JPH0962013A - 半導体装置用洗浄剤及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置用洗浄剤及び半導体装置の製造方法

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JPH0962013A
JPH0962013A JP22034195A JP22034195A JPH0962013A JP H0962013 A JPH0962013 A JP H0962013A JP 22034195 A JP22034195 A JP 22034195A JP 22034195 A JP22034195 A JP 22034195A JP H0962013 A JPH0962013 A JP H0962013A
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JP
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semiconductor device
betaine
compd
cleaning agent
film
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JP22034195A
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Hidetoshi Ikeda
英俊 池田
Takashi Hasemi
隆司 長谷見
Keiichi Iwata
恵一 岩田
Tetsuo Aoyama
哲男 青山
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
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    • H01L21/02071Cleaning 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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Abstract

(57)【要約】 【課題】ドライエッチングにより形成される側壁保護堆
積膜を容易に除去でき、配線素材となる各種の金属素材
からなる導電層を腐食せず、エッチングによるコロージ
ョンも発生しないような半導体装置洗浄剤、及び高精度
の回路配線を製造する半導体装置の製造方法を提供す
る。 【構成】フッ素化合物およびベタイン化合物と、アミド
類、ラクトン類、アルコール類から選ばれた一種以上の
有機溶剤を含む半導体装置用洗浄剤および、ドライエッ
チングにより配線構造を形成する際、導電層及びフォト
レジストの側壁部に発生する保護堆積膜を、該半導体装
置用洗浄剤を用いて剥離する半導体装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、半導体製造工程におい
てフォトレジストを剥離するために用いられる洗浄剤及
び半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、シリコン単結晶からなる半導体ウ
エハー上に、論理LSIやメモリLSIを形成する半導
体集積回路のアルミニウム配線技術においては、回路の
高集積化に伴い、エレクトロマイグレーション、ストレ
スマイグレーション等が発生するため、配線体の材料に
微量の銅等を添加したアルミニウム合金(Al−Si−
Cu)合金を使用することで、マイグレーションを抑制
している。
【0003】アルミニウム合金を配線体とする製造工程
は次の通りである。まず拡散層及び絶縁膜等が形成さ
れた半導体ウエハー上にスパッタ蒸着法により前述のA
l−Si−Cu合金膜を形成する。次にこのAl−S
i−Cu合金膜上にレジスト膜を塗布した後にフォトリ
ソグラフィにより、微細なパターンを形成する。次いで
この半導体基板全面にUV光を照射してレジスト膜を
硬化することにより、レジストパターンの耐ドライエッ
チング性を向上される。さらにこのレジストパターン
をマスクとして、前記Al−Si−Cu合金膜をドライ
エッチングして配線パターンを形成する。
【0004】この場合ドライエッチングガスとしては、
BC13 −C12 等の塩素系ガス、又はこれらにCF4
及びCHF3 等のフロン系ガスを添加したものが一般的
に用いられている。このエッチングの際、前記レジスト
膜及びAl−Si−Cu合金膜のパターン側面に反応生
成物である保護堆積膜が付着する。一方、このドライエ
ッチングの際に使用した塩素系ガスは配線体のアルミニ
ウムと反応し、塩化アルミニウム等の化合物が保護堆積
膜に生成し、これが大気中の水分と反応して塩化水素を
発生し、この塩化水素がさらにAl−Si−Cu合金を
腐食することにより断線の原因となる。これらの腐食は
一般にアフターコロージョンと呼ばれている(月刊 S
EMICON NEWS 1988年10月号 44
頁)。このアフターコロージョンの防止法として、エッ
チング後のウエハーを加熱する方法、あるいは、純水洗
浄等を行っているが、いずれの方法も良好な結果は得て
おらず(月刊 SEMICON NEWS 同上)、前
記アフターコロージョンを完全に防止するためには、上
記保護堆積膜を完全に除去する必要がある。
【0005】このような保護堆積膜を除去するために、
酸性有機溶剤レジスト洗浄液やアルカリ性有機溶剤レジ
スト洗浄液が使用されている。酸性有機溶剤レジスト洗
浄液としては、アルキルベンゼンスルホン酸にフェノー
ル化合物や塩素系溶剤、芳香族炭化水素を添加した洗浄
液が一般に使用されているが、この洗浄液を用いて10
0℃以上に加熱処理しても保護堆積膜を完全に除去する
ことはできない。またこれらの酸性有機溶剤レジスト洗
浄液は、水に対する溶解性が低いため、除去操作の後水
との相溶性の良いイソプロパノールの如き有機溶剤で洗
浄し、次いで水洗しなければならず、工程が複雑にな
る。一方、アルカリ性有機溶剤レジスト洗浄液も上記の
酸性洗浄液の場合と同様に100℃以上に加熱しても保
護堆積膜を除去することがかなり困難である。このよう
に酸性あるいはアルカリ性のいずれの洗浄液を用いた場
合でも、保護堆積膜を完全に除去できないため、残存し
た塩素ラジカルやイオンによるコロージョンの発生は回
避できない。
【0006】また上記の洗浄方法とは異なる方法とし
て、プラズマ灰化後のレジスト残りを、テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイドを含有するポジ型レジス
ト現像液の如きアルカリ性水溶液で除去するという方法
が知られている(特開昭62−281332号)。しか
しながらこの方法では、アルミニウムを含む基体から成
る導電層がアルカリ性水溶液で激しく腐食される。更に
チタンやタングステン層をドライエッチした際に生成す
る保護堆積膜については、その除去方法は未だ確立され
ていない。これらのチタンやタングステン層は、半導体
装置中の導電層を多層構造にする際の中間層の金属配線
に使用される場合が多く、もし生成した保護堆積膜を放
置しておくと、次工程で堆積させた膜の圧力等により隣
接する配線が保護堆積膜により接触し、短絡や配線異常
の原因となる。従って保護堆積膜の除去が完全に可能で
あり、さらにアルミニウム系配線体のような導電層を腐
食しないような半導体装置用洗浄剤及びそれにより処理
する半導体製造装置の方法が所望されている。なお前述
の如くエッチングガスに起因する腐食を一般にコロージ
ョンと呼び、薬液によるより起こる金属の腐食を単に
「腐食」と呼ぶものとする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く半導体装置
製造工程において、半導体基板上に形成された導電層や
フォトレジストの側壁部に生成する側壁保護堆積膜を除
去するために種々の方法が採られているが、コロージョ
ンの発生などが課題であり、側壁保護堆積膜の除去が容
易で、しかもその際金属導電層を腐食しないような半導
体装置洗浄剤が要望されている。本発明の目的は上記の
如き課題を解決し、ドライエッチングにより形成される
側壁保護堆積膜を容易に除去でき、配線素材となる各種
の金属素材からなる導電層を全く腐食せず、コロージョ
ンも全く発生しないような半導体装置洗浄剤、及び高精
度の回路配線を製造する半導体装置の製造方法を提供す
ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の如
き課題を解決すべく鋭意検討した結果、フッ素化合物と
ベタイン化合物を含有する水溶液、またはフッ素化合物
とベタイン化合物に、アミド類、ラクトン類、アルコー
ル類から選ばれた有機溶媒を含有する水溶液からなる半
導体装置用洗浄剤が、ドライエッチングの際に形成され
る保護堆積膜に対する除去性とコロージョン防止性、配
線材料に対する非腐食性及び簡便なる作業性を備えた極
めて優れた特性を有することを見出し、本発明に到達し
た。
【0009】即ち本発明は、1)フッ素化合物を0.1
〜20重量%、ベタイン化合物1〜50重量%、残部が
水であることを特徴とする半導体装置用洗浄剤、2)該
半導体装置用洗浄剤に、更にアミド類、ラクトン類、ア
ルコール類から選ばれた一種以上の有機溶媒を1〜60
重量%含有する半導体装置用洗浄剤および、3)半導体
基板上に形成され、チタン、チタン合金、タングステ
ン、タングステン合金、アルミニウム及びアルミニウム
合金のいずれか一つを含む導電層上にフォトレジストに
よるマスク形成を行った後、ドライエッチングにより配
線構造を形成する際、導電層及びフォトレジストの側壁
部に発生する保護堆積膜をフッ素化合物およびベタイン
化合物と、アミド類、ラクトン類、アルコール類から選
ばれた一種以上の有機溶剤を含む半導体装置用洗浄剤を
用いて剥離する洗浄工程を有することを特徴とする半導
体装置の製造方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の半導体装置用洗浄剤に用
いられるフッ素化合物としては、フッ化水素酸、フッ化
アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、ホウフッ化ア
ンモニウム、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化
水素テトラメチルアンモニウム等が挙げられる。フッ素
化合物の濃度は0.1〜20重量%、好ましくは、0.
5〜15重量%である。フッ素化合物の濃度が0.1重
量%より低い濃度では保護堆積膜の除去速度が遅く、2
0重量%より高い濃度では配線材料への腐食が激しくな
る。
【0011】本発明の半導体装置用洗浄剤で使用される
ベタイン化合物としては、グリシンベタイン、γ−ブチ
ロベタイン、ラウリルベタイン、ステアリンベタイン等
が挙げられる。ベタイン化合物の濃度は1〜50重量
%、好ましくは5〜40重量%である。ベタイン化合物
の濃度が1重量%より低い濃度では配線材料への腐食が
激しく、50重量%以上では保護堆積膜の除去速度が遅
くなり好ましくない。
【0012】本発明で更に添加される有機溶媒として
は、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N
−メチルピロリドンなどのアミド類、γ−ブチロラクト
ン等のラクトン類、メタノール、エタノール、イソプロ
パノール、エチレングリコールなどのアルコール類が挙
げられる。これらの有機溶媒の濃度は1〜60重量%、
好ましくは10〜55重量%である。有機溶媒が1重量
%より低い濃度では配線材料の腐食が激しくなり、60
重量%より高い濃度では側壁保護堆積膜の除去速度が遅
くなる。
【0013】側壁保護堆積膜を除去する際の半導体装置
洗浄剤の温度は、通常、常温、例えば18〜25℃で十
分であるが、側壁保護堆積膜の除去速度が著しく遅い場
合には、例えば30〜60℃に加熱して使用される。ま
た洗浄温度及び洗浄時間は、側壁保護堆積膜の状態、及
び配線材料の種類を考慮して、適宜選択される。側壁保
護堆積膜の洗浄剥離に際し、その剥離工程は被処理半導
体基板を本発明の洗浄による従来から用いられている方
法、例えば、バッチ方式による浸漬洗浄、枚葉式による
スプレイまたは噴霧洗浄等を採用し、その後、前記方式
による純水洗浄、乾燥して終了することができるため、
リンス液として従来使用されていたアルコールの様な有
機溶剤を使用する必要がなく、純水洗浄のみで充分であ
るため、工程的に簡略化され安全である。
【0014】本発明の半導体装置洗浄剤は、半導体装置
製造工程において、半導体基板上に形成された導電層
を、ポジ型及びネガ型の単層フォトレジスト、或いは多
層構造によるフォトレジストによるマスク形成を行った
後、ドライエッチングにより配線構造を形成させる際に
導電層及びフォトレジストの側壁部に生成する保護堆積
膜を剥離するために用いられる。本発明の半導体装置洗
浄剤により保護堆積膜の剥離が極めて確実に行われるこ
とから、導電層表面の汚染が無くなり清浄化されるので
コロージョンが発生しない。また本発明の半導体装置洗
浄剤は、半導体基板上に形成された、チタン、チタン合
金、タングステン、タングステン合金、アルミニウム及
びアルミニウム合金等のいずれか一種以上を含む配線材
料に適用することができ、多層構造の半導体装置や高集
積度回路の製造に有利に使用される。すなわち本発明の
半導体装置洗浄剤により、導電層にダメージを全く与え
ることなく容易にフォトレジスト膜を剥離することがで
き、高精度の加工が要求される電子材料分野全般におい
て好適に用いることができる。
【0015】
【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
する。但し本発明はこれらの実施例により制限されるも
のではない。
【0016】実施例1〜7、比較例1〜3 図1はレジスト膜をマスクとしてドライエッチングを行
い、アルミニウム配線体を形成した半導体装置の断面を
示す。図1において、半導体装置基板1は酸化膜2に被
膜されており、酸化膜2上に第1層金属であるTiN層
3、第2層金属であるAl−Si−Cu層4および第3
層金属であるTiN層5が順に形成されている。またド
ライエッチング時に側壁に保護堆積膜7が形成されてい
る。図2は、図1で用いた半導体装置を酸素プラズマを
用いてレジストアッシングを行い、図1のレジスト膜6
を除去した半導体装置の断面図を示す。図2においては
残渣物(保護堆積膜)7は、酸素系プラズマでは除去さ
れず、残渣物7の上側は、配線材料3、4、5の中心に
対して開くように変形されているだけである。
【0017】図2のレジストアッシングを行った後の半
導体装置を第1表に示す組成の半導体装置洗浄剤に所定
時間浸漬した後、超純水でリンスして乾燥し、電子顕微
鏡(SEM)で観察を行った。残渣物7の剥離性及びA
l−Si−Cu層(配線体)4の腐食性についてのSE
M観察による評価を行った結果を表1に示す。SEM観
察による判断基準は次の通りである。なおTiN層3お
よびTiN層5の腐食は見られなかった。 (剥離性)◎:完全に除去された。 ○:一部残存物が認められた。 ×:大部分が残存していた。 (腐食性)◎:腐食は全く認められなかった。 ○:一部腐食が認められた。 ×:激しい腐食が認められた。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明の半導体装置用洗浄剤を使用する
ことにより、半導体基板上に形成された導電層上にフォ
トレジストによるマスク形成を行った後、ドライエッチ
ングにより配線構造を形成する際、導電層及びフォトレ
ジストの側壁部に発生する保護堆積膜を容易に剥離で
き、その際エッチングによるコロージョンが無く、配線
材料を全く腐食せずに超微細加工が可能である。またリ
ンス液としてアルコールの様な有機溶媒を使用する必要
がなく、水のみでリンスすることができ、高精度の回路
配線を製造できる・
【図面の簡単な説明】
【図1】断面図レジスト膜をマスクとしてドライエッチ
ングを行い、アルミニウム配線体を形成した半導体装置
の断面を示す。
【図2】断面図図2は、図1で用いた半導体装置を酸素
プラズマを用いてレジストアッシングを行い、図1のレ
ジスト膜を除去した半導体装置の断面図を示す。
【符号の説明】
1:半導体装置基板 2:酸化膜 3:TiN層 4:Al−Si−Cu層 5:TiN層 6:レジスト膜 7:残渣物(保護堆積膜)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 哲男 新潟県新潟市太夫浜182番地 三菱瓦斯化 学株式会社新潟研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ素化合物を0.1〜20重量%、ベタ
    イン化合物1〜50重量%、残部が水であることを特徴
    とする半導体装置用洗浄剤。
  2. 【請求項2】アミド類、ラクトン類、アルコール類から
    選ばれた一種以上の有機溶媒を1〜60重量%含有する
    請求項1の半導体装置用洗浄剤。
  3. 【請求項3】半導体基板上に形成され、チタン、チタン
    合金、タングステン、タングステン合金、アルミニウム
    及びアルミニウム合金のいずれか一つを含む導電層上に
    フォトレジストによるマスク形成を行った後、ドライエ
    ッチングにより配線構造を形成する際、導電層及びフォ
    トレジストの側壁部に発生する保護堆積膜をフッ素化合
    物およびベタイン化合物と、アミド類、ラクトン類、ア
    ルコール類から選ばれた一種以上の有機溶剤を含む半導
    体装置用洗浄剤を用いて剥離する洗浄工程を有すること
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
JP22034195A 1995-08-29 1995-08-29 半導体装置用洗浄剤及び半導体装置の製造方法 Pending JPH0962013A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7605113B2 (en) 1997-01-09 2009-10-20 Advanced Technology Materials Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate
US7662762B2 (en) 1997-01-09 2010-02-16 Advanced Technology Materials, Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrates
CN114749418A (zh) * 2022-04-13 2022-07-15 安徽光智科技有限公司 塑料镀膜镜片的褪膜工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7605113B2 (en) 1997-01-09 2009-10-20 Advanced Technology Materials Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate
US7662762B2 (en) 1997-01-09 2010-02-16 Advanced Technology Materials, Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrates
US8293694B2 (en) 1997-01-09 2012-10-23 Advanced Technology Materials, Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate
US9109188B2 (en) 1997-01-09 2015-08-18 Advanced Technology Materials, Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate
CN114749418A (zh) * 2022-04-13 2022-07-15 安徽光智科技有限公司 塑料镀膜镜片的褪膜工艺

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