层间绝缘膜和布线构造及它们的制造方法

专利名称：层间绝缘膜和布线构造及它们的制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体元件、半导体芯片搭载基板、布线基板等基板的多 层布线构造，特别是层间绝缘膜的构造，还涉及具有该多层布线构造的半 导体装置、布线基&、以及含有它们的电子装置。
背景技术：
以往，为了使在半导体基仗等上形成的多层布线构造中的布线层间绝 缘，形成有层间绝缘膜。
在这样的多层布线构造中，无法忽视由布线间的寄生电容以及布线电
阻导致的信号延迟问题，要求使用具有低介电常数(Low-k)的层间绝缘 膜，提出了各种构造(参照专利文献l)。
在专利文献l中，提出了使用碳氟膜(CF膜)作为层间绝缘膜，作为 等离子体产生用的气体，使用He、 Ne、 Ar、 Xe、 Kr气体，使用碳氟气体 (以下称为CFx气体，该CFx气体例如有CsFs气体等)并4吏用等离子体 处理装置进行成膜。此外，在专利文献l中，为了调整产生的等离子体的 电子密度，在稀有气体中并用作为稀释用的N2、 H2、 NH3,由此获得良好 的密合性和成膜形状。
专利文献l:特开2002 - 220668号z〉才艮

发明内容
作为具有低介电常数的层间绝缘膜的一个构成例，提出如下方案使 用相对介电常数k为2.0~2.2的碳氟膜(以下称为CF膜)和作为CF膜 的阻挡层的相对介电常数k为3.0左右的碳氬膜(以下称为CH膜)，通过 这两种膜的组合得到具有非常低的介电常数的层间绝缘膜。
该层间绝缘膜能挥发良好的绝缘膜特性，但为了进一步提高器件的特 性，仍需要降低介电常数。但是，就该层间绝缘膜而言，已明确存在如下
ii所述的问题，即如果进一步降低各膜的相对介电常数，则在CF膜中绝缘 耐受电压(絶縁耐圧)降低，产生泄漏电流，在CH膜中，由于热退火而 膜骨架分解，膜缩小(体积减少约6%左右)。
因此，本发明的一个目的在于，提供泄漏电流的产生和由热退火引起 的膜的缩小受到抑制的、低介电常数且稳定的层间绝缘膜。
另外，本发明的其他目的在于，提供制造上述层间绝缘膜的方法。
本发明人等为了解决上述课题进行潜心研究，结果发现，如果使CF 膜中含有N原子，则与以往相比，相对介电常数相对降低，绝缘耐受电压 提高，泄漏电流的产生受到抑制，如果使CH膜中含有Si原子，则与以往 相比，相对介电常数相对降低，由热退火引起的膜的缩小受到抑制，另夕卜， 通过层叠这些膜得到具有所需特性的层间绝缘膜，从而完成了本发明。
即，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜层叠含有Si原子 的碳氢层和含有N原子的碳氟层而成，且上述碳氢层以H原子数与C原 子数的比(H/C )为0.8 ~ 1.2的比例含有H原子和C原子。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述层间绝 缘膜而言，将上述含有N原子的碳氟层层叠于上述含有Si原子的碳氢层 上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述层间绝 缘膜而言，将上述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在上述含有N原子的 碳氟层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一 个层间绝缘膜而言，上述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一 个层间绝缘膜而言，上述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一 个层间绝缘膜而言，上述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5~ 2.2。另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一
个层间绝缘膜而言，上述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的 比(F/C )为0.8 ~ 1.1的比例^^有F原子和C原子，且含有N原子0.5 ~ 6 原子o/。。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一 个层间绝缘膜而言，上述含有Si原子的碳氢层的厚度为10~50nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一 个层间绝缘膜而言，上述含有N原子的碳氟层的厚度为50~500nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一 个层间绝缘膜而言，上述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有 C原子以及H原子的至少一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成 的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少 一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的层间绝缘膜，就上述任意一 个层间绝缘膜而言，上述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有 C原子以及F原子的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成 的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少 一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到如下的成膜方法，是层叠含有Si原子的碳氢 层和含有N原子的碳氟层而形成层间绝缘膜的成膜方法，其特征在于，上 述碳氢层以H原子数与C原子数的比(H/C)为0.8~1.2的比例>^有H 原子和C原子。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述成膜方法 而言，将上述含有N原子的碳氟层层叠于上述含有Si原子的碳氢层上而 成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述成膜方法 而言，将上述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在上述含有N原子的碳氟 层上。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个成膜方法而言，上述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~3.0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个 成膜方法而言，上述含有Si原子的碳氲层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个 成膜方法而言，上述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5~2.2。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个 成膜方法而言，上述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比(F/C ) 为0.8~ 1.1的比例含有F原子和C原子，且含有]\原子0.5~6原子％。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个 成膜方法而言，上述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个 成膜方法而言，上述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个 成膜方法而言，上述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C 原子以及H原子的至少一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成 的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少 一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的成膜方法，就上述任意一个 成膜方法而言，上述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原 子以及F原子的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
另外，通过本发明，得到如下的多层布线构造的制造方法，是层叠含 有Si原子的碳氢层和含有N原子的碳氟层而形成层间绝缘膜、并在上述 层间绝缘膜中埋设导体层，由此制造多层布线构造的方法，其特征在于， 上述碳氢层以H原子数与C原子数的比(H/C )为0.8 ~ 1.2的比例含有H 原子和C原子。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法， 就上述多层布线构造的制造方法而言，将上述含有N原子的碳氟层层叠于上述含有Si原子的碳氢层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法，
就上述多层布线构造的制造方法而言，将上述含有Si原子的碳氢层进一步 层叠在上述含有N原子的碳氟层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法， 就上述任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述^^有Si原子的碳氢层 的相对介电常数kl为2.8 ~3.0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法， 就上述任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述^^有Si原子的碳氢层 含有Si原子2 10原子o/0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法， 就上述任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层 的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法， 就上述任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述^^有N原子的碳氟层 以F原子数与C原子数的比(F/C )为0.8 ~ 1.1的比例含有F原子和C原 子，且含有1\原子0.5~6原子％。
另夕卜，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法层， 就上述任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述^^有Si原子的碳氢层 的厚度为10 ~ 50nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法， 就上述任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层 的厚度为50 ~ 500nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法， 就上述任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述^^有Si原子的碳氢层 是在等离子体中、使用含有C原子以及H原子的至少一种气体和含有Si 原子的气体并通过CVD形成的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气 体以及Kr气体中选择的至少一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的多层布线构造的制造方法，就上迷任意一个多层布线构造的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层 是在等离子体中、使用含有C原子以及F原子的至少一种气体和含有N 原子的气体并通过CVD形成的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气 体以及Kr气体中选择的至少一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到如下的布线构造，是在层叠了含有Si原子的 碳氢层和含有N原子的碳氟层得到的层间绝缘膜中埋i更导体而成的布线构 造，其特征在于，上述碳氢层以H原子数与C原子数的比(H/C )为0.8 ~ 1.2的比例^^有H原子和C原子。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述布线构造 而言，将上述含有N原子的碳氟层层叠于上述含有Si原子的碳氲层上而 成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述布线构造 而言，将上述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在上述含有N原子的碳氟 层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个 布线构造而言，上述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8~3.0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个 布线构造而言，上述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个 布线构造而言，上述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5~2.2。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个 布线构造而言，上述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比(F/C ) 为0.8 ~ 1.1的比例含有F原子和C原子，且含有]\原子0.5~6原子％。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个 布线构造而言，上述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个 布线构造而言，上述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个布线构造而言，上述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有c
原子以及H原子的至少一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成 的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少 一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造，就上述任意一个 布线构造而言，上述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原 子以及F原子的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
另外，通过本发明，得到如下的布线构造的制造方法，是层叠含有Si 原子的碳氢层和含有N原子的碳氟层而形成层间绝缘膜、并在上述层间绝 缘膜中埋，没导体，由此制造布线构造的方法，其特征在于，上述碳氢层以 H原子数与C原子数的比(H/C)为0.8~1.2的比例含有H原子和C原 子。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述布线构造的制造方法而言，将上述含有N原子的碳氟层层叠于上述含有 Si原子的碳氢层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述布线构造的制造方法而言，将上述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在上 述含有N原子的碳氟层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层的相对介 电常数kl为2.8 ~ 3.0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层含有Si 原子2 10原子o/。。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层的相对介 电常数k2为1.5 ~ 2.2。
17另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上
述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层以F原子 数与C原子数的比(F/C )为0.8 ~ 1.1的比例含有F原子和C原子，且含 有N原子0.5 6原子。/。。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层的厚度为 10 ~ 50nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层的厚度为 50 ~ 500腿。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层是在等离 子体中、使用含有C原子以及H原子的至少一种气体和含有Si原子的气 体并通过CVD形成的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr 气体中选择的至少一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的布线构造的制造方法，就上 述任意一个布线构造的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层是在等离 子体中、使用含有C原子以及F原子的至少一种气体和含有N原子的气 体并通过CVD形成的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr 气体中选择的至少一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到如下的电子装置层间绝缘膜，其具备层叠了 含有Si原子的碳氢层和含有N原子的碳氟层而成的层间绝缘膜，其特征 在于，上述碳氢层以H原子数与C原子数的比(H/C )为0.8 ~ 1.2的比例 含有H原子和C原子。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述电子装置 而言，将上述含有N原子的碳氟层层叠于上述含有Si原子的碳氢层上而 成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述电子装置 而言，将上述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在上述含有N原子的碳氟 层上而成'另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个
电子装置而言，上述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8~3.0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个 电子装置而言，上述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个 电子装置而言，上述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5~2.2。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个 电子装置而言，上述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比(F/C ) 为0.8 ~ 1.1的比例^^有F原子和C原子，且含有N原子0.5 ~ 6原子o/o 。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个 电子装置而言，上述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个 电子装置而言，上述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个 电子装置而言，上述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C 原子以及H原子的至少一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成 的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少 一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置，就上述任意一个 电子装置而言，上述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原 子以及F原子的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
另外，通过本发明，得到如下的电子装置的制造方法，是层叠含有Si 原子的碳氢层和含有N原子的碳氟层而形成层间绝缘膜的电子装置的制造 方法，其特征在于，上述碳氢层以H原子数与C原子数的比(H/C)为 0.8 ~ 1.2的比例^^有H原子和C原子。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述电子装置的制造方法而言，将上述含有N原子的碳氟层层叠于上述含有Si原子的碳氢层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上
述电子装置的制造方法而言，将上述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在上 述含有N原子的碳氟层上而成。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层的相对介 电常数kl为2.8 ~ 3.0。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层^^有Si 原子2 10原子o/。。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层的相对介 电常数k2为1.5 ~ 2.2。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层以F原子 数与C原子数的比(F/C )为0.8 ~ 1.1的比例含有F原子和C原子，且含 有N原子0.5 6原子o/。。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层的厚度为 10 ~ 50腿。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层的厚度为 50 - 500腿。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上 述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有Si原子的碳氢层是在等离 子体中、使用含有C原子以及H原子的至少一种气体和含有Si原子的气 体并通过CVD形成的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr 气体中选择的至少一种气体而产生的。
另外，通过本发明，得到具有如下特征的电子装置的制造方法，就上
20述任意一个电子装置的制造方法而言，上述含有N原子的碳氟层是在等离 子体中、使用含有C原子以及F原子的至少一种气体和含有N原子的气 体并通过CVD形成的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr 气体中选择的至少一种气体而产生的。
通过本发明，可以提供低介电常数且稳定的半导体装置的层间绝缘膜 和其制造方法。
另外，通过本发明，可以提供具备绝缘耐受电压升高、泄漏电流降低 且体积缩小少的低介电常数层间绝缘膜的布线构造和制造其的方法。


图l是表示基于本发明实施方式的布线构造的图。
图2是表示基于本发明实施方式的等离子体处理装置的截面示意图。
图3是表示本发明实施方式的含有N原子的CF膜中由N原子添加 引起的相对介电常数k2值的变化的图。
图4是表示本发明实施方式的含有N原子的CF膜中由N原子添加 1起的绝缘耐受电压的变化的图。
图5是表示本发明实施方式的含有N原子的CF膜中由N原子添加 引起的泄漏电流密度的变化的图。
图6是表示本发明实施方式的含有N原子的CF膜中由N原子添加 引起的残膜率的变化的图。
图7是表示基于本发明实施方式的作为阻挡层的含有Si原子的CH
小率的变化的图。 符号说明
1- 含有Si原子的碳氢层
2- 含有N原子的碳氟层
3- 含有Si原子的碳氢层4- 通孔
5- 槽
6- 电极或布线
7- 布线导体(Cu) 10 一布线构造
12 一波导管
13 -气体导入管 14一珪晶片
21-径向线缝隙天线(RLSA)
22 -下^^射:feUl (shower plate)
23 -上段蔟射g 26 -气体导入管 31-处理室
具体实施例方式
说明书第12/18页
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图l是表示基于本发明实施方式的布线构造的一例的截面图。如图 l所示，就半导体装置而言，关于在形成有多个半导体元件的半导体基 板(未图示)上设置的多层布线构造(仅示出布线层间的连接部分一处)
10，在作为阻挡盖层的碳氢膜(以下称为CH膜)即含有Si原子的第 一碳氢层1上，层叠作为碳氟膜(以下称为CF膜)的、含有N原子的 碳氟层2，在其上进一步层叠作为阻挡层的CH膜即含有Si原子的第二 碳氢层3，从而形成层间绝缘膜。
在这里，上述第一以及第二碳氢层即1以及3，以H原子数与C原 子数的比(H/C)为0.8 :L2的比例含有H原子和C原子。另一方面，作 为上述碳氟层2，优选以F原子数与C原子数的比(F/C )为0.8 ~ 1.1的 比例含有F原子和C原子。
本说明书中的膜(或层)中的各原子的比例，可以通过X射线光电子 分光法(XPS)或卢瑟福背散射系/氢正散射法(，if 7才一 F後方散乱系 /水素前方散乱法)(RBS/HFS)求出。
另外，以贯通上述第一碳氢层1和上述碳氟层2的下部的方式设置通孔4。在该通孔4的内壁，作为Cu布线6的防扩散层8，通过PVD使镍 成膜并对其实施氟化处理，形成镍的氟化物的膜，优选形成二氟化镍(用 NiF2表示)膜，或者通过MOCVD直接形成。
在该通孔4内形成有由Cu形成的电极或布线6。以贯通上述碳氟层2 的残部(上部)和上述碳氲层3的方式设置槽5，在槽内壁同样形成有作 为Cu布线7的防扩散层9的镍的氟化物、优选二氟化镍(用NiF2表示) 膜。由Cu形成的布线导体7被该槽5埋入在该槽5内。
从使作为整个层间绝缘膜的介电常数与以往的层间绝缘膜相比大幅度 降低的观点出发，作为构成上述第一碳氢层1以及上述第二碳氢层3的、 含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl，优选为2.8~3.0。另夕卜，从同 样的观点出发，作为构成上述碳氟层2的含有N原子的碳氟层的相对介电 常数k2，优选为1.5 ~ 2.2。
本说明书中的膜(或层)的相对介电常数可以通过汞探针法等进行测定。
作为构成上述第一以及第二碳氢层即1以及3的、含有Si原子的 碳氢层的厚度，没有特别限定，但通常为10~50nm，作为构成上述碳 氟层2的含有N原子的碳氟层的厚度，没有特别限定，但通常为50 ~ 500腿。
在图l中，示出的是按照含有Si原子的第一碳氢层1、含有N原 子的碳氟层2、含有Si原子的第二碳氢层3的顺序层叠CH膜和CF膜 而成的层间绝缘膜，但只要本发明所需效果的体现未受妨碍，就对本发 明的CH膜和CF膜的层叠顺序、层叠数量没有特别限定，另外，可以 在CH膜和CF膜之间插入由任意材料形成的其他膜。
图2是表示基于本发明的实施方式的等离子体处理装置的一例的 截面示意图。参照图2，微波17经过波导管12，从隔着绝缘体板15设 置在等离子体处理装置102的容器主体20上部的径向线缝隙天线 (RLSA)21,透过其下方的绝缘体板15和簇射抝板23，向等离子体产生 区域16放射。作为^C等离子体的等离子体^iL用气体，介由气体导入管 13，通常从上段蔟射私板23向等离子产生区域16均匀喷吹从Ar气体、 Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种稀有气体，通过向该处放射的微波而激发等离子体。
在等离子体处理装置102的扩散等离子体区域设置有下M射M22。
在这里，如果介由气体导入管13使上述稀有气体流向上段蔟射M
23, 使SiH4气体从气体导入管26流向下段蔟射极板22，则在基板、例如 硅晶片14的表面形成硅(Si)膜。
另外，如果使上述稀有气体从上段簇射极板23流过，使含有C原 子以及F原子的化合物的气体、通常是氟化碳化合物气体从下^RII射^L 22流过，则会形成CF膜。在本发明中，从下M射极板22同时流过氟 化碳化合物气体和含有N原子的气体(通常为从N2气体、NF3气体、以及 NH3气体中选择的至少一种)，形成含有N原子的碳氟层。作为氟化碳化 合物气体，没有特别限定，从聚合的观点出发，优选由式CpFq(式中， p和q满足p》4、 1.5<q/p<2，0)所示的化合物构成的气体，更优选由从 C4F6、 C4F8以及CsF8中选择的至少一种化合物构成的气体。作为C4F6， 例如可以举出六氟丁二烯以及六氟-2-丁炔等，作为C4F8，例如可以举 出八氟环丁烷以及八氟-2-丁烯等，作为C5F8,例如可以举出八氟环戊 烯、八氟-2-戊炔、八氟-l， 4-戊二烯、八氟-l， 3-戊二烯、以及八 氟(异戊二烯)等。
另一方面，从上^H射极板23流过上述稀有气体，从下段蔟射g 22流过含有C原子以及H原子的化合物的气体、通常为烃化合物气体和 含有Si原子的气体(通常为Si2H6气体)，形成含有Si原子的碳氢层。 作为烃化合物气体，没有特别限定，^聚合的观点出发，优选由式:CmH2m -2 (式中，m为4~6)所示的不饱和烃构成的气体，更优选由从C4H6、 CsHs以及C6H1()中选择的至少一种化合物构成的气体。作为C4H6，例如 可以举出丁二烯、2-丁炔以及环丁烯等，作为QH8，例如可以举出1， 3 -戊二烯、1， 4-戊二烯、异戊二烯、环戊烯、1-戊炔以及2-戊炔等， 作为C6H10，例如可以举出3-曱基-l-戊炔、3， 3-二甲基-l-丁炔以 及环己烯等。
另夕卜，处理室31内的排气，介由未图示的排气口，通过排气管道内， 从通向小型泵的任意流入口被分别导向小型泵。
接着，对基于本发明实施方式的图1的布线构造的制造方法进行说明。在制作该构造时，首先，按作为阻挡盖层的含有Si原子的碳氢层l、 含有N原子的碳氟层2、以及作为其它阻挡层的含有Si原子的碳氢层3 的顺序连续成膜。该连续成膜如下进行，即，在图2所示的等离子体处 理装置102内，使上述稀有气体流向上段蔟射极板23，使烃化合物气体 和含有Si的气体从下段蔟射极板22流过，使含有Si原子的碳氢层1进 行CVD成膜，接着，将从下段蔟射极板22流过的气体替换成氟化碳化 合物气体和含有N原子的气体的混合气体,使含有N原子的碳氟层2进行 CVD成膜，接着，将从下段簇射极板22流过的气体替换成烃化合物气体 和含有Si原子的气体，使含有Si原子的碳氟层3进行CVD成膜。
接着，形成将含有Si原子的碳氢层1和含有N原子的碳氟层2的 下部贯通的通孔4、以及将含有N原子的碳氟层2的残部(上部)和含有 Si原子的碳氢层3贯通的槽5，作为防止电极金属向层间绝缘膜扩散的阻 挡层，在它们的内壁通过PVD使镍成膜并对其实施氟化处理，形成镍的 氟化物、优选形成二氟化镍(用NiF2表示)膜8和9，或者通过MOCVD 直接形成。关于通孔4和槽5的形成，首先，可以形成槽5，在其内壁上 形成规定厚度的掩模，然后形成通孔4，还可以使内径与通孔4相同的孔 贯通，接着使通孔4部分的内部形成掩模，扩大上述的孔而形成槽5。随 后，将Cu填充到通孔4和槽5中，形成导体6以及7,从而层间布线构 造10完成。
接着，关于本发明的实施方式的含有N原子的CF膜(相当于含有 N原子的碳氟层)以及含有Si原子的CH膜(相当于含有Si原子的碳氢 层)的物性，进一步详细说明。
图3是表示本发明实施方式的含有N原子的CF膜中由N原子添加 引起的相对介电常数k2值的变化的图。其中，图3 图6所示的含有N 原子的CF膜是如下得到的，在图2的装置中，在280毫托(mTorr)(= 37.2Pa)的压力、1500W的微波功率的条件下，基板温度为350匸，Ar的 流量为480sccm， C5F8 (八氟环戊烯)的流量为50sccm,使用N2气体、 NF3气体、或者两者的混合气体〔N2/NF3 = 1/1 (体积比)〕作为含有N原 子的气体，使这些含有N原子的气体的流量发生变化，进行CVD成膜而 得到。
如图3所示，可知通过流过含有N原子的气体，含有N原子的CF膜的k2值从2.2降低至1.5左右。如果从不同气体来看，就NF3气体而言， 以比较少的流量(6~8sccm)就得到低介电常数(k=1.6左右)。此时， 在含有N原子的CF膜中，N原子的含量约为0.7原子％, F原子数与C 原子数的比(F/C)为1.04左右，F原子增多。就N2气体而言，以该程度 的流量不会得到低介电常数，但如果增大流量，则以14~16sccm的流量 可以得到k2-1.5左右的令人惊叹的低介电常数。此时，在含有N原子的 CF膜中，N原子的含量约为4.3原子％， F/C为0.85左右。就NF;气体和 N2气体的混合气体而言，流量和介电常数的关系处于各气体的中间。
如果参照图4，可知通过流过含有N原子的气体，含有N原子的CF 膜的绝缘耐受电压从2.0MV/cm变成4.0MV/cm，变成约2倍。可知如果 从不同的气体来看，就NF3气体而言，以比较少的流量(6~8sccm)就得 到高耐受电压(3.50MV/cm左右)；就N2气体而言，以该程度的流量不会 得到高耐受电压，但如果增大流量，则得到更高的耐受电压U.OMV/cm 左右)。如果使用两者的混合气体，位于两者中间。
本说明书中的膜(或层)的绝缘耐受电压可以通过汞探针法等来测定。
如果参照图5，可知通过流过含有N原子的气体，含有N原子的 CF膜的泄漏电流降低。可知如果从不同的气体来看，就NF3气体而言， 以比较少的流量(8sccm)就使泄漏电流变小；就]\2气体而言，以该程度 的流量不会得到低泄漏电流，但如果增大流量，则4吏泄漏电流减少。如果 使用两者的混合气体，仍位于两者中间。
本说明书中的膜(或层)的泄漏电流可以通过汞探针法等来测定。
图6表示在对使用NF3气体如上所述制作的含有N原子的CF膜于 400"C下进行退火时的残膜率。在，室内的压力为400mTorr( =53.2Pa) 进行成膜的情况下，NF3的流量为6sccm， k2值为1.58，劍度率为86%。
本说明书中的膜(或层)的残膜率可以通过退火前后的膜厚测定 来求出。
综上所述，可知通过调节含有N原子的气体相对于氟化碳化合物气 体的使用量，可以适当调节含有N原子的CF膜的介电常数、绝缘耐受电 压以及泄漏电流量等。具体而言，使用所需的氟化碳化合物气体和含有N 原子的气体，参照图3~图6的^Mt^Ht,适当调整4Ht，制作CF膜，
26由此可以调节CF膜的各种特性。作为含有N原子的CF膜的相对介电常 数k2，优选为1.5~2.2，但此时，该CF膜的绝缘耐受电压以及泄漏电流 量也是合适的，该CF膜以F/C比为0.8 ~ 1.1的比例^^有F原子和C原子， 且含有N原子为0.5 ~ 6原子o/。。
就层叠CF膜和CH膜而成的层间绝缘膜而言，CF膜形成得比M， 所以即^A某种程度的残膜率也是可以实际应用的，但CH膜的介电常数 比较高，所以必须尽可能薄地形成。为此，必须尽可能增加CH膜的残膜 率，即尽可能减小缩小率。接着，对本发明的含有Si原子的CH膜的物性 进伤兑明。
图7是表示基于本发明实施方式的作为阻挡层的含有Si原子的CH
率的变化的图。该图所示的含有Si原子的CH膜是如下得到的，在图2的 装置中，在40mTorr ( =37.2Pa)的压力、3000W的微波功率的条件下， 基板温度为380"C, Ar的流量为200sccm，使C4H6( 2 - 丁炔)气体和Si2H6 气体的流量分别变化成80 ~ 240sccm以及2 ~ 5sccm，进行CVD成膜而得 到。
如图7所示，(:4116气体的流量越大，kl值越被改善，但另一方面，
有Si2H6气体越多，收缩越被改善的趋势。应说明的是，在这里，收缩是
指(退火前的膜厚-退火后的膜厚)/ (退火前的膜厚)。实际上，得到C4H6 气体的流量为220sccm、 Si2H6气体的流量为4.5sccm、缩小率为0.7%、 kl 值为2.88的具有实用性的值。此时的泄漏电流为2.5XE-8 ( A/cm2) (lMV/cm时)，膜中的Si原子含量为7原子％ ， C原子含量为43原子％ ， H原子含量为46.9原子。/。，除此之外，含有0原子2.9原子％。膜的密度 为1.26g/cm3 ( = 1260kg/m3 )。
综上所述，可知通过调节含有Si原子的气体相对于烃化合物气体的 使用量，可以适当调节含有Si原子的CH膜的介电常数、以及膜的缩小率 等。具体而言，使用所需的烃化合物气体和含有Si原子的气体，参照图7 的操作条件，适当调整条件，制作CH膜，由此可以调节CH膜的各种特 性。作为含有Si原子的CH膜的相对介电常数kl,优选为2.8~3.0，但此 时，膜的缩小率也是合适的，该CH膜以H/C比为0.8~1.2的比例含有H 原子和C原子，且含有Si原子2 10原子。/0。工业上的可利用性
如上述的说明，本发明的层间绝缘膜及其制造方法、布线构造及其 制造方法，最适于具备低介电常数层的间绝缘膜以及布线构造的半导体 装置、布线基板、或者含有它们的电子装置。
权利要求
1.一种层间绝缘膜，其特征在于，层叠含有Si原子的碳氢层和含有N原子的碳氟层而成，且上述碳氢层以H原子数与C原子数的比即H/C为0.8～1.2的比例含有H原子和C原子。
2. 根据权利要求l所述的层间绝缘膜，其特征在于， 将所述含有N原子的碳氟层层叠于所述含有Si原子的碳氢层上而成。
3. 根据权利要求2所述的层间绝缘膜，其特征在于， 将所述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在所迷含有N原子的碳氟层上而成。
4. 根据权利要求1~3中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
5. 根据权利要求1 4中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
6. 根据权利要求1~5中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
7. 根据权利要求1 6中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比即F/C为0.8 ~1.1的比例^^有F原子和C原子，且含有N原子0,5 6原子o/0。
8. 根据权利要求1~7中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
9. 根据权利要求1~8中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
10. 根据权利要求1~9中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C原子以及H原子的气体中的至少一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
11. 根据权利要求1~10中任意一项所述的层间绝缘膜，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原子以及F原子的气体中的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的，所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
12. —种成膜方法，是层叠含有Si原子的碳氢层和含有N原子的碳 氟层而形成层间绝缘膜的成膜方法，其特征在于，所述碳氢层以H原子数与C原子数的比即H/C为0.8 ~ 1.2的比例含 有H原子和C原子。
13. 根据权利要求12所述的成膜方法，其特征在于， 将所述含有N原子的碳氟层层叠于所述含有Si原子的碳氢层上而成。
14. 根据权利要求13所述的成膜方法，其特征在于， 将所述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在所述含有N原子的碳氟层上。
15. 根据权利要求12 14中任意一项所述的成膜方法，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
16. 根据权利要求12 15中任意一项所述的成膜方法，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
17. 根据权利要求12~16中任意一项所述的成膜方法，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
18. 根据权利要求12~17中任意一项所述的成膜方法，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比即F/C为0.8 ~1.1的比例^^有F原子和C原子，且含有1\原子0.5~6原子％。
19. 根据权利要求12 18中任意一项所述的成膜方法，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
20. 根据权利要求12 19中任意一项所述的成膜方法，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
21. 根据权利要求12 20中任意一项所述的成膜方法，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C原子以及H原子的气体中的至少 一种气体和>^有Si原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
22. 根据权利要求12~21中任意一项所述的成膜方法，其特征在于，所述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原子以及F 原子的气体中的至少一种气体和^^有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
23. —种多层布线构造的制造方法，是层叠含有Si原子的碳氢层和含 有N原子的碳氟层而形成层间绝缘膜、并在所述层间绝缘膜中埋设导体层， 由此制造多层布线构造的方法，其特征在于，所述碳氢层以H原子数与C原子数的比即H/C为0.8 ~ 1.2的比例含 有H原子和C原子。
24. 根据权利要求23所述的多层布线构造的制造方法，其特征在于， 将所述含有N原子的碳氟层层叠于所述含有Si原子的碳氢层上而成。
25. 根据权利要求24所述的多层布线构造的制造方法，其特征在于， 将所述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在所述含有N原子的碳氟层上而成。
26. 根据权利要求23~25中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
27. 根据权利要求23~26中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
28. 根据权利要求23~27中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
29. 根据权利要求23~28中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比即F/C为0.8 ~ 1.1的比例^^有F原子和C原子，且含有N原子0.5 ~ 6原子％ 。
30. 根据权利要求23~29中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有Si原子的碳氬层的厚度为10 ~ 50nm。
31. 根据权利要求23~30中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
32. 根据权利要求23~31中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C原子以及H 原子的气体中的至少 一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
33. 根据权利要求23~32中任意一项所述的多层布线构造的制造方 法，其特征在于，所述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原子以及F 原子的气体中的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
34. —种布线构造，是在层叠了含有Si原子的碳氢层和含有N原子 的碳氟层得到的层间绝缘膜中埋设导体而成的布线构造，其特征在于，所述碳氢层以H原子数与C原子数的比即H/C为0.8 ~ 1.2的比例含 有H原子和C原子。
35. 根据权利要求34所述的布线构造，其特征在于， 将所述含有N原子的碳氟层层叠于所述含有Si原子的碳氢层上而成。
36. 根据权利要求35所述的布线构造，其特征在于， 将所述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在所述含有N原子的碳氟层上而成。
37. 根据权利要求34 36中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
38. 根据权利要求34 37中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
39. 根据权利要求34~38中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
40. 根据权利要求34 39中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比即F/C为0.8 ~1.1的比例^^有F原子和C原子，且含有]\原子0.5~6原子％。
41. 根据权利要求34~40中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
42. 根据权利要求34-41中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
43. 根据权利要求34~42中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C原子以及H原子的气体中的至少一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
44. 根据权利要求34~43中任意一项所述的布线构造，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原子以及F原子的气体中的至少一种气体和^^有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
45. —种布线构造的制造方法，是层叠含有Si原子的碳氢层和含有N 原子的碳氟层而形成层间绝缘膜、并在所述层间绝缘膜中埋设导体，由此 制造布线构造的方法，其特征在于，所述碳氢层以H原子数与C原子数的比即H/C为0.8 ~ 1.2的比例含 有H原子和C原子。
46. 根据权利要求45所述的布线构造的制造方法，其特征在于， 将所述含有N原子的碳氟层层叠于所述含有Si原子的碳氢层上而成。
47. 根据权利要求46所述的布线构造的制造方法，其特征在于， 将所述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在所述含有N原子的碳氟层上而成。
48. 根据权利要求45 47中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特絲于，所述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
49. 根据权利要求45~48中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特征在于，所述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子o/o 。
50. 根据权利要求45 49中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
51. 根据权利要求45 50中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比即F/C为0.8 ~ 1.1的比例含有F原子和C原子，且含有N原子0.5 ~ 6原子％ 。
52. 根据权利要求45 51中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特征在于，所述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
53. 根据权利要求45~52中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
54. 根据权利要求45~53中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特征在于，所述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C原子以及H 原子的气体中的至少 一种气体和含有Si原子的气体并通过C VD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
55. 根据权利要求45~54中任意一项所述的布线构造的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原子以及F 原子的气体中的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
56. —种电子装置，其特征在于，具备层叠了含有Si原子的碳氢层和含有N原子的碳氟层而成的层间 绝缘膜，且所述碳氢层以H原子数与C原子数的比即H/C为0.8 ~ 1.2的比例 含有H原子和C原子。
57. 根据权利要求56所述的电子装置，其特征在于， 将所述含有N原子的碳氟层层叠于所述含有Si原子的碳氢层上而成。
58. 根据权利要求57所述的电子装置，其特征在于， 将所述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在所述含有N原子的碳氟层上而成。
59. 根据权利要求56~58中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
60. 根据权利要求56 59中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层含有Si原子2 ~ 10原子％ 。
61. 根据权利要求56~60中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
62. 根据权利要求56~61中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比即F/C为0.8 ~1.1的比例^^有F原子和C原子，且含有N原子0.5 ~ 6原子o/o 。
63. 根据权利要求56~62中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氬层的厚度为10 ~ 50nm。
64. 根据权利要求56~63中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
65. 根据权利要求56~64中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C原子以及H原子的气体中的至少 一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
66. 根据权利要求56~65中任意一项所述的电子装置，其特征在于， 所述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原子以及F原子的气体中的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
67. —种电子装置的制造方法，是层叠含有Si原子的碳氢层和含有N 原子的碳氟层而形成层间绝缘膜的电子装置的制造方法，其特征在于，所述碳氢层以H原子数与C原子数的比即H/C为0.8 ~ 1.2的比例含 有H原子和C原子。
68. 根据权利要求67所述的电子装置的制造方法，其特征在于， 将所述含有N原子的碳氟层层叠于所述含有Si原子的碳氢层上而成。
69. 根据权利要求68所述的电子装置的制造方法，其特征在于， 将所述含有Si原子的碳氢层进一步层叠在所述含有N原子的碳氟层上而成。
70. 根据权利要求67~69中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有Si原子的碳氢层的相对介电常数kl为2.8 ~ 3.0。
71. 根据权利要求67~70中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有Si原子的碳氢层^^有Si原子2 ~ 10原子o/。。
72. 根据权利要求67~71中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层的相对介电常数k2为1.5 ~ 2.2。
73. 根据权利要求67 72中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层以F原子数与C原子数的比即F/C为0.8 ~ 1.1的比例含有F原子和C原子，且含有N原子0.5 ~ 6原子％ 。
74. 根据权利要求67 73中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有Si原子的碳氢层的厚度为10 ~ 50nm。
75. 根据权利要求67 74中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层的厚度为50 ~ 500nm。
76. 根据权利要求67~75中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有Si原子的碳氢层是在等离子体中、使用含有C原子以及H 原子的气体中的至少 一种气体和含有Si原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
77.根据权利要求67~76中任意一项所述的电子装置的制造方法，其 特征在于，所述含有N原子的碳氟层是在等离子体中、使用含有C原子以及F 原子的气体中的至少一种气体和含有N原子的气体并通过CVD形成的， 所述等离子体是使用从Ar气体、Xe气体以及Kr气体中选择的至少一种 气体而产生的。
全文摘要
本发明的层叠绝缘膜，层叠含有Si原子的碳氢层和含有N原子的碳氟层而构成，且上述碳氢层以H原子数与C原子数的比(H/C)为0.8～1.2的比例含有H原子和C原子。该层间绝缘膜在泄漏电流的产生、由热退火引起的膜的缩小受到抑制的同时，具有低介电常数且稳定。
文档编号H01L21/314GK101622699SQ200880006449
公开日2010年1月6日 申请日期2008年2月22日 优先权日2007年2月28日
发明者中村昌洋, 井口敦智, 大见忠弘, 安田圣治, 川村刚平, 松冈孝明 申请人:国立大学法人东北大学;东京毅力科创株式会社;日本瑞翁株式会社