JP2007053220A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板12上面12a上の第1絶縁膜14の表面を覆う拡散防止膜22、拡散防止膜上を覆う第2絶縁膜24、及び第2絶縁膜上を覆うキャップ膜26を順次に積層する。拡散防止膜、第2絶縁膜及びキャップ膜を貫通する配線溝部30であって、この配線溝部の底面からキャップ膜の表面までの高さh1に対する、配線溝部の延在方向に直交する方向の幅w1の比率を最大でも2.8倍として当該配線溝部を形成する。キャップ膜の表面及び配線溝部の表面を覆うバリアメタル膜を形成する。バリアメタル膜上を覆う配線膜を成膜する。配線膜の表面からキャップ膜の表面が露出するまで、配線膜及びバリアメタル膜を削り取って、配線溝部を埋め込む配線部を形成する。
【選択図】図2
Description
図1及び図2を参照して、この発明の半導体装置の製造方法につき説明する。なお、ここでは製造される半導体装置(半導体チップ)の最上配線層に存在し、半導体チップの上面を横断する程度の長さを有するいわゆるグローバル配線に着目して説明する。
次に、図3及び図4を参照して、上述した半導体装置の製造方法の変形例につき説明する。
11:部分領域
12:半導体基板
12a:上面
12b:下面
14a、22a、24a、26a、42Xa、52a、52Xa:表面
14:第1絶縁膜
15:コンタクトホール
16:埋込みコンタクト
16a:頂面
22:拡散防止膜
22S、24S、26S:柱状体部分
24:第2絶縁膜
26:キャップ膜
30:配線溝部
30a:側壁部
30b:底面部
42:バリアメタル
42X:バリアメタル膜
52:配線部
52X:配線膜
52XX、52Y、52Z:部分
60:配線構造部
70:柱状体列
70a:第1列
70b:第2列
72:絶縁性柱状体
72a:頂面
72b:側面
Claims (5)
- 上面及び当該上面と対向する下面を有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板の前記上面上に第1絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜の表面上を覆う拡散防止膜、当該拡散防止膜上を覆う第2絶縁膜、及び当該第2絶縁膜上を覆うキャップ膜を順次に積層する工程と、
前記拡散防止膜、前記第2絶縁膜及び前記キャップ膜を貫通する配線溝部であって、当該配線溝部の底面から前記キャップ膜の表面までの高さに対する、前記配線溝部の延在方向に直交する方向の幅の比率を最大でも2.8倍として当該配線溝部を形成する工程と、
前記キャップ膜の表面及び前記配線溝部の表面を覆うバリアメタル膜を形成する工程と、
前記バリアメタル膜が成膜されている前記配線溝部を埋め込んで前記バリアメタル膜上を覆う配線膜を成膜する工程と、
前記配線膜の表面から前記キャップ膜の表面が露出するまで、当該配線膜及び前記バリアメタル膜を削り取って、前記配線溝部の前記表面を覆うバリアメタル及び当該バリアメタルが設けられている前記配線溝部を埋め込む配線部を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記配線膜を形成する工程は、前記キャップ膜の前記表面上に相当する領域での膜厚を前記配線溝部の深さの0.9倍から1.5倍の範囲の膜厚として成膜する工程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。
- 前記配線溝部を形成する工程は、前記拡散防止膜、前記第2絶縁膜及び前記キャップ膜を貫通して、前記配線溝部の延在方向に沿って前記配線溝部内に配列されて設けられている複数個の絶縁性柱状体を含む柱状体列を1列又は2列以上を有していて、前記配線溝部の底面から前記キャップ膜の表面までの高さに相当する高さに対して、前記配線溝部の前記側壁部及び前記絶縁性柱状体の側面の前記幅方向での離間距離の比率、又は前記柱状体列同士の前記幅方向での離間距離の比率及び前記配線溝部の前記側壁部及び前記絶縁性柱状体側面の前記幅方向での離間距離の両方の比率を最大でも2.8倍として前記配線溝部を形成する工程であり、
前記バリアメタル膜を形成する工程は、前記キャップ膜の表面並びに前記埋込みコンタクトの頂面、第1絶縁膜の表面及び前記絶縁性柱状体の全面を含む前記配線溝部の表面を覆うバリアメタル膜を形成する工程であり、
前記配線膜を形成する工程は、前記キャップ膜の前記表面上に相当する領域での膜厚を前記配線溝部の深さの0.9倍から1.5倍の範囲の膜厚として、前記バリアメタル膜が成膜されている前記配線溝部を埋め込んで前記バリアメタル膜上を覆う配線膜を成膜する工程であり、
前記配線部を形成する工程は、前記配線膜の表面から前記キャップ膜及び前記絶縁性柱状体の表面が露出するまで、当該配線膜及び前記バリアメタル膜を削り取って、前記配線溝部を覆うバリアメタル及び当該バリアメタルが設けられている前記配線溝部を埋め込む配線部を形成する工程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。 - 前記配線溝部を形成する工程は、順次に積層されている前記拡散防止膜、第2絶縁膜及びキャップ膜それぞれの一部分を島状の柱状体部として順次に残存させて前記絶縁性柱状体と併せて前記配線溝部を形成する工程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。
- 前記第2絶縁膜を形成する工程は、比誘電率が1.5〜3.0の範囲である低誘電率膜を形成する工程であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
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