JP2002305198A - 電子デバイスの製造方法 - Google Patents
電子デバイスの製造方法Info
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- JP2002305198A JP2002305198A JP2001108617A JP2001108617A JP2002305198A JP 2002305198 A JP2002305198 A JP 2002305198A JP 2001108617 A JP2001108617 A JP 2001108617A JP 2001108617 A JP2001108617 A JP 2001108617A JP 2002305198 A JP2002305198 A JP 2002305198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＭＰによりＣｕ埋込み配線を形成した後、
ＢＴＡからなる防食被膜をＳｉＮのような酸化防止膜を
成膜する前に容易に除去して、前記酸化防止膜の成膜後
の剥離を防止した電子デバイスの製造方法を提供する。 【解決手段】 基板上の絶縁膜に銅系金属からなる配線
を形成する工程と、前記絶縁膜の配線をベンゾトリアゾ
ールまたはその誘導体で処理して前記配線に防食被膜を
形成する工程と、前記防食被膜をアルカリ水溶液で処理
して除去した後、前記配線を含む前記絶縁膜上に酸化防
止膜を形成する工程とを具備することを特徴とする。
ＢＴＡからなる防食被膜をＳｉＮのような酸化防止膜を
成膜する前に容易に除去して、前記酸化防止膜の成膜後
の剥離を防止した電子デバイスの製造方法を提供する。 【解決手段】 基板上の絶縁膜に銅系金属からなる配線
を形成する工程と、前記絶縁膜の配線をベンゾトリアゾ
ールまたはその誘導体で処理して前記配線に防食被膜を
形成する工程と、前記防食被膜をアルカリ水溶液で処理
して除去した後、前記配線を含む前記絶縁膜上に酸化防
止膜を形成する工程とを具備することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイスの製
造方法に関し、特に半導体装置の製造方法、液晶表示装
置の製造方法のような電子デバイスの製造方法に係わ
る。
造方法に関し、特に半導体装置の製造方法、液晶表示装
置の製造方法のような電子デバイスの製造方法に係わ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体装置のＣｕ埋込み配線は、
シリコン酸化膜のような層間絶縁膜に溝や貫通穴をドラ
イエッチングにより形成した後、スパッタリングにより
前記溝や貫通孔を含む層間絶縁膜上に数十ｎｍのＣｕ拡
散防止膜および１００ｎｍ程度のＣｕ膜を成膜し、Ｃｕ
めっきを施して前記溝や貫通穴を埋め込み、前記溝や貫
通穴の余分なＣｕ膜を化学機械研磨（ＣＭＰ）により除
去する方法により形成される。このような方法で形成さ
れたＣｕ埋込み配線を空気中に放置すると，前記配線表
面が容易に酸化されるため、ＳｉＮのような酸化防止膜
を前記配線上に形成している。
シリコン酸化膜のような層間絶縁膜に溝や貫通穴をドラ
イエッチングにより形成した後、スパッタリングにより
前記溝や貫通孔を含む層間絶縁膜上に数十ｎｍのＣｕ拡
散防止膜および１００ｎｍ程度のＣｕ膜を成膜し、Ｃｕ
めっきを施して前記溝や貫通穴を埋め込み、前記溝や貫
通穴の余分なＣｕ膜を化学機械研磨（ＣＭＰ）により除
去する方法により形成される。このような方法で形成さ
れたＣｕ埋込み配線を空気中に放置すると，前記配線表
面が容易に酸化されるため、ＳｉＮのような酸化防止膜
を前記配線上に形成している。
【０００３】前述したプロセスにおいて、Ｃｕ埋込み配
線上に酸化防止膜を成膜するまでの間でＣｕ埋込み配線
表面が酸化されるのを防ぐために，ＣＭＰ後にベンゾト
リアゾール（ＢＴＡ）により簡易的な防食被膜を形成す
ることが検討されている。このようなＢＴＡからなる防
食被膜は、Ｃｕ表面を比較的安定化することができるた
め、有望な方法として注目されている。
線上に酸化防止膜を成膜するまでの間でＣｕ埋込み配線
表面が酸化されるのを防ぐために，ＣＭＰ後にベンゾト
リアゾール（ＢＴＡ）により簡易的な防食被膜を形成す
ることが検討されている。このようなＢＴＡからなる防
食被膜は、Ｃｕ表面を比較的安定化することができるた
め、有望な方法として注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｃ
ｕ埋込み配線表面に前記防食被膜を被覆した状態でＳｉ
Ｎのような酸化防止膜を成膜すると、酸化防止膜が剥離
するという問題があった。
ｕ埋込み配線表面に前記防食被膜を被覆した状態でＳｉ
Ｎのような酸化防止膜を成膜すると、酸化防止膜が剥離
するという問題があった。
【０００５】本発明は、ＣＭＰによりＣｕ埋込み配線を
形成した後、ＢＴＡからなる防食被膜をＳｉＮのような
酸化防止膜を成膜する前に容易に除去して、前記酸化防
止膜の成膜後の剥離を防止した電子デバイスの製造方法
を提供しようとするものである。
形成した後、ＢＴＡからなる防食被膜をＳｉＮのような
酸化防止膜を成膜する前に容易に除去して、前記酸化防
止膜の成膜後の剥離を防止した電子デバイスの製造方法
を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電子デバイ
スの製造方法は、基板上の絶縁膜に銅系金属からなる配
線を形成する工程と、前記絶縁膜の配線をベンゾトリア
ゾールまたはその誘導体で処理して前記配線に防食被膜
を形成する工程と、前記防食被膜をアルカリ水溶液で処
理して除去した後、前記配線を含む前記絶縁膜上に酸化
防止膜を形成する工程とを具備することを特徴とするも
のである。
スの製造方法は、基板上の絶縁膜に銅系金属からなる配
線を形成する工程と、前記絶縁膜の配線をベンゾトリア
ゾールまたはその誘導体で処理して前記配線に防食被膜
を形成する工程と、前記防食被膜をアルカリ水溶液で処
理して除去した後、前記配線を含む前記絶縁膜上に酸化
防止膜を形成する工程とを具備することを特徴とするも
のである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を参照して詳細に説
明する。
明する。
【０００８】（第１実施形態）この第１実施形態では、
電子デバイスである半導体装置を例にしてその製造方法
を説明する （第１工程）まず、半導体基板上の絶縁膜に配線層の形
状に相当する溝およびビアフィルの形状に相当する開口
部から選ばれる少なくとも１つの埋込み用部材を形成す
る。つづいて、この埋込み用部材の内面を含む前記絶縁
膜上に銅拡散防止膜を形成する。この前記銅拡散防止膜
上に銅または銅合金からなる配線材料膜を形成する。
電子デバイスである半導体装置を例にしてその製造方法
を説明する （第１工程）まず、半導体基板上の絶縁膜に配線層の形
状に相当する溝およびビアフィルの形状に相当する開口
部から選ばれる少なくとも１つの埋込み用部材を形成す
る。つづいて、この埋込み用部材の内面を含む前記絶縁
膜上に銅拡散防止膜を形成する。この前記銅拡散防止膜
上に銅または銅合金からなる配線材料膜を形成する。
【０００９】前記絶縁膜としては、例えばシリコン酸化
膜、ボロン添加ガラス膜（ＢＰＳＧ膜）、リン添加ガラ
ス膜（ＰＳＧ膜）等を用いることができる。また、前記
絶縁膜としては、例えばＳｉＯＦ、有機スピンオングラ
ス、ポリイミド、フッ素添加ポリイミド、ポリテトラフ
ルオロエチレン、フッ化ポリアリルエーテル、フッ素添
加パレリン等の比誘電率が３．５以下の絶縁材料からな
る膜を用いることができる。このような比誘電率を有す
る絶縁膜を用いることによって、この絶縁膜に埋設され
た銅または銅合金からなる配線層の信号伝播速度を高め
ることが可能になる。
膜、ボロン添加ガラス膜（ＢＰＳＧ膜）、リン添加ガラ
ス膜（ＰＳＧ膜）等を用いることができる。また、前記
絶縁膜としては、例えばＳｉＯＦ、有機スピンオングラ
ス、ポリイミド、フッ素添加ポリイミド、ポリテトラフ
ルオロエチレン、フッ化ポリアリルエーテル、フッ素添
加パレリン等の比誘電率が３．５以下の絶縁材料からな
る膜を用いることができる。このような比誘電率を有す
る絶縁膜を用いることによって、この絶縁膜に埋設され
た銅または銅合金からなる配線層の信号伝播速度を高め
ることが可能になる。
【００１０】前記銅拡散防止膜は、例えばＴａＮ、Ｔａ
Ｎｂ、Ｗ，ＷＮ，ＴａＳｉＮ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｚｒ
ＮおよびＣｕＴａ合金から選ばれる１層または２層以上
から作られる。このような銅拡散防止膜は、１５〜５０
ｎｍの厚さを有することが好ましい。
Ｎｂ、Ｗ，ＷＮ，ＴａＳｉＮ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｚｒ
ＮおよびＣｕＴａ合金から選ばれる１層または２層以上
から作られる。このような銅拡散防止膜は、１５〜５０
ｎｍの厚さを有することが好ましい。
【００１１】前記Ｃｕ合金としては、例えばＣｕ−Ｓｉ
合金、Ｃｕ−Ａｌ合金、Ｃｕ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｃｕ−
Ａｇ合金等を用いることができる。
合金、Ｃｕ−Ａｌ合金、Ｃｕ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｃｕ−
Ａｇ合金等を用いることができる。
【００１２】前記ＣｕまたはＣｕ合金からなる配線材料
膜は、スパッタ蒸着、真空蒸着、または無電解メッキ等
により形成される。具体的には、銅もしくは銅合金をス
パッタ法またはＣＶＤ法により堆積し、さらに無電解銅
メッキを施して銅または銅合金からなる配線材料膜を形
成する。特に、前記配線材料膜は銅系金属をスパッタ法
または化学気相成長法により成膜した薄膜とこの薄膜上
に電気メッキにより被覆した銅系金属被膜との二層膜か
ら作られることが好ましい。
膜は、スパッタ蒸着、真空蒸着、または無電解メッキ等
により形成される。具体的には、銅もしくは銅合金をス
パッタ法またはＣＶＤ法により堆積し、さらに無電解銅
メッキを施して銅または銅合金からなる配線材料膜を形
成する。特に、前記配線材料膜は銅系金属をスパッタ法
または化学気相成長法により成膜した薄膜とこの薄膜上
に電気メッキにより被覆した銅系金属被膜との二層膜か
ら作られることが好ましい。
【００１３】（第２工程）前記配線材料膜を前記埋込み
用部材を除く前記絶縁膜上の前記銅拡散防止膜部分が露
出するまで化学機械研磨（ＣＭＰ）を行い、さらに露出
した前記銅拡散防止膜をＣＭＰを行って前記埋込み用部
材内に表面を除く周囲が前記銅拡散防止膜で覆われた配
線層およびビアフィルから選ばれる少なくとも１つの導
電部材を形成する。このＣＭＰは、図１に示す研磨装置
および銅系金属用研磨組成物を用いてなされる。
用部材を除く前記絶縁膜上の前記銅拡散防止膜部分が露
出するまで化学機械研磨（ＣＭＰ）を行い、さらに露出
した前記銅拡散防止膜をＣＭＰを行って前記埋込み用部
材内に表面を除く周囲が前記銅拡散防止膜で覆われた配
線層およびビアフィルから選ばれる少なくとも１つの導
電部材を形成する。このＣＭＰは、図１に示す研磨装置
および銅系金属用研磨組成物を用いてなされる。
【００１４】すなわち、ターンテーブル１上には例えば
布、独立気泡を有するポリウレタン発泡体等から作られ
た研磨パッド２が被覆されている。銅系金属用研磨組成
物を供給するための供給管３は、前記研磨パッド２の上
方に配置されている。上面に支持軸４を有する基板ホル
ダ５は、研磨パッド２の上方に上下動自在でかつ回転自
在に配置されている。このような研磨装置において、前
記ホルダ５により基板６をその研磨面（例えばＣｕ膜）
が前記研磨パッド２に対向するように保持し、前記供給
管３から前述した組成の研摩液７を供給しながら、前記
支持軸４により前記基板６を前記研磨パッド２に向けて
所望の加重を与え、さらに前記ホルド５および前記ター
ンテーブル１をそれぞれ同方向に回転させることにより
前記基板６上のＣｕ膜が研磨される。
布、独立気泡を有するポリウレタン発泡体等から作られ
た研磨パッド２が被覆されている。銅系金属用研磨組成
物を供給するための供給管３は、前記研磨パッド２の上
方に配置されている。上面に支持軸４を有する基板ホル
ダ５は、研磨パッド２の上方に上下動自在でかつ回転自
在に配置されている。このような研磨装置において、前
記ホルダ５により基板６をその研磨面（例えばＣｕ膜）
が前記研磨パッド２に対向するように保持し、前記供給
管３から前述した組成の研摩液７を供給しながら、前記
支持軸４により前記基板６を前記研磨パッド２に向けて
所望の加重を与え、さらに前記ホルド５および前記ター
ンテーブル１をそれぞれ同方向に回転させることにより
前記基板６上のＣｕ膜が研磨される。
【００１５】前記銅系金属用研磨組成物としては、例え
ば銅と反応して水に実質的に不溶性で、かつ銅よりも機
械的に脆弱な銅錯体を生成する水溶性の有機酸と、酸化
剤と水とを含有するものが用いられる。
ば銅と反応して水に実質的に不溶性で、かつ銅よりも機
械的に脆弱な銅錯体を生成する水溶性の有機酸と、酸化
剤と水とを含有するものが用いられる。
【００１６】前記有機酸としては、銅もしくは銅合金に
前記研磨用組成物を接触させた際に前記酸化剤により生
成された銅の水和物と反応して水に実質的に不溶性で、
Ｃｕに比べて脆弱である銅錯体を生成する作用を有す
る。かかる有機酸としては、例えば２−キノリンカルボ
ン酸（キナルジン酸）、２−ピリジンカルボン酸、２，
６−ピリジンカルボン酸、キノン等を挙げることができ
る。
前記研磨用組成物を接触させた際に前記酸化剤により生
成された銅の水和物と反応して水に実質的に不溶性で、
Ｃｕに比べて脆弱である銅錯体を生成する作用を有す
る。かかる有機酸としては、例えば２−キノリンカルボ
ン酸（キナルジン酸）、２−ピリジンカルボン酸、２，
６−ピリジンカルボン酸、キノン等を挙げることができ
る。
【００１７】前記有機酸は、前記研磨組成物中に０．１
重量％以上含有されることが好ましい。
重量％以上含有されることが好ましい。
【００１８】前記酸化剤は、銅もしくは銅合金に前記研
磨用組成物を接触させた際に銅の水和物を生成する作用
を有する。かかる酸化剤としては、例えば過酸化水素
（Ｈ2Ｏ2 ）、次亜塩素酸ソーダ（ＮａＣｌＯ）のよう
な酸化剤を用いることができる。
磨用組成物を接触させた際に銅の水和物を生成する作用
を有する。かかる酸化剤としては、例えば過酸化水素
（Ｈ2Ｏ2 ）、次亜塩素酸ソーダ（ＮａＣｌＯ）のよう
な酸化剤を用いることができる。
【００１９】前記酸化剤の含有量を重量割合で前記有機
酸に対して３倍〜２０倍にすることが好ましい。
酸に対して３倍〜２０倍にすることが好ましい。
【００２０】前記銅系金属用研磨組成物は、さらに研磨
砥粒を含有することを許容する。この研磨砥粒として
は、例えばコロイダルアルミナのようなアルミナ粉末、
コロイダルシリカのようなシリカ粉末等を挙げることが
できる。
砥粒を含有することを許容する。この研磨砥粒として
は、例えばコロイダルアルミナのようなアルミナ粉末、
コロイダルシリカのようなシリカ粉末等を挙げることが
できる。
【００２１】前記研磨砥粒は、前記研磨組成物中に０．
８〜２０重量％含有されることが好ましい。前記研磨砥
粒の含有量を０．８重量％未満にすると、その効果を十
分に達成することが困難になる。一方、前記研磨砥粒の
含有量が２０重量％を越えると、研磨組成物の粘度等が
高くなるなど取扱い難くなる。より好ましい研磨砥粒の
含有量は、０．８〜３重量％である。
８〜２０重量％含有されることが好ましい。前記研磨砥
粒の含有量を０．８重量％未満にすると、その効果を十
分に達成することが困難になる。一方、前記研磨砥粒の
含有量が２０重量％を越えると、研磨組成物の粘度等が
高くなるなど取扱い難くなる。より好ましい研磨砥粒の
含有量は、０．８〜３重量％である。
【００２２】前記銅系金属用研磨組成物は、さらにカル
ボキシル基およびヒドロキシル基をそれぞれ１つ持つ別
の有機酸を含有することを許容する。この別の有機酸
は、前記酸化剤による銅の水和物の生成を促進する作用
を有する。かかる別の有機酸としては、例えば乳酸、酒
石酸、マンデル酸およびリンゴ酸等を挙げることがで
き、これらは１種または２種以上の混合物の形態で用い
ることができる。この別の第２有機酸としては、特に乳
酸を用いるが好ましい。
ボキシル基およびヒドロキシル基をそれぞれ１つ持つ別
の有機酸を含有することを許容する。この別の有機酸
は、前記酸化剤による銅の水和物の生成を促進する作用
を有する。かかる別の有機酸としては、例えば乳酸、酒
石酸、マンデル酸およびリンゴ酸等を挙げることがで
き、これらは１種または２種以上の混合物の形態で用い
ることができる。この別の第２有機酸としては、特に乳
酸を用いるが好ましい。
【００２３】前記銅系金属用研磨組成物は、さらに非イ
オン性、両性イオン性、陰イオン性、陽イオン性の界面
活性剤が添加されることを許容する。このような界面活
性剤をさらに含む研磨組成物は、後述するようにＣｕま
たはＣｕ合金とＳｉＮ膜およびＳｉＯ2 のような絶縁膜
との選択研磨性を高めることが可能になる。
オン性、両性イオン性、陰イオン性、陽イオン性の界面
活性剤が添加されることを許容する。このような界面活
性剤をさらに含む研磨組成物は、後述するようにＣｕま
たはＣｕ合金とＳｉＮ膜およびＳｉＯ2 のような絶縁膜
との選択研磨性を高めることが可能になる。
【００２４】前記銅系金属用研磨組成物は、さらに前記
研磨砥粒の分散剤を含有すること許容する。この分散剤
としては、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等を
挙げることができる。
研磨砥粒の分散剤を含有すること許容する。この分散剤
としては、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等を
挙げることができる。
【００２５】前記研磨装置を用いる研磨処理において、
基板ホルダで保持された基板を前記研磨パッドに与える
荷重は研磨組成物の組成により適宜選定されるが、例え
ば５０〜１０００ｇ／ｃｍ2 にすることが好ましい。
基板ホルダで保持された基板を前記研磨パッドに与える
荷重は研磨組成物の組成により適宜選定されるが、例え
ば５０〜１０００ｇ／ｃｍ2 にすることが好ましい。
【００２６】（第３工程）前記半導体基板の絶縁膜に埋
め込まれた導電部材をベンゾトリアゾールまたはその誘
導体で処理して前記導電部材に防食被膜を形成する。つ
づいて、この防食被膜をアルカリ水溶液で処理して防食
被膜を除去した後、前記導電部材を含む前記絶縁膜上に
ＳｉＮのような酸化防止膜を形成して半導体装置を製造
する。
め込まれた導電部材をベンゾトリアゾールまたはその誘
導体で処理して前記導電部材に防食被膜を形成する。つ
づいて、この防食被膜をアルカリ水溶液で処理して防食
被膜を除去した後、前記導電部材を含む前記絶縁膜上に
ＳｉＮのような酸化防止膜を形成して半導体装置を製造
する。
【００２７】前記ベンゾトリアゾール誘導体としては、
例えば１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）ベンゾト
リアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシジエチ
ル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール等を挙げること
ができる。
例えば１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）ベンゾト
リアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシジエチ
ル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール等を挙げること
ができる。
【００２８】前記アルカリ水溶液としては、特に限定さ
れないが、第４級アンモニウム塩の水溶液が好ましい。
この第４級アンモニウム塩は、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、テトラメチルアンモニウムクロ
ライド、テトラメチルハイドロオキサイドから選ばれる
少なくとも１つを挙げることができる。
れないが、第４級アンモニウム塩の水溶液が好ましい。
この第４級アンモニウム塩は、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、テトラメチルアンモニウムクロ
ライド、テトラメチルハイドロオキサイドから選ばれる
少なくとも１つを挙げることができる。
【００２９】前記アルカリ水溶液の濃度は、薄すぎると
前記ベンゾトリアゾールの防食被膜を除去することが困
難になり、濃すぎると銅系金属からなる配線（導電部
材）を溶解する虞がある。このため、アルカリ水溶液の
濃度は０．１〜４０重量％にすることが好ましい。
前記ベンゾトリアゾールの防食被膜を除去することが困
難になり、濃すぎると銅系金属からなる配線（導電部
材）を溶解する虞がある。このため、アルカリ水溶液の
濃度は０．１〜４０重量％にすることが好ましい。
【００３０】（第２実施形態）この第１実施形態では、
電子デバイスである液晶表示装置を例にしてその製造方
法を説明する （第１工程）まず、ガラス基板上の絶縁膜に配線層の形
状に相当する溝およびビアフィルの形状に相当する開口
部から選ばれる少なくとも１つの埋込み用部材を形成す
る。つづいて、この埋込み用部材の内面を含む前記絶縁
膜上に銅拡散防止膜を形成する。この前記銅拡散防止膜
上に銅または銅合金からなる配線材料膜を形成する。
電子デバイスである液晶表示装置を例にしてその製造方
法を説明する （第１工程）まず、ガラス基板上の絶縁膜に配線層の形
状に相当する溝およびビアフィルの形状に相当する開口
部から選ばれる少なくとも１つの埋込み用部材を形成す
る。つづいて、この埋込み用部材の内面を含む前記絶縁
膜上に銅拡散防止膜を形成する。この前記銅拡散防止膜
上に銅または銅合金からなる配線材料膜を形成する。
【００３１】前記絶縁膜としては、例えばシリコン酸化
膜、ボロン添加ガラス膜（ＢＰＳＧ膜）、リン添加ガラ
ス膜（ＰＳＧ膜）等を用いることができる。また、前記
絶縁膜としては、例えばＳｉＯＦ、有機スピンオングラ
ス、ポリイミド、フッ素添加ポリイミド、ポリテトラフ
ルオロエチレン、フッ化ポリアリルエーテル、フッ素添
加パレリン等の比誘電率が３．５以下の絶縁材料からな
る膜を用いることができる。このような比誘電率を有す
る絶縁膜を用いることによって、この絶縁膜に埋設され
た銅または銅合金からなる配線層の信号伝播速度を高め
ることが可能になる。
膜、ボロン添加ガラス膜（ＢＰＳＧ膜）、リン添加ガラ
ス膜（ＰＳＧ膜）等を用いることができる。また、前記
絶縁膜としては、例えばＳｉＯＦ、有機スピンオングラ
ス、ポリイミド、フッ素添加ポリイミド、ポリテトラフ
ルオロエチレン、フッ化ポリアリルエーテル、フッ素添
加パレリン等の比誘電率が３．５以下の絶縁材料からな
る膜を用いることができる。このような比誘電率を有す
る絶縁膜を用いることによって、この絶縁膜に埋設され
た銅または銅合金からなる配線層の信号伝播速度を高め
ることが可能になる。
【００３２】前記銅拡散防止膜は、前記半導体装置の製
造方法で説明しのと同様なものが用いられる。この銅拡
散防止膜は、１５〜５０ｎｍの厚さを有することが好ま
しい。
造方法で説明しのと同様なものが用いられる。この銅拡
散防止膜は、１５〜５０ｎｍの厚さを有することが好ま
しい。
【００３３】前記Ｃｕ合金としては、前記半導体装置の
製造方法で説明しのと同様なものが用いられる。
製造方法で説明しのと同様なものが用いられる。
【００３４】前記ＣｕまたはＣｕ合金からなる配線材料
膜は、スパッタ蒸着、真空蒸着、または無電解メッキ等
により形成される。具体的には、銅もしくは銅合金をス
パッタ法またはＣＶＤ法により堆積し、さらに無電解銅
メッキを施して銅または銅合金からなる配線材料膜を形
成する。特に、前記配線材料膜は銅系金属をスパッタ法
または化学気相成長法により成膜した薄膜とこの薄膜上
に電気メッキにより被覆した銅系金属被膜との二層膜か
ら作られることが好ましい。
膜は、スパッタ蒸着、真空蒸着、または無電解メッキ等
により形成される。具体的には、銅もしくは銅合金をス
パッタ法またはＣＶＤ法により堆積し、さらに無電解銅
メッキを施して銅または銅合金からなる配線材料膜を形
成する。特に、前記配線材料膜は銅系金属をスパッタ法
または化学気相成長法により成膜した薄膜とこの薄膜上
に電気メッキにより被覆した銅系金属被膜との二層膜か
ら作られることが好ましい。
【００３５】（第２工程）前記配線材料膜を前記埋込み
用部材を除く前記絶縁膜上の前記銅拡散防止膜部分が露
出するまで化学機械研磨（ＣＭＰ）を行い、さらに露出
した前記銅拡散防止膜をＣＭＰを行って前記埋込み用部
材内に表面を除く周囲が前記銅拡散防止膜で覆われた配
線層およびビアフィルから選ばれる少なくとも１つの導
電部材を形成する。このＣＭＰは、前述した図１に示す
研磨装置および銅系金属用研磨組成物を用いてなされ
る。
用部材を除く前記絶縁膜上の前記銅拡散防止膜部分が露
出するまで化学機械研磨（ＣＭＰ）を行い、さらに露出
した前記銅拡散防止膜をＣＭＰを行って前記埋込み用部
材内に表面を除く周囲が前記銅拡散防止膜で覆われた配
線層およびビアフィルから選ばれる少なくとも１つの導
電部材を形成する。このＣＭＰは、前述した図１に示す
研磨装置および銅系金属用研磨組成物を用いてなされ
る。
【００３６】前記銅系金属用研磨組成物としては、例え
ば前記半導体装置の製造方法で説明したのと同様な銅と
反応して水に実質的に不溶性で、かつ銅よりも機械的に
脆弱な銅錯体を生成する水溶性の有機酸と、酸化剤と水
とを含有するものが用いられる。
ば前記半導体装置の製造方法で説明したのと同様な銅と
反応して水に実質的に不溶性で、かつ銅よりも機械的に
脆弱な銅錯体を生成する水溶性の有機酸と、酸化剤と水
とを含有するものが用いられる。
【００３７】前記銅系金属用研磨組成物は、さらに前記
半導体装置の製造方法で説明したのと同様な研磨砥粒、
カルボキシル基およびヒドロキシル基をそれぞれ１つ持
つ別の有機酸、非イオン性、両性イオン性、陰イオン
性、陽イオン性の界面活性剤および前記研磨砥粒の分散
剤を含有することを許容する。
半導体装置の製造方法で説明したのと同様な研磨砥粒、
カルボキシル基およびヒドロキシル基をそれぞれ１つ持
つ別の有機酸、非イオン性、両性イオン性、陰イオン
性、陽イオン性の界面活性剤および前記研磨砥粒の分散
剤を含有することを許容する。
【００３８】前記研磨装置を用いる研磨処理において、
基板ホルダで保持された基板を前記研磨パッドに与える
荷重は研磨組成物の組成により適宜選定されるが、例え
ば５０〜１０００ｇ／ｃｍ2 にすることが好ましい。
基板ホルダで保持された基板を前記研磨パッドに与える
荷重は研磨組成物の組成により適宜選定されるが、例え
ば５０〜１０００ｇ／ｃｍ2 にすることが好ましい。
【００３９】（第３工程）前記ガラス基板の絶縁膜に埋
め込まれた導電部材をベンゾトリアゾールまたはその誘
導体で処理して前記導電部材に防食被膜を形成する。つ
づいて、この防食被膜をアルカリ水溶液で処理して防食
被膜を除去した後、前記導電部材を含む前記絶縁膜上に
ＳｉＮのような酸化防止膜を形成し、さらにこの酸化防
止膜上に前記埋込み導電部材とコンタクトホールを通し
て接続されるＩＴＯのような透明導電材料からなる画素
電極を形成して液晶表示装置を製造する。
め込まれた導電部材をベンゾトリアゾールまたはその誘
導体で処理して前記導電部材に防食被膜を形成する。つ
づいて、この防食被膜をアルカリ水溶液で処理して防食
被膜を除去した後、前記導電部材を含む前記絶縁膜上に
ＳｉＮのような酸化防止膜を形成し、さらにこの酸化防
止膜上に前記埋込み導電部材とコンタクトホールを通し
て接続されるＩＴＯのような透明導電材料からなる画素
電極を形成して液晶表示装置を製造する。
【００４０】前記ベンゾトリアゾール誘導体としては、
例えば１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）ベンゾト
リアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシジエチ
ル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール等を挙げること
ができる。
例えば１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）ベンゾト
リアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシジエチ
ル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール等を挙げること
ができる。
【００４１】前記アルカリ水溶液としては、特に限定さ
れないが、第４級アンモニウム塩の水溶液が好ましい。
この第４級アンモニウム塩は、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、テトラメチルアンモニウムクロ
ライド、テトラメチルハイドロオキサイドから選ばれる
少なくとも１つを挙げることができる。
れないが、第４級アンモニウム塩の水溶液が好ましい。
この第４級アンモニウム塩は、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、テトラメチルアンモニウムクロ
ライド、テトラメチルハイドロオキサイドから選ばれる
少なくとも１つを挙げることができる。
【００４２】前記アルカリ水溶液の濃度は、薄すぎると
前記ベンゾトリアゾールの防食被膜を除去することが困
難になり、濃すぎると銅系金属からなる配線（導電部
材）を溶解する虞がある。このため、アルカリ水溶液の
濃度は０．１〜４０重量％にすることが好ましい。
前記ベンゾトリアゾールの防食被膜を除去することが困
難になり、濃すぎると銅系金属からなる配線（導電部
材）を溶解する虞がある。このため、アルカリ水溶液の
濃度は０．１〜４０重量％にすることが好ましい。
【００４３】以上説明したように本発明に係る電子デバ
イスの製造方法は、基板上の絶縁膜に銅系金属からなる
配線を形成する工程と、この絶縁膜の配線をベンゾトリ
アゾールまたはその誘導体で処理して前記配線に防食被
膜を形成する工程と、この防食被膜をアルカリ水溶液で
処理して除去した後、前記配線を含む前記絶縁膜上に酸
化防止膜を形成する工程とを具備する。
イスの製造方法は、基板上の絶縁膜に銅系金属からなる
配線を形成する工程と、この絶縁膜の配線をベンゾトリ
アゾールまたはその誘導体で処理して前記配線に防食被
膜を形成する工程と、この防食被膜をアルカリ水溶液で
処理して除去した後、前記配線を含む前記絶縁膜上に酸
化防止膜を形成する工程とを具備する。
【００４４】このような方法によれば、配線を含む絶縁
膜上にＳｉＮのような酸化防止膜を形成する前に前記配
線表面のベンゾトリアゾールまたはその誘導体からなる
防食被膜をアルカリ水溶液で除去することによって、前
記酸化防止膜を前記配線を含む絶縁膜表面上に良好に密
着することができる。その結果、従来のように配線表面
に防食被膜を付着した状態で酸化防止膜を形成すること
による酸化防止膜の剥離を防止できるため、銅系金属の
配線の酸化防止膜により酸化を防止した信頼性の高い半
導体装置、液晶表示装置のような電子デバイスを製造す
ることができる。
膜上にＳｉＮのような酸化防止膜を形成する前に前記配
線表面のベンゾトリアゾールまたはその誘導体からなる
防食被膜をアルカリ水溶液で除去することによって、前
記酸化防止膜を前記配線を含む絶縁膜表面上に良好に密
着することができる。その結果、従来のように配線表面
に防食被膜を付着した状態で酸化防止膜を形成すること
による酸化防止膜の剥離を防止できるため、銅系金属の
配線の酸化防止膜により酸化を防止した信頼性の高い半
導体装置、液晶表示装置のような電子デバイスを製造す
ることができる。
【００４５】
【実施例】以下、好ましい実施例を詳細に説明する。
【００４６】（実施例１）８インチウェハ表面にＣｕ膜
をスパッタにより成膜した後、このサンプルを０．２重
量％濃度のベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）水溶液に浸漬
し、スピン乾燥することにより前記Ｃｕ膜表面に防食被
膜を形成した。つづいて、この防食被膜が被覆されたサ
ンプルを２．５重量％濃度のテトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液に浸漬した。
をスパッタにより成膜した後、このサンプルを０．２重
量％濃度のベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）水溶液に浸漬
し、スピン乾燥することにより前記Ｃｕ膜表面に防食被
膜を形成した。つづいて、この防食被膜が被覆されたサ
ンプルを２．５重量％濃度のテトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液に浸漬した。
【００４７】前記ＴＭＡＨ水溶液による処理前後の接触
角を測定した。その結果、処理前の接触角が４５度であ
ったのに対し、処理後に接触角が７．５度に減少した。
前記ＢＴＡ防食被膜は、揆水性を示すことから、接触角
が４５度から７．５度まで減少したことは表面が親水
性、つまりＢＴＡ防食被膜が除去されたことを意味する
ものである。
角を測定した。その結果、処理前の接触角が４５度であ
ったのに対し、処理後に接触角が７．５度に減少した。
前記ＢＴＡ防食被膜は、揆水性を示すことから、接触角
が４５度から７．５度まで減少したことは表面が親水
性、つまりＢＴＡ防食被膜が除去されたことを意味する
ものである。
【００４８】また、前記ＴＭＡＨ水溶液による処理前後
のサンプル表面（Ｃｕ表面）をＸＰＳＣにより分析し
た。この分析結果を図２（処理前）および図３（処理
後）に示す。これらの図２、図３からＢＴＡ処理により
Ｃｕ表面の炭素（Ｃ）量が約４８原子％、窒素（Ｎ）が
約２０原子％であったのに対し、ＴＭＡＨ水溶液の処理
後ではＣｕ表面の炭素（Ｃ）量が約２４原子％、窒素
（Ｎ）が約３原子％になり、ＢＴＡ防食膜が除去されて
いることが確認された。
のサンプル表面（Ｃｕ表面）をＸＰＳＣにより分析し
た。この分析結果を図２（処理前）および図３（処理
後）に示す。これらの図２、図３からＢＴＡ処理により
Ｃｕ表面の炭素（Ｃ）量が約４８原子％、窒素（Ｎ）が
約２０原子％であったのに対し、ＴＭＡＨ水溶液の処理
後ではＣｕ表面の炭素（Ｃ）量が約２４原子％、窒素
（Ｎ）が約３原子％になり、ＢＴＡ防食膜が除去されて
いることが確認された。
【００４９】（実施例２）まず、図４の（Ａ）に示すよ
うに表面に図示しないソース、ドレイン等の拡散層が形
成されたシリコン基板２１上にＣＶＤ法により層間絶縁
膜としての例えば厚さ１０００ｎｍのＳｉＯ2 膜２２を
堆積した後、前記ＳｉＯ2 膜２２にフォトエッチング技
術により配線層に相当する形状を有する深さ５００ｎｍ
の複数の溝２３を形成した。つづいて、図２の（Ｂ）に
示すように前記溝２３を含む前記ＳｉＯ2 膜２２上にス
パッタ蒸着により厚さ１５ｎｍのＴｉＮからなる銅拡散
防止膜２４を形成し、さらにスパッタ蒸着および銅の電
気メッキにより厚さ６００ｎｍのＣｕ膜２５を形成し
た。
うに表面に図示しないソース、ドレイン等の拡散層が形
成されたシリコン基板２１上にＣＶＤ法により層間絶縁
膜としての例えば厚さ１０００ｎｍのＳｉＯ2 膜２２を
堆積した後、前記ＳｉＯ2 膜２２にフォトエッチング技
術により配線層に相当する形状を有する深さ５００ｎｍ
の複数の溝２３を形成した。つづいて、図２の（Ｂ）に
示すように前記溝２３を含む前記ＳｉＯ2 膜２２上にス
パッタ蒸着により厚さ１５ｎｍのＴｉＮからなる銅拡散
防止膜２４を形成し、さらにスパッタ蒸着および銅の電
気メッキにより厚さ６００ｎｍのＣｕ膜２５を形成し
た。
【００５０】次いで、前述した図１に示す研磨装置の基
板ホルダ５に図４の（Ｂ）に示す基板２１を逆さにして
保持し、前記ホルダ５の支持軸４により前記基板をター
ンテーブル１上のローデル社製商品名；ＩＣ１０００か
らなる研磨パッド２に５００ｇ／ｃｍ2 の荷重を与え、
前記ターンテーブル１およびホルダ５をそれぞれ１０３
ｒｐｍ、１００ｒｐｍの速度で同方向に回転させなが
ら、研磨組成物を供給管３から５０ｍｌ／分の速度で前
記研磨パッド２に供給して前記基板２１に形成したＣｕ
膜２５および銅拡散防止膜２４を前記ＳｉＯ2 膜２２の
表面が露出するまで研磨した。ここで、前記銅系金属用
研磨組成物として２−キノリンカルボン酸（キナルジン
酸）０．６７重量％、乳酸１．２重量％、ドデシル硫酸
アンモニウム０．５７重量％、ポリビニルピロリドン
（ＰＶＰ）０．４重量％、過酸化水素１３．３重量％、
コロイダルアルミナ１３．３重量％、コロイダルシリカ
１．４７重量％および水の組成を有するものを用いた。
この化学機械研磨工程において、図４の（Ｂ）に示す凸
状のＣｕ膜２５は前記研磨パッドと機械的に接触する表
面から優先的に研磨され、さらに露出した銅拡散防止膜
２４が研磨される、いわゆるエッチバックがなされた。
その結果、図４の（Ｃ）に示すように前記溝２３内に銅
拡散防止膜２４が残存すると共に、前記銅拡散防止膜２
４で覆われた前記溝２３内に前記ＳｉＯ2 膜２２表面と
面一な埋込みＣｕ配線層２６が形成された。
板ホルダ５に図４の（Ｂ）に示す基板２１を逆さにして
保持し、前記ホルダ５の支持軸４により前記基板をター
ンテーブル１上のローデル社製商品名；ＩＣ１０００か
らなる研磨パッド２に５００ｇ／ｃｍ2 の荷重を与え、
前記ターンテーブル１およびホルダ５をそれぞれ１０３
ｒｐｍ、１００ｒｐｍの速度で同方向に回転させなが
ら、研磨組成物を供給管３から５０ｍｌ／分の速度で前
記研磨パッド２に供給して前記基板２１に形成したＣｕ
膜２５および銅拡散防止膜２４を前記ＳｉＯ2 膜２２の
表面が露出するまで研磨した。ここで、前記銅系金属用
研磨組成物として２−キノリンカルボン酸（キナルジン
酸）０．６７重量％、乳酸１．２重量％、ドデシル硫酸
アンモニウム０．５７重量％、ポリビニルピロリドン
（ＰＶＰ）０．４重量％、過酸化水素１３．３重量％、
コロイダルアルミナ１３．３重量％、コロイダルシリカ
１．４７重量％および水の組成を有するものを用いた。
この化学機械研磨工程において、図４の（Ｂ）に示す凸
状のＣｕ膜２５は前記研磨パッドと機械的に接触する表
面から優先的に研磨され、さらに露出した銅拡散防止膜
２４が研磨される、いわゆるエッチバックがなされた。
その結果、図４の（Ｃ）に示すように前記溝２３内に銅
拡散防止膜２４が残存すると共に、前記銅拡散防止膜２
４で覆われた前記溝２３内に前記ＳｉＯ2 膜２２表面と
面一な埋込みＣｕ配線層２６が形成された。
【００５１】次いで、前記埋込みＣｕ配線層２６が形成
されたシリコン基板２１を０．２重量％濃度のベンゾト
リアゾール（ＢＴＡ）水溶液に浸漬し、スピン乾燥する
ことにより図５の（Ｄ）に示すように前記埋込みＣｕ配
線層２６を含むＳｉＯ2 膜２２表面に防食被膜２７を形
成した。つづいて、この防食被膜２７が被覆されたシリ
コン基板を２．５重量％濃度のテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液に浸漬して、
前記防食被膜を除去し、この直後にＣＶＤ法により図５
の（Ｅ）に示すように前記埋込みＣｕ配線層２６を含む
ＳｉＯ2 膜２２表面に０．１μｍのＳｉＮからなる酸化
防止膜２８を成膜して半導体装置を製造した。
されたシリコン基板２１を０．２重量％濃度のベンゾト
リアゾール（ＢＴＡ）水溶液に浸漬し、スピン乾燥する
ことにより図５の（Ｄ）に示すように前記埋込みＣｕ配
線層２６を含むＳｉＯ2 膜２２表面に防食被膜２７を形
成した。つづいて、この防食被膜２７が被覆されたシリ
コン基板を２．５重量％濃度のテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液に浸漬して、
前記防食被膜を除去し、この直後にＣＶＤ法により図５
の（Ｅ）に示すように前記埋込みＣｕ配線層２６を含む
ＳｉＯ2 膜２２表面に０．１μｍのＳｉＮからなる酸化
防止膜２８を成膜して半導体装置を製造した。
【００５２】得られた半導体装置は、酸化防止膜２８が
埋込みＣｕ配線層２６を含むＳｉＯ 2 膜２２表面に良好
に密着し、前記埋込みＣｕ配線層２６を外部から遮断し
てその酸化を防止した高い信頼性を有するものであっ
た。
埋込みＣｕ配線層２６を含むＳｉＯ 2 膜２２表面に良好
に密着し、前記埋込みＣｕ配線層２６を外部から遮断し
てその酸化を防止した高い信頼性を有するものであっ
た。
【００５３】（実施例３）まず、図６の（Ａ）に示すよ
うにガラス基板３１表面に島状の多結晶シリコン層３２
を形成し、この島状多結晶シリコン層３２を含むガラス
基板３１上にＣＶＤ法によりゲート酸化膜３３を形成し
た。つづいて、全面に多結晶シリコン膜を成膜し、パタ
ーニングすることにより前記島状多結晶シリコン層のチ
ャンネル領域に対応する前記ゲート酸化膜３３上にゲー
ト電極３４を形成した。ひきつづき、このゲート電極３
４をマスクとしてｎ型不純物、例えば砒素を前記島状多
結晶シリコン層３２にイオン注入し、活性化することに
よりｎ+型のソース、ドレイン領域３５，３６を形成し
た。この後、全面にＣＶＤ法により層間絶縁膜としての
例えば厚さ１０００ｎｍで表面が平坦なＳｉＯ2 膜３７
を成膜した。
うにガラス基板３１表面に島状の多結晶シリコン層３２
を形成し、この島状多結晶シリコン層３２を含むガラス
基板３１上にＣＶＤ法によりゲート酸化膜３３を形成し
た。つづいて、全面に多結晶シリコン膜を成膜し、パタ
ーニングすることにより前記島状多結晶シリコン層のチ
ャンネル領域に対応する前記ゲート酸化膜３３上にゲー
ト電極３４を形成した。ひきつづき、このゲート電極３
４をマスクとしてｎ型不純物、例えば砒素を前記島状多
結晶シリコン層３２にイオン注入し、活性化することに
よりｎ+型のソース、ドレイン領域３５，３６を形成し
た。この後、全面にＣＶＤ法により層間絶縁膜としての
例えば厚さ１０００ｎｍで表面が平坦なＳｉＯ2 膜３７
を成膜した。
【００５４】次いで、図６の（Ｂ）に示すようにゲート
酸化膜３３および前記ＳｉＯ2 膜３７にフォトエッチン
グ技術により底部が前記ソース、ドレイン領域３５，３
６に達するビアフィル形状に相当するビアホール３８，
３９をそれぞれ開口した後、前記ＳｉＯ2 膜３７にフォ
トエッチング技術により前記ビアホール３８，３９と繋
がる配線層に相当する形状を有する深さ４００ｎｍの溝
４０，４１をそれぞれ形成した。つづいて、図６の
（Ｃ）に示すように前記溝４０，４１を含む前記ＳｉＯ
2 膜３７上にスパッタ蒸着により厚さ１５ｎｍのＴｉＮ
からなる銅拡散防止膜４２を形成し、さらにスパッタ蒸
着および銅の電気メッキにより厚さ０．５μｍのＣｕ膜
４３を形成した。
酸化膜３３および前記ＳｉＯ2 膜３７にフォトエッチン
グ技術により底部が前記ソース、ドレイン領域３５，３
６に達するビアフィル形状に相当するビアホール３８，
３９をそれぞれ開口した後、前記ＳｉＯ2 膜３７にフォ
トエッチング技術により前記ビアホール３８，３９と繋
がる配線層に相当する形状を有する深さ４００ｎｍの溝
４０，４１をそれぞれ形成した。つづいて、図６の
（Ｃ）に示すように前記溝４０，４１を含む前記ＳｉＯ
2 膜３７上にスパッタ蒸着により厚さ１５ｎｍのＴｉＮ
からなる銅拡散防止膜４２を形成し、さらにスパッタ蒸
着および銅の電気メッキにより厚さ０．５μｍのＣｕ膜
４３を形成した。
【００５５】次いで、前述した図１に示す研磨装置の基
板ホルダ５に図６の（Ｃ）に示す基板３１を逆さにして
保持し、前記ホルダ５の支持軸４により前記基板をター
ンテーブル１上のローデル社製商品名；ＩＣ１０００か
らなる研磨パッド２に５００ｇ／ｃｍ2 の荷重を与え、
前記ターンテーブル１およびホルダ５をそれぞれ１０３
ｒｐｍ、１００ｒｐｍの速度で同方向に回転させなが
ら、実施例２と同様な組成を有する銅系金属用研磨組成
物を供給管３から５０ｍｌ／分の速度で前記研磨パッド
２に供給して前記基板３１に形成したＣｕ膜４２および
銅拡散防止膜４１を前記ＳｉＯ2 膜３７の表面が露出す
るまで研磨した。この化学機械研磨工程において、図６
の（Ｃ）に示す凸状のＣｕ膜４３は前記研磨パッドと機
械的に接触する表面から優先的に研磨され、さらに露出
した銅拡散防止膜４２が研磨される、いわゆるエッチバ
ックがなされた。その結果、図７の（Ｄ）に示すように
前記銅拡散防止膜４２で覆われた前記ビアホール３８内
にビアフィル４４が埋め込まれるとともに、前記銅拡散
防止膜４１で覆われた前記溝４０内に前記ビアフィル４
４を通して前記ソース領域３５と接続されたソース埋込
みＣｕ配線層４５が前記ＳｉＯ2 膜３７表面と面一に形
成された。また、前記銅拡散防止膜４２で覆われた前記
ビアホール３９内にビアフィル４６が埋め込まれるとと
もに、前記銅拡散防止膜４２で覆われた前記溝４１内に
前記ビアフィル４６を通して前記ドレイン領域３６と接
続されたドレイン埋込みＣｕ配線層４７が前記ＳｉＯ2
膜３７表面と面一に形成された。つづいて、ソース、ド
レインの埋込みＣｕ配線層４５，４７が形成されたガラ
ス基板３１を０．２重量％濃度のベンゾトリアゾール
（ＢＴＡ）水溶液に浸漬し、スピン乾燥することにより
前記埋込みＣｕ配線層４５，４７を含むＳｉＯ2 膜３７
表面に防食被膜４８を形成した。
板ホルダ５に図６の（Ｃ）に示す基板３１を逆さにして
保持し、前記ホルダ５の支持軸４により前記基板をター
ンテーブル１上のローデル社製商品名；ＩＣ１０００か
らなる研磨パッド２に５００ｇ／ｃｍ2 の荷重を与え、
前記ターンテーブル１およびホルダ５をそれぞれ１０３
ｒｐｍ、１００ｒｐｍの速度で同方向に回転させなが
ら、実施例２と同様な組成を有する銅系金属用研磨組成
物を供給管３から５０ｍｌ／分の速度で前記研磨パッド
２に供給して前記基板３１に形成したＣｕ膜４２および
銅拡散防止膜４１を前記ＳｉＯ2 膜３７の表面が露出す
るまで研磨した。この化学機械研磨工程において、図６
の（Ｃ）に示す凸状のＣｕ膜４３は前記研磨パッドと機
械的に接触する表面から優先的に研磨され、さらに露出
した銅拡散防止膜４２が研磨される、いわゆるエッチバ
ックがなされた。その結果、図７の（Ｄ）に示すように
前記銅拡散防止膜４２で覆われた前記ビアホール３８内
にビアフィル４４が埋め込まれるとともに、前記銅拡散
防止膜４１で覆われた前記溝４０内に前記ビアフィル４
４を通して前記ソース領域３５と接続されたソース埋込
みＣｕ配線層４５が前記ＳｉＯ2 膜３７表面と面一に形
成された。また、前記銅拡散防止膜４２で覆われた前記
ビアホール３９内にビアフィル４６が埋め込まれるとと
もに、前記銅拡散防止膜４２で覆われた前記溝４１内に
前記ビアフィル４６を通して前記ドレイン領域３６と接
続されたドレイン埋込みＣｕ配線層４７が前記ＳｉＯ2
膜３７表面と面一に形成された。つづいて、ソース、ド
レインの埋込みＣｕ配線層４５，４７が形成されたガラ
ス基板３１を０．２重量％濃度のベンゾトリアゾール
（ＢＴＡ）水溶液に浸漬し、スピン乾燥することにより
前記埋込みＣｕ配線層４５，４７を含むＳｉＯ2 膜３７
表面に防食被膜４８を形成した。
【００５６】次いで、前記防食被膜４８が被覆されたガ
ラス基板３１を２．５重量％濃度のテトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液に浸漬し
て、前記防食被膜４８を除去し、この直後にＣＶＤ法に
より図７の（Ｅ）に示すように前記埋込みＣｕ配線層４
５，４７を含むＳｉＯ2 膜３７表面に０．１μｍのＳｉ
Ｎからなる酸化防止膜４９を成膜した。つづいて、前記
ドレイン埋込みＣｕ配線層４７に対応する前記酸化防止
膜４９の一部にコンタクトホール５０を開口し、全面に
ＩＴＯ膜を堆積し、さらにこのＩＴＯ膜をパターニング
することにより図７の（Ｆ）に示すように前記コンタク
トホール５０を通して前記ドレイン埋込みＣｕ配線層４
７と接続される画素電極５１を形成した。この後、この
アレイ基板を用いて常法により液晶表示装置を製造し
た。
ラス基板３１を２．５重量％濃度のテトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液に浸漬し
て、前記防食被膜４８を除去し、この直後にＣＶＤ法に
より図７の（Ｅ）に示すように前記埋込みＣｕ配線層４
５，４７を含むＳｉＯ2 膜３７表面に０．１μｍのＳｉ
Ｎからなる酸化防止膜４９を成膜した。つづいて、前記
ドレイン埋込みＣｕ配線層４７に対応する前記酸化防止
膜４９の一部にコンタクトホール５０を開口し、全面に
ＩＴＯ膜を堆積し、さらにこのＩＴＯ膜をパターニング
することにより図７の（Ｆ）に示すように前記コンタク
トホール５０を通して前記ドレイン埋込みＣｕ配線層４
７と接続される画素電極５１を形成した。この後、この
アレイ基板を用いて常法により液晶表示装置を製造し
た。
【００５７】得られた液晶表示装置は、酸化防止膜４９
がソース、ドレインの埋込みＣｕ配線層４５，４７を含
むＳｉＯ2 膜３７表面に良好に密着し、前記埋込みＣｕ
配線層４５，４７を外部から遮断してその酸化を防止し
た高い信頼性を有するものであった。
がソース、ドレインの埋込みＣｕ配線層４５，４７を含
むＳｉＯ2 膜３７表面に良好に密着し、前記埋込みＣｕ
配線層４５，４７を外部から遮断してその酸化を防止し
た高い信頼性を有するものであった。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｃ
ＭＰによりＣｕ埋込み配線を形成した後、ＢＴＡからな
る防食被膜をＳｉＮのような酸化防止膜を成膜する前に
容易に除去して、前記酸化防止膜の成膜後の剥離を防止
した高信頼性の半導体装置、液晶表示装置のような電子
デバイスを製造し得る方法を提供することができる。
ＭＰによりＣｕ埋込み配線を形成した後、ＢＴＡからな
る防食被膜をＳｉＮのような酸化防止膜を成膜する前に
容易に除去して、前記酸化防止膜の成膜後の剥離を防止
した高信頼性の半導体装置、液晶表示装置のような電子
デバイスを製造し得る方法を提供することができる。
【図１】本発明の電子デバイスの製造の化学機械研磨工
程で用いられる研磨装置を示す概略図。
程で用いられる研磨装置を示す概略図。
【図２】本発明の実施例１におけるＢＴＡ処理後のＣｕ
膜表面のＸＰＳ分析結果を示す線図。
膜表面のＸＰＳ分析結果を示す線図。
【図３】本発明の実施例１におけるＴＭＡＨ処理後のＣ
ｕ膜表面のＸＰＳ分析結果を示す線図。
ｕ膜表面のＸＰＳ分析結果を示す線図。
【図４】本発明の実施例２における半導体装置の製造工
程を示す断面図。
程を示す断面図。
【図５】本発明の実施例２における半導体装置の製造工
程を示す断面図。
程を示す断面図。
【図６】本発明の実施例３における液晶表示装置の製造
工程を示す断面図。
工程を示す断面図。
【図７】本発明の実施例３における液晶表示装置の製造
工程を示す断面図。
工程を示す断面図。
１…ターンテーブル、 ２…研磨パッド、 ３…供給管、 ５…ホルダ、 ２１…シリコン基板、 ２４，４２…銅拡散防止膜、 ２５，４３…Ｃｕ膜、 ２２，３７…ＳｉＯ2 膜、 ２３，４０，４１…溝、 ２４，４２…銅拡散防止膜、 ２６，４６，４７…埋込みＣｕ配線層、 ２７，４８…防食被膜、 ２８，４９…酸化防止膜、 ３４…ゲート電極、 ３５，３６…ｎ+型ソース、ドレイン領域、 ３８，３９…ビアホール、 ４４，４６…ビアフィル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F033 GG04 HH11 HH12 HH15 HH17 HH19 HH21 HH30 HH32 HH33 HH34 HH38 JJ01 JJ11 JJ12 JJ15 JJ17 JJ19 JJ21 JJ30 JJ32 JJ33 JJ34 JJ38 KK04 MM01 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 PP06 PP15 PP27 PP28 PP33 QQ09 QQ48 QQ91 RR04 RR06 RR11 RR14 RR15 RR21 RR22 RR24 RR25 VV15 XX20 5F110 CC02 DD02 EE09 FF02 FF29 GG02 GG13 HJ01 HJ13 HJ23 HL01 HL02 HL07 HL12 HL21 HL23 HL27 NN02 NN23 NN35 QQ11 QQ19
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上の絶縁膜に銅系金属からなる配線
を形成する工程と、 前記絶縁膜の配線をベンゾトリアゾールまたはその誘導
体で処理して前記配線に防食被膜を形成する工程と、 前記防食被膜をアルカリ水溶液で処理して除去した後、
前記配線を含む前記絶縁膜上に酸化防止膜を形成する工
程とを具備することを特徴とする電子デバイスの製造方
法。 - 【請求項２】 前記配線は、銅系金属をスパッタ法また
は化学気相成長法により成膜した薄膜とこの薄膜上に電
気メッキにより被覆した銅系金属被膜との二層膜から作
られることを特徴とする請求項１記載の電子デバイスの
製造方法。 - 【請求項３】 前記アルカリ水溶液は、第４級アンモニ
ウム塩の水溶液であることを特徴とする請求項１記載の
電子デバイスの製造方法。 - 【請求項４】 前記第４級アンモニウム塩は、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラメチルア
ンモニウムクロライド、テトラメチルハイドロオキサイ
ドから選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする
請求項３記載の電子デバイスの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001108617A JP2002305198A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 電子デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001108617A JP2002305198A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 電子デバイスの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002305198A true JP2002305198A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18960719
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001108617A Pending JP2002305198A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 電子デバイスの製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002305198A (ja) |
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- 2001-04-06 JP JP2001108617A patent/JP2002305198A/ja active Pending
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