JP3271518B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造方法に係り、特にＡｌ合金膜を用いた配線やその配線
に対する接続孔をドライエッチングにより形成したとき
の後処理工程の改良に関する。
造方法に係り、特にＡｌ合金膜を用いた配線やその配線
に対する接続孔をドライエッチングにより形成したとき
の後処理工程の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体集積回路等の配線にＡ
ｌＳｉ，ＡｌＳｉＣｕ等のＡｌ合金膜が用いられ、この
Ａｌ合金膜のパターニングには一般に、リソグラフィに
よるレジストマスクを用いたドライエッチングが利用さ
れている。Ａｌ合金膜のドライエッチングには、塩素
（Ｃｌ）系ガスのプラズマが利用される。ドライエッチ
ング後は、レジストマスクをＯ2プラズマ等を用いて灰
化（アッシング）除去するが、Ｏ2プラズマによるアッ
シングのみではドライエッチングのプラズマに晒された
レジストを完全に除去することは難しく、レジスト残渣
が残る。
ｌＳｉ，ＡｌＳｉＣｕ等のＡｌ合金膜が用いられ、この
Ａｌ合金膜のパターニングには一般に、リソグラフィに
よるレジストマスクを用いたドライエッチングが利用さ
れている。Ａｌ合金膜のドライエッチングには、塩素
（Ｃｌ）系ガスのプラズマが利用される。ドライエッチ
ング後は、レジストマスクをＯ2プラズマ等を用いて灰
化（アッシング）除去するが、Ｏ2プラズマによるアッ
シングのみではドライエッチングのプラズマに晒された
レジストを完全に除去することは難しく、レジスト残渣
が残る。
【０００３】このレジスト残渣を除去する方法として、
従来次のような方法が提案されている。 アッシング処理後、アルカリ水溶液で洗浄処理し、更
に純水で洗浄処理する方法（特開昭６４−２３２５号公
報参照）。 オーバーアッシングを行い、あるいはアッシング後、
Ｎ2ガス等を吹き付けるといった無機洗浄を行う方法
（特開平４−３３６４１７号公報参照）。
従来次のような方法が提案されている。 アッシング処理後、アルカリ水溶液で洗浄処理し、更
に純水で洗浄処理する方法（特開昭６４−２３２５号公
報参照）。 オーバーアッシングを行い、あるいはアッシング後、
Ｎ2ガス等を吹き付けるといった無機洗浄を行う方法
（特開平４−３３６４１７号公報参照）。
【０００４】また、Ｃｌ系ガスを用いたドライエッチン
グによりＡｌ合金膜をエッチングすると、ウェハ上に残
ったＣｌ残留物に起因するＡｌ合金配線の腐食（アフタ
ーコロージョン）が問題になる。これは、Ｃｌ残留物が
あると、水洗処理等の際にＨＣｌを発生し、電気化学反
応によりＡｌを溶解させる現象である。特に、Ａｌ合金
膜のエッチング直後に純水洗浄を行うと多量のＨＣｌを
発生することが知られている。そこでレジスト残渣の除
去とアフターコロージョンの防止を目的として、次のよ
うなアッシング法も提案されている。 第１アッシング処理後、有機溶剤で洗浄し、第２アッ
シングによりＡｌ合金膜表面を酸化する方法（特開平４
−２６１０１６号公報参照）。
グによりＡｌ合金膜をエッチングすると、ウェハ上に残
ったＣｌ残留物に起因するＡｌ合金配線の腐食（アフタ
ーコロージョン）が問題になる。これは、Ｃｌ残留物が
あると、水洗処理等の際にＨＣｌを発生し、電気化学反
応によりＡｌを溶解させる現象である。特に、Ａｌ合金
膜のエッチング直後に純水洗浄を行うと多量のＨＣｌを
発生することが知られている。そこでレジスト残渣の除
去とアフターコロージョンの防止を目的として、次のよ
うなアッシング法も提案されている。 第１アッシング処理後、有機溶剤で洗浄し、第２アッ
シングによりＡｌ合金膜表面を酸化する方法（特開平４
−２６１０１６号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来提案され
ているアッシング法では、アフターコロージョンの防止
は確実ではない。その一つの理由は、ドライエッチング
の工程でレジストとエッチングガスの反応によるプラズ
マ重合膜がＡｌ合金膜配線の側壁に形成されるが、これ
がアルカリ水溶液や有機溶剤をはじくことにある。プラ
ズマ重合膜は、エッチングされるＡｌ合金膜側壁に形成
されて、その側壁保護効果がエッチングの異方性をもた
らすものであるが、その撥水性のために、ブラズマ重合
膜と共に配線側壁に多く付着しているＣｌ残留物が確実
に除去できない。
ているアッシング法では、アフターコロージョンの防止
は確実ではない。その一つの理由は、ドライエッチング
の工程でレジストとエッチングガスの反応によるプラズ
マ重合膜がＡｌ合金膜配線の側壁に形成されるが、これ
がアルカリ水溶液や有機溶剤をはじくことにある。プラ
ズマ重合膜は、エッチングされるＡｌ合金膜側壁に形成
されて、その側壁保護効果がエッチングの異方性をもた
らすものであるが、その撥水性のために、ブラズマ重合
膜と共に配線側壁に多く付着しているＣｌ残留物が確実
に除去できない。
【０００６】Ａｌ合金膜表面をパシベーション膜で覆っ
て湿気と接触しないようにすることは、アフターコロー
ジョン抑制のために有効であると考えられているが、単
にパシベーション膜で覆うだけでＣｌ残留物を除去しな
いと、長期的信頼性の点で問題が残る。また、Ａｌ合金
膜エッチング後にガスを切替えてＣＨＦ3系ガスプラズ
マ等によりパシベーション膜を形成したとしても、その
後のレジスト及びパシベーション膜のアッシングの条件
によってはやはりコロージョンの発生を避けられないこ
とになる。
て湿気と接触しないようにすることは、アフターコロー
ジョン抑制のために有効であると考えられているが、単
にパシベーション膜で覆うだけでＣｌ残留物を除去しな
いと、長期的信頼性の点で問題が残る。また、Ａｌ合金
膜エッチング後にガスを切替えてＣＨＦ3系ガスプラズ
マ等によりパシベーション膜を形成したとしても、その
後のレジスト及びパシベーション膜のアッシングの条件
によってはやはりコロージョンの発生を避けられないこ
とになる。
【０００７】同様の問題は、配線のパターニング工程だ
けでなく、層間絶縁膜に接続孔を開けるドライエッチン
グ工程の後処理にもある。層間絶縁膜がＰｌ−ＳｉＯ，
Ｐｌ−ＴＥＯＳ等のシリコン酸化膜である場合、ドライ
エッチングにはフッ素（Ｆ）系ガスプラズマが用いられ
るので、アフターコロージョンは問題にならないが、接
続孔側壁にはやはりプラズマ重合膜が形成され、これが
従来のアッシング処理法では除去できない。また、レジ
スト残渣除去のためにアルカリ性水溶液を用いると、接
続孔に露出するＡｌ合金配線の表面が荒れるという問題
もある。
けでなく、層間絶縁膜に接続孔を開けるドライエッチン
グ工程の後処理にもある。層間絶縁膜がＰｌ−ＳｉＯ，
Ｐｌ−ＴＥＯＳ等のシリコン酸化膜である場合、ドライ
エッチングにはフッ素（Ｆ）系ガスプラズマが用いられ
るので、アフターコロージョンは問題にならないが、接
続孔側壁にはやはりプラズマ重合膜が形成され、これが
従来のアッシング処理法では除去できない。また、レジ
スト残渣除去のためにアルカリ性水溶液を用いると、接
続孔に露出するＡｌ合金配線の表面が荒れるという問題
もある。
【０００８】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、ドライエッチング工程の後処理工程を改良し
て、Ａｌ合金配線の腐食や荒れを確実に防止できるよう
にした半導体装置の製造方法を提供することを目的とし
ている。
もので、ドライエッチング工程の後処理工程を改良し
て、Ａｌ合金配線の腐食や荒れを確実に防止できるよう
にした半導体装置の製造方法を提供することを目的とし
ている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を介してＡｌ合
金膜を形成する工程と、前記Ａｌ合金膜上にレジストマ
スクをパターン形成し、ドライエッチングにより前記Ａ
ｌ合金膜をエッチングして配線層を形成する工程と、前
記レジストマスクをＯ 2 ＋ＣＨＦ 3 ガスにより灰化除去す
る工程と、この工程に引き続きガスをＣＨＦ 3 のみに切
り換えて、前記基板上にパシベーション膜を形成する工
程と、前記パシベーション膜を灰化除去する工程と、前
記基板を純水で洗浄した後乾燥する工程と、前記基板を
アルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で洗浄する工
程とを有することを特徴としている。
置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を介してＡｌ合
金膜を形成する工程と、前記Ａｌ合金膜上にレジストマ
スクをパターン形成し、ドライエッチングにより前記Ａ
ｌ合金膜をエッチングして配線層を形成する工程と、前
記レジストマスクをＯ 2 ＋ＣＨＦ 3 ガスにより灰化除去す
る工程と、この工程に引き続きガスをＣＨＦ 3 のみに切
り換えて、前記基板上にパシベーション膜を形成する工
程と、前記パシベーション膜を灰化除去する工程と、前
記基板を純水で洗浄した後乾燥する工程と、前記基板を
アルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で洗浄する工
程とを有することを特徴としている。
【００１０】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、半導体基板上に第１の絶縁膜を介してＡｌ合金膜
による第１の配線層を形成し、この第１の配線層を覆っ
て第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜上
にレジストマスクをパターン形成し、ドライエッチング
により前記第２の絶縁膜をエッチングとして前記第１の
配線層に対する接続孔を形成する工程と、前記レジスト
マスクをＯ 2 ＋ＣＨＦ 3 ガスにより灰化除去する工程と、
前記基板を純水で洗浄した後乾燥する工程と、前記基板
をアルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で洗浄する
工程と、前記第２の絶縁膜上に前記接続孔を介して前記
第１の配線層に接続される第２の配線層を形成する工程
とを有することを特徴としている。
また、半導体基板上に第１の絶縁膜を介してＡｌ合金膜
による第１の配線層を形成し、この第１の配線層を覆っ
て第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜上
にレジストマスクをパターン形成し、ドライエッチング
により前記第２の絶縁膜をエッチングとして前記第１の
配線層に対する接続孔を形成する工程と、前記レジスト
マスクをＯ 2 ＋ＣＨＦ 3 ガスにより灰化除去する工程と、
前記基板を純水で洗浄した後乾燥する工程と、前記基板
をアルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で洗浄する
工程と、前記第２の絶縁膜上に前記接続孔を介して前記
第１の配線層に接続される第２の配線層を形成する工程
とを有することを特徴としている。
【００１１】この発明において好ましくは、前記アルカ
リ性水溶液として、テトラメチルアンモニウム水酸化物
を含む水溶液を用いる。この発明において好ましくは、
前記アルカリ性水溶液による洗浄前の純水による洗浄の
時間を８分から１２分とする。
リ性水溶液として、テトラメチルアンモニウム水酸化物
を含む水溶液を用いる。この発明において好ましくは、
前記アルカリ性水溶液による洗浄前の純水による洗浄の
時間を８分から１２分とする。
【００１２】この発明によるＡｌ合金膜配線の形成法に
よると、Ａｌ合金膜をエッチングした後のレジストマス
クのアッシング工程に引き続くパシベーション膜形成と
そのアッシング除去によりＣｌ残留物の多くを除去し
て、アフターコロージョンを防止することができる。更
にパシベーション膜アッシング後の純水洗浄によってプ
ラズマ重合膜を親水性とすることで、その後のアルカリ
水溶液洗浄によりレジスト残渣とプラズマ重合膜を確実
に除去することができる。
よると、Ａｌ合金膜をエッチングした後のレジストマス
クのアッシング工程に引き続くパシベーション膜形成と
そのアッシング除去によりＣｌ残留物の多くを除去し
て、アフターコロージョンを防止することができる。更
にパシベーション膜アッシング後の純水洗浄によってプ
ラズマ重合膜を親水性とすることで、その後のアルカリ
水溶液洗浄によりレジスト残渣とプラズマ重合膜を確実
に除去することができる。
【００１３】この発明によるＡｌ合金膜配線に対する接
続孔の形成法によると、レジストマスクのアッシング工
程後の純水洗浄によりやはりプラズマ重合膜を親水性と
することで、その後のアルカリ水溶液洗浄によってレジ
スト残渣とプラズマ重合膜を確実に除去することができ
る。また、上記純水洗浄により、接続孔に露出するＡｌ
合金膜配線表面が酸化されるため、その後のアルカリ水
溶液の洗浄処理で配線表面が荒れることもなくなる。
続孔の形成法によると、レジストマスクのアッシング工
程後の純水洗浄によりやはりプラズマ重合膜を親水性と
することで、その後のアルカリ水溶液洗浄によってレジ
スト残渣とプラズマ重合膜を確実に除去することができ
る。また、上記純水洗浄により、接続孔に露出するＡｌ
合金膜配線表面が酸化されるため、その後のアルカリ水
溶液の洗浄処理で配線表面が荒れることもなくなる。
【００１４】この発明において、アルカリ性水溶液によ
る洗浄に先立つ純水洗浄の時間は重要である。純水洗浄
の時間が５分程度以下と短いと、その後のアルカリ性水
溶液処理によってプラズマ重合膜及びレジスト残渣を確
実に除去できない。一方、１５分程度以上の十分な時間
をかけて純水洗浄を行うと、プラズマ重合膜及びレジス
ト残渣は確実に除去できるが、アフターコロージョンが
発生する。これは、長時間の純水洗浄によるバッテリー
効果が顕著になるためと考えられる。実験によれば、純
水洗浄の時間を８分から１２分とすることにより、プラ
ズマ重合膜及びレジスト残渣の除去と、コロージョン防
止を確実にすることができる。更に、アルカリ性水溶液
による洗浄に先立つ純水洗浄を行った後、直ちに乾燥さ
せることも、アフターコロージョンの発生を抑制する上
で重要である。
る洗浄に先立つ純水洗浄の時間は重要である。純水洗浄
の時間が５分程度以下と短いと、その後のアルカリ性水
溶液処理によってプラズマ重合膜及びレジスト残渣を確
実に除去できない。一方、１５分程度以上の十分な時間
をかけて純水洗浄を行うと、プラズマ重合膜及びレジス
ト残渣は確実に除去できるが、アフターコロージョンが
発生する。これは、長時間の純水洗浄によるバッテリー
効果が顕著になるためと考えられる。実験によれば、純
水洗浄の時間を８分から１２分とすることにより、プラ
ズマ重合膜及びレジスト残渣の除去と、コロージョン防
止を確実にすることができる。更に、アルカリ性水溶液
による洗浄に先立つ純水洗浄を行った後、直ちに乾燥さ
せることも、アフターコロージョンの発生を抑制する上
で重要である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施例を説明する。図１は、この発明の一実施例に係
る半導体装置の配線形成工程を示す。図１（ａ）は、シ
リコン基板１１にシリコン酸化膜等の絶縁膜１２を介し
てＡｌ合金膜を形成し、この上にレジストマスク１４を
パターニングして、ドライエッチングによりＡｌ合金膜
をエッチングして配線層１３を形成した状態である。Ａ
ｌ合金膜はスパッタリングにより形成し、必要ならその
表面にＴｉＮ膜等のバリアメタルを形成する。
の実施例を説明する。図１は、この発明の一実施例に係
る半導体装置の配線形成工程を示す。図１（ａ）は、シ
リコン基板１１にシリコン酸化膜等の絶縁膜１２を介し
てＡｌ合金膜を形成し、この上にレジストマスク１４を
パターニングして、ドライエッチングによりＡｌ合金膜
をエッチングして配線層１３を形成した状態である。Ａ
ｌ合金膜はスパッタリングにより形成し、必要ならその
表面にＴｉＮ膜等のバリアメタルを形成する。
【００１６】Ａｌ合金膜のドライエッチングには、図３
に示すようなアッシャー一体型のマイクロ波プラズマエ
ッチング装置を用いる。即ち、レジストマスクをパター
ニングしたウェハ３４をエッチング室３１に入れて、Ｂ
Ｃｌ3＋Ｃｌ2ガスのプラズマによりＡｌ合金膜をエッチ
ングする。このとき図１（ａ）に示すように、配線層１
３の側壁にはプラズマ重合膜１５が王冠状に形成され
る。
に示すようなアッシャー一体型のマイクロ波プラズマエ
ッチング装置を用いる。即ち、レジストマスクをパター
ニングしたウェハ３４をエッチング室３１に入れて、Ｂ
Ｃｌ3＋Ｃｌ2ガスのプラズマによりＡｌ合金膜をエッチ
ングする。このとき図１（ａ）に示すように、配線層１
３の側壁にはプラズマ重合膜１５が王冠状に形成され
る。
【００１７】この後、ウェハ３４を搬送部３３を介して
アッシング室３２に移し、先ずレジストアッシングを行
う。このレジストアッシングは、ステージ３５の温度を
２４℃とし、Ｏ2＋ＣＨＦ3ガスのプラズマを利用する。
ここで、Ｏ2ガスに一部ＣＨＦ3ガスを入れることによっ
て、Ｃｌ残留物のＣｌの一部をＦで置換することができ
る。引き続き同じアッシング室３２において、ガスをＣ
ＨＦ3のみに切替えて、図１（ｂ）に示すようにパシベ
ーション膜１７を形成する。図１（ｂ）には、レジスト
アッシングで除去し切れないレジスト残渣１６が配線層
１３上に残されている様子を示している。
アッシング室３２に移し、先ずレジストアッシングを行
う。このレジストアッシングは、ステージ３５の温度を
２４℃とし、Ｏ2＋ＣＨＦ3ガスのプラズマを利用する。
ここで、Ｏ2ガスに一部ＣＨＦ3ガスを入れることによっ
て、Ｃｌ残留物のＣｌの一部をＦで置換することができ
る。引き続き同じアッシング室３２において、ガスをＣ
ＨＦ3のみに切替えて、図１（ｂ）に示すようにパシベ
ーション膜１７を形成する。図１（ｂ）には、レジスト
アッシングで除去し切れないレジスト残渣１６が配線層
１３上に残されている様子を示している。
【００１８】続いて、図３の装置からウェハを取り出し
て別のアッシング装置において、Ｏ3ガスと紫外光照射
によりパシベーション膜１７のアッシングを行う。この
とき、ステージの温度は２１０℃程度とし、アッシング
処理時間は１〜２分とする。このアッシング処理によ
り、図１（ｃ）に示すようにパシベーション膜１７が除
去され、同時にＡｌ合金膜エッチング工程でのＣｌ残留
物が除去される。以上のように、Ａｌ合金膜のエッチン
グから、レジストマスクのアッシング除去、更にパシベ
ーション膜の形成までの一連の工程は、アッシャー一体
型のエッチング装置を用いて、ウェハ３４を大気に晒す
ことなく行われる。
て別のアッシング装置において、Ｏ3ガスと紫外光照射
によりパシベーション膜１７のアッシングを行う。この
とき、ステージの温度は２１０℃程度とし、アッシング
処理時間は１〜２分とする。このアッシング処理によ
り、図１（ｃ）に示すようにパシベーション膜１７が除
去され、同時にＡｌ合金膜エッチング工程でのＣｌ残留
物が除去される。以上のように、Ａｌ合金膜のエッチン
グから、レジストマスクのアッシング除去、更にパシベ
ーション膜の形成までの一連の工程は、アッシャー一体
型のエッチング装置を用いて、ウェハ３４を大気に晒す
ことなく行われる。
【００１９】この後、ウェハをアッシング装置から取り
出し、先ず純水による洗浄を室温で約１０分行う。この
純水洗浄には例えば、バブラー付きのバッチ処理洗浄装
置を用いる。洗浄後直ちにスピンドライヤーで乾燥した
後、アルカリ性水溶液を噴射して１０秒間保持するアル
カリ洗浄を行う。アルカリ性水溶液としては、テトラメ
チルアンモニウム水酸化物ＴＭＡＨ（＝（ＣＨ3）4Ｎ・
ＯＨ）を数％含む水溶液を用いる。そして再度、純水に
よる洗浄を行った後、ベーク処理を行う。アルカリ水溶
液処理から純水洗浄処理、そしてベーク処理までは、バ
ッチ処理方式のディベロッパーによる一貫処理として行
うことができる。以上の処理により、図１（ｄ）に示す
ように、プラズマ重合膜１５及びレジスト残渣１６は確
実に除去される。
出し、先ず純水による洗浄を室温で約１０分行う。この
純水洗浄には例えば、バブラー付きのバッチ処理洗浄装
置を用いる。洗浄後直ちにスピンドライヤーで乾燥した
後、アルカリ性水溶液を噴射して１０秒間保持するアル
カリ洗浄を行う。アルカリ性水溶液としては、テトラメ
チルアンモニウム水酸化物ＴＭＡＨ（＝（ＣＨ3）4Ｎ・
ＯＨ）を数％含む水溶液を用いる。そして再度、純水に
よる洗浄を行った後、ベーク処理を行う。アルカリ水溶
液処理から純水洗浄処理、そしてベーク処理までは、バ
ッチ処理方式のディベロッパーによる一貫処理として行
うことができる。以上の処理により、図１（ｄ）に示す
ように、プラズマ重合膜１５及びレジスト残渣１６は確
実に除去される。
【００２０】この実施例において、アルカリ性水溶液に
よる洗浄処理に先立つ純水洗浄処理の時間を種々変えた
ときの、プラズマ重合膜の除去効果及び耐腐食性（コロ
ージョン抑制効果）を、アルカリ性水溶液による洗浄処
理後の表面状態の観察により判定した結果を下表１にま
とめた。○は良、△はやや不良、×は不良である。
よる洗浄処理に先立つ純水洗浄処理の時間を種々変えた
ときの、プラズマ重合膜の除去効果及び耐腐食性（コロ
ージョン抑制効果）を、アルカリ性水溶液による洗浄処
理後の表面状態の観察により判定した結果を下表１にま
とめた。○は良、△はやや不良、×は不良である。
【００２１】
【表１】
【００２２】５分の純水洗浄処理では、アルカリ水溶液
による処理後も僅かなプラズマ重合膜の残りが認められ
た。これはプラズマ重合膜が十分親水性になっていない
ためと考えられる。１５分の洗浄処理ではプラズマ重合
膜もレジスト残渣も完全に除去されるが、僅かにコロー
ジョン発生が認められた。１０分の純水洗浄により、極
めて良好な結果が得られている。更に細かい時間刻みで
実験した結果によると、８分から１２分の純水洗浄処理
で実用上有効な効果が得られることが確認された。
による処理後も僅かなプラズマ重合膜の残りが認められ
た。これはプラズマ重合膜が十分親水性になっていない
ためと考えられる。１５分の洗浄処理ではプラズマ重合
膜もレジスト残渣も完全に除去されるが、僅かにコロー
ジョン発生が認められた。１０分の純水洗浄により、極
めて良好な結果が得られている。更に細かい時間刻みで
実験した結果によると、８分から１２分の純水洗浄処理
で実用上有効な効果が得られることが確認された。
【００２３】次に、図２を参照してこの発明の別の実施
例を説明する。図２（ａ）に示すように、シリコン基板
２１に第１の絶縁膜２２を介してＡｌ合金膜による第１
の配線層２３を形成する。ここまでは、先の実施例の工
程に従う。この後、第１の配線層２３を覆ってＰｌ−Ｓ
ｉＯ，Ｐｌ−ＴＥＯＳ等の第２の絶縁膜２４を形成し、
その上にレジストマスク２５をパターニングして、ドラ
イエッチングにより接続孔２６を形成する。第２の絶縁
膜２４のドライエッチングには例えば、ＣＨＦ3＋ＣＦ4
ガスプラズマを用いる。このとき接続孔２６の内壁には
図示のようにプラズマ重合膜２７が形成される。
例を説明する。図２（ａ）に示すように、シリコン基板
２１に第１の絶縁膜２２を介してＡｌ合金膜による第１
の配線層２３を形成する。ここまでは、先の実施例の工
程に従う。この後、第１の配線層２３を覆ってＰｌ−Ｓ
ｉＯ，Ｐｌ−ＴＥＯＳ等の第２の絶縁膜２４を形成し、
その上にレジストマスク２５をパターニングして、ドラ
イエッチングにより接続孔２６を形成する。第２の絶縁
膜２４のドライエッチングには例えば、ＣＨＦ3＋ＣＦ4
ガスプラズマを用いる。このとき接続孔２６の内壁には
図示のようにプラズマ重合膜２７が形成される。
【００２４】この後、図２（ｂ）に示すように、Ｏ2ガ
スプラズマによりレジストマスク２５をアッシング除去
する。図示のように、第２の絶縁膜２４上にはレジスト
残渣２８が残り、接続孔２６内のプラズマ重合膜２７も
除去されずに残る。
スプラズマによりレジストマスク２５をアッシング除去
する。図示のように、第２の絶縁膜２４上にはレジスト
残渣２８が残り、接続孔２６内のプラズマ重合膜２７も
除去されずに残る。
【００２５】この後、先の実施例と同様に、純水による
洗浄を行って乾燥し、アルカリ性水溶液による洗浄処理
を行い、再度純水による洗浄処理を行った後、ベークす
る。これにより、図２（ｃ）に示すように、レジスト残
渣２８及びプラズマ重合膜２７を除去することができ
る。アルカリ性水溶液による洗浄の前の純水洗浄の時間
は、先の実施例と同程度とすることが好ましい。このア
ルカリ性水溶液による洗浄に先立つ純水洗浄を行わない
と、レジスト残渣２８は除去できるものの、プラズマ重
合膜２７は除去できず、またアルカリ性水溶液の洗浄処
理で接続孔２６に露出する第１の配線層２３の表面荒れ
が観測された。またこの純水洗浄により、第１の配線層
２３の表面の荒れが防止できた。これは、第１の配線層
２３の表面が酸化膜により保護されるためである。
洗浄を行って乾燥し、アルカリ性水溶液による洗浄処理
を行い、再度純水による洗浄処理を行った後、ベークす
る。これにより、図２（ｃ）に示すように、レジスト残
渣２８及びプラズマ重合膜２７を除去することができ
る。アルカリ性水溶液による洗浄の前の純水洗浄の時間
は、先の実施例と同程度とすることが好ましい。このア
ルカリ性水溶液による洗浄に先立つ純水洗浄を行わない
と、レジスト残渣２８は除去できるものの、プラズマ重
合膜２７は除去できず、またアルカリ性水溶液の洗浄処
理で接続孔２６に露出する第１の配線層２３の表面荒れ
が観測された。またこの純水洗浄により、第１の配線層
２３の表面の荒れが防止できた。これは、第１の配線層
２３の表面が酸化膜により保護されるためである。
【００２６】なおこの実施例の場合、接続孔２６を形成
するドライエッチングにＣｌ系ガスを用いないから、Ｃ
ｌ残留物によるアフターコロージョンのおそれはなく、
従って純水洗浄の時間を長くしても差し支えないが、必
要以上に長くすることは生産性の点で好ましくない。ま
た、この実施例の場合、アルカリ性水溶液による洗浄
を、その処理部分に光が入らないようにカバーで覆った
暗部での処理とすることにより、現像液成分から光励起
により生成されるＣｌラジカルによりＡｌが削られると
いうバッテリー効果が防止できることが分かった。
するドライエッチングにＣｌ系ガスを用いないから、Ｃ
ｌ残留物によるアフターコロージョンのおそれはなく、
従って純水洗浄の時間を長くしても差し支えないが、必
要以上に長くすることは生産性の点で好ましくない。ま
た、この実施例の場合、アルカリ性水溶液による洗浄
を、その処理部分に光が入らないようにカバーで覆った
暗部での処理とすることにより、現像液成分から光励起
により生成されるＣｌラジカルによりＡｌが削られると
いうバッテリー効果が防止できることが分かった。
【００２７】以上の処理を行った後、図２（ｄ）に示す
ように再度Ａｌ合金膜をスパッタリングし、これをパタ
ーニングして、第１の配線層２３にコンタクトする第２
の配線層２９を形成する。この第２の配線層２９のドラ
イエッチング工程の後も、先の実施例と同様のアッシン
グ処理を行うことにより、レジスト残渣の除去及びアフ
ターコロージョン防止が図られる。
ように再度Ａｌ合金膜をスパッタリングし、これをパタ
ーニングして、第１の配線層２３にコンタクトする第２
の配線層２９を形成する。この第２の配線層２９のドラ
イエッチング工程の後も、先の実施例と同様のアッシン
グ処理を行うことにより、レジスト残渣の除去及びアフ
ターコロージョン防止が図られる。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、ド
ライエッチングによるＡｌ合金膜パターニング後の後処
理工程を改良して、レジスト残渣やプラズマ重合膜を確
実に除去し、アフターコロージョンによる配線腐食の発
生しない信頼性の高いＡｌ合金膜配線を持つ半導体装置
を得ることができる。またこの発明によれば、ドライエ
ッチングによる接続孔形成後の後処理工程を改良して、
レジスト残渣やプラズマ重合膜を確実に除去し、Ａｌ合
金膜による信頼性の高い多層配線構造を持つ半導体装置
を得ることができる。
ライエッチングによるＡｌ合金膜パターニング後の後処
理工程を改良して、レジスト残渣やプラズマ重合膜を確
実に除去し、アフターコロージョンによる配線腐食の発
生しない信頼性の高いＡｌ合金膜配線を持つ半導体装置
を得ることができる。またこの発明によれば、ドライエ
ッチングによる接続孔形成後の後処理工程を改良して、
レジスト残渣やプラズマ重合膜を確実に除去し、Ａｌ合
金膜による信頼性の高い多層配線構造を持つ半導体装置
を得ることができる。
【図１】 この発明の一実施例による半導体装置の製造
工程を示す。
工程を示す。
【図２】 この発明の他の実施例による半導体装置の製
造工程を示す。
造工程を示す。
【図３】 実施例に用いたアッシャー一体型ドライエッ
チング装置を示す。
チング装置を示す。
１１…シリコン基板、１２…絶縁膜、１３…配線層、１
４…レジストマスク、１５…プラズマ重合膜、１６…レ
ジスト残渣、１７…パシベーション膜、２１…シリコン
基板、２２…第１の絶縁膜、２３…第１の配線層、２４
…第２の絶縁膜、２５…レジストマスク、２６…接続
孔、２７…プラズマ重厚膜、２８…レジスト残渣、２９
…第２の配線層。
４…レジストマスク、１５…プラズマ重合膜、１６…レ
ジスト残渣、１７…パシベーション膜、２１…シリコン
基板、２２…第１の絶縁膜、２３…第１の配線層、２４
…第２の絶縁膜、２５…レジストマスク、２６…接続
孔、２７…プラズマ重厚膜、２８…レジスト残渣、２９
…第２の配線層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/304 642 H01L 21/3213
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上に絶縁膜を介してＡｌ合金
膜を形成する工程と、 前記Ａｌ合金膜上にレジストマスクをパターン形成し、
ドライエッチングにより前記Ａｌ合金膜をエッチングし
て配線層を形成する工程と、 前記レジストマスクをＯ 2 ＋ＣＨＦ 3 ガスにより灰化除去
する工程と、この工程に引き続きガスをＣＨＦ 3 のみに切り換えて、
前記基板上にパシベーション膜を形成する工程と、 前記パシベーション膜を灰化除去する工程と、 前記基板を純水で洗浄した後乾燥する工程と、 前記基板をアルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で
洗浄する工程とを有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項２】 半導体基板上に第１の絶縁膜を介してＡ
ｌ合金膜による第１の配線層を形成し、この第１の配線
層を覆って第２の絶縁膜を形成する工程と、 前記第２の絶縁膜上にレジストマスクをパターン形成
し、ドライエッチングにより前記第２の絶縁膜をエッチ
ングとして前記第１の配線層に対する接続孔を形成する
工程と、 前記レジストマスクをＯ 2 ＋ＣＨＦ 3 ガスにより灰化除去
する工程と、 前記基板を純水で洗浄した後乾燥する工程と、 前記基板をアルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で
洗浄する工程と、 前記第２の絶縁膜上に前記接続孔を介して前記第１の配
線層に接続される第２の配線層を形成する工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記アルカリ性水溶液は、テトラメチル
アンモニウム水酸化物を含む水溶液であることを特徴と
する請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 半導体基板上に絶縁膜を介してＡｌ合金
膜を形成する工程と、 前記Ａｌ合金膜上にレジストマスクをパターン形成し、
ドライエッチングにより前記Ａｌ合金膜をエッチングし
て配線層を形成する工程と、 前記レジストマスクを灰化除去する工程と、 前記基板上にフッ素ガスプラズマを用いてパシベーショ
ン膜を形成する工程と、 前記パシベーション膜を灰化除去する工程と、 前記基板を純水で８分から１２分洗浄した後乾燥する工
程と、 前記基板をアルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で
洗浄する工程とを有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項５】 半導体基板上に第１の絶縁膜を介してＡ
ｌ合金膜による第１の配線層を形成し、この第１の配線
層を覆って第２の絶縁膜を形成する工程と、 前記第２の絶縁膜上にレジストマスクをパターン形成
し、ドライエッチングにより前記第２の絶縁膜をエッチ
ングとして前記第１の配線層に対する接続孔を形成する
工程と、 前記レジストマスクを灰化除去する工程と、 前記基板を純水で８分から１２分洗浄した後乾燥する工
程と、 前記基板をアルカリ性水溶液で洗浄した後、再度純水で
洗浄する工程と、 前記第２の絶縁膜上に前記接続孔を介して前記第１の配
線層に接続される第２の配線層を形成する工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11504496A JP3271518B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11504496A JP3271518B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09298188A JPH09298188A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3271518B2 true JP3271518B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=14652805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11504496A Expired - Fee Related JP3271518B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271518B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10077952B2 (en) | 2014-05-02 | 2018-09-18 | Dana Canada Corporation | Manifold structure for re-directing a fluid stream |
| US10126068B2 (en) | 2010-12-24 | 2018-11-13 | Dana Canada Corporation | Fluid flow heat transfer box for multiple fluids with fluid flow control device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100408847B1 (ko) * | 2002-04-09 | 2003-12-06 | 아남반도체 주식회사 | 반도체 제조공정시 발생된 잔존물 제거방법 |
| JP2007165514A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP5714339B2 (ja) * | 2011-01-18 | 2015-05-07 | シチズンホールディングス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| CN107706089B (zh) * | 2017-09-19 | 2020-08-11 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 铝线干法刻蚀后湿法清洗方法 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP11504496A patent/JP3271518B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10126068B2 (en) | 2010-12-24 | 2018-11-13 | Dana Canada Corporation | Fluid flow heat transfer box for multiple fluids with fluid flow control device |
| US10077952B2 (en) | 2014-05-02 | 2018-09-18 | Dana Canada Corporation | Manifold structure for re-directing a fluid stream |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09298188A (ja) | 1997-11-18 |
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