JPH02239624A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH02239624A
JPH02239624A JP6146389A JP6146389A JPH02239624A JP H02239624 A JPH02239624 A JP H02239624A JP 6146389 A JP6146389 A JP 6146389A JP 6146389 A JP6146389 A JP 6146389A JP H02239624 A JPH02239624 A JP H02239624A
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etching
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aluminum
based conductive
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Ryohei Kawabata
川端 良平
Hiroyuki Kawano
裕行 川野
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Abstract

PURPOSE:To inhibit the corrosion of a metallic wiring, and to prevent disconnection by etching an aluminum base conductive layer to a specified pattern through a reactive ion etching method, etching a high melting-point metallic conductive layer and forming the metallic wiring. CONSTITUTION:A TiW layer 2a, an AlSi layer 3a and a resist layer 4 are shaped onto a silicon substrate 1, A plasma generator is operated, and the AlSi layer 3a is etched to a predetermined pattern through reactive ion etching while using the layer 4 as a mask. The etching cross section of the layer 3 is treated by a plasma atmosphere in a plasma device, and a fluorine base polymer film 5a is shaped onto the etching cross section of the layer 3. The plasma device is operated, the TiW layer 2a is etched while employing the layer 4 as a mask, the etching cross section of the layer 2 is treated by the plasma atmosphere, a fluorine base polymer film 5b is formed onto the etching cross section of the layer 2, and the layer 4 is removed and a large number of metallic wirings 6 running parallel and having line width of 0.8mum and line intervals of 0.8mum are shaped. Accordingly, disconnection can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、半導体装置の製法に関する。さらに詳しく
は、反応性イオンエッチング法によるメタル配線の改良
された製法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to an improved method for manufacturing metal wiring using reactive ion etching.

(口)従来の技術 従来、超LSIにおけるメタル配線は、シリコン基板の
上に^QSi%A&SiCu等のアルミニウム系導電層
を形成して作製されていたか、そのコンタクト部におい
てシリコンとアルミニウムの反応が起りコンタクト郎の
導電性が徐々に低下することから、シリコン基板とアル
ミニウム系導電層の間にバリアメタルとしてチタン系又
はタングステン系の高融点金属系導電層を介在させろよ
うになり、この高融点金属系導電層とアルミニウム系導
電層からなる積層構造配線の微細加工を縮小投影露光を
用いたフォトリソグラフィー技術と、下記(1)〜(3
)に示すように3つのステップで順次行われる反応性イ
オンエッチング( R t E1Reactive 1
on Etching)の技術を駆使して作製されてい
る。
(Example) Conventional technology In the past, metal wiring in VLSIs was fabricated by forming an aluminum-based conductive layer such as ^QSi%A&SiCu on a silicon substrate, or a reaction between silicon and aluminum occurred at the contact part. Since the conductivity of contact metal gradually decreases, it has become necessary to interpose a titanium-based or tungsten-based refractory metal-based conductive layer as a barrier metal between the silicon substrate and the aluminum-based conductive layer. Microfabrication of laminated structure wiring consisting of a conductive layer and an aluminum-based conductive layer is performed using photolithography technology using reduction projection exposure and the following (1) to (3).
Reactive ion etching ( R t E1Reactive 1 ) is performed sequentially in three steps as shown in
It is manufactured by making full use of the on-etching technology.

(1)上層のアルミニウム合金の反応性イオンエッチン
グ アルミニウム合金の反応性イオンエッチングは、Si(
4.、BCQs、CQtガス等の分子中に少なくとも塩
素を含むガスを用い、これ以外にもエッチングの諸特性
を向上させるために、C H F s、CF.等のフロ
ンガスやs H e s A r等の不活性ガスを添加
して概ね式(1)で表わされる反応によって行われる。
(1) Reactive ion etching of upper layer aluminum alloy Reactive ion etching of aluminum alloy
4. , BCQs, CQt gas, etc., containing at least chlorine in the molecule, and in addition to this, in order to improve various etching properties, C H F s, CF. The reaction is carried out by adding a fluorocarbon gas such as chlorofluorocarbon gas or an inert gas such as s H e s Ar and the like, and the reaction is roughly expressed by the formula (1).

Al2+ 3 CQ−・−・゜゜ヨ・^12ce3( 
[ )(2)下層のバリアメタルの反応性イオンエッチ
ング 下層のバリアメタルは、精度良くエッチングするために
塩素系のガスの使用が必要であり、例えばC Q*1B
 C Qs、SiCl24等のガスヲ用イ、エッチング
速度や下地との選択比等のエッチング特性をさらに向上
させるために、上記のガスに、酵素や、SF6、C F
 4等を加えて行われる。
Al2+ 3 CQ-・-・゜゜yo・^12ce3(
[ ) (2) Reactive ion etching of the lower barrier metal The lower barrier metal requires the use of chlorine-based gas to accurately etch it. For example, CQ*1B
In order to further improve the etching characteristics such as etching speed and selectivity with the base, enzymes, SF6, CF etc. can be used with the above gases.
4th prize will be added.

(3)アルミニウム配線の腐食防止処理アルミニウム配
線の腐食防止処理は、CF.を用いたプラズマ雰囲気中
のフッ素ラジカルによってウエハー上に付着したアルミ
ニウム腐食の原因となる塩素系の反応生成物の除去処理
をして行われる。
(3) Corrosion prevention treatment for aluminum wiring Corrosion prevention treatment for aluminum wiring is carried out by CF. This is done by removing chlorine-based reaction products that cause aluminum corrosion that adhere to the wafer by fluorine radicals in a plasma atmosphere using a wafer.

(ハ)発明か解決しようとする課題 前記従来の半導体装置の製法によって製造したシリコン
基板上に高融点金属層を介在させて積層したアルミニウ
ム系金属層からなるメタル配線は、前記腐食防止処理に
よって腐食を十分に防止することができず、腐食が進行
して断線しやすいという問題がある。
(c) Problems to be Solved by the Invention Metal wiring made of an aluminum metal layer laminated with a high melting point metal layer interposed on a silicon substrate manufactured by the conventional semiconductor device manufacturing method corrodes due to the corrosion prevention treatment. There is a problem in that corrosion cannot be sufficiently prevented, and corrosion progresses and wires are likely to break.

この発明は、前記問題を解決するためになされたもので
あり、メタル配線の腐食を抑えて断線を防止できる半導
体装置の製法を提供しようとするものである。
The present invention was made to solve the above-mentioned problem, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can suppress corrosion of metal wiring and prevent disconnection.

(二)課題を解決するための手段 この発明は、前記腐食の原因が前記積層構造配線を反応
性イオンエッチングによってエッチングした際配線の表
面(側面を含む)に微量に残った塩素系反応生成物が半
導体表面に侵入じた一水分と反応して電流路を形成し、
アルミニウム系導電層と高融点金属系導電層間で接触起
電力分の電流が流れ、電気化学的作用によってアルミニ
ウムが腐食されるという考えに立ち、エッチングパラメ
−夕と前記腐食との関係について鋭意研究を行ったとこ
ろ、第8図に示すようにアルミニウム系導電層CAQS
i層)を反応性イオンエッチングによってエッチングす
るとエッチング断面(A(2Si層3aの側壁)には付
着物7を生じ、この付着物7の量はDCバイ7X(Vd
c)が−260V 〜− 160Vの範囲でマイナス側
に小さい程多く、また第9図に示すように付着物の量が
多い程腐食発生数が減少するという事実を見出しこの発
明に至った。
(2) Means for Solving the Problems This invention provides that the cause of the corrosion is a trace amount of chlorine-based reaction products remaining on the surface (including the side surfaces) of the wiring when the layered structure wiring is etched by reactive ion etching. reacts with moisture that has entered the semiconductor surface to form a current path,
Based on the idea that a current equal to the contact electromotive force flows between the aluminum-based conductive layer and the high-melting point metal-based conductive layer, and the aluminum is corroded by electrochemical action, we conducted extensive research on the relationship between etching parameters and the corrosion. As a result, as shown in Fig. 8, the aluminum-based conductive layer CAQS
When the i layer) is etched by reactive ion etching, a deposit 7 is generated on the etched cross section (A (side wall of the 2Si layer 3a), and the amount of the deposit 7 is
The inventors have discovered the fact that, in the range of -260V to -160V, the smaller the voltage on the negative side, the greater the number of corrosion occurrences, and as shown in FIG. 9, the greater the amount of deposits, the fewer the number of corrosion occurrences.

この発明によれば、予め、シリコン基板上に高融点金属
系導電層を介在させて積層したアルミニウム系導電層の
上に所定パターンのレジスト層を形成し、プラズマ発生
装置内で、前記レジスト層をマスクとして反応性イオン
エッチング法によって該アルミニウム系導電層を所定の
パターンにエッチングし、該アルミニウム系導電層のエ
ッチング断面にフッソ化炭化水素系化合物を用いたプラ
ズマ処理によりフッソ系重合体被膜を形成した後、再び
反応性イオンエッチング法によって前記高融点金属系導
電層をエッチングしてメタル配線を形成することを特徴
とする半導体装置の製法が提供される。
According to this invention, a resist layer with a predetermined pattern is formed in advance on an aluminum-based conductive layer laminated on a silicon substrate with a high-melting-point metal-based conductive layer interposed therebetween, and the resist layer is applied in a plasma generator. The aluminum-based conductive layer was etched into a predetermined pattern using a reactive ion etching method as a mask, and a fluorinated polymer film was formed on the etched cross section of the aluminum-based conductive layer by plasma treatment using a fluorinated hydrocarbon compound. There is also provided a method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the refractory metal-based conductive layer is then etched again using a reactive ion etching method to form a metal wiring.

この発明においては、予め、シリコン基板上に高融点金
属系導電層を介在させて積層したアルミニウム系導電層
の上に所定パターンのレジスト層を形成する。前記高融
点金属系導電眉は、シリコン基板とアルミニウム系導電
層の反応を防止するためのバリアメタルであって、例え
ばモリブデン、タングステン、タンタル、チタン、二オ
ブ等の高融点金属、これら高融点金属の合金、珪素化物
及び窒素化物等を用いてスパッター法等によってシリコ
ン基板上に、通常0.05〜0.40μ―の膜厚に形成
することができる。前記アルミニウム系導電層は、前記
高融点金属系導電層と一体となってメタル配線を形成す
るためのものであって、例えばAQSisA12SiC
u等を用いて、スバッター法等によって前記高融点金属
系導電層の上に、通常0.5〜1.0μlの膜厚に形成
することができる。前記レジスト層は、レジスト溶液を
、例えばスビンコート法等によって前記アルミニウム系
導電層上に塗布し、この塗布層を乾燥後、ネガ型レジス
トを用いる場合は、作製を意図するメタル配線の配置と
同様のパターンに、ボジ型レジストを用いる場合は意図
するメタル配線の非配置部分と同様のパターンに、例え
ば縮小投影露光法によって露光し、現象液によって意図
するメタル配線の配置部分のレジストを残して非配置部
分のレジストを除去して形成することができる。前記レ
ジスト溶液は、例えばホトレジスト、電子線レジスト、
X線レジスト、遠紫外線レジスト、イオンビーム用レジ
スト等を有機溶剤に溶解して所望の粘度に調整して用い
ることかできろ。
In this invention, a resist layer having a predetermined pattern is formed in advance on an aluminum-based conductive layer laminated on a silicon substrate with a refractory metal-based conductive layer interposed therebetween. The high melting point metal conductive layer is a barrier metal for preventing a reaction between the silicon substrate and the aluminum conductive layer, and is made of high melting point metals such as molybdenum, tungsten, tantalum, titanium, and niobium, and these high melting point metals. It can be formed on a silicon substrate by sputtering or the like using alloys of, silicides, nitrides, etc. to a film thickness of usually 0.05 to 0.40 .mu.m. The aluminum-based conductive layer is for forming a metal wiring integrally with the high-melting point metal-based conductive layer, and is made of, for example, AQSisA12SiC.
It can be formed to a film thickness of usually 0.5 to 1.0 μl on the high melting point metal-based conductive layer by a spatter method or the like using U or the like. For the resist layer, a resist solution is applied onto the aluminum-based conductive layer by, for example, the Subin coating method, and after drying this applied layer, when a negative resist is used, a resist solution is applied onto the aluminum-based conductive layer in a manner similar to the layout of the metal wiring to be fabricated. When using a positive type resist for the pattern, expose the pattern to the same pattern as the intended non-placement area of the metal wiring by, for example, reduction projection exposure, and leave the resist of the intended metal wiring placement area using a phenomenon liquid and remove the non-placement area. It can be formed by removing a portion of the resist. The resist solution is, for example, a photoresist, an electron beam resist,
X-ray resists, deep ultraviolet resists, ion beam resists, etc. can be dissolved in an organic solvent and adjusted to a desired viscosity before use.

この発明においては、プラズマ発生装置内で、前記レジ
スト層をマスクとして反応性イオンエッチング法によっ
て該アルミニウム系導電層を所定のパターンにエッチン
グする。前記プラズマ発生装置は、前記アルミニウム系
導電層のエッチング、このエッチング断面へのフッソ系
重合体被膜の形成及び前記高融点金属系導電層のエッチ
ングを行うための装置であって、例えば圧力を一定に保
つための排気手段と、反応性ガスを導入するガス導入手
段を有する処理室の内部に高周波電源に接続された平面
電極とこれと相対して対向電極を設置して構成すること
ができろ。前記反応性イオンエッチング法は、例えば前
記プラズマ発生装置の電極の上に、前記アルミニウム系
導電層形成基板を配置し、萌記装置の内部を真空状態に
して前記電極に、通常13.56MHZの高周波を印加
し、前記ガス導入手段カラ、例えばsicc4SBCl
23、c4等のガスを導入して発生するラジカルによる
化学反応とカソード暗部の電界で加速されたイオンのス
パッタリング作用によって前記基板のレジスト層をマス
クとして府記アルミニウム系導電層をエッチングして行
うことができる。このエッチングによって、前記アルミ
ニウム系導電層のエッチング断面に塩素系の腐食性反応
生成物が付着するが、この付着物を除去しなくてもよい
が、例えばCF.、SF6等を用いたプラズマ処理によ
って除去した方がメタル配線の耐腐食性を更に高めるこ
とができるので好ましい。
In this invention, the aluminum-based conductive layer is etched into a predetermined pattern by reactive ion etching using the resist layer as a mask in a plasma generator. The plasma generating device is a device for etching the aluminum conductive layer, forming a fluorine polymer film on the etched cross section, and etching the high melting point metal conductive layer, for example, by keeping the pressure constant. It may be constructed by installing a flat electrode connected to a high frequency power source and a counter electrode opposite to the flat electrode connected to the high frequency power source inside a processing chamber having an exhaust means for maintaining the temperature and a gas introduction means for introducing the reactive gas. In the reactive ion etching method, for example, the aluminum-based conductive layer forming substrate is placed on the electrode of the plasma generating device, the inside of the device is kept in a vacuum state, and the electrode is exposed to a high frequency of usually 13.56 MHZ. is applied to the gas introduction means, for example, SICC4SBCl.
Etching the aluminum-based conductive layer using the resist layer of the substrate as a mask by a chemical reaction caused by radicals generated by introducing a gas such as 23 or C4 and a sputtering action of ions accelerated by the electric field in the dark part of the cathode. I can do it. As a result of this etching, chlorine-based corrosive reaction products adhere to the etched cross section of the aluminum-based conductive layer, but it is not necessary to remove this adhesion, but for example, CF. It is preferable to remove the metal wiring by plasma treatment using , SF6, etc., since this can further improve the corrosion resistance of the metal wiring.

この発明においては、該アルミニウム系導電層のエッチ
ング断面に、フッソ化炭化水素系化合物を用いたプラズ
マ処理によりフッソ系重合体被膜を形成する。前記フッ
ソ系炭化水素系化合物は、前記フッソ系重合体被膜の原
料であって、プラズマ状態にして重合体被膜を形成でき
るものが適しており、例えばC H F s、CH.F
!、CH3F,CHF.−CF3、CHPt−CHFt
, CH.P−CHF,、CI.F− CH,F,CH
3−CHF, CF,=CH.、CH,=CHF, C
F,−CH=CH,、CH.(C旧)tcF!CI3等
を用いることができる。前記プラズマ状態は、例えば前
記プラズマ発生装置内を真空にし、前記高周波電源に、
通常Q.1〜2KW,13.56MHzの高周波を印加
し、この中に前記フツソ系炭化水素系化合物を圧力が、
通常o4〜G.5Torrとなるように注入しラジカル
化及びイオン化して形成することができろ。前記フッソ
系重合体被膜は、前記フッソ系炭化水素系化合物から生
じたラジカル、イオン等のプラズマ状態の物質を重合さ
せ、アルミニウム系導電層のエッチング断面に通常10
0〜1000人の膜厚に付着させて形成することができ
る。
In this invention, a fluorine polymer film is formed on the etched cross section of the aluminum conductive layer by plasma treatment using a fluorinated hydrocarbon compound. The fluorocarbon compound is a raw material for the fluorocarbon polymer coating, and is suitably one that can form a polymer coating in a plasma state, such as C H F s, CH. F
! , CH3F, CHF. -CF3,CHPt-CHFt
, CH. P-CHF,,CI. F- CH, F, CH
3-CHF, CF,=CH. ,CH,=CHF,C
F, -CH=CH,, CH. (Cold) tcF! CI3 etc. can be used. The plasma state can be achieved by, for example, making the inside of the plasma generator a vacuum, and applying the high frequency power source to the
Usually Q. A high frequency of 1 to 2 KW and 13.56 MHz is applied, and the above-mentioned fuso-based hydrocarbon compound is placed under pressure.
Usually o4~G. It can be formed by implanting, radicalizing, and ionizing the material to a pressure of 5 Torr. The fluorine-based polymer film is formed by polymerizing substances in a plasma state such as radicals and ions generated from the fluorine-based hydrocarbon compound, and usually coats the etched cross section of the aluminum-based conductive layer with 10%
It can be formed by adhering to a film thickness of 0 to 1000 people.

この発明においては、この後に再び反応性イオンエッチ
ング法によって前記高融点金属系導電層をエッチングし
てメタル配線を形成する。而紀エッチングは、前記プラ
ズマ発生装置内で、萌記レジストをマスクとして前記ア
ルミニウム系導電層のエッチング部と同様のパターンに
エッチングすることができ、例えばCi2t、BCl2
3、SiCl2.等に、任意に、エッチング速度を高め
たり、下地のシリコンとの選択エッチング性を向上する
ため0,、5F.、CF.等を添加したガスを用いて反
応性イオンエッチング法によって行うことができる。こ
のエッチング後、この高融点金属系導電層のエッチング
断面を、前記と同様のフッソ系重合体被膜の形成処理を
した方がメタル配線の耐腐食性を更に高めることができ
るので好ましく、また、前記メタル配線形成基板上に付
着した塩素系の反応生成物を除去するCF.、S F 
s等を用いたプラズマ処理をしてもよい。
In the present invention, the high melting point metal conductive layer is then etched again by reactive ion etching to form metal wiring. In the etching process, etching can be performed in the plasma generating apparatus using the Moeki resist as a mask to form a pattern similar to the etched portion of the aluminum-based conductive layer. For example, Ci2t, BCl2
3, SiCl2. 0, 5F, etc., to increase the etching rate or improve the selective etching property with the underlying silicon. , C.F. This can be carried out by a reactive ion etching method using a gas to which etc. are added. After this etching, it is preferable to form a fluorine-based polymer film on the etched cross section of the high-melting point metal-based conductive layer in the same manner as described above, since this can further improve the corrosion resistance of the metal wiring. CF. removes chlorine-based reaction products adhering to metal wiring forming substrates. , S.F.
Plasma treatment using s or the like may be performed.

(ホ)作用 アルミニウム系導電層のエッチング断面に形成されたフ
ッソ系重合体被膜がアルミニウム系導電層と水分との接
触を防止する。
(E) Function The fluorine-based polymer film formed on the etched cross section of the aluminum-based conductive layer prevents contact between the aluminum-based conductive layer and moisture.

(へ)実施例 この発明の実施例を図を用いて説明する。(f) Example Embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

実施−■ まず、第2図に示すようにシリコン基板!上に、スパッ
ター法により模厚0.3μ一のTiW層2aを形成し、
この上にスパッター法により膜厚0.8μ鵬のAISi
層3aを形成する。
Implementation - ■ First, as shown in Figure 2, a silicon substrate! A TiW layer 2a having a thickness of 0.3μ is formed on top by sputtering,
On top of this, a film of AISi with a thickness of 0.8 μm was applied by sputtering.
Form layer 3a.

次に、第3図に示すように前記AISi層3a上にノポ
ラックレジン一〇−キノンジアジド化合物系ポジ型ホト
レジスト溶液をスピンコート法によって塗布し、縮小投
影露光装置によって所定のパターンに露光し、アルカリ
性現象液を用いて現象し、所定パターンのレジスト層4
を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, a noporac resin 10-quinonediazide compound-based positive photoresist solution is applied onto the AISi layer 3a by spin coating, exposed to light in a predetermined pattern using a reduction projection exposure device, and alkaline A resist layer 4 of a predetermined pattern is developed using a developing solution.
form.

次に、プラズマ発生装置を、電源・・・・・・!)OO
W,13. 56Hz1反応性ガス供給速度.・・−B
CIs15Qsc(J,C 12t40SCCMSCH
Fs 2QSCCM、圧力−−−−・・30taTor
r.Ydc (直流電界)・・・・・・−taovの条
件で稼動させて、・第4図に示すように前記レジスト層
4をマスクとして反応性イオンエッチングにより前記A
ISi層3aを所定のパターンにエッチングする。
Next, power the plasma generator...! )OO
W, 13. 56Hz1 reactive gas supply rate. ...-B
CIs15Qsc(J,C 12t40SCCMSCH
Fs 2QSCCM, pressure---30taTor
r. Ydc (DC electric field)...--taov, and as shown in FIG. 4, the above-mentioned A
The ISi layer 3a is etched into a predetermined pattern.

次に、前記プラズマ装置内で、第5図に示すようにこの
AISi層3のエッチング断面を、電源・・・・・・5
00W, 13.56MHz1反応性ガス・・・・・・
CHF,、反応性ガス供給速度・・・・・・IOOsc
cM,圧力・・・・・・lO[1aTorrの条件で発
生させたプラズマ雰囲気によって処理し、このAISi
層3のエッチング断面に膜厚5GG人のフブソ系重合体
被膜5aを形成する。
Next, in the plasma apparatus, as shown in FIG. 5, the etched cross section of the AISi layer 3 is
00W, 13.56MHz1 reactive gas...
CHF, Reactive gas supply rate...IOOsc
cM, pressure...1O[1aTorr]
A fubuso-based polymer coating 5a having a thickness of 5 GG is formed on the etched cross section of the layer 3.

次に、前記プラズマ装置を、電源50QW,13.56
MHz,反応性ガス供給速度・・・・・・BCQs 6
0SCCM, S F e 603CCM,圧力・・・
・・・40a:rorr%Vda・・・・・・−100
Vの条件で稼動させて、第6図に示すように前記レジス
ト層4をマスクとして前記TiW層2&をエッチングす
る。
Next, the plasma device was powered by a power source of 50 QW, 13.56
MHz, reactive gas supply rate...BCQs 6
0SCCM, SF e 603CCM, pressure...
...40a:rorr%Vda...-100
Operating under the condition of V, the TiW layer 2& is etched using the resist layer 4 as a mask as shown in FIG.

次に、第7図に示すようにこのTiW層2のエッチング
断面を、電源・・・・・・500W, 13.56MH
z;反応性ガス・・・・・・CHF3、反応性ガス供給
速度・・・・・・IOOsccM;圧力・・・・・・l
oOsTorrの条件で発生させたプラズマ雰囲気によ
って処理し、このTiW層2のエッチング断面に膜厚5
00人のフッソ系重合体被膜5bを形成し、第1図に示
すように前記レジスト層4を除去して線幅O、8μ−、
線間隔0.8μ鴎の平行に走る多数のメタル配線6から
なる半導体装置を作製した。
Next, as shown in FIG. 7, the etched cross section of this TiW layer 2 is
z; Reactive gas...CHF3, Reactive gas supply rate...IOOsccM; Pressure...l
The TiW layer 2 is treated with a plasma atmosphere generated under conditions of 0OsTorr, and a film thickness of 5.
A fluorine-based polymer coating 5b of 0.00000000000000 is formed, and the resist layer 4 is removed as shown in FIG.
A semiconductor device consisting of a large number of metal wiring lines 6 running in parallel with a line spacing of 0.8 μm was fabricated.

得られた半導体装置を、そのメタル配線が露出している
状態で20℃765%mlMの空気中に24時間放置し
た後、顕微鏡で検査したところ、後述の比較例で示すよ
うな腐食跡は無く耐腐食性に優れていることが確認され
た。
The obtained semiconductor device was left in air at 20°C and 765% mlM for 24 hours with its metal wiring exposed, and then examined under a microscope. There were no signs of corrosion as shown in the comparative example below. It was confirmed that it has excellent corrosion resistance.

実施例2 実施IMJ I Jこおいて、AISi層3aをエッチ
ングする工程とAISi層3のエッチング断面にフッソ
系重合体被膜を形成する工程の間にAISi層3形成面
を、電源・・・・・・500W, 13.56MHz,
反応性ガス・・・・・・CFい反応性ガス供給速度・・
・・・・IOOsccM,圧力・・・・・・loomT
orr,の条件で発生させたプラズマ雰囲気によって処
理してAISi層3のエッチング断面に付着した付着物
を除去する工程に付し、この他は実施例1と同様にして
半導体装置を作製した。
Example 2 Implementation IMJ I J Here, between the step of etching the AISi layer 3a and the step of forming a fluorine-based polymer film on the etched cross section of the AISi layer 3, the surface on which the AISi layer 3 is formed is connected to a power supply... ...500W, 13.56MHz,
Reactive gas...CF reactive gas supply rate...
...IOOsccM, pressure...roomT
A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1, except that it was subjected to a process of removing deposits adhering to the etched cross section of the AISi layer 3 by treatment with a plasma atmosphere generated under the conditions of .orr.

得られた半導体装置のメタル配線は、実施例lと同様に
耐腐食性に優れていた。
The metal wiring of the obtained semiconductor device had excellent corrosion resistance as in Example 1.

実施例3 実施例lにおいて、TiW層のエッチング後のプラズマ
処理条件を、反応性ガスC旺,の代わりにCF.を用い
この他は実施例lと同様にして半導体装置を作製した。
Example 3 In Example 1, the plasma treatment conditions after etching the TiW layer were changed to CF. A semiconductor device was manufactured using the same method as in Example 1 except for the above.

得られた半導体装置のメタル配線は、実施例1と同様に
耐腐食性に優れていた。
The metal wiring of the obtained semiconductor device had excellent corrosion resistance as in Example 1.

比較例! 実施例3において、AISiNA3 aを所定のパター
ンにエッチングした後、CHF.を用いたプラズマ処理
によるフッソ系重合体被膜の形成工程を省略し、この他
は実施例3と同様にして半導体装置を作製した。
Comparative example! In Example 3, after etching AISiNA3a into a predetermined pattern, CHF. A semiconductor device was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the step of forming a fluorine-based polymer film by plasma treatment using was omitted.

得られた半導体装置のメタル配線は、実施例1と同様に
して評価したところ50個/cm”の粒状の腐食跡がみ
られた。
The metal wiring of the obtained semiconductor device was evaluated in the same manner as in Example 1, and 50 granular corrosion marks/cm'' were observed.

(ト)発明の効果 この発明によれば、シリコン基板上に高融点金属系導電
層を介在させて積屓したアルミニウム系導電層からなる
メタル配線の腐食を抑えろことのできる半導体装置の製
法を提供することかできる。
(G) Effects of the Invention According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device that can suppress corrosion of metal wiring made of an aluminum-based conductive layer stacked on a silicon substrate with a high-melting-point metal-based conductive layer interposed therebetween. I can do something.

この発明の製法を用いることにより断線が少なく信頼性
の高い半導体装置を製造することかで−きろ。
By using the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a highly reliable semiconductor device with fewer disconnections.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の実施例において作製した半導体装
置のメタル配線の説明図、第2図〜第7図はこの発明の
実施例において形成したメタル配線の製造工程説明図、
第8図は、従来のメタル配線製造工程において発生する
付着物の説明図、第9図は、従来のメタル配線製造工程
におけるエッチング条件と中間製品の腐食発生数の関係
を示す図である。 5a.5b・・・・・・フッソ系重合体被膜、6・・・
・・・メタル配線、7・・・・・・付着物。 !・・・・・・シリコン基仮、 2.2a・・・・・・高融点金属系導電層(TiW層)
、3,3a・・・・・・アルミニウム系導電層(AIS
i層)、4・・・・・・レジスト層、 算 画 第 図 第 図 第 図 シ 8 11(A) 笥 8図CB) 廖 8 W(C) Vdc=−260V Vdc=−200V VdC=−160V 笥 ツ vdc(−v)
FIG. 1 is an explanatory diagram of metal wiring of a semiconductor device manufactured in an example of the present invention, FIGS. 2 to 7 are explanatory diagrams of manufacturing process of metal wiring formed in an example of this invention,
FIG. 8 is an explanatory diagram of deposits generated in the conventional metal wiring manufacturing process, and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between etching conditions and the number of occurrences of corrosion in intermediate products in the conventional metal wiring manufacturing process. 5a. 5b... Fluorine polymer coating, 6...
...Metal wiring, 7...Adherence. ! ......Silicon-based temporary, 2.2a...High melting point metal-based conductive layer (TiW layer)
, 3, 3a... Aluminum-based conductive layer (AIS
i layer), 4...Resist layer, 8 11 (A) 8 CB) 8 W (C) Vdc=-260V Vdc=-200V VdC=- 160V vdc (-v)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、予め、シリコン基板上に高融点金属系導電層を介在
させて積層したアルミニウム系導電層の上に所定パター
ンのレジスト層を形成し、 プラズマ発生装置内で、前記レジスト層をマスクとして
反応性イオンエッチング法によって該アルミニウム系導
電層を所定のパターンにエッチングし、該アルミニウム
系導電層のエッチング断面にフッソ化炭化水素系化合物
を用いたプラズマ処理によりフッソ系重合体被膜を形成
した後、再び反応性イオンエッチング法によって前記高
融点金属系導電層をエッチングしてメタル配線を形成す
ることを特徴とする半導体装置の製法。
[Claims] 1. A resist layer having a predetermined pattern is formed in advance on an aluminum-based conductive layer laminated on a silicon substrate with a high-melting-point metal-based conductive layer interposed therebetween; The aluminum-based conductive layer is etched into a predetermined pattern by reactive ion etching using the layer as a mask, and a fluorinated polymer coating is applied to the etched cross section of the aluminum-based conductive layer by plasma treatment using a fluorinated hydrocarbon compound. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises etching the refractory metal-based conductive layer again using a reactive ion etching method to form a metal wiring.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04150032A (en) * 1990-10-12 1992-05-22 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
KR100248198B1 (en) * 1996-11-29 2000-03-15 김영환 Method of fabricating metal interconnector of semiconductor device

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