(57)【要約】【課題】  絶縁層からの脱ガス処理を必要十分な程度に実施し、製造時の歩留まりと生産性、及び完成品の信頼性の観点から総合的に優れた半導体装置の製造装置を提供する。で提供する。【解決手段】  処理室１００と、処理室１００内に載置される基板１０を加熱する加熱手段１１０と、加熱手段１１０の駆動に伴って処理室１００内に放出されるガスの放出量を把握するガスモニター手段１２０と、基板１０の上に金属膜を成膜する成膜手段１３０と、ガスモニター手段１２０によって把握されたガス放出量から予め定めた特徴を発見したとき成膜手段１３０を駆動して金属膜の成膜を開始する制御手段１４０とから半導体装置の製造装置を構成する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に絶縁膜を成膜する工程と、
加熱により、前記絶縁膜から放出されるガスを検知し、前記ガスの放出量に予め特定した特徴を見出す工程と、
前記特徴を見出したタイミングで金属膜を成膜する工程と、
前記絶縁膜の成膜工程から前記金属膜の成膜工程までの手順を他の基板に対して繰り返す工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁膜が、ＳｉＣＨ、ＳｉＣＯ、ＳｉＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＨ、及びＳｉＯ２からなる群から選ばれた少なくとも一種の絶縁性物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
一定時間毎に前記ガスの単位時間当たりの放出量を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁膜から複数の種類のガスが放出される場合、予め定めた一種以上の特定のガスを検知し、前記特定のガスの放出量に予め特定した特徴を見出すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
処理室と、
該処理室内に載置される基板を加熱する加熱手段と、
該加熱によって前記処理室内に放出されるガスの放出量を把握するガスモニター手段と、
前記基板の上に金属膜を成膜する成膜手段と、
前記放出量から予め定めた特徴を発見し、前記特徴を発見したとき前記成膜手段を駆動して前記金属膜の成膜を開始する制御手段と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項６】
前記ガスモニター手段は、一定時間ごとに前記ガスの単位時間当たりの放出量を把握する手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項７】
前記ガスモニター手段は、複数のガスが混合した混合ガスにおいて予め定めた一種以上の特定のガスの放出量を把握することを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、及びその製造方法を実施する装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置において多層配線構造が多用され、高集積化し、それに伴い各要素にも益々高度な製造技術が要求されている。
【０００３】
例えばダマシン配線構造を採用する半導体装置においては、絶縁層中に貫通孔を設け、孔中に配線材料を埋め込んで層間の電気的接続をとる。しかし、二酸化珪素などシリコンを主成分とする絶縁膜は本来的に高い吸水性を有する。水分子を主成分とするガスを捕集した絶縁膜の表面へ配線材料の堆積を試みると、配線材料の酸化、それに起因する積層材料間の密着性の低下など種々問題が生じ、半導体装置の生産時の歩留まり、及び完成品の信頼性を低下させる。
【０００４】
例えば、層間絶縁膜に接続孔を形成した後、加熱して脱ガスを促すことによって、層間絶縁膜から水分などを除去し、接続孔に埋め込むバリア導体膜の接続孔に対する密着性を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、同一仕様の半導体装置であっても、生産ライン毎、ロット毎に水等のガス吸着の状態は微妙に異なる。このため、一律の条件下での脱ガス処理では必要十分な脱ガス処理が行えない。必要以上の完全度の高い脱ガス処理を行うことは、生産性の低下を招いてしまい、問題がある。
【特許文献１】特開２００３−３３８５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、多層配線構造を有する半導体装置の製造において、絶縁層からの脱ガス処理を必要十分な程度に実施し、製造時の歩留まりと生産性、及び完成品の信頼性の観点から総合的に優れた半導体装置の製造方法、及びその製造方法を実現する装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、基板上に絶縁膜を成膜する工程と、加熱により、絶縁膜から放出されるガスを検知し、ガスの放出量に予め特定した特徴を見出す工程と、特徴を見出したタイミングで金属膜を成膜する工程と、絶縁膜の成膜工程から金属膜の成膜工程までの手順を他の基板に対して繰り返す工程とを有する半導体装置の製造方法である。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、処理室と、処理室内に載置される基板を加熱する加熱手段と、加熱によって処理室内に放出されるガスの放出量を把握するガスモニター手段と、基板の上に金属膜を成膜する成膜手段と、放出量から予め定めた特徴を発見し、特徴を発見したときに成膜手段を駆動して金属膜の成膜を開始する制御手段を備える半導体装置の製造装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絶縁層からの脱ガス処理を必要十分な程度に実施し、製造時の歩留まりと生産性、及び完成品の信頼性の観点から総合的に優れた半導体装置の製造方法、及びその製造方法を実現する装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ダマシン配線構造を有する半導体装置の製造において好適に実施される。以下、添付した図面を参照しながら、デュアルダマシン配線の製造工程に沿って、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
近年、半導体装置の回路パターンの微細化に伴い、誘電率をより小さく抑えて処理の高速化を図るべく、層間絶縁膜の材料として誘電率のより小さい材料が検討されている。ＳｉＨ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＣＯ、ＳｉＣＨ等の組成を有する材料は、それらの代表例である。多孔質にして材料の密度を下げる等、材料のモーフォロジーの観点からも精力的に検討が進められている。
【００１２】
他方で、従来から多用される二酸化シリコン膜を含め、シリコン系絶縁膜には、作業環境における外部からの水等のガス吸着の問題がある。絶縁膜自体の成膜中、或いは成膜後、雰囲気ガスを吸収し、とりわけ水分を取り込み、物理的、或いは化学的吸着反応を起こす。吸着表面は、吸着前とは化学的、物理的に異なった状態にあり、その上に成膜する銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、スズ（Ｓｎ）等の配線材料に対し、種々悪影響を及ぼす。
【００１３】
例えば、銅ダマシン法を実行するためにバリアメタル膜を成膜する場合には、ガス吸着を受けた絶縁膜が、成膜されたバリアメタル膜表面を部分的に酸化して、絶縁体に変化させると考えられている。酸化を受けて改質したバリアメタル膜は、その上に更に堆積される銅配線材料に対して、全く異なったグレイン配向性を与え、相互の密着性も著しく低下する。
【００１４】
このようにして製造された半導体装置は、熱発生を伴う経時の使用によって、構造中に内在する応力分布に従い、銅配線材料のマイグレーションを引き起こす。結果的に、配線中に配線材料の存在しない空間、いわゆるストレスボイドの発生を招き、ビアコンタクトの抵抗値の上昇、及び電気的不良の原因となる。
【００１５】
このような問題は、誘電率を低減した有機系の絶縁材料の場合、その加工の際により改質を受け易い材料であるため、一般に特に顕著である。例えばＳｉＣを含む層間絶縁膜の場合、ドライエッチングなどによるその加工の際、ダメージを受け易い。ダメージを受けたＳｉＣ膜表面は、部分的に二酸化ケイ素に近い組成に変化し、元のＳｉＣ膜以上に水を捕集、捕獲し易い材料に変化する。密度を小さく抑えて製造した例えば多孔質形態の材料であれば、水を捕集し、捕獲し易い性質は更に著しい。ストレスボイドの発生、ビアコンタクトの抵抗上昇、及び電気的不良の発生頻度も著しく増大する。
【００１６】
本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法、及びその製造方法を実行する装置は、このような問題をガス吸着後の脱ガス処理によって解決する。但し、必要十分な脱ガス処理は同一仕様の半導体装置に対する場合でも生産ライン毎、ロット毎にそれまでの工程履歴などに依存して微妙に異なる。このため、一律条件での脱ガス処理の実行、或いは必要以上に完全度の高い脱ガス処理を目指すことは、製造の歩留まりや生産性、及び完成品の信頼性の総合的観点から適当でない。同一仕様の半導体装置を効率よく、高信頼性で大量生産する目的にかなった製造方法が要求される。本発明の実施の形態にかかる半導体の装置の製造方法、および製造方法を実行する装置は、このような総合的な問題の解決に答えるものである。
【００１７】
脱ガス処理終了を示唆する特徴、及びその特徴の発見方法については、具体的には種々の態様が考えられる。
【００１８】
最も単純には、図５及び図６に示すように、ガス放出量を継続的にモニターして合計のガス放出量（積算ガス量）を把握し、積算ガス量が一定の値（規格ガス量）に達したか否か、一定時間ごとに論理判断する態様が考えられる。この態様では、ガス放出量の検知に基づいて一定時間ごとに把握される積算ガス量に着目する。規格ガス量は、積算ガス量の特定の値であって、脱ガス処理終了を示唆する特徴値として予め特定しておく。積算ガス量が規格ガス量に達しないと判断される間は、成膜した絶縁膜の加熱を継続することによって脱ガス処理を継続し、論理判断も一定時間ごとに繰り返し行う。積算ガス量が規定ガス量に達した時、加熱を止めて脱ガス処理を終了し、金属膜の成膜を行う。なお、規格ガス量は半導体装置ごとに異なる脱ガス放出特性に応じて半導体装置ごとに、例えば積算ガス量と不良発生との間の関係についての事前の検討に基づいて、製造者が適当と判断する値を予め特定しておく。
【００１９】
ビアコンタクトの不良発生は絶縁膜の吸水が主原因と考えられる。従って、脱ガス処理の際に一定量以上の水蒸気が積算ガス量として検出されれば、半導体装置ごとにばらつきがあっても不良の発生を防止することができる。
【００２０】
ガスの種類が複数の場合、そのうちの少なくとも一種類以上のガス種に限定することもできる。複数のガス種から、例えばビアコンタクト不良につながる水蒸気（H2O）に限定して積算ガス量を検出することで、より感度の高い積算ガス量によるガス放出量の検知ができる。
【００２１】
同様な態様として、単位時間当たりのガス放出量を一定時間、例えば１０秒ごとに把握して、その値が一定の値以下になったとき、脱ガス処理を終了して金属膜の成膜を行う態様も可能である。この態様では、単位時間当たりのガス放出量に着目する。そして、単位時間当たりのガス放出量が予め特定した脱ガス処理終了を示唆する値に達したとき、金属膜を成膜する態様である。
【００２２】
他の態様は、単位時間当たりのガス放出量を一定時間、例えば１０秒ごとに把握して、１０秒前の値と現時点での値とを比較し、その差分を求め、差分が一定の値以下になったとき、脱ガス終了と判断し、バリアメタル膜等の金属膜の成膜を行う態様である。この態様では、ガス放出量の検知に基づいて一定時間ごとに把握される単位時間当たりのガス放出量の差分に注目する。差分が予め特定した値と同一或いは下回ったとき、脱ガス処理は終了すべきと判断して、金属膜の成膜に移る。
【００２３】
絶縁膜中でのガス分子の吸着は、吸着方式によって、物理的な吸着と化学反応を伴う化学吸着との二つに大別される。図７は、絶縁膜のＴＤＳ (Thermal Desorption Spectroscopy) による分析結果を概念的に示した図であり、物理吸着の脱離ピークと、より高温側の化学吸着の脱離ピークとからなる“二つ瘤”を示す。化学的な吸着は一般に強固で、容易に脱離させることが難しいが、脱離が容易でない分、製造後の半導体装置に対する悪影響は少ない。酸化等の原因とになり、予め脱離を行っておくことが望まれるのは主として物理的な吸着物である。いずれにしても、ＴＤＳ分析結果によって示されるように、熱エネルギーを与えることによって促される吸着物の脱離反応は、時間の経過と共に漸次進行するのが一般的である。差分を基に脱ガス終了を判断する他の態様は、脱離の中間的な段階で脱ガス処理を終了することがコンタクト不良の発生を効率的に防止する目的にかなう場合、望ましい態様の１つである。
【００２４】
なお、差分を基に判断を行う他の態様は、製造しようとする半導体装置の脱ガス特性に応じて、必ずしも単位時間当たりのガス放出量、すなわちガス放出量の瞬間値でなく、サンプリング間隔（例えば１０秒）の範囲内での積算量であってもよい。
【００２５】
さらに、応用例として、水、或いは水以外のガス、例えば加熱に伴って絶縁膜から放出される可能性のある水素分子、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素分子等、特定のガス分子の放出にのみ着目して、既に説明した種々具体的な態様を実行することも考えられる。そのような特定の放出分子に着目した態様は、不良発生のメカニズムの分析結果に基づいて有効に活用されることが望ましい。
【００２６】
図８（ａ）に本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造装置を示す。
【００２７】
図８（ａ）に示す装置は、処理室１００と、処理室１００内に載置される基板１０を加熱する加熱手段１１０と、処理室１００内に放出されるガスの放出量を把握するガスモニター手段１２０と、基板１０の上に金属膜８０を成膜する成膜手段１３０と、ガスモニター手段１２０によって把握された放出量から予め定めた一定の特徴を発見し、その発見を行ったとき成膜手段１３０を駆動する制御手段１４０とを有する。
【００２８】
絶縁膜が堆積された基板１０は、処理室１００内に載置され、加熱手段１１０によって加熱される。加熱手段１１０には例えばホットプレートを用い、ホットプレート上に基板１０を載置することによって基板１０及びその上に堆積した各層の全体を加熱することができる。或いは赤外線発生装置を用い、赤外線輻射によって加熱することもできる。
【００２９】
ガスモニター手段１２０は、処理室１００内に放出されるガスの放出量を把握し、その情報は制御手段１４０を介して、装置全体の稼動判断に供される。例えば、TDS分析装置を用い、試料を一定温度に保ったモードで行うTDS分析を実行することによって、ガスの放出量を把握することができる。或いはまた、ガスモニター手段１２０は、複数のガスが混合した混合ガス中において予め定めた一種以上の特定のガスの放出量を把握する。ガスモニター手段１２０は、例えば、特定のガス分子種ごとに放出量を分析、把握できる装置を含んでいてもよい。
【００３０】
ガスモニター手段１２０によって把握されたガス放出量から、脱ガス終了を示唆する予め定めた一定の特徴を発見したとき、制御手段１４０は加熱手段１１０の駆動を停止し、成膜手段１３０を駆動して金属膜の成膜を行う。制御手段１４０は、ガス放出量に関する情報をガスモニター手段１２０から電気信号として取り込み、既存のコンピュータシステム上でのプログラム実行によって、取り込んだ情報を解析、論理判断し、その判断結果に基づいて、加熱手段１１０及び成膜手段１３０の駆動系との間で電気信号を送受する等の形態で、容易に実現可能である。
【００３１】
成膜手段１３０としては、成膜する金属膜に応じて種々考えられる。成膜が可能であれば、スパッタ装置、ＣＶＤ装置、ＡＬＤ装置など種々可能である。
【００３２】
所定の条件で金属膜の成膜が行われると、成膜手段１３０の駆動は停止され、成膜が完了した基板１０は処理室１００の外に搬送される。他方で、次に金属膜の成膜がなされる同様の基板１０が処理室１００内に搬入され、装置の各動作が繰り返される。
【００３３】
脱ガス処理を終えた後は、絶縁膜が再度水分や他のガス成分を含む外気等に晒されることなく金属膜の成膜が行われることが望ましい。このため、図８（ａ）に示した装置では、処理室１００内の空間の下部に基板１０を載置する加熱手段１１０、上部には成膜手段１３０を配置して、雰囲気を変えることなく、脱ガス処理の後直ちに成膜処理が実行できる。図８（ｂ）では、加熱手段１１０を有する空間と成膜手段１３０を有する空間とを別室とし、それぞれの空間を基板１０の移送手段１５０で結合している。このような構成の場合、図８（ａ）の同室にした装置構成のコンパクトさは失われるが、処理室１００内に残留した脱ガスを排除したクリーンな雰囲気での成膜が容易に実現できる。このため、例えば脱ガスによるバリアメタル膜の再酸化の問題を回避し易く、このような観点から有利な構成である。いずれにしても、双方の空間が連通して雰囲気を共有するのであれば、支障なくバリアメタル膜の成膜を行うことができる。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置を用いれば、例えば以下に示すような半導体装置の製造方法を効率的に実行できる。
【００３５】
（イ）図１（ａ）に示すように、基板１０の上に設けられた絶縁層２０の中に、バリアメタル膜３０及び下層配線４０からなる下層の配線構造がダマシン構造で形成されているとする。ダマシン配線となる下層配線４０は、底部及び側壁部にバリアメタル膜３０を薄く形成して、絶縁層２０に設けられたダマシン溝に埋め込まれている。まず、図１（ｂ）に示すように、絶縁層２０、バリアメタル膜３０及び下層配線４０の露出表面にさらにバリア層５０及び層間絶縁膜６０を順に堆積する。バリア層５０は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を１００ｎｍの膜厚で成膜して形成する。層間絶縁膜６０には、従来からの二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜の他、誘電率の低減が図れるＳｉＨ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＣＯ、ＳｉＣＨ等、種々組成の物質を用いることができる。特に炭素原子を含む有機系の絶縁材料は、分子の分極率と共に材料の密度を小さく抑えることができ、誘電率の低減に寄与できる。これらの絶縁性材料を例えば５００ｎｍの膜厚で成膜する。
【００３６】
（ロ）次に、リソグラフィ工程によって、層間絶縁膜６０の表面にビア形成予定領域に開口部７１を有するレジスト膜７０を形成する。開口部７１は、例えば直径０．２μｍの円形開口である。開口部７１を有するレジスト膜７０を用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって層間絶縁膜６０を選択的にエッチングする。エッチング反応はバリア層５０で止まり、図２（ａ）に示すようにビア形成空間に通じる深さ５００ｎｍを有する溝７２が層間絶縁膜６０に形成される。
【００３７】
（ハ）次に、リソグラフィ工程によって、上層配線の形成予定領域に開口部７６を有するレジスト膜７５を層間絶縁膜６０の表面に形成する。開口部７６は、例えば直径０．４μｍの円形開口である。開口部７６を有するレジスト膜７５を用いて、ＲＩＥによって絶縁膜６０を更に選択的にエッチングすると、図２（ｂ）に示すように、２００ｎｍの深さを有する上層配線溝７７が形成される。
【００３８】
（ニ）次に、溝７２に露出したバリア層５０に対してＲＩＥを施し、下層配線４０を露出させる。図３（ａ）は、下層配線４０を露出後、レジスト膜７５は除去した状態を示す。その後基板１０を減圧下におき、加熱手段１１０で加熱して脱ガス処理を行う。処理室１００内に放出されたガスは、例えばガスモニター手段１２０に通じる取り込み口によって捕集され、ガスモニター手段１２０によってその量がリアルタイムに計測される。
【００３９】
例えば、層間絶縁膜６０中の吸着ガスの残存率と完成した半導体装置に発生するビアコンタクト不良の発生率との関係を予め把握しておく。そして、不良発生率が許容範囲内に収まる吸着ガスの残存率を把握し、その残存率を判断できる脱ガスの放出特性上の特徴を見出しておく。脱ガスの放出特性は、例えば、単位時間当たりの特定ガス種の放出量、脱ガス処理を通じての放出ガスの積算量、或いは一定時間間隔ごとに測定したガス放出量の差分であって、予め見出しておいたそれらの特定の値（特徴）が放出特性に現れることで許容範囲内の吸着ガスの残存率を判断できる。このためには、ガスモニター手段１２０の継続的に稼動して、ガスの放出量をリアルタイムで把握し、一定の特徴が計測に掛かるまで脱ガス処理を継続する。
【００４０】
例えば、層間絶縁膜６０としてＳｉＣＨを５００ｎｍ成膜する。そして、溝７２及び溝７７を形成した後、スパッタ法でバリアメタル膜８０の窒化タンタルを成膜する前に、バリアメタル膜８０を成膜する処理室１００内部を真空にし、ホットプレートを用いた加熱手段１１０で３００℃の温度に放置することによって層間絶縁膜６０からの脱ガス処理を行う。このとき、脱ガスをガスモニター手段１２０に送り込み、１０秒毎に単位時間当たりのガス放出量を測定する。例えば単純に、ガス放出量がガスモニター手段１２０の検出限界にまで達することが必要十分であるときには、ガスモニター手段１２０が検出限界を示す時点を終了の目安にして、脱ガス処理を継続すればよい。
【００４１】
（ホ）タイミングの基準となる特徴が脱ガスの放出特性に現れた時、脱ガスを終了して、層間絶縁膜６０に形成されたビア形成空間の溝７２及び上層配線の溝７７の各々の底部と側壁とに図３（ｂ）に示すようにバリアメタル膜８０を成膜する。バリアメタル膜８０には、例えば１５ｎｍの膜厚で、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）、ニオブ（Ｎｂ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）などの材料が使用できる。成膜はスパッタ法によって行うのが典型的である。しかし、膜材料に応じて可能であれば化学気相堆積（ＣＶＤ）法、原子層堆積（ＡＬＤ）法等の方法によってもよい。
【００４２】
（へ）その後、図４に示すように、バリアメタル膜８０の上から配線材料９０を堆積、バリアメタル膜８０及び配線材料９０に対して化学的機械的研磨（ＣＭＰ）等の手法によって平坦化処理を施すと、上層の配線構造が完成する。配線材料９０には、デュアルダマシン法の特徴を顕著に引き出すことができる銅（Ｃｕ）を用いることが望ましい。このためには、スパッタ法によって１００ｎｍ程度のＣｕの薄いシード膜を形成した後、さらに金属銅Ｃｕの電気メッキによって、ビア形成空間の溝７２及び上層配線溝７７を埋めるのがよい。
【００４３】
以上の工程を繰り返すことによって、同一仕様を有する複数の半導体装置を連続的に製造することができる。
【００４４】
層間絶縁膜６０としてＳｉＣＨ膜を５００ｎｍ成膜して製造した半導体装置に対してその配線状態を検査したところ、同一回路仕様を有する複数の半導体装置のうち、いずれにおいても問題はなく、ビアホールの歩留まりは良好であった。さらにＳＭ（ストレスマイグレーション）試験を行ったが、半導体装置を２００℃の温度に保った状態で１０００時間経過した後にもビアホールの不良は検出されなかった。
【００４５】
層間絶縁膜６０を形成し、さらに加工して、溝７２及び溝７７を形成した後、脱ガス処理を行う前、実際に起こりうる大気放置を想定して、互いに異なる４通りの一定時間（Ａ：０．５時間、Ｂ：２４時間、Ｃ：７２時間、Ｄ：１６８時間）大気中に放置する製造方法も試みた。
【００４６】
図９に示すように、SM試験（半導体装置を２００℃に加熱して５００時間放置）の結果はこの場合にも肯定的であり、ビアホールの不良率は実質的にゼロであって、歩留まりは非常に高い。なお、図９においては、ビアコンタクトの抵抗値の上昇率が１０％を超えたものを不良と判断して不良率を算出している。
【００４７】
さらに比較のため、脱ガス処理を一律に３０秒間実行して製造された同一回路仕様を有する複数の半導体装置についても、製造直後の配線状態の検査、及び一定時間半導体装置を２００℃に加熱するＳＭ試験を行った。その結果、放置時間を設定しなかった半導体装置については、製造直後、ビアホールの歩留まりは良好であったが、SM試験に関してはいずれの半導体装置の評価結果も否定的であった。
【００４８】
互いに異なる放置時間を設定した半導体装置では、図９に示すように、放置時間が延びるに従って、２００℃に加熱した状態を継続し５００時間経過後の不良率は非常に高いものとなる。放置時間を設定しない半導体装置においても、ＳＭ試験で５００時間経過後はビアホールに不良が発生し、典型的な例では、ビアホール中の銅がビアホールの上方に移動して、ビアホールの底で開放状態の不良を起こしていた。
【００４９】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、同一の回路仕様を有する半導体装置を複数連続的に生産するとき、特にSM耐性の観点から、歩留まりと生産性とに優れ、かつ完成品の信頼性にも優れた半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である（その１）。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である（その２）。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である（その３）。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である（その４）。
【図５】脱ガス処理からスパッタ成膜に至る処理の流れを示した図である。
【図６】検出されたガス放出量の分析によって脱ガス処理の終了を判断する態様の一例を示す図である。
【図７】ＴＤＳ分析において、昇温と共に水の放出が進行していく様子を概念的に示した図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る装置の構成を概略的に示す図である。
【図９】２００℃で５００時間行ったＳＭ試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  基板
２０  絶縁層
３０  バリアメタル膜
４０  下層配線
５０  バリア層
６０  層間絶縁膜
７０  レジスト膜
７１  開口部
７２  溝
７５  レジスト膜
７６  開口部
７７  溝
８０  バリアメタル膜
９０  配線材料
１００  処理室
１１０  加熱手段
１２０  ガスモニター手段
１３０  成膜手段
１４０  制御手段
１５０  移送手段
【図１】
2006228990.tif 000003
【図２】
2006228990.tif 000004
【図３】
2006228990.tif 000005
【図４】
2006228990.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006228990.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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