JP2006120870A5 - - Google Patents

Description

前記密着膜は、タングステン、タンタルまたはチタンのいずれかを含むことが好ましい。
前記導電膜は、パラジウム、ロジウムまたはルテニウムのいずれかを含むことが好ましい。
導電膜には、薄膜形成が可能で、比較的導電性が高く、かつ表面に酸化膜ができにくいか、例え酸化膜ができたとしてもそれが導電性であることなどが求められる。パラジウム、ロジウムまたはルテニウムのいずれかを含む導電膜は、これらの要求に応えることができる。導電膜は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、あるいはＡＬＤ法等の任意の方法で形成される。

請求項７に記載の発明は、前記導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料の除去を、リン酸またはヒドロキシエタンビスホスホン酸のいずれかを含み砥粒を含まない研磨液を用いた電解研磨法で行うことを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の配線形成方法である。
基板（導電膜）の表面に成膜した余剰の配線材料を電解研磨で除去することにより、形成後の配線構造に対するダメージを最小とし、これにより、例えば４５ｎｍノード以降の配線形成技術に対する要求を満足させることができる。

前記配線材料は銅、銅合金、銀または銀合金からなることが好ましい。
例えば高集積化された半導体装置の配線材料として、銅、銅合金、銀または銀合金を使用することで、半導体装置の高速化、高密度化を図ることができる。

前記配線の表面に金属膜を選択的に成膜することが好ましい。
埋め込み配線構造を有する基板の全表面に、窒化シリコンなどの、密着性がよく上層の層間絶縁膜への配線材料の拡散防止性能の高い絶縁膜を形成することに代えて、配線表面のみに金属膜を選択的に形成し、配線の酸化防止、上層膜との密着性改善、上層の層間絶縁膜への配線材料の拡散防止などを図ることで、例えば４５ｎｍ以降の世代において、配線間容量をより低下させたり、信頼性をより向上させたりすることができる。

請求項８に記載の発明は、配線用凹部を有する基板の表面に、配線材料成膜用の電解めっき液に対して不溶性の導電膜を形成する導電膜形成装置と、前記導電膜の表面に配線材料を成膜する電解めっき装置と、前記導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料を除去する研磨装置を有することを特徴とする配線形成装置である。
導電膜形成装置は、例えばＰＶＤ装置、ＣＶＤ装置またはＡＬＤ装置からなる。

請求項９に記載の発明は、前記配線用凹部内以外の前記導電膜を除去する導電膜除去装置を更に有する特徴とする請求項８記載の配線形成装置である。
導電膜除去装置は、例えば研磨装置、薬液によるエッチング装置またはプラズマエッチング装置からなる。導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料を除去する研磨装置に導電膜除去装置を兼用させてよい。

請求項１０に記載の発明は、配線用凹部を有する基板の表面に密着膜を形成する密着膜形成装置を更に有することを特徴とする請求項８または９記載の配線形成装置である。
密着膜形成装置は、例えばＰＶＤ装置、ＣＶＤ装置またはＡＬＤ装置からなる。

請求項１１に記載の発明は、前記配線用凹部内以外の前記密着膜を除去する密着膜除去装置を更に有することを特徴とする請求項１０記載の配線形成装置である。
密着膜除去装置は、例えば研磨装置、薬液によるエッチング装置またはプラズマエッチング装置からなる。導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料を除去する研磨装置や、導電膜を除去する導電膜除去装置に密着膜除去装置を兼用させてよい。

請求項１２に記載の発明は、前記電解めっき装置は、めっきの際にアノードと基板との間に配置されるダミー抵抗体を有することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の配線形成装置である。

前記研磨装置は、例えば電解研磨装置からなる。
前記配線の表面に金属膜を選択的に成膜する金属膜形成装置を更に有していてもよい。

Claims (12)

1. 絶縁膜内に配線用凹部を形成した基板表面に、配線材料成膜用の電解めっき液に対して不溶性の導電膜を形成し、
   前記導電膜をシード膜として、電解めっき法により該導電膜の表面に配線材料を前記配線用凹部内に埋込みつつ成膜し、
   前記導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料を除去して前記配線用凹部内に埋込んだ配線材料で配線を形成することを特徴とする配線形成方法。
2. 前記不溶性の導電膜の形成後に、
   前記導電膜に対して、前記電解めっき法による配線材料の成膜の前処理を施すことを特徴とする請求項１記載の配線形成方法。
3. 前記配線を形成した後に、更に前記配線用凹部内以外の前記導電膜を除去することを特徴とする請求項１または２記載の配線形成方法。
4. 絶縁膜内に配線用凹部を形成した基板表面に密着膜を形成し、
   前記密着膜の表面に配線材料成膜用の電解めっき液に対して不溶性の導電膜を形成し、
   前記導電膜をシード膜として、電解めっき法により該導電膜の表面に配線材料を前記配線用凹部内に埋込みつつ成膜し、
   前記導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料を除去して前記配線用凹部内に埋込んだ配線材料で配線を形成することを特徴とする配線形成方法。
5. 前記不溶性の導電膜の形成後に、
   前記導電膜に対して、前記電解めっき法による配線材料の成膜の前処理を施すことを特徴とする請求項４記載の配線形成方法。
6. 前記配線を形成した後に、更に前記配線用凹部内以外の前記導電膜及び前記密着膜を除去することを特徴とする請求項４または５記載の配線形成方法。
7. 前記導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料の除去を、リン酸またはヒドロキシエタンビスホスホン酸のいずれかを含み砥粒を含まない研磨液を用いた電解研磨法で行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の配線形成方法。
8. 配線用凹部を有する基板の表面に、配線材料成膜用の電解めっき液に対して不溶性の導電膜を形成する導電膜形成装置と、
   前記導電膜の表面に配線材料を成膜する電解めっき装置と、
   前記導電膜の表面に成膜した余剰の配線材料を除去する研磨装置を有することを特徴とする配線形成装置。
9. 前記配線用凹部内以外の前記導電膜を除去する導電膜除去装置を更に有する特徴とする請求項８記載の配線形成装置。
10. 配線用凹部を有する基板の表面に密着膜を形成する密着膜形成装置を更に有することを特徴とする請求項８または９記載の配線形成装置。
11. 前記配線用凹部内以外の前記密着膜を除去する密着膜除去装置を更に有することを特徴とする請求項１０記載の配線形成装置。
12. 前記電解めっき装置は、めっきの際にアノードと基板との間に配置されるダミー抵抗体を有することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の配線形成装置。