JP2000299378A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

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JP2000299378A
JP2000299378A JP11107595A JP10759599A JP2000299378A JP 2000299378 A JP2000299378 A JP 2000299378A JP 11107595 A JP11107595 A JP 11107595A JP 10759599 A JP10759599 A JP 10759599A JP 2000299378 A JP2000299378 A JP 2000299378A
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JP
Japan
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wiring
film
semiconductor device
forming
etching
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Withdrawn
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JP11107595A
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Japanese (ja)
Inventor
Sakae Matsuzaki
栄 松崎
Takeshi Hirokawa
雄志 広川
Ryoichi Ono
良一 小野
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Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve accuracy in manufacturing of a wiring, while keeping a current density in wiring. SOLUTION: After a wiring forming conductive film is formed on a semiconductor wafer 1, a resist film 12a is formed thereon. With an etching mask of this resist film 12a, the conductive film is etched and thinned to a halfway through in thickness in an isotropic dry-etching step. Then, by switching the etching treatment from isotropic dry etching to anisotropic dry etching, a wiring 11L is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術に関し、特に、半導体装置の配線加工技術に適用し
て有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly to a technique effective when applied to a wiring processing technique for a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】配線加工技術には、大きく分けて、ウエ
ットエッチング技術とドライエッチング技術との2つの
加工技術がある。ウエットエッチング技術の場合は、エ
ッチングが等方的に進むので加工寸法の制御が困難であ
る。また、ウエット処理とその前後にライトアッシャや
ポストベーク等のような付帯作業の実施が必要なので、
時間を要し、スループットの低下、自動化の遅れが問題
となっている。
2. Description of the Related Art Wiring processing techniques are roughly classified into two processing techniques, namely, a wet etching technique and a dry etching technique. In the case of the wet etching technique, it is difficult to control the processing dimensions because the etching proceeds isotropically. Also, since it is necessary to perform incidental work such as light asher and post bake before and after wet processing,
It takes time, lowers throughput and delays automation.

【0003】一方、ドライエッチング技術の場合は、条
件を最適化することにより、異方的にパターニングが可
能なので配線の微細加工が可能である。また、ウエット
エッチング技術に比べて処理が簡単で自動化もされてい
る。しかし、ドライエッチング技術の場合、エッチング
マスクとなるフォトレジスト(以下、単にレジストとい
う)膜とのエッチング選択比が2前後とウエットエッチ
ング処理の場合に比べて低いため、良好な寸法精度で加
工できる導体膜の厚さは1μm程度までである。これ
は、エッチングマスクとなるレジスト膜の膜厚不足が主
原因であるが、パターニング可能なレジスト膜の厚さが
解像度やスループットの観点から2μm程度が限界であ
る。したがって、加工寸法精度の観点からは配線形成用
の導体膜をあまり厚くできない。しかし、例えばパワー
MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effe
ct Transistor )等のような大電流を必要とする半導体
装置においては、配線における電流密度を確保するた
め、配線の膜厚を厚く形成する必要がある。特に、近年
は、配線の幅方向寸法が配線の微細化要求に伴い縮小さ
れる傾向にあるので、配線の厚さ方向の寸法を配線にお
ける電流密度の確保の観点から益々厚くすることが要求
されている。このように配線の膜厚が厚くなるにつれ
て、複数の配線が隣接して配置されているような領域で
は、配線を被覆する絶縁膜において隣接する配線の間に
ボイドが形成されたり、その絶縁膜において配線と下地
とで形成される角部にクラックが形成されたりする不具
合がある。
On the other hand, in the case of the dry etching technique, anisotropic patterning is possible by optimizing conditions, so that fine processing of wiring is possible. Further, the processing is simpler and more automated than the wet etching technique. However, in the case of the dry etching technique, since the etching selectivity with a photoresist (hereinafter simply referred to as a resist) film serving as an etching mask is about 2 which is lower than that in the case of the wet etching process, a conductor which can be processed with good dimensional accuracy is obtained. The thickness of the film is up to about 1 μm. This is mainly due to the insufficient thickness of the resist film serving as an etching mask, but the limit of the thickness of the resist film that can be patterned is about 2 μm from the viewpoint of resolution and throughput. Therefore, from the viewpoint of processing dimensional accuracy, the conductor film for forming the wiring cannot be made too thick. However, for example, a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effe
In a semiconductor device requiring a large current, such as a ct transistor, it is necessary to form a thick wiring to secure a current density in the wiring. In particular, in recent years, since the width dimension of the wiring tends to be reduced in accordance with the demand for miniaturization of the wiring, it is required that the dimension in the thickness direction of the wiring be further increased from the viewpoint of securing the current density in the wiring. ing. As described above, as the thickness of the wiring increases, in a region where a plurality of wirings are arranged adjacent to each other, voids are formed between adjacent wirings in the insulating film covering the wiring, or the insulating film is formed. In this case, there is a problem that a crack is formed at a corner formed by the wiring and the base.

【0004】このような不具合を解決する技術として、
本発明者が検討した技術においては、配線用導体膜の厚
さの途中位置までをレジスト膜をエッチングマスクとし
てウエットエッチング処理により除去した後、残りの配
線用導体膜をドライエッチング処理により除去するよう
にしている。この技術によれば、配線の幅方向寸法の精
度低下を招くことなく、また、配線の厚さを確保しなが
ら配線の上部角にテーパを形成することにより、配線の
電流密度の大幅な低下を招くことなく、配線を被覆する
絶縁膜の被覆性を向上て上記ボイドやクラックの発生を
抑制することができる。
As a technique for solving such a problem,
In the technique studied by the present inventors, after removing a part of the thickness of the wiring conductor film by wet etching using the resist film as an etching mask, the remaining wiring conductor film is removed by dry etching. I have to. According to this technique, the taper is formed at the upper corner of the wiring without lowering the precision of the wiring width dimension, and the wiring thickness is secured, thereby significantly reducing the current density of the wiring. Without inviting, it is possible to improve the coverage of the insulating film covering the wiring and suppress the generation of the voids and cracks.

【0005】なお、配線技術については、例えば株式会
社プラスジャーナル、平成6年11月20日発行、「月
刊 セミコンダクタワールド 1994年12月号」p
152〜p188にあり、アルミニウム配線の可能性に
ついての記載がある。
[0005] For wiring technology, see, for example, Plus Journal Inc., published on November 20, 1994, “Monthly Semiconductor World December 1994”, p.
152-188, there is a description of the possibility of aluminum wiring.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記本発明
者が検討した配線加工技術においては、以下の課題があ
ることを本発明者は見出した。
However, the present inventor has found that the wiring processing technology studied by the inventor has the following problems.

【0007】すなわち、配線加工に際してウエットエッ
チング処理を行うので、配線の長手方向における所定の
位置に配線の幅方向に窪むようなくびれが生じる問題、
配線が腐食する問題、さらにはライトアッシャやポスト
ベーク等のような付帯作業に時間を要し、スループット
の低下や自動化が遅れるという問題がある。
That is, since wet etching is performed at the time of wiring processing, necking is generated at a predetermined position in the longitudinal direction of the wiring so as to be depressed in the width direction of the wiring.
There is a problem that wiring is corroded, and additional work such as light asher and post-bake requires time, which lowers throughput and delays automation.

【0008】本発明の目的は、配線の加工精度を向上さ
せることのできる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the processing accuracy of wiring.

【0009】本発明の目的は、配線の電流密度を確保し
たまま、配線の加工精度を向上させることのできる技術
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the processing accuracy of a wiring while securing the current density of the wiring.

【0010】また、本発明の目的は、配線の腐食を抑制
し、配線の信頼性を向上させることのできる技術を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing corrosion of wiring and improving the reliability of wiring.

【0011】また、本発明の目的は、配線加工のスルー
プットを向上させることのできる技術を提供することに
ある。
It is another object of the present invention to provide a technique capable of improving the throughput of wiring processing.

【0012】さらに、本発明の目的は、配線加工の自動
化を推進させることのできる技術を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of promoting automation of wiring processing.

【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0015】すなわち、本発明の半導体装置の製造方法
は、(a)半導体基板上に配線形成用の導体膜を形成す
る工程、(b)前記配線形成用の導体膜上にマスク膜を
形成する工程、(c)前記(b)工程後、前記マスク膜
をエッチングマスクとして、前記配線形成用の導体膜に
対して等方性のドライエッチング処理を施すことによ
り、前記配線形成用の導体膜の途中厚さ位置までを除去
する工程、(d)前記(c)工程後、前記マスク膜をエ
ッチングマスクとして、残された配線形成用の導体膜に
対して異方性のドライエッチング処理を施すことによ
り、前記配線形成用の導体膜を除去して配線を形成する
工程とを有するものである。
That is, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, (a) a step of forming a conductor film for forming a wiring on a semiconductor substrate, and (b) a mask film is formed on the conductor film for forming the wiring. Step (c) After the step (b), the isotropic dry etching process is performed on the wiring-forming conductor film using the mask film as an etching mask, thereby forming the wiring-forming conductor film. (D) after the step (c), performing an anisotropic dry etching process on the remaining conductive film for forming a wiring, using the mask film as an etching mask. And removing the conductive film for forming the wiring to form the wiring.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本実
施の形態においては、pチャネル型のMISFET(Me
tal Insulator Semiconductor Field Effect Transisto
r )をpMISと略し、nチャネル型のMISFETを
nMISと略す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted. In the present embodiment, a p-channel type MISFET (Me
tal Insulator Semiconductor Field Effect Transisto
r) is abbreviated as pMIS, and an n-channel MISFET is abbreviated as nMIS.

【0017】(実施の形態1)本実施の形態1において
は、特に限定されないが、例えば移動体衛星通信用のパ
ワーMISFETの製造方法に本発明を適用した場合に
ついて説明する。図1は、その半導体装置の製造フロー
図を示し、図2〜図6はその製造工程中における半導体
ウエハ(半導体基板)1の要部断面図を示している。ま
た、図7は高周波(RF)出力に対するアルミニウムお
よびレジスト膜についてのエッチングレートおよび選択
比の依存性を示している。なお、図2〜図6の左側には
パワーMISFETの形成領域が示され、右側にはそれ
以外の領域が示されている。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, although not particularly limited, a case where the present invention is applied to, for example, a method of manufacturing a power MISFET for mobile satellite communication will be described. FIG. 1 shows a manufacturing flow chart of the semiconductor device, and FIGS. 2 to 6 show cross-sectional views of main parts of a semiconductor wafer (semiconductor substrate) 1 during the manufacturing process. FIG. 7 shows the dependence of the etching rate and selectivity of aluminum and the resist film on the high frequency (RF) output. The power MISFET formation region is shown on the left side of FIGS. 2 to 6, and other regions are shown on the right side.

【0018】図2に示す半導体ウエハ1は、例えば平面
略円形状のp型のシリコン単結晶からなり、その主面側
には、例えばp- 型のシリコン単結晶からなるエピタキ
シャル層1Eが形成されている。また、その裏面側には
基板電極が形成されている。
The semiconductor wafer 1 shown in FIG. 2 is made of, for example, a p-type silicon single crystal having a substantially circular planar shape, and an epitaxial layer 1E made of, for example, a p - type silicon single crystal is formed on the main surface thereof. ing. A substrate electrode is formed on the back side.

【0019】このような半導体ウエハ1の主面におい
て、上記パワーMISFETの形成領域には、例えば5
GHzの横型のnチャネル・パワーMISFETQL が
形成されている。このパワーMISFETQL は、キャ
リアが半導体ウエハ1の主面に沿って移動することで動
作する素子である。
On the main surface of such a semiconductor wafer 1, for example, 5
A horizontal n-channel power MISFET QL of GHz is formed. The power MISFET QL is an element that operates when carriers move along the main surface of the semiconductor wafer 1.

【0020】このパワーMISFETQL は、p型の半
導体領域2と、ソース・ドレイン用の一対の半導体領域
3、4と、ゲート絶縁膜5と、ゲート電極6と、引出電
極7、8を有している。
The power MISFET QL includes a p-type semiconductor region 2, a pair of source / drain semiconductor regions 3, 4, a gate insulating film 5, a gate electrode 6, and extraction electrodes 7, 8. I have.

【0021】p型の半導体領域2は、パワーMISFE
TQL のしきい値電圧を設定する機能を有しており、少
なくともゲート電極5の直下におけるエピタキシャル層
1Eにその半導体領域2の不純物分布が形成されてい
る。このp型の半導体領域2は、p+ 型の半導体領域2
aを通じて引出電極7と電気的に接続されている。な
お、p型の半導体領域2およびp+ 型の半導体領域2a
には、例えばホウ素または2フッ化ホウ素が導入されて
いる。
The p-type semiconductor region 2 has a power MISFE
It has a function of setting the threshold voltage of TQL, and the impurity distribution of the semiconductor region 2 is formed at least in the epitaxial layer 1E immediately below the gate electrode 5. This p-type semiconductor region 2 is a p + -type semiconductor region 2
a, and is electrically connected to the extraction electrode 7. The p-type semiconductor region 2 and the p + -type semiconductor region 2a
For example, boron or boron difluoride is introduced.

【0022】上記パワーMISFETQL のソースを形
成する半導体領域3は、n+ 型の半導体領域3aとn+
型の半導体領域3bとを有しており、いずれの領域も上
記p型の半導体領域2およびp+ 型の半導体領域2aに
取り囲まれるように形成されている。n+ 型の半導体領
域3aおよびn+ 型の半導体領域3bは、共に、例えば
リンまたはヒ素が導入されてなり、互いに電気的に接続
されている。このうちのn+ 型の半導体領域3aは、パ
ワーMISFETQL のチャネルに隣接して形成されて
いる。一方、n+ 型の半導体領域3bはn+ 型の半導体
領域3aの平面寸法長さ分だけ上記チャネルから離間し
た平面位置に形成され、引出電極7と電気的に接続され
ている。
The semiconductor region 3 forms the source of the power MISFETQL is, n + -type semiconductor region 3a and the n +
Semiconductor region 3b, and both regions are formed so as to be surrounded by the p-type semiconductor region 2 and the p + -type semiconductor region 2a. Both the n + -type semiconductor region 3a and the n + -type semiconductor region 3b are, for example, doped with phosphorus or arsenic, and are electrically connected to each other. The n + -type semiconductor region 3a is formed adjacent to the channel of the power MISFET QL. On the other hand, the n + type semiconductor region 3b is formed at a plane position separated from the channel by the plane dimension length of the n + type semiconductor region 3a, and is electrically connected to the extraction electrode 7.

【0023】また、上記パワーMISFETQL のドレ
インを形成する半導体領域4は、n- 型の半導体領域4
aとn+ 型の半導体領域4bとを有している。n- 型の
半導体領域4aおよびn+ 型の半導体領域4bは、共
に、例えばリンまたはヒ素が導入されてなり、互いに電
気的に接続されている。このうちのn- 型の半導体領域
4aは、パワーMISFETQL のチャネルに隣接して
形成されている。一方、n+ 型の半導体領域4bはn-
型の半導体領域4aの平面寸法長さ分だけ上記チャネル
から離間した平面位置に形成され、上記引出電極8と電
気的に接続されている。
The semiconductor region 4 forming the drain of the power MISFET QL is an n type semiconductor region 4.
a and an n + -type semiconductor region 4b. Both the n type semiconductor region 4a and the n + type semiconductor region 4b are, for example, doped with phosphorus or arsenic and are electrically connected to each other. The n - type semiconductor region 4a is formed adjacent to the channel of the power MISFET QL. On the other hand, the n + type semiconductor region 4b has n
It is formed at a plane position separated from the channel by the plane dimension length of the semiconductor region 4a of the mold, and is electrically connected to the extraction electrode 8.

【0024】また、ゲート絶縁膜5は、例えば酸化シリ
コン膜からなる。ゲート電極6は、例えば低抵抗ポリシ
リコン膜の単体膜からなる。ただし、ゲート電極6は低
抵抗ポリシリコン膜の単体膜に限定されるものではなく
種々変更可能であり、例えば低抵抗ポリシリコン膜上に
タングステンシリサイド等のようなシリサイド膜を積層
してなる積層膜または低抵抗ポリシリコン膜上に窒化タ
ングステン等のようなバリア膜を介してタングステン等
のような金属膜を積層してなる積層膜とすることもでき
る。
The gate insulating film 5 is made of, for example, a silicon oxide film. The gate electrode 6 is made of, for example, a single film of a low-resistance polysilicon film. However, the gate electrode 6 is not limited to a single film of a low-resistance polysilicon film but can be variously modified. For example, a laminated film formed by laminating a silicide film such as tungsten silicide on a low-resistance polysilicon film. Alternatively, a laminated film formed by laminating a metal film such as tungsten on a low-resistance polysilicon film via a barrier film such as tungsten nitride or the like may be used.

【0025】さらに、引出電極7,8は、共に、例えば
低抵抗ポリシリコン膜からなる。引出電極7は、層間絶
縁膜9aに穿孔された接続孔10aを通じて上記のよう
にp+ 型の半導体領域2aおよびn+ 型の半導体領域3
bと電気的に接続され、引出電極8は、層間絶縁膜9a
に穿孔された接続孔10bを通じて上記のようにn+
の半導体領域4bと電気的的に接続されている。層間絶
縁膜9aは、例えば酸化シリコン膜からなり、その上に
は、引出電極7,8を覆うように、例えば酸化シリコン
膜からなる層間絶縁膜9bが形成されている。この層間
絶縁膜9bには、引出電極7,8が露出されるような接
続孔10c、10dが形成されている。
Further, both the extraction electrodes 7 and 8 are made of, for example, a low-resistance polysilicon film. The extraction electrode 7 is connected to the p + -type semiconductor region 2a and the n + -type semiconductor region 3 through the connection hole 10a formed in the interlayer insulating film 9a as described above.
b, and the extraction electrode 8 is electrically connected to the interlayer insulating film 9a.
Is electrically connected to the n + -type semiconductor region 4b through the connection hole 10b formed as described above. The interlayer insulating film 9a is made of, for example, a silicon oxide film, and an interlayer insulating film 9b made of, for example, a silicon oxide film is formed thereon so as to cover the extraction electrodes 7 and 8. Connection holes 10c and 10d are formed in the interlayer insulating film 9b so that the extraction electrodes 7 and 8 are exposed.

【0026】まず、このような半導体ウエハ1上に、図
3に示すように、配線形成用の導体膜11をスパッタリ
ング法等によって形成する(図1の工程100)。導体
膜11は、例えばアルミニウム、アルミニウム−シリコ
ン合金、アルミニウム−銅合金またはアルミニウム−シ
リコン−銅合金等からなり、接続孔10c、10dを通
じて引出電極7,8と電気的に接続されている。アルミ
ニウム合金に添加したシリコンは、例えばアロイスパイ
ク耐性を向上させる機能を有しており、1%程度添加さ
れる。また、アルミニウム合金に添加した銅は、例えば
エレクトロマイグレーション耐性を向上させる機能を有
している。この導体膜11は、パワーMISFETQL
の配線における電流密度を向上させるべく比較的厚く形
成されており、その厚さは、例えば1.5μm以上であ
る。本実施の形態1において導体膜11の厚さは、例え
ば1.75μm程度である。
First, as shown in FIG. 3, a conductor film 11 for forming a wiring is formed on such a semiconductor wafer 1 by a sputtering method or the like (step 100 in FIG. 1). The conductor film 11 is made of, for example, aluminum, an aluminum-silicon alloy, an aluminum-copper alloy, an aluminum-silicon-copper alloy, or the like, and is electrically connected to the extraction electrodes 7, 8 through the connection holes 10c, 10d. Silicon added to the aluminum alloy has, for example, a function of improving alloy spike resistance, and is added at about 1%. Further, copper added to the aluminum alloy has a function of improving, for example, electromigration resistance. This conductor film 11 is made of a power MISFET QL
Is formed relatively thick in order to improve the current density in the wiring, and its thickness is, for example, 1.5 μm or more. In the first embodiment, the thickness of the conductor film 11 is, for example, about 1.75 μm.

【0027】続いて、導体膜11上に、レジスト膜12
aを通常の露光技術によってパターニングする(図1の
工程102)。このレジスト膜12aは、例えば桂皮酸
系ポリビニールまたはフェノールノボラック系樹脂を主
体とする有機物質が使用されている。後述のドライエッ
チング処理中の温度上昇に対するレジスト膜の耐熱性の
向上を目的としてパターニング後のレジスト膜12aに
対して紫外線(UV)が照射される場合もある。レジス
ト膜12aの厚さは、解像度やスループット等の観点か
ら薄く、例えば2μm程度以下である。本発明の技術思
想は、このようにレジスト膜12aを薄く、かつ、配線
形成用の導体膜11を厚くする必要性がある場合に適用
して特に有効である。本発明者の検討によれば、配線形
成用の導体膜11の厚さが、レジスト膜12aの厚さの
半分以上である場合に本発明の技術思想を適用すること
が好ましい。
Subsequently, a resist film 12 is formed on the conductor film 11.
is patterned by a usual exposure technique (step 102 in FIG. 1). For the resist film 12a, for example, an organic substance mainly containing cinnamic acid-based polyvinyl or phenol novolak-based resin is used. The resist film 12a after patterning may be irradiated with ultraviolet rays (UV) for the purpose of improving the heat resistance of the resist film against a rise in temperature during the later-described dry etching process. The thickness of the resist film 12a is thin from the viewpoint of resolution, throughput, and the like, and is, for example, about 2 μm or less. The technical idea of the present invention is particularly effective when applied to the case where it is necessary to make the resist film 12a thin and the conductor film 11 for wiring formation thick. According to the study of the present inventor, it is preferable to apply the technical idea of the present invention when the thickness of the conductor film 11 for forming a wiring is half or more of the thickness of the resist film 12a.

【0028】その後、半導体ウエハ1に対して、次のよ
うなドライエッチング処理を施す(図1の工程10
3)。すなわち、まず、レジスト膜12aをエッチング
マスクとして、半導体ウエハ1に対して、等方性のドラ
イエッチング処理を施すことにより、図4に示すよう
に、導体膜11の一部をエッチング除去する(図1の工
程103a)。このエッチング処理においては、導体膜
11を等方的にドライエッチングするので、レジスト膜
12aの端部下方の導体膜11も部分的に若干削れる。
ただし、この段階では導体膜11の途中厚さ位置までを
エッチング除去するようにし、下層の層間絶縁膜9bの
上面が露出されない程度までエッチング処理を行う。こ
の際のエッチング深さ(厚さ)は、後述する配線を覆う
保護膜(絶縁膜)を形成した際に、隣接配線間にボイド
が形成されず、また、配線の基部(配線の側面と半導体
基板とがなす角部)の近傍においてその保護膜にクラッ
クが生じない程度であり、かつ、配線の電流密度が確保
される程度である。本実施の形態1においては、その深
さ(厚さ;テーパエッチング量)が、例えば0.8μm
程度である。したがって、この等方性のドライエッチン
グ処理時のエッチング終点は、その深さ(厚さ)を掘る
時間で決められる。掘りたい深さ(厚さ)をYとし、エ
ッチングレートをXとすれば、そのエッチング終点時間
は、Y/X(min)で求められる。
Thereafter, the following dry etching process is performed on the semiconductor wafer 1 (step 10 in FIG. 1).
3). That is, first, isotropic dry etching is performed on the semiconductor wafer 1 using the resist film 12a as an etching mask, so that a portion of the conductor film 11 is etched away as shown in FIG. Step 103a). In this etching process, the conductor film 11 is isotropically dry-etched, so that the conductor film 11 below the end of the resist film 12a is also partially scraped.
However, at this stage, etching is performed up to the middle thickness position of the conductor film 11, and the etching process is performed until the upper surface of the lower interlayer insulating film 9b is not exposed. The etching depth (thickness) at this time is such that when a protective film (insulating film) covering the wiring to be described later is formed, no void is formed between adjacent wirings, and the base of the wiring (the side surface of the wiring and the semiconductor). In the vicinity of (a corner formed by the substrate), cracks do not occur in the protective film, and current density of the wiring is secured. In the first embodiment, the depth (thickness: taper etching amount) is, for example, 0.8 μm.
It is about. Therefore, the etching end point at the time of this isotropic dry etching process is determined by the time for digging the depth (thickness). Assuming that the depth (thickness) to be dug is Y and the etching rate is X, the etching end point time can be obtained by Y / X (min).

【0029】この際のドライエッチング処理の具体例と
しては、エッチング処理室内に塩素ガスを供給した状態
でプラズマを放電させ、プラズマイオンを半導体ウエハ
1の主面に入射させることでエッチング処理を行う、い
わゆる反応性イオンエッチング処理(若しくは反応性ス
パッタエッチング)を行った。エッチング圧力は、例え
ば8mTorr程度、マイクロ波出力は、例えば350
mA程度、RF出力は5W程度、塩素ガスの流量は、例
えば200sccm程度で行った。この条件のもとで
は、導体膜11がほぼ等方的にエッチング除去され、レ
ジスト膜12aとのエッチング選択比も8以上が得られ
た。したがって、レジスト膜12aが薄膜化されたとし
てもこのドライエッチング処理時にレジスト膜12aが
削れてしまう不具合を抑制できるので、パターン形成精
度の低下を小さくできる。また、エッチングレートは、
例えば2.3μm/minであった。
As a specific example of the dry etching process at this time, the etching process is performed by discharging plasma in a state where chlorine gas is supplied into the etching process chamber and causing plasma ions to enter the main surface of the semiconductor wafer 1. A so-called reactive ion etching process (or reactive sputter etching) was performed. The etching pressure is, for example, about 8 mTorr, and the microwave output is, for example, 350 mTorr.
The measurement was performed at about mA, RF output was about 5 W, and the flow rate of chlorine gas was about 200 sccm, for example. Under these conditions, the conductor film 11 was almost isotropically etched away, and an etching selectivity with the resist film 12a of 8 or more was obtained. Therefore, even if the resist film 12a is thinned, it is possible to suppress a problem that the resist film 12a is scraped during the dry etching process, so that a decrease in pattern formation accuracy can be reduced. Also, the etching rate is
For example, it was 2.3 μm / min.

【0030】ここで、導体膜11が等方的にエッチング
除去され、また、レジスト選択比が飛躍的に向上する理
由は、以下のようであると考えられる。図7は、エッチ
ング条件のうち、特に、イオンが半導体ウエハ1に入射
するエネルギーを制御するRF印加出力と、導体膜11
およびレジスト膜12aにおけるエッチングレートおよ
びエッチング選択比との依存性を示したものである。通
常の半導体装置におけるアルミニウム系(アルミニウム
または上記アルミニウム合金)導体膜のドライエッチン
グで適用されるRF出力は40W以上であり、エッチン
グ選択比は2である。RF出力をこれよりも下げるとレ
ジスト膜12aのエッチングレートは低下し、逆にアル
ミニウム系の導体膜のエッチングレートは上昇する。こ
のため、エッチング選択比は向上することを図7は示し
ている。
Here, it is considered that the reason why the conductive film 11 is isotropically etched and the resist selectivity is drastically improved is as follows. FIG. 7 shows, among the etching conditions, in particular, the RF applied output for controlling the energy at which ions enter the semiconductor wafer 1 and the conductive film 11.
4 shows the dependence on the etching rate and the etching selectivity of the resist film 12a. The RF output applied in dry etching of an aluminum-based (aluminum or the above aluminum alloy) conductor film in a normal semiconductor device is 40 W or more, and the etching selectivity is 2. If the RF output is decreased below this, the etching rate of the resist film 12a decreases, and conversely, the etching rate of the aluminum-based conductor film increases. FIG. 7 shows that the etching selectivity is improved.

【0031】アルミニウム系の導体膜を異方性に加工す
るには、レジスト膜12aからデポ物が供給され、側壁
にサイドウォールデポ物が形成されることが不可欠であ
ることが知られている。レジスト膜12aとの選択比が
向上するということは、このデポ物の供給が減少するこ
とに他ならない。したがって、サイドウォールの形成が
不十分となり、アルミニウム系の導体膜が等方的にエッ
チングされる。RF出力が0(零)Wでアルミニウム系
の導体膜のエッチングが進行しなくなる理由は、エッチ
ング処理室内に堆積したデポ物が半導体ウエハに付着
し、アルミニウム系導体膜の表面を覆い、ラジカル等活
性種とアルミニウム系導体膜との反応を阻害するためで
ある。すなわち、最低限、この導体膜表面の付着物をス
パッタ除去するのに必要なイオンの入射が必要である。
本実施の形態1においては、RF出力が5W以上、10
W以下で良好な結果が得られた。これはエネルギー密度
に換算して、約0.16W/cm2 〜0.32W/cm
2 に相当する。
It is known that in order to process an aluminum-based conductor film anisotropically, it is essential that a deposit is supplied from the resist film 12a and a sidewall deposit is formed on the side wall. An improvement in the selectivity with respect to the resist film 12a is nothing but a reduction in the supply of the deposit. Therefore, the formation of the sidewall becomes insufficient, and the aluminum-based conductor film is isotropically etched. The reason why the etching of the aluminum-based conductor film does not progress when the RF output is 0 (zero) W is that a deposit deposited in the etching chamber adheres to the semiconductor wafer, covers the surface of the aluminum-based conductor film, and activates radicals and the like. This is for inhibiting the reaction between the seed and the aluminum-based conductor film. That is, it is necessary to at least inject ions necessary to sputter and remove the deposits on the surface of the conductive film.
In the first embodiment, the RF output is 5 W or more,
Good results were obtained below W. This corresponds to an energy density of about 0.16 W / cm 2 to 0.32 W / cm.
Equivalent to 2 .

【0032】本実施の形態1において、導体膜11を完
全にパターニングしないのは、等方性のドライエッチン
グ処理のみで導体膜11をパターニングしたのでは、通
常の異方性のドライエッチング法によって導体膜をパタ
ーニングした場合に比べて寸法シフトが大きく微細化に
対応できないからである。そこで、本実施の形態1にお
いては、上記のような等方性のドライエッチング処理の
後、ジャストエッチングの前に、異方性のドライエッチ
ング処理に切り替える(図1の工程103b)。これに
より、レジスト膜12aから露出される残りの導体膜1
1を除去し、図5に示すように、配線11Lを形成す
る。配線11Lの上部角は削られ角が取られている。す
なわち、配線11Lの上部角にはテーパが形成されてい
る。配線11Lのライン/スペース寸法は、例えば2/
2μm程度である。この異方性のドライエッチング処理
の条件は、RFの放電を継続したままで、RF出力を、
例えば5〜50Wに変更することにより得られた。異方
性のドライエッチング処理の終点検出は、通常の発光ス
ペクトルの測定によって実施可能である。このような方
法によれば、配線パターン形成のためのエッチング処理
時にレジスト膜12aが削れてしまうことに起因する配
線11の寸法精度の劣化を抑えることができるので、配
線11Lの寸法精度を向上させることができる。
In the first embodiment, the reason that the conductor film 11 is not completely patterned is that the conductor film 11 is patterned only by the isotropic dry etching process. This is because the dimensional shift is large as compared with the case where the film is patterned, and it is impossible to cope with miniaturization. Therefore, in the first embodiment, after the isotropic dry etching process as described above, before the just etching, the process is switched to the anisotropic dry etching process (step 103b in FIG. 1). Thereby, the remaining conductor film 1 exposed from the resist film 12a
1 is removed, and a wiring 11L is formed as shown in FIG. The upper corner of the wiring 11L is shaved off to have a corner. That is, the upper corner of the wiring 11L is tapered. The line / space dimension of the wiring 11L is, for example, 2 /
It is about 2 μm. The condition of this anisotropic dry etching treatment is that the RF output is
For example, it was obtained by changing to 5 to 50 W. Detection of the end point of the anisotropic dry etching process can be performed by measuring a normal emission spectrum. According to such a method, it is possible to suppress the deterioration of the dimensional accuracy of the wiring 11 due to the removal of the resist film 12a during the etching process for forming the wiring pattern, so that the dimensional accuracy of the wiring 11L is improved. be able to.

【0033】その後、レジスト膜12aをエッチング除
去した後(図1の工程104)、図6に示すように、半
導体ウエハ1の主面上に、例えば酸化シリコン膜の単体
膜または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜か
らなる保護膜13をCVD法等によって形成する。本実
施の形態1においては、配線11Lの上部角にテーパが
形成されているので、配線11Lに対する保護膜13の
被覆性を良好にすることができる。これにより、隣接配
線11L間にボイドが形成されるのを抑制できる。ま
た、保護膜13において配線11Lの基部にクラックが
生じるのを抑制できる。したがって、半導体装置の信頼
性を向上させることが可能となっている。
Then, after the resist film 12a is removed by etching (step 104 in FIG. 1), as shown in FIG. 6, for example, a silicon oxide film alone or a silicon oxide film is formed on the main surface of the semiconductor wafer 1. A protective film 13 made of a laminated film with a silicon film is formed by a CVD method or the like. In the first embodiment, the taper is formed at the upper corner of the wiring 11L, so that the coverage of the protective film 13 on the wiring 11L can be improved. Thereby, the formation of voids between the adjacent wirings 11L can be suppressed. In addition, it is possible to suppress the occurrence of cracks at the base of the wiring 11L in the protective film 13. Therefore, it is possible to improve the reliability of the semiconductor device.

【0034】次に、上記異方性のドライエッチング処理
で用いたエッチング装置の一例を説明する。図8に示す
有磁場マイクロ波ドライエッチング装置14は、その一
例を示している。ローダカセット部15Aと、アンロー
ダカセット部15Bとの間には、供給側真空室16、ド
ライエッチング処理室(放電管)17、搬送室18、レ
ジストアッシング室19、排出側真空室20の各々が図
8の左から右に向かって順に配置されている。供給側真
空室16から排出側真空室20までの間において、各処
理室間は、シャッタ21a〜21dの各々を介して相互
に連結されている。また、その各々の処理室は真空度や
処理雰囲気を独立に制御可能となっている。
Next, an example of an etching apparatus used in the anisotropic dry etching process will be described. The magnetic field microwave dry etching apparatus 14 shown in FIG. 8 shows one example thereof. Between the loader cassette section 15A and the unloader cassette section 15B, each of a supply-side vacuum chamber 16, a dry etching processing chamber (discharge tube) 17, a transfer chamber 18, a resist ashing chamber 19, and a discharge-side vacuum chamber 20 are illustrated. 8 are arranged in order from left to right. Between the supply-side vacuum chamber 16 and the discharge-side vacuum chamber 20, the processing chambers are interconnected via shutters 21a to 21d. In each of the processing chambers, the degree of vacuum and the processing atmosphere can be independently controlled.

【0035】上記ローダカセット部15Aには、複数枚
の未処理の半導体ウエハ1を収納したカセット22aが
装着され、このカセット22aから未処理の半導体ウエ
ハ1を供給側真空室16に供給する構造になっている。
この段階の未処理の半導体ウエハ1は、図3で示した状
態となっている。供給側真空室16は、ローダカセット
部15Aから供給される未処理の半導体ウエハ1を、開
閉シャッタ23を通じて一旦テーブル24に配置した
後、そのテーブル24に配置された未処理の半導体ウエ
ハ1を、スイングアーム25を介して次段のドライエッ
チング処理室17に搬送することが可能になっている。
ドライエッチング処理室17は、供給側真空室16から
供給された未処理の半導体ウエハ1をドライエッチング
処理室17内のテーブル26に配置し、未処理の半導体
ウエハ1の主面上に形成された配線形成用の導体膜11
(図3等参照)に対して上記ドライエッチング処理を施
す。テーブル26は、交流電源27が電気的に接続さ
れ、電極としても使用される。このテーブル26に対し
て印加することが可能な高周波電力値は種々の値に変え
ることが可能となっている。ドライエッチング処理室1
7は、制御バルブ27を介してターボポンプ28、ロー
タリーポンプ29の各々に連結されている。また、ドラ
イエッチング処理室17は、ガス供給システム30に連
結され、ガス供給システム30は、導体膜11のエッチ
ングが行える塩素系ガス、例えばCl2 、BCl3 、S
iCl4 のそれぞれを所定の量(設定値)だけ供給す
る。さらに、このドライエッチング処理室17は、ソレ
ノイドコイル31によって周囲を囲まれた空洞共振管を
通じてマグネトロン32からのマイクロ波が供給され
る。このようなドライエッチング処理室17では、プラ
ズマとイオンエネルギーとを独立に発生させ制御するこ
とが可能となっている。
A cassette 22a accommodating a plurality of unprocessed semiconductor wafers 1 is mounted on the loader cassette section 15A, and the unprocessed semiconductor wafers 1 are supplied from the cassette 22a to the supply-side vacuum chamber 16. Has become.
The unprocessed semiconductor wafer 1 at this stage is in the state shown in FIG. The supply-side vacuum chamber 16 temporarily arranges the unprocessed semiconductor wafer 1 supplied from the loader cassette unit 15A on the table 24 through the opening / closing shutter 23, and then transfers the unprocessed semiconductor wafer 1 arranged on the table 24 to the unprocessed semiconductor wafer 1. The wafer can be transferred to the next stage dry etching chamber 17 via the swing arm 25.
In the dry etching processing chamber 17, the unprocessed semiconductor wafer 1 supplied from the supply-side vacuum chamber 16 is arranged on a table 26 in the dry etching processing chamber 17, and is formed on the main surface of the unprocessed semiconductor wafer 1. Conductive film 11 for wiring formation
(See FIG. 3 etc.) is subjected to the above dry etching treatment. The table 26 is electrically connected to an AC power supply 27 and is also used as an electrode. The high-frequency power value that can be applied to the table 26 can be changed to various values. Dry etching processing room 1
Reference numeral 7 is connected to each of a turbo pump 28 and a rotary pump 29 via a control valve 27. Further, the dry etching chamber 17 is connected to a gas supply system 30, and the gas supply system 30 is a chlorine-based gas capable of etching the conductive film 11, for example, Cl 2 , BCl 3 , S
Each of iCl 4 is supplied by a predetermined amount (set value). Further, the microwave from the magnetron 32 is supplied to the dry etching processing chamber 17 through a hollow resonance tube surrounded by a solenoid coil 31. In such a dry etching chamber 17, it is possible to independently generate and control plasma and ion energy.

【0036】搬送室18は、ドライエッチング処理室1
7においてドライエッチング処理が行われた処理後の半
導体ウエハ1を、スイングアーム33を介して次段のレ
ジストアッシング処理室19に搬送することが可能とな
っている。搬送室18は、制御バルブ34を介してター
ボポンプ35、ロータリーポンプ36の各々に連結され
ている。この搬送室19に連結されるターボポンプ35
は次段のレジストアッシング処理室19のポンプとして
も共用される。
The transfer chamber 18 includes the dry etching chamber 1
The semiconductor wafer 1 that has been subjected to the dry etching process at 7 can be transferred to the next-stage resist ashing processing chamber 19 via the swing arm 33. The transfer chamber 18 is connected to each of a turbo pump 35 and a rotary pump 36 via a control valve 34. The turbo pump 35 connected to the transfer chamber 19
Is also used as a pump for the subsequent resist ashing processing chamber 19.

【0037】レジストアッシング処理室19は、ヒータ
37を内蔵するテーブル38上に前段のドライエッチン
グ処理室17から搬送された処理後の半導体ウエハ1を
配置し、処理後の半導体ウエハ1における導体膜の残存
物を除去するとともに、導体膜11上のレジスト膜12
a(図5等参照)をレジストアッシング処理によって除
去することが可能になっている。レジストアッシング処
理室19は、制御バルブを介してターボポンプ35に連
結され、また、制御バルブ39を介してロータリポンプ
40に連結されている。このレジストアッシング処理室
19は、ガス供給システム41に連結されている。この
ガス供給システム41は、酸素、CF4およびCHF3
等を供給することが可能となっている。このレジストア
ッシング処理室19でレジスト膜12a(図5等参照)
が除去された処理後の半導体ウエハ1は排出側真空室2
0に搬送される構造になっている。排出側真空室20
は、レジストアッシング処理室19から搬送された処理
後の半導体ウエハ1を一旦テーブル42に配置し、この
テーブル42から開閉シャッタ43を通じてアンローダ
カセット部15Bに搬送する構造になっている。アンロ
ーダカセット部15Bは、その内部に装着されるカセッ
ト22bに処理後の半導体ウエハ1を順次収納する構造
になっている。
In the resist ashing processing chamber 19, the processed semiconductor wafer 1 transferred from the preceding dry etching processing chamber 17 is arranged on a table 38 containing a heater 37, and the conductive film on the processed semiconductor wafer 1 is removed. The residue is removed and the resist film 12 on the conductor film 11 is removed.
a (see FIG. 5 and the like) can be removed by a resist ashing process. The resist ashing processing chamber 19 is connected to a turbo pump 35 via a control valve and to a rotary pump 40 via a control valve 39. This resist ashing processing chamber 19 is connected to a gas supply system 41. The gas supply system 41 includes oxygen, CF 4 and CHF 3
Etc. can be supplied. In the resist ashing processing chamber 19, the resist film 12a (see FIG. 5 and the like)
The processed semiconductor wafer 1 from which the gas has been removed is placed in the vacuum chamber 2 on the discharge side.
0. Discharge side vacuum chamber 20
Has a structure in which the processed semiconductor wafer 1 transported from the resist ashing processing chamber 19 is temporarily disposed on a table 42, and is transported from the table 42 to the unloader cassette section 15B through the opening / closing shutter 43. The unloader cassette section 15B has a structure in which the processed semiconductor wafers 1 are sequentially stored in a cassette 22b mounted therein.

【0038】また、図9は、本実施の形態1で使用可能
な他のドライエッチング装置44を示しており、中央の
搬送室45と、その周辺に配置されたローダ・アンロー
ダ室46、等方性ドライエッチング処理室47および異
方性ドライエッチング処理室48とを有している。搬送
室45は、その室内に設置された搬送部材45A上に半
導体ウエハ1を保持させた状態で、その半導体ウエハ1
を各室に搬送するための機構部である。ローダ・アンロ
ーダ室46は、半導体ウエハ1をドライエッチング装置
44内に搬入したり搬出したりするための搬入出機構部
である。
FIG. 9 shows another dry etching apparatus 44 that can be used in the first embodiment, and includes a central transfer chamber 45 and a loader / unloader chamber 46 disposed around the transfer chamber 45. And an anisotropic dry etching chamber 48. The transfer chamber 45 holds the semiconductor wafer 1 in a state where the semiconductor wafer 1 is held on a transfer member 45A installed in the chamber.
Is a mechanism for transporting to the respective chambers. The loader / unloader chamber 46 is a loading / unloading mechanism for loading / unloading the semiconductor wafer 1 into / from the dry etching apparatus 44.

【0039】等方性ドライエッチング処理室47は、上
記等方性エッチング処理を行う処理部であり、ここでは
通常の平行平板型のエッチング装置が使用されている。
下部電極47A上に半導体ウエハ1が配置される。この
下部電極47Aは接地されている。また、下部電極47
Aに平行に対向された上部電極47Bには高周波電源4
7Cが電気的に接続されている。すなわち、上部電極4
7B側に高周波電力を印加することが可能になってい
る。
The isotropic dry etching processing chamber 47 is a processing section for performing the above-mentioned isotropic etching processing, and here, an ordinary parallel plate type etching apparatus is used.
The semiconductor wafer 1 is arranged on the lower electrode 47A. This lower electrode 47A is grounded. Also, the lower electrode 47
A high-frequency power supply 4 is connected to the upper electrode 47B facing in parallel with A.
7C is electrically connected. That is, the upper electrode 4
High frequency power can be applied to the 7B side.

【0040】異方性ドライエッチング処理室は、上記異
方性エッチング処理を行う処理部であり、通常の平行平
板型のエッチング装置が使用されている。下部電極48
A上に半導体ウエハ1が配置される。この下部電極48
Bには高周波電源48Cが電気的に接続されており、高
周波電力を印加することが可能になっている。下部電極
48Aに平行に対向された上部電極48Bには高周波電
源48Cが電気的に接続されている。この上部電極48
Aは接地されている。
The anisotropic dry etching processing chamber is a processing section for performing the above-described anisotropic etching processing, and an ordinary parallel plate type etching apparatus is used. Lower electrode 48
The semiconductor wafer 1 is arranged on A. This lower electrode 48
A high-frequency power supply 48C is electrically connected to B, so that high-frequency power can be applied. A high frequency power supply 48C is electrically connected to the upper electrode 48B opposed to the lower electrode 48A in parallel. This upper electrode 48
A is grounded.

【0041】このドライエッチング装置44を用いる場
合、ハードおよびソフトの両面から既存のドライエッチ
ング技術をそのまま使用でき、本発明の技術思想を実現
するのに新たな製造装置やソフトウエアを開発したり、
作成したりする必要がないので、本発明の技術思想を具
体的な半導体装置の製造ラインに容易に導入することが
できる。
When the dry etching apparatus 44 is used, the existing dry etching technique can be used as it is in terms of both hardware and software, and a new manufacturing apparatus and software are developed to realize the technical idea of the present invention.
Since it is not necessary to create the semiconductor device, the technical idea of the present invention can be easily introduced into a specific semiconductor device manufacturing line.

【0042】また、図10は、本実施の形態1で使用可
能なさらに他のドライエッチング装置49を示してい
る。このドライエッチング装置49は、平行平板型のエ
ッチング装置が基本となっている。下部電極49A上に
半導体ウエハ1が配置されている。下部電極49Aおよ
びこれに平行に対向するように配置された上部電極49
Bは、いずれもスプリッタ49Cを介して高周波電源4
9Dと接続されている。このスプリッタ49Cは、高周
波電源49Dからの高周波電力を、下部電極49Aまた
は上部電極49Bのいずれか一方に選択的に供給する構
成部であり、これによりエッチング処理を等方性から異
方性(または異方性から等方性)に切り替えることが可
能となっている。例えば等方性ドライエッチング処理と
したい場合には、上部電極49Bに高周波電力を印加す
れば良いし、また、異方性ドライエッチング処理とした
場合には、半導体ウエハ1が配置された下部電極49A
に高周波電力を印加すれば良い。処理室形成体49E
は、エッチング処理室を形成する構成部であり接地され
ている。
FIG. 10 shows still another dry etching apparatus 49 that can be used in the first embodiment. The dry etching device 49 is basically a parallel plate type etching device. The semiconductor wafer 1 is arranged on the lower electrode 49A. Lower electrode 49A and upper electrode 49 arranged so as to face parallel thereto
B is a high-frequency power source 4 via a splitter 49C.
9D. The splitter 49C is a component that selectively supplies the high-frequency power from the high-frequency power supply 49D to either the lower electrode 49A or the upper electrode 49B, thereby making the etching process isotropic (or anisotropic). It is possible to switch from anisotropic to isotropic). For example, when it is desired to perform an isotropic dry etching process, high-frequency power may be applied to the upper electrode 49B. In the case of performing an anisotropic dry etching process, the lower electrode 49A on which the semiconductor wafer 1 is disposed is used.
High-frequency power may be applied to the power supply. Processing chamber forming body 49E
Is a component forming the etching chamber and is grounded.

【0043】このドライエッチング装置49を用いる場
合、比較的構造が簡単な平行平板型のドライエッチング
装置を使用するのと等しいので、小型で、かつ、使い易
い、という効果がある。
The use of the dry etching apparatus 49 is equivalent to the use of a parallel plate type dry etching apparatus having a relatively simple structure, and therefore has the effect of being small in size and easy to use.

【0044】このように本実施の形態1においては、以
下の効果を得ることができる。
As described above, in the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0045】(1).パワーMISFETを有する半導体装
置において、配線11Lの厚さを確保したまま、配線1
1Lの加工寸法精度を向上させることが可能となる。し
たがって、配線11Lの電流密度を確保したまま、その
半導体装置の小型化を推進させることが可能となる。
(1) In a semiconductor device having a power MISFET, the wiring 1 is kept while keeping the thickness of the wiring 11L.
1L processing dimensional accuracy can be improved. Therefore, it is possible to promote downsizing of the semiconductor device while securing the current density of the wiring 11L.

【0046】(2).パワーMISFETを有する半導体装
置において、比較的厚めの配線11Lの加工に際してウ
エットエッチング処理を用いないので、その配線の腐食
を抑制することができ、その配線の信頼性を向上させる
ことが可能となる。したがって、パワーMISFETを
有する半導体装置の歩留まりおよび信頼性を向上させる
ことが可能となる。
(2) In a semiconductor device having a power MISFET, wet etching is not used when processing a relatively thick wiring 11L, so that corrosion of the wiring can be suppressed and the reliability of the wiring can be improved. It is possible to do. Therefore, the yield and reliability of the semiconductor device having the power MISFET can be improved.

【0047】(3).パワーMISFETを有する半導体装
置において、比較的厚めの配線11Lの加工に際してウ
エットエッチング処理を用いないので、配線加工のスル
ープットを向上させることが可能となる。したがって、
半導体装置の量産性を向上させることができるので、パ
ワーMISFETを有する半導体装置のコスト低減を推
進させることが可能となる。
(3) In a semiconductor device having a power MISFET, a wet etching process is not used when processing a relatively thick wiring 11L, so that it is possible to improve the wiring processing throughput. Therefore,
Since the mass productivity of the semiconductor device can be improved, cost reduction of the semiconductor device having the power MISFET can be promoted.

【0048】(4).パワーMISFETを有する半導体装
置において、比較的厚めの配線11Lの加工に際してウ
エットエッチング処理を用いないので、配線加工の自動
化を推進させることが可能となる。したがって、半導体
装置の量産性を向上させることができるので、パワーM
ISFETを有する半導体装置のコスト低減を推進させ
ることが可能となる。
(4) In a semiconductor device having a power MISFET, since a wet etching process is not used when processing a relatively thick wiring 11L, automation of wiring processing can be promoted. Therefore, the mass productivity of the semiconductor device can be improved, so that the power M
It is possible to promote cost reduction of a semiconductor device having an ISFET.

【0049】(実施の形態2)本実施の形態2において
は、パワーMISFET、CMIS(ComplimentaryMI
S)回路およびバイポーラトランジスタを同一半導体基
板上に持つ半導体装置に本発明の技術思想を適用した場
合について説明する。図11〜図16はその半導体装置
の製造工程中における要部断面図である。なお、図13
は図12の工程時における半導体ウエハの要部拡大断面
図である。
(Embodiment 2) In Embodiment 2, a power MISFET and a CMIS (Complimentary MI
S) A case where the technical concept of the present invention is applied to a semiconductor device having a circuit and a bipolar transistor on the same semiconductor substrate will be described. 11 to 16 are main-portion cross-sectional views of the semiconductor device during a manufacturing step thereof. Note that FIG.
FIG. 13 is an enlarged sectional view of a main part of the semiconductor wafer at the time of the step of FIG. 12;

【0050】図11に示すように、半導体ウエハ1にお
いて、パワーMISFETの形成領域、CMIS回路の
形成領域およびバイポーラトランジスタの形成領域の境
界領域には、素子間または素子内における分離用のp+
型の半導体領域50が形成されている。
As shown in FIG. 11, in the semiconductor wafer 1, boundary regions between the formation region of the power MISFET, the formation region of the CMIS circuit, and the formation region of the bipolar transistor have p + + for isolation between elements or within the element.
A semiconductor region 50 is formed.

【0051】パワーMISFETの形成領域には、例え
ば縦型のnチャネル・パワーMISFETQV が形成さ
れている。このパワーMISFETQV は、キャリアが
半導体ウエハ1の厚さ方向に移動することで動作する素
子である。パワーMISFETの形成領域においてn+
型の半導体領域51aは、パワーMISFETQV のド
レインを形成する領域であり、例えばリンまたはヒ素が
p型のエピタキシャル層1Eの底部およびその近傍に分
布されて形成されている。そのp型のエピタキシャル層
1Eおよびその上方のp型の半導体領域52は、パワー
MISFETQV のチャネルを形成する領域であり、共
に、例えばホウ素または2フッ化ホウ素が導入されてな
る。p型の半導体領域52の不純物は、半導体ウエハ1
の主面から所定の深さに渡って分布されている。また、
p型の半導体領域52は、その一部が平面的にパワーM
ISFETQV のゲート電極53に重なるように形成さ
れている。ゲート電極53は、ゲート絶縁膜54を介し
て半導体ウエハ1の主面上に形成されている。ゲート電
極53およびゲート絶縁膜54の構造および材料は、前
記実施の形態1のゲート電極6およびゲート絶縁膜5と
同じなので説明を省略する。p型の半導体領域52に内
包されるn+ 型の半導体領域55は、パワーMISFE
TQV のソースを形成する領域であり、例えばリンまた
はヒ素が導入されてなる。また、n+ 型の半導体領域5
5は、その一部が平面的にゲート電極53の端部に若干
重なるように形成されている。また、n+ 型の半導体領
域56は、パワーMISFETQV のドレインを形成す
る領域であり、例えばリンまたはヒ素が半導体ウエハ1
の主面からn+ 型の半導体領域51aに渡って分布され
て形成されている。これにより、n+ 型の半導体領域5
6は、n+ 型の半導体領域51aと電気的に接続されて
いる。
In the region where the power MISFET is formed, for example, a vertical n-channel power MISFET QV is formed. The power MISFET QV is an element that operates when carriers move in the thickness direction of the semiconductor wafer 1. In the formation region of the power MISFET, n +
The type semiconductor region 51a is a region for forming the drain of the power MISFET QV, and is formed, for example, by dispersing phosphorus or arsenic at the bottom of the p-type epitaxial layer 1E and in the vicinity thereof. The p-type epitaxial layer 1E and the p-type semiconductor region 52 above the p-type epitaxial layer 1E are regions for forming the channel of the power MISFET QV, and both are formed by introducing, for example, boron or boron difluoride. The impurities in the p-type semiconductor region 52 are
Are distributed over a predetermined depth from the main surface of the. Also,
A part of the p-type semiconductor region 52 has a power M
It is formed so as to overlap the gate electrode 53 of the ISFET QV. Gate electrode 53 is formed on the main surface of semiconductor wafer 1 via gate insulating film 54. Since the structures and materials of the gate electrode 53 and the gate insulating film 54 are the same as those of the gate electrode 6 and the gate insulating film 5 of the first embodiment, the description is omitted. The n + -type semiconductor region 55 included in the p-type semiconductor region 52 has a power MISFE
This is a region for forming a source of TQV, for example, phosphorus or arsenic is introduced. Further, the n + type semiconductor region 5
5 is formed so that a part thereof slightly overlaps the end of the gate electrode 53 in a plane. The n + -type semiconductor region 56 is a region for forming the drain of the power MISFET QV.
Are formed over the n + -type semiconductor region 51a from the main surface. Thereby, the n + type semiconductor region 5
Reference numeral 6 is electrically connected to the n + type semiconductor region 51a.

【0052】また、CMIS回路の形成領域において、
+ 型の半導体領域51bは、例えばリンまたはヒ素が
p型のエピタキシャル層1Eの底部およびその近傍に分
布されて形成されている。そのp型のエピタキシャル層
1Eには、nウエル57が形成されている。このnウエ
ル57には、例えばリンまたはヒ素が導入されている。
このnウエル57内には、pMISQP が形成されてい
る。pMISQP は、nウエル57内に形成されたソー
ス・ドレイン用の一対のp+ 型の半導体領域58と、ゲ
ート絶縁膜59と、ゲート電極60とを有している。p
+ 型の半導体領域58には、例えばホウ素または2フッ
化ホウ素が導入されている。ゲート絶縁膜59およびゲ
ート電極60の構造および材料は前記実施の形態1のゲ
ート絶縁膜5およびゲート電極6と同じなので説明を省
略する。また、CMIS回路の形成領域におけるp型の
エピタキシャル層1Eには、nMISQN が形成されて
いる。このnMISQN は、エピタキシャル層1Eに形
成されたソース・ドレイン用のn+ 型の半導体領域61
と、ゲート絶縁膜59と、ゲート電極60とを有してい
る。n+ 型の半導体領域61には、例えばリンまたはヒ
素が導入されている。pMISQP およびnMISQN
は横型なので、そのチャネルは、いずれもゲート電極6
0の直下において上記ソース・ドレイン用の半導体領域
の間に形成される。
In the area where the CMIS circuit is formed,
The n + type semiconductor region 51b is formed by, for example, distributing phosphorus or arsenic at the bottom of the p-type epitaxial layer 1E and in the vicinity thereof. An n-well 57 is formed in the p-type epitaxial layer 1E. For example, phosphorus or arsenic is introduced into the n-well 57.
In this n-well 57, pMISQP is formed. The pMISQP has a pair of p + -type semiconductor regions 58 for source and drain formed in the n-well 57, a gate insulating film 59, and a gate electrode 60. p
For example, boron or boron difluoride is introduced into the + type semiconductor region 58. Since the structures and materials of the gate insulating film 59 and the gate electrode 60 are the same as those of the gate insulating film 5 and the gate electrode 6 of the first embodiment, the description is omitted. An nMISQN is formed in the p-type epitaxial layer 1E in the region where the CMIS circuit is formed. The nMISQN is an n + type semiconductor region 61 for source / drain formed in the epitaxial layer 1E.
And a gate insulating film 59 and a gate electrode 60. For example, phosphorus or arsenic is introduced into the n + type semiconductor region 61. pMISQP and nMISQN
Is a horizontal type, and its channel is the gate electrode 6
Directly below 0, it is formed between the source / drain semiconductor regions.

【0053】さらに、バイポーラトランジスタの形成領
域には、例えば横型のnpnバイポーラトランジスタQ
BLが形成されている。n+ 型の半導体領域61は、np
nバイポーラトランジスタQBLのコレクタ領域であり、
+ 型の半導体領域62と電気的に接続され半導体ウエ
ハ1の主面に引き出されている。n+ 型の半導体領域6
1、62には、例えばリンまたはヒ素が導入されてい
る。n+ 型の半導体領域61上のp型のエピタキシャル
層1Eには、p型の半導体領域63が形成されている。
p型の半導体領域63は、npnバイポーラトランジス
タQBLのベース領域であり、例えばホウ素が導入されて
形成されている。さらに、そのベース領域用のp型の半
導体領域63内には、n型の半導体領域64が形成され
ている。このn型の半導体領域64は、npnバイポー
ラトランジスタQBLのエミッタ領域であり、例えばリン
またはヒ素が導入されて形成されている。
Further, in the formation region of the bipolar transistor, for example, a lateral npn bipolar transistor Q
BL is formed. The n + type semiconductor region 61 has np
a collector region of the n bipolar transistor QBL;
It is electrically connected to the n + type semiconductor region 62 and is drawn out to the main surface of the semiconductor wafer 1. n + type semiconductor region 6
For example, phosphorus or arsenic is introduced into 1, 62. A p-type semiconductor region 63 is formed in the p-type epitaxial layer 1E on the n + -type semiconductor region 61.
The p-type semiconductor region 63 is a base region of the npn bipolar transistor QBL, and is formed by introducing, for example, boron. Further, an n-type semiconductor region 64 is formed in the p-type semiconductor region 63 for the base region. The n-type semiconductor region 64 is an emitter region of the npn bipolar transistor QBL, and is formed by, for example, introducing phosphorus or arsenic.

【0054】このような半導体ウエハ1の主面上には、
フィールド絶縁膜65が形成されている。フィールド絶
縁膜65は、例えば酸化シリコン膜からなり、比較的厚
めに形成されている。さらに、半導体ウエハ1の主面上
には、例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜9cが
形成され、これにより、ゲート電極53,60およびフ
ィールド絶縁膜65が覆われている。この層間絶縁膜9
cには、半導体ウエハ1に達する接続孔10e〜10
k、10mが穿孔されている。接続孔10eからはn+
型の半導体領域56が露出されている。接続孔10fか
らはn+ 型の半導体領域55およびp型の半導体領域5
2が露出されている。接続孔10gからは分離用のp+
型の半導体領域50が露出されている。接続孔10hか
らはpMISQP のソース・ドレイン用のp+ 型の半導
体領域58が露出されている。接続孔10iからはnM
ISQN のソース・ドレイン用のn+ 型の半導体領域6
1が露出されている。接続孔10j、10k、10mか
らは、それぞれバイポーラトランジスタQBLのコレクタ
用のn+ 型の半導体領域62、ベース用のp型の半導体
領域63およびエミッタ用のn型の半導体領域64が露
出されている。
On the main surface of such a semiconductor wafer 1,
A field insulating film 65 is formed. The field insulating film 65 is made of, for example, a silicon oxide film and is formed relatively thick. Furthermore, on the main surface of the semiconductor wafer 1, an interlayer insulating film 9c made of, for example, a silicon oxide film is formed, thereby covering the gate electrodes 53 and 60 and the field insulating film 65. This interlayer insulating film 9
c, connection holes 10e to 10e reaching the semiconductor wafer 1
k, 10 m are perforated. N + from the connection hole 10e
The semiconductor region 56 of the mold is exposed. From the connection hole 10f, the n + type semiconductor region 55 and the p type semiconductor region 5
2 are exposed. From the connection hole 10g, p + for separation is used.
The semiconductor region 50 of the mold is exposed. A p + type semiconductor region 58 for the source and drain of pMISQP is exposed from the connection hole 10h. NM from the connection hole 10i
N + type semiconductor region 6 for source / drain of ISQN
1 is exposed. From the connection holes 10j, 10k, and 10m, an n + -type semiconductor region 62 for the collector, a p-type semiconductor region 63 for the base, and an n-type semiconductor region 64 for the emitter of the bipolar transistor QBL are exposed. .

【0055】まず、図12、13に示すように、半導体
ウエハ1上に、配線形成用の導体膜11をスパッタリン
グ法等によって形成する。本実施の形態2においては、
導体膜11が、図13に示すように、バリア導体膜11
aとその上の導体膜11bとの積層膜で構成されてい
る。導体膜11bは、前記実施の形態1の導体膜11に
相当する。バリア導体膜11aは、導体膜11b中のア
ルミニウム原子が半導体ウエハ1側に拡散するのを抑制
する機能を有しており、例えばモリブデンシリサイド
(MoSi)等のようなシリサイド膜、チタン、窒化チ
タンの単体膜またはチタンと窒化チタンの積層膜からな
る。導体膜11の厚さは、例えば2.5μm程度であ
る。
First, as shown in FIGS. 12 and 13, a conductor film 11 for forming a wiring is formed on a semiconductor wafer 1 by a sputtering method or the like. In the second embodiment,
As shown in FIG. 13, the conductor film 11 is
a and a conductive film 11b thereon. The conductor film 11b corresponds to the conductor film 11 of the first embodiment. The barrier conductor film 11a has a function of suppressing the diffusion of aluminum atoms in the conductor film 11b to the semiconductor wafer 1 side. For example, a silicide film such as molybdenum silicide (MoSi), titanium, titanium nitride, or the like is used. It is composed of a single film or a laminated film of titanium and titanium nitride. The thickness of the conductive film 11 is, for example, about 2.5 μm.

【0056】続いて、前記実施の形態1と同様に、導体
膜11上に、レジスト膜12bを形成した後、図14に
示すように、レジスト膜12bをエッチングマスクとし
て、導体膜11に対し、前記実施の形態1と同様に等方
性のドライエッチングによってエッチング処理を施す。
ここでは、前記実施の形態1と同様に、導体膜11を完
全にパターニングせず、導体膜11の途中の深さ(厚
さ)位置までエッチング除去する。その深さ(厚さ:テ
ーパエッチング量)は、例えば1.6μm程度である。
Subsequently, as in the first embodiment, after forming a resist film 12b on the conductive film 11, as shown in FIG. 14, using the resist film 12b as an etching mask, An etching process is performed by isotropic dry etching similarly to the first embodiment.
Here, similarly to the first embodiment, the conductor film 11 is not completely patterned, but is etched away to a depth (thickness) position in the middle of the conductor film 11. The depth (thickness: taper etching amount) is, for example, about 1.6 μm.

【0057】その後、図15に示すように、前記実施の
形態1と同様に、ドライエッチング処理を等方性から異
方性に切り替えることにより、レジスト膜12bをエッ
チングマスクとして、導体膜11を完全にパターニング
し、配線11L1〜11L8(11L)を形成する。本
実施の形態2においては、配線11Lが、バリア導体膜
11aと導体膜11bとの積層膜で形成されている。C
MIS回路領域での配線の幅は、例えば4μm、隣接間
隔は、例えば2μm程度である。配線11L1は、n+
型の半導体領域56と電気的に接続され、配線11L2
はp型の半導体領域52およびn+ 型の半導体領域53
と電気的に接続され、配線11L3は、分離用のp型の
半導体領域50と電気的に接続され、配線11L4は、
pMISQP のソース・ドレイン用の半導体領域58と
電気的に接続され、配線11L5は、nMISQN のソ
ース・ドレイン用の半導体領域61と電気的に接続さ
れ、配線11L6,11L7,11L8は、それぞれバ
イポーラトランジスタQBLのコレクタ用のn+ 型の半導
体領域62、ベース用のp型の半導体領域63およびエ
ミッタ用のn型の半導体領域64と電気的に接続されて
いる。
Thereafter, as shown in FIG. 15, the dry etching is switched from isotropic to anisotropic as in the first embodiment, so that the conductive film 11 is completely formed using the resist film 12b as an etching mask. To form wirings 11L1 to 11L8 (11L). In the second embodiment, the wiring 11L is formed of a laminated film of the barrier conductor film 11a and the conductor film 11b. C
The width of the wiring in the MIS circuit region is, for example, 4 μm, and the adjacent distance is, for example, about 2 μm. The wiring 11L1 is n +
Wiring 11L2 electrically connected to the semiconductor region 56 of
Are a p-type semiconductor region 52 and an n + -type semiconductor region 53
The wiring 11L3 is electrically connected to the p-type semiconductor region 50 for isolation, and the wiring 11L4 is
The source / drain semiconductor region 58 of pMISQP is electrically connected, the wiring 11L5 is electrically connected to the source / drain semiconductor region 61 of nMISQN, and the wirings 11L6, 11L7 and 11L8 are respectively connected to the bipolar transistor QBL. Are electrically connected to an n + -type semiconductor region 62 for collector, a p-type semiconductor region 63 for base, and an n-type semiconductor region 64 for emitter.

【0058】このように配線11Lを形成した後、図1
6に示すように、半導体ウエハ1上に、保護膜13を形
成することにより、配線11Lを被覆し、パワーMIS
FET、CMIS回路およびバイポーラトランジタを同
一半導体チップ内に有する半導体装置を製造する。な
お、パワーMISFETQV の形成領域に示した矢印は
パワーMISFETQV のキャリアの移動方向を示して
いる。
After the formation of the wiring 11L in this manner, FIG.
As shown in FIG. 6, by forming a protective film 13 on the semiconductor wafer 1, the wiring 11L is covered and the power MIS is formed.
A semiconductor device having an FET, a CMIS circuit, and a bipolar transistor in the same semiconductor chip is manufactured. The arrows shown in the region where the power MISFET QV is formed indicate the direction in which the carriers of the power MISFET QV move.

【0059】本実施の形態2においては、前記実施の形
態1の効果の他に以下の効果を得ることが可能となる。
In the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.

【0060】(1).半導体ウエハ1上にパワーMISFE
TQV の他にCMIS回路やバイポーラトランジスタQ
BLを持つ場合においても前記実施の形態1と同じ効果を
得ることができる。
(1) Power MISFE on semiconductor wafer 1
In addition to TQV, CMIS circuit and bipolar transistor Q
Even in the case of having BL, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0061】(2).配線11Lがバリア導体膜11aと導
体膜11bとの積層膜の場合にも前記実施の形態1と同
じ効果を得ることができる。
(2) The same effect as in the first embodiment can be obtained when the wiring 11L is a laminated film of the barrier conductor film 11a and the conductor film 11b.

【0062】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,

【0063】例えば前記実施の形態1,2においては、
有磁場型マイクロ波プラズマエッチング装置または平行
平板型のエッチング装置を用いた場合について説明した
が、これに限定されるものではなく種々変更可能であ
り、例えば誘電体チャンバの周囲に巻かれたコイルに高
周波を印加することによりチャンバ内に誘導結合エネル
ギーで高密度のプラズマを発生させることでエッチング
処理を行う、いわゆる誘導結合型プラズマ(Inductive
Coupled Plasma)エッチング装置または表面波プラズ
マエッチング装置を用いても良い。
For example, in the first and second embodiments,
The case where a magnetic field type microwave plasma etching apparatus or a parallel plate type etching apparatus is used has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made, for example, a coil wound around a dielectric chamber. A so-called inductively coupled plasma (Inductively coupled plasma) is used to perform etching by generating high-density plasma with inductively coupled energy in a chamber by applying a high frequency.
A coupled plasma etching apparatus or a surface wave plasma etching apparatus may be used.

【0064】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるパワー
MISFETを有する半導体装置に適用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではなく、例えば
DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM
(Static Random Access Memory )またはフラッシュメ
モリ(EEPROM(Electrically Erasable Programm
able ROM))等のような半導体メモリ製品やマイクロプ
ロセッサ等のような論理回路製品の製造技術にも適用で
きる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a semiconductor device having a power MISFET, which is a field of application as a background, has been described. However, the present invention is not limited to this. (Dynamic Random Access Memory), SRAM
(Static Random Access Memory) or flash memory (EEPROM (Electrically Erasable Programm
The present invention can also be applied to the manufacturing technology of semiconductor memory products such as capable ROM)) and logic circuit products such as microprocessors.

【0065】[0065]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0066】(1).半導体装置の配線の加工寸法精度を向
上させることが可能となる。したがって、半導体装置の
小型化を推進させることが可能となる。
(1) It is possible to improve the processing dimensional accuracy of the wiring of the semiconductor device. Therefore, miniaturization of the semiconductor device can be promoted.

【0067】(2).半導体装置の配線の厚さを確保したま
ま、その配線の加工寸法精度を向上させることが可能と
なる。したがって、配線の電流密度を確保したまま、そ
の半導体装置の小型化を推進させることが可能となる。
(2) While maintaining the thickness of the wiring of the semiconductor device, it is possible to improve the processing dimensional accuracy of the wiring. Therefore, it is possible to promote downsizing of the semiconductor device while securing the current density of the wiring.

【0068】(3).半導体装置の配線の加工に際してウエ
ットエッチング処理を用いないので、配線の腐食を抑制
することができ、配線の信頼性を向上させることが可能
となる。したがって、半導体装置の歩留まりおよび信頼
性を向上させることが可能となる。
(3) Since the wet etching is not used in processing the wiring of the semiconductor device, the corrosion of the wiring can be suppressed, and the reliability of the wiring can be improved. Therefore, the yield and reliability of the semiconductor device can be improved.

【0069】(4).半導体装置の配線の加工に際してウエ
ットエッチング処理を用いないので、配線加工のスルー
プットを向上させることが可能となる。したがって、半
導体装置の量産性を向上させることができるので、半導
体装置のコスト低減を推進させることが可能となる。
(4) Since the wet etching process is not used in processing the wiring of the semiconductor device, the throughput of the wiring processing can be improved. Accordingly, mass productivity of the semiconductor device can be improved, so that cost reduction of the semiconductor device can be promoted.

【0070】(5).半導体装置の配線の加工に際してウエ
ットエッチング処理を用いないので、配線加工の自動化
を推進させることが可能となる。したがって、半導体装
置の量産性を向上させることができるので、半導体装置
のコスト低減を推進させることが可能となる。
(5) Since wet etching is not used in processing the wiring of the semiconductor device, automation of wiring processing can be promoted. Accordingly, mass productivity of the semiconductor device can be improved, so that cost reduction of the semiconductor device can be promoted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体装置の製造工程を示すフロー図
である。
FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention.

【図2】図1の半導体装置の製造工程中における半導体
ウエハの要部断面図である。
2 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device of FIG. 1;

【図3】図2に続く図1の半導体装置の製造工程中にお
ける半導体ウエハの要部断面図である。
3 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device of FIG. 1 following FIG. 2;

【図4】図3に続く図1の半導体装置の製造工程中にお
ける半導体ウエハの要部断面図である。
4 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device of FIG. 1 subsequent to FIG. 3;

【図5】図4に続く図1の半導体装置の製造工程中にお
ける半導体ウエハの要部断面図である。
5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device of FIG. 1 following FIG. 4;

【図6】図5に続く図1の半導体装置の製造工程中にお
ける半導体ウエハの要部断面図である。
6 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device of FIG. 1 following FIG. 5;

【図7】高周波(RF)出力に対するアルミニウムおよ
びレジスト膜についてのエッチングレートおよび選択比
の依存性を示すグラフ図である。
FIG. 7 is a graph showing the dependence of an etching rate and a selectivity of aluminum and a resist film on a high frequency (RF) output.

【図8】図1の半導体装置の製造工程において用いたド
ライエッチング装置の一例の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a dry etching apparatus used in a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;

【図9】図1の半導体装置の製造工程において用いたド
ライエッチング装置の他の一例の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of another example of the dry etching apparatus used in the manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;

【図10】図1の半導体装置の製造工程において用いた
ドライエッチング装置の一例の説明図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a dry etching apparatus used in the manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;

【図11】本発明の他の実施の形態である半導体装置の
製造工程中における半導体ウエハの要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor wafer during a manufacturing step of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention;

【図12】図11に続く半導体装置の製造工程中におけ
る半導体ウエハの要部断面図である。
12 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device, following FIG. 11;

【図13】図12の半導体装置の製造工程中における半
導体ウエハの要部拡大断面図である。
13 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device of FIG. 12;

【図14】図12および図13に続く半導体装置の製造
工程中における半導体ウエハの要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device, following FIGS. 12 and 13;

【図15】図14に続く半導体装置の製造工程中におけ
る半導体ウエハの要部断面図である。
15 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device, following FIG. 14;

【図16】図15に続く半導体装置の製造工程中におけ
る半導体ウエハの要部断面図である。
16 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor wafer during a manufacturing step of the semiconductor device, following FIG. 15;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体ウエハ 1E エピタキシャル層 2 p型の半導体領域 2a p+ 型の半導体領域 3 半導体領域 3a n+ 型の半導体領域 3b n+ 型の半導体領域 4 半導体領域 4a n- 型の半導体領域 4b n+ 型の半導体領域 5 ゲート絶縁膜 6 ゲート電極 7 引出電極 8 引出電極 9a、9b、9c 層間絶縁膜 10a〜10d 接続孔 11 配線形成用の導体膜 11L、11L1〜11L8 配線 12a、12b レジスト膜 13 保護膜 14 有磁場マイクロ波ドライエッチング装置 15A ローダカセット部 15B アンローダカセット部 16 供給側真空室 17 ドライエッチング処理室 18 搬送室 19 レジストアッシング室 20 排出側真空室 21a〜21d シャッタ 22a、22b カセット 23 開閉シャッタ 24 テーブル 25 スイングアーム 26 テーブル 27 交流電源 28 ターボポンプ 29 ロータリーポンプ 30 ガス供給システム 31 ソレノイドコイル 32 マグネトロン 33 スイングアーム 34 制御バルブ 35 ターボポンプ 36 ロータリーポンプ 37 ヒータ 38 テーブル 39 制御バルブ 40 ロータリポンプ 41 ガス供給システム 42 テーブル 43 開閉シャッタ 44 ドライエッチング装置 45 搬送室 45A 搬送部材 46 ローダ・アンローダ室 47 等方性ドライエッチング処理室 47A 下部電極 47B 上部電極 47C 高周波電源 48 異方性ドライエッチング処理室 48A 下部電極 48B 上部電極 48C 高周波電源 49 ドライエッチング装置 49A 下部電極 49B 上部電極 49C スプリッタ 49D 高周波電源 49E 処理室形成体 50 p+ 型の半導体領域 51a n+ 型の半導体領域 52 p型の半導体領域 53 ゲート電極 54 ゲート絶縁膜 55 n+ 型の半導体領域 56 n+ 型の半導体領域 57 nウエル 58 p+ 型の半導体領域 59 ゲート絶縁膜 60 ゲート電極 61 n+ 型の半導体領域 62 n+ 型の半導体領域 63 p型の半導体領域 64 n型の半導体領域 QL パワーMISFET QP pMIS QN nMIS QBL バイポーラトランジスタReference Signs List 1 semiconductor wafer 1E epitaxial layer 2 p-type semiconductor region 2a p + -type semiconductor region 3 semiconductor region 3an + -type semiconductor region 3b n + -type semiconductor region 4 semiconductor region 4a n -- type semiconductor region 4b n + -type 5 gate insulating film 6 gate electrode 7 lead electrode 8 lead electrode 9a, 9b, 9c interlayer insulating film 10a to 10d connection hole 11 conductive film 11L, 11L1 to 11L8 wiring 12a, 12b resist film 13 protective film Reference Signs List 14 magnetic field microwave dry etching apparatus 15A loader cassette section 15B unloader cassette section 16 supply side vacuum chamber 17 dry etching processing chamber 18 transfer chamber 19 resist ashing chamber 20 discharge side vacuum chambers 21a to 21d shutters 22a, 22b cassette 23 open / close shutter 24 Table 25 Sin Arm 26 Table 27 AC power supply 28 Turbo pump 29 Rotary pump 30 Gas supply system 31 Solenoid coil 32 Magnetron 33 Swing arm 34 Control valve 35 Turbo pump 36 Rotary pump 37 Heater 38 Table 39 Control valve 40 Rotary pump 41 Gas supply system 42 Table 43 Opening / closing shutter 44 Dry etching apparatus 45 Transfer chamber 45A Transfer member 46 Loader / unloader chamber 47 Isotropic dry etching processing chamber 47A Lower electrode 47B Upper electrode 47C High frequency power supply 48 Anisotropic dry etching processing chamber 48A Lower electrode 48B Upper electrode 48C High frequency Power supply 49 Dry etching apparatus 49A Lower electrode 49B Upper electrode 49C Splitter 49D High frequency power supply 49E Processing chamber formation 50 p + -type semiconductor region 51a n + -type semiconductor region 52 p-type semiconductor region 53 a gate electrode 54 a gate insulating film 55 n + -type semiconductor region 56 n + -type semiconductor region 57 n-well 58 p + -type semiconductor Region 59 gate insulating film 60 gate electrode 61 n + type semiconductor region 62 n + type semiconductor region 63 p type semiconductor region 64 n type semiconductor region QL power MISFET QP pMIS QN nMIS QBL bipolar transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広川 雄志 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者 小野 良一 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5F033 HH08 JJ01 KK01 KK04 PP15 QQ08 QQ11 QQ22 QQ35 XX03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yushi Hirokawa 5-2-1, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Within the Semiconductor Group, Hitachi, Ltd. No. 20-1 F-term in Hitachi Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor Group 5F033 HH08 JJ01 KK01 KK04 PP15 QQ08 QQ11 QQ22 QQ35 XX03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)半導体基板上に配線形成用の導体
膜を形成する工程、(b)前記配線形成用の導体膜上に
マスク膜を形成する工程、(c)前記(b)工程後、前
記マスク膜をエッチングマスクとして、前記配線形成用
の導体膜に対して等方性のドライエッチング処理を施す
ことにより、前記配線形成用の導体膜の途中厚さ位置ま
でを除去する工程、(d)前記(c)工程後、前記マス
ク膜をエッチングマスクとして、残された配線形成用の
導体膜に対して異方性のドライエッチング処理を施すこ
とにより、前記配線形成用の導体膜を除去して配線を形
成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
(A) forming a conductive film for forming a wiring on a semiconductor substrate; (b) forming a mask film on the conductive film for forming a wiring; and (c) forming the (b) step. Thereafter, by using the mask film as an etching mask, performing a isotropic dry etching process on the conductive film for forming the wiring, thereby removing a halfway position of the conductive film for forming the wiring, (D) After the step (c), the remaining conductor film for forming a wiring is subjected to anisotropic dry etching using the mask film as an etching mask, so that the conductor film for forming the wiring is Removing the wiring to form a wiring.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記配線形成用の導体膜の厚さが、前記マスク
膜の半分以上であることを特徴とする半導体装置の製造
方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness of the wiring-forming conductor film is at least half the thickness of the mask film.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記(b)工程におけるエッチング終点時間
は、前記(b)工程において除去する配線形成用の導体
膜の目標厚さを、配線形成用の導体膜の等方性エッチン
グレートで割ることによって得ることを特徴とする半導
体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the etching end point time in the step (b) is determined by setting a target thickness of the conductor film for forming a wiring to be removed in the step (b). A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is obtained by dividing by a isotropic etching rate of a conductive film for use.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の半導体装置
の製造方法において、前記等方性および異方性のドライ
エッチング処理は、プラズマとイオンエネルギーとを独
立に制御可能なドライエッチング装置によって行うこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the isotropic and anisotropic dry etching is performed by a dry etching apparatus capable of independently controlling plasma and ion energy. A method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記配線形成用の導体膜
がアルミニウムまたはアルミニウム合金の単体導体膜あ
るいはこれらの導体膜をバリア導体膜上に積み重ねてな
る積層導体膜であることを特徴とする半導体装置の製造
方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductor film for forming the wiring is a simple conductor film of aluminum or an aluminum alloy or a barrier conductor film. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is a laminated conductor film stacked on top.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記半導体基板にパワー
電界効果トランジスタを形成する工程を有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of forming a power field effect transistor on said semiconductor substrate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008153007A (en) * 2006-12-15 2008-07-03 Nisshin:Kk Plasma generating device
JP2009260322A (en) * 2008-03-28 2009-11-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of fabricating semiconductor device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008153007A (en) * 2006-12-15 2008-07-03 Nisshin:Kk Plasma generating device
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