【手続補正書】
【提出日】平成16年4月22日(2004.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の主面に形成されたＭＩＳＦＥＴの上部に第１絶縁膜を介在して第１層配線が形成され、前記第１層配線の上部に第２絶縁膜を介在して第２層配線が形成された半導体集積回路装置であって、
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜のそれぞれは、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、前記ポリマーは、水素シルセスキオキサンであることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、前記第２絶縁膜の水素含有率は、前記第１絶縁膜の水素含有率よりも高いことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、前記第１絶縁膜の表面は、研磨によって平坦化されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項５】
半導体基板の主面に形成されたＭＩＳＦＥＴの上部に第１絶縁膜が形成され、前記第１絶縁膜の上部に第１電極と第２電極とそれらの間に介在する誘電体膜とからなる容量素子が形成され、前記容量素子の上部に第２絶縁膜が形成された半導体集積回路装置であって、
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜は、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、前記第２絶縁膜の水素含有率は、前記第１絶縁膜の水素含有率よりも高いことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項６】
請求項５記載の半導体集積回路装置において、前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項７】
請求項５記載の半導体集積回路装置において、前記容量素子の上部に第１メタル配線および第２メタル配線が形成され、前記第２絶縁膜は、前記第１メタル配線と前記第２メタル配線との間に介在することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項８】
半導体基板の表面に形成された半導体領域の上部に窒化シリコン膜が形成され、前記窒化シリコン膜の上部に前記窒化シリコン膜とエッチング速度が異なる第１絶縁膜が形成され、前記第１絶縁膜および前記窒化シリコン膜に第１接続孔が形成され、前記第１接続孔の内部に前記半導体領域と電気的に接続された第１導体膜が形成され、前記第１絶縁膜の上部に第２絶縁膜を介在して第２導体膜が形成された半導体集積回路装置であって、
前記第１絶縁膜は、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、
前記第２絶縁膜は、シリコン、窒素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含むことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項９】
請求項８記載の半導体集積回路装置において、前記シリコン、酸素および水素からなるポリマーは、水素シルセスキオキサンであり、前記シリコン、窒素および水素からなるポリマーは、シラザンであることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１０】
半導体基板の主面に形成されたＭＩＳＦＥＴの上部に窒化シリコン膜が形成され、前記窒化シリコン膜の上部に前記窒化シリコン膜とエッチング速度が異なる第１絶縁膜が形成され、前記第１絶縁膜および前記窒化シリコン膜に第１接続孔が形成され、前記第１接続孔の内部に前記ＭＩＳＦＥＴのソース、ドレインの一方に電気的に接続された第１導体膜が形成され、前記第１絶縁膜の上部に前記第１導体膜を介して前記ソース、ドレインの一方に電気的に接続された容量素子が形成され、前記容量素子の上部に第２絶縁膜を介在して第１メタル配線が形成された半導体集積回路装置であって、
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜は、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、
前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の半導体集積回路装置において、前記第１絶縁膜の表面は、研磨によって平坦化されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の半導体集積回路装置において、前記容量素子の容量絶縁膜は、ペロブスカイト型または複合ペロブスカイト型の結晶構造を有する高誘電体または強誘電体を主成分とする膜を含むことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１３】
半導体基板の主面に形成されたＭＩＳＦＥＴの上部に窒化シリコン膜が形成され、前記窒化シリコン膜の上部に前記窒化シリコン膜とエッチング速度が異なる第１絶縁膜が形成され、前記第１絶縁膜および前記窒化シリコン膜に第１接続孔が形成され、前記第１接続孔の内部に前記ＭＩＳＦＥＴのソース、ドレインの一方に電気的に接続された第１導体膜が形成され、前記第１絶縁膜の上部に前記第１導体膜を介して前記ソース、ドレインの一方に電気的に接続された容量素子が形成され、前記容量素子の上部に第２絶縁膜を介在して第１メタル配線が形成された半導体集積回路装置であって、
前記第１絶縁膜は、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、
前記第２絶縁膜は、シリコン、窒素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、
前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１４】
半導体基板の主面上に形成されたＭＩＳＦＥＴの上部に第１絶縁膜を介在してビット線が形成され、前記ビット線の上部に第２絶縁膜を介在して容量素子が形成され、前記容量素子の上部に第３絶縁膜を介在して第１メタル配線が形成され、
前記ビット線は、前記第１絶縁膜に形成された第１接続孔を通じて前記ＭＩＳＦＥＴのソース、ドレインの一方に電気的に接続され、前記容量素子は、前記第２絶縁膜に形成された第２接続孔および前記第１絶縁膜に形成された第３接続孔を通じて前記ソース、ドレインの他方に電気的に接続された半導体集積回路装置であって、
前記第１絶縁膜、第２絶縁膜および前記第３絶縁膜のそれぞれは、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、前記第３絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の半導体集積回路装置において、前記第１メタル配線の上部に第４絶縁膜を介在して第２メタル配線が形成され、前記第４絶縁膜は、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、その比誘電率は、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１６】
請求項１４記載の半導体集積回路装置において、前記第１絶縁膜は、前記ＭＩＳＦＥＴのゲート電極の上面と側面とを覆う窒化シリコン膜と、前記窒化シリコン膜の上部に形成された前記絶縁膜とによって構成され、前記絶縁膜の表面は、研磨によって平坦化されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１７】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体基板の主面上に窒化シリコン膜を形成した後、前記窒化シリコン膜の上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とし、溶媒を含む液状物質を塗布する工程、
（ｂ）前記液状物質に第１熱処理を施して溶媒を気化させることにより、絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）酸素を含む雰囲気中で前記第１熱処理の温度よりも高い温度で前記絶縁膜に第２熱処理を施す工程、
（ｄ）前記窒化シリコン膜に対する前記絶縁膜のエッチング速度が大きい条件で前記絶縁膜をエッチングした後、前記窒化シリコン膜をエッチングすることによって、前記絶縁膜および前記窒化シリコン膜に接続孔を形成する工程。
【請求項１８】
請求項１７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ポリマーは、水素シルセスキオキサンであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１９】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体基板の主面上にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とし、溶媒を含む液状物質を塗布した後、前記液状物質に第１熱処理を施して溶媒を気化させることにより、第１絶縁膜を形成する工程、
（ｂ）酸素を含む雰囲気中で前記第１絶縁膜に第２熱処理を施した後、前記第１絶縁膜の表面を化学的および機械的に研磨する工程、
（ｃ）前記第１絶縁膜の上部に導体膜を形成した後、前記導体膜をエッチングすることによって、導体片を形成する工程、
（ｄ）前記導体片の上部に第２絶縁膜を形成する工程。
【請求項２０】
請求項１９記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１９記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２絶縁膜の水素含有率は、前記第１絶縁膜の水素含有率よりも高いことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項１９記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２絶縁膜は、前記導体片の上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布した後、前記液状物質に第１熱処理を施して溶媒を気化させることにより形成されることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２３】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体基板の主面上に複数の第１導体片を形成した後、前記第１導体片間のスペースおよび前記第１導体片の上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とし、溶媒を含む液状物質を塗布する工程、
（ｂ）前記液状物質に第１熱処理を施して溶媒を気化させることにより、絶縁膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で前記絶縁膜に第２熱処理を施す工程、
（ｃ）前記絶縁膜の上部に第１電極、容量絶縁膜および第２電極からなる容量素子を形成する工程。
【請求項２４】
請求項２３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２熱処理の温度は、前記第１熱処理の温度よりも高いことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２５】
請求項２３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２熱処理の温度は、前記容量素子の前記容量絶縁膜を形成する温度以上であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２６】
請求項２３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記容量素子の前記容量絶縁膜は、ペロブスカイト型または複合ペロブスカイト型の結晶構造を有する高誘電体または強誘電体を主成分とする膜を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２７】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体基板の主面上に複数の第１導体片を形成した後、前記第１導体片間のスペースおよび前記第１導体片の上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とし、溶媒を含む第１液状物質を塗布する工程、
（ｂ）前記第１液状物質に第１熱処理を施して溶媒を気化させることにより、第１絶縁膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で前記第１絶縁膜に第２熱処理を施す工程、
（ｃ）前記第１絶縁膜の上部に第１電極、容量絶縁膜および第２電極からなる容量素子を形成した後、前記容量素子の上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする第２液状物質を塗布する工程、
（ｄ）前記第２液状物質に第３の熱処理を施して溶媒を気化させることにより、第２絶縁膜を形成する工程。
【請求項２８】
請求項２７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ポリマーは、水素シルセスキオキサンであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２９】
請求項２７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２熱処理の温度は、前記第１熱処理の温度および前記第３熱処理の温度よりも高いことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３０】
請求項２７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２熱処理の温度は、前記容量素子の前記容量絶縁膜を形成する温度以上であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３１】
請求項２７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３２】
請求項２７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１絶縁膜の上部に前記容量素子を形成する工程は、前記第１絶縁膜の上部にＣＶＤ法で第３絶縁膜を形成する工程と、前記第３絶縁膜に溝を形成する工程と、前記溝の内部に前記容量素子を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３３】
半導体基板の主面にＭＩＳＦＥＴを形成した後、前記ＭＩＳＦＥＴの上部に第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜の上部に第１電極、容量絶縁膜および第２電極からなる容量素子を形成した後、前記容量素子の上部に第２絶縁膜を形成する工程とを含む半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜のそれぞれは、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とし、溶媒を含む液状物質を主成分とする液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１絶縁膜の表面を化学的および機械的に研磨することによって平坦化することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３５】
請求項３３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２絶縁膜の水素含有率は、前記第１絶縁膜の水素含有率よりも高いことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３６】
請求項３３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２絶縁膜の上部に第１メタル配線が形成され、第１メタル配線の上部に第３絶縁膜を介在して第２メタル配線が形成され、前記第３絶縁膜は、シリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とし、溶媒を含む液状物質を塗布することによって形成された絶縁膜を含み、その比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３７】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体基板の主面にＭＩＳＦＥＴを形成した後、前記ＭＩＳＦＥＴの上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とし、溶媒を含む第１液状物質を塗布する工程、
（ｂ）前記第１液状物質に第１熱処理を施すことによって第１絶縁膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中、前記第１絶縁膜に前記第１熱処理よりも高温の第２熱処理を施す工程、
（ｃ）前記第１絶縁膜の上部にＡｌを主成分とするメタル配線を形成した後、前記メタル配線の上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする第２液状物質を塗布する工程、
（ｄ）前記第２液状物質に前記第２熱処理よりも低温の第３熱処理を施すことによって第２絶縁膜を形成する工程。
【請求項３８】
請求項３７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３９】
請求項３７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第３熱処理の温度は、前記メタル配線が劣化する温度よりも低いことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項４０】
請求項３７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記（ｂ）工程の後、前記第１絶縁膜の表面を化学的および機械的に研磨することによって平坦化することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項４１】
請求項３７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、酸素を含む雰囲気中、前記第２絶縁膜の表面に紫外線を照射する工程、
（ｆ）前記紫外線が照射された前記第２絶縁膜の表面にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする第３液状物質を塗布する工程、
（ｇ）前記第３液状物質に第４熱処理を施すことによって、前記第２絶縁膜を厚膜化する工程、
をさらに含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項４２】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体基板の主面にＭＩＳＦＥＴを形成した後、前記ＭＩＳＦＥＴの上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする第１液状物質を塗布する工程、
（ｂ）前記第１液状物質に第１熱処理を施すことによって第１絶縁膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中、前記第１絶縁膜に前記第１熱処理よりも高温の第２熱処理を施す工程、
（ｃ）前記第１絶縁膜の上部に容量素子を形成した後、前記容量素子の上部にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする第２液状物質を塗布する工程、
（ｄ）前記第２液状物質に前記第２熱処理よりも低温の第３熱処理を施すことによって第２絶縁膜を形成する工程。
【請求項４３】
請求項４２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第３熱処理の温度は、前記容量素子の容量絶縁膜が劣化する温度よりも低いことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項４４】
以下の工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体基板の主面の素子分離領域に溝を形成した後、前記溝の内部を含む前記半導体基板上にシリコン、酸素および水素からなるポリマーを主成分とする液状物質を塗布する工程、
（ｂ）前記液状物質に第１熱処理を施すことによって絶縁膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中、前記絶縁膜に前記第１熱処理よりも高温の第２熱処理を施す工程、
（ｃ）前記第２熱処理が施された前記絶縁膜を化学的および機械的に研磨し、前記絶縁膜を前記溝の内部に残すことによって、前記半導体基板の主面に素子分離溝を形成する工程。
【請求項４５】
請求項４４記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ポリマーは、水素シルセスキオキサンであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。