(57)【要約】【課題】  Ｃｕ膜と絶縁膜との間に所定幅の空気層が設けられた配線構造で信頼性が高い半導体装置を提供することである。【解決手段】  配線膜４の側部に空気層５および固体絶縁層１が構成された配線構造の半導体装置であって、  配線膜４と固体絶縁層１との間に空気層５が配線膜４に隣接して設けられてなり、  配線膜４と固体絶縁層１との間に設けられた空気層５は幅が５〜１００ｎｍであり、  配線膜４と配線膜４との間の固体絶縁層１は幅が１０〜５００ｎｍである。【選択図】  図１
2007227754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線膜の側部に空気層および固体絶縁層が構成された配線構造の半導体装置であって、
前記配線膜と前記固体絶縁層との間に前記空気層が該配線膜に隣接して設けられてなり、
前記配線膜と前記固体絶縁層との間に設けられた前記空気層は幅が５〜１００ｎｍであり、
前記配線膜と前記配線膜との間の前記固体絶縁層は幅が１０〜５００ｎｍである
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法において、
配線膜材料が充填される所定パターンの配線用溝を形成する配線用溝形成工程と、
前記配線用溝形成工程で形成された配線用溝の内壁に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後、配線用溝内に配線膜材料を充填する充填工程と、
前記充填工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法において、
所定パターンの配線膜を形成する配線膜形成工程と、
前記配線膜形成工程で形成された配線膜の側部に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後、配線膜間に絶縁材料を充填する充填工程と、
前記充填工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法において、
絶縁膜中に所定パターンの配線膜が構成された後、前記配線膜と前記絶縁膜との境界領域に在る該絶縁膜を除去容易性膜に改質する改質工程と、
前記改質工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
除去工程は、配線用溝の底部に設けられている除去容易性膜の少なくとも一部が残されるように行われる除去工程であることを特徴とする請求項２の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
除去容易性膜が絶縁膜であることを特徴とする請求項２〜請求項５いずれか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、特に、配線膜境界部（配線膜と絶縁膜との間）に所定幅の空気層を有する配線構造の半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩにあっては、その配線膜の幅や配線膜間の寸法の微細化が、益々、進む一方である。このような微細化の進展に伴って、即ち、配線膜幅が狭くなるにつれて抵抗Ｒが増大し、又、配線間容量Ｃも増大している。その結果、配線膜を流れる信号の遅延が大きくなっている。尚、遅延時間は抵抗Ｒと配線間容量Ｃとの積の平方根によって決まる。
【０００３】
ところで、配線間容量Ｃは配線間を埋めている配線間絶縁膜の誘電率によって決まる。そして、配線間容量Ｃを小さなものとする為には、誘電率εが小さな絶縁膜を選ぶ必要がある。さて、誘電率εは、現在の処、真空層あるいは空気層の誘電率εが一番小さいと言われている。従って、配線間絶縁膜を真空ないしは空気層で構成してやれば、配線間容量をそれだけ小さく設定でき、信号遅延が少なく、高速処理が可能な小型の半導体装置が得られることになる。
【０００４】
このような観点から、エアブリッジ構造の配線層を有する半導体装置の製造方法であって、下層の金属配線を形成する第１の工程と、全面に第１層間絶縁膜を堆積し平坦にしてから、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜を順に堆積させる第２の工程と、前記第２の絶縁膜をパターニングし、この第２の絶縁膜をマスクとして前記第１の絶縁膜と第１層間絶縁膜をエッチングして上層の金属配線を支持するための支柱用開口部を形成すると共に、上層の金属配線と下層の金属配線とを接続するためのスルーホール開口部を形成する第３の工程と、前記支柱用開口部とスルーホール開口部とを含む全面に第３の絶縁膜を堆積させた後、エッチバックして支柱用開口部の側壁部分に前記第３の絶縁膜を残すと共に前記スルーホール開口部を前記第３の絶縁膜で埋める第４の工程と、全面に第４の絶縁膜を堆積させた後、前記スルーホール開口部が露出するまで前記第４の絶縁膜を除去し、その後、前記スルーホール開口部内の第３の絶縁膜を除去する第５の工程と、前記スルーホール開口部内を接続用の金属で埋め、その後全面を平坦にする第６の工程と、全面に金属膜を形成し、更に、第５の絶縁膜を形成し、この第５の絶縁膜をパターニングする第７の工程と、前記パターニングされた第５の絶縁膜で前記金属膜をエッチングして上層の金属配線を形成する第８の工程と、前記第１層間絶縁膜をエッチングしてエアブリッジ配線を形成する第９の工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提案（特開平１１−３３０２３０号公報）されている。
【０００５】
又、半導体基板上に形成された複数の回路素子と、該複数の回路素子間の必要な結線をする為に、該半導体基板上に延在された複数の配線層と、該複数の配線層を被覆する絶縁膜を有し、前記配線層間の絶縁膜に選択的に空洞部が設けられている半導体装置の製造方法であって、半導体基板上に複数の配線層と該複数の配線層の中の選ばれた配線層対の間にダミー配線層を形成する工程と、前記複数の配線層と前記ダミー配線層の上面及び側面を被覆する第１の絶縁膜を形成する工程と、前記ダミー配線層の上面を被覆する第１の絶縁膜に選択的に孔を形成する工程と、前記孔からエッチング液を浸入させ、前記ダミー配線層を前記孔から溶出し、前記第１絶縁膜の空洞部を形成する工程と、前記空洞部上を含む前記第１の絶縁膜上に第２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が提案（特開２００１−２８３６９号公報）されている。
【特許文献１】特開平１１−３３０２３０号公報
【特許文献２】特開２００１−２８３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１，２の技術は、非常に煩瑣である。従って、信号遅延が少ない半導体装置を得ようとしても、製造コストが高く付く。
【０００７】
又、上記特許文献２のものでは、ダミー配線を設けなければならず、配線膜間寸法が必然的に大きくなってしまう問題も有る。
【０００８】
更に、上記のようにして得られた半導体装置は、信頼性に欠ける場合が有ることに気付くに至った。
【０００９】
従って、本発明が解決しようとする第１の課題は、信頼性が高い半導体装置を提供することである。
【００１０】
本発明が解決しようとする第２の課題は、配線膜間の寸法に格別な制約が無く、かつ、配線膜境界部（配線膜と絶縁膜との間）に所定幅の空気層を有する配線構造の半導体装置を簡単に製造できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は、配線膜の側部に空気層および固体絶縁層が構成された配線構造の半導体装置であって、
前記配線膜と前記固体絶縁層との間に前記空気層が該配線膜に隣接して設けられてなり、
前記配線膜と前記固体絶縁層との間に設けられた前記空気層は幅が５〜１００ｎｍであり、
前記配線膜と前記配線膜との間の前記固体絶縁層は幅が１０〜５００ｎｍである
ことを特徴とする半導体装置によって解決される。
【００１２】
又、前記第２の課題は、配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法において、
配線膜材料が充填される所定パターンの配線用溝を形成する配線用溝形成工程と、
前記配線用溝形成工程で形成された配線用溝の内壁に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後、配線用溝内に配線膜材料を充填する充填工程と、
前記充填工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決される。
【００１３】
特に、配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法において、
配線膜材料が充填される所定パターンの配線用溝を形成する配線用溝形成工程と、
前記配線用溝形成工程で形成された配線用溝の内壁に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後、配線用溝内に配線膜材料を充填する充填工程と、
前記充填工程の後、前記配線用溝の底部に設けられている前記除去容易性膜の少なくとも一部が残されるように該除去容易性膜を除去する除去工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決される。
【００１４】
又、配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法において、
所定パターンの配線膜を形成する配線膜形成工程と、
前記配線膜形成工程で形成された配線膜の側部に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後、配線膜間に絶縁材料を充填する充填工程と、
前記充填工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決される。
【００１５】
又、配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法において、
絶縁膜中に所定パターンの配線膜が構成された後、前記配線膜と前記絶縁膜との境界領域に在る該絶縁膜を除去容易性膜に改質する改質工程と、
前記改質工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決される。
【００１６】
本発明において、除去容易性膜は、完全に除去されてしまえば、導電性ものであっても差し支え無い。しかしながら、１００％除去と言うことは難しいことから、出来れば、絶縁材であることが好ましい。すなわち、除去容易性膜が絶縁材であるならば、仮に、一部が残存していても、弊害は小さい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の半導体装置における配線構造は、配線構造に空気層を特別に設けたものであるから、配線間容量の低減を図ることが出来る。特に、空気層を配線膜に隣接して設けたものであるから、即ち、配線膜に隣接して固体絶縁層を設け、この固体絶縁層中に空気層を設けたタイプのものでは無いから、配線間容量の低減効果が高い。更には、配線膜に隣接して設ける空気層の幅を５ｎｍ以上、かつ、固体絶縁層の幅を５００ｎｍ以下としたので、配線間容量の低減効果が高い。
【００１８】
例えば、本発明の構造において、配線膜の両側に設けた空気層の幅を各々１０ｎｍ、固体絶縁層（誘電率３．００）の幅を７０ｎｍとした場合、空気層を無くし、固体絶縁層（誘電率３．００）の幅を９０ｎｍとした場合に比べて、全体の誘電率が２．０８に低下していた。又、配線間絶縁膜に掛かる電界を求めると、配線膜の両側に１０ｎｍ幅の空気層が設けられていても、固体絶縁層のみの場合と大差ない低電界であり、長期信頼性に優れていることも判った。又、１０ｎｍ幅の空気層が有るのみで、十分な耐圧が有った。例えば、火花放電が起きる電圧は空気圧ｐと間隙ｄとの積ｐ・ｄで決まることから、十分に高い耐圧を期待できる。従って、本発明にあっては大きな特長が奏されることは明らかである。尚、空気層の幅を１０ｎｍ以上、固体絶縁層の幅を５０ｎｍ以下としていた場合、配線間容量の低減効果がより高く、好ましいものであった。
【００１９】
空気層の幅は大きい方が配線間容量の低減効果は大きいものの、空気層の幅を大きくし過ぎると、即ち、間隙が大きくなると、この間隙から内部に水分などが侵入し易くなり、半導体装置の信頼性を低下せしめることが判った。このような観点から、本発明にあっては、空気層の幅を５０ｎｍ以下とした。より好ましくは３０ｎｍ以下である。
【００２０】
又、固体絶縁層の幅が小さいと、配線膜のみで、配線膜の上層部を支えるようになってしまう。これでは、上層を支える強度が乏しいものとなり、例えば製造工程あるいはその他の理由によって加わる外力に対する耐圧が乏しく、損傷し易いものとなることが判った。このような観点から、本発明にあっては、固体絶縁層の幅を２０ｎｍ以上とした。更に好ましくは、３０ｎｍ以上である。
【００２１】
又、空気層の幅を５０ｎｍ以下、かつ、固体絶縁層の幅を２０ｎｍ以上としたので、配線膜に電流が流れた場合の発熱を効果的に放散させることが出来、この点からも信頼性が高いものであった。
【００２２】
そして、本発明の半導体装置の製造方法は、配線用溝形成工程で形成された配線用溝の内壁に所定幅の除去容易性膜を設け、配線膜を設けた後で前記除去容易性膜を除去、或いは、配線膜形成工程で形成された配線膜の側部に所定幅の除去容易性膜を設け、配線膜間に絶縁材料を充填した後で前記除去容易性膜を除去するので、若しくは配線構造を構成した後で絶縁膜の一部を改質処理して除去容易性膜となし、この除去容易性膜を除去するので、配線膜に接して空気層を極めて簡単に形成できた。すなわち、従来技術で挙げたような煩瑣な工程を経ずとも、極めて簡単に、かつ、低廉なコストで本発明の半導体装置が得られる。しかも、配線膜の上下が繋がったリジッドな構造の配線構造の半導体装置が簡単に得られる。更には、上記特長の半導体装置が簡単に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の半導体装置は、配線膜の側部に空気層および固体絶縁層が構成された配線構造の半導体装置である。そして、配線膜と固体絶縁層との間に空気層が該配線膜に隣接して設けられたものである。空気層は幅が５〜１００ｎｍである。特に、１０ｎｍ以上である。更には、２０ｎｍ以上である。そして、特に、５０ｎｍ以下である。更には、３０ｎｍ以下である。固体絶縁層は幅が１０〜５００ｎｍである。特に、２０ｎｍ以上である。そして、特に、１００ｎｍ以下である。更には、７０ｎｍ以下である。もっと好ましくは５０ｎｍ以下である。
【００２４】
本発明の半導体装置の製造方法は、配線膜の側部に所定幅の空気層が構成された配線構造の半導体装置を製造する方法である。そして、配線膜材料が充填される所定パターンの配線用溝を固体絶縁膜に対して形成する配線用溝形成工程と、前記配線用溝形成工程で形成された配線用溝の内壁に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、前記成膜工程の後、配線用溝内に配線膜材料を充填する充填工程と、前記充填工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程とを具備する。特に、配線膜材料が充填される所定パターンの配線用溝を固体絶縁膜に対して形成する配線用溝形成工程と、前記配線用溝形成工程で形成された配線用溝の内壁に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、前記成膜工程の後、配線用溝内に配線膜材料を充填する充填工程と、前記充填工程の後、前記配線用溝の底部に設けられている前記除去容易性膜の少なくとも一部が残されるように該除去容易性膜を除去する除去工程とを具備する。或いは、所定パターンの配線膜を形成する配線膜形成工程と、前記配線膜形成工程で形成された配線膜の側部に所定幅の除去容易性膜を設ける成膜工程と、前記成膜工程の後、配線膜間に固体絶縁膜材料を充填する充填工程と、前記充填工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程とを具備する。若しくは、絶縁膜中に所定パターンの配線膜が構成された後、前記配線膜と前記絶縁膜との境界領域に在る該絶縁膜を除去容易性膜に改質する改質工程と、前記改質工程の後、前記除去容易性膜を除去する除去工程とを具備する。本発明における除去容易性膜は、好ましくは絶縁材である。
【００２５】
以下、更に詳しく説明する。
図１は本発明の第１実施形態になるものである。
【００２６】
先ず、例えばＳｉ基板上にプラズマＣＶＤにより５００ｎｍ厚のＳｉＯ絶縁膜を形成した。次に、ＳｉＯ絶縁膜上に、プラズマＣＶＤにより、３０ｎｍ厚のＳｉＣＮ膜（エッチングストッパ膜）を設けた。そして、ＳｉＣＮ膜上に１５０ｎｍ厚のＳｉＯＣ膜（ｌｏｗ-ｋ膜）を設けた。このＳｉＯＣ膜（ｌｏｗ-ｋ膜）上に６０ｎｍ厚のＳｉＯ膜（キャップ膜）を設けた。
【００２７】
そして、上記積層絶縁膜１上にフォトレジスト膜を設け、フォトェッチング技術により、所定パターンの配線用溝２を形成した（図１（ａ）参照）。尚、この溝形成工程で形成された溝２と溝２との間隔は９０ｎｍ、溝２の幅は９０ｎｍ、溝２の深さは１８０ｎｍである。
【００２８】
次に、図１（ｂ）に示される通り、エッチング除去容易性膜３を設けた。尚、このエッチング除去容易性膜３の幅（厚さ）は１０ｎｍである。すなわち、溝２の内側に厚さ（幅）が１０ｎｍのエッチング除去容易性膜３を設けた。ここで、エッチング除去容易性膜３は、ドライエッチング或いはウエットエッチング等のエッチング手段によって簡単に除去できるものであれば良い。例えば、ポリアリレン系材料、ポリアリレンエーテル系材料やポリベンゾオキサゾール系材料などの有機ポリマー系材料が挙げられる。勿論、これらの材料に限られるものでは無い。例えば、スピングラスを用いた場合には、フッ酸を用いれば、容易に除去できる。
【００２９】
エッチング除去容易性膜３の成膜工程後、例えばＴａ／ＴａＮの如きのバリアメタル膜を設けた。尚、バリアメタル膜の外側には除去されるエッチング除去容易性膜３が存在しているので、バリアメタル膜は必ずしも要らない。そして、バリアメタル膜上にＣｕシード膜を設けた。そして、溝２内のＣｕシード膜上に、湿式メッキ手段により、Ｃｕ膜４を設けた。そして、この後、ＣＭＰによって、平坦化した（図１（ｃ）参照）。
【００３０】
ＣＭＰによって溝２内にのみＣｕ膜４が設けられた後、エッチング除去容易性膜３をドライエッチングによって除去した。例えば、酸素プラズマ、アンモニアプラズマ、窒素＋水素プラズマ等の手段によって、エッチング除去容易性膜３を除去した。尚、この工程において、Ｃｕ膜４の下端部と溝２底面との間に存するエッチング除去容易性膜３は残るように制御した（図１（ｄ）参照）。
【００３１】
すなわち、図１（ｄ）に示される通り、各々のＣｕ膜４の両側部に空気層５が構成され、空気層５の外側には固体絶縁膜（ＳｉＯＣ膜（ｌｏｗ-ｋ膜））１が構成され、特にＣｕ膜４と固体絶縁膜（ＳｉＯＣ膜（ｌｏｗ-ｋ膜））１との間に空気層５がＣｕ膜４に隣接して設けられており、そして空気層５の幅（厚さ）は１０ｎｍ、かつ、Ｃｕ膜４とＣｕ膜４との間の固体絶縁膜（ＳｉＯＣ膜（ｌｏｗ-ｋ膜））１の幅（厚さ）は７０ｎｍであり、更にはＣｕ膜４と溝２底面との間にはエッチング除去容易性膜３が設けられている配線構造のものが得られた。
【００３２】
上記配線構造のものが得られた後、ＳｉＣＮの如きの拡散防止膜（絶縁膜）が設けられて、当該層の配線形成作業が終了する。そして、多層配線の場合には上記工程を繰り返して行うことになる。
【００３３】
図２は本発明の第２実施形態になるものである。
先ず、第１実施形態の場合と同様に、Ｓｉ基板上にＳｉＯ絶縁膜を形成し、次にＳｉＯ絶縁膜上にＳｉＣＮ膜（エッチングストッパ膜）を設け、そしてＳｉＣＮ膜上にＳｉＯＣ膜（ポーラスｌｏｗ-ｋ膜）を設け、このＳｉＯＣ膜上にＳｉＯ膜（キャップ膜）を設けた。
【００３４】
そして、上記積層絶縁膜１上にフォトレジスト膜を設け、フォトエッチング技術により、所定パターンの配線用溝２を形成した（図２（ａ）参照）。尚、この溝形成工程で形成された溝２と溝２との間隔は９０ｎｍ、溝２の幅は９０ｎｍ、溝２の深さは１８０ｎｍである。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示される如く、溝２の内側に、エッチングがされ難く、かつ、水分などが侵入（透過）し難い厚さ（幅）が２０ｎｍのバリア膜（例えば、Ｔｉ膜）６を設けた。
【００３６】
この後、図２（ｃ）に示される通り、溝２の内側のバリア膜６の表面に幅（厚さ）１０ｎｍのエッチング除去容易性膜（例えば、Ａｌ膜）３を設けた。
【００３７】
エッチング除去容易性膜３の成膜工程後、エッチング除去容易性膜３の表面に、必要に応じてＴａ／ＴａＮの如きのバリアメタル膜を設け、次いでＣｕシード膜を設け、更にＣｕ膜４を設け、この後、ＣＭＰによって、平坦化した（図２（ｄ）参照）。
【００３８】
ＣＭＰによって溝２内にのみＣｕ膜４が設けられた後、エッチング除去容易性膜３を燐酸を含むエッチャントでウエットエッチングによって除去した（図２（ｅ）参照）。尚、この時、Ｔｉ膜６は除去されない。
【００３９】
この後、表面に絶縁膜７を設けた（図２（ｆ）参照）。
【００４０】
本実施形態では、エッチング除去容易性膜３とＳｉＯＣ膜（ポーラスｌｏｗ-ｋ膜）との間に、エッチングされ難い密実なバリア膜６を特別に設けた。これによって水分などの透過が効果的に防止される。従って、ポーラスｌｏｗ-ｋ膜に含まれた水分などがＣｕ膜４の側に放出されることが無いので、これに起因する問題が起きない。
【００４１】
尚、本実施形態の配線構造と第１実施形態の配線構造とは、構造的には、バリア膜６の有無と言う相違が有るに過ぎないから、その他の点については説明を省略する。
【００４２】
図３は本発明の第３実施形態になるものである。
本実施形態にあっては、従来と同様に行い、図３（ａ）に示される配線構造のものを作製した。例えば、上記した絶縁膜１に対して配線用溝を形成し、そして配線用溝にＣｕ膜４を充填し、そしてＣＭＰを行って平坦化した。尚、先ず、Ｃｕ膜４を設け、この後で絶縁膜１を設け、ＣＭＰを行って平坦化しても良い。
【００４３】
この後、絶縁膜１に対して改質処理を施し、絶縁膜１の一部（Ｃｕ膜４との境界領域近傍の絶縁膜）をエッチング除去容易性膜３に改質する（図３（ａ）参照）。例えば、Ｃｕ膜４の両側の絶縁膜１がＭＳＱ系の有機膜である場合、プラズマによってＭＳＱ膜は損傷を受け、例えばバッファーフッ酸を用いたウエットエッチングによって簡単に除去されるものになる。例えば、１０ｎｍ厚程度のものが簡単にエッチングで除去されるようになる。
【００４４】
従って、上記改質処理後、エッチング液によってエッチング除去容易性膜３を除去する。これによって、空気層５が形成される（図３（ｂ）参照）。
【００４５】
すなわち、本実施形態は、絶縁膜として一部を改質処理によってエッチング除去容易性膜に改質できるようなエッチング除去難易性（不能性）絶縁膜が選択された場合であり、このような場合には、エッチング除去容易性膜３を最初から特別に設けずとも済む。
尚、図３中、８はバリアメタル層である。
【００４６】
図４は本発明の第４実施形態になるものである。
本実施形態にあっては、第３実施形態において示された図３（ｂ）の工程において、改質処理後に行ったエッチング液によるエッチング除去容易性膜３をＣｕ膜４の下面部においても除去するようにしたものである。すなわち、空気層５がＣｕ膜４の下面部においても形成されるようにエッチングを行った（図４（ａ）参照）。
そして、この後、上層に絶縁膜７を設けた（図４（ｂ）参照）。
【００４７】
本実施形態にあっては、Ｃｕ膜４下面部にビア層があれば、Ｃｕ膜４は各所でビアにより支えられる為、Ｃｕ膜４の下面部においても空気層５が設けられるようにエッチングしたものである。又、Ｃｕ膜４の下面部において空気層５が形成されるようにエッチングしても、絶縁膜７が設けられた後では、絶縁膜７によってもＣｕ膜４は支持されていることになる。
【００４８】
図５は本発明の第５実施形態になるものである。
先ず、第１実施形態の場合と同様に、Ｓｉ基板上にＳｉＯ絶縁膜を形成し、次にＳｉＯ絶縁膜上にＳｉＣＮ膜（エッチングストッパ膜）を設け、そしてＳｉＣＮ膜上にＳｉＯＣ膜（ポーラスｌｏｗ-ｋ膜）を設け、このＳｉＯＣ膜上にＳｉＯ膜（キャップ膜）を設けた。そして、上記積層絶縁膜１上にフォトレジスト膜を設け、フォトェッチング技術により、所定パターンの配線用溝を形成した。次に、図５（ａ）に示される如く、配線用溝の内側にＣｕ拡散バリア機能を持つエッチング除去容易性膜（エッチング除去容易なＣｕ拡散バリア膜：例えばＴｉ膜）３を厚さ（幅）が１０ｎｍ設けた。そして、配線用溝内におけるＣｕ拡散バリア膜（エッチング除去容易性膜）３の表面にＣｕ膜４を設け、この後、ＣＭＰによって、平坦化した（図５（ａ）参照）。
【００４９】
ＣＭＰによって配線用溝内にのみＣｕ膜４が設けられた後、Ｃｕ拡散バリア膜（エッチング除去容易性膜：Ｔｉ膜）３をフッ酸などでウエットエッチングによって除去し、空気層５をＣｕ膜４の両側に形成した（図５（ｂ）参照）。尚、この時、Ｃｕ膜４は除去されない。
この後、表面に絶縁膜７を設けた（図５（ｃ）参照）。
【００５０】
上記実施形態にあっては、配線用溝を形成し、この配線用溝の内壁に除去容易性膜を設けた後、配線用溝内にＣｕ膜を設け、この後で除去容易性膜を除去するようにした場合、及び絶縁膜中にＣｕ膜が設けられた後、Ｃｕ膜と絶縁膜との境界領域に在る該絶縁膜を除去容易性膜に改質し、改質された除去容易性膜を除去するようにした場合を説明した。しかしながら、Ｃｕ膜を設けた後、このＣｕ膜の側面部に除去容易性膜を設け、この後で前記除去容易性膜の除去手段では除去され難い絶縁膜を設け、この後で前記除去容易性膜を除去するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態の半導体装置の製造工程図
【図２】第２実施形態の半導体装置の製造工程図
【図３】第３実施形態の半導体装置の製造工程図
【図４】第４実施形態の半導体装置の製造工程図
【図５】第５実施形態の半導体装置の製造工程図
【符号の説明】
【００５２】
１        絶縁膜
２        配線用溝
３        除去容易性膜
４        Ｃｕ膜
５        空気層
代  理  人  宇  高    克  己
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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