JP2001210648A - 電子デバイスの製造方法 - Google Patents
電子デバイスの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最上部に窒化チタン膜が設けられる配線層な
どの下地層を、ハードマスクを用いてパターニングする
際の堆積物によるパターン欠陥を抑制する。 【解決手段】 窒化チタン膜１２，アルミニウム膜１３
及び窒化チタン膜１４によって構成されるメタル積層膜
２０のような最上部が窒化チタン膜によって構成される
下地層と、シリコン酸化膜１５などの絶縁膜とを形成
し、その上レジストパターン１７を形成する。絶縁膜を
パターニングしてハードマスク１７を形成する際にチタ
ンとフッ素との反応生成物からなる堆積物１８が生じる
が、フッ素を含まない無機酸などを含む洗浄液を用いて
洗浄することにより、堆積物１９を除去するとともに、
洗浄の際に新たな堆積物が発生するのを抑制する。その
後、ハードマスク１７を用いてメタル積層膜２０をエッ
チングすると、パターン欠陥の少ないメタル配線パター
ン１９が得られる。
どの下地層を、ハードマスクを用いてパターニングする
際の堆積物によるパターン欠陥を抑制する。 【解決手段】 窒化チタン膜１２，アルミニウム膜１３
及び窒化チタン膜１４によって構成されるメタル積層膜
２０のような最上部が窒化チタン膜によって構成される
下地層と、シリコン酸化膜１５などの絶縁膜とを形成
し、その上レジストパターン１７を形成する。絶縁膜を
パターニングしてハードマスク１７を形成する際にチタ
ンとフッ素との反応生成物からなる堆積物１８が生じる
が、フッ素を含まない無機酸などを含む洗浄液を用いて
洗浄することにより、堆積物１９を除去するとともに、
洗浄の際に新たな堆積物が発生するのを抑制する。その
後、ハードマスク１７を用いてメタル積層膜２０をエッ
チングすると、パターン欠陥の少ないメタル配線パター
ン１９が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置を含む
電子デバイスの製造方法に係り、特に、配線パターンの
精度向上に関するものである。
電子デバイスの製造方法に係り、特に、配線パターンの
精度向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置を含む電子デバイスに
おいて、素子の高集積化に伴って半導体装置を構成する
各部のパターンの微細化がますます進んでいる。例え
ば、マイクロコンピューター用のＬＳＩチップ等では特
にメタル配線層の微細化が高集積化のカギを握っている
といわれている。このメタル配線層を形成する際に用い
られるフォトリソグラフィーでは、微細化を実現させる
ためにフォトレジスト膜の薄膜化が必要となってきてい
る。しかしながら、一般に、フォトレジストマスクを用
いて配線材料であるアルミニウム膜（ＳｉやＣｕが添加
されたアルミニウム合金膜を意味する）をエッチングす
る際に、アルミニウムとフォトレジストとの選択比はあ
まり大きく確保することができないために、フォトレジ
ストマスクを薄くすると、アルミニウム配線のパターニ
ング精度が悪化するおそれがある。そこで、この不具合
を回避する方法として、アルミニウム膜上に形成した絶
縁膜をエッチングマスク（ハードマスク）として用いる
ドライエッチングが行われるようになってきた。
おいて、素子の高集積化に伴って半導体装置を構成する
各部のパターンの微細化がますます進んでいる。例え
ば、マイクロコンピューター用のＬＳＩチップ等では特
にメタル配線層の微細化が高集積化のカギを握っている
といわれている。このメタル配線層を形成する際に用い
られるフォトリソグラフィーでは、微細化を実現させる
ためにフォトレジスト膜の薄膜化が必要となってきてい
る。しかしながら、一般に、フォトレジストマスクを用
いて配線材料であるアルミニウム膜（ＳｉやＣｕが添加
されたアルミニウム合金膜を意味する）をエッチングす
る際に、アルミニウムとフォトレジストとの選択比はあ
まり大きく確保することができないために、フォトレジ
ストマスクを薄くすると、アルミニウム配線のパターニ
ング精度が悪化するおそれがある。そこで、この不具合
を回避する方法として、アルミニウム膜上に形成した絶
縁膜をエッチングマスク（ハードマスク）として用いる
ドライエッチングが行われるようになってきた。
【０００３】図１２（ａ）〜（ｄ）は、上述のハードマ
スクを用いた従来のメタル配線層を形成するための製造
工程を示す断面図である。
スクを用いた従来のメタル配線層を形成するための製造
工程を示す断面図である。
【０００４】まず、図１２（ａ）に示す工程で、基板
（図示せず）上に形成されているシリコン酸化膜１０１
（例えば基板上の層間絶縁膜あるいは素子分離用絶縁
膜）の上に、反応性スパッタリング法及び通常のスパッ
タリング法により、膜厚が約５０ｎｍのＴｉＮ膜１０２
と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム膜１０３と、
膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１０４とを順次堆積させ
る。そして、このＴｉＮ膜１０４の上に、プラズマＣＶ
Ｄ法により、膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化膜１０
５を堆積する。
（図示せず）上に形成されているシリコン酸化膜１０１
（例えば基板上の層間絶縁膜あるいは素子分離用絶縁
膜）の上に、反応性スパッタリング法及び通常のスパッ
タリング法により、膜厚が約５０ｎｍのＴｉＮ膜１０２
と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム膜１０３と、
膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１０４とを順次堆積させ
る。そして、このＴｉＮ膜１０４の上に、プラズマＣＶ
Ｄ法により、膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化膜１０
５を堆積する。
【０００５】その後、シリコン酸化膜１０５の上に化学
増幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形
成し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技
術を用いて、膜厚０．７μｍのフォトレジストマスク１
０６を形成する。
増幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形
成し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技
術を用いて、膜厚０．７μｍのフォトレジストマスク１
０６を形成する。
【０００６】次に、図１２（ｂ）に示す工程で、フォト
レジストマスク１０６をエッチングマスクとして用い、
かつ、ドライエッチャーとして例えばＢＣｌ3 を用いた
ドライエッチングによりシリコン酸化膜１０５をパター
ニングして、メタル用ハードマスク１０８を形成する。
このとき、オーバーエッチングによってＴｉＮ膜１０４
も部分的にエッチングされる。
レジストマスク１０６をエッチングマスクとして用い、
かつ、ドライエッチャーとして例えばＢＣｌ3 を用いた
ドライエッチングによりシリコン酸化膜１０５をパター
ニングして、メタル用ハードマスク１０８を形成する。
このとき、オーバーエッチングによってＴｉＮ膜１０４
も部分的にエッチングされる。
【０００７】次に、図１２（ｃ）に示す工程で、アッシ
ング及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１０６を
除去する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンス
トリーム法によって行なわれ、洗浄液にはフッ化アンモ
ン系の洗浄液が用いられる。
ング及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１０６を
除去する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンス
トリーム法によって行なわれ、洗浄液にはフッ化アンモ
ン系の洗浄液が用いられる。
【０００８】その後、図１２（ｄ）に示す工程で、メタ
ル用ハードマスク１０８をエッチングマスクとして用い
て、メタル用ドライエッチャーにより、下地のメタル積
層膜１１５（ＴｉＮ膜１０４，アルミニウム膜１０３及
びＴｉＮ膜１０２の積層膜）をエッチングし、メタル配
線パターン１０９を形成する。
ル用ハードマスク１０８をエッチングマスクとして用い
て、メタル用ドライエッチャーにより、下地のメタル積
層膜１１５（ＴｉＮ膜１０４，アルミニウム膜１０３及
びＴｉＮ膜１０２の積層膜）をエッチングし、メタル配
線パターン１０９を形成する。
【０００９】このように、ＴｉＮ膜１０４，アルミニウ
ム膜１０３及びＴｉＮ膜１０２の積層膜からメタル配線
パターン１０９を構成することにより、アルミニウム膜
１０３の耐エレクトロマイグレーション特性、耐ストレ
スマイグレーション特性が向上し、信頼性の高い配線構
造を有する電子デバイスが形成される。
ム膜１０３及びＴｉＮ膜１０２の積層膜からメタル配線
パターン１０９を構成することにより、アルミニウム膜
１０３の耐エレクトロマイグレーション特性、耐ストレ
スマイグレーション特性が向上し、信頼性の高い配線構
造を有する電子デバイスが形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造工程において、以下のような不具合がある。
来の製造工程において、以下のような不具合がある。
【００１１】まず、図１２（ｂ）に示すように、メタル
配線パターンの形成工程において、メタル用ハードマス
ク１０８を形成するためのエッチングが行なわれた後
に、ＴｉＮ膜１０４の上に異物として堆積物１０７が局
所的に成長することがわかった。これらの反応生成物は
比較的不安定な状態で存在するが、堆積物１０７を残し
た状態で下地層であるメタル積層膜１１５のエッチング
を行なうと、図１２（ｄ）に示すごとく、堆積物１０７
がマイクロマスクとなるので、メタル積層膜１１５をパ
ターニングして得られるメタル配線パターン１０９中に
は、エッチング残部１１０（パターン欠陥）が含まれる
ことになる。また、この堆積物１０７が存在している状
態でウエハーを大気中に露出させると、その後、アッシ
ングや洗浄を行なっても、堆積物１０７を除去すること
は困難であることがわかった。
配線パターンの形成工程において、メタル用ハードマス
ク１０８を形成するためのエッチングが行なわれた後
に、ＴｉＮ膜１０４の上に異物として堆積物１０７が局
所的に成長することがわかった。これらの反応生成物は
比較的不安定な状態で存在するが、堆積物１０７を残し
た状態で下地層であるメタル積層膜１１５のエッチング
を行なうと、図１２（ｄ）に示すごとく、堆積物１０７
がマイクロマスクとなるので、メタル積層膜１１５をパ
ターニングして得られるメタル配線パターン１０９中に
は、エッチング残部１１０（パターン欠陥）が含まれる
ことになる。また、この堆積物１０７が存在している状
態でウエハーを大気中に露出させると、その後、アッシ
ングや洗浄を行なっても、堆積物１０７を除去すること
は困難であることがわかった。
【００１２】また、図１２（ｃ）での洗浄工程におい
て、ＴｉＮ膜１０４の上の堆積物１０７を洗浄により除
去した直後に新たな堆積物を生じることがわかった。こ
の堆積物は、洗浄液であるフッ化アンモンのフッ素とＴ
ｉＮ膜１０４との反応によるＴｉＦx 系の化合物である
と考えられる。
て、ＴｉＮ膜１０４の上の堆積物１０７を洗浄により除
去した直後に新たな堆積物を生じることがわかった。こ
の堆積物は、洗浄液であるフッ化アンモンのフッ素とＴ
ｉＮ膜１０４との反応によるＴｉＦx 系の化合物である
と考えられる。
【００１３】本発明の目的は、ハードマスクを用いて配
線パターンを形成する際に、上述のような堆積物を有効
に除去し、あるいは堆積物の成長を抑制する手段を講ず
ることにより、パターン欠陥のないメタル配線パターン
を有する電子デバイスの製造方法を提供することにあ
る。
線パターンを形成する際に、上述のような堆積物を有効
に除去し、あるいは堆積物の成長を抑制する手段を講ず
ることにより、パターン欠陥のないメタル配線パターン
を有する電子デバイスの製造方法を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の電子デバ
イスの製造方法は、基板上に最上部が窒化チタン膜によ
って構成される下地層を形成する工程（ａ）と、上記下
地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜
上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、上記レ
ジストパターンをマスクとするエッチングにより、上記
絶縁膜をパターニングしてハードマスクを形成する工程
（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハー
ドマスクの露出部分を、フッ素を含まない無機酸，有機
酸及び有機アルカリのうち少なくともいずれか１種類を
含む洗浄液を用いて洗浄する工程（ｅ）と、上記工程
（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記下地層を
エッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
イスの製造方法は、基板上に最上部が窒化チタン膜によ
って構成される下地層を形成する工程（ａ）と、上記下
地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜
上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、上記レ
ジストパターンをマスクとするエッチングにより、上記
絶縁膜をパターニングしてハードマスクを形成する工程
（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハー
ドマスクの露出部分を、フッ素を含まない無機酸，有機
酸及び有機アルカリのうち少なくともいずれか１種類を
含む洗浄液を用いて洗浄する工程（ｅ）と、上記工程
（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記下地層を
エッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
【００１５】この方法により、工程（ｄ）において絶縁
膜をエッチングする際に堆積物が生じても、その後にフ
ッ酸を含まない洗浄液を用いて洗浄することにより、堆
積物が効果的に除去されるとともに、フッ素とチタンと
の反応生成物が生じることがないので、新たな堆積物の
発生が抑制される。したがって、窒化チタン膜などから
形成される下地層パターンのパターン欠陥が少ない電子
デバイスを製造することができる。
膜をエッチングする際に堆積物が生じても、その後にフ
ッ酸を含まない洗浄液を用いて洗浄することにより、堆
積物が効果的に除去されるとともに、フッ素とチタンと
の反応生成物が生じることがないので、新たな堆積物の
発生が抑制される。したがって、窒化チタン膜などから
形成される下地層パターンのパターン欠陥が少ない電子
デバイスを製造することができる。
【００１６】上記工程（ａ）では、上記下地層として、
窒化チタン膜の下方にアルミニウム膜と窒化チタン膜と
が上方から順に設けられた下地層を形成することによ
り、窒化チタン膜で挟まれた耐マイグレーション特性の
高い配線構造を有する電子デバイスを製造することがで
きる。
窒化チタン膜の下方にアルミニウム膜と窒化チタン膜と
が上方から順に設けられた下地層を形成することによ
り、窒化チタン膜で挟まれた耐マイグレーション特性の
高い配線構造を有する電子デバイスを製造することがで
きる。
【００１７】上記工程（ｄ）では、上記絶縁膜のエッチ
ャントとしてフッ素を含むガスを用いることにより、エ
ッチングレート及びエッチング選択比の高い条件でハー
ドマスクを形成することができる。
ャントとしてフッ素を含むガスを用いることにより、エ
ッチングレート及びエッチング選択比の高い条件でハー
ドマスクを形成することができる。
【００１８】上記工程（ｅ）では、洗浄液として発煙硝
酸を用いて洗浄することにより、新たな堆積物を生ぜし
めることなく、工程（ｄ）で生じた堆積物を効果的に除
去することができる。
酸を用いて洗浄することにより、新たな堆積物を生ぜし
めることなく、工程（ｄ）で生じた堆積物を効果的に除
去することができる。
【００１９】本発明の第２の電子デバイスの製造方法
は、基板上に最上部が窒化チタン膜によって構成される
下地層を形成する工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁
膜を形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパ
ターンを形成する工程（ｃ）と、上記レジストパターン
をマスクとするエッチングにより、上記絶縁膜をパター
ニングしてハードマスクを形成する工程（ｄ）と、上記
工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの露出
部分を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程（ｅ）の後に、
基板全体を加熱処理する工程（ｆ）と、上記工程（ｆ）
の後に、上記ハードマスクを用いて上記下地層をエッチ
ングする工程（ｇ）とを含んでいる。
は、基板上に最上部が窒化チタン膜によって構成される
下地層を形成する工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁
膜を形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパ
ターンを形成する工程（ｃ）と、上記レジストパターン
をマスクとするエッチングにより、上記絶縁膜をパター
ニングしてハードマスクを形成する工程（ｄ）と、上記
工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの露出
部分を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程（ｅ）の後に、
基板全体を加熱処理する工程（ｆ）と、上記工程（ｆ）
の後に、上記ハードマスクを用いて上記下地層をエッチ
ングする工程（ｇ）とを含んでいる。
【００２０】この方法により、工程（ｄ）において絶縁
膜をエッチングする際に堆積物が生じ、その後工程
（ｅ）で例えばフッ酸を含む洗浄液を用いて洗浄するこ
とによりさらに堆積物が生じたとしても、その後に加熱
処理をすることにより、堆積物が効果的に除去される。
したがって、窒化チタン膜などから形成される下地層パ
ターンのパターン欠陥が少ない電子デバイスを製造する
ことができる。
膜をエッチングする際に堆積物が生じ、その後工程
（ｅ）で例えばフッ酸を含む洗浄液を用いて洗浄するこ
とによりさらに堆積物が生じたとしても、その後に加熱
処理をすることにより、堆積物が効果的に除去される。
したがって、窒化チタン膜などから形成される下地層パ
ターンのパターン欠陥が少ない電子デバイスを製造する
ことができる。
【００２１】本発明の第３の電子デバイスの製造方法
は、基板上に最上部が窒化チタン膜によって構成され、
かつその下方がアルミニウム膜によって構成される下地
層を形成する工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁膜を
形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパター
ンを形成する工程（ｃ）と、上記レジストパターンをマ
スクとするエッチングにより、上記絶縁膜及び窒化チタ
ン膜をパターニングしてハードマスクを形成する工程
（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハー
ドマスクの露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程
（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記アルミニ
ウム膜をエッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
は、基板上に最上部が窒化チタン膜によって構成され、
かつその下方がアルミニウム膜によって構成される下地
層を形成する工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁膜を
形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパター
ンを形成する工程（ｃ）と、上記レジストパターンをマ
スクとするエッチングにより、上記絶縁膜及び窒化チタ
ン膜をパターニングしてハードマスクを形成する工程
（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハー
ドマスクの露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程
（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記アルミニ
ウム膜をエッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
【００２２】この方法により、工程（ｄ）において、窒
化チタン膜をパターニングすることで、チタンとフッ素
との反応生成物が生じても窒化チタン膜のうちフォトレ
ジスト膜で覆われていない部分がすべて除去されるに伴
って、反応生成物も除去されて堆積物が残らない。した
がって、下地層から形成される下地層パターンのパター
ン欠陥が少ない電子デバイスを製造することができる。
化チタン膜をパターニングすることで、チタンとフッ素
との反応生成物が生じても窒化チタン膜のうちフォトレ
ジスト膜で覆われていない部分がすべて除去されるに伴
って、反応生成物も除去されて堆積物が残らない。した
がって、下地層から形成される下地層パターンのパター
ン欠陥が少ない電子デバイスを製造することができる。
【００２３】本発明の第４の電子デバイスの製造方法
は、基板上に最上部が窒化チタン膜によって構成され、
かつその下方がアルミニウム膜によって構成される下地
層を形成する工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁膜を
形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパター
ンを形成する工程（ｃ）と、上記レジストパターンをマ
スクとするエッチングにより、上記絶縁膜をパターニン
グしてハードマスクを形成する工程（ｄ）と、上記工程
（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの露出部分
を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程（ｅ）の後に、上記
ハードマスクを用いて上記下地層の窒化チタン膜を上記
工程（ｄ）におけるよりも圧力が高い反応ガスを用いた
ドライエッチングによりエッチングする工程（ｆ）とを
含んでいる。
は、基板上に最上部が窒化チタン膜によって構成され、
かつその下方がアルミニウム膜によって構成される下地
層を形成する工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁膜を
形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパター
ンを形成する工程（ｃ）と、上記レジストパターンをマ
スクとするエッチングにより、上記絶縁膜をパターニン
グしてハードマスクを形成する工程（ｄ）と、上記工程
（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの露出部分
を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程（ｅ）の後に、上記
ハードマスクを用いて上記下地層の窒化チタン膜を上記
工程（ｄ）におけるよりも圧力が高い反応ガスを用いた
ドライエッチングによりエッチングする工程（ｆ）とを
含んでいる。
【００２４】この方法により、工程（ｄ）及び（ｅ）で
チタンとフッ素との反応生成物が生じても、工程（ｆ）
において、反応ガス圧力が高くなることで、窒化チタン
膜を下地層のアルミニウム膜に対して高いエッチング選
択比となる条件でエッチングが行なわれ、堆積物が効果
的に除去される。したがって、窒化チタン上に生成した
反応生成物によるアルミニウム膜のパターン欠陥発生を
未然に防止し、パターン欠陥が少ない電子デバイスを製
造することができる。
チタンとフッ素との反応生成物が生じても、工程（ｆ）
において、反応ガス圧力が高くなることで、窒化チタン
膜を下地層のアルミニウム膜に対して高いエッチング選
択比となる条件でエッチングが行なわれ、堆積物が効果
的に除去される。したがって、窒化チタン上に生成した
反応生成物によるアルミニウム膜のパターン欠陥発生を
未然に防止し、パターン欠陥が少ない電子デバイスを製
造することができる。
【００２５】本発明の第５の電子デバイスの製造方法
は、基板上に最上部が窒化タンタル膜，タンタル膜及び
タングステン膜のうち少なくともいずれか１つによって
構成される下地層を形成する工程（ａ）と、上記下地層
の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上に
レジストパターンを形成する工程（ｃ）と、上記レジス
トパターンをマスクとするエッチングにより、上記絶縁
膜をパターニングしてハードマスクを形成する工程
（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハー
ドマスクの露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程
（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記下地層を
エッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
は、基板上に最上部が窒化タンタル膜，タンタル膜及び
タングステン膜のうち少なくともいずれか１つによって
構成される下地層を形成する工程（ａ）と、上記下地層
の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、上記絶縁膜上に
レジストパターンを形成する工程（ｃ）と、上記レジス
トパターンをマスクとするエッチングにより、上記絶縁
膜をパターニングしてハードマスクを形成する工程
（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハー
ドマスクの露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、上記工程
（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記下地層を
エッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
【００２６】この方法により、下地層の最上部が窒化タ
ンタル膜，タンタル膜，タングステン膜窒化等によって
構成されているので、チタン膜を最上部に有する場合の
ごとく、工程（ｄ），（ｅ）でチタンとフッ素の反応生
成物のような反応生成物による堆積物が生じることがな
い。したがって、下地層から形成される下地層パターン
のパターン欠陥が少ない電子デバイスを製造することが
できる。
ンタル膜，タンタル膜，タングステン膜窒化等によって
構成されているので、チタン膜を最上部に有する場合の
ごとく、工程（ｄ），（ｅ）でチタンとフッ素の反応生
成物のような反応生成物による堆積物が生じることがな
い。したがって、下地層から形成される下地層パターン
のパターン欠陥が少ない電子デバイスを製造することが
できる。
【００２７】本発明の第６の電子デバイスの製造方法
は、基板上に最上部がアルミニウム膜アルミニウム膜，
ＴａＮ膜，Ｔａ膜及びＷ膜のうちによって構成され、か
つその下方に窒化チタン膜が設けられた下地層を形成す
る工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁膜を形成する工
程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパターンを形成す
る工程（ｃ）と、上記レジストパターンをマスクとする
エッチングにより、上記絶縁膜をパターニングしてハー
ドマスクを形成する工程（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後
に、上記下地層及びハードマスクの露出部分を洗浄する
工程（ｅ）と、上記工程（ｅ）の後に、上記ハードマス
クを用いて上記下地層のアルミニウム膜及び窒化チタン
膜をエッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
は、基板上に最上部がアルミニウム膜アルミニウム膜，
ＴａＮ膜，Ｔａ膜及びＷ膜のうちによって構成され、か
つその下方に窒化チタン膜が設けられた下地層を形成す
る工程（ａ）と、上記下地層の上に絶縁膜を形成する工
程（ｂ）と、上記絶縁膜上にレジストパターンを形成す
る工程（ｃ）と、上記レジストパターンをマスクとする
エッチングにより、上記絶縁膜をパターニングしてハー
ドマスクを形成する工程（ｄ）と、上記工程（ｄ）の後
に、上記下地層及びハードマスクの露出部分を洗浄する
工程（ｅ）と、上記工程（ｅ）の後に、上記ハードマス
クを用いて上記下地層のアルミニウム膜及び窒化チタン
膜をエッチングする工程（ｆ）とを含んでいる。
【００２８】この方法により、工程（ｄ），（ｅ）で窒
化チタン膜が露出されていないので、チタンとフッ素の
反応生成物による堆積物が生じることがない。したがっ
て、下地層から形成される下地層パターンのパターン欠
陥が少ない電子デバイスを製造することができる。
化チタン膜が露出されていないので、チタンとフッ素の
反応生成物による堆積物が生じることがない。したがっ
て、下地層から形成される下地層パターンのパターン欠
陥が少ない電子デバイスを製造することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子デバイス
の製造方法の各実施形態について、図面を参照しながら
説明する。
の製造方法の各実施形態について、図面を参照しながら
説明する。
【００３０】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図１（ａ）〜（ｅ）及び図２を参照しながら説明す
る。図１（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル膜のパターニング工程までの各
工程を示す断面図である。
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図１（ａ）〜（ｅ）及び図２を参照しながら説明す
る。図１（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル膜のパターニング工程までの各
工程を示す断面図である。
【００３１】まず、図１（ａ）に示す工程で、基板上の
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
【００３２】その後、シリコン酸化膜１５の上に化学増
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
【００３３】次に、図１（ｂ）に示す工程で、フォトレ
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。このとき、オーバーエッチングによってＴｉＮ膜
１４も部分的にエッチングされる。
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。このとき、オーバーエッチングによってＴｉＮ膜
１４も部分的にエッチングされる。
【００３４】このエッチング後に、ＴｉＮ膜１４の上に
異物として堆積物１８が局所的に成長する。この堆積物
１８は、ＴｉＮ膜１４中のＴｉとエッチングガス中のＦ
とが反応して、局所的にチタンのフッ化物が生成され、
これが成長して形成されたものと思われる。ＴｉとＦと
が反応すると、気体のＴｉＦ3 と固体のＴｉＦ3 とが生
成されることが一般的に知られていることから、この堆
積物１８は、固体であるＴｉＦ3 などであると考えられ
る。
異物として堆積物１８が局所的に成長する。この堆積物
１８は、ＴｉＮ膜１４中のＴｉとエッチングガス中のＦ
とが反応して、局所的にチタンのフッ化物が生成され、
これが成長して形成されたものと思われる。ＴｉとＦと
が反応すると、気体のＴｉＦ3 と固体のＴｉＦ3 とが生
成されることが一般的に知られていることから、この堆
積物１８は、固体であるＴｉＦ3 などであると考えられ
る。
【００３５】次に、図１（ｃ）に示す工程で、アッシン
グを行ない、フォトレジストマスク１６を除去する。ア
ッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリーム法に
よって行なう。
グを行ない、フォトレジストマスク１６を除去する。ア
ッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリーム法に
よって行なう。
【００３６】次に、図１（ｄ）に示す工程で、発煙硝酸
を用いて２５℃で５分間ウエハーを洗浄し、その後純水
でリンスする。その結果、ＴｉＮ膜１４の上に存在して
いた堆積物１８はほぼ除去されている。また、新たな堆
積物１８の発生は認められていない。
を用いて２５℃で５分間ウエハーを洗浄し、その後純水
でリンスする。その結果、ＴｉＮ膜１４の上に存在して
いた堆積物１８はほぼ除去されている。また、新たな堆
積物１８の発生は認められていない。
【００３７】その後、図１（ｅ）に示す工程で、ＴｉＮ
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
【００３８】このように、ＴｉＮ膜１４，アルミニウム
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
【００３９】図２は、シリコン酸化膜をエッチングした
後の発煙硝酸での洗浄時間とメタル積層膜２０をエッチ
ングして形成されるメタル配線パターン１９のパターン
欠陥数との関係を示す図である。図２において、横軸は
洗浄時間（秒）を表し、縦軸は８インチウエハ当たりの
パターン欠陥数（個）を表している。図２に示すよう
に、フッ化アンモン系の洗浄液を用いた場合に比べ、発
煙硝酸を用いた洗浄を行なった場合には、パターン欠陥
数が減少している。このことから、フッ素を含まない洗
浄液である発煙硝酸による洗浄によって堆積物１８が効
果的に除去され、かつ、新たな堆積物の発生が抑制され
ていることがわかる。
後の発煙硝酸での洗浄時間とメタル積層膜２０をエッチ
ングして形成されるメタル配線パターン１９のパターン
欠陥数との関係を示す図である。図２において、横軸は
洗浄時間（秒）を表し、縦軸は８インチウエハ当たりの
パターン欠陥数（個）を表している。図２に示すよう
に、フッ化アンモン系の洗浄液を用いた場合に比べ、発
煙硝酸を用いた洗浄を行なった場合には、パターン欠陥
数が減少している。このことから、フッ素を含まない洗
浄液である発煙硝酸による洗浄によって堆積物１８が効
果的に除去され、かつ、新たな堆積物の発生が抑制され
ていることがわかる。
【００４０】上述のように、従来のフッ化アンモニウム
の水溶液を用いた洗浄液では、ＴｉＮ膜の上の異物であ
る堆積物を除去することができたとしても、フッ化アン
モン系の洗浄液の残留フッ素によってＴｉＮ膜とフッ素
が反応し新たな堆積物がＴｉＮ膜上に残るおそれがあっ
た。
の水溶液を用いた洗浄液では、ＴｉＮ膜の上の異物であ
る堆積物を除去することができたとしても、フッ化アン
モン系の洗浄液の残留フッ素によってＴｉＮ膜とフッ素
が反応し新たな堆積物がＴｉＮ膜上に残るおそれがあっ
た。
【００４１】それに対し、本実施形態によれば、シリコ
ン酸化膜１５をエッチングした後に、ＴｉＮ膜１４上に
成長した堆積物１８をフッ素を含まない洗浄液である発
煙硝酸よる洗浄をすることにより、メタル積層膜２０を
エッチングして形成されるメタル配線パターン１９のパ
ターン欠陥の発生を抑制することができる。
ン酸化膜１５をエッチングした後に、ＴｉＮ膜１４上に
成長した堆積物１８をフッ素を含まない洗浄液である発
煙硝酸よる洗浄をすることにより、メタル積層膜２０を
エッチングして形成されるメタル配線パターン１９のパ
ターン欠陥の発生を抑制することができる。
【００４２】なお、発煙硝酸による洗浄時間が長いほ
ど、より効果的にパターン欠陥数を低減することができ
る。具体的に、発煙硝酸による洗浄時間は、５０秒以上
であればフッ化アンモン系の洗浄液による洗浄（１８０
秒）よりもパターン欠陥数を低減することができるが、
より効果的にパターン欠陥数を低減するためには、発煙
硝酸による洗浄時間が９０秒以上であることが好まし
い。
ど、より効果的にパターン欠陥数を低減することができ
る。具体的に、発煙硝酸による洗浄時間は、５０秒以上
であればフッ化アンモン系の洗浄液による洗浄（１８０
秒）よりもパターン欠陥数を低減することができるが、
より効果的にパターン欠陥数を低減するためには、発煙
硝酸による洗浄時間が９０秒以上であることが好まし
い。
【００４３】なお、本実施形態では堆積物を除去するた
めのフッ素を含まない洗浄液として発煙硝酸を用いた
が、発煙硝酸以外にも、過酸化水素や、硝酸，硫酸等の
無機酸や、クエン酸，酢酸，酒石酸等の有機酸や、アン
モニア，アミン類などの有機塩基物を洗浄液として用い
ても、本実施形態とほぼ同様の効果を発揮することがで
きる。
めのフッ素を含まない洗浄液として発煙硝酸を用いた
が、発煙硝酸以外にも、過酸化水素や、硝酸，硫酸等の
無機酸や、クエン酸，酢酸，酒石酸等の有機酸や、アン
モニア，アミン類などの有機塩基物を洗浄液として用い
ても、本実施形態とほぼ同様の効果を発揮することがで
きる。
【００４４】なお、本実施形態においては、ＴｉＮ用ハ
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
【００４５】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図３（ａ）〜（ｄ）及び図４を参照しながら説明す
る。図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図３（ａ）〜（ｄ）及び図４を参照しながら説明す
る。図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
【００４６】まず、図３（ａ）に示す工程で、基板上の
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
【００４７】その後、シリコン酸化膜１５の上に化学増
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
【００４８】次に、図３（ｂ）に示す工程で、フォトレ
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。このとき、オーバーエッチングによってＴｉＮ膜
１４も部分的にエッチングされる。
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。このとき、オーバーエッチングによってＴｉＮ膜
１４も部分的にエッチングされる。
【００４９】以上の工程は、第１の実施形態と同様であ
るので、このエッチング後に、上記第１の実施形態と同
様に、ＴｉＮ膜１４の上に異物として堆積物１８が局所
的に成長する。
るので、このエッチング後に、上記第１の実施形態と同
様に、ＴｉＮ膜１４の上に異物として堆積物１８が局所
的に成長する。
【００５０】次に、図３（ｃ）に示す工程で、アッシン
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いられ
ているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いられ
ているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
【００５１】このようなフッ化アンモニウムの水溶液を
用いた洗浄液では、従来の製造方法と同様に、ＴｉＮ膜
１４の上の異物である堆積物１８を除去したとしても、
さらにフッ化アンモン系の洗浄液の残留フッ素によって
ＴｉＮ膜１４とフッ素が反応し、新たな堆積物がＴｉＮ
膜１４上に生じやすい。
用いた洗浄液では、従来の製造方法と同様に、ＴｉＮ膜
１４の上の異物である堆積物１８を除去したとしても、
さらにフッ化アンモン系の洗浄液の残留フッ素によって
ＴｉＮ膜１４とフッ素が反応し、新たな堆積物がＴｉＮ
膜１４上に生じやすい。
【００５２】そこで、本実施形態においては、フッ化ア
ンモン系の洗浄液を用いた洗浄と純水によるリンスとを
行なった後、ウエハーを大気にさらす前に窒素雰囲気で
ウエハーを加熱処理する。
ンモン系の洗浄液を用いた洗浄と純水によるリンスとを
行なった後、ウエハーを大気にさらす前に窒素雰囲気で
ウエハーを加熱処理する。
【００５３】その後、図３（ｄ）に示す工程で、ＴｉＮ
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
【００５４】このように、ＴｉＮ膜１４，アルミニウム
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
【００５５】図４は、シリコン酸化膜をエッチングした
後のフッ化アンモン系洗浄液後の加熱処理とメタル積層
膜２０をエッチングして形成されるメタル配線パターン
１９の８インチウエハ当たりのパターン欠陥数との関係
を示す図である。図４に示すように、加熱処理をするこ
とによりパターン欠陥数が減少している。このことか
ら、加熱処理によってフッ化アンモン系洗浄液の残留フ
ッ素による堆積物の発生が効果的に抑制されていること
がわかる。
後のフッ化アンモン系洗浄液後の加熱処理とメタル積層
膜２０をエッチングして形成されるメタル配線パターン
１９の８インチウエハ当たりのパターン欠陥数との関係
を示す図である。図４に示すように、加熱処理をするこ
とによりパターン欠陥数が減少している。このことか
ら、加熱処理によってフッ化アンモン系洗浄液の残留フ
ッ素による堆積物の発生が効果的に抑制されていること
がわかる。
【００５６】上述のように、本実施形態によれば、シリ
コン酸化膜１５をエッチングした後に、ＴｉＮ膜１４上
に成長した堆積物１８をフッ化アンモン系洗浄液で洗浄
した後加熱処理することにより、メタル積層膜２０をエ
ッチングして形成されるメタル配線パターン１９のパタ
ーン欠陥の発生を抑制することができる。
コン酸化膜１５をエッチングした後に、ＴｉＮ膜１４上
に成長した堆積物１８をフッ化アンモン系洗浄液で洗浄
した後加熱処理することにより、メタル積層膜２０をエ
ッチングして形成されるメタル配線パターン１９のパタ
ーン欠陥の発生を抑制することができる。
【００５７】なお、加熱処理温度が高いほど、また、加
熱処理時間が長いほど、より効果的にパターン欠陥数を
低減することができる。具体的に、効果的にパターン欠
陥数を低減するためには、加熱温度６０℃以上で、加熱
時間が１分間以上であることが好ましい。
熱処理時間が長いほど、より効果的にパターン欠陥数を
低減することができる。具体的に、効果的にパターン欠
陥数を低減するためには、加熱温度６０℃以上で、加熱
時間が１分間以上であることが好ましい。
【００５８】なお、本実施形態においては、ＴｉＮ用ハ
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
【００５９】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図５（ａ）〜（ｄ）及び図６を参照しながら説明す
る。図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図５（ａ）〜（ｄ）及び図６を参照しながら説明す
る。図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
【００６０】まず、図５（ａ）に示す工程で、基板上の
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
【００６１】その後、シリコン酸化膜１５の上に化学増
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
【００６２】次に、図５（ｂ）に示す工程で、フォトレ
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。
【００６３】ここで、本実施形態においては、ＴｉＮ用
ハードマスク１７を形成した後、さらに、エッチングを
行なってＴｉＮ膜１４もパターニングする。その結果、
ＴｉＮ膜１４のうちＴｉＮ用ハードマスク１７で覆われ
ていない部分を除去することにより、堆積物の発生が抑
制される。
ハードマスク１７を形成した後、さらに、エッチングを
行なってＴｉＮ膜１４もパターニングする。その結果、
ＴｉＮ膜１４のうちＴｉＮ用ハードマスク１７で覆われ
ていない部分を除去することにより、堆積物の発生が抑
制される。
【００６４】次に、図５（ｃ）に示す工程で、アッシン
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いられ
ているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いられ
ているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
【００６５】その後、図５（ｄ）に示す工程で、ＴｉＮ
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
【００６６】このように、ＴｉＮ膜１４，アルミニウム
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
【００６７】図６は、シリコン酸化膜１５をパターニン
グする時に、ＴｉＮ膜１４をパターニングしたときと、
ＴｉＮ膜１４をパターニングしなかったときの８インチ
ウエハ当たりのパターン欠陥数を比較する図である。図
６に示すように、図５（ｂ）に示す工程で、ＴｉＮ膜１
４をパターニングせずにオーバーエッチングにより部分
的にエッチングする程度でとどめた場合には、ＴｉＮ膜
１４上に上述のような堆積物が生成するが、本実施形態
のごとく図５（ｂ）に示す工程で、ＴｉＮ膜１４をパタ
ーニングした場合には、堆積物の発生が効果的に抑制さ
れていることがわかる。
グする時に、ＴｉＮ膜１４をパターニングしたときと、
ＴｉＮ膜１４をパターニングしなかったときの８インチ
ウエハ当たりのパターン欠陥数を比較する図である。図
６に示すように、図５（ｂ）に示す工程で、ＴｉＮ膜１
４をパターニングせずにオーバーエッチングにより部分
的にエッチングする程度でとどめた場合には、ＴｉＮ膜
１４上に上述のような堆積物が生成するが、本実施形態
のごとく図５（ｂ）に示す工程で、ＴｉＮ膜１４をパタ
ーニングした場合には、堆積物の発生が効果的に抑制さ
れていることがわかる。
【００６８】上述のように、本実施形態によれば、シリ
コン酸化膜１５とＴｉＮ膜１４を同時にパターニングす
ることにより、メタル積層膜２０をエッチングして形成
されるメタル配線パターン１９のパターン欠陥の発生を
抑制することができる。
コン酸化膜１５とＴｉＮ膜１４を同時にパターニングす
ることにより、メタル積層膜２０をエッチングして形成
されるメタル配線パターン１９のパターン欠陥の発生を
抑制することができる。
【００６９】なお、本実施形態においては、ＴｉＮ用ハ
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
【００７０】（第４の実施形態）本発明の第４の実施形
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図７（ａ）〜（ｅ）及び図８を参照しながら説明す
る。図７（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図７（ａ）〜（ｅ）及び図８を参照しながら説明す
る。図７（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるＴｉＮ
膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
【００７１】まず、図７（ａ）に示す工程で、基板上の
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴｉＮ膜１４とを順
次堆積させる。そして、このＴｉＮ膜１４の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
【００７２】その後、シリコン酸化膜１５の上に化学増
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
【００７３】次に、図７（ｂ）に示す工程で、フォトレ
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスの種類と流量とがＣＨＦ 3
／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌｍ），ガス圧力が約１
００Ｐａ，高周波出力が約４００Ｗというエッチング条
件のもとでエッチングを行う。このとき、オーバーエッ
チングによってＴｉＮ膜１４も部分的にエッチングされ
る。
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴｉＮ用ハードマスク１７を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスの種類と流量とがＣＨＦ 3
／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌｍ），ガス圧力が約１
００Ｐａ，高周波出力が約４００Ｗというエッチング条
件のもとでエッチングを行う。このとき、オーバーエッ
チングによってＴｉＮ膜１４も部分的にエッチングされ
る。
【００７４】このエッチング後に、ＴｉＮ膜１４の上に
異物として堆積物１８が局所的に成長する。この堆積物
１８は、ＴｉＮ膜１４中のＴｉとエッチングガス中のＦ
とが反応して、局所的にチタンのフッ化物が生成され、
これが成長して形成されたものと思われる。ＴｉとＦと
が反応すると、気体のＴｉＦ3 と固体のＴｉＦ3 とが生
成されることが一般的に知られていることから、この堆
積物１８は、固体であるＴｉＦ3 などであると考えられ
る。
異物として堆積物１８が局所的に成長する。この堆積物
１８は、ＴｉＮ膜１４中のＴｉとエッチングガス中のＦ
とが反応して、局所的にチタンのフッ化物が生成され、
これが成長して形成されたものと思われる。ＴｉとＦと
が反応すると、気体のＴｉＦ3 と固体のＴｉＦ3 とが生
成されることが一般的に知られていることから、この堆
積物１８は、固体であるＴｉＦ3 などであると考えられ
る。
【００７５】次に、図７（ｃ）に示す工程で、アッシン
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液にはフッ化アンモン系の洗
浄液を用いた。ここでは、従来の製造工程と同様に、フ
ッ化アンモニウムの水溶液を用いた洗浄を行なっている
ので、フォトレジストマスク１６を除去することはでき
てもＴｉＮ膜１４上の堆積物１８を効果的に除去するこ
とは困難であり、かつ、新たな堆積物が生じている可能
性もある。
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液にはフッ化アンモン系の洗
浄液を用いた。ここでは、従来の製造工程と同様に、フ
ッ化アンモニウムの水溶液を用いた洗浄を行なっている
ので、フォトレジストマスク１６を除去することはでき
てもＴｉＮ膜１４上の堆積物１８を効果的に除去するこ
とは困難であり、かつ、新たな堆積物が生じている可能
性もある。
【００７６】ここで、本実施形態においては、図７
（ｄ）に示す工程で、ＴｉＮ用ハードマスク１７を用い
て、下地のアルミニウム膜１３に対して十分選択比の高
い条件でＴｉＮ膜１４をパターニングする。このとき、
ＴｉＮ膜１４の十分なオーバーエッチングを行なうこと
により、ＴｉＮ膜１４上の堆積物１８も同時に除去する
ことができる。その際には、一般的な平行平板型の反応
性イオンエッチング装置を用いて、例えば、反応ガスと
してＣＨＦ3 とＯ2 とを、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１
／０．０１（ｓｌｍ），ガス圧力が約２００Ｐａの条件
で流し、上下の両電極間に高周波電力約４００Ｗを印加
してエッチングを行う。
（ｄ）に示す工程で、ＴｉＮ用ハードマスク１７を用い
て、下地のアルミニウム膜１３に対して十分選択比の高
い条件でＴｉＮ膜１４をパターニングする。このとき、
ＴｉＮ膜１４の十分なオーバーエッチングを行なうこと
により、ＴｉＮ膜１４上の堆積物１８も同時に除去する
ことができる。その際には、一般的な平行平板型の反応
性イオンエッチング装置を用いて、例えば、反応ガスと
してＣＨＦ3 とＯ2 とを、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１
／０．０１（ｓｌｍ），ガス圧力が約２００Ｐａの条件
で流し、上下の両電極間に高周波電力約４００Ｗを印加
してエッチングを行う。
【００７７】このとき、ガス圧力を変化させることによ
って、下地のアルミニウム膜１３とＴｉＮ膜１４とのエ
ッチング選択比を調整することができる。つまり、低ガ
ス圧になるほど物理的スパッタ成分が大きくなり両者の
選択比を高くすることが困難になるが、２００Ｐａまで
ガス圧力を高めることにより、アルミニウム膜１３とＴ
ｉＮ膜１４とのエッチング選択比を高く維持することが
でき、アルミニウム膜１３をあまりエッチングすること
なく、ＴｉＮ膜１４のうちＴｉＮ用ハードマスク１７で
覆われていない部分を除去することができる。
って、下地のアルミニウム膜１３とＴｉＮ膜１４とのエ
ッチング選択比を調整することができる。つまり、低ガ
ス圧になるほど物理的スパッタ成分が大きくなり両者の
選択比を高くすることが困難になるが、２００Ｐａまで
ガス圧力を高めることにより、アルミニウム膜１３とＴ
ｉＮ膜１４とのエッチング選択比を高く維持することが
でき、アルミニウム膜１３をあまりエッチングすること
なく、ＴｉＮ膜１４のうちＴｉＮ用ハードマスク１７で
覆われていない部分を除去することができる。
【００７８】その後、図７（ｅ）に示す工程で、ＴｉＮ
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
用ハードマスク１７をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２０（Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン１９を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
【００７９】このように、ＴｉＮ膜１４，アルミニウム
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン１９を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
【００８０】図８は、ＴｉＮ膜をエッチングするときの
ＴｉＮ膜１４とアルミニウム膜１３とのエッチング選択
比と、メタル配線パターン１９の８インチウエハ当たり
のパターン欠陥数との関係を示す図である。図８に示す
ように、エッチング選択比が大きいほど、下地のアルミ
ニウム膜１３に対し十分オーバーエッチングをかけるこ
とが可能となり、ＴｉＮ膜１４上の堆積物１８の影響を
排除することができ、パターン欠陥を未然に防ぐことが
できる。
ＴｉＮ膜１４とアルミニウム膜１３とのエッチング選択
比と、メタル配線パターン１９の８インチウエハ当たり
のパターン欠陥数との関係を示す図である。図８に示す
ように、エッチング選択比が大きいほど、下地のアルミ
ニウム膜１３に対し十分オーバーエッチングをかけるこ
とが可能となり、ＴｉＮ膜１４上の堆積物１８の影響を
排除することができ、パターン欠陥を未然に防ぐことが
できる。
【００８１】上述のように、本実施形態によれば、シリ
コン酸化膜１５をパターニングしてＴｉＮ用ハードマス
ク１７を形成した後に、下地アルミニウム膜１３に対す
る十分なエッチング選択性を有する条件でＴｉＮ膜１４
をエッチングすることにより、下地のアルミニウム膜１
３をあまりエッチングすることなくオーバーエッチング
をかけることが可能となる。したがって、ＴｉＮ膜１４
上の堆積物１８の影響を排除でき、メタル積層膜２０を
エッチングして形成されるメタル配線パターン１９のパ
ターン欠陥の発生を抑制することができる。
コン酸化膜１５をパターニングしてＴｉＮ用ハードマス
ク１７を形成した後に、下地アルミニウム膜１３に対す
る十分なエッチング選択性を有する条件でＴｉＮ膜１４
をエッチングすることにより、下地のアルミニウム膜１
３をあまりエッチングすることなくオーバーエッチング
をかけることが可能となる。したがって、ＴｉＮ膜１４
上の堆積物１８の影響を排除でき、メタル積層膜２０を
エッチングして形成されるメタル配線パターン１９のパ
ターン欠陥の発生を抑制することができる。
【００８２】なお、ＴｉＮ膜１４のアルミニウム膜１３
に対するエッチング選択比が大きいほど、下地のアルミ
ニウム膜１３に対し十分オーバーエッチングをかけるこ
とが可能となり、より効果的にパターン欠陥数を低減す
ることができる。具体的に、アルミニウム膜とＴｉＮ膜
との選択比としては、選択比３程度であればフッ化アン
モン系の洗浄液（１８０秒）よりもパターン欠陥数を低
減することができるが、より効果的にパターン欠陥数を
低減するためには、選択比が５以上であることが好まし
い。
に対するエッチング選択比が大きいほど、下地のアルミ
ニウム膜１３に対し十分オーバーエッチングをかけるこ
とが可能となり、より効果的にパターン欠陥数を低減す
ることができる。具体的に、アルミニウム膜とＴｉＮ膜
との選択比としては、選択比３程度であればフッ化アン
モン系の洗浄液（１８０秒）よりもパターン欠陥数を低
減することができるが、より効果的にパターン欠陥数を
低減するためには、選択比が５以上であることが好まし
い。
【００８３】なお、本実施形態においては、ＴｉＮ用ハ
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
ードマスク１７をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
【００８４】（第５の実施形態）本発明の第５の実施形
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図９（ａ）〜（ｄ）及び図１０を参照しながら説明
する。図９（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉ
Ｎ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程ま
での各工程を示す断面図である。
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図９（ａ）〜（ｄ）及び図１０を参照しながら説明
する。図９（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉ
Ｎ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程ま
での各工程を示す断面図である。
【００８５】まず、図９（ａ）に示す工程で、基板上の
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約２０ｎｍのＴａＮ膜２２とを順
次堆積させる。そして、このＴａＮ膜２２の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
シリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜あるい
は素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング法
及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍの
ＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウム
膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜を
意味する）と、膜厚が約２０ｎｍのＴａＮ膜２２とを順
次堆積させる。そして、このＴａＮ膜２２の上に、プラ
ズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリコン酸化
膜１５を堆積する。
【００８６】その後、シリコン酸化膜１５の上に化学増
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
【００８７】次に、図９（ｂ）に示す工程で、フォトレ
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴａＮ用ハードマスク２４を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。この時、ＴａＮ用ハードマスク２４を形成した
後、さらに、オーバーエッチングを行なうので、ＴａＮ
膜２２のうちＴａＮ用ハードマスク２４で覆われていな
い部分も部分的にエッチングされる。
ジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたドラ
イエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニン
グして、ＴａＮ用ハードマスク２４を形成する。その際
には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング装
置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2 と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。この時、ＴａＮ用ハードマスク２４を形成した
後、さらに、オーバーエッチングを行なうので、ＴａＮ
膜２２のうちＴａＮ用ハードマスク２４で覆われていな
い部分も部分的にエッチングされる。
【００８８】ここで、本実施形態においては、上記各実
施形態でＴｉＮ膜１４上に生じていような堆積物が生じ
ていない。ＴａＮ膜２２の代わりにＴａ膜やＷ膜を用い
た場合にも堆積物がみられなかった。これは、ＴｉＮ膜
１４を用いた場合には、エッチングガス中のフッ素とＴ
ｉＮとが反応し、潮解性のＴｉＦx （ｘ＝３，or４）が
生じていたが、ＴａＮやＴａ，Ｗとフッ素とは潮解性の
反応生成物を生ぜしめないからと考えられる。
施形態でＴｉＮ膜１４上に生じていような堆積物が生じ
ていない。ＴａＮ膜２２の代わりにＴａ膜やＷ膜を用い
た場合にも堆積物がみられなかった。これは、ＴｉＮ膜
１４を用いた場合には、エッチングガス中のフッ素とＴ
ｉＮとが反応し、潮解性のＴｉＦx （ｘ＝３，or４）が
生じていたが、ＴａＮやＴａ，Ｗとフッ素とは潮解性の
反応生成物を生ぜしめないからと考えられる。
【００８９】次に、図９（ｃ）に示す工程で、アッシン
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いられ
ているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
グ及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除去
する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンストリ
ーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いられ
ているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
【００９０】その後、図９（ｄ）に示す工程で、ＴａＮ
用ハードマスク２４をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２３（Ｔａ
Ｎ膜２２，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン２５を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
用ハードマスク２４をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、下地のメタル積層膜２３（Ｔａ
Ｎ膜２２，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜）をパターニングして、メタル配線パターン２５を形
成する。その際、一般的な平行平板型の反応性イオンエ
ッチング装置を用い、例えば、反応ガスとしてＢＣｌ3
とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．
０４（ｓｌｍ），ガス圧力が約１０Ｐａの条件で流し、
上下の電極間に高周波電力約２５０Ｗを印加してエッチ
ングを行う。
【００９１】このように、ＴａＮ膜２２，アルミニウム
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン２５を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層膜からメタル配線パター
ン２５を構成することにより、アルミニウム膜１３の耐
エレクトロマイグレーション特性、耐ストレスマイグレ
ーション特性が向上し、信頼性の高い配線構造を有する
電子デバイスが形成される。
【００９２】図１０は、ＴｉＮ膜を最上部に設けたメタ
ル積層膜から形成されるメタル配線パターンと、本実施
形態のＴａＮ膜２２又はＴａ膜，Ｗ膜を最上部に設けた
メタル積層膜から形成されるメタル配線パターンとの８
インチウエハ当たりのパターン欠陥数を比較する図であ
る。図１０に示すように、従来のＴｉＮ膜を用いている
場合には、パターン欠陥数が５００個程度あったのに対
し、本実施形態におけるＴａＮ膜や、Ｔａ膜，Ｗ膜を用
いた場合には、同じ面積当たりで３０個以下まで低減さ
れている。
ル積層膜から形成されるメタル配線パターンと、本実施
形態のＴａＮ膜２２又はＴａ膜，Ｗ膜を最上部に設けた
メタル積層膜から形成されるメタル配線パターンとの８
インチウエハ当たりのパターン欠陥数を比較する図であ
る。図１０に示すように、従来のＴｉＮ膜を用いている
場合には、パターン欠陥数が５００個程度あったのに対
し、本実施形態におけるＴａＮ膜や、Ｔａ膜，Ｗ膜を用
いた場合には、同じ面積当たりで３０個以下まで低減さ
れている。
【００９３】よって、本実施形態によれば、シリコン酸
化膜１５とＴｉＮ膜１４に代えてＴａＮ膜２２を用いる
ことにより、高い耐マイグレーション特性を維持しつ
つ、メタル積層膜２４をエッチングして形成されるメタ
ル配線パターン２５のパターン欠陥の発生を抑制するこ
とができる。
化膜１５とＴｉＮ膜１４に代えてＴａＮ膜２２を用いる
ことにより、高い耐マイグレーション特性を維持しつ
つ、メタル積層膜２４をエッチングして形成されるメタ
ル配線パターン２５のパターン欠陥の発生を抑制するこ
とができる。
【００９４】なお、本実施形態においては、ＴａＮ用ハ
ードマスク２４をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴａＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
ードマスク２４をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴａＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
【００９５】（第６の実施形態）本発明の第６の実施形
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図１１（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。図
１１（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉＮ膜の
形成工程からメタル積層膜のパターニング工程までの各
工程を示す断面図である。
態に係る電子デバイス（半導体装置）の製造方法につい
て、図１１（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。図
１１（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態におけるＴｉＮ膜の
形成工程からメタル積層膜のパターニング工程までの各
工程を示す断面図である。
【００９６】まず、図１１（ａ）に示す工程で、基板上
のシリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜ある
いは素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング
法及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍ
のＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウ
ム膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜
を意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴａＮ膜１４と、
膜厚が約３０ｎｍのアルミニウム薄膜２７（ＳｉやＣｕ
が添加されたアルミニウム合金薄膜を意味する）とを順
次堆積させる。そして、このアルミニウム薄膜２７の上
に、プラズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリ
コン酸化膜１５を堆積する。
のシリコン酸化膜１１（例えば基板上の層間絶縁膜ある
いは素子分離用絶縁膜）の上に、反応性スパッタリング
法及び通常のスパッタリング法により膜厚が約５０ｎｍ
のＴｉＮ膜１２と、膜厚が約０．４５μｍのアルミニウ
ム膜１３（ＳｉやＣｕが添加されたアルミニウム合金膜
を意味する）と、膜厚が約３０ｎｍのＴａＮ膜１４と、
膜厚が約３０ｎｍのアルミニウム薄膜２７（ＳｉやＣｕ
が添加されたアルミニウム合金薄膜を意味する）とを順
次堆積させる。そして、このアルミニウム薄膜２７の上
に、プラズマＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのシリ
コン酸化膜１５を堆積する。
【００９７】その後、シリコン酸化膜１５の上に化学増
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
幅型フォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成
し、ＫｒＦエキシマレーザーによるリソグラフィー技術
を用いて、約０．７μｍの膜厚を有するフォトレジスト
マスク１６を形成する。
【００９８】次に、図１１（ｂ）に示す工程で、フォト
レジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニ
ングして、ＴｉＮ用ハードマスク２８を形成する。その
際には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング
装置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。この時、ＴｉＮ用ハードマスク２８を形成した
後、さらに、オーバーエッチングを行なうので、アルミ
ニウム薄膜２７のうちＴｉＮ用ハードマスク２８で覆わ
れていない部分は相当の厚み分だけエッチングされる。
レジストマスク１６をエッチングマスクとして用いたド
ライエッチングにより、シリコン酸化膜１５をパターニ
ングして、ＴｉＮ用ハードマスク２８を形成する。その
際には、一般的な平行平板型の反応性イオンエッチング
装置を用い、例えば、反応ガスとしてＣＨＦ3 とＯ2と
を、流量ＣＨＦ3 ／Ｏ2 ≒０．１／０．０１（ｓｌ
ｍ），ガス圧力が約１００Ｐａの条件で流し、上下の両
電極間に高周波電力約４００Ｗを印加してエッチングを
行う。この時、ＴｉＮ用ハードマスク２８を形成した
後、さらに、オーバーエッチングを行なうので、アルミ
ニウム薄膜２７のうちＴｉＮ用ハードマスク２８で覆わ
れていない部分は相当の厚み分だけエッチングされる。
【００９９】ここで、本実施形態においては、上記各実
施形態でＴｉＮ膜１４上に生じていような堆積物が生じ
ていない。これは、ＴｉＮ膜１４の上がアルミニウム薄
膜２７で覆われているので、ＴｉＮ膜１４を用いた場合
のとごく、エッチングガス中のフッ素とＴｉＮとの反応
による潮解性のＴｉＦx （ｘ＝３，or４）が生じないか
らと考えられる。
施形態でＴｉＮ膜１４上に生じていような堆積物が生じ
ていない。これは、ＴｉＮ膜１４の上がアルミニウム薄
膜２７で覆われているので、ＴｉＮ膜１４を用いた場合
のとごく、エッチングガス中のフッ素とＴｉＮとの反応
による潮解性のＴｉＦx （ｘ＝３，or４）が生じないか
らと考えられる。
【０１００】次に、図１１（ｃ）に示す工程で、アッシ
ング及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除
去する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンスト
リーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いら
れているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
ング及び洗浄を行ない、フォトレジストマスク１６を除
去する。アッシングは、マイクロ波を用いたダウンスト
リーム法によって行い、洗浄液には一般的に広く用いら
れているフッ化アンモン系の水溶液を用いた。
【０１０１】その後、図１１（ｄ）に示す工程で、Ｔｉ
Ｎ用ハードマスク２８をエッチングマスクとして用いた
ドライエッチングにより、下地のメタル積層膜３０（ア
ルミニウム薄膜２７，ＴｉＮ膜１４，アルミニウム膜１
３及びＴｉＮ膜１２の積層膜）をパターニングして、メ
タル配線パターン３１を形成する。その際、一般的な平
行平板型の反応性イオンエッチング装置を用い、例え
ば、反応ガスとしてＢＣｌ3 とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ
3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．０４（ｓｌｍ），ガス圧力
が約１０Ｐａの条件で流し、上下の電極間に高周波電力
約２５０Ｗを印加してエッチングを行う。
Ｎ用ハードマスク２８をエッチングマスクとして用いた
ドライエッチングにより、下地のメタル積層膜３０（ア
ルミニウム薄膜２７，ＴｉＮ膜１４，アルミニウム膜１
３及びＴｉＮ膜１２の積層膜）をパターニングして、メ
タル配線パターン３１を形成する。その際、一般的な平
行平板型の反応性イオンエッチング装置を用い、例え
ば、反応ガスとしてＢＣｌ3 とＣｌ2 とを、流量ＢＣｌ
3 ／Ｃｌ2 ≒０．０３／０．０４（ｓｌｍ），ガス圧力
が約１０Ｐａの条件で流し、上下の電極間に高周波電力
約２５０Ｗを印加してエッチングを行う。
【０１０２】このように、アルミニウム薄膜２７，Ｔｉ
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜からメタル配線パターン３１を構成することにより、
アルミニウム膜１３の耐エレクトロマイグレーション特
性、耐ストレスマイグレーション特性が向上し、信頼性
の高い配線構造を有する電子デバイスが形成される。
Ｎ膜１４，アルミニウム膜１３及びＴｉＮ膜１２の積層
膜からメタル配線パターン３１を構成することにより、
アルミニウム膜１３の耐エレクトロマイグレーション特
性、耐ストレスマイグレーション特性が向上し、信頼性
の高い配線構造を有する電子デバイスが形成される。
【０１０３】本実施形態によれば、メタル積層膜におい
て、ＴｉＮ膜１４の上にさらにアルミニウム薄膜２７を
設けることにより、図１１（ｂ）に示すＴｉＮ用ハード
マスク２８形成時におけるフッ素とＴｉとの反応に起因
する堆積物の発生を抑制することができ、よって、メタ
ル積層膜３０をエッチングして形成されるメタル配線パ
ターン３１のパターン欠陥の発生を抑制することができ
る。
て、ＴｉＮ膜１４の上にさらにアルミニウム薄膜２７を
設けることにより、図１１（ｂ）に示すＴｉＮ用ハード
マスク２８形成時におけるフッ素とＴｉとの反応に起因
する堆積物の発生を抑制することができ、よって、メタ
ル積層膜３０をエッチングして形成されるメタル配線パ
ターン３１のパターン欠陥の発生を抑制することができ
る。
【０１０４】なお、アルミニウム薄膜２７に代えて、Ｔ
ａＮ膜，Ｔａ膜，Ｗ膜を形成しても同じ効果を発揮する
ことができる。
ａＮ膜，Ｔａ膜，Ｗ膜を形成しても同じ効果を発揮する
ことができる。
【０１０５】なお、本実施形態においては、ＴｉＮ用ハ
ードマスク２８をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
ードマスク２８をシリコン酸化膜から形成したが、シリ
コン窒化膜やシリコン酸窒化膜からＴｉＮ用ハードマス
クを形成しても本実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０６】また、アルミニウム薄膜２７に代えて、Ｎ
ｉ薄膜，Ｃｏ薄膜，Ｃｕ薄膜を用いても同様の効果を発
揮することができる。
ｉ薄膜，Ｃｏ薄膜，Ｃｕ薄膜を用いても同様の効果を発
揮することができる。
【０１０７】
【発明の効果】本発明に係る電子デバイスの製造方法に
よれば、窒化チタン上に発生する堆積物の影響を、フッ
素を含まない洗浄液による洗浄や、加熱処理によるフッ
素との反応防止、エッチングステップなどの変更により
抑制するので、下地層であるアルミニウム膜をエッチン
グした後におけるパターン欠陥の発生を抑制することが
できる。
よれば、窒化チタン上に発生する堆積物の影響を、フッ
素を含まない洗浄液による洗浄や、加熱処理によるフッ
素との反応防止、エッチングステップなどの変更により
抑制するので、下地層であるアルミニウム膜をエッチン
グした後におけるパターン欠陥の発生を抑制することが
できる。
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態におけるＴ
ｉＮ膜の形成工程からメタル膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
ｉＮ膜の形成工程からメタル膜のパターニング工程まで
の各工程を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態において、シリコン酸化膜をエ
ッチングした後の洗浄時間と、メタル配線パターンのパ
ターン欠陥数との関係を示す図である。
ッチングした後の洗浄時間と、メタル配線パターンのパ
ターン欠陥数との関係を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態におけるＴ
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態において、加熱処理とメタル配
線パターンのパターン欠陥数との関係を示す図である。
線パターンのパターン欠陥数との関係を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施形態におけるＴ
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
【図６】シリコン酸化膜をパターニングする時における
ＴｉＮ膜のパターニングの有無によるパターン欠陥数を
比較する図である。
ＴｉＮ膜のパターニングの有無によるパターン欠陥数を
比較する図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、第４の実施形態におけるＴ
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
【図８】第４の実施形態において、ＴｉＮとアルミニウ
ムとのエッチング選択比と、メタル配線パターンのパタ
ーン欠陥数との関係を示す図である。
ムとのエッチング選択比と、メタル配線パターンのパタ
ーン欠陥数との関係を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、第５の実施形態におけるＴ
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
ｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工程
までの各工程を示す断面図である。
【図１０】ＴｉＮ膜を最上部に設けた従来のメタル積層
膜から形成されるメタル配線パターンと、本実施形態の
ＴａＮ膜又はＴａ膜，Ｗ膜を最上部に設けたメタル積層
膜から形成されるメタル配線パターンとのパターン欠陥
数を比較する図である。
膜から形成されるメタル配線パターンと、本実施形態の
ＴａＮ膜又はＴａ膜，Ｗ膜を最上部に設けたメタル積層
膜から形成されるメタル配線パターンとのパターン欠陥
数を比較する図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、第６の実施形態における
ＴｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工
程までの各工程を示す断面図である。
ＴｉＮ膜の形成工程からメタル積層膜のパターニング工
程までの各工程を示す断面図である。
【図１２】従来のメタル配線層を形成するための各工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１１ シリコン酸化膜 １２ ＴｉＮ膜 １３ アルミニウム膜 １４ ＴｉＮ膜 １５ シリコン酸化膜 １６ フォトレジストマスク １７ ハードマスク １８ 堆積物 １９ メタル配線パターン ２０ メタル積層膜 ２２ ＴａＮ膜 ２３ メタル積層膜 ２４ ハードマスク ２５ メタル配線パターン ２７ アルミニウム薄膜 ２８ ハードマスク ３０ メタル積層膜 ３１ メタル配線パターン
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F004 AA08 AA09 BA04 BA20 BB13 BB14 BD01 DA04 DA11 DA16 DA26 DB03 DB08 DB09 DB10 DB12 EA06 EA10 EB02 5F033 HH08 HH09 HH19 HH21 HH32 HH33 MM08 PP15 PP16 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ13 QQ15 QQ16 QQ19 QQ20 QQ28 QQ30 QQ35 QQ73 QQ95 XX05 XX06 XX21 5F043 AA24 AA27 AA33 BB27 CC16 CC20 DD02 DD15 DD30 GG02
Claims (9)
- 【請求項１】 基板上に最上部が窒化チタン膜によって
構成される下地層を形成する工程（ａ）と、 上記下地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、 上記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）
と、 上記レジストパターンをマスクとするエッチングによ
り、上記絶縁膜をパターニングしてハードマスクを形成
する工程（ｄ）と、 上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの
露出部分を、フッ素を含まない無機酸，有機酸及び有機
アルカリのうち少なくともいずれか１種類を含む洗浄液
を用いて洗浄する工程（ｅ）と、 上記工程（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記
下地層をエッチングする工程（ｆ）とを含む電子デバイ
スの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の電子デバイスの製造方法
において、 上記工程（ａ）では、上記下地層として、窒化チタン膜
の下方にアルミニウム膜と窒化チタン膜とが上方から順
に設けられた下地層を形成することを特徴とする電子デ
バイスの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の電子デバイスの製
造方法において、 上記工程（ｄ）では、上記絶縁膜のエッチャントとして
フッ素を含むガスを用いることを特徴とする電子デバイ
スの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のうちいずれか１つに記載
の電子デバイスの製造方法において、 上記工程（ｅ）では、洗浄液として発煙硝酸を用いて洗
浄することを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 【請求項５】 基板上に最上部が窒化チタン膜によって
構成される下地層を形成する工程（ａ）と、 上記下地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、上記
絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、 上記レジストパターンをマスクとするエッチングによ
り、上記絶縁膜をパターニングしてハードマスクを形成
する工程（ｄ）と、 上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの
露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、 上記工程（ｅ）の後に、基板全体を加熱処理する工程
（ｆ）と、 上記工程（ｆ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記
下地層をエッチングする工程（ｇ）とを含む電子デバイ
スの製造方法。 - 【請求項６】 基板上に最上部が窒化チタン膜によって
構成され、かつその下方がアルミニウム膜によって構成
される下地層を形成する工程（ａ）と、 上記下地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、 上記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）
と、 上記レジストパターンをマスクとするエッチングによ
り、上記絶縁膜及び窒化チタン膜をパターニングしてハ
ードマスクを形成する工程（ｄ）と、 上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの
露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、 上記工程（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記
アルミニウム膜をエッチングする工程（ｆ）とを含む電
子デバイスの製造方法。 - 【請求項７】 基板上に最上部が窒化チタン膜によって
構成され、かつその下方がアルミニウム膜によって構成
される下地層を形成する工程（ａ）と、 上記下地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、 上記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）
と、 上記レジストパターンをマスクとするエッチングによ
り、上記絶縁膜をパターニングしてハードマスクを形成
する工程（ｄ）と、 上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの
露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、 上記工程（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記
下地層の窒化チタン膜を上記工程（ｄ）におけるよりも
圧力が高い反応ガスを用いたドライエッチングによりエ
ッチングする工程（ｆ）とを含む電子デバイスの製造方
法。 - 【請求項８】 基板上に最上部が窒化タンタル膜，タン
タル膜及びタングステン膜のうち少なくともいずれか１
つによって構成される下地層を形成する工程（ａ）と、 上記下地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、 上記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）
と、 上記レジストパターンをマスクとするエッチングによ
り、上記絶縁膜をパターニングしてハードマスクを形成
する工程（ｄ）と、 上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの
露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、 上記工程（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記
下地層をエッチングする工程（ｆ）とを含む電子デバイ
スの製造方法。 - 【請求項９】 基板上に最上部がアルミニウム膜，Ｔａ
Ｎ膜，Ｔａ膜及びＷ膜のうち少なくともいずれか１つに
よって構成され、かつその下方に窒化チタン膜が設けら
れた下地層を形成する工程（ａ）と、 上記下地層の上に絶縁膜を形成する工程（ｂ）と、 上記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程（ｃ）
と、 上記レジストパターンをマスクとするエッチングによ
り、上記絶縁膜をパターニングしてハードマスクを形成
する工程（ｄ）と、 上記工程（ｄ）の後に、上記下地層及びハードマスクの
露出部分を洗浄する工程（ｅ）と、 上記工程（ｅ）の後に、上記ハードマスクを用いて上記
下地層のアルミニウム膜及び窒化チタン膜をエッチング
する工程（ｆ）とを含む電子デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019552A JP4646346B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 電子デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019552A JP4646346B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 電子デバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001210648A true JP2001210648A (ja) | 2001-08-03 |
| JP4646346B2 JP4646346B2 (ja) | 2011-03-09 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019552A Expired - Fee Related JP4646346B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 電子デバイスの製造方法 |
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| CN103426750A (zh) * | 2012-05-24 | 2013-12-04 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 一种无金属线切口问题的金属湿法蚀刻方法 |
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| JPH06120191A (ja) * | 1992-08-17 | 1994-04-28 | Kawasaki Steel Corp | 半導体装置の洗浄方法 |
| JP2861785B2 (ja) * | 1994-02-15 | 1999-02-24 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の配線の形成方法 |
| JP2809087B2 (ja) * | 1994-02-15 | 1998-10-08 | 日本電気株式会社 | 配線形成方法 |
| JPH09213703A (ja) * | 1996-02-05 | 1997-08-15 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の製造方法 |
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-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000019552A patent/JP4646346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11362222B2 (en) | 2015-10-16 | 2022-06-14 | Asm Ip Holding B.V. | Photoactive devices and materials |
| KR102409503B1 (ko) | 2015-10-16 | 2022-06-15 | 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. | 광활성 소자 및 재료 |
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