[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法，尤其涉及包含在形成于半导体基板上的绝缘膜上形成光致抗蚀图案的光致抗蚀图案形成工序、和除去绝缘膜的不需要部分地加工绝缘膜的湿法蚀刻工序的半导体装置的制造方法。

背景技术

以往，已知具有以下工序的半导体装置的制造方法：至少在半导体基板上形成膜的膜形成工序；在膜表面上照射惰性离子的离子照射工序；将抗蚀剂形成为膜状，通过湿法蚀刻将膜形成为希望形状的图案的图案形成工序(例如参照专利文献1)。

在所述专利文献1记载的发明中，发明要解决的课题是：抗蚀剂和层间膜的密合性强化导致的抗蚀剂和层间膜界面处的腐蚀剂的渗入的控制、以及层间膜彼此的界面处的密合性强化导致的腐蚀剂的渗入的防止。

但是，在上述专利文献1所记载的结构中实际上存在以下问题：虽然抗蚀剂和层间膜的密合性本身被强化，但是层间膜本身也由于惰性离子的照射而受到损伤，湿法蚀刻过度进行，与希望的形状相比蚀刻过多的形状作为图案而形成。

图9是用于说明使用现有的湿法蚀刻的半导体装置的制造方法的问题的图。在图9中表示了在半导体基板110的上方形成有绝缘膜120，在绝缘膜120的上方形成有抗蚀剂190的状态。氧化膜类的绝缘膜120的湿法蚀刻是各向同性的，因此，完成的锥角的理论值为45度，在图9中以虚线进行表示。但是，实际上在抗蚀剂界面附近具有蚀刻在界面方向(图9中横向)上延伸的倾向，锥角变为40度以下的情况较多(在图9中，绝缘膜120的实线)。推定这是由于伴随着图案的细微化，在抗蚀剂界面上发生与毛细管现象相同的现象，在狭小区域中蚀刻液的扩散增大而导致的。而且为了提高湿法蚀刻液的扩散性而添加界面活性剂等也被认为是加速主要因素。这样，使用现有的湿法蚀刻的半导体装置的制造方法中，锥角与理论值不同，因此具有在设计上得到需要的绝缘膜120的范围狭窄，对产品特性产生不良影响的问题。另外，有时会发生估计是因绝缘膜120和抗蚀剂190的密合性的变化而引起的晶片面内的锥角波动，虽然实施了追加清洗等对策，但是也存在无法理想地进行控制的问题。

综上所述，使用现有的湿法蚀刻的半导体装置的制作方法中存在以下问题：湿法蚀刻后的锥角不到45度而不稳定，湿法蚀刻后的锥角在晶片面内的波动大。

在上述专利文献1中，为了强化绝缘膜120和抗蚀剂190的密合性，照射了惰性离子，但是实际上通过惰性离子的照射，密合性本身提高，然而绝缘膜的损伤也较大地遗留，结果无法解决图9所示的问题。

另一方面，在半导体工艺中，在现有的低电压类的LSI(Large ScaleIntegrated Circuit：大规模集成电路)中，当湿法蚀刻后的配线成为陡峭的配线时，由于发生断线等问题，因此如图9的实线所示，使抗蚀剂界面附近的锥形状缓和地进行的加工是主流。但是近年来产生高耐压MOS(Metal OxideSemiconductor：金属氧化物半导体)晶体管或MEMS(Mechanical Electro MicroSystems：微电子机械系统)等的制造需求，优先确保产品内的高阶梯差，要求绝缘膜120的锥角也在45度以上、并且为直线的锥形状。

专利文献1：日本特开平10-246224号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种湿法蚀刻后的绝缘膜的锥角可以达到45度以上，并且可以确保直线的锥形状，而且可以抑制锥角在半导体基板面内的波动的半导体装置的制造方法。

为了达成上述目的，第一发明所涉及的半导体装置的制造方法包含以下工序：光致抗蚀图案形成工序，在形成于半导体基板(10、11、12)上的绝缘膜(20、23、26)上涂敷光致抗蚀剂，并形成光致抗蚀图案(90、91、92)；湿法蚀刻工序，通过湿法蚀刻除去所述绝缘膜(20、23、26)的不需要部分地加工所述绝缘膜(20、23、26)；以及离子注入工序，在所述光致抗蚀图案形成工序之前和/或之后，向所述绝缘膜(20、23、26)进行离子注入，所述半导体装置的制造方法的特征在于，所述离子注入工序这样进行：根据所述光致抗蚀图案(90、91、92)的有无，使通过所述离子注入而形成于所述绝缘膜(20、23、26)的损伤区域(21、22、24、25、27、28)的深度变化。

由此，可以根据光致抗蚀图案的有无，使通过离子注入而产生的半导体基板的活性化发生变化，可以进行与状态对应的恰当的加工。

第二发明的主旨在于，在第一发明涉及的半导体装置的制造方法中，