本申請享受2015年9月11日提出申請的日本專利申請編號2015－179720號的優(yōu)先權(quán)的利益，在本申請中引用了該日本專利申請的全部內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本實施方式涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法。

背景技術(shù)：

伴隨著具備多層布線層的半導(dǎo)體裝置的高集成化·高速化，要求半導(dǎo)體裝置的下層布線與上層布線之間的寄生電容的減少。因此，要求有關(guān)半導(dǎo)體裝置的各布線的低電阻化、以及下層布線與上層布線之間的層間絕緣層的低介電常數(shù)化的技術(shù)的開發(fā)。

迄今為止，作為半導(dǎo)體裝置的布線材料，使用了鋁(Al)。但是，出于布線的低電阻化的觀點，研究了采用銅(Cu)作為取代鋁的布線材料的方案。

然而，在采用銅(Cu)作為半導(dǎo)體裝置的布線材料的情況下，存在以下的問題。將下層布線與上層布線連接的連接布線被設(shè)為將設(shè)于層間絕緣層的貫通孔填埋。但是，若通過單鑲嵌(single damascene)法形成連接布線，則作為連接布線的銅(Cu)向貫通孔埋入的埋入性變差，所形成的連接布線的可靠性變差。其結(jié)果，具備多層布線層的半導(dǎo)體裝置的可靠性變差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的課題目的在于，提供一種可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體裝置的制造方法。

一實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法具備如下步驟：

在設(shè)于半導(dǎo)體基板上的第1絕緣膜中形成第1貫通孔，

在上述第1貫通孔中依次埋入第1銅、以及成為上述第1絕緣膜的蝕刻速率以上的第1勢壘金屬，

在上述第1勢壘金屬上以及上述第1絕緣膜上形成第2絕緣膜，

通過蝕刻去除上述第1勢壘金屬上的上述第2絕緣膜、上述第1勢壘金屬、以及上述第1勢壘金屬周圍的上述第1絕緣膜，由此形成第2貫通孔，

在上述第2貫通孔中埋入第2銅。

另外，另一實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法具備如下步驟：

在半導(dǎo)體基板上依次形成第1絕緣膜以及蝕刻阻擋膜，

在上述蝕刻阻擋膜以及上述第1絕緣膜中形成第1貫通孔，

在上述第1貫通孔中依次埋入第1銅以及蝕刻速率成為上述蝕刻阻擋膜及上述第1絕緣膜的蝕刻速率以上的第1勢壘金屬，

在上述第1勢壘金屬上以及上述蝕刻阻擋膜上形成第2絕緣膜，

通過蝕刻去除上述第1勢壘金屬上的上述第2絕緣膜、上述第1勢壘金屬、以及上述第1勢壘金屬周圍的上述蝕刻阻擋膜以及上述第1絕緣膜，由此在上述第2絕緣膜中形成第2貫通孔，

在上述第2貫通孔中埋入第2銅。

根據(jù)上述構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置的制造方法，能夠提供一種可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體裝置的制造方法。

附圖說明

圖1是表示通過第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法制造的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖面圖，

圖2A是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2B是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2C是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2D是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2E是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2F是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2G是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2H是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2I是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2J是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖2K是用于說明第1實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖3是表示通過第2實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法制造的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖面圖，

圖4A是用于說明第2實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖4B是用于說明第2實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖4C是用于說明第2實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖4D是用于說明第2實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖，

圖4E是用于說明第2實施例的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。

具體實施方式

本實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括如下步驟：在設(shè)于半導(dǎo)體基板上的第1絕緣膜中形成第1貫通孔，在上述第1貫通孔中依次埋入第1銅、以及成為上述第1絕緣膜的蝕刻速率以上的第1勢壘金屬，在上述第1勢壘金屬上以及上述第1絕緣膜上形成第2絕緣膜，通過蝕刻去除上述第1勢壘金屬上的上述第2絕緣膜、上述第1勢壘金屬、以及上述第1勢壘金屬周圍的上述第1絕緣膜，由此形成第2貫通孔，并在上述第2貫通孔中埋入第2銅。

另外，另一實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括如下步驟：在半導(dǎo)體基板上依次形成第1絕緣膜以及第1蝕刻阻擋膜，在上述第1蝕刻阻擋膜以及上述第1絕緣膜中形成第1貫通孔，在上述第1貫通孔中依次埋入第1銅、以及成為上述第1蝕刻阻擋膜以及上述第1絕緣膜的蝕刻速率以上的第1勢壘金屬，在上述第1勢壘金屬上以及上述第1蝕刻阻擋膜上形成第2絕緣膜，通過蝕刻去除上述第1勢壘金屬上的上述第2絕緣膜、上述第1勢壘金屬、以及上述第1勢壘金屬周圍的上述第1蝕刻阻擋膜以及上述第1絕緣膜，由此形成第2貫通孔，并在上述第2貫通孔中埋入第2銅。

以下，參照附圖詳細(xì)地說明實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法。

＜第1實施例＞

圖1是表示通過第1實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法制造的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖面圖。在圖1所示的半導(dǎo)體裝置1中，在例如由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板2的上表面上設(shè)有多層布線層10。多層布線層10具備下層布線11、層間絕緣層12、以及上層布線13。

在多層布線層10中，下層布線11是設(shè)于半導(dǎo)體基板2的上表面上方的所希望的圖案。出于布線的低電阻化的觀點，利用銅(Cu)構(gòu)成了該下層布線11。在圖1等中，下層布線11被設(shè)為與半導(dǎo)體基板2的上表面接觸。但是，也可以在半導(dǎo)體基板2與下層布線11之間設(shè)有層間絕緣膜。

在包含下層布線11的半導(dǎo)體基板2的上表面上設(shè)有層間絕緣層12。層間絕緣層12通過層疊多個絕緣膜而構(gòu)成。在本實施方式中，層間絕緣層12通過層疊雙層的絕緣膜(第1絕緣膜12a以及第2絕緣膜12b)而構(gòu)成。各絕緣膜12a、12b例如通過SiO₂膜、以及SiOC膜等而構(gòu)成。

此外，也可以在包含下層布線11的半導(dǎo)體基板2的上表面與層間絕緣層12之間設(shè)有例如由Si₃N₄或者SiC構(gòu)成的勢壘層(未圖示)。勢壘層抑制構(gòu)成下層布線11的金屬即銅(Cu)向第1絕緣膜12a擴(kuò)散。

另外，也可以在第1絕緣膜12a與第2絕緣膜12b之間設(shè)有至少一層蝕刻阻擋層。在本實施方式中，在第1絕緣膜12a與第2絕緣膜12b之間依次層疊有第1蝕刻阻擋膜12c以及第2蝕刻阻擋膜12d。各蝕刻阻擋膜12c、12d例如由SiN膜、以及SiC膜等構(gòu)成。

在這樣的層間絕緣層12設(shè)有貫通該層12的貫通孔14。貫通孔14以下層布線11的上表面在貫通孔14的內(nèi)部露出的方式設(shè)置在下層布線11的上表面上。

而且，在貫通孔14的內(nèi)部設(shè)有將下層布線11與后述的上層布線13連接的連接布線15。連接布線15將貫通孔14填埋，并被設(shè)為與下層布線11的上表面接觸。與下層布線11相同，出于布線的低電阻化的觀點，主要用銅(Cu)構(gòu)成了該連接布線15。但是，也可以在連接布線15的一部分包含作為犧牲層的第1勢壘金屬15c(在圖1中未圖示)。另外，也可以在連接布線15的一部分包含第2、第3勢壘金屬15d、15e。利用第2、第3勢壘金屬15d、15e，提高層間絕緣層12與成為連接布線15的金屬(例如銅(Cu))的密接性。此外，這些第1至第3勢壘金屬15c、15d、15e分別由例如氮化鉭(TaN)等構(gòu)成。

在設(shè)有這樣的連接布線15的層間絕緣層12的上表面上，以與連接布線15的上表面接觸的方式設(shè)有上層布線13。上層布線13與下層布線11同樣，是設(shè)于層間絕緣層12的上表面上的所希望的圖案。出于布線的低電阻化的觀點，用銅(Cu)構(gòu)成了上層布線13。此外，與連接布線15同樣，上層布線13也可以包括例如由銅(Cu)構(gòu)成的主布線13a以及第4勢壘金屬13b。利用第4勢壘金屬13b，提高層間絕緣層12與主布線13a的密接性。

以下，作為第1實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法，參照圖2A～2K說明具備多層布線層10的半導(dǎo)體裝置1的制造方法。圖2A～2K分別是用于說明第1實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。

首先，如圖2A所示，在預(yù)先形成有下層布線11的半導(dǎo)體基板2的上表面上依次形成第1絕緣膜12a以及第1蝕刻阻擋膜12c。在本實施方式中，半導(dǎo)體基板2例如是硅基板，下層布線11是以銅為主要成分的金屬布線。另外，第1絕緣膜12a由SiO₂膜或者SiOC膜構(gòu)成。第1蝕刻阻擋膜12c由SiN膜或者SiC膜構(gòu)成。此外，第1絕緣膜12a也可以隔著由Si₃N₄或者SiC構(gòu)成的勢壘層(未圖示)形成在半導(dǎo)體基板2的上表面上。

而且，在第1蝕刻阻擋膜12c的上表面上，形成之后成為硬掩模的SiCN層，在SiCN層的上表面上形成光致抗蝕劑圖案。之后，通過使用了光致抗蝕劑圖案的反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)對SiCN層進(jìn)行加工，并通過灰化剝離光致抗蝕劑圖案。這樣，在第1蝕刻阻擋膜12c的上表面上形成硬掩模21。

接下來，如圖2B所示，利用硬掩模21，通過RIE去除第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a，形成第1貫通孔14a。在RIE中使用了CH2F2、CF4、Ar、N2等的混合氣體。下層布線11從第1貫通孔14a露出。

在去除了硬掩模21之后，如圖2C所示，在第1蝕刻阻擋膜12c的上表面上，隔著第2勢壘金屬15d將第1銅15a形成為使該第2勢壘金屬15d和第1銅15a埋入第1貫通孔14a內(nèi)。利用第2勢壘金屬15d，提高第1絕緣膜12a與第1銅15a的密接性。另外，第1銅15a在之后成為連接布線15的主布線。在本實施方式中，第2勢壘金屬15d是例如氮化鉭(TaN)。

之后，如圖2D所示，通過CMP法去除第1蝕刻阻擋膜12c上的不必要的第2勢壘金屬15d以及第1銅15a。然后，使局部露出第2勢壘金屬15d以及第1銅15a的第1蝕刻阻擋膜12c的上表面平坦化。由此，第1銅15a隔著第2勢壘金屬15d僅埋入于第1貫通孔14a。

接下來，如圖2E所示，通過濕式蝕刻去除第1銅15a的上層，在第1貫通孔14a的內(nèi)部形成空間22。

接下來，如圖2F所示，在第1蝕刻阻擋膜12c的上表面上，將作為犧牲層的第1勢壘金屬15c形成為，其將因去除第1銅15a的上層而在第1貫通孔14a的內(nèi)部產(chǎn)生的空間22填埋。

然后，如圖2G所示，通過CMP法去除第1蝕刻阻擋膜12c上的不必要的第1勢壘金屬15c。再次使局部露出第1勢壘金屬15c的第1蝕刻阻擋膜12c的上表面平坦化。由此，第1銅15a隔著第2勢壘金屬15d僅埋入第1貫通孔14a，并且第1勢壘金屬15c也僅埋入第1貫通孔14a。

這里，將形成后述的第2貫通孔14b(圖2I)時的蝕刻條件下的第1勢壘金屬15c的蝕刻速率稱作ER_BM。另外，將第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a的蝕刻速率稱作ER_I。此時，第1勢壘金屬15c由ER_BM≥ER_I的金屬材料構(gòu)成。例如第1蝕刻阻擋膜12c是SiN膜或者SiC膜、第1絕緣膜12a是SiO₂膜或者SiOC膜的情況下，作為第1勢壘金屬15c，例如能夠應(yīng)用氮化鉭(TaN)或者鉭(Ta)。在選定了這樣的材料之后，通過變更所使用的蝕刻氣體等的蝕刻條件，也能夠使ER_BM與ER_I的關(guān)系為ER_BM＝ER_I或ER_BM＞ER_I。

接著，如圖2H所示，在露出第1勢壘金屬15c的第1蝕刻阻擋膜12c的上表面上依次形成第2蝕刻阻擋膜12d以及第2絕緣膜12b。第2蝕刻阻擋膜12d與第1蝕刻阻擋膜12c同樣，由SiN膜或者SiC膜構(gòu)成。第2絕緣膜12b與第1絕緣膜12a同樣，由SiO₂膜、或者SiOC膜構(gòu)成。

而且，在第2絕緣膜12b的上表面上形成之后成為硬掩模的SiCN層，在SiCN層的上表面上形成光致抗蝕劑圖案。之后，通過使用了光致抗蝕劑圖案的反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)對SiCN層進(jìn)行加工，通過灰化來剝離光致抗蝕劑圖案。這樣，在第2絕緣膜12b的上表面上形成硬掩模23。此外，硬掩模23的開口圖案23op具有比第1貫通孔14a的開口直徑r大的開口直徑R，并設(shè)于第1勢壘金屬15c的上方。

接下來，如圖2I所示，利用硬掩模23，通過蝕刻去除第2絕緣膜12b、第2蝕刻阻擋膜12d、第1蝕刻阻擋膜12c、以及第1絕緣膜12a，形成第2貫通孔14b。蝕刻以實際上為ER_BM＝ER_I的蝕刻條件(例如使用了氯類的氣體的RIE)進(jìn)行。進(jìn)行用于形成第2貫通孔14b的蝕刻，直至埋入第1貫通孔14a的第1銅15a的上表面露出至第2貫通孔14b內(nèi)為止。

此外，也可以以使第1勢壘金屬15c從第2貫通孔14b露出的方式進(jìn)行用于形成第2貫通孔14b的蝕刻。即，第1勢壘金屬15c可以不必全部被去除。

通過該蝕刻工序，在層間絕緣層12形成由第1貫通孔14a以及第2貫通孔14b構(gòu)成的貫通孔14。

在蝕刻時，當(dāng)去除第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a時，作為犧牲層的第1勢壘金屬15c的至少一部分也被去除。這里，第1勢壘金屬15c由滿足ER_BM≥ER_I這一條件的金屬構(gòu)成。因此，實際上以ER_BM＝ER_I這一蝕刻條件通過蝕刻形成第2貫通孔14b。因此，抑制了埋入第1貫通孔14a的第1銅15a或者第1勢壘金屬15c以凸?fàn)钕虻?貫通孔14b的內(nèi)部突出。由此，能夠使第1銅15a或者第1勢壘金屬15c的上表面、以及第1絕緣膜12a的上表面成為一個面。即，第1銅15a或者第1勢壘金屬15c的上表面以及第1絕緣膜12a的上表面成為一個面的實際上不存在高度差的平面S從第2貫通孔14b露出。

接下來，如圖2J所示，在第2絕緣膜12b的上表面上，隔著第3勢壘金屬15e將第2銅15b形成為埋入第2貫通孔14b內(nèi)。利用第3勢壘金屬15e，提高第2絕緣膜12b與第2銅15b的密接性。第2銅15b之后成為連接布線15的主布線。在本實施方式中，與第2勢壘金屬15d同樣，第3勢壘金屬15e例如是氮化鉭(TaN)。

這里，平面S從第2貫通孔14b露出(圖2I)。因此，在第2貫通孔14b的內(nèi)部隔著第3勢壘金屬15e埋入第2銅15b時，可抑制在第2貫通孔14b的內(nèi)部形成空間。

相反，若以第1貫通孔的整體僅被第1銅埋入的狀態(tài)形成第2貫通孔，則會在從第2貫通孔露出的面產(chǎn)生高度差。這是因為，銅的蝕刻速率比第1蝕刻阻擋膜以及第1絕緣膜的蝕刻速率慢，第1銅以凸?fàn)钕虻?貫通孔的內(nèi)部突出。因此，在第2貫通孔的內(nèi)部埋入第3勢壘金屬以及第2銅時，不能準(zhǔn)確地埋入這些金屬，在第2貫通孔的內(nèi)部形成空間。這成為導(dǎo)致連接布線的可靠性降低、具備多層布線層的半導(dǎo)體裝置的可靠性也降低的重要因素之一。

之后，如圖2K所示，通過CMP法去除第2絕緣膜12b上的不必要的第3勢壘金屬15e以及第2銅15b。使局部露出第3勢壘金屬15e以及第2銅15b的第2絕緣膜12b的上表面平坦化。由此，第2銅15b隔著第3勢壘金屬15e僅埋入于第2貫通孔14b。然后，在層間絕緣層12的貫通孔14形成連接布線15。

在這樣形成連接布線15之后，在包含連接布線15的上表面(第2銅15b的上表面)上的第2絕緣膜12b的上表面上，形成例如由銅構(gòu)成的上層布線13。上層布線13構(gòu)成為與連接布線15的上表面(第2銅15b的上表面)接觸。此外，上層布線13也可以包括例如由銅(Cu)構(gòu)成的主布線13a、以及例如由氮化鉭(TaN)構(gòu)成的第4勢壘金屬13b。利用第4勢壘金屬13b，提高層間絕緣層12與主布線13a的密接性。如以上那樣，制造了圖1所示的半導(dǎo)體裝置1。

如以上說明那樣，根據(jù)第1實施方式的半導(dǎo)體裝置1的制造方法，在第1貫通孔14a的上部形成滿足ER_BM≥ER_I這一條件的第1勢壘金屬15c。第1貫通孔14a設(shè)于第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a。然后，在形成了這樣的第1勢壘金屬15c的狀態(tài)下，以實際上為ER_BM＝ER_I的蝕刻條件通過蝕刻形成第2貫通孔14b。因此，能夠使未形成有高度差的平面S從第2貫通孔14b露出。另外，能夠在露出這樣的平面S的第2貫通孔14b的內(nèi)部，隔著第3勢壘金屬15e埋入第2銅15b。其結(jié)果，抑制了所形成的連接布線15中含有空間。因此，能夠形成可靠性優(yōu)異的連接布線15，能夠制造可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體裝置1。

＜第2實施方式＞

圖3是表示通過第2實施方式的半導(dǎo)體裝置的制造方法制造的半導(dǎo)體裝置的主要部分的剖面圖。此外，在圖3所示的半導(dǎo)體裝置3中，對與圖1所示的半導(dǎo)體裝置1相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。另外，在以下的半導(dǎo)體裝置3的說明中，對于與圖1所示的半導(dǎo)體裝置1相同的部分省略其說明。

圖3所示的半導(dǎo)體裝置3與圖1所示的半導(dǎo)體裝置1相比較，不同點在于：構(gòu)成連接布線35的第2銅35b的底面朝向下方呈凸?fàn)?。另外，伴隨于此，沿第2銅35b的底面形成的第3勢壘金屬35e的形狀也朝向下方呈凸?fàn)?。此外，?gòu)成第3勢壘金屬35e的材料與第1實施方式相同。

以下，參照圖4A～圖4E說明該半導(dǎo)體裝置3的制造方法。在該第2實施方式的半導(dǎo)體裝置3的制造方法的說明中，對于與第1半導(dǎo)體裝置1的制造方法相同的工序簡化其說明，并且省略圖示。

首先，經(jīng)由與圖2A～圖2E相同的工序，在第1貫通孔14a的內(nèi)部中的第1銅15a的上表面上形成空間22。

首先，在預(yù)先形成有下層布線11的半導(dǎo)體基板2的上表面上依次形成第1絕緣膜12a以及第1蝕刻阻擋膜12c。然后，在第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a以使下層布線11露出的方式形成第1貫通孔14a(圖2A、圖2B)。

然后，在所形成的第1貫通孔14a中隔著第2勢壘金屬15d埋入第1銅15a(圖2C、圖2D)。接下來，通過濕式蝕刻去除第1銅15a的上層，在第1貫通孔14a的內(nèi)部形成空間22(圖2E)。

接下來，如圖4A所示，在第1蝕刻阻擋膜12c的上表面上形成作為犧牲層的第1勢壘金屬35c。第1勢壘金屬35c形成為，將因去除第1銅15a的上層而在第1貫通孔14a的內(nèi)部產(chǎn)生的空間22(圖2E)填埋。然后，通過CMP法去除第1蝕刻阻擋膜12c上的不必要的第1勢壘金屬35c，使局部露出第1勢壘金屬35c的第1蝕刻阻擋膜12c的上表面平坦化。

這里，在本實施方式中，作為第1勢壘金屬35c，應(yīng)用了與在第1實施方式中使用的第1勢壘金屬15c相同的金屬材料。

接著，如圖4B所示，在露出第1勢壘金屬35c的第1蝕刻阻擋膜12c的上表面上依次形成第2蝕刻阻擋膜12d以及第2絕緣膜12b。而且，在第2絕緣膜12b的上表面上形成具有規(guī)定的開口圖案23op的硬掩模23。此外，與第1實施方式相同，硬掩模23的開口圖案23op具有比第1貫通孔14a的開口直徑r大的開口直徑R，并設(shè)于第1勢壘金屬35c的上方。

接下來，如圖4C所示，利用硬掩模23，通過蝕刻去除第2絕緣膜12b、第2蝕刻阻擋膜12d、第1蝕刻阻擋膜12c、以及第1絕緣膜12a，形成第2貫通孔14b。蝕刻以實際上為ER_BM＞ER_I的蝕刻條件(例如使用了氯類的氣體與氟類的氣體的混合氣體的RIE)進(jìn)行。進(jìn)行用于形成第2貫通孔14b的蝕刻，直至埋入第1貫通孔14a的第1銅15a的上表面在第2貫通孔14b內(nèi)露出。

此外，也可以以不全部去除第1勢壘金屬35c、而是使其一部分在第1銅15a的上表面上殘存的方式，進(jìn)行用于形成第2貫通孔14b的蝕刻。

在該蝕刻中，當(dāng)去除第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a時，作為犧牲層的第1勢壘金屬35c的至少一部分也被去除。這里，第1勢壘金屬35c由滿足ER_BM≥ER_I這一條件的金屬構(gòu)成。因此，以ER_BM＞ER_I這一蝕刻條件通過蝕刻形成了第2貫通孔14b。因此，抑制了埋入第1貫通孔14a的第1銅15a或者第1勢壘金屬35c以凸?fàn)钕虻?貫通孔14b的內(nèi)部突出。第1銅15a或者第1勢壘金屬35c的上表面從第1絕緣膜12a的上表面向下方形成。另外，從第2貫通孔14b露出由第1絕緣膜12a的上表面、以及從第1絕緣膜12a的上表面向下方形成的第1銅15a或者第1勢壘金屬35c的上表面構(gòu)成的凹狀的面S′。

這樣，從第2貫通孔14b露出凹狀的面S′。因此，與銅以凸?fàn)钔怀龅那闆r相比較，易于將銅無縫隙地埋入第2貫通孔14b內(nèi)。因此，在接下來的工序中，在第2貫通孔14b的內(nèi)部埋入第3勢壘金屬35e以及第2銅35b時，可抑制在第2貫通孔14b的內(nèi)部形成空間。

接下來，如圖4D所示，在第2絕緣膜12b的上表面上，隔著第3勢壘金屬35e將第2銅35b形成為埋入到第2貫通孔14b內(nèi)。接著，如圖4E所示，通過CMP法去除第2絕緣膜12b上的不必要的第3勢壘金屬35e以及第2銅35b。由此，使局部露出第3勢壘金屬35e以及第2銅35b的第2絕緣膜12b的上表面平坦化。這樣，隔著第3勢壘金屬35e將第2銅35b僅埋入第2貫通孔14b。然后，在層間絕緣層12的貫通孔14中形成連接布線35。

在這樣形成連接布線35之后，與第1實施方式同樣，在包含連接布線35的上表面(第2銅35b的上表面)上的第2絕緣膜12b的上表面上，形成例如由銅構(gòu)成的上層布線13。上層布線13形成為與連接布線35的上表面(第2銅35b的上表面)接觸。由此，制造了圖3所示的半導(dǎo)體裝置3。

如以上說明那樣，根據(jù)第2實施方式的半導(dǎo)體裝置3的制造方法，在設(shè)于第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a的第1貫通孔14a的上部，形成滿足ER_BM≥ER_I這一條件的第1勢壘金屬35c。然后，在形成了這樣的第1勢壘金屬35c的狀態(tài)下，以ER_BM＞ER_I這一蝕刻條件通過蝕刻形成第2貫通孔14b。因此，能夠使由第1絕緣膜12a的上表面、以及從第1絕緣膜12a的上表面向下方形成的第1銅15a或者第1勢壘金屬35c的上表面構(gòu)成的凹狀的面S′從第2貫通孔14b露出。在露出這樣的凹狀的面S′的第2貫通孔14b的內(nèi)部，能夠隔著第3勢壘金屬35e埋入第2銅35b。其結(jié)果，抑制了所形成的連接布線35中包含空間。因此，能夠形成可靠性優(yōu)異的連接布線35，能夠制造可靠性優(yōu)異的半導(dǎo)體裝置3。

而且，根據(jù)第2實施方式的半導(dǎo)體裝置3的制造方法，如果是具有比第1蝕刻阻擋膜12c以及第1絕緣膜12a的蝕刻速率快的蝕刻速率的材料，則能夠作為第1勢壘金屬35c而使用。因此，與在第1實施方式的半導(dǎo)體裝置1的制造方法中使用的第1勢壘金屬15c相比較，能夠增加可被用作第1勢壘金屬35c的金屬材料的種類。另外，能夠緩和對蝕刻條件的限制，能夠使半導(dǎo)體裝置3的設(shè)計容易。

對本發(fā)明的幾個實施方式進(jìn)行了說明，但這些實施方式是作為例子而提出的，并沒有意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式可以以其他各種方式進(jìn)行實施，在不超出發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種省略、替換以及變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)，同樣，也包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。