JP2001035843A - 層間絶縁膜の形成方法 - Google Patents
層間絶縁膜の形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 層間絶縁膜における脱ガス現象を発生し難く
して、耐熱性に優れた層間絶縁膜を形成できるようにす
る。 【解決手段】 ３．０ｍｌ／ｍｉｎのメチルトリエトキ
シシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）と、希釈ガスとし
ての１０００ｓｃｃｍのアルゴンガスとを処理室に導入
する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保った状態で、
処理室内において、基板を保持する試料台と対向する上
部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６００Ｗのパ
ワーで印加する。基板温度を４００℃に設定して、３０
０ｎｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、３．１
の比誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られ
た。
して、耐熱性に優れた層間絶縁膜を形成できるようにす
る。 【解決手段】 ３．０ｍｌ／ｍｉｎのメチルトリエトキ
シシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）と、希釈ガスとし
ての１０００ｓｃｃｍのアルゴンガスとを処理室に導入
する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保った状態で、
処理室内において、基板を保持する試料台と対向する上
部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６００Ｗのパ
ワーで印加する。基板温度を４００℃に設定して、３０
０ｎｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、３．１
の比誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られ
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路装置
における多層配線構造の層間絶縁膜の形成方法に関し、
特に、有機無機ハイブリッド材料（有機シリコン結合を
有するシロキサン材料）をプラズマ重合することによ
り、低誘電率を有する層間絶縁膜を形成する方法に関す
る。
における多層配線構造の層間絶縁膜の形成方法に関し、
特に、有機無機ハイブリッド材料（有機シリコン結合を
有するシロキサン材料）をプラズマ重合することによ
り、低誘電率を有する層間絶縁膜を形成する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】有機シリコン結合を有するシロキサン材
料からなる層間絶縁膜としては、塗布法により形成され
る有機ＳＯＧ膜、及びプラズマ重合により形成されるシ
ロキサン膜が知られている。
料からなる層間絶縁膜としては、塗布法により形成され
る有機ＳＯＧ膜、及びプラズマ重合により形成されるシ
ロキサン膜が知られている。
【０００３】有機ＳＯＧ膜の形成方法としては、有機シ
リコン結合を有するシロキサン高分子の溶液を室温にお
いて基板上に塗布して塗布膜を得た後、該塗布膜に対し
てホットプレートを用いる熱処理を行なって溶媒を蒸発
させ、その後、不活性ガスの雰囲気中における４００℃
の高温下で焼き締めを行なう方法が一般的である。この
焼き締め工程においては、シロキサン高分子を構成する
シラノール（Ｓｉ−ＯＨ）結合が脱水縮合反応を起こし
てシロキサン重合体が形成されるため、有機ＳＯＧが緻
密化される。
リコン結合を有するシロキサン高分子の溶液を室温にお
いて基板上に塗布して塗布膜を得た後、該塗布膜に対し
てホットプレートを用いる熱処理を行なって溶媒を蒸発
させ、その後、不活性ガスの雰囲気中における４００℃
の高温下で焼き締めを行なう方法が一般的である。この
焼き締め工程においては、シロキサン高分子を構成する
シラノール（Ｓｉ−ＯＨ）結合が脱水縮合反応を起こし
てシロキサン重合体が形成されるため、有機ＳＯＧが緻
密化される。
【０００４】また、プラズマ重合によりシロキサン膜を
形成する方法は、有機シランと一酸化窒素等の酸化剤と
をプラズマＣＶＤ法により重合反応させて有機シラノー
ルを生成した後、該有機シラノール同士を重合反応させ
て、有機シリコン結合を有するシロキサン膜を形成する
方法である。
形成する方法は、有機シランと一酸化窒素等の酸化剤と
をプラズマＣＶＤ法により重合反応させて有機シラノー
ルを生成した後、該有機シラノール同士を重合反応させ
て、有機シリコン結合を有するシロキサン膜を形成する
方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の有機
ＳＯＧ膜の形成方法によると、塗布膜に対して熱処理を
行なって溶媒を蒸発させるため、有機ＳＯＧ膜中の溶媒
が完全に除去されないので、有機ＳＯＧ膜中に残存する
溶媒が、膜形成後に行なわれる熱処理工程において徐々
に蒸発する脱ガス現象が発生する。このため、コンタク
トホールに金属膜を埋め込む際に、脱ガス現象により埋
め込み不良が発生するので、コンタクト抵抗の上昇とい
う異常を引き起こしてしまう。
ＳＯＧ膜の形成方法によると、塗布膜に対して熱処理を
行なって溶媒を蒸発させるため、有機ＳＯＧ膜中の溶媒
が完全に除去されないので、有機ＳＯＧ膜中に残存する
溶媒が、膜形成後に行なわれる熱処理工程において徐々
に蒸発する脱ガス現象が発生する。このため、コンタク
トホールに金属膜を埋め込む際に、脱ガス現象により埋
め込み不良が発生するので、コンタクト抵抗の上昇とい
う異常を引き起こしてしまう。
【０００６】また、従来のプラズマ重合によりシロキサ
ン膜を形成する方法によると、シラノール結合の脱水縮
合反応によりシラノール重合体が形成される際に、未反
応のシラノールが有機ＳＯＧ膜中に残留するので、有機
ＳＯＧ膜に対して行なわれる集積化プロセスにおける熱
履歴により、残留シラノールの脱水縮合反応が徐々に進
行する。このため、残留シラノールの脱水縮合反応によ
って生成される水が蒸発する脱ガス現象が発生するの
で、コンタクト抵抗の上昇という異常が引き起こされ
る。
ン膜を形成する方法によると、シラノール結合の脱水縮
合反応によりシラノール重合体が形成される際に、未反
応のシラノールが有機ＳＯＧ膜中に残留するので、有機
ＳＯＧ膜に対して行なわれる集積化プロセスにおける熱
履歴により、残留シラノールの脱水縮合反応が徐々に進
行する。このため、残留シラノールの脱水縮合反応によ
って生成される水が蒸発する脱ガス現象が発生するの
で、コンタクト抵抗の上昇という異常が引き起こされ
る。
【０００７】前述した脱ガス現象は、プラズマ重合によ
り形成されるシロキサン膜においても同様に発生する。
すなわち、プラズマ中において、有機シランを酸化剤と
重合反応させる際に、シロキサン膜中にシラノールが残
留するので、残留シラノールに起因して脱ガス現象が発
生する。
り形成されるシロキサン膜においても同様に発生する。
すなわち、プラズマ中において、有機シランを酸化剤と
重合反応させる際に、シロキサン膜中にシラノールが残
留するので、残留シラノールに起因して脱ガス現象が発
生する。
【０００８】前記に鑑み、本発明は、脱ガス現象を発生
し難くして、耐熱性に優れた層間絶縁膜を形成する方法
を提供することを目的とする。
し難くして、耐熱性に優れた層間絶縁膜を形成する方法
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第１の層間絶縁膜の形成方法は、アル
コキシル基、及びシリコンと結合した有機基を有する有
機アルコキシシランをプラズマ重合させて有機無機ハリ
ブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成する。
め、本発明に係る第１の層間絶縁膜の形成方法は、アル
コキシル基、及びシリコンと結合した有機基を有する有
機アルコキシシランをプラズマ重合させて有機無機ハリ
ブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成する。
【００１０】第１の層間絶縁膜の形成方法によると、有
機アルコキシシランをプラズマ重合させるため、有機ア
ルコキシシランの有機成分が有機無機ハイブリッド膜中
に有効に取り込まれるので、シラノール基の生成が抑制
される。
機アルコキシシランをプラズマ重合させるため、有機ア
ルコキシシランの有機成分が有機無機ハイブリッド膜中
に有効に取り込まれるので、シラノール基の生成が抑制
される。
【００１１】本発明に係る第２の層間絶縁膜の形成方法
は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有す
る有機シリコン化合物をプラズマ重合させて有機無機ハ
リブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成する。
は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有す
る有機シリコン化合物をプラズマ重合させて有機無機ハ
リブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成する。
【００１２】第２の層間絶縁膜の形成方法によると、Ｓ
ｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有する有機
シリコン化合物をプラズマ重合させて有機無機ハリブリ
ッド膜を形成するため、有機成分が有機無機ハイブリッ
ド膜中に有効に取り込まれると共にシラノール基の生成
が抑制される。
ｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有する有機
シリコン化合物をプラズマ重合させて有機無機ハリブリ
ッド膜を形成するため、有機成分が有機無機ハイブリッ
ド膜中に有効に取り込まれると共にシラノール基の生成
が抑制される。
【００１３】本発明に係る第３の層間絶縁膜の形成方法
は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有す
る有機シリコン化合物と、アルコキシル基及びシリコン
と結合した有機基を有する有機アルコキシシランとの混
合物をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド膜から
なる層間絶縁膜を形成する。
は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有す
る有機シリコン化合物と、アルコキシル基及びシリコン
と結合した有機基を有する有機アルコキシシランとの混
合物をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド膜から
なる層間絶縁膜を形成する。
【００１４】第３の層間絶縁膜の形成方法によると、Ｓ
ｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有する有機
シリコン化合物をプラズマ重合すると、得られる有機無
機ハイブリッド膜においては有機基が相対的に多くな
り、有機アルコキシシランをプラズマ重合すると、得ら
れる有機無機ハイブリッド膜においてはＳｉ−Ｏ結合が
相対的に多くなる。
ｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有する有機
シリコン化合物をプラズマ重合すると、得られる有機無
機ハイブリッド膜においては有機基が相対的に多くな
り、有機アルコキシシランをプラズマ重合すると、得ら
れる有機無機ハイブリッド膜においてはＳｉ−Ｏ結合が
相対的に多くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態に係る
層間絶縁膜の形成方法について説明するが、その前提と
して、各実施形態に用いられる主原料について説明す
る。
層間絶縁膜の形成方法について説明するが、その前提と
して、各実施形態に用いられる主原料について説明す
る。
【００１６】第１の主原料は、アルコキシル基と、シリ
コンと結合した有機基とを有する有機アルコキシシラン
であり、下記の一般式(1) 、(2) 又は(3) で表わされる
有機アルコキシシランを単独で又は混合して用いること
ができる。
コンと結合した有機基とを有する有機アルコキシシラン
であり、下記の一般式(1) 、(2) 又は(3) で表わされる
有機アルコキシシランを単独で又は混合して用いること
ができる。
【００１７】一般式(1) ：Ｒ1Ｓｉ（ＯＲ2）3 （但し、
Ｒ1 はアルキル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ
2 は、同種又は異種であって、アルキル基、アリル基又
はアリール基である。） 一般式(2) ：Ｒ1 2Ｓｉ（ＯＲ2）2 （但し、Ｒ1 は、同
種又は異種であって、アルキル基、アリル基又はアリー
ル基であり、Ｒ2 は、同種又は異種であって、アルキル
基、アリル基又はアリール基である。） 一般式(3) ：Ｒ1 3Ｓｉ（ＯＲ2）（但し、Ｒ1 は、同種
又は異種であって、アルキル基、アリル基又はアリール
基であり、Ｒ2 はアルキル基、アリル基又はアリール基
である。） 第２の主原料は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓ
ｉ結合を有する有機シリコン化合物であって、具体的に
は、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサフェニルジシロ
キサン、ヘキサメチルジシラザン又はヘキサフェニルジ
シラザンなどが挙げられるが、これらに限るものではな
い。
Ｒ1 はアルキル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ
2 は、同種又は異種であって、アルキル基、アリル基又
はアリール基である。） 一般式(2) ：Ｒ1 2Ｓｉ（ＯＲ2）2 （但し、Ｒ1 は、同
種又は異種であって、アルキル基、アリル基又はアリー
ル基であり、Ｒ2 は、同種又は異種であって、アルキル
基、アリル基又はアリール基である。） 一般式(3) ：Ｒ1 3Ｓｉ（ＯＲ2）（但し、Ｒ1 は、同種
又は異種であって、アルキル基、アリル基又はアリール
基であり、Ｒ2 はアルキル基、アリル基又はアリール基
である。） 第２の主原料は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓ
ｉ結合を有する有機シリコン化合物であって、具体的に
は、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサフェニルジシロ
キサン、ヘキサメチルジシラザン又はヘキサフェニルジ
シラザンなどが挙げられるが、これらに限るものではな
い。
【００１８】（第１の実施形態）第１の実施形態は、第
１の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜からなる層間絶縁膜を形成する方法であって、第１の
主原料としては、メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓ
ｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ1 がＣＨ3
であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）を用いる。
１の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜からなる層間絶縁膜を形成する方法であって、第１の
主原料としては、メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓ
ｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ1 がＣＨ3
であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）を用いる。
【００１９】３．０ｍｌ／ｍｉｎのメチルトリエトキシ
シランを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台（下部電極）と対向する上部電極に１３．５６
ＭＨｚの高周波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
シランを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台（下部電極）と対向する上部電極に１３．５６
ＭＨｚの高周波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００２０】基板温度（膜の堆積温度）を４００℃に設
定して、３００ｎｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したと
ころ、３．１の比誘電率を有する有機無機ハイブリッド
膜が得られた。
定して、３００ｎｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したと
ころ、３．１の比誘電率を有する有機無機ハイブリッド
膜が得られた。
【００２１】熱処理に伴う膜厚の減少から有機無機ハイ
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において収縮率が１．０％以下であって、熱処
理に対して非常に安定していることを確認できた。
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において収縮率が１．０％以下であって、熱処
理に対して非常に安定していることを確認できた。
【００２２】第１の実施形態によると、有機アルコキシ
シラン例えばメチルトリエトキシシランをプラズマ重合
させるため、有機アルコキシシランの有機成分が有機無
機ハイブリッド膜中に有効に取り込まれる。このため、
シラノール基の生成が抑制されるので、残留シラノール
に起因する脱ガス現象が発生し難くなり、耐熱性が高い
と共に吸湿性が低い層間絶縁膜を形成することができ
る。
シラン例えばメチルトリエトキシシランをプラズマ重合
させるため、有機アルコキシシランの有機成分が有機無
機ハイブリッド膜中に有効に取り込まれる。このため、
シラノール基の生成が抑制されるので、残留シラノール
に起因する脱ガス現象が発生し難くなり、耐熱性が高い
と共に吸湿性が低い層間絶縁膜を形成することができ
る。
【００２３】また、プラズマ重合は酸化剤が実質的に存
在しない非酸化性雰囲気において行なわれるため、シラ
ノール基の生成が一層抑制されるので、耐熱性がより高
く且つ吸湿性がより低い層間絶縁膜を形成することがで
きる。
在しない非酸化性雰囲気において行なわれるため、シラ
ノール基の生成が一層抑制されるので、耐熱性がより高
く且つ吸湿性がより低い層間絶縁膜を形成することがで
きる。
【００２４】（第２の実施形態）第２の実施形態は、第
１の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対して熱処理
を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、第１の
主原料としては、メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓ
ｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ1 がＣＨ3
であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）を用いる。
１の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対して熱処理
を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、第１の
主原料としては、メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓ
ｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ1 がＣＨ3
であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）を用いる。
【００２５】２．０ｍｌ／ｍｉｎのメチルトリエトキシ
シランを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
シランを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００２６】基板温度を例えば６０℃に設定して成膜す
ることにより得られた有機無機ハイブリッド膜を、不活
性ガスの雰囲気中における４００℃の温度下で３０分間
保持することにより熱処理を行なって層間絶縁膜を形成
する。
ることにより得られた有機無機ハイブリッド膜を、不活
性ガスの雰囲気中における４００℃の温度下で３０分間
保持することにより熱処理を行なって層間絶縁膜を形成
する。
【００２７】尚、基板温度としては、６０℃でなくても
よいが、３００℃以下であることが好ましい。
よいが、３００℃以下であることが好ましい。
【００２８】また、有機無機ハイブリッド膜に対して行
なう熱処理は、４００℃でなくてもよいが、プラズマ重
合の温度よりも１００℃以上高い温度で行なうことが好
ましい。
なう熱処理は、４００℃でなくてもよいが、プラズマ重
合の温度よりも１００℃以上高い温度で行なうことが好
ましい。
【００２９】第２の実施形態によると、３００℃以下の
低温で成膜するため、有機アルコキシシランがプラズマ
分解することにより生成される揮発性有機成分が有機無
機ハイブリッド膜中に残存する。また、有機無機ハイブ
リッド膜に対して、プラズマ重合の温度よりも１００℃
以上高い温度の熱処理を行なうため、有機無機ハイブリ
ッド膜中に残存する揮発性有機成分が揮発する。このた
め、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低密度化が
進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低くなる。
低温で成膜するため、有機アルコキシシランがプラズマ
分解することにより生成される揮発性有機成分が有機無
機ハイブリッド膜中に残存する。また、有機無機ハイブ
リッド膜に対して、プラズマ重合の温度よりも１００℃
以上高い温度の熱処理を行なうため、有機無機ハイブリ
ッド膜中に残存する揮発性有機成分が揮発する。このた
め、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低密度化が
進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低くなる。
【００３０】また、成膜後の熱処理工程において、シロ
キサン骨格が形成されるので、層間絶縁膜の比誘電率は
一層低くなる。
キサン骨格が形成されるので、層間絶縁膜の比誘電率は
一層低くなる。
【００３１】このため、第２の実施形態によると、２．
２程度の低い比誘電率を有する層間絶縁膜が得られる。
２程度の低い比誘電率を有する層間絶縁膜が得られる。
【００３２】尚、成膜後の熱処理工程において、不活性
ガスに酸素などの酸化剤を混入すると、熱処理時に有機
成分が分解するので、多孔質化を促進することができ
る。
ガスに酸素などの酸化剤を混入すると、熱処理時に有機
成分が分解するので、多孔質化を促進することができ
る。
【００３３】また、成膜後の熱処理を還元性雰囲気にお
いて行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する有
機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化を一層進行することができ、これによっ
て、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることがで
きる。
いて行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する有
機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化を一層進行することができ、これによっ
て、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることがで
きる。
【００３４】（第３の実施形態）第３の実施形態は、第
１の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対してプラズ
マ処理を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、
第１の主原料としては、メチルトリエトキシシラン（Ｃ
Ｈ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ1 がＣ
Ｈ3 であり、Ｒ2がＣ2Ｈ5である。）を用いる。
１の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対してプラズ
マ処理を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、
第１の主原料としては、メチルトリエトキシシラン（Ｃ
Ｈ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ1 がＣ
Ｈ3 であり、Ｒ2がＣ2Ｈ5である。）を用いる。
【００３５】２．０ｍｌ／ｍｉｎのメチルトリエトキシ
シランを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
シランを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００３６】基板温度を４００℃に設定してプラズマ重
合することにより成膜された有機無機ハイブリッド膜に
対してプラズマ処理を行なう。すなわち、２．０Ｔｏｒ
ｒの圧力に保たれた処理室に水素ガスを５０００ｓｃｃ
ｍの流量で導入すると共に、処理室内の上部電極に１
３．５６ＭＨｚの高周波電力を５００Ｗのパワーで印加
して、５分間のプラズマ処理を行なう。
合することにより成膜された有機無機ハイブリッド膜に
対してプラズマ処理を行なう。すなわち、２．０Ｔｏｒ
ｒの圧力に保たれた処理室に水素ガスを５０００ｓｃｃ
ｍの流量で導入すると共に、処理室内の上部電極に１
３．５６ＭＨｚの高周波電力を５００Ｗのパワーで印加
して、５分間のプラズマ処理を行なう。
【００３７】第３の実施形態によると、第２の実施形態
と同様、膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、第
１の実施形態に比べて、より低い比誘電率を有する膜が
得られる。
と同様、膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、第
１の実施形態に比べて、より低い比誘電率を有する膜が
得られる。
【００３８】尚、基板温度を３５０℃以下例えば３００
℃に設定してプラズマ重合により成膜した後に、プラズ
マ重合の温度よりも５０℃以上高い温度例えば４００℃
の温度でプラズマ処理を行なうと、有機無機ハイブリッ
ド膜の収縮は生じるが、比誘電率をより一層低下させる
ことができる。
℃に設定してプラズマ重合により成膜した後に、プラズ
マ重合の温度よりも５０℃以上高い温度例えば４００℃
の温度でプラズマ処理を行なうと、有機無機ハイブリッ
ド膜の収縮は生じるが、比誘電率をより一層低下させる
ことができる。
【００３９】また、第３の実施形態においては、還元性
ガス雰囲気中でプラズマ処理を行なったが、還元性ガス
の雰囲気でなくてもよい。
ガス雰囲気中でプラズマ処理を行なったが、還元性ガス
の雰囲気でなくてもよい。
【００４０】また、成膜後のプラズマ処理を還元性雰囲
気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存
する有機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブ
リッド膜の多孔質化を一層進行することができ、これに
よって、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすること
ができる。
気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存
する有機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブ
リッド膜の多孔質化を一層進行することができ、これに
よって、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすること
ができる。
【００４１】（第４の実施形態）第４の実施形態は、第
２の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜からなる層間絶縁膜を形成する方法であって、第２の
主原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメ
チルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ 3）3）
を用いる。
２の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜からなる層間絶縁膜を形成する方法であって、第２の
主原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメ
チルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ 3）3）
を用いる。
【００４２】１．０ｍｌ／ｍｉｎのヘキサメチルジシロ
キサンを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
キサンを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００４３】基板温度を４００℃に設定して、３００ｎ
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．５の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．５の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
【００４４】熱処理に伴う膜厚の減少から有機無機ハイ
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が０．５％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が０．５％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
【００４５】第４の実施形態によると、プラズマ重合は
酸化剤が実質的に存在しない非酸化性雰囲気において行
なわれるため、有機成分が膜中に有効に取り込まれると
共に、シラノール基の生成が一層抑制されるので、残留
シラノールに起因する脱ガス現象が発生し難くなり、耐
熱性がより高く且つ吸湿性がより低い層間絶縁膜を形成
することができる。
酸化剤が実質的に存在しない非酸化性雰囲気において行
なわれるため、有機成分が膜中に有効に取り込まれると
共に、シラノール基の生成が一層抑制されるので、残留
シラノールに起因する脱ガス現象が発生し難くなり、耐
熱性がより高く且つ吸湿性がより低い層間絶縁膜を形成
することができる。
【００４６】（第５の実施形態）第５の実施形態は、第
２の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対して熱処理
を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、第２の
主原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメ
チルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）
を用いる。
２の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対して熱処理
を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、第２の
主原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメ
チルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）
を用いる。
【００４７】１．０ｍｌ／ｍｉｎのヘキサメチルジシロ
キサンを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
キサンを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００４８】基板温度を例えば６０℃に設定して成膜す
ることにより得られた有機無機ハイブリッド膜を、不活
性ガスの雰囲気中における４００℃の温度下で３０分間
保持して熱処理を行なって、有機無機ハイブリッド膜を
得る。
ることにより得られた有機無機ハイブリッド膜を、不活
性ガスの雰囲気中における４００℃の温度下で３０分間
保持して熱処理を行なって、有機無機ハイブリッド膜を
得る。
【００４９】尚、基板温度としては、６０℃でなくても
よいが、３００℃以下が好ましく、２００℃以下である
ことがより好ましい。このように低温で成膜すると、高
温で成膜する場合に比べて、膜の密度が低くなるので、
得られる膜の比誘電率はより低くなる。
よいが、３００℃以下が好ましく、２００℃以下である
ことがより好ましい。このように低温で成膜すると、高
温で成膜する場合に比べて、膜の密度が低くなるので、
得られる膜の比誘電率はより低くなる。
【００５０】第５の実施形態によると、３００℃以下の
低温で成膜するため、有機シリコン化合物がプラズマ分
解することにより生成される揮発性有機成分が有機無機
ハイブリッド膜中に残存する。また、有機無機ハイブリ
ッド膜に対して、プラズマ重合の温度よりも１００℃以
上高い温度の熱処理を行なうため、有機無機ハイブリッ
ド膜中に残存する揮発性有機成分が揮発する。このた
め、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低密度化が
進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低くなる。
低温で成膜するため、有機シリコン化合物がプラズマ分
解することにより生成される揮発性有機成分が有機無機
ハイブリッド膜中に残存する。また、有機無機ハイブリ
ッド膜に対して、プラズマ重合の温度よりも１００℃以
上高い温度の熱処理を行なうため、有機無機ハイブリッ
ド膜中に残存する揮発性有機成分が揮発する。このた
め、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低密度化が
進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低くなる。
【００５１】また、成膜後の熱処理工程において、シロ
キサン骨格が形成されるので、層間絶縁膜の比誘電率は
一層低くなる。
キサン骨格が形成されるので、層間絶縁膜の比誘電率は
一層低くなる。
【００５２】このため、第５の実施形態によると、２．
２程度の低い比誘電率を有する層間絶縁膜が得られた。
２程度の低い比誘電率を有する層間絶縁膜が得られた。
【００５３】尚、成膜後の熱処理工程において、不活性
ガスに酸素などの酸化剤を混入すると、熱処理時に有機
成分が分解するので、多孔質化を促進することができ
る。
ガスに酸素などの酸化剤を混入すると、熱処理時に有機
成分が分解するので、多孔質化を促進することができ
る。
【００５４】また、成膜後の熱処理を還元性雰囲気にお
いて行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する有
機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化を一層進行することができ、これによっ
て、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることがで
きる。
いて行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する有
機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化を一層進行することができ、これによっ
て、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることがで
きる。
【００５５】（第６の実施形態）第６の実施形態は、第
２の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対してプラズ
マ処理を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、
第２の主原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘ
キサメチルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ
3）3）を用いる。
２の主原料をプラズマ重合させて有機無機ハリブリッド
膜を得た後、該有機無機ハイブリッド膜に対してプラズ
マ処理を行なって層間絶縁膜を形成する方法であって、
第２の主原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘ
キサメチルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ
3）3）を用いる。
【００５６】１．０ｍｌ／ｍｉｎのヘキサメチルジシロ
キサンを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
キサンを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台と対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００５７】基板温度を４００℃に設定して成膜するこ
とにより得られた有機無機ハイブリッド膜に対してプラ
ズマ処理を行なう。すなわち、２．０Ｔｏｒｒの圧力に
保たれた処理室に水素ガスを５０００ｓｃｃｍの流量で
導入すると共に、処理室内の上部電極に１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を５００Ｗのパワーで印加して、５分間
のプラズマ処理を行なう。
とにより得られた有機無機ハイブリッド膜に対してプラ
ズマ処理を行なう。すなわち、２．０Ｔｏｒｒの圧力に
保たれた処理室に水素ガスを５０００ｓｃｃｍの流量で
導入すると共に、処理室内の上部電極に１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を５００Ｗのパワーで印加して、５分間
のプラズマ処理を行なう。
【００５８】第６の実施形態によると、第５の実施形態
と同様、膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、よ
り低い比誘電率を有する膜が得られる。
と同様、膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、よ
り低い比誘電率を有する膜が得られる。
【００５９】尚、基板温度を３５０℃以下例えば３００
℃に設定してプラズマ重合により成膜した後に、プラズ
マ重合の温度よりも５０℃以上高い温度例えば４００℃
の温度でプラズマ処理を行なうと、有機無機ハイブリッ
ド膜の収縮は生じるが、比誘電率をより一層低下させる
ことができる。
℃に設定してプラズマ重合により成膜した後に、プラズ
マ重合の温度よりも５０℃以上高い温度例えば４００℃
の温度でプラズマ処理を行なうと、有機無機ハイブリッ
ド膜の収縮は生じるが、比誘電率をより一層低下させる
ことができる。
【００６０】また、第６の実施形態においては、還元性
ガス雰囲気中でプラズマ処理を行なったが、還元性ガス
の雰囲気でなくてもよい。
ガス雰囲気中でプラズマ処理を行なったが、還元性ガス
の雰囲気でなくてもよい。
【００６１】また、成膜後のプラズマ処理を還元性雰囲
気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存
する有機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブ
リッド膜の多孔質化を一層進行することができ、これに
よって、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすること
ができる。
気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存
する有機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブ
リッド膜の多孔質化を一層進行することができ、これに
よって、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすること
ができる。
【００６２】（第７の実施形態）第７の実施形態は、第
１の主原料と第２の主原料との混合物をプラズマ重合さ
せて有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成
する方法であって、第１の主原料としては、メチルトリ
エトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1)
において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5であ
る。）を用いると共に、第２の主原料としては、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメチルジシロキサン（（Ｃ
Ｈ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）を用いる。
１の主原料と第２の主原料との混合物をプラズマ重合さ
せて有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成
する方法であって、第１の主原料としては、メチルトリ
エトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1)
において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5であ
る。）を用いると共に、第２の主原料としては、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメチルジシロキサン（（Ｃ
Ｈ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）を用いる。
【００６３】メチルトリエトキシシランとヘキサメチル
ジシロキサンとの混合物を液体マスフローにより１．０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で処理室に導入すると共に、希釈ガ
スとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流量で処
理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保っ
た状態で、処理室内において、基板を保持する試料台と
対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６
００Ｗのパワーで印加する。
ジシロキサンとの混合物を液体マスフローにより１．０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で処理室に導入すると共に、希釈ガ
スとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流量で処
理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保っ
た状態で、処理室内において、基板を保持する試料台と
対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６
００Ｗのパワーで印加する。
【００６４】基板温度を４００℃に設定して、３００ｎ
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．５の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．５の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
【００６５】熱処理に伴う膜厚の減少から有機無機ハイ
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が０．５％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が０．５％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
【００６６】ところで、第１の実施形態のように、有機
アルコキシシランをプラズマ重合させて得られる有機無
機ハイブリッド膜は、Ｓｉ−Ｏ結合が相対的に多い一
方、有機基が相対的に少ないため、密着性が高いと共に
機械的強度も高いという長所を有しているが、比誘電率
が比較的高いという弱点があり、第４の実施形態のよう
に、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有す
る有機シリコン化合物をプラズマ重合させて得られる有
機無機ハイブリッド膜は、有機基が相対的に多い一方、
Ｓｉ−Ｏ結合が相対的に少ないため、比誘電率は低いと
いう長所を有しているが、密着性及び機械的強度が低い
という弱点がある。
アルコキシシランをプラズマ重合させて得られる有機無
機ハイブリッド膜は、Ｓｉ−Ｏ結合が相対的に多い一
方、有機基が相対的に少ないため、密着性が高いと共に
機械的強度も高いという長所を有しているが、比誘電率
が比較的高いという弱点があり、第４の実施形態のよう
に、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有す
る有機シリコン化合物をプラズマ重合させて得られる有
機無機ハイブリッド膜は、有機基が相対的に多い一方、
Ｓｉ−Ｏ結合が相対的に少ないため、比誘電率は低いと
いう長所を有しているが、密着性及び機械的強度が低い
という弱点がある。
【００６７】ところが、第７の実施形態によると、有機
アルコキシシランとＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−
Ｓｉ結合を有する有機シリコン化合物との混合物をプラ
ズマ重合させて得られる有機無機ハイブリッド膜は、そ
れぞれを単独で用いる場合の弱点が補われて、密着性及
び機械的強度が高くなると共に比誘電率が低くなる。
アルコキシシランとＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−
Ｓｉ結合を有する有機シリコン化合物との混合物をプラ
ズマ重合させて得られる有機無機ハイブリッド膜は、そ
れぞれを単独で用いる場合の弱点が補われて、密着性及
び機械的強度が高くなると共に比誘電率が低くなる。
【００６８】特に、第７の実施形態においては、メチル
トリエトキシシランとヘキサメチルジシロキサンとの混
合物をプラズマ重合するので、膜中に残存するエトキシ
基の含有率は、有機アルコキシシランを単独で使用する
場合に比べて少なくなるので、吸湿による膜質の劣化を
より抑制することができる。
トリエトキシシランとヘキサメチルジシロキサンとの混
合物をプラズマ重合するので、膜中に残存するエトキシ
基の含有率は、有機アルコキシシランを単独で使用する
場合に比べて少なくなるので、吸湿による膜質の劣化を
より抑制することができる。
【００６９】また、メチルトリエトキシシランを単独で
プラズマ重合する場合には、堆積レートは１００ｎｍ／
ｍｉｎ程度であって遅いが、メチルトリエトキシシラン
とヘキサメチルジシロキサンとが共重合反応するため、
堆積レートは３００ｎｍ／ｍｉｎ程度まで増加する。こ
れは、ヘキサメチルジシロキサンがラジカル的に解離し
易く、解離したヘキサメチルジシロキサンがメチルトリ
エトキシシランと反応するので、重合反応が促進される
ためであると考えられる。
プラズマ重合する場合には、堆積レートは１００ｎｍ／
ｍｉｎ程度であって遅いが、メチルトリエトキシシラン
とヘキサメチルジシロキサンとが共重合反応するため、
堆積レートは３００ｎｍ／ｍｉｎ程度まで増加する。こ
れは、ヘキサメチルジシロキサンがラジカル的に解離し
易く、解離したヘキサメチルジシロキサンがメチルトリ
エトキシシランと反応するので、重合反応が促進される
ためであると考えられる。
【００７０】（第８の実施形態）第８の実施形態は、第
１の主原料と第２の主原料との混合物をプラズマ重合さ
せて有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成
する方法であって、第１の主原料としては、メチルトリ
エトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1)
において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5であ
る。）を用いると共に、第２の主原料としては、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメチルジシロキサン（（Ｃ
Ｈ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）を用いる。
１の主原料と第２の主原料との混合物をプラズマ重合さ
せて有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成
する方法であって、第１の主原料としては、メチルトリ
エトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1)
において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5であ
る。）を用いると共に、第２の主原料としては、Ｓｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメチルジシロキサン（（Ｃ
Ｈ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）を用いる。
【００７１】メチルトリエトキシシランとヘキサメチル
ジシロキサンとの混合物を液体マスフローにより１．０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で処理室に導入すると共に、希釈ガ
スとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流量で処
理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保っ
た状態で、処理室内において、基板を保持する試料台と
対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６
００Ｗのパワーで印加する。
ジシロキサンとの混合物を液体マスフローにより１．０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で処理室に導入すると共に、希釈ガ
スとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流量で処
理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保っ
た状態で、処理室内において、基板を保持する試料台と
対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６
００Ｗのパワーで印加する。
【００７２】基板温度を例えば６０℃に設定して成膜す
ることにより得られた有機無機ハイブリッド膜を、不活
性ガスの雰囲気中における４００℃の温度下で３０分間
保持して熱処理を行なって、有機無機ハイブリッド膜を
得る。
ることにより得られた有機無機ハイブリッド膜を、不活
性ガスの雰囲気中における４００℃の温度下で３０分間
保持して熱処理を行なって、有機無機ハイブリッド膜を
得る。
【００７３】尚、基板温度としては、６０℃でなくても
よいが、３００℃以下が好ましい。このように低温で成
膜すると、高温で成膜する場合に比べて、膜の密度が低
くなるので、得られる膜の比誘電率はより低くなる。
よいが、３００℃以下が好ましい。このように低温で成
膜すると、高温で成膜する場合に比べて、膜の密度が低
くなるので、得られる膜の比誘電率はより低くなる。
【００７４】第８の実施形態によると、３００℃以下の
低温で成膜するために、有機シリコン化合物がプラズマ
分解することにより生成された揮発性有機成分が膜中に
残存しており、該揮発性有機成分が成膜後の熱処理によ
り揮発する。この熱処理工程において、シロキサン骨格
が形成されると共に、膜の多孔質化及び低密度化が進行
するので、より低い比誘電率を有する膜が得られる。こ
のため、第８の実施形態によると、２．２程度の低い比
誘電率を有する層間絶縁膜が得られた。
低温で成膜するために、有機シリコン化合物がプラズマ
分解することにより生成された揮発性有機成分が膜中に
残存しており、該揮発性有機成分が成膜後の熱処理によ
り揮発する。この熱処理工程において、シロキサン骨格
が形成されると共に、膜の多孔質化及び低密度化が進行
するので、より低い比誘電率を有する膜が得られる。こ
のため、第８の実施形態によると、２．２程度の低い比
誘電率を有する層間絶縁膜が得られた。
【００７５】尚、熱処理工程において、不活性ガスに酸
素などの酸化剤を混入すると、熱処理時に有機成分が分
解するので、一層の多孔質化ひいては比誘電率の一層の
低下を促進することができる。
素などの酸化剤を混入すると、熱処理時に有機成分が分
解するので、一層の多孔質化ひいては比誘電率の一層の
低下を促進することができる。
【００７６】また、成膜後の熱処理を還元性雰囲気にお
いて行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する有
機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化を一層進行することができ、これによっ
て、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることがで
きる。
いて行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する有
機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化を一層進行することができ、これによっ
て、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることがで
きる。
【００７７】（第９の実施形態）第９の実施形態は、第
１の主原料と第２の主原料との混合物をプラズマ重合さ
せて有機無機ハリブリッド膜を得た後、該有機無機ハイ
ブリッド膜に対してプラズマ処理を行なって層間絶縁膜
を形成する方法であって、第１の主原料としては、メチ
ルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般
式(1) において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5で
ある有機アルコキシシラン）を用いると共に、第２の主
原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメチ
ルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）を
用いる。
１の主原料と第２の主原料との混合物をプラズマ重合さ
せて有機無機ハリブリッド膜を得た後、該有機無機ハイ
ブリッド膜に対してプラズマ処理を行なって層間絶縁膜
を形成する方法であって、第１の主原料としては、メチ
ルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般
式(1) において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5で
ある有機アルコキシシラン）を用いると共に、第２の主
原料としては、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するヘキサメチ
ルジシロキサン（（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3）を
用いる。
【００７８】メチルトリエトキシシランとヘキサメチル
ジシロキサンとの混合物を液体マスフローにより１．０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で処理室に導入すると共に、希釈ガ
スとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流量で処
理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保っ
た状態で、処理室内において、基板を保持する試料台と
対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６
００Ｗのパワーで印加する。
ジシロキサンとの混合物を液体マスフローにより１．０
ｍｌ／ｍｉｎの流量で処理室に導入すると共に、希釈ガ
スとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流量で処
理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒに保っ
た状態で、処理室内において、基板を保持する試料台と
対向する上部電極に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を６
００Ｗのパワーで印加する。
【００７９】基板温度を４００℃に設定して成膜するこ
とにより得られた有機無機ハイブリッド膜に対してプラ
ズマ処理を行なう。すなわち、２．０Ｔｏｒｒの圧力に
保たれた処理室に水素ガスを５０００ｓｃｃｍの流量で
導入すると共に、処理室内の上部電極に１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を５００Ｗのパワーで印加して、５分間
のプラズマ処理を行なう。
とにより得られた有機無機ハイブリッド膜に対してプラ
ズマ処理を行なう。すなわち、２．０Ｔｏｒｒの圧力に
保たれた処理室に水素ガスを５０００ｓｃｃｍの流量で
導入すると共に、処理室内の上部電極に１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を５００Ｗのパワーで印加して、５分間
のプラズマ処理を行なう。
【００８０】第９の実施形態によると、第８の実施形態
と同様、膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、よ
り低い比誘電率を有する膜が得られる。
と同様、膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、よ
り低い比誘電率を有する膜が得られる。
【００８１】尚、基板温度を３５０℃以下例えば３００
℃に設定してプラズマ重合により成膜した後に、プラズ
マ重合の温度よりも５０℃以上高い温度例えば４００℃
の温度でプラズマ処理を行なうと、有機無機ハイブリッ
ド膜の収縮は生じるが、比誘電率をより一層低下させる
ことができる。
℃に設定してプラズマ重合により成膜した後に、プラズ
マ重合の温度よりも５０℃以上高い温度例えば４００℃
の温度でプラズマ処理を行なうと、有機無機ハイブリッ
ド膜の収縮は生じるが、比誘電率をより一層低下させる
ことができる。
【００８２】また、第９の実施形態においては、還元性
ガス雰囲気中でプラズマ処理を行なったが、還元性ガス
の雰囲気でなくてもよい。
ガス雰囲気中でプラズマ処理を行なったが、還元性ガス
の雰囲気でなくてもよい。
【００８３】また、成膜後のプラズマ処理を還元性雰囲
気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存
する有機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブ
リッド膜の多孔質化を一層進行することができ、これに
よって、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすること
ができる。
気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存
する有機成分の揮発を促進できるため、有機無機ハイブ
リッド膜の多孔質化を一層進行することができ、これに
よって、層間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすること
ができる。
【００８４】（第１０の実施形態）第１０の実施形態
は、２種類の第１の主原料の混合物をプラズマ重合させ
て有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成す
る方法であって、具体的には、メチルトリエトキシシラ
ン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ
1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）と、ジメチ
ルジエトキシシラン（（ＣＨ3）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）2：
一般式(2) において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ
5である。)との混合物を用いる。
は、２種類の第１の主原料の混合物をプラズマ重合させ
て有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成す
る方法であって、具体的には、メチルトリエトキシシラ
ン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ
1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）と、ジメチ
ルジエトキシシラン（（ＣＨ3）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）2：
一般式(2) において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ
5である。)との混合物を用いる。
【００８５】２．０ｍｌ／ｍｉｎのメチルトリエトキシ
シランと、１．０ｍｌ／ｍｉｎのジメチルジエトキシシ
ランとを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台（下部電極）と対向する上部電極に１３．５６
ＭＨｚの高周波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
シランと、１．０ｍｌ／ｍｉｎのジメチルジエトキシシ
ランとを液体マスフローにより処理室に導入すると共
に、希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍ
の流量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保った状態で、処理室内において、基板を保持す
る試料台（下部電極）と対向する上部電極に１３．５６
ＭＨｚの高周波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００８６】基板温度を４００℃に設定して、３００ｎ
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．６の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．６の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
【００８７】熱処理に伴う膜厚の減少から有機無機ハイ
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が１．０％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が１．０％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
【００８８】第１０の実施形態によると、アルコキシル
基の含有率が高い第１の有機アルコキシシラン（メチル
トリエトキシシラン）と、有機基の含有率が比較的高い
第２の有機アルコキシシラン（ジメチルジエトキシシラ
ン）との混合物を用いるため、第１の有機アルコキシシ
ランは、シロキサン骨格の形成に寄与して、得られる膜
の熱安定性及び機械的強度を向上させると共に、第２の
有機アルコキシシランは、膜中の有機成分の含有率を増
加させて、得られる膜の比誘電率を低くする。
基の含有率が高い第１の有機アルコキシシラン（メチル
トリエトキシシラン）と、有機基の含有率が比較的高い
第２の有機アルコキシシラン（ジメチルジエトキシシラ
ン）との混合物を用いるため、第１の有機アルコキシシ
ランは、シロキサン骨格の形成に寄与して、得られる膜
の熱安定性及び機械的強度を向上させると共に、第２の
有機アルコキシシランは、膜中の有機成分の含有率を増
加させて、得られる膜の比誘電率を低くする。
【００８９】このため、得られる層間絶縁膜において
は、熱安定性及び機械的強度が向上すると共に、比誘電
率が低くなる。
は、熱安定性及び機械的強度が向上すると共に、比誘電
率が低くなる。
【００９０】（第１１の実施形態）第１１の実施形態
は、３種類の第１の主原料の混合物をプラズマ重合させ
て有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成す
る方法であって、具体的には、メチルトリエトキシシラ
ン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ
1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）と、ジメチ
ルジエトキシシラン（（ＣＨ3）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）2：
一般式(2) において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ
5である。）と、トリメチルエトキシシラン（（ＣＨ3）
3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ 5）：一般式(3) において、Ｒ1 がＣＨ
3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。)との混合物を用い
る。
は、３種類の第１の主原料の混合物をプラズマ重合させ
て有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成す
る方法であって、具体的には、メチルトリエトキシシラ
ン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3：一般式(1) において、Ｒ
1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。）と、ジメチ
ルジエトキシシラン（（ＣＨ3）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）2：
一般式(2) において、Ｒ1 がＣＨ3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ
5である。）と、トリメチルエトキシシラン（（ＣＨ3）
3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ 5）：一般式(3) において、Ｒ1 がＣＨ
3 であり、Ｒ2 がＣ2Ｈ5である。)との混合物を用い
る。
【００９１】２．０ｍｌ／ｍｉｎのメチルトリエトキシ
シランと、１．０ｍｌ／ｍｉｎのジメチルジエトキシシ
ランと、０．５ｍｌ／ｍｉｎのトリメチルエトキシシラ
ンとを液体マスフローにより処理室に導入すると共に、
希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流
量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒ
に保った状態で、処理室内において、基板を保持する試
料台（下部電極）と対向する上部電極に１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
シランと、１．０ｍｌ／ｍｉｎのジメチルジエトキシシ
ランと、０．５ｍｌ／ｍｉｎのトリメチルエトキシシラ
ンとを液体マスフローにより処理室に導入すると共に、
希釈ガスとしてのアルゴンガスを１０００ｓｃｃｍの流
量で処理室に導入する。処理室の圧力を１．５Ｔｏｒｒ
に保った状態で、処理室内において、基板を保持する試
料台（下部電極）と対向する上部電極に１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電力を６００Ｗのパワーで印加する。
【００９２】基板温度を４００℃に設定して、３００ｎ
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．６の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
ｍ／ｍｉｎの堆積レートで成膜したところ、２．６の比
誘電率を有する有機無機ハイブリッド膜が得られた。
【００９３】熱処理に伴う膜厚の減少から有機無機ハイ
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が１．０％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
ブリッド膜の熱安定性を評価したところ、４５０℃以上
の熱処理において、収縮率が１．０％以下であって、非
常に安定していることを確認できた。
【００９４】第１１の実施形態によると、アルコキシル
基の含有率が高い第１の有機アルコキシシランと、有機
基の含有率が比較的高い第２の有機アルコキシシラン
と、有機基の願竜率が極めて高い第３の有機アルコキシ
シランとの混合物を用いるため、第１の有機アルコキシ
シランは、シロキサン骨格の形成に寄与して、得られる
膜の熱安定性及び機械的強度を向上させると共に、第２
及び第３の有機アルコキシシランは、膜中の有機成分の
含有率を増加させて、得られる膜の比誘電率を低くす
る。
基の含有率が高い第１の有機アルコキシシランと、有機
基の含有率が比較的高い第２の有機アルコキシシラン
と、有機基の願竜率が極めて高い第３の有機アルコキシ
シランとの混合物を用いるため、第１の有機アルコキシ
シランは、シロキサン骨格の形成に寄与して、得られる
膜の熱安定性及び機械的強度を向上させると共に、第２
及び第３の有機アルコキシシランは、膜中の有機成分の
含有率を増加させて、得られる膜の比誘電率を低くす
る。
【００９５】以下、前記の第１〜第１１の実施形態に係
る方法により得られる層間絶縁膜（以下、本発明の層間
絶縁膜と称する。）が用いられる多層配線構造の具体例
について、図１（ａ）及び（ｂ）、図２（ａ）及び
（ｂ）、図３（ａ）〜（ｂ）並びに図４（ａ）及び
（ｂ）を参照しながら説明する。
る方法により得られる層間絶縁膜（以下、本発明の層間
絶縁膜と称する。）が用いられる多層配線構造の具体例
について、図１（ａ）及び（ｂ）、図２（ａ）及び
（ｂ）、図３（ａ）〜（ｂ）並びに図４（ａ）及び
（ｂ）を参照しながら説明する。
【００９６】図１（ａ）は、エッチングによりパターン
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
【００９７】第１層の金属配線２同士の間には本発明の
層間絶縁膜からなる第１の絶縁膜１１が形成されてい
る。第１層の金属配線２と第２層の金属配線３との間に
はシリコン酸化膜からなる第２の絶縁膜１２が形成さ
れ、第１のコンタクト４は第２の絶縁膜１２に形成され
ている。第２層の金属配線３同士の間には本発明の層間
絶縁膜からなる第３の絶縁膜１３が形成されている。第
２層の金属配線３と第３層の金属配線との間にはシリコ
ン酸化膜からなる第４の絶縁膜１４が形成され、第２の
コンタクト５は第４の絶縁膜１４に形成されている。
層間絶縁膜からなる第１の絶縁膜１１が形成されてい
る。第１層の金属配線２と第２層の金属配線３との間に
はシリコン酸化膜からなる第２の絶縁膜１２が形成さ
れ、第１のコンタクト４は第２の絶縁膜１２に形成され
ている。第２層の金属配線３同士の間には本発明の層間
絶縁膜からなる第３の絶縁膜１３が形成されている。第
２層の金属配線３と第３層の金属配線との間にはシリコ
ン酸化膜からなる第４の絶縁膜１４が形成され、第２の
コンタクト５は第４の絶縁膜１４に形成されている。
【００９８】図１（ｂ）は、エッチングによりパターン
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
【００９９】第１層の金属配線２同士の間及び第１層の
金属配線２の上には本発明の層間絶縁膜からなる第１の
絶縁膜２１が形成され、第１の絶縁膜２１と第２層の金
属配線３との間にはシリコン酸化膜からなる第２の絶縁
膜２２が形成されている。第２層の金属配線３同士の間
及び第２層の金属配線３の上には本発明の層間絶縁膜か
らなる第３の絶縁膜２３が形成され、第３の絶縁膜２３
と第３層の金属配線との間にはシリコン酸化膜からなる
第４の絶縁膜２４が形成されている。
金属配線２の上には本発明の層間絶縁膜からなる第１の
絶縁膜２１が形成され、第１の絶縁膜２１と第２層の金
属配線３との間にはシリコン酸化膜からなる第２の絶縁
膜２２が形成されている。第２層の金属配線３同士の間
及び第２層の金属配線３の上には本発明の層間絶縁膜か
らなる第３の絶縁膜２３が形成され、第３の絶縁膜２３
と第３層の金属配線との間にはシリコン酸化膜からなる
第４の絶縁膜２４が形成されている。
【０１００】図２（ａ）は、エッチングによりパターン
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
【０１０１】第１層の金属配線２同士の間及び第１層の
金属配線２の上には本発明の層間絶縁膜からなる第１の
絶縁膜３１が形成され、第１のコンタクト４は第１の絶
縁膜３１に形成されている。第２層の金属配線３同士の
間及び第２層の金属配線３の上には本発明の層間絶縁膜
からなる第２の絶縁膜３２が形成され、第２のコンタク
ト５は第２の絶縁膜３２に形成されている。
金属配線２の上には本発明の層間絶縁膜からなる第１の
絶縁膜３１が形成され、第１のコンタクト４は第１の絶
縁膜３１に形成されている。第２層の金属配線３同士の
間及び第２層の金属配線３の上には本発明の層間絶縁膜
からなる第２の絶縁膜３２が形成され、第２のコンタク
ト５は第２の絶縁膜３２に形成されている。
【０１０２】図２（ｂ）は、エッチングによりパターン
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
化された金属配線を有する多層配線構造を示し、基板１
の上に形成された、第１層の金属配線２と第２層の金属
配線３とが第１のコンタクト４により接続されていると
共に、第２層の金属配線３と第３層の金属配線（図示は
省略している。）とが第２のコンタクト５により接続さ
れている。
【０１０３】基板１と第１層の金属配線２との間には本
発明の層間絶縁膜からなる第１の絶縁膜４１が形成さ
れ、第１層の金属配線２同士の間及び第１層の金属配線
２の上には本発明の層間絶縁膜からなる第２の絶縁膜４
２が形成されている。第２の絶縁膜４２と第２層の金属
配線３との間には、本発明の層間絶縁膜からなる第３の
絶縁膜４３及び本発明の層間絶縁膜からなる第４の絶縁
膜４４が形成されている。第２層の金属配線３同士の間
及び第２層の金属配線３の上には本発明の層間絶縁膜か
らなる第５の絶縁膜４５が形成されている。第５の絶縁
膜４５と第３層の金属配線との間には、本発明の層間絶
縁膜からなる第６の絶縁膜４６及び本発明の層間絶縁膜
からなる第７の絶縁膜４７が形成されている。
発明の層間絶縁膜からなる第１の絶縁膜４１が形成さ
れ、第１層の金属配線２同士の間及び第１層の金属配線
２の上には本発明の層間絶縁膜からなる第２の絶縁膜４
２が形成されている。第２の絶縁膜４２と第２層の金属
配線３との間には、本発明の層間絶縁膜からなる第３の
絶縁膜４３及び本発明の層間絶縁膜からなる第４の絶縁
膜４４が形成されている。第２層の金属配線３同士の間
及び第２層の金属配線３の上には本発明の層間絶縁膜か
らなる第５の絶縁膜４５が形成されている。第５の絶縁
膜４５と第３層の金属配線との間には、本発明の層間絶
縁膜からなる第６の絶縁膜４６及び本発明の層間絶縁膜
からなる第７の絶縁膜４７が形成されている。
【０１０４】図３（ａ）は、埋め込み型の金属配線を有
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
【０１０５】第１層の金属配線２は本発明の層間絶縁膜
からなる第１の絶縁膜５１に埋め込まれている。第１層
の金属配線２と第２層の金属配線３との間にはシリコン
酸化膜からなる第２の絶縁膜５２が形成され、コンタク
ト４は第２の絶縁膜５２に形成されている。第２層の金
属配線３は本発明の層間絶縁膜からなる第３の絶縁膜５
３に埋め込まれている。
からなる第１の絶縁膜５１に埋め込まれている。第１層
の金属配線２と第２層の金属配線３との間にはシリコン
酸化膜からなる第２の絶縁膜５２が形成され、コンタク
ト４は第２の絶縁膜５２に形成されている。第２層の金
属配線３は本発明の層間絶縁膜からなる第３の絶縁膜５
３に埋め込まれている。
【０１０６】図３（ｂ）は、埋め込み型の金属配線を有
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
【０１０７】第１層の金属配線２は、本発明の層間絶縁
膜からなる第１の絶縁膜６１及びシリコン酸化膜からな
る第２の絶縁膜６２に埋め込まれている。第１層の金属
配線２と第２層の金属配線３との間には、本発明の層間
絶縁膜からなる第３の絶縁膜６３及びシリコン酸化膜か
らなる第４の絶縁膜６４が形成され、コンタクト４は第
３の絶縁膜６３及び第４の絶縁膜６４に形成されてい
る。第２層の金属配線３は、本発明の層間絶縁膜からな
る第５の絶縁膜６５及びシリコン酸化膜からなる第６の
絶縁膜６６に埋め込まれている。
膜からなる第１の絶縁膜６１及びシリコン酸化膜からな
る第２の絶縁膜６２に埋め込まれている。第１層の金属
配線２と第２層の金属配線３との間には、本発明の層間
絶縁膜からなる第３の絶縁膜６３及びシリコン酸化膜か
らなる第４の絶縁膜６４が形成され、コンタクト４は第
３の絶縁膜６３及び第４の絶縁膜６４に形成されてい
る。第２層の金属配線３は、本発明の層間絶縁膜からな
る第５の絶縁膜６５及びシリコン酸化膜からなる第６の
絶縁膜６６に埋め込まれている。
【０１０８】図３（ｃ）は、埋め込み型の金属配線を有
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
【０１０９】第１層の金属配線２は、本発明の層間絶縁
膜からなる第１の絶縁膜７１及びシリコン酸化膜からな
る第２の絶縁膜７２に埋め込まれている。第１層の金属
配線２と第２層の金属配線３との間にはシリコン酸化膜
からなる第３の絶縁膜７３が形成され、コンタクト４は
第３の絶縁膜７３に形成されている。第２層の金属配線
３は、本発明の層間絶縁膜からなる第４の絶縁膜７４及
びシリコン酸化膜からなる第５の絶縁膜７５に埋め込ま
れている。
膜からなる第１の絶縁膜７１及びシリコン酸化膜からな
る第２の絶縁膜７２に埋め込まれている。第１層の金属
配線２と第２層の金属配線３との間にはシリコン酸化膜
からなる第３の絶縁膜７３が形成され、コンタクト４は
第３の絶縁膜７３に形成されている。第２層の金属配線
３は、本発明の層間絶縁膜からなる第４の絶縁膜７４及
びシリコン酸化膜からなる第５の絶縁膜７５に埋め込ま
れている。
【０１１０】図４（ａ）は、埋め込み型の金属配線を有
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
【０１１１】第１層の金属配線２は本発明の層間絶縁膜
からなる第１の絶縁膜８１に埋め込まれている。第１層
の金属配線２と第２層の金属配線３との間には本発明の
層間絶縁膜からなる第２の絶縁膜８２が形成され、コン
タクト４は第２の絶縁膜８２に形成されている。第２層
の金属配線３は本発明の層間絶縁膜からなる第３の絶縁
膜８３に埋め込まれている。
からなる第１の絶縁膜８１に埋め込まれている。第１層
の金属配線２と第２層の金属配線３との間には本発明の
層間絶縁膜からなる第２の絶縁膜８２が形成され、コン
タクト４は第２の絶縁膜８２に形成されている。第２層
の金属配線３は本発明の層間絶縁膜からなる第３の絶縁
膜８３に埋め込まれている。
【０１１２】図４（ｂ）は、埋め込み型の金属配線を有
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
する多層配線構造を示し、基板１の上に形成された、第
１層の金属配線２と第２層の金属配線３とがコンタクト
４により接続されている。
【０１１３】第１層の金属配線２は、本発明の層間絶縁
膜からなる第１の絶縁膜９１及びシリコン酸化膜からな
る第２の絶縁膜９２に埋め込まれている。コンタクト４
は本発明の層間絶縁膜からなる第３の絶縁膜９３に埋め
込まれ、第２層の金属配線３は、第３の絶縁膜９３及び
シリコン酸化膜からなる第４の絶縁膜９４に埋め込まれ
ている。
膜からなる第１の絶縁膜９１及びシリコン酸化膜からな
る第２の絶縁膜９２に埋め込まれている。コンタクト４
は本発明の層間絶縁膜からなる第３の絶縁膜９３に埋め
込まれ、第２層の金属配線３は、第３の絶縁膜９３及び
シリコン酸化膜からなる第４の絶縁膜９４に埋め込まれ
ている。
【０１１４】
【発明の効果】第１の層間絶縁膜の形成方法によると、
有機アルコキシシランの有機成分が有機無機ハイブリッ
ド膜中に有効に取り込まれるため、シラノール基の生成
が抑制され、排ガス現象を抑制できるので、耐熱性が高
く且つ吸湿性が低い層間絶縁膜を形成することができ
る。
有機アルコキシシランの有機成分が有機無機ハイブリッ
ド膜中に有効に取り込まれるため、シラノール基の生成
が抑制され、排ガス現象を抑制できるので、耐熱性が高
く且つ吸湿性が低い層間絶縁膜を形成することができ
る。
【０１１５】第２の層間絶縁膜の形成方法によると、有
機シリコン化合物の有機成分が有機無機ハイブリッド膜
中に有効に取り込まれると共にシラノール基の生成が抑
制され、排ガス現象を抑制できるので、耐熱性が高く且
つ吸湿性が低い層間絶縁膜を形成することができる。
機シリコン化合物の有機成分が有機無機ハイブリッド膜
中に有効に取り込まれると共にシラノール基の生成が抑
制され、排ガス現象を抑制できるので、耐熱性が高く且
つ吸湿性が低い層間絶縁膜を形成することができる。
【０１１６】第３の層間絶縁膜の形成方法によると、有
機シリコン化合物に含まれる有機基が相対的に多いた
め、比誘電率が低くなるという長所と、有機アルコキシ
シランに含まれるＳｉ−Ｏ結合が相対的に多いため、密
着性が高いと共に機械的強度も高いという長所とが得ら
れるので、比誘電率が低いと共に密着性及び機械的強度
が高い層間絶縁膜を形成することができる。
機シリコン化合物に含まれる有機基が相対的に多いた
め、比誘電率が低くなるという長所と、有機アルコキシ
シランに含まれるＳｉ−Ｏ結合が相対的に多いため、密
着性が高いと共に機械的強度も高いという長所とが得ら
れるので、比誘電率が低いと共に密着性及び機械的強度
が高い層間絶縁膜を形成することができる。
【０１１７】第１、第２又は第３の層間絶縁膜の形成方
法において、有機無機ハリブリッド膜に対して熱処理を
行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する揮発性
有機成分が揮発するため、有機無機ハイブリッド膜の多
孔質化及び低密度化が進行するので、層間絶縁膜の比誘
電率は一層低くなる。
法において、有機無機ハリブリッド膜に対して熱処理を
行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する揮発性
有機成分が揮発するため、有機無機ハイブリッド膜の多
孔質化及び低密度化が進行するので、層間絶縁膜の比誘
電率は一層低くなる。
【０１１８】第１、第２又は第３の層間絶縁膜の形成方
法において、有機無機ハリブリッド膜に対してプラズマ
処理を行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する
揮発性有機成分が揮発するため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、層間絶縁膜
の比誘電率は一層低くなる。
法において、有機無機ハリブリッド膜に対してプラズマ
処理を行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存する
揮発性有機成分が揮発するため、有機無機ハイブリッド
膜の多孔質化及び低密度化が進行するので、層間絶縁膜
の比誘電率は一層低くなる。
【０１１９】第１又は第３の層間絶縁膜の形成方法にお
ける有機アルコキシシランが、一般式：Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)
3 （但し、Ｒ1 はアルキル基、アリル基又はアリール基
であり、Ｒ2 は、同種又は異種であって、アルキル基、
アリル基又はアリール基である。）で表わされると、有
機アルコキシシランにおけるアルコキシル基の含有率が
高くなるため、シロキサン骨格の形成が促進されるの
で、層間絶縁膜の熱安定性及び機械的強度が向上する。
ける有機アルコキシシランが、一般式：Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)
3 （但し、Ｒ1 はアルキル基、アリル基又はアリール基
であり、Ｒ2 は、同種又は異種であって、アルキル基、
アリル基又はアリール基である。）で表わされると、有
機アルコキシシランにおけるアルコキシル基の含有率が
高くなるため、シロキサン骨格の形成が促進されるの
で、層間絶縁膜の熱安定性及び機械的強度が向上する。
【０１２０】第１又は第３の層間絶縁膜の形成方法にお
ける有機アルコキシシランが、一般式：Ｒ1 2Ｓｉ(Ｏ
Ｒ2)2（但し、Ｒ1 は、同種又は異種であって、アルキ
ル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ2 は、同種又
は異種であって、アルキル基、アリル基又はアリール基
である。）で表わされると、有機アルコキシシランにお
ける有機基の含有率が比較的高くなるため、有機無機ハ
イブリッド膜中の有機成分の含有率が増加するので、層
間絶縁膜の比誘電率が低くなる。
ける有機アルコキシシランが、一般式：Ｒ1 2Ｓｉ(Ｏ
Ｒ2)2（但し、Ｒ1 は、同種又は異種であって、アルキ
ル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ2 は、同種又
は異種であって、アルキル基、アリル基又はアリール基
である。）で表わされると、有機アルコキシシランにお
ける有機基の含有率が比較的高くなるため、有機無機ハ
イブリッド膜中の有機成分の含有率が増加するので、層
間絶縁膜の比誘電率が低くなる。
【０１２１】第１又は第３の層間絶縁膜の形成方法にお
ける有機アルコキシシランが、一般式：Ｒ1 3Ｓｉ(Ｏ
Ｒ2) （但し、Ｒ1 は、同種又は異種であって、アルキ
ル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル
基、アリル基又はアリール基である。）で表わされる
と、有機アルコキシシランにおける有機基の含有率が極
めて高くなるため、有機無機ハイブリッド膜中の有機成
分の含有率が大きく増加するので、層間絶縁膜の比誘電
率が一層低くなる。
ける有機アルコキシシランが、一般式：Ｒ1 3Ｓｉ(Ｏ
Ｒ2) （但し、Ｒ1 は、同種又は異種であって、アルキ
ル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ2 はアルキル
基、アリル基又はアリール基である。）で表わされる
と、有機アルコキシシランにおける有機基の含有率が極
めて高くなるため、有機無機ハイブリッド膜中の有機成
分の含有率が大きく増加するので、層間絶縁膜の比誘電
率が一層低くなる。
【０１２２】第１又は第３の層間絶縁膜の形成方法にお
ける有機アルコキシシランが 一般式：Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)
3 （但し、Ｒ1 はアルキル基、アリル基又はアリール基
であり、Ｒ2 は、同種又は異種であって、アルキル基、
アリル基又はアリール基である。）で表わされる第１の
有機アルコキシシラン、一般式：Ｒ1 2Ｓｉ(ＯＲ2)2（但
し、Ｒ1 は、同種又は異種であって、アルキル基、アリ
ル基又はアリール基であり、Ｒ2 は、同種又は異種であ
って、アルキル基、アリル基又はアリール基である。）
で表わさ第２の有機アルコキシシラン、及び一般式：Ｒ
1 3Ｓｉ(ＯＲ2) （但し、Ｒ1 は、同種又は異種であっ
て、アルキル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ2
はアルキル基、アリル基又はアリール基である。）で表
わされる第３の有機アルコキシシランのうちの少なくと
も２つの混合物であると、第１の有機アルコキシシラン
をプラズマ重合するときの長所、第２の有機アルコキシ
シランをプラズマ重合するときの長所、又は第３の有機
アルコキシシランをプラズマ重合するときの長所が組み
合わされた層間絶縁膜を形成することができる。
ける有機アルコキシシランが 一般式：Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)
3 （但し、Ｒ1 はアルキル基、アリル基又はアリール基
であり、Ｒ2 は、同種又は異種であって、アルキル基、
アリル基又はアリール基である。）で表わされる第１の
有機アルコキシシラン、一般式：Ｒ1 2Ｓｉ(ＯＲ2)2（但
し、Ｒ1 は、同種又は異種であって、アルキル基、アリ
ル基又はアリール基であり、Ｒ2 は、同種又は異種であ
って、アルキル基、アリル基又はアリール基である。）
で表わさ第２の有機アルコキシシラン、及び一般式：Ｒ
1 3Ｓｉ(ＯＲ2) （但し、Ｒ1 は、同種又は異種であっ
て、アルキル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ2
はアルキル基、アリル基又はアリール基である。）で表
わされる第３の有機アルコキシシランのうちの少なくと
も２つの混合物であると、第１の有機アルコキシシラン
をプラズマ重合するときの長所、第２の有機アルコキシ
シランをプラズマ重合するときの長所、又は第３の有機
アルコキシシランをプラズマ重合するときの長所が組み
合わされた層間絶縁膜を形成することができる。
【０１２３】第２の層間絶縁膜の形成方法における有機
シリコン化合物が、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサ
フェニルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン又はヘ
キサフェニルジシラザンであると、耐熱性が高く且つ吸
湿性が低い層間絶縁膜を確実に形成することができる。
シリコン化合物が、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサ
フェニルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン又はヘ
キサフェニルジシラザンであると、耐熱性が高く且つ吸
湿性が低い層間絶縁膜を確実に形成することができる。
【０１２４】第１、第２又は第３の層間絶縁膜の形成方
法において、プラズマ重合を、酸化剤が実質的に存在し
ない非酸化性雰囲気において行なうと、シラノール基の
生成が一層抑制されるので、耐熱性が一層高く且つ吸湿
性が一層低い層間絶縁膜を形成することができる。
法において、プラズマ重合を、酸化剤が実質的に存在し
ない非酸化性雰囲気において行なうと、シラノール基の
生成が一層抑制されるので、耐熱性が一層高く且つ吸湿
性が一層低い層間絶縁膜を形成することができる。
【０１２５】第１、第２又は第３の層間絶縁膜の形成方
法において、３００℃以下の温度下でプラズマ重合を行
なうことにより形成した有機無機ハイブリッド膜に対し
て、プラズマ重合の温度よりも１００℃以上高い温度で
熱処理を行なうと、プラズマ分解により生成される揮発
性有機成分が有機無機ハイブリッド膜中に残存し、その
後の熱処理によって、残存する揮発性有機成分が揮発す
るため、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低密度
化が進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低くな
る。
法において、３００℃以下の温度下でプラズマ重合を行
なうことにより形成した有機無機ハイブリッド膜に対し
て、プラズマ重合の温度よりも１００℃以上高い温度で
熱処理を行なうと、プラズマ分解により生成される揮発
性有機成分が有機無機ハイブリッド膜中に残存し、その
後の熱処理によって、残存する揮発性有機成分が揮発す
るため、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低密度
化が進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低くな
る。
【０１２６】この場合、成膜後の熱処理を還元性雰囲気
において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存す
る有機成分の揮発を促進でき、有機無機ハイブリッド膜
の多孔質化を一層進行することができるので、層間絶縁
膜の比誘電率をより一層低くすることができる。
において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に残存す
る有機成分の揮発を促進でき、有機無機ハイブリッド膜
の多孔質化を一層進行することができるので、層間絶縁
膜の比誘電率をより一層低くすることができる。
【０１２７】第１、第２又は第３の層間絶縁膜の形成方
法において、３５０℃以下の温度下でプラズマ重合を行
なうことにより形成した有機無機ハイブリッド膜に対し
て、プラズマ重合の温度よりも５０℃以上高い温度で熱
処理を行なうと、プラズマ分解により生成される揮発性
有機成分が有機無機ハイブリッド膜中に残存し、その後
のプラズマ処理によって、残存する揮発性有機成分が揮
発するため、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低
密度化が進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低
くなる。
法において、３５０℃以下の温度下でプラズマ重合を行
なうことにより形成した有機無機ハイブリッド膜に対し
て、プラズマ重合の温度よりも５０℃以上高い温度で熱
処理を行なうと、プラズマ分解により生成される揮発性
有機成分が有機無機ハイブリッド膜中に残存し、その後
のプラズマ処理によって、残存する揮発性有機成分が揮
発するため、有機無機ハイブリッド膜の多孔質化及び低
密度化が進行するので、層間絶縁膜の比誘電率は一層低
くなる。
【０１２８】この場合、成膜後のプラズマ処理を還元性
雰囲気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に
残存する有機成分の揮発を促進でき、有機無機ハイブリ
ッド膜の多孔質化を一層進行することができるので、層
間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることができる。
雰囲気において行なうと、有機無機ハイブリッド膜中に
残存する有機成分の揮発を促進でき、有機無機ハイブリ
ッド膜の多孔質化を一層進行することができるので、層
間絶縁膜の比誘電率をより一層低くすることができる。
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の方法により形成さ
れる層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図
である。
れる層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図
である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の方法により形成さ
れる層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図
である。
れる層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図
である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の方法により形成され
る層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図で
ある。
る層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図で
ある。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の方法により形成さ
れる層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図
である。
れる層間絶縁膜が用いられる多層配線構造を示す断面図
である。
１ 基板 ２ 第１層の金属配線 ３ 第２層の金属配線 ４ 第１のコンタクト（コンタクト） ５ 第２のコンタクト １１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９
１ 第１の絶縁膜 １２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９
２ 第２の絶縁膜 １３、２３、４３、５３、６３、７３、８３、９３ 第
３の絶縁膜 １４、２４、４４、６４、７４、９４ 第４の絶縁膜 ４５、６５、７５ 第５の絶縁膜 ４６、６６、第６の絶縁膜 ４７、第７の絶縁膜
１ 第１の絶縁膜 １２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９
２ 第２の絶縁膜 １３、２３、４３、５３、６３、７３、８３、９３ 第
３の絶縁膜 １４、２４、４４、６４、７４、９４ 第４の絶縁膜 ４５、６５、７５ 第５の絶縁膜 ４６、６６、第６の絶縁膜 ４７、第７の絶縁膜
Claims (19)
- 【請求項１】 アルコキシル基、及びシリコンと結合し
た有機基を有する有機アルコキシシランをプラズマ重合
させて有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形
成することを特徴とする層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記有機無機ハリブリッド膜に対して熱
処理を行なって層間絶縁膜を形成することを特徴とする
請求項１に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記有機無機ハリブリッド膜に対してプ
ラズマ処理を行なって層間絶縁膜を形成することを特徴
とする請求項１に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項４】 Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ
結合を有する有機シリコン化合物をプラズマ重合させて
有機無機ハリブリッド膜からなる層間絶縁膜を形成する
ことを特徴とする層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項５】 前記有機無機ハリブリッド膜に対して熱
処理を行なって層間絶縁膜を形成することを特徴とする
請求項４に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項６】 前記有機無機ハリブリッド膜に対してプ
ラズマ処理を行なって層間絶縁膜を形成することを特徴
とする請求項４に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項７】 Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合又はＳｉ−Ｎ−Ｓｉ
結合を有する有機シリコン化合物と、アルコキシル基及
びシリコンと結合した有機基を有する有機アルコキシシ
ランとの混合物をプラズマ重合させて有機無機ハリブリ
ッド膜からなる層間絶縁膜を形成することを特徴とする
層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項８】 前記有機無機ハリブリッド膜に対して熱
処理を行なって層間絶縁膜を形成することを特徴とする
請求項７に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項９】 前記有機無機ハリブリッド膜に対してプ
ラズマ処理を行なって層間絶縁膜を形成することを特徴
とする請求項７に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１０】 前記有機アルコキシシランは、一般
式：Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)3 （但し、Ｒ1 はアルキル基、アリ
ル基又はアリール基であり、Ｒ2 は、同種又は異種であ
って、アルキル基、アリル基又はアリール基である。）
で表わされることを特徴とする請求項１〜３及び７〜９
のいずれか１項に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１１】 前記有機アルコキシシランは、一般
式：Ｒ1 2Ｓｉ(ＯＲ2)2（但し、Ｒ1 は、同種又は異種で
あって、アルキル基、アリル基又はアリール基であり、
Ｒ2 は、同種又は異種であって、アルキル基、アリル基
又はアリール基である。）で表わされることを特徴とす
る請求項１〜３及び７〜９のいずれか１項に記載の層間
絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１２】 前記有機アルコキシシランは、一般
式：Ｒ1 3Ｓｉ(ＯＲ2) （但し、Ｒ1 は、同種又は異種で
あって、アルキル基、アリル基又はアリール基であり、
Ｒ2 はアルキル基、アリル基又はアリール基である。）
で表わされることを特徴とする請求項１〜３及び７〜９
のいずれか１項に記載の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１３】 前記有機アルコキシシランは、一般
式：Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)3 （但し、Ｒ1 はアルキル基、アリ
ル基又はアリール基であり、Ｒ2 は、同種又は異種であ
って、アルキル基、アリル基又はアリール基である。）
で表わされる第１の有機アルコキシシラン、一般式：Ｒ
1 2Ｓｉ(ＯＲ2)2 （但し、Ｒ1 は、同種又は異種であっ
て、アルキル基、アリル基又はアリール基であり、Ｒ2
は、同種又は異種であって、アルキル基、アリル基又は
アリール基である。）で表わさ第２の有機アルコキシシ
ラン、及び一般式：Ｒ1 3Ｓｉ(ＯＲ2) （但し、Ｒ1 は、
同種又は異種であって、アルキル基、アリル基又はアリ
ール基であり、Ｒ2 はアルキル基、アリル基又はアリー
ル基である。）で表わされる第３の有機アルコキシシラ
ンのうちの少なくとも２つの混合物であることを特徴と
する請求項１〜３及び７〜９のいずれか１項に記載の層
間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１４】 前記有機シリコン化合物は、ヘキサメ
チルジシロキサン、ヘキサフェニルジシロキサン、ヘキ
サメチルジシラザン又はヘキサフェニルジシラザンであ
ることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載
の層間絶縁膜の形成方法。 - 【請求項１５】 前記プラズマ重合は、酸化剤が実質的
に存在しない非酸化性雰囲気において行なわれることを
特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の層間絶
縁膜の形成方法。 - 【請求項１６】 前記プラズマ重合は３００℃以下の温
度下で行なうと共に、前記熱処理は前記プラズマ重合が
行なわれる温度よりも１００℃以上高い温度で行なうこ
とを特徴とする請求項２、５又は８に記載の層間絶縁膜
の形成方法。 - 【請求項１７】 前記熱処理は還元性雰囲気において行
なうことを特徴とする請求項１６に記載の層間絶縁膜の
形成方法。 - 【請求項１８】 前記プラズマ重合は３５０℃以下の温
度下で行なうと共に、前記プラズマ処理は前記プラズマ
重合が行なわれる温度よりも５０℃以上高い温度で行な
うことを特徴とする請求項３、６又は９に記載の層間絶
縁膜の形成方法。 - 【請求項１９】 前記プラズマ処理は還元性雰囲気にお
いて行なうことを特徴とする請求項１８に記載の層間絶
縁膜の形成方法。
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|---|---|---|---|
| JP20855199A JP3877472B2 (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 層間絶縁膜の形成方法 |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035843A true JP2001035843A (ja) | 2001-02-09 |
| JP3877472B2 JP3877472B2 (ja) | 2007-02-07 |
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ID=16558070
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| JP2007005364A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
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