JP2006344815A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Junko Ouchi
淳子 大内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device which suppresses the variation of a pattern dimension and forms dual damascene wiring at a high yield. <P>SOLUTION: The method comprises a step of forming an insulation film on a semiconductor substrate, a step of forming at least upper and lower layer hard masks on the insulation film, a step of forming a lower layer mask and a stopper layer on the upper layer hard mask in this order, a step of forming a wiring trench pattern on the stopper layer and the lower layer mask, a step of transferring the wiring trench pattern to the upper layer hard mask with the stopper layer left on the lower layer mask, a step of forming a burying organic film on the entire surface, a step of exposing the stopper layer by CMP with the burying organic film left in the wiring trench pattern, a step of removing the stopper layer to expose the lower layer mask, a step of forming an intermediate layer and a resist film on the lower layer mask and the burying organic film in this order, and a step of pattern-exposing the resist film. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に多層レジストプロセスを用いた半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device using a multilayer resist process.

近年、半導体装置の微細化に伴なって、高い解像度で微細パターンを露光するために、ArFエキシマレーザーが光源として用いられ、焦点深度の低下という問題が生じている。これに対応するため、化学的機械的研磨(CMP)技術を用いた下地の平坦化が必須とされる。この要求は、微細化が進むにしたがって、より厳しいものとなりつつある。   In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, an ArF excimer laser is used as a light source in order to expose a fine pattern with high resolution, resulting in a problem that the depth of focus is lowered. In order to cope with this, it is essential to planarize the base using a chemical mechanical polishing (CMP) technique. This requirement is becoming more severe as miniaturization progresses.

例えば、溝先作りハードマスク方式を用いてデュアルダマシン構造の配線を製造する場合には、接続孔パターン露光の際に、配線溝パターンの段差に起因してレジスト膜厚にばらつきが生じて、寸法変動が引き起こされる。この問題を解決するために、3層または2層の積層膜からなる多層レジスト法を用いて接続孔のパターニングを行なうことが提案されている。   For example, when manufacturing a dual damascene structure wiring using a grooved hard mask method, the resist film thickness varies due to the step of the wiring groove pattern during exposure of the connection hole pattern, and the dimensions Variations are caused. In order to solve this problem, it has been proposed to pattern the connection holes using a multilayer resist method comprising a three-layer or two-layer laminated film.

しかしながら、多層レジスト法において下層レジスト膜厚を厚くすると、パターン露光の際に寸法変動の増加やスループットの増大が生じる。このため、下層レジスト膜を過剰に厚く形成できず、段差を完全に解消することが困難である。段差を解消するために、段差上にマスク層を形成しCMPによりマスク層を平坦化する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   However, if the lower resist film thickness is increased in the multilayer resist method, an increase in dimensional variation and an increase in throughput occur during pattern exposure. For this reason, the lower resist film cannot be formed excessively thick, and it is difficult to completely eliminate the step. In order to eliminate the step, a method of forming a mask layer on the step and planarizing the mask layer by CMP has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

下層レジスト膜をCMPにより平坦化する場合には、CMP後のレジスト残膜制御が困難である。CMPでは面内の研磨レートに差が生じるため、研磨後の膜厚にばらつきが生じる。CMP後に所望のレジスト膜厚を得るためには研磨量を一定にする必要があるものの、研磨時間で制御した場合には、研磨レートの経時変化によってウェハ毎にレジスト残膜のばらつきが生じてしまう(例えば、特許文献2参照)。下層レジストの膜厚ばらつきは、パターン転写の際の寸法ばらつきにつながるため、極力低減することが求められる。
特開2004−152997号公報 特開2002−26122号公報
When the lower resist film is planarized by CMP, it is difficult to control the remaining resist film after CMP. In CMP, a difference occurs in the in-plane polishing rate, resulting in variations in film thickness after polishing. Although it is necessary to make the polishing amount constant in order to obtain a desired resist film thickness after CMP, when controlled by the polishing time, the resist residual film varies from wafer to wafer due to the change in polishing rate over time. (For example, refer to Patent Document 2). Since the film thickness variation of the lower layer resist leads to dimensional variation during pattern transfer, it is required to reduce it as much as possible.
JP 2004-152997 A JP 2002-26122 A

本発明は、パターン寸法のバラツキを抑制して、高い歩留まりでデュアルダマシン配線を形成可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming a dual damascene wiring with a high yield while suppressing variations in pattern dimensions.

本発明の一態様にかかる半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に、少なくとも下層および上層のハードマスクを順次形成する工程と、
前記上層のハードマスク上に、下層マスクおよびストッパー層を順次形成する工程と、
前記ストッパー層および前記下層マスクに配線溝パターンを形成して、前記上層のハードマスクを露出する工程と、
前記ストッパー層を前記下層マスク上に残しつつ前記上層のハードマスクに配線溝パターンを転写する工程と、
前記上層のハードマスクに配線溝パターンを転写した後、前記配線溝パターン内および前記ストッパー層上に埋め込み有機膜を形成する工程と、
CMPを行なって前記ストッパー層上の前記埋め込み有機膜を除去し、前記埋め込み有機膜を前記配線溝パターン内に残置して前記ストッパー層を露出する工程と、
露出した前記ストッパー層を除去して、下層マスクを露出する工程と、
前記下層マスクおよび前記埋め込み有機膜上に中間層を形成する工程と、
前記中間層上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン露光する工程と
を具備することを特徴とする。
A method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention includes a step of forming an insulating film over a semiconductor substrate;
Sequentially forming at least a lower layer and an upper layer hard mask on the insulating film;
A step of sequentially forming a lower layer mask and a stopper layer on the upper layer hard mask;
Forming a wiring groove pattern in the stopper layer and the lower layer mask to expose the upper layer hard mask;
Transferring the wiring groove pattern to the upper hard mask while leaving the stopper layer on the lower mask;
A step of forming a buried organic film in the wiring groove pattern and on the stopper layer after transferring the wiring groove pattern to the upper hard mask;
Performing CMP to remove the embedded organic film on the stopper layer, leaving the embedded organic film in the wiring trench pattern, and exposing the stopper layer;
Removing the exposed stopper layer to expose the underlying mask;
Forming an intermediate layer on the lower layer mask and the embedded organic film;
Forming a resist film on the intermediate layer;
And a step of pattern exposing the resist film.

本発明の一態様によれば、パターン寸法のバラツキを抑制して、高い歩留まりでデュアルダマシン配線を形成可能な半導体装置の製造方法が提供される。   According to one embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device capable of forming dual damascene wiring with high yield while suppressing variation in pattern dimensions.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1乃至図14に、実施形態にかかる半導体装置の製造方法を示す。
まず、下層配線40が絶縁膜41に埋め込まれている半導体基板10上に、Cuの拡散を防止するためのバリア層11、層間絶縁膜としての第1の絶縁膜12および第2の絶縁膜13を順次形成した。バリア層11は、プラズマエンハンスメント化学的気相成長(PE−CVD)法により、シリコン窒化膜を35nmの膜厚で堆積して形成した。第1の絶縁膜12としては、SiOC膜を145nmの膜厚でPE−CVD法により堆積し、第2の絶縁膜13は、有機膜を100nmの膜厚で塗布法により成膜して形成した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 14 show a method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment.
First, a barrier layer 11 for preventing diffusion of Cu, a first insulating film 12 as an interlayer insulating film, and a second insulating film 13 on a semiconductor substrate 10 in which a lower layer wiring 40 is embedded in an insulating film 41. Were sequentially formed. The barrier layer 11 was formed by depositing a silicon nitride film with a thickness of 35 nm by a plasma enhancement chemical vapor deposition (PE-CVD) method. As the first insulating film 12, a SiOC film was deposited with a thickness of 145 nm by a PE-CVD method, and the second insulating film 13 was formed by forming an organic film with a thickness of 100 nm by a coating method. .

なお、第1の絶縁膜12に用いるSiOC膜の材料としては、例えば、ブラックダイアモンド(アプライドマテリアル社製)、コーラル(ノベラス社製)、およびオーロラ(エー・エス・エム社製)等が挙げられる。メチルシロキサンを塗布して、第1の絶縁膜を形成することもできる。第2の絶縁膜13の材料としては、例えば、SiLK(ダウケミカル社製)、およびFLARE(アライドシグナル社製)等が挙げられる。第1の絶縁膜12の膜厚は、50〜200nmの範囲内で変更可能であり、第2の絶縁膜13の膜厚は、50〜200nmの範囲内で変更可能である。   Examples of the material of the SiOC film used for the first insulating film 12 include black diamond (manufactured by Applied Materials), coral (manufactured by Novellus), and aurora (manufactured by ASM). . The first insulating film can also be formed by applying methylsiloxane. Examples of the material of the second insulating film 13 include SiLK (manufactured by Dow Chemical Co.) and FLARE (manufactured by Allied Signal). The film thickness of the first insulating film 12 can be changed within a range of 50 to 200 nm, and the film thickness of the second insulating film 13 can be changed within a range of 50 to 200 nm.

第2の絶縁膜13上には、第1のハードマスク14としてシリコン酸化膜を150nm、第2のハードマスク15としてシリコン窒化膜を50nm、第3のハードマスク16としてシリコン酸化膜を50nm順次形成した。第1、第2および第3のハードマスクの膜厚は、適宜決定することができ、これに限定されるものではない。例えば、下層ハードマスクとしての第1のハードマスク14の膜厚は、100〜200nmの範囲内で変更可能であり、中間ハードマスクとしての第2のハードマスク15の膜厚は、50〜100nmの範囲内で変更することができる。また、上層ハードマスクとしての第3のハードマスク15の膜厚は、50〜100nmの範囲内で変更することができる。第1のハードマスクはCu配線形成の際にCu−CMPのストッパー膜となるので、次のような条件を満たしていれば、これらハードマスクの材質は、適宜選択することができる。すなわち、第2のハードマスクは、第1のハードマスクに配線パターンを形成する際にエッチングマスクとして選択比を有すること、および、第3のハードマスクは、第2のハードマスクに配線パターンを形成する際にエッチングマスクとして選択比を有することである。   On the second insulating film 13, a silicon oxide film is formed as a first hard mask 14 in a thickness of 150 nm, a silicon nitride film as a second hard mask 15 is formed in a thickness of 50 nm, and a silicon oxide film is formed as a third hard mask 16 in a thickness of 50 nm. did. The film thicknesses of the first, second, and third hard masks can be determined as appropriate and are not limited thereto. For example, the film thickness of the first hard mask 14 as the lower hard mask can be changed within a range of 100 to 200 nm, and the film thickness of the second hard mask 15 as the intermediate hard mask is 50 to 100 nm. It can be changed within the range. The film thickness of the third hard mask 15 as the upper hard mask can be changed within a range of 50 to 100 nm. Since the first hard mask becomes a Cu-CMP stopper film when forming the Cu wiring, the material of these hard masks can be appropriately selected as long as the following conditions are satisfied. That is, the second hard mask has a selection ratio as an etching mask when forming a wiring pattern on the first hard mask, and the third hard mask forms a wiring pattern on the second hard mask. In doing so, it has a selection ratio as an etching mask.

図示する例においては、トリプルハードマスクを適用したが、デュアルハードマスクを適用することもできる。この場合には、第3のハードマスク16を省略する以外はトリプルハードマスクの場合と同様の工程を行なえばよい。すなわち、下層ハードマスクとしての第1のハードマスク14と上層ハードマスクとしての第2のハードマスク15とを、上述したような手法により形成する。この後は、第2のハードマスク15を上層ハードマスクとして利用して、以下のトリプルハードマスクを適用する場合と同様の加工が行なわれる。   In the illustrated example, the triple hard mask is applied, but a dual hard mask can also be applied. In this case, the same process as in the case of the triple hard mask may be performed except that the third hard mask 16 is omitted. That is, the first hard mask 14 as the lower layer hard mask and the second hard mask 15 as the upper layer hard mask are formed by the method as described above. Thereafter, using the second hard mask 15 as an upper layer hard mask, the same processing as in the case of applying the following triple hard mask is performed.

第3のハードマスク16上には、下層マスク25およびストッパー層26を順次形成し、図1に示すようにレジストパターン27を設けた。
下層マスク25としては、例えば、ノボラック樹脂やポリアリーレン、多環芳香族化合物などの有機膜を塗布形成して用いることができる。また、プラズマCVD法により形成されるカーボン膜を下層マスク25としてもよい。下層マスク25の膜厚は、後の工程で接続孔パターンを第2のハードマスク15および第1のハードマスク14に転写する際のマスクとして機能するのに十分であることが要求される。例えば、第1のハードマスク14および第2のハードマスク15の膜厚合計が100〜300nmの場合には、下層マスク25の膜厚は100nm以上であることが望まれる。下層マスク25の膜厚が厚すぎる場合には、第2の絶縁膜13に接続孔を形成した後、この下層マスク25が残留してしまう。残留した下層マスクは、オーバーエッチング等により除去しなければならない。そのため、第2の絶縁膜13の加工で消費される膜厚に加えて、第1のハードマスク14および第2のハードマスク15を加工する際に消費される膜厚の合計が、下層マスク25の膜厚の上限となる。したがって、下層マスク25の膜厚は100〜300nmが望ましい。
On the third hard mask 16, a lower layer mask 25 and a stopper layer 26 were sequentially formed, and a resist pattern 27 was provided as shown in FIG.
As the lower layer mask 25, for example, an organic film such as a novolac resin, polyarylene, or polycyclic aromatic compound can be applied and formed. Further, a carbon film formed by plasma CVD may be used as the lower layer mask 25. The film thickness of the lower layer mask 25 is required to be sufficient to function as a mask when transferring the connection hole pattern to the second hard mask 15 and the first hard mask 14 in a later step. For example, when the total film thickness of the first hard mask 14 and the second hard mask 15 is 100 to 300 nm, the film thickness of the lower layer mask 25 is desirably 100 nm or more. If the lower layer mask 25 is too thick, the lower layer mask 25 remains after the connection hole is formed in the second insulating film 13. The remaining lower layer mask must be removed by overetching or the like. Therefore, in addition to the film thickness consumed by processing the second insulating film 13, the total film thickness consumed when processing the first hard mask 14 and the second hard mask 15 is the lower layer mask 25. This is the upper limit of the film thickness. Therefore, the film thickness of the lower layer mask 25 is desirably 100 to 300 nm.

ここでは、IX370G(JSR社製)をスピンコート法により塗布し、180℃で60秒のプリベークを行なった。さらに、300℃で60秒のポストベークを行なって、膜厚200nmの下層マスク25を形成した。   Here, IX370G (manufactured by JSR) was applied by spin coating, and prebaked at 180 ° C. for 60 seconds. Further, post-baking was performed at 300 ° C. for 60 seconds to form a lower layer mask 25 having a thickness of 200 nm.

下層マスク25上のストッパー層26は、例えばスピンオングラス(SOG)により形成することができる。このストッパー層26は、後の工程で第3のハードマスク16をエッチングした後に所定の膜厚で残存することが求められる。そのためには、第3のハードマスク16の膜厚、および第3のハードマスク16とのエッチング選択比を考慮して、ストッパー層26の膜厚を設定する。エッチングにおいては、膜厚ばらつきやエッチングレートのばらつきを考慮して、通常、加工すべき膜厚に対して30乃至50%相当のオーバーエッチングが行なわれる。第3のハードマスク16の膜厚を(T1)とすると、50%のオーバーエッチングを想定した場合、(1.5T1)相当膜厚のエッチングが必要とされる。さらに、第3のハードマスク16に対するストッパー層26のエッチング選択比をSとすると、ストッパー層26のエッチングされる膜厚は(1.5T1×S)となる。 The stopper layer 26 on the lower layer mask 25 can be formed by, for example, spin on glass (SOG). This stopper layer 26 is required to remain with a predetermined film thickness after the third hard mask 16 is etched in a later step. For this purpose, the film thickness of the stopper layer 26 is set in consideration of the film thickness of the third hard mask 16 and the etching selection ratio with the third hard mask 16. In the etching, overetching corresponding to 30 to 50% is usually performed with respect to the film thickness to be processed in consideration of film thickness variation and etching rate variation. Assuming that the thickness of the third hard mask 16 is (T 1 ), an etching with a thickness equivalent to (1.5T 1 ) is required when 50% overetching is assumed. Furthermore, if the etching selectivity of the stopper layer 26 with respect to the third hard mask 16 is S, the etched film thickness of the stopper layer 26 is (1.5T 1 × S).

すなわち、第3のハードマスク16のエッチング後にストッパー層26が残存しているためには、このストッパー層26の膜厚(T2)は、T2>(1.5T1×S)という条件を満たすことが求められる。第3のハードマスク16のエッチング後に残存するストッパー層26の膜厚が50nmを越えて厚い場合には、後の工程で有機膜を埋め込み、CMPで平坦化する際のストッパーとして用いた後、ストッパー膜を除去する際に残膜厚分に相当する段差が生じるといった不都合が生じるおそれがある。これを避けるために、ストッパー層26の膜厚(T2)は、最大でも200nm程度に留めることが望ましい。 That is, in order for the stopper layer 26 to remain after the etching of the third hard mask 16, the film thickness (T 2 ) of the stopper layer 26 satisfies the condition that T 2 > (1.5T 1 × S). It is required to satisfy. When the thickness of the stopper layer 26 remaining after the etching of the third hard mask 16 is thicker than 50 nm, an organic film is embedded in a later process and used as a stopper for planarization by CMP, and then the stopper When removing the film, there may be a disadvantage that a step corresponding to the remaining film thickness occurs. In order to avoid this, it is desirable to keep the film thickness (T 2 ) of the stopper layer 26 at about 200 nm at the maximum.

ここでは、レジスト塗布法によりSOGを形成し、300℃60秒のベークを行なって、膜厚110nmのストッパー層26を形成した。シリコン酸化膜からなる第3のハードマスク16とSOGからなるストッパー層26との選択比は、ほぼ1である。ストッパー層26のSOG膜厚が110nmであるので、第3のハードマスク16のシリコン酸化膜を50nmエッチングした後には、ストッパー層26(SOG膜)は、35nm程度の膜厚で下層マスク25上に残ることになる。   Here, SOG was formed by a resist coating method, and baking was performed at 300 ° C. for 60 seconds to form a stopper layer 26 having a thickness of 110 nm. The selection ratio between the third hard mask 16 made of a silicon oxide film and the stopper layer 26 made of SOG is approximately 1. Since the SOG film thickness of the stopper layer 26 is 110 nm, after etching the silicon oxide film of the third hard mask 16 by 50 nm, the stopper layer 26 (SOG film) has a film thickness of about 35 nm on the lower layer mask 25. Will remain.

ストッパー層26の上には、フォトレジストとしてArFエキシマレーザー用の化学増幅型レジスト(JSR社製ArFシリーズ)を塗布して、膜厚150nmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜に、リソグラフィー技術により図1に示すように配線溝パターン17aを設けて、レジストパターン27を形成した。配線溝パターン17aの幅は、90nmおよび3μmの2種類とした。   On the stopper layer 26, a chemically amplified resist for ArF excimer laser (ArF series manufactured by JSR) was applied as a photoresist to form a resist film having a thickness of 150 nm. As shown in FIG. 1, a wiring groove pattern 17a is provided on the resist film by lithography to form a resist pattern 27. The width of the wiring groove pattern 17a was set to two types of 90 nm and 3 μm.

レジストパターン27をマスクとしてストッパー層26をエッチングし、ストッパー層26に配線溝パターン17aを転写した。ここでは、マグネトロンRIE装置を用いて、CHF3/O2=60/10sccm,50mTorr,500Wの条件でエッチングを行なった。なお、以降の工程においても、エッチングにはマグネトロンRIE装置を用いる。さらに、N2/O2=90/10sccm,30mTorr,400Wの条件でエッチングを行なって、図2に示すように下層マスク25に配線溝パターン17aを転写し、配線溝パターン17aの底部に第3のハードマスク16を露出した。ストッパー層26上に設けられたレジストパターン27は、下層マスク25と同様に有機材料からなり、選択比が1程度である。このため、レジストパターン27は、下層マスク25のエッチング中に除去され、パターン化された下層マスク25とパターン化されたストッパー層26とからなる多層マスク31が得られる。 The stopper layer 26 was etched using the resist pattern 27 as a mask, and the wiring groove pattern 17 a was transferred to the stopper layer 26. Here, etching was performed using a magnetron RIE apparatus under the conditions of CHF 3 / O 2 = 60/10 sccm, 50 mTorr, and 500 W. In the subsequent processes, a magnetron RIE apparatus is used for etching. Further, etching is performed under the conditions of N 2 / O 2 = 90/10 sccm, 30 mTorr, 400 W, and the wiring groove pattern 17 a is transferred to the lower layer mask 25 as shown in FIG. 2, and third wiring is formed on the bottom of the wiring groove pattern 17 a. The hard mask 16 was exposed. The resist pattern 27 provided on the stopper layer 26 is made of an organic material like the lower layer mask 25 and has a selectivity of about 1. For this reason, the resist pattern 27 is removed during the etching of the lower layer mask 25, and a multilayer mask 31 composed of the patterned lower layer mask 25 and the patterned stopper layer 26 is obtained.

この多層マスク31を用いて、図3に示すように配線溝パターン17aを第3のハードマスク16に転写し、配線溝パターン17aの底部に第2のハードマスク15を露出する。ここでは、20℃、C48/O2/Ar=16/20/200sccm,40mTorr,1500Wの条件でエッチングを行なった。すでに説明したように、ストッパー層26は十分な膜厚で形成されているので、第3のハードマスク16をエッチングした後には、35nm程度の膜厚で下層マスク25上に残存する。 Using this multilayer mask 31, the wiring groove pattern 17a is transferred to the third hard mask 16 as shown in FIG. 3, and the second hard mask 15 is exposed at the bottom of the wiring groove pattern 17a. Here, etching was performed under the conditions of 20 ° C., C 4 F 8 / O 2 / Ar = 16/20/200 sccm, 40 mTorr, 1500 W. As already described, since the stopper layer 26 is formed with a sufficient film thickness, it remains on the lower layer mask 25 with a film thickness of about 35 nm after the third hard mask 16 is etched.

次に、図4に示すように配線溝パターン17a内を含む全面に、埋め込み有機膜28を形成した。埋め込み有機膜28の材料としては、埋め込み性の優れた塗布系材料が望ましい。本実施形態においては、ノボラック樹脂を主成分とするレジスト、IX370G(JSR社製)を用いて埋め込み有機膜28を形成した。埋め込み有機膜28は、ポリアリーレンを主成分とする有機化合物等により形成してもよい。埋め込み有機膜28は、配線溝パターン17aからなる凹部を完全に埋めることが求められる。埋め込み有機膜28の膜厚は、ストッパー層26の残膜厚と下層マスク25の膜厚と第3のハードマスク16の膜厚との合計を越えていればよく、ここでは300nmとした。   Next, as shown in FIG. 4, a buried organic film 28 was formed on the entire surface including the inside of the wiring groove pattern 17a. As a material of the embedded organic film 28, a coating material having excellent embeddability is desirable. In the present embodiment, the embedded organic film 28 is formed using a resist mainly composed of novolak resin, IX370G (manufactured by JSR). The embedded organic film 28 may be formed of an organic compound containing polyarylene as a main component. The embedded organic film 28 is required to completely fill the concave portion formed of the wiring groove pattern 17a. The film thickness of the embedded organic film 28 only needs to exceed the sum of the remaining film thickness of the stopper layer 26, the film thickness of the lower layer mask 25, and the film thickness of the third hard mask 16.

埋め込み有機膜28をCMPして、図5に示すようにストッパー層26を露出した。CMPには荏原製作所製EPO−222を用い、研磨粒子としてアルミナを1wt%濃度で純水に分散させたスラリーを供給しながら研磨を行なった。ストッパー層26が露出したところで研磨を終了すると、配線溝パターン17a内に埋め込み有機膜28が埋め込まれて表面が平坦化される。このとき、ストッパー層26をある程度をオーバーポリッシングして、ストッパー26層上の埋め込み有機膜28を完全に除去することが好ましい。ストッパー層26はSOGからなるため、そのポリッシングレートは、埋め込み有機膜28を構成しているレジストよりも遅い。したがって、残膜は研磨時間によってある程度制御することができる。ここでは、20nmのオーバーポリッシュを行なった。その結果、図5に示されるようにストッパー層26の膜厚は減少し、15nm程度となった。   The embedded organic film 28 was subjected to CMP to expose the stopper layer 26 as shown in FIG. Polishing was performed using EPO-222 manufactured by Ebara Seisakusho while supplying a slurry in which alumina was dispersed in pure water at a concentration of 1 wt% as abrasive particles. When the polishing is finished when the stopper layer 26 is exposed, the embedded organic film 28 is embedded in the wiring groove pattern 17a to flatten the surface. At this time, it is preferable that the stopper layer 26 is overpolished to some extent to completely remove the embedded organic film 28 on the stopper 26 layer. Since the stopper layer 26 is made of SOG, its polishing rate is slower than that of the resist constituting the embedded organic film 28. Therefore, the remaining film can be controlled to some extent by the polishing time. Here, over-polishing of 20 nm was performed. As a result, as shown in FIG. 5, the thickness of the stopper layer 26 decreased to about 15 nm.

続いて、残留したストッパー層26をエッチングにより除去して、図6に示すように下層マスク25を露出した。下層マスク25および埋め込み有機膜28といった有機膜に対して選択比の高いエッチング条件を用いることによって、これらの有機膜を実質的にエッチングすることなく、ストッパー層26を除去することができる。具体的には、希釈HF水溶液によるウェットエッチングを行なって、水洗洗浄した後、スピン乾燥させるといった方法が挙げられる。あるいは、ドライエッチング技術を用いることによって、下層マスク25等の有機膜を実質的にエッチングせずにストッパー層26をエッチング除去することもできる。例えば、C48/CO/Ar=16/150/200sccm,40mTorr,500Wの条件でエッチングを行なうことによって、これを達成することができる。ストッパー層26のシリコン酸化膜と有機膜であるレジストとのエッチング選択比は40以上あることから、下層マスク25等の有機膜はほとんどエッチングせずにストッパー層26を除去することができる。 Subsequently, the remaining stopper layer 26 was removed by etching, and the lower layer mask 25 was exposed as shown in FIG. By using etching conditions having a high selectivity with respect to the organic films such as the lower layer mask 25 and the embedded organic film 28, the stopper layer 26 can be removed without substantially etching these organic films. Specifically, there is a method of performing wet etching with a diluted HF aqueous solution, washing with water and then spin drying. Alternatively, by using a dry etching technique, the stopper layer 26 can be removed by etching without substantially etching the organic film such as the lower layer mask 25. For example, this can be achieved by performing etching under the conditions of C 4 F 8 / CO / Ar = 16/150/200 sccm, 40 mTorr, 500 W. Since the etching selectivity between the silicon oxide film of the stopper layer 26 and the resist which is an organic film is 40 or more, the stopper layer 26 can be removed without etching the organic film such as the lower layer mask 25 or the like.

ストッパー層26をエッチング除去した後には、配線溝パターン17a内に埋め込まれた埋め込み有機膜28とストッパー層26の下方の下層マスク25とが残り、埋め込み有機膜28と下層マスク25との境界には、ストッパー層26の残膜厚分に相当する15nm程度の段差が生じることになる。20nm程度以下であれば、段差が生じていても実質的に影響はないが、段差は小さいことが望まれる。   After the stopper layer 26 is removed by etching, the embedded organic film 28 embedded in the wiring groove pattern 17a and the lower layer mask 25 below the stopper layer 26 remain, and the boundary between the embedded organic film 28 and the lower layer mask 25 remains. As a result, a step of about 15 nm corresponding to the remaining film thickness of the stopper layer 26 occurs. If it is about 20 nm or less, even if a step is generated, there is substantially no influence, but it is desirable that the step is small.

上述の条件でストッパー層26のドライエッチングを行なう際、微量のO2を添加してエッチング選択比を10以下に低減した場合には、下層マスク25は若干エッチングされるものの、埋め込み有機膜28と下層マスク25との境界に生じる段差を低減することができる。例えば、エッチング選択比を5とした場合には、残留している15nmのストッパー層26をエッチングする間に、配線溝パターン17a内の埋め込み有機膜28が、3nmエッチングされる。ストッパー層26がエッチング除去された後は下層マスク25が露出し、この下層マスク25は埋め込み有機膜28との選択比はほぼ1であることから、ほぼ均一にエッチバックされる。100%のオーバーエッチングを行なった場合でも、埋め込み有機膜28のオーバーエッチング量は3nmであり、影響を与えない範囲である。こうした手法を採用した場合には、埋め込み有機膜28と下層マスク25との境界の段差は12nmに低減され、平坦性をさらに高めることができる。 When dry etching of the stopper layer 26 under the above-described conditions, if the etching selectivity is reduced to 10 or less by adding a small amount of O 2 , the lower layer mask 25 is slightly etched, but the embedded organic film 28 and The level difference generated at the boundary with the lower layer mask 25 can be reduced. For example, when the etching selectivity is 5, the embedded organic film 28 in the wiring groove pattern 17a is etched by 3 nm while the remaining 15 nm stopper layer 26 is etched. After the stopper layer 26 is removed by etching, the lower layer mask 25 is exposed. Since the lower layer mask 25 has a selection ratio of about 1 with respect to the buried organic film 28, it is etched back almost uniformly. Even when 100% over-etching is performed, the amount of over-etching of the embedded organic film 28 is 3 nm, which is in a range that does not affect. When such a method is adopted, the step difference at the boundary between the embedded organic film 28 and the lower layer mask 25 is reduced to 12 nm, and the flatness can be further improved.

下層マスク25および埋め込み有機膜28の上には、図7に示すように45nmの膜厚のシリコン酸化膜を設けて中間層29を形成した。さらに、フォトレジストとしてArFエキシマレーザー用の化学増幅型レジスト(JSR社製ArFシリーズ)を塗布して、200nmの膜厚でレジスト膜を形成した。このレジスト膜には、ArFエキシマレーザーを光源として用いてリソグラフィー技術により90nmφの接続孔パターン24aを設けてレジストパターン30を形成した。このとき、幅3μmの配線溝パターンと幅90nmの配線溝パターンとの間における焦点深度の損失は、10nm以下であった。10nm以下であれば、焦点深度の損失は実質的に影響を及ぼさず、レジストパターン寸法のばらつきは存在しないものとみなすことがきる。   On the lower mask 25 and the embedded organic film 28, a silicon oxide film having a thickness of 45 nm was provided as shown in FIG. Furthermore, a chemically amplified resist for ArF excimer laser (ArF series manufactured by JSR) was applied as a photoresist to form a resist film with a thickness of 200 nm. A resist pattern 30 was formed on the resist film by providing a connection hole pattern 24a of 90 nmφ by lithography using an ArF excimer laser as a light source. At this time, the loss of the focal depth between the wiring groove pattern with a width of 3 μm and the wiring groove pattern with a width of 90 nm was 10 nm or less. If it is 10 nm or less, the loss of depth of focus has no substantial effect, and it can be considered that there is no variation in resist pattern dimensions.

続いて、CHF3/O2=60/10sccm,50mTorr,500Wの条件でエッチングを行なって中間層29に接続孔パターン24aを転写し、さらに、N2/O2=90/10sccm,30mTorr,400Wの条件の条件でエッチングを行なって、埋め込み有機膜28に接続孔パターン24aを転写した。これによって、図8に示すように第2のハードマスク15が接続孔パターン24aの底部に露出し、中間層29上のレジストパターン30が除去された。レジストパターン30は、埋め込み有機膜28と同様の有機材料からなり選択比が1程度であることから、埋め込み有機膜28のエッチング中に除去される。 Subsequently, etching is performed under the conditions of CHF 3 / O 2 = 60/10 sccm, 50 mTorr, 500 W to transfer the connection hole pattern 24 a to the intermediate layer 29. Further, N 2 / O 2 = 90/10 sccm, 30 mTorr, 400 W Etching was performed under the conditions described above to transfer the connection hole pattern 24 a to the embedded organic film 28. As a result, as shown in FIG. 8, the second hard mask 15 was exposed at the bottom of the connection hole pattern 24a, and the resist pattern 30 on the intermediate layer 29 was removed. The resist pattern 30 is made of the same organic material as that of the embedded organic film 28 and has a selection ratio of about 1. Therefore, the resist pattern 30 is removed during the etching of the embedded organic film 28.

その後、C48/O2/Ar=16/20/200sccm,40mTorr,1500Wの条件でエッチングを行なって、図9に示すように第2のハードマスク15および第1のハードマスク14に接続孔パターン24aを転写した。このエッチングでは、中間層29と第2のハードマスク15および第1のハードマスク14とのエッチング選択比が1程度となる条件を用いて、中間層29も同時に除去した。オーバーエッチングを行なうことによって下層マスク25および埋め込み有機膜28はエッチバックされ、下層マスク25の膜厚は150nm程度に低減する。 Thereafter, etching is performed under the conditions of C 4 F 8 / O 2 / Ar = 16/20/200 sccm, 40 mTorr, 1500 W, and connected to the second hard mask 15 and the first hard mask 14 as shown in FIG. The hole pattern 24a was transferred. In this etching, the intermediate layer 29 was also removed at the same time under the condition that the etching selection ratio between the intermediate layer 29 and the second hard mask 15 and the first hard mask 14 was about 1. By performing overetching, the lower layer mask 25 and the embedded organic film 28 are etched back, and the film thickness of the lower layer mask 25 is reduced to about 150 nm.

さらに、NH3=200sccm,10mTorr,500W,0℃の条件でエッチングを行なって、図10に示すように第2の絶縁膜13を加工し、接続孔パターン24aを転写した。第2の絶縁膜13と同様に有機材料からなる下層マスク25および埋め込み有機膜28は、このエッチング中に除去される。 Further, etching was performed under the conditions of NH 3 = 200 sccm, 10 mTorr, 500 W, 0 ° C., the second insulating film 13 was processed as shown in FIG. 10, and the connection hole pattern 24 a was transferred. Similar to the second insulating film 13, the lower layer mask 25 and the embedded organic film 28 made of an organic material are removed during this etching.

下層マスク25および埋め込み有機膜28といった有機膜が残った場合には、有機膜の除去に通常用いられるレジスト剥離技術であるO2プラズマアッシングにより処理することができない。同じく有機膜である第2の絶縁膜13が接続孔パターン24aの側面に露出しており、Oラジカルによりエッチングされてしまうからである。下層マスク25および埋め込み有機膜28といった有機膜の膜厚が第2の絶縁膜13よりも著しく厚い場合には、第2の絶縁膜13のエッチングが終了した後も、こうした有機膜が除去されるまでオーバーエッチングすることが求められる。この場合の第2の絶縁膜13におけるダメージは、前述のプラズマアッシングの場合ほどではないものの、エッチング時間が長くなるにしたがって接続孔パターン24aの径が広がってしまう。その結果、後の配線形成の際の埋め込み特性が劣化するといった問題が生じる。したがって、この工程を行なうまでに、下層マスク25および埋め込み有機膜28の膜厚は、第2の絶縁膜13の膜厚の1.5倍以下程度の薄さまで低減されていることが望ましい。 When the organic film such as the lower layer mask 25 and the embedded organic film 28 remains, the organic film cannot be processed by O 2 plasma ashing which is a resist stripping technique usually used for removing the organic film. This is because the second insulating film 13, which is also an organic film, is exposed on the side surface of the connection hole pattern 24 a and is etched by O radicals. When the film thickness of the organic film such as the lower layer mask 25 and the embedded organic film 28 is significantly thicker than that of the second insulating film 13, such organic film is removed even after the etching of the second insulating film 13 is completed. Over-etching is required. Although the damage in the second insulating film 13 in this case is not as great as that in the above-described plasma ashing, the diameter of the connection hole pattern 24a increases as the etching time increases. As a result, there arises a problem that the embedding characteristic at the time of subsequent wiring formation deteriorates. Therefore, it is desirable that the film thickness of the lower layer mask 25 and the embedded organic film 28 is reduced to about 1.5 times or less the film thickness of the second insulating film 13 before this process is performed.

続いて、CH22/Ar/O2=45/500/30sccm、30mTorr、400W、20℃の条件でエッチングを行なって、図11に示すように第2のハードマスク15に配線溝パターン17aを転写して、配線溝パターン17aの底部に第1のハードマスク14を露出した。第2のハードマスク15はシリコン窒化膜からなり、この上の第3のハードマスク16はシリコン酸化膜からなる。シリコン窒化膜とシリコン酸化膜との選択比が3程度であることから、第2のハードマスク15を完全にエッチングするにはオーバーエッチングが必要とされる。その結果、第3のハードマスク16の膜厚は30nm程度に減少する。 Subsequently, etching is performed under the conditions of CH 2 F 2 / Ar / O 2 = 45/500/30 sccm, 30 mTorr, 400 W, and 20 ° C., and the wiring groove pattern 17a is formed on the second hard mask 15 as shown in FIG. Then, the first hard mask 14 was exposed at the bottom of the wiring groove pattern 17a. The second hard mask 15 is made of a silicon nitride film, and the third hard mask 16 thereon is made of a silicon oxide film. Since the selection ratio between the silicon nitride film and the silicon oxide film is about 3, overetching is required to completely etch the second hard mask 15. As a result, the film thickness of the third hard mask 16 is reduced to about 30 nm.

次に、C48/O2/Ar=16/20/200sccm,40mTorr,1500Wの条件でエッチングを行なって、図12に示すように第1のハードマスク14に配線溝17を転写して、配線溝17の底部に第2の絶縁膜13を露出した。これによって、図示するように第1の絶縁膜12に接続孔24が形成され、第2のハードマスク15上の第3のハードマスク16はエッチング除去される。 Next, etching is performed under the conditions of C 4 F 8 / O 2 / Ar = 16/20/200 sccm, 40 mTorr, 1500 W, and the wiring groove 17 is transferred to the first hard mask 14 as shown in FIG. The second insulating film 13 was exposed at the bottom of the wiring trench 17. As a result, a connection hole 24 is formed in the first insulating film 12 as shown, and the third hard mask 16 on the second hard mask 15 is removed by etching.

さらに、CH22/Ar/O2=45/500/30sccm、30mTorr、400W、20℃の条件で第1のハードマスク14をマスクとしてエッチングを行なって、図13に示すように接続孔24の底部のバリア層11を除去した。このエッチングにより、第1のハードマスク14上の第2のハードマスク15は同時に除去される。最後に、NH3=200sccm,10mTorr,500W,0℃の条件でエッチングを行なって、図14に示すように第2の絶縁膜13に配線溝17を形成する。 Further, etching is performed using the first hard mask 14 as a mask under the conditions of CH 2 F 2 / Ar / O 2 = 45/500/30 sccm, 30 mTorr, 400 W, and 20 ° C. As shown in FIG. The barrier layer 11 at the bottom of was removed. By this etching, the second hard mask 15 on the first hard mask 14 is simultaneously removed. Finally, etching is performed under the conditions of NH 3 = 200 sccm, 10 mTorr, 500 W, 0 ° C. to form a wiring groove 17 in the second insulating film 13 as shown in FIG.

以上の工程によって、接続孔24を有する配線溝構造が形成される。本実施形態にかかる方法によれば、段差を有する配線溝パターン上に解像度を落とすことなく、微細なレジストパターンを形成することができる。その結果、配線溝パターンにおける段差の影響を解消して、高い焦点深度で接続孔パターンを形成することが可能となった。   Through the above steps, a wiring groove structure having the connection hole 24 is formed. According to the method of this embodiment, a fine resist pattern can be formed on the wiring groove pattern having a step without reducing the resolution. As a result, it is possible to eliminate the influence of the step in the wiring groove pattern and form the connection hole pattern with a high depth of focus.

その後、接続孔24および配線溝17といった凹部の内面にバリア層を形成して、凹部内にCuを埋め込んだ後、第1のハードマスク14としての酸化シリコン膜上の余分なCu膜およびバリア層をCMPにより除去する。こうして凹部内にCuダマシン配線を形成して、デュアルダマシン配線を形成することができる。   Thereafter, a barrier layer is formed on the inner surface of the recess such as the connection hole 24 and the wiring groove 17 and Cu is embedded in the recess, and then an excess Cu film and barrier layer on the silicon oxide film as the first hard mask 14 are formed. Is removed by CMP. Thus, a Cu damascene wiring can be formed in the recess to form a dual damascene wiring.

本実施形態においては、配線溝パターンの上に埋め込み有機膜を形成し、この埋め込み有機膜をCMPにより平坦化している。したがって、接続孔のパターン露光時における焦点深度の損失を10nm以下に抑制することができ、パターンの寸法バラツキ、さらには歩留まりが格段に向上した。   In this embodiment, a buried organic film is formed on the wiring groove pattern, and this buried organic film is planarized by CMP. Therefore, the loss of the depth of focus at the time of pattern exposure of the connection hole can be suppressed to 10 nm or less, and the dimensional variation of the pattern and the yield are remarkably improved.

比較のために、従来の手法によりデュアルダマシン配線の形成を試みた。
図15は、比較例の半導体装置の製造方法の工程を表わす断面図であり、埋め込み有機膜28が設けられていない以外は、図7と同様の構成である。図15に示されるレジストパターン30形成のためのパターン露光の際、幅3μmの配線溝パターンと幅90nmの配線溝パターンとの間における焦点深度の損失は、40nmにも及んでいた。これは、下層マスク25表面の段差に起因するものである。埋め込み有機膜28が存在しないので、下層マスク25の表面には、第3のハードマスク16の膜厚程度の段差が生じる。焦点深度の損失が40nmを越えると、レジストパターン寸法にも著しくばらつきが生じた。
For comparison, an attempt was made to form dual damascene wiring by a conventional method.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the steps of the method for manufacturing the semiconductor device of the comparative example, and has the same configuration as FIG. 7 except that the embedded organic film 28 is not provided. At the time of pattern exposure for forming the resist pattern 30 shown in FIG. 15, the loss of the focal depth between the wiring groove pattern having a width of 3 μm and the wiring groove pattern having a width of 90 nm has reached 40 nm. This is due to a step on the surface of the lower layer mask 25. Since the embedded organic film 28 does not exist, a step of the thickness of the third hard mask 16 is generated on the surface of the lower layer mask 25. When the depth of focus exceeded 40 nm, the resist pattern dimensions also varied significantly.

従来の手法では、配線溝パターン17aの開口部上に接続孔パターン24aをリソグラフィー技術により形成する際に、多層レジストプロセスを用いた下層マスクの形成による段差の平坦化には限界がある。このため、配線溝パターン17aの段差を十分に解消することができず、焦点深度の低下が免れない。その結果、パターン寸法にバラツキが生じ、高い歩留まりでデュアルダマシン配線を形成することができない。こうした問題は、本発明の実施形態にかかる方法によって、回避することが可能となった。   In the conventional method, when the connection hole pattern 24a is formed on the opening of the wiring groove pattern 17a by lithography, there is a limit to flattening the step by forming a lower layer mask using a multilayer resist process. For this reason, the level | step difference of the wiring groove pattern 17a cannot fully be eliminated, and the fall of a focal depth is unavoidable. As a result, pattern dimensions vary, and dual damascene wiring cannot be formed with a high yield. Such a problem can be avoided by the method according to the embodiment of the present invention.

本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法を表わす工程断面図。Process sectional drawing showing the manufacturing method of the semiconductor device concerning embodiment of this invention. 図1に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図2に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図3に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図4に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図5に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図6に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図7に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図8に続く工程を表わす断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 8. 図9に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図10に続く工程を表わす断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 10. 図11に続く工程を表わす断面図。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 11. 図12に続く工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of following FIG. 図13に続く工程を表わす断面図。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 13. 比較例の半導体装置の製造方法の工程を表わす断面図。Sectional drawing showing the process of the manufacturing method of the semiconductor device of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

10…半導体基板; 11…バリア層; 12…第1の絶縁膜; 13…第2の絶縁膜
14…第1のハードマスク; 15…第2のハードマスク
16…第3のハードマスク; 17a…配線溝パターン; 17…配線溝
24a…接続孔パターン; 24…接続孔; 25…下層マスク
26…ストッパー層; 27…レジストパターン; 28…埋め込み有機膜
29…中間層; 30…レジストパターン; 31…多層マスク; 40…下層配線
41…絶縁膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor substrate; 11 ... Barrier layer; 12 ... 1st insulating film; 13 ... 2nd insulating film 14 ... 1st hard mask; 15 ... 2nd hard mask 16 ... 3rd hard mask; 17 ... Wiring groove pattern 24a ... Connection hole pattern; 24 ... Connection hole; 25 ... Lower layer mask 26 ... Stopper layer; 27 ... Resist pattern; 28 ... Embedded organic film 29 ... Intermediate layer; 30 ... Resist pattern; Multilayer mask; 40 ... lower layer wiring 41 ... insulating film.

Claims (5)

半導体基板上に、絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に、少なくとも下層および上層のハードマスクを順次形成する工程と、
前記上層のハードマスク上に、下層マスクおよびストッパー層を順次形成する工程と、
前記ストッパー層および前記下層マスクに配線溝パターンを形成して、前記上層のハードマスクを露出する工程と、
前記ストッパー層を前記下層マスク上に残しつつ前記上層のハードマスクに配線溝パターンを転写する工程と、
前記上層のハードマスクに配線溝パターンを転写した後、前記配線溝パターン内および前記ストッパー層上に埋め込み有機膜を形成する工程と、
CMPを行なって前記ストッパー層上の前記埋め込み有機膜を除去し、前記埋め込み有機膜を前記配線溝パターン内に残置して前記ストッパー層を露出する工程と、
露出した前記ストッパー層を除去して、下層マスクを露出する工程と、
前記下層マスクおよび前記埋め込み有機膜上に中間層を形成する工程と、
前記中間層上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン露光する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an insulating film on the semiconductor substrate;
Sequentially forming at least a lower layer and an upper layer hard mask on the insulating film;
A step of sequentially forming a lower layer mask and a stopper layer on the upper layer hard mask;
Forming a wiring groove pattern in the stopper layer and the lower layer mask to expose the upper layer hard mask;
Transferring the wiring groove pattern to the upper hard mask while leaving the stopper layer on the lower mask;
A step of forming a buried organic film in the wiring groove pattern and on the stopper layer after transferring the wiring groove pattern to the upper hard mask;
Performing CMP to remove the embedded organic film on the stopper layer, leaving the embedded organic film in the wiring trench pattern, and exposing the stopper layer;
Removing the exposed stopper layer to expose the underlying mask;
Forming an intermediate layer on the lower layer mask and the embedded organic film;
Forming a resist film on the intermediate layer;
And a step of pattern exposing the resist film.
前記ストッパー層は、下記に示す条件を満たす膜厚で形成さ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>1.5T1×S
(ここで、T2は前記ストッパー層の膜厚であり、T1は上層のハードマスクの膜厚であり、Sは上層のハードマスクに対するストッパー層のエッチング選択比である。)
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the stopper layer is formed with a film thickness that satisfies the following conditions.
T 2 > 1.5T 1 × S
(Here, T 2 is the thickness of the stopper layer, T 1 is the thickness of the upper hard mask, and S is the etching selectivity of the stopper layer to the upper hard mask.)
前記ストッパー層は、200nm以下の膜厚で形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the stopper layer is formed with a film thickness of 200 nm or less. 前記ストッパー層は、ドライエッチングにより除去されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the stopper layer is removed by dry etching. 前記ストッパー層を除去する際、前記下層マスクおよび前記埋め込み有機膜をエッチバックする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 of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein when the stopper layer is removed, the lower layer mask and the embedded organic film are etched back.
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