【事件の表示】
　平成７年特許願第２８１６０２号「半導体装置及びその製造方法」拒絶査定に対する審判事件（平成９年５月１６日出願公開、特開平９−１２９７２７）について、次のとおり審決する。
【結論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理由】
１．本願発明
　本願は、平成７年１０月３０日の特許出願であって、その請求項１〜５に係る発明は、平成９年１２月８日付け手続補正書で補正された明細書並びに図面の記載からみて、その特許請求の範囲請求項１〜５に記載されたとおりの「半導体装置」及び「半導体装置の製造方法」にあるところ、その請求項１に係る発明（以下「本願発明」という）は、以下のとおりである。
「ポリイミド系樹脂又はフッ素樹脂で形成されると共に、所望の位置に配線が埋設された有機膜と、前記有機膜及び前記配線上に接して形成されると共に、該配線上に設けられたビアホールに金属プラグが埋設されたフッ素含有シリコン酸化膜とを有し、前記有機膜及び前記フッ素含有シリコン酸化膜が多層化されて多層配線を形成していることを特徴とする半導体装置。」
２．各引用例に記載された発明
　原査定の拒絶の理由に引用された特開平５−２７５５５１号公報（以下「引用例１」という）には、以下の点が図１と共に記載されている。
「【請求項１】第一の配線と、この第一の配線上に設けられた第一の絶縁膜と、この第一の絶縁膜上に設けられ、前記第一の絶縁膜に選択的に形成されている接続孔を介して前記第一の配線と電気的に接続された第２の配線を少なくとも有する多層配線構造において、前記第一の配線の間の少なくとも一部が前記第一の絶縁膜より低誘電率の絶縁材料で埋め込まれていることを特徴とする多層配線構造。
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は、微細な多層配線の構造および製造方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】集積回路においては、集積密度と信号処理速度を向上する上で、多層配線技術が重要である。例えば、Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴを用いたダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー（ＤＲＡＭ）においては、１Ｍビットにはじめて２層Ａｌ配線が用いられて以来、４Ｍビット以降広く用いられている。また、ゲートアレーなどのＬＳＩにおいても３層，４層の多層配線が用いられている。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】配線容量を低減するためには、従来用いられている酸化シリコンに比較して低誘電率のポリイミド膜（２酸化珪素の誘電率の約３／４）を用いることが有効であるが、ポリイミド膜を層間絶縁膜に用いた場合には、接続孔のサイズがサブハーフミクロンの領域に微細化されるに伴って、水分を含み易い、機械的強度が弱いというポリイミドの性質による問題が生じている。すなわち、エッチングによってポリイミドに接続孔を形成する際に、エッチング中の放出ガスによって、接続部での接触不良が生じ易いという問題が生じている。また、２酸化シリコンなどに比較して耐熱性が低く、接続孔の微細加工が難しく、孔の直径が広がってしまう問題がある。また、アスペクト比の増大に伴って、化学的気相成長法（ＣＶＤ）などによって金属を埋め込む必要が生じてくるが、耐熱温度が低いため、適用できる埋め込み技術が制限されるという問題もある。
　【０００７】
　【作用】配線間のクロストークノイズは配線間の容量結合により生じる。本発明の配線構造においては、配線間の容量結合の内で支配的な配線間が、第一の層間絶縁膜（２酸化シリコンなど）より低誘電率のポリイミドなどで埋められていることが、配線間容量の低減に作用する。さらに、接続孔は、２酸化シリコン，窒化シリコンなどの微細な接続孔の形成に適した材料で構成されていることが、ポリイミドを層間絶縁膜に用いた場合に生じる微細加工のリミットやコンタクト不良の問題を回避する上で、有効に作用する。
　【０００８】
　【実施例】図１は本発明の配線構造の一実施例を示す断面図である。図１の実施例では、２酸化シリコン１の上に形成した第１の配線２（チタン，窒化チタン，Ｃｕを０．５重量％含むＡｌの順に積層したＡｌ合金配線、膜厚３００ｎｍ）の間が、２酸化シリコンの約３／４の誘電率のシロキサン変成ポリイミド３で埋められており、上層の配線との層間絶縁膜である窒化シリコン膜４（膜厚１００ｎｍ）、２酸化シリコン膜５（膜厚２００ｎｍ）をはさんで、直径０．２５μｍのＷ接続柱６で第１の配線１と電気的に接続された第２の配線７（チタン，窒化チタン，Ｃｕを０．５重量％含むＡｌの順に積層したＡｌ合金配線、膜厚４００ｎｍ）で構成されている。８は保護膜である。
　【０００９】図１の配線構造は、例えば、次に述べる製造方法により作製した。
　【００１０】まず、２酸化シリコン上１にチタン（Ｔｉ），窒化チタン（ＴｉＮ），銅（Ｃｕ）を０．５重量％含むアルミニウム（Ａｌ）合金を順次、スパッタ法により全面にトータルの膜厚３００ｎｍだけ蒸着した。次に、第１層目の配線パターンをフォトリソグラフィーにより形成し、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）による異方性エッチングによる加工を用いて、第１層配線２を形成した。その後、例えば、月刊セミコンダクター・ワールド、１９８８年８月号７頁に示されているようなシロキサン変成ポリイミドを膜厚１．５μｍだけ塗布し、焼き締めのために４００℃で熱処理を行った。これによって、ポリイミドの表面は平坦になった。続いて、ＣＦ４と酸素の混合ガスを用いたＲＩＥにより、第一の配線１の上面が露出するまで、ポリイミド膜を１．２μｍ程度エッチングし、配線間のみにポリイミド３を残した。続いて、プラズマＣＶＤ法により窒化シリコン膜４を、膜厚１００ｎｍ、続いて熱ＣＶＤ法により２酸化シリコン膜５を膜厚２００ｎｍだけ堆積した。次に、接続孔を形成する為に、フォトリソグラフィーにより、接続孔用のエッチングマスクを形成した後、ＧＦ４ガスを用いて２酸化シリコン膜５，窒化シリコン膜４に接続孔を形成した。さらに、接続孔を埋め込むため、スパッタによる下地のＴｉＮの堆積に続いて、ＷＦ６ガスのシラン還元を用いたＣＶＤによりＷを堆積した。接続孔以外のＷとＴｉＮをＳＦ６ガスを用いたＲＩＥによりエッチング除去し、Ｗ接続柱６を形成した。次に、第一の配線と同様の方法で、配線金属の堆積と加工を行い、Ａｌ合金とＴｉＮ、Ｔｉからなる第二の配線７を形成した。最後に、表面保護のため、厚さ１μｍのシロキサン変成ポリイミドと、厚さ５０ｎｍのプラズマ窒化珪素膜からなる保護膜８を形成し、図１に示している本発明の実施例である配線構造が完成した。」
　【従来の技術】の記載から、引用例１の多層配線構造は、集積回路つまり半導体装置に用いることを前提とするものであることは明らかである。また、ポリイミド膜は有機膜の一種であり、さらに【００１０】の記載「……シロキサン変成ポリイミドを膜厚１．５μｍだけ塗布し、焼き締めのために４００℃で熱処理を行った。これによって、ポリイミドの表面は平坦になった。……」から、ポリイミド膜は樹脂である。
　してみると、引用例１には、
「ポリイミド系樹脂で形成されると共に、所望の位置に配線が設けられた有機膜と、前記有機膜及び前記配線上に接して形成されると共に、該配線上に設けられた接続孔にＷ接続柱が埋設された酸化シリコン膜と窒化シリコン膜から成る絶縁膜とを有し、多層配線を形成していることを特徴とする半導体装置。」が記載されている。
　同じく特開平７−７４２４５号公報（以下「引用例２」という）には、以下の点が図２，８，１１と共に記載されている。
「【請求項１】半導体装置を構成する配線を電気的に隔離する絶縁膜を形成する方法であって、フッ素を構成元素として含む有機シランガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、フッ素を含むシリコン酸化膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
　【０００３】ところで、近年、素子の微細化に伴い信号伝達の遅延が懸念されるようになってきた。これは、素子の微細化に伴い配線間の間隔が狭くなることによって、配線間の容量が増大し、信号の伝達が遅延してしまう問題である。この信号伝達の遅延は、半導体装置の高速動作を妨げ、半導体装置の性能向上を妨げる要因の一つになる。このため、配線の間に介在する絶縁膜の誘電率をできるだけ低下させることが必要である。
　【０００４】従来のプラズマＣＶＤ法により形成されるＳｉＯ２膜の比誘電率は、４．０〜５．０であることがわかっている。そこで、ＳｉＯ２の誘電率を下げるために、ＳｉＯ２中にＦを導入する試みがなされている。
　【０００５】例えば、ＳｉＯ２中にイオン注入法によりＦを打ち込むことにより、ＳｉＯ２の誘電率が低下することが知られている（特開平２−７７１２７号公報）。……
　【００３２】ソースガスとしてＴＥＯＳ、Ｏ２およびＮＦ３ガスを用い、多層配線の層間絶縁膜を形成した例を、図２（ａ）〜（ｃ）に示す工程断面図を参照して説明する。
　【００３３】まず、Ｓｉ基板１０を電極１５上にセットし、抵抗加熱ヒータにより４００℃に加熱する。ソースガスとして、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を５０ｓｃｃｍ、Ｏ２を５００ｓｃｃｍ、ＮＦ３ガスを０〜５００ｓｃｃｍの流量でチャンバー１１内に同時に導入し、圧力を５Ｔｏｒｒに設定する。電極１４に１３．５６ＭＨｚのＲＦ電力を導入して放電させる。こうして、図２（ａ）に示すように、Ｓｉ基板２１上に５００ｎｍのＳｉＯ２膜２２を堆積する。
　【００３４】次に、図２（ｂ）に示すように、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより４００ｎｍのＡｌ膜を成膜し、パターニングして幅５００ｎｍ×高さ４００ｎｍの１層目のＡｌ配線２３を形成する。その後、図２（ｃ）に示すように、前記と同じ成膜方法で８００ｎｍのＳｉＯ２膜２４を成膜する。さらに、前記と同様に４００ｎｍのＡｌ膜を成膜し、パターニングして２層目のＡｌ配線２５を形成した後、前記と同じ成膜方法で８００ｎｍのＳｉＯ２膜２６を成膜する。
　【００４６】実施例２
図８を参照して、Ｆが添加されたＳｉＯ２とＦが添加されていないＳｉＯ２とを積層する方法を説明する。このような積層構造の絶縁膜を形成すれば、吸湿を極力抑えることができ、金属配線の信頼性を向上できる。
　【００４７】図８（ａ）に示すように、Ｓｉ基板８１上に、８００ｎｍのＢＰＳＧ膜（ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　ｇｌａｓｓ）８２、その上に幅５００ｎｍ×高さ４００ｎｍのＡｌ配線８３を順次形成する。
　【００４８】図８（ｂ）に示すように、ソースガスとしてＴＥＯＳおよびＯ２を用い、Ｆが添加されていないＳｉＯ２膜８４を１００ｎｍ成膜する。その上に、実施例１と同様にソースガスとしてＴＥＯＳ、Ｏ２およびＮＦ３を用い、Ｆが添加されたＳｉＯ２膜８５を５００ｎｍ成膜する。その後、ソースガスとしてＴＥＯＳおよびＯ２を用い、Ｆが添加されていないＳｉＯ２膜８６を１００ｎｍ成膜する
　【００４９】図８（ｃ）に示すように、レジストを塗布して露光・現像した後、ドライエッチングによりＡｌ配線８３上のＳｉＯ２膜に開孔８７を形成する。
　【００５０】図８（ｄ）に示すように、開孔部８７に、ＷＦ６とＳｉＨ４を用いた選択ＣＶＤ法によりＷ８８を埋め込む。その後、スパッタリング法によりＡｌ膜を形成し、パターニングしてＡｌ配線８９を形成する。その後、図８（ｂ）と同様な工程により、Ｆが添加されていないＳｉＯ２膜８１０を１００ｎｍ、Ｆが添加されたＳｉＯ２膜８１１を５００ｎｍ、Ｆが添加されていないＳｉＯ２膜８１２を１００ｎｍ成膜する。
　【００５１】Ｆが添加されていないＳｉＯ２膜は、Ｆが添加されたＳｉＯ２膜に比べて、吸湿性が小さい。このため、図８（ｄ）の半導体装置では金属配線が吸湿された水分と接触しにくくなり、信頼性の低下を防止できる。
　【００６５】次に、この装置を用いてゲート電極上に熱ＣＶＤ酸化膜を形成する例を説明する。図１１は、その工程断面図である。この場合、比誘電率が３．５かつ吸湿性のないＦ、Ｎを含有したＳｉＯ２が成膜できる。
　【００６６】まず、図１１（ａ）に示すようにＳｉ基板５１上に素子分離領域５２を形成し、ゲート酸化膜５３、ポリＳｉゲート５４、不純物ドーピング層５５を形成した後に、ＳｉＯ２膜５６を３００ｎｍ成膜する。ここで、各ガスの流量は、ＮＨ３ガス１０００ｓｃｃｍ、ＣｌＦ３ガス１００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４ガス５００ｓｃｃｍ、Ｏ２ガス１００ｓｃｃｍであり、成膜温度は７００℃、成膜圧力は０．４Ｔｏｒｒとする。
　【００６７】次に、図１１（ｂ）に示されるように、ＢＰＳＧ膜５７を５００ｎｍ形成し、８５０℃でメルトリフローし、その後に前記と同じ方法によりＳｉＯ２膜５８を３００ｎｍ成膜する。本実施例によれば、ゲートと上層配線（図示せず）間の容量が減少し、信号伝達の遅延が改善される。
　【０１１７】以上で考察したように、図２３及び図２４の条件を満たす範囲で成膜すれば、ソースガスの種類によらず、低誘電率と低吸湿性とを兼ね備えたＦ添加ＳｉＯ２膜を得ることができる。
　【０１１８】
　【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、誘電率が低く、かつ吸湿性が非常に低いＳｉＯ２膜を提供できる。」
　したがって、引用例２には、配線間容量低減のために、誘電率が低く、かつ吸湿性の低いＦ添加ＳｉＯ２膜を、上下配線間を含む全ての絶縁膜として用いたり（図２の実施例）、ビアホールの絶縁膜として用いたり（図８の実施例）、ゲートと上層配線間の容量低減のための絶縁膜として用いたり（図１１の実施例）することが、記載されている。
　また、拒絶理由通知に引用された特開平５−３０８０７３号公報（以下「引用例３」という）には、以下の点が図１と共に記載されている。
「【０００７】
　【実施例】図１（ａ）〜（ｆ）に、本発明による平坦化方法を説明するための基本的プロセスの工程図を示す。まず、図１（ａ）に示すように、基板１上の配線不要部分に絶縁膜２を形成する。この絶縁膜はＰＳＧ膜、Ｐ−ＳｉＮ膜、ＰＩＱ膜、ＳｉＯ２膜等、絶縁物質なら何でもよく、通常に使用している層間膜を用いる。膜厚は配線材の膜厚程度にする。ＩＣプロセス上、前記絶縁膜は下地の絶縁膜と異なり、エッチングの速いものの方が望ましい。図１（ａ）は、絶縁膜を１μｍ堆積し、所定のパターニングを行なった断面を示している。
　【０００８】次に、図１（ｂ）に示すように、絶縁膜１を含む基板全面にＡｌ−ＳｉまたはＡｌ等の配線材３を蒸着またはスパッター等で１．２μｍ堆積する。このあと、図１（ｃ）に示すように、フォトレジスト４を回転塗布する。これはレジストの粘性による平坦性を利用したもので、レジスト表面は下地の凹凸を緩和し、平坦化される。レジストの膜厚は約２μｍで、下地凸部でのレジスト膜厚は半分以下になる。
　【０００９】図１（ｄ）は、上記プロセス後、反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ）で全面をエッチングした図である。この際、レジストと配線材のエッチングレートを適当に選択することで、配線材の平坦化が達成できる。また、絶縁膜２が露出した段階でエッチングを終了することで、配線パターニングが完了する。その後、不要なレジストを周知の方法で除去する。
　【００１０】上記工程により平坦化した後、図１（ｅ）に示すように、１層目配線と次に形成する２層目配線間を絶縁するための層間膜５をＣＶＤ法等により堆積する。次に、図１（ｆ）に示すように、１層目配線と２層目配線を結線すべきヴィアホール６をＲＩＥ等の周知の方法で形成し、この穴開け後に２層目配線７を形成する。」
　したがって、引用例３には、多層配線において配線が絶縁膜に埋設されている構造が記載されている。
３．本願発明と引用例記載の発明との対比・判断
　本願発明と引用例１記載の発明とを対比すると、引用例１における「接続孔」、「Ｗ接続柱」が、本願発明の「ビアホール」、「金属プラグ」に相当するので、両者は、
「ポリイミド系樹脂で形成されると共に、所望の位置に配線が設けられた有機膜と、前記有機膜及び前記配線上に接して形成されると共に、該配線上に設けられたビアホールに金属プラグが埋設された絶縁膜とを有し、多層配線を形成していることを特徴とする半導体装置。」である点で一致し、以下の点で相違する。
▲１▼本願発明では、上下配線間の絶縁膜がフッ素含有シリコン酸化膜であるのに対して、引用例１では酸化シリコン膜と窒化シリコン膜である点。
▲２▼本願発明では、配線が有機膜に埋設されているのに対して、引用例１では先に配線を形成している点。
▲３▼本願発明では、有機膜及び絶縁膜が多層化されているのに対して、引用例１では有機膜及び絶縁膜が多層化されていない点。
　そこで、上記相違点について検討する。
　相違点▲１▼：引用例１の【０００７】の記載「……配線間の容量結合の内で支配的な配線間が、第一の層間絶縁膜（２酸化シリコンなど）より低誘電率のポリイミドなどで埋められていることが、配線間容量の低減に作用する。……」から、配線間の容量結合の内で支配的な配線間でない上下配線間にも容量結合があることが示唆されている。また、引用例２の【００６７】の記載「次に、図第１１（ｂ）に示されるように……本実施例によれば、ゲートと上層配線（図示せず）間の容量が減少し、信号伝達の遅延が改善される。」から、上下配線間にも誘電率の低い絶縁膜を用いて、上下配線間の容量結合を低減していることが、分かる。
　これら引用例１，２の記載から、引用例１の上下配線間の絶縁膜も誘電率の低い絶縁膜を用いて容量結合を低減しようとすることは、当業者が容易に考え得ることであり、その際、上記絶縁膜の材料として、引用例２（図８の実施例）で用いられている低誘電率と低吸湿性とを兼ね備えたフッ素含有シリコン酸化膜を選択することに、格別の困難性はない。
　なお、引用例２（図８の実施例）では、ビアホール部の絶縁膜としてフッ素含有シリコン酸化膜の他にフッ素を含まないシリコン酸化膜も用いている。しかし、これは吸湿を極力抑えるためであり（引用例２の【００４６】参照）、引用例２の【０１１７】の記載「以上で考察したように、図２３及び図２４の条件を満たす範囲で成膜すれば、ソースガスの種類によらず、低誘電率と低吸湿性とを兼ね備えたＦ添加ＳｉＯ２膜を得ることができる。」と【０１１８】の記載「【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、誘電率が低く、かつ吸湿性が非常に低いＳｉＯ２膜を提供できる。」から、吸湿性が非常に低いＦ添加ＳｉＯ２膜が得られるのであれば、ビアホール部の絶縁膜として必ずしもフッ素を含まないシリコン酸化膜を用いる必要のないこと、すなわちビアホール部の絶縁膜を全てＦ添加ＳｉＯ２膜で形成できることは明らかである。
　相違点▲２▼：配線が絶縁膜に埋設されている構造は、引用例３に示されており、当業者が適宜採用し得るものである。
　相違点▲３▼：引用例１の従来例の記載にもあるように３層、４層の多層配線とすることは周知であり、その際当然有機膜と絶縁膜とが多層化されることとなるから、引用例１の従来例の多層配線構造を採用した場合、当業者が必要に応じて適宜なし得ることである。
４．結び
　ゆえに、本願発明は、本願出願前に国内で頒布された刊行物である前記引用例１〜３に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができない。そうである以上、他の発明について検討するまでもなく、本願は拒絶されるべきである。
　よって、結論のとおり審決する。