【手続補正書】
【提出日】平成20年5月12日(2008.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成され、第一層間絶縁膜と上記第一層間絶縁膜内に第一銅配線とを有する第一層と、
上記第一層上に形成され、上記第一銅配線の上面に接するように形成される第一絶縁膜と、
上記第一絶縁膜上に形成された第二層間絶縁膜と、
上記第二層間絶縁膜及び上記第一絶縁膜を貫通して上記第一銅配線に達する第一ホールと、
上記第一ホールの側壁に沿った上記第二層間絶縁膜上及び上記第一絶縁膜上に形成された第一バリアメタルと、
上記第一ホールの下側に上記第一ホールと連通するように設けられた円錐形状又は半球形状の第二ホールと、
上記第一バリアメタル上及び上記第二ホール内に形成された第二バリアメタルと、
上記第一及び第二ホール内に埋め込まれた第一銅金属とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体基板上に形成され、第一層間絶縁膜と上記第一層間絶縁膜内に第一銅配線とを有する第一層と、
上記第一層上に形成され、上記第一銅配線の上面に接するように形成される第一絶縁膜と、
上記第一絶縁膜上に形成された第二層間絶縁膜と、
上記第二層間絶縁膜及び上記第一絶縁膜を貫通して上記第一銅配線に達する第一ホールと、
上記第一ホールの側壁に沿った上記第二層間絶縁膜上及び上記第一絶縁膜上に形成された第一バリアメタルと、
上記第一ホールの下側に上記第一ホールと連通するように設けられ、上記第一銅配線を３０ｎｍ以上掘り込むことで形成された第二ホールと、
上記第一バリアメタル上及び上記第二ホール内に形成された第二バリアメタルと、
上記第一及び第二ホール内に埋め込まれた第一銅金属とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
半導体基板上に形成され、第一層間絶縁膜と上記第一層間絶縁膜内に第一銅配線とを有する第一層と、
上記第一層上に形成され、上記第一銅配線の上面に接するように形成される第一絶縁膜と、
上記第一絶縁膜上に形成された第二層間絶縁膜と、
上記第二層間絶縁膜及び上記第一絶縁膜を貫通して上記第一銅配線に達する第一ホールと、
上記第一ホールの側壁に沿った上記第二層間絶縁膜上及び上記第一絶縁膜上に形成された第一バリアメタルと、
上記第一ホールの下側に上記第一ホールと連通するように設けられ、上記第一銅配線と上記第一絶縁膜との接触面よりも下側に形成された第二ホールと、
上記第一バリアメタル上及び上記第二ホール内に形成された第二バリアメタルと、
上記第一及び第二ホール内に埋め込まれた第一銅金属とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
上記第二層間絶縁膜内に設けられた第一溝内に形成された第二銅配線を更に有し、
上記第一溝の底面及び側面の上記第二層間絶縁膜上に形成された第三バリアメタルと、上記第一溝内の第二銅金属により上記第二銅配線が形成され、
上記第一バリアメタル、上記第二バリアメタル及び上記第一銅金属により第一ビアが形成され、
上記第三バリアメタルと上記第二バリアメタルは同一工程で形成され、
上記第一銅金属及び上記第二銅金属は同一工程で形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
上記第一バリアメタルと上記第二バリアメタルとの間に、上記第一バリアメタルの材料と上記第一銅金属の材料との合金で構成されたメタル膜を更に有することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
上記第一層間絶縁膜及び上記第二層間絶縁膜はそれぞれ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯ2、ＳｉＯＣから選択された一つの材料を含有し、
上記第一バリアメタル、上記第二バリアメタルおよび上記第三バリアメタルはそれぞれ、タンタル、タンタル窒化物、タンタル珪化物、タンタル炭化物、チタン窒化物、チタン珪化物、チタン炭化物、タングステン窒化物、タングステン珪化物、タングステン炭化物、ルテニウム、およびルテニウム酸化物よりなる群から選ばれる１種以上の膜より形成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
上記第一銅金属と上記第二銅金属はそれぞれ、シード層と上記シード層上に形成された銅層により構成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項８】
上記第二銅配線上及び上記第二層間絶縁膜上に第二層がさらに形成されており、
上記第二層は、
上記第二銅配線上及び上記第二層間絶縁膜上に形成された第二絶縁膜と、
上記第二絶縁膜上に形成された第三層間絶縁膜と、
上記第二絶縁膜と上記第三層間絶縁膜を貫通するように設けられ、上記第二銅配線を露出するように設けられた第三ホールと、
上記第三層間絶縁膜内に形成され、上記第三ホールと連通する第二溝と、
上記第二溝の側面、上記第二溝の底面、上記第三ホールの側面及び上記第三ホールの底面に形成された第四バリアメタルと、
上記第四バリアメタル上に形成された第三銅金属とを有し、
上記第三ホール内の上記第四バリアメタルと上記第三銅金属により第二ビアが形成され、上記第二溝内の上記第四バリアメタルと上記第三銅金属により第三銅配線が形成され、
上記第三ホールの底面の上記第四バリアメタルは露出した上記第二銅配線と接触しており、
上記第三ホールの底面の上記第四バリアメタルは、上記第二絶縁膜と第二銅配線との接触面よりも高い位置に存在することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項９】
上記第三ホールの径よりも上記第一ホールの径の方が小さいことを特徴とする請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
上記第一絶縁膜は窒素とシリコンの化合物、ＳｉＣ又はＳｉＣＯのうちのいずれかを材料とすることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半導体装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、より特定的には、信頼性の高い半導体装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
したがって、本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一実施例の半導体装置は、第一層と、第一絶縁膜と、第二層間絶縁膜と、第一ホールと、第一バリアメタルと、第二ホールと、第二バリアメタルと、第一銅金属とを有している。第一層は、半導体基板上に形成され、第一層間絶縁膜と第一層間絶縁膜内に第一銅配線とを有している。第一絶縁膜は、第一層上に形成され、第一銅配線の上面に接するように形成されている。第二層間絶縁膜は、第一絶縁膜上に形成されている。第一ホールは、第二層間絶縁膜及び第一絶縁膜を貫通して第一銅配線に達している。第一バリアメタルは、第一ホールの側壁に沿った第二層間絶縁膜上及び第一絶縁膜上に形成されている。第二ホールは、第一ホールの下側に第一ホールと連通するように設けられた円錐形状又は半球形状である。第二バリアメタルは、第一バリアメタル上及び第二ホール内に形成されている。第一銅金属は、第一及び第二ホール内に埋め込まれている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の半導体装置によれば、第二ホールの口径が第一ホールの上部孔の口径よりも大きい場合にも第二ホールの内壁面全面に第二のバリアメタルを形成することができるので、第二ホール内にボイドが形成しにくくなり、半導体装置の信頼性が高くなる。