JP3135551B2 - 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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- JP3135551B2 JP3135551B2 JP02138183A JP13818390A JP3135551B2 JP 3135551 B2 JP3135551 B2 JP 3135551B2 JP 02138183 A JP02138183 A JP 02138183A JP 13818390 A JP13818390 A JP 13818390A JP 3135551 B2 JP3135551 B2 JP 3135551B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置の製造工程で行われる
半導体ウエハの洗浄技術に関し、特にドライエッチング
による配線形成等のウエハ洗浄に適用して有効な技術に
関するものである。
半導体ウエハの洗浄技術に関し、特にドライエッチング
による配線形成等のウエハ洗浄に適用して有効な技術に
関するものである。
シリコン単結晶からなる半導体ウエハ上に論理LSIや
メモリLSIを形成する半導体集積回路装置の製造工程で
は、ウエハ上に堆積したアルミニウム合金（Al−Cu−Si
合金など）膜を塩素系ガス（BCl3＋Cl2）を用いたドラ
イエッチングで加工して配線を形成した後、ウエハ表面
に残ったエッチング残渣を除去するためにウエハの純水
洗浄を行っている。Al配線形成後の洗浄処理技術につい
ては、株式会社プレスジャーナル社、1988年６月20日発
行の「月刊セミコンダクターワールド７月号」P66〜P69
に記載がある。なお、特開昭61−4342号には、有機酸を
洗浄液として用いることが、また特開昭59−46032号に
は、アンモニアと過酸化水素水との混合液を洗浄液とし
て用いることが記載されているが、有機酸とアンモニア
とを含んだ洗浄液に関する記載はない。
メモリLSIを形成する半導体集積回路装置の製造工程で
は、ウエハ上に堆積したアルミニウム合金（Al−Cu−Si
合金など）膜を塩素系ガス（BCl3＋Cl2）を用いたドラ
イエッチングで加工して配線を形成した後、ウエハ表面
に残ったエッチング残渣を除去するためにウエハの純水
洗浄を行っている。Al配線形成後の洗浄処理技術につい
ては、株式会社プレスジャーナル社、1988年６月20日発
行の「月刊セミコンダクターワールド７月号」P66〜P69
に記載がある。なお、特開昭61−4342号には、有機酸を
洗浄液として用いることが、また特開昭59−46032号に
は、アンモニアと過酸化水素水との混合液を洗浄液とし
て用いることが記載されているが、有機酸とアンモニア
とを含んだ洗浄液に関する記載はない。
ところが、Al配線を形成した後にウエハを純水で洗浄
すると、エッチング残渣中の塩素化合物（AlCl3など）
が水と反応して塩酸（HCl）が生成する。その結果、Al
配線が局部的に溶解して断線や腐食などが発生すること
を本発明者は見出した。
すると、エッチング残渣中の塩素化合物（AlCl3など）
が水と反応して塩酸（HCl）が生成する。その結果、Al
配線が局部的に溶解して断線や腐食などが発生すること
を本発明者は見出した。
本発明は、上記した問題点に着目してなされたもので
あり、その目的は、Al配線形成後のウエハ洗浄に起因す
るAl配線の断線や腐食を有効に防止することのできる技
術を提供することにある。
あり、その目的は、Al配線形成後のウエハ洗浄に起因す
るAl配線の断線や腐食を有効に防止することのできる技
術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述から明らかになるであろう。
本明細書の記述から明らかになるであろう。
本発明の洗浄方法は、有機酸とアンモニアの混合水溶
液を用いて洗浄するものである。
液を用いて洗浄するものである。
また、本発明の半導体ウエハの洗浄方法は、ウエハ上
に堆積したAl系導電膜を塩素系ガスを用いたドライエッ
チングで加工してAl配線を形成した後、上記ウエハを有
機酸とアンモニアとの混合水溶液で洗浄するウエハ洗浄
方法である。
に堆積したAl系導電膜を塩素系ガスを用いたドライエッ
チングで加工してAl配線を形成した後、上記ウエハを有
機酸とアンモニアとの混合水溶液で洗浄するウエハ洗浄
方法である。
一般に有機酸のような弱酸とその塩の混合水溶液は、
緩衝作用を有し、酸または塩基を加えた際に生ずるpHの
変化を抑制するように作用する。例えば酢酸アンモニウ
ム塩は、水溶液中でCH3COO-イオンとNH4 +イオンとに解
離し、第１図に示すように、pH5およびpH9付近に緩衝領
域を持つ。従って、ウエハ上に堆積したAl系導電膜を塩
素系ガスを用いたドライエッチングで加工して配線を形
成した後、上記ウエハを洗浄する際、pHが５または９と
なるように調製した酢酸とアンモニアとの混合水溶液で
洗浄することにより、エッチング残渣中の塩素化合物が
水と反応して塩酸が生成した場合においても、洗浄液の
pHの低下が抑制されるので、ウエハ洗浄工程でのAl配線
の溶解を防止することができる。なお、本発明で用いる
有機酸としては、上記酢酸の他、ギ酸、安息香酸など例
示することができる。
緩衝作用を有し、酸または塩基を加えた際に生ずるpHの
変化を抑制するように作用する。例えば酢酸アンモニウ
ム塩は、水溶液中でCH3COO-イオンとNH4 +イオンとに解
離し、第１図に示すように、pH5およびpH9付近に緩衝領
域を持つ。従って、ウエハ上に堆積したAl系導電膜を塩
素系ガスを用いたドライエッチングで加工して配線を形
成した後、上記ウエハを洗浄する際、pHが５または９と
なるように調製した酢酸とアンモニアとの混合水溶液で
洗浄することにより、エッチング残渣中の塩素化合物が
水と反応して塩酸が生成した場合においても、洗浄液の
pHの低下が抑制されるので、ウエハ洗浄工程でのAl配線
の溶解を防止することができる。なお、本発明で用いる
有機酸としては、上記酢酸の他、ギ酸、安息香酸など例
示することができる。
下記のプロセスフローに従って、シリコン単結晶から
なる８インチ径の半導体ウエハを洗浄処理した。
なる８インチ径の半導体ウエハを洗浄処理した。
まず、スパッタリング法を用いてウエハの主面にAl−
Cu−Si合金膜を堆積し、上記Al−Cu−Si合金膜上に配線
形成用のホトレジストマスクを形成した後、BCl3＋Cl2
からなる混合ガスを用いたドライエッチングでAl−Cu−
Si合金膜を加工してAl配線を形成した。続いてアッシン
グによりホトレジストマスクを除去した後、pHが５とな
るように調製した酢酸とアンモニアとの混合水溶液（45
℃）で上記ウエハを約５分間洗浄してエッチング残渣を
除去した。次に、ウエハの表面を純水でリンスした後、
イソプロピルアルコールの蒸気を充填した蒸気処理槽で
ウエハの表面を乾燥した。
Cu−Si合金膜を堆積し、上記Al−Cu−Si合金膜上に配線
形成用のホトレジストマスクを形成した後、BCl3＋Cl2
からなる混合ガスを用いたドライエッチングでAl−Cu−
Si合金膜を加工してAl配線を形成した。続いてアッシン
グによりホトレジストマスクを除去した後、pHが５とな
るように調製した酢酸とアンモニアとの混合水溶液（45
℃）で上記ウエハを約５分間洗浄してエッチング残渣を
除去した。次に、ウエハの表面を純水でリンスした後、
イソプロピルアルコールの蒸気を充填した蒸気処理槽で
ウエハの表面を乾燥した。
上記洗浄、乾燥処理の後、ウエハ上に形成されたAl配
線を顕微鏡で検査し、断線不良が発生していないことを
確認した。
線を顕微鏡で検査し、断線不良が発生していないことを
確認した。
以上の説明では、本発明者によってなされた発明をド
ライエッチングによるAl配線形成後のウエハ洗浄に適用
した場合について説明したが、本発明の洗浄液は、例え
ば硝酸処理を行ったウエハを洗浄処理する際の前洗浄液
などとして利用することもできる。すなわち、本発明の
洗浄液は、酸またはアルカリで処理したウエハを水洗処
理する際の前洗浄液として広く利用することができる。
ライエッチングによるAl配線形成後のウエハ洗浄に適用
した場合について説明したが、本発明の洗浄液は、例え
ば硝酸処理を行ったウエハを洗浄処理する際の前洗浄液
などとして利用することもできる。すなわち、本発明の
洗浄液は、酸またはアルカリで処理したウエハを水洗処
理する際の前洗浄液として広く利用することができる。
本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りであ
る。
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りであ
る。
有機酸とアンモニアとの混合水溶液からなる本発明の
ウエハ洗浄液を用いて洗浄する方法によれば、またウエ
ハ上に堆積したAl系導電膜を塩素系ガスを用いたドライ
エッチングで加工してAl配線を形成した後、上記ウエハ
を上記の有機酸とアンモニアとの混合水溶液からなる本
発明のウエハ洗浄液で洗浄する本発明のウエハ洗浄方法
によれば、エッチング残渣中の塩素化合物と水との反応
で生成した塩酸による洗浄液のpHの低下を抑制すること
ができるので、Al配線形成後のウエハ洗浄に起因する断
線不良や配線腐食を有効に防止することができる。
ウエハ洗浄液を用いて洗浄する方法によれば、またウエ
ハ上に堆積したAl系導電膜を塩素系ガスを用いたドライ
エッチングで加工してAl配線を形成した後、上記ウエハ
を上記の有機酸とアンモニアとの混合水溶液からなる本
発明のウエハ洗浄液で洗浄する本発明のウエハ洗浄方法
によれば、エッチング残渣中の塩素化合物と水との反応
で生成した塩酸による洗浄液のpHの低下を抑制すること
ができるので、Al配線形成後のウエハ洗浄に起因する断
線不良や配線腐食を有効に防止することができる。
第１図は、酢酸アンモニウム水溶液の緩衝作用を示すグ
ラフ図である。
ラフ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−120433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−278393（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−2325（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−14038（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304,21/3065,21/3213
Claims (4)
- 【請求項１】半導体ウエハ上にアルミニウム層を形成す
る工程と、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより
前記アルミニウム層を加工してアルミニウム配線を形成
する工程と、その後、前記アルミニウム配線を有する半
導体ウエハを有機酸とアンモニアとの混合水溶液であっ
て、pHが５付近の緩衝領域をもつ薬液を用いて洗浄する
工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項２】前記有機酸は、酢酸や蟻酸、安息香酸であ
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】前記塩素系ガスは、３塩化硼素ガスと塩素
ガスとの混合ガス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。 - 【請求項４】前記アルミニウム層は、アルミニウム−銅
−シリコン合金からなることを特徴とする請求項１乃至
３の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02138183A JP3135551B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02138183A JP3135551B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433338A JPH0433338A (ja) | 1992-02-04 |
| JP3135551B2 true JP3135551B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=15216001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02138183A Expired - Lifetime JP3135551B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3135551B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5868854A (en) * | 1989-02-27 | 1999-02-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing samples |
| JP2652320B2 (ja) * | 1993-03-31 | 1997-09-10 | 住友シチックス株式会社 | シリコンウェーハの洗浄方法 |
| US5632667A (en) * | 1995-06-29 | 1997-05-27 | Delco Electronics Corporation | No coat backside wafer grinding process |
| KR100268640B1 (ko) * | 1996-01-22 | 2000-10-16 | 모리시타 요이찌 | 알루미늄합금막의 드라이에칭방법과,그 방법에 사용하는 에칭용 가스 |
| US20050079451A1 (en) | 2003-10-09 | 2005-04-14 | Doan Trung Tri | Processes for treating a substrate and removing resist from a substrate |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP02138183A patent/JP3135551B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0433338A (ja) | 1992-02-04 |
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