Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4023955B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4023955B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP4023955B2
JP4023955B2 JP19497599A JP19497599A JP4023955B2 JP 4023955 B2 JP4023955 B2 JP 4023955B2 JP 19497599 A JP19497599 A JP 19497599A JP 19497599 A JP19497599 A JP 19497599A JP 4023955 B2 JP4023955 B2 JP 4023955B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recess
copper
layer
film
thin film
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19497599A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001023925A (en
Inventor
直明 小榑
邦明 堀江
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.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara 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 Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP19497599A priority Critical patent/JP4023955B2/en
Publication of JP2001023925A publication Critical patent/JP2001023925A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4023955B2 publication Critical patent/JP4023955B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

【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係り、特に半導体基板に形成された配線用の微細な凹部に銅(Cu)等の金属を充填した半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体基板上に配線回路を形成するための金属材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金が一般に用いられているが、近年、銅を用いる動きが顕著となっている。これは、銅の電気抵抗率は、1.72μΩcmとアルミニウムの電気抵抗率より40%近く低いので、信号遅延現象に対して有利となるばかりでなく、銅のエレクトロマイグレーション耐性が現用のアルミニウムより遙かに高く、しかもアルミニウムの場合よりもデュアルダマシンプロセスを採用し易いので、複雑で微細な多層配線構造を相対的に安価に製造できる可能性が高い等の理由による。
【0003】
ここで、デュアルダマシン法によって配線溝とビアホールに同時に銅等の金属を埋込む方法としては、▲1▼CVD、▲2▼スパッタリフロー、▲3▼めっきの3つの手法がある。これらの手法のうち、めっき法は、微細な凹部内への埋込み性が良く、比較的容易で安価なプロセスによって健全な埋め込みを可能とする傾向が強いので、少なくとも0.18μm世代でこれを半導体量産ラインに組み込むことは常識化しつつある。
【0004】
図3は、半導体基板の表面に銅めっきを施して、銅からなる配線が形成された半導体装置を得るのに使用される基本工程を示す。即ち、半導体基板Wには、図3(a)に示すように、半導体素子が形成された半導体基材1上の導電層1aの上にSiOからなる絶縁膜2が堆積され、リソグラフィ・エッチング技術によりコンタクトホール3と配線用の溝4とからなる微細な凹部5が形成され、その上にTaN等からなる拡散抑制(バリア)層6が形成されている。
【0005】
そして、図3(b)に示すように、前記半導体基板Wの表面に銅めっきを施すことによって、半導体基材1の凹部5内に銅7を充填すると共に、拡散抑制(バリヤ)層6上に銅7を堆積する。その後、化学機械研摩(CMP)により、拡散抑制(バリヤ)層6上の銅7、及び該拡散抑制(バリヤ)層6を除去して、コンタクトホール3および配線用の溝4に充填した銅7の表面と絶縁膜2の表面とをほぼ同一平面にする。これにより、図3(c)に示すように銅7からなる埋込配線を形成する。
【0006】
ここに、半導体基板Wの表面に設けた微細な凹部5の内部に、例えば電解めっき法で銅7を埋込む場合には、図4(a)に示すように、銅めっきに先だって、半導体基板Wに形成した拡散抑制層6の表面に給電(シード)層となる下地膜8を形成することが広く行われている。この下地膜(給電層)8の主たる目的は、給電層の表面を電気的カソードとして液中金属イオンを還元し、金属として析出するために十分な電流を供給することにある。また、無電解めっき法にあっては、下地膜8として給電層の代わりに触媒層を設けることが広く行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記下地膜8の形成は、一般にスパッタリングによって行うことが多いが、スパッタリングによる成膜では、凹部5の幅が狭く、かつ深くなるに従って、凹部5の全表面を覆う下地膜8の形成が困難となる。例えば、凹部5の開口部の幅Wが0.25μmの場合、凹部5の全表面に健全な下地膜8を形成するための限界深さDは、1.25μm程度であるといわれている。
【0008】
このため、この限界深さを超えると、図4(a)に示すように、基板Wの表面に設けられた微細な凹部5の側壁面の一部に下地膜8が欠落しているか、又は、不完全な形態を呈している部分Uが生じてしまう。そして、この状態で電解銅めっき操作を施すと、めっき金属は下地膜8の表面から等方向的に等速度で成長し、下地膜8の欠陥部分Uからはめっき金属の成長が抑制又は阻止される結果、U部分のめっき膜の堆積は隣接部から側方向に成長してきたものによるだけとなる。すなわち、当該部分では、健全な下地膜8からのめっき金属の成長に比べて所定時間内の成長量が少なくなる。この結果、図4(b)に示すように、凹部5内に埋め込まれた銅7の内部にボイド(空洞)9が生じてしまう。
【0009】
これを防止するため、図5(a)に示すように、下地膜8の膜厚を通常よりも極端に厚くし該下地膜8で被覆する面積率を大幅に高めようとすると、凹部5の開口部の肩部に形成される、いわゆるオーバーハング部Oの張出し量が著しく大きくなる。そして、この状態で、銅めっきを施すと、めっきの進行に伴って凹部5の内部へ補給される銅イオンがめっき過程中に枯渇してしまうので、図5(b)に示すように、凹部5内に埋込んだ銅7の内部に細いスリット状の欠陥であるシーム10を生じることが多い。
【0010】
これらめっき欠陥であるボイド9及びシーム10は、どちらも導電路としては極めて有害なものなので、これらの欠陥を根絶して、連続した一体導電路を形成することによって十分な電流容量を確保し、信号の遅延を抑制するとともに、エレクトロマイグレーション耐性を改善することが望まれている。なお、このことは、前記電解めっきにおける給電層の代わりに触媒層を下地膜として、無電解めっきを行う時も同様である。
【0011】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、微細な凹部に欠陥のない健全な導電体からなる埋込み配線を形成できるようにした半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上の絶縁膜の表面に微細な凹部を形成し、前記絶縁膜上に拡散抑制層を形成し、前記拡散抑制層上に、銅からなる給電層または触媒層下地膜として形成し、前記凹部の底部を除く前記下地膜の表面に窒化タンタルからなる薄膜を形成し、めっきにより前記凹部の底部から開口部に向けてを一方向に成長させ、前記凹部を前記で充填することを特徴とする。
【0015】
これにより、微細な凹部の底部に露出した下地膜からだけめっき金属が成長し、底部以外は薄膜で被覆してあるので、その部分からのめっき金属の成長は停止する。つまり常法と異なって、めっきは凹部の側壁からの成長を阻止されて凹部の底部から開口部に向かって一方向に限って成長するので、この内部にボイドやシーム等の欠陥が生じることを防止できる。
【0016】
また、前記拡散抑制層は金属窒化物で、前記下地膜は銅、パラジウム、金属触媒材料の内のいずれか一つまたは複数種で構成されていることを特徴とする。電解めっきを施す場合には、下地膜を銅やパラジウムで構成して給電(シード)層とし、無電解めっきを施す場合には、下地膜を金属触媒材料で構成して触媒層とする。
【0017】
また、前記金属窒化物は、窒化タンタルであることを特徴とする
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法を工程順に示すものである。
先ず、図1(a)に示すように、半導体基板Wの半導体基材上に堆積したSiOからなる絶縁膜2に、リソグラフィ・エッチング技術により配線用の微細な凹部5を形成し、この表面に、例えば窒化タンタル(TaN)等からなる拡散抑制(バリア)層6を形成する。更に、この拡散抑制層6の表面に、例えば銅や銀等から構成されて給電(シード)層となる下地膜8を形成する。なお、この例は、電解めっきを施すようにした例を示すもので、無電解めっきを行う時には、給電層の代わりに金属触媒材料で構成された触媒層を形成して、これを下地膜とする。因に前述の銅はパラジウム、白金等と共に触媒金属としての作用を有している。
【0019】
そして、図1(b)に示すように、前記下地膜8の前記凹部5の底部を除く表面のみに窒化タンタルからなる薄膜11を形成する。即ち、前記凹部5の底部においてのみ下地膜8が外部に露出し、それ以外では下地膜8を薄膜11で被覆する。
【0020】
この状態で、凹部5の内部に電解めっき液を流入し、電界を印加して半導体基板Wの表面に電解銅めっきを施す。すると、給電は凹部5の最深部の底面に限定されるので、図1(c)に示すように、凹部5の底面にほぼ平行の状態でめっきによる銅7の堆積が進行して、凹部5に銅7が埋め込まれる。つまり、めっきによる銅7の埋込みの成長は、凹部5の底部から開口部への一方向に限って生じる。このように、凹部5の最深部から順次銅7の埋込みが完了し、凹部5の側壁部から中央に向かう成長が完全に阻止されるので、微細な凹部5内に埋込まれて配線を構成する銅7の内部にボイドやシール等の欠陥が生じることを完璧に防止できる。
【0021】
なお、前記薄膜11を形成する材質としては、バルクの導電性が低く、銅に対する拡散抑制性や密着性の強いセラミックスや金属間化合物が適している。本実施形態では、前記拡散抑制層6と同じ材質の窒化タンタルが用いられている
【0022】
その後、化学機械研摩(CMP)により、絶縁膜2上の銅7を除去して、凹部5に充填した銅7の表面と絶縁膜2の表面とをほぼ同一平面にすることによって、図1(d)に示すように銅7からなる配線を形成する。
【0023】
図2は、前記下地膜8の前記凹部5の底部を除く表面のみに薄膜11を形成する例を示す。先ず、図2(a)に示すように、下地膜8の表面にスパッタリングにより薄膜11を形成する。次に、図2(b)に示すように、基板側をターゲットとしたArイオンによるスパッタエッチングを施すことによって、凹部5の底面上に堆積した薄膜11を除去する。
【0024】
尚、凹部5の底面上に堆積した薄膜11を除去する方法には、種々の方法が考えられる。薄膜11の材質は、一般に半導体プロセスで用いるハロゲン系のガスとの化学反応性が殆どないので、主として物理的スパッタリングによってエッチングを進めることが望ましい。そこで、この例は、基板側をターゲットとした不活性ガスによるスパッタエッチングを採用している。
【0025】
厳密には用いる装置や運転条件、対象とする薄膜11の材質等によって変化するが、Arイオンによるスパッタエッチングの速度は、最低でも30〜60Å/min程度になると考えられる。
【0026】
ここで、Arイオンは、基板表面に対して垂直に入射する傾向が強いので、凹部5の底面だけにArイオンが衝突する確率が側壁面に対する確率より遥かに高くなる(選択性エッチング)。つまり、一定時間Arイオンを照射すれば、凹部5の底面上の薄膜11だけを選択的に除去することができる。従って、底面上に堆積した薄膜11の厚さを5nm程度とすれば、必要なスパッタエッチング時間は1min程度以内となる。
【0027】
なお、側壁面を被覆する薄膜11の膜厚は、導電線路の断面積の減少を最小限に留める上からは薄い方が良いが、その反面、一定の電気絶縁性を確保する上からは厚い方が都合がよい。そこで、実用的な薄膜11の膜厚としては、ほぼ5nm程度(平均値の目安として)が適すると考えられる。
【0028】
また、Arイオンによってスパッタされて、空中に叩き出された薄膜構成原子または分子の一部は真空ポンプ側に排出され、残りは周囲の側壁面や基板表面等に再付着することになるが、再付着する量自体が非常に少ないので、それによる悪影響は無視できる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、配線を構成するめっき金属は微細な凹部内に該凹部の底部から開口部に向かって一方向に成長する一方で、凹部の側壁部からのめっき金属の成長は阻止されるので、ボイドやシーム等の内部欠陥のない健全な導電体からなる埋込み配線を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図2】 同じく、下地層の凹部の底部を除く表面に薄膜を形成する例を工程順に示す断面図である。
【図3】従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図4】従来の半導体装置の製造方法におけるボイドの発生の説明に付する断面図である。
【図5】従来の半導体装置の製造方法におけるシームの発生の説明に付する断面図である。
【符号の説明】
2 絶縁膜
5 凹部
6 拡散抑制層
7 銅
8 下地膜
11 薄膜
W 半導体基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor equipment, the method relates in particular to a semiconductor equipment metal was filled, such as copper (Cu) into fine recesses for interconnects formed on a semiconductor substrate fabrication.
[0002]
[Prior art]
As a metal material for forming a wiring circuit on a semiconductor substrate, aluminum or an aluminum alloy is generally used, but in recent years, movement using copper has become remarkable. This is not only advantageous for the signal delay phenomenon because the electrical resistivity of copper is 1.72 μΩcm, which is nearly 40% lower than the electrical resistivity of aluminum, but the electromigration resistance of copper is much lower than that of current aluminum. This is because the dual damascene process is easier to adopt than aluminum, and it is likely that a complicated and fine multilayer wiring structure can be manufactured relatively inexpensively.
[0003]
Here, there are three methods of (1) CVD, (2) sputter reflow, and (3) plating as a method of simultaneously embedding a metal such as copper in the wiring groove and via hole by the dual damascene method. Among these methods, the plating method has good embedding property in fine recesses, and tends to enable sound embedding by a relatively easy and inexpensive process. Incorporating into mass production lines is becoming common sense.
[0004]
FIG. 3 shows a basic process used for obtaining a semiconductor device in which a copper wiring is formed on a surface of a semiconductor substrate to form a wiring made of copper. That is, the semiconductor the substrate W, as shown in FIG. 3 (a), an insulating film 2 made of SiO 2 is deposited on a conductive layer 1a on a semiconductor substrate 1 on which semiconductor devices are formed, lithography etching According to the technique, a minute recess 5 made of a contact hole 3 and a wiring groove 4 is formed, and a diffusion suppression (barrier) layer 6 made of TaN or the like is formed thereon.
[0005]
Then, as shown in FIG. 3B, the surface of the semiconductor substrate W is plated with copper to fill the recesses 5 of the semiconductor substrate 1 with copper 7 and on the diffusion suppression (barrier) layer 6. Copper 7 is deposited on the substrate. Thereafter, the copper 7 on the diffusion suppression (barrier) layer 6 and the diffusion suppression (barrier) layer 6 are removed by chemical mechanical polishing (CMP), and the copper 7 filled in the contact holes 3 and the wiring grooves 4 is removed. And the surface of the insulating film 2 are substantially flush. As a result, a buried wiring made of copper 7 is formed as shown in FIG.
[0006]
Here, when the copper 7 is embedded in the fine recess 5 provided on the surface of the semiconductor substrate W by, for example, an electrolytic plating method, the semiconductor substrate is prior to the copper plating as shown in FIG. Forming a base film 8 to be a power supply (seed) layer on the surface of the diffusion suppression layer 6 formed on W is widely performed. The main purpose of the base film (feeding layer) 8 is to supply a sufficient current to reduce metal ions in the liquid using the surface of the feeding layer as an electrical cathode and deposit it as a metal. In the electroless plating method, a catalyst layer is widely provided as the base film 8 instead of the power feeding layer.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the formation of the base film 8 is generally performed by sputtering, but in the film formation by sputtering, the formation of the base film 8 that covers the entire surface of the concave portion 5 as the width of the concave portion 5 becomes narrower and deeper. It becomes difficult. For example, when the width W 1 of the opening of the recess 5 is 0.25 μm, the limit depth D for forming a sound base film 8 on the entire surface of the recess 5 is said to be about 1.25 μm. .
[0008]
For this reason, when this limit depth is exceeded, as shown in FIG. 4A, the base film 8 is missing in a part of the side wall surface of the fine recess 5 provided on the surface of the substrate W, or A portion U presenting an incomplete shape is generated. When an electrolytic copper plating operation is performed in this state, the plating metal grows from the surface of the base film 8 in the same direction and at the same speed, and the growth of the plating metal is suppressed or prevented from the defective portion U of the base film 8. As a result, the deposition of the U portion plating film is only due to the growth from the adjacent portion in the lateral direction. That is, in this portion, the amount of growth within a predetermined time is smaller than the growth of the plated metal from the sound base film 8. As a result, as shown in FIG. 4B, voids (cavities) 9 are generated inside the copper 7 embedded in the recess 5.
[0009]
In order to prevent this, as shown in FIG. 5A, if the thickness of the base film 8 is made extremely thicker than usual, and the area ratio covered with the base film 8 is greatly increased, The overhang amount of the so-called overhang portion O formed on the shoulder portion of the opening is remarkably increased. In this state, when copper plating is performed, the copper ions replenished into the recess 5 as the plating progresses are exhausted during the plating process, so that the recess is formed as shown in FIG. In many cases, a seam 10, which is a thin slit-like defect, is generated inside the copper 7 embedded in the copper 5.
[0010]
Both the void 9 and the seam 10 which are these plating defects are extremely harmful as a conductive path. Therefore, by eradicating these defects and forming a continuous integrated conductive path, a sufficient current capacity is secured. It is desired to suppress signal delay and improve electromigration resistance. This is the same when electroless plating is performed using a catalyst layer as a base film instead of the power feeding layer in the electrolytic plating.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a semiconductor equipment which is adapted to form a buried wiring made defect-free sound conductors into fine recesses.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a fine recess is formed on the surface of an insulating film on a semiconductor substrate, a diffusion suppressing layer is formed on the insulating film, and a power feeding layer made of copper is formed on the diffusion suppressing layer. or a catalyst layer is formed as a base film, wherein the surface of the base film to form a thin film made of tantalum nitride, grown copper in one direction toward the opening from the bottom of the recess by plating except the bottom of the recess The recess is filled with the copper .
[0015]
Thus, only the plating metal is grown from the underlying film exposed at the bottom of the minute recessed portions, except the bottom so are coated with a thin film, the growth of the plated metal from its parts is stopped. In other words, unlike the conventional method, plating is prevented from growing from the side wall of the recess and grows only in one direction from the bottom of the recess to the opening, so that defects such as voids and seams occur inside this. Can be prevented.
[0016]
The diffusion suppression layer is made of metal nitride, and the base film is made of one or more of copper, palladium, and metal catalyst material. In the case of performing electroplating, the base film is made of copper or palladium to be a power supply (seed) layer, and in the case of electroless plating, the base film is made of a metal catalyst material to be a catalyst layer.
[0017]
Further, the metal nitride is tantalum nitride .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
First, as shown in FIG. 1A, a fine recess 5 for wiring is formed on the insulating film 2 made of SiO 2 deposited on the semiconductor substrate of the semiconductor substrate W by lithography / etching technique. Then, a diffusion suppression (barrier) layer 6 made of, for example, tantalum nitride (TaN) or the like is formed. Further, a base film 8 made of, for example, copper, silver or the like and serving as a power feeding (seed) layer is formed on the surface of the diffusion suppressing layer 6. This example shows an example in which electrolytic plating is performed. When performing electroless plating, a catalyst layer made of a metal catalyst material is formed instead of a power feeding layer, and this is used as a base film. To do. Incidentally, the aforementioned copper has an action as a catalyst metal together with palladium, platinum and the like.
[0019]
Then, as shown in FIG. 1B, a thin film 11 made of tantalum nitride is formed only on the surface of the base film 8 except for the bottom of the recess 5. That is, the base film 8 only at the bottom of the concave portion 5 is exposed to the outside, to coat the base film 8 by a thin film 11 otherwise.
[0020]
In this state, an electrolytic plating solution flows into the recess 5 and an electric field is applied to perform electrolytic copper plating on the surface of the semiconductor substrate W. Then, since the power feeding is limited to the bottom surface of the deepest portion of the recess 5, as shown in FIG. 1C, the deposition of the copper 7 by plating proceeds in a state substantially parallel to the bottom surface of the recess 5, and the recess 5 Copper 7 is embedded in That is, the growth of copper 7 embedded by plating occurs only in one direction from the bottom of the recess 5 to the opening. In this way, the copper 7 is sequentially embedded from the deepest portion of the recess 5 and the growth from the side wall portion to the center of the recess 5 is completely prevented, so that the wiring is formed by being embedded in the fine recess 5. It is possible to completely prevent the occurrence of defects such as voids and seals in the copper 7 to be produced.
[0021]
Incidentally, as the Material that form a thin film 11, a conductive bulk low, strong ceramic or intermetallic compound diffusion suppressive and adhesion to copper is suitable. In the present embodiment, tantalum nitride made of the same material as the diffusion suppressing layer 6 is used .
[0022]
Thereafter, the copper 7 on the insulating film 2 is removed by chemical mechanical polishing (CMP) so that the surface of the copper 7 filled in the recess 5 and the surface of the insulating film 2 are substantially flush with each other, as shown in FIG. As shown in d), a wiring made of copper 7 is formed.
[0023]
Figure 2 shows an example of forming a thin film 11 only on the surface except for the bottom of the recess 5 of the underlayer 8. First, as shown in FIG. 2 (a), to form a thin film 11 Ri by the sputtering on the surface of the underlying film 8. Next, as shown in FIG. 2B, the thin film 11 deposited on the bottom surface of the recess 5 is removed by performing sputter etching with Ar ions targeting the substrate side.
[0024]
Various methods can be considered for removing the thin film 11 deposited on the bottom surface of the recess 5. The material of the thin film 1 1, because generally there is little chemical reactivity with the halogen-based gas used in a semiconductor process, it is desirable to advance the etching mainly by physical sputtering. Therefore, this example employs sputter etching with an inert gas targeted at the substrate side.
[0025]
Strictly speaking, it varies depending on the apparatus and operating conditions used, the material of the target thin film 11, and the like, but the rate of sputter etching with Ar ions is considered to be at least about 30 to 60 mm / min.
[0026]
Here, since Ar ions tend to be incident perpendicularly to the substrate surface, the probability that Ar ions collide only with the bottom surface of the recess 5 is much higher than the probability with respect to the side wall surface (selective etching). That is, if Ar ions are irradiated for a certain period of time, only the thin film 11 on the bottom surface of the recess 5 can be selectively removed. Therefore, if the thickness of the thin film 11 deposited on the bottom surface is about 5 nm, the required sputter etching time is within about 1 min.
[0027]
The film thickness of the thin film 11 covering the side wall surface is preferably thin from the viewpoint of minimizing the reduction in the cross-sectional area of the conductive line. On the other hand, it is thick from the viewpoint of ensuring a certain electric insulation. Is more convenient. Therefore, it is considered that the practical thin film 11 has a thickness of about 5 nm (as a guideline for the average value).
[0028]
In addition, a part of the thin film constituent atoms or molecules sputtered by Ar ions and struck out into the air are discharged to the vacuum pump side, and the rest are reattached to the surrounding side wall surface, substrate surface, etc. The amount of redeposition itself is so small that the negative effects of it can be ignored.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the plating metal constituting the wiring grows in one direction from the bottom of the recess toward the opening in the minute recess, while the plating metal from the side wall of the recess. Therefore, a buried wiring made of a healthy conductor having no internal defects such as voids and seams can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
[Figure 2] Similarly, a cross-sectional view showing an example of forming a thin film on the surface except for the bottom of the recess of the base layer in the order of steps.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional method of manufacturing a semiconductor device in order of steps.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining generation of voids in a conventional method of manufacturing a semiconductor device.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining generation of seams in a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
[Explanation of symbols]
2 Insulating film 5 Concave part 6 Diffusion suppression layer 7 Copper 8 Base film 11 Thin film W Semiconductor substrate

Claims (4)

半導体基板上の絶縁膜の表面に微細な凹部を形成し、
前記絶縁膜上に拡散抑制層を形成し、
前記拡散抑制層上に、銅からなる給電層または触媒層下地膜として形成し、
前記凹部の底部を除く前記下地膜の表面に窒化タンタルからなる薄膜を形成し、
めっきにより前記凹部の底部から開口部に向けてを一方向に成長させ、前記凹部を前記で充填することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a fine recess on the surface of the insulating film on the semiconductor substrate,
Forming a diffusion suppression layer on the insulating film;
On the diffusion suppression layer, a power feeding layer or a catalyst layer made of copper is formed as a base film,
Forming a thin film of tantalum nitride on the surface of the base film excluding the bottom of the recess,
Plating of copper is grown in one direction toward the opening from the bottom of the recess, a method of manufacturing a semiconductor device characterized by filling said recess in said copper.
記薄膜を前記下地膜に形成した後、前記凹部の底部に積した前記薄膜を除去することで、前記凹部の底部を除く前記下地膜の表面に前記薄膜を形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。After forming the pre Symbol thin film on the underlying film, by removing the thin film sedimentary the bottom of the recess, forming a pre-Symbol thin film on a surface of the base film excluding the bottom of the recess The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein: 前記拡散抑制層は金属窒化物で構成され、前記触媒層は金属触媒材料で構成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。The diffusion barrier layer is composed of metal nitrides, The method according to claim 1, wherein the catalyst layer is characterized by being composed by metallic catalyst materials. 前記金属窒化物は、窒化タンタルであることを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。  4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the metal nitride is tantalum nitride.
JP19497599A 1999-07-08 1999-07-08 Manufacturing method of semiconductor device Expired - Fee Related JP4023955B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19497599A JP4023955B2 (en) 1999-07-08 1999-07-08 Manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19497599A JP4023955B2 (en) 1999-07-08 1999-07-08 Manufacturing method of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001023925A JP2001023925A (en) 2001-01-26
JP4023955B2 true JP4023955B2 (en) 2007-12-19

Family

ID=16333470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19497599A Expired - Fee Related JP4023955B2 (en) 1999-07-08 1999-07-08 Manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4023955B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2917893B1 (en) * 2007-06-22 2009-08-28 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR MANUFACTURING AN ELECTRICAL CONNECTION BASED ON CARBON NANOTUBES
JP5498751B2 (en) * 2009-10-05 2014-05-21 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP5667485B2 (en) * 2011-03-17 2015-02-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001023925A (en) 2001-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI406361B (en) Structure and method for forming reliable via contacts in interconnect applications
US6136707A (en) Seed layers for interconnects and methods for fabricating such seed layers
US7550386B2 (en) Advanced seed layers for interconnects
US6399479B1 (en) Processes to improve electroplating fill
US7105434B2 (en) Advanced seed layery for metallic interconnects
US8058164B2 (en) Methods of fabricating electronic devices using direct copper plating
US20040108217A1 (en) Methods for forming copper interconnect structures by co-plating of noble metals and structures formed thereby
US20060076244A1 (en) Barrier enhancement process for copper interconnects
US8169077B2 (en) Dielectric interconnect structures and methods for forming the same
JP2004063556A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2000150647A (en) Wiring structure and its manufacture
US20100295182A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2004153162A (en) Method of forming wiring structure
JP4023955B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2005044910A (en) Wiring forming method and wiring forming apparatus
JP2002526926A (en) Improved method for barrier layer formation
US20020090814A1 (en) Method for forming interconnects and semiconductor device
JP3820329B2 (en) Semiconductor substrate plating method
JPH11283979A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100572825B1 (en) Metal wiring formation method of semiconductor device
US7749361B2 (en) Multi-component doping of copper seed layer
KR100421913B1 (en) Method for forming interconnect structures of semiconductor device
US20070264815A1 (en) Method for fabricating semiconductor device
JP2008515229A (en) Uniform copper interconnect for post-processing and formation method
KR100451767B1 (en) Method for forming interconnect structures of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20031216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070508

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070731

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070829

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071002

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101012

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees