JPH06275617A

JPH06275617A - 耐酸化性銅薄膜とその製法、並びにそれを用いた半導体装置

Info

Publication number: JPH06275617A
Application number: JP6545093A
Authority: JP
Inventors: Kazue Kudo; 一恵工藤; Shinichi Fukada; 晋一深田; Kenichi Kizawa; 賢一鬼沢; Tetsuo Minemura; 哲郎峯村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【構成】半導体素子の上に絶縁層を介して銅配線膜を
有する半導体装置において、前記配線膜はその表面層が
配向した銅の（１１１）面を含み、上記配線膜表面の９
０％以上が（１１１）面で構成されていることを特徴と
する半導体装置。【効果】銅薄膜の配線を有する半導体装置の銅配線の酸
化が抑制され、高密度化、高集積化の半導体装置を提供
することがる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐酸化性銅薄膜及びそれ
を用いた半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】銅は耐酸化性が低く、微量の酸素含む雰
囲気中でも表面が酸化されることが知られている。特に
半導体の配線として銅を用いる場合、積層配線形成過程
で銅が高温に曝されると酸化及び腐食が起こる。これを
解決するために、銅に他の元素を添加して耐酸化性を向
上させる方法が提案（特開昭６１−２４３１４１号公
報，特開昭６１−２６１４５０号公報）されている。ま
た、銅配線の回りを高融点金属で囲み耐酸化性を確保し
ている（特開昭６２−２９０１５０号公報）。

【０００３】銅配線の層間絶縁膜として窒化シリコンを
電子サイクロトロン共鳴プラズマＣＶＤ法または高周波
（ＲＦ）スパッタ法を用いて低温で形成する層間絶縁膜
の形成時の銅の酸化を防止する方法が提案（特開昭６３
−３０１５４８号公報，特開平１−１０６４３５号公
報，特開平１−２４８６２５号公報）されている。

【０００４】さらに、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）溶
液に銅膜を浸漬し、銅表面に保護膜を形成する方法（特
開昭５６−８４４７９号公報）や、銅表面を窒素プラズ
マで処理することにより銅表面を窒化する方法（特願平
３−３０８００６号公報）が知られている。また、銅膜
形成後に配線幅以上に結晶粒径を粗大化させ、耐酸化性
を向上させる方法（特開平３−１６６７３１号公報）な
どがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】銅はサブミクロン
（０.２〜０.３μｍ）以下のＬＳＩ用配線材料として有
望である。これは銅の抵抗が現在の配線材料であるＡｌ
系材料の約１／２と低いためである。

【０００６】しかし、前記のように耐食性向上のために
合金元素を添加する方法では銅の抵抗が上昇して、低抵
抗と云う銅本来の特性が失われてしまう。また、配線の
まわりを高融点金属で囲んだり、銅表面を処理して銅の
耐食性を確保する方法では配線形成プロセスの工程が多
くなり、Ａｌ配線形成プロセスとは別のプロセスを構築
しなければならない。

【０００７】また、層間絶縁膜として窒化シリコンを低
温で形成することにより銅の酸化を防止できるが、窒化
シリコンは熱応力が高く銅配線膜が剥離したり、ストレ
スマイグレーションによる断線と云った問題がある。ま
た、窒化シリコン膜は誘電率が高く、ＬＳＩ等の層間絶
縁膜としては問題がある。

【０００８】銅配線の形成プロセス中で銅の耐酸化性が
特に要求されるのは層間絶縁膜形成時及びスルーホール
形成時である。さらに、ディープサブミクロンプロセス
ではより高い銅の耐酸化性が要求される。

【０００９】現在のＬＳＩ等の配線膜の厚さは０.５μ
ｍ以下であり、耐酸化性が低い銅をこのままＬＳＩ等の
配線に用いることは困難である。

【００１０】本発明の第１の目的は、耐酸化性に優れた
銅薄膜を提供することにある。

【００１１】本発明の第２の目的は、耐酸化性で層間絶
縁膜との接着性が優れた銅薄膜を配線回路膜とする半導
体装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、銅は面心
立方格子（ｆｃｃ）構造をもった結晶である。従って、
（１１１）面が最稠密面となり、他の格子面と比較して
耐酸化性が高いとの考えに基づき検討を重ねた結果、銅
薄膜の表面に（１１１）面を多く形成することによって
銅薄膜の耐酸化性を改善できることを見出し本発明に到
達したもので、その要旨は次のとおりである。

【００１３】（１）基体上に真空蒸着等によって形成
された銅薄膜であって、該銅薄膜の少なくとも酸化性雰
囲気に曝される表面層が、配向した銅の（１１１）面を
含み、前記表面の９０％以上が（１１１面）で構成され
ていることを特徴とする耐酸化性銅薄膜。

【００１４】（２）基体上に真空蒸着等によって形成
された銅薄膜であって、該銅薄膜の少なくとも酸化性雰
囲気に曝される表面層が、配向した銅の（１１１）面を
含み、該面のＸ線回折ディフラクトメータθ−２θ法に
よる回折ピークの（１１１）面／（２００）面の強度比
が２０以上であることを特徴とする耐酸化性銅薄膜。

【００１５】（３）半導体素子の上に絶縁層を介して
銅配線膜を有する半導体装置において、前記配線膜はそ
の表面層が配向した銅の（１１１）面を含み、上記配線
膜表面の９０％以上が（１１１）面で構成されているこ
とを特徴とする半導体装置。

【００１６】（４）半導体素子の上に絶縁層を介して
銅配線膜を有する半導体装置において、前記配線膜はそ
の表面層が配向した銅の（１１１）面を含み、該面のＸ
線回折ディフラクトメータθ−２θ法による回折ピーク
の（１１１）面／（２００）面の強度比が２０以上であ
ることを特徴とする半導体装置。

【００１７】銅薄膜表面に銅の（１１１）面が平行に配
向するように制御し、特に、配向している銅の（２０
０）面とのＸ線回折によるピーク強度の比を２０以上と
することにより銅の耐酸化性が向上できる。上記の強度
比が２０未満では耐酸化性向上にはあまり有効ではな
い。なお、このことは（１１１）面が９０％以上現れる
ようすることでもある。

【００１８】また、銅の（１１１）面が配向した膜につ
いて、膜表面の凹凸を少なくすることにより、銅の（１
１１）面以外の格子面の露出が少なくり、耐酸化性をさ
らに向上することができる。

【００１９】ここで、膜表面の凹凸（粗面）は平均して
１０ｎｍ以下が望ましい。該凹凸が平均１０ｎｍよりも
大きい場合には、（１１１）面以外の格子面が多くなる
ことを意味し、酸化性雰囲気に曝されたときに、十分な
耐酸化性が得られないからである。

【００２０】また、銅の結晶粒径を大きくすると（１１
１）面以外の格子面が膜表面に現れにくゝなり、かつ、
粒界が総合的にみて少なくなるので酸化を抑制すること
ができる。即ち、結晶粒径が小さいと粒界から酸素が浸
入し易くなるためである。なお、結晶粒径としては４０
０ｎｍ〜５μｍが望ましい。

【００２１】一方、表面に銅の（１１１）面と他の格子
面がランダム配向している場合でも、異方性エッチング
を行うなどして（１１１）面が多く残るようにする、即
ち、膜表面に（１１１）面が最も多くなるよう膜面を加
工することによっても、耐酸化性は向上する。この場合
も膜表面の凹凸は１０ｎｍ以下が望ましい。また、前記
と同様に膜表面には銅（１１１）面が９０％以上現れる
よう前記エッチング処理を制御することが大切である。

【００２２】薄膜の表面に平行に銅の（１１１）面が強
く配向した膜は、真空装置を用いることにより形成され
る。特に、真空装置内でのスパッタまたは蒸着により形
成するのが望ましいが、その際の到達真空度は２×１０
~⁶Ｔｏｒｒ以下が望ましい。これより大きくなると装置
内の不純物を巻込み、目標とする（１１１）面の配向性
が十分得られない。上記により成膜、熱処理を交互に繰
り返すことにより必要な厚さの銅薄膜を得ることができ
る。また、前記薄膜の表面の凹凸や、結晶の粒径は同様
に真空度と熱処理温度によって制御することができる。

【００２３】また、真空装置内を一旦２×１０~⁶Ｔｏｒ
ｒ以下の真空度とした後、例えば、高純度アルゴンガス
等の高純度不活性ガスを導入し、その真空度を１×１０
~¹Ｔｏｒｒ以下にしてスパッタ法等によっても形成する
ことができる。

【００２４】上記により、膜表面の凹凸を１０ｎｍ以
下、膜表面の銅の（１１１）面が９０％以上の銅薄膜を
形成することができる。

【００２５】上記銅薄膜をＬＳＩ等の薄膜配線とするこ
とができる。その際、配線のパターニングはレジストマ
スクを用いて行うが、ＲＩＥ，イオンミリングなどによ
る除去はレジスト表面が変質し、これを除去するために
は酸素アッシング等を行わなければレジストの除去が困
難となる。しかし、こうした場合でも、本発明の銅薄膜
は、その酸化速度が０.１ｎｍ／分以下と極めて耐酸化
性に優れているので、銅配線の酸化をそれほど心配しな
いで行うことができる。

【００２６】本発明の耐酸化性銅薄膜は、半導体装置を
はじめ、薄膜磁気記録装置のヘッドや大型計算機のプリ
ント回路板の配線等に用いることができ、これまでにな
い高性能の電子装置を与える。

【００２７】

【作用】銅結晶の最稠密面である（１１１）面を銅膜表
面にできるだけ多く配向，形成したことにより該銅薄膜
の耐酸化性を向上することができる。特に、（１１１）
面をできるだけ多く配向させ、膜表面の凹凸を小さくす
ることによって（１１１）面以外の面が、酸化性雰囲気
に触れる確率が低くなり、銅膜の耐酸化性が高くなる。

【００２８】また、熱処理を施すと再結晶化が起こり、
結晶粒径は粗大化する。結晶粒が粗大化すると結晶粒界
が少なくなるため粒界からの酸化が抑制され、膜表面の
凹凸も小さくなり、（１１１）面の配向強度も高くなる
ために、耐酸化性が向上する。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００３０】〔実施例１〕図１は本発明の銅膜をＸ線
回折ディフラクトメータθ−２θ法で分析した結果を示
す図である。また、図２は従来の銅膜を同じく分析した
結果を示す図である。

【００３１】本実施例ではスパッタ法で銅薄膜を形成し
た。膜形成の条件は、到達真空度２×１０~⁷Ｔｏｒｒ、
ガス圧２×１０~²Ｔｏｒｒ、ＲＦ出力２ｋＷ、基板温度
２００℃である。図１，２のピークのうち、回折角２θ
が４３度のピークが銅の（１１１）面のピーク、５１度
が（２００）面、７４度は（２２０）面、９０度は（３
１１）面、９５度が（２２２）面のピークに対応する。
これらのピークのうち（１１１）と（２００）のピーク
強度の比をとると、本発明による膜の配向性は（１１
１）／（２００）＝１００／５であるのに対し、従来方
法による膜では（１１１）／（２００）＝１００／２０
と（１１１）の配向強度が弱いことが分かる。また、ラ
ンダム配向の銅膜の（１１１）／（２００）強度比はパ
ウダーパターンの強度比とほぼ同じで（１１１）／（２
００）＝１００／４６である。

【００３２】上記の配向性は膜形成時の到達真空度に大
きく依存する。これをみるため到達真空度を変えて成膜
した場合の（１１１）と（２００）のピーク強度比を表
１に示す。なお、マイクロ波アシストによるスパッタを
用い、到達真空度を１×１０~¹⁰Ｔｏｒｒとし、ガス圧
２×１０~⁶Ｔｏｒｒで膜を形成すると、ピーク強度比
（１１１）／（２００）＝１００／０.１以上にでき
る。

【００３３】

【表１】

【００３４】〔実施例２〕次に、本発明の銅薄膜を配
線回路に用いた半導体装置の積層配線構造の模式断面図
を図３に示す。

【００３５】第１配線層５にはＣＶＤ−Ｗ配線を用い、
それを接続する配線には本発明により形成した銅配線膜
１で形成した。半導体素子（Ｓｉチップ）４上には熱酸
化膜が形成されており、さらに銅配線膜１で形成した主
配線の下にはバリア層としてＴｉＷ膜３が用いられてい
る。また、主配線の上には層間絶縁膜２としてプラズマ
ＣＶＤ法により厚さ１μｍのＳｉＯ₂膜が形成してあ
る。

【００３６】上記半導体装置の製造工程中で銅配線膜の
耐酸化性が要求される工程としては、銅配線膜１の上に
層間絶縁膜２を形成する工程及び層間絶縁膜２にスルー
ホール６を形成する工程と、パターニングに用いたレジ
ストを除去する工程である。このうち、銅配線膜１上に
層間絶縁膜２を形成する工程に着目し、本発明及び従来
法で形成した銅膜とＳｉＯ₂層間絶縁膜との接着強度を
調べた。

【００３７】図４から明らかなように、銅の（１１１）
／（２００）のピーク強度比に対する接着強度との関係
では、ピーク強度比１００／５以上の本発明による銅膜
は、現在実用化されているＷとＳｉＯ₂の接着強度より
高い。

【００３８】また、銅の（１１１）と（２００）のピー
ク強度比を１００／０.１とすることによりＳｉＯ₂との
接着強度を従来のＡｌ／ＳｉＯ₂の強度とほぼ同等にす
ることができる。

【００３９】これらの銅膜の（１１１）の極点図形の測
定結果を図５に示す。この極点図形は、試料表面から９
０度傾けた面までの（１１１）配向強度を等高線で表わ
したものである。

【００４０】図５（ａ）の本発明の銅膜では、０〜１０
度ｏｆｆの範囲で強度が最も高く、２０度程度ｏｆｆし
た面まで配向しており、銅膜表面はほとんど（１１１）
面が配向していることが分かる。

【００４１】一方、図５（ｂ）の従来の銅膜では、２０
度ｏｆｆしたところに僅かに分布が観られるのみで、膜
の表面には（１１１）面以外の面が現れている確率が高
いことが分かる。

【００４２】図６に示すＳｉＯ₂層間絶縁膜から剥離し
た銅膜の剥離面のＸＰＳ分析結果から、従来の銅膜では
剥離面に酸素が検出され、これを１０分間エッチングし
てもまだ酸素が見受けられことから、酸化膜が厚く形成
していることが分かる。一方、本発明の銅膜の剥離面に
は酸素はごく僅かしか存在せず、（１１１）面配向によ
り銅の酸化が抑制されていることが分かる。

【００４３】ここで、図３において層間絶縁膜２が、例
えば、りん−けい酸ガラス（ＰＳＧ），テトラエチロキ
シシリケート〔ＴＥＯＳ：Ｓｉ(ＯＣ₂Ｈ₅)₄〕等、ある
いは、バリア層３がＴｉＮ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ等、また
は、スルーホールがＷ，ＴｉＷ等で形成されたものでも
有効であることは云うまでもない。

【００４４】また、上記本発明の銅膜は、蒸着法、ＣＶ
Ｄ法などで形成されたものであっても構わない。さら
に、配線層が１層以上の多層のものでも本発明の銅の使
用は有効である。

【００４５】〔実施例３〕他の銅膜の形成法について
図７により説明する。

【００４６】Ｓｉ基板４の上に熱酸化膜１０を５００ｎ
ｍ形成する。その上に反応性スパッタ法によりＴｉＮ膜
７を１００ｎｍ形成し、これに銅膜８を１００ｎｍ形成
する。この膜を真空を破らずに４５０℃で３０分間熱処
理を加える。さらにその上に銅膜を１００ｎｍスパッタ
法で積層形成し、上記と同じ条件で熱処理をする。

【００４７】上記のように成膜、熱処理を繰返して、厚
さ５００ｎｍの銅膜８を形成した。該銅膜表面の凹凸は
５ｎｍであった。一方、従来法で形成した銅膜の表面の
凹凸は１５ｎｍであった。

【００４８】上記２種の銅膜の酸化速度を、酸素アッシ
ングを行ないカソード還元法により酸化膜の厚さを測定
した。図８の測定結果が示すように、両者の酸化速度に
は明らかに差が見られる。また、表面の凹凸を５ｎｍ以
下とすることにより、酸化が抑えられることも分かっ
た。

【００４９】さらに、これらの銅膜を走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）で観察した結果、膜表面の凹凸が大きい従来
の銅膜では、銅の結晶粒を包むように酸化が進行し、酸
素アッシング処理１０分後では厚い酸化膜が結晶粒の表
面を覆ってしまうのに対し、本発の銅膜では処理時間に
よる差は見受けられず、極めて耐酸化性が優れているこ
とが分かる。

【００５０】なお、本発明の銅膜は、バリア層としてＴ
ｉＮ，Ｍｏ，Ｗ，ＴｉＷ，Ｔａ等が設けられていても有
効であることは云うまでもない。

【００５１】〔実施例４〕さらに、他の銅膜の形成法
について図９により説明する。

【００５２】Ｓｉ基板４の上に熱酸化膜９を５００ｎｍ
形成する。その上にスパッタ法によりＷ膜１１を１００
ｎｍ形成し、これに銅膜１０を１５０ｎｍ形成する。こ
の銅膜１０にバイアス電圧を逆にかけて５０ｎｍスパッ
タエッチングする。次に、この上にさらに１５０ｎｍ銅
をスパッタし、また、５０ｎｍスパッタエッチングす
る。このように成膜、スパッタエッチングを交互に繰返
し、厚さ５００ｎｍの銅膜を１０を形成した。なお、ス
パッタエッチング、成膜を繰り返したことにより銅膜１
０の表面の凹凸は２０ｎｍとなった。銅（１１１）面は
最稠密面なのでエッチング速度は他の格子面と比べると
遅く、従って、銅膜の表面には（１１１）面が９０％以
上形成される。

【００５３】本発明の銅膜の酸化速度は従来の銅膜の１
／１０以下で、耐酸化性が優れている。本実施例ではバ
リア層としてＷを用いているが、これをＭｏ，ＴｉＮ，
ＴｉＷ，Ｔａに代えても有効なことは述べるまでもな
い。

【００５４】なお、前記銅のエッチングはウェットエッ
チングでも同様の効果がある。

【００５５】

【発明の効果】本発明により銅薄膜の耐酸化性を向上す
ることができる。

【００５６】また、半導体装置の配線として用いること
により銅配線膜の酸化が抑制され、高信頼性の半導体装
置を提供することができる。

【００５７】なお、これまでのＡｌ配線のプロセスをほ
とんど変更せずに適用することができ、配線膜が０.３
μｍ級のＢＩＣＭＯＳの高密度化、高集積化を図ること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１により形成した銅薄膜のＸ線回折ディ
フラクトメータθ−２θ法の回折ピークのチャート図で
ある。

【図２】従来法で形成した銅薄膜のＸ線回折ディフラク
トメータθ−２θ法の回折ピークのチャート図である。

【図３】本発明の半導体装置の一構造を示す模式断面図
である。

【図４】銅薄膜の（１１１）／（２００）ピーク強度比
とＳｉＯ₂／銅の接着強度との関係を示すグラフであ
る。

【図５】銅薄膜の銅の（１１１）面の極点図である。

【図６】銅薄膜とＳｉＯ₂膜との剥離面のＸＰＳ分析結
果を示すグラフである。

【図７】本発明の銅薄膜配線の形成工程の一実施例を示
す模式断面図である。

【図８】銅薄膜の酸化速度を示すグラフである。

【図９】本発明の銅薄膜配線の形成工程の他の一実施例
を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１…銅配線膜、２…層間絶縁膜、３…ＴｉＷ膜、４…半
導体素子（Ｓｉ基板）、５…第１配線層、６…スルーホ
ール配線、７…ＴｉＮ膜、８，１０…銅膜、９…熱酸化
膜、１１…Ｗ膜。

フロントページの続き (72)発明者峯村哲郎茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に真空蒸着等によって形成された
銅薄膜であって、該銅薄膜の少なくとも酸化性雰囲気に
曝される表面層が、配向した銅の（１１１）面を含み、
前記表面の９０％以上が（１１１面）で構成されている
ことを特徴とする耐酸化性銅薄膜。
【請求項２】基体上に真空蒸着等によって形成された
銅薄膜であって、該銅薄膜の少なくとも酸化性雰囲気に
曝される表面層が、配向した銅の（１１１）面を含み、
該面のＸ線回折ディフラクトメータθ−２θ法による回
折ピークの（１１１）面／（２００）面の強度比が２０
以上であることを特徴とする耐酸化性銅薄膜。
【請求項３】前記銅の（１１１）面が配向した銅薄膜
の表面の凹凸が１０ｎｍ以下である請求項１または２に
記載の耐酸化性銅薄膜。
【請求項４】前記銅の（１１１）面が配向した銅薄膜
の表面層の銅結晶粒子が４００ｎｍ〜５μｍである請求
項１，２または３に記載の耐酸化性銅薄膜。
【請求項５】真空装置内に銅薄膜を形成する基体を設
置し、銅粒子を前記基体上に堆積する銅薄膜の製法であ
って、前記真空装置内の真空度が２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以
下の雰囲気中で前記銅薄膜を形成することを特徴とする
耐酸化性銅薄膜の製法。
【請求項６】真空装置内に銅薄膜を形成する基体を設
置し、銅粒子を前記基体上に堆積する銅薄膜の製法であ
って、前記真空装置内の真空度が２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以
下の雰囲気中で前記銅薄膜を形成し、真空装置内でその
まま４５０℃以上に加熱する熱処理を施し、さらにまた
その上に前記２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以下の真空度で銅粒子
を堆積する工程を繰返して、所定の膜厚まで銅粒子を堆
積することを特徴とする耐酸化性銅薄膜の製法。
【請求項７】真空装置内に銅薄膜を形成する基体を設
置し、銅粒子を前記基体上に堆積する銅薄膜の製法であ
って、前記真空装置内の真空度が２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以
下の雰囲気中で前記銅薄膜を形成し、真空装置内でその
まま４５０℃以上に加熱する熱処理を施し、次いでスパ
ッタエッチングを行って堆積した銅薄膜の一部をエッチ
ングし、さらにまたその上に前記２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以
下の真空度で銅粒子を堆積する工程を繰返して、所定の
膜厚まで銅粒子を堆積することを特徴とする耐酸化性銅
薄膜の製法。
【請求項８】前記真空装置内の真空度を２×１０~⁶Ｔ
ｏｒｒ以下とした後、高純度不活性ガスを導入して１×
１０~¹Ｔｏｒｒ以下の雰囲気中で銅粒子を堆積する請求
項５，６または７に記載の耐酸化性銅薄膜の製法。
【請求項９】半導体素子の上に絶縁層を介して銅配線
膜を有する半導体装置において、前記配線膜はその表面
層が配向した銅の（１１１）面を含み、上記配線膜表面
の９０％以上が（１１１）面で構成されていることを特
徴とする半導体装置。
【請求項１０】半導体素子の上に絶縁層を介して銅配
線膜を有する半導体装置において、前記配線膜はその表
面層が配向した銅の（１１１）面を含み、該面のＸ線回
折ディフラクトメータθ−２θ法による回折ピークの
（１１１）面／（２００）面の強度比が２０以上である
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】前記（１１１）面が配向した銅配線膜
表面の凹凸が平均１０ｎｍ以下である請求項９または１
０に記載の半導体装置。
【請求項１２】前記（１１１）面が配向した銅配線膜
表面の銅結晶粒子が４００ｎｍ〜５μｍである請求項
９，１０または１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】半導体素子の上に絶縁層を介して銅配
線膜を有する半導体装置の製法において、前記半導体素
子に絶縁層を形成し、これを真空装置内に設置し、上記
真空装置内の真空度２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以下の雰囲気中
で銅粒子を堆積させることにより前記銅配線膜を形成す
ることを特徴とする半導体装置の製法。
【請求項１４】半導体素子の上に絶縁層を介して銅配
線膜を有する半導体装置の製法において、前記半導体素
子に絶縁層を形成し、これを真空装置内に設置し、上記
真空装置内の真空度２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以下の雰囲気中
で銅粒子を堆積させ、真空装置内でそのまま４５０℃以
上に加熱する熱処理を施し、さらにまたその上に前記２
×１０~⁶Ｔｏｒｒ以下の真空度で銅粒子を堆積する工程
を繰返して、所定の膜厚まで銅粒子を堆積することを特
徴とする半導体装置の製法。
【請求項１５】半導体素子の上に絶縁層を介して銅配
線膜を有する半導体装置の製法において、前記半導体素
子に絶縁層を形成し、これを真空装置内に設置し、上記
真空装置内の真空度２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以下の雰囲気中
で銅粒子を堆積させ、真空装置内でそのまま４５０℃以
上に加熱する熱処理を施し、次いでスパッタエッチング
を行って堆積した銅薄膜の一部をエッチングし、さらに
またその上に前記２×１０~⁶Ｔｏｒｒ以下の真空度で銅
粒子を堆積する工程を繰返して、所定の膜厚まで銅粒子
を堆積することを特徴とする半導体装置の製法。
【請求項１６】前記真空装置内の真空度を２×１０~⁶
Ｔｏｒｒ以下とした後、高純度不活性ガスを導入して１
×１０~¹Ｔｏｒｒ以下の雰囲気中でスパッタ法により銅
粒子を堆積する請求項１３，１４または１５に記載の半
導体装置の製法。