JP2004153053A - Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置の製造技術に関し、特に、半導体ウェハの加工処理を含む半導体集積回路装置の製造工程に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
たとえばDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体集積回路装置の歩留りは、その製造に用いられる半導体ウェハ(以下、単にウェハと記す)に付着する異物によって大きく影響される。特に、その異物は、ウェハのエッジからの発生が多くなっている。このようなウェハのエッジからの異物の発生を防ぐために、ウェハ上に薄膜を成膜し、配線パターンなどを形成する工程中において、ウェハの主面(素子形成面)のエッジに残った薄膜をエッチングまたは研磨などにより除去する手段がある(たとえば、特許文献1および特許文献2参照。)。
【0003】
また、たとえば位置決め部材とウェハとが接触することによって、ウェハ上に塗布された有機系膜(フォトレジスト膜を含む)がウェハのエッジにて剥離し異物となることを防ぐために、予めウェハのエッジにおいては、その有機系膜を溶剤などを用いて除去しておく手段がある(たとえば、特許文献3、特許文献4、特許文献5および特許文献6参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−68273号公報
【0005】
【特許文献2】
特開2002−110593号公報
【0006】
【特許文献3】
特開平8−195370号公報
【0007】
【特許文献4】
特開平9−106980号公報
【0008】
【特許文献5】
特開平10−275772号公報
【0009】
【特許文献6】
特開2001−196291号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、ウェハのエッジからの異物の発生を防ぐ技術について検討している。その中で、本発明者らは、ウェハのエッジから異物が発生する要因について検討した。
【0011】
ウェハのエッジから異物が発生する要因の一つとして、たとえばウェハのエッジにおける薄膜の剥離がある。たとえばその薄膜から配線を形成する場合には、ウェハ上に薄膜を堆積した後、その薄膜上にフォトリソグラフィ技術によってパターニングされたフォトレジスト膜を形成し、そのフォトレジスト膜をマスクとしてエッチングを行う。このフォトレジスト膜をウェハのエッジに残した状態で種々の処理が行われていくと、たとえばウェハの搬送に用いる搬送ロボットがウェハのエッジ部においてフォトレジスト膜と接触することになり、その接触によってフォトレジスト膜が削れ、その削れたフォトレジスト膜そのものが異物の要因となってしまう問題がある。
【0012】
そこで、ウェハの主面上にフォトレジスト膜を塗布した後、ウェハを回転させ、ウェハの裏面方向からウェハに有機溶剤を噴射することによって、ウェハの主面(素子形成面)に有機溶剤がかからないようにしつつ、ウェハのエッジのフォトレジスト膜のみを有機溶剤で溶かして除去する手段が考えられる。しかしながら、有機溶剤がウェハの裏面側から噴射されることから、この除去処理の後において、ウェハの主面側から見たフォトレジスト膜は入り組んだ輪郭線を有することになる。この入り組んだ輪郭のフォトレジスト膜をマスクとして上記薄膜をエッチングすると、ウェハのエッジにおいてはその入り組んだ輪郭のパターンで薄膜がエッチングされることになり、エッチング後にウェハのエッジ付近に残る薄膜はウェハから剥離しやすい形状となってしまう問題がある。
【0013】
また、ウェハのエッジは、半導体集積回路装置の製造工程中において各種製造装置などと接触しやすい箇所であり、たとえば上記したように搬送ロボットと接触する箇所でもある。また、CMP(Chemical Mechanical Polishing)時の後洗浄工程で、ウェハの回転が回転ローラによる場合、ウェハのエッジは繰り返しローラに加圧接触することにより、ウェハのエッジにおいては、形成されている薄膜が削れ異物となってしまう問題がある。
【0014】
また、たとえば枚葉処理型の成膜装置を用い、成膜装置内のステージ上にウェハを載置しウェハの主面に薄膜を成膜する場合には、ウェハの主面からエッジまでは薄膜が成膜されるが、ウェハの裏面にその薄膜は成膜されない。そのため、その薄膜とウェハとの接着性が良好でない場合には、薄膜がウェハのエッジから剥離して異物となってしまう問題がある。枚葉処理プロセスでは、不可避的な成膜を除き裏面に成膜しないプロセスが多く、その場合にはウェハのエッジに薄膜の終端部が位置することになり、剥離による異物発生の問題が顕著になる。
【0015】
本発明の目的は、半導体集積回路装置の製造工程において、ウェハのエッジからの異物の発生を防ぐことのできる技術を提供することにある。
【0016】
本発明の他の目的は、枚葉処理プロセスにおけるウェハのエッジからの異物の発生を防止するに適した技術を提供することにある。
【0017】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【0019】
すなわち、本発明は、半導体ウェハ上に単層または積層の第1薄膜を成膜する工程と、前記半導体ウェハに対し、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の表面に凹凸が形成されるような第1処理を施す工程と、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去する工程とを含むものである。
【0020】
また、本発明は、枚葉処理により半導体ウェハ上に単層または積層の第1薄膜を成膜する工程と、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去する工程とを含むものである。
【0021】
また、本発明は、半導体ウェハ上に単層または積層の第1薄膜を成膜する工程と、前記半導体ウェハに対し、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の表面に凹凸が形成されるような第1処理を施す工程と、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去した後、前記エッジを含む前記半導体ウェハ上に単層または積層の第2薄膜を成膜する工程と、前記第2薄膜上に第3薄膜を成膜する工程とを含み、前記第2薄膜として前記半導体ウェハとの接着性が前記第3薄膜より相対的に良好であり、かつ前記第3薄膜が良好に接着する薄膜を選択するものである。
【0022】
また、本発明は、半導体ウェハ上に単層または積層の第1薄膜を成膜する工程と、前記半導体ウェハに対し、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の表面に凹凸が形成されるような第1処理を施す工程と、前記半導体ウェハのエッジにおける前記凹凸を含む前記第1薄膜を研磨し、前記半導体ウェハのエッジにおいて第1の膜厚の前記第1薄膜を残した後、前記第1薄膜上に第3薄膜を成膜する工程とを含むものである。
【0023】
また、本発明は、半導体ウェハ上に単層または積層の第1薄膜を成膜する工程と、前記半導体ウェハの主面およびエッジを覆うマスキング層を前記第1薄膜上に形成する工程と、前記マスキング層を前記半導体ウェハのエッジに残すようにパターニングする工程と、前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程とを含むものである。
【0024】
また、本発明は、半導体ウェハ上に単層または積層の第1薄膜を成膜する工程と、前記第1薄膜上にマスキング層を形成する工程と、前記半導体ウェハのエッジにおける前記マスキング層を除去する工程と、前記マスキング層をパターニングする工程と、前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程とを含むものである。
【0025】
また、本発明は、半導体ウェハ上に単層または積層の第1薄膜を成膜する工程と、前記半導体ウェハに対し第1処理を施した後、前記半導体ウェハのエッジにおいて前記第1薄膜に第1の不具合の発生の有無を検査する工程とを含み、前記第1の不具合を検出した場合には、前記半導体ウェハに対し前記第1処理を施した後に前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去する工程を追加するものである。
【0026】
【発明の実施の形態】
本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
【0027】
素子形成面とは、ウェハの主面であって、その面にフォトリソグラフィ技術により複数のチップ領域に対応するデバイスパターンが形成される面を言う。
【0028】
ウェハのエッジとは、ウェハの外周部においてウェハの主面および裏面の平坦な面に対して角度がついた領域を言う。
【0029】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0030】
(実施の形態1)
本実施の形態1の半導体集積回路装置は、たとえばウェハの主面上にnチャネル型MISFET、pチャネル型MISFETおよびそれらと電気的に接続する配線などを有するものである。
【0031】
図1〜図3は、本実施の形態1の半導体集積回路装置の製造工程中におけるウェハの要部断面図である。
【0032】
図1に示す本実施の形態1のウェハ1は、たとえば約300mmの径を有すものであり、表面が平坦なチップ形成領域と主面および裏面の平坦な面に対して角度がついたエッジとを有する。このようなウェハ1の主面上に、枚葉処理のCVD法またはスパッタリング法などで薄膜(第1薄膜)TF1を堆積する。枚葉処理で薄膜TF1を堆積する場合には、たとえば成膜装置内のステージ上にウェハ1を載置し、ウェハ1の裏面をステージに静電吸着させることでウェハ1をステージ上に保持しつつ成膜処理を行う。そのため、薄膜TF1は、ウェハ1の主面からエッジまで成膜され、ウェハ1の裏面には成膜されない。本実施の形態1においては、この薄膜TF1が酸化シリコン膜の単層膜もしくは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜からなる層間絶縁膜である場合を一例として説明を進める。
【0033】
次に、上記薄膜TF1上にフォトレジスト膜(マスキング層)を塗布する。このフォトレジスト膜をウェハ1のエッジに残した状態で種々の処理が行われていくと、たとえばウェハ1の搬送に用いる搬送ロボットがウェハ1のエッジ部においてフォトレジスト膜と接触することになり、その接触によってフォトレジスト膜が削れ、その削れたフォトレジスト膜が異物となる。このような異物が、たとえば配線を形成する導電性膜に付着すると、配線に短絡および開放などの故障を引き起こすおそれがある。そのため、たとえば主面を上向きにしてウェハ1を回転させ、ウェハ1の裏面方向からウェハ1に有機溶剤を噴射することによって、主面に有機溶剤がかからないようにしつつ、ウェハ1のエッジのフォトレジスト膜のみを有機溶剤で溶かすことで除去する。ここで、有機溶剤はウェハ1の裏面側から噴射されることから、ウェハ1のエッジのフォトレジスト膜が除去された後において、ウェハ1の主面側から見たフォトレジスト膜は入り組んだ輪郭線を有することになる。このようなフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングし、パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしたエッチング(第1処理)により薄膜TF1をパターニングすると、ウェハ1のエッジの薄膜TF1は、ウェハ1から剥離しやすい凹凸状の薄膜TF1Aとなる(図2参照)。なお、このパターニングによって薄膜TF1に形成されるのは、たとえば配線形成用の孔部または溝部である。
【0034】
次に、図3に示すように、上記ウェハ1のエッジにおける凹凸状の薄膜TF1Aを除去する。凹凸状の薄膜TF1Aを残した状態で以降の工程を続けると、この薄膜TF1Aが剥離し、ウェハ1に再度付着してしまうことにより、本実施の形態1の半導体集積回路装置の歩留りを低下させてしまうことが懸念されるが、本実施の形態1のように、ウェハ1のエッジにおける凹凸状の薄膜TF1Aを除去することにより、そのような不具合を防ぐことができる。また、このウェハ1のエッジの薄膜TF1Aの除去工程においては、除去工程後に薄膜TF1の端部の面Sがウェハ1の主面(素子形成面)に対して5°〜75°程度の角度が付くようにする。それにより、後の工程でウェハ1上に他の薄膜を堆積する際に、面Sからウェハ1の表面にかけてその薄膜のカバレッジが低下することを防ぐことができる。
【0035】
上記凹凸状の薄膜TF1Aを除去する工程は、たとえば複数個の研磨ドラムを用いた研磨にて行うことができ、図4に示すような3個の研磨ドラム(第1研磨手段)DRM1〜DRM3を用いる場合を例示することができる。複数個の研磨ドラムを用いることにより、ウェハ1のエッジの全域を研磨することが容易になり、研磨に要する時間を短縮することができる。研磨ドラムDRM1〜DRM3は、その外周部に軟質の研磨パッドが巻き付けられており、研磨時にはその研磨面に、たとえばコロイダルシリカ、酸化セリウムまたは酸化アルミナなどのスラリを供給することにより研磨を行う。
【0036】
図5〜図7は、それぞれA−A線(図4参照)、B−B線(図4参照)およびC−C線(図4参照)での断面図である。
【0037】
ウェハ1のエッジの形状は、たとえばエッジが弧を描いた形状の、いわゆるフルラウンドタイプや、エッジの端部が平坦になった、いわゆる先端フラットタイプなどがある。本実施の形態1においては、上記研磨ドラムDRM1〜DRM3がウェハ1と接触する角度θ1〜θ3は、ウェハ1のエッジの形状に応じて適宜設定することが可能となっている。また、角度θ1〜θ3は、除去すべき凹凸状の薄膜TF1Aの形状に応じて適宜設定することが可能である。すなわち、本実施の形態1の研磨ドラムDRM1〜DRM3を用いることにより、種々のウェハ1のエッジ形状に対して、そのエッジ全域において凹凸状の薄膜TF1Aを除去することができる。
【0038】
また、上記研磨ドラムDRM1〜DRM3は、その個数、回転数およびウェハ1と接触する圧力を適宜設定し、研磨速度を変えることが可能である。すなわち、ウェハ1の規格による上記したようなウェハ1のエッジの形状や、凹凸状の薄膜TF1Aの形状に応じて、研磨ドラムDRM1〜DRM3の最適な研磨速度を設定することができる。たとえば、図8に示すように、薄膜TF1が相対的にウェハ1の主面(素子形成面)側にのみ成膜されている場合には、ウェハ1のエッジにおいて凹凸状の薄膜TF1Aは、ウェハ1の主面(素子形成面)側に存在することになる。そこで、θ1=150°、θ2=120°、θ3=60°とすることを例示できる。この時、研磨ドラムDRM1、DRM2のみで除去対象の薄膜を除去可能であれば、研磨ドラムDRM3は省略することができる。また、3個の研磨ドラムDRM1〜DRM3に他の研磨ドラムも加えて、4個以上の研磨ドラムによって研磨を行ってもよい。この場合においても、各研磨ドラムがウェハ1と接触する角度、各研磨ドラムの回転数および各研磨ドラムのウェハ1と接触する圧力が、ウェハ1のエッジの形状や凹凸状の薄膜TF1Aの形状に応じて適宜設定できることは同様である。
【0039】
一方、図9に示すように、薄膜TF1がウェハ1の主面(素子形成面)から裏面付近まで成膜されている場合には、凹凸状の薄膜TF1Aは、ウェハ1のエッジ全域に存在することになる。そこで、θ1=135°、θ2=90°、θ3=45°とすることを例示できる。このように角度θ1〜θ3を設定することにより、ウェハ1のエッジにおける薄膜TF1Aの除去を短時間で行うことが可能となる。
【0040】
上記研磨ドラムDRM1〜DRM3を用いる代わりに、図10および図11にしめすような研磨パッド(第1研磨手段)PAD1〜PAD3を用いた研磨により、上記ウェハ1のエッジにおける凹凸状の薄膜TF1Aの除去を行ってもよい。なお、図11(a)および図11(b)は、それぞれ図10中のD−D線およびE−E線での断面図である。研磨パッドPAD1〜PAD3は、ウェハ1と接する面においては軟質の研磨パッドが巻き付けられており、研磨時にはその研磨面に、たとえばコロイダルシリカ、酸化セリウムまたは酸化アルミナなどのスラリを供給することにより研磨を行う。
【0041】
図11(a)に示すように、研磨パッドPAD1は相対的にウェハ1のエッジの下面(裏面)を研磨し、研磨パッドPAD2は相対的にウェハ1のエッジの上面(素子形成面)側を研磨している。また、図11(b)に示すように、研磨パッドPAD3は相対的にウェハ1のエッジの中央を研磨している。研磨中においては、ウェハ1を高速回転させることによってウェハ1のエッジ全域において薄膜TF1を除去することが可能となっている。また、研磨中においては、研磨パッドPAD1〜PAD3をウェハ1と接触しながら往復運動をさせることにより、研磨パッドPAD1〜PAD3の研磨面の特定の箇所のみが磨り減ってしまうことを防ぐことができる。
【0042】
なお、本実施の形態1においては、研磨ドラムDRM1〜DRM3または研磨パッドPAD1〜PAD3を用いてウェハ1のエッジにおける凹凸状の薄膜TF1Aを除去する方法について示したが、研磨ドラムDRM1〜DRM3または研磨パッドPAD1〜PAD3の代わりにドライエッチング法またはウェットエッチング法によって上記薄膜TF1Aを除去してもよい。
【0043】
上記の実施の形態1においては、フォトレジスト膜をマスクとして薄膜TF1をエッチングした際に、ウェハ1のエッジにて剥離しやすい凹凸状の薄膜TF1Aが生じる場合について説明したが、機械的な接触によりウェハ1のエッジにて凹凸状の薄膜TF1Aが生じる場合もある。たとえば、薄膜TF1の堆積後、ウェハ1をロボット搬送(第1処理)する工程がある場合、ウェハ1はエッジにて保持(チャッキング)される。すなわち、ウェハ1と搬送ロボットとは、ウェハ1のエッジにて接触することとなり、ウェハ1のエッジにて剥離しやすい凹凸状の薄膜TF1Aが生じることが懸念される。また、ウェハ1の搬送中においては、ウェハ1のエッジは種々の製造装置などと接触しやすい箇所であることから、搬送中の接触によりウェハ1のエッジに剥離しやすい凹凸状の薄膜TF1Aが生じることも懸念される。また、薄膜TF1の堆積後において、CMP(ChemicalMechanical Polishing)法にて薄膜TF1の表面を平坦化(第1処理)した場合には、CMP時にウェハ1がCMP装置内のキャリアヘッドから外れることを防ぐためのリテーナリングとウェハ1のエッジとが接触する。さらに、このCMP時の後洗浄工程でのウェハの回転が回転ローラによる場合、ウェハのエッジは繰り返しローラに加圧接触する。この接触により、ウェハ1のエッジに剥離しやすい凹凸状の薄膜TF1Aが生じることも懸念される。
【0044】
そこで、上記のようにウェハ1のエッジが機械的接触をするような工程の後においても、同様にウェハ1のエッジにおける凹凸状の薄膜TF1Aの除去を行うことにより、薄膜TF1Aが剥離しウェハ1に再度付着することに起因する本実施の形態1の半導体集積回路装置の歩留りの低下を防ぐことが可能となる。
【0045】
また、上記の本実施の形態においては、薄膜TF1が層間絶縁膜である場合を例として説明したが、薄膜TF1が配線材料となる金属膜であった場合でもウェハ1のエッジにおいて薄膜TF1がウェハ1から剥離しやすい凹凸状の薄膜TF1Aとなることが懸念される。そこで、薄膜TF1が配線材料となる金属膜であった場合でも、同様にウェハ1のエッジにおける凹凸状の薄膜TF1Aの除去を行うことにより、薄膜TF1Aが剥離しウェハ1に再度付着することに起因する本実施の形態1の半導体集積回路装置の歩留りの低下を防ぐことが可能となる。
【0046】
(実施の形態2)
次に、本実施の形態2の半導体集積回路装置の製造工程について説明する。
【0047】
本実施の形態2においても、ウェハ1(図1〜図3参照)の主面上に枚葉処理のCVD法またはスパッタリング法などで薄膜TF1(図1〜図3参照)を堆積する工程は前記実施の形態1と同様である。
【0048】
図12に示すように、上記薄膜TF1の境界端KKTが、ラウンド状態となっているウェハ1のエッジに位置している場合には、後の工程においてウェハ1がエッジにて機械的接触をした際に薄膜TF1がその境界端KKTから剥離してしまうことが懸念される。そこで、本実施の形態2においては、薄膜TF1上にフォトレジスト膜を塗布する前に、前記実施の形態1において図3〜図11を用いて説明した工程および手段と同様の工程および手段により、ウェハ1のエッジにおける薄膜TF1を除去する。それにより、後の工程においてウェハ1がエッジにて機械的接触をした場合でも薄膜TF1が境界端KKTから剥離してしまうことを防ぐことができる。その結果、薄膜TF1の剥離によってウェハ1のエッジから生じた異物がウェハ1に付着することに起因する本実施の形態1の半導体集積回路装置の歩留りの低下を防ぐことができる。
【0049】
また、前記実施の形態1で説明したフォトレジスト膜と同様のフォトレジスト膜をマスクとして薄膜TF1をエッチングした場合でも、ウェハ1のエッジにて剥離しやすい凹凸状の薄膜TF1A(図2参照)が生じてしまうことを防ぐことができる。すなわち、前記実施の形態1で示したような薄膜TF1Aがウェハ1のエッジから剥離してしまうことを未然に防ぐことができる。
【0050】
上記のような本実施の形態2によっても、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態2を適用することにより、上記薄膜TF1とウェハ1との接着性が低く、薄膜TF1がウェハ1のエッジから剥離しやすい材質(たとえばW(タングステン))である場合に特に有効な効果を得ることができる。
【0051】
(実施の形態3)
次に、本実施の形態3の半導体集積回路装置の製造工程について説明する。
【0052】
本実施の形態3の半導体集積回路装置の製造工程は、前記実施の形態1において図1〜図3を用いて説明した工程までは同様である。
【0053】
薄膜TF1が、たとえば酸化シリコン膜の単層膜もしくは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜からなる層間絶縁膜である場合には、前記実施の形態1にて図3を用いて説明した工程の後、薄膜TF1に形成された配線形成用の孔部または溝部を埋め込む導電性膜をスパッタリング法またはCVD法などによりウェハ1上に堆積する。この導電性膜が、たとえば配線の主導電層となるW膜またはAl(アルミニウム)膜など(下層にバリアメタル膜が必要な場合には、そのバリアメタル膜も含む)である場合には、下層のウェハ1との接着性が良好でないことから、ウェハ1のエッジからその導電性膜が剥離してしまうことが懸念される。そのため、剥離した導電性膜が異物となってウェハ1に付着することによって、本実施の形態1の半導体集積回路装置の歩留りを低下させてしまうことが懸念される。
【0054】
そこで、図13に示すように、本実施の形態3においては、ウェハ1のエッジにおける薄膜TF1を除去した後、配線の主導電層となるW膜またはAl膜などからなる導電性膜をウェハ1上に堆積する前に、その導電性膜に比べてウェハ1との接着性が良好であり、かつその導電性膜との接着性が良好な薄膜(第2薄膜)TF2AをCVD法などによりエッジを含むウェハ1上に堆積する。ここで、その薄膜TF2Aとして、CVD法で堆積した酸化シリコン膜を例示することができる。
【0055】
続いて、図14に示すように、回転塗布法によりウェハ1上にフォトレジスト膜(第2マスキング層)RESI1を塗布する。このフォトレジスト膜RESI1の塗布時においては、たとえばウェハ1を回転させる回転速度を調節することによって、ウェハ1のエッジ部がフォトレジスト膜RESI1によって十分に覆われるようにする。次いで、たとえばウェハ1を回転させつつウェハ1の裏面に有機溶剤を噴射することにより、ウェハ1の裏面に塗布されたフォトレジスト膜RESI1を除去する。この時、有機溶剤の噴射強度およびウェハ1を回転させる回転速度を調節することによって、有機溶剤がウェハ1のエッジまで達しないようにする。それにより、ウェハ1のエッジ部にフォトレジスト膜RESI1を残すようにする。また、ウェハ1は、たとえばエッチング装置内のステージ上に載置される際に裏面がステージと接することになる。そのため、ウェハ1の裏面にフォトレジスト膜RESI1が残っている場合には、ウェハ1の裏面からフォトレジスト膜RESI1が剥離してそのステージ上に残留し、異物となってウェハ1または他のウェハに付着することによってウェハ1または他のウェハを汚染してしまう不具合が懸念される。そこで、ウェハ1の裏面に塗布されたフォトレジスト膜RESI1を予め除去しておくことにより、そのような不具合を未然に防ぐことができる。
【0056】
次に、図15に示すように、フォトリソグラフィ技術によりフォトレジスト膜RESI1をパターニングする。この時、ウェハ1のエッジにおいてフォトレジスト膜RESI1が十分に残るように(フォトレジスト膜RESI1がウェハ1のエッジを覆うように)パターニングを行う。
【0057】
次に、図16に示すように、そのパターニングされたフォトレジスト膜RESI1をマスクとして薄膜TF2A、TF1をエッチングすることによって配線形成用の溝部(下層の配線または素子などに達する孔部を含む)MZを形成する。この時、ウェハ1のエッジにおいては、薄膜TF2A上はフォトレジスト膜RESI1によって十分に覆われていることから、このエッチング処理後のウェハ1のエッジにおいて薄膜TF2Aがウェハ1から剥離しやすい凹凸状の薄膜になってしまうことを防ぐことができる。すなわち、この後の工程において、薄膜TF2Aがウェハ1のエッジから剥離し、ウェハ1に再度付着してしまうことによる、本実施の形態3の半導体集積回路装置の歩留りを低下させてしまう不具合を防ぐことができる。
【0058】
次に、図17に示すように、フォトレジスト膜RESI1を除去した後、図18に示すように、薄膜TF2A上に溝部MZを埋め込むW膜またはAl膜などからなる導電性膜(第3薄膜)TF2を堆積する。なお、導電性膜TF2がAl膜である場合には、溝部MZは下層の配線または素子などに達する孔部となる。この時、ウェハ1のエッジでは、導電性膜TF2の下層に薄膜TF2Aが成膜されている。上記したように、薄膜TF2Aは、導電性膜TF2に比べてウェハ1との接着性が良好であり、かつ導電性膜TF2との接着性が良好である。そのため、ウェハ1から剥離しやすいW膜またはAl膜などからなる導電性膜TF2がウェハ1のエッジにて剥離してしまうことを防ぐことができる。その結果、剥離した導電性膜TF2が異物となってウェハ1に付着することに起因する本実施の形態3の半導体集積回路装置の歩留りの低下を防ぐことができる。
【0059】
その後、導電性膜TF2がW膜である場合には、エッチバック法またはCMP法により薄膜TF2A上の導電性膜TF2を除去し、溝部MZ内に導電性膜TF2を残すことにより配線を形成し、本実施の形態3の半導体集積回路装置を製造する。また、導電性膜TF2がAl膜である場合には、フォトリソグラフィ技術によりパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしたエッチングにより導電性膜TF2をパターニングすることにより、配線を形成し、本実施の形態3の半導体集積回路装置を製造する。
【0060】
上記のような本実施の形態3によっても、前記実施の形態1、2と同様の効果を得ることができる。
【0061】
(実施の形態4)
次に、本実施の形態4の半導体集積回路装置の製造工程について説明する。
【0062】
本実施の形態4の半導体集積回路装置の製造工程は、前記実施の形態1において図1および図2を用いて説明した工程までは同様である。また、本実施の形態4においても、薄膜TF1が酸化シリコン膜の単層膜もしくは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜からなる層間絶縁膜である場合を一例として説明を進める。
【0063】
その後、上記ウェハ1のエッジにおける凹凸状の薄膜TF1A(図19参照)を研磨し、ウェハ1のエッジを覆う表面の滑らかな薄膜TF1Bを形成する(図20参照)。この薄膜TF1Aの研磨は、たとえば前記実施の形態1において説明した研磨ドラムDRM1〜DRM3(図4〜図7参照)を用いて行うことができる。
【0064】
続いて、フォトリソグラフィ技術によりパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとして薄膜TF1をエッチングすることにより、薄膜TF1に配線形成用の溝部(下層の配線または素子などに達する孔部を含む(図示は省略))を形成する。
【0065】
上記フォトレジスト膜を除去した後、図21に示すように、薄膜TF2A上に上記溝部を埋め込むW膜またはAl膜などからなる導電性膜TF2を堆積する。なお、導電性膜TF2がAl膜である場合には、その溝部は下層の配線または素子などに達する孔部となる。
【0066】
この時、ウェハ1のエッジでは、導電性膜TF2の下層に薄膜TF1Bが成膜されている。前記実施の形態3にて説明したように、薄膜TF1Bは、導電性膜TF2に比べてウェハ1との接着性が良好であり、かつ導電性膜TF2との接着性が良好な酸化シリコン膜である。そのため、ウェハ1から剥離しやすいW膜またはAl膜などからなる導電性膜TF2がウェハ1のエッジにて剥離してしまうことを防ぐことができる。その結果、剥離した導電性膜TF2が異物となってウェハ1に付着することに起因する本実施の形態4の半導体集積回路装置の歩留りの低下を防ぐことができる。
【0067】
その後、前記実施の形態3にて図18を用いて説明した工程以降の工程を経ることにより、本実施の形態4の半導体集積回路装置を製造する。
【0068】
上記のような本実施の形態4によっても、前記実施の形態1〜3と同様の効果を得ることができる。
【0069】
(実施の形態5)
次に、本実施の形態5の半導体集積回路装置の製造工程について説明する。
【0070】
本実施の形態5においても、ウェハ1(図1〜図3参照)の主面上に枚葉処理のCVD法またはスパッタリング法などで薄膜TF1(図1〜図3参照)を堆積する工程は前記実施の形態1と同様である。また、本実施の形態5においては、前記実施の形態1と同様に、薄膜TF1が酸化シリコン膜の単層膜もしくは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜からなる層間絶縁膜である場合を一例として説明を進める。
【0071】
薄膜TF1の成膜後、図22に示すように、ウェハ1上にフォトレジスト膜(第2マスキング層)RESI1を塗布する。続いて、たとえばウェハ1を回転させつつ、ウェハ1の主面(素子形成面)側よりノズルNZLによりウェハ1のエッジのフォトレジスト膜RESI1に有機溶剤を噴射する。この時、その有機溶剤が噴射される領域は、ウェハ1の外周端部から中心方向に向かった約0.5mm〜1.5mmの範囲とし、ウェハ1の全外周においてほぼ一定の範囲となるように有機溶剤を噴射する。また、この有機溶剤が噴射される領域にウェハ1のエッジは完全に含まれるようにする。この有機溶剤の噴射時には、ウェハ1を回転させていることから、製品となるチップの形成されるウェハ1の中心方向に向かって噴射した有機溶剤が流れてしまうことを防ぐことができる。
【0072】
上記のような有機溶剤の噴射により、ウェハ1のエッジのフォトレジスト膜RESI1を除去することができる(図23参照)。このような有機溶剤の噴射によってウェハ1のエッジのフォトレジスト膜RESI1を除去した後においては、ウェハ1の主面側から見たフォトレジスト膜RESI1は、入り組みのない滑らかな輪郭線を有することになる。
【0073】
次に、図24に示すように、フォトリソグラフィ技術によってフォトレジスト膜RESI1をパターニングする。続いて、図25に示すように、フォトレジスト膜RESI1をマスクとしたエッチングによって薄膜TF1をパターニングする。上記したように、ウェハ1の主面側から見たフォトレジスト膜RESI1は、入り組みのない滑らかな輪郭線を有しているので、このエッチング処理後において、ウェハ1のエッジの薄膜TF1がウェハ1から剥離しやすい凹凸状の薄膜になってしまうことを防ぐことができる。すなわち、この後の工程において、薄膜TF1がウェハ1のエッジから剥離し、ウェハ1に再度付着してしまうことによる、本実施の形態5の半導体集積回路装置の歩留りを低下させてしまう不具合を防ぐことができる。また、このエッチング処理がドライエッチングによるものである場合、ウェハ1のエッジでは、ウェハ1の裏面に近づくにしたがって薄膜TF1のエッチ残りが懸念されるが、そのエッチング処理時に所定時間のオーバーエッチング処理を施すことにより、薄膜TF1のエッチ残りのような不具合を防ぐことができる。
【0074】
上記したように、本実施の形態5においては、有機溶剤の噴射によってウェハ1のエッジのフォトレジスト膜RESI1を除去する例を示したが、ウェハ1のエッジのフォトレジスト膜RESI1のみを露光させる、いわゆる周辺露光処理および現像処理によってウェハ1のエッジのフォトレジスト膜RESI1を除去する手段を用いても良い。この周辺露光処理および現像処理を用いる場合でも、露光する範囲は、ウェハ1の外周端部から中心方向に向かった約0.5mm〜1.5mmの範囲とすることを例示できる。
【0075】
続いて、図26に示すように、薄膜TF1上のフォトレジスト膜RESI1を除去した後、前記実施の形態3にて図18を用いて説明した工程以降の工程を経ることにより、本実施の形態5の半導体集積回路装置を製造する。
【0076】
ところで、上記図22〜図26を用いて説明した本実施の形態5の半導体集積回路装置の製造工程を、前記実施の形態3にて図14〜図17を用いて説明した工程に適用しても良い。本発明者らが行った実験によれば、上記図22〜図26を用いて説明した工程を前記実施の形態3にて図14〜図17を用いて説明した工程に適用した場合でも、その後の工程でウェハ1上に成膜した導電性膜TF2(図18参照)がウェハ1のエッジにて剥離してしまうことを防ぐことができた。すなわち、本実施の形態5の製造工程を前記実施の形態3に適用した場合でも、薄膜TF2Aがウェハ1のエッジから剥離し、ウェハ1に再度付着してしまうことによる、半導体集積回路装置の歩留りを低下させてしまう不具合を防ぐことができる。
【0077】
上記のような本実施の形態5によっても、前記実施の形態1〜4と同様の効果を得ることができる。
【0078】
(実施の形態6)
次に、本実施の形態6の半導体集積回路装置の製造工程について説明する。本実施の形態6は、たとえば半導体基板(ウェハ)のp型ウェルにnチャネル型MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)が形成された半導体集積回路装置の製造方法に本発明を適用したものである。この本実施の形態6の半導体集積回路装置の製造工程を図27に示すフローチャート中の工程P1〜P11に沿って説明する。
【0079】
図28および図29は、本実施の形態6のウェハ(半導体基板)1の要部断面図である。図29においては特にウェハ1のエッジ付近を示し、図28においては、特にウェハ1における主面(素子形成面)付近を拡大して示している。
【0080】
ウェハ1の主面では、溝6に酸化シリコン膜8を埋め込むことにより素子分離溝が形成されている。また、ウェハ1にp型の導電型を有する不純物(たとえばB(ホウ素))をイオン注入することで形成されたp型ウェル9には、nチャネル型MISFETQnが形成されている。
【0081】
nチャネル型MISFETQnは、ウェハ1の主面上にゲート酸化膜10を介して形成されたゲート電極11と、ゲート電極11の両側に形成されたn型半導体領域15(ソース、ドレイン)とを有するものであり、ゲート電極11の上面および側面には、キャップ絶縁膜12およびサイドウォールスペーサ14が形成されている。
【0082】
ゲート酸化膜10は、数nmの膜厚を有する酸化シリコン膜からなり、たとえば熱酸化法または熱CVD法により形成することができる。
【0083】
ゲート電極11は、たとえば低抵抗の多結晶シリコン膜からなり、その上層にシリサイド層あるいはW等の金属膜を形成して低抵抗化を図ってもよい。
【0084】
n型半導体領域15は、nチャネル型MISFETQnのソース、ドレイン領域として機能するものであり、たとえばP(リン)またはP(ヒ素)等のn型の導電型を有する不純物が高濃度で導入されることにより形成されている。
【0085】
ゲート電極11およびn型半導体領域15の上部には、WSix、MoSix、TiSix、TaSixまたはCoSixなどの高融点金属シリサイド膜を積層してもよい。
【0086】
キャップ絶縁膜12およびサイドウォールスペーサ14は、たとえば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜とすることができ、窒化シリコン膜を用いる場合には、その窒化シリコン膜からなるキャップ絶縁膜12およびサイドウォールスペーサ14をマスクとして用い、後で説明する層間絶縁膜に自己整合的に接続孔を開孔することができる。
【0087】
なお、サイドウォールスペーサ14の形成前に低濃度のn型半導体領域を形成し、サイドウォールスペーサ14の形成後に高濃度のn型半導体領域を形成することによって、LDD(Lightly Doped Drain)構造のソース、ドレイン領域としてもよい。
【0088】
上記nチャネル型MISFETQnの完成後、たとえばウェハ1上にCVD法で酸化シリコン膜を堆積することにより、層間絶縁膜(第1薄膜)16を形成する(工程P1)。続いて、CMP法による研磨(第1処理)により、この層間絶縁膜16の表面を平坦化(工程P2)した後、ウェハ1の主面の平坦なチップ形成領域における層間絶縁膜16の表面において異物および微細な傷などのいわゆるキラー欠陥が存在するか否かの検査と、ウェハ1のエッジにおいて層間絶縁膜16が剥離しやすい凹凸状の薄膜(第1の不具合)になっているか否かの検査とを行う(工程P3)。この時、図29に示すように、明視野照明(同軸落射照明)を用いてウェハ1の主面の平坦なチップ形成領域(明視野領域)を照明する明視野検査(第1検査工程)により、層間絶縁膜16の表面におけるキラー欠陥を効果的に検出することができる。一方、暗視野照明を用いてウェハ1のエッジ(暗視野領域)を照明する暗視野検査(第2検査工程)により、層間絶縁膜16が剥離しやすい凹凸状の薄膜になっていることを効果的に検出することができる。なお、図29中においては、部材および領域の位置関係をわかりやすくするために、ウェハ1および層間絶縁膜16以外の部材の図示は省略してある。この工程P3の検査により、ウェハ1のエッジにて層間絶縁膜16が剥離しやすい凹凸状の薄膜になっていることが検出された場合には、本実施の形態6の半導体集積回路装置の製造工程において、工程P2の層間絶縁膜16の表面を平坦化する工程の後にウェハ1のエッジの層間絶縁膜16を除去する工程を追加する。このウェハ1のエッジの層間絶縁膜16を除去する工程は、たとえば前記実施の形態1において図4〜図7を用いて説明した研磨ドラムDRM1〜DRM3を用いた研磨、ドライエッチング法またはウェットエッチング法によって行うことができる。このようなウェハ1のエッジの層間絶縁膜16を除去する工程を追加することにより、ウェハ1のエッジに層間絶縁膜16が残ることを防ぐことができる。すなわち、後の洗浄工程において、その層間絶縁膜16がウェハ1のエッジから剥離して、ウェハ1に付着することによる、本実施の形態6の半導体集積回路装置の歩留りを低下させてしまうことを防ぐことができる。
【0089】
次に、図30に示すように、フォトリソグラフィ技術によりパターニングされたフォトレジスト膜(図示は省略)をマスクとしたエッチングにより、ウェハ1の主面のn型半導体領域15上の層間絶縁膜16に接続孔17を開孔する(工程P4)。
【0090】
続いて、上記工程P3と同様の手段により、ウェハ1のエッジにおいて層間絶縁膜16が剥離しやすい凹凸状の薄膜になっているか否かの検査を行う(工程P5)。この工程P5においても、上記工程P3の場合と同様に、ウェハ1のエッジにて層間絶縁膜16が剥離しやすい凹凸状の薄膜になっていることが検出された場合には、本実施の形態6の半導体集積回路装置の製造工程において、工程P4の層間絶縁膜16をエッチングする工程の後にウェハ1のエッジの層間絶縁膜16を除去する工程を追加する。
【0091】
次に、図31に示すように、スパッタリング法により、たとえば窒化チタンなどのバリア導体膜18Aをウェハ1上に堆積し、さらにCVD法により、たとえばタングステンなどの導電性膜18Bをバリア導体膜18A上に堆積する(工程P6)。
【0092】
ここで、接続孔17、バリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bを形成する前に、前記実施の形態3にて図13を用いて説明した薄膜TF2Aをエッジを含むウェハ1上に堆積する工程を行っても良い。前記実施の形態3にて説明したように、薄膜TF2Aは、バリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bに比べてウェハ1との接着性が良好であり、かつバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bとの接着性が良好な酸化シリコン膜であることから、ウェハ1のエッジにおいてバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bが剥離してしまうことを防ぐことができる。すなわち、剥離したバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bがウェハ1に付着することによる、本実施の形態6の半導体集積回路装置の歩留りを低下させてしまうことを防ぐことができる。また、上記薄膜TF2Aをエッジを含むウェハ1上に堆積する工程を行う代わりに、前記実施の形態4において図19および図20を用いて説明したように、ウェハ1のエッジの層間絶縁膜16の凹凸状になった部分のみを研磨し、ウェハ1のエッジの層間絶縁膜16の表面を滑らかにする手段を用いても良い。
【0093】
次に、図32に示すように、層間絶縁膜16上のバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bを、たとえばCMP法により除去し、接続孔17内にバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bを残すことにより、バリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bからなるプラグ18を形成する(工程P7)。
【0094】
続いて、上記工程P3と同様の手段により、ウェハ1のエッジにおいてバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bが剥離しやすい状態になっているか否かの検査(バリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bの下地との接着性を確認する検査)を行う(工程P8)。この工程P8においても、上記工程P3の場合と同様に、ウェハ1のエッジにてバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bが剥離しやすい状態になっていることが検出された場合には、本実施の形態6の半導体集積回路装置の製造工程において、工程P7の後にウェハ1のエッジのバリア導体膜18Aおよび導電性膜18Bを除去する工程を追加する。
【0095】
次に、図33に示すように、ウェハ1上にTi(チタン)膜、Al合金膜および窒化チタン膜を順次下層より堆積することにより、導電性膜(第1薄膜)20を形成する(工程P9)。
【0096】
続いて、導電性膜20が剥離しやすい状態(剥離している状態も含む)になっているか否かの検査を行う(工程P10)。この工程P10においても、上記工程P3の場合と同様に、ウェハ1のエッジにて導電性膜20が剥離しやすい状態になっていることが検出された場合には、本実施の形態6の半導体集積回路装置の製造工程において、工程P9の後にウェハ1のエッジの導電性膜20を除去する工程を追加する。
【0097】
次に、図34に示すように、フォトリソグラフィ技術によりパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとして導電性膜20をエッチングすることにより、導電性膜20からなる配線21を形成し、本実施の形態6の半導体集積回路装置を製造する(工程P11)。なお、上記図28〜図34に示した工程を繰り返すことによって、さらに多層に配線を形成してもよい。
【0098】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0099】
たとえば、前記実施の形態3においては、酸化シリコン膜からなる薄膜に形成された溝部(孔部を含む)に埋め込む導電性膜がWまたはAlを主成分とする場合について示したが、その溝部に埋め込む導電性膜がCu(銅)を主成分とする場合でも同様に前記実施の形態3の工程を適用することができる。
【0100】
また、前記実施の形態においては、ウェハのエッジを研磨する研磨ドラムは3個である場合を例示したが、3個以上の研磨ドラムを用いてもよい。
【0101】
また、前記実施の形態においては、研磨ドラムを用いてウェハのエッジを研磨する場合について例示したが、ウェハのエッジの輪郭が型取りしてある砥石(第2研磨手段)、または有機系樹脂にスラリを埋め込むことにより製造された研磨用テープを用いて研磨してもよい。
【0102】
また、前記実施の形態においては、p型ウェルにnMISが形成された半導体集積回路装置の製造方法について例示したが、n型ウェルにpMISが形成された半導体集積回路装置の製造方法に適用してもよい。
【0103】
【発明の効果】
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
(1)半導体ウェハのエッジに形成された薄膜(第1薄膜)を除去するので、その薄膜が半導体ウェハのエッジから剥離して異物となってしまうことを防ぐことができる。
(2)半導体ウェハ上に形成された薄膜(第1薄膜)をフォトレジスト膜(マスキング層)をマスクとしてパターニングする際に、半導体ウェハのエッジにてその薄膜がフォトレジスト膜によって十分に覆われるようにするので、パターニング後において半導体ウェハのエッジの薄膜が剥離しやすい状態となってしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1である半導体集積回路装置の製造方法を説明する要部断面図である。
【図2】図1に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図3】図2に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図4】研磨ドラムを用いたウェハのエッジの研磨工程を説明する平面図である。
【図5】図4に示した研磨ドラムの1個とウェハのエッジとが接触する角度を説明する要部断面図である。
【図6】図4に示した研磨ドラムの1個とウェハのエッジとが接触する角度を説明する要部断面図である。
【図7】図4に示した研磨ドラムの1個とウェハのエッジとが接触する角度を説明する要部断面図である。
【図8】ウェハ上に成膜した薄膜の成膜状態の違いを説明する要部断面図である。
【図9】ウェハ上に成膜した薄膜の成膜状態の違いを説明する要部断面図である。
【図10】研磨パッドを用いたウェハのエッジの研磨工程を説明する平面図である
【図11】(a)および(b)は、それぞれ研磨パッドを用いたウェハのエッジの研磨工程を説明する断面図である
【図12】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図13】本発明の実施の形態3である半導体集積回路装置の製造方法を説明する要部断面図である。
【図14】図13に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図15】図14に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図16】図15に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図17】図16に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図18】図17に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図19】本発明の実施の形態4である半導体集積回路装置の製造方法を説明する要部断面図である。
【図20】図19に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図21】図20に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図22】本発明の実施の形態5である半導体集積回路装置の製造方法を説明する要部断面図である。
【図23】図22に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図24】図23に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図25】図24に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図26】図25に続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図27】本発明の実施の形態6である半導体集積回路装置の製造工程の要部を説明するフローチャートである。
【図28】本発明の実施の形態6である半導体集積回路装置の製造方法を説明する要部断面図である。
【図29】本発明の実施の形態6である半導体集積回路装置の製造方法を説明する要部断面図である。
【図30】図28続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図31】図30続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図32】図31続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図33】図32続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【図34】図33続く半導体集積回路装置の製造工程中の要部断面図である。
【符号の説明】
1 ウェハ
2 酸化シリコン膜
3 窒化シリコン膜
5 フォトレジスト膜
6 溝
8 酸化シリコン膜
9 p型ウェル
10 ゲート酸化膜
11 ゲート電極
12 キャップ絶縁膜
14 サイドウォールスペーサ
15 n型半導体領域(ソース、ドレイン)
16 層間絶縁膜(第1薄膜)
17 接続孔
18 プラグ
18A バリア導体膜
18B 導電性膜
20 導電性膜(第1薄膜)
MZ 溝部
DRM1〜DRM3 研磨ドラム(第1研磨手段)
KKT 境界端
NZL ノズル
P1〜P10 工程
PAD1〜PAD3 研磨パッド(第1研磨手段)
Qn nチャネル型MISFET
RESI1 フォトレジスト膜(第2マスキング層)
S 面
TF1 薄膜(第1薄膜)
TF1A、TF1B 薄膜
TF2 導電性膜(第3薄膜)
TF2A 薄膜(第2薄膜)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technology that is effective when applied to a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device including processing of a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
For example, the yield of a semiconductor integrated circuit device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) is greatly affected by foreign substances adhering to a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) used for manufacturing the semiconductor integrated circuit device. In particular, the foreign matter is often generated from the edge of the wafer. In order to prevent such foreign matter from being generated from the edge of the wafer, a thin film is formed on the wafer and, during a process of forming a wiring pattern and the like, the thin film remaining on the edge of the main surface (element formation surface) of the wafer is removed. There is a means for removing by etching or polishing (for example, see
[0003]
In order to prevent the organic film (including the photoresist film) applied on the wafer from peeling off at the edge of the wafer and forming foreign matter, for example, when the positioning member and the wafer come into contact with each other, , There is a means for removing the organic film using a solvent or the like (for example, see
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-68273 A
[0005]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-110593
[0006]
[Patent Document 3]
JP-A-8-195370
[0007]
[Patent Document 4]
JP-A-9-106980
[0008]
[Patent Document 5]
JP-A-10-275772
[0009]
[Patent Document 6]
JP 2001-196291 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors are studying a technique for preventing the generation of foreign matter from the edge of a wafer. In the meantime, the present inventors have studied factors that cause foreign matter to be generated from the edge of the wafer.
[0011]
One of the factors that cause foreign matter to be generated from the edge of the wafer is, for example, peeling of the thin film at the edge of the wafer. For example, when wiring is formed from the thin film, a thin film is deposited on a wafer, a photoresist film patterned by photolithography is formed on the thin film, and etching is performed using the photoresist film as a mask. When various processes are performed with the photoresist film left on the edge of the wafer, for example, a transfer robot used to transfer the wafer comes into contact with the photoresist film at the edge of the wafer, and the contact causes There is a problem that the photoresist film is shaved and the shaved photoresist film itself becomes a factor of foreign matter.
[0012]
Then, after applying a photoresist film on the main surface of the wafer, the wafer is rotated, and an organic solvent is sprayed on the wafer from the back side of the wafer, so that the organic solvent is not applied to the main surface (element formation surface) of the wafer. In the meantime, a method of dissolving and removing only the photoresist film on the edge of the wafer with an organic solvent can be considered. However, since the organic solvent is sprayed from the back surface side of the wafer, the photoresist film viewed from the main surface side of the wafer has an intricate contour after the removal processing. When the thin film is etched using the photoresist film having the intricate contour as a mask, the thin film is etched at the edge of the wafer in a pattern having the intricate contour, and the thin film remaining near the edge of the wafer after etching is removed from the wafer. There is a problem that the shape is easily peeled.
[0013]
In addition, the edge of the wafer is a portion that is likely to come into contact with various manufacturing devices or the like during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, and is, for example, a portion that comes into contact with the transfer robot as described above. Also, in a post-cleaning process at the time of CMP (Chemical Mechanical Polishing), when the rotation of the wafer is performed by a rotating roller, the edge of the wafer is repeatedly pressed against the roller, so that the thin film formed at the edge of the wafer is There is a problem that it becomes shaved foreign matter.
[0014]
When a wafer is placed on a stage in a film forming apparatus and a thin film is formed on the main surface of the wafer using, for example, a single-wafer processing type film forming apparatus, the thin film is formed from the main surface to the edge of the wafer. Is formed, but the thin film is not formed on the back surface of the wafer. Therefore, when the adhesiveness between the thin film and the wafer is not good, there is a problem that the thin film peels off from the edge of the wafer and becomes foreign matter. In the single-wafer processing process, there are many processes in which a film is not formed on the back surface except for an unavoidable film formation. In this case, the terminal end of the thin film is located at the edge of the wafer, and the problem of foreign matter generation due to peeling is remarkable. Become.
[0015]
An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing generation of foreign matter from an edge of a wafer in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device.
[0016]
Another object of the present invention is to provide a technique suitable for preventing generation of foreign matter from an edge of a wafer in a single wafer processing process.
[0017]
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
[0019]
That is, the present invention provides a step of forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer, and forming irregularities on the surface of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer with respect to the semiconductor wafer. Performing a first process, and removing the first thin film at the edge of the semiconductor wafer.
[0020]
The present invention also includes a step of forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer by single-wafer processing, and a step of removing the first thin film at an edge of the semiconductor wafer.
[0021]
The present invention also provides a step of forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer, and forming an unevenness on the surface of the first thin film at an edge of the semiconductor wafer with respect to the semiconductor wafer. Performing a first process, removing the first thin film at the edge of the semiconductor wafer, forming a single-layer or stacked second thin film on the semiconductor wafer including the edge, Forming a third thin film on the second thin film, wherein the second thin film has relatively better adhesion with the semiconductor wafer than the third thin film, and the third thin film has a good adhesion. This is to select a thin film to be formed.
[0022]
The present invention also provides a step of forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer, and forming an unevenness on the surface of the first thin film at an edge of the semiconductor wafer with respect to the semiconductor wafer. Performing a first process, polishing the first thin film including the irregularities at the edge of the semiconductor wafer, and leaving the first thin film having a first thickness at the edge of the semiconductor wafer. Forming a third thin film on one thin film.
[0023]
The present invention also provides a step of forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer, a step of forming a masking layer covering a main surface and an edge of the semiconductor wafer on the first thin film, Patterning a masking layer so as to remain on the edge of the semiconductor wafer; and etching the first thin film using the masking layer as a mask.
[0024]
The present invention also provides a step of forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer, a step of forming a masking layer on the first thin film, and removing the masking layer at an edge of the semiconductor wafer. Performing the step of: patterning the masking layer; and etching the first thin film using the masking layer as a mask.
[0025]
The present invention also provides a step of forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer, and performing a first treatment on the semiconductor wafer, and then forming a first film on the first thin film at an edge of the semiconductor wafer. Inspecting the presence or absence of the occurrence of the first defect, and if the first defect is detected, performing the first processing on the semiconductor wafer and then performing the first processing on the semiconductor wafer. Is added.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Before describing the present invention in detail, the meanings of terms in the present application will be described as follows.
[0027]
The element formation surface is a main surface of the wafer, on which a device pattern corresponding to a plurality of chip regions is formed by a photolithography technique.
[0028]
The edge of the wafer refers to a region at an outer peripheral portion of the wafer that is angled with respect to the flat surface of the main surface and the back surface of the wafer.
[0029]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
[0030]
(Embodiment 1)
The semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment has, for example, an n-channel MISFET, a p-channel MISFET, and wirings electrically connected thereto on the main surface of a wafer.
[0031]
1 to 3 are main-portion cross-sectional views of a wafer during a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment.
[0032]
The
[0033]
Next, a photoresist film (masking layer) is applied on the thin film TF1. When various processes are performed while the photoresist film is left on the edge of the
[0034]
Next, as shown in FIG. 3, the uneven thin film TF1A at the edge of the
[0035]
The step of removing the uneven thin film TF1A can be performed by, for example, polishing using a plurality of polishing drums, and three polishing drums (first polishing means) DRM1 to DRM3 as shown in FIG. The case where it is used can be exemplified. By using a plurality of polishing drums, it is easy to polish the entire area of the edge of the
[0036]
5 to 7 are cross-sectional views taken along line AA (see FIG. 4), line BB (see FIG. 4), and line CC (see FIG. 4), respectively.
[0037]
The shape of the edge of the
[0038]
In addition, the polishing drums DRM1 to DRM3 can change the polishing rate by appropriately setting the number, the number of rotations, and the pressure in contact with the
[0039]
On the other hand, as shown in FIG. 9, when the thin film TF1 is formed from the main surface (element formation surface) to the vicinity of the back surface of the
[0040]
Instead of using the polishing drums DRM1 to DRM3, removal of the uneven thin film TF1A at the edge of the
[0041]
As shown in FIG. 11A, the polishing pad PAD1 relatively polishes the lower surface (back surface) of the edge of the
[0042]
In the first embodiment, the method of removing the uneven thin film TF1A at the edge of the
[0043]
In the above first embodiment, the case where the thin film TF1A is easily etched at the edge of the
[0044]
Therefore, even after the step in which the edge of the
[0045]
In the above-described embodiment, the case where the thin film TF1 is an interlayer insulating film has been described as an example. However, even when the thin film TF1 is a metal film serving as a wiring material, the thin film TF1 is Therefore, there is a concern that the thin film TF1A may be easily peeled from the thin film TF1A. Therefore, even when the thin film TF1 is a metal film serving as a wiring material, the unevenness of the thin film TF1A at the edge of the
[0046]
(Embodiment 2)
Next, a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment will be described.
[0047]
Also in the second embodiment, the step of depositing the thin film TF1 (see FIGS. 1 to 3) on the main surface of the wafer 1 (see FIGS. This is the same as in the first embodiment.
[0048]
As shown in FIG. 12, when the boundary end KKT of the thin film TF1 is located at the edge of the
[0049]
Further, even when the thin film TF1 is etched using the same photoresist film as the photoresist film described in the first embodiment as a mask, the uneven thin film TF1A (see FIG. 2) which is easily peeled off at the edge of the
[0050]
According to the second embodiment as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, by applying the second embodiment, especially when the thin film TF1 is made of a material (for example, W (tungsten)) having low adhesion between the thin film TF1 and the
[0051]
(Embodiment 3)
Next, a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment will be described.
[0052]
The manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment is the same as the process described in the first embodiment with reference to FIGS.
[0053]
In the case where the thin film TF1 is, for example, a single-layer film of a silicon oxide film or an interlayer insulating film composed of a stacked film of a silicon oxide film and a silicon nitride film, the steps described in
[0054]
Therefore, as shown in FIG. 13, in the third embodiment, after removing the thin film TF1 at the edge of the
[0055]
Subsequently, as shown in FIG. 14, a photoresist film (second masking layer) RESI1 is applied on the
[0056]
Next, as shown in FIG. 15, the photoresist film RESI1 is patterned by photolithography. At this time, patterning is performed so that the photoresist film RESI1 remains sufficiently at the edge of the wafer 1 (so that the photoresist film RESI1 covers the edge of the wafer 1).
[0057]
Next, as shown in FIG. 16, by etching the thin films TF2A and TF1 using the patterned photoresist film RESI1 as a mask, a groove portion for wiring formation (including a hole reaching a lower wiring or element) MZ. To form At this time, since the thin film TF2A is sufficiently covered with the photoresist film RESI1 at the edge of the
[0058]
Next, as shown in FIG. 17, after removing the photoresist film RESI1, as shown in FIG. 18, a conductive film (third thin film) made of a W film or an Al film or the like filling the trench MZ on the thin film TF2A. Deposit TF2. When the conductive film TF2 is an Al film, the groove MZ is a hole reaching the underlying wiring or element. At this time, on the edge of the
[0059]
Thereafter, when the conductive film TF2 is a W film, the conductive film TF2 on the thin film TF2A is removed by an etch-back method or a CMP method, and a wiring is formed by leaving the conductive film TF2 in the groove MZ. The semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment is manufactured. In the case where the conductive film TF2 is an Al film, a wiring is formed by patterning the conductive film TF2 by etching using a photoresist film patterned by photolithography as a mask. Third, a semiconductor integrated circuit device is manufactured.
[0060]
According to the third embodiment described above, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
[0061]
(Embodiment 4)
Next, a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment will be described.
[0062]
The manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment is the same as the process described in the first embodiment with reference to FIGS. Further, also in the fourth embodiment, description will be given by taking as an example a case where the thin film TF1 is a single-layer film of a silicon oxide film or an interlayer insulating film composed of a stacked film of a silicon oxide film and a silicon nitride film.
[0063]
Thereafter, the uneven thin film TF1A at the edge of the wafer 1 (see FIG. 19) is polished to form a smooth thin film TF1B covering the edge of the wafer 1 (see FIG. 20). The polishing of the thin film TF1A can be performed using, for example, the polishing drums DRM1 to DRM3 (see FIGS. 4 to 7) described in the first embodiment.
[0064]
Subsequently, the thin film TF1 is etched by using the photoresist film patterned by the photolithography technique as a mask, so that the thin film TF1 includes a groove portion for forming a wiring (a hole reaching a lower wiring or an element or the like (not shown)). ) Is formed.
[0065]
After removing the photoresist film, as shown in FIG. 21, a conductive film TF2 made of a W film or an Al film or the like filling the trench is deposited on the thin film TF2A. When the conductive film TF2 is an Al film, the groove becomes a hole reaching a lower wiring or element.
[0066]
At this time, at the edge of the
[0067]
Thereafter, the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment is manufactured through the steps after the steps described in the third embodiment with reference to FIG.
[0068]
According to the above-described fourth embodiment, the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained.
[0069]
(Embodiment 5)
Next, a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment will be described.
[0070]
Also in the fifth embodiment, the step of depositing the thin film TF1 (see FIGS. 1 to 3) on the main surface of the wafer 1 (see FIGS. This is the same as in the first embodiment. Further, in the fifth embodiment, similarly to the first embodiment, the case where the thin film TF1 is a single-layer film of a silicon oxide film or an interlayer insulating film composed of a stacked film of a silicon oxide film and a silicon nitride film is described. The description will be given as an example.
[0071]
After the formation of the thin film TF1, a photoresist film (second masking layer) RESI1 is applied on the
[0072]
The photoresist film RESI1 on the edge of the
[0073]
Next, as shown in FIG. 24, the photoresist film RESI1 is patterned by a photolithography technique. Subsequently, as shown in FIG. 25, the thin film TF1 is patterned by etching using the photoresist film RESI1 as a mask. As described above, since the photoresist film RESI1 viewed from the main surface side of the
[0074]
As described above, in the fifth embodiment, the example in which the photoresist film RESI1 at the edge of the
[0075]
Subsequently, as shown in FIG. 26, after the photoresist film RESI1 on the thin film TF1 is removed, the steps following the steps described with reference to FIG. 5 are manufactured.
[0076]
By the way, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment described with reference to FIGS. 22 to 26 is applied to the process described with reference to FIGS. 14 to 17 in the third embodiment. Is also good. According to the experiment performed by the present inventors, even when the steps described with reference to FIGS. 22 to 26 are applied to the steps described with reference to FIGS. In this step, the conductive film TF2 (see FIG. 18) formed on the
[0077]
According to the fifth embodiment as described above, the same effects as those of the first to fourth embodiments can be obtained.
[0078]
(Embodiment 6)
Next, a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment will be described. In the sixth embodiment, for example, the present invention is applied to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which an n-channel MISFET (Metal Insulator Semiconductor Effect Transistor) is formed in a p-type well of a semiconductor substrate (wafer). . The manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment will be described along steps P1 to P11 in the flowchart shown in FIG.
[0079]
28 and 29 are cross-sectional views of main parts of a wafer (semiconductor substrate) 1 according to the sixth embodiment. 29 shows the vicinity of the edge of the
[0080]
On the main surface of the
[0081]
The n-channel type MISFET Qn has a
[0082]
[0083]
The
[0084]
The n-
[0085]
On top of the
[0086]
The
[0087]
Note that a low-concentration n-type semiconductor region is formed before the
[0088]
After the completion of the n-channel type MISFET Qn, for example, a silicon oxide film is deposited on the
[0089]
Next, as shown in FIG. 30, the
[0090]
Subsequently, by the same means as in the step P3, an inspection is performed to determine whether or not the interlayer insulating
[0091]
Next, as shown in FIG. 31, a
[0092]
Here, before forming the
[0093]
Next, as shown in FIG. 32, the barrier
[0094]
Subsequently, by the same means as in the above-described step P3, an inspection is performed to determine whether or not the
[0095]
Next, as shown in FIG. 33, a conductive film (first thin film) 20 is formed by sequentially depositing a Ti (titanium) film, an Al alloy film, and a titanium nitride film from the lower layer on the wafer 1 (step). P9).
[0096]
Subsequently, an inspection is performed to determine whether or not the
[0097]
Next, as shown in FIG. 34, the
[0098]
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment of the invention. However, the invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say, there is.
[0099]
For example, in the third embodiment, the case is described where the conductive film embedded in the groove (including the hole) formed in the thin film made of the silicon oxide film contains W or Al as a main component. Even when the conductive film to be buried contains Cu (copper) as a main component, the process of the third embodiment can be similarly applied.
[0100]
Further, in the above-described embodiment, the case where the number of the polishing drums for polishing the edge of the wafer is three is exemplified, but three or more polishing drums may be used.
[0101]
Further, in the above-described embodiment, the case where the edge of the wafer is polished using the polishing drum has been described as an example. However, the grinding wheel (second polishing means) in which the contour of the edge of the wafer is modeled, or an organic resin is used. Polishing may be performed using a polishing tape manufactured by embedding the slurry.
[0102]
Further, in the above-described embodiment, a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which an nMIS is formed in a p-type well is illustrated. However, the present invention is applied to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which a pMIS is formed in an n-type well. Is also good.
[0103]
【The invention's effect】
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) Since the thin film (first thin film) formed on the edge of the semiconductor wafer is removed, it is possible to prevent the thin film from peeling off from the edge of the semiconductor wafer and becoming a foreign substance.
(2) When patterning a thin film (first thin film) formed on a semiconductor wafer using a photoresist film (masking layer) as a mask, the thin film is sufficiently covered with the photoresist film at the edge of the semiconductor wafer. Therefore, it is possible to prevent the thin film on the edge of the semiconductor wafer from being easily peeled off after patterning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 1;
3 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view illustrating a step of polishing a wafer edge using a polishing drum.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a principal part explaining an angle at which one of the polishing drums shown in FIG. 4 contacts an edge of a wafer.
6 is a cross-sectional view of a principal part explaining an angle at which one of the polishing drums shown in FIG. 4 contacts an edge of a wafer.
7 is a cross-sectional view of a principal part explaining an angle at which one of the polishing drums shown in FIG. 4 contacts an edge of a wafer.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part for explaining a difference in a film formation state of a thin film formed on a wafer.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a principal part for explaining a difference in a film formation state of a thin film formed on a wafer.
FIG. 10 is a plan view illustrating a polishing step of a wafer edge using a polishing pad.
FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views illustrating a polishing process of an edge of a wafer using a polishing pad, respectively.
FIG. 12 is an essential part cross sectional view of the semiconductor integrated circuit device of Second Embodiment of the present invention during a manufacturing step;
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention;
14 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 13;
15 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 14;
16 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 15;
17 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 16;
18 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 17;
FIG. 19 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention;
20 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 19;
21 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 20;
FIG. 22 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the fifth embodiment of the present invention.
23 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 22;
FIG. 24 is an essential part cross sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following FIG. 23;
FIG. 25 is an essential part cross sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following FIG. 24;
26 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 25;
FIG. 27 is a flowchart illustrating a main part of a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment of the present invention;
FIG. 28 is a fragmentary cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment of the present invention;
FIG. 29 is an essential part cross sectional view for explaining the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the sixth embodiment of the present invention;
30 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 28;
FIG. 31 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 30;
32 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 31;
FIG. 33 is an essential part cross sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following FIG. 32;
FIG. 34 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 33;
[Explanation of symbols]
1 wafer
2 Silicon oxide film
3 Silicon nitride film
5 Photoresist film
6 grooves
8 Silicon oxide film
9 p-type well
10 Gate oxide film
11 Gate electrode
12 Cap insulating film
14 Sidewall spacer
15 n-type semiconductor region (source, drain)
16 Interlayer insulation film (first thin film)
17 Connection hole
18 plug
18A Barrier conductor film
18B conductive film
20 conductive film (first thin film)
MZ groove
DRM1 to DRM3 polishing drum (first polishing means)
KKT border edge
NZL nozzle
P1 to P10 process
PAD1 to PAD3 Polishing pad (first polishing means)
Qn n-channel type MISFET
RESI1 photoresist film (second masking layer)
S side
TF1 thin film (first thin film)
TF1A, TF1B thin film
TF2 conductive film (third thin film)
TF2A thin film (second thin film)
Claims (30)
(b)前記半導体ウェハに対し、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の表面に凹凸が形成されるような第1処理を施す工程、
(c)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer;
(B) performing a first treatment on the semiconductor wafer such that irregularities are formed on the surface of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer;
(C) removing the first thin film at an edge of the semiconductor wafer;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b1)前記第1薄膜の表面を研磨し平坦化する工程、
(b2)前記第1薄膜上にパターニングされたマスキング層を形成し、前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程、
(b3)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の存在下において、機械的手段により前記半導体ウェハを保持する工程、
のいずれかを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first processing includes:
(B1) polishing and flattening the surface of the first thin film;
(B2) forming a patterned masking layer on the first thin film, and etching the first thin film using the masking layer as a mask;
(B3) holding the semiconductor wafer by mechanical means in the presence of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer by single-wafer processing;
(B) removing the first thin film at an edge of the semiconductor wafer;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記半導体ウェハに対し、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の表面に凹凸が形成されるような第1処理を施す工程、
(c)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去する工程、
(d)前記(c)工程後において、前記エッジを含む前記半導体ウェハ上に単層または積層の第2薄膜を成膜する工程、
(e)前記第2薄膜上に第3薄膜を成膜する工程、
を含み、前記第2薄膜として前記半導体ウェハとの接着性が前記第3薄膜より相対的に良好であり、かつ前記第3薄膜が良好に接着する薄膜を選択することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer;
(B) performing a first treatment on the semiconductor wafer such that irregularities are formed on the surface of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer;
(C) removing the first thin film at an edge of the semiconductor wafer;
(D) after the step (c), forming a single-layer or laminated second thin film on the semiconductor wafer including the edge;
(E) forming a third thin film on the second thin film;
Wherein the second thin film is selected from a thin film having better adhesion to the semiconductor wafer than the third thin film and to which the third thin film adheres well. Device manufacturing method.
(b1)前記第1薄膜の表面を研磨し平坦化する工程、
(b2)前記第1薄膜上にパターニングされたマスキング層を形成し、前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程、
(b3)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の存在下において、機械的手段により前記半導体ウェハを保持する工程、
のいずれかを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。9. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein the first processing includes:
(B1) polishing and flattening the surface of the first thin film;
(B2) forming a patterned masking layer on the first thin film, and etching the first thin film using the masking layer as a mask;
(B3) holding the semiconductor wafer by mechanical means in the presence of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
前記(c)工程は、スラリを用いた第1研磨手段、砥石を用いた第2研磨手段、ドライエッチング手段およびウェットエッチング手段のうちの選択された1つ以上を用いて行うことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8,
The step (c) is performed by using at least one selected from a first polishing unit using a slurry, a second polishing unit using a grindstone, a dry etching unit, and a wet etching unit. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
前記(a)工程は、枚葉処理により行うことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8,
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the step (a) is performed by single-wafer processing.
前記第2薄膜はシリコンを含む絶縁膜であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8,
The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the second thin film is an insulating film containing silicon.
前記(d)工程は、
(d1)前記半導体ウェハの主面およびエッジを覆う第2マスキング層を前記第2薄膜上に形成する工程、
(d2)前記第2マスキング層を前記半導体ウェハのエッジに残すようにパターニングする工程、
(d3)前記第2マスキング層をマスクとして前記第2薄膜をエッチングする工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8,
The step (d) includes:
(D1) forming a second masking layer covering the main surface and the edge of the semiconductor wafer on the second thin film;
(D2) patterning the second masking layer so as to remain on the edge of the semiconductor wafer;
(D3) a step of etching the second thin film using the second masking layer as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
前記(d)工程は、
(d1)前記第2薄膜上に第2マスキング層を形成する工程、
(d2)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第2マスキング層を除去する工程、
(d3)前記第2マスキング層をパターニングする工程、
(d4)前記第2マスキング層をマスクとして前記第2薄膜をエッチングする工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8,
The step (d) includes:
(D1) forming a second masking layer on the second thin film;
(D2) removing the second masking layer at an edge of the semiconductor wafer;
(D3) a step of patterning the second masking layer;
(D4) etching the second thin film using the second masking layer as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記半導体ウェハに対し、前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の表面に凹凸が形成されるような第1処理を施す工程、
(c)前記半導体ウェハのエッジにおける前記凹凸を含む前記第1薄膜を研磨し、前記半導体ウェハのエッジにおいて第1の膜厚の前記第1薄膜を残す工程、
(d)前記(c)工程後、前記第1薄膜上に第3薄膜を成膜する工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer;
(B) performing a first treatment on the semiconductor wafer such that irregularities are formed on the surface of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer;
(C) polishing the first thin film including the irregularities at the edge of the semiconductor wafer, leaving the first thin film having a first thickness at the edge of the semiconductor wafer;
(D) after the step (c), forming a third thin film on the first thin film;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b1)前記第1薄膜の表面を研磨し平坦化する工程、
(b2)前記第1薄膜上にパターニングされたマスキング層を形成し、前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程、
(b3)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の存在下において、機械的手段により前記半導体ウェハを保持する工程、
のいずれかを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。17. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first processing includes:
(B1) polishing and flattening the surface of the first thin film;
(B2) forming a patterned masking layer on the first thin film, and etching the first thin film using the masking layer as a mask;
(B3) holding the semiconductor wafer by mechanical means in the presence of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記半導体ウェハの主面およびエッジを覆うマスキング層を前記第1薄膜上に形成する工程、
(c)前記マスキング層を前記半導体ウェハのエッジに残すようにパターニングする工程、
(d)前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer;
(B) forming a masking layer covering the main surface and the edge of the semiconductor wafer on the first thin film;
(C) patterning the masking layer so as to remain on an edge of the semiconductor wafer;
(D) etching the first thin film using the masking layer as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記第1薄膜上にマスキング層を形成する工程、
(c)前記半導体ウェハのエッジにおける前記マスキング層を除去する工程、
(d)前記マスキング層をパターニングする工程、
(e)前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程、
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer;
(B) forming a masking layer on the first thin film;
(C) removing the masking layer at an edge of the semiconductor wafer;
(D) patterning the masking layer;
(E) etching the first thin film using the masking layer as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(c1)前記半導体ウェハのエッジにおける前記マスキング層に露光処理を施した後、現像処理を施し前記半導体ウェハのエッジにおける前記マスキング層を除去する工程、
(c2)前記半導体ウェハを主面を上に向けて保持して回転させつつ、前記半導体ウェハの前記主面側から前記半導体ウェハのエッジにおける前記マスキング層に有機溶剤を噴射し、前記半導体ウェハのエッジにおける前記マスキング層を除去する工程、
のいずれかを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。23. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 22, wherein the step (c) comprises:
(C1) performing an exposure process on the masking layer at the edge of the semiconductor wafer, and then performing a developing process to remove the masking layer at the edge of the semiconductor wafer;
(C2) an organic solvent is sprayed from the main surface side of the semiconductor wafer to the masking layer at the edge of the semiconductor wafer while the semiconductor wafer is held and rotated with the main surface facing upward, Removing the masking layer at the edge,
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
(b)前記半導体ウェハに対し第1処理を施す工程、
(c)前記(b)工程後、前記半導体ウェハのエッジにおいて前記第1薄膜に第1の不具合の発生の有無を検査する工程、
を含み、前記第1の不具合を検出した場合には、前記(b)工程の後に前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜を除去する工程を追加することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。(A) forming a single-layer or laminated first thin film on a semiconductor wafer;
(B) performing a first process on the semiconductor wafer;
(C) after the step (b), inspecting the first thin film at the edge of the semiconductor wafer for occurrence of a first defect;
A step of removing the first thin film at the edge of the semiconductor wafer after the step (b) when the first defect is detected. Method.
(b1)前記第1薄膜の表面を研磨し平坦化する工程、
(b2)前記第1薄膜上にパターニングされたマスキング層を形成し、前記マスキング層をマスクとして前記第1薄膜をエッチングする工程、
(b3)前記半導体ウェハのエッジにおける前記第1薄膜の存在下において、機械的手段により前記半導体ウェハを保持する工程、
のいずれかを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。26. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 25, wherein the first processing includes:
(B1) polishing and flattening the surface of the first thin film;
(B2) forming a patterned masking layer on the first thin film, and etching the first thin film using the masking layer as a mask;
(B3) holding the semiconductor wafer by mechanical means in the presence of the first thin film at the edge of the semiconductor wafer;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007036231A (en) * | 2005-07-21 | 2007-02-08 | Siltronic Ag | Semiconductor wafer and method for producing semiconductor wafer |
| JP2007134424A (en) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Sony Corp | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
| JP2007208161A (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor substrate |
| JP2009182133A (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Fujitsu Microelectronics Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
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