JP2001053150A - Method for producing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Method for producing semiconductor integrated circuit device

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JP2001053150A
JP2001053150A JP22811099A JP22811099A JP2001053150A JP 2001053150 A JP2001053150 A JP 2001053150A JP 22811099 A JP22811099 A JP 22811099A JP 22811099 A JP22811099 A JP 22811099A JP 2001053150 A JP2001053150 A JP 2001053150A
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film
wiring
circuit device
integrated circuit
semiconductor substrate
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JP22811099A
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Japanese (ja)
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Yuji Takada
裕二 高田
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase production yield, while reducing continuity faults by filling the interconnection plane including interconnection trenches formed on a semiconductor substrate or contact holes made in the interconnection trenches with liquid thereby preventing generation of void in the interconnection plane of a wafer. SOLUTION: Trenches in an insulation film can be filled with pure water 102, and bubbles can be removed by spraying pure water to the interconnection plane prior to a plating process, and plating liquid 108 can be spread sufficiently in the trench in the following process. After filling a cell 107, the plating liquid 108 is jetted uniformly from the central part of a semiconductor substrate 1a toward the end part thereof. After the plating liquid 108 touches the semiconductor substrate 1a, electrolysis is started, and a field plating layer of 0.7 μm thickness is formed on the interconnection plane of the semiconductor substrate 1a. After the semiconductor substrate is cleaned by spraying pure water from a nozzle 101 which is reciprocated, a rotor 104 is rotated and the semiconductor substrate 1a is dried. According to this method, a good conductor film can be formed in a fine trench without generating voids.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造技術に関し、特に、半導体基板上の絶縁膜に形
成された溝部内または接続孔内に配線用導体膜を埋め込
むことで形成される埋込配線技術に適用して有効な技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device manufacturing technique, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit device formed by embedding a wiring conductor film in a groove or a connection hole formed in an insulating film on a semiconductor substrate. The present invention relates to a technology effective when applied to an embedded wiring technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の配線形成方法として、
ダマシン(Damascene )法と呼ばれるプロセスがある。
この方法は、絶縁膜に配線用の溝を形成した後、半導体
基板の主面に配線形成用の導体膜を堆積し、さらに、そ
の溝以外の領域の導体膜を化学機械的研磨法(CMP;
Chemical Mechanical Polishing )によって除去するこ
とにより、配線形成用の溝内に埋込配線を形成する方法
である。この方法の場合は、特に、微細なエッチング加
工が困難な銅系の導体材料(銅または銅合金)からなる
埋込配線の形成方法として適している。
2. Description of the Related Art As a method of forming wiring of a semiconductor integrated circuit,
There is a process called the Damascene method.
In this method, after forming a wiring groove in an insulating film, a conductive film for forming a wiring is deposited on the main surface of the semiconductor substrate, and the conductive film in a region other than the groove is subjected to chemical mechanical polishing (CMP). ;
This is a method of forming a buried wiring in a groove for forming a wiring by removing it by chemical mechanical polishing. This method is particularly suitable as a method for forming an embedded wiring made of a copper-based conductor material (copper or copper alloy), which is difficult to perform fine etching.

【0003】また、ダマシン法の応用としてデュアルダ
マシン(Dual-Damascene)法がある。この方法は、絶縁
膜に配線形成用の溝および下層配線との接続を行なうた
めの接続孔を形成した後、半導体基板の主面に配線形成
用の導体膜を堆積し、さらに、その溝以外の領域の導体
膜をCMPによって除去することにより、配線形成用の
溝内に埋込配線を形成し、かつ、接続孔内にプラグを形
成する方法である。この方法の場合は、特に、多層配線
構造を有する半導体集積回路において、工程数の削減が
可能であり、配線コストの低減が可能である。
[0003] As an application of the damascene method, there is a dual-damascene method. According to this method, after forming a groove for forming a wiring and a connection hole for making a connection with a lower layer wiring in an insulating film, a conductor film for forming a wiring is deposited on the main surface of the semiconductor substrate, and further, other than the groove. In this method, the conductive film in the region is removed by CMP to form a buried wiring in the groove for forming the wiring and to form a plug in the connection hole. In the case of this method, particularly in a semiconductor integrated circuit having a multilayer wiring structure, the number of steps can be reduced, and the wiring cost can be reduced.

【0004】このようなダマシン法等を用いた配線形成
技術については、例えば、 (1)K.Abe et.al, in Extended Abstracts 1994 SSD
M, pp937-940 (2)Valery M.Dubin et.al, in Proceedings 1997 VM
IC, pp69-74 に記載がある。
[0004] The wiring formation technology using such a damascene method is described in, for example, (1) K. Abe et.al, in Extended Abstracts 1994 SSD.
M, pp937-940 (2) Valery M. Dubin et.al, in Proceedings 1997 VM
IC, pp69-74.

【0005】上記(1)の文献には、絶縁膜に溝を形成
した後、銅をスパッタリング法により堆積し、さらに熱
処理を施して配線形成用の溝を良好に埋め込む技術が開
示されている。また、上記(2)の文献には、絶縁膜に
形成した溝および接続孔内に、銅をスパッタリング法に
より被着した後、さらに銅をメッキ法にて埋め込む方法
が開示されている。
[0005] The above-mentioned document (1) discloses a technique of forming a groove in an insulating film, depositing copper by a sputtering method, and further performing a heat treatment to satisfactorily fill the groove for forming a wiring. Further, the above-mentioned document (2) discloses a method in which copper is deposited in a groove and a connection hole formed in an insulating film by a sputtering method, and then copper is buried by a plating method.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】埋込配線技術において
は、配線溝や接続孔の微細化やアスペクト比の増大に伴
い、以下のような問題を生ずる。
In the buried wiring technology, the following problems occur with the miniaturization of wiring grooves and connection holes and the increase in aspect ratio.

【0007】すなわち、配線溝や接続孔に配線用導体膜
をスパッタリング法単独で埋め込むのは困難であり、そ
の溝あるいは接続孔を十分に埋め込むことができず、埋
込配線(配線部分および接続孔部分を含む)において良
好な電気的特性を確保することができない。
That is, it is difficult to embed the wiring conductor film in the wiring groove or the connection hole by the sputtering method alone, and the groove or the connection hole cannot be sufficiently buried, and the buried wiring (the wiring portion and the connection hole) cannot be buried. Good electrical characteristics cannot be secured.

【0008】また、メッキ法を用いた場合、埋込能力は
高いが下地金属が必要であり、当該下地金属のカバレッ
ジで埋込の限界が決まってしまうので、埋込配線(配線
溝部分および接続孔部分を含む)の微細化を阻害する問
題を解決する課題がある。さらに、メッキ法による導体
膜形成時に、配線溝部および接続孔内にたまっていた気
体も導体膜中に取り込んでしまい、ボイド発生につなが
る場合がある。
When the plating method is used, the embedding capability is high, but the underlying metal is required, and the embedding limit is determined by the coverage of the underlying metal. There is a problem to solve the problem of hindering the miniaturization of holes (including holes). Further, when the conductor film is formed by plating, gas accumulated in the wiring groove and the connection hole may be taken into the conductor film, which may lead to the generation of voids.

【0009】本発明の目的は、電解・無電解メッキ膜の
形成プロセスにおいて、ウェハー配線面のボイド発生を
防ぎ、歩留まりを向上し、導通不良を低減する技術を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for preventing the occurrence of voids on a wiring surface of a wafer, improving the yield, and reducing conduction defects in the process of forming an electrolytic / electroless plating film.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0012】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、以下の工程を含んでいる。
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes the following steps.

【0013】(a)半導体基板上の絶縁膜に形成された
配線溝または前記配線溝中に形成された接続孔を含む配
線面に液体を充満させる工程、(b)前記半導体基板の
配線面にメッキを行ない、前記配線面上に導体膜を形成
する工程、(c)前記配線溝の外部の前記導体膜を化学
的および機械的に研磨して、前記配線溝部内に前記導体
膜を残すことにより、埋込配線を形成する工程。
(A) a step of filling a liquid on a wiring surface including a wiring groove formed in an insulating film on a semiconductor substrate or a connection hole formed in the wiring groove, and (b) a step of filling a wiring surface of the semiconductor substrate with a liquid. (C) chemically and mechanically polishing the conductive film outside the wiring groove to leave the conductive film in the wiring groove portion, by performing plating and forming a conductive film on the wiring surface; Forming a buried wiring.

【0014】上記の製造方法によれば、前記配線面に形
成された配線溝および接続孔内に液体を充満させること
により、前記配線溝および前記接続孔内の気体が除去さ
れ、従来のメッキ法では導体膜が埋め込まれた溝部内で
0.5%の確率で発生していたボイドを0%に低減でき、
前記溝部内を充分に埋め込む良好な導体膜が形成でき
る。
According to the above-described manufacturing method, the liquid is filled in the wiring groove and the connection hole formed on the wiring surface, whereby the gas in the wiring groove and the connection hole is removed. In the groove where the conductor film is embedded
Voids that occurred with a probability of 0.5% can be reduced to 0%,
A good conductor film that sufficiently fills the inside of the groove can be formed.

【0015】また、メッキ法により導体膜が埋め込まれ
た溝部内でのボイド発生が防止されるため、導通不良を
低減し、半導体集積回路装置の歩留まりと信頼性の向上
を図ることができる。
In addition, since the occurrence of voids in the trenches in which the conductor film is buried is prevented by the plating method, conduction defects can be reduced, and the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0017】(実施の形態1)図1は、本発明の実施に
より製造される半導体集積回路装置の一例を示した断面
図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor integrated circuit device manufactured according to the present invention.

【0018】本実施の形態1の半導体集積回路装置は、
半導体基板1aのpウェル1bにMISFET(Metal
Insulator Semiconductor Field Effect Transistor )
Qnが形成されたものである。
The semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment is
An MISFET (Metal) is formed in the p-well 1b of the semiconductor substrate 1a.
Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)
Qn is formed.

【0019】nチャネル型MISFETQnは、半導体
基板1aの主面上にゲート絶縁膜5aを介して形成され
たゲート電極4と、ゲート電極4の両側の半導体基板1
aの主面に形成された半導体領域3とを有するものであ
り、ゲート電極4の側面および上面にはサイドウォール
スペーサ5bおよびキャップ絶縁膜5cがそれぞれ形成
されている。
The n-channel MISFET Qn includes a gate electrode 4 formed on a main surface of a semiconductor substrate 1a via a gate insulating film 5a, and a semiconductor substrate 1 on both sides of the gate electrode 4.
The semiconductor device has a semiconductor region 3 formed on the main surface of the gate electrode 4a, and a sidewall spacer 5b and a cap insulating film 5c are formed on the side surface and the upper surface of the gate electrode 4, respectively.

【0020】ゲート絶縁膜5aは、数nmの膜厚を有す
る酸化シリコン膜からなり、たとえば熱CVD法または
熱酸化法により形成することができる。
The gate insulating film 5a is made of a silicon oxide film having a thickness of several nm, and can be formed by, for example, a thermal CVD method or a thermal oxidation method.

【0021】ゲート電極4は、たとえば低抵抗多結晶シ
リコン膜からなり、その上層にシリサイド層あるいはタ
ングステン等の金属層を形成して低抵抗化を図ってもよ
い。
The gate electrode 4 is made of, for example, a low-resistance polycrystalline silicon film, and a lower layer may be formed by forming a silicide layer or a metal layer such as tungsten thereon.

【0022】半導体領域3は、nチャネル型MISFE
TQnのソース・ドレイン領域として機能するものであ
り、たとえばリン(P)またはヒ素(As)等のn型不
純物が高濃度に注入されている。
The semiconductor region 3 is an n-channel MISFE
It functions as a source / drain region of TQn, and an n-type impurity such as phosphorus (P) or arsenic (As) is implanted at a high concentration.

【0023】ゲート電極4および半導体領域3の上部に
は、WSix 、MoSix 、TiSix 、TaSix
どの高融点金属シリサイド膜を積層したシリサイド膜を
形成して低抵抗化を図ってもよい。
[0023] On top of the gate electrode 4 and the semiconductor region 3, WSi x, MoSi x, TiSi x, may attempt to lower the resistance by forming a silicide film formed by laminating a refractory metal silicide film such as TaSi x .

【0024】サイドウォールスペーサ5bおよびキャッ
プ絶縁膜5cは、たとえば酸化シリコン膜あるいは窒化
シリコン膜とすることができる。
The sidewall spacer 5b and the cap insulating film 5c can be, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film.

【0025】nチャネルMISFETQnの上部には絶
縁膜7が形成されている。絶縁膜7として、BPSG
(Boron-doped Phospho Silicate Glass)膜またはPS
G(Phospho Silicate Glass)膜等のリフロー膜を用い
ることができるが、絶縁膜7の下部もしくは上部にCV
D法またはスパッタリング法により形成された酸化シリ
コン膜との積層膜とすることもできる。絶縁膜7は、堆
積された後、たとえばCMP法により研磨され、その表
面が平坦化されている。
An insulating film 7 is formed above the n-channel MISFET Qn. BPSG as the insulating film 7
(Boron-doped Phospho Silicate Glass) membrane or PS
A reflow film such as a G (Phospho Silicate Glass) film can be used.
A stacked film with a silicon oxide film formed by the D method or the sputtering method can also be used. After being deposited, the insulating film 7 is polished by, for example, a CMP method, and its surface is planarized.

【0026】半導体領域3の上の絶縁膜7には接続孔8
が設けられ、接続孔8には、後で図2にて説明するよう
に、たとえばスパッタリング法により形成された窒化チ
タンなどのバリア導体膜9a、およびたとえばブランケ
ットCVD法あるいは選択CVD法により形成されたタ
ングステンなどからなる導体膜9bが形成されている。
プラグ9は前記バリア導体膜9aと導体膜9bから構成
される。
A contact hole 8 is formed in the insulating film 7 on the semiconductor region 3.
As will be described later with reference to FIG. 2, the connection hole 8 is formed by a barrier conductor film 9a such as titanium nitride formed by a sputtering method, and formed by a blanket CVD method or a selective CVD method, for example. A conductor film 9b made of tungsten or the like is formed.
The plug 9 includes the barrier conductor film 9a and the conductor film 9b.

【0027】絶縁膜7の上層には、絶縁膜10が形成さ
れ、埋込配線12が絶縁膜10に形成された配線溝11
内に形成されている。
An insulating film 10 is formed on the insulating film 7, and a buried wiring 12 is formed in the wiring groove 11 formed in the insulating film 10.
Is formed within.

【0028】絶縁膜10は、たとえばCVD法で形成さ
れた酸化シリコン膜で構成される。
The insulating film 10 is composed of, for example, a silicon oxide film formed by a CVD method.

【0029】埋込配線12は、後で図3にて説明するよ
うに、窒化チタンなどのバリア導体膜12a、銅などか
らなるシード膜12bおよび導体膜12cからなる。導
体膜12cは、たとえば銅で構成される。銅のように抵
抗率の低い材料を主な導電層とすることにより埋込配線
12の微細化に伴う配線抵抗の上昇を抑制することがで
きる。これにより半導体集積回路装置の高性能化を達成
することができる。バリア導体膜12aは、導体膜12
cを構成する材料である銅が絶縁膜7と絶縁膜10へ拡
散するのを防止するバリア膜として作用させることがで
き、また配線溝11に堆積した銅との密着性も向上す
る。バリア導体膜12aは窒化チタン膜の他、たとえ
ば、タンタル膜、窒化タンタル膜、窒化タングステン
膜、タングステン膜、あるいはこれらとシリコンとの化
合物とすることもできる。
As will be described later with reference to FIG. 3, the buried wiring 12 includes a barrier conductor film 12a such as titanium nitride, a seed film 12b made of copper or the like, and a conductor film 12c. Conductive film 12c is made of, for example, copper. By using a material having a low resistivity as the main conductive layer, such as copper, an increase in wiring resistance due to miniaturization of the embedded wiring 12 can be suppressed. This makes it possible to achieve higher performance of the semiconductor integrated circuit device. The barrier conductor film 12a is
It can function as a barrier film for preventing copper, which is a material constituting c, from diffusing into the insulating film 7 and the insulating film 10, and also improves the adhesion with copper deposited in the wiring groove 11. In addition to the titanium nitride film, the barrier conductor film 12a may be, for example, a tantalum film, a tantalum nitride film, a tungsten nitride film, a tungsten film, or a compound of these and silicon.

【0030】埋込配線12および絶縁膜10の上部には
絶縁膜13が形成されている。絶縁膜13は、埋込配線
12および絶縁膜10に接して形成されたバリア絶縁膜
13aと絶縁膜13bから構成される。
An insulating film 13 is formed on the buried wiring 12 and the insulating film 10. The insulating film 13 includes a barrier insulating film 13a and an insulating film 13b formed in contact with the buried wiring 12 and the insulating film 10.

【0031】バリア絶縁膜13aは、たとえばプラズマ
CVD法により形成された窒化シリコン膜とすることが
でき、埋込配線12の導体膜12cを構成する銅の拡散
を抑制する機能を有する。これによりバリア導体膜12
aとともに絶縁膜7、10、13への銅の拡散を防止し
てそれらの絶縁性を保持し、半導体集積回路装置の信頼
性を高めることができる。
The barrier insulating film 13a can be, for example, a silicon nitride film formed by a plasma CVD method, and has a function of suppressing the diffusion of copper forming the conductor film 12c of the embedded wiring 12. Thereby, the barrier conductor film 12
It is possible to prevent the diffusion of copper into the insulating films 7, 10 and 13 together with a, to maintain their insulating properties, and to enhance the reliability of the semiconductor integrated circuit device.

【0032】絶縁膜13bは、たとえばCVD法により
形成された酸化シリコン膜とすることができ、溝部15
の深さを確保するためのものである。
The insulating film 13b can be, for example, a silicon oxide film formed by a CVD method,
It is for ensuring the depth of the.

【0033】この溝部15は絶縁膜13に形成され、溝
部15内には第2金属配線である埋込配線16が形成さ
れている。なお、溝部15の一部は、その下部に形成さ
れている埋込配線12に接続するための接続孔も含まれ
る。すなわち、溝部と接続孔とを形成し、その溝部およ
び接続孔内を含む絶縁膜状に導電性膜を堆積して、たと
えばCMP法により溝部以外の領域の導電性膜を除去し
て接続配線および配線を一体的に形成するいわゆるデュ
アルダマシン法で形成されている。
The groove 15 is formed in the insulating film 13, and a buried wiring 16 as a second metal wiring is formed in the groove 15. Note that a part of the groove 15 also includes a connection hole for connecting to the embedded wiring 12 formed thereunder. That is, a groove and a connection hole are formed, a conductive film is deposited on an insulating film including the inside of the groove and the connection hole, and the conductive film in a region other than the groove is removed by, for example, a CMP method to form a connection wiring and The wiring is formed by a so-called dual damascene method in which wiring is integrally formed.

【0034】埋込配線16は埋込配線12と同様に、窒
化チタンなどのバリア導体膜16a、銅などからなるシ
ード膜16bおよび導体膜16cからなる。導体膜16
cはたとえば銅であり、抵抗率の低い材料を主な導電層
とすることにより埋込配線16の微細化に伴う配線抵抗
の上昇を抑制することができる。これにより半導体集積
回路装置の高性能化を達成することができる。バリア導
体膜16aは、導体膜16cを構成する材料、たとえば
銅の絶縁膜13への拡散を防止することができ、溝部1
5に堆積した銅との密着性も向上する。バリア導体膜1
6aは窒化チタン膜の他、たとえば、タンタル膜、窒化
タンタル膜、窒化タングステン膜、タングステン膜、あ
るいはこれらのシリコンとの化合物とすることもでき
る。
Like the buried wiring 12, the buried wiring 16 comprises a barrier conductor film 16a such as titanium nitride, a seed film 16b made of copper or the like, and a conductor film 16c. Conductive film 16
c is, for example, copper, and by using a material having a low resistivity as a main conductive layer, it is possible to suppress an increase in wiring resistance due to miniaturization of the embedded wiring 16. This makes it possible to achieve higher performance of the semiconductor integrated circuit device. The barrier conductor film 16a can prevent the material of the conductor film 16c, for example, copper, from diffusing into the insulating film 13 and can prevent the groove 1
5 also improves the adhesion to the copper deposited. Barrier conductor film 1
6a may be, for example, a tantalum film, a tantalum nitride film, a tungsten nitride film, a tungsten film, or a compound thereof with silicon, in addition to the titanium nitride film.

【0035】なお、埋込配線16上に絶縁膜13および
埋込配線16と同様の絶縁膜および埋込配線を形成して
さらに多層に構成してもよい。
It should be noted that an insulating film and an embedded wiring similar to the insulating film 13 and the embedded wiring 16 may be formed on the embedded wiring 16 to form a multilayer structure.

【0036】次に、上記した半導体集積回路装置の製造
方法を図2〜図8に従って説明する。
Next, a method of manufacturing the above-described semiconductor integrated circuit device will be described with reference to FIGS.

【0037】まず、図2に示すように、p- 形の単結晶
シリコンからなる半導体基板1aを用意し、p形の導電
形にするための不純物、たとえばホウ素(B)をイオン
注入等によりドープしてpウェル1bを形成する。
First, as shown in FIG. 2, p - providing a semiconductor substrate 1a made of single crystal silicon in the form, impurities for the conductivity type of p-type, for example, boron (B) doped by ion implantation or the like Thus, a p-well 1b is formed.

【0038】次に、半導体基板1aの主面上にゲート絶
縁膜5aとなる酸化シリコン膜、ゲート電極4となる多
結晶シリコン膜およびキャップ絶縁膜5cとなる酸化シ
リコン膜を順次堆積して積層膜を形成し、フォトリソグ
ラフィによりパターニングされたレジストをマスクとし
て前記積層膜をエッチングし、ゲート電極4およびキャ
ップ絶縁膜5cを形成する。ゲート絶縁膜5aはたとえ
ば熱CVD法により形成することができ、ゲート電極4
を構成する多結晶シリコンはCVD法により形成するこ
とができるが、その抵抗値を低減するためにn形の不純
物(例えばリン(P))をドープする。なお、多結晶シ
リコン4の上部にWSix 、MoSix、TiSix
TaSix などの高融点金属シリサイド膜を積層しても
よい。キャップ絶縁膜5cはたとえばCVD法により堆
積することができる。
Next, a silicon oxide film serving as a gate insulating film 5a, a polycrystalline silicon film serving as a gate electrode 4, and a silicon oxide film serving as a cap insulating film 5c are sequentially deposited on the main surface of the semiconductor substrate 1a to form a laminated film. Is formed, and the laminated film is etched using a resist patterned by photolithography as a mask to form a gate electrode 4 and a cap insulating film 5c. The gate insulating film 5a can be formed by, for example, a thermal CVD method, and the gate electrode 4
Can be formed by a CVD method, but is doped with an n-type impurity (for example, phosphorus (P)) in order to reduce the resistance value. Incidentally, the upper portion of the polycrystalline silicon 4 WSi x, MoSi x, TiSi x,
A refractory metal silicide film such as TaSi x may be laminated. The cap insulating film 5c can be deposited by, for example, a CVD method.

【0039】次に、半導体基板1a上にCVD法で酸化
シリコン膜を堆積した後、反応性イオンエッチング(R
IE)法でこの酸化シリコン膜を異方性エッチングする
ことにより、ゲート電極4の側壁にサイドウォールスペ
ーサ5bを形成し、n形不純物(リン)をイオン注入し
てゲート電極4の両側のpウェル1bにnチャネルMI
SFETQnのソース、ドレイン領域を構成する半導体
領域3を形成する。なお、サイドウォールスペーサ5b
の形成前に低濃度の不純物半導体領域を形成し、サイド
ウォールスペーサ5bの形成後に高濃度の不純物半導体
領域を形成してもよい。
Next, after a silicon oxide film is deposited on the semiconductor substrate 1a by the CVD method, reactive ion etching (R
This silicon oxide film is anisotropically etched by the IE) method to form sidewall spacers 5b on the side walls of the gate electrode 4, and ion-implant n-type impurities (phosphorus) to form p-wells on both sides of the gate electrode 4. 1b has n-channel MI
The semiconductor region 3 forming the source and drain regions of the SFET Qn is formed. The side wall spacer 5b
A low-concentration impurity semiconductor region may be formed before the formation of the semiconductor layer, and a high-concentration impurity semiconductor region may be formed after the formation of the sidewall spacer 5b.

【0040】次に、半導体基板1a上にCVD法で酸化
シリコン膜を堆積した後、たとえば酸化シリコン膜をC
MP法で研磨することにより、その表面が平坦化された
絶縁膜7を形成する。さらに、半導体基板1aの主面の
半導体領域3上の絶縁膜7に、公知のフォトリソグラフ
ィ技術を用いて接続孔8を開口する。
Next, after depositing a silicon oxide film on the semiconductor substrate 1a by the CVD method, for example,
The insulating film 7 whose surface is flattened is formed by polishing by the MP method. Further, a connection hole 8 is formed in the insulating film 7 on the semiconductor region 3 on the main surface of the semiconductor substrate 1a by using a known photolithography technique.

【0041】次に、スパッタリング法により、たとえば
窒化チタンなどのバリア導体膜9aを堆積し、さらにブ
ランケットCVD法により、たとえばタングステンなど
の導体膜9bを堆積する。
Next, a barrier conductor film 9a of, for example, titanium nitride is deposited by sputtering, and a conductor film 9b of, for example, tungsten is deposited by blanket CVD.

【0042】次に、接続孔8以外の絶縁膜7上のバリア
導体膜9aおよび導体膜9bをたとえばエッチバック法
により除去し、プラグ9を形成する。
Next, the plug 9 is formed by removing the barrier conductor film 9a and the conductor film 9b on the insulating film 7 other than the connection holes 8 by, for example, an etch-back method.

【0043】次に、図3に示すように、CVD法で酸化
シリコン膜を堆積して絶縁膜10を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, a silicon oxide film is deposited by a CVD method to form an insulating film 10.

【0044】次に、絶縁膜10を公知のフォトリソグラ
フィ技術およびエッチング技術を用いて加工し、配線溝
11を形成する。
Next, the insulating film 10 is processed by using a known photolithography technique and an etching technique to form a wiring groove 11.

【0045】次に、半導体基板1aの全面に埋込配線1
2のバリア導体膜12aとなる、たとえば窒化チタン膜
を堆積する。前記窒化チタン膜は、たとえばCVD法あ
るいはスパッタ法により堆積することができる。前記窒
化チタン膜の堆積は、後に説明する銅膜の密着性の向上
および銅の拡散防止のために行うもので、その膜厚は約
500Åである。なお、本実施の形態1では窒化チタン
膜を例示するが、タンタル等の金属膜あるいは窒化タン
タル膜等であってもよく、バリア膜がタンタル、窒化タ
ンタルの場合には窒化チタンを用いた場合より銅膜との
密着性がよい。また、次工程である導体膜12cの堆積
直前に前記窒化チタン膜の表面をスパッタエッチするこ
とも可能である。このようなスパッタエッチにより、前
記窒化チタン膜の表面に吸着した水、酸素分子等を除去
し、導体膜12cの接着性を改善することができる。特
に、前記窒化チタン膜の堆積後、真空破壊して表面を大
気に曝し、導体膜12cを堆積する場合に効果が大き
い。
Next, the embedded wiring 1 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1a.
For example, a titanium nitride film to be the second barrier conductor film 12a is deposited. The titanium nitride film can be deposited by, for example, a CVD method or a sputtering method. The titanium nitride film is deposited to improve the adhesion of the copper film and prevent the diffusion of copper, which will be described later, and has a thickness of about 500 °. In the first embodiment, a titanium nitride film is exemplified. However, a metal film such as tantalum or a tantalum nitride film may be used. In the case where the barrier film is tantalum or tantalum nitride, the titanium nitride film is more suitable than when titanium nitride is used. Good adhesion to copper film. It is also possible to sputter-etch the surface of the titanium nitride film immediately before the next step of depositing the conductor film 12c. By such sputter etching, water, oxygen molecules, and the like adsorbed on the surface of the titanium nitride film can be removed, and the adhesiveness of the conductor film 12c can be improved. In particular, after the deposition of the titanium nitride film, the effect is great when vacuum breaking is performed to expose the surface to the atmosphere and deposit the conductor film 12c.

【0046】次に、導体膜12cとなる金属である銅の
薄膜を堆積し、これを熱処理して流動化し、配線溝11
に隙間なく良好に埋め込む。銅膜の堆積は、通常のスパ
ッタリング法を用いることができるが、蒸着法等の物理
的気相成長法、メッキ法を用いてもよい。メッキ法を用
いた場合には、銅薄膜を堆積する前にシード膜12bの
堆積が必要であり、スパッタリング法にて堆積する。ま
た、熱処理の条件は、導体膜12cを構成する銅が流動
化する温度および時間を必要とし、たとえば、400℃
〜450℃、3分〜5分を例示することができる。
Next, a thin film of copper, which is a metal to become the conductor film 12c, is deposited, fluidized by heat treatment, and
Embedded well without gaps. For the deposition of the copper film, an ordinary sputtering method can be used, but a physical vapor deposition method such as a vapor deposition method or a plating method may be used. When the plating method is used, the seed film 12b needs to be deposited before depositing the copper thin film, and is deposited by the sputtering method. The condition of the heat treatment requires a temperature and a time at which copper constituting the conductive film 12c is fluidized.
450450 ° C., 3 minutes to 5 minutes.

【0047】次に、絶縁膜10上の余分なバリア導体膜
12a、シード膜12bおよび前記銅膜を除去し、配線
溝11内に埋込配線12を構成する導体膜12c、シー
ド膜12bおよびバリア導体膜12aを形成する。バリ
ア導体膜12a、シード膜12bおよび導体膜12cの
除去は、CMP法を用いた研磨により行う。
Next, the excess barrier conductor film 12a, seed film 12b and the copper film on the insulating film 10 are removed, and the conductor film 12c, the seed film 12b and the barrier film forming the buried wiring 12 in the wiring groove 11 are formed. The conductor film 12a is formed. The removal of the barrier conductor film 12a, the seed film 12b, and the conductor film 12c is performed by polishing using a CMP method.

【0048】次に、埋込配線12および絶縁膜10上に
窒化シリコン膜を堆積してバリア絶縁膜13aを形成す
る。窒化シリコン膜の堆積には、たとえばプラズマCV
D法を用いることができ、その膜厚は約100nmとす
る。
Next, a silicon nitride film is deposited on the buried wiring 12 and the insulating film 10 to form a barrier insulating film 13a. For depositing a silicon nitride film, for example, plasma CV
The D method can be used, and the film thickness is about 100 nm.

【0049】次に、図4に示すように、絶縁膜13bを
堆積して絶縁膜13を完成する。絶縁膜13bは、たと
えばCVD法による酸化シリコン膜とすることができ
る。
Next, as shown in FIG. 4, an insulating film 13b is deposited to complete the insulating film 13. The insulating film 13b can be, for example, a silicon oxide film formed by a CVD method.

【0050】次に、溝部15を形成する。溝部15には
下層配線である埋込配線12と接続するための接続孔も
含まれている。溝部15は、まずフォトリソグラフィ工
程により、絶縁膜13上に埋込配線12と接続するため
の接続孔パターンと同一形状のフォトレジスト膜を形成
し、それをマスクとしてドライエッチング工程により接
続孔パターンを形成する。続いて、前記フォトレジスト
膜を除去し、絶縁膜13上にフォトリソグラフィ工程に
より、絶縁膜13上に溝部15と同一形状のフォトレジ
スト膜を形成し、それをマスクとしてドライエッチング
工程により配線溝パターンを形成する。
Next, a groove 15 is formed. The groove 15 also includes a connection hole for connecting to the buried wiring 12 which is a lower wiring. The groove 15 is formed by first forming a photoresist film having the same shape as the connection hole pattern for connecting to the embedded wiring 12 on the insulating film 13 by a photolithography process, and using the photoresist film as a mask to form a connection hole pattern by a dry etching process. Form. Subsequently, the photoresist film is removed, a photoresist film having the same shape as the groove 15 is formed on the insulating film 13 by a photolithography process on the insulating film 13, and the wiring groove pattern is formed by a dry etching process using the mask as a mask. To form

【0051】次に、前記フォトレジスト膜を除去した
後、埋込配線12の場合と同様に、埋込配線16の一部
となる、たとえば窒化チタンなどのバリア導体膜16a
を堆積し、続いて、シード膜16bを堆積する。
Next, after removing the photoresist film, a barrier conductor film 16a made of titanium nitride or the like, which becomes a part of the buried wiring 16, as in the case of the buried wiring 12.
Is deposited, and then a seed film 16b is deposited.

【0052】次に、図5に示すようなスピン装置に半導
体基板1aを設置後、ロータ104を300rpmの速
度で回転させ、シャフト100が半導体基板1aの中央
部から端部の配線上面にノズル101を往復し、純水1
02を10秒間吹きかける。ノズルはたとえば超音波ノ
ズルを使用する。後で説明するメッキ工程の前に、純水
102を配線面に吹きかけておくことで、溝部15内に
純水102を充満させ気泡抜きを行うことができ、後の
工程でメッキ液108を溝部15内に充分に拡散させら
れる。
Next, after the semiconductor substrate 1a is set on the spinning device as shown in FIG. 5, the rotor 104 is rotated at a speed of 300 rpm, and the shaft 100 is moved from the central portion of the semiconductor substrate 1a to the end surface of the wiring by the nozzle 101. To and from pure water 1
Spray 02 for 10 seconds. As the nozzle, for example, an ultrasonic nozzle is used. By spraying pure water 102 on the wiring surface before a plating step described later, the trench 15 can be filled with the pure water 102 and bubbles can be removed. 15 are sufficiently diffused.

【0053】次に、図6に示すような噴流装置に半導体
基板1aの配線面を下に向けて設置後、押さえ治具10
5で半導体基板1aを固定する。続いて、ポンプ110
の動作でメッキ液108がメッキ液タンク111からセ
ル107内に流れ込む。メッキ液108は、たとえば硫
酸銅メッキ液である。メッキ液108はセル107内に
満たされると、半導体基板1aの中央部から端部方向へ
均一に噴流する。電解はメッキ液108が半導体基板1
aに接触した後に開始し、半導体基板1aの配線面上に
厚さ0.7μmの電界メッキ層を形成する。
Next, after the wiring surface of the semiconductor substrate 1a is placed in a jet device as shown in FIG.
5, the semiconductor substrate 1a is fixed. Subsequently, the pump 110
With the operation described above, the plating solution 108 flows from the plating solution tank 111 into the cell 107. The plating solution 108 is, for example, a copper sulfate plating solution. When the plating solution 108 is filled in the cell 107, it flows uniformly from the center to the end of the semiconductor substrate 1a. In the electrolysis, the plating solution 108 is applied to the semiconductor substrate 1.
Starting after contact with a, an electroplating layer having a thickness of 0.7 μm is formed on the wiring surface of the semiconductor substrate 1a.

【0054】次に、前記図5に示すスピン装置に半導体
基板1aを設置後、ロータ104を300rpmの速度
で回転させ、シャフト100が半導体基板1aの中央部
から端部の配線上面にノズル101を往復させ、純水を
10秒吹きかけて洗浄する。続いて、ロータ104を2
000rpmの速度で30秒間回転させ、半導体基板1
aを乾燥させる。
Next, after the semiconductor substrate 1a is set in the spin device shown in FIG. 5, the rotor 104 is rotated at a speed of 300 rpm, and the shaft 100 moves the nozzle 101 from the center to the end of the wiring surface of the semiconductor substrate 1a. Reciprocate and spray with pure water for 10 seconds to wash. Subsequently, the rotor 104 is
The semiconductor substrate 1 is rotated at a speed of 000 rpm for 30 seconds.
Dry a.

【0055】本発明者が行なった実験では、従来のメッ
キ法では溝部15付近を拡大した図7(a)に示すよう
なボイド112が0.5%の確率で発生したが、図5、図
6によって説明した本発明のメッキ法ではボイド112
の発生を0%に低減でき、図7(b)に示すような溝部
15内を充分に埋め込む良好な導体膜16cが形成でき
た。
In an experiment conducted by the inventor, voids 112 as shown in FIG. 7A in which the vicinity of the groove 15 was enlarged in the conventional plating method with a probability of 0.5% as shown in FIG. In the plating method of the present invention described with reference to FIG.
Was reduced to 0%, and a good conductor film 16c sufficiently filling the groove 15 as shown in FIG. 7B was formed.

【0056】最後に、絶縁膜13上の導体膜16c、シ
ード膜16bおよびバリア導体膜16aを除去して埋込
配線16を形成し、図1に示す半導体集積回路装置がほ
ぼ完成する。この導体膜16c、シード膜16bおよび
バリア導体膜16aの除去にはCMP法が使用される。
Finally, the conductor film 16c, the seed film 16b and the barrier conductor film 16a on the insulating film 13 are removed to form the buried wiring 16, whereby the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 1 is almost completed. The CMP method is used to remove the conductor film 16c, the seed film 16b, and the barrier conductor film 16a.

【0057】本実施の形態では、メッキ法により導体膜
16cが埋め込まれた溝部15内でのボイド発生が防止
されるため、導通不良を低減し、半導体集積回路装置の
歩留まりと信頼性の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the occurrence of voids in the trench 15 in which the conductive film 16c is buried is prevented by plating, so that conduction failure is reduced, and the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device are improved. Can be planned.

【0058】(実施の形態2)本実施の形態2の半導体
集積回路装置の製造方法は、前記実施の形態1における
メッキ工程前にスピン装置を用いて半導体基板1aの配
線面上に純水を吹きかける工程を、噴流タイプ装置を用
いて前記半導体基板1aの配線面上に硫酸銅メッキ液液
を噴流する工程に代えたものであり、その他の部材と工
程は実施の形態1と同様である。したがってそれら同様
の部材と工程についての説明は省略する。
(Embodiment 2) In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2, pure water is applied onto a wiring surface of a semiconductor substrate 1a by using a spin device before a plating step in Embodiment 1 described above. The spraying step is replaced with a step of jetting a copper sulfate plating solution onto the wiring surface of the semiconductor substrate 1a using a jet type apparatus, and the other members and steps are the same as in the first embodiment. Therefore, description of those similar members and steps will be omitted.

【0059】本実施の形態2の半導体集積回路装置の製
造方法は、実施の形態1における図2〜図4の工程まで
は同様である。
The method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment up to the steps shown in FIGS.

【0060】その後、図6に示すような噴流装置に半導
体基板1aの配線面を下に向けて設置後、押さえ治具1
05で半導体基板1aを固定する。続いて、ポンプ11
0の動作でメッキ液108がメッキ液タンク111から
セル107内に流れ込む。メッキ液108は硫酸銅メッ
キ液であるが、シード膜をエッチングする硫酸または塩
酸を除いてある。メッキ液108はセル107内に満た
されると、半導体基板1aの中央部から端部方向へ均一
に噴流する。
Then, after the semiconductor substrate 1a is installed in a jet device as shown in FIG.
At 05, the semiconductor substrate 1a is fixed. Subsequently, the pump 11
By the operation 0, the plating solution 108 flows from the plating solution tank 111 into the cell 107. The plating solution 108 is a copper sulfate plating solution, except sulfuric acid or hydrochloric acid for etching the seed film. When the plating solution 108 is filled in the cell 107, it flows uniformly from the center to the end of the semiconductor substrate 1a.

【0061】その後の工程は、実施の形態1における図
6〜図7の工程と同様である。
The subsequent steps are the same as the steps of the first embodiment shown in FIGS.

【0062】このような本実施の形態2によれば、前記
実施の形態1と同様の効果を得ることが可能となる。
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

【0063】(実施の形態3)本実施の形態3の半導体
集積回路装置の製造方法は、実施の形態1におけるメッ
キ工程前にスピン装置を用いて半導体基板1aの配線面
上に純水を吹きかける工程を、気泡抜き装置を用いて前
記半導体基板1aの溝部15内に純水を充満する工程に
代えたものであり、その他の部材と工程は実施の形態1
と同様である。したがってそれら同様の部材と工程につ
いての説明は省略する。
(Third Embodiment) In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a third embodiment, pure water is sprayed onto a wiring surface of a semiconductor substrate 1a using a spin device before a plating step in the first embodiment. The step is replaced with a step of filling the groove 15 of the semiconductor substrate 1a with pure water using a bubble removing device, and other members and steps are the same as those in the first embodiment.
Is the same as Therefore, description of those similar members and steps will be omitted.

【0064】次に、上記した半導体集積回路装置の製造
方法を図8に従って説明する。
Next, a method of manufacturing the above-described semiconductor integrated circuit device will be described with reference to FIG.

【0065】本実施の形態3の半導体集積回路装置の製
造方法は、実施の形態1における図2〜図4の工程まで
は同様である。
The method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment up to the steps shown in FIGS.

【0066】その後、図8に示すような気泡抜き装置に
半導体基板1aの配線面を下に向けて設置後、押さえ治
具113で半導体基板1aを固定する。続いて、ポンプ
115にてセル116内の圧力を大気圧以下に減圧した
後、ポンプ115をとめる。
After that, the semiconductor substrate 1a is fixed to the bubble removing device as shown in FIG. Subsequently, after the pressure in the cell 116 is reduced to the atmospheric pressure or less by the pump 115, the pump 115 is stopped.

【0067】次に、セル116内を純水で満たし、半導
体基板1aの溝部15内に純水を充満する。セル116
内はあらかじめ減圧されているため、溝部15内の気体
は抜け、純水が溝部15内に隙間なく充満する。
Next, the cell 116 is filled with pure water, and the trench 15 of the semiconductor substrate 1a is filled with pure water. Cell 116
Since the inside is previously depressurized, the gas in the groove 15 escapes, and the pure water fills the groove 15 without gaps.

【0068】その後の工程は、実施の形態1における図
6〜図7の工程と同様である。
Subsequent steps are the same as those shown in FIGS. 6 and 7 in the first embodiment.

【0069】このような本実施の形態3によれば、セル
116内の圧力が下げられているため、溝部15内に純
水が浸透しやすくなり、常圧で溝部15内の気泡抜きを
行なった前記実施の形態1よりも確実に溝部15内の気
泡を抜くことができる。
According to the third embodiment, since the pressure in the cell 116 is reduced, pure water easily penetrates into the groove 15 and air bubbles in the groove 15 are removed at normal pressure. The bubbles in the groove 15 can be more reliably removed than in the first embodiment.

【0070】(実施の形態4)本実施の形態4の半導体
集積回路装置の製造方法は、実施の形態1におけるメッ
キ工程前にスピン装置を用いて半導体基板1aの配線面
上に純水を吹きかける工程を、気泡抜き装置を用いて前
記半導体基板1aの溝部15内に純水を充満する工程に
代えたものであり、その他の部材と工程は実施の形態1
と同様である。したがってそれら同様の部材と工程につ
いての説明は省略する。
(Fourth Embodiment) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment, pure water is sprayed on the wiring surface of the semiconductor substrate 1a using a spin device before the plating step in the first embodiment. The step is replaced with a step of filling the groove 15 of the semiconductor substrate 1a with pure water using a bubble removing device, and other members and steps are the same as those in the first embodiment.
Is the same as Therefore, description of those similar members and steps will be omitted.

【0071】次に、上記した半導体集積回路装置の製造
方法を図9に従って説明する。
Next, a method of manufacturing the above-described semiconductor integrated circuit device will be described with reference to FIG.

【0072】本実施の形態4の半導体集積回路装置の製
造方法は、実施の形態1における図2〜図4の工程まで
は同様である。
The method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment up to the steps shown in FIGS.

【0073】その後、図9に示すような気泡抜き装置の
セル119内を純水で満たす。続いて、前記気泡抜き装
置に半導体基板1aの配線面を下に向けて設置後、押さ
え治具117で半導体基板1aを固定する。
Thereafter, the cell 119 of the bubble removing device as shown in FIG. 9 is filled with pure water. Subsequently, after the wiring surface of the semiconductor substrate 1a is placed downward in the bubble removing device, the semiconductor substrate 1a is fixed with the holding jig 117.

【0074】次に、ヒーター120にてセル119内の
純水をたとえば1分間加熱して沸点まで純水の温度を上
げ、その後、新たに純水をセル119内に入れ、たとえ
ば2分間冷却して純水の温度を80℃以下まで下げるこ
とで、半導体基板1aの溝部15内に純水を充満する。
沸点まで純水の温度を上げることで、水蒸気となった純
水が気体に代わって溝部15内に充満され、前記気体は
溝部15内から抜ける。続けて、新たに純水をセル11
9内に入れて冷却することで、水蒸気となって溝部15
内を満たしていた純水は液体に戻り、水蒸気が液体に戻
ったことにより溝部15内にできた隙間には、新たに入
れられた前記純水が満たされる。
Next, the pure water in the cell 119 is heated by the heater 120 for one minute, for example, to raise the temperature of the pure water to the boiling point. Thereafter, pure water is newly introduced into the cell 119, and cooled for two minutes, for example. By lowering the temperature of the pure water to 80 ° C. or lower, the groove 15 of the semiconductor substrate 1a is filled with the pure water.
By raising the temperature of the pure water to the boiling point, the pure water that has become water vapor fills the groove 15 instead of the gas, and the gas escapes from the groove 15. Then, fresh water was added to cell 11
9 and is cooled to form steam.
The pure water that has filled the inside returns to the liquid, and the gap formed in the groove 15 due to the return of the water vapor to the liquid is filled with the pure water that has been newly added.

【0075】その後の工程は、実施の形態1における図
6〜図7の工程と同様である。
The subsequent steps are the same as the steps in FIGS. 6 and 7 in the first embodiment.

【0076】このような本実施の形態4によれば、水蒸
気と液体の圧力差を利用して純水を溝部15内に浸透さ
せるため、常圧で溝部15内の気泡抜きを行なった前記
実施の形態1よりも確実に溝部15内の気泡を抜くこと
ができる。
According to the fourth embodiment, in order to make the pure water permeate into the groove 15 by utilizing the pressure difference between the water vapor and the liquid, air bubbles in the groove 15 are removed at normal pressure. The bubbles in the groove 15 can be more reliably removed than in the first embodiment.

【0077】(実施の形態5)本実施の形態5の半導体
集積回路装置の製造方法は、実施の形態1におけるメッ
キ工程前にスピン装置を用いて半導体基板1aの配線面
上に純水を吹きかける工程を、気泡抜き装置を用いて前
記半導体基板1aの溝部15内に純水を充満する工程に
代えたものであり、その他の部材と工程は実施の形態1
と同様である。したがってそれら同様の部材と工程につ
いての説明は省略する。
(Fifth Embodiment) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment, pure water is sprayed onto the wiring surface of the semiconductor substrate 1a using a spin device before the plating step in the first embodiment. The step is replaced with a step of filling the groove 15 of the semiconductor substrate 1a with pure water using a bubble removing device, and other members and steps are the same as those in the first embodiment.
Is the same as Therefore, description of those similar members and steps will be omitted.

【0078】次に、上記した半導体集積回路装置の製造
方法を図10に従って説明する。
Next, a method of manufacturing the above-described semiconductor integrated circuit device will be described with reference to FIG.

【0079】本実施の形態5の半導体集積回路装置の製
造方法は、実施の形態1における図2〜図4の工程まで
は同様である。
The method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment up to the steps shown in FIGS.

【0080】その後、図10に示すような気泡抜き装置
に半導体基板1aの配線面を下に向けて設置後、押さえ
治具121で半導体基板1aを固定する。次に、ポンプ
128の動作で純水124が純水タンク127から配管
126へ流れる。続いて、純水124はノズル125を
通して半導体基板1aの配線面に吹きかけられ、セル1
23内に流れる。純水124はセル123内に満たされ
ると、半導体基板1aの中央部から端部方向へ均一に流
れ、半導体基板1aの溝部15内を充満する。
Thereafter, the semiconductor substrate 1a is set in a bubble removing device as shown in FIG. 10 with the wiring surface of the semiconductor substrate 1a facing downward, and the semiconductor substrate 1a is fixed by the holding jig 121. Next, pure water 124 flows from the pure water tank 127 to the pipe 126 by the operation of the pump 128. Subsequently, the pure water 124 is sprayed onto the wiring surface of the semiconductor substrate 1a through the nozzle 125, and the cells 1
It flows into 23. When the pure water 124 is filled in the cell 123, it flows uniformly from the center to the end of the semiconductor substrate 1a, filling the groove 15 of the semiconductor substrate 1a.

【0081】その後の工程は、実施の形態1における図
6〜図7の工程と同様である。
Subsequent steps are the same as those shown in FIGS. 6 and 7 in the first embodiment.

【0082】このような本実施の形態5によれば、前記
実施の形態1と同様の効果を得ることが可能となる。
According to the fifth embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0083】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0084】たとえば、実施の形態4において、新たに
純水を気泡抜き装置のセル内に入れることで、セル内の
純水を80℃以下まで冷却することを例示したが、純水
の冷却には、冷却配管を使用してもよい。
For example, in the fourth embodiment, it has been described that pure water in a cell is cooled down to 80 ° C. or less by newly introducing pure water into the cell of the bubble removing device. May use a cooling pipe.

【0085】また、実施の形態5において、ノズル付き
配管を有する気泡抜き装置を使用する場合を例示した
が、スリット式(溝あり)配管を使用してもよい。
Further, in the fifth embodiment, the case where the bubble removing device having the pipe with the nozzle is used is exemplified, but a slit type (with a groove) pipe may be used.

【0086】[0086]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.

【0087】(1)メッキ法により、微細な溝部内にボ
イドを生じることなく良好な導体膜を形成することがで
きる。
(1) By a plating method, a good conductor film can be formed without generating voids in fine grooves.

【0088】(2)メッキ法により導体膜が埋め込まれ
た溝部内でのボイド発生が防止されるため、導通不良を
低減し、半導体集積回路装置の歩留まりと信頼性の向上
を図ることができる。
(2) Since the occurrence of voids in the trenches in which the conductor film is buried is prevented by the plating method, conduction defects can be reduced, and the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装
置の一例を示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1の半導体集積回路装置の製造方法
の一例をその工程順に示した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of Embodiment 1 in the order of steps.

【図3】実施の形態1の半導体集積回路装置の製造方法
の一例をその工程順に示した断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of Embodiment 1 in the order of steps.

【図4】実施の形態1の半導体集積回路装置の製造方法
の一例をその工程順に示した断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing one example of a method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of Embodiment 1 in the order of steps;

【図5】実施の形態1の半導体集積回路装置の製造方法
の気泡抜きを行なうスピン装置の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of a spin device for removing air bubbles in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment;

【図6】実施の形態1の半導体集積回路装置の製造方法
の気泡抜きとメッキ工程を行なう噴流タイプ装置の説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a jet type device that performs a bubble removing and plating step in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the first embodiment.

【図7】(a)、(b)はそれぞれボイドの発生した溝
部とボイドの発生しなかった溝部の説明図である。
FIGS. 7A and 7B are explanatory views of a groove where a void has occurred and a groove where no void has occurred.

【図8】実施の形態3の半導体集積回路装置の製造方法
の気泡抜きを行なう気泡抜き装置の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an air bubble removing device for removing bubbles in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a third embodiment.

【図9】実施の形態4の半導体集積回路装置の製造方法
の気泡抜きを行なう気泡抜き装置の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view of a bubble removing device for removing bubbles in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a fourth embodiment.

【図10】実施の形態5の半導体集積回路装置の製造方
法の気泡抜きを行なう気泡抜き装置の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a bubble removing device for removing bubbles in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 半導体基板 1b pウェル 2 フィールド絶縁膜 3 半導体領域 4 ゲート電極 5a ゲート絶縁膜 5b サイドウォールスペーサ 5c キャップ絶縁膜 7 絶縁膜 8 接続孔 9 プラグ 9a バリア絶縁膜 9b 導体膜 10 絶縁膜 11 配線溝 12 埋込配線 12a バリア導体膜 12b シード膜 12c 導体膜 13 絶縁膜 13a バリア絶縁膜 13b 絶縁膜 15 溝部 16 埋込配線 16a バリア導体膜 16b シード膜 16c 導体膜 100 シャフト 101 ノズル 102 純水 104 ロータ 105 押さえ治具 106 陰極 107 セル 108 メッキ液 109 陽極 110 ポンプ 111 メッキ液タンク 112 ボイド 113 押さえ治具 115 ポンプ 116 セル 117 押さえ治具 119 セル 120 ヒーター 121 押さえ治具 123 セル 124 純水 125 ノズル 126 配管 127 純水タンク 128 ポンプ Qn nチャネル型MISFET Reference Signs List 1a semiconductor substrate 1b p-well 2 field insulating film 3 semiconductor region 4 gate electrode 5a gate insulating film 5b sidewall spacer 5c cap insulating film 7 insulating film 8 connection hole 9 plug 9a barrier insulating film 9b conductor film 10 insulating film 11 wiring groove 12 Embedded wiring 12a Barrier conductive film 12b Seed film 12c Conductive film 13 Insulating film 13a Barrier insulating film 13b Insulating film 15 Groove 16 Embedded wiring 16a Barrier conductive film 16b Seed film 16c Conductive film 100 Shaft 101 Nozzle 102 Pure water 104 Rotor 105 Holder Jig 106 Cathode 107 Cell 108 Plating solution 109 Anode 110 Pump 111 Plating solution tank 112 Void 113 Holding jig 115 Pump 116 Cell 117 Holding jig 119 Cell 120 Heater 121 Holding jig 23 cell 124 Pure water 125 nozzles 126 piping 127 pure water tank 128 pump Qn n-channel type MISFET

フロントページの続き Fターム(参考) 4M104 BB18 BB30 BB32 BB33 CC01 DD08 DD16 DD17 DD19 DD37 DD52 FF18 FF22 HH13 5F033 HH04 HH11 HH19 HH27 HH28 HH29 HH30 HH32 HH33 HH34 JJ19 JJ21 JJ32 JJ33 JJ34 KK01 KK11 KK19 KK32 KK33 KK34 MM01 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 PP06 PP07 PP15 PP27 QQ09 QQ10 QQ11 QQ37 QQ48 RR04 RR06 RR14 RR15 SS08 SS11 SS15 TT02 TT08 XX02 Continued on the front page F-term (reference) 4M104 BB18 BB30 BB32 BB33 CC01 DD08 DD16 DD17 DD19 DD37 DD52 FF18 FF22 HH13 5F033 HH04 HH11 HH19 HH27 HH28 HH29 HH30 HH32 HH33 HH34 JJ19 JJ21 KK32 MM33 NN06 NN07 PP06 PP07 PP15 PP27 QQ09 QQ10 QQ11 QQ37 QQ48 RR04 RR06 RR14 RR15 SS08 SS11 SS15 TT02 TT08 XX02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)半導体基板上の絶縁膜に形成され
た配線溝または前記配線溝中に形成された接続孔を含む
配線面に液体を充満させる工程、(b)前記半導体基板
の配線面にメッキを行ない、前記配線面上に導体膜を形
成する工程、(c)前記配線溝の外部の前記導体膜を化
学的および機械的に研磨して、前記配線溝部内に前記導
体膜を残すことにより、埋込配線を形成する工程、を含
むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
1. A step of filling a liquid on a wiring surface including a wiring groove formed in an insulating film on a semiconductor substrate or a connection hole formed in the wiring groove, and (b) wiring on the semiconductor substrate. Forming a conductive film on the wiring surface by plating the surface, and (c) chemically and mechanically polishing the conductive film outside the wiring groove to form the conductive film in the wiring groove portion. Forming a buried wiring by leaving it. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記液体は純水、電解メッキ液1成分
以上あるいは無電解メッキ液1成分以上であることを特
徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said liquid is pure water, at least one component of an electrolytic plating solution, or at least one component of an electroless plating solution. A method for manufacturing a circuit device.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の半導体集
積回路装置の製造方法であって、スピン装置を用いてノ
ズルから吐出した前記液体を前記配線面に吹きかけ浸透
させることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
3. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said liquid discharged from a nozzle is sprayed and permeated onto said wiring surface using a spin device. A method for manufacturing an integrated circuit device.
【請求項4】 請求項1または請求項2記載の半導体集
積回路装置の製造方法であって、前記配線面を真空にし
た後、前記液体を前記配線面に浸透させることを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the liquid surface is evacuated, and then the liquid is allowed to permeate the wiring surface. A method for manufacturing a circuit device.
【請求項5】 請求項1または請求項2記載の半導体集
積回路装置の製造方法であって、前記配線面に沸騰した
前記液体を浸透させた後、冷却した前記液体を浸透させ
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the boiling liquid is permeated into the wiring surface, and then the cooled liquid is permeated. Of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項6】 請求項1または請求項2記載の半導体集
積回路装置の製造方法であって、ポンプ配管の先端にノ
ズルまたはスリット付き配管を設置して、前記ノズルま
たはスリット付き配管から吐出した液体を前記配線面に
吹きかけ浸透させることを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a nozzle or a pipe with a slit is provided at a tip of the pump pipe, and a liquid discharged from the nozzle or the pipe with a slit is provided. A semiconductor integrated circuit device.
【請求項7】 請求項1または請求項2記載の半導体集
積回路装置の製造方法であって、前記導体膜は銅膜であ
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said conductor film is a copper film.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002343859A (en) * 2001-05-15 2002-11-29 Mitsubishi Electric Corp Connection structure between wires and its manufacturing method

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