JP2888732B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2888732B2 JP2888732B2 JP5135743A JP13574393A JP2888732B2 JP 2888732 B2 JP2888732 B2 JP 2888732B2 JP 5135743 A JP5135743 A JP 5135743A JP 13574393 A JP13574393 A JP 13574393A JP 2888732 B2 JP2888732 B2 JP 2888732B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ａｌ合金とＴｉＮと
を含む多層膜をレジストをマスクとするドライエッチン
グ工程の際に付着したレジスト等の残渣物を除去する半
導体装置の製造方法に関する。
を含む多層膜をレジストをマスクとするドライエッチン
グ工程の際に付着したレジスト等の残渣物を除去する半
導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造方法としては、
半導体基板上に形成されたＡｌ合金を含む膜をレジスト
をマスクとしてドライエッチングした後、テトラメチル
アンモニウム水酸化物を含むアルカリ性水溶液で洗浄処
理するものがある（特開昭６４−２３２５公報）。
半導体基板上に形成されたＡｌ合金を含む膜をレジスト
をマスクとしてドライエッチングした後、テトラメチル
アンモニウム水酸化物を含むアルカリ性水溶液で洗浄処
理するものがある（特開昭６４−２３２５公報）。
【０００３】この半導体装置の製造方法は、半導体基板
上に形成されたＡｌ合金からなる膜に、レジストをマス
クとしてドライエッチングを行い、Ａｌ配線を形成す
る。このとき、Ａｌ配線や半導体基板上にレジスト残渣
やエッチング残渣からなる残渣物が付着する。そして、
酸素系プラズマによるレジストアッシング法により上記
レジストを除去した後、上記テトラメチルアンモニウム
水酸化物を含むアルカリ性水溶液で洗浄処理することに
よって、Ａｌ合金をエッチングすることなく、Ａｌ配線
や半導体基板上に付着したレジスト残渣やエッチング残
渣からなる残渣物を除去する。なお、半導体基板上に形
成されたＡｌ合金を含む多層膜を塩素系ガスを用いてド
ライエッチングした際に発生したレジスト残渣やエッチ
ング残渣からなる残渣物も、上記テトラメチルアンモニ
ウム水酸化物を含むアルカリ性水溶液で洗浄処理するこ
とによって除去できる。
上に形成されたＡｌ合金からなる膜に、レジストをマス
クとしてドライエッチングを行い、Ａｌ配線を形成す
る。このとき、Ａｌ配線や半導体基板上にレジスト残渣
やエッチング残渣からなる残渣物が付着する。そして、
酸素系プラズマによるレジストアッシング法により上記
レジストを除去した後、上記テトラメチルアンモニウム
水酸化物を含むアルカリ性水溶液で洗浄処理することに
よって、Ａｌ合金をエッチングすることなく、Ａｌ配線
や半導体基板上に付着したレジスト残渣やエッチング残
渣からなる残渣物を除去する。なお、半導体基板上に形
成されたＡｌ合金を含む多層膜を塩素系ガスを用いてド
ライエッチングした際に発生したレジスト残渣やエッチ
ング残渣からなる残渣物も、上記テトラメチルアンモニ
ウム水酸化物を含むアルカリ性水溶液で洗浄処理するこ
とによって除去できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
半導体装置の製造方法において、上記テトラメチルアン
モニウム水酸化物を含むアルカリ性水溶液による洗浄処
理によっても、上記残渣物を十分除去できない場合があ
る。特にこれは、ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用
いてドライエッチングした場合に顕著で、レジスト残渣
やエッチング残渣からなる残渣物の付着が強固で除去す
ることが困難である。また、この強固な残渣物を除去す
る方法として、（Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2）液や硝酸により洗
浄する方法があるが、Ａｌ合金などの金属がエッチング
されるので、この方法を用いることができない。このた
め、上記レジスト残渣やエッチング残渣からなる残渣物
により、Ａｌ配線間のショートやリークが発生し、ま
た、この残渣物による凹凸が後工程での平坦化を困難に
する。
半導体装置の製造方法において、上記テトラメチルアン
モニウム水酸化物を含むアルカリ性水溶液による洗浄処
理によっても、上記残渣物を十分除去できない場合があ
る。特にこれは、ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用
いてドライエッチングした場合に顕著で、レジスト残渣
やエッチング残渣からなる残渣物の付着が強固で除去す
ることが困難である。また、この強固な残渣物を除去す
る方法として、（Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2）液や硝酸により洗
浄する方法があるが、Ａｌ合金などの金属がエッチング
されるので、この方法を用いることができない。このた
め、上記レジスト残渣やエッチング残渣からなる残渣物
により、Ａｌ配線間のショートやリークが発生し、ま
た、この残渣物による凹凸が後工程での平坦化を困難に
する。
【０００５】そこで、この発明の目的は、Ａｌ合金等の
金属をエッチングすることなく、レジスト残渣とエッチ
ング残渣からなる残渣物を容易に除去できる半導体装置
の製造方法を提供することにある。特に、Ａｌ合金とＴ
ｉＮとを含む多層膜が半導体基板上に形成された半導体
装置においては、水溶液中の電池効果によってＡｌ合金
が溶け出すことなく上記多層膜に付着した残渣物を除去
できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
金属をエッチングすることなく、レジスト残渣とエッチ
ング残渣からなる残渣物を容易に除去できる半導体装置
の製造方法を提供することにある。特に、Ａｌ合金とＴ
ｉＮとを含む多層膜が半導体基板上に形成された半導体
装置においては、水溶液中の電池効果によってＡｌ合金
が溶け出すことなく上記多層膜に付着した残渣物を除去
できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の半導体装置の製造方法は、半導体基板上
に形成されたＡｌ合金とＴｉＮとを含む多層膜をレジス
トをマスクとしてドライエッチングした後、残渣物を除
去する半導体装置の製造方法において、上記残渣物を弗
化アンモニウムの比率が０．５〜１０重量％、酢酸の比
率が３０〜９０重量％の酸性溶液で洗浄処理することに
よって除去することを特徴としている。
め、請求項１の半導体装置の製造方法は、半導体基板上
に形成されたＡｌ合金とＴｉＮとを含む多層膜をレジス
トをマスクとしてドライエッチングした後、残渣物を除
去する半導体装置の製造方法において、上記残渣物を弗
化アンモニウムの比率が０．５〜１０重量％、酢酸の比
率が３０〜９０重量％の酸性溶液で洗浄処理することに
よって除去することを特徴としている。
【０００７】また、請求項２の半導体装置の製造方法
は、請求項１の半導体装置の製造方法において、上記ド
ライエッチングにＨＢｒガスを含むエッチングガスが用
いられたことを特徴としている。
は、請求項１の半導体装置の製造方法において、上記ド
ライエッチングにＨＢｒガスを含むエッチングガスが用
いられたことを特徴としている。
【０００８】また、請求項３の半導体装置の製造方法
は、請求項１の半導体装置の製造方法において、上記酸
性溶液は弗化水素酸を含むことを特徴としている。
は、請求項１の半導体装置の製造方法において、上記酸
性溶液は弗化水素酸を含むことを特徴としている。
【０００９】また、請求項４の半導体装置の製造方法
は、請求項１乃至３いずれか１つの半導体装置の製造方
法において、上記残渣物を上記酸性溶液で洗浄処理した
後、ドライアッシングを行うことを特徴としている。
は、請求項１乃至３いずれか１つの半導体装置の製造方
法において、上記残渣物を上記酸性溶液で洗浄処理した
後、ドライアッシングを行うことを特徴としている。
【００１０】
【作用】上記請求項１の半導体装置の製造方法によれ
ば、上記半導体基板上に形成されたＡｌ合金とＴｉＮと
を含む多層膜をレジストをマスクとしてドライエッチン
グした後、残渣物を弗化アンモニウムの比率が０．５〜
１０重量％、酢酸の比率が３０〜９０重量％の酸性溶液
で洗浄処理することによって、Ａｌ合金のエッチングレ
ートを小さくし、上記多層膜のダメージを少なくして容
易に残渣物を除去することができる。
ば、上記半導体基板上に形成されたＡｌ合金とＴｉＮと
を含む多層膜をレジストをマスクとしてドライエッチン
グした後、残渣物を弗化アンモニウムの比率が０．５〜
１０重量％、酢酸の比率が３０〜９０重量％の酸性溶液
で洗浄処理することによって、Ａｌ合金のエッチングレ
ートを小さくし、上記多層膜のダメージを少なくして容
易に残渣物を除去することができる。
【００１１】また、請求項２の半導体装置の製造方法に
よれば、上記ドライエッチングにＨＢｒガスを含むエッ
チングガスを用いた場合、特に上記酸性溶液で洗浄処理
することで、上記残渣物を容易に除去できる。
よれば、上記ドライエッチングにＨＢｒガスを含むエッ
チングガスを用いた場合、特に上記酸性溶液で洗浄処理
することで、上記残渣物を容易に除去できる。
【００１２】また、請求項３の半導体装置の製造方法に
よれば、上記酸性溶液に弗化水素酸を含む場合、上記残
渣物の除去性が特によくなるので、残渣物を容易に除去
できる。
よれば、上記酸性溶液に弗化水素酸を含む場合、上記残
渣物の除去性が特によくなるので、残渣物を容易に除去
できる。
【００１３】また、請求項４の半導体装置の製造方法に
よれば、半導体基板上に形成されたＡｌ合金とＴｉＮと
を含む多層膜をレジストをマスクとしてドライエッチン
グする。その後、上記ドライエッチングによって半導体
基板上に付着した残渣物を上記酸性溶液で洗浄処理する
ことによって、Ａｌ合金を含む上記多層膜をエッチング
することなく、硬化した残渣物の表面層を除去する。そ
して、残った残渣物をドライアッシングにより完全に除
去する。このように、硬化した残渣物の表面層を上記酸
性溶液で除去した後、ドライアッシングによって残った
残渣物を容易に除去できる。したがって、従来に比して
ドライアッシングの除去性が向上するから、上記残渣物
を容易に除去でき、かつ、上記Ａｌ合金とＴｉＮとを含
む多層膜がエッチングされることがない。なお、上記ド
ライエッチングにＨＢｒガスを含むエッチングガスを用
いた場合、特に上記酸性溶液で洗浄処理した後、ドライ
アッシングすることで、上記残渣物を容易に除去でき
る。
よれば、半導体基板上に形成されたＡｌ合金とＴｉＮと
を含む多層膜をレジストをマスクとしてドライエッチン
グする。その後、上記ドライエッチングによって半導体
基板上に付着した残渣物を上記酸性溶液で洗浄処理する
ことによって、Ａｌ合金を含む上記多層膜をエッチング
することなく、硬化した残渣物の表面層を除去する。そ
して、残った残渣物をドライアッシングにより完全に除
去する。このように、硬化した残渣物の表面層を上記酸
性溶液で除去した後、ドライアッシングによって残った
残渣物を容易に除去できる。したがって、従来に比して
ドライアッシングの除去性が向上するから、上記残渣物
を容易に除去でき、かつ、上記Ａｌ合金とＴｉＮとを含
む多層膜がエッチングされることがない。なお、上記ド
ライエッチングにＨＢｒガスを含むエッチングガスを用
いた場合、特に上記酸性溶液で洗浄処理した後、ドライ
アッシングすることで、上記残渣物を容易に除去でき
る。
【００１４】 （第１参考例） 図１（ａ）はこの第１参考例の半導体装置１０のドライ
エッチング後の断面図を示しており、１は半導体基板、
２は上記半導体基板１上に形成された酸化膜、３は上記
酸化膜２上に形成されたＡｌ配線、４は上記Ａｌ配線３
上にフォトリソグラフィ技術を用いてパターンニングさ
れたレジスト膜である。上記レジスト膜４をマスクとし
て、ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用いて、上記酸
化膜２上に蒸着したＡｌ合金膜（図示せず）をドライエ
ッチングすることにより、上記Ａｌ配線３を形成してい
る。このとき、レジスト残渣とエッチング残渣からなる
残渣物５がＡｌ配線３とレジスト膜４の側壁に付着す
る。そして、図１（ｂ）に示すように、上記レジスト膜
４を酸素系プラズマを用いたレジストアッシング法によ
り除去する。このとき、上記残渣物５は酸素系プラズマ
では除去されず、残渣物５の上側はＡｌ配線３の中心に
対して開くように変形されているだけである。そして、
上記半導体装置１０を弗化アンモニウムと酢酸とを含む
酸性溶液（弗化アンモニウム５重量％，酢酸８０重量
％）に１５秒間浸して、上記残渣物５を除去した後、純
水洗浄を行い乾燥する。なお、このときの上記弗化アン
モニウムと酢酸とを含む酸性溶液の温度は常温である。
エッチング後の断面図を示しており、１は半導体基板、
２は上記半導体基板１上に形成された酸化膜、３は上記
酸化膜２上に形成されたＡｌ配線、４は上記Ａｌ配線３
上にフォトリソグラフィ技術を用いてパターンニングさ
れたレジスト膜である。上記レジスト膜４をマスクとし
て、ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用いて、上記酸
化膜２上に蒸着したＡｌ合金膜（図示せず）をドライエ
ッチングすることにより、上記Ａｌ配線３を形成してい
る。このとき、レジスト残渣とエッチング残渣からなる
残渣物５がＡｌ配線３とレジスト膜４の側壁に付着す
る。そして、図１（ｂ）に示すように、上記レジスト膜
４を酸素系プラズマを用いたレジストアッシング法によ
り除去する。このとき、上記残渣物５は酸素系プラズマ
では除去されず、残渣物５の上側はＡｌ配線３の中心に
対して開くように変形されているだけである。そして、
上記半導体装置１０を弗化アンモニウムと酢酸とを含む
酸性溶液（弗化アンモニウム５重量％，酢酸８０重量
％）に１５秒間浸して、上記残渣物５を除去した後、純
水洗浄を行い乾燥する。なお、このときの上記弗化アン
モニウムと酢酸とを含む酸性溶液の温度は常温である。
【００１５】このように、上記酸性溶液に含まれる弗化
アンモニウムおよび酢酸によって、レジスト残渣やエッ
チング残渣からなる残渣物の除去性がよくなるから、上
記Ａｌ配線３の側壁に付着した残渣物５を容易に除去す
ることができる。また、上記弗化アンモニウムと酢酸と
を含む酸性溶液は、上記酸化膜２やＡｌ配線３をエッチ
ングすることがほとんどなく、ダメージを少なくするこ
とができる。
アンモニウムおよび酢酸によって、レジスト残渣やエッ
チング残渣からなる残渣物の除去性がよくなるから、上
記Ａｌ配線３の側壁に付着した残渣物５を容易に除去す
ることができる。また、上記弗化アンモニウムと酢酸と
を含む酸性溶液は、上記酸化膜２やＡｌ配線３をエッチ
ングすることがほとんどなく、ダメージを少なくするこ
とができる。
【００１６】 （第２参考例） 図２はこの第２参考例の半導体装置２０のドライエッチ
ング後の断面図を示しており、１１は半導体基板、１２
は上記半導体基板１１上に形成されたＡｌ合金膜、１３
は上記Ａｌ合金膜１２上に形成された酸化膜、１４は上
記酸化膜１３上にパターンニングされたレジスト膜であ
る。上記レジスト膜１４をマスクとして、ＨＢｒガスを
含むエッチングガスを用いてドライエッチングし、酸化
膜１３を貫通するバイアホール１６を形成する。このと
き、レジスト残渣やエッチング残渣からなる残渣物１５
がバイアホール１６の側壁に付着する。そして、上記レ
ジスト膜１４を酸素系プラズマを用いたレジストアッシ
ング法により除去するが、上記残渣物１５はバイアホー
ル１６の側壁に強固に付着して除去されない。しかしな
がら、上記半導体装置２０を弗化アンモニウムと酢酸と
を含む酸性溶液（弗化アンモニウム５重量％，酢酸８０
重量％）に１５秒間浸すことによって、上記残渣物１５
を容易に除去することができる。
ング後の断面図を示しており、１１は半導体基板、１２
は上記半導体基板１１上に形成されたＡｌ合金膜、１３
は上記Ａｌ合金膜１２上に形成された酸化膜、１４は上
記酸化膜１３上にパターンニングされたレジスト膜であ
る。上記レジスト膜１４をマスクとして、ＨＢｒガスを
含むエッチングガスを用いてドライエッチングし、酸化
膜１３を貫通するバイアホール１６を形成する。このと
き、レジスト残渣やエッチング残渣からなる残渣物１５
がバイアホール１６の側壁に付着する。そして、上記レ
ジスト膜１４を酸素系プラズマを用いたレジストアッシ
ング法により除去するが、上記残渣物１５はバイアホー
ル１６の側壁に強固に付着して除去されない。しかしな
がら、上記半導体装置２０を弗化アンモニウムと酢酸と
を含む酸性溶液（弗化アンモニウム５重量％，酢酸８０
重量％）に１５秒間浸すことによって、上記残渣物１５
を容易に除去することができる。
【００１７】 （第３参考例） 図３（ａ）はこの第３参考例の半導体装置３０のドライ
エッチング後の断面図を示しており、２１は半導体基
板、２２は上記半導体基板２１上に形成された厚さ３０
００Åの酸化膜、２３は上記酸化膜２２上に形成された
Ａｌ配線、２４は上記Ａｌ配線２３上にフォトリソグラ
フィ技術を用いてパターンニングされたレジスト膜であ
る。上記酸化膜２２上に蒸着した厚さ５０００ÅのＡｌ
Ｓｉ膜（図示せず）をレジスト膜２４をマスクとして、
ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチ
ングすることにより、上記Ａｌ配線２３を形成してい
る。なお、このときのドライエッチングの条件は、ＨＢ
ｒガス１００ｓｃｃｍ，圧力１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワ
ー（高周波電力）１５０Ｗで５０％のオーバーエッチを
行う。このドライエッチングによって、レジスト残渣と
エッチング残渣からなる残渣物２５がＡｌ配線２３とレ
ジスト膜２４の側壁に付着する。そして、図３（ｂ）に
示すように、上記レジスト膜２４を酸素系プラズマでア
ッシング（酸素ガス＋メチルアルコールガスの雰囲気中
で１５０秒間行う。）することによって除去する。この
とき、上記残渣物２５は酸素系プラズマでは除去され
ず、残渣物２５の上側はＡｌ配線２３の中心に対して開
くように変形されているだけである。そして、図３
（ｃ）に示すように、上記半導体装置３０を２重量％の
弗化アンモニウムを含む水溶液に３０秒間浸した後、純
水洗浄を行い乾燥すると、上記残渣物２５の表面層は除
去されるが、さらに残渣物２５が残る（エッチング条件
によっては、残渣物２５を除去できる場合もあるが、ほ
とんどの場合、残渣物２５は残る）。さらに、Ｏ2ガス
１００ｓｃｃｍ、圧力２００ｍＴｏｒｒの条件でドライ
アッシングを３００秒間行い、上記ドライエッチング後
のアッシングでは除去できなかった残渣物２５を除去す
る。なお、上記弗化アンモニウムを含む水溶液のＡｌの
エッチングレートは、温度によって変化するため温度管
理が重要である。しかしながら、室温で上記水溶液中に
含まれる弗化アンモニウムの濃度を所定の範囲に保つこ
とによって、残渣物２５の除去に十分対応でき、Ａｌ合
金の溶け出すことのないエッチングレートが得られる。
エッチング後の断面図を示しており、２１は半導体基
板、２２は上記半導体基板２１上に形成された厚さ３０
００Åの酸化膜、２３は上記酸化膜２２上に形成された
Ａｌ配線、２４は上記Ａｌ配線２３上にフォトリソグラ
フィ技術を用いてパターンニングされたレジスト膜であ
る。上記酸化膜２２上に蒸着した厚さ５０００ÅのＡｌ
Ｓｉ膜（図示せず）をレジスト膜２４をマスクとして、
ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチ
ングすることにより、上記Ａｌ配線２３を形成してい
る。なお、このときのドライエッチングの条件は、ＨＢ
ｒガス１００ｓｃｃｍ，圧力１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワ
ー（高周波電力）１５０Ｗで５０％のオーバーエッチを
行う。このドライエッチングによって、レジスト残渣と
エッチング残渣からなる残渣物２５がＡｌ配線２３とレ
ジスト膜２４の側壁に付着する。そして、図３（ｂ）に
示すように、上記レジスト膜２４を酸素系プラズマでア
ッシング（酸素ガス＋メチルアルコールガスの雰囲気中
で１５０秒間行う。）することによって除去する。この
とき、上記残渣物２５は酸素系プラズマでは除去され
ず、残渣物２５の上側はＡｌ配線２３の中心に対して開
くように変形されているだけである。そして、図３
（ｃ）に示すように、上記半導体装置３０を２重量％の
弗化アンモニウムを含む水溶液に３０秒間浸した後、純
水洗浄を行い乾燥すると、上記残渣物２５の表面層は除
去されるが、さらに残渣物２５が残る（エッチング条件
によっては、残渣物２５を除去できる場合もあるが、ほ
とんどの場合、残渣物２５は残る）。さらに、Ｏ2ガス
１００ｓｃｃｍ、圧力２００ｍＴｏｒｒの条件でドライ
アッシングを３００秒間行い、上記ドライエッチング後
のアッシングでは除去できなかった残渣物２５を除去す
る。なお、上記弗化アンモニウムを含む水溶液のＡｌの
エッチングレートは、温度によって変化するため温度管
理が重要である。しかしながら、室温で上記水溶液中に
含まれる弗化アンモニウムの濃度を所定の範囲に保つこ
とによって、残渣物２５の除去に十分対応でき、Ａｌ合
金の溶け出すことのないエッチングレートが得られる。
【００１８】このように、上記半導体装置３０を弗化ア
ンモニウムを含む水溶液で洗浄することによって、上記
ドライエッチングの際に硬化した残渣物２５の表面層が
除去されるから、その後のドライアッシングによってＡ
ｌ配線２３の側壁に付着した残渣物２５を容易に除去す
ることができる。
ンモニウムを含む水溶液で洗浄することによって、上記
ドライエッチングの際に硬化した残渣物２５の表面層が
除去されるから、その後のドライアッシングによってＡ
ｌ配線２３の側壁に付着した残渣物２５を容易に除去す
ることができる。
【００１９】
【実施例】本発明は、半導体基板上にＡｌ合金とＴｉＮ
とを含む多層膜を形成した半導体装置の製造方法におい
て、上記のような酸性溶液により残渣物を洗浄処理する
ことを特徴とするものである。
とを含む多層膜を形成した半導体装置の製造方法におい
て、上記のような酸性溶液により残渣物を洗浄処理する
ことを特徴とするものである。
【００２０】以下、具体例を第３参考例３の説明で使用
した図３を用いて詳細に説明する。図３（ａ）はこの実
施例の半導体装置３０のドライエッチング後の断面図を
示しており、２１は半導体基板、２２は上記半導体基板
２１上に形成された厚さ３０００Åの酸化膜、２３は上
記酸化膜２２上に形成されたＡｌ合金とＴｉＮとを含む
多層膜、例えばＴｉＮ膜／Ａｌ合金膜／ＴｉＮ膜であ
る。２４は上記多層膜２３上にフォトリソグラフィ技術
を用いてパターンニングされたレジスト膜である。上記
酸化膜２２上に蒸着した厚さ５０００Åの上記多層膜２
３（図示せず）をレジスト膜２４をマスクとして、ＨＢ
ｒガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチング
することにより、上記多層膜２３を形成している。な
お、このときのドライエッチングの条件は、ＨＢｒガス
１００ｓｃｃｍ，圧力１０ｍＴｏｒｒ，ＲＦパワー（高
周波電力）１５０Ｗで５０％のオーバーエッチを行う。
このドライエッチングによって、レジスト残渣とエッチ
ング残渣からなる残渣物２５が上記多層膜２３とレジス
ト膜２４の側壁に付着する。そして、図３（ｂ）に示す
ように、上記レジスト膜２４を酸素系プラズマでアッシ
ング（酸素ガス＋メチルアルコールガスの雰囲気中で１
５０秒間行う。）することによって除去する。このと
き、上記残渣物２５は酸素系プラズマでは除去されず、
残渣物２５の上側は上記多層膜２３の中心に対して開く
ように変形されているだけである。そして、上記半導体
装置３０を弗化アンモニウムの比率が０．５〜１０重量
％、酢酸の比率が３０〜９０％の酸性溶液に３０秒間浸
した後、純水洗浄を行い乾燥すると、Ａｌ合金がほとん
ど溶け出すことなく上記残渣物２５の表面層は除去され
るが、さらに残渣物２５が残る（エッチング条件によっ
ては、残渣物２５を除去できる場合もあるが、ほとんど
の場合、残渣物２５は残る）。さらに、Ｏ2ガス１００
ｓｃｃｍ、圧力２００ｍＴｏｒｒの条件でドライアッシ
ングを３００秒間行い、上記ドライエッチング後のアッ
シングでは除去できなかった残渣物２５を除去する。な
お、上記酸性溶液によるＡｌのエッチングレートは、温
度によって変化するため温度管理が重要である。しかし
ながら、室温で上記酸性溶液中に含まれる弗化アンモニ
ウム及び酢酸の濃度を所定の範囲に保つことによって、
残渣物２５の除去に十分対応でき、またＡｌ合金の溶け
出すことのないエッチングレートが得られる。
した図３を用いて詳細に説明する。図３（ａ）はこの実
施例の半導体装置３０のドライエッチング後の断面図を
示しており、２１は半導体基板、２２は上記半導体基板
２１上に形成された厚さ３０００Åの酸化膜、２３は上
記酸化膜２２上に形成されたＡｌ合金とＴｉＮとを含む
多層膜、例えばＴｉＮ膜／Ａｌ合金膜／ＴｉＮ膜であ
る。２４は上記多層膜２３上にフォトリソグラフィ技術
を用いてパターンニングされたレジスト膜である。上記
酸化膜２２上に蒸着した厚さ５０００Åの上記多層膜２
３（図示せず）をレジスト膜２４をマスクとして、ＨＢ
ｒガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチング
することにより、上記多層膜２３を形成している。な
お、このときのドライエッチングの条件は、ＨＢｒガス
１００ｓｃｃｍ，圧力１０ｍＴｏｒｒ，ＲＦパワー（高
周波電力）１５０Ｗで５０％のオーバーエッチを行う。
このドライエッチングによって、レジスト残渣とエッチ
ング残渣からなる残渣物２５が上記多層膜２３とレジス
ト膜２４の側壁に付着する。そして、図３（ｂ）に示す
ように、上記レジスト膜２４を酸素系プラズマでアッシ
ング（酸素ガス＋メチルアルコールガスの雰囲気中で１
５０秒間行う。）することによって除去する。このと
き、上記残渣物２５は酸素系プラズマでは除去されず、
残渣物２５の上側は上記多層膜２３の中心に対して開く
ように変形されているだけである。そして、上記半導体
装置３０を弗化アンモニウムの比率が０．５〜１０重量
％、酢酸の比率が３０〜９０％の酸性溶液に３０秒間浸
した後、純水洗浄を行い乾燥すると、Ａｌ合金がほとん
ど溶け出すことなく上記残渣物２５の表面層は除去され
るが、さらに残渣物２５が残る（エッチング条件によっ
ては、残渣物２５を除去できる場合もあるが、ほとんど
の場合、残渣物２５は残る）。さらに、Ｏ2ガス１００
ｓｃｃｍ、圧力２００ｍＴｏｒｒの条件でドライアッシ
ングを３００秒間行い、上記ドライエッチング後のアッ
シングでは除去できなかった残渣物２５を除去する。な
お、上記酸性溶液によるＡｌのエッチングレートは、温
度によって変化するため温度管理が重要である。しかし
ながら、室温で上記酸性溶液中に含まれる弗化アンモニ
ウム及び酢酸の濃度を所定の範囲に保つことによって、
残渣物２５の除去に十分対応でき、またＡｌ合金の溶け
出すことのないエッチングレートが得られる。
【００２１】このように、Ａｌ合金とＴｉＮとを含む多
層膜を有する半導体装置３０を上記酸性溶液で洗浄する
ことによって、上記ドライエッチングの際に硬化した残
渣物２５の表面層が除去されるから、その後のドライア
ッシングによって上記多層膜２３の側壁に付着した残渣
物２５を容易に除去することができる。さらに、ＴｉＮ
膜とＡｌ合金膜の標準電極電位の差が大きいので、水溶
液中の電池効果によってＡｌ合金が溶け出しやすいが、
上記酸性溶液は、特にＡｌのエッチングレートが低いた
め、Ａｌ合金膜をエッチングすることなく残渣物２５の
硬化した表面層を除去できる。
層膜を有する半導体装置３０を上記酸性溶液で洗浄する
ことによって、上記ドライエッチングの際に硬化した残
渣物２５の表面層が除去されるから、その後のドライア
ッシングによって上記多層膜２３の側壁に付着した残渣
物２５を容易に除去することができる。さらに、ＴｉＮ
膜とＡｌ合金膜の標準電極電位の差が大きいので、水溶
液中の電池効果によってＡｌ合金が溶け出しやすいが、
上記酸性溶液は、特にＡｌのエッチングレートが低いた
め、Ａｌ合金膜をエッチングすることなく残渣物２５の
硬化した表面層を除去できる。
【００２２】また、上記ＨＢｒガスを用いるドライエッ
チングは、従来のＢＣｌ３またはＣｌ２を用いたエッチ
ングに比べ、レジストとＡｌ合金との選択比が２倍近く
優れている。しかしながら、上記ＨＢｒガスを用いたド
ライエッチング後の残渣物の除去方法は従来確立してい
なかったが、上記製造方法によって、ＨＢｒガスを用い
たドライエッチング後の残渣物の除去方法を確立するこ
とができた。
チングは、従来のＢＣｌ３またはＣｌ２を用いたエッチ
ングに比べ、レジストとＡｌ合金との選択比が２倍近く
優れている。しかしながら、上記ＨＢｒガスを用いたド
ライエッチング後の残渣物の除去方法は従来確立してい
なかったが、上記製造方法によって、ＨＢｒガスを用い
たドライエッチング後の残渣物の除去方法を確立するこ
とができた。
【００２３】上記実施例では、上記ドライエッチングに
ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用いたが、ＨＢｒガ
スを含まないエッチングガスを用いてもよいのは勿論で
ある。
ＨＢｒガスを含むエッチングガスを用いたが、ＨＢｒガ
スを含まないエッチングガスを用いてもよいのは勿論で
ある。
【００２４】また、上記実施例では、上記レジスト膜２
４を酸素系プラズマを用いたアッシングにより除去した
が、除去する方法はこれに限らず、溶剤等を用いて除去
してもよいのは勿論である。
４を酸素系プラズマを用いたアッシングにより除去した
が、除去する方法はこれに限らず、溶剤等を用いて除去
してもよいのは勿論である。
【００２５】また、上記実施例では、上記弗化アンモニ
ウムと酢酸とを含む酸性溶液は、弗化アンモニウムの比
率５重量％、酢酸の比率８０重量％を混合したものを用
いたが、夫々の比率は弗化アンモニウムが０．５〜１０
重量％、酢酸が３０〜９０重量％の範囲の適宜な比率に
してよい。また、酸性溶液はこれに限らず、上記弗化ア
ンモニウムと酢酸とを含む酸性溶液に弗化水素酸を混合
したものでもよい。さらに、弗化アンモニウムおよび弗
化水素酸をエチレングリコール等に混合した酸性溶液を
用いてもよい。
ウムと酢酸とを含む酸性溶液は、弗化アンモニウムの比
率５重量％、酢酸の比率８０重量％を混合したものを用
いたが、夫々の比率は弗化アンモニウムが０．５〜１０
重量％、酢酸が３０〜９０重量％の範囲の適宜な比率に
してよい。また、酸性溶液はこれに限らず、上記弗化ア
ンモニウムと酢酸とを含む酸性溶液に弗化水素酸を混合
したものでもよい。さらに、弗化アンモニウムおよび弗
化水素酸をエチレングリコール等に混合した酸性溶液を
用いてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の半導体装置の製造方法は、上記半導体基板上のＡｌ
合金とＴｉＮとを含む多層膜をレジストをマスクとして
ドライエッチングした後、酢酸の比率が３０〜９０重量
％，弗化アンモニウムの比率が０．５〜１０重量％の酸
性溶液で洗浄処理することによって、ＴｉＮ膜とＡｌ合
金膜の標準電極電位の差が大きく、水溶液中の電池効果
によってＡｌ合金が溶け出しやすいにもかかわらず、上
記酸性溶液は、特にＡｌのエッチングレートが低いた
め、上記多層膜のダメージを少なくして残渣物を完全に
除去できる。
明の半導体装置の製造方法は、上記半導体基板上のＡｌ
合金とＴｉＮとを含む多層膜をレジストをマスクとして
ドライエッチングした後、酢酸の比率が３０〜９０重量
％，弗化アンモニウムの比率が０．５〜１０重量％の酸
性溶液で洗浄処理することによって、ＴｉＮ膜とＡｌ合
金膜の標準電極電位の差が大きく、水溶液中の電池効果
によってＡｌ合金が溶け出しやすいにもかかわらず、上
記酸性溶液は、特にＡｌのエッチングレートが低いた
め、上記多層膜のダメージを少なくして残渣物を完全に
除去できる。
【００２７】また、上記ドライエッチングにＨＢｒガス
を含むエッチングガスが用いられた場合、特に上記酸性
溶液で洗浄処理することで、上記残渣物を容易に除去す
ることができる。
を含むエッチングガスが用いられた場合、特に上記酸性
溶液で洗浄処理することで、上記残渣物を容易に除去す
ることができる。
【００２８】また、ドライエッチング後の硬化した残渣
物の表面層を上記酸性溶液で除去した後、ドライアッシ
ングによって残った残渣物を容易に除去できる。したが
って、従来に比してドライアッシングの残渣物の除去性
が向上するから、上記残渣物を容易に除去でき、かつ、
上記Ａｌ合金を含む膜をエッチングすることがない。
物の表面層を上記酸性溶液で除去した後、ドライアッシ
ングによって残った残渣物を容易に除去できる。したが
って、従来に比してドライアッシングの残渣物の除去性
が向上するから、上記残渣物を容易に除去でき、かつ、
上記Ａｌ合金を含む膜をエッチングすることがない。
【図１】図１（ａ）は第１参考例の半導体装置のドライ
エッチング後の断面図であり、図１（ｂ）はアッシング
後の断面図である。
エッチング後の断面図であり、図１（ｂ）はアッシング
後の断面図である。
【図２】図２は第２参考例の半導体装置のドライエッチ
ング後の断面図である。
ング後の断面図である。
【図３】図３（ａ）は第３参考例及び本発明の実施例の
半導体装置のドライエッチング後の断面図であり、図３
（ｂ）はアッシング後の断面図であり、図３（ｃ）は第
３参考例の半導体装置の酸性溶液に浸した後の断面図で
ある。
半導体装置のドライエッチング後の断面図であり、図３
（ｂ）はアッシング後の断面図であり、図３（ｃ）は第
３参考例の半導体装置の酸性溶液に浸した後の断面図で
ある。
１，１１…半導体基板、２，１３…酸化膜、３…Ａｌ配
線、４，１４…レジスト、５，１５…レジスト残渣物、
１２…Ａｌ合金膜、１６…バイアホール。
線、４，１４…レジスト、５，１５…レジスト残渣物、
１２…Ａｌ合金膜、１６…バイアホール。
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成されたＡｌ合金とＴ
ｉＮとを含む多層膜をレジストをマスクとしてドライエ
ッチングした後、残渣物を除去する半導体装置の製造方
法において、 上記残渣物を弗化アンモニウムの比率が０．５〜１０重
量％、酢酸の比率が３０〜９０重量％の酸性溶液で洗浄
処理することによって除去することを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項２】 上記ドライエッチングにＨＢｒガスを含
むエッチングガスを用いることを特徴とする請求項１に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 上記酸性溶液は、弗化水素酸を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 上記残渣物を上記酸性溶液で洗浄処理し
た後、ドライアッシングを行うことを特徴とする請求項
１乃至３いずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5135743A JP2888732B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5135743A JP2888732B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349785A JPH06349785A (ja) | 1994-12-22 |
| JP2888732B2 true JP2888732B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=15158839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5135743A Expired - Fee Related JP2888732B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2888732B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100268640B1 (ko) * | 1996-01-22 | 2000-10-16 | 모리시타 요이찌 | 알루미늄합금막의 드라이에칭방법과,그 방법에 사용하는 에칭용 가스 |
| KR100425856B1 (ko) * | 1998-03-26 | 2004-06-18 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 피식각막식각방법 |
| JP4642001B2 (ja) | 2006-10-24 | 2011-03-02 | 関東化学株式会社 | フォトレジスト残渣及びポリマー残渣除去液組成物 |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP5135743A patent/JP2888732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06349785A (ja) | 1994-12-22 |
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