JP2000294633A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２．０以下の比誘電率が期待できるキセロゲ
ルの課題を、層間絶縁膜全体の実効的な比誘電率を大き
く低下させることなく解決して、機械的強度、耐湿性、
密着性等に優れた信頼性の高い層間絶縁膜構造を有する
半導体装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 キセロゲル膜を含む層間絶縁膜１２を備
えた半導体装置において、層間絶縁膜１２を、キセロゲ
ル膜からなる第１の絶縁膜１３と、第１の有機絶縁膜１
４と、キセロゲル膜からなる第２の絶縁膜１５とで構成
し、第２の絶縁膜１５に配線溝３１が形成され、第１の
有機絶縁膜１４から第１の絶縁膜１３にわたって接続孔
３２が形成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、詳しくは０．２５μｍ世代以降の
デバイスプロセスに用いられる多層配線構造を有する半
導体装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の微細化にともなって、配線
の微細化、配線ピッチの縮小化が必要となっている。ま
た、同時に、低消費電力化および高速化などの要求にと
もない、層間絶縁膜の低誘電率化および配線の低抵抗化
が必要になってきた。特にロジック系のデバイスでは、
微細配線による抵抗の上昇、配線容量の増加がデバイス
の速度劣化につながるため、低誘電率膜を層間絶縁膜に
用いた多層配線が必要となっている。

【０００３】配線幅の微細化、配線ピッチの縮小化は、
配線自体の縦横比を大きくするだけでなく、配線間のス
ペース（空いている部分）のアスペクト比を大きくし、
結果として、縦に細長い配線を形成する技術、微細な配
線間を層間絶縁膜で埋め込む技術などに負担がかかり、
プロセスを複雑にすると同時に、プロセス数の増大を招
いている。

【０００４】またリフロースパッタリングによって、ア
ルミニウム系金属または銅系金属で接続孔と配線溝とを
同時に埋め込んだ後、化学的機械研磨（以下、ＣＭＰと
いう、ＣＭＰはChemical Mechanical Polishing の略）
法によって、接続孔および配線溝が形成されている層間
絶縁膜上の余分な金属を除去するダマシンプロセスで
は、高アスペクト比の金属配線をエッチングで形成する
ことも、配線間の狭隙を層間絶縁膜で埋め込む必要もな
く、大幅にプロセス数を減らすことが可能である。この
プロセスは、配線アスペクト比が高くなるほど、また配
線総数が増大するほど、総コストの削減に大きく寄与す
る。

【０００５】一方、層間絶縁膜の低誘電率化は、配線間
の容量を低減するが、０．１８μｍルール以下のデバイ
スに適用される、比誘電率が２．５以下の膜は、従来の
デバイスに用いられている、酸化シリコン膜と膜質が大
きく異なり、それらの低誘電率膜に対応したプロセス技
術が求められている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】層間絶縁膜の材料とし
て、比誘電率が２．０以下が期待できるキセロゲルを採
用することが注目されている。このキセロゲルはシリカ
ゲルという名称で乾燥剤に使われるなど、一般に広く知
られた材料である。このキセロゲルを半導体装置へ応用
するには、様々な信頼性に対する要求のため、現状では
半導体装置に適用することは困難である。すなわち、キ
セロゲルはその体積の５０％〜９０％が気泡であり、比
誘電率が２．５以上の有機ポリマーと比較して、機械的
強度、耐湿性、密着性などに問題があり、配線構造の信
頼性を確保することが困難であった。

【０００７】また、キセロゲルのような酸化シリコン系
の材料で層間絶縁膜を形成し、その層間絶縁膜にデュア
ルダマシン構造を形成するには、層間絶縁膜の中間層と
して、従来は酸化シリコンに対してエッチングマスクと
なる窒化シリコン膜を設けていた。ところが、窒化シリ
コン膜は比誘電率の高い材料であるため、層間絶縁膜の
実効的な比誘電率を高めることになっていた。その結
果、配線層間容量の増大を招いていた。

【０００８】また層間絶縁膜上に形成した有機膜上に、
配線溝を形成するための配線溝パターンを形成したエッ
チングマスクを形成する場合、接続孔を形成するための
接続孔パターンを形成したエッチングマスクとを形成す
る場合に、それぞれのエッチングマスクをレジストで形
成すると、下地の有機膜を損傷することなくレジストの
再生処理を行うことが困難となる。すなわち、有機膜と
レジストのエッチング特性が類似しているために、レジ
スト膜を再生処理する際にレジスト膜を除去すると、同
時に有機膜も除去されてしまう。そのため、パターニン
グに失敗したレジストマスクを除去して新たなるレジス
トマスクを形成しなおすというレジストの再生処理を行
うことが困難であった。また、酸化シリコン膜と窒化シ
リコン膜とで上記エッチングマスクを形成すると、キセ
ロゲルからなる層間絶縁膜をエッチングする際に、エッ
チングマスクも同時にエッチングされてエッチングマス
クとしての機能を果たさなくなる可能性があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体装置およびその製造方法で
ある。

【００１０】半導体装置は、キセロゲル膜を含む層間絶
縁膜を備えたもので、その層間絶縁膜は、キセロゲル膜
からなる第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜上に形成し
た第１の有機絶縁膜と、この第１の有機絶縁膜上に形成
したものでキセロゲルからなる第２の絶縁膜とからな
り、第２の絶縁膜に形成された配線溝と、この配線溝に
少なくとも接続するもので第１の有機絶縁膜から第１の
絶縁膜にわたって形成された接続孔とを備えたものであ
る。

【００１１】上記半導体装置では、層間絶縁膜がキセロ
ゲルからなる第１の絶縁膜と第１の有機絶縁膜とキセロ
ゲルからなる第２の絶縁膜とから形成されていることか
ら、第１の有機絶縁膜、第２の有機絶縁膜によりキセロ
ゲルからなる第１の絶縁膜、第２の絶縁膜の機械的強度
を補強している。また第１の絶縁膜の上部より侵入しよ
うとする水分を第１の有機絶縁膜に防ぎ、また第２の絶
縁膜の上部および下部より侵入しようとする水分を第１
の有機絶縁膜、第２の有機絶縁膜により防ぐことが可能
になる。さらに第１の有機絶縁膜により、キセロゲルか
らなる第２の絶縁膜の下地に対する密着性が向上する。

【００１２】また、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜との間
に第１の有機絶縁膜を形成したことから、この第１の有
機絶縁膜は第１の絶縁膜に接続孔を形成する際にエッチ
ングマスクとして機能する。このようにエッチングマス
クとして機能する膜を有機絶縁膜で形成しているので、
従来の窒化シリコン膜よりなるエッチングマスクよりも
比誘電率を低減することが可能となり、層間絶縁膜全体
の実効的な比誘電率の上昇が小さくなる。したがって、
層間絶縁膜にキセロゲルを用いて比誘電率を低減するよ
うにした効果が十分に引き出される。

【００１３】半導体装置の製造方法は、基体上にキセロ
ゲルからなる第１の絶縁膜を形成する工程と、第１の絶
縁膜上に第１の有機絶縁膜を形成する工程と、第１の有
機絶縁膜上にキセロゲルからなる第２の絶縁膜を形成す
る工程と、第２の絶縁膜上に第２の有機絶縁膜を形成す
る工程と、第２の有機絶縁膜上に、上層に配線溝パター
ンを形成するとともに下層に接続孔パターンを形成する
無機膜を設ける工程と、無機膜をマスクにしたエッチン
グにより第２の有機絶縁膜と第２の絶縁膜とに接続孔パ
ターンを転写して開口部を形成する工程と、無機膜をマ
スクにして第２の有機絶縁膜をエッチングし配線溝パタ
ーンを転写して配線溝の上部を形成するとともに、第２
の絶縁膜をマスクにして第１の有機絶縁膜をエッチング
し接続孔パターンを転写して接続孔の上部を形成する工
程と、第２の有機絶縁膜をマスクにして第２の有機絶縁
膜をエッチングし配線溝を形成するとともに、第１の有
機絶縁膜をマスクにして第１の絶縁膜をエッチングし接
続孔を形成する工程とを備えている。

【００１４】上記半導体装置の製造方法では、第１の絶
縁膜と第２の絶縁膜との間に第１の有機絶縁膜を形成し
て、第１の絶縁膜に接続孔を形成する際のエッチングマ
スクとしてその第１の有機絶縁膜を用いていることか
ら、従来のような窒化シリコン膜からなるエッチングマ
スクよりも比誘電率を低くすることができる。したがっ
て、従来の製造方法よりもエッチングマスクによる層間
絶縁膜全体の実効的な比誘電率の上昇が抑制される。

【００１５】また第２の有機絶縁膜上に無機膜を形成す
る際に、無機膜に配線溝パターンを形成した後、接続孔
パターンを形成することにより、配線溝パターン、接続
孔パターンを形成する際に用いるレジストプロセスにお
いて、レジストの再生処理を行うことが可能になる。す
なわち、配線溝パターンを形成する際には、無機膜の下
層が残っていて下地の第２の有機絶縁膜を覆っているた
めに、また接続孔パターンを形成する際には、少なくと
も下層の無機膜が残っているために、第２の有機絶縁膜
を無機膜で覆った状態で、無機膜上に配線溝パターンお
よび接続孔パターンを形成するためのマスクとなるレジ
スト膜を形成することが可能になる。そのため、たとえ
レジストパターニングを失敗しても、無機膜の下地であ
る第２の有機絶縁膜を損傷することなく、パターニング
に失敗したレジスト膜を除去して新たなレジスト膜を成
膜し、そのレジスト膜をパターニングして再度レジスト
マスクを形成することが可能になる。

【００１６】さらに無機膜をマスクにして第２の有機絶
縁膜と第２の絶縁膜とをエッチングして接続孔パターン
を転写する工程を備えていることから、第１の有機絶縁
膜上まで接続孔パターンが転写されて開口されている。
そのため、無機膜に形成されている配線溝パターンを第
２の有機絶縁膜に転写するエッチングの際に、同時に第
２の絶縁膜をマスクにして第１の有機絶縁膜に接続孔パ
ターンを転写することが可能になる。

【００１７】無機膜をマスクにして第２の有機絶縁膜を
エッチングし配線溝パターンを転写して配線溝の上部を
形成するとともに、第２の絶縁膜をマスクにして第１の
有機絶縁膜をエッチングし接続孔パターンを転写して接
続孔の上部を形成する工程とを備えていることから、第
２の絶縁膜に配線溝を形成する際のエッチングマスクと
して第２の有機絶縁膜を用いることが可能になり、また
第１の有機絶縁膜を第１の絶縁膜に接続孔を形成する際
のエッチングマスクに用いることが可能となる。それに
よって、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜とを第１の有機絶
縁膜と第２の有機絶縁膜とをエッチングマスクに用いて
同時にエッチングすることが可能となる。また、第２の
有機絶縁膜の下地はキセロゲルの第２の絶縁膜であり、
第１の有機絶縁膜の下地はキセロゲルの第１の絶縁膜と
なっていることから、第２，第１有機絶縁膜のエッチン
グでは、第２，第１の絶縁膜がエッチングストッパとな
って、そのエッチングを停止させている。

【００１８】また第２の有機絶縁膜をマスクに用いて第
２の絶縁膜をエッチングし、配線溝を形成するととも
に、第１の有機絶縁膜をマスクにして第１の絶縁膜をエ
ッチングし、接続孔を形成する工程とを備えていること
から、このエッチングでは、配線溝と接続孔とが同時に
形成される。また第２の絶縁膜の下地が第１の有機絶縁
膜となっているため、第１の有機絶縁膜がエッチングス
トッパとなって、配線溝を形成するためのエッチングは
第１の有機絶縁膜上で停止される。

【００１９】キセロゲルからなる第１の絶縁膜とキセロ
ゲルからなる第２の絶縁膜との間に第１の有機絶縁膜を
形成し、第２の絶縁膜上に第２の有機絶縁膜を形成する
ことから、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜の機械的強
度が第１の有機絶縁膜および第２の有機絶縁膜によって
補強される。また第１の絶縁膜上に第１の有機絶縁膜を
形成することから、第１の絶縁膜の上部より侵入しよう
とする水分が阻止され、第１の有機絶縁膜上に第２の絶
縁膜を形成し、その上に第２の有機絶縁膜を形成するこ
とから、第１の有機絶縁膜、第２の有機絶縁膜により第
２の絶縁膜の上下より侵入しようとする水分が阻止され
る。さらに第１の有機絶縁膜上にキセロゲルからなる第
２の絶縁膜を形成することから、第２の絶縁膜の下地に
対する密着性が高められる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の半導体装置に係わる実施
の形態の一例を、図１の概略構成図によって説明する。

【００２１】図１に示すように、一例として、基板５１
上に半導体素子（図示省略）が形成され、それを覆う層
間絶縁膜５２中に配線５３、プラグ（図示省略）等が形
成された基体１１を用いる。なお、基体１１は上記構成
に限定されることはなく他の構成であってもよい。

【００２２】上記基体１１上には、層間絶縁膜１２の下
層部分となる第１の絶縁膜１３が形成されている。この
第１の絶縁膜１３は、例えば３００ｎｍ〜８００ｎｍの
厚さのキセロゲルからなる。上記キセロゲルは、一例と
して、ナノグラス社が開発したNanoporous Silica を用
いている。このNanoporous Silica は、ポーラスシリカ
の１種であり、上記Nanoporous Silica に使用は限定さ
れない。すなわち、芳香族などの比較的高分子のアルキ
ル基を有するシラノール樹脂をウエハ上に塗布し、それ
をゲル化させ、シランカップリング剤もしくは水素化処
理により疎水化処理を行って形成したものであれば、ど
のようなキセロゲルであってもよい。

【００２３】なお、必要に応じて、配線５３と第１の絶
縁膜１３との間には、拡散防止層（図示省略）が形成さ
れている。この拡散防止層は、例えば２０ｎｍ〜１００
ｎｍ程度の厚さの窒化シリコン膜もしくは炭化シリコン
膜で形成されていて、特に、配線５３が銅もしくは銅合
金で形成されている場合に必要となる。

【００２４】上記第１の絶縁膜１３上には第１の有機絶
縁膜１４が形成されている。この第１の有機絶縁膜１４
は、一例として、ポリアリールエーテルと総称される有
機ポリマーで形成されている。このポリアリールエーテ
ルには、例えばアライドシグナル社製のＦＬＡＲＥ、ダ
ウケミカル社製のＳｉＬＫ、シューマッカー社製のＶＥ
ＬＯＸ等がある。

【００２５】上記第１の有機絶縁膜１４上には層間絶縁
膜１２の上層部分となる第２の絶縁膜１５が形成されて
いる。この第２の絶縁膜１５は、例えば３００ｎｍ〜８
００ｎｍの厚さのキセロゲルで形成されている。

【００２６】上記第２の絶縁膜１５上には、第２の有機
絶縁膜１６が形成されている。この第２の有機絶縁膜１
６は、例えば上記第１の有機絶縁膜と同様なる材料で形
成されている。

【００２７】なお、上記第１、第２の有機絶縁膜１４、
１６は、フッ素樹脂、ＢＣＢ膜、ポリイミド膜、アモル
ファスカーボン膜などで形成されていてもよい。フッ素
樹脂の一例としては、フルオロカーボン膜（環状フッ素
樹脂、テフロン（登録商標）（ＰＴＦＥ）、アモルファ
ステフロン〔例えば、デュポン社製：テフロンＡＦ（商
品名）〕、フッ化アリールエーテルもしくはフッ化ポリ
イミドを用いることができる。なお、上記アモルファス
テフロンはテフロンＡＦに限定されることはなく、下記
の化学式（１）に示す構造を有するものであれば何でも
よい。

【００２８】

【化１】

【００２９】またシクロポリマライズドフロリネーテッ
ドポリマー系樹脂〔例えばサイトップ（商品名）〕を用
いることも可能である。シクロポリマライズドフロリネ
ーテッドポリマー系樹脂は上記サイトップに限定される
ことはなく、下記の化学式（２）に示す構造を有するも
のであれば何でもよい。

【００３０】

【化２】

【００３１】また上記フッ化ポリアリルエーテル系樹脂
は上記ＦＬＡＲＥに限定されることはなく、下記の化学
式（３）に示す構造を有するものであれば何でもよい。

【００３２】

【化３】

【００３３】そして上記第２の有機絶縁膜１６から第２
の絶縁膜１５にかけて配線溝３１が形成され、第１の有
機絶縁膜１４から第１の絶縁膜１３にかけて接続孔３２
が形成されている。

【００３４】上記配線溝３１および上記接続孔３２の各
内壁には、窒化タンタル等のバリアメタル層３３が形成
されている。さらに配線溝３１内にバリアメタル層３３
を介して金属からなる配線３４が形成され、接続孔３２
内にバリアメタル層３３を介して金属からなるプラグ３
５が形成されている。当然のことながら、上記配線３４
とプラグ３５とは例えば銅からなり一体に形成されてい
る。

【００３５】上記説明では、第２の有機絶縁膜１６を設
けた構成としたが、この第２の有機絶縁膜１６を除去し
た構成としてもよく、また第２の有機絶縁膜１６上にエ
ッチングマスクおよび研磨ストッパとして用いた無機膜
（図示省略）を残した構成としてもよい。その構成で
は、配線溝３１は無機膜から第２の絶縁膜１５にかけて
形成され、その配線溝３１に配線３４が形成される構成
となる。

【００３６】なお、図示はしないが、上記構成の配線構
造を多層に形成して多層配線を構成することも可能であ
る。

【００３７】上記半導体装置では、第１の絶縁膜１３お
よび第２の絶縁膜１５がキセロゲルからなり、第１の絶
縁膜１３と第２の絶縁膜１５との間に第１の有機絶縁膜
１４が形成され、第２の絶縁膜１５上に第２の有機絶縁
膜１６が形成されていることから、第１の有機絶縁膜１
４、第２の有機絶縁膜１６によりキセロゲルからなる第
１の絶縁膜１３、第２の絶縁膜１５の機械的強度を補強
している。また第１の絶縁膜１３の上部より侵入しよう
とする水分を第１の有機絶縁膜１４に防ぎ、また第２の
絶縁膜１５の上部および下部より侵入しようとする水分
を第１の有機絶縁膜１４、第２の有機絶縁膜１６により
防ぐことが可能になる。さらに第１の有機絶縁膜１４に
より、キセロゲルからなる第２の絶縁膜１５の下地に対
する密着性が向上する。

【００３８】また、第１の絶縁膜１３と第２の絶縁膜１
５との間に第１の有機絶縁膜１４を形成したことから、
この第１の有機絶縁膜１４は第１の絶縁膜１３に接続孔
３２を形成する際にエッチングマスクとして機能する。
このようにエッチングマスクとして機能する膜を有機絶
縁膜で形成しているので、従来の窒化シリコン膜からな
るエッチングマスクよりも比誘電率を低減することが可
能となり、層間絶縁膜１２の全体の実効的な比誘電率の
上昇が小さくなる。したがって、低誘電率（比誘電率≒
２．０）を有するキセロゲルを層間絶縁膜１２に用いる
効果を十分に引き出すことが可能になる。

【００３９】次に、本発明の半導体装置の製造方法に係
わる実施の形態を、図２の製造工程図によって説明す
る。

【００４０】図２の（１）に示すように、基体１１は、
一例として、基板５１上に半導体素子（図示省略）が形
成され、それを覆う層間絶縁膜５２中に配線５３、プラ
グ（図示省略）等が形成されたものである。このような
基体１１上に層間絶縁膜１２の下層部分となる第１の絶
縁膜１３を、例えばキセロゲルを３００ｎｍ〜８００ｎ
ｍの厚さに成膜して形成する。上記キセロゲルは、一例
として、ナノグラス社が開発したNanoporous Silica を
用い、同社が開発したスピンコーターで成膜を行った。
Nanoporous Silica は、ポーラスシリカの１種であり、
上記ポーラスシリカに使用は限定されない。すなわち、
芳香族などの比較的高分子のアルキル基を有するシラノ
ール樹脂をウエハ上に塗布し、それをゲル化させ、シラ
ンカップリング剤もしくは水素化処理により疎水化処理
を行って形成したものであれば、どのようなキセロゲル
であってもよい。

【００４１】なお、必要に応じて、配線５３と第１の絶
縁膜１３との間に拡散防止層（図示省略）を、例えば窒
化シリコン膜もしくは炭化シリコン膜を例えば２０ｎｍ
〜１００ｎｍ程度の厚さに形成する。特に、配線５３が
銅もしくは銅合金で形成されている場合には、銅の拡散
を防止するために、上記拡散防止層は必要となる。

【００４２】次いで上記第１の絶縁膜１３上に第１の有
機絶縁膜１４を形成する。この第１の有機絶縁膜１４に
は、一例として、ポリアリールエーテルと総称される有
機ポリマーを用いた。このポリアリールエーテルには、
例えばアライドシグナル社製のＦＬＡＲＥ、ダウケミカ
ル社製のＳｉＬＫ、シューマッカー社製のＶＥＬＯＸ等
がある。

【００４３】上記有機ポリマーを形成するには、例え
ば、前駆体を回転塗布により第１の絶縁膜１３上に成膜
し、その後３００℃〜４５０℃でキュア（焼成）を行え
ばよい。

【００４４】次いで上記第１の有機絶縁膜１４上に層間
絶縁膜１２の上層部分となる第２の絶縁膜１５を、上記
第１の絶縁膜１３と同様にキセロゲルを３００ｎｍ〜８
００ｎｍの厚さに成膜して形成する。ここで用いたキセ
ロゲルは、上記説明したものと同様のものであり、その
成膜方法も上記説明した成膜方法と同等である。

【００４５】次いで上記第２の絶縁膜１５上に第２の有
機絶縁膜１６を、上記説明した第１の有機絶縁膜と同様
に、一例として、ポリアリールエーテルと総称される有
機ポリマーで形成する。このポリアリールエーテルに
は、上記説明したのと同様に、例えばアライドシグナル
社製のフッ化ポリアリルエーテル系樹脂〔例えばＦＬＡ
ＲＥ（商品名）〕、ダウケミカル社製のＳｉＬＫ、シュ
ーマッカー社製のＶＥＬＯＸ等がある。

【００４６】上記第１、第２の有機絶縁膜１４、１６
は、フッ素樹脂、ＢＣＢ膜、ポリイミド膜、アモルファ
スカーボン膜などで形成することも可能である。フッ素
樹脂の一例としては、フルオロカーボン膜（環状フッ素
樹脂、テフロン（ＰＴＦＥ）、アモルファステフロン
〔例えば、デュポン社製：テフロンＡＦ（商品名）〕、
フッ化アリールエーテルもしくはフッ化ポリイミドを用
いることができる。上記フッ素樹脂を成膜するには、回
転塗布装置によりフッ素樹脂の前駆体を塗布し、その
後、３００℃〜４５０℃でキュアする。なお、フッ素化
アモルファスカーボン等の材料はアセチレン（Ｃ
₂ Ｈ₂ ）、フルオロカーボンガス〔例えばオクタフルオ
ロブテン（Ｃ₄ Ｆ₈ ）〕をプロセスガスに用いたプラズ
マＣＶＤ法により成膜することが可能である。この場合
も成膜後に３００℃〜４５０℃でキュアする。なお、上
記アモルファステフロンはテフロンＡＦに限定されるこ
とはなく、前記示した化学式（１）に示す構造を有する
ものであれば何でもよい。

【００４７】またシクロポリマライズドフロリネーテッ
ドポリマー系樹脂〔例えばサイトップ（商品名）〕を用
いることも可能である。シクロポリマライズドフロリネ
ーテッドポリマー系樹脂は上記サイトップに限定される
ことはなく、前記示した化学式（２）に示す構造を有す
るものであれば何でもよい。

【００４８】また上記フッ化ポリアリルエーテル系樹脂
は上記ＦＬＡＲＥに限定されることはなく、前記示した
化学式（３）に示す構造を有するものであれば何でもよ
い。

【００４９】続いて、第２の有機絶縁膜１６上に無機膜
１７を異なる材料で２層に形成する。例えば第１の無機
膜１８を、例えば酸化シリコン膜を５０ｎｍ〜３００ｎ
ｍの厚さに成膜して形成し、さらにその上に第２の無機
膜１９を、例えば窒化シリコン膜を５０ｎｍ〜１５０ｎ
ｍの厚さに成膜して形成する。もしくは、酸化シリコン
膜のみを８０ｎｍ〜５００ｎｍの厚さに成膜して上記無
機膜１７を１層の膜で形成してもよい。

【００５０】上記酸化シリコン膜は、例えば、回転塗布
法を用い、市販の無機ＳＯＧ（シラノールを主成分とす
るＳＯＧもしくはシラノールを含むポリマーを主成分と
するＳＯＧ）を、例えば３０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに
形成する。この際、回転塗布後は、１５０℃〜２００℃
で１分間程度のベーキングを行い、さらに３５０℃〜４
５０℃で３０分〜１時間程度のキュアを行う。

【００５１】なお、上記酸化シリコン膜は、市販のプラ
ズマＣＶＤ装置を用いて、プラズマＣＶＤ法によって形
成してもよい。一例として、酸化剤として一酸化二窒素
（Ｎ₂ Ｏ）ガスを用い、シリコン源としてシラン系ガス
〔モノシラン（ＳｉＨ₄ ）、ジシラン（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ）も
しくはトリシラン（Ｓｉ₃ Ｈ₈ ）〕を用い、基板温度を
３００℃〜４００℃に設定し、プラズマパワーを３５０
Ｗ、成膜雰囲気の圧力を１ｋＰａ程度に設定して成膜す
る。

【００５２】上記窒化シリコン膜は、プラズマＣＶＤ法
を用いて成膜を行う。その際に使用するガスとしては、
一例として、シリコン源には、シラン系ガス〔モノシラ
ン（ＳｉＨ₄ ）、ジシラン（Ｓｉ₂ Ｈ₆ ）、トリシラン
（Ｓｉ₃ Ｈ₈ ）等〕を用い、窒化剤にはアンモニア、ヒ
ドラジン等を用い、酸化剤としては、一酸化二窒素（Ｎ
₂ Ｏ）を用い、キャリアガスには、窒素、ヘリウム、ア
ルゴン等の不活性なガスを用いる。また、成膜条件は、
一例として、基板温度を３００℃〜４００℃に設定し、
プラズマパワーを３５０Ｗ、成膜雰囲気の圧力を１ｋＰ
ａ程度に設定する。

【００５３】また第１の無機膜１８を形成する前には、
必要に応じて、特に第２の有機絶縁膜１６の酸化が問題
となる場合には、窒化シリコン膜、アモルファスシリコ
ン膜、窒化酸化シリコン膜もしくは化学量論よりシリコ
ンが多い酸化シリコン膜を形成することが好ましい。そ
の際、還元性雰囲気のＣＶＤ法により成膜を行うことが
望ましい。そしてその膜厚はできるだけ薄いほうが好ま
しく、例えば１０ｎｍ程度の厚さとする。

【００５４】なお、上記無機膜１７としては、上記記載
した膜の他に、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タ
ンタルなどの金属膜もしくは金属化合物膜を用いること
ができる。その膜厚は、例えば５０ｎｍ〜１５０ｎｍが
好ましい。また、成膜方法は、一例として、金属膜や金
属化合物膜の成膜で一般的なスパッタリングを用いるこ
とが可能である。

【００５５】次に、図２の（２）に示すように、上記第
２の無機膜１９上に通常のレジスト塗布技術（例えば回
転塗布法）を用いてレジスト膜２１を成膜する。その
後、リソグラフィー技術により、レジスト膜２１をパタ
ーニングして、配線溝を形成するための開口部２２を形
成する。

【００５６】続いて、上記レジスト膜２１をエッチング
マスクに用いて、上記第２の無機膜１９のみをエッチン
グし、配線溝を形成するための配線溝パターン２３を形
成する。このエッチングは、例えば一般的なマグネトロ
ン方式のエッチング装置を用いて、第２の無機膜１９の
みを選択的にエッチングする。第２の無機膜１９が窒化
シリコン膜で形成されている場合のエッチング条件とし
ては、一例として、エッチングガスに、トリフルオロメ
タン（ＣＨＦ₃ ）（５ｓｃｃｍ）と酸素（Ｏ₂）（５ｓ
ｃｃｍ）とアルゴン（Ａｒ）（２０ｓｃｃｍ）とを用
い、ＲＦプラズマを６００Ｗに設定する。第２の無機膜
１９が金属化合物膜で形成されている場合には、エッチ
ングガスに、一例として、塩化ホウ素（ＢＣｌ）、塩素
（Ｃｌ₂ ）等の塩素系のエッチングガスを用いる。その
後、レジスト膜２１をアッシングにより除去する。な
お、図２の（２）では、レジスト膜２１を除去する前の
状態を示した。

【００５７】図示はしないが、上記無機膜１７〔前記図
２の（１）参照〕を酸化シリコン膜の１層で形成した場
合には、エッチングを途中で停止して、酸化シリコン膜
を５０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さだけ残し、無機膜１７の
上層に配線溝を形成するための配線溝パターン２３を形
成する。この場合も、配線溝パターン２３を形成した
後、レジスト膜２１をアッシングにより除去する。

【００５８】次に図２の（３）に示すように、上記第２
の無機膜１９および第１の無機膜１８上に通常のレジス
ト塗布技術（例えば回転塗布法）を用いてレジスト膜２
４を成膜する。その後、リソグラフィー技術により、レ
ジスト膜２４をパターニングして、接続孔を形成するた
めの開口部２５を、レイアウト上、上記配線溝パターン
２３に接続するように形成する。

【００５９】続いて、上記レジスト膜２４をエッチング
マスクに用いて、上記第１の無機膜１８のみをエッチン
グし、接続孔パターン２６を形成する。このエッチング
は、例えば一般的なエッチング装置を用いて第１の無機
膜１８のみを選択的にエッチングする。第１の無機膜１
８が酸化シリコン膜で形成されている場合のエッチング
条件としては、一例として、エッチングガスに、ヘキサ
フルオロエタン（Ｃ₂Ｆ₆ ）（１４ｓｃｃｍ）と一酸化
炭素（ＣＯ）（１８０ｓｃｃｍ）とアルゴン（Ａｒ）
（２４０ｓｃｃｍ）とを用い、ＲＦプラズマを１．５ｋ
Ｗに設定する。

【００６０】また、上記第１の無機膜１８が金属化合物
膜で形成されている場合には、第２の無機膜１９が金属
化合物膜で形成されている場合と同様に、一例として、
塩化ホウ素（ＢＣｌ）、塩素（Ｃｌ₂ ）等の塩素系のエ
ッチングガスを用いてエッチングを行えばよい。

【００６１】続いて、一般的なエッチング装置を用い
て、第１の無機膜１８をエッチングマスクに用いて第２
の有機絶縁膜１６を、エッチングする。このエッチング
条件の一例としては、エッチングガスに、窒素（Ｎ₂ ）
（５０ｓｃｃｍ）とアルゴン（２５０ｓｃｃｍ）とを用
い、もしくはそれらのエッチングガスに水素（Ｈ₂ ）
（〜１００ｓｃｃｍ）を加えて用いる。したがって、こ
のエッチングは第２の絶縁膜１５上で停止される。この
とき、レジスト膜２４もエッチングされて膜厚が減少す
る。

【００６２】続いて第１の無機膜１８および第２の有機
絶縁膜１６をエッチングマスクに用い、一般的なエッチ
ング装置を用いて、第２の絶縁膜１５をエッチングし、
接続孔パターン２６を転写した開口部２８を形成する。
このエッチングでは、上記酸化シリコン膜のエッチング
条件と同様なる条件を用いる。そのため、第２の絶縁膜
１５をエッチングしている間に第１の無機膜１８の露出
している部分もエッチングされるが、その場合には第２
の有機絶縁膜１６がエッチングマスクとなるため、開口
部２８は接続孔パターン２６を転写した断面形状とな
る。またこのエッチングは、第１の有機絶縁膜１４がエ
ッチングストッパとして機能して、第１の有機絶縁膜１
４上で停止される。

【００６３】その後、第２の無機膜１９をマスクにして
第１の無機膜１８をエッチングし、第１の無機膜１８に
配線溝パターン２３を転写する。さらに図２の（４）に
示すように、第２の有機絶縁膜１６をエッチングし、配
線溝パターン２３を転写して配線溝３１の上部を形成す
るとともに、第２の絶縁膜１５をマスクにして第１の有
機絶縁膜１４をエッチングし開口部２８〔前記図２の
（３）参照〕を転写して接続孔３２の上部を形成する。
このエッチングは、一例として、一般的なエッチング装
置を用い、エッチングガスに窒素を用いる、もしくは窒
素に酸素、アンモニアおよび水素のうちの少なくとも１
種を添加したガスを用いて行う。なお、上記エッチング
によって、レジスト膜２４〔前記図２の（３）参照〕は
完全に除去される。このため、レジストアッシングを行
う必要はない。

【００６４】さらに、配線溝３１の上部を形成した第２
の有機絶縁膜１６をマスクにして第２の絶縁膜１５をエ
ッチングし配線溝３１を完成させるとともに、接続孔３
２の上部を形成した第１の有機絶縁膜１４をマスクにし
て第１の絶縁膜１３をエッチングし接続孔３２を完成さ
せる。このエッチングにおけるエッチングガスには、上
記酸化シリコン膜のエッチング条件と同様なる条件を用
いた。なお、このエッチングでは、第２の無機膜１９が
エッチングされて除去されても差し支えはない。なお、
図２の（４）の図面では、第２の無機膜１９が除去され
た状態を示した。

【００６５】次に、ダマシン法で配線およびプラグを形
成する。まず図３の（１）に示すように、スパッタリン
グもしくはＣＶＤ法によって、配線溝３１および接続孔
３２の各内壁に窒化タンタル等のバリアメタル層３３を
形成する。その際、バリアメタル層３３は、第１の無機
膜１８上にも成膜される。次いで、スパッタリングもし
くはＣＶＤ法もしくは電解メッキ法によって、配線材料
（金属）３６、例えば銅を堆積する。なお、電解メッキ
法で金属を堆積する場合には、予め、堆積する金属と同
種の金属でシード層（図示省略）を形成しておく。

【００６６】その後、例えばＣＭＰによって、第１の無
機膜１８上の余分な金属およびバリアメタル層３３を研
磨して除去し、図３の（２）に示すように、配線溝３１
内にバリアメタル層３３を介して配線材料３６からなる
配線３４を形成し、接続孔３２内にバリアメタル層３３
を介して配線材料３６からなるプラグ３５を形成する。
その際に、第１の無機膜１８が研磨ストッパとなるが、
第１の無機膜１８の厚さによっては、第１の無機膜１８
は完全に除去されることがある。このＣＭＰでは、一例
として、スラリーにアルミナスラリーを用いた。

【００６７】図示はしないが、さらに上記層間絶縁膜１
２の形成工程から配線３４およびプラグ３５の形成工程
までを繰り返し行うことによって、多層配線を形成する
ことが可能になる。また、上記配線５３間の層間絶縁膜
５２の部分も、上記同様のプロセスによって、キセロゲ
ル膜で形成することが可能である。

【００６８】上記説明では、基体１１に半導体素子を設
けたものを用いたが、その他の構成を有する基体を用い
て、上記説明したような製造方法によりデュアルダマシ
ン構造を形成することは可能である。

【００６９】上記半導体装置の製造方法では、第１の絶
縁膜１３と第２の絶縁膜１５との間に第１の有機絶縁膜
１４を形成して、第１の絶縁膜１３に接続孔３２を形成
する際のエッチングマスクとしてその第１の有機絶縁膜
１４を用いていることから、従来のような窒化シリコン
膜からなるエッチングマスクよりも比誘電率を低くする
ことができる。したがって、従来の製造方法よりもエッ
チングマスクによる層間絶縁膜１２全体の実効的な比誘
電率の上昇が抑制される。したがって、低誘電率（比誘
電率≒２．０）を有するキセロゲルを層間絶縁膜１２に
用いる効果を十分に引き出すことが可能になる。

【００７０】また第２の有機絶縁膜１６上に無機膜１７
を形成する際に、無機膜１７に配線溝パターン２３を形
成した後、接続孔パターン２６を形成することにより、
配線溝パターン２３、接続孔パターン２６を形成する際
に用いるレジストプロセスにおいて、レジストの再生処
理を行うことが可能になる。すなわち、配線溝パターン
２３を形成する際には、無機膜１７の下層（第１の無機
膜１８）が残っていて下地の第２の有機絶縁膜１６を覆
っているために、また接続孔パターン２６を形成する際
には、少なくとも無機膜１７の下層（第１の無機膜１
８）が残っているために、第２の有機絶縁膜１６を無機
膜１７で覆った状態で、無機膜１７上に配線溝パターン
２３を形成するためのマスクとなるレジスト膜２１およ
び接続孔パターン２６を形成するためのマスクとなるレ
ジスト膜２４を形成することが可能になる。そのため、
たとえレジストパターニングを失敗しても、無機膜１７
の下地である第２の有機絶縁膜１６を損傷することな
く、パターニングに失敗したレジスト膜を除去して新た
なレジスト膜を成膜し、そのレジスト膜をパターニング
して再度レジストマスクを形成することが可能になる。

【００７１】さらに無機膜１７をマスクにして第２の有
機絶縁膜１６と第２の絶縁膜１５とをエッチングして接
続孔パターン２６を転写する工程を備えていることか
ら、第１の有機絶縁膜１４上まで接続孔パターン２６が
転写されて開口される。そのため、無機膜１７に形成さ
れている配線溝パターン２３を第２の有機絶縁膜１６に
転写するエッチングの際に、同時に第２の絶縁膜１５を
マスクにして第１の有機絶縁膜１４に接続孔パターン２
６を転写することが可能になる。

【００７２】無機膜１７（第１の無機膜１８）をマスク
にして第２の有機絶縁膜１６をエッチングし第１の無機
膜１８に転写された配線溝パターン２３をさらに転写し
て配線溝３１の上部を形成するとともに、第２の絶縁膜
１５をマスクにして第１の有機絶縁膜１４をエッチング
し第２の絶縁膜１５に転写された接続孔パターン２６を
さらに転写して接続孔３２の上部を形成する工程とを備
えていることから、第２の絶縁膜１５に配線溝３１を形
成する際のエッチングマスクとして第２の有機絶縁膜１
６を用いることが可能になり、また第１の有機絶縁膜１
４を第１の絶縁膜１３に接続孔３２を形成する際のエッ
チングマスクに用いることが可能となる。それによっ
て、第１の絶縁膜１３と第２の絶縁膜１５とを第１の有
機絶縁膜１４と第２の有機絶縁膜１６とをエッチングマ
スクに用いて同時にエッチングすることが可能となる。
すなわち、配線溝と接続孔とを同時のエッチングで形成
することが可能になる。

【００７３】また第２の有機絶縁膜１６の下地はキセロ
ゲルの第２の絶縁膜１５であり、第１の有機絶縁膜１４
の下地はキセロゲルの第１の絶縁膜１３となっているこ
とから、第２，第１の有機絶縁膜１６、１４のエッチン
グでは、第２，第１の絶縁膜１５、１３がエッチングス
トッパとなって、エッチングが停止される。

【００７４】また第２の絶縁膜の下地が第１の有機絶縁
膜となっているため、第１の有機絶縁膜がエッチングス
トッパとなって、配線溝を形成するためのエッチングは
第１の有機絶縁膜上で停止される。

【００７５】またキセロゲルからなる第１の絶縁膜１３
とキセロゲルからなる第２の絶縁膜１５との間に第１の
有機絶縁膜１４を形成し、第２の絶縁膜１５上に第２の
有機絶縁膜１６を形成することから、第１の絶縁膜１３
および第２の絶縁膜１５の機械的強度が第１の有機絶縁
膜１４および第２の有機絶縁膜１６によって補強するこ
とが可能になる。また第１の絶縁膜１３上に第１の有機
絶縁膜１４を形成することから、第１の有機絶縁膜１４
が第１の絶縁膜１３の上部より侵入しようとする水分が
阻止され、第１の有機絶縁膜１４上に第２の絶縁膜１５
を形成し、その上に第２の有機絶縁膜１６を形成するこ
とから、第１の有機絶縁膜１４、第２の有機絶縁膜１６
により第２の絶縁膜１５の上下より侵入しようとする水
分が阻止される。さらに第１の有機絶縁膜１４上にキセ
ロゲルからなる第２の絶縁膜１５を形成することから、
第２の絶縁膜１５の下地に対する密着性が高められる。

【００７６】上記製造方法では、無機膜１７を第１の無
機膜１８と第２の無機膜１９との２層にして形成した
が、１層の無機膜を形成するだけでもよい。その場合に
は、無機膜１７を例えば酸化シリコン膜で形成し、その
無機膜１７の上層に配線溝を形成するための配線溝パタ
ーン２３を形成し、その無機膜１７の下層に接続孔を形
成するための接続孔パターン２６を形成する。

【００７７】そして、上記説明したのと同様にして無機
膜１７をマスクに用いてエッチングを行う。その際、第
２の絶縁膜１６に説明孔パターンを形成すると同時に無
機膜も異方性エッチングされて、無機膜１７の上層に形
成した配線溝パターン２３をこの無機膜１７の下層に転
写して、無機膜１７に配線溝パターン２３のみを形成す
るようにする。このエッチングでは、無機膜１７の上層
部分はエッチングされて除去される。

【００７８】次いで、配線溝パターン２３を形成した無
機膜１７をマスクにして第２の有機絶縁膜１６に配線溝
３１の上部を形成するとともに。第２の絶縁膜１５をマ
スクにして第１の有機絶縁膜１４に接続孔３２の上部を
形成する。その後、上記説明したのと同様にして、配線
溝３１および接続孔３２を形成する。

【００７９】上記製造方法では、無機膜の成膜工程を１
回にすることが可能になり、成膜工程が削減される。よ
って、製造コストの低減、スループットの向上が図れ
る。

【００８０】なお、上記実施の形態中で説明した各種エ
ッチング条件は、上記した条件に限定されることはな
く、エッチング対象物が選択的にエッチングされるよう
なエッチング条件であれば、どのような条件であっても
よい。

【００８１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の半導体装
置によれば、キセロゲルからなる第１の絶縁膜、第１の
有機絶縁膜、キセロゲルからなる第２の絶縁膜、第２の
有機絶縁膜が順に積層されているので、第１、第２の有
機絶縁膜によりキセロゲルからなる第１、第２の絶縁膜
の機械的強度を補強することができる。また第１の絶縁
膜の上部より侵入しようとする水分を第１の有機絶縁膜
が防ぎ、また第２の絶縁膜の上部および下部より侵入し
ようとする水分を第１、第２の有機絶縁膜が防ぐので耐
湿性を高めることができる。さらに第１の有機絶縁膜上
にキセロゲルからなる第２の絶縁膜が形成されているの
で、第２の絶縁膜の下地に対する密着性は高いものとな
る。よって、キセロゲルを用いた層間絶縁膜の信頼性の
向上が図れる。

【００８２】また、第１、第２の絶縁膜間にエッチング
マスクとして機能する膜を第１の有機絶縁膜で形成した
ので、従来の窒化シリコン膜よりなるエッチングマスク
よりも比誘電率を低減することが可能となり、層間絶縁
膜全体の実効的な比誘電率の上昇が小さくすることがで
きる。したがって、層間絶縁膜にキセロゲルを用いて比
誘電率を低減するようにした効果を損なうことがない。

【００８３】よって、比誘電率が２．０程度のキセロゲ
ルで層間絶縁膜を形成することができるので、配線層間
容量、配線間容量を低減し、動作速度の向上、微細化の
向上が図れ、半導体装置の性能を向上させることができ
る。

【００８４】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
第１の絶縁膜に接続孔を形成する際のエッチングマスク
に第１の有機絶縁膜を用いているので、従来のような窒
化シリコン膜からなるエッチングマスクよりも比誘電率
を低くすることができる。したがって、従来の製造方法
よりもエッチングマスクによる層間絶縁膜全体の実効的
な比誘電率の上昇が抑制できる。

【００８５】また第２の有機絶縁膜上に無機膜を形成す
る際に、無機膜に配線溝パターンを形成した後、接続孔
パターンを形成するので、配線溝パターン、接続孔パタ
ーンを形成する際に用いるレジストプロセスでは、下地
の第２の有機絶縁膜が露出することはなく、そのため、
レジストの再生処理を行うことができる。よって、製造
歩留りの向上が図れる。

【００８６】また第２の有機絶縁膜のエッチングと第１
の有機絶縁膜のエッチングとを同時に行うことができ、
その際に有機絶縁膜とエッチング特性が類似しているレ
ジスト膜もエッチング除去できるので、接続孔パターン
を形成する際に用いたレジスト膜の除去工程を省略する
ことができる。また第２の絶縁膜に配線溝を形成するエ
ッチングと第１の絶縁膜に接続孔を形成するエッチング
とを同時に行うことができる。よって、工程を簡素化で
きる。

【００８７】本発明の製造方法では、キセロゲルからな
る第１の絶縁膜、第１の有機絶縁膜、キセロゲルからな
る第２の絶縁膜、第２の有機絶縁膜を順に積層している
ので、第１、第２の有機絶縁膜によって第１、第２の絶
縁膜の機械的強度を補強することができる。また第１、
第２の絶縁膜に侵入しようとする水分を第１、第２の有
機絶膜で阻止することができる。さらに第１の有機絶縁
膜上にキセロゲルからなる第２の絶縁膜を形成するの
で、第２の絶縁膜の下地に対する密着性を高めることが
できる。

【００８８】よって、層間絶縁膜をキセロゲルで形成し
ても、信頼性の高い層間絶縁膜構造を備えた半導体装置
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置に係わる実施の形態を示す
概略構成断面図である。

【図２】本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施の
形態を示す製造工程図である。

【図３】本発明の半導体装置の製造方法に係わる実施の
形態を示す製造工程図である。

【符号の説明】

１２…層間絶縁膜、１３…第１の絶縁膜、１４…第１の
有機絶縁膜、１５…第２の絶縁膜、３１…配線溝、３２
…接続孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/316 Ｈ０１Ｌ 21/318 Ｂ 21/318 Ｍ 21/302 Ｍ 21/90 Ｑ Ｆターム(参考） 5F004 AA02 BA13 DA00 DA02 DA04 DA11 DA16 DA23 DA24 DA25 DA26 DB00 DB03 DB07 DB12 DB23 DB25 EA03 EA05 EA06 EA07 EA23 EB01 EB03 5F033 HH11 HH32 JJ01 JJ11 JJ32 KK11 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 PP06 PP15 PP27 QQ09 QQ10 QQ13 QQ25 QQ28 QQ30 QQ48 QQ49 QQ74 RR00 RR01 RR04 RR06 RR08 RR09 RR21 RR22 RR24 SS01 SS02 SS15 SS22 TT04 XX12 XX18 XX24 5F058 AA04 AA10 AD02 AD04 AD06 AD10 AF01 AF02 AF04 BA20 BD02 BD03 BD04 BD09 BD10 BD15 BD19 BF01 BF02 BF07 BF23 BF29 BF30 BF46

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キセロゲル膜を含む層間絶縁膜を備えた
   半導体装置において、 前記層間絶縁膜は、 キセロゲル膜からなる第１の絶縁膜と、 前記第１の絶縁膜上に形成した第１の有機絶縁膜と、 前記第１の有機絶縁膜上に形成したものでキセロゲルか
   らなる第２の絶縁膜とからなり、 前記第２の絶縁膜に形成された配線溝と、 前記配線溝の底部に少なくとも接続するもので前記第１
   の有機絶縁膜から前記第１の絶縁膜にわたって形成され
   た接続孔とを備えたことを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 前記第２の絶縁膜上に第２の有機絶縁膜
   を備え、 前記配線溝が前記第２の有機絶縁膜から前記第２の絶縁
   膜にわたって形成されたものであることを特徴とする請
   求項１記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記第２の有機絶縁膜上に無機膜を備
   え、 前記配線溝が前記無機膜から第２の絶縁膜にわたって形
   成されたものであることを特徴とする請求項２記載の半
   導体装置。
4. 【請求項４】 前記接続孔を埋め込む状態に形成された
   導電性を有するプラグと、 前記配線溝を埋め込むとともに前記プラグに接続する状
   態に形成された溝配線とを備えたことを特徴とする請求
   項１記載の半導体装置。
5. 【請求項５】 前記接続孔を埋め込む状態に形成された
   導電性を有するプラグと、 前記配線溝を埋め込むとともに前記プラグに接続する状
   態に形成された溝配線とを備えたことを特徴とする請求
   項２記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 前記接続孔を埋め込む状態に形成された
   導電性を有するプラグと、 前記配線溝を埋め込むとともに前記プラグに接続する状
   態に形成された溝配線とを備えたことを特徴とする請求
   項３記載の半導体装置。
7. 【請求項７】 基体上にキセロゲルからなる第１の絶縁
   膜を形成する工程と、 前記第１の絶縁膜上に第１の有機絶縁膜を形成する工程
   と、 前記第１の有機絶縁膜上にキセロゲルからなる第２の絶
   縁膜を形成する工程と、 前記第２の絶縁膜上に第２の有機絶縁膜を形成する工程
   と、 前記第２の有機絶縁膜上に、上層に配線溝パターンを形
   成するとともに下層に接続孔パターンを形成する無機膜
   を設ける工程と、 前記無機膜をマスクにしたエッチングにより前記第２の
   有機絶縁膜と前記第２の絶縁膜とに前記接続孔パターン
   を転写して開口部を形成する工程と、 前記無機膜をマスクにして前記第２の有機絶縁膜をエッ
   チングし前記配線溝パターンを転写して配線溝の上部を
   形成するとともに、前記第２の絶縁膜をマスクにして前
   記第１の有機絶縁膜をエッチングし前記接続孔パターン
   を転写して接続孔の上部を形成する工程と、 前記第２の有機絶縁膜をマスクにして前記第２の有機絶
   縁膜をエッチングし配線溝を形成するとともに、前記第
   １の有機絶縁膜をマスクにして前記第１の絶縁膜をエッ
   チングし接続孔を形成する工程とを備えたことを特徴と
   する半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記無機膜を設ける工程では、 前記配線溝パターンを前記無機膜の上層に形成した後、
   前記接続孔パターンを前記無機膜の下層に形成すること
   を特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記接続孔を埋め込む状態に導電性を有
   するプラグを形成するとともに、前記配線溝を埋め込む
   状態に前記プラグに接続する溝配線を形成する工程を備
   えたことを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造
   方法。