JP2001168077A - サイドウォール除去剤、サイドウォールの除去方法および半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドウォールを除去する際の工程の自由度
が広く、環境に優しいサイドウォールの除去方法を提供
することにある。 【解決手段】 本発明は、有機溶媒を実質的に含有せ
ず、化学式ＡＦで表される物質を含有させた水溶液をサ
イドウォール７に接触させて、サイドウォール７を溶
解、除去することを特徴とする。ここで、化学式中、Ｆ
はフッ素であり、Ａは、Ｈ、ＮＨ₄である。かかる物質
の濃度は、１〜１０００ppm程度が好ましい。液のpH
は、４．５〜６．９程度が好ましい。液をサイドウォー
ル７に接触させる時間は、１０秒〜６０分間程度が好ま
しい。液の温度は、１０〜９０℃程度が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドウォール除
去剤、サイドウォールの除去方法および半導体素子の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気製品、コンピューターを始めとする
様々な機器には、ＩＣを始めとする様々な半導体素子が
用いられている。このような半導体素子を製造する場
合、半導体ウェハー上に所定パターンの配線を施す必要
がある。通常、かかる配線は、半導体ウェハー上に形成
した金属膜にエッチングを施すことにより形成（パター
ニング）される。ところで、このようなエッチングの際
には、異方性エッチングを達成し金属膜の側面にサイド
ウォールが形成されるような条件で、エッチングを行う
ことが多い。

【０００３】かかるサイドウォールは、エッチング時に
はサイドエッチングを防止するという有用な機能を有し
ているが、エッチング終了後は、もはや不要なものであ
る。しかも、金属膜の側面にサイドウオールを残存させ
たままにしておくと、配線の劣化を促進させる等、配線
に悪影響を及ぼすことが知られている。このため、エッ
チング終了後は、サイドウォールを除去する必要があ
る。

【０００４】ところが、このサイドウォールの除去は、
その構成成分が化学的に安定であるため、容易ではな
い。しかも、サイドウォールの除去は、配線等の変質、
劣化等を防止しつつ行わなければならない。このため、
従来、サイドウォールの除去は、ジメチルホルムアミド
等を溶媒とする特殊な薬液で半導体ウェハーを処理する
ことにより、行われていた。

【０００５】しかし、このような薬液には、ジメチルホ
ルムアミドに代表されるような有機溶媒が用いられてい
るため、使用後廃液となった場合、廃液処理に多大な手
間を要する。また、このような有機溶媒を含む薬液の使
用は、作業環境や自然環境を害する要因となる。加え
て、このような薬液は、薬液そのものも高価である。こ
のため、薬液の価格、廃液処理等のコストを総計する
と、サイドウォールの除去に要するコストは、非常に高
額なものとなっていた。

【０００６】また、このような薬液を使用してサイドウ
ォールを除去すると、半導体素子を製造する際の工程の
自由度に制約を受ける。エッチング後の金属膜上には、
通常、レジスト層が残存している。前述した薬液を用い
てサイドウォールを除去する場合には、まず、レジスト
層を除去してからサイドウォールを除去しなければなら
ない。これは、レジスト層が付いたままサイドウォール
の除去を行うと、レジスト層を構成する成分が前記薬液
に溶解して、薬液を劣化させてしまうからである。

【０００７】サイドウォールを除去する他の方法として
は、特開平９−２１３７０３に開示されている方法があ
る。これは、気相中でシリコン基板を無水フッ酸で処理
することにより、サイドウォールを除去するものであ
る。

【０００８】しかし、このような方法を行うと、サイド
ウォール除去後、後処理を行う必要があり、工程数の増
加は避けられない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、サイ
ドウォールを除去する際の工程の自由度が広く、環境に
優しいサイドウォール除去剤、および、サイドウォール
の除去方法、さらには、半導体素子の製造方法を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１２）の本発明により達成される。

【００１１】（１） 導電性の層の表面に形成されたサ
イドウォールを溶解させて除去するサイドウォール除去
剤であって、実質的に有機溶媒を含有せず、化学式ＡＦ
（ただし、Ｆはフッ素であり、Ａは陽イオン性の物質で
ある。）で表される物質を含有させた水溶液であること
を特徴とするサイドウォール除去剤。

【００１２】（２） 前記Ａは、無機物質である上記
（１）に記載のサイドウォール除去剤。

【００１３】（３） 前記Ａは、ＨまたはＮＨ₄である
上記（１）または（２）に記載のサイドウォール除去
剤。

【００１４】（４） 前記ＡＦの濃度は、１〜１０００
ppmである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の
サイドウォール除去剤。

【００１５】（５） pHが２．２〜６．９である上記
（１）ないし（４）のいずれかに記載のサイドウォール
除去剤。

【００１６】（６） 導電性の層の側面に形成されたサ
イドウォールを除去するサイドウォールの除去方法であ
って、上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のサイ
ドウォール除去剤を、前記サイドウォールに接触させる
ことを特徴とするサイドウォールの除去方法。

【００１７】（７） １０秒〜６０分間前記サイドウォ
ール除去剤を前記サイドウォールへ接触させる上記
（６）に記載のサイドウォールの除去方法。

【００１８】（８） 前記サイドウォール除去剤を前記
サイドウォールへ接触させるときの前記サイドウォール
除去剤の温度は、１０〜９０℃である上記（６）または
（７）に記載のサイドウォールの除去方法。

【００１９】（９） 前記サイドウォール除去剤の濃度
および／または温度を均一化しつつ、前記サイドウォー
ル除去剤を前記サイドウォールに接触させる上記（６）
ないし（８）のいずれかに記載のサイドウォールの除去
方法。

【００２０】（１０） 前記導電性の層上には、レジス
ト層が設けられており、前記レジスト層を除去した後、
前記サイドウォールの除去を行う上記（６）ないし
（９）のいずれかに記載のサイドウォールの除去方法。

【００２１】（１１） 前記導電性の層上には、レジス
ト層が設けられており、前記サイドウォールを除去した
後、前記レジスト層の除去を行う上記（６）ないし
（９）のいずれかに記載のサイドウォールの除去方法。

【００２２】（１２） 上記（７）ないし（１１）のい
ずれかに記載のサイドウォールの除去方法を行う工程を
含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。

【００２３】（１３） 酸化物の層の表面に形成された
サイドウォールを溶解させて除去するサイドウォール除
去剤であって、実質的に有機溶媒を含有せず、化学式Ａ
Ｆ（ただし、Ｆはフッ素であり、Ａは陽イオン性の物質
である。）で表される物質を含有させた水溶液であるこ
とを特徴とするサイドウォール除去剤。

【００２４】（１４） 酸化物の層の表面に形成された
サイドウォールを除去するサイドウォールの除去方法で
あって、実質的に有機溶媒を含有せず、化学式ＡＦ（た
だし、Ｆはフッ素であり、Ａは陽イオン性の物質であ
る）で表される物質を含有させた水溶液を、前記サイド
ウォールに接触させることをを特徴とするサイドウォー
ルの除去方法。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００２６】本発明のサイドウォール除去剤は、有機溶
媒を実質的に含有せず、化学式ＡＦで表される物質（以
下、「本物質」という）を含有させた水溶液であること
を特徴とする。ここで、化学式中、Ｆはフッ素であり、
Ａは陽イオン性の物質である。

【００２７】陽イオン性の物質（Ａ）としては、例え
ば、水素（Ｈ）、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ等）、アンモ
ニウム（ＮＨ₄、ＮＨ₂（ＣＨ₃）₂、Ｎ（ＣＨ₃）₄等）な
どが挙げられる。

【００２８】その中でも、廃液処理の容易さ、環境に対
する悪影響の少なさという観点からは、陽イオン性の物
質（Ａ）としては、水素、アルカリ金属、ＮＨ₄などの
無機物質が好ましい。また、半導体等への悪影響の及ぼ
しにくさという観点からは、陽イオン性の物質（Ａ）と
しては、水素、アンモニウム等の非金属が好ましい。

【００２９】このような観点を総合すると、本発明に用
いられる陽イオン性の物質（Ａ）としては、水素、ＮＨ
₄が最適である。これらを構成要素としてなるサイドウ
ォール除去剤は、半導体に悪影響を与えにくく、かつ、
廃液の処理等が容易であり、環境にも優しい。

【００３０】なお、本発明のサイドウォール除去剤に
は、前述したような陽イオン性の物質を複数種類含有さ
せることもできる。

【００３１】本物質の濃度は、特に限定されないが、１
〜１０００ppm程度が好ましい。特に、陽イオン性の物
質（Ａ）が水素である場合、本物質の濃度は、１〜１０
０ppm程度がより好ましく、１〜５０ppm程度がさらに好
ましい。また、陽イオン性の物質（Ａ）がアンモニウム
である場合、本物質の濃度は、１０〜１０００ppm程度
がより好ましく、５０〜５００ppm程度がさらに好まし
い。本発明者は、本物質の濃度が比較的低くてもサイド
ウォールを好適に除去することができることを発見し
た。特に、本物質の濃度を上記範囲内とすると、サイド
ウォール除去能を好適に維持しつつ、かつ、廃液の処理
等が容易となる。

【００３２】本発明のサイドウォール除去剤のpHは、特
に限定されないが、２．２〜６．９程度が好ましく、
４．５〜６．９程度がより好ましく、５．５〜６．５程
度がさらに好ましい。pHをこの範囲内とすることによ
り、サイドウォールを除去するために用いられる浴槽等
の劣化を、長期間にわたって好適に抑制することができ
る。また、pHをこの範囲内とすることにより、サイドウ
ォール除去剤の取り扱い性が向上し、また、サイドウォ
ール除去剤を取り扱う作業者の安全性も向上する。

【００３３】なお、本発明のサイドウォール除去剤にお
ける「有機溶媒を実質的に含有しない」とは、例えば、
溶媒である水に本物質を添加してサイドウォール除去剤
を製造、調製等する際に、ジメチルホルムアミド、テト
ラヒドロフラン、トルエン、カテコール、トリクロロエ
チレン等の有機溶媒を特段添加しないことが指標とな
る。また、サイドウォール除去剤中の有機溶媒の含有量
が例えば１０ppm以下であることも、目安とすることが
できる。

【００３４】以下、図１〜図３に示す半導体素子の製造
プロセスを例に、上述したサイドウォール除去剤を用い
たサイドウォールの除去方法（第１の方法）を説明す
る。概略としては、シリコンウェハー１上に、絶縁膜
２、バリア層３および金属膜４を順次設けた後、金属膜
４に対してパターニングを行うことにより所定パターン
の配線を形成して、半導体素子１００を製造する。

【００３５】半導体素子１００を製造するに先立って、
まず、図１（ａ）に示すように、シリコンウェハー１を
用意する。このシリコンウェハー１は、例えばｎ型シリ
コン、ｐ型シリコン（図示せず）等で構成された部位を
有している。このようなシリコンウェハー１は、公知の
方法で入手、用意することができる。

【００３６】＜１＞まず、図１（ｂ）に示すように、シ
リコンウェハー１上に、絶縁膜２を形成する。

【００３７】この絶縁膜２は、主としてシリコンウェハ
ー１と金属膜４との間で短絡を防止する機能を果たす。
かかる絶縁膜２は、例えば、ＴＥＯＳ、ＳＯＧ（Spin O
n Glass）などで構成される。

【００３８】このような絶縁膜２は、例えば、化学気相
成膜法（ＣＶＤ法）等の気相成膜法、スピンコート等の
塗布法などにより形成することができる。

【００３９】以下、説明の便宜上、シリコンウェハー１
と絶縁膜２とで構成された部分を基材部１０という。

【００４０】＜２＞次に、図１（ｃ）に示すように、絶
縁膜２上に、バリア層３を形成する。

【００４１】このバリア層３により、金属膜４の基材部
１０に対する密着性を向上させ、また、金属膜４と基材
部１０との間で各層の構成成分が互いに移行するのを阻
止することができる。かかるバリア層３は、例えば、Ｔ
ｉＮ、ＴｉＷ等のセラミックス（誘電体）などで構成さ
れる。

【００４２】このようなバリア層３は、例えば、スパッ
タリング法、化学気相成膜法（ＣＶＤ法）等の気相成膜
法などにより形成することができる。

【００４３】＜３＞次に、図１（ｄ）に示すように、バ
リア層３上に金属膜（導電性の層）４を形成する。後
に、この金属膜４に配線が施されることとなる。

【００４４】この金属膜４は、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金
（Ａｌ／Ｃｕ等）などで構成される。

【００４５】このような金属膜４は、例えば、スパッタ
リング法、化学気相成膜法（ＣＶＤ法）等の気相成膜法
などにより形成することができる。

【００４６】以下、説明の便宜上、バリア層３と金属膜
４とで構成された部分を配線部２０という。

【００４７】＜４＞次に、図２（ｅ）に示すように、金
属膜４上にレジスト層５を形成する。

【００４８】なお、レジスト層５は、ポジ型レジスト、
ネガ型レジスト等、いずれの種類のレジスト材料で構成
してもよい。

【００４９】このレジスト層５は、例えば、スピンコー
ト等の塗布法などにより形成することができる。

【００５０】＜５＞次に、マスクを用いて配線パターン
に対応したパターンにレジスト層５を露光した後、レジ
スト層５を現像して、レジスト層５の不要部分を除去す
る。

【００５１】これにより、図２（ｆ）に示すように、金
属膜４が配線を構成することとなる部分にはレジスト層
５が残存し、金属膜４が配線を構成しない部分からはレ
ジスト層５が除去される。以下、レジスト層５が除去さ
れた部分をレジスト除去部分６１という。

【００５２】＜６＞次に、配線部２０に対して例えばド
ライエッチングを行う。これにより、図２（ｇ）に示す
ように、レジスト除去部分６１から配線部２０が食刻さ
れる。食刻されずに残存した金属膜４は、配線を構成す
ることとなる。

【００５３】このとき、エッチング条件を適宜設定する
ことにより、蒸発した配線部２０の構成成分の一部が、
雰囲気中のガスと化学反応を起こし、バリア層３、金属
膜４およびレジスト層５の側面（表面）に析出する。こ
れにより、バリア層３、金属膜４およびレジスト層５の
側面に、サイドウォール（側壁）７が形成される。そし
て、このサイドウォール７により、配線部２０では、サ
イドエッチングが防止される。すなわち、レジスト層５
で被覆された金属膜４が側方から食刻されることが、好
適に防止される。

【００５４】例えば、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃等のハロゲン系ガ
スの雰囲気下、圧力８〜１０mTorr程度、ガス流量３０
〜１８０sccm程度（特にＣｌ₂：６０〜９０sccm程度、
ＢＣｌ₃：３０〜９０sccm程度）にエッチング条件を設
定して、ドライエッチングを行うと、好適にサイドウォ
ール７を形成することができ、かつ、配線部２０の食刻
すべき部分を好適に食刻することができる。

【００５５】＜７＞次に、図３（ｈ）に示すように、レ
ジスト層５を除去する。これは、例えば、アッシング
（灰化処理）、溶剤への溶解等により行うことができ
る。特にアッシングによれば、レジスト層５の除去を容
易に行え、かつ、廃棄物の発生も抑制できる。

【００５６】＜８＞次に、サイドウォール７を除去す
る。これにより、図３（ｉ）に示すように、シリコンウ
ェハー１（基材部１０）上の金属膜４（配線部２０）に
配線が施された半導体素子１００が得られる。

【００５７】このサイドウォール７の除去は、前述した
サイドウォール除去剤（図示せず）を用いて行う。具体
的には、サイドウォール除去剤をサイドウォール７に接
触させて、サイドウォール７を溶解、除去する。

【００５８】例えば、サイドウォール７がＡｌメタル配
線のサイドウォールポリマーで構成されている場合、サ
イドウォールポリマーの主成分は、水に不溶のＡｌ₂Ｏ₃
である。かかるサイドウォール７にサイドウォール除去
剤を接触させると、Ａｌ₂Ｏ₃は、水に易溶のＡｌＦ₃に
変化する。これにより、サイドウォール７がサイドウォ
ール除去剤に溶解し、除去されると考えられる。

【００５９】なお、サイドウォール除去剤をサイドウォ
ール７に接触させる方法は、特に限定されず、例えば、
シリコンウェハー１をサイドウォール除去剤に浸漬する
方法、シリコンウェハー１上にサイドウォール除去剤を
例えばシャワーのように注ぐ方法、シリコンウェハー上
にサイドウォール除去剤を滴下する方法などが挙げられ
る。

【００６０】サイドウォール除去剤をサイドウォール７
に接触させる際には、サイドウォール除去剤の濃度およ
び／または温度を均一化しつつ、サイドウォール除去剤
をサイドウォール７に接触させることが好ましい。これ
により、サイドウォール除去剤中における濃度分布、温
度分布が均一になり、サイドウォール７の除去効率、除
去能、除去量にムラが生じることが防止される。例えば
浸漬法によりサイドウォール７を除去する場合には、槽
中のサイドウォール除去剤を循環、攪拌等することによ
り、サイドウォール除去剤の濃度および温度を均一化す
ることができる。

【００６１】サイドウォール除去剤をサイドウォール７
に接触させる際の接触時間は、本物質の種類、濃度等に
より若干異なるが、１０秒〜６０分間程度が好ましい。
特に、本物質の陽イオン性の物質（Ａ）が水素である場
合、接触時間は、３０秒〜１０分程度がより好ましい。
また、本物質の陽イオン性の物質（Ａ）がアンモニウム
である場合、接触時間は、３〜３０分程度がより好まし
い。接触時間があまりに長いと、金属膜４が腐食、劣化
する場合がある。一方、接触時間が短すぎると、サイド
ウォール７を完全に除去しきれなくなる場合がある。

【００６２】また、サイドウォール除去剤をサイドウォ
ール７に接触させるときのサイドウォール除去剤の温度
は、１０〜９０℃程度が好ましく、２０〜７０℃程度が
より好ましい。このように、本発明によれば、サイドウ
ォール除去剤の温度を比較的に高温にしてサイドウォー
ルの除去を行うことができる。前述したように、サイド
ウォール除去剤は有機溶剤を実質的に含有していない。
このため、サイドウォール除去剤を加熱しても有機溶媒
がサイドウォール除去剤から揮発するおそれがない。加
えて、前述したように、本発明によれば、サイドウォー
ル除去剤中の本物質の濃度は低くてもよい。したがっ
て、サイドウォール除去剤の温度を比較的高くしても、
作業現場ではサイドウォール除去剤由来の揮発成分の濃
度が増大しにくく、作業者の健康等へ及ぼす影響が少な
い。本物質がＮＨ₄Ｆ等である場合、このような効果が
特に顕著に得られるようになる。当然、サイドウォール
除去剤の温度を高くすることにより、サイドウォール７
の除去効率も増大する。

【００６３】また、サイドウォール除去剤中の溶媒（無
機溶媒）は、比較的揮発しにくいので、浸漬により連続
して多数のシリコンウェハー１を処理した場合に、サイ
ドウォール除去剤中の本物質の濃度が変化しにくい。こ
のため、連続してシリコンウェハー１を処理する際に、
途中で溶媒の補給が少なくて済む。また、シリコンウェ
ハー１ごとにサイドウォール７の除去特性が大きくばら
つくことを、防止することができる。

【００６４】このように、レジスト層５を除去した後
に、サイドウォール７を除去すると、高価なサイドウォ
ール除去剤の消費量を低減することができる。また、ア
ッシングによって、レジスト残渣が発生した場合でも、
かかるレジスト残渣を、サイドウォール除去剤により、
サイドウォール７（サイドウォールポリマー）と同時に
除去できる。

【００６５】このようにして使用されたサイドウォール
除去剤は、やがて廃液として処理される。このとき、本
発明のサイドウォール除去剤は、有機溶媒を実質的に含
有しておらず、しかも、本物質の濃度を低く抑えること
ができるので、再処理して再利用に供することが容易で
ある。また、再利用せずに、廃液として処理することも
非常に容易である。

【００６６】加えて、本発明のサイドウォール除去剤
は、生体に対する毒性が低く、また、環境に与える影響
も少ない。別言すれば、本発明は、環境に対して非常に
優しい技術である。このことは、環境問題が大きな問題
となり、環境に優しい技術の開発が望まれている今日、
非常に深い意義を有している。

【００６７】また、本発明のサイドウォール除去剤は、
有機溶媒を実質的に含有していないので引火のおそれも
ない。加えて、前述したように生体に対する毒性も低
い。このため、取り扱いが非常に容易であり、また、作
業者に対する安全性も高い。

【００６８】さらには、本発明を実施するにあたり、本
発明のランニングコストは低い。加えて、本発明を実施
するにあたり、製造設備の設備投資も少なくて済む。こ
のため、本発明は、半導体素子等を製造するにあたり、
コスト削減に大きく寄与することができる。

【００６９】また、本発明によれば、サイドウォール７
を除去後、半導体素子１００に対して、サイドウォール
除去工程を行ったことに起因する後処理を特段に行う必
要がない。このため、半導体素子等を製造する際の工程
数を削減することができ、製造工程の簡略化に寄与でき
る。

【００７０】次に、半導体素子の他の製造プロセスを例
に、サイドウォール除去剤を用いたサイドウォールの除
去方法（第２の方法）を説明する。以下に示す方法は、
サイドウォール７を除去してからレジスト層５を除去す
ることを特徴とする。なお、前記と共通する事項は、そ
の説明を省略する。

【００７１】まず、前記工程＜１＞〜＜７＞を行う（図
１（ａ）〜図２（ｇ））。

【００７２】＜７’＞次に、図４（ｈ’）に示すよう
に、サイドウォール７を除去する。

【００７３】＜８’＞次に、レジスト層５を除去する。
これにより、図３（ｉ）に示すように、半導体素子１０
０が得られる。

【００７４】本発明のサイドウォール除去剤を用いれ
ば、レジスト層５がシリコンウェハー１上に残存した状
態で、サイドウォール７の除去を行うことができる。こ
のような状態でサイドウォール７の除去を行うことは、
サイドウォール除去剤が有機溶媒を含有している場合、
困難である。これは、サイドウォールの除去中にレジス
ト層５の構成成分がサイドウォール除去剤中に溶け出し
て、サイドウォール除去剤がすぐに劣化してしまうため
である。これに対して、本発明のサイドウォール除去剤
は、有機溶媒を実質的に含有していないので、レジスト
層５の構成成分がサイドウォール除去剤中に溶け出しに
くい。また、溶け出してもごくわずかな量である。この
ため、レジスト層５がシリコンウェハー１上に残存した
状態でサイドウォール７の除去を行っても、サイドウォ
ール除去剤は劣化しにくく、これによるサイドウォール
除去能の低下も防止される。したがって、本発明によれ
ば、レジスト層５がシリコンウェハー１上に残存した状
態で、サイドウォール７の除去を行うことができ、半導
体素子等を製造する際の工程の順番の自由度が広くな
る。

【００７５】ところで、前述したように、アッシングに
よりレジスト層５を除去すると、有機溶剤でレジストを
溶解した場合に比べて廃棄物の発生を抑制することがで
きる。また、本発明のサイドウォール除去剤は、廃液の
再利用が容易である。したがって、本発明のサイドウォ
ール除去剤によるサイドウォールの除去と、アッシング
によるレジスト層の除去とを組み合わせることにより、
廃棄物の排出を大幅に削減することができる。

【００７６】なお、上述では、金属膜に配線を施す際に
形成されるサイドウォールの除去を例に本発明を説明し
たが、本発明は、電極、アライメントマーク等を形成す
る際に形成されるサイドウォールの除去にも当然に適用
可能であることは言うまでもない。また、上述では、導
電性の層の代表として金属膜を例に説明したが、本発明
は、金属膜以外の導電性の層にも適用可能である。また
酸化膜層にも適用することが可能である。

【００７７】なお、本発明は、各種ＩＣ、トランジス
タ、ダイオード、ＴＦＴ基板等、いずれの種類の半導体
素子（半導体部品）にも適用可能である。さらには、本
発明のサイドウォール除去剤およびサイドウォールの除
去方法は、半導体素子の製造以外にも、プリント基板等
の各種基板を始めとする様々な部品の製造等に適用可能
である。

【００７８】

【実施例】（実施例１）以下のようにして、ＩＣを製造
した。

【００７９】まず、ｎ型シリコン、ｐ型シリコンが所定
の位置に局所的に多数形成されたシリコンウェハーを用
意した。

【００８０】−１− まず、このシリコンウェハー上
に、スパッタリング法により、厚さ０．３μｍのＴＥＯ
Ｓ膜を成膜した。

【００８１】−２− 次に、このＴＥＯＳ膜上に、スパ
ッタリング法により、厚さ０．０５μｍのＴｉＮ膜を成
膜した。

【００８２】−３− 次に、このＴｉＮ膜上に、スパッ
タリング法により、厚さ０．５μｍのＡｌ膜を成膜し
た。

【００８３】−４− 次に、スピンコートによりレジス
ト材料（東京応化工業（株）製「ＯＦＰＲ−８００」）
を塗布し、Ａｌ膜上に厚さ１μｍのレジスト層を形成し
た。

【００８４】−５− 次に、レジストメーカー推奨の条
件で、レジスト層（ポジ型）を露光、現像し、レジスト
層に所定の配線パターンを形成した。

【００８５】−６− 次に、圧力１０mTorr、塩素ガス
流量８０sccm、三塩化ボロンガス流量６０sccmの雰囲気
下でドライエッチングを行い、Ａｌ膜およびＴｉＮ膜を
食刻し、シリコンウェハー上にＡｌ膜よりなる所定パタ
ーンの配線を形成した。

【００８６】−７− 次に、低圧Ｏ₂プラズマ条件下に
シリコンウェハーを置いてアッシングを行い、レジスト
層を分解、除去した。

【００８７】−８− 次に、浴中に貯留された本発明の
サイドウォール除去剤である有機溶媒を含有していない
１００ppmＮＨ₄Ｆ水溶液（pH５．９、液温２３℃）にシ
リコンウェハーを１０分間浸漬して、サイドウォールを
除去した。このとき、浴中の液を連続的に循環すること
により攪拌して、液の濃度分布および温度分布を均一に
保った。

【００８８】その後、常法に従い、ウエハーのカッティ
ング、カッティングされたチップのリードフレームへの
搭載、ワイヤー接続（ワイヤーボンディング）、パッケ
ージングを順次行い、１００個のＩＣ（ロジックＩＣ）
パッケージを得た。

【００８９】（実施例２）上記工程−３−において、Ａ
ｌ膜の代わりにＡｌ／Ｃｕ膜（Ａｌ９９．５wt％：Ｃｕ
０．５wt％）を成膜した以外は実施例１と同様にして、
ＩＣパッケージを製造した。

【００９０】（実施例３）上記工程−８−において、有
機溶媒を含有していない３ppmＨＦ水溶液（pH４．０、
液温２３℃）にシリコンウェハーを３分間浸漬してサイ
ドウォールを除去した以外は、実施例１と同様にして、
ＩＣパッケージを製造した。

【００９１】（実施例４）上記工程−３−において、Ａ
ｌ膜の代わりにＡｌ／Ｃｕ膜（Ａｌ９９．５wt％：Ｃｕ
０．５wt％）を成膜した以外は実施例３と同様にして、
ＩＣパッケーを製造した。

【００９２】（実施例５）以下のようにして、ＩＣを製
造した。

【００９３】まず、実施例１と同様にして、上記工程−
１−〜−６−を行った。

【００９４】−７’− 次に、浴中に貯留された本発明
のサイドウォール除去剤である有機溶媒を含有していな
い１００ppmＮＨ₄Ｆ水溶液（pH５．９、液温２３℃）に
シリコンウェハーを５分間浸漬して、サイドウォールを
除去した。このとき、浴中の液を連続的に循環すること
により攪拌して、液の濃度分布および温度分布を均一に
保った。

【００９５】−８’− 次に、実施例１と同様にしてア
ッシングを行い、レジスト層を分解、除去した。

【００９６】その後、前記と同様にして、ＩＣパッケー
ジを製造した。

【００９７】（実施例６）上記工程−３−において、Ａ
ｌ膜の代わりにＡｌ／Ｃｕ膜（Ａｌ９９．５wt％：Ｃｕ
０．５wt％）を成膜した以外は実施例５と同様にして、
ＩＣパッケージを製造した。

【００９８】（実施例７）上記工程−７’−において、
有機溶媒を含有していない３ppmＨＦ水溶液（pH４、液
温２３℃）にシリコンウェハーを２分間浸漬して、サイ
ドウォールを除去した以外は、実施例５と同様にして、
ＩＣパッケージを製造した。

【００９９】（実施例８）上記工程−３−において、Ａ
ｌ膜の代わりにＡｌ／Ｃｕ膜（Ａｌ９９．５wt％：Ｃｕ
０．５wt％）を成膜した以外は実施例７と同様にして、
ＩＣパッケージを製造した。

【０１００】（評価）各実施例において、サイドウォー
ルを除去する前に走査型電子顕微鏡（倍率５０，０００
倍）でシリコンウェハーの表面を観察した。その結果、
いずれの実施例においても、金属膜の側面には、サイド
ウォールが形成されていた。

【０１０１】次に、各実施例において、サイドウォール
を除去した直後に、走査型電子顕微鏡で再びシリコンウ
ェハーの表面を観察した。その結果、いずれの実施例に
おいてもサイドウォールは完全に除去されており、残渣
は特に確認されなかった。また、配線には、欠損、クラ
ック、ピンホール等の欠陥は確認されなかった。

【０１０２】さらに、上記実施例１〜８において、サイ
ドウォール除去剤の供給方法を浸漬からシャワー（液供
給量：毎分５Ｌ）に変更して、前記と同様にＩＣパッケ
ージを製造した。それによっても、前記と同様の結果が
得られた。

【０１０３】最後に、各実施例においてサイドウォール
を除去している際に、有機溶媒の不快臭が鼻につくこと
なく快適に作業を行えたこと、および、サイドウォール
除去工程終了後、不要となったサイドウォール除去剤の
廃液処理に面倒がなく、容易であったこと、そして、サ
イドウォール除去剤の廃液から純水への再生が容易であ
ったことを付記しておく。

【０１０４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
イドウォールを好適に除去することができるのみなら
ず、廃棄物の排出量を削減でき、しかも、環境に優しい
技術を提供することができる。

【０１０５】また、本発明によれば、サイドウォール除
去剤の劣化が少なく、液管理が容易であるとともに、均
一な処理を長時間連続して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体素子の製造方法を説明するため
の模式的な縦断面図である。

【図２】本発明の半導体素子の製造方法を説明するため
の模式的な縦断面図である。

【図３】本発明の半導体素子の製造方法を説明するため
の模式的な縦断面図である。

【図４】本発明の半導体素子の製造方法を説明するため
の模式的な縦断面図である。

【符号の説明】

１ シリコンウェハー ２ 絶縁膜 ３ バリア層 ４ 金属膜 ５ レジスト層 ６１ レジスト除去部分 ７ サイドウォール １０ 基材部 ２０ 配線部 １００ 半導体素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H003 BA12 DA15 DB01 EA05 EA22 ED02 FA03 FA28 4J038 RA10 RA12 RA17 5F033 HH08 HH09 HH23 HH33 PP06 PP15 QQ01 QQ08 QQ09 QQ11 QQ20 QQ91 RR09 SS04 SS11 SS21 SS26 TT08 5F043 AA20 AA24 AA29 BB25 BB30 CC16 DD07 DD10 DD12 DD13 DD15 DD30 EE07 EE33 GG02 GG10

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の層の表面に形成されたサイドウ
   ォールを溶解させて除去するサイドウォール除去剤であ
   って、 実質的に有機溶媒を含有せず、 化学式ＡＦ（ただし、Ｆはフッ素であり、Ａは陽イオン
   性の物質である。）で表される物質を含有させた水溶液
   であることを特徴とするサイドウォール除去剤。
2. 【請求項２】 前記Ａは、無機物質である請求項１に記
   載のサイドウォール除去剤。
3. 【請求項３】 前記Ａは、ＨまたはＮＨ₄である請求項
   １または２に記載のサイドウォール除去剤。
4. 【請求項４】 前記ＡＦの濃度は、１〜１０００ppmで
   ある請求項１ないし３のいずれかに記載のサイドウォー
   ル除去剤。
5. 【請求項５】 pHが２．２〜６．９である請求項１ない
   し４のいずれかに記載のサイドウォール除去剤。
6. 【請求項６】 導電性の層の側面に形成されたサイドウ
   ォールを除去するサイドウォールの除去方法であって、 請求項１ないし５のいずれかに記載のサイドウォール除
   去剤を、前記サイドウォールに接触させることを特徴と
   するサイドウォールの除去方法。
7. 【請求項７】 １０秒〜６０分間前記サイドウォール除
   去剤を前記サイドウォールへ接触させる請求項６に記載
   のサイドウォールの除去方法。
8. 【請求項８】 前記サイドウォール除去剤を前記サイド
   ウォールへ接触させるときの前記サイドウォール除去剤
   の温度は、１０〜９０℃である請求項６または７に記載
   のサイドウォールの除去方法。
9. 【請求項９】 前記サイドウォール除去剤の濃度および
   ／または温度を均一化しつつ、前記サイドウォール除去
   剤を前記サイドウォールに接触させる請求項６ないし８
   のいずれかに記載のサイドウォールの除去方法。
10. 【請求項１０】 前記導電性の層上には、レジスト層が
    設けられており、 前記レジスト層を除去した後、前記サイドウォールの除
    去を行う請求項６ないし９のいずれかに記載のサイドウ
    ォールの除去方法。
11. 【請求項１１】 前記導電性の層上には、レジスト層が
    設けられており、 前記サイドウォールを除去した後、前記レジスト層の除
    去を行う請求項６ないし９のいずれかに記載のサイドウ
    ォールの除去方法。
12. 【請求項１２】 請求項７乃至１１のいずれかに記載の
    サイドウォールの除去方法を行う工程を含むことを特徴
    とする半導体素子の製造方法。
13. 【請求項１３】 酸化物の層の表面に形成されたサイド
    ウォールを溶解させて除去するサイドウォール除去剤で
    あって、 実質的に有機溶媒を含有せず、 化学式ＡＦ（ただし、Ｆはフッ素であり、Ａは陽イオン
    性の物質である。）で表される物質を含有させた水溶液
    であることを特徴とするサイドウォール除去剤。
14. 【請求項１４】 酸化物の層の表面に形成されたサイド
    ウォールを除去するサイドウォールの除去方法であっ
    て、 実質的に有機溶媒を含有せず、化学式ＡＦ（ただし、Ｆ
    はフッ素であり、Ａは陽イオン性の物質である）で表さ
    れる物質を含有させた水溶液を、前記サイドウォールに
    接触させることをを特徴とするサイドウォールの除去方
    法。