(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、金属がＣｕ、ＷまたはＡｌである金属配線を形成する工程と、
前記金属配線の表面の硫黄成分の付着量を考慮して前記金属配線の表面の酸化状態を見積もって、前記金属配線の表面の酸素濃度を下げるための前処理条件を決定し、前処理を前記金属配線に施す工程と、
前記前処理を施した前記金属配線上にキャップ絶縁膜を形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記金属配線の表面の酸化状態は、前記金属配線の形成後から前記前処理の開始までの間の、少なくとも前記金属配線が形成された前記半導体基板の放置時間に基づき見積もら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】
前記前処理は、前記金属配線と前記キャップ絶縁膜との界面の酸素濃度を１×１０21／ｃｍ3 以下にする処理であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記前処理は、プラズマを用いた処理を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記プラズマを用いた処理の時間は、前記金属配線の表面の硫黄成分の付着量を考慮しつつ、前記金属配線の表面の酸化状態を見積もることで決定されることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記前処理は、溶液を用いた処理をさらに含み、かつ前記溶液を用いた処理は前記プラズマを用いた処理の前に行われることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記前処理を前記金属配線に施す工程に連続して、前記プラズマ中に前記キャップ絶縁膜の原料ガスを導入し、前記キャップ絶縁膜を形成することを特徴とする請求項４、５または６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記プラズマはＮＨ3 のプラズマ、前記原料ガスはＳｉＨ4 ガスであることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
内部の硫黄濃度を制御する手段を備えた箱内に、前記金属配線が形成された前記半導体基板を保管し、しかる後前記箱内から前記金属配線が形成された前記半導体基板を取り出し、前記前処理を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に係わり、特に金属配線の表面の酸化膜を除去する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりＬＳＩ配線にはＡｌ配線が多く用いられてきている。しかし、近年、ＲＣ遅延の改善やＥＭ耐性の向上などの観点から、Ｃｕ配線が使用されるようになってきている。
【０００３】
Ｃｕには蒸気圧の高い化合物が少ないため、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）による加工は困難である。そのため、Ｃｕ配線のプロセスはＲＩＥを用いないで形成するダマシンプロセスが主流となっている。
【０００４】
ダマシンプロセスでは、層間絶縁膜の表面に予め形成した配線溝の内部を充填するように金属膜を全面に堆積し、その後配線溝の外部の余剰な金属膜をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により除去することによって、上記金属膜からなる配線（ダマシン配線）を形成する。
【０００５】
特に、層間絶縁膜に溝および接続孔を予め形成しておき、溝および接続孔の内部を金属膜で一括して充填して、配線とプラグを同時に形成するプロセスをデュアルダマシンプロセス（ＤＤプロセス）と呼ぶ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ダマシンプロセスにより形成したＣｕ配線上に、Ｃｕ拡散を防止するためのシリコン窒化膜を形成する直前の前処理として、還元処理が行われている。これは、Ｃｕ配線の表面に形成されている酸化膜を除去する目的で行われる。このような前処理を行うことにより、Ｃｕ配線の抵抗上昇を防止でき、Ｃｕ配線が本来持っている低抵抗の利点を生かせるようになる。
【０００７】
しかしながら、本発明者らの鋭意研究によれば、従来の前処理には以下のような問題があることが明らかになった。すなわち、従来の前処理は、Ｃｕ配線上の酸化膜の除去にばらつきがあることが分かった。Ｃｕ配線上の酸化膜を除去しきれない状態で、Ｃｕ配線上にシリコン窒化膜を形成すると、所望のデバイス特性が得られなくなる。これは、デバイスの特性のばらつきや、歩留まりの低下を招く原因となる。このような問題はＷ配線等の他の金属配線にもある。
【０００８】
以上のように、金属配線上に絶縁膜を形成する前に、金属配線表面の酸化膜を除去するという前処理が従来より行われている。しかし、従来の前処理は、酸化膜の除去にばらつきがあるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、金属配線上に絶縁膜を形成する前に行う、金属配線表面の酸化膜を除去する前処理における酸化膜の除去のばらつきを小さくできる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、金属がＣｕ、ＷまたはＡｌである金属配線を形成する工程と、前記金属配線の表面の硫黄成分の付着量を考慮して前記金属配線の表面の酸化状態を見積もって、前記金属配線の表面の酸素濃度を下げるための前処理条件を決定し、前処理を前記金属配線に施す工程と、前記前処理を施した前記金属配線上にキャップ絶縁膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明者らの研究によれば、前処理時の金属配線の表面状態が統一されていなことが、酸化膜の除去にばらつきが生じる原因であることが分かった。具体的には、前処理時の金属配線の表面に形成されている酸化膜の膜厚にばらつきがあることが、酸化膜の除去にばらつきが生じる原因であることが分かった。
【００１２】
前処理時の金属配線の表面状態が統一されていない理由としては、金属配線が色々な条件の処理を受け、前処理の開始まで放置されることがあげられる。すなわち、金属配線の表面の酸化状態を見積もって、前処理条件を決定していなかったことが理由である。そこで、本発明では、金属配線の表面の酸化状態を見積もって、前記金属配線の表面の酸素濃度を下げるための前処理条件を決定し、前処理を前記金属配線に施す構成を採用している。
【００１３】
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明らかになるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【００１６】
まず、図１（ａ）に示すように、シリコン基板１上に層間絶縁膜２を堆積し、次に、層間絶縁膜２の表面にＣｕ配線３を周知のダマシンプロセスにより形成する。なお、実際には、Ｃｕ拡散を防止するバリアメタル膜を配線溝の側面および底面に形成し、Ｃｕ配線３の側面および底面をバリアメタル膜で覆う構造とするが、ここでは簡単のため省略する。
【００１７】
その後、クエン酸洗浄、希塩酸処理や希弗酸処理等の表面処理を行い、Ｃｕ配線３上のＣｕ酸化物やダマシンプロセスのＣＭＰ後の残渣物をできる限り除去する。必要ならば、放置時の酸化防止のため、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）等の防食剤を塗布しコーティングを行うか、またはアンモニア水で表面処理を行い、Ｃｕ配線３の表面を安定化させる。
【００１８】
次に、Ｃｕ配線３が形成されたシリコン基板１の放置時間および表面処理方法を調査し、Ｃｕ配線３の表面に除去されずに残っている酸化膜（Ｃｕ酸化膜）の膜厚を見積もる。例えば、放置時間が４８時間で、表面処理がクエン酸洗浄、希弗酸処理、アンモニア水処理の場合、Ｃｕ酸化膜の膜厚は２０ｎｍ以下と見積もることができる。
【００１９】
その後、シリコン基板１をシリコン窒化膜の成膜を行うプラズマＣＶＤ装置のチャンバー内に導入する。
【００２０】
次に、シリコン窒化膜の成膜に先立って、Ｃｕ配線３の表面の還元処理および有機物系の汚染除去のために、チャンバー内で、前処理としてのＮＨ3 プラズマ処理を行う（図１（ｂ））。その条件は、ガスとしてＮＨ3 、Ｎ2 を用い、流量ＮＨ3 ／Ｎ2 ＝３０／２５００ｓｃｃｍ、温度＝４００℃、ＲＦパワー＝１５０Ｗ、圧力＝４.２Ｔｏｒｒ、基板電極間距離＝０．８８９ｃｍ（＝３５０mils）である。
【００２１】
上記条件でのＣｕ酸化物の還元速度は８０ｎｍ／ｍｉｎである。したがって、放置等の条件でＣｕ酸化膜の膜厚は２０ｎｍ以下であると見積もることができるので、ＮＨ3 プラズマ処理を行う時間（処理時間）は還元速度から１５秒必要であると決定できる。プラズマ還元処理の均一性や、Ｃｕ酸化膜の膜厚の不均一性を考慮して、１００％のオーバー時間を上記処理時間に加える。したがって、実際の処理時間は３０秒となる。
【００２２】
次に、連続でＮＨ3 のプラズマ中にＳｉＨ4 ガスを導入し、図１（ｃ）に示すように、Ｃｕ配線３が形成された層間絶縁膜２上に厚さ７０ｎｍのシリコン窒化膜４を形成する。その条件は、流量ＳｉＨ4 ／ＮＨ3 ／Ｎ2 ＝５０／２５／２８００ｓｃｃｍ、温度＝４００℃、ＲＦパワー＝３２０Ｗ、圧力＝４.４Ｔｏｒｒ、基板電極間距離＝１．０１６ｃｍ（＝４００mils）、プラズマ発生時間＝約２０秒間である。
【００２３】
このように放置時間および表面処理方法からＣｕ酸化膜の膜厚を見積もり、この見積もった膜厚を有するＣｕ酸化膜を除去できる前処理を行ってから、Ｃｕ配線３上にシリコン窒化膜４を形成することにより、Ｃｕ配線３の最表面の酸素濃度を十分に低くできる。具体的には、Ｃｕ配線３とシリコン窒化膜４との界面の酸素濃度は１×１０21／ｃｍ3 以下の低濃度で安定する。これは、Ｃｕ酸化膜の除去のばらつきが十分に小さくなることを意味する。その結果、特性にばらつきが無くなり、歩留まりが向上する。
【００２４】
図２に還元処理が不十分な場合のシリコン窒化膜（ＳｉＮ）／Ｃｕ配線（Ｃｕ）界面のＳＩＭＳ分析結果、図３に還元処理が十分な場合のシリコン窒化膜（ＳｉＮ）／Ｃｕ配線（Ｃｕ）界面のＳＩＭＳ分析結果を示す。
【００２５】
図２のようにＳｉＮ／Ｃｕ界面の酸素濃度が１×１０21／ｃｍ3 を超えている場合、ＳｉＮ／Ｃｕ間の密着性が低下したり、配線間リークが増加したり、ＥＭ耐性が劣化することを確認した。一方、図３のようにＳｉＮ／Ｃｕ界面の酸素濃度が１×１０21／ｃｍ3 以下の場合、密着性の低下、配線間リークの増加、ＥＭ耐性の劣化は見られなかった。
【００２６】
具体的には、還元が不十分な場合の密着性をＭＥＬＴ法にて評価したところ、密着強度（タフネス）は０．１０ＭＰａ・ｍ1/2であった。このような低い密着強度では配線工程で膜剥がれが生じる。一方、還元が十分な場合は、０．５０ＭＰａ・ｍ1/2であり、約５倍も高い十分な密着強度が得られる。このような高い密着強度であれば、配線工程で膜剥がれは生じず、さらに以下に述べる信頼性（ＥＭ耐性）も向上する。
【００２７】
なお、ＭＥＬＴ法とは、密着性を調べるサンプル上に樹脂を塗布し、温度を下げていくことにより、その樹脂による応力が発生し、そのサンプルの膜がはがれる温度を調べることにより密着強度（タフネス）を求める方法である。
【００２８】
また、還元が不十分な場合には活性化エネルギーＥａが０．６９ｅＶ、還元が十分な場合には活性化エネルギーＥａが０．８７ｅＶと高いことが分かり、さらに、図４に示すように、実験により、平均故障時間（ＭＴＦ：Mean Time Failure）は、還元が十分な場合（Ｅａ＝０．８７ｅＶ）の方が不十分な場合（Ｅａ＝０．６９ｅＶ）よりも良いことが明らかになった。
【００２９】
図４では、還元が十分な場合と不十分である場合とで平均故障時間の差が小さく見えるが、上記実験は温度が２７５℃−３２５℃の範囲での結果であり、図４の２本のグラフを室温まで延ばすとその差はさらに大きくなること、および図４の縦軸が自然対数（ｌｎ）であることを考慮すると、室温での平均故障時間の差は十分に大きくなり、本実施形態の効果は大きいものとなる。
【００３０】
上記例では、シリコン窒化膜の成膜装置としてプラズマＣＶＤ装置を用いた場合について説明したが、他の成膜装置を用いても良い。すなわち、Ｃｕ配線上にシリコン窒化膜を形成できる装置であれば使用可能である。具体的には、例えば塗布膜を成膜する装置があげられる。
【００３１】
また、上記例では、Ｃｕ配線上にシリコン窒化膜を形成する場合について説明したが、酸化を起こす他の金属配線、例えば、Ｗ配線、Ａｌ配線上にシリコン窒化膜を形成しても良い。さらに、Ｃｕ配線の場合には、シリコン窒化膜の代わりにシリコン炭化膜をキャップ絶縁膜に使用することも可能である。
【００３２】
（第２の実施形態）
本実施形態では、イオン等の雰囲気の制御が行われていない雰囲気中に、Ｃｕ配線が形成されたシリコン基板を放置する場合について説明する。
【００３３】
まず、第１の実施形態と同様に、図１（ａ）に示すように、Ｃｕ配線３を形成し、続いて第１の実施形態と同様に、クエン酸洗浄、希塩酸処理や希弗酸処理等の表面処理を行い、必要ならば放置時の酸化防止のため、ＢＴＡ等の防食剤を塗布しコーティングを行うか、またはアンモニア水で表面処理を行う。
【００３４】
次に、シリコン窒化膜形成の前に、放置時間および表面処理方法を調査する。ここでは、イオン等の雰囲気の制御が行われていない雰囲気中に、Ｃｕ配線３が形成されたシリコン基板１を放置する。この場合、大気中の硫黄（Ｓ）およびＳＯx 化合物がＣｕ配線３の表面に多く付着する。
【００３５】
Ｃｕ配線３の表面に付着したＳＯx 化合物はＣｕ酸化物とは異なり、分解還元することが難しい。例えば、第１の実施形態と同じ膜厚（２０ｎｍ）のＣｕ酸化膜が形成されたとして、第１の実施形態と同じ時間の前処理を行ったとしても、Ｃｕ配線３の表面に付着したＳＯx 化合物は除去できない。
【００３６】
この場合の酸化膜の還元方法としては、（１）ＮＨ3 プラズマ処理の時間を長くする方法と、（２）シリコン窒化膜の成膜前にもう一度洗浄を行い、ＳＯx 化合物をＣｕ表面から除去する方法がある。本実施形態では（１）の方法、第３の実施形態では（２）の方法について説明する。そして、第４の実施形態では雰囲気制御を行いＳの付着を防ぐ方法について説明する。
【００３７】
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、Ｃｕ配線３が形成されたシリコン基板１をチャンバー内に導入した後、シリコン窒化膜の成膜に先立って、Ｃｕ配線３の表面の還元処理および有機物系の汚染除去のために、チャンバー内で、前処理としてのＮＨ3 プラズマ処理を行う（図１（ｂ））。その条件は、ガスとしてＮＨ3 、Ｎ2 を用い、流量はＮＨ3 ／Ｎ2 ＝３０／２５００ｓｃｃｍ、温度＝４００℃、ＲＦパワー＝１５０Ｗ、圧力＝４.２Ｔｏｒｒ、基板電極間距離＝０．８８９ｃｍ（＝３５０mils）である。すなわち、第１の実施形態の条件と同じである。したがって、上記条件でのＣｕ酸化物の還元速度は、第１の実施形態と同様に８０ｎｍ／ｍｉｎである。
【００３８】
本実施形態の場合、第１の実施形態とは異なり、ＳＯx 化合物がＣｕ表面に付着している。ＳＯx の還元レートは２×１０11／ｃｍ2ｓｅｃである。このときのＣｕ表面のＳの量は８×１０12／ｃｍ2であると見積もることができるため、ＮＨ3 プラズマ処理は４０秒間行う必要がある。
【００３９】
第１の実施形態の場合、Ｃｕ酸化膜の膜厚は２０ｎｍ以下であると見積もったので３０秒のＮＨ3 プラズマ処理を行ったが、ＳＯx 化合物の還元には４０秒のＮＨ3 プラズマ処理を要する。
【００４０】
そのため、本実施形態の場合、Ｃｕ配線３の表面状態を統一するためには、ＮＨ3 プラズマ還元処理を４０秒以上行う必要がある。ＮＨ3 プラズマ還元処理の均一性等を考慮すると、１００％のオーバー時間を上記処理時間に加える必要がある。したがって、実際の処理時間は８０秒となる。
【００４１】
次に、第１の実施形態と同様に、Ｃｕ配線３が形成された層間絶縁膜２上に厚さ７０ｎｍのシリコン窒化膜４を形成する（図１（ｃ））。
【００４２】
このように放置時間および表面処理方法からＣｕ酸化膜の膜厚およびＳＯx 化合物の量を見積もり、これらの見積もったＣｕ酸化膜およびＳＯx 化合物を除去できる前処理を行ってから、Ｃｕ配線３上にシリコン窒化膜４を形成することにより、Ｃｕ配線３とシリコン窒化膜４との界面の酸素濃度は１×１０21／ｃｍ3 以下の低濃度で安定し、Ｃｕ酸化膜の除去のばらつきが十分に小さくなる。その結果、特性にばらつきが無くなり、歩留まりが向上する。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様と適宜変更して実施できる。
【００４３】
（第３の実施形態）
まず、第１の実施形態と同様に、図１（ａ）に示すように、Ｃｕ配線３を形成し、続いて第１の実施形態と同様に、クエン酸洗浄、希塩酸処理や希弗酸処理等の表面処理を行い、必要ならば放置時の酸化防止のため、ＢＴＡ等の防食剤を塗布しコーティングを行うか、またはアンモニア水で表面処理を行い安定させる。
【００４４】
次に、シリコン窒化膜の形成の前に、放置時間、および表面処理方法を調査する。ここでは、イオン等の雰囲気の制御が行われていない雰囲気中に、Ｃｕ配線３が形成されたシリコン基板１を放置するため、大気中のＳおよびＳＯx 化合物がＣｕ配線３の表面に多く付着する。
【００４５】
このようなＳＯx 化合物を除去（還元）するために、本実施形態では、シリコン窒化膜の成膜前にもう一度洗浄を行う（第１の前処理）。具体的には、クエン酸洗浄を行い、希弗酸洗浄、最後にアンモニア水で処理を行う。これにより、表面のＳＯx 化合物は除去される。
【００４６】
次に、第１の実施形態と同様に、Ｃｕ配線３が形成されたシリコン基板１をチャンバー内に導入した後、シリコン窒化膜の成膜に先立って、Ｃｕ配線３の表面の還元処理および有機物系の汚染除去のために、チャンバー内で、前処理としてのＮＨ3 プラズマ処理（第２の前処理）を行う（図１（ｂ））。
【００４７】
第１の実施形態と同様のプロセスによりＣｕ配線３を形成しているので、Ｃｕ酸化の膜厚は２０ｎｍ以下であると見積もることができるので、第１の実施形態と同様の理由により、ＮＨ3 プラズマ処理は３０秒間行う。
【００４８】
次に、第１の実施形態と同様に、Ｃｕ配線３が形成された層間絶縁膜２上に厚さ７０ｎｍのシリコン窒化膜４をＣｕ配線上に形成する（図１（ｃ））。
【００４９】
このように放置時間および表面処理方法からＣｕ酸化膜の膜厚等を見積もり、この見積もった膜厚を有するＣｕ酸化膜等を除去できる前処理を行ってから、Ｃｕ配線３上にシリコン窒化膜４を形成することにより、Ｃｕ配線３とシリコン窒化膜４との界面の酸素濃度は１×１０21／ｃｍ3 以下の低濃度で安定し、Ｃｕ酸化膜の除去のばらつきが十分に小さくなる。これにより、特性にばらつきが無くなり、歩留まりが向上する。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に適宜変更して実施できる。
【００５０】
（第４の実施形態）
まず、第１の実施形態と同様に、図１（ａ）に示すように、Ｃｕ配線３を形成し、続いて第１の実施形態と同様に、クエン酸洗浄、希塩酸処理や希弗酸処理等の表面処理を行い、必要ならば放置時の酸化防止のため、ＢＴＡ等の防食剤を塗布しコーティングを行うか、またはアンモニア水で表面処理を行う。
【００５１】
次に、上記表面処理（洗浄工程）の終了後、すぐに、Ｓ濃度を制御できるイオンフィルターを備えた密閉した箱内に、Ｃｕ配線３が形成されたシリコン基板１（サンプル）を収容し、放置する。これにより、Ｃｕ配線３の表面へのＳの吸着が抑えられる。
【００５２】
次に、Ｃｕ配線３が形成されたシリコン基板１の放置時間および表面処理方法を調査し、Ｃｕ配線３の表面に除去されずに残っているＣｕ酸化膜の膜厚を見積もる。例えば、放置時間が４８時間で、表面処理がクエン酸洗浄、弗酸処理、アンモニア水処理の場合、Ｃｕ酸化膜の膜厚は２０ｎｍ以下であると見積もることができる。
【００５３】
その後、シリコン基板１をシリコン窒化膜の成膜を行うプラズマＣＶＤ装置のチャンバー内に導入する。
【００５４】
次に、シリコン窒化膜の成膜に先立って、Ｃｕ配線３の表面の還元処理および有機物系の汚染除去のために、チャンバー内で、前処理としてのＮＨ3 プラズマ処理を行う（図１（ｂ））。その条件は、例えば第１の実施形態の条件と同じであり、この場合のＣｕ酸化物の還元速度は、第１の実施形態と同様に８０ｎｍ／ｍｉｎである。
【００５５】
第１の実施形態と同様にＣｕ酸化膜の膜厚は２０ｎｍ以下であると見積もることができるので、第１の実施形態と同様の理由により、ＮＨ3 プラズマ処理は３０秒間行う。
【００５６】
次に、第１の実施形態と同様に、Ｃｕ配線３が形成された層間絶縁膜２上に厚さ７０ｎｍのシリコン窒化膜４を形成する（図１（ｃ））。
【００５７】
このように放置時間および表面処理方法からＣｕ酸化膜の膜厚を見積もり、この見積もった膜厚を有するＣｕ酸化膜を除去できる前処理を行ってから、Ｃｕ配線３上にシリコン窒化膜４を形成することにより、Ｃｕ配線３とシリコン窒化膜４との界面の酸素濃度は１×１０21／ｃｍ3 以下の低濃度で安定し、Ｃｕ酸化膜の除去のばらつきが十分に小さくなる。その結果、特性にばらつきが無くなり、歩留まりが向上する。また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に適宜変更して実施できる。
【００５８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、一個の半導体基板上に金属配線、絶縁膜を形成する場合について説明したが、複数の半導体基板上に複数の金属配線、絶縁膜を形成しても良い。
【００５９】
この場合、複数の半導体基板の一部について、金属配線と絶縁膜との界面の酸素濃度を例えばＳＩＭＳ分析法を用いて測定し、前処理の有効性を評価することが可能となる。酸素濃度が所定値（１×１０21／ｃｍ3 ）を越える場合、例えば前処理の条件を変え、酸素濃度が所定値以下になるようにする。
【００６０】
また、評価用のサンプル（半導体基板／金属配線／絶縁膜）を複数形成し、これらのサンプルの酸素濃度を測定するようにしても良い。この場合も、酸素濃度が所定値を越える場合、例えば前処理の条件を変え、酸素濃度が所定値以下になるようにする。そして、酸素濃度が所定値以下になる前処理を、実際の半導体装置の製造プロセスに適用する。
【００６１】
また、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決できる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳説したように本発明によれば、金属配線上に絶縁膜を形成する前に行う、金属配線の表面の酸化膜を除去する前処理における酸化膜の除去のばらつきを小さくできる半導体装置の製造方法を実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の半導体装置の製造工程を示す断面図
【図２】本発明の実施形態の前処理を施していないＳｉＮ／Ｃｕ界面のＳＩＭＳ分析の結果を示す図
【図３】本発明の実施形態の前処理を施したＳｉＮ／Ｃｕ界面のＳＩＭＳ分析の結果を示す図
【図４】還元が十分な場合および不十分な場合のＭＴＦの温度依存性を示す図
【符号の説明】
１…シリコン基板
２…層間絶縁膜
３…Ｃｕ配線
４…シリコン窒化膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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