半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的半导体装置的制造方法具备：在Cu隔离膜（100）上形成铜膜（101）的工序；在铜膜（101）上形成掩模件（102）的工序；将掩模件（102）用作掩模，将铜膜（101）各向异性地蚀刻至Cu隔离膜（100）露出的工序；和将掩模件（102）去除后，在被各向异性地蚀刻了的铜膜（101）上，采用利用了对铜膜（101）具有催化作用、对Cu隔离膜（100）没有催化作用的选择析出现象的无电镀法，形成含有抑制铜扩散的物质的镀膜（104）的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近来，半导体装置、尤其是半导体集成电路装置的工作的高速化不断发展。工作的高速化通过布线材料的低电阻化等而实现。因此，布线材料逐渐使用电阻更低的铜来代替以往的招。然而，铜的加工难以运用现有的干蚀刻技术。这是因为蚀刻时形成的铜的化合物总的来说蒸气压低，难以蒸发。虽然尝试了 Ar溅射法、Cl气RIE法等，但由于铜对腔室内壁的附着等问题而未达到实用化。因此，使用铜的布线专门采用镶嵌(Damascene)法来形成。镶嵌法是如下的技术，即，预先在层间绝缘膜上形成与布线图案相应的槽，以掩埋该槽的方式形成铜薄膜，采用CMP法对铜薄膜进行化学机械研磨，仅在槽的内部残留铜。然而，采用镶嵌法会在层间绝缘膜形成槽。因此，结果会导入槽的形成、用于形成槽的掩模件的灰化、灰化后的清洗这些使层间绝缘膜的比介电常数上升的工序。因此，在专利文献I中公开了不采用镶嵌法的、铜的各向异性干蚀刻方法。专利文献I的技术是在铜膜上形成掩模，介由该掩模对铜膜实施各向异性氧化处理，利用有机酸气体将氧化铜蚀刻。但是，铜容易向层间绝缘膜中扩散。因此，在形成铜膜之前，必须形成抑制铜扩散的Cu隔离膜。对于镶嵌法而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.31 JP 2010-193985;2010.08.31 JP 2010-193981.一种半导体装置的制造方法，具备: 在Cu隔离膜上形成铜膜的工序； 在所述铜膜上形成掩模件的工序； 将所述掩模件用作掩模，将所述铜膜各向异性地蚀刻至所述Cu隔离膜露出的工序；和 将所述掩模件去除后，在所述被各向异性地蚀刻了的铜膜上，采用利用了对所述铜膜具有催化作用、对所述Cu隔离膜没有催化作用的选择析出现象的无电镀法，形成含有抑制铜扩散的物质的镀膜的工序。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，还具备在形成有所述镀膜的所述铜膜的周围形成层间绝缘膜的工序。3.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其中，所述层间绝缘膜包含低介电常数绝缘膜，所述低介电常数绝缘膜是采用旋转涂布法形成的。4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述镀膜是使钴至少含有钨而成的合金。5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，对所述铜膜进行各向异性地蚀刻的工序是如下工序: 将所述掩模件用作掩模，在有机酸气体环境中对所述铜膜照射氧离子，将所述铜膜各向异性蚀刻至Cu隔离膜露出的工序。6.如权利要求5所述的半导体装置的制造方法，其中，所述有机酸气体是含有具有羧基的羧酸的气体。7.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，对所述铜膜进行各向异性地蚀刻的工序是如下工序: 将所述掩模件用作掩模，将所述铜膜各向异性氧化至到达所述Cu隔离膜而形成氧化铜，对到达所述Cu隔离膜为止形成的所述氧化铜进行蚀刻的工序。8.一种半导体装置的制造方法，具备: 在Cu隔离膜上形成铜膜的工序； 在所述铜膜上形成相互隔离地配置的掩模件的工序； 将所述掩模件用作掩模，将所述铜膜各向异性地蚀刻至所述Cu隔离膜露出的工序；和 将所述掩模件去除后，在所述被各向异性地蚀刻了的铜膜上，使绝缘物以在所述铜膜的上部夹止的方式堆积，形成在所述被各向异性地蚀刻了的铜膜间具有空间的层间绝缘膜的工序。9.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中，在将所述掩模件去除后、形成所述层间绝缘膜为止之间，还具备如下工序: 在所述被各向异性地蚀刻了的铜膜上，采用利用了对所述铜膜具有催化作用、对所述Cu隔离膜没有催化作用的选择析出现象的无电镀法，形成含有抑制铜扩散的物质的镀膜的工序。10.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中，所述镀膜是使钴至少含有钨而成的合金。11.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中，对所述铜膜进行各向异性地蚀刻的工序是如下工序:将所述掩模件用作掩模，在有机酸气体环境中对所述铜膜照射氧离子，将所述铜膜各向异性蚀刻至Cu隔离膜露出的工序。12.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，所述有机酸气体是含有具有羧基的羧酸的气体。13.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中，对所述铜膜进行各向异性地蚀刻的工序是如下工序: 将所述掩模件用作掩模，将所述铜膜各向异性氧化至到达所述Cu隔离膜而形成氧化铜，对到达所述Cu隔离膜为止形成的所述氧化铜进行蚀刻的工序。14.如权利要求13所述的半导体装置的制造方法，其中，在对所述氧化铜进行蚀刻的工序中，采用利用含有有机酸的水溶液、或含有氢氟酸的水溶液的湿蚀刻。15.如权利要求14所述的半导体装置的制造方法，其中，所述含有有机酸的水溶液是含有选自含有羧基的柠檬酸、含有羧基的抗坏血酸、含有羧基的丙二酸、含有羧基的苹果酸中的至少一种酸的水溶液。16.如权利要求13所述的半导体装置的制造方法，其中，在对所述氧化铜进行蚀刻的工序中，采用利用有机酸气体的干蚀刻。17.如权利要求16所述的半导体装置的制造方法，其中，所述有机酸气体是含有具有羧基的羧酸的气体。18.如权利要求17所述的半导体装置的制造方法，其中，所述羧酸用下述(I)式表示， R3 - COOH…(I)...

【专利技术属性】
技术研发人员：早川崇，原谦一，田中崇，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：
国别省市：