JP2008177425A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パワートランジスタを有する半導体装置の信頼性を向上させる技術を提供する。
【解決手段】素子を形成した半導体ウェハ１の主面に、素子と電気的に接続するように堆積した第１導体膜１４および第２導体膜１５に所望のパターンを形成する工程であり、まず、半導体ウェハ１を第１の回転速度で回転させた状態で、半導体ウェハ１の主面に対して薬液１７を供給することにより、第２導体膜１５に対してウェットエッチング処理を施す（工程１００）。エッチング終了後、薬液１７が半導体ウェハ１の主面に残るように、回転速度を第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度に変更し、その状態で半導体ウェハに純水１９を撒水することにより、純水１９が半導体ウェハ１の主面に残されるようにした状態で薬液１７を洗浄する（工程１０１）。続いて、第１導体膜１４に対してドライエッチングを施す（工程１０２）。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、パワートランジスタを備える半導体装置の製造に適用して有効な技術に関するものである。

高耐圧であり、大電流を扱うことのできるパワーＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor：以下、パワートランジスタ）を代表とするパワーデバイスは、電力系統の制御から、車両の電動機制御、産業機器や家電製品の電源の制御等に幅広く用いられている。

半導体ウェハ上へのパワートランジスタの形成工程は、例えば特開２００３−３１８３９５号公報（特許文献１）などに公示されている。本発明者らが検討した上記パワートランジスタの形成工程において、特に配線形成技術は以下の様である。

即ち、半導体ウェハ上に形成したパワートランジスタを、配線を施すための層間絶縁膜で覆い、パワートランジスタの各端子に導通を取れるように、層間絶縁膜に配線開口部を形成する。その後、配線開口部内を含む半導体ウェハ全体を、例えばチタンタングステン（ＴｉＷ）膜で覆う。その厚さは、配線開口部内壁を覆うことのできる程度の厚さである。続いて、ＴｉＷ膜上に、例えばアルミニウム（Ａｌ）膜を堆積する。その厚さは、配線開口部内を埋め込む程度に十分厚く堆積する。そして、所望の配線パターンとなるように、通常のフォトリソグラフィによりＡｌ膜およびＴｉＷ膜を加工する。

上記のように、パワートランジスタをはじめとする半導体装置の配線においては、配線金属材料（例えばＡｌ）の下地として薄いＴｉＷ膜等を形成する技術が用いられる。これは、Ａｌ等の配線金属が、配線領域以外に拡散するのを防ぐためのバリア膜として形成している。
特開２００３−３１８３９５号公報

上記のような、本発明者らが検討したパワートランジスタを有する半導体装置の配線技術において、以下の課題があることを本発明者らは見出した。

上記のバリア膜（ＴｉＷ）上に形成した配線金属材料（Ａｌ）をパターニングする際、配線パターンを転写したレジスト膜をエッチングマスクとして、Ａｌをエッチングする薬液を供給し、ウェットエッチングを施す。このとき、半導体ウェハを面内で回転させながら薬液を供給する通常のスピンエッチ法によれば、Ａｌは等方的にエッチングされる。従って、本来エッチングされないレジスト膜の下のＡｌまでエッチングされ（サイドエッチ）、レジスト膜が庇状となる。

この状態で、薬液を除去するための水洗を半導体ウェハに施しても、上記庇状のレジスト膜の下は洗浄され難く、薬液が残ってしまう。そして、続くＴｉＷのドライエッチングの際に、上記の残留した薬液がエッチングマスクとなり、ＴｉＷのエッチング残りが生じてしまう。

また、半導体ウェハに薬液を供給するウェットエッチングを施した後、水洗による完全な薬液の除去が完了する前に、半導体ウェハが乾燥した状態がわずかでも含まれると、その領域の薬液が除去され難く、残留し易いことを、本発明者らは見出している。この現象も、上記と同様にＴｉＷのエッチング残りを生じる原因となっている。

上記のようにして残留したＴｉＷは微量であり、デバイス完成後のプローブ検査では検出され難く、使用段階になって品質不良を引き起こす原因となっている。

本発明の目的は、半導体装置の信頼性を向上させる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

即ち、素子を形成した半導体ウェハの主面に、素子と電気的に接続するように堆積した第１導体膜および第２導体膜に所望のパターンを形成する工程であり、まず、半導体ウェハを第１の回転速度で回転させた状態で、半導体ウェハの主面に対して薬液を供給することにより、第２導体膜に対してウェットエッチング処理を施す。エッチング終了後、薬液が半導体ウェハの主面に残るように、回転速度を第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度に変更し、その状態で半導体ウェハに純水を撒水することにより、純水が半導体ウェハの主面に残されるようにした状態で薬液を洗浄する。続いて、第１導体膜に対してドライエッチングを施す。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

即ち、半導体装置の製造技術において、導体膜の加工に用いた薬液を良好に除去でき、配線パターンの加工精度を向上させることができるので、半導体装置の信頼性を向上させることができる。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１では、半導体ウェハ上に、例えばトレンチゲート構造のｎチャネル型パワーＭＩＳＦＥＴ（以下、パワートランジスタ）を形成し、それぞれに導通する配線パターンを形成する工程を例示する。これには図１〜図５を用いて説明する。

本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法は、半導体ウェハの主面にパワートランジスタ（素子）を形成する工程から始まる。

図１は、本実施の形態１における半導体装置の製造工程中の要部断面図を示している。単結晶シリコンを母材とした半導体ウェハ１は、例えばｎ型半導体層１ａ上に、ｎ型半導体層１ａと極性が同じで不純物濃度の低いｎ型半導体層１ｂを、エピタキシャル成長法により堆積した構造を有する。上記構造の半導体ウェハ１の主面にレジスト膜によるマスクを施し（図示しない）、通常のイオン注入法等によって、例えばホウ素イオンを注入することで、ｎ型半導体層１ｂの一部にｐ型半導体領域２を形成する。その後、半導体ウェハ１の主面に、後にパワートランジスタを形成する活性領域Ａを分離するため、周辺領域Ｌに例えば酸化シリコンからなる分離部３を、ＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）法等によって形成する。分離部３は、トレンチアイソレーション法によって形成する溝型のものでも良い。次に、分離部３によって分離された活性領域Ａに、通常のイオン注入法等によって、例えばホウ素イオンを注入することで、ｐ型半導体領域４をウェル状に形成する。ｐ型半導体領域４は、ｎ型半導体層１ｂにおける厚さ方向の途中位置まで分布させる。これまでの工程により、半導体ウェハ１の主面には、ｎ型半導体層１ｂにおいて、ｐ型半導体領域４の外周端にｐ型半導体領域２が形成されたことになる。また、ウェル状のｐ型半導体領域４は、後に、複数のパワートランジスタのチャネルが形成される領域である。その後、周辺領域Ｌから活性領域Ａの外周部にかけて、レジスト膜によるマスクを施し（図示しない）、通常のイオン注入法等によって、例えばヒ素イオンを注入することで、ｎ型半導体領域５を形成する。このｎ型半導体領域５は、後にパワートランジスタのソース電極となる。

次に、レジストパターン（図示しない）をマスクとした通常のフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術により、活性領域Ａに複数の溝６を形成する。各溝６は、半導体ウェハ１の断面で見た場合（図１）、ｎ型半導体層１ｂの主面から深さ方向に、ｎ型半導体層１ｂの途中まで延び、平面で見た場合（図示しない）、所定の方向に延在するように形成する。その後、溝６の内壁面を含む活性領域Ａの表面上に、例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜７を形成する。この絶縁膜７は、後にパワートランジスタのゲート絶縁膜７となる。次に、半導体ウェハ１の主面に、絶縁膜７を介して、例えば多結晶シリコン膜からなる導体膜８を形成し、その上から例えば酸化シリコン膜からなるキャップ絶縁膜９を形成する。この導体膜８およびキャップ絶縁膜９は、活性領域Ａだけでなく、周辺領域Ｌの分離部３上にも形成される。その後、導体膜８およびキャップ絶縁膜９を同様にパターニングすることで、各溝６の領域にはゲート電極８Ｇを形成し、周辺領域Ｌから活性領域Ａの外周部の一部に至る領域にはゲート電極８Ｇの引き出し部８Ｌ（以下、ゲート引き出し部）を形成する。ここで、ゲート引き出し部８Ｌは、各ゲート電極８Ｇと電気的に接続するように一体的に形成される。

ここまでの工程により、半導体ウェハ１の主面に、複数のｎチャネル型パワートランジスタＱｎを、ゲート引き出し部８Ｌも含めて形成したことになる。以後、各パワートランジスタＱｎに導通する配線を形成するための工程となる。

まず、半導体ウェハ１の主面に形成した複数のパワートランジスタＱｎを、ゲート引き出し部８Ｌも含めて完全に覆うように、絶縁膜１０を堆積する。本実施の形態１では、絶縁膜１０として、例えば酸化シリコン膜を用い、これは通常のＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによって堆積する。

その後、複数のパワートランジスタＱｎに導通するように、第１絶縁膜１０を以下に示すように加工する。即ち、ゲート引き出し部８Ｌが存在する領域を覆うようにレジストパターン（図示しない）を形成した状態で、絶縁膜１０に対して異方性のドライエッチング法によってエッチバック処理を施す。これにより、ゲート電極８Ｇおよびキャップ絶縁膜９の側面ではサイドウォール状の絶縁膜１０ａ（以下、単にサイドウォール）が形成され、ゲート引き出し部８Ｌおよびその上のキャップ絶縁膜９の領域ではそれらを完全に被覆する絶縁膜１０ｂが形成される。

その後、図２に示すように、キャップ絶縁膜９、サイドウォール１０ａおよび絶縁膜１０ｂをエッチングマスクとして、露出する部分のｐ型半導体領域４およびｎ型半導体領域５をドライエッチング法によってエッチングすることにより、溝１１を形成する。各溝１１は、ｐ型半導体領域４の途中位置にまで延びている。その後、通常のイオン注入法等によって、例えば二フッ化ホウ素イオンを注入することで、溝１１の底部にｐ型半導体領域１２を形成する。ここで形成したｐ型半導体領域１２は、その周辺のｐ型半導体領域４よりも高い不純物濃度である。

続いて、レジストパターン（図示しない）をマスクとした通常のフォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術により、絶縁膜１０ｂおよびキャップ絶縁膜９に、ゲート引き出し部８Ｌの一部が露出するようなコンタクトホール１３を形成する。

次に、図３に示すように、図２の状態にある半導体ウェハ１の主面に、通常のスパッタリング法等により第１導体膜１４および第２導体膜１５を下層から順に堆積する。その際、第１導体膜１４は、半導体ウェハ１の主面を含め、先に形成した各溝１１およびコンタクトホール１３の表面を一層覆う程度の厚さとする。また、第２導体膜１５は、各溝１１およびコンタクトホール１３を完全に埋め込み、かつ半導体ウェハ１の主面を完全に覆う程度の厚さとする。

ここで、第２導体膜１５とは、金属を主成分とする導体膜であって、主配線を形成する膜である。本実施の形態１では、第２導体膜１５として、例えばアルミニウム（Ａｌ）を主体とする導体膜を用いる。また、第１導体膜１４とは、主配線である第２導体膜１５の金属が配線以外の領域に拡散するのを防ぐようなバリア性を有する導体膜である。本実施の形態１では、第１導体膜１４として、例えばチタンタングステン（ＴｉＷ）を用いる。

続いて、第２導体膜１５上にフォトレジスト膜（保護膜）１６を形成する。その後、通常のフォトリソグラフィ法によってフォトレジスト膜１６を以下の形状にパターニングする。即ち、配線パターンとして残したい箇所の第２導体膜１５上にフォトレジスト膜１６を残し、後のエッチングにより除去したい箇所の第２導体膜１５を露出させるように、その上のフォトレジスト膜１６を開口する。

その後、図４に示すように、フォトレジスト膜１６をエッチングマスクとして、第２導体膜１５にウェットエッチングを施し、続いて第１導体膜１４にドライエッチングを施し、最後にフォトレジスト膜１６を除去することで、配線パターンを形成することができる。

このとき、本発明者らが検討した手法によれば、第２導体膜１５を加工するためのウェットエッチングは枚葉処理で行い、半導体ウェハ１を面内で回転させながら薬液を供給する通常のスピンエッチ法により行う。その際、前述のように、第２導体膜１５はサイドエッチによりフォトレジスト膜１６の下までエッチングされ、フォトレジスト膜１６が庇状となり、その後の洗浄において、ウェットエッチングに用いた薬液が除去され難い。これは、主配線の第２導体膜１５としてＡｌを主体とした導体膜を用い、その拡散を防ぐバリア性を有する第１導体膜１４としてＴｉＷを用いるといった、本発明者らが検討した手法において特に顕著に現れる現象であることを本発明者らが見出している。前述のように、完全に除去されずに残った薬液は、後の第１導体膜１４（ＴｉＷ）のドライエッチングに対するエッチングマスクとなり、ＴｉＷのエッチング残りを生じさせる原因となる。

そこで図５には、本実施の形態１で適用する、第２導体膜１５のウェットエッチング工程から第１導体膜１４のドライエッチング工程に至るまでのフローを示す。特に、本実施の形態１では、第２導体膜１５のウェットエッチング工程は、後に詳細を記述する薬液１７の洗浄工程までを同一の薬液カップ（第１処理室）１８で行うこととし、その工程の模式図を図６に示す。

まず、半導体ウェハ１を第１の回転速度で回転させた状態で、主面に薬液１７を供給する。そして、パターニングされたフォトレジスト膜１６をエッチングマスクとして第２導体膜１５に対してウェットエッチング処理を施すことで、第２導体膜１５による配線パターンを形成する（図５の工程１００）。ここで、この半導体ウェハ１に施す回転とは、半導体ウェハ１をその主面に水平な面内に沿って回転させた状態である。以下、半導体ウェハ１に施す回転においては全て同様であるとする。また、本実施の形態１では、第１の回転速度を例えば毎分約６００回転程度とする。また、Ａｌを主成分とする第２導体膜１５を選択的にエッチングする薬液１７として、本実施の形態１では、例えば燐酸、酢酸および硝酸を混合した混酸溶液などを用いる。

続いて、半導体ウェハ１の回転速度を第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度に変更する。

本発明者らは、半導体ウェハ１に薬液１７を供給した後、乾燥した状態がわずかでも含まれると、その後の薬液１７の完全な除去が困難となることを見出している。これに対し本実施の形態１においては、薬液１７によるウェットエッチングを終えた後、上記のように半導体ウェハ１の面内回転数を落とすことで、薬液１７を半導体ウェハ１の主面に液盛りした状態で維持することができ（図６の中図）、半導体ウェハ１が乾燥するのを防ぐことができる。その結果、後の工程において薬液１７が洗浄され易くなる。

本実施の形態１では、第２の回転速度を例えば毎分１０回転以下とする。このとき、本発明者らは、ウェハに回転を施さない場合、即ち第２の回転速度が毎分０回転である場合でも同様の効果があることを確かめている。

続いて、半導体ウェハ１を第２の回転速度で回転させた状態で、主面に純水１９を撒水することで、薬液１７を洗浄する（図５の工程１０１）。

本発明者らは、パターニングされたフォトレジスト膜１６をエッチングマスクとしてウェットエッチングを施した第２導体膜１５にはサイドエッチが生じ、フォトレジスト膜１６が庇状になることで、その後の洗浄工程において上記庇状のフォトレジスト膜１６下の薬液１７が除去され難くなるという現象を見出している。これに対し本実施の形態１においては、第１の洗浄工程１０１の間、半導体ウェハ１の面内回転数を落とすことで、撒水された純水１９のうち、遠心力によって振り切られる水平成分を減らすことができる。その結果、半導体ウェハ１の主面に撒水された純水１９は、半導体ウェハ１の主面に留まることができるようになり、庇状のフォトレジスト膜１６下への純水１９の供給量が増加し、洗浄効果が向上する。

更に、本実施の形態１では、ウェットエッチング工程１００の後、純水１９による洗浄工程１０１において、その洗浄方式をスプレー洗浄方式とする（図６の右端図）。即ち、純水１９をノズル２０から噴射して、半導体ウェハ１の主面に吹き付ける方式である。これにより、半導体ウェハ１主面の全面に、効果的に純水１９が供給されるようになる。それとともに、供給される純水１９の圧力が高くなり、上記と同様に、庇状のフォトレジスト膜１６下への純水１９の供給量が増加し、洗浄効果が向上する。

その後、ＴｉＷからなる第１導体膜１４に対してドライエッチング処理を施すことで、フォトレジスト膜１６に覆われていない、露出した部分の第１導体膜１４を除去する（図５の工程１０２）。

本実施の形態１では、上記のように、第２導体膜１５のウェットエッチングに用いた薬液１７を、半導体ウェハ１上から良好に除去することができる。そして、露出した部分の第１導体膜１４をドライエッチングする工程１０２において、第１導体膜１４のエッチング残りが生じず、配線パターンの加工精度を向上させることができる。従って、エッチングされずに残った第１導体膜１４が後に品質不良を引き起こすという不具合を、低減または防止できるので、パワートランジスタを有する半導体装置の信頼性を向上できる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、上記実施の形態１において図５を用いて説明した、半導体ウェハ１に純水１９を撒水して薬液１７を洗浄する工程を２段階に分ける工程を説明する。これは、後に明らかにするように、上記実施の形態１に加えて新たな効果をもたらす。

本実施の形態２では、上記実施の形態１と同様、半導体ウェハの主面にｎチャネル型パワートランジスタＱｎを形成する。その工程は、上記実施の形態１において図１〜図４を用いて説明した方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。

本実施の形態２では、図３から図４に至る工程、即ち、第２導体膜１５および第１導体膜１４のパターニング工程に特徴があり、ここではその詳細を説明する。図７には、第２導体膜１５のウェットエッチング工程から、第１導体膜１４のドライエッチング工程に至るまでのフローを示す。また、図８には、本実施の形態２のエッチング装置の説明図を示す。本実施の形態２では上記のように薬液１７の洗浄工程を２段階に分け、第２導体膜１５のウェットエッチング工程から、１回目の薬液１７の洗浄工程までを同一の薬液カップ（第１処理室）１８で行い、後に行う２回目の薬液１７の洗浄工程をこれとは別の水洗カップ（第２処理室）２１で行う。

まず、図８に示すように、複数枚の半導体ウェハ１を収容したウェハカセットをエッチング装置のローダーに収容する。続いて、ローダー内に収容されたウェハカセット中の半導体ウェハ１をメカニカルハンド２２ａにより１枚取り出し、薬液カップ１８に載置する。その後、薬液カップ１８内にて、上記実施の形態１において図５を用いて説明した方法と同様にして、第２導体膜１５に薬液１７によるウェットエッチングを施し（図７の工程２００）、続いて、純水１９による洗浄を施すことで薬液１７を除去する（図７の工程２０１）。ここで、本実施の形態２における、半導体ウェハ１に施す回転の仕様、エッチングに用いる薬液１７、純水１９での洗浄の仕様、および、本工程による効果は、上記実施の形態１で示したものと同様である。

本実施の形態２では、その後、図８に示すように、半導体ウェハ１をメカニカルハンド２２ｂにより水洗カップ２１に移し、再度純水１９による洗浄を施す（図７の工程２０２）。この際も枚葉処理で行い、半導体ウェハ１を第１の回転速度よりも遅い第３の回転速度で回転させた状態で、主面に純水１９を撒水することにより薬液１７を洗浄する。先の１回目の洗浄工程２０１と同様、半導体ウェハ１の回転速度を落とすことで、洗浄効果を向上できる。ここで、第３の回転速度とは、前述のように第１の回転速度よりも遅ければ、第２の回転速度と同じであっても良い。本実施の形態２では、第３の回転速度を例えば毎分１０回転以下とする。

また、図８に示すように、薬液カップ１８での洗浄から水洗カップ２１での本洗浄への移行には、メカニカルハンド２２ｂを用いて半導体ウェハ１を移動させるための時間を要する。このため、半導体ウェハ１の主面の純粋１９を完全に除去してしまうような方法であると、移動中に半導体ウェハ１の主面が乾燥して、上記のような薬液１７の除去が困難になる。これに対して、本実施の形態２では、薬液カップ１８での洗浄工程において、半導体ウェハ１に撒水された純水１９を除去せずに残した状態で、一度回転を停止させ、水洗カップ２１での本洗浄に至るようにする。従って、半導体ウェハ１の主面に薬液１７を供給した後、完全に洗浄されるまでの間の半導体ウェハ１の乾燥を防ぐことができるので、上記実施の形態１で説明したように、純水１９による洗浄に対して薬液１７が除去され難くなるのを防ぐことができる。

本発明者らは、上記実施の形態１で示したように、純水１９による洗浄工程の際の半導体ウェハ１の面内回転を低速化することで、薬液１７の洗浄効果の向上はもたらされるものの、洗浄自体には時間がかかり、生産性は低下するという新たな課題を見出している。

そこで、本実施の形態２では、上記のように、第２導体膜１５にウェットエッチングを施す工程２００から１回目の洗浄工程２０１までを同じ薬液カップ１８にて行い、その後の２回目の洗浄工程２０２を、これとは別の水洗カップ２１にて行う。これは、薬液カップ１８での処理は、第２導体膜１５のウェットエッチング工程２００を主目的とし、１回目の洗浄２０１は補助的なものとして短時間にとどめ、薬液１７の本格的な洗浄は次の水洗カップ２１における２回目の洗浄２０２で行うという特徴を持つ。

この手法により、半導体ウェハ１の回転数を落とすことで時間がかかるようになった薬液１７の洗浄工程を、ウェットエッチングとは別の工程に分け、両者を並列して行うことができるようになり、全体のスループットを向上させることができる。

その後、メカニカルハンド２２ｃにより半導体ウェハ１をホットプレートに移し、乾燥する。続いて、メカニカルハンド２２ｄによりアンローダーのウェハカセットに半導体ウェハ１を収容する。

その後、露出した部分の第１導体膜１４をドライエッチングする際にも、残留した薬液１７がエッチングマスクとなることによる第１導体膜１４のエッチング残りが生じることなく、所望の配線パターンを形成できる。

以上のように、本実施の形態２によれば、第２導体膜１５のウェットエッチングに用いた薬液１７を、効率的に半導体ウェハ１上から除去することができるので、上記実施の形態１よりも生産効率を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、上記実施の形態１，２において、素子をｎチャネル型パワートランジスタＱｎとしたが、記述中の半導体領域の極性を全て逆にすることで、ｐチャネル型パワートランジスタを形成したとしても、上記の効果が消失するものではない。

また、上記実施の形態１，２において、半導体ウェハ１上にはパワートランジスタを形成する例を示したが、Ａｌを主成分とする導体膜を配線の主材料とし、ＴｉＷをバリア膜として用いた配線層を備える半導体装置であれば、適用して同様の効果が得られる。

本発明は、半導体装置の製造方法に適用して有効であり、特に、ＡｌとＴｉＷバリアで配線されたパワートランジスタを有する半導体装置の製造に効果的である。

本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程中における要部断面図である。 図１に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。 図２に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。 図３に続く半導体装置の製造工程中における要部断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程を示すフローである。 本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程を示す模式図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程を示すフローである。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程を示す模式図である。

符号の説明

１ 半導体ウェハ
１ａ ｎ型半導体層
１ｂ ｎ型半導体層
２ ｐ型半導体領域
３ 分離部
４ ｐ型半導体領域
５ ｎ型半導体領域
６ 溝
７ 絶縁膜
８ 導体膜
８Ｇ ゲート電極
８Ｌ 引き出し部
９ キャップ絶縁膜
１０ 絶縁膜
１１ 溝
１２ ｐ型半導体領域
１３ コンタクトホール
１４ 第１導体膜（チタンタングステン）
１５ 第２導体膜（アルミニウムを主成分とする導体膜）
１６ フォトレジスト膜（保護膜）
１７ 薬液
１８ 薬液カップ（第１処理室）
１９ 純水
２０ ノズル
２１ 水洗カップ（第２処理室）
２２ａ〜２２ｄ メカニカルハンド
Ａ 活性領域
Ｌ 周辺領域
Ｑｎ ｎチャネル型パワートランジスタ（パワートランジスタ）

Claims (5)

1. （ａ）半導体ウェハの主面に素子を形成する工程と、
   （ｂ）前記半導体ウェハの主面に、前記素子と電気的に接続される第１導体膜および第２導体膜を順に堆積する工程と、
   （ｃ）前記第２導体膜上に保護膜を形成する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）工程後、前記半導体ウェハを第１の回転速度で回転させた状態で、前記半導体ウェハの主面に薬液を供給することにより、前記保護膜をエッチングマスクとして前記第２導体膜に対してウェットエッチング処理を施し、前記第２導体膜による所望のパターンを形成する工程と、
   （ｅ）前記（ｄ）工程後、前記薬液が前記半導体ウェハの主面に残されるように、前記半導体ウェハの回転速度を前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度に変更する工程と、
   （ｆ）前記（ｅ）工程後、前記半導体ウェハを前記第２の回転速度で回転させた状態で、前記半導体ウェハの主面に純水を撒水することにより、前記純水が前記半導体ウェハの主面に残されるようにした状態で、前記薬液を洗浄する工程と、
   （ｇ）前記（ｆ）工程後、前記第１導体膜に対してドライエッチング処理を施す工程とを有し、
   前記（ｄ）工程から（ｆ）工程までを同一の第１処理室で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. （ａ）半導体ウェハの主面に素子を形成する工程と、
   （ｂ）前記半導体ウェハの主面に、前記素子と電気的に接続される第１導体膜および第２導体膜を順に堆積する工程と、
   （ｃ）前記第２導体膜上に保護膜を形成する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）工程後、前記半導体ウェハを第１の回転速度で回転させた状態で、前記半導体ウェハの主面に薬液を供給することにより、前記保護膜をエッチングマスクとして前記第２導体膜に対してウェットエッチング処理を施し、前記第２導体膜による所望のパターンを形成する工程と、
   （ｅ）前記（ｄ）工程後、前記薬液が前記半導体ウェハの主面に残されるように、前記半導体ウェハの回転速度を前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度に変更する工程と、
   （ｆ）前記（ｅ）工程後、前記半導体ウェハを前記第２の回転速度で回転させた状態で、前記半導体ウェハの主面に純水を撒水することにより、前記純水が前記半導体ウェハの主面に残されるようにした状態で、前記薬液を洗浄する工程と、
   （ｇ）前記（ｆ）工程後、前記半導体ウェハを、前記第１の回転速度よりも遅い第３の回転速度で回転させた状態で、前記半導体ウェハの主面に純水を撒水することにより、前記純水が前記半導体ウェハの主面に残されるようにした状態で、前記薬液を洗浄する工程と、
   （ｈ）前記（ｇ）工程後、前記第１導体膜に対してドライエッチング処理を施す工程とを有し、
   前記（ｄ）工程から前記（ｆ）工程までを同一の第１処理室で行い、前記（ｇ）工程をこれとは別の第２処理室で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項１または２記載の半導体装置の製造方法において、前記第２の回転速度は、毎分１０回転以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項１，２または３記載の半導体装置の製造方法において、前記純水による洗浄方式がスプレー洗浄方式であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記素子は、パワートランジスタであり、
   前記第１導体膜は、チタンタングステンであり、
   前記第２導体膜は、アルミニウムを主成分とする導体膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。

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