JP2009188279A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009188279A JP2009188279A JP2008028263A JP2008028263A JP2009188279A JP 2009188279 A JP2009188279 A JP 2009188279A JP 2008028263 A JP2008028263 A JP 2008028263A JP 2008028263 A JP2008028263 A JP 2008028263A JP 2009188279 A JP2009188279 A JP 2009188279A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- wiring
- semiconductor device
- interlayer insulating
- copper
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H10W20/425—
-
- H10W20/037—
-
- H10W20/055—
-
- H10W20/062—
-
- H10W20/064—
-
- H10W20/051—
-
- H10W20/074—
-
- H10W20/095—
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
【課題】配線間の容量を増大させることなく、配線の信頼性をさらに向上する半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に形成された層間絶縁膜1内上部に配線溝2を形成する工程(a)と、工程(a)の後に、配線溝2内及び層間絶縁膜1上にバリアメタル膜3を形成する工程(b)と、工程(b)の後に、配線溝2内に銅5を埋め込み、配線を形成する工程(c)と、工程(c)の後に、Si及びNを層間絶縁膜1及び配線に注入する工程(d)と、工程(d)の後に、層間絶縁膜1上のバリアメタル膜3を除去する工程(e)とを有する。
【選択図】図1A semiconductor device and a method of manufacturing the semiconductor device that further improve the reliability of the wiring without increasing the capacitance between the wirings.
A step (a) of forming a wiring trench 2 in an upper portion of an interlayer insulating film 1 formed on a substrate, and a barrier metal film in the wiring trench 2 and on the interlayer insulating film 1 after the step (a). After step (b) and step (b), copper 5 is buried in the wiring groove 2 to form wiring, and after step (c), Si and N are interlayer-insulated. A step (d) for injecting into the film 1 and the wiring and a step (e) for removing the barrier metal film 3 on the interlayer insulating film 1 after the step (d).
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、基板上に形成された低誘電率の層間絶縁膜に対して溝埋め込み構造の銅配線を有する半導体装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device having a copper wiring having a groove filling structure with respect to an interlayer insulating film having a low dielectric constant formed on a substrate, and a manufacturing method thereof.
近年、半導体装置(デバイス)内部の配線ピッチの縮小が進み、そのなかで配線の信頼性を確保することがますます重要になってきている。そのために、銅配線表面にキャップメタル層を形成し、配線の信頼性を向上する検討がなされるようになってきている。 In recent years, the wiring pitch inside a semiconductor device (device) has been reduced, and it has become increasingly important to ensure the reliability of the wiring. Therefore, studies have been made to improve the reliability of the wiring by forming a cap metal layer on the surface of the copper wiring.
以下、特許文献1に記載されている従来の半導体装置及びその製造方法について、図面を用いて説明する。
図4は特許文献1に記載されている半導体装置及びその製造方法におけるプロセスを示すフローチャートである。
Hereinafter, a conventional semiconductor device described in
FIG. 4 is a flowchart showing a process in the semiconductor device and the manufacturing method thereof described in
第1に、リソ工程とエッチング工程を行い、低誘電率膜である層間絶縁膜1に配線溝2を形成する。
第2に、前処理として、アニールを行い、表面の酸化物の還元処理をした後に、バリアメタル膜3として窒化タンタル又はタンタルを形成する(図4(a))。ここで、バリアメタル膜3は、その外周の銅が層間絶縁膜1中に拡散するのを防止するための金属膜である。
First, a litho process and an etching process are performed to form a
Second, as pretreatment, annealing is performed to reduce the surface oxide, and then tantalum nitride or tantalum is formed as the barrier metal film 3 (FIG. 4A). Here, the
第3に、バリアメタル膜3上にシード膜4を形成する(図4(b))。
第4に、銅(Cu)をメッキ法により埋込んだ後に、余分な銅とバリアメタル膜3をCu・Ta−CMP処理により除去し、銅を配線溝2内だけに埋め込んで銅配線5を形成する(図4(c))。
Third, a
Fourth, after copper (Cu) is buried by plating, excess copper and the
第5に、Cu・Ta−CMP後には、一度大気に接触するため、銅配線5上には酸化銅(CuO)6が形成される(図4(d))。
第6に、銅配線5上に形成された酸化銅(CuO)6を、プラズマにさらすことにより除去する(図4(e))。
Fifth, after Cu · Ta-CMP, copper oxide (CuO) 6 is formed on the
Sixth, the copper oxide (CuO) 6 formed on the
第7に、引き続き、モノシランガスと窒素との混合ガス雰囲気中で350℃以上の熱処理を施す。これにより、銅配線5の表面には、シリサイド層47が形成される(図4(f))。
Seventh, subsequently, heat treatment at 350 ° C. or higher is performed in a mixed gas atmosphere of monosilane gas and nitrogen. Thereby, a
第8に、ライナー膜10を約40nm形成する(図4(g))。ここで、ライナー膜10は、その上層に後工程で形成される層間絶縁膜(図示せず)中に銅配線5内の銅が拡散するのを防止するためのものであり、層間絶縁膜1等と比較して、比較的比誘電率の高い窒化シリコン膜等が用いられる。
Eighth, the
また、非特許文献1では、GCIBドーピングにより、銅配線表面にCuSiN遷移層を形成することが記載されている。
しかしながら、特許文献1及び非特許文献1に記載された半導体装置の製造方法を組み合わせた場合には、GCIBドーピングにより、銅配線5間の層間絶縁膜1上に形成されたSiN遷移層9が原因で、銅配線5間の容量(キャパシタンス)が増大してしまうという問題点を有していた。
However, when the semiconductor device manufacturing methods described in
図2(b)に特許文献1及び非特許文献1に記載された半導体装置の製造方法を組み合わせた場合における半導体基板中のSi、N濃度分布を示す。
半導体基板表面はSiとNの衝突量が多く、基板中へいくほど衝突量が低い。この衝突エネルギーにより半導体基板は常温であるにもかかわらず温度が局部的に上昇し、銅配線部分では基板表面近傍ほど多くのCuSiNが形成され、基板中へいくほど少量のCuSiNが形成される(図2(b)のB1)。これをCuSiN遷移層と称する。CuSiN遷移層は銅配線の表面拡散を抑制する働きを有するので、銅配線のEM寿命を向上することができる。一方、この時、低誘電率膜である層間絶縁膜1の表面8上にはSiN遷移層9が約20nm形成される。このSiN遷移層9も深さ方向にSiとNの濃度が低下している(図2(b)のB2)。
FIG. 2B shows Si and N concentration distributions in the semiconductor substrate when the semiconductor device manufacturing methods described in
The surface of the semiconductor substrate has a large amount of collision between Si and N, and the amount of collision becomes lower as it goes into the substrate. Due to this collision energy, the temperature of the semiconductor substrate rises locally despite the ambient temperature, and in the copper wiring portion, a larger amount of CuSiN is formed near the substrate surface, and a smaller amount of CuSiN is formed as it goes into the substrate ( B1 in FIG. This is referred to as a CuSiN transition layer. Since the CuSiN transition layer functions to suppress the surface diffusion of the copper wiring, the EM life of the copper wiring can be improved. On the other hand, at this time, a SiN transition layer 9 of about 20 nm is formed on the surface 8 of the
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、配線間の容量を増大させることなく、配線の信頼性をさらに向上することができる半導体装置及びその製造方法を提供する。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a semiconductor device and a manufacturing method thereof that can further improve the reliability of wiring without increasing the capacitance between the wirings.
上記の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の半導体装置は、基板上に形成された層間絶縁膜内上部に導電膜からなる配線を有し、前記配線上部表面には前記導電膜とSiNとの遷移層を有し、前記遷移層は、前記導電膜とは異なる合金金属を含んでいることを特徴とする。
In order to solve the above problem, a semiconductor device according to
また、本発明の請求項2に記載の半導体装置は、請求項1に記載の半導体装置であって、前記導電膜は、銅からなることを特徴とする。
また、本発明の請求項3に記載の半導体装置は、請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、前記合金金属は、Siよりも抵抗率が低い金属を含んでいることを特徴とする。
A semiconductor device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor device according to the first aspect, wherein the conductive film is made of copper.
Further, a semiconductor device according to
また、本発明の請求項4に記載の半導体装置は、請求項3に記載の半導体装置であって、前記合金金属は、Al、Ag、Ti、Co、Niのいずれか一つの金属を含んでいることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor device according to the third aspect, wherein the alloy metal includes any one of Al, Ag, Ti, Co, and Ni. It is characterized by being.
また、本発明の請求項5に記載の半導体装置の製造方法は、基板上に形成された層間絶縁膜内上部に配線溝を形成する工程(a)と、前記工程(a)の後に、前記配線溝内及び前記層間絶縁膜上にバリアメタル膜を形成する工程(b)と、前記工程(b)の後に、前記配線溝内に導電膜を埋め込んで配線を形成する工程(c)と、前記工程(c)の後に、Si及びNを前記層間絶縁膜及び前記配線に注入する工程(d)と、前記工程(d)の後に、前記層間絶縁膜上の前記バリアメタル膜を除去する工程(e)とを有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method comprising: a step (a) of forming a wiring trench in an upper portion of an interlayer insulating film formed on a substrate; and the step (a), A step (b) of forming a barrier metal film in the wiring trench and on the interlayer insulating film; and a step (c) of forming a wiring by embedding a conductive film in the wiring trench after the step (b); A step (d) of implanting Si and N into the interlayer insulating film and the wiring after the step (c); and a step of removing the barrier metal film on the interlayer insulating film after the step (d). (E).
また、本発明の請求項6に記載の半導体装置の製造方法は、請求項5に記載の半導体装置の製造方法であって、前記工程(d)は、前記Si及びNの注入処理をガスクラスタ・イオンビーム法により実行することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, wherein the step (d) includes performing a Si gas and N implantation process as a gas cluster. -It is performed by the ion beam method.
また、本発明の請求項7に記載の半導体装置の製造方法は、請求項5または請求項6に記載の半導体装置の製造方法であって、前記工程(c)は、前記配線溝内にシード膜を形成することで前記導電膜を埋め込む工程であり、前記シード膜には、前記Siよりも抵抗率が低い金属を含有させることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method according to the fifth or sixth aspect, wherein the step (c) includes seeding the wiring trench. The step of embedding the conductive film by forming a film is characterized in that the seed film contains a metal having a resistivity lower than that of the Si.
また、本発明の請求項8に記載の半導体装置の製造方法は、請求項7に記載の半導体装置の製造方法であって、前記シード膜には、前記Siよりも抵抗率が低い金属として、Al、Ag、Ti、Co、Niのいずれか一つの金属を含有させることを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 8 of the present invention is the manufacturing method of the semiconductor device according to
また、本発明の請求項9に記載の半導体装置の製造方法は、請求項5〜請求項8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記工程(d)と前記工程(e)の間において、前記配線上部表面に前記導電膜とSiNの遷移層を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a ninth aspect of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the fifth to eighth aspects, wherein the step (d) and the step (e) ), A transition layer of the conductive film and SiN is formed on the upper surface of the wiring.
また、本発明の請求項10に記載の半導体装置の製造方法は、請求項5〜請求項9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、前記導電膜として、銅を用いることを特徴とする。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a tenth aspect of the present invention is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the fifth to ninth aspects, wherein copper is used as the conductive film. Features.
以上のように本発明によれば、導電膜からなる配線の上部表面にCuSiN遷移層を形成しても、配線間の層間絶縁膜上にはSiN遷移層の形成を防止することができる。
そのため、配線間の容量を増大させることなく、配線の信頼性をさらに向上することができる。
As described above, according to the present invention, even if the CuSiN transition layer is formed on the upper surface of the wiring made of the conductive film, the formation of the SiN transition layer on the interlayer insulating film between the wirings can be prevented.
Therefore, the reliability of the wiring can be further improved without increasing the capacitance between the wirings.
以下、本発明の実施の形態を示す半導体装置及びその製造方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は本実施の形態の半導体装置及びその製造方法におけるプロセスを示すフローチャートである。
Hereinafter, a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing a process in a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present embodiment.
第1に、リソ工程とエッチング工程を行い、低誘電率膜(k3.0)である層間絶縁膜1に配線溝2を形成する。
第2に、前処理として、280℃の水素(H2)雰囲気中で60sec間アニール行い、表面の酸化物の還元処理をした後に、バリアメタル膜3として窒化タンタルを5nm、タンタルを5nm形成する(図1(a))。ここで、バリアメタル膜3は、その外周の層間絶縁膜1中に銅が拡散するのを防止するための金属膜である。
First, a litho process and an etching process are performed to form a
Second, as a pretreatment, annealing is performed in a hydrogen (H 2 ) atmosphere at 280 ° C. for 60 seconds to reduce the surface oxide, and then 5 nm of tantalum nitride and 5 nm of tantalum are formed as the
第3に、バリアメタル膜3上にシード膜4を30nm形成する(図1(b))。この時、シードCu中には約5%程度のAlを有している。Cu中にAlを含有させるのは、配線のEM、SM等の信頼性を向上されるためである。
Third, a
第4に、銅(Cu)をメッキ法により埋込んだ後に、約300℃でアニールを行った後に、余分な銅だけをCu−CMP処理により除去する(図1(c))。この時アニールにより、シード膜中のAlがCu配線中全体に広がり、CuAlを形成している。 Fourth, after copper (Cu) is buried by plating, annealing is performed at about 300 ° C., and then only excess copper is removed by Cu-CMP treatment (FIG. 1C). At this time, Al in the seed film spreads throughout the Cu wiring by annealing, and CuAl is formed.
従来は、銅配線5間の層間絶縁膜1上のバリアメタル膜3まで一緒に除去していたが、本実施の形態では、銅(CuAl)に比べて窒化タンタル、タンタルの研磨レートが遅いスラリーを用いることで、バリアメタル膜3を除去せずに残存させた状態で、Cu−CMP処理を実行する。
Conventionally, even the
第5に、Cu−CMP処理後には、一度大気に接触するため、銅配線5上には酸化物(CuO、AlO)6が形成される(図1(d))。
第6に、銅配線5上に形成された酸化物6を、約250℃の温度で水素(H2)プラズマにさらすことにより除去する(図1(e))。AlOの形成量が多い場合には、He/H2、NH3プラズマ等別の方法を用いる場合もある。
Fifthly, after the Cu-CMP treatment, the oxide (CuO, AlO) 6 is formed on the
Sixth, the
第7に、引き続き、水素プラズマ処理を実行した同一装置内で連続して、SiとNのガスクラスタ・イオンビームによるドーピング(GCIBドーピング)を行う。モノシランと窒素を断熱膨張によってクラスタ化し、イオナイザーでイオン化した後に、加速管で高速化し、常温でウエハ基板表面に衝突させる。 Seventh, doping (GCIB doping) with Si and N gas clusters and ion beams is continuously performed in the same apparatus in which the hydrogen plasma treatment is performed. Monosilane and nitrogen are clustered by adiabatic expansion and ionized by an ionizer, then accelerated by an accelerating tube and collided with the wafer substrate surface at room temperature.
これにより、銅配線5の上部表面にCuAlSiN遷移層7を約20nm形成する(図1(f))。
従来例に比べて、処理時間を長くすることにより、CuAlSiN遷移層7を厚く形成している。CuAlSiN遷移層7は、銅配線5の表面拡散を抑制する働きを有するので、銅配線5のEM寿命を向上することができる。一方、タンタル等のバリアメタル膜は銅にくらべて比重が約2倍近くあるため、銅配線5間の層間絶縁膜1上のバリアメタル膜3には、TaSiN遷移層11が約10nm形成される。ここで、バリアメタル膜3の少なくとも一部が変化することにより、TaSiN遷移層11は形成されている(図1(f))。
Thus, a
Compared to the conventional example, the
第8に、銅配線5間の層間絶縁膜1上にあるTaSiN遷移層11を、CMP処理により除去する(図1(g))。
この時、銅配線5上のCuAlSiN遷移層7も若干CMP処理により除去されるが、従来にくらべてCMP処理前に厚く形成しているので、CMP処理後に約10nmのCuAlSiN膜を形成しておくことができる。
Eighth, the TaSiN transition layer 11 on the
At this time, the
第9に、ライナー膜10を約40nm形成する(図1(h))。ここで、ライナー膜10は、その上層に後工程で形成される低誘電率膜である層間絶縁膜1中に銅が拡散するのを防止するためのものであり、層間絶縁膜1等と比較して、比較的比誘電率の高い窒化シリコン膜、シリコン炭化膜等が用いられる。
Ninth, a
以上の製造方法によって、本実施の形態の半導体装置が構成され製造される。
次に、本実施の形態の半導体装置及び製造方法においては、銅配線5上にはCuAlSiN遷移層7を形成し、銅配線5間の層間絶縁膜1上にはSiN遷移層を形成しなかった理由について、説明する。
With the above manufacturing method, the semiconductor device of the present embodiment is configured and manufactured.
Next, in the semiconductor device and the manufacturing method of the present embodiment, the
図2(a)に示す特許文献1によれば、銅配線5上にCuシリサイド層(Nは含まない)を形成することで、接着性等の信頼性が改善されることは知られている。しかし、GCIBドーピングによる方法ではなく、熱拡散によりCuシリサイド層を形成する方法であったため、銅配線5上に形成されるCuシリサイド層は、GCIBドーピングによって形成されるような濃度勾配を有する遷移層ではなく、均一な濃度を有するシリサイド層(CuSix)であった(図2(a)のA1)。又、銅配線5間の層間絶縁膜1上は低誘電率膜で、SiN遷移層は形成されていなかった(図2(a)のA2)。
According to
そこで、GCIBドーピングによる銅配線5の信頼性改善について種々の検討を行った結果、GCIBドーピングはEM改善効果がある一方で、その副作用として、銅配線5間の容量(キャパシタンス)が増大するという問題点が発生することがわかった。
Therefore, as a result of various investigations on improving the reliability of the
図2(b)に示す半導体装置では、銅配線間の層間絶縁膜上に形成されたバリアメタル膜除去後の銅配線5の表面に、CuSiN遷移層27を形成する際、基板表面全体にSi、NのGCIBドーピングを実施しているため、銅配線5間の層間絶縁膜1にもSiやNがドーピングされる。銅配線5間の層間絶縁膜1においても、銅配線5と同様に基板表面ほど衝突エネギーが高いのでSiNが多く形成され、基板中にいくほどSiNの形成される量は少ない(図2(b)のB2)。これをSiN遷移層9と称する。しかし、このSiN遷移層9は、SiとNの組成比にもよるが、一般的に比誘電率は6.0〜8.0程度を有しており、低誘電率膜である層間絶縁膜1の比誘電率(〜3.0)に比べて非常に大きい。
In the semiconductor device shown in FIG. 2B, when the
図3に従来例と本実施の形態の銅配線5間の層間絶縁膜1のkeffを試算した結果を示す。
図3(a)に示す従来例では、keff3.8と約27%増加しており、GCIBドーピング処理を実行した場合、銅配線5間の容量(キャパシタンス)が増大していた主原因と考えられる。このため、図3(b)に示すように、本実施の形態では、銅配線5上にはCuAlSiN遷移層7を形成しても、銅配線5間の層間絶縁膜1表面にはSiN遷移層を形成されないようにした。
FIG. 3 shows the result of trial calculation of keff of the
In the conventional example shown in FIG. 3A, keff 3.8 is increased by about 27%, and it is considered that when the GCIB doping process is executed, the capacitance (capacitance) between the
また、本実施の形態では、銅配線5の上部表面にCuAlSiN遷移層7を形成する時には、銅配線5間の層間絶縁膜1上は窒化タンタルやタンタル等のバリアメタル膜3で保護している(図1(e)〜図1(f))。タンタル等のバリアメタル膜は銅にくらべて比重が約2倍近くあるため、GCIBドーピングを基板表面の全面に行っても、バリアメタル膜でSi、Nのドーピングを止めることができ、下層の層間絶縁膜1まで進入することを防止できる。CuAlSiN遷移層7を20nm形成(図1(f))しても、バリアメタル膜3が10nmあれば、層間絶縁膜1への進入は防止できる。
In this embodiment, when the
次に、バリアメタル膜3をCMP処理することにより、銅配線5間の層間絶縁膜1上からはSi、Nを完全に除去(図1(g))することができ、図2(c)に示すように銅配線5間の容量の増大の原因となるTaSiN遷移層11が残ることはない(図2(c)のC2)。このため、配線容量の増加を防止することができる(図3)。
Next, by performing the CMP process on the
また、バリアメタル膜3のCMP処理の際に、配線表面のCuAlSiN遷移層7も削られて膜厚が減少するが、当初形成する膜厚を20nmと厚くすることで、最終的に10nmの膜厚のCuAlSiN遷移層7を形成することができ、EM寿命の改善などの信頼性改善効果があることを確認している。
Further, when the
なお、上記の実施の形態においては、シード膜4にAlを含有している場合の例について説明したが、Ag、Ti、Co、Ni等のSiより抵抗率が低い金属を含有していても良い。
In the above-described embodiment, an example in which the
また、本実施の形態においては、層間絶縁膜1としてkが3.0の低誘電率膜を用いたが、それ以外のk値の低誘電率膜でも同様の効果が得られる。
また、本実施の形態においては、銅配線5が形成されている層間絶縁膜1として1層のみで構成した場合を例に挙げて説明したが、2層以上の層間絶縁膜1を積層した多層配線等の他の配線層に適用することも可能である。
In this embodiment, a low dielectric constant film having k of 3.0 is used as the
Further, in the present embodiment, the case where the
本発明の半導体装置及びその製造方法は、配線間の容量を増大させることなく、配線の信頼性をさらに向上することができるもので、半導体デバイスおよびその製造方法に有用であって、特に銅配線において、エレクトロマイグレーション耐性が高く、低抵抗の銅配線を実現する場合に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention can further improve the reliability of the wiring without increasing the capacitance between the wirings, and are useful for the semiconductor device and the manufacturing method thereof. Is useful for realizing a copper wiring having high electromigration resistance and low resistance.
1 層間絶縁膜(低誘電率膜)
2 配線溝
3 バリアメタル膜
4 シード膜
5 銅配線
6 酸化銅
7 CuAlSiN遷移層
8 層間絶縁膜の表面
9 SiN遷移層
10 ライナー膜
11 TaSiN遷移層
1 Interlayer insulation film (low dielectric constant film)
2
Claims (10)
前記配線上部表面には前記導電膜とSiNとの遷移層を有し、
前記遷移層は、前記導電膜とは異なる合金金属を含んでいる
ことを特徴とする半導体装置。 A wiring made of a conductive film is formed in the upper part of the interlayer insulating film formed on the substrate,
The upper surface of the wiring has a transition layer of the conductive film and SiN,
The semiconductor device, wherein the transition layer includes an alloy metal different from the conductive film.
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is made of copper.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the alloy metal includes a metal having a resistivity lower than that of Si.
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the alloy metal includes one of Al, Ag, Ti, Co, and Ni.
前記工程(a)の後に、前記配線溝内及び前記層間絶縁膜上にバリアメタル膜を形成する工程(b)と、
前記工程(b)の後に、前記配線溝内に導電膜を埋め込んで配線を形成する工程(c)と、
前記工程(c)の後に、Si及びNを前記層間絶縁膜及び前記配線に注入する工程(d)と、
前記工程(d)の後に、前記層間絶縁膜上の前記バリアメタル膜を除去する工程(e)とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step (a) of forming a wiring trench in the upper part of the interlayer insulating film formed on the substrate;
After the step (a), a step (b) of forming a barrier metal film in the wiring trench and on the interlayer insulating film;
A step (c) of forming a wiring by embedding a conductive film in the wiring trench after the step (b);
A step (d) of injecting Si and N into the interlayer insulating film and the wiring after the step (c);
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step (e) of removing the barrier metal film on the interlayer insulating film after the step (d).
前記Si及びNの注入処理をガスクラスタ・イオンビーム法により実行する
ことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。 The step (d)
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the Si and N implantation processes are performed by a gas cluster ion beam method.
前記配線溝内にシード膜を形成することで前記導電膜を埋め込む工程であり、
前記シード膜には、前記Siよりも抵抗率が低い金属を含有させる
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体装置の製造方法。 The step (c)
A step of embedding the conductive film by forming a seed film in the wiring trench;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the seed film contains a metal having a lower resistivity than the Si.
ことを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。 The semiconductor device according to claim 7, wherein the seed film contains any one of Al, Ag, Ti, Co, and Ni as a metal having a lower resistivity than that of the Si. Method.
ことを特徴とする請求項5〜請求項8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 9. The semiconductor according to claim 5, wherein a transition layer of the conductive film and SiN is formed on the upper surface of the wiring between the step (d) and the step (e). Device manufacturing method.
ことを特徴とする請求項5〜請求項9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein copper is used as the conductive film.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008028263A JP2009188279A (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| PCT/JP2008/003584 WO2009098745A1 (en) | 2008-02-08 | 2008-12-04 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008028263A JP2009188279A (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009188279A true JP2009188279A (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=40951833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008028263A Withdrawn JP2009188279A (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009188279A (en) |
| WO (1) | WO2009098745A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114664732B (en) * | 2022-05-25 | 2022-09-16 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | Semiconductor integrated device and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7799683B2 (en) * | 2004-11-08 | 2010-09-21 | Tel Epion, Inc. | Copper interconnect wiring and method and apparatus for forming thereof |
| KR100703973B1 (en) * | 2005-07-20 | 2007-04-06 | 삼성전자주식회사 | Wiring of a semiconductor device having a double capping film and a method of forming the same |
| JP2007335578A (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
2008
- 2008-02-08 JP JP2008028263A patent/JP2009188279A/en not_active Withdrawn
- 2008-12-04 WO PCT/JP2008/003584 patent/WO2009098745A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009098745A1 (en) | 2009-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9040421B2 (en) | Methods for fabricating integrated circuits with improved contact structures | |
| US11315830B2 (en) | Metallic interconnect structures with wrap around capping layers | |
| US8349731B2 (en) | Methods for forming copper diffusion barriers for semiconductor interconnect structures | |
| US8440562B2 (en) | Germanium-containing dielectric barrier for low-K process | |
| US9059259B2 (en) | Hard mask for back-end-of-line (BEOL) interconnect structure | |
| US10224275B2 (en) | Copper interconnect structures | |
| TW201005906A (en) | Semiconductor device and method for fabricating semiconductor device | |
| US9318383B2 (en) | Integrated cluster to enable next generation interconnect | |
| CN108063117B (en) | Interconnect structure and method of forming the same | |
| US9659817B1 (en) | Structure and process for W contacts | |
| US10163796B2 (en) | Surface treatment for semiconductor structure | |
| CN101211822A (en) | Semiconductor device with metal interconnection and manufacturing method thereof | |
| US8704372B2 (en) | Integrated circuits and methods for processing integrated circuits with embedded features | |
| US20080157375A1 (en) | Semiconductor device having a metal interconnection and method of fabricating the same | |
| JP4676350B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US10453797B2 (en) | Interconnection structures and fabrication methods thereof | |
| JP2009188279A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US7902669B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| KR100945503B1 (en) | Metal wiring formation method of semiconductor device | |
| JP3998937B2 (en) | Method for producing TaCN barrier layer in copper metallization process | |
| US10636705B1 (en) | High pressure annealing of metal gate structures | |
| JP2010010338A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090909 |