JPH09237785A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH09237785A
JPH09237785A JP8068830A JP6883096A JPH09237785A JP H09237785 A JPH09237785 A JP H09237785A JP 8068830 A JP8068830 A JP 8068830A JP 6883096 A JP6883096 A JP 6883096A JP H09237785 A JPH09237785 A JP H09237785A
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film
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wiring
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仁 伊藤
Akiko Nara
明子 奈良
Makoto Nagamine
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高段差被覆性、低誘電率かつ低吸湿性の層間絶
縁膜を提供すること。 【解決手段】層間絶縁膜２０３として、シリコン、酸
素、炭素および水素の化合物からなり、かつ室温で粘性
を有し、粘度が１００ｃｐｓ以上３０００００ｃｐｓ以
下の絶縁膜を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、層間絶縁膜、保護
絶縁膜（パッシベーション膜）などの絶縁膜に特徴があ
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】近年、コンピュ−タ−や通信機器の重要
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、１チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路（ＬＳＩ）が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、ＬＳＩ単体の性能と大きく結
び付いている。
【０００３】ＬＳＩ単体の性能向上は、集積度を高める
こと、つまり、素子の微細化により実現できる。しか
し、素子の微細化に関して現在ではプロセス上種々の問
題が発生している。
【０００４】例えば、Ａｌ合金配線を例にとると、配線
幅、配線間隔について微細化は進む一方であるが、配線
厚については緩やかな傾向でしか微細化が進んでいな
い。このため、Ａｌ合金配線を覆うようにシリコン酸化
膜を形成した場合、配線間の溝は完全にはシリコン酸化
膜で埋め込まれず、絶縁膜中に空胴（ボイド）が生じ
る。この空胴はＨ2 Ｏ等が残留する原因となり、これが
後にじわじわとにじみ出てＡｌ合金配線が腐食するとい
う問題が生じる。
【０００５】また、従来のシリコン酸化膜は、本質的に
持つ膜応力、つまり、大きな熱応力のために、Ａｌ合金
配線が断線する（サーマルマイグレーション）現象が生
じるという問題がある。
【０００６】空洞を形成せずに配線間の微細な溝を埋め
込む方法として、例えば、スピン・オン・グラス（ＳＯ
Ｇ：Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）を塗って焼固める方
法が知られている。
【０００７】この方法では、微細な溝にＳＯＧを塗り込
むために、ＳＯＧは低粘度である必要がある。低粘度の
ＳＯＧは、焼き固めたときの堆積収縮が大きく、割れが
生じたり、また、水分も十分には除去されない。したが
って、この方法には、その後の工程で、Ａｌ合金配線が
腐食するという問題があった。
【０００８】一方、次世代のより高速な半導体装置を製
造するためには、Ａｌ合金配線間を分離する層間絶縁膜
は今よりも低誘電率であることが望まれている。この要
請に対して、例えば、Ｆを添加したシリコン酸化膜（Ｆ
添加シリコン酸化膜）が有望視されている。
【０００９】しかし、誘電率を低くするためにＦ濃度を
高くすると、吸湿性が増加するため、プロセス中にＦ添
加シリコン酸化膜から水が放出し、層間絶縁膜としての
機能が低下したり、Ａｌ合金配線が腐食するという問題
が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、層間絶縁
膜としてシリコン酸化膜を用いた場合、埋め込み形状が
良好でないため、空洞を形成せずに微細な配線間の水平
方向の隙間（溝）を埋め込むことができなかった。この
ため、配線間に水が残存し、配線が腐食するという問題
があった。
【００１１】そこで、配線間の微細な溝に低粘度のＳＯ
Ｇを塗って焼固める方法が提案された。しかし、低粘度
のＳＯＧは、焼き固めたときの堆積収縮が大きく、割れ
が生じたり、また、水分も十分には除去されない。した
がって、その後の工程で、配線が腐食するという問題が
あった。
【００１２】一方、次世代のより高速な半導体装置を製
造するための低誘電率の層間絶縁膜として、Ｆ添加シリ
コン酸化膜が有望視されている。しかし、誘電率を低く
するためにＦ濃度を高くすると、吸湿性が増加するた
め、プロセス中にＦ添加シリコン酸化膜から水が放出
し、層間絶縁膜としての機能が低下したり、配線が腐食
するという問題があった。
【００１３】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、微細領域内を埋め込む
のに有効な絶縁膜を有する半導体装置およびその製造方
法を提供することにある。
【００１４】特に本発明（請求項１〜請求項３）は、従
来よりも埋め込み形状が良く、低誘電率かつ低吸湿性の
層間絶縁膜および保護絶縁膜の少なくとも一方として有
効な絶縁膜を有する半導体装置を提供することにある。
【００１５】特に本発明（請求項４、請求項５）は、従
来よりも埋め込み形状が良く、低誘電率かつ低熱応力の
層間絶縁膜として有効な絶縁膜を有する半導体装置およ
びその製造方法を提供することにある。
【００１６】特に本発明（請求項６〜請求項８）は、従
来よりも埋め込み形状（高段差被覆性）が良く、かつ後
工程（例えば接続孔の形成工程、配線の形成工程）に与
える影響が少ない層間絶縁膜として有効な絶縁膜を有す
る半導体装置およびその製造方法を提供することにあ
る。
【００１７】［発明の構成］
【００１８】
【課題を解決するための手段】 ［概要］上記目的を達成するために、本発明に係る半導
体装置（請求項１）は、シリコン、酸素、炭素および水
素の化合物からなり、かつ炭素の含有率がシリコンの含
有率よりも大きい絶縁膜が、層間絶縁膜および保護絶縁
膜の少なくとも一方に用いられたことを特徴とする。
【００１９】また、本発明に係る他の半導体装置（請求
項２）は、シリコン、酸素、炭素および水素の化合物か
らなり、室温で粘性を有し、かつ粘度が１００ｃｐｓ以
上３０００００ｃｐｓ以下である絶縁膜が、層間絶縁膜
および保護絶縁膜の少なくとも一方に用いられたことを
特徴とする。
【００２０】ここで、室温とは、概ね１５〜３０℃の範
囲の温度である。
【００２１】また、本発明に係る他の半導体装置（請求
項３）は、上記半導体装置（請求項１、請求項２）にお
いて、前記絶縁膜の比誘電率が１．８以上３．２以下
（好ましくは２．５以下）であることを特徴とする本発
明（請求項１〜請求項３）の好ましい形態は以下の通り
である。
【００２２】（１）前記絶縁膜は、主鎖として−｛Ｓｉ
（Ｒ1 ）2 −Ｏ−Ｓｉ（Ｒ1 ）2 −Ｏ−｝n −の構造を
持ち、Ｒ1 がＣn Ｈ2n+1（ｎは正の整数）である。
【００２３】（２）前記絶縁膜は、主鎖として−｛Ｓｉ
（Ｒ1 ）2 −Ｏ−Ｓｉ（Ｒ1 ）2 −Ｏ−｝n −の構造を
持ち、Ｒ1 が−Ｏ−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは正の整数）であ
る。
【００２４】（３）前記絶縁膜は、主鎖として−｛Ｓｉ
（Ｒ1 Ｒ2 ）−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ1 Ｒ2 −Ｏ−）｝n −の構
造を持ち、Ｒ1 がＣn Ｈ2n+1（ｎは正の整数）であり、
Ｒ2 がＣm Ｈ2m+1（ｍは正の整数）、かつｎとｍとは異
なる。
【００２５】（４）前記絶縁膜は、主鎖として−｛Ｓｉ
（Ｒ1 Ｒ2 ）−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ1 Ｒ2 −Ｏ−）｝n −の構
造を持ち、Ｒ1 が−Ｏ−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは正の整数）で
あり、Ｒ2 が−Ｏ−Ｃm Ｈ2m+1（ｍは正の整数）であ
り、かつｎとｍとは異なる。
【００２６】（５）前記絶縁膜は、主鎖として−｛Ｓｉ
（Ｒ1 Ｒ2 ）−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ1 Ｒ2 −Ｏ−）｝n −の構
造を持ち、Ｒ1 は−Ｏ−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは正の整数）ま
たは−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは正の整数）であり、Ｒ2 は−Ｏ
−Ｃm Ｈ2m+1（ｍは正の整数）または−Ｃm Ｈ2m+1（ｍ
は正の整数）であり、ｎとｍとは異なり、かつＲ1 とＲ
2 とは他の主鎖に属する同様のＲ1 またはＲ2 と少なく
とも１個以上が−Ｏ−を介して結合している。
【００２７】（６）前記絶縁膜を広い範囲にわたって形
成した場合に、前記絶縁膜の流動および変形に対して抵
抗力を生成する金属材料または前記絶縁膜の絶縁材料と
は異なる絶縁材料からなる柱を前記絶縁膜中に設けて、
該絶縁膜に応力が加わっても変形が起こらないようにす
る。
【００２８】（７）前記絶縁膜の表面近傍の粘度を他の
部分の粘度よりも高くすることで、前記絶縁膜に応力が
加わっても変形が起こらないようにする。
【００２９】（８）前記絶縁膜は、６５０℃以下の温度
では、膜中で反応を起こさず、水分を放出しない。
【００３０】（９）前記絶縁膜はＣＶＤ法により形成し
たものである。
【００３１】（１０）上記ＣＶＤ法は、基板温度を原料
ガスまたは原料ガスが気相中で反応してできた反応中間
体の融点以上沸点以下に設定して行なう。
【００３２】また、本発明に係る他の半導体装置（請求
項４）は、素子が形成された半導体基板と、この半導体
基板上に設けられた第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜
上に設けられ、該第１の絶縁膜に形成された接続孔を介
して前記素子と電気的に接続するものを含む複数の配線
と、これら配線の全面およびこれら配線間の前記第１の
絶縁膜上に形成され、シリコン、酸素、炭素および水素
の化合物からなり、かつ炭素の含有率がシリコンの含有
率よりも大きい第２の絶縁膜と、この第２の絶縁膜上に
形成され、該第２の絶縁膜とは材料が異なる第３の絶縁
膜とを備えたことを特徴とする半導体装置。
【００３３】また、本発明に係る他の半導体装置の製造
方法（請求項５）は、素子が形成された半導体基板上に
第１の絶縁膜を形成する工程と、この第１の絶縁膜に接
続孔を形成して前記素子に電気的に接続するものを含む
複数の配線を前記第１の絶縁膜上に形成する工程と、こ
れら配線間の前記第１の絶縁膜上に、シリコン、酸素、
炭素および水素の化合物からなり、かつ炭素の含有率が
シリコンの含有率よりも大きい第２の絶縁膜を形成する
工程と、前記配線および第２の絶縁膜上に該第２の絶縁
膜とは材料が異なる第３の絶縁膜を形成する工程とを有
することを特徴とする。
【００３４】また、本発明（請求項４、請求項５）にお
いて、成膜材料として有機シランおよび励起状態の酸素
を用い、基板温度を−７０以上５０℃以下に設定してＣ
ＶＤ法により前記第２の絶縁膜を形成することが好まし
い。
【００３５】本発明（請求項４、請求項５）において、
材料が異なるとは、材料として用いられる元素は同じだ
が元素の組成比が異なる場合、材料として用いられる元
素が異なる場合の両方の意味で用いている。
【００３６】また、本発明（請求項４、請求項５）にお
いて、第２の絶縁膜の上面における第３の絶縁膜の膜厚
は、配線間の間の第１の絶縁膜上における第３の絶縁膜
の膜厚よりも薄いことが好ましい。
【００３７】また、第１、第３の絶縁膜は、シリコン酸
化膜であることが好ましい。
【００３８】本発明に係る他の半導体装置（請求項６）
は、第１の導電膜と、この第１の導電膜を覆うように形
成された絶縁膜と、この絶縁膜に設けられ、該絶縁膜に
形成された接続孔を介して前記第１の導電膜と電気的に
接続する第２の導電膜とを備えてなり、前記絶縁膜のう
ち、前記接続孔以外の部分における前記第２の導電膜と
の界面近傍部分の粘度が１００００ｃｐ以上、第２の導
電膜との界面近傍部分以外の部分の粘度が１００００ｃ
ｐ未満であることを特徴とする。
【００３９】本発明に係る他の半導体装置の製造方法
（請求項７）は、第１の導電膜を覆う粘度が１００００
ｃｐ未満の絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜上に前
記第１の導電膜に電気的に接続する第２の導電膜を形成
するとともに、前記絶縁膜の表面近傍部分の粘度を１０
０００ｃｐ以上にする粘度増加処理を行なう工程とを有
することを特徴とする。
【００４０】本発明に係る他の半導体装置の製造方法
（請求項８）は、第１の導電膜を覆う粘度が１００００
ｃｐ未満の第１の絶縁膜を形成する工程と、この第１の
絶縁膜上に粘度が１００００ｃｐ以上の第２の絶縁膜を
形成する工程と、この第２の絶縁膜上に前記第１の導電
膜に電気的に接続する第２の導電膜を形成する工程とを
有することを特徴とする。
【００４１】本発明（請求項６〜請求項８）の好ましい
形態は以下の通りである。
【００４２】（１）本発明（請求項６）において、絶縁
膜の接続孔の側壁部分における第２の導電膜との界面近
傍部分の粘度も１００００ｃｐ以上にする。
【００４３】（２）本発明（請求項７）において、絶縁
膜の表面近傍部分の粘度を１００００ｃｐ以上とする工
程は、酸素原子を有する分子を少なくとも含むガスのプ
ラズマに前記絶縁膜を晒す工程からなる。
【００４４】（３）本発明（請求項７、請求項８）にお
いて、絶縁膜の表面近傍部分の粘度を１００００ｃｐ以
上とする工程は、酸素ラジカル、オゾン、または水素ラ
ジカルを含むガスに前記絶縁膜を晒す工程からなる。
【００４５】（４）本発明（請求項７、請求項８）にお
いて、絶縁膜の表面近傍部分の粘度を１００００ｃｐ以
上とする工程は、波長２．６〜３．５μｍの赤外線を前
記絶縁膜に照射する工程からなる。
【００４６】（５）本発明（請求項７、請求項８）にお
いて、絶縁膜の表面近傍部分の粘度を１００００ｃｐ以
上とする工程は、波長１４２〜３０８ｎｍの紫外線を前
記絶縁膜に照射する工程からなる。
【００４７】（６）本発明（請求項７、請求項８）にお
いて、絶縁膜の表面近傍部分の粘度を１００００ｃｐ以
上とする工程は、前記絶縁膜を酸素原子を有する分子を
含むガス、不活性ガス、または減圧雰囲気中でマイクロ
波に晒す工程からなる。
【００４８】（７）本発明（請求項７、請求項８）にお
いて、絶縁膜の表面近傍部分の粘度を１００００ｃｐ以
上とする工程は、前記絶縁膜が形成された基板を毎秒１
０℃以上の昇温速度で加熱し４５０℃またはそれ以下の
温度に保持する工程からなる。 （８）本発明（請求項７、請求項８）において、絶縁膜
の表面近傍部分の粘度を１００００ｃｐ以上とする工程
は、前記絶縁膜が形成された基板を毎秒１０℃以上の昇
温速度で加熱し、４５０℃を超え７００℃以下にする工
程からなる。
【００４９】（９）製造装置としては、第１の導電膜
と、この第１の導電膜を覆うように形成された絶縁膜
と、この絶縁膜に設けられ、該絶縁膜に形成された接続
孔を介して前記第１の導電膜と電気的に接続する第２の
導電膜とを有する半導体装置の製造装置において、第１
の導電膜を覆う粘度が１００００ｃｐ未満の絶縁膜を形
成する工程と、この絶縁膜の表面近傍部分の粘度を１０
０００ｃｐ以上にする工程とを、真空を破らずに連続的
に行なえるものを用いる。
【００５０】（１０）（９）の製造装置において、真空
を破らずに連続的に行なう工程は、同一の真空槽で行う
ようになっている。
【００５１】（１１）本発明（請求項６）、（１）にお
いて、絶縁膜としてＣＶＤ法により形成されたものを用
いる。
【００５２】（１２）本発明（請求項７〜請求項８）、
（２）〜（８）において、絶縁膜を形成する際にＣＶＤ
法を用いる。
【００５３】（１３）（９）、（１０）において、絶縁
膜の形成はＣＶＤ装置により行なわれる。
【００５４】（１４）本発明（請求項６）、（１）にお
いて、絶縁膜の接続孔の側壁部分における第２の導電膜
との界面近傍部分は、前記絶縁膜の最大膜厚をｔmax 、
上記界面近傍部分の第２の導電膜との界面からの最大距
離をｄmax としたとき、ｄmax≦０．１ｔmax を満たす
部分である。
【００５５】（１５）本発明（請求項６）、（１）にお
いて、絶縁膜の接続孔の側壁部分における第２の導電膜
との界面近傍部分は、上記界面近傍部分の第２の導電膜
との界面からの最大距離をｄmax としたとき、１０ｎｍ
≦ｄmax ≦１００ｎｍを満たす部分である。
【００５６】（１６）（１）において、絶縁膜の接続孔
の側壁部分における第２の導電膜との界面近傍部分は、
前記絶縁膜の最大膜厚をｔmax 、前記絶縁膜の接続孔の
側壁からの最大距離をｄmax としたとき、ｄmax ≦０．
１ｔmax を満たす部分である。 （１７）（１）において、絶縁膜の接続孔の側壁部分に
おける第２の導電膜との界面近傍部分は、上記接続孔の
側壁からの最大距離をｄmax としたとき、１０ｎｍ≦ｄ
max ≦１００ｎｍを満たす部分である。
【００５７】（１８）本発明（請求項７）、（２）〜
（８）、（９）、（１０）において、絶縁膜の表面近傍
部分は、前記絶縁膜の最大膜厚をｔmax 、上記表面近傍
部分の表面からの最大距離をｄmax としたとき、ｄmax
≦０．１ｔmax を満たす部分である。
【００５８】（１９）本発明（請求項７）、（２）〜
（８）、（９）、（１０）において、絶縁膜の表面近傍
部分は、この表面近傍部分の表面からの最大距離をｄ
max としたとき、１０ｎｍ≦ｄmax ≦１００ｎｍを満た
す部分である。
【００５９】（２０）製造装置として、第１の導電膜
と、この第１の導電膜を覆うように形成された絶縁膜
と、この絶縁膜に設けられ、該絶縁膜に形成された接続
孔を介して前記第１の導電膜と電気的に接続する第２の
導電膜とを有する半導体装置の製造装置において、第１
の導電膜を覆う粘度が１００００ｃｐ未満の第１の絶縁
膜を形成する工程と、この第１の絶縁膜上に粘度が１０
０００ｃｐ以上の第２の絶縁膜を形成する工程とを、真
空を破らずに連続的に行なえるものを用いる。
【００６０】（２１）（２０）において、真空を破らず
に連続的に行なう工程は、同一の真空槽で行なうように
なっている。
【００６１】（２２）本発明（請求項７）において、前
記第１の導電膜と前記第２の導電膜とを電気的に接続す
るための接続孔を前記絶縁膜に形成する工程の前または
後、もしくは前後両方で、前記粘度増加処理を行なう。
接続孔の形成前に粘度増加処理を行なうことが、形状の
良いレジストパターンを形成し、良好な形状の接続孔を
形成するために好ましい。また、接続孔の形成後に行な
う場合には、接続孔側壁部に上記処理が施されることと
なり、例えば、その後のスパッタプラズマに晒されるこ
とによる特性劣化を妨げるようになる。
【００６２】［作用］シリコン、酸素、炭素および水素
の化合物からなる絶縁膜において、炭素の含有率がシリ
コンの含有率よりも大きくすると、室温で粘性（粘度：
１００ｃｐｓ以上３０００００ｃｐｓ以下）を有するよ
うになり、微細な溝内における埋め込み形状を改善でき
ることが分かった。
【００６３】例えば、アスペクト比１を越える高アスペ
クト比の溝内を巣を発生することなく埋め込むことがで
きることが分かった。
【００６４】また、このような粘性を有するシリコン、
酸素、炭素および水素の化合物からなる絶縁膜は、誘電
率および吸湿性も低くなることが分かった。例えば、誘
電率は１．８以上３．２以下の低い値にすることができ
る。なお、約６５０℃までの加熱に対して安定で、水分
の放出もないことも分かった。
【００６５】したがって、このような絶縁膜を層間絶縁
膜、保護絶縁膜として用いた本発明（請求項１〜請求項
３）によれば、従来よりも埋め込み形状が良く、低誘電
率かつ低吸湿性の層間絶縁膜および保護絶縁膜を実現で
きるようになる。
【００６６】また、上記絶縁膜は、大きな粘性を有する
ことから、その熱応力は小さいものとなる。
【００６７】したがって、上記絶縁膜を第２の絶縁膜
（層間絶縁膜）として用いた本発明（請求項４〜請求項
６）によれば、従来よりも埋め込み形状が良く、低誘電
率かつ低熱応力の第２の絶縁膜（層間絶縁膜）を有する
半導体装置およびその製造方法を実現できるようにな
る。
【００６８】このような第２の絶縁膜（層間絶縁膜）を
Ａｌ配線等の配線上に形成した場合には、配線には大き
な熱応力がかからないので、ストレスマイグレーション
の発生を効果的に防止できるようになる。
【００６９】また、本発明（請求項４〜請求項５）で
は、第２の絶縁膜上に、該第２の絶縁膜とは材料が異な
る第３の絶縁膜を形成している。したがって、この第３
の絶縁膜により、第２の絶縁膜の起因する不都合を防止
できるようになる。
【００７０】例えば、第３の絶縁膜を従来の層間絶縁膜
と同じものとすれば、第２の絶縁膜の性質を考慮して上
層の配線を形成する必要がなくなり、従来と同じプロセ
スにより上層の配線を形成することができるようにな
る。
【００７１】また、本発明（請求項６〜請求項８）で
は、絶縁膜の全体の粘度を低くするのではなく、上層の
第２の導電膜が形成される部分の粘度を高くしているの
で、従来よりも埋め込み形状が良く、しかも、後工程
（例えば接続孔の形成工程、配線の形成工程）に与える
影響も少なくできるようになる。
【００７２】具体的には以下の通りである。凝縮ＣＶＤ
法を用いることにより、低粘度、低誘電率、低吸湿性の
絶縁膜（本発明の１００００ｃｐ未満の絶縁膜に相当）
を形成できることが知られている。
【００７３】このような粘度の低い絶縁膜上に配線とな
る金属膜を例えばマグネトロン・スパッタリング法等の
スパッタリング法により形成する場合、スパッタリング
に用いられるプラズマなどによって絶縁膜表面が激しく
損傷を受ける。
【００７４】このため、絶縁膜の構成分子の化学結合の
一部が切断されたり、絶縁膜とその上方に形成される配
線（本発明の第２の導電膜に相当）との界面に凹凸が生
じることにより、絶縁膜で隔てられた二つの配線（本発
明の第１、第２の導電膜に相当）間にリーク電流が流れ
やすくなり、絶縁膜の絶縁特性が劣化するという問題が
生じる。
【００７５】しかし、本発明のように、上層の第２の導
電膜が形成される部分の絶縁膜の粘度を高くすれば、プ
ラズマなどによる絶縁膜表面の損消を十分に小さくで
き、絶縁膜の絶縁特性の劣化を効果的に防止できるよう
になる。
【００７６】また、粘度の低い絶縁膜に、その上下の配
線間の接続孔（ヴィアホール）を開孔する場合、絶縁膜
の変形によりヴィアホールの位置や形状が不安定になる
が、本発明のように部分的に粘度を高くすれば、上記ヴ
ィアホールに係る問題を防止できるようになる。
【００７７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。
【００７８】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態で使用する半導体製造装置の概略構成を示す
模式図である。
【００７９】図中、１は真空槽を示しており、この真空
槽１は排気口２を介して排気装置（不図示）に繋がって
いる。真空槽１は上記排気装置により高真空に排気で
き、その到達真空度は２×１０-7Ｔｏｒｒ以上である。
【００８０】真空槽１内にはステンレス製の基板支持台
３が設けられており、この基板支持台３上にはシリコン
基板４が支持されている。
【００８１】真空槽１には、各種ガスを供給するための
配管が接続されている。すなわち、真空槽１には、酸素
を供給するステンレス製の配管５、テトラ・メチル・シ
ラン（Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 、以下、ＴＭＳと略記する）を
流すためのステンレス製の配管１５および窒素ガスを流
すためのステンレス製の配管３０が接続されている。酸
素を供給する配管５（簡単のため酸素の供給装置は図示
せず）は、ストップ・バルブ６、質量流量計７、ストッ
プ・バルブ８、アタッチメント９を介してＡｌ2 Ｏ3 管
１１に接続されている。
【００８２】このＡｌ2 Ｏ3 管１１はアタッチメント１
２を介して真空槽１に接続されている。さらにＡｌ2 Ｏ
3 管１１の途中には、マイクロ波放電用のキャビティ１
０が設置されている。なお、マイクロ波電源およびマイ
クロ波供給系は図示していない。
【００８３】ＴＭＳを供給するための配管１５（簡単の
ためＴＭＳの供給装置は図示せず）は、ストップ・バル
ブ１６、質量流量計１７、ストップ・バルブ１８、ステ
ンレス製の配管１９を介して真空槽１に接続されてい
る。
【００８４】配管３０を介して流す窒素ガス（簡単のた
め窒素ガスの供給装置は図示せず）は、シリコン基板４
の出し入れのために真空槽１内を大気圧に戻したり、冷
却されたシリコン基板４の温度を室温まで戻す時間を短
縮することを目的として真空槽１内の圧力を調整するた
めのものである。
【００８５】なお、窒素ガスは、シリコン基板４上にシ
リコン酸化膜を堆積する際の圧力調整のために流しても
良い。
【００８６】配管３０は、ストップ・バルブ３１、質量
流量計３２、ストップ・バルブ３３、ステンレス製の配
管３４を介して真空槽１に接続されている。
【００８７】基板支持台３の内部には、基板支持台冷却
・保温用の銅管３５，３５´（銅管３５はガスの供給側
の銅管、銅管３５´はガスの出口側の銅管である）が埋
め込まれており、これら銅管３５，３５´は、図２に示
す冷却された窒素および室温の窒素ガスの供給装置に接
続されている。
【００８８】図２の供給装置を簡単に説明すると、図
中、１０１は窒素を流すための配管を示しており、この
配管１０１は、図示しない窒素の供給装置に接続されて
いる。配管１０１は、ストップ・バルブ１０２、質量流
量計１０３、ストップ・バルブ１０４，１０５を介して
図１に示す基板支持台冷却・保温用の配管３５に接続さ
れている。
【００８９】ストップ・バルブ１０５を挟んで枝管１０
６，１０９が分岐しており、枝管１０６はストップ・バ
ルブ１０７を介してスパイラル管１０８に接続されてお
り、このスパイラル管１０８はストップ・バルブ１１０
を介して配管１０９に接続されており、この配管１０９
は図１に示す配管３５につながっている。
【００９０】また、スパイラル管１０８は、液体窒素溜
め１１１に溜められた液体窒素１１２中に浸されてお
り、スパイラル管１０８を流れる窒素ガスは概ね液体窒
素温度まで冷却されるようになっている。
【００９１】シリコン基板４を冷却したいときはスパイ
ラル管１０８側を通し、また、シリコン酸化膜の成膜を
終えて冷却したシリコン基板４を室温に戻したいときに
は、バルブ１０５を開いて室温の窒素ガスを配管３５に
供給する。
【００９２】それにより、質量流量計で制御した窒素ガ
スを液体窒素冷却して銅管３５から銅管３５’と流すこ
とにより、基板支持台３、シリコン４を所望の温度に冷
却できる。
【００９３】図１に戻り、基板支持台３には加熱用の熱
源であるシース・ヒーター３６も設置されており、この
シース・ヒーター３６によりシリコン基板４を所望の温
度に加熱することができる。なお、シース・ヒーター３
６の電源は図示していない。真空槽１の壁面は二重構造
になっており、壁面を加熱するための熱源４１と保温材
４２が備え付けられている。本実施形態では真空槽２０
１の壁温は８０℃にした。なお、熱源４１の電源は図示
していない。
【００９４】次に上記の如きに構成された半導体製造装
置を用いた層間絶縁膜の形成方法について説明する。
【００９５】まず、真空槽１を大気圧に戻して、所望の
素子が形成されたシリコン基板４を基板支持台３に載せ
る。このとき、真空にした予備室を設け、ロボット・ア
ームを用いて自動でシリコン基板４を真空槽１内に搬送
しても良い。
【００９６】次に排気口２を介して到達真空度まで真空
槽１内を排気する。このときの到達真空度は、１×１０
-7Ｔｏｒｒより高真空とする。
【００９７】次に銅管３５・配管３５’間に冷却した窒
素ガスを流して、シリコン基板４を冷却する。基板支持
台の温度は概ね−１００〜−２５℃に設定する。このと
きのシリコン基板４の温度（基板温度）は−８０〜−２
５℃となる。
【００９８】次に基板温度が所望の温度に安定したのを
確認した後、ＴＭＳの質量流量計１７を１〜１００ｃｍ
3 ／ｍｉｎに設定し、ストップ・バルブ１６，１８を開
いてＴＭＳを真空槽１内に導入する。
【００９９】さらに、酸素用質量流量計１０を１〜１０
００ｃｍ3 ／ｍｉｎに設定し、ストップ・バルブ１６，
１８を開いて酸素ガスを真空槽１内に導入する。このと
き、真空槽２０１内の圧力は、排気口２のコンダクタン
スを変えることにより、概ね１０ｍＴｏｒｒ〜５００Ｔ
ｏｒｒにすることができる。その内訳は、ＴＭＳ分圧２
〜２００Ｔｏｒｒ、酸素分圧２〜４００Ｔｏｒｒであ
る。
【０１００】次に酸素流量が安定した後、マイクロ波電
力を概ね１００〜５ｋＷａｔｔ印加して、酸素のマイク
ロ波放電を起こす。マイクロ波放電を起こした時間を成
膜開始時間として、成膜時間を変化させて、シリコン、
酸素、炭素および水素の化合物からなる層間絶縁膜をシ
リコン基板４に堆積する。
【０１０１】堆積の終了は以下のような手順で行なっ
た。
【０１０２】まず、マイクロ波電力の出力を切り、マイ
クロ波放電を停止する。この停止の時間を堆積終了時間
とした。
【０１０３】次にストップ・バルブ２８，１８を閉じ
て、ＴＭＳの供給を停止し、しかる後にストップ・バル
ブ８を閉じて、酸素ガスの供給を停止する。
【０１０４】次に配管３５・配管３５’間に流している
冷却用窒素ガスの供給を先に示した手順で停止し、同時
に室温の窒素ガスを流した。
【０１０５】このとき、窒素用質量流量計３２を１〜１
０ｌ／ｍｉｎに設定し、ストップ・バルブ３１，３３を
開いて、窒素ガスを配管３４から真空槽１内に導入し、
真空槽１内をほぼ大気圧に近い圧力にしてシリコン基板
４を室温に戻した。
【０１０６】最後に、真空槽１内を大気圧に戻してシリ
コン基板４を取り出し、必要に応じて次のシリコン基板
を基板支持台３に支持する。これで層間絶縁膜の１回の
形成工程が終了する。
【０１０７】本実施形態では、炭素の含有率がシリコン
の含有率よりも大きくなる成膜条件で、シリコン、酸
素、炭素および水素の化合物からなる層間絶縁膜を形成
している。
【０１０８】これは、シリコン、酸素、炭素および水素
の化合物からなる層間絶縁膜において、炭素の含有率が
シリコンの含有率よりも大きくすると、室温で粘性を有
するようになり、段差被覆性が改善されることが分かっ
た。
【０１０９】また、このような粘性を有するシリコン、
酸素、炭素および水素の化合物からなる絶縁膜は、誘電
率および吸湿性も低くなることが分かった。
【０１１０】したがって、本実施形態によれば、高段差
被覆性、低誘電率かつ低吸湿性の層間絶縁膜および保護
絶縁膜を実現できるようになる。
【０１１１】（第２の実施形態）図３は、本発明の第２
の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面
図である。これは本発明を層間絶縁膜に適用した例であ
る。
【０１１２】図３（ａ）は、層間絶縁膜を形成する前の
工程断面略図を示している。すなわち、図３（ａ）は、
素子分離し、素子を形成したシリコン基板２０１上に、
シリコン酸化膜２０２を形成した後、電気的導通をとる
領域のシリコン酸化膜２０２に選択的に接続孔を開孔
し、次いで配線２０３となるＡｌ−１％Ｓｉ−０．５％
Ｃｕ膜（以下、Ａｌ合金膜と略記する）を堆積し、この
Ａｌ合金膜を所望の配線パターンに加工した段階の工程
を示している。
【０１１３】この後、シリコン基板２０１を第１の実施
形態で使用した半導体製造装置の真空槽１内の基板支持
台３に載置し、第１の実施形態に示した手順に従って、
図３（ｂ）に示すように、基板全面に層間絶縁膜２０４
を形成する。
【０１１４】具体的には、例えば、ＴＭＳ流量２０ｃｍ
3 ／ｍｉｎ、酸素流量２００ｃｍ3／ｍｉｎ、堆積圧力
０．２Ｔｏｒｒ、マイクロ波電力２００Ｗａｔｔ、基板
温度−３０℃、堆積時間２分の成膜条件で、層間絶縁膜
２０４を形成する。この成膜条件では、層間絶縁膜２０
４の堆積速度は、約０．５μｍ／ｍｉｎであった。
【０１１５】この試料を走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）で
観察すると、図３（ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０
４は、配線２０３間のトレンチ溝の底からまるで液体が
深いコップに溜まるような形状で堆積し、配線２０３間
に巣（ボイド）はみられなかった。
【０１１６】本発明者等は、上記方法に従って絶縁膜を
表面が平坦なシリコン基板に形成し、それをフーリェ変
換赤外分光計を用い透過法で分析した。
【０１１７】その結果、見える吸収ピークは、Ｓｉ−Ｏ
−Ｓｉのロッキング・ピーク、Ｓｉ−ＣＨ3 の吸収ピー
クであった。また、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉピークに対するＳｉ
−ＣＨ3 のピークの比が１０−５０％であった。
【０１１８】ともに検出感度の問題があるので、このま
までは含有率を直接出すことができないが、化学的湿式
法で全ての絶縁膜を溶かして、原子吸光法等で評価する
と、ＣとＳｉとの組成比は概ね１：１から３０：１程度
であり、いずれの場合もＣの方が含有率としては多かっ
た。
【０１１９】なお、いずれの場合も真空槽１の到達真空
度が低い場合には、Ｈ2 Ｏのピークがみられた。このた
め、真空槽１の到達真空度は、なるべく高真空にしたほ
うが良い。
【０１２０】また、上記絶縁膜、層間絶縁膜２０４は、
絶縁膜というよりは、粘性（粘度）の高い絶縁油という
方が適切で、その粘度を測定すると１００〜３００００
０ｃｐｓであり、また、誘電率は１．８−３．２程度の
値であった。
【０１２１】また、上記絶縁膜、層間絶縁膜２０４の吸
水性を評価したところ、大気放置２日間でもほとんど水
分を吸収しなかった。
【０１２２】さらに、上記絶縁膜、層間絶縁膜２０４の
熱的安定性を検討するたに、真空雰囲気で６５０℃まで
加熱しながら質量分析器で放出ガスを評価したところ、
３００℃でＨ2 Ｏが少し検出され、その後３００〜６５
０℃までＣ，Ｈの関与するピークは検出されたものの、
Ｈ2 Ｏのピークは検出されなかった。
【０１２３】また、シリコン基板上にシリコン酸化膜を
０．５μｍ形成し、次いで通常のマグネトロン・スパッ
タリングでＡｌ合金膜を０．９μｍ形成した後、通常の
光露光法と反応性イオン・スパッタリングでＡｌ配線を
形成し、その基板全面に本実施形態の方法に従って厚さ
２μｍの絶縁膜を形成した試料（試料Ａ）と、基板全面
に通常のプラズマＣＶＤで厚さ２μｍのシリコン酸化膜
を形成した試料（試料Ｂ）とを電気的信頼性試験にかけ
たところ、試料Ａの方が圧倒的に信頼性が高かった。
【０１２４】本実施形態の層間絶縁膜２０４は、粘度を
持つため従来の通常のシリコン酸化膜と比較して柔らか
い。また、シリコン酸化膜２０４の電気的信頼性が従来
のシリコン酸化膜のそれよりも高いのは、シリコン酸化
膜２０４は柔らかいため従来のシリコン酸化膜が持つ応
力を持たないため、サーマル・ストレスに起因する不良
がなかったためと考えられる。
【０１２５】（第３の実施形態）図４は、本発明の第３
の実施形態で使用する半導体製造装置の概略構成を示す
模式図である。
【０１２６】図中、３０１は真空層を示しており、この
真空層３０１は排気口２０２を介して高真空に排気で
き、その到達真空度は２×１０-7Ｔｏｒｒ以上である。
排気装置は簡単のため図示していない。
【０１２７】真空槽３０１内には、基板を支持するため
の基板支持台３０３が設定されており、この基板支持台
３０３上にはシリコン基板３０４が載置されている。
【０１２８】真空槽３０１には各種ガスを供給するため
に複数の配管が接続されている。すなわち、酸素を供給
する配管３０５、有機シラン、例えば、ＴＭＳを流すた
めの配管３１５、および窒素ガスを流すための配管３３
０がそれぞれ真空槽３０１に接続されている。配管３０
５はステンレス製のものである。
【０１２９】酸素を供給する配管３０５（簡単のため酸
素供給源は図示せず）は、ストップ・バルブ３０６、質
量流量計３０７、ストップ・バルブ３０８、アタッチメ
ント３０９を介してＡｌ2 Ｏ3 管３１１に接続されてお
り、Ａｌ2 Ｏ3 管３１１はアタッチメント３１２を介し
てステンレス配管３１３に接続されており、ステンレス
配管３１３は真空槽３０１に接続されている。
【０１３０】さらに、Ａｌ2 Ｏ3 管３１１の途中にはマ
イクロ波放電用のキャビティ３１０が設置されている
（簡単のためマイクロ波電源およびマイクロ波供給系は
図示せず）。
【０１３１】ステンレス配管３１３は、真空槽３０１内
に基板支持台３０３に対向して設置されたシャワー・ヘ
ッド３１４に接続されている。ステンレス配管３１３か
ら供給された酸素はシャワー・ヘッド３１４を介して基
板上の領域に供給され、途中ＴＭＳと反応しながら基板
に到達する。シャワー・ヘッド３１４は、−７０〜１０
０℃の範囲の所望の温度に加熱・冷却できるようになっ
ている（簡単のためその熱源および制御装置は図示せ
ず）。
【０１３２】ＴＭＳを供給するための配管３１５（簡単
のためＴＭＳ供給源は図示せず）は、ストップ・バルブ
３１６、質量流量計３１７、ストップ・バルブ３１８、
ステンレス配管３１９を介して真空槽３０１に接続され
ている。
【０１３３】なお、流量調整を行なえるなら、質量流量
計３１７の代わりに、ニードル・バルブを使用しても良
い。
【０１３４】ステンレス配管３１９は、真空槽３０１内
でシャワー・ヘッド３１４に接続されている。このた
め、酸素、ＴＭＳを供給すると、これら二つのガスはシ
ャワー・ヘッド３１４で混合され、一部は反応してそれ
らの混合ガスが基板に供給される。
【０１３５】なお、シャワー・ヘッド３１４を用いるこ
とは本発明では本質ではなく、有機シランと活性化され
た酸素ガスとを基板表面近傍まで別々に輸送して基板表
面近傍で混合しても同様の効果があった。
【０１３６】配管３３０を介して流す窒素ガス（簡単の
ため窒素ガス供給源は図示せず）は、基板３０４の出し
入れのために真空槽３０１内を大気圧に戻したり、冷却
された基板の温度を室温まで戻すのに要する時間の短縮
を目的として真空槽３０１内の圧力を調整するために流
す。また、この窒素ガスは、絶縁膜の堆積時に圧力調整
のために流しても良い。
【０１３７】配管３３０は、ストップ・バルブ３３１、
質量流量計３３２、ストップ・バルブ３３３、配管３３
４を介して真空槽３０１に接続されている。
【０１３８】ステンレス製の基板支持台３０３の内部に
は、銅管３３５（銅管に流すガスの供給側を３３５と
し、出口側を３３５′と記述する）が埋込まれており、
銅管３３５は、冷却された窒素および室温の窒素ガスの
供給装置に接続されている。
【０１３９】基板支持台３０３には加熱用の熱源である
シース・ヒーター３３６も設置されており（簡単のため
電源は図示せず）、このシース・ヒーター３３６で基板
３０４を所望の温度に加熱することができる。
【０１４０】真空槽３０１の壁面は二重構造になってお
り、壁面を加熱するための熱源３４１と保温材３４２が
備え付けられている（簡単のため電源は図示せず）。本
実施形態では真空槽３０１の壁温は８０℃にした。
【０１４１】以下、実際の操作にのっとって本実施形態
の絶縁膜の形成方法を説明する。
【０１４２】まず、真空槽３０１を大気圧に戻して、基
板３０４を基板支持台３０３に載せる。なお、真空槽３
０１の脇にゲート・バルブを介して真空にした予備室を
設け、ロボット・アームを用いて自動で基板を搬送して
も良い。
【０１４３】排気口３０２を介して到達真空度まで真空
槽３０１内を排気する。このときの到達真空度は、１×
１０-7Ｔｏｒｒより高真空とする。
【０１４４】次に銅管３３５から銅管３３５′に冷却し
た窒素ガスを流し基板３０４を冷却する。基板支持台３
０３の温度は概ね−１００〜２５℃に設定し、このとき
基板温度は−８０〜２５℃となる。
【０１４５】基板温度が所望の温度に安定したのを確認
した後、ＴＭＳの流量を制御する質量流量計３１７を概
ね１〜１００ｃｍ3 ／ｍｉｎに設定し、ストップ・バル
ブ３１６，３１８を開にしてＴＭＳを真空槽３０１内に
導入する。
【０１４６】さらに、酸素用の質量流量計３０１を１〜
１０００ｃｍ3 ／ｍｉｎに設定し、ストップ・バルブ３
０６，３０８を開にして酸素ガスを真空槽３０１内に導
入する。
【０１４７】このとき、真空槽３０１内の圧力は、排気
口３０２のコンダクタンスを変えることにより、概ね１
０ｍＴｏｒｒ〜５００Ｔｏｒｒにすることができる。そ
の内訳は、ＴＭＳ分圧２ｍＴｏｒｒ〜２００Ｔｏｒｒ、
酸素分圧２ｍＴｏｒｒ〜４００Ｔｏｒｒである。
【０１４８】酸素流量が安定した後、マイクロ波電力を
概ね１００Ｗａｔｔ〜５ｋＷａｔｔ印加し、酸素のマイ
クロ波放電をたてる。マイクロ波放電を起こした時間を
成膜開始時間として、成膜時間を変化させてシリコン酸
化膜をシリコン基板３０４に堆積した。
【０１４９】なお、本実施形態では、直接活性化された
酸素ガスを真空槽３０１に導入した場合について記述し
てあるが、通常、酸素ガスの質量流量計およびマイクロ
波の共振は、オンにしてもすぐには安定しないので、安
定化するまでの間バイパスに流しておいて、安定化した
後で真空槽３０１内に導入したほうが絶縁膜の膜質の観
点からは良かった。
【０１５０】成膜の終了は次のような手順で行なった。
【０１５１】まず、マイクロ波電力の出力を切り、マイ
クロ波放電を停止する。この停止の時間を成膜終了時間
とした。
【０１５２】次にストップ・バルブ３２８，３１８を閉
にして、ＴＭＳの供給を停止し、しかる後にストップ・
バルブ３０８を閉にして酸素ガスの供給を停止する。
【０１５３】次に銅管３３５から銅管３３５′に流して
いる冷却用窒素ガスの供給を先に示した手順で停止し、
同時に室温の窒素ガスを流した。
【０１５４】このとき、窒素用の質量流量計３３２を１
〜１０ｌ／ｍｉｎに設定し、ストップ・バルブ３３１，
３３３を開にして窒素ガスを配管３３４から真空槽３０
１内に導入し、真空槽３０１内をほぼ大気圧に近い圧力
にして基板温度を室温に戻す。
【０１５５】最後に、真空槽３０１内を大気圧に戻して
基板３０４を取り出し、必要に応じて次の基板を基板支
持台に設置する。これでシリコン酸化膜堆積の１回の作
業が終了する。
【０１５６】本実施形態の方法に従って、図５に示すよ
うに、配線が形成された基板（試料）上に層間絶縁膜を
形成した。
【０１５７】試料は次のようにして作成した。まず、素
子（不図示）が形成されたシリコン基板４０１上に熱酸
化シリコン酸化膜４０２を約１μｍ形成し、その上に上
記素子と接続するＡｌ合金配線４０３となるＡｌ−１％
Ｓｉ−０．５％Ｃｕ膜（以後、Ａｌ合金膜と呼ぶ）を概
ね０．４〜０．９μｍ堆積する。次にＡｌ合金膜を通常
の光露光法と反応性イオンエッチン（ＲＩＥ）で加工
し、Ａｌ合金配線４０３を形成した（図５（ａ））。Ａ
ｌ合金配線４０３は熱酸化シリコン酸化膜４０２に形成
された接続孔（コンタクトホール）を介して上記素子に
接続している。
【０１５８】この基板４０１を先に示した真空槽３０１
内の基板支持台３０３に設置し、先に示した手順に従っ
て絶縁膜４０５を形成する（図５（ｂ））。
【０１５９】成膜条件は、例えば、ＴＭＳ流量２０ｃｍ
3 ／ｍｉｎ、酸素流量２００ｃｍ3／ｍｉｎ、堆積圧力
０．２Ｔｏｒｒ、マイクロ波電力２００Ｗａｔｔ、基板
温度−３０℃、堆積時間２分である。
【０１６０】このとき、溝４０４での絶縁膜４０５の堆
積速度は、概ね０．１〜０．５μｍ／ｍｉｎであった。
この試料を走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、
図５（ｂ）に示すようにまるで水が深いコップの底から
溜まるような形状で、絶縁膜４０５は溝４０４の底から
堆積し、配線４０４間に形成された絶縁膜４０５に巣は
見られなかった。
【０１６１】次に通常のテトラ・エトオキシ・シラン
（ＴＥＯＳ）と酸素を用いて、平行平板形のプラズマＣ
ＶＤ装置でＳｉＯ2 膜４０６を概ね０．５〜１μｍ堆積
した（図５（ｃ））。
【０１６２】次にＳｉＯ2 膜４０６にＡｌ合金配線４０
３に対する接続孔（ヴィアホール）を開孔した後、２層
目のＡｌ合金配線を形成する。以下、同様の工程を繰り
返して必要な数だけ配線を多層化する。絶縁膜４０５は
粘度を有するので、以後の工程のためにはＡｌ合金配線
上には厚く存在しないほうが良い。
【０１６３】本実施形態の特徴は、図５（ｂ）に示すよ
うに、Ａｌ合金配線４０３上に堆積した絶縁膜４０５の
膜厚ａと溝４０４内に堆積した絶縁膜４０５の膜厚ｂと
が異なることである。すなわち、溝４０４内に堆積する
絶縁膜４０５の厚みｂの方がＡｌ合金配線４０３上に堆
積した絶縁膜４０５の膜厚ａよりも厚い。
【０１６４】図６に、膜厚ａと膜厚ｂとの関係を示す。
図に示すように、溝１０４が完全に埋まるまでの間は、
膜厚ｂのほうが膜厚ａよりも十分に大きい。このため、
図中、ｘで示される位置で絶縁膜４０５の堆積を停止す
ると、溝４０５内はほぼ絶縁膜４０５で埋め込まれる
が、Ａｌ合金配線４０３上にはほとんど絶縁膜４０５は
堆積しないという状況が実現する。
【０１６５】図５には、Ａｌ合金配線４０３の上面にも
絶縁膜４０５が薄く形成される様子が示されているが、
配線間の熱酸化シリコン酸化膜４０２上のみに形成さ
れ、Ａｌ合金配線４０３の上面には全く形成されないよ
うにしても良い。
【０１６６】本実施形態の絶縁膜４０５は比誘電率が通
常のシリコン酸化膜のそれよりも低いので、配線間だけ
に絶縁膜４０５を使用するだけでも横方向の配線間容量
の低減につながる。
【０１６７】また、この絶縁膜４０５は、粘度を持つた
め、シリコン酸化膜と比較して柔らかい。これはこの絶
縁膜４０５の長所でもあり短所でもある。電気的信頼性
が伸びたのは、通常のシリコン酸化膜が持つ熱応力をこ
の絶縁膜４０５は柔らかいため持たず、熱応力に起因す
る不良がなかったためと考えられる。
【０１６８】一方、柔らかいとその後の工程で不都合が
生じる。例えば、１層目のＡｌ合金配線層の全面に絶縁
膜４０５を形成し、その上に２層目のＡｌ合金配線とな
るＡｌ合金膜を通常のマグネトロン・スパッタリング法
で堆積したところ、スパッタリング時の熱で絶縁膜４０
５は皺だらけになり、Ａｌ合金膜も均一に堆積できず、
その後の工程を継続することができなかった。
【０１６９】それに対して、本実施形態によれば、柔ら
かい絶縁膜４０５はＡｌ合金配線間に主に存在し、Ａｌ
合金配線上には通常のプラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ2
膜４０６が接触することになる。実際は、柔らかい絶縁
膜４０５がＡｌ合金膜配線上にもあるはずであるが、本
実施形態の場合、走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察では
見られなかった。さらに、絶縁膜４０５の表面は通常の
プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ2 膜であるため、次の工
程に特に不都合が生じることもなかった。
【０１７０】なお、本実施形態では、ＴＭＳと酸素の組
み合わせの場合を示したが、有機シランとしてＴＭＳ以
外に、例えば、テトラエチルシラン（Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ5 ）
4 ）、テトラメトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4 ）、
テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）、ヘキ
サメチルジシロキサン（Ｓｉ2 Ｏ（ＣＨ3 ）6 ）、テト
ライソプロポキシシラン（Ｓｉ（ｉ−Ｃ3 Ｈ7 ）4 ）な
どのアルコキシシランを用いても同様の効果があった。
また、キシレン、フェニルトリメチルシラン、ジフェニ
ルトリメチルシランを用いても効果が同様にあった。
【０１７１】さらに、少なくとも酸素元素を構成原子と
して含む化合物としてＯ2 以外に、例えば、オゾン、Ｃ
Ｏ、ＣＯ2 、ＮＯ、Ｎ2 Ｏ、ＮＯ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｈ2 Ｏ2
などを用いても同様な効果があった。
【０１７２】（第４の実施形態）図７は、本発明の第４
の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面
図である。
【０１７３】まず、図７（ａ）に示すように、シリコン
基板５０１上に厚さ１μｍの熱酸化シリコン酸化膜５０
２を形成し、次いでＡｌ合金配線５０３となる厚さ０．
９μｍのＡｌ合金膜を通常のスパッタリング法で堆積
し、このＡｌ合金膜を通常の光露光法と反応性オンエッ
チングとを用いてパターニングし、Ａｌ合金配線５０３
を形成する。
【０１７４】なお、図中、５０４は配線間の溝を示して
いる。また、Ａｌ合金配線５０３は熱酸化シリコン酸化
膜５０２に形成された接続孔（不図示）を介してシリコ
ン基板５０１に形成された素子（不図示）に接続してい
る。
【０１７５】次にシリコン基板５０１に第３の実施形態
に示した手順に従って、図７（ｂ）に示すように、絶縁
膜５０５を形成する。ただし、成膜条件は、ＴＭＳ流量
２０ｃｍ3 ／ｍｉｎ、酸素流量１００ｃｍ3 ／ｍｉｎ、
圧力０．２Ｔｏｒｒ、マイクロ波電力５００Ｗａｔｔ、
基板温度Ｒ．Ｔ．（室温）である。この成膜条件は、一
条件を示したもので、この条件に限定されるものではな
い。
【０１７６】このように相対的に酸素ラジカルの発生し
やすい状況にすると、図７（ｂ）に示すように、コンフ
ォーマルな形状が実現しやすい。酸素ラジカルの発生し
やすい状況とは、ＴＭＳ流量が同一であれば酸素流量の
大きい領域、あるいはマイクロ波電力の大きい領域、な
るべく前記範囲（室温）内で基板温度の高い領域であ
る。
【０１７７】走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結
果、同図（ｂ）に示すように、絶縁膜５０５の膜厚は、
溝５０４の底と配線５０３上とで概ね同じあった。
【０１７８】本実施形態の特徴は、溝５０４の底とＡｌ
合金配線５０３上にほぼ同一の膜厚の絶縁膜５０５が形
成されていることが本質ではなく、Ａｌ合金配線５０３
上にもある程度の膜厚（０．１〜０．５μｍ）の絶縁膜
５０５が形成されていることが本質である。なお、横方
向の配線間容量を下げる目的では、Ａｌ合金配線間を積
極的に絶縁膜５０５で埋込んだほうが良い。
【０１７９】次に真空槽から取り出した後、図７（ｃ）
に示すように、通常のプラズマＣＶＤ法により全面に厚
さ約０．５〜１．０μｍのＳｉＯ2 膜５０６を形成す
る。なお、溝５０４の埋込み形状を改良するために、一
部有機シランとＯ3 とを用いて絶縁膜を例えば０．２〜
０．６μｍ堆積した後、プラズマＣＶＤ法でＳｉＯ2 膜
５０６を形成しても良い。
【０１８０】この後、通常の方法に従って、上層Ａｌ配
線を形成する。すなわち、所望の位置にＡｌ合金配線５
０３に対するコンタクトホールを開孔した後、上層Ａｌ
合金配線となる厚さ０．４〜１．０μｍのＡｌ合金膜を
形成し、これを通常の光露光法と反応性イオンエッチン
グとを用いてパターニングして、上層Ａｌ合金配線を形
成する。
【０１８１】最後に、プラズマＣＶＤ法により厚さ０．
５〜１．０μｍのＳｉＯ2 膜を形成した後、パッドを形
成する。
【０１８２】このようして得られた半導体装置（試料）
を電気的信頼性試験にかけた。その結果、ストレス・マ
イグレーションによる不良率は、従来のものに比較し
て、約２桁以上小さくなることを確認した。
【０１８３】これは、Ａｌ合金配線５０３に接触する絶
縁膜５０５は粘度を持つ絶縁膜であるため、その後のプ
ラズマＣＶＤ法で形成したＳｉＯ2 膜５０６が通常の熱
ストレスを持っていてもＡｌ合金配線５０３にかかる熱
応力が緩和されたためと考えられる。
【０１８４】本実施形態では、Ａｌ合金配線５０３上に
も概ね０．１〜０．５μｍの膜厚の絶縁膜５０５を形成
したことが特徴である。すなわち、Ａｌ合金配線５０３
の上面および側面は本実施形態の柔らかい絶縁膜５０５
で包みこまれている。
【０１８５】このような構造を取ることにより、絶縁膜
５０５上にプラズマＣＶＤ法で形成したＳｉＯ2 膜５０
６の熱応力を緩和することができ、ストレス・マイグレ
ーションの発生を抑制することができたと考えられる。
【０１８６】また、層間絶縁膜を全て絶縁膜５０５にし
てしまわないことにも本実施形態の特徴である。電流ス
トレスが増大するにつれて、ストレマ・マイグレーショ
ンのみならず、エレクトロ・マイグレーションの発生も
Ａｌ合金配線の電気的信頼性を低下させる大きな要因に
なる。
【０１８７】この対策として、Ａｌ合金配線の上下にＴ
ｉＮ障壁層を設ける方式が採用されている。この構造で
は、大きな電流ストレスが印加されたＡｌ合金配線のＡ
ｌ原子は、電流ストレスの印加方向に移動する。
【０１８８】下流側に移動したＡｌ原子は、下流側のＡ
ｌ合金配線にとって余剰原子となる。Ａｌ合金配線の上
下の面が固いＴｉＮ障壁層で覆われているため、Ａｌ合
金配線の横方向に隣接する絶縁膜の弱い箇所に沿って成
長する（横ヒロック）。
【０１８９】この横ヒロックが著しく成長した場合に
は、隣のＡｌ合金配線と接触してしまい、電気的短絡を
もたらす。
【０１９０】もし、柔らかい絶縁膜５０５でＡｌ合金配
線間の横方向の隙間を全て埋め込んでしまうと、この横
ヒロック耐性は弱くなる。しかし、本実施形態のよう
に、Ａｌ合金配線に接触する領域にのみ柔らかい絶縁膜
５０５を用い、それ以外のＡｌ合金配線間の隙間は従来
のＳｉＯ2 膜５０６を用いると、横ヒロック耐性も劣化
しないことを確認した。
【０１９１】（第５の実施形態）図９は、本発明の第５
の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程断面
図である。
【０１９２】図９（ｄ）は、本実施形態の製造方法によ
って得られた半導体装置を表している。図中、７０１
は、素子分離され、素子が形成されたシリコン基板を示
している。このシリコン基板７０１上には、シリコン酸
化膜７０２が形成されている。このシリコン酸化膜７０
２上には、所望パターンの配線７０３1 ，７０３2 ，７
０３3 が形成されている。これら配線７０３1 ，７０３
2 ，７０３3 は、シリコン酸化膜７０２に形成された図
示しない接続孔（コンタクトホール）を介して基板表面
に形成された図示しない素子と電気的に接続されてい
る。
【０１９３】これら配線７０３1 ，７０３2 ，７０３3
は、本発明の絶縁膜７０４により覆われている。絶縁層
７０４上には配線７０５が形成されており、この配線層
７０７は、絶縁膜７０４に形成された接続孔（ヴィアホ
ール）７０６を介して、配線７０３2 に接続している。
配線７０３1 ，７０３2 ，７０３3 ，７０５の材料は、
例えば、アルミニウム−珪素１％−銅０．５％合金であ
る。
【０１９４】図８は、本実施形態で使用する半導体製造
装置の概略構成を示す模式図である。この半導体装置は
凝縮ＣＶＤ法により絶縁膜７０４を形成できるものであ
る。図中、６０１は真空槽を示しており、この真空槽６
０１は排気口６０２を介して高真空に排気でき、その到
達真空度は２×１０-7Ｔｏｒｒ以上である。排気装置は
簡単のため図示していない。
【０１９５】真空槽６０１内には、基板を支持するため
の基板支持台６０３が設定されており、その上にシリコ
ン基板６０４が設置されている。
【０１９６】真空槽６０１には、各種ガスを供給するた
めの配管が接続されている。すなわち、酸素ガス、水素
ガス、一酸化炭素ガス、窒素ガスなどの各種プロセスガ
スおよびパージガスを供給する配管６０５、ＴＭＳを流
すための配管６１５、および窒素ガスを流すための配管
６３０がそれぞれ真空槽６０１に接続されている。配管
６０５は例えばステンレス製のものである。
【０１９７】各種ガスを供給する配管６０５（簡単のた
めガス供給源は図示せず）には、上から順にバルブ６０
６1 〜６０６9 およびマスフローコントローラ６０７1
〜６０７9 が設けられている。
【０１９８】配管６０５は、バルブ６０８、アタッチメ
ント６０９を介してサファイヤ管６１１に接続されてお
り、このサファイヤ管６１１はアタッチメント６１２を
介して真空槽６０１に接続されている。
【０１９９】また、配管６０５は、バルブ６５１，６５
２を介してオゾナイザ６５３が接続されている。オゾン
を用いる際には、バルブ６０８を閉じ、原料ガスをバル
ブ６５１を介してオゾナイザ６５３に供給し、オゾンを
含有するガスをバルブ６５２を介して配管６０５に供給
する。
【０２００】オゾナイザ６４３に供給する原料ガスとし
ては、酸素ガス、酸素ガスと窒素ガスの混合ガス、また
は酸素ガスと二酸化炭素ガスの混合ガスが好ましい。
【０２０１】サファイヤ管６１１の途中にはマイクロ波
放電によるプラズマ発生用の放電電極６１０が設置され
ている（簡単のため、マイクロ波電源およびマイクロ波
供給系は図示されていない）。
【０２０２】サファイヤ管６１１の近傍に、管内を通過
するガスを励起するための光源６５４を設置しても良
い。励起光としては、例えば通過ガスの電子状態の励起
を引き起こすために、紫外線が好ましい。
【０２０３】ＴＭＳを供給するための配管６１５（簡単
のためＴＭＳ供給源は図示せず）は、バルブ６１６、マ
スフローコントローラ６１７、バルブ６１８、ステンレ
ス配管６１９を介して真空槽６０１に接続されている。
マスフローコントローラ６１７は、精密な流量調整がで
きればニードル・バルブで代用しても良い。
【０２０４】配管６３０を介して流す窒素ガス（簡単の
ため窒素ガス供給源は図示せず）は、基板６０４の出し
入れのために真空槽６０１内を大気圧に戻したり、冷却
された基板６０４の温度を室温まで戻すのに要する時間
の短縮を目的として、真空槽６０１内の圧力を調整する
ために流す。また、この窒素ガスは、絶縁膜の堆積時に
圧力調整のために流しても良い。
【０２０５】また、配管６３０は、バルブ６３１、マス
フローコントローラ６３２、バルブ６３３、配管６３４
を介して真空槽６０１に接続されている。
【０２０６】ステンレス製の基板支持台６０３の内部に
は、基板冷却用の銅管６３５，６３５´（銅管に流すガ
スの供給側を６３５とし、出口側を６３５′と記述す
る）が埋込まれており、銅管６３５は、予め液体窒素な
どの冷媒中を通過させて冷却された窒素ガスおよび室温
の窒素ガスの供給装置に接続されている（簡単のため、
窒素ガスの冷却装置および供給装置は図示せず）。
【０２０７】基板支持台６０３には加熱用の熱源である
シース・ヒーター６３６が設けられており（簡単のため
電源は図示せず）、このシース・ヒーター６３６により
基板６０４を所望の温度に加熱することができる。
【０２０８】真空槽６０１の壁面は二重構造になってお
り、壁面を加熱し、真空槽６０１内のガス温度分布を均
一に保つための熱源６４１と保温材６４２が備え付けら
れている（簡単のため電源は図示せず）。
【０２０９】真空槽６０１の内部には、絶縁膜表面近傍
の粘度を高くする工程に用いるための光源６５５および
マイクロ波発生用電源６５６が設置されている。光源６
５５として、波長２．６〜３．３μｍの赤外線源、波長
１４２〜３０８ｎｍの紫外線源、基板の高速昇温用の光
源のいずれも、効果があった。これらの光源６５５およ
びマイクロ波発生用電極６５６は、単独で用いても良い
し、複数の光源やマイクロ波発生用電極を組み合わせて
用いても良い。
【０２１０】以下、図８、図９を用いて、実際の操作に
のっとって本発明の絶縁膜の形成方法を説明する。
【０２１１】まず、真空槽６０１を大気圧に戻して、基
板６０４を基板支持台６０３上に載置する。この際、真
空槽６０１の脇にゲート・バルブを介して真空にした予
備室を設け、ロボット・アームを用いて自動で基板を搬
送しても良い。また、基板２０４は、例えば図９（ａ）
に示される配線７０３1 〜７０３3 が形成された基板で
ある。
【０２１２】次に排気口６０２を介して到達真空度まで
真空槽２０１内を排気する。このときの到達真空度は、
１×１０-7Ｔｏｒｒより高真空とする。
【０２１３】次に銅管６３５から銅管２３５′に冷却し
た窒素ガスを流し、基板２０４を冷却する。基板支持台
６０３の温度は概ね−１００〜２５℃に設定し、このと
き基板温度は−８０〜２５℃となる。
【０２１４】基板温度が所望の温度に安定したのを確認
した後、ＴＭＳ用のマスフローコントローラ６１７を概
ね１〜１００ｃｍ3 ／ｍｉｎに設定し、バルブ６１６，
６１８を開にしてＴＭＳを真空槽６０１内に導入する。
【０２１５】さらに、酸素（Ｏ2 ）用の質量流量計６０
７7 を１〜１０００ｃｍ3 ／ｍｉｎに設定し、バルブ６
０６7 ，６０８を開にして、酸素ガスを真空槽６０１内
に導入する。
【０２１６】このとき、真空槽６０１内の圧力は、排気
口６０２のコンダクタンスを変えることにより、概ね１
０ｍＴｏｒｒ〜５００Ｔｏｒｒにすることができる。そ
の内訳は、ＴＭＳ分圧２〜２００Ｔｏｒｒ、酸素分圧２
〜４００Ｔｏｒｒである。
【０２１７】次に酸素流量が安定した後、放電電極６１
０にマイクロ波電力を概ね１００〜５０００Ｗ印加し、
酸素のマイクロ波放電を発生させ、図９（ｂ）に示すよ
うに、酸素プラズマとＴＭＳとの反応生成物からなる絶
縁膜７０４を配線７０３1 〜７０３3 を覆うようにシリ
コン基板７０４上に堆積させる。
【０２１８】堆積の終了は次のような手順で行なった。
【０２１９】まず、マイクロ波電力の出力を切り、マイ
クロ波放電を停止する。
【０２２０】次にバルブ６１６，６１８を閉にしてＴＭ
Ｓの供給を停止した後、バルブ６０６7 ，６０８を閉に
して酸素ガスの供給を停止する。
【０２２１】次に銅管６３５から銅管６３５′に流して
いる冷却用窒素ガスの供給を停止し、その代わりに室温
の窒素ガスを流す。
【０２２２】このとき、窒素用の質量流量計６３２を１
〜１０ｌ／ｍｉｎに設定し、バルブ６３１，６３３を開
にして窒素ガスを配管６３４から真空槽６０１内に導入
し、真空槽６０１内をほぼ大気圧に近い圧力にして基板
温度を室温に戻する。
【０２２３】最後に、真空槽６０１内を大気圧に戻して
基板６０４を取り出し、必要に応じて次の基板を基板支
持台６０３に設置する。これで１回の絶縁膜の成膜工程
が終了する。
【０２２４】上記絶縁膜７０４の成膜において、典型的
な具体的なプロセス条件は、例えば、ＴＭＳ流量２０ｃ
ｍ3 ／ｍｉｎ、酸素ガス流量２００ｃｍ3 ／ｍｉｎ、堆
積時の雰囲気圧力０．２Ｔｏｒｒ、マイクロ波放電出力
２００Ｗ、基板温度−３０℃であり、このとき、絶縁膜
３０１の堆積速度は約０．５μｍ／ｍｉｎである。
【０２２５】ここでは、放電時間を４０分とし、厚さ２
μｍの絶縁膜７０４を形成した。この絶縁膜３０１の粘
度は１００００ｃｐ未満であり、ピンセットが容易に突
き刺さるほど柔らかかった。
【０２２６】次に図９（ｃ）に示すように、配線７０３
2 に対するヴィアホール７０６を絶縁膜７０４に開孔し
た後、例えば、以下に説明する方法に従って絶縁膜７０
４の表面近傍部分のみの粘度を選択的に高くする。
【０２２７】まず、基板７０４を再び図８に示す装置の
真空層６０１内に設置する。
【０２２８】次に、例えば、マスフローコントローラ６
０７6 により水素ガス流量を１５０ｃｍ3 ／ｍｉｎに設
定し、バルブ６０６6 を開け、放電電極６１０に２００
Ｗの高周波を印加して、サファイヤ管６１１を介して水
素プラズマを真空槽６０１内に導入するとともに、基板
７０４をヒーター６３６によって例えば３００℃に加熱
する。このようにして、基板７０４を水素プラズマ雰囲
気に例えば１０分間晒する。なお、真空槽６０１内の圧
力は例えば１Ｔｏｒｒとする。
【０２２９】次に基板７０４を冷却するために、銅管６
３５から銅管６３５′に窒素ガスを流すとともに、上記
と同様の操作により配管６３４から窒素ガスを真空槽６
０１内に導入する。基板温度が室温付近に到達後、基板
７０４を真空槽６０１内から取り出す。
【０２３０】表面近傍部分の粘度を高くする処理を行な
った絶縁膜７０４は、粘度が１００００ｃｐ以上とな
り、ピンセットが容易には突き刺さらないほど固い状態
になった。
【０２３１】最後に、図９（ｄ）に示すように、ヴィア
ホール７０６の底面の配線７０３2を適当な清浄化処理
で洗浄した後、絶縁膜７０４上に配線７０５となる金属
層をマグネトロン・スパッタリング法で形成し、上記金
属層を光露光法と反応性イオンエッチング法を用いて加
工して、配線７０３2 に電気的に接続する配線７０５を
形成する。
【０２３２】以上述べた本実施形態の方法により形成さ
れた半導体装置、および絶縁膜７０４の表面近傍分の粘
度増加処理を行なっていない、従来の技術により形成さ
れた半導体装置の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
より調べた。
【０２３３】その結果、本実施形態の半導体装置は、図
９（ｄ）に示されるように、絶縁膜７０４の形状は、上
側表面およびヴィアホール７０６の側壁を含め良好であ
った。また、絶縁膜７０４の表面から概ね０．１μｍお
よびヴィアホール７０６の側壁から概ね０．０５μｍの
位置に、粘性（粘度）の変化による急峻な界面が観測さ
れた。配線間の溝、配線段差は空隙なく隅まで絶縁膜７
０４で埋め込まれていた。
【０２３４】これに対して、従の来技術により形成され
た半導体装置では、配線間の溝、配線段差は隅まで絶縁
膜７０４で埋め込まれているものの、絶縁膜７０４の表
面およびヴィアホール７０６の側壁は、表面粘性の向上
処理がなされていないため、表面に微小な凹凸が見られ
た。また、絶縁膜自体の低い粘性のため、ヴィアホール
７０６の形状が変化していた。
【０２３５】また、本実施形態の半導体装置と従来の半
導体装置とについて、電気特性試験を行なったところ、
本実施形態の半導体装置の配線寿命は従来の半導体装置
のそれに対して概ね１０％のびていた。
【０２３６】このような差が現れた理由としては、従来
の半導体装置における劣化の原因である、例えば、マグ
ネトロン・スパッタリング法等のスパッタリング法で用
いられるプラズマが引き起こす絶縁膜７０４の表面の凹
凸や、絶縁膜７０４の構成分子の化学結合の切断などに
よるリーク電流や、ヴィアホール７０６の変形による配
線コンタクト不良などが、本実施形態の場合、絶縁膜７
０４の表面近傍部分の粘度増加処理によって、抑制され
たためと考えられる。このような絶縁膜の形状改善によ
る配線の信頼性向上の効果は、半導体素子の微細化とと
もに、ますます顕著になると予想される。
【０２３７】一方、従来技術による絶縁膜と、本実施形
態の方法に従って形成された絶縁膜との膜質を比較する
ため、これらの絶縁膜を表面が平坦なシリコン基板上に
形成した。
【０２３８】すなわち、一方は公知の凝縮ＣＶＤ法によ
り形成した絶縁膜（粘度１００００ｃｐ未満）、もう一
方は同様に凝縮ＣＶＤ法により形成した絶縁膜に、上述
した粘度増加処理を長時間施し、膜の大半の粘度を高く
した絶縁膜（粘度１００００ｃｐ以上）である。
【０２３９】これらの絶縁膜に対して、透過型フーリエ
変換赤外分光分析、化学的湿式法と原子吸光分析や質量
分析などとを組み合わせた原子組成比分析、および吸水
性試験を行なったところ、検出精度の範囲内で、これら
の絶縁膜は同様の膜質であった。
【０２４０】赤外分光分析で観測された主な吸収ピーク
は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動ピークおよびＳｉ−ＣＨ3
伸縮振動ピークであった。Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉピークに対す
るＳｉ−ＣＨ3 ピークの強度比は、いずれの絶縁膜も１
０〜５０％であった。いずれの絶縁膜も真空槽２０１の
到達真空度が低い場合にはＨ2 Ｏ吸収ピークがみられ
た。このため、真空槽２０１の到達真空度はなるべく高
真空にしたほうが良い。化学的湿式法でシリコン基板上
のすべての絶縁膜を溶かして、原子吸光法および質量分
析計等で評価すると、ＣとＳｉとの組成比は１．１：１
から２０：１程度であり、いずれの絶縁膜もＣの方が含
有率としては多かった。
【０２４１】吸水性を評価すると、いずれの絶縁膜も、
大気放置２日間でほとんど水分を吸収しなかった。熱的
安定性を検討するため、真空雰囲気で６５０℃まで加熱
しながら質量分析器で放出ガスを評価すると、３００℃
でＨ2 Ｏがわずかに検出され、その後３００−６００℃
までＣ，Ｈの関与するピークは検出されたものの、Ｈ2
Ｏのピークは検出されなかった。
【０２４２】これらの結果から、凝縮ＣＶＤ法によって
形成された絶縁膜について、表面近傍部分のみの粘性を
高める工程を行なっても、膜全体の性質はさほど変化し
ないことが分かる。
【０２４３】したがって、従来の凝縮ＣＶＤ法による絶
縁膜が有している、低誘電率および低吸湿性という優れ
た性質は、表面近傍部分の粘性を高めても劣化しない。
むしろ、粘性を高める処理を施すと、膜表面近傍部分の
分子間の結合が強化されるので、膜のより一層の低誘電
率化および低吸湿性化を図れるようになる。
【０２４４】絶縁膜の表面近傍部分のみの粘性が高く、
絶縁膜の内部の粘性が低いままに保たれているのは、配
線層間の絶縁膜（層間絶縁膜）の性質として非常に好ま
しい。表面近傍部分の粘性が高いことは、絶縁膜に選択
的に開孔されるヴィアホール等のスルーホールの位置や
形状の安定化に寄与する。また、絶縁膜形成後の例えば
マグネトロン・スパッタリング等のスパッタリングによ
る金属配線層の形成工程において、スパッタリングプラ
ズマによる絶縁膜の損傷が回避され、絶縁膜で隔てれた
配線間のリーク電流の発生を防止できる。
【０２４５】一方、絶縁膜内部の粘性が低いことは、絶
縁膜がその下部の配線に応力を与えるおそれがなく、段
差被覆性および絶縁膜表面の平坦性が向上し、またスト
レス・マイグレーションによる配線の断線が防止され
る。
【０２４６】以上述べてきたように、凝縮ＣＶＤ法によ
って形成された絶縁膜に、表面近傍部分のみの粘性を高
める処理を施すことは、低誘電率、低吸湿性かつ良好な
段差埋め込み特性を有し、さらに、変形しにくく、プラ
ズマなどによる損傷を受けにくい絶縁膜を得るために、
極めて有効な手段である。
【０２４７】なお、本実施形態は、以下のように種々変
形が可能である。
【０２４８】例えば、凝縮ＣＶＤ法による絶縁膜７０４
の堆積後、基板７０１を取り出す前に、絶縁膜７０４の
表面近傍部分のみの粘性を高める処理を行なっても良
い。この処理を行なうことにより、絶縁膜７０４にヴィ
アホール７０６を開孔する工程において、絶縁膜７０４
の変形によるヴィアホール７０６の位置や形状の変化を
効果的に防止できるようになる。
【０２４９】また、凝縮ＣＶＤ法による絶縁膜７０４の
堆積後、絶縁膜７０４の表面近傍部分のみの粘性を高め
る処理は、真空を破らずに連続的に行なうことが好まし
い。これは、堆積直後の絶縁膜７０４が大気に晒される
と、粘性の低い膜の表面には微粒子や水分が吸着しやす
く、このような微粒子等は、絶縁膜７０４の膜質や、そ
の上に形成される配線７０６に対して悪影響を与えるか
らである。
【０２５０】また、凝縮ＣＶＤ法による絶縁膜７０４の
堆積後、絶縁膜７０４の表面近傍部分のみの粘性を高め
る処理は、例えば、搬送に伴う絶縁膜７０４の変形や装
置内のダストの吸着を防ぐために、同一の真空槽で行な
うことが好ましい。
【０２５１】また、本実施形態では、まず、ＴＭＳと酸
素ラジカルとを気相で反応させ、生成物が被処理基板上
に凝縮する作用を利用している（凝縮ＣＶＤ）。生成物
は、有機シランと酸素ラジカルとの重合反応生成物と考
えられる。原料の有機シランモノマーとして、ＴＭＳ以
外の有機シランを用いても良い。例えば、テトラエチル
シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシロキサン、テトライソプロポキシ
シランである。また、有機シランと反応させる酸素セジ
カル発生源として、酸素ガス以外に、オゾン，ＣＯ，Ｃ
Ｏ2 ，ＮＯ，Ｎ2Ｏ，ＮＯ2 ，Ｈ2 Ｏ2 など酸素原子を
含むガスを用いても良い。
【０２５２】また、本実施形態では、凝縮ＣＶＤ法によ
って形成された絶縁膜７０４に対して、表面近傍部分の
粘性を高めるため、酸素ラジカル雰囲気を用いた。
【０２５３】その作用としては、絶縁膜７０４を構成す
る分子である、有機シランと酸素ラジカルとの重合生成
物（例えば（−Ｓｉ（Ｒ1 Ｒ2 ）−Ｏ−）n ：Ｒ1 ，Ｒ
2 は側鎖を表す）に対して、側鎖、Ｓｉ−終端、Ｏ−終
端など、活性な部分の反応を誘起し、絶縁膜構成分子
間、あるいは構成分子内でさらなる重合架橋反応を引き
起こし、絶縁膜の構造がより強固になるものと考えられ
る。
【０２５４】また、このように架橋反応が強化されるこ
とにより、半導体デバイス技術の観点から本絶縁膜に要
求されている、絶縁膜の低誘電率化および低吸湿性化が
促進される。
【０２５５】このような作用からすれば、絶縁膜７０４
の表面近傍部分の粘性を高める処理として、酸素ラジカ
ル以外を用いることも可能である。
【０２５６】また、凝縮ＣＶＤ法によって形成された絶
縁膜７０４に対して、架橋反応を誘起し、表面近傍部分
の粘性を高めるために用いる手段として、例えば、酸素
ラジカルと同様に、絶縁膜７０４の表面近傍部分に酸素
原子を含む活性種を供給できるものを用いても良い。例
えば、酸素原子を有する分子を含むガス雰囲気のプラズ
マやオゾンがあげられる。
【０２５７】ここで、酸素原子を有する分子は、例え
ば、絶縁膜７０４中に存在する元素と同じ元素から構成
されるもの（例えば、ＣＯ，ＣＯ2 ）、あるいは絶縁膜
７０４中に存在する元素と絶縁膜７０４中から脱離しや
すい元素とから構成されるもの（例えば、ＮＯ，Ｎ
2 Ｏ，ＮＯ2 ，Ｈ2 Ｏ，Ｈ2 Ｏ2 ）である。
【０２５８】また、絶縁膜７０４の表面近傍部分の粘性
を高めるため、水素ラジカルを用いても良い。その作用
としては、絶縁膜７０４の構成分子（例えば（−Ｓｉ
（Ｒ1Ｒ2 ）−Ｏ−）n ：Ｒ1 ，Ｒ2 は側鎖を表す）に
対して、Ｒ1 −Ｓｉ，Ｒ2 −ＳｉをそれぞれＲ1 −Ｈ，
Ｒ2 −Ｈ、としてＳｉ−Ｏ−ネットワークから切り離
し、Ｓｉ−Ｏ−ネットワーク間の反応を誘起し、絶縁膜
中の化学結合をより強固にするものと考えられる。
【０２５９】また、絶縁膜７０４の表面近傍部分の粘性
を高めるために、絶縁膜７０４内の特定の官能基を振動
励起させ、その基の反応を促進させても良い。そのため
には、絶縁膜７０４中に微小に存在し、膜の低い粘性の
一因であると思われる、ＯＨ結合の励起光が好ましい。
【０２６０】粘性向上に効果のあった光は、ＯＨ結合の
吸収波長に相当する、概ね２．６〜３．３μｍの赤外線
であった。また、主として測鎖Ｒ1 ，Ｒ2 中にあると思
われるＣＨ結合を励起する、波長３．３〜３．５μｍの
赤外線を用いても、絶縁膜７０４の粘性を向上させる効
果があった。
【０２６１】また、絶縁膜７０４の表面近傍部分の粘性
を高めるために、紫外線を照射し、絶縁膜構成分子の電
子状態を励起しても効果があった。特に、波長１４２〜
３０８ｎｍの紫外線による効果が顕著であった。この
際、光源としてエキシマランプを用いたが、他の光源で
も良い。
【０２６２】また、絶縁膜７０４の表面近傍部分の粘性
を高めるために、絶縁膜７０４の表面近傍部分のみを加
熱しても良い。
【０２６３】例えば、粘性の低い絶縁膜７０４が形成さ
れた基板をマイクロ波に晒すと、絶縁膜７０４の表面近
傍部分に微量に存在する水分子などが励起され、表面近
傍部分のみが加熱され、絶縁膜７０４の構成分子間の架
橋反応が促進される。
【０２６４】この場合の雰囲気として、架橋反応を阻害
しない、窒素ガスやアルゴンガスのような不活性ガス雰
囲気あるいは減圧雰囲気が良い。あるいは、酸素原子を
有する分子を含むガム雰囲気とし、マイクロ波によって
発生する、酸素原子を含む活性種を、架橋反応の促進に
利用しても良い。
【０２６５】また、例えば、赤外線ランプ加熱を用い
た、高速昇降温装置を用いても良い。この場合、昇温速
度が低すぎると、絶縁膜７０４の表面のみならず内部ま
で加熱されて架橋反応が進んでしまい、絶縁膜７０４の
下地の配線７０３1 〜７０３3に応力が加わることにな
って好ましくない。
【０２６６】絶縁膜７０４の比熱、熱伝導速度および架
橋反応の温度依存性を考慮すると、毎秒概ね１０℃以上
の昇温速度が必要である。到達温度としては、概ね４５
０℃〜７００℃が好ましい。基板温度は、この温度に到
達後、配線７０３1 〜７０３3 の熱変形を避けるため、
速やかに４５０℃以下に下げて温度を保持するのが好ま
しい。
【０２６７】以上に述べた、絶縁膜７０４の表面近傍部
分の粘性を高める様々な処理方法においては、絶縁膜７
０４の原料、粘度、粘性を高める深さ、仕上がりの粘性
などの必要に応じて、処理温度、気体圧力、気体流量、
放電出力、光量、光の波長、処理時間、昇降温速度な
ど、種々のプロセス条件を適宜変化させても良い。ま
た、複数の処理方法を組み合わせても良い。
【０２６８】図８には、以上に述べた様々な絶縁膜堆積
工程および絶縁膜の表面近傍部分の粘性向上工程に適用
できる装置の構成例が示されているが、必要に応じて、
図８の装置の一部の構成のみを有するものを使用として
も良い。例えば、絶縁膜の表面近傍部分の粘性向上工程
に用いる部分と、絶縁膜堆積工程に用いる部分とに区別
し、必要な方の部分のみからなる装置を使用しても良
い。
【０２６９】また、本実施形態では、シリコン基板を用
いたが、例えば、ＧａＡｓ基板、ＺｎＳｅ基板、ＳＯＩ
基板など他の基板を用いても良い。
【０２７０】本実施形態では、絶縁膜７０４に選択的に
接続孔を開孔する工程を別の装置で行なったが、絶縁膜
堆積、絶縁膜の表面近傍部分の粘性向上、接続孔開孔な
ど一連の工程を、真空を破らずに連続的に行なう装置で
行なっても良い。これら一連の工程を同一の真空槽で行
なっても良い。
【０２７１】以上に述べた、粘性の低い絶縁膜７０４に
対して、その表面あるいはヴィアホール７０６の側壁近
傍の構成分子間の架橋反応を誘起し、表面あるいはヴィ
アホール７０６の側壁近傍のみの粘性を高める方法で
は、その部分の絶縁膜７０４の深部まで粘性が高くなる
と、絶縁膜７０４の内部の配線７０３1 ，７０３3 に応
力が加わってしまい、好ましくない。
【０２７２】絶縁膜７０４の内部の配線７０３1 ，７０
３3 に応力が加わらないためには、絶縁膜７０４の最大
膜厚をｔmax とし、絶縁膜７０４内の粘性の高い領域
の、絶縁膜表７０４の表面あるいは側壁からの最大距離
をｄmax とすると、概ねｄmax≦０．１ｔmax とするの
が好ましい。
【０２７３】絶縁膜７０４内の粘性の高い領域の、絶縁
膜７０４の表面あるいはヴィアホール７０６の側壁から
の最大距離ｄmax は、絶縁膜７０４の変形およびプラズ
マなどによる損傷を防止するために必要な最小値、およ
びこれら変形および損傷防止の効果が飽和する値を考慮
すると、概ね１０ｎｍ≦ｄmax ≦１００ｎｍの範囲が好
ましい。
【０２７４】以上に述べた、粘性の低い絶縁膜７０４
（第１の絶縁膜）に対して、表面近傍部分の粘性の高い
構造を実現する手段として、絶縁膜７０４の表面近傍部
分の粘性を高める代わりに、粘性の高い別の絶縁膜（第
２の絶縁膜）を形成しても良い。
【０２７５】この場合、第２の絶縁膜の膜厚を、上記ｄ
max の範囲に限らず、第２の絶縁膜の膜質や半導体装置
の設計上の必要に応じて、任意に変化させることができ
る。第２の絶縁膜の形成は、第１の絶縁膜を形成した
後、ヴィアホールを開孔する工程の前に行なうことが好
ましい。ヴィアホールを開孔する工程の後に行なっても
良いが、この場合、ヴィアホールの底面にも第２の絶縁
膜が形成される可能性がある。ヴィアホールの底面に形
成される第２の絶縁膜の膜厚が大きいと、ヴィアホール
を再び開孔する工程が必要となる。
【０２７６】第１の絶縁膜より粘性の高い第２の絶縁膜
の形成工程には、例えば、本実施形態に挙げた凝縮ＣＶ
Ｄ法で、絶縁膜の粘性が高くなるようなプロセス条件を
用いる。
【０２７７】具体的には、例えば、原料の有機シランガ
スに対する酸素ガスの流量を小さくするか、または酸素
ラジカル発生のための放電出力を高くすることにより、
有機シランと酸素ラジカルとの重合反応生成物の重合度
を高める。
【０２７８】また、第２の絶縁膜の形成工程として、例
えば、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）−オゾン法を
用いるか、高分子膜形成のために有機物の重合工程を用
いても良い。
【０２７９】第１の絶縁膜を形成した後、第２の絶縁膜
を形成する工程は、真空を破らずに連続的に行なうこと
が好ましい。第１の絶縁膜の堆積直後の基板が大気に晒
されると、粘性の低い膜の表面には微粒子や水分が吸着
しやすく、絶縁膜の膜質や、その上にさらに形成される
配線に対して悪影響を与える。
【０２８０】第１の絶縁膜を形成した後、第２の絶縁膜
を形成する工程は、例えば搬送に伴う絶縁膜の変形や装
置内のダストの吸着を防ぐため、同一の真空槽で行なう
ことが好ましい。
【０２８１】第１の絶縁膜を凝縮ＣＶＤ法により形成し
た後、第２の絶縁膜を形成する工程の前に、上述した第
１の絶縁膜（絶縁膜７０４）の表面近傍部分の粘性を高
める工程を行なっても良い。
【０２８２】また、本実施形態では、凝縮ＣＶＤ法を用
いる場合について説明したが。凝縮ＣＶＤ法以外の低粘
性絶縁膜の形成方法にも適用できる。絶縁膜に要求され
ている、低誘電率、低吸湿性かつ低粘性という性質は、
回路の高速応答性、熱応力、段差被覆性などの要請に基
づく。
【０２８３】特に段差被覆性、熱応力および表面平坦性
の問題の対応策としては、粘性の低い絶縁膜を基板上に
形成することが必要である。そのような粘性の低い絶縁
膜について、表面近傍部分のみの領域の粘性の高い構造
を形成することにより、絶縁膜に要求されている低誘電
率、低吸湿性、かつ膜内部の低粘性などの特性を保持し
つつ、膜の損傷に対する耐性や加工精度の向上に寄与す
るのが、本発明の目的である。
【０２８４】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態では本発明を層間
絶縁膜に適用した場合について説明したが、本発明は保
護絶縁膜（パッシベーション膜）にも適用できる。
【０２８５】この場合、図１０に示すように、ボンデン
グ・パッドの周辺や周辺回路近くに、本発明の保護絶縁
膜８０５が大面積に存在する場合には、Ａｌ合金膜をパ
ターニングして配線８０３を形成する際に、Ａｌ合金膜
のダミーピラー８０６を形成しておく。保護絶縁膜８０
５は、例えば、層間絶縁膜２０４と同様な方法で形成す
る。
【０２８６】なお、ダミーピラー８０６は、上記シリコ
ン酸化膜８０４とは異なる絶縁材料の膜、例えば、プラ
ズマＣＶＤシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を用いるこ
とができる。
【０２８７】これにより、ボンデング等の工程で配線８
０３にかかる圧力で保護絶縁膜８０５が変形するという
不都合を防止できる。なお、図中、８０１はシリコン基
板、８０７は接続孔（ヴィアホール）を示している。
【０２８８】また、ダミーピラー８０６を形成する代わ
りに、保護絶縁膜８０５の表面を３００℃以下の低温で
焼き固めても同様な効果が得られる。
【０２８９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、微細
領域内を良好な形状でもって埋め込むことができる絶縁
膜を実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態で使用する半導体製造
装置の概略構成を示す模式図
【図２】窒素ガス供給装置の概略構成を示す模式図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図
【図４】本発明の第３の実施形態で使用する半導体製造
装置の概略構成を示す模式図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図
【図６】絶縁膜の膜厚の下地依存性を示す図
【図７】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図
【図８】本発明の第５の実施形態で使用する半導体製造
装置の概略構成を示す模式図
【図９】本発明の第５の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図
【図１０】本発明の柔らかい保護絶縁膜の変形の防止方
法を説明するための図
【符号の説明】
１…真空槽 ２…排気口 ３…基板支持台 ４…シリコン基板 ５，１５，１９，３０，３４…配管 ６，８，１６，１８，３１，３３…ストップ・バルブ ７，１７，３２…質量流量計 ９，１２…アタッチメント １０…キャビティ １１…Ａｌ2 Ｏ3 管 ３５，３５´…銅管 ３６…シース・ヒータ ４１…熱源 ４２…保温材 １０１…配管 １０２，１０４，１０５，１０７，１１０…ストップ・
バルブ １０３…質量流量計 １０６，１０９…枝管 １０８…スパイラル管 １１１…液体窒素溜め １１２…液体窒素 ２０１…シリコン基板 ２０２…シリコン酸化膜 ２０３…配線 ２０４…層間絶縁膜 ３０１…真空槽 ３０２…排気口 ３０３…基板支持台 ３０４…シリコン基板 ３０５，３１５，３３０，３３４…配管 ３０６，３０８，３１６，３１８，３３１，３３３…ス
トップ・バルブ ３０７，３１７，３３２…質量流量計 ３０９，３１２…アタッチメント ３１０…キャビティ ３１１…Ａｌ2 Ｏ3 管 ３１９…ステンレス配管 ３３５，３３５´…銅管 ４０１…シリコン基板 ４０２…シリコン酸化膜（第１の絶縁膜） ４０３…Ａｌ合金配線 ４０４…配線間の溝 ４０５…絶縁膜（第２の絶縁膜） ４０６…ＳｉＯ2 膜（第３の絶縁膜） ５０１…シリコン基板 ５０２…シリコン酸化膜（第１の絶縁膜） ５０３…Ａｌ合金配線 ５０４…配線間の溝 ５０５…絶縁膜（第２の絶縁膜） ５０６…ＳｉＯ2 膜（第３の絶縁膜） ６０１…真空槽 ６０２…排気口 ６０３…基板支持台 ６０４…シリコン基板 ６０５，６１５，６３０，６３４…配管、 ６０６1 〜６０６9 …バルブ ６０８，６１６，６１８，６３１，６３３，６５１，６
５２…バルブ ６０７1 〜６０７9 ，６１７，６３２…マスフローコン
トローラ ６０９，６１２…アタッチメント ６１０…プラズマ発生用放電電極 ６１１…サファイヤ管 ６１９…ステンレス配管 ６３５，６３５´…銅管 ６３６，６４１…ヒーター ６４２…保温材 ６５３…オゾナイザー ６５４，６５５…光源 ６５６…マイクロ波発生用電極 ７０１…シリコン基板 ７０２…シリコン酸化膜 ７０３1 〜７０３3 …配線（第１の導電膜） ７０４…絶縁膜 ７０５…配線（第２の導電膜） ７０６…接続孔

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリコン、酸素、炭素および水素の化合物
    からなり、かつ炭素の含有率がシリコンの含有率よりも
    大きい絶縁膜が、層間絶縁膜および保護絶縁膜の少なく
    とも一方に用いられたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】シリコン、酸素、炭素および水素の化合物
    からなり、室温で粘性を有し、かつ粘度が１００ｃｐｓ
    以上３０００００ｃｐｓ以下である絶縁膜が、層間絶縁
    膜および保護絶縁膜の少なくとも一方に用いられたこと
    を特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項３】前記絶縁膜は、比誘電率が１．８以上３．
    ２以下であることを特徴とする請求項１または請求項２
    に記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】素子が形成された半導体基板と、 この半導体基板上に設けられた第１の絶縁膜と、 この第１の絶縁膜上に設けられ、該第１の絶縁膜に形成
    された接続孔を介して前記素子と電気的に接続するもの
    を含む複数の配線と、 これら配線の全面およびこれら配線間の前記第１の絶縁
    膜上に形成され、シリコン、酸素、炭素および水素の化
    合物からなり、かつ炭素の含有率がシリコンの含有率よ
    りも大きい第２の絶縁膜とこの第２の絶縁膜上に形成さ
    れ、該第２の絶縁膜とは材料が異なる第３の絶縁膜とを
    具備してなることを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項５】素子が形成された半導体基板上に第１の絶
    縁膜を形成する工程と、 この第１の絶縁膜に接続孔を形成して前記素子に電気的
    に接続するものを含む複数の配線を前記第１の絶縁膜上
    に形成する工程と、 これら配線間の前記第１の絶縁膜上に、シリコン、酸
    素、炭素および水素の化合物からなり、かつ炭素の含有
    率がシリコンの含有率よりも大きい第２の絶縁膜を形成
    する工程と、 前記配線および第２の絶縁膜上に該第２の絶縁膜とは材
    料が異なる第３の絶縁膜を形成する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。
  6. 【請求項６】第１の導電膜と、 この第１の導電膜を覆うように形成された絶縁膜と、 この絶縁膜に設けられ、該絶縁膜に形成された接続孔を
    介して前記第１の導電膜と電気的に接続する第２の導電
    膜とを具備してなり、 前記絶縁膜のうち、前記接続孔以外の部分における前記
    第２の導電膜との界面近傍部分の粘度が１００００ｃｐ
    以上、第２の導電膜との界面近傍部分以外の部分の粘度
    が１００００ｃｐ未満であることを特徴とする半導体装
    置。
  7. 【請求項７】第１の導電膜を覆う粘度が１００００ｃｐ
    未満の絶縁膜を形成する工程と、 この絶縁膜上に前記第１の導電膜に電気的に接続する第
    ２の導電膜を形成するとともに、前記絶縁膜の表面近傍
    部分の粘度を１００００ｃｐ以上にする粘度増加処理を
    行なう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。
  8. 【請求項８】第１の導電膜を覆う粘度が１００００ｃｐ
    未満の第１の絶縁膜を形成する工程と、 この第１の絶縁膜上に粘度が１００００ｃｐ以上の第２
    の絶縁膜を形成する工程と、 この第２の絶縁膜上に前記第１の導電膜に電気的に接続
    する第２の導電膜を形成する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。
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