(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側のＳｉ系絶縁膜と、
上側のＳｉ系絶縁膜と、
前記下側及び上側のＳｉ系絶縁膜に挟まれ、厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりもＳｉ系絶縁膜との界面のＦ組成ｘが小さいＣＦｘ絶縁膜と
を有し、
前記ＣＦｘ絶縁膜が、下側から第１のＣＦｘ絶縁膜、第２のＣＦｘ絶縁膜、及び第３のＣＦｘ絶縁膜を積層した積層構造を持ち、該第２のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘよりも、該第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが小さく、
前記第２のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが０．５≦ｘ≦１の範囲内にあり、前記第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが０．０５≦ｘ＜０．５の範囲内にある半導体装置の層間絶縁膜構造。
【請求項２】
前記下側及び上側のＳｉ系絶縁膜がＳｉＣ膜である請求項１に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造。
【請求項３】
前記第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜の厚さがそれぞれ５ｎｍ以下である請求項１または２に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の層間絶縁膜構造に関し、特に、低誘電率の半導体装置の層間絶縁膜構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路（ＬＳＩ）の信号遅延を少なくするために、誘電率の低い層間絶縁膜材料が求められている。低誘電率の層間絶縁膜材料として、スピンコートで成膜される有機系のポリアリールエーテルや、化学気相堆積（ＣＶＤ）で形成されるＳｉＣＯＨ系材料が検討されてきた。しかし、比誘電率が２．４程度以下の低誘電率材料は少ない。
【０００３】
また、上記ＳｉＣＯＨ系材料に空孔を導入したポーラス構造により誘電率を下げる試みもなされている。しかし、空孔を導入すると、機械的強度が弱くなることや、空孔に水が吸着して絶縁性を損ない配線間リークを招くこと等、ＬＳＩの信頼性を低下させる懸念がある。
【０００４】
ＣＦｘ系ポリマーはＣＦ結合のエネルギが大きく、テフロン（登録商標）のバルクの比誘電率は１．９と低く、化学的にも安定であるが、溶媒に不溶なため、薄膜化、成型が困難であり、コーティングには溶融法などが用いられていた。一般に、溶媒に可溶な構造を目指すとビニル系ポリマーと共重合体を形成するなどの方法がある。これはコーティング膜としてはよいが、層間絶縁膜として用いると低い誘電率が得られない。
【０００５】
また、ＣＶＤによるＣＦｘ系薄膜の合成が試みられているが（例えば非特許文献１参照）、ＬＳＩの配線の層間絶縁膜として用いようとすると、積層するＳｉ系絶縁膜との密着性が悪く、膜剥がれを生じて、信頼性の高い配線構造を形成することが難しい。
【０００６】
【非特許文献１】Ｋ．Ｅｎｄｏ ｅｔ．ａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ， ８６， ２７３９， １９９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、Ｓｉ系絶縁膜との密着性向上が図られたＣＦｘ膜を用いた半導体装置の層間絶縁膜構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によれば、下側のＳｉ系絶縁膜と、上側のＳｉ系絶縁膜と、前記下側及び上側のＳｉ系絶縁膜に挟まれ、厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりもＳｉ系絶縁膜との界面のＦ組成ｘが小さいＣＦｘ絶縁膜とを有し、前記ＣＦｘ絶縁膜が、下側から第１のＣＦｘ絶縁膜、第２のＣＦｘ絶縁膜、及び第３のＣＦｘ絶縁膜を積層した積層構造を持ち、該第２のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘよりも、該第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが小さく、前記第２のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが０．５≦ｘ≦１の範囲内にあり、前記第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが０．０５≦ｘ＜０．５の範囲内にある半導体装置の層間絶縁膜構造が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
ＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが、厚さ方向の中間よりも、Ｓｉ系絶縁膜との界面で小さいことにより、Ｓｉ系絶縁膜との密着性向上が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、ＣＦｘ膜を、Ｆ組成ｘを様々に変えて成膜した予備実験について説明する。下地は低抵抗Ｓｉ基板とした。成膜方法としてプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）を用い、プレカーサとしてＣ４Ｆ８ガスを用い、基板温度を３５０℃とした。ラジオ周波（ＲＦ）パワーを１００Ｗから１０００Ｗの範囲で変化させることにより、Ｆ組成ｘを変化させた。なお、ラジオ周波数は例えば１３．５６ＭＨｚであるが、これに限らない。
【００１１】
Ｆ組成ｘをＸ線光電子分光（ＸＰＳ）で測定した。また、ＣＦｘ膜の比誘電率を測定した。さらに、ＣＦｘ膜上にＳｉＣ膜を５ｎｍ成膜し、ＣＦｘ膜とＳｉＣ膜との密着強度をｓｔｕｄ ｐｕｌｌ法で測定した。
【００１２】
図１は、ＲＦパワーに対するＦ組成ｘの依存性を示すグラフである。横軸がＷ単位のＲＦパワーであり、縦軸がＦ組成ｘである。ＲＦパワーを増加させることにより、Ｆ組成ｘを小さくすることができる。例えば、ＲＦパワー１００ＷでのＦ組成ｘが約２であり、ＲＦパワー１５０ＷでのＦ組成ｘが約１であり、ＲＦパワー１０００ＷでのＦ組成ｘが約０．１である。
【００１３】
図２は、Ｆ組成ｘに対する比誘電率の依存性及び密着強度の依存性を示すグラフである。横軸がＦ組成ｘであり、右側の縦軸が比誘電率、左側の縦軸がｋｇ／ｃｍ２単位の密着強度である。曲線Ａ１が比誘電率を示し、曲線Ａ２が密着強度を示す。
【００１４】
Ｆ組成ｘが増加するにつれて、比誘電率、密着強度ともに減少する傾向がある。比誘電率は、ｘが約０．１のとき約３．９であり、ｘが約１まで増加すると約２．１まで減少する。ｘが約１を超えると比誘電率の減少は緩やかになる。ｘが約２のとき、比誘電率は約２である。なお、テフロン（登録商標）の組成はＣＦ２と表せ、バルクのテフロンの比誘電率は約１．９である。
【００１５】
密着強度は、ｘが約０．１のとき約７５０ｋｇ／ｃｍ２であり、ｘが約１まで増加すると約４５０ｋｇ／ｃｍ２まで減少する。さらに、ｘが約１を超えても引き続き同様に減少し、ｘが約２になると、密着強度は約１５０ｋｇ／ｃｍ２まで減少する。
【００１６】
上記の予備実験を踏まえると、厚さ方向の中間で、低い誘電率となるようＦ組成ｘが大きく、Ｓｉ系絶縁膜と接する界面で、厚さ方向の中間よりもＦ組成ｘが小さいＣＦｘ膜を構成すれば、誘電率の低下を図るとともに、Ｓｉ系絶縁膜との密着性向上も図ることができると考えられる。ここで、Ｓｉ系絶縁膜とは、ＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、及びこれらの混合物である。
【００１７】
例えば、ｘが大きく誘電率は低いが密着性の高くないＣＦｘ膜（低誘電率ＣＦｘ膜と呼ぶこととする）を、低誘電率ＣＦｘ膜よりもｘが小さく密着性の高いＣＦｘ膜（高密着性ＣＦｘ膜と呼ぶこととする）で挟む積層構造とすればよいであろう。
【００１８】
半導体集積回路装置の層間絶縁膜としてＣＦｘ膜を用いるとき、６００ｋｇ／ｃｍ２程度が必要な密着強度の目安となる。予備実験によれば、密着強度６００ｋｇ／ｃｍ２はＦ組成ｘの約０．７に相当する。種々の装置に充分な密着強度を得るために、Ｆ組成ｘの上限を０．７よりも少し小さく見積もって、例えばｘ＜０．５とすればよいであろう。
【００１９】
なお、ｘが０に非常に近づけば、ＣＦｘ膜がアモルファスカーボン膜に近づき、絶縁性が保たれないであろう。絶縁性を維持するためには、ｘ≧０．０５とすることが必要であろう。
【００２０】
また、ＣＦｘ膜の膜強度について、以下のような性質がある。ｘが０．５≦ｘ≦１の範囲では、高いポリマーの重合度が達成でき、即ち高い膜強度のＣＦｘ膜が得られる。ｘ＞１となると、テフロン構造に近づき、より誘電率は下がるが、重合度は低下し、膜強度が低下する。
【００２１】
従って、絶縁膜の厚さ方向の中間では（積層構造の低誘電率ＣＦｘ膜では）、誘電率を低くし、かつ膜強度を高くするため０．５≦ｘ≦１とし、Ｓｉ系絶縁膜との界面近傍では（積層構造で低誘電率ＣＦｘ膜の外側の高密着性ＣＦｘ膜では）、Ｓｉ系絶縁膜との密着性を高くし、かつ絶縁性を維持するため０．０５≦ｘ＜０．５とするのが好ましいであろう。
【００２２】
次に、図３を参照して、本発明の第１の実施例による絶縁膜構造の作製方法について説明する。図３は、第１の実施例の絶縁膜構造の概略断面図である。まず、低抵抗Ｓｉ基板１上に、プラズマＣＶＤで下側ＳｉＣ膜２を厚さ５ｎｍ成膜する。
【００２３】
次に、Ｃ４Ｆ８をソースガスとしたプラズマＣＶＤで、ＲＦパワーを１０００Ｗとして、基板温度３５０℃で、下側ＳｉＣ膜２の上に、下側高密着性ＣＦｘ膜３を厚さ５ｎｍ成膜する。上記予備実験からは、ＲＦパワー１０００Ｗとすれば、Ｆ組成ｘが約０．１となり、７５０ｋｇ／ｃｍ２程度の高い密着強度が得られると見積もられる。
【００２４】
次に、Ｃ４Ｆ８をソースガスとしたプラズマＣＶＤで、ＲＦパワーを１５０Ｗとして、基板温度３５０℃で、下側高密着性ＣＦｘ膜３の上に、中間の低誘電率ＣＦｘ膜４を厚さ３００ｎｍ成膜する。上記予備実験からは、ＲＦパワー１５０Ｗとすれば、Ｆ組成ｘが約１となり、約２．１の低い比誘電率が得られると見積もられる。
【００２５】
次に、Ｃ４Ｆ８をソースガスとしたプラズマＣＶＤで、再びＲＦパワーを１０００Ｗとして、基板温度３５０℃で、低誘電率ＣＦｘ膜４の上に、上側高密着性ＣＦｘ膜５を厚さ５ｎｍ成膜する。
【００２６】
なお、下側高密着性ＣＦｘ膜３及び上側高密着性ＣＦｘ膜５は、密着性向上に充分な厚さであればよく、また、誘電率が比較的高いので薄くしたい。下側高密着性ＣＦｘ膜３及び上側高密着性ＣＦｘ膜５の厚さは、それぞれ５ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００２７】
次に、上側高密着性ＣＦｘ膜５の上に、プラズマＣＶＤで上側ＳｉＣ膜６を厚さ５ｎｍ成膜する。このようにして、下側ＳｉＣ膜２、下側高密着性ＣＦｘ膜３、低誘電率ＣＦｘ膜４、上側高密着性ＣＦｘ膜５、及び上側ＳｉＣ膜６の積層構造である絶縁膜構造１０を作製する。
【００２８】
絶縁膜構造１０に対しｓｔｕｄ ｐｕｌｌ法で測定したところ、上側ＳｉＣ膜６と上側高密着性ＣＦｘ膜５との密着強度は７３０ｋｇ／ｃｍ２であった。また、絶縁膜構造１０の実効的比誘電率は２．３０であった。このように、Ｓｉ系絶縁膜との密着性の高さと、誘電率の低さの双方を兼ね備えたＣＦｘ膜を構成することができた。
【００２９】
なお、中間の低誘電率ＣＦｘ膜４の成膜条件で形成した膜の強度を測定したところ、弾性率が８．５ＧＰａであり、硬度が０．９ＧＰａであった。この程度の高い弾性率であれば、半導体装置の層間絶縁膜に用いたとき、ビア近傍で応力が集中しても断線が抑制されると考えられる。また、この程度の高い硬度であれば、化学機械研磨（ＣＭＰ）に耐えられると考えられる。
【００３０】
次に、図４を参照して、第２の実施例による絶縁膜構造の作製方法について説明する。図４は、第２の実施例の絶縁膜構造の概略断面図である。第１の実施例と同様にして、下側高密着性ＣＦｘ膜３の上の低誘電率ＣＦｘ膜４ａまでを成膜する。
【００３１】
次に、ＲＦパワーを３００Ｗとし圧力を５Ｐａとして、Ａｒプラズマで３分間プラズマ処理を行う。この処理により、低誘電率ＣＦｘ膜４ａの表面のＦが減少して、ＳｉＣ膜との密着性が高まると考えられる。
【００３２】
次に、低誘電率ＣＦｘ膜４ａの上に、プラズマＣＶＤで上側ＳｉＣ膜６を厚さ５ｎｍ成膜する。このようにして、下側ＳｉＣ膜２、下側高密着性ＣＦｘ膜３、低誘電率ＣＦｘ膜４ａ、及び上側ＳｉＣ膜６の積層構造である絶縁膜構造１０ａを作製する。
【００３３】
絶縁膜構造１０ａに対しｓｔｕｄ ｐｕｌｌ法で測定したところ、上側ＳｉＣ膜６と、低誘電率ＣＦｘ膜４ａのプラズマ処理した表面との密着強度は６５０ｋｇ／ｃｍ２であった。また、絶縁膜構造１０ａの実効的比誘電率は２．４５であった。
【００３４】
第２の実施例では、上側の高密着性ＣＦｘ膜を成膜しない代わりに、低誘電率ＣＦｘ膜にプラズマ処理を施すことにより界面近傍のＦ組成ｘを減少させて、Ｓｉ系絶縁膜との密着性を向上させた。すなわち、低誘電率ＣＦｘ膜は、厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりも、Ｓｉ系絶縁膜との界面のＦ組成ｘが小さい。このような方法でも、密着性の高さと、誘電率の低さの双方を兼ね備えたＣＦｘ膜が得られた。
【００３５】
なお、第１の実施例では、プラズマＣＶＤの投入電力であるＲＦパワーによりＦ組成ｘを制御し、第２の実施例でＲＦパワー及びプラズマ処理によりＦ組成ｘを制御した。その他、プラズマＣＶＤにおけるガス流量、スパッタ処理、イオンビーム処理によってもＦ組成ｘを制御することは可能である。例えば、プラズマＣＶＤによるＣＦｘ成膜のソースガスとしてフッ化炭素ガスと炭化水素ガスあるいは水素ガスを用い、そのガス流量比を変化させることにより、Ｆ組成ｘを制御することができる。
【００３６】
次に、図５を参照して、多層配線構造を有する半導体集積回路装置について説明する。図５は、半導体集積回路装置の概略断面図である。シリコン基板１０１に、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）による素子分離領域１０２が形成されている。素子分離領域１０２で囲まれた活性領域内にＭＯＳトランジスタを形成するため、ｐ型ウエル１０３、ｎ型ウエル１０４が形成されている。
【００３７】
ｐ型ウエル領域１０３上に、ゲート絶縁膜１０５、多結晶シリコンゲート電極１０６、サイドウォールスペーサ１０７が形成され、ゲート電極１０６の両側にエクステンション付ｎ型ソース／ドレイン領域１０８が形成される。ｎ型ウエル領域１０４においては、ｐ型ソース／ドレイン領域１０９が形成される。
【００３８】
ゲート電極を覆って半導体基板上に窒化シリコン層１１１が形成され、その上にホスホシリケートガラス（ＰＳＧ、燐ドープ酸化シリコン）層１１２が形成される。ＰＳＧ層１１２、窒化シリコン層１１１を貫通して、ＴｉＮのバリアメタル層Ｂ０とタングステン層Ｖ１とで形成されたビア導電体が形成される。
【００３９】
ＰＳＧ層１１２の上の層間絶縁膜として、第１または第２の実施例の絶縁膜構造を採用する。すなわち、ＳｉＣ層１１６の上に、厚さ方向の中間よりも界面でＦ組成ｘが小さいＣＦｘ絶縁層１１７を積層し、ＣＦｘ絶縁層１１７の上にＳｉＣ層１１８を積層する。このような層間絶縁膜に、バリアメタル層Ｂ１、銅配線層Ｗ１を埋め込んで、第１配線層ＷＬ１が構成される。なお、ＣＦｘは、例えばＨ２とＮ２の混合ガスでエッチングすることができる。
【００４０】
第２配線層ＷＬ２〜第４配線層ＷＬ４は、第１配線層ＷＬ１と同様の構成を有する。第４配線層ＷＬ４を例にとって説明すると、層間絶縁膜は、ＳｉＣ層１４１、ＣＦｘ絶縁層１４２、ＳｉＣ層１４３で形成されている。デュアルダマシン配線は、バリアメタル層Ｂ４と銅層Ｗ４で形成される。
【００４１】
第５配線層ＷＬ５〜第８配線層ＷＬ８はそれぞれ同様の構成を有する。第５配線層ＷＬ５を例にとって説明すると、層間絶縁膜は、ＳｉＣ層１５１、酸化炭化シリコン（ＳｉＯＣ）層１５２、ＳｉＣ層１５３、酸化炭化シリコン層１５４で形成されている。デュアルダマシン配線は、バリアメタル層Ｂ５および銅配線層Ｗ５で形成される。
【００４２】
第９配線層ＷＬ９は、ＳｉＣ層１９１、酸化シリコン層１９２、ＳｉＣ層１９３、酸化シリコン層１９４で形成された層間絶縁膜に、バリアメタル層Ｂ９、銅配線層Ｗ９、補助バリアメタル層Ｂ９ｘ、補助銅配線層Ｗ９ｘで形成されたデュアルダマシン配線が埋め込まれる。補助バリアメタル層は、配線内に発生したボイドの成長を止める機能を有する。
【００４３】
第１０配線ＷＬ１０は、第９配線ＷＬ９と同様の構成を有する。ＳｉＣ層２０１、酸化シリコン層２０２、ＳｉＣ層２０３、酸化シリコン層２０４で形成されて層間絶縁膜にバリアメタル層Ｂ１０、銅配線層Ｗ１０、補助バリアメタル層Ｂ１０ｘ、補助銅配線層Ｗ１０ｘで形成されたデュアルダマシン配線が埋め込まれる。
【００４４】
最上配線層ＷＬ１１について説明する。ＳｉＣ層２１１、酸化シリコン層２１２が積層され、この中にＴｉＮのバリアメタル層Ｂ１１と、Ｗの配線層Ｗ１１で形成されたビア導電体が埋め込まれている。ビア導電体の上に、ＴｉＮ層Ｂ１１１、アルミニウム、又は銅を含むアルミニウム合金で形成された主配線層Ｗ１２、ＴｉＮの上部バリアメタル層Ｂ１１２で形成されたボンディングパッド兼用最上配線層が形成される。この配線層を覆って、酸化シリコン層２１３、窒化シリコン層２２０が形成される。
【００４５】
図５の構成においては、下層から上層に向って３段階で層間絶縁層の積層構成が変化し、実質的誘電率は下層ほど低くされている。下層配線は高密度であり、配線の付随容量を低減するためには層間絶縁層の誘電率を低減することが好ましい。
【００４６】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００４７】
以下、本発明の特徴を付記する。
（付記１）
下側のＳｉ系絶縁膜と、
上側のＳｉ系絶縁膜と、
前記下側及び上側のＳｉ系絶縁膜に挟まれ、厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりもＳｉ系絶縁膜との界面のＦ組成ｘが小さいＣＦｘ絶縁膜と
を有する半導体装置の層間絶縁膜構造。
（付記２）
前記ＣＦｘ絶縁膜が、下側から第１のＣＦｘ絶縁膜、第２のＣＦｘ絶縁膜、及び第３のＣＦｘ絶縁膜を積層した積層構造を持ち、該第２のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘよりも、該第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが小さい付記１に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造。
（付記３）
前記第２のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが０．５≦ｘ≦１の範囲内にあり、前記第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが０．０５≦ｘ＜０．５の範囲内にある付記２に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造。
（付記４）
前記第１及び第３のＣＦｘ絶縁膜の厚さがそれぞれ５ｎｍ以下である付記２または３に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造。
（付記５）
前記ＣＦｘ絶縁膜が、下側から第１のＣＦｘ絶縁膜及び第２のＣＦｘ絶縁膜を積層した積層構造を持ち、該第２のＣＦｘ絶縁膜の厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりも、該第１のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘが小さく、かつ、該第２のＣＦｘ絶縁膜のＳｉ系絶縁膜との界面がプラズマ処理されて、該界面のＦ組成ｘが、該第２のＣＦｘ絶縁膜の厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりも小さい付記１に記載の半導体装置の半導体装置の層間絶縁膜構造。
（付記６）
前記第１のＣＦｘ絶縁膜の厚さが５ｎｍ以下である付記５に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造。
（付記７）
（ａ）下側のＳｉ系絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ）前記下側のＳｉ系絶縁膜の上に、厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりも上下の界面のＦ組成ｘが小さいＣＦｘ絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）前記ＣＦｘ絶縁膜の上に、上側のＳｉ系絶縁膜を形成する工程と
を有する半導体装置の層間絶縁膜構造の製造方法。
（付記８）
前記工程（ｂ）は、ＣＦｘ絶縁膜をプラズマＣＶＤにより形成し、プラズマＣＶＤの投入電力を変化させることによりＦ組成ｘを制御する付記７に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造の製造方法。
（付記９）
前記工程（ｂ）は、ＣＦｘ絶縁膜を、ソースガスとしてフッ化炭素ガスと炭化水素ガスあるいは水素ガスを用いたプラズマＣＶＤにより形成し、そのガス流量比を変化させることによりＦ組成ｘを制御する付記７に記載の半導体装置の層間絶縁膜構造の製造方法。
（付記１０）
前記工程（ｂ）は、
（ｂ−１）前記下側のＳｉ系絶縁膜の上に、第１のＣＦｘ絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ−２）前記第１のＣＦｘ絶縁膜の上に、前記第１のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘよりも大きいＦ組成ｘを有する第２のＣＦｘ絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ−３）前記第２のＣＦｘ絶縁膜の上に、前記第２のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘよりも小さいＦ組成ｘを有する第３のＣＦｘ絶縁膜を形成する工程と
を有する付記７〜９のいずれか１つに記載の半導体装置の層間絶縁膜構造の製造方法。
（付記１１）
前記工程（ｂ）は、
（ｂ−１）前記下側のＳｉ系絶縁膜の上に、第１のＣＦｘ絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ−２）前記第１のＣＦｘ絶縁膜の上に、前記第１のＣＦｘ絶縁膜のＦ組成ｘよりも大きいＦ組成ｘを有する第２のＣＦｘ絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ−３）前記第２のＣＦｘ絶縁膜をプラズマ処理することにより、前記上側のＳｉ系絶縁膜との界面のＦ組成ｘを減少させる工程と
を有する付記７〜９のいずれか１つに記載の半導体装置の層間絶縁膜構造の製造方法。
（付記１２）
半導体基板と、
前記半導体基板に形成された半導体素子と、
前記半導体基板上方に形成された層間絶縁膜と
を有し、
前記層間絶縁膜は、
下側のＳｉ系絶縁膜と、
上側のＳｉ系絶縁膜と、
前記下側及び上側のＳｉ系絶縁膜に挟まれ、厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりもＳｉ系絶縁膜との界面のＦ組成ｘが小さいＣＦｘ絶縁膜と
を有する半導体装置。
（付記１３）
半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板に半導体素子を形成する工程と、
前記半導体基板上方に、層間絶縁膜を形成する工程と
を有し、
前記層間絶縁膜を形成する工程は、
（ａ）下側のＳｉ系絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ）前記下側のＳｉ系絶縁膜の上に、厚さ方向の中間のＦ組成ｘよりも上下の界面のＦ組成ｘが小さいＣＦｘ絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）前記ＣＦｘ絶縁膜の上に、上側のＳｉ系絶縁膜を形成する工程と
を有する半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、ＣＦｘ膜のＦ組成ｘのＲＦパワーに対する依存性を示すグラフである。
【図２】図２は、ＣＦｘ膜のＦ組成ｘに対する比誘電率の依存性及び密着強度の依存性を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の第１の実施例による絶縁膜構造の概略断面図である。
【図４】図４は、第２の実施例の絶縁膜構造の概略断面図である。
【図５】図５は、半導体集積回路装置の構成例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  Ｓｉ基板
２  下側ＳｉＣ膜
３  下側高密着性ＣＦｘ膜
４  低誘電率ＣＦｘ膜
５  上側高密着性ＣＦｘ膜
６  上側ＳｉＣ膜
１０  絶縁膜構造
１１６、１１８、１４１、１４３  ＳｉＣ層
１１７、１４２  ＣＦｘ絶縁層
【図１】
0004893588.tif 000002
【図２】
0004893588.tif 000003
【図３】
0004893588.tif 000004
【図４】
0004893588.tif 000005
【図５】
0004893588.tif 000006