(57)【要約】【課題】  製造コストの増大および品質の劣化を防止することを可能にする。【解決手段】  基板１上に層間絶縁膜３を形成した後、層間絶縁膜上に塗布法により有機系材料からなる絶縁膜５を形成する工程と、有機系材料からなる絶縁膜および層間絶縁膜に電子線を照射して少なくとも有機系材料からなる絶縁膜を焼成する工程と、を備えている。【選択図】  図１
2005294640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に層間絶縁膜を形成した後、前記層間絶縁膜上に塗布法により有機系材料からなる絶縁膜を形成する工程と、
前記有機系材料からなる絶縁膜および前記層間絶縁膜に電子線を照射して少なくとも前記有機系材料からなる絶縁膜を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記有機系材料からなる絶縁膜を形成する工程は、
前記有機系材料からなる絶縁膜を構成する物質の前駆体もしくは前記物質を含む絶縁膜原料を前記層間絶縁膜上に塗布する工程と、
３００℃以下の温度で多くとも２分間の熱処理を少なくとも一回行う工程と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記層間絶縁膜は低誘電率絶縁膜であり、前記電子線の照射によって前記層間絶縁膜を構成する低誘電率絶縁膜も焼成されることを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
基板上に低誘電率絶縁膜を形成する工程と、
前記低誘電率絶縁膜上に絶縁体からなる犠牲膜を形成する工程と、
前記犠牲膜を介して前記低誘電率絶縁膜に電子線を照射する工程と、
前記犠牲膜を除去する工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記低誘電率絶縁膜は、２層以上を積層して形成されることを特徴とする請求項３または４記載の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、半導体装置の製造方法に関し、特に、電子線を照射して焼成することにより絶縁膜を形成する半導体装置の製造に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体基板上にスピンコーティング等により薄膜材料を塗布後、焼成することにより絶縁膜を形成することが行われており、特に、シロキサン材料に電子線を照射しつつ焼成することによりシロキサン材料からなる絶縁膜の特性に改善・向上がみられることが本発明者等によって明らかにされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
塗布されたシロキサン材料膜に電子線照射を併用して焼成を行って層間絶縁膜を形成した場合には、電子線照射を行わない単純な熱による焼成と比較して、
１）機械的強度（硬度）が２倍程度に向上
２）焼成温度が従来の４００℃から３００℃程度まで低温化可能であり
３）焼成時間が従来の３０分程度から２分程度まで短時間化可能
である。また、レジストプロセスにおけるマスクに適用した場合には、上記に加えて、
４）エッチングマスクとしての耐性（選択比）を２倍程度に向上させることが可能
であった。
【０００４】
近年のロジックＬＳＩにおいては５層以上の多層プロセス構造を有しており、層間絶縁膜材料とエッチングマスク材料をそれぞれ別々に電子線を用いて焼成した場合、各層当たり３回（層間絶縁膜形成時、ヴィアホール形成用のマスクの形成時、埋め込み配線（ダマシン配線）用マスク形成時）の電子線照射が必要となる。単純な熱による焼成工程は５０枚程度の半導体基板をまとめて処理するバッチ方式を利用可能であったが、電子線照射を利用する場合には半導体基板を１枚毎に処理するいわゆる枚葉方式となる。そのために、電子線照射による焼成技術を各層に単純に適用した場合には、生産効率が低下し、製造コストが増大する等の問題が生じていた。
【０００５】
なお、熱による焼成の場合については、異なる２種類以上の絶縁膜を積層して一括焼成する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、積層膜を構成するそれぞれの膜の焼成時の収縮率が大きく異なる場合には、亀裂や膜剥がれが生じるという問題がある。
【０００６】
また、半導体装置の微細化が進み層間絶縁膜の厚さは薄くなると、電子線照射でこの薄い層間絶縁膜を焼成することが厳しくなってくる。なぜならば、熱による焼成であれば、層間絶縁膜の深さ方向に均一な熱印加が可能であるが、電子線照射では、電子の衝突により焼成を進める過程において電子を表面から打ち込むエネルギー（加速電圧）を非常に小さくする必要がある。電子線のエネルギーを小さくしないと、層間絶縁膜を電子が通過してしまい、層間絶縁膜より下層部分に形成された膜やトランジスタのゲートなどに悪影響を及ぼし、半導体装置の品質が劣化してしまうからである。例えば、層間絶縁膜より下層部分に電子が到達してしまうと、ゲート酸化膜中に欠陥準位を形成してしまい、トランジスタの閾値電圧等が所定の値から変化してしまい、所望のトランジスタ特性を得ることができなくなる。
【０００７】
また、電子線照射により雰囲気中のガスがプラズマ化され、このプラズマと電子の相互作用により層間絶縁膜の最表面に変質層が生成され、配線間に電気的な悪影響が発生することが懸念される。
【０００８】
また、ＣＶＤ膜に電子線を照射すると、ＣＶＤ膜種によっては耐薬品性、耐プラズマ性の劣化を招くことがある。
【特許文献１】特開２００２−３５９２３９号公報
【特許文献２】特開２００３−２８９０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、製造コストの増大および品質の劣化を防止することのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様による半導体装置の製造方法は、基板上に層間絶縁膜を形成した後、前記層間絶縁膜上に塗布法により有機系材料からなる絶縁膜を形成する工程と、前記有機系材料からなる絶縁膜および前記層間絶縁膜に電子線を照射して少なくとも前記有機系材料からなる絶縁膜を焼成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第２の態様による半導体装置の製造方法は、基板上に低誘電率絶縁膜を形成する工程と、前記低誘電率絶縁膜上に絶縁体からなる犠牲膜を形成する工程と、前記犠牲膜を介して前記低誘電率絶縁膜に電子線を照射する工程と、前記犠牲膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製造コストの増大および品質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による半導体装置の製造方法を図１乃至図３を参照して説明する。図１乃至図３は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００１５】
まず、図１(a)に示すように、半導体基板１上に塗布法により比誘電率が３．０以下の低誘電率層間絶縁膜３を形成する。ここでは、低誘電率層間絶縁膜原料である前駆体としての、二酸化珪素にメチル基を導入したポリメチルシロキサンを溶媒に溶解させたワニスを、素子が形成された半導体基板１上にスピンコータを用いて塗布する。ここで、低誘電率層間絶縁膜を構成する物質自体を溶媒に溶解させてワニスを調整して、均一な塗膜を形成することが可能であるなら、必ずしもその前駆体を用いなくても良い。なお、前駆体とは着目する生成物（ここでは、低誘電率絶縁膜）の前の段階にある一連の物質をさす。その後、３００℃程度以下の低温域で１回から２回温度を変えて段階的に各２分程度焼成する。例えば、基板１を８０℃に保持されたホットプレート上に載置し、２分間の熱処理を行った後、基板１を２００℃に保持されたホットプレート上に載置したまま、２分間の熱処理を行う。
【００１６】
次に、図１(b)に示すように低誘電率層間絶縁膜３上に有機樹脂膜５を形成する。ここでは有機樹脂膜の材料としてポリアリーレン樹脂を用いた。この有機樹脂膜５の形成は、ポリアリーレン樹脂を溶媒に溶解させたワニスを低誘電率層間絶縁膜３上に塗布後、３００℃程度以下の低温域で１回から２回温度を変えて段階的に各２分程度焼成する。なお、この有機樹脂膜５も比誘電率が３．０以下の低誘電率の特性を備えている。
【００１７】
次に、低誘電率層間絶縁膜３および有機樹脂膜５が積層された状態で電子線を有機樹脂膜５および低誘電率層間絶縁膜３に対して照射する。その際に、電子線の膜中への進入深さを電子線の入射エネルギーによって制御することにより、下層にあるポリメチルシロキサンからなる低誘電率層間絶縁膜も同時に焼成・硬化することが可能であった。これにより、単純な熱処理で硬化させた場合に対して、ポリメチルシロキサンからなる低誘電率層間絶縁膜３および有機樹脂膜５は、
１）機械的強度（硬度）が２倍に向上
２）焼成温度が従来の４００℃から３００℃まで低温化
３）焼成時間が従来の３０分程度から２分程度まで短時間化
４）低誘電率層間絶縁膜の上下の界面における密着強度が３倍に向上
させることが可能であった。
【００１８】
なお、低誘電率層間絶縁膜３および有機樹脂膜５は、それぞれの電子線照射による焼成時の収縮率がそれぞれ１５％以下となっていることが望まれる。収縮率が１５％を超える場合には、積層膜にクラックと呼ばれる亀裂が生じる可能性がある。ここで、収縮率とは焼成前の膜厚から焼成後の膜厚を引いた値を上記焼成前の膜厚で割ったものに１００を乗算した値であると定義する。
【００１９】
さらに、図１(c)に示すように、有機樹脂膜５上に二酸化珪素膜７を形成した。二酸化珪素膜７の形成はプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法を用い、ＳｉＨ４／Ｎ２Ｏ混合ガスを原料として３７０℃で形成した。
【００２０】
次に、図２(ａ)に示すように、二酸化珪素膜７上にフォトレジスト９を塗布する。続いて、図２（ｂ）に示すように、フォトレジスト９をパターニングすることにより開口部１０を有するレジストパターン９ａを形成する。さらに図２(ｃ)に示すように、レジストパターン９ａをマスクとして、二酸化珪素膜７をＲＩＥ(Reactive Ion Etching)法によりＣ２Ｆ６ガスを用いてパターニングし、底部に有機樹脂膜５が露出する開口部８を形成する。
【００２１】
続いて、ＮＨ３ガスを用いてＲＩＥ法にて有機樹脂膜５をパターニングする。これにより、図３(ａ)に示すように二酸化珪素膜７をマスクとして有機樹脂膜５がパターニングされて底部に低誘電率層間絶縁膜３が露出する開口部６が形成されると同時に、同じ樹脂材料である表層のレジストパターン９ａが除去される。
【００２２】
次に、図３（ｂ）に示すように、バリアメタル１２としてＴａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮまたはＷＮのいずれかの材料からなる単層膜、またはこれらの材料の積層膜をスパッタ法により形成した後、シード層と呼ばれるＣｕからなる薄膜１３をバリアメタル１２上にスパッタ法で形成し、さらにＣｕからなる配線１４を電解メッキ法にて形成し、その後ＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)法により配線１４、薄膜１３、バリアメタル１２の不要部分を除去することにより、埋め込み配線１１を形成する。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態によれば、低誘電率層間絶縁膜３上に有機樹脂膜５を積層した状態で電子線照射を行うので、半導体基板１に形成された素子に損傷を与えることなく低誘電率層間絶縁膜３が改質されるとともに、低誘電率層間絶縁膜３と有機樹脂膜５との界面および低誘電率層間絶縁膜３と半導体基板１との界面の密着強度も向上する。これにより、製造コストの増大および品質の劣化を防止することができる。なお、有機樹脂膜５には電子線が直接照射されるが、有機樹脂膜５は有機系の材料からなっているので有機樹脂膜５の表面が変質することはほとんどない。
【００２４】
本実施形態では、図３（ａ）に示す開口部６を埋め込み配線１１の配線溝として用いたが、図３（ａ）においてＣ２Ｆ６ガスをエッチングガスとしＲＩＥ法にて二酸化珪素膜７をエッチング除去することにより、低誘電率層間絶縁膜３に開口部４を設け、この開口部４を配線溝として利用することも可能である（図４（ａ）参照）。この場合、ポリアリーレンからなる有機樹脂膜５をマスクとしてポリメチルシロキサンからなる低誘電率層間絶縁膜３をパターニングできると同時に、同じＳｉ−Ｏ結合を主骨格として有する表層の二酸化珪素膜７が除去される。その後、図４（ｂ）に示すように、開口部４に、バリアメタル１６、Ｃｕからなるシード層１７、Ｃｕからなる配線１８を形成し、埋め込み銅配線１５を形成する。
【００２５】
また、更に図４（ａ）において、ＮＨ３などのガスをエッチングガスとしＲＩＥ法にて有機樹脂膜５をエッチング除去することにより、低誘電率層間絶縁膜３をパターニングして低誘電率層間絶縁膜３に設けた開口部２を配線溝として利用することも可能である（図５（ａ）参照）。この場合、表面のポリアリーレンからなる有機樹脂膜５のみが除去され、Ｓｉ−Ｏ結合を主骨格として有するポリメチルシロキサンからなる低誘電率層間絶縁膜３は除去されることはない。形成された開口部２に、バリアメタル２１、Ｃｕからなるシード層２２、Ｃｕからなる配線２３を形成し、埋め込み配線２０を形成する。
【００２６】
また、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、被照射体として、有機樹脂膜５と低誘電率層間絶縁膜３が２層積層された状態で電子線照射を行ったが、これに限定されるわけではない。図６に示すように、素子が形成された半導体基板３１上に比誘電率が３．０以下の低誘電率層間絶縁膜３３、比誘電率が３．０以下の低誘電率層間絶縁膜３５、比誘電率が３．０以下の低誘電率層間絶縁膜３７が積層された状態、すなわち３層積層の状態で電子線を照射して焼成しても同様の効果を得ることができる。また、４層乃至５層積層された状態において電子線を照射し焼成しても同様の効果が得られた。なお、これらの場合、電子線が直接照射される最上層の膜は電子線照射によって表面が変質しないように、有機系の材料を用いることが好ましい。
【００２７】
更にまた本実施形態では、被照射体は３００℃程度までの低温で短時間焼成のみを行った状態で電子線を照射し焼成したが、これに限定されるわけではなく、予め４００℃程度で３０分乃至６０分程度の焼成を行った上で更に電子線照射による焼成を行うことによっても、電子線照射による焼成を行わない場合と比較して
１）機械的強度（硬度）が２倍程度に向上、
するという効果が確認できた。
【００２８】
また、レジストプロセスに適用した場合、上記に加えて、
２）エッチングマスクとしての耐性（選択比）が２倍程度に向上した。
【００２９】
レジストマスクは、単層でも多層でも効果が見られたが、特に多層レジストの場合に効果が大きく見られた。被処理体に電子線を照射し焼成する際、加熱しながら電子線を照射してもよい。
【００３０】
本実施形態においては、層間絶縁膜３として塗布法により形成したポリメチルシロキサンからなる低誘電率層間絶縁膜に適用した例について説明したがこの材料に限定されるものではなく、シロキサン結合を有する低誘電率絶縁膜であれば同様に効果的であった。その際の形成方法も塗布法に限定されるわけではなく、ＣＶＤ法でも蒸着重合法でも同様の効果が得られた。
【００３１】
また本実施形態においては、有機樹脂膜５の材料としてポリアリーレン樹脂を用いたがこれに限定されるものではなく、有機系の樹脂材料であれば同様の効果が得られた。
【００３２】
更にまた本実施形態においては、絶縁膜７の材料としてＳｉＨ４／Ｎ２Ｏガスを原料としたＣＶＤによって堆積された二酸化珪素膜を用いたがこれに限定されるものではなく、シロキサン結合を主骨格として有する材料であれば同様の効果が得られた。
【００３３】
また本実施形態においては、焼成時に電子線照射を行ったが、電子線照射を行わずに熱処理だけであっても、電子線照射の場合と比較して効果は低かったが、処理時間を短縮しスループットを向上させることが可能であった。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による半導体装置の製造方法を図７（ａ）乃至図７（ｃ）を参照して説明する。図７（ａ）乃至図７（ｃ）は、本実施形態による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。本実施形態の製造方法は、図７（ａ）乃至図７（ｃ）に示すようにダマシン法により配線を作成する際に用いられる。
【００３５】
まず、素子が形成された半導体基板４１上に層間絶縁膜４３を形成する。ここでは、塗布タイプの低誘電率層間絶縁膜で説明するが、他の形成方法、例えばＣＶＤ法で形成した低誘電率層間絶縁膜に対しても有効である。有機シリコンを溶媒によって溶解したワニスを半導体基板４１上にスピンコータを用いて塗布し、２００℃程度の低温で溶媒を蒸発させることにより膜厚１００ｎｍの比誘電率が３．０以下の低誘電率層間絶縁膜４３を形成する（図７（ａ）参照）。
【００３６】
次に低誘電率層間絶縁膜４３上に、シリコンを溶媒によって溶解したワニスをスピンコータを用いて塗布し、２００℃程度の低温で溶媒を蒸発させることによって犠牲膜となる膜厚１００ｎｍのシリコン絶縁膜４５を形成する（図７（ａ）参照）。続いて、シリコン絶縁膜４５を介して低誘電率層間絶縁膜４３に対して電子線照射を行い、焼成する。電子線照射の条件は、例えば、有機シリコン膜では、Ａｒガスを１０００ｓｃｃｍ流量で導入しながら、加速電圧１０ｋＶ、圧力１０Ｔｏｒｒ、ドーズ量は０．５ｍＣ／ｃｍ２とすることができる。この条件下で、犠牲膜４５を形成しなければ、半導体基板４１に形成された素子、例えばトランジスタにダメージを与えてしまう。なお、シリコン絶縁膜４５は無機系材料からなっているので、電子線照射を行うと、シリコン絶縁膜４５の最表面には電子線によるプラズマ形成の影響や、Ａｒで散乱されて電子のエネルギーを失った電子の集中により変質層４５ａが形成される（図７（ａ）参照）。
【００３７】
次に、エッチングで変質層４５ａおよび犠牲膜４５を除去する。エッチングはドライ、ウェット等どの方法でも有機シリコンからなる低誘電率層間絶縁膜４３と犠牲膜４５の選択比が取れれば可能である。本実施形態では、ウェットエッチングで説明する。ＨＦ系のウェット液であれば、有機シリコンからなる低誘電率層間絶縁膜４３と犠牲膜４５との選択比は十分ある。ＨＦ濃度０．５ｖｏｌ％の希釈水溶液で５分処理をすることにより、犠牲膜４５の剥離を行う。続いて、フォトリソグラフィー技術を用いて、低誘電率層間絶縁膜４３に配線溝を形成する（図７（ｂ）参照）。
【００３８】
次に、スパッタリング技術にて、膜厚３０ｎｍのＴａからなるバリアメタル４７、バリアメタル４７上にＣｕメッキでＣｕからなる膜厚５０ｎｍのシード層４８を形成し、シード層４８上にメッキ法によりＣｕからなる配線膜４９を形成し、その後、配線の信頼性向上の為に３００℃で熱処理を行う。続いて、ＣＭＰ技術により、低誘電率層間絶縁膜４３の上面に残っているＣｕとＴａを除去し、平坦化することによって、埋め込み配線４６を形成する（図７（ｃ）参照）。
【００３９】
以上説明したように本実施形態によれば、低誘電率層間絶縁膜上に犠牲膜を成膜し、この犠牲膜の上から電子線照射による膜改質を行う。これにより、加速電圧をそれほど小さくしなくても、犠牲膜があることにより電子の進入が抑えられ、低誘電率層間絶縁膜を改質しかつ下層（本実施形態では半導体基板）部分への悪影響を無くすことが可能となる。この犠牲膜は、エッチングで除去することによりそのあとのプロセスに悪影響を及ぼすことがない。なお、犠牲膜を直ちに取り除かずに、層間絶縁膜の加工時のマスクとして積極的に利用することも可能である。また、電子線照射の際の電子とプラズマの相互作用により硬化膜の最表面に変質層が生成され、電気的に配線間に悪影響が発生することが懸念されるが、犠牲膜のプロセスによりこの部分は除去できる。このとき、層間の各面の密着強度が向上する。
【００４０】
また、本実施形態においては、低誘電率層間絶縁膜は一層であったが、２層以上積層された構造の低誘電率層間絶縁膜であってもよい。
【００４１】
また、本実施形態において、被処理体に電子線を照射し焼成する際、加熱しながら電子線を照射してもよい。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による半導体装置の製造方法を図８（ａ）乃至図８（ｃ）を参照して説明する。図８（ａ）乃至図８（ｃ）は、本実施形態による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。本実施形態による製造方法は、図８（ａ）乃至図８（ｃ）に示すようにデュアルダマシン法により配線を形成する際に用いたものである。
【００４３】
まず、素子が形成された半導体基板５１上に層間絶縁膜５３を形成し、この層間絶縁膜５３にバリアメタル５６およびＣｕ配線５７からなる埋め込み配線５５を形成する。続いて、層間絶縁膜５３および埋め込み配線５５を覆う例えば有機シリコンからなる比誘電率が３．０以下の低誘電率層間絶縁膜５９をＣＶＤ法で形成する。成膜温度を３５０℃より低温、ＲＦパワーも通常のＣＶＤ成膜より低減し、膜中に未結合の部分を積極的に残す。通常のプラズマＣＶＤの成膜温度より下げることが重要である。具体的には、有機シリコン膜の場合、Ｏ２ガス８００ｓｃｃｍ、ＯＭＣＴＳ（Ｓｉ４Ｏ４Ｃ８Ｈ２）３０００ｍｇｍ、Ｈｅガス１０００ｓｃｃｍ、Ｃ２Ｈ４ガス２０００ｓｃｃｍ、圧力７Ｔｏｒｒ、ＲＦパワー５００Ｗの成膜条件となる。
【００４４】
続いて、低誘電率層間絶縁膜５９上に、有機系の材料からなる低誘電率層間絶縁膜原料である前駆体を溶媒に溶解させたワニスをスピンコータにより形成し、２００℃程度の低温で溶媒を蒸発させることにより比誘電率が３．０以下の低誘電率層間絶縁膜６１を形成する。その後、低誘電率層間絶縁膜６１および低誘電率層間絶縁膜５９に対して電子線を照射し、低誘電率層間絶縁膜６１に対しては焼成および膜の改質、低誘電率層間絶縁膜５９に対しては膜の改質を行う（図８（ａ）参照）。電子線照射の条件は、例えば、Ａｒガスを１０００ｓｃｃｍ流量で導入しながら、加速電圧１０ｋＶ、圧力１０Ｔｏｒｒ、ドーズ量は０．５ｍＣ／ｃｍ２である。この方法により、ＣＶＤ法で形成された低誘電率層間絶縁膜５９にダメージを与えず、スピンコータにより形成された低誘電率層間絶縁膜６１と、ＣＶＤ法で形成された低誘電率層間絶縁膜５９の改質が可能になり、低誘電率層間絶縁膜６１と、低誘電率層間絶縁膜５９の密着性を大幅に改善することが可能になる。なお、低誘電率層間絶縁膜６１は有機系材料からなっているので、電子線が直接照射されても第２実施形態で述べた変質層が表面に形成されることはない。
【００４５】
次に、フォトリソグラフィー技術を用いて、低誘電率層間絶縁膜６１上に図示しないビアホール形成用の開口部を有するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして低誘電率層間絶縁膜６１、５９をドライエッチングを用いてパターニングすることによりビアホール５９ａを形成する。続いて、上記レジストパターンを除去した後、フォトリソグラフィー技術を用いて、配線溝形成用の開口部を有するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとしてドライエッチングを用いて低誘電率層間絶縁膜６１をエッチングし低誘電率層間絶縁膜６１に配線溝６１ａを形成する（図８（ｂ）参照）。
【００４６】
次に、スパッタリング技術を用いて膜厚３０ｎｍのＴａからなるバリアメタル６４を形成し、バリアメタル６４上にメッキ法でＣｕからなる膜厚５０ｎｍのシード層６５を形成し、その後メッキ法によりＣｕからなる配線６６を埋め込む。その後、配線の信頼性向上のために３００℃の熱処理を行う。続いて、ＣＭＰ技術により、余剰のＣｕとバリアメタルのＴａとを除去し平坦化することによって、埋め込み配線６３を形成する（図８（ｃ）参照）。
【００４７】
以上説明したように本実施形態によれば、電子線を利用することにより、低誘電率層間絶縁膜の改質と同時に、異なる層間絶縁膜界面の密着性を上げることも可能である。一般に塗布膜の下地（下層膜）との密着性は弱い。これは、塗布後、熱による焼成を行っても、下層膜と塗布膜との間に結合手による結合が形成されない為、高い密着性を得ることは困難であることが主因である。しかし、電子線を焼成に用いると、電子によるエネルギーでボンドの再結合が生じ、下層膜と塗布膜との間に結合手による結合が形成されることにより、密着性の大幅な改善を図ることができる。例えば、塗布膜を二層積層にして電子線照射により焼成を行うことにより、焼成と密着性の改善が同時に可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態において、被処理体に電子線を照射し焼成する際、加熱しながら電子線を照射してもよい。
【００４９】
また、ＣＶＤ膜に電子線を照射すると、ＣＶＤ膜によっては、電子線によって結合が壊され、膜の耐薬品性や耐プラズマ性が悪化してしまうことがある。これを回避するためには、低温でＣＶＤ膜を成膜し、ＣＶＤ成膜時に結合手による結合を進めずに、電子線照射によって結合を進めることができる。ＣＶＤ膜と塗布膜との積層構造を想定した場合、塗布膜を焼成するときに下層のＣＶＤ膜との密着性を改善しようとすると、下層ＣＶＤ膜にダメージを与える可能性がある。そこで、本実施形態のように低温でＣＶＤ膜を成膜し、その後、塗布膜成膜後、電子線照射することにより両方の膜の改質ならびに密着性の改善が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【図４】本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【図５】本発明の第１実施形態の第２変形例による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【図６】本発明の第１実施形態の第３変形例による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【図７】本発明の第２実施形態による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【図８】本発明の第３実施形態による半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１  半導体基板
３  低誘電率層間絶縁膜
５  有機樹脂
【図１】
2005294640.tif 000003
【図２】
2005294640.tif 000004
【図３】
2005294640.tif 000005
【図４】
2005294640.tif 000006
【図５】
2005294640.tif 000007
【図６】
2005294640.tif 000008
【図７】
2005294640.tif 000009
【図８】
2005294640.tif 000010