JP3058979B2 - Ａｌ合金のドライエッチング後の腐蝕防止方法 - Google Patents
Ａｌ合金のドライエッチング後の腐蝕防止方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路素子の
製造にあたり、配線としてのアルミニウム合金のドライ
エッチング後の腐蝕防止方法に関するものである。
製造にあたり、配線としてのアルミニウム合金のドライ
エッチング後の腐蝕防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体回路素子の製造プロセスに
おいて、配線としてアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ，Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）が広く用いられ、ホトリソグラフィー
法によりレジストパターニング後、このレジストをマス
クとしてドライエッチングする方法が一般的である。
おいて、配線としてアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ，Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）が広く用いられ、ホトリソグラフィー
法によりレジストパターニング後、このレジストをマス
クとしてドライエッチングする方法が一般的である。
【０００３】このドライエッチングには、反応性イオン
エッチング（ＲＩＥ）に代表されるように、塩素（Ｃｌ
2 ）、又はＣｌを含むガスをプラズマ化し、上記マスク
パターンに忠実に加工する方法が行なわれている。そし
てＣｌ2 、又はＣｌを含むガスによりエッチングされた
基板表面には、ＡｌやＣｕの塩化物を主としたＣｌ系残
留物が多量付着しており、ドライエッチング後の大気中
放置下でＡｌの腐蝕が発生する。
エッチング（ＲＩＥ）に代表されるように、塩素（Ｃｌ
2 ）、又はＣｌを含むガスをプラズマ化し、上記マスク
パターンに忠実に加工する方法が行なわれている。そし
てＣｌ2 、又はＣｌを含むガスによりエッチングされた
基板表面には、ＡｌやＣｕの塩化物を主としたＣｌ系残
留物が多量付着しており、ドライエッチング後の大気中
放置下でＡｌの腐蝕が発生する。
【０００４】かかる腐蝕は、配線間短絡、配線抵抗の増
加、及び配線の信頼性の低下などの重大な問題を引き起
こす。特に、Ｃｕを含むＡｌ合金においては、上記腐蝕
の問題が著しい。
加、及び配線の信頼性の低下などの重大な問題を引き起
こす。特に、Ｃｕを含むＡｌ合金においては、上記腐蝕
の問題が著しい。
【０００５】上記腐蝕の防止に関しては多くの方法が提
案され、また、以下に代表されるような方法が実用化さ
れつつある。
案され、また、以下に代表されるような方法が実用化さ
れつつある。
【０００６】 Ｃｌ2 またはＣｌを含むガスによりＡ
ｌ合金をエッチングした後、大気にさらすことなくフッ
素（Ｆ）を含むガスプラズマによりＣｌイオンをＦイオ
ンで置換させる方法、または、酸素（Ｏ2 ）を主とした
ガスプラズマにより、マスク材であるレジストを灰化
（アッシング）除去し、レジストとともにＣｌを除去
し、かつ、Ａｌ合金表面を酸化させ化学的に安定化させ
る方法、または、前記Ｆを含むガスとＯ2 の混合ガスプ
ラズマにより、上記二方法の効果を得る方法。
ｌ合金をエッチングした後、大気にさらすことなくフッ
素（Ｆ）を含むガスプラズマによりＣｌイオンをＦイオ
ンで置換させる方法、または、酸素（Ｏ2 ）を主とした
ガスプラズマにより、マスク材であるレジストを灰化
（アッシング）除去し、レジストとともにＣｌを除去
し、かつ、Ａｌ合金表面を酸化させ化学的に安定化させ
る方法、または、前記Ｆを含むガスとＯ2 の混合ガスプ
ラズマにより、上記二方法の効果を得る方法。
【０００７】 Ｃｌ2 またはＣｌを含むガスによりＡ
ｌ合金をエッチングした後、減圧中または、一度大気に
もどした後、基板を加熱することによりＣｌを蒸発させ
る方法、または、加熱中に窒素（Ｎ2 ）ガスを吹きつけ
る方法。
ｌ合金をエッチングした後、減圧中または、一度大気に
もどした後、基板を加熱することによりＣｌを蒸発させ
る方法、または、加熱中に窒素（Ｎ2 ）ガスを吹きつけ
る方法。
【０００８】 Ｃｌ2 またはＣｌを含むガスによりＡ
ｌ合金をエッチングした後、一度大気にもどした後、直
ちに水洗して残留Ｃｌイオンを除去する方法。
ｌ合金をエッチングした後、一度大気にもどした後、直
ちに水洗して残留Ｃｌイオンを除去する方法。
【０００９】 Ｃｌ2 またはＣｌを含むガスによりＡ
ｌ合金をエッチングした後、または、上記またはの
ようなＣｌを減少させる方法を付加した後に水洗する
か、または、硝酸に浸漬したり、または、特開昭６２−
２８１３３２号に開示されるコリンもしくはその誘導体
中に浸漬するか、または、特開平２−５４１８号に開示
される、金属を含有する溶液に浸漬し残留Ｃｌの除去効
果をさらに高め、かつ、Ａｌ合金表面を化学的に安定化
させる方法。
ｌ合金をエッチングした後、または、上記またはの
ようなＣｌを減少させる方法を付加した後に水洗する
か、または、硝酸に浸漬したり、または、特開昭６２−
２８１３３２号に開示されるコリンもしくはその誘導体
中に浸漬するか、または、特開平２−５４１８号に開示
される、金属を含有する溶液に浸漬し残留Ｃｌの除去効
果をさらに高め、かつ、Ａｌ合金表面を化学的に安定化
させる方法。
【００１０】これらの方法から推定されることは、上記
Ａｌ合金の腐蝕の防止には、Ａｌ合金エッチングから大
気中放置までに、いかにしてＣｌイオンの残留を減少さ
せるか、及び前記真空中のＣｌイオン減少手段後に残る
ＣｌとＦ置換により残留するＦをいかにして配線に異状
を生じさせないように除去するか、が重要な課題となっ
ている。
Ａｌ合金の腐蝕の防止には、Ａｌ合金エッチングから大
気中放置までに、いかにしてＣｌイオンの残留を減少さ
せるか、及び前記真空中のＣｌイオン減少手段後に残る
ＣｌとＦ置換により残留するＦをいかにして配線に異状
を生じさせないように除去するか、が重要な課題となっ
ている。
【００１１】これらの配線異状とは、 ＣｌやＦの残
留でＨＣｌやＨＦが形成され、これがＡｌ合金の一部に
腐蝕欠損を生じさせる、 Ｃｕを含むＡｌ合金が硝酸
の存在下で一部が溶解され、被エッチングＡｌ合金表面
に穴が発生する、 コリンもしくは、その誘導体中へ
の浸漬によりＡｌ合金が溶解し、配線幅が細くなる、こ
と等を言う。
留でＨＣｌやＨＦが形成され、これがＡｌ合金の一部に
腐蝕欠損を生じさせる、 Ｃｕを含むＡｌ合金が硝酸
の存在下で一部が溶解され、被エッチングＡｌ合金表面
に穴が発生する、 コリンもしくは、その誘導体中へ
の浸漬によりＡｌ合金が溶解し、配線幅が細くなる、こ
と等を言う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上述べた方
法において、上述のＡｌ合金に対する腐蝕を完全に防止
し、かつ、Ｃｌ2 、又はＣｌを含むガスでのエッチング
時のＡｌ合金パターン状態を変化させることなくエッチ
ング後のＡｌ合金表面を安定化させることは事実上非常
に困難であった。
法において、上述のＡｌ合金に対する腐蝕を完全に防止
し、かつ、Ｃｌ2 、又はＣｌを含むガスでのエッチング
時のＡｌ合金パターン状態を変化させることなくエッチ
ング後のＡｌ合金表面を安定化させることは事実上非常
に困難であった。
【００１３】特にＡｌ合金として、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕや
Ａｌ−Ｃｕ、及びバリアメタルとしてＴｉＷやＴｉＮを
用いる場合に上述いずれの方法をもってしても腐蝕の防
止が非常に難しいのが実情である。
Ａｌ−Ｃｕ、及びバリアメタルとしてＴｉＷやＴｉＮを
用いる場合に上述いずれの方法をもってしても腐蝕の防
止が非常に難しいのが実情である。
【００１４】そして更に、上記コリン、もしくはその誘
導体中に浸漬する方法（特開昭６２−２８１３３２号）
においては、それらの溶液には９０ｗｔ％以上の水（Ｈ
2 Ｏ）が含まれ、該水分の影響により、強塩基性の性質
を示す。通常アルミニウムは、酸，塩基に対して容易に
溶解する性質を有し、したがってパターン形成後のアル
ミニウム合金配線の一部が溶解し、アルミニウム合金配
線穴及び欠損等の発生という問題があった。
導体中に浸漬する方法（特開昭６２−２８１３３２号）
においては、それらの溶液には９０ｗｔ％以上の水（Ｈ
2 Ｏ）が含まれ、該水分の影響により、強塩基性の性質
を示す。通常アルミニウムは、酸，塩基に対して容易に
溶解する性質を有し、したがってパターン形成後のアル
ミニウム合金配線の一部が溶解し、アルミニウム合金配
線穴及び欠損等の発生という問題があった。
【００１５】この発明は、以上述べたＡｌ合金を、Ｃｌ
2 又はＣｌを含むガスによりエッチングした後の腐蝕を
防止し、かつ、該エッチング時のＡｌ合金パターン状態
を良好に保持する方法を提供することを目的とする。
2 又はＣｌを含むガスによりエッチングした後の腐蝕を
防止し、かつ、該エッチング時のＡｌ合金パターン状態
を良好に保持する方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明は、基板上のＡ
ｌ合金膜のエッチング処理にあたり、Ｃｌ2 またはＣｌ
を含むガスによりエッチングした後、速やかに極性基と
非極性基とを有する一種の界面活性剤を含み、かつ水分
を含まない溶液、より具体的には、モノエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等のアルコキシエタノールア
ミンを含有し、かつ、アルキルピロリドン、ジメチルス
ルホキシド等の極性溶媒を含有し、かつ、水を含有しな
い溶液に浸漬する手段を導入したことを特徴とする。
ｌ合金膜のエッチング処理にあたり、Ｃｌ2 またはＣｌ
を含むガスによりエッチングした後、速やかに極性基と
非極性基とを有する一種の界面活性剤を含み、かつ水分
を含まない溶液、より具体的には、モノエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等のアルコキシエタノールア
ミンを含有し、かつ、アルキルピロリドン、ジメチルス
ルホキシド等の極性溶媒を含有し、かつ、水を含有しな
い溶液に浸漬する手段を導入したことを特徴とする。
【００１７】この発明において用いられる、上述の極性
基（親水基）と非極性基（疎水基）とを有する一種の界
面活性剤溶液としては、アルキルピロリドンとトリエタ
ノールアミンの混合溶液、ジメチルスルホキシドとモノ
エタノールアミンの混合溶液等がある。
基（親水基）と非極性基（疎水基）とを有する一種の界
面活性剤溶液としては、アルキルピロリドンとトリエタ
ノールアミンの混合溶液、ジメチルスルホキシドとモノ
エタノールアミンの混合溶液等がある。
【００１８】上記溶液としては水分が存在しないことが
重要であり、又溶液中において、前記アルコキシエタノ
ールアミンの含有量は３０〜７０ｗｔ％の範囲にあるこ
とが望ましい。
重要であり、又溶液中において、前記アルコキシエタノ
ールアミンの含有量は３０〜７０ｗｔ％の範囲にあるこ
とが望ましい。
【００１９】そして、上記溶液処理のための浸漬時間は
概ね０．５〜７分にて充分と考えられる。この発明にお
ける上記処理溶液は、一般にレジスト剥離剤として用い
られているものと同様である。
概ね０．５〜７分にて充分と考えられる。この発明にお
ける上記処理溶液は、一般にレジスト剥離剤として用い
られているものと同様である。
【００２０】ただ、上述の一般的なドライエッチングに
より、レジストパターンをマスクとしてＡｌ合金層をパ
ターニングし、その後大気中に取り出し、剥離剤により
除去しようとするならばＡｌ合金表面にコロージョンが
発生し問題が生じるのである。即ちドライエッチングか
らアッシングまでの工程（Ａｌ合金を用いる場合）を真
空中で行うことには一般的ではあるが意味があり、その
アッシング後に、上記レジスト剥離剤として用いられて
いた溶剤を使って、塩素系残留物を適切に除去し得るも
のである。
より、レジストパターンをマスクとしてＡｌ合金層をパ
ターニングし、その後大気中に取り出し、剥離剤により
除去しようとするならばＡｌ合金表面にコロージョンが
発生し問題が生じるのである。即ちドライエッチングか
らアッシングまでの工程（Ａｌ合金を用いる場合）を真
空中で行うことには一般的ではあるが意味があり、その
アッシング後に、上記レジスト剥離剤として用いられて
いた溶剤を使って、塩素系残留物を適切に除去し得るも
のである。
【００２１】
【作用】この発明においては、上記極性基と非極性基と
を有する一種の界面活性剤による処理溶液が、水分を含
有しないことから、上述した酸あるいは塩基側に変化す
ることがなく塩素イオントラップ処理に際して、素子上
のＡｌ合金配線に対する穿孔、又は腐蝕現象を全く示さ
ない作用を呈するものである。
を有する一種の界面活性剤による処理溶液が、水分を含
有しないことから、上述した酸あるいは塩基側に変化す
ることがなく塩素イオントラップ処理に際して、素子上
のＡｌ合金配線に対する穿孔、又は腐蝕現象を全く示さ
ない作用を呈するものである。
【００２２】
【実施例】図１はこの発明を実施する装置の一例を示す
ものである。排気手段Ｐにより減圧されたロードロック
室１から、基板２を、図示していない搬送手段によって
例えば平行平板ＲＩＥ処理室３に搬送する。該処理室
も、真空排気手段Ｐにより減圧され、反応ガスとして
は、Ｃｌ2 またはＣｌを含むガスを主に用い、高周波電
力により反応ガスをプラズマ化してＡｌ合金をマスクに
忠実に加工することができるようになっている。
ものである。排気手段Ｐにより減圧されたロードロック
室１から、基板２を、図示していない搬送手段によって
例えば平行平板ＲＩＥ処理室３に搬送する。該処理室
も、真空排気手段Ｐにより減圧され、反応ガスとして
は、Ｃｌ2 またはＣｌを含むガスを主に用い、高周波電
力により反応ガスをプラズマ化してＡｌ合金をマスクに
忠実に加工することができるようになっている。
【００２３】上記処理室は、平行平板ＲＩＥに限られる
ものではなく、さらに加工精度の高いマグネトロン／Ｒ
ＩＥ処理室や、電子サイクロトロン共鳴）／（ＥＣＲ）
による処理室であってもよい。Ａｌ合金のエッチングを
終えた基板は次に、ロードロック室４に搬送され、大気
圧にもどされる。ここでは、枚葉処理装置を基本として
図示しているが、量産性の高いバッチ型処理装置でも同
様である。
ものではなく、さらに加工精度の高いマグネトロン／Ｒ
ＩＥ処理室や、電子サイクロトロン共鳴）／（ＥＣＲ）
による処理室であってもよい。Ａｌ合金のエッチングを
終えた基板は次に、ロードロック室４に搬送され、大気
圧にもどされる。ここでは、枚葉処理装置を基本として
図示しているが、量産性の高いバッチ型処理装置でも同
様である。
【００２４】大気圧にもどされた基板表面には残留Ｃｌ
やＦ置換されたＦが付着している。ここでＦ置換の説明
は省略したが、処理室３においてＣｌ2 またはＣｌを含
むガスによりエッチングを行なった後、例えばＣＦ4 ，
ＣＨＦ3 または、Ｏ2 ／ＣＦ4 ，Ｏ2 ／ＣＨＦ3 でＦ置
換を行なってもよい。ただ通常はＦ置換のための別処理
室を設置することが望ましい。
やＦ置換されたＦが付着している。ここでＦ置換の説明
は省略したが、処理室３においてＣｌ2 またはＣｌを含
むガスによりエッチングを行なった後、例えばＣＦ4 ，
ＣＨＦ3 または、Ｏ2 ／ＣＦ4 ，Ｏ2 ／ＣＨＦ3 でＦ置
換を行なってもよい。ただ通常はＦ置換のための別処理
室を設置することが望ましい。
【００２５】次に搬送ユニット５を経て溶液処理室６に
搬送されるが、搬送ユニット５中では、上記基板に付着
したＣｌが大気中の水分と反応し、コロージョンが発生
する可能性が最も高い。従って搬送ユニット５内では、
できるだけ速く、次の溶液処理室６に搬送するか、また
は、Ｎ2 雰囲気として大気と被処理基板の接触を極力さ
ける手段を設けることが望ましい。
搬送されるが、搬送ユニット５中では、上記基板に付着
したＣｌが大気中の水分と反応し、コロージョンが発生
する可能性が最も高い。従って搬送ユニット５内では、
できるだけ速く、次の溶液処理室６に搬送するか、また
は、Ｎ2 雰囲気として大気と被処理基板の接触を極力さ
ける手段を設けることが望ましい。
【００２６】さらに、別に被処理基板を加熱する手段を
設け、積極的にＣｌやＦを蒸発させる方法を付加するこ
とも好ましい。特に、Ａｌ合金として、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕやＡｌ−ＣｕにバリアメタルとしてＴｉＷを用いた場
合は、大気放置後急速にコロージョンが進行しやすいた
め、該搬送ユニット５の役割は重要となる。
設け、積極的にＣｌやＦを蒸発させる方法を付加するこ
とも好ましい。特に、Ａｌ合金として、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕやＡｌ−ＣｕにバリアメタルとしてＴｉＷを用いた場
合は、大気放置後急速にコロージョンが進行しやすいた
め、該搬送ユニット５の役割は重要となる。
【００２７】溶液ユニット６に搬送された基板は、溶液
として、アルコキシエタノールアミンを好ましくは３０
〜７０ｗｔ％含有し、かつ、アルキルピロリドン、ジメ
チルスルホキシド等の極性溶媒のいずれかを含有し、か
つ、水を含まない組成のものを用いなければならない。
として、アルコキシエタノールアミンを好ましくは３０
〜７０ｗｔ％含有し、かつ、アルキルピロリドン、ジメ
チルスルホキシド等の極性溶媒のいずれかを含有し、か
つ、水を含まない組成のものを用いなければならない。
【００２８】被処理基板は、該溶液にパドル式またはデ
ィップ（ｄｉｐ）式に浸漬され、必要時間経過した後に
直ちに純水によりリンスされる。リンス終了後直ちに振
り切り乾燥され、または、乾燥ユニット７において、加
熱したり、また必要に応じてさらに、Ｏ2 やＯ3 （オゾ
ン）により表面処理を行う。
ィップ（ｄｉｐ）式に浸漬され、必要時間経過した後に
直ちに純水によりリンスされる。リンス終了後直ちに振
り切り乾燥され、または、乾燥ユニット７において、加
熱したり、また必要に応じてさらに、Ｏ2 やＯ3 （オゾ
ン）により表面処理を行う。
【００２９】次に本発明の実施例を具体的な例をもって
説明する。図２ａの基板８の表面にＣＶＤ−ＳｉＯ2 膜
による絶縁膜９を被着し、この上にＡｌ合金として厚さ
７０００ÅのＡｌ−１．０％Ｓｉ−０．５％Ｃｕ層１０
をスパッタ法で被着し、この上に通常のリソグラフィを
用いてレジストパターンを形成した。
説明する。図２ａの基板８の表面にＣＶＤ−ＳｉＯ2 膜
による絶縁膜９を被着し、この上にＡｌ合金として厚さ
７０００ÅのＡｌ−１．０％Ｓｉ−０．５％Ｃｕ層１０
をスパッタ法で被着し、この上に通常のリソグラフィを
用いてレジストパターンを形成した。
【００３０】次に、図２（ｂ）に示すように、ドライエ
ッチングを用いてレジストパターンをマスクとしてＡｌ
合金層１０をパターニングした。ドライエッチングとし
て電子サイクロトロン共鳴方式の装置を用い、エッチン
グガスとしてはＢＣｌ3 ６０〔ＳＣＣＭ〕，Ｃｌ2 ９０
〔ＳＣＣＭ〕を用い、圧力１０〔ｍＴｏｒｒ〕，マイク
ロ波出力８００〔Ｗ〕でエッチングを行い、基板を真空
輸送してマイクロ波ダウンフローアッシャでアッシング
した。アッシングはＯ2 ２００〔ＳＣＣＭ〕，ＣＦ4 １
０〔ＳＣＣＭ〕，圧力１〔Ｔｏｒｒ〕マイクロ波出力５
００〔Ｗ〕の条件下で行った。この場合、アッシングに
用いるガスの種類と大気放置した時にコロージョンが発
生するまでの時間との関係を次表１に示す。
ッチングを用いてレジストパターンをマスクとしてＡｌ
合金層１０をパターニングした。ドライエッチングとし
て電子サイクロトロン共鳴方式の装置を用い、エッチン
グガスとしてはＢＣｌ3 ６０〔ＳＣＣＭ〕，Ｃｌ2 ９０
〔ＳＣＣＭ〕を用い、圧力１０〔ｍＴｏｒｒ〕，マイク
ロ波出力８００〔Ｗ〕でエッチングを行い、基板を真空
輸送してマイクロ波ダウンフローアッシャでアッシング
した。アッシングはＯ2 ２００〔ＳＣＣＭ〕，ＣＦ4 １
０〔ＳＣＣＭ〕，圧力１〔Ｔｏｒｒ〕マイクロ波出力５
００〔Ｗ〕の条件下で行った。この場合、アッシングに
用いるガスの種類と大気放置した時にコロージョンが発
生するまでの時間との関係を次表１に示す。
【表１】 この結果から、Ｏ2 とＣＦ4 の混合ガスがコロージョン
の防止には有効であることが分かる。
の防止には有効であることが分かる。
【００３１】つぎにＡｌ合金の基板を大気中に取り出
し、コリンの水溶液に３０秒浸漬したもの、モノエタノ
ールアミンとジメチルスルホキシドの混合液に３分浸漬
したもの及びＨＮＯ3 に１５分浸漬したものについて、
つぎの実験を行った。
し、コリンの水溶液に３０秒浸漬したもの、モノエタノ
ールアミンとジメチルスルホキシドの混合液に３分浸漬
したもの及びＨＮＯ3 に１５分浸漬したものについて、
つぎの実験を行った。
【００３２】まず、各溶液で処理した基板に形成した、
０．６μｍＡｌ配線のオープン歩留りを測定した。又、
Ａｌ合金配線細り、欠損の有無は走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）を用いてＡｌ合金配線の形状を観察して行った。結
果を次表２に示す。
０．６μｍＡｌ配線のオープン歩留りを測定した。又、
Ａｌ合金配線細り、欠損の有無は走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）を用いてＡｌ合金配線の形状を観察して行った。結
果を次表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】上表２の結果より、Ａｌ合金のパターン形
成においてモノエタノールアミン＋ジメチルスルホキシ
ドの混合液が有効であることがわかった。
成においてモノエタノールアミン＋ジメチルスルホキシ
ドの混合液が有効であることがわかった。
【００３５】次に基板表面の残留塩素について、上記モ
ノエタノールアミンとジメチルスルホキシドの混合溶液
及びＨＮＯ3 に浸漬したものについてＸＰＳ分析を行っ
た結果を図３に示した。この図によれば、モノエタノー
ルアミン＋ジメチルスルホキシドの混合液で処理した基
板のアルミニウム合金表面における塩素濃度が著しく低
いことがわかった。以上の結果を総合的に判断すると、
残留塩素の除去効果とアルミニウム合金のパターン形成
において、モノエタノールアミンとジメチルスルホキシ
ドの混合溶液は非常に有効なものであることが確認され
た。
ノエタノールアミンとジメチルスルホキシドの混合溶液
及びＨＮＯ3 に浸漬したものについてＸＰＳ分析を行っ
た結果を図３に示した。この図によれば、モノエタノー
ルアミン＋ジメチルスルホキシドの混合液で処理した基
板のアルミニウム合金表面における塩素濃度が著しく低
いことがわかった。以上の結果を総合的に判断すると、
残留塩素の除去効果とアルミニウム合金のパターン形成
において、モノエタノールアミンとジメチルスルホキシ
ドの混合溶液は非常に有効なものであることが確認され
た。
【００３６】次に、図４は、同様に処理して形成したＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線の製品歩留りを調べた結果である。
水洗や硝酸処理にくらべ著しく歩留りが向上できること
がわかるのと同時に、ＸＰＳによる残留Ｃｌ量と相関が
あることがわかる。
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線の製品歩留りを調べた結果である。
水洗や硝酸処理にくらべ著しく歩留りが向上できること
がわかるのと同時に、ＸＰＳによる残留Ｃｌ量と相関が
あることがわかる。
【００３７】図５は、同様のアルキルピロリドンとトリ
エタノールアミンの混合溶液に被処理基板を浸漬する時
間を変化させた時のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線の歩留りであ
る。０．５〜７分間で依存性がなく良好な歩留りが得ら
れた。さらに、形成されたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ（０．５
％）配線をＳＥＭにより観察すると、水洗や硝酸、ま
た、コリンまたはその誘導体に浸漬したものは、Ａｌ配
線の一部がなくなったり、溶解して細くなるのにくら
べ、本発明のアルキルピロリドンとトリエタノールアミ
ンの混合溶液では、略例外なしに異状が発生しないこと
が確認された。ここで、前述の溶液ユニット６での溶液
処理を以下に詳述する。この溶液処理は、図６に示すよ
うな装置を用い、溶液を塗布する工程、液もり放置する
工程、振り切り除去する工程、純水洗浄する工程、乾燥
する工程、を順次行う。溶液を塗布する工程では、溶液
１３が基板８上に均一に広げられることが重要であり、
実験では、給液量１５０ｃｃ／ｍｉｎ、給液時間５秒、
回転数１０００ｒｐｍにて行った。続いて、同一給液量
にて約１０秒間、基板８上に溶液１３を液もりする工程
を行った。この工程は、基板８上の溶液１３を動かす効
果がある液だめ後の放置時間は、残留物の剥離に必要な
時間でよく、これが溶液中への浸漬とは大きく異なり、
残留物を完全に溶かす必要はない。放置時間は、残留物
の量や質により変化させなければならないが、実験結果
からは、１５秒以上であれば十分である。続いて、剥離
した付着物を振り切る工程を行った。この工程を行わな
い場合の実験では、残留物が完全に除去できないため、
コロージョンが発生した。続いて、純水洗浄する工程
を、３０秒間行ない、最後に３０秒間、振り切り乾燥す
る工程を行なった。以上の各工程においての、溶液の供
給、純水の供給、回転台１２の回転数の関係を図７にま
とめて示す。図７は図６の装置による場合であって、こ
れは１処理室で構成されるが、同一構造の装置を連結す
ることにより純水洗浄する工程と振り切り乾燥する工程
とを別処理室にて行なうことによって、処理時間は大幅
に短縮される。
エタノールアミンの混合溶液に被処理基板を浸漬する時
間を変化させた時のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ配線の歩留りであ
る。０．５〜７分間で依存性がなく良好な歩留りが得ら
れた。さらに、形成されたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ（０．５
％）配線をＳＥＭにより観察すると、水洗や硝酸、ま
た、コリンまたはその誘導体に浸漬したものは、Ａｌ配
線の一部がなくなったり、溶解して細くなるのにくら
べ、本発明のアルキルピロリドンとトリエタノールアミ
ンの混合溶液では、略例外なしに異状が発生しないこと
が確認された。ここで、前述の溶液ユニット６での溶液
処理を以下に詳述する。この溶液処理は、図６に示すよ
うな装置を用い、溶液を塗布する工程、液もり放置する
工程、振り切り除去する工程、純水洗浄する工程、乾燥
する工程、を順次行う。溶液を塗布する工程では、溶液
１３が基板８上に均一に広げられることが重要であり、
実験では、給液量１５０ｃｃ／ｍｉｎ、給液時間５秒、
回転数１０００ｒｐｍにて行った。続いて、同一給液量
にて約１０秒間、基板８上に溶液１３を液もりする工程
を行った。この工程は、基板８上の溶液１３を動かす効
果がある液だめ後の放置時間は、残留物の剥離に必要な
時間でよく、これが溶液中への浸漬とは大きく異なり、
残留物を完全に溶かす必要はない。放置時間は、残留物
の量や質により変化させなければならないが、実験結果
からは、１５秒以上であれば十分である。続いて、剥離
した付着物を振り切る工程を行った。この工程を行わな
い場合の実験では、残留物が完全に除去できないため、
コロージョンが発生した。続いて、純水洗浄する工程
を、３０秒間行ない、最後に３０秒間、振り切り乾燥す
る工程を行なった。以上の各工程においての、溶液の供
給、純水の供給、回転台１２の回転数の関係を図７にま
とめて示す。図７は図６の装置による場合であって、こ
れは１処理室で構成されるが、同一構造の装置を連結す
ることにより純水洗浄する工程と振り切り乾燥する工程
とを別処理室にて行なうことによって、処理時間は大幅
に短縮される。
【００３８】以上の方法及び装置をもってすれば、Ａｌ
合金のエッチング後、腐蝕を完全に防止し、かつ、腐蝕
を防止するための処理による配線の変化を防止すること
ができる。なお、このような効果を得ることができる装
置は上に説明した例に限られるものではなく、広くＡｌ
合金のエッチング装置に適用できる。
合金のエッチング後、腐蝕を完全に防止し、かつ、腐蝕
を防止するための処理による配線の変化を防止すること
ができる。なお、このような効果を得ることができる装
置は上に説明した例に限られるものではなく、広くＡｌ
合金のエッチング装置に適用できる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、半導体素子上のＡｌ合金がエッチング後それらの
腐蝕が完全に防止され、当然腐蝕防止に際しての処理に
よる配線の変化も防止され、製品特性の向上及び歩留り
の顕著な上昇が得られるのであり、工業的効果は非常に
大きい。
れば、半導体素子上のＡｌ合金がエッチング後それらの
腐蝕が完全に防止され、当然腐蝕防止に際しての処理に
よる配線の変化も防止され、製品特性の向上及び歩留り
の顕著な上昇が得られるのであり、工業的効果は非常に
大きい。
【図１】本発明方法実施装置の一例図。
【図２】基板断面図。
【図３】残留塩素量比較図。
【図４】製品歩留り特性図。
【図５】浸漬時間特性図。
【図６】溶液処理を行う装置図。
【図７】溶液処理の説明図。
８ 基板 ９ 絶縁層 １０ Ａｌ合金膜 １１ レジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 田中 永一 (56)参考文献 特開 平３−148122（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180040（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350660（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/304 341 H01L 21/304 351
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上にアルミニウム合金膜を被着し、
その上にレジストパターンを形成し該レジストパターン
をマスクとして前記アルミニウム合金膜をエッチングし
た後、上記レジストパターンを除去する処理、及び腐蝕
防止のための処理を施す半導体素子の製造にあたり、上
記腐蝕防止処理が、極性基及び非極性基を有する一種の
界面活性剤を含み、かつ水分を含まない溶液に浸漬する
手段と、該処理溶液を除去するための水洗リンス、及び
乾燥手段とからなることを特徴とするＡｌ合金のドライ
エッチング後の腐蝕防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4033236A JP3058979B2 (ja) | 1991-02-22 | 1992-02-20 | Ａｌ合金のドライエッチング後の腐蝕防止方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4874091 | 1991-02-22 | ||
| JP3-48740 | 1991-02-22 | ||
| JP4033236A JP3058979B2 (ja) | 1991-02-22 | 1992-02-20 | Ａｌ合金のドライエッチング後の腐蝕防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574742A JPH0574742A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3058979B2 true JP3058979B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=26371914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4033236A Expired - Fee Related JP3058979B2 (ja) | 1991-02-22 | 1992-02-20 | Ａｌ合金のドライエッチング後の腐蝕防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058979B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995021458A1 (en) * | 1994-02-03 | 1995-08-10 | Applied Materials, Inc. | Stripping, passivation and corrosion inhibition of semiconductor substrates |
| JP4952375B2 (ja) | 2007-05-23 | 2012-06-13 | 株式会社明電舎 | レジスト除去方法及びその装置 |
| WO2009072402A1 (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-11 | Meidensha Corporation | レジスト除去方法及びその装置 |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP4033236A patent/JP3058979B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0574742A (ja) | 1993-03-26 |
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