(57)【要約】【課題】第２絶縁層にビアとなる接続孔を形成するときにビアと配線の間に位置ずれが生じても、エアギャップとビアが繋がることを抑制できるようにする。【解決手段】配線１６２は第１絶縁層１２０に埋め込まれており、上面が第１絶縁層１２０の上面より高い。エアギャップ１２８は、配線１６２と第１絶縁層１２０の間に位置している。エッチングストッパー膜２００は、第１絶縁層１２０上、エアギャップ１２８上、及び配線１６２上に形成されている。第２絶縁層２２０はエッチングストッパー膜２００上に形成されている。ビア２６２は第２絶縁層２２０に埋め込まれており、配線１６２に接続している。そしてエッチングストッパー膜２００は、エアギャップ１２８上に位置する部分２０２が、配線１６２上に位置する部分より厚い。【選択図】図１
2010258213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に埋め込まれ、上面が前記第１絶縁層の上面より高い配線と、
前記配線と前記第１絶縁層の間に位置するエアギャップと、
前記第１絶縁層上、前記エアギャップ上、及び前記配線上に形成されたエッチングストッパー膜と、
前記エッチングストッパー膜上に形成された第２絶縁層と、
前記第２絶縁層に埋め込まれ、前記配線に接続するビアと、
を備え、
前記エッチングストッパー膜は、前記エアギャップ上に位置する部分が、前記配線上に位置する部分より厚い半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記エアギャップは、前記エッチングストッパー膜により形成されている半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体装置において、
前記配線上に位置する金属キャップ膜を備える半導体装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体装置において、
前記第１絶縁層は、ＳｉＣＯＨ膜、ＳｉＣＯＨＮ膜、またはＳｉＣＯＨ膜若しくはＳｉＣＯＨＮ膜ポーラス膜である半導体装置。
【請求項５】
第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層に溝を形成する工程と、
前記溝に埋め込まれた配線を形成する工程と、
前記第１絶縁層と前記配線の間にスペースを形成し、かつ前記配線の上面を前記第１絶縁層の上面より上に位置させる工程と、
前記スペースにエアギャップを形成し、かつ前記第１絶縁層上及び前記配線上にエッチングストッパー膜を形成する工程と、
前記エッチングストッパー膜上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層に、前記配線上に位置するビアを埋め込む工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
前記エアギャップ及び前記エッチングストッパー膜を形成する工程において、前記エッチングストッパー膜によって前記エアギャップを形成する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記溝を形成する工程において、前記溝の側壁に前記第１絶縁層が変質した第１変質層を形成し、
前記配線を形成する工程と、前記スペースを形成して前記配線の上面を前記第１絶縁層の上面より上に位置させる工程の間に、前記第１絶縁層の表層に、前記第１絶縁層が変質した第２変質層を形成する工程を有し、
前記第１絶縁層と前記配線の間にスペースを形成し、かつ前記配線の上面を前記第１絶縁層の上面より上に位置させる工程は、前記第１変質層及び前記第２変質層を除去する工程である半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１絶縁層は、ＳｉＣＯＨ膜、ＳｉＣＯＨＮ膜、またはＳｉＣＯＨ膜若しくはＳｉＣＯＨＮ膜ポーラス膜であり、
前記第１変質層、及び前記第２変質層は、前記第１絶縁層の炭素濃度が低下した低炭素層である半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２変質層を形成する工程は、前記第１絶縁層を水素含有プラズマで処理する工程である半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法において、
前記ビアを形成する工程は、
前記第２絶縁層に接続孔を形成する工程と、
前記接続孔の底面及び側壁に拡散防止膜を形成する工程と、
前記拡散防止膜上にメッキシード膜を形成する工程と、
前記メッキシード膜を用いてメッキ処理を行うことにより、前記接続孔内に導電膜を埋め込む工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法において、
前記配線を形成する工程の後、前記エッチングストッパー膜及び前記エアギャップを形成する工程の前に、前記配線上に金属キャップ膜を形成する工程を有し、
前記エッチングストッパー膜及び前記エアギャップを形成する工程において、前記金属キャップ膜上に前記エッチングストッパー膜を形成する半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記金属キャップ膜を形成する工程は、無電解メッキ法又は選択ＣＶＤ法である半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線と配線が埋め込まれた絶縁膜の間にエアギャップを有する半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化に伴い、配線の間隔が狭くなっている。配線の間隔が狭くなると配線間の容量が増大し、これによって信号の遅延が生じてしまう。配線間の容量を小さくする技術の一つに、配線と配線が埋め込まれた絶縁膜の間にエアギャップを設けることがある。
【０００３】
特許文献１には、配線を埋め込むための溝を絶縁膜に形成するときに、溝の側壁に劣化層を形成し、この劣化層を配線形成後に除去することにより、配線と絶縁膜の間にエアギャップを形成する、と記載されている。
【０００４】
特許文献２には、配線を埋め込むための溝の底面及び側面に触媒特性膜を形成し、この触媒特性膜上に配線となるＣｕ膜を形成し、その後、溝の側面に位置する触媒特性膜を除去することにより、配線と絶縁膜の間にエアギャップを形成する、と記載されている。
【０００５】
また特許文献３には、エアギャップを形成する技術ではないが、配線上に金属キャップを形成した後、配線が埋め込まれている絶縁膜の表面を損傷し、この損傷した表面を除去する、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００７６２５８号明細書
【特許文献２】特開２００８−３００６５２号公報
【特許文献３】特開２００８−２０５４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９（ａ）に示すように、エアギャップ４０２を有する配線層４００の上の配線層４２０にビア４２１及び配線溝４２２を形成するときに、配線層４００が有する配線４０４とビア４２１の間に位置ずれが生じることがある。この位置ずれの量によっては、ビア４２１の底部に、エアギャップ４０２の上部と繋がった開口領域４２４が形成される。開口領域４２４が形成された場合、図９（ｂ）に示すように、ビア４２１及び配線溝４２２に拡散防止膜４３０及びメッキシード膜４３２を形成するときに、開口領域４２４及びその周囲において拡散防止膜４３０及びメッキシード膜４３２が形成されず、これによって、配線４３４にボイド４２６が形成されてしまう。このため、配線４０４とビア４２１の間に位置ずれが生じても、ビア４２１の底部にエアギャップ４０２と繋がった領域が形成されないようにする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、第１絶縁層と、
前記第１絶縁層に埋め込まれ、上面が前記第１絶縁層の上面より高い配線と、
前記配線と前記第１絶縁層の間に位置するエアギャップと、
前記第１絶縁層上、前記エアギャップ上、及び前記配線上に形成されたエッチングストッパー膜と、
前記エッチングストッパー膜上に形成された第２絶縁層と、
前記第２絶縁層に埋め込まれ、前記配線に接続するビアと、
を備え、
前記エッチングストッパー膜は、前記エアギャップ上に位置する部分が、前記配線上に位置する部分より厚い半導体装置が提供される。
【０００９】
第２絶縁層にビアを形成するとき、第２絶縁層をエッチングして接続孔を形成した後、接続孔の底面すなわち配線上に位置するエッチングストッパー膜をエッチングする。本発明では、エッチングストッパー膜は、エアギャップ上に位置する部分が配線上に位置する部分より厚い。このため、第２絶縁層にビアとなる接続孔を形成するときにビアと配線の間に位置ずれが生じ、平面視において接続孔とエアギャップが重なっても、接続孔の底面に位置するエッチングストッパー膜を除去するときに、エアギャップ上に位置するエッチングストッパー膜が除去されてエアギャップと接続孔が繋がることを抑制できる。
【００１０】
本発明によれば、第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層に溝を形成する工程と、
前記溝に埋め込まれた配線を形成する工程と、
前記第１絶縁層と前記配線の間にスペースを形成し、かつ前記配線の上面を前記第１絶縁層の上面より上に位置させる工程と、
前記スペースにエアギャップを形成し、かつ前記第１絶縁層上及び前記配線上にエッチングストッパー膜を形成する工程と、
前記エッチングストッパー膜上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層に、前記配線上に位置するビアを埋め込む工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明によれば、エッチングストッパー膜を形成する前に、配線の上面を第１絶縁層の上面より上に位置させている。このため、エッチングストッパー膜を形成するときに、配線と第１絶縁層の段差に起因して、エアギャップ上に位置するエッチングストッパー膜が、配線上に位置するエッチングストッパー膜より厚くなる。従って、第２絶縁層にビアとなる接続孔を形成するときにビアと配線の間に位置ずれが生じ、平面視において接続孔とエアギャップが重なっても、接続孔の底面に位置するエッチングストッパー膜を除去するときに、エアギャップ上に位置するエッチングストッパー膜が除去されてエアギャップと接続孔が繋がることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第２絶縁層にビアとなる接続孔を形成するときにビアと配線の間に位置ずれが生じても、エアギャップとビアが繋がることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】各図は図１に示した半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】各図は図２の次の工程を示す断面図である。
【図４】各図は図３の次の工程を示す断面図である。
【図５】各図は図４の次の工程を示す断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】各図は図６の次の工程を示す断面図である。
【図８】図７の次の工程を示す断面図である。
【図９】接続孔とエアギャップが繋がったときの問題を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。この半導体装置は、第１絶縁層１２０、配線１６２、エアギャップ１２８、エッチングストッパー膜２００、第２絶縁層２２０、及びビア２６２を供える。配線１６２は第１絶縁層１２０に埋め込まれており、上面が第１絶縁層１２０の上面より高い。エアギャップ１２８は、配線１６２と第１絶縁層１２０の間に位置している。エッチングストッパー膜２００は、第１絶縁層１２０上、エアギャップ１２８上、及び配線１６２上に形成されている。第２絶縁層２２０はエッチングストッパー膜２００上に形成されている。ビア２６２は第２絶縁層２２０に埋め込まれており、配線１６２に接続している。そしてエッチングストッパー膜２００は、エアギャップ１２８上に位置する部分２０２が、配線１６２上に位置する部分より厚い。ここで、エッチングストッパー膜２００のうち厚くなっている部分２０２は、第１絶縁層１２０と配線１６２（後述する拡散防止膜１６０を含む）の間隔のうち、少なくとも配線１６２側の半分以上に形成されていれば良い。
【００１６】
本図に示す例では、エッチングストッパー膜２００は、一部が配線１６２と第１絶縁層１２０の間に埋め込まれている。そしてエアギャップ１２８は、配線１６２と第１絶縁層１２０の間に位置するエッチングストッパー膜２００に形成されている。ただし図１に示す例と異なり、エッチングストッパー膜２００が配線１６２と第１絶縁層１２０の間に埋め込まれておらず、配線１６２と第１絶縁層１２０の間のスペースにエッチングストッパー膜２００が蓋をすることによりエアギャップ１２８が形成されていても良い。なお、図１に示す例においても、実際にはこのようになっている可能性がそれなりに高いと考えられる。
【００１７】
配線１６２は、第１絶縁層１２０に形成された溝１２２に埋め込まれており、ビア２６２は、第２絶縁層２２０に形成された接続孔２２１に埋め込まれている。第２絶縁層２２０には、接続孔２２１の上に位置する溝２２２が形成されている。溝２２２には、ビア２６２に接続する配線２６４が埋め込まれている。本図に示す例において、ビア２６２と配線２６４は同一工程で形成されている。
【００１８】
配線１６２、ビア２６２、及び配線２６４は、メッキ法により形成されている。詳細には、配線１６２は、メッキシード膜１６１を有している。そしてメッキシード膜１６１と溝１２２の間には、拡散防止膜１６０が形成されている。同様にビア２６２及び配線２６４は、メッキシード膜２６１を有している。そして溝２２２及び接続孔２２１とメッキシード膜２６１の間には、拡散防止膜２６０が形成されている。配線１６２、ビア２６２、及び配線２６４は、例えばＣｕ膜により形成されている。拡散防止膜１６０，２６０は、例えばＴａＮ及びＴａをこの順に積層した積層膜により形成されている。
【００１９】
また第１絶縁層１２０及び第２絶縁層２２０は、低誘電率膜により形成されている。例えば第１絶縁層１２０及び第２絶縁層２２０は、ＳｉＣＯＨ膜、ＳｉＣＯＨＮ膜、またはこれらのポーラス膜により形成されている。第１絶縁層１２０は、エッチングストッパー膜１００上に形成されている。エッチングストッパー膜１００は、下地絶縁膜１０の上に形成されている。下地絶縁膜１０は、例えば配線１６２の下に位置する配線層を形成する絶縁膜である。
【００２０】
図２〜図５の各図は、図１に示した半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。この半導体装置の製造方法では、まず第１絶縁層１２０を形成する。次いで第１絶縁層１２０に溝１２２を形成する。次いで、溝１２２に埋め込まれた配線１６２を形成する。次いで、第１絶縁層１２０と配線１６２の間にスペースを形成し、かつ配線１６２の上面を第１絶縁層１２０の上面より上に位置させる。次いで、上記したスペースに絶縁体を埋め込んでエアギャップ１２８を形成し、かつ第１絶縁層１２０上及び配線１６２上にエッチングストッパー膜２００を形成する。次いで、エッチングストッパー膜２００上に第２絶縁層２２０を形成する。次いで、第２絶縁層２２０に、配線１６２上に位置するビア２６２を埋め込む。
以下、詳細に説明する。
【００２１】
まず図２（ａ）に示すように、下地絶縁膜１０上にエッチングストッパー膜１００を形成する。エッチングストッパー膜１００は、例えばＳｉＣＮ膜又はＳｉＣＮＨ膜であるが、ＳｉＮ膜、ＳｉＮＨ膜、又は高炭素濃度のＳｉＣＯＨ膜であってもよい。なお、このＳｉＣＯＨ膜の炭素濃度は、第１絶縁層１２０を形成するＳｉＣＯＨ膜の炭素濃度より高く、例えば２０ａｔ％以上４５ａｔ％以下である。次いで、エッチングストッパー膜１００上に第１絶縁層１２０、及び酸化シリコン層１４０を形成する。次いで酸化シリコン層１４０上に反射防止膜１５０を形成する。次いで、反射防止膜１５０上にレジスト膜５０を形成し、レジスト膜５０を露光及び現像することにより、レジスト膜５０に開口パターンを形成する。
【００２２】
次いで図２（ｂ）に示すように、レジスト膜５０をマスクとして反射防止膜１５０、酸化シリコン層１４０、及び第１絶縁層１２０をドライエッチングする。エッチングガスには、フルオロカーボンガス（フロロカーボンガス）を用いる。これにより、第１絶縁層１２０には溝１２２が形成される。その後、レジスト膜５０及び反射防止膜１５０を、酸素を含んだガスによるプラズマアッシングにより除去する。
【００２３】
次いで図３（ａ）に示すように、溝１２２の底部に位置するエッチングストッパー膜１００をドライエッチングにより除去する。この工程において、酸化シリコン層１４０の一部は除去される。次いで溝１２２を、レジスト膜の剥離液で洗浄する。この剥離液は、アミンベースである。
【００２４】
図３（ａ）に示した状態において、溝１２２の側壁に位置する第１絶縁層１２０には、第１変質層１２４が形成される。第１変質層１２４は、第１絶縁層１２０の炭素濃度が低下した低炭素層である。
【００２５】
次いで図３（ｂ）に示すように、溝１２２に、拡散防止膜１６０及び配線１６２を埋め込む。この工程の詳細は以下の通りである。まず、溝１２２の底面及び側壁、並びに酸化シリコン層１４０上に拡散防止膜１６０を、例えばスパッタリング法により形成する。次いで、拡散防止膜１６０上に、メッキシード膜１６１を、例えばスパッタリング法により形成する。次いで、メッキシード膜１６１をシードとしてメッキを行い、導電膜を形成する。次いで、酸化シリコン層１４０上に位置する導電膜、メッキシード膜１６１、及び拡散防止膜１６０、並びに酸化シリコン層１４０を、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により除去する。この状態において、第１絶縁層１２０の表面は露出している。
【００２６】
次いで図４（ａ）に示すように、第１絶縁層１２０の表面に第２変質層１２６を形成する。第２変質層１２６は、第１絶縁層１２０の炭素濃度が低下した低炭素層であり、例えば第１絶縁層１２０の表面を水素含有プラズマで処理することにより形成される。この場合、プラズマガスの少なくとも一部には、例えばアンモニアガスが用いられる。
【００２７】
次いで図４（ｂ）に示すように、第１変質層１２４及び第２変質層１２６をウェットエッチングにより除去する。エッチング液には、例えば希フッ酸液（ＤＨＦ）が用いられる。この処理により、第１絶縁層１２０には、配線１６２と第１絶縁層１２０の間に位置するスペース１２５が形成される。また配線１６２の上面は、第１絶縁層１２０の上面より上に位置する。なお、第１変質層１２４及び第２変質層１２６をドライエッチングにより除去してもよい。
【００２８】
次いで図５（ａ）に示すように、第１絶縁層１２０上、スペース１２５上、及び配線１６２上に、エッチングストッパー膜２００を形成する。エッチングストッパー膜２００は、例えばＳｉＣＮ膜であり、例えばプラズマＣＶＤ法により形成される。この工程により、スペース１２５にはエアギャップ１２８が形成される。またエッチングストッパー膜２００の一部は、スペース１２５に入り込む。ただしエッチングストッパー膜２００の形成条件によっては、エッチングストッパー膜２００がスペース１２５に入り込まない場合も考えられる。
【００２９】
上記したように、エッチングストッパー膜２００を形成する前に、配線１６２の上面を第１絶縁層１２０の上面より上に位置させている。このため、エッチングストッパー膜２００は、配線１６２と第１絶縁層１２０の段差に起因して、エアギャップ１２８上に位置する部分２０２が、配線１６２上に位置する部分より厚くなる。
【００３０】
次いで図５（ｂ）に示すように、エッチングストッパー膜２００上に、第２絶縁層２２０及び酸化シリコン層２４０を形成し、かつ、例えばデュアルダマシン法により、第２絶縁層２２０に接続孔２２１及び溝２２２を形成する。接続孔２２１は、配線１６２上に位置する。第２絶縁層２２０は、例えばＳｉＣＯＨ膜である。
【００３１】
接続孔２２１を形成するときのエッチングでは、まず、エッチングストッパー膜２００をストッパーとして第２絶縁層２２０をエッチングする。これにより、まず第２絶縁層２２０に接続孔２２１が形成されるが、接続孔２２１の底部にはエッチングストッパー膜２００が残っている。次いで、接続孔２２１の底部に位置するエッチングストッパー膜２００をエッチングにより除去する。
【００３２】
この工程において、図５（ｂ）に示すように、接続孔２２１が配線１６２に対して位置ずれを起こし、これによって平面視において接続孔２２１がエアギャップ１２８と重なることがある。しかし本実施形態では、エアギャップ１２８上に位置するエッチングストッパー膜２００が、配線１６２上に位置するエッチングストッパー膜２００より厚くなっている。このため、接続孔２２１の底面に位置するエッチングストッパー膜２００を除去するときに、エアギャップ１２８上に位置するエッチングストッパー膜２００が除去されてエアギャップ１２８と接続孔２２１が繋がることが抑制される。
【００３３】
その後、図１に示すように、接続孔２２１に拡散防止膜２６０及びビア２６２を埋め込むと共に、溝２２２に拡散防止膜２６０及び配線２６４を埋め込む。この工程の詳細は以下の通りである。まず、接続孔２２１及び溝２２２の底面及び側壁、並びに酸化シリコン層２４０（図５（ｂ）などに図示）上に、拡散防止膜２６０を、例えばスパッタリング法により形成する。次いで、拡散防止膜２６０上に、メッキシード膜２６１を、例えばスパッタリング法により形成する。次いで、メッキシード膜２６１をシードとしてメッキを行い、導電膜を形成する。次いで、酸化シリコン層２４０上に位置する導電膜、メッキシード膜２６１、拡散防止膜２６０、並びに酸化シリコン層２４０を、ＣＭＰ法により除去する。
【００３４】
次に、本実施形態による作用及び効果について説明する。本実施形態によれば、エッチングストッパー膜２００を形成する前に、配線１６２の上面を第１絶縁層１２０の上面より上に位置させている。このため、エッチングストッパー膜２００は、配線１６２と第１絶縁層１２０の段差に起因して、エアギャップ１２８上に位置する部分２０２が、配線１６２上に位置する部分より厚くなる。このため、接続孔２２１が配線１６２に対して位置ずれを起こし、平面視において接続孔２２１がエアギャップ１２８と重なっても、接続孔の底面に位置するエッチングストッパー膜を除去するときに、エアギャップ上に位置するエッチングストッパー膜が除去されてエアギャップと接続孔が繋がることを抑制できる。
【００３５】
このため、接続孔２２１の側壁及び底面において、拡散防止膜２６０及びメッキシード膜２６１が形成されない領域が発生することを抑制できる。従って、ビア２６２にボイドが形成されることを抑制できる。
【００３６】
また本実施形態では、エアギャップ１２８をエッチングストッパー膜２００により形成しているため、エアギャップ１２８を形成するために他の膜を形成する必要がない。従って、半導体装置の製造工程数が増加することを抑制できる。
【００３７】
また、第１絶縁層１２０の上面に第２変質層１２６を形成し、第２変質層１２６を除去することにより配線１６２の上面を第１絶縁層１２０の上面より高くしている。第２変質層１２６を除去する工程は、第１変質層１２４を除去してエアギャップ１２８を形成するためのスペース１２５を形成する工程と同一工程である。従って、半導体装置の製造工程数が増加することを抑制できる。
【００３８】
また、第１絶縁層１２０を水素含有プラズマで処理することにより第２変質層１２６を形成している。このため、第２変質層１２６を形成するときに配線１６２の表面に変質層、例えば酸化層が形成されることを抑制できる。
【００３９】
（第２の実施形態）
図６〜図８の各図は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。この製造方法により製造される半導体装置は、図８に示すように、配線１６２上に金属キャップ膜１６４を備えている点を除いて、第１の実施形態に係る半導体装置と同様の構成である。金属キャップ膜１６４は、例えばＣｏＷＰ膜であるが、ＣｏＷＢ又はＮｉ系メッキ膜などの他の膜であってもよい。
【００４０】
まず図６（ａ）に示すように、下地絶縁膜１０上に、エッチングストッパー膜１００、第１絶縁層１２０、溝１２２、第１変質層１２４、拡散防止膜１６０、メッキシード膜１６１、及び配線１６２を形成する。これらの形成工程は、第１の実施形態と同様である。
【００４１】
次いで図６（ｂ）に示すように、無電解めっき法により、配線１６２上に選択的に金属キャップ膜１６４を形成する。この工程において、第１絶縁層１２０上にも選択不良の堆積物１６５が形成される。なお金属キャップ膜１６４は、選択ＣＶＤ法により形成されても良い。この場合、金属キャップ膜１６４は、Ｗ又はＣｏにより形成されてもよいし、Ｓｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｉ、及びＦｅからなる群から選ばれた少なくとも一つにより形成されてもよい。
【００４２】
次いで図７（ａ）に示すように、第１絶縁層１２０の表層に第２変質層１２６を形成する。第２変質層１２６の形成方法は、第１の実施形態と同様である。
【００４３】
次いで図７（ｂ）に示すように、第１変質層１２４及び第２変質層１２６を除去する。これらの除去方法は、第１の実施形態と同様である。この工程において、選択不良の堆積物１６５は、第２変質層１２６と共に除去される。
【００４４】
次いで図８に示すように、エッチングストッパー膜２００、第２絶縁層２２０、接続孔２２１、溝２２２、拡散防止膜２６０、メッキシード膜２６１、ビア２６２、及び配線２６４を形成する。これらの形成方法は、第１の実施形態と同様である。ただし本実施形態において、拡散防止膜２６０は、ＴａＮ及びＴａをこの順に積層した積層膜ではなくＳｉＣＨ膜などの他の膜により形成されていても良い。
【００４５】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、配線１６２の上に金属キャップ膜１６４を形成した後にエッチングストッパー膜２００を形成しているため、エッチングストッパー膜２００のうちエアギャップ１２８上に位置する部分２０２の厚さは、配線１６２上に位置する部分よりさらに厚くなる。従って、平面視において接続孔２２１がエアギャップ１２８と重なっても、接続孔の底面に位置するエッチングストッパー膜を除去するときに、エアギャップ上に位置するエッチングストッパー膜が除去されてエアギャップと接続孔が繋がることをさらに抑制できる。
【００４６】
また、配線１６２上に金属キャップ膜１６４を形成したため、配線１６２のエレクトロマイグレーション耐性が向上する。また、金属キャップ膜１６４が配線１６２の拡散防止膜としても機能するため、拡散防止膜２６０として比誘電率が低いＳｉＣＨ膜を用いることができる。
【００４７】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 下地絶縁膜
５０ レジスト膜
１００  エッチングストッパー膜
１２０ 第１絶縁層
１２２ 溝
１２４ 第１変質層
１２５ スペース
１２６ 第２変質層
１２８ エアギャップ
１４０ 酸化シリコン層
１５０ 反射防止膜
１６０ 拡散防止膜
１６１ メッキシード膜
１６２ 配線
１６４ 金属キャップ膜
１６５ 堆積物
２００ エッチングストッパー膜
２０２ 厚い部分
２２０ 第２絶縁層
２２１ 接続孔
２２２ 溝
２４０ 酸化シリコン層
２６０ 拡散防止膜
２６１ メッキシード膜
２６２ ビア
２６４ 配線
４００ 配線層
４０２ エアギャップ
４０４ 配線
４２０ 配線層
４２１ ビア
４２２ 配線溝
４２４ 開口領域
４２６ ボイド
４３０ 拡散防止膜
４３２ メッキシード膜
４３４ 配線
【図１】
2010258213.tif 000003
【図２】
2010258213.tif 000004
【図３】
2010258213.tif 000005
【図４】
2010258213.tif 000006
【図５】
2010258213.tif 000007
【図６】
2010258213.tif 000008
【図７】
2010258213.tif 000009
【図８】
2010258213.tif 000010
【図９】
2010258213.tif 000011