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JP2002026009A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device and method of manufacturing the same

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Publication number
JP2002026009A
JP2002026009A JP2000199628A JP2000199628A JP2002026009A JP 2002026009 A JP2002026009 A JP 2002026009A JP 2000199628 A JP2000199628 A JP 2000199628A JP 2000199628 A JP2000199628 A JP 2000199628A JP 2002026009 A JP2002026009 A JP 2002026009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
substrate
film
insulating film
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000199628A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tamao Takase
珠生 高瀬
Kazuyuki Azuma
和幸 東
Hideki Shibata
英毅 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000199628A priority Critical patent/JP2002026009A/en
Priority to US09/893,454 priority patent/US6541861B2/en
Publication of JP2002026009A publication Critical patent/JP2002026009A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】Cu−DD配線を用いた場合における基板裏面
からのCu汚染を防止すること。 【解決手段】SOI基板のシリコン酸化膜2上にCu拡
散を防止する拡散防止層4を設ける。
(57) Abstract: To prevent Cu contamination from the back surface of a substrate when a Cu-DD wiring is used. A diffusion preventing layer for preventing Cu diffusion is provided on a silicon oxide film of an SOI substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、Cu等の金属汚
染、特に基板裏面からの金属汚染の低減化を図った半導
体装置およびその製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device for reducing metal contamination such as Cu, particularly from a back surface of a substrate, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、寄生容量を減らし、より高速な半
導体装置を製造するために、民生品においてもSOI
(Silicon On Insulator)基板の導入が進められてい
る。一方、半導体装置の高集積化や、半導体素子の微細
化に伴い、配線の多層化が進んでいる。これと同時に、
これまで多く使用されてきたAl配線よりも低抵抗かつ
高融点であるCu配線が用いられるようになってきてい
る。すなわち、今後、半導体装置のさらなる高集積化・
高性能化は、SOI基板とCu配線の組み合わせによっ
て進むことが予想される。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to reduce parasitic capacitance and manufacture a higher-speed semiconductor device, SOI is also required for consumer products.
(Silicon On Insulator) Introduction of substrates is in progress. On the other hand, with the increase in the degree of integration of semiconductor devices and miniaturization of semiconductor elements, multilayer wiring has been developed. At the same time,
Cu wiring, which has lower resistance and higher melting point than Al wiring, which has been often used, has come to be used. In other words, in the future, higher integration of semiconductor devices
It is expected that higher performance will be achieved by a combination of an SOI substrate and Cu wiring.

【0003】Cu配線は、従来より用いられてきたAl
配線よりも、配線自身によるRC遅延が小さいことと、
電流密度が高い場合でも断線しにくいこと、言い換えれ
ばエレクトロマイグレーション耐性が高いという大きな
利点がある。
[0005] Cu wiring is made of Al which has been conventionally used.
The RC delay by the wiring itself is smaller than the wiring, and
Even when the current density is high, there is a great advantage that disconnection is difficult, in other words, electromigration resistance is high.

【0004】しかしながら、Cuはシリコン中での拡散
係数が大きいため、Cu配線の形成後に加熱を伴う処理
を行うと、Cu配線中のCuがSiO2 系の層間絶縁膜
中に拡散し、その結果として層間絶縁膜のリーク電流や
比誘電率の増加するという問題が起こる。ひどい場合に
は、ゲート絶縁膜中にCuが拡散し、しきい値電圧が変
動するという問題が起こる。同様な問題は、Cuに高電
界がかかる場合にも起こる。
However, since Cu has a large diffusion coefficient in silicon, if a process involving heating is performed after the formation of the Cu wiring, Cu in the Cu wiring diffuses into the SiO 2 -based interlayer insulating film. As a result, there arises a problem that the leakage current and the relative dielectric constant of the interlayer insulating film increase. In a severe case, there is a problem that Cu diffuses into the gate insulating film and the threshold voltage fluctuates. A similar problem occurs when a high electric field is applied to Cu.

【0005】上記問題を解決するために、バリアメタル
膜と呼ばれるCuの拡散を防止するTaN等の金属化合
物からなる膜でCu配線の側面および底面を覆い、一方
Cu配線の上面をいわゆるトップバリア膜と呼ばれるシ
リコン窒化膜等の絶縁膜で覆うことが行われている。
In order to solve the above problem, the side and bottom surfaces of the Cu wiring are covered with a film made of a metal compound such as TaN for preventing diffusion of Cu, which is called a barrier metal film, while the upper surface of the Cu wiring is formed as a so-called top barrier film. Covering with an insulating film such as a silicon nitride film called a so-called silicon nitride film is performed.

【0006】このような方法により、層間絶縁膜中にC
uが拡散するという問題は解決できるが、Cu拡散の問
題に関しては上記方法では解決できない以下のような問
題が残っている。
[0006] By such a method, C in the interlayer insulating film.
Although the problem of diffusion of u can be solved, the problem of Cu diffusion remains as follows, which cannot be solved by the above method.

【0007】すなわち、Cu配線の形成途中でCuがシ
リコン基板の裏面に付着し、その付着したCuがシリコ
ン基板中を拡散し、素子領域にまで達成すると、素子特
性の劣化や変動するという問題が起こる。
That is, when Cu adheres to the back surface of the silicon substrate during the formation of the Cu wiring and the adhered Cu diffuses in the silicon substrate to reach the element region, there is a problem that the element characteristics deteriorate or fluctuate. Occur.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、Cu配線
は半導体装置のさらなる高集積化・高性能化に有効な配
線であるが、従来技術では、シリコン基板の裏面から拡
散するCuによる生じる問題は未解決のままであった。
As described above, the Cu wiring is an effective wiring for higher integration and higher performance of a semiconductor device. However, in the prior art, the problem caused by Cu diffusing from the back surface of the silicon substrate is caused. Remained unresolved.

【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、半導体基板の裏面から
拡散する金属による生じる問題を解決できる半導体装置
およびその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which can solve the problem caused by metal diffused from the back surface of a semiconductor substrate. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記の通りである。本発明の骨子は、半導体基板に金属拡
散を防止する構造を導入することにある。すなわち、上
記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、
第1の半導体基板と、この第1の半導体基板上に設けら
れた絶縁膜と、この絶縁膜上に設けられた第2の半導体
基板とを備え、かつ前記第2の半導体基板および絶縁膜
の少なくとも一方に窒素が導入されてなる、金属の拡散
防止層を備えていることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, typical ones are briefly described as follows. The gist of the present invention is to introduce a structure for preventing metal diffusion into a semiconductor substrate. That is, in order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention
A first semiconductor substrate; an insulating film provided on the first semiconductor substrate; and a second semiconductor substrate provided on the insulating film. At least one is provided with a metal diffusion preventing layer in which nitrogen is introduced.

【0011】ここで、第1および第2の半導体基板は別
々のものでも、あるいは同一のものであっても良い。同
一の場合、半導体基板に窒素を例えばイオン注入して窒
素を導入する。その結果、上記半導体基板は窒素を含む
領域を境にして第1の半導体基板と第2の半導体基板と
に分かれる。
Here, the first and second semiconductor substrates may be separate or the same. In the same case, nitrogen is introduced into the semiconductor substrate by, for example, ion implantation. As a result, the semiconductor substrate is divided into a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate at a region including nitrogen.

【0012】このような構成であれば、拡散防止層によ
って、第1の半導体基板の裏面に付着した金属が第2の
半導体基板にまで拡散することを防止でき、基板裏面か
ら拡散するCuによって生じる問題を解決できるように
なる。
With such a structure, the metal adhered to the back surface of the first semiconductor substrate can be prevented from diffusing to the second semiconductor substrate by the diffusion preventing layer, and is caused by Cu diffused from the back surface of the substrate. Be able to solve problems.

【0013】本発明の上記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明ら
かになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。
Embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の一実施形態に係る半導体
装置の製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 1 is a process sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【0016】図1(a)は、SOI基板を示しており、
1,3は単結晶のシリコン基板、2はシリコン酸化膜を
それぞれ示している。SOI基板の形成方法にはいくつ
かあるが、ここでは貼り合わせ法について説明する。ま
ず、熱酸化によりシリコン基板1の表面にシリコン酸化
膜2を形成する。一方、表面が鏡面研磨された別のシリ
コン基板3を用意し、これらのシリコン基板1,3をシ
リコン酸化膜2を介して真空雰囲気中で貼り合わせる。
その後、シリコン基板3を必要な厚さまで研磨し、図1
(a)に示したSOI基板が完成する。
FIG. 1A shows an SOI substrate.
Reference numerals 1 and 3 denote a single crystal silicon substrate, and 2 denotes a silicon oxide film. Although there are several methods for forming an SOI substrate, a bonding method will be described here. First, a silicon oxide film 2 is formed on the surface of a silicon substrate 1 by thermal oxidation. On the other hand, another silicon substrate 3 whose surface is mirror-polished is prepared, and these silicon substrates 1 and 3 are bonded together in a vacuum atmosphere via the silicon oxide film 2.
Thereafter, the silicon substrate 3 is polished to a required thickness, and FIG.
The SOI substrate shown in FIG.

【0017】次に図1(b)に示すように、シリコン基
板3内に窒素イオンを注入した後、アニールを行って、
シリコン基板3内に拡散防止層4を形成する。このと
き、拡散防止層4が化学量子論的にシリコン窒化膜とな
るに足りる量の窒素原子をシリコン基板3内に注入す
る。また、拡散防止層4はシリコン酸化膜2の上にそれ
と接する形で形成されている。この場合、シリコン酸化
膜2の上方のシリコン基板3の窒素濃度が最大になるよ
うに、窒素イオンの加速度電圧を制御する。シリコン酸
化膜2中にも窒素が導入されても良い。
Next, as shown in FIG. 1B, after nitrogen ions are implanted into the silicon substrate 3, annealing is performed.
The diffusion prevention layer 4 is formed in the silicon substrate 3. At this time, enough nitrogen atoms are implanted into the silicon substrate 3 so that the diffusion preventing layer 4 becomes a silicon nitride film in a chemical quantum theory. The diffusion preventing layer 4 is formed on the silicon oxide film 2 so as to be in contact therewith. In this case, the acceleration voltage of the nitrogen ions is controlled so that the nitrogen concentration of the silicon substrate 3 above the silicon oxide film 2 is maximized. Nitrogen may be introduced into the silicon oxide film 2 as well.

【0018】なお、シリコン酸化膜2の上部に窒素濃度
が最大となる条件で窒素イオンを注入し、シリコン酸化
膜2の上部をシリコン窒化層4に変質する方法を採用し
ても良い。
Note that a method may be employed in which nitrogen ions are implanted into the upper portion of the silicon oxide film 2 under the condition that the nitrogen concentration becomes maximum, and the upper portion of the silicon oxide film 2 is transformed into the silicon nitride layer 4.

【0019】次に図1(c)に示すように、シリコン基
板3に拡散防止層4に達する素子分離溝を形成し、その
内部を素子分離絶縁膜5で埋め込むことで素子分離を行
い、続いて素子分離絶縁膜5で規定された素子形成領域
内にMOSトランジスタ等の能動素子を形成する。図に
おいて、6はゲート絶縁膜、7はゲート電極、8はゲー
ト側壁絶縁膜(スペーサ)、9はエクステンションを有
するソース/ドレイン領域をそれぞれ示している。その
後、同図(b)に示すように、全面に層間絶縁膜10を
堆積し、この層間絶縁膜10に接続孔および配線溝11
を開口する。
Next, as shown in FIG. 1C, an element isolation groove reaching the diffusion prevention layer 4 is formed in the silicon substrate 3 and the inside thereof is filled with an element isolation insulating film 5 to perform element isolation. Thus, an active element such as a MOS transistor is formed in an element formation region defined by the element isolation insulating film 5. In the figure, 6 is a gate insulating film, 7 is a gate electrode, 8 is a gate side wall insulating film (spacer), and 9 is a source / drain region having an extension. Thereafter, an interlayer insulating film 10 is deposited on the entire surface as shown in FIG.
Open.

【0020】次に図2(d)に示すように、接続孔およ
び配線溝11の内面を被覆するように全面にバリアメタ
ル膜12を形成した後、接続孔および配線溝11を埋め
込むようにCu膜13を例えばメッキ法で全面に形成す
る。バリアメタル膜12の材料としては、TaN、W
N、VN、NbN、CrN、MoNなどの窒化物が好ま
しい。
Next, as shown in FIG. 2D, after a barrier metal film 12 is formed on the entire surface so as to cover the inner surfaces of the connection holes and the wiring grooves 11, Cu is formed so as to fill the connection holes and the wiring grooves 11. The film 13 is formed on the entire surface by, for example, a plating method. As a material of the barrier metal film 12, TaN, W
Preference is given to nitrides such as N, VN, NbN, CrN, MoN.

【0021】次に図2(e)に示すように、接続孔およ
び配線溝11の外部の不要なCu膜13およびバリアメ
タル膜12をCMPにより除去し、Cuのデュアルダマ
シン配線(Cu−DD配線)を形成する。その後、トッ
プバリア膜としての絶縁膜(不図示)を形成する。上記
CMP工程は、ディッシングを抑制するために、Cu膜
13およびバリアメタル膜12をそれぞれ別の条件のC
MPで除去する、いわゆる2ステップポリッシングであ
ることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 2E, the unnecessary Cu film 13 and the barrier metal film 12 outside the connection hole and the wiring groove 11 are removed by CMP, and the Cu dual damascene wiring (Cu-DD wiring) is removed. ) Is formed. After that, an insulating film (not shown) as a top barrier film is formed. In the CMP process, the Cu film 13 and the barrier metal film 12 are formed under different conditions under different conditions in order to suppress dishing.
It is preferable to use so-called two-step polishing for removing by MP.

【0022】次に図2(f)に示すように、層間絶縁膜
14を全面に堆積した後、図2(d)、図2(e)で説
明した方法に従って、上層のCu−DD配線(Cu配線
+バリアメタル膜)15を形成する。ここでは、2層の
多層配線を示したが、同様の方法で3層以上の多層配線
を形成しても良い。この場合、多層配線の全てがCu配
線である必要はなく、例えば一部がAl配線であっても
良い。その後、同図(f)に示すように、パッシベーシ
ョン膜16を全面に堆積する。
Next, as shown in FIG. 2 (f), after an interlayer insulating film 14 is deposited on the entire surface, an upper Cu-DD wiring (see FIG. 2 (d) and FIG. A Cu wiring + barrier metal film) 15 is formed. Here, a multi-layer wiring of two layers is shown, but a multi-layer wiring of three or more layers may be formed in the same manner. In this case, not all of the multilayer wirings need to be Cu wirings, and for example, some may be Al wirings. Thereafter, a passivation film 16 is deposited on the entire surface as shown in FIG.

【0023】上記Cu−DD配線の形成工程において、
シリコン基板1の裏面にCuが付着し、Cuがシリコン
基板1中を拡散しても、その拡散は拡散防止膜4のとこ
ろで停止するので、Cu汚染による素子特性の劣化や変
動を防止できる。また、従来と同様に、バリアメタル膜
12および図示しないトップバリア膜によって、層間絶
縁膜3中にCuが拡散することを防止できる。さらに、
製造途中で使用されるCu−DD配線以外の金属による
基板裏面からの金属汚染の防止も期待できる。
In the step of forming the Cu-DD wiring,
Even if Cu adheres to the back surface of the silicon substrate 1 and Cu diffuses in the silicon substrate 1, the diffusion stops at the diffusion prevention film 4, so that deterioration and fluctuation of element characteristics due to Cu contamination can be prevented. Further, as in the conventional case, the diffusion of Cu into the interlayer insulating film 3 can be prevented by the barrier metal film 12 and the top barrier film (not shown). further,
Prevention of metal contamination from the back surface of the substrate by a metal other than Cu-DD wiring used during manufacturing can also be expected.

【0024】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、上記実施形態では、SOI基
板の形成方法として貼り合わせ法を用いたが、SIMO
X法を用いても良い。この場合、高エネルギーの酸素イ
オン注入および窒素イオン注入を順次行い、その後高温
の熱処理を行うことで、シリコン酸化膜2および拡散防
止層4を形成する。この後、図1(c)以降の工程が続
く。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the bonding method is used as the method of forming the SOI substrate.
The X method may be used. In this case, high-energy oxygen ion implantation and nitrogen ion implantation are sequentially performed, and then a high-temperature heat treatment is performed to form the silicon oxide film 2 and the diffusion prevention layer 4. Thereafter, the steps shown in FIG.

【0025】また、上記実施形態では、シリコン酸化膜
2と拡散防止層4とが互いに接した構造としたが、図3
に示すように、シリコン酸化膜2と拡散防止層4とを完
全に別々の層に形成しても良い。この場合、シリコン酸
化膜2中に窒素を含ませないことが可能となる。さら
に、図4に示すように、シリコン酸化膜2と拡散防止層
4の位置関係を逆にし、拡散防止層4の上にシリコン酸
化膜2がある構造としても良い。さらにまた、シリコン
酸化膜2と拡散防止層4とを混合した混合層、例えばS
iON膜でも良い。
In the above embodiment, the silicon oxide film 2 and the diffusion prevention layer 4 are in contact with each other.
As shown in (1), the silicon oxide film 2 and the diffusion prevention layer 4 may be formed in completely separate layers. In this case, it is possible to prevent the silicon oxide film 2 from containing nitrogen. Further, as shown in FIG. 4, the positional relationship between the silicon oxide film 2 and the diffusion prevention layer 4 may be reversed so that the silicon oxide film 2 is provided on the diffusion prevention layer 4. Furthermore, a mixed layer in which the silicon oxide film 2 and the diffusion preventing layer 4 are mixed, for example, S
An iON film may be used.

【0026】また、上記実施形態では、拡散防止層4と
してシリコン窒化膜を用いたが、シリコン炭化膜、窒化
アルミニウム膜、酸化アルミニウム膜、窒化ホウ素膜な
ど、Cuの拡散を防止できる絶縁膜であれば、同様の効
果が期待できる。窒化アルミニウム膜等の場合、イオン
注入法で形成することが困難なのでその成膜にはCVD
等の堆積法を用いると良い。また、SOI基板の絶縁膜
として上記列挙した絶縁膜を使用しても良い。この場
合、SOI基板の絶縁膜と拡散防止層としての絶縁膜を
同じ種類の絶縁膜とすれば、基板構造を簡略化できる。
In the above embodiment, the silicon nitride film is used as the diffusion preventing layer 4. However, any insulating film that can prevent the diffusion of Cu, such as a silicon carbide film, an aluminum nitride film, an aluminum oxide film, and a boron nitride film, may be used. A similar effect can be expected. In the case of an aluminum nitride film or the like, it is difficult to form the film by an ion implantation method.
And the like. Further, the above-listed insulating films may be used as the insulating film of the SOI substrate. In this case, if the insulating film of the SOI substrate and the insulating film as the diffusion preventing layer are the same type of insulating film, the substrate structure can be simplified.

【0027】さらに、上記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。例
えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成
要件が削除されても、発明の効果の欄で述べられている
効果が得られる場合には、こ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。その他、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
Further, the above-described embodiment includes inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the effects described in the section of the effect of the invention can be obtained, the structure from which the constituent elements are deleted is the invention. Can be extracted as In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、半
導体基板に金属拡散を防止する構造を導入することによ
り、半導体基板の裏面から拡散する金属によって生じる
問題を解決できるようになる。
As described above in detail, according to the present invention, by introducing a structure for preventing metal diffusion into a semiconductor substrate, it is possible to solve the problem caused by the metal diffused from the back surface of the semiconductor substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方
法を示す工程断面図
FIG. 1 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に続く同半導体装置の製造方法を示す工程
断面図
FIG. 2 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device following FIG. 1;

【図3】同実施形態の変形例を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a modification of the embodiment.

【図4】同実施形態の他の変形例を示す断面図FIG. 4 is an exemplary sectional view showing another modification of the embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板(第1の半導体基板) 2…シリコン酸化膜(第1の絶縁膜) 3…シリコン基板(第2の半導体基板) 4…拡散防止層(第2の絶縁膜) 5…素子分離絶縁膜 6…ゲート絶縁膜 7…ゲート電極 8…ゲート側壁絶縁膜 9…ソース/ドレイン領域 10…層間絶縁膜 11…接続孔および配線 12…バリアメタル膜 13…Cu膜(Cu配線) 14…層間絶縁膜 15…Cu−DD配線(Cu配線+バリアメタル膜) 16…パッシベーション膜 REFERENCE SIGNS LIST 1 silicon substrate (first semiconductor substrate) 2 silicon oxide film (first insulating film) 3 silicon substrate (second semiconductor substrate) 4 diffusion preventing layer (second insulating film) 5 element isolation Insulating film 6 ... Gate insulating film 7 ... Gate electrode 8 ... Gate side wall insulating film 9 ... Source / drain region 10 ... Interlayer insulating film 11 ... Connection hole and wiring 12 ... Barrier metal film 13 ... Cu film (Cu wiring) 14 ... Interlayer Insulating film 15: Cu-DD wiring (Cu wiring + barrier metal film) 16: Passivation film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/8234 H01L 21/88 R 27/088 21/76 D 27/08 331 R 27/12 27/08 102D 29/78 626C 29/786 627D 21/336 (72)発明者 柴田 英毅 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 5F032 AA06 AA07 CA17 DA02 DA33 DA43 DA60 5F033 GG03 HH11 HH32 HH34 JJ11 JJ32 JJ34 KK11 KK32 KK34 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 PP26 QQ48 QQ58 QQ64 RR01 RR03 RR05 RR06 RR08 SS11 SS25 XX28 5F048 AC01 BA09 BA16 BC06 BF01 BF02 BF07 BF15 DA23 5F058 BA20 BC02 BD01 BD04 BD10 BD15 BD18 BE01 BE07 BF02 BJ02 5F110 AA06 AA14 AA26 CC02 DD05 DD12 DD13 DD14 DD15 DD17 EE31 EE38 HL01 HL02 HL21 HM15 NN02 NN62 NN65 QQ17──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/8234 H01L 21/88 R 27/088 21/76 D 27/08 331 R 27/12 27/08 102D 29/78 626C 29/786 627D 21/336 (72) Inventor Hideki Shibata 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in the Toshiba Yokohama office (reference) 5F032 AA06 AA07 CA17 DA02 DA33 DA43 DA60 5F033 GG03 HH11 HH32 HH34 JJ11 JJ32 JJ34 KK11 KK32 KK34 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 PP26 QQ48 QQ58 QQ64 RR01 RR03 RR05 RR06 RR08 SS11 BD25 XX28 5F048 AC01 BA09 BA16 BC06 BF01 BF02 BF01 BF02 DA07 AA06 AA14 AA26 CC02 DD05 DD12 DD13 DD14 DD15 DD17 EE31 EE38 HL01 HL02 HL21 HM15 NN02 NN62 NN65 QQ17

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の半導体基板と、 この第1の半導体基板上に設けられた絶縁膜と、 この絶縁膜上に設けられた第2の半導体基板とを具備し
てなる半導体装置であって、 前記第2の半導体基板および絶縁膜の少なくとも一方に
窒素が導入されてなる、金属の拡散防止層を備えている
ことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising: a first semiconductor substrate; an insulating film provided on the first semiconductor substrate; and a second semiconductor substrate provided on the insulating film. A semiconductor device comprising a metal diffusion preventing layer formed by introducing nitrogen into at least one of the second semiconductor substrate and the insulating film.
【請求項2】第1の半導体基板と、 この第1の半導体基板上に設けられた第1の絶縁膜と、 この第1の絶縁膜上に設けられた第2の絶縁膜と、 この第2の絶縁膜上に設けられた第2の半導体基板とを
具備してなる半導体装置であって、 前記第1および第2の絶縁膜の少なくとも一方が金属の
拡散を防止する拡散防止機能を有することを特徴とする
半導体装置。
2. A first semiconductor substrate; a first insulating film provided on the first semiconductor substrate; a second insulating film provided on the first insulating film; A second semiconductor substrate provided on the second insulating film, wherein at least one of the first and second insulating films has a diffusion preventing function for preventing metal diffusion. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】前記第1および第2の絶縁膜の少なくとも
一方が、シリコン窒化膜、シリコン炭化膜、窒化アルミ
ニウム膜、酸化アルミニウムまたは窒化ホウ素膜である
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
3. The device according to claim 2, wherein at least one of said first and second insulating films is a silicon nitride film, a silicon carbide film, an aluminum nitride film, an aluminum oxide or a boron nitride film. Semiconductor device.
【請求項4】前記第2の半導体基板上に多層配線をさら
に備え、前記多層配線の少なくとも一層が銅配線からな
ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に
記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a multilayer wiring on said second semiconductor substrate, wherein at least one of said multilayer wirings is made of copper wiring. .
【請求項5】厚さ方向に、第1の半導体層と、第1およ
び第2の絶縁膜のうちの少なくとも一方と、第2の半導
体層とに分かれた基板を形成する工程を有する半導体装
置の製造方法であって、 前記第1および第2の絶縁膜のうちの少なくとも一方
は、前記基板に窒素イオンを注入した後、前記基板に熱
処理を施すことで形成したシリコン窒化膜であることを
特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A semiconductor device having a step of forming, in the thickness direction, a substrate divided into a first semiconductor layer, at least one of first and second insulating films, and a second semiconductor layer. Wherein at least one of the first and second insulating films is a silicon nitride film formed by implanting nitrogen ions into the substrate and then subjecting the substrate to a heat treatment. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項6】厚さ方向に、第1の半導体層と、第1およ
び第2の絶縁膜のうちの少なくとも一方と、第2の半導
体層とに分かれた基板を形成する工程とを有する半導体
装置の製造方法であって、前記第1および第2の絶縁膜
のうちの少なくとも一方は、CVD法により前記第1の
半導体層上に堆積したシリコン窒化膜であることを特徴
とする半導体装置の製造方法。
6. A semiconductor comprising, in a thickness direction, a step of forming a substrate divided into a first semiconductor layer, at least one of first and second insulating films, and a second semiconductor layer. A method of manufacturing a device, wherein at least one of the first and second insulating films is a silicon nitride film deposited on the first semiconductor layer by a CVD method. Production method.
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