JPH0536684A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0536684A JPH0536684A JP18907791A JP18907791A JPH0536684A JP H0536684 A JPH0536684 A JP H0536684A JP 18907791 A JP18907791 A JP 18907791A JP 18907791 A JP18907791 A JP 18907791A JP H0536684 A JPH0536684 A JP H0536684A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- wiring
- etching
- aluminum
- photoresist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Weting (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】段差のある下地絶縁膜１上にアルミ膜２を形成
したのち、ポリイミド膜３を形成して平坦化する。次で
ＳＯＧ膜４とフォトレジスト膜５を形成する。次にフォ
トレジスト膜５をマスクにＳＯＧ膜４をエッチングし、
ＳＯＧ膜４をマスクにポリイミド膜３をエッチングす
る。この時段差上部のポリイミド膜３の側面にアルミを
主成分とする側壁膜６が形成される。次にポリイミド膜
３をマスクとしてアルミ膜２をエッチングしアルミ配線
２Ａを形成したのち、濃硝酸溶液で処理し側壁膜６を除
去する。 【効果】配線の断線をなくすことができると共に、上層
配線を精度良く形成できる。
したのち、ポリイミド膜３を形成して平坦化する。次で
ＳＯＧ膜４とフォトレジスト膜５を形成する。次にフォ
トレジスト膜５をマスクにＳＯＧ膜４をエッチングし、
ＳＯＧ膜４をマスクにポリイミド膜３をエッチングす
る。この時段差上部のポリイミド膜３の側面にアルミを
主成分とする側壁膜６が形成される。次にポリイミド膜
３をマスクとしてアルミ膜２をエッチングしアルミ配線
２Ａを形成したのち、濃硝酸溶液で処理し側壁膜６を除
去する。 【効果】配線の断線をなくすことができると共に、上層
配線を精度良く形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に配線の形成方法に関する。
に関し、特に配線の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近のＬＳＩ技術においては、微細化で
ドライエッチングが進む一方、微細な配線では電流密度
の増大が不可避となり、エレクトロマイグレーション問
題が顕在化してきた。配線の信頼性を向上するためにＳ
ｉやＣｕの添加、バリアメタルの利用がなされたが、こ
れらの処理に伴う多くの問題がエッチング工程の前後で
発生した。すなわち、残渣のレジストとの選択比の低
下、アフターコロージョンの発生である。このコロージ
ョン抑制のためには、エッチング直後、エッチングチャ
ンバーとは別のチャンバーでレジストを剥離する方法等
が考えられてきた。
ドライエッチングが進む一方、微細な配線では電流密度
の増大が不可避となり、エレクトロマイグレーション問
題が顕在化してきた。配線の信頼性を向上するためにＳ
ｉやＣｕの添加、バリアメタルの利用がなされたが、こ
れらの処理に伴う多くの問題がエッチング工程の前後で
発生した。すなわち、残渣のレジストとの選択比の低
下、アフターコロージョンの発生である。このコロージ
ョン抑制のためには、エッチング直後、エッチングチャ
ンバーとは別のチャンバーでレジストを剥離する方法等
が考えられてきた。
【０００３】また、スタックドキャパシターを使用する
ことにより、１μｍ程度の段差が生じ、この厳しい段差
部分に微細な配線を形成しなければならなくなってき
た。特に、リソグラフィ時には、段差の上部と下部で焦
点を同時に合わせ込むことが難しいため、下地酸化膜上
の配線膜（アルミニウムまたは、アルミニウム合金）の
上に２μｍ以上の厚みの有機膜を塗布することで平坦化
を図ったのち、塗布型酸化膜（ＳＯＧ膜）とフォトレジ
スト膜を形成する多層レジスト工程が採られている。
ことにより、１μｍ程度の段差が生じ、この厳しい段差
部分に微細な配線を形成しなければならなくなってき
た。特に、リソグラフィ時には、段差の上部と下部で焦
点を同時に合わせ込むことが難しいため、下地酸化膜上
の配線膜（アルミニウムまたは、アルミニウム合金）の
上に２μｍ以上の厚みの有機膜を塗布することで平坦化
を図ったのち、塗布型酸化膜（ＳＯＧ膜）とフォトレジ
スト膜を形成する多層レジスト工程が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】多層レジスト工程を用
いてＳＯＧ膜をマスクに有機膜を酸素プラズマにてドラ
イエッチングする場合に、段差の上部にある有機膜には
オーバーエッチングが施される。この場合、酸素プラズ
マエッチングにより有機膜の側壁に配線膜の酸化物が側
壁膜として付着する。次でこの有機膜をマスクに配線膜
をエッチングした後、酸素プラズマの等方エッチングに
よって有機膜の剥離を施しても側壁膜は十分除去できな
い。従ってこの上に絶縁膜を形成した場合空洞を生じ、
空洞の水分により配線に断線が発生する。また絶縁膜の
平坦性が悪くなるため、この絶縁膜上に形成される上層
配線が精度良く形成できないという問題点がある。
いてＳＯＧ膜をマスクに有機膜を酸素プラズマにてドラ
イエッチングする場合に、段差の上部にある有機膜には
オーバーエッチングが施される。この場合、酸素プラズ
マエッチングにより有機膜の側壁に配線膜の酸化物が側
壁膜として付着する。次でこの有機膜をマスクに配線膜
をエッチングした後、酸素プラズマの等方エッチングに
よって有機膜の剥離を施しても側壁膜は十分除去できな
い。従ってこの上に絶縁膜を形成した場合空洞を生じ、
空洞の水分により配線に断線が発生する。また絶縁膜の
平坦性が悪くなるため、この絶縁膜上に形成される上層
配線が精度良く形成できないという問題点がある。
【０００５】また、酸素に四フッ化炭素を微量に添加し
た酸素プラズマによって、ＳＯＧ膜と有機膜とに同時に
剥離を施した場合は、酸素プラズマだけに比べて側壁膜
の除去効果は大きいが、十分除去はできず、下地の酸化
膜がエッチングされるといった問題が生じる。
た酸素プラズマによって、ＳＯＧ膜と有機膜とに同時に
剥離を施した場合は、酸素プラズマだけに比べて側壁膜
の除去効果は大きいが、十分除去はできず、下地の酸化
膜がエッチングされるといった問題が生じる。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解決
しうるエッチング方法を提供することを目的とする。
しうるエッチング方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体基板上に形成された段差を有する下地
絶縁膜上に金属膜を形成する工程と、この金属膜上に有
機膜と塗布型酸化膜とフォトレジスト膜を順次形成する
工程と、前記フォトレジスト膜をパターニングしたのち
このフォトレジスト膜をマスクとして前記塗布型酸化膜
をパターニングする工程と、この塗布型酸化膜をマスク
とし前記有機膜をパターニングする工程と、この有機膜
をマスクとし前記金属膜をパターニングし配線を形成す
る工程と、この配線上の有機膜を除去したのち配線表面
を濃硝酸溶液で処理する工程とを含むものである。
造方法は、半導体基板上に形成された段差を有する下地
絶縁膜上に金属膜を形成する工程と、この金属膜上に有
機膜と塗布型酸化膜とフォトレジスト膜を順次形成する
工程と、前記フォトレジスト膜をパターニングしたのち
このフォトレジスト膜をマスクとして前記塗布型酸化膜
をパターニングする工程と、この塗布型酸化膜をマスク
とし前記有機膜をパターニングする工程と、この有機膜
をマスクとし前記金属膜をパターニングし配線を形成す
る工程と、この配線上の有機膜を除去したのち配線表面
を濃硝酸溶液で処理する工程とを含むものである。
【０００８】
【作用】本発明における濃硝酸による処理方法は、有機
膜剥離後に残る側壁膜を容易に除去することができる。
この際、希硝酸を用いると配線膜を溶解する可能性があ
るが、濃硝酸を用いるため、配線層を溶解したり、下地
の酸化膜にダメージをほとんど与えることがない。さら
に、この処理後、配線膜の配線膜の表面が酸化され、大
気の水分と遮断することができるため、アフターコロー
ジョンの抑制に対しても効果があり、歩留まりの向上に
つながる。
膜剥離後に残る側壁膜を容易に除去することができる。
この際、希硝酸を用いると配線膜を溶解する可能性があ
るが、濃硝酸を用いるため、配線層を溶解したり、下地
の酸化膜にダメージをほとんど与えることがない。さら
に、この処理後、配線膜の配線膜の表面が酸化され、大
気の水分と遮断することができるため、アフターコロー
ジョンの抑制に対しても効果があり、歩留まりの向上に
つながる。
【０００９】
【実施例】次に本発明について図面を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するため
の半導体チップの断面図である。
図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するため
の半導体チップの断面図である。
【００１０】まず図１（ａ）に示すように、半導体基板
上の段差のある下地絶縁膜１の上にアルミ膜２をスパッ
タ法またはＣＶＤ法にて厚さ０．５μｍに形成する。こ
のアルミ膜を微細加工する場合、リソグラフィ時には、
図１（ａ）に示す段差の上部と下部で焦点を同時に合わ
せ込むため、有機膜としてポリイミド膜３を厚さ２μｍ
塗布することにより平坦化を行う。次でこのポリイミド
膜３上に厚さ０．１５μｍのＳＯＧ膜４とフォトレジス
ト膜５を形成する。次で通常のフォトレジスト工程によ
り、フォトレジスト膜５をパターニングする。
上の段差のある下地絶縁膜１の上にアルミ膜２をスパッ
タ法またはＣＶＤ法にて厚さ０．５μｍに形成する。こ
のアルミ膜を微細加工する場合、リソグラフィ時には、
図１（ａ）に示す段差の上部と下部で焦点を同時に合わ
せ込むため、有機膜としてポリイミド膜３を厚さ２μｍ
塗布することにより平坦化を行う。次でこのポリイミド
膜３上に厚さ０．１５μｍのＳＯＧ膜４とフォトレジス
ト膜５を形成する。次で通常のフォトレジスト工程によ
り、フォトレジスト膜５をパターニングする。
【００１１】次に図１（ｂ）に示すように、フォトレジ
スト膜５をマスクにＳＯＧ膜４を四フッ化炭素にてエッ
チングし、パターニングする。次にフォトレジスト膜５
とＳＯＧ膜４をマスクにポリイミド膜３を、酸素ガスに
てＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）
または、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏ
ｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）エッチングを施す。この場
合、ＳＯＧ膜４上部のフォトレジスト膜５は除去される
が、下地段差の上部にあるポリイミド膜には、段差下部
のポリイミド膜がエッチング終了するまでの間オーバー
エッチングが施されるため、ポリイミド膜３の側壁にア
ルミ膜２の酸化物が主成分と考えられる側壁膜６が付着
する。
スト膜５をマスクにＳＯＧ膜４を四フッ化炭素にてエッ
チングし、パターニングする。次にフォトレジスト膜５
とＳＯＧ膜４をマスクにポリイミド膜３を、酸素ガスに
てＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）
または、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏ
ｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）エッチングを施す。この場
合、ＳＯＧ膜４上部のフォトレジスト膜５は除去される
が、下地段差の上部にあるポリイミド膜には、段差下部
のポリイミド膜がエッチング終了するまでの間オーバー
エッチングが施されるため、ポリイミド膜３の側壁にア
ルミ膜２の酸化物が主成分と考えられる側壁膜６が付着
する。
【００１２】次に図１（ｃ）に示すように、ＳＯＧ膜４
とポリイミド膜３をマスクとしてアルミ膜２をＲＩＥま
たは、ＥＣＲエッチングを施しアルミ配線２Ａを形成す
る。エッチング後すぐに別の反応室にて酸素プラズマの
等方エッチングによってポリイミド膜３の剥離を施す。
この場合、側壁膜６は除去できない。この後、濃硝酸溶
液にて処理を施すことにより、図１（ｄ）に示すよう
に、側壁膜６の残りを除去する。この処理後、水洗にて
基板に付着している濃硝酸を除去する。
とポリイミド膜３をマスクとしてアルミ膜２をＲＩＥま
たは、ＥＣＲエッチングを施しアルミ配線２Ａを形成す
る。エッチング後すぐに別の反応室にて酸素プラズマの
等方エッチングによってポリイミド膜３の剥離を施す。
この場合、側壁膜６は除去できない。この後、濃硝酸溶
液にて処理を施すことにより、図１（ｄ）に示すよう
に、側壁膜６の残りを除去する。この処理後、水洗にて
基板に付着している濃硝酸を除去する。
【００１３】
【発明の効果】下地段差の厳しい配線膜のドライエッチ
ング工程において、多層レジスト工程を用いた場合、有
機膜に配線膜の酸化物が側壁膜として付着する。この側
壁膜は、濃硝酸で処理することによって、配線膜や配線
膜の下地絶縁膜に損傷を与えることなく除去することが
できる。従って配線の断線等を防止できる。また、この
処理は、配線膜の表面を酸化し、大気の水分を遮断する
ため、アフターコロージョンの抑制に対しても効果があ
るため、半導体装置の歩留り及び信頼性が向上する。
ング工程において、多層レジスト工程を用いた場合、有
機膜に配線膜の酸化物が側壁膜として付着する。この側
壁膜は、濃硝酸で処理することによって、配線膜や配線
膜の下地絶縁膜に損傷を与えることなく除去することが
できる。従って配線の断線等を防止できる。また、この
処理は、配線膜の表面を酸化し、大気の水分を遮断する
ため、アフターコロージョンの抑制に対しても効果があ
るため、半導体装置の歩留り及び信頼性が向上する。
【図１】本発明の一実施例を説明するための半導体チッ
プの断面図。
プの断面図。
１ 下地絶縁膜 ２ アルミ膜 ３ ポリイミド膜 ４ ＳＯＧ膜 ５ フォトレジスト膜 ６ 側壁膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体基板上に形成された段差を有する
下地絶縁膜上に金属膜を形成する工程と、この金属膜上
に有機膜と塗布型酸化膜とフォトレジスト膜を順次形成
する工程と、前記フォトレジスト膜をパターニングした
のちこのフォトレジスト膜をマスクとして前記塗布型酸
化膜をパターニングする工程と、この塗布型酸化膜をマ
スクとし前記有機膜をパターニングする工程と、この有
機膜をマスクとし前記金属膜をパターニングし配線を形
成する工程と、この配線上の有機膜を除去したのち配線
表面を濃硝酸溶液で処理する工程とを含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18907791A JPH0536684A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18907791A JPH0536684A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536684A true JPH0536684A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16234926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18907791A Pending JPH0536684A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536684A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011048200A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Jsr Corp | ネガ型感放射線性組成物、硬化パターン形成方法及び硬化パターン |
| US8860915B2 (en) | 2010-01-07 | 2014-10-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP18907791A patent/JPH0536684A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011048200A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Jsr Corp | ネガ型感放射線性組成物、硬化パターン形成方法及び硬化パターン |
| US8860915B2 (en) | 2010-01-07 | 2014-10-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
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