JP2001196365A - 成膜方法、成膜装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
成膜方法、成膜装置及び半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP2001196365A JP2001196365A JP2000003022A JP2000003022A JP2001196365A JP 2001196365 A JP2001196365 A JP 2001196365A JP 2000003022 A JP2000003022 A JP 2000003022A JP 2000003022 A JP2000003022 A JP 2000003022A JP 2001196365 A JP2001196365 A JP 2001196365A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- boron
- film forming
- plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低い誘電率を有し、かつ耐湿性を向上させた
絶縁膜を形成することができる成膜装置を提供する。 【解決手段】 減圧可能なチャンバ1と、シリコン含有
ガスの供給源とボロン含有ガスの供給源とN−O結合を
有する窒素含有ガスの供給源と酸素ガスの供給源とを備
えた、チャンバ1と接続された成膜ガスの供給手段10
1Bと、チャンバ1内に導入された成膜ガスをプラズマ
化する手段2、3、7、8と、被成膜基板21を保持す
る手段3とを有する。
絶縁膜を形成することができる成膜装置を提供する。 【解決手段】 減圧可能なチャンバ1と、シリコン含有
ガスの供給源とボロン含有ガスの供給源とN−O結合を
有する窒素含有ガスの供給源と酸素ガスの供給源とを備
えた、チャンバ1と接続された成膜ガスの供給手段10
1Bと、チャンバ1内に導入された成膜ガスをプラズマ
化する手段2、3、7、8と、被成膜基板21を保持す
る手段3とを有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成膜方法、成膜装
置及び半導体装置の製造方法に関し、より詳しくは、ボ
ロン含有シリコン酸化膜を形成する成膜方法、成膜装置
及び半導体装置の製造方法に関する。
置及び半導体装置の製造方法に関し、より詳しくは、ボ
ロン含有シリコン酸化膜を形成する成膜方法、成膜装置
及び半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置の高集積化、
高密度化とともに、データ転送速度の高速化が要求され
ている。このため、配線材料には従来から使用している
アルミニウム(Al)から、より抵抗率の低い銅(C
u)を使用するようになっている。また、層間絶縁膜と
しては従来のCVD−SiO2膜の代わりにより低い誘
電率のFSG膜(フッ素含有シリコン酸化膜)、その他
低誘電率のSOG膜(Spin-On Glass膜)の採用が試み
られている。
高密度化とともに、データ転送速度の高速化が要求され
ている。このため、配線材料には従来から使用している
アルミニウム(Al)から、より抵抗率の低い銅(C
u)を使用するようになっている。また、層間絶縁膜と
しては従来のCVD−SiO2膜の代わりにより低い誘
電率のFSG膜(フッ素含有シリコン酸化膜)、その他
低誘電率のSOG膜(Spin-On Glass膜)の採用が試み
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低誘電
率のSOG膜に関しては密着性が良くないという問題が
ある。また、従来研究されている低誘電率のFSG膜で
は、比誘電率3.5程度が下限値とされてきたが、低誘
電率になるほどフッ素含有量が多くなるため、耐湿性が
悪く、水分の吸収が起きてしまう。このため、比誘電率
が増大するという問題がある。
率のSOG膜に関しては密着性が良くないという問題が
ある。また、従来研究されている低誘電率のFSG膜で
は、比誘電率3.5程度が下限値とされてきたが、低誘
電率になるほどフッ素含有量が多くなるため、耐湿性が
悪く、水分の吸収が起きてしまう。このため、比誘電率
が増大するという問題がある。
【0004】このため、FSG膜の上下をNSG膜(不
純物等を含有しないシリコン酸化膜)で挟むなどの工夫
が考えられるが、NSG膜のために多層全体の比誘電率
は大幅に上昇することになり、低誘電率の効果はなくな
る。本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作され
たものであり、低い誘電率を有し、かつ耐湿性を向上さ
せた絶縁膜を形成することができる成膜方法、成膜装置
及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
純物等を含有しないシリコン酸化膜)で挟むなどの工夫
が考えられるが、NSG膜のために多層全体の比誘電率
は大幅に上昇することになり、低誘電率の効果はなくな
る。本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作され
たものであり、低い誘電率を有し、かつ耐湿性を向上さ
せた絶縁膜を形成することができる成膜方法、成膜装置
及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、成膜装置に係り、減圧可能
なチャンバと、シリコン含有ガスの供給源とボロン含有
ガスの供給源とN−O結合を有する窒素含有ガスの供給
源と酸素ガスの供給源とを備えた、前記チャンバと接続
された成膜ガスの供給手段と、前記チャンバ内に導入さ
れた前記成膜ガスをプラズマ化する手段と、被成膜基板
を保持する手段とを有することを特徴とし、請求項2記
載の発明は、請求項1記載の成膜装置に係り、前記成膜
ガスをプラズマ化する手段は、平行平板型の第1及び第
2の電極を有し、かつ該第2の電極が前記被成膜基板を
保持する手段を兼ねていることを特徴とし、請求項3記
載の発明は、請求項2記載の成膜装置に係り、前記平行
平板型の第1及び第2の電極のうち、前記第1の電極に
第1の電力供給手段が接続され、前記第2の電極に第2
の電力供給手段が接続され、前記第1の電力供給手段か
ら供給される電力の周波数が前記第2の電力供給手段か
ら供給される電力の周波数よりも高いことを特徴とし、
請求項4記載の発明は、請求項1記載の成膜装置に係
り、前記成膜ガスをプラズマ化する手段は、ECR(El
ectron Cyclotron Resonance)法によりプラズマを生成
する手段であることを特徴とし、請求項5記載の発明
は、請求項1記載の成膜装置に係り、前記成膜ガスをプ
ラズマ化する手段は、高周波電力を放射するアンテナを
有し、ヘリコンプラズマを生成する手段であることを特
徴としている。
め、請求項1記載の発明は、成膜装置に係り、減圧可能
なチャンバと、シリコン含有ガスの供給源とボロン含有
ガスの供給源とN−O結合を有する窒素含有ガスの供給
源と酸素ガスの供給源とを備えた、前記チャンバと接続
された成膜ガスの供給手段と、前記チャンバ内に導入さ
れた前記成膜ガスをプラズマ化する手段と、被成膜基板
を保持する手段とを有することを特徴とし、請求項2記
載の発明は、請求項1記載の成膜装置に係り、前記成膜
ガスをプラズマ化する手段は、平行平板型の第1及び第
2の電極を有し、かつ該第2の電極が前記被成膜基板を
保持する手段を兼ねていることを特徴とし、請求項3記
載の発明は、請求項2記載の成膜装置に係り、前記平行
平板型の第1及び第2の電極のうち、前記第1の電極に
第1の電力供給手段が接続され、前記第2の電極に第2
の電力供給手段が接続され、前記第1の電力供給手段か
ら供給される電力の周波数が前記第2の電力供給手段か
ら供給される電力の周波数よりも高いことを特徴とし、
請求項4記載の発明は、請求項1記載の成膜装置に係
り、前記成膜ガスをプラズマ化する手段は、ECR(El
ectron Cyclotron Resonance)法によりプラズマを生成
する手段であることを特徴とし、請求項5記載の発明
は、請求項1記載の成膜装置に係り、前記成膜ガスをプ
ラズマ化する手段は、高周波電力を放射するアンテナを
有し、ヘリコンプラズマを生成する手段であることを特
徴としている。
【0006】請求項6記載の発明は、成膜方法に係り、
シリコン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結合を
有する窒素含有ガスと、酸素ガスとを含む成膜ガスをプ
ラズマ化して反応させる工程と、前記プラズマ化した成
膜ガスを用いた化学気相成長により被成膜基板上にボロ
ン含有シリコン酸化膜を形成する工程とを有することを
特徴とし、請求項7記載の発明は、成膜方法に係り、請
求項3記載の成膜装置を用いて前記第1及び第2の電極
に電力を印加して、シリコン含有ガスと、ボロン含有ガ
スと、N−O結合を有する窒素含有ガスと、酸素ガスと
を含む成膜ガスをプラズマ化して反応させる工程と、前
記プラズマ化した成膜ガスを用いた化学気相成長により
被成膜基板上にボロン含有シリコン酸化膜を形成する工
程とを有することを特徴とし、請求項8記載の発明は、
請求項6又は7記載の成膜方法に係り、前記N−O結合
を有する窒素含有ガスに対する前記酸素ガスの比は、1
/10乃至1/5の範囲にあることを特徴とし、請求項
9記載の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係
り、前記成膜ガスは、前記シリコン含有ガス、前記ボロ
ン含有ガス、前記N−O結合を有する窒素含有ガス、及
び前記酸素ガスの他に、Ar、He又はH2のうち少な
くとも何れか一を含むことを特徴とし、請求項10記載
の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係り、前記
シリコン含有ガスは、SiH4又はSi(OC2H5)4のう
ち少なくとも何れか一であることを特徴とし、請求項1
1記載の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係
り、前記ボロン含有ガスは、B2H6又はB(OSi(CH
3)3)3のうち何れか一であることを特徴とし、請求項1
2記載の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係
り、前記ボロン含有ガスは、B(OSi(CH3)3)3とB
(OR)3(R=CnH2n+1(n=1又は2))との混合ガスで
あることを特徴とし、請求項13記載の発明は、請求項
6又は7記載の成膜方法に係り、前記N−O結合を有す
る窒素含有ガスは、NO又はNO2のうち何れか一であ
ることを特徴とし、請求項14記載の発明は、請求項6
又は7記載の成膜方法に係り、前記ボロン含有シリコン
酸化膜を形成する工程の後、前記ボロン含有シリコン酸
化膜を酸素ガスのプラズマに曝す工程を有することを特
徴とし、請求項15記載の発明は、請求項14記載の成
膜方法に係り、前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素ガ
スのプラズマに曝す工程の後、前記ボロン含有シリコン
酸化膜をアンモニアガスのプラズマに曝す工程を有する
ことを特徴としている。
シリコン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結合を
有する窒素含有ガスと、酸素ガスとを含む成膜ガスをプ
ラズマ化して反応させる工程と、前記プラズマ化した成
膜ガスを用いた化学気相成長により被成膜基板上にボロ
ン含有シリコン酸化膜を形成する工程とを有することを
特徴とし、請求項7記載の発明は、成膜方法に係り、請
求項3記載の成膜装置を用いて前記第1及び第2の電極
に電力を印加して、シリコン含有ガスと、ボロン含有ガ
スと、N−O結合を有する窒素含有ガスと、酸素ガスと
を含む成膜ガスをプラズマ化して反応させる工程と、前
記プラズマ化した成膜ガスを用いた化学気相成長により
被成膜基板上にボロン含有シリコン酸化膜を形成する工
程とを有することを特徴とし、請求項8記載の発明は、
請求項6又は7記載の成膜方法に係り、前記N−O結合
を有する窒素含有ガスに対する前記酸素ガスの比は、1
/10乃至1/5の範囲にあることを特徴とし、請求項
9記載の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係
り、前記成膜ガスは、前記シリコン含有ガス、前記ボロ
ン含有ガス、前記N−O結合を有する窒素含有ガス、及
び前記酸素ガスの他に、Ar、He又はH2のうち少な
くとも何れか一を含むことを特徴とし、請求項10記載
の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係り、前記
シリコン含有ガスは、SiH4又はSi(OC2H5)4のう
ち少なくとも何れか一であることを特徴とし、請求項1
1記載の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係
り、前記ボロン含有ガスは、B2H6又はB(OSi(CH
3)3)3のうち何れか一であることを特徴とし、請求項1
2記載の発明は、請求項6又は7記載の成膜方法に係
り、前記ボロン含有ガスは、B(OSi(CH3)3)3とB
(OR)3(R=CnH2n+1(n=1又は2))との混合ガスで
あることを特徴とし、請求項13記載の発明は、請求項
6又は7記載の成膜方法に係り、前記N−O結合を有す
る窒素含有ガスは、NO又はNO2のうち何れか一であ
ることを特徴とし、請求項14記載の発明は、請求項6
又は7記載の成膜方法に係り、前記ボロン含有シリコン
酸化膜を形成する工程の後、前記ボロン含有シリコン酸
化膜を酸素ガスのプラズマに曝す工程を有することを特
徴とし、請求項15記載の発明は、請求項14記載の成
膜方法に係り、前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素ガ
スのプラズマに曝す工程の後、前記ボロン含有シリコン
酸化膜をアンモニアガスのプラズマに曝す工程を有する
ことを特徴としている。
【0007】請求項16記載の発明は、半導体装置の製
造方法に係り、請求項6乃至15の何れか一に記載の成
膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜の上に耐湿性
のよいシリコン酸化膜又はボロン含有シリコン酸化膜を
形成する工程を有することを特徴とし、請求項17記載
の発明は、半導体装置の製造方法に係り、請求項6乃至
15の何れか一に記載の成膜方法により前記ボロン含有
シリコン酸化膜を形成する工程の後に、該ボロン含有シ
リコン酸化膜に凹部又は開口部を形成する工程と、該凹
部又は開口部内に銅層を埋め込む工程とを有することを
特徴とし、請求項18記載の発明は、半導体装置の製造
方法に係り、請求項6乃至15の何れか一に記載の成膜
方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する工
程と、前記ボロン含有シリコン酸化膜上に配線層を形成
する工程とを交互に行うことを特徴としている。
造方法に係り、請求項6乃至15の何れか一に記載の成
膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜の上に耐湿性
のよいシリコン酸化膜又はボロン含有シリコン酸化膜を
形成する工程を有することを特徴とし、請求項17記載
の発明は、半導体装置の製造方法に係り、請求項6乃至
15の何れか一に記載の成膜方法により前記ボロン含有
シリコン酸化膜を形成する工程の後に、該ボロン含有シ
リコン酸化膜に凹部又は開口部を形成する工程と、該凹
部又は開口部内に銅層を埋め込む工程とを有することを
特徴とし、請求項18記載の発明は、半導体装置の製造
方法に係り、請求項6乃至15の何れか一に記載の成膜
方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成する工
程と、前記ボロン含有シリコン酸化膜上に配線層を形成
する工程とを交互に行うことを特徴としている。
【0008】以下に、上記本発明の構成により奏される
作用を説明する。本発明の成膜装置によれば、シリコン
含有ガス供給源と、ボロン含有ガス供給源と、N−O結
合を有する窒素含有ガス供給源とを備え、さらに成膜ガ
スをプラズマ化するプラズマ生成手段を備えている。と
ころで、シリコン酸化膜中にボロンを含有させたボロン
含有シリコン酸化膜(BSG膜(Borosilicateglass
膜))の比誘電率は低下し、かつB含有量に反比例して
比誘電率は低下するが、B含有量が増えるほど耐湿性が
低下する。一方、成膜されるボロン含有シリコン酸化膜
中に窒素を含ませると、耐湿性を向上させることができ
る。特に、窒素含有ガスとしてN−O結合を有するもの
を用いることで、Oにより酸化膜の一種であるBSG膜
を形成するとともに、成膜中のNを少量にとどめること
ができる。単にN2ガスを用いた場合は成膜中にNが多
く含まれることになり、必要以上に誘電率が高くなる。
作用を説明する。本発明の成膜装置によれば、シリコン
含有ガス供給源と、ボロン含有ガス供給源と、N−O結
合を有する窒素含有ガス供給源とを備え、さらに成膜ガ
スをプラズマ化するプラズマ生成手段を備えている。と
ころで、シリコン酸化膜中にボロンを含有させたボロン
含有シリコン酸化膜(BSG膜(Borosilicateglass
膜))の比誘電率は低下し、かつB含有量に反比例して
比誘電率は低下するが、B含有量が増えるほど耐湿性が
低下する。一方、成膜されるボロン含有シリコン酸化膜
中に窒素を含ませると、耐湿性を向上させることができ
る。特に、窒素含有ガスとしてN−O結合を有するもの
を用いることで、Oにより酸化膜の一種であるBSG膜
を形成するとともに、成膜中のNを少量にとどめること
ができる。単にN2ガスを用いた場合は成膜中にNが多
く含まれることになり、必要以上に誘電率が高くなる。
【0009】本発明の成膜装置では、上記構成によりプ
ラズマCVD法により窒素を含むボロン含有シリコン酸
化膜を形成することができる。これにより、低い誘電率
を有し、かつ耐湿性の良いBSG膜を形成することがで
きる。そして、プラズマ生成手段として、例えば平行平
板型の第1及び第2の電極によりプラズマを生成する手
段、ECR(Electron Cyclotron Resonance)法により
プラズマを生成する手段、アンテナからの高周波電力の
放射によりヘリコンプラズマを生成する手段等を用いる
ことができる。
ラズマCVD法により窒素を含むボロン含有シリコン酸
化膜を形成することができる。これにより、低い誘電率
を有し、かつ耐湿性の良いBSG膜を形成することがで
きる。そして、プラズマ生成手段として、例えば平行平
板型の第1及び第2の電極によりプラズマを生成する手
段、ECR(Electron Cyclotron Resonance)法により
プラズマを生成する手段、アンテナからの高周波電力の
放射によりヘリコンプラズマを生成する手段等を用いる
ことができる。
【0010】これらのプラズマ生成手段のうち、平行平
板型の第1及び第2の電極にそれぞれ高低2つの周波数
の電力を供給する電源、例えば周波数13.56MHz
の高周波電力を供給する電源、及び周波数400kHz
の交流電力を供給する電源を接続することにより、これ
ら高低2つの周波数の電力をそれぞれ各電極に印加して
プラズマを生成することができる。
板型の第1及び第2の電極にそれぞれ高低2つの周波数
の電力を供給する電源、例えば周波数13.56MHz
の高周波電力を供給する電源、及び周波数400kHz
の交流電力を供給する電源を接続することにより、これ
ら高低2つの周波数の電力をそれぞれ各電極に印加して
プラズマを生成することができる。
【0011】これにより、形成されたBSG膜中にその
プラズマポテンシャルにより結合エネルギが大きいSi
−OボンドやB−Oボンド等をより多く含ませることが
でき、Si−OHなどの不安定なボンドを減少させるこ
とができる。このため、BSG膜の低誘電率化を達成す
ることができる。本発明の成膜方法においては、シリコ
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結合を有する
窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラズマCVD
法によりBSG膜を形成している。
プラズマポテンシャルにより結合エネルギが大きいSi
−OボンドやB−Oボンド等をより多く含ませることが
でき、Si−OHなどの不安定なボンドを減少させるこ
とができる。このため、BSG膜の低誘電率化を達成す
ることができる。本発明の成膜方法においては、シリコ
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結合を有する
窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラズマCVD
法によりBSG膜を形成している。
【0012】本発明では、成膜ガス中にボロン含有ガス
と、N−O結合を有する窒素含有ガスとを含むため、O
により酸化膜の一種であるBSG膜を形成するととも
に、成膜中のNを少量にとどめることができる。誘電率
が低く、かつ耐湿性の高いBSG膜を形成することがで
きる。単にN2ガスを用いた場合は成膜中にNが多く含
まれることになり、必要以上に誘電率が高くなる。さら
に、BSG膜のB−OボンドはFSG膜のSi−Fボン
ドと比べて結合エネルギが大きいため、より一層高い耐
湿性を有する層間絶縁膜を得ることができる。
と、N−O結合を有する窒素含有ガスとを含むため、O
により酸化膜の一種であるBSG膜を形成するととも
に、成膜中のNを少量にとどめることができる。誘電率
が低く、かつ耐湿性の高いBSG膜を形成することがで
きる。単にN2ガスを用いた場合は成膜中にNが多く含
まれることになり、必要以上に誘電率が高くなる。さら
に、BSG膜のB−OボンドはFSG膜のSi−Fボン
ドと比べて結合エネルギが大きいため、より一層高い耐
湿性を有する層間絶縁膜を得ることができる。
【0013】また、成膜ガス中にO2を含ませることに
より、BSG膜中のSi−Oの網目構造の中にBを取り
込ませることができる。即ち、Si−O−B結合を多く
生成することができる。これにより、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいBSG膜を形成することができる。さら
に、成膜ガス中にO2を含ませることにより、BSG膜
をSiリッチな状態から化学量論的な状態にすることが
できる。このため、より低い誘電率を有するBSG膜を
形成することができる。
より、BSG膜中のSi−Oの網目構造の中にBを取り
込ませることができる。即ち、Si−O−B結合を多く
生成することができる。これにより、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいBSG膜を形成することができる。さら
に、成膜ガス中にO2を含ませることにより、BSG膜
をSiリッチな状態から化学量論的な状態にすることが
できる。このため、より低い誘電率を有するBSG膜を
形成することができる。
【0014】また、成膜ガス中のボロン供給源としてト
リメチルシリルボレート(B(OSi(CH3)3)3)を用
いることにより、BSG膜中のSi−Oの網目構造の中
に含まれるBの割合が多くなるため、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいBSG膜を形成することができる。
リメチルシリルボレート(B(OSi(CH3)3)3)を用
いることにより、BSG膜中のSi−Oの網目構造の中
に含まれるBの割合が多くなるため、低誘電率で、かつ
耐湿性のよいBSG膜を形成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る成膜装置101の構成を示す側面図である。
いて図面を参照しながら説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る成膜装置101の構成を示す側面図である。
【0016】この成膜装置101は、プラズマガスによ
り被成膜基板21上にボロン含有シリコン酸化膜(BS
G膜)を形成する場所である成膜部101Aと、成膜ガ
スを構成する複数のガスの供給源を有する成膜ガス供給
部101Bとから構成されている。成膜部101Aは、
図1に示すように、減圧可能なチャンバ1を備え、チャ
ンバ1は排気配管4を通して排気装置6と接続されてい
る。排気配管4の途中にはチャンバ1と排気装置6の間
の導通/非導通を制御する開閉バルブ5が設けられてい
る。チャンバ1にはチャンバ1内の圧力を監視する不図
示の真空計などの圧力計測手段が設けられている。
り被成膜基板21上にボロン含有シリコン酸化膜(BS
G膜)を形成する場所である成膜部101Aと、成膜ガ
スを構成する複数のガスの供給源を有する成膜ガス供給
部101Bとから構成されている。成膜部101Aは、
図1に示すように、減圧可能なチャンバ1を備え、チャ
ンバ1は排気配管4を通して排気装置6と接続されてい
る。排気配管4の途中にはチャンバ1と排気装置6の間
の導通/非導通を制御する開閉バルブ5が設けられてい
る。チャンバ1にはチャンバ1内の圧力を監視する不図
示の真空計などの圧力計測手段が設けられている。
【0017】チャンバ1内には対向する一対の上部電極
(第1の電極)2と下部電極(第2の電極)3とが備え
られ、上部電極2に周波数13.56MHzの高周波電
力を供給するRF電源7が接続され、下部電極3に周波
数400kHzの交流電力を供給するAC電源8が接続
されている。これらの電源7、8から上部電極2及び下
部電極3に電力を供給して、成膜ガスをプラズマ化す
る。上部電極2、下部電極3及び電源7、8が成膜ガス
をプラズマ化するプラズマ生成手段を構成する。
(第1の電極)2と下部電極(第2の電極)3とが備え
られ、上部電極2に周波数13.56MHzの高周波電
力を供給するRF電源7が接続され、下部電極3に周波
数400kHzの交流電力を供給するAC電源8が接続
されている。これらの電源7、8から上部電極2及び下
部電極3に電力を供給して、成膜ガスをプラズマ化す
る。上部電極2、下部電極3及び電源7、8が成膜ガス
をプラズマ化するプラズマ生成手段を構成する。
【0018】上部電極2は成膜ガスの分散具を兼ねてい
る。上部電極2には複数の貫通孔が形成され、下部電極
3との対向面における貫通孔の開口部が成膜ガスの放出
口(導入口)となる。この成膜ガス等の放出口は成膜ガ
ス供給部101Bと配管9aで接続されている。下部電
極3は被成膜基板21の保持台を兼ね、また、保持台上
の被成膜基板21を加熱する不図示のヒータを備えてい
る。
る。上部電極2には複数の貫通孔が形成され、下部電極
3との対向面における貫通孔の開口部が成膜ガスの放出
口(導入口)となる。この成膜ガス等の放出口は成膜ガ
ス供給部101Bと配管9aで接続されている。下部電
極3は被成膜基板21の保持台を兼ね、また、保持台上
の被成膜基板21を加熱する不図示のヒータを備えてい
る。
【0019】成膜ガス供給部101Bには、モノシラン
(SiH4)、ジボラン(B2H6)、アルゴン(A
r)、一酸化二窒素(N2O)、酸素(O2)、三フッ化
窒素(NF3)、窒素(N2)の供給源が設けられてい
る。これらのガスは適宜分岐配管9b乃至9h、及びこ
れらすべての分岐配管9b乃至9hが接続された配管9
aを通して成膜部101Aのチャンバ1内に供給され
る。分岐配管9b乃至9hの途中に流量調整手段11a
乃至11gや分岐配管9b乃至9hの導通/非導通を制
御する開閉手段10b乃至10pが設置され、配管9a
の途中に配管9aの閉鎖/導通を行う開閉手段10aが
設置されている。なお、上記ガスのうち、NF3は配管
9a内、分岐配管9b乃至9h内及びチャンバ1内を化
学反応により清浄にするためのガスであり、N2は配管
9a内、分岐配管9b乃至9h内及びチャンバ1内の残
留ガスをパージするためのガスである。
(SiH4)、ジボラン(B2H6)、アルゴン(A
r)、一酸化二窒素(N2O)、酸素(O2)、三フッ化
窒素(NF3)、窒素(N2)の供給源が設けられてい
る。これらのガスは適宜分岐配管9b乃至9h、及びこ
れらすべての分岐配管9b乃至9hが接続された配管9
aを通して成膜部101Aのチャンバ1内に供給され
る。分岐配管9b乃至9hの途中に流量調整手段11a
乃至11gや分岐配管9b乃至9hの導通/非導通を制
御する開閉手段10b乃至10pが設置され、配管9a
の途中に配管9aの閉鎖/導通を行う開閉手段10aが
設置されている。なお、上記ガスのうち、NF3は配管
9a内、分岐配管9b乃至9h内及びチャンバ1内を化
学反応により清浄にするためのガスであり、N2は配管
9a内、分岐配管9b乃至9h内及びチャンバ1内の残
留ガスをパージするためのガスである。
【0020】以上のような成膜装置101によれば、シ
リコン含有ガス供給源と、ボロン含有ガス供給源と、N
−O結合を有する窒素含有ガス供給源とを備え、さらに
成膜ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段2、3、
7、8を備えている。このため、プラズマCVD法によ
り窒素を含むBSG膜を形成することができる。これに
より、下記の第3の実施の形態に示すように、低い誘電
率を有し、かつ耐湿性の良いBSG膜を形成することが
できる。
リコン含有ガス供給源と、ボロン含有ガス供給源と、N
−O結合を有する窒素含有ガス供給源とを備え、さらに
成膜ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段2、3、
7、8を備えている。このため、プラズマCVD法によ
り窒素を含むBSG膜を形成することができる。これに
より、下記の第3の実施の形態に示すように、低い誘電
率を有し、かつ耐湿性の良いBSG膜を形成することが
できる。
【0021】そして、プラズマ生成手段として、例えば
平行平板型の第1及び第2の電極2、3によりプラズマ
を生成する手段、ECR(Electron Cyclotron Resonan
ce)法によりプラズマを生成する手段、アンテナからの
高周波電力の放射によりヘリコンプラズマを生成する手
段等がある。これらのプラズマ生成手段のうち平行平板
型の第1及び第2の電極2、3にそれぞれ高低2つの周
波数の電力を供給する電源7、8が接続されている。従
って、これら高低2つの周波数の電力をそれぞれ各電極
2、3に印加してプラズマを生成することができる。
平行平板型の第1及び第2の電極2、3によりプラズマ
を生成する手段、ECR(Electron Cyclotron Resonan
ce)法によりプラズマを生成する手段、アンテナからの
高周波電力の放射によりヘリコンプラズマを生成する手
段等がある。これらのプラズマ生成手段のうち平行平板
型の第1及び第2の電極2、3にそれぞれ高低2つの周
波数の電力を供給する電源7、8が接続されている。従
って、これら高低2つの周波数の電力をそれぞれ各電極
2、3に印加してプラズマを生成することができる。
【0022】これにより、成膜装置101により形成さ
れたBSG膜中にそのプラズマポテンシャルにより結合
エネルギが大きいSi−OボンドやB−Oボンド等をよ
り多く含ませることができ、Si−OHなどの不安定な
ボンドを減少させることができる。このため、BSG膜
の低誘電率化を達成することができる。また、成膜ガス
中にO2を含むことにより、成膜装置101により形成
されたBSG膜中のSi−Oの網目構造の中にBを取り
込ませることができる。即ち、Si−O−B結合を多く
生成することができる。このため、BSG膜の低誘電率
化を達成し、かつBSG膜の耐湿性の向上を図ることが
できる。
れたBSG膜中にそのプラズマポテンシャルにより結合
エネルギが大きいSi−OボンドやB−Oボンド等をよ
り多く含ませることができ、Si−OHなどの不安定な
ボンドを減少させることができる。このため、BSG膜
の低誘電率化を達成することができる。また、成膜ガス
中にO2を含むことにより、成膜装置101により形成
されたBSG膜中のSi−Oの網目構造の中にBを取り
込ませることができる。即ち、Si−O−B結合を多く
生成することができる。このため、BSG膜の低誘電率
化を達成し、かつBSG膜の耐湿性の向上を図ることが
できる。
【0023】さらに、成膜ガス中にO2を含むことによ
り、成膜装置101により形成されるBSG膜をSiリ
ッチな状態から化学量論的な状態にすることができる。
このため、BSG膜の低誘電率化を達成することができ
る。 (第2の実施の形態)図2は、本発明の第2の実施の形
態である成膜装置102の構成を示す側面図である。
り、成膜装置101により形成されるBSG膜をSiリ
ッチな状態から化学量論的な状態にすることができる。
このため、BSG膜の低誘電率化を達成することができ
る。 (第2の実施の形態)図2は、本発明の第2の実施の形
態である成膜装置102の構成を示す側面図である。
【0024】第1の実施の形態の成膜装置101と異な
るところは、成膜装置101の成膜ガスの供給源に、さ
らにトリメチルシリルボレート(B(OSi(C
H3)3)3)の供給源を加えていることである。B(OSi
(CH3)3)313は液体であり、Heのバブリングにより
B(OSi(CH3)3)3をHeに含ませて供給することが
できるようになっている。
るところは、成膜装置101の成膜ガスの供給源に、さ
らにトリメチルシリルボレート(B(OSi(C
H3)3)3)の供給源を加えていることである。B(OSi
(CH3)3)313は液体であり、Heのバブリングにより
B(OSi(CH3)3)3をHeに含ませて供給することが
できるようになっている。
【0025】また、B(OSi(CH3)3)313中にHe
を供給するための配管9kが挿入され、配管9kからパ
ージ用の配管9jが分岐している。パージ用の配管9j
は分岐配管9iに接続し、分岐配管9i及び配管9a内
及びチャンバ1内の残留ガスをパージすることができる
ようになっている。配管9j及び9kにはそれぞれ開閉
手段10w及び10xが設置されている。
を供給するための配管9kが挿入され、配管9kからパ
ージ用の配管9jが分岐している。パージ用の配管9j
は分岐配管9iに接続し、分岐配管9i及び配管9a内
及びチャンバ1内の残留ガスをパージすることができる
ようになっている。配管9j及び9kにはそれぞれ開閉
手段10w及び10xが設置されている。
【0026】さらに、B(OSi(CH3)3)3の通る分岐
配管9i及び配管9aには不図示のヒータが取り付けて
あり、分岐配管9i及び配管9aの温度の低下を防止す
ることにより分岐配管9i及び配管9aの内壁にB(O
Si(CH3)3)3が付着しないようにしている。新たな分
岐配管9iには流量調整手段11hや開閉手段10u及
び10vが設置されている。
配管9i及び配管9aには不図示のヒータが取り付けて
あり、分岐配管9i及び配管9aの温度の低下を防止す
ることにより分岐配管9i及び配管9aの内壁にB(O
Si(CH3)3)3が付着しないようにしている。新たな分
岐配管9iには流量調整手段11hや開閉手段10u及
び10vが設置されている。
【0027】また、第1の実施の形態の成膜装置101
におけるB2H6の供給源の代わりにTMB(トリメチル
ボレート(B(OCH3)3)の供給源を用い、さらにAr
の供給源の代わりにHeの供給源を用いている。この場
合、B(OSi(CH3)3)313はSiとBとOとの含有
比率が決まっているため、成膜する絶縁膜中のB含有量
を調整することは難しいため、酸素を含むTMBを加え
て成膜中のB含有量を任意に調整できるようにしたもの
である。B2H6の代わりに酸素を含むTMBを用いてい
る理由は以下の通りである。即ち、TMBは液体ソース
であり、ソースガスも流体である。これらは同じ配管に
流れるため、配管を加熱する。この場合、液体ソースの
場合は80℃程度に加熱しても分解しないが、B2H
6(ガス)は分解し易く膜が白濁するため、液体ソース
であるTMBの方がよいからである。
におけるB2H6の供給源の代わりにTMB(トリメチル
ボレート(B(OCH3)3)の供給源を用い、さらにAr
の供給源の代わりにHeの供給源を用いている。この場
合、B(OSi(CH3)3)313はSiとBとOとの含有
比率が決まっているため、成膜する絶縁膜中のB含有量
を調整することは難しいため、酸素を含むTMBを加え
て成膜中のB含有量を任意に調整できるようにしたもの
である。B2H6の代わりに酸素を含むTMBを用いてい
る理由は以下の通りである。即ち、TMBは液体ソース
であり、ソースガスも流体である。これらは同じ配管に
流れるため、配管を加熱する。この場合、液体ソースの
場合は80℃程度に加熱しても分解しないが、B2H
6(ガス)は分解し易く膜が白濁するため、液体ソース
であるTMBの方がよいからである。
【0028】この実施の形態の成膜装置102において
も、第1の実施の形態の成膜装置101と同様な効果を
有し、さらに、下記の第4の実施の形態に示すように、
第1の実施の形態の成膜装置101と同様に低い誘電率
を有するBSG膜を形成することができる。また、特
に、この実施の形態では、成膜ガスとしてトリメチルシ
リルボレート(B(OSi(CH3)3)3)を用いているた
め、この成膜装置102により形成されたBSG膜中の
Si−Oの網目構造の中に含まれるBの割合が多くな
り、これにより、低誘電率で、かつ耐湿性の良いBSG
膜を得ることができる。
も、第1の実施の形態の成膜装置101と同様な効果を
有し、さらに、下記の第4の実施の形態に示すように、
第1の実施の形態の成膜装置101と同様に低い誘電率
を有するBSG膜を形成することができる。また、特
に、この実施の形態では、成膜ガスとしてトリメチルシ
リルボレート(B(OSi(CH3)3)3)を用いているた
め、この成膜装置102により形成されたBSG膜中の
Si−Oの網目構造の中に含まれるBの割合が多くな
り、これにより、低誘電率で、かつ耐湿性の良いBSG
膜を得ることができる。
【0029】なお、上記第1及び第2の実施の形態の場
合、プラズマ生成手段として成膜部101Aに平行平板
電極2、3を設けているが、成膜部101Aの上流に、
周波数2.45GHzのマイクロ波電力の供給源や、供
給された電力を搬送する導波管やECR(Electron Cyc
lotron Resonance)法によりエネルギを付与する磁場発
生手段等を設けてもよい。或いは、成膜部101Aの上
流に、周波数13.56MHzの高周波電力の供給源
や、供給された成膜ガスのプラズマ化のための高周波電
力をチャンバ内に放射するアンテナや、生成されたヘリ
コンプラズマを成膜部101Aに導く磁場を発生させる
磁場発生手段等を設けてもよい。 (第3の実施の形態)次に、上記の成膜装置101を用
いて、第3の実施の形態である被成膜基板21上に成膜
する方法について説明する。
合、プラズマ生成手段として成膜部101Aに平行平板
電極2、3を設けているが、成膜部101Aの上流に、
周波数2.45GHzのマイクロ波電力の供給源や、供
給された電力を搬送する導波管やECR(Electron Cyc
lotron Resonance)法によりエネルギを付与する磁場発
生手段等を設けてもよい。或いは、成膜部101Aの上
流に、周波数13.56MHzの高周波電力の供給源
や、供給された成膜ガスのプラズマ化のための高周波電
力をチャンバ内に放射するアンテナや、生成されたヘリ
コンプラズマを成膜部101Aに導く磁場を発生させる
磁場発生手段等を設けてもよい。 (第3の実施の形態)次に、上記の成膜装置101を用
いて、第3の実施の形態である被成膜基板21上に成膜
する方法について説明する。
【0030】まず、図1に示す成膜装置101のチャン
バ1内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板21を搬入し、平行平板電極2、3のうち
の下部電極3上に被成膜基板21を設置する。次いで、
チャンバ1内を排気し、減圧する。また、被成膜基板2
1を加熱し、被成膜基板21の温度を400℃に保持す
る。
バ1内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板21を搬入し、平行平板電極2、3のうち
の下部電極3上に被成膜基板21を設置する。次いで、
チャンバ1内を排気し、減圧する。また、被成膜基板2
1を加熱し、被成膜基板21の温度を400℃に保持す
る。
【0031】続いて、流量30sccmのSiH4と、
Arで体積濃度1%程度に希釈されたB2H6と、流量6
00sccmのN2Oと、流量120sccmのO2とか
らなる成膜ガスをチャンバ1内に導入し、チャンバ1内
のガス圧力を0.8Torrとする。この場合、成膜さ
れたBSG膜中のボロン含有量に対する比誘電率の変
化、及び吸湿による比誘電率の変動を実験するため、成
膜ガス中のB2H6/SiH4の流量比を0、10、3
0、50、60、70、80%と変化させてシリコン酸
化膜中のボロン含有量の異なる種々の成膜を行う。
Arで体積濃度1%程度に希釈されたB2H6と、流量6
00sccmのN2Oと、流量120sccmのO2とか
らなる成膜ガスをチャンバ1内に導入し、チャンバ1内
のガス圧力を0.8Torrとする。この場合、成膜さ
れたBSG膜中のボロン含有量に対する比誘電率の変
化、及び吸湿による比誘電率の変動を実験するため、成
膜ガス中のB2H6/SiH4の流量比を0、10、3
0、50、60、70、80%と変化させてシリコン酸
化膜中のボロン含有量の異なる種々の成膜を行う。
【0032】次いで、上部電極2に周波数13.56M
Hzの高周波電力50Wを印加し、下部電極3に周波数
400kHzの交流電力400Wを印加する。これによ
り、チャンバ1内の成膜ガスをプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板21上にBSG膜22を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は6.5wt%程
度である。誘電率と耐湿性の兼ね合いから成膜中の窒素
含有量は10wt%が好ましい。
Hzの高周波電力50Wを印加し、下部電極3に周波数
400kHzの交流電力400Wを印加する。これによ
り、チャンバ1内の成膜ガスをプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板21上にBSG膜22を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は6.5wt%程
度である。誘電率と耐湿性の兼ね合いから成膜中の窒素
含有量は10wt%が好ましい。
【0033】図3は、このようにして形成されたBSG
膜22についてB2H6/SiH4で表した各ガスの流量
比に対する成膜の比誘電率の変化の様子を示すグラフで
ある。図3において、縦軸は線形目盛りで表した比誘電
率を示し、横軸は線形目盛りで表したB2H6/SiH4
の流量比を示す。比誘電率は周波数1MHzにおける値
である。
膜22についてB2H6/SiH4で表した各ガスの流量
比に対する成膜の比誘電率の変化の様子を示すグラフで
ある。図3において、縦軸は線形目盛りで表した比誘電
率を示し、横軸は線形目盛りで表したB2H6/SiH4
の流量比を示す。比誘電率は周波数1MHzにおける値
である。
【0034】図3に示すように、B2H6/SiH4の流
量比の値により、BSG膜22中のボロン含有量が異な
り、その流量比が大きくなるにしたがって、比誘電率は
単調に減少する。また、B2H6/SiH4=0.5の条
件で成膜されたBSG膜に対して、赤外線の吸収強度を
調査した結果を図5に示す。図5において、縦軸は吸収
強度(任意単位)を示し、横軸は線形目盛りで表した波
数(cm-1)を示す。
量比の値により、BSG膜22中のボロン含有量が異な
り、その流量比が大きくなるにしたがって、比誘電率は
単調に減少する。また、B2H6/SiH4=0.5の条
件で成膜されたBSG膜に対して、赤外線の吸収強度を
調査した結果を図5に示す。図5において、縦軸は吸収
強度(任意単位)を示し、横軸は線形目盛りで表した波
数(cm-1)を示す。
【0035】図5に示すように、大気中に1カ月間放置
した場合でも吸収強度の波数特性はほとんど変化しなか
った。即ち、この実施の形態のBSG膜22は水分の吸
収が少なく、耐湿性が高いことを示している。次いで、
このBSG膜22をダマシンプロセスの層間絶縁膜に適
用したときの銅配線の作成工程について説明する。
した場合でも吸収強度の波数特性はほとんど変化しなか
った。即ち、この実施の形態のBSG膜22は水分の吸
収が少なく、耐湿性が高いことを示している。次いで、
このBSG膜22をダマシンプロセスの層間絶縁膜に適
用したときの銅配線の作成工程について説明する。
【0036】図7(b)に示すように、図7(a)に示
す工程で形成されたBSG膜22に開口部23を形成す
る。続いて、CVD法によるタンタルナイトライド膜
(TaN膜)24と、スパッタ法による銅膜(Cu膜)
25とを順次形成する。次いで、メッキにより銅膜(C
u膜)26を形成し、開口部23内にCu膜26を埋め
込む。
す工程で形成されたBSG膜22に開口部23を形成す
る。続いて、CVD法によるタンタルナイトライド膜
(TaN膜)24と、スパッタ法による銅膜(Cu膜)
25とを順次形成する。次いで、メッキにより銅膜(C
u膜)26を形成し、開口部23内にCu膜26を埋め
込む。
【0037】次に、図7(c)に示すように、CMP
(Chemical Mechanical Polishing)法によりCu膜2
6、25及びTaN膜24を順次研磨し、除去して表面
を平坦化し、開口部23内にTaN膜24a及びCu膜
25aを下地導電層としてこの上にCu膜26aからな
る配線を形成する。なお、必要であれば、引き続き、こ
の発明によるBSG膜からなる層間絶縁膜を形成し、さ
らに銅配線を形成して、多層配線構造とすることができ
る。
(Chemical Mechanical Polishing)法によりCu膜2
6、25及びTaN膜24を順次研磨し、除去して表面
を平坦化し、開口部23内にTaN膜24a及びCu膜
25aを下地導電層としてこの上にCu膜26aからな
る配線を形成する。なお、必要であれば、引き続き、こ
の発明によるBSG膜からなる層間絶縁膜を形成し、さ
らに銅配線を形成して、多層配線構造とすることができ
る。
【0038】以上、この発明の第3の実施の形態によれ
ば、シリコン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結
合を有する窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラ
ズマCVD法によりBSG膜を形成している。成膜ガス
は、ボロン含有ガスとN−O結合を有する窒素含有ガス
を含むので、窒素を含むBSG膜を形成することができ
る。これにより、そのBSG膜は低誘電率で、かつ高い
耐湿性を有することになる。
ば、シリコン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結
合を有する窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラ
ズマCVD法によりBSG膜を形成している。成膜ガス
は、ボロン含有ガスとN−O結合を有する窒素含有ガス
を含むので、窒素を含むBSG膜を形成することができ
る。これにより、そのBSG膜は低誘電率で、かつ高い
耐湿性を有することになる。
【0039】さらに、BSG膜のB−OボンドはFSG
膜のSi−Fボンドと比べて結合エネルギが大きいた
め、より一層層間絶縁膜の耐湿性を向上させることがで
きる。また、高低2つの周波数の電力を印加してプラズ
マを生成しているため、そのプラズマポテンシャルによ
り結合エネルギが高いSi−OボンドやB−Oボンドを
成膜中に多く含ませることができ、Si−OHなどの不
安定なボンドを減少させることができる。これには以下
の理由が考えられる。即ち、被成膜基板21側に低い周
波数(400kHz)の電力を印加しているため、ボン
バードメント効果でソースの分解物が激しく叩きつけら
れる。このとき、結合の弱いものは分解し易いけれど
も、結合の強いものは分解しないで残るためである。但
し、上記の場合でも、高い周波数(13.56MHz)
の電力を印加しており、低い周波数の電力よりもガスの
分解が促進されるが、高い周波数の電力を小さくするこ
とで、その分解を抑えることができる。実施の形態で
は、高い周波数の電力を50W程度と小さくした条件の
もとで低い周波数の電力を印加しているので、弱い結合
のものだけが分解され、もともと強い結合のものは多く
残るためである。
膜のSi−Fボンドと比べて結合エネルギが大きいた
め、より一層層間絶縁膜の耐湿性を向上させることがで
きる。また、高低2つの周波数の電力を印加してプラズ
マを生成しているため、そのプラズマポテンシャルによ
り結合エネルギが高いSi−OボンドやB−Oボンドを
成膜中に多く含ませることができ、Si−OHなどの不
安定なボンドを減少させることができる。これには以下
の理由が考えられる。即ち、被成膜基板21側に低い周
波数(400kHz)の電力を印加しているため、ボン
バードメント効果でソースの分解物が激しく叩きつけら
れる。このとき、結合の弱いものは分解し易いけれど
も、結合の強いものは分解しないで残るためである。但
し、上記の場合でも、高い周波数(13.56MHz)
の電力を印加しており、低い周波数の電力よりもガスの
分解が促進されるが、高い周波数の電力を小さくするこ
とで、その分解を抑えることができる。実施の形態で
は、高い周波数の電力を50W程度と小さくした条件の
もとで低い周波数の電力を印加しているので、弱い結合
のものだけが分解され、もともと強い結合のものは多く
残るためである。
【0040】これにより、成膜の耐湿性を向上させて吸
湿による比誘電率の経時変化を抑制することができる。
また、成膜ガス中にO2を含むことにより、BSG膜中
のSi−Oの網目構造の中にBを取り込ませることがで
きる。即ち、Si−O−B結合を多く生成することがで
きるため、絶縁膜の低誘電率化を達成しつつ、より一層
絶縁膜の耐湿性を向上させることができる。さらに、成
膜ガス中にO2を含むことにより、BSG膜をSiリッ
チな状態から化学量論的な状態にすることができるた
め、BSG膜のより一層の低誘電率化を達成することが
できる。
湿による比誘電率の経時変化を抑制することができる。
また、成膜ガス中にO2を含むことにより、BSG膜中
のSi−Oの網目構造の中にBを取り込ませることがで
きる。即ち、Si−O−B結合を多く生成することがで
きるため、絶縁膜の低誘電率化を達成しつつ、より一層
絶縁膜の耐湿性を向上させることができる。さらに、成
膜ガス中にO2を含むことにより、BSG膜をSiリッ
チな状態から化学量論的な状態にすることができるた
め、BSG膜のより一層の低誘電率化を達成することが
できる。
【0041】なお、上記の成膜ガスにAr、He、H2
を添加することができる。この場合、被成膜基板21内
の膜厚の分布を向上させることができる。また、上記で
はN2Oの流量600sccmに対してO2の流量を12
0sccmとしているが、O2/N2Oの流量比は1/1
0乃至1/5が好ましい。例えば、N2Oの流量600
sccmに対してO2の流量を60〜120sccmと
する。O2の流量をこの範囲に絞ったのは、O2の流量が
多くなると、成膜中のOH(水分)が多くなり、耐湿性
が悪化し、また、誘電率も高くなるためである。
を添加することができる。この場合、被成膜基板21内
の膜厚の分布を向上させることができる。また、上記で
はN2Oの流量600sccmに対してO2の流量を12
0sccmとしているが、O2/N2Oの流量比は1/1
0乃至1/5が好ましい。例えば、N2Oの流量600
sccmに対してO2の流量を60〜120sccmと
する。O2の流量をこの範囲に絞ったのは、O2の流量が
多くなると、成膜中のOH(水分)が多くなり、耐湿性
が悪化し、また、誘電率も高くなるためである。
【0042】さらに、成膜時のチャンバ1内のガス圧力
を0.8Torrとしているが、1Torr以下とする
ことが好ましい。これにより成膜の白濁を抑制すること
ができる。この白濁とは、ガスの反応が激しくなって気
相反応が起こり、その結果できた膜は透明ではなく、白
く濁ったぼそぼその膜となることをいう。 (第4の実施の形態)次に、上記成膜装置102を用い
て、第4の実施の形態である半導体装置の製造方法につ
いて説明する。
を0.8Torrとしているが、1Torr以下とする
ことが好ましい。これにより成膜の白濁を抑制すること
ができる。この白濁とは、ガスの反応が激しくなって気
相反応が起こり、その結果できた膜は透明ではなく、白
く濁ったぼそぼその膜となることをいう。 (第4の実施の形態)次に、上記成膜装置102を用い
て、第4の実施の形態である半導体装置の製造方法につ
いて説明する。
【0043】まず、図2に示す成膜装置102のチャン
バ1内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板21を搬入し、平行平板型の上部電極2及
び下部電極3のうち、下部電極3上に被成膜基板21を
設置する。次いで、チャンバ1内を排気し、減圧する。
また、被成膜基板21を加熱し、被成膜基板21の温度
を400℃に保持する。
バ1内に、半導体基板上に絶縁膜や配線層等が形成され
た被成膜基板21を搬入し、平行平板型の上部電極2及
び下部電極3のうち、下部電極3上に被成膜基板21を
設置する。次いで、チャンバ1内を排気し、減圧する。
また、被成膜基板21を加熱し、被成膜基板21の温度
を400℃に保持する。
【0044】続いて、トリメチルシリルボレート(B
(OSi(CH3)3)3)を75℃に加熱し、Heでバブリ
ングする。流量50sccmのSiH4と、流量50s
ccmのHeと、流量1000sccmのN2Oと、O2
とからなる成膜ガスをチャンバ1内に導入し、チャンバ
1内のガス圧力を0.8Torrとする。この場合、O
2の流量に対する比誘電率の変化、及び誘電損失(ta
nδ)の変化の様子を実験するため、O2の流量を20
0、400、600、800及び1000sccmと種
々変化させる。
(OSi(CH3)3)3)を75℃に加熱し、Heでバブリ
ングする。流量50sccmのSiH4と、流量50s
ccmのHeと、流量1000sccmのN2Oと、O2
とからなる成膜ガスをチャンバ1内に導入し、チャンバ
1内のガス圧力を0.8Torrとする。この場合、O
2の流量に対する比誘電率の変化、及び誘電損失(ta
nδ)の変化の様子を実験するため、O2の流量を20
0、400、600、800及び1000sccmと種
々変化させる。
【0045】次いで、上部電極2に周波数13.56M
Hzの高周波電力50Wを印加し、下部電極3に周波数
400kHzの交流電力400Wを印加する。これによ
り、チャンバ1内の成膜ガスがプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板21上にBSG膜22を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は第3の実施の形
態のシラン系の場合よりも多少少なく4.6wt%程度
である。
Hzの高周波電力50Wを印加し、下部電極3に周波数
400kHzの交流電力400Wを印加する。これによ
り、チャンバ1内の成膜ガスがプラズマ化する。この状
態を保持して、被成膜基板21上にBSG膜22を形成
する。この場合、成膜中の窒素含有量は第3の実施の形
態のシラン系の場合よりも多少少なく4.6wt%程度
である。
【0046】続いて、炭化シリコン膜(SiC膜)又は
炭化酸化シリコン膜(SiOC膜)からなるCMPスト
ッパ膜27を全面に形成する。図4は、O2の流量に対
する比誘電率の変化の様子と誘電損失(tanδ)の変
化の様子を示す。図4の左側の縦軸は線形目盛りで表し
た比誘電率を示し、右側の縦軸は線形目盛りで表した誘
電損失を示し、横軸は線形目盛りで表したO2の流量
(sccm)を示す。比誘電率は周波数1MHzにおけ
る値である。
炭化酸化シリコン膜(SiOC膜)からなるCMPスト
ッパ膜27を全面に形成する。図4は、O2の流量に対
する比誘電率の変化の様子と誘電損失(tanδ)の変
化の様子を示す。図4の左側の縦軸は線形目盛りで表し
た比誘電率を示し、右側の縦軸は線形目盛りで表した誘
電損失を示し、横軸は線形目盛りで表したO2の流量
(sccm)を示す。比誘電率は周波数1MHzにおけ
る値である。
【0047】図4によれば、O2の流量が小さいほど比
誘電率は小さくなるが、O2の流量の変化に対して比誘
電率はあまり大きく変化しない。また、誘電損失も、比
誘電率と同様に、O2の流量の変化に対してあまり大き
く変化しない。なお、O2の流量は、N2Oの流量100
0sccmに対して300〜500sccmとすること
が望ましい。この範囲であると、誘電率が比較的小さ
く、かつ耐湿性も高くなるためである。
誘電率は小さくなるが、O2の流量の変化に対して比誘
電率はあまり大きく変化しない。また、誘電損失も、比
誘電率と同様に、O2の流量の変化に対してあまり大き
く変化しない。なお、O2の流量は、N2Oの流量100
0sccmに対して300〜500sccmとすること
が望ましい。この範囲であると、誘電率が比較的小さ
く、かつ耐湿性も高くなるためである。
【0048】次いで、このBSG膜22をダマシンプロ
セスの層間絶縁膜に適用し、銅配線を形成する工程につ
いて説明する。図8(b)に示すように、BSG膜22
及びCMPストッパ膜27に開口部23を形成する。続
いて、CVD法によるタンタルナイトライド膜(TaN
膜)28と、スパッタ法による銅膜(Cu膜)29とを
順次形成する。
セスの層間絶縁膜に適用し、銅配線を形成する工程につ
いて説明する。図8(b)に示すように、BSG膜22
及びCMPストッパ膜27に開口部23を形成する。続
いて、CVD法によるタンタルナイトライド膜(TaN
膜)28と、スパッタ法による銅膜(Cu膜)29とを
順次形成する。
【0049】次いで、メッキにより銅膜(Cu膜)30
を形成し、開口部23内にCu膜30を埋め込む。次
に、図8(c)に示すように、CMP法により、Cu膜
30、29及びTaN膜28を研磨し、除去して表面を
平坦化し、開口部23内にTaN膜28a及びCu膜2
9aを下地導電層とするCu膜30aからなる配線を形
成する。なお、CMPストッパ膜27はCMPにより多
少削れるが、CMPのストッパとして機能する。
を形成し、開口部23内にCu膜30を埋め込む。次
に、図8(c)に示すように、CMP法により、Cu膜
30、29及びTaN膜28を研磨し、除去して表面を
平坦化し、開口部23内にTaN膜28a及びCu膜2
9aを下地導電層とするCu膜30aからなる配線を形
成する。なお、CMPストッパ膜27はCMPにより多
少削れるが、CMPのストッパとして機能する。
【0050】なお、必要であれば、引き続き、この発明
によるBSG膜からなる層間絶縁膜を形成し、さらに配
線を形成して、3層以上の多層配線構造とすることがで
きる。以上、この発明の第4の実施の形態によれば、第
3の実施の形態と同様な効果を有するほかに、特に、成
膜ガスとしてトリメチルシリルボレート(B(OSi(C
H3)3)3)を用いているので、BSG膜22中のSi−
Oの網目構造の中に含まれるBの割合が多くなるため、
低誘電率で、かつ耐湿性のよいBSG膜22を得ること
ができる。
によるBSG膜からなる層間絶縁膜を形成し、さらに配
線を形成して、3層以上の多層配線構造とすることがで
きる。以上、この発明の第4の実施の形態によれば、第
3の実施の形態と同様な効果を有するほかに、特に、成
膜ガスとしてトリメチルシリルボレート(B(OSi(C
H3)3)3)を用いているので、BSG膜22中のSi−
Oの網目構造の中に含まれるBの割合が多くなるため、
低誘電率で、かつ耐湿性のよいBSG膜22を得ること
ができる。
【0051】なお、上記第4の実施の形態において、必
要であれば、上記成膜ガスに、トリメチルボレート(T
MB)やトリエチルボレート(TEB:B(OC
2H5)3)を加えてもよい。これにより、BSG膜中のボ
ロン含有量を任意に調整することができる。 (第5の実施の形態)次に、図9を参照して第5の実施
の形態である半導体装置の製造方法について説明する。
要であれば、上記成膜ガスに、トリメチルボレート(T
MB)やトリエチルボレート(TEB:B(OC
2H5)3)を加えてもよい。これにより、BSG膜中のボ
ロン含有量を任意に調整することができる。 (第5の実施の形態)次に、図9を参照して第5の実施
の形態である半導体装置の製造方法について説明する。
【0052】まず、絶縁膜31上にアルミニウム膜や高
融点金属膜等からなる下部配線層33を形成する。続い
て、第3又は第4の実施の形態の成膜方法により下部配
線層33を被覆してBSG膜からなる層間絶縁膜32を
形成する。次いで、下部配線層33上の層間絶縁膜32
に開口部34を形成した後、開口部34を埋めてアルミ
ニウム膜や高融点金属膜等からなる上部配線層35を形
成する。これにより、2層の多層配線構造を作成するこ
とができる。
融点金属膜等からなる下部配線層33を形成する。続い
て、第3又は第4の実施の形態の成膜方法により下部配
線層33を被覆してBSG膜からなる層間絶縁膜32を
形成する。次いで、下部配線層33上の層間絶縁膜32
に開口部34を形成した後、開口部34を埋めてアルミ
ニウム膜や高融点金属膜等からなる上部配線層35を形
成する。これにより、2層の多層配線構造を作成するこ
とができる。
【0053】以降、必要ならば、同様な方法により3層
以上の多層配線構造を作成することができる。このよう
に、第5の実施の形態によれば、第3及び第4の実施の
形態と同様に、窒素を含むBSG膜を形成することがで
きるので、低誘電率で、かつ耐湿性のよい層間絶縁膜3
2を得ることができる。
以上の多層配線構造を作成することができる。このよう
に、第5の実施の形態によれば、第3及び第4の実施の
形態と同様に、窒素を含むBSG膜を形成することがで
きるので、低誘電率で、かつ耐湿性のよい層間絶縁膜3
2を得ることができる。
【0054】以上、実施の形態によりこの発明を詳細に
説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的
に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を
逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範
囲に含まれる。例えば、図7(b)や図9において、B
SG膜22、32に開口部23、34を形成した後、導
電層24、25、26又は35を形成する前に、図1
0、12に示すように開口部23、34を覆って全体に
耐湿性の良い絶縁膜41a、42aを形成してもよい。
耐湿性の良い絶縁膜41a、42aとして、例えば、上
記の成膜ガスからボロン含有ガスを除いた成膜ガスを用
いてプラズマCVD法により形成したNSG膜が該当す
る。或いは、上記の成膜ガスのうちボロン含有ガスの流
量を減らしてプラズマCVD法により形成した、ボロン
含有量の少ない(1wt%以下が好ましい。)BSG膜
が該当する。
説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的
に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を
逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範
囲に含まれる。例えば、図7(b)や図9において、B
SG膜22、32に開口部23、34を形成した後、導
電層24、25、26又は35を形成する前に、図1
0、12に示すように開口部23、34を覆って全体に
耐湿性の良い絶縁膜41a、42aを形成してもよい。
耐湿性の良い絶縁膜41a、42aとして、例えば、上
記の成膜ガスからボロン含有ガスを除いた成膜ガスを用
いてプラズマCVD法により形成したNSG膜が該当す
る。或いは、上記の成膜ガスのうちボロン含有ガスの流
量を減らしてプラズマCVD法により形成した、ボロン
含有量の少ない(1wt%以下が好ましい。)BSG膜
が該当する。
【0055】また、BSG膜22又は32を形成する前
と後に、図11、13に示すように上記耐湿性の良い絶
縁膜41a、41b又は42a、42bを形成し、BS
G膜22又は32を耐湿性の良い絶縁膜41a、41b
又は42a、42bで挟むようにしてもよい。これによ
り、BSG膜22又は32を含む層間絶縁膜全体の耐湿
性をより一層向上させることができる。耐湿性の良い絶
縁膜42a、42bも上記耐湿性の良い絶縁膜41a、
41bと同様に形成することができる。
と後に、図11、13に示すように上記耐湿性の良い絶
縁膜41a、41b又は42a、42bを形成し、BS
G膜22又は32を耐湿性の良い絶縁膜41a、41b
又は42a、42bで挟むようにしてもよい。これによ
り、BSG膜22又は32を含む層間絶縁膜全体の耐湿
性をより一層向上させることができる。耐湿性の良い絶
縁膜42a、42bも上記耐湿性の良い絶縁膜41a、
41bと同様に形成することができる。
【0056】また、上記第3乃至第5の実施の形態で
は、BSG膜22、32の成膜後は何も処理しないで、
開口部23、34を形成し、さらに下地導電層24、2
5又は28、29や配線26、30、32を形成してい
る。しかしながら、BSG膜22、32の成膜後であっ
て開口部23、34を形成する前に、或いは下地導電層
24、25又は28、29や配線26、30、35を形
成する前に、BSG膜22、32を酸素ガスのプラズマ
に曝して、BSG膜22、32の耐湿性を向上させるこ
とができる。また、この酸素プラズマ処理の後、さらに
BSG膜22、32をアンモニアガスのプラズマに曝し
て、さらにBSG膜22、32の耐湿性を向上させるこ
とができる。
は、BSG膜22、32の成膜後は何も処理しないで、
開口部23、34を形成し、さらに下地導電層24、2
5又は28、29や配線26、30、32を形成してい
る。しかしながら、BSG膜22、32の成膜後であっ
て開口部23、34を形成する前に、或いは下地導電層
24、25又は28、29や配線26、30、35を形
成する前に、BSG膜22、32を酸素ガスのプラズマ
に曝して、BSG膜22、32の耐湿性を向上させるこ
とができる。また、この酸素プラズマ処理の後、さらに
BSG膜22、32をアンモニアガスのプラズマに曝し
て、さらにBSG膜22、32の耐湿性を向上させるこ
とができる。
【0057】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シリコ
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結合を有する
窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラズマCVD
法によりボロン含有シリコン酸化膜(BSG膜)を形成
している。このため、成膜されるBSG膜中に窒素を含
ませることができるので、BSG膜の低誘電率を達成し
つつ、BSG膜の耐湿性を向上させることができる。さ
らに、B−OボンドはSi−Fボンドと比べて結合エネ
ルギが大きいため、より一層層間絶縁膜の耐湿性を向上
させることができる。
ン含有ガスと、ボロン含有ガスと、N−O結合を有する
窒素含有ガスとを含む成膜ガスを用いたプラズマCVD
法によりボロン含有シリコン酸化膜(BSG膜)を形成
している。このため、成膜されるBSG膜中に窒素を含
ませることができるので、BSG膜の低誘電率を達成し
つつ、BSG膜の耐湿性を向上させることができる。さ
らに、B−OボンドはSi−Fボンドと比べて結合エネ
ルギが大きいため、より一層層間絶縁膜の耐湿性を向上
させることができる。
【0058】また、成膜ガス中にO2を含むことによ
り、BSG膜中にSi−O−B結合を多く生成すること
ができるため、BSG膜の耐湿性の向上を図ることがで
きる。さらに、成膜ガス中にO2を含むことにより、B
SG膜をSiリッチな状態から化学量論的な状態にする
ことができるため、BSG膜の低誘電率化を達成するこ
とができる。
り、BSG膜中にSi−O−B結合を多く生成すること
ができるため、BSG膜の耐湿性の向上を図ることがで
きる。さらに、成膜ガス中にO2を含むことにより、B
SG膜をSiリッチな状態から化学量論的な状態にする
ことができるため、BSG膜の低誘電率化を達成するこ
とができる。
【0059】また、成膜ガスとしてトリメチルシリルボ
レート(B(OSi(CH3)3)3)を用いることにより、
BSG膜のSi−Oの網目構造の中に含まれるBの割合
が多くなるため、低誘電率で、かつ耐湿性のよい絶縁膜
を得ることができる。
レート(B(OSi(CH3)3)3)を用いることにより、
BSG膜のSi−Oの網目構造の中に含まれるBの割合
が多くなるため、低誘電率で、かつ耐湿性のよい絶縁膜
を得ることができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態である成膜装置の構
成を示す側面図である。
成を示す側面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態である成膜装置の構
成を示す側面図である。
成を示す側面図である。
【図3】第1の実施の形態である成膜装置を用いて形成
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率とボロン含
有量との関係を示すグラフである。
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率とボロン含
有量との関係を示すグラフである。
【図4】第2の実施の形態である成膜装置を用いて形成
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率と酸素流量
との関係を示すグラフである。
されたボロン含有シリコン酸化膜の比誘電率と酸素流量
との関係を示すグラフである。
【図5】赤外線の吸収強度により調査した、第1の実施
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
【図6】赤外線の吸収強度により調査した、第2の実施
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
の形態である成膜装置を用いて形成されたボロン含有シ
リコン酸化膜の組成の経時変化を示すグラフである。
【図7】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜を
銅配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
銅配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
【図8】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜を
銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図で
ある。
銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図で
ある。
【図9】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜を
2層配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
2層配線の層間絶縁膜に適用する方法を示す断面図であ
る。
【図10】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
【図11】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
を銅配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面図
である。
【図12】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を2層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
を2層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
【図13】この実施の形態のボロン含有シリコン酸化膜
を2層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
を2層配線の層間絶縁膜に適用する他の方法を示す断面
図である。
1 チャンバ 2 上部電極(第1の電極) 3 下部電極(第2の電極) 4 排気配管 5 開閉バルブ 6 排気装置 7 高周波電力供給電源 8 交流電力供給電源 9a 配管 9b〜9h 分岐配管 10a〜10w 開閉手段 11a〜11g 流量調整手段 21 被成膜基板 22 BSG膜 23、34 開口部 24、24a、28、28a タンタルナイトライド膜
(TaN膜)(下地導電層) 25、25a、29、29a 銅膜(Cu膜)(下地導
電層) 26、26a、30、30a 銅膜(Cu膜) 27、27a CMPストッパ膜 31 絶縁膜 32 層間絶縁膜 33 下部配線層 35 上部配線層 101、102 成膜装置 101A、102A 成膜部 101B、102B 成膜ガス供給部
(TaN膜)(下地導電層) 25、25a、29、29a 銅膜(Cu膜)(下地導
電層) 26、26a、30、30a 銅膜(Cu膜) 27、27a CMPストッパ膜 31 絶縁膜 32 層間絶縁膜 33 下部配線層 35 上部配線層 101、102 成膜装置 101A、102A 成膜部 101B、102B 成膜ガス供給部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 和広 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 坂井 拓哉 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 塩谷 喜美 東京都港区港南2−13−29 株式会社半導 体プロセス研究所内 (72)発明者 前田 和夫 東京都港区港南2−13−29 株式会社半導 体プロセス研究所内 Fターム(参考) 4K030 AA06 AA11 AA13 AA18 FA01 FA02 KA14 KA30 5F045 AA08 AA10 AB36 AC01 AC07 AC11 AC12 AC15 AC16 AC17 AC19 AD08 AE19 BB16 CB05 DC63 DP03 DQ10 EE12 EH02 EH05 EH14 EH20 HA11 5F058 BA07 BA20 BC02 BC04 BF07 BF09 BF23 BF32 BG02 BH16
Claims (18)
- 【請求項1】 減圧可能なチャンバと、 シリコン含有ガスの供給源とボロン含有ガスの供給源と
N−O結合を有する窒素含有ガスの供給源と酸素ガスの
供給源とを備えた、前記チャンバと接続された成膜ガス
の供給手段と、 前記チャンバ内に導入された前記成膜ガスをプラズマ化
する手段と、 被成膜基板を保持する手段とを有することを特徴とする
成膜装置。 - 【請求項2】 前記成膜ガスをプラズマ化する手段は、
平行平板型の第1及び第2の電極を有し、かつ該第2の
電極が前記被成膜基板を保持する手段を兼ねていること
を特徴とする請求項1記載の成膜装置。 - 【請求項3】 前記平行平板型の第1及び第2の電極の
うち、前記第1の電極に第1の電力供給手段が接続さ
れ、前記第2の電極に第2の電力供給手段が接続され、
前記第1の電力供給手段から供給される電力の周波数が
前記第2の電力供給手段から供給される電力の周波数よ
りも高いことを特徴とする請求項2記載の成膜装置。 - 【請求項4】 前記成膜ガスをプラズマ化する手段は、
ECR(Electron Cyclotron Resonance)法によりプラ
ズマを生成する手段であることを特徴とする請求項1記
載の成膜装置。 - 【請求項5】 前記成膜ガスをプラズマ化する手段は、
高周波電力を放射するアンテナを有し、ヘリコンプラズ
マを生成する手段であることを特徴とする請求項1記載
の成膜装置。 - 【請求項6】 シリコン含有ガスと、ボロン含有ガス
と、N−O結合を有する窒素含有ガスと、酸素ガスとを
含む成膜ガスをプラズマ化して反応させる工程と、 前記プラズマ化した成膜ガスを用いた化学気相成長によ
り被成膜基板上にボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程とを有することを特徴とする成膜方法。 - 【請求項7】 請求項3記載の成膜装置を用いて前記第
1及び第2の電極に電力を印加して、シリコン含有ガス
と、ボロン含有ガスと、N−O結合を有する窒素含有ガ
スと、酸素ガスとを含む成膜ガスをプラズマ化して反応
させる工程と、 前記プラズマ化した成膜ガスを用いた化学気相成長によ
り被成膜基板上にボロン含有シリコン酸化膜を形成する
工程とを有することを特徴とする成膜方法。 - 【請求項8】 前記N−O結合を有する窒素含有ガスに
対する前記酸素ガスの比は、1/10乃至1/5の範囲
にあることを特徴とする請求項6又は7記載の成膜方
法。 - 【請求項9】 前記成膜ガスは、前記シリコン含有ガ
ス、前記ボロン含有ガス、前記N−O結合を有する窒素
含有ガス、及び前記酸素ガスの他に、Ar、He又はH
2のうち少なくとも何れか一を含むことを特徴とする請
求項6又は7記載の成膜方法。 - 【請求項10】 前記シリコン含有ガスは、SiH4又
はSi(OC2H5)4のうち少なくとも何れか一であるこ
とを特徴とする請求項6又は7記載の成膜方法。 - 【請求項11】 前記ボロン含有ガスは、B2H6又はB
(OSi(CH3)3)3のうち何れか一であることを特徴と
する請求項6又は7記載の成膜方法。 - 【請求項12】 前記ボロン含有ガスは、B(OSi(C
H3)3)3とB(OR)3(R=CnH2n+1(n=1又は2))と
の混合ガスであることを特徴とする請求項6又は7記載
の成膜方法。 - 【請求項13】 前記N−O結合を有する窒素含有ガス
は、NO又はNO2のうち何れか一であることを特徴と
する請求項6又は7記載の成膜方法。 - 【請求項14】 前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成
する工程の後、前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素ガ
スのプラズマに曝す工程を有することを特徴とする請求
項6又は7記載の成膜方法。 - 【請求項15】 前記ボロン含有シリコン酸化膜を酸素
ガスのプラズマに曝す工程の後、前記ボロン含有シリコ
ン酸化膜をアンモニアガスのプラズマに曝す工程を有す
ることを特徴とする請求項14記載の成膜方法。 - 【請求項16】 請求項6乃至15の何れか一に記載の
成膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成す
る工程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜の上に耐湿
性のよいシリコン酸化膜又はボロン含有シリコン酸化膜
を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項17】 請求項6乃至15の何れか一に記載の
成膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成す
る工程の後に、該ボロン含有シリコン酸化膜に凹部又は
開口部を形成する工程と、該凹部又は開口部内に銅層を
埋め込む工程とを有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項18】 請求項6乃至15の何れか一に記載の
成膜方法により前記ボロン含有シリコン酸化膜を形成す
る工程と、前記ボロン含有シリコン酸化膜上に配線層を
形成する工程とを交互に行うことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003022A JP3409006B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003022A JP3409006B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001196365A true JP2001196365A (ja) | 2001-07-19 |
| JP3409006B2 JP3409006B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=18532038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003022A Expired - Fee Related JP3409006B2 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409006B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3484128B2 (ja) | 2000-02-07 | 2004-01-06 | キヤノン販売株式会社 | 成膜方法及び半導体装置 |
| JP2004111506A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Anelva Corp | シリコン酸化膜作製方法 |
| JP2005513766A (ja) * | 2001-12-14 | 2005-05-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ダマシン適用において誘電体材料を堆積する方法 |
| JP2007042823A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 |
| JP2008110916A (ja) * | 2008-01-17 | 2008-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | 石英系ガラスの製造方法および光デバイスの製造方法 |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000003022A patent/JP3409006B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3484128B2 (ja) | 2000-02-07 | 2004-01-06 | キヤノン販売株式会社 | 成膜方法及び半導体装置 |
| JP2005513766A (ja) * | 2001-12-14 | 2005-05-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ダマシン適用において誘電体材料を堆積する方法 |
| JP2004111506A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Anelva Corp | シリコン酸化膜作製方法 |
| JP2007042823A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体 |
| US7758920B2 (en) | 2005-08-02 | 2010-07-20 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for forming silicon-containing insulating film |
| TWI383448B (zh) * | 2005-08-02 | 2013-01-21 | 東京威力科創股份有限公司 | 形成含矽絕緣膜之方法及裝置 |
| JP2008110916A (ja) * | 2008-01-17 | 2008-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | 石英系ガラスの製造方法および光デバイスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3409006B2 (ja) | 2003-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6632478B2 (en) | Process for forming a low dielectric constant carbon-containing film | |
| JP3930840B2 (ja) | 低κ誘電性無機/有機ハイブリッドフィルム | |
| US8669181B1 (en) | Diffusion barrier and etch stop films | |
| KR100437068B1 (ko) | 탄소질 산화실리콘의 형성방법 | |
| JP3083934B2 (ja) | 表面感受性を低減したオゾン/teos酸化シリコン膜の堆積方法 | |
| CN100552084C (zh) | 形成介电膜的方法和介电膜 | |
| JP3545364B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US20040018750A1 (en) | Method for deposition of nitrogen doped silicon carbide films | |
| US20110206857A1 (en) | Ultra low dielectric materials using hybrid precursors containing silicon with organic functional groups by plasma-enhanced chemical vapor deposition | |
| WO2000019508A1 (en) | Silicon carbide deposition method and use as a barrier layer and passivation layer | |
| JP2001326224A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US6121162A (en) | Method of forming a fluorine-added insulating film | |
| JP2003059923A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| WO2010090038A1 (ja) | 絶縁膜材料、この絶縁膜材料を用いた成膜方法および絶縁膜 | |
| JPH09260369A (ja) | 絶縁膜の形成方法 | |
| US7102236B2 (en) | Carbon containing silicon oxide film having high ashing tolerance and adhesion | |
| JP3532830B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| TW454266B (en) | Method for producing silicon a series of nitride film | |
| KR20050091780A (ko) | 저-k 유전체 재료의 크랙 한계 및 기계적 특성 개선 방법및 장치 | |
| JP3934343B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| KR20040065193A (ko) | 성막 방법, 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| WO2004038782A1 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3749162B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3409006B2 (ja) | 成膜方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH05102040A (ja) | 成膜方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020820 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030304 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |