JP2001338926A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被研磨材料に生じている局所段差に起因する
過剰研磨や研磨残りを生じることのない状態にして電解
研磨を行うことを実現し、半導体製造プロセスに電解研
磨を導入することを可能にする。 【解決手段】 めっき法によって、基板11上に形成し
た絶縁膜12上に、絶縁膜12に形成した凹部13を埋
め込む配線材料膜16を形成する工程と、絶縁膜12上
に配線材料膜16を残した状態を保って配線材料膜16
表面に生じている局所段差Sを緩和する工程と、電解研
磨によって、溝13内のみに配線材料膜16を残すよう
に絶縁膜12上の配線材料膜16を除去する工程とを備
えている。
過剰研磨や研磨残りを生じることのない状態にして電解
研磨を行うことを実現し、半導体製造プロセスに電解研
磨を導入することを可能にする。 【解決手段】 めっき法によって、基板11上に形成し
た絶縁膜12上に、絶縁膜12に形成した凹部13を埋
め込む配線材料膜16を形成する工程と、絶縁膜12上
に配線材料膜16を残した状態を保って配線材料膜16
表面に生じている局所段差Sを緩和する工程と、電解研
磨によって、溝13内のみに配線材料膜16を残すよう
に絶縁膜12上の配線材料膜16を除去する工程とを備
えている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、詳しくはめっき法を用いて絶縁膜に形成し
た凹部に配線材料を埋め込むことで多層配線構造を形成
する半導体装置の製造方法に関する。
方法に関し、詳しくはめっき法を用いて絶縁膜に形成し
た凹部に配線材料を埋め込むことで多層配線構造を形成
する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のLSIの配線材料としてはアルミ
ニウム合金が広く用いられてきた。しかしながら、LS
Iの微細化、高速化の要求が高まるにつれて、アルミニ
ウム合金配線では十分な性能(高信頼性化、低抵抗化)
の確保が難しくなってきている。この対策として、アル
ミニウム合金よりもエレクトロマイグレーション耐性に
優れ、かつ低抵抗である銅配線技術が注目され、すでに
一部の半導体装置に導入されている。
ニウム合金が広く用いられてきた。しかしながら、LS
Iの微細化、高速化の要求が高まるにつれて、アルミニ
ウム合金配線では十分な性能(高信頼性化、低抵抗化)
の確保が難しくなってきている。この対策として、アル
ミニウム合金よりもエレクトロマイグレーション耐性に
優れ、かつ低抵抗である銅配線技術が注目され、すでに
一部の半導体装置に導入されている。
【0003】銅配線形成では、一般に銅のドライエッチ
ングが容易ではないため、溝配線による方法が有望視さ
れている。溝配線は、例えば酸化シリコンからなる層間
絶縁膜に予め所定の溝を形成し、その溝に配線材料を埋
め込んだ後、余剰の配線材料を例えば化学的機械研磨
(以下CMPという、CMPはChemical Mechanical Po
lishingの略)を用いて除去することによって、溝内に
形成される。
ングが容易ではないため、溝配線による方法が有望視さ
れている。溝配線は、例えば酸化シリコンからなる層間
絶縁膜に予め所定の溝を形成し、その溝に配線材料を埋
め込んだ後、余剰の配線材料を例えば化学的機械研磨
(以下CMPという、CMPはChemical Mechanical Po
lishingの略)を用いて除去することによって、溝内に
形成される。
【0004】溝配線法における配線材料の埋め込み方法
としては、電解めっき法、化学的気相成長(以下CVD
という、CVDはChemical Vapor Deposition の略)
法、スパッタリングとリフロー法、高圧リフロー法、無
電解めっき等が検討されている。成膜速度や成膜コス
ト、形成される金属材料の純度、密着性などの観点か
ら、現在では電解めっき法が半導体装置の製造方法に用
いられている。
としては、電解めっき法、化学的気相成長(以下CVD
という、CVDはChemical Vapor Deposition の略)
法、スパッタリングとリフロー法、高圧リフロー法、無
電解めっき等が検討されている。成膜速度や成膜コス
ト、形成される金属材料の純度、密着性などの観点か
ら、現在では電解めっき法が半導体装置の製造方法に用
いられている。
【0005】電解めっき法により溝および接続孔に配線
材料として銅を埋め込むプロセスの一例を以下に説明す
る。まず、スパッタリングによって、窒化タンタル(T
aN)を例えば30nmの厚さに成膜する。この窒化タ
ンタル膜は銅が酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜に拡
散するのを防止するためのバリア層として機能する。次
にスパッタリングによって銅膜を例えば150nmの厚
さに成膜する。この銅膜は、電解めっきによって銅を成
長させる際にシード層として機能する。次いで電解めっ
きによって溝内に銅を成長させて埋め込む。
材料として銅を埋め込むプロセスの一例を以下に説明す
る。まず、スパッタリングによって、窒化タンタル(T
aN)を例えば30nmの厚さに成膜する。この窒化タ
ンタル膜は銅が酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜に拡
散するのを防止するためのバリア層として機能する。次
にスパッタリングによって銅膜を例えば150nmの厚
さに成膜する。この銅膜は、電解めっきによって銅を成
長させる際にシード層として機能する。次いで電解めっ
きによって溝内に銅を成長させて埋め込む。
【0006】次いで、配線を形成するために層間絶縁膜
上の余分な銅を除去する。その除去方法としては、一般
的にCMPが用いられている。また、CMPに変わる方
法として、電解めっき後に電解研磨によってエッチバッ
クする方法が提案されている。電解研磨は、金属表面を
特殊溶液中で陽極溶解して平滑な光沢面を形成する研磨
方法である。電解研磨は、今まではアルミニウム、ステ
ンレス鋼に関して、主にバリ取りや表面光沢化、また銅
や銅合金などにはめっき前処理として用いられてきた。
上の余分な銅を除去する。その除去方法としては、一般
的にCMPが用いられている。また、CMPに変わる方
法として、電解めっき後に電解研磨によってエッチバッ
クする方法が提案されている。電解研磨は、金属表面を
特殊溶液中で陽極溶解して平滑な光沢面を形成する研磨
方法である。電解研磨は、今まではアルミニウム、ステ
ンレス鋼に関して、主にバリ取りや表面光沢化、また銅
や銅合金などにはめっき前処理として用いられてきた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解研
磨を半導体製造プロセスに導入する際、基板表面に形成
されたパターンに依存して、めっき後のめっき膜には段
差が生じる。例えば、図5に示すように、絶縁膜111
に形成された幅が大きい領域の溝112W上では、めっ
き膜113が凹んで段差を生じ、幅が小さい複数の溝1
12Nが形成された領域上では、めっき膜113が出っ
張り段差を生じる。
磨を半導体製造プロセスに導入する際、基板表面に形成
されたパターンに依存して、めっき後のめっき膜には段
差が生じる。例えば、図5に示すように、絶縁膜111
に形成された幅が大きい領域の溝112W上では、めっ
き膜113が凹んで段差を生じ、幅が小さい複数の溝1
12Nが形成された領域上では、めっき膜113が出っ
張り段差を生じる。
【0008】その段差が原因となって、図6に示すよう
に、絶縁膜111に形成された幅が大きい領域の溝11
2Wでは、配線材料として残さなければならないめっき
膜113まで電解研磨時に過剰研磨されるという問題が
生じる。また、逆に幅が小さい複数の溝112Nが形成
された領域では、その領域のフィールド領域111F上
にめっき膜113が残るという問題が生じる。上記説明
したように、基板上に局所段差が生じると、例えば、リ
ソグラフィー工程での露光時にフォーカス精度が低下す
る、重ね合わせ精度が低下する等の問題が生じる。ま
た、配線材料となるめっき膜の残りによって、幅が小さ
い複数の溝112Nに形成された配線間で短絡(ショー
ト)が発生する。
に、絶縁膜111に形成された幅が大きい領域の溝11
2Wでは、配線材料として残さなければならないめっき
膜113まで電解研磨時に過剰研磨されるという問題が
生じる。また、逆に幅が小さい複数の溝112Nが形成
された領域では、その領域のフィールド領域111F上
にめっき膜113が残るという問題が生じる。上記説明
したように、基板上に局所段差が生じると、例えば、リ
ソグラフィー工程での露光時にフォーカス精度が低下す
る、重ね合わせ精度が低下する等の問題が生じる。ま
た、配線材料となるめっき膜の残りによって、幅が小さ
い複数の溝112Nに形成された配線間で短絡(ショー
ト)が発生する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体装置の製造方法である。
決するためになされた半導体装置の製造方法である。
【0010】第1の半導体装置の製造方法は、めっき法
によって、基板上に形成した絶縁膜上に、前記絶縁膜に
形成した凹部を埋め込む配線材料膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に前記配線材料膜を残した状態を保って、
前記配線材料膜表面に生じている局所段差を緩和する工
程と、電解研磨によって、前記凹部内のみに前記配線材
料膜を残すように前記絶縁膜上の前記配線材料膜を除去
する工程とを備えている。
によって、基板上に形成した絶縁膜上に、前記絶縁膜に
形成した凹部を埋め込む配線材料膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に前記配線材料膜を残した状態を保って、
前記配線材料膜表面に生じている局所段差を緩和する工
程と、電解研磨によって、前記凹部内のみに前記配線材
料膜を残すように前記絶縁膜上の前記配線材料膜を除去
する工程とを備えている。
【0011】上記第1の半導体装置の製造方法では、絶
縁膜上に配線材料膜を残した状態を保って、配線材料膜
表面に生じている局所段差を緩和することから、配線材
料膜はその表面がほぼ平坦化された状態に形成される。
その後電解研磨によって、前記凹部内のみに前記配線材
料膜を残すように前記絶縁膜上の前記配線材料膜を除去
することから、凹部内に配線材料膜が満たされた状態で
埋め込まれる。したがって、必要な部分の配線材料膜を
残しつつ不必要な部分の配線材料膜を除去することが可
能となり、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導入す
ることができる。また、電解研磨は、化学的機械研磨に
用いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しないために、
低いランニングコストで金属配線を形成することができ
る。さらに、化学的機械研磨時に発生していた腐食(エ
ロージョン)も発生しないという利点がある。
縁膜上に配線材料膜を残した状態を保って、配線材料膜
表面に生じている局所段差を緩和することから、配線材
料膜はその表面がほぼ平坦化された状態に形成される。
その後電解研磨によって、前記凹部内のみに前記配線材
料膜を残すように前記絶縁膜上の前記配線材料膜を除去
することから、凹部内に配線材料膜が満たされた状態で
埋め込まれる。したがって、必要な部分の配線材料膜を
残しつつ不必要な部分の配線材料膜を除去することが可
能となり、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導入す
ることができる。また、電解研磨は、化学的機械研磨に
用いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しないために、
低いランニングコストで金属配線を形成することができ
る。さらに、化学的機械研磨時に発生していた腐食(エ
ロージョン)も発生しないという利点がある。
【0012】第2の半導体装置の製造方法は、めっき法
によって、前記絶縁膜上に、基板上の絶縁膜に形成した
凹部を埋め込む配線材料膜を、前記凹部の深さの2倍以
上となる膜厚に形成する工程と、電解研磨によって、前
記凹部内のみに前記配線材料膜を残すように前記絶縁膜
上の前記配線材料膜を除去する工程とを備えている。
によって、前記絶縁膜上に、基板上の絶縁膜に形成した
凹部を埋め込む配線材料膜を、前記凹部の深さの2倍以
上となる膜厚に形成する工程と、電解研磨によって、前
記凹部内のみに前記配線材料膜を残すように前記絶縁膜
上の前記配線材料膜を除去する工程とを備えている。
【0013】上記第2の半導体装置の製造方法では、基
板上の絶縁膜に形成した凹部を埋め込む配線材料膜を、
凹部の深さの2倍以上となる膜厚に形成することから、
配線材料膜はその表面がほぼ平坦化された状態に形成さ
れる。そして、電解研磨によって、凹部内のみに配線材
料膜を残すように絶縁膜上の配線材料膜を除去すること
から、凹部内に配線材料膜が満たされた状態で埋め込ま
れる。したがって、必要な部分の配線材料膜を残しつつ
不必要な部分の配線材料膜を除去することが可能とな
り、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導入すること
が可能となる。また、電解研磨は、化学的機械研磨に用
いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しないために、低
いランニングコストで金属配線を形成することができ
る。さらに、化学的機械研磨時に発生していた腐食(エ
ロージョン)も発生しないという利点もある。
板上の絶縁膜に形成した凹部を埋め込む配線材料膜を、
凹部の深さの2倍以上となる膜厚に形成することから、
配線材料膜はその表面がほぼ平坦化された状態に形成さ
れる。そして、電解研磨によって、凹部内のみに配線材
料膜を残すように絶縁膜上の配線材料膜を除去すること
から、凹部内に配線材料膜が満たされた状態で埋め込ま
れる。したがって、必要な部分の配線材料膜を残しつつ
不必要な部分の配線材料膜を除去することが可能とな
り、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導入すること
が可能となる。また、電解研磨は、化学的機械研磨に用
いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しないために、低
いランニングコストで金属配線を形成することができ
る。さらに、化学的機械研磨時に発生していた腐食(エ
ロージョン)も発生しないという利点もある。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の第1の製造方法に係る第
1の実施の形態を、図1の製造工程断面図によって説明
する。
1の実施の形態を、図1の製造工程断面図によって説明
する。
【0015】図1の(1)に示すように、基板(例えば
半導体基板)11に所定の素子(図示せず)を形成した
後、基板11上に絶縁膜12を形成する。次いでリソグ
ラフィー技術により所定の位置に開口部を設けたレジス
タパターン(図示せず)を形成した後、そのレジスタパ
ターンをエッチングマスクに用いて、絶縁膜12に、配
線を埋め込むための凹部(以下、溝として説明する)1
3を、例えば0.5μmの深さに形成する。溝13は、
いわゆるファインパターンで形成されている複数の溝1
3Nと、例えば溝幅が0.50μm〜5μmの幅の広い
溝13Wとで構成されている。また、1辺が70μm〜
300μmのパッド(図示せず)も構成されている。上
記溝13Nは、例えば溝幅が0.15μm〜0.50μ
mの幅の狭い複数の溝13Nが、例えば0.15μm〜
0.50μm間隔で配列されている。
半導体基板)11に所定の素子(図示せず)を形成した
後、基板11上に絶縁膜12を形成する。次いでリソグ
ラフィー技術により所定の位置に開口部を設けたレジス
タパターン(図示せず)を形成した後、そのレジスタパ
ターンをエッチングマスクに用いて、絶縁膜12に、配
線を埋め込むための凹部(以下、溝として説明する)1
3を、例えば0.5μmの深さに形成する。溝13は、
いわゆるファインパターンで形成されている複数の溝1
3Nと、例えば溝幅が0.50μm〜5μmの幅の広い
溝13Wとで構成されている。また、1辺が70μm〜
300μmのパッド(図示せず)も構成されている。上
記溝13Nは、例えば溝幅が0.15μm〜0.50μ
mの幅の狭い複数の溝13Nが、例えば0.15μm〜
0.50μm間隔で配列されている。
【0016】次に、図1の(2)に示すように、例えば
CVD法によって、上記凹部(以下、溝として説明す
る)13の内面および上記絶縁膜12上にバリア層14
を例えば窒化タングステン膜で形成する。この窒化タン
グステン膜の成膜条件の一例としては、原料ガスに六フ
ッ化タングステン(WF6 )と窒素(N2 )と水素(H
2 )との混合ガスを用い、その流量を0.25ml/m
in、成膜温度を300℃〜400℃の範囲に設定し
た。
CVD法によって、上記凹部(以下、溝として説明す
る)13の内面および上記絶縁膜12上にバリア層14
を例えば窒化タングステン膜で形成する。この窒化タン
グステン膜の成膜条件の一例としては、原料ガスに六フ
ッ化タングステン(WF6 )と窒素(N2 )と水素(H
2 )との混合ガスを用い、その流量を0.25ml/m
in、成膜温度を300℃〜400℃の範囲に設定し
た。
【0017】続いて、例えばPVD(Physical Vapor D
eposition )法(例えばスパッタリング)によって、電
解めっきのシード層15を銅膜で形成する。この銅膜の
成膜条件の一例としては、スパッタリング装置のDCパ
ワーを12kW、プロセスガスにアルゴン(Ar)を用
い、その流量を50cm3 /min、成膜雰囲気の圧力
を0.2Pa、成膜温度を100℃に設定した。
eposition )法(例えばスパッタリング)によって、電
解めっきのシード層15を銅膜で形成する。この銅膜の
成膜条件の一例としては、スパッタリング装置のDCパ
ワーを12kW、プロセスガスにアルゴン(Ar)を用
い、その流量を50cm3 /min、成膜雰囲気の圧力
を0.2Pa、成膜温度を100℃に設定した。
【0018】なお、図1の(2)以下の図面では半導体
基板11の図示は省略した。
基板11の図示は省略した。
【0019】次に、図1の(3)に示すように、電解め
っきによって、銅を例えば1.0μmの厚さに堆積し
て、上記溝13を完全に埋め込む銅からなる配線材料膜
16を形成する。以下、シード層15〔前記図1の
(2)参照〕も含めて配線材料膜16とする。このと
き、溝13の領域では、溝13の深さよりも厚く配線材
料膜16を形成することが必要となる。上記配線材料膜
16は、溝13の開口幅の違いによって、いわゆるファ
インパターンで溝13Nが形成された領域では膜厚が厚
くなり、幅の広い溝13Wでは、膜厚がフィールド部分
12F上に堆積された配線材料膜16表面よりも低くな
る。このように、堆積された配線材料膜16には局所段
差Sが生じる。
っきによって、銅を例えば1.0μmの厚さに堆積し
て、上記溝13を完全に埋め込む銅からなる配線材料膜
16を形成する。以下、シード層15〔前記図1の
(2)参照〕も含めて配線材料膜16とする。このと
き、溝13の領域では、溝13の深さよりも厚く配線材
料膜16を形成することが必要となる。上記配線材料膜
16は、溝13の開口幅の違いによって、いわゆるファ
インパターンで溝13Nが形成された領域では膜厚が厚
くなり、幅の広い溝13Wでは、膜厚がフィールド部分
12F上に堆積された配線材料膜16表面よりも低くな
る。このように、堆積された配線材料膜16には局所段
差Sが生じる。
【0020】上記電解めっき条件の一例としては、めっ
き液に硫酸銅系銅電解めっき液を用い、めっき電流値を
2.83A,めっき時間を1μm成膜するのに4分30
秒、めっき液の温度を18℃に設定した。
き液に硫酸銅系銅電解めっき液を用い、めっき電流値を
2.83A,めっき時間を1μm成膜するのに4分30
秒、めっき液の温度を18℃に設定した。
【0021】図1の(4)に示すように、CMPによっ
て、絶縁膜12のフィールド部分12F上に上記配線材
料膜16を残した状態を保って配線材料膜16を研磨
し、電解めっきによって生じた配線材料膜16の局所段
差S〔前記図の(3)参照〕を解消するように研磨す
る。この研磨は、化学的機械研磨、化学研磨もしくは機
械研磨によって行う。
て、絶縁膜12のフィールド部分12F上に上記配線材
料膜16を残した状態を保って配線材料膜16を研磨
し、電解めっきによって生じた配線材料膜16の局所段
差S〔前記図の(3)参照〕を解消するように研磨す
る。この研磨は、化学的機械研磨、化学研磨もしくは機
械研磨によって行う。
【0022】上記研磨を例えば化学的機械研磨で行う場
合には、研磨パッドに不織布と独立発泡体と積層した構
造の研磨パッドを用い、研磨定盤の回転速度を30rp
m、研磨ヘッドの回転速度を30rpm、スラリーに過
酸化水素水を添加したアルミナスラリーを用い、研磨液
の供給流量を100cc/min、研磨液温度を25℃
〜30℃に設定した。
合には、研磨パッドに不織布と独立発泡体と積層した構
造の研磨パッドを用い、研磨定盤の回転速度を30rp
m、研磨ヘッドの回転速度を30rpm、スラリーに過
酸化水素水を添加したアルミナスラリーを用い、研磨液
の供給流量を100cc/min、研磨液温度を25℃
〜30℃に設定した。
【0023】次に、図1の(5)に示すように、電解研
磨によって、配線材料膜16を研磨して、絶縁膜12の
フィールド部分12F上の配線材料膜16を除去し、溝
13内のみに配線材料膜16を残す。上記電解研磨で
は、フィールド部分12F上に配線材料膜16が無くな
ると、銅よりも電気伝導度が低いバリア層14に電流が
流れるため、フィールド部分12F上に配線材料膜16
が残っている場合にはその残っている配線材料膜16の
電気伝導度がその周囲よりも高くなって、電解研磨され
やすくなる。したがって、フィールド部分12F上の配
線材料膜16は完全にかつほぼ均一に除去される。
磨によって、配線材料膜16を研磨して、絶縁膜12の
フィールド部分12F上の配線材料膜16を除去し、溝
13内のみに配線材料膜16を残す。上記電解研磨で
は、フィールド部分12F上に配線材料膜16が無くな
ると、銅よりも電気伝導度が低いバリア層14に電流が
流れるため、フィールド部分12F上に配線材料膜16
が残っている場合にはその残っている配線材料膜16の
電気伝導度がその周囲よりも高くなって、電解研磨され
やすくなる。したがって、フィールド部分12F上の配
線材料膜16は完全にかつほぼ均一に除去される。
【0024】上記電解研磨条件の一例としては、研磨液
にリン酸(比重1.6)を用い、電流密度を5A/dm
2 〜20A/dm2 、研磨液温度を15℃〜25℃に設
定した。
にリン酸(比重1.6)を用い、電流密度を5A/dm
2 〜20A/dm2 、研磨液温度を15℃〜25℃に設
定した。
【0025】なお、電解研磨を行うに際し、被研磨部材
に電極(図示せず)を接触させるため、その接触部分に
は配線材料膜16が残ることになる。そこで、フッ酸と
過酸化水素との混合水溶液を用いたウエットエッチング
によって、上記残った配線材料膜16を除去する。
に電極(図示せず)を接触させるため、その接触部分に
は配線材料膜16が残ることになる。そこで、フッ酸と
過酸化水素との混合水溶液を用いたウエットエッチング
によって、上記残った配線材料膜16を除去する。
【0026】次に、図1の(6)に示すように、例えば
過酸化水素水を用いたスピン洗浄によって、上記配線材
料膜16の除去によって露出されたバリア層14を除去
する。このようにして、溝13にバリア層14を介して
配線材料膜16を埋め込んでなる溝配線17が形成され
る。
過酸化水素水を用いたスピン洗浄によって、上記配線材
料膜16の除去によって露出されたバリア層14を除去
する。このようにして、溝13にバリア層14を介して
配線材料膜16を埋め込んでなる溝配線17が形成され
る。
【0027】上記窒化タングステンからなる5A/dm
2 〜バリア層14の除去条件の一例としては、リンス液
に過酸化水素水を用い、リンス時間を1分〜3分、リン
ス液温度を15℃〜40℃に設定した。
2 〜バリア層14の除去条件の一例としては、リンス液
に過酸化水素水を用い、リンス時間を1分〜3分、リン
ス液温度を15℃〜40℃に設定した。
【0028】さらに上層配線を形成する場合には、例え
ば、プラズマCVD法によって、上記図1によって説明
した処理を行った基板表面を窒化シリコン膜で被覆した
後、上記図1によって説明したプロセスと同様のプロセ
スを行って上層配線を形成すればよい。
ば、プラズマCVD法によって、上記図1によって説明
した処理を行った基板表面を窒化シリコン膜で被覆した
後、上記図1によって説明したプロセスと同様のプロセ
スを行って上層配線を形成すればよい。
【0029】上記図1の(4)によって説明した局所段
差Sを解消する研磨によって、図2の(1)に示すよう
に、幅が広い溝13Wに埋め込まれた配線材料膜16に
生じた局所段差Sが研磨前の局所段差を0.5μm以下
に低減した程度に留まったとしても、その後の電解研磨
では、ファインパターン領域に配線材料膜16の研磨残
りを生じることなく、また、幅が広い溝13Wに埋め込
まれた配線材料膜16に窪みを生じることなく、配線材
料膜16を研磨することができる。
差Sを解消する研磨によって、図2の(1)に示すよう
に、幅が広い溝13Wに埋め込まれた配線材料膜16に
生じた局所段差Sが研磨前の局所段差を0.5μm以下
に低減した程度に留まったとしても、その後の電解研磨
では、ファインパターン領域に配線材料膜16の研磨残
りを生じることなく、また、幅が広い溝13Wに埋め込
まれた配線材料膜16に窪みを生じることなく、配線材
料膜16を研磨することができる。
【0030】また、上記図1の(4)によって説明した
局所段差を解消する研磨によって、図2の(2)に示す
ように、ファインパターンの溝13N上の局所段差S1
と幅が広い溝13Wの局所段差S2とを合わせた段差S
tが研磨前の段差を0.5μm以下に低減した程度に留
まったとしても、その後の電解研磨では、ファインパタ
ーン領域に配線材料膜16の研磨残りを生じることな
く、また、幅が広い溝13に埋め込まれた配線材料膜1
6に窪みを生じることなく、配線材料膜16を研磨する
ことができる。すなわち、局所段差を解消する研磨で
は、局所段差が0.5μm以下になるように研磨を行え
ばよい。
局所段差を解消する研磨によって、図2の(2)に示す
ように、ファインパターンの溝13N上の局所段差S1
と幅が広い溝13Wの局所段差S2とを合わせた段差S
tが研磨前の段差を0.5μm以下に低減した程度に留
まったとしても、その後の電解研磨では、ファインパタ
ーン領域に配線材料膜16の研磨残りを生じることな
く、また、幅が広い溝13に埋め込まれた配線材料膜1
6に窪みを生じることなく、配線材料膜16を研磨する
ことができる。すなわち、局所段差を解消する研磨で
は、局所段差が0.5μm以下になるように研磨を行え
ばよい。
【0031】上記第1の実施の形態に係る半導体装置の
製造方法では、絶縁膜12上に配線材料膜16を残した
状態を保って、配線材料膜16表面に生じている局所段
差Sを緩和することから、配線材料膜16はその表面が
ほぼ平坦化された状態に形成される。その後電解研磨に
よって、凹部(溝13)内のみに配線材料膜16を残す
ように絶縁膜12上の配線材料膜16を除去することか
ら、溝13内に配線材料膜16が満たされた状態で埋め
込まれる。したがって、必要な部分の配線材料膜16を
残しつつ不必要な部分の配線材料膜16を除去すること
が可能となり、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導
入することができる。また、電解研磨は、化学的機械研
磨に用いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しないため
に、低いランニングコストで金属配線を形成することが
できる。さらに、化学的機械研磨時に発生していた腐食
(エロージョン)も発生しないという利点がある。
製造方法では、絶縁膜12上に配線材料膜16を残した
状態を保って、配線材料膜16表面に生じている局所段
差Sを緩和することから、配線材料膜16はその表面が
ほぼ平坦化された状態に形成される。その後電解研磨に
よって、凹部(溝13)内のみに配線材料膜16を残す
ように絶縁膜12上の配線材料膜16を除去することか
ら、溝13内に配線材料膜16が満たされた状態で埋め
込まれる。したがって、必要な部分の配線材料膜16を
残しつつ不必要な部分の配線材料膜16を除去すること
が可能となり、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導
入することができる。また、電解研磨は、化学的機械研
磨に用いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しないため
に、低いランニングコストで金属配線を形成することが
できる。さらに、化学的機械研磨時に発生していた腐食
(エロージョン)も発生しないという利点がある。
【0032】次に、本発明の半導体装置の製造方法に係
る第2の実施の形態を以下に説明する。この第2の実施
の形態は、前記第1の実施の形態において、電解めっき
によって生じた配線材料膜16の局所段差Sを解消する
研磨を、化学研磨を用いて行った製造方法である。上記
研磨工程以外の全ての工程は前記第1の実施の形態で説
明したプロセスと同様である。
る第2の実施の形態を以下に説明する。この第2の実施
の形態は、前記第1の実施の形態において、電解めっき
によって生じた配線材料膜16の局所段差Sを解消する
研磨を、化学研磨を用いて行った製造方法である。上記
研磨工程以外の全ての工程は前記第1の実施の形態で説
明したプロセスと同様である。
【0033】化学研磨は、研磨液に浸漬するだけでもよ
いが、めっき面上を高速で流体を流すことで拡散層厚さ
を薄くし、出っ張り部分をより早くエッチングする方法
を採ることで、硬化的に配線材料膜の平坦化を行うこと
が可能になる。
いが、めっき面上を高速で流体を流すことで拡散層厚さ
を薄くし、出っ張り部分をより早くエッチングする方法
を採ることで、硬化的に配線材料膜の平坦化を行うこと
が可能になる。
【0034】上記化学研磨においも、次工程の電解研磨
を効果的に行うために、電解めっきにより生成した銅膜
を完全に除去しないように、フィールド部分上に残すよ
うにする。
を効果的に行うために、電解めっきにより生成した銅膜
を完全に除去しないように、フィールド部分上に残すよ
うにする。
【0035】また、配線材料膜面上の化学研磨液を高速
で移動させる方法としては、図3の(1)に示すよう
に、例えば矢印方向に高速回転が可能なスピンチャック
51に基板(ウエハ)11を保持した状態で、上記スピ
ンチャック51を矢印方向に高速で回転させながら基板
11上に化学研磨液52を滴下する方法がある。また
は、図3の(2)に示すように、基板(ウエハ)11上
に例えば3mm以下の隙間Wが確保される平板61を設
け、基板11の中心部上の上記平板61に供給部62を
設ける。そして、上記供給部62から上記平板61と基
板11との間の隙間Wに化学研磨液63を高圧力で供給
することで、基板11面上における化学研磨液63の流
速を早めることが可能になる。
で移動させる方法としては、図3の(1)に示すよう
に、例えば矢印方向に高速回転が可能なスピンチャック
51に基板(ウエハ)11を保持した状態で、上記スピ
ンチャック51を矢印方向に高速で回転させながら基板
11上に化学研磨液52を滴下する方法がある。また
は、図3の(2)に示すように、基板(ウエハ)11上
に例えば3mm以下の隙間Wが確保される平板61を設
け、基板11の中心部上の上記平板61に供給部62を
設ける。そして、上記供給部62から上記平板61と基
板11との間の隙間Wに化学研磨液63を高圧力で供給
することで、基板11面上における化学研磨液63の流
速を早めることが可能になる。
【0036】次に上記化学研磨に用いることができる化
学研磨液の一例を以下に説明する。一つには、リン酸系
の化学研磨液がある。このリン酸系の化学研磨液は、リ
ン酸が550ml/l、硝酸が200ml/l、氷酢酸
が50ml/l、塩酸が5ml/lからなる混合液であ
って、液温度は55℃〜80℃、研磨時間は1分〜3分
とする。また一つには、硝酸系の化学研磨液であるキリ
ンス液がある。このキリンス液は、硝酸が200ml/
l、硫酸が400ml/l、塩酸が2ml/l水が30
0ml/lからなる混合液であって、液温度は20℃〜
80℃、研磨時間は30秒〜2分とする。このキリンス
液は、一般にエッチング速度が速いという特徴を有す
る。また、亜硝酸ガスを発生するため使用に際しては注
意が必要となる。
学研磨液の一例を以下に説明する。一つには、リン酸系
の化学研磨液がある。このリン酸系の化学研磨液は、リ
ン酸が550ml/l、硝酸が200ml/l、氷酢酸
が50ml/l、塩酸が5ml/lからなる混合液であ
って、液温度は55℃〜80℃、研磨時間は1分〜3分
とする。また一つには、硝酸系の化学研磨液であるキリ
ンス液がある。このキリンス液は、硝酸が200ml/
l、硫酸が400ml/l、塩酸が2ml/l水が30
0ml/lからなる混合液であって、液温度は20℃〜
80℃、研磨時間は30秒〜2分とする。このキリンス
液は、一般にエッチング速度が速いという特徴を有す
る。また、亜硝酸ガスを発生するため使用に際しては注
意が必要となる。
【0037】次に、本発明の半導体装置の製造方法に係
る第3の実施の形態を以下に説明する。この第3の実施
の形態は、前記第1の実施の形態において、電解めっき
によって生じた配線材料膜16の局所段差Sを解消する
研磨を機械研磨によって行う製造方法である。機械研磨
としては、研磨砥粒に♯10000〜♯20000のの
例えば、酸化セリウム、ダイヤモンド、アルミナ、シリ
カ等を用い、研磨液に例えば、純水、過酸化水素水、エ
タノール、イソプロピルアルコール等を用いた。上記研
磨工程以外の全ての工程は前記第1の実施の形態で説明
したプロセスと同様である。
る第3の実施の形態を以下に説明する。この第3の実施
の形態は、前記第1の実施の形態において、電解めっき
によって生じた配線材料膜16の局所段差Sを解消する
研磨を機械研磨によって行う製造方法である。機械研磨
としては、研磨砥粒に♯10000〜♯20000のの
例えば、酸化セリウム、ダイヤモンド、アルミナ、シリ
カ等を用い、研磨液に例えば、純水、過酸化水素水、エ
タノール、イソプロピルアルコール等を用いた。上記研
磨工程以外の全ての工程は前記第1の実施の形態で説明
したプロセスと同様である。
【0038】なお、めっき後の基板に研磨液を滴下しな
がらバフ研磨を行って凹凸を小さくすることでも上記機
械研磨と同様の効果が得られる。
がらバフ研磨を行って凹凸を小さくすることでも上記機
械研磨と同様の効果が得られる。
【0039】本発明の第2の製造方法に係る第1の実施
の形態を、図4の製造工程断面図によって説明する。
の形態を、図4の製造工程断面図によって説明する。
【0040】図4の(1)に示すように、基板(例えば
半導体基板)11に所定の素子(図示せず)を形成した
後、基板11上に絶縁膜12を形成する。次いでリソグ
ラフィー技術により所定の位置に開口部を設けたレジス
タパターン(図示せず)を形成した後、そのレジスタパ
ターンをエッチングマスクに用いて、絶縁膜12に、配
線を埋め込むための凹部(以下、溝として説明する)1
3を、例えば0.5μmの深さに形成する。溝13は、
いわゆるファインパターンで形成されている複数の溝1
3Nと、例えば溝幅が0.50μm〜5μmの幅の広い
溝13Wとで構成されている。上記溝13Nは、例えば
溝幅が0.15μm〜0.50μmの幅の狭い複数の溝
13Nが、例えば0.15μm〜0.50μm間隔で配
列されている。
半導体基板)11に所定の素子(図示せず)を形成した
後、基板11上に絶縁膜12を形成する。次いでリソグ
ラフィー技術により所定の位置に開口部を設けたレジス
タパターン(図示せず)を形成した後、そのレジスタパ
ターンをエッチングマスクに用いて、絶縁膜12に、配
線を埋め込むための凹部(以下、溝として説明する)1
3を、例えば0.5μmの深さに形成する。溝13は、
いわゆるファインパターンで形成されている複数の溝1
3Nと、例えば溝幅が0.50μm〜5μmの幅の広い
溝13Wとで構成されている。上記溝13Nは、例えば
溝幅が0.15μm〜0.50μmの幅の狭い複数の溝
13Nが、例えば0.15μm〜0.50μm間隔で配
列されている。
【0041】次に、図4の(2)に示すように、例えば
CVD法によって、上記凹部(以下、溝として説明す
る)13の内面および上記絶縁膜12上にバリア層14
を例えば窒化タングステン膜で形成する。この窒化タン
グステン膜の成膜条件の一例としては、原料ガスに六フ
ッ化タングステン(WF6 )と窒素(N2 )と水素(H
2 )との混合ガスを用い、その流量を0.25ml/m
in、成膜温度を300℃〜400℃の範囲に設定し
た。
CVD法によって、上記凹部(以下、溝として説明す
る)13の内面および上記絶縁膜12上にバリア層14
を例えば窒化タングステン膜で形成する。この窒化タン
グステン膜の成膜条件の一例としては、原料ガスに六フ
ッ化タングステン(WF6 )と窒素(N2 )と水素(H
2 )との混合ガスを用い、その流量を0.25ml/m
in、成膜温度を300℃〜400℃の範囲に設定し
た。
【0042】続いて、例えばPVD(Physical Vapor D
eposition )法(例えばスパッタリング)によって、電
解めっきのシード層15を銅膜で形成する。この銅膜の
成膜条件の一例としては、スパッタリング装置のDCパ
ワーを12kW、プロセスガスにアルゴン(Ar)を用
い、その流量を50cm3 /min、成膜雰囲気の圧力
を0.2Pa、成膜温度を100℃に設定した。
eposition )法(例えばスパッタリング)によって、電
解めっきのシード層15を銅膜で形成する。この銅膜の
成膜条件の一例としては、スパッタリング装置のDCパ
ワーを12kW、プロセスガスにアルゴン(Ar)を用
い、その流量を50cm3 /min、成膜雰囲気の圧力
を0.2Pa、成膜温度を100℃に設定した。
【0043】なお、図4の(2)以下の図面では半導体
基板11の図示は省略した。
基板11の図示は省略した。
【0044】次に、図4の(3)に示すように、電解め
っきによって、銅を例えば1.5μmの厚さに堆積し
て、上記溝13を完全に埋め込む銅からなる配線材料膜
16を形成する。以下、シード層15〔前記図2の
(2)参照〕も含めて配線材料膜16とする。このと
き、溝13の領域では、溝13の深さの2倍以上の厚さ
に配線材料膜16を形成することが必要となる。上記配
線材料膜16は、溝13の開口幅の違いによって、いわ
ゆるファインパターンで溝13が形成された領域、すな
わち、複数の溝13Nが形成された領域では膜厚が厚く
なり、幅の広い溝13Wでは、膜厚がフィールド部分に
堆積された配線材料膜16F表面よりも低くなる。この
ように、堆積された配線材料膜16には局所段差Sが生
じる。しかしながら、溝13の深さに対して2倍以上の
厚さに配線材料膜16が形成されているため、局所段差
Sは0.5μm以下となっている。
っきによって、銅を例えば1.5μmの厚さに堆積し
て、上記溝13を完全に埋め込む銅からなる配線材料膜
16を形成する。以下、シード層15〔前記図2の
(2)参照〕も含めて配線材料膜16とする。このと
き、溝13の領域では、溝13の深さの2倍以上の厚さ
に配線材料膜16を形成することが必要となる。上記配
線材料膜16は、溝13の開口幅の違いによって、いわ
ゆるファインパターンで溝13が形成された領域、すな
わち、複数の溝13Nが形成された領域では膜厚が厚く
なり、幅の広い溝13Wでは、膜厚がフィールド部分に
堆積された配線材料膜16F表面よりも低くなる。この
ように、堆積された配線材料膜16には局所段差Sが生
じる。しかしながら、溝13の深さに対して2倍以上の
厚さに配線材料膜16が形成されているため、局所段差
Sは0.5μm以下となっている。
【0045】上記電解めっき条件の一例としては、めっ
き液に硫酸銅系銅電解めっき液を用い、めっき電流値を
2.83A,めっき時間を1.5μm成膜するのに6分
40秒、めっき液の温度を18℃に設定した。
き液に硫酸銅系銅電解めっき液を用い、めっき電流値を
2.83A,めっき時間を1.5μm成膜するのに6分
40秒、めっき液の温度を18℃に設定した。
【0046】次に、図4の(4)に示すように、電解研
磨によって、配線材料膜16を研磨して、絶縁膜12の
フィールド部分12F上の配線材料膜16を除去し、溝
13内のみに配線材料膜16を残す。上記電解研磨で
は、フィールド部分12F上に配線材料膜16が無くな
ると、銅よりも電気伝導度が低いバリア層14に電流が
流れるため、フィールド部分12F上に配線材料膜16
が残っている場合にはその残っている配線材料膜16の
電気伝導度がその周囲よりも高くなって、電解研磨され
やすくなる。したがって、フィールド上の配線材料膜1
6は完全にかつほぼ均一に除去される。
磨によって、配線材料膜16を研磨して、絶縁膜12の
フィールド部分12F上の配線材料膜16を除去し、溝
13内のみに配線材料膜16を残す。上記電解研磨で
は、フィールド部分12F上に配線材料膜16が無くな
ると、銅よりも電気伝導度が低いバリア層14に電流が
流れるため、フィールド部分12F上に配線材料膜16
が残っている場合にはその残っている配線材料膜16の
電気伝導度がその周囲よりも高くなって、電解研磨され
やすくなる。したがって、フィールド上の配線材料膜1
6は完全にかつほぼ均一に除去される。
【0047】上記電解研磨条件の一例としては、研磨液
にリン酸(比重1.6)を用い、電流密度を5A/dm
2 〜20A/dm2 、研磨時間を2分〜5分、研磨液温
度を15℃〜25℃に設定した。
にリン酸(比重1.6)を用い、電流密度を5A/dm
2 〜20A/dm2 、研磨時間を2分〜5分、研磨液温
度を15℃〜25℃に設定した。
【0048】なお、電解研磨を行うに際し、被研磨部材
に電極(図示せず)を接触させるため、その接触部分に
は配線材料膜16が残ることになる。そこで、フッ酸と
過酸化水素との混合水溶液を用いたウエットエッチング
によって、上記残った配線材料膜16を除去することが
できる。
に電極(図示せず)を接触させるため、その接触部分に
は配線材料膜16が残ることになる。そこで、フッ酸と
過酸化水素との混合水溶液を用いたウエットエッチング
によって、上記残った配線材料膜16を除去することが
できる。
【0049】次に、図2の(5)に示すように、例えば
過酸化水素水を用いたスピン洗浄によって、上記配線材
料膜16の除去によって露出されたバリア層14を除去
する。このようにして、溝13にバリア層14を介して
配線材料膜16を埋め込んでなる溝配線17が形成され
る。
過酸化水素水を用いたスピン洗浄によって、上記配線材
料膜16の除去によって露出されたバリア層14を除去
する。このようにして、溝13にバリア層14を介して
配線材料膜16を埋め込んでなる溝配線17が形成され
る。
【0050】上記窒化タングステンからなる5A/dm
2 〜バリア層14の除去条件の一例としては、リンス液
に過酸化水素水を用い、リンス時間を1分〜3分、リン
ス液温度を15℃〜40℃に設定した。
2 〜バリア層14の除去条件の一例としては、リンス液
に過酸化水素水を用い、リンス時間を1分〜3分、リン
ス液温度を15℃〜40℃に設定した。
【0051】さらに上層配線を形成する場合には、例え
ば、プラズマCVD法によって、上記図1によって説明
した処理を行った基板表面を窒化シリコン膜で被覆した
後、上記図1によって説明したプロセスと同様のプロセ
スを行って上層配線を形成すればよい。
ば、プラズマCVD法によって、上記図1によって説明
した処理を行った基板表面を窒化シリコン膜で被覆した
後、上記図1によって説明したプロセスと同様のプロセ
スを行って上層配線を形成すればよい。
【0052】また、上記図2の(3)によって説明した
配線材料膜16の成膜によって、局所段差が0.5μm
程度生じたとしても、その後の電解研磨では、ファイン
パターン領域に配線材料膜16の研磨残りを生じること
なく、また、幅が広い溝13Wに埋め込まれた配線材料
膜16に窪みを生じることなく、配線材料膜16を研磨
することができる。
配線材料膜16の成膜によって、局所段差が0.5μm
程度生じたとしても、その後の電解研磨では、ファイン
パターン領域に配線材料膜16の研磨残りを生じること
なく、また、幅が広い溝13Wに埋め込まれた配線材料
膜16に窪みを生じることなく、配線材料膜16を研磨
することができる。
【0053】上記第2の発明の製造方法に係る実施の形
態では、基板11上の絶縁膜12に形成した凹部(溝)1
3を埋め込む配線材料膜16を、溝13の深さの2倍以
上となる膜厚に形成することから、配線材料膜16はそ
の表面がほぼ平坦化された状態に形成される。そして、
電解研磨によって、溝13内のみに配線材料膜16を残
すように絶縁膜12上の配線材料膜16を除去すること
から、溝13内に配線材料膜16が満たされた状態で埋
め込まれる。したがって、必要な部分の配線材料膜16
を残しつつ不必要な部分(フィールド部分12F上)の
配線材料膜16を除去することが可能となり、電解研磨
プロセスを溝配線プロセスに導入することが可能とな
る。また、電解研磨は、化学的機械研磨に用いる高価な
消耗剤(スラリー)を使用しないために、低いランニン
グコストで金属配線を形成することができる。さらに、
化学的機械研磨時に発生していた腐食(エロージョン)
も発生しないという利点もある。
態では、基板11上の絶縁膜12に形成した凹部(溝)1
3を埋め込む配線材料膜16を、溝13の深さの2倍以
上となる膜厚に形成することから、配線材料膜16はそ
の表面がほぼ平坦化された状態に形成される。そして、
電解研磨によって、溝13内のみに配線材料膜16を残
すように絶縁膜12上の配線材料膜16を除去すること
から、溝13内に配線材料膜16が満たされた状態で埋
め込まれる。したがって、必要な部分の配線材料膜16
を残しつつ不必要な部分(フィールド部分12F上)の
配線材料膜16を除去することが可能となり、電解研磨
プロセスを溝配線プロセスに導入することが可能とな
る。また、電解研磨は、化学的機械研磨に用いる高価な
消耗剤(スラリー)を使用しないために、低いランニン
グコストで金属配線を形成することができる。さらに、
化学的機械研磨時に発生していた腐食(エロージョン)
も発生しないという利点もある。
【0054】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の第1の半
導体装置の製造方法によれば、電解めっき後に行う電解
研磨工程において、必要な部分の配線材料膜を残しつつ
不必要な部分の配線材料膜を除去することが可能とな
り、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導入すること
ができる。電解研磨は、化学的機械研磨に用いる高価な
消耗剤(スラリー)を使用しないために、低いランニン
グコストで金属配線を形成することができる。また、化
学的機械研磨時に発生する腐食(エロージョン)も発生
しない。
導体装置の製造方法によれば、電解めっき後に行う電解
研磨工程において、必要な部分の配線材料膜を残しつつ
不必要な部分の配線材料膜を除去することが可能とな
り、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに導入すること
ができる。電解研磨は、化学的機械研磨に用いる高価な
消耗剤(スラリー)を使用しないために、低いランニン
グコストで金属配線を形成することができる。また、化
学的機械研磨時に発生する腐食(エロージョン)も発生
しない。
【0055】第2の半導体装置の製造方法によれば、凹
部を埋め込む配線材料膜を、凹部の深さの2倍以上とな
る膜厚に形成するので、配線材料膜はその表面がほぼ平
坦化された状態に形成することができる。それを電解研
磨によって、凹部内のみに配線材料膜を残すように絶縁
膜上の配線材料膜を除去するので、必要な部分の配線材
料膜を残しつつ不必要な部分の配線材料膜を除去するこ
とが可能となり、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに
導入することが可能となる。また、電解研磨は、化学的
機械研磨に用いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しな
いために、低いランニングコストで金属配線を形成する
ことができる。さらに、化学的機械研磨時に発生してい
た腐食(エロージョン)も発生しないという利点もあ
る。
部を埋め込む配線材料膜を、凹部の深さの2倍以上とな
る膜厚に形成するので、配線材料膜はその表面がほぼ平
坦化された状態に形成することができる。それを電解研
磨によって、凹部内のみに配線材料膜を残すように絶縁
膜上の配線材料膜を除去するので、必要な部分の配線材
料膜を残しつつ不必要な部分の配線材料膜を除去するこ
とが可能となり、電解研磨プロセスを溝配線プロセスに
導入することが可能となる。また、電解研磨は、化学的
機械研磨に用いる高価な消耗剤(スラリー)を使用しな
いために、低いランニングコストで金属配線を形成する
ことができる。さらに、化学的機械研磨時に発生してい
た腐食(エロージョン)も発生しないという利点もあ
る。
【図1】本発明の半導体装置の製造方法に係る実施の形
態を示す製造工程断面図である。
態を示す製造工程断面図である。
【図2】局所段差を解消する研磨方法を説明する製造工
程断面図である。
程断面図である。
【図3】化学研磨液を高速で移動させる方法を示す図で
ある。
ある。
【図4】本発明の半導体装置の製造方法に係る別の実施
の形態を示す製造工程断面図である。
の形態を示す製造工程断面図である。
【図5】課題を説明する概略構成断面図である。
【図6】課題を説明する概略構成断面図である。
11…基板、12…絶縁膜、13…凹部(溝)、16…
配線材料膜、S…局所段差
配線材料膜、S…局所段差
フロントページの続き (72)発明者 鬼頭 英至 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 田口 充 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 安藤 勝己 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5F033 HH11 HH34 MM01 MM12 PP06 PP15 PP27 QQ08 QQ09 QQ19 QQ37 QQ46 QQ47 QQ48 RR06 SS15 XX01 XX34 5F043 AA26 BB18 DD07 DD16 FF01 FF07 GG03
Claims (5)
- 【請求項1】 めっき法によって、基板上に形成した絶
縁膜上に、前記絶縁膜に形成した凹部を埋め込む配線材
料膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に前記配線材料膜を残した状態を保って前
記配線材料膜表面に生じている局所段差を緩和する工程
と、 電解研磨によって、前記凹部内のみに前記配線材料膜を
残すように前記絶縁膜上の前記配線材料膜を除去する工
程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記凹部は、 配線溝、配線溝および該配線溝底部に形成された接続
孔、もしくは接続孔からなることを特徴とする請求項1
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記配線材料膜に生じた局所段差を緩和
する工程は、 化学的機械研磨、機械研磨もしくは化学研磨により行う
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項4】 めっき法によって、基板上に形成した絶
縁膜上に、前記絶縁膜に形成した凹部を埋め込む配線材
料膜を、前記凹部の深さの2倍以上となる膜厚に形成す
る工程と、 電解研磨によって、前記凹部内のみに前記配線材料膜を
残すように前記絶縁膜上の前記配線材料膜を除去する工
程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記凹部は、配線溝、もしくは配線溝お
よび該配線溝底部に形成された接続孔からなり、 前記配線材料膜は前記配線溝の深さの2倍以上となる膜
厚に形成されることを特徴とする請求項4記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000157542A JP2001338926A (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | 半導体装置の製造方法 |
TW090112809A TW512454B (en) | 2000-05-29 | 2001-05-28 | Method of manufacturing a semiconductor device |
US09/866,940 US6709979B2 (en) | 2000-05-29 | 2001-05-29 | Method of manufacturing a semiconductor device |
KR1020010029716A KR100829732B1 (ko) | 2000-05-29 | 2001-05-29 | 반도체 장치 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001338926A true JP2001338926A (ja) | 2001-12-07 |
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ID=18662159
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---|---|
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JP (1) | JP2001338926A (ja) |
KR (1) | KR100829732B1 (ja) |
TW (1) | TW512454B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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