(57)【要約】      （修正有）【課題】回路形成領域に配線を形成する際に成膜する金属膜を半導体基板の非回路形成領域に残して、回路形成領域と非回路形成領域との間の段差を低減した半導体装置の製造方法に関し、半導体基板の外周部の膜剥がれを防止して、半導体集積回路の歩留まりを向上させることのできる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】金属膜２０上を覆うと共に、非回路形成領域Ｂに対応する金属膜２０のうち、半導体基板１１の外周部に位置する金属膜２０を露出するようにポジ型レジスト膜２４を形成後、非回路形成領域Ｂに対応する金属膜２０上に、ポジ型レジスト膜２４と重なるようにネガ型レジスト膜２５を形成し、その後、露光及び現像処理されたポジ型レジスト膜２４をマスクとして、金属膜２０をエッチングする。【選択図】図１０
2007311507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路が形成される回路形成領域と、前記回路形成領域を囲むように配置され、前記半導体集積回路が形成されない非回路形成領域とを有する半導体基板に前記半導体集積回路を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板に設けられた被加工物のうち、前記回路形成領域に対応する前記被加工物上を覆うようにポジ型レジスト膜を形成するポジ型レジスト形成工程と、
前記非回路形成領域に対応する前記被加工物上に、前記ポジ型レジスト膜と重なるようにネガ型レジスト膜を形成するネガ型レジスト膜形成工程と、
前記ポジ型レジスト膜を露光、現像後に、前記ポジ型レジスト膜をマスクとして、前記被加工物をエッチングするエッチング工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記ネガ型レジスト膜は、前記非回路形成領域に対応する前記被加工物上を連続して覆うように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。
【請求項３】
前記ポジ型レジスト膜を露光する露光工程と前記ポジ型レジスト膜を現像する現像工程との間に、前記ネガ型レジスト膜を重合させる重合工程をさらに設けたことを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体集積回路が形成される回路形成領域と、前記回路形成領域を囲むように配置され、前記半導体集積回路が形成されない非回路形成領域とを有する半導体基板に前記半導体集積回路を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体基板に設けられた被加工物上を覆うと共に、前記非回路形成領域に対応する前記被加工物のうち、前記半導体基板の外周部に位置する前記被加工物を露出するようにポジ型レジスト膜を形成するポジ型レジスト形成工程と、
前記半導体基板の外周部に位置する前記被加工物上に、前記ポジ型レジスト膜と重なるようにネガ型レジスト膜を形成するネガ型レジスト膜形成工程と、
前記ポジ型レジスト膜を露光、現像後に、前記ポジ型レジスト膜をマスクとして、前記被加工物をエッチングするエッチング工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記ネガ型レジスト膜は、前記半導体基板の外周部に位置する前記被加工物上を連続して覆うように形成することを特徴とする請求項４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記ポジ型レジスト膜を露光する露光工程と前記ポジ型レジスト膜を現像する現像工程との間に、前記ネガ型レジスト膜を重合させる重合工程をさらに設けたことを特徴とする請求項４または５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、半導体装置の製造方法に係り、特に回路形成領域に配線を形成する際に成膜する金属膜を半導体基板の非回路形成領域に残して、回路形成領域と非回路形成領域との間の段差を低減した半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置の中には、回路形成領域に配線を形成する際に成膜する金属膜を半導体基板の非回路形成領域に残して、回路形成領域と非回路形成領域との間の段差を低減した半導体装置がある（図２６参照。）。
【０００３】
図２６は、従来の半導体装置の断面図である。図２６において、Ｉは複数の半導体集積回路１０４が形成される領域（以下、「回路形成領域Ｉ」とする）、Ｊは回路形成領域Ｉを囲むように配置され、半導体集積回路１０４が形成されない領域（以下、「非回路形成領域Ｊ」とする）をそれぞれ示している。
【０００４】
図２６を参照するに、従来の半導体装置１００は、半導体基板１０１と、絶縁膜１０２，１０３と、複数の半導体集積回路１０４と、金属膜１０５とを有する。
【０００５】
半導体基板１０１は、複数の半導体集積回路１０４が形成される回路形成領域Ｉと、回路形成領域Ｉを囲むように配置され、半導体集積回路１０４が形成されない非回路形成領域Ｊとを有する。絶縁膜１０２は、回路形成領域Ｉ及び非回路形成領域Ｊに対応する半導体基板１０１上を覆うように設けられている。絶縁膜１０３は、絶縁膜１０２上を覆うように設けられている。
【０００６】
複数の半導体集積回路１０４は、回路形成領域Ｉに対応する半導体基板１０１に設けられている。半導体集積回路１０４は、拡散層１０６と、絶縁膜１０２，１０３と、配線パターン１０８，１１１とを有する。拡散層１０６は、半導体基板１０１に設けられている。絶縁膜１０２は、半導体基板１０１と拡散層１０６の一部とを覆うように設けられている。絶縁膜１０２は、拡散層１０６の一部を露出する開口部１０２Ａを有する。配線パターン１０８は、開口部１０２Ａを充填すると共に、絶縁膜１０２上に亘って設けられている。配線パターン１０８は、拡散層１０６と電気的に接続されている。
【０００７】
絶縁膜１０３は、絶縁膜１０２と配線パターン１０８の一部とを覆うように設けられている。絶縁膜１０３は、配線パターン１０８の一部を露出する開口部１０３Ａを有する。配線パターン１１１は、開口部１０３Ａを充填すると共に、絶縁膜１０３上に亘って設けられている。配線パターン１１１は、配線パターン１０８と電気的に接続されている。配線パターン１１１は、配線パターン１０８を介して、拡散層１０６と電気的に接続されている。
【０００８】
金属膜１０５は、非回路形成領域Ｊに対応する絶縁膜１０２上に設けられている。金属膜１０５は、配線パターン１０８を形成する際に成膜した金属膜である。
【０００９】
このように、半導体基板１０１の非回路形成領域Ｊに金属膜１０５を残して、回路形成領域Ｉと非回路形成領域Ｊとの間の段差を低減することにより、回路形成領域Ｉと非回路形成領域Ｊとの間における膜剥がれを防止することができる。
【００１０】
図２７〜図３２は、従来の半導体装置の製造工程を示す図である。図２７〜図３２において、従来の半導体装置１００と同一構成部分には同一符号を付す。
【００１１】
始めに、図２７に示す工程では、半導体基板１０１に拡散層１０６を形成し、続いて、半導体基板１０１上を覆うように開口部１０２Ａを有した絶縁膜１０２を形成する。
【００１２】
次いで、図２８に示す工程では、絶縁膜１０２上を覆うと共に、開口部１０２Ａを充填するように金属膜１０５を形成する。この金属膜１０５は、図３０に示す工程において、パターニングされて配線パターン１０８となる膜である。次いで、図２９に示す工程では、金属膜１０５上に開口部１１３Ａを有したポジ型レジスト膜１１３を形成する。
【００１３】
次いで、図３０に示す工程では、ドライエッチング装置のクランプ１１５により、図２９に示す構造体の外周部を固定して、ポジ型レジスト膜１１３をマスクとして金属膜１０５をエッチングする。これにより、回路形成領域Ｉに対応する絶縁膜１０２に配線パターン１０８が形成されると共に、非回路形成領域Ｊに対応する絶縁膜１０２上に金属膜１０５が残る。図２９に示す構造体の外周部を固定する際、ドライエッチング装置のクランプ１１５は、ポジ型レジスト膜１１３と接触する。
【００１４】
次いで、図３１に示す工程では、ポジ型レジスト膜１１３を除去する。次いで、図３２に示す工程では、図３１に示す構造体上に、開口部１０３Ａを有した絶縁膜１０３と、配線パターン１１１とを順次形成する。なお、絶縁膜１０３を形成する前には、前処理として図３１に示す構造体を洗浄する。
【００１５】
これにより、回路形成領域Ｉに複数の半導体集積回路１０４が形成され、複数の半導体集積回路１０４を備えた半導体装置１００が製造される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平２−１４２１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、ドライエッチングのマスクとして、機械的強度の弱いポジ型レジスト膜１１３を用いた場合、ドライエッチング装置のクランプ１１５と接触した部分のポジ型レジスト膜１１３が剥がれて、半導体集積回路１０４の歩留まりが低下してしまうという問題があった。具体的には、例えば、剥がれたポジ型レジスト膜１１３が開口部１１３Ａに露出された金属膜１０５に付着して、金属膜１０５をエッチング後に配線パターン１０８間を接続するように金属膜１０５が残った場合、配線パターン１０８間においてショートが発生して、半導体集積回路１０４の歩留まりが低下する。
【００１７】
図３３は、図３１に示す構造体を平面視した図である。図３３において、Ｗ１は正常に露光されたポジ型レジスト膜１１３をマスクにエッチングされた金属膜１０５の幅（以下、「幅Ｗ１」とする）、Ｗ２はフォーカスがずれた状態で露光されたポジ型レジスト膜１１３をマスクにエッチングされた金属膜１０５の幅（以下、「幅Ｗ２」とする）をそれぞれ示している。また、図３３において、Ｋは幅Ｗ２の金属膜１０５が形成された領域（以下、「領域Ｋ」とする）を示している。
【００１８】
また、半導体基板１０１の外周部がラウンド形状とされているため、ポジ型レジスト膜１１３を露光する際、半導体基板１０１の外周部ではフォーカスが合いにくく、現像後のポジ型レジスト膜１１３の幅が狭くなる。このため、図３３に示すように、領域Ｋに対応する金属膜１０５の幅Ｗ２が狭くなり（幅Ｗ２＜幅Ｗ１）、絶縁膜１０３を形成する直前の洗浄工程において、領域Ｋに対応する部分の金属膜１０５が剥がれて、半導体集積回路１０４の歩留まりが低下してしまうという問題があった。
【００１９】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、半導体基板の外周部の膜剥がれを防止して、半導体集積回路の歩留まりを向上させることのできる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】
【００２０】
本発明の一観点によれば、半導体集積回路（１４）が形成される回路形成領域（Ａ）と、前記回路形成領域（Ａ）を囲むように配置され、前記半導体集積回路（１４）が形成されない非回路形成領域（Ｂ）とを有する半導体基板（１１）に前記半導体集積回路（１４）を形成する半導体装置（４０）の製造方法であって、前記半導体基板（１１）に設けられた被加工物（２０）のうち、前記回路形成領域（Ａ）に対応する前記被加工物（２０）上を覆うようにポジ型レジスト膜（２４）を形成するポジ型レジスト形成工程と、前記非回路形成領域（Ｂ）に対応する前記被加工物（２０）上に、前記ポジ型レジスト膜（２４）と重なるようにネガ型レジスト膜（４３）を形成するネガ型レジスト膜形成工程と、前記ポジ型レジスト膜（２４）を露光、現像後に、前記ポジ型レジスト膜（２４）をマスクとして、前記被加工物（２０）をエッチングするエッチング工程とを含むことを特徴とする半導体装置（４０）の製造方法が提供される。
【００２１】
本発明によれば、被加工物（２０）をエッチングするエッチング工程において、エッチング装置のクランプ（３１）は機械的強度の強いネガ型レジスト膜（４３）と接触するため、機械的強度の弱いポジ型レジスト膜（２４）とクランプ（３１）とが接触することがなくなる。これにより、ポジ型レジスト膜（２４）の膜剥がれを防止することが可能となるため、半導体集積回路（１４）の歩留まりを向上させることができる。
【００２２】
本発明の他の観点によれば、半導体集積回路（１４）が形成される回路形成領域（Ａ）と、前記回路形成領域（Ａ）を囲むように配置され、前記半導体集積回路（１４）が形成されない非回路形成領域（Ｂ）とを有する半導体基板（１１）に前記半導体集積回路（１４）を形成する半導体装置（１０）の製造方法であって、前記半導体基板（１１）に設けられた被加工物（２０）上を覆うと共に、前記非回路形成領域（Ｂ）に対応する前記被加工物（２０）のうち、前記半導体基板（１１）の外周部に位置する前記被加工物（２０）を露出するようにポジ型レジスト膜（２４）を形成するポジ型レジスト形成工程と、前記半導体基板（１１）の外周部に位置する前記被加工物（２０）上に、前記ポジ型レジスト膜（２４）と重なるようにネガ型レジスト膜（２５）を形成するネガ型レジスト膜形成工程と、前記ポジ型レジスト膜（２４）を露光、現像後に、前記ポジ型レジスト膜（２４）をマスクとして、前記被加工物（２０）をエッチングするエッチング工程とを含むことを特徴とする半導体装置（１０）の製造方法が提供される。
【００２３】
本発明によれば、被加工物（２０）をエッチングするエッチング工程において、エッチング装置のクランプ（３１）は機械的強度の強いネガ型レジスト膜（２５）と接触するため、機械的強度の弱いポジ型レジスト膜（２４）とクランプ（３１）とが接触することがなくなる。これにより、ポジ型レジスト膜（２４）の膜剥がれを防止することが可能となるため、半導体集積回路（１４）の歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、半導体基板の外周部の膜剥がれを防止して、半導体集積回路の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。図１において、Ａは複数の半導体集積回路１４が形成される領域（以下、「回路形成領域Ａ」とする）、Ｂは半導体集積回路１４が形成されない領域（以下、「非回路形成領域Ｂ」とする）をそれぞれ示している。
【００２８】
図１を参照するに、第１の実施の形態の半導体装置１０は、半導体基板１１と、絶縁膜１２，１３と、複数の半導体集積回路１４と、金属膜１５とを有する。
【００２９】
半導体基板１１は、複数の半導体集積回路１４が形成される回路形成領域Ａと、回路形成領域Ａを囲むように配置され、半導体集積回路１４が形成されない回路形成領域Ｂとを有する。半導体基板１１としては、例えば、シリコンウエハを用いることができる。
【００３０】
絶縁膜１２は、回路形成領域Ａ及び非回路形成領域Ｂに対応する半導体基板１１上を覆うように設けられている。絶縁膜１３は、絶縁膜１２上を覆うように設けられている。絶縁膜１２，１３としては、例えば、酸化膜を用いることができる。
【００３１】
半導体集積回路１４は、回路形成領域Ａに対応する半導体基板１１に複数設けられている。半導体集積回路１４は、拡散層１６，１７と、絶縁膜１２，１３と、配線パターン１８，１９，２１，２２とを有する。拡散層１６，１７は、半導体基板１１の上面側に設けられている。絶縁膜１２は、半導体基板１１と拡散層１６，１７の一部とを覆うように設けられている。絶縁膜１２は、拡散層１６の一部を露出する開口部１２Ａと、拡散層１７の一部を露出する開口部１２Ｂとを有する。
【００３２】
配線パターン１８は、開口部１２Ａを充填すると共に、絶縁膜１２上に亘って設けられている。配線パターン１８は、拡散層１６と接触している。配線パターン１９は、開口部１２Ｂを充填すると共に、絶縁膜１２上に亘って設けられている。配線パターン１９は、拡散層１７と接触している。配線パターン１８，１９の材料としては、導電金属を用いることができ、具体的には、例えば、Ａｌを用いることができる。
【００３３】
絶縁膜１３は、配線パターン１８，１９の一部を覆うように、絶縁膜１２上に設けられている。絶縁膜１３は、配線パターン１８の一部を露出する開口部１３Ａと、配線パターン１９の一部を露出する開口部１３Ｂとを有する。配線パターン２１は、開口部１３Ａを充填すると共に、絶縁膜１３上に亘って設けられている。配線パターン２１は、配線パターン１８と接触している。配線パターン２１は、配線パターン１８を介して、拡散層１６と電気的に接続されている。
【００３４】
配線パターン２２は、開口部１３Ｂを充填すると共に、絶縁膜１３上に亘って設けられている。配線パターン２２は、配線パターン１９と接触している。配線パターン２２は、配線パターン１９を介して、拡散層１７と電気的に接続されている。配線パターン２１，２２の材料としては、導電金属を用いることができ、具体的には、例えば、Ａｌを用いることができる。
【００３５】
金属膜１５は、非回路形成領域Ｂに対応する絶縁膜１２上に設けられている。金属膜１５は、配線パターン１８，１９を形成する際に成膜する金属膜の一部である。金属膜１５は、環状部１５Ａと、複数の突出部１５Ｂとを有する（図１９参照）。環状部１５Ａは、環状とされており、半導体基板１１の外周部に位置する絶縁膜１２上に設けられている。複数の突出部１５Ｂは、環状部１５Ａと一体的に設けられている。複数の突出部１５Ｂは、環状部１５Ａの内壁側に設けられている。
【００３６】
本実施の形態の半導体装置によれば、非回路形成領域Ｂに対応する絶縁膜１２上に環状部１５Ａを有した金属膜１５を設けることにより、従来の金属膜１０５（図３３参照）と比較して金属膜１５が剥がれにくくなるため、半導体集積回路１４の歩留まりを向上させることができる。また、金属膜１５に環状部１５Ａを設けることにより、金属膜１５上に絶縁膜１３を形成後の回路形成領域Ａと非回路形成領域Ｂとの間における段差を小さくすることができる。
【００３７】
図２〜図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。また、図１５は半導体基板の平面視した図であり、図１６は図６に示す構造体を平面視した図である。図１７は図７に示す構造体を平面視した図であり、図１８は図１１に示す構造体を平面視した図であり、図１９は図１２に示す構造体を平面視した図である。図２〜図１９において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００３８】
図２〜図１９を参照して、第１の実施の形態の半導体装置１０の製造方法について説明する。また、本実施の形態では、被加工物として金属膜１５を用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。
【００３９】
始めに、図２に示す工程では、複数の半導体集積回路１４が形成される回路形成領域Ａと、回路形成領域Ａを囲むように配置され、半導体集積回路１４が形成されない回路形成領域Ｂとを有した半導体基板１１を準備する（図１５参照）。
【００４０】
次いで、図３に示す工程では、周知の手法により、半導体基板１１の上面側に拡散層１６，１７を形成し、続いて、半導体基板１１と拡散層１６，１７の一部とを覆うように開口部１２Ａ，１２Ｂを有した絶縁膜１２を形成する。開口部１２Ａは、拡散層１６を露出するように形成し、開口部１２Ｂは、拡散層１７を露出するように形成する。絶縁膜１２としては、例えば、酸化膜を用いることができる。
【００４１】
次いで、図４に示す工程では、絶縁膜１２上を覆うと共に、開口部１２Ａ，１２Ｂを充填するように被加工物である金属膜２０を形成する。金属膜２０としては、例えば、Ａｌ膜を用いることができる。金属膜２０の厚さＭ１（絶縁膜１２上に形成された金属膜２０の厚さ）は、例えば、０．５μｍとすることができる。
【００４２】
金属膜２０は、後述する図１１に示す工程において、エッチングされて金属膜１５及び配線パターン１８，１９となる膜である。
【００４３】
次いで、図５に示す工程では、金属膜２０の上面を覆うように、ポジ型レジスト膜２４を形成する。具体的には、例えば、コータ装置を用いて、図４に示す構造体を回転（例えば、回転数は３０００ｒｐｍ）させながら、ポジ型レジスト液を金属膜２０上に滴下することでポジ型レジスト膜２４を形成する。このとき、半導体基板１１の外周部にもポジ型レジスト膜２４が形成される。金属膜２０の厚さＭ１が０．５μｍの場合、ポジ型レジスト膜２４の厚さＭ２は、例えば、１．０μｍとすることができる。
【００４４】
次いで、図６に示す工程では、半導体基板１１の外周縁、及び半導体基板１１の外周部に形成された金属膜２０を露出するように、非回路形成領域Ｂに形成されたポジ型レジスト膜２４を環状に除去する（図１６参照）。具体的には、図５に示す構造体を回転（例えば、回転数は１０００ｐｍ）させながら、図５に示す構造体の下方から図５に示す構造体の外周部にシンナーをかけてポジ型レジスト膜２４を環状に除去する。
【００４５】
図６及び図１６において、Ｃは半導体基板１１の外周縁を基準としたときのポジ型レジスト膜２４の除去幅（以下、「除去幅Ｃ」とする）を示している。非回路形成領域Ｂの幅が３ｍｍの場合、ポジ型レジスト膜２４の除去幅Ｃは、例えば、０．５ｍｍとすることができる。なお、上記説明した図５及び図６に示す工程がポジ型レジスト膜形成工程に相当する。
【００４６】
次いで、図７に示す工程では、非回路形成領域Ｂに対応する金属膜２０上に、非回路形成領域Ｂに配置されたポジ型レジスト膜２４と重なるようにネガ型レジスト膜２５を環状に形成する（ネガ型レジスト膜形成工程）。このとき、ネガ型レジスト膜２５は、図６に示す構造体の外周部を覆うように形成する（図１７を参照）。具体的には、コータ装置を用いて、図６に示す構造体を回転（例えば、回転数は５００〜１０００ｒｐｍ）させながら、ネガ型レジスト液を図６に示す構造体の外周部に滴下させることで環状のネガ型レジスト膜２５を形成する。
【００４７】
ネガ型レジスト膜２５は、ポジ型レジスト膜２４と比較して機械的強度の強いレジスト膜である。ポジ型レジスト膜２４上におけるネガ型レジスト膜２５の厚さＭ３は、例えば、０．５μｍとすることができる。図７及び図１７において、Ｄは半導体基板１１の外周縁を基準としたときのネガ型レジスト膜２５の幅（以下、「幅Ｄ」とする）を示している。ネガ型レジスト膜２５の幅Ｄは、ドライエッチング装置のクランプ３１（図１１参照）とポジ型レジスト膜２４とが接触しないような値とする。ネガ型レジスト膜２５の幅Ｄは、例えば、２ｍｍとすることができる。
【００４８】
このように、図６に示す構造体の外周部を覆うように環状のネガ型レジスト膜２５を形成することにより、後述する図１１に示すエッチング工程において、ドライエッチング装置のクランプ３１と機械的強度の弱いポジ型レジスト膜２４とが接触することがなくなるため、クランプ３１が接触することによるポジ型レジスト膜２４の剥がれを防止することが可能となるため、半導体装置１０の歩留まりを向上させることができる。
【００４９】
次いで、図８に示す工程では、開口部２７Ａを有したマスク２７を介して、ポジ型レジスト膜２４を露光する（露光工程）。図８において、Ｅは露光された部分のポジ型レジスト膜２４（以下、「露光領域Ｅ」とする）を示している。
【００５０】
次いで、図９に示す工程では、光ファイバー２８からネガ型レジスト膜２５に向けて光を照射して、ネガ型レジスト膜２５を重合させる（重合工程）。これにより、ネガ型レジスト膜２５が硬化するため、ネガ型レジスト膜２５は、ポジ型の現像液に溶けなくなる。この重合工程は、必要に応じて行えばよく、必ずしも必要ではない。
【００５１】
次いで、図１０に示す工程では、ポジ型の現像液を用いて、ポジ型レジスト膜２４を現像する（現像工程）。これにより、露光領域Ｅに対応する部分のポジ型レジスト膜２４が溶解されて、ポジ型レジスト膜２４に開口部２４Ａが形成される。
【００５２】
次いで、図１１に示す工程では、ドライエッチング装置のクランプ３１とネガ型レジスト膜２５とを接触させて図１０に示す構造体の外周部を固定後（図１８参照）、開口部２４Ａを有したポジ型レジスト膜２４をマスクとして、金属膜２０をエッチングする（エッチング工程）。これにより、回路形成領域Ａに対応する絶縁膜１２に配線パターン１８，１９が形成され、非回路形成領域Ｂに対応する絶縁膜１２上に環状部１５Ａ及び突出部１５Ｂを有した金属膜１５が形成される。
【００５３】
このように、ドライエッチング装置のクランプ３１とネガ型レジスト膜２５とを接触させて、図１０に示す構造体を固定して、金属膜２０をエッチングすることにより、機械的強度の弱いポジ型レジスト膜２４とクランプ３１とが接触することがなくなるため、ポジ型レジスト膜２４の剥がれを防止することが可能となるので、半導体装置１０の歩留まりを向上させることができる。
【００５４】
次いで、図１２に示す工程では、ネガ型レジスト膜２５を除去し、その後、絶縁膜１３を形成するための前処理として、図１２に示す構造体の洗浄を行う。このとき、先に説明したように、金属膜１５は環状とされているため、図１２に示す洗浄工程において、金属膜１５は剥がれにくくなるので、半導体装置１０の歩留まりを向上させることができる。
【００５５】
次いで、図１３に示す工程では、絶縁膜１２上に金属膜１５と配線パターン１８，１９の一部とを覆うように開口部１３Ａ，１３Ｂを有した絶縁膜１３を形成する。絶縁膜１３としては、例えば、酸化膜を用いることができる。
【００５６】
次いで、図１４に示す工程では、周知の手法により、開口部１３Ａを充填すると共に絶縁膜１３上に亘る配線パターン２１と、開口部１３Ｂを充填すると共に絶縁膜１３上に亘る配線パターン２２とを同時に形成する。これにより、回路形成領域Ａに対応する半導体基板１１に複数の半導体集積回路１４が形成されて、複数の半導体集積回路１４を有した半導体装置１０が製造される。
【００５７】
本実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、金属膜２０上を覆うと共に、非回路形成領域Ｂに対応する金属膜２０のうち、半導体基板１１の外周部に位置する金属膜２０を露出するようにポジ型レジスト膜２４を形成後、非回路形成領域Ｂに対応する金属膜２０上に、ポジ型レジスト膜２４と重なるようにネガ型レジスト膜２５を形成し、その後、露光及び現像処理されたポジ型レジスト膜２４をマスクとして、金属膜２０をエッチングすることにより、エッチング装置のクランプ３１が機械的強度の強いネガ型レジスト膜２５と接触するため、機械的強度の弱いポジ型レジスト膜２４とクランプ３１とが接触することがなくなる。これにより、エッチング工程におけるポジ型レジスト膜２４の剥がれを防止することが可能となるため、半導体集積回路１４の歩留まりを向上させることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態は、配線パターンが３層以上積層された半導体集積回路を備えた半導体装置にも適用可能である。配線パターンが３層以上積層された半導体集積回路を備えた半導体装置は、最上層に設けられた配線パターン以外の配線パターンを先に説明した図４〜図１２に示す工程と同様な手法により形成し、最上層の配線パターンは図１４に示す工程と同様な手法により形成することで製造できる。また、このような製造方法においても、本実施の形態の半導体装置１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。図２０において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６０】
図２０を参照するに、第２の実施の形態の半導体装置４０は、第１の実施の形態の半導体装置１０に設けられた金属膜１５の代わりに金属膜４１を設けた以外は半導体装置１０と同様に構成される。
【００６１】
図２１は、金属膜の形状を説明するための図である。図２１において、本実施の形態の半導体装置４０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６２】
図２１を参照するに、金属膜４１は、非回路形成領域Ｂに対応する絶縁膜１２上を覆うように設けられている。金属膜４１は、配線パターン１８，１９を形成する際に成膜する金属膜の一部である。金属膜４１の形状は、環状とされている。
【００６３】
本実施の形態の半導体装置によれば、非回路形成領域Ｂに対応する絶縁膜１２上に環状とされた金属膜４１を設けることにより、金属膜４１が剥がれにくくなるため、半導体集積回路１４の歩留まりを向上させることができる。また、絶縁膜１２上に環状とされた金属膜４１を設けることにより、金属膜４１上に絶縁膜１３を形成後の回路形成領域Ａと非回路形成領域Ｂとの間に形成される段差を小さくすることができる。
【００６４】
図２２〜図２５は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図である。図２２〜図２５において、第２の実施の形態の半導体装置４０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００６５】
始めに、第１の実施の形態で説明した図２〜図５に示す工程と同様な処理を行って、図５に示す構造体を形成する。次いで、図２２に示す工程では、半導体基板１１の外周縁と半導体基板１１の外周部に形成された金属膜２０とを露出するように、非回路形成領域Ｂに形成されたポジ型レジスト膜２４を環状に除去する。具体的には、図５に示す構造体を回転（例えば、回転数は１０００ｐｍ）させながら、図５に示す構造体の上部側から図５に示す構造体の外周部にシンナーをかけてポジ型レジスト膜２４を環状に除去する。また、図２２において、Ｆは半導体基板１１の外周縁を基準としたときのポジ型レジスト膜２４の除去幅（以下、「除去幅Ｆ」とする）を示している。非回路形成領域Ｂの幅が３ｍｍの場合、ポジ型レジスト膜２４の除去幅Ｆは、例えば、２．５ｍｍとすることができる。なお、本実施の形態では、図５及び図２２に示す工程がポジ型レジスト膜形成工程に相当する。
【００６６】
次いで、図２３に示す工程では、非回路形成領域Ｂに対応する金属膜２０及びポジ型レジスト膜２４を覆うように環状のネガ型レジスト膜４３を形成する（ネガ型レジスト膜形成工程）。このとき、ネガ型レジスト膜４３は、図２３に示す構造体の外周部を覆うように形成する。具体的には、コータ装置を用いて、図６に示す構造体を回転（例えば、回転数は５００〜１０００ｒｐｍ）させながら、ネガ型レジスト液を図２２に示す構造体の外周部に滴下させることで環状のネガ型レジスト膜４３を形成する。
【００６７】
ネガ型レジスト膜４３は、ポジ型レジスト膜２４と比較して機械的強度の強いレジスト膜である。ポジ型レジスト膜２４上におけるネガ型レジスト膜４３の厚さＭ４は、例えば、０．５μｍとすることができる。
【００６８】
次いで、図２４に示す工程では、第１の実施の形態で説明した図８〜図１０に示す工程と同様な処理を行ってポジ型レジスト膜２４に開口部２４Ｂを形成する。
【００６９】
次いで、図２５に示す工程では、ドライエッチング装置のクランプ３１とネガ型レジスト膜４３とを接触させて、図２４に示す構造体の外周部を固定後、開口部２４Ｂを有したポジ型レジスト膜２４をマスクとして、金属膜２０をエッチングする（エッチング工程）。これにより、回路形成領域Ａに対応する絶縁膜１２に配線パターン１８，１９が形成され、非回路形成領域Ｂに対応する絶縁膜１２上に金属膜４１が形成される。
【００７０】
このように、ドライエッチング装置のクランプ３１とネガ型レジスト膜４３とを接触させて図２４に示す構造体を固定して、金属膜２０をエッチングすることにより、機械的強度の弱いポジ型レジスト膜２４とクランプ３１とが接触することがなくなるため、ポジ型レジスト膜２４の剥がれを防止することが可能となるので、半導体装置４０の歩留まりを向上させることができる。
【００７１】
その後、第１の実施の形態で説明した図１２〜図１４に示す工程と同様な処理を行うことにより、図２０に示す半導体装置４０が製造される。
【００７２】
なお、本実施の形態は、配線パターンが３層以上積層された半導体集積回路を備えた半導体装置にも適用可能である。配線パターンが３層以上積層された半導体集積回路を備えた半導体装置は、最上層に設けられた配線パターン以外の配線パターンを先に説明した図２〜図５、図２２〜図２５、及び図１２に示す工程と同様な手法により形成し、最上層の配線パターンは図１４に示す工程と同様な手法により形成することで製造できる。また、このような製造方法においても、本実施の形態の半導体装置４０の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００７３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、回路形成領域に配線を形成する際に成膜する金属膜を半導体基板の非回路形成領域に残して、回路形成領域と非回路形成領域との間の段差を低減した半導体装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１０）である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１１）である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１２）である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１３）である。
【図１５】半導体基板の平面視した図である。
【図１６】図６に示す構造体を平面視した図である。
【図１７】図７に示す構造体を平面視した図である。
【図１８】図１１に示す構造体を平面視した図である。
【図１９】図１２に示す構造体を平面視した図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２１】金属膜の形状を説明するための図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図２６】従来の半導体装置の断面図である。
【図２７】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図２８】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図２９】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図３０】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図３１】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図３２】従来の半導体装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図３３】図３１に示す構造体を平面視した図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０，４０  半導体装置
１１  半導体基板
１２，１３  絶縁膜
１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ，２７Ａ  開口部
１４  半導体集積回路
１５，２０，４１  金属膜
１５Ａ  環状部
１５Ｂ  突出部
１６，１７  拡散層
１８，１９，２１，２２  配線パターン
２４  ポジ型レジスト膜
２５，４３  ネガ型レジスト膜
２７  マスク
２８  光ファイバー
３１  クランプ
Ａ  回路形成領域
Ｂ  非回路形成領域
Ｃ，Ｆ  除去幅
Ｄ  幅
Ｅ  露光領域
Ｍ１〜Ｍ４  厚さ
【図１】
2007311507.tif 000003
【図２】
2007311507.tif 000004
【図３】
2007311507.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2007311507.tif 000008
【図７】
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【図８】
2007311507.tif 000010
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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