JP2001085521A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅膜のような腐食しやすい金属膜の変質を防
止しつつ、レジスト変質層のような除去困難な残渣を効
率的に除去することのできるレジスト剥離技術を提供す
ること。 【解決手段】 レジスト膜の少なくとも一部を剥離処理
した後、ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジスト剥離
液を用いてウエット処理を行い、レジスト変質層１６を
除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レジスト膜をマス
クとしてドライエッチングを行った後、レジスト膜や堆
積物を除去する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造プロセスにおけるスル
ーホールや配線溝等の形成工程はリソグラフィ技術を利
用して行われ、通常、レジスト膜を形成後、これをマス
クとしてドライエッチングを行い、次いでレジスト膜を
除去するというプロセスが行われる。ここで、レジスト
膜を除去するには、プラズマアッシング後、剥離液を用
いたウエット処理が一般的に行われる。剥離液について
は従来より様々な種類のものが開発されており、アルキ
ルベンゼンスルホン酸を主要成分とした有機スルホン酸
系剥離液、モノエタノールアミン等の有機アミンを主要
成分とした有機アミン系剥離液、フッ化水素酸を主要成
分としたフッ酸系剥離液などが知られている。また、例
えばフッ酸系の剥離液に防食剤として糖類あるいは芳香
族ヒドロキシ化合物を配合したレジスト剥離液も提案さ
れている。

【０００３】しかしながら、近年では半導体素子の微細
化・高速化がますます進み、従来用いられていなかった
種々のプロセスが採用されるようになってきており、こ
れに伴いレジスト剥離技術についても従来とは異なる要
求を満たすことが必要とされるようになってきた。

【０００４】たとえば、半導体素子の高速化に対する要
請から、配線材料として銅等の低抵抗材料が利用される
ようになってきている。しかしながら、銅配線層形成プ
ロセスにおいては、従来の製造プロセスでは生じていな
かった残渣を除去することが必要となる。また、銅はア
ルミニウム等の従来の配線材料と比較して薬液に対する
耐腐食性が劣ることから、レジスト剥離液による銅配線
の腐食を抑えることも必要となる。これらの点につい
て、以下、シングルダマシンプロセスによる銅配線上の
層間接続プラグ形成工程を例に挙げて説明する。

【０００５】まずシリコン基板上に、図１３（ａ）に示
すように埋め込み型銅配線を形成する。トランジスタ等
の素子を形成した半導体基板（不図示）上にシリコン酸
化膜１、シリコン窒化膜２、およびシリコン酸化膜３を
成膜した後、公知のダマシンプロセスを用いて銅配線２
０を形成する。その上にシリコン窒化膜６、シリコン酸
化膜２１を形成後、さらにその上に所定の形状にパター
ニングしたレジスト膜２２を設ける。レジスト材料とし
ては、たとえば化学増幅型レジストを用いる。

【０００６】次にレジスト２２をマスクとしてシリコン
窒化膜６が露出するまでシリコン酸化膜２１をドライエ
ッチングし、スルーホールを形成する（図１３
（ｂ））。スルーホールの開口径は０．２μｍ程度とす
る。エッチングガスとしては、シリコン窒化膜よりもシ
リコン酸化膜をより速くエッチングできるガスを用い
る。エッチング後、レジスト膜２２の開口部にレジスト
変質層２４が形成される。

【０００７】ここで、シリコン窒化膜６は銅拡散防止膜
として用いられているが、エッチング阻止膜としての機
能も有している。ところが、図１３（ｂ）に示すよう
に、シリコン窒化膜６上で制御性良くドライエッチング
を停止できないことがある。これは以下の理由による。

【０００８】基板上には一般に種々の開口径のスルーホ
ールが形成される。ところが、小さい開口径のホールで
はマイクロローディング効果によりエッチングの進行が
遅くなる。このため、スルーホール形成のためのエッチ
ングに一定程度オーバーエッチング時間を設けることが
必要となり、これによりシリコン窒化膜がエッチングを
受け、銅配線の一部が露出することとなる。また、たと
えば銅配線２０の上面にディッシングとよばれる凹部が
生じると、シリコン窒化膜の薄膜部が発生し、この箇所
でシリコン窒化膜がエッチングされて銅配線の一部が露
出することもある。これらの現象は、開口部のアスペク
ト比が大きくなるほど顕著になる。

【０００９】また、図１３（ａ）に示す工程でシリコン
窒化膜６を厚く形成しておけば、シリコン酸化膜２１が
オーバーエッチングされシリコン窒化膜６がエッチング
されても銅配線２０の一部が露出することは防止でき
る。しかしながら、このようにした場合は隣接する銅配
線の線間容量が大きくなり、半導体素子の高速動作が阻
害されるので、シリコン窒化膜６を厚く形成することは
好ましくない。

【００１０】エッチング終了後、酸素プラズマアッシン
グを行い、さらにレジスト剥離液によるウエット処理を
行ってレジスト２２を除去する。

【００１１】その後、前述のエッチングとエッチングガ
スを変え、シリコン窒化膜６のエッチングを行う。その
後、スルーホール内部に、ＴｉおよびＴｉＮがこの順で
積層したバリアメタル膜２６およびタングステン膜２７
を成膜し、その後化学的機械的研磨（Chemical Mechani
cal Polishing :CMP）による平坦化を行うことにより
層間接続プラグを形成する（図１３（ｃ））。

【００１２】ところが上記プロセスは、図１３（ｂ）に
示される状態でレジスト剥離処理を行う際、以下のよう
な問題が生じていた。

【００１３】図１３（ｂ）のようにシリコン酸化膜２１
をエッチングすると、レジスト２２の開口部にレジスト
変質層２４が生じる。レジスト変質層２４は、基板上に
形成された種々の膜材料とエッチングガスとの反応生成
物を主成分とするものと考えられ、このプロセスにおい
ては、シリコン窒化膜や銅膜とエッチングガスとの反応
生成物も含むと考えられる。レジスト変質層２４が残存
すると、その後の上層配線の形成時にバリアメタル膜の
成膜不良等が発生し、歩留まりの低下を引き起こす原因
となる。また、レジスト変質層２４の一部がスルーホー
ル内に落下し、その後の工程で埋め込まれ、ホール内の
金属膜の埋め込み不良が起こることもある。したがって
剥離液処理工程においては、レジスト変質層２４をほぼ
完全に除去することが必要となるが、この層は一般に除
去困難であり、剥離液処理後、図１４（ａ）のようにレ
ジスト変質層２４が残存する場合がある。このようなレ
ジスト変質層２４の残存を防止するためには、強力な剥
離作用を有する剥離液を使用することが必要となるが、
この場合、剥離液の作用により、図１４（ｂ）のような
銅配線２０の露出面に腐食部２８が発生するという問題
が起こる。配線の腐食の問題は、従来のアルミニウム系
配線の場合はあまり問題となっていなかったが、アルミ
ニウム等に比べて腐食が進みやすい銅を用いた場合、腐
食の問題に対する対策が重要となる。

【００１４】素子の微細化に伴い現在では銅膜の薄膜化
が進みつつあり、表面層がわずかに変質した場合でも配
線抵抗やコンタクト抵抗が著しく増大する。さらに、銅
膜と層間接続凹部のバリアメタル膜との間に剥離が生じ
るといった問題が発生する場合もある。したがって、銅
のような腐食性の金属を配線材料として用いる場合、金
属の腐食を防止することはきわめて重要な技術的課題と
なる。

【００１５】以上のように従来のレジスト剥離技術で
は、銅膜のような腐食しやすい金属膜の変質を防止しつ
つ、レジスト変質層のような除去困難な層を効果的に除
去することは困難であった。

【００１６】また、上記のようにレジスト変質層のよう
な除去困難な層を効果的に除去するためには剥離液の剥
離作用を高めることが必要となるが、このとき同時に銅
の腐食作用も増大する。したがって、剥離作用を高める
ことに対応して銅の腐食防止効果も高めることが必要と
なる。

【００１７】従来から、剥離液にベンゾトリアゾール
（ＢＴＡ）等の防食剤を添加することが行われてきた。
しかしながら、上記のように剥離液の剥離作用を高めた
場合においては、十分な防食効果を得ることは困難であ
った。

【００１８】さらに、従来の防食剤は温度によって防食
性能が変動し易く、この点でも改善の余地を有してい
た。剥離液を用いたレジスト剥離処理は、剥離液を満た
した槽に複数のウエハを所定時間浸漬することで処理を
行う。ここで、剥離液を満たした槽を有する剥離装置に
温度制御機構を設けると、剥離装置が大型化し、また高
価格になる。このため、常温で処理できる剥離液を使用
する剥離装置には、通常、温度制御機構が設けられてい
ない。このような事情から、剥離液の液温は、剥離装置
が設置された周囲の温度に依存して変化する。半導体装
置を製造する室内全体は２３℃程度に温度制御されてい
るが、場所によっては高温になることがある。例えば、
剥離装置が設置された場所の周囲に各種の半導体製造装
置が配置されており、これらの装置は加熱または冷却装
置などの熱源を有しており、これらの装置からは装置外
部に熱が放出されている。剥離装置だけが空調室内にあ
れば、レジスト剥離処理を行っても、レジスト剥離液の
温度は２３〜２５℃程度に収まる。しかし、剥離装置の
周囲に熱源があると、レジスト剥離液の温度は３０℃を
超えることがある。さらに、剥離液の温度は、ウエハの
配置される位置によって一定程度相違する。こうした温
度の変動が生じた場合、たとえ従来の剥離液に防食剤を
添加したとしても温度による防食性能の変動は免れず、
従来の剥離液を用いて銅のような腐食性の金属の膜が形
成された基板のレジスト剥離処理を行うと、一部のウエ
ハにおいて金属膜の腐食が生じることがあった。

【００１９】さらに、従来の方法によりレジスト剥離を
行った場合、レジスト剥離後の純水リンスを行った後
に、基板表面に残留物が付着することがあった。この残
留物は、剥離液に含まれる成分や、これらとレジスト膜
等との反応生成物であると考えられるが、このような残
留物が生じると、その後の成膜工程において成膜不良を
起こす等、種々の問題が生じることとなる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、銅膜のような腐食しやすい金
属膜の変質を防止しつつ、レジスト変質層のような除去
困難な層を効率的に除去し、また、防食性能の温度依存
性が少なく、リンス後の残留物の発生の少ない、レジス
ト剥離技術を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明によれば、（ａ）半導体基板上に銅系金属膜を形成し
た後、その上に絶縁膜を形成し、さらにその上にレジス
ト膜を形成する工程と、（ｂ）前記レジスト膜をマスク
としてドライエッチングを行い、前記絶縁膜中に前記銅
系金属膜に達する凹部を設ける工程と、（ｃ）前記レジ
スト膜の少なくとも一部を剥離処理する工程と、（ｄ）
ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジスト剥離液を用い
てウエット処理を行う工程と、（ｅ）前記凹部内に導電
膜を埋め込む工程と、を含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法、が提供される。

【００２２】また本発明によれば、（ａ）半導体基板上
に銅系金属膜を形成した後、その上に銅拡散防止膜およ
び絶縁膜をこの順で形成し、さらにその上にレジスト膜
を形成する工程と、（ｂ）前記レジスト膜をマスクとし
てドライエッチングを行い、前記絶縁膜中に前記銅拡散
防止膜に達する凹部を設ける工程と、（ｃ）前記レジス
ト膜の少なくとも一部を剥離処理する工程と、（ｄ）ベ
ンゾトリアゾール誘導体を含むレジスト剥離液を用いて
ウエット処理を行う工程と、（ｅ）前記銅拡散防止膜を
除去した後、前記凹部内に導電膜を埋め込む工程と、を
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法、が提供さ
れる。

【００２３】レジスト膜をマスクとしてドライエッチン
グが行うと、レジスト開口部のレジスト膜側壁に、除去
困難なレジスト変質層が発生する。これを除去するため
には剥離液の剥離作用を高める必要があるが、この場
合、銅系金属膜の腐食が問題となる。そこで本発明は、
ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジスト剥離液を用い
てウエット処理を行い、この問題を解決している。

【００２４】上記半導体装置の製造方法において、
（ｄ）工程のウエット処理により、（ｂ）工程のドライ
エッチングにより生じたレジスト変質層を除去する構成
とすることが望ましい。

【００２５】また、（ｃ）工程と（ｄ）工程との間に、
上記凹部の内壁に付着したエッチング残渣を除去する工
程を含むことが望ましい。このエッチング残渣は、工程
（ｂ）のドライエッチングにより生じたもの等からな
る。従来は、このエッチング残渣はレジスト残渣の除去
と同時に行われることが多く、このエッチング残渣を除
去するための特別な処理を行うことは少なかった。エッ
チング残渣を除去する工程は、たとえば、アミン含有液
を用いた処理により行うことができる。このエッチング
残渣を除去する工程は、ベンゾトリアゾール誘導体を含
むレジスト剥離液を用いたウエット処理の前に行うこと
が好ましい。このようにすれば、エッチング残渣および
レジスト変質層を一層効率的に除去することができる。

【００２６】さらに本発明によれば、（ｅ）工程で、前
記銅拡散防止膜をドライエッチングにより除去した後、
このドライエッチングの際に生じたエッチング残渣を、
コリン含有液を用いた処理により除去することが好まし
い。このエッチング残渣は、銅拡散防止膜やその下に設
けられた銅系金属膜とエッチングガスとの反応生成物を
含んでいるため、通常の剥離液では除去することは困難
である。このようなエッチング残渣に対し、コリン含有
液を用いた処理を行えば、効率的な除去が可能となる。
したがって、前記したベンゾトリアゾール誘導体を含む
レジスト剥離液による処理と併用してコリン含有液によ
る処理を行うことにより、銅系金属膜に損傷を与えるこ
となく、レジスト変質層や孔（スルーホール）あるいは
配線溝内に付着する残渣を効率よく除去することがで
き、優れた性能の配線構造を実現することができる。

【００２７】コリン含有液は、たとえば、有機溶剤中に
コリンを溶解させた溶液が好ましく用いられる。この場
合、コリン含有率は、好ましくは１〜６０重量％、さら
に好ましくは２０〜５０重量％とする。

【００２８】また、本発明によれば、（ａ）半導体基板
上に銅系金属膜を形成した後、その上に銅拡散防止膜、
第一の絶縁膜、エッチング阻止膜および第二の絶縁膜が
この順で積層してなる多層膜を形成し、さらにその上に
第一のレジスト膜を形成する工程と、（ｂ）第一のレジ
スト膜をマスクとしてドライエッチングを行い、前記多
層膜中に、前記銅系金属膜に達する孔を設け、その後、
第一のレジスト膜を除去する工程と、（ｃ）第二の絶縁
膜上に第二のレジスト膜を形成する工程と、（ｄ）第二
のレジスト膜をマスクとしてドライエッチングを行い、
第二の絶縁膜中に前記エッチング阻止膜に達する配線溝
を形成する工程と、（ｅ）第二のレジスト膜の少なくと
も一部を剥離処理する工程と、（ｆ）ベンゾトリアゾー
ル誘導体を含むレジスト剥離液を用いてウエット処理を
行う工程と、（ｇ）前記孔および前記配線溝の内部に導
電膜を埋め込む工程と、を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法、が提供される。

【００２９】さらに本発明によれば、（ａ）半導体基板
上に銅系金属膜を形成した後、その上に銅拡散防止膜、
第一の絶縁膜、エッチング阻止膜および第二の絶縁膜が
この順で積層してなる多層膜を形成し、さらにその上に
第一のレジスト膜を形成する工程と、（ｂ）第一のレジ
スト膜をマスクとしてドライエッチングを行い、前記多
層膜中に、銅拡散防止膜に達する孔を設け、その後、第
一のレジスト膜を除去する工程と、（ｃ）第二の絶縁膜
上に第二のレジスト膜を形成する工程と、（ｄ）第二の
レジスト膜をマスクとしてドライエッチングを行い、第
二の絶縁膜中に前記エッチング阻止膜に達する配線溝を
形成する工程と、（ｅ）第二のレジスト膜の少なくとも
一部を剥離処理する工程と、（ｆ）ベンゾトリアゾール
誘導体を含むレジスト剥離液を用いてウエット処理を行
う工程と、（ｇ）前記銅拡散防止膜を除去した後、前記
孔および前記配線溝の内部に導電膜を埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法、が提供
される。

【００３０】レジスト膜をマスクとしてドライエッチン
グが行うと、レジスト開口部のレジスト膜側壁に、除去
困難なレジスト変質層が発生する。これを除去するため
には剥離液の剥離作用を高める必要があるが、この場
合、銅系金属膜の腐食が問題となる。そこで本発明は、
ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジスト剥離液を用い
てウエット処理を行い、この問題を解決している。

【００３１】上記半導体装置の製造方法において、
（ｆ）工程のウエット処理により、（ｄ）工程のドライ
エッチングにより生じたレジスト変質層を除去する構成
とすることが望ましい。

【００３２】また、工程（ｅ）と工程（ｆ）との間に、
上記凹部の内壁に付着したエッチング残渣を除去する工
程を含むことが望ましい。このエッチング残渣は、その
前に行ったドライエッチングにより生じたもの等からな
る。従来は、このエッチング残渣はレジスト残渣の除去
と同時に行われることが多く、このエッチング残渣を除
去するための特別な処理を行うことは少なかった。エッ
チング残渣を除去する工程は、たとえば、アミン含有液
を用いた処理により行うことができる。このエッチング
残渣を除去する工程は、ベンゾトリアゾール誘導体を含
むレジスト剥離液を用いたウエット処理の前に行うこと
が好ましい。このようにすれば、エッチング残渣および
レジスト変質層を一層効率的に除去することができる。

【００３３】さらに本発明によれば、（ｇ）工程で、前
記銅拡散防止膜をドライエッチングにより除去した後、
このドライエッチングの際に生じたエッチング残渣を、
コリン含有液を用いた処理により除去することが好まし
い。このエッチング残渣は、銅拡散防止膜やその下に設
けられた銅系金属膜とエッチングガスとの反応生成物を
含んでいるため、通常の剥離液では除去することは困難
である。このようなエッチング残渣に対し、コリン含有
液を用いた処理を行えば、効率的な除去が可能となる。
したがって、前記したベンゾトリアゾール誘導体を含む
レジスト剥離液による処理と併用してコリン含有液によ
る処理を行うことにより、銅系金属膜に損傷を与えるこ
となく、レジスト変質層や孔（スルーホール）あるいは
配線溝内に付着する残渣を効率よく除去することがで
き、優れた性能の配線構造を実現することができる。

【００３４】コリン含有液は、たとえば、有機溶剤中に
コリンを溶解させた溶液が好ましく用いられる。この場
合、コリン含有率は、好ましくは１〜６０重量％、さら
に好ましくは２０〜５０重量％とする。

【００３５】なお、上記半導体装置の製造方法において
工程（ａ）で形成する多層膜とは、銅拡散防止膜、エッ
チング阻止膜および第一、第二の絶縁膜だけでなく、他
の膜を含んでいても良い。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明における銅系金属膜とは、
銅を主成分とする膜であり、銅含有率が９０重量％以上
の膜をいう。

【００３７】本発明における（第二の）レジスト膜の少
なくとも一部を剥離処理する工程は、酸素プラズマ等に
よるアッシング処理、あるいはレジスト剥離液による処
理とする。アッシング処理を採用した場合、レジスト膜
の大半をアッシングにより除去し、その後、レジスト残
渣やレジスト変質層をレジスト剥離液により除去すると
いうプロセスをとることができる。このようにすれば、
剥離液によるウエット処理時間を短縮できるので、銅系
金属膜の腐食をより一層防止することができる。一方、
レジスト剥離液による処理を採用した場合は、剥離液の
種類を適宜選択することにより、銅系金属膜や層間絶縁
膜の酸化の程度を防止するという利点が得られる。この
方法を採用した場合、レジスト膜の大半を第一のレジス
ト剥離液により除去し、その後、レジスト残渣やレジス
ト変質層を第二のレジスト剥離液により除去するという
プロセスとなるが、この際、第一および第二のレジスト
剥離液を同種としても異種としてもよい。

【００３８】本発明における銅配線の膜厚は、好ましく
は３５０ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下とす
る。下限については特に制限はないが、たとえば、５０
ｎｍ以上とする。膜厚が厚すぎると隣接配線間の寄生容
量が大きくなってクロストークが発生し、高速動作の実
現が困難となる。銅配線を用いる主目的は、従来のアル
ミ配線よりも高速動作を実現することにあるが、このよ
うな利点を得るためには、膜厚３５０ｎｍ以下、特に３
００ｎｍ以下とすることが望ましいのである。ところ
が、銅配線の膜厚を薄くした場合、銅配線層全体に対す
る腐食層の厚みが相対的に大きくなり、銅表面の腐食に
よる配線抵抗の増大が特に問題となる。本発明によれ
ば、このような腐食を効果的に防止できるので、銅配線
の膜厚を薄くして高速動作を実現するとともに上記配線
抵抗の増大の問題も解決できる。

【００３９】本発明におけるベンゾトリアゾール誘導体
としては、下記一般式（１）で表される構造を有するも
のが好ましく用いられる。

【００４０】

【化１】

【００４１】ここで、Ｒ₁及びＲ₂は、炭素数１〜３のヒ
ドロキシアルキル基あるいはアルコキシアルキル基を表
し、Ｒ₃及びＲ₄は、それぞれ独立して、水素原子または
炭素数１〜３のアルキル基を表す。Ｒ₁とＲ₂は同じでも
異なっていても良く、同様にＲ₃とＲ₄は同じでも異なっ
ていても良い。

【００４２】上記防食剤の銅に対する防食作用は、下記
式（２）で示されるベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）に比
べ、数段優れており、また、防食作用の温度依存性や純
水リンス後の残留物の発生も少ない。

【００４３】

【化２】

【００４４】上記一般式（１）で示されるベンゾトリア
ゾール誘導体として、チバ・スペシャリティー・ケミカ
ルズ社から市販されているイルガメットシリーズ、具体
的にはイルガメット４２が好ましく用いられる。このよ
うなベンゾトリアゾール誘導体を用いれば、特に優れた
防食性能が得られる。

【００４５】イルガメット４２は、（２，２’−
［［（メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）
メチル］イミノ］ビス−エタノール）であり、下記式
（３）のような構造を有している。

【００４６】

【化３】

【００４７】ベンゾトリアゾール誘導体の配合量の上限
は１０重量％が好ましく、特には５重量％が好ましい。
また下限は０．１重量％が好ましく、特には０．５重量
％が好ましい。このような配合量とすることにより、一
層良好な防食性能を実現することができる。

【００４８】本発明において用いられるレジスト剥離液
は、フッ化水素酸と金属イオンを含まない塩基との塩を
含むことが好ましい。このような成分を含むことによ
り、レジスト変質層のような除去困難な層を効率的に除
去することができる。このような塩として、たとえばフ
ッ化アンモニウム等を用いることができる。

【００４９】上記金属イオンを含まない塩基とフッ化水
素酸との塩は、たとえば、市販のフッ化水素５０〜６０
％濃度のフッ化水素酸に、金属イオンを含まない塩基を
ｐＨが５〜８程度となるように添加することで製造する
ことができる。

【００５０】上記金属イオンを含まない塩基とフッ化水
素酸との塩の配合量の上限は３０重量％が好ましく、特
には２０重量％が好ましい。また下限は０．２重量％が
好ましく、特には０．５重量％が好ましい。このような
配合量とすることにより、防食性能を良好に維持しつ
つ、レジスト変質層のような除去困難な層を一層効率よ
く除去することができる。

【００５１】上記フッ化水素酸と金属イオンを含まない
塩基との塩は、レジスト変質層のような除去困難な層を
効率的に除去できる一方、銅系金属膜に対する腐食性も
強い。したがって上記フッ化水素酸と金属イオンを含ま
ない塩基との塩を用いる場合、たとえば上記一般式
（１）で示されるベンゾトリアゾール誘導体を併用する
ことが望ましい。これらを併用することにより、銅膜の
ような腐食しやすい金属膜の変質を一層効果的に防止し
つつ、レジスト変質層のような除去困難な層をより効率
的に除去することが可能となる。

【００５２】本発明におけるレジスト膜としては、種々
のものを使用することができる。たとえば、(i)ナフト
キノンジアジド化合物とノボラック樹脂を含有するポジ
型レジスト、(ii)露光により酸を発生する化合物、酸に
より分解しアルカリ水溶液に対する溶解性が増大する化
合物及びアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型レジス
ト、(iii)露光により酸を発生する化合物、酸により分
解しアルカリ水溶液に対する溶解性が増大する基を有す
るアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型レジスト、(iV)
光により酸を発生する化合物、架橋剤及びアルカリ可溶
性樹脂を含有するネガ型レジスト等を用いることができ
る。

【００５３】

【実施例】実施例１ 本実施例は、本発明をいわゆるデュアルダマシンプロセ
スに適用した例である。以下、図１〜４を参照してプロ
セスを説明する。まず図１（ａ）に示すように、シリコ
ン基板上に埋め込み型銅配線を形成する。トランジスタ
等の素子を形成した半導体基板（不図示）上にシリコン
酸化膜１、シリコン窒化膜２、およびシリコン酸化膜３
を成膜した後、公知のダマシンプロセスを用い、Ｔａ膜
４および銅膜５からなる銅配線を形成した。銅膜の成膜
はめっき法により行った。銅配線形成後、その上に膜厚
約５０ｎｍのシリコン窒化膜６、膜厚約５００ｎｍのシ
リコン酸化膜７、膜厚約５０ｎｍのシリコン酸窒化膜８
および膜厚約３００ｎｍのシリコン酸化膜９をこの順で
形成した（図１（ｂ））。さらにその上に所定の形状に
パターニングしたレジスト膜１２を設けた（図２
（ａ））。レジスト材料として、ＫｒＦ用ポジ型レジス
ト材料であるＰＥＸ４（東京応化工業株式会社製）を用
いた。

【００５４】次にレジスト１２をマスクとしてシリコン
窒化膜６が露出するまで、シリコン酸化膜９、シリコン
酸窒化膜８およびシリコン酸化膜７をドライエッチング
し、スルーホールを形成した（図２（ｂ））。このと
き、図に示したように、エッチングがシリコン窒化膜６
で停止しない場合がある。スルーホールの開口径は約
０．２μｍとした。エッチングガスとしては、シリコン
窒化膜よりもシリコン酸化膜をより速くエッチングでき
るガスを用いた。このとき、ホール内壁にレジスト残渣
１０が付着するとともに、レジスト膜１２の開口部にレ
ジスト変質層１４が形成される。

【００５５】図２（ｂ）の状態から、レジスト膜１２を
酸素プラズマアッシングにより除去した後、脂肪族アミ
ンおよびベンゾトリアゾール誘導体を含有するレジスト
剥離液を用いてウエット処理を行った。処理温度は９０
℃、処理時間は２０分とした。つづいて、表１における
ＮＯ．１のレジスト剥離液を用いてウエット処理を行っ
た。ウエット処理は、上記レジスト剥離液に、２３℃で
１０分間浸漬することにより行った。この処理により、
レジスト変質層１４が除去される。なお、上記したＮ
Ｏ．１のレジスト剥離液を用いたウエット処理は、場合
によっては省略することもできる。

【００５６】

【表１】 ＊表中、イルガメット４２とは、（２，２’−［［（メ
チル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］
イミノ］ビス−エタノール）である。

【００５７】次に、スルーホール内部を埋め込むよう
に、レジスト材料からなる反射防止膜３０を塗布した
（図２（ｃ））。その後、スルーホールの幅よりも広い
開口部を有するレジスト膜１５を設けた（図３
（ａ））。レジスト材料は前記したＰＥＸ４を用いた。
このレジスト膜１５をマスクとして再度ドライエッチン
グを行い、シリコン酸化膜９に溝を形成した（図３
（ｂ））。この断面図において、幅の狭い部分はスルー
ホールであり、幅の広い部分は配線用溝である。エッチ
ング終了後、レジスト膜１５の開口部にレジスト変質層
１６が形成される。

【００５８】次にレジスト膜１５を酸素プラズマアッシ
ングにより除去した後（図３（ｃ））、脂肪族アミンお
よびベンゾトリアゾール誘導体を含有するレジスト剥離
液を用いてウエット処理を行った。処理温度は９０℃、
処理時間は２０分とした。

【００５９】つづいて、表１におけるＮＯ．１のレジス
ト剥離液を用いてウエット処理を行った。ウエット処理
は、上記レジスト剥離液に、２３℃で１０分間浸漬する
ことにより行った。この処理により、レジスト変質層１
６が除去される。

【００６０】その後、エッチングガスを代えてシリコン
窒化膜６をエッチング除去した。このとき、スルーホー
ル側壁にエッチング残渣３５が付着する。次いで、脂肪
族アミンおよびベンゾトリアゾール誘導体を含有するレ
ジスト剥離液を用いてウエット処理を行った。処理温度
は９０℃、処理時間は２０分とした。つづいて、エッチ
ング残渣３５を除去するため、コリンを有機溶剤中に溶
解させた剥離液（コリン含有率：３０重量％）を用いて
ウェット処理した。処理温度は、７０℃とし、処理時間
は２０分とした。処理後の状態を図４（ｂ）に示す。つ
づいて、溝部を埋め込むようにＴａ膜１７および銅膜１
８を成膜し、ＣＭＰにより表面を平坦化して配線構造を
作製した（図４（ｃ））。

【００６１】その後、さらに上層配線等を形成し、銅配
線が多層に積層した多層配線構造を作製した。得られた
多層配線構造は、高速動作性に優れ、良好な性能を示し
た。

【００６２】また、上記と同様のプロセスを行ったシリ
コンウエハを用い、以下のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）
観察を行った。 ＳＥＭ観察（１）：図３（ｃ）の段階から表１のＮＯ．
１のレジスト剥離液を用いたウエット処理を行い、処理
の終了した状態で、ＳＥＭによる外観観察および断面観
察を行った。 ＳＥＭ観察（２）：図４（ａ）の段階から、コリン含有
剥離液を用いたウエット処理を行い、処理の終了した状
態（図４（ｂ）の状態）でＳＥＭによる外観観察および
断面観察を行った。

【００６３】その結果、いずれの評価においても、レジ
ストおよびレジスト残渣はほぼ完全に除去されており、
また、銅膜の露出部の腐食は認められなかった。

【００６４】本実施例は、配線溝形成プロセスに対して
本発明を適用したものであるため、ホール形成エッチン
グプロセスに適用した場合と比べ、レジスト変質層の除
去が一層困難となる。ホール形成エッチング後に生じる
レジスト変質層は、図５（ｂ）のような形態となる。す
なわち、ホール５３を取り囲むようにレジスト変質層５
４が残存する。一方、配線溝５０形成のためのエッチン
グ後に生じるレジスト変質層５１は、図５（ａ）のよう
な形態となる。すなわち、配線溝５０に沿って壁状の硬
化層が延在した形態となる。したがって、配線溝形成エ
ッチング後に生じるレジスト変質層の方が、大量の硬化
層が発生することとなり、除去が困難となるのである。
さらにこの場合、銅配線５２を覆うシリコン窒化膜（銅
拡散防止膜）が露出した状態で、上部のシリコン酸化膜
をさらにエッチングすることにより溝を形成するため、
上記シリコン窒化膜はホール形成時（図５（ｂ））より
も一層エッチングを受けることになり、銅配線が露出す
る面積が増加する。このため、銅配線５２の腐食をより
充分に防止する必要があり、剥離液に対しても高水準の
防食性能が求められることとなる。本実施例の結果よ
り、本発明の半導体装置の製造方法によれば、銅配線の
腐食を防止しつつ上記した除去困難な壁状のレジスト変
質層を効率的に除去できることが確認された。

【００６５】比較例１ 以下のおよびに示した点以外は実施例１と同様のプ
ロセスを行った。 図３（ｃ）の段階から、表１のＮＯ．２のレジスト剥
離液を用いたウエット処理を行った点 図４（ａ）の段階から、コリン含有剥離液を用いたウ
エット処理を行わず、脂肪族アミン含有レジスト剥離液
を用いたウエット処理のみを行った点 上記プロセスを行ったシリコンウエハについて、以下の
ＳＥＭ観察（１）および（２）を行った。 ＳＥＭ観察（１）：図３（ｃ）の段階から表１のＮＯ．
２のレジスト剥離液を用いたウエット処理を行い、処理
の終了した状態でＳＥＭによる外観観察および断面観察
を行った。 ＳＥＭ観察（２）：図４（ａ）の段階から、脂肪族アミ
ンおよびベンゾトリアゾール誘導体を含有するレジスト
剥離液を用いたウエット処理を行い、処理の終了した状
態（図４（ｂ）の状態）でＳＥＭによる外観観察および
断面観察を行った。

【００６６】その結果、ＳＥＭ観察（１）においては、
残渣等はほぼ完全に除去されていたものの、銅膜の露出
部にやや腐食が認められた。また、ＳＥＭ観察（２）に
おいては、銅膜の露出部の腐食は認められなかったもの
の、残渣が多数残存していた。

【００６７】比較例２ 以下のおよびに示した点以外は実施例１と同様のプ
ロセスを行った。 図３（ｃ）の段階から、表１のＮＯ．３のレジスト剥
離液を用いたウエット処理を行った点 図４（ａ）の段階から、コリン含有剥離液を用いたウ
エット処理を行わず、脂肪族アミン含有レジスト剥離液
を用いたウエット処理のみを行った点 上記プロセスを行ったシリコンウエハについて、以下の
ＳＥＭ観察（１）および（２）を行った。 ＳＥＭ観察（１）：図３（ｃ）の段階から表１のＮＯ．
３のレジスト剥離液を用いたウエット処理を行い、処理
の終了した状態でＳＥＭによる外観観察および断面観察
を行った。 ＳＥＭ観察（２）：図４（ａ）の段階から、脂肪族アミ
ンおよびベンゾトリアゾール誘導体を含有するレジスト
剥離液を用いたウエット処理を行い、処理の終了した状
態（図４（ｂ）の状態）でＳＥＭによる外観観察および
断面観察を行った。

【００６８】その結果、ＳＥＭ観察（１）においては、
残渣等はほぼ完全に除去されていたものの、銅膜の露出
部にやや腐食が認められた。また、ＳＥＭ観察（２）に
おいては、銅膜の露出部の腐食は認められなかったもの
の、残渣が多数残存していた。

【００６９】実施例２ 図３（ｃ）の段階から、表１のＮＯ．１のレジスト剥離
液を用いたウエット処理を行う際、剥離液の温度を４０
℃にしたこと以外は実施例１と同様のプロセスを行っ
た。上記した表１のＮＯ．１のレジスト剥離液によるウ
エット処理の終了した状態でＳＥＭによる外観観察およ
び断面観察を行ったところ、レジストおよびレジスト残
渣はほぼ完全に除去されていることが確認された。ま
た、銅膜の露出部の腐食は認められなかった。

【００７０】比較例３ 図３（ｃ）の段階からウエット処理を行う際、表１のＮ
Ｏ．２のレジスト剥離液を用いた点以外は実施例２と同
様のプロセスを行った。上記した表１のＮＯ．２のレジ
スト剥離液によるウエット処理の終了した状態でＳＥＭ
による外観観察および断面観察を行ったところ、残渣等
はほぼ完全に除去されていたものの、銅膜の露出部の腐
食が認められた。

【００７１】比較例４ 図３（ｃ）の段階からウエット処理を行う際、表１のＮ
Ｏ．３のレジスト剥離液を用いた点以外は実施例２と同
様のプロセスを行った。上記した表１のＮＯ．３のレジ
スト剥離液によるウエット処理の終了した状態でＳＥＭ
による外観観察および断面観察を行ったところ、残渣等
はほぼ完全に除去されていたものの、銅膜の露出部の腐
食が認められた。

【００７２】実施例３ 本実施例は、実施例１と同様、デュアルダマシンプロセ
スの例であるが、銅配線上のシリコン窒化膜の膜厚を薄
くしている点が実施例１と異なる。本実施例において
は、上記シリコン窒化膜は、エッチング阻止膜としての
機能は有さず、銅膜の拡散防止の目的で設けられてい
る。以下、図６〜９を参照してプロセスを説明する。

【００７３】まずシリコン基板上に図６（ａ）に示すよ
うに埋め込み型銅配線を形成する。トランジスタ等の素
子を形成した半導体基板（不図示）上にシリコン酸化膜
１、シリコン窒化膜２、およびシリコン酸化膜３を成膜
した後、公知のダマシンプロセスを用い、Ｔａ膜４およ
び銅膜５からなる銅配線を形成した。銅膜の成膜はめっ
き法により行った。銅配線形成後、その上に膜厚約２０
ｎｍのシリコン窒化膜６、膜厚約５５０ｎｍのシリコン
酸化膜７、膜厚約２０ｎｍのシリコン酸窒化膜８および
膜厚約３００ｎｍのシリコン酸化膜９をこの順で形成し
た（図６（ｂ））。さらにその上に所定の形状にパター
ニングしたレジスト膜１２を設けた（図７（ａ））。レ
ジスト材料として、ＫｒＦ用ポジ型レジスト材料である
ＰＥＸ４（東京応化工業株式会社製）を用いた。

【００７４】次にレジスト１２をマスクとしてシリコン
窒化膜６が露出するまで、シリコン酸化膜９、シリコン
酸窒化膜８およびシリコン酸化膜７をドライエッチング
し、スルーホールを形成した（図７（ｂ））。スルーホ
ールの開口径は約０．２μｍとした。エッチングガスと
しては、シリコン窒化膜よりもシリコン酸化膜をより速
くエッチングできるガスを用いた。このとき、ホール内
壁にレジスト残渣１０が付着するとともに、レジスト膜
１２の開口部にレジスト変質層１４が形成される。

【００７５】図７（ｂ）の状態から、レジスト膜１２を
酸素プラズマアッシングにより除去した後、脂肪族アミ
ンおよびベンゾトリアゾール誘導体を含有するレジスト
剥離液を用いてウエット処理を行った。処理温度は９０
℃、処理時間は２０分とした。この処理により、エッチ
ング残渣１０が除去される。つづいて、実施例１の表１
におけるＮＯ．１のレジスト剥離液を用いてウエット処
理を行った。ウエット処理は、上記レジスト剥離液に、
２３℃で１０分間浸漬することにより行った。この処理
により、レジスト変質層１４が除去される。なお、上記
したＮＯ．１のレジスト剥離液を用いたウエット処理
は、場合によっては省略することもできる。

【００７６】その後、このスルーホールの幅よりも広い
開口部を有するレジスト膜１５を設けた。レジスト材料
は前記したＰＥＸ４を用いた。このレジスト膜１５をマ
スクとして再度ドライエッチングを行い、シリコン酸化
膜９に溝を形成した（図８（ａ））。図８（ａ）の断面
図において、幅の狭い部分はスルーホールであり、幅の
広い部分は配線用溝である。エッチング終了後、スルー
ホール内壁にエッチング残渣１０が付着し、レジスト膜
１５の開口部にレジスト変質層１６が形成される。

【００７７】次にレジスト膜１５を酸素プラズマアッシ
ングにより除去した後（図８（ｂ））、脂肪族アミンお
よびベンゾトリアゾール誘導体を含有するレジスト剥離
液を用いてウエット処理を行った。処理温度は９０℃、
処理時間は２０分とした。この処理により、エッチング
残渣１０が除去される（図８（ｃ））。つづいて、実施
例１の表１におけるＮＯ．１のレジスト剥離液を用いて
ウエット処理を行った。ウエット処理は、上記レジスト
剥離液に、２３℃で１０分間浸漬することにより行っ
た。この処理により、レジスト変質層１６が除去される
（図９（ａ））。

【００７８】つづいて、溝部を埋め込むようにＴａ膜１
７および銅膜１８を成膜し、ＣＭＰにより表面を平坦化
して配線構造を作製した（図９（ｂ））。

【００７９】その後、さらに上層配線等を形成し、銅配
線が多層に積層した多層配線構造を作製した。得られた
多層配線構造は、高速動作性に優れ、良好な性能を示し
た。

【００８０】また、上記と同様のプロセスを行ったシリ
コンウエハを用い、上記ウエット処理を終了した段階
（図９（ａ））のシリコンウエハについてＳＥＭによる
外観観察および断面観察を行った。その結果、レジスト
およびレジスト残渣はほぼ完全に除去されており、ま
た、銅膜の露出部の腐食は認められなかった。

【００８１】実施例４ 本実施例は、シングルダマシンプロセスにより銅配線上
の層間接続プラグを形成した例である。

【００８２】まずシリコン基板上に、図１０（ａ）に示
すように埋め込み型銅配線を形成した。トランジスタ等
の素子を形成した半導体基板（不図示）上にシリコン酸
化膜１、シリコン窒化膜２、およびシリコン酸化膜３を
成膜した後、公知のダマシンプロセスを用いて銅配線２
０を形成した。銅配線２０を構成する銅膜の膜厚は３０
０ｎｍとした。

【００８３】その上に膜厚２０ｎｍのシリコン窒化膜６
および膜厚９００ｎｍのシリコン酸化膜２１を形成後、
さらにその上に所定の形状にパターニングしたレジスト
膜２２を設けた（図１０（ｂ））。レジスト材料とし
て、ＫｒＦ用ポジ型レジスト材料であるＰＥＸ４（東京
応化工業株式会社製）を用いた。

【００８４】次にレジスト２２をマスクとしてシリコン
窒化膜６が露出するまでシリコン酸化膜２１をドライエ
ッチングし、スルーホールを形成した（図１０
（ｃ））。スルーホールの開口径は０．２μｍ程度とし
た。エッチングガスとしては、シリコン窒化膜よりもシ
リコン酸化膜をより速くエッチングできるガスを用い
た。エッチング後、レジスト膜２２の開口部にレジスト
変質層２４が形成される。

【００８５】ここで、シリコン窒化膜６はエッチング阻
止膜としての機能も有しているが、図１０（ｃ）に示し
たように、シリコン窒化膜６上で制御性良くドライエッ
チングを停止できないことがある。

【００８６】エッチング終了後、酸素プラズマアッシン
グによりレジスト膜２２を除去した（図１１（ａ））。
次いで、脂肪族アミンおよびベンゾトリアゾール誘導体
を含有するレジスト剥離液を用いてウエット処理を行っ
た。処理温度は９０℃、処理時間は２０分とした。この
処理により、エッチング残渣１０が除去される（図１１
（ｂ））。つづいて、実施例１の表１におけるＮＯ．１
のレジスト剥離液を用いてウエット処理を行った。ウエ
ット処理は、上記レジスト剥離液に、２３℃で１０分間
浸漬することにより行った。この処理により、レジスト
変質層２４が除去される（図１２（ａ））。

【００８７】その後、前述のエッチングとエッチングガ
スを変え、シリコン窒化膜６のエッチングを行った。こ
のとき、スルーホール側壁にエッチング残渣３５が付着
する（図１２（ｂ））。次いで、脂肪族アミンおよびベ
ンゾトリアゾール誘導体を含有するレジスト剥離液を用
いてウエット処理を行った。処理温度は９０℃、処理時
間は２０分とした。つづいて、コリンを有機溶剤中に溶
解させた剥離液（コリン含有率：２０重量％）を用いて
ウェット処理した。これによりエッチング残渣３５が除
去される。処理後の状態を図１２（ｃ）に示す。その
後、スルーホール内部に、ＴｉおよびＴｉＮがこの順で
積層したバリアメタル膜２６およびタングステン膜２７
を成膜し、その後ＣＭＰによる平坦化を行うことにより
層間接続プラグを形成した（図１２（ｄ））。その後、
上層配線等を形成し、銅配線が多層に積層した多層配線
構造を作製した。得られた多層配線構造は、高速動作性
に優れ、良好な性能を示した。

【００８８】また、上記と同様のプロセスを行ったシリ
コンウエハを用い、表１におけるＮＯ．１のレジスト剥
離液によるウエット処理を終了した段階（図１２
（ａ））のシリコンウエハ、および、コリン含有液によ
るウエット処理を終了した段階（図１２（ｃ））のシリ
コンウエハについて、それぞれＳＥＭによる外観観察お
よび断面観察を行った。その結果、上記いずれのＳＥＭ
観察においても、残渣等はほぼ完全に除去されており、
また、銅膜の露出部の腐食は認められなかった。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法は、レジスト膜の少なくとも一部を剥離処
理する工程の後、ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジ
スト剥離液を用いてウエット処理を行うため、剥離液に
より容易に腐食しやすい銅系金属膜の変質を防止しつ
つ、レジスト変質層のような除去困難な層を効率的に除
去することができる。

【００９０】さらに本発明によれば、以下のような効果
が得られる。

【００９１】銅金属が半導体素子形成領域へ拡散するこ
とを防止するために、シリコン窒化膜はなくてはならな
いが、本発明の半導体装置の製造方法によれば、エッチ
ングストッパ膜として機能する程度のシリコン窒化膜膜
厚を確保する必要がなくなる。このため、シリコン窒化
膜より誘電率の低いシリコン酸化膜が隣接する配線間に
支配的に形成されるため、配線間容量を低減できる。こ
の結果、半導体素子の動作速度を向上することができ
る。

【００９２】また、本発明のレジスト剥離液はベンゾト
リアゾール誘導体を含むため、防食作用の温度依存性が
小さく、防食作用の温度マージンを広くとることができ
る。したがって、剥離液に対し、レジスト変質層のよう
な除去困難な層を除去できる程度の強力な剥離作用を付
与した場合においても、広い温度領域にわたって十分な
防食効果を得ることができる。このため、剥離装置に温
度制御機構を設けなくても防食性能を維持でき、剥離装
置の小型化や低価格化、省電力化が可能になり、半導体
装置の製造コストを大幅に低減できる。さらに、剥離装
置の周囲に加熱あるいは冷却装置などの熱源があって
も、防食性能を維持できるので、製造ラインの配置設計
の自由度が向上するとともに、ウエハの移動距離を最短
にした配置が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図２】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図３】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図４】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図５】配線用溝およびスルーホールを形成するための
ドライエッチングを行った際に生じるレジスト変質層の
形態を示す模式図である。

【図６】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図７】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図８】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図９】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面図
である。

【図１０】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面
図である。

【図１１】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面
図である。

【図１２】本発明の銅配線形成プロセスを示す工程断面
図である。

【図１３】銅配線上にスルーホールを形成するプロセス
を示す工程断面図である。

【図１４】銅配線上にスルーホールを形成するプロセス
を示す工程断面図である。

【符号の説明】

１ シリコン酸化膜 ２ シリコン窒化膜 ３ シリコン酸化膜 ４ Ｔａ膜 ５ 銅膜 ６ シリコン窒化膜 ７ シリコン酸化膜 ８ シリコン窒化膜 ９ シリコン酸化膜 １０ エッチング残渣 １２ レジスト膜 １４ レジスト変質層 １５ レジスト膜 １６ レジスト変質層 １７ Ｔａ膜 １８ 銅膜 ２０ 銅配線 ２１ シリコン酸化膜 ２２ レジスト膜 ２４ レジスト変質層 ２６ バリアメタル膜 ２７ タングステン膜 ２８ 銅腐食部 ５０ 配線溝 ５１ レジスト変質層 ５２ 銅配線 ５３ ホール ５４ レジスト変質層 ５５ 銅配線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H096 AA25 CA05 CA20 HA23 HA30 LA03 5F033 HH11 HH21 JJ11 JJ21 KK11 KK21 MM01 MM02 MM12 NN06 PP27 PP28 QQ09 QQ10 QQ11 QQ12 QQ20 QQ37 QQ48 QQ92 QQ96 RR04 RR06 TT02 XX18 XX21 XX24 XX34 5F043 AA26 BB30 CC16 CC20 DD12 DD15 DD30 FF10 GG02 GG10 5F046 MA02 NA16 NA19

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）半導体基板上に銅系金属膜を形成
   した後、その上に絶縁膜を形成し、さらにその上にレジ
   スト膜を形成する工程と、（ｂ）前記レジスト膜をマス
   クとしてドライエッチングを行い、前記絶縁膜中に前記
   銅系金属膜に達する凹部を設ける工程と、（ｃ）前記レ
   ジスト膜の少なくとも一部を剥離処理する工程と、
   （ｄ）ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジスト剥離液
   を用いてウエット処理を行う工程と、（ｅ）前記凹部内
   に導電膜を埋め込む工程と、を含むことを特徴とする半
   導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 （ａ）半導体基板上に銅系金属膜を形成
   した後、その上に銅拡散防止膜および絶縁膜をこの順で
   形成し、さらにその上にレジスト膜を形成する工程と、
   （ｂ）前記レジスト膜をマスクとしてドライエッチング
   を行い、前記絶縁膜中に前記銅拡散防止膜に達する凹部
   を設ける工程と、（ｃ）前記レジスト膜の少なくとも一
   部を剥離処理する工程と、（ｄ）ベンゾトリアゾール誘
   導体を含むレジスト剥離液を用いてウエット処理を行う
   工程と、（ｅ）前記銅拡散防止膜を除去した後、前記凹
   部内に導電膜を埋め込む工程と、を含むことを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 （ｅ）工程で、前記銅拡散防止膜をドラ
   イエッチングにより除去した後、このドライエッチング
   の際に生じたエッチング残渣を、コリン含有液を用いた
   処理により除去することを特徴とする請求項２に記載の
   半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 （ｄ）工程のウエット処理により、
   （ｂ）工程のドライエッチングにより生じたレジスト変
   質層を除去することを特徴とする請求項１乃至３いずれ
   かに記載の半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 （ｃ）工程と（ｄ）工程との間に、前記
   凹部の内壁に付着したエッチング残渣を除去する工程を
   含むことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の
   半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記エッチング残渣を除去する工程を、
   アミン含有液を用いた処理により行うことを特徴とする
   請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 （ａ）半導体基板上に銅系金属膜を形成
   した後、その上に銅拡散防止膜、第一の絶縁膜、エッチ
   ング阻止膜および第二の絶縁膜がこの順で積層してなる
   多層膜を形成し、さらにその上に第一のレジスト膜を形
   成する工程と、（ｂ）第一のレジスト膜をマスクとして
   ドライエッチングを行い、前記多層膜中に、前記銅系金
   属膜に達する孔を設け、その後、第一のレジスト膜を除
   去する工程と、（ｃ）第二の絶縁膜上に第二のレジスト
   膜を形成する工程と、（ｄ）第二のレジスト膜をマスク
   としてドライエッチングを行い、第二の絶縁膜中に前記
   エッチング阻止膜に達する配線溝を形成する工程と、
   （ｅ）第二のレジスト膜の少なくとも一部を剥離処理す
   る工程と、（ｆ）ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジ
   スト剥離液を用いてウエット処理を行う工程と、（ｇ）
   前記孔および前記配線溝の内部に導電膜を埋め込む工程
   と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】 （ａ）半導体基板上に銅系金属膜を形成
   した後、その上に銅拡散防止膜、第一の絶縁膜、エッチ
   ング阻止膜および第二の絶縁膜がこの順で積層してなる
   多層膜を形成し、さらにその上に第一のレジスト膜を形
   成する工程と、（ｂ）第一のレジスト膜をマスクとして
   ドライエッチングを行い、前記多層膜中に、銅拡散防止
   膜に達する孔を設け、その後、第一のレジスト膜を除去
   する工程と、（ｃ）第二の絶縁膜上に第二のレジスト膜
   を形成する工程と、（ｄ）第二のレジスト膜をマスクと
   してドライエッチングを行い、第二の絶縁膜中に前記エ
   ッチング阻止膜に達する配線溝を形成する工程と、
   （ｅ）第二のレジスト膜の少なくとも一部を剥離処理す
   る工程と、（ｆ）ベンゾトリアゾール誘導体を含むレジ
   スト剥離液を用いてウエット処理を行う工程と、（ｇ）
   前記銅拡散防止膜を除去した後、前記孔および前記配線
   溝の内部に導電膜を埋め込む工程と、を含むことを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 （ｇ）工程で、前記銅拡散防止膜をドラ
   イエッチングにより除去した後、このドライエッチング
   の際に生じたエッチング残渣を、コリン含有液を用いた
   処理により除去することを特徴とする請求項８に記載の
   半導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 （ｆ）工程のウエット処理により、
    （ｄ）工程のドライエッチングにより生じたレジスト変
    質層を除去することを特徴とする請求項７乃至９いずれ
    かに記載の半導体装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 （ｅ）工程と（ｆ）工程との間に、前
    記孔または前記配線溝の内壁に付着したエッチング残渣
    を除去する工程を含むことを特徴とする請求項７乃至１
    ０いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記エッチング残渣を除去する工程
    を、アミン含有液を用いた処理により行うことを特徴と
    する請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記ベンゾトリアゾール誘導体を含む
    レジスト剥離液が、フッ化水素酸と金属イオンを含まな
    い塩基との塩をさらに含むことを特徴とする請求項１乃
    至１２いずれかに記載の半導体装置の製造方法。