【手続補正書】
【提出日】平成16年5月27日(2004.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体基板上に形成された第１の絶縁膜中に配線溝を形成する工程と、
（ｂ）前記配線溝内を含む前記第1の絶縁膜上にバリア層および導電性膜を順次形成後、前記配線溝外部の前記バリア層および導電性膜を除去することによって前記配線溝内に配線を形成する工程と、
（ｃ）前記配線上にキャップ導電性膜を選択成長もしくは優先成長させることにより、前記配線上にキャップ導電性膜を形成する工程と、
（ｄ）前記キャップ導電性膜および前記第1の絶縁膜上にバリア絶縁膜となる第２の絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項２】
（ａ）半導体基板上に形成された第１の絶縁膜中に配線溝を形成する工程と、
（ｂ）前記配線溝内にバリア層および第１の導電性膜を順次形成することによって前記配線溝内に配線を形成する工程と、
（ｃ）前記配線上にキャップ導電性膜を選択成長もしくは優先成長させることにより、前記配線上にキャップ導電性膜を形成する工程と、
（ｄ）前記キャップ導電性膜および前記第1の絶縁膜上にバリア絶縁膜となる第２の絶縁膜を形成する工程と、
（ｅ）前記配線上の前記第２の絶縁膜を部分的に除去して、前記キャップ導電性膜を露出する開孔を形成する工程と、
（ｆ）前記開孔内に第２の導電性膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３】
（ａ）半導体基板上に第１の配線を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の配線上に第１の絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の配線のコンタクト領域上の前記第1の絶縁膜を除去することによりコンタクトホールを形成する工程と、
（ｄ）前記コンタクトホール内を含む第１の絶縁膜上に第１の導電性膜を形成する工程と、
（ｅ）前記コンタクトホール外部の第１の導電性膜を除去することによりプラグを形成する工程と、
（ｆ）前記第１の絶縁膜および前記プラグ上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
（ｇ）第２の配線形成予定領域の前記第２の絶縁膜を除去することにより配線溝を形成する工程と、
（ｈ）前記配線溝内を含む前記第２の絶縁膜上にバリア層および第２の導電性膜を順次形成する工程と、
（ｉ）前記配線溝外部の前記バリア層および第２の導電性膜を除去することにより前記配線溝内に第２の配線を形成する工程と、
（ｊ）前記第２の配線上にキャップ導電性膜を選択成長もしくは優先成長させることにより、前記第２の配線上にキャップ導電性膜を形成する工程と、
（ｋ）前記キャップ導電性膜および前記第２の絶縁膜上にバリア絶縁膜となる第３の絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項４】
（ａ）半導体基板上に第１の配線を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の配線上に第１の絶縁膜および第２の絶縁膜を順次形成する工程と、
（ｃ）前記第１の配線のコンタクト領域上の前記第１および第２の絶縁膜を除去することによりコンタクトホールを形成する工程と、
（ｄ）第２の配線形成予定領域の前記第２の絶縁膜を除去することにより配線溝を形成する工程と、
（ｅ）前記コンタクトホールおよび配線溝内を含む前記第２の絶縁膜上にバリア層および導電性膜を順次形成する工程と、
（ｆ）前記コンタクトホールおよび配線溝外部の前記バリア層および導電性膜を除去することにより第２の配線および前記第１の配線と第２の配線との接続部を形成する工程と、
（ｇ）前記第２の配線上にキャップ導電性膜を選択成長もしくは優先成長させることにより、前記第２の配線上にキャップ導電性膜を形成する工程と、
（ｈ）前記キャップ導電性膜および前記第２の絶縁膜上にバリア絶縁膜となる第３の絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項５】
（ａ）半導体基板上に第１の配線を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の配線上に第１の絶縁膜および第２の絶縁膜を順次形成する工程と、
（ｃ）第２の配線形成予定領域の前記第２の絶縁膜を除去することにより配線溝を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の配線のコンタクト領域上の第１の絶縁膜を除去することによりコンタクトホールを形成する工程と、
（ｅ）前記コンタクトホールおよび配線溝内を含む前記第２の絶縁膜上にバリア層および導電性膜を順次形成する工程と、
（ｆ）前記コンタクトホールおよび配線溝外部の前記バリア層および導電性膜を除去することにより第２の配線および前記第１の配線と第２の配線との接続部を形成する工程と、
（ｇ）前記第２の配線上にキャップ導電性膜を選択成長もしくは優先成長させることにより、前記第２の配線上にキャップ導電性膜を形成する工程と、
（ｈ）前記キャップ導電性膜および前記第２の絶縁膜上にバリア絶縁膜となる第３の絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１、４もしくは５記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記半導体集積回路装置の製造方法は、さらに、
前記請求項１記載の第２の絶縁膜、請求項４記載の第３の絶縁膜もしくは請求項５記載の第３の絶縁膜を部分的に除去して、前記キャップ導電性膜を露出する開孔を形成する工程と、
前記開孔内に導電材料を埋め込むことによりプラグを形成する工程と、
前記請求項１記載の第２の絶縁膜、請求項４記載の第３の絶縁膜もしくは請求項５記載の第３の絶縁膜上に前記プラグ上まで延在する上層配線を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記請求項１記載の配線もしくは請求項２乃至５記載の第２の配線は、銅、銀、アルミニウムもしくはこれらの金属を主成分とする合金から成る配線であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記キャップ導電性膜は、Ｗより成る膜であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記キャップ導電性膜はＷＮ、ＴｉＮ、Ｔａ，ＴａＮもしくはＮｉから成る膜であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記キャップ導電性膜は、１Ｔｏｒｒ（１×１．３３３２２×１０2Ｐａ）以下の圧力下で形成されることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記請求項１もしくは２記載の第２の絶縁膜もしくは請求項３乃至５記載の第３の絶縁膜の形成工程は、
（ａ）前記キャップ導電性膜上にＴＥＯＳ膜もしくは炭素を含むシリコン系絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ）前記ＴＥＯＳ膜もしくは炭素を含むシリコン系絶縁膜上に前記ＴＥＯＳ膜もしくは炭素を含むシリコン系絶縁膜より誘電率の低い膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記請求項１もしくは２記載の第２の絶縁膜もしくは請求項３乃至５記載の第３の絶縁膜の形成工程は、
（ａ）前記キャップ導電性膜上に、前記キャップ導電性膜を構成する導電体材料の拡散を防止する拡散防止絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ）前記拡散防止絶縁膜上に前記拡散防止絶縁膜よりも誘電率の低い低誘電絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記拡散防止絶縁膜は、窒化シリコン膜、ＰＳＧ膜もしくは炭化シリコン膜であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記低誘電絶縁膜は、ＴＥＯＳ膜もしくはＳｉＯＦ膜であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記キャップ導電性膜は、基板表面をフッ化水素（ＨＦ）を含む溶液で洗浄した後形成されることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記キャップ導電性膜は、基板表面を水素処理した後形成されることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記キャップ導電性膜形成工程は、前記選択成長もしくは優先成長後に、基板表面をフッ化水素（ＨＦ）もしくは過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を含む溶液で洗浄する工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１８】
半導体基板上に形成された第1の絶縁膜と、前記絶縁膜中に形成された配線溝と、前記配線溝側壁および底部に形成されたバリア層と、前記配線溝内部であって、前記バリア層上に形成された導電性膜と、前記導電性膜上に形成されたキャップ導電性膜と、前記キャップ導電性膜および前記第1の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１９】
半導体基板上に形成された配線と、前記配線上に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の配線のコンタクト領域上であって、前記第１の絶縁膜中に形成されたコンタクトホールと、前記コンタクトホール内部に形成されたプラグと、前記第１の絶縁膜およびプラグ上に形成された第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜中に形成された配線溝と、前記配線溝側壁および底部に形成されたバリア層と、前記配線溝内部であって、前記バリア層上に形成された導電性膜と、前記導電性膜上に形成されたキャップ導電性膜と、前記キャップ導電性膜上および前記第２の絶縁膜上に形成された第３の絶縁膜と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２０】
半導体基板上に形成された配線と、前記配線上に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜中に形成された配線溝および前記配線溝底部から前記配線まで延在する第１のコンタクトホールと、前記配線溝および第１のコンタクトホールの側壁および底部に形成されたバリア層と、前記配線溝および第１のコンタクトホール内部であって前記バリア層上に形成された第１の導電性膜と、前記第１の導電性膜上に形成されたキャップ導電性膜と、前記キャップ導電性膜上および前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜に形成された第２のコンタクトホールの内部に形成された第２の導電性膜と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の半導体集積回路装置であって、
前記第１の絶縁膜は、前記配線溝が形成された溝用絶縁膜と、前記第１のコンタクトホールが形成されたコンタクトホール用絶縁膜とから成ることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２２】
請求項１８もしくは１９記載の半導体集積回路装置であって、
前記半導体集積回路装置はさらに、
前記請求項１７記載の第２の絶縁膜もしくは１８記載の第３の絶縁膜に形成された開孔部であって、前記キャップ導電性膜上に形成された開孔部の内部に形成された導電材料を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２３】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記請求項１８もしくは１９記載の導電性膜もしくは請求項２０記載の第１の導電性膜は、銅、銀、アルミニウムもしくはこれらの金属を主成分とする合金から成ることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２４】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜はＷより成る膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２５】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜はＷＮ、ＴｉＮ、Ｔａ，ＴａＮもしくはＮｉから成る膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２６】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜は、選択成長もしくは優先成長により形成された膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２７】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜は、１Ｔｏｒｒ（１×１．３３３２２×１０2Ｐａ）以下の圧力下で形成された膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２８】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜は、その膜厚が均一であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２９】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜は、そのばらつきが５０％以下の均一性を有する膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３０】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜は、その膜厚が、配線幅によらず均一であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３１】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜は、前記配線溝底部のバリア層より薄いことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３２】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記キャップ導電性膜は、２〜２０ｎｍの膜厚であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３３】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記請求項１８もしくは２０記載の第２の絶縁膜もしくは請求項１９記載の第３の絶縁膜は、前記キャップ導電性膜上に形成されたＴＥＯＳ膜もしくは炭化シリコン膜と、前記ＴＥＯＳ膜もしくは炭化シリコン膜上に形成された前記ＴＥＯＳ膜もしくは炭化シリコン膜より誘電率の低い膜と、を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３４】
請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置であって、
前記請求項１８もしくは２０記載の第２の絶縁膜もしくは請求項１９記載の第３の絶縁膜は、前記キャップ導電性膜上に形成された前記請求項１８もしくは１９記載の導電性膜もしくは請求項２０記載の第１の導電性膜を構成する導電体材料の拡散を防止する拡散防止絶縁膜と、前記拡散防止絶縁膜上に形成された前記拡散防止絶縁膜より誘電率の低い低誘電絶縁膜と、を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３５】
請求項３４記載の半導体集積回路装置であって、
前記低誘電絶縁は、ＴＥＯＳ膜もしくはＳｉＯＦ膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３６】
請求項３４記載の半導体集積回路装置であって、
前記拡散防止絶縁膜は、窒化シリコン膜、ＰＳＧ膜もしくは炭化シリコン膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。