発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、層間絶縁膜が薄いと、ニッケルとの反応量が無視できなくなり、最悪の場合、ニッケルが炭化珪素領域まで突き抜けてしまう異常（スパイク現象）が発生する。このため、層間絶縁膜の膜厚を一定値以下に抑えることは難しく、素子構造にゲート電極などの凹凸を含む場合、層間絶縁膜の巨視スケール（概ね高さ３００ｎｍ以上）の段差が強調される方へ向かうことを避けられない。配線層としてＡｌ−Ｓｉ合金などを堆積する際、こうした段差は結晶粒の異常成長やボイドの発生をもたらし、半導体素子の信頼性の低下に繋がる。 逆に、層間絶縁膜の膜厚を抑えたままで、スパイク現象を防ぐには、窒化チタンなどのバリアメタルを併用するのが効果的である。この点について、発明者が実際に素子構造を作製してみたところ、バリアメタルの直上で、本来のニッケルの融点（１４５５℃）より低いアニール温度でも、コンタクトホール内の炭化珪素と反応できなかった含ニッケル金属が流動体となった。 含ニッケル金属の流動体がバリアメタル上の全域に渡って点在すると、長径で２００〜６００ｎｍ程度、厚さで５０〜１００ｎｍ程度の粒状の凝集体が無数に生成され、表面構造の平坦性が悪化する。そして、配線層としてＡｌ−Ｓｉ合金などを堆積する際、結晶粒の異常成長やボイドの発生をもたらし、半導体素子の信頼性を低下させる、という新たな問題が確認された。 この問題は、高温環境下に置かれたニッケルが、バリアメタル中に含まれるチタンを取り込み、融点降下を起こすことが原因だと考えられる。そして、含ニッケル金属の凝集体が、バリアメタル上の全域に渡って点在すると、の巨視スケールの段差以外に、表面構造の微視スケール（概ね高さ１００ｎｍ以下）の平坦性を悪化させ、やはりＡｌ−Ｓｉ合金などを堆積する際、結晶粒の異常成長やボイドの発生をもたらすことになる。 本発明は、課題を解決するため、バリアメタル上にニッケルの微細な凝集体が存在せず、バリアメタルの平坦性を向上させることを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、バリアメタル上にニッケルの微細な凝集体が存在せず、バリアメタルの平坦性を向上できるようになる。