JP2012069846A - Method of 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する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
近年、半導体装置の配線技術として、デュアルダマシン法と呼ばれる銅配線と低誘電率の層間絶縁膜との組み合わせによる多層配線構造が採用されている。デュアルダマシン法における銅配線の課題として、めっき時の埋設不良の改善と、エレクトロマイグレーション耐性が求められている。 In recent years, as a wiring technology for semiconductor devices, a multilayer wiring structure using a combination of a copper wiring called a dual damascene method and a low dielectric constant interlayer insulating film has been adopted. As a problem of copper wiring in the dual damascene method, improvement of burying defects during plating and electromigration resistance are required.
エレクトロマイグレーション耐性の向上を目的とした先行技術としては、特許文献1などが挙げられる。特許文献1では、層間絶縁膜に形成された開口部内面にバリア層をスパッタリングで成膜する工程において、開口部底部に堆積されるバリア層材料をスパッタリングによりエッチングしながら、開口部側壁にバリア層材料を堆積させる方法が、開示されている。これによれば、開口部底面にバリア層が形成されないため、バリア層を介していた場合に上下銅配線間で発生していたエレクトロマイグレーションが抑制できると記載されている。 As a prior art for the purpose of improving electromigration resistance, Patent Document 1 and the like can be cited. In Patent Document 1, in the step of forming a barrier layer on the inner surface of the opening formed in the interlayer insulating film by sputtering, the barrier layer material deposited on the bottom of the opening is etched by sputtering, and the barrier layer is formed on the side wall of the opening. A method of depositing material is disclosed. According to this, since the barrier layer is not formed on the bottom surface of the opening, it is described that electromigration that has occurred between the upper and lower copper wirings when the barrier layer is interposed can be suppressed.
しかし、特許文献1に記載の方法では、バリア層成膜時に、開口部の平面部と側壁部とが接する端部は、オーバーハング部を生じている。この場合、めっき工程において開口部が全て埋まる前に、オーバーハング部が成長して閉口してしまうため、配線内部においてボイドが出来てしまう可能性があった。 However, in the method described in Patent Document 1, an overhang portion is generated at the end portion where the flat portion of the opening and the side wall portion are in contact with each other when the barrier layer is formed. In this case, since the overhang portion grows and closes before all the openings are filled in the plating process, there is a possibility that voids are formed inside the wiring.
本発明によれば、
半導体基板上に設けられた層間絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部上面にバリア層を形成するバリア層形成工程と、
前記バリア層上に配線シード層を形成する配線シード層形成工程を有し、
前記バリア層形成工程は、
前記バリア層を、前記開口部の平面部のみに選択的に成膜する選択成膜工程と、
前記平面部の前記バリア層をスパッタエッチングしながら前記バリア層のスパッタ粒子を前記開口部の側壁部に堆積させるスパッタエッチング工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、が提供される。
According to the present invention,
Forming an opening in an interlayer insulating film provided on the semiconductor substrate;
A barrier layer forming step of forming a barrier layer on the upper surface of the opening;
A wiring seed layer forming step of forming a wiring seed layer on the barrier layer;
The barrier layer forming step includes
A selective film forming step of selectively forming the barrier layer only on the flat surface of the opening;
A sputter etching step of depositing sputter particles of the barrier layer on the side wall of the opening while sputter etching the barrier layer of the planar portion;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
本発明によれば、
半導体基板上に設けられた層間絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部上面にバリア層を形成するバリア層形成工程と、
前記バリア層上に配線シード層を形成する配線シード層形成工程を有し、
前記配線シード層形成工程は、
前記配線シード層を、前記開口部の平面部のみに選択的に成膜する選択成膜工程と、
前記平面部の前記配線シード層をスパッタエッチングしながら前記配線シード層のスパッタ粒子を前記開口部の側壁部に堆積させるスパッタエッチング工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法、が提供される。
According to the present invention,
Forming an opening in an interlayer insulating film provided on the semiconductor substrate;
A barrier layer forming step of forming a barrier layer on the upper surface of the opening;
A wiring seed layer forming step of forming a wiring seed layer on the barrier layer;
The wiring seed layer forming step includes
A selective film formation step of selectively forming the wiring seed layer only on the flat surface of the opening;
A sputter etching step of depositing sputtered particles of the wiring seed layer on the side wall of the opening while sputter etching the wiring seed layer of the planar portion;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
本発明によれば、バリア層または配線シード層を、選択成膜工程とスパッタエッチング工程により形成することで、開口部の平面部と側壁部とが接する端部は、オーバーハング形状とならない。したがって、その後のめっき工程において、開口部が全て埋設されるまで、ボイドが発生しない。以上により、めっき工程の埋設不良を抑制することができる。 According to the present invention, the barrier layer or the wiring seed layer is formed by the selective film formation step and the sputter etching step, so that the end portion where the flat portion of the opening and the side wall are in contact with each other does not have an overhang shape. Therefore, in the subsequent plating step, no void is generated until all the openings are buried. As described above, it is possible to suppress an embedding defect in the plating process.
本発明によれば、めっき工程の埋設不良を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress poor embedding in the plating process.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
(第一の実施形態)
図1を用いて、本実施形態で用いられる半導体装置について説明する。図1は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。この半導体装置は、半導体基板100と、半導体基板100に設けられた半導体素子と、半導体基板100上に設けられた層間絶縁膜320と、層間絶縁膜320に形成された開口部に形成されたバリア層340と、バリア層340上に形成された配線440と、を備える。また、バリア層340の平面部342と側壁部344との接する角度θが90度以上となっており、オーバーハング形状となっていない。
(First embodiment)
The semiconductor device used in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the present embodiment. This semiconductor device includes a
後述するように、本実施形態の半導体装置の製造方法では、バリア層340を、または配線440のシードとなる配線シード層420(図6参照)を、選択成膜工程とスパッタエッチング工程により形成する。これによれば、開口部の平面部342と側壁部344とが接する端部は、オーバーハング形状とならない。したがって、その後のめっき工程において、開口部が全て埋設されるまで、ボイドが発生しない。よって、めっき工程の埋設不良を抑制することができる。
As will be described later, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the
ここでいう開口部とは、溝または接続孔のことである。以下、特に指定のない場合はどちらでも良い。 The opening here refers to a groove or a connection hole. In the following, either is acceptable unless otherwise specified.
次に、図1において、本実施形態で用いられる半導体装置について詳細を説明する。半導体基板100は、例えばシリコン基板である。半導体基板100には、例えば、ソース領域42、ドレイン領域44と、半導体基板100上に形成されたゲート絶縁膜22と、ゲート絶縁膜22上に形成されたゲート電極20を含む電界効果トランジスタ(FET)が形成されている。また、ゲート電極20の両側面には、側壁絶縁膜24が形成されている。各FETは、半導体基板100中に形成された素子分離領域60によって他の素子と分離されている。なお、ソース領域42、ドレイン領域44は、エクステンション領域(非図示)を含んでいる。
Next, referring to FIG. 1, the details of the semiconductor device used in this embodiment will be described. The
半導体基板100上には、下地絶縁膜220が形成されている。下地絶縁膜220中には、コンタクト210、下地バリア層240、下地配線260を有する下地層200が形成されている。コンタクト210は、例えば図1のように、ソース領域42及びドレイン領域44と、その上方に形成された下地配線260とをそれぞれ電気的に接続している。本実施形態における下地層200を構成する材料、厚さ等は、公知のものを用いることが出来る。
A base
下地絶縁膜220上に、層間絶縁膜320が備えられており、下地配線260まで開口部が設けられている。なお、図1中で示されるビア層300と配線層400との間に、エッチングストッパ膜(非表示)を設けていても良い。
An interlayer insulating
本実施形態における層間絶縁膜320の厚さは、例えば100〜300nmである。また、ビア層300の厚さは、例えば40〜100nmであり、開口部のビア径は、例えば20〜70nmである。
The thickness of the
また、層間絶縁膜320の開口部において、バリア層340、配線440を設けており、配線440と下地配線260とが、バリア層340を介して接続されている。
In addition, a
バリア層340の材料としては、例えばTa、TaNであり、その他、Ti、TiN、Hf、HfN、ZrN、ZrN、Ru、RuN、Mnなどがある。バリア層340の厚さは、例えば3〜15nmである。また、バリア層340は二層構造でも良く、例えば、層間絶縁膜320側からTaNを形成し、Ta/TaNの二層構造としてもよい。
Examples of the material of the
ここで、バリア層340は、平面部342と側壁部344を有しており、これらが接する角度θは90度以上である。すなわち、開口部の平面部342と側壁部344とが接する端部は、オーバーハング形状となっておらず、配線440においてボイドが発生していない。
Here, the
次に、図2〜8を用いて、本実施形態の半導体装置の製造方法を説明する。本実施形態の半導体装置の製造方法は、以下の工程を有する。半導体基板100上に設けられた層間絶縁膜320に開口部を形成する工程と、開口部上面にバリア層340を形成するバリア層形成工程と、バリア層340上に配線シード層420を形成する配線シード層形成工程を有する。また、バリア層形成工程は、選択成膜工程と、スパッタエッチング工程を有する。バリア層340の選択成膜工程は、バリア層340を、開口部の平面部342のみに選択的に成膜する。次いで、バリア層340のスパッタエッチング工程は、平面部342のバリア層340をスパッタエッチングしながらバリア層340のスパッタ粒子を開口部の側壁部344に堆積させる。以下、詳細に説明する。
Next, the manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment will be described with reference to FIGS. The manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment includes the following steps. A step of forming an opening in an
図2は、本実施形態の半導体装置の製造方法のフローチャートである。図2を用いて、半導体製造方法の概略を説明する。本実施形態の半導体装置の製造方法は、半導体素子形成工程(S100)、下地層形成工程(S200)、層間絶縁膜形成工程(S300)、開口部形成工程(S400)、バリア層形成工程(S500)、配線シード層形成工程(S600)、配線形成工程(S700)を有する。 FIG. 2 is a flowchart of the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment. The outline of the semiconductor manufacturing method will be described with reference to FIG. The semiconductor device manufacturing method of the present embodiment includes a semiconductor element forming step (S100), a base layer forming step (S200), an interlayer insulating film forming step (S300), an opening forming step (S400), and a barrier layer forming step (S500). ), A wiring seed layer forming step (S600), and a wiring forming step (S700).
まず、例えば上述のFETを形成する半導体素子形成工程(S100)が行われる。半導体基板100に、素子分離領域60を形成した後、例えば熱酸化によりゲート絶縁膜22を形成する。次いで、例えば多結晶シリコンを成膜し、リソグラフィー技術およびRIE(Reactive Ion Etching)技術を用いてゲート電極20を形成する。そのゲート電極20をマスクとしてイオン注入を行い、ソース領域42、ドレイン領域44のエクステンション領域(非図示)を形成する。次いで、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜を順次堆積し、エッチバックすることによって、ゲート電極20の両側面に側壁絶縁膜24を形成する。次いで、ゲート電極20及び側壁絶縁膜24をマスクとしてイオン注入を行い、活性化アニールを経て、ソース領域42、ドレイン領域44を形成することにより、半導体素子を形成する(S100)。
First, for example, a semiconductor element forming step (S100) for forming the above-described FET is performed. After the
下地層形成工程(S200)において、下地絶縁膜220をCVD法などにより成膜する。下地絶縁膜220上にレジストパターンを形成し、RIEによりコンタクト210用の開口部を形成する。次いで、レジストパターンを除去した後、コンタクト210用の開口部に導電体を埋め込む。通常、導電体の埋め込みは、スパッタ法によりシード膜(非図示)を成膜後、電解めっき法により導電体をめっきすることで行われる。次いで、CMP(Chemical Mechanical Polishing)により平坦化させる。同様にして、再度、下地絶縁膜220を成膜し、RIEにより下地配線260用の開口部を形成する。次いで、下地バリア層240を成膜し、めっき工程により、下地配線260を形成する。次いで、CMPにより平坦化させることにより、下地層200を形成する(S200)。
In the base layer forming step (S200), the
次いで、下地絶縁膜220と同様の成膜方法により下地層220上に層間絶縁膜320を形成する(S300)。なお、層間絶縁膜320の中間に、エッチングストッパ膜(非表示)を形成しておいても良い。
Next, an
次いで、RIEにより層間絶縁膜320に開口部を形成する(S400)。
Next, an opening is formed in the
次いで、バリア層340を形成する(S500)。次いで、配線シード層420を形成する(S600)。これらの工程の詳細は、図3〜7を用いて後述する。
Next, the
次いで、配線シード層420をシードとして、めっき工程を行う。次いで、CMPによる平坦化工程が行われ、配線440が形成される(S700)。
Next, a plating process is performed using the
次に、図3〜5を用いて、バリア層形成工程(S500)の詳細を説明する。以下、図3〜5、及び同様の図7〜10において、簡略化のために半導体素子は省略している。 Next, details of the barrier layer forming step (S500) will be described with reference to FIGS. Hereinafter, in FIGS. 3 to 5 and similar FIGS. 7 to 10, the semiconductor elements are omitted for simplification.
図3は、バリア層形成工程におけるバリア層の選択成膜工程の断面図を、図4は、バリア層形成工程におけるバリア層のスパッタエッチング工程の断面図を、図5は、バリア層形成工程後の断面図を示している。 3 is a cross-sectional view of a barrier layer selective film forming step in the barrier layer forming step, FIG. 4 is a cross-sectional view of a sputter etching process of the barrier layer in the barrier layer forming step, and FIG. 5 is a view after the barrier layer forming step. FIG.
開口部形成工程(S400)により、層間絶縁膜320に開口部が形成されている。まず、図3に示すように、バリア層340の選択成膜が行われる。選択成膜とは、例えば、異方性スパッタ、塗布法、選択めっき法などが用いられる。
An opening is formed in the
異方性スパッタとは、スパッタ粒子が成膜基板の方向へ直線性を持つ成膜方法であり、例えばロングスロースパッタや、コリメータスパッタ、イオン化スパッタである。ロングスロースパッタとは、ターゲットと成膜基板との電極間の距離を伸ばし、圧力を下げることによって、反射角の影響、背景原子との衝突の影響を防ぐことが出来る方法である。コリメータスパッタとは、電極中間にスリットを置いて一定の角度以上の粒子を取り除くことが出来る方法である。イオン化スパッタとは、イオン化させたスパッタ粒子を基板バイアスで引きこみ、成膜基板方向の成分を増やす方法である。 Anisotropic sputtering is a film forming method in which sputtered particles are linear in the direction of the film forming substrate, such as long throw sputtering, collimator sputtering, or ionized sputtering. Long throw sputtering is a method that can prevent the influence of the reflection angle and the collision with the background atoms by increasing the distance between the electrodes of the target and the deposition substrate and lowering the pressure. Collimator sputtering is a method that can remove particles with a certain angle or more by placing a slit between the electrodes. Ionized sputtering is a method in which ionized sputtered particles are attracted by a substrate bias to increase the component in the direction of the film formation substrate.
塗布法とは、例えば、液状の有機材料をスピンコートで塗布し、100〜400℃で加熱することにより、図3のように成膜する方法などである。 The application method is, for example, a method of forming a film as shown in FIG. 3 by applying a liquid organic material by spin coating and heating at 100 to 400 ° C.
選択めっき法とは、例えば、図3のようにバリア層340の平面部342となる部分に触媒を塗布し、選択的にバリア層340を成長させる方法などである。
The selective plating method is, for example, a method of selectively growing the
バリア層340の選択成膜工程において、側壁部344に成膜されることがオーバーハング形状の原因となるため、側壁部344には成膜されても薄い、または全く成膜されないことが好ましい。例えば、選択成膜工程におけるバリア層340の平面部342の厚さが3nm以上15nm以下で、側壁部344の厚さが1nm以下となるように形成する。または、平面部342の厚さが上記範囲で、側壁部344には成膜しないように形成する。なお、平面部342とは、層間絶縁膜320上部の平面部、層間絶縁膜320中の階層状の平面部、開口部底面の平面部(下地配線260上面)を含み、ビア層300および配線層400の底面となる部分を含む。
In the selective film formation process of the
また、例えば、バリア層340における平面部342の厚さを、後にスパッタエッチングで形成する側壁部344の目標厚さに対して、約2倍となるように成膜する。例えば初期のバリア層340における平面部342の厚さは3〜15nmである。また、バリア層をTa/TaNの二層構造とした場合は、TaNは例えば1〜10nm、Taは例えば2〜20nmである。
Further, for example, the film is formed so that the thickness of the
次に、図4のように、バリア層340のスパッタエッチング工程が行われる。スパッタガスは、例えばArであり、飛散するバリア層340材料はTaである。電極間で発生したAr+イオンは、基板に向かって衝突し(図4中の破線矢印)、バリア層340をスパッタリングして、スパッタされたバリア層材料(図4中のTa粒子)を飛散させる(図4中の実線矢印)。それにより、側壁部344にバリア層340が形成されていく。
Next, as shown in FIG. 4, a sputter etching process of the
スパッタエッチング工程では、バリア層340の平面部342の厚さは、スパッタエッチングにより減少していき、また側壁部344の厚さは、スパッタされたバリア層材料が堆積することにより増加していく。例えば、平面部342の初期の厚さを10nmとした場合、平面部342を5nmエッチングすることで厚さ5nmとし、側壁部344の厚さを5nmとなるように形成する。また、バリア層340をTa/TaN(5nm/5nm)の二層構造とした場合は、スパッタエッチングはTaのみに対して行われ、平面部342にはTaN(5nm)が残存し、側壁部344にはTa(5nm)が成膜される。
In the sputter etching process, the thickness of the
図5のように、開口部の平面部342と側壁部344の接する角度θは90度以上となっている。すなわち、開口部の平面部342と側壁部344とが接する端部は、オーバーハング形状となっていない。
As shown in FIG. 5, the angle θ between the
次に、配線シード層形成工程(S600)の詳細を説明する。図2のバリア層形成工程(S500)により、バリア層340が形成されている。バリア層340上に、配線シード層420を成膜する。配線シード層420とは、めっき工程のシードとなる層であり、例えば配線材料が銅であるならば、銅のスパッタ薄膜である。
Next, details of the wiring seed layer forming step (S600) will be described. The
配線シード層形成工程において、従来方法を用いる場合は、等法性スパッタにより形成することができる。配線シード層420の厚さは、例えば、10〜60nmである。
If a conventional method is used in the wiring seed layer forming step, it can be formed by isotropic sputtering. The thickness of the
また、配線シード層形成工程は、上述のバリア層形成工程と同様に、選択成膜工程とスパッタエッチング工程により形成しても良い。以下、配線シード層形成工程において、この工程を適用した場合を説明する。図6は配線シード層形成工程における配線シード層の選択成膜工程の断面図を、図7は配線シード層形成工程後の断面図を、示している。 Further, the wiring seed layer forming step may be formed by a selective film forming step and a sputter etching step, similarly to the above-described barrier layer forming step. Hereinafter, the case where this step is applied in the wiring seed layer forming step will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of a selective seeding process for a wiring seed layer in the wiring seed layer forming process, and FIG. 7 is a cross-sectional view after the wiring seed layer forming process.
まず、図6に示すように、配線シード層420の選択成膜が行われる。上述のバリア層340における選択成膜の方法と同様の方法が用いられる。
First, as shown in FIG. 6, selective film formation of the
配線シード層420の選択成膜工程において、側壁部424に成膜されることがオーバーハング形状の原因となるため、側壁部424には成膜されても薄い、または全く成膜されないことが望ましい。例えば、選択成膜工程における配線シード層420の平面部422の厚さが10nm以上60nm以下で、側壁部424の厚さが1nm以下となるように形成する。または、平面部422の厚さが上記範囲で、側壁部424には成膜しないように形成する。
In the selective film formation step of the
また、例えば、配線シード層420は、平面部422の厚さを、後にスパッタエッチングで形成する側壁部424の目標厚さに対して、約2倍となるように成膜する。例えば初期の配線シード層420における平面部422の厚さは10〜60nmであり、本実施形態の場合は20nmである。
Further, for example, the
次に、配線シード層420のスパッタエッチング工程が行われる。上述のバリア層340におけるスパッタエッチングの方法と同様の方法が用いられ、同じメカニズムで行われる。
Next, a sputter etching process of the
図7のように、本実施形態では、例えば、平面部422を10nmエッチングすることで、厚さ10nmとし、側壁部424の厚さが10nmとなるように形成する。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, for example, the
また、図7のように、開口部の平面部422と側壁部424の接する角度θは90度以上である。すなわち、開口部の平面部422と側壁部424とが接する端部は、オーバーハング形状となっていない。
Further, as shown in FIG. 7, the angle θ between the
図8は配線形成工程後の断面図を示している。図8のように、以上の(S100)から(S700)の工程により、ボイドが発生していない半導体装置を製造することが出来る。以上の説明では、バリア層340のみ、またはバリア層340と配線シード層420の両方において、選択成膜工程とスパッタエッチング工程を適用した例を説明したが、配線シード層420のみにおいて適用することも可能である。また、以上は、デュアルダマシン構造について説明したが、シングルダマシン構造にも適用することが出来る。
FIG. 8 shows a cross-sectional view after the wiring formation step. As shown in FIG. 8, a semiconductor device in which no voids are generated can be manufactured by the steps (S100) to (S700). In the above description, the example in which the selective film forming process and the sputter etching process are applied only to the
次に、比較例と対比しながら、本実施形態の効果について説明する。図9は比較例のめっき工程中の断面図、図10は比較例の配線形成工程後の断面図である。比較例では、バリア層形成工程において、例えば等方性スパッタなどを用いてバリア層340を形成しているので、側壁部344にも成膜されてしまう。これにより、図9のように、開口部の平面部342と側壁部344とが接する端部は、オーバーハング部346を生じている。
Next, the effects of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example. FIG. 9 is a cross-sectional view during the plating process of the comparative example, and FIG. In the comparative example, since the
オーバーハング部346がある状態でめっき工程を行うと、図9のように、開口部が全て埋まる前に、オーバーハング部が成長して閉口する。それにより、その後にめっき工程を継続しても、配線内部において配線材料が成長しなくなり、図10のようにボイド442が発生してしまう。
When the plating process is performed in a state where there is an
一方、本実施形態では、バリア層340の選択成膜工程において、図3のように、平面部342のみに選択的に成膜され、側壁部344には1nm以下しか成膜されない、または全く成膜されない。よって、図5のように、バリア層340のスパッタエッチング工程において、側壁部344が形成されても、開口部の平面部342と側壁部344とが接する端部は、オーバーハング形状とならない。また、配線シード層420の選択成膜工程(図6)と、スパッタエッチング工程(図7)の場合も同様である。
On the other hand, in the present embodiment, in the selective film formation step of the
したがって、図8のように、その後のめっき工程において、開口部が全て埋設されるまで、ボイドが発生しない。以上により、めっき工程の埋設不良を抑制することができる。 Therefore, as shown in FIG. 8, in the subsequent plating step, no void is generated until all the openings are buried. As described above, it is possible to suppress an embedding defect in the plating process.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
20 ゲート電極
22 ゲート絶縁膜
24 側壁絶縁膜
42 ソース領域
44 ドレイン領域
60 素子分離領域
100 半導体基板
200 下地層
210 コンタクト
220 下地絶縁膜
240 下地バリア層
260 下地配線
300 ビア層
320 層間絶縁膜
340 バリア層
342 バリア層平面部
344 バリア層側壁部
346 バリア層オーバーハング部
400 配線層
420 配線シード層
422 配線シード層平面部
424 配線シード層側壁部
440 配線
442 ボイド
20
Claims (6)
前記開口部上面にバリア層を形成するバリア層形成工程と、
前記バリア層上に配線シード層を形成する配線シード層形成工程を有し、
前記バリア層形成工程は、
前記バリア層を、前記開口部の平面部のみに選択的に成膜する選択成膜工程と、
前記平面部の前記バリア層をスパッタエッチングしながら前記バリア層のスパッタ粒子を前記開口部の側壁部に堆積させるスパッタエッチング工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming an opening in an interlayer insulating film provided on the semiconductor substrate;
A barrier layer forming step of forming a barrier layer on the upper surface of the opening;
A wiring seed layer forming step of forming a wiring seed layer on the barrier layer;
The barrier layer forming step includes
A selective film forming step of selectively forming the barrier layer only on the flat surface of the opening;
A sputter etching step of depositing sputter particles of the barrier layer on the side wall of the opening while sputter etching the barrier layer of the planar portion;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記開口部上面にバリア層を形成するバリア層形成工程と、
前記バリア層上に配線シード層を形成する配線シード層形成工程を有し、
前記配線シード層形成工程は、
前記配線シード層を、前記開口部の平面部のみに選択的に成膜する選択成膜工程と、
前記平面部の前記配線シード層をスパッタエッチングしながら前記配線シード層のスパッタ粒子を前記開口部の側壁部に堆積させるスパッタエッチング工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming an opening in an interlayer insulating film provided on the semiconductor substrate;
A barrier layer forming step of forming a barrier layer on the upper surface of the opening;
A wiring seed layer forming step of forming a wiring seed layer on the barrier layer;
The wiring seed layer forming step includes
A selective film formation step of selectively forming the wiring seed layer only on the flat surface of the opening;
A sputter etching step of depositing sputtered particles of the wiring seed layer on the side wall of the opening while sputter etching the wiring seed layer of the planar portion;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記バリア層形成工程の後に、前記配線シード層形成工程を有し、
前記配線シード層形成工程は、
前記配線シード層を、前記開口部の平面部のみに選択的に成膜する第二選択成膜工程と、
前記平面部の前記配線シード層をスパッタエッチングしながら前記配線シード層のスパッタ粒子を前記開口部の側壁部に堆積させる第二スパッタエッチング工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
After the barrier layer forming step, the wiring seed layer forming step,
The wiring seed layer forming step includes
A second selective film forming step of selectively forming the wiring seed layer only on the flat surface of the opening;
A second sputter etching step of depositing sputtered particles of the wiring seed layer on the side wall of the opening while sputter etching the wiring seed layer of the planar portion;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記選択成膜工程は、異方性スパッタであることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of Claims 1-3,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the selective film forming step is anisotropic sputtering.
前記選択成膜工程は、塗布法であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of Claims 1-3,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the selective film formation step is a coating method.
前記選択成膜工程は、選択めっき法であることを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of Claims 1-3,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the selective film formation step is a selective plating method.
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JP2010214951A JP2012069846A (en) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | Method of manufacturing semiconductor device |
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