JPH05136135A - アルミニウム膜パターンの形成方法 - Google Patents
アルミニウム膜パターンの形成方法Info
- Publication number
- JPH05136135A JPH05136135A JP29753091A JP29753091A JPH05136135A JP H05136135 A JPH05136135 A JP H05136135A JP 29753091 A JP29753091 A JP 29753091A JP 29753091 A JP29753091 A JP 29753091A JP H05136135 A JPH05136135 A JP H05136135A
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- Japan
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- film
- pattern
- aluminum film
- aluminum
- forming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム膜パターンの形成に関し、装置
構成の簡略化を目的とする。 【構成】 被処理基板上にアルミニウム膜を形成した
後、ドライエッチングを行ってアルミニウム膜パターン
を形成する工程が、アルミニウム膜を備えた基板上にシ
リコン酸化膜またはシリコン窒化膜を形成した後、反応
性イオンエッチングを行って酸化膜または窒化膜よりな
るマスクパターンを形成する工程と、このマスクパター
ンを備えたアルミニウム膜に臭素系ガスを用いて反応性
イオンエッチングを行い、アルミニウム膜パターンを形
成する工程と、硝酸浸漬処理を行ってアルミニウム膜の
腐食を防止する工程と、水洗洗浄する工程とを含むこと
を特徴としてアルミニウム膜パターンの形成方法を構成
する。
構成の簡略化を目的とする。 【構成】 被処理基板上にアルミニウム膜を形成した
後、ドライエッチングを行ってアルミニウム膜パターン
を形成する工程が、アルミニウム膜を備えた基板上にシ
リコン酸化膜またはシリコン窒化膜を形成した後、反応
性イオンエッチングを行って酸化膜または窒化膜よりな
るマスクパターンを形成する工程と、このマスクパター
ンを備えたアルミニウム膜に臭素系ガスを用いて反応性
イオンエッチングを行い、アルミニウム膜パターンを形
成する工程と、硝酸浸漬処理を行ってアルミニウム膜の
腐食を防止する工程と、水洗洗浄する工程とを含むこと
を特徴としてアルミニウム膜パターンの形成方法を構成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレジストのアッシング工
程を除くことにより装置構成を簡略化したアルミニウム
膜パターンの形成方法に関する。
程を除くことにより装置構成を簡略化したアルミニウム
膜パターンの形成方法に関する。
【０００２】半導体集積回路は集積化が進んでLSI やVL
SIが実用化されているが、これは半導体領域, 導体線
路, 電極などの微細化により実現されたものであり、現
在では最小パターン幅が１μm 未満（サブミクロン）の
ものまで実用化されている。
SIが実用化されているが、これは半導体領域, 導体線
路, 電極などの微細化により実現されたものであり、現
在では最小パターン幅が１μm 未満（サブミクロン）の
ものまで実用化されている。
【０００３】こゝで、導体線路などを構成する配線材料
としては少量の銅（Cu) を含むアルミニウム(Al)がバイ
ポーラ・トランジスタを主として多用されているが、こ
れらの導体線路は集積度の向上と共にますます高精度で
サイドエッチングのないパターン形成が必要となってい
る。
としては少量の銅（Cu) を含むアルミニウム(Al)がバイ
ポーラ・トランジスタを主として多用されているが、こ
れらの導体線路は集積度の向上と共にますます高精度で
サイドエッチングのないパターン形成が必要となってい
る。
【０００４】
【従来の技術】図２は従来のAlパターン製造工程を示す
説明図である。すなわち、導体線路を含む導体パターン
の構成材としてはマイグレーションを抑制する見地から
Cuを２％程度含むAlが使用され、スパッタ法や真空蒸着
法などを用いて膜形成が行われている。（以上第１工
程） 次に、このAl膜を備えたSiなどの半導体ウエハ上にレジ
ストをスピンコートし、加熱乾燥( プレベーク) した
後、投影露光を行ってレジストを選択露光し、現像を行
ってレジストパターンを作り、加熱乾燥( ポストベー
ク) を行うことによりレジストパターンを形成してい
る。（以上第２工程） 次に、このレジストパターンをマスクとして、塩素ガス
(Cl2),塩化硼素(BCl3), 四塩化硅素(SiCl4) など塩素系
のガスをエッチャントとして反応性イオンエッチング(
略称ＲＩＥ）を行い、Al膜を選択エッチングしてパター
ンを形成している。（以上第３工程） 然し、このＲＩＥ処理において、真空放電の過程で生じ
るエッチャントのラジカルなどの中性種やCl2がレジス
トやAlのエッチング側面に付着しているが、このＲＩＥ
処理の終わったウエハを装置より取り出して大気に曝す
場合は、このエッチャントが直ちに大気中の湿気と反応
して( 加水分解して) 塩酸（HCl)を生じ、Alを腐食する
と云う問題がある。
説明図である。すなわち、導体線路を含む導体パターン
の構成材としてはマイグレーションを抑制する見地から
Cuを２％程度含むAlが使用され、スパッタ法や真空蒸着
法などを用いて膜形成が行われている。（以上第１工
程） 次に、このAl膜を備えたSiなどの半導体ウエハ上にレジ
ストをスピンコートし、加熱乾燥( プレベーク) した
後、投影露光を行ってレジストを選択露光し、現像を行
ってレジストパターンを作り、加熱乾燥( ポストベー
ク) を行うことによりレジストパターンを形成してい
る。（以上第２工程） 次に、このレジストパターンをマスクとして、塩素ガス
(Cl2),塩化硼素(BCl3), 四塩化硅素(SiCl4) など塩素系
のガスをエッチャントとして反応性イオンエッチング(
略称ＲＩＥ）を行い、Al膜を選択エッチングしてパター
ンを形成している。（以上第３工程） 然し、このＲＩＥ処理において、真空放電の過程で生じ
るエッチャントのラジカルなどの中性種やCl2がレジス
トやAlのエッチング側面に付着しているが、このＲＩＥ
処理の終わったウエハを装置より取り出して大気に曝す
場合は、このエッチャントが直ちに大気中の湿気と反応
して( 加水分解して) 塩酸（HCl)を生じ、Alを腐食する
と云う問題がある。
【０００５】そこで、ＲＩＥ装置に隣接して酸素（O2)
プラズマ・エッチング装置（通称アッシャー，Asher)を
設け、ＲＩＥの終わったウエハをインラインでアッシャ
ーに送り、レジストを除去している。（以上第４工程） そのために装置構成が大きくなり、設備費が高くなるこ
とが問題であった。
プラズマ・エッチング装置（通称アッシャー，Asher)を
設け、ＲＩＥの終わったウエハをインラインでアッシャ
ーに送り、レジストを除去している。（以上第４工程） そのために装置構成が大きくなり、設備費が高くなるこ
とが問題であった。
【０００６】そこで、レジストパターンに代わって酸化
硅素（SiO2) や窒化硅素（Si3N4)の薄膜をマスクとし、
塩素系のガスをエッチャントとしてAl膜のＲＩＥを行う
ことが検討された。
硅素（SiO2) や窒化硅素（Si3N4)の薄膜をマスクとし、
塩素系のガスをエッチャントとしてAl膜のＲＩＥを行う
ことが検討された。
【０００７】然し、この場合はＲＩＥで生じたAl膜パタ
ーンにサイドエッチングを生ずると云う問題があり、実
用化に到っていない。
ーンにサイドエッチングを生ずると云う問題があり、実
用化に到っていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】Siウエハを用いて形成
される集積回路の配線パターンの構成材としてAl合金が
用いられ、被処理基板上に膜形成した後、選択エッチン
グして導体線路などのAlパターンの形成が行われてい
る。
される集積回路の配線パターンの構成材としてAl合金が
用いられ、被処理基板上に膜形成した後、選択エッチン
グして導体線路などのAlパターンの形成が行われてい
る。
【０００９】こゝで、Alパターン形成は塩素系ガスを用
いてＲＩＥを行っているが、残留している塩素系成分に
よるAlの腐食をなくするためにＲＩＥ装置に隣接してア
ッシャーを設ける必要があり、そのため、装置が大型化
し、また設備費が高くつくことが問題である。
いてＲＩＥを行っているが、残留している塩素系成分に
よるAlの腐食をなくするためにＲＩＥ装置に隣接してア
ッシャーを設ける必要があり、そのため、装置が大型化
し、また設備費が高くつくことが問題である。
【００１０】そこで、この問題の解決が課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題はAl膜を備え
た基板上にSiO2膜またはSi3N4 膜を形成した後、ＲＩＥ
を行って、このSiO2膜またはSi3N4 膜よりなるマスクパ
ターンを形成する工程と、このマスクパターンを備えた
Al膜に臭素系ガスを用い、ＲＩＥを行い、Al膜パターン
を形成する工程と、HNO3浸漬処理を行って腐食を防止す
る工程と、水洗洗浄する工程とを含むことを特徴として
Al膜パターンの形成方法を構成することにより解決する
ことができる。
た基板上にSiO2膜またはSi3N4 膜を形成した後、ＲＩＥ
を行って、このSiO2膜またはSi3N4 膜よりなるマスクパ
ターンを形成する工程と、このマスクパターンを備えた
Al膜に臭素系ガスを用い、ＲＩＥを行い、Al膜パターン
を形成する工程と、HNO3浸漬処理を行って腐食を防止す
る工程と、水洗洗浄する工程とを含むことを特徴として
Al膜パターンの形成方法を構成することにより解決する
ことができる。
【００１２】
【作用】発明者は塩素系のガスをエッチャントとし、Si
O2膜またはSi3N4 膜をマスクとしてＲＩＥを行う場合に
サイドエッチングが行われる理由を研究した結果、エッ
チャントの反応性が強すぎることが判った。
O2膜またはSi3N4 膜をマスクとしてＲＩＥを行う場合に
サイドエッチングが行われる理由を研究した結果、エッ
チャントの反応性が強すぎることが判った。
【００１３】すなわち、レジスト膜をマスクとしてＲＩ
Ｅを行う場合にサイドエッチングが生じない理由はＲＩ
Ｅの進行中にイオン衝撃により生じたレジスト分子の分
解生成物がAl膜パターンの側壁に付着して保護している
ためであり、SiO2膜またはSi 3N4 膜をマスクとしてＲＩ
Ｅを行う場合にサイドエッチングが進行するのは側壁の
保護物がないためである。
Ｅを行う場合にサイドエッチングが生じない理由はＲＩ
Ｅの進行中にイオン衝撃により生じたレジスト分子の分
解生成物がAl膜パターンの側壁に付着して保護している
ためであり、SiO2膜またはSi 3N4 膜をマスクとしてＲＩ
Ｅを行う場合にサイドエッチングが進行するのは側壁の
保護物がないためである。
【００１４】そこで、塩素系よりも反応性が弱く、且つ
マスク材とAlとの選択比の大きなエッチャントを選択し
た結果、臭素系ガスを用いることによりサイドエッチン
グを無くすることができた。
マスク材とAlとの選択比の大きなエッチャントを選択し
た結果、臭素系ガスを用いることによりサイドエッチン
グを無くすることができた。
【００１５】こゝで、臭素系ガスとしては臭化水素（Ｈ
Br），臭素（Br2), 硼化臭素（ＢBr 3)などがある。本発
明は臭素系ガスをエッチャントとして使用することによ
りサイドエッチングを無くすることができ、その後に硝
酸(HNO3)浸漬と水洗洗浄を行うことにより耐蝕性を備え
たAl膜パターンを得ることができる。
Br），臭素（Br2), 硼化臭素（ＢBr 3)などがある。本発
明は臭素系ガスをエッチャントとして使用することによ
りサイドエッチングを無くすることができ、その後に硝
酸(HNO3)浸漬と水洗洗浄を行うことにより耐蝕性を備え
たAl膜パターンを得ることができる。
【００１６】なお、最大の利点はアッシング工程が不要
となるために装置構成が小型化することである。次に、
Al膜パターンの上にはマスクとして使用したSiO2膜或い
はSi3N4 膜が存在するが、このマスク膜はAlの突起防止
膜として使用できるので除去する必要はない。
となるために装置構成が小型化することである。次に、
Al膜パターンの上にはマスクとして使用したSiO2膜或い
はSi3N4 膜が存在するが、このマスク膜はAlの突起防止
膜として使用できるので除去する必要はない。
【００１７】
【実施例】図１は実施例の工程を示す断面図である。す
なわち、Si基板１の上にスパッタ法を用いてAl・2 ％Cu
合金よりなるAl膜２を１μm の厚さに形成した後、減圧
ＣＶＤ法を用いてSiO2膜３を2000Åの厚さに形成した。
（以上同図Ａ） 次に、この基板上にポジ型のレジスト( 品名ZPP,日本ゼ
オン) ４を１μm の厚さにスピンコートした後にプレベ
ークした。（以上同図Ｂ） 次に、紫外線の投影露光と現像を行ってライン幅が１μ
m でスペース幅が0.8μm のレジストパターン５を形成
した。（以上同図Ｃ） 次に、このレジストパターン５をマスクとし、エッチャ
ントとして四弗化炭素(CF4) と三弗化メタン(CHF3)を用
い、CF4 とCHF3をそれぞれ50sccmの流量で供給し、装置
内の減圧度を0.3 torrに保ち、400 Ｗの消費電力でSiO2
膜のＲＩＥを行って、レジストパターン５をSiO2膜３に
転写し、SiO2膜パターン６を形成した。（以上同図Ｄ） 次に、O2プラズマエッチング装置（アッシャー）にセッ
トしてレジストパターン５を除いた後、濃度0.5 ％のHF
水溶液に浸漬して残渣を除いた。（以上同図Ｅ） 次に、ＲＩＥ装置にセットし、エッチャントとしてHBr
を用い、100sccm,10mtorr,400Ｗの条件でＲＩＥを行っ
てAl膜２をエッチングした。
なわち、Si基板１の上にスパッタ法を用いてAl・2 ％Cu
合金よりなるAl膜２を１μm の厚さに形成した後、減圧
ＣＶＤ法を用いてSiO2膜３を2000Åの厚さに形成した。
（以上同図Ａ） 次に、この基板上にポジ型のレジスト( 品名ZPP,日本ゼ
オン) ４を１μm の厚さにスピンコートした後にプレベ
ークした。（以上同図Ｂ） 次に、紫外線の投影露光と現像を行ってライン幅が１μ
m でスペース幅が0.8μm のレジストパターン５を形成
した。（以上同図Ｃ） 次に、このレジストパターン５をマスクとし、エッチャ
ントとして四弗化炭素(CF4) と三弗化メタン(CHF3)を用
い、CF4 とCHF3をそれぞれ50sccmの流量で供給し、装置
内の減圧度を0.3 torrに保ち、400 Ｗの消費電力でSiO2
膜のＲＩＥを行って、レジストパターン５をSiO2膜３に
転写し、SiO2膜パターン６を形成した。（以上同図Ｄ） 次に、O2プラズマエッチング装置（アッシャー）にセッ
トしてレジストパターン５を除いた後、濃度0.5 ％のHF
水溶液に浸漬して残渣を除いた。（以上同図Ｅ） 次に、ＲＩＥ装置にセットし、エッチャントとしてHBr
を用い、100sccm,10mtorr,400Ｗの条件でＲＩＥを行っ
てAl膜２をエッチングした。
【００１８】次に、Si基板１を濃度60％HNO3溶液に浸漬
し、水洗洗浄し乾燥することにより耐蝕性を備えたAl膜
パターン７が完成した。（以上同図Ｆ） このAlパターンは顕微鏡観察した結果、サイドエッチン
グは全く認められなかった。
し、水洗洗浄し乾燥することにより耐蝕性を備えたAl膜
パターン７が完成した。（以上同図Ｆ） このAlパターンは顕微鏡観察した結果、サイドエッチン
グは全く認められなかった。
【００１９】
【発明の効果】臭素系ガスをエッチャントとし、SiO2ま
たSi3N4 マスクを使用してサイドエッチングのないAl膜
パターンを形成する本発明の実施によりアッシャーが不
要になり、そのため装置構成が簡単となり、生産コスト
を低減することができる。
たSi3N4 マスクを使用してサイドエッチングのないAl膜
パターンを形成する本発明の実施によりアッシャーが不
要になり、そのため装置構成が簡単となり、生産コスト
を低減することができる。
【図１】実施例の工程を示す断面図である。
【図２】従来のパターン製造工程の説明図である。
１ Si基板 ２ Al膜 ３ SiO2膜 ４ レジスト ５ レジストパターン ６ SiO2膜パターン ７ Al膜パターン
Claims (1)
- 【請求項１】 被処理基板上にアルミニウム膜を形成し
た後、ドライエッチングを行ってアルミニウム膜パター
ンを形成する工程が、 アルミニウム膜を備えた基板上にシリコン酸化膜または
シリコン窒化膜を形成した後、反応性イオンエッチング
を行って該酸化膜または窒化膜よりなるマスクパターン
を形成する工程と、 該マスクパターンを備えたアルミニウム膜に臭素系ガス
を用いて反応性イオンエッチングを行い、アルミニウム
膜パターンを形成する工程と、 硝酸浸漬処理を行って該アルミニウム膜の腐食を防止す
る工程と、 水洗洗浄する工程と、 を含むことを特徴とするアルミニウム膜パターンの形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29753091A JPH05136135A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | アルミニウム膜パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29753091A JPH05136135A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | アルミニウム膜パターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136135A true JPH05136135A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17847728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29753091A Withdrawn JPH05136135A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | アルミニウム膜パターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136135A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6750149B2 (en) | 1998-06-12 | 2004-06-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of manufacturing electronic device |
| KR100707017B1 (ko) * | 2001-05-31 | 2007-04-11 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 박막 트랜지스터 액정표시장치의 제조방법 |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP29753091A patent/JPH05136135A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6750149B2 (en) | 1998-06-12 | 2004-06-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of manufacturing electronic device |
| US6960531B2 (en) | 1998-06-12 | 2005-11-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of manufacturing electronic device |
| KR100707017B1 (ko) * | 2001-05-31 | 2007-04-11 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 박막 트랜지스터 액정표시장치의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |