金属布线的形成方法以及固体摄像装置的制造方法
【专利说明】金属布线的形成方法以及固体摄像装置的制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请享受2014年3月14日提出的日本专利申请号2014 — 052000的优先权的利益，该日本专利申请的全部内容引用于本申请中。
技术领域
[0003]本发明的实施方式涉及金属布线的形成方法以及固体摄像装置的制造方法。
【背景技术】
[0004]例如包括CMOS晶体管、固体摄像装置等的各种半导体装置中设有例如由铝等的金属构成的金属布线。一般，如以下这样制造该金属布线。
[0005]首先，在半导体基板上经由绝缘膜分别均匀地形成金属层、有机类防反射膜以及抗蚀剂层。接着，通过对抗蚀剂层进行曝光、显影，在有机类防反射膜上形成抗蚀剂图案。接着，利用含有氧的例如氟类蚀刻气体对从所形成的抗蚀剂图案露出的有机类防反射膜进行蚀刻，接着例如利用氯类蚀刻气体对金属层进行蚀刻。由此，抗蚀剂图案转印到金属层上，形成金属布线。
[0006]随着具有这样形成的金属布线的各种半导体装置的近年来的微细化，金属布线的布线宽度以及金属布线间的距离变短。对抗蚀剂图案的间隔而言，有抗蚀剂层的膜厚越厚则抗蚀剂图案的间隔越宽的趋向，因此随着半导体装置的微细化，需要使抗蚀剂层的膜厚变薄。其结果，有在金属层的蚀刻结束之前，抗蚀剂图案通过蚀刻而消失的问题。其结果，所形成的金属布线的一部分上产生缺口等的形状的劣化，难以形成可靠性优良的金属布线。因此，可靠性优良的半导体装置的制造也变得困难。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的问题是提供可靠性优良的金属布线的形成方法以及固体摄像装置的制造方法。
[0008]一个实施方式的金属布线的形成方法，其特征在于，在半导体基板上依次层叠金属层和有机膜；在所述有机膜的表面上，形成含有碳的抗蚀剂图案；使用不含有氧的氟类的第I气体对从所述抗蚀剂图案之间露出的所述有机膜进行蚀刻；在使用所述第I气体的蚀刻工序中，在所述抗蚀剂图案的侧壁形成第I侧壁膜；对从形成有所述第I侧壁膜的所述抗蚀剂图案之间露出的所述金属层进行蚀刻。
[0009]其他实施方式的固体摄像装置的制造方法，其特征在于，在半导体基板的表面形成光电二极管层、电荷蓄积层以及漂移扩散层，在所述半导体基板上形成栅极电极，从而形成像素部；在形成有所述像素部的所述半导体基板的表面上，形成绝缘膜；在所述绝缘膜的表面上，依次层叠金属层和有机类防反射膜；在所述有机类防反射膜的表面上，形成含有碳的抗蚀剂图案；使用不含有氧的氟类的第I气体对从所述抗蚀剂图案之间露出的所述有机类防反射膜进行蚀刻；在使用所述第I气体的蚀刻工序中，在所述抗蚀剂图案的侧壁形成第I侧壁膜；对从形成有所述第I侧壁膜的所述抗蚀剂图案之间露出的所述金属层进行蚀刻，从而形成金属布线。
[0010]根据上述结构的金属布线的形成方法以及固体摄像装置的制造方法，能够提供可靠性优良的金属布线以及固体摄像装置。
【附图说明】
[0011]图1是示意地表示具有通过实施例所涉及的金属布线的形成方法形成的金属布线的半导体装置的部分截面图。
[0012]图2是用于说明包括实施例所涉及的金属布线的形成方法的半导体装置的制造方法的相当于图1的截面图。
[0013]图3是用于说明包括实施例所涉及的金属布线的形成方法的半导体装置的制造方法的相当于图1的截面图。
[0014]图4是用于说明包括实施例所涉及的金属布线的形成方法的半导体装置的制造方法的相当于图1的截面图。
[0015]图5是用于说明包括实施例所涉及的金属布线的形成方法的半导体装置的制造方法的相当于图1的截面图。
[0016]图6是用于说明包括实施例所涉及的金属布线的形成方法的半导体装置的制造方法的相当于图1的截面图。
[0017]图7是用于说明包括实施例所涉及的金属布线的形成方法的半导体装置的制造方法的相当于图1的截面图。
[0018]图8是用于说明包括实施例所涉及的金属布线的形成方法的半导体装置的制造方法的相当于图1的截面图。
[0019]图9是示意地表示具有通过实施例所涉及的金属布线的形成方法形成的金属布线的固体摄像装置的主要部分的部分截面图。
【具体实施方式】
[0020]实施方式所涉及的金属布线的形成方法，包括:在半导体基板上依次层叠金属层和有机膜的工序；在所述有机膜的表面上形成含有碳的抗蚀剂图案的工序；使用不含有氧的氟类的第I气体对从所述抗蚀剂图案之间露出的所述有机膜进行蚀刻的工序；在使用所述第I气体的蚀刻工序中，在所述抗蚀剂图案的侧壁形成第I侧壁膜的工序；以及对从形成有所述第I侧壁膜的所述抗蚀剂图案之间露出的所述金属层进行蚀刻的工序。
[0021]其他实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法，包括:在半导体基板的表面形成光电二极管层、电荷蓄积层以及漂移扩散层，并且在所述半导体基板上形成栅极电极，从而形成像素部的工序；在形成有所述像素部的所述半导体基板的表面上形成绝缘膜的工序；在所述绝缘膜的表面上依次层叠金属层和有机类防反射膜的工序；在所述有机类防反射膜的表面上形成含有碳的抗蚀剂图案的工序；使用不含有氧的氟类的第I气体对从所述抗蚀剂图案之间露出的所述有机膜进行蚀刻的工序；在使用所述第I气体的蚀刻工序中，在所述抗蚀剂图案的侧壁形成第I侧壁膜的工序；以及对从形成有所述第I侧壁膜的所述抗蚀剂图案之间露出的所述金属层进行蚀刻，从而形成金属布线的工序。
[0022]以下，详细说明实施例所涉及的金属布线的形成方法以及固体摄像装置的制造方法。
[0023]图1是示意地表示具有通过实施例所涉及的金属布线的形成方法形成的金属布线的半导体装置的一例的部分截面图。另外，图1所示的半导体装置是CMOS晶体管。图1所示的半导体装置10中，在例如由硅构成的P型半导体基板(或者设置于半导体基板的P型阱)11的表面的一部分，设有作为η型杂质层的沟道层12，在该沟道层12的表面，设有作为P型杂质层的漏极13d以及源极13s。并且，在漏极13d与源极13s之间的沟道层12的表面上，隔着例如硅氧化膜等氧化膜14而设有栅极电极15。这样形成了 pMOS晶体管16。
[0024]此外，半导体基板11的表面中的、pMOS晶体管16的附近，设有作为η型杂质层的漏极17d以及源极17s。并且，在漏极17d与源极17s之间的半导体基板11的表面上，隔着氧化膜14而设有栅极电极18。这样形成了 nMOS晶体管19。
[0025]在像这样形成有各种杂质层等的半导体基板11的表面上，例如由3102构成的绝缘膜20隔着氧化膜14而覆盖栅极电极15、18。在该绝缘膜20，设有贯通绝缘膜20且与pMOS晶体管16的漏极13d以及源极13s、nM0S晶体管19的漏极17d以及源极17s连接的多个贯通电极21。
[0026]并且，在绝缘膜20的表面上，以与多个贯通电极21各自的上端连接的方式形成有例如由铝构成的金属布线22。另外，在金属布线22的表面，可以设有由例如TiN等构成的阻挡金属。
[0027]在该金属布线22的表面上，形成有例如由氮氧化硅(S1N)构成的作为有机膜的有机类防反射膜23。另外，该膜23是为了补充形成抗蚀剂图案24时的抗蚀剂层的膜厚不足而设置的，所述抗蚀剂图案24是形成金属布线22所需的。有机类防反射膜23还起着在对抗蚀剂层进行曝光时，防止曝光光漫反射而抗蚀剂图案24的尺寸精度恶化的作用。
[0028]以下，参照图2?图8详细说明包括图1所示