JPH08306668A - アッシング方法 - Google Patents
アッシング方法Info
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- JPH08306668A JPH08306668A JP7135849A JP13584995A JPH08306668A JP H08306668 A JPH08306668 A JP H08306668A JP 7135849 A JP7135849 A JP 7135849A JP 13584995 A JP13584995 A JP 13584995A JP H08306668 A JPH08306668 A JP H08306668A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
- H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
- H01L21/02071—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation, e.g. RIE, of conductive layers
-
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- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチング処理で使用した塩素系ガスが残留
しないようにアッシング工程で除去し、その後の工程で
アルミニム配線層に腐食が生じないようにするアッシン
グ方法を提供する。 【構成】 プラズマエッチング装置とインラインで接続
されたプラズマアッシング装置を使用して、アルミニウ
ム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハをア
ッシングする際に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH
3OH 、C2H5OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選
択した少なくとも１種類のアルコールのガスを使用し、
アルコールガスと酸素ガスとの流量比率が１：１から
１：５の範囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２０
０Pa（１．５Torr）以上であり、温度が２００°C から
２７０°C の範囲にある条件でアッシングを施す。
しないようにアッシング工程で除去し、その後の工程で
アルミニム配線層に腐食が生じないようにするアッシン
グ方法を提供する。 【構成】 プラズマエッチング装置とインラインで接続
されたプラズマアッシング装置を使用して、アルミニウ
ム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハをア
ッシングする際に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH
3OH 、C2H5OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選
択した少なくとも１種類のアルコールのガスを使用し、
アルコールガスと酸素ガスとの流量比率が１：１から
１：５の範囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２０
０Pa（１．５Torr）以上であり、温度が２００°C から
２７０°C の範囲にある条件でアッシングを施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エッチング装置とイン
ラインで接続されたアッシング装置を使用して、アルミ
ニウム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハ
にアッシング処理を施す際のアッシング方法に関し、更
に詳細には、後続の工程でアルミニム配線層に腐食が発
生しないように改良したアッシング方法に関するもので
ある。
ラインで接続されたアッシング装置を使用して、アルミ
ニウム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハ
にアッシング処理を施す際のアッシング方法に関し、更
に詳細には、後続の工程でアルミニム配線層に腐食が発
生しないように改良したアッシング方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来から、アルミニム配線層をパターニ
ングする際には、プラズマエッチング装置にて、アルミ
ニム配線層を有するウェハに塩素系ガスを使用したプラ
ズマエッチング処理を施し、次いでプラズマエッチング
装置とインラインで接続されたプラズマアッシング装置
を使用して、ウェハにプラズマアッシング処理を施して
ホトレジストをドライ状態で除去している。更に、詳し
く言えば、図１に示すようなプラズマエッチング装置と
プラズマアッシング装置（二点鎖線で囲んだ部分）とを
インライン接続で組み合わせて、エッチング処理とアッ
シング処理とを連続して行っている。図１に示すシステ
ムでは、プラズマエッチング装置とプラズマアッシング
装置とはインラインで接続されていて、プラズマエッチ
ング装置からウェハを搬送するに際し、大気と接触する
ことがないように構成されている。
ングする際には、プラズマエッチング装置にて、アルミ
ニム配線層を有するウェハに塩素系ガスを使用したプラ
ズマエッチング処理を施し、次いでプラズマエッチング
装置とインラインで接続されたプラズマアッシング装置
を使用して、ウェハにプラズマアッシング処理を施して
ホトレジストをドライ状態で除去している。更に、詳し
く言えば、図１に示すようなプラズマエッチング装置と
プラズマアッシング装置（二点鎖線で囲んだ部分）とを
インライン接続で組み合わせて、エッチング処理とアッ
シング処理とを連続して行っている。図１に示すシステ
ムでは、プラズマエッチング装置とプラズマアッシング
装置とはインラインで接続されていて、プラズマエッチ
ング装置からウェハを搬送するに際し、大気と接触する
ことがないように構成されている。
【０００３】プラズマエッチング装置１０は、マイクロ
波プラズマエッチング装置であって、ベルジャ１２で区
画されたエッチング室１４内に反応ガスを流入させつ
つ、マグネトロン１６から発生したマイクロ波を導入し
てエッチング室１４内でプラズマを発生させ、それによ
り電極１８上に置かれたウェハをエッチングする装置で
ある。
波プラズマエッチング装置であって、ベルジャ１２で区
画されたエッチング室１４内に反応ガスを流入させつ
つ、マグネトロン１６から発生したマイクロ波を導入し
てエッチング室１４内でプラズマを発生させ、それによ
り電極１８上に置かれたウェハをエッチングする装置で
ある。
【０００４】プラズマアッシング装置２０は、マイクロ
波プラズマアッシング装置であって、ベルジャ２２で区
画されたアッシング室２４内に反応ガスを流入させつ
つ、マグネトロン２６から発生したマイクロ波を導入し
てアッシング室２４内でプラズマを発生させ、それによ
り電極２８上に置かれたウェハをアッシングする装置で
ある。プラズマエッチング装置１０とプラズマアッシン
グ装置２０とは搬送管路３０によりインラインで接続さ
れていて、プラズマエッチング装置からプラズマアッシ
ング装置には、例えば図示した搬送ロボット３２により
移送されている。エッチング室１４、搬送管路３０及び
アッシング室２４は、真空ポンプにより吸引されていて
所定の真空圧に維持されている。
波プラズマアッシング装置であって、ベルジャ２２で区
画されたアッシング室２４内に反応ガスを流入させつ
つ、マグネトロン２６から発生したマイクロ波を導入し
てアッシング室２４内でプラズマを発生させ、それによ
り電極２８上に置かれたウェハをアッシングする装置で
ある。プラズマエッチング装置１０とプラズマアッシン
グ装置２０とは搬送管路３０によりインラインで接続さ
れていて、プラズマエッチング装置からプラズマアッシ
ング装置には、例えば図示した搬送ロボット３２により
移送されている。エッチング室１４、搬送管路３０及び
アッシング室２４は、真空ポンプにより吸引されていて
所定の真空圧に維持されている。
【０００５】前の工程でウェハ面上にアルミニム配線層
が形成されたウェハは、パターニングのため、プラズマ
エッチング装置１０にて反応ガスとして塩素系ガスを使
用してエッチングされる。次いで、ウェハは、プラズマ
アッシング装置２０にてアッシングガスとして酸素ガス
を使用して又は酸素ガスにメタノールガスを加えた混合
ガスを使用してアッシングされている。従来のアッシン
グ処理は、アッシング室２４内の圧力が０．８Torrから
１．０Torrの範囲、酸素ガスとメタノールガスとの混合
比率が５：１位の条件で行われ、ウェハ一枚当たり約８
０秒間のアッシング時間を要していた。
が形成されたウェハは、パターニングのため、プラズマ
エッチング装置１０にて反応ガスとして塩素系ガスを使
用してエッチングされる。次いで、ウェハは、プラズマ
アッシング装置２０にてアッシングガスとして酸素ガス
を使用して又は酸素ガスにメタノールガスを加えた混合
ガスを使用してアッシングされている。従来のアッシン
グ処理は、アッシング室２４内の圧力が０．８Torrから
１．０Torrの範囲、酸素ガスとメタノールガスとの混合
比率が５：１位の条件で行われ、ウェハ一枚当たり約８
０秒間のアッシング時間を要していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のアッ
シング方法では、アルミニム配線層のパターニングのた
めのホトレジストが完全には除去されず、図２（ａ）に
示すようにアルミニム配線層の側壁にサイドウォール状
に残留し、残留ホトレジスト内にエッチングに使用した
塩素系ガスが包含されていることが多い。アッシング処
理の後、ウェハが、例えばアンロードカセットに収納さ
れて次に工程に移送される間に、残留ホトレジスト中の
塩素系ガスが大気中の水蒸気と化学反応を行ってアルミ
ニム配線層を電気化学的に腐食し、例えば図２（ｂ）に
示すような孔食を引き起こすことがしばしば生じ、半導
体装置の品質管理上で問題となっていた。この現象は、
半導体装置製造工場の周りの環境的雰囲気、天候等にも
左右され、特に大気の湿度の高い時にはこの現象が著し
かった。
シング方法では、アルミニム配線層のパターニングのた
めのホトレジストが完全には除去されず、図２（ａ）に
示すようにアルミニム配線層の側壁にサイドウォール状
に残留し、残留ホトレジスト内にエッチングに使用した
塩素系ガスが包含されていることが多い。アッシング処
理の後、ウェハが、例えばアンロードカセットに収納さ
れて次に工程に移送される間に、残留ホトレジスト中の
塩素系ガスが大気中の水蒸気と化学反応を行ってアルミ
ニム配線層を電気化学的に腐食し、例えば図２（ｂ）に
示すような孔食を引き起こすことがしばしば生じ、半導
体装置の品質管理上で問題となっていた。この現象は、
半導体装置製造工場の周りの環境的雰囲気、天候等にも
左右され、特に大気の湿度の高い時にはこの現象が著し
かった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、エッチング処理
で使用した塩素系ガスが残留しないようにアッシング工
程で除去し、その後の工程でアルミニム配線層に腐食が
発生しないようにしたアッシング方法を提供することで
ある。
で使用した塩素系ガスが残留しないようにアッシング工
程で除去し、その後の工程でアルミニム配線層に腐食が
発生しないようにしたアッシング方法を提供することで
ある。
【０００８】本発明者等は、プラズマアッシング装置の
アッシング室の圧力を高くして、メタノールガスの分圧
を高くすることに着目した。これにより、アッシング室
内のメタノールガスの分子数が増加して、電子との衝突
確率が高くなり、ラジカルもそれだけ多量に生成される
ことになる。そのラジカルが残留塩素成分と反応するこ
とにより、塩素成分を除去できるのではないかと考え、
次に説明するような実験を行った。
アッシング室の圧力を高くして、メタノールガスの分圧
を高くすることに着目した。これにより、アッシング室
内のメタノールガスの分子数が増加して、電子との衝突
確率が高くなり、ラジカルもそれだけ多量に生成される
ことになる。そのラジカルが残留塩素成分と反応するこ
とにより、塩素成分を除去できるのではないかと考え、
次に説明するような実験を行った。
【０００９】実験例１ １）次の条件でウェハ面上にアルミニム配線層（Ａｌ：
９９％−Ｓｉ：１％）を有するウェハを図１に示すプラ
ズマエッチング装置にてエッチングし、そのウェハをア
ッシング処理の試料ウェハとした。 エッチング条件 圧力：２．１Pa（１６ｍTorr） ステージ温度：２５°C ＲＦ出力：５０Ｗ ガス流量：ＢＣｌ3 ：９０sccm／Ｃｌ2 ：６０sccm アノード電流：３００mA ２）次いで、次の条件で試料ウェハにプラズマアッシン
グ装置でアッシング処理を施した。 アッシング条件 圧力：１３３Pa（１．０Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３００sccm／ＣＨ3 ＯＨ：６０sccm アノード電流：４２０mA ３）アッシング処理直後の試料ウェハと、温度２３°C
、湿度６０％の恒温槽に２時間放置した試料ウェハ、
４時間放置した試料ウェハ及び２４時間放置した試料ウ
ェハのそれぞれについて腐食状態を観察し、表１の実験
例１に示す結果を得た。表１に示したアッシング時間
は、約２．２μm 厚さのホトレジスト層をアッシングす
るのに要した時間である。
９９％−Ｓｉ：１％）を有するウェハを図１に示すプラ
ズマエッチング装置にてエッチングし、そのウェハをア
ッシング処理の試料ウェハとした。 エッチング条件 圧力：２．１Pa（１６ｍTorr） ステージ温度：２５°C ＲＦ出力：５０Ｗ ガス流量：ＢＣｌ3 ：９０sccm／Ｃｌ2 ：６０sccm アノード電流：３００mA ２）次いで、次の条件で試料ウェハにプラズマアッシン
グ装置でアッシング処理を施した。 アッシング条件 圧力：１３３Pa（１．０Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３００sccm／ＣＨ3 ＯＨ：６０sccm アノード電流：４２０mA ３）アッシング処理直後の試料ウェハと、温度２３°C
、湿度６０％の恒温槽に２時間放置した試料ウェハ、
４時間放置した試料ウェハ及び２４時間放置した試料ウ
ェハのそれぞれについて腐食状態を観察し、表１の実験
例１に示す結果を得た。表１に示したアッシング時間
は、約２．２μm 厚さのホトレジスト層をアッシングす
るのに要した時間である。
【表１】
【００１０】表１から表３で、腐食状態は、試料ウェハ
当たりの腐食発生箇所の数／試料ウェハ当たりの腐食発
生チップの数で表現され、例え実験例１の２時間放置後
の試料ウェハでは、試料ウェハ当たりの腐食発生箇所の
数は３個で、試料ウェハ当たりの腐食発生チップの数は
２個である。また、評価欄の○は評価が可であることを
示し、×は評価が不可であることを示している。
当たりの腐食発生箇所の数／試料ウェハ当たりの腐食発
生チップの数で表現され、例え実験例１の２時間放置後
の試料ウェハでは、試料ウェハ当たりの腐食発生箇所の
数は３個で、試料ウェハ当たりの腐食発生チップの数は
２個である。また、評価欄の○は評価が可であることを
示し、×は評価が不可であることを示している。
【００１１】実験例２〜５ 次いで、アッシング条件の圧力を１７３Pa（１．３Tor
r）、２１３Pa（１．６Torr）、２５７Pa（１．９Tor
r）、２９３Pa（２．２Torr）に上昇させたことを除い
て、実験例１と同じ条件でエッチングを施して得た試料
ウェハに同じ条件でアッシング処理を施し、実験例１と
同様にして試料の腐食状態を観察し、その結果を表１に
示した。
r）、２１３Pa（１．６Torr）、２５７Pa（１．９Tor
r）、２９３Pa（２．２Torr）に上昇させたことを除い
て、実験例１と同じ条件でエッチングを施して得た試料
ウェハに同じ条件でアッシング処理を施し、実験例１と
同様にして試料の腐食状態を観察し、その結果を表１に
示した。
【００１２】その結果、圧力１．６Torrを含み１．６To
rr以上の圧力でアッシング処理を行うと試料ウェハには
アルミニム配線層の腐食が２４時間放置後でも発生しな
いことが判った。
rr以上の圧力でアッシング処理を行うと試料ウェハには
アルミニム配線層の腐食が２４時間放置後でも発生しな
いことが判った。
【００１３】実験例６ アルミニム配線層のアルミニム表面を酸素で酸化してア
ルミニムを不動態化すれば腐食しないのではないかと考
えて、酸素ガスによるアフタートリートメントを試み
た。そこで、実験例１と同じ条件でエッチングを施して
得た試料に実験例１と同じ条件のアッシング処理を施
し、引き続き酸素ガス単味の反応ガスを使用して次の条
件でアフタートリートメントを施した。尚、アフタート
リートメントする前の試料ウェハは、実験例１と同じア
ッシング処理をした試料ウェハであるから、評価が×の
ものである。 アフタートリートメントの条件 圧力：１３３Pa（１．０Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３６０sccm アノード電流：４２０mA トリートメント時間：３０sec アフタートリートメント処理直後の試料ウェハと、温度
２３°C 、湿度６０％の恒温槽に２時間放置した試料ウ
ェハ、４時間放置した試料ウェハ及び２４時間放置した
試料ウェハのそれぞれについて腐食状態を観察し、表２
の実験例６に示す結果を得た。
ルミニムを不動態化すれば腐食しないのではないかと考
えて、酸素ガスによるアフタートリートメントを試み
た。そこで、実験例１と同じ条件でエッチングを施して
得た試料に実験例１と同じ条件のアッシング処理を施
し、引き続き酸素ガス単味の反応ガスを使用して次の条
件でアフタートリートメントを施した。尚、アフタート
リートメントする前の試料ウェハは、実験例１と同じア
ッシング処理をした試料ウェハであるから、評価が×の
ものである。 アフタートリートメントの条件 圧力：１３３Pa（１．０Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３６０sccm アノード電流：４２０mA トリートメント時間：３０sec アフタートリートメント処理直後の試料ウェハと、温度
２３°C 、湿度６０％の恒温槽に２時間放置した試料ウ
ェハ、４時間放置した試料ウェハ及び２４時間放置した
試料ウェハのそれぞれについて腐食状態を観察し、表２
の実験例６に示す結果を得た。
【表２】
【００１４】実験例７及び８ 次いで、アッシング条件の圧力を１７３Pa（１．３Tor
r）及び２１３Pa（１．６Torr）に変えたことを除い
て、実験例６と同じ条件でアフタートリートメント処理
を施し、実験例６と同様にして試料の腐食状態を観察
し、その結果を表２に示した。
r）及び２１３Pa（１．６Torr）に変えたことを除い
て、実験例６と同じ条件でアフタートリートメント処理
を施し、実験例６と同様にして試料の腐食状態を観察
し、その結果を表２に示した。
【００１５】以上の実験から、酸素ガス単味によるアフ
タートリートメントでは、腐食を防止することができな
いことがが判った。
タートリートメントでは、腐食を防止することができな
いことがが判った。
【００１６】実験例９ １）実験例１と同じ条件でエッチングを施して得た試料
にプラズマアッシング装置にて次に示す条件でアッシン
グ処理を施した。 アッシング条件 圧力：１３３Pa（１．０Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３００sccm／ＣＨ3 ＯＨ：６０sccm アノード電流：４２０mA アッシング時間：８４sec ２）次いで、次に示す条件でアフタートリートメントを
行った。 アフタートリートメントの条件 圧力：２１３Pa（１．６Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：８０sccm／ＣＨ3 ＯＨ：８０sccm アノード電流：４２０mA トリートメント時間：１０sec アフタートリートメント処理直後の試料ウェハと、温度
２３°C 、湿度６０％の恒温槽に２時間放置した試料ウ
ェハ、４時間放置した試料ウェハ及び２４時間放置した
試料ウェハのそれぞれについて腐食状態を観察し、表３
の実験例９に示す結果を得た。
にプラズマアッシング装置にて次に示す条件でアッシン
グ処理を施した。 アッシング条件 圧力：１３３Pa（１．０Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３００sccm／ＣＨ3 ＯＨ：６０sccm アノード電流：４２０mA アッシング時間：８４sec ２）次いで、次に示す条件でアフタートリートメントを
行った。 アフタートリートメントの条件 圧力：２１３Pa（１．６Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：８０sccm／ＣＨ3 ＯＨ：８０sccm アノード電流：４２０mA トリートメント時間：１０sec アフタートリートメント処理直後の試料ウェハと、温度
２３°C 、湿度６０％の恒温槽に２時間放置した試料ウ
ェハ、４時間放置した試料ウェハ及び２４時間放置した
試料ウェハのそれぞれについて腐食状態を観察し、表３
の実験例９に示す結果を得た。
【表３】
【００１７】実験例１０及び１１ 次いで、アフタートリートメント時間をを２０sec 及び
３０sec に変えたことを除いて、実験例９と同じ条件で
アフタートリートメント処理を施し、実験例９と同様に
して試料の腐食状態を観察し、その結果を表３に示し
た。
３０sec に変えたことを除いて、実験例９と同じ条件で
アフタートリートメント処理を施し、実験例９と同様に
して試料の腐食状態を観察し、その結果を表３に示し
た。
【００１８】以上の実験から、酸素ガス単味によるアフ
タートリートメントでは、腐食を防止することができな
かったが、メタノールガスを酸素ガスに加えることによ
り有効に腐食を防止できることが判った。
タートリートメントでは、腐食を防止することができな
かったが、メタノールガスを酸素ガスに加えることによ
り有効に腐食を防止できることが判った。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、以上の実験結果に基づいて、本発明に係るアッシン
グ方法は、プラズマエッチング装置とインラインで接続
されたプラズマアッシング装置を使用して、アルミニウ
ム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハをア
ッシングする際に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH
3OH 、C2H5OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選
択した少なくとも１種類のアルコールのガスを使用し、
アルコールガスと酸素ガスとの流量比率が１：２から
１：５の範囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２０
０Pa（１．５Torr）以上であり、温度が２００°C から
２７０°C の範囲にある条件でアッシングを施すことを
特徴としている。
に、以上の実験結果に基づいて、本発明に係るアッシン
グ方法は、プラズマエッチング装置とインラインで接続
されたプラズマアッシング装置を使用して、アルミニウ
ム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハをア
ッシングする際に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH
3OH 、C2H5OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選
択した少なくとも１種類のアルコールのガスを使用し、
アルコールガスと酸素ガスとの流量比率が１：２から
１：５の範囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２０
０Pa（１．５Torr）以上であり、温度が２００°C から
２７０°C の範囲にある条件でアッシングを施すことを
特徴としている。
【００２０】アルコールガスとしては、メタノールガス
が好適である。また、好適には、圧力は２１０Pa（１．
６Torr）以上である。アッシングに要する時間も通常の
アッシング時間と同じであって、９０秒前後でよい。本
発明方法は、主として実験例１から５の結果に基づいて
いる。アルコールガスと酸素ガスとの流量比率が１：２
以上としたのは、１：２以下ではレジスト膜の除去性が
悪くなるからである。エッチングの際に使用される塩素
系ガスとしては、例えばCCl4、CCl4＋Cl2 、SiCl4 、BC
l3等である。また、アルミニム配線層の材料は、アルミ
ニム単体に加えてAlとSi等のアルミニム合金も含む。
が好適である。また、好適には、圧力は２１０Pa（１．
６Torr）以上である。アッシングに要する時間も通常の
アッシング時間と同じであって、９０秒前後でよい。本
発明方法は、主として実験例１から５の結果に基づいて
いる。アルコールガスと酸素ガスとの流量比率が１：２
以上としたのは、１：２以下ではレジスト膜の除去性が
悪くなるからである。エッチングの際に使用される塩素
系ガスとしては、例えばCCl4、CCl4＋Cl2 、SiCl4 、BC
l3等である。また、アルミニム配線層の材料は、アルミ
ニム単体に加えてAlとSi等のアルミニム合金も含む。
【００２１】本発明に係る別のアッシング方法は、プラ
ズマエッチング装置とインラインで接続されたプラズマ
アッシング装置を使用して、アルミニウム配線層を塩素
系ガスによりエッチングしたウェハをアッシングする際
に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5OH、
ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選択した少なくと
も１種類のアルコールのガスを使用し、アルコールガス
と酸素ガスとの流量比率が１：２．５から１：１０の範
囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．
５Torr）以下であって、温度が２００°C から２７０°
C の範囲の条件で第１次アッシングを施し、次いで、前
記アルコールガスの酸素ガスに対する流量比率が酸素ガ
スの１．０に対してアルコールガスが０．５以上であ
り、アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．５Tor
r）以上であり、温度が２００°C から２７０°C の範
囲にある条件で少なくとも１０秒間第２次アッシングを
施すことを特徴としている。本発明方法は、実験例９か
ら１１の結果に基づいている。アルコールガスと酸素ガ
スとの流量比率が１：１０ないしその近辺になると、若
干の腐食が生じるが、次の工程で十分に除去されること
ができる。第１次アッシングでは主としてホトレジスト
層を除去し、第２次アッシングでは主として残留塩素系
ガスを除去する。好適には、アルコールガスは、メタノ
ールガスである。また、第２次アッシングの圧力は、好
適には２１０Pa（１．６Torr）以上である。
ズマエッチング装置とインラインで接続されたプラズマ
アッシング装置を使用して、アルミニウム配線層を塩素
系ガスによりエッチングしたウェハをアッシングする際
に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5OH、
ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選択した少なくと
も１種類のアルコールのガスを使用し、アルコールガス
と酸素ガスとの流量比率が１：２．５から１：１０の範
囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．
５Torr）以下であって、温度が２００°C から２７０°
C の範囲の条件で第１次アッシングを施し、次いで、前
記アルコールガスの酸素ガスに対する流量比率が酸素ガ
スの１．０に対してアルコールガスが０．５以上であ
り、アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．５Tor
r）以上であり、温度が２００°C から２７０°C の範
囲にある条件で少なくとも１０秒間第２次アッシングを
施すことを特徴としている。本発明方法は、実験例９か
ら１１の結果に基づいている。アルコールガスと酸素ガ
スとの流量比率が１：１０ないしその近辺になると、若
干の腐食が生じるが、次の工程で十分に除去されること
ができる。第１次アッシングでは主としてホトレジスト
層を除去し、第２次アッシングでは主として残留塩素系
ガスを除去する。好適には、アルコールガスは、メタノ
ールガスである。また、第２次アッシングの圧力は、好
適には２１０Pa（１．６Torr）以上である。
【００２２】本発明に係る更に別のアッシング方法は、
プラズマエッチング装置とインラインで接続されたプラ
ズマアッシング装置を使用して、アルミニウム配線層を
塩素系ガスによりエッチングしたウェハをアッシングす
る際に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5
OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選択した少な
くとも１種類のアルコールのガスを使用し、アルコール
ガスの酸素ガスに対する流量比率が酸素ガスの１．０に
対して０．５以上であり、アッシングチャンバの圧力が
２００Pa（１．５Torr）以下であり、温度が２００°C
から２７０°C の範囲にある条件でアッシングを施すこ
とを特徴としている。
プラズマエッチング装置とインラインで接続されたプラ
ズマアッシング装置を使用して、アルミニウム配線層を
塩素系ガスによりエッチングしたウェハをアッシングす
る際に、反応ガスとして酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5
OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選択した少な
くとも１種類のアルコールのガスを使用し、アルコール
ガスの酸素ガスに対する流量比率が酸素ガスの１．０に
対して０．５以上であり、アッシングチャンバの圧力が
２００Pa（１．５Torr）以下であり、温度が２００°C
から２７０°C の範囲にある条件でアッシングを施すこ
とを特徴としている。
【００２３】本発明方法は、実験例６から８及び実験例
９から１１の結果に基づき、アッシングチャンバの圧力
が２００Pa（１．５Torr）以下であっても、メタノール
ガスの酸素ガスに対するガス比率を高くすることによ
り、残留塩素成分を除去できることに着目して、完成さ
れたものである。好適には、アルコールガスはメタノー
ルガスである。
９から１１の結果に基づき、アッシングチャンバの圧力
が２００Pa（１．５Torr）以下であっても、メタノール
ガスの酸素ガスに対するガス比率を高くすることによ
り、残留塩素成分を除去できることに着目して、完成さ
れたものである。好適には、アルコールガスはメタノー
ルガスである。
【００２４】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明する。以下の実施例は、実際の半導体装置の生産ラ
インでのアッシング処理に本発明方法を適用した例であ
る。
説明する。以下の実施例は、実際の半導体装置の生産ラ
インでのアッシング処理に本発明方法を適用した例であ
る。
【００２５】図１に示すプラズマエッチング装置にて次
のエッチング条件でウェハ面上にアルミニム配線層（Ａ
ｌ：９９％−Ｓｉ：１％）を有するウェハをエッチング
した。次いで、図１に示すインラインプラズマアッシン
グ装置を使用して、次に条件で２回のステップでアッシ
ング処理をウェハに施した。 １）エッチング条件 圧力：２．１Pa（１６ｍTorr） ステージ温度：２５°C ＲＦ出力：５０Ｗ ガス流量：ＢＣｌ3 ：９０sccm／Ｃｌ2 ：６０sccm アノード電流：３００mA ２）第１次アッシング処理の条件 圧力：２５３Pa（１．９Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３００sccm／ＣＨ3 ＯＨ：６０sccm アノード電流：４２０mA アッシング時間：１００sec ３）第２次アッシング処理の条件 圧力：２１３Pa（１．６Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：８０sccm／ＣＨ3 ＯＨ：８０sccm アノード電流：４２０mA アッシング時間：２０sec
のエッチング条件でウェハ面上にアルミニム配線層（Ａ
ｌ：９９％−Ｓｉ：１％）を有するウェハをエッチング
した。次いで、図１に示すインラインプラズマアッシン
グ装置を使用して、次に条件で２回のステップでアッシ
ング処理をウェハに施した。 １）エッチング条件 圧力：２．１Pa（１６ｍTorr） ステージ温度：２５°C ＲＦ出力：５０Ｗ ガス流量：ＢＣｌ3 ：９０sccm／Ｃｌ2 ：６０sccm アノード電流：３００mA ２）第１次アッシング処理の条件 圧力：２５３Pa（１．９Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：３００sccm／ＣＨ3 ＯＨ：６０sccm アノード電流：４２０mA アッシング時間：１００sec ３）第２次アッシング処理の条件 圧力：２１３Pa（１．６Torr） ステージ温度：２５０°C ガス流量：Ｏ2 ：８０sccm／ＣＨ3 ＯＨ：８０sccm アノード電流：４２０mA アッシング時間：２０sec
【００２６】以上のように本発明方法を工業的規模で適
用した結果は、図３に示されている。図３によれば、従
来の方法によるアッシング処理が行われていた或る年の
６月までは、毎月、特に湿潤な４月及び６月には、多数
のウェハに腐食が発生し、腐食の発生件数も多かった
が、上述の本発明方法を実施したその年の７月以降には
腐食は発生していないことが判る。よって、本発明方法
の有効性が工業的な規模で実証されたことになる。本発
明方法によれば実施例１の第１次アッシング処理だけで
十分に腐食を防止できたが、実際の生産ラインに適用す
ることを考えて、本実施例では、第１次アッシング処理
に加えて第２次アッシング処理を行った。第１次アッシ
ングでは、主としてホトレジストを除去することを目的
とし、第２次アッシングでは、主として残留塩素系ガス
を除去することを目的としている。尚、第２次アッシン
グの条件で長時間アッシング処理を施しても、アッシン
グレートが遅いため、ホトレジストが残留することもあ
り得る。
用した結果は、図３に示されている。図３によれば、従
来の方法によるアッシング処理が行われていた或る年の
６月までは、毎月、特に湿潤な４月及び６月には、多数
のウェハに腐食が発生し、腐食の発生件数も多かった
が、上述の本発明方法を実施したその年の７月以降には
腐食は発生していないことが判る。よって、本発明方法
の有効性が工業的な規模で実証されたことになる。本発
明方法によれば実施例１の第１次アッシング処理だけで
十分に腐食を防止できたが、実際の生産ラインに適用す
ることを考えて、本実施例では、第１次アッシング処理
に加えて第２次アッシング処理を行った。第１次アッシ
ングでは、主としてホトレジストを除去することを目的
とし、第２次アッシングでは、主として残留塩素系ガス
を除去することを目的としている。尚、第２次アッシン
グの条件で長時間アッシング処理を施しても、アッシン
グレートが遅いため、ホトレジストが残留することもあ
り得る。
【００２７】
【発明の効果】本発明方法は、プラズマエッチング装置
にインラインで接続されたプラズマアッシング装置を使
用して、アルミニウム配線層を塩素系ガスによりエッチ
ングしたウェハをアッシングする際に、反応ガスとして
酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−
C3H7OHのうちから選択した少なくとも１種類のアルコー
ルのガスを使用し、（１）アルコールガスと酸素ガスと
の流量比率が１：１から１：５の範囲にあり、アッシン
グチャンバの圧力が２００Pa（１．５Torr）以上であ
り、温度が２００°C から２７０°C の範囲にある条件
でアッシングを施すことをにより、又は（２）アルコー
ルガスと酸素ガスとの流量比率が１：２．５から１：５
の範囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa
（１．５Torr）以下であって、温度が２００°C から２
７０°C の範囲の条件で第１次アッシングを施し、次い
で、前記アルコールガスの酸素ガスに対する流量比率が
酸素ガスの１．０に対してアルコールガスが０．５以上
であり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．５
Torr）以上であり、温度が２００°C から２７０°C の
範囲にある条件で少なくとも１０秒間第２次アッシング
を施すことにより、又は（３）アルコールガスの酸素ガ
スに対する流量比率が酸素ガスの１．０に対して０．６
以上であり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa
（１．５Torr）以下であり、温度が２００°C から２７
０°C の範囲にある条件でアッシングを施すことによ
り、アルミニム配線層に付着したホトレジスト層に残留
している塩素系ガスを除去し、以後の工程でウェハのア
ルミニム配線層に腐食が生じないようにしている。
にインラインで接続されたプラズマアッシング装置を使
用して、アルミニウム配線層を塩素系ガスによりエッチ
ングしたウェハをアッシングする際に、反応ガスとして
酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5OH、ｎ−C3H7OH及びｉ−
C3H7OHのうちから選択した少なくとも１種類のアルコー
ルのガスを使用し、（１）アルコールガスと酸素ガスと
の流量比率が１：１から１：５の範囲にあり、アッシン
グチャンバの圧力が２００Pa（１．５Torr）以上であ
り、温度が２００°C から２７０°C の範囲にある条件
でアッシングを施すことをにより、又は（２）アルコー
ルガスと酸素ガスとの流量比率が１：２．５から１：５
の範囲にあり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa
（１．５Torr）以下であって、温度が２００°C から２
７０°C の範囲の条件で第１次アッシングを施し、次い
で、前記アルコールガスの酸素ガスに対する流量比率が
酸素ガスの１．０に対してアルコールガスが０．５以上
であり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．５
Torr）以上であり、温度が２００°C から２７０°C の
範囲にある条件で少なくとも１０秒間第２次アッシング
を施すことにより、又は（３）アルコールガスの酸素ガ
スに対する流量比率が酸素ガスの１．０に対して０．６
以上であり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa
（１．５Torr）以下であり、温度が２００°C から２７
０°C の範囲にある条件でアッシングを施すことによ
り、アルミニム配線層に付着したホトレジスト層に残留
している塩素系ガスを除去し、以後の工程でウェハのア
ルミニム配線層に腐食が生じないようにしている。
【図１】プラズマエッチング装置及びそれにインライン
で接続されているプラズマアッシング装置の構成を示す
模式図である。
で接続されているプラズマアッシング装置の構成を示す
模式図である。
【図２】図２（ａ）はアルミニム配線層にホトレジスト
が残留している様子を示す模式図であり、図２（ｂ）は
アルミニム配線層が腐食した様子を示す模式図である。
が残留している様子を示す模式図であり、図２（ｂ）は
アルミニム配線層が腐食した様子を示す模式図である。
【図３】本発明方法の効果を示す棒グラフである。
１０ プラズマエッチング装置 １２ ベルジャ １４ エッチング室 １６ マグネトロン１６ １８ 電極 ２０ プラズマアッシング装置 ２２ ベルジャ ２４ アッシング室 ２６ マグネトロン ２８ 電極 ３０ 搬送管路 ３２ 搬送ロボット
Claims (6)
- 【請求項１】 プラズマエッチング装置とインラインで
接続されたプラズマアッシング装置を使用して、アルミ
ニウム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハ
をアッシングする際に、 反応ガスとして酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5OH、ｎ−
C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選択した少なくとも１
種類のアルコールのガスを使用し、アルコールガスと酸
素ガスとの流量比率が１：２から１：５の範囲にあり、
アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．５Torr）以
上であり、温度が２００°C から２７０°C の範囲にあ
る条件でアッシングを施すことを特徴とするアッシング
方法。 - 【請求項２】 前記アルコールガスがメタノールガスで
あることを特徴とする請求項１に記載のアッシング方
法。 - 【請求項３】 プラズマエッチング装置とインラインで
接続されたプラズマアッシング装置を使用して、アルミ
ニウム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハ
をアッシングする際に、 反応ガスとして酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5OH、ｎ−
C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選択した少なくとも１
種類のアルコールのガスを使用し、アルコールガスと酸
素ガスとの流量比率が１：２．５から１：１０の範囲に
あり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa（１．５To
rr）以下であって、温度が２００°C から２７０°C の
範囲の条件で第１次アッシングを施し、 次いで、前記アルコールガスの酸素ガスに対する流量比
率が酸素ガスの１．０に対してアルコールガスが０．５
以上であり、アッシングチャンバの圧力が２００Pa
（１．５Torr）以上であり、温度が２００°C から２７
０°C の範囲にある条件で少なくとも１０秒間第２次ア
ッシングを施すことを特徴とするアッシング方法。 - 【請求項４】 前記アルコールガスがメタノールガスで
あることを特徴とする請求項３に記載のアッシング方
法。 - 【請求項５】 プラズマエッチング装置とインラインで
接続されたプラズマアッシング装置を使用して、アルミ
ニウム配線層を塩素系ガスによりエッチングしたウェハ
をアッシングする際に、 反応ガスとして酸素ガスに加えてCH3OH 、C2H5OH、ｎ−
C3H7OH及びｉ−C3H7OHのうちから選択した少なくとも１
種類のアルコールのガスを使用し、アルコールガスの酸
素ガスに対する流量比率が酸素ガスの１．０に対して
０．５以上であり、アッシングチャンバの圧力が２００
Pa（１．５Torr）以下であり、温度が２００°C から２
７０°C の範囲にある条件でアッシングを施すことを特
徴とするアッシング方法。 - 【請求項６】 前記アルコールガスがメタノールガスで
あることを特徴とする請求項５に記載のアッシング方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7135849A JPH08306668A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | アッシング方法 |
| US08/638,712 US5763328A (en) | 1995-05-09 | 1996-04-29 | Ashing method |
| KR1019960014601A KR960042998A (ko) | 1995-05-09 | 1996-05-06 | 애싱방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7135849A JPH08306668A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | アッシング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08306668A true JPH08306668A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=15161209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7135849A Pending JPH08306668A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | アッシング方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5763328A (ja) |
| JP (1) | JPH08306668A (ja) |
| KR (1) | KR960042998A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100379210B1 (ko) * | 2002-04-19 | 2003-04-08 | 피.에스.케이.테크(주) | 반도체 웨이퍼 애싱 방법 |
| KR100622813B1 (ko) * | 2004-12-29 | 2006-09-18 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 부식 방지 방법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5968374A (en) * | 1997-03-20 | 1999-10-19 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for controlled partial ashing in a variable-gap plasma processing chamber |
| US6054392A (en) * | 1997-05-27 | 2000-04-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate and method of forming a contact hole in the same |
| DE69737914T2 (de) * | 1997-12-22 | 2008-02-07 | Hitachi, Ltd. | Kartenförmige vorrichtung mit einem halbleiterelement |
| KR100431889B1 (ko) * | 2001-07-05 | 2004-05-17 | 주식회사 우광유니텍 | 건식 세정/에싱 방법 및 장치 |
| JP2006507667A (ja) * | 2002-09-18 | 2006-03-02 | マットソン テクノロジイ インコーポレイテッド | 材料を除去するためのシステムおよび方法 |
| US20100051577A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-04 | Micron Technology, Inc. | Copper layer processing |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2528962B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1996-08-28 | 株式会社日立製作所 | 試料処理方法及び装置 |
| JP2906590B2 (ja) * | 1990-06-14 | 1999-06-21 | 三菱瓦斯化学株式会社 | アルミニウム配線半導体基板の表面処理剤 |
| JP3016261B2 (ja) * | 1991-02-14 | 2000-03-06 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3412173B2 (ja) * | 1991-10-21 | 2003-06-03 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-05-09 JP JP7135849A patent/JPH08306668A/ja active Pending
-
1996
- 1996-04-29 US US08/638,712 patent/US5763328A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-06 KR KR1019960014601A patent/KR960042998A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100379210B1 (ko) * | 2002-04-19 | 2003-04-08 | 피.에스.케이.테크(주) | 반도체 웨이퍼 애싱 방법 |
| KR100622813B1 (ko) * | 2004-12-29 | 2006-09-18 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 부식 방지 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5763328A (en) | 1998-06-09 |
| KR960042998A (ko) | 1996-12-21 |
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