【手続補正書】
【提出日】平成15年10月9日(2003.10.9)
【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】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの第１の主面上の第１の絶縁膜上またはその中に、第１の導電層パターンを形成する工程、
（ｂ）前記第１の導電層パターンおよび前記第１の絶縁膜上に、第１の溝および前記第１の溝の底部に形成され、前記第１の導電層パターンに連結された第１のスルーホールを有する単一または複数の膜からなる第２の絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記第２の絶縁膜の上面を覆い、前記第１の溝および前記スルーホールの内面を埋め込むように、第１の導電性バリア層を介して第１の金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記第１の溝の外部の前記第１の金属膜を砥粒フリー化学機械研磨によって除去する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第２の絶縁膜上の前記第１の導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記第１の金属膜と、前記第１の導電性バリア層の一部とを有砥粒化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第２の絶縁膜の上面に残存する前記第１の導電性バリア層を、前記第１の金属膜が研磨されにくいように、前記第１の導電性バリア層に対して選択的に化学機械研磨によって除去する工程。
【請求項２】
請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１の金属膜は、ＣｕもしくはＣｕを主成分とする合金からな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】
請求項１または２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記砥粒フリー化学機械研磨は、研磨液に含まれる研磨砥粒の濃度が０．１重量％未満のものを用いて行なわ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４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記選択的な化学機械研磨における前記第１の導電性バリア層の前記第１の金属膜に対する研磨の選択比は１０以上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５】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの第１の主面上に開口部を有する第１の絶縁膜を形成する工程、
（ｂ）前記開口部内および第１の絶縁膜上に導電性バリア層を形成する工程、
（ｃ）前記導電性バリア層上に前記開口部を埋め込むようにして金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記開口部の外部にある前記金属膜を前記金属膜のｐＨおよび酸化還元電位が前記金属膜の腐食域にある第１の研磨液を用いて第１の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第１の絶縁膜上の前記導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記金属膜と前記導電性バリア層の一部とを、前記金属膜の前記導電性バリア層に対する選択比が前記第１の化学機械研磨よりも低い第２の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第１の絶縁膜の上面に残存する前記導電性バリア層を、前記導電性バリア層の前記金属膜に対する選択比が５以上である第３の化学機械研磨によって除去する工程。
【請求項６】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの第１の主面上に開口部を有する第１の絶縁膜を形成する工程、
（ｂ）前記開口部内および第１の絶縁膜上に導電性バリア層を形成する工程、
（ｃ）前記導電性バリア層上に前記開口部を埋め込むようにして金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記開口部の外部にある前記金属膜を前記導電性バリア層に対する選択比が５以上である第１の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第１の絶縁膜上の前記導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記金属膜と前記導電性バリア層の一部とを、前記金属膜の前記導電性バリア層に対する選択比が前記第１の化学機械研磨よりも低い第２の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第１の絶縁膜の上面に残存する前記導電性バリア層を、前記導電性バリア層の前記金属膜に対する選択比が前記第２の化学機械研磨より大きい第３の化学機械研磨によって除去する工程。
【請求項７】
請求項６記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第３の化学機械研磨においては、研磨液に防食剤が含ま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８】
請求項７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記防食剤は、ベンゾトリアゾール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９】
請求項８記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記ベンゾトリアゾールの濃度は０．００１〜１ｗｔ％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】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの第１の主面上に開口部を有する第１の絶縁膜を形成する工程、
（ｂ）前記開口部内および第１の絶縁膜上に導電性バリア層を形成する工程、
（ｃ）前記導電性バリア層上に前記開口部を埋め込むようにして金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記開口部の外部にある前記金属膜を前記導電性バリア層に対する選択比が５以上である第１の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第１の絶縁膜上の前記導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記金属膜と前記導電性バリア層の一部とを、前記金属膜の前記導電性バリア層に対する選択比が前記第１の化学機械研磨よりも低い第２の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第１の絶縁膜の上面に残存する前記導電性バリア層を、前記導電性バリア層の前記金属膜に対する選択比が５以上である第３の化学機械研磨によって除去する工程。
【請求項１１】
請求項１０記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記金属膜は、ＣｕもしくはＣｕを主成分とする合金からな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１０記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１の化学機械研磨における前記金属膜の前記導電性バリア層に対する研磨の選択比は８以上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１３】
請求項１０記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の化学機械研磨における前記金属膜の前記導電性バリア層に対する研磨の選択比は３以上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１０記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第３の化学機械研磨における前記導電性バリア層の前記金属膜に対する研磨の選択比は１０以上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】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの第１の主面上の第１の絶縁膜上またはその中に、第１の導電層パターンを形成する工程、
（ｂ）前記第１の導電層パターンおよび前記第１の絶縁膜上に、第１の溝および前記第１の溝の底部に形成され、前記第１の導電層パターンに連結された第１のスルーホールを有する単一または複数の膜からなる第２の絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記第２の絶縁膜の上面を覆い、前記第１の溝および前記スルーホールの内面を埋め込むように、第１の導電性バリア層を介して第１の金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記第１の溝の外部の前記第１の金属膜を前記第１の金属膜のｐＨおよび酸化還元電位が前記第１の金属膜の腐蝕域にある第１の研磨液を用いて化学機械研磨によって除去する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第２の絶縁膜上の前記第１の導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記第１の金属膜と前記第１の導電性バリア層の一部を有砥粒化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第２の絶縁膜の上面に残存する前記第１の導電性バリア層を、前記第１の金属膜を基準とした時、前記第１の導電性バリア層に対して選択的な除去方法によって除去する工程。
【請求項１６】
請求項１５記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記（ｆ）工程の前記選択的な除去方法は、ドライエッチング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１７】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの第１の主面上の第１の絶縁膜上またはその中に、第１の導電層パターンを形成する工程、
（ｂ）前記第１の導電層パターンおよび前記第１の絶縁膜上に、第１の溝および前記第１の溝の底部に形成され、前記第１の導電層パターンに連結された第１のスルーホールを有する単一または複数の膜からなる第２の絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記第２の絶縁膜の上面を覆い、前記第１の溝および前記スルーホールの内面を埋め込むように、第１の導電性バリア層を介して第１の金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記第１の溝の外部の前記第１の金属膜を、前記第１の金属膜のｐＨおよび酸化還元電位が前記第１の金属膜の腐蝕域にある第１の研磨液を用いた第１の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第２の絶縁膜上の前記第１の導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記第１の金属膜と前記第１の導電性バリア層の一部を、前記第１の金属膜の前記第１の導電性バリア層に対する選択比が前記第１の化学機械研磨よりも低い第２の化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第２の絶縁膜の上面に残存する前記第１の導電性バリア層を、前記第１の導電性バリア層の前記第１の金属膜に対する選択比が５以上である第３の化学機械研磨によって除去する工程。
【請求項１８】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの主面上の第１の絶縁膜上またはその中に導電層パターンを形成する工程、
（ｂ）前記導電層パターンおよび前記第１の絶縁膜上に、溝および前記溝の底部に形成され、前記導電層パターンに連結されたスルーホールを有する単一または複数の膜からなる第２の絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記第２の絶縁膜の上面を覆い、前記溝および前記スルーホールの内面を埋め込むように、導電性バリア層を介して金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記溝の外部の前記金属膜を前記金属膜のｐＨおよび酸化還元電位が前記金属膜の腐蝕域にある第１の研磨液を用いた化学機械研磨によって除去する工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第２の絶縁膜上の前記導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記金属膜と前記導電性バリア層の一部を有砥粒化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第２の絶縁膜の上面に残存する前記導電性バリア層を、前記金属膜を基準とした時、前記導電性バリア層に対して選択的な化学機械研磨によって除去する工程、
（ｇ）前記（ｆ）工程の後、前記半導体ウエハの前記主面上を遮光状態で洗浄する工程。
【請求項１９】
請求項１８記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記金属膜は、ＣｕもしくはＣｕを主成分とする合金からな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２０】
請求項１８または１９記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記（ｇ）工程の洗浄は、１８０ルックス以下の遮光状態で行わ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２１】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法；
（ａ）半導体ウエハの第１の主面上に開口部を有する第１の絶縁膜を形成する工程、
（ｂ）前記開口部内および第１の絶縁膜上に導電性バリア層を形成する工程、
（ｃ）前記導電性バリア層上に前記開口部を埋め込むようにして金属膜を形成する工程、
（ｄ）前記開口部の外部にある前記金属膜を砥粒フリー化学機械研磨によって除去して前記開口部内に前記金属膜を残す工程、
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記第１の絶縁膜上の前記導電性バリア層の上面に局所的に残存する前記金属膜と前記導電性バリア層の一部を有砥粒化学機械研磨によって除去する工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第１の絶縁膜の上面に残存する前記導電性バリア層を、前記金属膜が研磨されにくいような選択性をもって化学機械研磨によって除去する工程。
【請求項２２】
請求項２１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記金属膜は、ＣｕまたはＣｕを主成分とする合金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２３】
請求項２１または２２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記砥粒フリー化学機械研磨は、研磨液に含まれる研磨砥粒の濃度が０．１重量％未満のものを用いて行なわ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２４】
請求項２１、２２または２３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記選択的な化学機械研磨における前記導電性バリア層の前記金属膜に対する研磨の選択比は１０以上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。