露光光遮蔽膜形成用材料、多層配線及びその製造方法、並びに半導体装置
【課題】多層配線、半導体装置等に好適に用いられ、露光光、例えば紫外線の吸収性が高い露光光遮蔽膜形成用材料等の提供。
【解決手段】露光光遮蔽膜形成用材料は、構造式（１）で表されるシリコン化合物及び構造式（２）で表されるシリコン化合物のいずれかを含んでなり、Ｒ１及びＲ２のいずれかが露光光を吸収可能な置換基で置換されている。
（Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は水素原子並びにアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。）
【解決手段】露光光遮蔽膜形成用材料は、構造式（１）で表されるシリコン化合物及び構造式（２）で表されるシリコン化合物のいずれかを含んでなり、Ｒ１及びＲ２のいずれかが露光光を吸収可能な置換基で置換されている。
（Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は水素原子並びにアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路における多層配線に好適で、多孔質絶縁膜に対する露光光、例えば紫外線を効果的に遮蔽可能な露光光遮蔽膜、該露光光遮蔽膜の形成に好適に使用可能な露光光遮蔽膜形成用材料、前記露光光遮蔽膜を有する多層配線及びその製造方法、並びに該多層配線を有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の集積度の増加及び素子密度の向上に伴い、特に半導体素子の多層化への要求が高まっている。この半導体集積回路の高集積化に伴い、配線間隔は更に狭くなることから、配線間の容量増大による配線遅延が問題となっている。ここで、前記配線遅延（Ｔ）は、次式、Ｔ∝ＣＲ、で表され、配線抵抗（Ｒ）及び配線間の容量（Ｃ）に影響を受ける。そして、前記誘電率（ε）と前記配線間の容量（Ｃ）との関係は、次式、Ｃ＝ε０εｒ・Ｓ／ｄ、で表される。なお、該式において、Ｓは電極面積、ε０は真空の誘電率、εｒは絶縁膜の誘電率、ｄは配線間隔をそれぞれ表す。前記配線間の容量（Ｃ）は、配線厚を薄くし電極面積を小さくすることで低減できるものの、配線厚を薄くすると、更に前記配線抵抗（Ｒ）の上昇を招くために高速化を達成し得ない。したがって、前記配線遅延（Ｔ）を小さくし、高速化を図るためには、絶縁膜の低誘電率化が有効な手段となる。
【０００３】
近時、半導体集積回路の集積度の増加及び素子密度の向上に伴い、多層配線構造を有する半導体装置においては、金属配線間隔が狭くなる傾向にあり、静電誘導による金属配線のインピーダンスが増大し、応答速度の遅延や消費電力の増大が懸念されている。このため、半導体基板と金属配線との間、又は金属配線間に設けられる層間絶縁膜の比誘電率をできる限り小さくすることが必要となる。
【０００４】
従来の絶縁膜の材料としては、二酸化珪素(ＳｉＯ２)、窒化珪素(ＳｉＮ)、燐珪酸ガラス(ＰＳＧ)等の無機材料、又はポリイミド等の有機系高分子材料が用いられている。しかし、半導体装置で多用されているＣＶＤ−ＳｉＯ２膜の誘電率は４程度と高いものである。また、低誘電率ＣＶＤ膜として検討されているＳｉＯＦ膜は、誘電率が約３．３〜３．５であるが、吸湿性が高く、誘電率が経時的に上昇してしまうという問題がある。更に、多孔質化したシリカ系低誘電率膜が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この多孔質化被膜の製造方法は、熱分解性成分を加熱し、蒸発乃至分解させて孔を形成する工程を有するため、一層の低誘電率化が可能となる。しかし、前記多孔質化被膜は、現状では空孔サイズが１０ｎｍ以上と大きいことから、誘電率を低減するために空隙率を高くすると、吸湿による誘電率上昇や膜強度の低下が生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、現在では、成膜後に紫外線、プラズマ、電子線等を照射することにより絶縁膜を硬化（キュア）し、高強度化する方法が検討されている。しかし、紫外線及びプラズマに関しては、被照射対象である絶縁膜よりも下層にまで照射光が到達してしまい、キュアの累積により、下層の層間絶縁膜に膜減り等が発生することが懸念され、電子線に関しては、照射エネルギーが特に強く、最下層に位置するトランジスタへの影響が懸念されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５３１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、露光光、特に紫外線の吸収性が高く、前記露光光の被照射対象よりも下層に位置する多孔質絶縁膜に到達する前記露光光を効果的に遮蔽し、該多孔質絶縁膜の性能を損なうことなく誘電率を低減可能な露光光遮蔽膜、該露光光照射膜の形成に好適な露光光遮蔽膜形成用材料、配線間の寄生容量が低減可能な多層配線及びその効率的かつ量産性の高い製造方法、並びに該多層配線を有する高速で信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段としては、後述する付記に列挙した通りである。即ち、
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、下記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含んでなり、
下記構造式（１）及び下記構造式（２）における、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることを特徴とする。
【化３】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【化４】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
該露光光遮蔽膜形成用材料においては、前記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び前記構造式（２）で表されるシリコン化合物の一部の官能基が、露光光、例えば紫外線を吸収可能な置換基で置換されているので、例えば紫外線の吸収性に優れる。このため、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成した露光光遮蔽膜は露光光遮蔽機能を発現し、多層配線、各種半導体装置などに好適に使用することができ、本発明の多層配線及び本発明の半導体装置に特に好適に使用することができる。
【０００９】
本発明の多層配線は、露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有し、前記露光光遮蔽膜が、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されているので、前記露光光遮蔽膜は露光光、例えば紫外線の吸収性に優れ、紫外線遮蔽機能を発現する。例えば、多孔質絶縁膜上に露光光遮蔽膜が形成されると、前記多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達が阻止される。このため、前記露光光遮蔽膜よりも上層に塗設した多孔質絶縁膜の成膜後に該多孔質絶縁膜に前記露光光、例えば紫外線を照射して硬化（キュア）する際、被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層に位置する多孔質絶縁膜への紫外線の到達が効果的に阻止され、キュアの累積による下層の多孔質絶縁膜へのダメージの累積が低減され、膜減りなどの発生が抑制される。また、前記露光光が、例えば電子線である場合には、下層に位置するトランジスタ等へのダメージが低減される。また、前記多孔質絶縁膜は誘電率が低いため、寄生容量が低減され、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体集積回路等に特に好適である。
従来より、絶縁膜の寄生容量による信号伝播速度の低下が知られていたが、半導体デバイスの配線間隔が１μｍ以上の世代では配線遅延のデバイス全体への影響は少なかった。近時、半導体集積回路が高集積化され、多層配線構造化されるようになり、配線幅・間隔が狭くなり、特に配線間隔が１μｍ以下では、配線抵抗の上昇と配線間の寄生容量の増大とが問題となってきている。前記半導体集積回路等のデバイスの性能を支配する大きな要素である、前記配線抵抗と前記配線間の寄生容量とによって、該半導体集積回路の多層配線構造における信号伝播速度が決定されることから、該配線抵抗の上昇と該配線間の寄生容量の増大は前記信号伝播速度の低下を招く原因として、克服しなければならない大きな問題である。該信号伝播速度の向上を図るためには、前記配線抵抗の低下と前記配線間の寄生容量（絶縁膜の誘電率）の低下とが必須である。前記配線間の寄生容量は、配線を薄くして断面積を小さくすると低減できるものの、配線を薄くすると前記配線抵抗が上昇してしまう。つまり、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とは二律背反の関係にあるため、前記信号伝播速度の向上は容易ではない。現在、低誘電率絶縁膜として、多孔質状の塗布型絶縁膜が提案されているが、多孔質であるという性質上、機械的強度が低く、該機械的強度の向上が求められている。機械的強度の強化方法としては、露光光（例えば、紫外線）を照射して硬化（キュア）する方法が挙げられ、その際、本発明の前記露光光遮蔽膜を使用すると、低誘電率で、応答速度の高速化に寄与し得る多孔質絶縁膜の機械的強度を確保しつつ、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とを達成することができ、前記信号伝播速度の高速化が可能となる。
【００１０】
本発明の多層配線の製造方法は、本発明の前記多層配線を製造する方法であって、露光光遮蔽膜形成工程と、多孔質絶縁膜形成工程と、硬化工程と、配線形成工程とを、少なくとも含むことを特徴とする。該多層配線の製造方法では、前記露光光遮蔽膜形成工程において、本発明の前記露光光遮蔽膜形成材料を用いて前記被加工面上に露光光遮蔽膜が形成される。前記多孔質絶縁膜形成工程において、前記露光光遮蔽膜上に前記多孔質絶縁膜が形成される。前記硬化工程において、前記多孔質絶縁膜に露光光が照射されて硬化（キュア）される。前記配線形成工程において、前記配線が形成される。そして、これらの一連の工程を繰り返し行うことにより、多層配線が効率的に形成される。該多層配線の製造方法は、本発明の前記多層配線の製造に特に好適である。
【００１１】
本発明の半導体装置は、本発明の前記多層配線を少なくとも有することを特徴とする。該半導体装置においては、本発明の前記多層配線を有するので、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とが達成され、高速で信頼性の高いフラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＯＳトランジスタ、などに特に好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、露光光、例えば紫外線の吸収性が高く、被照射対象よりも下層に位置する多孔質絶縁膜に到達する前記露光光、例えば紫外線を効果的に遮蔽し、該多孔質絶縁膜の性能を損なうことなく誘電率を低減可能な露光光遮蔽膜、該露光光遮蔽膜の形成に好適な露光光遮蔽膜形成用材料、配線間の寄生容量が低減可能な多層配線及びその効率的かつ量産性の高い製造方法、並びに該多層配線を有する高速で信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（露光光遮蔽膜形成用材料）
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、下記構造式（１）で表されるシリコン化合物（以下、「ポリカルボシラン」と称することがある）、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物（以下、「ポリシラザン」と称することがある）の少なくともいずれかを含んでなり、更に必要に応じて、その他の成分等を含んでなり、前記ポリカルボシラン及び前記ポリシラザンは、その一部の官能基が、露光光を吸収可能な置換基で置換されている。
【００１４】
【化５】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。
ｎは２以上の整数を表し、１０〜１，０００が好ましい。ｎが１０未満であると、前記露光光遮蔽膜形成用材料の塗布性に劣ることがあり、１，０００を超えると、形成する露光光遮蔽膜の膜厚にムラが生じることがある。
【００１５】
【化６】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。
ｎは２以上の整数を表し、前記構造式（２）で表されるポリシラザンの数平均分子量が、下記数値範囲を充たすのに必要な繰り返し単位数であるのが好ましい。
前記ポリシラザンの数平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１００〜５０，０００が好ましい。
前記数平均分子量が、１００未満であると、前記露光光遮蔽膜形成用材料の塗布性に劣ることがあり、５０，０００を超えると、形成する露光光遮蔽膜の膜厚にムラが生じることがある。
【００１６】
前記構造式（１）で表されるポリカルボシラン及び前記構造式（２）で表されるポリシラザンにおいては、前記構造式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることが必要である。
前記構造式（１）で表されるポリカルボシラン及び前記構造式（２）で表されるポリシラザンにおけるＲ１及びＲ２の少なくともいずれかを、前記露光光を吸収可能な置換基で置換する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記Ｒ１及び前記Ｒ２の少なくともいずれかをハロゲン化し、目的とする置換基を含むＧｒｉｇｎａｒｄ試薬と反応させることにより置換することができる。
【００１７】
前記露光光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、紫外線、プラズマ、電子線などが挙げられるが、多孔質絶縁膜の硬化（キュア）に好適な点で、紫外線が好ましい。
前記露光光が紫外線である場合、前記ポリカルボシラン及び前記ポリシラザンの一部の官能基を紫外線を吸収可能な置換基で置換することにより、前記露光光遮蔽膜形成用材料に、優れた紫外線吸収性能を付与することができる。
【００１８】
前記紫外線を吸収可能な置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の少なくともいずれかを有するのが好ましく、具体的には、ビニル基、アクロイル基、ベンジル基、フェニル基、カルボニル基、カルボキシル基、ジアゾ基、アジド基、シンナモイル基、アクリレート基、シンナミリデン基、シアノシンナミリデン基、フリルベンタジエン基、ｐ−フェニレンジアクリレート基などが好適に挙げられる。
【００１９】
前記露光光遮蔽膜形成用材料における、前記紫外線を吸収可能な置換基、例えば、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の存在を確認する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、赤外分光分析（ＩＲ）を用いて吸収ピークを測定することにより、これらの構造を分析する方法、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により元素の種類、量及び化学的結合状態を分析する方法などにより、これらの存在を確認することができる。
【００２０】
前記構造式（１）で表されるポリカルボシラン及び前記構造式（２）で表されるポリシラザンの前記露光光遮蔽膜形成用材料における含有量としては、１種単独で使用する場合及び２種以上を併用する場合のいずれについても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その全体量で、３０〜９０質量％が好ましく、４０〜８０質量％がより好ましい。
前記含有量が、３０質量％未満であると、前記露光光の遮蔽効果が不十分となり、前記露光光が下層にまで到達してしまうことがあり、９０質量％を超えると、露光光遮蔽膜の誘電率が著しく上昇してしまうことがある。
【００２１】
前記その他の成分としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶剤、公知の各種添加剤などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、オクタン、デカン、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。
前記その他の成分の前記露光光遮蔽膜形成用材料における含有量としては、前記構造式（１）及び（２）で表されるシリコン化合物の種類や含有量などに応じて適宜決定することができる。
【００２２】
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、前記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び前記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含み、これらの一部の官能基が、前記露光光、例えば紫外線を吸収可能な置換基で置換されているので、前記露光光、例えば紫外線の吸収性に優れる。このため、露光光遮蔽機能を発現する露光光遮蔽膜を形成することができ、以下の本発明の多層配線、本発明の半導体装置などに好適に使用することができる。
【００２３】
（露光光遮蔽膜）
本発明の露光光遮蔽膜は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されてなる。このため、前記露光光遮蔽膜は、優れた露光光遮蔽機能を発現する。
前記露光光遮蔽膜は、該露光光遮蔽膜よりも上層に位置する多孔質絶縁膜に露光光、例えば紫外線を照射して硬化（キュア）する際に、被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層（前記露光光遮蔽膜よりも下層）に位置する多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達を効果的に阻止し、キュアの累積による下層の多孔質絶縁膜へのダメージの累積を低減し、膜減りを抑制することができる。
【００２４】
（多層配線）
本発明の多層配線は、露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００２５】
−露光光遮蔽膜−
前記露光光遮蔽膜は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成される。このため、前記露光光遮蔽膜は、優れた露光光遮蔽機能を発現する。
前記露光光遮蔽膜は、該露光光遮蔽膜よりも上層に位置する多孔質絶縁膜に露光光、例えば紫外線を照射して硬化（キュア）する際に、被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層（前記露光光遮蔽膜よりも下層）に位置する多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達を効果的に阻止し、キュアの累積による下層の多孔質絶縁膜へのダメージの累積を低減することができる。
なお、前記露光光遮蔽膜形成用材料の詳細については、本発明の上記露光光遮蔽膜形成用材料の説明において上述した通りである。
【００２６】
前記露光光遮蔽膜の配設位置としては、前記露光光を照射する対象（被照射対象）である多孔質絶縁膜よりも下層に設ける限り、目的に応じて適宜選択することができ、前記多孔質絶縁膜と接触配置してもよいし、他の部材を介して配置してもよいが、前記被照射対象以外の部材への前記露光光による悪影響を防止する点で、接触配置するのが好ましい。
【００２７】
前記露光光遮蔽膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜７０ｎｍが好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。
前記厚みが、５ｎｍ未満であると、露光光遮蔽機能を発揮しないことがあるほか、加工上、下層に位置する多孔質絶縁膜にダメージを与えることがあり、７０ｎｍを超えると、最終的な実効誘電率が上昇することがある。
【００２８】
−多孔質絶縁膜−
前記多孔質絶縁膜としては、該膜内部に空孔を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法により形成された多孔質シリカ膜、Carbon Doped ＳｉＯ２膜、該Carbon Doped ＳｉＯ２膜に熱分解性化合物を添加してポアを形成したPorous Carbon Doped ＳｉＯ２膜、有機多孔質膜などが挙げられる。これらの中でも、ポアの制御や密度の制御が容易な点で、スピンコート法により形成された多孔質シリカ膜が好ましい。
前記スピンコート法の場合、その条件としては例えば、回転数が１００〜１０，０００ｒｐｍ程度であり、８００〜５，０００ｒｐｍが好ましく、時間が１秒〜１０分間程度であり、１０〜９０秒間が好ましい。
【００２９】
前記多孔質絶縁膜の材料、構造、厚み、誘電率などについては、目的に応じて適宜選択することができる。
前記多孔質絶縁膜が前記多孔質シリカ膜である場合、その材料としては、例えば、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、エチルトリアルコキシシラン、プロピルトリアルコキシシラン、フェニルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、アリルトリアルコキシシラン、グリシジルトリアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、ジエチルジアルコキシシラン、ジプロピルジアルコキシシラン、ジフェニルジアルコキシシラン、ジビニルジアルコキシシラン、ジアリルジアルコキシシラン、ジグリシジルジアルコキシシラン、フェニルメチルジアルコキシシラン、フェニルエチルジアルコキシシラン、フェニルプロピルトリアルコキシシラン、フェニルビニルジアルコキシシラン、フェニルアリルジアルコキシシラン、フェニルグリシジルジアルコキシシラン、メチルビニルジアルコキシシラン、エチルビニルジアルコキシシラン、プロピルビニルジアルコキシシランなどの加水分解及び縮重合反応により形成したポリマーが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、これらのポリマーに熱分解性化合物などを添加して加熱することにより、細孔が形成された多孔質絶縁膜を得ることができる。
前記熱分解性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂などが挙げられる。
【００３０】
前記多孔質絶縁膜が、Carbon Doped ＳｉＯ２膜である場合、その材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、二酸化炭素、及び例えば、ヘキサメチルジシロキサン等のアルキル基を有するシロキサンモノマーが好適に挙げられる。
前記多孔質絶縁膜が、Porous Carbon Doped ＳｉＯ２膜である場合、その材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、二酸化炭素、熱分解性の原子団（熱分解性化合物）、及び酸化分解性の原子団（酸化分解性化合物）が挙げられ、具体的には、例えば、ヘキサメチルジシロキサン等のアルキル基を有するシロキサンモノマー、ジフェニルメチルシラン等のフェニル基を有するシラン化合物が好適に挙げられる。
【００３１】
前記多孔質絶縁膜が、有機多孔質膜である場合、その材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱分解性有機化合物を含むポリマーが挙げられる。
前記熱分解性有機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２００〜３００℃で熱分解するものが好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリルオリゴマー、エチレンオリゴマー、プロピレンオリゴマーなどが挙げられる。そして、これらを含むポリアリールエーテルポリマーを溶媒で希釈することにより使用することができる。該溶媒としては、例えば、シクロヘキサノンを用いることができる。
【００３２】
また、前記多孔質絶縁膜の材料としては、４級アルキルアミンを触媒として用いて形成したクラスター状の多孔質シリカ前駆体が好適に挙げられる。この場合、サイズが小さく、しかも均一な空孔を有する多孔質絶縁膜を形成することができる。
前記多孔質シリカ前駆体としては、市販品であってもよいし、適宜合成してもよいが、前記市販品としては、例えば、ナノクラスタリングシリカ（ＮＣＳ）（「セラメートＮＣＳ」；触媒化成工業株式会社製）が好適に挙げられる。
【００３３】
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記多層配線における厚みとしては、その構造上、通常１０ｎｍ〜１μｍであり、１０〜５００ｎｍが好ましく、１０〜３００ｎｍがより好ましい。
前記厚みが、１０ｎｍ未満であると、ピンホール等の構造欠陥が発生することがあり、５００ｎｍを超えると、特にドライエッチングで加工する際に、レジストパターンとの選択比が取り難いことがある。
前記誘電率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、低いほど好ましく、具体的には、３．０以下が好ましく、２．８以下がより好ましい。
なお、前記誘電率は、例えば、前記多孔質絶縁膜上に金電極を形成し、誘電率測定器等を用いて測定することができる。
【００３４】
−配線層−
前記配線層としては、その材料、形状、構造、厚みなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回路の集積度を向上させる点で、前記構造としては、積層構造（多層構造）であるのが好ましい。
【００３５】
−その他の部材−
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記露光光遮蔽膜及び前記多孔質絶縁膜以外の層間絶縁膜であって、露光光、例えば紫外線を透過可能なものが好適に挙げられる。
前記層間絶縁膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ストッパ膜などが挙げられ、具体的には、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成されたCarbon Doped ＳｉＯ２膜、ＳｉＣ：Ｈ膜、ＳｉＣ：Ｎ膜、ＳｉＣ：Ｏ：Ｈ膜、及びＳｉＯ２膜や、スピンコート法により形成された有機ＳＯＧ及び無機ＳＯＧなどが挙げられる。これらの中でも、前記多孔質絶縁膜の形成がスピンコート法により行われる場合、有機ＳＯＧ及び無機ＳＯＧが好ましい。この場合、前記多孔質絶縁膜及び前記層間絶縁膜の形成及び紫外線硬化（紫外線キュア）を一括で行うことができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
前記層間絶縁膜の材料、形状、構造、厚み、密度などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記厚みとしては、５〜３００ｎｍが好ましく、５〜１８０ｎｍがより好ましい。
前記厚みが５ｎｍ未満であると、前記露光光による前記層間絶縁膜へのダメージの付与が著しくなることがあり、３００ｎｍを超えると、膜の上下でキュアの進行度合いに違いが生じることがある。
また、前記密度としては、１〜３ｇ／ｃｍ３が好ましく、１〜２．５ｇ／ｃｍ３がより好ましい。
前記密度が、１ｇ／ｃｍ３未満であると、膜強度が著しく低下することがあり、３ｇ／ｃｍ３を超えると、前記層間絶縁膜を低誘電率に維持することが困難となることがある。
【００３６】
本発明の前記多層配線は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された前記露光光遮蔽膜を有するので、前記多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達が効果的に阻止され、キュアによるダメージの累積が低減され、膜減りなどの発生が抑制される。また、前記多孔質絶縁膜は誘電率が低いため、寄生容量が低減され、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体集積回路等に特に好適である。
【００３７】
（多層配線の製造方法）
本発明の多層配線の製造方法は、露光光遮蔽膜形成工程と、多孔質絶縁膜形成工程と、硬化工程と、配線形成工程とを少なくとも含み、好ましくは層間絶縁膜形成工程、熱処理工程などを含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
【００３８】
＜露光光遮蔽膜形成工程＞
前記露光光遮蔽膜形成工程は、被加工面上に本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成する工程である。
なお、露光光遮蔽膜形成用材料の詳細については、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料の説明において上述した通りである。
【００３９】
前記被加工面としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記多層配線が半導体装置に用いられる場合には、該被加工面としては、半導体基板の表面が挙げられ、具体的には、シリコンウェハー等の基板、各種酸化膜、多孔質化絶縁膜等の低誘電率膜、などの表面が好適に挙げられる。
【００４０】
前記露光光遮蔽膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、塗布が好適に挙げられる。
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ニーダーコート法、カーテンコート法、ブレードコート法、などが挙げられる。これらの中でも、塗布効率等の点で、スピンコート法が好ましい。該スピンコート法の場合、その条件としては例えば、回転数が１００〜１０，０００ｒｐｍ程度であり、８００〜５，０００ｒｐｍが好ましく、時間が１秒〜１０分間程度であり、１０〜９０秒間が好ましい。
以上の工程により、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて前記被加工面上に前記露光光遮蔽膜が形成される。
【００４１】
＜多孔質絶縁膜形成工程＞
前記多孔質絶縁膜形成工程は、前記露光光遮蔽膜形成工程により形成された前記露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜を形成する工程である。
【００４２】
前記多孔質絶縁膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、形成する多孔質絶縁膜の種類に応じて、例えば、以下に示す方法が好適に挙げられる。
まず、前記多孔質絶縁膜の材料として、上述した多孔質シリカ膜を形成可能なポリマー及び熱分解性化合物が用い、これらの材料を塗布した後、熱処理（ソフトベーク）を行うことにより、前記熱分解性化合物を熱分解し、空孔（細孔）を形成させることにより多孔質絶縁膜を形成する方法が挙げられる。
なお、前記塗布は、前記露光光遮蔽膜形成工程と同様な方法により行うことができる。
【００４３】
前記熱処理（ソフトベーク）の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ホットプレートを用いて焼成するのが好ましい。この場合、前記熱分解性化合物が熱分解されて、絶縁膜中に、直径１０〜２０ｎｍ程度の空孔（細孔）が形成される。
前記熱処理は、目的に応じて適宜その温度、雰囲気等の条件を選択することができるが、前記温度としては、２００〜３５０℃が好ましい。
前記温度が、２００℃未満であると、前記熱分解性化合物が充分に熱分解されず、前記空孔が充分に形成されないことがあるほか、前記熱分解性化合物が熱分解される速度が極めて遅く、前記空孔を形成するのに長時間を要することがある。一方、前記温度が、３５０℃を超えると、前記多孔質絶縁膜の材料の硬化が急速に進行し、前記空孔の形成が阻害されることがある。
【００４４】
また、気相成長法により前記多孔質絶縁膜としてのCarbon Doped ＳｉＯ２膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記気相成長法による方法は、例えば、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いて行うことができる。まず、前記多孔質絶縁膜を形成する基板温度を、例えば、３００〜４００℃に設定する。そして、例えば、アルキル基を有するシロキサンモノマーを気化装置により気化し、反応性ガスを生成する。そして、キャリアガスを用いて反応性ガスをチャンバ内に導入する。このとき、平板電極間に高周波電力を印加すると、反応性ガスのプラズマが発生する。ここで、堆積レートを比較的速く設定すると、前記多孔質絶縁膜を形成することができる。具体的には、例えば、以下の成膜条件により前記多孔質絶縁膜を好適に形成することができる。即ち、前記反応性ガスとしては、例えば、ヘキサメチルジシロキサンを用い、該反応性ガスの供給量は、３ｍｇ／ｍｉｎとする。また、前記キャリアガスとしては、ＣＯ２を用い、該キャリアガスの流量は、６，０００ｓｃｃｍとする。前記平板電極間に印加する高周波電力としては、例えば、１３．５６ＭＨｚ（５００Ｗ）及び１００ｋＨｚ（５００Ｗ）とする。このような条件の下、成膜すると、カーボンを含むシリコン酸化膜からなる多孔質絶縁膜が形成される。
【００４５】
また、熱分解性の原子団（熱分解性化合物）又は酸化分解性の原子団（酸化分解性化合物）を含む原料を用いて、該熱分解性又は酸化分解性の原子団をプラズマにより分解させながら気相成長法により、前記多孔質絶縁膜としてのPorous Carbon Doped ＳｉＯ２膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記気相成長法による方法は、例えば、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いて行うことができる。まず、前記多孔質絶縁膜を形成する基板温度を、例えば、２５０〜３５０℃に設定する。そして、例えば、アルキル基を有するシロキサンモノマーを気化装置により気化し、第１の反応性ガスを生成する。また、フェニル基を有するシラン化合物を気化装置により気化し、第２の反応性ガスを生成する。ここで、フェニル基は、加熱した状態にて酸化反応を起こさせると分解する原子団（熱分解性及び酸化分解性原子団）である。
次いで、ＣＯ２ガスをキャリアガスとして用い、前記第１及び第２の反応性ガスをチャンバ内に導入する。このとき、前記平板電極間に高周波電力を印加すると、ＣＯ２ガスがプラズマ（酸素プラズマ）となり、フェニル基が分解される。そして、フェニル基が分解されながら、堆積されることにより、多孔質絶縁膜が形成される。具体的には、例えば、以下の成膜条件により前記多孔質絶縁膜を好適に形成することができる。即ち、前記第１の反応性ガスとしては、例えば、ヘキサメチルジシロキサンを用い、該反応性ガスの供給量は、１ｍｇ／ｍｉｎとする。前記第２の反応性ガスとしては、例えば、ジフェニルメチルシランを用い、該反応性ガスの供給量としては、１ｍｇ／ｍｉｎとする。また、前記キャリアガスとしては、ＣＯ２を用い、該キャリアガスの流量は、３，０００ｓｃｃｍとする。前記平板電極間に印加する高周波電力としては、例えば、１３．５６ＭＨｚ（３００Ｗ）及び１００ｋＨｚ（３００Ｗ）とする。このような条件の下、成膜すると、カーボンを含むシリコン酸化膜からなる多孔質絶縁膜が形成される。
なお、熱を加えながら酸化を行うと分解する、熱分解性及び酸化分解性の原子団を含む材料に代えて、酸化を行うことなく熱分解し得る熱分解性の原子団を含む材料、熱を加えることなく酸化分解し得る酸化分解性の原子団を含む材料を用いることもできる。
【００４６】
また、前記熱分解性有機化合物を含むポリマーを溶媒により希釈して前記多孔質絶縁膜としての有機多孔質膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記熱分解性化合物を含むポリマーを溶媒で希釈した後塗布し、ホットプレートを用いて熱処理を行う。該熱処理の温度としては、１００〜４００℃程度である。該熱処理を行うと、絶縁膜中の前記溶媒が蒸発し、乾燥する。その後、３００〜４００℃程度で更に熱処理を行うと、前記熱分解性有機化合物が熱分解し、絶縁膜中に空孔が形成され、有機多孔質膜が形成される。
【００４７】
更に、前記多孔質絶縁膜の材料としての前記シリカクラスター前駆体を塗布した後、熱処理を行うことにより多孔質絶縁膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記シリカクラスター前駆体を、前記スピンコート法により塗布した後、ホットプレートを用いて熱処理（ソフトベーク）を行う。該熱処理における温度としては、例えば、２００℃程度、時間としては、１５０秒間程度とする。すると、絶縁膜中の溶媒が蒸発し、多孔質絶縁膜が形成される。クラスター状のシリカを用いて絶縁膜を形成すると、空孔の分布が非常に均一となり、極めて良質な多孔質の絶縁膜が得られる。
以上の工程により、前記露光光遮蔽膜形成工程により形成された前記露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜が形成される。
【００４８】
＜硬化工程＞
前記硬化工程は、前記多孔質絶縁膜形成工程により形成された多孔質絶縁膜に露光光を照射して硬化（キュア）する工程である。
【００４９】
前記硬化の方法としては、前記多孔質絶縁膜に対して露光光を照射する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記露光光としては、例えば、紫外線が好適に挙げられる。
前記紫外線の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２３０〜３８０ｎｍが好ましい。
前記波長が、２３０ｎｍ未満であると、照射エネルギーが強すぎるため、前記多孔質絶縁膜におけるメチル基が切断されて誘電率が上昇することがあり、３８０ｎｍを超えると、照射エネルギーが弱すぎるため、膜の高強度化が進行しないことがある。
前記紫外線の照射は、例えば、紫外線ランプを用いて行うことができ、該紫外線ランプとしては、例えば、高圧水銀ランプが挙げられる。
前記紫外線の照射は、目的に応じて適宜その雰囲気等の条件を選択することができ、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスなどの存在下で行うのが好ましい。また、真空下であってもよいし、常圧下であってもよいが、オゾンの生成を抑制可能な点で、真空下で行うのが好ましい。
【００５０】
前記硬化工程においては、熱処理を行いながら、前記露光光を照射するのが好ましい。この場合、前記多孔質絶縁膜の硬化（キュア）が促進され、膜の機械的強度を向上させることができる点で、有利である。
前記熱処理の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５０〜４７０℃が好ましく、５０〜４５０℃がより好ましい。
また、前記温度範囲内においては、一の温度（特定の温度）にて前記露光光の照射を行う、又は、温度を適宜変更させながら複数の温度にて前記露光光の照射を行うのが好ましい。この場合、前記多孔質絶縁膜の硬化（キュア）が促進し、膜強度の向上を図ることができ、しかも下地絶縁膜（例えば、前記露光光遮蔽膜）との密着性を強化することができる。
【００５１】
また、前記硬化工程においては、後述する層間絶縁膜形成工程により、前記多孔質絶縁膜上に層間絶縁膜を形成した後、該層間絶縁膜を介して前記多孔質絶縁膜に前記露光光を照射して硬化（キュア）するのが好ましい。この場合、後述する層間絶縁膜が前記露光光を透過可能であるため、該層間絶縁膜及び前記多孔質絶縁膜を同時に硬化（キュア）することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
以上の工程により、前記多孔質絶縁膜に前記露光光（例えば、紫外線）が照射されて硬化（キュア）される。
【００５２】
ここで、前記露光光として紫外線を用いた、前記硬化工程の一例を、図面を参照しながら説明する。
図１に、多孔質絶縁膜１、３及び５と、露光光遮蔽膜２及び４とが交互に積層され、更に銅配線６が形成された状態を示し、前記硬化工程の一例として、最上層に位置する多孔質絶縁膜５に対して紫外線を照射する態様を説明する。
前記硬化工程においては、紫外線の被照射対象（紫外線が照射される多孔質絶縁膜）５に対して紫外線を照射して、硬化（キュア）を行う。このとき、被照射対象５の下層に位置し、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜４が、紫外線を吸収することにより、被照射対象５よりも下層に位置する多孔質絶縁膜３への紫外線の到達が抑制される。また、露光光遮蔽膜４、及び多孔質絶縁膜３よりも更に下層に位置する、露光光遮蔽膜２により、多孔質絶縁膜３への紫外線の到達が抑制される。このため、被照射対象５に対する硬化（キュア）により生じる、被照射対象５よりも下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減りや配線間の寄生容量の上昇を効果的に抑制することができ、高性能で信頼性の高い多層配線が得られる。
【００５３】
＜配線形成工程＞
前記配線形成工程は、配線を形成する工程である。
前記多層配線を形成する場合、前記配線形成工程は、スルービア形成工程、導体メッキ工程などの適宜選択したその他の工程を含むのが好ましい。
【００５４】
−スルービア形成工程−
前記スルービア形成工程は、前記被加工面上に形成された前記多孔質絶縁膜の最上層に形成される配線と接続するためにスルービアを形成する工程である。
前記スルービアの形成は、例えば、前記スルービア部分に適当な露光量のレーザー光を照射することにより行う。
前記レーザー光を照射するレーザーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＹＡＧレーザーなどが挙げられる。
【００５５】
−導体メッキ工程−
前記導体メッキ工程は、前記被加工面上に形成された前記多孔質絶縁膜上に、配線前駆体としての導体を全面に被覆し、導体メッキ層を形成する工程である。
前記導体メッキの方法としては、例えば、無電解メッキ、電解メッキなどの常用メッキ法を用いて行うことができる。
【００５６】
前記配線の形成は、前記導体メッキ工程により形成された前記導体メッキ層を、所望の配線パターンに従ってエッチングする。
前記エッチングの方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、常用のエッチング法を使用することができる。
【００５７】
以上の工程により、前記配線が形成される。
前記露光光遮蔽膜形成工程、前記多孔質絶縁膜形成工程、前記硬化工程及び前記配線形成工程（前記スルービア形成工程、前記導体メッキ工程を含む）の一連の工程は、必要に応じて繰り返し行うことにより、回路の集積度の高い多層配線を製造することができる。
【００５８】
＜層間絶縁膜形成工程＞
前記層間絶縁膜形成工程は、前記多孔質絶縁膜形成工程の後に、前記多孔質絶縁膜上に紫外線を透過可能な層間絶縁膜を形成する工程である。
なお、前記層間絶縁膜の詳細については、本発明の上記多層配線の説明において上述した通りであり、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成されたCarbon Doped ＳｉＯ２膜、ＳｉＣ：Ｈ膜、ＳｉＣ：Ｎ膜、ＳｉＣ：Ｏ：Ｈ膜、及びＳｉＯ２膜や、スピンコート法により形成された有機ＳＯＧ及び無機ＳＯＧなどが挙げられる。
形成する前記層間絶縁膜の材料、形状、構造、厚み、密度などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記厚みとしては、５〜３００ｎｍが好ましく、５〜１８０ｎｍがより好ましい。
前記厚みが５ｎｍ未満であると、前記露光光による前記層間絶縁膜へのダメージの付与が著しくなることがあり、３００ｎｍを超えると、膜の上下でキュアの進行度合いに違いが生じることがある。
また、前記密度としては、１〜３ｇ／ｃｍ３が好ましく、１〜２．５ｇ／ｃｍ３がより好ましい。
前記密度が、１ｇ／ｃｍ３未満であると、膜強度が著しく低下することがあり、３ｇ／ｃｍ３を超えると、前記層間絶縁膜を低誘電率に維持することが困難となることがある。
【００５９】
＜熱処理工程＞
本発明の前記多層配線の製造方法においては、前記露光光遮蔽膜、前記多孔質絶縁膜、及び前記層間絶縁膜を、この順に積層する際、それぞれの膜を塗布により形成した後、積層する前に熱処理を行うのが好ましい。この場合、これらの膜の強度を向上させることができる。
前記熱処理の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ソフトベークが好ましく、その温度としては、８０〜３８０℃が好ましい。
前記熱処理は、赤外分光法により測定した各膜の架橋率が、１０〜９０％となるように行うのが好ましい。
前記架橋率が前記数値範囲内であると、各膜の界面における密着性を向上させることができる。一方、前記架橋率が、１０％未満であると、塗布溶剤により下層に位置する膜が溶解してしまうことがあり、９０％を超えると、前記層間絶縁膜を低誘電率に維持することが困難となることがある。
【００６０】
本発明の多層配線の製造方法は、各種分野において好適に用いることができるが、本発明の多層配線の製造に特に好適に用いることができる。
本発明の多層配線は、紫外線吸収性に優れた本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有するので、硬化（キュア）時に紫外線の被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層に位置する多孔質絶縁膜への紫外線の到達が阻止され、該多孔質絶縁膜の膜減りなどの発生が抑制される。また、多孔質絶縁膜は誘電率が低いため、寄生容量が低減され、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される、半導体集積回路等の半導体装置に好適であり、以下の本発明の半導体装置に特に好適である。
【００６１】
（半導体装置）
本発明の半導体装置は、本発明の前記多層配線を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００６２】
前記半導体装置においては、前記露光光遮蔽膜、前記多孔質絶縁膜、及び前記配線層を少なくとも有する前記多層配線を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極等の各種半導体装置における一般的な構成部材が挙げられる。
本発明の前記半導体装置を製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明の半導体装置の製造方法が好適である。
【００６３】
本発明の半導体装置は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の前記多層配線を少なくとも有する。本発明の前記多層配線は、前記露光光遮蔽膜により、該露光光遮蔽膜よりも下層に位置する前記多孔質絶縁膜に到達する露光光、例えば紫外線が効果的に遮蔽され、該多孔質絶縁膜の膜減りなどの発生が抑制される。また、誘電率の低い前記多孔質絶縁膜を有するので、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とを達成することができ、高速で信頼性の高い半導体装置が得られる。
本発明の半導体装置は、例えば、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＯＳトランジスタ、などに特に好適である。
【００６４】
（半導体装置の製造方法）
本発明の半導体装置の製造方法は、多層配線形成工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
前記多層配線形成工程は、被加工面上に、本発明の前記多層配線の製造方法を用いて多層配線を形成する工程である。
前記被加工面及び前記多層配線の製造方法の詳細については、本発明の上記多層配線の製造方法の説明において詳述した通りである。
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極等の電極形成工程など、一般的な半導体装置の製造方法における各種工程が挙げられる。
【００６５】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とを達成することができ、高速で信頼性の高い本発明の前記半導体装置を効率的に製造することができる。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００６７】
（実施例１）
−露光光遮蔽膜形成用材料の合成−
前記構造式（１）で表されるポリカルボシランにおけるＲ１及びＲ２の少なくともいずれかをハロゲン化し、前記紫外線を吸収可能な置換基としてのビニル基を含むＧｒｉｇｎａｒｄ試薬と反応させることにより、前記構造式（１）におけるＲ１及びＲ２の少なくともいずれかがビニル基で置換されたポリカルボシランを含む露光光遮蔽膜形成用材料を合成した。
【００６８】
−多層配線及び半導体装置の製造−
本発明の多層配線及び半導体装置を以下のようにして製造した。まず、図２Ａに示すように、半導体基板１０に、ＬＯＣＯＳ（LOCal Oxidation of Silicon）法により素子分離膜１２を形成した。素子分離膜１２により、素子領域１４が画定された。なお、半導体基板１０としては、シリコン基板を用いた。
次いで、素子領域１４上に、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８を形成した。次に、ゲート電極１８の側面に、サイドウォール絶縁膜２０を形成した。更に、サイドフォール絶縁膜２０及びゲート電極１８をマスクとして、半導体基板１０内に、ドーパント不純物を導入することにより、ゲート電極１８の両側の半導体基板１０内に、ソース／ドレイン拡散層２２を形成した。その結果、ゲート電極１８とソース／ドレイン拡散層２２とを有するトランジスタ２４が形成された。
図２Ｂに示すように、トランジスタ２４が形成された半導体基板１０の全面に、ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜２６を形成した。そして、層間絶縁膜２６上に、プラズマＣＶＤ法により形成したＳｉＮ膜からなる膜厚５０ｎｍのストッパ膜２８を形成した。なお、ストッパ膜２８は、後述する工程において、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）によりタングステン膜３４等を研磨する際にはストッパとして機能し（図２Ｃ参照）、多孔質絶縁膜３８等に溝４６を形成する際には、エッチングストッパとして機能する（図２Ｆ参照）。次いで、フォトグラフィ技術を用いて、ソース／ドレイン拡散層２２に達するコンタクトホール３０を形成した。
次に、全面にスパッタ法により膜厚５０ｎｍのＴｉＮ膜からなる密着層３２を形成した。なお、密着層３２により、後述する導体プラグ３４の下地に対する密着性を確保することができる。次いで、密着層３２の全面に、ＣＶＤ法により膜厚１μｍのタングステン膜３４を形成した後、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）によりストッパ膜２８の表面が露出するまで、密着層３２及びタングステン膜３４を研磨した。その結果、図２Ｃに示すように、コンタクトホール３０内に、タングステンからなる導体プラグ３４が埋め込まれた。
【００６９】
次いで、図２Ｄに示すように、全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜（第１の層間絶縁膜）３６を形成した。また、露光光遮蔽膜３６を、赤外分光分析（ＩＲ）を用いて吸収ピークを測定したところ、二重結合の存在が確認された。
その後、露光光遮蔽膜３６の全面に、多孔質シリカからなる多孔質絶縁膜（第２の層間絶縁膜）３８を厚みが１６０ｎｍとなるように形成した。そして、多孔質絶縁膜３８に紫外線を照射し、硬化（キュア）を行った。
次に、図２Ｅに示すように、多孔質絶縁膜３８が形成された半導体基板１０上の全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成材料を用いて、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜４０を形成した。
【００７０】
次いで、図２Ｆに示すように、露光光遮蔽膜４０の全面に、スピンコート法を用いて、フォトレジスト膜４２を形成した。そして、フォトリソグラフィ技術を用い、フォトレジスト膜４２に開口部４４を形成した。ここで、開口部４４は、後述する第１層目の配線（第１金属配線層）５０（図２Ｇ参照）を形成するためのものであり、配線幅１００ｎｍ、配線間隔１００ｎｍとなるような寸法の開口を有する。
そして、フォトレジスト膜４２をマスクとして、露光光遮蔽膜４０、多孔質絶縁膜３８、及び露光光遮蔽膜３６に対してエッチング処理を行った。なお、エッチング処理は、ＣＦ４ガス及びＣＨＦ３ガスを原料としたフッ素プラズマを用いて行った。このとき、ストッパ膜２８が、エッチングストッパとして機能した。このようにして、露光光遮蔽膜４０、多孔質絶縁膜３８及び露光光遮蔽膜３６に、配線を埋め込むための溝（トレンチ）４６が形成された。なお、導体プラグ３４の上面は、溝４６内に露出した状態となった。その後、フォトレジスト膜４２を剥離した。
次いで、全面にスパッタ法により膜厚１０ｎｍのＴａＮからなるバリア膜（図示せず）を形成した。なお、バリア膜は、後述する配線中のＣｕが、多孔質絶縁膜３８中に拡散するのを防止する機能を有する。次に、全面にスパッタ法により膜厚１０ｎｍのＣｕからなるシード膜（図示せず）を形成した。なお、シード膜は、電気めっき法によりＣｕからなる配線を形成する際、電極として機能する。このようにして、図２Ｇに示すように、バリア膜とシード膜とからなる積層膜４８を形成した。
次に、電気めっき法により膜厚６００ｎｍのＣｕ膜５０を形成した。
更に、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）により露光光遮蔽膜４０の表面が露出するまで、Ｃｕ膜５０及び積層膜４８を研磨した。その結果、溝４６内に、Ｃｕからなる配線５０が埋め込まれた。以上の配線５０の製造プロセスは、シングルダマシン法と称される工法である。
続いて、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６及び４０の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜５２を形成した。
【００７１】
次いで、図２Ｈに示すように、多孔質絶縁膜３８の形成と同様な方法により、膜厚１８０ｎｍの多孔質絶縁膜５４を形成した。続いて、多孔質絶縁膜５４に紫外線を照射し、キュアを行った。なお、紫外線の照射は、多孔質絶縁膜３８に対するキュアと同様な条件で行った。
次に、多孔質絶縁膜５４上の全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６、４０及び５２の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜５６を形成した。
次に、図２Ｉに示すように、多孔質絶縁膜３８の形成と同様な方法により、膜厚１６０ｎｍの多孔質絶縁膜５８を形成した。続いて、多孔質絶縁膜５８に紫外線を照射し、キュアを行った。なお、紫外線の照射は、多孔質絶縁膜３８に対するキュアと同様な条件で行った。続いて、多孔質絶縁膜５８上の全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６、４０及び５２の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜６０を形成した。
【００７２】
次いで、図２Ｊに示すように、全面にスピンコート法によりフォトレジスト膜６２を形成した。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて、フォトレジスト膜６２に開口部６４を形成した。ここで、開口部６４は、第１層目の配線（第１金属配線層）５０に達するコンタクトホール６６を形成するためのものである。続いて、フォトレジスト膜６２をマスクとして、露光光遮蔽膜６０、多孔質絶縁膜５８、露光光遮蔽膜５６、多孔質絶縁膜５４、及び露光光遮蔽膜５２に対してエッチング処理を行った。なお、エッチング処理は、ＣＦ４ガス及びＣＨＦ３ガスを原料としたフッ素プラズマを用い、エッチングガスの組成比やエッチングの際の圧力等を適宜変化させることにより行った。このようにして、配線５０に達するコンタクトホール６６が形成された。その後、フォトレジスト膜６２を剥離した。
【００７３】
次いで、図２Ｋに示すように、全面にスピンコート法により、フォトレジスト膜６８を形成した。続いて、フォトリソグラフィ技術を用いて、フォトレジスト膜６８に開口部７０を形成した。ここで、開口部７０は、第２層目の配線（第２金属配線層）７６ａ（図２Ｌ参照）を形成するためのものである。
次に、フォトレジスト膜６８をマスクとして、露光光遮蔽膜６０、多孔質絶縁膜５８及び露光光遮蔽膜５６に対してエッチング処理を行った。なお、エッチング処理には、ＣＦ４ガス及びＣＨＦ３ガスを原料としたフッ素プラズマを用いた。このようにして、露光光遮蔽膜６０、多孔質絶縁膜５８及び露光光遮蔽膜５６に配線７６ａを埋め込むための溝７２を形成された。溝７２は、コンタクトホール６６と繋がった状態となった。
次いで、全面に、スパッタ法により膜厚１０ｎｍのＴａＮからなるバリア膜（図示せず）を形成した。なお、バリア膜は、後述する配線７６ａ及び導体プラグ７６ｂ中のＣｕが多孔質絶縁膜５４及び５８に拡散するのを防止する機能を有する。次に、全面にスパッタ法により膜厚１０ｎｍのＣｕからなるシード膜（図示せず）を形成した。なお、シード膜は、電気めっき法によりＣｕからなる配線７６ａ及び導体プラグ７６ｂを形成する際、電極として機能する。このようにして、バリア膜とシード膜とからなる積層膜７４を形成した。
次に、電気めっき法により膜厚１，４００ｎｍのＣｕ膜７６を形成した。
更に、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）により露光光遮蔽膜６０の表面が露出するまで、Ｃｕ膜７６及び積層膜７４を研磨した。その結果、コンタクトホール６６内に、Ｃｕからなる導体プラグ７６ｂが埋め込まれるとともに、溝７２内にＣｕからなる配線７６ａが埋め込まれた。なお、導体プラグ７６ｂと配線７６ａとは一体に形成された。以上の導体プラグ７６ｂ及び配線７６ａを一括して形成する製造プロセスは、デュアルダマシン法と称される工法である。
次に、全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６、４０及び５２の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜７８を形成した。
この後、これらの工程を適宜繰り返すことにより、図示しない第３層目の配線（第３金属配線層）を形成し、半導体装置を製造した。
以上のようにして、１００万個の導体プラグが電気的に直列に接続されるように配線及び導体プラグを形成し、歩留りを測定したところ、９１％であった。また、実効的な比誘電率を層間容量により算出したところ、２．６であった。更に２００℃の高温にて３，０００時間放置後の配線抵抗を、抵抗測定器（「ＨＰ４２８４Ａ」；アジレント製）を用いて測定したところ、抵抗上昇は観られなかった。
また、露光光遮蔽膜の下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減り量を、分光エリプソメータ（「ＧＥＳ５００」；ＳＯＰＲＡ社製）により測定したところ、膜減り量は０ｎｍであり、膜減りが生じていないことが判った。これらの結果を表１に示す。
【００７４】
（実施例２〜１２）
実施例１において、前記露光光遮蔽膜形成用材料を、それぞれ下記表１に示す露光光遮蔽膜形成用材料に変えて、第１の層間絶縁膜としての露光光遮蔽膜を形成した以外は、実施例１と同様にして、半導体装置を製造した。また、製造歩留り、実効誘電率、及び露光光遮蔽膜の下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減り量を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に併せて示す。
なお、実施例２、４、６、８、１０及び１２においては、第２の層間絶縁膜としての多孔質絶縁膜上に、第３の層間絶縁膜として、紫外線を透過可能なＳｉＣ膜を形成し、該ＳｉＣ膜を介して紫外線を照射することにより多孔質絶縁膜のキュアを行った。
【００７５】
（比較例１〜４）
実施例１において、前記露光光遮蔽膜形成用材料を、それぞれ下記表１に示すように、シリコン化合物の一部の官能基を紫外線を吸収可能な置換基で置換しないで用い、第１の層間絶縁膜としての露光光遮蔽膜を形成した以外は、実施例１と同様にして、半導体装置を製造した。そして、２００℃の高温にて３，０００時間放置後の配線抵抗を、抵抗測定器（「ＨＰ４２８４Ａ」；アジレント製）を用いて測定したところ、抵抗上昇が観られた。
また、製造歩留り、実効誘電率、及び露光光遮蔽膜の下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減り量を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に併せて示す。
なお、比較例２及び４においては、第２の層間絶縁膜としての多孔質絶縁膜上に、第３の層間絶縁膜として、紫外線を透過可能なＳｉＣ膜を形成し、該ＳｉＣ膜を介して多孔質絶縁膜のキュアを行った。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１より、実施例１〜１２では、紫外線を吸収可能な置換基で置換されたシリコン化合物を含む本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成したので、被照射対象（紫外線を照射する多孔質絶縁膜）よりも下層に位置する多孔質絶縁膜への紫外線の到達が阻止され、該下層多孔質絶縁膜の膜減りが全くなく、得られた半導体装置の実効誘電率は全体的に低く、しかも歩留りが高いことが判った。一方、紫外線を吸収可能な置換基で置換しないで単にシリコン化合物を用いて膜形成を行った比較例１〜４では、下層多孔質絶縁膜の膜減りが観られ、得られた半導体装置の実効誘電率は高く、歩留りが低いことが判った。
【００７８】
本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
（付記１） 下記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含んでなり、
下記構造式（１）及び下記構造式（２）における、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることを特徴とする露光光遮蔽膜形成用材料。
【化７】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【化８】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
（付記２） 露光光が紫外線である付記１に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記３） 紫外線を吸収可能な置換基が、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の少なくともいずれかを有する付記２に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記４） 紫外線を吸収可能な置換基が、ビニル基、アクロイル基、ベンジル基、フェニル基、カルボニル基、カルボキシル基、ジアゾ基、アジド基、シンナモイル基、アクリレート基、シンナミリデン基、シアノシンナミリデン基、フリルペンタジエン基、及びｐ−フェニレンジアクリレート基から選択される少なくとも１種である付記３に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記５） 構造式（１）におけるｎが、１０〜１，０００である付記１から４のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記６） 構造式（２）で表されるシリコン化合物の数平均分子量が、１００〜５０，０００である付記１から５のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記７） 付記１から６のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されたことを特徴とする露光光遮蔽膜。
（付記８） 露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有してなり、
前記露光光遮蔽膜が、付記１から６のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されたことを特徴とする多層配線。
（付記９） 露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜とが接触配置された付記８に記載の多層配線。
（付記１０） 露光光遮蔽膜の厚みが５〜７０ｎｍである付記８から９のいずれかに記載の多層配線。
（付記１１） 付記８から１０のいずれかに記載の多層配線を製造する方法であって、被加工面上に付記１から６のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成する露光光遮蔽膜形成工程と、該露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜を形成する多孔質絶縁膜形成工程と、該多孔質絶縁膜に露光光を照射して硬化する硬化工程と、配線を形成する配線形成工程とを少なくとも含むことを特徴とする多層配線の製造方法。
（付記１２） 多孔質絶縁膜形成工程の後に、多孔質絶縁膜上に露光光を透過可能な層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程を更に含み、
硬化工程が、前記層間絶縁膜を介して前記多孔質絶縁膜に前記露光光を照射する付記１１に記載の多層配線の製造方法。
（付記１３） 層間絶縁膜の密度が１〜３ｇ／ｃｍ３であり、かつ厚みが５〜３００ｎｍである付記１２に記載の多層配線の製造方法。
（付記１４） 露光光が紫外線である付記１１から１３のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１５） 多孔質絶縁膜が、塗布用のシリカクラスター前駆体を用いて形成される付記１１から１４のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１６） 硬化工程が、５０〜４７０℃の温度範囲内にて、少なくとも一の温度により行われる付記１１から１５のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１７） 露光光遮蔽膜、多孔質絶縁膜、及び層間絶縁膜を、この順に積層する際、それぞれの膜を塗布により形成した後、積層する前に熱処理を行う付記１２から１６のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１８） 熱処理が、赤外分光法により測定した各膜の架橋率が１０〜９０％となるように行われる付記１７に記載の多層配線の製造方法。
（付記１９） 付記８から１０のいずれかに記載の多層配線を少なくとも有することを特徴とする半導体装置。
（付記２０） 付記１９に記載の半導体装置を製造する方法であって、被加工面上に、付記１２から１８のいずれかに記載の多層配線の製造方法を用いて多層配線を形成する多層配線形成工程を少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、露光光、例えば紫外線の吸収性に優れるので、露光光遮蔽機能を発現する本発明の露光光遮蔽膜の形成に好適に使用することができ、本発明の多層配線及び本発明の半導体装置の製造に好適に使用することができる。
本発明の多層配線の製造方法は、多孔質絶縁膜の性能を損なうことなく誘電率を低減可能で、製造歩留りの向上を図ることができ、本発明の多層配線の製造に好適に用いることができる。
本発明の多層配線は、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される半導体集積回路等に特に好適である。
本発明の半導体装置は、配線間の寄生容量の低下と配線抵抗の低下とが達成され、高速で信頼性が高く、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＯＳトランジスタなどに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１は、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する多層配線の製造方法の一例における、硬化工程を説明するための工程図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１）である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その２）である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その３）である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その４）である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その５）である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その６）である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その７）である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その８）である。
【図２Ｉ】図２Ｉは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その９）である。
【図２Ｊ】図２Ｊは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１０）である。
【図２Ｋ】図２Ｋは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１１）である。
【図２Ｌ】図２Ｌは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１２）である。
【符号の説明】
【００８１】
１，３，５ 多孔質絶縁膜
２，４ 露光光遮蔽膜
６ 銅配線
１０ 半導体基板
１８ ゲート電極
２２ ソース／ドレイン拡散層
２４ トランジスタ
２６，３８ 層間絶縁膜
２８ ストッパ膜
３２ 密着層
３４ タングステン膜（導体プラグ）
３６，４０，５２，５６，６０，７８ 露光光遮蔽膜
３８，５４，５８ 多孔質絶縁膜
４８ 積層膜
５０，７６ａ 配線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路における多層配線に好適で、多孔質絶縁膜に対する露光光、例えば紫外線を効果的に遮蔽可能な露光光遮蔽膜、該露光光遮蔽膜の形成に好適に使用可能な露光光遮蔽膜形成用材料、前記露光光遮蔽膜を有する多層配線及びその製造方法、並びに該多層配線を有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の集積度の増加及び素子密度の向上に伴い、特に半導体素子の多層化への要求が高まっている。この半導体集積回路の高集積化に伴い、配線間隔は更に狭くなることから、配線間の容量増大による配線遅延が問題となっている。ここで、前記配線遅延（Ｔ）は、次式、Ｔ∝ＣＲ、で表され、配線抵抗（Ｒ）及び配線間の容量（Ｃ）に影響を受ける。そして、前記誘電率（ε）と前記配線間の容量（Ｃ）との関係は、次式、Ｃ＝ε０εｒ・Ｓ／ｄ、で表される。なお、該式において、Ｓは電極面積、ε０は真空の誘電率、εｒは絶縁膜の誘電率、ｄは配線間隔をそれぞれ表す。前記配線間の容量（Ｃ）は、配線厚を薄くし電極面積を小さくすることで低減できるものの、配線厚を薄くすると、更に前記配線抵抗（Ｒ）の上昇を招くために高速化を達成し得ない。したがって、前記配線遅延（Ｔ）を小さくし、高速化を図るためには、絶縁膜の低誘電率化が有効な手段となる。
【０００３】
近時、半導体集積回路の集積度の増加及び素子密度の向上に伴い、多層配線構造を有する半導体装置においては、金属配線間隔が狭くなる傾向にあり、静電誘導による金属配線のインピーダンスが増大し、応答速度の遅延や消費電力の増大が懸念されている。このため、半導体基板と金属配線との間、又は金属配線間に設けられる層間絶縁膜の比誘電率をできる限り小さくすることが必要となる。
【０００４】
従来の絶縁膜の材料としては、二酸化珪素(ＳｉＯ２)、窒化珪素(ＳｉＮ)、燐珪酸ガラス(ＰＳＧ)等の無機材料、又はポリイミド等の有機系高分子材料が用いられている。しかし、半導体装置で多用されているＣＶＤ−ＳｉＯ２膜の誘電率は４程度と高いものである。また、低誘電率ＣＶＤ膜として検討されているＳｉＯＦ膜は、誘電率が約３．３〜３．５であるが、吸湿性が高く、誘電率が経時的に上昇してしまうという問題がある。更に、多孔質化したシリカ系低誘電率膜が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この多孔質化被膜の製造方法は、熱分解性成分を加熱し、蒸発乃至分解させて孔を形成する工程を有するため、一層の低誘電率化が可能となる。しかし、前記多孔質化被膜は、現状では空孔サイズが１０ｎｍ以上と大きいことから、誘電率を低減するために空隙率を高くすると、吸湿による誘電率上昇や膜強度の低下が生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、現在では、成膜後に紫外線、プラズマ、電子線等を照射することにより絶縁膜を硬化（キュア）し、高強度化する方法が検討されている。しかし、紫外線及びプラズマに関しては、被照射対象である絶縁膜よりも下層にまで照射光が到達してしまい、キュアの累積により、下層の層間絶縁膜に膜減り等が発生することが懸念され、電子線に関しては、照射エネルギーが特に強く、最下層に位置するトランジスタへの影響が懸念されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５３１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、露光光、特に紫外線の吸収性が高く、前記露光光の被照射対象よりも下層に位置する多孔質絶縁膜に到達する前記露光光を効果的に遮蔽し、該多孔質絶縁膜の性能を損なうことなく誘電率を低減可能な露光光遮蔽膜、該露光光照射膜の形成に好適な露光光遮蔽膜形成用材料、配線間の寄生容量が低減可能な多層配線及びその効率的かつ量産性の高い製造方法、並びに該多層配線を有する高速で信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段としては、後述する付記に列挙した通りである。即ち、
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、下記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含んでなり、
下記構造式（１）及び下記構造式（２）における、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることを特徴とする。
【化３】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【化４】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
該露光光遮蔽膜形成用材料においては、前記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び前記構造式（２）で表されるシリコン化合物の一部の官能基が、露光光、例えば紫外線を吸収可能な置換基で置換されているので、例えば紫外線の吸収性に優れる。このため、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成した露光光遮蔽膜は露光光遮蔽機能を発現し、多層配線、各種半導体装置などに好適に使用することができ、本発明の多層配線及び本発明の半導体装置に特に好適に使用することができる。
【０００９】
本発明の多層配線は、露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有し、前記露光光遮蔽膜が、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されているので、前記露光光遮蔽膜は露光光、例えば紫外線の吸収性に優れ、紫外線遮蔽機能を発現する。例えば、多孔質絶縁膜上に露光光遮蔽膜が形成されると、前記多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達が阻止される。このため、前記露光光遮蔽膜よりも上層に塗設した多孔質絶縁膜の成膜後に該多孔質絶縁膜に前記露光光、例えば紫外線を照射して硬化（キュア）する際、被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層に位置する多孔質絶縁膜への紫外線の到達が効果的に阻止され、キュアの累積による下層の多孔質絶縁膜へのダメージの累積が低減され、膜減りなどの発生が抑制される。また、前記露光光が、例えば電子線である場合には、下層に位置するトランジスタ等へのダメージが低減される。また、前記多孔質絶縁膜は誘電率が低いため、寄生容量が低減され、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体集積回路等に特に好適である。
従来より、絶縁膜の寄生容量による信号伝播速度の低下が知られていたが、半導体デバイスの配線間隔が１μｍ以上の世代では配線遅延のデバイス全体への影響は少なかった。近時、半導体集積回路が高集積化され、多層配線構造化されるようになり、配線幅・間隔が狭くなり、特に配線間隔が１μｍ以下では、配線抵抗の上昇と配線間の寄生容量の増大とが問題となってきている。前記半導体集積回路等のデバイスの性能を支配する大きな要素である、前記配線抵抗と前記配線間の寄生容量とによって、該半導体集積回路の多層配線構造における信号伝播速度が決定されることから、該配線抵抗の上昇と該配線間の寄生容量の増大は前記信号伝播速度の低下を招く原因として、克服しなければならない大きな問題である。該信号伝播速度の向上を図るためには、前記配線抵抗の低下と前記配線間の寄生容量（絶縁膜の誘電率）の低下とが必須である。前記配線間の寄生容量は、配線を薄くして断面積を小さくすると低減できるものの、配線を薄くすると前記配線抵抗が上昇してしまう。つまり、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とは二律背反の関係にあるため、前記信号伝播速度の向上は容易ではない。現在、低誘電率絶縁膜として、多孔質状の塗布型絶縁膜が提案されているが、多孔質であるという性質上、機械的強度が低く、該機械的強度の向上が求められている。機械的強度の強化方法としては、露光光（例えば、紫外線）を照射して硬化（キュア）する方法が挙げられ、その際、本発明の前記露光光遮蔽膜を使用すると、低誘電率で、応答速度の高速化に寄与し得る多孔質絶縁膜の機械的強度を確保しつつ、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とを達成することができ、前記信号伝播速度の高速化が可能となる。
【００１０】
本発明の多層配線の製造方法は、本発明の前記多層配線を製造する方法であって、露光光遮蔽膜形成工程と、多孔質絶縁膜形成工程と、硬化工程と、配線形成工程とを、少なくとも含むことを特徴とする。該多層配線の製造方法では、前記露光光遮蔽膜形成工程において、本発明の前記露光光遮蔽膜形成材料を用いて前記被加工面上に露光光遮蔽膜が形成される。前記多孔質絶縁膜形成工程において、前記露光光遮蔽膜上に前記多孔質絶縁膜が形成される。前記硬化工程において、前記多孔質絶縁膜に露光光が照射されて硬化（キュア）される。前記配線形成工程において、前記配線が形成される。そして、これらの一連の工程を繰り返し行うことにより、多層配線が効率的に形成される。該多層配線の製造方法は、本発明の前記多層配線の製造に特に好適である。
【００１１】
本発明の半導体装置は、本発明の前記多層配線を少なくとも有することを特徴とする。該半導体装置においては、本発明の前記多層配線を有するので、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とが達成され、高速で信頼性の高いフラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＯＳトランジスタ、などに特に好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、露光光、例えば紫外線の吸収性が高く、被照射対象よりも下層に位置する多孔質絶縁膜に到達する前記露光光、例えば紫外線を効果的に遮蔽し、該多孔質絶縁膜の性能を損なうことなく誘電率を低減可能な露光光遮蔽膜、該露光光遮蔽膜の形成に好適な露光光遮蔽膜形成用材料、配線間の寄生容量が低減可能な多層配線及びその効率的かつ量産性の高い製造方法、並びに該多層配線を有する高速で信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（露光光遮蔽膜形成用材料）
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、下記構造式（１）で表されるシリコン化合物（以下、「ポリカルボシラン」と称することがある）、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物（以下、「ポリシラザン」と称することがある）の少なくともいずれかを含んでなり、更に必要に応じて、その他の成分等を含んでなり、前記ポリカルボシラン及び前記ポリシラザンは、その一部の官能基が、露光光を吸収可能な置換基で置換されている。
【００１４】
【化５】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。
ｎは２以上の整数を表し、１０〜１，０００が好ましい。ｎが１０未満であると、前記露光光遮蔽膜形成用材料の塗布性に劣ることがあり、１，０００を超えると、形成する露光光遮蔽膜の膜厚にムラが生じることがある。
【００１５】
【化６】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。
ｎは２以上の整数を表し、前記構造式（２）で表されるポリシラザンの数平均分子量が、下記数値範囲を充たすのに必要な繰り返し単位数であるのが好ましい。
前記ポリシラザンの数平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１００〜５０，０００が好ましい。
前記数平均分子量が、１００未満であると、前記露光光遮蔽膜形成用材料の塗布性に劣ることがあり、５０，０００を超えると、形成する露光光遮蔽膜の膜厚にムラが生じることがある。
【００１６】
前記構造式（１）で表されるポリカルボシラン及び前記構造式（２）で表されるポリシラザンにおいては、前記構造式（１）及び（２）中、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることが必要である。
前記構造式（１）で表されるポリカルボシラン及び前記構造式（２）で表されるポリシラザンにおけるＲ１及びＲ２の少なくともいずれかを、前記露光光を吸収可能な置換基で置換する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記Ｒ１及び前記Ｒ２の少なくともいずれかをハロゲン化し、目的とする置換基を含むＧｒｉｇｎａｒｄ試薬と反応させることにより置換することができる。
【００１７】
前記露光光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、紫外線、プラズマ、電子線などが挙げられるが、多孔質絶縁膜の硬化（キュア）に好適な点で、紫外線が好ましい。
前記露光光が紫外線である場合、前記ポリカルボシラン及び前記ポリシラザンの一部の官能基を紫外線を吸収可能な置換基で置換することにより、前記露光光遮蔽膜形成用材料に、優れた紫外線吸収性能を付与することができる。
【００１８】
前記紫外線を吸収可能な置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の少なくともいずれかを有するのが好ましく、具体的には、ビニル基、アクロイル基、ベンジル基、フェニル基、カルボニル基、カルボキシル基、ジアゾ基、アジド基、シンナモイル基、アクリレート基、シンナミリデン基、シアノシンナミリデン基、フリルベンタジエン基、ｐ−フェニレンジアクリレート基などが好適に挙げられる。
【００１９】
前記露光光遮蔽膜形成用材料における、前記紫外線を吸収可能な置換基、例えば、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の存在を確認する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、赤外分光分析（ＩＲ）を用いて吸収ピークを測定することにより、これらの構造を分析する方法、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により元素の種類、量及び化学的結合状態を分析する方法などにより、これらの存在を確認することができる。
【００２０】
前記構造式（１）で表されるポリカルボシラン及び前記構造式（２）で表されるポリシラザンの前記露光光遮蔽膜形成用材料における含有量としては、１種単独で使用する場合及び２種以上を併用する場合のいずれについても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その全体量で、３０〜９０質量％が好ましく、４０〜８０質量％がより好ましい。
前記含有量が、３０質量％未満であると、前記露光光の遮蔽効果が不十分となり、前記露光光が下層にまで到達してしまうことがあり、９０質量％を超えると、露光光遮蔽膜の誘電率が著しく上昇してしまうことがある。
【００２１】
前記その他の成分としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶剤、公知の各種添加剤などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、オクタン、デカン、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。
前記その他の成分の前記露光光遮蔽膜形成用材料における含有量としては、前記構造式（１）及び（２）で表されるシリコン化合物の種類や含有量などに応じて適宜決定することができる。
【００２２】
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、前記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び前記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含み、これらの一部の官能基が、前記露光光、例えば紫外線を吸収可能な置換基で置換されているので、前記露光光、例えば紫外線の吸収性に優れる。このため、露光光遮蔽機能を発現する露光光遮蔽膜を形成することができ、以下の本発明の多層配線、本発明の半導体装置などに好適に使用することができる。
【００２３】
（露光光遮蔽膜）
本発明の露光光遮蔽膜は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されてなる。このため、前記露光光遮蔽膜は、優れた露光光遮蔽機能を発現する。
前記露光光遮蔽膜は、該露光光遮蔽膜よりも上層に位置する多孔質絶縁膜に露光光、例えば紫外線を照射して硬化（キュア）する際に、被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層（前記露光光遮蔽膜よりも下層）に位置する多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達を効果的に阻止し、キュアの累積による下層の多孔質絶縁膜へのダメージの累積を低減し、膜減りを抑制することができる。
【００２４】
（多層配線）
本発明の多層配線は、露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００２５】
−露光光遮蔽膜−
前記露光光遮蔽膜は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成される。このため、前記露光光遮蔽膜は、優れた露光光遮蔽機能を発現する。
前記露光光遮蔽膜は、該露光光遮蔽膜よりも上層に位置する多孔質絶縁膜に露光光、例えば紫外線を照射して硬化（キュア）する際に、被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層（前記露光光遮蔽膜よりも下層）に位置する多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達を効果的に阻止し、キュアの累積による下層の多孔質絶縁膜へのダメージの累積を低減することができる。
なお、前記露光光遮蔽膜形成用材料の詳細については、本発明の上記露光光遮蔽膜形成用材料の説明において上述した通りである。
【００２６】
前記露光光遮蔽膜の配設位置としては、前記露光光を照射する対象（被照射対象）である多孔質絶縁膜よりも下層に設ける限り、目的に応じて適宜選択することができ、前記多孔質絶縁膜と接触配置してもよいし、他の部材を介して配置してもよいが、前記被照射対象以外の部材への前記露光光による悪影響を防止する点で、接触配置するのが好ましい。
【００２７】
前記露光光遮蔽膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜７０ｎｍが好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。
前記厚みが、５ｎｍ未満であると、露光光遮蔽機能を発揮しないことがあるほか、加工上、下層に位置する多孔質絶縁膜にダメージを与えることがあり、７０ｎｍを超えると、最終的な実効誘電率が上昇することがある。
【００２８】
−多孔質絶縁膜−
前記多孔質絶縁膜としては、該膜内部に空孔を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法により形成された多孔質シリカ膜、Carbon Doped ＳｉＯ２膜、該Carbon Doped ＳｉＯ２膜に熱分解性化合物を添加してポアを形成したPorous Carbon Doped ＳｉＯ２膜、有機多孔質膜などが挙げられる。これらの中でも、ポアの制御や密度の制御が容易な点で、スピンコート法により形成された多孔質シリカ膜が好ましい。
前記スピンコート法の場合、その条件としては例えば、回転数が１００〜１０，０００ｒｐｍ程度であり、８００〜５，０００ｒｐｍが好ましく、時間が１秒〜１０分間程度であり、１０〜９０秒間が好ましい。
【００２９】
前記多孔質絶縁膜の材料、構造、厚み、誘電率などについては、目的に応じて適宜選択することができる。
前記多孔質絶縁膜が前記多孔質シリカ膜である場合、その材料としては、例えば、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、エチルトリアルコキシシラン、プロピルトリアルコキシシラン、フェニルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、アリルトリアルコキシシラン、グリシジルトリアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、ジエチルジアルコキシシラン、ジプロピルジアルコキシシラン、ジフェニルジアルコキシシラン、ジビニルジアルコキシシラン、ジアリルジアルコキシシラン、ジグリシジルジアルコキシシラン、フェニルメチルジアルコキシシラン、フェニルエチルジアルコキシシラン、フェニルプロピルトリアルコキシシラン、フェニルビニルジアルコキシシラン、フェニルアリルジアルコキシシラン、フェニルグリシジルジアルコキシシラン、メチルビニルジアルコキシシラン、エチルビニルジアルコキシシラン、プロピルビニルジアルコキシシランなどの加水分解及び縮重合反応により形成したポリマーが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、これらのポリマーに熱分解性化合物などを添加して加熱することにより、細孔が形成された多孔質絶縁膜を得ることができる。
前記熱分解性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂などが挙げられる。
【００３０】
前記多孔質絶縁膜が、Carbon Doped ＳｉＯ２膜である場合、その材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、二酸化炭素、及び例えば、ヘキサメチルジシロキサン等のアルキル基を有するシロキサンモノマーが好適に挙げられる。
前記多孔質絶縁膜が、Porous Carbon Doped ＳｉＯ２膜である場合、その材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、二酸化炭素、熱分解性の原子団（熱分解性化合物）、及び酸化分解性の原子団（酸化分解性化合物）が挙げられ、具体的には、例えば、ヘキサメチルジシロキサン等のアルキル基を有するシロキサンモノマー、ジフェニルメチルシラン等のフェニル基を有するシラン化合物が好適に挙げられる。
【００３１】
前記多孔質絶縁膜が、有機多孔質膜である場合、その材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱分解性有機化合物を含むポリマーが挙げられる。
前記熱分解性有機化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２００〜３００℃で熱分解するものが好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリルオリゴマー、エチレンオリゴマー、プロピレンオリゴマーなどが挙げられる。そして、これらを含むポリアリールエーテルポリマーを溶媒で希釈することにより使用することができる。該溶媒としては、例えば、シクロヘキサノンを用いることができる。
【００３２】
また、前記多孔質絶縁膜の材料としては、４級アルキルアミンを触媒として用いて形成したクラスター状の多孔質シリカ前駆体が好適に挙げられる。この場合、サイズが小さく、しかも均一な空孔を有する多孔質絶縁膜を形成することができる。
前記多孔質シリカ前駆体としては、市販品であってもよいし、適宜合成してもよいが、前記市販品としては、例えば、ナノクラスタリングシリカ（ＮＣＳ）（「セラメートＮＣＳ」；触媒化成工業株式会社製）が好適に挙げられる。
【００３３】
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記多層配線における厚みとしては、その構造上、通常１０ｎｍ〜１μｍであり、１０〜５００ｎｍが好ましく、１０〜３００ｎｍがより好ましい。
前記厚みが、１０ｎｍ未満であると、ピンホール等の構造欠陥が発生することがあり、５００ｎｍを超えると、特にドライエッチングで加工する際に、レジストパターンとの選択比が取り難いことがある。
前記誘電率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、低いほど好ましく、具体的には、３．０以下が好ましく、２．８以下がより好ましい。
なお、前記誘電率は、例えば、前記多孔質絶縁膜上に金電極を形成し、誘電率測定器等を用いて測定することができる。
【００３４】
−配線層−
前記配線層としては、その材料、形状、構造、厚みなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回路の集積度を向上させる点で、前記構造としては、積層構造（多層構造）であるのが好ましい。
【００３５】
−その他の部材−
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記露光光遮蔽膜及び前記多孔質絶縁膜以外の層間絶縁膜であって、露光光、例えば紫外線を透過可能なものが好適に挙げられる。
前記層間絶縁膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ストッパ膜などが挙げられ、具体的には、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成されたCarbon Doped ＳｉＯ２膜、ＳｉＣ：Ｈ膜、ＳｉＣ：Ｎ膜、ＳｉＣ：Ｏ：Ｈ膜、及びＳｉＯ２膜や、スピンコート法により形成された有機ＳＯＧ及び無機ＳＯＧなどが挙げられる。これらの中でも、前記多孔質絶縁膜の形成がスピンコート法により行われる場合、有機ＳＯＧ及び無機ＳＯＧが好ましい。この場合、前記多孔質絶縁膜及び前記層間絶縁膜の形成及び紫外線硬化（紫外線キュア）を一括で行うことができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
前記層間絶縁膜の材料、形状、構造、厚み、密度などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記厚みとしては、５〜３００ｎｍが好ましく、５〜１８０ｎｍがより好ましい。
前記厚みが５ｎｍ未満であると、前記露光光による前記層間絶縁膜へのダメージの付与が著しくなることがあり、３００ｎｍを超えると、膜の上下でキュアの進行度合いに違いが生じることがある。
また、前記密度としては、１〜３ｇ／ｃｍ３が好ましく、１〜２．５ｇ／ｃｍ３がより好ましい。
前記密度が、１ｇ／ｃｍ３未満であると、膜強度が著しく低下することがあり、３ｇ／ｃｍ３を超えると、前記層間絶縁膜を低誘電率に維持することが困難となることがある。
【００３６】
本発明の前記多層配線は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された前記露光光遮蔽膜を有するので、前記多孔質絶縁膜への前記露光光、例えば紫外線の到達が効果的に阻止され、キュアによるダメージの累積が低減され、膜減りなどの発生が抑制される。また、前記多孔質絶縁膜は誘電率が低いため、寄生容量が低減され、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される、ＩＣ、ＬＳＩ等の高集積度の半導体集積回路等に特に好適である。
【００３７】
（多層配線の製造方法）
本発明の多層配線の製造方法は、露光光遮蔽膜形成工程と、多孔質絶縁膜形成工程と、硬化工程と、配線形成工程とを少なくとも含み、好ましくは層間絶縁膜形成工程、熱処理工程などを含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
【００３８】
＜露光光遮蔽膜形成工程＞
前記露光光遮蔽膜形成工程は、被加工面上に本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成する工程である。
なお、露光光遮蔽膜形成用材料の詳細については、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料の説明において上述した通りである。
【００３９】
前記被加工面としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記多層配線が半導体装置に用いられる場合には、該被加工面としては、半導体基板の表面が挙げられ、具体的には、シリコンウェハー等の基板、各種酸化膜、多孔質化絶縁膜等の低誘電率膜、などの表面が好適に挙げられる。
【００４０】
前記露光光遮蔽膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、塗布が好適に挙げられる。
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ニーダーコート法、カーテンコート法、ブレードコート法、などが挙げられる。これらの中でも、塗布効率等の点で、スピンコート法が好ましい。該スピンコート法の場合、その条件としては例えば、回転数が１００〜１０，０００ｒｐｍ程度であり、８００〜５，０００ｒｐｍが好ましく、時間が１秒〜１０分間程度であり、１０〜９０秒間が好ましい。
以上の工程により、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて前記被加工面上に前記露光光遮蔽膜が形成される。
【００４１】
＜多孔質絶縁膜形成工程＞
前記多孔質絶縁膜形成工程は、前記露光光遮蔽膜形成工程により形成された前記露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜を形成する工程である。
【００４２】
前記多孔質絶縁膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、形成する多孔質絶縁膜の種類に応じて、例えば、以下に示す方法が好適に挙げられる。
まず、前記多孔質絶縁膜の材料として、上述した多孔質シリカ膜を形成可能なポリマー及び熱分解性化合物が用い、これらの材料を塗布した後、熱処理（ソフトベーク）を行うことにより、前記熱分解性化合物を熱分解し、空孔（細孔）を形成させることにより多孔質絶縁膜を形成する方法が挙げられる。
なお、前記塗布は、前記露光光遮蔽膜形成工程と同様な方法により行うことができる。
【００４３】
前記熱処理（ソフトベーク）の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ホットプレートを用いて焼成するのが好ましい。この場合、前記熱分解性化合物が熱分解されて、絶縁膜中に、直径１０〜２０ｎｍ程度の空孔（細孔）が形成される。
前記熱処理は、目的に応じて適宜その温度、雰囲気等の条件を選択することができるが、前記温度としては、２００〜３５０℃が好ましい。
前記温度が、２００℃未満であると、前記熱分解性化合物が充分に熱分解されず、前記空孔が充分に形成されないことがあるほか、前記熱分解性化合物が熱分解される速度が極めて遅く、前記空孔を形成するのに長時間を要することがある。一方、前記温度が、３５０℃を超えると、前記多孔質絶縁膜の材料の硬化が急速に進行し、前記空孔の形成が阻害されることがある。
【００４４】
また、気相成長法により前記多孔質絶縁膜としてのCarbon Doped ＳｉＯ２膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記気相成長法による方法は、例えば、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いて行うことができる。まず、前記多孔質絶縁膜を形成する基板温度を、例えば、３００〜４００℃に設定する。そして、例えば、アルキル基を有するシロキサンモノマーを気化装置により気化し、反応性ガスを生成する。そして、キャリアガスを用いて反応性ガスをチャンバ内に導入する。このとき、平板電極間に高周波電力を印加すると、反応性ガスのプラズマが発生する。ここで、堆積レートを比較的速く設定すると、前記多孔質絶縁膜を形成することができる。具体的には、例えば、以下の成膜条件により前記多孔質絶縁膜を好適に形成することができる。即ち、前記反応性ガスとしては、例えば、ヘキサメチルジシロキサンを用い、該反応性ガスの供給量は、３ｍｇ／ｍｉｎとする。また、前記キャリアガスとしては、ＣＯ２を用い、該キャリアガスの流量は、６，０００ｓｃｃｍとする。前記平板電極間に印加する高周波電力としては、例えば、１３．５６ＭＨｚ（５００Ｗ）及び１００ｋＨｚ（５００Ｗ）とする。このような条件の下、成膜すると、カーボンを含むシリコン酸化膜からなる多孔質絶縁膜が形成される。
【００４５】
また、熱分解性の原子団（熱分解性化合物）又は酸化分解性の原子団（酸化分解性化合物）を含む原料を用いて、該熱分解性又は酸化分解性の原子団をプラズマにより分解させながら気相成長法により、前記多孔質絶縁膜としてのPorous Carbon Doped ＳｉＯ２膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記気相成長法による方法は、例えば、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いて行うことができる。まず、前記多孔質絶縁膜を形成する基板温度を、例えば、２５０〜３５０℃に設定する。そして、例えば、アルキル基を有するシロキサンモノマーを気化装置により気化し、第１の反応性ガスを生成する。また、フェニル基を有するシラン化合物を気化装置により気化し、第２の反応性ガスを生成する。ここで、フェニル基は、加熱した状態にて酸化反応を起こさせると分解する原子団（熱分解性及び酸化分解性原子団）である。
次いで、ＣＯ２ガスをキャリアガスとして用い、前記第１及び第２の反応性ガスをチャンバ内に導入する。このとき、前記平板電極間に高周波電力を印加すると、ＣＯ２ガスがプラズマ（酸素プラズマ）となり、フェニル基が分解される。そして、フェニル基が分解されながら、堆積されることにより、多孔質絶縁膜が形成される。具体的には、例えば、以下の成膜条件により前記多孔質絶縁膜を好適に形成することができる。即ち、前記第１の反応性ガスとしては、例えば、ヘキサメチルジシロキサンを用い、該反応性ガスの供給量は、１ｍｇ／ｍｉｎとする。前記第２の反応性ガスとしては、例えば、ジフェニルメチルシランを用い、該反応性ガスの供給量としては、１ｍｇ／ｍｉｎとする。また、前記キャリアガスとしては、ＣＯ２を用い、該キャリアガスの流量は、３，０００ｓｃｃｍとする。前記平板電極間に印加する高周波電力としては、例えば、１３．５６ＭＨｚ（３００Ｗ）及び１００ｋＨｚ（３００Ｗ）とする。このような条件の下、成膜すると、カーボンを含むシリコン酸化膜からなる多孔質絶縁膜が形成される。
なお、熱を加えながら酸化を行うと分解する、熱分解性及び酸化分解性の原子団を含む材料に代えて、酸化を行うことなく熱分解し得る熱分解性の原子団を含む材料、熱を加えることなく酸化分解し得る酸化分解性の原子団を含む材料を用いることもできる。
【００４６】
また、前記熱分解性有機化合物を含むポリマーを溶媒により希釈して前記多孔質絶縁膜としての有機多孔質膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記熱分解性化合物を含むポリマーを溶媒で希釈した後塗布し、ホットプレートを用いて熱処理を行う。該熱処理の温度としては、１００〜４００℃程度である。該熱処理を行うと、絶縁膜中の前記溶媒が蒸発し、乾燥する。その後、３００〜４００℃程度で更に熱処理を行うと、前記熱分解性有機化合物が熱分解し、絶縁膜中に空孔が形成され、有機多孔質膜が形成される。
【００４７】
更に、前記多孔質絶縁膜の材料としての前記シリカクラスター前駆体を塗布した後、熱処理を行うことにより多孔質絶縁膜を形成する方法が挙げられる。即ち、
前記シリカクラスター前駆体を、前記スピンコート法により塗布した後、ホットプレートを用いて熱処理（ソフトベーク）を行う。該熱処理における温度としては、例えば、２００℃程度、時間としては、１５０秒間程度とする。すると、絶縁膜中の溶媒が蒸発し、多孔質絶縁膜が形成される。クラスター状のシリカを用いて絶縁膜を形成すると、空孔の分布が非常に均一となり、極めて良質な多孔質の絶縁膜が得られる。
以上の工程により、前記露光光遮蔽膜形成工程により形成された前記露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜が形成される。
【００４８】
＜硬化工程＞
前記硬化工程は、前記多孔質絶縁膜形成工程により形成された多孔質絶縁膜に露光光を照射して硬化（キュア）する工程である。
【００４９】
前記硬化の方法としては、前記多孔質絶縁膜に対して露光光を照射する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記露光光としては、例えば、紫外線が好適に挙げられる。
前記紫外線の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２３０〜３８０ｎｍが好ましい。
前記波長が、２３０ｎｍ未満であると、照射エネルギーが強すぎるため、前記多孔質絶縁膜におけるメチル基が切断されて誘電率が上昇することがあり、３８０ｎｍを超えると、照射エネルギーが弱すぎるため、膜の高強度化が進行しないことがある。
前記紫外線の照射は、例えば、紫外線ランプを用いて行うことができ、該紫外線ランプとしては、例えば、高圧水銀ランプが挙げられる。
前記紫外線の照射は、目的に応じて適宜その雰囲気等の条件を選択することができ、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスなどの存在下で行うのが好ましい。また、真空下であってもよいし、常圧下であってもよいが、オゾンの生成を抑制可能な点で、真空下で行うのが好ましい。
【００５０】
前記硬化工程においては、熱処理を行いながら、前記露光光を照射するのが好ましい。この場合、前記多孔質絶縁膜の硬化（キュア）が促進され、膜の機械的強度を向上させることができる点で、有利である。
前記熱処理の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５０〜４７０℃が好ましく、５０〜４５０℃がより好ましい。
また、前記温度範囲内においては、一の温度（特定の温度）にて前記露光光の照射を行う、又は、温度を適宜変更させながら複数の温度にて前記露光光の照射を行うのが好ましい。この場合、前記多孔質絶縁膜の硬化（キュア）が促進し、膜強度の向上を図ることができ、しかも下地絶縁膜（例えば、前記露光光遮蔽膜）との密着性を強化することができる。
【００５１】
また、前記硬化工程においては、後述する層間絶縁膜形成工程により、前記多孔質絶縁膜上に層間絶縁膜を形成した後、該層間絶縁膜を介して前記多孔質絶縁膜に前記露光光を照射して硬化（キュア）するのが好ましい。この場合、後述する層間絶縁膜が前記露光光を透過可能であるため、該層間絶縁膜及び前記多孔質絶縁膜を同時に硬化（キュア）することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
以上の工程により、前記多孔質絶縁膜に前記露光光（例えば、紫外線）が照射されて硬化（キュア）される。
【００５２】
ここで、前記露光光として紫外線を用いた、前記硬化工程の一例を、図面を参照しながら説明する。
図１に、多孔質絶縁膜１、３及び５と、露光光遮蔽膜２及び４とが交互に積層され、更に銅配線６が形成された状態を示し、前記硬化工程の一例として、最上層に位置する多孔質絶縁膜５に対して紫外線を照射する態様を説明する。
前記硬化工程においては、紫外線の被照射対象（紫外線が照射される多孔質絶縁膜）５に対して紫外線を照射して、硬化（キュア）を行う。このとき、被照射対象５の下層に位置し、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜４が、紫外線を吸収することにより、被照射対象５よりも下層に位置する多孔質絶縁膜３への紫外線の到達が抑制される。また、露光光遮蔽膜４、及び多孔質絶縁膜３よりも更に下層に位置する、露光光遮蔽膜２により、多孔質絶縁膜３への紫外線の到達が抑制される。このため、被照射対象５に対する硬化（キュア）により生じる、被照射対象５よりも下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減りや配線間の寄生容量の上昇を効果的に抑制することができ、高性能で信頼性の高い多層配線が得られる。
【００５３】
＜配線形成工程＞
前記配線形成工程は、配線を形成する工程である。
前記多層配線を形成する場合、前記配線形成工程は、スルービア形成工程、導体メッキ工程などの適宜選択したその他の工程を含むのが好ましい。
【００５４】
−スルービア形成工程−
前記スルービア形成工程は、前記被加工面上に形成された前記多孔質絶縁膜の最上層に形成される配線と接続するためにスルービアを形成する工程である。
前記スルービアの形成は、例えば、前記スルービア部分に適当な露光量のレーザー光を照射することにより行う。
前記レーザー光を照射するレーザーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＹＡＧレーザーなどが挙げられる。
【００５５】
−導体メッキ工程−
前記導体メッキ工程は、前記被加工面上に形成された前記多孔質絶縁膜上に、配線前駆体としての導体を全面に被覆し、導体メッキ層を形成する工程である。
前記導体メッキの方法としては、例えば、無電解メッキ、電解メッキなどの常用メッキ法を用いて行うことができる。
【００５６】
前記配線の形成は、前記導体メッキ工程により形成された前記導体メッキ層を、所望の配線パターンに従ってエッチングする。
前記エッチングの方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、常用のエッチング法を使用することができる。
【００５７】
以上の工程により、前記配線が形成される。
前記露光光遮蔽膜形成工程、前記多孔質絶縁膜形成工程、前記硬化工程及び前記配線形成工程（前記スルービア形成工程、前記導体メッキ工程を含む）の一連の工程は、必要に応じて繰り返し行うことにより、回路の集積度の高い多層配線を製造することができる。
【００５８】
＜層間絶縁膜形成工程＞
前記層間絶縁膜形成工程は、前記多孔質絶縁膜形成工程の後に、前記多孔質絶縁膜上に紫外線を透過可能な層間絶縁膜を形成する工程である。
なお、前記層間絶縁膜の詳細については、本発明の上記多層配線の説明において上述した通りであり、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成されたCarbon Doped ＳｉＯ２膜、ＳｉＣ：Ｈ膜、ＳｉＣ：Ｎ膜、ＳｉＣ：Ｏ：Ｈ膜、及びＳｉＯ２膜や、スピンコート法により形成された有機ＳＯＧ及び無機ＳＯＧなどが挙げられる。
形成する前記層間絶縁膜の材料、形状、構造、厚み、密度などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記厚みとしては、５〜３００ｎｍが好ましく、５〜１８０ｎｍがより好ましい。
前記厚みが５ｎｍ未満であると、前記露光光による前記層間絶縁膜へのダメージの付与が著しくなることがあり、３００ｎｍを超えると、膜の上下でキュアの進行度合いに違いが生じることがある。
また、前記密度としては、１〜３ｇ／ｃｍ３が好ましく、１〜２．５ｇ／ｃｍ３がより好ましい。
前記密度が、１ｇ／ｃｍ３未満であると、膜強度が著しく低下することがあり、３ｇ／ｃｍ３を超えると、前記層間絶縁膜を低誘電率に維持することが困難となることがある。
【００５９】
＜熱処理工程＞
本発明の前記多層配線の製造方法においては、前記露光光遮蔽膜、前記多孔質絶縁膜、及び前記層間絶縁膜を、この順に積層する際、それぞれの膜を塗布により形成した後、積層する前に熱処理を行うのが好ましい。この場合、これらの膜の強度を向上させることができる。
前記熱処理の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ソフトベークが好ましく、その温度としては、８０〜３８０℃が好ましい。
前記熱処理は、赤外分光法により測定した各膜の架橋率が、１０〜９０％となるように行うのが好ましい。
前記架橋率が前記数値範囲内であると、各膜の界面における密着性を向上させることができる。一方、前記架橋率が、１０％未満であると、塗布溶剤により下層に位置する膜が溶解してしまうことがあり、９０％を超えると、前記層間絶縁膜を低誘電率に維持することが困難となることがある。
【００６０】
本発明の多層配線の製造方法は、各種分野において好適に用いることができるが、本発明の多層配線の製造に特に好適に用いることができる。
本発明の多層配線は、紫外線吸収性に優れた本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有するので、硬化（キュア）時に紫外線の被照射対象である多孔質絶縁膜よりも下層に位置する多孔質絶縁膜への紫外線の到達が阻止され、該多孔質絶縁膜の膜減りなどの発生が抑制される。また、多孔質絶縁膜は誘電率が低いため、寄生容量が低減され、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される、半導体集積回路等の半導体装置に好適であり、以下の本発明の半導体装置に特に好適である。
【００６１】
（半導体装置）
本発明の半導体装置は、本発明の前記多層配線を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択した、その他の部材を有してなる。
【００６２】
前記半導体装置においては、前記露光光遮蔽膜、前記多孔質絶縁膜、及び前記配線層を少なくとも有する前記多層配線を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極等の各種半導体装置における一般的な構成部材が挙げられる。
本発明の前記半導体装置を製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明の半導体装置の製造方法が好適である。
【００６３】
本発明の半導体装置は、本発明の前記露光光遮蔽膜形成用材料用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の前記多層配線を少なくとも有する。本発明の前記多層配線は、前記露光光遮蔽膜により、該露光光遮蔽膜よりも下層に位置する前記多孔質絶縁膜に到達する露光光、例えば紫外線が効果的に遮蔽され、該多孔質絶縁膜の膜減りなどの発生が抑制される。また、誘電率の低い前記多孔質絶縁膜を有するので、前記配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とを達成することができ、高速で信頼性の高い半導体装置が得られる。
本発明の半導体装置は、例えば、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＯＳトランジスタ、などに特に好適である。
【００６４】
（半導体装置の製造方法）
本発明の半導体装置の製造方法は、多層配線形成工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択した、その他の工程を含む。
前記多層配線形成工程は、被加工面上に、本発明の前記多層配線の製造方法を用いて多層配線を形成する工程である。
前記被加工面及び前記多層配線の製造方法の詳細については、本発明の上記多層配線の製造方法の説明において詳述した通りである。
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極等の電極形成工程など、一般的な半導体装置の製造方法における各種工程が挙げられる。
【００６５】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、配線間の寄生容量の低下と前記配線抵抗の低下とを達成することができ、高速で信頼性の高い本発明の前記半導体装置を効率的に製造することができる。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００６７】
（実施例１）
−露光光遮蔽膜形成用材料の合成−
前記構造式（１）で表されるポリカルボシランにおけるＲ１及びＲ２の少なくともいずれかをハロゲン化し、前記紫外線を吸収可能な置換基としてのビニル基を含むＧｒｉｇｎａｒｄ試薬と反応させることにより、前記構造式（１）におけるＲ１及びＲ２の少なくともいずれかがビニル基で置換されたポリカルボシランを含む露光光遮蔽膜形成用材料を合成した。
【００６８】
−多層配線及び半導体装置の製造−
本発明の多層配線及び半導体装置を以下のようにして製造した。まず、図２Ａに示すように、半導体基板１０に、ＬＯＣＯＳ（LOCal Oxidation of Silicon）法により素子分離膜１２を形成した。素子分離膜１２により、素子領域１４が画定された。なお、半導体基板１０としては、シリコン基板を用いた。
次いで、素子領域１４上に、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８を形成した。次に、ゲート電極１８の側面に、サイドウォール絶縁膜２０を形成した。更に、サイドフォール絶縁膜２０及びゲート電極１８をマスクとして、半導体基板１０内に、ドーパント不純物を導入することにより、ゲート電極１８の両側の半導体基板１０内に、ソース／ドレイン拡散層２２を形成した。その結果、ゲート電極１８とソース／ドレイン拡散層２２とを有するトランジスタ２４が形成された。
図２Ｂに示すように、トランジスタ２４が形成された半導体基板１０の全面に、ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜２６を形成した。そして、層間絶縁膜２６上に、プラズマＣＶＤ法により形成したＳｉＮ膜からなる膜厚５０ｎｍのストッパ膜２８を形成した。なお、ストッパ膜２８は、後述する工程において、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）によりタングステン膜３４等を研磨する際にはストッパとして機能し（図２Ｃ参照）、多孔質絶縁膜３８等に溝４６を形成する際には、エッチングストッパとして機能する（図２Ｆ参照）。次いで、フォトグラフィ技術を用いて、ソース／ドレイン拡散層２２に達するコンタクトホール３０を形成した。
次に、全面にスパッタ法により膜厚５０ｎｍのＴｉＮ膜からなる密着層３２を形成した。なお、密着層３２により、後述する導体プラグ３４の下地に対する密着性を確保することができる。次いで、密着層３２の全面に、ＣＶＤ法により膜厚１μｍのタングステン膜３４を形成した後、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）によりストッパ膜２８の表面が露出するまで、密着層３２及びタングステン膜３４を研磨した。その結果、図２Ｃに示すように、コンタクトホール３０内に、タングステンからなる導体プラグ３４が埋め込まれた。
【００６９】
次いで、図２Ｄに示すように、全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜（第１の層間絶縁膜）３６を形成した。また、露光光遮蔽膜３６を、赤外分光分析（ＩＲ）を用いて吸収ピークを測定したところ、二重結合の存在が確認された。
その後、露光光遮蔽膜３６の全面に、多孔質シリカからなる多孔質絶縁膜（第２の層間絶縁膜）３８を厚みが１６０ｎｍとなるように形成した。そして、多孔質絶縁膜３８に紫外線を照射し、硬化（キュア）を行った。
次に、図２Ｅに示すように、多孔質絶縁膜３８が形成された半導体基板１０上の全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成材料を用いて、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜４０を形成した。
【００７０】
次いで、図２Ｆに示すように、露光光遮蔽膜４０の全面に、スピンコート法を用いて、フォトレジスト膜４２を形成した。そして、フォトリソグラフィ技術を用い、フォトレジスト膜４２に開口部４４を形成した。ここで、開口部４４は、後述する第１層目の配線（第１金属配線層）５０（図２Ｇ参照）を形成するためのものであり、配線幅１００ｎｍ、配線間隔１００ｎｍとなるような寸法の開口を有する。
そして、フォトレジスト膜４２をマスクとして、露光光遮蔽膜４０、多孔質絶縁膜３８、及び露光光遮蔽膜３６に対してエッチング処理を行った。なお、エッチング処理は、ＣＦ４ガス及びＣＨＦ３ガスを原料としたフッ素プラズマを用いて行った。このとき、ストッパ膜２８が、エッチングストッパとして機能した。このようにして、露光光遮蔽膜４０、多孔質絶縁膜３８及び露光光遮蔽膜３６に、配線を埋め込むための溝（トレンチ）４６が形成された。なお、導体プラグ３４の上面は、溝４６内に露出した状態となった。その後、フォトレジスト膜４２を剥離した。
次いで、全面にスパッタ法により膜厚１０ｎｍのＴａＮからなるバリア膜（図示せず）を形成した。なお、バリア膜は、後述する配線中のＣｕが、多孔質絶縁膜３８中に拡散するのを防止する機能を有する。次に、全面にスパッタ法により膜厚１０ｎｍのＣｕからなるシード膜（図示せず）を形成した。なお、シード膜は、電気めっき法によりＣｕからなる配線を形成する際、電極として機能する。このようにして、図２Ｇに示すように、バリア膜とシード膜とからなる積層膜４８を形成した。
次に、電気めっき法により膜厚６００ｎｍのＣｕ膜５０を形成した。
更に、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）により露光光遮蔽膜４０の表面が露出するまで、Ｃｕ膜５０及び積層膜４８を研磨した。その結果、溝４６内に、Ｃｕからなる配線５０が埋め込まれた。以上の配線５０の製造プロセスは、シングルダマシン法と称される工法である。
続いて、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６及び４０の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜５２を形成した。
【００７１】
次いで、図２Ｈに示すように、多孔質絶縁膜３８の形成と同様な方法により、膜厚１８０ｎｍの多孔質絶縁膜５４を形成した。続いて、多孔質絶縁膜５４に紫外線を照射し、キュアを行った。なお、紫外線の照射は、多孔質絶縁膜３８に対するキュアと同様な条件で行った。
次に、多孔質絶縁膜５４上の全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６、４０及び５２の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜５６を形成した。
次に、図２Ｉに示すように、多孔質絶縁膜３８の形成と同様な方法により、膜厚１６０ｎｍの多孔質絶縁膜５８を形成した。続いて、多孔質絶縁膜５８に紫外線を照射し、キュアを行った。なお、紫外線の照射は、多孔質絶縁膜３８に対するキュアと同様な条件で行った。続いて、多孔質絶縁膜５８上の全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６、４０及び５２の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜６０を形成した。
【００７２】
次いで、図２Ｊに示すように、全面にスピンコート法によりフォトレジスト膜６２を形成した。そして、フォトリソグラフィ技術を用いて、フォトレジスト膜６２に開口部６４を形成した。ここで、開口部６４は、第１層目の配線（第１金属配線層）５０に達するコンタクトホール６６を形成するためのものである。続いて、フォトレジスト膜６２をマスクとして、露光光遮蔽膜６０、多孔質絶縁膜５８、露光光遮蔽膜５６、多孔質絶縁膜５４、及び露光光遮蔽膜５２に対してエッチング処理を行った。なお、エッチング処理は、ＣＦ４ガス及びＣＨＦ３ガスを原料としたフッ素プラズマを用い、エッチングガスの組成比やエッチングの際の圧力等を適宜変化させることにより行った。このようにして、配線５０に達するコンタクトホール６６が形成された。その後、フォトレジスト膜６２を剥離した。
【００７３】
次いで、図２Ｋに示すように、全面にスピンコート法により、フォトレジスト膜６８を形成した。続いて、フォトリソグラフィ技術を用いて、フォトレジスト膜６８に開口部７０を形成した。ここで、開口部７０は、第２層目の配線（第２金属配線層）７６ａ（図２Ｌ参照）を形成するためのものである。
次に、フォトレジスト膜６８をマスクとして、露光光遮蔽膜６０、多孔質絶縁膜５８及び露光光遮蔽膜５６に対してエッチング処理を行った。なお、エッチング処理には、ＣＦ４ガス及びＣＨＦ３ガスを原料としたフッ素プラズマを用いた。このようにして、露光光遮蔽膜６０、多孔質絶縁膜５８及び露光光遮蔽膜５６に配線７６ａを埋め込むための溝７２を形成された。溝７２は、コンタクトホール６６と繋がった状態となった。
次いで、全面に、スパッタ法により膜厚１０ｎｍのＴａＮからなるバリア膜（図示せず）を形成した。なお、バリア膜は、後述する配線７６ａ及び導体プラグ７６ｂ中のＣｕが多孔質絶縁膜５４及び５８に拡散するのを防止する機能を有する。次に、全面にスパッタ法により膜厚１０ｎｍのＣｕからなるシード膜（図示せず）を形成した。なお、シード膜は、電気めっき法によりＣｕからなる配線７６ａ及び導体プラグ７６ｂを形成する際、電極として機能する。このようにして、バリア膜とシード膜とからなる積層膜７４を形成した。
次に、電気めっき法により膜厚１，４００ｎｍのＣｕ膜７６を形成した。
更に、化学的機械研磨法（ＣＭＰ）により露光光遮蔽膜６０の表面が露出するまで、Ｃｕ膜７６及び積層膜７４を研磨した。その結果、コンタクトホール６６内に、Ｃｕからなる導体プラグ７６ｂが埋め込まれるとともに、溝７２内にＣｕからなる配線７６ａが埋め込まれた。なお、導体プラグ７６ｂと配線７６ａとは一体に形成された。以上の導体プラグ７６ｂ及び配線７６ａを一括して形成する製造プロセスは、デュアルダマシン法と称される工法である。
次に、全面に、合成した前記露光光遮蔽膜形成用材料を用いて、露光光遮蔽膜３６、４０及び５２の形成と同様な方法により、膜厚３０ｎｍの露光光遮蔽膜７８を形成した。
この後、これらの工程を適宜繰り返すことにより、図示しない第３層目の配線（第３金属配線層）を形成し、半導体装置を製造した。
以上のようにして、１００万個の導体プラグが電気的に直列に接続されるように配線及び導体プラグを形成し、歩留りを測定したところ、９１％であった。また、実効的な比誘電率を層間容量により算出したところ、２．６であった。更に２００℃の高温にて３，０００時間放置後の配線抵抗を、抵抗測定器（「ＨＰ４２８４Ａ」；アジレント製）を用いて測定したところ、抵抗上昇は観られなかった。
また、露光光遮蔽膜の下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減り量を、分光エリプソメータ（「ＧＥＳ５００」；ＳＯＰＲＡ社製）により測定したところ、膜減り量は０ｎｍであり、膜減りが生じていないことが判った。これらの結果を表１に示す。
【００７４】
（実施例２〜１２）
実施例１において、前記露光光遮蔽膜形成用材料を、それぞれ下記表１に示す露光光遮蔽膜形成用材料に変えて、第１の層間絶縁膜としての露光光遮蔽膜を形成した以外は、実施例１と同様にして、半導体装置を製造した。また、製造歩留り、実効誘電率、及び露光光遮蔽膜の下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減り量を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に併せて示す。
なお、実施例２、４、６、８、１０及び１２においては、第２の層間絶縁膜としての多孔質絶縁膜上に、第３の層間絶縁膜として、紫外線を透過可能なＳｉＣ膜を形成し、該ＳｉＣ膜を介して紫外線を照射することにより多孔質絶縁膜のキュアを行った。
【００７５】
（比較例１〜４）
実施例１において、前記露光光遮蔽膜形成用材料を、それぞれ下記表１に示すように、シリコン化合物の一部の官能基を紫外線を吸収可能な置換基で置換しないで用い、第１の層間絶縁膜としての露光光遮蔽膜を形成した以外は、実施例１と同様にして、半導体装置を製造した。そして、２００℃の高温にて３，０００時間放置後の配線抵抗を、抵抗測定器（「ＨＰ４２８４Ａ」；アジレント製）を用いて測定したところ、抵抗上昇が観られた。
また、製造歩留り、実効誘電率、及び露光光遮蔽膜の下層に位置する多孔質絶縁膜の膜減り量を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に併せて示す。
なお、比較例２及び４においては、第２の層間絶縁膜としての多孔質絶縁膜上に、第３の層間絶縁膜として、紫外線を透過可能なＳｉＣ膜を形成し、該ＳｉＣ膜を介して多孔質絶縁膜のキュアを行った。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１より、実施例１〜１２では、紫外線を吸収可能な置換基で置換されたシリコン化合物を含む本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成したので、被照射対象（紫外線を照射する多孔質絶縁膜）よりも下層に位置する多孔質絶縁膜への紫外線の到達が阻止され、該下層多孔質絶縁膜の膜減りが全くなく、得られた半導体装置の実効誘電率は全体的に低く、しかも歩留りが高いことが判った。一方、紫外線を吸収可能な置換基で置換しないで単にシリコン化合物を用いて膜形成を行った比較例１〜４では、下層多孔質絶縁膜の膜減りが観られ、得られた半導体装置の実効誘電率は高く、歩留りが低いことが判った。
【００７８】
本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
（付記１） 下記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含んでなり、
下記構造式（１）及び下記構造式（２）における、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることを特徴とする露光光遮蔽膜形成用材料。
【化７】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【化８】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
（付記２） 露光光が紫外線である付記１に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記３） 紫外線を吸収可能な置換基が、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の少なくともいずれかを有する付記２に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記４） 紫外線を吸収可能な置換基が、ビニル基、アクロイル基、ベンジル基、フェニル基、カルボニル基、カルボキシル基、ジアゾ基、アジド基、シンナモイル基、アクリレート基、シンナミリデン基、シアノシンナミリデン基、フリルペンタジエン基、及びｐ−フェニレンジアクリレート基から選択される少なくとも１種である付記３に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記５） 構造式（１）におけるｎが、１０〜１，０００である付記１から４のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記６） 構造式（２）で表されるシリコン化合物の数平均分子量が、１００〜５０，０００である付記１から５のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
（付記７） 付記１から６のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されたことを特徴とする露光光遮蔽膜。
（付記８） 露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有してなり、
前記露光光遮蔽膜が、付記１から６のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されたことを特徴とする多層配線。
（付記９） 露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜とが接触配置された付記８に記載の多層配線。
（付記１０） 露光光遮蔽膜の厚みが５〜７０ｎｍである付記８から９のいずれかに記載の多層配線。
（付記１１） 付記８から１０のいずれかに記載の多層配線を製造する方法であって、被加工面上に付記１から６のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成する露光光遮蔽膜形成工程と、該露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜を形成する多孔質絶縁膜形成工程と、該多孔質絶縁膜に露光光を照射して硬化する硬化工程と、配線を形成する配線形成工程とを少なくとも含むことを特徴とする多層配線の製造方法。
（付記１２） 多孔質絶縁膜形成工程の後に、多孔質絶縁膜上に露光光を透過可能な層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程を更に含み、
硬化工程が、前記層間絶縁膜を介して前記多孔質絶縁膜に前記露光光を照射する付記１１に記載の多層配線の製造方法。
（付記１３） 層間絶縁膜の密度が１〜３ｇ／ｃｍ３であり、かつ厚みが５〜３００ｎｍである付記１２に記載の多層配線の製造方法。
（付記１４） 露光光が紫外線である付記１１から１３のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１５） 多孔質絶縁膜が、塗布用のシリカクラスター前駆体を用いて形成される付記１１から１４のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１６） 硬化工程が、５０〜４７０℃の温度範囲内にて、少なくとも一の温度により行われる付記１１から１５のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１７） 露光光遮蔽膜、多孔質絶縁膜、及び層間絶縁膜を、この順に積層する際、それぞれの膜を塗布により形成した後、積層する前に熱処理を行う付記１２から１６のいずれかに記載の多層配線の製造方法。
（付記１８） 熱処理が、赤外分光法により測定した各膜の架橋率が１０〜９０％となるように行われる付記１７に記載の多層配線の製造方法。
（付記１９） 付記８から１０のいずれかに記載の多層配線を少なくとも有することを特徴とする半導体装置。
（付記２０） 付記１９に記載の半導体装置を製造する方法であって、被加工面上に、付記１２から１８のいずれかに記載の多層配線の製造方法を用いて多層配線を形成する多層配線形成工程を少なくとも含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の露光光遮蔽膜形成用材料は、露光光、例えば紫外線の吸収性に優れるので、露光光遮蔽機能を発現する本発明の露光光遮蔽膜の形成に好適に使用することができ、本発明の多層配線及び本発明の半導体装置の製造に好適に使用することができる。
本発明の多層配線の製造方法は、多孔質絶縁膜の性能を損なうことなく誘電率を低減可能で、製造歩留りの向上を図ることができ、本発明の多層配線の製造に好適に用いることができる。
本発明の多層配線は、信号伝播速度の高速化が可能であり、応答速度の高速化が要求される半導体集積回路等に特に好適である。
本発明の半導体装置は、配線間の寄生容量の低下と配線抵抗の低下とが達成され、高速で信頼性が高く、フラッシュメモリ、ＤＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＯＳトランジスタなどに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図１は、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する多層配線の製造方法の一例における、硬化工程を説明するための工程図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１）である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その２）である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その３）である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その４）である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その５）である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その６）である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その７）である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その８）である。
【図２Ｉ】図２Ｉは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その９）である。
【図２Ｊ】図２Ｊは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１０）である。
【図２Ｋ】図２Ｋは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１１）である。
【図２Ｌ】図２Ｌは、本発明の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成された露光光遮蔽膜を有する本発明の半導体装置を製造する方法の一例を示す工程図（その１２）である。
【符号の説明】
【００８１】
１，３，５ 多孔質絶縁膜
２，４ 露光光遮蔽膜
６ 銅配線
１０ 半導体基板
１８ ゲート電極
２２ ソース／ドレイン拡散層
２４ トランジスタ
２６，３８ 層間絶縁膜
２８ ストッパ膜
３２ 密着層
３４ タングステン膜（導体プラグ）
３６，４０，５２，５６，６０，７８ 露光光遮蔽膜
３８，５４，５８ 多孔質絶縁膜
４８ 積層膜
５０，７６ａ 配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含んでなり、
下記構造式（１）及び下記構造式（２）における、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることを特徴とする露光光遮蔽膜形成用材料。
【化１】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【化２】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【請求項２】
露光光が紫外線である請求項１に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項３】
紫外線を吸収可能な置換基が、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の少なくともいずれかを有する請求項２に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項４】
構造式（１）におけるｎが、１０〜１，０００である請求項１から３のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項５】
構造式（２）で表されるシリコン化合物の数平均分子量が、１００〜５０，０００である請求項１から４のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項６】
露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有してなり、
前記露光光遮蔽膜が、請求項１から５のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されたことを特徴とする多層配線。
【請求項７】
請求項６に記載の多層配線を製造する方法であって、被加工面上に請求項１から５のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成する露光光遮蔽膜形成工程と、該露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜を形成する多孔質絶縁膜形成工程と、該多孔質絶縁膜に露光光を照射して硬化する硬化工程と、配線を形成する配線形成工程とを少なくとも含むことを特徴とする多層配線の製造方法。
【請求項８】
多孔質絶縁膜形成工程の後に、多孔質絶縁膜上に露光光を透過可能な層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程を更に含み、
硬化工程が、前記層間絶縁膜を介して前記多孔質絶縁膜に露光光を照射する請求項７に記載の多層配線の製造方法。
【請求項９】
露光光遮蔽膜、多孔質絶縁膜、及び層間絶縁膜を、この順に積層する際、それぞれの膜を塗布により形成した後、積層する前に熱処理を行うことを含み、
前記熱処理が、赤外分光法により測定した各膜の架橋率が１０〜９０％となるように行われる請求項８に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の多層配線を少なくとも有すること特徴とする半導体装置。
【請求項１】
下記構造式（１）で表されるシリコン化合物、及び下記構造式（２）で表されるシリコン化合物の少なくともいずれかを含んでなり、
下記構造式（１）及び下記構造式（２）における、Ｒ１及びＲ２の少なくともいずれかが、露光光を吸収可能な置換基で置換されていることを特徴とする露光光遮蔽膜形成用材料。
【化１】
前記構造式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、並びに置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【化２】
前記構造式（２）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、少なくとも１つが水素原子を表し、それ以外は、それぞれ、置換又は非置換の、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、及びアリール基のいずれかを表す。ｎは２以上の整数を表す。
【請求項２】
露光光が紫外線である請求項１に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項３】
紫外線を吸収可能な置換基が、二重結合、三重結合、及びヘテロ原子を含んでいてもよいアリール基の少なくともいずれかを有する請求項２に記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項４】
構造式（１）におけるｎが、１０〜１，０００である請求項１から３のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項５】
構造式（２）で表されるシリコン化合物の数平均分子量が、１００〜５０，０００である請求項１から４のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料。
【請求項６】
露光光遮蔽膜と多孔質絶縁膜と配線層とを少なくとも有してなり、
前記露光光遮蔽膜が、請求項１から５のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて形成されたことを特徴とする多層配線。
【請求項７】
請求項６に記載の多層配線を製造する方法であって、被加工面上に請求項１から５のいずれかに記載の露光光遮蔽膜形成用材料を用いて露光光遮蔽膜を形成する露光光遮蔽膜形成工程と、該露光光遮蔽膜上に多孔質絶縁膜を形成する多孔質絶縁膜形成工程と、該多孔質絶縁膜に露光光を照射して硬化する硬化工程と、配線を形成する配線形成工程とを少なくとも含むことを特徴とする多層配線の製造方法。
【請求項８】
多孔質絶縁膜形成工程の後に、多孔質絶縁膜上に露光光を透過可能な層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程を更に含み、
硬化工程が、前記層間絶縁膜を介して前記多孔質絶縁膜に露光光を照射する請求項７に記載の多層配線の製造方法。
【請求項９】
露光光遮蔽膜、多孔質絶縁膜、及び層間絶縁膜を、この順に積層する際、それぞれの膜を塗布により形成した後、積層する前に熱処理を行うことを含み、
前記熱処理が、赤外分光法により測定した各膜の架橋率が１０〜９０％となるように行われる請求項８に記載の多層配線の製造方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の多層配線を少なくとも有すること特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図２Ｉ】
【図２Ｊ】
【図２Ｋ】
【図２Ｌ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図２Ｅ】
【図２Ｆ】
【図２Ｇ】
【図２Ｈ】
【図２Ｉ】
【図２Ｊ】
【図２Ｋ】
【図２Ｌ】
【公開番号】特開２００７−２２０７５０（Ｐ２００７−２２０７５０Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３７０２５（Ｐ２００６−３７０２５）
【出願日】平成１８年２月１４日（２００６．２．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＦＲＡＭ
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１４日（２００６．２．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＦＲＡＭ
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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