JP2510053B2 - 半導体集積回路の製造方法およびそれに用いる製造装置 - Google Patents
半導体集積回路の製造方法およびそれに用いる製造装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は，半導体集積回路の製造におけるリングラフ
工程に係り，とくにアルミニウムまたはその合金から成
る導電膜を塩素あるいは臭素またはこれらの化合物をエ
ッチャントとして用いてドライエッチングした場合に該
導電膜の表面等に残留する塩素あるいは臭素の除去に関
する。
工程に係り，とくにアルミニウムまたはその合金から成
る導電膜を塩素あるいは臭素またはこれらの化合物をエ
ッチャントとして用いてドライエッチングした場合に該
導電膜の表面等に残留する塩素あるいは臭素の除去に関
する。
背景技術 シリコンウエハ等の基板上に形成される半導体集積回
路を構成する配線としては，アルミニウム（Al）の薄膜
やアルミニウムにシリコン（Si）または銅（Cu）を添加
した合金の薄膜が広く用いられている。シリコンウエハ
とアルミニウム薄膜との合金化反応によるコンタクト抵
抗の増大を防止するために，これらの接触界面に，チタ
ン（Ti）や窒化チタン（TiN），あるいは，チタン−タ
ングステン（TiW）の薄膜をいわゆるバリヤメタルとし
て介在させる場合もある。
路を構成する配線としては，アルミニウム（Al）の薄膜
やアルミニウムにシリコン（Si）または銅（Cu）を添加
した合金の薄膜が広く用いられている。シリコンウエハ
とアルミニウム薄膜との合金化反応によるコンタクト抵
抗の増大を防止するために，これらの接触界面に，チタ
ン（Ti）や窒化チタン（TiN），あるいは，チタン−タ
ングステン（TiW）の薄膜をいわゆるバリヤメタルとし
て介在させる場合もある。
上記のような配線を形成するための導電膜のパターニ
ングは，通常，レジスト層から成るマスクを用いて選択
的にエッチングするリソグラフィによって行われる。微
細な配線パターンの形成を可能にするために異方性のエ
ッチングが必要とされ，現在のところ，反応性イオンエ
ッチング（RIE）が代表的なエッチング方法として用い
られている。また，レジストマスクの除去としては，ト
リクロルエチレン等の公害上問題となる溶剤を用いない
で実施可能ないわゆるアッシングが適用されている。
ングは，通常，レジスト層から成るマスクを用いて選択
的にエッチングするリソグラフィによって行われる。微
細な配線パターンの形成を可能にするために異方性のエ
ッチングが必要とされ，現在のところ，反応性イオンエ
ッチング（RIE）が代表的なエッチング方法として用い
られている。また，レジストマスクの除去としては，ト
リクロルエチレン等の公害上問題となる溶剤を用いない
で実施可能ないわゆるアッシングが適用されている。
これらエッチング方法およびアッシング方法は，いず
れも乾式工程であり，湿式工程におけるようなエッチン
グ溶液や溶剤中の不純物による汚染がなく，また，工程
管理や自動処理に適している。これら工程の概要を図１
および図２を参照して説明する。
れも乾式工程であり，湿式工程におけるようなエッチン
グ溶液や溶剤中の不純物による汚染がなく，また，工程
管理や自動処理に適している。これら工程の概要を図１
および図２を参照して説明する。
図１は上記リソグラフィ工程における被処理部材の断
面の変化を示し，図２は，このリソグラフィ工程におけ
るエッチングおよびアッシングを自動的に行うための処
理システムの構造例を模式的に示す。
面の変化を示し，図２は，このリソグラフィ工程におけ
るエッチングおよびアッシングを自動的に行うための処
理システムの構造例を模式的に示す。
図２のシステムは，アルミニウム膜をエッチングする
ためのRIE装置10と，このエッチング後にレジストマス
クを除去するためのアッシング装置20とが，真空排気可
能なロードロック室13を介して連結されたている。ロー
ドロック室13により，アルミニウム膜は大気に触れるこ
となくRIE装置10からアッシング装置20に輸送される。
また,RIE装置10の入口側には，別のロードロック室13A
が，また，アッシング装置20の出口側には別のロードロ
ック室13Bがそれぞれ設けられている。ロードロック室1
3Aおよび13Bにより,RIE装置10およびアッシング装置20
内に大気を導入することなく，これら装置10および20の
内部に前記アルミニウム膜が形成された基板を挿入また
は取り出すことができる。
ためのRIE装置10と，このエッチング後にレジストマス
クを除去するためのアッシング装置20とが，真空排気可
能なロードロック室13を介して連結されたている。ロー
ドロック室13により，アルミニウム膜は大気に触れるこ
となくRIE装置10からアッシング装置20に輸送される。
また,RIE装置10の入口側には，別のロードロック室13A
が，また，アッシング装置20の出口側には別のロードロ
ック室13Bがそれぞれ設けられている。ロードロック室1
3Aおよび13Bにより,RIE装置10およびアッシング装置20
内に大気を導入することなく，これら装置10および20の
内部に前記アルミニウム膜が形成された基板を挿入また
は取り出すことができる。
図１（ａ）を参照して，例えばシリコンウエハから成
る基板１の一表面全体にアルミニウム膜２を堆積したの
ち，アルミニウム膜２上にレジストを塗布する。このレ
ジストの所定部位に対して紫外線や電子線あるいはエキ
シマレーザやＸ線等のエネルギービームを照射したのち
現像することにより，前記レジストから成るマスク３が
形成される。なお，アルミニウム膜２が堆積される基板
１表面は，通常，SiO2等から成る図示しない絶縁層によ
って覆われており，この絶縁層の一部に設けられたコン
タクトホール内に，基板１の表面や下層配線が表出して
いる。
る基板１の一表面全体にアルミニウム膜２を堆積したの
ち，アルミニウム膜２上にレジストを塗布する。このレ
ジストの所定部位に対して紫外線や電子線あるいはエキ
シマレーザやＸ線等のエネルギービームを照射したのち
現像することにより，前記レジストから成るマスク３が
形成される。なお，アルミニウム膜２が堆積される基板
１表面は，通常，SiO2等から成る図示しない絶縁層によ
って覆われており，この絶縁層の一部に設けられたコン
タクトホール内に，基板１の表面や下層配線が表出して
いる。
上記のようにしてマスク３が形成された基板１を，図
２におけるロードロック室13Aを通じてRIE装置10内のス
テージ11上に設置する。そしてRIE装置10内に，例えば
塩素ガス（Cl2）を導入して所定圧力に制御しながら，
ステージ11と電極12間に電圧を印加してプラズマを発生
させる。これにより，図１（ｂ）に示すようにアルミニ
ウム膜２が異方性エッチングされる。
２におけるロードロック室13Aを通じてRIE装置10内のス
テージ11上に設置する。そしてRIE装置10内に，例えば
塩素ガス（Cl2）を導入して所定圧力に制御しながら，
ステージ11と電極12間に電圧を印加してプラズマを発生
させる。これにより，図１（ｂ）に示すようにアルミニ
ウム膜２が異方性エッチングされる。
上記のようにしてエッチングされたアルミニウム膜２
を有する基板１を，図２におけるロードロック室13を通
じてアッシング装置20に送入する。そして，アッシング
装置20内に，例えば酸素ガス（O2）を導入して所定圧力
に制御しながら，対向する一対の電極16間に電圧を印加
する。これにより，電極16間にプラズマが発生する。前
記レジストから成るマスク３は，主としてのプラズマ中
の励起状態の酸素原子または分子あるいはイオンと反応
して気化し，アッシング装置20の外部に排出される。こ
のようにして，図１（ｃ）に示すように，アルミニウム
膜２上のマスク３が除去される。
を有する基板１を，図２におけるロードロック室13を通
じてアッシング装置20に送入する。そして，アッシング
装置20内に，例えば酸素ガス（O2）を導入して所定圧力
に制御しながら，対向する一対の電極16間に電圧を印加
する。これにより，電極16間にプラズマが発生する。前
記レジストから成るマスク３は，主としてのプラズマ中
の励起状態の酸素原子または分子あるいはイオンと反応
して気化し，アッシング装置20の外部に排出される。こ
のようにして，図１（ｃ）に示すように，アルミニウム
膜２上のマスク３が除去される。
図２には，被処理部材がプラズマに直接に曝される，
プラズマアッシングと呼ばれるアッシング装置20が示さ
れている。これに対して，プラズマ中の中性活性種のみ
を抽出して被処理部材に照射する，いわゆるダウンフロ
ー型のアッシング装置を備えた自動処理システムについ
ても，上記の工程は同様である。また，上記プラズマを
発生させる手段として，電極16の代わりにマイクロ波や
高周波コイルによる励起方法もしばしば用いられてい
る。
プラズマアッシングと呼ばれるアッシング装置20が示さ
れている。これに対して，プラズマ中の中性活性種のみ
を抽出して被処理部材に照射する，いわゆるダウンフロ
ー型のアッシング装置を備えた自動処理システムについ
ても，上記の工程は同様である。また，上記プラズマを
発生させる手段として，電極16の代わりにマイクロ波や
高周波コイルによる励起方法もしばしば用いられてい
る。
アルミニウムまたはその合金膜のRIEにおいては，上
記のような塩素ガス（Cl2）の他に，三塩化硼素（BC
l3）や四塩化珪素（SiCl4）等の気体状の塩素化合物，
あるいは，臭素ガス（Br2）または臭化水素（HBr）や三
臭化硼素（BBr3）等の気体状の臭素化合物がエッチャン
トとして用いられる。
記のような塩素ガス（Cl2）の他に，三塩化硼素（BC
l3）や四塩化珪素（SiCl4）等の気体状の塩素化合物，
あるいは，臭素ガス（Br2）または臭化水素（HBr）や三
臭化硼素（BBr3）等の気体状の臭素化合物がエッチャン
トとして用いられる。
上記のようにしてエッチングおよびアッシングが終了
した基板１を大気中に取り出すと，アルミニウムやその
合金の薄膜から成る配線に腐食（アフターコロージョ
ン）が発生する現像がしばしば認められる。この腐食に
よって，配線の抵抗が増大したり，甚だしい場合には，
断線が生じる。このような抵抗の増大や断線は，配線が
パッシベーション用の絶縁層によって覆われた状態の半
導体集積回路が長期にわたって使用されている間にも生
じるため，製品の信頼性を低下する原因となる。
した基板１を大気中に取り出すと，アルミニウムやその
合金の薄膜から成る配線に腐食（アフターコロージョ
ン）が発生する現像がしばしば認められる。この腐食に
よって，配線の抵抗が増大したり，甚だしい場合には，
断線が生じる。このような抵抗の増大や断線は，配線が
パッシベーション用の絶縁層によって覆われた状態の半
導体集積回路が長期にわたって使用されている間にも生
じるため，製品の信頼性を低下する原因となる。
上記のようなアフターコロージョンのメカニズムは現
在のところ完全に解明されていないが，エッチングにお
いて用いられたエッチャントの成分である塩素や臭素ま
たはこれらの化合物が，アルミニウム膜の表面に残留し
ていることが原因であると考えられている。すなわち，
アッシング終了後に基板１が大気中に取り出された際
に，例えばこの残留塩素が大気中の水分と反応して塩酸
（HCl）等を生成し，アルミニウム膜を腐食すると言う
機構である。
在のところ完全に解明されていないが，エッチングにお
いて用いられたエッチャントの成分である塩素や臭素ま
たはこれらの化合物が，アルミニウム膜の表面に残留し
ていることが原因であると考えられている。すなわち，
アッシング終了後に基板１が大気中に取り出された際
に，例えばこの残留塩素が大気中の水分と反応して塩酸
（HCl）等を生成し，アルミニウム膜を腐食すると言う
機構である。
図２のような自動処理システムを導入することによ
り，エッチングにおいて塩素等が表面に結合したアルミ
ニウム膜が，大気に触れることなくアッシング装置に送
られ，ここで残留塩素等の大部分が除去されるため，上
記のようなアフターコロージョンが大幅に低減される。
り，エッチングにおいて塩素等が表面に結合したアルミ
ニウム膜が，大気に触れることなくアッシング装置に送
られ，ここで残留塩素等の大部分が除去されるため，上
記のようなアフターコロージョンが大幅に低減される。
しかしながら，最近，純粋なアルミニウム膜に比べて
エレクトロマイグレーションやストレスマイグレーショ
ンを生じ難いアルミニウム−銅（Al−Cu）合金が配線材
料として用いられるようになった。前述のように,TiやT
iNあるいはTiWの薄膜が，シリコン基板または多結晶シ
リコン下層配線とアルミニウム配線との合金化反応を阻
止するためのバリヤメタルとして用いられている。
エレクトロマイグレーションやストレスマイグレーショ
ンを生じ難いアルミニウム−銅（Al−Cu）合金が配線材
料として用いられるようになった。前述のように,TiやT
iNあるいはTiWの薄膜が，シリコン基板または多結晶シ
リコン下層配線とアルミニウム配線との合金化反応を阻
止するためのバリヤメタルとして用いられている。
これらAl−Cu合金膜やバリヤメタルは，上記のような
残留塩素から発生した塩酸の存在によって，異種金属の
粒界や薄膜界面に電池を形成するため，腐食が促進され
る。したがって，図２のような自動処理システムを導入
しても，アフターコロージョンを完全に回避できない問
題があった。
残留塩素から発生した塩酸の存在によって，異種金属の
粒界や薄膜界面に電池を形成するため，腐食が促進され
る。したがって，図２のような自動処理システムを導入
しても，アフターコロージョンを完全に回避できない問
題があった。
発明の開示 本発明は，上記のようなアルミニウムまたはその合金
の薄膜から成る配線におけるアフターコロージョンを防
止すること，より具体的には，上記アッシング後に，配
線の側面を含む全露出表面および配線の周囲に表出する
基板の表面に残留する塩素等をより完全に除去可能な方
法およびこれを実施するための装置を提供することを目
的とする。
の薄膜から成る配線におけるアフターコロージョンを防
止すること，より具体的には，上記アッシング後に，配
線の側面を含む全露出表面および配線の周囲に表出する
基板の表面に残留する塩素等をより完全に除去可能な方
法およびこれを実施するための装置を提供することを目
的とする。
したがって，本発明により，アルミニウムまたはその
合金の薄膜から成る配線を有する半導体集積回路の製造
歩留まりが改善されるとともに，該半導体集積回路の長
期間にわたる使用に対する信頼性が向上される。
合金の薄膜から成る配線を有する半導体集積回路の製造
歩留まりが改善されるとともに，該半導体集積回路の長
期間にわたる使用に対する信頼性が向上される。
本発明は、次の各態様のいずれかを含むことを特徴と
する。すなわち， （１）図３（ａ）に示すように，基板１の一表面に形成
されたアルミニウムまたはその合金の膜２をレジストか
ら成るマスク３で選択的に覆ったのち該マスク３から表
出する該膜２を塩素または臭素もしくはこれらの化合物
を含有する気体状のエッチャントを用いて選択的にエッ
チングし、前記エッチングに用いられた該マスク３を酸
素ガスおよび水蒸気を含有する混合気体のプラズマを発
生させ、そのプラズマに直接曝すかまたはこのプラズマ
から抽出された中性活性種に曝してアッシングして除去
するとともに該マスク３が除去されて表出した該膜２の
表面に残留している前記エッチャントの成分である塩素
または臭素もしくはこれらの化合物を離脱させて除去す
る。または， （２）上記において，マスク３を，酸素ガスを含有する
雰囲気中に発生させたプラズマから抽出された中性活性
種に曝してアッシングを行い，一方，マスク３が除去さ
れつつある膜２を，水蒸気を含有する雰囲気中に発生さ
せたプラズマを薄膜２に曝して残留塩素等の除去を行
う。または， （３）上記において，図３（ｂ）に示すように，アッシ
ングによるマスク３の除去工程ののちに，薄膜２を，水
蒸気を含有する雰囲気中に発生させたプラズマに直接ま
たは該プラズマから抽出された中性活性種に曝してその
表面に残留する塩素等の除去を行う。
する。すなわち， （１）図３（ａ）に示すように，基板１の一表面に形成
されたアルミニウムまたはその合金の膜２をレジストか
ら成るマスク３で選択的に覆ったのち該マスク３から表
出する該膜２を塩素または臭素もしくはこれらの化合物
を含有する気体状のエッチャントを用いて選択的にエッ
チングし、前記エッチングに用いられた該マスク３を酸
素ガスおよび水蒸気を含有する混合気体のプラズマを発
生させ、そのプラズマに直接曝すかまたはこのプラズマ
から抽出された中性活性種に曝してアッシングして除去
するとともに該マスク３が除去されて表出した該膜２の
表面に残留している前記エッチャントの成分である塩素
または臭素もしくはこれらの化合物を離脱させて除去す
る。または， （２）上記において，マスク３を，酸素ガスを含有する
雰囲気中に発生させたプラズマから抽出された中性活性
種に曝してアッシングを行い，一方，マスク３が除去さ
れつつある膜２を，水蒸気を含有する雰囲気中に発生さ
せたプラズマを薄膜２に曝して残留塩素等の除去を行
う。または， （３）上記において，図３（ｂ）に示すように，アッシ
ングによるマスク３の除去工程ののちに，薄膜２を，水
蒸気を含有する雰囲気中に発生させたプラズマに直接ま
たは該プラズマから抽出された中性活性種に曝してその
表面に残留する塩素等の除去を行う。
図３（ａ）および（ｂ）においては，上記中性活性種
としてO2とH2Oが，レジストマスク３が除去されるとき
の生成物としてCO2が，また，上記中性活性種と残留塩
素とが反応して除去されるときの生成物としてHClが，
それぞれ代表して示されているが，当然のことながら上
記中性活性種および生成物がこれらに限られるものでは
ない。
としてO2とH2Oが，レジストマスク３が除去されるとき
の生成物としてCO2が，また，上記中性活性種と残留塩
素とが反応して除去されるときの生成物としてHClが，
それぞれ代表して示されているが，当然のことながら上
記中性活性種および生成物がこれらに限られるものでは
ない。
（４）上記（３）における残留塩素等の除去を，アッシ
ング装置とは別の装置を用いて実施可能なように自動処
理システムを構成する。すなわち，図４に示すように，
ロードロック室13を介してRIE装置10に接続されたアッ
シング装置20に，別のロードロック室13Cを介して後処
理装置40を接続した構成である。後処理装置40として
は，アッシング装置20と同様に，ダウンフロー型または
被処理部材がプラズマに直接に曝されるプラズマ処理型
のいずれかを用いる。
ング装置とは別の装置を用いて実施可能なように自動処
理システムを構成する。すなわち，図４に示すように，
ロードロック室13を介してRIE装置10に接続されたアッ
シング装置20に，別のロードロック室13Cを介して後処
理装置40を接続した構成である。後処理装置40として
は，アッシング装置20と同様に，ダウンフロー型または
被処理部材がプラズマに直接に曝されるプラズマ処理型
のいずれかを用いる。
図４において，参照符号１は，アルミニウムまたはそ
の合金の薄膜を選択的に覆うレジストマスクが形成され
た基板，参照符号１′は，前記薄膜がエッチングされた
基板，参照符号１″は，前記レジストマスクが除去され
た基板を示す。
の合金の薄膜を選択的に覆うレジストマスクが形成され
た基板，参照符号１′は，前記薄膜がエッチングされた
基板，参照符号１″は，前記レジストマスクが除去され
た基板を示す。
酸素を含むガスを用いるダウンストリームアッシング
において，アッシング速度を向上する目的で，前記ガス
に水を添加するアッシング方法を本出願人は提案してい
る（特開昭64−48421,昭和62年８月19日付出願）。しか
し，この方法においては，アッシングの前工程のエッチ
ングの条件については規定されておらず，また，塩素ガ
ス等のエッチャントを用いてパターニングされたアルミ
ニウム膜のアフターコロージョンが，水蒸気を含む雰囲
気中に発生させたプラズマを利用することにより防止さ
れる効果については示唆されていない。
において，アッシング速度を向上する目的で，前記ガス
に水を添加するアッシング方法を本出願人は提案してい
る（特開昭64−48421,昭和62年８月19日付出願）。しか
し，この方法においては，アッシングの前工程のエッチ
ングの条件については規定されておらず，また，塩素ガ
ス等のエッチャントを用いてパターニングされたアルミ
ニウム膜のアフターコロージョンが，水蒸気を含む雰囲
気中に発生させたプラズマを利用することにより防止さ
れる効果については示唆されていない。
また，塩素系の反応ガスを用いてエッチングされたア
ルミニウム膜を，減圧雰囲気中で水蒸気に曝すことによ
ってアフターコロージョンを防止する方法が本出願人に
よって提案されている（特開平３−41728,平成１年７月
７日付出願）。しかし、この方法においては、塩素等の
アフターコロージョンの原因となる残留成分の除去は熱
的反応に依存しており，この反応を促進するために被処
理基板を120℃程度に加熱するのみである。
ルミニウム膜を，減圧雰囲気中で水蒸気に曝すことによ
ってアフターコロージョンを防止する方法が本出願人に
よって提案されている（特開平３−41728,平成１年７月
７日付出願）。しかし、この方法においては、塩素等の
アフターコロージョンの原因となる残留成分の除去は熱
的反応に依存しており，この反応を促進するために被処
理基板を120℃程度に加熱するのみである。
これらの出願に対して本発明は，塩素ガス等のエッチ
ャントを用いてパターニングされたアルミニウム膜を，
アッシングと同時またはアッシング後のいずれかの段階
で，水蒸気を含有する雰囲気中に発生させたプラズマに
直接あるいはこのプラズマから抽出された励起状態のH2
Oや原子状態の水素（Ｈ）あるいはOH遊離基等の活性種
に曝すことによって残留塩素等を除去する。したがっ
て，上記出願のように単に水蒸気に曝す方法に比べて，
除去反応が促進されるため，熱的反応では除去不可能な
強固に結合している塩素等を除去可能となる。
ャントを用いてパターニングされたアルミニウム膜を，
アッシングと同時またはアッシング後のいずれかの段階
で，水蒸気を含有する雰囲気中に発生させたプラズマに
直接あるいはこのプラズマから抽出された励起状態のH2
Oや原子状態の水素（Ｈ）あるいはOH遊離基等の活性種
に曝すことによって残留塩素等を除去する。したがっ
て，上記出願のように単に水蒸気に曝す方法に比べて，
除去反応が促進されるため，熱的反応では除去不可能な
強固に結合している塩素等を除去可能となる。
図面の簡単な説明 図１は，半導体集積回路における配線のパターニング
工程を説明するための模式的断面図， 図２は，半導体集積回路における配線のパターニング
を実施するための自動処理装置の構造例を示す模式図， 図３は，本発明の原理を説明するための模式的断面
図， 図４は，本発明に係る自動処理装置の構造例を示す模
式図， 第５（ａ）は，本発明の実施に用いられた自動処理装
置の構造例を示す模式図， 図５（ｂ）は，図４または図５（ａ）におけるアッシ
ング装置20または後処理装置40の詳細構造を示す模式
図， 図６は，本発明の方法により処理される配線の構造例
を示す模式的断面図， 図７は，図４または図５（ａ）におけるアッシング装
置20または後処理装置40の代替例の詳細構造を示す模式
図， 図８は，図４または図５（ａ）におけるアッシング装
置20の代替例の詳細構造を示す模式図， 図９は，本発明による残留塩素量の減少効果を示すグ
ラフ。
工程を説明するための模式的断面図， 図２は，半導体集積回路における配線のパターニング
を実施するための自動処理装置の構造例を示す模式図， 図３は，本発明の原理を説明するための模式的断面
図， 図４は，本発明に係る自動処理装置の構造例を示す模
式図， 第５（ａ）は，本発明の実施に用いられた自動処理装
置の構造例を示す模式図， 図５（ｂ）は，図４または図５（ａ）におけるアッシ
ング装置20または後処理装置40の詳細構造を示す模式
図， 図６は，本発明の方法により処理される配線の構造例
を示す模式的断面図， 図７は，図４または図５（ａ）におけるアッシング装
置20または後処理装置40の代替例の詳細構造を示す模式
図， 図８は，図４または図５（ａ）におけるアッシング装
置20の代替例の詳細構造を示す模式図， 図９は，本発明による残留塩素量の減少効果を示すグ
ラフ。
発明を実施するための最良の形態 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。以下
の図面において，既掲の図面における部分と同じものに
は同一符号を付してある。
の図面において，既掲の図面における部分と同じものに
は同一符号を付してある。
実施例１ 図１（ａ）に示したような,2％の銅を含有するアルミ
ニウム（Al−２％Cu）から成る膜２を選択的に覆うレジ
ストから成るマスク３が形成された基板１を，図２に示
した自動処理システムにおけるロードロック室13Aを通
じてRIE装置10内に送入し，ステージ11上に載置する。
ニウム（Al−２％Cu）から成る膜２を選択的に覆うレジ
ストから成るマスク３が形成された基板１を，図２に示
した自動処理システムにおけるロードロック室13Aを通
じてRIE装置10内に送入し，ステージ11上に載置する。
RIE装置10内を２×10-4Torrに真空排気したのち，例
えば塩素ガス（Cl2）と四塩化珪素（SiCl4）との混合ガ
スを導入し，全圧を８×10-2Torrに保ち，ステージ11と
電極12間に高周波電圧を印加する。これによりステージ
11と電極12との間に発生したプラズマ中のイオンやラジ
カルによって基板１上のアルミニウム膜２（図示省略）
が異方性エッチングされる。
えば塩素ガス（Cl2）と四塩化珪素（SiCl4）との混合ガ
スを導入し，全圧を８×10-2Torrに保ち，ステージ11と
電極12間に高周波電圧を印加する。これによりステージ
11と電極12との間に発生したプラズマ中のイオンやラジ
カルによって基板１上のアルミニウム膜２（図示省略）
が異方性エッチングされる。
上記のようにしてアルミニウム膜２がエッチングされ
た基板１を，真空排気されたロードロック室13を通じて
アッシング装置20に送入し，ステージ14上に載置する。
同図におけるアッシング装置20は，いわゆるプラズマア
ッシング型である。アッシング装置20内部に，酸素ガス
（O2）および水蒸気（H2O）を，それぞれ，流量１〜2SL
Mおよび100〜300SCCMで導入し，全圧を1Torrに保持す
る。そして，例えばステージ14に設けられているヒータ
により，基板１を100〜200℃に加熱する。この状態で，
電極16に，例えば周波数2.54MHZの高周波電力を供給し
てプラズマを発生させ，前記レジストマスク３をアッシ
ングする。上記高周波数電力は1.5kW程度である。
た基板１を，真空排気されたロードロック室13を通じて
アッシング装置20に送入し，ステージ14上に載置する。
同図におけるアッシング装置20は，いわゆるプラズマア
ッシング型である。アッシング装置20内部に，酸素ガス
（O2）および水蒸気（H2O）を，それぞれ，流量１〜2SL
Mおよび100〜300SCCMで導入し，全圧を1Torrに保持す
る。そして，例えばステージ14に設けられているヒータ
により，基板１を100〜200℃に加熱する。この状態で，
電極16に，例えば周波数2.54MHZの高周波電力を供給し
てプラズマを発生させ，前記レジストマスク３をアッシ
ングする。上記高周波数電力は1.5kW程度である。
上記実施例のようにして処理されたアルミニウム膜２
を大気中に48時間放置しても，アフターコロージョンの
発生は認められなかった。比較のために，上記実施例に
おいてアッシング室21Bに導入するガスに水蒸気を添加
しないでアッシングを行ったところ，アルミニウム膜２
を大気中に１時間放置するとアフターコロージョンが顕
著に発生することが認められた。
を大気中に48時間放置しても，アフターコロージョンの
発生は認められなかった。比較のために，上記実施例に
おいてアッシング室21Bに導入するガスに水蒸気を添加
しないでアッシングを行ったところ，アルミニウム膜２
を大気中に１時間放置するとアフターコロージョンが顕
著に発生することが認められた。
また，上記においてRIE装置10に導入するガス中の塩
素ガス（Cl2）を臭素ガス（Br2）に，四塩化珪素（SiCl
4）を四臭化珪素（SiBr4）にそれぞれ置き換えた場合に
おいても同様の結果を得た。
素ガス（Cl2）を臭素ガス（Br2）に，四塩化珪素（SiCl
4）を四臭化珪素（SiBr4）にそれぞれ置き換えた場合に
おいても同様の結果を得た。
実施例２ 図６に示すようなチタン（Ti）膜4Aと窒化チタン（Ti
N）膜4Bから成るバリヤメタル４を介して基板１上に形
成されたAl−２％Cuから成るアルミニウム膜２およびレ
ジストマスク３に対して，上記実施例と同様にしてエッ
チングおよびアッシングを行った。その結果，マスク３
が除去されたアルミニウム膜２を大気中に48時間放置し
てもアフターコロージョンの発生は認められなかった。
N）膜4Bから成るバリヤメタル４を介して基板１上に形
成されたAl−２％Cuから成るアルミニウム膜２およびレ
ジストマスク３に対して，上記実施例と同様にしてエッ
チングおよびアッシングを行った。その結果，マスク３
が除去されたアルミニウム膜２を大気中に48時間放置し
てもアフターコロージョンの発生は認められなかった。
実施例３ 図５（ａ）に示すような自動処理システムを用いて，
アルミニウム膜のエッチングおよびアッシングを行っ
た。同図における。RIE装置10は被処理基板が載置され
るステージ11とこれに対向する電極12を備えた平行平板
電極型である。アッシング装置20は，いわゆるダウンフ
ロー型であり，例えば図５（ｂ）に示す詳細構造を有す
る。例えばアルミニウムから成る円筒形のチャンバ21
は，直径２〜3mm程度の小孔が多数設けられたシャワー
ヘッド28によって，プラズマ発生室21Aとアッシング室2
1Bとに区画されている。プラズマ発生室21Aの一端に
は，マイクロ波透過窓27を介して，マグネトロンのよう
なマイクロ波発生源23が接続されている。
アルミニウム膜のエッチングおよびアッシングを行っ
た。同図における。RIE装置10は被処理基板が載置され
るステージ11とこれに対向する電極12を備えた平行平板
電極型である。アッシング装置20は，いわゆるダウンフ
ロー型であり，例えば図５（ｂ）に示す詳細構造を有す
る。例えばアルミニウムから成る円筒形のチャンバ21
は，直径２〜3mm程度の小孔が多数設けられたシャワー
ヘッド28によって，プラズマ発生室21Aとアッシング室2
1Bとに区画されている。プラズマ発生室21Aの一端に
は，マイクロ波透過窓27を介して，マグネトロンのよう
なマイクロ波発生源23が接続されている。
図５（ａ）および（ｂ）を参照して,Al−２％Cuから
成る膜が形成された直径４インチのシリコンウエハから
成る基板１を，ロードロック室13Aを通じてRIE装置10内
に送入してステージ11上に載置し，基板１を所定温度に
加熱する。そして,RIE装置10内にエッチャントしてBCl3
とSiCl4とCl2の混合ガスを導入し，全圧を0.08Torrに保
持する。このために，BCl3とSiCl4とCl2の流量をそれぞ
れ80SCCM,400SCCM,10SCCMに制御した。この状態で，ス
テージ11と電極12間に高周波電力を供給してプラズマを
発生させる。こときの供給電力は350Wである。この条件
の下で上記アルミニウム膜を約180秒間異方性エッチン
グする。
成る膜が形成された直径４インチのシリコンウエハから
成る基板１を，ロードロック室13Aを通じてRIE装置10内
に送入してステージ11上に載置し，基板１を所定温度に
加熱する。そして,RIE装置10内にエッチャントしてBCl3
とSiCl4とCl2の混合ガスを導入し，全圧を0.08Torrに保
持する。このために，BCl3とSiCl4とCl2の流量をそれぞ
れ80SCCM,400SCCM,10SCCMに制御した。この状態で，ス
テージ11と電極12間に高周波電力を供給してプラズマを
発生させる。こときの供給電力は350Wである。この条件
の下で上記アルミニウム膜を約180秒間異方性エッチン
グする。
次いで，ロードロック室13を通じて基板１をアッシン
グ装置20内に送入してステージ14上に載置し，ステージ
14に設けられているヒータ24により180℃に加熱する。
ガス導入管25を通じてプラズマ発生室21A内に，酸素（O
2）と水蒸気（H2O）とを，それぞれ流量1350SCCMおよび
150SCCMの割合で混合して導入し，全圧を1.0Torrに保持
する。この状態でマイクロ波発生源23を起動してプラズ
マを発生させる。このときのマイクロ波発生源23の出力
は1.0kW,動作時間は120秒である。このようにして発生
したプラズマ中の中性活性種により，レジストマスクが
アッシングされるとともにアルミニウム膜表面に残留す
る塩素（Cl）が除去される。
グ装置20内に送入してステージ14上に載置し，ステージ
14に設けられているヒータ24により180℃に加熱する。
ガス導入管25を通じてプラズマ発生室21A内に，酸素（O
2）と水蒸気（H2O）とを，それぞれ流量1350SCCMおよび
150SCCMの割合で混合して導入し，全圧を1.0Torrに保持
する。この状態でマイクロ波発生源23を起動してプラズ
マを発生させる。このときのマイクロ波発生源23の出力
は1.0kW,動作時間は120秒である。このようにして発生
したプラズマ中の中性活性種により，レジストマスクが
アッシングされるとともにアルミニウム膜表面に残留す
る塩素（Cl）が除去される。
すなわち，シャワーヘッド28は，例えば純アルミニウ
ムから構成されている。したがって，アッシング室21B
内ではプラズマは発生せず，一方，プラズマ発生室21A
内の中性種のみがシャワーヘッド28の小孔を通じてアッ
シング室21B内へ流出する。この中性種中には原子状の
酸素（Ｏ）と水素（Ｈ），O2，H2O等の励起分子およびO
H遊離基のような活性種が含まれており，これらのいず
れもがレジストマスクのアッシングに関与すると考えら
れるが，原子状酸素（Ｏ）や励起酸素分子（O2）の寄与
が主であると考えられる。
ムから構成されている。したがって，アッシング室21B
内ではプラズマは発生せず，一方，プラズマ発生室21A
内の中性種のみがシャワーヘッド28の小孔を通じてアッ
シング室21B内へ流出する。この中性種中には原子状の
酸素（Ｏ）と水素（Ｈ），O2，H2O等の励起分子およびO
H遊離基のような活性種が含まれており，これらのいず
れもがレジストマスクのアッシングに関与すると考えら
れるが，原子状酸素（Ｏ）や励起酸素分子（O2）の寄与
が主であると考えられる。
一方，前記のようにしてエッチングされたアルミニウ
ム膜の表面に残留している塩素は，主に上記中性活性種
中の原子状水素（Ｈ）やOH遊離基と反応して揮発性の化
合物，例えば塩化水素（HCl）を生成して基板１から遊
離し，排気管26を通じて外部に排出される。アルミニウ
ム膜２の周囲に表出しているSiO2表面に存在する残留塩
素も，同様にHClを生成して排出される。
ム膜の表面に残留している塩素は，主に上記中性活性種
中の原子状水素（Ｈ）やOH遊離基と反応して揮発性の化
合物，例えば塩化水素（HCl）を生成して基板１から遊
離し，排気管26を通じて外部に排出される。アルミニウ
ム膜２の周囲に表出しているSiO2表面に存在する残留塩
素も，同様にHClを生成して排出される。
ダウンフロー型の装置によれば，図２に示すプラズマ
アッシング型の装置のように，被処理基板１がイオン衝
撃を受けないので，集積回路を構成する素子の特性を損
なうおそれが少ない。また，ナトリウム（Na）や重金属
等の不純物イオンが注入される機会が減少する。
アッシング型の装置のように，被処理基板１がイオン衝
撃を受けないので，集積回路を構成する素子の特性を損
なうおそれが少ない。また，ナトリウム（Na）や重金属
等の不純物イオンが注入される機会が減少する。
上記実施例のようにして処理されたアルミニウム膜を
大気中に48時間放置しても，アフターコロージョンの発
生は認められなかった。
大気中に48時間放置しても，アフターコロージョンの発
生は認められなかった。
実施例４ アルミニウム膜表面に残留する塩素または臭素を除去
するための後処理装置40を，レジストマスクを除去する
ためのアッシング装置20とは独立に設けた図４に示す自
動処理システムを用いて,Al−２％Cuから成るアルミニ
ウム膜のエッチング，レジストマスクのアッシングおよ
び残留塩素を除去するための後処理を行った。後処理装
置40としては，アッシング装置20と同じく，図５（ｂ）
に示すようなダウンフロー型であるので，その細部の説
明においても同一の参照符号を引用する。
するための後処理装置40を，レジストマスクを除去する
ためのアッシング装置20とは独立に設けた図４に示す自
動処理システムを用いて,Al−２％Cuから成るアルミニ
ウム膜のエッチング，レジストマスクのアッシングおよ
び残留塩素を除去するための後処理を行った。後処理装
置40としては，アッシング装置20と同じく，図５（ｂ）
に示すようなダウンフロー型であるので，その細部の説
明においても同一の参照符号を引用する。
図１（ａ）に示すようなAl−２％Cuから成るアルミニ
ウム膜２と，これを選択的に覆うレジストから成るマス
ク３が形成された基板１を，図４に示す自動処理システ
ムにおけるRIE装置10によりエッチングする。エッチン
グ条件は前記実施例と同様である。
ウム膜２と，これを選択的に覆うレジストから成るマス
ク３が形成された基板１を，図４に示す自動処理システ
ムにおけるRIE装置10によりエッチングする。エッチン
グ条件は前記実施例と同様である。
次いで，ロードロック室13を通じて基板１をアッシン
グ装置20内に送入してステージ14上に載置し，ステージ
14に設けられているヒータ24により180℃に加熱する。
ガス導入管25を通じてプラズマ発生室21A内に，酸素（O
2）を流量1350SCCMで導入し，全圧を1.0Torrに保持す
る。この状態でマイクロ波発生源23を起動してプラズマ
を発生させる。このときのマイクロ波発生源23の出力は
1.0kW,動作時間は120秒である。このようにして発生し
たプラズマ中の中性活性種により，レジストマスクがア
ッシングされる。
グ装置20内に送入してステージ14上に載置し，ステージ
14に設けられているヒータ24により180℃に加熱する。
ガス導入管25を通じてプラズマ発生室21A内に，酸素（O
2）を流量1350SCCMで導入し，全圧を1.0Torrに保持す
る。この状態でマイクロ波発生源23を起動してプラズマ
を発生させる。このときのマイクロ波発生源23の出力は
1.0kW,動作時間は120秒である。このようにして発生し
たプラズマ中の中性活性種により，レジストマスクがア
ッシングされる。
次いで、ロードロック室13Cを通じて基板１を後処理
室40に送入してステージ16上に載置し，ステージ16に設
けられているヒータにより180℃に加熱する。ガス導入
管25を通じてプラズマ発生室21A内に，水蒸気（H2O）を
流量1500SCCMで導入し，全圧を1.0Torrに保持する。こ
の状態でマイクロ波発生源23を起動してプラズマを発生
させる。このときのマイクロ波発生源23の出力は1.0kW
である。このようにして発生したプラズマ中の中性活性
種により，アルミニウム膜表面に残留する塩素（Cl）が
HClとして後処理装置40の外部に排出される。
室40に送入してステージ16上に載置し，ステージ16に設
けられているヒータにより180℃に加熱する。ガス導入
管25を通じてプラズマ発生室21A内に，水蒸気（H2O）を
流量1500SCCMで導入し，全圧を1.0Torrに保持する。こ
の状態でマイクロ波発生源23を起動してプラズマを発生
させる。このときのマイクロ波発生源23の出力は1.0kW
である。このようにして発生したプラズマ中の中性活性
種により，アルミニウム膜表面に残留する塩素（Cl）が
HClとして後処理装置40の外部に排出される。
上記の条件の下で,30秒,90秒および180秒と異なる後
処理を施された三種のいずれの基板１上のアルミニウム
膜を大気中に48時間放置してもアフターコロージョンの
発生は認められなかった。
処理を施された三種のいずれの基板１上のアルミニウム
膜を大気中に48時間放置してもアフターコロージョンの
発生は認められなかった。
実施例５ 比較のために，表１に示す〜の試料を作製し，残
留塩素量の測定およびこれらの試料を大気中に48時間放
置した場合のアフターコロージョンの発生状況を観察し
た。これらの試料は，直径４インチのシリコンウエハ上
に形成されたAl−２％Cu薄膜から成る。表１における各
試料の処理条件は次の通りである。すなわち， は，上記実施例１〜４におけると同様にしてRIEが施
されたままで，アルミニウム膜上にレジストマスクが残
っている状態， は，上記実施例１〜４と同様にしてRIEが施されたア
ルミニウム膜上のレジストマスクを，酸素（O2）中に発
生させたプラズマでダウンフローアッシング（O2流量:1
500SCCM,圧力:1Torr,マイクロ波電力:1.0kW,基板温度:1
80℃，アッシング時間180秒）， は，上記実施例１〜４と同様にしてRIEが施されたア
ルミニウム膜上のレジストマスクを，酸素（O2）と四弗
化炭素（CF4）との混合ガス中に発生させたプラズマで
ダウンフローアッシング（O2流量:1500SCCM,CF4流量:15
0SCCM,圧力:1Torr,マイクロ波電力:1.0kW,基板温度:180
℃，アッシング時間:120秒）， は，上記実施例３に対応， 〜は，上記の試料と同様にして酸素（O2）中に発
生させたプラズマでダウンフローアッシングしたのち，
水蒸気（H2O）に曝気（H2O流量:1500SCCM,圧力:1Torr,
基板温度:180℃，曝気時間:30秒,90秒,180秒）した試
料， 〜は上記実施例４に対応， 〜は，上記の試料と同様にして酸素（O2）中に発
生させたプラズマでダウンフローアッシングしたのち，
水素（H2）中に発生させたプラズマのダウンフローで後
処理（H2流量:1500SCCM,圧力:1Torr,マイクロ波電力:1.
5kW,基板温度:180℃，後処理時間:30秒,90秒,180秒） また，図９は，表１に示した残留塩素量と処理条件と
の関係を図式的に表現したグラフであり，表１における
処理条件との対応を分かりやすくするために，同図にお
ける各試料を示す図形記号を表１に付記してある。
留塩素量の測定およびこれらの試料を大気中に48時間放
置した場合のアフターコロージョンの発生状況を観察し
た。これらの試料は，直径４インチのシリコンウエハ上
に形成されたAl−２％Cu薄膜から成る。表１における各
試料の処理条件は次の通りである。すなわち， は，上記実施例１〜４におけると同様にしてRIEが施
されたままで，アルミニウム膜上にレジストマスクが残
っている状態， は，上記実施例１〜４と同様にしてRIEが施されたア
ルミニウム膜上のレジストマスクを，酸素（O2）中に発
生させたプラズマでダウンフローアッシング（O2流量:1
500SCCM,圧力:1Torr,マイクロ波電力:1.0kW,基板温度:1
80℃，アッシング時間180秒）， は，上記実施例１〜４と同様にしてRIEが施されたア
ルミニウム膜上のレジストマスクを，酸素（O2）と四弗
化炭素（CF4）との混合ガス中に発生させたプラズマで
ダウンフローアッシング（O2流量:1500SCCM,CF4流量:15
0SCCM,圧力:1Torr,マイクロ波電力:1.0kW,基板温度:180
℃，アッシング時間:120秒）， は，上記実施例３に対応， 〜は，上記の試料と同様にして酸素（O2）中に発
生させたプラズマでダウンフローアッシングしたのち，
水蒸気（H2O）に曝気（H2O流量:1500SCCM,圧力:1Torr,
基板温度:180℃，曝気時間:30秒,90秒,180秒）した試
料， 〜は上記実施例４に対応， 〜は，上記の試料と同様にして酸素（O2）中に発
生させたプラズマでダウンフローアッシングしたのち，
水素（H2）中に発生させたプラズマのダウンフローで後
処理（H2流量:1500SCCM,圧力:1Torr,マイクロ波電力:1.
5kW,基板温度:180℃，後処理時間:30秒,90秒,180秒） また，図９は，表１に示した残留塩素量と処理条件と
の関係を図式的に表現したグラフであり，表１における
処理条件との対応を分かりやすくするために，同図にお
ける各試料を示す図形記号を表１に付記してある。
表１および図９から明らかなように，酸素（O2）に水
蒸気（H2O）を添加した混合ガス中に発生させたプラズ
マでアッシングを行った本発明の実施例３（表１のお
よび図９の◇），および，アッシングののちに水蒸気
（H2O）のプラズマにより後処理を行った本発明の実施
例４（表１〜および図９の△）においては，著しく
残留塩素量が低く，また，アフターコロージョンが実質
的に発生しない。これに比べて，その他のガスによるア
ッシングまたはアッシングに引き続く後処理によれば残
留塩素の低減効果が小さく，アフターコロージョンの防
止が完全ではない。
蒸気（H2O）を添加した混合ガス中に発生させたプラズ
マでアッシングを行った本発明の実施例３（表１のお
よび図９の◇），および，アッシングののちに水蒸気
（H2O）のプラズマにより後処理を行った本発明の実施
例４（表１〜および図９の△）においては，著しく
残留塩素量が低く，また，アフターコロージョンが実質
的に発生しない。これに比べて，その他のガスによるア
ッシングまたはアッシングに引き続く後処理によれば残
留塩素の低減効果が小さく，アフターコロージョンの防
止が完全ではない。
実施例３においては，アッシングと残留塩素の除去を
並行して行う図５（ａ）の自動処理システムを，また，
実施例４においては，残留塩素を除去するための後処理
をアッシングと分離して行うことが可能な自動処理シス
テムを，それぞれ用いた。これらの自動処理システムの
長所および短所を比較する。
並行して行う図５（ａ）の自動処理システムを，また，
実施例４においては，残留塩素を除去するための後処理
をアッシングと分離して行うことが可能な自動処理シス
テムを，それぞれ用いた。これらの自動処理システムの
長所および短所を比較する。
図５（ａ）の自動処理システムはアッシングと残留塩
素除去が同時に実施できるので効率がよい。また，アッ
シングと残留塩素除去とを個別に行う場合，これらの工
程を同一装置を用いて実施することが可能であるため，
処理システムの構成が簡単である利点を有する。しか
し，後述するように，アッシング装置から水蒸気を除去
する必要がある場合には，チャンバ21のベーキングや真
空排気に長時間を要する。
素除去が同時に実施できるので効率がよい。また，アッ
シングと残留塩素除去とを個別に行う場合，これらの工
程を同一装置を用いて実施することが可能であるため，
処理システムの構成が簡単である利点を有する。しか
し，後述するように，アッシング装置から水蒸気を除去
する必要がある場合には，チャンバ21のベーキングや真
空排気に長時間を要する。
これに対して，図４の自動処理システムは，アッシン
グに対する水蒸気の影響を完全に回避可能である。とく
に，酸素（O2）に四弗化炭素（CF4）を添加したガスを
用いるアッシングにおいては，このガス雰囲気中に水蒸
気（H2O）が存在すると，CF4＋２H2O→4HF＋CO2の反応
によってCF4が消費されるために，アッシング速度が低
下してしまう。したがって，このような場合には，図４
の自動処理システムが有効である。
グに対する水蒸気の影響を完全に回避可能である。とく
に，酸素（O2）に四弗化炭素（CF4）を添加したガスを
用いるアッシングにおいては，このガス雰囲気中に水蒸
気（H2O）が存在すると，CF4＋２H2O→4HF＋CO2の反応
によってCF4が消費されるために，アッシング速度が低
下してしまう。したがって，このような場合には，図４
の自動処理システムが有効である。
なお，図５（ａ）および図４におけるアッシング装置
20および図４における後処理装置40としては，図７また
は図８に示すような構造のものに代替することができ
る。
20および図４における後処理装置40としては，図７また
は図８に示すような構造のものに代替することができ
る。
図７は，電極32間に発生したプラズマ中に被処理基板
１が直接に曝されるいわゆるプラズマアッシング型の装
置である。同図において，符号31はチャンバ,33は高周
波電源である。
１が直接に曝されるいわゆるプラズマアッシング型の装
置である。同図において，符号31はチャンバ,33は高周
波電源である。
図８は，図５（ｂ）に示すいわゆるダウンフロー型と
基本的には同じであって，実施例３のように，アッシン
グ装置20に対して酸素（O2）と水蒸気（H2O）を個別に
導入可能とされていることが特徴である。すなわち，プ
ラズマ発生室21Aには酸素（O2）のみを導入し，アッシ
ング室21Bに水蒸気（H2O）を導入する。このためのガス
導入管35の途中に別のマイクロ波発生源36が設けられて
いる。
基本的には同じであって，実施例３のように，アッシン
グ装置20に対して酸素（O2）と水蒸気（H2O）を個別に
導入可能とされていることが特徴である。すなわち，プ
ラズマ発生室21Aには酸素（O2）のみを導入し，アッシ
ング室21Bに水蒸気（H2O）を導入する。このためのガス
導入管35の途中に別のマイクロ波発生源36が設けられて
いる。
プラズマ発生室21Aで発生したプラズマ中の中性活性
種がシャワーヘッド28の細孔を通過してアッシング室21
Bに流入する。一方，マイクロ波発生源36により水蒸気
（H2O）のプラズマが発生するが，その中のイオンはガ
ス導入管35を通過する間に電子と再結合してしまう。し
たがって，アッシング室21Bには，励起したH2O分子，中
性原子状の水素（Ｈ）や酸素（Ｏ）あるいはOH遊離基が
導入される。
種がシャワーヘッド28の細孔を通過してアッシング室21
Bに流入する。一方，マイクロ波発生源36により水蒸気
（H2O）のプラズマが発生するが，その中のイオンはガ
ス導入管35を通過する間に電子と再結合してしまう。し
たがって，アッシング室21Bには，励起したH2O分子，中
性原子状の水素（Ｈ）や酸素（Ｏ）あるいはOH遊離基が
導入される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 哲朗 神奈川県川崎市中原区上小田中1221 サ ンパレスナイト Ｂ―201 (72)発明者 原田 深志 三重県桑名市東方221 富士通桑名寮117 (72)発明者 藤村 修三 東京都江戸川区北小岩１丁目４―６ 藤 和シティコープ小岩401 (56)参考文献 特開 平２−174120（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−30225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−48421（ＪＰ，Ａ)
Claims (22)
- 【請求項１】基板の一表面に形成された金属膜をレジス
トから成るマスクで選択的に覆ったのち該マスクから表
出する該金属膜を塩素または臭素もしくはこれらの化合
物を含有する気体状のエッチャントを用いて選択的にエ
ッチングする第１の工程と、 酸素ガスおよび水蒸気を含有する混合気体のプラズマを
発生させ、該プラズマを利用して前記エッチングに用い
られた該マスクを灰化して除去するとともに該マスクが
除去されて表出した該金属膜の表面に残留している前記
エッチャントの成分である塩素または臭素もしくはこれ
らの化合物を離脱させて除去する第２の工程 とを含むことを特徴とする半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項２】前記金属膜はアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金から成ることを特徴とする請求項１記載の半導
体集積回路の製造方法。 - 【請求項３】前記金属膜と前記基板との反応を阻止する
ためのバリヤ層が該金属膜と基板との間に設けられてい
ることを特徴とする請求項２記載の半導体集積回路の製
造方法。 - 【請求項４】前記第２の工程において前記基板を100℃
乃至250℃に維持することを特徴とする請求項１記載の
半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項５】前記第２の工程において前記マスクならび
に該マスクが除去されて表出した前記金属膜が前記プラ
ズマから抽出された中性活性種に曝されることを特徴と
する請求項１記載の半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項６】前記第２の工程において前記マスクならび
に該マスクが除去されて表出した前記金属膜が前記プラ
ズマに曝されることを特徴とする請求項１記載の半導体
集積回路の製造方法。 - 【請求項７】基板の一表面に形成された金属膜をレジス
トから成るマスクで選択的に覆ったのち該マスクから表
出する該金属膜を塩素または臭素もしくはこれらの化合
物を含有する気体状のエッチャントを用いて選択的にエ
ッチングする第１の工程と、 酸素ガスを含有する第１の雰囲気中と水蒸気を含有する
第２の雰囲気中のそれぞれに個別にプラズマを発生させ
前記エッチングに用いられた該マスクを該第１の雰囲気
中に発生したプラズマから抽出された中性活性種に曝し
て灰化することにより除去するとともに該マスクが除去
されて表出した該金属膜の表面に残留している前記エッ
チャントの成分である塩素または臭素もしくはこれらの
化合物を該第２の雰囲気中に発生したプラズマ中の少な
くとも中性活性種に曝して離脱させることにより除去す
る第２の工程 とを含むことを特徴とする半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項８】前記金属膜はアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金から成ることを特徴とする請求項７記載の半導
体集積回路の製造方法。 - 【請求項９】前記金属膜と前記基板との反応を阻止する
ためのバリヤ層が該金属膜と基板との間に設けられてい
ることを特徴とする請求項８記載の半導体集積回路の製
造方法。 - 【請求項１０】前記第２の工程において前記基板を100
℃乃至250℃に維持することを特徴とする請求項７記載
の半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項１１】基板の一表面に形成された金属膜をレジ
ストから成るマスクで選択的に覆ったのち該マスクから
表出する該金属膜を塩素または臭素もしくはこれらの化
合物を含有する気体状のエッチャントを用いて選択的に
エッチングする第１の工程と、 前記エッチングに用いられた該マスクを酸素ガスを含有
する雰囲気中に発生させた第１のプラズマを利用して灰
化することにより除去する第２の工程と、 該マスクが除去されて表出した該金属膜の表面に残留し
ている前記エッチャントの成分である塩素または臭素も
しくはこれらの化合物を水蒸気を含有する雰囲気中に発
生させた第２のプラズマを利用して離脱させて除去する
第３の工程 とを含むことを特徴とする半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項１２】前記第２の工程と第３の工程とを同一の
装置を用いて行うことを特徴とする請求項11記載の半導
体集積回路の製造方法。 - 【請求項１３】前記第２の工程と第３の工程とをそれぞ
れに個別の装置を用いて行うことを特徴とする請求項11
記載の半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項１４】前記第３の工程に用いる装置はダウンフ
ロー型であることを特徴とする請求項13記載の半導体集
積回路の製造方法。 - 【請求項１５】前記金属膜はアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金から成ることを特徴とする請求項11記載の半
導体集積回路の製造方法。 - 【請求項１６】前記金属膜と前記基板との反応を阻止す
るためのバリヤ層が該金属膜と基板との間に設けられて
いることを特徴とする請求項11記載の半導体集積回路の
製造方法。 - 【請求項１７】前記第３の工程において前記基板を100
℃乃至250℃に維持することを特徴とする請求項11記載
の半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項１８】前記第３の工程において前記金属膜は前
記第２のプラズマから抽出された中性活性種に曝される
ことを特徴とする請求項11記載の半導体集積回路の製造
方法。 - 【請求項１９】前記第３の工程において前記金属膜は前
記第２のプラズマに曝されることを特徴とする請求項11
記載の半導体集積回路の製造方法。 - 【請求項２０】基板上に形成され且つレジストから成る
マスクによって覆われた金属膜を塩素または臭素もしく
はこれらの化合物を含有する気体状のエッチャントを用
いて選択的にエッチングするためのエッチング室と、 真空排気可能な第１のロードロック室によって該エッチ
ング室に接続され且つ該エッチング室から送られた該基
板上の該マスクを酸素ガスを含有する雰囲気中に発生さ
せたプラズマを利用して灰化することにより除去するた
めのアッシング室と、 真空排気可能な第２のロードロック室によって該アッシ
ング室に接続され且つ該アッシング室から送られた該基
板上の該金属膜の表面に残留する塩素または臭素もしく
はこれらの化合物を水蒸気を含有する雰囲気中に発生さ
せたプラズマを利用して除去するための後処理室 とを備えたことを特徴とする半導体集積回路の製造装
置。 - 【請求項２１】前記後処理室は、 水蒸気を含有するガスが導入され且つ該ガス中にプラズ
マを発生させるプラズマ発生手段が接続されたプラズマ
発生部と、 該プラズマ発生部に接続され且つプラズマ中の中性活性
種が通過する細孔が設けられた隔壁によって分離され且
つ前記基板が設置される処理部 とから成ることを特徴とする請求項20記載の半導体集積
回路の製造装置。 - 【請求項２２】前記後処理室は、 水蒸気を含有するガスが導入され且つ前記基板が設置さ
れ且つ該基板を中央にしてその両側に設けられた平行平
板型の電極を有することを特徴とする請求項20記載の半
導体集積回路の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3511141A JP2510053B2 (ja) | 1990-06-27 | 1991-06-26 | 半導体集積回路の製造方法およびそれに用いる製造装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-171791 | 1990-06-27 | ||
| JP17179190 | 1990-06-27 | ||
| JP3511141A JP2510053B2 (ja) | 1990-06-27 | 1991-06-26 | 半導体集積回路の製造方法およびそれに用いる製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2510053B2 true JP2510053B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=26494396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3511141A Expired - Lifetime JP2510053B2 (ja) | 1990-06-27 | 1991-06-26 | 半導体集積回路の製造方法およびそれに用いる製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510053B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281332A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-07 | Fujitsu Ltd | エツチング方法 |
| JPS6430225A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Fujitsu Ltd | Plasma processor |
| JPS6448421A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-22 | Fujitsu Ltd | Ashing method |
| JPH02174120A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-05 | Toshiba Corp | 有機高分子膜の除去方法 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3511141A patent/JP2510053B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281332A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-07 | Fujitsu Ltd | エツチング方法 |
| JPS6430225A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Fujitsu Ltd | Plasma processor |
| JPS6448421A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-22 | Fujitsu Ltd | Ashing method |
| JPH02174120A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-05 | Toshiba Corp | 有機高分子膜の除去方法 |
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