JP2000294518A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000294518A
JP2000294518A JP11053644A JP5364499A JP2000294518A JP 2000294518 A JP2000294518 A JP 2000294518A JP 11053644 A JP11053644 A JP 11053644A JP 5364499 A JP5364499 A JP 5364499A JP 2000294518 A JP2000294518 A JP 2000294518A
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layer
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Kazuhiro Hoshino
和弘 星野
Hisanori Komai
尚紀 駒井
Mitsuru Taguchi
充 田口
Yuji Segawa
雄司 瀬川
Hiroshi Yubi
啓 由尾
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a semiconductor device which can form a contact hole having high reliability and a trench wiring by surely embedding a recess, such as an opening and a trench part with conducting material by using an electrolytic plating method. SOLUTION: This manufacturing method of a semiconductor device comprises (A) a process of forming the recess 14, where a substrate 12 is exposed on the bottom part of an interlayer insulating layer 13 formed on the substrates 11, 12, (B) a process forming a first conducting layer 16 on the interlayer insulating layer 13, containing the recess 14 by using an electroless plating method, and (C) a process forming a second conducting layer 17 on the first conducting layer 16 by using an electrolytic plating method and embedding the recess 14 with the second conducting layer 17.

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、半導体装置の製造
方法に関し、特に、開口部及び/又は溝部といった凹部
を導電材料で埋め込み、接続孔及び/又は溝配線を形成
する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a connection hole and / or a trench wiring by filling a recess such as an opening and / or a trench with a conductive material. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ULSI(Ultra Large Scale Integrat
ed-Circuit)のような高集積化の進んだ半導体装置で
は、処理速度の高速化、消費電力の増大によって深刻化
する配線等のエレクトロマイグレーションに対する高い
耐性が要求される。
2. Description of the Related Art ULSI (Ultra Large Scale Integrat)
2. Description of the Related Art Semiconductor devices with high integration such as ed-Circuit) require high resistance to electromigration of wiring and the like, which becomes more serious due to an increase in processing speed and an increase in power consumption.

【0003】従来、半導体装置の配線用材料としてアル
ミニウム系合金(例えば、Al−0.5%Cu、Al−
1%Si−0.5%Cu)が専ら用いられているが、半
導体装置の高速化を更に進めるためには、配線用材料と
して、より比抵抗の低い銅((Cu)や銀(Ag)等を
用いる必要がある。特に、Cuは、比抵抗が1.8μΩ
・cmと低く、半導体装置の高速化に有利な上に、エレ
クトロマイグレーション耐性がアルミニウム系合金に比
べて一桁程度高いため、アルミニウム系合金に替わる次
世代の配線用材料として期待されている。
Conventionally, aluminum alloys (eg, Al-0.5% Cu, Al-
Although 1% Si-0.5% Cu) is mainly used, copper ((Cu) or silver (Ag) having a lower specific resistance is used as a wiring material in order to further increase the speed of a semiconductor device. In particular, Cu has a specific resistance of 1.8 μΩ.
Cm, which is advantageous for increasing the speed of semiconductor devices, and has an electromigration resistance that is about an order of magnitude higher than that of aluminum-based alloys. Therefore, it is expected to be a next-generation wiring material replacing aluminum-based alloys.

【0004】ところで、半導体装置には、素子間や多層
配線間を電気的に接続するコンタクトホールあるいはビ
アホール(以下、これらを総称して「接続孔」と呼ぶ)
が多数形成されている。通常、接続孔は、層間絶縁層に
開口部(孔部)を形成し、かかる開口部に導電材料を埋
め込むことによって形成される。導電材料としてアルミ
ニウム系合金を用いる場合、開口部の埋め込みは容易で
ある。然るに、銅を用いる場合には、開口部を銅で完全
に埋め込むことは困難である。即ち、アルミニウム系合
金で開口部を埋め込む際に多用されている高温スパッタ
法やリフロー法においてはプロセス温度を450゜C程
度としているが、銅はアルミニウム系合金と異なり融点
が高いため、かかるプロセス温度で開口部を銅によって
確実に埋め込むことはできない。また、たとえ実験的に
開口部を埋め込めたとしても、ULSIに存在する10
0万個レベルの開口部を100%埋め込むことは極めて
困難である。
In a semiconductor device, a contact hole or a via hole for electrically connecting elements or multilayer wiring (hereinafter, these are collectively referred to as "connection holes").
Are formed in large numbers. Usually, the connection hole is formed by forming an opening (hole) in the interlayer insulating layer and embedding a conductive material in the opening. When an aluminum-based alloy is used as the conductive material, it is easy to fill the opening. However, when copper is used, it is difficult to completely fill the opening with copper. That is, the process temperature is set to about 450 ° C. in the high temperature sputtering method and the reflow method which are frequently used when filling the opening with an aluminum alloy. However, unlike the aluminum alloy, copper has a high melting point. Therefore, the opening cannot be reliably filled with copper. Even if the opening can be buried experimentally, the
It is extremely difficult to bury 100,000 level openings 100%.

【0005】また、近年、層間絶縁層に溝部を形成し、
銅から成る配線用材料で溝部を埋め込むことで溝配線を
形成する、所謂、シングル・ダマシン(Single Damasce
ne)法、あるいは、銅から成る配線用材料で溝部及び溝
部の底部に設けられた開口部(孔部)を埋め込むことで
溝配線とビアホールを一体に形成する、所謂、デュアル
・ダマシン(Dual Damascene)法が実用化されつつあ
る。尚、開口部(孔部)と溝部とを、以下、凹部と総称
する。
In recent years, trenches have been formed in interlayer insulating layers,
The so-called single damascene (Single Damasce) in which a trench is formed by filling the trench with a wiring material made of copper.
Ne) method, or a so-called Dual Damascene in which a trench wiring and a via hole are integrally formed by filling a trench and an opening (hole) provided in the bottom of the trench with a wiring material made of copper. ) Method is being put to practical use. The opening (hole) and the groove are hereinafter collectively referred to as a recess.

【0006】凹部を銅(Cu)を用いて精度良く埋め込
む方法として、電解めっき法が近年注目されている。電
解めっき法によって形成した銅膜は、膜中の不純物濃度
が低く、抵抗も低いため、銅を導電材料あるいは配線用
材料として用いることは半導体装置の高速化に有利であ
る。しかしながら、銅の凹部への埋め込み性は、電解め
っき法によって銅層を形成する際に必要とされる下地層
(シード層)のステップカバレッジ(段差被覆性)に大
きく依存する。即ち、電解めっき法によって銅で凹部を
埋め込む際には、シード層のステップカバレッジが十分
に良好であることが要求される。
[0006] As a method of accurately filling the concave portion with copper (Cu), an electrolytic plating method has recently attracted attention. Since a copper film formed by an electrolytic plating method has a low impurity concentration and a low resistance in a film, using copper as a conductive material or a wiring material is advantageous for increasing the speed of a semiconductor device. However, the embedding property of the copper in the concave portion largely depends on the step coverage (step coverage) of the base layer (seed layer) required when forming the copper layer by the electrolytic plating method. That is, when filling the concave portion with copper by the electrolytic plating method, it is required that the step coverage of the seed layer is sufficiently good.

【0007】従来、シード層として、スパッタ法によっ
て形成された厚さ100nm程度の銅層が用いられてい
る(例えば、月刊 Semiconductor World 1997.12, pp.1
92参照)。
Conventionally, a copper layer having a thickness of about 100 nm formed by a sputtering method has been used as a seed layer (for example, Monthly Semiconductor World 1997.12, pp. 1).
92).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スパッ
タ法によって形成されるシード層のステップカバレッジ
は余り良くなく、凹部内に均一にシード層を形成するこ
とが困難である場合が多い。その結果、シード層上に電
解めっき法によって銅層を形成する際の銅層の成長速度
が不均一となり、凹部を銅層で確実に埋め込めないとい
った問題や、凹部内で銅層にボイドが発生するといった
問題が生じ易い。
However, the step coverage of the seed layer formed by the sputtering method is not very good, and it is often difficult to form the seed layer uniformly in the concave portion. As a result, the growth rate of the copper layer when the copper layer is formed on the seed layer by the electrolytic plating method becomes non-uniform, so that the concave portion cannot be reliably filled with the copper layer, and voids occur in the copper layer in the concave portion. Problems tend to occur.

【0009】従って、本発明の目的は、開口部(孔部)
及び/又は溝部といった凹部を電解めっき法に基づき導
電材料で確実に埋め込み、高い信頼性を有する接続孔及
び/又は溝配線を形成することを可能とする半導体装置
の製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an opening (hole).
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can reliably fill a concave portion such as a groove portion with a conductive material based on an electrolytic plating method and form a highly reliable connection hole and / or groove wiring. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の半導体装置の製造方法は、(A)基体上に
形成された層間絶縁層に、基体の一部が底部に露出した
凹部を設ける工程と、(B)凹部内を含む層間絶縁層上
に、無電解めっき法によって第1の導電層を形成する工
程と、(C)第1の導電層上に、電解めっき法によって
第2の導電層を形成し、以て、凹部を第2の導電層で埋
め込む工程、から成ることを特徴とする。ここで、凹部
とは、開口部(孔部)、溝部、あるいは、溝部と溝部の
底面に設けられた開口部(孔部)の組合せの総称であ
る。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is characterized in that (A) a part of the substrate is exposed at the bottom in the interlayer insulating layer formed on the substrate. Providing a concave portion, (B) forming a first conductive layer on the interlayer insulating layer including the inside of the concave portion by electroless plating, and (C) forming a first conductive layer on the first conductive layer by electrolytic plating. Forming a second conductive layer and filling the recess with the second conductive layer. Here, the concave portion is a general term for an opening (a hole), a groove, or a combination of a groove and an opening (a hole) provided on the bottom surface of the groove.

【0011】ここで、無電解めっき法とは、めっき液中
の金属イオンを化学薬品によって還元析出させる化学還
元めっきを意味し、化学めっき法とも呼ばれる。
Here, the electroless plating means a chemical reduction plating in which metal ions in a plating solution are reduced and precipitated by a chemical, and is also called a chemical plating.

【0012】第1の導電層は、第2の導電層を電解めっ
き法によって形成する際のシード層としての機能を有す
る。加えて、第1の導電層は、第2の導電層を電解めっ
き法によって形成する際の陰極としての機能をも有す
る。従って、第1の導電層は、少なくとも第2の導電層
を形成すべき層間絶縁層(凹部内を含む)の上に連続的
に形成されていればよい。また、第1の導電層の厚さ
は、第1の導電層を構成する原子の1原子層分の厚さ以
上であればよい。尚、第1の導電層の厚さが厚すぎる
と、第1の導電層の形成の際に凹部の上端部の近傍の部
分(コーナー部)で盛り上がりが生じ、第1の導電層上
に電解めっき法によって第2の導電層を形成したとき、
電解めっきの条件に依っては、凹部内の第2の導電層に
ボイドが発生する虞がある。従って、第1の導電層の厚
さは、100nm以下であることが望ましく、更には、
5nm以上100nm以下、一層好ましくは5nm以上
50nm以下であることが望ましい。
The first conductive layer has a function as a seed layer when the second conductive layer is formed by an electrolytic plating method. In addition, the first conductive layer also has a function as a cathode when the second conductive layer is formed by an electrolytic plating method. Therefore, the first conductive layer only needs to be continuously formed on at least the interlayer insulating layer (including the inside of the concave portion) where the second conductive layer is to be formed. Further, the thickness of the first conductive layer only needs to be equal to or more than the thickness of one atomic layer of the atoms constituting the first conductive layer. If the thickness of the first conductive layer is too large, a bulge occurs at a portion (corner portion) near the upper end of the concave portion when the first conductive layer is formed, and electrolytic formation occurs on the first conductive layer. When the second conductive layer is formed by plating,
Depending on the conditions of the electrolytic plating, a void may be generated in the second conductive layer in the concave portion. Therefore, it is desirable that the thickness of the first conductive layer is 100 nm or less.
It is desirable that the thickness be 5 nm or more and 100 nm or less, more preferably 5 nm or more and 50 nm or less.

【0013】第1の導電層及び第2の導電層は、同一の
材料から構成されていてもよいし、電解めっき法によっ
て第2の導電層を支障なく形成することができる限り、
第1の導電層及び第2の導電層は、異なる材料から構成
されていてもよい。第1の導電層を構成する材料とし
て、Cu、Ni、Ni系合金(例えば、Ni−Co、N
i−Co−B、Ni−Co−P、Ni−Fe−P、Ni
−W−P)、Pt、Ti、Cr、Co、Co系合金(例
えば、Co−Fe−P、Co−W−P、Co−Sn−
P、Co−Zn−P、Co−Mn−P)、Pd、Ag、
Au、Zn、Sn、Rh、TiN/Ti、TiN/R
h、TiN/Pt、Zr、Hf、Ta、Mo、W、I
n、Ge及びPbから成る群から選択された材料を挙げ
ることができる。また、第2の導電層を構成する材料と
して、Cu、Ag及びPtから成る群から選択された材
料を挙げることができる。尚、2層構成の場合、「/」
の前に記載した層が第2の導電層側に形成され、「/」
の後ろに記載した層が層間絶縁層側に形成されることを
意味する。以下においても同様である。
The first conductive layer and the second conductive layer may be made of the same material, or as long as the second conductive layer can be formed by the electrolytic plating method without any trouble.
The first conductive layer and the second conductive layer may be made of different materials. Cu, Ni, Ni-based alloys (for example, Ni-Co, N
i-Co-B, Ni-Co-P, Ni-Fe-P, Ni
-WP), Pt, Ti, Cr, Co, Co-based alloys (for example, Co-Fe-P, Co-WP, Co-Sn-
P, Co-Zn-P, Co-Mn-P), Pd, Ag,
Au, Zn, Sn, Rh, TiN / Ti, TiN / R
h, TiN / Pt, Zr, Hf, Ta, Mo, W, I
Examples include materials selected from the group consisting of n, Ge, and Pb. In addition, as a material for forming the second conductive layer, a material selected from the group consisting of Cu, Ag, and Pt can be given. In the case of a two-layer structure, "/"
The layer described before is formed on the second conductive layer side, and "/"
Is formed on the side of the interlayer insulating layer. The same applies to the following.

【0014】第1の導電層を構成する材料に依っては、
第1の導電層は、第2の導電層を構成する原子が層間絶
縁層中に拡散することを防止するための拡散防止層(バ
リア層とも呼ばれる)としての機能も併せて有する場合
もあり、この場合には、拡散防止層を形成する必要はな
い。また、本発明の半導体装置の製造方法において、第
1の導電層を構成する材料に依っては、第1の導電層を
形成する前に、第1の導電層及び/又は第2の導電層を
構成する原子が層間絶縁層中に拡散することを防止する
ための拡散防止層を凹部内を含む層間絶縁層上に形成す
る工程を更に含むことが好ましい。尚、拡散防止層を構
成する材料として、Ti、TiN、TiW、TiSi
N、W、WN、WSiN、Rh、Pt、Ta、TaN、
TaSiNを挙げることができ、また、拡散防止層を、
TiN/Ti、TiN/Rh、TiN/Pt、TaN/
Taの2層構成、あるいはTa/TaN/Taの3層構
成とすることもできるが、中でも、TiN、TiN/T
i、Ta、TaN、TaN/Ta及びTa/TaN/T
aから成る群から選択された材料から構成されているこ
とが好ましい。拡散防止層は、例えばスパッタ法やCV
D法にて形成することができる。尚、これらの材料から
構成された拡散防止層上に、直接、第2の導電層を形成
しようとした場合、拡散防止層上に第2の導電層を形成
できなかったり、拡散防止層と第2の導電層との間に良
好な密着性を得ることができない場合がある。
Depending on the material constituting the first conductive layer,
In some cases, the first conductive layer also has a function as a diffusion prevention layer (also referred to as a barrier layer) for preventing atoms constituting the second conductive layer from diffusing into the interlayer insulating layer. In this case, it is not necessary to form a diffusion prevention layer. In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, depending on a material constituting the first conductive layer, the first conductive layer and / or the second conductive layer may be formed before the first conductive layer is formed. It is preferable that the method further includes a step of forming a diffusion prevention layer on the interlayer insulating layer including the inside of the concave portion for preventing the atoms constituting the above from diffusing into the interlayer insulating layer. In addition, Ti, TiN, TiW, TiSi
N, W, WN, WSiN, Rh, Pt, Ta, TaN,
TaSiN can be mentioned, and the diffusion preventing layer is
TiN / Ti, TiN / Rh, TiN / Pt, TaN /
A two-layer structure of Ta or a three-layer structure of Ta / TaN / Ta can be used. Among them, TiN, TiN / T
i, Ta, TaN, TaN / Ta and Ta / TaN / T
Preferably, it is made of a material selected from the group consisting of a. The diffusion preventing layer can be formed, for example, by sputtering or CV.
It can be formed by Method D. If the second conductive layer is to be formed directly on the diffusion preventing layer made of these materials, the second conductive layer cannot be formed on the diffusion preventing layer, or the diffusion preventing layer and the second conductive layer cannot be formed. In some cases, good adhesion cannot be obtained with the second conductive layer.

【0015】基体として、シリコン半導体基板、シリコ
ン半導体基板上に形成された絶縁層(下層絶縁層)、シ
リコン半導体基板上に形成された絶縁層(下層絶縁層)
及びかかる絶縁層に形成された下層配線や接続孔の組合
せを例示することができる。また、層間絶縁層を構成す
る材料として、SiO2、SiN、SiON、SiO
F、SiC、誘電率k(=ε/ε0)が例えば3.5以
下の有機SOG、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂とい
った低誘電率絶縁材料(例えば、フルオロカーボン、ア
モルファス・テトラフルオロエチレン、ポリアリールエ
ーテル、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、
パリレン、ベンゾシクロブテン、アモルファス・カーボ
ン、シクロパーフルオロカーボンポリマー、フッ化フラ
ーレン)を挙げることができ、あるいは又、層間絶縁層
をこれらの材料の積層体から構成することもできる。
As the base, a silicon semiconductor substrate, an insulating layer formed on the silicon semiconductor substrate (lower insulating layer), and an insulating layer formed on the silicon semiconductor substrate (lower insulating layer)
And combinations of lower wirings and connection holes formed in the insulating layer. Further, as a material constituting the interlayer insulating layer, SiO 2 , SiN, SiON, SiO
F, SiC, low dielectric constant insulating materials such as organic SOG having a dielectric constant k (= ε / ε 0 ) of 3.5 or less, polyimide-based resin, fluorine-based resin (for example, fluorocarbon, amorphous tetrafluoroethylene, polyaryl) Ether, fluorinated aryl ether, fluorinated polyimide,
Parylene, benzocyclobutene, amorphous carbon, cycloperfluorocarbon polymer, and fullerene fluoride), or the interlayer insulating layer can be formed of a laminate of these materials.

【0016】本発明は、各種の半導体装置の製造方法に
適用することができ、具体的には、例えば、CMOSL
SI、MOSLSI、バイポーラLSI、バイポーラC
MOSLSI等の製造に適用することができ、更には、
固体撮像素子(イメージャー素子)、薄膜トランジスタ
等の製造にも適用することができる。
The present invention can be applied to various semiconductor device manufacturing methods. Specifically, for example, CMOSL
SI, MOS LSI, bipolar LSI, bipolar C
It can be applied to the manufacture of MOS LSI and the like.
The present invention can be applied to the manufacture of a solid-state imaging device (imager device), a thin film transistor, and the like.

【0017】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
電解めっき法によって第2の導電層を形成する際のシー
ド層として機能する第1の導電層を無電解めっき法によ
って形成するので、第1の導電層を、従来のスパッタ法
やCVD法にて形成する場合と比較して、コンフォーマ
ルに、且つ、良好なステップカバレッジにて、均一に凹
部内に形成することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
Since the first conductive layer functioning as a seed layer when forming the second conductive layer by electrolytic plating is formed by electroless plating, the first conductive layer is formed by a conventional sputtering method or CVD method. Compared to the case of forming, it can be formed in the recess more uniformly and with better step coverage.

【0018】また、第1の導電層上に電解めっき法によ
って第2の導電層を形成するが、この電解めっきの基本
原理は次の通りである。即ち、電解めっきにおいては、
第1の導電層が形成された基体(例えば、シリコン半導
体基板)をめっき浴中に浸漬し、第1の導電層が陰極、
めっき浴中の電極板が陽極となるような電界を印加す
る。めっき浴中の陽イオンは、電界の作用によって陰極
である基体側に付着する。これによって、第1の導電層
上に第2の導電層が堆積する。このとき、第1の導電層
が、コンフォーマルに、良好なステップカバレッジで均
一に形成されているので、第1の導電層上の第2の導電
層の成長速度も均一になる。その結果、第2の導電層に
よって凹部を確実に埋め込むことができる。
A second conductive layer is formed on the first conductive layer by electrolytic plating. The basic principle of the electrolytic plating is as follows. That is, in electrolytic plating,
A substrate (eg, a silicon semiconductor substrate) on which the first conductive layer is formed is immersed in a plating bath, and the first conductive layer is
An electric field is applied so that the electrode plate in the plating bath becomes an anode. The cations in the plating bath adhere to the substrate, which is the cathode, by the action of the electric field. Thereby, a second conductive layer is deposited on the first conductive layer. At this time, since the first conductive layer is conformally and uniformly formed with good step coverage, the growth rate of the second conductive layer on the first conductive layer is also uniform. As a result, the recess can be reliably filled with the second conductive layer.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態(以下、実施の形態と略称する)に基づき本発
明の半導体装置の製造方法を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings based on an embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as an embodiment).

【0020】(実施の形態1)実施の形態1の半導体装
置の製造方法においては、凹部は開口部(孔部)から構
成されており、所謂、ビアホールを層間絶縁層に形成す
る。また、基体は、シリコン半導体基板の上に形成され
た下層絶縁層と、かかる下層絶縁層に形成された下層配
線との組合せから構成されている。更には、層間絶縁層
上(層間絶縁層の表面)に配線がビアホールと一体に形
成される。以下、層間絶縁層等の模式的な一部断面図で
ある図1及び図2を参照して、実施の形態1の半導体装
置の製造方法を説明する。
(Embodiment 1) In the method of manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 1, the recess is formed by an opening (hole), and a so-called via hole is formed in the interlayer insulating layer. The base is composed of a combination of a lower insulating layer formed on the silicon semiconductor substrate and a lower wiring formed on the lower insulating layer. Further, the wiring is formed integrally with the via hole on the interlayer insulating layer (the surface of the interlayer insulating layer). Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 which are schematic partial cross-sectional views of an interlayer insulating layer and the like.

【0021】[工程−100]先ず、通常の半導体装置
の製造工程に基づきトランジスタ等の素子(図示せず)
が形成されたシリコン半導体基板(図示せず)上にCV
D法に基づきSiO2から成る下層絶縁層11を形成し
た後、下層絶縁層11上に下層配線12を形成する。下
層配線12は、例えば、バリア層としてのTiN/Ti
層12A、銅層12B、及びリソグラフィ工程で必要と
される反射防止膜として機能するTiN層12Cが順次
積層された構造を有する。こうして、下層絶縁層12、
及び下層絶縁層11に形成された下層配線12の組合せ
から構成された基体10(図1の(A)参照)を得るこ
とができる。ここで、下層配線12は、図面の紙面に対
して垂直方向に延びている。
[Step-100] First, an element such as a transistor (not shown) is manufactured based on a normal semiconductor device manufacturing process.
CV on a silicon semiconductor substrate (not shown) on which
After the lower insulating layer 11 made of SiO 2 is formed based on the method D, the lower wiring 12 is formed on the lower insulating layer 11. The lower wiring 12 is made of, for example, TiN / Ti as a barrier layer.
It has a structure in which a layer 12A, a copper layer 12B, and a TiN layer 12C functioning as an anti-reflection film required in a lithography step are sequentially stacked. Thus, the lower insulating layer 12,
A base 10 (see FIG. 1A) composed of a combination of the lower wiring 12 formed on the lower insulating layer 11 can be obtained. Here, the lower wiring 12 extends in a direction perpendicular to the plane of the drawing.

【0022】[工程−110]次いで、基体10上に、
厚さが例えば0.8μmのSiO2から成る層間絶縁層
13を、テトラエトキシシラン(TEOS)を用いたプ
ラズマCVD法によって形成する。そして、リソグラフ
ィ技術及びエッチング技術に基づき、下層配線12の上
方の層間絶縁層13に開口部(孔部)14を形成する。
こうして、基体10上に形成された層間絶縁層13に、
基体である下層配線12の一部が底部に露出した凹部で
ある開口部14を設けることができる(図1の(B)参
照)。
[Step-110] Next, on the substrate 10,
An interlayer insulating layer 13 made of SiO 2 having a thickness of, for example, 0.8 μm is formed by a plasma CVD method using tetraethoxysilane (TEOS). Then, based on the lithography technique and the etching technique, an opening (hole) 14 is formed in the interlayer insulating layer 13 above the lower wiring 12.
Thus, the interlayer insulating layer 13 formed on the base 10
An opening 14 which is a concave portion in which a part of the lower wiring 12 serving as a base is exposed at the bottom can be provided (see FIG. 1B).

【0023】尚、SiO2の代わりに、低誘電率絶縁材
料を用いてもよい。この場合には、基体上に低誘電率絶
縁材料をスピンコート法にて形成した後、例えば400
゜C程度で低誘電率絶縁材料をキュアすることによっ
て、層間絶縁層を得ることができる。このとき、SiO
2から成る絶縁層を形成し、その上に低誘電率絶縁材料
から成る絶縁層を形成してもよく、この場合には2層の
絶縁層から層間絶縁層が構成される。
Note that a low dielectric constant insulating material may be used instead of SiO 2 . In this case, after a low dielectric constant insulating material is formed on the base by spin coating, for example, 400
By curing the low dielectric constant insulating material at about ゜ C, an interlayer insulating layer can be obtained. At this time, SiO
An insulating layer made of 2 may be formed, and an insulating layer made of a low dielectric constant insulating material may be formed thereon. In this case, an interlayer insulating layer is formed from two insulating layers.

【0024】[工程−120]その後、例えばスパッタ
法に基づき、開口部14内を含む層間絶縁層13上に、
厚さが例えば50nmのTiNから成る拡散防止層15
を形成する。拡散防止層15の形成条件の一例を、以下
の表1に示す。あるいは又、厚さが例えば30nmのT
aNから成る拡散防止層15を形成してもよい。かかる
拡散防止層15の形成条件を、以下の表2に例示する。
[Step-120] After that, the interlayer insulating layer 13 including the inside of the opening 14 is
Diffusion prevention layer 15 made of TiN having a thickness of, for example, 50 nm
To form Table 1 below shows an example of the conditions for forming the diffusion prevention layer 15. Alternatively, a T having a thickness of, for example, 30 nm
A diffusion prevention layer 15 made of aN may be formed. The conditions for forming the diffusion preventing layer 15 are exemplified in Table 2 below.

【0025】[表1] ターゲット :Ti プロセスガス:Ar/N2=60/120 SCCM 圧力 :0.67Pa DC電力 :8kW 形成温度 :200゜C[Table 1] Target: Ti Process gas: Ar / N 2 = 60/120 SCCM Pressure: 0.67 Pa DC power: 8 kW Formation temperature: 200 ° C

【0026】[表2] ターゲット :Ta プロセスガス:Ar/N2=20/70 SCCM 圧力 :0.3Pa DC電力 :12kW 形成温度 :200゜C[Table 2] Target: Ta Process gas: Ar / N 2 = 20/70 SCCM Pressure: 0.3 Pa DC power: 12 kW Forming temperature: 200 ° C.

【0027】[工程−130]次に、キャタリスト処
理、アクセラレーター処理を行った後、凹部である開口
部14内を含む層間絶縁層13上に、実施の形態1にお
いては、より具体的には拡散防止層15上に、無電解め
っき法によってシード層として機能する第1の導電層1
6を形成する(図1の(C)参照)。第1の導電層16
は銅(Cu)から成り、厚さは例えば50nmである。
第1の導電層16の形成条件を、以下の表3に例示す
る。尚、めっき液中には微量の安定剤及び湿潤剤が添加
されている。
[Step-130] Next, after performing the catalyst processing and the accelerator processing, in the first embodiment, more specifically, on the interlayer insulating layer 13 including the inside of the opening 14 which is a concave portion. Denotes a first conductive layer 1 functioning as a seed layer on the diffusion prevention layer 15 by electroless plating.
6 (see FIG. 1C). First conductive layer 16
Is made of copper (Cu) and has a thickness of, for example, 50 nm.
Table 3 below shows the conditions for forming the first conductive layer 16. Note that trace amounts of a stabilizer and a wetting agent are added to the plating solution.

【0028】 [表3] めっき液 :硫酸銅(CuSO4・5H2O) 7g/リットル ホルマリン(37%HCHO) 20ml/リットル 水酸化ナトリウム(NaOH) 10g/リットル 酒石酸ナトリウムカリウム 20g/リットル めっき浴温度:50゜C[Table 3] Plating solution: copper sulfate (CuSO 4 .5H 2 O) 7 g / liter formalin (37% HCHO) 20 ml / liter sodium hydroxide (NaOH) 10 g / liter sodium potassium tartrate 20 g / liter Plating bath temperature : 50 ℃

【0029】無電解めっき法によって形成された第1の
導電層16は、ステップカバレッジが良好であり、厚さ
が均一である。また、無電解めっき法によって形成され
た第1の導電層16においては、その結晶粒が、通常、
最稠密原子面の(111)面配向をしており、エレクト
ロマイグレーション耐性に優れている。
The first conductive layer 16 formed by the electroless plating method has a good step coverage and a uniform thickness. In the first conductive layer 16 formed by the electroless plating method, the crystal grains are usually
It has the (111) plane orientation of the closest atomic plane, and has excellent electromigration resistance.

【0030】[工程−140]次に、第1の導電層16
上に電解めっき法によって第2の導電層17を形成し
て、以て、凹部である開口部14を第2の導電層17で
埋め込み、ビアホール18を完成させる(図2の(A)
参照)。銅(Cu)から成る第2の導電層17の厚さ
は、開口部14内が完全に埋め込まれるような厚さとす
ればよい。第2の導電層17の形成条件を、以下の表4
に例示する。
[Step-140] Next, the first conductive layer 16
A second conductive layer 17 is formed thereon by an electrolytic plating method, and the opening 14 which is a recess is filled with the second conductive layer 17 to complete a via hole 18 (FIG. 2A).
reference). The thickness of the second conductive layer 17 made of copper (Cu) may be such that the inside of the opening 14 is completely buried. The conditions for forming the second conductive layer 17 are shown in Table 4 below.
An example is shown below.

【0031】[表4] めっき液 :CuSO4・5H2O めっき浴温度:30゜C 電圧 :10V 電流密度 :20A/dm2 陽極板 :Cu板[Table 4] Plating solution: CuSO 4 .5H 2 O Plating bath temperature: 30 ° C. Voltage: 10 V Current density: 20 A / dm 2 Anode plate: Cu plate

【0032】[工程−150]その後、リソグラフィ技
術及びドライエッチング技術に基づき、銅から成る第2
の導電層17、銅から成る第1の導電層16、及びTi
Nから成る拡散防止層15を所望の配線形状にパターニ
ングする(図2の(B)参照)。ドライエッチングの条
件を、以下の表5に例示する。これによって、層間絶縁
層13上に上層配線19がビアホール18と一体に形成
される。
[Step-150] Thereafter, a second layer made of copper is formed based on a lithography technique and a dry etching technique.
Conductive layer 17, a first conductive layer 16 made of copper, and Ti
The diffusion preventing layer 15 made of N is patterned into a desired wiring shape (see FIG. 2B). Table 5 shows examples of the dry etching conditions. As a result, the upper wiring 19 is formed integrally with the via hole 18 on the interlayer insulating layer 13.

【0033】[表5] エッチングガス:SiCl4/N2=10/100 SCCM 圧力 :26Pa RF電力 :500W エッチング温度:300゜C[Table 5] Etching gas: SiCl 4 / N 2 = 10/100 SCCM Pressure: 26 Pa RF power: 500 W Etching temperature: 300 ° C.

【0034】その後、通常の半導体装置の製造工程によ
り、上部絶縁層や配線保護層等の形成工程を経て、半導
体装置を完成させる。
Thereafter, the semiconductor device is completed through a process of forming an upper insulating layer, a wiring protection layer, and the like in a normal semiconductor device manufacturing process.

【0035】尚、[工程−150]において、以下の表
6に例示する条件のCMP法に基づき、層間絶縁層13
上の第2の導電層17、第1の導電層16、及び拡散防
止層15を除去した後、層間絶縁層13上に配線材料層
を例えばスパッタ法にて形成し、かかる配線材料層をパ
ターニングすることによって上層配線を形成してもよ
い。層間絶縁層13上の第2の導電層17、第1の導電
層16、及び拡散防止層15の除去はCMP法に限定さ
れず、例えばエッチバック法に基づき行ってもよい。
In [Step-150], the interlayer insulating layer 13 is formed based on the CMP method under the conditions exemplified in Table 6 below.
After removing the upper second conductive layer 17, the first conductive layer 16, and the diffusion preventing layer 15, a wiring material layer is formed on the interlayer insulating layer 13 by, for example, a sputtering method, and the wiring material layer is patterned. By doing so, an upper layer wiring may be formed. The removal of the second conductive layer 17, the first conductive layer 16, and the diffusion prevention layer 15 on the interlayer insulating layer 13 is not limited to the CMP method, but may be performed based on, for example, an etch-back method.

【0036】 [表6] 研磨材 :過酸化水素水にFeNO3を懸濁させたスラリー 研磨材流量 :20 SCCM 研磨ヘッド圧力:0.28kgf/cm2 基板回転数 :20rpm ヘッド回転数 :20rpm[Table 6] Abrasive material: slurry in which FeNO 3 is suspended in aqueous hydrogen peroxide Abrasive material flow rate: 20 SCCM Polishing head pressure: 0.28 kgf / cm 2 Substrate rotation speed: 20 rpm Head rotation speed: 20 rpm

【0037】(実施の形態2)実施の形態2の半導体装
置の製造方法においては、凹部は溝部から構成されてい
る。そして、ビアホールを下層層間絶縁層に形成した
後、ビアホールに接続された溝配線を層間絶縁層に形成
する。即ち、実施の形態2はシングル・ダマシン法に関
する。尚、ビアホールの形成方法は実施の形態1に基づ
いてもよいし、異なる形成方法を採用してもよい。ま
た、基体は、下層絶縁層の上に形成された下層層間絶縁
層と、かかる下層層間絶縁層に形成されたビアホールと
の組合せから構成されている。以下、層間絶縁層等の模
式的な一部断面図である図3及び図4を参照して、実施
の形態2の半導体装置の製造方法を説明する。尚、拡散
防止層及び溝配線が形成される層間絶縁層を、実施の形
態1における拡散防止層及び層間絶縁層と峻別するため
に、実施の形態2においては、第2の拡散防止層及び第
2の層間絶縁層と呼ぶ。また、ビアホールが形成され
た、基体を構成する下層層間絶縁層を、以下、層間絶縁
層13と呼ぶ。
(Second Embodiment) In a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment, the recess is formed by a groove. Then, after forming a via hole in the lower interlayer insulating layer, a trench wiring connected to the via hole is formed in the interlayer insulating layer. That is, the second embodiment relates to the single damascene method. The via hole forming method may be based on the first embodiment or a different forming method may be adopted. The base is composed of a combination of a lower interlayer insulating layer formed on the lower insulating layer and a via hole formed in the lower interlayer insulating layer. Hereinafter, a method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 which are schematic partial cross-sectional views of an interlayer insulating layer and the like. Note that, in order to distinguish the diffusion preventing layer and the interlayer insulating layer in which the trench wiring is formed from the diffusion preventing layer and the interlayer insulating layer in the first embodiment, the second diffusion preventing layer and the second It is referred to as a second interlayer insulating layer. Further, the lower interlayer insulating layer forming the base and having the via hole formed therein is hereinafter referred to as an interlayer insulating layer 13.

【0038】[工程−200]先ず、実施の形態1の
[工程−100]〜[工程−140]を実行した後、表
6に示した条件のCMP法に基づき、層間絶縁層13上
の第2の導電層17、第1の導電層16、及び拡散防止
層15を除去する(図3の(A)参照)。こうして、ビ
アホール18を得ることができる。尚、層間絶縁層13
上の第2の導電層17、第1の導電層16、及び拡散防
止層15の除去はCMP法に限定されず、例えばエッチ
バック法に基づき行ってもよい。
[Step-200] First, after [Step-100] to [Step-140] of the first embodiment are performed, the first step on the interlayer insulating layer 13 is performed based on the CMP method under the conditions shown in Table 6. The second conductive layer 17, the first conductive layer 16, and the diffusion prevention layer 15 are removed (see FIG. 3A). Thus, the via hole 18 can be obtained. The interlayer insulating layer 13
The removal of the upper second conductive layer 17, the first conductive layer 16, and the diffusion prevention layer 15 is not limited to the CMP method, but may be performed based on, for example, an etch-back method.

【0039】また、実施の形態2におけるビアホールの
形成方法は、上述の形成方法に限定されず、例えば、所
謂、ブランケットCVDタングステン法を採用してもよ
い。ここでブランケットCVDタングステン法とは、層
間絶縁層13に形成された開口部14内を含む層間絶縁
層13上に、Ti層及びTiN層を順次形成し、次い
で、開口部14内を含む層間絶縁層13上にCVD法に
てタングステン層を形成した後、層間絶縁層13上のタ
ングステン層、TiN層、Ti層を除去する方法であ
る。
The method of forming a via hole in the second embodiment is not limited to the above-described method, and for example, a so-called blanket CVD tungsten method may be employed. Here, the blanket CVD tungsten method means that a Ti layer and a TiN layer are sequentially formed on the interlayer insulating layer 13 including the inside of the opening 14 formed in the interlayer insulating layer 13, and then the interlayer insulating layer including the inside of the opening 14 is formed. After a tungsten layer is formed on the layer 13 by a CVD method, the tungsten layer, the TiN layer, and the Ti layer on the interlayer insulating layer 13 are removed.

【0040】[工程−210]その後、厚さが例えば
0.6μmのSiO2から成る第2の層間絶縁層23を
CVD法に基づき全面に形成する。そして、ビアホール
18の上方の第2の層間絶縁層23に、リソグラフィ技
術及びドライエッチング技術に基づき溝部24を形成す
る(図3の(B)参照)。ここで、溝部24は、図面の
紙面に対して垂直方向に延びている。
[Step-210] Thereafter, a second interlayer insulating layer 23 made of SiO 2 having a thickness of, for example, 0.6 μm is formed on the entire surface by the CVD method. Then, a groove 24 is formed in the second interlayer insulating layer 23 above the via hole 18 based on a lithography technique and a dry etching technique (see FIG. 3B). Here, the groove 24 extends in a direction perpendicular to the plane of the drawing.

【0041】[工程−220]次に、表1に示した条件
にて、溝部24内を含む第2の層間絶縁層23上に、厚
さが例えば50nmのTiNから成る第2の拡散防止層
25を形成する。その後、凹部である溝部24内を含む
第2の層間絶縁層23上に、より具体的には第2の拡散
防止層25上に、無電解めっき法によって第1の導電層
26を形成する。第1の導電層26は、シード層として
機能し、厚さ50nmの銅(Cu)から成る。第1の導
電層26は、表3に例示した条件に基づき形成すること
ができる。
[Step-220] Next, under the conditions shown in Table 1, a second diffusion preventing layer made of TiN having a thickness of, for example, 50 nm is formed on the second interlayer insulating layer 23 including the inside of the groove 24. 25 are formed. After that, the first conductive layer 26 is formed by electroless plating on the second interlayer insulating layer 23 including the inside of the groove 24 which is a concave portion, more specifically, on the second diffusion prevention layer 25. The first conductive layer 26 functions as a seed layer and is made of 50 nm thick copper (Cu). The first conductive layer 26 can be formed based on the conditions exemplified in Table 3.

【0042】[工程−230]次に、第1の導電層26
上に、表4に例示した条件の電解めっき法によって第2
の導電層27を形成して、以て、凹部である溝部24を
第2の導電層27で埋め込む(図4の(A)参照)。銅
(Cu)から成る第2の導電層27の厚さは、溝部24
内が完全に埋め込まれるような厚さとすればよい。
[Step-230] Next, the first conductive layer 26
Above, the second plating was performed by the electrolytic plating method under the conditions exemplified in Table 4.
Then, the groove 24 as a concave portion is buried with the second conductive layer 27 (see FIG. 4A). The thickness of the second conductive layer 27 made of copper (Cu)
The thickness may be such that the inside is completely embedded.

【0043】[工程−240]その後、表6に示した条
件のCMP法に基づき、第2の層間絶縁層23上の第2
の導電層27、第1の導電層26、及び第2の拡散防止
層25を除去する(図4の(B)参照)。これによっ
て、凹部である溝部24が第2の導電層27で埋め込ま
れた溝配線28が完成する。尚、第2の層間絶縁層23
上の第2の導電層27、第1の導電層26、及び第2の
拡散防止層25の除去はCMP法に限定されず、例えば
エッチバック法に基づき行ってもよい。
[Step-240] Then, based on the CMP method under the conditions shown in Table 6, the second
Of the conductive layer 27, the first conductive layer 26, and the second diffusion prevention layer 25 are removed (see FIG. 4B). As a result, the groove wiring 28 in which the groove 24 as the concave portion is buried with the second conductive layer 27 is completed. The second interlayer insulating layer 23
The removal of the upper second conductive layer 27, the first conductive layer 26, and the second diffusion prevention layer 25 is not limited to the CMP method, but may be performed based on, for example, an etch-back method.

【0044】その後、通常の半導体装置の製造工程によ
り、上部絶縁層や配線保護層等の形成工程を経て、半導
体装置を完成させる。
Thereafter, the semiconductor device is completed through a process of forming an upper insulating layer, a wiring protection layer, and the like in a normal semiconductor device manufacturing process.

【0045】(実施の形態3)実施の形態3の半導体装
置の製造方法においては、凹部は開口部及び溝部の組合
せから構成されている。そして、層間絶縁層にビアホー
ルと溝配線とを一体的に形成する。即ち、実施の形態3
はデュアル・ダマシン法に関する。また、基体は、シリ
コン半導体基板の上に形成された下層絶縁層と、かかる
下層絶縁層上に形成された下層配線との組合せから構成
されている。以下、層間絶縁層等の模式的な一部断面図
である図5〜図7を参照して、実施の形態3の半導体装
置の製造方法を説明する。
(Embodiment 3) In the method of manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 3, the recess is formed by a combination of an opening and a groove. Then, via holes and trench wirings are integrally formed in the interlayer insulating layer. That is, Embodiment 3
Relates to the dual damascene method. The base is composed of a combination of a lower insulating layer formed on the silicon semiconductor substrate and a lower wiring formed on the lower insulating layer. Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7 which are schematic partial cross-sectional views of the interlayer insulating layer and the like.

【0046】[工程−300]先ず、実施の形態1の
[工程−100]と同様の工程を実行する。
[Step-300] First, the same step as [Step-100] of the first embodiment is performed.

【0047】[工程−310]次いで、基体10上に、
厚さが例えば0.8μmのSiO2から成る第1の絶縁
層33Aをテトラエトキシシラン(TEOS)を用いた
プラズマCVD法に基づき形成する。次いで、第1の絶
縁層33A上に例えば減圧CVD(LPCVD)法やプ
ラズマCVD法等により、SiNから成り、厚さが例え
ば50nmの第2の絶縁層33Bを形成する。プラズマ
CVD法に基づく第2の絶縁層33Bの形成条件を、以
下の表7に例示する。
[Step-310] Next, on the substrate 10,
A first insulating layer 33A made of SiO 2 having a thickness of, for example, 0.8 μm is formed by a plasma CVD method using tetraethoxysilane (TEOS). Next, a second insulating layer 33B made of SiN and having a thickness of, for example, 50 nm is formed on the first insulating layer 33A by, for example, a low pressure CVD (LPCVD) method or a plasma CVD method. Table 7 below shows conditions for forming the second insulating layer 33B based on the plasma CVD method.

【0048】 [表7] 反応ガス:SiH4/NH3/N2=265/100/4000 SCCM 圧力 :565Pa 温度 :400゜C[Table 7] Reaction gas: SiH 4 / NH 3 / N 2 = 265/100/4000 SCCM Pressure: 565 Pa Temperature: 400 ° C

【0049】次に、リソグラフィ技術及びドライエッチ
ング技術に基づき、第2の絶縁層33Bに直径0.3μ
mの孔部33bを形成する(図5の(A)参照)。その
後、例えばCVD法に基づき全面に厚さが例えば0.5
μmの第3の絶縁層33Cを形成する。第3の絶縁層を
構成する材料は、第1の絶縁層33Aと同様とすればよ
い。こうして、3層構成の層間絶縁層33を得ることが
できる。次に、層間絶縁層33の表面を例えばCMP法
に基づき研磨して平坦化する。
Next, based on the lithography technique and the dry etching technique, the second insulating layer 33B has a diameter of 0.3 μm.
An m-shaped hole 33b is formed (see FIG. 5A). Thereafter, for example, a thickness of 0.5
A third insulating layer 33C of μm is formed. The material forming the third insulating layer may be the same as that of the first insulating layer 33A. Thus, a three-layered interlayer insulating layer 33 can be obtained. Next, the surface of the interlayer insulating layer 33 is polished and flattened based on, for example, a CMP method.

【0050】次に、層間絶縁層33上にリソグラフィ技
術に基づきレジスト材料から成るエッチング用マスクを
形成した後、このエッチング用マスクを用いて第3の絶
縁層33Cを例えばRIE法にてエッチングする。これ
によって、第3の絶縁層33Cに溝部34Aが形成され
る(図5の(B)参照)。ここで、溝部34Aは、図面
の紙面に対して垂直方向に延びている。第3の絶縁層3
3Cのエッチングの際には、SiNから成る第2の絶縁
層33Bがエッチングストッパーとして働く。更に、第
2の絶縁層33Bが露出してからは、第2の絶縁層33
Bをエッチング用マスクとして第1の絶縁層33Aをエ
ッチングすることによって、開口部(孔部)34Bを溝
部34Aの底面に形成する(図6の(A)参照)。こう
して、基体10上に形成された層間絶縁層33に、基体
である下層配線12の一部が底部に露出した凹部である
開口部34B及び溝部34Aを設けることができる。第
1及び第3の絶縁層33A,33CをSiO2から構成
する場合のエッチング条件を、以下の表8に例示する。
また、第1及び第3の絶縁層33A,33Cを有機系の
低誘電率絶縁材料から構成する場合のエッチング条件
を、以下の表9に例示する。
Next, after forming an etching mask made of a resist material on the interlayer insulating layer 33 based on the lithography technique, the third insulating layer 33C is etched using the etching mask by, for example, RIE. Thus, a groove 34A is formed in the third insulating layer 33C (see FIG. 5B). Here, the groove 34A extends in a direction perpendicular to the plane of the drawing. Third insulating layer 3
During the 3C etching, the second insulating layer 33B made of SiN functions as an etching stopper. Further, after the second insulating layer 33B is exposed, the second insulating layer 33B is exposed.
An opening (hole) 34B is formed on the bottom surface of the groove 34A by etching the first insulating layer 33A using B as an etching mask (see FIG. 6A). Thus, in the interlayer insulating layer 33 formed on the base 10, the openings 34B and the grooves 34A, which are recesses in which a part of the lower wiring 12 as the base is exposed at the bottom, can be provided. The etching conditions when the first and third insulating layers 33A and 33C are made of SiO 2 are shown in Table 8 below.
Table 9 below shows examples of etching conditions when the first and third insulating layers 33A and 33C are made of an organic low dielectric constant insulating material.

【0051】[表8] エッチングガス:C48=50 SCCM 圧力 :2Pa RFパワー :1.2kW[Table 8] Etching gas: C 4 F 8 = 50 SCCM Pressure: 2 Pa RF power: 1.2 kW

【0052】 [表9] エッチングガス:CHF3/O2/He=5/50/200 SCCM 温度 :−10゜C RFパワー :0.5kW[Table 9] Etching gas: CHF 3 / O 2 / He = 5/50/200 SCCM Temperature: -10 ° C RF power: 0.5 kW

【0053】尚、リソグラフィ技術及びドライエッチン
グ技術に基づき、先ず、第3の絶縁層33C、第2の絶
縁層33B及び第1の絶縁層33Aを貫通する開口部を
形成した後、再び、リソグラフィ技術及びドライエッチ
ング技術に基づき、第3の絶縁層33Cに溝部を形成し
てもよい。この場合、第3の絶縁層33Cに溝部を形成
する際、SiNから成る第2の絶縁層33Bがエッチン
グストッパーとして働く。
Incidentally, based on the lithography technique and the dry etching technique, first, an opening penetrating through the third insulating layer 33C, the second insulating layer 33B and the first insulating layer 33A is formed, and then the lithography technique is again performed. A groove may be formed in the third insulating layer 33C based on a dry etching technique. In this case, when forming a groove in the third insulating layer 33C, the second insulating layer 33B made of SiN functions as an etching stopper.

【0054】[工程−320]その後、例えばスパッタ
法に基づき、溝部34A及び開口部34B内を含む層間
絶縁層33上に、厚さが例えば50nmのTiNから成
る拡散防止層35を形成する。拡散防止層35の形成条
件は、例えば表1と同様とすればよい。
[Step-320] Thereafter, a diffusion prevention layer 35 made of TiN having a thickness of, for example, 50 nm is formed on the interlayer insulating layer 33 including the inside of the groove 34A and the opening 34B by, for example, a sputtering method. The conditions for forming the diffusion prevention layer 35 may be the same as those in Table 1, for example.

【0055】[工程−330]次に、凹部である溝部3
4A及び開口部34B内を含む層間絶縁層33上に、実
施の形態3においては、より具体的には拡散防止層35
上に、無電解めっき法によって第1の導電層36を形成
する(図6の(B)参照)。第1の導電層36は、シー
ド層として機能し、厚さ50nmの銅(Cu)から成
る。第1の導電層36は、表3に例示した条件に基づき
形成することができる。
[Step-330] Next, the groove 3 which is a concave portion
In the third embodiment, more specifically, the diffusion prevention layer 35 is formed on the interlayer insulating layer 33 including the inside of the opening 4A and the opening 34B.
A first conductive layer 36 is formed thereon by an electroless plating method (see FIG. 6B). The first conductive layer 36 functions as a seed layer and is made of copper (Cu) with a thickness of 50 nm. The first conductive layer 36 can be formed based on the conditions exemplified in Table 3.

【0056】[工程−340]次に、第1の導電層36
上に電解めっき法によって第2の導電層37を形成し
て、以て、凹部である溝部34A及び開口部34Bを第
2の導電層37で埋め込み、ビアホール38Bを完成さ
せる(図7の(A)参照)。銅(Cu)から成る第2の
導電層37の厚さは、溝部34A及び開口部34B内が
完全に埋め込まれるような厚さ、例えば1.0μmとす
ればよい。第2の導電層37の形成条件は、例えば表4
と同様とすればよい。
[Step-340] Next, the first conductive layer 36
The second conductive layer 37 is formed thereon by electrolytic plating, and the groove 34A and the opening 34B, which are concave portions, are filled with the second conductive layer 37 to complete the via hole 38B ((A in FIG. 7). )reference). The thickness of the second conductive layer 37 made of copper (Cu) may be a thickness such that the inside of the groove 34A and the opening 34B is completely buried, for example, 1.0 μm. The conditions for forming the second conductive layer 37 are described in, for example, Table 4 below.
The same may be applied.

【0057】[工程−350]その後、表6に例示した
条件のCMP法に基づき、層間絶縁層33上の第2の導
電層37、第1の導電層36及び拡散防止層35を除去
する。これによって、凹部である溝部34Aが第2の導
電層37で埋め込まれた溝配線38Aが完成する(図7
の(B)参照)。尚、かかる溝配線38Aとビアホール
38Bとは一体に形成されている。
[Step-350] After that, the second conductive layer 37, the first conductive layer 36, and the diffusion prevention layer 35 on the interlayer insulating layer 33 are removed based on the CMP method under the conditions exemplified in Table 6. As a result, a groove wiring 38A in which the groove 34A, which is a concave portion, is embedded in the second conductive layer 37 is completed.
(B)). The groove wiring 38A and the via hole 38B are formed integrally.

【0058】その後、通常の半導体装置の製造工程によ
り、上部絶縁層や配線保護層等の形成工程を経て、半導
体装置を完成させる。
Thereafter, the semiconductor device is completed through a process of forming an upper insulating layer, a wiring protection layer, and the like in a normal semiconductor device manufacturing process.

【0059】(実施の形態4)以上に説明した各実施の
形態においては、第1の導電層を銅(Cu)から構成し
た。これに対して、実施の形態4においては、第1の導
電層をニッケル(Ni)から構成する。
(Embodiment 4) In each of the embodiments described above, the first conductive layer is made of copper (Cu). On the other hand, in the fourth embodiment, the first conductive layer is made of nickel (Ni).

【0060】無電解銅めっき法によって形成される銅層
における銅の結晶粒径は比較的大きくなり易い。それ
故、第1の導電層の厚さを薄く設定した場合、均一な厚
さの第1の導電層を形成することが困難となる場合があ
る。従って、均一な厚さの銅から成る第1の導電層を形
成しようとする場合、数十nmの厚さが必要とされる。
ところで、無電解めっき法にて形成される層は、原理的
に等方的に成長するので、第1の導電層の厚さが厚くな
ると、開口部が縮径され、あるいは又、溝部の幅が狭く
なる。その結果、第2の導電層を形成する際の凹部の実
質的なアスペクト比が大きくなり、凹部内に新鮮な電解
めっき液が供給され難くなり、凹部内の第2の導電層に
ボイドが発生し易くなる場合がある。
The crystal grain size of copper in the copper layer formed by the electroless copper plating method tends to be relatively large. Therefore, when the thickness of the first conductive layer is set to be small, it may be difficult to form the first conductive layer having a uniform thickness. Therefore, when a first conductive layer made of copper having a uniform thickness is to be formed, a thickness of several tens of nm is required.
By the way, the layer formed by the electroless plating grows isotropically in principle. Therefore, when the thickness of the first conductive layer is increased, the diameter of the opening is reduced or the width of the groove is reduced. Becomes narrower. As a result, the substantial aspect ratio of the concave portion when forming the second conductive layer increases, making it difficult to supply a fresh electrolytic plating solution into the concave portion, and generating a void in the second conductive layer in the concave portion. In some cases.

【0061】このような場合には、薄い第1の導電層を
形成するために、例えば、無電解ニッケルめっき法を採
用すればよい。無電解ニッケルめっき法によって得られ
るニッケル結晶粒は柱状であり、薄い第1の導電層を、
ステップカバレッジ良く、均一に形成することができる
結果、第2の導電層を形成する際の凹部の実質的なアス
ペクト比の増加を抑制することができる。それ故、凹部
内の第2の導電層にボイドが発生し易くなるといった問
題の発生を回避することができる。また、無電解ニッケ
ルめっき浴の温度や組成の制御は無電解銅めっき浴より
も行い易く、第1の導電層の形成の自動化に一層適して
いるといった利点もある。また、ニッケルから成る第1
の導電層を形成すれば、第2の導電層を構成する例えば
銅原子が層間絶縁層中に拡散することを抑制し得るの
で、場合によっては、拡散防止層の形成を省略すること
ができる。言い換えれば、無電解ニッケルめっき法にて
ニッケルから成る第1の導電層を凹部内を含む層間絶縁
層上に直接形成することが可能である。
In such a case, in order to form a thin first conductive layer, for example, an electroless nickel plating method may be employed. The nickel crystal grains obtained by the electroless nickel plating method are columnar, and the thin first conductive layer is formed by:
As a result, uniform formation can be performed with good step coverage, so that a substantial increase in the aspect ratio of the concave portion when the second conductive layer is formed can be suppressed. Therefore, it is possible to avoid a problem that a void is easily generated in the second conductive layer in the concave portion. Further, there is an advantage that the control of the temperature and composition of the electroless nickel plating bath is easier than the electroless copper plating bath, and is more suitable for automation of forming the first conductive layer. In addition, the first made of nickel
When the conductive layer is formed, the diffusion of, for example, copper atoms constituting the second conductive layer into the interlayer insulating layer can be suppressed, and in some cases, the formation of the diffusion preventing layer can be omitted. In other words, it is possible to form the first conductive layer made of nickel directly on the interlayer insulating layer including the inside of the recess by electroless nickel plating.

【0062】ニッケルから成る厚さ10nmの第1の導
電層は、シプレー社の商品名キャタリスト9Fを用いた
キャタリスト処理、シプレー社の商品名アクセレレータ
240を用いたアクセラレーター処理を行った後、例え
ば、ソニー株式会社社製の無電解ニッケルめっき液(商
品名CP1、CP2、CP3、CP4及びCP5の混合
液)を使用し、めっき浴の温度を50゜Cとして、超音
波を併用して1分間基体を無電解ニッケルめっき浴に浸
漬することによって形成することができる。
The first conductive layer made of nickel and having a thickness of 10 nm is subjected to a catalyst treatment using a trade name Catalyst 9F of Shipley and an accelerator treatment using an accelerator 240 of trade name of Shipley. For example, an electroless nickel plating solution (trade name of CP1, CP2, CP3, CP4, and CP5) manufactured by Sony Corporation is used, the temperature of the plating bath is set to 50 ° C., and ultrasonic waves are used in combination. It can be formed by immersing the substrate in an electroless nickel plating bath for minutes.

【0063】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明した各種の材料や条件は
例示であり、適宜変更することができるし、半導体装置
の構造も例示である。
Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. The various materials and conditions described in the embodiments of the invention are examples, can be changed as appropriate, and the structure of the semiconductor device is also an example.

【0064】例えば、第1の導電層を、無電解めっき法
によって形成されたTi層から構成することもできる。
この場合、めっき液として、硫酸チタンに触媒反応物質
としてPdSを添加したものや、硫酸チタンにHCHO
及びH2Oを添加したものを例示することができる。更
には、第1の導電層を、無電解めっき法によって形成さ
れたTiN層から構成することもできる。この場合、め
っき液として、NH4OH又はHNO3を含む硫酸チタン
に触媒反応物質としてPdSを添加したものや、硫酸チ
タンにHCHO及びNH4OHを添加したものを例示す
ることができる。
For example, the first conductive layer may be constituted by a Ti layer formed by an electroless plating method.
In this case, as a plating solution, a solution obtained by adding PdS as a catalytic reactant to titanium sulfate or HCHO to titanium sulfate is used.
And H 2 O added. Further, the first conductive layer may be composed of a TiN layer formed by an electroless plating method. In this case, examples of the plating solution include those obtained by adding PdS as a catalytic reactant to titanium sulfate containing NH 4 OH or HNO 3 and those obtained by adding HCHO and NH 4 OH to titanium sulfate.

【0065】第2の導電層を銀(Ag)から構成するこ
ともできる。電解めっき法による銀から成る第2の導電
層の形成条件の一例を、表10に挙げる。あるいは又、
第2の導電層を白金(Pt)から構成することもでき
る。電解めっき法による白金から成る第2の導電層の形
成条件の一例を、以下の表11に挙げる。
The second conductive layer can be made of silver (Ag). Table 10 shows an example of conditions for forming the second conductive layer made of silver by the electrolytic plating method. Alternatively,
The second conductive layer may be made of platinum (Pt). Table 11 below shows an example of conditions for forming the second conductive layer made of platinum by the electrolytic plating method.

【0066】 [0066]

【0067】 [表11] めっき液 :塩化白金酸 4g/リットル リン酸アンモニウム 20g/リットル リン酸ナトリウム 100g/リットル めっき浴温度:80゜C 電圧 :4V 電流密度 :1mA/dm2 [Table 11] Plating solution: chloroplatinic acid 4 g / l Ammonium phosphate 20 g / l sodium phosphate 100 g / l Plating bath temperature: 80 ° C Voltage: 4 V Current density: 1 mA / dm 2

【0068】銅(Cu)から成る溝配線の酸化防止膜と
して、例えばTiNから成るキャッピング層を溝配線の
表面に形成してもよい。キャッピング層は、以下の表1
2に例示するスパッタ条件にて全面に厚さ30nmのT
iN層を形成した後、リソグラフィ技術及びドライエッ
チング技術に基づきTiN層をパターニングすることに
よって形成することができる。ドライエッチング条件
を、以下の表13に例示する。
A capping layer made of, for example, TiN may be formed on the surface of the groove wiring as an oxidation preventing film for the groove wiring made of copper (Cu). The capping layer is shown in Table 1 below.
Under the sputtering conditions exemplified in FIG.
After forming the iN layer, the iN layer can be formed by patterning the TiN layer based on a lithography technique and a dry etching technique. Table 13 below shows examples of the dry etching conditions.

【0069】[表12] ターゲット :Ti プロセスガス:Ar/N2=30/100 SCCM 圧力 :0.67Pa 温度 :150゜C[Table 12] Target: Ti Process gas: Ar / N 2 = 30/100 SCCM Pressure: 0.67 Pa Temperature: 150 ° C.

【0070】[表13] エッチングガス:BCl3/Cl2=60/90 SCCM 圧力 :2Pa RFパワー :1.2kW[Table 13] Etching gas: BCl 3 / Cl 2 = 60/90 SCCM Pressure: 2 Pa RF power: 1.2 kW

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、凹部内にシード層となる第1の導電層を無電解めっ
き法によって形成するので、第1の導電層を良好なステ
ップカバレッジで均一に形成することができる。そし
て、シード層として機能する第1の導電層上に電解めっ
き法によって第2の導電層を十分な厚さに形成すること
ができるので、高アスペクト比を凹部が有する場合であ
っても、良好な埋め込み性にて、しかも、高精度にて凹
部の埋め込みを行うことができ、凹部の埋め込み不良を
防止することができる。これによって、凹部内が第2の
導電層で完全に埋め込まれた接続孔、溝配線、あるいは
溝配線と接続孔の組合せを得ることができる。しかも、
第2の導電層を例えば銅(Cu)から構成すれば、低比
抵抗、且つ、優れたエレクトロマイグレーション耐性を
有することと相まって、信頼性の高い、高速動作可能な
高性能の半導体装置を高い歩留まりで製造することがで
きる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the first conductive layer serving as the seed layer is formed in the recess by the electroless plating method, the first conductive layer can be formed with good step coverage. It can be formed uniformly. Further, since the second conductive layer can be formed to a sufficient thickness by the electrolytic plating method on the first conductive layer functioning as a seed layer, even if the concave portion has a high aspect ratio, it is preferable. The recess can be filled with high embedding properties and with high accuracy, and defective embedding of the recess can be prevented. Thereby, it is possible to obtain a connection hole, a groove wiring, or a combination of the groove wiring and the connection hole in which the inside of the concave portion is completely filled with the second conductive layer. Moreover,
When the second conductive layer is made of, for example, copper (Cu), a high-performance semiconductor device with high reliability and high-speed operation can be obtained at a high yield, in addition to having low specific resistance and excellent electromigration resistance. Can be manufactured.

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

【図1】発明の実施の形態1の半導体装置の製造方法を
説明するための層間絶縁層等の模式的な一部断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of an interlayer insulating layer and the like for describing a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1に引き続き、発明の実施の形態1の半導体
装置の製造方法を説明するための層間絶縁層等の模式的
な一部断面図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of an interlayer insulating layer and the like for explaining the method for manufacturing the semiconductor device of the first embodiment of the invention, following FIG. 1;

【図3】発明の実施の形態2の半導体装置の製造方法を
説明するための層間絶縁層等の模式的な一部断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of an interlayer insulating layer and the like for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図4】図3に引き続き、発明の実施の形態2の半導体
装置の製造方法を説明するための層間絶縁層等の模式的
な一部断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of an interlayer insulating layer and the like for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, following FIG. 3;

【図5】発明の実施の形態3の半導体装置の製造方法を
説明するための層間絶縁層等の模式的な一部断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of an interlayer insulating layer and the like for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;

【図6】図5に引き続き、発明の実施の形態3の半導体
装置の製造方法を説明するための層間絶縁層等の模式的
な一部断面図である。
FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view of an interlayer insulating layer and the like for describing the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 5;

【図7】図6に引き続き、発明の実施の形態3の半導体
装置の製造方法を説明するための層間絶縁層等の模式的
な一部断面図である。
FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view of an interlayer insulating layer and the like for describing the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, following FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・基体、11・・・下層絶縁層、12・・・下
層配線、13,23,33・・・層間絶縁層、14,3
4B・・・開口部、15,25,35・・・拡散防止
層、16,26,36・・・第1の導電層、17,2
7,37・・・第2の導電層、18,38B・・・ビア
ホール、19・・・上層配線、24,34A・・・溝
部、28,38A・・・溝配線、33A・・・第1の絶
縁層、33B・・・第2の絶縁層、33C・・・第3の
絶縁層、33b・・・孔部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base, 11 ... Lower insulating layer, 12 ... Lower wiring, 13, 23, 33 ... Interlayer insulating layer, 14, 3
4B: opening, 15, 25, 35: diffusion preventing layer, 16, 26, 36: first conductive layer, 17, 2
7, 37: second conductive layer, 18, 38B: via hole, 19: upper layer wiring, 24, 34A: groove, 28, 38A: groove wiring, 33A: first Insulating layer, 33B... Second insulating layer, 33C... Third insulating layer, 33b.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 充 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 瀬川 雄司 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 由尾 啓 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB17 BB30 BB32 BB36 DD16 DD37 DD43 DD52 DD53 FF16 FF22 GG10 GG14 GG15 5F033 HH07 HH11 HH13 HH14 HH15 HH17 HH18 HH19 HH32 HH33 JJ01 JJ07 JJ11 JJ13 JJ14 JJ15 JJ17 JJ18 JJ19 JJ32 JJ33 KK11 KK18 KK21 KK33 MM02 MM05 MM08 MM13 NN06 NN07 PP09 PP15 PP16 PP27 PP28 PP33 QQ09 QQ11 QQ25 QQ28 QQ30 QQ48 RR04 RR06 SS04 SS15 SS22 WW02 XX02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuru Taguchi 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Yuji Segawa 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Hiroshi Yuo 6-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) 4M104 AA01 BB17 BB30 BB32 BB36 DD16 DD37 DD43 DD52 DD53 FF16 FF22 GG10 GG14 GG15 5F033 HH07 HH11 HH13 HH14 HH15 HH17 HH18 HH19 HH32 HH33 JJ01 JJ07 JJ11 JJ13 JJ14 JJ15 JJ17 JJ18 JJ19 JJ32 JJ33 KK11 KK18 SS18 KK03 MM02 MM05 Q28 Q15 Q15 PP15 WW02 XX02

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)基体上に形成された層間絶縁層に、
基体の一部が底部に露出した凹部を設ける工程と、 (B)凹部内を含む層間絶縁層上に、無電解めっき法に
よって第1の導電層を形成する工程と、 (C)第1の導電層上に、電解めっき法によって第2の
導電層を形成し、以て、凹部を第2の導電層で埋め込む
工程、から成ることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
(A) an interlayer insulating layer formed on a substrate,
(B) forming a first conductive layer on the interlayer insulating layer including the inside of the concave portion by electroless plating, and (C) forming a first conductive layer on the interlayer insulating layer including the inside of the concave portion. Forming a second conductive layer on the conductive layer by electroplating, and filling the recess with the second conductive layer.
【請求項2】第1の導電層の厚さは、第1の導電層を構
成する原子の1原子層分の厚さ以上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。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness of the first conductive layer is equal to or greater than the thickness of one atomic layer of the atoms constituting the first conductive layer. Method.
【請求項3】第1の導電層の厚さは100nm以下であ
ることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造
方法。
3. The method according to claim 2, wherein the thickness of the first conductive layer is 100 nm or less.
【請求項4】第1の導電層の厚さは5nm以上100n
m以下であることを特徴とする請求項3に記載の半導体
装置の製造方法。
4. The thickness of the first conductive layer is 5 nm or more and 100 n.
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein m is equal to or less than m.
【請求項5】第1の導電層の厚さは5nm以上50nm
以下であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装
置の製造方法。
5. The thickness of the first conductive layer is 5 nm or more and 50 nm.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein:
【請求項6】第1の導電層及び第2の導電層は、同一の
材料から構成されてい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。
6. The method according to claim 1, wherein the first conductive layer and the second conductive layer are made of the same material.
【請求項7】第1の導電層及び第2の導電層は、異なる
材料から構成されてい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。
7. The method according to claim 1, wherein the first conductive layer and the second conductive layer are made of different materials.
【請求項8】第1の導電層は、Cu、Ni、Ni系合
金、Pt、Ti、Cr、Co、Co系合金、Pd、A
g、Au、Zn、Sn、Rh、TiN/Ti、TiN/
Rh及びTiN/Ptから成る群から選択された材料か
ら構成されてい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。
8. The first conductive layer is made of Cu, Ni, Ni-based alloy, Pt, Ti, Cr, Co, Co-based alloy, Pd, A
g, Au, Zn, Sn, Rh, TiN / Ti, TiN /
2. The method according to claim 1, wherein the semiconductor device is made of a material selected from the group consisting of Rh and TiN / Pt.
【請求項9】第2の導電層は、Cu、Ag及びPtから
成る群から選択された材料から構成されていることを特
徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the second conductive layer is made of a material selected from the group consisting of Cu, Ag, and Pt.
【請求項10】第1の導電層を形成する前に、第1の導
電層及び/又は第2の導電層を構成する原子が層間絶縁
層中に拡散することを防止するための拡散防止層を凹部
内を含む層間絶縁層上に形成する工程を更に含むことを
特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
10. A diffusion preventing layer for preventing atoms constituting a first conductive layer and / or a second conductive layer from diffusing into an interlayer insulating layer before forming the first conductive layer. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of: forming on the interlayer insulating layer including the inside of the concave portion.
【請求項11】拡散防止層は、TiN、TiN/Ti、
Ta、TaN、TaN/Ta及びTa/TaN/Taか
ら成る群から選択された材料から構成されていることを
特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
11. The anti-diffusion layer comprises TiN, TiN / Ti,
11. The method according to claim 10, wherein the semiconductor device is made of a material selected from the group consisting of Ta, TaN, TaN / Ta, and Ta / TaN / Ta.
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