JPH04165619A - Ａｌ合金の腐食防止法 - Google Patents

Ａｌ合金の腐食防止法

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JPH04165619A JP2292876A JP29287690A JPH04165619A JP H04165619 A JPH04165619 A JP H04165619A JP 2292876 A JP2292876 A JP 2292876A JP 29287690 A JP29287690 A JP 29287690A JP H04165619 A JPH04165619 A JP H04165619A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＡｌ合金の腐食防止法に関し、特に半導体基板
上に被着されたＡｌ合金を塩素系ガスを用いドライエツ
チングした後の腐食防止法に関する。
〔従来の技術〕
塩素系ガスを用いたＡｌ■たはその合金のドライエツチ
ングにおいて、残留塩案分によるＡＪｄたはその合金の
腐食が問題となっている。さらに最近ではＡｌ合金配線
として銅を混入したものだけではなくＡ、ｌ１合金膜の
下層にバリアメタルとしてＴｉＮ、ＴｉＷなどを使う配
線が必要となってきている。ＴｉＮ、ＴｉＷなとのバリ
アメタルが下層にある場合は単層のＡｆｆ１合金配線の
場合より腐食が発生しやすく、より完全な腐食防止対策
が必要である。従来塩素系ガスを用いたＡｆｆ１合金特
にＡ、Ｒ−Ｃｕ合金のドライエツチング後の腐食対策と
してつぎのような対策が行われている。
＜１）エツチング後、真空を破らないでレジストを剥離
する。ガスとして酸素（０２）と四弗化炭素（ＣＦ４）
を用いたμ波ダウンフローアッシングにより行う。
（２）エツチング後ＣＦ４　、ＳＦ６．ＣＨＦ３等の弗
素系ガスでプラズマ処理をする。（例えば、特公昭５８
−１．、２３４３号公報） （３）エツチング後２７０℃以上の温度で加熱処理を行
う。（例えば、特開昭６３−５８８３５号公報） 〔発明が解決しようとする課題〕 この従来のＡ、Ｃ合金の腐食防止法において＜１）。
（２）　、　（３）の腐食防止処理のみでは腐食防止効
果が十分でなく、すぐ後にアルカリ溶液又は酸によるウ
ェット処理を必要とするというよう２問題点があった。
さらにＡ、＆合金の下層にＴｉＮ、ＴｉＷなどの弗素系
ガスでエツチングされる膜が存在する場合には弗素系ガ
スを用いた腐食防止処理中にＴｉＮ、ＴｉＷがサイドエ
ッチされるという問題点があった。さらにエツチング後
２７０℃以上に半導体基板を加熱した場合にはＡ　、０
合金膜にヒロックが形成されＡ　、Ｒ合金膜の信頼性を
低下させるという問題点もあった。
本発明の目的は、Ａｆｆ１合金のみでなく、Ａ、ｆｆ合
金膜の上又は下にＴｉＮ、Ｔ”］Ｗなどのフッ素系ガス
でエツチングされる膜が存在しても、これらをまったく
エツチングすることなく、さらにＡ、＆合金の下層の絶
縁膜も、丈ったくエツチングせずにＡρ合金膜の腐食を
防止できるＡ、＆合金の腐食防止法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のＡρ金合金腐食防止法は、半導体基板上にＡρ
合金層を被着し、そのＡ　、Ｑ合金層上にレジストパタ
ーンを形成し、そのレジストパターンをマスクとして前
述のＡｆｆ１合金層を塩素系ガスを用いてドライエツチ
ングした後、酸素（０２）とアンモニア（Ｎｔ（３）の
混合ガスによるプラズマ処理とそれに連続して酸素プラ
ズマによるレジスト除去を行う工程を有している。
このときアンモニア（ＮＨ３）の含有量は流量比で５〜
２５％、半導体基板の加熱温度は１５０〜２５０℃７プ
ラズマ発生方法はμ波又は高周波励起によるダウンフロ
ープラズマを用いると効果的である。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程断面図である。
第１図（ａ）において、半導体基板１５上に酸化膜１４
を４００　ＯＡ影形成、この上にＴｉＮ膜１３を約１０
０ＯＡ　、　ＡＪ２−３１−Ｃｕ膜１２を約１０００Ｏ
Ａスパツタ法で被着する。この上に通常のリソグラフィ
ーを用いてフォトレジストパターン１１を形成する０次
に第１図（ｂ）において、ＲＩＥ法によりフォトレジス
ト１１−をマスクにしてＡ　、１−　Ｓ　ｊ−Ｃｕ膜１
２とＴｉＮＩＩ］、３を工・ンチングする。Ｒ丁Ｅは工
・ンチングガスとしてＢＣｌ３　　（７０ｓｅｃｍ）、
Ｃ１２（３０ＳＣＣｒｎ）、ＣＨＣｌｇ　　（１５ｓｅ
ｃｍ、）、Ｎ２　　（１，５０ｓｅｃｍ）を用い、これ
を０．３Ｔｏｒｒに減圧して、周波数１３．５６ＭＨｚ
の電力を３００Ｗ３分間印加して行った。次に第１図（
ｃ）において、エツチング直後の半導体基板を真空を破
らないて゛ダウンフロープラズマアッシャー中に置き、
まず酸素、アンモニア混合ガスプラズマによる処理を行
い、その後連続して酸素プラズマによるフォトレジスト
除去を行った。このとき半導体基板は２００℃に加熱し
、酸素、アンモニア混合ガスプラズマ処理の条件として
１３．５６ＭＨｚの電力３００Ｗ、圧力０．７５Ｔｏｒ
ｒ、ガス流量は、全流量を５００ｓｅｃｍにし、アンモ
ニア混合比を０％、１０％、２０％、３０％、５０％、
１００％まで変化させた。処理時間は２分とした。酸素
プラズマによるアッシング条件は１３．５６ＭＨｚの電
力３００Ｗ、圧力０．７５Ｔｏｒｒ、ガス流量５００ｓ
ｅｃｍ、処理時間２分で行った。つぎに半導体基板を大
気中に取り出した後、水蒸気雰囲気中に放置して腐食発
生の加速試験を行った。加速試験中１０分毎に半導体基
板を顕微鏡下で観察して腐食発生の有無を調べた。結果
をまとめて第２図に示す。第２図でわかる様にアンモニ
ア混合比１０．２０％のところで腐食防止効果がもっと
も有る。次にアンモニア混合比２０％の条件で処理した
半導体基板を上記加速試験とは別にクリーンルーム内で
放置して腐食発生の有無を調べたところ８８時間以上腐
食の発生は見られなかった。
次に本発明の他の実施例について説明する。本発明の第
２の実施例ではアルミ合金層の構造、アルミ合金のエツ
チング装置、エツチング条件は第１の実施例と同じもの
を用いた。また、ダウンフロープラズマアッシャ−とし
て周波数２．４５ＧＨｚのμ波ダウンフロープラズマア
ッシャ−を用いた。酸素、アンモニア混合ガスプラズマ
処理の条件として、半導体基板加熱温度２００°Ｃ１μ
波のパワーはマグネトロンのアノード電流で４００ｍＡ
、圧力１．２Ｔｏｒｒ、酸素流量４００ｓｅｃｍ、アン
モニア流量１０１００５ｅ。
処理時間２分を用いた０次に酸素プラズマによるアッシ
ング条件としては半導体基板加熱温度２００℃、マグネ
トロンのアノード電流４００ｍＡ。
圧力１．４Ｔｏｒｒ、酸素流量２００ｓｅｃｍ。
処理時間１分としな。
つぎに半導体基板を大気中に取り出した後、クリーンル
ーム内で放置して腐食の発生を観察した結果５日間以上
の腐食の発生は見られなかった。
この様にダウンフロープラズマ処理をμ波ダウンフロー
アッシャーで行うことによりプラズマ密度を上げ腐食防
止処理の処理時間を短縮できると共に腐食防止効果を上
げることができな。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、半導体基板上に被着され
たＡｌ１合金層を塩素系ガスを用いてドライエツチング
した後、酸素とアンモニアの混合ガスプラズマによるダ
ウンフロープラズマ処理とこれに連続して酸素ガスによ
るダウンフロープラズマアッシングを行うことによりＡ
ρ金合金みでな（Ａ、ｆｆ合金膜の上又は下にＴｉＮ、
ＴｉＷなどのフッ素系ガスでエツチングされる膜が存在
してもこれらをまったくエツチングすることなく、さら
にＡｆｆ１合金の下層の絶縁膜もまったくエツチングせ
ずにＡｆｆ１合金膜の腐食を防止できるという効果を有
する。
また、本発明の処理を採用することにより、半導体基板
を処理後大気中に取り出して腐食が発生するまでの許容
時間を延ばすことができ、プロセスの自動化が容易とな
る効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例を工程順に説
明するために示した半導体基板の断面図、第２図は実施
例１における実験結果を説明するための図である。 １１・・・フォトレジスト、１２・・・Ａρ−３ｉ−Ｃ
ｕＭ、１３−ＴｉＮ膜、１４−・・酸化膜、１５−・・
半導体基板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板上にＡｌ合金層を被着し、該Ａｌ合金層
    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Ａｌ合金層を塩素系ガスを用いドライ
    エッチングした後、酸素とアンモニアの混合ガスプラズ
    マによる処理と連続して酸素プラズマによるレジスト除
    去を行うことを特徴とするＡｌ合金の腐食防止法。 ２、前記アンモニアの含有量が流量比で５〜２５％であ
    ることを特徴とする請求項１記載のＡｌ合金の腐食防止
    法。 ３、前記酸素アンモニアの混合ガスプラズマによる処理
    と酸素プラズマによるレジスト除去は半導体基板を１５
    ０〜２２５℃に加熱して行うことを特徴とする請求項１
    、請求項２記載のＡｌ合金の腐食防止法。 ４、前記酸素、アンモニアの混合ガスプラズマと酸素プ
    ラズマはμ波又は高周波により励起されたダウンフロー
    プラズマであることを特徴とする請求項１、請求項２、
    請求項３記載のＡｌ合金の腐食防止法。
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