JP2014090200A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体装置とその製造方法においてSRAMのセルサイズを縮小すること。
【解決手段】第1及び第2の活性領域31a、31bが画定された半導体基板31と、第1の活性領域31aの上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極35と、半導体基板31とゲート電極35の上に形成された第1の絶縁膜42と、第1の絶縁膜42を貫通して形成され、ゲート電極35と第1の活性領域31aのそれぞれに重なり、第1の方向に直交する第2の方向に延在する第1のプラグ70aと、第1の絶縁膜42の上に形成された第2の絶縁膜61と、第1の絶縁膜42を貫通する第2のプラグ70bと、第2の絶縁膜61に埋め込まれ、第1及び第2のプラグ70a、70bと一体的に形成された配線70と、第1及び第2の絶縁膜42、61を貫通する第3のプラグ70cと、
を有する半導体装置による。
【選択図】図24
【解決手段】第1及び第2の活性領域31a、31bが画定された半導体基板31と、第1の活性領域31aの上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極35と、半導体基板31とゲート電極35の上に形成された第1の絶縁膜42と、第1の絶縁膜42を貫通して形成され、ゲート電極35と第1の活性領域31aのそれぞれに重なり、第1の方向に直交する第2の方向に延在する第1のプラグ70aと、第1の絶縁膜42の上に形成された第2の絶縁膜61と、第1の絶縁膜42を貫通する第2のプラグ70bと、第2の絶縁膜61に埋め込まれ、第1及び第2のプラグ70a、70bと一体的に形成された配線70と、第1及び第2の絶縁膜42、61を貫通する第3のプラグ70cと、
を有する半導体装置による。
【選択図】図24
Description
本発明は、半導体装置とその製造方法に関する。
半導体基板に形成される揮発性メモリには様々なタイプのものがあるが、なかでもSRAM(Static Random Access Memory)は高速動作が可能であり、キャッシュメモリ等に利用されている。
そのSRAMの一つのメモリセルは、複数のMOSトランジスタからなるフリップフロップ回路を有しており、そのフリップフロップ回路に情報が記憶される。
そのようなSRAMにおいては、セルサイズの縮小化を進めることにより、SRAMを備えた計算機等の電子機器の小型化に寄与することが可能となる。
2008 Symposium on VLSI Technology Digest of Technical Papers, p. 106-107, 2008
半導体装置とその製造方法においてSRAMのセルサイズを縮小することを目的とする。
以下の開示の一観点によれば、素子分離絶縁膜により第1の活性領域と第2の活性領域とが画定された半導体基板と、前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極と、前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜を貫通して形成されると共に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状を有する第1のプラグと、前記第1の絶縁膜の上に形成された第2の絶縁膜と、前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜を貫通して形成された第2のプラグと、前記第2の絶縁膜に埋め込まれ、前記第1のプラグ及び前記第2のプラグと一体的に形成されると共に、前記第1のプラグ上から前記第2のプラグ上に延在する配線と、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とを貫通して形成された第3のプラグとを有する半導体装置が提供される。
また、その開示の別の観点によれば、半導体基板に素子分離絶縁膜を形成することにより、第1の活性領域と第2の活性領域とを前記半導体基板に画定する工程と、前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在するゲート電極を形成する工程と、前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜の上に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜および第2の絶縁膜に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、且つ前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状の第1のホールと、前記第2の活性領域に重なる第2のホールと、第3のホールを、前記第1の絶縁膜および第2の絶縁膜を貫通して形成する工程と、前記第2の絶縁膜に、前記第1のホール上から前記第2のホール上に延在する溝を形成する工程と、前記第1のホール、前記第2のホール、前記第3のホール、および前記溝に導電材料を埋め込むことにより、第1のプラグ、第2のプラグ、第3のプラグ、および配線を形成する工程とを有し、前記配線は、前記第1のプラグおよび前記第2のプラグと一体的に形成されてい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。
更に、その開示の他の観点によれば、半導体基板に素子分離絶縁膜を形成することにより、第1の活性領域と第2の活性領域、及び、前記第1の活性領域と前記第2の活性領域の間に第3の活性領域と第4の活性領域とを前記半導体基板に画定する工程と、前記第1の活性領域と前記第2の活性領域にp型のイオンを注入する工程と、前記第3の活性領域と前記第4の活性領域にn型のイオンを注入する工程と、前記第1の活性領域、前記第3の活性領域、及び前記素子分離絶縁膜の上に、第1の方向に延在する第1のゲート電極を形成する工程と、前記第2の活性領域、前記第4の活性領域、及び前記素子分離絶縁膜の上に、第1の方向に延在する第2のゲート電極を形成する工程と、前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在する第3のゲート電極を形成する工程と、前記第2の活性領域の上に、第1の方向に延在する第4のゲート電極を形成する工程と、前記第1のゲート電極、前記第2のゲート電極、前記第3のゲート電極、及び前記第4のゲート電極の上に第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜に、前記第2のゲート電極と前記第3の活性領域のそれぞれに重なる第1のホールと、前記第1のゲート電極と前記第4の活性領域のそれぞれに重なる第3のホールと、前記第1のゲート電極と前記第3のゲート電極の間にあり、前記第1の活性領域に重なる第2のホールと、前記第2のゲート電極と前記第4のゲート電極の間にあり、前記第2の活性領域に重なる第4のホールと、前記第1のゲート電極を挟んで前記第1のホールの反対側にあり、前記第3の活性領域に重なる第5のホールと、前記第2のゲート電極を挟んで前記第3のホールの反対側にあり、前記第4の活性領域に重なる第6のホールと、を前記第1の絶縁膜を貫通して形成する工程と、前記第1の絶縁膜に、前記第1のホール上から前記第2のホール上に延在する第1の溝と、前記第3のホール上から前記第4のホール上に延在する第2の溝と、を形成する工程と、前記第1のホール、前記第2のホール、前記第3のホール、前記第4のホール、前記第5のホール、前記第6のホール、前記第1の溝、及び前記第2の溝に導電材料を埋め込むことにより、第1のプラグ、第2のプラグ、第3のプラグ、第4のプラグ、第5のプラグ、第6のプラグ、第1の配線、及び第2の配線を形成する工程とを有し、前記第1のプラグは、前記第2のゲート電極及び前記第3の活性領域と接触し、前記第2のプラグは、前記第1の活性領域と接触し、前記第3のプラグは、前記第1のゲート電極及び前記第4の活性領域と接触し、前記第4のプラグは、前記第2の活性領域と接触し、前記第5のプラグは、前記第3の活性領域と接触し、前記第6のプラグは、前記第4の活性領域と接触し、前記第1の配線は、前記第1のプラグ及び前記第2のプラグと一体的に形成され、前記第2の配線は、前記第3のプラグ及び前記第4のプラグと一体的に形成される半導体装置の製造方法が提供される。
開示の半導体装置によれば、第1のプラグと第2のプラグと一体的に形成された配線が第2の絶縁膜に埋め込まれると共に、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜を貫通して第3のプラグが形成される。このように第1の絶縁膜と第2の絶縁膜を貫通して第3のプラグを形成すると、上下のプラグ同士を接続するためのパッドを第2の絶縁膜に埋め込む必要がなく、そのパッドを省略した分だけSRAMのメモリセルの縮小化を図ることができる。
(予備的事項)
本実施形態の説明に先立ち、本実施形態の基礎となる予備的事項について説明する。
本実施形態の説明に先立ち、本実施形態の基礎となる予備的事項について説明する。
本願発明者は、SRAMのセルサイズの縮小化を図るべく、メモリセルの平面レイアウトについて種々の検討を行った。
図1は、そのような平面レイアウトのうちの一つを示すものであって、SRAMの一つのメモリセルCの拡大平面図に相当する。図1では、ワード線方向をXで示し、ビット線方向をYで示している。
この例では、シリコン基板1にSTI(Shallow Trench Isolation)用の素子分離絶縁膜2が形成され、この素子分離絶縁膜2によってシリコン基板1の第1の活性領域1aと第2の活性領域1bが画定される。
そして、これらの活性領域1a、1bと素子分離絶縁膜2の上に、ポリシリコンよりなるゲート電極5がワード線方向に延在するように形成される。
そのゲート電極5と活性領域1a、1bとが重複する部分には、ドライバトランジスタTRdrive、アクセストランジスタTRaccess、ロードトランジスタTRloadが図示のようにメモリセルC内に各二つずつ形成される。
更に、各活性領域1a、1bの上には、上記のトランジスタTRdrive、TRaccess、TRloadのソース/ドレイン領域を上層に引き出すための第1〜第3のタングステンプラグ15a〜15cが形成される。
これらのタングステンプラグのうち、第1のタングステンプラグ15aは、ゲート電極5と第1の活性領域1aに重なるような長方形状の平面形状を有し、ゲート電極5と第1の活性領域1aとを直接接続する役割を担う。そのようなプラグはシェアドコンタクト(Shared Contact)とも呼ばれる。
そして、この第1のタングステンプラグ15aの上には、平面形状がL字型の第1の銅含有配線18aが形成される。第1の銅含有配線18aは、ビット線方向Yに延在し、第1のタングステンプラグ15aと第2のタングステンプラグ15bとを接続する役割を担う。
また、第1の銅含有配線18aは、第1のタングステンプラグ15aとの接触抵抗を低減すべく、第1のタングステンプラグの上面の全てを覆うように形成される。
一方、第3のタングステンプラグ15cの上には、ワード線方向Xに長い長方形状の平面形状を有する銅含有パッド18bが形成される。
図2は、このSRAMのメモリセルCの等価回路図である。
図2に示されるように、一つのメモリセルCにおいては、二つのアクセストランジスタTRaccessのそれぞれのゲート電極5がワード線WLに電気的に接続される。また、ビット線BLは、二つのアクセストランジスタTRaccessのそれぞれのソース/ドレイン領域に電気的に接続される。
図3は、図1のI−I線に沿う断面図である。
図3に示されるように、ゲート電極5は、熱酸化膜よりなるゲート絶縁膜4を介してシリコン基板1の上に形成される。
また、ゲート電極5の横のシリコン基板1にはp型ソース/ドレイン領域7が形成され、そのソース/ドレイン領域7の表層部分はニッケルシリサイド層等の高融点金属シリサイド層10により低抵抗化される。
そして、ゲート電極5の上には、窒化シリコンよりなるカバー絶縁膜11と酸化シリコンよりなる第1の絶縁膜12がこの順に形成され、これらの絶縁膜11、12に上記した第1のタングステンプラグ15aと第2のタングステンプラグ15bが埋め込まれる。
更に、第1の絶縁膜12の上には、シリコンカーバイド(SiC)よりなる第1の銅拡散防止絶縁膜13と酸化シリコンよりなる第2の絶縁膜14がこの順に形成される。
これらの絶縁膜13、14には第1の溝14aと第2の溝14bが形成されており、これらの溝内にシングルダマシン法により既述の第1の銅含有配線18aと銅含有パッド18bが埋め込まれる。上記したように、第1の銅含有配線18aは、第1のタングステンプラグ15aとの接触抵抗を低減すべく、第1のタングステンプラグ15aの上面の全てを覆うように形成される。
更に、第1の銅含有配線18a、銅含有パッド18b、及び第2の絶縁膜14の上には、シリコンカーバイドよりなる第2の銅拡散防止絶縁膜21と酸化シリコンよりなる第3の絶縁膜22が形成される。
その第3の絶縁膜22には、第2の銅含有配線25と銅含有プラグ24が埋め込まれる。このうち、銅含有プラグ24は、銅含有パッド18bを介して第2の銅含有プラグ15bと電気的に接続される。
このように銅含有パッド18bを介して上下の各プラグ15b、24を接続することで、銅含有パッド18bと各プラグ15b、24との接触面積が確保され、これらのプラグ15b、24の間のコンタクト抵抗が上昇するのを防止できる。
更に、図1のように、銅含有パッド18bの平面形状をワード線方向に長い長方形とすることにより、銅含有パッド18bの面積が大きくなる。したがって、銅含有パッド18bが埋め込まれる第2の溝14bをフォトリソグラフィで形成するときにその溝14bの形状が光近接効果の影響を受け難くなる。これにより、銅含有パッド18bの形状が崩れ難くなり、上記した各プラグ15b、24間のコンタクト抵抗の上昇の防止の実効を図ることが可能となる。
しかしながら、図1に示したSRAMの平面レイアウトでは、第1のタングステンプラグ15aの上面の全てを覆うべく第1の銅含有配線18aをL字型の平面形状にしたので、第1の銅含有配線18aと銅含有パッド18bとの距離Dが短くなってしまう。
したがって、距離Dの短縮化によって第1の銅含有配線18aと銅含有パッド18bとが電気的にショートする危険性を低減するために、第1の銅含有配線18aと銅含有パッド18bとをビット線方向Yに互いに離す必要がある。よって、この構造では、メモリセルCがビット線方向Yに長くなり、メモリセルCの面積の縮小を図ることができないという問題がある。
更に、このようなL字型の第1の銅含有配線18aは、直線状の配線と比較してその外形が複雑なので、フォトリソグラフィで第1の溝14aを形成するときに使用する露光マスクに対するOPC(Optical Proximity Correction)処理が複雑になる。そのため、OPCの計算に長時間を要し、SRAMの設計が長期化するという別の問題も生じてしまう。
一方、MOSトランジスタの世代が進んでそのゲート長が短くなると、該MOSトランジスタの縮小化を図るためにタングステンプラグの直径も小さくしなければならない。但し、タングステンプラグの直径が小さくなると、タングステンプラグの抵抗が増大し、MOSトランジスタの特性に悪影響が出るおそれがある。
図4は、MOSトランジスタのゲート長と、そのゲート長に適した直径のタングステンプラグの抵抗との関係を示すグラフである。
なお、図4では、比較のために、ゲート長と、そのゲート長に適した直径の銅含有プラグの抵抗との関係についても併記してある。更に、MOSトランジスタのオン抵抗についても図4に併記してある。なお、オン抵抗は、MOSトランジスタのゲートがオン状態のときのソース/ドレイン間の抵抗であって、図4ではチャネル幅の広狭によりオン抵抗がどのように相違するかを示すべく、広、中、狭の三種類のチャンネル幅についてのオン抵抗を示してある。
MOSトランジスタが正常に動作するには、プラグの抵抗はオン抵抗の約1/10以下であることが望ましいとされている。
図4に示されるように、タングステンプラグの抵抗は、ゲート長が45nmよりも短い世代においてオン抵抗の1/10を超えており、当該世代以降ではタングステンプラグは不向きであることが理解される。
一方、銅含有プラグのオン抵抗は、ゲート長が45nmよりも短い世代以降でもオン抵抗の1/10以下の値となっている。
このことから、第1〜第3のタングステンプラグ15a〜15cを用いた上記のSRAMでは、トランジスタTRdrive、TRaccess、TRloadの特性に影響を与えることなくこれらのトランジスタのゲート長を短くすることができない。
本願発明者は、このような知見に鑑みて、以下に説明するような本実施形態に想到した。
(第1実施形態)
図5〜図13は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図であり、図14〜図19はその平面図である。
図5〜図13は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図であり、図14〜図19はその平面図である。
なお、図5〜図13では、ワード線方向に沿った第1の断面と、ビット線方向に沿った第2の断面とを併記する。これについては、後述の第2実施形態と第3実施形態の各断面図でも同様である。
この半導体装置はSRAMであって、以下のようにして製造される。
まず、図5(a)に示されるように、半導体基板としてのシリコン基板31に深さが約300nmの素子分離溝31xを形成する。
そして、シリコン基板31の上側全面にSTI用の素子分離絶縁膜32としてCVD法により酸化シリコン膜を形成した後、シリコン基板31の表面の余分な素子分離絶縁膜32をCMP法により研磨して除去し、素子分離溝31x内にのみ素子分離絶縁膜32を残す。
その後、素子分離絶縁膜32の膜密度を上げるために、基板温度約1000℃、処理時間約30秒の条件で、素子分離絶縁膜32に対してアニールを行う。
図14は、本工程を終了後の平面図であり、先の図5(a)の第2の断面は図14のX1−X1線に沿う断面に相当し、第1の断面は図14のY1−Y1線に沿う断面に相当する。
また、図14では、ワード線方向をXで表し、これに垂直なビット方向をYで表している。
図14に示されるように、素子分離絶縁膜32によってシリコン基板31には第1の活性領域31aと第2の活性領域31bが画定される。これらの活性領域31a、32aは、いずれもビット線方向Yに延在する。
次に、図5(b)に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、第1の活性領域31aにおけるシリコン基板31に、加速エネルギ300keV、ドーズ量3×1013cm-2の条件でリンをイオン注入し、nウェル33を形成する。
更に、そのnウェル33の表層部分に、イオン注入により閾値調整用のn型不純物拡散領域を形成する。そのn型不純物として、例えば、加速エネルギ100keV、ドーズ量4×1012cm-2の条件で砒素をイオン注入する。
なお、第2の活性領域31bには、pウェル39と閾値調整用のp型不純物拡散領域が形成される。そのpウェル39を形成するために、例えば、加速エネルギ150keV、ドーズ量3×1013cm-2の条件でボロンをイオン注入する。また、閾値調整用のp型不純物としては、加速エネルギ10keV、ドーズ量4×1012cm-2の条件でボロンをイオン注入する。
次いで、各ウェル33、39内の不純物を拡散させる目的で、基板温度1000℃、処理時間10秒の条件でアニールを行う。そのようなアニールはウェルアニールとも呼ばれる。
そして、シリコン基板31の表面を熱酸化することにより、ゲート絶縁膜34として厚さが約1.2nmの熱酸化膜を形成する。その熱酸化の条件は特に限定されないが、本実施形態では、RTO(Rapid Thermal Oxidation)法により基板温度約900℃の条件でゲート絶縁膜34を形成する。
更に、ゲート絶縁膜34の上にCVD法により膜厚が約100nmのポリシリコン膜を形成し、それをパターニングしてゲート電極35を形成する。
その後、ゲート電極35をマスクにしてシリコン基板31にp型不純物としてボロンをイオン注入して、第1の活性領域31aにおけるシリコン基板31にp型ソース/ドレインエクステンション36aを形成する。そのイオン注入条件は、例えば、加速エネルギが0.5keV、ドーズ量1×1015cm-2である。
一方、第2の活性領域31bにおけるシリコン基板31には、加速エネルギを3keV、ドーズ量を1×1015cm-2とする条件で砒素をイオン注入し、n型ソース/ドレインエクステンション36bを形成する。
その後、各ゲート電極35の横に酸化シリコン膜よりなる絶縁性サイドウォール38を形成した後、第1の活性領域31aにおけるシリコン基板31にp型不純物をイオン注入してp型ソース/ドレイン領域37aを形成する。そのp型不純物として、加速エネルギを5keV、ドーズ量を2×1015cm-2とする条件でボロンをイオン注入する。
また、第2の活性領域31bにおけるシリコン基板31には、n型不純物としてリンを加速エネルギ15keV、ドーズ量2×1015cm-2の条件でイオン注入し、n型ソース/ドレイン領域37bを形成する。
その後に、シリコン基板31の上側全面にスパッタ法によりニッケル膜と窒化チタン膜との積層膜を形成し、その積層膜をアニールしてシリコンと反応させニッケルシリサイド層等の高融点金属シリサイド層40を形成する。アニールの条件は特に限定されないが、本実施形態は基板温度を400℃〜550℃とし、処理時間を数秒〜数十分とする。また、ニッケル膜の厚さは例えば5nm〜20nmである。
そのアニールの後、硫酸と過酸化水素水との混合溶液をエッチング液として用い、素子分離絶縁膜32等の上で未反応となっているニッケル層をウエットエッチングにより除去する。その結果、高融点金属シリサイド層40は、ソース/ドレイン領域37a、37bとゲート電極35の上にのみ残されることになる。
図15は、本工程を終了後の平面図であり、先の図5(b)の第2の断面は図15のX2−X2線に沿う断面に相当し、第1の断面は図15のY2−Y2線に沿う断面に相当する。
図15に示されるように、ゲート電極35は、素子分離絶縁膜32と各活性領域31a、31bのそれぞれの上に形成される。
そして、ゲート電極35と各活性領域31a、31bとが重複する部分には、ドライバトランジスタTRdrive、アクセストランジスタTRaccess、ロードトランジスタTRloadが図示のようにメモリセルC内に各二つずつ形成される。
また、アクセストランジスタTRaccessとドライバトランジスタTRdriveは、第2の活性領域31bにおいて各々のソース/ドレイン領域を共有する。
これらのトランジスタTRdrive、TRaccess、TRloadを備えたメモリセルCの等価回路は、予備的事項と同様の図2のようになる。
続いて、図6に示すように、シリコン基板31の上側全面にカバー絶縁膜41として窒化シリコン膜をCVD法により約50nmの厚さに形成する。
更に、そのカバー絶縁膜41の上に熱CVD法で酸化シリコン膜を500nm程度の厚さに形成し、その酸化シリコン膜を第1の絶縁膜42とする。
次いで、図7に示すように、第1の絶縁膜42の上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像することにより、ホール形状の窓46a〜46cを備えた第1のレジストパターン46を形成する。
そして、その第1のレジストパターン46をマスクにしながらカバー絶縁膜41と第1の絶縁膜42とをドライエッチングし、これらの絶縁膜に第1〜第3のホール42a〜42cを形成する。
そのドライエッチングは、第1の絶縁膜42とカバー絶縁膜41とでエッチングガスを切り替えるRIE(Reactive Ion Etching)により行われる。第1の絶縁膜42に対するエッチングでは、C2F6ガスとCH3ガスとの混合ガスがエッチングガスとして用いられ、カバー絶縁膜41がエッチングのストッパとなる。また、カバー絶縁膜41に対するエッチングでは、CF4ガスがエッチングガスとして使用され、高融点金属シリサイド層40がエッチングのストッパとなる。
第1の断面に示されるように、第1のホール42aと第3のホール42cは共にp型ソース/ドレイン領域37aの上に形成され、第1のホール42aは更にゲート電極35に重なるように形成される。
また、第2の断面に示されるように、第2のホール42bは、n型ソース/ドレイン領域37bの上に形成される。
この後に、第1のレジストパターン46は除去される。
次に、図8に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、各ホール42a〜42c内と第1の絶縁膜42の上面に、バリアメタル膜としてスパッタ法によりタンタル膜と窒化タンタル膜とをこの順に形成する。各膜の膜厚については、タンタル膜が約5nm、窒化タンタル膜が約10nmである。
そして、このバリアメタル膜の上にスパッタ法でシード層として銅膜を形成し、そのシード層を給電層にして銅めっき膜をすることにより、その銅めっき膜で各ホール42a〜42cを完全に埋め込む。
その後に、第1の絶縁膜42上の余分な銅めっき膜、シード層、及びバリアメタル膜をCMP法により研磨して除去する。これにより、各ホール42a〜42c内には、第1の絶縁膜を貫通する第1〜第3の銅含有プラグ45a〜45cが形成される。
図16は、本工程を終了後の平面図であり、先の図8の第2の断面は図16のX3−X3線に沿う断面に相当し、第1の断面は図16のY3−Y3線に沿う断面に相当する。
なお、図16では、図が煩雑になるのを防ぐためにカバー絶縁膜41と第1の絶縁膜42を省略してある。
図16に示すように、第1の銅含有プラグ45aは、ゲート電極35と第1の活性領域31aのそれぞれに重なるように形成されると共に、第1のホール42a(図8参照)に対応した長方形状の平面形状を有しており、その延在方向はビット線方向Yに平行である。
また、第2の銅含有プラグ45bと第3の銅含有プラグ45cは、いずれも正方形状の平面形状を有する。
次に、図9に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、第1の絶縁膜42と第1〜第3の銅含有プラグ45a〜45cのそれぞれの上に、CVD法により第1の銅拡散防止絶縁膜43としてシリコンカーバイド膜を厚さ約50nmに形成する。
更に、その第1の銅拡散防止絶縁膜43の上にCVD法でシリコンオキシカーバイド(SiOC)膜を厚さ約150nmに形成し、そのシリコンオキシカーバイド膜を第2の絶縁膜44とする。
そして、第2の絶縁膜44の上に第2のレジストパターン47を形成した後、それをマスクにして第1の銅拡散防止絶縁膜43と第2の絶縁膜44とをドライエッチングし、これらの絶縁膜に第1の溝44aと第2の溝44bとを形成する。
このドライエッチングはRIEにより行われる。そのRIEでは、第2の絶縁膜44に対するエッチングガスとしてCHF系又はCF系のガスを含むエッチングガスが使用される。なお、そのエッチングガスにアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを添加してもよい。
一方、第1の銅拡散防止絶縁膜43に対するエッチングガスとしては、SO2ガス又はNF3ガスを含むガスが使用される。そのエッチングガスに対して第1の絶縁膜42はエッチングストッパとして機能するので、各溝44a、44bの形成時のエッチングが第1の絶縁膜42にまで及ぶのが防止される。
このようにして形成された第1の溝44aは、第2の断面に示されるように、第1の銅含有プラグ45a上から第2の銅含有プラグ45b上に延在する。また、第1の断面に示されるように、その第1の溝44aは、第1の銅含有プラグ45aの側面のうち、ゲート電極35寄りの側面45xからビット線方向Yに離れて形成される。
一方、第2の溝44bは、第3の銅含有プラグ45c上とその周囲の各膜43、44に形成される。
この後に、第2のレジストパターン47は除去される。
次に、図10に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、各溝44a、44b内と第2の絶縁膜44の上面に、バリアメタル膜として厚さが約5nmのタンタル膜と厚さが約10nmの窒化タンタル膜をこの順にスパッタ法で形成する。
更に、そのバリアメタル膜の上にスパッタ法でシード層として銅膜を形成し、そのシード層に給電を行いながら電界めっき法により銅めっき膜を成長させ、その銅めっき膜で各溝44a、44bを完全に埋め込む。
その後に、第2の絶縁膜44の上の余分な銅めっき膜、シード層、及びバリアメタル膜をCMP法により研磨して除去する。これにより、第1の溝44a内に第1の銅含有配線48aが形成されると共に、第2の溝44b内に銅含有パッド48bが形成される。このように各銅含有プラグ45a〜45cの形成工程とは別の工程において第1の銅含有配線48aや銅含有パッド48bを形成する方法はシングルダマシン法と呼ばれる。
ここで、上記のように第1の溝44aを第1の銅含有プラグ45aの側面45xから離して形成したので、第1の銅含有配線48aは第1の銅含有プラグ45aの上面の一部のみを覆うように形成される。
また、銅含有パッド48bは、第3の銅含有プラグ45cとその周囲の第2の絶縁膜44に埋め込まれるように形成される。
図17は、本工程を終了後の平面図であり、先の図10の第2の断面は図17のX4−X4線に沿う断面に相当し、第1の断面は図17のY4−Y4線に沿う断面に相当する。
図17に示されるように、第1の銅含有配線48aは、ワード線方向Xに沿って第1の銅含有プラグ45a上から第2の銅含有プラグ45b上に延在し、ワード線方向Xに長い長方形状の平面形状を有する。
更に、その第1の銅含有配線48aは、第1の銅含有プラグ45aの側面45xからビット線方向Yに後退量ΔYだけ後退して形成され、第1の銅含有プラグ45aの上面の一部のみを覆う。
なお、このように側面45xから後退して第1の銅含有プラグ45aの上面が露出するのであれば、第1の銅含有配線48aの平面形状は上記の長方形状に限定されず、予備的事項の第1の銅含有配線18a(図1参照)のようなL字型であってもよい。
一方、銅含有パッド48bの平面形状はワード線方向Xに長い長方形である。このような形状とすることで、予備的事項と同様に、銅含有パッド48bが埋め込まれる第2の溝の溝44b(図9参照)をフォトリソグラフィで形成するときに該溝44bの形状が光近接効果の影響を受け難くなり、銅含有パッド48bの形状が崩れるのを防止できる。
次いで、図11に示すように、第2の絶縁膜44、第1の銅含有配線48a、及び銅含有パッド48bのそれぞれの上に、CVD法により第2の銅拡散防止絶縁膜51と第3の絶縁膜52とをこの順に形成する。
これらの絶縁膜のうち、第2の銅拡散防止絶縁膜51としては厚さが50nm程度のシリコンカーバイド膜が形成され、第3の絶縁膜52としては厚さが250nm程度のシリコンオキシカーバイド膜が形成される。
その後、ホール形状の窓53aを備えた第3のレジストパターン53を第3の絶縁膜52の上に形成し、それをマスクにして各絶縁膜51、52をドライエッチングすることにより、銅含有パッド48bの上に第4のホール52aを形成する。
そのドライエッチングはRIEにより行われ、第3の絶縁膜52に対するエッチングガスとしてはCHF系又はCF系のガスが使用される。これらのガスにアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを添加してもよい。
また、第2の銅拡散防止絶縁膜51に対するエッチングガスとしては、SO2ガス又はNF3ガスを含むガスが使用される。
この後に、第3のレジストパターン53は除去される。
続いて、図12に示すように、第3の絶縁膜52の上と第4のホール52a内にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像することにより、配線溝形状の窓54aを備えた第4のレジストパターン54を形成する。第4のホール52a下部ではその第4のレジストパターン54は現像により除去されずに残存する。
そして、第4のレジストパターン54をマスクにして第3の絶縁膜52を途中の深さまでRIEによりドライエッチングする。これより、底面に第4のホール52aが露出する第3の溝52bと、該第3の溝52bから間隔がおかれた第4の溝52cが第3の絶縁膜52に形成される。
このときのエッチングガスとしては、CHF系又はCF系のガスを含むエッチングガスや、これらのガスにアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを添加してなるエッチングガスが使用される。
この後に、第4のレジストパターン54は除去される。
次に、図13に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、各溝52b、52cと第4のホール52aのそれぞれの内部と第3の絶縁膜52の上面に、バリアメタル膜として厚さが約5nmのタンタル膜と厚さが約10nmの窒化タンタル膜をこの順にスパッタ法で形成する。
更に、このバリアメタル膜の上にスパッタ法でシード層として銅膜を形成し、そのシード層に給電を行いながら電界めっき法により銅めっき膜を成長させ、その銅めっき膜で各溝52b、52cと第4のホール52aとを完全に埋め込む。
その後に、第3の絶縁膜52の上の余分な銅めっき膜、シード層、及びバリアメタル膜をCMP法により研磨して除去する。これにより、第3の溝52bと第4のホール52aのそれぞれの内部には、第3の絶縁膜52を貫通する第4の銅含有プラグ55aと第2の銅含有配線55bが一体的に形成される。
また、第4の溝52c内には、ワード線(WL)となる第3の銅含有配線55cが形成される。
このように第4の銅含有プラグ55aと第2の銅含有配線55bとを一体的に形成する方法はデュアルダマシン法と呼ばれる。
その第4の銅含有プラグ55aは、銅含有パッド48bを介して第3の銅含有プラグ45cと電気的に接続されるが、このように銅含有パッド48bを介して各プラグ45c、55aを接続することで、銅含有パッド48bと各プラグ45c、55aとの接触面積が確保される。そのため、銅含有パッド48bを介さずに各プラグ45c、55aを直接接続する場合と比較して、これらのプラグ45c、55aの間のコンタクト抵抗が上昇するのを防止できる。
その後に、第3の絶縁膜52と各銅含有配線55b、55cのそれぞれの上面に、第3の銅拡散防止絶縁膜57としてCVD法により厚さが約50nmのシリコンカーバイド膜を形成する。
図18は、本工程を終了後の平面図であり、先の図13の第2の断面は図18のX5−X5線に沿う断面に相当し、第1の断面は図18のY5−Y5線に沿う断面に相当する。
この後は、図19に示すように、第3の銅含有配線55cの上方にデュアルダマシン法によりビット線BLと第4の銅含有配線56とを形成する。
以上により、本実施形態に係る半導体装置の基本構造が完成したことになる。
上記した本実施形態によれば、図17の平面図に示したように、第1の銅含有配線48aを第1の銅含有プラグ45aの側面45xからビット線方向Yに後退させ、第1の銅含有プラグ45aの上面の一部のみを第1の銅含有配線48aで覆うようにした。
このようにすると、予備的事項のように第1の銅含有配線48aをL字型にする場合と比較して、第1の銅含有配線48aと同一層内にある導体パターン、例えば銅含有パッド48bと第1の銅含有配線48aとの距離Dに余裕ができる。よって、その距離Dを詰めることにより、メモリセルCの縮小化を図ることが可能となる。
例えば、ゲート長が22nmの世代について本願発明者が計算を行ったところ、予備的事項の図1の例ではメモリセルCのワード線方向Xの長さが0.5μm、ビット線方向Yの長さが0.264μmとなり、メモリセルCの面積は0.13μm2となる。
これに対し、本実施形態の図17のレイアウトでは、メモリセルCのワード線方向Xの長さが0.562μm、ビット線方向Yの長さが0.184μmとなり、メモリセルCの面積は0.10μm2となる。なお、メモリセルCのワード線方向Xの長さが予備的事項におけるよりも長くなったのは、銅含有パッド48bと同一層内に形成される別の銅含有パッド48cの面積を確保すべく、当該銅含有パッド48cのワード線方向Xの長さAを長くしたためである。また、その銅含有パッド48cと更に別の銅含有パッド48d間の間隔Bを確保しようとしたたこともその原因の一つである。
このように、本実施形態では、メモリセルCの面積を予備的事項よりも約23%少なくでき、SRAMのセルサイズの縮小化に寄与できることが確認できた。
更に、上記のように第1の銅含有配線48aを第1の銅含有プラグ45aの側面45xからビット線方向に後退させたことで、第1の銅含有配線48aの平面形状がワード線方向に長い長方形状に単純化される。
これにより、予備的事項のように第1の銅含有配線48aをL字状にする場合と比較して、第2のレジストパターン47(図9参照)を露光するときの露光マスクに対するOPC処理が簡単になり、その露光マスクの設計を短時間で行うことが可能となる。
しかも、本実施形態では、各活性領域31a、31bに接続された各プラグ45a〜45cとして、タングステンプラグよりも抵抗の低い銅含有プラグを形成する。そのため、図4で説明したように、MOSトランジスタの世代が進んでゲート長が45nm以下となっても、MOSトランジスタのオン抵抗の約1/10以下に各銅含有プラグ45a〜45cの抵抗を維持することができる。これにより、各トランジスタTRdrive、TRaccess、TRloadの特性を維持しながらこれらのトランジスタを縮小化でき、SRAMのメモリセルを更に縮小することができる。
また、第1の銅含有プラグ45aはタングステンプラグと比較して抵抗が小さいので、第1の銅含有プラグ45aの上面の一部のみを銅含有配線48aで覆っても、第1の銅含有プラグ45aと銅含有配線48aとの接触抵抗を低い状態に維持できる。
(第2実施形態)
図20〜図25は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図であり、図26〜図29はその平面図である。なお、図20〜図29において第1実施形態と同じ要素には第1実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
図20〜図25は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図であり、図26〜図29はその平面図である。なお、図20〜図29において第1実施形態と同じ要素には第1実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
第1実施形態では、図10を参照して説明したように、シングルダマシン法により第1の銅含有配線48aを形成した。これに対し、本実施形態では、デュアルダマシン法によりその銅含有配線を形成する。
本実施形態に係る半導体装置を製造するには、まず、第1実施形態の図5〜図6の工程を行った後、図20に示すように、第1の絶縁膜42の上にエッチングストッパ膜60としてCVD法によりシリコンカーバイド膜を50nm程度の厚さに形成する。
なお、エッチングストッパ膜60はシリコンカーバイド膜に限定されず、窒化シリコン膜をエッチングストッパ膜60として形成してもよい。
更に、このエッチングストッパ膜60の上に第2の絶縁膜61と反射防止絶縁膜62とをこの順に形成する。第2の絶縁膜61は、例えば、CVD法により形成された150nm程度の厚さの酸化シリコン膜である。また、反射防止絶縁膜62としては、CVD法により酸窒化シリコン膜が30nm程度の厚さに形成される。
図26は、本工程を終了後の平面図であり、先の図20の第2の断面は図26のX6−X6線に沿う断面に相当し、第1の断面は図26のY6−Y6線に沿う断面に相当する。
なお、図26では、第1及び第2の活性領域31a、31bや、ゲート電極35の平面レイアウトを見やすくするために、各絶縁膜41、42、60〜62については省略してある。
図26に示されるように、ゲート電極35と活性領域31a、31bとが重複する部分には、第1実施形態と同様にドライバトランジスタTRdrive、アクセストランジスタTRaccess、ロードトランジスタTRloadが形成される。
次いで、図21に示すように、ホール形状の窓63a〜63cを備えた第1のレジストパターン63を反射防止絶縁膜62の上に形成する。
その第1のレジストパターン63は各絶縁膜42、60〜62に対するエッチングのマスクとして使用され、RIEによりこれらの絶縁膜42、60〜62に第1〜第3のホール42a〜42cが形成される。
そのRIEにおけるエッチングガスは特に限定されない。エッチングストッパ膜60に対するエッチングガスとしては、例えば、SO2ガス又はNF3ガスを含むガスが使用される。
一方、第1の絶縁膜42と第2の絶縁膜61に対するエッチングガスとしては、例えば、C2F6ガスとCH3ガスとの混合ガスが使用される。このエッチングガスに対し、カバー絶縁膜41のエッチング速度は第1の絶縁膜42のそれよりも遅いので、このエッチングはカバー絶縁膜41の上面で停止する。
第1の断面に示されるように、このように形成された各ホールのうち、第1のホール42aと第3のホール42cは共にp型ソース/ドレイン領域37aの上に形成され、第1のホール42aは更にゲート電極35に重なるように形成される。
一方、第2の断面に示されるように、第2のホール42bは、n型ソース/ドレイン領域37bの上に形成される。
次いで、図22に示すように、エッチングガスをCF4ガスに切り替えてRIEを行うことにより、各コンタクトホール42a〜42cの下のカバー絶縁膜41をドライエッチングして除去する。
この後に、第1のレジストパターン63は除去される。
続いて、図23に示すように、反射防止絶縁膜62の上に再びフォトレジストを塗布し、それを露光、現像して、第1のホール42aに重なる配線溝形状の窓65aを備えた第2のレジストパターン65を形成する。
第1のホール42aと第2のホール42bのそれぞれの下部では第2のレジストパターン65は現像により除去されずに残存する。また、第2のホール42cは、その第2のレジスト65で完全に充填される。
そして、第2のレジストパターン65をマスクにして反射防止絶縁膜62と第2の絶縁膜61とをRIEによりドライエッチングすることにより、これらの絶縁膜61、62に第1の溝61aを形成する。
このドライエッチングでは、エッチングストッパ膜60のエッチング速度が第2の絶縁膜61のそれよりも遅くなるようなエッチングガス、例えばC2F6ガスとCH3ガスとの混合ガスが使用される。これにより、エッチングストッパ膜60の上でエッチングが停止し、第1の絶縁膜42までエッチングが及ぶことはない。
また、このようにして形成された第1の溝61aは、第2の断面に示されるように、第1のホール42aの上から第2のホール42bの上に延在する。
この後に、第1のレジストパターン65は除去される。
次に、図24に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、各ホール42a〜42cと第1の溝61aのそれぞれの内部と、反射防止絶縁膜62の上面に、バリアメタル膜としてスパッタ法によりタンタル膜と窒化タンタル膜とをこの順に形成する。バリアメタル膜の膜厚は特に限定されないが、本実施形態ではタンタル膜を約5nm、窒化タンタル膜を約10nmとする。
更に、このバリアメタル膜の上にスパッタ法でシード層として銅膜を形成し、そのシード層を給電層にして銅めっき膜をすることにより、その銅めっき膜で各ホール42a〜42cと第1の溝61aを完全に埋め込む。
その後に、反射防止絶縁膜62上の余分な銅めっき膜、シード層、及びバリアメタル膜をCMP法により研磨して除去する。
これにより、デュアルダマシン法により各ホール42a〜42c内に第1〜第3の銅含有プラグ70a〜70cが形成されると共に、エッチングストッパ膜60上の第1の溝61a内に第1の銅含有配線70が形成される。
デュアルダマシン法により形成された第1の銅含有配線70は、第1の銅含有プラグ70a及び第2の銅含有プラグ70bと一体的に形成される。また、第3の銅含有プラグ70cは、第1の絶縁膜42と第2の絶縁膜61を貫通し、ソース/ドレイン領域37aと電気的に接続される。
図27は、本工程を終了後の平面図であり、先の図24の第2の断面は図27のX7−X7線に沿う断面に相当し、第1の断面は図27のY7−Y7線に沿う断面に相当する。
図27に示されるように、第1の銅含有プラグ70aは、第1のホール42a(図24参照)に対応した長方形状の平面形状を有する。
そして、第1の銅含有配線70は、L字型の平面形状を有しており、上記の第1の銅含有プラグ70aを覆うように形成される。
このように第1の銅含有配線70をL字型にしても、本実施形態では第3の銅含有プラグ70cの上に第1実施形態のような銅含有パッド48b(図17参照)を形成しないので、銅含有パッド48bを省いた分のスペースを作ることができる。そのため、第1の銅含有配線70と第3の銅含有プラグ70cとの距離Dを詰めることで、ビット線方向YにおけるメモリセルCの長さを短くでき、セルサイズの縮小化を実現できる。
次に、図25に示すように、第1実施形態で説明した図11〜図13の工程を行うことにより、第3の絶縁膜52やワード線(WL)となる第3の銅含有配線55c等を形成する。
図28は、本工程を終了後の平面図であり、先の図25の第2の断面は図28のX8−X8線に沿う断面に相当し、第1の断面は図28のY8−Y8線に沿う断面に相当する。
この後は、図29に示すように、第1実施形態と同様にして第3の銅含有配線55cの上方にデュアルダマシン法によりビット線BLと第4の銅含有配線56とを形成する。
以上により、本実施形態に係る半導体装置の基本構造が完成したことになる。
上記した本実施形態によれば、図24を参照して説明したように、デュアルダマシン法を用いて、第1の銅含有配線70の形成と同時に第3の銅含有プラグ70cを形成した。
デュアルダマシン法により形成された第3の銅含有プラグ70cは第2の絶縁膜61を貫通して形成されるので、第3の銅含有プラグ70cと第4の銅含有プラグ55a(図25参照)とのコンタクトを取るための銅含有パッド48b(図13参照)が不要となる。
そのため、図27を参照して説明したように、銅含有パッド48bを省いた分だけ第1の銅含有配線70を余裕をもって引き回すことができ、第1の銅含有配線70と第3の銅含有プラグ70cとの距離Dを詰めてセルサイズの縮小化を図ることが可能となる。
しかも、デュアルダマシン法はシングルダマシン法よりも工程数を低減することができるので、本実施形態は第1実施形態よりもプロセスを簡略化することが可能となる。
但し、図25に示されるように、デュアルダマシン法により第3の銅含有プラグ70cを形成すると、第1実施形態と比較して第3のホール42cの深さが第2の絶縁膜61の厚さの分だけ深くなり、第3のホール42cのアスペクト比が第1実施形態よりも増大する。
そのようなアスペクト比の増大によって、第3のホール42c内のバリアメタル膜や銅めっき膜等の埋め込み性が低下するおそれがあるので、埋め込み性の良好な新規の成膜装置やプロセスの導入が必要になる可能性がある。
この問題を回避するために、第3のホール42cの直径x1をなるべく大きくし、第3のホール42cのアスペクト比の増大を抑えるのが好ましい。これについては後述の第3実施形態でも同様である。
直径x1をどの程度大きくするかは特に限定されないが、例えば、当該直径x1を第4のホール52aの直径x2よりも大きくするのが好ましい。
但し、直径x1を大きくし過ぎるとセルサイズの縮小化を阻害するおそれがあるので、直径x1の上限については直径x2の1.2倍程度とするのが好ましい。
なお、図25のように各ホール42c、52aの断面形状がテーパ状となっている場合は、各プラグ70c、55aの底面においてこれらのホール42c、52aの直径x1、x2同士を比較すればよい。
ところで、本実施形態では、第1の絶縁膜42と第2の絶縁膜61の間にエッチングストッパ膜60を形成した。そのエッチングストッパ膜60は、図23の工程でエッチングにより第1の溝61aを形成するときに、第1の絶縁膜42がエッチングされるのを防止する役割を担う。
図30〜図32は、このように第1の絶縁膜42のエッチングが防止されることで得られる利点を説明するための比較例に係る半導体装置の製造途中の断面図である。なお、図30〜図32において本実施形態と同じ要素には本実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
図30に示されるように、この比較例は、本実施形態のエッチングストッパ膜60と第2の絶縁膜61を省いたものである。そして、既述の21及び図22の工程と同様に、第1のレジストパターン63をマスクにしてカバー絶縁膜41と第1の絶縁膜42をドライエッチングし、これらの絶縁膜41、42に第1〜第3のホール42a〜42cを形成する。
その第1のレジストパターン63を除去した後、図31に示すように、本実施形態と同様にして反射防止絶縁膜62の上に第2のレジストパターン65を形成する。
そして、第2のレジストパターン65をマスクにしながら第1の絶縁膜42を途中の深さまでドライエッチングし、第1の絶縁膜42に第1の溝42dを形成する。
このとき、第1の溝42dの底面Aは、第2のレジストパターン65で覆われていないため、エッチング雰囲気に曝されることで図示のように面取りがなされた形状となる。
次いで、第2のレジストパターン65を除去した後、図32に示すように、デュアルダマシン法により第1〜第3のホール42a〜42cに第1〜第3の銅含有プラグ70a〜70cを形成すると共に、第1の溝42d内に第1の銅含有配線70を形成する。
このような比較例によれば、図31のように第1の溝42dの底面Aが面取りされるので、図32のようにゲート電極35と第1の銅含有配線70との距離dが短くなり、第1の銅含有配線70とゲート電極35との間の耐圧が低下するという不都合を招いてしまう。
これに対し、本実施形態では、図23のように第1の溝61aの底面をエッチングストッパ膜で保護してあるので、第1の溝61aの底面がエッチングされて上記のように第1の銅含有配線70とゲート電極35との間の耐圧が低下するのを防止できる。
(第3実施形態)
本実施形態でも、第2実施形態と同様に、デュアルダマシン法により第1の銅含有配線70を形成する。但し、以下に説明するように、本実施形態では第1の銅含有配線70が埋め込まれる絶縁膜の積層構造が第2実施形態とは異なる。
本実施形態でも、第2実施形態と同様に、デュアルダマシン法により第1の銅含有配線70を形成する。但し、以下に説明するように、本実施形態では第1の銅含有配線70が埋め込まれる絶縁膜の積層構造が第2実施形態とは異なる。
図33〜図38は、本実施形態に係る半導体装置の製造途中の断面図である。なお、これらの図において第1、第2実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
また、本実施形態に係る半導体装置の平面レイアウトは第2実施形態と同様なので、半導体装置の平面図についても省略する。
本実施形態に係る半導体装置を製造するには、まず、第1実施形態で説明した図5〜図6の工程を行った後、図33に示すように、第1の絶縁膜42の上に第2の絶縁膜81を形成する。
その第2の絶縁膜81は、例えば、CVD法で形成された厚さが約150nmのシリコンオキシカーバイド膜である。
更に、この第2の絶縁膜81の上に反射防止絶縁膜82としてCVD法により酸窒化シリコン膜を約30nmの厚さに形成する。
次に、図34に示すように、反射防止絶縁膜82の上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像することにより、ホール形状の窓63a〜63cを備えた第1のレジストパターン63を形成する。
そして、この第1のレジストパターン63をマスクにして各絶縁膜42、81、82を順にRIEによりドライエッチングし、これらの絶縁膜42、81、82に第1〜第3のホール42a〜42cを形成する。
このドライエッチングで使用し得るエッチングガスとしては、例えば、C2F6ガスとCH3ガスとの混合ガスがある。このエッチングガスに対するエッチング速度は、カバー絶縁膜41の方が第1の絶縁膜42よりも遅いので、このエッチングはカバー絶縁膜41の上面で停止する。
続いて、図35に示すように、エッチングガスをCF4ガスに切り替えてRIEを行うことにより、各コンタクトホール42a〜42cの下のカバー絶縁膜41をドライエッチングして除去する。
この後に、第1のレジストパターン63は除去される。
次に、図36に示すように、反射防止絶縁膜82の上に再びフォトレジストを塗布し、それを露光、現像することにより、第1のホール42aに重なる配線溝形状の窓65aを備えた第2のレジストパターン65を形成する。
この第2のレジストパターン65は、第1のホール42aと第2のホール42bのそれぞれの下部では現像により除去されずに残存する。また、第2のホール42cは、その第2のレジスト65で完全に充填される。
そして、第2のレジストパターン65をマスクにし、反射防止絶縁膜82と第2の絶縁膜81をドライエッチングすることにより、底面に第1のホール42aと第2のホール42bが露出する第1の溝81aを形成する。
このドライエッチングはRIEにより行われ、エッチングガスとしては、CHF系又はCF系のガスを含むエッチングガスが使用される。なお、そのエッチングガスにアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを添加してもよい。
そのようなエッチングガスに対し、第1の絶縁膜42のエッチング速度は第2の絶縁膜81のそれよりも遅いので、第1の絶縁膜42はエッチングのストッパ膜として機能するようになり、エッチングは第1の絶縁膜42の上面で停止する。
その後に、第2のレジストパターン65は除去される。
次いで、図37に示すように、第2実施形態と同様にして第1〜第3のホール42a〜42c内と第1の溝81a内にバリアメタル膜、シード層、及び銅めっき膜をこの順に形成する。
これにより、第1〜第3のホール42a〜42c内に、デュアルダマシン法により第1〜第3の銅含有プラグ70a〜70cが埋め込まれることになる。そして、第1の溝81a内には、第1及び第2の銅含有プラグ70a、70bと一体的に形成された第1の銅含有配線70が埋め込まれる。
次いで、図38に示すように、第1実施形態で説明した図11〜図13の工程を行うことにより、第3の絶縁膜52やワード線(WL)となる第3の銅含有配線55c等を形成する。
この後は、第1実施形態と同様にしてシリコン基板31の上側全面に絶縁膜を形成し、その絶縁膜にデュアルダマシン法によりビット線BLとなる銅含有配線を形成する工程に移るが、その説明については以下では省略する。
以上により、本実施形態に係る半導体装置の基本構造が完成したことになる。
本実施形態によれば、図36に示したように、第1の絶縁膜42のエッチング速度が第2の絶縁膜81のそれよりも遅くなるようなエッチングガスを用いることで、第1の絶縁膜42をエッチングのストッパ膜として機能させた。そのため、このエッチングの際に第1の溝81aの底面が面取りされるおそれがなく、図32の比較例のようにゲート電極35と第1の銅含有配線70との距離dが縮まってこれらの間の耐圧が低下するのを抑制することが可能となる。
更に、本実施形態では、このように第1の絶縁膜42をエッチングストッパとするので、第2実施形態で形成したエッチングストッパ膜60が不要となり、第2実施形態と比較してプロセスを簡略化することも可能となる。
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1) 素子分離絶縁膜によりSRAMのメモリセルの第1の活性領域と第2の活性領域とが画定された半導体基板と、
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜を貫通して形成されると共に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状を有する第1の銅含有プラグと、
前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜を貫通して形成された第2の銅含有プラグと、
前記第1の絶縁膜の上に形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜に埋め込まれて前記第1の銅含有プラグ上から前記第2の銅含有プラグ上に延在すると共に、前記第1の銅含有プラグの側面から前記第2の延在方向に後退して形成され、前記第1の銅含有プラグの上面の一部のみを覆う銅含有配線と、
を有することを特徴とする半導体装置。
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜を貫通して形成されると共に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状を有する第1の銅含有プラグと、
前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜を貫通して形成された第2の銅含有プラグと、
前記第1の絶縁膜の上に形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜に埋め込まれて前記第1の銅含有プラグ上から前記第2の銅含有プラグ上に延在すると共に、前記第1の銅含有プラグの側面から前記第2の延在方向に後退して形成され、前記第1の銅含有プラグの上面の一部のみを覆う銅含有配線と、
を有することを特徴とする半導体装置。
(付記2) 前記第1の絶縁膜を貫通して形成された第3の銅含有プラグと、
前記第3の銅含有プラグの上とその周囲の前記第2の絶縁膜に埋め込まれた銅含有パッドと、
前記第2の絶縁膜の上に形成された第3の絶縁膜と、
前記銅含有パッドの上の前記第3の絶縁膜を貫通して形成された第4の銅含有プラグとを更に有することを特徴とする付記1に記載の半導体装置。
前記第3の銅含有プラグの上とその周囲の前記第2の絶縁膜に埋め込まれた銅含有パッドと、
前記第2の絶縁膜の上に形成された第3の絶縁膜と、
前記銅含有パッドの上の前記第3の絶縁膜を貫通して形成された第4の銅含有プラグとを更に有することを特徴とする付記1に記載の半導体装置。
(付記3) 素子分離絶縁膜により第1の活性領域と第2の活性領域とが画定された半導体基板と、
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜を貫通して形成されると共に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状を有する第1の銅含有プラグと、
前記第1の絶縁膜の上に形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とを貫通して形成された第2の銅含有プラグと、
前記第2の絶縁膜に埋め込まれ、前記第1の銅含有プラグ及び前記第2の銅含有プラグと一体的に形成されると共に、前記第1の銅含有プラグ上から前記第2の銅含有プラグ上に延在する銅含有配線と、
前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とを貫通して形成された第3の銅含有プラグと、
を有することを特徴とする半導体装置。
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜を貫通して形成されると共に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状を有する第1の銅含有プラグと、
前記第1の絶縁膜の上に形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とを貫通して形成された第2の銅含有プラグと、
前記第2の絶縁膜に埋め込まれ、前記第1の銅含有プラグ及び前記第2の銅含有プラグと一体的に形成されると共に、前記第1の銅含有プラグ上から前記第2の銅含有プラグ上に延在する銅含有配線と、
前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とを貫通して形成された第3の銅含有プラグと、
を有することを特徴とする半導体装置。
(付記4) 前記第2の絶縁膜の上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第3の銅含有プラグの上の前記第3の絶縁膜を貫通して形成された第4の銅含有プラグとを更に有し、
前記第3の銅含有プラグの直径が、前記第4の銅含有プラグの直径よりも大きいことを特徴とする付記3に記載の半導体装置。
前記第3の銅含有プラグの上の前記第3の絶縁膜を貫通して形成された第4の銅含有プラグとを更に有し、
前記第3の銅含有プラグの直径が、前記第4の銅含有プラグの直径よりも大きいことを特徴とする付記3に記載の半導体装置。
(付記5) 前記第3の銅含有プラグの前記直径は、該第3の銅含有プラグの底面での直径であり、
前記第4の銅含有プラグの前記直径は、該第4の銅含有プラグの底面での直径であることを特徴とする付記4に記載の半導体装置。
前記第4の銅含有プラグの前記直径は、該第4の銅含有プラグの底面での直径であることを特徴とする付記4に記載の半導体装置。
(付記6) 前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜との間にエッチングストッパ膜が形成され、
前記銅含有配線が前記エッチングストッパ膜の上に形成されたことを特徴とする付記3〜5のいずれかに記載の半導体装置。
前記銅含有配線が前記エッチングストッパ膜の上に形成されたことを特徴とする付記3〜5のいずれかに記載の半導体装置。
(付記7) 前記第1の絶縁膜は、前記第2の絶縁膜の絶縁膜に対するエッチングストッパ膜であることを特徴とする付記3〜5のいずれかに記載の半導体装置。
(付記8) 前記第1の活性領域は、前記メモリセルが備えるロードトランジスタのソース/ドレイン領域を含み、
前記第2の活性領域は、前記メモリセルが備えるドライバトランジスタとアクセストランジスタのそれぞれに共通のソース/ドレイン領域を含むことを特徴とする付記1〜7のいずれかに記載の半導体装置。
前記第2の活性領域は、前記メモリセルが備えるドライバトランジスタとアクセストランジスタのそれぞれに共通のソース/ドレイン領域を含むことを特徴とする付記1〜7のいずれかに記載の半導体装置。
(付記9) 半導体基板に素子分離絶縁膜を形成することにより、SRAMのメモリセルの第1の活性領域と第2の活性領域とを前記半導体基板に画定する工程と、
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在するゲート電極を形成する工程と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、且つ前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状の第1のホールを形成する工程と、
前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜に第2のホールを形成する工程と、
前記第1のホールと前記第2のホールのそれぞれに第1の銅含有プラグと第2の銅含有プラグを埋め込む工程と、
前記第1の銅含有プラグ、前記第2の銅含有プラグ、及び前記第1の絶縁膜のそれぞれの上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第2の絶縁膜に、前記第1の銅含有プラグ上から前記第2の銅含有プラグ上に延在し、且つ前記第1の銅含有プラグの側面から前記第2の延在方向に離れた溝を形成する工程と、
前記溝に銅含有配線を埋め込む工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在するゲート電極を形成する工程と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、且つ前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状の第1のホールを形成する工程と、
前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜に第2のホールを形成する工程と、
前記第1のホールと前記第2のホールのそれぞれに第1の銅含有プラグと第2の銅含有プラグを埋め込む工程と、
前記第1の銅含有プラグ、前記第2の銅含有プラグ、及び前記第1の絶縁膜のそれぞれの上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第2の絶縁膜に、前記第1の銅含有プラグ上から前記第2の銅含有プラグ上に延在し、且つ前記第1の銅含有プラグの側面から前記第2の延在方向に離れた溝を形成する工程と、
前記溝に銅含有配線を埋め込む工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記10) 半導体基板に素子分離絶縁膜を形成することにより、SRAMのメモリセルの第1の活性領域と第2の活性領域とを前記半導体基板に画定する工程と、
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在するゲート電極を形成する工程と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜の上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜をパターニングして、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり且つ前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状の第1のホールと、前記第2の活性領域の上の第2のホールと、第3のホールとを形成する工程と、
前記第2の絶縁膜をパターニングして、前記第1のホールの上から前記第2のホールの上に延在する溝を形成する工程と、
前記第1〜第3のホール内に第1〜第3の銅含有プラグを埋め込むと共に、前記第1の銅含有プラグと前記第2の銅含有プラグのそれぞれと一体的に形成された銅含有配線を前記溝内に埋め込む工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在するゲート電極を形成する工程と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜の上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜をパターニングして、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり且つ前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状の第1のホールと、前記第2の活性領域の上の第2のホールと、第3のホールとを形成する工程と、
前記第2の絶縁膜をパターニングして、前記第1のホールの上から前記第2のホールの上に延在する溝を形成する工程と、
前記第1〜第3のホール内に第1〜第3の銅含有プラグを埋め込むと共に、前記第1の銅含有プラグと前記第2の銅含有プラグのそれぞれと一体的に形成された銅含有配線を前記溝内に埋め込む工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
1…シリコン基板、1a、1b…第1及び第2の活性領域、2…素子分離絶縁膜、4…ゲート絶縁膜、5…ゲート電極、7…p型ソース/ドレイン領域、10…高融点金属シリサイド層、11…カバー絶縁膜、12…第1の絶縁膜、13…第1の銅拡散防止絶縁膜、14…第2の絶縁膜、14a、14b…第1及び第2の溝、15a〜15c…第1〜第3のタングステンプラグ、18a…第1の銅含有配線、18b…銅含有パッド、21…第2の銅拡散防止絶縁膜、22…第3の絶縁膜、24…銅含有プラグ、25…第2の銅含有配線、31…シリコン基板、32…素子分離絶縁膜、31a、31b…第1及び第2の活性領域、31x…素子分離溝、33…nウェル、34…ゲート絶縁膜、35…ゲート電極、36a…p型ソース/ドレインエクステンション、36b…n型ソース/ドレインエクステンション、37a…p型ソース/ドレイン領域、37b…n型ソース/ドレイン領域、38…絶縁性サイドウォール、39…pウェル、40…高融点金属シリサイド層、41…カバー絶縁膜、42…第1の絶縁膜、42a〜42c…第1〜第3のホール、43…第1の銅拡散防止絶縁膜、44…第2の絶縁膜、44a、44b…第1及び第2の溝、45a〜45c…第1〜第3の銅含有プラグ、46…第1のレジストパターン、46a〜46c…窓、47…第2のレジストパターン、48a…第1の銅含有配線、48b…銅含有パッド、51…第2の銅拡散防止絶縁膜、52…第2の絶縁膜、52a…第4のホール、52b…第3の溝、52c…第4の溝、53…第3のレジストパターン、53a…窓、54…第4のレジストパターン、54a…窓、55a…第4の銅含有プラグ、55b…第2の銅含有配線、55c…第3の銅含有配線、57…第3の銅拡散防止絶縁膜、60…エッチングストッパ膜、61…第2の絶縁膜、61a…第1の溝、62…反射防止絶縁膜、63…第1のレジストパターン、63a〜63c…窓、70…第1の銅含有配線、70a〜70c…第1〜第3の銅含有プラグ、81…第2の絶縁膜、82…反射防止絶縁膜、81a…第1の溝。
Claims (11)
- 素子分離絶縁膜により第1の活性領域と第2の活性領域とが画定された半導体基板と、
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に形成され、第1の方向に延在するゲート電極と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜を貫通して形成されると共に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状を有する第1のプラグと、
前記第1の絶縁膜の上に形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の活性領域の上の前記第1の絶縁膜を貫通して形成された第2のプラグと、
前記第2の絶縁膜に埋め込まれ、前記第1のプラグ及び前記第2のプラグと一体的に形成されると共に、前記第1のプラグ上から前記第2のプラグ上に延在する配線と、
前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とを貫通して形成された第3のプラグと、
を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記第2の絶縁膜の上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第3のプラグの上の前記第3の絶縁膜を貫通して形成された第4のプラグとを更に有し、
前記第3のプラグの直径が、前記第4のプラグの直径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜との間にエッチングストッパ膜が形成され、
前記配線が前記エッチングストッパ膜の上に形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。 - 半導体基板に素子分離絶縁膜を形成することにより、第1の活性領域と第2の活性領域とを前記半導体基板に画定する工程と、
前記素子分離絶縁膜及び前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在するゲート電極を形成する工程と、
前記半導体基板と前記ゲート電極のそれぞれの上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜の上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜および第2の絶縁膜に、前記ゲート電極と前記第1の活性領域のそれぞれに重なり、且つ前記第1の方向に直交する第2の方向に延在する長方形状の平面形状の第1のホールと、前記第2の活性領域に重なる第2のホールと、第3のホールを、前記第1の絶縁膜および第2の絶縁膜を貫通して形成する工程と、
前記第2の絶縁膜に、前記第1のホール上から前記第2のホール上に延在する溝を形成する工程と、
前記第1のホール、前記第2のホール、前記第3のホール、および前記溝に導電材料を埋め込むことにより、第1のプラグ、第2のプラグ、第3のプラグ、および配線を形成する工程とを有し、
前記配線は、前記第1のプラグおよび前記第2のプラグと一体的に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第2の絶縁膜の形成前に、前記第1の絶縁膜の上に第3の絶縁膜を形成する工程を更に有し、前記溝を形成する工程は、前記第3の絶縁膜をエッチングストッパ膜として前記第2の絶縁膜をエッチングし、前記溝は前記第3の絶縁膜を露出す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。
- 前記第1のプラグ、前記第2のプラグ、前記第3のプラグ、および前配線は、銅を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板に素子分離絶縁膜を形成することにより、第1の活性領域と第2の活性領域、及び、前記第1の活性領域と前記第2の活性領域の間に第3の活性領域と第4の活性領域とを前記半導体基板に画定する工程と、
前記第1の活性領域と前記第2の活性領域にp型のイオンを注入する工程と、
前記第3の活性領域と前記第4の活性領域にn型のイオンを注入する工程と、
前記第1の活性領域、前記第3の活性領域、及び前記素子分離絶縁膜の上に、第1の方向に延在する第1のゲート電極を形成する工程と、
前記第2の活性領域、前記第4の活性領域、及び前記素子分離絶縁膜の上に、第1の方向に延在する第2のゲート電極を形成する工程と、
前記第1の活性領域の上に、第1の方向に延在する第3のゲート電極を形成する工程と、
前記第2の活性領域の上に、第1の方向に延在する第4のゲート電極を形成する工程と、
前記第1のゲート電極、前記第2のゲート電極、前記第3のゲート電極、及び前記第4のゲート電極の上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜に、前記第2のゲート電極と前記第3の活性領域のそれぞれに重なる第1のホールと、前記第1のゲート電極と前記第4の活性領域のそれぞれに重なる第3のホールと、前記第1のゲート電極と前記第3のゲート電極の間にあり、前記第1の活性領域に重なる第2のホールと、前記第2のゲート電極と前記第4のゲート電極の間にあり、前記第2の活性領域に重なる第4のホールと、前記第1のゲート電極を挟んで前記第1のホールの反対側にあり、前記第3の活性領域に重なる第5のホールと、前記第2のゲート電極を挟んで前記第3のホールの反対側にあり、前記第4の活性領域に重なる第6のホールと、を前記第1の絶縁膜を貫通して形成する工程と、
前記第1の絶縁膜に、前記第1のホール上から前記第2のホール上に延在する第1の溝と、前記第3のホール上から前記第4のホール上に延在する第2の溝と、を形成する工程と、
前記第1のホール、前記第2のホール、前記第3のホール、前記第4のホール、前記第5のホール、前記第6のホール、前記第1の溝、及び前記第2の溝に導電材料を埋め込むことにより、第1のプラグ、第2のプラグ、第3のプラグ、第4のプラグ、第5のプラグ、第6のプラグ、第1の配線、及び第2の配線を形成する工程とを有し、
前記第1のプラグは、前記第2のゲート電極及び前記第3の活性領域と接触し、前記第2のプラグは、前記第1の活性領域と接触し、前記第3のプラグは、前記第1のゲート電極及び前記第4の活性領域と接触し、前記第4のプラグは、前記第2の活性領域と接触し、前記第5のプラグは、前記第3の活性領域と接触し、前記第6のプラグは、前記第4の活性領域と接触し、前記第1の配線は、前記第1のプラグ及び前記第2のプラグと一体的に形成され、前記第2の配線は、前記第3のプラグ及び前記第4のプラグと一体的に形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第1の絶縁膜は、第2の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜上の第3の絶縁膜を含むことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第3の絶縁膜の形成前に、前記第2の絶縁膜の上に第4の絶縁膜を形成する工程を更に有し、前記第1の溝及び前記第2の溝を形成する工程は、前記第4の絶縁膜をエッチングストッパ膜として前記第3の絶縁膜をエッチングし、前記第1の溝及び前記第2の溝は、前記第4の絶縁膜を露出することを特徴とする請求項7又は8に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の絶縁膜の上に第5の絶縁膜を形成する工程と、前記第5のプラグに接触する第7のプラグを前記第5の絶縁膜内に形成する工程を更に有し、前記第5のプラグの直径が、前記第7のプラグの直径よりも大きいことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のプラグ、前記第2のプラグ、前記第3のプラグ、前記第4のプラグ、前記第5のプラグ、前記第6のプラグ、前記第1の配線、及び前記第2の配線は、銅を含むことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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