JPH0917796A - 配線形成方法 - Google Patents

配線形成方法

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JPH0917796A
JPH0917796A JP18466795A JP18466795A JPH0917796A JP H0917796 A JPH0917796 A JP H0917796A JP 18466795 A JP18466795 A JP 18466795A JP 18466795 A JP18466795 A JP 18466795A JP H0917796 A JPH0917796 A JP H0917796A
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JP
Japan
Prior art keywords
wiring layer
film
photoresist film
oxygen plasma
plasma treatment
Prior art date
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Pending
Application number
JP18466795A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Sawada
敬二 澤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH0917796A publication Critical patent/JPH0917796A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニム・銅合金の配線層からCuグレイ
ンが抜け出ることなく、また配線層の側壁にポリマー膜
が残らないようにできる配線形成方法を提供する。 【構成】 本発明方法は、絶縁膜12上に形成されたア
ルミニム・銅合金からなる配線層14上にホトレジスト
膜のマスクパターン16を形成する工程と、マスクパタ
ーンをマスクにして配線層を塩素系反応ガスを使用して
エッチングする工程と、第1次酸素プラズマ処理により
ホトレジスト膜の表面から所定深さまでホトレジスト膜
を除去する工程と、アミン系有機溶剤を使用してウエハ
を洗浄し、ホトレジスト膜残部を除去する工程と、配線
層側壁に付着している有機ポリマー成分を第2次酸素プ
ラズマ処理により除去する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配線形成方法に関し、
更に詳細には配線層上に成膜する層間絶縁膜のカバレー
ジを良好にするように配線層を形成する方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の微細化及び高集積化に伴
い、配線層の微細化及び積層化が、益々進んでいる。そ
のため、従来は、配線層はアルミニウム単味、アルミニ
ウム・シリコン合金で形成されていたが、配線層の微細
化及び積層化の要求を満足するために、配線層はアルミ
ニウム・銅合金で形成されるようになった来た。以下
に、従来のアルミニウム・銅合金による配線形成方法を
説明する。先ず、図3(a)に示すように、層間絶縁膜
12上にスパッタリング法によりアルミニム・銅合金か
らなる配線層14を堆積する。次いで、図3(b)に示
すように、ホトレジスト膜を成膜し、ホトリソグラフィ
法によりマスクパターン16を形成する。図3(a)
中、10は半導体基板である。
【0003】次いで、塩素系反応ガスによりエッチング
してパターンに従った配線12を形成する。エッチング
の際、図4(c)に示すように、配線層14を垂直にエ
ッチングするために、エッチング進行中の配線層14の
側壁にポリマー膜22を形成し、異方性エッチングを行
う技術が採用されている。ここで言うポリマー膜22と
は、反応ガス、アルミニム・銅合金、ホトレジスト材、
層間絶縁膜の構成材料間での反応により生成した反応生
成物である。生成されたポリマーの組成により、アルミ
ニム、銅等の金属を多く含むメタルポリマーと、ホトレ
ジスト材、層間絶縁膜等の有機成分を多く含む有機系ポ
リマーとに大別される。図4(c)に示すように、エッ
チング初期の段階では、アルミニム、銅、ホトレジスト
材を主成分とするメタルポリマー膜18が形成される。
【0004】一方、図4(d)に示すように、エッチン
グ後期の段階では、層間絶縁膜の材料、ホトレジスト材
を主成分とする有機系ポリマーが形成される。ポリマー
膜が形成された状態で、図4(e)に示すように、溶剤
洗浄でホトレジスト膜を除去すると、ポリマー膜はその
まま残存する。この状態で、次に、配線層14上に層間
絶縁膜を成膜すると、層間絶縁膜のカバレージが悪くな
るので、ポリマー膜を除去することが必要である。そこ
で、基板に対して損傷を与えず、しかもポリマー膜を確
実に除去するために、従来、アミン系有機溶剤で洗浄す
る方法が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアルミ
ニウム・銅合金による配線層の形成方法では、ホトレジ
スト膜及び配線層に付着したポリマー膜の双方をアミン
系有機溶剤により洗浄、除去しようとしているために二
つの問題があった。第1には、アミノ基(NH2 −)は
メタル系ポリマー膜を溶解、除去するために溶剤に含ま
れているが、配線層を構成する金属に対しても活性が高
く、そこで、アミン系有機溶剤には、メタル保護膜を生
成して金属を保護する保護薬剤が添加されている。しか
し、アルミニム・銅合金配線層では、アルミニムと銅と
の界面に保護薬剤が進入し難く、イオン化傾向の高いア
ルミニムが溶出し、アルミニムの溶出の進行と共に銅の
グレインが抜け出ると言う問題があった。かかる現象が
発生すると、配線層の断面積が小さくなってエレクトロ
マイグレーション或いはストレスマイグレーションが発
生し、配線層の信頼性が低下する。第2には、アミン系
有機溶剤は、配線層側壁のメタル系ポリマー膜を除去で
きるが、配線層側壁下部の有機系ポリマー膜を除去でき
ないと言う問題があった。ポリマー膜が残留すると、そ
の上に成膜する層間絶縁膜のカバレージが悪くなり、絶
縁不良等の配線層の信頼性が低下すると共に、層間絶縁
膜の平坦性が阻害される。
【0006】そこで、本発明の目的は、アルミニム・銅
合金の配線層からCuグレインが抜け出ることなく、ま
た配線層の側壁にポリマー膜が残らないようにできる配
線形成方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る配線形成方法は、絶縁膜上に形成され
たアルミニム・銅合金からなる配線層上にホトレジスト
膜のマスクパターンを形成する工程と、マスクパターン
をマスクにして配線層をエッチングする工程と、第1次
酸素プラズマ処理によりホトレジスト膜の表面から所定
深さまでホトレジスト膜を除去する工程と、アミン系有
機溶剤を使用してウエハを洗浄し、ホトレジスト膜残部
及び配線層側壁に付着しているメタル系ポリマー膜を除
去する工程と、配線層側壁に付着している有機ポリマー
成分を第2次酸素プラズマ処理により除去する工程とを
有することを特徴としている。
【0008】配線層をエッチングする条件は、反応ガス
に塩素系ガスを使用した通常の条件でよい。本発明方法
で使用するアミン系有機溶剤は、ホトレジスト膜を溶
解、除去できる有機溶剤成分と、配線層側壁に付着して
いるメタル系ポリマー膜を除去できるアミノ基(NH2
−)成分とを含有する溶剤である限り、特に限定はな
い。また、第1次酸素プラズマ処理の工程で残すホトレ
ジスト膜は、配線層上に少なくとも0.5nm残ってお
れば良い。第2次酸素プラズマ処理工程は、第1次酸素
プラズマ処理工程と同じで条件で処理時間を長くする。
【0009】
【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。図1(a)から(c)及
び図2(d)から(f)は、本発明方法を実施する際の
各工程毎の層構造を示す基板断面図である。本発明方法
では、先ず、図1(a)に示すように、膜厚600nm
のBPSG膜とその上の膜厚30nmのTEOSCVD
膜からなる絶縁膜12上にAl :Cuが99.5%:
0.5%のアルミニム・銅合金からなる膜厚500nm
の配線層14を形成した。図1(a)中、10は半導体
基板である。次いで、図1(b)に示すように、次い
で、配線層14上に膜厚1.19μmのホトレジスト膜
16のマスクパターンを形成した。
【0010】続いて、図1(c)に示すように、マスク
パターン16をマスクにして配線層14を塩素系反応ガ
スを使用して次の条件でエッチングした。この段階で、
メタル系ポリマー膜18と、有機系ポリマー膜20とか
らなるポリマー膜22が配線層14の側壁に形成され
る。 エッチング条件 エッチャー :日立製作所製のM308AT ガス :BCl3 /Cl2 :60sccm/90sccm 圧力 :1064Pa(8m torr) RF出力 :60w マイクロ波 :300mA 処理時間 :計60秒(正味35秒+オーバーエッチ
ング25秒)
【0011】次に、第1次酸素プラズマ処理を施し、図
2(d)に示すように、マスクパターンのホトレジスト
膜16の表面から所定深さ、表面から約0.3μm の深
さまでホトレジスト膜を除去した。 アッシャー :Ramco製の平行平板型プラズマアッ
シャ−RAM250 ガス :O2 /800sccm 圧力 :106.4kPa RF出力 :1000W 処理時間 :10分 これにより、配線層14上に保護膜を形成することがで
きた。また、ホトレジスト膜16は、配線層14上に約
0.9μm の膜厚で残っていた。尚、ホトレジスト膜1
6は、少なくとも0.5μm 残っておれば良い。
【0012】次いで、次の条件で、図2(e)に示すよ
うに、アミン系有機溶剤を使用してホトレジスト膜16
を洗浄、除去した。 洗浄装置 :セミツール製のWSST 洗浄液 :EKC製の商品名EKC−265 温度 :65°C 処理時間 :15分 洗浄、除去の際には、まず上述の工程を経たウエハをイ
ソプロピルアルコールに約10秒間浸漬して濡れ性を確
保し、EKC−265により15分間洗浄し、イソプロ
ピルアルコールで6分間リンスし、更に純水で8分間洗
浄し、イソプロピルアルコールを純水で置換した。これ
により、ホトレジスト膜16の残部及びメタル系ポリマ
ー膜18を除去することができた。
【0013】 EKC−265の組成(EKC社製) 2−(2アミノエトキシ)エタノール(OC2H2NH2)2CHCH2OH):約55% ヒドロキシアミン(NH2OH) :約20% カテコール(HO(C6H6)OH) :約5% 水(H2O) :約20% EKC−265のうち、2−(2アミノエトキシ)エタ
ノールはホトレジスト材料を、ヒドロキシアミンはメタ
ル系ポリマーをそれぞれ溶解、除去し、カテコールは防
腐食剤である。
【0014】次に、以下の条件で、第2次酸素プラズマ
処理を施し、図2(f)に示すように、配線層14の側
壁に残留している有機系ポリマーを除去した。 アッシャー :Ramco製の平行平板型プラズマアッ
シャ−RAM250 ガス :O2 /800sccm 圧力 :106.4kPa RF出力 :1000W 処理時間 :90分
【0015】以上の実施例方法により得た配線層14を
観察すると、メタル系ポリマー及び有機系ポリマーが完
全に除去されており、しかも配線層14からCuグレイ
ンが抜け落ちる現象も発生しなかった。また、第2次酸
素プラズマ処理は、下地絶縁膜12の表面荒れの改善に
も寄与することを確認できた。本実施例は、本発明方法
を具体的に説明するための例であって、本実施例で挙げ
た配線層成膜工程、エッチング工程、第1次酸素プラズ
マ工程、アミン系有機溶剤によるホトレジスト膜除去工
程、及び第2次酸素プラズマ工程等の条件、処理時間、
使用反応ガス及び薬剤等は、本発明方法の要旨を逸脱し
ない限り、改変できる。
【0016】
【発明の効果】本発明方法の構成によれば、ホトレジス
ト膜を除去するためのアミン系有機溶剤処理の前後に第
1次及び第2次酸素プラズマ処理を施すことにより、配
線層のCuグレインの離脱を防止しつつ従来の配線形成
方法では配線層のパターニングの後に配線層側壁に残留
し勝ちであったメタル系ポリマー及び有機系ポリマーを
完全に除去できる。本発明方法を使用することにより、
従来、配線層上に層間絶縁膜を成膜する際に生じていた
カバレージの悪さを大幅に改善することができ、従って
配線層間の絶縁不良等の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)から(c)は、本発明方法を実施す
る際の各工程毎の層構造を示す基板断面図である。
【図2】図2(d)から(f)は、図1(c)に引き続
いて、本発明方法を実施する際の各工程毎の層構造を示
す基板断面図である。
【図3】図3(a)及び(b)は、従来の配線形成方法
を実施する際の各工程毎の層構造を示す基板断面図であ
る。
【図4】図4(c)から(e)は、従来の配線形成方法
を実施する際の各工程毎の層構造を示す基板断面図であ
る。
【符号の説明】
10 基板 12 絶縁膜 14 配線層 16 マスクパターン 18 メタル系ポリマー膜 20 有機系ポリマー膜 22 ポリマー膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁膜上に形成されたアルミニム・銅合
    金からなる配線層上にホトレジスト膜のマスクパターン
    を形成する工程と、 マスクパターンをマスクにして配線層をエッチングする
    工程と、 第1次酸素プラズマ処理によりホトレジスト膜の表面か
    ら所定深さまでホトレジスト膜を除去する工程と、 アミン系有機溶剤を使用してウエハを洗浄し、ホトレジ
    スト膜残部及び配線層側壁に付着しているメタル系ポリ
    マー膜を除去する工程と、 配線層側壁に付着している有機ポリマー成分を第2次酸
    素プラズマ処理により除去する工程とを有することを特
    徴とする配線形成方法。
JP18466795A 1995-06-28 1995-06-28 配線形成方法 Pending JPH0917796A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990059076A (ko) * 1997-12-30 1999-07-26 김영환 반도체 소자의 금속 배선 부식 방지 방법
US6375859B1 (en) * 1999-02-04 2002-04-23 International Business Machines Corporation Process for resist clean up of metal structures on polyimide
SG94741A1 (en) * 2000-01-21 2003-03-18 Chartered Semiconductor Mfg Method of residual resist removal after etching of aluminum or aluminum alloy films in chlorine containing plasma

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US6375859B1 (en) * 1999-02-04 2002-04-23 International Business Machines Corporation Process for resist clean up of metal structures on polyimide
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