JPH08172076A - 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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- JPH08172076A JPH08172076A JP6334397A JP33439794A JPH08172076A JP H08172076 A JPH08172076 A JP H08172076A JP 6334397 A JP6334397 A JP 6334397A JP 33439794 A JP33439794 A JP 33439794A JP H08172076 A JPH08172076 A JP H08172076A
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Abstract
去を可能としたアッシング工程を持つ半導体装置の製造
方法を提供する。 【構成】 絶縁膜12で覆われたシリコン基板11上
に、反射防止膜としてTiN膜又はTiON膜を表面に
形成したAl配線13を、レジスト14をマスクとして
ドライエッチングによりパターニングする。レジストア
ッシング工程は、基板11を加熱した状態で、CHF3
ガスとO2 ガスの混合ガスによる第1ステップのプラズ
マ処理、引き続きCH3 OHガスとCHF3 ガスとO2
ガスの混合ガスによる第2ステップのプラズマ処理、更
にCHF3 ガスとO2 ガスの混合ガスによる第3ステッ
プのプラズマ処理を行い、最後にアミン系溶剤で洗浄す
る。
Description
法に係り、特にAlを主体とする導電体膜による配線を
ドライエッチングにより形成した後の後処理工程に関す
る。
して、Alを主体とする導電体膜が用いられている。こ
こで、Alを主体とする導電体膜とは、AlCu,Al
Si等のAl合金を主体とするものを含み、以下これら
を単にAl膜という。Al膜の微細パターニングには、
Cl系ガスを含むプラズマを用いたドライエッチングが
利用される。ドライエッチング工程の後は、マスクとし
て用いられたレジスト及びエッチングの反応生成物を除
去するためのアッシング処理が行われる。
法としては、 CF4 等のF含有ガスとO2 ガスの混合ガスプラズマ
を用いる方法(例えば、特開昭58−87276号公
報)、 CH3 0H等のH含有ガスとO2 ガスの混合ガスプラ
ズマを用いる方法(例えば、特開平3−83337号公
報) 等が知られている。
時に基板や配線側壁に付着するClを含む反応生成物を
十分に除去することができない。反応生成物が基板や配
線側壁に残留すると、配線腐食の原因となる。またの
方法では、実用的なアッシング速度を得るためには25
0℃以上の基板加熱を行う必要があり、この加熱の結果
として上述の反応生成物によりレジスト表面が変質・硬
化して、十分なレジスト除去ができなくなる。
ト除去と反応生成物の除去を可能とするアッシング法と
して、 F含有ガスとH含有ガス及びO2 ガスの混合ガスによ
るプラズマを用いる方法(特開平5−267157号公
報)、 F含有ガスとO2 ガスの混合ガスプラズマによる処理
と、H含有ガスとO2 ガスの混合ガスによるプラズマに
よる処理を連続的に行う方法(特開平5−109673
号公報) 等が提案されている。
の方法でも、まだアッシングの最適条件の設定は難し
い。即ち、下地絶縁膜やAl配線をエッチングすること
なく十分なアッシング速度を確保しながら、反応生成物
を最終的に有機溶剤で確実に洗浄除去できる程度までエ
ッチングする事は容易ではない。またAl膜表面には通
常、TiN膜、TiON膜等の反射防止膜が積層形成さ
れるが、この反射防止膜の膜減りをどこまで許容できる
かによっても、具体的なアッシング条件が異なってく
る。
もので、高いアッシング速度と確実な反応生成物の除去
を可能としたアッシング工程を持つ半導体装置の製造方
法を提供することを目的としている。
縁膜で覆われた半導体基板上に、反射防止膜としてTi
N膜又はTiON膜を表面に形成したAlを主体とする
導電体膜を形成し、この導電体膜をレジストをマスクと
してドライエッチングによりパターニングした後、前記
レジストをアッシングする工程を有する半導体装置の製
造方法において、前記アッシング工程は、前記半導体基
板を加熱した状態で、F含有ガスとO2ガスの混合ガス
によるプラズマで処理し、引き続きH含有ガスとF含有
ガスとO2 ガスの混合ガスによるプラズマで処理する工
程と、その後アミン系溶剤で洗浄する工程とを有するこ
とを特徴としている。
導体基板上に、反射防止膜としてSi膜を表面に形成し
たAlを主体とする導電体膜を形成し、この導電体膜を
レジストをマスクとしてドライエッチングによりパター
ニングした後、前記レジストをアッシングする工程を有
する半導体装置の製造方法において、前記アッシング工
程は、前記半導体基板を加熱した状態で、F含有ガスと
O2 ガスの混合ガスによるプラズマで処理し、引き続き
H含有ガスとF含有ガスとO2 ガスの混合ガスによるプ
ラズマで処理し、再度F含有ガスとO2 ガスの混合ガス
によるプラズマで処理する工程と、その後アミン系溶剤
で洗浄する工程とを有することを特徴としている。
ストをアッシングするので、高速のアッシングが可能で
ある。また基板加熱によりAl配線にはAl膜エッチン
グ時の反応生成物の変質・硬化による側壁保護膜が形成
されるが、プラズマ処理工程をガス種を変更した2ステ
ップ又は3ステップとすることで、レジストと側壁絶縁
膜を最終的に溶剤洗浄で完全に除去できる程度までの除
去することができる。特に、プラズマ処理を2ステップ
とする第1の方法は、Al配線層表面にTiN膜又はT
iON膜が反射防止膜として形成されていて、これを残
したい場合に有効である。反射防止膜としてSi膜が用
いられた場合には、プラズマ処理を3ステップとする第
2の方法により、側壁保護膜をより確実に除去すること
ができる。
説明する。図1は、この発明の実施例のアッシング工程
を示す。この実施例でのアッシングは、図3に示すアッ
シャー一体型のマイクロ波プラズマエッチング装置を用
いて、Al膜パターニングから連続的に行われる。図3
に示すエッチング装置は、エッチング・チャンバ31と
アッシング・チャンバ32とが基板搬送部33を介して
一体化されている。
l系ガスとマイクロ波が導入され、ステージ側の高周波
電源と外部コイルによりプラズマが生成されて、ステー
ジ上に置かれた基板上のAl膜がエッチングされる。そ
してエッチングが済んだ基板はアッシング・チャンバ3
2のステージに移送され、ここでやはり所定のガスとマ
イクロ波が導入されてプラズマが生成され、レジストア
ッシングが行われる。
Al膜エッチング直後の状態であり、シリコン基板11
上はシリコン酸化膜等の絶縁膜11で覆われ、この上に
Al配線13がレジスト14をマスクとしてエッチング
されてパターン形成される。レジスト14及びAl配線
13の側壁には、Cl系ガスによるドライエッチングの
過程でCl成分をを含む側壁保護膜15が形成され、レ
ジスト14の表面にもCl成分を含む表面層が形成され
る。
移し、ステージ温度を180〜250℃に設定して、3
ステップのプラズマ処理が行われる。なおこのプラズマ
処理を3ステップとするのは、Al配線13が具体的に
は図2(a)に示すように、Al膜13aの表面に反射
防止膜としてSi膜13bが形成されている場合であ
る。図2(b)に示すようにTiN膜(又はTiON
膜)13cが反射防止膜として形成されている場合は、
後述のように2ステップで止める。
の流量(単位:SCCM)と処理時間(単位:秒)の最
適接設定例を、下記表1に示す。
スのプラズマを用いて、先のエッチングガスや反応生成
物(AlClx,CuClx,SiClx等)が打ち込
まれたレジスト表面層や側壁保護膜15を除去しなが
ら、レジスト14をアッシングする。基板加熱により側
壁保護膜15の変質・硬化が生じるが、CHF3 を用い
ることでこれを除去することができる。表1のO2 /C
HF3 流量比は、アッシングの面内均一性が最もよいポ
イントであるが、好ましい範囲は15/1〜30/1で
ある。処理時間は、5〜15[秒]の範囲で選択するこ
とができる。この処理により、図1(b)の状態が得ら
れる。レジスト14が厚い間は下地絶縁膜12の膜減り
はほとんどない。
て、O2 /CH3 OH/CHF3 の混合ガスのプラズマ
を用いたメインのアッシング処理となる。CH3 OHを
加えたことで、配線腐食の原因となる側壁絶縁膜15等
のCl成分が除去できる。このステップの処理時間は長
く、CHF3 が余り多いとAl配線が削られるので、第
1ステップより少なくしている。但し、CHF3 を0に
すると、側壁保護膜15が最後の洗浄処理でも除去でき
ない程度に残るので、好ましくは5〜15[SCCM]
の範囲とする。
なるとアッシング抑制が強くなりすぎ、また60[SC
CM]より少ないと側壁保護膜のCl成分除去の効果が
十分でなくなる。処理時間はレジスト残り膜厚との関係
で、50〜90秒の間で最適設定される。この第2ステ
ップで、図1(c)に示すようにレジストはほとんど除
去され、僅かの側壁保護膜15と表面に残渣16が残る
程度となる。
ス組成に戻して、極く短時間の処理で、図1(d)に示
すように側壁保護膜15が、最後の溶剤洗浄で除去でき
る程度まで除去される。レジストのない状態では下地絶
縁膜がエッチングされ易いので、この第3ステップの処
理は、5秒以下に抑えることが好ましい。O2 /CHF
3 流量比は、15/1〜30/1の範囲で選択する。こ
の結果、図1(d)に示すように、側壁保護膜15と表
面の残渣16は更に少なくなる。
た後、アミン系溶剤により洗浄処理を行って、ごく僅か
に残る側壁保護膜15と残渣16を除去する。アミン系
溶剤を用いると、Al配線のピットや側面の荒れ、サイ
ドエッチング等が効果的に防止される。
(b)に示すようにTiN膜(またはTiON膜)13
cであって、且つこれを残したい場合には、上記第3ス
テップは省略する。O2 /CHF3 ガスのプラズマは、
TiN膜及びTiON膜に対して速いエッチング速度を
有するからである。
板加熱を行いながら、ガス組成を切替えた2ステップ又
は3ステップのガスプラズマ処理で、Al配線パターニ
ング後の高速のレジストアッシングと防食処理が可能に
なる。
程を示す。
エッチング装置を示す。
14…レジスト、15…側面保護膜、16…残渣。
Claims (2)
- 【請求項1】 絶縁膜で覆われた半導体基板上に、反射
防止膜としてTiN膜又はTiON膜を表面に形成した
Alを主体とする導電体膜を形成し、この導電体膜をレ
ジストをマスクとしてドライエッチングによりパターニ
ングした後、前記レジストをアッシングする工程を有す
る半導体装置の製造方法において、 前記アッシング工程は、 前記半導体基板を加熱した状態で、F含有ガスとO2 ガ
スの混合ガスによるプラズマで処理し、引き続きH含有
ガスとF含有ガスとO2 ガスの混合ガスによるプラズマ
で処理する工程と、その後アミン系溶剤で洗浄する工程
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】 絶縁膜で覆われた半導体基板上に、反射
防止膜としてSi膜を表面に形成したAlを主体とする
導電体膜を形成し、この導電体膜をレジストをマスクと
してドライエッチングによりパターニングした後、前記
レジストをアッシングする工程を有する半導体装置の製
造方法において、 前記アッシング工程は、 前記半導体基板を加熱した状態で、F含有ガスとO2 ガ
スの混合ガスによるプラズマで処理し、引き続きH含有
ガスとF含有ガスとO2 ガスの混合ガスによるプラズマ
で処理し、再度F含有ガスとO2 ガスの混合ガスによる
プラズマで処理する工程と、その後アミン系溶剤で洗浄
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。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP33439794A JP3204012B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 半導体装置の製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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Family
ID=18276916
Family Applications (1)
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JP33439794A Expired - Fee Related JP3204012B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
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KR (1) | KR100214251B1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100268926B1 (ko) * | 1996-12-31 | 2000-10-16 | 김영환 | 반도체소자의 배선 형성방법 |
JP2015141981A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
CN106206290A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种包含铝的膜层图案、其制作方法及其后处理方法 |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP33439794A patent/JP3204012B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1995
- 1995-12-19 KR KR1019950052245A patent/KR100214251B1/ko not_active IP Right Cessation
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KR100268926B1 (ko) * | 1996-12-31 | 2000-10-16 | 김영환 | 반도체소자의 배선 형성방법 |
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US10508346B2 (en) | 2016-08-24 | 2019-12-17 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Pattern of a film layer including aluminum, and manufacturing method and aftertreatment method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR100214251B1 (ko) | 1999-08-02 |
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