JP2006120727A - Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device obtained by it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法およびそれによって得られる半導体装置に関し、特に、ダマシン法によって配線を形成する半導体装置の製造方法と、その製造方法によって製造される半導体装置に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device obtained thereby, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device in which wiring is formed by a damascene method and a semiconductor device manufactured by the manufacturing method.
半導体装置の高集積化に伴って半導体装置のサイズが縮小されるにしたがい、金属配線の材料としては、従来のアルミニウムに代えて、エレクトロマイグレーション耐性に優れた銅(Cu)が用いられてきている。 As the size of the semiconductor device is reduced as the semiconductor device is highly integrated, copper (Cu) having excellent electromigration resistance has been used as a material for the metal wiring instead of the conventional aluminum. .
銅配線は、アルミニウム配線の場合のようにエッチングによってパターニングをすることができないために、いわゆるダマシン法によって形成される。すなわち、まず、半導体基板上に形成された層間絶縁膜に対し、所定のドライエッチングを施すことによって配線のパターンに対応したトレンチ部が形成される。そのトレンチ部内を含む層間絶縁膜の表面にバリアメタル層および銅シード層が形成された後に、メッキ法によってトレンチ部を埋めるように銅膜が形成される。 Since copper wiring cannot be patterned by etching as in the case of aluminum wiring, the copper wiring is formed by a so-called damascene method. That is, first, by performing predetermined dry etching on the interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate, a trench portion corresponding to the wiring pattern is formed. After a barrier metal layer and a copper seed layer are formed on the surface of the interlayer insulating film including the inside of the trench portion, a copper film is formed so as to fill the trench portion by plating.
その銅膜等に化学的機械研磨処理を施すことによってトレンチ部内に銅膜を残して層間絶縁膜の上面上に位置する銅膜、銅シード層およびバリアメタル層が除去される。このようにしてトレンチ部内に銅配線が形成される。銅配線が形成された後には、銅配線を覆うように層間絶縁膜上に銅の拡散を防止するための窒化シリコン膜および炭化シリコン膜などが形成される。 By subjecting the copper film or the like to chemical mechanical polishing, the copper film, copper seed layer and barrier metal layer located on the upper surface of the interlayer insulating film are removed leaving the copper film in the trench portion. In this way, copper wiring is formed in the trench portion. After the copper wiring is formed, a silicon nitride film, a silicon carbide film, and the like for preventing copper diffusion are formed on the interlayer insulating film so as to cover the copper wiring.
ところが、このようにして形成された半導体装置では、銅配線と窒化シリコン膜等との界面、すなわち、銅配線の上面部分においてエレクトロマイグレーション耐性が劣化するという問題があった。また、銅配線の配線抵抗Rと窒化シリコン膜等の誘電率に基づく配線間容量Cに起因して信号の伝達が遅延するRC遅延が大きくなるという問題があった。 However, the semiconductor device thus formed has a problem that the electromigration resistance deteriorates at the interface between the copper wiring and the silicon nitride film, that is, the upper surface portion of the copper wiring. Further, there is a problem that the RC delay that delays signal transmission is increased due to the wiring resistance R of the copper wiring and the capacitance C between wirings based on the dielectric constant of the silicon nitride film or the like.
このような問題点を解決するために無電解メッキ法の適用が提案されている。化学的機械研磨処理を施して平坦化された層間絶縁膜の表面に露出した銅配線に選択的に無電解メッキ法によるメッキ膜を析出させると、平坦な層間絶縁膜の表面から突出するようにメッキ膜が形成されることになる。この状態で層間絶縁膜がさらに形成されるとその層間絶縁膜の表面に凹凸が形成されてしまい、その後のフォトリソグラフィー工程におけるレジストパターンの位置ずれを引き起こす要因となる。また、無電解メッキ法では、薬液の濃度、酸化還元雰囲気の影響を大きく受けるために、配線の粗密の具合、配線の面積あるいは配線の形状等によってメッキ膜の析出の状況が異なってくる。 In order to solve such problems, application of an electroless plating method has been proposed. When a plating film is selectively deposited by electroless plating on the copper wiring exposed on the surface of the flattened interlayer insulating film after chemical mechanical polishing treatment, it protrudes from the surface of the flat interlayer insulating film. A plating film is formed. If an interlayer insulating film is further formed in this state, irregularities are formed on the surface of the interlayer insulating film, which causes a displacement of the resist pattern in the subsequent photolithography process. In addition, since the electroless plating method is greatly affected by the concentration of the chemical solution and the oxidation-reduction atmosphere, the deposition state of the plating film varies depending on the density of the wiring, the area of the wiring, or the shape of the wiring.
このような問題点を解決するために、特許文献1では、溝部内の銅配線に凹部を形成し、その凹部に無電解メッキ法によるバリア層を形成する手法が提案されている。また、特許文献2では、銅配線上に無電解メッキ法による膜厚が均一なバリア層を形成する手法が提案されている。
しかしながら、従来の半導体装置では次のような問題点があった。半導体装置においては、配線が位置する回路構成によって配線の電位が異なってくる。そのため、無電解メッキ法によってメッキ膜を銅配線の表面に析出させようとすると、ウェハ面内においてメッキ膜の析出速度に差が生じることがあった。また、メッキ膜と銅配線との密着力に差が生じることがあった。 However, the conventional semiconductor device has the following problems. In a semiconductor device, the potential of a wiring varies depending on the circuit configuration where the wiring is located. Therefore, when an attempt is made to deposit the plating film on the surface of the copper wiring by the electroless plating method, a difference may occur in the deposition rate of the plating film within the wafer surface. Also, there may be a difference in the adhesion between the plating film and the copper wiring.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的はウェハ面内において無電解メッキ法による所定のキャップ層を均一に形成するための半導体装置の製造方法を提供することであり、他の目的はそのような製造方法によって得られる半導体装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object thereof is to provide a method of manufacturing a semiconductor device for uniformly forming a predetermined cap layer by electroless plating in a wafer surface. Another object is to provide a semiconductor device obtained by such a manufacturing method.
本発明に係る半導体装置の製造方法は以下の工程を備えている。半導体基板の主表面に絶縁膜を形成する。その絶縁膜に所定の深さの溝部を形成する。その溝部内に、絶縁膜の上面よりも低い位置に上面を有して銅を含む第1導電膜を形成する。絶縁膜の表面および溝部内に位置する第1導電膜の表面を覆うように、半導体基板の全面上に第2導電膜を形成する。無電解メッキにより、第2導電膜の表面に第3導電膜を形成する。溝部内に位置する第2導電膜および第3導電膜の部分を残して絶縁膜の上面上に位置する第3導電膜および第2導電膜の部分を除去し、第3導電膜の上面を絶縁膜の上面と略同じ位置にしてキャップ層を形成する。 A manufacturing method of a semiconductor device according to the present invention includes the following steps. An insulating film is formed on the main surface of the semiconductor substrate. A groove having a predetermined depth is formed in the insulating film. A first conductive film containing copper is formed in the groove portion with the upper surface at a position lower than the upper surface of the insulating film. A second conductive film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate so as to cover the surface of the insulating film and the surface of the first conductive film located in the groove. A third conductive film is formed on the surface of the second conductive film by electroless plating. Insulating the upper surface of the third conductive film by removing the third conductive film and the second conductive film located on the upper surface of the insulating film, leaving the portions of the second conductive film and the third conductive film located in the groove. A cap layer is formed at substantially the same position as the upper surface of the film.
この製造方法によれば、無電解メッキにより第3導電膜を形成する前に、第1導電膜の表面を含む半導体基板の全面に第2導電膜があらかじめ形成されることによって、半導体基板の全面が同電位とされる。これにより、第2導電膜の表面に第3導電膜を形成する際に、下地の回路構成の影響を受けることなく半導体基板の全面に均一で、かつ、密着力に優れた第3導電膜を形成することができる。その結果、そのような第3導電膜によって、半導体基板面内において均一で密着力に優れたキャップ層を形成することができる。 According to this manufacturing method, before forming the third conductive film by electroless plating, the second conductive film is formed in advance on the entire surface of the semiconductor substrate including the surface of the first conductive film. Are at the same potential. As a result, when the third conductive film is formed on the surface of the second conductive film, the third conductive film is uniform over the entire surface of the semiconductor substrate without being affected by the underlying circuit configuration and has excellent adhesion. Can be formed. As a result, such a third conductive film can form a cap layer that is uniform and excellent in adhesion within the surface of the semiconductor substrate.
このようにして製造された半導体装置においては、その第2導電膜は溝部内に残されて、第1導電膜とキャップ層との間に介在していることが構造的特徴とされる。したがって、本発明に係る半導体装置は、そのような第2導電膜に加えて、絶縁膜と溝部と第1導電膜とキャップ層とを備えていることになる。絶縁膜は半導体基板の主表面に形成されている。溝部は絶縁膜に所定の深さに形成されている。第1導電膜は溝部内に形成され、絶縁膜の上面よりも低い位置に上面を有して銅を含んでいる。第2導電膜は溝部内に位置し、溝部内の側面および第1導電膜の表面を覆うように形成されている。キャップ層は溝部内の第2導電膜の表面に形成され、絶縁膜の上面と同じ位置の上面を有している。 In the semiconductor device manufactured as described above, the second conductive film is left in the groove and is interposed between the first conductive film and the cap layer. Therefore, the semiconductor device according to the present invention includes the insulating film, the groove, the first conductive film, and the cap layer in addition to the second conductive film. The insulating film is formed on the main surface of the semiconductor substrate. The groove is formed in the insulating film at a predetermined depth. The first conductive film is formed in the groove, has an upper surface at a position lower than the upper surface of the insulating film, and contains copper. The second conductive film is located in the groove and is formed so as to cover the side surface in the groove and the surface of the first conductive film. The cap layer is formed on the surface of the second conductive film in the groove and has an upper surface at the same position as the upper surface of the insulating film.
実施の形態1
本発明の実施の形態1に係る半導体装置の製造方法について説明する。まず、図1に示すように、半導体基板1上にシリコン酸化膜などの絶縁膜2が形成される。その絶縁膜2に下部配線3が形成される。その下部配線3を覆うように絶縁膜2上に、たとえばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、炭化シリコン膜(SiC)または窒化シリコン膜(SiN)などのライナー層4が形成される。そのライナー層4上に、たとえばCVD法により、シリコン酸化膜などの層間絶縁膜5が形成される。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 1, an
その層間絶縁膜5に所定の写真製版およびエッチングを施すことにより下部配線3の表面を露出する溝5aが形成される。溝5a内に露出した層間絶縁膜5の表面、下部配線3の表面および層間絶縁膜5の上面を覆うように、たとえばCVD法またはPVD(Physical Vapor Deposition)法等によりバリアメタル層6が形成される。バリアメタルとして、たとえばタンタル(Ta)、タンタルナイトライド(TaN)、チタン(Ti)、チタンナイトライド(TiN)あるいはタングステン(W)等が適用される。
The
そのバリアメタル層6を覆うように、たとえばCVD法またはPVD法により銅シード膜としての銅膜7が形成される。次に、図2に示すように、溝5aを埋めるように半導体基板1上に、電解メッキ法により銅メッキ膜8が形成される。このとき、メッキ液として硫酸銅溶液を主成分とするメッキ液が使用される。次に、図3に示すように、化学的機械研磨処理(CMP:Chemical Mechanical Polishing)を施すことにより、溝5a内に位置する銅メッキ膜8、銅膜7およびバリアメタル層6の部分(銅メッキ膜8a、銅膜7a、バリアメタル層6aの部分)を残して、層間絶縁膜5の上面上に位置する銅メッキ膜8、銅膜7およびバリアメタル層6の部分が除去される。
A
さらに、CMP処理を施すことにより、図4に示すように、銅メッキ膜8aの上面を層間絶縁膜5の上面の位置よりも低くしてリセス5bが形成される。リセス5bの深さは10nm〜100nm程度であり、より好ましくは10nm〜30nm程度である。なお、このとき、選択性のあるスラリーを使用することで、層間絶縁膜5を実質的に研磨することなく銅メッキ膜8等の部分だけを選択的に研磨することができる。
Further, by performing the CMP process, as shown in FIG. 4, a
次に、図5に示すように、CVD法またはPVD法により、リセス5bの内部を含む層間絶縁膜5の全面に導電性薄膜9が形成される。導電性薄膜9として、導電性とバリア性の双方の機能を有する材料であればよく、たとえばタンタル(Ta)、タンタルナイトライド(TaN)、チタン(Ti)、チタンナイトライド(TiN)あるいはタングステン(W)等を適用することができる。また、導電性薄膜9の膜厚は5nm〜30nm程度であり、より好ましくは5nm〜15nm程度である。
Next, as shown in FIG. 5, a conductive
次に、図6に示すように、無電解メッキ法により、導電性薄膜9上に無電解メッキ層10が形成される。すなわち、まず、導電性薄膜9の表面にスズ(Sn)を吸着させ、次にそのスズをパラジウム(Pd)で置換する。このとき、スズ、パラジウムとして塩化物が使用される。あるいは、錯体化したパラジウムを導電性薄膜9に吸着させ、これを還元してパラジウムだけを残す。次に、半導体基板を所定の処理装置(図示せず)内で回転させ、たとえば硫酸コバルト、タングステン酸、次亜リン酸を主成分とするメッキ液をその回転している半導体基板(ウェハ)に滴下することにより、CoWP膜の無電解メッキ層10が形成される。無電解メッキ層10の厚さはリセス5bの深さ以上に相当する厚さであればよい。
Next, as shown in FIG. 6, an
次に、図7に示すように、CMP処理を施すことにより、リセス5b内に位置する無電解メッキ層10および導電性薄膜9の部分(無電解メッキ層10a、導電性薄膜9a)を残して、層間絶縁膜5の上面上に位置する無電解メッキ層10および導電性薄膜9の部分が除去される。このようにして、半導体装置において、銅メッキ層8aおよび無電解メッキ層10a等を含む銅配線11が形成される。また、無電解メッキ層10aおよび導電性薄膜9aは銅メッキ膜8aを覆うキャップ層14とされる。
Next, as shown in FIG. 7, the CMP process is performed to leave the portions of the
上述した半導体装置の製造方法では、従来の製造方法と比べて次のような効果が得られる。まず、従来の半導体装置の製造方法では、リセス105bが形成された後に、溝105a内に露出している銅メッキ膜108aの表面に無電解メッキ法によって無電解メッキ層110が形成される。そのため、銅メッキ膜108aが位置する回路構成の影響を受けてしまい、無電解メッキ層の析出速度が半導体基板面内において異なることがあった。その結果、析出速度が相対的に小さい部分では、図8に示すように、無電解メッキ層は層間絶縁膜105の上面より上に突出することはなくても、析出速度が相対的に大きい部分では、図9に示すように、無電解メッキ層が層間絶縁膜105の上面より突出することがあり、その後の写真製版の工程に影響を与えることがあった。また、無電解メッキ層110と銅メッキ膜108aとの密着性が良好でないことがあった。
In the semiconductor device manufacturing method described above, the following effects can be obtained as compared with the conventional manufacturing method. First, in the conventional method for manufacturing a semiconductor device, after the
これに対して、上述した半導体装置の製造方法によれば、無電解メッキ層8を形成する前に、リセス5b内を含む半導体基板1の全面に導電性薄膜9があらかじめ形成されることによって、半導体基板1の全面が同電位の状態とされる。これにより、導電性薄膜9の表面に無電解メッキ層(CoWP)10を形成する際に、下地の回路構成の影響を受けることなく半導体基板1の全面(導電性薄膜9の全面)に均一で、かつ、密着力に優れた無電解メッキ層10を形成することができる。
On the other hand, according to the manufacturing method of the semiconductor device described above, the conductive
また、無電解メッキ層8を形成する際に、半導体基板1の全面が導電性薄膜9によって覆われていることで、下地の配線の粗密の程度、配線の面積、配線形状等の影響を受けることなく無電解メッキ層10を形成することができる。そして、そのような無電解メッキ層10に研磨処理を施すことによって、層間絶縁膜5の上面の位置と同じ位置に上面を有し密着力に優れたキャップ層14を形成することができる。このようにして製造された半導体装置においては、その導電性薄膜9aが溝5a内の銅配線11中に残されて、銅メッキ層8aと無電解メッキ層10aとの間に介在しているという構造的特徴を有することになる。
Further, when the
実施の形態2
本発明の実施の形態2に係る半導体装置の製造方法について説明する。まず、図1に示す工程と同様にして、図10に示すように、溝5a内に露出した層間絶縁膜5の表面、下部配線3の表面および層間絶縁膜5の上面を覆うように、たとえばCVD法またはPVD(Physical Vapor Deposition)法等によりバリアメタル層6として、タンタルナイトライド(TaN)層12とタンタル(Ta)層13との積層膜が形成される。次に、バリアメタル層6を覆うように、たとえばCVD法またはPVD法により銅シード膜としての銅膜7が形成される。
A method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described. First, similarly to the process shown in FIG. 1, as shown in FIG. 10, the surface of the
次に、図2に示す工程と同様に電解メッキを施すことにより、図11に示すように、溝5aを埋めるように半導体基板1上に銅メッキ膜8が形成される。次に、図3に示す工程と同様にCMP処理を施すことにより、図12に示すように、溝5a内に位置する銅メッキ膜8、銅膜7およびバリアメタル層6の部分(銅メッキ膜8a、銅膜7a、バリアメタル層6aの部分)を残して、層間絶縁膜5の上面上に位置する銅メッキ膜8、銅膜7およびバリアメタル層6の部分が除去される。
Next, by performing electrolytic plating as in the step shown in FIG. 2, a
次に、所定の薬液によるエッチングを施すことにより、図13に示すように、銅メッキ膜8aの上面を層間絶縁膜5の上面の位置よりも低くしてリセス5bが形成される。このとき、銅メッキ膜8aとともにバリアメタル層6にもエッチングが施されることになるが、薬液としては、バリアメタル層6のエッチングが銅メッキ膜8aのエッチングよりも進行しない薬液が望ましい。
Next, by performing etching with a predetermined chemical solution, as shown in FIG. 13, the upper surface of the
バリアメタル層6としてタンタルナイトライド(TaN)層12とタンタル(Ta)層13を適用する場合には、薬液として硫酸、硝酸などを用いることができる。リセス5bは、図13に示すように、バリアメタル層6が単層積層にかかわらず、溝5aの側壁側に位置する部分よりも銅メッキ膜8aの側に位置する部分においてよりエッチングが施されるようにして形成されることが望ましい。
When the tantalum nitride (TaN)
次に、図5に示す工程と同様にして、CVD法またはPVD法により、図14に示すように、リセス5bの内部を含む層間絶縁膜5の全面に導電性薄膜9が形成される。次に、図6に示す工程と同様に無電解メッキを施すことにより、導電性薄膜9上に無電解メッキ層10が形成される。次に、図7に示す工程と同様にCMP処理を施すことにより、図15に示すように、リセス5b内に位置する無電解メッキ層10および導電性薄膜9の部分(無電解メッキ層10a、導電性薄膜9a)を残して、層間絶縁膜5の上面上に位置する無電解メッキ層10および導電性薄膜9の部分が除去されて、銅メッキ層8aおよび無電解メッキ層10a等を含む銅配線11が形成される。また、無電解メッキ層10aおよび導電性薄膜9aは銅メッキ膜8aを覆うキャップ層14とされる。
Next, as in the step shown in FIG. 5, a conductive
上述した半導体装置の製造方法によっても、無電解メッキ層10を形成する前に、リセス5b内を含む半導体基板1の全面に導電性薄膜9があらかじめ形成されことによって、半導体基板1の全面が同電位とされて、導電性薄膜9の表面に無電解メッキ層10を形成する際に、下地の回路構成の影響を受けることなく半導体基板1の全面に均一で、かつ、密着力に優れた無電解メッキ層10を形成することができる。また、下地の配線の粗密の程度、配線の面積、配線形状等の影響を受けることなく無電解メッキ層10を形成することができる。このようにして製造された半導体装置においても、その導電性薄膜9は溝5a内の銅配線11中に残されて、銅メッキ層8aと無電解メッキ層10aとの間に介在している。
Even in the semiconductor device manufacturing method described above, the conductive
なお、上述した各半導体装置の製造方法では、無電解メッキ法により形成する無電解メッキ層10として、CoWPを例に挙げて説明したが、コバルト(Co)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)等の金属と無電解メッキの還元剤から混入するリン(P)、ボロン(B)などからなる合金であればよく、たとえばCoWB,CoMoP,CoMoBなどでもよい。
In the above-described manufacturing method of each semiconductor device, CoWP has been described as an example of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であってこれに限定されるものではない。本発明は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not limited thereto. The present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 半導体基板、2 絶縁膜、3 下部配線、4 ライナー層、5 層間絶縁膜、5a 溝、5b リセス、6 バリアメタル層、7 銅膜、8,8a 銅メッキ層、9,9a 導電性薄膜、10,10a 無電解メッキ層、11 銅配線、12 タンタルナイトライド層、13 タンタル層、14 キャップ層。 1 semiconductor substrate, 2 insulating film, 3 lower wiring, 4 liner layer, 5 interlayer insulating film, 5a groove, 5b recess, 6 barrier metal layer, 7 copper film, 8, 8a copper plating layer, 9, 9a conductive thin film, 10, 10a Electroless plating layer, 11 Copper wiring, 12 Tantalum nitride layer, 13 Tantalum layer, 14 Cap layer.
Claims (7)
前記絶縁膜に所定の深さの溝部を形成する工程と、
前記溝部内に、前記絶縁膜の上面よりも低い位置に上面を有して銅を含む第1導電膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の表面および前記溝部内に位置する前記第1導電膜の表面を覆うように、前記半導体基板の全面上に第2導電膜を形成する工程と、
無電解メッキにより、前記第2導電膜の表面に第3導電膜を形成する工程と、
前記溝部内に位置する前記第2導電膜および前記第3導電膜の部分を残して前記絶縁膜の上面上に位置する前記第3導電膜および前記第2導電膜の部分を除去し、前記第3導電膜の上面を前記絶縁膜の上面と略同じ位置にしてキャップ層を形成する工程と
を備えた、半導体装置の製造方法。 Forming an insulating film on the main surface of the semiconductor substrate;
Forming a groove having a predetermined depth in the insulating film;
Forming a first conductive film containing copper having an upper surface at a position lower than the upper surface of the insulating film in the groove,
Forming a second conductive film on the entire surface of the semiconductor substrate so as to cover the surface of the insulating film and the surface of the first conductive film located in the groove;
Forming a third conductive film on the surface of the second conductive film by electroless plating;
Removing the third conductive film and the second conductive film located on the upper surface of the insulating film, leaving the second conductive film and the third conductive film located in the groove; And a step of forming a cap layer with the upper surface of the three conductive films positioned substantially at the same position as the upper surface of the insulating film.
前記溝部を埋めるように前記絶縁膜に前記第1導電膜となる膜を形成する工程と、
前記第1導電膜となる膜に研磨処理を施す工程と
を含む、請求項1記載の半導体装置の製造方法。 The step of forming the first conductive film includes:
Forming a film to be the first conductive film on the insulating film so as to fill the groove,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of polishing the film to be the first conductive film.
前記溝部を埋めるように前記絶縁膜に前記第1導電膜となる膜を形成する工程と、
前記第1導電膜となる膜にウェットエッチングを施す工程と
を含む、請求項1記載の半導体装置の製造方法。 The step of forming the first conductive film includes:
Forming a film to be the first conductive film on the insulating film so as to fill the groove,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of performing wet etching on a film to be the first conductive film.
前記第1導電膜を形成する工程は、前記第1導電膜の上面の位置が前記溝部の開口端側に位置する前記第4導電膜の上端部よりも低くなるように前記第1導電膜を形成する工程を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 A step of forming a fourth conductive film on the exposed surface of the groove between the step of forming the groove and the step of forming the first conductive film;
In the step of forming the first conductive film, the first conductive film is formed such that the position of the upper surface of the first conductive film is lower than the upper end of the fourth conductive film located on the opening end side of the groove. The manufacturing method of the semiconductor device in any one of Claims 1-3 including the process to form.
前記絶縁膜に形成された所定の深さの溝部と、
前記溝部内に形成され、前記絶縁膜の上面よりも低い位置に上面を有する銅を含む第1導電膜と、
前記溝部内の側面および前記第1導電膜の表面を覆うように形成された第2導電膜と、
前記溝部内の前記第2導電膜の表面に形成され、前記絶縁膜の上面と同じ位置の上面を有するキャップ層と
を備えた、半導体装置。 An insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate;
A groove portion having a predetermined depth formed in the insulating film;
A first conductive film including copper formed in the groove and having an upper surface at a position lower than the upper surface of the insulating film;
A second conductive film formed to cover the side surface in the groove and the surface of the first conductive film;
A semiconductor device comprising: a cap layer formed on a surface of the second conductive film in the groove and having an upper surface at the same position as the upper surface of the insulating film.
前記第1導電膜の上面の位置は、前記溝部の開口端側に位置する前記第3導電膜の上端部よりも低くされた、請求項5記載の半導体装置。 A third conductive film formed between a surface of the groove and the first conductive film;
The semiconductor device according to claim 5, wherein a position of an upper surface of the first conductive film is set lower than an upper end portion of the third conductive film located on an opening end side of the groove portion.
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- 2004-10-19 JP JP2004304650A patent/JP2006120727A/en active Pending
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