JP2001230255A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

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JP2001230255A
JP2001230255A JP2000038573A JP2000038573A JP2001230255A JP 2001230255 A JP2001230255 A JP 2001230255A JP 2000038573 A JP2000038573 A JP 2000038573A JP 2000038573 A JP2000038573 A JP 2000038573A JP 2001230255 A JP2001230255 A JP 2001230255A
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JP
Japan
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film
etching
photoresist
forming
reflection
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JP2000038573A
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Japanese (ja)
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Mitsuru Muramatsu
充 村松
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device which has a multilayered film with an Al/TiN structure wherein an Al film and a TiN film which make an etching shape trapezoidal are laminated. SOLUTION: After patterning is carried out so that the side wall of a photoresist 4 and that of a TiN film 3 are inclined, the A1 film is etched using these side walls as a mask, and an A1 film 2 is processed in a trapezoidal shape.

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、半導体集積回路
などで用いられる半導体装置の製造方法に関し、特に、
Al膜と反射防止膜の積層構造をした金属配線の形成方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device used in a semiconductor integrated circuit or the like,
The present invention relates to a method for forming a metal wiring having a laminated structure of an Al film and an antireflection film.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属膜がスパッタ等の方法によりウエハ
全面に堆積され、その上に所定の配線パターンがフォト
レジストを用いて形成される。フォトレジストのパター
ンに従い、フォトレジストが開口している部分のみをエ
ッチング除去することにより、所定の配線が得られる。
ここで用いられる金属膜として、SiあるいはSiとC
uが微量に添加されたAl膜の上にTiN膜をさらに堆
積させた2層構造の膜がよく使われる。以下、Siを微
量に添加したAl膜をAl−Si膜、SiとCuを微量
に添加したAl膜をAl−Si−Cu膜と表し、これら
を総称してAl膜と呼ぶこととする。
2. Description of the Related Art A metal film is deposited on the entire surface of a wafer by a method such as sputtering, and a predetermined wiring pattern is formed thereon using a photoresist. According to the pattern of the photoresist, a predetermined wiring is obtained by etching away only the portion where the photoresist is opened.
As the metal film used here, Si or Si and C
A two-layered film in which a TiN film is further deposited on an Al film to which a small amount of u is added is often used. Hereinafter, an Al film to which a small amount of Si is added is referred to as an Al-Si film, and an Al film to which a small amount of Si and Cu is added is referred to as an Al-Si-Cu film, and these are collectively referred to as an Al film.

【0003】前記のTiNの役割は、反射率の高いAl
膜の上に形成することで反射率を低減してフォトレジス
トのパターン加工を容易にする反射防止膜としての役割
と、配線加工後に行われる熱処理(シンタリング)でA
l膜に発生するAlのヒロック(突起)を抑制するヒロ
ック押さえとしての役割がある。図3は、従来のAl膜
とTiN膜の積層構造の配線膜を形成する製造方法を示
す図で、同図(a)から同図(c)は、工程順に示し
た、要部製造工程断面図である。
[0003] The role of TiN is that Al has high reflectivity.
A role as an anti-reflection film that reduces reflectivity by being formed on the film and facilitates pattern processing of a photoresist, and a heat treatment (sintering) performed after wiring processing is performed by A.
There is a role as a hillock holder for suppressing hillocks (projections) of Al generated in the l film. 3A to 3C are views showing a conventional method for forming a wiring film having a laminated structure of an Al film and a TiN film. FIGS. FIG.

【0004】基板11上に絶縁膜19を形成し、この絶
縁膜19上にAl膜12を形成し、Al膜12上にTi
N膜13を形成し、TiN膜13上にフォトレジスト1
4を被覆し、このフォトレジスト14を側壁が垂直にな
るようなパターニングをする(同図(a))。つぎに、
このフォトレジスト14をマスクにTiN膜13とAl
膜12を異方性エッチングをする(同図(b))。この
場合、TiN膜13とAl膜12の側面は垂直になる。
An insulating film 19 is formed on a substrate 11, an Al film 12 is formed on the insulating film 19, and a Ti film is formed on the Al film 12.
An N film 13 is formed, and a photoresist 1 is formed on the TiN film 13.
Then, the photoresist 14 is patterned so that the side walls become vertical (FIG. 4A). Next,
Using the photoresist 14 as a mask, the TiN film 13 and the Al
The film 12 is anisotropically etched (FIG. 2B). In this case, the side surfaces of the TiN film 13 and the Al film 12 become vertical.

【0005】つぎに、フォトレジスト14を除去する
(同図(c))。前記の同図(b)において、エッチン
グの進行に従って表出するAl膜12とTiN膜13の
側面に側壁保護膜15を堆積させながらエッチングを進
行させ、仕上がりの形状が垂直になるように加工する異
方性エッチングが行われる。そのため、所定のフォトレ
ジストパターンの寸法通りに配線であるAl膜12が加
工できるために、通常、この方法が採用される。
Next, the photoresist 14 is removed (FIG. 1C). In FIG. 2B, the etching is advanced while depositing the side wall protective film 15 on the side surfaces of the Al film 12 and the TiN film 13 which are exposed as the etching progresses, and processing is performed so that the finished shape becomes vertical. Anisotropic etching is performed. Therefore, this method is usually employed because the Al film 12 as a wiring can be processed according to the dimensions of a predetermined photoresist pattern.

【0006】図4は、従来のAl膜とTiN膜の積層構
造の配線膜を形成する別の製造方法を示す図で、同図
(a)から同図(d)は、工程順に示した、要部製造工
程断面図である。基板21上に絶縁膜29を形成し、こ
の絶縁膜29上にAl膜22を形成し、Al膜22上に
TiN膜23を形成し、TiN膜23上にフォトレジス
ト24を被覆し、このフォトレジスト24を側壁が垂直
になるようなパターニングをする(同図(a))。
FIG. 4 is a view showing another manufacturing method for forming a conventional wiring film having a laminated structure of an Al film and a TiN film. FIGS. It is sectional drawing of a principal part manufacturing process. An insulating film 29 is formed on a substrate 21, an Al film 22 is formed on the insulating film 29, a TiN film 23 is formed on the Al film 22, and a photoresist 24 is coated on the TiN film 23. The resist 24 is patterned so that the side walls become vertical (FIG. 7A).

【0007】つぎに、このフォトレジスト24をマスク
にTiN膜23をエッチングする(同図(b))。この
TiN膜23は台形形状となる。つぎに、フォトレジス
ト24をマスクにAl膜22をエッチングする(同図
(c))。このAl膜22は台形形状となる。つぎに、
フォトレジスト24を除去する(同図(d))。この製
造方法は、高信頼性が要求される素子に使われるAl配
線の製造方法であり、Al膜22は台形形状となる。
Next, the TiN film 23 is etched using the photoresist 24 as a mask (FIG. 1B). This TiN film 23 has a trapezoidal shape. Next, the Al film 22 is etched using the photoresist 24 as a mask (FIG. 3C). This Al film 22 has a trapezoidal shape. Next,
The photoresist 24 is removed (FIG. 4D). This manufacturing method is a method for manufacturing an Al wiring used for an element requiring high reliability, and the Al film 22 has a trapezoidal shape.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図3の場合で
は、側壁保護膜15を堆積させながらエッチングする異
方性エッチング(一方向にエッチングされる)は、Al
膜12の側壁は垂直な加工形状となる。そのため、図5
のように、パッシベーション膜16を被覆した場合、こ
の側壁箇所で弱い部分が発生する。つまり、層間膜とA
l膜(配線)との界面の部分(図中の17で示す円内の
箇所)に堆積した膜の膜質が弱くなる恐れがあり(図中
の17で示す円内の点線箇所:亀裂が発生する箇所)、
そこから外界の水分などが侵入した場合、素子の耐圧低
下といった信頼性を悪化させる要因となる。
However, in the case of FIG. 3, anisotropic etching (etching in one direction) for etching while depositing the side wall protective film 15 is performed using Al.
The side wall of the film 12 has a vertical processing shape. Therefore, FIG.
As described above, when the passivation film 16 is covered, a weak portion occurs at the side wall. That is, the interlayer film and A
There is a possibility that the film quality of the film deposited at the interface portion with the film (wiring) (the portion within the circle indicated by 17 in the figure) may be weakened (the dotted line portion within the circle indicated by 17 in the diagram: cracks are generated) To do),
If moisture from the outside invades therefrom, it may be a factor of deteriorating reliability such as a decrease in breakdown voltage of the element.

【0009】一方、この欠点を解決するために、図4の
ように、Al膜22の加工形状を垂直でなく緩やかにす
る台形形状としてパッシベーション膜27の被覆性を良
好にする方法がある。この図4の方法をさらに説明す
る。図4のようなAl膜22の台形形状を得るには、等
方(あらゆる方向)にエッチングが進行するウエットエ
ッチングが用いられてきた。しかし、TiN膜23とA
l膜22の積層構造のように、異種金属が積層された構
造を加工するには、複数種類のエッチング溶液を膜種に
応じて使い分けなくてはならず、またAl膜22のウエ
ットエッチングに良く使用されるリン硝酢酸は、TiN
膜23よりAl膜22のエッチング速度が数十倍以上速
いため、Al膜22のウエットエッチング終了後、Ti
N膜23が庇26(図4(d))のように張り出し、そ
の後のパッシベーション膜27を被覆したとき、この箇
所の密着性が悪く、この箇所からパッシベーション膜が
剥離したり、また極端な場合にはこの箇所に空洞28が
発生したりするという問題が生じる(図6)。
On the other hand, in order to solve this disadvantage, there is a method of improving the coverage of the passivation film 27 by forming a trapezoidal shape in which the processed shape of the Al film 22 is not vertical but gentle as shown in FIG. The method of FIG. 4 will be further described. In order to obtain a trapezoidal shape of the Al film 22 as shown in FIG. 4, wet etching in which etching progresses isotropically (in all directions) has been used. However, the TiN film 23 and A
In order to process a structure in which dissimilar metals are laminated, such as the laminated structure of the 1 film 22, a plurality of types of etching solutions must be used properly according to the film type, and the etching solution is well suited for wet etching of the Al film 22. The phosphorus nitrate used is TiN
Since the etching rate of the Al film 22 is several tens times or more higher than that of the film 23, after the wet etching of the Al film 22,
When the N film 23 overhangs like the eaves 26 (FIG. 4D) and covers the passivation film 27 thereafter, the adhesion at this portion is poor, and the passivation film is peeled off from this portion or in an extreme case. Causes a problem that a cavity 28 is generated at this location (FIG. 6).

【0010】この発明の目的は、前記の課題を解決し
て、エッチング形状が台形となるAl膜とTiN膜が積
層したAl/TiN構造の多層膜を有する半導体装置の
製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device having a multilayer film having an Al / TiN structure in which an Al film and a TiN film each having a trapezoidal etching shape are stacked by solving the above-mentioned problems. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、半導体基板上に絶縁膜が形成され、該絶縁膜上に
アルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする配線用
の金属膜が形成され、該金属膜上に反射防止膜が形成さ
れ、該金属膜と反射防止膜で構成される膜の側壁が、前
記半導体基板に向かって広がるテーパー状をしている半
導体装置の製造方法において、前記絶縁膜上に前記金属
膜を形成する工程と、該金属膜上に反射防止膜を形成す
る工程と、該反射防止膜上にパターニングされたフォト
レジスト膜を形成する工程と、該フォトレジストと前記
反射防止膜を等方性エッチングで、前記フォトレジスト
の側壁を、前記反射防止膜に向かって広がるテーパー状
にし、該フォトレジストをマスクとして前記反射防止膜
を選択的に除去する工程と、異方性エッチングで、前記
フォトレジストをマスクに、前記反射防止膜と前記金属
膜とを前記絶縁膜が露出するまでエッチングし、前記反
射防止膜と前記金属膜との側壁を、前記半導体基板に向
かって広がるテーパー状にする(つまり、前記反射防止
膜と前記金属膜との加工形状を台形形状にする)工程と
を含む製造方法とする。
In order to achieve the above object, an insulating film is formed on a semiconductor substrate, and a metal film for wiring mainly composed of aluminum or aluminum is formed on the insulating film. In a method for manufacturing a semiconductor device, an antireflection film is formed on a metal film, and a side wall of the film formed of the metal film and the antireflection film has a tapered shape extending toward the semiconductor substrate. Forming the metal film thereon; forming an anti-reflection film on the metal film; forming a patterned photoresist film on the anti-reflection film; The film is isotropically etched so that the side wall of the photoresist is tapered to spread toward the antireflection film, and the photoresist is used as a mask to selectively remove the antireflection film. And anisotropic etching, using the photoresist as a mask, etching the antireflection film and the metal film until the insulating film is exposed, and forming a sidewall of the antireflection film and the metal film, Forming a tapered shape extending toward the semiconductor substrate (that is, forming a processed shape of the antireflection film and the metal film into a trapezoidal shape).

【0012】半導体基板上に絶縁膜が形成され、該絶縁
膜上にアルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする
配線用の金属膜が形成され、該金属膜上に反射防止膜が
形成され、該金属膜と反射防止膜で構成される膜の側壁
が、前記半導体基板に向かって広がるテーパー状をして
いる半導体装置の製造方法において、前記絶縁膜上に前
記金属膜を形成する工程と、該金属膜上に反射防止膜を
形成する工程と、該反射防止膜上にパターニングされた
フォトレジスト膜を形成する工程と、該フォトレジスト
膜を第1の等方性エッチングで該フォトレジスト膜の側
壁を、前記反射防止膜に向かって広がるテーパ状にする
工程と、該フォトレジスト膜をマスクとして、前記反射
防止膜を第2の等方性エッチングで選択的に除去する工
程と、異方性エッチングで、前記フォトレジストをマス
クに、と前記反射防止膜と前記金属膜とを前記絶縁膜が
露出するまでエッチングし、前記反射防止膜と前記金属
膜とを、前記半導体基板に向かって広がるテーパー状に
する(つまり、前記反射防止膜と前記金属膜との加工形
状を台形形状にする)工程とを含む製造方法とする。
An insulating film is formed on a semiconductor substrate, aluminum or a metal film for wiring mainly composed of aluminum is formed on the insulating film, and an antireflection film is formed on the metal film. In a method for manufacturing a semiconductor device in which a side wall of a film formed of an antireflection film has a tapered shape spreading toward the semiconductor substrate, a step of forming the metal film on the insulating film; Forming an anti-reflection film on the anti-reflection film, forming a patterned photoresist film on the anti-reflection film, the first isotropic etching of the photoresist film, the side wall of the photoresist film, Forming a tapered shape extending toward the anti-reflection film, selectively removing the anti-reflection film by a second isotropic etching using the photoresist film as a mask, The photoresist is used as a mask, and the anti-reflection film and the metal film are etched until the insulating film is exposed, and the anti-reflection film and the metal film are tapered to spread toward the semiconductor substrate. (Ie, forming the processed shape of the antireflection film and the metal film into a trapezoidal shape).

【0013】前記アルミニウムを主体とする金属膜が、
Al−Si−Cu膜もしくはAl−Si膜であるとよ
い。前記反射防止膜が、TiN膜であるとよい。前記等
方性エッチングが、CF4 /O2 ガスもしくはSF6
2 ガスのドライエッチングであるとよい。
The metal film mainly composed of aluminum is
An Al-Si-Cu film or an Al-Si film is preferable. Preferably, the antireflection film is a TiN film. The isotropic etching is performed by using CF 4 / O 2 gas or SF 6 /
Dry etching of O 2 gas is preferable.

【0014】前記CF4 /O2 ガスの異方性エッチング
で、CF4 ガス流量/O2 ガス流量比が7/3ないし
9.5/0.5であるとよい。前記異方性エッチング
が、Cl2 /BCl3 ガスのドライエッチングであると
よい。第2の等方性エッチングのときのO2 ガス流量
が、第1の等方性エッチングのときのO2 ガス流量より
多いとよい。
[0014] In the anisotropic etching of the CF 4 / O 2 gas, CF 4 gas flow rate / O 2 gas flow rate ratio may is to 9.5 / 0.5 7/3. Preferably, the anisotropic etching is dry etching of Cl 2 / BCl 3 gas. The O 2 gas flow rate during the second isotropic etching is preferably higher than the O 2 gas flow rate during the first isotropic etching.

【0015】前記O2 ガス流量が1.5倍ないし3倍多
いとよい。前記のように、上層のTiN膜をエッチング
する際に流すO2 ガスの流量を調整することにより、T
iN膜のエッチングを行うと同時にフォトレジストの形
状が台形になるように、本来残るべきフォトレジストも
積極的にエッチングしていく条件でエッチングする。ま
た、同一チャンバー内でTiN膜をエッチングするステ
ップと、フォトレジスト形状を補正(台形形状にするこ
と)するステップで、それぞれ使用するガスの流量を変
化させ、別々に加工を行ってもよい。
The flow rate of the O 2 gas is preferably 1.5 to 3 times larger. As described above, by adjusting the flow rate of the O 2 gas flowing when etching the upper TiN film, T
At the same time as the etching of the iN film, the photoresist that should be left is etched under the condition that the photoresist that should be left is actively etched so that the shape of the photoresist becomes trapezoidal. Further, in the step of etching the TiN film in the same chamber and the step of correcting the photoresist shape (to make a trapezoidal shape), the processing may be performed separately by changing the flow rate of the gas used.

【0016】このように上層のTiN膜のエッチングと
フォトレジスト形状の補正を行った後、下層のAl膜を
異方性エッチングする。このAl膜の異方性エッチング
は、マスクとなるフォトレジストのエッチングレートが
被エッチング膜であるAl膜のエッチングレートの約1
/2と比較的速いことを利用し、本来残すべきフォトレ
ジストを後退させる形でAl膜のエッチングを進行さ
せ、仕上がりを台形形状になるよう加工を行うものであ
る。
After the upper TiN film is etched and the photoresist shape is corrected, the lower Al film is anisotropically etched. In this anisotropic etching of the Al film, the etching rate of the photoresist serving as a mask is about one time lower than the etching rate of the Al film serving as the etching target film.
Utilizing the relatively high speed of / 2, the etching of the Al film is advanced in such a manner that the photoresist that should be left behind is retreated, and processing is performed so that the finish becomes trapezoidal.

【0017】さらに、説明すると、初めに、Al膜の異
方性エッチングは、フォトレジスト直下から進行し、A
l膜の側面には保護膜が形成されていく(図1
(c))。しかし、同時にフォトレジストもエッチング
されて削られていくため、角度がついて実質的にフォト
レジスト膜厚が薄くなっている部分はフォトレジストが
消滅してAl膜の表面が現れ、さらにAl膜のエッチン
グが進行して行く。このような機構によりAl膜が台形
形状となる。
To explain further, first, the anisotropic etching of the Al film proceeds immediately below the photoresist, and
The protective film is formed on the side surface of the l film (FIG. 1)
(C)). However, at the same time, the photoresist is also etched and scraped, so that the portion where the photoresist film thickness is reduced due to the angle, the photoresist disappears, the surface of the Al film appears, and the etching of the Al film further proceeds. Goes on. By such a mechanism, the Al film has a trapezoidal shape.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施例の半
導体装置の製造方法を示す図で、同図(a)から同図
(e)は、工程順に示した要部製造工程断面図である。
AlにSiおよびCuを添加したAl−Si−Cu膜2
をスパッタ法により半導体基板(以下、単に基板1とす
る)上の絶縁膜9上に、膜厚1μm堆積させ、Al−S
i−Cu膜2の上に反射防止膜であるTiN膜3を膜厚
30nm堆積させ、このTiN膜3上にフォトレジスト
4を被覆した後、所定のパターンをフォトリソグラフィ
ーによりフォトレジスト4に形成する。この段階でフォ
トレジスト4の加工形状はほぼ垂直な形状である(同図
(a))。勿論、Al−Si−Cu膜2をAl−Si膜
としてもよい。
1A to 1E show a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views of a main part manufacturing process shown in the order of processes. FIG.
Al—Si—Cu film 2 in which Si and Cu are added to Al
Is deposited on an insulating film 9 on a semiconductor substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate 1) by a sputtering method to a thickness of 1 μm.
A TiN film 3 serving as an anti-reflection film is deposited on the i-Cu film 2 to a thickness of 30 nm, a photoresist 4 is coated on the TiN film 3, and a predetermined pattern is formed on the photoresist 4 by photolithography. . At this stage, the processed shape of the photoresist 4 is substantially vertical (FIG. 7A). Of course, the Al-Si-Cu film 2 may be an Al-Si film.

【0019】つぎに、平行平板の電極をもつプラズマエ
ッチング装置にて、CF4 /O2 =70/30scc
m、圧力0.2×133Pa、RFパワー200Wの条
件で約2分間、等方性エッチングをフォトレジスト4と
TiN膜3に対して行った。この段階でフォトレジスト
4の形状は台形になり、さらにTiN膜3のエッチング
がフォトレジスト4の下部へも進行する、所謂サイドエ
ッチが行われる(同図(b))。
Next, CF 4 / O 2 = 70/30 scc is set in a plasma etching apparatus having parallel plate electrodes.
The isotropic etching was performed on the photoresist 4 and the TiN film 3 under the conditions of m, pressure 0.2 × 133 Pa, and RF power 200 W for about 2 minutes. At this stage, the shape of the photoresist 4 becomes trapezoidal, and the so-called side etching, in which the etching of the TiN film 3 proceeds to the lower part of the photoresist 4, is performed (FIG. 2B).

【0020】尚、CF4 /O2 ガスの異方性エッチング
において、適正なエッチングレートを確保するために
は、CF4 =70〜140sccm、O2 =10〜60
sccmの範囲で、CF4 ガス流量/O2 ガス流量比が
7/3ないし9.5/0.5とするとよい。また、圧力
=0.2〜1.0×133Pa、RFパワー=150〜
400Wの範囲がよい。
Incidentally, in the anisotropic etching of CF 4 / O 2 gas, in order to secure an appropriate etching rate, CF 4 = 70 to 140 sccm and O 2 = 10 to 60 sccm.
In the sccm range, the ratio of CF 4 gas flow rate / O 2 gas flow rate may be 7/3 to 9.5 / 0.5. Further, pressure = 0.2 to 1.0 × 133 Pa, RF power = 150 to
A range of 400W is good.

【0021】また、CF4 ガスの代わりにSF6 ガスを
用いてもよい。このSF6 ガスを用いる場合の条件は、
SF6 /O2 =50〜60sccm、O2 =10〜20
sccm、圧力=0.2〜0.5×133Pa、RFパ
ワー=150〜400Wの範囲がよい。また、反射防止
膜であるTiN膜3のエッチングと、フォトレジスト4
の形状補正(台形形状とすること)のエッチングを分け
る場合には、フォトレジスト4の形状補正のエッチング
の場合の方を、TiN膜3のエッチングの場合より、O
2 ガス流量を10から40sccm多くする。これは、
先にTiN膜3のエッチングを行い、その後で、フォト
レジスト4の形状補正のエッチングする場合に有効であ
る。
Further, CFFourSF instead of gas6Gas
May be used. This SF6The conditions for using gas are:
SF6/ OTwo= 50-60 sccm, OTwo= 10-20
sccm, pressure = 0.2-0.5 x 133 Pa, RF
W = 150 to 400 W is good. Also anti-reflective
Etching of the TiN film 3 as a film, and photoresist 4
Of shape correction (trapezoidal shape) etching
Etching for correcting the shape of the photoresist 4
In the case of (1), the O.sub.2
TwoIncrease the gas flow by 10 to 40 sccm. this is,
First, the TiN film 3 is etched, and then the photo
This is effective when etching for correcting the shape of the resist 4.
You.

【0022】つぎに、Cl2 /BCl3 の雰囲気中で下
層のAl−Si−Cu膜2の異方性エッチングを実施し
た。このときの条件は、Cl2 =25〜100scc
m、BCl3 =5〜30sccm、圧力2〜5×133
mPa、パワー=1000から2100Wである。この
異方性エッチングによりAl−Si−Cu膜2は基板1
に向かって台形形状(側壁を基板に向かってテーパー状
にすること)にエッチングされる(同図(c))。
Next, the lower Al-Si-Cu film 2 was subjected to anisotropic etching in an atmosphere of Cl 2 / BCl 3 . The condition at this time is as follows: Cl 2 = 25 to 100 scc
m, BCl 3 = 5-30 sccm, pressure 2-5 × 133
mPa, power = 1000 to 2100 W. Due to this anisotropic etching, the Al—Si—Cu film 2 becomes
Is etched in a trapezoidal shape (the side wall is tapered toward the substrate) (FIG. 3C).

【0023】さらに、このエッチングを行い、基板1上
の絶縁膜9を露出させる(同図(d))。この段階でA
l−Si−Cu膜2は台形形状となる。つぎに、フォト
レジスト4および側壁保護膜5を除去する(同図
(e))。前記のように加工した台形形状のAl−Si
−Cu膜2が形成された基板1に図2のようにパッシベ
ーション膜6を堆積させ、被覆性を観察したところ、従
来の配線であるAl膜12が垂直形状のときに見られた
層間膜/Al膜界面に向かって入っている筋(図5の1
7の円内の点線)が観察されず、パッシベーション膜6
の被覆性の向上に、この台形形状が寄与していることが
確認できた。
Further, this etching is performed to expose the insulating film 9 on the substrate 1 (FIG. 2D). At this stage, A
The l-Si-Cu film 2 has a trapezoidal shape. Next, the photoresist 4 and the side wall protective film 5 are removed (FIG. 4E). Trapezoidal Al-Si processed as described above
As shown in FIG. 2, a passivation film 6 was deposited on the substrate 1 on which the Cu film 2 was formed, and the coverage was observed. Streaks entering toward the Al film interface (1 in FIG. 5)
7 (dotted line in the circle) is not observed and the passivation film 6
It was confirmed that this trapezoidal shape contributed to the improvement of the coatability of the.

【0024】[0024]

【発明の効果】この発明によると、Al膜上に反射防止
膜を形成し、その上にフォトレジストを被覆し、反射防
止膜のパターニングのためのエッチングとフォトレジス
トを台形形状に補正するためのエッチングを等方性エッ
チングで行った後、これらをマスクにAl膜を異方性エ
ッチングすることで、Al膜を台形形状とすることがで
きる。
According to the present invention, an antireflection film is formed on an Al film, a photoresist is coated thereon, and etching for patterning the antireflection film and correction of the photoresist to a trapezoidal shape are performed. After the etching is performed by isotropic etching, the Al film can be formed into a trapezoidal shape by anisotropically etching the Al film using these as a mask.

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

【図1】この発明の一実施例の半導体装置の製造方法を
示す図で、(a)から(e)は、工程順に示した要部製
造工程断面図
FIGS. 1A to 1E show a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, wherein FIGS.

【図2】台形形状のAl膜が形成された基板に、パッシ
ベーション膜を被覆させた図
FIG. 2 is a diagram in which a substrate on which a trapezoidal Al film is formed is covered with a passivation film.

【図3】従来のAl膜とTiN膜の積層構造の配線膜を
形成する製造方法を示す図で、(a)から(c)は、工
程順に示した、要部製造工程断面図
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views illustrating a conventional method of forming a wiring film having a laminated structure of an Al film and a TiN film, in which (a) to (c) are illustrated in the order of steps;

【図4】従来のAl膜とTiN膜の積層構造の配線膜を
形成する別の製造方法を示す図で、(a)から(d)
は、工程順に示した、要部製造工程断面図
4A to 4D are diagrams showing another manufacturing method for forming a wiring film having a conventional laminated structure of an Al film and a TiN film, wherein FIGS.
Is a cross-sectional view of a main part manufacturing process shown in a process order.

【図5】図3のAl膜とTiN膜が形成された基板に、
パッシベーション膜を被覆させた図
FIG. 5 shows a substrate on which an Al film and a TiN film of FIG. 3 are formed;
Figure covered with passivation film

【図6】図4のAl膜とTiN膜が形成された基板に、
パッシベーション膜を被覆させた図
FIG. 6 shows a substrate on which an Al film and a TiN film of FIG. 4 are formed;
Figure covered with passivation film

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 Al−Si−Cu膜 3 TiN膜 4 フォトレジスト 5 側壁保護膜 6 パッシベーション膜 9 絶縁膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Al-Si-Cu film 3 TiN film 4 Photoresist 5 Side wall protective film 6 Passivation film 9 Insulating film

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上に絶縁膜が形成され、該絶縁
膜上にアルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする
配線用の金属膜が形成され、該金属膜上に反射防止膜が
形成され、該金属膜と反射防止膜で構成される膜の側壁
が、前記半導体基板に向かって広がるテーパー状をして
いる半導体装置の製造方法において、前記絶縁膜上に前
記金属膜を形成する工程と、該金属膜上に反射防止膜を
形成する工程と、該反射防止膜上にパターニングされた
フォトレジスト膜を形成する工程と、該フォトレジスト
と前記反射防止膜を等方性エッチングで、前記フォトレ
ジストの側壁を、前記反射防止膜に向かって広がるテー
パー状にし、該フォトレジストをマスクとして前記反射
防止膜を選択的に除去する工程と、異方性エッチング
で、前記フォトレジストをマスクに、前記反射防止膜と
前記金属膜とを前記絶縁膜が露出するまでエッチング
し、前記反射防止膜と前記金属膜との側壁を、前記半導
体基板に向かって広がるテーパー状にする工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
An insulating film is formed on a semiconductor substrate, a metal film for wiring mainly composed of aluminum or aluminum is formed on the insulating film, and an antireflection film is formed on the metal film. A method of manufacturing a semiconductor device in which a side wall of a film formed of a film and an anti-reflection film has a tapered shape spreading toward the semiconductor substrate, forming the metal film on the insulating film; Forming an anti-reflection film on the film; forming a patterned photoresist film on the anti-reflection film; and isotropically etching the photoresist and the anti-reflection film to form a sidewall of the photoresist. A tapered shape spreading toward the anti-reflection film, and selectively removing the anti-reflection film using the photoresist as a mask. Etching the anti-reflection film and the metal film until the insulating film is exposed using the mask as a mask, and forming sidewalls of the anti-reflection film and the metal film in a tapered shape extending toward the semiconductor substrate. And a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項2】半導体基板上に絶縁膜が形成され、該絶縁
膜上にアルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする
配線用の金属膜が形成され、該金属膜上に反射防止膜が
形成され、該金属膜と反射防止膜で構成される膜の側壁
が、前記半導体基板に向かって広がるテーパー状をして
いる半導体装置の製造方法において、前記絶縁膜上に前
記金属膜を形成する工程と、該金属膜上に反射防止膜を
形成する工程と、該反射防止膜上にパターニングされた
フォトレジスト膜を形成する工程と、該フォトレジスト
膜を第1の等方性エッチングで該フォトレジスト膜の側
壁を、前記反射防止膜に向かって広がるテーパ状にする
工程と、該フォトレジスト膜をマスクとして、前記反射
防止膜を第2の等方性エッチングで選択的に除去する工
程と、異方性エッチングで、前記フォトレジストをマス
クに、と前記反射防止膜と前記金属膜とを前記絶縁膜が
露出するまでエッチングし、前記反射防止膜と前記金属
膜との側壁を、前記半導体基板に向かって広がるテーパ
ー状にする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. An insulating film is formed on a semiconductor substrate, aluminum or a metal film for wiring mainly composed of aluminum is formed on the insulating film, and an antireflection film is formed on the metal film. A method of manufacturing a semiconductor device in which a side wall of a film formed of a film and an anti-reflection film has a tapered shape spreading toward the semiconductor substrate, forming the metal film on the insulating film; Forming an anti-reflection film on the film, forming a patterned photoresist film on the anti-reflection film, and removing the side wall of the photoresist film by first isotropic etching. Forming a tapered shape extending toward the anti-reflection film; selectively removing the anti-reflection film by a second isotropic etching using the photoresist film as a mask; Etching, using the photoresist as a mask, and etching the antireflection film and the metal film until the insulating film is exposed, and the side walls of the antireflection film and the metal film facing the semiconductor substrate. Forming a widened taper.
【請求項3】前記アルミニウムを主体とする金属膜が、
Al−Si−Cu膜もしくはAl−Si膜であることを
特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造
方法。
3. The metal film mainly composed of aluminum,
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method is an Al-Si-Cu film or an Al-Si film.
【請求項4】前記反射防止膜が、TiN膜であることを
特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造
方法。
4. The method according to claim 1, wherein the antireflection film is a TiN film.
【請求項5】前記等方性エッチングが、CF4 /O2
スもしくはSF6 /O2 ガスのドライエッチングである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置
の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the isotropic etching is dry etching of CF 4 / O 2 gas or SF 6 / O 2 gas.
【請求項6】前記CF4 /O2 ガスの異方性エッチング
で、CF4 ガス流量/O2 ガス流量比が7/3ないし
9.5/0.5である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。
6. The CF 4 / O 2 gas anisotropic etching, wherein a CF 4 gas flow rate / O 2 gas flow rate ratio is 7/3 to 9.5 / 0.5. 6. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項7】前記異方性エッチングが、Cl2 /BCl
3 ガスのドライエッチングであることを特徴とする請求
項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein said anisotropic etching is performed using Cl 2 / BCl.
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein dry etching is performed using three gases.
【請求項8】第2の等方性エッチングのときのO2 ガス
流量が、第1の等方性エッチングのときのO2 ガス流量
より多いことを特徴とする請求項2または5に記載の半
導体装置の製造方法。
O 2 gas flow rate when the 8. second isotropic etching, according to claim 2 or 5, characterized in that more than O 2 gas flow rate when the first isotropic etching A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項9】前記O2 ガス流量が1.5倍ないし3倍多
い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。
9. The method according to claim 8, wherein the flow rate of the O 2 gas is 1.5 to 3 times larger.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6869886B2 (en) * 2001-10-09 2005-03-22 Infineon Technologies Ag Process for etching a metal layer system
US9728604B2 (en) 2015-04-09 2017-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices
CN107706091A (en) * 2017-10-11 2018-02-16 京东方科技集团股份有限公司 Thin film circuit and preparation method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6869886B2 (en) * 2001-10-09 2005-03-22 Infineon Technologies Ag Process for etching a metal layer system
US9728604B2 (en) 2015-04-09 2017-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices
US10217820B2 (en) 2015-04-09 2019-02-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices
US10700164B2 (en) 2015-04-09 2020-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices
CN107706091A (en) * 2017-10-11 2018-02-16 京东方科技集团股份有限公司 Thin film circuit and preparation method thereof

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