JP2000332106A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅の微細配線で発生することが判ったエレク
トロマイグレーションによる断線不良を銅を供給する補
償用パターンを形成することで解決を図る。 【解決手段】 第１の配線１４と、銅もしくは銅合金か
らなる第２の銅配線２３と、上記配線間に形成した第
２、第３の絶縁膜１５、１９と、第１、第２の配線１
４、２３に達するもので第３の絶縁膜１９中に形成した
接続孔２０と、銅もしくは銅合金からなり第１、第２の
配線１４、２３を接続するもので接続孔２０の内部に形
成したプラグ２４とを備え、銅もしくは銅合金からなり
プラグ２４に直接に接続するものでプラグ２４と第１の
配線１４との接続部近傍に形成した補償用パターン１８
を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、銅を用いた配線構
造を有する半導体装置およびその製造方法に関し、詳し
くは銅のエレクトロマイグレーションに起因する課題を
解決した半導体装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＵＬＳＩデバイスの高集積化にともな
い、デバイスの配線の寸法ルールは微細化し、配線間容
量の増大による信号遅延がデバイス動作の高速化を妨
げ、重大な問題となっている。この問題を解決するため
に、層間絶縁膜の比誘電率を下げることにより容量を低
減すること、および従来のアルミニウム配線に代わり、
アルミニウムに比べて比抵抗が低く（アルミニウムの比
抵抗＝２．７μΩｃｍ、銅の比抵抗＝１．７２μΩｃ
ｍ）、さらにエレクトロマイグレーション、ストレスマ
イグレーションに強い銅配線の導入が検討されている。

【０００３】まず層間絶縁膜の容量低減としては、従来
のシリコン酸化膜系材料（比誘電率はおよそ４．２）に
比べて低い誘電率を有する材料が提案されている。この
低誘電率膜は有機系膜と無機系膜とに大別される。中で
も０．１８μｍ〜０．１３μｍ以降のデバイスに要求さ
れる比誘電率は３以下であり、それを実現する材料には
有機系材料が多い。これらの有機系材料は、膜中に炭素
原子もしくはフッ素原子を含むことで、材料の密度を下
げること、分子自体の分極率を低くすることで、低誘電
率を実現しているとされている。

【０００４】また銅配線は、バリアメタルとして窒化タ
ンタル、タンタル等の材料を用い、銅の埋め込み方法と
しては電解メッキ技術を用いて形成する技術が開示され
ている。またその銅配線を用いたデバイスが既に開示さ
れている。

【０００５】一方、従来のアルミニウム配線では、エレ
クトロマイグレーションが発生し易いため、エレクトロ
マイグレーション対策として、補償用配線を形成する提
案が本出願人よりなされ、特開平９−１７７８５号公報
に開示されている。この発明は、アルミニウム配線特有
の問題であったエレクトロマイグレーションによる配線
の断線不良を解消するものであった。

【０００６】また、配線のデザインルールが０．３５μ
ｍ世代以前の銅配線では、エレクトロマイグレーション
不良は起こらないものとされてきた。ところが、０．１
８μｍ世代あたりから銅配線にもアルミニウム配線と同
様のエレクトロマイグレーション不良が発生することを
本発明者は発見した。

【０００７】図９に示すように、第１の層間絶縁膜１１
１には配線溝１１２が形成され、その配線溝１１２には
バリアメタル層１１３を介して第１の銅配線１１４が形
成されている。上記第１の層間絶縁膜１１１上には第１
の銅配線１１４を覆う第２の層間絶縁膜１１５が形成さ
れている。この第２の層間絶縁膜１１５には配線溝１１
６が形成され、さらに配線溝１１６の底部より第１の銅
配線１１４に達する接続孔１１７が形成されている。上
記接続孔１１７および配線溝１１６の内部にはバリアメ
タル層１１８を介して銅が埋め込まれ、その埋め込まれ
た銅で配線溝１１６に第２の銅配線１１９が形成され、
接続孔１１７にプラグ１２０が形成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】銅配線の寸法ルールは
比較的緩いものであり、より微細化された寸法ルールに
銅配線を適用するには多くの問題がある。それらを以下
に説明する。

【０００９】接続孔の内部に銅を埋め込むには、通常、
電解メッキを用いる。この電解メッキを行う際には、予
めスパッタリングにより接続孔の内部に銅のシード層を
形成している。しかしながら、接続孔のアスペクト比が
増大するにつれて、接続孔内の側壁における銅のシード
層のカバリッジが著しく劣化する。この部分の銅のシー
ド層はスパッタリングの特性により非常に薄く形成され
る。そのため、電解メッキにより接続孔を銅で埋め込む
ことでプラグを形成する際に、ボイド（空洞）が発生し
易くなる。このようなボイドがある埋め込みプラグでは
電流導通時にボイドが次第に大きくなり最終的には断線
に至る。

【００１０】また、図１０に示すように、銅を埋め込ん
で形成したプラグ１２０では、第２の層間絶縁膜１１５
への銅の拡散を防止するために、窒化タンタル、タンタ
ル等からなるバリアメタル層１１８を接続孔１１７の内
面に形成しているが、このバリアメタル層１１８の存在
が接続孔１１７内におけるプラグ１２０の寿命劣化の原
因となっている。銅からなる配線構造においては、電子
ｅ^- が第１の銅配線１１４からプラグ１２０を通って、
第２の銅配線１１９に向かって流れた場合、エレクトロ
マイグレーション現象によってプラグ１２０内の銅は第
２の配線１１９方向に向かって移動する。この場合、プ
ラグ１２０の最下層部はバリアメタル層１１８が形成さ
れているため、第１の銅配線１１４から銅の供給が遮断
されている。このため、プラグ１２０内の銅が移動した
部分で銅が不足し、ボイド１３１が発生する。

【００１１】特に、従来、銅配線のエレクトロマイグレ
ーションは無視できるとされてきたが、本発明者の実験
によれば、０．１８μｍ程度の微細配線では、銅配線と
いえどもエレクトロマイグレーションを無視することが
できない。特に５００ｋＡ／ｃｍ² 以上の電流密度とな
る電流が流れる場合にはエレクトロマイグレーションを
無視することはできないことを、本発明者は見いだし
た。

【００１２】上記説明したように、ボイドを生じると、
ボイドを生じた部分で接続不良となり、配線信頼性を著
しく損なうことになる。そして、銅配線は当初期待して
いた配線寿命が得られず、場合によっては従来のアルミ
ニウム配線とタングステンプラグとを用いた配線構造よ
りも配線寿命が劣る場合もあった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた半導体装置およびその製造方法で
ある。

【００１４】第１の半導体装置は、第１の配線と、銅も
しくは銅合金からなる第２の銅配線と、第１の配線と第
２の配線との間に形成した絶縁膜と、第１の配線と第２
の配線とに達するもので絶縁膜中に形成した接続孔と、
銅もしくは銅合金からなり第１の配線と第２の配線とを
接続するもので接続孔の内部に形成したプラグとを備
え、銅もしくは銅合金からなりプラグに直接に接続する
ものでそのプラグと第１の配線との接続部近傍に形成し
た補償用パターンを備えたものである。

【００１５】上記構成の第１の半導体装置では、例えば
電流が第２の配線からプラグを通って第１の配線に流れ
る場合、電子は電流とは逆に第１の配線からプラグを通
って第２の配線へ流れる。このとき、エレクトロマイグ
レーションが起こる。すなわち、プラグ中の銅原子が電
子の流れる方向と同様な第２の配線方向に移動しようと
する。そのため、プラグの第１の配線側にボイドが発生
しようとする。

【００１６】本構成では銅もしくは銅合金からなりプラ
グに直接に接続するものでそのプラグと第１の配線との
接続部近傍に形成した補償用パターンが備えられている
ことから、その補償用パターンよりプラグへ銅原子が供
給される。そのため、従来の配線構造では発生していた
プラグ中のボイドは発生せず、第１の配線とプラグとの
良好な接続が保たれる。よって、エレクトロマイグレー
ションによる配線の断線の発生がなくなるので、配線信
頼性の高い半導体装置となる。

【００１７】第２の半導体装置は、銅もしくは銅合金か
らなる第１の配線と、銅もしくは銅合金からなる第２の
銅配線と、第１の配線と第２の配線との間に形成した絶
縁膜と、第２の配線から第１の配線に達するもので絶縁
膜中に形成した接続孔と、第１の配線と第２の配線とを
接続するもので接続孔の内部に形成したプラグとを備え
た半導体装置において、プラグはタングステンからな
り、銅もしくは銅合金からなり少なくとも電流がプラグ
方向に流れ出る側の配線に連続もしくは直接に接続する
ものでプラグとの接続部近傍に形成した補償用パターン
を備えたものである。

【００１８】上記構成の第２の半導体装置では、電流が
第１の配線からタングステンプラグを通って第２の配線
に流れる場合、電子は電流とは逆に第２の配線からタン
グステンプラグを通って第１の配線へ流れる。そのと
き、エレクトロマイグレーションが起こる。すなわち、
第１の配線中の銅原子が電子の流れる方向と同様な方向
に移動しようとする。そのため、第１の配線のタングス
テンプラグとの接続部分でボイドが発生しようとする。
そのとき、第１の配線に連続もしくは直接に接続する補
償用パターンより第１の配線へ銅原子が供給されるた
め、従来の配線構造では発生していた第１の配線中のボ
イドの発生は抑えられ、第１の配線とタングステンプラ
グとの良好な接続が保たれる。一方、電流が上記説明と
は逆に流れた場合には、第２の配線に連続もしくは直接
に接続する補償用パターンより第２の配線へ銅原子が供
給されるため、従来の配線構造では発生していた第２の
配線中のボイドの発生は抑えられ、第２の配線とタング
ステンプラグとの良好な接続が保たれる。よって、エレ
クトロマイグレーションによる配線の断線の発生がなく
なるので、配線信頼性の高い半導体装置となる。

【００１９】第１の半導体装置の製造方法は、第１の絶
縁膜に溝配線構造の第１の配線を形成した後、第１の絶
縁膜上に第１の配線を被覆する第２の絶縁膜を形成する
工程と、第２の絶縁膜にプラグの断面積よりも広い底面
積を有する凹部を形成する工程と、凹部の内部にバリア
メタル層を介して銅もしくは銅合金を埋め込み、補償用
パターンを形成する工程と、第２の絶縁膜上に補償用パ
ターンを被覆する第３の絶縁膜を形成する工程と、第３
の絶縁膜に第２の配線を形成するための溝と該溝の底部
より補償用パターンに通じる接続孔とを形成する工程
と、接続孔の側壁および溝の内面にバリアメタル層を形
成した後、接続孔および溝を銅もしくは銅合金で埋め込
み、溝の内部に第２の配線を形成するととに接続孔の内
部にプラグを形成する工程とを備えた製造方法である。

【００２０】上記構成の第１の半導体装置の製造方法で
は、第１の配線に直接に達するように接続孔を形成せず
に、第１の配線に接続するものでバリアメタル層で底面
および側面を包んだ補償用パターンを形成し、その補償
用パターンに達するように接続孔を形成している。しか
も、その接続孔の側壁のみにバリアメタル層を形成し
て、接続孔の内部に銅もしくは銅合金を埋め込むことで
プラグを形成していることから、プラグはバリアメタル
を介することなく直接的に補償用パターンに接続され
る。したがって、第１の配線からプラグを介して第２の
配線に電子が流れた場合、エレクトロマイグレーション
が発生しても、補償用パターンからプラグ方向に向かっ
て銅原子が供給されるので、プラグの下部のバリアメタ
ル層近傍でボイドが発生することがなくなる。すなわ
ち、たとえエレクトロマイグレーションが発生しても、
プラグと第１の配線との接続は確実に保持される。

【００２１】第２の半導体装置の製造方法は、プラグと
接続するもので銅もしくは銅合金からなる配線を形成す
る工程を備えた半導体装置の製造方法において、プラグ
をタングステンで形成し、プラグとの接続部近傍に銅も
しくは銅合金からなる補償用パターンを配線と同時に配
線と一体に形成することを特徴とする製造方法である。

【００２２】上記構成の第２の半導体装置の製造方法で
は、配線間を接続するプラグを、エレクトロマイグレー
ションを起こさないとされているタングステンで形成す
ることから、プラグに電流がながれてもそのプラグ部分
にボイドの発生は起こらない。また、プラグとの接続部
近傍に銅もしくは銅合金からなる補償用パターンを配線
と同時に配線と一体に形成することから、たとえエレク
トロマイグレーションにより、プラグが接続される部分
にボイドが発生しようとしても、配線には補償用パター
ンから銅原子が供給される。そのため、配線にはボイド
が発生することはなく、プラグと配線との接続は確実に
なされる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の半導体装置に係わ
る実施の形態を、図１の概略構成断面図によって説明す
る。

【００２４】図１に示すように、半導体基板（図示せ
ず）上には、その半導体基板に形成した素子（図示せ
ず）を覆う第１の絶縁膜１１が形成されている。この第
１の絶縁膜１１は、例えば低誘電率有機膜と無機膜との
積層膜で形成され、ここでは低誘電率有機膜にポリアリ
ールエーテルを用い、無機膜に酸化シリコンを用いた。
上記第１の絶縁膜１１には、下層配線となる第１の配線
を埋め込むための第１の溝１２が形成され、その第１の
溝１２の内部にはバリアメタル層１３を介して第１の配
線１４が形成されている。上記第１のバリアメタル層１
３は、例えば窒化タンタルもしくはタンタルのような、
銅の移動を阻止するような金属化合物もしくは金属材料
で形成されている。上記第１の配線１４は、例えば銅も
しくは銅合金で形成されている。

【００２５】さらに上記第１の絶縁膜１１上には、上記
第１の配線１２を覆う第２の絶縁膜１５が形成されてい
る。この第２の絶縁膜１５は、例えば低誘電率有機膜と
無機膜との積層膜で形成され、ここでは低誘電率有機膜
にポリアリールエーテルを用い、無機膜に酸化シリコン
を用いた。上記第２の絶縁膜１５には、上記第１の配線
１４の接続部分に、その接続部分に達するとともにその
接続部分よりも広い底面積を有するもので補償用パター
ンを埋め込むための凹部１６が形成されている。

【００２６】上記凹部１６の内部にはバリアメタル層１
７を介して補償用パターン１８が形成されている。した
がって、上記第１の配線１４との接続部分よりも広い面
積を有する上記補償用パターン１８は、その底面および
側面を第２のバリアメタル層１７で包む状態に形成され
ている。上記バリアメタル層１７は、例えば窒化タンタ
ルもしくはタンタルのような、銅の移動を阻止するよう
な金属化合物もしくは金属材料で形成されている。上記
補償用パターン１８は、例えば銅もしくは銅合金で形成
されている。

【００２７】さらに上記第２の絶縁膜１５上には上記補
償用パターン１８を覆う第３の絶縁膜１９が形成されて
いる。この第３の絶縁膜１９は、例えば低誘電率有機膜
と無機膜との積層膜で形成され、ここでは低誘電率有機
膜にポリアリールエーテルを用い、無機膜に酸化シリコ
ンを用いた。上記第３の絶縁膜１９には、上層配線とな
る第２の配線が埋め込まれるもので、上記補償用パター
ン１８に達する接続孔２０が形成されている。さらに第
３の絶縁膜１９の上層には、上層配線となる第２の配線
を埋め込むための第２の溝２１が形成されている。

【００２８】上記第２の溝２１および上記接続孔２０の
各内部にはバリアメタル層２２を介して第２の配線２３
およびプラグ２４が形成されている。上記第２のバリア
メタル層２２は、例えば窒化タンタルもしくはタンタル
のような、銅の移動を阻止するような金属化合物もしく
は金属材料で形成されている。上記第２の配線２３およ
びプラグ２４は、例えば銅もしくは銅合金で形成されて
いる。

【００２９】上記構成の配線構造を備えた半導体装置で
は、電流が第２の配線２３からプラグ２４を通って第１
の配線１４に流れる場合、電子ｅ^- は矢印で示すように
電流とは逆に第１の配線１４からプラグ２４を通って第
２の配線２３へ流れる。このとき、エレクトロマイグレ
ーションが起こる。すなわち、プラグ２４中の銅原子Ｃ
ｕが電子ｅ^- の流れる方向と同様な第２の配線２３方向
に移動しようとする。そのため、プラグ２４の第１の配
線１４側にボイドが発生しようとする。そのとき、補償
用パターン１８よりプラグ２４へ銅原子Ｃｕが供給され
るため、従来の配線構造では発生していたプラグ中のボ
イドは発生せず、第１の配線１４とプラグ２４との良好
な接続が保たれる。一方、第１の配線１４中の銅原子
は、補償用パターン１８の底部に形成されたバリアメタ
ル層１７によって補償用パターン１８方向への移動が阻
止されるため、補償用パターン１８方向には移動しな
い。そのため、エレクトロマイグレーションによる配線
の断線の発生がなくなるので、配線信頼性の高い半導体
装置となる。

【００３０】次に、本発明の第１の半導体装置の製造方
法に係わる実施の形態を、図２および図３の製造工程図
によって説明する。なお、図２および図３では、前記図
１によって説明した構成部品と同様のものには同一符号
を付与して示す。

【００３１】図２の（１）に示すように、半導体基板
（図示せず）上には、その半導体基板に形成した素子
（図示せず）を覆う第１の絶縁膜１１が形成されてい
る。この第１の絶縁膜１１は、例えば低誘電率有機膜と
無機膜との積層膜で形成され、ここでは低誘電率有機膜
にポリアリールエーテルを用い、無機膜に酸化シリコン
を用いた。上記第１の絶縁膜１１には、下層配線となる
第１の配線を埋め込むための第１の溝１２が形成され、
その第１の溝１２の内部にはバリアメタル層１３を介し
て第１の配線１４が形成されている。上記第１のバリア
メタル層１３は、例えば窒化タンタルもしくはタンタル
のような、銅の移動を阻止するような金属化合物もしく
は金属材料で形成されている。上記第１の配線１４は、
例えば銅もしくは銅合金で形成されている。

【００３２】上記説明したような第１の配線１４が形成
された上記第１の絶縁膜１１上に、上記第１の配線１２
を覆う第２の絶縁膜１５を形成する。この第２の絶縁膜
１５は、例えば低誘電率有機膜と無機膜との積層膜で形
成する。

【００３３】例えば、回転塗布装置を用い、上記第１の
配線１４、第１の絶縁膜１１等を形成した半導体基板を
回転塗布装置の回転チャック上に載置し、ポリアリール
エーテル膜の源溶液を３ｃｍ³ 〜５ｃｍ³ 程度、半導体
基板上に滴下するとともに２５００ｒｐｍ〜３０００ｒ
ｐｍで回転チャックを回転させて、滴下した源溶液を均
一に広げる。塗布が終了した後、１５０℃および２５０
℃の窒素雰囲気中で、それぞれ１分間のベーキングを行
う。さらにキュア炉を用い、４００℃の窒素雰囲気中で
１時間のキュアを行う。このようにして、第１の絶縁膜
１１上に第１の配線１４を覆うポリアリールエーテル膜
（比誘電率＝２．７５）を例えば２００ｎｍの厚さに形
成する。

【００３４】次いで、例えばプラズマＣＶＤ法により、
上記ポリアリールエーテル膜上に酸化シリコン膜を例え
ば１００ｎｍの厚さに形成する。このプラズマＣＶＤ法
では、プロセスガスにモノシラン（供給流量は例えば１
００ｓｃｃｍ）と一酸化二窒素（供給流量は例えば４０
０ｓｃｃｍ〜６００ｓｃｃｍ）とを用い、プラズマＣＶ
Ｄ装置のＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）パワーを０．３５ｋ
Ｗ、成膜雰囲気の圧力を６６７Ｐａ、基板温度を４００
℃に設定して成膜を行った。その結果、２００ｎｍの厚
さのポリアリールエーテル膜上に１００ｎｍの厚さの酸
化シリコン膜を形成した第２の絶縁膜１５が形成され
た。

【００３５】次に、通常の回転塗布法により、上記第２
の絶縁膜１５上に、通常のリソグラフィー技術で用いる
レジスト膜（図示せず）を形成した後、リソグラフィー
技術により、上記第１の配線１４との接続部分となる部
分よりも広い底面積を有する開口部（図示せず）を形成
する。次いで上記レジスト膜をエッチングマスクに用い
て第２の絶縁膜１５をエッチングして、上記第１の配線
１４との接続部分に達するとともにその接続部分よりも
広い底面積を有するもので補償用パターンを埋め込むた
めの凹部１６を形成する。この凹部１６は、例えば０．
３μｍ〜０．６μｍ角程度の大きさに形成する。

【００３６】上記第２の絶縁膜１５の酸化シリコン膜の
エッチングでは、一例として、マグネトロン方式のプラ
ズマエッチング装置を用い、エッチングガスにオクタフ
ルオロブテン（Ｃ₄ Ｆ₈ ）（供給流量は例えば１４ｓｃ
ｃｍ）と一酸化炭素（ＣＯ）（供給流量は例えば２５０
ｓｃｃｍ）とアルゴン（Ａｒ）（供給流量は例えば１０
０ｓｃｃｍ）と酸素（Ｏ₂ ）（供給流量は例えば２ｓｃ
ｃｍ）とを用い、電源パワーを０．６ｋＷ、エッチング
雰囲気の圧力を５．３Ｐａ、基板温度を２０℃に設定し
てエッチングを行った。

【００３７】また上記第２の絶縁膜１５のポリアリール
エーテル膜のエッチングでは、一例として、電子サイク
ロトロン共鳴（以下ＥＣＲという、ＥＣＲはElectron C
ycrotron Resonanceの略）方式のプラズマエッチング装
置を用い、エッチングガスに窒素（Ｎ₂ ）（供給流量は
例えば４０ｓｃｃｍ）とヘリウム（Ｈｅ）（供給流量は
例えば１６５ｓｃｃｍ）とを用い、マイクロ波パワーを
０．５ｋＷ、基板バイアスＲＦを０．１ｋＷ、エッチン
グ雰囲気の圧力を０．８Ｐａ、基板温度を−５０℃に設
定し、酸化シリコン膜をハードマスクにして、第１の配
線１４が露出するまでエッチングを行った。

【００３８】引き続き、アルゴンスパッタエッチングに
より、上記凹部１６の底部に露出している第１の配線１
４の表面の絶縁物（例えば自然酸化膜等）を除去する。
このアルゴンスパッタエッチングは、一例として、酸化
シリコン膜を２０ｎｍ程度エッチングする条件で行う。

【００３９】次いでスパッタリングにより、上記凹部１
６の内部にバリアメタル層１７を例えば３０ｎｍの厚さ
に形成する。このバリアメタル層１７は、一例として、
窒化タンタルもしくはタンタルのような、銅の移動を阻
止するような金属化合物もしくは金属材料で形成されて
いる。上記スパッタリングでは、一例として、遠距離ス
パッタ法もしくはイオン化スパッタ法を用いる。

【００４０】次いでスパッタリングにより、上記凹部１
６の内部にバリアメタル層１７を介して銅のシード層
（図示せず）を例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形
成する。このスパッタリングでは、一例として、遠距離
スパッタ法もしくはイオン化スパッタ法を用いる。次い
で例えば電解メッキ法により、銅のシード層の表面に銅
を堆積して、上記凹部１６の内部を銅で埋め込む。その
後、化学的機械研磨（以下ＣＭＰという、ＣＭＰはChem
ical Mechanical Polishing の略）により、第２の絶縁
膜１５上の余分な銅およびバリアメタル層１７を除去し
て、凹部１６の内部にバリアメタル層１７を介して残し
た銅で補償用パターン１８を形成する。また、この補償
用パターン１８は銅合金で形成してもよい。

【００４１】次いで図２の（２）に示すように、例え
ば、前記第１の絶縁膜１１を形成したのと同様にして、
第２の絶縁膜１５上に上記補償用パターン１８を覆うポ
リアリールエーテル膜を例えば４００ｎｍの厚さに形成
する。次いで、このポリアリールエーテル膜上に 酸化
シリコン膜を例えば５００ｎｍの厚さに形成する。その
後、ＣＭＰにより、酸化シリコン膜を３００ｎｍ程度の
厚さ分だけ研磨して表面を平坦化し、４００ｎｍの厚さ
のポリアリールエーテル膜上に２００ｎｍの厚さの酸化
シリコン膜を形成した第３の絶縁膜１９の下層部分、す
なわち接続孔が形成される部分を形成する。

【００４２】続いて例えばプラズマＣＶＤ法により、上
記第３の絶縁膜１９の下層部分上にエッチングマスクお
よびエッチングストッパとなる中間層３１を例えば厚さ
が５０ｎｍの窒化シリコン膜で形成する。次いで、通常
のリソグラフィー技術で用いるレジスト膜（図示せず）
を形成した後、リソグラフィー技術により、上記レジス
ト膜に接続孔を形成するための開口部（図示せず）を形
成する。次いで上記レジスト膜をエッチングマスクに用
いて中間層３１をエッチングして接続孔２０の上部を形
成する。

【００４３】次いで図２の（３）に示すように、例え
ば、前記第３の絶縁膜１９の下層部分を形成したのと同
様にして、中間層３１上に接続孔２０の上部を覆うポリ
アリールエーテル膜を例えば３００ｎｍの厚さに形成す
る。次いで、このポリアリールエーテル膜上に 酸化シ
リコン膜を例えば５００ｎｍの厚さに形成する。その
後、ＣＭＰにより、酸化シリコン膜を３００ｎｍ程度の
厚さ分だけ研磨して表面を平坦化し、３００ｎｍの厚さ
のポリアリールエーテル膜上に２００ｎｍの厚さの酸化
シリコン膜を形成した第３の絶縁膜１９の上層部分、す
なわち溝配線が形成される部分を形成する。

【００４４】次いで、通常のリソグラフィー技術で用い
るレジスト膜（図示せず）を形成した後、リソグラフィ
ー技術により、上記レジスト膜に配線溝を形成するため
の開口部（図示せず）を形成する。次いで上記レジスト
膜をエッチングマスクに用いて第３の絶縁膜１９の上層
部分をエッチングして配線溝となる第２の溝２１を形成
する。

【００４５】上記第３の絶縁膜１９の上層部分における
酸化シリコン膜のエッチングでは、一例として、マグネ
トロン方式のプラズマエッチング装置を用い、エッチン
グガスにオクタフルオロブテン（Ｃ₄ Ｆ₈ ）（供給流量
は例えば１４ｓｃｃｍ）と一酸化炭素（ＣＯ）（供給流
量は例えば２５０ｓｃｃｍ）とアルゴン（Ａｒ）（供給
流量は例えば１００ｓｃｃｍ）と酸素（Ｏ₂ ）（供給流
量は例えば２ｓｃｃｍ）とを用い、電源パワーを０．６
ｋＷ、エッチング雰囲気の圧力を５．３Ｐａ、基板温度
を２０℃に設定してエッチングを行った。

【００４６】また上記第３の絶縁膜１９の上層部分にお
けるポリアリールエーテル膜のエッチングでは、一例と
して、ＥＣＲ方式のプラズマエッチング装置を用い、エ
ッチングガスに窒素（Ｎ₂ ）（供給流量は例えば４０ｓ
ｃｃｍ）とヘリウム（Ｈｅ）（供給流量は例えば１６５
ｓｃｃｍ）とを用い、マイクロ波パワーを０．５ｋＷ、
基板バイアスＲＦを０．１ｋＷ、エッチング雰囲気の圧
力を０．８Ｐａ、基板温度を−５０℃に設定し、酸化シ
リコン膜をハードマスクにして、中間層３１が露出する
までエッチングを行った。なお、このエッチングでは、
上記中間層３１は、窒化シリコン膜で形成されているた
め、エッチングストッパとしての機能を果たす。このよ
うにして、第３の絶縁膜１９に配線溝となる第２の溝２
１を形成する。

【００４７】次いで中間層３１をエッチングマスクに用
いて、上記同様のエッチング条件によって、第３の絶縁
膜１９の下層部分の酸化シリコン膜とポリアリールエー
テル膜のエッチングを行い、接続孔２０を形成する。

【００４８】次いで、アルゴンスパッタエッチングによ
り、上記接続孔２０の底部に露出している補償用パター
ン１８の表面の絶縁物（例えば自然酸化膜等）を除去す
る。このアルゴンスパッタエッチングは、一例として、
酸化シリコン膜を３０ｎｍ程度エッチングする条件で行
う。例えば、誘導結合型プラズマ方式（以下、ＩＣＰと
いう、ＩＣＰはInductively Coupled Plasmaの略）のエ
ッチング装置を用い、エッチングガスにアルゴン（Ａ
ｒ）（供給流量は例えば５０ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃ
ｍ）を用い、ＩＣＰパワーを０．７ｋＷ〜１．５ｋＷ、
基板バイアス（ＲＦ＝１３．５６ＭＨｚ）を１００Ｖ〜
３００Ｖに設定して行った。

【００４９】次いで図３に（４）に示すように、スパッ
タリングにより、上記第２の溝２１および接続孔２０の
各内部に第２のバリアメタル層２２を例えば３０ｎｍ〜
５０ｎｍの厚さに形成する。この第２のバリアメタル層
２２は、一例として、窒化タンタルもしくはタンタルの
ような、銅の移動を阻止するような金属化合物もしくは
金属材料で形成されている。上記スパッタリングでは、
一例として、遠距離スパッタ法もしくはイオン化スパッ
タ法を用いる。

【００５０】次いで図３の（５）に示すように、再度ア
ルゴンスパッタエッチングを行って、接続孔２０の底部
に形成されている第２のバリアメタル層２２を除去し
て、上記補償用パターン１８の表面を露出させる。

【００５１】次に、図３の（６）に示すように、スパッ
タリングにより、上記第２の溝２１および上記接続孔２
０の各内部に第２のバリアメタル層２２を介して銅のシ
ード層（図示せず）を例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍの
厚さに形成する。このスパッタリングでは、一例とし
て、遠距離スパッタ法もしくはイオン化スパッタ法を用
いる。次いで例えば電解メッキ法により、銅のシード層
の表面に銅を堆積して、上記第２の溝２１および上記接
続孔２０の各内部を銅で埋め込む。その後、ＣＭＰによ
り、第３の絶縁膜１９上の余分な銅および第２のバリア
メタル層２２を除去して、第２の溝２１の内部に第２の
バリアメタル層２２を介して残した銅で第２の配線２３
を形成するとともに、接続孔２０の内部に第２のバリア
メタル層２２を介して残した銅でプラグ２４を形成す
る。

【００５２】上記製造方法では、第１の配線１４に直接
に達するように接続孔２０を形成せずに、第１の配線１
４に接続するものでバリアメタル層１７で底面および側
面を包んだ補償用パターン１８を形成し、その補償用パ
ターン１８に達するように接続孔２０を形成している。
しかも、その接続孔２０の内部に第２のバリアメタル層
２２を形成した後、その接続孔２０の底部の第２のバリ
アメタル層を除去して、接続孔２０の内部に銅を埋め込
むことでプラグ２４を形成していることから、プラグ２
４はバリアメタルを介することなく直接的に補償用パタ
ーン１８に接続される。したがって、第１の配線１４か
らプラグ２４を介して第２の配線２３に電子が流れた場
合、エレクトロマイグレーションが発生しても、プラグ
２４が接続されている部分よりも外側の補償用パターン
１８からプラグ２４方向に向かって銅原子が供給される
ので、プラグ２４の下部のバリアメタル層１７近傍にお
ける補償用パターン１８にボイドが発生することがなく
なる。すなわち、たとえエレクトロマイグレーションが
発生しても、プラグ２４と第１の配線１４との接続は、
補償用パターン１８を介して確実になされる。

【００５３】上記第１の絶縁膜１１、第２の絶縁膜１５
および第３の絶縁膜１９は、上記構成の絶縁膜に限定さ
れることはなく、各絶縁膜を単一の絶縁膜で形成するこ
とも可能である。ただし、その場合には、第１の絶縁膜
１１と第２の絶縁膜１５、および第２の絶縁膜１５と第
３の絶縁膜１９とでは異なるエッチング特性を有する材
料で形成することが好ましい。すなわち、第３の絶縁膜
１９をエッチングする際に第２の絶縁膜１５がエッチン
グストッパとなるように各絶縁膜の材料を選択する、ま
た第２の絶縁膜１５をエッチングする際に第１の絶縁膜
１１がエッチングストッパとなるように各絶縁膜の材料
を選択することが好ましい。また、第１、第２、第３の
絶縁膜１１、１５、１９を全て同一の絶縁膜材料で形成
する場合には、各絶縁膜の層間に絶縁膜からなるエッチ
ングストッパ層を形成する必要がある。エッチングスト
ッパ層を設けない場合には、第１、第２の溝１２、２１
および接続孔２０を形成する際のエッチングにおいて、
エッチング時間を制御することで、それぞれの深さを決
定すればよい。

【００５４】次に、本発明の第２の半導体装置に係わる
実施の形態を、図４の概略構成断面図によって説明す
る。

【００５５】図４に示すように、半導体基板（図示せ
ず）上には、その半導体基板に形成した素子（図示せ
ず）を覆う第１の絶縁膜４１が形成されている。この第
１の絶縁膜４１は、例えば低誘電率有機膜と無機膜との
積層膜で形成され、ここでは低誘電率有機膜にポリアリ
ールエーテルを用い、無機膜に酸化シリコンを用いた。
上記第１の絶縁膜４１には、下層配線となる第１の配線
とエレクトロマイグレーションによる銅原子の移動を補
償する第１の補償用パターンとを埋め込むための第１の
溝４２が形成されている。

【００５６】上記第１の溝４２の内部にはバリアメタル
層４３を介して第１の配線４４と第１の補償用パターン
６１とが連続した状態に形成されている。この第１の補
償用パターン６１は、後に説明するタングステンプラグ
４８が接続されている第１の配線４４の周囲の少なくと
も一部で接続される状態に形成されている。したがっ
て、図面で示したように、第１の配線４４をタングステ
ンプラグ４８が接続されている部分よりも配線長方向に
延長した状態に第１の補償用パターン６１を形成しても
よく、図面には示さないが、タングステンプラグ４８が
接続される第１の配線４４の側周に形成してもよく、タ
ングステンプラグ４８の直下における第１の配線４４の
下面側に形成してもよい。すなわち、タングステンプラ
グ４８が接続される第１の配線４４の部分に銅原子が供
給できる位置に第１の補償用パターン６１が形成されて
いればよい。上記第１のバリアメタル層４３は、例えば
窒化タンタルもしくはタンタルのような、銅の移動を阻
止するような金属化合物もしくは金属材料で形成されて
いる。上記第１の配線４４は、例えば銅もしくは銅合金
で形成されている。

【００５７】さらに上記第１の絶縁膜４１上には、上記
第１の配線４２および第１の補償用パターン６１を覆う
第２の絶縁膜４５が形成されている。この第２の絶縁膜
４５は、例えば低誘電率有機膜と無機膜との積層膜で形
成され、ここでは低誘電率有機膜にポリアリールエーテ
ルを用い、無機膜に酸化シリコンを用いた。上記第２の
絶縁膜４５には上記第１の配線４４に対してタングステ
ンプラグ４８が接続されるべき位置に達するように接続
孔４６が形成されている。上記接続孔４６の内部には密
着層４７を介してタングステンプラグ４８が形成されて
いる。この密着層４７は、例えばチタン膜と窒化チタン
膜の積層膜で形成されている。

【００５８】さらに上記第２の絶縁膜４５上には上記タ
ングステンプラグ４８を覆う第３の絶縁膜４９が形成さ
れている。この第３の絶縁膜４９は、例えば低誘電率有
機膜と無機膜との積層膜で形成され、ここでは低誘電率
有機膜にポリアリールエーテルを用い、無機膜に酸化シ
リコンを用いた。上記第３の絶縁膜４９には、上層配線
となる第２の配線とエレクトロマイグレーションによる
銅原子の移動を補償する第２の補償用パターンとを埋め
込むための第２の溝５０が、この第２の溝５０の底部に
上記タングステンプラグ４８の少なくとも上面が露出す
るように形成されている。

【００５９】上記第２の溝５０の内部にはバリアメタル
層５１を介して第２の配線５２と第２の補償用パターン
６２とが連続した状態に形成されている。この第２の補
償用パターン６２は、上記タングステンプラグ４８が接
続されている第２の配線５２の周囲の少なくとも一部で
接続される状態に形成されている。したがって、図面で
示したように、第２の配線５２をタングステンプラグ４
８が接続されている部分よりも配線長方向に延長した状
態に第２の補償用パターン６２を形成してもよく、図面
には示さないが、タングステンプラグ４８が接続される
第２の配線５２の側周に形成してもよく、タングステン
プラグ４８の直上における第２の配線５２の上面側に形
成してもよい。すなわち、タングステンプラグ４８が接
続される第２の配線５２の部分に銅原子が供給できる位
置に第２の補償用パターン６２が形成されていればよ
い。上記第２のバリアメタル層５１は、例えば窒化タン
タルもしくはタンタルのような、銅の移動を阻止するよ
うな金属化合物もしくは金属材料で形成されている。上
記第２の配線５２は、例えば銅もしくは銅合金で形成さ
れている。

【００６０】上記構成の半導体装置では、第１の配線４
４および第２の配線５２がともに溝配線の構成であった
が、層間絶縁膜上にエッチングによってパターニングさ
れた通常の銅配線であってもよい。この構成では、配線
と層間絶縁膜との界面にはバリアメタル層が形成され、
また配線を表面（上面と側面）を覆う状態にもバリアメ
タル層が形成されている。

【００６１】上記構成の配線構造を備えた半導体装置で
は、図５に示すように、電流が第１の配線４４からタン
グステンプラグ４８を通って第２の配線５２に流れる場
合、電子ｅ^- は電流とは逆に第２の配線５２からタング
ステンプラグ４８を通って第１の配線４４へ流れる。そ
のとき、エレクトロマイグレーションが起こる。すなわ
ち、第１の配線４４中の銅原子Ｃｕが電子ｅ^- の流れる
方向（矢印で示す方向）と同様な方向に移動しようとす
る。そのため、第１の配線４４のタングステンプラグ４
８との接続部分でボイドが発生しようとする。そのと
き、第１の補償用パターン６１より第１の配線４４へ銅
原子Ｃｕが供給されるため、従来の配線構造では発生し
ていた第１の配線４４中のボイドの発生は抑えられ、第
１の配線４４とタングステンプラグ４８との良好な接続
が保たれる。一方、第２の配線５２中の銅原子は、第２
のバリアメタル層５１によってタングステンプラグ４８
方向への移動が阻止されるため、タングステンプラグ４
８方向には移動しない。

【００６２】また、図６に示すように、電流が第２の配
線５２からタングステンプラグ４８を通って第１の配線
４４に流れる場合、電子ｅ^- は電流とは逆に第１の配線
４４からタングステンプラグ４８を通って第２の配線５
２へ流れる。そのとき、エレクトロマイグレーションが
起こる。すなわち、第２の配線５２中の銅原子Ｃｕが電
子ｅ^- の流れる方向（矢印で示す方向）と同様な方向に
移動しようとする。そのため、第２の配線５２のタング
ステンプラグ４８との接続部分でボイドが発生しようと
する。そのとき、第２の補償用パターン６２より第２の
配線５２へ銅原子Ｃｕが供給されるため、従来の配線構
造では発生していた第２の配線５２中のボイドの発生は
抑えられ、第２の配線５２とタングステンプラグ４８と
の良好な接続が保たれる。一方、第１の配線４４中の銅
原子は、タングステンプラグ４８および密着層４７によ
ってタングステンプラグ４８方向への移動が阻止される
ため、タングステンプラグ４８方向には移動しない。

【００６３】よって、エレクトロマイグレーションによ
る配線の断線の発生がなくなるので、配線信頼性の高い
半導体装置となる。

【００６４】次に、本発明の第２の半導体装置の製造方
法に係わる第１の実施の形態を、図７によって説明す
る。なお、図７では、前記図４によって説明した構成部
品と同様のものには同一符号を付与して示す。

【００６５】図７に示すように、半導体基板（図示せ
ず）上に、その半導体基板に形成した素子（図示せず）
を覆う絶縁膜（図示せず）が形成されている。この絶縁
膜上に、例えば第１の絶縁膜４１を形成する。この第１
の絶縁膜４１は、例えば低誘電率有機膜と無機膜との積
層膜で形成し、ここでは低誘電率有機膜にポリアリール
エーテルを用い、無機膜に酸化シリコンを用いた。

【００６６】上記ポリアリールエーテル膜は以下によう
に成膜する。一例として、回転塗布装置を用い、上記素
子等を形成した半導体基板を回転塗布装置の回転チャッ
ク上に載置し、ポリアリールエーテル膜の源溶液を３ｃ
ｍ³ 〜５ｃｍ³ 程度、半導体基板上に滴下するとともに
２５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍで回転チャックを回転
させて、滴下した源溶液を均一に広げる。塗布が終了し
た後、１５０℃および２５０℃の窒素雰囲気中で、それ
ぞれ１分間のベーキングを行う。さらにキュア炉を用
い、４００℃の窒素雰囲気中で１時間のキュアを行う。
このようにして、半導体基板上に素子を覆うポリアリー
ルエーテル膜（比誘電率＝２．７５）を例えば５００ｎ
ｍの厚さに形成する。

【００６７】次いで、上記酸化シリコン膜を成膜する。
一例としては、プラズマＣＶＤ法により、上記ポリアリ
ールエーテル膜上に、酸化シリコン膜を例えば５００ｎ
ｍの厚さに形成する。このプラズマＣＶＤ法では、プロ
セスガスにモノシラン（供給流量は例えば１００ｓｃｃ
ｍ）と一酸化二窒素（供給流量は例えば４００ｓｃｃｍ
〜６００ｓｃｃｍ）とを用い、プラズマＣＶＤ装置のＲ
Ｆ（１３．５６ＭＨｚ）パワーを０．３５ｋＷ、成膜雰
囲気の圧力を６６７Ｐａ、基板温度を４００℃に設定し
て成膜を行った。このようにして、ポリアリールエーテ
ル膜上に素子を覆う酸化シリコン膜を例えば５００ｎｍ
の厚さに形成する。

【００６８】その後、ＣＭＰにより、酸化シリコン膜を
３００ｎｍ程度の厚さ分だけ研磨して表面を平坦化し、
５００ｎｍの厚さのポリアリールエーテル膜上に２００
ｎｍの厚さの酸化シリコン膜を形成した第１の絶縁膜４
１を形成した。

【００６９】次いで、通常の回転塗布法により、上記第
１の絶縁膜４１上に、通常のリソグラフィー技術で用い
るレジスト膜（図示せず）を形成した後、リソグラフィ
ー技術により、第１の配線と第１の補償用パターンとを
埋め込むための第１の溝４２を形成するための開口部
（図示せず）を形成する。次いで上記レジスト膜をエッ
チングマスクに用いて第１の絶縁膜４１をエッチングし
て、第１の溝４２を形成する。

【００７０】上記第１の絶縁膜４１の酸化シリコン膜の
エッチングでは、一例として、マグネトロン方式のプラ
ズマエッチング装置を用い、エッチングガスにオクタフ
ルオロブテン（Ｃ₄ Ｆ₈ ）（供給流量は例えば１４ｓｃ
ｃｍ）と一酸化炭素（ＣＯ）（供給流量は例えば２５０
ｓｃｃｍ）とアルゴン（Ａｒ）（供給流量は例えば１０
０ｓｃｃｍ）と酸素（Ｏ₂ ）（供給流量は例えば２ｓｃ
ｃｍ）とを用い、電源パワーを０．６ｋＷ、エッチング
雰囲気の圧力を５．３Ｐａ、基板温度を２０℃に設定し
てエッチングを行った。

【００７１】また上記第１の絶縁膜４１のポリアリール
エーテル膜のエッチングでは、一例として、ＥＣＲ方式
のプラズマエッチング装置を用い、エッチングガスに窒
素（Ｎ₂ ）（供給流量は例えば４０ｓｃｃｍ）とヘリウ
ム（Ｈｅ）（供給流量は例えば１６５ｓｃｃｍ）とを用
い、マイクロ波パワーを０．５ｋＷ、基板バイアスＲＦ
を０．１ｋＷ、エッチング雰囲気の圧力を０．８Ｐａ、
基板温度を−５０℃に設定し、酸化シリコン膜をハード
マスクにして、ポリアリールエーテル膜のエッチングを
行った。その際、上記絶縁膜がエッチングストッパとし
て機能する。したがって、上記絶縁膜の最上層は、少な
くともポリアリールエーテル膜をエッチングした際にエ
ッチングストッパとなるような、例えば無機絶縁膜で形
成されていることが望ましい。なお、エッチングストッ
パとしての機能を有していればは低誘電率有機絶縁膜で
形成されていてもよい。

【００７２】次いで、アルゴンスパッタエッチングによ
り、上記第１の溝４２の底部に露出している金属膜パタ
ーンの表面の絶縁物（例えば自然酸化膜等）を除去す
る。このアルゴンスパッタエッチングは、一例として、
酸化シリコン膜を３０ｎｍ程度エッチングする条件で行
う。例えば、誘導結合型プラズマ方式のエッチング装置
を用い、エッチングガスにアルゴン（Ａｒ）（供給流量
は例えば５０ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃｍ）とを用い、Ｉ
ＣＰパワー（コイル印加ＲＦ＝４５０ｋＨｚ）を０．７
ｋＷ〜１．５ｋＷ、基板バイアス（ＲＦ＝１３．５６Ｍ
Ｈｚ）を１００Ｖ〜３００Ｖに設定して行った。

【００７３】次いでスパッタリングにより、上記第１の
溝４２の内部に第１のバリアメタル層４３を例えば３０
ｎｍの厚さに形成する。この第１のバリアメタル層４３
は、一例として、窒化タンタルもしくはタンタルのよう
な、銅の移動を阻止するような金属化合物もしくは金属
材料で形成されている。上記スパッタリングでは、一例
として、遠距離スパッタ法もしくはイオン化スパッタ法
を用いる。

【００７４】次いでスパッタリングにより、上記第１の
溝４２の内部に第１のバリアメタル層４３を介して銅の
シード層（図示せず）を例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍの
厚さに形成する。このスパッタリングでは、一例とし
て、遠距離スパッタ法もしくはイオン化スパッタ法を用
いる。

【００７５】次いで例えば電解メッキ法により、銅のシ
ード層の表面に銅を堆積して、上記第１の溝４２の内部
を銅で埋め込む。その後、ＣＭＰにより、第１の絶縁膜
４１上の余分な銅および第１のバリアメタル層４３を除
去して、第１の溝４２の内部に第１のバリアメタル層４
３を介して残した銅で第１の配線４４とそれに連続して
接続する第１の補償用パターン６１とを形成する。

【００７６】次いで、例えば、前記第１の絶縁膜４１を
形成したのと同様にして、第１の絶縁膜４１上に上記第
１の配線４４および第１の補償用パターン６１を覆うポ
リアリールエーテル膜を例えば５００ｎｍの厚さに形成
する。次いで、このポリアリールエーテル膜上に、酸化
シリコン膜を例えば５００ｎｍの厚さに形成する。その
後、ＣＭＰにより、酸化シリコン膜を３００ｎｍ程度の
厚さ分だけ研磨して表面を平坦化し、５００ｎｍの厚さ
のポリアリールエーテル膜上に２００ｎｍの厚さの酸化
シリコン膜を形成した第２の絶縁膜４５を形成する。

【００７７】次いで、第２の絶縁膜４５上に、通常のリ
ソグラフィー技術で用いるレジスト膜（図示せず）を形
成した後、リソグラフィー技術により、上記レジスト膜
に接続孔を形成するための開口部（図示せず）を形成す
る。次いで上記レジスト膜をエッチングマスクに用いて
第２の絶縁膜４５をエッチングして接続孔４６を形成す
る。この接続孔４６は、例えば０．１５μｍ〜０．３０
μｍ程度の径で形成される。なお、上記第２の絶縁膜４
５のエッチングは、上記第１の絶縁膜４１のエッチング
と同様なる条件で行えばよい。

【００７８】次いで上記半導体基板を加熱して、大気中
にさらされたことにより第２の絶縁膜４５、第１の絶縁
膜４１等が吸水した水分を脱離させる。この熱処理は、
一例として、３５０℃の非酸化性雰囲気で１０分間の加
熱を行った。上記非酸化性雰囲気は工業的真空雰囲気で
あってもよい。

【００７９】引き続き、上記半導体基板を大気にさらす
ことなく、上記接続孔４６の底部に露出している第１の
配線４４の表面をソフトエッチングする。このソフトエ
ッチングは、一例として、酸化シリコン膜を３０ｎｍ程
度エッチングする条件で行う。例えば、ＩＣＰ方式のエ
ッチング装置を用い、エッチングガスにアルゴン（Ａ
ｒ）（供給流量は例えば５０ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃ
ｍ）と水素（Ｈ₂ ）（供給流量は例えば０ｓｃｃｍ〜３
００ｓｃｃｍ）とを用い、ＩＣＰパワー（コイル印加Ｒ
Ｆ＝４５０ｋＷ）を０．７ｋＷ〜１．５ｋＷ、基板バイ
アス（ＲＦ＝１３．５６ＭＨｚ）を１００Ｖ〜３００Ｖ
に設定して行った。このソフトエッチングでは、アルゴ
ンイオンのストッパ作用もしくは水素ラジカルの還元作
用により、第１の配線４４の表面の絶縁物（例えば自然
酸化膜等）を除去する。

【００８０】次いでスパッタリングにより、上記接続孔
４６の各内部に密着層４７を、例えば、下層よりチタン
膜を２０ｎｍの厚さに成膜し、さらに窒化チタン膜を５
０ｎｍの厚さに成膜して形成する、さらにタングステン
膜を５０ｎｍの厚さに形成する。上記スパッタリングで
は、一例として、遠距離スパッタ法もしくはイオン化ス
パッタ法を用いる。

【００８１】次いで、タングステンＣＶＤ装置を用い
て、接続孔４６の内部を埋め込むようにタングステンを
堆積する。このタングステンＣＶＤ条件は、一例とし
て、プロセスガスに六フッ化タングステン（ＷＦ₆ ）
（供給流量は例えば１５ｓｃｃｍ）と水素（Ｈ₂ ）（供
給流量は例えば４００ｓｃｃｍ）とモノシラン（ＳｉＨ
₄ ）（供給流量は例えば４ｓｃｃｍ）とアルゴン（Ａ
ｒ）（供給流量は例えば５００ｓｃｃｍ）とを用い、基
板温度を３７５℃に設定して、核形成を行い、続いて、
プロセスガスを六フッ化タングステン（ＷＦ₆ ）（供給
流量は例えば８０ｓｃｃｍ）と水素（Ｈ₂ ）（供給流量
は例えば２０００ｓｃｃｍ）とアルゴン（Ａｒ）（供給
流量は例えば１０００ｓｃｃｍ）とを用い、基板温度を
３７５℃に設定して、埋め込みを行った。

【００８２】その後、エッチバックもしくはＣＭＰによ
り、第２の絶縁膜４５上の余分な密着層４７およびタン
グステンを除去して、接続孔４６の内部に密着層４７を
タングステンプラグ４８を形成する。

【００８３】次に、前記第２の絶縁膜４５を形成したの
と同様にして、第２の絶縁膜４５上にタングステンプロ
セス４８を覆うポリアリールエーテル膜を例えば５００
ｎｍの厚さに形成する。次いで、このポリアリールエー
テル膜上に 酸化シリコン膜を例えば５００ｎｍの厚さ
に形成する。その後、ＣＭＰにより、酸化シリコン膜を
３００ｎｍ程度の厚さ分だけ研磨して表面を平坦化し、
上記ポリアリールエーテル膜上に２００ｎｍの厚さの酸
化シリコン膜を形成した第３の絶縁膜４９を形成する。

【００８４】次いで、通常の回転塗布法により、第３の
絶縁膜４９上に、通常のリソグラフィー技術で用いるレ
ジスト膜（図示せず）を形成した後、リソグラフィー技
術により、上記レジスト膜に第２の配線と第２の補償用
パターンとを埋め込むための第２の溝を形成するための
開口部（図示せず）を形成する。次いで上記レジスト膜
をエッチングマスクに用いて第３の絶縁膜４９をエッチ
ングして、第２の溝５０を形成する。

【００８５】上記第３の絶縁膜４９における酸化シリコ
ン膜のエッチングでは、一例として、マグネトロン方式
のプラズマエッチング装置を用い、エッチングガスにオ
クタフルオロブテン（Ｃ₄ Ｆ₈ ）（供給流量は例えば１
４ｓｃｃｍ）と一酸化炭素（ＣＯ）（供給流量は例えば
２５０ｓｃｃｍ）とアルゴン（Ａｒ）（供給流量は例え
ば１００ｓｃｃｍ）と酸素（Ｏ₂ ）（供給流量は例えば
２ｓｃｃｍ）とを用い、電源パワーを０．６ｋＷ、エッ
チング雰囲気の圧力を５．３Ｐａ、基板温度を２０℃に
設定してエッチングを行った。

【００８６】また上記第３の絶縁膜４９におけるポリア
リールエーテル膜のエッチングでは、一例として、ＥＣ
Ｒ方式のプラズマエッチング装置を用い、エッチングガ
スに窒素（Ｎ₂ ）（供給流量は例えば４０ｓｃｃｍ）と
ヘリウム（Ｈｅ）（供給流量は例えば１６５ｓｃｃｍ）
とを用い、マイクロ波パワーを０．５ｋＷ、基板バイア
スＲＦを０．１ｋＷ、エッチング雰囲気の圧力を０．８
Ｐａ、基板温度を−５０℃に設定し、酸化シリコン膜を
ハードマスクにして、タングステンプラグ４８が露出す
るまでエッチングを行った。なお、このエッチングで
は、上記第２の絶縁膜４５の酸化シリコン膜がエッチン
グストッパとしての機能を果たす。このようにして、第
３の絶縁膜４９に第２の溝５０を形成する。

【００８７】引き続き、上記半導体基板を大気にさらす
ことなく、上記第２の溝５０の底部に露出しているタン
グステンプラグ４８の表面をソフトエッチングする。こ
のソフトエッチングは、一例として、酸化シリコン膜を
３０ｎｍ程度エッチングする条件で行う。例えば、ＩＣ
Ｐ方式のエッチング装置を用い、エッチングガスにアル
ゴン（Ａｒ）（供給流量は例えば５０ｓｃｃｍ〜３００
ｓｃｃｍ）と水素（Ｈ₂ ）（供給流量は例えば０ｓｃｃ
ｍ〜３００ｓｃｃｍ）とを用い、ＩＣＰパワー（コイル
印加ＲＦ＝４５０ｋＷ）を０．７ｋＷ〜１．５ｋＷ、基
板バイアス（ＲＦ＝１３．５６ＭＨｚ）を１００Ｖ〜３
００Ｖに設定して行った。このソフトエッチングでは、
アルゴンイオンのスパッタ作用もしくは水素ラジカルの
還元作用により、タングステンプラグ４８の表面の絶縁
物（例えば自然酸化膜等）を除去する。

【００８８】次いでスパッタリングにより、上記第２の
溝５０の内部に第２のバリアメタル層５１を例えば５０
ｎｍの厚さに形成する。この第２のバリアメタル層５０
は、一例として、窒化タンタルもしくはタンタルのよう
な、銅の移動を阻止するような金属化合物もしくは金属
材料で形成されている。上記スパッタリングでは、一例
として、遠距離スパッタ法もしくはイオン化スパッタ法
を用いる。

【００８９】続いてスパッタリングにより、上記第２の
溝５０の内部に第２のバリアメタル層５１を介して銅の
シード層（図示せず）を例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍ
の厚さに形成する。このスパッタリングでは、一例とし
て、遠距離スパッタ法もしくはイオン化スパッタ法を用
いる。

【００９０】次いで例えば電解メッキ法により、銅のシ
ード層の表面に銅を堆積して、第２の溝５０の内部を銅
で埋め込む。その後、ＣＭＰにより、第３の絶縁膜４９
上の余分な銅および第２のバリアメタル層５１を除去し
て、第２の溝５０の内部に第２のバリアメタル層５１を
介して残した銅で第２の配線５２とそれに連続して接続
する第２の補償用パターン６２とを形成する。

【００９１】上記製造方法では、第１の配線４４と第２
の配線５２とを接続するために、エレクトロマイグレー
ションを起こさないとされているタングステンプラグ４
８を形成することから、タングステンプラグ４８に電流
がながれてもそのタングステンプラグ４８の部分にボイ
ドの発生は起こらない。また、第１の配線４４に接続す
る第１の補償用パターン６１を形成し、第２の配線５２
に接続する第２の補償用パターン６２を形成することか
ら、たとえエレクトロマイグレーションにより、タング
ステンプラグ４８が接続される部分にボイドが発生しよ
うとしても、第１の配線４４には第１の補償用パターン
６１から銅原子が供給され、第２の配線５２には第２の
補償用パターン６２から銅原子が供給される。そのた
め、第１の配線４４および第２の配線５２にはボイドが
発生することはなく、タングステンプラグ４８と第１の
配線４４、第２の配線５２との接続は確実になされる。

【００９２】上記第１の絶縁膜４１、第２の絶縁膜４５
および第３の絶縁膜４９は、上記構成の絶縁膜に限定さ
れることはなく、各絶縁膜を単一の絶縁膜で形成するこ
とも可能である。ただし、その場合には、第１の絶縁膜
４１と第２の絶縁膜４５、および第２の絶縁膜４５と第
３の絶縁膜４９とでは異なるエッチング特性を有する材
料で形成することが好ましい。すなわち、第３の絶縁膜
４９をエッチングする際に第２の絶縁膜４５がエッチン
グストッパとなるように各絶縁膜の材料を選択する、ま
た第２の絶縁膜４５をエッチングする際に第１の絶縁膜
４１がエッチングストッパとなるように各絶縁膜の材料
を選択することが好ましい。また、第１、第２、第３の
絶縁膜４１、４５、４９を全て同一の絶縁膜材料で形成
する場合には、各絶縁膜の層間に絶縁膜からなるエッチ
ングストッパ層を形成する必要がある。エッチングスト
ッパ層を設けない場合には、第１、第２の溝４２、５０
を形成する際のエッチングにおいて、エッチング時間を
制御することで、それぞれの深さを決定すればよい。

【００９３】上記構成では、第１の配線４４、第２の配
線５２ともに溝配線で形成されているが、絶縁膜上に配
線を形成するための金属層を形成し、通常のリソグラフ
ィー技術とエッチング技術とによってその金属層をエッ
チングして配線パターンを形成した配線構造であっても
よい。

【００９４】次に、銅配線を通常のリソグラフィー技術
とエッチング技術によりパターニングして形成する場合
の半導体装置の製造方法を第２の実施の形態として、図
８によって説明する。

【００９５】図８に示すように、半導体基板（図示せ
ず）上に、その半導体基板に形成した素子（図示せず）
を覆う第１の絶縁膜７１が形成されている。この第１の
絶縁膜７１上に、下層バリアメタル層７２、密着層７
３、配線形成層７４、上層バリアメタル層７５等を順次
形成する。一例として、下層バリアメタル層７２はタン
タルもしくは窒化タンタルを３０ｎｍの厚さに堆積して
形成し、密着層７３はタングステンを２０ｎｍの厚さに
堆積して形成し、配線形成層７４は銅を３００ｎｍの厚
さに堆積して形成し、上層バリアメタル層７５は窒化チ
タンを３０ｎｍの厚さに堆積して形成する。これらの膜
は既存のスパッタリング装置、ＣＶＤ装置等を用いて形
成する。望ましくは酸素を含む雰囲気にさらすことな
く、連続的に成膜を行う。さらに、ハードマスク層（図
示せず）を例えば酸化シリコン膜で形成する。

【００９６】次いで、通常の回転塗布法により、上記ハ
ードマスク層上に、通常のリソグラフィー技術で用いる
レジスト膜（図示せず）を形成した後、リソグラフィー
技術により、上記第１の配線と第１の補償用パターニン
グとをパターニングするためのハードマスクパターン
（図示せず）を形成する。その後、上記レジスト膜を除
去する。次いで上記ハードマスクパターンをエッチング
マスクに用いて、上記上層バリアメタル層７５、配線形
成層７４、密着層７３、下層バリアメタル層７２を順次
エッチングして、第１の配線７６とそれに連続して形成
される第１の補償用パターン９１とを形成する。

【００９７】上記第１の配線７６と第１の補償用パター
ン９１とを形成するためのエッチングは、例えばヘリコ
ン波プラズマエッチング装置を用いて３段階に分けて行
った。そのエッチング条件の一例としては、第１段階の
エッチングでは、エッチングガスに三塩化ホウ素（ＢＣ
ｌ₃ ）（供給流量は例えば１０ｓｃｃｍ）と塩素（Ｃｌ
₂ ）（供給流量は例えば１０ｓｃｃｍ）とを用い、成膜
雰囲気の圧力を０．１Ｐａ、ヘリコン波ソースパワーを
０．１５ｋＷ、ＲＦバイアスを０．３Ｗ、基板を載置す
るステージ温度を２５０℃に設定した。第２段階のエッ
チングでは、エッチングガスに塩素（Ｃｌ₂ ）（供給流
量は例えば１０ｓｃｃｍ）を用い、成膜雰囲気の圧力を
０．０５Ｐａ、ヘリコン波ソースパワーを０．１５ｋ
Ｗ、ＲＦバイアスを０．３Ｗ、基板を載置するステージ
温度を２４０℃に設定した。第３段階のエッチングで
は、エッチングガスにジフルオロメタン（ＣＨ₂ Ｆ₂ ）
（供給流量は例えば１０ｓｃｃｍ）と塩素（Ｃｌ₂ ）
（供給流量は例えば１０ｓｃｃｍ）とを用い、成膜雰囲
気の圧力を０．０５Ｐａ、ヘリコン波ソースパワーを
０．１５ｋＷ、ＲＦバイアスを０．３Ｗ、基板を載置す
るステージ温度を２４０℃に設定した。

【００９８】次いで、上記第１の絶縁膜７１上に、上記
第１の配線７６を覆う第２の絶縁膜７７を、例えば５０
０ｎｍの厚さのポリアリールエーテル膜で形成する。

【００９９】次いで上記第２の絶縁膜７７上に、第３の
絶縁膜７８を、例えば１．４０μｍの厚さの酸化シリコ
ン膜で形成する。その後、ＣＭＰにより、第３の絶縁膜
７８を６００ｎｍ程度の厚さ分だけ研磨して表面を平坦
化し、接続孔が形成される第３の絶縁膜７８と第２の絶
縁膜７７からなる層間絶縁膜を形成する。

【０１００】次に、通常の回転塗布法により、上記第３
の絶縁膜７８上に、通常のリソグラフィー技術で用いる
レジスト膜（図示せず）を形成した後、リソグラフィー
技術により、上記第１の配線７６と上層配線とを接続す
るプラグを形成する位置上に開口部（図示せず）を形成
する。次いで上記レジスト膜をエッチングマスクに用い
て第３の絶縁膜７８、第２の絶縁膜７７をエッチングし
て、上記第１の配線７６の所定の接続孔を形成する領域
に達する接続孔７９を形成する。その後、上記レジスト
膜を除去する。

【０１０１】上記エッチングでは、前記第１の実施の形
態で説明したのと同様なるエッチング条件で、上記第３
の絶縁膜７８、第２の絶縁膜７７のエッチングを行う。

【０１０２】次いで上記半導体基板を加熱して、大気中
にさらされたことにより第３の絶縁膜７８、第２の絶縁
膜７７等が吸水した水分を脱離させる。この熱処理は、
一例として、３５０℃の非酸化性雰囲気で１０分間の加
熱を行った。上記非酸化性雰囲気は工業的真空雰囲気で
あってもよい。

【０１０３】引き続き、上記半導体基板を大気にさらす
ことなく、上記接続孔７９の底部に露出している第１の
配線７６の表面をソフトエッチングする。このソフトエ
ッチングは、前記説明したのと同様なる条件で行う。こ
のソフトエッチングでは、アルゴンイオンのストッパ作
用もしくは水素ラジカルの還元作用により、第１の配線
７６の表面の絶縁物（例えば自然酸化膜等）を除去す
る。

【０１０４】次いでスパッタリングにより、上記接続孔
７９の内部に密着層８０を、例えば、下層よりチタン膜
を２０ｎｍの厚さに成膜し、さらに窒化チタン膜を５０
ｎｍの厚さに成膜して形成する。さらにタングステン膜
を５０ｎｍの厚さに形成する。上記スパッタリングで
は、一例として、遠距離スパッタ法もしくはイオン化ス
パッタ法を用いる。

【０１０５】次いで、タングステンＣＶＤ装置を用い
て、接続孔７９の内部を埋め込むようにタングステンを
堆積する。このタングステンＣＶＤ条件は前記説明した
のと同様の条件である。その後、エッチバックもしくは
ＣＭＰにより、第３の絶縁膜７８上の余分な密着層９０
およびタングステンを除去して、接続孔８９の内部に密
着層８０をタングステンプラグ８１を形成する。

【０１０６】次いで、上記第３の絶縁膜７８上に、第１
の配線７６を形成したのと同様に、下層バリアメタル層
８２、密着層８３、配線形成層８４、上層バリアメタル
層８５を形成た後、それらの膜をリソグラフィー技術と
エッチング技術とによりパターニングして、上記タング
ステンプラグ８１に接続する第２の配線８６とそれに連
続して形成される第２の補償用パターン９２を形成す
る。上記各膜の成膜条件とそのエッチング条件は前記第
１の配線７６を形成したのと同様なる条件で行った。

【０１０７】なお、上記第１、第２、第３の絶縁膜７
１、７７、７８は、ポリアリールエーテル膜と酸化シリ
コン膜との積層膜で形成したが、他の絶縁材料で形成す
るこもできる。

【０１０８】上記製造方法では、第１の配線７６と第２
の配線８６とを接続するために、エレクトロマイグレー
ションを起こさないとされているタングステンプラグ８
１を形成することから、タングステンプラグ８１に電流
が流れてもそのタングステンプラグ８１の部分にボイド
の発生は起こらない。また、第１の配線７６に接続する
第１の補償用パターン９１を形成し、第２の配線８６に
接続する第２の補償用パターン９２を形成することか
ら、たとえエレクトロマイグレーションにより、タング
ステンプラグ８１が接続される部分にボイドが発生しよ
うとしても、第１の配線７６には第１の補償用パターン
９１から銅原子が供給され、第２の配線８６には第２の
補償用パターン９２から銅原子が供給される。そのた
め、第１の配線７６および第２の配線８６にはボイドが
発生することはなく、タングステンプラグ８１と第１の
配線７６、第２の配線８６との接続は確実になされる。

【０１０９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の第１の半
導体装置によれば、銅もしくは銅合金からなりプラグに
直接に接続するものでプラグと第１の配線との接続部近
傍に補償用パターンが形成されているので、電流が第２
の配線からプラグを通って第１の配線に流れる場合にエ
レクトロマイグレーションが起こっても、補償用パター
ンよりプラグへ銅原子が供給される。そのため、従来の
配線構造では発生していたプラグ中のボイドは発生せ
ず、第１の配線とプラグとの良好な接続が保たれる。よ
って、エレクトロマイグレーションによる配線の断線の
発生がなくなるので、半導体装置の配線信頼性を高める
ことができる。

【０１１０】本発明の第２の半導体装置によれば、プラ
グはタングステンからなり、銅もしくは銅合金からなり
少なくとも電流がプラグ方向に流れ出る側の配線に連続
もしくは直接に接続するものでプラグとの接続部近傍に
形成した補償用パターンを備えているので、電流が配線
からプラグ方向に流れる場合にエレクトロマイグレーシ
ョンが起こっても、補償用パターンより配線へ銅原子が
供給される。そのため、従来の配線構造では発生してい
た配線中のボイドは発生せず、配線とプラグとの良好な
接続が保たれる。よって、エレクトロマイグレーション
による配線の断線の発生がなくなるので、半導体装置の
配線信頼性を高めることができる。

【０１１１】本発明の第２の半導体装置の製造方法によ
れば、第１の配線と第２の配線とを接続するプラグの第
１の配線との接続部近傍に補償用パターンを形成する工
程と、補償用パターンに対してプラグを直接に接続する
ように形成する工程を備えているので、電流が第１の配
線からプラグを通って第２の配線に流れる場合にエレク
トロマイグレーションが起こっても、補償用パターンよ
りプラグへ銅原子が供給されるような構成に形成するこ
とができる。よって、この製造方法により形成されたも
のは、エレクトロマイグレーションによる配線の断線の
発生がなくなるので、配線信頼性の高いものとなる。

【０１１２】本発明の第２の半導体装置の製造方法によ
れば、配線間を接続するプラグを、エレクトロマイグレ
ーションを起こさないとされているタングステンで形成
するので、プラグに電流がながれてもそのプラグ部分に
ボイドの発生は起こらない。また、プラグとの接続部近
傍に銅もしくは銅合金からなる補償用パターンを配線と
同時に配線と一体に形成するので、たとえエレクトロマ
イグレーションにより、プラグが接続される部分にボイ
ドが発生しようとしても、配線には補償用パターンから
銅原子が供給されるような構成の形成することができ
る。よって、この製造方法により形成されたものは、エ
レクトロマイグレーションによる配線の断線の発生がな
くなるので、配線信頼性の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の半導体装置に係わる実施の形態
を説明する概略構成断面図である。

【図２】本発明の第１の半導体装置の製造方法に係わる
実施の形態を説明する製造工程図である。

【図３】本発明の第１の半導体装置の製造方法に係わる
実施の形態を説明する製造工程図である。

【図４】本発明の第２の半導体装置に係わる実施の形態
を説明する概略構成断面図である。

【図５】第１の補償用パターンの作用の説明図である。

【図６】第２の補償用パターンの作用の説明図である。

【図７】本発明の第２の半導体装置の製造方法に係わる
実施の形態を説明する製造工程図である。

【図８】本発明の第２の半導体装置の製造方法に係わる
第２の実施の形態を説明する製造工程図である。

【図９】従来の配線構造を説明する概略構成断面図であ
る。

【図１０】課題を説明する概略構成断面図である。

【符号の説明】

１４…第１の配線、１５…第２の絶縁膜、１８…補償用
パターン、１９…第３の絶縁膜、２０…接続孔、２３…
第２の配線、２４…プラグ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F033 HH11 HH12 HH19 HH21 HH32 HH33 JJ11 JJ12 JJ18 JJ19 JJ21 JJ32 JJ33 KK11 KK12 KK19 KK21 KK32 KK33 MM08 MM12 MM13 NN05 NN06 NN07 PP04 PP06 PP15 PP21 PP27 QQ09 QQ12 QQ14 QQ25 QQ28 QQ37 QQ48 QQ73 QQ92 QQ94 QQ98 RR04 RR21 SS01 SS02 SS15 SS22 TT04 XX01 XX05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の配線と、 銅もしくは銅合金からなる第２の銅配線と、 前記第１の配線と前記第２の配線との間に形成した絶縁
   膜と、 前記第１の配線と前記第２の配線とに達するもので前記
   絶縁膜中に形成した接続孔と、 銅もしくは銅合金からなり前記第１の配線と前記第２の
   配線とを接続するもので前記接続孔の内部に形成したプ
   ラグとを備えた半導体装置において、 銅もしくは銅合金からなり前記プラグに直接に接続する
   もので前記プラグと前記第１の配線との接続部近傍に形
   成した補償用パターンを備えたことを特徴とする半導体
   装置。
2. 【請求項２】 前記第２の配線と前記プラグとは一体に
   形成されたものからなり、 前記プラグはバリアメタル層を介して前記第１の配線に
   接続されていることを特徴とする請求項１記載の半導体
   装置。
3. 【請求項３】 第１の絶縁膜に溝配線構造の第１の配線
   を形成した後、前記第１の絶縁膜上に前記第１の配線を
   被覆する第２の絶縁膜を形成する工程と、 前記第２の絶縁膜にプラグの断面積よりも広い底面積を
   有する凹部を形成する工程と、 前記凹部の内部にバリアメタル層を介して銅もしくは銅
   合金を埋め込み、補償用パターンを形成する工程と、 前記第２の絶縁膜上に前記補償用パターンを被覆する第
   ３の絶縁膜を形成する工程と、 前記第３の絶縁膜に第２の配線を形成するための溝と該
   溝の底部より前記補償用パターンに通じる接続孔とを形
   成する工程と、 前記接続孔の側壁および前記溝の内面にバリアメタル層
   を形成した後、前記接続孔および前記溝を銅もしくは銅
   合金で埋め込み、前記溝の内部に第２の配線を形成する
   ととに前記接続孔の内部にプラグを形成する工程とを備
   えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 銅もしくは銅合金からなる第１の配線
   と、 銅もしくは銅合金からなる第２の銅配線と、 前記第１の配線と前記第２の配線との間に形成した絶縁
   膜と、 前記第２の配線から前記第１の配線に達するもので前記
   絶縁膜中に形成した接続孔と、 前記第１の配線と前記第２の配線とを接続するもので前
   記接続孔の内部に形成したプラグとを備えた半導体装置
   において、 銅もしくは銅合金からなり少なくとも電流が前記プラグ
   方向に流れ出る側の前記配線に連続もしくは直接に接続
   するもので前記プラグとの接続部近傍に形成した補償用
   パターンを備えたことを特徴とする半導体装置。
5. 【請求項５】 前記プラグはタングステンからなること
   を特徴とする請求項４記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 プラグと接続するもので銅もしくは銅合
   金からなる配線を形成する工程を備えた半導体装置の製
   造方法において、 前記プラグとの接続部近傍に銅もしくは銅合金からなる
   補償用パターンを前記配線と同時に前記配線と一体に形
   成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記プラグをタングステンで形成するこ
   とを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。