(57)【要約】【課題】カーボンナノチューブを有する電気配線構造及びその形成方法を提供する。【解決手段】集積回路装置は、カーボンナノチューブを含む導電性配線を含む。電気配線は、第１金属領域を含む。第１導電性バリア層が前記第１金属領域の上部表面上に提供され、第２金属領域は、前記第１導電性バリア層上に提供される。前記第１導電性バリア層は、前記第１金属領域からの前記第１金属の外部拡散を抑制する物質を含み、前記第２金属領域は、内部に触媒金属を含む。内部に開口を有する絶縁層が前記第２金属領域上に提供される。多数のカーボンナノチューブが、前記開口内に垂直電気配線として提供される。【選択図】図２Ｅ
2008172250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路基板上に形成され、内部に第１金属を有する第１金属領域と、
前記第１金属領域から前記第１金属の外部拡散を抑制する物質を含み、前記第１金属領域の表面上に形成される第１導電性バリア層と、
前記第１導電性バリア層上に形成され、内部に触媒金属を有する第２金属領域と、
前記第２金属領域上に形成され、前記第２金属領域の所定部分を露出する開口を内部に有する絶縁層と、
前記開口内で延伸し、前記第２金属領域の前記露出された部分及び前記第１導電性バリア層により、前記第１金属領域と電気的に結合される多数のカーボンナノチューブと、
を含むことを特徴とする集積回路装置。
【請求項２】
前記第１金属は銅であり、前記第１導電性バリア層は、コバルト合金、ニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。
【請求項３】
前記触媒金属は、鉄、ニッケル、コバルト、タングステン、イットリウム、パラジウム及び白金で構成されるグループから選択された金属であることを特徴とする請求項２に記載の集積回路装置。
【請求項４】
前記多数のカーボンナノチューブ上に形成される第２導電性バリア層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。
【請求項５】
前記第２導電性バリア層は、タンタル、窒化タンタル、タングステン及び窒化タングステンで構成されるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項４に記載の集積回路装置。
【請求項６】
前記第２導電性バリア層上に形成される銅ダマシンパターンをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の集積回路装置。
【請求項７】
前記第２金属領域と前記絶縁層との間に導電性キャップ層をさらに含み、
前記導電性キャップ層は、前記絶縁層から前記第２金属領域への酸素の外部拡散を抑制する物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。
【請求項８】
前記導電性キャップ層は、前記絶縁層内の前記開口に整列される開口を内部に有することを特徴とする請求項７に記載の集積回路装置。
【請求項９】
前記導電性キャップ層は、前記第２金属領域の上部表面と接触し、コバルト合金、ニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項７に記載の集積回路装置。
【請求項１０】
前記導電性キャップ層は、前記第２金属領域の上部表面と接触し、燐がドープされたコバルト合金、ボロンがドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項７に記載の集積回路装置。
【請求項１１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、内部にリセスを有する第１層間絶縁層と、
前記第１層間絶縁層内の前記リセス内に形成された第１銅パターンと、
前記第１銅パターンと前記第１層間絶縁層との間に延伸するように前記リセスの底面と側壁を覆い、前記第１銅パターンからの銅の外部拡散を抑制する物質を含む第１導電性バリア層と、
前記第１銅パターンの上部表面上に形成され、前記第１銅パターンからの銅の外部拡散を抑制する物質を含む第２導電性バリア層と、
前記第２導電性バリア層上に形成される触媒金属層と、
前記触媒金属層上に形成され、前記触媒金属層の所定部分を露出する開口を内部に有する第２層間絶縁層と、
前記開口内で延伸し、前記触媒金属層の前記露出された部分及び前記第２導電性バリア層により、前記第１銅パターンに電気的に結合される多数のカーボンナノチューブと、
を含むことを特徴とする集積回路装置。
【請求項１２】
前記第２導電性バリア層は、燐がドープされたコバルト合金、ボロンがドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路装置。
【請求項１３】
前記触媒金属層と前記第２層間絶縁層との間に延伸するキャップ層をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路装置。
【請求項１４】
前記キャップ層は、燐がドープされたコバルト合金、ボロンがドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項１３に記載の集積回路装置。
【請求項１５】
前記触媒金属層と前記第２層間絶縁膜との間に形成されるキャップ層をさらに含み、前記キャップ層は、前記絶縁層から前記触媒金属層への酸素の外部拡散を抑制する物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路装置。
【請求項１６】
前記第１導電性バリア層は、燐がドープされたコバルト合金、ボロンがドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項１２に記載の集積回路装置。
【請求項１７】
前記触媒金属層は、鉄、ニッケル、コバルト及びこれらの組合せのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の集積回路装置。
【請求項１８】
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成され、内部にリセス（ｒｅｃｅｓｓ）を有する第１層間絶縁膜層と、
前記第１層間絶縁層内の前記リセス内に形成される銅パターンと、
前記銅パターンの上部表面上に形成され、燐がドープされたコバルト合金、ボロンがドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含む導電性バリア層と、
前記導電性バリア層上に形成される触媒金属層と、
前記触媒金属層上に形成され、前記第１層間絶縁層の上部表面と同一平面上に形成される上部表面を有し、燐がドープされたコバルト合金、ボロンがドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含む導電性キャップ層と、
前記第１層間絶縁層上に形成され、前記導電性キャップ層内の開口に整列される開口を内部に有する第２層間絶縁層と、
前記第２層間絶縁層の開口と前記導電性キャップ層内の開口を介して延伸し、前記触媒金属層と接触する多数のカーボンナノチューブと、
を含むことを特徴とする集積回路装置。
【請求項１９】
前記第２層間絶縁層に延伸し、前記多数のカーボンナノチューブと電気的に結合される銅ダマシンパターンをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の集積回路装置。
【請求項２０】
内部にリセスを有する第１層間絶縁層を基板上に形成するステップと、
前記リセスを第１導電性バリア層で覆うステップと、
前記覆われたリセスをパターニングされた銅層で充填するステップと、
前記第１層間絶縁層を選択的にエッチングして、前記第１導電性イバリア層の側壁を露出するステップと、
第２導電性バリア層を、前記第１導電性バリア層の前記露出された側壁上、そして前記パターニングされた銅層の上部表面上にめっきするステップと、
触媒金属層を前記第２導電性バリア層上にめっきするステップと、
第２層間絶縁層を前記触媒金属層上に蒸着するステップと、
前記第２層間絶縁層に開口を形成して、前記パターニングされた銅層の反対側に延伸する前記触媒金属層の所定部分を露出するステップと、
前記第２層間絶縁層内の前記開口を、前記触媒金属層と前記第２導電性バリア層により前記パターニングされた銅層に電気的に結合される多数のカーボンナノチューブで充填するステップと、
を含むことを特徴とする集積回路装置の形成方法。
【請求項２１】
前記触媒金属層の前記所定部分を水素に露出することを含む化学的還元過程を用いて、前記触媒金属層の前記露出された部分から酸化物を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の集積回路装置の形成方法。
【請求項２２】
第１金属層を半導体基板上に形成するステップと、
触媒金属層を前記第１金属層上に形成するステップと、
層間絶縁層を前記触媒金属層上に形成するステップと、
前記層間絶縁層をパターニングして、前記触媒金属層の上部表面を露出する開口を内部に定義するステップと、
水素を前記露出された上部表面に提供することを含む化学的還元過程を用いて、前記触媒金属層の前記露出された上部表面から酸化物を除去するステップと、
前記パターニングされた層間絶縁層内の前記開口に、多数のカーボンナノチューブを形成するステップと、
を含むことを特徴とする集積回路装置の形成方法。
【請求項２３】
前記除去ステップは、水素ガスを２００℃乃至４００℃温度範囲で前記露出された上部表面に提供するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の集積回路装置の形成方法。
【請求項２４】
前記触媒金属層を形成するステップは、無電解めっき技術を用いて触媒金属層を形成するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の集積回路装置の形成方法。
【請求項２５】
第１金属層を半導体基板上に形成するステップと、
触媒金属層を前記第１金属層上に形成するステップと、
層間絶縁層を前記触媒金属層上に形成するステップと、
前記層間絶縁層をパターニングして、前記触媒金属層の上部表面を露出する開口を内部に定義するステップと、
化学的還元過程を用いて、前記触媒金属層から酸素を除去するステップと、
前記パターニングされた層間絶縁層内の前記開口に、多数のカーボンナノチューブを形成するステップと、
を含むことを特徴とする集積回路装置の形成方法。
【請求項２６】
前記除去ステップは、前記触媒金属層を水素に露出するステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の集積回路装置の形成方法。
【請求項２７】
前記除去ステップは、前記触媒金属層を水素を含むプラズマに露出するステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の集積回路装置の形成方法。
【請求項２８】
前記除去ステップは、２００℃乃至４００℃温度範囲で前記触媒金属層を水素を含むガスに露出するステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の集積回路装置の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置及び集積回路装置を形成する方法に係り、さらに詳細には、半導体配線構造及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高集積半導体装置を有する集積回路装置は、垂直に離隔した伝導性配線、半導体装置構造及び領域を一緒に連結するために、垂直配線構造を用いる。しかしながら、集積回路内の半導体装置の集積度が増加するに伴い、伝導性配線及び垂直配線構造体の線幅及び横断幅が一般的に減少している。かかる伝導性配線及び垂直配線構造体の寸法の減少は、低い比抵抗を有する配線物質に対する必要性を増加させる。前記のような必要性の増加に対応するため、高伝導性のカーボンナノチューブ構造体を含む配線構造体が開発されている。カーボンナノチューブを含む従来の配線構造体の一例は、その全分がここに参照として結合される「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  ａ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｌｉｎｅ  ｆｏｒ  ａ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ  ａｎｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈｏｉ外の特許文献１に開示されている。
【０００３】
カーボンナノチューブを含む従来の他の配線構造体は、Ｋａｗａｂａｔａ外の特許文献２とＮｉｈｅｉの特許文献３に開示されている。多層カーボンナノチューブビア（ｍｕｌｔｉ−ｗａｌｌｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｖｉａｓ）を含む集積回路装置は、非特許文献１に、そして非特許文献２に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７２４７８９７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／０１８２６００号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００６／００７１３３４号明細書
【非特許文献１】Ｍｉｚｕｈｉｓａ  Ｎｉｈｅｉ外、「Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ  Ｖｉａｓ  ｆｏｒ  Ｆｕｔｕｒｅ  ＬＳＩ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ２００４、ｐｐ．２５１−２５３
【非特許文献２】Ｍｉｚｕｈｉｓａ  Ｎｉｈｅｉ外、「Ｌｏｗ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｍｕｌｔｉ−ｗａｌｌｅｄ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ  Ｖｉａｓ  ｗｉｔｈ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｎｅｒ  Ｓｈｅｌｌｓ」、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ２００５、６月６日−８日、ｐｐ．２３４−２３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高集積化に最適化される半導体装置及びその形成方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、高速動作に最適化される半導体装置及びその形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明の実施の形態による集積回路装置は、カーボンナノチューブを含む導電性配線を含む。一実施の形態によれば、電気配線は、集積回路基板上に、少なくとも第１金属を内部に有する第１金属領域を含む。第１導電性バリア層が前記第１金属領域の上部表面上に提供され、第２金属領域は、前記第１導電性バリア層上に提供される。前記第１導電性バリア層は、前記第１金属領域からの前記第１金属の外部拡散（ｏｕｔ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）を抑制する物質を含む。
【０００８】
本実施の形態の追加的な側面によれば、電気絶縁層が前記第２金属領域上に提供される。前記電気絶縁層は、前記第２金属領域の所定部分を露出する開口を内部に有する。多数のカーボンナノチューブが垂直電気配線として提供される。前記開口内に延びる前記カーボンナノチューブは、前記第２金属領域の露出される部分と前記第１導電性バリア層により、前記第１金属領域と電気的に結合される。本実施の形態の追加的な側面によれば、前記第１金属は、銅であることができ、前記１導電性バリア層は、コバルト合金、ニッケル合金、パラジウム、インジウム、及びこれらの組合わせのうち少なくとも一つを含むことができる。触媒金属は、鉄、ニッケル、コバルト、タングステン、イットリウム、パラジウム及び白金で構成されるグループから選択された金属であり得る。
【０００９】
本発明の追加的な実施の形態によれば、第２導電性バリア層が前記多数のカーボンナノチューブ上に提供され得る。前記第２導電性バリア層は、タンタル、窒化タンタル、タングステン及び窒化タングステンで構成されるグループから選択された金属を含むことができる。
【００１０】
本発明のまた他の実施の形態によれば、導電性キャップ層（ｃａｐｐｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）を、前記第２金属領域と前記電気絶縁層との間に提供することができる。前記導電性キャップ層は、前記電気絶縁層から前記第２金属領域への酸素の外部拡散を抑制する物質を含む。前記導電性キャップ層は、前記電気絶縁層内の前記開口と整列される開口を内部に有することもできる。特に、前記導電性キャップ層は、前記第２金属領域の上部表面と接触でき、コバルト合金、ニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことができる。特に、前記金属は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択できる。
【００１１】
本発明の追加的な実施の形態による集積回路装置は、半導体基板と前記半導体基板上の第１絶縁層とを含む。前記第１絶縁層は、内部にリセス（ｒｅｃｅｓｓ）を有する。さらに、第１導電性バリア層が提供されるが、前記第１導電性バリア層が第１銅パターンと前記第１絶縁層の間に延伸するよう、前記第１導電性バリア層は、前記リセスの底面と側壁を覆う。前記第１導電性バリア層は、前記第１銅パターンからの銅の外部拡散を抑制する物質を含む。前記第１導電性バリア層は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことができる。
【００１２】
また、第２導電性バリア層が前記第１銅パターンの上部表面上に提供される。前記第２導電性バリア層は、前記第１銅パターンからの銅の外部拡散を抑制する物質を含む。触媒金属層が前記第２導電性バリア層上に提供され、第２層間絶縁層が前記触媒金属層上に提供される。前記触媒金属層は、鉄、ニッケル、コバルト及びこれらの組合わせのうち少なくとも一つを含むことができる。前記第２層間絶縁層は、内部に前記触媒金属層の所定部分を露出する開口（ｏｐｅｎｉｎｇ）を有する。多数のカーボンナノチューブが前記開口内に提供される。前記カーボンナノチューブは、前記触媒金属層の露出された部分と前記第２導電性バリア層により、前記第１銅パターンと電気的に結合される。前記第２導電性バリア層は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことができる。
【００１３】
また、キャップ層（ｃａｐｐｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）が提供されるが、前記キャップ層は、前記触媒金属層と前記第２層間絶縁層との間に延伸する。前記キャップ層は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことができる。
【００１４】
本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置は、半導体基板と前記半導体基板上の第１層間絶縁層とを含む。前記第１層間絶縁層は内部にリセスを有し、銅パターンが前記第１層間絶縁層内のリセス内に形成される。導電性バリア層が前記銅パターンの上部表面上に提供される。前記導電性バリア層は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含む。触媒金属層が前記導電性バリア層上に提供され、導電性キャップ層が前記触媒金属層上に提供される。前記導電性キャップ層は、前記第１層間絶縁層の上部表面と同一平面上にある（ｃｏｐｌａｎａｒ）上部表面を有する。前記導電性キャップ層は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むことができる。第２層間絶縁層が、前記第１層間絶縁層上、そして前記導電性キャップ層上に提供される。前記第２層間絶縁層は、前記電導電性キャップ層内の開口と整列される開口を内部に有する。多数のカーボンナノチューブが提供されるが、前記カーボンナノチューブは、前記第２層間絶縁層と前記導電性キャップ層内の前記開口を通して延伸する。前記カーボンナノチューブは、前記触媒金属層と接触する。銅ダマシン（ｄａｍａｓｃｅｎｅ）パターンが提供され得るが、当該パターンは、前記第２絶縁層内のリセス内に延伸し、前記多数のカーボンナノチューブと電気的に結合される。
【００１５】
本発明の追加的な実施の形態は、基板上に、内部にリセスを有する第１層間絶縁層を形成した後、前記リセスを第１導電性バリア層で覆うことで、集積回路装置を形成する方法を含む。前記覆われたリセスは、パターニングされた銅層で充填される。以後、前記第１層間絶縁層は、選択的にエッチングされ、前記第１導電性バリア層の側壁を露出する。第２導電性バリア層が前記第１導電性バリア層の露出された側壁の上、そして前記パターニングされた銅層の上部表面上に形成され、触媒金属層が前記第２導電性バリア層上に形成される。以後、第２層間絶縁層が前記触媒金属層上に蒸着される。以後、前記第２層間絶縁層に開口が形成され、前記パターニングされた銅層の反対側に延伸した前記触媒金属層の所定部分を露出する。前記第２層間絶縁層内の開口は、前記触媒金属層と前記第２導電性バリア層により前記パターニングされた銅層に電気的に結合される多数のカーボンナノチューブで充填される。
【００１６】
本発明のまた他の実施の形態は、半導体基板上に第１金属層を形成し、触媒金属層を前記第１金属層上に形成し、層間絶縁層を前記触媒金属層上に形成することで、集積回路装置を形成する方法を含む。前記触媒金属層は、無電解めっき技術（ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ  ｐｌａｔｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて形成できる。前記層間絶縁層は、前記触媒金属層の上部表面を露出する開口を内部に定義するためにパターニングされる。以後、化学的還元過程を用いて、前記触媒金属層から酸素を除去するステップが行われることができる。例えば、前記触媒金属層を水素を含むプラズマに露出するように、前記触媒金属層を水素に露出することで酸素を除去できる。選択的に、前記触媒金属層を約２００℃乃至約４００℃温度範囲で水素を含むガスに露出することで、酸素を前記触媒金属層から除去できる。また、前記パターニングされた層間絶縁層内の開口内に多数のカーボンナノチューブを形成するステップが行われる。前記カーボンナノチューブは、銅ダマシンパターンにより覆われることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、銅配線のエレクトロマイグレーション（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍｉｇｒａｔｉｏｎ，ＥＭ）発生を解決でき、銅より良い電流特性を有する炭素ナノ物質を使用する配線を半導体装置に容易に適用することができる。高集積化及び高速動作に最適化される半導体装置が得られる。また、前記触媒金属層がプラグの底のみに均一に存在して、炭素ナノ物質の垂直且つ均一な成長が可能となり、より良い電流特性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。しかしながら、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されずに他の形態に具体化され得る。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示される内容が徹底して完全になりえるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝達され得るように提供されるものである。図面において、同じ参照符号は、複数の図面において同じ構成要素を示す。
【００１９】
図１Ａ〜図１Ｅを参照すると、内部に電気配線を含む集積回路装置を形成する方法は、半導体基板１００上に第１層間絶縁層１１０を形成し、以後、前記第１層間絶縁層１１０内にリセス１１２（例えば、トレンチパターン）を形成することを含む。リセス１１２は、マスク（図示せず）を用いて、前記第１層間絶縁層１１０を選択的にエッチングすることで形成できる。図１Ａに示すように、前記第１層間絶縁層１１０は、前記半導体基板１００の主表面上に直接形成できるが、他の介在層（ら）または装置構造物（ら）（図示せず）が前記半導体基板１００と前記第１層間絶縁層１１０との間に形成されることもできる。前記第１層間絶縁層１１０は、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）のような誘電体物質または、例えば、ＳｉＣＯＨのような低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）を有する誘電体物質で形成され得る。
【００２０】
前記リセス１１２の底面と側壁は、第１導電性バリア層１２２で覆われる。本発明の一実施の形態によれば、前記第１導電性バリア層１２２は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された金属を含むバリア金属層として形成できる。また、例えば、蒸着された銅層を十分な時間の間平坦化して、第１銅パターン１２４を定義するステップを含む銅ダマシン（ｄａｍａｓｃｅｎｅ）形成技術を用いて、前記リセス１１２内に第１銅パターン１２４を形成できる。前記銅層を平坦化するステップは、前記銅層を化学機械的に研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）するステップを含む。図１Ａに示すように、前記第１導電性バリア層１２２は、前記第１銅パターン１２４と前記第１層間絶縁層１１０との間に延伸する。前記第１導電性バリア層１２２は、前記第１銅パターン１２４から周辺の前記第１層間絶縁層１１０への銅の外部拡散（ｏｕｔ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）を抑制する。前記第１導電性バリア層１２２と前記第１銅パターン１２４とは、集合的に導電性パターン１２０を定義する。
【００２１】
図１Ｂを参照すると、前記第１銅パターン１２４の上部表面上に、第２導電性バリア層１３２が形成される。前記第１銅パターン１２４からの銅の外部拡散を抑制する前記第２導電性バリア層１３２を、例えば、無電解めっき技術（ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ  ｐｌａｔｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて、前記第１銅パターン１２４上に選択的に形成することもできる。前記第２導電性バリア層１３２を、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金（例えば、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金）、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された金属を含むバリア金属層で形成できる。例えば、前記第２導電性バリア層１３２は、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｐ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｂ、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｓｎ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｓｎ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ、Ｐｄ、及びＩｎで構成されるグループから選択された金属層で形成できる。また、図１Ｂに示すように、例えば、無電解めっき技術を用いて前記第２導電性バリア層１３２上に触媒金属層１３４が形成される。本発明の一実施の形態によれば、前記触媒金属層１３４は、鉄、ニッケル、コバルト及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された物質を含むことができる。
【００２２】
図１Ｃ〜図１Ｄを参照すると、第２層間絶縁層１４０が前記第１層間絶縁層１１０上に形成及びパターニングされ、前記触媒金属層１３４の上部表面を露出する開口１４２を内部に定義する。前記第２層間絶縁層１４０は、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）のような誘電体物質または、例えば、ＳｉＣＯＨのような低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）を有する誘電体物質で形成できる。前記第２層間絶縁層１４０内の開口１４２の形成は、前記触媒金属層１３４上に自然酸化膜（ｎａｔｉｖｅ  ｏｘｉｄｅ、図示せず）が形成される結果を生じさせ得るが、かかる自然酸化膜は、以後前記触媒金属層１４０上におけるカーボンナノチューブの形成を抑制し得る。かかる自然酸化膜は、前記第２層間絶縁層１４０を約２００℃乃至約４００℃の温度範囲で水素ガスに露出するか、前記第２層間絶縁層１４０を約２５℃乃至約４５０℃の温度範囲で水素プラズマに露出するステップを含む化学的還元過程を行うことにより除去できる。
【００２３】
前記開口１４２内におけるナノチューブの形成率を高めるために、多数のカーボンナノチューブ１４４を触媒金属層１３４を用いて前記開口１４２内に形成することができる。カーボンナノチューブ１４４を、化学気相成長（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）、原子層蒸着（ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマＡＬＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＡＬＤ）のような従来の技術を用いて形成できる。図示のように、前記カーボンナノチューブ１４４は、前記触媒金属層１３４と前記第２導電性バリア層１３２により、前記第１銅パターン１２４に電気的に連結される。図１Ｄに示す垂直配線構造体を、図１Ｅに示すように、前記第２層間絶縁層１４０上で延伸し、前記多数のカーボンナノチューブ１４４と電気的に接触する導電性パターン１５０を形成することで完成できる。ナノチューブ形成のための触媒金属として機能できる追加的な物質には、タングステン、イットリウム、パラジウム及び金が含まれる。
【００２４】
図２Ａ〜図２Ｅを参照すると、本発明の追加的な実施の形態による電気配線を形成する方法は、半導体基板１００上に第１層間絶縁層１１０を形成し、マスク（図示せず）を用いて、前記第１層間絶縁層１１０を選択的にエッチングすることで、前記第１層間絶縁層１１０内にリセス１１２（例えば、トレンチパターン）を形成することを含む。図２Ａに示すように、前記第１層間絶縁層１１０は、前記半導体基板１００の主表面上に直接形成できるが、他の介在層（ら）または装置構造物（ら）（図示せず）を前記半導体基板１００と前記第１層間絶縁層１１０との間に形成することもできる。前記第１層間絶縁層１１０を、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）のような誘電体物質または、例えば、ＳｉＣＯＨのような低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）を有する誘電体物質で形成できる。
【００２５】
前記リセス１１２の底面と側壁は、第１導電性バリア層１２２で覆われる。本発明の一実施の形態によれば、前記第１導電性バリア層１２２は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むバリア金属層として形成できる。また、例えば、蒸着された銅層を十分な時間の間平坦化して第１銅パターン１２４を定義するステップを含む銅ダマシン（ｄａｍａｓｃｅｎｅ）形成技術を用いて、第１銅パターン１２４を前記リセス１１２内に形成できる。前記銅層を平坦化するステップは、前記銅層を化学機械的に研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）するステップを含む。図２Ａに示すように、前記第１導電性バリア層１２２は、前記第１銅パターン１２４と前記第１層間絶縁層１１０との間に延伸する。前記バリア層１２２は、前記第１銅パターン１２４から周辺の前記第１層間絶縁層１１０への銅の外部拡散を抑制する。前記バリア層１２２と前記第１銅パターン１２４とは、集合的に導電性パターン１２０を定義する。
【００２６】
図２Ｂを参照すると、前記第１銅パターン１２４の上部表面上に第２導電性バリア層１３２が形成される。前記第１銅パターン１２４からの銅の外部拡散を抑制する前記第２導電性バリア層１３２を、例えば、無電解めっき技術（ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ  ｐｌａｔｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて、前記第１銅パターン１２４上に選択的に形成することもできる。前記第２導電性バリア層１３２は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金（例えば、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金）、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された金属を含むバリア金属層として形成できる。例えば、前記第２導電性バリア層１３２を、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｐ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｂ、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｓｎ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｓｎ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ、Ｐｄ、及びＩｎで構成されるグループから選択された金属層で形成できる。図２Ｂに示すように、例えば、無電解めっき技術を用いて、前記第２導電性バリア層１３２上に触媒金属層１３４が形成される。本発明の一実施の形態によれば、前記触媒金属層１３４は、鉄、ニッケル、コバルト、及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された物質を含むことができるが、カーボンナノチューブ形成のための触媒金属として機能する他の物質も使用できる。
【００２７】
図２Ｃ〜図２Ｄを参照すると、第２層間絶縁層１４０が前記第１層間絶縁層１１０上に形成される。前記第２層間絶縁層１４０を、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）のような誘電体物質または、例えば、ＳｉＣＯＨのような低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）を有する誘電体物質で形成できる。前記第２層間絶縁層１４０は、従来の技術を用いて選択的にパターニングされて、内部にリセス１４３を定義し、また、前記第２層間絶縁層を介して延伸し、前記触媒金属層１３４の上部表面を露出する開口１４２を定義する。
【００２８】
前記開口（例えば、ビア開口（ｖｉａ  ｏｐｅｎｉｎｇ））１４２内におけるナノチューブの形成率を高めるために、多数のカーボンナノチューブ１４４を、触媒金属層１３４を用いて前記開口１４２内に形成することができる。カーボンナノチューブ１４４を、化学気相成長（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）、原子層蒸着（ａｔｏｍｉｃｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマＡＬＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＡＬＤ）のような従来の技術を用いて形成できる。図示のように、前記カーボンナノチューブ１４４は、前記触媒金属層１３４と前記第２導電性バリア層１３２により、前記第１銅パターン１２４に電気的に連結される。
【００２９】
図２Ｅを参照すると、前記リセス１４３の底面と側壁を覆い、前記カーボンナノチューブ１４４を覆うように、前記リセス１４３内に第３バリア金属層１５２を蒸着できる。前記カーボンナノチューブ１４４に電気的に接続される銅ダマシン構造体１５０を形成するために、銅パターン１５４が前記第３バリア金属層１５２上に形成され得る。前記第３バリア金属層１５２は、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル、タングステン及び窒化タングステンのような物質を含むことができるが、他のバリア物質を使用することもできる。
【００３０】
図３Ａ〜図３Ｄを参照すると、本発明のまた他の実施の形態による電気配線を形成する方法は、半導体基板１００上に第１層間絶縁層１１０を形成し、マスク（図示せず）を用いて、前記第１層間絶縁層１１０を選択的にエッチングすることで、前記第１層間絶縁層１１０内にリセス１１２（例えば、トレンチパターン）を形成することを含む。図３Ａに示すように、前記第１層間絶縁層１１０は、前記半導体基板１００の主表面に直接形成できるが、他の介在層（ら）または装置構造物（ら）（図示せず）を、前記半導体基板１００と前記第１層間絶縁層１１０との間に形成することもできる。前記第１層間絶縁層１０は、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）のような誘電体物質または例えば、ＳｉＣＯＨのような低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）を有する誘電体物質で形成できる。
【００３１】
前記リセス１１２の底面と側壁は、第１導電性バリア層１２２で覆われる。本発明の一実施の形態によれば、前記第１導電性バリア層１２２は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むバリア金属層として形成できる。また、例えば、蒸着された銅層を十分な時間の間平坦化して第１銅パターン１２４を定義するステップを含む銅ダマシン（ｄａｍａｓｃｅｎｅ）形成技術を用いて、第１銅パターン１２４を前記リセス１１２内に形成できる。前記銅層を平坦化するステップは、前記銅層を化学機械的に研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）するステップを含む。図３Ａに示すように、前記第１導電性バリア層１２２は、前記第１銅パターン１２４と前記第１層間絶縁層１１０との間に延伸する。前記バリア層１２２は、前記第１銅パターン１２４から周辺の前記第１層間絶縁層１１０への銅の外部拡散を抑制する。前記バリア層１２２と前記第１銅パターン１２４とは、集合的に導電性パターン１２０を定義する。
【００３２】
図３Ｂを参照すると、前記第１銅パターン１２４の上部表面上に第２導電性バリア層１３２が形成される。前記第１銅パターン１２４からの銅の外部拡散を抑制する前記第２導電性バリア層１３２を、例えば、無電解めっき技術（ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ  ｐｌａｔｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて、前記第１銅パターン１２４上に選択的に形成することもできる。前記第２導電性バリア層１３２は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金（例えば、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金）、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された金属を含むバリア金属層として形成できる。例えば、前記第２導電性バリア層１３２を、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｐ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｂ、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｐ、Ｎｉ−Ｓｎ−Ｐ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｓｎ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ−Ｂ、Ｐｄ、及びＩｎで構成されるグループから選択された金属層で形成できる。図３Ｂに示すように、例えば、無電解めっき技術を用いて、前記第２導電性バリア層１３２上に触媒金属層１３４が形成される。本発明の一実施の形態によれば、前記触媒金属層１３４は、鉄、ニッケル、コバルト、及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された物質を含むことができるが、他の物質も使用できる。また、図３Ｂを参照すると、前記触媒金属層１３４上に導電性キャップ層１３６が形成される。前記導電性キャップ層１３６は、後で形成される層間誘電体層（ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｌａｙｅｒ）から前記触媒金属層１３４への酸素の外部拡散を抑制し、また、後続工程ステップ（ら）の間、前記触媒金属層１３４に発生し得るオーバーエッチング（ｏｖｅｒ−ｅｔｃｈ）損傷を抑制するように構成された物質を含む。前記導電性キャップ層１３６は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金（例えば、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金）、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合せで構成されるグループから選択された物質を含むことができるが、他の物質も使用できる。
【００３３】
図３Ｃ〜図３Ｄを参照すると、第２層間絶縁層１４０が前記第１層間絶縁層１１０上に形成される。前記第２層間絶縁層１４０は、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）のような誘電体物質または、例えば、ＳｉＣＯＨのような低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）を有する誘電体物質で形成できる。前記第２層間絶縁層１４０は、従来の技術を用いて選択的にパターニングされて、内部に開口１４２を定義し、前記開口１４２は、前記第２層間絶縁層１４０と前記導電性キャップ層１３６を介して延伸し、前記触媒金属層１３４を露出する。前記開口（例えば、ビア開口）１４２内におけるナノチューブの形成率を高めるために、多数のカーボンナノチューブ１４４を、触媒金属層１３４を用いて前記開口１４２内に形成することができる。カーボンナノチューブ１４４を、化学気相成長（ＣＶＤ：ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）、原子層蒸着（ａｔｏｍｉｃｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマＡＬＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＡＬＤ）のような従来の技術を用いて形成できる。図３Ｄに示すように、前記カーボンナノチューブ１４４は、前記触媒金属層１３４と前記第２導電性バリア層１３２により、前記第１銅パターン１２４に電気的に連結される。図３Ｄに示す例示的垂直配線構造は、前記第２層間絶縁層１４０上で延伸して、前記多数のカーボンナノチューブ１４４と電気的に接触する導電性パターン１５０を形成することで完成できる。
【００３４】
図４Ａ〜図４Ｄを参照すると、本発明のまた他の実施の形態による電気配線を形成する方法は、半導体基板１００上に第１層間絶縁層１１０を形成し、マスク（図示せず）を用いて、前記第１層間絶縁層１１０を選択的にエッチングすることで、前記第１層間絶縁層１１０内にリセス１１２（例えば、トレンチパターン）を形成することを含む。図４Ａに示すように、前記第１層間絶縁層１１０は、前記半導体基板１００の主表面に直接形成できるが、他の介在層（ら）または装置構造物（ら）（図示せず）を、前記半導体基板１００と前記第１層間絶縁層１１０との間に形成することもできる。前記第１層間絶縁層１１０は、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）のような誘電体物質または、例えば、ＳｉＣＯＨのような低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）を有する誘電体物質で形成できる。
【００３５】
前記リセス１１２の底面と側壁は、第１導電性バリア層１２２で覆われる。本発明の一実施の形態によれば、前記第１導電性バリア層１２２は、燐（Ｐ）がドープされたコバルト合金、ボロン（ｂｏｒｏｎ）がドープされたコバルト合金、燐がドープされたニッケル合金、ボロンがドープされたニッケル合金、パラジウム、インジウム及びこれらの組合わせで構成されるグループから選択された金属を含むバリア金属層として形成できる。また、例えば、銅層を十分な時間の間平坦化して第１銅パターン１２４を定義するステップを含む銅ダマシン（ｄａｍａｓｃｅｎｅ）形成技術を用いて、第１銅パターン１２４を前記リセス１１２内に形成できる。前記銅層を平坦化するステップは、前記銅層を化学機械的に研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）するステップを含む。
【００３６】
図４Ｂを参照すると、前記第１層間絶縁層１１０を十分な時間の間選択的にエッチングして、前記第１導電性バリア層１２２の上部側壁を露出するステップが行われる。以後、例示のように、めっきステップ（例えば、無電解めっき）が、（ｉ）第２導電性バリア層１３２’を前記第１導電性バリア層１２２の前記露出された側壁と前記第１銅パターン１２４の上部表面上にめっきするステップと、（ｉｉ）触媒金属層１３４’を前記第２導電性バリア層１３２’上にめっきするステップの順で行われる。
【００３７】
図４Ｃを参照すると、前記第１層間絶縁層１１０内に並ぶリセス内に位置する多数の銅パターン１２４を形成するために、図４Ｂに示す中間構造を、半導体基板１００全体に多数繰り返して形成できる。以後、図示のように、第２層間絶縁層１４０が前記第１層間絶縁層１１０上に蒸着され、多数の開口１４２が前記第２層間絶縁層１４０内に形成される。図示のように、隣接する第１銅パターン１２４が十分に近い場合、前記第２層間絶縁層１４０が形成されるとき、前記第１層間絶縁層１１０との界面で、前記第２層間絶縁層１４０内にボイド（ｖｏｉｄ）１４６が有利に形成され得る。かかるボイド１４６の存在は、前記銅パターンに近接する領域で、前記第２層間絶縁層１４０の有効誘電率（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）を減少させ、例えば、隣接する銅パターン１２４間の寄生カップリングキャパシタンス（ｐａｒａｓｉｔｉｃ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｓ）を減少させることができる。以後、図１Ｄ〜図１Ｅを参照して例示及び説明されたステップが行われ、図４Ｃに示すように、前記開口１４２内にはカーボンナノチューブ１４４を形成し、そして前記カーボンナノチューブ１４４上には、導電性パターン１５０を定義する。
【００３８】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】本発明の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図１Ｄ】本発明の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図１Ｅ】本発明の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図２Ａ】本発明の他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図２Ｂ】本発明の他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法 説明するための中間構造体の断面図である。
【図２Ｃ】本発明の他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図２Ｄ】本発明の他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図２Ｅ】本発明の他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図３Ａ】本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図３Ｂ】本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図３Ｃ】本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図３Ｄ】本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図４Ａ】本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図４Ｂ】本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【図４Ｃ】本発明のまた他の実施の形態による集積回路装置を形成する方法を説明するための中間構造体の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１００  半導体基板
１１０  第１層間絶縁層
１１２  リセス
１２０  導電性パターン
１２２  第１導電性バリア層
１２４  第１銅パターン
１３２  第２導電性バリア層
１３４  触媒金属層
１４０  第２層間絶縁層
１４２  開口
１４３  リセス
１４４  カーボンナノチューブ
１５０  銅ダマシン構造体
１５２  第３バリア金属層
１５４  銅パターン
【図１Ａ】
2008172250.tif 000003
【図１Ｂ】
2008172250.tif 000004
【図１Ｃ】
2008172250.tif 000005
【図１Ｄ】
2008172250.tif 000006
【図１Ｅ】
2008172250.tif 000007
【図２Ａ】
2008172250.tif 000008
【図２Ｂ】
2008172250.tif 000009
【図２Ｃ】
2008172250.tif 000010
【図２Ｄ】
2008172250.tif 000011
【図２Ｅ】
2008172250.tif 000012
【図３Ａ】
2008172250.tif 000013
【図３Ｂ】
2008172250.tif 000014
【図３Ｃ】
2008172250.tif 000015
【図３Ｄ】
2008172250.tif 000016
【図４Ａ】
2008172250.tif 000017
【図４Ｂ】
2008172250.tif 000018
【図４Ｃ】
2008172250.tif 000019