(57)【要約】【解決課題】  炭化窒化珪素膜を形成する新規な方法を提供すること。【解決手段】  少なくとも珪素、炭素、窒素原子を含むガスを温度が４００℃を超える加熱体に接触させて該ガスの少なくとも一部を反応または分解し、該加熱体よりも低温に保持された基材上に膜を形成することを特徴とする炭化窒化珪素膜の形成方法、好ましくは少なくとも珪素、炭素、窒素原子を含むガスが水素原子を含み、該炭化窒化珪素膜が水素を含むものである炭化窒化珪素膜の形成方法、及び該方法により形成された炭化窒化珪素膜、並びに該炭化窒化珪素膜を銅拡散バリア膜に用いた銅配線構造。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも珪素、炭素、窒素原子を含むガスを温度が４００℃を超える加熱体に接触させて該ガスの少なくとも一部を反応または分解し、該加熱体よりも低温に保持された基材上に膜を形成することを特徴とする炭化窒化珪素膜の形成方法。
【請求項２】
少なくとも珪素、炭素、窒素原子を含むガスが水素原子を含み、該炭化窒化珪素膜が水素を含むものである請求項１記載の炭化窒化珪素膜の形成方法。
【請求項３】
該ガスが、有機珪素化合物とアミン化合物を含むものである請求項１または２記載の炭化窒化珪素膜の形成方法。
【請求項４】
該アミン化合物が、アンモニアまたは（ＣＨ３）ｙＮＨ３−ｙ（式中、ｙは、１≦ｙ≦３を満たす整数である）で表されるメチルアミン類である請求項３記載の炭化窒化珪素膜の形成方法。
【請求項５】
該有機珪素化合物が、Ｒ４−ｘＳｉＨｘ（式中、ｘは、０≦ｘ≦３を満たす整数であり、Ｒは炭化水素基である）で表される有機シラン類である請求項３記載の炭化窒化珪素膜の形成方法。
【請求項６】
該ガスが、窒素含有有機珪素化合物を含むものである請求項１または２記載の炭化窒化珪素膜の形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６記載の方法により形成された炭化窒化珪素膜。
【請求項８】
請求項７記載の炭化窒化珪素膜を銅拡散バリア膜に用いた銅配線構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒ＣＶＤにより基材上に炭化窒化珪素膜を形成する方法、およびその方法により得られた炭化窒化珪素膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の多層配線等の配線構造では、近年配線間距離や配線幅が１μm以下の配線構造が必要とされており、寄生容量の増加と配線抵抗の増大による配線遅延の増加が問題になっている。配線遅延の低減のために、従来使用されていたアルミニウム配線に代えてアルミニウムより低抵抗の銅配線の採用が進んでいる。しかしながら、従来電気絶縁膜に広く使用されてきた酸化珪素には銅拡散バリア性がないため、銅配線を採用する場合、銅配線に接する膜に銅拡散バリア性が必要となっている。窒化珪素膜は銅拡散バリア性を有するため、銅拡散バリア性と絶縁性を必要とされる部分で用いられてきたが、比誘電率が高いため、銅配線採用により配線抵抗を下げても配線の寄生容量が大きくなってしまい、結果として配線遅延をあまり低減できないという問題があった。そこで炭化窒化珪素膜の銅拡散バリア膜への使用が検討され、炭化窒化珪素膜が窒化珪素膜と同等の銅拡散バリア性を有しながら、窒化珪素膜よりも低誘電率であり、そのうえ、酸化珪素膜よりもリーク電流の小さな膜であることがわかり、半導体装置の多層配線等の配線遅延を低減させることが必要な銅配線構造の銅拡散バリア膜として注目されている。
【０００３】
そのほかにも、従来から炭化窒化珪素膜は、パッシベーション膜、エッチストップ膜、表面保護膜、ガスバリア膜など様々な分野に有用であることが知られており、シリコンウエハやその加工体等の基材上に、炭化窒化珪素膜を形成させ用いられている。
【０００４】
この炭化窒化珪素膜の成膜方法としては、例えば、熱ＣＶＤ法（特許文献１）やプラズマＣＶＤ法（特許文献２）等が知られている。
【０００５】
従来の熱ＣＶＤ法（ここでいう熱ＣＶＤ法とは、基材自体を加熱し、基材表面上で気相原料を分解、反応して膜を堆積させる成膜法をいう）で炭化窒化珪素膜を基材上に成膜する場合、原料ガスが高温でなければ分解しないため、基材自体の温度を４００℃より高温に上げる必要があったが、樹脂等の基材は４００℃の耐熱性を持たないため、熱ＣＶＤ法で樹脂フィルム上に炭化窒化珪素膜を形成することはできなかった。また、金属配線を含むシリコン基板からなる半導体装置を基材として熱ＣＶＤで炭化窒化珪素を成膜する場合、配線金属が高温により拡散してトランジスタの機能を阻害するなどの問題があった。
【０００６】
一方、プラズマＣＶＤ法は、高周波電源等を用いてガスをプラズマ状態として原料分解物を基材上に成膜するため、基材の温度が４００℃以下でも、炭化窒化珪素膜を成膜することができるという利点がある。しかしながら、プラズマＣＶＤで成膜した場合、膜や基材がプラズマによりダメージを受けるという問題があった。また、大面積の基材に成膜する場合、プラズマを均一に形成することが難しいため、膜厚や膜質を均一にすることが難しいという問題があった。
【０００７】
これらの問題を解決する方法として触媒ＣＶＤ法が開発されている。触媒ＣＶＤ法は、ガスの少なくとも一部を基材以外の加熱体により反応または分解し、加熱体よりも低温の基材上に膜を形成させる方法である（特許文献３、４）。原料ガスの分解・反応工程と成膜工程が分離されており、成膜工程の基材温度を分解・反応工程の温度よりも低くすることができるため、熱ＣＶＤほど基材の温度を上げなくても成膜が可能である。また、プラズマＣＶＤのようなプラズマダメージがなく、しかも、加熱体の数や分布を調整することで大型の基材にも均質に成膜できるという利点がある。この触媒ＣＶＤで成膜した膜組成としては、例えば、珪素膜、フッ素含有珪素膜、炭化珪素膜、フッ素含有炭化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜（特許文献３、４）などが知られているが、炭化窒化珪素膜を形成させる方法は知られていない。
【特許文献１】ＥＰ０５４００８４Ａ号公報
【特許文献２】特開平９−１８６１５３号公報
【特許文献３】特開昭６３−４０３１４号公報
【特許文献４】特開昭６１−２７６９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、炭化窒化珪素膜の新規な形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、前記の課題を解決するため検討した結果、触媒ＣＶＤ法により炭化窒化珪素膜を成膜できることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、
（１）少なくとも珪素、炭素、窒素原子を含むガスを温度が４００℃を超える加熱体に接触させて該ガスの少なくとも一部を反応または分解し、該加熱体よりも低温に保持された基材上に膜を形成することを特徴とする炭化窒化珪素膜の形成方法、好ましくは
（２）少なくとも珪素、炭素、窒素原子を含むガスが水素原子を含み、該炭化窒化珪素膜が水素を含むものである（１）記載の炭化窒化珪素膜の形成方法、より好ましくは、
（３）該ガスが、有機珪素化合物とアミン化合物を含むものである（１）または（２）記載の炭化窒化珪素膜の形成方法、より更に好ましくは
（４）該アミン化合物が、アンモニアまたは（ＣＨ３）ｙＮＨ３−ｙ（式中、ｙは、１≦ｙ≦３を満たす整数である）で表されるメチルアミン類である（３）記載の炭化窒化珪素膜の形成方法、より更に好ましくは
（５）該有機珪素化合物が、Ｒ４−ｘＳｉＨｘ（式中、ｘは、０≦ｘ≦３を満たす整数であり、Ｒは炭化水素基である）で表される有機シラン類である（３）記載の炭化窒化珪素膜の形成方法、また、好ましくは、
（６）該ガスが、窒素含有有機珪素化合物を含む（１）または（２）記載の炭化窒化珪素膜の形成方法、加えて
（７）（１）〜（６）記載の方法により形成された炭化窒化珪素膜、更に、
（８）（７）記載の炭化窒化珪素膜を銅拡散バリア膜に用いた銅配線構造に関するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の膜形成方法を用いることによって、基材や膜がプラズマダメージを受けることなく、大型の基材や耐熱性の劣る基材に炭化窒化珪素膜を成膜することができる。また、本発明で得られる炭化窒化珪素膜は、低誘電率、高絶縁性と銅拡散バリア性を有するため、前記特徴を生かしたまま、銅配線の拡散バリア膜として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明に用いる膜の形成方法は、触媒ＣＶＤと呼ばれる方法であり、ガスの少なくとも一部を基材以外の加熱体により反応または分解し、加熱体よりも低温の基材上に膜を形成させる方法である。
【００１３】
本発明の炭化窒化珪素膜とは、炭素、窒素、珪素を主成分とする膜であれば特に限定されるものでなく、より更に好ましくは水素を含有するものである。膜に水素を含有する方が、低密度化が可能であり、また、膜の比誘電率を低下できるため、好ましい。それ以外に微量の前記以外の元素を含有する膜も含んでいても問題なく、本発明に包含されるものとする。好ましくは、膜中の全原子に占める炭素、窒素、珪素の合計の割合が５０％以上１００％以下であり、膜中の全原子に占める炭素、窒素、珪素、水素の合計の割合が、９０％以上１００％以下であることが好ましい。また、銅拡散バリア膜として用いる場合は、そのバリア性を向上させるために、酸素を含まないことが好ましく、珪素、炭素、窒素、水素のみからなる膜であることがより好ましい。
【００１４】
本発明の具体的態様を示すと、用いる原料ガスの少なくとも一部を、温度が４００℃を超える加熱体、より好ましくは１２００〜２０００℃の加熱体により反応または分解した後、該加熱体よりも低温に保持された、より好ましくは−４０〜１５０℃に保持された基材上に導入し、該基材上に膜を形成する方法が挙げられる。
【００１５】
加熱体としては、少なくとも４００℃以上の耐熱を有する部材を用いることが好ましく、特に限定されないが、好ましくは融点が１０００℃以上の物質であり、例えば、タングステン、モリブデン、白金、パラジウム、タンタル、チタン、ニッケル、コバルト、鉄、マンガン、ケイ素などの金属やその合金、シリカ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミ、窒化ホウ素、アルミナ等のセラミック材が挙げられる。タングステン、白金、モリブデンを用いることが特に好ましい。
【００１６】
加熱体の形態は特に限定されず、ワイアー状、コイル状、メッシュ状、多孔質板状、ブラシ状などを用いることができる。また、加熱体は複数材料の複合体であってもよい。
【００１７】
本発明の加熱体の温度は、少なくとも４００℃以上が必要である。ガスを効率よく分解するためには、加熱体の蒸気圧が高くならない範囲でできるだけ高温にすることが好ましい。例えば、タングステンを加熱体に用いる場合は、１２００〜２０００℃で使用することが好ましい。
【００１８】
本発明に用いられるガスは、構成化合物中に少なくとも珪素、炭素、窒素を含むガスであれば、化合物の構成は限定されないが、膜の密度を低下させ、膜の比誘電率を低下させるためには、好ましくは更に水素原子を含むものである。炭化窒化珪素膜の銅拡散バリア性を向上させるために、より好ましくは酸素原子を含まないガスを用いて、酸素を含まない炭化窒化珪素膜を得ることが特に好ましい。
【００１９】
ガス中の珪素原子に対する炭素原子の原子比は、１０以下を満たすものであることが好ましい。より好ましくは４以下、更により好ましくは３以下である。また、シラン、ハロゲン化シラン等の無機シランは、空気と容易に反応するなど安全上取り扱いが難しいため、具体的には有機珪素化合物とアミン化合物を含むガスであるか、あるいは窒素含有有機珪素化合物を含むガスであることが好ましい。より好ましくは、有機珪素化合物とアミン化合物を含むガスである。
【００２０】
アミン化合物としては、好ましくはアンモニアまたは（ＣＨ３）ｙＮＨ３−ｙ（式中、ｙは、１≦ｙ≦３を満たす整数である）で表されるメチルアミン類等であり、具体例として、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン等が挙げられる。好ましくは炭素を含有しないアンモニアである。これらを用いると加熱体の炭化による劣化や変質を抑制できるため、本発明の好ましい態様である。
【００２１】
有機珪素化合物としては、好ましくはＲ４−ｘＳｉＨｘ（式中、ｘは、０≦ｘ≦３を満たす整数であり、Ｒは炭化水素基である）で表される有機シラン類等であり、例えば、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、エチルシラン、ジエチルシラン、トリエチルシラン、テトラエチルシラン、エチルトリメチルシラン、ジエチルジメチルシラン、トリエチルメチルシラン、ビニルシラン、ジビニルシラン、トリビニルシラン、テトラビニルシラン、メチルビニルシラン、ジメチルビニルシラン、トリメチルビニルシラン、フェニルシラン、フェニルメチルシラン、フェニルジメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、メチルフェニルビニルシラン、ジメチルフェニルビニルシラン等が挙げられる。好ましくはメチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシランである。これらを用いると、加熱体の炭化を抑制できるため、好ましい。
【００２２】
また、ガス中の珪素、炭素、窒素源として有機珪素化合物とアミン化合物のみを使用することがとくに好ましい。有機珪素化合物とアミン化合物の使用割合は、ガス中の珪素原子に対する窒素原子の原子比が０．２以上、より好ましくは２〜３０にすることが好ましい。
【００２３】
また原料ガスとして、窒素含有有機珪素化合物を含むガスも使用することが可能である。その場合の窒素含有有機珪素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ヘプタメチルトリシラザン、（ジエチルアミノ）トリメチルシラン、（ジメチルアミノ）トリメチルシラン、（ジメチルアミノ）ジメチルフェニルシラン、（ジメチルアミノ）ジメチルビニルシラン、（ジメチルアミノ）トリエチルシラン、（イソプロピルアミノ）トリメチルシラン、ビス（イソプロピルアミノ）ジメチルシラン、テトラキス（ジメチルアミノ）シラン、トリス（ジメチルアミノ）シラン、ビス（ジメチルアミノ）メチルシラン、ビス（ジエチルアミノ）メチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）フェニルシラン、ビス（ターシャリーブチルアミノ）シラン、ビス（イソプロピルアミノ）シラン、ビス（ジメチルアミノ）エチルシラン、ビス（ジエチルアミノ）エチルシラン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、デカメチルシクロペンタシラザン、アミノトリメチルシラン、アミノトリエチルシラン、ジターシャリーブチルジアミノシラン、ターシャリーブチルフェニルジアミノシラン、（メチルアミノ）トリメチルシラン、（エチルアミノ）トリメチルシラン、（エチルアミノ）トリエチルシラン、（フェニルアミノ）トリメチルシラン、ビス（トリメチルシリル）メチルアミン、ヘキサエチルジシラザン、ヘキサエチルシクロトリシラザン、オクタエチルシクロテトラシラザン、トリメチルシリルシアナニド等がある。ヘキサメチルジシラザン、オクタメチルトリシラザン等のメチル基含有シラザン、ビス（ターシャリーブチルアミノ）シラン等のモノアルキルアミノ基含有シラン、トリス（ジメチルアミノ）シラン等のジアルキルアミノ基含有シランは、加熱体の炭化による劣化や変質を抑制できるため、本発明の好ましい態様である。
【００２４】
本発明において、ガスは前記化合物以外に、窒素等の不活性ガス、ヘリウム、アルゴン等の希ガス、水素等の還元性ガスを含んでも良い。これらのガスのガス中に占める比率はとくに限定されないが、９０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。
【００２５】
本発明に用いられる原料化合物が常温で液体または固体の場合は、必要に応じて、予め原料化合物を気化または昇華して用いる。気化または昇華の方法としては、例えば、高温物に接触させる方法、原料に対して不活性のキャリアガスでバブリングする方法、あるいは、反応系ごと減圧にする方法などを適宜選択でき、特に限定されない。
【００２６】
本発明の基材としては特に限定されず、好ましくは樹脂を用いることができる。例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、ポリエチレンホモポリマー、ポリエチレンコポリマー、ポリプロピレン−ポリエチレンブロックコポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー、ポリメチルペンテン、環状オレフィンコポリマー等のポリオレフィン樹脂類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂類、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＣＤ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル樹脂（ＰＦＡ）等のビニル樹脂類、ポリ塩化ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の透明樹脂類、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアラミド、ポリアリレート（ＰＡＲ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）等のエンジニアリングプラスチックス樹脂類、微生物由来ポリエステル、微生物由来多糖類、微生物由来セルロース、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、脂肪族ポリエステル、キチン質キトサン質由来多糖類、Ｎ−アセチルグルコサミンポリマー、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリヒドロキシブチレート、変性ＰＶＡ、さらには、有機天然高分子素材（たとえば、でん粉、木粉、大豆またはトウモロコシなどに由来するもの）等の生分解樹脂類などの樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で用いることができるし、また、２種以上組み合わせて樹脂混合あるいは樹脂アロイ化した高分子材料として用いることもできる。また、樹脂と無機物の混合物や積層物も使用できる。
【００２７】
本発明の基材としては、上記樹脂の他に、シリコンウエハ、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエーハ、ＳｉＣウエーハ、化合物半導体ウエーハ、石英ガラス、ステンレス、ＳＵＳ、ガラス、アルミナ、シリカ等を用いることも可能である。また、表面上に銅配線が形成された配線板のように、表面または内部に素子、配線、絶縁膜等があらかじめ形成された基材を用いることもできる。
【００２８】
本発明の基材の温度は、加熱体の温度より低いことが必要であり、好ましくは４００℃以下、より好ましくは−４０℃以上１５０℃以下である。
【００２９】
本発明の加熱体と基材は同一チャンバーにあることが好ましい。加熱体と基材の位置は特に限定されない。チャンバー内の圧力は、ガス組成等に応じて適宜選択されるが、均質な膜を得るために大気圧より低圧であることが好ましく、０．１〜１０００Ｐａであることがより好ましい。成膜時間は、ガス組成、圧力、所望の膜厚等に応じて適宜選択されるが、１０秒〜２０分であることが好ましい。
【００３０】
とくに、本発明方法において基材として、前記基材の表面上に銅などの金属配線が形成されたものを用いて炭化窒化珪素膜を形成した場合、炭化窒化珪素膜は銅拡散バリア性の絶縁膜として機能することができる。
【００３１】
本発明の絶縁膜の膜厚は、製膜時間だけでなく、ガス組成、製膜温度、製膜圧力等の製膜条件に依存するため、使用される用途により適宜選択される。条件の制御により、０．０１〜１００μｍの膜厚を成膜できる。
【００３２】
本発明の炭化窒化珪素膜は、銅拡散バリア性の試験方法の１つであるＴＤＤＢ法により銅の拡散リークの寿命が既存の銅拡散バリア膜である窒化珪素膜と遜色のない寿命を有し、かつ、１ＭＶ／ｃｍの電界条件下のリーク電流が１０−６〜１０−１０Ａ／ｃｍ２であり電気絶縁性を併せ持つため、銅配線の拡散バリア膜に使用できる。また、本発明の炭化窒化珪素膜は水分の透湿性に優れており、ガス拡散バリア膜にも使用可能である。
【００３３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３４】
真空ポンプ、圧力制御バルブ、ガス導入口、ヒーターを備えたチャンバー内のヒーター上に、ヒーター保護用のアルミナ板を載せ、その上に基材として２インチのｐ型シリコンウエハを設置した。また、基材上部８ｃｍ上にコイル状のタングステンワイアを設置した。チャンバーを真空ポンプで１０−３Ｐａ以下に排気した後、基板温度を１５０℃、タングステンワイアの温度を１７００℃に制御した。次に、ガス導入口より原料ガスとして、トリメチルシラン５ｓｃｃｍ、アンモニア５ｓｃｃｍを導入し、圧力制御バルブを制御してチャンバー圧力を５Ｐａに制御して、１０分間成膜を行った後、基材を大気に触れさせずに取り出した。基材上に形成した膜の組成をＸＰＳにより調べた結果、少なくとも炭素、珪素、窒素を含むことが確認できた。また、昇温脱ガス分析装置（ＴＤＳ）により膜を１０℃／ｍｉｎで昇温して脱ガスの質量分析（ＭＳ）を行い、４００℃付近で水素やメタンの発生があること、すなわち、膜中に水素が存在することを確認した。
【００３５】
次に、膜の電気絶縁性の測定について説明する。基材成膜面の反対側の全面にアルミニウムを、表面にステンレス製マスクを使用して１ｍｍφの銅電極数点をスパッタし、それぞれ、下部電極、上部電極とした。炭化窒化珪素膜の絶縁性を調べるため、上下電極間の数箇所に、それぞれ、約１ＭＶ／ｃｍの電界をかけてリーク電流を調べたところ、１０−６〜１０−８Ａ／ｃｍ２であった。
【００３６】
次に、膜の銅拡散バリア性の測定について説明する。上記基材を窒素雰囲気下で２５０℃に昇温した後、上下電極間の１箇所に１．５ＭＶ／ｃｍの電界をかけ、リーク電流の経時変化を調べ、絶縁破壊（リーク電流が１０−３Ａ／ｃｍ２以上とした）までの時間を測定（ＴＤＤＢ法；Ｔｉｍｅ  Ｄｉｐｅｎｄｅｎｔ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）した。ＴＤＤＢの寿命は２０時間を超え、銅のバリア性を確認できた。
【００３７】
次に、膜の比誘電率の測定について説明する。上記銅拡散バリア性試験と同様の方法で上下電極をスパッタ成膜した後、１ＭＨｚの周波数で−４０Ｖ〜４０Ｖまで電圧を走査させ、飽和のキャパシタンス値を測定し、上部電極の面積値と膜の膜厚値を用いて膜の比誘電率を算出した。比誘電率は４．９であり、窒化珪素膜（比誘電率約７）より低誘電率であることを確認した。
【実施例２】
【００３８】
原料ガスをトリメチルシランとアンモニアの混合ガスから、トリス（ジメチルアミノ）シランとアルゴンの混合ガスに変更した。また、トリス（ジメチルアミノ）シランは常温で液体であるため、原料容器内が大気圧になるよう圧力制御バルブを設け、原料を容器に充填し、アルゴン２０ｓｃｃｍでバブリングを行い、オーバーフローさせて原料ガスをチャンバーに導入した。なお、原料の減少から換算して、トリス（ジメチルアミノ）シランのフィード速度は０．００５ｇ／ｍｉｎであった。
【００３９】
基材上に形成した膜の組成をＸＰＳにより調べた結果、少なくとも炭素、珪素、窒素を含むことが確認できた。また、実施例１と同様の方法で膜のＴＤＳ分析を行い、水素やメタンの発生から膜中の水素の存在を確認した。
【００４０】
また、実施例１と同様の方法で膜の電気絶縁性、銅拡散バリア性、比誘電率の測定を行い、それぞれ、電気絶縁性が１０−５〜１０−７Ａ／ｃｍ２、ＴＤＤＢ寿命が１８時間、比誘電率が４．６であった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の炭化窒化珪素膜の形成方法を用いることにより、プラズマのダメージを受けることなく、大面積の基材基材上に低温で炭化窒化珪素膜を成膜できるため、樹脂などの耐熱性の低い基材上への炭化珪素膜の形成に使用できる。また、本発明の炭化窒化珪素膜は、半導体装置等の銅配線の銅拡散バリア膜として有用である。