JP2009296014A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2009296014A
JP2009296014A JP2009216769A JP2009216769A JP2009296014A JP 2009296014 A JP2009296014 A JP 2009296014A JP 2009216769 A JP2009216769 A JP 2009216769A JP 2009216769 A JP2009216769 A JP 2009216769A JP 2009296014 A JP2009296014 A JP 2009296014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
film
metal
particles
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009216769A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Suzuki
貴志 鈴木
Hideki Kitada
秀樹 北田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2009216769A priority Critical patent/JP2009296014A/en
Publication of JP2009296014A publication Critical patent/JP2009296014A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To raise electromigration resistance of wiring. <P>SOLUTION: When Al wiring 40 is formed, a first Al film is formed under a first condition so that Al particles 40a may have a first average particle diameter on a barrier metal 41. Then, a second Al film is formed under a second condition so that the Al particles 40a may have a second average particle diameter smaller than the first average particle diameter. After that, a barrier metal 42 is formed on the second Al film, and after the formation, the barrier metals 41, 42 and the first and the second Al films are processed into a wiring pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は金属配線を有する半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a process for producing a semiconductor device having a metallic wire.

シリコン(Si)半導体デバイスの高集積化とチップサイズの縮小化に伴い、その内部に形成される配線の微細化および多層配線化も進んできている。例えば、65nmノードデバイスでは、最小配線幅がおよそ100nm前後である。そのような微細な配線に電流を流すと、配線の金属原子が移動する、エレクトロマイグレーションが発生し得る。エレクトロマイグレーションにより、配線にボイドやヒロックが生じ、これらが配線の抵抗上昇、断線、短絡等を引き起こし、回路の信頼性を低下させる。   With the high integration of silicon (Si) semiconductor devices and the reduction in chip size, miniaturization of wirings formed therein and multilayer wiring are also progressing. For example, in a 65 nm node device, the minimum wiring width is about 100 nm. When a current is passed through such a fine wiring, electromigration may occur in which the metal atoms of the wiring move. Electromigration causes voids and hillocks in the wiring, which cause an increase in resistance, disconnection, short circuit, and the like of the wiring, thereby reducing the reliability of the circuit.

ところで、先端Si半導体デバイスでは、その配線に、いわゆるダマシン法を用いて形成されるCu配線が一般的に用いられている。ダマシン法では、例えば、まず絶縁膜にリソグラフィ技術とエッチング技術を用いて溝を形成した後、全面にスパッタ法を用いてバリアメタルおよびシードCu膜を形成し、その上に電解めっき法を用いてCu膜を形成して溝を埋め込み、絶縁膜上の余分なCu膜やバリアメタルをCMP(Chemical Mechanical Polishing)で除去することにより、Cu配線を形成する。さらに、Cu配線の表面には、上記バリアメタルと同様、Cu配線のCu原子の拡散を抑制する目的で、窒化シリコン(SiN)等のキャップ膜をCVD(Chemical Vapor Deposition)法等を用いて形成する(例えば、特許文献1参照。)。   By the way, in the advanced Si semiconductor device, Cu wiring formed by using a so-called damascene method is generally used for the wiring. In the damascene method, for example, after a groove is first formed in an insulating film using lithography and etching techniques, a barrier metal and a seed Cu film are formed on the entire surface using a sputtering method, and an electrolytic plating method is formed thereon. A Cu wiring is formed by forming a Cu film, filling the trench, and removing excess Cu film and barrier metal on the insulating film by CMP (Chemical Mechanical Polishing). Further, a cap film such as silicon nitride (SiN) is formed on the surface of the Cu wiring using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like for the purpose of suppressing the diffusion of Cu atoms in the Cu wiring, as in the case of the barrier metal. (For example, refer to Patent Document 1).

このようにして形成されるCu配線では、その周りがバリアメタルとキャップ膜によって覆われているが、バリアメタルとの界面に比べると、キャップ膜との界面の密着力は弱くなる。Cu配線とバリアメタルとの界面が金属同士の接合からなるのに対し、Cu配線とキャップ膜との界面は、絶縁膜と金属との接合からなるためである。Cu配線のCu原子の拡散は、密着力の弱いキャップ膜との界面から起こりやすいと考えられており、実際、ボイドもこの界面で散見される確率が高い。   In the Cu wiring formed in this way, the periphery thereof is covered with the barrier metal and the cap film, but the adhesion force at the interface with the cap film is weaker than the interface with the barrier metal. This is because the interface between the Cu wiring and the barrier metal is formed by bonding between metals, whereas the interface between the Cu wiring and the cap film is formed by bonding between the insulating film and the metal. It is considered that the diffusion of Cu atoms in the Cu wiring is likely to occur from the interface with the cap film having weak adhesion, and in fact, there is a high probability that voids are scattered at this interface.

エレクトロマイグレーション耐性を高める方法としては、例えば、キャップ膜を形成する際、その成膜に先立って所定の前処理を施し、その後、成膜を行うことにより、キャップ膜とCu配線との界面を改質させる方法等が提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。また、エレクトロマイグレーション耐性を高める別の方法として、キャップ膜にコバルトタングステンリン(CoWP)等の金属を用いる方法等も提案されている(例えば、非特許文献2参照。)。   As a method for increasing the electromigration resistance, for example, when forming a cap film, a predetermined pretreatment is performed prior to the film formation, and then the film is formed to improve the interface between the cap film and the Cu wiring. A method for improving the quality is proposed (for example, see Non-Patent Document 1). As another method for increasing electromigration resistance, a method using a metal such as cobalt tungsten phosphorus (CoWP) for the cap film has also been proposed (see Non-Patent Document 2, for example).

特開2005−317835号公報JP 2005-317835 A

リライアビリティ・フィジクス・シンポジウム・プロシーディングズ(Reliability Physics Symposium Proceedings),IEEE,2004年4月,p.246Reliability Physics Symposium Proceedings, IEEE, April 2004, p. 246 ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス(Journal of Applied Physics),2003年1月,第93巻,第3号,p.1417−1421Journal of Applied Physics, January 2003, Vol. 93, No. 3, p. 1417-1421

今後、世代が進めば配線幅はさらに細くなり、45nmノードになると最小配線幅はおよそ70nmになる。このような状況になると、キャップ膜の材質を考慮するほか、上記のようなキャップ膜とCu配線の界面を改質する方法を用いるのみでは、エレクトロマイグレーションを充分に抑制できなくなる可能性がある。例えば、キャップ膜にSiNを用いた場合には、炭化シリコン(SiC)や炭化窒化シリコン(SiCN)を用いた場合に比べ、Cu配線との密着力が強まる。しかしながら、SiNは、SiCやSiCNに比べると誘電率が高く、キャップ膜にSiNを用いることにより、Cu配線の高速化は妨げられることになってしまう。   In the future, as the generation progresses, the wiring width will become thinner, and at the 45 nm node, the minimum wiring width will be about 70 nm. In such a situation, in addition to considering the material of the cap film, there is a possibility that electromigration cannot be sufficiently suppressed only by using the above-described method of modifying the interface between the cap film and the Cu wiring. For example, when SiN is used for the cap film, the adhesion with the Cu wiring is stronger than when silicon carbide (SiC) or silicon carbonitride (SiCN) is used. However, SiN has a higher dielectric constant than SiC and SiCN, and the use of SiN for the cap film hinders the speeding up of the Cu wiring.

また、上記のように金属のキャップ膜を用いると、Cu配線との間に強い密着力が得られ、Cu原子の拡散を抑えることができる。このような金属のキャップ膜は、配線上に選択的に形成する必要があるが、次世代半導体デバイスのような狭ピッチの配線上にそのように選択的に金属のキャップ膜を形成することは必ずしも容易でなく、量産性の点で課題が残っているのが現状である。   In addition, when a metal cap film is used as described above, a strong adhesion with the Cu wiring can be obtained, and diffusion of Cu atoms can be suppressed. Such a metal cap film needs to be selectively formed on the wiring, but it is not possible to selectively form the metal cap film on the narrow pitch wiring as in the next generation semiconductor device. The current situation is that it is not always easy, and problems remain in terms of mass productivity.

ところで、エレクトロマイグレーションは、上記のようなCu配線のほか、アルミニウム(Al)配線でも発生し得る。一般的なAl配線では、電子の輸送がバリアメタルとの界面近傍で優勢であり、したがって、エレクトロマイグレーションもそのような領域で発生しやすい。  By the way, electromigration can occur in aluminum (Al) wiring in addition to the above Cu wiring. In a general Al wiring, electron transport is dominant in the vicinity of the interface with the barrier metal, and therefore electromigration is likely to occur in such a region.

本発明の一観点によれば、Al配線を備える半導体装置の製造方法において、第1の絶縁膜上に第1のバリアメタルを形成する工程と、前記第1のバリアメタル上に、Al粒子が第1の平均粒径となるように第1の条件で第1のAl膜を形成し、次いで、前記第1の平均粒径より小さい第2の平均粒径となるように第2の条件で第2のAl膜を形成する工程と、前記第2のAl膜上に第2のバリアメタルを形成する工程と、前記第1,第2のバリアメタルおよび前記第1,第2のAl膜を配線パターンに加工する工程と、前記配線パターンを第2の絶縁膜で覆う工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device including an Al wiring, a step of forming a first barrier metal on a first insulating film, and Al particles on the first barrier metal A first Al film is formed under a first condition so as to have a first average particle diameter, and then under a second condition so as to have a second average particle diameter smaller than the first average particle diameter. A step of forming a second Al film; a step of forming a second barrier metal on the second Al film; and the first and second barrier metals and the first and second Al films. A method for manufacturing a semiconductor device is provided, which includes a step of processing into a wiring pattern and a step of covering the wiring pattern with a second insulating film .

開示の半導体装置の製造方法によれば、Al配線には、その上部よりも中央部に比較的電流が流れやすくなるため、その上部からのエレクトロマイグレーションが抑えられるようになる。したがって、信頼性の高いAl配線を備えた半導体装置が実現可能になる。また、そのような構成のAl配線は、工程を複雑にすることなく安定して形成することができるため、信頼性の高いAl配線を備えた半導体装置を安定的に量産することが可能になる。 According to the disclosed method for manufacturing a semiconductor device, the Al wiring is more likely to flow in the center than in the upper part, so that electromigration from the upper part can be suppressed. Therefore, a semiconductor device provided with highly reliable Al wiring can be realized. In addition, since the Al wiring having such a configuration can be stably formed without complicating the process, it becomes possible to stably mass-produce a semiconductor device including a highly reliable Al wiring. .

Cu配線の配線幅と抵抗率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wiring width of Cu wiring, and a resistivity. Cu配線内の粒径分布の説明図である。It is explanatory drawing of the particle size distribution in Cu wiring. Cu配線の構成例を示す要部断面模式図である。It is a principal part cross-section schematic diagram which shows the structural example of Cu wiring. CMP工程後の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram after a CMP process. イオン注入工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of an ion implantation process. 第1の電解めっき工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a 1st electrolytic plating process. 熱処理工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a heat processing process. 第2の電解めっき工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a 2nd electrolytic plating process. Al配線の構成例を示す要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram which shows the structural example of Al wiring. 層間絶縁膜およびハードマスクの形成工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of the formation process of an interlayer insulation film and a hard mask. 溝形成工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a groove | channel formation process. バリアメタル等の形成工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of formation processes, such as a barrier metal. 電解めっき工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of an electroplating process. 第1のCMP工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a 1st CMP process. 第1のキャップ膜等の形成工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of formation processes, such as a 1st cap film. ビアホールおよび溝の形成工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of the formation process of a via hole and a groove | channel. 電解めっき工程後の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram after an electroplating process. 第2のCMP工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a 2nd CMP process. 第2のキャップ膜等の形成工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of formation processes, such as a 2nd cap film.

はじめに、Cu配線の構成とその特性について説明する。
まず、様々な形状のCu配線を形成してその抵抗を精密に測定し、さらに、それらのCu配線の配線幅や配線高さを精密に測定して、抵抗率を算出した。また、Cu配線形成時のCu膜の形成条件、Cu配線の配線幅、配線高さを変えることによって、Cu配線を構成するCu粒子の粒径(グレインサイズ)を変化させた。粒径は、TEM(Transmission Electron Microscope)またはEBSP(Electron Back Scattering Pattern)法を用いて測定した。
First, the configuration and characteristics of the Cu wiring will be described.
First, Cu wires having various shapes were formed and the resistance thereof was measured accurately, and further, the wiring width and wiring height of those Cu wires were measured precisely to calculate the resistivity. Further, the grain size (grain size) of the Cu particles constituting the Cu wiring was changed by changing the Cu film formation conditions, the wiring width of the Cu wiring, and the wiring height at the time of forming the Cu wiring. The particle size was measured using a TEM (Transmission Electron Microscope) or an EBSP (Electron Back Scattering Pattern) method.

図1はCu配線の配線幅と抵抗率との関係を示す図である。なお、図1において、横軸は配線幅(nm)を表し、縦軸は抵抗率(μΩ・cm)を表している。また、図1には、後述するモデルを用いてフィッティングを行って得られるフィッティング曲線A,B,Cを併せて図示している。   FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the wiring width and resistivity of a Cu wiring. In FIG. 1, the horizontal axis represents the wiring width (nm), and the vertical axis represents the resistivity (μΩ · cm). FIG. 1 also shows fitting curves A, B, and C obtained by fitting using a model to be described later.

図1より、Cu配線の抵抗率は、それを構成するCu粒子の粒径によらず、配線幅が数百nmから増加し始め、100nm以下になると、その増加が顕著になることがわかった。また、ここでは平均粒径を大体3種類(平均粒径約213nm,230nm,256nm(ただし、配線幅1μmでの平均粒径。))に変化させたが、配線幅が同じであっても、粒径が小さいものほど抵抗率が高くなることがわかった。   From FIG. 1, it was found that the resistivity of the Cu wiring does not depend on the particle size of the Cu particles constituting the Cu wiring, but the wiring width starts to increase from several hundred nm, and the increase becomes remarkable when it becomes 100 nm or less. . Here, the average particle size is changed to roughly three types (average particle size of about 213 nm, 230 nm, and 256 nm (however, the average particle size at a wiring width of 1 μm)), but even if the wiring width is the same, It was found that the smaller the particle size, the higher the resistivity.

この結果を解析するため、抵抗率の粒径依存性を、薄膜の表面散乱モデル(F-S Model;E.H. Sondheimer, "The Mean Free Path of Electron in Metals", Adv. Phys. (1952))、および結晶粒界での散乱を取り込んだモデル(M-S Model;A.F. Mayadas, "Electrical-Resistivity Model for Polycrystalline Films: the Case of Arbitrary Reflection at External Surfaces", Phys. Rev. B (1970), Vol.1, p.1382)を用いた計算でフィッティングを行った。これらのフィッティングに必要なパラメータのうち、粒径については、形成したCu配線について実際に測定したものを利用した。図1には、これらのフィッティング曲線A,B,Cを併せて図示している。   In order to analyze this result, the particle size dependence of the resistivity was measured using the surface scattering model of thin films (FS Model; EH Sondheimer, “The Mean Free Path of Electron in Metals”, Adv. Phys. (1952)) and crystals. Model that incorporates grain boundary scattering (MS Model; AF Mayadas, "Electrical-Resistivity Model for Polycrystalline Films: the Case of Arbitrary Reflection at External Surfaces", Phys. Rev. B (1970), Vol.1, p. 1382) was used for the fitting. Among the parameters necessary for these fittings, the actual particle diameter measured for the formed Cu wiring was used. FIG. 1 also illustrates these fitting curves A, B, and C.

Cu配線の配線幅が100nm以下になると、その断面積に対して周囲の界面の割合が増加し、電子の散乱寄与が増加するため、抵抗率が上昇する。一方、粒径が小さくなると抵抗率が増加しているが、これも正確に考慮することで、抵抗率の変化がほぼ説明されることがわかった。すなわち、100nm以下の微細配線では、界面での電子の反射に加え、粒界での電子散乱効果が大きく働くため、抵抗率が粒径にも依存することがわかった。このような現象は、電子の散乱自由工程である40nm前後まで粒径が小さくなると顕著になる。   When the wiring width of the Cu wiring is 100 nm or less, the ratio of the peripheral interface increases with respect to the cross-sectional area, and the electron scattering contribution increases, so that the resistivity increases. On the other hand, the resistivity increases as the particle size decreases, but it has been found that the change in resistivity is almost explained by taking this into account. That is, it was found that the resistivity depends on the particle size because the electron scattering effect at the grain boundary works greatly in addition to the reflection of electrons at the interface in the fine wiring of 100 nm or less. Such a phenomenon becomes prominent when the particle size is reduced to around 40 nm, which is a free electron scattering process.

この結果を基に考えると、例えば、微細配線内に粒径分布が存在する場合、電気は抵抗の低いところを流れやすいので、粒径の比較的大きな領域を選択的に流れることになる。
図2はCu配線内の粒径分布の説明図である。
Based on this result, for example, when there is a particle size distribution in the fine wiring, electricity tends to flow through a region having a low resistance, so that it flows selectively in a region having a relatively large particle size.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the particle size distribution in the Cu wiring.

ダマシン法でCu配線1を形成する場合には、まず、酸化シリコン(SiO2)等の層間絶縁膜2上にSiN等のハードマスク3を形成し、Cu配線1を形成すべき領域に溝を形成する。その後、スパッタ法を用い、全面にタンタル(Ta)やチタン(Ti)、あるいは窒化タンタル(TaN)等の高融点金属を用いたバリアメタル4を形成し、さらに、シードCu膜(図示せず。)を形成して、その上に電解めっきによりCu膜を形成して溝を埋め込む。そして、ハードマスク3上の余分なCu膜やバリアメタル4等をCMPで除去することにより、Cu配線1を形成する。その上にCVD法等を用いてSiCやSiN等のキャップ膜5を形成し、さらに、その上には、SiO2等の上層の層間絶縁膜6を形成していく。 When the Cu wiring 1 is formed by the damascene method, first, a hard mask 3 such as SiN is formed on the interlayer insulating film 2 such as silicon oxide (SiO 2 ), and a groove is formed in a region where the Cu wiring 1 is to be formed. Form. Thereafter, a sputtering method is used to form a barrier metal 4 using a refractory metal such as tantalum (Ta), titanium (Ti), or tantalum nitride (TaN) over the entire surface, and a seed Cu film (not shown). ) And a Cu film is formed thereon by electrolytic plating to fill the groove. Then, the Cu wiring 1 is formed by removing excess Cu film, barrier metal 4 and the like on the hard mask 3 by CMP. A cap film 5 such as SiC or SiN is formed thereon using a CVD method or the like, and an upper interlayer insulating film 6 such as SiO 2 is further formed thereon.

このような方法では、通常、電解めっきの初期で電流密度を低くしてCu膜の形成速度を遅くする。これは、Cu配線1の配線幅によらず、その下部や下部側の側壁部が確実に埋め込まれるようにするため、また、めっき開始時の急激な電流変化によってシードCu膜が溶解しないようにするためである。このように低電流密度でCu膜形成速度が遅い電解めっきの初期には、形成されるCu膜中に取り込まれる不純物が多くなる。その結果、後の熱処理により、その多数の不純物を核にして多数のCu粒子1aが生成されるため、換言すれば、その多数の不純物によって大きなCu粒子1aの生成が阻害されるために、Cu粒子1aの粒径が小さくなる傾向がある。   In such a method, usually, the current density is lowered at the initial stage of electrolytic plating to slow down the formation rate of the Cu film. This is to ensure that the lower and lower side wall portions are reliably buried regardless of the wiring width of the Cu wiring 1, and so that the seed Cu film is not dissolved by a sudden current change at the start of plating. It is to do. Thus, at the initial stage of electroplating with a low current density and a slow Cu film formation rate, more impurities are taken into the formed Cu film. As a result, the subsequent heat treatment generates a large number of Cu particles 1a with the large number of impurities as nuclei. In other words, the large number of impurities inhibits the generation of large Cu particles 1a. There exists a tendency for the particle size of the particle | grains 1a to become small.

一方、Cu配線1の中央部から上部を埋め込むための電解めっきの中期から後期にかけては、電流密度を高くしてCu膜形成速度を速める。このときは、低電流密度で行ったときとは逆に、形成されるCu膜中に取り込まれる不純物が少なくなり、Cu粒子1aの粒径が大きくなる傾向がある。   On the other hand, the current density is increased to increase the Cu film formation rate from the middle to the later stage of electroplating for embedding the upper part from the central part of the Cu wiring 1. At this time, contrary to the case where the process is performed at a low current density, the impurities taken into the formed Cu film are reduced, and the particle diameter of the Cu particles 1a tends to be increased.

Cu配線1は、このような電解めっきによって形成されるため、図2に示したように、その下部や下部側の側壁部ではCu粒子1aの粒径が比較的小さく、中央部から上部ではCu粒子1aの粒径が比較的大きくなった構造で形成されるようになる。   Since the Cu wiring 1 is formed by such electrolytic plating, as shown in FIG. 2, the particle size of the Cu particles 1a is relatively small in the lower and lower side wall portions, and from the central portion to the upper portion, The particles 1a are formed with a structure having a relatively large particle size.

このような構造を有するCu配線1では、上記図1の結果からわかるように、Cu配線1を流れる電流は、粒径が比較的大きく、抵抗率の低い、中央部から上部の領域に集中的に流れるようになる。エレクトロマイグレーションは、電子の流れによってCu原子が移動するものであるので、電子の流れがCu配線1のCu原子に及ぼす影響は、中央部から上部の領域で大きくなることになる。   In the Cu wiring 1 having such a structure, as can be seen from the result of FIG. 1 above, the current flowing through the Cu wiring 1 is concentrated in a region from the central portion to the upper portion having a relatively large particle size and low resistivity. To flow into. In electromigration, since Cu atoms move by the flow of electrons, the influence of the flow of electrons on Cu atoms in the Cu wiring 1 increases from the center to the upper region.

また、Cu配線1がキャップ膜5と接するのは、Cu配線1の上面であり、キャップ膜5が絶縁膜である場合、その部分の密着力が弱いことが知られているところである。すなわち、エレクトロマイグレーションが発生する際、キャップ膜5と接するCu配線1の上部界面でのCu原子の拡散が支配的である理由は、その上部界面におけるキャップ膜5との密着力の弱さに加え、電子がCu配線1の中央部から上部にかけて比較的多く流れることでエレクトロマイグレーションの駆動力が強くなっているためであるということができる。   Further, it is known that the Cu wiring 1 is in contact with the cap film 5 on the upper surface of the Cu wiring 1, and when the cap film 5 is an insulating film, the adhesive strength of the portion is weak. That is, when electromigration occurs, the reason why the diffusion of Cu atoms at the upper interface of the Cu wiring 1 in contact with the cap film 5 is dominant is in addition to the weak adhesion with the cap film 5 at the upper interface. It can be said that a relatively large amount of electrons flow from the central portion to the upper portion of the Cu wiring 1 to increase the electromigration driving force.

以上のことから、Cu配線を、その中央部ではCu粒子が比較的大きく、その周囲ではCu粒子が比較的小さくなるような構成とする。
図3はCu配線の構成例を示す要部断面模式図である。
From the above, the Cu wiring is configured such that the Cu particles are relatively large in the center and the Cu particles are relatively small in the periphery.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a configuration example of a Cu wiring.

図3に示すCu配線10は、上記図2に示したCu配線1と同様、ダマシン法を用いて形成され、SiO2等の層間絶縁膜11とSiN等のハードマスク12に設けた溝を、TaやTi、あるいはTaN等を用いたバリアメタル13を介して、Cu膜で埋め込んだ構成を有している。Cu配線10は、溝形成後の全面にまずバリアメタル13とシードCu膜(図示せず。)を形成し、電解めっき法を用いてCu膜を形成し、ハードマスク12までCMPを行うことにより、形成される。このCu配線10上には、SiCやSiN等のキャップ膜14が形成され、さらに、その上には、SiO2等の上層の層間絶縁膜15が形成される。 The Cu wiring 10 shown in FIG. 3 is formed by using the damascene method in the same manner as the Cu wiring 1 shown in FIG. 2, and a groove provided in the interlayer insulating film 11 such as SiO 2 and the hard mask 12 such as SiN is formed. The structure is embedded with a Cu film through a barrier metal 13 using Ta, Ti, TaN or the like. The Cu wiring 10 is formed by first forming a barrier metal 13 and a seed Cu film (not shown) on the entire surface after forming the groove, forming a Cu film using an electrolytic plating method, and performing CMP up to the hard mask 12. ,It is formed. A cap film 14 such as SiC or SiN is formed on the Cu wiring 10, and an upper interlayer insulating film 15 such as SiO 2 is further formed thereon.

この図3に示したCu配線10は、その中央部のCu粒子10aが比較的大きく、その周囲の下部、側壁部および上部のCu粒子10aが比較的小さい構成を有している。このような構成を有するCu配線10では、Cu粒子10aが比較的大きく、抵抗率が低い、その中央部を電流が比較的流れやすく、Cu粒子10aが比較的小さく、抵抗率が高い、その周囲には電流が比較的流れにくくなる。その結果、密着力の弱いCu配線10の上部とキャップ膜14との界面では、エレクトロマイグレーションの駆動力が弱まるようになる。   The Cu wiring 10 shown in FIG. 3 has a configuration in which the Cu particles 10a at the center are relatively large, and the lower, side wall, and upper Cu particles 10a around it are relatively small. In the Cu wiring 10 having such a configuration, the Cu particles 10a are relatively large and the resistivity is low, the current is relatively easy to flow through the central portion, the Cu particles 10a are relatively small, and the resistivity is high. The current is relatively difficult to flow through. As a result, the electromigration driving force is weakened at the interface between the upper portion of the Cu wiring 10 having weak adhesion and the cap film 14.

一般に、配線に流れる信号の周波数が高くなればなるほど、その表面に電流が集中する。この現象は表皮効果と呼ばれる。最先端のデバイスではGHzオーダの信号が流れていて、一般的な物体では表皮効果を無視できない領域である。電流の流れる深さは表皮深さδと呼ばれ、表皮深さδは、次の式(1)で表される。   In general, the higher the frequency of the signal flowing through the wiring, the more current is concentrated on the surface. This phenomenon is called the skin effect. In the state-of-the-art devices, signals in the order of GHz flow, and the skin effect cannot be ignored for general objects. The depth through which the current flows is called the skin depth δ, and the skin depth δ is expressed by the following equation (1).

Figure 2009296014
Figure 2009296014

式(1)において、μは導体の絶対透磁率で4π×10-7(H/m)であり、σは導電率、ωは電流の角周波数である。ここで導体をCuと仮定すれば、例えば周波数1GHzでの表皮深さδは、2.09μmとなる。すなわち、このような周波数では、通常のμmオーダのCu配線は全て表面と見なしてよく、表皮効果によってCu配線の表面だけに電流が流れることはない。 In Equation (1), μ is the absolute permeability of the conductor, which is 4π × 10 −7 (H / m), σ is the conductivity, and ω is the angular frequency of the current. Assuming here that the conductor is Cu, for example, the skin depth δ at a frequency of 1 GHz is 2.09 μm. That is, at such a frequency, all the usual Cu wirings on the order of μm may be regarded as the surface, and current does not flow only on the surface of the Cu wiring due to the skin effect.

したがって、図3に示したCu配線10のように、その内部に所定の粒径分布を形成することによる電流の流路制御は可能であるということができる。
Cu配線10内の粒径分布は、例えば、Cu膜を形成する際の電解めっき時の電流密度を制御することによって制御することができる。
Therefore, like the Cu wiring 10 shown in FIG. 3, it can be said that current flow path control is possible by forming a predetermined particle size distribution therein.
The particle size distribution in the Cu wiring 10 can be controlled, for example, by controlling the current density during electroplating when forming the Cu film.

具体的には、電解めっきの初期すなわちCu配線10の下部や下部側の側壁部を形成するときには低電流密度とし、中期のCu配線10の中央部を形成するころに電流密度を上げ、後期のCu配線10の上部を形成するころに再び低電流密度に戻すようにする。電解めっき時の電流密度をこのように制御することにより、中央部のCu粒子10aが比較的大きく、その周囲のCu粒子10aが比較的小さいCu配線10が得られるようになる。   Specifically, a low current density is set at the initial stage of electrolytic plating, that is, when forming a lower side portion or a lower side wall portion of the Cu wiring 10, and the current density is increased at the time when the middle portion of the middle Cu wiring 10 is formed. The low current density is restored again when the upper part of the Cu wiring 10 is formed. By controlling the current density during electroplating in this way, a Cu wiring 10 having relatively large Cu particles 10a at the center and relatively small Cu particles 10a around the center can be obtained.

なお、電解めっき時の電流密度は、例えば、その初期から中期の間は、段階的に上げていき、その中期から後期の間は、段階的に下げていくようにする。このほか、初期から中期の間、中期から後期の間で、それぞれ連続的に電流密度を変化させるようにすることも可能である。電流密度は、得られるCu配線10内にボイド等が発生しないような条件を設定するようにすればよい。   The current density at the time of electrolytic plating is, for example, gradually increased during the initial period to the middle period, and gradually decreased during the intermediate period to the latter period. In addition, it is also possible to continuously change the current density from the initial period to the middle period and from the intermediate period to the latter period. The current density may be set such that no voids or the like are generated in the obtained Cu wiring 10.

このような方法によれば、電解めっき時の電流密度制御のみで、電流が比較的中央部を流れやすい、エレクトロマイグレーション耐性を有するCu配線10を形成することができ、また、このようなCu配線10を形成するためには、新たな製造装置を導入することを要しない。   According to such a method, it is possible to form the Cu wiring 10 having electromigration resistance, in which the current flows through the central portion relatively easily only by controlling the current density at the time of electrolytic plating. In order to form 10, it is not necessary to introduce a new manufacturing apparatus.

また、Cu配線内の粒径分布を制御するためには、上記のように電解めっき時の電流密度を制御する方法のほか、以下に示すような、イオン注入を利用する方法や、電解めっきを異なる条件で複数回行う方法を用いることもできる。   Moreover, in order to control the particle size distribution in the Cu wiring, in addition to the method of controlling the current density at the time of electrolytic plating as described above, a method using ion implantation, such as the following, A method of performing a plurality of times under different conditions can also be used.

図4および図5はイオン注入を利用したCu配線形成方法の説明図であって、図4はCMP工程後の要部断面模式図、図5はイオン注入工程の要部断面模式図である。
まず、SiO2等の層間絶縁膜21およびSiN等のハードマスク22に溝を形成し、TaやTi、あるいはTaN等を用いたバリアメタル23とシードCu膜(図示せず。)の形成後、電解めっきによりCu膜を形成する。電解めっき時には、初期で電流密度を低くし、中期から後期にかけては電流密度を高くする、従来通りの手法を用いてCu膜を形成する。その後、ハードマスク22までCMPを行い、Cu配線20を形成する。これにより、図4に示したような状態を得る。
4 and 5 are explanatory views of a Cu wiring forming method using ion implantation. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part after the CMP process, and FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a main part in the ion implantation process.
First, grooves are formed in the interlayer insulating film 21 such as SiO 2 and the hard mask 22 such as SiN, and after forming a barrier metal 23 and a seed Cu film (not shown) using Ta, Ti, TaN or the like, A Cu film is formed by electrolytic plating. At the time of electrolytic plating, a Cu film is formed using a conventional method in which the current density is lowered in the initial stage and the current density is increased from the middle period to the latter stage. Thereafter, CMP is performed up to the hard mask 22 to form a Cu wiring 20. Thereby, a state as shown in FIG. 4 is obtained.

このようにしてCu配線20を形成した後、キャップ膜の形成前に、図5に示すように、そのCu配線20に対し、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、キセノン(Xe)等のハロゲン属の元素を、エネルギーを適切に調整してイオン注入し、必要に応じて所定の熱処理を行って、そのCu配線20の上部だけを多結晶化またはアモルファス化する。このような処理を行った上で、キャップ膜等の形成を行うようにする。なお、図5には、多結晶化された場合を模式的に示している。   After the Cu wiring 20 is formed in this manner, before the cap film is formed, a halogen such as argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe) or the like is formed on the Cu wiring 20 as shown in FIG. The element of the genus is ion-implanted with the energy adjusted appropriately, and a predetermined heat treatment is performed as necessary, so that only the upper portion of the Cu wiring 20 is made polycrystalline or amorphous. A cap film or the like is formed after such processing. In addition, in FIG. 5, the case where it polycrystallizes is shown typically.

このような方法によっても、例えばCu配線20の上部が多結晶化された場合、その上部のCu粒子20aが小さくなるため、その上部の抵抗率を増加させることができる。また、Cu配線20の上部をアモルファス化した場合にも、その上部の抵抗率を増加させることができる。したがって、上記図3のCu配線10と同様、電流は、このCu配線20の中央部を比較的流れやすく、キャップ膜との密着力が弱い上部には比較的流れにくくなるため、エレクトロマイグレーション耐性が高まるようになる。   Also by such a method, for example, when the upper part of the Cu wiring 20 is polycrystallized, the Cu particles 20a on the upper part become smaller, so that the resistivity of the upper part can be increased. Also, when the upper portion of the Cu wiring 20 is made amorphous, the resistivity of the upper portion can be increased. Therefore, like the Cu wiring 10 of FIG. 3, the current is relatively easy to flow through the central portion of the Cu wiring 20 and is relatively difficult to flow in the upper portion where the adhesion with the cap film is weak. It will increase.

イオン注入する元素としては、上記のようなハロゲン属元素のほか、例えば、Cuと化合物を形成する炭素(C)、酸素(O)、窒素(N)等の元素を用いることもできる。このような元素を用いた場合に形成される化合物は、いずれも純Cuに比べて抵抗が高くなるため、Cu配線20の上部を多結晶化またはアモルファス化したときと同様の効果を得ることが可能になる。   As an element to be ion-implanted, for example, elements such as carbon (C), oxygen (O), and nitrogen (N) that form a compound with Cu can be used in addition to the above-described halogen group elements. Since any compound formed when such an element is used has a higher resistance than pure Cu, the same effect as when the upper portion of the Cu wiring 20 is made polycrystalline or amorphous can be obtained. It becomes possible.

また、図6から図8は電解めっきを複数回に分けて行うCu配線形成方法の説明図であって、図6は第1の電解めっき工程の要部断面模式図、図7は熱処理工程の要部断面模式図、図8は第2の電解めっき工程の要部断面模式図である。   6 to 8 are explanatory views of a Cu wiring forming method in which electrolytic plating is performed a plurality of times. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the main part of the first electrolytic plating process. FIG. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an essential part of the second electrolytic plating process.

この方法では、まず、図6に示すように、SiO2等の層間絶縁膜31およびSiN等のハードマスク32に溝を形成した後、TaやTi、あるいはTaN等を用いたバリアメタル33とシードCu膜(図示せず。)を形成し、初期には低い電流密度、中期には電流密度を高くして1回目の電解めっきを行い、Cu膜34を形成する。溝がCu膜34で完全に埋め込まれる前に、この1回目の電解めっきを終了する。このようにして得られるCu膜34は、溝の下部や側壁部ではCu粒子30aが比較的小さく、中央部から上ではCu粒子30aが比較的大きくなる。 In this method, first, as shown in FIG. 6, after a groove is formed in an interlayer insulating film 31 such as SiO 2 and a hard mask 32 such as SiN, a barrier metal 33 using Ta, Ti, TaN or the like and a seed are formed. A Cu film (not shown) is formed, and the first electrolytic plating is performed with a low current density in the initial stage and a high current density in the middle period to form the Cu film 34. Before the trench is completely filled with the Cu film 34, the first electrolytic plating is finished. In the Cu film 34 thus obtained, the Cu particles 30a are relatively small at the lower part and the side wall part of the groove, and the Cu particles 30a are relatively large from the center part to the upper part.

次いで、図7に示すように、例えば、N2雰囲気や真空雰囲気中、約350℃で数分程度の熱処理を行う。これにより、Cu膜34を構成しているCu粒子30aが全体的により大きくなる。 Next, as shown in FIG. 7, for example, heat treatment is performed at about 350 ° C. for about several minutes in an N 2 atmosphere or a vacuum atmosphere. Thereby, the Cu particles 30a constituting the Cu film 34 become larger as a whole.

そして、その所定の熱処理後、図8に示すように、一定の低い電流密度で2回目の電解めっきを行い、Cu膜35を形成する。この2回目の電解めっきにより、溝を完全に埋め込む。   Then, after the predetermined heat treatment, as shown in FIG. 8, second electrolytic plating is performed at a constant low current density to form a Cu film 35. The groove is completely buried by this second electrolytic plating.

以降は、ハードマスク32までCMPを行い、その上にキャップ膜等を形成していけばよい。
このような方法により、中央部ではCu粒子30aが比較的大きく、キャップ膜と接する上部ではCu粒子30aが比較的小さいCu配線を形成することができ、エレクトロマイグレーション耐性を高めることが可能になる。
Thereafter, CMP is performed up to the hard mask 32, and a cap film or the like is formed thereon.
By such a method, it is possible to form a Cu wiring in which the Cu particles 30a are relatively large in the central portion and the Cu particles 30a are relatively small in the upper portion in contact with the cap film, and the electromigration resistance can be increased.

なお、ここでは、電解めっきを2回に分けて行った場合を例示したが、3回以上に分けて行うことも可能である。電解めっきを細かく分割し、さらに、それらの間でそれぞれ所定条件の熱処理を行うことにより、粒径のより制御されたCu配線が形成できることは明白である。各電解めっきの条件(電流密度等)および熱処理の条件(温度、時間等)は、形成すべきCu粒子の粒径に応じて、それぞれ適切に設定すればよい。ただし、このように電解めっきの回数を増やすと、製造工程が増加してコストの増加を招き得る点に留意する。   In addition, although the case where the electroplating was performed twice was illustrated here, it can also be performed three times or more. It is clear that Cu wiring with a more controlled grain size can be formed by finely dividing the electrolytic plating and further performing heat treatment under predetermined conditions between them. The conditions for each electroplating (current density, etc.) and the conditions for the heat treatment (temperature, time, etc.) may be set appropriately according to the particle size of the Cu particles to be formed. However, it should be noted that increasing the number of times of electrolytic plating in this way can increase the number of manufacturing steps and increase the cost.

また、このように複数回に分けて電解めっきを行う方法は、形成するCu配線の配線幅に特に制限はなく、例えば約150nmといった比較的細い配線幅のCu配線の形成のほか、約1μmといった比較的太い配線幅のCu配線の形成にも同様に適用可能であり、いずれの場合も同様の粒径分布を得ることが可能である。   In addition, the method of performing electroplating in a plurality of times as described above is not particularly limited in the wiring width of the Cu wiring to be formed. For example, in addition to the formation of a Cu wiring having a relatively narrow wiring width of about 150 nm, for example, about 1 μm. The present invention can be similarly applied to the formation of a Cu wiring having a relatively large wiring width, and in any case, a similar particle size distribution can be obtained.

以上の説明では、Cu配線を例にして述べたが、その他の金属配線、例えばアルミニウム(Al)多結晶を主成分とするAl配線等についても、同様に適用することが可能である。   In the above description, the Cu wiring has been described as an example. However, the present invention can be similarly applied to other metal wirings such as an Al wiring mainly composed of aluminum (Al) polycrystal.

図9はAl配線の構成例を示す要部断面模式図である。
図9に示すAl配線40は、その下層と上層に、TaやTi、あるいはTaN等の高融点金属を用いたバリアメタル41,42が積層されている。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a configuration example of an Al wiring.
In the Al wiring 40 shown in FIG. 9, barrier metals 41 and 42 using a refractory metal such as Ta, Ti, or TaN are laminated on the lower layer and the upper layer.

このようなAl配線40は、例えば、次のようにして形成される。まず、SiO2等の層間絶縁膜43上に、スパッタ法を用い、高融点金属膜、Al膜(Alを主成分とする膜を含む。)、高融点金属膜を順に積層する。そして、それらをドライエッチング等で加工することにより、図9に示したようなバリアメタル41、Al配線40、バリアメタル42の3層構造が得られるようになる。その後、Al配線40を含む3層構造を覆うように、SiO2等の層間絶縁膜44が形成される。 Such an Al wiring 40 is formed as follows, for example. First, on the interlayer insulating film 43 such as SiO 2 , a refractory metal film, an Al film (including a film containing Al as a main component), and a refractory metal film are sequentially stacked by sputtering. Then, by processing them by dry etching or the like, a three-layer structure of barrier metal 41, Al wiring 40, and barrier metal 42 as shown in FIG. 9 can be obtained. Thereafter, an interlayer insulating film 44 such as SiO 2 is formed so as to cover the three-layer structure including the Al wiring 40.

スパッタ法によるAl膜の形成時には、その初期と後期すなわちAl配線40の下部と上部を形成するときにAl粒子40aが比較的小さく、中期すなわちAl配線40の中部を形成するときにAl粒子40aが比較的大きくなるようなスパッタ条件を設定する。具体的には、スパッタ時のプラズマ電圧を調整したり、導入ガスを制御したりすることにより、Al粒子40aの粒径を制御すればよい。このようにしてAl膜を形成することにより、その加工後には、下部と上部のAl粒子40aが比較的小さく、中部のAl粒子40aが比較的大きなAl配線40が得られる。したがって、上記Cu配線について述べたのと同様の効果を得ることが可能になる。   When the Al film is formed by sputtering, the Al particles 40a are relatively small when forming the initial and latter stages, that is, the lower and upper portions of the Al wiring 40, and the Al particles 40a are formed when forming the middle stage, that is, the middle part of the Al wiring 40. Sputtering conditions that are relatively large are set. Specifically, the particle size of the Al particles 40a may be controlled by adjusting the plasma voltage during sputtering or controlling the introduced gas. By forming the Al film in this way, after the processing, the Al wiring 40 having a relatively small lower and upper Al particles 40a and a relatively large middle Al particle 40a can be obtained. Therefore, it is possible to obtain the same effect as described for the Cu wiring.

一般的なAl配線では、電子の輸送が上下のバリアメタルとの界面近傍で優勢であり、したがって、エレクトロマイグレーションもそのような領域で発生しやすい。これに対し、上記のAl配線40のように、バリアメタルとの界面近傍におけるAl粒子40aの粒径を小さくすると、その領域の抵抗率が高くなるため、電流が中央部を比較的流れやすくなり、そのようなエレクトロマイグレーションの発生を抑えることが可能になる。   In a general Al wiring, electron transport is dominant in the vicinity of the interface with the upper and lower barrier metals, and therefore electromigration is likely to occur in such a region. On the other hand, if the particle size of the Al particles 40a in the vicinity of the interface with the barrier metal is reduced as in the Al wiring 40 described above, the resistivity of the region increases, so that the current flows relatively easily through the central portion. It is possible to suppress the occurrence of such electromigration.

なお、ここでは、Al配線40の上下層にバリアメタル41,42を設ける構成を例示したが、下層のバリアメタル41のみを設ける構成とすることも可能である。
以上説明したように、従来半導体装置製造に用いている装置を用い、その形成条件を適切に制御することにより、エレクトロマイグレーション耐性を有する金属配線を形成することができ、そのような信頼性の高い金属配線を備えた半導体装置を安定して実現することが可能になる。
Here, the configuration in which the barrier metals 41 and 42 are provided on the upper and lower layers of the Al wiring 40 is illustrated, but a configuration in which only the lower barrier metal 41 is provided is also possible.
As described above, the metal wiring having electromigration resistance can be formed by appropriately controlling the formation conditions using the apparatus conventionally used for manufacturing the semiconductor device, and has such a high reliability. A semiconductor device provided with metal wiring can be realized stably.

以下、実施例について説明する。
(実施例1)
ここでは、電解めっき時の電流密度条件を制御する方法を用いた例について述べる。Cu配線形成の各工程断面図を図10から図19に示す。なお、トランジスタ部については、その図示を省略している。各工程について順に説明する。
Examples will be described below.
(Example 1)
Here, an example using a method for controlling the current density condition during electrolytic plating will be described. Cross-sectional views of each process for forming the Cu wiring are shown in FIGS. Note that illustration of the transistor portion is omitted. Each process will be described in turn.

図10は層間絶縁膜およびハードマスクの形成工程の要部断面模式図である。
まず、Si基板50上に形成されたSiO2の下地絶縁膜51の上に、CVD法を用いて、膜厚約250nmの炭化酸化シリコン(SiOC)の低誘電率(Low−k)膜を堆積し、層間絶縁膜52を形成した。この層間絶縁膜52上に、膜厚約50nmのハードマスク53を形成した。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing an important part of an interlayer insulating film and hard mask forming process.
First, a low dielectric constant (Low-k) film of silicon carbide oxide (SiOC) having a film thickness of about 250 nm is deposited on the underlying insulating film 51 of SiO 2 formed on the Si substrate 50 by using a CVD method. Then, an interlayer insulating film 52 was formed. A hard mask 53 having a thickness of about 50 nm was formed on the interlayer insulating film 52.

図11は溝形成工程の要部断面模式図である。
層間絶縁膜52およびハードマスク53の形成後、フォトリソグラフィとエッチングにより、層間絶縁膜52およびハードマスク53を貫通する幅100nm〜1000nmの下層Cu配線用の溝54を形成した。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the groove forming step.
After the formation of the interlayer insulating film 52 and the hard mask 53, a groove 54 for a lower layer Cu wiring having a width of 100 nm to 1000 nm penetrating the interlayer insulating film 52 and the hard mask 53 was formed by photolithography and etching.

図12はバリアメタル等の形成工程の要部断面模式図である。
溝54の形成後、スパッタ法を用いて、TaまたはTaNのバリアメタル55を形成し、さらに、シードCu膜(図示せず。)を形成した。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an essential part of a barrier metal forming process.
After forming the groove 54, a Ta or TaN barrier metal 55 was formed by sputtering, and a seed Cu film (not shown) was further formed.

図13は電解めっき工程の要部断面模式図である。
バリアメタル55およびシードCu膜の形成後、シードCu膜上に電解めっきによりCu膜56を形成し、上記図11および図12に示した溝54をCu膜56により埋め込んだ。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an essential part of the electrolytic plating process.
After the formation of the barrier metal 55 and the seed Cu film, a Cu film 56 was formed on the seed Cu film by electrolytic plating, and the groove 54 shown in FIGS. 11 and 12 was filled with the Cu film 56.

電解めっきは、ここでは、その初期(溝54の下部および下部側の側壁部を埋め込むとき)には電流密度を約3mA/cm2とし、そこから徐々に電流密度を上げ、中期(溝54の中央部を埋め込むとき)には約20mA/cm2となるようにした。そして、そこからまた徐々に電流密度を下げて、後期(溝54の上部を埋め込むとき)には約3mA/cm2となるように調整した。 In the electroplating, the current density is set to about 3 mA / cm 2 at the initial stage (when the lower and lower side wall portions of the groove 54 are embedded), and the current density is gradually increased from there to the middle period (the groove 54). When embedding the central part), it was set to about 20 mA / cm 2 . Then, the current density was gradually decreased again and adjusted to be about 3 mA / cm 2 in the latter period (when the upper portion of the groove 54 was buried).

なお、この電解めっき時の電流密度は、その初期の3mA/cm2から中期の20mA/cm2へと上げるときには、5,7,9mA/cm2というように、段階的に上げていくようにした。また、中期の20mA/cm2から後期の3mA/cm2へ下げるときも同様に、段階的に下げていくようにした。 The current density during the electrolytic plating, when raising from its initial 3mA / cm 2 to a metaphase of 20 mA / cm 2, as referred 5,7,9mA / cm 2, as will increased stepwise did. Similarly, when lowering the mid 20 mA / cm 2 to late 3mA / cm 2, and so will stepped down.

図14は第1のCMP工程の要部断面模式図である。
電解めっきによるCu膜56の形成後、Cu膜56とその下のシードCu膜およびバリアメタル55の不要な部分を除去するため、CMPによる平坦化を行った。これにより、シードCu膜とCu膜56からなる下層Cu配線を形成した。
FIG. 14 is a schematic sectional view showing an important part of the first CMP process.
After the formation of the Cu film 56 by electrolytic plating, planarization by CMP was performed in order to remove unnecessary portions of the Cu film 56 and the seed Cu film and barrier metal 55 thereunder. Thereby, a lower layer Cu wiring composed of the seed Cu film and the Cu film 56 was formed.

図15は第1のキャップ膜等の形成工程の要部断面模式図である。
CMP後、CVD法を用い、Cu配線のCu原子の拡散防止膜となる、膜厚約50nmのSiCのキャップ膜57を形成した。その後、CVD法を用い、膜厚約450nmのSiOCの層間絶縁膜58を形成し、さらに、CVD法を用い、膜厚約50nmのハードマスク59を形成した。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the process of forming the first cap film and the like.
After the CMP, a SiC cap film 57 having a film thickness of about 50 nm, which becomes a diffusion preventing film for Cu atoms in the Cu wiring, was formed by CVD. Thereafter, an SiOC interlayer insulating film 58 having a film thickness of about 450 nm was formed by using the CVD method, and a hard mask 59 having a film thickness of about 50 nm was further formed by using the CVD method.

図16はビアホールおよび溝の形成工程の要部断面模式図である。
キャップ膜57、層間絶縁膜58およびハードマスク59の形成後、デュアルダマシン法を用い、フォトリソグラフィとエッチングにより、下層Cu配線に通じるビアホール60と上層Cu配線用の溝61を形成した。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the process of forming via holes and grooves.
After the formation of the cap film 57, the interlayer insulating film 58 and the hard mask 59, a via hole 60 leading to the lower layer Cu wiring and a groove 61 for the upper layer Cu wiring were formed by photolithography and etching using a dual damascene method.

その後は、下層Cu配線の形成と同様の手順で電解めっきを行い、溝61の埋め込みを行った。
図17は電解めっき工程後の要部断面模式図である。
Thereafter, electrolytic plating was performed in the same procedure as in the formation of the lower layer Cu wiring, and the groove 61 was buried.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the relevant part after the electrolytic plating process.

上記図16に示した溝61の形成後、スパッタ法を用いてバリアメタル62およびシードCu膜(図示せず。)を形成し、その後、シードCu膜上に電解めっきによりCu膜63を形成した。   After forming the groove 61 shown in FIG. 16, a barrier metal 62 and a seed Cu film (not shown) are formed by sputtering, and then a Cu film 63 is formed on the seed Cu film by electrolytic plating. .

電解めっきは、ここでは、その初期(ビアホール60から溝61の下部および下部側の側壁部を埋め込むとき)には電流密度を約3mA/cm2とし、そこから徐々に電流密度を上げ、中期(溝61の中央部を埋め込むとき)には約20mA/cm2となるようにし、そこからまた徐々に電流密度を下げて、後期(溝61の上部を埋め込むとき)には約3mA/cm2となるように調整した。なお、電流密度は、上記下層Cu配線のときと同様、ここでは段階的に変化させるようにした。 In the electroplating, the current density is set to about 3 mA / cm 2 at the initial stage (when the via hole 60 is embedded in the lower and lower side wall portions of the groove 61), and the current density is gradually increased from that to the middle period ( (When embedding the central portion of the groove 61), the current density is gradually reduced from about 20 mA / cm 2, and then the current density is gradually decreased, and about 3 mA / cm 2 at the later stage (when embedding the upper portion of the groove 61). It adjusted so that it might become. Here, the current density was changed stepwise as in the case of the lower Cu wiring.

図18は第2のCMP工程の要部断面模式図である。
電解めっきによるCu膜63の形成後、ハードマスク59までCMPを行って、Cu膜63とその下のシードCu膜およびバリアメタル62の不要な部分を除去し、それにより、下層Cu配線に通じるビア、および上層Cu配線を同時に形成した。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the second CMP step.
After the formation of the Cu film 63 by electrolytic plating, CMP is performed up to the hard mask 59 to remove unnecessary portions of the Cu film 63 and the seed Cu film and barrier metal 62 thereunder, and thereby vias leading to the lower layer Cu wiring , And the upper layer Cu wiring were formed simultaneously.

図19は第2のキャップ膜等の形成工程の要部断面模式図である。
ビアおよび上層Cu配線の形成後、CVD法を用い、膜厚約50nmのSiCのキャップ膜64を形成し、その上に、SiOCの層間絶縁膜65を形成した。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the relevant part in the step of forming the second cap film and the like.
After the formation of the via and the upper layer Cu wiring, a SiC cap film 64 having a film thickness of about 50 nm was formed by CVD, and an SiOC interlayer insulating film 65 was formed thereon.

以上のような工程を経て、Cu配線構造を形成した。以降は、同様にして所定の層数の配線層を形成した後、パッドや保護膜の形成等を行って、半導体装置を完成させた。
また、比較対象試料として、従来の製造方法を用いた試料も作製した。すなわち、従来手法による試料では、電解めっきによってCu膜を埋め込む際、その初期には電流密度を約3mA/cm2とし、徐々に電流密度を上げて、中期には20mA/cm2となるようにし、その後は溝が完全に埋め込まれるまでその電流密度を変えずに成膜を行った。その他のプロセス上の条件は、上記実施例1の場合と同じにした。
Through the steps as described above, a Cu wiring structure was formed. Thereafter, a predetermined number of wiring layers were formed in the same manner, and then a pad and a protective film were formed to complete the semiconductor device.
Moreover, the sample using the conventional manufacturing method was also produced as a sample for comparison. That is, in the sample by the conventional method, when the Cu film is embedded by electrolytic plating, the current density is set to about 3 mA / cm 2 at the initial stage, and the current density is gradually increased to 20 mA / cm 2 at the middle stage. Thereafter, film formation was performed without changing the current density until the groove was completely filled. Other process conditions were the same as in Example 1 above.

上記実施例1の方法により形成したCu配線の断面をTEMおよびEBSP法を用いて多数観察したところ、Cu配線断面において、その下部、上部および側壁部のCu粒子の平均粒径は約0.1μmであり、その中央部では約0.5μmであることがわかった。これに対し、上記比較対象試料のCu配線の断面を同じくTEMおよびEBSP法を用いて多数観察したところ、その下部と側壁部のCu粒子の平均粒径は約0.1μmであり、その中央部から上部にかけてのCu粒子の平均粒径は約0.5μmであり、上部になるほど大きめになることがわかった。   When a large number of cross sections of the Cu wiring formed by the method of Example 1 were observed using the TEM and EBSP methods, the average particle size of the Cu particles in the lower, upper, and side walls of the Cu wiring cross section was about 0.1 μm. It was found that the thickness was about 0.5 μm at the center. On the other hand, when the cross section of the Cu wiring of the sample to be compared was observed in the same way using the TEM and EBSP methods, the average particle size of the Cu particles in the lower part and the side wall part was about 0.1 μm, and the central part It was found that the average particle diameter of the Cu particles from the top to the top was about 0.5 μm, and that the upper part was larger.

さらに、上記実施例1で用いた電解めっき手法で形成したCu配線と、上記比較対象試料に適用した従来の電解めっき手法で形成したCu配線についてそれぞれ、エレクトロマイグレーション試験を実施した。いずれの試験パターンも2層Cu配線構造とし、下層Cu配線は、配線幅約300nm、長さ約100μmで、その両端にビアを接続し、各ビアにそれぞれ上層Cu配線を接続した。各上層Cu配線は、配線幅約1000nmとし、上層Cu配線上には直接パッドを形成した。そして、試験温度約300℃で、一方の上層Cu配線から、一方のビア、下層Cu配線、他方のビア、他方の上層Cu配線へと、2MA/cm2相当の電流を流した。このような試験の結果、上記実施例1で用いた電解めっき手法を用いた場合の方が、上記比較対象試料に適用した従来の電解めっき手法を用いた場合に比べ、約2倍寿命が長いことがわかった。 Furthermore, an electromigration test was performed on each of the Cu wiring formed by the electrolytic plating technique used in Example 1 and the Cu wiring formed by the conventional electrolytic plating technique applied to the above-described comparative sample. Each test pattern had a two-layer Cu wiring structure. The lower layer Cu wiring had a wiring width of about 300 nm and a length of about 100 μm, and vias were connected to both ends thereof, and an upper layer Cu wiring was connected to each via. Each upper layer Cu wiring had a wiring width of about 1000 nm, and a pad was directly formed on the upper layer Cu wiring. Then, at a test temperature of about 300 ° C., a current corresponding to 2 MA / cm 2 was passed from one upper layer Cu wiring to one via, lower layer Cu wiring, the other via, and the other upper layer Cu wiring. As a result of such a test, the life of the electrolytic plating method used in Example 1 is about twice as long as that of the conventional electrolytic plating method applied to the comparative sample. I understood it.

(実施例2)
ここでは、イオン注入を利用する方法について述べる。
Cu配線の形成工程は、上記実施例1に示した上記図10〜図12の工程までは同じであり、続く下層Cu配線形成のための図13の電解めっき工程においては、ここでは従来手法を用いてCu膜56を形成した。すなわち、図12に示した溝54の下部および下部側の側壁部を埋め込む電解めっきの初期には電流密度を約3mA/cm2とし、徐々に電流密度を上げて、溝54の中央部を埋め込む中期には20mA/cm2となるようにし、その後は溝54が完全に埋め込まれるまで電流密度を変えずに成膜を行った。
(Example 2)
Here, a method using ion implantation will be described.
The formation process of the Cu wiring is the same up to the processes of FIGS. 10 to 12 shown in the first embodiment. In the subsequent electroplating process of FIG. 13 for forming the lower layer Cu wiring, the conventional method is used here. A Cu film 56 was formed using the same. That is, at the initial stage of electrolytic plating for embedding the lower and lower side wall portions of the groove 54 shown in FIG. 12, the current density is set to about 3 mA / cm 2 , and the current density is gradually increased to bury the central portion of the groove 54. In the middle period, it was set to 20 mA / cm 2, and thereafter, film formation was performed without changing the current density until the groove 54 was completely filled.

次いで、上記図14に示したのと同様にCMPによる平坦化を行った後、上記図15に示したキャップ膜57の形成前に、イオン注入を行った。注入イオンにはArを用い、その注入時の加速電圧は約50keV〜100keVとした。これにより、下層Cu配線を形成した。   Next, planarization by CMP was performed in the same manner as shown in FIG. 14, and then ion implantation was performed before the formation of the cap film 57 shown in FIG. Ar was used for the implanted ions, and the acceleration voltage at the time of implantation was about 50 keV to 100 keV. Thereby, the lower layer Cu wiring was formed.

このようなイオン注入後は、上記実施例1と同様に、上記図15〜図19に示したように、デュアルダマシン法を用い、下層Cu配線に通じるビア、および上層Cu配線を同時に形成した。その際、ビアおよび上層Cu配線を形成するための上記図17に示した電解めっき工程においては、下層Cu配線と同様、従来手法を用いてCu膜63を形成し、上記図18に示したCMP工程後、Arを加速電圧約50keV〜100keVでイオン注入した。   After such ion implantation, as in the first embodiment, as shown in FIGS. 15 to 19, the dual damascene method was used to simultaneously form vias leading to the lower Cu wiring and upper Cu wiring. At that time, in the electrolytic plating step shown in FIG. 17 for forming the via and the upper layer Cu wiring, the Cu film 63 is formed by using the conventional method similarly to the lower layer Cu wiring, and the CMP shown in FIG. After the process, Ar was ion-implanted at an acceleration voltage of about 50 keV to 100 keV.

このようなCu配線構造の形成後は、同様にして所定の層数の配線層を形成した後、パッドや保護膜の形成等を行って、半導体装置を完成させた。
このように下層Cu配線および上層Cu配線の形成の際にイオン注入を行ったことで、電解めっきで形成されたCu膜56,63の結晶格子間にArが入り込み、その結晶性が乱れ、イオン注入が行われた領域がアモルファス構造になった。イオン注入条件を制御することにより、Arの注入深さを制御することができ、ここでは下層Cu配線および上層Cu配線のそれぞれの上部にArが注入されるようにした。
After the formation of such a Cu wiring structure, a predetermined number of wiring layers were formed in the same manner, and then a pad and a protective film were formed to complete the semiconductor device.
As described above, by performing ion implantation when forming the lower layer Cu wiring and the upper layer Cu wiring, Ar enters between the crystal lattices of the Cu films 56 and 63 formed by electrolytic plating, and the crystallinity is disturbed. The implanted region has an amorphous structure. By controlling the ion implantation conditions, the Ar implantation depth can be controlled. Here, Ar is implanted into the upper portions of the lower layer Cu wiring and the upper layer Cu wiring, respectively.

このようにして形成したCu配線の断面をTEMおよびEBSP法を用いて多数観察したところ、Cu配線断面において、その表層部はアモルファス化しており、より中央部寄りには、平均粒径約0.1μm以下の小さな多結晶が観察された。しかし、イオン注入元素を到達させなかった中央部では、上記比較対象試料(上記実施例1参照。)と同じく、Cu粒子の平均粒径が約0.5μmであることがわかった。   When a large number of cross sections of the Cu wiring formed in this way were observed using the TEM and EBSP methods, the surface layer portion was amorphous in the cross section of the Cu wiring, and the average grain size of about 0. Small polycrystals of 1 μm or less were observed. However, in the central part where the ion-implanted element was not reached, it was found that the average particle diameter of Cu particles was about 0.5 μm, as in the comparative sample (see Example 1 above).

上記実施例1と同様、この実施例2のようにイオン注入法を用いて形成したCu配線と、上記比較対象試料のようにイオン注入法を用いなかったCu配線についてそれぞれ、エレクトロマイグレーション試験を実施した。試験パターンは、上記実施例1に述べたものと同じ構造(2層Cu配線構造)とし、また、試験条件(試験温度約300℃,電流約2MA/cm2)も同じにした。このような試験の結果、イオン注入法を用いた場合の方が、イオン注入法を用いなかった場合に比べ、約1.5倍寿命が長いことがわかった。 As in Example 1, the electromigration test was performed on the Cu wiring formed using the ion implantation method as in Example 2 and the Cu wiring that did not use the ion implantation method as in the comparative sample. did. The test pattern had the same structure (two-layer Cu wiring structure) as described in Example 1 above, and the test conditions (test temperature about 300 ° C., current about 2 MA / cm 2 ) were the same. As a result of such a test, it was found that the life when the ion implantation method was used was about 1.5 times longer than when the ion implantation method was not used.

なお、ここではArをイオン注入することで、Cu配線の上部をアモルファス化する場合を例示したが、前述のように、そのほかのハロゲン属の元素を用いることもでき、同様の構造のCu配線が形成された。   Although the case where the upper portion of the Cu wiring is made amorphous by ion implantation of Ar is illustrated here, as described above, other halogen group elements can also be used. Been formed.

また、C,O,N等の元素をイオン注入して、Cu配線の上部に、より高抵抗の化合物を形成させるようにすることもできる。この場合は、イオン注入後、必要に応じて熱処理を施し、所定の化合物を形成させる。なお、熱は、このイオン注入後のプロセス(層間絶縁膜の形成時等)でも充分に与えられるので、イオン注入後の化合物形成を目的とした熱処理は、必ずしも要しない。いずれにしても、イオン注入後に与えられる熱によって化合物が形成されるため、イオン注入時の加速電圧は低く設定することができ、Cu配線に与える格子欠陥等のダメージを低減することができた。   It is also possible to ion-implant elements such as C, O, and N to form a higher resistance compound on the Cu wiring. In this case, after ion implantation, heat treatment is performed as necessary to form a predetermined compound. Note that heat is sufficiently applied even in the process after ion implantation (for example, during the formation of an interlayer insulating film), and thus heat treatment for the purpose of forming a compound after ion implantation is not necessarily required. In any case, since the compound is formed by the heat applied after the ion implantation, the acceleration voltage at the time of ion implantation can be set low, and damage such as lattice defects given to the Cu wiring can be reduced.

(実施例3)
ここでは、電解めっきを2回に分けて行う方法について述べる。
Cu配線の形成工程は、上記実施例1に示した上記図10〜図12の工程までは同じであり、続く下層Cu配線形成のための上記図13に示した電解めっき工程において、条件の異なる2回の電解めっきを行った。
(Example 3)
Here, a method of performing electrolytic plating in two steps will be described.
The process for forming the Cu wiring is the same up to the processes shown in FIGS. 10 to 12 shown in the first embodiment, and the conditions differ in the electrolytic plating process shown in FIG. 13 for forming the lower layer Cu wiring. Two electrolytic platings were performed.

まず、1回目の電解めっきでは、その初期には電流密度を約3mA/cm2とし、徐々に電流密度を上げて、中期には20mA/cm2となるようにし、上記図12に示した溝54の中央部まで埋め込み、その時点で電解めっきを終了した。そして、そのような埋め込み状態で、温度約350℃の熱処理を行った。これにより、Cu粒子が成長し、その粒径が大きくなった。熱処理後、2回目の電解めっきを行い、溝54を完全に埋め込んだ。この2回目の電解めっきは、電流密度約5mA/cm2と低電流密度一定で行った。 First, in the first electrolytic plating, the current density is about 3 mA / cm 2 in the initial stage, and the current density is gradually increased to 20 mA / cm 2 in the middle period. The electrode was buried up to the center of 54, and the electroplating was finished at that time. Then, heat treatment at a temperature of about 350 ° C. was performed in such a buried state. Thereby, Cu particle | grains grew and the particle size became large. After the heat treatment, the second electrolytic plating was performed to completely fill the groove 54. This second electrolytic plating was performed at a current density of about 5 mA / cm 2 and a constant low current density.

その後、上記図14に示したCMP工程を経て、下層Cu配線を形成した。
下層Cu配線の形成後は、上記実施例1と同様に、上記図15〜図19に示したように、デュアルダマシン法を用い、下層Cu配線に通じるビア、および上層Cu配線を同時に形成した。その際、ビアおよび上層Cu配線を形成するための上記図17に示した電解めっき工程においては、まずビアホール60から溝61の下部および下部側の側壁部を埋め込む初期に電流密度を約3mA/cm2とし、電流密度を20mA/cm2まで徐々に上げて溝61の中央部まで埋め込み(1回目の電解めっき)、温度約350℃の熱処理後、電流密度約5mA/cm2一定の電解めっき(2回目の電解めっき)を行い、溝61を完全に埋め込んだ。その後、上記図18に示したCMP工程を経て、ビアおよび上層Cu配線を形成した。
Thereafter, a lower layer Cu wiring was formed through the CMP process shown in FIG.
After the formation of the lower layer Cu wiring, as shown in FIGS. 15 to 19, vias leading to the lower layer Cu wiring and upper layer Cu wiring were simultaneously formed as shown in FIGS. At that time, in the electrolytic plating process shown in FIG. 17 for forming the via and the upper layer Cu wiring, first, the current density is about 3 mA / cm at the initial stage of filling the lower and lower side walls of the groove 61 from the via hole 60. 2 and gradually increasing the current density to 20 mA / cm 2 to fill the center of the groove 61 (first electrolytic plating), and after heat treatment at a temperature of about 350 ° C., electrolytic plating with a constant current density of about 5 mA / cm 2 ( The second electrolytic plating) was performed to completely fill the groove 61. Thereafter, vias and upper-layer Cu wirings were formed through the CMP process shown in FIG.

このようなCu配線構造の形成後は、同様にして所定の層数の配線層を形成した後、パッドや保護膜の形成等を行って、半導体装置を完成させた。
このようにして形成したCu配線の断面をTEMおよびEBSP法を用いて多数観察したところ、Cu配線断面において、その下部、側壁部および上部のCu粒子の平均粒径は約0.1μmであり、その中央部では約0.6μmであることがわかった。この方法により、中央部ではCu粒子の粒径が比較的大きく、その周囲ではCu粒子の粒径が比較的小さい下層Cu配線および上層Cu配線が形成できることが確認された。
After the formation of such a Cu wiring structure, a predetermined number of wiring layers were formed in the same manner, and then a pad and a protective film were formed to complete the semiconductor device.
When a large number of cross sections of the Cu wiring formed in this way were observed using the TEM and EBSP methods, the average particle size of the Cu particles on the lower, side and upper portions of the Cu wiring cross section was about 0.1 μm, It was found to be about 0.6 μm at the center. By this method, it was confirmed that the lower layer Cu wiring and the upper layer Cu wiring in which the particle size of the Cu particles is relatively large in the central portion and the particle size of the Cu particles is relatively small can be formed around the center portion.

また、上記実施例1と同様、この実施例3のように電解めっきを2回に分けて行う方法を用いて形成したCu配線のエレクトロマイグレーション試験を実施したところ、従来の電解めっき手法を用いた場合に比べ、約2倍寿命が長いことがわかった。   Similarly to Example 1 above, when an electromigration test was performed on a Cu wiring formed using the method of performing electrolytic plating in two steps as in Example 3, a conventional electrolytic plating method was used. It was found that the lifetime was about twice as long as the case.

(実施例4)
ここでは、Al配線の形成方法について述べる。
Si基板上にSiO2膜を形成し、その上にTiまたは窒化チタン(TiN)からなる膜厚約80nmのバリアメタルをスパッタ法により形成した。そのバリアメタルの上に、Cuを約0.5wt%含む膜厚450nmのAl膜をスパッタ法により形成した。
(Example 4)
Here, a method for forming an Al wiring will be described.
A SiO 2 film was formed on a Si substrate, and a barrier metal made of Ti or titanium nitride (TiN) having a thickness of about 80 nm was formed thereon by sputtering. On the barrier metal, an Al film having a thickness of 450 nm containing about 0.5 wt% of Cu was formed by sputtering.

Al膜の形成時には、そのスパッタ条件を途中で切り替えるようにした。すなわち、成膜初期の50nmほどまではスパッタ電力を適正値よりも上げて成膜速度を1μm/minと大きくし、約50nm以上では、成膜速度を0.2μm/minまで下げ、成膜後期の50nmほどはやはり適正値よりも上昇させて1μm/minとした。Alの成膜の場合、粒子の核形成が粒径を律速するので、成膜速度が大きいほど粒径が小さくなる傾向がある。このことを利用し、初期と後期の段階で成膜速度を大きくしてAl粒子が小さくなるようにし、中期の段階では成膜速度を小さくしてAl粒子が大きくなるようにした。   During the formation of the Al film, the sputtering conditions were changed halfway. That is, up to about 50 nm in the initial stage of film formation, the sputtering power is increased from an appropriate value to increase the film formation speed to 1 μm / min, and at about 50 nm or more, the film formation speed is reduced to 0.2 μm / min, The value of about 50 nm was also increased from the appropriate value to 1 μm / min. In the case of Al film formation, since particle nucleation determines the particle size, the larger the film formation rate, the smaller the particle size. Utilizing this fact, the film formation rate was increased at the initial and later stages to reduce the Al particles, and the film formation speed was decreased at the intermediate stage to increase the Al particles.

Al膜の形成後は、再びTiまたはTiNからなる膜厚約50nmのバリアメタルをスパッタ法により形成した。そして、フォトリソグラフィを用いて幅約0.5μmのパターンを形成し、RIEにより余計な金属部分を除去した。これにより、配線幅約0.5μmで、上下にバリアメタルが形成された下層Al配線を形成した。   After the formation of the Al film, a barrier metal made of Ti or TiN and having a thickness of about 50 nm was again formed by sputtering. Then, a pattern having a width of about 0.5 μm was formed using photolithography, and an unnecessary metal portion was removed by RIE. As a result, a lower Al wiring having a wiring width of about 0.5 μm and barrier metals formed on the upper and lower sides was formed.

その後、SiO2膜を全面に堆積し、Al配線に通じるタングステン(W)ビアを形成し、さらに、同様の工程を繰り返して上層Al配線を形成した。
このようなAl配線構造の形成後は、同様にして所定の層数の配線層を形成した後、パッドや保護膜の形成等を行って、半導体装置を完成させた。
Thereafter, an SiO 2 film was deposited on the entire surface to form a tungsten (W) via leading to the Al wiring, and the same process was repeated to form an upper Al wiring.
After the formation of such an Al wiring structure, a predetermined number of wiring layers were formed in the same manner, and then a pad and a protective film were formed to complete the semiconductor device.

このようにして形成したAl配線の断面をTEMおよびEBSP法を用いて多数観察したところ、Al配線断面において、その下部(下のバリアメタル近傍)と上部(上のバリアメタル近傍)でAl粒子の平均粒径が約0.2μmであり、その中央部でAl粒子の平均粒径が約0.5μmであることが確認された。なお、Al配線は、ドライエッチングで形成されたものであるので、その側壁部すなわちSiO2膜と接する界面の近傍では、Al粒子の平均粒径は、中央部と同等であった。 When a large number of cross sections of the Al wiring thus formed were observed using the TEM and EBSP methods, Al particles were observed at the lower part (near the lower barrier metal) and the upper part (near the upper barrier metal). The average particle diameter was about 0.2 μm, and it was confirmed that the average particle diameter of Al particles was about 0.5 μm at the center. Since the Al wiring is formed by dry etching, the average particle diameter of the Al particles is equal to that of the central portion in the vicinity of the side wall portion, that is, the interface in contact with the SiO 2 film.

このような手法で形成したAl配線と、従来通りの手法すなわちスパッタ条件を途中で切り替えないで形成したAl配線についてそれぞれ、エレクトロマイグレーション試験を実施した。いずれの試験パターンも2層Al配線構造とし、下層Al配線の両端にWビアを接続し、各ビアにそれぞれ上層Al配線を接続し、各上層Al配線上にはパッドを形成した。そして、試験温度約250℃で、一方の上層Al配線から、一方のWビア、下層Al配線、他方のビア、他方の上層Al配線へと、1.5MA/cm2相当の電流を流した。このような試験の結果、上記の手法を用いて形成したAl配線の方が、従来の手法を用いて形成したAl配線に比べ、約1.5倍寿命が長いことがわかった。 An electromigration test was performed on the Al wiring formed by such a technique and the Al wiring formed without switching the conventional technique, that is, sputtering conditions in the middle. Each test pattern had a two-layer Al wiring structure, W vias were connected to both ends of the lower Al wiring, upper Al wiring was connected to each via, and a pad was formed on each upper Al wiring. At a test temperature of about 250 ° C., a current corresponding to 1.5 MA / cm 2 was passed from one upper layer Al wiring to one W via, lower layer Al wiring, the other via, and the other upper layer Al wiring. As a result of such a test, it was found that the Al wiring formed by using the above-described method has a life approximately 1.5 times longer than that of the Al wiring formed by using the conventional method.

Al配線の場合、電子の輸送は、上下のバリアメタルとの界面が優勢である。それらの近傍でのAl粒子の粒径が小さくなったことで、その領域の抵抗率が上昇し、電流が比較的中央部を流れ、それによってエレクトロマイグレーション耐性が向上したものと考えられる。   In the case of Al wiring, the transport of electrons is predominant at the interface with the upper and lower barrier metals. It is considered that the Al particle particle size in the vicinity of them is reduced, so that the resistivity of the region is increased and the current flows in a relatively central portion, thereby improving the electromigration resistance.

なお、この例では、Al配線の粒径を、スパッタ時の成膜速度を変化させることによって制御するようにしたが、このほかにも、例えば、スパッタ時の成膜温度を変化させたり、スパッタ時に微量の水素(H2)ガスや酸素(O2)ガスを導入したりすることによっても制御することが可能である。すなわち、スパッタ時の成膜温度が高い場合には、成膜表面での拡散が促進されるために、Al粒子の粒径が大きくなり、成膜温度が低い場合には、核成長が促進されるために、Al粒子の粒径が小さくなる。また、微量のH2ガスやO2ガスの導入は、Al粒子を還元したり酸化したりしてその粒径を変化させる。そのため、これらのような方法を用いることによっても、Al粒子の粒径を制御することが可能であり、エレクトロマイグレーション耐性の向上を図ることが可能になる。 In this example, the grain size of the Al wiring is controlled by changing the film formation rate during sputtering. However, for example, the film formation temperature during sputtering can be changed, It is also possible to control by introducing a small amount of hydrogen (H 2 ) gas or oxygen (O 2 ) gas sometimes. That is, when the film formation temperature at the time of sputtering is high, diffusion on the film formation surface is promoted, so the particle size of the Al particles increases, and when the film formation temperature is low, nucleus growth is promoted. Therefore, the particle size of the Al particles is reduced. Further, introduction of a trace amount of H 2 gas or O 2 gas changes the particle size by reducing or oxidizing the Al particles. Therefore, it is possible to control the particle size of the Al particles by using such methods, and it is possible to improve the electromigration resistance.

以上説明したように、CuやAl等を用いた金属配線を形成する際、その内部の粒径を制御するようにした。特に、エレクトロマイグレーションで最も金属の輸送が起きやすい領域の金属粒子の粒径を他の領域に比べて相対的に小さくすることにより、その領域の電子の流れを減少させ、エレクトロマイグレーション現象に対する耐性を向上させる。また、そのような構成を有する金属配線は、電解めっき条件やスパッタ条件を最適に設定することにより、安定して形成することができる。したがって、エレクトロマイグレーション耐性を有する信頼性の高い金属配線を備えた半導体装置が安定的に製造可能となる。   As described above, when forming a metal wiring using Cu, Al or the like, the particle size inside is controlled. In particular, by reducing the particle size of the metal particles in the region where metal transport is most likely to occur in electromigration relative to other regions, the electron flow in that region is reduced and resistance to electromigration phenomenon is improved. Improve. Moreover, the metal wiring having such a configuration can be stably formed by setting the electrolytic plating conditions and the sputtering conditions optimally. Therefore, a semiconductor device including a highly reliable metal wiring having electromigration resistance can be stably manufactured.

なお、以上の説明における、半導体装置の各構成要素の材質や、サイズ、形成方法等は、上記の例に限定されるものではなく、形成する半導体装置の要求特性等に応じ、任意に設定可能である。   In the above description, the material, size, formation method, and the like of each component of the semiconductor device are not limited to the above example, and can be arbitrarily set according to the required characteristics of the semiconductor device to be formed. It is.

(付記1) 金属配線を備える半導体装置において、
前記金属配線は、上面を膜で覆われ、その上面を覆う膜との界面近傍である上部が、中央部に比べて高抵抗化されていることを特徴とする半導体装置。
(Additional remark 1) In a semiconductor device provided with metal wiring,
The metal wiring has a top surface covered with a film, and an upper portion in the vicinity of an interface with the film covering the top surface has a higher resistance than a central portion.

(付記2) 前記金属配線は、前記上部の金属粒子の平均粒径が、前記中央部の金属粒子の平均粒径よりも小さく形成されていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記3) 前記金属配線は、前記上部をアモルファスにされていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(Additional remark 2) The said metal wiring is a semiconductor device of Additional remark 1 characterized by the average particle diameter of the said upper metal particle being formed smaller than the average particle diameter of the metal particle of the said center part.
(Supplementary note 3) The semiconductor device according to supplementary note 1, wherein the metal wiring has an amorphous upper portion.

(付記4) 前記金属配線は、さらに、前記金属配線の下面を覆う膜との界面近傍である下部が、前記中央部に比べて高抵抗化されていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。   (Supplementary note 4) The semiconductor according to supplementary note 1, wherein the metal wiring further has a lower resistance in the vicinity of the interface with the film covering the lower surface of the metal wiring, as compared with the central portion. apparatus.

(付記5) 前記金属配線は、下面および側面を高融点金属膜で覆われ、上面を絶縁膜で覆われていることを特徴とする付記1〜4のいずれかに記載の半導体装置。
(付記6) 前記金属配線は、上下面を高融点金属膜で覆われ、側面を絶縁膜で覆われていることを特徴とする付記1〜4のいずれかに記載の半導体装置。
(Supplementary note 5) The semiconductor device according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the metal wiring has a lower surface and side surfaces covered with a refractory metal film and an upper surface covered with an insulating film.
(Supplementary note 6) The semiconductor device according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the metal wiring has an upper and lower surface covered with a refractory metal film and a side surface covered with an insulating film.

(付記7) 金属配線を備える半導体装置の製造方法において、
絶縁膜に溝を形成する工程と、
前記溝が形成された前記絶縁膜上にバリアメタルを形成する工程と、
めっき法を用いて、高電流密度の条件で金属膜を形成し、次いで、低電流密度の条件で金属膜を形成し、前記溝を金属膜で埋め込む工程と、
前記溝に形成された前記金属膜上にキャップ膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 7) In the manufacturing method of a semiconductor device provided with metal wiring,
Forming a groove in the insulating film;
Forming a barrier metal on the insulating film in which the trench is formed;
Forming a metal film under a high current density condition using a plating method, then forming a metal film under a low current density condition, and embedding the groove with the metal film;
Forming a cap film on the metal film formed in the groove;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

(付記8) 前記高電流密度の条件で金属膜を形成する前に、低電流密度の条件で金属膜を形成することを特徴とする付記7記載の半導体装置の製造方法。
(付記9) 前記複数回のめっきを行って前記溝を前記金属膜で埋め込む際には、各回のめっき間でそれぞれ熱処理を行うことを特徴とする付記8記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 8) Before forming a metal film on the conditions of the said high current density, a metal film is formed on the conditions of a low current density, The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 7 characterized by the above-mentioned.
(Supplementary note 9) The method for manufacturing a semiconductor device according to supplementary note 8, wherein when the plurality of times of plating are performed and the groove is filled with the metal film, heat treatment is performed between each time of plating.

(付記10) 金属配線を備える半導体装置の製造方法において、
絶縁膜に溝を形成する工程と、
前記溝が形成された前記絶縁膜上にバリアメタルを形成する工程と、
高電流密度の条件で、めっき法を用いて前記溝を金属膜で埋め込む工程と、
前記溝に形成された前記金属膜の上部に所定元素を導入する工程と、
前記所定元素が導入された前記金属膜上にキャップ膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 10) In the manufacturing method of a semiconductor device provided with metal wiring,
Forming a groove in the insulating film;
Forming a barrier metal on the insulating film in which the trench is formed;
Filling the groove with a metal film using a plating method under conditions of high current density;
Introducing a predetermined element into the upper part of the metal film formed in the groove;
Forming a cap film on the metal film introduced with the predetermined element;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

(付記11) 前記溝に形成された前記金属膜の上部に前記所定元素を導入する工程においては、
前記所定元素としてハロゲン元素を導入して、前記金属膜の上部を多結晶化またはアモルファス化することを特徴とする付記10記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 11) In the step of introducing the predetermined element into the upper part of the metal film formed in the groove,
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 10, wherein a halogen element is introduced as the predetermined element to polycrystallize or amorphize the upper portion of the metal film.

(付記12) 前記溝に形成された前記金属膜の上部に前記所定元素を導入する工程においては、
前記所定元素として前記金属膜と化合物を形成する元素を導入することを特徴とする付記10記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 12) In the step of introducing the predetermined element into the upper part of the metal film formed in the groove,
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 10, wherein an element that forms a compound with the metal film is introduced as the predetermined element.

(付記13) 前記所定元素として前記金属膜と前記化合物を形成する前記元素を導入する場合には、前記元素を導入する工程後に、前記化合物が形成される熱処理を行うことを特徴とする付記12記載の半導体装置の製造方法。   (Additional remark 13) When introducing the said element which forms the said metal film and the said compound as said predetermined element, after the process of introduce | transducing the said element, the heat processing which forms the said compound is performed. The manufacturing method of the semiconductor device of description.

(付記14) 金属配線を備える半導体装置の製造方法において、
第1の絶縁膜上に第1のバリアメタルを形成する工程と、
前記第1のバリアメタル上に、下部と上部の金属粒子の平均粒径が中央部の金属粒子の平均粒径より小さくなるような条件で、金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上に第2のバリアメタルを形成する工程と、
前記第1,第2のバリアメタルおよび前記金属膜を配線パターンに加工する工程と、
前記配線パターンを第2の絶縁膜で覆う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 14) In the manufacturing method of a semiconductor device provided with metal wiring,
Forming a first barrier metal on the first insulating film;
Forming a metal film on the first barrier metal under the condition that the average particle size of the lower and upper metal particles is smaller than the average particle size of the central metal particles;
Forming a second barrier metal on the metal film;
Processing the first and second barrier metals and the metal film into a wiring pattern;
Covering the wiring pattern with a second insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

(付記15) 前記第1のバリアメタル上に、前記下部と前記上部の金属粒子の平均粒径が前記中央部の金属粒子の平均粒径より小さくなるような条件で、前記金属膜を形成する工程においては、
前記金属膜を形成する際の形成速度、形成温度または導入ガスを変化させることにより、前記下部と前記上部の金属粒子の平均粒径が前記中央部の金属粒子の平均粒径より小さくなるように、前記金属膜を形成することを特徴とする付記14記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 15) On the said 1st barrier metal, the said metal film is formed on the conditions that the average particle diameter of the said metal particle of the said lower part and the said upper part becomes smaller than the average particle diameter of the metal particle of the said center part. In the process
By changing the forming speed, forming temperature, or introduced gas when forming the metal film, the average particle size of the lower and upper metal particles is made smaller than the average particle size of the metal particles in the central portion. 15. The method of manufacturing a semiconductor device according to appendix 14, wherein the metal film is formed.

1,10,20 Cu配線
1a,10a,20a,30a Cu粒子
2,6,11,15,21,31,43,44,52,58,65 層間絶縁膜
3,12,22,32,53,59 ハードマスク
4,13,23,33,41,42,55,62 バリアメタル
5,14,57,64 キャップ膜
34,35,56,63 Cu膜
40 Al配線
40a Al粒子
50 Si基板
51 下地絶縁膜
54,61 溝
60 ビアホール
1, 10, 20 Cu wiring 1a, 10a, 20a, 30a Cu particles 2, 6, 11, 15, 21, 31, 43, 44, 52, 58, 65 Interlayer insulating films 3, 12, 22, 32, 53, 59 Hard mask 4, 13, 23, 33, 41, 42, 55, 62 Barrier metal 5, 14, 57, 64 Cap film 34, 35, 56, 63 Cu film 40 Al wiring 40a Al particle 50 Si substrate 51 Base insulation Film 54, 61 Groove 60 Via hole

Claims (3)

Al配線を備える半導体装置の製造方法において、
第1の絶縁膜上に第1のバリアメタルを形成する工程と、
前記第1のバリアメタル上に、Al粒子が第1の平均粒径となるように第1の条件で第1のAl膜を形成し、次いで、前記第1の平均粒径より小さい第2の平均粒径となるように第2の条件で第2のAl膜を形成する工程と、
前記第2のAl膜上に第2のバリアメタルを形成する工程と、
前記第1,第2のバリアメタルおよび前記第1,第2のAl膜を配線パターンに加工する工程と、
前記配線パターンを第2の絶縁膜で覆う工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In a method for manufacturing a semiconductor device including an Al wiring,
Forming a first barrier metal on the first insulating film;
On the first barrier metal, a first Al film is formed under a first condition so that Al particles have a first average particle diameter, and then a second smaller than the first average particle diameter. Forming a second Al film under a second condition so as to have an average particle diameter;
Forming a second barrier metal on the second Al film;
Processing the first and second barrier metals and the first and second Al films into a wiring pattern;
Covering the wiring pattern with a second insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記第1の条件で形成された前記第1のAl膜の下層に、さらに前記第1の平均粒径より小さい第3の平均粒径となるように第3の条件で第3のAl膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。 A third Al film is formed under the third condition so as to have a third average particle size smaller than the first average particle size under the first Al film formed under the first condition. the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, comprising the step of forming. 前記第1,第2のバリアメタル間に形成されるAl膜は、スパッタ法により形成されることを特徴とする請求項又は記載の半導体装置の製造方法。 Wherein the 1, Al film formed between the second barrier metal, a manufacturing method of a semiconductor device according to claim 1 or 2, characterized in that it is formed by sputtering.
JP2009216769A 2009-09-18 2009-09-18 Method for manufacturing semiconductor device Pending JP2009296014A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216769A JP2009296014A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216769A JP2009296014A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Method for manufacturing semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007034997A Division JP4397399B2 (en) 2007-02-15 2007-02-15 Manufacturing method of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009296014A true JP2009296014A (en) 2009-12-17

Family

ID=41543861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009216769A Pending JP2009296014A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009296014A (en)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01191442A (en) * 1988-01-27 1989-08-01 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPH03274732A (en) * 1990-03-26 1991-12-05 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
JPH0430530A (en) 1990-05-28 1992-02-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Forming method of thin film for wiring
JPH0456136A (en) * 1990-06-22 1992-02-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Forming method of thin film for wiring
JPH04234124A (en) * 1990-12-28 1992-08-21 Sony Corp Semiconductor device
JPH05114599A (en) * 1991-10-23 1993-05-07 Sharp Corp Semiconductor device and manufacture thereof
JPH05243229A (en) * 1992-02-28 1993-09-21 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
JPH05263227A (en) 1992-03-17 1993-10-12 Hitachi Ltd Thin film forming method and device therefor
JPH07235513A (en) * 1994-02-25 1995-09-05 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH07297189A (en) * 1994-04-25 1995-11-10 Sony Corp Wiring film and its film formation method
JPH11106908A (en) * 1997-09-30 1999-04-20 Ulvac Corp Production of wiring thin film
JP2000114263A (en) * 1998-10-08 2000-04-21 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
JP2002279695A (en) * 2000-02-10 2002-09-27 Tdk Corp Optical information medium
JP2005301255A (en) * 2000-01-26 2005-10-27 Sharp Corp Liquid crystal display, wiring board and method for manufacturing these

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01191442A (en) * 1988-01-27 1989-08-01 Nec Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPH03274732A (en) * 1990-03-26 1991-12-05 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
JPH0430530A (en) 1990-05-28 1992-02-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Forming method of thin film for wiring
JPH0456136A (en) * 1990-06-22 1992-02-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Forming method of thin film for wiring
JPH04234124A (en) * 1990-12-28 1992-08-21 Sony Corp Semiconductor device
JPH05114599A (en) * 1991-10-23 1993-05-07 Sharp Corp Semiconductor device and manufacture thereof
JPH05243229A (en) * 1992-02-28 1993-09-21 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
JPH05263227A (en) 1992-03-17 1993-10-12 Hitachi Ltd Thin film forming method and device therefor
JPH07235513A (en) * 1994-02-25 1995-09-05 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH07297189A (en) * 1994-04-25 1995-11-10 Sony Corp Wiring film and its film formation method
JPH11106908A (en) * 1997-09-30 1999-04-20 Ulvac Corp Production of wiring thin film
JP2000114263A (en) * 1998-10-08 2000-04-21 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
JP2005301255A (en) * 2000-01-26 2005-10-27 Sharp Corp Liquid crystal display, wiring board and method for manufacturing these
JP2002279695A (en) * 2000-02-10 2002-09-27 Tdk Corp Optical information medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4397399B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP5444471B2 (en) Interconnect structure and method of forming the same (conductive structure for narrow interconnect openings)
JP4591084B2 (en) Copper alloy for wiring, semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device
TW201709293A (en) Ruthenium metal feature fill for interconnects
KR101581050B1 (en) Copper interconnect structure with amorphous tantalum iridium diffusion barrier
WO2011114989A1 (en) Thin film formation method
US9640434B2 (en) Method for processing an electroplated copper film in copper interconnect process
US7723227B1 (en) Methods of forming copper-comprising conductive lines in the fabrication of integrated circuitry
US9184134B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device structure
US20120235302A1 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
JP5362500B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3816091B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2010080525A (en) Method of manufacturing semiconductor device
US20200350201A1 (en) Copper metallization fill
JP2005038999A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2009296014A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2009135481A (en) Semiconductor device
JP3939270B2 (en) Method for forming wiring structure
KR100720402B1 (en) Method for forming metal line using the dual damascene process
JP3269490B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same
JP2004179297A (en) Semiconductor integrated circuit device
US20070264815A1 (en) Method for fabricating semiconductor device
JP2011249584A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2008053753A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2007027460A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090918

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120619

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130109

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130625

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130702

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20130802