JP2010093030A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に、コンタクトプラグを有する半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a contact plug.
半導体集積回路の高集積化、及びチップサイズの縮小化に伴い、半導体集積回路に含まれる半導体素子に電源、又は信号を供給するためのコンタクトプラグの微細化が進行している。コンタクトプラグの微細化が進行するに従い、コンタクト抵抗が高抵抗化するため、コンタクト抵抗の低抵抗化が要求されている。 Along with the high integration of semiconductor integrated circuits and the reduction in chip size, contact plugs for supplying power or signals to semiconductor elements included in the semiconductor integrated circuits have been miniaturized. As the contact plug becomes finer, the contact resistance becomes higher, so that it is required to reduce the contact resistance.
以下に、タングステン（Ｗ）を主成分とするコンタクトプラグを有する半導体装置について、図３を参照しながら説明する（例えば特許文献１参照）。図３は、従来の半導体装置の構造を示す断面図である。 Hereinafter, a semiconductor device having a contact plug containing tungsten (W) as a main component will be described with reference to FIG. 3 (see, for example, Patent Document 1). FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional semiconductor device.
図３に示すように、半導体基板２００の上部に、金属シリサイド層２０１が形成されている。半導体基板２００及び金属シリサイド層２０１の上には、第１の層間絶縁膜２０２が形成されており、第１の層間絶縁膜２０２には、金属シリサイド層２０１に接続し、Ｗを主成分とするコンタクトプラグ２０３が形成されている。第１の層間絶縁膜２０２及びコンタクトプラグ２０３の上には、第２の層間絶縁膜２０４が形成されており、第２の層間絶縁膜２０４には、コンタクトプラグ２０３と接続する配線２０５が形成されている。 As shown in FIG. 3, a metal silicide layer 201 is formed on the semiconductor substrate 200. A first interlayer insulating film 202 is formed on the semiconductor substrate 200 and the metal silicide layer 201. The first interlayer insulating film 202 is connected to the metal silicide layer 201 and contains W as a main component. A contact plug 203 is formed. A second interlayer insulating film 204 is formed on the first interlayer insulating film 202 and the contact plug 203, and a wiring 205 connected to the contact plug 203 is formed on the second interlayer insulating film 204. ing.
ここで、特許文献１には、コンタクトプラグ２０３、及び第２の層間絶縁膜２０４が、一般的な方法により形成されることが記載されている。 Here, Patent Document 1 describes that the contact plug 203 and the second interlayer insulating film 204 are formed by a general method.
なお、図３には、上述の構成要素２００〜２０５の他に、素子分離領域２０６，ゲート絶縁膜２０７，ゲート電極２０８，サイドウォールスペーサ２０９，エクステンション領域２１０，ソースドレイン領域２１１を図示している。
しかしながら、従来の半導体装置では、コンタクト抵抗の低抵抗化の要求を充分に満たすことが困難である。そのため、コンタクトプラグの材料として、Ｗよりも比抵抗の低い材料を検討することが必要である。 However, in the conventional semiconductor device, it is difficult to sufficiently satisfy the requirement for reducing the contact resistance. Therefore, it is necessary to examine a material having a specific resistance lower than that of W as a material for the contact plug.
そこで、本件発明者らは、Ｗよりも比抵抗の低い材料として、銅（Ｃｕ）に着目し、コンタクトプラグの材料としてＣｕを用いることを検討した。 Therefore, the present inventors have focused on copper (Cu) as a material having a specific resistance lower than that of W, and studied using Cu as a material for a contact plug.
ここで、Ｃｕを主成分とするコンタクトプラグを有する半導体装置を製造した場合、第２の層間絶縁膜の形成工程の際に、コンタクトプラグがコンタクトホール外に隆起することを、本件発明者らは見出した。ここで、第２の層間絶縁膜の形成工程とは、第２の層間絶縁膜形成装置のチャンバー内のステージヒーターに、第１の層間絶縁膜にコンタクトプラグが形成された半導体基板を設置する設置ステップと、設置ステップの後に、第１の層間絶縁膜及びコンタクトプラグの上に第２の層間絶縁膜を形成する形成ステップとを含む。 Here, when manufacturing a semiconductor device having a contact plug containing Cu as a main component, the present inventors show that the contact plug rises out of the contact hole during the second interlayer insulating film formation step. I found it. Here, the formation process of the second interlayer insulating film is an installation in which a semiconductor substrate having a contact plug formed on the first interlayer insulating film is installed on a stage heater in a chamber of the second interlayer insulating film forming apparatus. And a forming step of forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film and the contact plug after the installing step.
さらに、コンタクトプラグに隆起が発生する要因について、本件発明者らが鋭意検討を重ねたところ、第２の層間絶縁膜の形成工程の際に、コンタクトプラグが加熱されることにより、コンタクトプラグに隆起が発生することを見出した。ここで、コンタクトプラグに加えられる熱としては、具体的には例えば、ステージヒーターへの設置により、ステージヒーターからコンタクトプラグに伝播する熱等が挙げられる。 Furthermore, the present inventors have made extensive studies on the cause of the bumps in the contact plugs. As a result, the contact plugs are heated during the second interlayer insulating film forming step, and the bumps are raised in the contact plugs. Found that occurs. Here, as the heat applied to the contact plug, specifically, for example, heat transmitted from the stage heater to the contact plug due to installation on the stage heater can be cited.
さらに、コンタクトプラグに隆起が発生する要因について、本件発明者らは鋭意検討を重ねた。具体的には、図４(a) に示すように、測定ポイント１〜６について、エネルギー分散型Ｘ線分光法（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy：ＥＤＳ）による定量組成分析を実施したところ、図４(b) に示すように、測定ポイント３〜５は、測定ポイント６に比べて酸素強度が大きく、測定ポイント３〜５は、測定ポイント６に比べて酸素を多量に含むことが判る。従って、コンタクトプラグに隆起が発生する要因は、加熱されたコンタクトプラグに含まれるＣｕが酸化されて体積膨張することによるものと考えられる。なお、図４(a) は、ＥＤＳによる定量組成分析を実施した各測定ポイントを示すＳＴＥＭ写真であり、図４(b) は、各測定ポイントでの酸素強度を示すグラフである。 Furthermore, the inventors of the present invention have conducted intensive studies on the factors that cause the contact plug to be raised. Specifically, as shown in FIG. 4A, quantitative composition analysis by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was performed on measurement points 1 to 6 as shown in FIG. As shown in (b), the measurement points 3 to 5 have higher oxygen intensity than the measurement point 6, and the measurement points 3 to 5 contain a larger amount of oxygen than the measurement point 6. Therefore, it is considered that the cause of the bulge in the contact plug is due to the volume expansion due to oxidation of Cu contained in the heated contact plug. FIG. 4 (a) is a STEM photograph showing each measurement point where quantitative composition analysis by EDS was performed, and FIG. 4 (b) is a graph showing the oxygen intensity at each measurement point.
なお、測定ポイント３は、コンタクトプラグのうちコンタクトホール外に隆起する部分（以下、「コンタクトプラグの隆起部分」と称す）の表面に位置する点であり、測定ポイント４は、コンタクトプラグの隆起部分中に位置する点であり、測定ポイント５は、コンタクトプラグのうちコンタクトホールの上端に形成された部分中に位置する点であり、測定ポイント６は、コンタクトプラグのうちコンタクトホールの中央領域に形成された部分中に位置する点である。一方、測定ポイント１，２は、第２の層間絶縁膜のうちコンタクトプラグの隆起部分の上に堆積された部分中に位置する点である。 The measurement point 3 is a point located on the surface of a portion of the contact plug that protrudes outside the contact hole (hereinafter referred to as a “contact plug protrusion”), and the measurement point 4 is a protrusion of the contact plug. The measurement point 5 is a point located in the portion of the contact plug formed at the upper end of the contact hole, and the measurement point 6 is formed in the center region of the contact hole in the contact plug. It is a point located in the marked part. On the other hand, the measurement points 1 and 2 are points located in a portion of the second interlayer insulating film deposited on the raised portion of the contact plug.
このように、コンタクトプラグがコンタクトホール外に隆起すると、コンタクトプラグ上に配線を精度良く形成することができず、コンタクトプラグと配線間に導通不良が発生する。 As described above, when the contact plug rises outside the contact hole, the wiring cannot be formed on the contact plug with high accuracy, and a conduction failure occurs between the contact plug and the wiring.
前記に鑑み、本発明の目的は、銅を主成分とするコンタクトプラグを有する半導体装置において、コンタクトプラグに隆起が発生することを防止することである。 In view of the above, an object of the present invention is to prevent a contact plug from being raised in a semiconductor device having a contact plug mainly composed of copper.
前記の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板の上部に金属シリサイド層を形成する工程（ａ）と、半導体基板及び金属シリサイド層の上に、第１の層間絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、第１の層間絶縁膜に、金属シリサイド層に到達するコンタクトホールを形成する工程（ｃ）と、コンタクトホールの底面及び側壁に、高融点金属膜を形成する工程（ｄ）と、高融点金属膜上に、銅を主成分とする金属膜を形成し、コンタクトホール内に、高融点金属膜を介して、金属膜が埋め込まれてなるコンタクトプラグを形成する工程（ｅ）と、第１の層間絶縁膜及びコンタクトプラグの上に、第２の層間絶縁膜を形成する工程（ｆ）とを備え、工程（ｆ）は、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去する工程（ｆ１）と、工程（ｆ１）の後に、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスが除去された状態で、第２の層間絶縁膜を形成する工程（ｆ２）とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step (a) of forming a metal silicide layer on an upper portion of a semiconductor substrate, and a first step on the semiconductor substrate and the metal silicide layer. A step (b) of forming an interlayer insulating film; a step (c) of forming a contact hole reaching the metal silicide layer in the first interlayer insulating film; and a refractory metal film on the bottom and side walls of the contact hole. A step (d) of forming a contact plug formed by forming a metal film mainly composed of copper on the refractory metal film and burying the metal film in the contact hole via the refractory metal film; A step (e) of forming, and a step (f) of forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film and the contact plug. The step (f) is present on the surface of the contact plug. Remove oxygen gas The method includes a step (f1) and a step (f2) of forming a second interlayer insulating film in a state where oxygen gas existing on the surface of the contact plug is removed after the step (f1). .
本発明に係る半導体装置の製造方法によると、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去した後、第２の層間絶縁膜を形成する。そのため、第２の層間絶縁膜の形成工程の際にコンタクトプラグが加熱されることがあっても、コンタクトプラグに含まれる銅（Ｃｕ）が、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスにより酸化されて体積膨張することを防止できる。即ち、コンタクトプラグに隆起が発生することを防止できる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, after removing oxygen gas present on the surface of the contact plug, the second interlayer insulating film is formed. Therefore, even if the contact plug is heated during the second interlayer insulating film formation step, copper (Cu) contained in the contact plug is oxidized by the oxygen gas present on the surface of the contact plug. Volume expansion can be prevented. That is, the contact plug can be prevented from being raised.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｆ１）の後で工程（ｆ２）の前に、コンタクトプラグの表面にプラズマ処理を施す工程（ｆ３）をさらに含むことが好ましい。 The semiconductor device manufacturing method according to the present invention preferably further includes a step (f3) of performing plasma treatment on the surface of the contact plug after the step (f1) and before the step (f2).
このようにすると、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去した後、コンタクトプラグの表面に酸素ガスが残留することがあっても、この酸素ガスを除去することができる。従って、コンタクトプラグに隆起が発生することをさらに防止できる。 In this way, even if oxygen gas remains on the surface of the contact plug after the oxygen gas present on the surface of the contact plug is removed, the oxygen gas can be removed. Therefore, it is possible to further prevent the contact plug from being raised.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｆ）は、大気が遮断された状態で行われることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the step (f) is preferably performed in a state where the atmosphere is shut off.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｆ）の後に、第２の層間絶縁膜に、コンタクトプラグに到達する配線溝を形成する工程（ｇ）と、配線溝の底面及び側壁に、配線用高融点金属膜を形成する工程（ｈ）と、配線用高融点金属膜上に、配線用金属膜を形成し、配線溝内に、配線用高融点金属膜を介して、配線用金属膜が埋め込まれてなる配線を形成する工程（ｉ）とをさらに備えていることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the step (f), a step (g) of forming a wiring groove reaching the contact plug in the second interlayer insulating film, and a bottom surface and a side wall of the wiring groove, Step (h) of forming a refractory metal film for wiring, forming a metal film for wiring on the refractory metal film for wiring, and wiring metal through the refractory metal film for wiring in the wiring groove Preferably, the method further includes a step (i) of forming a wiring embedded with a film.
このようにすると、既述の通り、コンタクトプラグに隆起が発生することを防止できるので、コンタクトプラグと配線間に導通不良が発生することを防止できる。 By doing so, as described above, it is possible to prevent the contact plug from being raised, and thus it is possible to prevent a conduction failure from occurring between the contact plug and the wiring.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｇ）は、還元雰囲気中、配線溝を形成する工程であり、工程（ｈ）は、還元雰囲気中、配線用高融点金属膜を形成する工程であり、工程（ｇ）において、配線溝内に露出するコンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスが除去され、工程（ｈ）において、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスが除去された状態で、配線用高融点金属膜が形成されることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, step (g) is a step of forming a wiring groove in a reducing atmosphere, and step (h) is a step of forming a refractory metal film for wiring in a reducing atmosphere. In step (g), oxygen gas present on the surface of the contact plug exposed in the wiring trench is removed, and in step (h), oxygen gas present on the surface of the contact plug is removed. A refractory metal film for wiring is preferably formed.
このようにすると、配線溝内に露出するコンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去した後、配線用高融点金属膜を形成する。そのため、配線溝及び配線用高融点金属膜の形成工程の際にコンタクトプラグが加熱されることがあっても、コンタクトプラグに含まれるＣｕが、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスにより酸化されて体積膨張することを防止できる。従って、コンタクトプラグに隆起が発生することをさらに防止できるので、コンタクトプラグと配線間に導通不良が発生することをさらに防止できる。 In this way, after removing oxygen gas existing on the surface of the contact plug exposed in the wiring trench, a refractory metal film for wiring is formed. Therefore, even if the contact plug is heated during the formation process of the wiring trench and the refractory metal film for wiring, Cu contained in the contact plug is oxidized by oxygen gas existing on the surface of the contact plug. Volume expansion can be prevented. Therefore, since it is possible to further prevent the contact plug from being raised, it is possible to further prevent the occurrence of poor conduction between the contact plug and the wiring.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｆ１）は、コンタクトプラグの表面に還元ガスを導入し、コンタクトプラグの表面の雰囲気を還元雰囲気に置換することにより行うことが好ましく、還元ガスは、アンモニアガス、水素ガス、又はこれらの混合ガスであることが好ましい。具体的には例えば、工程（ｆ１）は、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、チャンバー内のステージヒーターに半導体基板を設置する工程であることが好ましい。 In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the step (f1) is preferably performed by introducing a reducing gas into the surface of the contact plug and replacing the atmosphere on the surface of the contact plug with a reducing atmosphere. , Ammonia gas, hydrogen gas, or a mixed gas thereof is preferable. Specifically, for example, the step (f1) is preferably a step of installing a semiconductor substrate on a stage heater in the chamber while introducing a reducing gas into the chamber.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｆ１）において、コンタクトプラグ表面が還元ガス雰囲気に曝露された状態で、ステージヒーターに半導体基板が設置されることにより、コンタクトプラグの表面に還元処理が施されることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in the step (f1), the contact plug surface is exposed to a reducing gas atmosphere, and the semiconductor substrate is placed on the stage heater to reduce the contact plug surface. Is preferably applied.
このようにすると、コンタクトプラグに含まれるＣｕが酸化されてＣｕの酸化物が形成されていることがあっても、還元ガスと、ステージヒーターから伝播する熱とをＣｕの酸化物に供給し、Ｃｕの酸化物を還元し、Ｃｕと副生成物とを形成する（即ち、Ｃｕの酸化物をＣｕに戻す）ことができる。 In this way, even if Cu contained in the contact plug is oxidized and Cu oxide is formed, the reducing gas and heat propagated from the stage heater are supplied to the Cu oxide, The Cu oxide can be reduced to form Cu and by-products (ie, the Cu oxide is returned to Cu).
本発明に係る半導体装置の製造方法において、高融点金属膜は、第１の高融点金属膜と該第１の高融点金属膜上に形成された第２の高融点金属膜とを含み、第２の高融点金属膜は、ルテニウム、又はタンタルを主成分とすることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the refractory metal film includes a first refractory metal film and a second refractory metal film formed on the first refractory metal film. The refractory metal film 2 is preferably composed mainly of ruthenium or tantalum.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、金属膜は、第１の金属膜と該第１の金属膜上に形成された第２の金属膜とを含み、第１の金属膜は、アルミニウムを含有する銅合金からなり、第２の金属膜は、銅からなることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the metal film includes a first metal film and a second metal film formed on the first metal film, and the first metal film is made of aluminum. It is preferable that the second metal film is made of copper.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、第２の層間絶縁膜は、第１の層間絶縁膜に比べて酸素含有量が少ないことが好ましく、具体的には例えば、第２の層間絶縁膜は、シリコン窒化膜、又はカーボンを含有するシリコン窒化膜であることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the second interlayer insulating film preferably has a lower oxygen content than the first interlayer insulating film. Specifically, for example, the second interlayer insulating film includes A silicon nitride film or a silicon nitride film containing carbon is preferable.
このようにすると、第２の層間絶縁膜の形成工程の際に発生する酸素ガス量を減少させることができるため、コンタクトプラグに隆起が発生することをさらに防止できる。 In this way, since the amount of oxygen gas generated during the second interlayer insulating film formation step can be reduced, it is possible to further prevent the contact plug from being raised.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｆ２）は、ＣＶＤ法により行うことが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the step (f2) is preferably performed by a CVD method.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、工程（ｆ）は、１００度以上５００度以下で行うことが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the step (f) is preferably performed at a temperature of 100 degrees to 500 degrees.
本発明に係る半導体装置の製造方法において、コンタクトホールの径は、０．１μｍ以下であることが好ましい。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the diameter of the contact hole is preferably 0.1 μm or less.
本発明に係る半導体装置の製造方法によると、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去した後、第２の層間絶縁膜を形成する。そのため、第２の層間絶縁膜の形成工程の際にコンタクトプラグが加熱されることがあっても、コンタクトプラグに含まれる銅（Ｃｕ）が、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスにより酸化されて体積膨張することを防止できる。即ち、コンタクトプラグに隆起が発生することを防止できる。従って、コンタクトプラグと配線間に導通不良が発生することを防止できる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, after removing oxygen gas present on the surface of the contact plug, the second interlayer insulating film is formed. Therefore, even if the contact plug is heated during the second interlayer insulating film formation step, copper (Cu) contained in the contact plug is oxidized by the oxygen gas present on the surface of the contact plug. Volume expansion can be prevented. That is, the contact plug can be prevented from being raised. Therefore, it is possible to prevent a conduction failure from occurring between the contact plug and the wiring.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。但し、実施形態に記載の材料及び数値等は、単に好ましい材料及び数値等を記載したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の実施形態は、本発明の効果を奏する範囲内において、種々の形態に変形可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the materials and numerical values described in the embodiments are merely the preferable materials and numerical values, and the present invention is not limited thereto. That is, the embodiment of the present invention can be modified into various forms within the scope of the effects of the present invention.
（一実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図１(a) 〜(d) を参照しながら説明する。図１(a) 〜(d) は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示す要部工程断面図である。
(One embodiment)
A method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (d). FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views of relevant steps showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
まず、図１(a) に示すように、例えばＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法により、例えばシリコン（Ｓｉ）単結晶からなる半導体基板１００の上部に、素子分離領域（図示せず）を形成する。その後、半導体基板１００における素子分離領域に囲まれた領域に、ＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）等の半導体素子（図示せず）を形成する。 First, as shown in FIG. 1A, an element isolation region (not shown) is formed on an upper portion of a semiconductor substrate 100 made of, for example, silicon (Si) single crystal by, for example, STI (Shallow Trench Isolation) method. Thereafter, a semiconductor element (not shown) such as a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) is formed in a region surrounded by the element isolation region in the semiconductor substrate 100.
その後、半導体基板１００の上部に、例えばニッケルシリサイドからなる金属シリサイド層１０１を形成する。ここで、金属シリサイド層１０１は、半導体基板１００の上部のうち、半導体素子が形成された領域内に形成される。具体的には例えば、半導体素子がＭＩＳＦＥＴの場合、金属シリサイド層は、ＭＩＳＦＥＴのソースドレイン領域、及びゲート領域の上部に形成される。 Thereafter, a metal silicide layer 101 made of, for example, nickel silicide is formed on the semiconductor substrate 100. Here, the metal silicide layer 101 is formed in a region of the upper portion of the semiconductor substrate 100 where the semiconductor element is formed. Specifically, for example, when the semiconductor element is a MISFET, the metal silicide layer is formed on the source / drain region and the gate region of the MISFET.
その後、半導体基板１００及び金属シリサイド層１０１の上に、第１の層間絶縁膜１０２を形成する。ここで、第１の層間絶縁膜１０２の材料としては、例えば半導体素子間のギャップ（具体的には例えば、半導体素子がＭＩＳＦＥＴの場合、ＭＩＳＦＥＴのゲート電極間のギャップ）が狭いパターンでもボイドフリーな埋め込み特性を持つシリコン酸化膜等を用いることが好ましい。その具体例としては、Ｏ3−ＴＥＯＳ系ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成されたシリコン酸化膜、又はＳＯＤ（Spin on Dielectric）法により形成されたシリコン酸化膜等が挙げられる。Ｏ3−ＴＥＯＳ系ＣＶＤ法、又はＳＯＤ法により形成されたシリコン酸化膜は、カバレッジの高い膜であるため、半導体装置の微細化が進行することがあっても、半導体素子間のギャップ（具体的には例えば、半導体素子がＭＩＳＦＥＴの場合、ＭＩＳＦＥＴのゲート電極間のギャップ）に、ボイドを発生させることなく第１の層間絶縁膜１０２を埋め込むことができる。 Thereafter, a first interlayer insulating film 102 is formed on the semiconductor substrate 100 and the metal silicide layer 101. Here, as the material of the first interlayer insulating film 102, for example, even if the gap between semiconductor elements (specifically, for example, when the semiconductor element is a MISFET, the gap between the gate electrodes of the MISFET) is narrow, it is void-free. It is preferable to use a silicon oxide film having a burying characteristic. Specific examples thereof include a silicon oxide film formed by an O 3 -TEOS-based CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a silicon oxide film formed by an SOD (Spin on Dielectric) method, and the like. Since the silicon oxide film formed by the O 3 -TEOS-based CVD method or the SOD method is a film with high coverage, a gap between semiconductor elements (specifically, even if the semiconductor device is miniaturized). For example, when the semiconductor element is a MISFET, the first interlayer insulating film 102 can be embedded in the gap between the gate electrodes of the MISFET) without generating a void.
次に、例えばリソグラフィー及びエッチングにより、第１の層間絶縁膜１０２に、金属シリサイド層１０１に到達するコンタクトホール１０３を形成する。ここで、コンタクトホール１０３の径は、例えば０．１μｍ以下であることが好ましく、さらに、微細化の観点からは、例えば０．０８μｍ以下であることがより好ましい。 Next, a contact hole 103 reaching the metal silicide layer 101 is formed in the first interlayer insulating film 102 by, for example, lithography and etching. Here, the diameter of the contact hole 103 is preferably 0.1 μm or less, for example, and more preferably 0.08 μm or less from the viewpoint of miniaturization.
次に、例えばエッチングにより、コンタクトホール１０３内の汚染物（具体的には例えば、金属シリサイド層１０１上に形成された酸化膜、又は炭素系膜等）を除去する。その後、第１の層間絶縁膜１０２上、並びにコンタクトホール１０３の底面及び側壁に、第１の高融点金属膜１０４ａを形成する。ここで、第１の高融点金属膜１０４ａの材料としては、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、又は窒化タンタル（ＴａＮ）を用いることが好ましい。第１に例えば、第１の高融点金属膜１０４ａの材料としてＴｉ又はＴａを用いる場合には、その形成を、例えばアルゴン（Ａｒ）を含む雰囲気中，高指向性のスパッタ法により行うことが好ましい。第２に例えば、第１の高融点金属膜１０４ａの材料としてＴｉＮ又はＴａＮを用いる場合には、その形成を、例えばＡｒ及び窒素（Ｎ2）を含む雰囲気中，高指向性のスパッタ法により行うことが好ましい。第３に例えば、第１の高融点金属膜１０４ａの材料としてＴｉを用いる場合には、その形成方法として、ＣＶＤ法を用いてもよい。その場合、ＣＶＤ法として、ＰＥ−ＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）法を用いることが好ましく、具体的には例えば、４５０度の下、原料ガスとして塩素化チタンガス及び水素ガスを用いたＰＥ−ＣＶＤ法を用いる。またここで、第１の高融点金属膜１０４ａのうち、金属シリサイド層１０１上に形成された部分の膜厚は、例えば２ｎｍ以上であることが好ましい。 Next, contaminants in the contact hole 103 (specifically, for example, an oxide film or a carbon-based film formed on the metal silicide layer 101) are removed by, for example, etching. Thereafter, a first refractory metal film 104 a is formed on the first interlayer insulating film 102 and on the bottom and side walls of the contact hole 103. Here, as a material of the first refractory metal film 104a, it is preferable to use titanium (Ti), tantalum (Ta), titanium nitride (TiN), or tantalum nitride (TaN). First, for example, when Ti or Ta is used as the material of the first refractory metal film 104a, the formation is preferably performed by a highly directional sputtering method in an atmosphere containing, for example, argon (Ar). . Second example, when a TiN or TaN as the material of the first refractory metal film 104a performs its formation, for example in an atmosphere containing Ar and nitrogen (N 2), a high-directivity sputtering It is preferable. Thirdly, for example, when Ti is used as the material of the first refractory metal film 104a, the CVD method may be used as the formation method. In that case, it is preferable to use a PE-CVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method as the CVD method. Specifically, for example, PE- using a chlorinated titanium gas and a hydrogen gas as a source gas under 450 degrees. A CVD method is used. Here, in the first refractory metal film 104a, the thickness of the portion formed on the metal silicide layer 101 is preferably 2 nm or more, for example.
次に、第１の高融点金属膜１０４ａ上に、第２の高融点金属膜１０４ｂを形成する。ここで、第２の高融点金属膜１０４ｂの材料としては、銅（Ｃｕ）と濡れ性の高い材料を用いることが好ましく、その具体例としては、例えばルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）を含有するルテニウム（Ｒｕ）合金、又はタンタル（Ｔａ）が挙げられる。またここで、第２の高融点金属膜１０４ｂの形成方法としては、例えばスパッタ法又はＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を用いることが好ましい。またここで、第２の高融点金属膜１０４ｂのうち、コンタクトホール１０３の底面及び側壁に第１の高融点金属膜１０４ａを介して形成された部分の膜厚は、例えば１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。 Next, a second refractory metal film 104b is formed on the first refractory metal film 104a. Here, as the material of the second refractory metal film 104b, it is preferable to use a material having high wettability with copper (Cu), and specific examples thereof include, for example, ruthenium (Ru) and tantalum (Ta). Ruthenium (Ru) alloy or tantalum (Ta). Here, as a method for forming the second refractory metal film 104b, for example, a sputtering method or an ALD (Atomic Layer Deposition) method is preferably used. Here, in the second refractory metal film 104b, the thickness of the portion formed on the bottom surface and the side wall of the contact hole 103 via the first refractory metal film 104a is, for example, not less than 1 nm and not more than 20 nm. It is preferable.
このようにして、図１(a) に示すように、コンタクトホール１０３の底面及び側壁に、第１の高融点金属膜１０４ａと、第１の高融点金属膜１０４ａ上に形成された第２の高融点金属膜１０４ｂとからなる高融点金属膜１０４を形成する。 In this way, as shown in FIG. 1A, the first refractory metal film 104a and the second refractory metal film 104a formed on the bottom and side walls of the contact hole 103 are formed. A refractory metal film 104 made of the refractory metal film 104b is formed.
次に、高融点金属膜１０４上に、アルミニウム（Ａｌ）を含有する銅（Ｃｕ）合金からなるシード膜（第１の金属膜）１０５を形成する。ここで、シード膜１０５は、例えばＡｒを含む雰囲気中，高指向性のスパッタ法により形成されることが好ましい。またここで、シード膜１０５のうち、第１の層間絶縁膜１０２上に高融点金属膜１０４を介して形成された部分の膜厚は、例えば１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。その後、電解めっき法により、シード膜１０５上に、銅（Ｃｕ）からなる第２の金属膜１０６を形成し、コンタクトホール１０３内に、高融点金属膜１０４及びシード膜１０５を順次介して、第２の金属膜１０６を埋め込む。ここで、第２の金属膜１０６の形成後、第２の金属膜１０６の比抵抗を低減させることを目的に、例えば窒素雰囲気中，５０度以上５００度以下の下９０分間、第２の金属膜１０６にアニール処理を施してもよい。 Next, a seed film (first metal film) 105 made of a copper (Cu) alloy containing aluminum (Al) is formed on the refractory metal film 104. Here, the seed film 105 is preferably formed by a highly directional sputtering method in an atmosphere containing Ar, for example. Here, the thickness of the portion of the seed film 105 formed on the first interlayer insulating film 102 via the refractory metal film 104 is preferably 10 nm or more and 60 nm or less, for example. Thereafter, a second metal film 106 made of copper (Cu) is formed on the seed film 105 by electrolytic plating, and the first metal film 104 and the seed film 105 are sequentially passed through the contact hole 103 through the first metal film 104 and the seed film 105. The second metal film 106 is embedded. Here, after the formation of the second metal film 106, for the purpose of reducing the specific resistance of the second metal film 106, for example, in the nitrogen atmosphere, the second metal is used for 90 minutes under 50 to 500 degrees. The film 106 may be annealed.
このようにして、図１(a) に示すように、高融点金属膜１０４上に、シード膜（第１の金属膜）１０５とシード膜１０５上に形成された第２の金属膜１０６とからなる金属膜１０６Ａを形成する。 In this manner, as shown in FIG. 1A, the seed film (first metal film) 105 and the second metal film 106 formed on the seed film 105 are formed on the refractory metal film 104. A metal film 106A is formed.
次に、図１(b) に示すように、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により、高融点金属膜１０４、及び金属膜１０６Ａのうち、コンタクトホール１０３外に形成された部分を除去する。これにより、コンタクトホール１０３内に、高融点金属膜１０４を介して、Ｃｕを主成分とする金属膜１０６Ａが埋め込まれてなるコンタクトプラグ１０７を形成する。なお、コンタクトプラグ１０７は、金属シリサイド層１０１を介して、半導体素子と電気的に接続している。 Next, as shown in FIG. 1B, portions of the refractory metal film 104 and the metal film 106A formed outside the contact hole 103 are removed by, for example, CMP (Chemical Mechanical Polishing). As a result, a contact plug 107 is formed in which the metal film 106A mainly composed of Cu is embedded in the contact hole 103 via the refractory metal film 104. Note that the contact plug 107 is electrically connected to the semiconductor element through the metal silicide layer 101.
次に、第２の層間絶縁膜（図１(c)：１０８参照）形成装置（図示せず）のチャンバー内に、例えば流量が５．０×１０-6ｍ3／ｓのアンモニア（ＮＨ3）ガス、及び流量が１．７×１０-6ｍ3／ｓのヘリウム（Ｈｅ）ガスを導入しながら、例えば１００度以上５００度以下に加熱されたチャンバー内のステージヒーターに、図１(b) に示す構成の半導体基板１００を設置する。このようにして、コンタクトプラグ１０７の表面に還元ガスを導入し、コンタクトプラグ１０７の表面の雰囲気を還元雰囲気に置換する。これにより、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去する。ここで、還元ガスとしては、ＮＨ3ガスに代えて、水素（Ｈ2）ガス、又はＮＨ3ガスとＨ2ガスとの混合ガスを用いてもよい。 Next, ammonia (NH 3 ) having a flow rate of, for example, 5.0 × 10 −6 m 3 / s is placed in a chamber of a second interlayer insulating film (see FIG. 1C: 108) forming apparatus (not shown). ) While introducing gas and helium (He) gas having a flow rate of 1.7 × 10 −6 m 3 / s, the stage heater in the chamber heated to, for example, 100 ° C. or more and 500 ° C. or less is applied to the stage heater shown in FIG. The semiconductor substrate 100 having the configuration shown in FIG. In this way, the reducing gas is introduced into the surface of the contact plug 107, and the atmosphere on the surface of the contact plug 107 is replaced with a reducing atmosphere. Thereby, the oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 is removed. Here, as the reducing gas, in place of the NH 3 gas, hydrogen (H 2) gas, or it may be used NH 3 mixed gas of gas and H 2 gas.
このとき、コンタクトプラグ１０７表面が還元ガス雰囲気に曝露された状態で、ステージヒーターに半導体基板１００が設置されるため、コンタクトプラグ１０７の表面に還元処理が施される。これにより、コンタクトプラグ１０７に含まれるＣｕが酸化されてＣｕの酸化物が形成されていることがあっても、還元ガス（例えばＮＨ3ガス）と、ステージヒーターから伝播する熱とをＣｕの酸化物に供給し、Ｃｕの酸化物を還元し、Ｃｕと副生成物（例えば銅アンモニウム等）とを形成することができる。このように、ステージヒーターから伝播する熱を利用して、還元雰囲気中に含まれる還元ガスとＣｕの酸化物との還元反応を起こし、Ｃｕの酸化物をＣｕに戻すことができる。 At this time, since the semiconductor substrate 100 is placed on the stage heater in a state where the surface of the contact plug 107 is exposed to the reducing gas atmosphere, the surface of the contact plug 107 is subjected to reduction treatment. As a result, even if Cu contained in the contact plug 107 is oxidized to form Cu oxide, the reducing gas (for example, NH 3 gas) and the heat propagated from the stage heater are oxidized by Cu. Cu and oxides can be reduced to form Cu and by-products (eg, copper ammonium). As described above, the heat propagated from the stage heater can be used to cause a reduction reaction between the reducing gas contained in the reducing atmosphere and the Cu oxide, thereby returning the Cu oxide to Cu.
その後、チャンバー内を大気開放させることなく、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、図１(c) に示すように、第１の層間絶縁膜１０２及びコンタクトプラグ１０７の上に、第２の層間絶縁膜１０８を形成する。ここで、第２の層間絶縁膜１０８としては、酸素含有量の比較的少ない膜を用いることが好ましく、さらに、酸素を含有しない膜を用いることがより好ましい。例えば、第２の層間絶縁膜１０８は、第１の層間絶縁膜１０２に比べて酸素含有量が少ないことが好ましい。第２の層間絶縁膜１０８の具体例としては、例えばシリコン窒化膜、又は炭素（Ｃ）を含有するシリコン窒化膜が挙げられる。またここで、第２の層間絶縁膜１０８は、ＣＶＤ法により形成されることが好ましい。またここで、第２の層間絶縁膜１０８の膜厚は、例えば５０ｎｍであることが好ましい。 Thereafter, the reducing gas is introduced into the chamber without opening the chamber to the atmosphere, and the second interlayer is formed on the first interlayer insulating film 102 and the contact plug 107 as shown in FIG. An insulating film 108 is formed. Here, as the second interlayer insulating film 108, it is preferable to use a film having a relatively low oxygen content, and it is more preferable to use a film not containing oxygen. For example, the second interlayer insulating film 108 preferably has a lower oxygen content than the first interlayer insulating film 102. Specific examples of the second interlayer insulating film 108 include a silicon nitride film or a silicon nitride film containing carbon (C). Here, the second interlayer insulating film 108 is preferably formed by a CVD method. Here, the thickness of the second interlayer insulating film 108 is preferably, for example, 50 nm.
このようにして、第２の層間絶縁膜１０８の形成工程を行う。ここで、「第２の層間絶縁膜１０８の形成工程」は、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去する除去ステップと、除去ステップの後に、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスが除去された状態で、第２の層間絶縁膜を形成する形成ステップとを含む。さらに詳細には、「除去ステップ」とは、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、ステージヒーターに半導体基板１００を設置することにより、コンタクトプラグ１０７の表面の雰囲気を還元雰囲気に置換する置換ステップである。 In this manner, the step of forming the second interlayer insulating film 108 is performed. Here, “the formation process of the second interlayer insulating film 108” includes a removal step of removing oxygen gas existing on the surface of the contact plug 107, and oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 after the removal step. Forming a second interlayer insulating film in a removed state. More specifically, the “removal step” is a replacement step in which the atmosphere on the surface of the contact plug 107 is replaced with a reducing atmosphere by introducing the reducing gas into the chamber and placing the semiconductor substrate 100 on the stage heater. is there.
次に、図１(d) に示すように、還元雰囲気中、第２の層間絶縁膜１０８に、コンタクトプラグ１０７に到達する配線溝（即ち、コンタクトプラグ１０７の表面を露出する配線溝）１０９を形成する。このように、還元雰囲気中、配線溝１０９を形成することにより、配線溝１０９内に露出するコンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去する。 Next, as shown in FIG. 1D, a wiring groove reaching the contact plug 107 (that is, a wiring groove exposing the surface of the contact plug 107) 109 is formed in the second interlayer insulating film 108 in a reducing atmosphere. Form. Thus, by forming the wiring groove 109 in a reducing atmosphere, oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 exposed in the wiring groove 109 is removed.
その後、引き続き還元雰囲気中、コンタクトプラグ１０７の表面に還元処理を施す。具体的には例えば、Ｈ2ガス雰囲気中、２８０度の下６０秒間、コンタクトプラグ１０７の表面を曝露し、コンタクトプラグ１０７の表面に還元処理を施す。これにより、コンタクトプラグ１０７に含まれるＣｕが酸化されてＣｕの酸化物が形成されていることがあっても、還元ガス（例えばＨ2ガス）と、熱（例えば２８０度の熱）とをＣｕの酸化物に供給し、Ｃｕの酸化物を還元し、Ｃｕと副生成物とを形成する（即ち、Ｃｕの酸化物をＣｕに戻す）ことができる。 Thereafter, a reduction process is performed on the surface of the contact plug 107 in a reducing atmosphere. Specifically, for example, the surface of the contact plug 107 is exposed for 60 seconds at 280 degrees in an H 2 gas atmosphere, and the surface of the contact plug 107 is subjected to reduction treatment. Thereby, even if Cu contained in the contact plug 107 is oxidized to form an oxide of Cu, reducing gas (for example, H 2 gas) and heat (for example, heat of 280 ° C.) are reduced to Cu. The oxide of Cu can be reduced, and the Cu oxide can be reduced to form Cu and a by-product (that is, the Cu oxide is returned to Cu).
その後、引き続き還元雰囲気中、配線溝１０９の底面及び側壁に、例えば高融点金属からなるバリアメタル膜（配線用高融点金属膜）１１０を形成する。このように、還元雰囲気中、バリアメタル膜１１０を形成することにより、配線溝１０９内に露出するコンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスが除去された状態で、バリアメタル膜１１０を形成する。その後、バリアメタル膜１１０上に、例えば銅からなる配線用金属膜１１１を形成する。このようにして、配線溝１０９内に、バリアメタル膜１１０を介して、配線用金属膜１１１が埋め込まれてなる配線１１２を形成する。 Thereafter, a barrier metal film (wiring refractory metal film) 110 made of, for example, a refractory metal is formed on the bottom and side walls of the wiring trench 109 in a reducing atmosphere. Thus, by forming the barrier metal film 110 in a reducing atmosphere, the barrier metal film 110 is formed in a state where oxygen gas existing on the surface of the contact plug 107 exposed in the wiring trench 109 is removed. Thereafter, a wiring metal film 111 made of, for example, copper is formed on the barrier metal film 110. In this manner, the wiring 112 in which the wiring metal film 111 is embedded through the barrier metal film 110 is formed in the wiring groove 109.
以上のようにして、本実施形態に係る半導体装置、即ち、Ｃｕを主成分とするコンタクトプラグを有する半導体装置を製造することができる。 As described above, the semiconductor device according to the present embodiment, that is, the semiconductor device having the contact plug mainly composed of Cu can be manufactured.
本実施形態によると、コンタクトプラグ１０７の形成（図１(b) 参照）後、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、ステージヒーターに図１(b) に示す構成の半導体基板１００を設置した後（即ち、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去した後）、第２の層間絶縁膜１０８を形成する。そのため、第２の層間絶縁膜１０８の形成工程の際にコンタクトプラグ１０７が加熱される（例えばステージヒーターの熱がコンタクトプラグ１０７に伝播する）ことがあっても、コンタクトプラグ１０７に含まれるＣｕが、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスにより酸化されて体積膨張することを防止できる。即ち、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することを防止できる。従って、コンタクトプラグ１０７と配線１１２間に導通不良が発生することを防止できる。 According to the present embodiment, after the contact plug 107 is formed (see FIG. 1B), the semiconductor substrate 100 having the configuration shown in FIG. 1B is installed on the stage heater while introducing the reducing gas into the chamber. After removing the oxygen gas existing on the surface of the contact plug 107, the second interlayer insulating film 108 is formed. Therefore, even if the contact plug 107 is heated during the formation process of the second interlayer insulating film 108 (for example, heat of the stage heater propagates to the contact plug 107), Cu contained in the contact plug 107 is not contained. It is possible to prevent volume expansion due to oxidation by oxygen gas present on the surface of the contact plug 107. That is, the contact plug 107 can be prevented from being raised. Accordingly, it is possible to prevent a conduction failure from occurring between the contact plug 107 and the wiring 112.
さらに、還元雰囲気中、配線溝１０９を形成した（即ち、配線溝１０９内に露出するコンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスが除去された）後、引き続き還元雰囲気中、バリアメタル膜１１０を形成する。そのため、配線溝１０９及びバリアメタル膜１１０の形成工程の際にコンタクトプラグ１０７が加熱されることがあっても、コンタクトプラグ１０７に含まれるＣｕが、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスにより酸化されて体積膨張することを防止できる。即ち、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することを防止できる。従って、コンタクトプラグ１０７と配線１１２間に導通不良が発生することをさらに防止できる。 Furthermore, after forming the wiring trench 109 in a reducing atmosphere (that is, removing the oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 exposed in the wiring trench 109), the barrier metal film 110 is subsequently formed in the reducing atmosphere. To do. Therefore, even if the contact plug 107 is heated during the formation process of the wiring trench 109 and the barrier metal film 110, Cu contained in the contact plug 107 is oxidized by oxygen gas present on the surface of the contact plug 107. And volume expansion can be prevented. That is, the contact plug 107 can be prevented from being raised. Accordingly, it is possible to further prevent a conduction failure from occurring between the contact plug 107 and the wiring 112.
ここで、本件発明者らが鋭意検討を重ねたところ、第２の層間絶縁膜１０８の形成工程の際に発生する酸素ガスの供給源としては、以下に示す１）〜３）が考えられる。 Here, as a result of extensive studies by the present inventors, the following 1) to 3) can be considered as the supply source of the oxygen gas generated during the process of forming the second interlayer insulating film 108.
１）第２の層間絶縁膜１０８の形成時に発生する酸素ガス
２）第１の層間絶縁膜１０２に含有される水分
３）チャンバー内に残留する酸素ガス
そこで、上記１）の対策として、第２の層間絶縁膜１０８として、第１の層間絶縁膜１０２に比べて酸素含有量の少ない膜を用いることにより、第２の層間絶縁膜１０８の形成時に発生する酸素ガス量を減少させて、第２の層間絶縁膜１０８の形成工程の際に発生する酸素ガス量を減少させることができるため、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することをさらに防止できる。
1) Oxygen gas generated when the second interlayer insulating film 108 is formed 2) Moisture contained in the first interlayer insulating film 102 3) Oxygen gas remaining in the chamber As a countermeasure against the above 1), the second By using a film having a lower oxygen content than the first interlayer insulating film 102 as the second interlayer insulating film 108, the amount of oxygen gas generated when the second interlayer insulating film 108 is formed is reduced, and the second interlayer insulating film 108. Since the amount of oxygen gas generated during the step of forming the interlayer insulating film 108 can be reduced, the contact plug 107 can be further prevented from being raised.
また、上記２）の対策として、既述の通り、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、ステージヒーターに半導体基板１００を設置した後、第２の層間絶縁膜１０８を形成する。これにより、第２の層間絶縁膜１０８の形成工程の際に、第１の層間絶縁膜１０２に含有される水分が加熱分解されて酸素ガスを発生させることがあっても、この酸素ガスを還元ガス流に乗せて除去することができるため、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することを防止できる。即ち、第１の層間絶縁膜１０２が水分を含有する場合、本発明の効果を有効に発揮できる。 As a countermeasure for the above 2), as described above, the second interlayer insulating film 108 is formed after the semiconductor substrate 100 is set on the stage heater while introducing the reducing gas into the chamber. Accordingly, even when the moisture contained in the first interlayer insulating film 102 is thermally decomposed to generate oxygen gas during the formation process of the second interlayer insulating film 108, the oxygen gas is reduced. Since it can be removed by being put on the gas flow, it is possible to prevent the contact plug 107 from being raised. That is, when the first interlayer insulating film 102 contains moisture, the effects of the present invention can be effectively exhibited.
特に、第１の層間絶縁膜１０２として、Ｏ3−ＴＥＯＳ系ＣＶＤ法、又はＳＯＤ法により形成されたシリコン酸化膜を用いる場合、これらの膜は吸湿性が高いため、これらの膜には比較的多量の水分が含有される。そのため、この場合、本発明の効果をさらに有効に発揮できる。 In particular, in the case where a silicon oxide film formed by an O 3 -TEOS-based CVD method or an SOD method is used as the first interlayer insulating film 102, these films have a high hygroscopic property. Contains a large amount of moisture. Therefore, in this case, the effect of the present invention can be more effectively exhibited.
また、上記３）の対策として、既述の通り、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、ステージヒーターに半導体基板１００を設置する。これにより、チャンバー内に残留する酸素ガスを還元ガス流に乗せて除去することができる。 As a measure against the above 3), as described above, the semiconductor substrate 100 is set on the stage heater while introducing the reducing gas into the chamber. Thereby, the oxygen gas remaining in the chamber can be removed by being put on the reducing gas flow.
特に、チャンバーとして、酸素ガスを用いてクリーニングされたチャンバーを用いる場合、チャンバー内には比較的多量の酸素ガスが残留する。そのため、この場合、チャンバー内に残留する酸素ガスを還元ガス流に乗せて効果的に除去することができる。 In particular, when a chamber cleaned with oxygen gas is used as the chamber, a relatively large amount of oxygen gas remains in the chamber. Therefore, in this case, the oxygen gas remaining in the chamber can be effectively removed by being put on the reducing gas flow.
ここで、一般に、ＣＶＤ装置を用いたＣＶＤ法により膜を形成する場合、ＣＶＤ装置用チャンバー内の真空度は、比較的低い真空度に設定される。 Here, in general, when a film is formed by a CVD method using a CVD apparatus, the degree of vacuum in the chamber for the CVD apparatus is set to a relatively low degree of vacuum.
そのため、ＣＶＤ法により、第２の層間絶縁膜を形成した場合、ＣＶＤ装置用チャンバー内の真空度が比較的低い、言い換えれば、ＣＶＤ装置用チャンバー内の酸素ガス量が比較的多いため、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガス量は比較的多い。 Therefore, when the second interlayer insulating film is formed by the CVD method, the degree of vacuum in the CVD apparatus chamber is relatively low, in other words, the amount of oxygen gas in the CVD apparatus chamber is relatively large. The amount of oxygen gas present on the surface is relatively large.
しかしながら、第２の層間絶縁膜１０８をＣＶＤ法により形成する場合（即ち、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガス量が比較的多い場合）であっても、既述の通り、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去した後、第２の層間絶縁膜１０８を形成するため、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することを防止できる。即ち、第２の層間絶縁膜１０８をＣＶＤ法により形成する場合、本発明の効果を有効に発揮できる。 However, even when the second interlayer insulating film 108 is formed by the CVD method (that is, when the amount of oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 is relatively large), as described above, the contact plug 107 Since the second interlayer insulating film 108 is formed after removing the oxygen gas existing on the surface, the contact plug 107 can be prevented from being raised. That is, when the second interlayer insulating film 108 is formed by the CVD method, the effects of the present invention can be effectively exhibited.
またここで、露出する表面積が比較的小さい銅膜（以下、単に「銅膜Ａ」と称す）と、露出する表面積が比較的大きい銅膜（以下、単に「銅膜Ｂ」と称す）とのそれぞれを、酸素ガス量が同一の雰囲気中のステージヒーターに設置した場合、銅膜の表面積に対する酸素ガス量の割合は、銅膜Ｂに比べて、銅膜Ａは高く、そのため、銅膜に含まれるＣｕが酸化される割合は、銅膜Ｂに比べて、銅膜Ａは高い。即ち、露出する銅膜の表面積が小さくなるに連れて、銅膜の表面積に対する酸素ガス量の割合が高く、銅膜に含まれるＣｕが酸化される割合が高くなる。 Here, a copper film having a relatively small exposed surface area (hereinafter simply referred to as “copper film A”) and a copper film having a relatively large exposed surface area (hereinafter simply referred to as “copper film B”). When each is installed in a stage heater in an atmosphere with the same oxygen gas amount, the ratio of the oxygen gas amount to the surface area of the copper film is higher in the copper film A than in the copper film B, and therefore included in the copper film. The rate at which Cu is oxidized is higher in the copper film A than in the copper film B. That is, as the surface area of the exposed copper film decreases, the ratio of the amount of oxygen gas to the surface area of the copper film increases, and the ratio of oxidation of Cu contained in the copper film increases.
そのため、コンタクトプラグの径が比較的小さい（例えば０．１μｍ以下の）場合、即ち、コンタクトプラグの表面積が比較的小さい場合、コンタクトプラグの表面積が比較的大きい場合に比べて、コンタクトプラグに含まれるＣｕが酸化される割合が高い。 Therefore, when the diameter of the contact plug is relatively small (for example, 0.1 μm or less), that is, when the surface area of the contact plug is relatively small, the contact plug is included in the contact plug as compared with the case where the surface area of the contact plug is relatively large. The rate at which Cu is oxidized is high.
しかしながら、コンタクトプラグ１０７の径が例えば０．１μｍ以下の場合であっても、既述の通り、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去した後、第２の層間絶縁膜１０８を形成するため、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することを防止できる。即ち、コンタクトプラグ１０７の径が０．１μｍ以下の場合、本発明の効果を有効に発揮できる。特に、コンタクトプラグ１０７の径が０．０８μｍ以下の場合、より顕著な本発明の効果が期待できる。それは、コンタクトプラグ１０７の表面積がより小さくなるためである。 However, even if the diameter of the contact plug 107 is, for example, 0.1 μm or less, the second interlayer insulating film 108 is formed after removing the oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 as described above. Therefore, it is possible to prevent the contact plug 107 from being raised. That is, when the diameter of the contact plug 107 is 0.1 μm or less, the effect of the present invention can be effectively exhibited. In particular, when the diameter of the contact plug 107 is 0.08 μm or less, a more remarkable effect of the present invention can be expected. This is because the surface area of the contact plug 107 becomes smaller.
また、コンタクトプラグ１０７の形成工程の後、第２の層間絶縁膜１０８の形成工程を速やかに（例えば３日以内）に行うことにより、コンタクトプラグ１０７の表面を速やかに第２の層間絶縁膜１０８で覆うことができるため、コンタクトプラグ１０７の表面が露出される期間を短くし、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することを効果的に防止できる。 In addition, after the contact plug 107 formation step, the second interlayer insulating film 108 is formed promptly (for example, within 3 days), so that the surface of the contact plug 107 can be quickly formed on the second interlayer insulating film 108. Therefore, it is possible to shorten the period in which the surface of the contact plug 107 is exposed and effectively prevent the contact plug 107 from being raised.
また、第２の高融点金属膜１０４ｂ（即ち、高融点金属膜１０４のうちシード膜１０５と接する膜）の材料として、Ｃｕと濡れ性の高い材料（具体的には例えば、Ｒｕ又はＴａを主成分とする材料）を用いることにより、コンタクトプラグ１０７に含まれるＣｕ原子が移動することを抑制できる。 Further, as the material of the second refractory metal film 104b (that is, the film in contact with the seed film 105 in the refractory metal film 104), Cu and a material with high wettability (specifically, for example, Ru or Ta are mainly used). By using the material as a component, it is possible to suppress the movement of Cu atoms contained in the contact plug 107.
また、シード膜（第１の金属膜）１０５の材料として、Ｒｕ又はＴａを主成分とする第２の高融点金属膜１０４ｂと濡れ性の高い材料（具体的には例えば、Ａｌを含有するＣｕ合金）を用いることにより、コンタクトプラグ１０７に含まれるＣｕ原子が移動することを抑制できる。 Further, as a material of the seed film (first metal film) 105, a second refractory metal film 104b mainly composed of Ru or Ta and a material having high wettability (specifically, for example, Cu containing Al) By using (alloy), the movement of Cu atoms contained in the contact plug 107 can be suppressed.
以下に、本発明の効果を有効に説明するために、従来のコンタクトプラグと、本発明のコンタクトプラグとを比較する。図２(a) 〜(b) は、表面側から観察された各コンタクトプラグの走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope：ＳＥＭ）写真であり、図２(a) は、従来のコンタクトプラグのＳＥＭ写真であり、図２(b) は、本発明のコンタクトプラグのＳＥＭ写真である。 Hereinafter, in order to effectively explain the effects of the present invention, the conventional contact plug and the contact plug of the present invention are compared. FIGS. 2A to 2B are scanning electron microscope (SEM) photographs of the contact plugs observed from the surface side, and FIG. 2A is an SEM photograph of the conventional contact plugs. FIG. 2 (b) is a SEM photograph of the contact plug of the present invention.
ここで、「従来のコンタクトプラグ」とは、例えば４００度に加熱されたステージヒーターに設置された状態で、表面がＮＨ3ガス等の還元雰囲気中に曝露されていないコンタクトプラグである。一方、「本発明のコンタクトプラグ」とは、例えば４００度に加熱されたステージヒーターに設置された状態で、表面がＮＨ3ガスからなる還元雰囲気中に曝露されたコンタクトプラグである。 Here, the “conventional contact plug” is a contact plug whose surface is not exposed to a reducing atmosphere such as NH 3 gas in a state where it is installed in a stage heater heated to 400 ° C., for example. On the other hand, the “contact plug of the present invention” is a contact plug exposed to a reducing atmosphere composed of NH 3 gas in a state where it is installed in a stage heater heated to 400 ° C., for example.
図２(a) に示すように、従来のコンタクトプラグは、コンタクトホール外に隆起して形成されるのに対し、図２(b) に示すように、本発明のコンタクトプラグは、コンタクトホール外に隆起することなく、コンタクトホール内に精度良く形成される。 As shown in FIG. 2 (a), the conventional contact plug is formed so as to protrude outside the contact hole, whereas as shown in FIG. 2 (b), the contact plug of the present invention is formed outside the contact hole. It is formed with high accuracy in the contact hole without protruding.
なお、本実施形態では、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、ステージヒーターに半導体基板１００を設置することにより、コンタクトプラグ１０７の表面の雰囲気を還元雰囲気に置換しコンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去するのに加えて、コンタクトプラグ１０７の表面に還元処理を施す場合を具体例に挙げて説明した。即ち、本実施形態では、コンタクトプラグ１０７表面が還元ガス雰囲気に曝露された状態で、ステージヒーターに半導体基板１００を設置することにより、コンタクトプラグ１０７にＣｕの酸化物が形成されていることがあっても、Ｃｕの酸化物を還元する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、本実施形態のようにコンタクトプラグ表面が還元ガス雰囲気に曝露された状態で、ステージヒーターに半導体基板を設置しても、コンタクトプラグ１０７に還元されるべきＣｕの酸化物が形成されていない場合もある。 In the present embodiment, the semiconductor substrate 100 is placed on the stage heater while introducing the reducing gas into the chamber, whereby the atmosphere on the surface of the contact plug 107 is replaced with the reducing atmosphere and exists on the surface of the contact plug 107. The case where the reduction process is performed on the surface of the contact plug 107 in addition to removing the oxygen gas has been described as a specific example. That is, in this embodiment, Cu oxide may be formed on the contact plug 107 by placing the semiconductor substrate 100 on the stage heater while the surface of the contact plug 107 is exposed to the reducing gas atmosphere. However, although the case of reducing the oxide of Cu has been described as a specific example, the present invention is not limited to this. That is, even when the semiconductor substrate is installed on the stage heater with the contact plug surface exposed to the reducing gas atmosphere as in this embodiment, the oxide of Cu to be reduced is not formed on the contact plug 107. In some cases.
また、本実施形態では、還元雰囲気中、配線溝１０９を形成した後、配線溝１０９内に露出するコンタクトプラグ１０７の表面に還元処理を施し、その後、バリアメタル膜１１０を形成する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、還元雰囲気中、配線溝を形成した後、コンタクトプラグの表面に還元処理を施さずに、バリアメタル膜を形成してもよい。 Further, in the present embodiment, a specific example is given in which after forming the wiring groove 109 in a reducing atmosphere, the surface of the contact plug 107 exposed in the wiring groove 109 is subjected to reduction treatment, and then the barrier metal film 110 is formed. However, the present invention is not limited to this. For example, the barrier metal film may be formed without forming a reduction process on the surface of the contact plug after forming the wiring trench in a reducing atmosphere.
また、本実施形態では、高融点金属膜１０４の構成が、第１の高融点金属膜１０４ａと第２の高融点金属膜１０４ｂとの２膜が積層された積層構成の場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、高融点金属膜の構成は、単層構成、又は３膜以上が積層された積層構成でもよい。 In the present embodiment, the refractory metal film 104 has a laminated structure in which two films of the first refractory metal film 104a and the second refractory metal film 104b are laminated. However, the present invention is not limited to this. For example, the structure of the refractory metal film may be a single layer structure or a stacked structure in which three or more films are stacked.
また、本実施形態では、本発明を、銅を主成分とするコンタクトプラグを有する半導体装置の製造方法に適用する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、銅を含む電極が加熱された状態で、電極の表面が酸素ガスを含む雰囲気中に曝される工程を含む半導体装置の製造方法に、本発明を有効に適用できる。 In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a method for manufacturing a semiconductor device having a contact plug mainly composed of copper has been described as a specific example. However, the present invention is not limited to this. Absent. That is, the present invention can be effectively applied to a method for manufacturing a semiconductor device including a process in which an electrode surface containing copper is heated and an electrode surface is exposed to an atmosphere containing oxygen gas.
（一実施形態の変形例）
以下に、本発明の一実施形態の変形例に係る半導体装置の製造方法について、簡単に説明する。なお、本変形例では、一実施形態と相違する点についてのみ説明し、一実施形態と共通する点の説明は省略する。
(Modification of one embodiment)
Below, the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on the modification of one Embodiment of this invention is demonstrated easily. Note that in this modification, only differences from the embodiment will be described, and descriptions of points that are common to the embodiment will be omitted.
一実施形態と本変形例との相違点は、以下に示す点である。 The difference between the embodiment and the present modification is as follows.
一実施形態では、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、ステージヒーターに半導体基板１００を設置した後（即ち、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去した後）、第２の層間絶縁膜１０８を形成する。 In one embodiment, the second interlayer insulating film is introduced after the semiconductor substrate 100 is placed on the stage heater while introducing the reducing gas into the chamber (that is, after the oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 is removed). 108 is formed.
これに対し、本変形例では、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去した後、第２の層間絶縁膜１０８を形成する前に、コンタクトプラグ１０７の表面にプラズマ処理を施す。具体的には例えば、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、ステージヒーターに半導体基板を設置した後、チャンバー内を大気開放することなく、例えば２０秒以上２００秒以下の間、例えばＮＨ3等のガスからなるプラズマを、コンタクトプラグの表面に照射する。その後、チャンバー内を大気開放することなく、チャンバー内に還元ガスを導入しながら、第２の層間絶縁膜を形成する。 On the other hand, in this modification, after the oxygen gas existing on the surface of the contact plug 107 is removed, the surface of the contact plug 107 is subjected to plasma treatment before the second interlayer insulating film 108 is formed. Specifically, for example, after introducing the reducing gas into the chamber and setting the semiconductor substrate on the stage heater, the chamber is not opened to the atmosphere, for example, between 20 seconds and 200 seconds, such as NH 3 The surface of the contact plug is irradiated with plasma made of gas. Thereafter, a second interlayer insulating film is formed while reducing gas is introduced into the chamber without opening the chamber to the atmosphere.
このようにすると、コンタクトプラグ１０７の表面に存在する酸素ガスを除去した後、コンタクトプラグ１０７の表面に酸素ガスが残留することがあっても、この酸素ガスを除去することができる。従って、一実施形態に比べて、コンタクトプラグ１０７に隆起が発生することをさらに防止できる。 In this manner, even if oxygen gas remains on the surface of the contact plug 107 after the oxygen gas present on the surface of the contact plug 107 is removed, the oxygen gas can be removed. Therefore, it is possible to further prevent the contact plug 107 from being raised as compared with the embodiment.
以上のように、本件発明者らによって成された発明を、上述の一実施形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態に変形可能である。ここで、本明細書中に登場する「コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去する」とは、コンタクトプラグに隆起が発生することを防止できる程度にまで、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去することを意味する。即ち、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを完全に除去するという意味に限定されるものではなく、酸素ガスを上記程度にまで除去するという意味も含む。なお、本発明の効果を有効に得るには、コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを完全に除去することが好ましいことはいうまでもない。 As described above, the invention made by the inventors of the present invention has been described based on the above-described embodiment and its modifications. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the gist thereof is as follows. Various modifications can be made without departing from the scope. Here, “removing oxygen gas existing on the surface of the contact plug” appearing in the present specification means that oxygen existing on the surface of the contact plug is prevented to the extent that it is possible to prevent the contact plug from being raised. It means removing gas. That is, it is not limited to the meaning of completely removing the oxygen gas present on the surface of the contact plug, but also includes the meaning of removing the oxygen gas to the above degree. Needless to say, in order to effectively obtain the effects of the present invention, it is preferable to completely remove oxygen gas present on the surface of the contact plug.
以上説明したように、本発明は、コンタクトプラグに隆起が発生することを防止できるため、コンタクトプラグを有する半導体装置の製造方法に有用である。 As described above, since the present invention can prevent the contact plug from being raised, it is useful for a method of manufacturing a semiconductor device having a contact plug.
１００ 半導体基板
１０１ 金属シリサイド層
１０２ 第１の層間絶縁膜
１０３ コンタクトホール
１０４ａ 第１の高融点金属膜
１０４ｂ 第２の高融点金属膜
１０４ 高融点金属膜
１０５ シード膜（第１の金属膜）
１０６ 第２の金属膜
１０６Ａ 金属膜
１０７ コンタクトプラグ
１０８ 第２の層間絶縁膜
１０９ 配線溝
１１０ バリアメタル膜（配線用高融点金属膜）
１１１ 配線用金属膜
１１２ 配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Semiconductor substrate 101 Metal silicide layer 102 1st interlayer insulation film 103 Contact hole 104a 1st refractory metal film 104b 2nd refractory metal film 104 Refractory metal film 105 Seed film (1st metal film)
106 second metal film 106A metal film 107 contact plug 108 second interlayer insulating film 109 wiring trench 110 barrier metal film (refractory metal film for wiring)
111 Metal film for wiring 112 Wiring
Claims (16)
前記半導体基板及び前記金属シリサイド層の上に、第１の層間絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、
前記第１の層間絶縁膜に、前記金属シリサイド層に到達するコンタクトホールを形成する工程（ｃ）と、
前記コンタクトホールの底面及び側壁に、高融点金属膜を形成する工程（ｄ）と、
前記高融点金属膜上に、銅を主成分とする金属膜を形成し、前記コンタクトホール内に、前記高融点金属膜を介して、前記金属膜が埋め込まれてなるコンタクトプラグを形成する工程（ｅ）と、
前記第１の層間絶縁膜及び前記コンタクトプラグの上に、第２の層間絶縁膜を形成する工程（ｆ）とを備え、
前記工程（ｆ）は、
前記コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスを除去する工程（ｆ１）と、
前記工程（ｆ１）の後に、前記コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスが除去された状態で、前記第２の層間絶縁膜を形成する工程（ｆ２）とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step (a) of forming a metal silicide layer on the semiconductor substrate;
A step (b) of forming a first interlayer insulating film on the semiconductor substrate and the metal silicide layer;
Forming a contact hole reaching the metal silicide layer in the first interlayer insulating film (c);
A step (d) of forming a refractory metal film on the bottom and side walls of the contact hole;
Forming a metal film composed mainly of copper on the refractory metal film, and forming a contact plug in which the metal film is embedded in the contact hole via the refractory metal film ( e) and
A step (f) of forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film and the contact plug;
The step (f)
Removing oxygen gas present on the surface of the contact plug (f1);
A step (f2) of forming the second interlayer insulating film in a state where oxygen gas existing on the surface of the contact plug is removed after the step (f1). Production method.
前記配線溝の底面及び側壁に、配線用高融点金属膜を形成する工程（ｈ）と、
前記配線用高融点金属膜上に、配線用金属膜を形成し、前記配線溝内に、前記配線用高融点金属膜を介して、前記配線用金属膜が埋め込まれてなる配線を形成する工程（ｉ）とをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 After the step (f), a step (g) of forming a wiring trench reaching the contact plug in the second interlayer insulating film;
A step (h) of forming a refractory metal film for wiring on the bottom and side walls of the wiring groove;
Forming a wiring metal film on the wiring refractory metal film, and forming a wiring in which the wiring metal film is embedded in the wiring groove via the wiring refractory metal film; The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising (i).
前記工程（ｈ）は、還元雰囲気中、前記配線用高融点金属膜を形成する工程であり、
前記工程（ｇ）において、前記配線溝内に露出する前記コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスが除去され、
前記工程（ｈ）において、前記コンタクトプラグの表面に存在する酸素ガスが除去された状態で、前記配線用高融点金属膜が形成されることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。 The step (g) is a step of forming the wiring groove in a reducing atmosphere.
The step (h) is a step of forming the refractory metal film for wiring in a reducing atmosphere,
In the step (g), oxygen gas present on the surface of the contact plug exposed in the wiring groove is removed,
5. The semiconductor device manufacturing method according to claim 4, wherein in the step (h), the refractory metal film for wiring is formed in a state where oxygen gas existing on the surface of the contact plug is removed. Method.
前記第２の高融点金属膜は、ルテニウム、又はタンタルを主成分とすることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 The refractory metal film includes a first refractory metal film and a second refractory metal film formed on the first refractory metal film,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second refractory metal film contains ruthenium or tantalum as a main component.
前記第１の金属膜は、アルミニウムを含有する銅合金からなり、
前記第２の金属膜は、銅からなることを特徴とする請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 The metal film includes a first metal film and a second metal film formed on the first metal film,
The first metal film is made of a copper alloy containing aluminum,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second metal film is made of copper.
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