(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
高周波電流が流される配線と、
を含み、
前記配線は、
前記基板上方に設けられた第１配線部と、
前記第１配線部の下面、側面及び上面に設けられ、前記第１配線部よりも高融点の金属窒化物を含み、前記第１配線部側から外周に向かって窒素含有率が高くなる第２配線部と、
を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第２配線部は、窒素含有率の異なる複数の層を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２配線部は、前記第１配線部側から外周に向かって窒素含有率が連続的に高くなる部分を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
基板上方に溝を形成する工程と、
前記溝に、高周波電流が流される配線を形成する工程と、
を含み、
前記配線は、
第１配線部と、
前記第１配線部の下面、側面及び上面に設けられ、前記第１配線部よりも高融点の金属窒化物を含み、前記第１配線部側から外周に向かって窒素含有率が高くなる第２配線部と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記配線を形成する工程は、
前記溝内に、前記金属窒化物を含み前記溝の内壁に向かって窒素含有率が高くなる、前記第２配線部の第１部分と、前記第１部分上の前記第１配線部とを形成する工程と、
前記溝内に形成された前記第１部分と前記第１配線部の上に、前記金属窒化物を含む、前記第２配線部の第２部分を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２部分は、前記第１配線部から離れる方向に向かって窒素含有率が高くなることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線を含む半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置に含まれる配線に関しては、単一の配線材料を用いるもののほか、ある配線材料を別の配線材料で被覆する技術が知られている。例えば、中心部の配線材料に低抵抗金属を用い、それを被覆する配線材料に高融点金属窒化物を用いることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１９９２８号公報
【特許文献２】特開２００１−１１０７６９号公報
【特許文献３】特開２００１−２１０６４４号公報
【特許文献４】特開２００１−２８４３５５号公報
【特許文献５】特開２００５−２０３４７６号公報
【特許文献６】特開２００６−１２０９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これまでの配線においては、表皮効果により、その表層部の電流密度が高くなる場合があり、その結果、断線を引き起こす可能性があった。
中心部の配線材料を別の配線材料で被覆する配線構造では、そのような外側の被覆層によって表皮効果をある程度抑えることができる場合がある。しかし、そのような被覆層を設けても、表皮効果を十分に抑制することができなかったり、被覆層を設けることで、配線の抵抗増加を招いてしまったりする場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、基板と、高周波電流が流される配線と、を含み、前記配線は、前記基板上方に設けられた第１配線部と、前記第１配線部の下面、側面及び上面に設けられ、前記第１配線部よりも高融点の金属窒化物を含み、前記第１配線部側から外周に向かって窒素含有率が高くなる第２配線部と、を含む半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
開示の半導体装置によれば、配線における表皮効果の抑制と、配線の低抵抗化とを図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】配線層の一例を示す図である。
【図２】配線の一例の説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る配線の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る配線の窒素濃度分布の一例を示す図である。
【図５】配線の電流密度分布の一例を示す図（その１）である。
【図６】配線の電流密度分布の一例を示す図（その２）である。
【図７】配線の抵抗値の一例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係る配線形成工程の説明図（その１）である。
【図９】第１の実施の形態に係る配線形成工程の説明図（その２）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る配線形成工程の説明図（その３）である。
【図１１】第１の実施の形態に係る配線形成工程の説明図（その４）である。
【図１２】半導体装置の一例を示す図である。
【図１３】半導体装置の別例を示す図（その１）である。
【図１４】半導体装置の別例を示す図（その２）である。
【図１５】第２の実施の形態に係る配線の一例を示す図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る配線の窒素濃度分布の一例を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る配線形成工程の説明図（その１）である。
【図１８】第２の実施の形態に係る配線形成工程の説明図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は配線層の一例を示す図である。また、図２は配線の一例の説明図であって、（Ａ）は配線の第１の例を示す図、（Ｂ）は配線の第２の例を示す図である。
【０００９】
図１には、基板１０上に設けられた配線層２０の要部を例示している。配線層２０は、絶縁膜３０内に設けられた配線４０を有している。絶縁膜３０には、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）等の絶縁材料が用いられる。配線４０には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等の低抵抗の金属材料が用いられる。配線４０は、このような金属材料の１種を用いて形成することが可能であるほか、２種以上を用いて形成することも可能である。配線４０は、例えば、基板１０内或いは基板１０上に形成された、図示しないトランジスタ、抵抗、容量等の回路素子に電気的に接続される。
【００１０】
このような配線４０においては、それに用いられる材料及びその使用環境等によっては、配線４０の金属材料が周辺の絶縁膜３０に拡散してしまい、配線４０に接続されるトランジスタ等の本来の特性を引き出せないことが起こり得る。このような金属材料の拡散を抑制するために、例えば図２（Ａ）に示すような、中心部の金属材料（第１配線部）４１Ａを比較的薄い高融点金属窒化物の層（第２配線部）４２Ａで被覆した構造を有する配線４０Ａが用いられる。例えば、中心部のＡｌ等の第１配線部４１Ａの周りに、膜厚がｎｍ単位の窒化タンタル（ＴａＮ）等の第２配線部４２Ａを形成した配線４０Ａが用いられる。尚、このように第２配線部４２ＡにＴａＮを用いる場合、ＴａＮの窒素含有量は、例えば、約５０％（原子％）とすることができる。
【００１１】
ところで、上記のような配線４０が、例えば数ＧＨｚ〜数十ＧＨｚといった周波数帯域で動作する高周波デバイスに適用される場合、その配線４０には高周波電流が流れるようになる。このとき、配線４０では、表皮効果により、その表層部の電流密度が中心部に比べて極端に高くなることがある。また、図２（Ａ）に示したような、中心部の第１配線部４１Ａを比較的薄い第２配線部４２Ａで被覆した構造を有する配線４０Ａを用いている場合も同様に、表皮効果により、その表層部の電流密度が中心部に比べて極端に高くなることがある。即ち、配線４０表層部、或いは配線４０Ａ表層部の電流集中により、配線４０或いは配線４０Ａが高抵抗化してしまう。更に、大電流動作になると、配線４０や配線４０Ａが断線してしまう可能性もある。
【００１２】
そこで、例えば、図２（Ｂ）に示すような、中心部の金属材料（第１配線部）４１Ｂを被覆する、高融点金属窒化物の層（第２配線部）４２Ｂを、表皮効果による電流集中を緩和できる、比較的厚い膜厚とした構造を有する配線４０Ｂが用いられる。例えば、中心部のＡｌ等の第１配線部４１Ａの周りに、膜厚がμｍ単位のＴａＮ等の第２配線部４２Ｂを形成した配線４０Ｂが用いられる。
【００１３】
しかし、このように中心部の第１配線部４１Ｂを比較的厚い第２配線部４２Ｂで被覆した構造を有する配線４０Ｂでは、その表層部の電流集中が抑制可能である一方、配線４０Ｂ（第１，第２配線部４１Ｂ，４２Ｂ）としての抵抗が比較的高くなる場合がある。そのため、配線４０Ｂに接続されるトランジスタ等の本来の特性を引き出せないことが起こり得る。
【００１４】
このような表皮効果による配線表層部の電流集中、及び配線抵抗の増加を、共に抑制する観点から、ここでは一例として、次の図３に示すような配線を用いる。
図３は第１の実施の形態に係る配線の一例を示す図である。
【００１５】
図３に示す配線４０ａは、中心部の第１配線部４１と、その第１配線部４１を被覆する第２配線部４２とを含んでいる。
第１配線部４１には、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の低抵抗金属が用いられる。また、第２配線部４２には、その全部又は一部に、例えば、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の高融点金属の窒化物が用いられる。尚、ここで第２配線部４２に使用可能なものとして例示した高融点金属及びその窒化物の融点はいずれも、第１配線部４１に使用可能なものとして例示した金属よりも、高融点を示す材料である。
【００１６】
第２配線部４２は、複数層、ここでは一例として、第１配線部４１側から外周に向かって、第１層４２ａ、第２層４２ｂ、第３層４２ｃ、第４層４２ｄ及び第５層４２ｅの、計５層を含む。第１層４２ａ〜第５層４２ｅは、それぞれ異なる窒素含有率とされる。窒素含有率は、第１配線部４１に最も近い第１層４２ａで最も低く、第２層４２ｂ、第３層４２ｃ、第４層４２ｄと段階的に高くなり、最外周の第５層４２ｅで最も高くなるように設定される。例えば、第１層４２ａには、窒素を含まない高融点金属を用い、第２層４２ｂ〜第５層４２ｅには、この順で窒素含有率を段階的に高くした高融点金属窒化物を用いる。或いは、第１層４２ａ〜第５層４２ｅに、この順で窒素含有率を段階的に高くした高融点金属窒化物を用いる。即ち、第２配線部４２は、第１配線部４１側から外周に向かって段階的に（階段状に）窒素含有率が高くなるように形成される。
【００１７】
以下、配線４０ａについて、具体例を挙げて、より詳細に説明する。
ここでは、第１配線部４１をＡｌで形成し、第２配線部４２をＴａ及びＴａＮで形成した配線４０ａを例にして説明する。配線４０ａは、幅方向の断面が縦１０μｍ×横１０μｍ、長さが１０００μｍであるものとする。配線４０ａ内の第１配線部４１であるＡｌは、縦１μｍ×横１μｍである。この第１配線部４１の周囲に、第２配線部４２の第１層４２ａである、厚さ０．５μｍのＴａが形成され、更にその外側に、第２層４２ｂ〜第５層４２ｅである、厚さがそれぞれ１μｍのＴａＮが、異なる窒素含有率で形成されている。
【００１８】
図４は第１の実施の形態に係る配線の窒素濃度分布の一例を示す図である。
図４において、横軸は配線４０ａの幅方向の表面からの深さ（μｍ）を表し、縦軸は窒素含有率（％）を表している。尚、図４には、配線４０ａの幅方向の、表面（０μｍ）から中心（５μｍ）までの窒素含有率を示している。
【００１９】
図４に示したように、配線４０ａの表面（０μｍ）から深さ１μｍの領域には、第５層４２ｅのＴａＮが、窒素含有率５０％となるように形成される。配線４０ａの、深さ１μｍから深さ２μｍの領域には、第４層４２ｄのＴａＮが、窒素含有率４８％となるように形成される。配線４０ａの、深さ２μｍから深さ３μｍの領域には、第３層４２ｃのＴａＮが、窒素含有率４６％となるように形成される。配線４０ａの、深さ３μｍから深さ４μｍの領域には、第２層４２ｂのＴａＮが、窒素含有率４０％となるように形成される。配線４０ａの、深さ４μｍから深さ４．５μｍの領域には、第１層４２ａのＴａが形成される。深さ４．５μｍから深さ５μｍ（配線４０ａの中心）の領域は、第１配線部４１のＡｌとなる。
【００２０】
続いて、このような窒素濃度分布を有する配線４０ａの電流密度分布について述べる。
図５及び図６は配線の電流密度分布の一例を示す図である。
図５及び図６において、横軸は配線の幅方向の表面からの深さ（μｍ）を表し、縦軸は電流密度（Ａ／ｃｍ2）を表している。図５及び図６には、配線に周波数１０ＧＨｚの高周波電流を流すシミュレーションの結果を示している。尚、図５及び図６には、配線４０ａの幅方向の、表面（０μｍ）から中心（５μｍ）までの電流密度分布（Ｎｏ．１）を示している。図５には、配線４０ａの電流密度分布（Ｎｏ．１）のほか、同寸法（縦１０μｍ×横１０μｍ、長さ１０００μｍ）のＡｌ配線（外周にＴａＮを形成しないＡｌ配線）について同様にシミュレーションを行ったときの電流密度分布（Ｎｏ．３）を併せて示している。図６には、配線４０ａの電流密度分布（Ｎｏ．１）のほか、同寸法（縦１０μｍ×横１０μｍ、長さ１０００μｍ）の、図２（Ｂ）の構造を有する配線４０Ｂについて同様にシミュレーションを行ったときの電流密度分布（Ｎｏ．４）を併せて示している。ここで、配線４０Ｂの第１配線部４１Ｂは、配線４０ａの第１配線部４１と同じく、Ａｌ（縦１μｍ×横１μｍ）としている。配線４０Ｂの第２配線部４２Ｂは、ＴａＮとし、その窒素含有率は、第１配線部４１Ｂ側から外周に至るまで、５０％で一定としている。尚、図５及び図６に示したＮｏ．２の電流密度分布については後述する。
【００２１】
まず、図５に示したように、Ａｌ配線（Ｎｏ．３）では、その表層部における電流密度が中心部側に比べて極端に高く、表皮効果が現れていることがわかる。これに対し、配線４０ａ（Ｎｏ．１）では、Ａｌ配線（Ｎｏ．３）で見られるような表皮効果が抑えられている。配線４０ａ表面の電流密度は、Ａｌ配線表面の電流密度に比べ、約６０％減少している。
【００２２】
また、図６に示したように、配線４０ａの電流密度分布（Ｎｏ．１）は、配線４０Ｂの電流密度分布（Ｎｏ．４）との間では、表層部でほぼ同等の電流密度を示し、より中央部側の領域で若干異なる電流密度を示す。配線４０ａでは、中央部側の領域に比較的窒素含有率の低いＴａＮが形成され、その領域の抵抗率が、窒素含有率が深さによらず一定の配線４０Ｂに比べて低くなるため、電流を分散させる効果が、配線４０Ｂに比べると若干弱くなると考えられる。このような相違はあるものの、配線４０ａでは、配線４０Ｂと同様に、Ａｌ配線で見られるような表皮効果を抑制し、中央部側にも十分に電流を流すことが可能になっていると言うことができる。
【００２３】
図７は配線の抵抗値の一例を示す図である。
図７には、図５及び図６のシミュレーションに用いた配線４０ａの抵抗値（図中Ｎｏ．１）、及び配線４０Ｂの抵抗値（図中Ｎｏ．４）を示している。尚、図７に示したＮｏ．２の抵抗値については後述する。
【００２４】
図７に示したように、配線４０ａの抵抗値（Ｎｏ．１）は、配線４０Ｂの抵抗値（Ｎｏ．４）に比べて、約２７％減少する。これは、配線４０ａでは、第２配線部４２の窒素含有率を、表面から第１配線部４１側に向かって段階的に低下させているため、第２配線部４２Ｂの窒素含有率が深さによらず一定の配線４０Ｂに比べて、窒素の含有量を少なく抑えることができることによる。
【００２５】
以上、第１配線部４１をＡｌとし、第２配線部４２をＴａ及びＴａＮとした、図４のような窒素濃度分布を有する配線４０ａを例にして説明した。このような構造を有する配線４０ａによれば、窒素を含む比較的厚い第２配線部４２を備えることで、表皮効果による電流集中を効果的に抑制することが可能になる。また、配線４０ａでは、第２配線部４２の第１層４２ａ〜第５層４２ｅの窒素含有率を、第１配線部４１側に向かって階段状に低下させる。そのため、例えば、第２配線部４２を最も窒素含有率の高い第５層４２ｅと同じ窒素含有率の単一層で形成した場合（上記配線４０Ｂ）に比べれば、配線４０ａ内の窒素含有量を減らし、その低抵抗化を図ることが可能になる。配線４０ａによれば、表皮効果による電流集中の抑制と低抵抗化の両立を図ることが可能になる。
【００２６】
尚、配線４０ａの構造は、この例に限定されるものではない。
例えば、上記の例では、第１配線部４１をＡｌとし、第２配線部４２をＴａ及びＴａＮとした。このほか、第１，第２配線部４１，４２に、それぞれ先に例示した材料を用いた場合には、上記の例と同様の効果を得ることが可能である。即ち、先に例示した材料を用いた配線４０ａによれば、表皮効果による電流集中の抑制と低抵抗化の両立を図ることが可能である。
【００２７】
また、上記の例では、第２配線部４２を第１層４２ａ〜第５層４２ｅの５層構造としたが、第１層４２ａ〜第５層４２ｅの各窒素含有率は、図４に例示したような値に限定されるものではない。例えば、第１層４２ａに第２層４２ｂよりも少量の窒素を含有させたり、第４層４２ｄ〜第２層４２ｂの窒素含有率を、それぞれ上記の例よりも低く又は高く設定したりしてもよい。或いは、第５層４２ｅの窒素含有率を、上記の例（５０％）よりも低く設定し、それに応じて第４層４２ｄ〜第１層４２ａの窒素含有率を、階段状に減少していくように、それぞれ設定するようにしてもよい。
【００２８】
配線４０ａの低抵抗化の効果は、配線４０ａ内に含まれる窒素の総量を少なくするほど大きくなる。但し、配線４０ａ内に含まれる窒素量を少なくする場合、そこに流れる高周波電流の周波数によっては、表皮効果が現れる可能性がある。配線４０ａ内の窒素の総量、及び第２配線部４２の各層の窒素含有率は、配線４０ａに流す電流の周波数、配線４０ａに要求される抵抗値等に基づいて設定される。
【００２９】
また、上記の例では、第２配線部４２を第１層４２ａ〜第５層４２ｅの５層構造としたが、２層以上の構造であれば、各層の膜厚及び窒素含有率を適切に設定することで、上記の例と同様の効果を得ることが可能である。
【００３０】
例えば、配線４０ａを設計する場合、第２配線部４２の膜厚（総膜厚）は、表皮効果による電流集中を緩和できる、所定窒素含有率で深さ方向分布が一定である単一層と同等の膜に設定することができる。そして、その膜厚の第２配線部４２を、前記単一層の所定窒素含有率を基準にして（例えば、当該所定窒素含有率を第２配線部４２の最外層の窒素含有率にして）、各層の窒素含有率が第１配線部４１に向かって階段状に減少するように、２層以上の層で形成する。第２配線部４２を２層以上の層で形成する場合、各層は、同じ膜厚とすることも、また、異なる膜厚とすることもできる。
【００３１】
例えば、この設計例のように、第２配線部４２の膜厚を前記単一層（所定窒素含有率で深さ方向分布が一定）と同等の膜厚とし、且つ、前記単一層の所定窒素含有率を基準にして、第２配線部４２の各層の窒素含有率を第１配線部４１に向かって階段状に減少させる。このとき、第２配線部４２の各層を同じ膜厚とする場合と、第２配線部４２の各層を異なる膜厚とする場合の、いずれの場合にも、第２配線部４２の窒素の総量は、前記単一層よりも少なくなる。従って、配線４０ａの、表皮効果による電流集中の抑制と共に、窒素量の減少による低抵抗化を図ることができる。
【００３２】
更に、第２配線部４２の各層を異なる膜厚とする場合には、次の（ｉ），（ｉｉ）のような構造とすることができる。即ち、前記単一層（所定窒素含有率で深さ方向分布が一定）と同等の膜厚の第２配線部４２について、（ｉ）外周側の高窒素含有率となる層を厚くし、第１配線部４１側の低窒素含有率となる層を薄くする。或いは、（ｉｉ）外周側の高窒素含有率となる層を薄くし、第１配線部４１側の低窒素含有率となる層を厚くする。（ｉ）の場合、配線４０ａ内における高窒素含有率の層の割合を多くして、配線４０ａの表層部の窒素量及び配線４０ａ内の窒素の総量を多くし易いため、表皮効果による電流集中の抑制に有効な手段となり得る。（ｉｉ）の場合は、配線４０ａ内における低窒素含有率の層の割合を多くして、配線４０ａの表層部の窒素量及び配線４０ａ内の窒素の総量を少なくし易いため、配線４０ａの低抵抗化に有効な手段となり得る。例えば、表皮効果は高周波ほど顕著になり易いため、配線４０ａに流す電流の周波数が高いときは（ｉ）のような構造とし、周波数が低いときには（ｉｉ）のような構造とする、といった選択も可能である。
【００３３】
尚、ここでは第２配線部４２を、表皮効果を抑制できる、所定窒素含有率で深さ方向分布が一定の単一層と同等になるような総膜厚に設定するようにしたが、第２配線部４２の総膜厚は、必ずしもそのような値に設定することを要しない。第２配線部４２の窒素の総量、第２配線部４２の各層の窒素含有率等によっては、第２配線部４２の総膜厚を、前記単一層の場合に比べて薄くすることもできる。その場合、配線４０ａの幅方向の寸法を縮小することが可能になる。また、第２配線部４２の形成時には、その形成方法によっては、加熱が行われる場合があるが、そのような場合、第２配線部４２の総膜厚を薄くすると、その形成に要する時間、即ち加熱時間を短縮することが可能になる。そのため、基板１０に形成されるトランジスタ等の回路素子や、第２配線部４２の形成時に基板１０上方に形成されているレジスト等に過度の熱ダメージが加わるのを抑えることが可能になる。
【００３４】
以上述べた配線４０ａの設計手法は、単なる例であって、第２配線部４２の総膜厚、窒素の総量、層数、各層の膜厚、及び各層の窒素含有率は、配線４０ａに流す電流の周波数、配線４０ａに要求される抵抗値等に基づいて設定される。
【００３５】
尚、以上の説明では、第２配線部４２の第１層４２ａをＴａ又はＴａＮとし、第２層４２ｂ〜第５層４２ｅをＴａＮとして、第１層４２ａ〜第５層４２ｅにＴａが共通に含まれるようにした場合を一例として挙げた。第２配線部４２に他の高融点金属が利用可能であることは前述したが、更に、第２配線部４２に含まれる複数層には、そのうちの少なくとも１層に、他の層と異なる高融点金属が含まれていてもよい。例えば、高融点金属及びその窒化物（材料）の融点のほかに、第２配線部４２に含まれる各層の膜厚、材料コスト（膜厚で変動し得る）、製造コスト（膜厚や材料で変動し得る）等に基づき、各層に用いる材料の種類をそれぞれ選択することが可能である。
【００３６】
続いて、配線４０ａの形成方法について説明する。配線４０ａは、例えば、次の図８〜図１１に示すような流れで形成することができる。
図８〜図１１は第１の実施の形態に係る配線の各形成工程の説明図である。ここで、図８（Ａ）は第１絶縁膜形成工程の要部断面模式図、図８（Ｂ）は配線溝形成工程の要部断面模式図である。図９（Ａ）は第１配線材料形成工程の要部断面模式図、図９（Ｂ）は第２配線材料形成工程の要部断面模式図である。図１０（Ａ）は配線材料の部分的除去工程の要部断面模式図、図１０（Ｂ）は第３配線材料形成工程の要部断面模式図、図１０（Ｃ）は第２絶縁膜形成工程の要部断面模式図である。図１１（Ａ）〜（Ｄ）は図１０（Ｂ）の第３配線材料形成工程を説明するための要部断面模式図である。
【００３７】
配線４０ａの形成では、まず、図８（Ａ）に示すように、基板１０上に絶縁膜３１を形成する。尚、基板１０には、シリコン（Ｓｉ）基板等の半導体基板、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウムリン（ＩｎＰ）等の化合物半導体基板を用いることができる。また、基板１０には、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板、ＳＧＯＩ（Silicon Germanium On Insulator）基板、ＧＯＩ（Germanium On Insulator）基板、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板、サファイア基板等を用いることができる。また、絶縁膜３１には、例えば、ＳｉＮ膜、ＳｉＯ膜を用いることができる。
【００３８】
基板１０上に絶縁膜３１を形成した後は、図８（Ｂ）に示すように、絶縁膜３１に配線溝３１ａを形成する。その際は、まず、絶縁膜３１上に、配線溝３１ａの形成領域に開口部５０ａを有するレジスト５０を形成する。そして、そのレジスト５０をマスクにして絶縁膜３１のエッチングを行うことにより、絶縁膜３１に配線溝３１ａを形成する。絶縁膜３１のエッチングは、例えば、ドライエッチング法で行うことができる。絶縁膜３１のドライエッチングは、例えば、周波数１３．５６ＭＨｚ、電力１００Ｗ、真空度２．０Ｔｏｒｒ、温度３００℃の条件で行うことができる。尚、絶縁膜３１のエッチングは、このようなドライエッチング法のほか、ウェットエッチング法、イオンミリング法等で行うこともできる。配線溝３１ａの形成後、レジスト５０は除去する。
【００３９】
次いで、図９（Ａ）に示すように、配線４０ａの第２配線部４２の一部（下部）となる、高融点金属又はその窒化物の第１層４２ａ１、第２層４２ｂ１、第３層４２ｃ１、第４層４２ｄ１、第５層４２ｅ１を、配線溝３１ａを形成した絶縁膜３１上に形成する。その際は、まず、第２配線部４２の最外層に相当する、最も高窒素含有率の第５層４２ｅ１を、配線溝３１ａを形成した絶縁膜３１上に形成する。そして、その第５層４２ｅ１上に、第５層４２ｅ１よりも低窒素含有率の第４層４２ｄ１を形成する。以降同様に、窒素含有率を段階的に（階段状に）低下させながら、第３層４２ｃ１、第２層４２ｂ１、第１層４２ａ１を順に形成していく。
【００４０】
例えば、これら第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１は、Ｔａ及びＴａＮにより、図４に示したような窒素濃度分布で、形成することができる。Ｔａ及びＴａＮは、スパッタ法により形成することができる。スパッタ法によるＴａ及びＴａＮの形成は、例えば、Ｔａターゲットを使用し、電力８００Ｗ、真空度１．７×１０-2Ｔｏｒｒ、温度２７℃、ターゲット−試料間距離（Ｔ／Ｓ）１５０ｍｍ、回転数４ｒｐｍの条件で行う。その際、Ｔａ形成時にはアルゴン（Ａｒ）ガス、ＴａＮ形成時にはＡｒガスと窒素（Ｎ2）ガスを使用する。窒素含有率の異なるＴａＮは、ＴａＮ形成時のＮ2ガス量を調節することで、それぞれ作り分けることができる。
【００４１】
第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１は、例えばこのようなスパッタ法により、それぞれ所定の膜厚と窒素含有率で形成される。その際、第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１の形成後には、図９（Ａ）に示したように、配線溝３１ａ内に所定寸法の空間３１ｂが残るようにする。この空間３１ｂに、図９（Ｂ）に示すように、配線４０ａの第１配線部４１が形成される。
【００４２】
第１配線部４１を形成する際には、まず、図９（Ｂ）に示すように、第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１の形成後に残る空間３１ｂに対応する領域に開口部５１ａ，５２ａを有するレジスト５１，５２を形成する（多層レジスト構造）。そして、レジスト５１，５２の形成後、空間３１ｂ内に、第１配線部４１を形成する。第１配線部４１は、蒸着法によって低抵抗金属を堆積することにより形成することができる。例えば、第１配線部４１としてＡｌを、蒸着法により堆積する。蒸着法では、第１配線部４１となる低抵抗金属が、レジスト５１，５２の開口部５１ａ，５２ａを通って空間３１ｂ内に堆積されると共に、レジスト５２表面にも堆積される。レジスト５２表面に堆積された低抵抗金属は、レジスト５１，５２を所定の薬液を用いて除去する際、レジスト５１，５２と共に除去される（リフトオフ法）。
【００４３】
ここでは２層のレジスト５１，５２を用いたが、この場合、下層のレジスト５１には、除去時に用いる薬液と比較的反応し易いものを用い、上層のレジスト５２には、除去時に用いる薬液と比較的反応し難いものを用いることができる。それにより、レジスト５１，５２の除去時には、下層のレジスト５１をより早く反応させ、上層のレジスト５２とその表面の低抵抗金属を容易に除去することが可能になる。尚、このような２層のレジスト５１，５２に替えて、１層のレジストや、３層以上のレジストを用いても構わない。
【００４４】
レジスト５１，５２の除去後は、図１０（Ａ）に示すように、絶縁膜３１の上面に形成されている、配線４０ａの形成領域以外に形成されている第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１を除去する。例えば、レジスト５１，５２の除去後、絶縁膜３１の上面が表出するようにＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理を施し、絶縁膜３１の上面に形成されている第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１を除去する。これにより、絶縁膜３１の上面側には、第１配線部４１と、その周りを囲む第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１が表出するようになる。
【００４５】
次いで、図１０（Ｂ）に示すように、第２配線部４２の残りの部分（上部）となる、第１層４２ａ２、第２層４２ｂ２、第３層４２ｃ２、第４層４２ｄ２、第５層４２ｅ２を形成する。これら上部の第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２は、先に下部の第５層４２ｅ１〜第１層４２ａ１をこの順で形成した図９（Ａ）のときとは逆の形成順で形成する。即ち、図１０（Ａ）に示した状態から、上部の第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２をこの順で、それぞれ先に形成した下部の第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１と同等の膜厚と窒素含有率で、形成していく。上部の第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２は、先に形成した下部の第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１と同様、スパッタ法により形成することができる。また、上部の第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２は、先に形成した下部の第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１と同様、Ｔａ及びＴａＮにより、図４に示したような窒素濃度分布で、形成することができる。
【００４６】
上部の第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２の形成は、まず、図１０（Ａ）に示したように第１配線部４１及び下部の第１層４２ａ１〜第５層４２ｅ１が表出している絶縁膜３１の上に、図１１（Ａ）に示すように、上部の第１層４２ａ２を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用い、第１配線部４１及び下部の第１層４２ａ１の上方に対応する、上部の第１層４２ａ２上の領域に、レジスト５３を形成する。そのレジスト５３をマスクにして、例えばドライエッチング法により、レジスト５３から表出する上部の第１層４２ａ２のエッチングを行うことにより、図１１（Ｂ）に示すような、第１配線部４１及び第１層４２ａ１の上に形成された第１層４２ａ２が得られる。その後、レジスト５３は除去する。先に形成した下部の第１層４２ａ１と、ここで形成した上部の第１層４２ａ２とが、配線４０ａの第２配線部４２における第１層４２ａとなる。
【００４７】
次いで、図１１（Ｃ）に示すように、上部の第２層４２ｂ２を形成した後、第１配線部４１、第１層４２ａ１，４２ａ２（４２ａ）、及び下部の第２層４２ｂ１の上方に対応する、上部の第２層４２ｂ２上の領域に、レジスト５４を形成する。そして、そのレジスト５４をマスクにして上部の第２層４２ｂ２のエッチングを行うことにより、図１１（Ｄ）に示すような、第１層４２ａ２及び第２層４２ｂ１の上に形成された第２層４２ｂ２が得られる。その後、レジスト５４は除去する。先に形成した下部の第２層４２ｂ１と、ここで形成した上部の第２層４２ｂ２とが、配線４０ａの第２配線部４２における第２層４２ｂとなる。
【００４８】
以降同様にして、上部の第３層４２ｃ２、第４層４２ｄ２、第５層４２ｅ２を形成していく。この場合、先に形成した下部の第３層４２ｃ１と、後に形成する上部の第３層４２ｃ２とが、配線４０ａの第２配線部４２における第３層４２ｃとなる。また、先に形成した下部の第４層４２ｄ１と、後に形成する上部の第４層４２ｄ２とが、配線４０ａの第２配線部４２における第４層４２ｄとなる。また、先に形成した下部の第５層４２ｅ１と、後に形成する上部の第５層４２ｅ２とが、配線４０ａの第２配線部４２における第５層４２ｅとなる。
【００４９】
このようにして第２配線部４２の上部となる第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２を順に形成することにより、図１０（Ｂ）に示したような構造が得られる。これにより、第１配線部４１の周囲に、第１層４２ａ〜第５層４２ｅを含む第２配線部４２が形成された、配線４０ａを得ることができる。
【００５０】
尚、第１層４２ａ〜第５層４２ｅの形成には、スパッタ法のほか、用いる材料や膜厚によっては、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法等を用いることも可能である。形成方法は、第１層４２ａ〜第５層４２ｅの各層に用いる材料や膜厚により、各層ごとに、選択することも可能である。
【００５１】
また、第２配線部４２は、上部の第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２を、窒素含有率が一定の単一層で形成することも可能である。このように第２配線部４２内に部分的に、窒素含有率が一定の単一層が含まれていても、表皮効果による電流集中の抑制と低抵抗化の両立を図ることは可能である。また、上部の第１層４２ａ２〜第５層４２ｅ２を窒素含有率が一定の単一層で形成する場合には、図１１のような各層の作り分けが不要になるため、配線４０ａの形成プロセスの効率化を図ることが可能になる。
【００５２】
配線４０ａの形成後は、図１０（Ｃ）に示すように、配線４０ａを覆う絶縁膜３２を形成する。絶縁膜３２には、例えば、ＳｉＮ膜やＳｉＯ膜を用いることができる。以上の工程により、絶縁膜３１，３２内に形成された配線４０ａを有する配線層２０を得ることができる。
【００５３】
以上、配線４０ａについて説明したが、このような配線４０ａは、様々な半導体装置に適用可能である。
図１２は半導体装置の一例を示す図である。
【００５４】
図１２には、ＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）構造の電界効果型トランジスタ（Field Effect Transistor）（ＭＩＳＦＥＴ）１００の基本構造を模式的に図示している。
【００５５】
ＭＩＳＦＥＴ１００は、基板１１０、素子分離領域１１１、及び素子分離領域１１１で画定された活性領域１１２（ウェル）を有している。活性領域１１２上には、ゲート絶縁膜１１３を介してゲート電極１１４が形成され、その側壁には、側壁絶縁膜１１５が形成されている。ゲート電極１１４の両側の活性領域１１２には、ソース領域１１６及びドレイン領域１１７が形成されている。このようなＭＩＳＦＥＴ１００の上に、絶縁膜１３０で覆われた配線４０ａを含む配線層１２０が形成される。配線層１２０の配線４０ａは、図８〜図１１に示したような流れで形成することが可能である。配線４０ａは、ＭＩＳＦＥＴ１００のソース領域１１６及びドレイン領域１１７にプラグ１１８を介して電気的に接続することができる。また、配線４０ａは、ＭＩＳＦＥＴ１００のゲート電極１１４に電気的に接続することができる（図示せず）。異なる層の配線４０ａ間は、ビア１１９を介して電気的に接続することができる。
【００５６】
図１３及び図１４は半導体装置の別例を示す図である。
図１３及び図１４には、高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor：ＨＥＭＴ）２００の基本構造を模式的に図示している。尚、図１３はＨＥＭＴ２００の要部の断面模式図、図１４はＨＥＭＴ２００の要部の斜視模式図である。
【００５７】
ＨＥＭＴ２００は、図１３に示すように、半絶縁性ＳｉＣ基板等の基板２１０上に形成されたＧａＮ系化合物半導体領域２２０を有している。化合物半導体領域２２０には、例えば、真性ＧａＮ（ｉ−ＧａＮ）のバッファ層２２１及び電子走行層２２２、ｎ型アルミニウムガリウム窒素（ｎ−ＡｌＧａＮ）の電子供給層２２３、並びにｎ型ＧａＮ（ｎ−ＧａＮ）の表面層２２４が含まれる。電子供給層２２３の下には、二次元電子ガスが発生する。このＨＥＭＴ２００には、表面層２２４を貫通して電子供給層２２３に達するソース電極２３０及びドレイン電極２４０、及び表面層２２４上のソース電極２３０とドレイン電極２４０の間の領域に形成されたゲート電極２５０が設けられている。
【００５８】
ゲート電極２５０、ソース電極２３０及びドレイン電極２４０は、図１４に示すように、一対のソース電極２３０とドレイン電極２４０の間に１本のゲート電極２５０が挟まれるようにして並設されている。各ゲート電極２５０は、共通のゲート配線２５１と接続され、各ソース電極２３０は、共通のソース配線２３１と接続され、各ドレイン電極２４０は、共通のドレイン配線２４１と接続されている。尚、各ソース電極２３０とソース配線２３１とは、ゲート配線２５１を跨ぐエアブリッジ２３１ａで接続されている。また、ゲート電極２５０、ソース電極２３０、ドレイン電極２４０、ゲート配線２５１、ソース配線２３１、エアブリッジ２３１ａ及びドレイン配線２４１は、図示しないＳｉＮ膜等の絶縁膜によって覆われる。
【００５９】
このようなＨＥＭＴ２００に含まれる電極部及び配線部に、上記のような配線４０ａを適用することができる。例えば、ドレイン電極２４０又はドレイン配線２４１、或いはドレイン電極２４０とドレイン配線２４１の両方に、上記の配線４０ａを用いる。また、ゲート電極２５０又はゲート配線２５１、或いはゲート電極２５０とゲート配線２５１の両方に、上記の配線４０ａを用いることもできる。更にまた、ソース電極２３０又はソース配線２３１、或いはソース電極２３０とソース配線２３１の両方に、上記の配線４０ａを用いることもできる。
【００６０】
このように上記の配線４０ａをＨＥＭＴ２００に用いる場合にも、配線４０ａは、図８〜図１１に示したのと同様の流れで形成することが可能である。例えば、ドレイン電極２４０、ドレイン配線２４１、ソース電極２３０、ソース配線２３１については、次のような流れで形成することができる。即ち、まず、基板２１０上にバッファ層２２１、電子走行層２２２、電子供給層２２３、表面層２２４を順に積層した後、表面層２２４に、図８と同様にして配線溝を形成する。そして、その配線溝に対し、図９〜図１１と同様にして、配線４０ａを形成していけばよい。また、ゲート電極２５０、ゲート配線２５１の場合には、例えば、ドレイン電極２４０又はソース電極２３０の形成後に、表面層２２４に部分的に配線溝を形成するか、或いは表面層２２４上に絶縁膜を形成して、その絶縁膜を貫通する配線溝を形成する。そして、このような配線溝に対し、図９〜図１１と同様にして、配線４０ａを形成していけばよい。
【００６１】
尚、上記の配線４０ａを、ドレイン電極２４０又はソース電極２３０に用いる場合には、配線４０ａと電子供給層２２３とをオーミック接続させることが望ましい。例えば、電子供給層２２３上に、電子供給層２２３とオーミック接続可能な、Ｔｉ、Ａｕ、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）、又はＰｔ等を含む層を別途形成した上で、ドレイン電極２４０又はソース電極２３０となる配線４０ａを形成する。或いは、ドレイン電極２４０又はソース電極２３０となる配線４０ａの形成時に、その最外層を、上記のような電子供給層２２３とオーミック接続可能な材料を用いて形成する。
【００６２】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図１５は第２の実施の形態に係る配線の一例を示す図である。
図１５に示す配線４０ｂは、第１配線部４１を被覆する第２配線部４６の全部又は一部が、第１配線部４１側から外周に向かって連続的に窒素含有率が高くなるように形成されている点で、上記第１の実施の形態に係る配線４０ａと相違する。尚、第２配線部４６には、上記の第２配線部４２と同様に、その全部又は一部に、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点金属の窒化物が用いられる。
【００６３】
一例として、上記第１の実施の形態と同様に、配線４０ｂの第１配線部４１にＡｌ、第２配線部４６にＴａＮを用いた場合について説明する。尚、配線４０ｂは、上記第１の実施の形態と同様に、縦１０μｍ×横１０μｍ、長さ１０００μｍ、第１配線部４１が縦１μｍ×横１μｍであって、この第１配線部４１の周囲に、第２配線部４６が形成されているものとする。
【００６４】
図１６は第２の実施の形態に係る配線の窒素濃度分布の一例を示す図である。
図１６において、横軸は配線４０ｂの幅方向の表面からの深さ（μｍ）を表し、縦軸は窒素含有率（％）を表している。尚、図１６には、配線４０ｂの幅方向の、表面（０μｍ）から中心（５μｍ）までの窒素含有率を示している。図１６に示したように、配線４０ｂの第２配線部４６は、表面（０μｍ）から第１配線部４１のＡｌ側に向かって、ＴａＮの窒素含有率が連続的に減少していくように形成されている。
【００６５】
このような窒素濃度分布を有する配線４０ｂの電流密度分布の一例を図５及び図６に、また抵抗値の一例を図７に、それぞれ示している。図５及び図６より、配線４０ｂの電流密度分布（Ｎｏ．２）は、配線４０ａの電流密度分布（Ｎｏ．１）とほぼ同等となる。配線４０ｂ（Ｎｏ．２）によっても、Ａｌ配線（Ｎｏ．３）で見られるような表皮効果を抑制し、中央部側にも十分に電流を流すことが可能になっていると言うことができる。また、図７より、配線４０ｂの抵抗値（Ｎｏ．２）は、第２配線部４６の窒素含有率を第１配線部４１側に向かって連続的に低下させることで、配線４０Ｂの抵抗値（Ｎｏ．４）に比べて、約２７％減少させることができる。
【００６６】
配線４０ｂによれば、上記の配線４０ａと同様に、表皮効果による電流集中の抑制と低抵抗化の両立を図ることが可能になる。尚、配線４０ｂの第２配線部４６の膜厚、窒素の総量、窒素濃度分布（濃度勾配）は、配線４０ｂに流す電流の周波数、配線４０ｂに要求される抵抗値等に基づいて設定すればよい。
【００６７】
続いて、配線４０ｂの形成方法について説明する。
図１７及び図１８は第２の実施の形態に係る配線の各形成工程の説明図である。ここで、図１７（Ａ）は第１配線材料形成工程の要部断面模式図、図１７（Ｂ）は第２配線材料形成工程の要部断面模式図である。図１８（Ａ）は配線材料の部分的除去工程の要部断面模式図、図１８（Ｂ）は第３配線材料形成工程の要部断面模式図、図１８（Ｃ）は第２絶縁膜形成工程の要部断面模式図である。
【００６８】
尚、配線４０ｂの形成において、絶縁膜３１の形成、及び配線溝３１ａの形成は、上記の配線４０ａの場合と同様に行うことができる（図８）。ここではそれ以降の工程について説明する。
【００６９】
まず、図１７（Ａ）に示すように、配線４０ｂの第２配線部４６の一部（下部）となる、高融点金属窒化物層４６１を、配線溝３１ａを形成した絶縁膜３１上に形成する。高融点金属窒化物層４６１は、例えば、ＴａＮにより、図１５に示したような窒素濃度分布で、形成することができる。その場合、ＴａＮは、スパッタ法により形成することができる。スパッタ法によるＴａＮの形成は、例えば、Ｔａターゲットを使用し、電力８００Ｗ、真空度１．７×１０-2Ｔｏｒｒ、温度２７℃、Ｔ／Ｓ１５０ｍｍ、回転数４ｒｐｍの条件で行う。スパッタ法によるＴａＮの形成時には、ＡｒガスとＮ2ガスを使用し、絶縁膜３１上へのＴａＮの形成と共に徐々にＮ2ガス量を減らしていくように調節する。それにより、表面４６１ａに向かって窒素含有率が連続的に低下する、ＴａＮの高融点金属窒化物層４６１を形成することができる。
【００７０】
高融点金属窒化物層４６１の形成後は、図１７（Ｂ）に示すように、レジスト５１，５２を用いたＡｌ等の低抵抗金属の蒸着と、その後のリフトオフにより、配線溝３１ａ内の空間３１ｂに、第１配線部４１を形成する。その後、図１８（Ａ）に示すように、絶縁膜３１の上面に形成されている、配線４０ｂの形成領域以外に形成されている高融点金属窒化物層４６１を、ＣＭＰ処理等によって除去する。
【００７１】
次いで、図１８（Ｂ）に示すように、第２配線部４６の残りの部分（上部）となる、高融点金属窒化物層４６２を形成する。この上部の高融点金属窒化物層４６２は、先に形成した下部の高融点金属窒化物層４６１と同様、スパッタ法により形成することができる。また、上部の高融点金属窒化物層４６２は、先に形成した下部の高融点金属窒化物層４６１と同様、ＴａＮにより、図１５に示したような窒素濃度分布で、形成することができる。
【００７２】
上部の高融点金属窒化物層４６２は、例えば、配線４０ａについて図１１で述べたのと同様に、所定窒素含有率の高融点金属窒化物の形成と、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いたパターニングとを繰り返すことにより、形成することができる。その際は、例えば、最終的に得られる上部の高融点金属窒化物層４６２の窒素濃度分布が、先に形成した下部の高融点金属窒化物層４６１の窒素濃度分布と同等となるように、窒素含有率を小幅に変えながら、高融点金属窒化物の形成とパターニングとを繰り返す。これにより、第１配線部４１及び下部の高融点金属窒化物層４６１の上に、表面４６２ａに向かって連続的に窒素含有率が増加する上部の高融点金属窒化物層４６２を形成する。その結果、高融点金属窒化物層４６１，４６２を第２配線部４６とし、そのような第２配線部４６が第１配線部４１の周囲に設けられている配線４０ｂが得られる。
【００７３】
また、上部の高融点金属窒化物層４６２は、例えば、次のように形成してもよい。即ち、まず、図１８（Ａ）に示したように第１配線部４１及び下部の高融点金属窒化物層４６１が表出している絶縁膜３１の上に、表面４６２ａに向かって窒素含有率が連続的に増加する上部の高融点金属窒化物層４６２を形成する。このような高融点金属窒化物層４６２は、スパッタの際、その形成と共に徐々にＮ2ガス量を増やしていくように調節することで、形成することができる。そして、このようにして形成した上部の高融点金属窒化物層４６２を、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いたパターニングにより、第１配線部４１及び下部の高融点金属窒化物層４６１の上に選択的に残すようにする。
【００７４】
尚、高融点金属窒化物層４６１，４６２の形成には、用いる材料や膜厚により、両方共、或いは各層ごとに、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、ＡＬＤ法等を用いることも可能である。
また、第２配線部４６は、上部の高融点金属窒化物層４６２を、窒素含有率が一定の単一層で形成することも可能である。このように第２配線部４６内に部分的に、窒素含有率が一定の単一層が含まれていても、表皮効果による電流集中の抑制と低抵抗化の両立を図ることは可能である。また、上部の高融点金属窒化物層４６２を窒素含有率が一定の単一層で形成する場合には、配線４０ｂの形成プロセスの効率化を図ることが可能になる。
【００７５】
配線４０ｂの形成後は、図１８（Ｃ）に示すように、配線４０ｂを覆うＳｉＮ膜等の絶縁膜３２を形成する。以上の工程により、絶縁膜３１，３２内に形成された配線４０ｂを有する配線層２０が得られる。
【００７６】
以上、配線４０ｂについて説明したが、配線４０ｂは、上記の配線４０ａと同様に、図１２に示したようなＭＩＳＦＥＴ１００の配線層１２０に用いることができる。また、配線４０ｂは、上記の配線４０ａと同様に、ＨＥＭＴ２００のドレイン電極２４０、ドレイン配線２４１、ゲート電極２５０、ゲート配線２５１、ソース電極２３０、又はソース配線２３１に用いることもできる。
【００７７】
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  基板と、
前記基板上方に形成された第１配線部と、
前記第１配線部を被覆し、高融点金属窒化物を含む第２配線部と、を含み、
前記第２配線部は、前記第１配線部側から外周に向かって窒素含有率が高くなる部分を有することを特徴とする半導体装置。
【００７８】
（付記２）  前記第２配線部は、窒素含有率の異なる複数の層を含むことを特徴とする付記１に記載の半導体装置。
（付記３）  前記第２配線部は、前記第１配線部側から外周に向かって窒素含有率が連続的に高くなる部分を有することを特徴とする付記１に記載の半導体装置。
【００７９】
（付記４）  前記第１配線部は、前記第２配線部よりも低抵抗であることを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
（付記５）  前記第２配線部は、１種又は２種以上の高融点金属窒化物を含むことを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載の半導体装置。
【００８０】
（付記６）  基板上方に溝を形成する工程と、
前記溝に、第１配線部と、前記第１配線部を被覆し、高融点金属窒化物を含み、前記第１配線部側から外周に向かって窒素含有率が高くなる部分を有する第２配線部とを含む配線を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００８１】
（付記７）  前記配線を形成する工程は、
前記溝内に、高融点金属窒化物を含み前記溝の内壁に向かって窒素含有率が高くなる、前記第２配線部の第１部分と、前記第１部分上の前記第１配線部とを形成する工程と、
前記溝内に形成された前記第１部分と前記第１配線部の上に、高融点金属窒化物を含む、前記第２配線部の第２部分を形成する工程と、
を含むことを特徴とする付記６に記載の半導体装置の製造方法。
【００８２】
（付記８）  前記第１部分は、窒素含有率の異なる複数の層を含むことを特徴とする付記７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記９）  前記第１部分は、前記溝の内壁に向かって窒素含有率が連続的に高くなることを特徴とする付記７に記載の半導体装置の製造方法。
【００８３】
（付記１０）  前記第２部分は、前記第１配線部から離れる方向に向かって窒素含有率が高くなることを特徴とする付記７乃至９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記１１）  前記第１配線部は、前記第１部分及び前記第２部分よりも低抵抗であることを特徴とする付記７乃至１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【００８４】
（付記１２）  前記第１部分及び前記第２部分はそれぞれ、１種又は２種以上の高融点金属窒化物を含むことを特徴とする付記７乃至１１のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【００８５】
１０，１１０，２１０  基板
２０，１２０  配線層
３０，１３０  絶縁膜
３１，３２  絶縁膜
３１ａ  配線溝
３１ｂ  空間
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０ａ，４０ｂ  配線
４１Ａ，４１Ｂ，４１  第１配線部
４２Ａ，４２Ｂ，４２，４６  第２配線部
４２ａ，４２ａ１，４２ａ２  第１層
４２ｂ，４２ｂ１，４２ｂ２  第２層
４２ｃ，４２ｃ１，４２ｃ２  第３層
４２ｄ，４２ｄ１，４２ｄ２  第４層
４２ｅ，４２ｅ１，４２ｅ２  第５層
５０，５１，５２，５３，５４  レジスト
５０ａ，５１ａ，５２ａ  開口部
１００  ＭＩＳＦＥＴ
１１１  素子分離領域
１１２  活性領域
１１３  ゲート絶縁膜
１１４  ゲート電極
１１５  側壁絶縁膜
１１６  ソース領域
１１７  ドレイン領域
１１８  プラグ
１１９  ビア
２００  ＨＥＭＴ
２２０  化合物半導体領域
２２１  バッファ層
２２２  電子走行層
２２３  電子供給層
２２４  表面層
２３０  ソース電極
２３１  ソース配線
２３１ａ  エアブリッジ
２４０  ドレイン電極
２４１  ドレイン配線
２５０  ゲート電極
２５１  ゲート配線
４６１，４６２  高融点金属窒化物層
４６１ａ，４６２ａ  表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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