JP2004158821A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法、特に高速動作・低消費電力用の半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体素子の微細化により、Cu配線の寄生容量がトランジスタ自体の入出力容量と同等の大きさになり、素子動作の律速要因となっている。そこで、従来の酸化ケイ素(比誘電率〜4)より比誘電率が低い絶縁膜を導入する検討が盛んに行われている。
【0003】
低誘電率膜として主に検討されているのは、有機シロキサン系絶縁膜である。有機シロキサン系絶縁膜は、Si−R結合(Rは有機基)とSi−O−Si結合を主成分とする膜である。化学気相成長法(CVD)あるいはスピン塗布法により形成される。Rとしては、耐熱性に優れたCH3を用いるのが一般的である。その他の成分としてSi−H、Si−C−Siを含む場合もある。有機シロキサン系絶縁膜の比誘電率は通常2.8から3.3程度であるが、膜をポーラスにすることにより、比誘電率を2.5以下にすることもできる。
【0004】
Cu配線形成方法としては、ダマシン法が一般的である。ダマシン法とは、先ず配線や接続孔に対応する溝や穴パタンを絶縁膜に形成し、ついでバリヤメタル及びCuをパタン内に埋め込み、さらにパタン外の不要なバリヤメタル及びCuを化学機械研磨(CMP)で取り除く方法である。ダマシン法のうち、配線と接続孔のパタンの両者に同時にCuを埋め込む方法は、デュアルダマシン法と呼ばれている。
【0005】
Cu配線に有機シロキサン系絶縁膜を適用するには、上記の溝や穴パタンの加工が必要である。有機シロキサン系絶縁膜への溝穴パタンの加工法としては、以下の2つがある。第一に、レジストパタンをマスクとして直接有機シロキサン系絶縁膜を加工するレジストマスク法である。第二に、レジストパタンを一度ハードマスクに転写しておき、レジストを除去した後に、このハードマスクを用いて下地の有機シロキサン系絶縁膜を加工するハードマスク法である。
【0006】
ハードマスクとしては、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素、炭窒化珪素、あるいはこれらの積層膜が一般的に検討されている。また、下記の特許文献1には、酸化アルミニウムをハードマスクにする方法が開示されており、下記の特許文献2には、Al、Ta、Ti等のメタルやこれらの酸化膜、窒化膜、炭化膜をハードマスクにする方法が開示されている。
【0007】
また、ハードマスクの下層に可溶性薄膜を形成しておき、有機シロキサン系絶縁膜の加工後に、溶解液を用いて可溶性薄膜を溶かし、ハードマスクをリフトオフして除去する方法が開示されている(例えば、特許文献3を参照)。ハードマスクとして、Si、W、Al、Ni、Ti、Ca及び酸化アルミニウム等が挙げられ、可溶性薄膜として、酸化タングステン、酸化アルミニウム、等が挙げられている。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−208444号公報
【特許文献2】
特開2000−150463号公報
【特許文献3】
特開2001−15479号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
レジストマスク法の問題点は、以下の2つである。
第一に、レジスト除去時の有機シロキサン系絶縁膜の劣化である。レジストマスク法では、レジスト除去のためのアッシャ処理(酸素プラズマ処理)により、有機シロキサン系絶縁膜中の有機分が分解する。その結果、比誘電率の増大や耐圧劣化等の問題が生ずる。比誘電率2.8から3.3程度の有機シロキサン系絶縁膜中であれば、アッシャ処理の低圧化やアンモニアプラズマ処理等により、プラズマの酸化力を弱めて、ダメージを低減することも可能である。
【0010】
しかし、比誘電率2.5以下のポーラス膜では、プラズマが膜内部に浸透しやすいため、ダメージは低減しない。第二の問題点は、90nmノード以降で用いられるArFリソグラフィ用レジストのドライエッチング耐性である。ArFリソグラフィ用レジストは、一般にフッ素系プラズマ耐性が弱い。ところがレジストマスク法では、有機シロキサン系絶縁膜をエッチングしている時間中、レジストがフッ素系プラズマに晒される。その結果レジストが形状劣化し、その形状が有機シロキサン系絶縁膜に転写されてしまう。
【0011】
一方、ハードマスク法では、有機シロキサン系絶縁膜はアッシャ処理に晒されないため、ダメージの問題はない。問題点は、ハードマスク材料により異なる。
一般的に検討されているハードマスク材料(酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素、炭窒化珪素等)では、有機シロキサン系絶縁膜との選択比は高々2から6程度であり、高精度な加工ができない。
【0012】
金属ハードマスクでは、選択比は十分高くなる。第一の問題点は、金属表面の反射により下地が見えなくなり、リソグラフィ工程で位置合わせができなくなることである。第二に、隣接配線間の短絡防止のため、金属ハードマスクを加工後に除去する際に形状が劣化することある。
【0013】
金属酸化物、窒化物等のハードマスクでも、選択比は十分高くなる。第一の問題点は、配線容量低減のため高誘電率の金属酸化物等を除去する必要があることである。特許文献1ではハードマスクは除去されておらず、特許文献2では除去する具体的方法が開示されていない。特許文献3では、リフトオフでハードマスクを除去する方法が開示されているが、リフトオフではハードマスク自体は溶解しないので、残渣が異物となって再付着しやすく、実用的でない。第二の問題点は、ハードマスクの加工時の下地との選択性である。金属酸化物等はエッチングされにくいため、エッチングには高バイアスが必要である。特許文献1、特許文献2に開示されているように、ハードマスクの下地が有機シロキサン系絶縁膜にすると、金属酸化物等に対する選択比が0.5以下である。特に、ポーラス材料では選択比は低く、ハードマスク加工のオーバーエッチによって深い溝が生じ、レジスト除去のアッシャ時に、レジストマスク使用時と同様のダメージの問題が発生する。
【0014】
本発明の目的は、有機シロキサン系絶縁膜にアッシャによるダメージを与えることがなく、かつ形状劣化や異物の問題を起こすことのない、有機シロキサン系絶縁膜の高精度な孔溝加工プロセスを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、有機シロキサン系絶縁膜上に、第2の絶縁膜を形成し、その上に溶解液に可溶な可溶性無機薄膜を形成し、この可溶性薄膜をハードマスクとして有機シロキサン系絶縁膜を加工することにより解決できる。有機シロキサン系絶縁膜の加工後に、形状劣化を生じることなく、溶解液によりハードマスクを除去する。
【0016】
可溶性無機薄膜は、金属酸化膜、酸窒化膜、窒化膜であれば、有機シロキサン系絶縁膜に対して十分高い選択性を得ることができる。なかでも、酸化アルミニウムと酸窒化アルミニウムが望ましい。これらは塗布法で形成することも可能であるが、より高選択比を得る為には、スパッタリング法あるいは反応性スパッタリング法で形成することが望ましい。また、酸窒化アルミニウムは紫外線吸収特性があるので、膜厚を調整することにより、リソグラフィ工程の反射防止膜をなくすことができるという利点がある。
【0017】
酸化アルミニウムと酸窒化アルミニウムは、希フッ酸、フッ化アンモン等、フッ素が含まれている溶液に可溶である。下地Cuや有機シロキサン系絶縁膜に影響を与えず、かつ実用的な溶解(除去)速度を得るには、溶解液のフッ素濃度は0.0005%以上0.5%以下であることが望ましい。
【0018】
第2の絶縁膜は、ハードマスクを加工している間のエッチング選択比が有機シロキサン系絶縁膜より高い、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素、炭窒化珪素のいずれかであることが望ましい。この内、選択比が一番高いのは酸化珪素である。一方、下地有機シロキサン系絶縁膜との接着性が一番高いのは炭化珪素である。したがって、炭化珪素上に酸化珪素を形成した積層膜がさらに望ましい。
【0019】
また、有機シロキサン系絶縁膜を形成する際、下地にCu配線あるいは接続孔が露出する場合は、Cuと有機シロキサン系絶縁膜が直接接して信頼性の問題を生じないように、Cu拡散バリヤ性のある窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素、炭窒化珪素のいずれかを形成した後、有機シロキサン系絶縁膜を形成することが望ましい。
【0020】
さらに、ハードマスクの加工には、Cl2あるいはBCl3等、少なくとも塩素を含むガス、を用いるのが望ましい。特にArFリソグラフィ用のレジストは、塩素プラズマ耐性が強いので、レジストの形状劣化を抑制できる。
【0021】
また、ハードマスクを除去するのは、パタンにCu等の金属を埋め込む前にしたほうが望ましい。ハードマスクがある状態で、金属の埋め込み及びCMPを行い、その後に溶解液によりハードマスクを除去すると、段差が発生するからである。また、CMP自体でハードマスクを除去することも可能ではあるが、CMP時間の増大によりディッシングやエロージョンと呼ばれる段差が発生する。
【0022】
また、上層配線パタンと接続孔パタンの形成した後に両者に同時にCuを埋め込むデュアルダマシン法を用いる際には、それぞれのパタンを可溶性無機薄膜とその上に形成した犠牲膜に形成してレジストを除去しておき、この積層膜パタンを有機シロキサン系絶縁膜上に転写してもよい。有機シロキサン系絶縁膜をアッシングに全くさらすことなく、デュアルダマシン法による配線・接続孔が形成できる。
【0023】
この犠牲膜は、有機シロキサン系絶縁膜をパターニングしている間に同時に除去されることが必要である。このためには、Siを10%以上含む膜であることが望ましい。また、犠牲膜はアッシングしたときの収縮による寸法変動が小さいことが必要であり、このためには、メチルシロキサン等の有機シロキサンよりも、収縮量の小さい水素化シロキサン系の材料が望ましい。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を用いて具体的に説明する。
<実施例1>
シングルダマシン法により半導体装置のCu多層配線を作成した。
まず、トランジスタの形成された半導体基板0上に、ゲート上層間絶縁膜を1、コンタクト2を形成した(図1、図2)。ついでプラズマCVD法で比誘電率2.9の有機シロキサン系絶縁膜112を250nmと酸化珪素膜113を80nm形成し、反応性スパッタ法で酸化アルミニウム膜121を30nm形成した。さらに反射防止膜122とArFレジスト123を形成し、ArFリソグラフィにより下層配線パタン132を形成した(図3)レジスト123をマスクに反射防止膜122と酸化アルミニウム121を加工した(図4)。酸化アルミニウムの加工には、BCl3とArの混合ガスによるドライエッチングを用いた。ArFレジストの形状劣化は小さかった。オーバーエッチによる酸化珪素113の凹みは15nm以下で、下地の有機シロキサン系絶縁膜112は露出していなかった。酸素プラズマによりアッシングし、反射防止膜122とArFレジスト123を除去した(図5)。酸化アルミニウム121をハードマスクに、酸化珪素113と有機シロキサン系絶縁膜112を加工した(図6)。エッチングにはCHF3とN2の混合ガスを用いた。有機シロキサン系絶縁膜112と酸化アルミニウム121の選択比は20であった。さらに市販のNH4F含有の酸性洗浄液を用いて後洗浄し、エッチング残渣と共に酸化アルミニウム121を溶解し除去した(図7)。この洗浄液での酸化アルミニウム121の除去速度は8nm/分であった。次いで指向性スパッタ法とメッキ法、及びCMP法を組み合わせたダマシン法により、バリヤメタル143とCu144をパタン内に形成し、下層配線とした(図8)。この状態での上面図を図9に示す。AB間の断面図が図8に対応する。
【0025】
さらに、プラズマCVD法で、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素211を20nm、有機シロキサン系絶縁膜212を250nmと酸化珪素膜213を80nm形成し、反応性スパッタ法で酸化アルミニウム膜221を30nm形成した(図10)。上記と同様の方法により、接続孔パタン231を形成し、ダマシン法により、バリヤメタル241とCu242をパタン内に形成し、層間接続とした(図11から図15)。この状態での上面図を図16に示す。AB間の断面図が図15に対応する。
【0026】
さらに、プラズマCVD法で、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素214を20nm、有機シロキサン系絶縁膜215を250nmと酸化珪素膜216を80nm形成し、反応性スパッタ法で酸化アルミニウム膜を30nm形成した。上記と同様の方法により、上層配線パタンを形成し、ダマシン法により、バリヤメタル243とCu244をパタン内に形成し、上層配線とした(図17)。この状態での上面図を図18に示す。AB間の断面図が図17に対応する。
配線の隣接配線間電気特性を評価したが、有機シロキサン系絶縁膜のダメージによる誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
【0027】
この実施例において、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素214、211を、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素に替えて、基板上に再度2層配線を試作したが、同様に問題なく形成できた。
【0028】
<実施例2>
上記の実施例1において、酸化アルミニウムの除去に用いた溶解液に替えて、希フッ酸液を適用した。図19は希フッ酸濃度と、酸化アルミニウムの除去速度の関係を示す。フッ素濃度は0.0005%以上において、実用的な除去速度3nm/min以上が得られた。また、フッ素濃度が0.5%より高いと、下地Cuが面荒れしたり、Cuとバリヤ絶縁膜やバリヤメタルの界面がエッチングされる、という問題が生じた。0.0005%以上0.5%以下の希フッ酸液を適用した配線は、実施例1と同等の特性を示した。酸化アルミニウムの除去に用いた溶解液に替えて、希フッ酸液を適用した。形成した配線の隣接配線間電気特性を評価したが、有機シロキサン系絶縁膜のダメージによる誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
【0029】
<実施例3>
実施例1において、有機シロキサン系絶縁膜を比誘電率2.5のポーラス有機シロキサン系絶縁膜に変更し、同様に2層配線を試作した。この際、0.005%の希フッ酸液を適用した。形成した配線の隣接配線間電気特性を評価したが、有機シロキサン系絶縁膜のダメージによる誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
【0030】
<実施例4>
デュアルダマシン法により半導体装置のCu多層配線を作成した。
まず、図8の下層配線上に、プラズマCVD法で、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素211を20nm、比誘電率2.9の有機シロキサン系絶縁膜212を500nmと酸化珪素膜213を80nm形成し、反応性スパッタ法で酸化アルミニウム膜211を30nm形成した。さらに反射防止膜222とArFレジスト223を形成し、ArFリソグラフィにより接続孔パタン231を形成した(図20)レジスト223をマスクに反射防止膜222と酸化アルミニウム221を加工した(図21)。酸化アルミニウムの加工には、BCl3とArの混合ガスによるドライエッチングを用いた。ArFレジストの形状劣化は小さかった。オーバーエッチによる酸化珪素213の凹みは15nm以下で、下地の有機シロキサン系絶縁膜212は露出していなかった。酸素プラズマによりアッシングし、反射防止膜222とArFレジスト223を除去した(図22)。酸化アルミニウム221をハードマスクに、酸化珪素213と有機シロキサン系絶縁膜212の一部を加工した(図23)。エッチングにはCHF3とN2の混合ガスを用いた。有機シロキサン系絶縁膜212と酸化アルミニウム221の選択比は20であった。
【0031】
次いで、反射防止膜224とArFレジスト225を形成し、ArFリソグラフィにより上層配線パタン232を形成した(図24)レジスト225をマスクに反射防止膜224と酸化アルミニウム221を加工した(図25)。さらにアッシングし、反射防止膜224とArFレジスト225を除去した(図26)。このアッシングには10mTorrの低圧酸素プラズマを用いて、有機シロキサン系絶縁膜212のダメージが最低限になるようにした。アルミニウム221をハードマスクに、酸化珪素213と有機シロキサン系絶縁膜212および炭窒化珪素膜211を加工した(図27)。エッチングにはCHF3とN2の混合ガスを用いた。有機シロキサン系絶縁膜212と酸化アルミニウム221の選択比は20であった。さらに市販のNH4F含有の酸性洗浄液を用いて後洗浄し、エッチング残渣と共に酸化アルミニウム221を溶解し除去した(図28)。この洗浄液での酸化アルミニウム221の除去速度は8nm/分であった。次いで指向性スパッタ法とメッキ法、及びCMP法を組み合わせたダマシン法により、バリヤメタル241とCu242をパタン内に形成し、上層配線及び層間接続とした(図29)。
配線の隣接配線間電気特性を評価したが、有機シロキサン系絶縁膜のダメージによる誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
【0032】
この実施例において、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素211を、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素に替えて、基板上に再度2層配線を試作したが、同様に問題なく形成できた。
【0033】
<実施例5>
デュアルダマシン法により半導体装置のCu多層配線を作成した。
まず、図8の下層配線上に、プラズマCVD法で、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素211を20nm、比誘電率2.9の有機シロキサン系絶縁膜212を500nmと酸化珪素膜213を80nm形成し、反応性スパッタ法で酸化アルミニウム膜211を30nm形成した。さらに反射防止膜224とArFレジスト225を形成し、ArFリソグラフィにより上層パタン232を形成した(図30)レジスト225をマスクに反射防止膜224と酸化アルミニウム221を加工した(図31)。酸化アルミニウムの加工には、BCl3とArの混合ガスによるドライエッチングを用いた。ArFレジストの形状劣化は小さかった。オーバーエッチによる酸化珪素213の凹みは15nm以下で、下地の有機シロキサン系絶縁膜212は露出していなかった。酸素プラズマによりアッシングし、反射防止膜224とArFレジスト225を除去した(図32)。
【0034】
次いで、反射防止膜222とArFレジスト223を形成し、ArFリソグラフィにより接続孔パタン231を形成した(図33)レジスト223をマスクに反射防止膜222と酸化珪素213及び有機シロキサン系絶縁膜212の一部を加工した(図34)。さらにアッシングし、反射防止膜222とArFレジスト223を除去した(図35)。このアッシングには10mTorrの低圧酸素プラズマを用いて、有機シロキサン系絶縁膜212のダメージが最低限になるようにした。酸化アルミニウム221をハードマスクに、酸化珪素213と有機シロキサン系絶縁膜212および炭窒化珪素膜211を加工した(図36)。エッチングにはCHF3とN2の混合ガスを用いた。有機シロキサン系絶縁膜212と酸化アルミニウム221の選択比は20であった。さらに市販のNH4F含有の酸性洗浄液を用いて後洗浄し、エッチング残渣と共に酸化アルミニウム221を溶解し除去した(図37)。この洗浄液での酸化アルミニウム221の除去速度は8nm/分であった。次いで指向性スパッタ法とメッキ法、及びCMP法を組み合わせたダマシン法により、バリヤメタル241とCu242をパタン内に形成し、上層配線及び層間接続とした(図38)。
配線の隣接配線間電気特性を評価したが、有機シロキサン系絶縁膜のダメージによる誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
【0035】
この実施例において、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素211を、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素に替えて、基板上に再度2層配線を試作したが、同様に問題なく形成できた。
【0036】
また、この実施例において、有機シロキサン系絶縁膜212を比誘電率2.5のポーラス有機シロキサン系絶縁膜に変更し、同様に2層配線を試作した。この際、0.005%の希フッ酸液を適用した。さらに図34の後、さらにアッシングする代わりに、CF4とArの混合ガスを用いてエッチングした。この条件では、酸化アルミニウムに対するポーラス有機シロキサン系絶縁膜のエッチング選択比は50であった。また、レジスト、反射防止膜、酸化珪素膜のポーラス有機シロキサン系絶縁膜に対するエッチング選択比は0.5であった。この条件を用いれば、酸化アルミニウム221をハードマスクに、レジスト223と反射防止膜222の除去と、酸化珪素膜213とポーラス有機シロキサン系絶縁膜212の加工を同時に行うことができ、図34の状態から図36の状態に直接いくことができた。アッシングにさらされないため、ポーラス有機シロキサン系絶縁膜のダメージによる誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
【0037】
また、この実施例において、犠牲膜226として用いた水素化シロキサン系塗布膜(東京応化製OCD−Type12)は25%のSiを含んでいる。この犠牲膜226を20%のSiを含む別の水素化シロキサン系塗布膜に変更しても、同様に問題なく2層配線を試作できた。また、この犠牲膜226を10%、または15%、または20%のSiを含むCVD法または塗布法によって得られる有機シロキサン膜に変更した場合、犠牲膜226が水素化シロキサン系塗布膜であるときに比べて収縮による寸法変動が5%多かったが、実用上問題なく2層配線を試作できた。一方、この犠牲膜226を1%、または5%のSiを含む膜に変更した場合、酸化珪素213と有機シロキサン系絶縁膜212および炭窒化珪素膜211を加工する際(図36)に、犠牲膜が残留する問題が発生した。これは、犠牲膜226に含まれるSiが減少すると、エッチングレートが低下するからである。
【0038】
<実施例6>
デュアルダマシン法により半導体装置のCu多層配線を作成した。
まず、実施例5と同様に、下層配線上の層間絶縁膜(211、212、213)と酸化アルミニウム膜221を形成し、上層配線パタン232を酸化アルミニウム薄膜221に転写した(図32)。
次いで、犠牲膜226として水素化シロキサン系塗布膜(東京応化製OCD−Type12(商標登録))を塗布した後、反射防止膜222とArFレジスト223を形成し、ArFリソグラフィにより接続孔パタン231を形成した(図39)。ついで、レジスト223をマスクに反射防止膜222と犠牲膜226を加工した(図40)。この際、ミスアライメントにより接続孔パタン231内に酸化アルミニウム膜221が露出していた場合は、酸化アルミニウム膜も除去した。さらにアッシングし、反射防止膜222とArFレジスト223を除去した(図41)。このアッシンの際に犠牲膜226が収縮してパタン寸法が変動するのを防止するため、アッシングには10mTorrの低圧酸素プラズマを用いた。
【0039】
次いで、この犠牲膜226と酸化アルミニウム膜221をハードマスクに、酸化珪素213と有機シロキサン系絶縁膜212および炭窒化珪素膜211を加工した(図36)。エッチングにはCHF3とN2の混合ガスを用いた。有機シロキサン系絶縁膜212と犠牲膜226の選択比は1、有機シロキサン系絶縁膜212と酸化アルミニウム221の選択比は20であった。さらに市販のNH4F含有の酸性洗浄液を用いて後洗浄し、エッチング残渣と共に酸化アルミニウム221を溶解し除去した(図37)。この洗浄液での酸化アルミニウム221の除去速度は8nm/分であった。次いで指向性スパッタ法とメッキ法、及びCMP法を組み合わせたダマシン法により、バリヤメタル241とCu242をパタン内に形成し、上層配線及び層間接続とした(図38)。
【0040】
本実施例では有機シロキサン系絶縁膜はアッシングにさらされていないため、配線の隣接配線間電気特性を評価しても誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
この実施例において、バリヤ絶縁膜の炭窒化珪素211を、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素に替えて、基板上に再度2層配線を試作したが、同様に問題なく形成できた。
また、この実施例において、有機シロキサン系絶縁膜212を比誘電率2.5のポーラス有機シロキサン系絶縁膜に変更し、同様に2層配線を試作した。この際、0.005%の希フッ酸液を適用した。アッシングにさらされないため、ポーラス有機シロキサン系絶縁膜のダメージによる誘電率上昇や耐圧劣化は見られなかった。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、有機シロキサン系絶縁膜にアッシャによるダメージを与えることがなく、かつ形状劣化や異物の問題を起こすことのない、有機シロキサン系絶縁膜の高精度な孔溝加工プロセスが提供され、シングルダマシン法あるいはデュアルダマシン法によるCu多層配線を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の工程説明図。
【図2】本発明の実施例1の工程説明図。
【図3】本発明の実施例1の工程説明図。
【図4】本発明の実施例1の工程説明図。
【図5】本発明の実施例1の工程説明図。
【図6】本発明の実施例1の工程説明図。
【図7】本発明の実施例1の工程説明図。
【図8】本発明の実施例1の工程説明図。
【図9】本発明の実施例1の工程説明図。
【図10】本発明の実施例1の工程説明図。
【図11】本発明の実施例1の工程説明図。
【図12】本発明の実施例1の工程説明図。
【図13】本発明の実施例1の工程説明図。
【図14】本発明の実施例1の工程説明図。
【図15】本発明の実施例1の工程説明図。
【図16】本発明の実施例1の工程説明図。
【図17】本発明の実施例1の工程説明図。
【図18】本発明の実施例1の工程説明図。
【図19】酸化アルミニウムの希フッ酸溶液への溶解速度。
【図20】本発明の実施例4の工程説明図。
【図21】本発明の実施例4の工程説明図。
【図22】本発明の実施例4の工程説明図。
【図23】本発明の実施例4の工程説明図。
【図24】本発明の実施例4の工程説明図。
【図25】本発明の実施例4の工程説明図。
【図26】本発明の実施例4の工程説明図。
【図27】本発明の実施例4の工程説明図。
【図28】本発明の実施例4の工程説明図。
【図29】本発明の実施例4の工程説明図。
【図30】本発明の実施例5の工程説明図。
【図31】本発明の実施例5の工程説明図。
【図32】本発明の実施例5の工程説明図。
【図33】本発明の実施例5の工程説明図。
【図34】本発明の実施例5の工程説明図。
【図35】本発明の実施例5の工程説明図。
【図36】本発明の実施例5の工程説明図。
【図37】本発明の実施例5の工程説明図。
【図38】本発明の実施例5の工程説明図。
【図39】本発明の実施例6の工程説明図。
【図40】本発明の実施例6の工程説明図。
【図41】本発明の実施例6の工程説明図。
【符号の説明】
0・・・半導体基板、1・・・ゲート上の層間絶縁膜、2・・・コンタクト電極、
112、212・・・オルガノシロキサン系絶縁膜、
113、213・・・酸化ケイ素膜、
211・・・炭窒化ケイ素膜、
121、221・・・酸化アルミニウム膜、
122、222、224・・・反射防止膜、
123、223、225・・・レジスト、
231・・・接続孔パタン、
132、232・・・配線パタン、
141、241・・・バリヤメタル、
142、242・・・銅、
226・・・犠牲膜。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device for high-speed operation and low power consumption.
[0002]
[Prior art]
With the miniaturization of semiconductor elements, the parasitic capacitance of the Cu wiring becomes equal to the input / output capacitance of the transistor itself, which is a rate-determining factor for element operation. Therefore, studies for introducing an insulating film having a lower relative dielectric constant than conventional silicon oxide (relative dielectric constant of 〜4) have been actively conducted.
[0003]
An organic siloxane-based insulating film is mainly studied as a low dielectric constant film. The organic siloxane-based insulating film is a film having a Si-R bond (R is an organic group) and a Si-O-Si bond as main components. It is formed by chemical vapor deposition (CVD) or spin coating. R is CH, which has excellent heat resistance. 3 Is generally used. Other components may include Si-H and Si-C-Si. The relative dielectric constant of the organosiloxane insulating film is usually about 2.8 to 3.3, but the relative dielectric constant can be reduced to 2.5 or less by making the film porous.
[0004]
As a Cu wiring forming method, a damascene method is generally used. In the damascene method, first, grooves and hole patterns corresponding to wirings and connection holes are formed in an insulating film, then barrier metal and Cu are embedded in the pattern, and unnecessary barrier metal and Cu outside the pattern are chemically mechanically polished (CMP). Is a way to get rid of it. In the damascene method, a method of simultaneously burying Cu in both the wiring and the pattern of the connection hole is called a dual damascene method.
[0005]
In order to apply an organic siloxane-based insulating film to a Cu wiring, it is necessary to process the above-mentioned groove or hole pattern. There are the following two methods for processing a slot pattern on an organic siloxane-based insulating film. First, there is a resist mask method in which an organic siloxane-based insulating film is directly processed using a resist pattern as a mask. The second is a hard mask method in which a resist pattern is once transferred to a hard mask, the resist is removed, and then the underlying organic siloxane-based insulating film is processed using the hard mask.
[0006]
As the hard mask, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, silicon carbonitride, or a stacked film thereof is generally studied.
[0007]
Further, a method is disclosed in which a soluble thin film is formed below a hard mask, and after processing the organic siloxane-based insulating film, the soluble thin film is dissolved using a dissolving solution, and the hard mask is lifted off and removed (for example, disclosed). , Patent Document 3). Examples of the hard mask include Si, W, Al, Ni, Ti, Ca, and aluminum oxide, and examples of the soluble thin film include tungsten oxide and aluminum oxide.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-208444 A
[Patent Document 2]
JP-A-2000-150463
[Patent Document 3]
JP 2001-15479 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The resist mask method has the following two problems.
The first is the deterioration of the organic siloxane-based insulating film when the resist is removed. In the resist mask method, organic components in the organic siloxane-based insulating film are decomposed by an asher treatment (oxygen plasma treatment) for removing the resist. As a result, problems such as an increase in relative permittivity and deterioration in breakdown voltage occur. In the case of an organic siloxane-based insulating film having a relative dielectric constant of about 2.8 to 3.3, the oxidizing power of the plasma can be reduced by lowering the pressure of the asher treatment or the ammonia plasma treatment to reduce the damage. is there.
[0010]
However, in the case of a porous film having a relative dielectric constant of 2.5 or less, the plasma does not easily penetrate into the film, so that damage is not reduced. The second problem is the dry etching resistance of the resist for ArF lithography used at the 90 nm node and beyond. The resist for ArF lithography generally has low fluorine plasma resistance. However, in the resist mask method, the resist is exposed to a fluorine-based plasma while the organic siloxane-based insulating film is being etched. As a result, the shape of the resist is deteriorated, and the shape is transferred to the organic siloxane-based insulating film.
[0011]
On the other hand, in the hard mask method, since the organic siloxane-based insulating film is not exposed to the asher treatment, there is no problem of damage. The problem depends on the hard mask material.
In a hard mask material (such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, and silicon carbonitride) which is generally studied, the selectivity with the organic siloxane-based insulating film is at most about 2 to 6, Precise processing is not possible.
[0012]
With a metal hard mask, the selectivity is sufficiently high. The first problem is that the base cannot be seen due to the reflection of the metal surface, and positioning cannot be performed in the lithography process. Second, the shape may be deteriorated when the metal hard mask is removed after processing to prevent a short circuit between adjacent wirings.
[0013]
Even with a hard mask of metal oxide, nitride, or the like, the selectivity is sufficiently high. The first problem is that it is necessary to remove a metal oxide having a high dielectric constant in order to reduce the wiring capacitance.
[0014]
An object of the present invention is to provide a highly accurate hole groove processing process for an organic siloxane-based insulating film, which does not damage the organic siloxane-based insulating film due to asher, and does not cause a problem of shape deterioration or foreign matter. It is in.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The object is to form a second insulating film on an organic siloxane insulating film, form a soluble inorganic thin film soluble in a solution on the second insulating film, and use the soluble thin film as a hard mask to form the organic siloxane insulating film. It can be solved by processing. After the processing of the organic siloxane-based insulating film, the hard mask is removed with a solution without causing shape deterioration.
[0016]
If the soluble inorganic thin film is a metal oxide film, an oxynitride film, or a nitride film, a sufficiently high selectivity to the organic siloxane-based insulating film can be obtained. Among them, aluminum oxide and aluminum oxynitride are desirable. These can be formed by a coating method, but are preferably formed by a sputtering method or a reactive sputtering method in order to obtain a higher selectivity. In addition, since aluminum oxynitride has an ultraviolet absorbing property, there is an advantage that an antireflection film in a lithography step can be eliminated by adjusting the film thickness.
[0017]
Aluminum oxide and aluminum oxynitride are soluble in a solution containing fluorine, such as dilute hydrofluoric acid and ammonium fluoride. In order to obtain a practical dissolution (removal) rate without affecting the underlying Cu or the organic siloxane-based insulating film, the fluorine concentration of the solution is desirably 0.0005% or more and 0.5% or less.
[0018]
The second insulating film is any one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, and silicon carbonitride that has an etching selectivity higher than that of the organic siloxane-based insulating film while processing the hard mask. Is desirable. Among them, silicon oxide has the highest selectivity. On the other hand, silicon carbide has the highest adhesiveness to the underlying organic siloxane-based insulating film. Therefore, a stacked film in which silicon oxide is formed on silicon carbide is more desirable.
[0019]
In addition, when forming an organic siloxane-based insulating film, if a Cu wiring or a connection hole is exposed on the base, Cu diffusion barrier property is set so that Cu and the organic siloxane-based insulating film are not in direct contact with each other and a reliability problem does not occur. After forming any of silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, and silicon carbonitride, it is desirable to form an organic siloxane-based insulating film.
[0020]
Further, for processing the hard mask, Cl is used. 2 Or BCl 3 For example, it is desirable to use a gas containing at least chlorine. In particular, a resist for ArF lithography has a strong chlorine plasma resistance, so that deterioration in the shape of the resist can be suppressed.
[0021]
It is desirable to remove the hard mask before embedding a metal such as Cu in the pattern. This is because if a metal is buried and CMP is performed in a state where the hard mask is present, and then the hard mask is removed with a solution, a step is generated. Although it is possible to remove the hard mask by CMP itself, a step called dishing or erosion occurs due to an increase in the CMP time.
[0022]
When using a dual damascene method in which Cu is simultaneously buried in both the upper wiring pattern and the connection hole pattern after the formation, the respective patterns are formed on the soluble inorganic thin film and the sacrificial film formed thereon to remove the resist. In advance, this laminated film pattern may be transferred onto the organic siloxane-based insulating film. Wiring and connection holes can be formed by a dual damascene method without exposing the organic siloxane-based insulating film to ashing at all.
[0023]
This sacrificial film needs to be removed at the same time as the organic siloxane-based insulating film is being patterned. For this purpose, a film containing 10% or more of Si is desirable. In addition, the sacrificial film needs to have a small dimensional change due to shrinkage when ashing is performed. For this purpose, a hydrogenated siloxane-based material having a smaller shrinkage than an organic siloxane such as methylsiloxane is desirable.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a specific description will be given using examples.
<Example 1>
A Cu multilayer wiring of a semiconductor device was formed by a single damascene method.
First, an on-gate
[0025]
Further, a
[0026]
Further, 20 nm of a
The electrical characteristics between adjacent wirings were evaluated, but no increase in dielectric constant or deterioration in breakdown voltage due to damage to the organic siloxane insulating film was found.
[0027]
In this example, a two-layer wiring was prototyped again on the substrate by replacing the silicon carbonitrides 214 and 211 of the barrier insulating film with silicon nitride, silicon oxynitride, and silicon carbide.
[0028]
<Example 2>
In Example 1 described above, a dilute hydrofluoric acid solution was used instead of the solution used for removing aluminum oxide. FIG. 19 shows the relationship between the concentration of dilute hydrofluoric acid and the removal rate of aluminum oxide. At a fluorine concentration of 0.0005% or more, a practical removal rate of 3 nm / min or more was obtained. Further, when the fluorine concentration is higher than 0.5%, the underlying Cu is roughened, and the interface between Cu and the barrier insulating film or the barrier metal is etched. The wiring to which the diluted hydrofluoric acid solution of 0.0005% or more and 0.5% or less showed characteristics equivalent to those of the first embodiment. A diluted hydrofluoric acid solution was used instead of the solution used for removing aluminum oxide. The electrical characteristics between adjacent wirings of the formed wiring were evaluated, but no increase in dielectric constant or deterioration in breakdown voltage due to damage to the organic siloxane-based insulating film was found.
[0029]
<Example 3>
In Example 1, the organic siloxane-based insulating film was changed to a porous organic siloxane-based insulating film having a relative dielectric constant of 2.5, and a two-layer wiring was similarly produced on a trial basis. At this time, a 0.005% diluted hydrofluoric acid solution was applied. The electrical characteristics between adjacent wirings of the formed wiring were evaluated, but no increase in dielectric constant or deterioration in breakdown voltage due to damage to the organic siloxane-based insulating film was found.
[0030]
<Example 4>
A Cu multilayer wiring of a semiconductor device was formed by a dual damascene method.
First, on the lower wiring of FIG. 8, 20 nm of
[0031]
Next, an
The electrical characteristics between adjacent wirings were evaluated, but no increase in dielectric constant or deterioration in breakdown voltage due to damage to the organic siloxane insulating film was found.
[0032]
In this example, a two-layer wiring was prototyped again on the substrate, replacing the
[0033]
<Example 5>
A Cu multilayer wiring of a semiconductor device was formed by a dual damascene method.
First, on the lower wiring of FIG. 8, a
[0034]
Next, an
The electrical characteristics between adjacent wirings were evaluated, but no increase in dielectric constant or deterioration in breakdown voltage due to damage to the organic siloxane insulating film was found.
[0035]
In this example, a two-layer wiring was prototyped again on the substrate, replacing the
[0036]
Further, in this example, the organic siloxane-based insulating
[0037]
In this embodiment, the hydrogenated siloxane-based coating film (OCD-Type 12 manufactured by Tokyo Ohka) used as the
[0038]
<Example 6>
A Cu multilayer wiring of a semiconductor device was formed by a dual damascene method.
First, in the same manner as in Example 5, an interlayer insulating film (211, 212, 213) and an
Next, after a siloxane hydride coating film (OCD-Type12 (registered trademark) manufactured by Tokyo Ohka) is applied as the
[0039]
Next, using the
[0040]
In this example, since the organosiloxane insulating film was not exposed to ashing, no increase in dielectric constant or deterioration in breakdown voltage was observed even when the electrical characteristics between adjacent wirings were evaluated.
In this example, a two-layer wiring was prototyped again on the substrate, replacing the
Further, in this example, the organic siloxane-based insulating
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a highly accurate hole groove forming process for an organic siloxane-based insulating film, which does not cause damage to the organic siloxane-based insulating film by asher, and does not cause a problem of shape deterioration or foreign matter. A Cu multilayer wiring can be formed by a single damascene method or a dual damascene method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process explanatory view of Example 1 of the present invention.
FIG. 2 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory view of a step in Example 1 of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a step in Example 1 of the present invention.
FIG. 16 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a process explanatory view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 19 shows the dissolution rate of aluminum oxide in a diluted hydrofluoric acid solution.
FIG. 20 is an explanatory view of a step in Example 4 of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory view of a step in Example 4 of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory view of a step in Example 4 of the present invention.
FIG. 23 is an explanatory view of a step in Example 4 of the present invention.
FIG. 24 is an explanatory view showing a step in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is an explanatory diagram of a step in Example 4 of the present invention.
FIG. 26 is a process explanatory view of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a process explanatory view of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is an explanatory view of a step in Example 4 of the present invention.
FIG. 29 is a process explanatory view of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a process explanatory view of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a process explanatory view of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a process explanatory view of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 33 is an explanatory diagram of a step in Example 5 of the present invention.
FIG. 34 is an explanatory diagram of a step in Example 5 of the present invention.
FIG. 35 is an explanatory view of a step in Example 5 of the present invention.
FIG. 36 is a process explanatory view of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 37 is a process explanatory view of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 38 is an explanatory diagram of a process according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 39 is a process explanatory view of the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 40 is an explanatory diagram showing a step in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 41 is an explanatory view of a step in Example 6 of the present invention.
[Explanation of symbols]
0 ... semiconductor substrate, 1 ... interlayer insulating film on gate, 2 ... contact electrode,
112, 212 ... organosiloxane insulating film,
113, 213 ... silicon oxide film,
211 ... silicon carbonitride film,
121, 221 ... aluminum oxide film,
122, 222, 224 ... antireflection film,
123, 223, 225 ... resist,
231, a connection hole pattern,
132, 232 ... wiring pattern,
141, 241 ... barrier metal,
142, 242 ... copper,
226 ... Sacrificial film.
Claims (25)
前記第1の絶縁膜の上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
溶解液に可溶な無機薄膜を前記第2の絶縁膜の上に形成する工程と、
前記無機薄膜の上にレジストパタンを形成する工程と、
ドライエッチングにより前記レジストパタンを前記無機薄膜に転写する工程と、
前記レジストパタンを除去する工程と、
ドライエッチングにより前記無機薄膜のパタンを前記第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜に転写する工程と、
前記無機薄膜を溶液に溶解することにより除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a first insulating film;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming an inorganic thin film soluble in a solution on the second insulating film;
Forming a resist pattern on the inorganic thin film,
Transferring the resist pattern to the inorganic thin film by dry etching,
Removing the resist pattern;
Transferring the pattern of the inorganic thin film to the first insulating film and the second insulating film by dry etching;
Removing the inorganic thin film by dissolving it in a solution.
前記第1の絶縁膜の上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
無機薄膜を前記第2の絶縁膜の上に形成する工程と、前記無機薄膜の上に第1のレジストパタンを形成する工程と、
ドライエッチングにより前記第1のレジストパタンを前記無機薄膜に転写する工程と、
前記第1のレジストパタンを除去する工程と、
前記無機薄膜の上に第2のレジストパタンを形成する工程と、
ドライエッチングにより前記第2のレジストパタンを少なくとも前記第2の絶縁膜に転写する工程と、
前記無機薄膜を溶液に溶解することにより除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a first insulating film;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming an inorganic thin film on the second insulating film, forming a first resist pattern on the inorganic thin film,
Transferring the first resist pattern to the inorganic thin film by dry etching;
Removing the first resist pattern;
Forming a second resist pattern on the inorganic thin film;
Transferring the second resist pattern to at least the second insulating film by dry etching;
Removing the inorganic thin film by dissolving it in a solution.
前記第一の絶縁膜上に、酸化アルミニウムあるいは酸窒化アルミニウムからなる無機薄膜を形成する工程と、
前記有機シロキサン系絶縁膜を露出させること無く、前記無機薄膜の一部を除去して前記第一の絶縁膜を露出する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a first insulating film made of any of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, and silicon carbonitride on the organic siloxane-based insulating film;
Forming an inorganic thin film made of aluminum oxide or aluminum oxynitride on the first insulating film;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of removing a part of the inorganic thin film and exposing the first insulating film without exposing the organic siloxane-based insulating film.
前記第一の絶縁膜上に、酸化アルミニウムあるいは酸窒化アルミニウムからなる無機薄膜を形成する工程と、
前記有機シロキサン系絶縁膜を露出させること無く、前記無機薄膜の一部を除去して前記第一の絶縁膜を露出する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a first insulating film made of a stacked film of silicon oxide and silicon carbide on the organic siloxane-based insulating film;
Forming an inorganic thin film made of aluminum oxide or aluminum oxynitride on the first insulating film;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of removing a part of the inorganic thin film and exposing the first insulating film without exposing the organic siloxane-based insulating film.
前記第1の絶縁膜上に、酸化アルミニウムあるいは酸窒化アルミニウムからなる無機薄膜を形成する工程と、
前記有機シロキサン系絶縁膜を露出させること無く、前記無機薄膜の一部を除去して前記第1の絶縁膜を露出する工程と、
前記露出された第1の絶縁膜および前記無機薄膜を覆うように少なくともSiを10%以上含む犠牲膜を形成する工程と、
前記有機シロキサン系絶縁膜を露出させること無く、前記犠牲膜の一部を除去して前記第1の絶縁膜を露出する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a first insulating film made of any of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, or silicon carbonitride on the organic siloxane insulating film;
Forming an inorganic thin film made of aluminum oxide or aluminum oxynitride on the first insulating film;
Exposing the first insulating film by removing a part of the inorganic thin film without exposing the organic siloxane-based insulating film;
Forming a sacrificial film containing at least 10% or more of Si so as to cover the exposed first insulating film and the inorganic thin film;
Removing the portion of the sacrificial film without exposing the organic siloxane-based insulating film to expose the first insulating film.
前記第1の絶縁膜上に、酸化アルミニウムあるいは酸窒化アルミニウムからなる無機薄膜を形成する工程と、
前記有機シロキサン系絶縁膜を露出させること無く、前記無機薄膜の一部を除去して前記第1の絶縁膜を露出する工程と、
前記露出された第1の絶縁膜および前記無機薄膜を覆うように少なくともSiを10%以上含む犠牲膜を形成する工程と、
前記有機シロキサン系絶縁膜を露出させること無く、前記犠牲膜の一部を除去して前記第1の絶縁膜を露出する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。Forming a first insulating film made of a stacked film of silicon oxide and silicon carbide on the organic siloxane-based insulating film;
Forming an inorganic thin film made of aluminum oxide or aluminum oxynitride on the first insulating film;
Exposing the first insulating film by removing a part of the inorganic thin film without exposing the organic siloxane-based insulating film;
Forming a sacrificial film containing at least 10% or more of Si so as to cover the exposed first insulating film and the inorganic thin film;
Removing the portion of the sacrificial film without exposing the organic siloxane-based insulating film to expose the first insulating film.
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JP2006100628A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Hitachi High-Technologies Corp | Method of plasma processing |
JP4537818B2 (en) * | 2004-09-30 | 2010-09-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Plasma processing method |
WO2007043634A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Nec Corporation | Method for manufacturing multilayer wiring |
US8188564B2 (en) | 2007-12-27 | 2012-05-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having a planarizing film formed in a region of a step portion |
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