JP2002367897A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2002367897A
JP2002367897A JP2001176140A JP2001176140A JP2002367897A JP 2002367897 A JP2002367897 A JP 2002367897A JP 2001176140 A JP2001176140 A JP 2001176140A JP 2001176140 A JP2001176140 A JP 2001176140A JP 2002367897 A JP2002367897 A JP 2002367897A
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JP
Japan
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wafer
film
forming
semiconductor device
peripheral portion
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Application number
JP2001176140A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kuzuhara
葛原  剛
Yoshihiko Isobe
良彦 磯部
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Filing date
Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a chip from being selected on an outer periphery of a wafer even when a pattern is formed on the outer periphery of the wafer. SOLUTION: A method for manufacturing a semiconductor device comprises the steps of forming a silicon oxide film 2 and a silicon nitride film 3 on a surface of a silicon substrate 1, then patterning the films by a photolithography. Then, the outer periphery of the wafer is entirely exposed even at its inside. Thus, an effective pressure in the surface of the wafer at the time of CMP working to be executed after a trench 4 and an embedding oxide film 5 are formed can be made uniform, and thus good flattening can be executed. The method further comprises the steps of thereafter forming a first interlayer insulating film 11, and forming a contact hole 12 thereat. In this case, the contact hole is not formed on the outer periphery of the wafer. Thus, since wirings or the like are not formed on the outer periphery of the wafer in its structure, whether the chip is on the outer periphery of the wafer or not can be selected by an electric inspection.

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、CMP(Chemical
Mechanical Polishing)によって平坦化処理を行な
う半導体装置の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that performs a planarization process by mechanical polishing.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ウェハ
外周部では、ウェハの反りや加工設備の均一性の問題か
ら、フォトリソグラフィ工程におけるフォーカスずれ
に伴う加工形状異常、エッチング時におけるエッチン
グばらつきに伴う加工異常、成膜時における膜厚不均
一に伴う加工形状異常、ウェハクランプによる加工形
状異常など、避け難い加工形状異常が発生する。
2. Description of the Related Art At the peripheral portion of a wafer, due to a problem of wafer warpage and uniformity of processing equipment, a processing shape abnormality due to a focus shift in a photolithography process and an etching variation at the time of etching are caused. An unavoidable processing shape abnormality such as a processing abnormality, a processing shape abnormality due to non-uniform film thickness at the time of film formation, or a processing shape error due to a wafer clamp occurs.

【0003】このような形状異常は初期的な電気検査上
の不具合となるわけではないが、中には装置の寿命を短
くするような信頼性上の不具合原因となり得る。これら
の形状異常すべてを製造工程内の外観検査や電気検査で
選別することは非常に困難であり、従来よりウェハ外周
部では選択的にパターンを形成しないで、その部分を予
め検査対象から除外する手法が用いられている。
[0003] Such a shape abnormality does not always cause a defect in the initial electrical inspection, but may cause a reliability defect such as shortening the life of the device. It is very difficult to select all of these shape abnormalities by visual inspection or electrical inspection in the manufacturing process. Conventionally, a pattern is not selectively formed on the outer peripheral portion of a wafer, and that portion is excluded from inspection targets in advance. A technique is used.

【0004】その一方、近年、微細化が進み、フォトリ
ソグラフィを含む加工精度の向上の観点から、ウェハの
平坦化が進められている。中でもCMPと呼ばれる平坦
化加工技術が最も有力な技術として広く用いられてい
る。
On the other hand, in recent years, miniaturization has progressed, and flattening of wafers has been promoted from the viewpoint of improving processing accuracy including photolithography. Above all, a flattening processing technique called CMP is widely used as the most prominent technique.

【0005】しかしながら、このCMP技術での平坦性
を決定する要素として、被加工材の下地のパターン凹凸
の密度が挙げられる。そのため、CMPを用いた製造工
程におけるウェハ外周部でのパターン未形成は、平坦性
確保の観点で非常にネックとなり、事実上、採用不可能
な状況である。
[0005] However, as an element that determines the flatness in the CMP technique, the density of the pattern unevenness on the base of the workpiece is cited. For this reason, the non-formation of the pattern in the outer peripheral portion of the wafer in the manufacturing process using the CMP becomes a very bottleneck from the viewpoint of ensuring the flatness, and is practically impossible.

【0006】このような状況について、図面を参照して
説明する。図7は、半導体製造プロセスが適用されるウ
ェハでのパターンを示すものである。この図の斜線で示
した領域が所望のパターンの形成される露光エリアとさ
れ、ウェハ外周部のうち露光エリアの外部がパターンの
形成されない非露光エリアとされる。また、図8〜図1
1は、半導体製造プロセスを順に示したものである。こ
れら図8〜図11の紙面左側には図7の領域Aにおける
断面構成が示されており、紙面右側には図7の領域Bに
おける断面構成が示されている。
[0006] Such a situation will be described with reference to the drawings. FIG. 7 shows a pattern on a wafer to which the semiconductor manufacturing process is applied. The hatched area in this figure is an exposure area where a desired pattern is formed, and the outside of the exposure area in the outer peripheral portion of the wafer is a non-exposure area where no pattern is formed. 8 to 1
1 shows a semiconductor manufacturing process in order. The cross-sectional configuration in the area A of FIG. 7 is shown on the left side of the paper of FIGS. 8 to 11, and the cross-sectional configuration in the area B of FIG. 7 is shown on the right side of the paper.

【0007】まず、図8(a)に示す工程では、シリコ
ン基板J1の表面にシリコン酸化膜J2及びシリコン窒
化膜J3を順に成膜したのち、シリコン窒化膜J3の上
にフォトレジスト(図示せず)を堆積し、フォトリソグ
ラフィによってフォトレジストをパターニングする。そ
の後、フォトレジストをマスクとしたエッチングによ
り、シリコン窒化膜J3及びシリコン酸化膜J2の所定
位置を除去する。これにより、チップ境界部等の絶縁分
離を行なう予定の位置において、シリコン窒化膜J3及
びシリコン酸化膜J2が除去される。
First, in a step shown in FIG. 8A, after a silicon oxide film J2 and a silicon nitride film J3 are sequentially formed on the surface of a silicon substrate J1, a photoresist (not shown) is formed on the silicon nitride film J3. ) And patterning the photoresist by photolithography. Thereafter, predetermined positions of the silicon nitride film J3 and the silicon oxide film J2 are removed by etching using a photoresist as a mask. As a result, the silicon nitride film J3 and the silicon oxide film J2 are removed at positions where insulation isolation is to be performed, such as at the chip boundary.

【0008】このとき、図8(a)の紙面右側図に示さ
れるようにウェハ外周部は非露光エリアとされ、この領
域においてはシリコン窒化膜J3及びシリコン酸化膜J
2が除去されていない状態となる。
At this time, as shown in the right side of FIG. 8A, the outer peripheral portion of the wafer is a non-exposed area, and in this area, the silicon nitride film J3 and the silicon oxide film J3 are formed.
2 is not removed.

【0009】そして、シリコン窒化膜J3及びシリコン
酸化膜J2をマスクとしたエッチングを施し、シリコン
基板J1の所定位置にトレンチJ4を形成する。
Then, etching is performed using the silicon nitride film J3 and the silicon oxide film J2 as a mask to form a trench J4 at a predetermined position on the silicon substrate J1.

【0010】次に、図8(b)に示す工程では、シリコ
ン基板J1の表面全面に埋め込み酸化膜J5を形成す
る。これにより、トレンチJ4が埋め込み酸化膜J5で
埋め込まれる。この後、図8(c)に示す工程におい
て、シリコン窒化膜J3をストッパとしたCMPを行な
うことで表面の平坦化を行なう。このとき、CMPによ
って平坦化が成されるが、ウェハの外周部を非露光エリ
アとしているため、シリコン窒化膜J3の被覆密度が不
均一となる。このため、CMP加工時の局所的な実効圧
力がウェハ中央部よりもウェハ外周部の方で小さくな
り、実効圧力の面内不均一が生じて面内でのCMP削り
代が均一とならない。従って、露光エリアと非露光エリ
アとの間でシリコン窒化膜J3の膜厚ばらつきが生じる
ことになる。
Next, in a step shown in FIG. 8B, a buried oxide film J5 is formed on the entire surface of the silicon substrate J1. As a result, the trench J4 is filled with the buried oxide film J5. Thereafter, in the step shown in FIG. 8C, the surface is flattened by performing CMP using the silicon nitride film J3 as a stopper. At this time, the flattening is performed by the CMP, but the coating density of the silicon nitride film J3 becomes non-uniform because the outer peripheral portion of the wafer is the non-exposed area. For this reason, the local effective pressure at the time of the CMP processing is smaller in the outer peripheral portion of the wafer than in the central portion of the wafer, and the in-plane non-uniformity of the effective pressure occurs, so that the in-plane CMP cutting allowance is not uniform. Therefore, the thickness variation of the silicon nitride film J3 occurs between the exposed area and the non-exposed area.

【0011】次に、図9(a)に示す工程では、CMP
加工時のストッパとして用いたシリコン窒化膜J3を除
去する。このとき、先のCMP加工時にウェハ面内での
シリコン窒化膜J3の残存膜厚のばらつきが大きい場合
には、非露光エリアとなるウェハ外周部においてシリコ
ン窒化膜J3が除去しきれずに残ってしまうという不具
合が発生する。
Next, in the step shown in FIG.
The silicon nitride film J3 used as a stopper during processing is removed. At this time, if the variation in the remaining film thickness of the silicon nitride film J3 in the wafer surface during the previous CMP processing is large, the silicon nitride film J3 remains without being completely removed at the outer peripheral portion of the wafer which is a non-exposed area. The problem described above occurs.

【0012】次に、図9(b)に示す工程では、必要に
応じてトランジスタのしきい値調整用のイオン注入を行
なったのち、熱酸化によってゲート酸化膜J6を形成す
る。そして、このゲート酸化膜J6の表面にPoly−
Siを成膜したのち、フォトリソグラフィによってパタ
ーニングしてゲート電極J7やPoly−Si抵抗を形
成する。なお、このときのフォトリソグラフィにおいて
も非露光エリアに関してはPoly−Siがパターニン
グされず、残った状態とされる。
Next, in the step shown in FIG. 9 (b), after ion implantation for adjusting the threshold value of the transistor is performed as necessary, a gate oxide film J6 is formed by thermal oxidation. Then, a Poly-
After forming Si, patterning is performed by photolithography to form a gate electrode J7 and a Poly-Si resistor. In addition, even in the photolithography at this time, Poly-Si is not patterned in the non-exposed area, and is left as it is.

【0013】また、ゲート電極J7を含むシリコン基板
J1の表面全面にシリコン酸化膜をデポジションしたの
ち、シリコン酸化膜をエッチバックすることでゲート電
極J7の側壁にサイドウォールJ8を形成する。その
後、ゲート電極J7及びサイドウォールJ8をマスクと
したイオン注入により、ゲート電極J7の両側に位置す
るシリコン基板J1の表層部にソース・ドレイン領域J
9を形成する。そして、シリコン基板J1の表面全面に
Ti膜等の高融点金属を成膜したのち、熱処理を施すこ
とでゲート電極J7やソース・ドレイン領域J9の表面
に低抵抗化のためのシリサイド膜J10を形成し、最後
に高融点金属の未反応部分を除去する。
After a silicon oxide film is deposited on the entire surface of the silicon substrate J1 including the gate electrode J7, the silicon oxide film is etched back to form a sidewall J8 on the side wall of the gate electrode J7. Thereafter, by ion implantation using the gate electrode J7 and the side wall J8 as a mask, the source / drain regions J are formed on the surface layer of the silicon substrate J1 located on both sides of the gate electrode J7.
9 is formed. Then, after a refractory metal such as a Ti film is formed on the entire surface of the silicon substrate J1, heat treatment is performed to form a silicide film J10 for lowering the resistance on the surfaces of the gate electrode J7 and the source / drain region J9. Finally, the unreacted portion of the high melting point metal is removed.

【0014】次に、図9(c)に示す工程では、シリコ
ン基板J1の表面全面に第1の層間絶縁膜J11を形成
する。そして、図10(a)に示す工程では、第1の層
間絶縁膜J11に対してCMPを行なうことで表面の平
坦化を行なう。このときにも、図9(a)の工程の際と
同様の理由により、CMP加工時の局所的な実効圧力が
ウェハ中央部よりもウェハ外周部の方で小さくなり、実
効圧力の面内不均一が生じて面内でのCMP削り代が均
一とならない。従って、露光エリアと非露光エリアとの
間で第1の層間絶縁膜J11の膜厚ばらつきが生じるこ
とになる。
Next, in a step shown in FIG. 9C, a first interlayer insulating film J11 is formed on the entire surface of the silicon substrate J1. In the step shown in FIG. 10A, the surface of the first interlayer insulating film J11 is planarized by performing CMP. Also at this time, for the same reason as in the step of FIG. 9A, the local effective pressure at the time of the CMP processing is smaller in the outer peripheral portion of the wafer than in the central portion of the wafer, and the effective pressure is not in-plane. Uniformity is generated, and the in-plane CMP allowance is not uniform. Therefore, the thickness variation of the first interlayer insulating film J11 occurs between the exposed area and the non-exposed area.

【0015】次に、図10(b)に示す工程では、フォ
トリソグラフィにより第1の層間絶縁膜J11の所定位
置にコンタクトホールJ12を形成する。このとき、上
述したように第1の層間絶縁膜J11に膜厚ばらつきが
生じているため、コンタクト不良が発生することもあ
る。
Next, in a step shown in FIG. 10B, a contact hole J12 is formed at a predetermined position of the first interlayer insulating film J11 by photolithography. At this time, since the first interlayer insulating film J11 has a thickness variation as described above, a contact failure may occur.

【0016】続いて、図10(c)に示す工程では、コ
ンタクトホールJ12内をTi合金層及びW(タングス
テン)J13で埋め込んだ後、これらをエッチバックす
ることで平坦化する。さらに、第1の層間絶縁膜J11
の上にAl等の配線層を成膜したのち、配線層をパター
ニングすることで第1配線J14を形成する。
Subsequently, in the step shown in FIG. 10C, the inside of the contact hole J12 is filled with a Ti alloy layer and W (tungsten) J13, and then these are etched back to be flattened. Further, the first interlayer insulating film J11
After forming a wiring layer of Al or the like thereon, the first wiring J14 is formed by patterning the wiring layer.

【0017】この後、図11に示す工程では、図10
(b)、(c)に示す工程を繰り返し行なうことで、第
2、第3の層間絶縁膜J15、16を形成したり、第
2、第3配線J17、J18を形成する。このときに
も、図10(b)に示す工程と同様にCMP加工が成さ
れるが、第2、第3の層間絶縁膜J15、J16に膜厚
ばらつきが生じたり、コンタクト不良が発生したりす
る。
Thereafter, in the step shown in FIG.
By repeating the steps (b) and (c), the second and third interlayer insulating films J15 and J16 and the second and third wirings J17 and J18 are formed. At this time, the CMP process is performed in the same manner as in the step shown in FIG. 10B. However, the second and third interlayer insulating films J15 and J16 may have a thickness variation or a contact failure. I do.

【0018】最後に、酸化膜J19及びシリコン窒化膜
J20からなる保護膜を形成し、図示しないがフォトリ
ソグラフィによってパッド部の開口を行なうことで半導
体装置が完成する。
Finally, a protective film composed of an oxide film J19 and a silicon nitride film J20 is formed, and a pad portion is opened by photolithography (not shown) to complete the semiconductor device.

【0019】以上説明したように、ウェハ外周部に選択
的にパターンを形成しないようにした場合、各CMP加
工の際に実効圧力の不均一が生じるために様々な不具合
が生じ、採用できない状況となっている。
As described above, when a pattern is not selectively formed on the outer peripheral portion of a wafer, various problems occur due to non-uniformity of the effective pressure during each CMP process, and the situation cannot be adopted. Has become.

【0020】そこで、本発明者らは、ウェハ外周部にも
パターンを形成することで、CMP加工の際の実効圧力
が均一となるようにし、良好な平坦化が成されるように
することで、上記不具合をなくすことについて検討を行
なった。しかしながら、このようにウェハ外周部にもパ
ターンを形成するようにすると、製品として採用される
露光エリアのチップと製品として採用されないウェハ外
周部のチップとを選別することができないという問題が
発生する。
Therefore, the present inventors formed a pattern also on the outer peripheral portion of the wafer so that the effective pressure at the time of the CMP process became uniform and good planarization was achieved. Investigations have been made to eliminate the above problems. However, when the pattern is formed also on the outer peripheral portion of the wafer in this way, there is a problem that it is not possible to select a chip in an exposure area used as a product and a chip in an outer peripheral portion of the wafer not used as a product.

【0021】本発明は上記点に鑑みて、ウェハ外周部に
もパターンを形成するようにした場合において、ウェハ
外周部におけるチップが選別できるようにすることを目
的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to make it possible to select chips on the outer peripheral portion of a wafer when a pattern is also formed on the outer peripheral portion of the wafer.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1乃至8に記載の発明では、半導体基板
(1)上に形成された凹凸を有する膜(5、11、1
5、16)をCMP加工によって平坦化処理する平坦化
工程を含む半導体装置の製造方法において、フォトリソ
グラフィにおいてウェハ外周部に位置するチップを選択
的に非露光とする工程を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first to eighth aspects of the present invention, a film having irregularities (5, 11, 1) formed on a semiconductor substrate (1) is provided.
5. A method of manufacturing a semiconductor device including a flattening step of performing a flattening process by CMP processing in steps (5) and (16), characterized in that the method includes a step of selectively exposing a chip located at an outer peripheral portion of a wafer in photolithography. .

【0023】このように、フォトリソグラフィの際にウ
ェハ外周部に位置するチップを選択的に非露光とするこ
とで、ウェハ外周部におけるチップの選別が行なえるよ
うにすることができる。
As described above, by selectively exposing chips located at the outer peripheral portion of the wafer during photolithography, it is possible to select chips at the outer peripheral portion of the wafer.

【0024】具体的には、請求項2に示すように、選択
的に非露光とする工程は、CMP加工による平坦化処理
を行なうに際し、凹凸を有する膜をパターニングしない
フォトリソグラフィにおいて行われる。例えば、請求項
3に示すように、凹凸を有する膜に対して平坦化処理し
たのち、平坦化された膜に配線間接続用のホール形成も
しくは電極用のパッド開口部形成を行なうフォトリソグ
ラフィにおいて選択的に非露光とする工程が行われる。
このようにすれば、請求項4に示すように、ウェハ外周
部に位置するチップとウェハ外周部よりも内側に位置す
るチップとを電気検査にて選別することが可能となる。
More specifically, the step of selectively not exposing is performed by photolithography which does not pattern a film having irregularities when performing a planarization process by a CMP process. For example, as set forth in claim 3, it is selected in photolithography in which after a film having irregularities is flattened, a hole for wiring connection or a pad opening for an electrode is formed in the flattened film. A step of non-exposure is performed.
In this way, as described in claim 4, chips located on the outer peripheral portion of the wafer and chips located on the inner side of the outer peripheral portion of the wafer can be separated by the electrical inspection.

【0025】一方、請求項5に示すように、フォトリソ
グラフィにおけるフォーカス設定がウェハ外周部よりも
内側に位置するチップを基準として成されるように、フ
ォトリソグラフィ時に選別を行なってもよい。このよう
にすれば、フォーカス設定に不適切なウェハ外周部のチ
ップが基準とならないようにでき、良好なフォーカス設
定が行なえるようにすることができる。
On the other hand, the selection may be performed at the time of photolithography such that the focus setting in photolithography is made with reference to a chip located inside the outer peripheral portion of the wafer. With this configuration, it is possible to prevent a chip on the outer peripheral portion of the wafer that is inappropriate for the focus setting from being used as a reference, and to perform a good focus setting.

【0026】請求項6に記載の発明では、選択的に非露
光とする工程では、凹凸を有する膜に対して平坦化処理
したのち、平坦化された膜に配線間接続用のホール形成
及びホール内へのTi合金層とW層(13)の形成を行
なうに際し、Ti合金層もしくはW層の膜厚が不均一と
なるチップを選択的に非露光とすることを特徴としてい
る。
In the invention described in claim 6, in the step of selectively exposing to light, after a film having irregularities is subjected to a flattening process, a hole for interconnecting wiring and a hole are formed in the flattened film. When the Ti alloy layer and the W layer (13) are formed therein, a chip in which the thickness of the Ti alloy layer or the W layer is not uniform is selectively non-exposed.

【0027】一般に、Ti合金層はW形成時の反応ガス
(WF6)に対するバリア膜としての機能を有する。T
i合金層の膜厚が不十分な場合、Wの反応ガスにより下
地材が腐食され、構造異常を引き起こすのみならず、時
にはTi合金層及びW層の膜剥がれを引き起こし、ウェ
ハ全面を汚染する。特に、ホール等の凹部ではTi合金
層の膜厚不均一が強調されるため、Ti合金層の不均一
な箇所のホールを選択的に形成しないことは、この観点
から有効である。例えば、請求項7に示すように、Ti
合金層もしくはW層を形成するに際し、半導体基板を保
持するためにクランプを用いる場合には、該クランプが
かかるチップを選択的に非露光とする。
Generally, the Ti alloy layer has a function as a barrier film against a reaction gas (WF 6 ) at the time of forming W. T
If the thickness of the i-alloy layer is insufficient, the base material is corroded by the reaction gas of W, causing not only structural abnormality, but also sometimes peeling of the Ti alloy layer and the W layer, thereby contaminating the entire surface of the wafer. In particular, since the unevenness of the thickness of the Ti alloy layer is emphasized in the concave portion such as a hole, it is effective from this viewpoint not to selectively form the hole in the uneven portion of the Ti alloy layer. For example, as shown in claim 7, Ti
When a clamp is used to hold a semiconductor substrate when forming an alloy layer or a W layer, a chip to which the clamp is applied is selectively made unexposed.

【0028】このように、Ti合金層もしくはW層の膜
厚が不均一となるチップを選択的に非露光とするように
すれば、このようなチップも選別することができる。
As described above, by selectively exposing a chip in which the thickness of the Ti alloy layer or the W layer becomes non-uniform, such a chip can be selected.

【0029】請求項8に記載の発明では、半導体基板に
対してマスク材(2、3)を配置したのち、マスク材を
用いたエッチングを施すことでトレンチ(4)を形成す
る工程と、トレンチ内を埋め込み材料(5)で埋め込ん
だのち、埋め込み材料をCMP加工することで平坦化処
理する工程とを有し、トレンチを形成する工程では、マ
スク材を形成する際に行なうフォトリソグラフィにおい
て、ウェハ外周部を全面露光することを特徴としてい
る。このようにすることで、ウェハ面内における実効圧
力を均一にすることができ、CMP加工時に良好に平坦
化が成されるようにすることができる。
According to the present invention, after the mask material (2, 3) is disposed on the semiconductor substrate, etching using the mask material is performed to form the trench (4); Filling the inside with an embedding material (5), and then performing a CMP process on the embedding material to perform a planarization process. It is characterized in that the entire outer periphery is exposed. By doing so, the effective pressure in the wafer surface can be made uniform, and good flattening can be performed during the CMP process.

【0030】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
The reference numerals in the parentheses of the above-mentioned means indicate the correspondence with the concrete means described in the embodiments described later.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)本発明の一実施
形態を適用した半導体装置の製造方法について、図1〜
図5を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0032】図1は、半導体製造プロセスが適用される
ウェハでの露光パターンを示すものである。図中太線で
等面積に区画された正方形が露光のショット位置を示し
たものであり、このショット位置毎に露光が行われる。
また、図1においてウェハ全体を囲むように描かれた太
線は、ウェハ全域を露光する場合のエリア(以下、全面
露光エリアという)を示しており、ウェハ外周部よりも
内側に描かれた斜線領域を囲む太線は、ウェハに対して
選択的に露光する場合にエリア(選択露光エリアとい
う)を示している。すなわち、ウェハ内に形成されるチ
ップのうちウェハ外周にかからないものだけでなくウェ
ハ外周にかかるものも含んだ領域を全面露光エリアと
し、ウェハ外周にかからないものが配置された領域を選
択露光エリアとしている。
FIG. 1 shows an exposure pattern on a wafer to which a semiconductor manufacturing process is applied. In the figure, a square sectioned by a thick line and having an equal area indicates a shot position of exposure, and exposure is performed for each shot position.
In FIG. 1, a bold line drawn so as to surround the entire wafer indicates an area when the entire wafer is exposed (hereinafter, referred to as an entire exposure area), and a hatched area drawn inside the outer peripheral portion of the wafer. Indicates an area (referred to as a selective exposure area) when the wafer is selectively exposed. That is, among the chips formed in the wafer, not only those that do not cover the wafer periphery but also those that cover the wafer periphery are used as the entire exposure area, and those where the chips that do not cover the wafer are arranged are used as the selective exposure area. .

【0033】また、図2〜図5は、半導体製造プロセス
を順に示したものである。これら図2〜図5の紙面左側
には図1の領域Aにおける断面構成が示されており、紙
面右側には図1の領域Bにおける断面構成が示されてい
る。
FIGS. 2 to 5 show a semiconductor manufacturing process in order. The cross-sectional configuration in the area A of FIG. 1 is shown on the left side of the paper of FIGS. 2 to 5, and the cross-sectional configuration in the area B of FIG. 1 is shown on the right side of the paper.

【0034】まず、図2(a)に示す工程では、シリコ
ン基板1の表面にシリコン酸化膜2及びシリコン窒化膜
3を順に成膜したのち、フォトリソグラフィ工程を行な
う。つまり、シリコン窒化膜3の上にフォトレジスト
(図示せず)を堆積し、フォトレジストを露光する。そ
の後、フォトレジストをマスクとしたエッチングによ
り、シリコン窒化膜3及びシリコン酸化膜2の所定位置
を除去する。これにより、チップ境界部等の絶縁分離を
行なう予定の位置において、シリコン窒化膜3及びシリ
コン酸化膜2が除去される。
First, in the step shown in FIG. 2A, after a silicon oxide film 2 and a silicon nitride film 3 are sequentially formed on the surface of the silicon substrate 1, a photolithography step is performed. That is, a photoresist (not shown) is deposited on the silicon nitride film 3, and the photoresist is exposed. Thereafter, predetermined positions of the silicon nitride film 3 and the silicon oxide film 2 are removed by etching using a photoresist as a mask. As a result, the silicon nitride film 3 and the silicon oxide film 2 are removed at positions where insulation separation is to be performed, such as at a chip boundary.

【0035】このときのフォトリソグラフィでは、図1
に示す全面露光エリア全域を露光するようにしており、
図2(a)の紙面右側図に示されるようにウェハ外周部
においても、シリコン窒化膜3及びシリコン酸化膜2が
除去された状態となる。
In the photolithography at this time, FIG.
Exposure of the entire exposure area shown in
As shown in the right side view of FIG. 2A, the silicon nitride film 3 and the silicon oxide film 2 are also removed from the outer peripheral portion of the wafer.

【0036】そして、シリコン窒化膜3及びシリコン酸
化膜2をマスクとしたエッチングを施し、シリコン基板
1の所定位置にトレンチ4を形成する。
Then, etching is performed using the silicon nitride film 3 and the silicon oxide film 2 as a mask to form a trench 4 at a predetermined position on the silicon substrate 1.

【0037】次に、図2(b)に示す工程では、シリコ
ン基板1の表面全面に埋め込み酸化膜5を形成する。こ
れにより、トレンチ4が埋め込み酸化膜5で埋め込まれ
る。この後、図2(c)に示す工程において、シリコン
窒化膜3をストッパとしたCMPを行なうことで表面の
平坦化を行なう。このとき、CMPによって平坦化が成
されるが、上記フォトリソグラフィ工程においてウェハ
の外周部まで露光し、ウェハ外周部までパターンが形成
された状態としているため、シリコン窒化膜3の被覆密
度が均一となる。このため、CMP加工時の局所的な実
効圧力がウェハ中央部とウェハ外周部とで等しくなり、
実効圧力の面内不均一が抑制され、面内でのCMP削り
代が均一となる。従って、ウェハ面内全域においてシリ
コン窒化膜3の膜厚ばらつきを防止することができる。
Next, in a step shown in FIG. 2B, a buried oxide film 5 is formed on the entire surface of the silicon substrate 1. Thereby, trench 4 is buried with buried oxide film 5. Thereafter, in the step shown in FIG. 2C, the surface is planarized by performing CMP using the silicon nitride film 3 as a stopper. At this time, planarization is performed by CMP. However, in the above-described photolithography process, exposure is performed to the outer peripheral portion of the wafer, and a pattern is formed up to the outer peripheral portion of the wafer. Become. For this reason, the local effective pressure at the time of the CMP processing becomes equal between the central portion of the wafer and the outer peripheral portion of the wafer, and
The in-plane non-uniformity of the effective pressure is suppressed, and the CMP allowance in the plane becomes uniform. Therefore, it is possible to prevent the thickness variation of the silicon nitride film 3 over the entire area within the wafer surface.

【0038】次に、図3(a)に示す工程では、CMP
加工時のストッパとして用いたシリコン窒化膜3を除去
する。このとき、先のCMP加工時にウェハ面内でのシ
リコン窒化膜3の残存膜厚のばらつきが大きい場合に
は、ウェハ外周部においてシリコン窒化膜3が除去しき
れずに残ってしまうことになるが、本実施形態ではシリ
コン窒化膜3の膜厚ばらつきを抑制しているため、その
ような不具合が発生しない。
Next, in the step shown in FIG.
The silicon nitride film 3 used as a stopper during processing is removed. At this time, if there is a large variation in the remaining film thickness of the silicon nitride film 3 in the wafer surface during the previous CMP process, the silicon nitride film 3 remains without being completely removed at the outer peripheral portion of the wafer. In the present embodiment, such a problem does not occur because the thickness variation of the silicon nitride film 3 is suppressed.

【0039】次に、図3(b)に示す工程では、必要に
応じてトランジスタのしきい値調整用のイオン注入を行
なったのち、熱酸化によってゲート酸化膜6を形成す
る。そして、このゲート酸化膜6の表面にPoly−S
iを成膜したのち、全面露光エリア全域をフォトリソグ
ラフィによってパターニングし、ゲート電極7やPol
y−Si抵抗を形成する。
Next, in the step shown in FIG. 3B, if necessary, ion implantation for adjusting the threshold value of the transistor is performed, and then a gate oxide film 6 is formed by thermal oxidation. Then, Poly-S is formed on the surface of the gate oxide film 6.
After the film i is formed, the entire exposed area is patterned by photolithography to form the gate electrode 7 and the Pol.
Form a y-Si resistor.

【0040】また、ゲート電極7を含むシリコン基板1
の表面全面にシリコン酸化膜をデポジションしたのち、
シリコン酸化膜をエッチバックすることでゲート電極7
の側壁にサイドウォール8を形成する。その後、ゲート
電極7及びサイドウォール8をマスクとしたイオン注入
により、ゲート電極7の両側に位置するシリコン基板1
の表層部にソース・ドレイン領域9を形成する。そし
て、シリコン基板1の表面全面にTi膜等の高融点金属
を成膜したのち、熱処理を施すことでゲート電極7やソ
ース・ドレイン領域9の表面に低抵抗化のためのシリサ
イド膜10を形成し、最後に高融点金属の未反応部分を
除去する。
The silicon substrate 1 including the gate electrode 7
After depositing a silicon oxide film on the entire surface of
By etching back the silicon oxide film, the gate electrode 7 is etched.
Side wall 8 is formed on the side wall of. Thereafter, the silicon substrate 1 located on both sides of the gate electrode 7 is ion-implanted using the gate electrode 7 and the side wall 8 as a mask.
The source / drain regions 9 are formed in the surface layer portion of FIG. Then, after a high melting point metal such as a Ti film is formed on the entire surface of the silicon substrate 1, a heat treatment is performed to form a silicide film 10 for reducing the resistance on the surfaces of the gate electrode 7 and the source / drain regions 9. Finally, the unreacted portion of the high melting point metal is removed.

【0041】次に、図3(c)に示す工程では、シリコ
ン基板1の表面全面に第1の層間絶縁膜11を形成す
る。そして、図4(a)に示す工程では、第1の層間絶
縁膜11に対してCMPを行なうことで表面の平坦化を
行なう。このとき、図3(a)の工程においてシリコン
窒化膜3が完全に除去された状態とされており、また、
第1の層間絶縁膜11の下層の凹凸となるゲート電極7
やPoly−Si抵抗が全面露光エリア全域においてパ
ターニングされた構成となっていることから、CMP加
工時の局所的な実効圧力がウェハ中央部とウェハ外周部
とで等しくなり、実効圧力の面内不均一が生じないよう
にでき、面内でのCMP削り代を均一とすることができ
る。従って、ウェハ面内の全域において第1の層間絶縁
膜11の膜厚ばらつきが生じないようにできる。
Next, in a step shown in FIG. 3C, a first interlayer insulating film 11 is formed on the entire surface of the silicon substrate 1. Then, in the step shown in FIG. 4A, the surface of the first interlayer insulating film 11 is planarized by performing CMP. At this time, the silicon nitride film 3 has been completely removed in the step of FIG.
Gate electrode 7 serving as unevenness of lower layer of first interlayer insulating film 11
And the Poly-Si resistance is patterned over the entire exposure area, so that the local effective pressure during the CMP process is equal between the central portion of the wafer and the outer peripheral portion of the wafer, and the effective pressure is not in-plane. Uniformity can be prevented from occurring, and the in-plane CMP shaving allowance can be made uniform. Accordingly, it is possible to prevent the thickness variation of the first interlayer insulating film 11 from occurring over the entire area in the wafer plane.

【0042】次に、図4(b)に示す工程では、フォト
リソグラフィにより第1の層間絶縁膜11の所定位置に
コンタクトホール12を形成する。ただし、このときに
は全面露光エリアには図中点線で示すように選択露光に
よるコンタクトホールを形成しないようにする。なお、
上述の図4(a)の工程において第1の層間絶縁膜11
に膜厚ばらつきが生じていればコンタクト不良が発生し
得るが、上述したように第1の絶縁膜11に膜厚ばらつ
きが生じないようにしているため、コンタクト不良が発
生することもない。
Next, in a step shown in FIG. 4B, a contact hole 12 is formed at a predetermined position of the first interlayer insulating film 11 by photolithography. However, at this time, as shown by a dotted line in the figure, no contact hole is formed in the entire exposure area by selective exposure. In addition,
In the step of FIG. 4A, the first interlayer insulating film 11 is formed.
If the film thickness variation occurs in the first insulating film 11, a contact failure may occur. However, since the film thickness variation does not occur in the first insulating film 11, the contact failure does not occur.

【0043】続いて、図4(c)に示す工程では、コン
タクトホール12内をTi合金層及びW(タングステ
ン)層13で埋め込んだ後、これらをエッチバックする
ことで平坦化する。さらに、第1の層間絶縁膜11の上
にAl等の配線層を成膜したのち、配線層をパターニン
グすることで第1配線14を形成する。このとき、第1
配線14のパターニングに関しても全面露光エリア全域
をパターニングする。
Subsequently, in the step shown in FIG. 4C, after the inside of the contact hole 12 is filled with a Ti alloy layer and a W (tungsten) layer 13, these are etched back to be flattened. Further, after forming a wiring layer of Al or the like on the first interlayer insulating film 11, the first wiring 14 is formed by patterning the wiring layer. At this time, the first
Regarding the patterning of the wiring 14, the entire exposure area is patterned.

【0044】この後、図5に示す工程では、図4
(b)、(c)に示す工程を繰り返し行なうことで、第
2、第3の層間絶縁膜15、16を形成したり、第2、
第3配線17、18を形成する。このときにも、図4
(b)に示す工程と同様にCMP加工が成されるが、第
2、第3の層間絶縁膜15、16の下層の凹凸となる第
2、第3配線17、18を全面露光エリア全域において
パターニングにすることで、第2、第3の層間絶縁膜1
5、16に膜厚ばらつきが生じたり、コンタクト不良が
発生したりすることを防止することができる。
Thereafter, in the step shown in FIG.
By repeatedly performing the steps shown in (b) and (c), the second and third interlayer insulating films 15 and 16 are formed, and the second and third interlayer insulating films 15 and 16 are formed.
Third wirings 17 and 18 are formed. At this time, FIG.
CMP processing is performed in the same manner as in the step shown in FIG. 2B. However, the second and third wirings 17 and 18 which are irregularities of the lower layer of the second and third interlayer insulating films 15 and 16 are formed over the entire exposure area. By patterning, the second and third interlayer insulating films 1 are formed.
It is possible to prevent variations in the film thickness of the layers 5 and 16 and the occurrence of contact failure.

【0045】最後に、酸化膜19及びシリコン窒化膜2
0からなる保護膜を形成し、図示しないがフォトリソグ
ラフィによって電極用のパッド部の開口を行なう。ただ
し、このパッド開口部加工用のフォトリソグラフィにお
いても、選択露光エリアに関してのみ露光し、ウェハ外
周部は非露光としてパッド部が形成されないようにす
る。
Finally, the oxide film 19 and the silicon nitride film 2
A protective film made of zero is formed, and an electrode pad is opened by photolithography (not shown). In the photolithography for processing the pad opening, however, the exposure is performed only on the selective exposure area, and the outer peripheral portion of the wafer is not exposed so that the pad portion is not formed.

【0046】そして、不良選別を行なう。この不良選別
時においては、製品として採用されないウェハ外周部の
チップを予め検査対象マップから除外することによっ
て、製品として採用される選択露光エリアのチップとウ
ェハ外周部のチップとを選別することが可能であるが、
ウェハ外周部に関して第1〜第3の絶縁膜11、15、
16にコンタクトホールを形成しない構成としているこ
とから、パッド部を介しての電気的導通による異常チッ
プの選別も可能である。例えば、パッド部を介しての電
気的導通による異常チップの選別は、シリコン基板1中
に形成されるダイオードに対して電気的導通をとり、ダ
イオード特性不良が生じているか否かを検査することに
よって行われるが、ウェハ外周部のチップは必ずダイオ
ード特性不良になるため、それに基づいて選択露光エリ
アのチップと選別することが可能となる。
Then, defect selection is performed. At the time of this defect sorting, chips in the wafer outer peripheral portion that are not adopted as products are excluded from the inspection target map in advance, so that chips in the selective exposure area adopted as products and chips in the wafer outer peripheral portion can be sorted out. In Although,
The first to third insulating films 11, 15,
Since no contact hole is formed in the semiconductor chip 16, abnormal chips can be selected by electrical conduction through the pad portion. For example, selection of an abnormal chip by electric conduction through the pad portion is performed by conducting electric conduction to a diode formed in the silicon substrate 1 and inspecting whether or not a diode characteristic defect occurs. However, since the chip on the outer peripheral portion of the wafer always has a poor diode characteristic, it is possible to select the chip in the selective exposure area based on the defect.

【0047】以上説明したように、本実施形態では、平
坦化のために合計4回のCMP加工処理を実施してい
る。すなわち、素子分離の埋め込み酸化膜5、第1の層
間絶縁膜11、第2の層間絶縁膜15、第3の層間絶縁
膜17の平坦化である。そして、これら各CMP加工処
理において、その平坦性に影響する下地凹凸パターンと
しては、素子分離用のトレンチ4、ゲート電極7及び抵
抗配線、第1配線13、第2配線17である。これらの
パターニングのためのフォトリソグラフィの際には、図
1に示す全面露光エリアすべてを露光し、ウェハ面上に
隙間なくパターニングしている。このため、CMP加工
時の局所的な実効圧力がウェハ中央部とウェハ外周部と
で等しくなり、面内でのCMP削り代が均一となって、
シリコン窒化膜3の膜厚ばらつきを防止することができ
る。
As described above, in this embodiment, a total of four CMP processes are performed for flattening. That is, planarization of the buried oxide film 5, the first interlayer insulating film 11, the second interlayer insulating film 15, and the third interlayer insulating film 17 for element isolation. In each of these CMP processes, the underlying concavo-convex pattern that affects the flatness is the element isolation trench 4, the gate electrode 7, the resistance wiring, the first wiring 13, and the second wiring 17. At the time of photolithography for patterning, the entire exposure area shown in FIG. 1 is exposed, and patterning is performed without any gap on the wafer surface. For this reason, the local effective pressure at the time of the CMP processing becomes equal between the central portion of the wafer and the outer peripheral portion of the wafer, and the in-plane CMP allowance becomes uniform.
The thickness variation of the silicon nitride film 3 can be prevented.

【0048】そして、第1〜第3の絶縁膜11、15、
16にコンタクトホール12等を形成するに際し、選択
露光エリア以外ではコンタクトホールを形成しない構成
としているため、パッド部を介しての電気的導通による
異常チップのチェックに基づいてウェハ外周部のチップ
とウェハ外周部より内側(選択露光エリア)のチップと
を選別することが可能となる。
Then, the first to third insulating films 11, 15,.
In forming the contact hole 12 and the like in the contact hole 16, the contact hole is not formed in the area other than the selective exposure area. It is possible to select a chip inside (selective exposure area) from the outer peripheral portion.

【0049】これにより、ウェハ外周部にもパターンを
形成するようにした場合において、ウェハ外周部におけ
るチップが選別できるようにすることが可能となる。
Thus, when a pattern is also formed on the outer peripheral portion of the wafer, it is possible to select chips on the outer peripheral portion of the wafer.

【0050】なお、ここではシリコン窒化膜3をCMP
加工する際における平坦化ばらつきを抑制するようにし
ているが、Ti合金層及びW層13の成膜時の膜厚不均
一におけるばらつきも発生しうる。例えば、Ti合金層
を成膜する際やW層を成膜する際にウェハ保持用に爪形
状のクランプを用いる場合、そのクランプ部分において
Ti合金層やW層が成膜されず、膜厚不均一によるばら
つきが発生する場合がある。このようなバイポーラトラ
ンジスタにおいても、上述したようにパッド部形成やコ
ンタクトホール形成時に選択露光エリア以外を非露光と
することで、ウェハ外周部のチップと選択露光エリアの
チップとを選別することが可能となり、上記と同様の効
果を得ることができる。
Here, the silicon nitride film 3 is formed by CMP.
Although the flattening variation at the time of processing is suppressed, variation in the film thickness unevenness at the time of forming the Ti alloy layer and the W layer 13 may also occur. For example, when a nail-shaped clamp is used to hold a wafer when forming a Ti alloy layer or forming a W layer, the Ti alloy layer or the W layer is not formed at the clamp portion, and the film thickness is not sufficient. Variation due to uniformity may occur. Even in such a bipolar transistor, it is possible to discriminate the chip in the peripheral portion of the wafer from the chip in the selective exposure area by exposing the area other than the selective exposure area when forming the pad portion and the contact hole as described above. And the same effect as above can be obtained.

【0051】また、ウェハ外周部も露光することになる
ことから、フォトリソグラフィ工程におけるフォーカス
がウェハ外周部を基準として設定されることもあり得
る。このような場合、ウェハ外周部を基準とするとフォ
トリソグラフィが良好に行われなくなる可能性があるこ
とからウェハ外周部をフォーカスの設定基準から除外す
るように選別したいが、このような選別についても上記
した選別方法を用いることが可能である。このようにす
ることで、良好にフォトリソグラフィが実施できるよう
にすることができる。
Since the outer peripheral portion of the wafer is also exposed, the focus in the photolithography process may be set based on the outer peripheral portion of the wafer. In such a case, since there is a possibility that photolithography may not be performed favorably on the basis of the outer peripheral portion of the wafer, it is desirable that the outer peripheral portion of the wafer be selected so as to be excluded from the reference for setting the focus. It is possible to use the selected sorting method. In this manner, photolithography can be performed favorably.

【0052】(他の実施形態)上記実施形態では、チッ
プ外周にかかるチップのみを選択的に非露光とするよう
にしているが、図6に示すように、チップの外周にかか
るショット位置のチップを選択的に非露光とするように
しても良い。
(Other Embodiments) In the above embodiment, only the chip on the outer periphery of the chip is selectively non-exposed. However, as shown in FIG. May be selectively set to non-exposure.

【0053】このようにすれば、ショット位置毎に露光
パターンを設定することができるため、スループットを
向上させることができるが、その反面、チップ外周に直
接かからないチップも非露光とされることになるため、
製品として採用できるチップ数が少なくなる。なお、上
記実施形態のようにチップ外周にかかるチップを選択的
に露光としたり非露光としたりする機能はステッパに備
えられていることから、その機能を用いることによって
実施可能である。
In this way, the exposure pattern can be set for each shot position, so that the throughput can be improved. On the other hand, chips that do not directly reach the outer periphery of the chip are also not exposed. For,
The number of chips that can be used as a product is reduced. Since the function of selectively exposing or not exposing the chip around the outer periphery of the chip as in the above embodiment is provided in the stepper, the function can be implemented by using the function.

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

【図1】本発明の第1実施形態における半導体装置の露
光パターンを示した図である。
FIG. 1 is a view showing an exposure pattern of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態における半導体装置の製造工程を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment.

【図3】図2に続く半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 3 is a view illustrating a manufacturing step of the semiconductor device following FIG. 2;

【図4】図3に続く半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 4 is a view illustrating a manufacturing step of the semiconductor device following FIG. 3;

【図5】図4に続く半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 5 is a view illustrating a manufacturing step of the semiconductor device following FIG. 4;

【図6】他の実施形態における半導体装置の露光パター
ンを示した図である。
FIG. 6 is a view showing an exposure pattern of a semiconductor device according to another embodiment.

【図7】従来の半導体装置の露光パターンを示した図で
ある。
FIG. 7 is a view showing an exposure pattern of a conventional semiconductor device.

【図8】従来の半導体装置の製造工程を示す図である。FIG. 8 is a view showing a manufacturing process of a conventional semiconductor device.

【図9】図8に続く半導体装置の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 9 is a view illustrating a manufacturing step of the semiconductor device following FIG. 8;

【図10】図9に続く半導体装置の製造工程を示す図で
ある。
FIG. 10 is a view illustrating a manufacturing step of the semiconductor device following FIG. 9;

【図11】図10に続く半導体装置の製造工程を示す図
である。
FIG. 11 is a view showing a manufacturing step of the semiconductor device following FIG. 10;

【符号の説明】 1…シリコン基板、2…シリコン酸化膜、3…シリコン
窒化膜、4…トレンチ、5…埋め込み酸化膜、11…第
1の層間絶縁膜、12…コンタクトホール、13…Ti
合金層及びW層、14…第1配線、15…第2の層間絶
縁膜、16…第3の層間絶縁膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... silicon substrate, 2 ... silicon oxide film, 3 ... silicon nitride film, 4 ... trench, 5 ... buried oxide film, 11 ... first interlayer insulating film, 12 ... contact hole, 13 ... Ti
Alloy layer and W layer, 14: first wiring, 15: second interlayer insulating film, 16: third interlayer insulating film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/08 331 H01L 21/88 K 21/76 L Fターム(参考) 5F032 AA35 AA44 AA77 BA02 BB06 CA17 DA33 DA78 5F033 HH08 JJ18 JJ19 JJ23 KK01 KK08 KK26 QQ01 QQ08 QQ09 QQ31 QQ37 QQ48 RR04 RR06 XX01 5F046 AA25 AA26 AA28 JA15 5F048 AA04 AC01 BF03 BF11 BF16 BG14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 27/08 331 H01L 21/88 K 21/76 L F term (Reference) 5F032 AA35 AA44 AA77 BA02 BB06 CA17 DA33 DA78 5F033 HH08 JJ18 JJ19 JJ23 KK01 KK08 KK26 QQ01 QQ08 QQ09 QQ31 QQ37 QQ48 RR04 RR06 XX01 5F046 AA25 AA26 AA28 JA15 5F048 AA04 AC01 BF03 BF11 BF16 BG14

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板(1)上に形成された凹凸を
有する膜(5、11、15、16)をCMP加工によっ
て平坦化処理する平坦化工程を含む半導体装置の製造方
法において、 フォトリソグラフィにおいてウェハ外周部に位置するチ
ップを選択的に非露光と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。
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a flattening step of flattening a film (5, 11, 15, 16) having irregularities formed on a semiconductor substrate (1) by CMP. 3. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising the step of selectively exposing a chip located at an outer peripheral portion of the wafer to non-exposure.
【請求項2】 前記選択的に非露光とする工程は、前記
CMP加工による平坦化処理を行なうに際し、前記凹凸
を有する膜をパターニングしないフォトリソグラフィに
おいて行われることを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the step of selectively exposing to light is performed by photolithography that does not pattern the film having irregularities when performing the planarization process by the CMP process. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項3】 前記選択的に非露光とする工程は、前記
凹凸を有する膜に対して平坦化処理したのち、平坦化さ
れた前記膜に配線間接続用のホール形成もしくは電極用
のパッド開口部形成を行なうフォトリソグラフィにおい
て行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の半
導体装置の製造方法。
3. The selectively non-exposing step includes, after flattening the film having irregularities, forming a hole for wiring connection or a pad opening for an electrode in the flattened film. 3. The method according to claim 1, wherein the method is performed in photolithography for forming a portion.
【請求項4】 前記ウェハ外周部に位置するチップと前
記ウェハ外周部よりも内側に位置するチップとを電気検
査にて選別する工程を有することを特徴とする請求項3
に記載の半導体装置の製造方法。
4. The method according to claim 3, further comprising the step of selecting, by an electrical inspection, a chip located on the outer peripheral portion of the wafer and a chip located on the inner side of the outer peripheral portion of the wafer.
13. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項5】 前記フォトリソグラフィにおけるフォー
カス設定が前記ウェハ外周部よりも内側に位置するチッ
プを基準として成されるように、前記フォトリソグラフ
ィ時に前記選別を行なうことを特徴とする請求項4に記
載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the selection is performed at the time of the photolithography such that a focus setting in the photolithography is performed with reference to a chip located inside an outer peripheral portion of the wafer. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項6】 前記選択的に非露光とする工程では、前
記凹凸を有する膜に対して平坦化処理したのち、平坦化
された前記膜に配線間接続用のホール形成及び前記ホー
ル内へのTi合金層とW層(13)の形成を行なうに際
し、前記Ti合金層もしくはW層の膜厚が不均一となる
チップを選択的に非露光とすることを特徴とする請求項
1乃至5のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方
法。
6. In the step of selectively exposing to light, after performing a flattening process on the film having irregularities, forming a hole for wiring connection between the flattened film and forming a hole in the hole. 6. The method according to claim 1, wherein, when forming the Ti alloy layer and the W layer, a chip in which the thickness of the Ti alloy layer or the W layer becomes non-uniform is selectively non-exposed. A method for manufacturing the semiconductor device according to any one of the above.
【請求項7】 前記Ti合金層もしくはW層を形成する
に際し、前記半導体基板を保持するためにクランプを用
いる場合には、該クランプがかかるチップを選択的に非
露光とすることを特徴とする請求項6に記載の半導体装
置の製造方法。
7. When forming a Ti alloy layer or a W layer using a clamp for holding the semiconductor substrate, the clamp selectively exposes the chip to non-exposure. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6.
【請求項8】 前記半導体基板に対してマスク材(2、
3)を配置したのち、該マスク材を用いたエッチングを
施すことでトレンチ(4)を形成する工程と、 前記トレンチ内を埋め込み材料(5)で埋め込んだの
ち、該埋め込み材料をCMP加工することで平坦化処理
する工程とを有し、 前記トレンチを形成する工程では、前記マスク材を形成
する際に行なうフォトリソグラフィにおいて、前記ウェ
ハ外周部を全面露光することを特徴とする請求項1乃至
7のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
8. A mask material (2, 2) for said semiconductor substrate.
Forming a trench (4) by performing etching using the mask material after disposing 3); and filling the trench with a filling material (5), and then performing a CMP process on the filling material. 8. The step of forming a trench, wherein in the step of forming the trench, an outer peripheral portion of the wafer is entirely exposed in photolithography performed when forming the mask material. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the above.
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