[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法，尤其涉及金属布线的干蚀刻 (dry etching)方法。

背景技术

铝的干蚀刻加工中，众所周知从抗蚀剂供给的抗蚀剂分解物有助 于侧壁保护膜的形成，且可通过侧壁保护膜来进行各向异性的精密加 工。蚀刻的典型气体种类有Cl₂、BCl₃、HCl等卤类气体。铝是反应性 高的金属，与Cl₂分子强烈反应，蚀刻高速进行。因此，为了抑制凹 陷(undercut)，需要在图案侧壁形成保护膜。可是，若图案精密且 抗蚀剂开口率变高，则抗蚀剂分解物不足，侧壁保护膜的形成不充分， 在蚀刻过程中发生凹陷，无法保证蚀刻后铝的各向异性。其结果，有 布线的可靠性下降或断线的忧虑。作一种解决方案，如专利文献1(日 本特开昭63-250823号公报)所示，与器件图案独立地在同一晶片 上形成伪抗蚀剂图案，增加抗蚀剂量，从而补充抗蚀剂分解物，确保 铝的各向异性的方法是众所周知的。另外，如专利文献2(日本特开 平7-45590号公报)所示，在铝蚀刻过程中，向铝膜中预先导入用 于形成侧壁保护膜的杂质例如硼元素的方法也是众所周知的。

在半导体装置或者IC的特性上，当然会有抗蚀剂开口率提高的 情形。另外，若芯片收缩(shrink)，则布线布局的自由度变窄，可 预计难以形成被抗蚀剂所覆盖的大的伪图案。可形成大的伪图案的部 位会是与布线图案相离的场所，存在抗蚀剂分解物无法对侧壁保护膜 形成起作用的问题。另外，因微负载(micro loading)效应的影响， 而在精密布线图案中无法供给抗蚀剂分解物，其结果存在蚀刻时无法 形成铝侧壁的保护膜，难以进行铝的各向异性蚀刻的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体装置的制造方法，以在不形成大 的伪图案的情况下，可通过靠近布线图案地配置抗蚀剂分解物的供给 源来进行铝的各向异性蚀刻。

为了解决上述问题，本发明的半导体装置的制造方法是在半导体 衬底上具有金属布线的半导体装置的制造方法，其特征在于包括：在 半导体衬底上形成层间绝缘膜的工序；在所述绝缘膜及半导体衬底上 形成沟槽(trench)的工序；在所述层间绝缘膜和沟槽上沉积金属膜 的工序；在所述金属膜上形成抗蚀剂图案的工序；以及蚀刻所述金属 膜，使所述层间绝缘膜上的金属布线及所述沟槽上的伪金属布线相靠 近地形成的工序。

另外，该半导体装置的制造方法，其特征在于：在所述金属膜上 形成抗蚀剂图案的工序中，沟槽上的一部分抗蚀剂被曝光，而使抗蚀 剂膜厚变薄。

另外，该半导体装置的制造方法，其特征在于：在所述沟槽上的 抗蚀剂被曝光的区域在平面图呈圆形或方形。

(发明效果)

通过采用以上半导体装置的制造方法，在通过干蚀刻形成布线金 属的过程中，对蚀刻而露出的布线侧面，位于靠近的沟槽上的抗蚀剂 的表面积大，因此从靠近的沟槽上的抗蚀剂供给有机成分而形成侧壁 保护膜，从而能够确保没有侧(side)蚀刻的各向异性蚀刻，可形成 具有良好截面形状的金属布线。

附图说明

图1是表示本发明第一实施例的工序剖视图，其中，(A)是沟 槽蚀刻后的剖视图；(B)是沉积金属膜后的剖视图；(C)是将抗蚀 剂图案化后的剖视图；(D)是金属膜干蚀刻后的剖视图。

图2是表示本发明第二实施例的工序剖视图，其中，(A)是抗 蚀剂图案化后的剖视图，(B)是金属膜干蚀刻后的剖视图。

(符号说明)

100 沟槽；101、105、110 抗蚀剂；102 半导体衬底；103 层 间绝缘膜；104 金属膜；106 具有凹下去的外形的抗蚀剂；107 侧 壁保护膜；108 金属布线；109 伪金属布线。

具体实施方式

以下，根据图1及图2，说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明第一实施例的工序剖视图。