JPH09298188A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH09298188A
JPH09298188A JP11504496A JP11504496A JPH09298188A JP H09298188 A JPH09298188 A JP H09298188A JP 11504496 A JP11504496 A JP 11504496A JP 11504496 A JP11504496 A JP 11504496A JP H09298188 A JPH09298188 A JP H09298188A
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pure water
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aqueous solution
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the post-treatment process of a dry-etching process and avoid the corrosion and roughing of an Al alloy wiring securely. SOLUTION: An Al alloy film is formed on a silicon substrate 11 with an insulating film 12 therebetween, a resist mask 14 is formed on it and patterned and the Al alloy film is etched by dry-etching to form a wiring layer 13. After that, the resist mask 14 is removed by ashing and then a passivation film 17 is formed on the substrate by using F-based gas plasma and removed by ashing to remove Cl remnants. After that, washing with pure water, drying, washing with alkaline solution and washing with pure water are successively performed to remove the resist remnants 16 and a plasma-polymerized film 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to improvement of a post-treatment process when a wiring using an Al alloy film and a connection hole for the wiring are formed by dry etching.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, A has been used for wiring of semiconductor integrated circuits and the like.
An Al alloy film such as 1Si or AlSiCu is used, and dry etching using a resist mask by lithography is generally used for patterning this Al alloy film. Plasma of chlorine (Cl) -based gas is used for dry etching of the Al alloy film. After dry etching, the resist mask is removed by ashing (ashing) using O 2 plasma or the like, but it is difficult to completely remove the resist exposed to the dry etching plasma only by ashing with O 2 plasma. The residue remains.

【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、
2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)。
As a method of removing this resist residue,
Conventionally, the following methods have been proposed. After the ashing treatment, a method of washing with an alkaline aqueous solution and then with pure water (see Japanese Patent Laid-Open No. 64-2325). After overashing, or after ashing,
A method of performing an inorganic cleaning by spraying N 2 gas or the like (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-336417).

【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)。
Further, when the Al alloy film is etched by dry etching using a Cl-based gas, corrosion of the Al alloy wiring (after-corrosion) due to the Cl residue left on the wafer becomes a problem. This is a phenomenon in which when Cl residue is present, HCl is generated during a water washing process or the like, and Al is dissolved by an electrochemical reaction. In particular, it is known that a large amount of HCl is generated if pure water is washed immediately after etching the Al alloy film. Therefore, the following ashing method has been proposed for the purpose of removing resist residues and preventing after-corrosion. After the first ashing treatment, a method of rinsing with an organic solvent and oxidizing the surface of the Al alloy film by the second ashing (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4)
-261016 gazette).

【0005】[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。
However, the previously proposed ashing method is not certain to prevent after-corrosion. One of the reasons is that the plasma polymerized film is formed on the side wall of the Al alloy film wiring by the reaction of the resist and the etching gas in the dry etching process, which repels the alkaline aqueous solution and the organic solvent. The plasma polymerized film is formed on the side wall of the Al alloy film to be etched, and its side wall protection effect brings etching anisotropy. However, due to its water repellency, it is often attached to the wiring side wall together with the plasma polymerized film. It is not possible to reliably remove the remaining Cl residue.

【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。
It is considered that covering the surface of the Al alloy film with a passivation film so that it does not come into contact with moisture is effective for suppressing after-corrosion. However, simply covering the surface with a passivation film can remove Cl residues. If not removed, long-term reliability issues remain. Further, even if the gas is switched after etching the Al alloy film to form the passivation film by CHF 3 -based gas plasma or the like, the occurrence of corrosion still cannot be avoided depending on the subsequent ashing conditions of the resist and the passivation film.

【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。
The same problem exists not only in the wiring patterning step but also in the post-treatment of the dry etching step of forming a contact hole in the interlayer insulating film. The interlayer insulating film is Pl-SiO,
In the case of a silicon oxide film such as Pl-TEOS, since fluorine (F) -based gas plasma is used for dry etching, after-corrosion does not become a problem, but a plasma polymerized film is still formed on the side wall of the connection hole. It cannot be removed by the conventional ashing method. Further, when an alkaline aqueous solution is used for removing the resist residue, there is a problem that the surface of the Al alloy wiring exposed in the connection hole becomes rough.

【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。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and is a method of manufacturing a semiconductor device in which the post-treatment process of the dry etching process is improved so that the corrosion and roughness of the Al alloy wiring can be reliably prevented. Is intended to provide.

【0009】[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灰化除去する工程と、前記基板上に
フッ素系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。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming an Al alloy film on a semiconductor substrate via an insulating film, and a resist mask formed on the Al alloy film by patterning. , A by dry etching
l forming an interconnection layer by etching the alloy film, removing the resist mask by ashing, forming a passivation film on the substrate by using a fluorine-based gas plasma, and removing the passivation film by ashing. The method is characterized by including a step of removing the impurities, a step of washing the substrate with pure water and then drying, and a step of washing the substrate with an alkaline aqueous solution and then again with pure water.

【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。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is
A step of forming a first wiring layer of an Al alloy film on the semiconductor substrate via a first insulating film, and forming a second insulating film covering the first wiring layer; Patterning a resist mask on the insulating film, and forming a connection hole for the first wiring layer by dry etching the second insulating film; and removing the resist mask by ashing. A step of cleaning the substrate with pure water and then drying, a step of cleaning the substrate with an alkaline aqueous solution, and a second cleaning with pure water, and the first insulating film on the second insulating film through the connection hole. And the step of forming a second wiring layer connected to the wiring layer.

【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。
In the present invention, an aqueous solution containing tetramethylammonium hydroxide is preferably used as the alkaline aqueous solution. In the present invention, preferably,
The time for washing with pure water before washing with the alkaline aqueous solution is set to 8 to 12 minutes.

【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。
According to the method for forming an Al alloy film wiring according to the present invention, most of the Cl residue is removed by forming a passivation film following the ashing step of the resist mask after etching the Al alloy film and removing the ashing. Corrosion can be prevented. Further, by making the plasma polymerized film hydrophilic by washing with pure water after the passivation film ashing, the resist residue and the plasma polymerized film can be surely removed by subsequent washing with an alkaline aqueous solution.

【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。
According to the method of forming the connection hole for the Al alloy film wiring according to the present invention, the plasma polymerized film is made hydrophilic by the pure water cleaning after the resist mask ashing step, and the resist residue is cleaned by the subsequent alkaline aqueous solution cleaning. And the plasma polymerized film can be reliably removed. Further, the Al exposed in the connection hole by the pure water cleaning
Since the surface of the alloy film wiring is oxidized, the surface of the wiring is not roughened by the subsequent cleaning treatment with the alkaline aqueous solution.

【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。
In the present invention, the time of washing with pure water prior to the washing with the alkaline aqueous solution is important. If the time for cleaning with pure water is as short as about 5 minutes or less, the plasma polymerized film and the resist residue cannot be reliably removed by the subsequent treatment with the alkaline aqueous solution. On the other hand, if pure water cleaning is performed for a sufficient time of about 15 minutes or more, the plasma polymerized film and the resist residue can be reliably removed, but after-corrosion occurs. It is considered that this is because the battery effect by washing with pure water for a long time becomes remarkable. According to the experiment, by setting the cleaning time of pure water to 8 to 12 minutes, it is possible to reliably remove the plasma polymerized film and the resist residue and prevent corrosion. Furthermore, it is also important to immediately perform drying after washing with pure water prior to washing with an alkaline aqueous solution in order to suppress the occurrence of after-corrosion.

【0015】[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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a wiring forming process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1A, an Al alloy film is formed on a silicon substrate 11 via an insulating film 12 such as a silicon oxide film, a resist mask 14 is patterned thereon, and the Al alloy film is etched by dry etching. This is a state in which the wiring layer 13 is formed. A
The l alloy film is formed by sputtering, and if necessary, a barrier metal such as a TiN film is formed on the surface thereof.

【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。
For dry etching of the Al alloy film, as shown in FIG.
The asher integrated microwave plasma etching apparatus as shown in FIG. That is, the wafer 34 on which the resist mask is patterned is put in the etching chamber 31, and B
The Al alloy film is etched by plasma of Cl 3 + Cl 2 gas. At this time, as shown in FIG.
A plasma polymerized film 15 is formed on the side wall of 3 in a crown shape.

【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。
After this, the wafer 34 is transferred to the ashing chamber 32 via the transfer section 33, and resist ashing is performed first. In this resist ashing, the temperature of the stage 35 is set to 24 ° C. and the plasma of O 2 + CHF 3 gas is used.
Here, a part of Cl in the Cl residue can be replaced with F by introducing a part of CHF 3 gas into the O 2 gas. Then, in the same ashing chamber 32, the gas is replaced with C
By switching to only HF 3 , the passivation film 17 is formed as shown in FIG. FIG. 1B shows a state in which a resist residue 16 that cannot be completely removed by resist ashing remains on the wiring layer 13.

【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。
Subsequently, the wafer is taken out from the apparatus of FIG. 3 and the passivation film 17 is ashed by irradiation of O 3 gas and ultraviolet light in another ashing apparatus. At this time, the temperature of the stage is about 210 ° C., and the ashing processing time is 1 to 2 minutes. By this ashing process, the passivation film 17 is removed as shown in FIG. 1C, and at the same time, the Cl residue in the Al alloy film etching step is removed. As described above, the series of steps from the etching of the Al alloy film to the removal of the ashing of the resist mask and the formation of the passivation film are carried out by using the etching apparatus integrated with the asher without exposing the wafer 34 to the atmosphere. .

【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(=(CH34N・
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。
After that, the wafer is taken out of the ashing device and first washed with pure water at room temperature for about 10 minutes. For this pure water cleaning, for example, a batch processing cleaning device with a bubbler is used. Immediately after cleaning, the product is dried with a spin dryer, and then alkaline cleaning is performed by spraying an alkaline aqueous solution and holding for 10 seconds. As the alkaline aqueous solution, tetramethylammonium hydroxide TMAH (= (CH 3 ) 4 N.
An aqueous solution containing a few% of (OH) is used. Then, again, after cleaning with pure water, a baking process is performed. From the alkaline aqueous solution treatment to the pure water washing treatment and the baking treatment, it is possible to carry out as a continuous treatment by the developer of the batch treatment system. Through the above processing, as shown in FIG. 1D, the plasma polymerized film 15 and the resist residue 16 are reliably removed.

【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。
In this example, the effect of removing the plasma-polymerized film and the corrosion resistance (corrosion suppressing effect) when the time of the pure water cleaning treatment prior to the cleaning treatment with the alkaline aqueous solution was variously changed. The results determined by the subsequent observation of the surface condition are summarized in Table 1 below. ◯ is good, Δ is slightly bad, and x is bad.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 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。
In the pure water washing treatment for 5 minutes, a small amount of the plasma polymerized film was observed even after the treatment with the alkaline aqueous solution. It is considered that this is because the plasma polymerized film is not sufficiently hydrophilic. By the cleaning treatment for 15 minutes, both the plasma polymerized film and the resist residue were completely removed, but a slight amount of corrosion was observed. An extremely good result has been obtained by washing with pure water for 10 minutes. According to the results of experiments conducted in smaller time increments, it was confirmed that a pure water cleaning treatment for 8 to 12 minutes provided a practically effective effect.

【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。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, the first insulating film 22 is formed on the silicon substrate 21 with the first Al alloy film interposed therebetween.
The wiring layer 23 is formed. Up to this point, the steps of the previous example are followed. Then, the first wiring layer 23 is covered and the Pl-S
forming a second insulating film 24 such as iO or Pl-TEOS,
A resist mask 25 is patterned thereon, and a connection hole 26 is formed by dry etching. For dry etching of the second insulating film 24, for example, CHF 3 + CF 4 is used.
Gas plasma is used. At this time, a plasma polymerized film 27 is formed on the inner wall of the connection hole 26 as shown in the figure.

【0024】この後、図2(b)に示すように、O2
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。
After that, as shown in FIG. 2B, the resist mask 25 is removed by ashing with O 2 gas plasma. As shown, the resist residue 28 remains on the second insulating film 24, and the plasma polymerized film 27 in the connection hole 26 also remains without being removed.

【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。
Thereafter, as in the previous embodiment, cleaning with pure water is performed, drying is performed, cleaning treatment with an alkaline aqueous solution is performed, cleaning treatment with pure water is performed again, and then baking is performed. As a result, the resist residue 28 and the plasma polymerized film 27 can be removed as shown in FIG. The time for cleaning with pure water before the cleaning with the alkaline aqueous solution is preferably set to be approximately the same as that in the previous embodiment. If pure water cleaning is not performed prior to the cleaning with the alkaline aqueous solution, the resist residue 28 can be removed, but the plasma polymerized film 27 cannot be removed, and the first wiring layer exposed in the connection hole 26 by the alkaline aqueous solution cleaning process. 23 surface roughness was observed. In addition, this cleaning with pure water could prevent the surface of the first wiring layer 23 from becoming rough. This is because the surface of the first wiring layer 23 is protected by the oxide film.

【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。
In the case of this embodiment, since the Cl-based gas is not used in the dry etching for forming the connection hole 26, C
l There is no risk of after-corrosion due to residue,
Therefore, it is possible to increase the time for cleaning with pure water, but it is not preferable to increase the cleaning time longer than necessary in terms of productivity. Further, in the case of this example, the cleaning with the alkaline aqueous solution is performed in the dark portion covered with a cover so that light does not enter the treated portion, so that Cl radicals generated by photoexcitation from the developer component cause Al radical It was found that the battery effect of being scraped can be prevented.

【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。
After the above-mentioned processing, an Al alloy film is again sputtered as shown in FIG. 2D, and this is patterned to make a second contact with the first wiring layer 23.
The wiring layer 29 is formed. Even after the dry etching step of the second wiring layer 29, the resist residue is removed and the after-corrosion is prevented by performing the same ashing process as in the previous embodiment.

【0028】[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。
As described above, according to the present invention, the post-treatment process after patterning the Al alloy film by dry etching is improved to reliably remove the resist residue and the plasma polymerized film, and the wiring corrosion due to after-corrosion. It is possible to obtain a semiconductor device having a highly reliable Al alloy film wiring in which the occurrence of the noise does not occur. Further, according to the present invention, the post-treatment process after forming the connection hole by dry etching is improved,
By reliably removing the resist residue and the plasma polymerized film, it is possible to obtain a semiconductor device having a highly reliable multilayer wiring structure formed of an Al alloy film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 shows a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 shows a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 3 shows an asher-integrated dry etching apparatus used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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。
11 ... Silicon substrate, 12 ... Insulating film, 13 ... Wiring layer, 1
4 ... Resist mask, 15 ... Plasma polymerized film, 16 ... Resist residue, 17 ... Passivation film, 21 ... Silicon substrate, 22 ... First insulating film, 23 ... First wiring layer, 24
... second insulating film, 25 ... resist mask, 26 ... connection hole, 27 ... plasma thick film, 28 ... resist residue, 29
… Second wiring layer.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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灰化除去する工程と、 前記基板上にフッ素系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。
1. A step of forming an Al alloy film on a semiconductor substrate via an insulating film, and a resist mask being patterned on the Al alloy film,
A step of etching the Al alloy film by dry etching to form a wiring layer, a step of removing the resist mask by ashing, a step of forming a passivation film on the substrate using a fluorine-based gas plasma, A semiconductor comprising a step of removing the passivation film by ashing, a step of washing the substrate with pure water and then a drying step, and a step of washing the substrate with an alkaline aqueous solution and then again with pure water. Device manufacturing method.
【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。
2. A semiconductor substrate having a first insulating film A
a step of forming a first wiring layer of an alloy film and forming a second insulating film covering the first wiring layer; and forming a resist mask on the second insulating film by patterning and dry etching. A step of forming a connection hole for the first wiring layer by etching the second insulating film according to, a step of ashing and removing the resist mask, a step of cleaning the substrate with pure water and then drying the substrate. A step of washing the substrate with an alkaline aqueous solution and then again with pure water, and forming a second wiring layer on the second insulating film, the second wiring layer being connected to the first wiring layer via the connection hole. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【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。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the alkaline aqueous solution is an aqueous solution containing tetramethylammonium hydroxide.
【請求項4】 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。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the cleaning time with pure water before the cleaning with the alkaline aqueous solution is set to 8 minutes to 12 minutes.
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