(57)【要約】      （修正有）【課題】金属パターン上のシリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜をＣＭＰ法で平坦化研磨するとき、オリエンテーションフラット（ＯＦ）近傍において過剰研磨がなく、絶縁膜の膜厚均一性がよい半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】オリエンテーションフラット（ＯＦ）２に平行して存在する非デバイス形成領域である外周部３（例えば４ｍｍ）の幅の２分の１以上の幅(例えば２ｍｍ以上）で、ウエハ内デバイス形成領域で外周部と接する幅領域に金属全面形成領域１４を形成する。この領域は無効チップ９がＯＦに沿って並ぶ領域であって、従来はここに金属層のパターニングを有効チップ８と同時に実施していたが、このパターニングを行わず、全面金属層領域としておくことで、次に積層する絶縁膜がこの部分に中心部より厚く積層され、次にＣＭＰ法で研磨しても、ＯＦ近傍での膜厚がウエハ中心部のそれと同等に納まり、均一な絶縁膜を形成できる。【選択図】図１
2009105280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリエンテーションフラットを有する半導体ウエハ上に、半導体素子を形成する半導体装置の製造方法において、
前記オリエンテーションフラットから第１の所定幅を離間して、前記半導体素子の形成領域までの間に、第２の所定幅を有する金属パターンを形成する工程と、
前記半導体素子の形成領域に配線パターンを形成する工程と、
前記金属パターンおよび前記配線パターン上に被研磨層を積層する工程と、
前記被研磨層を研磨して平坦化する工程とを有していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記前記第２の所定幅は、前記第１の所定幅の２分の１程度ないしそれ以上を有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】
前記平坦化する工程は、化学機械研磨を行う工程であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の所定幅は、前記半導体素子の前記オリエンテーションフラットに垂直方向の幅であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記金属パターンは配線用パターンを形成時に同時に形成され、前記被研磨層は層間絶縁膜であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに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関し、特に半導体チップを形成する半導体ウエハ上におけるシリコン酸化膜などの層間絶縁膜を化学機械研磨（ＣＭＰ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法で平坦化を実施時、オリエンテーションフラット（ＯＦ）近傍で顕著に現れる、層間絶縁膜の過研磨の発生、すなわちウエハ内側の膜厚に比してＯＦ近傍でのそれが薄くなり、多層配線を構成する層間絶縁膜の厚さが不均一になる現象を効果的に回避し、ウエハ内で膜厚が均一な平坦化を実現する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨（ＣＭＰ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法は、半導体製造プロセスにおける形成層の高精度な平坦性を実現可能とすることから、特に高密度な多層配線構造を形成するために不可欠な技術となっている。
【０００３】
例えば、半導体基板上に積層した絶縁膜をＣＭＰ法により平坦化し、この絶縁膜に、既知のフォトリソグラフィ技術によって、基板上のデバイスパターンなどに接続するコンタクトビアホールを形成する。その後、金属層をビアホール中に埋め込むと同時に積層し、再び、ＣＭＰ法によって、金属膜の平坦化を行う。更にフォトリソグラフィ技術によって、平坦化した金属膜をパターニングして配線を形成する。
【０００４】
そして、この配線上に絶縁膜を層間絶縁膜として積層し、再度ＣＭＰ法でこの層間絶縁膜を平坦化するという様に繰り返す。また、フォトリソグラフィ技術によって、先に下層に形成された配線とのコンタクトビアホールを形成、金属層の埋め込み形成、そしてＣＭＰ法での平坦化を行い、これを繰り返して、基本的に多層配線構造の形成が可能となる。
【０００５】
勿論、上記方法とは異なった、例えば金属めっき法を用いたダマシン法、デュアルダマシン法による多層配線構造の製造工程においても、ＣＭＰ法は重要な平坦化技術として適用されている。
【０００６】
通常、半導体ウエハには、ウエハ外周の一部を直線状に切取って、その直線方向によって半導体基板の結晶方位を定める目安とする、オリエンテーションフラット（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｆｌａｔ；ＯＦ）が形成されている。この直線状に切り欠いた部分であるオリエンテーションフラット近傍のウエハ個所に関しては、オリエンテーションフラットが形成されていない円周状外縁近傍のウエハ個所とは異なり、パターン形成やデバイス形成などにおいて、特別の注意を要するケースがある。例えば、薄いウエハ基板などを用いて複数の半導体チップを形成する場合において、チップを分離するためのスクライブラインの分離溝をオリエンテーションフラット近傍に形成せず、一定距離を離して形成することで、分離溝でのウエハ割れを防止するなどの検討がなされている（例えば、特許文献１）。  
【特許文献１】特開２００４−３４２９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、こういったウエハ上へ絶縁層などを積層し、この平坦化処理のために、上述のＣＭＰ法を適用したとき、このオリエンテーションフラット近傍において、過剰に研磨する現象が生じることが解ってきた。以下に、その現象について説明する。
【０００８】
図５は、ウエハ上にチップパターンを配置・形成する場合において、従来の方法を説明するためのウエハ要部の平面模式図である。Ｓｉ基板などのウエハ１０１は、図示するように、半導体基板の結晶方位を定める目安とするオリエンテーションフラット（ＯＦ）１０２を有している。通常、ウエハ１０１の外縁は、べべリング（面取り）されており、またウエハの外縁に近いエリアはデバイス形成プロセス上、不安定要素が生じる可能性が高い部分である。そのため、図示するように、ウエハ１０１の円周部およびＯＦ直線部も含めた外周部１０３（この幅；Ａ）が設けられる。この外周部１０３エリアでは、実質的に、各種の積層材料のパターニングは行われず、基板表面が表出、あるいは、基板上の０．１μｍ厚程度のスクリーン酸化膜が被覆されている状態となっている。外周部１０３の幅Ａは、通常、円周部で３．５ｍｍ程度、ＯＦ直線部で４．０ｍｍ程度となっている。外周部１０３のウエハ内側エリア、即ち、ウエハ内側領域１０４が、デバイス（チップ）が形成されるエリアである。
【０００９】
ウエハ内側領域１０４内において、所期のチップサイズ（図示するように、チップサイズはＯＦの垂直方向にＤ、ＯＦに平行方向にＥとする）をもつデバイスを、最も多数取得可能のように、最適化したチップレイアウトをもってパターン露光を行う。チップは矩形であって、通常、複数個のチップがレイアウトされた、ワンショットパターンのマスクを用いてステップ・バイ・ステップでウエハ上の露光を実施する。ウエハ内側領域１０４は、円周部と直線部で囲まれたエリアであることから、当然、ウエハ内側領域１０４をワンショットパターンで無駄な場所無く埋め尽くすことは不可能である。図５の例では、ワンショットパターン領域１０５は、ある幅をもったスクライブライン１０６（後述のように幅Ｃ）で分割される２×２の計４個のチップ１０７からなるものであり、これを隙間無くショットを配置している（ウエハの下方エリア（ＯＦのある領域）のみ図示し、上方エリアも同様にレイアウトされる）。図示したチップレイアウト図の右上の、１０５−１で示したワンショットパターン領域１０５は、チップ１０７が４個ともウエハ内側領域１０４内に配置され、無駄なくチップ形成可能であるが、その下の１０５−２で示した２×２チップをもつワンショットパターン領域１０５は、左側の２チップはウエハ内側領域１０４内に配置された、チップ形成可能である有効チップ１０８であるが、右側の２チップはチップパターンの一部が外周部１０３にかかっていてチップ形成が不可能である無効チップ１０９である。同様に、反対側（左側）の円周部の、１０５−３で示したワンショットパターン領域１０５においても、有効チップ１０８、無効チップ１０９が生じている。
【００１０】
一方、図５での、オリエンテーションフラット１０２近傍における２×２のワンショットパターン領域１０５の配置結果をみると、この場合、最下段の各ワンショットパターン領域の各チップに関し、下側１列目の全チップは、一部が外周部１０３の領域にかかった無効チップであり、下側２列目の全チップは一部ウエハ内側領域１０４に、幅Ｂ分だけはあるものの一部は外周部１０３の領域にかかっていて、これもすべて無効チップである。即ち、幅Ｂは、ウエハ内側領域内の無効チップ領域のエリア（幅）である。次の段の２×２のワンショットパターン領域１０５の配置結果を見ると、殆どが有効チップとなることを示している。
【００１１】
図５のパターンレイアウトが最適なチップ配置例として、次にこのレイアウトでＣＭＰプロセスを実施する例を以下に述べる。
【００１２】
図６を参照して、先ず、ウエハ１０１（例えばＳｉ基板であって、図示されていないが、これにはチップのデバイスパターンが形成されており、また、表面には必要に応じて電極が形成されていてもよい）上の幅Ａを有する外周部１０３を除いたウエハ内側領域に、先ず絶縁膜１１０（例えばｐ型ＴＥＯＳ酸化膜あるいは高密度プラズマ（ＨＤＰ）酸化膜など）が形成され、この上に、スクライブライン１０６（幅Ｃ）で分離された個々のチップパターンに応じた金属パターン１１１が形成されている。絶縁膜１１０には、必要に応じて上部の金属パターン１１１とウエハ１０１の電極をつなぐビアコンタクト１１３が形成されてもよい。多層配線層を形成すべく、先ず、ウエハ１０１全体の上に、再び、絶縁膜（例えば、高密度プラズマ（ＨＤＰ）酸化膜）からなる被研磨膜１１２を積層する。本図は、上記のプロセス処理後の、図５平面図における、Ｘ−Ｙ個所での断面模式図に相当する。。
【００１３】
図６に示したように、ウエハ１０１上には、（左側・ウエハ中心方向から）有効チップ１０８がＯＦに垂直方向の幅Ｄで露光され、スクライブライン１０６の幅Ｃで分離されている無効チップ１０９も露光されるが、実際に形成されるパターンとしては、有効チップ１０８では幅Ｄ全域に、無効チップ１０９ではウエハ内側領域１０４内で絶縁膜１１０が形成された幅Ｂの範囲で、金属パターンのパターニングが実施される。金属パターン形成は、ウエハ全体で一括プロセス処理される。特に無効チップエリアの幅Ｂの部分について、金属パターンを形成処理することは、有効チップ１０８の領域に形成された金属膜が剥離しやすくなるのを緩和するに有効であるとして、一括処理で行えるということもあり、従来より行われてきたプロセスである。
【００１４】
この状況下で、ＣＭＰ法によって被研磨膜１１２を研磨した結果を図７に示す。図のように、被研磨層１１２の厚さに関して、外周部のウエハ端部で膜厚が無くなる地点からウエハ内部に向かって膜厚が徐々に厚くなり、幅Ｂの範囲、即ちウエハ内側領域内の無効チップ領域（幅）の範囲でも被研磨層１１２の厚さに傾斜がある。更に、有効チップ１０８の範囲でもこの膜厚の傾斜が継続する、つまり、ＯＦ近傍の無効チップに隣接する有効チップ１０８内でも、被研磨層１１２を均一な厚さを有する平坦な状態にＣＭＰ法で研磨することが出来ないといった現象が生じる。
【００１５】
この様な現象は、被研磨層である、例えば層間絶縁膜が平坦かつ均一で無くなることから、層間の絶縁性にばらつきが生じることや、またその層上に露光プロセスを適用する際、焦点深度マージンの大幅減少にもつながる。
【００１６】
図８は、上記現象を検討するためのＯＦ部近傍の断面模式図である。図８（１）に、先に述べたものと同じパターン形成を実施し、これに研磨パッド１１４を用いて被研磨層１１２をＣＭＰ法で平坦化研磨を実施する状況を模式的に示す。
【００１７】
近年、特に多層配線構造の形成においては、高密度配線化への進展と配線占有場所のチップ内での偏在性が高くかつ多様なものとなってきていることへの対応の一つとして、ＣＭＰ法に用いる研磨パッドをより硬質化へとする傾向がある。比較的軟質な研磨パッドの場合は、パターンの場所的な粗密とそれらによる基板上での凹凸に応じた接触形状をなすこととなり、被研磨層の均一な平坦化が困難となる。パッドの硬質化によって、ウエハ内部では、上記のようなパターンの場所的な粗密や、凹凸やその偏在などに関わらず、研磨パッドの基板との接触形状の平坦性が確保され、厚さ均一性の高い研磨への可能性が大きくなる。
【００１８】
オリエンテーションフラット（ＯＦ）部分を含むウエハ近傍に研磨パッドが接する状況に関しては、軟質研磨パッド（例えば、製品番号ＩＣ１５１０＜積層パッド＞、ニッタ・ハース社製）の場合、被研磨層が厚い中心付近個所からＯＦ部付近のウエハ外縁の被研磨層が無い個所に、その段差に追随し密着するように変形し接触する。しかし、使用するのが硬質研磨パッド（例えば、製品番号ＩＣ１５２０＜単層パッド＞、ニッタ・ハース社製）であるため断面形状の沿った密着はなされず、図８（１）に示したように、例えば、図中Ｐで示したパッドの折れ曲がり状の屈折点Ｐを有して接触する可能性が高い。
【００１９】
その結果、Ｐ点近傍に研磨圧力の集中が生じて、この個所およびその近傍に選択的に研磨量が増大し、図８（２）のＱ部に示すように、幅Ｂ（ウエハ内側領域内の無効チップ領域）の個所から更に幅Ｄ（有効チップ領域）の個所に至るような被研磨層１１２の斜め研磨、つまり均一で無いＣＭＰ法での平坦化研磨結果が生じるものと思われる。こういった状況下で更に研磨が実施されると、絶縁層１１０や金属パターン１１０が外周部側の端部から研磨され、摩滅して行き、更に被研磨層１１２の斜め研磨状態は更にウエハ内側の有効チップまで及ぶ。
【００２０】
そこで、本発明の課題は、ＯＦ近傍の、特に無効チップの内側にある有効チップの金属層上の被研磨層をＣＭＰ法による研磨において、有効チップ上の被研磨層を均一に平坦化
することが可能となる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の半導体装置の製造方法は、
オリエンテーションフラットを有する半導体ウエハ上に、半導体素子を形成する半導体装置の製造方法において、
前記オリエンテーションフラットから第１の所定幅を離間して、前記半導体素子の形成領域までの間に、第２の所定幅を有する金属パターンを形成する工程と、
前記半導体素子の形成領域に配線パターンを形成する工程と、
前記金属パターンおよび前記配線パターン上に被研磨層を積層する工程と、
前記被研磨層を研磨して平坦化する工程とを有していることを特徴とする。
【００２２】
そして、
前記前記第２の所定幅は、前記第１の所定幅の２分の１程度ないしそれ以上を有することを特徴とする。
【００２３】
そして、
前記平坦化する工程は、化学機械研磨を行う工程であることを特徴とする。
【００２４】
そして、
前記第２の所定幅は、前記半導体素子の前記オリエンテーションフラットに垂直方向の幅であることを特徴とする
そして、
前記金属パターンは配線用パターンを形成時に同時に形成され、前記被研磨層は層間絶縁膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の方法を用いることで、高密度多層配線構造を実現するために、仮に硬質な研磨パッドを用いてのＣＭＰ法によりシリコン酸化膜などからなる絶縁膜の平坦化を実施する場合のおいても、ウエハ内有効チップ領域において、均一な膜厚さ有する平坦化を行うことが可能となり、デバイス製造において、パターンの高精度化、チップ歩留まりの向上に効果を期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施の形態を、添付図を参照しつつ説明する。
【００２７】
（実施例）
図１〜４は、本発明の半導体装置の製造方法を説明するための平面模式図（図１）及び断面模式図（図２〜４）である。
【００２８】
図１は、本発明の方法の説明用の、ウエハ上にチップパターンを配置・形成するウエハ要部の平面模式図である。Ｓｉ基板などのウエハ１（例えば８インチＳｉウエハ）は、オリエンテーションフラット（ＯＦ）２（例えば長さ、約５ｍｍ）を有している。ウエハ１の外縁は、図示するように、ウエハ１の円周部およびＯＦ直線部も含めた外周部３（この幅はＡ）が設けられる。外周部３の幅Ａは、例えば、円周部で３．５ｍｍ、ＯＦ直線部で４．０ｍｍでる。外周部３のウエハ内側エリア、即ち、ウエハ内側領域４に、デバイス（チップ）（例えば、チップサイズ９．３１６ｍｍ×９．２０６ｍｍ）が形成されるエリアである。
【００２９】
ウエハ内側領域４内において、所期のチップサイズ（図示するように、チップサイズはＯＦの垂直方向にＤ＝９．２０６ｍｍ、ＯＦに平行方向にＥ＝９．３１６ｍｍとする）をもつデバイスを、最も多数取得可能のように、最適化したチップレイアウトをもってパターン露光を行う。
【００３０】
また本実施例では、ワンショットパターン領域５は、スクライブライン６（幅Ｃで例えば、１２０μｍ）で分割される２×２の計４個のチップ７からなるものであり、これを隙間無くショットを配置している（ウエハの下方エリア（ＯＦのある領域）のみ図示し、上方エリアも同様にレイアウトされる）。
【００３１】
実施したチップレイアウト図に右上の、５−１で示したワンショットパターン領域５は、チップ７が４個ともウエハ内側領域４内に配置され、無駄なくチップ形成可能であるが、その下の５−２で示した２×２チップをもつワンショットパターン領域５は、左側の２チップはウエハ内側領域４内に配置された、チップ形成可能である有効チップ８であるが、右側の２チップは、チップパターンの一部が外周部３にかかっていてチップ形成が不可能である無効チップ９である。同様に、反対側（左側）の円周部の、５−３で示したワンショットパターン領域５においても、有効チップ８、無効チップ９が生じている。
【００３２】
一方、オリエンテーションフラット２近傍における２×２のワンショットパターン領域５の配置は、この場合、最下段の各ワンショットパターン領域の各チップに関し、下側１列目の全チップは、一部は外周部３の領域にかかった無効チップであり、下側２列目の全チップは一部ウエハ内側領域４に、幅Ｂ分（この場合、Ｂ＝４ｍｍ）だけはあるものの一部は外周部３の領域にかかっていて、これもすべて無効チップである。即ち、幅Ｂは、ウエハ内側領域内の無効チップ領域のエリア（幅）であり、（ＯＦ部の）外周部３の幅Ａの４ｍｍと同等としている。次の上段の２×２のワンショットパターン領域５の配置結果を見ると、殆どが有効チップとなっている。
【００３３】
図２は、図１のチップパターンレイアウトにより、ウエハ１（例えばＳｉ基板であって、図示されていないが、これにはチップのデバイスパターンが形成されており、また、表面には必要に応じて電極が形成されていてもよい）上の幅Ａ（この場合は４ｍｍ）を有する外周部３を除いたウエハ内側領域に、先ず絶縁膜１０（例えば、ｐ型ＴＥＯＳ酸化膜、膜厚は例えば７００ｎｍ））が形成される。
【００３４】
そして、この上に、スクライブライン６（例えば、幅Ｃ＝１２０μｍ）で分離された個々のチップパターンに応じた例えばＡｌなどからなる金属パターン１１（例えば、膜厚約５５０ｎｍで、Ｔｉ６０ｎｍ／ＴｉＮｉ１２．７５ｎｍ／Ａｌ−Ｃｕ４００ｎｍ／Ｔｉ５ｎｍ／ＴｉＮｉ７０ｎｍ、製造方法は、例えばリアクティブスパッタ法などによる）が形成されたときの、図１平面図のＸ−Ｙ個所における断面模式図である。絶縁膜１０には、必要に応じて上部の金属パターン１１とウエハ１の電極をつなぐ、例えばＷなどを埋め込んでビアコンタクト１３が形成される。このとき、無効チップ９領域中の幅Ｂの個所、即ちウエハ領域内の無効チップ領域（幅）の個所について、従来は金属パターン用ワンショットマスクで一括して露光とパターニングが行われる無効チップ領域の個所であるが、本実施例では、この幅Ｂの領域にはパターン処理を行わず、金属全面形成領域１４とする。その個所のウエハ平面上の配置は図１の金属全面形成領域１４で示す。
【００３５】
次いで、このウエハ表面に被研磨層１２（実施例では、例えば、本層は層間絶縁膜であり、ＨＤＰ酸化膜をウエハ内側領域で膜厚１８５０ｎｍ程度を積層）を形成する。図示するように、被研磨層１２の膜厚は、図中幅Ｄ（有効チップの幅）からウエハ中心領域の金属パターン形成領域ではほぼ均一な被研磨層１２が形成されるが、幅Ｂの領域では、図中Ｒで示す様に凸状（幅Ｂが比較的広い場合は、台形突起状）に盛り上がった断面形状をもって形成される。被研磨層１２の凸状に盛り上がった部分の高さは、ほぼ、金属パターン１１および全面金属形成領域１４の金属膜厚相当（およそ、５００ｎｍ程度）であった。
【００３６】
形成される金属パターン１１の絶縁層１０面上での占有密度によるが、その密度が比較的低い場合、金属層の全面に同時に形成された被研磨層１２の厚さは、金属パターン１１が形成された領域より、金属パターンが形成されない全面金属形成領域１４上での膜厚の方が厚く、またその差はほぼ金属膜厚相当となるのも理解できよう。
【００３７】
そして、この被研磨層１２に対して、ＣＭＰ法で、平坦化処理（有効チップ領域で膜厚７５０ｎｍ）を行い、その結果を、図３に示す。図中に示す様に、幅Ｂの領域にはパターン処理を行わずに金属全面形成領域とした効果により、より厚く形成される被研磨層１２が存在し、その結果、幅Ｂの領域ではＯＦ側からに影響による斜め研磨は大幅に低減し、更にＯＦから離れた幅Ｄ（有効チップ）の領域では，膜厚の傾斜研磨による不均一は無く、良好な平坦化研磨が実現している。
【００３８】
被研磨層の膜厚の均一性（ＯＦ近傍の膜厚と有効チップ領域での膜厚）は、膜厚７５０ｎｍの層間絶縁膜形成において、最大１００ｎｍ以下の残膜差に留まり、従来法で行った結果（１５０ｎｍ以上２５０ｎｍ程度と大きな残膜差）と比べ、大幅に小さくなる効果を確認できた。
【００３９】
硬質な研磨パッドの適応によるＣＭＰ法研磨によっても、本実施例では幅Ｂの領域を金属全面形成領域とした効果によって、Ｂ領域でのＤ領域よりも厚く形成された被研磨層の存在によって、Ｂ領域近傍に生じると考えられる研磨パッドの屈折点に研磨圧力が増大しても、被研磨層の厚さマージンによって、結果的に、上記のような無効チップ領域を含むウエハ内側領域（特に有効チップ領域）では均一な研磨膜の膜厚を実現できると考えられる。
【００４０】
以上の実施例においては、ウエハ内側領域内の無効チップ領域のエリア（幅）であるＢを４ｍｍと、外周部の幅Ａと同程度にしたが、さらに、Ｂをより狭く、即ち、Ｂ＝３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍとした場合において同様に実施した。その結果、Ｂとして、およそ２ｍｍ（Ａの約２分の１）以上の領域が確保されれば、本方法は有効であることが確認され、それ以下では、顕著な結果は得るのは困難であった。
【００４１】
この様に、ウエハ内側領域内の無効チップ領域のエリア（幅）Ｂが２ｍｍ（Ａの約２分の１）以上である条件が満たされれば、ウエハ上のチップレイアウトにおいて、例えば、幅Ｂがチップの幅Ｄと同じで（ウエハ内側領域の端部と最下段チップの外側端部が一致させて）、最下段チップの段を金属全面形成領域とすることとも可能となる。
【００４２】
上記実施例においては、金属層積層および金属パターン形成においては、絶縁層にビアホール形成後Ｗなど蒸着などによって金属を埋め込みかつ全面積層し、その後、幅Ｂの領域の金属全面形成領域以外についてエッチング法などを適用してパターン形成し、その後被研磨層の積層と、ＣＭＰ法の研磨を実施している。勿論金属層をパターン形成領域と金属全面形成領域とを作り分ける方法はこれに限らない。例えば、絶縁層にビアホール形成後、めっき法を用いた（デュアル）ダマシン法によってＣｕなどを埋め込みと積層することが可能であり、このとき金属のパターン形成領域と金属全面形成領域とを絶縁層などの開口プロセスで予め領域を作り分けしておき、それに一括めっきを実施することで形成することが可能である。
【００４３】
上記実施例のＣＭＰ法を適用して製造される層間絶縁膜は、ウエハ上の膜厚均一性と平坦性が維持され、層間絶縁膜をより薄く高密度に形成可能となる。これにより製造された５層の多層配線構造の断面模式図（ＯＦ近傍）を図４に示す。図に示す様に、幅Ａ（例えば４ｍｍ）は外周部の幅であり、この外側（右側）はＯＦ端部である。幅Ｂは、ウエハ領域内の無効チップ領域（幅）で、幅Ｃはスクライブライン幅、Ｄは有効チップ幅を示す。ウエハ１はＳｉ基板、第１絶縁層１（図中、１ｓｔ  ｉｎｓｕｌ．  ｌａｙｅｒ）はｐ型ＴＥＯＳ酸化膜、膜厚７００ｎｍ、その上の金属層は、幅Ｂは金属全面形成領域１４とし、幅Ｄはパターン形成領域１１とし、金属材料は、すべて、前出の、Ｔｉ６０ｎｍ／ＴｉＮｉ１２．７５ｎｍ／Ａｌ−Ｃｕ４００ｎｍ／Ｔｉ５ｎｍ／ＴｉＮｉ７０ｎｍを用いている。第２層目以降（２ｎｄ〜５ｔｈ  ｉｎｓｕｌ．  ｌａｙｅｒ）の積層する層間絶縁膜１２は、すべて、ＨＤＰ酸化膜７５０ｎｍとしている。こうした層間絶縁膜を薄くして高密度化する多層配線構造のデバイスにおいても、本発明の方法を適用して、幅Ｂを幅Ａの２分の１以上とすることで、即ち、例えば幅Ｂを２ｍｍ以上とすることで、ウエハ内広範囲にわたって均一・平坦な層間絶縁層が形成でき、この上でのリソグラフィ工程での焦点深度マージンを適正に保持可能であり、コンタクトホールの均一か開口、配線パターン幅の均一形成が可能となり、ひいてはコンタクト抵抗・配線抵抗などの不良率低減に効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例を説明するウエハ平面模式図
【図２】本発明の実施例を説明する断面模式図（その１）
【図３】本発明の実施例を説明する断面模式図（その２）
【図４】本発明の他の実施例を説明する断面模式図
【図５】従来例を説明するウエハ平面模式図
【図６】従来例を説明する断面模式図（その１）
【図７】従来例を説明する断面模式図（その２）
【図８】従来例の作用を説明する断面模式図
【符号の説明】
【００４５】
１、１０１  ウエハ    
２、１０２  オリエンテーションフラット（ＯＦ）
３、１０３  外周部
４、１０４  ウエハ内側領域
５、１０５  ワンショットパターン領域
６、１０６  スクライブライン
７、１０７  チップ
８、１０８  有効チップ
９、１０９  無効チップ
１０、１１０  絶縁膜
１１、１１１  金属パターン
１２、１１２  被研磨層
１３、１１３  ビアコンタクト
１４    金属全面形成領域
１１４  研磨パッド
【図１】
2009105280.tif 000003
【図２】
2009105280.tif 000004
【図３】
2009105280.tif 000005
【図４】
2009105280.tif 000006
【図５】
2009105280.tif 000007
【図６】
2009105280.tif 000008
【図７】
2009105280.tif 000009
【図８】
2009105280.tif 000010