘，例如，約3〇 分鐘。摻雜量較少或照射時間較短時，不易獲得充份之電 子射線效果。另一方面，摻雜量較多或照射時間較長時， 因膜收縮擴大而增大應力，可能會產生異常析出。又，亦 可能同時產生比介電率及吸濕性增加之問題。電子射線之 照射量應配合材料實施適度調整，避免降低絕緣膜之特

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性。 ' 若以對絕緣膜實施上述能量、摻雜量之電子射線的均一 照射，即可獲得電子射線照射效果。電子射線之產生方法 及電子射線源之台數並無特別限制。 對固定化之絕緣膜照射電子射線。對未固定化狀態之拿 膜照射電子射線時，除了MSQ以外，塗膜中之溶媒等内含 有的成份會變質，可能會損害形成之低介電率絕緣膜的特 性。預先利用揮發來去除溶媒，可以預先防範此問題。亦 即’可以將除去溶媒等不必要成份之MS Q膜當做具有期望 之特性的第2層低介電率絕緣膜iib來形成薄膜。 利用電子自旋共振（ESR Electron Spin Resonance)觀察此方 式形成之第2層低介電率絕緣膜1 1 b，幾乎無法發現懸空 鍵。又’亦幾乎未發現以此懸空鍵為基本之吸濕點。下面 將針對此進行說明。 對第2層低介電率絕緣膜1 1 b之電子射線照射，係在Ar氣 及NF3氣之混合氣體内實施。NF3氣會因電子射線照射而分 解成複數種類之碎片。此種碎片之一的F，會和第2層低介 電率絕緣膜1 lb中之Si懸空鍵、或以此懸空鍵為基礎之Si-OH基產生反應。此反應如下述反應式（3)及（4)所示。 ___- 11 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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559860 A7 ____B7 五、發明説明（9 ) m 如上述反應式（3 )所示，S i懸空鍵會被非親水性原子_ F鍵 合。又，如上述反應式（4)所示，以Si懸空鍵為基礎之矽烷 醇羥氫，會因為F而和其他懸空鍵同時形成矽氧烷基。因 此，第2層低介電率絕緣膜llb即使置於大氣中亦不易吸收 水份。結果，降低比介電率上昇、從内部釋放出氣體之可 能性。以下，係以具體資料進行說明。 圖3係放置於大氣中之MSQ膜的比介電率經時變化圖。 圖3中之虛線a ’係本實施形態方法―具體而言，在氣中 對絕緣膜照射電子射線所形成之M S Q膜的結果。另一方 面，實線b則為在ΑΓ氣中對絕緣膜照射電子射線所形成之 MSQ膜的結果。如虛線&所示，利用本實施形態方法形成 之半導體裝置的MSQ膜，即使置於大氣中，其比介電率幾 乎沒有變化，具有極安定之性質。相對於此，在Ar氣中照 射電子射線形成之MSQ膜，如實線b所示，比介電率會隨 著時間經過而增加，性質不安定。 圖4係各M S Q膜之大氣中吸濕量的經時變化。吸濕量用 下列方法測量。首先，在形成後立即對各薄膜實施脫氣分 析。此時，使放置2片薄膜之環境溫度從室溫昇至約45 〇 °C ’其間，測量各膜釋放之水份的積分值。將剛形成之2片 薄膜釋放出來的水份積分值視為1。以後，對各MSQ膜依 一定日數間隔實施和前面相同之複數次脫氣分析。每次針 對各膜，將釋放出水份量的積分值和剛形成之各膜釋放水 份量積分值進行比較。圖4係分別對2片MSQ膜將剛形成及 各次計算結果圖表化。 ----- -12 ·__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 一 559860

圖4之線c係本實施形態方法—具體而言，在h氣中對絕 緣膜照射電子射線並形成MSQ膜之結果。另一方面，線d 係在Ar氣中對絕緣膜照射電子射線並形成msq膜之結果。 利用本實施形態方法形成之半導體裝置的MSQ膜，如線c 所示，放置於大氣中亦不會增加吸濕量，具有十分安定之 性質。相對於此，在Ar氣中照射電子射線而形成之msq 膜，如線d所示，吸濕量會隨著時間經過而增加，性質不安 定。 如上述說明所示，利用本實施形態方法製造之半導體裝 置上的第2層低介電率絕緣膜1 1 b ,因比介電率及吸濕率都 幾乎不會增加，故性能不易降低。以同樣方法形成第丨層低 介電率絕緣膜1 1 a時，亦可得到相同效果。由此第1層低介 電率絕緣膜1 1 a及第2層低介電率絕緣膜丨丨b所構成之低介 電率層間絕緣膜1 1 ’性能亦不易降低。又，C ^配線1 〇等之 各種電子電路等亦因受到此低介電率層間絕緣膜丨i的保 護’故利用本實施形態方法製造之半導體裝置，電氣性能 幾乎不會降低。 第2層低介電率絕緣膜1 1 b上以一般方法形成孔及配線 溝’例如，經由TaN等構成之阻擋金屬，可以利用埋入cu 來形成插頭及配線層。 又亦可使用氫氣來當做促進S i原子結合之氣體。此時， 會產生下述反應式（5)及（6)所示之反應。 ____- 13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝 訂- 線 鬃 559860 A7 _ _ B7 五、發明説明（η ) — + Η —^〜Η ⑺ 1 ' 十 H2O “）

I I 如上述反應式（5)所示，非親水性原子—Η會和Si懸空鍵 鍵合。又，如上述反應式（6)所示，會以η置換Si懸空鍵基 礎之矽烷醇羥基。此反應式（6)所示之反應係脫水反應，係 和吸收大氣中水份相反之反應。 利用含有矽烷醇羥基之有機S i系氣體，亦可促進s i原子 之結合。含有矽烷醇之有機Si系氣體，如三甲基矽烷醇 等。此時，會產生下述反應式（7)所示之反應。 \ 或者，亦可使用具有羥基之有機系氣體。此種氣體則有 曱醇、乙醇、丁醇等。又，亦可使用苯酚等。例如，使用 甲醇時，會產生下述反應式（8)之反應。 —^j-oH + dH-cHj —p + ΗιΟ (δ) I 1 如前述反應式（7)及（8)所示，Si懸空鍵基礎之矽烷醇羥 基會消失。此反應式所示之反應係脫水反應，係吸收大氣 中水份之相反反應。 又，使用含有矽烷醇羥基之有機Si系氣體及含有羥基之 有機系氣體時，Si懸空鍵會產生下述反應式（9)及（10)所示 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X297公釐） 559860 A7 _____ B7 五、發明説明（12 ) 之反應。 卜和-、夂一μ r?) i l ^ 〇h-ch^ -?r-o-cH5 ^(⑼

Si懸空鍵在任一種情形都會消失。 含有氫氣、矽烷醇羥基之有機Si系氣體、及含有經美之 有機系氣體，和含有鹵系元素之氣體時相同，可當做和Ar 氣混合之混合氣體使用。此時，混合比並無特別限制。或 者’含有氫氣、矽烷醇羥基之有機Si系氣體、及含有經基 之有機系氣體亦可單獨使用。 如以上說明所示，在促進s 1原子結合之氣體中持續對絕 緣膜照射電子射線實施加熱，會形成可抑止比介電率及吸 濕量增加之低介電率絕緣膜。 持續照射電子射線進行加熱後之絕緣膜，曝露於促進si 原子結合之氣體中時，亦可得到相同效果。此時，亦可一 度將加熱後之絕緣膜曝露於大氣中。又，促進31原子結合 之氣體’在預先使其處於勵磁狀態下時，亦可獲得相同效 果。此種氣體，亦可利用微波放電使其處於勵磁狀態。 本實施形態相關之半導體裝置製造方法可以有各種變 更。 例如，使用於形成單層低介電率絕緣膜、或由3層以上之 多層構造所構成的低介電率絕緣膜時，亦可獲得和前述相 ___ 15 - 本紙張尺度適用巾@ @家標準(CNS) A4規格( X 297公爱) 1 559860 A7

同之效果。又’在促進Si原子結合之氣體中持續照射 電子射線，且實施加熱處理所形成之低介電率絕緣膜， 亦可為MS Q膜以外之薄膜。例如，亦可使用hydwgen SILSESGUIOXANES (HSQ)膜等低介電率矽氧烧膜原料。利用 此種原料形成絕緣膜，且在特定氣體中實施加熱處理及照 射電子射線時，亦可得到和前面相同的效果。 又，照射電子射線之絕緣膜並不限於塗敷法，亦可以 CVD法、蒸鍍法、喷濺法、或蒸鍍聚合法等來形成。 (具體實施形態2) 本發明者之進一步研究結果，利用持續照射電子射線進 行加熱並形成之低介電率絕緣膜，確認在表面層會殘留電 子而帶負電。結果，低介電率絕緣膜之表面層及半導體基 板間會產生電位差。 形成低介電率絕緣膜時，在半導體基板上應先形成閘極 及閘極絕緣膜。因此，低介電率絕緣膜之表面層及半導體 基板間若產生電位差，閘極絕緣膜之絕緣耐壓可能會降 低。又，閘極之動作電壓變動等―亦即可能發生靜電破壞 而使半導體裝置動作產生問題。 此種問題，可以利用對絕緣膜照射正離子方式來解決。 亦即，本實施形態之半導體裝置製造方法係包含，在半導 體基板上設置低介電率絕緣膜；在含有惰性氣體之環境中 持續照射電子射線對前述低介電率絕緣膜進行加熱；以及 對前述加熱中或加熱後之前述低介電率絕緣膜照射正離 子0

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五、發明説明（15 形成閘極2 7。第1層之層間絕緣膜2丨可以為c VD法形成之 Si〇2膜，經由以TaN等構成之阻擋金屬層22埋入以Cu等構 成之配線層23 ^第2層之層間絕緣膜25可使用例如含有機 成份之氧化矽膜一如MSQ膜。形成此第2層間絕緣膜時， 可使用本實施形態相關方法。 百先，以如旋塗法在SiN膜24上塗敷第2層間絕緣膜25 之=料，形成厚度大致均一之塗膜。其後，再以前述實施 形態1說明之任意方法去除塗膜中的溶媒，並實施絕緣膜之 固定化。 其次，在圖5所示之處理室2内，對絕緣膜持續照射電子 射線進行加熱。此時之溫度及時間可以和前述實施形態j 相同。照射電子射線之前，經由真空排系將 如2内部降至一。峰度，且經由氣體導入^ 氣體供應裝置將ΑΓ氣導入。Ar氣之流量約為i〜1〇 程 度，例如，可以為3 L/min。尤其，最好將^氣導入處理室 2内，經由真空排氣口 8利用壓力調節裝置及真空泵，使其 維持在10 Ton*狀態照射電子射線。 、導入處理室2内之氣體’可以使用^等惰性氣體·_亦即非 活11且不會對含有MSQ等有機成份t氧化石夕膜產生影響的 任何虱體。此時所稱之影響，係包含化學反應及物理噴 藏。又’亦可使用混合氫氣之氣體。此時，氫氣之含有量 並無特別限制。 月匕置及摻雜i：等電子射線照射條件可以和#述實施形痒^ 相同》 〜

(CNS) A4規格(210X 297公董) 559860 A7 B7 五、發明説明（17 之影響。所以’可避免對半導體基板2〇上預先形成之閘極 及閘極絕緣膜產生不良影響。 在利用此方式形成之第2層間絕緣膜25上，以活性離子 蝕刻（RIE : Reactive ion Etching)等形成孔及溝，且經由TaN 等構成之阻擋金屬層28埋入Cu等29，形成圖6B所示之雙 重金屬鑲嵌配線構造。 其後，配合必要，可以形成更上一層之層間絕緣膜。此 時，此上層之層間絕緣膜上，亦實施本實施形態說明之方 法的處理，而可抑制靜電破壞之發生。 又，本實施形態方法適用於在半導體裝置上形成任何絕 緣膜之過程，並可獲得相同效果。尤其是多層配線構造 中，將其應用於形成相對較下層位置、高密度配線層之層 間絕緣膜的形成上，亦具有效果。利用此方式製造之半導 體裝置，可以抑制配線間寄生電容、以及信號傳達速度之 降低，以及抑止靜電破壞之發生。 採用上述（方法1)至（方法3)製造半導體裝置，調查靜電 破壞導致之不良率。此處之不良，係指具有電晶體構造之 測試晶圓的電晶體驅動特性未達規定值，不良率則是指不 良電晶體對晶圓上之電晶體總數的比率。加熱處理溫度、 電子射線之能量及摻雜量、以及處理室内之壓力等條件， 則如前面說明。（方法1)、（方法2)、及（方法3)之不良率分 別為 14%、17%、及2%。 為了進行比較’除了不照射正離子以外，在相同條件下 形成層間絕緣膜並待到半導體裝置。此時，靜電破壞導致 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

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559860 21 發明説明（18 之不良率為4 8 %。 半==不低靜電破壞導^ 本實施形態相關半導體裝詈_ #古 守篮衮置裏仏方法可以進行各種變 更。 例如，持續照射電子射線進行加熱且照射正離子形成之 低介電率絕緣膜，亦可為MSQ膜以外者。例如，亦可使用 HYDWGEN SILSESGUI〇XANES(HSQ)膜等低介電率發氧烧 =原料。亦可利用聚丙块、聚*** '及聚亞胺等有機樹 月曰。利用此種材料形成絕緣膜，並在特定氣體中實施加熱 處理及電子射線照射’亦可得到和前面相同的效果。 電子射線之摻雜量為較低之1〇〇/zC/cm2程度以下時，亦 可對以持續照射電子射線進行加熱後之絕緣膜照射正離 子。 又，照射正離子之絕緣膜並未限定為塗敷法，亦可以 CVD法、瘵鍍法、噴濺法、或蒸鍍聚合法等來形成。 前述同時實施電子射線照射加熱及正離子照射，亦可應 用於光阻圖案之形成。對光阻膜實施相同處理，可提升機 械強度。結果，除了可形成光阻圖案，亦可提高加工精 度。又，因為提高當做遮罩材料之光阻圖案的而蝕刻性， 故可提高對被加工膜之蝕刻加工精度。又，亦可抑制靜電 破壞之發生，而可抑制半導體裝置之不良率。 (具體實施形態3) 在前述實施形態2中，若形成之第2層間絕緣膜含有有機 本紙張尺度適用中國國豕標準(Cns) A4規格(210X297公爱） 裝 訂 線 559860 A7 B7 五、發明説明（21 ) 離專利申請及其類似之本發明所定義之精神及範疇，可以 進行各種修正。 [元件符號之說明] 1 加熱處理裝置 2 處理室 3 電子射線源 3a 隔壁 3b 電子射線透過窗 5 基板支撐台 6 加熱手段 7 氣體導入閥 8 真空排氣口 9 半導體基板 10 埋入配線 11 低介電率絕緣膜 11a 第1低介電率絕緣膜 lib 第2低介電率絕緣膜 13 面頻電源 20 半導體基板 21 第1層間絕緣膜 22 阻擋金屬層 23 配線層 24 SiN膜 25 第2層間絕緣膜

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線 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公嫠) 559860 A7 B7 五 發明說明（22 ) 26 閘極絕緣膜 27 閘極 28 阻擋金屬層 29 Cu等 -25 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 559860 1. ί09Γϋ75號專利申請案 中又申h專利範f替換本(92年8月） 申請專利範園 .種半導體裝置之製造方法，其包含·· 半導體基板上設置含扣原子之低介㈣ 熱以電子射線對前述低介電率絕緣膜進，行加 ::::熱狀態中或加熱後之前述低介電率絕緣膜曝 路於促進别述s 1原子鍵結的氣體中。 ’ 2·如申請專利範圍第】項之半導體裝置之製造方法，其中 ^㈣介電率絕緣膜曝露㈣進前述Si原子鍵結的氣 體中，係和前述電子射線照射之加熱同時實施。 3.如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中 促進前述Si原子鍵結的氣體，係從氫氣、含有齒系元 素之氣體、含有矽烷醇羥基之有機Si系氣體、及含有羥 基之有機系氣體所構成之群組中選擇。 二 4. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中 前述Si原子之懸空鍵係以非親水性原子鍵合。 5. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置之製造方法，其中 月J述非親水性之基為氫原子或函素原子。 6·如申請專利範圍第丨項之半導體裝置之製造方法，其中 則述低介電率絕緣膜係以矽氧烷鍵為主骨架。 7·如申請專利範圍第6項之半導體裝置之製造方法，其中 前述矽氧烷骨架係含有甲基。 8·如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中更 含有： 刖述低介電率絕緣膜上至少形成配線溝及孔之其一； O:\78\78lll-920829DOC\ 5 ι 本紙張尺度咖中關家料(CNS) A4規格Ϊ210χ297公釐） 裝 訂 線 559860 A8 B8 C8

   及 前述配線溝及前述孔之至少—方係經由阻擔金屬埋入 Cu。 9.-種半導體裝置之製造方法，其特徵係為包含： 半導體基板上設置低介電率絕緣膜； 在含惰性氣體之環境下，以持續照射電子射線對前述 低介電率絕緣膜進行加熱；以及 對刚述加熱狀態中或加熱後之前述低介電率絕緣膜照 射正離子。 10·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方法，其中 對前述低介電率絕緣膜以持續照射電子射線進行加熱 係在減壓之處理室内實施。 11·如申請專利範圍第10項之半導體裝置之製造方法，其中 對前述低介電率絕緣膜照射正離子係在前述處理室内 實施。 12·如申請專利範圍第u項之半導體裝置之製造方法，其中 前述正離子係以在前述處理室内形成前述惰性氣體之 電漿來產生。 13·如申請專利範圍第n項之半導體裝置之製造方法，其中 對前述低介電率絕緣膜照射正離子係和對前述低介電 率絕緣膜持續照射電子射線進行加熱同時實施。 14.如申請專利範圍第13項之半導體裝置之製造方法，其中 前述電子射線係以間歇方式照射前述低介電率絕緣 膜。 O:\78\78l 11-920829 DOC\ 5 〇 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(2l〇x 297公愛）

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   15·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方法，其中 前述環境中係含有氫。 16·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方法，其中 月’j述低介電率絕緣膜係以矽氧烷鍵為主骨架。 17·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方法，其中 刖述低介電率絕緣膜係由有機樹脂所構成。

   18·如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方法，其中更 含有： 刖述低介電率絕緣膜上至少形成配線溝及孔之其一； 及 刖述配線溝及前述孔之至少一方係經由阻擋金屬埋入 Cu 〇 19.一種半導體裝置之製造方法，其包含： 半導體基板上設置含有有機成份之低介電率絕緣膜； 將前述半導體基板搬入處理室内； 線

   在含惰性氣體之環境下，以持續照射電子射線對前述 低介電率絕緣膜進行加熱； 將前述半導體基板從前述處理室搬出； 將氧化性氣體導入前述處理室内；以及 對導入前述氧化性氣體之前述處理室内施加高頻電 壓，使其產生電漿，清淨前述處理室。 20·如申請專利範圍第19項之半導體裝置之製造方法，其中 前述氧化性氣體至少含有氧氣及氨氣之其一。 〇\78\78III-920829 D〇C\ 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 559860 第091 109575號專利申請案 中文圖式替換頁（92年8月）

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