(57)【要約】【課題】パターンエッチング時に被エッチング材とレジストとの選択比不足により、被エッチング材の表面荒れの抑制を行う。【解決手段】半導体基板１上に層間絶縁膜３を形成し、レジスト６を用いて層間絶縁膜３にパターン形成を行う際、層間絶縁膜３上にレジスト６よりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜４を形成する工程と、犠牲保護膜４上にレジスト６として芳香環を実質的に含まない樹脂を主成分とするレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより層間絶縁膜３の一部を除去することによりパターンを形成する工程と、レジスト６を除去する工程と、犠牲保護膜４を除去する工程とを含む。これにより、配線パターン形成のためのドライエッチング時にレジスト６に肩落ち２０や突き抜け２１が生じて破壊された場合でも、犠牲保護膜４によって層間絶縁膜３は保護されており、表面荒れは発生しない。【選択図】        図１
2004253611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に層間絶縁膜を形成し、レジストを用いて前記層間絶縁膜にパターン形成を行う半導体装置の製造方法であって、前記層間絶縁膜上に前記レジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、前記犠牲保護膜上に前記レジストとして芳香環を実質的に含まない樹脂を主成分とするレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより前記層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程と、前記レジストを除去する工程と、前記犠牲保護膜を除去する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体基板上に層間絶縁膜を形成し、レジストを用いて前記層間絶縁膜にパターン形成を行う半導体装置の製造方法であって、前記層間絶縁膜上に前記レジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、前記犠牲保護膜上に前記レジストとして波長１９３ｎｍ以下の光に対して高い感度を有するレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより前記層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程と、前記レジストを除去する工程と、前記犠牲保護膜を除去する工程とを含む半導体装置の製造方法。
【請求項３】
犠牲保護膜として窒化チタン、Ａｌ、Ｗのうち、少なくとも１種を用いる請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
犠牲保護膜の除去をウェットエッチングで除去する請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
犠牲保護膜としてＡｌ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硝酸、リン酸のうち、少なくとも１種類を含む酸性溶液によるウェットエッチングで除去する請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
犠牲保護膜として窒化チタン膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液によるウェットエッチングで除去する請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
犠牲保護膜としてＷ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液、アンモニアと過酸化水素水の混合液、オゾンを含む水のうち、少なくとも一種を用いてウェットエッチングで除去する請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
犠牲保護膜としてポリアリルエーテルからなる有機ｌｏｗ−ｋ膜を用いる請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
犠牲保護膜とレジストとの間に反射防止膜を形成する工程を含み、犠牲保護膜の除去を、アッシングを用いて前記レジストおよび前記反射防止膜の除去と同時に行う請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
芳香環を実質的に含まない樹脂として、アクリル酸誘導体、α−置換アクリル酸誘導体、シクロオレフィン、無水マレイン酸、ビニルアルコール誘導体を重合単位として含む樹脂、またはフッ素置換された樹脂のうち少なくとも一種を用いる請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レジストを用いてパターン形成を行う多層配線構造の半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の微細化によって、より微細なパターンの加工技術が要求されている。最小寸法が０．１０μｍ以細の半導体集積回路においては、配線形成工程においても、リソグラフィー技術にはＡｒＦ、Ｆ２等の波長が２００ｎｍ以下の光源が用いられている。このような光源の短波長化に伴い、レジストには芳香環を実質的に含まない樹脂を主成分とするレジストが用いられているが、このようなレジストには、ドライエッチングに対する耐性が低いという問題点があり、ドライエッチングの技術開発を困難にしている。
【０００３】
以下図面を参照しながら、従来の配線形成方法の一例について説明する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、従来例の説明図である。図３（ａ）に示すように、半導体基板１上面に、膜厚５０ｎｍとなるようにＳｉＣ膜からなる下地保護膜２をプラズマＣＶＤにより形成する。次に、下地保護膜２の上全面にシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜３をプラズマＣＶＤにより膜厚２２５ｎｍとなるように形成する。続いて、層間絶縁膜３上全面に、有機物からなる反射防止膜５を塗布する。次に、配線最小幅０．１０μｍ程度の配線トレンチパターンを膜厚３５０ｎｍのレジスト６により形成する。なお、レジスト６はその樹脂中に芳香環を実質的に含まないものであり、メチルアダマンチルメタクリレートとメチルラクチルメタクリレートの共重合体からなる樹脂と酸発生剤を含むものである。
【０００５】
続いて、図３（ｂ）に示すようにレジスト６をマスクとして、反射防止膜５、層間絶縁膜３をフルオロカーボン系のガスを用いたドライエッチングにより除去し、配線トレンチ１１を形成する。
【０００６】
その後、図３（ｃ）に示すように、酸素ガスによるアッシング、およびウェットエッチングにより、反射防止膜５、レジスト６および配線トレンチ１１を形成するためのドライエッチング時に生じたポリマー残さ（図示せず）を除去する。
【０００７】
次に、図３（ｄ）に示すように、フルオロカーボン系のガスを用いたドライエッチングによって配線トレンチ１１内部の下地保護膜２を除去することで所望の配線トレンチ形状を形成する。
【０００８】
続いて、図３（ｅ）に示すように、配線トレンチを、スパッタ法およびめっき法を用いて、Ｃｕからなる金属膜７で完全に埋め込み、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により配線トレンチ１１からはみ出た不要な金属膜７を除去することにより、所望の金属配線を形成していた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１８９３０２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように、０．１０μｍ以細の半導体集積回路の製造に用いられるレジストではドライエッチングに対する耐性が低く、従来の製造方法ではドライエッチング時にレジスト６と被エッチング材の選択比が十分に取れないという課題があった。そのため、ドライエッチング中にレジスト６の残膜が不足し、特にレジスト６のファセット部２４において残膜が不足することで生じる肩落ち２０や、レジスト６の熱収縮などによってレジスト膜に局所的に穴があくことで生じる突き抜け２１といった問題が発生する。これらの問題はドライエッチ耐性の低いレジストを使用することで顕著になり、図３（ｃ）に示すように、層間絶縁膜３に表面荒れ２２が発生する。この表面荒れ２２は、後工程の下地保護膜２の除去などによって拡大し、図３（ｅ）に示すように、金属配線を形成した際に、配線ショート２３の原因となる。
【００１１】
上述の課題は、レジストの膜厚を厚くすることで改善できるが、光源の短波長化によって焦点深度のマージンも小さくなっているため、レジスト膜厚を厚くすることにも限界がある。
【００１２】
したがって、この発明の目的は、上記問題点に鑑み、パターンエッチング時に被エッチング材とレジストとの選択比不足により発生する被エッチング材の表面荒れの抑制を行う半導体装置の製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に層間絶縁膜を形成し、レジストを用いて前記層間絶縁膜にパターン形成を行う半導体装置の製造方法であって、前記層間絶縁膜上に前記レジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、前記犠牲保護膜上に前記レジストとして芳香環を実質的に含まない樹脂を主成分とするレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより前記層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程と、前記レジストを除去する工程と、前記犠牲保護膜を除去する工程とを含む。
【００１４】
このように、層間絶縁膜上にレジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、犠牲保護膜上にレジストとして芳香環を実質的に含まない樹脂を主成分とするレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程とを含むので、配線パターン形成のためのドライエッチング時にレジストに肩落ちや突き抜けが生じて破壊された場合でも、犠牲保護膜によって層間絶縁膜は保護されており、表面荒れは発生しない。また、ドライエッチングの後で犠牲保護膜を除去し、層間絶縁膜のパターンに金属膜を埋め込むことで、表面荒れのない、所望の金属配線を得ることができる。
【００１５】
請求項２記載の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に層間絶縁膜を形成し、レジストを用いて前記層間絶縁膜にパターン形成を行う半導体装置の製造方法であって、前記層間絶縁膜上に前記レジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、前記犠牲保護膜上に前記レジストとして波長１９３ｎｍ以下の光に対して高い感度を有するレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより前記層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程と、前記レジストを除去する工程と、前記犠牲保護膜を除去する工程とを含む。
【００１６】
このように、層間絶縁膜上にレジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、犠牲保護膜上にレジストとして波長１９３ｎｍ以下の光に対して高い感度を有するレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程とを含むので、微細なパターンを形成するためのリソグラフィー技術において光源の短波長化に伴い、ドライエッチングに対する耐性が低いレジストを用いることで、配線パターン形成のためのドライエッチング時にレジストに肩落ちや突き抜けが生じて破壊された場合でも、犠牲保護膜によって層間絶縁膜は保護されており、表面荒れは発生しない。また、ドライエッチングの後で犠牲保護膜を除去し、層間絶縁膜のパターンに金属膜を埋め込むことで、表面荒れのない、所望の金属配線を得ることができる。
【００１７】
請求項３記載の半導体装置の製造方法は、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、犠牲保護膜として窒化チタン、Ａｌ、Ｗのうち、少なくとも１種を用いる。このように、犠牲保護膜として窒化チタン、Ａｌ、Ｗのうち、少なくとも１種を用いるので、層間絶縁膜の表面荒れを防ぐことができ、金属配線を得ることができる。
【００１８】
請求項４記載の半導体装置の製造方法は、請求項３記載の半導体装置の製造方法において、犠牲保護膜の除去をウェットエッチングで除去する。このように、犠牲保護膜の除去をウェットエッチングで除去するので、犠牲保護膜を選択的に除去することができる。
【００１９】
請求項５記載の半導体装置の製造方法は、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、犠牲保護膜としてＡｌ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硝酸、リン酸のうち、少なくとも１種類を含む酸性溶液によるウェットエッチングで除去する。このように、犠牲保護膜としてＡｌ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硝酸、リン酸のうち、少なくとも１種類を含む酸性溶液によるウェットエッチングで除去するので、Ａｌ膜を選択的に除去することができる。
【００２０】
請求項６記載の半導体装置の製造方法は、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、犠牲保護膜として窒化チタン膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液によるウェットエッチングで除去する。このように、犠牲保護膜として窒化チタン膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液によるウェットエッチングで除去するので、窒化チタン膜を選択的に除去することができる。
【００２１】
請求項７記載の半導体装置の製造方法は、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、犠牲保護膜としてＷ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液、アンモニアと過酸化水素水の混合液、オゾンを含む水のうち、少なくとも一種を用いてウェットエッチングで除去する。このように、犠牲保護膜としてＷ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液、アンモニアと過酸化水素水の混合液、オゾンを含む水のうち、少なくとも一種を用いてウェットエッチングで除去するので、Ｗ膜を選択的に除去することができる。
【００２２】
請求項８記載の半導体装置の製造方法は、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、犠牲保護膜としてポリアリルエーテルからなる有機ｌｏｗ−ｋ膜を用いる。このように、犠牲保護膜としてポリアリルエーテルからなる有機ｌｏｗ−ｋ膜を用いるので、有機ｌｏｗ−ｋ膜はレジストに比べて耐ドライエッチング性が高く、有機ｌｏｗ−ｋ膜の表面は荒れるものの、その下地の層間絶縁膜にまでは影響せず、層間絶縁膜の表面荒れを防ぐことができる。
【００２３】
請求項９記載の半導体装置の製造方法は、請求項８記載の半導体装置の製造方法において、犠牲保護膜とレジストとの間に反射防止膜を形成する工程を含み、犠牲保護膜の除去を、アッシングを用いて前記レジストおよび前記反射防止膜の除去と同時に行う。このように、犠牲保護膜とレジストとの間に反射防止膜を形成する工程を含み、犠牲保護膜の除去を、アッシングを用いてレジストおよび反射防止膜の除去と同時に行うので、工程の短縮を図ることが可能となる。犠牲保護膜としてポリアリルエーテルからなる有機ｌｏｗ−ｋ膜は、パターン形成後のレジストおよび反射防止膜の除去と同様の手法で除去することが可能であるためである。
【００２４】
請求項１０記載の半導体装置の製造方法は、請求項１記載の半導体装置の製造方法において、芳香環を実質的に含まない樹脂として、アクリル酸誘導体、α−置換アクリル酸誘導体、シクロオレフィン、無水マレイン酸、ビニルアルコール誘導体を重合単位として含む樹脂、またはフッ素置換された樹脂のうち少なくとも一種を用いる。このように、芳香環を実質的に含まない樹脂として、アクリル酸誘導体、α−置換アクリル酸誘導体、シクロオレフィン、無水マレイン酸、ビニルアルコール誘導体を重合単位として含む樹脂、またはフッ素置換された樹脂のうち少なくとも一種を用いてレジストを形成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施形態についての半導体装置の製造方法の工程断面図を示す。
【００２６】
図１に示すように、半導体基板１上に層間絶縁膜３を形成し、レジスト６を用いて層間絶縁膜３にパターン形成を行う際、層間絶縁膜３上にレジスト６よりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜４を形成する工程と、犠牲保護膜４上にレジスト６として芳香環を実質的に含まない樹脂を主成分とするレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより層間絶縁膜３の一部を除去することによりパターンを形成する工程と、レジスト６を除去する工程と、犠牲保護膜４を除去する工程とを含む。
【００２７】
この場合、図１（ａ）に示すように、半導体基板１上全面に、ＳｉＣ膜からなる下地保護膜２を膜厚が５０ｎｍとなるようにプラズマＣＶＤにより形成する。ここで下地保護膜２は下地の金属配線を酸化から防ぐために必要となる。次に、下地保護膜２の上全面にシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜３をプラズマＣＶＤにより膜厚が２２５ｎｍとなるように形成する。続いて、層間絶縁膜３上全面に、スパッタ法により犠牲保護膜としてＡｌ膜４を堆積する。ここでＡｌ膜４は、下地の層間絶縁膜３の表面を、後述の配線トレンチを形成する際のドライエッチングに使用する反応ガスから侵されないためのものである。
【００２８】
次に、Ａｌ膜４上全面に有機物からなる反射防止膜５を塗布する。次に、配線最小幅０．１０μｍ程度の配線トレンチパターンを膜厚３５０ｎｍのレジスト６により形成する。なお、レジスト６はその樹脂中に芳香環を実質的に含まないものであり、メチルアダマンチルメタクリレートとメチルラクチルメタクリレートの共重合体からなる樹脂と酸発生剤を含むものである。
【００２９】
その後、図１（ｂ）に示すように、（ａ）で形成したレジスト６をマスクとして反射防止膜５をフルオロカーボン系のガスにより、Ａｌ膜４を塩化物系のガスによりエッチングを行う。
【００３０】
続いて、図１（ｃ）に示すように、層間絶縁膜３をフルオロカーボン系のガスによりドライエッチングを行い配線トレンチ１１を形成する。このとき、レジスト６、および反射防止膜５には、レジスト６のドライエッチに対する耐性の低さのために肩落ち２０や、突き抜け２１などが発生するが、Ａｌ膜４は上記配線トレンチエッチング時の反応ガスには侵されないため、肩落ち２０や、突き抜け２１は発生せず、Ａｌ膜４の表面は荒れるものの、下地の層間絶縁膜３の表面が荒れるのを防ぐことができる。なお、図１（ｃ）ではＣ４Ｆ６などのＣに対するＦの割合が小さいガスを用いる。このＣ４Ｆ６ガスの場合、下地保護膜２はほとんどエッチングされない。
【００３１】
その後、図１（ｄ）に示すように、酸素ガスによるアッシング、およびウェットエッチングを用いて、レジスト６、反射防止膜５および配線トレンチ１１形成のドライエッチング時に生じたポリマー残さを除去する。
【００３２】
続いて、図１（ｅ）に示すように、硝酸、もしくはリン酸を含む酸性溶液を用いたウェットエッチングによって上記Ａｌ膜４を選択的に除去する。この際、半導体基板１は下地保護膜２によって保護されており、ＳｉＣから成る本下地保護膜２は上記酸性溶液によりエッチングされないので、半導体基板１には荒れが生じない。
【００３３】
次に図１（ｆ）に示すように、フルオロカーボン系のガスを用いたドライエッチングにより配線トレンチ１１内の下地保護膜２を除去することで、配線トレンチ構造を形成する。なお、図１（ｆ）ではＣＦ４などのＣに対するＦの割合が大きいガスを用いる。このＣＦ４ガスの場合、層間絶縁膜３も多少エッチングされるが、エッチングする下地保護膜２の膜厚が薄くエッチング時間が短く、かつ、層間絶縁膜３の膜厚が下地保護膜２の４倍以上厚いので問題はない。
【００３４】
その後、図１（ｇ）に示すように、配線トレンチ１１内をスパッタ法、およびめっき法によりＣｕからなる金属膜７によって完全に埋め込み、ＣＭＰにより配線トレンチ１１をはみ出た不要な金属膜７を除去することで所望の金属配線を形成する。
【００３５】
以上のように、本実施形態によると、ドライエッチに対する耐性の低いレジスト６や反射防止膜５に肩落ち２０や突き抜け２１が生じた場合でも、下地の層間絶縁膜３をＡｌ膜４によって保護しているので、層間絶縁膜３の表面荒れを防ぐことが出来、金属配線を得ることが出来る。
【００３６】
なお、本実施形態では、犠牲保護膜にはＡｌ膜４を用いたが窒化チタン、Ｗなどの金属膜でも良く、その場合には、窒化チタン膜を用いた場合には、硫酸と過酸化水素水の混合液により、またＷ膜を用いた場合にはアンモニアと過酸化水素水の混合液、アンモニアと過酸化水素水の混合液、オゾンを含む水のうち、少なくとも１種を用いることによるウェットエッチングによって、上記金属膜を選択的に除去することができる。
【００３７】
この発明の第２の実施の形態を図２に基づいて説明する。図２はこの発明の第２の実施形態についての半導体装置の製造方法の工程断面図を示す。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、半導体基板１上全面に、ＳｉＣ膜からなる下地保護膜２を膜厚が５０ｎｍとなるようにプラズマＣＶＤにより形成する。ここで下地保護膜２は下地の金属配線を酸化から防ぐために必要となる。次に、下地保護膜２の上全面にシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜３をプラズマＣＶＤにより膜厚が２２５ｎｍとなるように形成する。続いて、層間絶縁膜３上全面に、犠牲保護膜となるポリアリルエーテルから成る有機ｌｏｗ−ｋ膜（低誘電率絶縁膜）８を堆積する。
【００３９】
次に、有機ｌｏｗ−ｋ膜８上全面に有機物からなる反射防止膜５を塗布する。次に、配線最小幅０．１０μｍ程度の配線トレンチパターンを膜厚３５０ｎｍのレジスト６により形成する。なお、レジスト６はその樹脂中に芳香環を実質的に含まないものであり、メチルアダマンチルメタクリレートとメチルラクチルメタクリレートの共重合体からなる樹脂と酸発生剤を含むものである。
【００４０】
その後、図２（ｂ）に示すように、レジスト６をマスクとして反射防止膜５、有機ｌｏｗ−ｋ膜８、層間絶縁膜３のドライエッチングをフルオロカーボン系のガスにより行い、配線トレンチ１１を形成する。このとき、実施形態１と同様にレジスト６、および反射防止膜５には肩落ち２０や、突き抜け２１などが発生するが、ｌｏｗ−ｋ膜８はレジスト６と比べて耐ドライエッチング性が高く、ドライエッチングのためのフルオロカーボンガスに侵されないため、有機ｌｏｗ−ｋ膜８の表面は荒れるものの、その下地の層間絶縁膜３にまでは影響せず、下地の層間絶縁膜３の表面荒れを防ぐことができる。
【００４１】
その後、図２（ｃ）に示すように、アッシング、ウェットエッチング等によって、レジスト６、反射防止膜５および配線トレンチ１１を形成するためのドライエッチング時に生じたポリマー残さ、および有機ｌｏｗ−ｋ膜８を同時に除去する。この時、上記有機ｌｏｗ−ｋ膜８をレジスト６および反射防止膜５と同時に除去することが可能であり、工程の短縮を図ることが可能となる。
【００４２】
続いて実施形態１と同様の方法に従って、図２（ｄ）に示すように所望の配線トレンチ１１の形成を行い、図２（ｅ）に示すように配線トレンチ１１内を金属膜７によって埋め込み、所望の金属配線を形成する。
【００４３】
以上のように、本実施形態においても、実施形態１と同様に、所望の金属配線を得ることが出来る。
【００４４】
なお、実施形態１，２において、０．１０μｍ以細の微細パターンを形成するためには、犠牲保護膜上に波長１９３ｎｍ以下の光に対して高い感度を有するレジストを形成する。
【００４５】
また、本実施形態１，２では、パターン形成に用いるレジストは、ポリメタクリル酸誘導体を主鎖に有するレジストを用いたが、ポリアクリル酸誘導体、α−位をフッ素、塩素、トリフルオロメチル基等で置換されたポリアクリル酸誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、主鎖の水素をフッ素で置換されたポリアクリル酸誘導体、主鎖の水素をフッ素で置換されたポリビニルアルコール誘導体、ポリノルボルネン誘導体やポリテトラシクロドデセン誘導体等の主鎖にシクロオレフィンを有するポリマー、無水マレイン酸と主鎖にシクロオレフィンを有するポリマーとの共重合体、或いは、これらの共重合体を用いてもよい。
【００４６】
また、形成するパターンはトレンチでなくホールでもよい。
【００４７】
また、層間絶縁膜３にはシリコン酸化膜を用いているが、有機含有シリコン酸化膜（ＳｉＯＣ）やそれらを含む積層膜を用いても構わない。
【００４８】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の半導体装置の製造方法によれば、層間絶縁膜上にレジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、犠牲保護膜上にレジストとして芳香環を実質的に含まない樹脂を主成分とするレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程とを含むので、配線パターン形成のためのドライエッチング時にレジストに肩落ちや突き抜けが生じて破壊された場合でも、犠牲保護膜によって層間絶縁膜は保護されており、表面荒れは発生しない。また、ドライエッチングの後で犠牲保護膜を除去し、層間絶縁膜のパターンに金属膜を埋め込むことで、表面荒れのない、所望の金属配線を得ることができる。その結果、欠陥のない良好な配線パターンを形成することができる。
【００４９】
請求項２では、層間絶縁膜上にレジストよりも耐ドライエッチング性が高い犠牲保護膜を形成する工程と、犠牲保護膜上にレジストとして波長１９３ｎｍ以下の光に対して高い感度を有するレジストを形成する工程と、ドライエッチングにより層間絶縁膜の一部を除去することによりパターンを形成する工程とを含むので、微細なパターンを形成するためのリソグラフィー技術において光源の短波長化に伴い、ドライエッチングに対する耐性が低いレジストを用いることで、配線パターン形成のためのドライエッチング時にレジストに肩落ちや突き抜けが生じて破壊された場合でも、犠牲保護膜によって層間絶縁膜は保護されており、表面荒れは発生しない。また、ドライエッチングの後で犠牲保護膜を除去し、層間絶縁膜のパターンに金属膜を埋め込むことで、表面荒れのない、所望の金属配線を得ることができる。その結果、欠陥のない良好な配線パターンを形成することができる。
【００５０】
請求項３では、犠牲保護膜として窒化チタン、Ａｌ、Ｗのうち、少なくとも１種を用いるので、層間絶縁膜の表面荒れを防ぐことができ、欠陥のない良好な金属配線を得ることができる。
【００５１】
請求項４では、犠牲保護膜の除去をウェットエッチングで除去するので、犠牲保護膜を選択的に除去することができる。
【００５２】
請求項５では、犠牲保護膜としてＡｌ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硝酸、リン酸のうち、少なくとも１種類を含む酸性溶液によるウェットエッチングで除去するので、Ａｌ膜を選択的に除去することができる。
【００５３】
請求項６では、犠牲保護膜として窒化チタン膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液によるウェットエッチングで除去するので、窒化チタン膜を選択的に除去することができる。
【００５４】
請求項７では、犠牲保護膜としてＷ膜を用い、犠牲保護膜の除去を、硫酸と過酸化水素水の混合液、アンモニアと過酸化水素水の混合液、オゾンを含む水のうち、少なくとも一種を用いてウェットエッチングで除去するので、Ｗ膜を選択的に除去することができる。
【００５５】
請求項８では、犠牲保護膜としてポリアリルエーテルからなる有機ｌｏｗ−ｋ膜を用いるので、有機ｌｏｗ−ｋ膜はレジストに比べて耐ドライエッチング性が高く、有機ｌｏｗ−ｋ膜の表面は荒れるものの、その下地の層間絶縁膜にまでは影響せず、層間絶縁膜の表面荒れを防ぐことができる。
【００５６】
請求項９では、犠牲保護膜とレジストとの間に反射防止膜を形成する工程を含み、犠牲保護膜の除去を、アッシングを用いてレジストおよび反射防止膜の除去と同時に行うので、工程の短縮を図ることが可能となる。犠牲保護膜としてポリアリルエーテルからなる有機ｌｏｗ−ｋ膜は、パターン形成後のレジストおよび反射防止膜の除去と同様の手法で除去することが可能であるためである。
【００５７】
請求項１０では、芳香環を実質的に含まない樹脂として、アクリル酸誘導体、α−置換アクリル酸誘導体、シクロオレフィン、無水マレイン酸、ビニルアルコール誘導体を重合単位として含む樹脂、またはフッ素置換された樹脂のうち少なくとも一種を用いてレジストを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態についての半導体装置の製造方法の工程断面図である。
【図２】この発明の第２の実施形態についての半導体装置の製造方法の工程断面図である。
【図３】従来の技術の問題点を示す工程断面図である。
【符号の説明】
１  半導体基板
２  下地保護膜（ＳｉＣ膜）
３  層間絶縁膜（シリコン酸化膜）
４  Ａｌ膜
５  反射防止膜
６  レジスト
７  金属膜（Ｃｕ膜）
８  有機ｌｏｗ−ｋ膜
１１  配線トレンチ
２０  肩落ち
２１  突き抜け
２２  表面荒れ
２３  配線ショート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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