【手続補正書】
【提出日】平成20年1月22日(2008.1.22)
【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】
基板上に形成された絶縁膜上に配線用溝を形成する工程と、
前記配線用溝を埋め込むように、前記絶縁膜上の全面に前記配線用溝の段差に応じた凹凸形状を表面に有する銅膜を堆積させる工程と、
陰極部材と前記銅膜との間にキレート剤を含む電解液を介在させ、前記陰極部材を陰極とし前記銅膜を陽極として電圧を印加して、前記銅膜の表面を酸化し、かつ当該酸化された銅のキレート膜を形成するキレート膜形成工程と、
前記銅膜の凹凸に応じた前記キレート膜の凸部分を選択的に除去し、当該凸部分の銅膜を表面に露出させるキレート膜除去工程と、
前記銅膜の凸部が平坦化されるまで、前記キレート膜形成工程と前記キレート膜除去工程とを繰り返し行う
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記銅膜の凸部を平坦化した後に、前記配線用溝の外部に堆積された銅膜を除去するまで前記銅膜の表面に形成されたキレート膜を除去する工程をさらに有する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記配線用溝を形成する工程の後、前記銅膜を堆積させる工程の前に、前記絶縁膜上および前記溝内を被覆して前記銅膜の前記絶縁膜への拡散を防ぐための導電性材料からなるバリヤ膜を形成するバリヤ膜形成工程をさらに有する、
請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記陰極部材を陰極として電圧を印加する工程において、前記キレート膜の凸部分の除去に用いる導電性を有する研磨工具を陰極として電圧を印加する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記銅膜を陽極として電圧を印加する工程において、前記銅膜に接触または接近する陽極部材を陽極とし、前記電解液を通じて前記銅膜を陽極とする
請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記陰極部材を陰極として電圧を印加する工程において、前記銅膜に平行に配置された導電性を有する電極板を陰極として電圧を印加する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記キレート膜除去工程において、払拭、または機械研磨により除去する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記キレート膜除去工程において、研磨砥粒を含む化学研磨剤を用いて前記キレート膜を化学機械研磨により除去する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記キレート膜除去工程において、振動を前記基板に与えることにより除去する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記キレート膜除去工程において、前記電解液を流動させることにより前記キレート膜を除去する
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記キレート膜形成工程および前記キレート膜除去工程において、前記陰極部材と前記銅膜に流れる電流をモニタし、当該電流値の大きさに基づいて前記銅膜の研磨の進行を管理して行う
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記キレート膜として、前記銅膜よりも電気的抵抗が高く、かつ、機械的強度が低いキレート膜となるキレート剤を用いる
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記配線用溝を形成する工程において、前記配線用溝の形成とともに、前記絶縁膜の下層に形成された不純物拡散層または配線と、前記配線溝に形成される配線とを接続するためのコンタクトホールを形成し、
前記銅膜を堆積させる工程において、前記配線用溝とともに前記コンタクトホールに銅を埋め込む
請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
被研磨面に銅膜を有する被研磨対象物の研磨方法であって、
陰極部材と前記被研磨面との間にキレート剤を含む電解液を介在させ、前記陰極部材を陰極とし前記被研磨対象物の被研磨面を陽極として電圧を印加して、前記銅膜の表面を酸化し、かつ当該酸化された銅のキレート膜を形成するキレート膜形成工程と、
前記銅膜の表面形状に応じたキレート膜の凸部分を選択的に除去し、当該凸部分の銅膜を表面に露出させるキレート膜除去工程と、
前記銅膜の凸部分が平坦化されるまで前記キレート膜形成工程と前記キレート膜除去工程とを繰り返し行う
研磨方法。
【請求項１５】
前記被研磨対象物には、異なる材料からなる複数の膜が積層されており、
前記キレート膜形成工程およびキレート膜除去工程において、前記電解液を通じて前記被研磨対象物の表面から前記陰極部材に流れる電流をモニタし、当該電流の大きさに基づいて研磨の進行を管理する
請求項１４記載の研磨方法。
【請求項１６】
基板上に形成された絶縁膜に少なくとも溝または孔を形成する工程と、
前記溝または孔を埋め込むように、前記絶縁膜上に金属膜を堆積させる工程と、
陰極部材と前記金属膜との間に電解液を介在させる工程と、
前記陰極部材を陰極とし前記金属膜を陽極として所定の電圧を印加する工程と、
前記金属膜表面を除去する工程とを有し、
前記金属膜表面の凹凸が緩和するまで前記金属膜の除去を行う
半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記絶縁膜に少なくとも溝または孔を形成する工程においては、溝と孔のうちのいずれかを形成し、
前記絶縁膜上に金属膜を堆積させる工程においては、前記溝と孔のうちのいずれかを埋め込むように形成する
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記絶縁膜に少なくとも溝または孔を形成する工程においては、溝と当該溝の底面に連通する孔を形成し、
前記絶縁膜上に金属膜を堆積させる工程においては、前記溝と当該溝の底面に連通する孔をともに埋め込むように形成する
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記陰極部材と前記金属膜との間に電解液を介在させる工程において、電解質と添加剤を含む電解液を介在させる
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記陰極部材を陰極とし前記金属膜を陽極として所定の電圧を印加する工程において、前記陰極部材と前記金属膜の間に周期性パルスを印加する
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記陰極部材を陰極とし前記金属膜を陽極として所定の電圧を印加する工程において、前記陰極部材と前記金属膜を流れる電流が前記金属膜除去の終点付近で小さくなるように設定された周期性パルスを印加する
請求項２０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記陰極部材を陰極とし前記金属膜を陽極として所定の電圧を印加する工程において、前記陰極部材と前記金属膜を流れる電流がステップ状に変化するように設定された周期性パルスを印加する
請求項２０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
前記陰極部材を陰極とし前記金属膜を陽極として所定の電圧を印加する工程において、前記陰極部材と前記金属膜を流れる電流が金属膜除去の初期において徐々に増加するように設定された周期性パルスを印加する
請求項２０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
前記金属膜表面を除去する工程において、前記金属膜表面をワイピングすることにより前記金属膜を除去する
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
前記陰極部材と前記金属膜との間に電解液を介在させる工程の後、前記電解液を所定の温度に調整する工程を有する
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
前記絶縁膜に溝または孔を形成する工程の後、前記絶縁膜上に金属膜を堆積させる工程の前に、前記溝または孔を埋め込むように前記絶縁膜上に、前記金属膜の前記絶縁膜への拡散を防止するためのバリア膜を堆積させる工程をさらに有し、
前記絶縁膜上に金属膜を堆積させる工程において、前記バリア膜上に前記金属膜を堆積させる
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２７】
前記金属膜表面を除去する工程において、前記溝または孔の外部に堆積された前記金属膜を除去するまで前記金属膜の除去を繰り返し行う
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
前記陰極部材を陰極とし前記金属膜を陽極として所定の電圧を印加する工程および前記金属膜表面を除去する工程において、前記陰極部材と前記金属膜間に前記所定の電圧を印加した状態で前記金属膜表面を除去する
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２９】
前記陰極部材を陰極とし前記金属膜を陽極として所定の電圧を印加する工程および前記金属膜表面を除去する工程において、前記陰極部材と前記金属膜間に前記所定の電圧を印加してから所定の時間経過後に、前記金属膜表面を除去する
請求項１６記載の半導体装置の製造方法。