(57)【要約】【課題】  ダミー配線やデポ性ガスの添加を用いずに、配線幅や形状が安定したアルミ合金のエッチングを提供する。【解決手段】  フォトレジスト３にレジストが薄い部分と厚い部分からなるレジストの溝３１を形成し、ウエハ上のレジスト表面積を増やすことで、デポジション成分をレジストから供給し、配線幅や形状が安定したアルミ合金のエッチングを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面にアルミ合金膜を形成する工程と、前記アルミ合金膜の上にフォトレジストパターンを形成する工程と、前記アルミ合金膜をドライエッチングして配線を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、前記フォトレジストパターンを形成する工程において前記フォトレジストパターンにレジストが薄い部分と厚い部分からなるレジストの溝を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記レジストの溝は、フォトリソ工程の解像限界未満のスペースをレジスト上に露光することで形成することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板の表面にドライエッチングを用いてアルミ合金配線を形成する半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の高機能化、小型化、低消費電力化、高出力化、高精度化等の多様な特性が製品毎に求められ、半導体装置上に形成される配線も多様な形態が要求されてきている。配線の線幅、疎密、膜厚といった多様化の要求によりその配線を形成するドライエッチングの条件も都度変化し、配線の多様化に対応している。
【０００３】
アルミ合金のドライエッチングにおいて、ドライエッチング中のレジストからのアウトガスに含まれるデポジション成分は、形状を垂直に保つための側壁保護膜の材料として、重要な役割を担っている。配線密度が疎でありレジスト開口率が大きく、ウエハ上のレジスト量がある値以下となる場合、エッチング中にデポジション成分の不足が発生し、配線の側壁に十分な側壁保護膜が形成できず、配線がくびれたり細ったりする。場合によっては基板より配線が浮いてしまうこともある。
【０００４】
このような現象を回避する手段として、特許文献１に開示されているように、半導体装置回路上意味のない配線、いわゆるダミーパターンを形成し、ウエハ上のレジスト量を増やすことで、デポジション成分を補填し、エッチング形状を正常に保つ方法が知られている。
【０００５】
また、ウエハ上のレジスト量に依存せず、炭素含有ガスをエッチング中に添加することにより、デポジション成分を自由に補填し、エッチングを安定させる方法もある。
【０００６】
図２は従来の半導体装置で使用される配線形成方法の一例を示す工程順断面図である。図２（ａ）は配線を形成するレチクル基板の断面図である。次に、図２（ｂ）が（ａ）のレチクル基板にてフォトレジストを形成した半導体装置の工程順断面図であり、図２（ｃ）がエッチングを行い、フォトレジストを剥離した半導体装置の工程順断面図である。配線幅と断面形状の制御安定のため、半導体装置として有用な配線だけでなく、半導体装置内に半導体装置に無用なダミーパターンも同時に形成している。
【特許文献１】特開昭６３−２５０８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような半導体装置上に無用なダミー配線を用いた方法において、無用なダミー配線が、寄生容量や電界による攪乱、或いは、工程中のアニール時に十分な水素分子の拡散を阻害する障害物として、近隣の配線や能動素子の特性を攪乱するといった問題点があった。
【０００８】
また、炭素含有ガスを添加する方法においては、エッチングチャンバーの側壁にデポジション成分が連続的に取り付き、クリーニング周期を短くしなければならなかったり、チャンバー側壁の状態によって、エッチング特性が変化したりする問題点があった。
【０００９】
以上の問題を鑑み、本発明では、半導体装置上に無用なダミー配線を配置せずに、かつ、炭素含有ガスを添加せずに、配線幅と断面形状の制御安定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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明では、半導体基板の表面にアルミ合金膜を形成し、フォトレジストパターンを形成し、アルミ合金膜をドライエッチングして配線を形成する工程において、フォトレジストパターン上にレジストが薄い部分と厚い部分からなるレジストの溝を形成するという構成をとっている。さらに、前記フォトレジストパターン上にレジストが薄い部分と厚い部分からなるレジストの溝は、フォトリソ工程の解像限界未満のスペースをレジスト上に露光することで形成するという構成をとっている。
【発明の効果】
【００１１】
以上の構成をとることにより、配線の総面積や、疎密といった多様性のある半導体装置を、レチクル上に解像限界以下のスペースを用いたパターン配置を調整することで、配線形成時のレジストの表面に自由に溝を形成し、ウエハ上のレジスト表面積を一定に調整し、同一のエッチング条件で配線幅と断面形状の制御安定させた生産性の優れたエッチング技術を供給する効果を有する。また、半導体装置基板上にダミー配線が存在しないため、配線や能動素子の特性を攪乱しない、優れた特性の半導体装置を供給するという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例の一例を示す半導体装置の製造工程順断面図である。
【００１４】
図１（ａ）は配線を形成するレチクル基板の断面図である。レチクル基板１０２上に、クロム膜１０１が配置されている。この後のフォトリソ工程でレジストが解像可能な最小スペース距離をＳとし、解像可能な最小ライン幅をＬとした場合、Ｓ＞Ｄ２となる解像不可能なスペース幅Ｄ2を設定し、D２といった距離スペースで区切られた幅Ｌの多数の断続的に分離されたパターンで、配線を形成する部分にクロム膜１０１を配置している。また、配線と配線の間のスペースはＳ＜Ｄ１（Ｓ＝Ｄ１も可）となる解像可能なスペース幅Ｄ１にて分離される。
【００１５】
図１（ｂ）は、半導体装置基板１上にアルミ合金膜２を形成し、図１（ａ）のレチクルにてフォトリソ技術によりレジスト３を形成した断面図である。Ｄ１の距離を持ったスペースではレジスト３膜厚分のレジストすべてを感光させることができるため、レジスト膜は抜けてアルミ合金膜２の表面が見えている。また、Ｄ２の距離を持ったスペースではレジスト３膜厚分のレジストをすべて感光させることができないためレジストの底部はそのまま残り、レジストの溝３１を形成することになる。溝の深さはＤ２のスペースにより調整可能であり、レチクル上のクロム膜の配置によっては、配線方向に対して縦、横、斜めのあらゆる方向の溝も形成できる。レジストの溝３１の量、つまり、レチクル上に配置されたクロム膜のスペースＤ２の幅や位置、数を調整することにより、ウエハ上のレジスト全体の表面積は調整可能である。
【００１６】
図１（ｂ）の状態で、アルミ合金膜２のドライエッチングを行うと、レジストからのアウトガスに含まれるデポジション成分は、ウエハ上のレジスト全体の表面積に比例して増加する。このため、少ない配線面積の半導体装置であっても、十分なデポジション成分が供給され、配線幅と断面形状の制御が安定したエッチング特性が得られる。
【００１７】
図１（ｃ）はアルミ合金膜のドライエッチング後、レジスト膜３を剥離した半導体装置の工程順断面図である。半導体装置基板１上にはアルミ合金実配線２１しか存在せず、アルミ合金のダミー配線は全く存在しない。
【００１８】
このような実施例において、配線の総面積や、疎密といった多様性のある半導体装置において、レチクル上のクロム膜配置を調整することで、配線形成時のレジストの表面積を一定に調整し、同一のエッチング条件で配線幅と断面形状の制御安定させた生産性の優れたエッチング技術を供給することが可能となる。また、半導体装置基板上にダミー配線が存在しないため、配線や能動素子の特性を攪乱しない、優れた特性の半導体装置を供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例の一例を示す半導体装置の製造工程順断面図である。
【図２】従来の半導体装置で使用される半導体装置の製造工程順断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１      半導体装置基板
２      アルミ合金膜
３      レジスト
２０    アルミ合金実配線
２１    アルミ合金ダミー配線
３１    レジストの溝
１０１  クロム膜
１０２  レチクル基板
【図１】
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【図２】
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