(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを含む下地と、
前記下地上に形成され、前記下地の端部を露出する、酸化シリコンより低誘電率の第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に形成され、第１絶縁層よりも誘電率の高い第２絶縁層と、
少なくとも前記第２絶縁層に形成された配線溝と、
前記配線溝内に形成された導電体のパターンと、
前記第１絶縁層の最外側面を覆う前記第２絶縁層または前記導電体の層と、
前記第２絶縁層及び前記パターン上に形成され、前記第２絶縁層又は前記導電体の前記層を、前記第１絶縁層の前記最外側面との間に挟む第３絶縁層と、
を有する半導体ウエハ装置。
【請求項２】
下地を含む半導体ウエハの前記下地上に酸化シリコンより低誘電率の第１絶縁層を形成する工程と、
前記半導体ウエハの端部上の前記第１絶縁層を除去する工程と、
前記端部上の前記第１絶縁膜を除去する工程の後、前記第１絶縁層の最外側面を覆って、半導体ウエハ上に第１絶縁層よりも誘電率の高い第２絶縁層を形成する工程と、
少なくとも前記第２絶縁層に配線溝を形成する工程と、
前記第２絶縁層上に導電体層を形成する工程と、
前記導電体層を研磨して、前記配線溝内に配線パターンを形成すると共に、前記第１絶縁層の最外側面が前記第２絶縁層又は前記導電体層で覆われた形状を作成する工程と、
前記導電体層を研磨する工程の後、前記配線パターン上及び前記第２絶縁層上に、第３絶縁層を形成する工程と、
を含み、
前記第１絶縁層の最外側面と前記第３絶縁層とが、前記第２絶縁層又は前記導電体層を挟む半導体ウエハ装置の製造方法。
【請求項３】
前記配線溝を形成する工程が、前記第１絶縁層最外側面を覆う前記第２絶縁層を残し、前記導電体層を研磨する工程が、前記第１絶縁層の最外側面を前記第２絶縁層が覆う形状を残す請求項２記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【請求項４】
前記配線溝を形成する工程が、前記配線溝の外側に前記第１絶縁層の最外側面を露出させ、前記導電体層を形成する工程が、ウエハ端部に前記導電体層を形成し、前記導電体層を研磨する工程が、前記第１絶縁層の最外側面を覆う導電体層を残す請求項２記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【請求項５】
さらに、
前記第１絶縁層を形成する工程の前にエッチストッパ層と、下部絶縁層とを形成する工程と、
前記下部絶縁層と前記エッチストッパ層とを貫通し、前記配線溝に連続するビア孔を形成する工程と、
を含む請求項２〜４のいずれか１項記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【請求項６】
さらに、
前記下部絶縁層を平坦化する工程、
を含み、
前記導電体層を形成する工程及び前記導電体層を研磨する工程がダマシン配線を形成する請求項５記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【請求項７】
前記低誘電率の第１絶縁層が、塗布型絶縁層、弗素または炭素を含む酸化シリコン層、多孔質絶縁層のいずれかである請求項２〜６のいずれか１項記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ装置およびその製造方法に関し、特にダマシン配線を有する半導体ウエハ装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
本明細書において、エッチストッパ層とは、ある層のエッチング中、露出されても、エッチング対象層のエッチング速度の１／５以下のエッチング速度を有する層を指す。
【背景技術】
【０００３】
半導体装置においては、ますます集積度の向上が要求されている。従来は、絶縁層上にＡｌ配線層やＷ配線層を形成した後、その上にレジストパターン等のエッチングマスクを形成し、配線層をパターニングし、絶縁層で埋め込むことによって配線を形成していた。
【０００４】
集積度の向上と共に、配線の幅を減少し、配線間隔を減少することが要求される。このような微細化に伴い、配線層を直接エッチングして配線を形成する技術に限界が生じ始めている。代りに、絶縁層に配線用溝、ビア孔を形成し、この配線用溝、ビア孔内に配線層を埋め込み絶縁層表面上の余分な配線層を化学機械研磨（ＣＭＰ）によって除去するダマシン配線プロセスが利用され始めている。
【０００５】
配線材料としては、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｗ等より低抵抗率でエレクトロマイグレーション耐性が高いＣｕが使用され始めている。Ｃｕは、このように配線材料として優れた性質を持つが、酸化され易い、Ａｌのように化学的に安定な酸化膜を形成しないというデメリットも有する。このため、配線構造、配線形成プロセスに留意することが必要である。
【０００６】
上下の配線パターン間の接続のため、配線パターン間をビア導電体で接続する。ダマシンプロセスとしては、下部層間絶縁膜にビア孔を形成、ビア導電体で埋め戻した後、上部層間絶縁膜を形成し、配線用溝を形成し、配線を埋め込むシングルダマシンプロセスと、層間絶縁膜にビア孔と配線用溝を作成した後、ビア孔と配線用溝に同時に配線材料を埋め戻すデュアルダマシンプロセスとがある。
【０００７】
デュアルダマシンプロセスにも、ビア孔を先に形成し、その後配線溝を形成する先ビア方式と、配線用溝を形成した後、ビア孔を形成する後ビア方式が知られている。
【０００８】
配線密度が高くなると、配線間容量も高くなりやすい。配線の付随容量が高くなると信号伝達速度が遅くなる。配線の付随容量を低減するためには、絶縁層の誘電率を低減することが有効である。従来の酸化シリコンに加え、弗素や炭素を添加した酸化シリコン、塗布型の炭化水素系有機絶縁材料、塗布型無機絶縁材料、内部に空孔を含む（多孔質）絶縁層等が利用され始めている。
【０００９】
これらの配線形成技術は未だ十分確立されていない。１つの利点を求めて改良を行うと、別の点で問題が生じ欠陥率を増大させてしまうことも少なくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、所望の配線構造を形成することができ、かつ欠陥率の増加を防止することのできる半導体ウエハ装置の製造方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、ウエハ有効領域で所望の配線構造を提供し、欠陥発生の原因を減少させることのできる半導体ウエハ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の１観点によれば、
半導体ウエハを含む下地と、
前記下地上に形成され、前記下地の端部を露出する、酸化シリコンより低誘電率の第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に形成され、第１絶縁層よりも誘電率の高い第２絶縁層と、
少なくとも前記第２絶縁層に形成された配線溝と、
前記配線溝内に形成された導電体のパターンと、
前記第１絶縁層の最外側面を覆う前記第２絶縁層または前記導電体の層と、
前記第２絶縁層及び前記パターン上に形成され、前記第２絶縁層又は前記導電体の前記層を、前記第１絶縁層の前記最外側面との間に挟む第３絶縁層と、
を有する半導体ウエハ装置
が提供される。
【００１３】
本発明の他の観点によれば、
下地を含む半導体ウエハの前記下地上に酸化シリコンより低誘電率の第１絶縁層を形成する工程と、
前記半導体ウエハの端部上の前記第１絶縁層を除去する工程と、
前記端部上の前記第１絶縁膜を除去する工程の後、前記第１絶縁層の最外側面を覆って、半導体ウエハ上に第１絶縁層よりも誘電率の高い第２絶縁層を形成する工程と、
少なくとも前記第２絶縁層に配線溝を形成する工程と、
前記第２絶縁層上に導電体層を形成する工程と、
前記導電体層を研磨して、前記配線溝内に配線パターンを形成すると共に、前記第１絶縁層の最外側面が前記第２絶縁層又は前記導電体層で覆われた形状を作成する工程と、
前記導電体層を研磨する工程の後、前記配線パターン上及び前記第２絶縁層上に、第３絶縁層を形成する工程と、
を含み、
前記第１絶縁層の最外側面と前記第３絶縁層とが、前記第２絶縁層又は前記導電体層を挟む半導体ウエハ装置の製造方法
が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体ウエハ端部における膜剥がれ等を防止し、ウエハ有効領域における歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を説明する断面図及び平面図である。
【図２】本発明の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を説明する断面図及び平面図である。
【図３】本発明の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図１０】以上の実施例により製造される半導体ウエハ装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１１】塗布形絶縁層を用いた場合に生じ得る問題点を説明する断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図１３】図１２の工程における平面構成を示す平面図である。
【図１４】図１２の実施例の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図１６】図１５の工程における半導体ウエハの平面構成を示す平面図及び図１５の実施例の変形例を示す断面図である。
【図１７】図１５の工程に続く半導体ウエハ装置の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図１８】図１７の工程に続く半導体ウエハ装置の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図１９】図１８の工程に続く半導体ウエハ装置の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図２０】従来技術による半導体ウエハ装置の製造工程を示す断面図である。
【図２１】ディッシング及びそれに伴う問題点を説明する半導体ウエハ装置の断面図である。
【図２２】従来技術による他の半導体ウエハ装置の製造工程を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施例の説明に先立ち、基礎となる検討事項を説明する。
【００１７】
図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、デュアルダマシン配線プロセスの例を説明するための半導体ウエハ装置の概略断面図を示す。図中、左側に半導体ウエハ中で有効な回路チップを形成するウエハ有効領域を示し、右側に有効な回路領域は形成しないウエハ非有効領域を示す。
【００１８】
図２０（Ａ）に示すように、下地１１の上に第１エッチングストッパ層１２と第1絶縁層１３を積層する。下地１１は、例えば半導体基板に半導体素子を形成した後、絶縁層にＷプラグを埋め込んだ構造である。シングルダマシン配線構造のビア導電体までを形成した構造であっても良い。第1絶縁層１３の上に、配線パターン(後述する導電体パターンを含む)の開口を有する第1ホトレジスト層１４を形成する。
【００１９】
ウエハ非有効領域は回路とならない領域であるが、ウエハ内でのプロセスパラメータの変動の影響を減少させるため、ウエハ有効領域の配線パターン類似の導電体パターンをウエハ非有効領域に形成する。
【００２０】
第１ホトレジスト層１４をマスクとし、その下の絶縁層１３をＣＦ系プラズマを用いた反応性イオンエッチングによりエッチングする。エッチングは第１エッチングストッパ層１２で自動停止する。
【００２１】
次に、Ｏ2プラズマによるアッシングを行ない、第１ホトレジスト層１４を除去する。この時、下地１１表面の導電体は、第1エッチングストッパ層１２により被覆されているため、酸化が防止される。第1ホトレジスト層１４を除去した後、ＣＨＦ系エッチングガスを用いたＲＩＥにより露出している第１エッチングストッパ層１２を除去する。このようにして、配線用溝が形成される。
【００２２】
図２０（Ｂ）に示すように、配線用溝内を覆うように第１バリアメタル層１５をスパッタリング等により形成した後、第１主配線層１６をスパッタリングやメッキ等により形成する。メッキにより第１主配線層を形成する場合は、先ずスパッタリングでシード層を形成した後、シード層上にメッキで残りの主配線層を形成する。
【００２３】
主配線層１６を形成した後、第１絶縁層１３の表面より上の第１バリアメタル層１５、第１主配線層１６を化学機械研磨（ＣＭＰ）により除去する。第１主配線層は例えばＣｕで形成され、空気中に露出されると容易に酸化する。
【００２４】
図２０（Ｃ）に示すように、ＣＭＰ後に直ちに酸素遮蔽能を有する第２エッチングストッパ層１７により主配線層１６を被覆する。第２エッチングストッパ層１７の上に、第２絶縁層１８を形成する。
【００２５】
図においては、第１絶縁層１３の表面と配線用溝に埋め込んだ第１主配線層１６、第１バリアメタル層１５の上表面とが面一に示されているが、実際はＣＭＰにおいてオーバーポリッシングを実行すると、第１主配線層１６や第１バリアメタル層１５が第１絶縁層１３よりも凹むディッシング現象が生じる。その上に形成した第２エッチングストッパ層１７、第２絶縁層１８もディッシングの部分で凹んだ表面を形成する。
【００２６】
図２１（Ａ）〜（Ｇ）は、ディッシング現象とその影響を説明するための図である。
【００２７】
図２１（Ａ）は、主配線層１６のみがディッシングした場合を示す。第１絶縁層１３の表面と比べ、第１主配線層１６の表面は凹んでいる。
【００２８】
図２１（Ｂ）は、主配線層とバリアメタル層とが共にディッシングする場合を示す。第１絶縁層１３の表面と比較して、バリアメタル層１５の表面は下がり、主配線層１６の表面はさらに下がっている。
【００２９】
図２１（Ｃ）は、バリアメタル層１５と主配線層１６とが同じエッチングレートを有し、第１絶縁層１３の表面から等しい深さ下がった場合を示す。
【００３０】
図２１（Ｄ）は、ディッシングが生じた表面上に第２エッチングストッパ層１７、第２絶縁層１８、第３エッチングストッパ層１９、第３絶縁層２０を順次形成した構成を示す。絶縁層を形成するプロセスにおいて、下地表面の狭い凹みは埋め戻される可能性があるが、広く凹んでいる場合は埋め戻すことが出来ず、その表面は凹んだ形状となる。第３絶縁層２０の表面は、広くディシングした領域上で凹んでいる。
【００３１】
図２１（Ｅ）は、このようにディッシングの影響を有する絶縁層にダマシン配線を形成した状態を示す。第３絶縁層２０、第３エッチングストッパ層１９に配線用溝を形成し、バリアメタル層２２、主配線層２３を形成した後、ＣＭＰにより第３絶縁層２０表面のバリアメタル層２２、主配線層２３を除去した状態である。
【００３２】
ディッシングが生じていた場合、第３絶縁層２０の表面が凹んでおり、その部分に堆積したバリアメタル層２２、主配線層２３はＣＭＰを行なっても残る可能性がある。図中右側に示したダマシン配線の右側に延長している部分がこのような領域である。配線パターンが所望のパターンからずれ、所望の特性が得られなくなる可能性がある。
【００３３】
図２１（Ｆ）は、ディッシングの影響を示す他の形態を示す。第３絶縁層２０、第３エッチングストッパ層１９に３つの配線パターンを形成した場合を示す。ディッシングにより、第３絶縁層２０の表面が凹んでおり、そこに２つの配線パターンが形成されている。凹み内に形成されたバリアメタル層２２、主配線層２３は、ＣＭＰを行なっても完全には除去されず、一部が残っている。このため、２つの配線は残された主配線層、バリアメタル層により短絡してしまう。
【００３４】
図２１（Ｇ）は、このようなディッシングの影響を避けるために、第２絶縁層１８を成膜した後、ＣＭＰを行なってその表面を平坦化した場合の絶縁層の構成を概略的に示す。第２絶縁層１８表面がＣＭＰにより平坦化されている。従って、その上に形成される第３エッチングストッパ層１９、第３絶縁層２０は平坦な表面を有している。
【００３５】
図２０（Ｃ）において、ディッシングの影響を避けるため、第２絶縁層１８を形成した後、ＣＭＰを行なってその表面を平坦化する。ＣＭＰは、ウエハ全面上で均一に実施することは困難である。ウエハに印加される圧力の分布やＣＭＰ用スラリ供給量の分布等により、ウエハ端部がウエハ中央部に比べより研磨されやすい。このため、ＣＭＰ後の第１絶縁層１８は、ウエハ中央部で厚く、ウエハ端部で薄くなる傾向がある。
【００３６】
ＣＭＰ後、第２絶縁層１８表面上に第３エッチングストッパ層１９、第３絶縁層２０を形成する。第３絶縁層２０の上に、ビア孔パターンの開口を有する第２ホトレジスト層２１を形成する。
【００３７】
第２ホトレジスト層２１をエッチングマスクとし、ＣＦ系エッチングガスを用いて第３絶縁層２０、第３エッチングストッパ層１９、第２絶縁層１８をＲＩＥによりエッチングする。エッチング条件を制御することにより、第２エッチングストッパ層１７の表面でエッチングが停止するようにする。
【００３８】
その後、Ｏ2ガスプラズマを用いたアッシングにより、第２ホトレジスト層２１を除去する。この時、ウエハ有効領域においては第１主配線層１６表面は第２エッチングストッパ層１７により覆われているため、Ｏ2プラズマから保護されている。
【００３９】
その後、必要に応じてビア孔内を保護し、第３絶縁層２０上に新たなホトレジスト層を形成し、配線パターンの開口を形成する。ホトレジスト層をマスクにして第３絶縁層２０をエッチングする。新たなホトレジスト層を除去した後、露出している第３エッチングストッパ層１９、第２エッチングストッパ層１７を除去して、配線溝、ビア孔を形成する。配線溝、ビア孔内に同時に導電体層を形成し、不要部をＣＭＰで除去してデュアルダマシン配線を完成する。
【００４０】
図２０（Ｄ）に示すように、ウエハ有効領域で第２絶縁層１８のエッチングを行っている間に、ウエハ端部に近いウエハ非有効領域においては第２絶縁層１８のエッチングが終了し、第２エッチングストッパ層１７が徐々にエッチングされ、第１主配線層１６の表面が露出してしまうことがある。ＣＦ系ガスによるＲＩＥ中に主配線層１６が露出すると、主配線層１６の表面はＣＦ系ガスにより変質する可能性がある。また、その後行なわれるレジスト剥離のアッシングにおいてＯ2ガスプラズマに露出されると、主配線層１６の表面は酸化してしまう。
【００４１】
ウエハ非有効領域は、元々回路としては利用されない領域であるため、主配線層の表面が変質してもそれにより直接ウエハ有効領域の構造に影響は与えないが、例えば酸化した主配線層は体積を膨張させる。また、変質によりまわりの層間絶縁膜との密着性が低下する。その後のウエハプロセスを行なうと、熱処理、研磨等のプロセスにおいてウエハ端部等で膜剥がれ等がおき、剥がれた膜がウエハ有効領域に移動し、有効領域内の欠陥率を増加させる原因となる。
【００４２】
このような現象は、配線をデュアルダマシンプロセスで形成する場合に限らない。シングルダマシンプロセスを用いて配線を形成する場合にも同様の問題が生じる。
【００４３】
図２２（Ａ）、（Ｂ）は、シングルダマシン配線を形成する場合を示す。図２２（Ａ）において、第２エッチングストッパ層１７の上に第２絶縁層１８を形成し、ＣＭＰを行なって表面を平坦化するまでは、図２０と同様である。第２絶縁層１８の上に、ビア孔パターンの開口を有するホトレジスト層２１を形成する。このホトレジスト層２１をエッチングマスクとし、第２絶縁層１８をエッチングする。なお、ビア孔パターンはウエハ有効領域と同様ウエハ非有効領域にも分布している。
【００４４】
図２２（Ｂ）に示すように、ウエハ有効領域で第２絶縁層１８を貫通するビア孔を形成した後、ホトレジスト層２１をアッシングで除去する。ウエハ非有効領域においては、ウエハ有効領域で第２絶縁層１８がエッチングされている間に、第２絶縁層１８のエッチングは終了し、第２エッチングストッパ層１７が徐々にエッチングされ、その下の主配線層１６が露出してしまうことがある。
【００４５】
ＣＦ系ガスによるエッチング中に主配線層１６が露出すると、主配線層が変質する可能性がある。又、その後に行なわれるレジスト剥離のアッシングにおいて、主配線層１６の表面は酸化してしまう。このように、シングルダマシンプロセスにおいてもデュアルダマシンプロセスと同様の問題が生じる。
【００４６】
このように、ディッシングの影響が上層配線層に及ぶのを防止するためには、ＣＭＰを行なう必要があり、ＣＭＰを行なうと、絶縁層の厚さがウエハ端部で薄くなり、他の問題を生じてしまう。
【００４７】
図１（Ａ）〜図３（Ｉ）は、本発明の実施例による半導体ウエハ装置の製造方法の主要工程を示す。図１（Ａ）〜（Ｃ）は、半導体ウエハの概略断面図であり、左側に半導体回路を構成するウエハ有効領域を示し、右側に有効な回路を形成しないウエハ非有効領域を示す。なお、ウエハ非有効領域は、ウエハ有効領域の周辺に配置されているので、ウエハ周辺部とも呼ぶ。ウエハ周辺部のうち、ウエハの端部から一定の幅の領域をウエハ端部を呼ぶ。図１（Ｄ）は、半導体ウエハ平面図である。
【００４８】
図１（Ａ）に示すように、下地１１の上に第１エッチングストッパ層１２を形成し、その上に第１絶縁層１３を形成する。下地１１は、例えば半導体ウエハの活性領域にＭＯＳＦＥＴを形成した後、その表面上に絶縁層を形成し、絶縁層内にＷプラグを埋め込んだ構成やさらに上層の配線層のビア導電体を形成した構成である。
【００４９】
第１エッチングストッパ層１２は、例えば厚さ５０ｎｍのＳｉＮ層で形成され、酸素遮蔽能、エッチングストッパ機能、Ｃｕ拡散防止機能を有する。第１絶縁層１３は、例えば厚さ５００ｎｍのＳｉＯ2層で形成される。第１絶縁層１３の表面上に、配線パターン（実際には配線とならない導電体パターンを含む）の開口を有するホトレジスト層１４を形成する。
【００５０】
ホトレジスト層１４をエッチングマスクとし、ＣＦ系エッチングガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、第１絶縁層１３をエッチングし、第１エッチングストッパ層１２でエッチングを停止させる。その後、Ｏ2系ガスプラズマを用いたアッシングにより、ホトレジスト層１４を除去する。このアッシングにおいて、下地１１は第１エッチングストッパ層１２で覆われているため、その導電体表面の酸化は防止される。その後、配線用溝内に露出した第１エッチングストッパ層１２を、ＣＨＦ系エッチングガスを用いたＲＩＥにより除去する。
【００５１】
例えば、ＳｉＯ2層はＣＦ4（又はＣ4Ｆ8）／Ａｒ／Ｏ2の混合ガスをエッチャントとしてエッチングし、ＳｉＮ層はＣＨＦ3／Ａｒ／Ｏ2の混合ガスをエッチャントとしてエッチングする。
【００５２】
図１（Ｂ）に示すように、配線溝を形成した構造の上に、第１バリアメタル層１５、第１主配線層１６を形成する。バリアメタル層１５は、例えば厚さ約５０ｎｍのＴａ層で形成する。主配線層１６は、例えば厚さ１５００ｎｍのＣｕ層で形成する。バリアメタル層１５はスパッタリングで形成する。主配線層１６は、スパッタリングやメッキにより形成する。メッキにより主配線層１６を形成する場合は、例えば先ずＣｕシード層をスパッタリングで形成し、その上にメッキでＣｕ層の残り厚さを形成する。
【００５３】
バリアメタル層１５、主配線層１６を形成した後、化学機械研磨（ＣＭＰ）を行ない、第１絶縁層１３表面上の主配線層１６、バリアメタル層１５を除去する。
【００５４】
図１（Ｃ）に示すように、ＣＭＰにより第１絶縁層１３表面上の主配線１６、バリアメタル層１５を除去した後、半導体ウエハ表面に第２エッチングストッパ層１７を形成し、主配線層１６表面を保護する。第２エッチングストッパ層１７は、例えば厚さ５０ｎｍのＳｉＮ膜で形成する。第２エッチングストッパ層１７の上に、第２絶縁層１８を例えば厚さ１２００ｎｍのＳｉＯ2層で形成する。
【００５５】
第２絶縁層１８を形成した後、ＣＭＰを行ないその表面を平坦化する。ＣＭＰによりウエハ有効領域で例えば厚さ５００ｎｍの第２絶縁層１８を研磨し、厚さ７００ｎｍの残膜を残すと、ウエハ周辺部においては例えば厚さ９００ｎｍ分の第２絶縁層１８が研磨され、残膜が３００ｎｍの厚さとなる。ウエハ有効領域では７００ｎｍの第２絶縁層１８が残っているのに対し、ウエハ周辺部ではその半分以下の厚さの絶縁層１８となってしまう。
【００５６】
ＣＭＰの後、第２絶縁層１８表面上に第３エッチングストッパ層１９、第３絶縁層２０を形成する。第３エッチングストッパ層は、例えば厚さ５０ｎｍのＳｉＮ層で形成する。第３絶縁層２０は、例えば厚さ５００ｎｍのＳｉＯ2層で形成する。第３絶縁層２０表面上に、ビア導電体用のホールパターンの開口を有するホトレジスト層２１を形成する。ここで、ホールパターンはウエハ有効領域にのみ形成され、ウエハ周辺部には形成されない。
【００５７】
図１（Ｄ）は、ウエハの平面図を示す。斜線で示したウエハ有効領域においてはホールパターンを形成するが、その周囲に示されたウエハ周辺部においてはホールパターンは形成しない。周辺部にホールパターンを形成しないことにより、第２エッチングストッパ層１７がエッチングされ、主配線層１６が酸化、変質される問題を防止できる。
【００５８】
図１（Ｃ）に戻り、ホトレジスト層２１をエッチングマスクとし、ＣＦ系エッチングガス、ＣＨＦ系エッチングガス等を用い、第３絶縁層２０、第３エッチングストッパ層１９、第２絶縁層１８をエッチングし、エッチング条件を制御することにより第２エッチングストッパ層１７表面でエッチングを停止させる。
【００５９】
ウエハ周辺部においてはホールパターンが存在しないため、ホトレジスト層２１が第３絶縁層２０表面を保護し、その下の第３エッチングストッパ層１９、第２絶縁層１８、第２エッチングストッパ層１７はそのまま残される。
【００６０】
なお、ウエハ有効領域にのみホールパターンを形成しても、ホールパターンの占有面積は小さく、プロセスパラメータ−の分布によりウエハ有効領域のエッチングが不安定になる程度は少ない。エッチング終了後、Ｏ2プラズマを用いたアッシングにより、ホトレジスト層２１を除去する。
【００６１】
図２（Ｅ）に示すように、半導体ウエハ表面上に非感光性樹脂を塗布し、表面から溶解することによりビア孔内にのみ非感光性樹脂の詰物２２を残す。その後、第３絶縁層２０の表面上に配線パターン（導電体パターンを含む）の開口を有するホトレジスト層２３を形成する。
【００６２】
ホトレジスト層２３の配線パターンは、ウエハ有効領域のみでなく、ウエハ周辺部にも形成する。すなわち、ウエハ全面に配線パターンを形成し、エッチング速度、研磨速度等のプロセスパラメータのウエハ内分布による影響がウエハ有効領域に及ぶ程度を低減する。
【００６３】
図２（Ｇ）は、半導体ウエハ１内の配線パターンが形成される領域、すなわち、ウエハ全面を示す平面図である。
【００６４】
その後、ホトレジスト層２３をエッチングマスクとし、ＣＦ系エッチングガスを用いたＲＩＥにより、第３絶縁層２０をエッチングする。第３絶縁層２０は、ウエハ全面でほぼ均等な厚さを有するため、エッチングはほぼ均等に進行し、ウエハ有効領域、ウエハ周辺部に配線溝を形成し、第３エッチングストッパ１９表面で停止する。ウエハ周辺部における主配線層１６、バリアメタル層１５の表面は、第３エッチングストッパ層１９、第２絶縁層１８、第２エッチングストッパ層１７により覆われており、変質、酸化を防止される。
【００６５】
図２（Ｆ）に示すように、第３絶縁層２０のエッチングを終了した後、Ｏ2プラズマを用いたアッシングにより、ホトレジスト層２３を除去する。非感光性樹脂の詰物２２も同時に除去される。配線溝底面に露出した第３エッチングストッパ層１９、ビア孔底面に露出した第２エッチングストッパ層１７をＣＨＦ系エッチングガスを用いたＲＩＥにより除去する。
【００６６】
図３（Ｈ）に示すように、配線溝、ビア孔を形成した半導体ウエハ表面上に、第２バリアメタル層２４、第２主配線層２５を形成する。第１バリアメタル層１５、第１主配線層１６同様、バリアメタル層はスパッタリングで形成し、主配線層はスパッタリング又はメッキにより形成する。その後、第３絶縁層２０表面上に堆積した第２主配線層２５、第２バリアメタル層２４をＣＭＰにより除去する。
【００６７】
図３（Ｉ）に示すように、ＣＭＰ後の第２主配線層２５表面を覆うように、半導体ウエハ表面に第４エッチングストッパ層２６を形成する。第２主配線層が最上配線層の場合は、エッチングストッパ層に代え、表面保護層を形成する。
【００６８】
このようにして、ウエハ有効領域にはデュアルダマシン構造の配線層、ウエハ周辺部にはビア導電体を備えず、配線としては機能しない導電体パターンだけのシングルダマシン構造が形成される。ウエハ周辺部において導電体パターンのみのシングルダマシン構造を形成するため、下地導電体パターンの表面が酸化したり変質したりすることを防ぐことができる。
【００６９】
以上デュアルダマシン構造で多層配線を形成する場合を説明したが、シングルダマシン配線構造においても同様の構造を採用することができる。
【００７０】
図４（Ａ）〜図６（Ｇ）は、本発明の他の実施例によりシングルダマシン配線構造を形成する製造方法の主要工程を示す半導体ウエハの断面図である。なお、図１（Ａ）〜図３（Ｉ）の実施例と同様な要素には同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７１】
図４（Ａ）に示すように、下地１１上に第１エッチングストッパ層１２、第１絶縁層１３を形成し、第１バリアメタル層１５、第１主配線層１６で形成された配線パターンを埋めこむ。その後、半導体ウエハ表面上に第２エッチングストッパ層１７、第２絶縁層１８を形成し、ＣＭＰにより表面を平坦化する。ＣＭＰにより、ウエハ周辺部における第２絶縁層１８の厚さは、ウエハ有効領域における第２絶縁層１８の厚さよりも小さくなる傾向がある。ＣＭＰ後の第２絶縁層１８表面上に、ビア孔パターンの開口を有するホトレジスト層２１を形成する。ホトレジスト層２１は、ウエハ有効領域でのみビア孔パターンを有し、ウエハ周辺部には開口を有さない。
【００７２】
図４（Ｂ）に示すように、ホトレジスト層２１をエッチングマスクとし、第２絶縁層１８をＣＦ系ガス等を用いたＲＩＥによりエッチングし、第２エッチングストッパ層１７表面でエッチングを停止させる。ウエハ周辺部にはビア孔が存在しないため、第２絶縁層１８はそのまま残る。その後Ｏ2ガスプラズマを用いたアッシングにより、ホトレジスト層２１を除去する。ホトレジスト層を除去した後、ビア孔底面に露出した第２エッチングストッパ層１７をＣＨＦ系エッチングガス等を用いたＲＩＥにより除去する。
【００７３】
図４（Ｃ）に示すように、ビア孔を形成した半導体ウエハ表面上に、第２バリアメタル層５１、第２主配線層５２をスパッタリング、メッキ等により形成する。その後、第２絶縁層１８表面上の不要な第２主配線層５２、第２バリアメタル層５１をＣＭＰにより除去する。
【００７４】
図５（Ｄ）に示すように、ＣＭＰにより第２絶縁層１８に埋め込んだ第２主配線層５２、第２バリアメタル層５１の表面を覆うように、第２絶縁層１８表面上に第３エッチングストッパ層１９を形成し、その上に第３絶縁層２０を形成する。第３絶縁層２０表面上に、配線パターンの開口を有するホトレジスト層２３を形成する。ホトレジスト層２３は、ウエハ有効領域で配線パターンの開口を有すると共に、ウエハ周辺部では配線としては用いられない導電体パターンの開口を有する。
【００７５】
ホトレジスト層２３をエッチングマスクとし、第３絶縁層２０をＲＩＥによりエッチングする。
【００７６】
図５（Ｅ）に示すように、ウエハ有効領域に配線パターン溝、ウエハ周辺部に導電体パターン溝を形成した後、ホトレジスト層２３をＯ2ガスプラズマを用いたアッシングにより除去する。その後、溝内に露出した第３エッチングストッパ層１９をＣＨＦ系エッチングガス等を用いたＲＩＥにより除去する。
【００７７】
図５（Ｆ）に示すように、配線溝を形成した第３絶縁層２０の上に、第３バリアメタル層２４、第３主配線層２５を形成する。その後、第３絶縁層２０表面上に堆積した不要な第３主配線層２５、第３バリアメタル層２４をＣＭＰにより除去する。
【００７８】
図６（Ｇ）に示すように、第３絶縁層２０上の不要な第３主配線層２５、第３バリアメタル層２４を除去した後、第３主配線層２５表面を覆うように第３絶縁層２０上に第４エッチングストッパ層２６を形成する。第３主配線層２５が最上配線層の場合は、エッチングストッパ層に代え表面保護層を形成する。
【００７９】
このようにして、ウエハ有効領域にはビア導電体と配線パターンによるシングルダマシン構造を形成し、ウエハ端部にはビア導電体を有さず導電体パターンだけを有するシングルダマシン構造を形成する。
【００８０】
以上の実施例においては、エッチングストッパ層としてＳｉＮ、絶縁層として酸化シリコンを用いた。配線の付随容量を減少させるために、絶縁層に低誘電率の絶縁層を用いることができる。しかしながら、低誘電率の絶縁層は、一般的に密度が低く、液体やガスを透過させたり吸収する性質を有する。このため、低誘電率の絶縁層のみで多層配線の絶縁層を形成することは困難であり、酸化シリコン等の配線保護機能の強い絶縁層と組み合せることが好ましい。
【００８１】
図７（Ａ）〜図９（Ｉ）は、低誘電率絶縁材料としてＳｉＬＫ（ダウコーニング社の商標）等の炭化水素系塗布型有機絶縁膜を用いたダマシン配線構造の製造工程を示す。
【００８２】
図７（Ａ）に示すように、前述の実施例同様の下地１１の表面上に、炭化水素系塗布型有機絶縁膜４１を例えば厚さ２５０ｎｍスピンコートにより塗布し、４００℃、３０分程度の熱処理を行なって硬化させる。硬化した有機絶縁膜４１の上に、例えば厚さ２５０ｎｍの酸化シリコン層４２を例えばプラズマＣＶＤにより形成する。なお、酸化シリコン層と、塗布型有機絶縁層とは異なるエッチング特性を有し、その間にエッチングストッパ層を挿入しなくてもエッチングを制御することができる。
【００８３】
酸化シリコン層４２の上に、配線パターンの開口を有するホトレジスト層１４を形成する。ホトレジスト層１４は、ウエハ有効領域で配線パターンの開口を有すると共に、ウエハ周辺部では配線としては用いられない導電体パターンの開口を有する。
【００８４】
ホトレジスト層１４をエッチングマスクとし、酸化シリコン層４２をＣＦ系エッチングガス等を用いたＲＩＥによりエッチングする。次に、Ｎ2系ガス、Ｈ2系ガス等のプラズマを用いたエッチングにより、酸化シリコン層４２をマスクとして有機絶縁膜４１をエッチングする。このエッチングにおいて、ホトレジスト層１４も除去される。
【００８５】
図７（Ｂ）に示すように、配線溝、導電体溝を形成した半導体ウエハ上に、第１バリアメタル層１５、第１主配線層１６を形成する。バリアメタル層１５は、例えば厚さ５０ｎｍのＴａ層で形成し、主配線層１６は、例えば厚さ１５００ｎｍのＣｕ層で形成する。その後ＣＭＰを行ない、酸化シリコン層４２表面上の不要な主配線層１６、バリアメタル層１５を除去する。
【００８６】
図７（Ｃ）に示すように、露出した第１主配線層１６表面を覆うように、酸化シリコン層４２表面上に第１エッチングストッパ層４３を形成し、その上に第１絶縁層４４を形成する。第１エッチングストッパ層は、例えば厚さ５０ｎｍのＳｉＮ層で形成し、第１絶縁層４４は、例えば厚さ１２００ｎｍのＳｉＯ2層で形成する。第１絶縁層４４を形成した後、ＣＭＰを行なって表面を平坦化する。このＣＭＰにより、ウエハ有効領域には残り膜厚約７００ｎｍの第１絶縁層４４が残り、ウエハ周辺部においては例えば残り膜厚約３００ｎｍの第１絶縁層４４が残る。
【００８７】
その後第１絶縁層４４表面上に、有機絶縁膜４５、第２絶縁膜４６、金属層４７を形成する。有機絶縁膜４５は、例えば厚さ約２５０ｎｍのＳｉＬＫ膜で形成する。第３絶縁層４６は、例えば厚さ２５０ｎｍの酸化シリコン層で形成する。金属層４７は、例えば厚さ１００ｎｍのＴｉＮ層で形成する。金属層４７は、後にハードマスクを形成する層である。
【００８８】
金属層４７の上に、配線パターン及び導電体パターンの開口を有するホトレジスト層２３を形成する。ホトレジスト層２３をエッチングマスクとし、Ｃｌ系エッチングガス等を用いたＲＩＥにより、金属層４７をエッチングする。その後、Ｏ2ガスプラズマを用いたアッシングにより、ホトレジスト層２３を除去する。
【００８９】
図８（Ｄ）に示すように、上に金属層４７のパターンを有する第３絶縁層４６表面上に、ホールパターンの開口を有するホトレジスト層２１を形成する。ホールパターンは、ウエハ有効領域にのみ形成され、ウエハ周辺部には形成されない。
【００９０】
ホトレジスト層２１をエッチングマスクとし、ＣＦ系エッチングガス等を用いたＲＩＥにより、第２絶縁層４６をエッチングし、その後第２絶縁層４６をエッチングマスクとし、Ｎ2系ガス、Ｈ2系ガスをエッチングガスとしたＲＩＥにより、有機絶縁膜４５をエッチングする。この有機絶縁膜４５のエッチング時に、ホトレジスト層２１も除去される。
【００９１】
図８（Ｅ）は、このようにして得られる構造を示す。次に、金属層４７をエッチングマスクとし、ＣＦ系ガスを用いたＲＩＥにより、露出した第２絶縁層４６をエッチングすると共に、ホールパターン底面に露出した第１絶縁層４４をエッチングする。
【００９２】
図８（Ｆ）は、このようにして得られる構造を示す。上部で露出している有機絶縁膜４５をＮ2系ガス、Ｈ2系ガス等を用いたＲＩＥによりエッチングする。ビア孔用ホールの底面には第１エッチングストッパ層４３が露出している。ＣＨＦ系エッチングガス等を用いたＲＩＥにより、露出した第１エッチングストッパ層４３を除去する。この２つのエッチング工程は、どちらを先にしても良い。
【００９３】
図９（Ｇ）は、このようにして得られた構造を示す。ウエハ有効領域のビア孔底面には第１主配線層１６表面が露出している。ウエハ周辺部にはビア孔が存在せず、第１主配線層１６表面は第１絶縁層４４、第１エッチストッパ層４３により覆われている。
【００９４】
図９（Ｈ）に示すように、配線溝、導電体溝、ビア孔を形成した半導体ウエハ表面上に、第２バリアメタル層２４、第２主配線層２５を形成する。第２バリアメタル層２４は、例えば厚さ５０ｎｍのＴａ層で形成し、第２主配線層２５は、例えば厚さ１５００ｎｍのＣｕ層により形成する。
【００９５】
その後ＣＭＰを行ない、第２絶縁層４６表面上の不要な第２主配線層２５、第２バリアメタル層２４、金属層４７を除去する。
【００９６】
図９（Ｉ）に示すように、露出した第２主配線層２５を覆うように、第２絶縁層４６表面にエッチングストッパ層２６を形成する。最上配線層の場合は、エッチングストッパ層に代え表面保護膜を形成する。
【００９７】
このようにして、有機絶縁膜を用いた層間絶縁膜を有する配線構造を形成することができる。ウエハ有効領域においては、デュアルダマシン配線構造が形成され、ウエハ周辺部においては導電体パターンのみのシングルダマシン構造が形成される。
【００９８】
以上、多層配線層の一部を形成する製造工程を説明したが、多層配線層は任意の層数の配線層を有することができる。以下、多層配線の構成例を説明する。
【００９９】
図１０は、多層配線構造を有する半導体ウエハ装置の構成を概略的に示す。左側にウエハ有効領域の構造を示し、右側にウエハ周辺部の構造を示す。ウエルを形成した半導体ウエハ１の所定領域に、素子分離用溝が形成され、酸化シリコン等の絶縁物が埋め込まれ、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）４が形成されている。
【０１００】
ＳＴＩで画定された活性領域上に、絶縁ゲート電極５、サイドウォールスペーサ６が形成され、その両側にソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄがイオン注入により形成される。絶縁ゲート電極を覆うように、第１エッチングストッパ層ｓ１が形成され、その上に第１下部絶縁層ｄａ１が形成される。第１下部絶縁層ｄａ１、第１エッチングストッパｓ１を貫通して、導電体プラグがバリアメタル層７、配線金属領域８により形成される。
【０１０１】
なお、ウエハ周辺部にもコンタクト孔を形成し、プラグを埋め込む場合を図示したが、ウエハ周辺部にはプラグを形成しないようにしても良い。周辺部にもプラグを形成する場合は、直上の層間絶縁膜ｃｄ１、ｄｂ１形成後、ＣＭＰによる平坦化は行わないことが好ましい。周辺部にはプラグを形成しない場合は、直上の絶縁膜ｃｄ１、ｄｂ１形成後、ＣＭＰの平坦化を行なってもよい。
【０１０２】
第１下部絶縁層ｄａ１の上に、有機絶縁膜ｃｄ１、第１上部絶縁層ｄｂ１が形成される。有機絶縁膜が塗布型であれば平坦化機能を有するため、ＣＭＰを行なわなくても平坦な表面が得られる。第１上部絶縁層ｄｂ１、有機絶縁層ｃｄ１に配線溝を形成し、第１配線層９を埋め込む。
【０１０３】
第１配線層９表面上に第２エッチングストッパ層ｓ２が形成され、その表面上に第２下部絶縁層ｄａ２が形成される。第２下部絶縁層ｄａ２はＣＭＰにより平坦化され、ウエハ有効領域では厚く、ウエハ周辺部では薄く残される。第２下部絶縁層ｄａ２の上に、第２有機絶縁膜ｃｄ２、第２上部絶縁層ｄｂ２が形成され、ウエハ有効領域ではデュアルダマシン配線構造ｄｄ１、ウエハ端部では導電体パターンのみのシングルダマシン配線構造ｓｄ１が形成される。
【０１０４】
同様、第２上部絶縁層ｄｂ２の表面上に第３エッチングストッパ層ｓ３、第３下部絶縁層ｄａ３が形成され、ＣＭＰにより平坦化される。その上に第３有機絶縁膜ｃｄ３、第３上部絶縁層ｄｂ３が形成され、ウエハ有効領域では第２デュアルダマシン配線構造ｄｄ２、ウエハ端部では導電体パターンのみの第２シングルダマシン配線構造ｓｄ２が埋め込まれる。
【０１０５】
さらに、第３上部絶縁層ｄｂ３の上に、第４エッチングストッパ層ｓ４、第４下部絶縁層ｄａ４が形成され、ＣＭＰにより平坦化される。第４下部絶縁層ｄａ４の上に、第４有機絶縁膜ｃｄ４、第４上部絶縁層ｄｂ４が形成され、ウエハ有効領域では第３デュアルダマシン配線構造ｄｄ３、ウエハ端部では導電体パターンのみの第３シングルダマシン配線構造ｓｄ３が形成される。これらの配線の表面には、表面保護膜ｃｖが形成される。
【０１０６】
なお、４層の多層配線構造を形成する場合を説明したが、配線層の数は任意に増減することができる。又、有機絶縁膜と上部絶縁層との積層の代りに、エッチングストッパ層と絶縁層との積層を用いてもよい。弗素や炭素を含む酸化シリコン層や多孔質酸化シリコン層等の低誘電率絶縁層を含む積層絶縁層を用いることもできる。層間絶縁膜として、他の構成を用いることもできるのは当業者に自明であろう。
【０１０７】
層間絶縁膜の一部にＳｉＬＫ等の塗布型有機絶縁膜を用いると、新たな問題が生じ得ることが判った。塗布型絶縁膜やホトレジスト層は、ウエハ端部でウエハ中央部と異なる厚さを有したり、ウエハ搬送工程でカセット等に接触すると付着を生じたりする。このため、塗布膜を形成したときは、一般的にウエハ端部の塗布膜をリンスや周辺露光により除去する。図１１（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。
【０１０８】
図１１（Ａ）に示すように、下地１１１の上に、例えばＳｉＬＫで形成された有機絶縁膜１１２を厚さ２５０ｎｍ塗布する。下地１１１は、たとえば、図１０の第１下部絶縁層ｄａ１に導電プラグを埋め込んだ構成である。但し、ウエハ端部においては、導電プラグは形成しない。ウエハ周辺部に着いた塗布材料をエッチング材料のリンス等でウエハ端から３ｍｍ±０．５ｍｍ程度除去する。次に、例えば厚さ２５０ｎｍ程度の酸化シリコン層からなる絶縁層１１３をＣＶＤにより堆積し、有機絶縁層１１２全面を覆う。
【０１０９】
絶縁層１１３の上に、配線パターンの開口を有するホトレジスト層１１４を形成する。ホトレジスト層１１４の周辺部をウエハ端から５ｍｍ±０．５ｍｍ程度除去する。
【０１１０】
ホトレジスト層１１４をエッチングマスクとし、ＣＦ系エッチングガス等を用いたＲＩＥにより、絶縁層１１３をエッチングする。次に、パターニングされた絶縁層１１３をエッチングマスクとし、Ｈ2系、Ｎ2系のエッチングガス等を用いたＲＩＥにより、有機絶縁層１１２をエッチングする。この時、ホトレジスト層１１４も同時にエッチングされる。エッチングされた配線溝（導電体パターン用溝を含む）には、有機絶縁層１１２の側面が露出される。同時に、最外側の有機絶縁層１１２の外側側面も露出される。
【０１１１】
半導体ウエハに、Ｈ2／Ｎ2雰囲気中４００℃の常圧アニールを加え、露出した有機絶縁層等の吸着物を除去する。
【０１１２】
図１１（Ｂ）に示すように、配線溝を埋め込むようにバリアメタル層、主配線層からなる配線層１１５を形成する。例えば、厚さ１５００ｎｍのＣｕ層を主配線層として用いる。
【０１１３】
図１１（Ｃ）に示すように、絶縁層上に堆積した不要な配線層をＣＭＰにより除去する。このＣＭＰにおいて、ウエハ周辺部はウエハ中央部よりも強くオーバーポリッシュされ、最外側の絶縁層外側の配線層は除去される。なお、ＣＭＰの研磨レートは、圧力分布、スラリ中の薬液に対する化学的エッチレートなどにより定まる。一般的にウエハ中央部と較べてウエハ周辺部において研磨速度は高くなりやすい。
【０１１４】
ウエハ端部においては、有機絶縁層１１２の側面が露出しているため、ここにＣＭＰで用いられるスラリ等の薬液の水分、大気中の有機成分などが付着する。後処理等でＨＦ系の薬液を用いる場合には、下地１１１と有機絶縁層１１２の界面等に薬液が染みこむ可能性もある。
【０１１５】
図１１（Ｄ）に示すように、Ｃｕの拡散防止、その後のエッチングにおけるエッチングストッパ、酸素遮蔽等の機能を有するエッチングストッパ層１１６を配線層１１５の表面を覆うように形成する。例えば、厚さ５０ｎｍの窒化シリコン層をエッチングストッパ層１１６として形成する。
【０１１６】
ここで、窒化シリコン層の成膜にＮＨ3系ガス、ＳｉＨ4系ガス等の混合ガスを用いると、有機絶縁層１１２の露出した表面はエッチングされたり変質を起こすことがある。窒化シリコン層堆積前にＣｕ配線表面の酸化物を還元する目的でＮＨ3ガスプラズマを用いる場合にも、同様のエッチングや変質が生じる可能性がある。
【０１１７】
有機絶縁層１１２やその界面に水分、有機物等が付着していると、その後行なわれる絶縁膜成膜プロセス、熱処理等において有機絶縁層１１２から脱ガスが生じ、界面の密着性が低下して膜剥がれが生じる可能性がある。膜剥れが生じると、剥れた膜がウエハ中央部に及び、欠陥率上昇の原因となる。
【０１１８】
このように、有機絶縁膜がウエハ端部で露出すると、その部分で水分、有機成分等の吸着が生じ、後に続く熱処理工程などにおいて界面剥れを生じたり、配線層を覆う拡散防止兼エッチングストッパ膜の成膜ガスによりエッチングされたり、変質層を形成したりし、ウエハ周辺での欠陥率増加、膜剥れによるパーティクル発生の原因となり、２次的にウエハ有効領域の半導体装置の欠陥率を高くする原因となる。
【０１１９】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、このような欠点を解決する本発明の実施例による半導体ウエハ装置の製造方法の主要工程を示す。図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１２（Ａ）〜（Ｄ）の工程を平面的に説明する平面図である。
【０１２０】
図１２（Ａ）に示すように、図１１（Ａ）の構成同様の下地１１１の上に、厚さ２５０ｎｍ程度のＳｉＬＫ等で形成された有機絶縁膜１１２を塗布する。ウエハ周辺部に塗布された有機絶縁層１１２をエッチング剤でウエハ端部から５ｍｍ±０．５ｍｍ程度除去する。
【０１２１】
図１３（Ａ）は、図１２（Ａ）の工程において有機絶縁層１１２が半導体ウエハ１０１の端部から一定距離後退させられた状態を示す。
【０１２２】
次に有機絶縁層１１２を覆うように、例えば厚さ２５０ｎｍの酸化シリコン層で形成された絶縁層１１３を、ＣＶＤにより堆積する。絶縁層１１３表面上に、配線パターンの開口を有するホトレジスト層１１４を形成する。ホトレジスト層は、ウエハ有効領域で配線パターンの開口を有すると共に、ウエハ端部においては導電体パターンの開口を有する。導電体パターンの開口は、下方に有機絶縁層１１２が存在する領域から存在しない領域にまで分布する。
【０１２３】
又、ウエハ端部においては、ホトレジスト層１１４がウエハ端から３ｍｍ±０．５ｍｍ除去される。なお、ホトレジスト層の除去は、レジスト剥離剤を用いて行なっても、露光現像を介して行なっても良い。これらを含めて周辺露光によるレジスト端部の除去と呼ぶ。
【０１２４】
図１３（Ｂ）は、有機絶縁層１１２の側面を覆って絶縁層が形成され、その上に絶縁層をエッチングするホトレジスト層１１４が形成された状態を示す。ホトレジスト層１１４の外周は、有機絶縁層１１２よりも外側にある。
【０１２５】
ホトレジスト層１１４をエッチングマスクとし、ＣＦ系ガス等を用いたＲＩＥにより、絶縁層１１３をエッチングする。ウエハ端部においては、有機絶縁層１１２が存在しない領域があり、下地１１１が酸化シリコン層等の場合下地１１１表面もエッチングされる可能性があるが、回路を構成しない領域のため問題は無い。
【０１２６】
パターニングした絶縁層１１３をエッチングマスクとし、有機絶縁層１１２をＨ2系、Ｎ2系等のエッチングガスを用いたＲＩＥによりエッチングする。このエッチングにおいて、ホトレジスト層１１４も同時に除去される。形成された配線溝下部には、有機絶縁層１１２の側面が露出する。
【０１２７】
半導体ウエハに、例えば４００℃のＨ2／Ｎ2雰囲気中での常圧アニールを加え、露出した有機絶縁層１１２表面の吸着物を除去する。
【０１２８】
図１２（Ｂ）に示すように、配線溝を埋め込むように、配線材層１１５を半導体ウエハ上に形成する。例えば、厚さ１５００ｎｍのＣｕ層を主配線層として用いる。なお、成膜後の配線層１１５を、ウエハ端部から例えば約１．０ｍｍ±０．５ｍｍ程度除去しても良い。ＣＭＰ時に剥れを起こす可能性が減少する。
【０１２９】
図１３（Ｃ）は、配線材料層１１５を成膜した状態を示す。配線材料層１１５は、半導体ウエハ１１１の端部からわずかに後退した位置まで存在し、有機絶縁層１１２、絶縁層１１３よりも外側まで存在している。
【０１３０】
図１２（Ｃ）に示すように、半導体ウエハ表面にＣＭＰを行ない、絶縁層１１３表面上に堆積した配線材料層１１５を除去する。配線溝（導電体溝）内に配線材料層１１５が残る。なお、有機絶縁層１１２はその全面が絶縁層１１３で覆われており、ＣＭＰによって露出しない。ウエハ端部に配線材料層が残ってもよい。
【０１３１】
図１３（Ｄ）は、ＣＭＰ後の状態を示す。ＣＭＰ後においても、有機絶縁層１１２は絶縁層１１３で覆われた状態である。
【０１３２】
図１２（Ｄ）に示すように、配線層１１５を埋め込んだ絶縁層１１３表面を覆うように、拡散防止兼エッチングストッパ層１１６を形成する。例えば厚さ約５０ｎｍの窒化シリコン層をエッチングストッパ層１１６として形成する。エッチングストッパ層１１６形成時にＮＨ3ガスを用いても、有機絶縁層１１２の表面は露出していないため、有機絶縁層に変質やエッチングが生じることが無い。
【０１３３】
なお、下地１１１として図５（Ｄ）に示すビア導電体５１、５２を絶縁層１８に埋めこんだ構成を用いてもよい。その上のエッチングストッパ層１９は、必要に応じて設ける。エッチングストッパ層１９を用いた時は、図１２（Ａ）の有機絶縁層のエッチング工程に続いて、エッチングストッパ層を除去するエッチング工程を行なう。
【０１３４】
誘電率の低い絶縁層として、ＳｉＬＫの代りにポーラスＳｉＬＫ、水素シルセスキオキサン樹脂（ＨＳＱ）等の無機シリコン化合物、ポーラス無機シリコン酸化膜等の塗布型絶縁層を用いることもできる。
【０１３５】
又、酸化シリコンよりも低い誘電率を実現できる絶縁膜として弗素添加酸化シリコン、シリコンオキシカーバイド等を用いることもできる。これらの無機及び有機酸化シリコン膜は、ＣＶＤ等により形成することができる。ＣＶＤにより誘電率の低い無機絶縁層を形成した場合の変形例を図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【０１３６】
図１４（Ａ）に示すように、下地１１１上に、例えば厚さ２５０ｎｍの弗素添加酸化シリコン層１２１をＣＶＤにより成膜する。弗素添加酸化シリコン層１２１表面上に、ホトレジスト層１２２を形成し、ウエハ端部を周辺露光により除去する。周辺露光は、例えばウエハ端より５ｍｍ±０．５ｍｍ程度とする。
【０１３７】
このようにして形成したホトレジスト層１２２をエッチングマスクとし、その下のフッ素添加酸化シリコン層１２１をＨＦ系エッチャントにより除去する。その後、ホトレジスト層１２２は除去する。
【０１３８】
なお、ホトレジストマスクを形成しなくても、ウエハ端部の弗素添加酸化シリコン層１２１をノズルからエッチャントを滴下する方法などにより除去することもできる。
【０１３９】
図１４（Ｃ）に示すように、端部を除去した弗素添加酸化シリコン層１２１を覆うように、下地１１１上に酸化シリコン層等の絶縁層１２３を形成する。
【０１４０】
その後、絶縁層１２３の上にホトレジストパターンを形成し、図１２（Ａ）に示す工程と同様の工程を行なえば良い。
【０１４１】
塗布型の有機、無機絶縁膜の上に、弗素添加酸化シリコン層を成膜することも可能である。誘電率が比較的低い弗素添加酸化シリコン層を用いると、そのままでは吸湿性が高い。弗素含有量の少ない弗素酸化シリコン層を用いたり、膜中に窒素等を導入する等の対策を施すこともできる。さらに、窒化シリコン層を成膜する前に、脱ガス処理等の処理を行ない、表面に吸着した不純物を取り除くこともできる。例えば、２００℃、３０分程度の熱処理を行なうことができる。
【０１４２】
なお、配線層形成前に有機絶縁層最外側面が露出していても、その上に形成した配線層がＣＭＰにより完全に除去されず、有機絶縁層が覆われた状態を保てば、膜剥がれなどを防止することができる。
【０１４３】
図１５（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の他の実施例による半導体ウエハ装置の製造工程を示す。図１６（Ａ）〜（Ｄ）は、図１５の製造工程における複数の膜の分布領域を示す平面図である。
【０１４４】
図１５（Ａ）に示すように、下地１１１の表面上に、厚さ２５０ｎｍのＳｉＬＫ等により形成された有機絶縁層１１２を形成する。有機絶縁層１１２の端部は、ウエハ端から例えば３ｍｍ±０．５ｍｍエッチャントによるリンスにより除去する。
【０１４５】
図１６（Ａ）は、半導体ウエハ１０１の上に有機絶縁層１１２を形成した状態を示す。有機絶縁層１１２は、ウエハ端から所定距離後退した形状に形成されている。
【０１４６】
次に、有機絶縁層１１２を覆うように、下地１１１上に厚さ約２５０ｎｍの酸化シリコン層等により形成された絶縁層１１３をＣＶＤにより形成する。絶縁層１１３表面上に、配線パターンの開口を有するホトレジスト層１１４を形成する。ホトレジスト層１１４は、ウエハ有効領域で配線パターンの開口を有すると共に、ウエハ端部においては配線とならない導電体パターンの開口を有する。
【０１４７】
ホトレジスト層１１４は、例えばウエハ端部から５ｍｍ±０．５ｍｍ周辺露光により除去する。その後、ホトレジスト層１１４をエッチングマスクとし、ＣＦ系エッチャントガス等を用いたＲＩＥにより絶縁層１１３をエッチングする。
【０１４８】
図１６（Ｂ）は、有機絶縁層１１２の上に、絶縁層１１３を形成し、その上にホトレジスト層１１４を形成した状態を示す。絶縁層１１３は、ホトレジスト層１１４をエッチングマスクとしてエッチングされるため、ホトレジスト層１１４と同一の平面形状に加工される。
【０１４９】
続いて、パターニングした絶縁層１１３をエッチングマスクとし、有機絶縁層１１２をＨ2系、Ｎ2系エッチャントガス等を用いたＲＩＥによりエッチングする。このエッチングにおいてホトレジスト層１１４も同時に除去される。ウエハ端部においては、周辺露光された領域に有機絶縁層１１２が露出した最外側面が形成される。
【０１５０】
図１２の説明と同様に、下地１１１が酸化シリコンの場合にはウエハ端部の右端部の有機絶縁層１１２がない領域にエッチング段差が生じる場合があるが、回路を構成しない領域でもあるため、特に問題とはならない。
【０１５１】
半導体ウエハに、例えば４００℃、Ｈ2／Ｎ2雰囲気中の常圧アニールを行ない、露出した有機絶縁層１１２の吸着物を除去する。
【０１５２】
図１５（Ｂ）に示すように、パターニングされた絶縁層１１３、有機絶縁層１１２の溝を埋め戻すように、配線材料層１１５を形成する。例えば、厚さ約１５００ｎｍのＣｕ層を主配線層として形成する。この時、ウエハ端部においては配線層をより厚く、例えば２０００ｎｍ〜２５００ｎｍの厚さまで形成する。
【０１５３】
前述の実施例同様、ウエハ端部でも配線層の剥離を防止するため、ウエハ端より１ｍｍ±０．５ｍｍ程度配線層１１５を除去してもよい。
【０１５４】
図１６（Ｃ）は、絶縁層１１３を覆うように配線材層１１５を形成した状態を示す。配線材層１１５は、絶縁層１１３を覆う形状に形成されている。
【０１５５】
図１５（Ｃ）に示すように、絶縁層１１３上に堆積した不要な配線層を除去するために、ＣＭＰを行なう。配線層１１５は、絶縁層１１３、有機絶縁層１１２に形成された溝内にのみ残る。
【０１５６】
ウエハ端部においては、配線層１１５を厚く形成したため、ＣＭＰを行なっても絶縁層１１３、有機絶縁層１１２最外側面上の配線層１１５は残っている。このため、有機絶縁層１１２が露出する所が無い。
【０１５７】
また、先に成膜した配線層１１５が周辺露光位置よりさらにウエハ内側で厚くなる場合には、場合により絶縁層１１３上に配線層１１５が残る可能性があるが、特に問題とはならない。
【０１５８】
図１６（Ｄ）は、ＣＭＰ後の形状を示す。ウエハ中央部に有機絶縁層１１２、絶縁層１１３を含む領域が形成され、その外側領域に配線材層１１５のみが残されている。絶縁層１１３下方の有機絶縁層１１２側面は、完全に配線材層１１５により覆われている。
【０１５９】
図１５（Ｄ）に示すように、ＣＭＰ後の配線層の表面を覆うように、例えば厚さ５０ｎｍの窒化シリコン層で形成されたエッチングストッパ層１１６をＣＶＤにより形成する。窒化シリコン層作成のためにＮＨ3ガス等を用いても、有機絶縁層１１２は露出していないため変質等が生じる恐れは無い。
【０１６０】
なお、ＳｉＬＫの代りに、ポーラスＳｉＬＫ、他の有機絶縁層を用いても良い。又、有機絶縁層の代りに、ＨＳＱ等の無機塗布型絶縁層や酸化シリコンよりも誘電率が低い他の無機絶縁層を用いることもできる。
【０１６１】
ウエハ端部の絶縁層を有機絶縁層と共に除去し、一旦有機絶縁層の最外側面を露出した後導電体層で覆う場合を説明したが、図１２（Ａ）、図１４（Ｃ）に示すように、有機絶縁層を絶縁層で覆った構成を形成した後、さらに有機絶縁層の最外側面外側に導電体層を残すようにしてもよい。
【０１６２】
弗素添加酸化シリコン層、シリコンオキシカーバイト層等を用いた場合には、異方性エッチングを行なった後に表面吸着物を取り除く処理を施すことが好ましい。
【０１６３】
図１６（Ｅ）〜（Ｇ）は、塗布型絶縁層の代りに弗素添加酸化シリコン層を用いた場合の工程を示す。
【０１６４】
図１６（Ｅ）に示すように、下地１１１上に弗素添加酸化シリコン層１２１をＣＶＤにより形成する。
【０１６５】
弗素添加酸化シリコン層１２１の表面上にホトレジスト層１２２を形成し、周辺露光によりウエハ端部を３ｍｍ±０．５ｍｍ程度除去する。
【０１６６】
ホトレジスト層１２２をエッチングマスクとし、弗素添加酸化シリコン層１２１をＨＦ等にてエッチングする。その後ホトレジスト層１２２は除去する。
【０１６７】
図１６（Ｆ）は、このようにして得られた弗素添加酸化シリコン層１２１の形状を示す。なお、ホトレジストによるマスクを用いなくても、ＨＦ等を用いた周辺部のエッチングにより弗素添加酸化シリコン層をウエハ端部でのみ除去しても良い。
【０１６８】
図１６（Ｇ）に示すように、弗素添加酸化シリコン層１２１を覆うように下地１１１上に酸化シリコン層等の絶縁層１２３を形成し、その上に配線パターンの開口を有するホトレジスト層１２４を形成する。その後、図１５（Ａ）に示す工程と同様の工程を行なえば良い。
【０１６９】
図１７（Ｅ）〜図１９（Ｌ）は、図１５（Ｄ）の工程に続いて、図７（Ａ）〜図９（Ｉ）に示すようなデュアルダマシン配線を形成する場合の工程を示す断面図である。
【０１７０】
図１７（Ｅ）に示すように、エッチングストッパ層１１６の上に、厚さ約１２００ｎｍのＳｉＯ2層で形成された絶縁層４４をＣＶＤにより堆積する。絶縁層４４堆積後、ＣＭＰを行なって表面を平坦化する。ＣＭＰにより、ウエハ有効領域での残り膜厚は例えば約７００ｎｍとなり、ウエハ端部での残り膜厚は例えば約３００ｎｍとなる。
【０１７１】
ＣＭＰ後、絶縁層４４の上にＳｉＬＫ等で形成された有機絶縁膜４５を例えば厚さ２５０ｎｍ塗布する。塗布後、有機絶縁膜４５をウエハ端部から一定幅除去する。熱処理を行なって有機絶縁膜４５を硬化させる。有機絶縁膜４５の上に、厚さ約２５０ｎｍのＳｉＯ2層等で形成された絶縁層４６をＣＶＤにより形成する。絶縁層４６の上に、例えば厚さ１００ｎｍのＴｉＮ層で形成された金属層４７を成膜する。
【０１７２】
金属層４７の上に、レジストパターン２３を形成する。レジストパターンは、ウエハ端部から一定距離、例えば５ｍｍ±０．５ｍｍ、周辺露光で除去する。レジストパターン２３には配線溝の開口を形成する。レジストパターン２３をエッチングマスクとし、金属層４７をエッチングする。その後レジストパターン２３は除去する。
【０１７３】
図１７（Ｆ）に示すように、パターニングした金属層４７を覆うように、絶縁層４６の上に新たなレジストパターン２１を形成する。レジストパターン２１は、ウエハ有効領域でビア穴の開口を有する。レジストパターン２１をエッチングマスクとし、絶縁層４６をＣＦ系エッチングガス等を用いてエッチングする。
【０１７４】
図１７（Ｇ）に示すように、絶縁層４６をエッチングマスクとし、有機絶縁層４５をＨ2系、Ｎ2系ガス等を用いてエッチングする。このエッチングにおいて、レジストパターン２１も除去される。ウエハ有効領域においては、ビア孔の底面に絶縁層４４が露出する。
【０１７５】
図１８（Ｈ）に示すように、金属層４７、有機絶縁層４５をエッチングマスクとし、絶縁層４６、４４をエッチングする。ウエハ有効領域において、エッチングストッパ１１６が露出し、ウエハ周辺部においては有機絶縁層４５が露出した状態でエッチングを停止する。有機絶縁層４５が除去されているウエハ端部では絶縁層４６、４４がエッチングされる。この領域ではオーバーエッチングが生じても問題ない。
【０１７６】
図１８（Ｉ）に示すように、エッチングガスをＨ2系、Ｎ2系に変更し、金属層４７および絶縁層４６をエッチングマスクとし、有機絶縁層４５のエッチングを行なう。このようにして、配線溝が形成される。
【０１７７】
図１８（Ｊ）に示すように、ＣＨＦ系エッチングガス等を用い、ビア孔底面に露出したエッチングストッパ層１１６をエッチングし、下層配線表面を露出させる。
【０１７８】
図１９（Ｋ）に示すように、配線溝、ビア孔を形成した層間絶縁膜構造の上に、バリア層、主配線層の配線層２５を堆積する。
【０１７９】
図１９（Ｌ）に示すように、配線層を表面からＣＭＰによって研磨し、配線層２５、金属層４７を除去する。この時、ウエハ端部においては、配線層２５が有機絶縁層４５の側面を覆った状態で研磨が終了する。配線２５の表面を覆うように、例えば厚さ５０ｎｍのＳｉＮ層で形成されたエッチストッパ層または表面保護層２６を成膜する。
【０１８０】
有機絶縁層の最外側面を導電体層で覆ってデュアルダマシン配線構造を作成する場合を説明したが、図１２（Ａ）、図１４（Ｃ）に示すように有機絶縁層の最外側面を絶縁層で覆ってデュアルダマシン配線構造を形成することもできることは当業者に自明であろう。
【０１８１】
以上実施例により本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、図１１以下の実施例においてウエハ端部に導電体パターンのみを含むシングルダマシン構造を形成したが、これを省略しても低誘電率絶縁層の最外側面をＣＭＰの雰囲気から保護する効果は得られる。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能な事は当業者に自明であろう。
【０１８２】
以下、本発明の特徴を付記する。
【０１８３】
（付記１） 中央部に配置された回路領域と、周囲に配置され、回路を構成しない周辺領域とを有する半導体ウエハと、前記回路領域に形成された多数の半導体素子と、前記回路領域上に形成され、前記半導体素子と接続された多層配線と層間絶縁膜とを含む多層配線構造であって、多層配線の少なくとも一部は、層間絶縁膜に埋め込まれた配線パターンとビア導電体とを含むダマシン配線である多層配線構造と、前記周辺領域上に形成され、前記層間絶縁膜に相当する絶縁膜と該絶縁膜に埋め込まれ、前記配線パターンに対応する導電体パターンを有し、前記ビア導電体に対応する導電体パターンは有さない多層構造と、を有する半導体ウエハ装置。
【０１８４】
（付記２） 前記多層配線の少なくとも1層に対応する前記層間絶縁膜および前記絶縁膜は、第1エッチストッパ層、第1絶縁層、第２絶縁層、第３絶縁層を含み、前記配線パターンおよび前記導電体パターンは、前記第３絶縁層および前記第２絶縁層を除去した溝内に配置され、前記ビア導電体は前記第1絶縁層および前記第1エッチストッパ層を除去したホール内に配置されている付記1記載の半導体ウエハ装置。
【０１８５】
（付記３） 前記第２絶縁層が第２エッチストッパ層であり、前記第１絶縁層、前記第３絶縁層が酸化シリコン層で付記２記載の半導体ウエハ装置。
【０１８６】
（付記４） 前記第２絶縁層が酸化シリコンよりも低誘電率の低誘電率絶縁層であり、前記第３絶縁層が前記第２絶縁層よりも高誘電率の絶縁層である付記２記載の半導体ウエハ装置。
【０１８７】
（付記５） 前記回路領域に形成された配線パターンとビア導電体とは、前記溝、前記ホールの連続した内面を覆うバリアメタル層と、その内部を埋める酸化可能金属層とで形成されている付記２〜４のいずれか１項記載の半導体ウエハ装置。
【０１８８】
（付記６） 前記回路領域に形成されたビア導電体は、前記ホールの連続した内面を覆うバリアメタル層と、その内部を埋める酸化可能金属層とで形成され、前記配線パターンは前記溝の連続した内面を覆うバリアメタル層と、その内部を埋める酸化可能金属層とで形成されている付記２〜４のいずれか１項記載の半導体ウエハ装置。
【０１８９】
（付記７） 前記第２絶縁層は前記ウエハ端部で除去されており、その最外側面を覆って前記第３絶縁層が形成されている付記４記載の半導体ウエハ装置。
【０１９０】
（付記８） 前記第２絶縁層は前記ウエハ端部で除去されており、その最外側面を覆って前記配線パターン、前記導電体パターンと同一の導電体層が形成されている付記４記載の半導体ウエハ装置。
【０１９１】
（付記９） 前記多層配線構造は、前記第1エッチストッパ層の下に酸化可能金属を用いた下層配線パターンを有する付記２〜８のいずれか１項記載の半導体ウエハ装置。
【０１９２】
（付記１０） （ａ）回路領域に半導体素子を形成した半導体ウエハ上に前記半導体素子に接続された下層配線パターンを形成する工程と、（ｂ）前記下層配線パターンを覆って前記半導体ウエハ上に表面を平坦化した層間絶縁膜を形成する工程と、（ｃ）前記回路領域上で前記下層配線パターンに接続されたビア導電体とその上に配置された配線パターンとを、前記回路領域外の周辺領域上で前記配線パターンに対応する導電体パターンを、前記層間絶縁膜に埋め込んで形成する工程と、を含み、前記導電体パターンは電気的に分離された状態で形成される、半導体ウエハ装置の製造方法。
【０１９３】
（付記１１） 前記工程（ｂ）は、第1エッチストッパ層、表面を平坦化した第1絶縁層、第２絶縁層、第３絶縁層を順次積層する工程を含み、前記工程（ｃ）は、（ｃ−１）前記第３絶縁層と前記第２絶縁層とを選択的に除去して前記回路領域上に配線パターン溝を、回路領域外の周辺領域に導電体パターン溝を形成する工程と、（ｃ−２）前記配線パターン溝の底面から前記下層配線パターンに達するホールを前記回路領域の前記第1絶縁層、前記第1エッチストッパ層を貫通して形成する工程と、（ｃ−３）前記配線パターン溝、前記ホール、前記導電体パターン溝内に導電体を埋め込む工程と、を含む付記１０記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０１９４】
（付記１２） 前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）第1エッチストッパ層と第1絶縁層とを積層する工程と、（ｂ−２）前記第１絶縁層を研磨してその表面を平坦化する工程と、（ｂ−３）平坦化した表面上に、第２絶縁層と第３絶縁層とを積層する工程と、を含み、前記工程（ｃ）は、（ｃ−１）前記工程（ｂ−２）の後、前記回路領域の前記第1絶縁層、前記第1エッチストッパ層を貫通して前記下層配線表面を露出するホールを形成する工程と、（ｃ−２）前記ホールにビア導電体を埋め込む工程と、（ｃ−３）前記工程（ｂ−３）の後、前記第３絶縁層、前記第２絶縁層を選択的に除去し、前記回路領域に前記ビア導電体表面を露出する配線パターン溝、前記回路領域外の周辺領域に導電体パターン溝を形成する工程と、（ｃ−４）前記配線パターン溝、前記導電体パターン溝に導電体を埋め込む工程と、を含む付記１０記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０１９５】
（付記１３） 前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）エッチストッパ層、第１絶縁層を積層する工程と、（ｂ−２）前記第１絶縁層表面を平坦化する工程と、（ｂ−３）平坦化した第１絶縁層の上に酸化シリコンより低誘電率の第２絶縁層、前記低誘電率よりも高い誘電率の第３絶縁層を積層する工程と、を含み、前記工程（ｃ）は、前記第２絶縁層の最外側面を前記第３絶縁層または導電体が覆った形状を作成する工程と、を含む付記１１記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０１９６】
（付記１４） 前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）酸化シリコンより低誘電率の第１絶縁層を形成する工程と、（ｂ−２）半導体ウエハ端部上の前記第１絶縁層を除去する工程と、（ｂ−３）前記第１絶縁層の最外側面を覆い、前記半導体ウエハ上に前記低誘電率より高い誘電率の第２絶縁層を形成する工程と、を含み、前記工程（ｃ）は、前記第１絶縁層の最外側面を前記第２絶縁層または導電体が覆った形状を作成する付記１１記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０１９７】
（付記１５） （ａ）半導体ウエハを含む下地上に酸化シリコンより低誘電率の第１絶縁層を形成する工程と、（ｂ）半導体ウエハ端部上の前記第１絶縁層を除去する工程と、（ｃ）前記第１絶縁層の最外側面を覆って、半導体ウエハ上に第１絶縁層よりも誘電率の高い第２絶縁層を形成する工程と、（ｄ）少なくとも前記第２絶縁層に配線溝を形成する工程と、（ｅ）前記第２絶縁層上に導電体層を形成する工程と、（ｆ）前記導電体層を研磨して、前記配線溝内に配線パターンを残すと共に、前記第１絶縁層の最外側面が前記第２絶縁層又は前記導電体層で覆われた形状を作成する工程と、を含む半導体ウエハ装置の製造方法。
【０１９８】
（付記１６） 前記工程（ｄ）が、前記第１絶縁層最外側面を覆う前記第２絶縁層を残し、前記工程（ｆ）が、前記第１絶縁層の最外側面を前記第２絶縁層覆う形状を残す付記１５記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０１９９】
（付記１７） 前記工程（ｄ）が、前記配線溝の外側に前記第１絶縁層の最外側面を露出させ、前記工程（ｅ）が、ウエハ端部で中央部より厚い導電体層を形成し、前記工程（ｆ）が、前記第１絶縁層の最外側面を覆う導電体層を残す付記１５記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０２００】
（付記１８）さらに、（ｇ）前記工程（ａ）の前にエッチストッパ層と、下部絶縁層とを形成する工程と、（ｈ）前記下部絶縁層と前記エッチストッパ層とを貫通し、前記配線溝に連続するビア孔を形成する工程と、を含む付記１５から１７のいずれか１項記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０２０１】
（付記１９） さらに、（ｈ）前記工程（ｇ）の後、下部絶縁層を平坦化する工程を含み、前記工程（ｅ），（ｆ）がダマシン配線を形成する付記１８記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０２０２】
（付記２０） 前記低誘電率の第１絶縁層が、塗布型絶縁層、弗素または炭素を含む酸化シリコン層、多孔質絶縁層のいずれかである付記１５から１９のいずれか１項記載の半導体ウエハ装置の製造方法。
【０２０３】
（付記２１） 半導体ウエハを含む下地と、前記下地端部を除いて前記下地上に形成され、酸化シリコンより低誘電率の第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に形成され、第１絶縁層よりも誘電率の高い第２絶縁層と、少なくとも前記第２絶縁層に形成された配線溝と、前記配線溝を埋める導電体のパターンと、前記第１絶縁層の最外側面を覆う前記第２絶縁層または前記導電体の層と、を有する半導体ウエハ装置。
【符号の説明】
【０２０４】
１１ 下地
１２ エッチングストッパ層
１３ 絶縁層
１４ ホトレジスト層
１５ バリアメタル層
１６ 主配線層
１７ エッチングストッパ層
１８ 絶縁層
１９ エッチングストッパ層
２０ 絶縁層
２１ ホトレジスト層
２２ 非感光性樹脂の詰物
２３ ホトレジスト層
２４ バリアメタル層
２５ 主配線層
２６ エッチングストッパ層
４１ 塗布型有機絶縁層
４２ 絶縁層
４３ エッチングストッパ層
４４ 絶縁層
４５ 塗布型有機絶縁層
４６ 絶縁層
４７ 金属層
１１１ 下地
１１２ 塗布型有機絶縁層
１１３ 絶縁層
１１４ ホトレジスト層
１１５ 配線材層
１１６ エッチングストッパ層
１２１ 弗素添加酸化シリコン層
１２２ ホトレジスト層
１２３ 絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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