(57)【要約】【課題】グラフェン配線からドーパントが離脱し難い半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】触媒層１４上にグラフェン膜を形成する工程と、グラフェン膜の一部を除去してグラフェン膜に露出した側面を形成する工程と、露出した側面からグラフェン膜中にドーパントを導入する工程と、ドーパントが導入されたグラフェン膜をパターニングしてグラフェン配線１５ａを形成する工程と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒層上にグラフェン膜を形成する工程と、
前記グラフェン膜の一部を除去して前記グラフェン膜に露出した側面を形成する工程と、
前記露出した側面から前記グラフェン膜中にドーパントを導入する工程と、
前記ドーパントが導入されたグラフェン膜をパターニングしてグラフェン配線を形成する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記露出した側面は、前記グラフェン膜の前記グラフェン配線として用いられない領域に形成される
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】
前記グラフェン膜の一部を除去して前記グラフェン膜に露出した側面を形成する工程で、前記触媒層の一部が露出し、
前記触媒層の前記露出した部分に所定の処理を施して、前記触媒層に含有される主要元素の化合物で形成された化合物層を形成する工程を、さらに備える
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４】
前記触媒層の前記露出した部分は、前記触媒層の側面に対応する
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記触媒層の前記露出した部分は、前記触媒層の上面に対応する
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記触媒層をパターニングせずに前記ドーパントが導入されたグラフェン膜をパターニングして前記グラフェン配線を形成し、
前記触媒層をパターニングせずに形成された前記グラフェン配線を覆う保護絶縁膜を形成する工程を、さらに備える
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７】
触媒層と、
前記触媒層上に設けられ、ドーパントが含有されたグラフェン膜と、
前記触媒層の前記グラフェン膜で覆われていない所定面上に設けられ、前記触媒層に含有される主要元素の化合物で形成された化合物層と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
触媒層と、
前記触媒層上に設けられ、ドーパントが含有されたグラフェン配線と、
前記触媒層の側面及び前記グラフェン配線の側面に設けられた保護絶縁膜と、
を備え、
前記保護絶縁膜の前記グラフェン配線の側面に設けられた部分は、前記保護絶縁膜の前記触媒層の側面に設けられた部分よりも厚い
ことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化に伴い、配線も微細化されてきている。配線の幅や高さが電子の平均自由行程に近づくと、電子の界面非弾性散乱による抵抗率の上昇が大きな問題となってくる。
【０００３】
上述した問題を解決するため、配線にグラフェンを用いることが提案されている。配線にグラフェンを用いた場合、グラフェン中にハロゲン化合物等のドーパントを含有させることで、さらに抵抗を減少させることが可能である。
【０００４】
しかしながら、グラフェン配線中にドーピングされたドーパントは、グラフェン配線の端面から離脱しやすいという問題がある。
【０００５】
したがって、グラフェン配線からドーパントが離脱し難い構成及び製造方法が望まれている。
【０００６】
また、グラフェン膜は通常、コバルトやニッケル等の触媒金属層上に形成される。しかしながら、ハロゲン化合物等のドーパントは、触媒金属を腐食させたりエッチングしたりするという問題がある。
【０００７】
したがって、ドーパントによる触媒層への悪影響を防止することが可能な構成が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−９６４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
グラフェン配線からドーパントが離脱し難い構成及び製造方法を提供する。
【００１０】
ドーパントによる触媒層への悪影響を防止することが可能な構成を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態に係る半導体装置の製造方法は、触媒層上にグラフェン膜を形成する工程と、前記グラフェン膜の一部を除去して前記グラフェン膜に露出した側面を形成する工程と、前記露出した側面から前記グラフェン膜中にドーパントを導入する工程と、前記ドーパントが導入されたグラフェン膜をパターニングしてグラフェン配線を形成する工程と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した平面図である。
【図９】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した平面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した平面図である。
【図１１】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した平面図である。
【図１２】第１の実施形態の第１の変更例に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した平面図である。
【図１３】第１の実施形態の第２の変更例に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図１４】第１の実施形態の第２の変更例に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図１５】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図１６】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【図１７】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１〜図７は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した断面図である。図８〜図１１は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した平面図である。なお、図８、図９、図１０及び図１１のＡ−Ａ線に沿った断面がそれぞれ、図１、図２、図３及び図５に対応する。
【００１５】
まず、図１及び図８に示すように、半導体基板（図示せず）上に層間絶縁膜１１及びコンタクト１２を形成する。半導体基板の表面領域には、ＭＯＳトランジスタ等が形成されている。層間絶縁膜１１には、ＴＥＯＳシリコン酸化膜が用いられる。コンタクト１２の主金属膜には、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）或いはアルミニウム（Ａｌ）等が用いられる。コンタクト１２には、主金属膜に加えてバリアメタル膜が形成されていてもよい。バリアメタル膜には、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、或いはこれらの金属の窒化物が用いられる。
【００１６】
次に、層間絶縁膜１１及びコンタクト１２が形成された領域上に、下地導電層１３をＰＶＤ（physical vapor deposition）によって形成する。下地導電層１３には、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、或いはこれらの金属の窒化物或いは酸化物が用いられる。
【００１７】
続いて、下地導電層１３上に、触媒層１４をＰＶＤによって形成する。触媒層１４は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）及び銅（Ｃｕ）から選択された金属元素を含有する。具体的には、触媒層１４は、コバルト層、ニッケル層、鉄層、ルテニウム層或いは銅層で形成される。触媒層１４は、グラフェン膜を形成するための触媒として機能する。均一なグラフェン膜を形成するために、触媒層１４は厚さ０．５ｎｍ以上の連続膜であることが好ましい。
【００１８】
続いて、触媒層１４上に、グラフェン膜１５をＣＶＤ（chemical vapor deposition）によって形成する。具体的には、４５０℃以上の温度で、プラズマＣＶＤ或いは熱ＣＶＤによってグラフェン膜１５を形成する。ＣＶＤのソースガスには、メタノール、エタノール或いはアセチレン等が用いられる。グラフェン膜１５には、複数のグラファイト層が積層された多層グラフェンを用いる。
【００１９】
続いて、グラフェン膜１５上に、ハードマスク膜１６を形成する。ハードマスク膜１６には、シリコン酸化膜或いはシリコン窒化膜が用いられる。
【００２０】
次に、図２及び図９に示すように、リソグラフィ及びＲＩＥ（reactive ion etching）を用いて、下地導電層１３、触媒層１４、グラフェン膜１５及びハードマスク膜１６の積層膜の一部を除去する。これにより、溝１７が形成される。すなわち、溝１７の側面を構成する段差が形成される。溝（段差）１７の側面には、下地導電層１３、触媒層１４及びグラフェン膜１５が露出する。この溝（段差）１７は、後述する工程でグラフェン膜１５中にドーパントを導入するために用いられる。したがって、溝（段差）１７は、グラフェン膜１５の配線として用いられない領域に形成される。
【００２１】
次に、図３及び図１０に示すように、触媒層１４の露出した部分に所定の処理を施して、触媒層１４に含有される主要元素の化合物で形成された化合物層１８を形成する。具体的には、所定の処理としてガス処理或いは強酸を用いたウェット処理を行う。これにより、触媒層１４の側面に触媒金属の化合物層１８が選択的に形成される。例えば、触媒金属の酸化物、窒化物、水酸化物等が形成される。触媒金属としてニッケル（Ｎｉ）を用いた場合には、触媒層１４の側面に、ＮｉＯ層、ＮｉＮ層或いはＮｉ（ＯＨ）x 層が形成される。この化合物層１８は、後述する工程でグラフェン膜１５中に導入されるドーパントから、触媒層１４を保護する機能を有している。すなわち、化合物層１８を形成することにより、ドーパントによる触媒金属の腐食やエッチングを防止することができる。
【００２２】
次に、図４に示すように、溝（段差）１７の側面からグラフェン膜１５中にドーパントを導入する。その結果、ドーパントが含有されたグラフェン膜１５ａが得られる。ドーパントは、ハロゲン元素を含有している。具体的には、ドーパントとしてＦｅＣｌ3 、ＣｕＣｌ3 、ＡｌＣｌ、ＡｓＦ5 、Ｂｒ等が用いられる。グラフェン膜１５中へのドーパントの導入は、熱拡散によって行われる。すでに述べたように、グラフェン膜１５は、複数のグラファイト層が積層された多層グラフェンで形成されている。ドーパントは、グラファイト層間の隙間を通ってグラフェン膜１５中を拡散する。そのため、溝（段差）１７の側面から遠い領域まで、グラフェン膜１５中にドーパントを導入することができる。導入されたドーパントは、多層グラフェンのグラファイト層間に位置する。このようにして、ドーパントが含有された低抵抗のグラフェン膜１５ａが得られる。なお、ドーパントが含有されたグラフェン膜１５ａの領域は、グラフェン膜１５ａから離脱するドーパントの割合を少なくするために、１μｍ以上の幅を有していることが好ましい。
【００２３】
グラフェン膜１５中にドーパントを導入する際に、触媒層１４の側面には化合物層１８が形成されているため、ドーパントから触媒層１４を保護することができる。そのため、反応性の高いハロゲン系ドーパントを用いても、ドーパントによって触媒層１４がエッチングされたり腐食したりすることを防止することができる。
【００２４】
次に、図５及び図１１に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングによってハードマスク膜１６をパターニングしてハードマスクパターンを形成する。続いて、ハードマスクパターンをマスクとして用いて、ドーパントが含有されたグラフェン膜１５ａ、触媒層１４及び下地導電層１３をパターニングする。これにより、グラフェン配線１５ａを含む配線構造２０が形成される。
【００２５】
次に、図６に示すように、配線構造２０を覆う保護絶縁膜２１を形成する。保護絶縁膜２１には、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜等を用いることができる。保護絶縁膜２１を形成することにより、グラフェン配線１５ａからのドーパントの離脱を防止することができる。
【００２６】
次に、図７に示すように、保護絶縁膜２１上に絶縁膜２２を形成する。これにより、配線構造２０間のスペースが絶縁膜２２で埋められる。絶縁膜２２には、Ｌｏｗ−ｋ膜を用いることができる。なお、配線構造２０間の領域を絶縁膜２２で埋めずに、配線構造２０間の領域をエアギャップとしてもよい。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、グラフェン膜１５等に形成された溝（段差）１７の側面からグラフェン膜１５中にドーパントを導入し、その後、ドーパントが導入されたグラフェン膜１５ａをパターニングしてグラフェン配線を形成する。仮に、グラフェン膜をパターニングした後にグラフェン膜中にドーパントを導入した場合には、ほとんどのドーパントがグラフェン膜から離脱してしまい、低抵抗のグラフェン配線を得ることができない。本実施形態では、グラフェン膜をパターニングする前にグラフェン膜中にドーパントを導入するため、ほとんどのドーパントは離脱せずにグラフェン膜中にとどまっている。したがって、本実施形態では、グラフェン膜からのドーパントの離脱を抑制することができ、低抵抗のグラフェン配線を得ることができる。
【００２８】
また、溝（段差）１７は、グラフェン膜１５の配線として用いられない領域に形成される。溝（段差）１７が形成された部分では、グラフェン膜１５の側面が露出しているため、ドーパントが離脱するかもしれない。しかしながら、溝（段差）１７が形成された部分は配線として用いないため、ドーパントが離脱しても問題はない。
【００２９】
また、本実施形態では、触媒層１４の露出した部分（触媒層１４の側面）に所定の処理を施して、触媒層１４に含有される主要元素の化合物で形成された化合物層１８を形成する。この化合物層１８は、触媒層１４のグラフェン膜１５で覆われていない所定面（本実施形態では、触媒層１４の側面）上に選択的に形成される。したがって、グラフェン膜１５中にドーパントを導入する際に、触媒層１４がドーパントによって腐食することやエッチングされることを効果的に防止することができる。
【００３０】
次に、本実施形態の変更例について説明する。
【００３１】
図１２は、本実施形態の第１の変更例の製造方法の一部を模式的に示した平面図である。本変更例では、図１２に示すように、下地導電層１３、触媒層１４、グラフェン膜１５及びハードマスク膜１６の積層膜が形成された領域の周囲に、溝（段差）１７が形成されている。すなわち、本変更例では、溝（段差）１７が、グラフェン膜１５のドーパントが導入される部分を囲んでいる。このような構造を用いることで、グラフェン膜１５中に効率的にドーパントを導入することができる。
【００３２】
図１３及び図１４は、本実施形態の第２の変更例の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。
【００３３】
図１３に示すように、本変更例では、ハードマスク膜１６及びグラフェン膜１５を除去することで溝（段差）１７が形成される。すなわち、本変更例では、ハードマスク膜１６及びグラフェン膜１５を除去することで、触媒層１４の上面が露出する。そして、本変更例では、触媒層１４の露出した部分（触媒層１４の上面）に所定の処理（上述した実施形態と同様の処理）を施すことで化合物層１８が形成される。その後、第１の実施形態と同様の工程を行うことで、図１４に示すような構成が得られる。
【００３４】
本変更例のような方法を用いても、上述した実施形態と同様に、触媒層１４がドーパントによって腐食することやエッチングされることを防止することができる。
【００３５】
なお、本変更例では、グラフェン膜１５をエッチングする際に、触媒層１４の上部分もある程度エッチングしている。仮に、触媒層１４の上部分をエッチングしないとすると、化合物層１８によってグラフェン膜１５の側面の一部が覆われるおそれがある。その結果、グラフェン膜１５中に効率的にドーパントを導入できないおそれがある。触媒層１４の上部分もエッチングすることで、このような問題を防止することができる。
【００３６】
（実施形態２）
図１５〜図１７は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一部を模式的に示した断面図である。なお、基本的な構成及び基本的な製造方法は第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態で説明した事項の説明は省略する。
【００３７】
まず、第１の実施形態の図１〜図４の工程と同様の工程を行う。これにより、ドーパントが含有されたグラフェン膜１５ａが得られる。
【００３８】
次に、図１５に示すように、ハードマスク膜１６をパターニングする。続いて、ハードマスク膜１６をマスクとして用いて、ドーパントが含有されたグラフェン膜１５ａを酸素プラズマによってエッチングする。これにより、グラフェン配線１５ａが形成される。このとき、触媒層１４をパターニングせずにドーパントが導入されたグラフェン膜１５ａをパターニングする。
【００３９】
次に、グラフェン配線１５ａ等を覆う第１の保護絶縁膜２３を形成する。第１の保護絶縁膜２３には、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜等を用いることができる。第１の保護絶縁膜２３は、ドーパントが導入されたグラフェン膜１５ａをパターニングしてグラフェン配線１５ａを形成した後、グラフェン配線１５ａを大気に晒さずに形成される。このように、グラフェン配線１５ａを形成した後に直ちに第１の保護絶縁膜２３を形成することで、グラフェン配線１５ａからのドーパントの離脱をより効果的に抑制することができる。また、グラフェン配線１５ａ中のドーパントが大気中の酸素や水分と反応しないため、より効果的にグラフェン配線１５ａにドーパントを残存させることができる。
【００４０】
次に、図１６に示すように、触媒層１４及び下地導電層１３をエッチングする。これにより、グラフェン配線１５ａを含む配線構造２０が得られる。
【００４１】
次に、図１７に示すように、配線構造２０及び第１の保護絶縁膜２３を覆う第２の保護絶縁膜２１を形成する。さらに、第２の保護絶縁膜２１上に絶縁膜２２を形成する。これにより、配線構造２０間のスペースが絶縁膜２２で埋められる。第２の保護絶縁膜２１及び絶縁膜２２は、第１の実施形態の保護絶縁膜２１及び絶縁膜２２と同様である。
【００４２】
本実施形態も、第１の実施形態と同様の基本的な構成及び基本的な製造方法を有しているため、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、グラフェン配線１５ａの側面が、第１の保護絶縁膜２３及び第１の保護絶縁膜２３を覆う第２の保護絶縁膜２１によって覆われている。第１の保護絶縁膜２３は、グラフェン配線１５ａの側面に設けられ且つ触媒層１４の側面には設けられていない。そのため、保護絶縁膜のグラフェン配線１５ａの側面に設けられた部分は、保護絶縁膜の触媒層１４の側面に設けられた部分よりも厚い。本実施形態では、このような厚い保護絶縁膜（保護絶縁膜２１及び２３）によってグラフェン配線１５ａの側面が覆われているため、グラフェン配線１５ａからのドーパントの離脱をより効果的に抑制することができる。
【００４４】
また、第１の保護絶縁膜２３と第２の保護絶縁膜２１とで異なった種類の絶縁膜を用いることで、グラフェン配線１５ａに対するより効果的な保護機能を得ることができる。例えば、第１の保護絶縁膜２３をシリコン窒化膜で形成することで、グラフェン配線１５ａの酸化を効果的に抑制することができる。また、第２の保護絶縁膜２１をシリコン酸化膜で形成することで、グラフェン配線１５ａからのドーパントの離脱を効果的に抑制することができる。
【００４５】
なお、上述した第１及び第２の実施形態では、グラフェン膜中にドーパントを導入するために溝１７を設けたが、グラフェン膜の側面を露出させる段差を有する構造であれば、必ずしも溝１７である必要はない。
【００４６】
以下、上述した実施形態について付記する。
【００４７】
［付記１］
触媒層上にグラフェン膜を形成する工程と、
前記グラフェン膜の一部を除去して前記グラフェン膜に露出した側面を形成する工程と、
前記露出した側面から前記グラフェン膜中にドーパントを導入する工程と、
前記ドーパントが導入されたグラフェン膜をパターニングしてグラフェン配線を形成する工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００４８】
［付記２］
前記露出した側面は、前記グラフェン膜の前記グラフェン配線として用いられない領域に形成される
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００４９】
［付記３］
前記グラフェン膜の一部を除去して前記グラフェン膜に露出した側面を形成する工程で、前記触媒層の一部が露出し、
前記触媒層の前記露出した部分に所定の処理を施して、前記触媒層に含有される主要元素の化合物で形成された化合物層を形成する工程を、さらに備える
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００５０】
［付記４］
前記触媒層の前記露出した部分は、前記触媒層の側面に対応する
ことを特徴とする付記３に記載の半導体装置の製造方法。
【００５１】
［付記５］
前記触媒層の前記露出した部分は、前記触媒層の上面に対応する
ことを特徴とする付記３に記載の半導体装置の製造方法。
【００５２】
［付記６］
前記グラフェン配線を覆う保護絶縁膜を形成する工程を、さらに備える
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００５３】
［付記７］
前記触媒層をパターニングせずに前記ドーパントが導入されたグラフェン膜をパターニングして前記グラフェン配線を形成し、
前記触媒層をパターニングせずに形成された前記グラフェン配線を覆う保護絶縁膜を形成する工程を、さらに備える
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００５４】
［付記８］
前記ドーパントが導入されたグラフェン膜をパターニングして前記グラフェン配線を形成した後、前記グラフェン配線を大気に晒さずに前記保護絶縁膜を形成する
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。
【００５５】
［付記９］
前記露出した側面は、溝の側面を構成する
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００５６】
［付記１０］
前記露出した側面は、前記グラフェン膜の前記ドーパントが導入される部分を囲んでいる
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００５７】
［付記１１］
前記ドーパントは、ハロゲン元素を含有する
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００５８】
［付記１２］
前記触媒層は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）及び銅（Ｃｕ）から選択された元素を含有する
ことを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
【００５９】
［付記１３］
触媒層と、
前記触媒層上に設けられ、ドーパントが含有されたグラフェン膜と、
前記触媒層の前記グラフェン膜で覆われていない所定面上に設けられ、前記触媒層に含有される主要元素の化合物で形成された化合物層と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【００６０】
［付記１４］
前記所定面は、前記触媒層の側面に対応する
ことを特徴とする付記１３に記載の半導体装置。
【００６１】
［付記１５］
前記所定面は、前記触媒層の上面に対応する
ことを特徴とする付記１３に記載の半導体装置。
【００６２】
［付記１６］
前記ドーパントは、ハロゲン元素を含有する
ことを特徴とする付記１３に記載の半導体装置。
【００６３】
［付記１７］
前記主要元素は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）及び銅（Ｃｕ）から選択される
ことを特徴とする付記１３に記載の半導体装置。
【００６４】
［付記１８］
触媒層と、
前記触媒層上に設けられ、ドーパントが含有されたグラフェン配線と、
前記触媒層の側面及び前記グラフェン配線の側面に設けられた保護絶縁膜と、
を備え、
前記保護絶縁膜の前記グラフェン配線の側面に設けられた部分は、前記保護絶縁膜の前記触媒層の側面に設けられた部分よりも厚い
ことを特徴とする半導体装置。
【００６５】
［付記１９］
前記保護絶縁膜は、第１の保護絶縁膜と、前記第１の保護絶縁膜を覆う第２の保護絶縁膜とを含み、
前記第１の保護絶縁膜は、前記グラフェン配線の側面に設けられ且つ前記触媒層の側面には設けられていない
ことを特徴とする付記１８に記載の半導体装置。
【００６６】
［付記２０］
前記ドーパントは、ハロゲン元素を含有する
ことを特徴とする付記１８に記載の半導体装置。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１１…層間絶縁膜      １２…コンタクト
１３…下地導電層      １４…触媒層
１５…グラフェン膜      １５ａ…ドーパントが含有されたグラフェン膜
１６…ハードマスク膜      １７…溝（段差）      １８…化合物層
２０…配線構造      ２１…保護絶縁膜
２２…絶縁膜      ２３…保護絶縁膜
【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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