JP2983356B2 - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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Description
法に関し、特に、Al配線層間のコンタクトホールをド
ライエッチングした後のマスク材(レジスト)の残渣の
除去性を改善できるようにした半導体素子の製造方法に
関する。
ため形成されるコンタクトホールの製造方法は図2に示
されており、この図2(a)〜図2(c)はそのコンタ
クトホールの製造方法の工程断面図であり、まず、図2
(a)に示すように、第1配線層1を形成した後、層間
絶縁膜2として、例えばプラズマ化学気相成長法(CV
D)酸化膜を成長させた後、コンタクトホールパターン
3aを光リソグラフィを用いてフォトレジストをパター
ニングして形成する。
VD酸化膜の層間絶縁膜2のエッチングは、反応性イオ
ンエッチング(RIE)に代表されるドライエッチング
により達成される。例えば、平行平板RIE装置を用い
て、CF4 /CHF3 /Ar混合ガスにより異方性形状
に加工することができる。
3の除去は、主にバレル型または同軸バレル型のアッシ
ング装置(または他の方式のアッシング装置)を用い
て、O2ガスを主に用いて、レジストを灰化し、さらに、
薬液洗浄として、たとえば配線層がAl合金である場
合、硝酸またはコリンの水溶液中に被処理基板を浸漬し
て灰化した後の残渣物を除去するような方法を用いてい
た。かくして、図2(c)に示すようにレジストマスク
3を除去することができる。
べたいずれの方法であっても、ドライエッチ後のレジス
トおよびコンタクトホール中に付着するプラズマ重合膜
を完全に除去することはできず、洗浄後にもコンタクト
ホールの中や上部に残渣物が発生し、技術的に満足でき
るものではなかった。
題点のうち、コンタクトホールのドライエッチ後のレジ
ストおよびプラズマ重合膜が完全に除去できないという
問題点について解決した半導体素子の製造方法を提供す
るものである。
解決するために、半導体素子の製造方法において、酸素
ガスとフッ素を含むガスの混合ガスによりレジストを灰
化するアッシング工程と、このアッシング工程によりア
ッシングした後の残渣物を有機系レジスト剥離剤を用い
て洗浄する洗浄工程とを導入したものである。
いて、以上のような工程を導入したので、O2 ガスとフ
ッ素を含むガスの混合ガスによりドライエッチングのレ
ジスト表面やプラズマ重合膜中に含まれるAlのような
金属物に対してAlOFのような蒸気圧の高いフッ素酸
を形成し、アッシング残渣物を除去し易くなるととも
に、洗浄工程で有機系レジスト剥離剤によりプラズマ重
合膜を膨潤させて剥離し易くし、したがって、前記問題
点を除去できる。
施例について図面に基づき説明する。図1(a)〜図1
(c)はその一実施例の工程断面図である。まず、図1
(a)に示すように、基板上に図示していないトランジ
スタやキャパシタなどの素子を形成した後、第1配線層
4として、たとえばAl −1%Si−0.5%Cu 膜をパ
ターニングして形成し、その上に層間絶縁膜5として、
たとえば、プラズマCVD酸化膜を全面に被着し、その
上にレジストマスク6を通常の光リソグラフィを用い
て、パターニングした後ドライエッチングする。
板型RIE装置により、CF4 /CHF3 /Ar 混合ガ
スを用いて行なう。このときのプラズマ条件としては、
ガス圧力133Pa、ガス混合比CF4 /CHF3 /Ar
60/60/800SCCM、RF(高周波)電力は380
KHz 、RF電力密度2W/cm2、上部電極温度20℃、
下部電極温度−5℃、電極間隔9mmにて異方性形状に加
工される。エッチング時間は、層間絶縁膜5としてのプ
ラズマCVD酸化膜厚が1.0μmの時、3分間となる。
プラズマ重合膜は図1(b)に示すように、まずアッシ
ングにて灰化する。このとき用いるアッシング装置はバ
レル型のバッチ装置、枚葉式のブラズマ方式枚葉式プラ
ズマダウンフロー方式が代表的であるが、アッシングレ
ートの均一性向上とプラズマダメージの低減のために
は、枚葉式プラズマダウンフロー方式が望ましい。
を用いて、プロセスガスとして、O2ガスを主とし、フッ
素を含むガスとしてたとえばSF6 ガスを添加する。S
F6 ガスの混合比は3%〜20%程度で十分であるが、
あまり多量に添加すると、プラズマCVD酸化膜のエッ
チレートが増加するため、コンタクトホール6aが拡が
ってしまう。
用いた。アッシング条件は、ガス圧力133Pa、ガス混
合比O2 /SF6 400/20SCCM、2.45GHz のマイ
クロ波電力600W、ウエハ載置電極温度20℃とし、
処理時間3分間とした。アッシング後のコンタクトホー
ル6aの内壁およびコンタクトホール6aの外側の酸化
膜上には、アッシング残渣物7が生ずる。
トホール6aのドライエッチング時に第1配線層4のA
l −Si −Cu 膜が削られて付着する金属(Al ,Si
)や金属酸化物が含まれているため、このアッシング
では完全に除去することはできない。このため、アッシ
ング残渣物7を除去するため、有機系レジスト剥離剤に
よる洗浄を行なう必要がある。有機系レジスト剥離剤と
して、たとえば剥離剤106(東京応化製)を用い、基
板をこの有機系レジスト剥離剤に浸漬する。かくして、
図1(c)に示すように、レジストマスク6およびアッ
シング残渣物7が完全に除去されることになる。
温)とし、パドル式に薬液を供給し、基板上に75秒間
保持した後、振り切り乾燥し、さらに、純水にて30秒
間洗浄し、再び振り切り乾燥させた。その結果、コンタ
クトホール6aの内壁および外側の層間絶縁膜5上のア
ッシング残渣物7は完全に除去された。
グを行ない、その後硝酸に浸漬した実験を同時に行な
い、明らかにコンタクトホール6aの内壁および外側の
層間絶縁膜5上に残渣物が生ずることも確認されたのに
対し、この発明では、上述のように、アッシング残渣物
が完全に除去され、この発明の信頼性が実証された。
Al −Si −Cu 膜を例として説明したが、Al 合金単
層上に限るものではなく、Ti ,TiN,TiWとAl
合金との積層配線(たとえばTiN/Al −Si −Cu
/TiNやTiW/Al −Si −Cu /TiW)にも適
用可能である。また、洗浄に用いられる有機系レジスト
剥離剤は、剥離剤106上に限るものではなく、次に示
すいずれのものであっても同様の効果を得ることができ
る。
製
よれば、Al 配線層間のコンタクトホールのドライエッ
チング後のアッシング工程において、O2 ガスおよびフ
ッ素を含むガスの混合ガスを用いると、ドライエッチ後
のレジスト表面やプラズマ重合膜中に含まれるAl のよ
うな金属物に対し、AlOFのような蒸気圧の高いフッ
素酸化物を形成することにより、アッシング残渣物を除
去しやすくする効果が得られる。
おいて、有機系レジスト剥離剤を用いることにより、プ
ラズマ重合膜を膨潤させ剥離する効果との組み合わせに
より、従来除去できなかったアッシング残渣物が完全に
除去され、コンタクトの接合抵抗の低減,安定化が期待
できる。
工程断面図。
図。
Claims (1)
- 【請求項1】 Al 配線層間のコンタクトホールのドラ
イエッチング後にO2ガスおよびフッ素ガスを含むガスの
混合ガスを用いてレジストをアッシングするアッシング
工程と、 アッシングした後の残渣物を有機系レジスト剥離剤を用
いて洗浄する洗浄工程と、 よりなる半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
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JP3290498A JP2983356B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3290498A JP2983356B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05102108A JPH05102108A (ja) | 1993-04-23 |
JP2983356B2 true JP2983356B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=17756805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3290498A Expired - Fee Related JP2983356B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 半導体素子の製造方法 |
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-
1991
- 1991-10-11 JP JP3290498A patent/JP2983356B2/ja not_active Expired - Fee Related
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