(57)【要約】  低誘電率層間絶縁膜を有する半導体装置における配線製造時にハードマスクやキャップ絶縁膜の除去を行うと、密着性不良や配線層間絶縁膜部分への付き抜け不良が発生し、配線特性や信頼性の低下を発生する。この問題を解決するため、本発明においては、ハードマスクを取り切って、露出した配線層間絶縁膜３１３の表面に配線層間絶縁膜３１３とは組成が異なる均一な膜厚の改質層３１４を形成することにより、その上に形成するビア層間絶縁膜３１８との密着性の向上及びエッチングの突き抜け不良を抑制する。改質層３１４は、Ｃｕ−ＣＭＰ後に配線層間絶縁膜３１４が露出した状態において、Ｃｕ−ＣＭＰ後の後洗浄、上部ビア層間絶縁膜形成前の真空プラズマ処理または真空ＵＶ処理等により、形成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、前記半導体基板上に形成された複数の銅配線層と、上層の銅配線層と下層の銅配線層とを相互に接続する銅ビア層と、前記銅配線層を相互に絶縁分離する配線層間絶縁膜と、前記銅ビア層を相互に絶縁分離するビア層間絶縁膜と、からなる半導体装置において、
前記配線層間絶縁膜及び前記ビア層間絶縁膜のうち少なくとも前記配線層間絶縁膜の表面に形成され、均一膜厚の改質層を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記改質層は前記配線層間絶縁膜の内部に向かって組成が変化していることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記銅配線層に含まれる銅の酸化を防止するために前記銅配線層の上に形成されたキャップ金属膜を備え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。
【請求項４】
前記キャップ金属膜及び前記配線層間絶縁膜上に前記ビア層間絶縁膜が直接成膜されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記改質層及び前記銅配線層上に形成されたキャップ絶縁膜をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
半導体基板と、前記半導体基板上に形成された複数の銅配線層と、上層の銅配線層と下層の銅配線層とを相互に接続する銅ビア層と、前記銅配線層を相互に絶縁分離する配線層間絶縁膜と、前記銅ビア層を相互に絶縁分離するビア層間絶縁膜と、からなる半導体装置の製造方法において、
前記配線層間絶縁膜に前記銅配線層を埋め込んだ後に、前記配線層間絶縁膜に対して真空表面処理を施し、前記配線層間絶縁膜の表面層を選択的に改質する工程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７】
前記真空表面処理は真空プラズマ処理であることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記真空表面処理は真空ＵＶ処理であることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記銅配線層に含まれる銅の酸化を防止するために前記銅配線層上にキャップ金属膜を形成する工程を備えることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記キャップ金属膜及び前記配線層間絶縁膜上に前記ビア層間絶縁膜を直接成膜する工程を備えることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記改質層及び前記銅配線層上にキャップ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６乃至１０の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置及びその製造方法に関し、具体的には、半導体素子の配線構造、特に、低誘電率膜を配線層間絶縁膜とした銅（Ｃｕ）配線の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロジックＬＳＩの高速化が求められている。半導体装置の動作速度はトランジスタにおけるスイッチング遅延と配線における伝搬遅延とに大きく依存するが、ロジックＬＳＩは、メモリと比較して、配線面積が全体に占める割合が大きいため、ロジックＬＳＩを高速化するためには、すなわち、動作速度を上げるためには、配線における伝搬遅延を低減する必要がある。【０００３】
配線における伝搬遅延は配線抵抗と配線層間容量との積に比例する。このため、配線材料として抵抗率の低い材料を用い、さらに、配線層間絶縁膜材料として比誘電率の低い材料を用いることにより、配線における伝搬遅延を低減することができる。【０００４】
このため、現在では、次世代配線材料として、従来のアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）合金よりも比抵抗の小さい銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）合金が検討されている。【０００５】
銅または銅合金を配線材料に用いた配線、すなわち、銅配線は一般的にはダマシン（damascene）法により形成される。このダマシン法は、配線層間絶縁膜を堆積する工程と、配線層間絶縁膜の表面側から反応性イオンエッチング（RIE: reactive ion etching）法その他の方法により溝を形成する工程と、その溝を埋め込むようにして銅または銅合金膜を堆積する工程と、溝の外の銅または銅合金膜を化学機械研磨（CMP: chemical mechanical polishing）法により除去し、配線層間絶縁膜に埋め込まれたＣｕ配線を形成する工程と、からなる。【０００６】
また、低誘電率の配線層間絶縁膜材料としては、従来は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）が使用されていたが、現在では、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）よりも比誘電率が低く、有機材料のみから構成される材料や、従来の二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜に有機基を含有させた材料が検討されている。【０００７】
これらの低誘電率膜に対しては、特許文献１や非特許文献１に示されているように、ハードマスクと呼ばれる二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の低誘電率膜よりも誘電率が高い膜を低誘電率膜の表面に成膜して、エッチング時やＣｕ−ＣＭＰ時に低誘電率膜が受けるプロセスダメージを低減してきた。【０００８】
一方、世代が進むにつれて、配線間スペースが減少し、配線上に形成されたビアが配線と接続する領域においては、配線とビアとは同一寸法を有し、その同一寸法内において接続するようになっている。【０００９】
図３５は、ビアのレジスト露光時において下層の配線とのアライメントズレが発生した場合のビアと配線との位置関係を示す断面図である。【００１０】
図３５に示すように、ビアのレジスト露光時において下層の配線とのアライメントズレが発生すると、ビア１４は、ビアエッチングにより、下層の配線１５から外れて配線層間絶縁膜１１の内部に食い込むように形成される。【００１１】
このような場合に、ハードマスク１２をＣｕ−ＣＭＰ後においても低誘電率膜上に残存させることにより、配線層間絶縁膜１１中へのビア１４の食い込みを抑制し、また、配線層間絶縁膜１１を構成する低誘電率膜にダメージを与えないようにすることができる。【００１２】
さらに、従来の銅（Ｃｕ）配線の構造においては、図３５に示すように、非特許文献１に示されているように、銅（Ｃｕ）配線上にはビア層間膜成膜時の銅（Ｃｕ）配線の酸化防止やビアエッチング時のエッチングストップ膜の役割を果たすためのキャップ絶縁膜１３と呼ばれる絶縁膜が存在していることが多かった。【００１３】
また、特許文献２、３、４においては、半導体装置のハードマスク（キャップ絶縁膜）成膜前、すなわち、Ｃｕ−ＣＭＰプロセスの前に、低誘電率膜の表面処理を行い、層表面を改質することが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２２９４８２（段落００１１の第５行、図２（ｂ））
【特許文献２】特開２００２−０２６１２１
【特許文献３】特開２００３−０１７５６１
【特許文献４】特開２００４−２５３７９０
【非特許文献１】Ｍ．Ｔａｄａら著、Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＩＴＣ  ２００３、２０  ０３年６月２日発行、２５６頁、Ｆｉｇ．１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１や非特許文献１に示されているように、低誘電率膜の表面にハードマスクを成膜し、Ｃｕ−ＣＭＰ後においてもハードマスクが残存しているような構造の場合、低誘電率膜よりも誘電率が大きい膜が配線間に残存することにより、実効的な配線間容量は増大する。【００１５】
さらに、Ｃｕ−ＣＭＰ時においては配線パターンの幅や配線間スペースの広さによって、研磨のスピードが変化する。このため、配線パターンの疎密により、ハードマスクの研磨量が異なり、Ｃｕ−ＣＭＰ後に残存するハードマスク３１の厚さが一様ではなくなる、すなわち、図３７に示すように、位置によって、ハードマスク３１の厚さが異なる、という問題を生じる。この結果として、配線間パターンの違いにより、配線間容量の見積もり量が配線間のスペースのみによっては決定できなくなる。【００１６】
なお、Ｃｕ−ＣＭＰ時に用いるスラリーを低誘電率膜にダメージを与えにくい材料に変更することにより、Ｃｕ−ＣＭＰ時にハードマスクを除去することが可能である。【００１７】
一方、非特許文献１に示された銅（Ｃｕ）配線上に形成されたキャップ絶縁膜は低誘電率材料よりも誘電率が大きい材料から構成されるため、このキャップ絶縁膜を取り除くことにより、配線間容量を低減させることが可能となる。【００１８】
しかしながら、銅（Ｃｕ）配線上に酸素を含む低誘電率層間絶縁膜を成膜した場合には、その酸素により銅（Ｃｕ）配線の表面が酸化され、配線特性劣化をもたらす。【００１９】
近年では、銅（Ｃｕ）配線表面の酸化を防止するために、銅（Ｃｕ）配線上にコバルトタングステンリン（ＣｏＷＰ）またはコバルトタングステンボロン（ＣｏＷＢ）からなるメタルキャップ金属膜を選択的に成膜することにより、銅（Ｃｕ）配線上に酸素を含む低誘電率層間絶縁膜を成膜することが可能となった。【００２０】
以上のように、ハードマスクやキャップ絶縁膜を除去することが可能となり、配線間容量の低減を図ることが可能となる一方、Ｃｕ−ＣＭＰ後においては低誘電率膜が露出することとなり、また、配線層間絶縁膜である低誘電率膜とビア層間絶縁膜である低誘電率膜とが相互に直接的に接する場合が発生する。【００２１】
この場合、ビアの露光パターニング時に下層の配線とのアライメントズレが発生すると、ビアエッチング時にビア孔が下層配線を踏み外した状態で形成されるため、配線層間絶縁膜中へビアの食い込みが発生する。【００２２】
ハードマスクのような低誘電率膜とは組成が異なり、かつ、密度も高いような膜が存在したり、キャップ絶縁膜のようなエッチングを一旦ストップさせるような役割を持つ膜が存在したりする場合には、図３５に示すように、エッチングの食い込み量は小さい。【００２３】
これに対して、ハードマスクやキャップ絶縁膜が存在しない場合には、密度の低い低誘電率膜２１中へエッチング時の食い込みが発生するために、食い込み量は大きくなる。この結果として、図３６に示すように、銅（Ｃｕ）成膜時にマイクロボイド２２を発生する原因となり、ひいては、配線の特性劣化の原因となりうる。【００２４】
さらに、特許文献２、３、４に開示された技術においては、配線層間絶縁膜の表面に低誘電率膜が露出した場合、Ｃｕ−ＣＭＰプロセスにおける研磨速度の配線パターンに対する依存性により、低誘電率膜の表面に形成された改質層の膜厚が変化する。すなわち、改質層は、図３７に示したハードマスク３１と同様に、位置によって膜厚が変化することとなる。【００２５】
本発明は、上述したような従来の技術における問題点を解消するためになされたものであり、高性能であり、かつ、信頼性の高い半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記の目的を達成するため、本発明は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された複数の銅配線層と、上層の銅配線層と下層の銅配線層とを相互に接続する銅ビア層と、前記銅配線層を相互に絶縁分離する配線層間絶縁膜と、前記銅ビア層を相互に絶縁分離するビア層間絶縁膜と、からなる半導体装置において、前記配線層間絶縁膜及び前記ビア層間絶縁膜のうち少なくとも前記配線層間絶縁膜の表面に形成され、均一膜厚の改質層を備えることを特徴とする半導体装置を提供する。【００２７】
前記改質層は前記配線層間絶縁膜の内部に向かって組成が変化していることが好ましい。【００２８】
本半導体装置は、前記銅配線層に含まれる銅の酸化を防止するために前記銅配線層の上に形成されたキャップ金属膜をさらに備えることが好ましい。【００２９】
本半導体装置においては、前記キャップ金属膜及び前記配線層間絶縁膜上に前記ビア層間絶縁膜が直接成膜されていることが好ましい。【００３０】
本半導体装置は、前記改質層及び前記銅配線層上に形成されたキャップ絶縁膜をさらに備えることが好ましい。【００３１】
本発明は、さらに、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された複数の銅配線層と、上層の銅配線層と下層の銅配線層とを相互に接続する銅ビア層と、前記銅配線層を相互に絶縁分離する配線層間絶縁膜と、前記銅ビア層を相互に絶縁分離するビア層間絶縁膜と、からなる半導体装置の製造方法において、前記配線層間絶縁膜に前記銅配線層を埋め込んだ後に、前記配線層間絶縁膜に対して真空表面処理を施し、前記配線層間絶縁膜の表面層を選択的に改質する工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。【００３２】
前記真空表面処理としては、例えば、真空プラズマ処理または真空ＵＶ処理を選択することができる。【００３３】
本方法は、前記銅配線層に含まれる銅の酸化を防止するために前記銅配線層上にキャップ金属膜を形成する工程をさらに備えることが好ましい。【００３４】
本方法は、前記キャップ金属膜及び前記配線層間絶縁膜上に前記ビア層間絶縁膜を直接成膜する工程をさらに備えることが好ましい。【００３５】
本方法は、前記改質層及び前記銅配線層上にキャップ絶縁膜を形成する工程をさらに備えることが好ましい。【００３６】
本発明によれば、Ｃｕ−ＣＭＰ時にハードマスクを全て除去して配線層間絶縁膜（低誘電率膜）を露出する場合において、配線層間絶縁膜の上に形成するキャップ絶縁膜の成膜前に、配線層間絶縁膜の最表面のみを改質することにより、キャップ絶縁膜との密着性が良好であり、且つ、ビアエッチング時に配線層間絶縁膜中への付き抜けを抑制することができる改質層が形成される。この改質層は、図１（図１においては、改質層は参照符号４１で示される）に示すように、ウェハ面内にわたって、均一な膜厚を有する。【００３７】
従来例においては、図３７に示したように、Ｃｕ−ＣＭＰプロセスにおける研磨速度の配線パターンに対する依存性により、改質層の膜厚が異なる場合があった。これに対して、本発明によれば、ウェハ面内にわたって膜厚が均一な改質層を形成することができる。【００３８】
また、本発明によれば、Ｃｕ−ＣＭＰ時にハードマスクを全て除去して配線層間絶縁膜（低誘電率膜）を露出する場合において、Ｃｕ−ＣＭＰ後に銅配線層の表面に銅の酸化を抑制できる金属キャップ膜を成膜し、さらに、その上に、キャップ絶縁膜を形成することなく、直接に、配線層間絶縁膜となる低誘電率膜を成膜する際に、配線層間絶縁膜の成膜前に、配線層間絶縁膜の最表面のみを均一に改質する。これにより、ビアエッチング時に配線層間絶縁膜中への付き抜けを抑制する、ウェハ面内にわたって膜厚が均一な改質層が形成される。【００３９】
従来例においては、図３７に示したように、Ｃｕ−ＣＭＰプロセスにおける研磨速度の配線パターンに対する依存性により、改質層の膜厚が異なる場合があった。これに対して、本発明によれば、ウェハ面内にわたって膜厚が均一な改質層を形成することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、半導体装置の配線層間絶縁膜中のハードマスク及びキャップ絶縁膜の何れか一方または双方が除去されることにより、配線間容量の低減を図ることが可能となる。【００４１】
さらに、ビアアライメントにズレが生じた時の配線層間絶縁膜中へのエッチング付き抜けをハードマスク、キャップ絶縁膜が存在する場合と同程度とすることが可能となる。このため、配線間容量を低減しながら、従来の構造と同程度またはそれ以上の配線特性や信頼性を得ることが可能となる。【００４２】
このように、本発明により、高性能であり、かつ、信頼性の高い半導体装置及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明における改質層が形成された半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る半導体装置の第一の実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図５】配線層間絶縁膜の最表面に形成される改質層の組成が段階的に変化する状況を示す図である。
【図６】配線層間絶縁膜の最表面に形成される改質層の組成が段階的に変化する状況を示す図である。
【図７】配線層間絶縁膜の最表面に形成される改質層の組成が段階的に変化する状況を示す図である。
【図８】本発明の第一の実施形態に係る半導体装置の第二の実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図１０】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１１】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１２】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１３】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１４】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１５】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１６】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１７】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１８】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図１９】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２０】第一の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２１】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２２】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２３】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２４】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２５】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２６】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２７】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２８】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図２９】キャップ絶縁膜を形成しない場合における第二の実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図３０】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図３１】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図３２】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図３３】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図３４】第二の実施例に係る半導体装置の製造方法の各工程における半導体装置の断面図である。
【図３５】従来例の半導体装置の断面図である。
【図３６】従来例の半導体装置の断面図である。
【図３７】従来例の半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００１、１０２１  基板
１００２、１０２２  絶縁膜
１００３、１０２３  配線層間絶縁膜
１００４、１０２４  導電性金属配線（銅配線層）
１００５、１０２５  改質層
１００６、１０２６  キャップ絶縁膜
１００７、１０２７  ビア層間絶縁膜
１００８、１０２８  導電性金属ビア（銅ビア層）
１００９、１０２９  配線層間絶縁膜
１０１０、１０３０  改質層
１０１１、１０３１  導電性金属配線（銅配線層）
１１１、２１１、３１１  基板
１１２、２１２、３１２  絶縁膜
１１３、２１３、３１３  配線層間絶縁膜
１１４、２１４、３１４  改質層
１１５、２１５、３１５  導電性金属配線（銅配線層）
１１６、２１７  キャップ絶縁膜
１１７、２１８、３１８  ビア層間絶縁膜
１１８、２１９、３１９  配線層間絶縁膜
１１９、２２０、３２０  改質層
１２０、２２１、３２１  導電性金属配線（銅配線層）
１２１、２２２、３２２  導電性金属ビア（銅ビア層）
２１６、３１６  キャップ金属膜
４１１、５１１  基板
４１２、５１２  絶縁膜
４１３、５１３  配線層間絶縁膜
４１４、５１４  配線溝
４１５、５１５  配線金属膜
４１６、５１６  導電性金属配線（銅配線層）
４１７、５１８  表面処理
４１８、５１９  改質層
４１９、５２０  キャップ絶縁膜
４２０、５２１  ビア層間絶縁膜
４２１、５２２  配線層間絶縁膜
４２２、５２３  ビアエッチング孔
４２３、５２４  配線エッチング溝
４２４、５２５  配線金属膜
４２５、５２７  導電性金属ビア（銅ビア層）
４２６、５２６  導電性金属配線（銅配線層）
４２７、５２９  表面処理
４２８、５３０  改質層
５１７、５２８  キャップ金属膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図２は、本発明の第一の実施形態に係る半導体装置の断面図である。【００４６】
本発明の第一の実施形態に係る半導体装置１０００は、半導体基板１００１と、半導体基板１００１上に形成された絶縁膜１００２と、絶縁膜１００２上に形成された配線層間絶縁膜１００３と、配線層間絶縁膜１００３の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１００３の表面に形成され、配線層間絶縁膜１００３とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１００５と、配線層間絶縁膜１００３及び改質層１００５の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって形成された導電性金属配線１００４と、導電性金属配線１００４及び改質層１００５上に形成されたキャップ絶縁膜１００６と、キャップ絶縁膜１００６上に形成されたビア層間絶縁膜１００７と、ビア層間絶縁膜１００７の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属配線１００４と接続するように形成された導電性金属ビア１００８と、ビア層間絶縁膜１００７及び導電性金属ビア１００８上に形成された配線層間絶縁膜１００９と、配線層間絶縁膜１００９の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１００９の表面に形成され、配線層間絶縁膜１００９とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１０１０と、配線層間絶縁膜１００９及び改質層１０１０の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって、導電性金属ビア１００８と接続するように形成された導電性金属配線１０１１と、からなる。【００４７】
導電性金属配線１００４及び１０１１は銅または銅合金から構成されている。同様に、導電性金属配線１００４と導電性金属配線１０１１とを接続する導電性金属ビア１００８も銅または銅合金から構成されている。【００４８】
このように、本実施形態に係る半導体装置１０００は、半導体基板１００１上に、複数の銅からなる導電性金属配線１００４、１０１１と、導電性金属配線１００４、１０１１を接続する導電性金属ビア１００８と、からなる複数層配線を有する。【００４９】
導電性金属配線１００４、１０１１は低誘電率の配線層間絶縁膜１００３、１００９により絶縁分離され、導電性金属ビア１００８はビア層間絶縁膜により絶縁分離される。さらに、配線層間絶縁膜１００３、１００９の表面には均一膜厚の改質層１００５、１０１０が形成されている。【００５０】
各層、各膜の層厚や膜厚は、従来公知のものと同様の範囲で設定され、導電性金属配線１００４、１０１１や導電性金属ビア１００８の大きさも従来公知の半導体装置におけるものと同様の範囲で設定される。各層や各膜の形成方法も後述されていないものについては従来公知の方法を適用することができる。【００５１】
図３は、本発明の第二の実施形態に係る半導体装置の断面図である。【００５２】
本発明の第二の実施形態に係る半導体装置１５００は、半導体基板１０２１と、半導体基板１０２１上に形成された絶縁膜１０２２と、絶縁膜１０２２上に形成された配線層間絶縁膜１０２３と、配線層間絶縁膜１０２３の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１０２３の表面に形成され、配線層間絶縁膜１０２３とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１０２５と、配線層間絶縁膜１０２３及び改質層１０２５の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって形成された導電性金属配線１０２４と、導電性金属配線１０２４上に形成されたキャップ金属膜１０２６と、改質層１０２５上に形成されたビア層間絶縁膜１０２７と、ビア層間絶縁膜１０２７の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属配線１０２４と接続するように形成された導電性金属ビア１０２８と、ビア層間絶縁膜１０２７及び導電性金属ビア１０２８上に形成された配線層間絶縁膜１０２９と、配線層間絶縁膜１０２９の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１０２９の表面に形成され、配線層間絶縁膜１０２９とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１０３０と、配線層間絶縁膜１０２９及び改質層１０３０の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって、導電性金属ビア１０２８と接続するように形成された導電性金属配線１０３１と、からなる。【００５３】
導電性金属配線１０２４及び１０３１は銅または銅合金から構成されている。同様に、導電性金属配線１０２４と導電性金属配線１０３１とを接続する導電性金属ビア１０２８も銅または銅合金から構成されている。【００５４】
第一の実施形態に係る半導体装置１０００（図２）と比較して、第二の実施形態に係る半導体装置１５００は、導電性金属配線１０２４に含まれる銅の酸化を防止するため、導電性金属配線１０２４上にキャップ金属膜１０２６をさらに有しているが、導電性金属配線１００４及び改質層１００５上に形成されたキャップ絶縁膜１００６に対応する絶縁膜を有していない。【００５５】
図２に示した第一の実施形態に係る半導体装置１０００の製造方法は、半導体基板１００１上に絶縁膜１００２を形成する第一工程と、第一工程において形成された絶縁膜１００２上に配線層間絶縁膜１００３を形成する第二工程と、第二工程において形成された配線層間絶縁膜１００３の内部において配線層間絶縁膜１００３の厚さ方向の全長にわたって導電性金属配線１００４を形成する第三工程と、導電性金属配線１００４が形成された後に、配線層間絶縁膜１００３の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１００３の表面に、配線層間絶縁膜１００３とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１００５を形成する第四工程と、導電性金属配線１００４と改質層１００５上にビア層間絶縁膜１００７を形成する第五工程と、ビア層間絶縁膜１００７の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属配線１００４と接続するように導電性金属ビア１００８を形成する第六工程と、ビア層間絶縁膜１００７及び導電性金属ビア１００８上に配線層間絶縁膜１００９を形成する第七工程と、配線層間絶縁膜１００９の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属ビア１００８と接続するように導電性金属配線１０１１を形成する第八工程と、導電性金属配線１０１１が形成された後に、配線層間絶縁膜１００９の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１００９の表面に、配線層間絶縁膜１００９とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１０１０を形成する第九工程と、からなる。【００５６】
配線層間絶縁膜１００３、１００９の表面の改質は、配線層間絶縁膜１００３、１００９の表面に真空表面処理を施すことにより行なわれる。真空表面処理としては、例えば、真空プラズマ処理や真空ＵＶ処理を選択することができる。【００５７】
図３に示した第二の実施形態に係る半導体装置１５００の製造方法は、半導体基板１０２１上に絶縁膜１０２２を形成する第一工程と、第一工程において形成された絶縁膜１０２２上に配線層間絶縁膜１０２３を形成する第二工程と、第二工程において形成された配線層間絶縁膜１０２３の内部において配線層間絶縁膜１０２３の厚さ方向の全長にわたって導電性金属配線１０２４を形成する第三工程と、導電性金属配線１０２４上にキャップ金属膜１０２６を形成する第四工程と、キャップ金属膜１０２６が形成された後に、配線層間絶縁膜１０２３の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１０２３の表面に、配線層間絶縁膜１０２３とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１０２５を形成する第五工程と、導電性金属配線１０２４と改質層１０２５上にビア層間絶縁膜１０２７を形成する第六工程と、ビア層間絶縁膜１０２７の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属配線１０２４と接続するように導電性金属ビア１０２８を形成する第七工程と、ビア層間絶縁膜１０２７及び導電性金属ビア１０２８上に配線層間絶縁膜１０２９を形成する第八工程と、配線層間絶縁膜１０２９の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属ビア１０２８と接続するように導電性金属配線１０３１を形成する第九工程と、導電性金属配線１０３１が形成された後に、配線層間絶縁膜１０２９の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１０２９の表面に、配線層間絶縁膜１０２９とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１０３０を形成する第十工程と、からなる。【００５８】
第一の実施形態に係る半導体装置１０００の製造方法と比較して、第二の実施形態に係る半導体装置１５００の製造方法は、導電性金属配線１０２４に含まれる銅の酸化を防止するため、導電性金属配線１０２４上にキャップ金属膜１０２６を製造する工程を追加的に有している。
【実施例１】
【００５９】
図４は、上述の本発明の第一の実施形態に係る半導体装置１０００の第一の実施例に係る半導体装置１００の断面図である。以下、図４を参照して、第一の実施例に係る半導体装置１００を説明する。【００６０】
第一の実施例に係る半導体装置１００は、半導体基板１１１と、半導体基板１１１上に形成された絶縁膜１１２と、絶縁膜１１２上に形成された配線層間絶縁膜１１３と、配線層間絶縁膜１１３の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１１３の表面に形成され、配線層間絶縁膜１１３とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１１４と、配線層間絶縁膜１１３及び改質層１１４の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって形成された導電性金属配線１１５と、導電性金属配線１１５及び改質層１１４上に形成されたキャップ絶縁膜１１６と、キャップ絶縁膜１１６上に形成されたビア層間絶縁膜１１７と、ビア層間絶縁膜１１７の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属配線１１５と接続するように形成された導電性金属ビア１２１と、ビア層間絶縁膜１１７及び導電性金属ビア１２１上に形成された配線層間絶縁膜１１８と、配線層間絶縁膜１１８の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜１１８の表面に形成され、配線層間絶縁膜１１８とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層１１９と、配線層間絶縁膜１１８及び改質層１１９の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって、導電性金属ビア１２１と接続するように形成された導電性金属配線１２０と、からなる。【００６１】
半導体基板１１１としては、例えば、単結晶シリコン基板を用いることができる。【００６２】
また、絶縁膜１１２は、例えば、ボロフォスフォシリケート・ガラス（ＢＰＳＧ：ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、フォスフォシリケート・ガラス（ＰＳＧ：ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸弗化シリコン（ＳｉＯＦ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）またはそれらの組み合わせから構成される。【００６３】
配線層間絶縁膜１１３は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【００６４】
改質層１１４の組成は配線層間絶縁膜１１３の組成に応じて決まる。【００６５】
例えば、配線層間絶縁膜１１３が炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４Ｈ）である場合には、改質層１１４はＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１である。【００６６】
また、改質層１１４はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【００６７】
また、改質層１１４は配線層間絶縁膜１１３を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜１１３の表面から配線層間絶縁膜１１３の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【００６８】
例えば、配線層間絶縁膜１１３が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層１１４の最表面においては改質層１１４はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜１１３の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【００６９】
上述のように、改質層１１４の膜厚は均一である。例えば、改質層１１４の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【００７０】
導電性金属配線１１５及び導電性金属ビア１２１は銅または銅合金からつくられる。【００７１】
導電性金属配線１１５上に形成されているキャップ絶縁膜１１６は、導電性金属配線１１５の酸化を防止し、かつ、ビア孔の形成のためのエッチング時のストッパーの役割を果たす。キャップ絶縁膜１１６は、例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる。【００７２】
例えば、配線層間絶縁膜１１３がＳｉＯ１．６Ｃ０．４からなり、キャップ絶縁膜１１６が炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）からなるものである場合には、改質層１１４は、図６に示すように、キャップ絶縁膜１１６（ＳｉＣＮ）に近づくにつれて段階的に窒素（Ｎ）の濃度が増加し、また、配線層間絶縁膜１１３（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４）に近づくにつれて段階的に窒素（Ｎ）の濃度が減少する。このように、改質層１１４の上下の膜、すなわち、配線層間絶縁膜１１３及びキャップ絶縁膜１１６の組成に応じて、改質層１１４の組成が上下の膜に向かって段階的に変化する場合もある。【００７３】
ビア層間絶縁膜１１７は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【００７４】
配線層間絶縁膜１１８は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【００７５】
配線層間絶縁膜１１８の最表面には、配線層間絶縁膜１１８とは元素組成が異なる改質層１１９がウェハ面内にわたり均一の膜厚で形成されている。【００７６】
例えば、配線層間絶縁膜１１８が炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４Ｈ）からなるものである場合には、改質層１１９はＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。【００７７】
また、改質層１１９はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【００７８】
また、改質層１１９は配線層間絶縁膜１１８を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜１１８の表面から配線層間絶縁膜１１８の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【００７９】
例えば、配線層間絶縁膜１１８が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層１１９の最表面においては改質層１１９はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜１１８の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【００８０】
上述のように、改質層１１９の膜厚は均一である。例えば、改質層１１９の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【００８１】
図４に示すように、第一の実施例に係る半導体装置１００は２層の導電性金属配線を有するものとして構成されているが、導電性金属配線及び配線層間絶縁膜の製造工程を繰り返すことにより、３層以上の多層配線構造を有するものとして構成することも可能である。【００８２】
あるいは、その多層配線構造上に配線層間絶縁膜１１８とは種類の異なる配線層間絶縁膜（図示せず）を形成し、その中に導電性金属配線を形成することも可能である。【００８３】
また、第一の実施例に係る半導体装置１００は、導電性金属ビア１２１と導電性金属配線１２０とを同時に形成するデュアルダマシンプロセスで作製されているが、導電性金属ビア１２１と導電性金属配線１２０とを別々に形成するシングルダマシンプロセスで作製することも可能である。
【実施例２】
【００８４】
図８は、上述の本発明の第一の実施形態に係る半導体装置１０００の第二の実施例に係る半導体装置２００の断面図である。以下、図８を参照して、第二の実施例に係る半導体装置２００を説明する。【００８５】
第二の実施例に係る半導体装置２００は、半導体基板２１１と、半導体基板２１１上に形成された絶縁膜２１２と、絶縁膜２１２上に形成された配線層間絶縁膜２１３と、配線層間絶縁膜２１３の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜２１３の表面に形成され、配線層間絶縁膜２１３とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層２１４と、配線層間絶縁膜２１３及び改質層２１４の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって形成された導電性金属配線２１５と、導電性金属配線２１５上に形成されたキャップ金属膜２１６と、キャップ金属膜２１６及び改質層２１４上に形成されたキャップ絶縁膜２１７と、キャップ絶縁膜２１７上に形成されたビア層間絶縁膜２１８と、ビア層間絶縁膜２１８の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属配線２１５と接続するように形成された導電性金属ビア２２２と、ビア層間絶縁膜２１８及び導電性金属ビア２２２上に形成された配線層間絶縁膜２１９と、配線層間絶縁膜２１９の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜２１９の表面に形成され、配線層間絶縁膜２１９とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層２２０と、配線層間絶縁膜２１９及び改質層２２０の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって、導電性金属ビア２２２と接続するように形成された導電性金属配線２２１と、からなる。【００８６】
図４に示した第一の実施例に係る半導体装置１００と比較して、第二の実施例に係る半導体装置２００は、導電性金属配線２１５上に形成されたキャップ金属膜２１６を追加的に備えている。【００８７】
半導体基板２１１としては、例えば、単結晶シリコン基板を用いることができる。【００８８】
また、絶縁膜２１２は、例えば、ボロフォスフォシリケート・ガラス（ＢＰＳＧ：ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、フォスフォシリケート・ガラス（ＰＳＧ：ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸弗化シリコン（ＳｉＯＦ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）またはそれらの組み合わせから構成される。【００８９】
配線層間絶縁膜２１３は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【００９０】
改質層２１４の組成は配線層間絶縁膜２１３の組成に応じて決まる。【００９１】
例えば、配線層間絶縁膜２１３が炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４Ｈ）である場合には、改質層２１４はＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１である。【００９２】
また、改質層２１４はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【００９３】
また、改質層２１４は配線層間絶縁膜２１３を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜２１３の表面から配線層間絶縁膜２１３の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【００９４】
例えば、配線層間絶縁膜２１３が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層２１４の最表面においては改質層２１４はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜２１３の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【００９５】
上述のように、改質層２１４の膜厚は均一である。例えば、改質層２１４の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【００９６】
導電性金属配線２１５及び導電性金属ビア２２２は銅または銅合金からつくられる。【００９７】
導電性金属配線２１５上に形成されているキャップ金属膜２１６は、導電性金属配線２１５に含有される銅の酸化を防止する。【００９８】
キャップ金属膜２１６は、例えば、コバルトタングステンリン、コバルトタングステンボロン等の非酸化性金属からなる。【００９９】
キャップ金属膜２１６上及び改質層２１４上に形成されたキャップ絶縁膜２１７は、ビア孔の形成のためのエッチング時のストッパーの役割を果たす。キャップ絶縁膜２１７は、例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる。【０１００】
また、キャップ金属膜２１６が非酸化性材料からなる膜である場合には、キャップ絶縁膜２１７は酸化シリコン（ＳｉＯ２）のような酸化物から構成することも可能である。【０１０１】
例えば、配線層間絶縁膜２１３がＳｉＯ１．６Ｃ０．４からなり、キャップ絶縁膜２１７が炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）からなるものである場合には、改質層２１４は、図６に示すように、キャップ絶縁膜２１７（ＳｉＣＮ）に近づくにつれて段階的に窒素（Ｎ）の濃度が増加し、また、配線層間絶縁膜２１３（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４）に近づくにつれて段階的に窒素（Ｎ）の濃度が減少する。このように、改質層２１４の上下の膜、すなわち、配線層間絶縁膜２１３及びキャップ絶縁膜２１７の組成に応じて、改質層２１４の組成が上下の膜に向かって段階的に変化する場合もある。【０１０２】
ビア層間絶縁膜２１８は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１０３】
配線層間絶縁膜２１９は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１０４】
配線層間絶縁膜２１９の最表面には、配線層間絶縁膜２１９とは元素組成が異なる改質層２２０がウェハ面内にわたり均一の膜厚で形成されている。【０１０５】
例えば、配線層間絶縁膜２１９が炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４Ｈ）からなるものである場合には、改質層２２０はＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。【０１０６】
また、改質層２２０はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０１０７】
また、改質層２２０は配線層間絶縁膜２１９を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜２１９の表面から配線層間絶縁膜２１９の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【０１０８】
例えば、配線層間絶縁膜２１９が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層２２０の最表面においては改質層２２０はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜２１９の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【０１０９】
上述のように、改質層２２０の膜厚は均一である。例えば、改質層２２０の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【０１１０】
図８に示すように、第二の実施例に係る半導体装置２００は２層の導電性金属配線を有するものとして構成されているが、導電性金属配線及び配線層間絶縁膜の製造工程を繰り返すことにより、３層以上の多層配線構造を有するものとして構成することも可能である。【０１１１】
あるいは、その多層配線構造上に配線層間絶縁膜２１９とは種類の異なる配線層間絶縁膜（図示せず）を形成し、その中に導電性金属配線を形成することも可能である。【０１１２】
また、第二の実施例に係る半導体装置２００は、導電性金属ビア２２２と導電性金属配線２２１とを同時に形成するデュアルダマシンプロセスで作製されているが、導電性金属ビア２２２と導電性金属配線２２１とを別々に形成するシングルダマシンプロセスで作製することも可能である。
【実施例３】
【０１１３】
図９は、上述の本発明の第二の実施形態に係る半導体装置１５００の実施例に係る半導体装置３００の断面図である。以下、図９を参照して、第二の実施形態に係る半導体装置１５００の実施例に係る半導体装置３００を第三の実施例に係る半導体装置として説明する。【０１１４】
第三の実施例に係る半導体装置３００は、半導体基板３１１と、半導体基板３１１上に形成された絶縁膜３１２と、絶縁膜３１２上に形成された配線層間絶縁膜３１３と、配線層間絶縁膜３１３の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜３１３の表面に形成され、配線層間絶縁膜３１３とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層３１４と、配線層間絶縁膜３１３及び改質層３１４の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって形成された導電性金属配線３１５と、導電性金属配線３１５上に形成されたキャップ金属膜３１６と、改質層３１４及びキャップ金属膜３１６上に形成されたビア層間絶縁膜３１８と、ビア層間絶縁膜３１８の内部においてその厚さ方向の全長にわたって、導電性金属配線３１５と接続するように形成された導電性金属ビア３２２と、ビア層間絶縁膜３１８及び導電性金属ビア３２２上に形成された配線層間絶縁膜３１９と、配線層間絶縁膜３１９の表面を改質することにより、配線層間絶縁膜３１９の表面に形成され、配線層間絶縁膜３１９とは膜の組成が異なり、膜の厚さが均一な改質層３２０と、配線層間絶縁膜３１９及び改質層３２０の内部においてそれらの厚さ方向の全長にわたって、導電性金属ビア３２２と接続するように形成された導電性金属配線３２１と、からなる。【０１１５】
導電性金属配線３１５及び３２１は銅または銅合金から構成されている。同様に、導電性金属配線３１５と導電性金属配線３２１とを接続する導電性金属ビア３２２も銅または銅合金から構成されている。【０１１６】
第二の実施例に係る半導体装置２００（図８）と比較して、第三の実施例に係る半導体装置３００は、キャップ金属膜２１６及び改質層２１４上に形成されたキャップ絶縁膜２１７に相当する絶縁膜を有していない。【０１１７】
半導体基板３１１としては、例えば、単結晶シリコン基板を用いることができる。【０１１８】
また、絶縁膜３１２は、例えば、ボロフォスフォシリケート・ガラス（ＢＰＳＧ：ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、フォスフォシリケート・ガラス（ＰＳＧ：ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸弗化シリコン（ＳｉＯＦ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）またはそれらの組み合わせから構成される。【０１１９】
配線層間絶縁膜３１３は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１２０】
改質層３１４の組成は配線層間絶縁膜３１３の組成に応じて決まる。【０１２１】
例えば、配線層間絶縁膜３１３が炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４Ｈ）である場合には、改質層３１４はＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１である。【０１２２】
また、改質層３１４はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０１２３】
また、改質層３１４は配線層間絶縁膜３１３を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜３１３の表面から配線層間絶縁膜３１３の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【０１２４】
例えば、配線層間絶縁膜３１３が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層３１４の最表面においては改質層３１４はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜３１３の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【０１２５】
上述のように、改質層３１４の膜厚は均一である。例えば、改質層３１４の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【０１２６】
導電性金属配線３１５及び導電性金属ビア３２２は銅または銅合金からつくられる。【０１２７】
導電性金属配線３１５上に形成されているキャップ金属膜３１６は、導電性金属配線３１５に含有される銅の酸化を防止する。【０１２８】
キャップ金属膜３１６は、例えば、コバルトタングステンリン、コバルトタングステンボロン等の非酸化性金属からなる。【０１２９】
ビア層間絶縁膜３１８は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１３０】
配線層間絶縁膜２１９は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１３１】
配線層間絶縁膜２１９の最表面には、配線層間絶縁膜２１９とは元素組成が異なる改質層２２０がウェハ面内にわたり均一の膜厚で形成されている。【０１３２】
例えば、配線層間絶縁膜２１９が炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４Ｈ）からなるものである場合には、改質層２２０はＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。【０１３３】
また、改質層２２０はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０１３４】
例えば、配線層間絶縁膜３１３がＳｉＯ１．６Ｃ０．４からなり、ビア層間絶縁膜３１８がＳｉＯ１．６Ｃ０．４からなるものである場合には、改質層３１４は、図７に示すように、上下の膜であるビア層間絶縁膜３１８及び配線層間絶縁膜３１３に近づくにつれて段階的に炭素（Ｃ）の濃度が増加する。このように、改質層３１４の上下の膜、すなわち、ビア層間絶縁膜３１８及び配線層間絶縁膜３１３の組成に応じて、改質層３１４の組成が上下の膜に向かって段階的に変化する場合もある。【０１３５】
配線層間絶縁膜３１９は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１３６】
配線層間絶縁膜３１９の最表面には、配線層間絶縁膜３１９とは元素組成が異なる改質層３２０がウェハ面内にわたり均一の膜厚で形成されている。【０１３７】
例えば、配線層間絶縁膜３１９が炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯ１．６Ｃ０．４Ｈ）からなるものである場合には、改質層３２０はＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。【０１３８】
また、改質層３２０はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０１３９】
また、改質層３２０は配線層間絶縁膜３１９を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜３１９の表面から配線層間絶縁膜３１９の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【０１４０】
例えば、配線層間絶縁膜３１９が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層３２０の最表面においては改質層３２０はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜３１９の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【０１４１】
上述のように、改質層３２０の膜厚は均一である。例えば、改質層３２０の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【０１４２】
図９に示すように、第三の実施例に係る半導体装置３００は２層の導電性金属配線を有するものとして構成されているが、導電性金属配線及び配線層間絶縁膜の製造工程を繰り返すことにより、３層以上の多層配線構造を有するものとして構成することも可能である。【０１４３】
あるいは、その多層配線構造上に配線層間絶縁膜３１９とは種類の異なる配線層間絶縁膜（図示せず）を形成し、その中に導電性金属配線を形成することも可能である。【０１４４】
また、第三の実施例に係る半導体装置３００は、導電性金属ビア３２２と導電性金属配線３２１とを同時に形成するデュアルダマシンプロセスで作製されているが、導電性金属ビア３２２と導電性金属配線３２１とを別々に形成するシングルダマシンプロセスで作製することも可能である。
【実施例４】
【０１４５】
図１０乃至図２０は、図４に示した第一の実施例に係る半導体装置１００の製造方法の各工程における半導体装置１００の断面図である。以下、第四の実施例として、図１０乃至図２０を参照して、第一の実施例に係る半導体装置１００の製造方法を説明する。【０１４６】
まず、図１０に示すように、半導体基板４１１上に絶縁膜４１２を形成する。【０１４７】
半導体基板４１１としては単結晶シリコン基板を用いることができる。【０１４８】
また、絶縁膜４１２は、例えば、ボロフォスフォシリケート・ガラス（ＢＰＳＧ：ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、フォスフォシリケート・ガラス（ＰＳＧ：ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸弗化シリコン（ＳｉＯＦ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）またはそれらの組み合わせからなる膜として構成される。【０１４９】
次に、図１１に示すように、絶縁膜４１２上に配線層間絶縁膜４１３を形成する。【０１５０】
配線層間絶縁膜４１３は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１５１】
配線層間絶縁膜４１３上に、例えば、ＳｉＯ２またはＳｉＣの絶縁膜からなるハードマスクを形成する場合もある。【０１５２】
次に、配線層間絶縁膜４１３上にフォトレジスト（図示ず）を塗布し、フォトレジストを露光及び現像し、エッチング用のマスク（図示せず）を形成する。次いで、このマスクを用いて、配線層間絶縁膜４１３をエッチングし、図１２に示すように、配線層間絶縁膜４１３に配線溝４１４を形成する。【０１５３】
次いで、図１３に示すように、金属バリア膜（図示せず）や配線金属膜４１５を配線溝４１４に埋め込む。【０１５４】
例えば、金属バリア膜はタンタルまたは窒化タンタルからなり、配線金属膜４１５は銅または銅合金からなる。【０１５５】
その後、図１４に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）法により、余剰な配線金属膜４１５、すなわち、配線層間絶縁膜４１３よりも上方にある配線金属膜４１５を除去し、配線４１６を形成する。このＣＭＰの際、配線層間絶縁膜４１３を露出させる。【０１５６】
次に、図１５に示すように、キャップ絶縁膜４１９を成膜する前に、金属配線４１６の表面及び配線層間絶縁膜４１３の表面に所定の処理４１７を施し、配線層間絶縁膜４１３の最表面に配線層間絶縁膜４１３とは元素組成が異なる改質層４１８を形成する。【０１５７】
所定の処理４１７としては、キャップ絶縁膜４１９成膜前の窒素プラズマ処理、アンモニアプラズマ処理、水素プラズマ処理、ヘリウムプラズマ処理等のプラズマ処理（真空プラズマ処理）を選択することができる。【０１５８】
あるいは、所定の処理４１７として、ＵＶ処理（真空ＵＶ処理）またはＥＢ処理を行なうことも可能である。【０１５９】
改質層４１８は、例えば、ＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。あるいは、改質層４１８はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０１６０】
また、改質層４１８は配線層間絶縁膜４１３を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜４１３の表面から配線層間絶縁膜４１３の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【０１６１】
例えば、配線層間絶縁膜４１３が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層４１８の最表面においては改質層４１８はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜４１３の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【０１６２】
上述のように、改質層４１８の膜厚は均一である。例えば、改質層４１８の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【０１６３】
所定の処理４１７による改質層４１８の形成後、図１６に示すように、キャップ絶縁膜４１９、ビア層間絶縁膜４２０及び配線層間絶縁膜４２１をこの順に形成する。【０１６４】
キャップ絶縁膜４１９は、例えば、炭化シリコン、炭窒化シリコン、窒化シリコンからなる。【０１６５】
ビア層間絶縁膜４２０及び配線層間絶縁膜４２１は、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜である。【０１６６】
その後、図１７に示すように、エッチングプロセスにより、ビア層間絶縁膜４２０にビア孔４２２を、配線層間絶縁膜４２１に配線溝４２３をそれぞれ形成する。【０１６７】
次いで、図１８に示すように、金属バリア膜（図示せず）や配線金属膜４２４をビア孔４２２及び配線溝４２３に埋め込む。【０１６８】
バリア金属膜は、例えば、タンタルや窒化タンタルからなり、配線金属膜４２４は銅または銅合金からなる。【０１６９】
この際、図１８に示すように、ビア孔４２２のアライメントのズレにより、ビア孔４２２の底面が下層の配線金属膜４２４からずれた場合においても、改質層４１８が存在するために、ビア層間絶縁膜４２０よりもエッチングレートが低下し、配線層間絶縁膜４１３中へのビア孔４２２の食い込みを抑制することができる。【０１７０】
その後、図１９に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）法により、余剰な配線金属膜４２４を除去し、金属配線４２６及びビア４２５を形成する。このＣＭＰの際、配線層間絶縁膜４２１を露出させる。【０１７１】
次に、図２０に示すように、キャップ絶縁膜４２９を成膜する前に、金属配線４２６の表面及び配線層間絶縁膜４２１の表面に所定の処理４２７を施し、配線層間絶縁膜４２１の最表面に配線層間絶縁膜４２１とは元素組成が異なる改質層４２８を形成する。【０１７２】
所定の処理４２７としては、キャップ絶縁膜（図示せず）の成膜前の窒素プラズマ処理、アンモニアプラズマ処理、水素プラズマ処理、ヘリウムプラズマ処理等のプラズマ処理（真空プラズマ処理）を選択することができる。【０１７３】
あるいは、所定の処理４２７として、ＵＶ処理（真空ＵＶ処理）またはＥＢ処理を行なうことも可能である。【０１７４】
改質層４２８は、例えば、ＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。あるいは、改質層４２８はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０１７５】
また、改質層４２８は配線層間絶縁膜４２１を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜４２１の表面から配線層間絶縁膜４２１の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【０１７６】
例えば、配線層間絶縁膜４２１が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層４２８の最表面においては改質層４２８はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜４２１の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【０１７７】
上述のように、改質層４２８の膜厚は均一である。例えば、改質層４２８の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【０１７８】
図２０に示すように、第四の実施例に係る半導体装置の製造方法により製造された半導体装置は２層の導電性金属配線を有するものとして構成されているが、導電性金属配線及び配線層間絶縁膜の製造工程を繰り返すことにより、３層以上の多層配線構造を有するものとして構成することも可能である。【０１７９】
あるいは、その多層配線構造上に配線層間絶縁膜４２１とは種類の異なる配線層間絶縁膜（図示せず）を形成し、その中に導電性金属配線を形成することも可能である。【０１８０】
また、第四の実施例に係る半導体装置の製造方法においては、導電性金属ビア４２５と導電性金属配線４２６とを同時に形成するデュアルダマシンプロセスを採用しているが、導電性金属ビア４２５と導電性金属配線４２６とを別々に形成するシングルダマシンプロセスを採用することも可能である。【０１８１】
なお、所定の処理４２７を実施した後、改質層４２８上にさらに他の層を形成することも可能である。
【実施例５】
【０１８２】
図２１乃至図３４は、図８に示した第二の実施例に係る半導体装置２００の製造方法の各工程における半導体装置２００の断面図である。以下、第五の実施例として、図２１乃至図３４を参照して、第二の実施例に係る半導体装置２００の製造方法を説明する。【０１８３】
まず、図２１に示すように、半導体基板５１１上に絶縁膜５１２を形成する。【０１８４】
半導体基板５１１としては単結晶シリコン基板を用いることができる。【０１８５】
また、絶縁膜５１２は、例えば、ボロフォスフォシリケート・ガラス（ＢＰＳＧ：ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、フォスフォシリケート・ガラス（ＰＳＧ：ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸弗化シリコン（ＳｉＯＦ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）またはそれらの組み合わせからなる膜として構成される。【０１８６】
次に、図２２に示すように、絶縁膜５１２上に配線層間絶縁膜５１３を形成する。【０１８７】
配線層間絶縁膜５１３は、例えば、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜からなる。【０１８８】
配線層間絶縁膜５１３上に、例えば、ＳｉＯ２またはＳｉＣの絶縁膜からなるハードマスクを形成する場合もある。【０１８９】
次に、配線層間絶縁膜５１３上にフォトレジスト（図示ず）を塗布し、フォトレジストを露光及び現像し、エッチング用のマスク（図示せず）を形成する。次いで、このマスクを用いて、配線層間絶縁膜５１３をエッチングし、図２３に示すように、配線層間絶縁膜５１３に配線溝５１４を形成する。【０１９０】
次いで、図２４に示すように、金属バリア膜（図示せず）や配線金属膜５１５を配線溝５１４に埋め込む。【０１９１】
例えば、金属バリア膜はタンタルまたは窒化タンタルからなり、配線金属膜５１５は銅または銅合金からなる。【０１９２】
その後、図２５に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）法により、余剰な配線金属膜５１５、すなわち、配線層間絶縁膜５１３よりも上方にある配線金属膜５１５を除去し、配線５１６を形成する。このＣＭＰの際、配線層間絶縁膜５１３を露出させる。【０１９３】
次に、図２６に示すように、金属配線５１６上にキャップ金属膜５１７を成膜する。【０１９４】
キャップ金属膜５１７は、例えば、非酸化性金属であるコバルトタングステンリンやコバルトタングステンボロンからなる。【０１９５】
次いで、図２７に示すように、キャップ金属膜５１７の表面及び配線層間絶縁膜５１３の表面に所定の処理５１８を施し、配線層間絶縁膜５１３の最表面に配線層間絶縁膜５１３とは元素組成が異なる改質層５１９を形成する。【０１９６】
所定の処理５１８としては、キャップ絶縁膜５２０の成膜前の窒素プラズマ処理、アンモニアプラズマ処理、水素プラズマ処理、ヘリウムプラズマ処理等のプラズマ処理（真空プラズマ処理）を選択することができる。【０１９７】
あるいは、所定の処理５１８として、金属配線５１６の表面が非酸化性のキャップ金属膜５１７で覆われているため、酸素プラズマ処理（真空酸素プラズマ処理）を選択することも可能である。【０１９８】
あるいは、所定の処理５１８として、ＵＶ処理（真空ＵＶ処理）またはＥＢ処理を行なうことも可能である。【０１９９】
改質層５１９は、例えば、ＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。あるいは、改質層５１９はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０２００】
また、改質層５１９は配線層間絶縁膜５１３を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜５１３の表面から配線層間絶縁膜５１３の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【０２０１】
例えば、配線層間絶縁膜５１３が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層５１９の最表面においては改質層５１９はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜５１３の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【０２０２】
上述のように、改質層５１９の膜厚は均一である。例えば、改質層５１９の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【０２０３】
所定の処理５１８による改質層５１７の形成後、図２８に示すように、キャップ絶縁膜５２０、ビア層間絶縁膜５２１及び配線層間絶縁膜５２２をこの順に形成する。【０２０４】
キャップ絶縁膜５２０は、例えば、炭化シリコン、炭窒化シリコン、窒化シリコンからなる。【０２０５】
また、キャップ金属膜５１７が非酸化性材料からなるものである場合には、キャップ絶縁膜５２０は酸化シリコンのような酸化物から構成することも可能である。【０２０６】
ビア層間絶縁膜５２１及び配線層間絶縁膜５２２は、低誘電率材料の有機ポリマー、ＭＳＱ、ＨＳＱまたは炭素含有シリコン酸化膜である。【０２０７】
また、金属配線５１６の表面が非酸化性のキャップ金属膜５１７で覆われているため、図２９に示すように、キャップ絶縁膜５２０を形成せずに、直接ビア層間絶縁膜５２１を改質層５１９及びキャップ金属膜５１７上に形成することも可能である。【０２０８】
その後、図３０に示すように、エッチングプロセスにより、ビア層間絶縁膜５２１にビア孔５２３を、配線層間絶縁膜５２２に配線溝５２４をそれぞれ形成する。【０２０９】
次いで、図３１に示すように、金属バリア膜（図示せず）や配線金属膜５２５をビア孔５２３及び配線溝５２４に埋め込む。【０２１０】
バリア金属膜は、例えば、タンタルや窒化タンタルからなり、配線金属膜５２５は銅または銅合金からなる。【０２１１】
この際、図３１に示すように、ビア孔５２３のアライメントのズレにより、ビア孔５２３の底面が下層の配線金属膜５１６からずれた場合においても、改質層５１９が存在するために、ビア層間絶縁膜５２１よりもエッチングレートが低下し、配線層間絶縁膜５１３中へのビア孔５２３の食い込みを抑制することができる。【０２１２】
その後、図３２に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）法により、余剰な配線金属膜５２５を除去し、金属配線５２６及びビア５２７を形成する。このＣＭＰの際、配線層間絶縁膜５２２を露出させる。【０２１３】
次に、図３３に示すように、非酸化性材料からなるキャップ金属膜５２８を金属配線５２６上に成膜する。【０２１４】
キャップ金属膜５２８は、例えば、コバルトタングステンリンやコバルトタングステンボロンからなる。【０２１５】
次いで、図３４に示すように、キャップ金属膜５２８の表面及び配線層間絶縁膜５２２の表面に所定の処理５２９を施し、配線層間絶縁膜５２２の最表面に配線層間絶縁膜５２２とは元素組成が異なる改質層５３０を形成する。【０２１６】
所定の処理５２９としては、キャップ絶縁膜（図示せず）の成膜前ビア層間絶縁膜（図示せず）成膜前の窒素プラズマ処理、アンモニアプラズマ処理、水素プラズマ処理、ヘリウムプラズマ処理等のプラズマ処理（真空プラズマ処理）を選択することができる。【０２１７】
あるいは、所定の処理５２９として、金属配線５２６の表面が非酸化性のキャップ金属膜５２８で覆われているため、酸素プラズマ処理（真空酸素プラズマ処理）を選択することも可能である。【０２１８】
あるいは、所定の処理５２９として、ＵＶ処理（真空ＵＶ処理）またはＥＢ処理を行なうことも可能である。【０２１９】
改質層５３０は、例えば、ＳｉＯ２またはＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなる。あるいは、改質層５３０はＳｉＯ１．８Ｃ０．１Ｎ０．１から構成することもできる。【０２２０】
また、改質層５３０は配線層間絶縁膜５２２を改質して形成された膜であるため、配線層間絶縁膜５２２の表面から配線層間絶縁膜５２２の内部に向けて、段階的に組成が変化している場合もある。【０２２１】
例えば、配線層間絶縁膜５２２が炭素含有シリコン酸化膜ＳｉＯ１．６Ｃ０．４である場合、改質層５３０の最表面においては改質層５３０はＳｉＯ１．９Ｃ０．１からなり、配線層間絶縁膜５２２の内部になるにつれて、図５に示すように、段階的に酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）の濃度が変化している場合もある。【０２２２】
上述のように、改質層５３０の膜厚は均一である。例えば、改質層５３０の膜厚はウェハ面内において５０オングストローム乃至２００オングストロームの間で均一である。【０２２３】
図３４に示すように、第五の実施例に係る半導体装置の製造方法により製造された半導体装置は２層の導電性金属配線を有するものとして構成されているが、導電性金属配線及び配線層間絶縁膜の製造工程を繰り返すことにより、３層以上の多層配線構造を有するものとして構成することも可能である。【０２２４】
あるいは、その多層配線構造上に配線層間絶縁膜５２２とは種類の異なる配線層間絶縁膜（図示せず）を形成し、その中に導電性金属配線を形成することも可能である。【０２２５】
また、第五の実施例に係る半導体装置の製造方法においては、導電性金属ビア５２７と導電性金属配線５２６とを同時に形成するデュアルダマシンプロセスを採用しているが、導電性金属ビア５２７と導電性金属配線５２６とを別々に形成するシングルダマシンプロセスを採用することも可能である。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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