JP3917355B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置およびその製造方法に関するもので、特に、ロジックLSI(Logical Large Scale Integrated circuit)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)に代表されるメモリLSI、並びに、バイポーラ・トランジスタ(Bipolar Transistor)で形成されるアナログLSIなどの、半導体装置のグランドプレーンおよびその形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半導体素子に用いられる多層配線は、隣接した配線間の相互キャパシタンスや相互インダクタンスに起因する信号ノイズ(クロストークノイズ)の影響を受けやすい。近年、配線が微細化するにつれ、このクロストークノイズの影響は大きくなり、素子の高速化の妨げとなってきている。
【0003】
特に、LSI評価ボードの分野においては、クロストークノイズがLSIの高性能評価の障害となってきている。このクロストークノイズを減らす方法として、LSI評価ボードでは、配線の上/下にグランドプレーンと称するグランド電位を持つ、ダマシン構造の金属プレート(プレート電極)を備える構造が提案されている。
【0004】
また、このようなクロストークノイズを減らすための構造については、通常のLSIへの適用の要求も、年々、高まってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図5は、従来のLSI評価ボードで採用されていたグランドプレーンを、通常のLSIに適用するようにした場合の例を示すものである。
【0006】
同図(a)において、Si基板101上には、絶縁膜102が形成されている。この絶縁膜102の表面部には、ダマシン構造の下層配線103A,103Bが形成されている。この下層配線103A,103Bは、ライナ金属(たとえば、TaN)103aと配線金属(たとえば、Cu)103bとからなっている。
【0007】
この下層配線103A,103Bが設けられた上記絶縁膜102上には、バリア膜104を介して、絶縁膜105が設けられている。そして、この絶縁膜105には、上記下層配線103Aにつながる接続配線106A、および、上記下層配線103Bにつながる接続配線106Bが、それぞれ形成されている。上記接続配線106Aは、デュアルダマシン構造のヴィアプラグ部106A-1および配線部106A-2を有して構成されている。上記接続配線106Bは、デュアルダマシン構造のヴィアプラグ部106B-1およびグランドプレーン106B-2を有して構成されている。上記接続配線106A,106Bは、それぞれ、ライナ金属(たとえば、TaN)106aとプラグ金属(たとえば、Cu)106bとからなっている。
【0008】
上記接続配線106A,106Bが設けられた上記絶縁膜105上には、バリア膜107を介して、絶縁膜108が設けられている。そして、この絶縁膜108には、上記接続配線106Aにつながるデュアルダマシン構造の上層配線109が形成されている。この上層配線109は、ヴィアプラグ部109A-1および配線部109A-2を有して構成されている。上記上層配線109は、ライナ金属(たとえば、TaN)109aと配線金属(たとえば、Cu)109bとからなっている。
【0009】
このような構成においては、下層配線103Bを介して、グランドプレーン106B-2にグランド電位が与えられる。これにより、隣接する配線間の相互キャパシタンスや相互インダクタンスに起因するクロストークノイズの発生が抑えられるようになっている。
【0010】
しかしながら、上記した構成を、従来の多層配線工程により実現しようとすると、さまざまな問題が顕在化する。たとえば、グランドプレーン106B-2を、Cu配線などで実用化されつつあるデュアルダマシン配線の形成プロセスを用いて形成する場合、ディシング(Dishing)といった現象のために、パターン内部が大きく凹んでしまうという問題があった(図5(b)参照)。ディシングとは、たとえばCuをCMP(Chemical Mechanical Polishing)法により平坦化する際に、グランドプレーン106B-2のような広いパターン領域の内部が余計に削られてしまう現象である。この凹みは、グランド電位の障害となるばかりか、その上層の配線などを形成する際のリソグラフィやCMPに対しても悪影響を及ぼす原因となる。
【0011】
上記したように、従来においては、グランドプレーンを形成することによってクロストークノイズを減らすことができるものの、グランドプレーンの形成を、既存のデュアルダマシン配線の形成プロセスにより実現しようとすると、ディシングのために、パターンの内部が大きく凹むという欠点があった。
【0012】
そこで、この発明は、クロストークノイズを減らすことができるとともに、従来からの既存の多層配線形成プロセスに大きな変更を加えることなく、容易にプレート電極を形成することが可能な半導体装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本願発明の一態様によれば、半導体基板上に設けられた、少なくとも第1,第2の下層配線と、前記第1,第2の下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に設けられた第1の層間膜と、前記第1の層間膜に設けられた開孔部に対し、第1の膜を介して、第2の膜を埋め込んでなる、前記第1,第2の下層配線にそれぞれコンタクトする第1,第2の接続配線と、前記第2の接続配線に連続して前記第1の層間膜上に設けられた、クロストークノイズの発生を抑えるための、前記第1の膜のみからなるプレート電極と、前記第1,第2の接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に設けられた第2の層間膜と、前記第2の層間膜に設けられ、前記第1の接続配線を介して、前記第1の下層配線につながる上層配線とを具備したことを特徴とする半導体装置が提供される。
【0014】
また、本願発明の一態様によれば、半導体基板上に設けられた下層配線と、前記下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に設けられた第1の層間膜と、前記第1の層間膜に設けられた開孔部に対し、第1の膜を介して、第2の膜を埋め込んでなる、前記下層配線につながる接続配線と、前記第1の層間膜上にクロストークノイズの発生を抑えるために設けられた、前記第1の膜のみからなるプレート電極と、前記接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に設けられた第2の層間膜と、前記第2の層間膜に設けられ、前記接続配線につながる第1の上層配線、および、前記プレート電極につながる第2の上層配線とを具備したことを特徴とする半導体装置が提供される。
【0015】
また、本願発明の一態様によれば、半導体基板上に第1,第2の下層配線を形成する工程と、前記第1,第2の下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に第1の層間膜を形成する工程と、前記第1の層間膜を貫通し、前記第1,第2の下層配線に達する貫通孔を開孔する工程と、前記貫通孔内を含んで、前記第1の層間膜の表面に第1の膜を形成する工程と、前記第1の膜上に第2の膜を形成し、前記貫通孔内を完全に埋め込む工程と、前記貫通孔内を除く、前記第1の膜上に残存する前記第2の膜を選択的に除去する工程と、前記第1の膜をパターニングして、前記第1,第2の下層配線につながる第1,第2の接続配線、および、この第2の接続配線に連続する、クロストークノイズの発生を抑えるための、前記第1の膜のみからなるプレート電極を形成する工程と、前記第1,第2の接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に第2の層間膜を形成する工程と、前記第2の層間膜に、前記第1の接続配線を介して、前記第1の下層配線につながる上層配線を形成する工程とを備えてな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。
【0016】
さらに、本願発明の一態様によれば、半導体基板上に下層配線を形成する工程と、前記下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に第1の層間膜を形成する工程と、前記第1の層間膜を貫通し、前記下層配線に達する貫通孔を開孔する工程と、前記貫通孔内を含んで、前記第1の層間膜の表面に第1の膜を形成する工程と、前記第1の膜上に第2の膜を形成し、前記貫通孔内を完全に埋め込む工程と、前記貫通孔内を除く、前記第1の膜上に残存する前記第2の膜を選択的に除去する工程と、前記第1の膜をパターニングして、前記下層配線につながる接続配線、および、クロストークノイズの発生を抑えるための、前記第1の膜のみからなるプレート電極を形成する工程と、前記接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に第2の層間膜を形成する工程と、前記第2の層間膜に、それぞれ、前記接続配線につながる第1の上層配線、および、前記プレート電極につながる第2の上層配線を形成する工程とを備えてな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。
【0017】
上記の構成によれば、プレート電極には配線のような低抵抗性は必要ないため、接続配線の形成に用いられるライナ金属を利用できるようになる。これにより、特別な装置やプロセスを必要とすることなく、従来からの既存の多層配線形成プロセスにより容易にプレート電極を形成することが可能となるものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0019】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示すものである。
【0020】
同図において、Si基板(半導体基板)11上には、絶縁膜12が形成されている。この絶縁膜12の表面部には、ダマシン構造の下層信号線(第1,第2の下層配線)13A,13Bが形成されている。この下層信号線13A,13Bは、ライナ金属(たとえば、TaN)13aと配線金属(たとえば、Cu)13bとからなっている。
【0021】
この下層信号線13A,13Bが設けられた上記絶縁膜12上には、層間絶縁膜(第1の層間膜)14が設けられている。そして、この層間絶縁膜14には、上記下層信号線13Aにつながる接続配線(第1の接続配線)15Aおよび上記下層信号線13Bにつながる接続配線(第2の接続配線)15Bが形成され、さらに、層間絶縁膜14上には、上記接続配線15Bにつながるグランドプレーン(プレート電極)15Cが形成されている。
【0022】
上記接続配線15A,15Bは、それぞれ、第1の膜であるライナ金属(たとえば、TaN)15aと、この第1の膜よりも低抵抗な第2の膜であるプラグ金属(たとえば、CuまたはAgなど)15bとからなるヴィアプラグと、上記プラグ金属15bの酸化および拡散を防ぐための第3の膜であるバリア膜(たとえば、Al2 O3 )15cとにより構成されている。
【0023】
上記グランドプレーン15Cは、上記接続配線15Bを構成するライナ金属15aおよびバリア膜15cを用いて、上記接続配線15Bと一体的に形成されている。すなわち、この実施形態の場合、上記グランドプレーン15Cは、ヴィアプラグを形成するためのライナ金属15aと、上記プラグ金属15bの酸化および拡散を防止するためのバリア膜15cとからなる連続膜となっている。
【0024】
上記接続配線15A,15Bおよび上記グランドプレーン15Cが設けられた上記層間絶縁膜14上には、さらに、層間絶縁膜(第2の層間膜)16が設けられている。そして、この層間絶縁膜16には、上記バリア膜15cを貫通し、上記接続配線15Aにつながる上層信号線(上層配線)17が形成されている。この上層信号線17は、デュアルダマシン構造によりヴィアプラグ部17Aおよび配線部17Bを有して構成されている。上記上層信号線17は、ライナ金属(たとえば、TaN)17aと配線金属(たとえば、Cu)17bとからなっている。
【0025】
このような構成においては、下層信号線13Aを介して、素子部(図示していない)に信号が与えられる。また、下層信号線13Bを介して、グランドプレーン15Cにグランド電位が与えられる。これにより、隣接する信号線間の相互キャパシタンスや相互インダクタンスに起因するクロストークノイズの発生が抑えられるようになっている。
【0026】
次に、図2を参照して、上記した構成の半導体装置の製造方法について説明する。
【0027】
まず、同図(a)に示すように、Si基板11上に絶縁膜12を堆積させ、その表面部にダマシン配線形成プロセスを用いて下層信号線13A,13Bを形成する。その後、全面に、層間絶縁膜14を堆積させる。
【0028】
次いで、同図(b)に示すように、上記層間絶縁膜14に、上記下層信号線13A,13Bにそれぞれ達するヴィアホール14a,14bを形成する。
【0029】
次いで、同図(c)に示すように、CVD法やスパッタ法またはメッキ法などを用いて、全面に、TaNなどのライナ金属15a、および、たとえばCuまたはCuを主成分とするプラグ金属15bを順に形成し、上記ヴィアホール14a,14b内を完全に埋め込む。
【0030】
ここで、上記ライナ金属15aとしては、Ti、W、Ta、Nb、Al、Zr、V、Hf、Moや、それらの窒化物や酸化物が用いられる。また、プラグ金属15bには、CuやAgなどを主成分とする、酸化および拡散を防止する必要のある金属が用いられている。
【0031】
その後、同図(d)に示すように、上記ライナ金属15aをストッパに、たとえばCMP法により、上記ヴィアホール14a,14b以外の部分に残るプラグ金属15bを除去する。このとき、ライナ金属15aを除去できない条件でCMPを行うことにより、ヴィアプラグを除く部分にはライナ金属15aのみが残留する。
【0032】
次いで、同図(e)に示すように、ヴィアホール14a,14b内に露出する上記プラグ金属15bの酸化および拡散を防止するために、全面に、バリア膜15cを形成する。
【0033】
ここで、上記バリア膜15cとしては、Ti、W、Ta、Nb、Al、Zr、V、Hf、Moなどや、それらを主成分とした、たとえば窒化物などの導体を用いてもよいし、SiNまたはSiCなどの絶縁膜を用いることもできる。
【0034】
その後、同図(f)に示すように、レジストパターン21をマスクに、PEP法やRIE法、CDE法、ウェットエッチング法などを用いて、上記ライナ金属15aと上記バリア膜15cとをパターニングして、接続配線15A,15Bおよびグランドプレーン15Cを形成する。
【0035】
このようにして、グランドプレーン15Cのパターンを形成した後、上記レジストパターン21を除去する。そして、同図(g)に示すように、全面に、層間絶縁膜16を堆積する。
【0036】
しかる後、上記層間絶縁膜16に、デュアルダマシン配線形成プロセスを用いて上層信号線17を形成することにより、図1に示した構成の半導体装置が得られる。
【0037】
以上のプロセスにより、既存の多層配線形成プロセスを大きく変更することなく、素子の高速化の妨げとなるクロストークノイズを低減するためのグランドプレーン15Cを容易に形成できる。
【0038】
上記したように、ヴィアプラグの形成に用いられるライナ金属を用いて、グランドプレーンを形成できるようにしている。すなわち、グランドプレーンには信号線のような低抵抗な材料を用いる必要がないため、ライナ金属(または、バリアメタル)などを利用することができる。これにより、特別な装置やプロセスを必要とすることなく、従来からの既存の多層配線形成プロセスにより容易にグランドプレーンを形成することが可能となる。したがって、既存の多層配線形成プロセスに大きな変更を加えることなく、容易にグランドプレーンを形成できるようになるものである。
【0039】
しかも、グランドプレーンを、ヴィアプラグの形成プロセスを利用して形成するようにしているため、工程の簡略化が可能であり、別個に形成する場合よりも工程数を削減できる。
【0040】
また、グランドプレーンの形成に、ヴィアプラグの形成プロセスを利用することによって、凹みなどの凹凸を最小限に抑えつつ、グランドプレーンを安定に形成できるようになるものである。
【0041】
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態にかかる半導体装置の概略構成を示すものである。なお、ここでは、プラグ金属に、酸化および拡散を防止する必要のない金属、たとえばW、Al、Auなどを用いるようにした場合について説明する。
【0042】
同図において、Si基板(半導体基板)11上には、絶縁膜12が形成されている。この絶縁膜12の表面部には、ダマシン構造の下層信号線(第1,第2の下層配線)13A,13Bが形成されている。この下層信号線13A,13Bは、ライナ金属(たとえば、TaN)13aと配線金属(たとえば、Cu)13bとからなっている。
【0043】
この下層信号線13A,13Bが設けられた上記絶縁膜12上には、層間絶縁膜(第1の層間膜)14が設けられている。そして、この層間絶縁膜14には、上記下層信号線13Aにつながる接続配線(第1の接続配線)15Aおよび上記下層信号線13Bにつながる接続配線(第2の接続配線)15Bが形成され、さらに、層間絶縁膜14上には、上記接続配線15Bにつながるグランドプレーン(プレート電極)15Cが形成されている。
【0044】
上記接続配線15A,15Bは、それぞれ、第1の膜であるライナ金属(たとえば、TiN)15aと、この第1の膜よりも低抵抗な第2の膜であるプラグ金属(たとえば、W)15b’とからなるヴィアプラグにより構成されている。
【0045】
上記グランドプレーン15Cは、上記接続配線15Bを構成するライナ金属15aを用いて、上記接続配線15Bと一体的に形成されている。すなわち、この実施形態の場合、上記グランドプレーン15Cは、ヴィアプラグを形成するためのライナ金属15aからなる連続膜となっている。
【0046】
上記接続配線15A,15Bおよび上記グランドプレーン15Cが設けられた上記層間絶縁膜14上には、さらに、層間絶縁膜(第2の層間膜)16が設けられている。そして、この層間絶縁膜16には、上記接続配線15Aにつながる上層信号線(上層配線)17が形成されている。この上層信号線17は、デュアルダマシン構造によりヴィアプラグ部17Aおよび配線部17Bを有して構成されている。上記上層信号線17は、ライナ金属(たとえば、TaN)17aと配線金属(たとえば、Cu)17bとからなっている。
【0047】
このような構成においては、下層信号線13Aを介して、素子部(図示していない)に信号が与えられる。また、下層信号線13Bを介して、グランドプレーン15Cにグランド電位が与えられる。これにより、隣接する信号線間の相互キャパシタンスや相互インダクタンスに起因するクロストークノイズの発生が抑えられるようになっている。
【0048】
次に、図4を参照して、上記した構成の半導体装置の製造方法について説明する。
【0049】
まず、同図(a)に示すように、Si基板11上に絶縁膜12を堆積させ、その表面部にダマシン配線形成プロセスを用いて下層信号線13A,13Bを形成する。その後、全面に、層間絶縁膜14を堆積させる。
【0050】
次いで、同図(b)に示すように、上記層間絶縁膜14に、上記下層信号線13A,13Bにそれぞれ達するヴィアホール14a,14bを形成する。
【0051】
次いで、同図(c)に示すように、CVD法やスパッタ法またはメッキ法などを用いて、全面に、TiNなどのライナ金属15a、および、たとえばタングステン(W)またはWを主成分とするプラグ金属15b’を順に形成し、上記ヴィアホール14a,14b内を完全に埋め込む。
【0052】
ここで、上記ライナ金属15aとしては、Ti、W、Ta、Nb、Al、ZrV、Hf、Moや、それらの窒化物や酸化物が用いられる。また、プラグ金属15b’には、Wのほか、AlやAuを主成分とする、酸化および拡散を防止する必要のない金属が用いられる。よって、後の工程でのバリア膜の形成は不要となる。
【0053】
次いで、同図(d)に示すように、上記ライナ金属15aをストッパに、たとえばCMP法により、上記ヴィアホール14a,14b以外の部分に残るプラグ金属15b’を除去する。このとき、ライナ金属15aを除去できない条件でCMPを行うことにより、ヴィアプラグを除く部分にはライナ金属15aのみが残留する。
【0054】
その後、同図(e)に示すように、バリア膜を形成することなく、全面に、レジストパターン21を形成する。そして、そのレジストパターン21をマスクに、PEP法やRIE法、CDE法、ウェットエッチング法などを用いて、上記ライナ金属15aをパターニングして、接続配線15A,15Bおよびグランドプレーン15Cを形成する。
【0055】
このようにして、グランドプレーン15Cのパターンを形成した後、同図(f)に示すように、上記レジストパターン21を除去する。そして、同図(g)に示すように、全面に、層間絶縁膜16を堆積する。
【0056】
しかる後、上記層間絶縁膜16に、デュアルダマシン配線形成プロセスを用いて上層信号線17を形成することにより、図3に示した構成の半導体装置が得られる。
【0057】
以上のプロセスにより、第1の実施形態の場合と同様に、既存の多層配線形成プロセスを大きく変更することなく、素子の高速化の妨げとなるクロストークノイズを低減するためのグランドプレーン15Cを容易に形成できる。
【0058】
しかも、この第2の実施形態の場合、ヴィアプラグの形成に酸化および拡散を防止する必要のない金属を用いるようにしている。このため、第1の実施形態に示したような、バリア膜の形成を省略することができる。
【0059】
また、グランドプレーンの形成時に多少のマスクの合わせずれが生じたとしても、上下の信号線のプロセス整合性を高く保つことが可能である。
【0060】
なお、上記第1,第2の実施形態においては、いずれも、グランドプレーン15Cに対して、下層信号線13Bよりグランド電位を供給するように構成した場合を例に説明したが、これに限らず、図示していない上層信号線よりグランド電位を供給するように構成することも可能である。その場合、下層信号線13Bおよび接続配線15Bは省略することもできる。
【0061】
その他、本願発明は、上記(各)実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記(各)実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、(各)実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題(の少なくとも1つ)が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果(の少なくとも1つ)が得られる場合には、その構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0062】
【発明の効果】
以上、詳述したようにこの発明によれば、クロストークノイズを減らすことができるとともに、従来からの既存の多層配線形成プロセスに大きな変更を加えることなく、容易にプレート電極を形成することが可能な半導体装置およびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる半導体装置の構成例を示す概略断面図。
【図2】同じく、図1の半導体装置の形成方法を説明するために示す工程断面図。
【図3】本発明の第2の実施形態にかかる半導体装置の構成例を示す概略断面図。
【図4】同じく、図3の半導体装置の形成方法を説明するために示す工程断面図。
【図5】従来技術とその問題点を説明するために示す、半導体装置の概略断面図。
【符号の説明】
11…Si基板
12…絶縁膜
13A,13B…下層信号線
13a…ライナ金属
13b…配線金属
14…層間絶縁膜
14a,14b…ヴィアホール
15A,15B…接続配線
15C…グランドプレーン
15a…ライナ金属
15b,15b’…プラグ金属
15c…バリア膜
16…層間絶縁膜
17…上層信号線
17A…ヴィアプラグ部
17B…配線部
17a…ライナ金属
17b…配線金属
21…レジストパターン
Claims (22)
- 半導体基板上に設けられた、少なくとも第1,第2の下層配線と、
前記第1,第2の下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に設けられた第1の層間膜と、
前記第1の層間膜に設けられた開孔部に対し、第1の膜を介して、第2の膜を埋め込んでなる、前記第1,第2の下層配線にそれぞれコンタクトする第1,第2の接続配線と、
前記第2の接続配線に連続して前記第1の層間膜上に設けられた、クロストークノイズの発生を抑えるための、前記第1の膜のみからなるプレート電極と、
前記第1,第2の接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に設けられた第2の層間膜と、
前記第2の層間膜に設けられ、前記第1の接続配線を介して、前記第1の下層配線につながる上層配線と
を具備したことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の下層配線は、素子部に信号を供給するための信号線であり、前記第2の下層配線はグランド電位を供給するための信号線であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 半導体基板上に設けられた下層配線と、
前記下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に設けられた第1の層間膜と、
前記第1の層間膜に設けられた開孔部に対し、第1の膜を介して、第2の膜を埋め込んでなる、前記下層配線につながる接続配線と、
前記第1の層間膜上にクロストークノイズの発生を抑えるために設けられた、前記第1の膜のみからなるプレート電極と、
前記接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に設けられた第2の層間膜と、
前記第2の層間膜に設けられ、前記接続配線につながる第1の上層配線、および、前記プレート電極につながる第2の上層配線と
を具備したことを特徴とする半導体装置。 - 前記第1の上層配線は、素子部に信号を供給するための信号線であり、前記第2の上層配線はグランド電位を供給するための信号線であることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
- 前記第1の膜は、Al、W、Ti、Ta、Nb、V、Zr、Hf、Mo、および、それらの窒化物、酸化物のうち、導電性を有する少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。
- 前記第2の膜は、W、Al、Au、および、それらを主成分とする金属の少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。
- 前記第2の膜は、Cu、Ag、および、それらを主成分とする金属の少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。
- 前記第1の膜上にはさらに第3の膜が設けられ、この第3の膜によって、前記開孔部内の前記第2の膜の酸化および拡散を防止することを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
- 前記第3の膜は、Al2 O3 、SiN、および、SiCの少なくとも1種からなることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。
- 前記下層配線は、ダマシン構造を有してなることを特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。
- 前記上層配線は、デュアルダマシン構造を有してなることを特徴とする請求項1または3に記載の半導体装置。
- 半導体基板上に第1,第2の下層配線を形成する工程と、
前記第1,第2の下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に第1の層間膜を形成する工程と、
前記第1の層間膜を貫通し、前記第1,第2の下層配線に達する貫通孔を開孔する工程と、
前記貫通孔内を含んで、前記第1の層間膜の表面に第1の膜を形成する工程と、
前記第1の膜上に第2の膜を形成し、前記貫通孔内を完全に埋め込む工程と、
前記貫通孔内を除く、前記第1の膜上に残存する前記第2の膜を選択的に除去する工程と、
前記第1の膜をパターニングして、前記第1,第2の下層配線につながる第1,第2の接続配線、および、この第2の接続配線に連続する、クロストークノイズの発生を抑えるための、前記第1の膜のみからなるプレート電極を形成する工程と、
前記第1,第2の接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に第2の層間膜を形成する工程と、
前記第2の層間膜に、前記第1の接続配線を介して、前記第1の下層配線につながる上層配線を形成する工程と
を備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第2の下層配線は、グランド電位を供給するための信号線であることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板上に下層配線を形成する工程と、
前記下層配線の表面を埋め込むようにして、前記半導体基板上に第1の層間膜を形成する工程と、
前記第1の層間膜を貫通し、前記下層配線に達する貫通孔を開孔する工程と、
前記貫通孔内を含んで、前記第1の層間膜の表面に第1の膜を形成する工程と、
前記第1の膜上に第2の膜を形成し、前記貫通孔内を完全に埋め込む工程と、
前記貫通孔内を除く、前記第1の膜上に残存する前記第2の膜を選択的に除去する工程と、
前記第1の膜をパターニングして、前記下層配線につながる接続配線、および、クロストークノイズの発生を抑えるための、前記第1の膜のみからなるプレート電極を形成する工程と、
前記接続配線および前記プレート電極を含んで、前記第1の層間膜上に第2の層間膜を形成する工程と、
前記第2の層間膜に、それぞれ、前記接続配線につながる第1の上層配線、および、前記プレート電極につながる第2の上層配線を形成する工程と
を備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第2の上層配線は、グランド電位を供給するための信号線であることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の膜は、Al、W、Ti、Ta、Nb、V、Zr、Hf、Mo、および、それらの窒化物、酸化物のうち、導電性を有する少なくとも1種からなることを特徴とする請求項12または14に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の膜は、W、Al、Au、および、それらを主成分とする金属の少なくとも1種からなることを特徴とする請求項12または14に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の膜は、Cu、Ag、および、それらを主成分とする金属の少なくとも1種からなることを特徴とする請求項12または14に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の膜を選択的に除去する工程の後、全面に、第3の膜を形成する工程をさらに備え、
前記第3の膜を前記第1の膜と同一形状にパターニングして、この第3の膜によって前記貫通孔内の前記第2の膜の酸化および拡散を防止することを特徴とする請求項18に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第3の膜は、Al2 O3 、SiN、および、SiCの少なくとも1種からなることを特徴とする請求項19に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記下層配線は、ダマシン構造を有して形成されることを特徴とする請求項12、13または14に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1,第2の上層配線は、デュアルダマシン構造を有して形成されることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
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