半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法,具備:槽部形成工序,在基體形成槽部;阻擋層形成工序,形成至少覆蓋所述槽部的內(nèi)壁面的阻擋層;種子層形成工序,形成覆蓋所述阻擋層的種子層;以及種子層熔化工序,通過回流法使所述種子層熔化,所述種子層由Cu構(gòu)成。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置,更詳細(xì)地涉及高精度地形成微細(xì)配線的技術(shù)。
[0002]本申請基于2011年9月30日在日本申請的日本專利申請2011-215847號主張優(yōu)先權(quán),并在此援用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]以往,作為在基板形成的半導(dǎo)體元件等的微細(xì)配線材料,使用了鋁、鋁合金。但是,由于鋁的熔點低且耐遷移性差,因此難以應(yīng)對半導(dǎo)體元件的高集成化、高速化。
[0004]為此,近年來作為配線材料,使用銅。銅與鋁相比熔點高且電阻率也低,因此作為LSI配線材料是有力的。但是,作為配線材料使用銅時,存在難以進(jìn)行微細(xì)加工的問題。例如,專利文獻(xiàn)I中提出有如下方法:通過在絕緣層形成槽,在該槽的內(nèi)部埋入銅,之后去除從槽露出的剩余的銅,從而在微細(xì)的槽內(nèi)形成銅配線。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特公平6-103681號公報
[0006]然而,在專利文獻(xiàn)I中記載的發(fā)明中,存在難以將銅無縫隙地埋入槽的內(nèi)部的問題。
[0007]即,通過濺射將銅層壓在槽的內(nèi)部的情況下,銅不會堆積至微細(xì)的槽的內(nèi)部,而槽的內(nèi)部保持空洞的狀態(tài)下僅在槽的開口端附近堆積銅。
[0008]另外,存在如下問題:通過回流法來熔化的銅埋入槽的內(nèi)部的情況下,對于在槽的內(nèi)壁面預(yù)先形成的阻擋金屬層,與熔化的銅的潤濕性差,在槽的內(nèi)部產(chǎn)生空洞的狀態(tài)下銅進(jìn)行固化。
[0009]這樣在槽的內(nèi)部形成的銅配線中產(chǎn)生空洞時,銅配線的電阻值變高,也有可能斷線。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明所涉及的方式是為了解決上述問題而提出的,其目的在于,提供一種在微細(xì)的槽部的內(nèi)部無縫隙地埋入導(dǎo)電材料,從而能夠得到導(dǎo)電性優(yōu)異的配線的半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。
[0011]為了解決上述問題,本發(fā)明采用如下的半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。
[0012](I)本發(fā)明所涉及的一方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法,具備:槽部形成工序,在基體形成槽部;阻擋層形成工序,形成至少覆蓋所述槽部的內(nèi)壁面的阻擋層;種子層形成工序,形成覆蓋所述阻擋層的種子層;以及種子層熔化工序,通過回流法使所述種子層熔化,所述種子層由Cu構(gòu)成。
[0013]( 2 )上述(I)的方式中,所述種子層形成工序具有:形成覆蓋所述阻擋層的Cu薄膜的工序;以及對所述Cu薄膜進(jìn)行熱處理的工序,所述熱處理也可以在100°C以上400°C以下的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。[0014](3 )上述(I)或(2 )的方式中,不僅僅在一次所述種子層形成工序及所述種子層熔化工序中埋入槽內(nèi)部,也可以重復(fù)進(jìn)行兩次以上所述種子層形成工序及所述種子層熔化工序。
[0015](4)上述(I)至(3)的任一個所述的方式中,所述阻擋層也可以采用由含有Ta、T1、W、Ru、V、Co和Nb中的至少一種的材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
[0016](5)上述(I)至(4)的任一個所述的方式中,所述基體可以采用由半導(dǎo)體基板和在所述半導(dǎo)體基板的一面形成的絕緣層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
[0017](6)本發(fā)明所涉及的一方式的半導(dǎo)體裝置,具備:形成在基體的槽部;覆蓋所述槽部的內(nèi)壁面的阻擋層;以及被埋入在所述阻擋層的內(nèi)側(cè)區(qū)域的導(dǎo)電體,所述導(dǎo)電體是通過回流法使覆蓋所述阻擋層的由Cu構(gòu)成的種子層熔化而形成。
[0018]根據(jù)本發(fā)明所涉及的上述方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置,由于通過回流法使覆蓋阻擋層的由Cu構(gòu)成的種子層熔化,因此導(dǎo)電材料Cu均勻地遍布槽部的各個角落,而不在內(nèi)部產(chǎn)生空洞,能夠得到無局部斷線部分的高精度導(dǎo)電體。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為示出本發(fā)明所涉及的一實施方式的半導(dǎo)體裝置的主要部分放大剖視圖。
[0020]圖2為按步驟示出本發(fā)明所涉及的一實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的主要部分放大剖視圖。
[0021]圖3為按步驟示出本發(fā)明所涉及的一實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的主要部分放大剖視圖。
[0022]圖4為示出本發(fā)明所涉及的實施方式中使用的濺射裝置(成膜裝置)的一例的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面,基于附圖對本發(fā)明所涉及的實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說明。此外,本實施方式為了更好地理解發(fā)明的宗旨而舉出一例進(jìn)行說明,只要沒有特別的指定,不限定本發(fā)明。另外,以下說明中使用的附圖,為了容易理解本發(fā)明的特征,方便起見,有時放大示出構(gòu)成主要部分的部分,各組成部件的尺寸比率等不一定與實際相同。
[0024](半導(dǎo)體裝置)
[0025]圖1為示出本發(fā)明所涉及的一實施方式的半導(dǎo)體裝置的主要部分放大剖視圖。
[0026]半導(dǎo)體裝置10具備基體11?;w11由絕緣性基板例如玻璃基板、樹脂基板等構(gòu)成。此外,該基體11的一部分也可以形成有例如半導(dǎo)體元件等。
[0027]在基體11的一面Ila形成有槽部(溝)12。槽部12例如由從基體11的一面Ila向基體11的厚度方向挖掘的寬度窄且深的微細(xì)槽構(gòu)成。槽部12的底部的寬度W形成為例如20nm?50nm左右。另外,槽部12的深度D形成為例如80nm?200nm左右。這種槽部12的內(nèi)側(cè)區(qū)域形成有例如構(gòu)成半導(dǎo)體元件的電路配線的導(dǎo)電體。
[0028]在槽部12形成有阻擋層(阻擋金屬)13,以覆蓋內(nèi)壁面12a。阻擋層13例如由Ta(鉭)氮化物、Ta硅化物、Ta碳化物、Ti (鈦)氮化物、Ti硅化物、Ti碳化物、W (鎢)氮化物、W硅化物、W碳化物、Ru (釕)、及Ru氧化物、V (釩)氧化物、Co (鈷)氧化物、Nb (鈮)氧化物等構(gòu)成。
[0029]阻擋層(阻擋金屬)13以厚度tl例如為Inm?3nm左右的方式形成。
[0030]進(jìn)一步,在槽部12中的阻擋層(阻擋金屬)13的內(nèi)側(cè)區(qū)域形成有由導(dǎo)電材料構(gòu)成的導(dǎo)電體14。導(dǎo)電體14由Cu (銅)構(gòu)成。該導(dǎo)電體14通過在阻擋層(阻擋金屬)13的內(nèi)側(cè)區(qū)域形成種子層,熔化(回流)該種子層,埋入槽部12來形成。
[0031]導(dǎo)電體14例如成為在基體11形成的半導(dǎo)體元件的電路配線。
[0032]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置10,通過在阻擋層(阻擋金屬)13的內(nèi)側(cè)區(qū)域形成由Cu構(gòu)成的種子層,熔化(回流)該種子層來形成導(dǎo)電體14,從而在形成導(dǎo)電體14時,導(dǎo)電材料無縫隙地埋入槽部12的內(nèi)側(cè)。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)具備電阻均勻且沒有斷線等擔(dān)憂的由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電體(電路配線)14的半導(dǎo)體裝置10。
[0033](半導(dǎo)體裝置的制造方法)
[0034]圖2和圖3為按步驟示出本發(fā)明所涉及的一實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法主要部分放大剖視圖。
[0035]在制造本發(fā)明所涉及的實施方式的半導(dǎo)體裝置時,首先,準(zhǔn)備基體11 (參見圖2的(a))。作為基體11,可以使用絕緣性基板、半導(dǎo)體基板。作為絕緣性基板,例如可以舉出玻璃基板、樹脂基板。另外,作為半導(dǎo)體基板,例如可以舉出硅晶片、SiC晶片等。在基體11例如預(yù)先形成有半導(dǎo)體元件(省略圖示)。
[0036]接著,在該基體11的一面Ila形成規(guī)定深度的槽部12(參見圖2的(b):槽部形成工序)。槽部12例如以仿照半導(dǎo)體元件的電路配線的圖案的方式形成。作為在基體11的一面Ila形成槽部12的方法,例如能夠使用基于光刻法的蝕刻加工、通過激光進(jìn)行的加工。
[0037]接著,在包括槽部12的內(nèi)壁面12a的基體11的一面Ila形成規(guī)定厚度的阻擋層(阻擋金屬)13 (參見圖2的(c):阻擋層形成工序)。阻擋層(阻擋金屬)13例如使用包括Ta、T1、W、Ru、V、Co和Nb中的至少一種的材料形成。阻擋層13的形成例如優(yōu)選使用濺射法、CVD法等。另外,阻擋層(阻擋金屬)13以厚度tl例如為Inm?3nm左右的方式形成。
[0038]圖4示出用于形成阻擋層的濺射裝置(成膜裝置)的一例。
[0039]濺射裝置(成膜裝置)I具有:真空槽2 ;分別配置在真空槽2內(nèi)部的基板架7 ;以及靶5。
[0040]真空槽2連接有真空排氣系統(tǒng)9和氣體供給系統(tǒng)4,對真空槽2內(nèi)部進(jìn)行真空排氣,一邊進(jìn)行真空排氣一邊從氣體供給系統(tǒng)4導(dǎo)入濺射氣體和化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氮或氧的反應(yīng)氣體(例如反應(yīng)氣體為氧的情況下,流量為0.1sccm以上5sCCm以下),在真空槽2內(nèi)部形成比大氣壓低的成膜氣氛(例如總壓在10_4Pa以上KT1Pa以下)。
[0041]然后,在將基體11的形成有槽部12的一面Ila側(cè)朝向靶5的狀態(tài)下保持在基板架7。在真空槽2的外部分別配置濺射電源8和偏置電源6,靶5連接到濺射電源8,基板架7連接到偏置電源6。
[0042]真空槽2的外部配置有磁場形成單元3,使真空槽2處于接地電位,一邊維持真空槽2內(nèi)部的成膜氣氛,一邊對靶施加負(fù)電壓,則靶5被磁控濺射。靶5的主成分為上述阻擋層(阻擋金屬)13的形成材料。
[0043]然后,當(dāng)靶5被磁控濺射時,阻擋層13的形成材料以濺射粒子的方式被釋放。
[0044]被釋放的濺射粒子和反應(yīng)氣體入射到基體11的形成有槽部12的一面11a,形成阻擋層13,以覆蓋包括槽部12的內(nèi)壁面12a的基體11的一面11a。
[0045]接著,以覆蓋阻擋層13的方式形成種子層15 (參見圖3的(a):種子層形成工序)。該種子層15在下一工序中被回流,成為埋入槽部12的導(dǎo)電材料。種子層15由Cu構(gòu)成。種子層15與上述阻擋層13 —樣使用派射法形成。種子層15例如以厚度為15nm?55nm左右的方式形成。
[0046]對使用濺射裝置(成膜裝置)I的種子層15的形成方法進(jìn)行說明。
[0047]首先,在基板架7上配置基體11的狀態(tài)下,通過真空排氣系統(tǒng)9對真空槽2內(nèi)部進(jìn)行真空排氣,一邊進(jìn)行真空排氣一邊從氣體供給系統(tǒng)4導(dǎo)入濺射氣體以及化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氮或氧的反應(yīng)氣體(例如反應(yīng)氣體為氧的情況下,流量為0.1sccm以上5sCCm以下),在真空槽2內(nèi)部形成比大氣壓低的成膜氣氛(例如總壓在10_4Pa以上KT1Pa以下)。
[0048]導(dǎo)入濺射氣體,真空槽2內(nèi)部穩(wěn)定到規(guī)定的壓力(例如4.0X 10_2Pa的壓力)后,啟動濺射電源8,通過向陰極電極(省略圖示)施加負(fù)電壓,開始放電,將靶5設(shè)為Cu,在靶5的表面附近產(chǎn)生等離子體。
[0049]然后,進(jìn)行規(guī)定時間的基于濺射的成膜,形成銅薄膜以覆蓋阻擋層13后,從真空槽2搬出基體11。
[0050]此外,上述濺射裝置I的基板架7內(nèi)設(shè)有溫度調(diào)節(jié)單元(省略圖示),在形成銅薄膜時,將基體11的溫度調(diào)節(jié)到規(guī)定的溫度(例如-20°c)。
[0051]在濺射裝置I中,磁場形成單元3構(gòu)成為能夠與靶5的表面平行地移動和旋轉(zhuǎn),能夠使靶5表面的被濺射區(qū)域(腐蝕區(qū)域)形成在靶上的任意位置。
[0052]接著,將形成種子層15的基體11加熱到種子層15的熔化溫度以上,從而進(jìn)行回流(參見圖3的(b):種子層熔化工序)。由此,種子層15熔化而在槽部12的內(nèi)側(cè)、即阻擋層13的內(nèi)側(cè)區(qū)域埋入由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電材料M。
[0053]將種子層15的熔化溫度例如設(shè)為100°C以上400°C以下。
[0054]此外,向阻擋層13的內(nèi)側(cè)區(qū)域的由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電材料M的填充不充分的情況下,優(yōu)選重復(fù)進(jìn)行兩次以上種子層形成工序及種子層熔化工序。由此,能夠更可靠地向阻擋層13的內(nèi)側(cè)區(qū)域填充由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電材料M。
[0055]此后,去除層壓在除了槽部12之外的基體11的一面Ila的阻擋層13和導(dǎo)電材料M (參見圖3的(C))。由此,在各個槽部12形成埋入槽部12的導(dǎo)電體14、即電路配線。
[0056]實施例
[0057]下面,用實驗例更具體地說明本發(fā)明所涉及的實施方式,但本發(fā)明不限于以下的實驗例。
[0058](實驗例I)
[0059]作為基體準(zhǔn)備厚度0.775mm的附有硅氧化膜的硅基板。
[0060]接著,在該基體的一面通過基于光刻法的蝕刻加工形成深度IOOnm的槽部。
[0061 ] 接著,在包括槽部的內(nèi)壁面的基體的一面通過濺射法形成厚度3nm的由Ta構(gòu)成的阻擋層。
[0062]接著,通過濺射法形成厚度25nm的種子層銅薄膜,以覆蓋阻擋層。在形成銅薄膜時,將基體的溫度調(diào)節(jié)到-20°C。
[0063]接著,將形成種子層的基體加熱到400°C來熔化種子層,從而在槽部的內(nèi)側(cè)、即阻擋層的內(nèi)側(cè)區(qū)域埋入由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電材料。
[0064]在阻擋層的內(nèi)側(cè)區(qū)域埋入由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電材料后,對于該基體,使用掃描式電子顯微鏡(SEM)調(diào)查了槽部的填充率(槽部由Cu填充的比例,體積%)。
[0065]此外,將填充率為90%以上的情況評價為〇,將填充率為80%以上不滿90%的情況評價為Λ,將填充率不滿80%的情況評價為X。
[0066]將結(jié)果不于表1中。
[0067](實驗例2)
[0068]除了形成厚度35nm的由Cu構(gòu)成的種子層之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了 Cu。
[0069]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0070]將結(jié)果示于表i中。
[0071](實驗例3)
[0072]除了形成厚度45nm的由Cu構(gòu)成的種子層之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了 Cu。
[0073]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0074]將結(jié)果示于表i中。
[0075](實驗例4)
[0076]將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0077]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0078]將結(jié)果示于表i中。
[0079](實驗例5)
[0080]形成厚度35nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0081]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0082]將結(jié)果示于表1中。
[0083](實驗例6)
[0084]形成厚度45nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0085]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0086]將結(jié)果示于表1中。
[0087](實驗例7)
[0088]形成厚度55nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0089]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0090]將結(jié)果示于表1中。
[0091](實驗例8)
[0092]將形成種子層的基體加熱到200°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。[0093]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0094]將結(jié)果示于表I中。
[0095](實驗例9)
[0096]形成厚度35nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到200°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0097]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0098]將結(jié)果示于表I中。
[0099](實驗例10)
[0100]形成厚度45nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到200°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例I同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0101]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0102]將結(jié)果示于表I中。
[0103](實驗例11)
[0104]作為基體準(zhǔn)備厚度0.775mm的附有硅氧化膜的硅基板。
[0105]接著,在該基體的一面通過基于光刻法的蝕刻加工形成深度IOOnm的槽部。
[0106]接著,在包括槽部的內(nèi)壁面的基體的一面通過濺射法形成厚度3nm的由Ta構(gòu)成的阻擋層。
[0107]接著,通過濺射法形成厚度25nm的銅薄膜,以覆蓋阻擋層。在形成銅薄膜時,將基體的溫度調(diào)節(jié)到_20°C。
[0108]接著,將形成種子層的基體加熱到400°C來熔化種子層,從而在槽部的內(nèi)側(cè)、即阻擋層的內(nèi)側(cè)區(qū)域埋入由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電材料。
[0109]再次,在阻擋層的內(nèi)側(cè)區(qū)域通過濺射法形成銅薄膜。在形成銅薄膜時,將基體的溫度調(diào)節(jié)到_20°C。
[0110]接著,將形成種子層的基體加熱到400°C來熔化種子層,從而在槽部的內(nèi)側(cè)埋入由Cu構(gòu)成的導(dǎo)電材料。
[0111]此后,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0112]將結(jié)果示于表2中。
[0113](實驗例12)
[0114]將形成種子層的基體加熱到350°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之夕卜,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0115]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0116]將結(jié)果示于表2中。
[0117](實驗例13)
[0118]形成厚度35nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到350°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0119]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0120]將結(jié)果示于表2中。
[0121](實驗例14)[0122]形成厚度40nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到350°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0123]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0124]將結(jié)果示于表2中。
[0125](實驗例15)
[0126]形成厚度15nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0127]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0128]將結(jié)果示于表2中。
[0129](實驗例16)
[0130]將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之夕卜,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0131]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0132]將結(jié)果示于表2中。
[0133](實驗例17)
[0134]形成厚度35nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0135]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0136]將結(jié)果示于表2中。
[0137](實驗例18)
[0138]形成厚度40nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0139]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0140]將結(jié)果示于表2中。
[0141](實驗例19)
[0142]形成厚度45nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到300°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0143]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0144]將結(jié)果示于表2中。
[0145](實驗例20)
[0146]將形成種子層的基體加熱到250°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之夕卜,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0147]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0148]將結(jié)果示于表2中。[0149](實驗例21)
[0150]形成厚度35nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到250°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0151]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0152]將結(jié)果示于表2中。
[0153](實驗例22)
[0154]形成厚度40nm的由Cu構(gòu)成的種子層,將形成種子層的基體加熱到250°C來熔化種子層而將Cu埋入槽部的內(nèi)側(cè),除此之外,與實驗例11同樣地在基體的槽部內(nèi)填充了導(dǎo)電體。
[0155]另外,與實驗例I同樣地調(diào)查了槽部的填充率。
[0156]將結(jié)果示于表2中。
[0157][表 1]
[0158]
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于,具備: 槽部形成工序,在基體形成槽部; 阻擋層形成工序,形成至少覆蓋所述槽部的內(nèi)壁面的阻擋層; 種子層形成工序,形成覆蓋所述阻擋層的種子層;以及 種子層熔化工序,通過回流法使所述種子層熔化, 所述種子層由Cu構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 所述種子層形成工序具有:形成覆蓋所述阻擋層的Cu薄膜的工序;以及對所述Cu薄膜進(jìn)行熱處理的工序, 所述熱處理在100°C以上400°C以下的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 重復(fù)進(jìn)行兩次以上所述種子層形成工序及所述種子層熔化工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 所述阻擋層由含有Ta、T1、W、Ru、V、Co和Nb中的至少一種的材料構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 所述基體由半導(dǎo)體基板和在所述半導(dǎo)體基板的一面形成的絕緣層構(gòu)成。
6.一種半導(dǎo)體裝置,其特征在于, 具備:形成在基體的槽部;覆蓋所述槽部的內(nèi)壁面的阻擋層;以及被埋入在所述阻擋層的內(nèi)側(cè)區(qū)域的導(dǎo)電體, 所述導(dǎo)電體是通過回流法使覆蓋所述阻擋層的由Cu構(gòu)成的種子層熔化而形成。
【文檔編號】H01L21/768GK103620746SQ201280028713
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】濱口純一, 小平周司, 坂本勇太, 佐野昭文, 鐮田恒吉, 門倉好之, 廣石城司, 沼田幸展, 鈴木康司 申請人:株式會社愛發(fā)科