半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
【課題】ウエットエッチングでもウェハの中央部と外周部で配線幅にばらつきが生じ難く微細化が可能となる低コストの半導体装置の製造方法およびその製造装置を提供すること。
【解決手段】半導体ウェハ１の中央部のシード層６の膜厚を外周部のシード層６の膜厚に比べ薄くすることで、ウェットエッチング時に外周部のシード層６と中央部のシード層６がほぼ同時に除去され、エッチング時間を短縮できる。エッチング時間が短縮することで、Ｃｕ配線９の幅の狭まり量を小さくでき、また、半導体ウェハの外周部と中央部とのＣｕ配線９の幅のばらつきを小さくできて、Ｃｕ配線９の微細化を図ることができる。
【解決手段】半導体ウェハ１の中央部のシード層６の膜厚を外周部のシード層６の膜厚に比べ薄くすることで、ウェットエッチング時に外周部のシード層６と中央部のシード層６がほぼ同時に除去され、エッチング時間を短縮できる。エッチング時間が短縮することで、Ｃｕ配線９の幅の狭まり量を小さくでき、また、半導体ウェハの外周部と中央部とのＣｕ配線９の幅のばらつきを小さくできて、Ｃｕ配線９の微細化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の製造方法おとび半導体装置の製造装置に関し、特に、配線部の形成方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣなどの半導体装置では、図１２（ａ）に示すように、半導体ウェハ１に同一パターンで多数の回路が形成され、スクライブライン５２で切断することで半導体チップ５１が形成される。この半導体ウェハ１上には層間絶縁膜を介して各種配線（ここでは、Ｃｕ配線９で代表させた）が形成される。
図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。図１２（ｂ）において、２は半導体ウエハ１上に形成したＡｌ配線（Ａｌ電極の場合もある）、３は下地と上部のＣｕ配線９とを電気的に絶縁する層間絶縁膜、５は下地のＡｌ配線２のＡｌと上部のＣｕ配線９のＣｕが反応しないようにするバリア層、５３はＣｕ配線９を電解メッキで形成するときに必要となるＣｕ膜で形成されたシード層、９はＣｕ配線、１０はＣｕ配線９とＡｕ膜１１との密着性を強化するための中間膜であるＮｉ膜、１１はＣｕ配線９を腐蝕から防ぎ図示しない外部導出端子とのはんだ接合を容易にするＡｕ膜である。また、図中のａとｃは半導体ウェハ１の外周部に配置される半導体チップ５１に形成されたＣｕ配線９であり、ｂは半導体ウェハ１の中央部に配置される半導体チップ５１に形成されたＣｕ配線９である。
【０００３】
図１３〜図２０は、半導体ウェハ上にＣｕ配線を形成する従来の方法について示した図であり、工程順に示した要部製造工程断面図である。
各種拡散領域を形成した半導体ウェハ１上にＡｌ配線２（Ａｌ電極の場合もある）を形成する（図１３）。
つぎに、Ａｌ配線２上と半導体ウェハ１上にＳｉＮ（窒化膜）などの層間絶縁膜３を被覆し、Ａｌ配線２上の層間絶縁膜３に開口部４を形成する（図１４）。
つぎに、その上に例えば、Ｔｉ膜で膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍのバリア層５をスパッタ法で形成し、バリア層５上に例えばＣｕ膜でシード層５３をスパッタ法で形成する。このシード層５３の膜厚は均一な厚さで例えば６００ｎｍ程度とする。
具スパッタ法でシード層５３を形成する方法について具体的に説明する。図２１（ａ）に示すように、容器１５（チャンバー）内に半導体ウェハ１を乗せる支持台１６とこれと対向するＣｕのターゲット１７が配置され、支持台１６とターゲット１７の間に電圧を印加し、真空にした容器１６にＡｒガスを流し、このＡｒ原子でターゲット１７を叩き、Ｃｕ原子を飛び出させ、そのＣｕ原子を半導体ウェハ１上に堆積させることでシード層５３を形成する。このようにして形成したシード層５３は、図１２（ｂ）に示すように半導体ウェハ上１に均一の膜厚で形成される（図１５）。
【０００４】
つぎに、シード層５３上に膜厚３０μｍ程度のレジスト膜７を形成し、Ｃｕ配線９となる箇所に例えば２０μｍ幅で開口部８を形成する。この開口部８の幅がＣｕ配線９の線幅となる（図１６）。
つぎに、レジスト膜７の開口部８で、シード層５３が露出した箇所に膜厚１５μｍ〜２５μｍのＣｕ配線９を電解メッキで形成し、このＣｕ配線９上に膜厚０．７μｍ〜１．５μｍのＮｉ膜１０を電解メッキし、Ｎｉ膜１０上に膜厚０．３μｍ〜０．８μｍのＡｕ膜１１を電解メッキで形成する（図１７）。
つぎに、レジスト膜７を剥離する（図１８）。
つぎに、ウエットエッチングで露出しているシード層５３を除去する。このウェットエッチングは図２２に示すように、容器５５にエッチング液５７を入れ、その中に、バスケット５６に立てて収納された多数の半導体ウェハ１を浸漬して行われる（図１９）。
【０００５】
つぎに、露出しているバリア層２０をウエットエッチングで除去する（図２０）。
このようにして、Ｃｕ配線９が半導体ウェハ１上に配線幅が２０μｍで形成される。
前記とは別のことではあるが、めっき処理やウェットエッチング処理の不良をなくすために、紫外線を空気、酸素、オゾンのうち少なくとも１つを含む雰囲気で表面を照射して表面の濡れ性を向上させることが示されている（例えば、特許文献１）。
また、半導体ウェハの外周部のシード層上にレジスト膜が残留していても、半導体ウェハの側面と裏面にもバリア層とシード層を形成することで、裏面に露出したシード層を電解メッキ用端子として利用してＣｕ再配線をメッキできる方法が示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−２１２７７９号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の図１３〜図２０に示した従来の方法では、シード層５３のウエットエッチングにおいて、図２３（ａ）に示すように、半導体ウェハ１の外周側から中央部に向かって新鮮なエッチング液が入り込むため、半導体ウェハ１の外周部のシード層５３からエッチングされはじめ中央部のシード層５３が最後まで残っていた（これは図１９において外周部のシード層５３のエッチング量Ｍが大きく、中央部のシード層５３のエッチング量Ｎが小さいためである）。このため、図２３（ｂ）に示すように、半導体ウェハ１の外周部のシード層５３が薄く、中央部のシード層５３が厚くなる。そのため、半導体ウェハ１の外周部では、シード層５３がエッチングされ終った後も中央部のシード層５３が無くなるまでエッチング液に浸けられていることになる。
図２４は、シード層５３のエッチング量とエッチング時間の関係を半導体ウェハ１の外周部と中央部で示した図である。
【０００７】
外周部のエッチング量が中央部のエッチング量より大きく、そのエッチング量の時間に対する勾配は外周部の方が中央部より大きい。また、エッチング時間が長いほど共に大きくなる。これは、Ｃｕ配線９の側面のエッチング量についても同様のことが言える。
前記したように、半導体ウェハ１の外周部では、シード層５３がエッチングされ終った後も中央部のシード層５３が無くなるまでエッチング液に浸けられていることになり、エッチング時間が長くなる。
そのため、図１９に示すように、外周部のＣｕ配線９（ａ、ｃ）の側面のエッチング量Ｋ１と中央部のＣｕ配線９（ｂ）のエッチング量Ｋ２の差が大きくなり、外周部のＣｕ配線幅Ｄ１と中央部のＣｕ配線幅Ｄ２のばらつきが大きくなる。このＣｕ配線幅のばらつきにより、外周部の半導体チップと中央部の半導体チップの間で素子特性にばらつきを生じることになる。
【０００８】
また、Ｃｕ配線９の側面のエッチング量Ｋ１、Ｋ２が共に大きくなり、Ｃｕ配線幅が狭くなり、余裕を見た設計にならざるを得ず微細化が困難になる。
これらの対策として、シード層５３のエッチングを指向性のあるドライエッチングで行ない側面のエッチング量Ｋ１、Ｋ２（サイドエッチ量）を少なしてＣｕ配線幅のばらつきを小さくできるが、ウエットエッチングに比べエッチング時間が長く製造コストが高くなる。
この発明の目的は、前記の課題を解決して、ウエットエッチングでもウェハの中央部と外周部で配線幅にばらつきが生じ難く微細化が可能となる低コストの半導体装置の製造方法およびその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、半導体ウェハ上に第１金属膜を選択的に形成する工程と、該第１金属膜上と前記半導体ウェハ上に層間絶縁膜を形成し前記第１金属膜上の前記層間絶縁膜に開口部を形成する工程と、該開口部を含む前記層間絶縁膜上にバリア層を形成する工程と、前記バリア層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上にレジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜を選択的に除去する工程と、該レジスト膜を除去した箇所の露出したシード層上に第２金属膜を形成する工程と、該第２金属膜上に第３金属膜を形成する工程と、前記レジスト膜を除去する工程と、露出した前記シード層をウェットエッチングにより除去する工程と、露出した前記バリア層を除去する工程と、を含む半導体装置の製造方法において、 前記半導体ウェハの中央部に形成されたシード層の厚さを、外周部に形成されたシード層の厚さより薄くすることを特徴とする製造方法とする。
【００１０】
また、前記半導体ウェハに形成された前記シード層の厚さを外周部から中央部に向かって徐々に薄くするとよい。
また、前記半導体ウェハの中央部に形成された前記シード層の厚さが外周部に形成された前記シード層の厚さに対して０．５倍〜０．８倍であるとよい。
また、前記シード層をスパッタ法で形成するとよい。
また、前記第１金属膜がＡｌ膜であり、前記第２金属膜がＣｕ膜であるとよい。
また、前記第２金属膜のＣｕ膜を電解メッキで形成するとよい。
また、前記シード層がＣｕ膜であるとよい。
また、前記バリア層が、Ｔｉ膜、Ｔａ膜もしくはＣｒ膜のいずれか一つであるとよい。 また、前記第３金属膜が、前記第２金属膜上に形成したＮｉ膜と該Ｎｉ膜上に形成したＡｕ膜の積層膜であるとよい。
【００１１】
また、前記のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の小さな遮蔽板（例えば、ＳＵＳ：ステンレスなど）を備え、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さている製造装置とする。
また、前記スパッタ装置を稼働させ、前記半導体ウェハ上に前記シード層を所定の時間形成した後、前記半導体ウェハ直上から外れた位置に前記遮蔽板を移動する可動部を有するとよい。
また、前記のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の大きな遮蔽板とを備え、該遮蔽板が中央部が疎で外周部が密の貫通孔を有し、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さている製造装置とする。
【００１２】
また、前記のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、前記支持台が該支持台の中央部の温度より外周部の温度を高くする手段（ヒーターなど）を有するとよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、半導体ウェハの中央部のシード層の膜厚を外周部に比べ薄くすることで、ウェットエッチング時に外周部のシード層と中央部のシード層がほぼ同時に除去でき、またエッチング時間を従来より短縮できることから、Ｃｕ配線幅の狭まり量を小さくでき、また、半導体ウェハの外周部と中央部とのＣｕ配線幅のばらつきを小さくできて、Ｃｕ配線の微細化を図ることができる。
また、ウェットエッチングを用い、エッチング時間を短縮できることから製造コストを低減することができる。
また、通常のスパッタ装置のターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台の間に半導体ウェハの直径より小さい遮蔽板を設置することで、外周部のシード層の膜厚を厚く、中央部のシード層の膜厚を薄くすることができる。
【００１４】
また、通常のスパッタ装置のターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台の間に半導体ウェハの直径より大きくし、この遮蔽板に多数の貫通孔を開け、遮蔽板の中央部の貫通孔の密度を疎とし、外周部を密とし、遮蔽板を回転させることで、中央部のシード層の膜厚を薄くすることができる。
また、通常のスパッタ装置の半導体ウェハを乗せる支持台にヒーター設けて、支持台の外周部の温度を中央部の温度より高くすることで外周部のシード層の膜厚を厚く、中央部のシード層の膜厚を薄くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態について以下の実施例にて説明する。尚、実施例で説明する図面の符号は背景技術で説明した図面の符号と同一部位では同一とした。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図８は、この発明の第１実施例の半導体装置の製造方法を示す図であり、工程順に示した要部製造工程断面図である。これらの図は半導体ウェハ１上にＣｕ配線９を形成する方法であって、背景技術で説明した図１３から図２０に相当する図である。
各種拡散領域を形成した半導体ウェハ１上にＡｌ配線２を形成する（図１）。
つぎに、Ａｌ配線２上および半導体ウェハ１上にＳｉＮなどの層間絶縁膜３を被覆し、Ａｌ配線２上の層間絶縁膜３に開口部４を形成する（図２）。
つぎに、その上に例えば、Ｔｉで膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍのバリア層５をスパッタ法で形成し、バリア層５上に例えばＣｕでシード層６をスパッタ法で形成する。このシード層６の膜厚は半導体ウェハ１の中央部が薄く、外周部が厚くなるように形成する。半導体ウェハ１の中央部のシード層６の厚さを例えば３００ｎｍとし、外周端のシード層６の厚さを例えば６００ｎｍとする。バリア層５はＴｉの他、Ｔａ、Ｃｒで形成してもよい（図３）。
【００１７】
つぎに、シード層６上に膜厚３０μｍ程度のレジスト膜７を形成し、Ｃｕ配線９となる箇所に例えば５μｍ幅の開口部８をレジスト膜７に形成する（図４）。
つぎに、レジスト膜７が開口部８した箇所で、シード層６が露出した箇所に膜厚１５μｍ〜２５μｍのＣｕ配線９を電解メッキで形成し、このＣｕ配線９上に膜厚０．７μｍ〜１．５μｍのＮｉ膜１０を電解メッキし、Ｎｉ膜１０上に膜厚０．３μｍ〜０．８μｍのＡｕ膜１１を電解メッキで形成する（図５）。
つぎに、レジスト膜９を剥離する（図６）。
つぎに、ウエットエッチングで露出しているシード層６を除去する（図７）。
つぎに、露出しているバリア層５をウエットエッチングで除去する（図８）。
図３のシード層６を形成する工程において、ウエットエッチングが進行し易い半導体ウェハ１の外周部のシード層６を厚くし、進行が遅い中央部のシード層６を薄く形成したために、図７のシード層６をウエットエッチングで除去する工程において、中央部の薄いシード層６の除去とほぼ同時に外周部のシード層６も除去され、従来よりエッチング時間を短縮できる。図２４に示すように、エッチング時間が短縮されたことで、外周部に形成されるＣｕ配線９（ａ、ｃ）の側面のエッチング量Ｌ１と中央部のＣｕ配線９（ｂ）の側面のエッチング量Ｌ２との差が従来より小さくなり、Ｃｕ配線９の線幅のばらつきが小さくなり、外周部の半導体チップと中央部の半導体チップの間で素子特性にばらつきが小さくできる。また、Ｃｕ配線９の側面のエッチング量（Ｌ１およびＬ２）そのものも従来より小さくなり、Ｃｕ配線幅Ｗ１、Ｗ２そのものが従来と比べると広くなるため、Ｃｕ配線９の微細化を図ることができる。ここではＣｕ配線幅は従来の幅の２０μｍから５μｍと微細化されている。
【００１８】
Ｃｕ膜であるシード層６をウエットエッチングする時、半導体ウェハ１の外周部と中央部のＣｕの溶出時間（エッチング時間）の違いがあるので、半導体ウェハ１の中央部のシード層６の膜厚を外周部に対して、０．５倍〜０．８倍の厚さにするのがよい。
０．５倍未満になるとウエットエッチングで中央部のシード層６が除去された後も外周部のシード層６が残り、これを除去するためにウエットエッチング時間が伸びる。一方、０．８倍を超えると従来と同様に外周部のシード層６が除去された後も、中央部のシード層６が残り、これを除去するためにウエットエッチング時間が伸びる。そのため、外周部と中央部のシード層６がほぼ同時に除去されるためには、中央部のシード層６の膜厚を外周部に対して０．５倍〜０．８倍にすると良く、こうすることでウエットエッチング時間を短縮することができて、Ｃｕ配線幅Ｗ１、Ｗ２の微細化を図ることができる。
【００１９】
また、ウェットエッチングを用い、エッチング時間を短縮できることから製造コストの低減を図ることができる。
つぎに、前記のシード層６の外周部の膜厚を厚く、中央部の膜厚を薄くするための製造装置について説明する。
【実施例２】
【００２０】
図９は、この発明の第２実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図である。この製造装置は、容器１５（チャンバー）内に半導体ウェハ１を設置する支持台１６と、この支持台１６と対向するターゲット１７と、支持台１６とターゲット１７の間に半導体ウェハ１の直径の半分程度の大きさの遮蔽板１８（材質は例えばＳＵＳ（ステンレス）など）とが収納されたマグネトロン型のスパッタ装置である。支持台１６に半導体ウェハ１を乗せ、容器１５を真空に引き、Ａｒガスを容器１５に導入し、支持台１６とターゲット１７間に電圧を印加する。Ａｒ原子がターゲット１７に衝突し、その衝突エネルギーでＣｕのターゲット１７からＣｕ原子が飛び出し、この飛び出したＣｕ原子が半導体ウェハ１上に到達して堆積する。このとき半導体ウェハ１の直径の半分の遮蔽板１８で半導体ウェハ１の中央部に到達するＣｕ原子はが遮られる。しかし遮蔽板１８は所定の時間が経過した後、移動して半導体ウェハ１上にＣｕ原子が到達し中央部に堆積するようになる。このようにすることで、半導体ウェハ１の中央部でシード層６を薄く、外周部でシード層６を厚くすることができる。
【００２１】
前記の遮蔽板１８を移動させるタイミングを調節することで、中央部のシード層６の厚さを任意に制御することができる。また 中央部には遮蔽板１８を回り込んだＣｕ原子が到達するため、遮蔽板１８を移動させなくても中央部にもＣｕ原子が多少堆積して薄いシード層６が形成されるため移動させない場合もある。
【実施例３】
【００２２】
図１０は、この発明の第３実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図である。図９との違いは、遮蔽板１９が、半導体ウェハ１の直径より大きく、また一定の大きさの貫通孔２０が多数開けられており、この貫通孔２０の密度を中央部で疎とし、外周部で密とし、スパッタリング中はこの遮蔽板１９を回転させた点である。こうすることで、シード層６の厚さは外周部が厚く、中央部が薄くなる。また、図示しないが貫通孔２０の密度を全面で一定にして、外周部の貫通孔の大きさを中央部の貫通孔の大きさより大きくしても同様の効果が得られる。また、遮蔽板１９を回転させることでシード層６の膜厚の変化を滑らかにすることができる。
【実施例４】
【００２３】
図１１は、この発明の第４実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図である。この製造装置は、容器１５（チャンバー）内に半導体ウェハ１を設置するヒーター付支持台２１と、この支持台２１と対向するターゲット１７とが収納されたスパッタ装置である。図９との違いは、支持台２１にヒーターが内蔵されている点であり、この支持台２１の外周部の温度を中央部の温度より同心円状に高くすることで、シード層６の厚さを外周部で厚く、中央部で薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図２】図１に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図３】図２に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図４】図３に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図５】図４に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図６】図５に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図７】図６に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図８】図７に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図９】この発明の第２実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図
【図１０】この発明の第３実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図
【図１１】この発明の第４実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図
【図１２】半導体ウェハ上にＣｕ配線を形成した構成図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図
【図１３】半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１４】図１３に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１５】図１４に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１６】図１５に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１７】図１６に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１８】図１７に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１９】図１８に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図２０】図１９に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図２１】従来のスパッタ装置とシード層の膜厚分布を示す図であり、同図（ａ）はスパッタ装置の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のスパッタ装置で形成したシード層の膜厚分布を示す図
【図２２】ウェットエッチングの方法を接続する図
【図２３】ウェットエッチングされた半導体ウェハの図であり、同図（ａ）は新鮮なエッチング液の流れを説明する図、同図（ｂ）は半導体ウェハ上のシード層の膜厚を説明する図
【図２４】シード層のエッチング量とエッチング時間の関係を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１ 半導体ウェハ
２ Ａｌ配線
３ 層間絶縁膜
４、８ 開口部
５ バリア層
６ シード層
７ レジスト膜
９ Ｃｕ配線
１０ Ｎｉ膜
１１ Ａｕ膜
１５ 容器
１６ 支持台
１７ ターゲット
１８、１９ 遮蔽板
２０ 貫通孔
２１ ヒーター付支持台
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の製造方法おとび半導体装置の製造装置に関し、特に、配線部の形成方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣなどの半導体装置では、図１２（ａ）に示すように、半導体ウェハ１に同一パターンで多数の回路が形成され、スクライブライン５２で切断することで半導体チップ５１が形成される。この半導体ウェハ１上には層間絶縁膜を介して各種配線（ここでは、Ｃｕ配線９で代表させた）が形成される。
図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。図１２（ｂ）において、２は半導体ウエハ１上に形成したＡｌ配線（Ａｌ電極の場合もある）、３は下地と上部のＣｕ配線９とを電気的に絶縁する層間絶縁膜、５は下地のＡｌ配線２のＡｌと上部のＣｕ配線９のＣｕが反応しないようにするバリア層、５３はＣｕ配線９を電解メッキで形成するときに必要となるＣｕ膜で形成されたシード層、９はＣｕ配線、１０はＣｕ配線９とＡｕ膜１１との密着性を強化するための中間膜であるＮｉ膜、１１はＣｕ配線９を腐蝕から防ぎ図示しない外部導出端子とのはんだ接合を容易にするＡｕ膜である。また、図中のａとｃは半導体ウェハ１の外周部に配置される半導体チップ５１に形成されたＣｕ配線９であり、ｂは半導体ウェハ１の中央部に配置される半導体チップ５１に形成されたＣｕ配線９である。
【０００３】
図１３〜図２０は、半導体ウェハ上にＣｕ配線を形成する従来の方法について示した図であり、工程順に示した要部製造工程断面図である。
各種拡散領域を形成した半導体ウェハ１上にＡｌ配線２（Ａｌ電極の場合もある）を形成する（図１３）。
つぎに、Ａｌ配線２上と半導体ウェハ１上にＳｉＮ（窒化膜）などの層間絶縁膜３を被覆し、Ａｌ配線２上の層間絶縁膜３に開口部４を形成する（図１４）。
つぎに、その上に例えば、Ｔｉ膜で膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍのバリア層５をスパッタ法で形成し、バリア層５上に例えばＣｕ膜でシード層５３をスパッタ法で形成する。このシード層５３の膜厚は均一な厚さで例えば６００ｎｍ程度とする。
具スパッタ法でシード層５３を形成する方法について具体的に説明する。図２１（ａ）に示すように、容器１５（チャンバー）内に半導体ウェハ１を乗せる支持台１６とこれと対向するＣｕのターゲット１７が配置され、支持台１６とターゲット１７の間に電圧を印加し、真空にした容器１６にＡｒガスを流し、このＡｒ原子でターゲット１７を叩き、Ｃｕ原子を飛び出させ、そのＣｕ原子を半導体ウェハ１上に堆積させることでシード層５３を形成する。このようにして形成したシード層５３は、図１２（ｂ）に示すように半導体ウェハ上１に均一の膜厚で形成される（図１５）。
【０００４】
つぎに、シード層５３上に膜厚３０μｍ程度のレジスト膜７を形成し、Ｃｕ配線９となる箇所に例えば２０μｍ幅で開口部８を形成する。この開口部８の幅がＣｕ配線９の線幅となる（図１６）。
つぎに、レジスト膜７の開口部８で、シード層５３が露出した箇所に膜厚１５μｍ〜２５μｍのＣｕ配線９を電解メッキで形成し、このＣｕ配線９上に膜厚０．７μｍ〜１．５μｍのＮｉ膜１０を電解メッキし、Ｎｉ膜１０上に膜厚０．３μｍ〜０．８μｍのＡｕ膜１１を電解メッキで形成する（図１７）。
つぎに、レジスト膜７を剥離する（図１８）。
つぎに、ウエットエッチングで露出しているシード層５３を除去する。このウェットエッチングは図２２に示すように、容器５５にエッチング液５７を入れ、その中に、バスケット５６に立てて収納された多数の半導体ウェハ１を浸漬して行われる（図１９）。
【０００５】
つぎに、露出しているバリア層２０をウエットエッチングで除去する（図２０）。
このようにして、Ｃｕ配線９が半導体ウェハ１上に配線幅が２０μｍで形成される。
前記とは別のことではあるが、めっき処理やウェットエッチング処理の不良をなくすために、紫外線を空気、酸素、オゾンのうち少なくとも１つを含む雰囲気で表面を照射して表面の濡れ性を向上させることが示されている（例えば、特許文献１）。
また、半導体ウェハの外周部のシード層上にレジスト膜が残留していても、半導体ウェハの側面と裏面にもバリア層とシード層を形成することで、裏面に露出したシード層を電解メッキ用端子として利用してＣｕ再配線をメッキできる方法が示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−２１２７７９号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の図１３〜図２０に示した従来の方法では、シード層５３のウエットエッチングにおいて、図２３（ａ）に示すように、半導体ウェハ１の外周側から中央部に向かって新鮮なエッチング液が入り込むため、半導体ウェハ１の外周部のシード層５３からエッチングされはじめ中央部のシード層５３が最後まで残っていた（これは図１９において外周部のシード層５３のエッチング量Ｍが大きく、中央部のシード層５３のエッチング量Ｎが小さいためである）。このため、図２３（ｂ）に示すように、半導体ウェハ１の外周部のシード層５３が薄く、中央部のシード層５３が厚くなる。そのため、半導体ウェハ１の外周部では、シード層５３がエッチングされ終った後も中央部のシード層５３が無くなるまでエッチング液に浸けられていることになる。
図２４は、シード層５３のエッチング量とエッチング時間の関係を半導体ウェハ１の外周部と中央部で示した図である。
【０００７】
外周部のエッチング量が中央部のエッチング量より大きく、そのエッチング量の時間に対する勾配は外周部の方が中央部より大きい。また、エッチング時間が長いほど共に大きくなる。これは、Ｃｕ配線９の側面のエッチング量についても同様のことが言える。
前記したように、半導体ウェハ１の外周部では、シード層５３がエッチングされ終った後も中央部のシード層５３が無くなるまでエッチング液に浸けられていることになり、エッチング時間が長くなる。
そのため、図１９に示すように、外周部のＣｕ配線９（ａ、ｃ）の側面のエッチング量Ｋ１と中央部のＣｕ配線９（ｂ）のエッチング量Ｋ２の差が大きくなり、外周部のＣｕ配線幅Ｄ１と中央部のＣｕ配線幅Ｄ２のばらつきが大きくなる。このＣｕ配線幅のばらつきにより、外周部の半導体チップと中央部の半導体チップの間で素子特性にばらつきを生じることになる。
【０００８】
また、Ｃｕ配線９の側面のエッチング量Ｋ１、Ｋ２が共に大きくなり、Ｃｕ配線幅が狭くなり、余裕を見た設計にならざるを得ず微細化が困難になる。
これらの対策として、シード層５３のエッチングを指向性のあるドライエッチングで行ない側面のエッチング量Ｋ１、Ｋ２（サイドエッチ量）を少なしてＣｕ配線幅のばらつきを小さくできるが、ウエットエッチングに比べエッチング時間が長く製造コストが高くなる。
この発明の目的は、前記の課題を解決して、ウエットエッチングでもウェハの中央部と外周部で配線幅にばらつきが生じ難く微細化が可能となる低コストの半導体装置の製造方法およびその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、半導体ウェハ上に第１金属膜を選択的に形成する工程と、該第１金属膜上と前記半導体ウェハ上に層間絶縁膜を形成し前記第１金属膜上の前記層間絶縁膜に開口部を形成する工程と、該開口部を含む前記層間絶縁膜上にバリア層を形成する工程と、前記バリア層上にシード層を形成する工程と、前記シード層上にレジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜を選択的に除去する工程と、該レジスト膜を除去した箇所の露出したシード層上に第２金属膜を形成する工程と、該第２金属膜上に第３金属膜を形成する工程と、前記レジスト膜を除去する工程と、露出した前記シード層をウェットエッチングにより除去する工程と、露出した前記バリア層を除去する工程と、を含む半導体装置の製造方法において、 前記半導体ウェハの中央部に形成されたシード層の厚さを、外周部に形成されたシード層の厚さより薄くすることを特徴とする製造方法とする。
【００１０】
また、前記半導体ウェハに形成された前記シード層の厚さを外周部から中央部に向かって徐々に薄くするとよい。
また、前記半導体ウェハの中央部に形成された前記シード層の厚さが外周部に形成された前記シード層の厚さに対して０．５倍〜０．８倍であるとよい。
また、前記シード層をスパッタ法で形成するとよい。
また、前記第１金属膜がＡｌ膜であり、前記第２金属膜がＣｕ膜であるとよい。
また、前記第２金属膜のＣｕ膜を電解メッキで形成するとよい。
また、前記シード層がＣｕ膜であるとよい。
また、前記バリア層が、Ｔｉ膜、Ｔａ膜もしくはＣｒ膜のいずれか一つであるとよい。 また、前記第３金属膜が、前記第２金属膜上に形成したＮｉ膜と該Ｎｉ膜上に形成したＡｕ膜の積層膜であるとよい。
【００１１】
また、前記のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の小さな遮蔽板（例えば、ＳＵＳ：ステンレスなど）を備え、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さている製造装置とする。
また、前記スパッタ装置を稼働させ、前記半導体ウェハ上に前記シード層を所定の時間形成した後、前記半導体ウェハ直上から外れた位置に前記遮蔽板を移動する可動部を有するとよい。
また、前記のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の大きな遮蔽板とを備え、該遮蔽板が中央部が疎で外周部が密の貫通孔を有し、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さている製造装置とする。
【００１２】
また、前記のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、前記支持台が該支持台の中央部の温度より外周部の温度を高くする手段（ヒーターなど）を有するとよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、半導体ウェハの中央部のシード層の膜厚を外周部に比べ薄くすることで、ウェットエッチング時に外周部のシード層と中央部のシード層がほぼ同時に除去でき、またエッチング時間を従来より短縮できることから、Ｃｕ配線幅の狭まり量を小さくでき、また、半導体ウェハの外周部と中央部とのＣｕ配線幅のばらつきを小さくできて、Ｃｕ配線の微細化を図ることができる。
また、ウェットエッチングを用い、エッチング時間を短縮できることから製造コストを低減することができる。
また、通常のスパッタ装置のターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台の間に半導体ウェハの直径より小さい遮蔽板を設置することで、外周部のシード層の膜厚を厚く、中央部のシード層の膜厚を薄くすることができる。
【００１４】
また、通常のスパッタ装置のターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台の間に半導体ウェハの直径より大きくし、この遮蔽板に多数の貫通孔を開け、遮蔽板の中央部の貫通孔の密度を疎とし、外周部を密とし、遮蔽板を回転させることで、中央部のシード層の膜厚を薄くすることができる。
また、通常のスパッタ装置の半導体ウェハを乗せる支持台にヒーター設けて、支持台の外周部の温度を中央部の温度より高くすることで外周部のシード層の膜厚を厚く、中央部のシード層の膜厚を薄くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態について以下の実施例にて説明する。尚、実施例で説明する図面の符号は背景技術で説明した図面の符号と同一部位では同一とした。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図８は、この発明の第１実施例の半導体装置の製造方法を示す図であり、工程順に示した要部製造工程断面図である。これらの図は半導体ウェハ１上にＣｕ配線９を形成する方法であって、背景技術で説明した図１３から図２０に相当する図である。
各種拡散領域を形成した半導体ウェハ１上にＡｌ配線２を形成する（図１）。
つぎに、Ａｌ配線２上および半導体ウェハ１上にＳｉＮなどの層間絶縁膜３を被覆し、Ａｌ配線２上の層間絶縁膜３に開口部４を形成する（図２）。
つぎに、その上に例えば、Ｔｉで膜厚１５０ｎｍ〜２００ｎｍのバリア層５をスパッタ法で形成し、バリア層５上に例えばＣｕでシード層６をスパッタ法で形成する。このシード層６の膜厚は半導体ウェハ１の中央部が薄く、外周部が厚くなるように形成する。半導体ウェハ１の中央部のシード層６の厚さを例えば３００ｎｍとし、外周端のシード層６の厚さを例えば６００ｎｍとする。バリア層５はＴｉの他、Ｔａ、Ｃｒで形成してもよい（図３）。
【００１７】
つぎに、シード層６上に膜厚３０μｍ程度のレジスト膜７を形成し、Ｃｕ配線９となる箇所に例えば５μｍ幅の開口部８をレジスト膜７に形成する（図４）。
つぎに、レジスト膜７が開口部８した箇所で、シード層６が露出した箇所に膜厚１５μｍ〜２５μｍのＣｕ配線９を電解メッキで形成し、このＣｕ配線９上に膜厚０．７μｍ〜１．５μｍのＮｉ膜１０を電解メッキし、Ｎｉ膜１０上に膜厚０．３μｍ〜０．８μｍのＡｕ膜１１を電解メッキで形成する（図５）。
つぎに、レジスト膜９を剥離する（図６）。
つぎに、ウエットエッチングで露出しているシード層６を除去する（図７）。
つぎに、露出しているバリア層５をウエットエッチングで除去する（図８）。
図３のシード層６を形成する工程において、ウエットエッチングが進行し易い半導体ウェハ１の外周部のシード層６を厚くし、進行が遅い中央部のシード層６を薄く形成したために、図７のシード層６をウエットエッチングで除去する工程において、中央部の薄いシード層６の除去とほぼ同時に外周部のシード層６も除去され、従来よりエッチング時間を短縮できる。図２４に示すように、エッチング時間が短縮されたことで、外周部に形成されるＣｕ配線９（ａ、ｃ）の側面のエッチング量Ｌ１と中央部のＣｕ配線９（ｂ）の側面のエッチング量Ｌ２との差が従来より小さくなり、Ｃｕ配線９の線幅のばらつきが小さくなり、外周部の半導体チップと中央部の半導体チップの間で素子特性にばらつきが小さくできる。また、Ｃｕ配線９の側面のエッチング量（Ｌ１およびＬ２）そのものも従来より小さくなり、Ｃｕ配線幅Ｗ１、Ｗ２そのものが従来と比べると広くなるため、Ｃｕ配線９の微細化を図ることができる。ここではＣｕ配線幅は従来の幅の２０μｍから５μｍと微細化されている。
【００１８】
Ｃｕ膜であるシード層６をウエットエッチングする時、半導体ウェハ１の外周部と中央部のＣｕの溶出時間（エッチング時間）の違いがあるので、半導体ウェハ１の中央部のシード層６の膜厚を外周部に対して、０．５倍〜０．８倍の厚さにするのがよい。
０．５倍未満になるとウエットエッチングで中央部のシード層６が除去された後も外周部のシード層６が残り、これを除去するためにウエットエッチング時間が伸びる。一方、０．８倍を超えると従来と同様に外周部のシード層６が除去された後も、中央部のシード層６が残り、これを除去するためにウエットエッチング時間が伸びる。そのため、外周部と中央部のシード層６がほぼ同時に除去されるためには、中央部のシード層６の膜厚を外周部に対して０．５倍〜０．８倍にすると良く、こうすることでウエットエッチング時間を短縮することができて、Ｃｕ配線幅Ｗ１、Ｗ２の微細化を図ることができる。
【００１９】
また、ウェットエッチングを用い、エッチング時間を短縮できることから製造コストの低減を図ることができる。
つぎに、前記のシード層６の外周部の膜厚を厚く、中央部の膜厚を薄くするための製造装置について説明する。
【実施例２】
【００２０】
図９は、この発明の第２実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図である。この製造装置は、容器１５（チャンバー）内に半導体ウェハ１を設置する支持台１６と、この支持台１６と対向するターゲット１７と、支持台１６とターゲット１７の間に半導体ウェハ１の直径の半分程度の大きさの遮蔽板１８（材質は例えばＳＵＳ（ステンレス）など）とが収納されたマグネトロン型のスパッタ装置である。支持台１６に半導体ウェハ１を乗せ、容器１５を真空に引き、Ａｒガスを容器１５に導入し、支持台１６とターゲット１７間に電圧を印加する。Ａｒ原子がターゲット１７に衝突し、その衝突エネルギーでＣｕのターゲット１７からＣｕ原子が飛び出し、この飛び出したＣｕ原子が半導体ウェハ１上に到達して堆積する。このとき半導体ウェハ１の直径の半分の遮蔽板１８で半導体ウェハ１の中央部に到達するＣｕ原子はが遮られる。しかし遮蔽板１８は所定の時間が経過した後、移動して半導体ウェハ１上にＣｕ原子が到達し中央部に堆積するようになる。このようにすることで、半導体ウェハ１の中央部でシード層６を薄く、外周部でシード層６を厚くすることができる。
【００２１】
前記の遮蔽板１８を移動させるタイミングを調節することで、中央部のシード層６の厚さを任意に制御することができる。また 中央部には遮蔽板１８を回り込んだＣｕ原子が到達するため、遮蔽板１８を移動させなくても中央部にもＣｕ原子が多少堆積して薄いシード層６が形成されるため移動させない場合もある。
【実施例３】
【００２２】
図１０は、この発明の第３実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図である。図９との違いは、遮蔽板１９が、半導体ウェハ１の直径より大きく、また一定の大きさの貫通孔２０が多数開けられており、この貫通孔２０の密度を中央部で疎とし、外周部で密とし、スパッタリング中はこの遮蔽板１９を回転させた点である。こうすることで、シード層６の厚さは外周部が厚く、中央部が薄くなる。また、図示しないが貫通孔２０の密度を全面で一定にして、外周部の貫通孔の大きさを中央部の貫通孔の大きさより大きくしても同様の効果が得られる。また、遮蔽板１９を回転させることでシード層６の膜厚の変化を滑らかにすることができる。
【実施例４】
【００２３】
図１１は、この発明の第４実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図である。この製造装置は、容器１５（チャンバー）内に半導体ウェハ１を設置するヒーター付支持台２１と、この支持台２１と対向するターゲット１７とが収納されたスパッタ装置である。図９との違いは、支持台２１にヒーターが内蔵されている点であり、この支持台２１の外周部の温度を中央部の温度より同心円状に高くすることで、シード層６の厚さを外周部で厚く、中央部で薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図２】図１に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図３】図２に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図４】図３に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図５】図４に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図６】図５に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図７】図６に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図８】図７に続く、この発明の第１実施例の半導体装置の要部製造工程断面図
【図９】この発明の第２実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図
【図１０】この発明の第３実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図
【図１１】この発明の第４実施例の半導体装置の製造装置の要部断面図
【図１２】半導体ウェハ上にＣｕ配線を形成した構成図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図
【図１３】半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１４】図１３に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１５】図１４に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１６】図１５に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１７】図１６に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１８】図１７に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図１９】図１８に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図２０】図１９に続く、半導体ウェハ上にＣｕ配線を従来の方法で形成した要部製造工程断面図
【図２１】従来のスパッタ装置とシード層の膜厚分布を示す図であり、同図（ａ）はスパッタ装置の要部断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のスパッタ装置で形成したシード層の膜厚分布を示す図
【図２２】ウェットエッチングの方法を接続する図
【図２３】ウェットエッチングされた半導体ウェハの図であり、同図（ａ）は新鮮なエッチング液の流れを説明する図、同図（ｂ）は半導体ウェハ上のシード層の膜厚を説明する図
【図２４】シード層のエッチング量とエッチング時間の関係を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１ 半導体ウェハ
２ Ａｌ配線
３ 層間絶縁膜
４、８ 開口部
５ バリア層
６ シード層
７ レジスト膜
９ Ｃｕ配線
１０ Ｎｉ膜
１１ Ａｕ膜
１５ 容器
１６ 支持台
１７ ターゲット
１８、１９ 遮蔽板
２０ 貫通孔
２１ ヒーター付支持台
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ上に第１金属膜を選択的に形成する工程と、
該第１金属膜上と前記半導体ウェハ上に層間絶縁膜を形成し前記第１金属膜上の前記層間絶縁膜に開口部を形成する工程と、
該開口部を含む前記層間絶縁膜上にバリア層を形成する工程と、
前記バリア層上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上にレジスト膜を形成する工程と、
該レジスト膜を選択的に除去する工程と、
該レジスト膜を除去した箇所の露出したシード層上に第２金属膜を形成する工程と、
該第２金属膜上に第３金属膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を除去する工程と、
露出した前記シード層をウェットエッチングにより除去する工程と、
露出した前記バリア層を除去する工程と、
を含む半導体装置の製造方法において、
前記半導体ウェハの中央部に形成されたシード層の厚さを、外周部に形成されたシード層の厚さより薄くすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記半導体ウェハに形成された前記シード層の厚さを外周部から中央部に向かって徐々に薄くすることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体ウェハの中央部に形成された前記シード層の厚さが外周部に形成された前記シード層の厚さに対して０．６倍〜０．８倍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】
前記シード層をスパッタ法で形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１金属膜がＡｌ膜であり、前記第２金属膜がＣｕ膜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６】
前記第２金属膜のＣｕ膜を電解メッキで形成することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記シード層がＣｕ膜であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記バリア層が、Ｔｉ膜、Ｔａ膜もしくはＣｒ膜のいずれか一つであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第３金属膜が、前記第２金属膜上に形成したＮｉ膜と該Ｎｉ膜上に形成したＡｕ膜の積層膜であることを特徴とする請求項１〜８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記請求項１に記載のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、
容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、
前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の小さな遮蔽板を備え、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１１】
前記スパッタ装置を稼働させ、前記半導体ウェハ上に前記シード層を所定の時間形成した後、前記半導体ウェハ直上から外れた位置に前記遮蔽板を移動する可動部を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１２】
前記請求項１に記載のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、
容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、
前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の大きな遮蔽板とを備え、該遮蔽板が中央部が疎で外周部が密の貫通孔を有し、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１３】
前記請求項１に記載のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、
容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、
前記支持台が該支持台の中央部の温度より外周部の温度を高くする手段を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１】
半導体ウェハ上に第１金属膜を選択的に形成する工程と、
該第１金属膜上と前記半導体ウェハ上に層間絶縁膜を形成し前記第１金属膜上の前記層間絶縁膜に開口部を形成する工程と、
該開口部を含む前記層間絶縁膜上にバリア層を形成する工程と、
前記バリア層上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上にレジスト膜を形成する工程と、
該レジスト膜を選択的に除去する工程と、
該レジスト膜を除去した箇所の露出したシード層上に第２金属膜を形成する工程と、
該第２金属膜上に第３金属膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を除去する工程と、
露出した前記シード層をウェットエッチングにより除去する工程と、
露出した前記バリア層を除去する工程と、
を含む半導体装置の製造方法において、
前記半導体ウェハの中央部に形成されたシード層の厚さを、外周部に形成されたシード層の厚さより薄くすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記半導体ウェハに形成された前記シード層の厚さを外周部から中央部に向かって徐々に薄くすることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体ウェハの中央部に形成された前記シード層の厚さが外周部に形成された前記シード層の厚さに対して０．６倍〜０．８倍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】
前記シード層をスパッタ法で形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１金属膜がＡｌ膜であり、前記第２金属膜がＣｕ膜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６】
前記第２金属膜のＣｕ膜を電解メッキで形成することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記シード層がＣｕ膜であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記バリア層が、Ｔｉ膜、Ｔａ膜もしくはＣｒ膜のいずれか一つであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第３金属膜が、前記第２金属膜上に形成したＮｉ膜と該Ｎｉ膜上に形成したＡｕ膜の積層膜であることを特徴とする請求項１〜８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記請求項１に記載のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、
容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、
前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の小さな遮蔽板を備え、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１１】
前記スパッタ装置を稼働させ、前記半導体ウェハ上に前記シード層を所定の時間形成した後、前記半導体ウェハ直上から外れた位置に前記遮蔽板を移動する可動部を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１２】
前記請求項１に記載のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、
容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、
前記ターゲットと前記支持台の間に半導体ウェハより直径の大きな遮蔽板とを備え、該遮蔽板が中央部が疎で外周部が密の貫通孔を有し、該遮蔽板の中心と前記支持台の中心が合致するように前記遮蔽板が配置さていることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１３】
前記請求項１に記載のシード層を形成する半導体装置の製造装置において、
容器内に収納されるターゲットと半導体ウェハを乗せる支持台とを備えるスパッタ装置であって、
前記支持台が該支持台の中央部の温度より外周部の温度を高くする手段を有することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００７−６７２８６（Ｐ２００７−６７２８６Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５３７６７（Ｐ２００５−２５３７６７）
【出願日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機ホールディングス株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機ホールディングス株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
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