[发明专利]层间绝缘膜、布线结构以及它们的制造方法

权利要求书

1.一种层间绝缘膜，是具备形成在基底层上的绝缘膜的层间绝缘膜，其特征在于，有效介电常数为3以下。

2.根据权利要求1所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述绝缘膜具备：形成在所述基底层上的第1碳氟膜；形成在所述第1碳氟膜上，具有比所述第1碳氟膜低的介电常数的第2碳氟膜。

3.根据权利要求2所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述第1碳氟膜的厚度为5～10nm，所述第2碳氟膜的厚度优选为280～500nm。

4.根据权利要求2或3所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述第2碳氟膜的介电常数为1.5～2.5。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述基底层由形成在基体上的SiCN层、Si₃CN₄层、SiCO层以及SiO₂层中的至少一种构成。

6.根据权利要求2所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述第1碳氟膜是为了防止与所述基底层反应而生成的氟碳气体的产生而设置的。

7.根据权利要求2所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述第1及第2的碳氟膜为低介电常数膜。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的层间绝缘膜，其特征在于，还具备由形成在所述绝缘膜上的Si₃N₄、SiCN以及SiCO中的至少一种构成的膜。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述第1碳氟膜采用使用Xe气体或Kr气体产生的等离子体CVD形成，所述第2碳氟膜采用使用Ar气体产生的等离子体CVD形成。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述第2碳氟膜的表面被氮化。

11.根据权利要求10所述的层间绝缘膜，其特征在于，所述表面被氮化的部分的厚度为1～5nm，优选为2～3nm。

12.一种成膜方法，是采用氟碳气体和稀有气体，在基底层上形成碳氟膜的方法，其特征在于，具备：通过采用Ar气体以外的稀有气体产生的等离子体，在所述基底层上形成第1碳氟膜的第1工序；通过采用Ar气体产生的等离子体，在所述第1碳氟膜上形成第2碳氟膜的第2工序。

13.根据权利要求12所述的成膜方法，其特征在于，所述第1碳氟膜成膜厚度为5～10nm，在其上形成厚度为280～500nm的第2碳氟膜。

14.根据权利要求12或13所述的成膜方法，其特征在于，所述基底层包含形成在基体上的SiCN层、Si₃CN₄层、SiO₂层以及SiCO层中的至少一种。

15.根据权利要求12～14中任一项所述的成膜方法，其特征在于，所述第1工序采用的稀有气体为Xe气体。

16.根据权利要求12～15中任一项所述的成膜方法，其特征在于，向所述稀有气体中加入氮化性气体及氧化性气体，通入作为反应性气体的SiH₄气体，形成Si₃N₄、SiCN以及SiCO中的至少一种的膜。

17.根据权利要求12～16中任一项所述的成膜方法，其特征在于，在对所述第2碳氟膜进行退火处理后，对其表面进行氮化。

18.一种多层布线结构的制造方法，其特征在于，具备：形成作为层间绝缘膜的至少一部分的碳氟膜的工序；对该碳氟膜进行退火处理的工序；对所述碳氟膜的表面进行氮化的工序。

19.根据权利要求18所述的多层布线结构的制造方法，其特征在于，所述退火工序不将所述多层布线结构不暴露在大气中，而在惰性气体中进行。

20.根据权利要求18或19所述的多层布线结构的制造方法，其特征在于，所述氮化工序在采用Ar气体而产生的等离子体中，使用N₂气体进行。

21.根据权利要求18或19所述的多层布线结构的制造方法，其特征在于，所述氮化工序在采用N₂气体产生的等离子体中进行。