[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，具备配线及插塞，所述配线包含第1层和设置在所述第1层上且含有铜的第2层，所述插塞设置在所述配线上，且包含含有钛及氮的第3层和设置在所述第3层上且含有钨的第4层；所述第3层内的氯浓度为5.0×10²¹atoms/cm³以下，所述第3层与所述第4层的界面的氧浓度为5.0×10²¹atoms/cm³以下。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第1层包含与所述第3层相接的上端，且在与所述第3层相接的上端附近包含氮化部分。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述氮化部分的高度方向尺寸为10nm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中所述配线的上表面宽度大于所述配线上表面高度处的所述插塞的直径，所述配线的所述宽度与所述插塞的所述直径之差为15nm以下。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中所述第3层包含面向所述第4层侧面的第1部分、及面向所述第4层底面的第2部分，所述第1部分的厚度为所述第2部分的厚度的一半以下。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中所述第1层含有钛。

7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中所述第1层为钛膜或氮化钛膜。

8.一种半导体装置，具备配线及插塞，所述配线包含第1层和设置在所述第1层上且含有铜的第2层，所述插塞设置在所述配线上，且包含含有钛及氮的第3层和设置在所述第3层上且含有钨的第4层；所述第1层包含与所述第3层相接的上端，且在与所述第3层相接的上端附近包含氮化部分。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述第3层内的氯浓度为5.0×10²¹atoms/cm³以下，所述第3层与所述第4层的界面的氧浓度为5.0×10²¹atoms/cm³以下。

10.一种半导体装置的制造方法，包括：形成配线，所述配线包含第1层和设置在所述第1层上且含有铜的第2层；形成插塞，所述插塞设置在所述配线上，且包含含有钛及氮的第3层和设置在所述第3层上且含有钨的第4层；所述第3层是通过供给含有钛及氯的第1气体，且在供给所述第1气体之后供给含有氮及氢的第2气体而形成。

11.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其中所述插塞形成为：所述第3层内的氯浓度成为5.0×10²¹atoms/cm³以下，所述第3层与所述第4层的界面的氧浓度成为5.0×10²¹atoms/cm³以下。

12.根据权利要求10或11所述的半导体装置的制造方法，其中所述第1气体包含TiCl₄气体(Ti表示钛，Cl表示氯)。

13.根据权利要求10或11所述的半导体装置的制造方法，其中所述第2气体包含NH₃气体(N表示氮，H表示氢)。

14.根据权利要求10或11所述的半导体装置的制造方法，其中所述第3层是通过交替地重复进行第1处理及第2处理而形成，所述第1处理是在等离子体下供给所述第1气体，所述第2处理是在等离子体下供给所述第2气体。

15.根据权利要求10或11所述的半导体装置的制造方法，其中所述第3层是以300℃以上且430℃以下的温度形成。