JP3463979B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
法に関し、特に、銅(Cu)配線を用いた半導体装置の
製造方法に関する。
化、高速度化の要求はますます強い。これらの要求を満
たすため、アルミニウムよりも低抵抗率を有する銅を配
線に用いることが提案されている。しかしながら、銅を
半導体集積回路装置の配線として用いる場合、種々の解
決すべき課題が生じる。
ストパターンを形成し、反応性イオンエッチングによっ
て配線パターンを形成しようとしても、所望のパターン
を形成することは困難である。このため、絶縁層表面上
に銅層を形成し、パターニングする技術の代わりに、絶
縁層中に溝を形成し、構内に銅層を埋め込み、その後絶
縁層表面上の余分の銅を研磨等により除去する工程が提
案されている。
線を絶縁するための層間絶縁膜に接続孔を形成し、この
接続孔を化学気相成長法(CVD)や電解メッキによっ
て形成した銅プラグで埋め込む方法が提案されている。
接続孔を銅で埋め込んだ後、層間絶縁膜上に堆積した余
分の銅層は研磨などにより除去する。
種々の点で課題を残している。たとえば、配線は低抵抗
であると同時に、高いエレクトロマイグレ−ション耐性
を有することが望まれるが、従来の銅配線は必ずしも高
いエレクトロマイグレ−ション耐性を有していない。
接着力で結合されていることが望ましいが、接着力も必
ずしも十分とは言えない。配線は低抵抗であると同時
に、絶縁層は高抵抗であることが望まれるが、絶縁層は
必ずしも十分高抵抗とはならない。
の上に形成する絶縁層の表面は必ずしも平坦とはならな
い。しかし、絶縁層の上に導電層を形成する場合、絶縁
層表面は平坦であることが望ましい。
ことのできる半導体装置の製造方法を提供することであ
る。
ば、半導体基板上に第1絶縁層を形成する工程と、前記
第1絶縁層上部に第1の溝を形成する工程と、前記第1
の溝を埋め込んで実質的に銅で構成された第1金属層を
形成する工程と、前記第1絶縁層上の第1金属層を研磨
により除去することによって前記第1の溝内にのみ第1
配線を形成する工程と、前記第1配線の表面を還元性雰
囲気中で処理して表面酸化膜を還元する工程と、次い
で、真空を破らずに前記第1配線上に拡散防止膜を成膜
する工程と、前記拡散防止膜上に層間絶縁膜を形成する
工程と、前記層間絶縁膜及び前記拡散防止膜を貫通し
て、前記第1配線の表面を露出する接続孔を形成する工
程と、前記接続孔底面で前記第1配線の表面を還元性雰
囲気中で処理して表面酸化膜を還元する工程と、前記接
続孔に実質的にタングステンで形成される導電性プラグ
を埋め込む工程と、前記導電性プラグに接続して、実質
的に銅で形成された第2配線を形成する工程とを含み、
前記導電性プラグの径は前記第1配線及び第2配線の幅
より狭く形成される半導体装置の製造方法が提供され
る。
例を示す断面図である。半導体基板1は、例えばシリコ
ン基板であり、その表面にCMOS回路を形成してい
る。絶縁層3が半導体基板1の表面上に形成され、その
一部に下層銅配線11を収容する溝部TLが形成されて
いる。銅配線11は、絶縁層3の溝部TLを埋め、絶縁
層3の表面とほぼ同一表面を有する。銅配線11および
絶縁層3を覆って他の絶縁層6が形成されている。絶縁
層6を貫通して、接続孔CHが形成され、接続孔CHを
埋め込んで高融点金属であるタングステンのプラグ13
が形成されている。プラグ13および絶縁層6の表面を
覆って他の絶縁層7が形成され、絶縁層7の一部にプラ
グ13の表面を露出する溝TUが形成されている。この
溝を埋め込むように上層銅配線15が形成されている。
は、銅層で形成された複数の配線層と、これら配線層間
を接続する配線層の幅より狭い径のタングステンプラグ
を有する。タングステンプラグの電流方向に垂直な断面
は、配線層の電流方向に垂直な断面よりも小さな面積を
有する。銅配線層は、スパッタリングによって形成さ
れ、高い純度を有する。このため、銅配線層は高いエレ
クトロマイグレーション耐性を有する。
孔を埋める程カバレージはよくない。被覆性の良いCV
Dで銅層を形成すれば接続孔を埋めるプラグを形成する
ことができるが、純度が下がりエレクトロマイグレーシ
ョン耐性が劣化する。そこで層間接続用のプラグは高融
点金属であるタングステンで形成される。例えば、WF
6 をW源としたCVDによりタングステンプラグを形成
する。このような構成によれば、8×105 A/cm2
の高い電流密度を満足する立体配線を形成することが出
来る。
に、SiO2 等の絶縁層上に直接銅層を堆積すると、銅
層から絶縁層中に銅が固相拡散する可能性がある。絶縁
層中に銅が拡散すると、絶縁層の絶縁性が劣化し、リ−
ク電流の原因となる。銅の拡散を防止するためには、図
1(B)に示すように、絶縁層3の表面に先ずバリア金
属層10を形成し、その上に銅層11を形成するのが好
ましい。
N、TaN、WN、TiSiN等の高融点金属窒化物ま
たはTiSi,TiW等の高融点金属の化合物を用いる
ことができる。本明細書では、これらを合わせて、高融
点金属化合物と呼ぶ。
た後、基板温度を上昇させ、堆積した銅層11をリフロ
ーさせることが好ましい。リフロー処理により、絶縁層
に形成した溝内を確実に銅層で埋め込むことが可能とな
る。
要な銅層11およびバリア金属層10は除去する。例え
ば、化学機械研磨(CMP)により絶縁層3上の銅層1
1およびバリア金属層10を除去することができる。
属であるタングステンのプラグ13を形成している。タ
ングステンプラグを形成する好適な方法は、WF6 をソ
ースガスとしたCVDである。この場合、WF6 が下層
銅配線の表面と反応すると、銅配線11中にWが拡散
し、銅配線の抵抗が増加してしまう。
孔CHを形成した後、十分な厚さと密度を有する窒化チ
タン膜12を成膜し、その上にタングステンのブランケ
ット膜13を形成する。窒化チタン膜の代りに、Ta
N、WN等の他の高融点金属の窒化物の膜を用いてもよ
い。なお、窒化物のストイキオメトリは厳密なものでな
くてもよい。その後、図1(E)に示すように、化学機
械研磨により絶縁層6表面上のタングステンブランケッ
ト膜13および窒化チタン膜12を除去する。このよう
にして、エレクトロマイグレーション耐性が高く、低抵
抗のプラグと下層銅配線とのコンタクトを得ることがで
きる。
等の研磨工程を用いると、図1(C)に示すように、下
層銅配線11表面と絶縁層3表面との間に段差を生じや
すい。これは、絶縁層3と銅層11およびバリア金属層
10との研磨速度が異なるためである。特に、銅層の下
にバリア金属層10を成膜した場合にこの傾向が著し
い。このような場合、このまま上に絶縁層6を形成する
と、図1(F)に示すように、絶縁層6表面に段差が生
じてしまい、その後窒化チタン膜12、タングステン膜
13の成膜を行うと、段差に従った形状を有する導電層
が形成されてしまう。この場合、化学機械研磨を行って
も、段差下部に延在する窒化チタン膜およびその上のタ
ングステン膜を完全に除去することが困難となり、短絡
等の原因となってしまう。
配線11を形成した後、平坦化機能を有する絶縁膜6を
成膜し、平坦な表面を形成することが好ましい。その
後、平坦な表面を有する絶縁層6に接続孔CHを形成
し、導電性プラグ、上層配線の形成を行う。この場合、
導電性プラグは、タングステンに限定されない。たとえ
ば、バリア金属層を介して銅でプラグを形成してもよ
い。
を形成する場合を示したが、平坦化機能を有する絶縁層
と他の絶縁層を組み合わせて用いたり、平坦化機能を有
する複数の絶縁層を組み合わせて用いることもできる。
ては、スピンオングラス(SOG)を挙げることができ
る。スピンオングラスとしては、無機スピンオングラ
ス、有機スピンオングラスを用いることができる。水素
シルセスキオキサン(HSQ)樹脂を用いることもでき
る。これらをまとめて液化絶縁膜と呼ぶ。
例による多層配線を有する半導体装置の製造方法を説明
するための断面図である。
スタ等の半導体素子を形成したシリコン(Si)基板1
の表面上に、層間絶縁膜2として厚さ約500nmの低
温酸化物層(LTO)をプラズマCVDにより成膜す
る。
酸化物を意味するが、通常のプラズマCVDによるシリ
コン酸化膜の他、フッ素(F)をドープしたシリコン酸
化物FSG(F−doped silicate gl
ass)も含む。FSGは、低誘電率を有する。たとえ
ば、Fを6−7w%程度添加すると、誘電率は4.0程
度から3.5程度まで低下する。低誘電率絶縁材料は、
配線の付随容量を低減するのに有効である。
2SをプラズマCVDにより成膜する。このシリコン窒
化層は、次の配線用溝形成のためのエッチング時にエッ
チングストッパとして機能する。シリコン窒化層2Sの
上に、厚さ350nmのLTO層3をプラズマCVDに
より成膜する。このLTO層3は同一配線層内の配線間
を絶縁する層内絶縁膜を形成する。
ped silicate glass)やHSQ(h
ydrogen silsesquioxane)樹脂
等の低誘電率材料層を含んでもよい。
め、レジスト層PRを塗布し、露光現像を行い、溝部に
開口を有するレジストパターンを形成する。このレジス
トパターンをマスクとし、C4 F8 +CO+Arガスを
用いた反応性イオンエッチング(RIE)により、LT
O膜3をエッチングし、下層のシリコン窒化層2S表面
でエッチングをストップさせる。その後レジストパター
ンPRは除去する。
パッタ装置の真空チャンバ内に搬入し、厚さ約50nm
のTiN膜10を基板上にスパッタリングにより成膜す
る。このTiN層は、銅層形成時銅が層間絶縁膜中に拡
散するのを防止するバリア金属層として機能する。バリ
ア金属層は、TiN層の他、TaN層、WN層、TiS
iN層等他の高融点金属窒化物、TiSi,TiW等の
高融点金属化合物で形成してもよい。また、TiN層を
スパッタリングによらず、有機金属気相成長法(MOC
VD)により成膜しても良い。
厚さ約0.7μmの銅層11をスパッタリングにより成
膜する。このプロセスにおける真空度(背圧)は約9×
10 -8Torrである。また、スパッタリング条件は以
下のようである。
2 )100%、圧力100mTorrの雰囲気中で、3
90℃の温度で5分間アニールし、銅層11をリフロー
させる。なお、リフローは300℃〜450℃の温度で
行うことができる。
り取り出し、化学機械研磨(CMP)により、層間絶縁
膜3上面上のバリア金属層10および銅層11を除去す
る。このようにして層内絶縁層3の溝内に埋め込んだ銅
配線(溝配線)を形成する。
の断面構造を示す。CMPにより、銅層11およびバリ
ア金属層10は、溝内のみに残存し、層間絶縁膜3表面
よりも凹んだ表面を形成する。銅は極めて酸化し易い金
属であり、銅層をCMP処理すると、その表面に自然酸
化膜が形成されることは避け難い。
入し、還元性雰囲気中で自然酸化膜を除去する処理を行
う。たとえば、水素100%、圧力20〜80mTor
rの雰囲気中、250℃〜350℃の温度で2分間アニ
ールし、銅配線11表面上の自然酸化膜を還元する。還
元処理により一旦形成された自然酸化膜を除去すること
ができる。なお、還元処理は他の方法で行ってもよい。
たとえば水素雰囲気の代わりにアンモニア雰囲気を用い
てもよい。加熱温度は、250℃−450℃の範囲で選
択できる。加熱の代わりに、または加熱とともにプラズ
マ処理をおこなってもよい。
然酸化膜を還元した後、真空を破らず、銅配線および層
間絶縁膜表面上に銅層11から酸化膜への拡散を防止す
るバリア層として厚さ約50nmのシリコン窒化膜4を
プラズマCVDにより成膜する。バリア層は窒化膜やカ
ーボン膜等の酸素を含まない絶縁層である。
し、400℃で30分間キュアー(硬化)する。HSQ
膜5は、塗布されて平坦な表面を形成し、硬化して低誘
電率の絶縁層を形成する。次に、厚さ約300nmのF
SG膜6をプラズマCVDで成膜する。さらに、FSG
膜6の表面上に、厚さ約50nmのシリコン窒化膜6S
をプラズマCVDにより成膜する。このシリコン窒化膜
は、上層配線層用の溝形成時のエッチングストッパとし
て機能する。
膜PRを塗布し、露光・現像を行うことにより、接続孔
形成用のレジストパターンを形成する。たとえば、径
0.3μmφの開口を有するレジストパターンを形成す
る。
N膜6S、FSG層6、HSQ層5、SiN層4をエッ
チングし、下層銅層11に達する接続孔CHを形成す
る。その後、レジストパタ−ンは剥離剤またはアッシン
グにより除去する。このレジストパタ−ン除去の工程
で、接続孔CH内に露出した銅表面は酸化されて自然酸
化膜が形成されてしまう。
を接続孔CH内に露出した後、真空チャンバ内に半導体
基板を搬入し、Arガスを導入し、プラズマ化して、ア
ルゴンスパッタリングを行い、接続孔CH内の自然酸化
膜を除去する。
膜を除去するが、同時に銅自身もスパッタしてしまう。
スパッタされた銅が、接続孔側壁上にレスパッタされる
と絶縁層の絶縁性を劣化させる可能性がある。そこで、
Arスパッタの代わりに水素雰囲気やアンモニア雰囲気
を用いた還元処理を行うことが望ましい。
mTorrの雰囲気中、250〜350℃の温度で2分
間アニールし、露出した銅配線11上の自然酸化膜を還
元する。
自然酸化膜を還元した後、真空を破ること無く、ロング
スロースパッタリングにより、厚さ約50nmのTiN
膜12を成膜する。ここで、ロングスロースパッタリン
グとは、ウエハとターゲットとの間の距離を300mm
以上離し、飛散するスパッタ粒子の垂直成分を多くし
て、高密度の皮膜を形成する方法である。このようにし
て、形成された高密度TiN膜12は、その後W層を堆
積するためのWF6 ガスと下層銅配線11との間のバリ
ア層として有効に機能する。
ッタで形成したTiN層12の配向は、(200)の配
向面積が(111)配向面積よりも広く、その比(20
0)/(111)が1.0より大、3.0以下である。
グでTiN層を形成した場合、(111)配向が支配的
となる。この場合と比べ、上述の方法によるTiN層の
形成は、(111)配向に(200)配向を混合させ、
かつ(200)配向の面積を(111)配向の面積より
も高くする。このような構成とすることにより、TiN
層の密度を高め、抵抗を低減していると考えられる。
り、タングステン層13を厚さ約300nmブランケッ
ト風に堆積する。このW層の堆積は、ステップカバレー
ジ良く行われるため、接続孔CHが狭く深い場合にも好
適に接続孔を埋め戻すことができる。
ングステン層13とTiN層12を研磨し、接続孔CH
内にTiN層12、タングステン層13で形成された導
電性プラグを残す。
形成した基板表面上に低温シリコン酸化(LTO)膜7
を形成する。さらに、LTO膜7の上にホトレジスト層
を形成し、露光・現像することによりレジストパターン
PRを形成する。このレジストパターンPRは、上層銅
配線に対応する形状の開口を有する。レジストパターン
PRをマスクとし、LTO膜7をRIEによりエッチン
グし、銅配線形成用の溝TUを作成する。その後レジス
トパターンPRは除去する。
SG層やHSQ層を含む構成としても良い。
時と同様に、銅拡散防止用のTiNバリア金属層14を
形成し、その上にスパッタリングで銅層15を形成す
る。
TiN層14およびW層15をCMPにより研磨し、溝
TU内に上層銅配線15を残す。
膜を水素100%、圧力20〜80mTorrの雰囲気
中、250〜350℃の温度で2分間アニールし、自然
酸化膜を還元する。その後真空雰囲気を保ったまま、銅
配線表面上に厚さ約1.0μmのシリコン窒化膜8をプ
ラズマCVDにより成膜する。シリコン窒化膜8はカバ
ー膜として機能する。
埋め込み銅配線をタングステンプラグで接続した多層配
線構造が得られる。
ステンプラグにより接続した上層銅配線と下層銅配線と
の接続のコンタクト抵抗を示す。なお、接続孔内の自然
酸化膜の除去はArスパッタリングで行った。図中横軸
はKelvin法で測定した接続孔内のコンタクト抵抗
を単位Ωで示し、縦軸は累積頻度を単位%で示す。な
お、測定したビア孔の直径は0.44μmである。図か
ら明らかなように、コンタクト抵抗は約1Ω程度であ
り、バラツキは小さい。
りに単に通常のスパッタリングでTiN膜を形成し、そ
の上にW膜をCVDにより形成した場合のコンタクト抵
抗も合わせて示す。この場合、コンタクト抵抗が約1Ω
程度に保たれるのはたかだか30%程度であり、残りの
ほとんどは10Ω程度までの範囲に分布している。さら
に、残りの1%強のサンプルはさらに大きなコンタクト
抵抗を示した。参考例と比較し、上述の実施例に従った
場合接続孔内のコンタクト抵抗が低く一定の値に保たれ
ていることが判る。
と下層銅配線をタングステンプラグで接続した多層配線
構造のエレクトロマイグレーションの性能を示す。エレ
クトロマイグレーションの試験は、200℃、電流密度
2〜3MA/cm2 の条件で行った。この条件で不良率
が50%になる時間を測定した。なお、横軸は従来のA
l合金配線と比較するためにAl中のCu組成を単位%
で示す。従来例の銅組成が0.5〜2,0w%のAl合
金の場合、不良率が50%に達する時間は200時間以
下であるが、銅100%の配線の場合、50%不良率に
達する時間は800時間以上であった。
よる銅配線は従来のAl−Cu合金の配線よりも1桁程
度寿命が長い。
50〜350℃で2分間処理を行うことにより銅層表面
の還元処理を行った。水素雰囲気中の処理に代え、アン
モニア雰囲気中で処理を行うこともできる。
0Torr、250℃〜400℃の温度で10秒〜18
0秒間、20W〜300WのRF電力によるプラズマ中
で銅層表面を処理する。
に絶縁層として厚さ約50nmのSiN層をプラズマC
VDにより成膜する。このSiN層は、銅配線層から酸
化膜への銅の拡散を防止する。
ため、以下の実験を行った。サンプルとしては、Si基
板表面上に厚さ約100nmの酸化膜を形成し、その上
に厚さ50nmのTiN層をスパッタリングにより形成
し、その上に厚さ約0.7μmのCu層をスパッタリン
グにより形成した。CMPによりCu層を厚さ約500
nmまで研磨した後、NH3 雰囲気中、圧力1.6To
rr、温度300℃、RF電力50Wの条件で約30秒
間プラズマ処理を行った。このプラズマ処理後、真空を
破らず、銅層表面上にSiN層を厚さ約50nmプラズ
マCVDにより堆積した。なお、プラズマCVDに用い
たガスはSiH4 +NH3 +N2 (キャリア)である。
行わないサンプルも作成した。これら2種類のサンプル
に対し薄膜の引っ張り試験(プルテストpull te
st)を実施した。
は、780Kg/cm2 の加重による引っ張り試験に対
しても、SiN/Cu界面の剥がれは無く、接着剤が先
に剥がれた。
ンプルにおいては、700Kg/cm2 未満の加重にお
いてSiN/Cu界面の剥がれが発生した。
還元したサンプルにおいては、銅層とその上の保護層と
の接着力が格段に増大していることが判る。
本発明はこれらに制限されるものではない。配線層を銅
で形成する場合を説明したが、銅にMg、Sn等の添加
物を微量加えてもよい。これらの添加物はエレクトロマ
イグレーション耐性や表面の安定性等を改善するが、銅
配線の特性を本質的に変更するものではない。その他、
種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に
自明であろう。
銅配線の接続に対し、低いコンタクト抵抗を得ることが
できる。また、配線のエレクトロマイグレーション耐性
を向上することができる。また、銅配線上に絶縁膜等の
他の層を形成した時その剥がれを防止することができ
る。
的に示す断面図である。
説明するための断面図である。
説明するための断面図である。
説明するための断面図である。
抵抗を示すグラフである。
マイグレーション耐性を示すグラフである。
以上の高密度TiN膜) 13 タングステンプラグ
Claims (15)
- 【請求項1】 半導体基板上に第1絶縁層を形成する工
程と、 前記第1絶縁層上部に第1の溝を形成する工程と、前記第1の溝を埋め込んで実質的に銅で構成された第1
金属層を形成する工程と、 前記第1絶縁層上の第1金属層を研磨により除去するこ
とによって前記第1の溝内にのみ第1配線を形成する工
程と、 前記第1配線の表面を還元性雰囲気中で処理して表面酸
化膜を還元する工程と、 次いで、真空を破らずに前記第1配線上に拡散防止膜を
成膜する工程と、 前記拡散防止膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜及び前記拡散防止膜を貫通して、前記第
1配線の表面を露出する接続孔を形成する工程と、前記接続孔底面で前記第1配線の表面を還元性雰囲気中
で処理して表面酸化膜を還元する工程と、 前記接続孔に実質的にタングステンで形成される導電性
プラグを埋め込む工程と、 前記導電性プラグに接続して、実質的に銅で形成された
第2配線を形成する工程とを含み、前記導電性プラグの
径は前記第1配線及び第2配線の幅より狭く形成される
半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記第1金属層を形成する工程が、 前記第1の溝内にバリアメタルとして、高融点金属の化
合物の膜を成膜するサブ工程と、 前記高融点金属化合物の膜の上に実質的に銅で形成され
た第1金属層を形成するサブ工程とを含む請求項1記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記第1金属層を形成する工程が、 スパッタ法を用いて、前記第1の溝の深さを越える厚さ
に実質的に銅で形成された第1金属層を形成するサブ工
程と、 前記第1金属層を300℃から450℃までの温度で加
熱してリフローさせるサブ工程とを含む請求項1記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記導電性プラグを埋め込む工程が、 前記接続孔を覆って窒素を含む高融点金属膜を成膜する
サブ工程と、 次いで、前記接続孔を埋め込んでタングステン層を形成
するサブ工程と、 次いで、層間絶縁膜上の前記窒素を含む高融点金属膜お
よび前記タングステン層を研磨により除去することによ
り前記導電性プラグを形成するサブ工程とを含む請求項
1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記窒素を含む高融点金属膜を成膜する
サブ工程が、ロングスロースパッタにより(200)面
と(111)面とが混在し、(200)面の面積が(1
11)面の面積よりも広い窒化チタン膜を成膜する工程
を含む請求項4記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記拡散防止膜は、窒化シリコン膜であ
る請求項1から5までのいずれか1項に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項7】 前記層間絶縁膜を形成する工程が、 前記拡散防止膜上に平坦化機能を有する層間絶縁膜を形
成するサブ工程を含む請求項1記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項8】 前記層間絶縁膜を形成する工程が、 液相絶縁膜を塗布するサブ工程と、 低誘電率シリコン酸化膜を堆積するサブ工程とを含む請
求項7記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 前記第2配線を形成する工程が、 前記層間絶縁膜上に第2絶縁膜を形成するサブ工程と、 前記第2絶縁膜を貫通する第2の溝を形成するサブ工程
と、 前記第2絶縁膜の溝を埋め込んで実質的に銅で構成され
た第2金属層を形成するサブ工程と、 前記第2絶縁層上の第2金属層を研磨により除去するこ
とにより前記第2の溝内にのみ第2配線を形成する工程
と、 前記第2配線の表面を還元性雰囲気中で処理して表面酸
化膜を還元する工程と、次いで、真空を破らずに前記第
2配線上に拡散防止膜を成膜する工程と、を含む請求項
1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 前記第1配線又は第2配線の表面を還
元性雰囲気中で処理して表面酸化膜を還元する工程が、 還元性ガス中で250℃〜450℃の範囲の温度に加熱
するか、または、還元性ガスのプラズマ中で前記第1配
線又は第2配線の表面の酸化膜を還元するサブ工程を含
む請求項9記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項11】 前記還元性ガスは水素又はアンモニア
を含むガスである請求項10記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項12】 前記拡散防止膜は、窒化膜またはカー
ボン膜である請求項10記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項13】 前記接続孔底面で前記第1配線の表面
酸化膜を還元する工程、及び、前記接続孔に実質的にタ
ングステンで形成される埋込導電体を含む導電性プラグ
を埋め込む工程が、 還元性ガス中で250℃から450℃までの範囲の温度
に加熱するか、又は還元性ガスのプラズマ中で前記第1
配線表面の酸化膜を還元する工程と、 次いで、前記第1配線を大気中に露出することなく、前
記接続孔内の第1配線上に導電性プラグを埋め込む工程
とを含む請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項14】 前記接続孔底面で前記第1配線の表面
酸化膜を還元する工程、及び、前記接続孔に実質的にタ
ングステンで形成される埋込導電体を含む導電性プラグ
を埋め込む工程が、 前記接続孔底部の前記第1配線表面に自然酸化膜が形成
される工程と、 還元性雰囲気中にて250℃から450℃までの温度で
加熱するか、あるいは還元性ガスのプラズマを用い、前
記自然酸化膜を還元する工程と、 前記接続孔内に導電性プラグを埋め込む工程とを含む請
求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】 前記還元性ガスとして、水素又はアン
モニアのうち少なくとも一方を含むガスを選ぶことを特
徴とする請求項13又は14に記載の半導体装置の製造
方法。
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