JP6186780B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
絶縁膜に形成された配線溝を充填する銅(Cu)配線と、
前記絶縁膜上で、前記銅(Cu)配線の境界領域に位置し、配線溝形成用のメタルマスクの材料で形成されている金属膜と、
前記銅(Cu)配線と前記配線溝の内壁の間に挿入され、かつ前記金属膜の上面を覆うバリアメタルと、
前記銅(Cu)配線の上面と前記金属膜上の前記バリアメタルの上面を覆う第1メタルキャップと、
前記第1メタルキャップ、前記バリアメタル、および前記金属膜を連続して覆う第2メタルキャップと、
を有する。
絶縁膜上にメタルマスクを形成し、
前記メタルマスクを用いて前記絶縁膜に配線溝を形成し、
前記配線溝の内壁および前記メタルマスク上にバリアメタルを形成し、
前記配線溝内に、前記バリアメタルを介して銅(Cu)配線を形成し、
無電解めっきにより、前記銅(Cu)配線上に第1メタルキャップを前記バリアメタル上にオーバーフローさせて形成し、
前記第1メタルキャップをマスクにして、前記絶縁膜上の前記バリアメタルと前記メタルマスクを除去し、前記第1メタルキャップの下方に前記バリアメタルの一部と前記メタルマスクの一部を残し、
無電解めっきにより、前記第1メタルキャップ上に第2メタルキャップをオーバーフローさせて形成し、前記第2メタルキャップで、前記第1メタルキャップ、前記バリアメタルの一部、および前記メタルマスクの一部を連続して被覆する
ことを特徴とする。
(付記1)
絶縁膜に形成された配線溝を充填する銅(Cu)配線と、
前記絶縁膜上で、前記銅(Cu)配線の境界領域に位置し、配線溝形成用のメタルマスクの材料で形成されている金属膜と、
前記銅(Cu)配線と前記配線溝の内壁の間に挿入され、かつ前記金属膜の上面を覆うバリアメタルと、
前記銅(Cu)配線の上面と前記金属膜上の前記バリアメタルの上面を覆う第1メタルキャップと、
前記第1メタルキャップ、前記バリアメタル、および前記金属膜を連続して覆う第2メタルキャップと、
を有する半導体装置。
(付記2)
前記絶縁膜上の前記銅(Cu)配線との前記境界領域で、前記金属膜、前記バリアメタル、前記第1メタルキャップ、および前記第2メタルキャップがこの順で積層され、前記第2メタルキャップが前記第1メタルキャップのエッジ、前記バリアメタルのエッジ、および前記金属膜のエッジを連続して覆っていることを特徴とする付記1に記載の半導体装置。
(付記3)
前記金属膜は、前記バリアメタルと異なる材料で形成されていることを特徴とする付記1または2に記載の半導体装置。
(付記4)
前記金属膜は、無電解めっきで前記金属膜の表面に前記第2メタルキャップの材料となる金属イオンを析出させることのできる材料であることを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の半導体装置。
(付記5)
前記金属膜は、Co,Ni,Cr,Fe,Pt,Auから選択されることを特徴とする付記1〜4のいずれかに記載の半導体装置。
(付記6)
前記第2メタルキャップの材料は、Co、Ni、CoP、NiP、NiWP、CoWP、Auから選択されることを特徴とする付記1〜5のいずれかに記載の半導体装置。
(付記7)
前記Cu配線は、半導体チップを実装する基板に形成される再配線であることを特徴とする付記1〜6のいずれかに記載の半導体装置。
(付記8)
前記Cu配線は、半導体チップのグローバル配線である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)
絶縁膜上にメタルマスクを形成し、
前記メタルマスクを用いて前記絶縁膜に配線溝を形成し、
前記配線溝の内壁および前記メタルマスク上にバリアメタルを形成し、
前記配線溝内に、前記バリアメタルを介して銅(Cu)配線を形成し、
無電解めっきにより、前記銅(Cu)配線上に第1メタルキャップを前記バリアメタル上にオーバーフローさせて形成し、
前記第1メタルキャップをマスクにして、前記絶縁膜上の前記バリアメタルと前記メタルマスクを除去し、前記第1メタルキャップの下方に前記バリアメタルの一部と前記メタルマスクの一部を残し、
無電解めっきにより、前記第1メタルキャップ上に第2メタルキャップをオーバーフローさせて形成し、前記第2メタルキャップで、前記第1メタルキャップ、前記バリアメタルの一部、および前記メタルマスクの一部を連続して被覆する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記10)
前記バリアメタルと前記メタルマスクの除去は、前記第1メタルキャップをマスクとして前記絶縁膜上の前記バリアメタルを除去し、その後、前記第1メタルキャップと前記バリアメタルの一部をマスクとして、前記絶縁膜上のメタルマスクを除去することを特徴とする付記9に記載の半導体装置の製造方法。
(付記11)
前記バリアメタルの材料は、前記メタルマスクの材料と異なることを特徴とする付記9又は10に記載の半導体装置の製造方法。
(付記12)
前記メタルマスクの材料は、無電解めっきで前記メタルマスクの表面に前記第2メタルキャップの材料となる金属イオンを析出させることのできる材料であることを特徴とする付記9〜11のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(付記13)
前記メタルマスクの材料は、Co、Ni,Cr、Fe、Pt、Auから選択されることを特徴とする付記9〜12のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
(付記14)
前記第2メタルキャップの材料は、Co、Ni、CoP、NiP、NiWP、CoWP、Auから選択されることを特徴とする付記9〜13のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
2 パッケージ基板
3a、3b 半導体チップ
10 インタポーザ(中継基板)
21 絶縁膜
23 バリアメタル
24 Cu配線層
25 アシストメタル(金属膜)
26 第1メタルキャップ
27 第2メタルキャップ
28 配線構造
34 トレンチ(配線溝)
C 境界領域
Claims (9)
- 絶縁膜に形成された配線溝を充填する銅(Cu)配線と、
前記絶縁膜上で、前記銅(Cu)配線の境界領域に位置し、配線溝形成用のメタルマスクの材料で形成されている金属膜と、
前記銅(Cu)配線と前記配線溝の内壁の間に挿入され、かつ前記金属膜の上面を覆うバリアメタルと、
前記銅(Cu)配線の上面と前記金属膜上の前記バリアメタルの上面を覆う第1メタルキャップと、
前記第1メタルキャップ、前記バリアメタル、および前記金属膜を連続して覆う第2メタルキャップと、
を有する半導体装置。 - 前記絶縁膜上の前記銅(Cu)配線との前記境界領域で、前記金属膜、前記バリアメタル、前記第1メタルキャップ、および前記第2メタルキャップがこの順で積層され、前記第2メタルキャップが前記第1メタルキャップのエッジ、前記バリアメタルのエッジ、および前記金属膜のエッジを連続して覆っていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記金属膜は、無電解めっきで前記金属膜の表面に前記第2メタルキャップの材料となる金属イオンを析出させることのできる材料であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
- 前記金属膜は、Co,Ni,Cr,Fe,Pt,Auから選択されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第2メタルキャップの材料は、Co、Ni、CoP、NiP、NiWP、CoWP、Auから選択されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 絶縁膜上にメタルマスクを形成し、
前記メタルマスクを用いて前記絶縁膜に配線溝を形成し、
前記配線溝の内壁および前記メタルマスク上にバリアメタルを形成し、
前記配線溝内に、前記バリアメタルを介して銅(Cu)配線を形成し、
無電解めっきにより、前記銅(Cu)配線上に第1メタルキャップを前記バリアメタル上にオーバーフローさせて形成し、
前記第1メタルキャップをマスクにして、前記絶縁膜上の前記バリアメタルと前記メタルマスクを除去し、前記第1メタルキャップの下方に前記バリアメタルの一部と前記メタルマスクの一部を残し、
無電解めっきにより、前記第1メタルキャップ上に第2メタルキャップをオーバーフローさせて形成し、前記第2メタルキャップで、前記第1メタルキャップ、前記バリアメタルの一部、および前記メタルマスクの一部を連続して被覆する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記メタルマスクの材料は、無電解めっきで前記メタルマスクの表面に前記第2メタルキャップの材料となる金属イオンを析出させることのできる材料であることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記メタルマスクの材料は、Co、Ni,Cr、Fe、Pt、Auから選択されることを特徴とする請求項6又は7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2メタルキャップの材料は、Co、Ni、CoP、NiP、NiWP、CoWP、Auから選択されることを特徴とする請求項6〜8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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