JP5893096B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
実施形態にかかる半導体装置は、半導体集積回路の配線上にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、コンタクトホールの底部に形成された触媒金属の粒子を有する触媒金属層と、触媒金属層上に形成されたコンタクトホールを貫通する多層カーボンナノチューブと、を備え、多層カーボンナノチューブの層間には、原子又は分子が挿入されているカーボンナノチューブ配線を有することを特徴とする。
以下、必要に応じて、図面を参照しに実施形態にかかる半導体装置、配線とその製造方法について説明する。
実施形態のカーボンナノチューブ配線を有する半導体装置の製造方法は、例えば、基板上に層間絶縁膜形成する工程と、層間絶縁膜を貫通するコンタクトホールを形成する工程と、コンタクトホールに触媒金属層を形成する工程と、触媒金属層から多層カーボンナノチューブを成長させる工程と、多層カーボンナノチューブの層間に原子又は分子を挿入する工程とを有する。
実施形態2のカーボンナノチューブ配線を有する半導体装置は、半導体集積回路の配線上にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、コンタクトホールの底部に形成された触媒金属の粒子を有する触媒金属層と、触媒金属層上に形成されたコンタクトホールを貫通する多層カーボンナノチューブと、多層カーボンナノチューブ上に形成された上層配線と、コンタクトホールに第1の埋め込みと膜を備え、第1の埋め込み膜と上層配線との間には空隙を有するカーボンナノチューブ配線を有する。実施形態2以降では、カーボンナノチューブと上層配線の界面近傍において、カーボンナノチューブ9と上層配線11が良好なコンタクトを形成する構成である点で共通する。
実施形態3のカーボンナノチューブ配線を有する半導体装置は、半導体集積回路の配線上にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、コンタクトホールの底部に形成された触媒金属の粒子を有する触媒金属層と、触媒金属層上に形成されたコンタクトホールを貫通する多層カーボンナノチューブと、多層カーボンナノチューブ上に形成された上層配線と、コンタクトホールに第1の埋め込み膜とを備え、第1の埋め込み膜と上層配線との間には第2の埋め込み膜を有するカーボンナノチューブ配線を有する。
実施形態4のカーボンナノチューブ配線を有する半導体装置は、半導体集積回路の配線上にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、コンタクトホールの底部に形成された触媒金属の粒子を有する触媒金属層と、触媒金属層上に形成されたコンタクトホールを貫通する多層カーボンナノチューブと、多層カーボンナノチューブ上に形成された上層配線と、コンタクトホールに第1の埋め込み膜とを備え、第1の埋め込み膜にカーボンナノチューブの先端部分が挿入されているカーボンナノチューブ配線を有する。
2…エッチングストップ膜
3…層間絶縁膜
4…エッチングストップ膜
5…コンタクトホール
6…拡散防止膜
7…導電膜
8…(微粒化)触媒金属層
9…カーボンナノチューブ
10…カーボンナノチューブ
11…上層配線
12…第1の埋め込み膜
13…空隙
14…第2の埋め込み膜
Claims (3)
- 基板上に層間絶縁膜形成する工程と、
前記層間絶縁膜を貫通するコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホールに触媒金属層を形成する工程と、
前記触媒金属層から多層カーボンナノチューブを成長させる工程と、
前記多層カーボンナノチューブを成長させる工程に続けて、前記多層カーボンナノチューブの層間に原子又は分子を挿入する工程と、
前記原子又は分子を挿入させる工程に続けて、前記多層カーボンナノチューブを平坦化する工程と、
を有し、
前記多層カーボンナノチューブの層間に原子又は分子を挿入する工程によって、前記多層カーボンナノチューブの直径が1.5倍以上になることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記原子又は分子は、K、Rb、Li、F2、Br2、FeCl3、ZnCl2、CdCl2、YCl3とAlCl3の中から選ばれる1種以上の原子又は分子であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記平坦化した多層カーボンナノチューブ上に、上層配線を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
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