JPH10214803A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- JPH10214803A JPH10214803A JP32471897A JP32471897A JPH10214803A JP H10214803 A JPH10214803 A JP H10214803A JP 32471897 A JP32471897 A JP 32471897A JP 32471897 A JP32471897 A JP 32471897A JP H10214803 A JPH10214803 A JP H10214803A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法、特に洗浄工程に特徴のある半導体装置の製造方法に
関する。The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device characterized by a cleaning step.
【0002】[0002]
【従来の技術】DRAM、MPUをはじめLSIの集積
度は年々大きくなっており、それに伴いデザインルール
は縮小し、配線は多層化の方向へ進んでいる。多層配線
化が進むに従い、露光機のフォーカスマージン確保のた
め、0.35μmロジックLSIにおいて、層間絶縁膜
平坦化CMP(Chemical Mechanical Polishing )技術
が導入された。ケミカルメカニカルポリシング(CM
P)は、研磨材中に含まれる化学成分による化学的エッ
チング作用と、研磨材が本来有する機械的研磨作用と、
を利用して研磨を行なう研磨法である。LSIの製造プ
ロセスに用いられるCMP技術には、トランジスタ、配
線などのデバイス段差上に堆積したBPSG,SiO2
などの絶縁膜を研磨することによりデバイス段差を平坦
化する平坦化CMPと、デバイス上に形成されたホール
あるいはトレンチにSiO2 などの絶縁膜もしくはpoly
−Si,Al,Cu,Wなどの金属膜を埋め込み、ホー
ル,トレンチ部分以外に堆積した堆積膜を研磨すること
により埋め込み素子分離,トレンチキャパシタ,コンタ
クトプラグあるいはダマシン配線を形成するリセスCM
Pがある。どちらの技術も従来用いられてきたSOG平
坦化技術やエッチバック平坦化技術と比較すると、グロ
ーバルな平坦性を実現できる特徴を有する。2. Description of the Related Art The degree of integration of LSIs, including DRAMs and MPUs, is increasing year by year, and accordingly, design rules are shrinking, and wiring is becoming more multilayered. With the progress of multilayer wiring, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique for flattening an interlayer insulating film has been introduced in a 0.35 μm logic LSI in order to secure a focus margin of an exposure machine. Chemical mechanical polishing (CM
P) is a chemical etching action by a chemical component contained in the abrasive, a mechanical polishing action inherent to the abrasive,
This is a polishing method in which polishing is performed by utilizing the above. CMP techniques used in LSI manufacturing processes include BPSG and SiO 2 deposited on device steps such as transistors and wiring.
Planarization CMP to flatten the device steps by polishing the insulating film such as SiO2, and insulating film such as SiO 2 or poly in the hole or trench formed on the device.
A recess CM for forming a buried element isolation, trench capacitor, contact plug or damascene wiring by burying a metal film such as Si, Al, Cu, W or the like and polishing a deposited film deposited in a portion other than a hole or a trench portion;
There is P. Either technique has a feature that can realize global flatness as compared with the conventionally used SOG flattening technique or etch-back flattening technique.
【0003】こうしたなか、0.25μmルールまでの
LSIの製造については、層間絶縁膜平坦化CMP技術
と、従来の配線形成技術で対応できるものの、0.18
μmルール以降は、配線材料のエッチング技術の限界お
よびエレクトロマイグレーション耐性確保等の要因によ
り、多層配線形成はメタルCMP技術を用いたデュアル
ダマシンによる埋め込み配線化が必須になると考えられ
ている。Under these circumstances, the production of LSIs up to the 0.25 μm rule can be handled by the CMP technique for flattening the interlayer insulating film and the conventional wiring forming technique,
After the μm rule, it is considered that burying wiring by dual damascene using metal CMP technology is indispensable for the formation of multi-layer wiring due to factors such as the limitation of the wiring material etching technology and the securing of electromigration resistance.
【0004】以下にメタルCMPを用いたデュアルダマ
シンによる埋め込み配線形成方法を図26〜図32を用
いて説明する。A method of forming a buried wiring by dual damascene using metal CMP will be described below with reference to FIGS.
【0005】図26において、1はp型半導体基板、2
はn型ウエル、3は高濃度p+ 型ソース電極、4は高濃
度p+ 型ドレイン電極、5はゲート電極であり、ソース
電極3とドレイン電極4の周囲にはトランジスタの耐圧
を向上するための低濃度p-型電界緩和領域3′,4′
が設けられている。6は素子分離のための選択酸化領域
である。In FIG. 26, reference numeral 1 denotes a p-type semiconductor substrate;
Is an n-type well, 3 is a high-concentration p + -type source electrode, 4 is a high-concentration p + -type drain electrode, and 5 is a gate electrode. Around the source electrode 3 and the drain electrode 4 to improve the breakdown voltage of the transistor Low-concentration p - type electric field relaxation regions 3 ', 4'
Is provided. Reference numeral 6 denotes a selective oxidation region for element isolation.
【0006】次に図27に示すように、NSG(ノンド
ープガラス)7をCVDもしくはTEOSで成膜後、こ
のNSG7をCMPにより研磨平坦化する。ここでのC
MPは、層間絶縁膜をCMP研磨する際に一般的に用い
られているIC−1000等の発泡体クロスと、不織布
タイプのクロスを積層した研磨クロスと、ヒュームドシ
リカを用いたSC−1等のシリカ系のスラリーを用いた
研磨を行う。次にp−SiN(プラズマCVD法により
形成されたシリコン窒化膜)8を成膜し、続いてp−S
iO(プラズマCVD法により形成されたシリコン酸化
膜)9を成膜する。Next, as shown in FIG. 27, after NSG (non-doped glass) 7 is formed by CVD or TEOS, the NSG 7 is polished and flattened by CMP. C here
MP is a polishing cloth obtained by laminating a foam cloth such as IC-1000 generally used when polishing an interlayer insulating film by CMP, a nonwoven cloth cloth, and SC-1 using fumed silica. Is performed using the silica-based slurry. Next, a p-SiN (silicon nitride film formed by a plasma CVD method) 8 is formed, followed by p-SN.
An iO (silicon oxide film formed by a plasma CVD method) 9 is formed.
【0007】次に図28に示すように、p−SiO9に
レジストパターニングとドライエッチングで配線パター
ン10を形成する。ドライエッチングの際、p−SiN
8をエッチングストッパーとして利用することにより安
定して配線パターン10を形成することができる。次に
レジストパターニングとドライエッチングでコンタクト
パターン11を形成する。Next, as shown in FIG. 28, a wiring pattern 10 is formed on the p-SiO 9 by resist patterning and dry etching. During dry etching, p-SiN
By using 8 as an etching stopper, the wiring pattern 10 can be formed stably. Next, a contact pattern 11 is formed by resist patterning and dry etching.
【0008】次いで図29に示すように、配線材料12
を成膜する。ここでの配線材料12の成膜方法は種々の
方法が考えられているが、製造コスト、信頼性、素子の
特性向上の点から、AlあるいはCuをベースとしたメ
タル材のスパッタリフロー方法が有効である。上記スパ
ッタリフローによる成膜を行う前に、下地層としてTi
/TiN等のバリアメタルを形成することにより、信頼
性の向上と、リフロー特性が向上し、有効である。[0008] Next, as shown in FIG.
Is formed. Various methods are conceivable as a method for forming the wiring material 12 here, but from the viewpoint of improving manufacturing cost, reliability, and element characteristics, a sputter reflow method of a metal material based on Al or Cu is effective. It is. Before performing film formation by the above-mentioned sputter reflow, Ti
By forming a barrier metal such as / TiN, reliability is improved and reflow characteristics are improved, which is effective.
【0009】次に図30に示すように、メタル用のCM
P研磨を行ない配線材料12を研磨平坦化し、埋め込み
配線13を形成する。以上がデュアルダマシンによる埋
め込み配線の形成方法である。同様の方法で、図31、
図32に示すように第2層の配線13′、第3層の配線
13″を形成することができ、更に配線の多層化が可能
である。[0009] Next, as shown in FIG.
The P material is polished and the wiring material 12 is polished and flattened to form a buried wiring 13. The above is the method of forming the embedded wiring by dual damascene. In a similar manner, FIG.
As shown in FIG. 32, a second-layer wiring 13 'and a third-layer wiring 13 "can be formed, and the wiring can be further multilayered.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】このように、CMPに
よる研磨は、平坦化の手段として有用であるものの、改
善されるべき点もある。その中の1つがCMP後の洗浄
の問題である。CMP工程自身は、スラリーと呼ばれる
研磨材でウエハ表面を加工する研磨工程であるため、C
MP後のウエハ表面には、スラリーの砥粒、研磨工程で
生じた切り粉、生成物が付着しており、これらを洗浄除
去しなければならない。配線材料は、AlもしくはCu
をベースとしたメタル材を用いているため、酸やアルカ
リを用いた化学洗浄は腐食の問題があり、採用が難し
い。純水による水洗のみでは十分な清浄度が得られな
い。純水と、PVAスポンジもしくはモヘヤブラシを用
いた物理洗浄であるスクラブ洗浄では、配線材料がやわ
らかいメタル材であるため、ウエハ表面に付着した異物
が引き金となって配線材料表面にエレクトロマイグレー
ション等の信頼性上問題となるスクラッチと呼ばれる微
小なキズが発生する。As described above, although polishing by CMP is useful as a means for flattening, there are also points to be improved. One of them is the problem of post-CMP cleaning. Since the CMP process itself is a polishing process for processing the wafer surface with an abrasive material called slurry,
Abrasive grains of the slurry, chips generated in the polishing process, and products adhere to the surface of the wafer after the MP, and these must be washed and removed. Wiring material is Al or Cu
Since a metal material based on chromium is used, chemical cleaning using an acid or alkali has a problem of corrosion and is difficult to employ. Sufficient cleanliness cannot be obtained only by washing with pure water. In scrub cleaning, which is a physical cleaning using pure water and PVA sponge or mohair brush, since the wiring material is a soft metal material, foreign matter adhering to the wafer surface triggers the reliability such as electromigration on the wiring material surface. Fine scratches called scratches, which are problematic, occur.
【0011】これとは別に、例えば金属エッチング性の
低い電界イオン水を用いる洗浄法も提案されているが
(H.Aoki,et.al.,1994 VLSI Technical Dig.,p79(19
94))、この方法ではウエハ表面に付着した砥粒を十分に
除去することができないというのが実状である。Apart from this, a cleaning method using, for example, field ion water having low metal etching property has also been proposed (H. Aoki, et. Al., 1994 VLSI Technical Dig., P. 79 (19)
94)), the fact is that this method cannot sufficiently remove the abrasive grains attached to the wafer surface.
【0012】本発明の目的は、導電性材料を成膜した
後、導電性材料膜の表面を、腐食させることなく、しか
もスクラッチの発生なく、高い清浄度で安定して洗浄し
得る工程を有する半導体装置の製造方法を提供すること
にある。It is an object of the present invention to provide a process which can stably clean the surface of a conductive material film with high cleanliness without corrosion and without scratching after forming the conductive material film. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device.
【0013】[0013]
【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、基体上に導電性材料を成膜する工程と、該導
電性材料膜を研磨する工程と、前記導電性材料膜の研磨
された面を洗浄する工程と、を有する半導体装置の製造
方法において、前記洗浄工程として、物理的洗浄に先立
って、超音波を印加した洗浄液による超音波洗浄を行う
ことを特徴とする。A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of forming a conductive material on a substrate, polishing the conductive material film, and polishing the conductive material film. Cleaning the cleaned surface, wherein, as the cleaning step, ultrasonic cleaning with a cleaning liquid to which ultrasonic waves have been applied is performed prior to the physical cleaning.
【0014】本発明によれば、物理的洗浄に先立って、
超音波を印加した洗浄液を用いて導電性材料膜の研磨さ
れた面を洗浄することにより、研磨により生じた切り粉
や、スラリーの砥粒を効果的に除去し得る。これによ
り、配線、電極等を構成する導電性材料膜をスクラッチ
の発生がないか、もしくは極めて少ない状態で、しかも
高い清浄度で洗浄することができる。このような本発明
の半導体装置の製造方法によれば、極めて平坦でスクラ
ッチがなく信頼性に優れた導電性材料部材を有する半導
体装置を提供することができる。According to the present invention, prior to physical cleaning,
By cleaning the polished surface of the conductive material film using a cleaning liquid to which ultrasonic waves have been applied, chips generated by polishing and abrasive grains of slurry can be effectively removed. This makes it possible to clean the conductive material film forming the wirings, electrodes, and the like in a state where scratches are not generated or in an extremely small state, and with high cleanliness. According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is possible to provide a semiconductor device having a conductive material member which is extremely flat, has no scratch, and is excellent in reliability.
【0015】本発明において、導電性材料は、一般に配
線材料や電極材料として半導体産業分野で使用されるも
のをいう。In the present invention, the conductive material is generally used in the semiconductor industry as a wiring material or an electrode material.
【0016】具体的な例としては、配線用メタル、バリ
ヤー用メタル、密着用メタル、コンタクト用メタル、バ
ッファ用メタル等として使用されるAl,Au,Cr,
Mo,Pt,Ti,poly−Silicon 、あるいはこれらの
合金、更には、透明電極として使用されるITO(Indi
um Tin Oxide)等が挙げられる。Specific examples include Al, Au, Cr, and the like used as wiring metal, barrier metal, adhesion metal, contact metal, buffer metal, and the like.
Mo, Pt, Ti, poly-Silicon, or alloys thereof, or ITO (Indi) used as a transparent electrode
um Tin Oxide).
【0017】これら導電性材料の成膜方法としては、ス
パッタリング、真空蒸着、CVD(Chemical Vapor Dep
osition)等が挙げられるが、これに限定されるものでは
ない。導電性材料膜の研磨法については、膜の特性と用
途に応じて適宜採用し得るが、好適に採用し得るのはケ
ミカルメカニカルポリッシング(CMP)である。ケミ
カルメカニカルポリシング(CMP)の一例としては、
研磨材に含まれる化学成分と、被研磨試料表面との化学
反応により生ずる反応生成物を、研磨材と、研磨布とを
用いて機械的に研磨して除去するものが考えられる。C
MPのプロセスとしては、研磨すべき被研磨試料を回転
可能な研磨ヘッドに取り付けた後、被研磨試料表面を回
転するプラテン(研磨定盤)に押しつけることにより研
磨を行なう。プラテンの表面にはパッド(研磨布)が貼
り付けられており、このパッドに付着したスラリー(研
磨材)によって研磨が進む。These conductive materials can be formed by sputtering, vacuum deposition, CVD (Chemical Vapor Dep.
osition), but is not limited thereto. The method of polishing the conductive material film can be appropriately selected according to the characteristics and application of the film, but a chemical mechanical polishing (CMP) is preferably used. As an example of chemical mechanical polishing (CMP),
It is conceivable that a reaction product generated by a chemical reaction between the chemical component contained in the polishing material and the surface of the sample to be polished is mechanically polished and removed using the polishing material and a polishing cloth. C
In the MP process, a sample to be polished is mounted on a rotatable polishing head, and then the surface of the sample to be polished is pressed against a rotating platen (polishing platen) to perform polishing. A pad (polishing cloth) is attached to the surface of the platen, and the polishing proceeds by the slurry (abrasive) attached to the pad.
【0018】研磨クロスとしては、ロデール製Supreme
RNや、フジミコーポレーション製SurfinIV-1等の連続発
泡体スウェードタイプクロス、スラリーとしては、フジ
ミコーポレーション製PLANERLITE-5102 等の砥粒の1次
および2次粒径が100nm以下で分散性のよいコロイ
ダルシリカ系のもの、あるいは、ロデール社製XJFW-809
9 等のアルミナ系スラリー等が好適に使用できる。As a polishing cloth, a Rodale Supreme
As a continuous foam suede type cloth such as RN or Fujimi Corporation's SurfinIV-1 and slurry, colloidal silica with good primary and secondary particle diameter of 100 nm or less of abrasive grains such as Fujimi Corporation's PLANERLITE-5102 etc. XJFW-809 or Rodale XJFW-809
Alumina slurry such as 9 can be suitably used.
【0019】本発明において超音波洗浄は、被洗浄物を
1000〜2500rpmで回転させ、これに超音波を
印加した純水を揺動するノズルより噴出させて洗浄する
ものが好適に使用される。印加する超音波の周波数は、
被洗浄物の損傷を考慮すると800kHz以上が好まし
く、最適には1MHz〜3MHzの周波数を採用し得
る。In the present invention, the ultrasonic cleaning is preferably performed by rotating an object to be cleaned at 1000 to 2500 rpm and spraying pure water to which ultrasonic waves have been applied from a oscillating nozzle. The frequency of the applied ultrasonic wave is
Considering the damage to the object to be cleaned, the frequency is preferably 800 kHz or more, and optimally, a frequency of 1 MHz to 3 MHz can be adopted.
【0020】本発明において、物理的洗浄とは化学的洗
浄に対比して使用される一般的な物理的洗浄をいう。具
体的なものとしては、ブラシスクラブ、高圧ジェット
(Jet)洗浄等を挙げることができる。ブラシスクラ
ブは、通常被洗浄物を回転させ、そこに洗浄液(純水や
界面活性剤等)を供給する。これと同時にブラシを自転
させながら被洗浄物上を移動させることにより、被洗浄
物上の付着粒子を物理的に除去するものである。ブラシ
材質の代表的なものとしては、モヘア,スポンジ,ナイ
ロン,山羊毛などがある。この中でもモヘアブラシ,ス
ポンジブラシ(例えばPVA(ポリビニルアルコール)
スポンジブラシ)などが好適である。高圧Jet洗浄法
は、ポンプにより50〜100kgf/cm2 程度に加
圧した純水をノズルチップを通して被洗浄物表面に吹き
つける洗浄法である。この洗浄法も被洗浄物を回転さ
せ、Jetノズルを揺動させて洗浄を行なうものであ
る。In the present invention, physical cleaning refers to general physical cleaning used in comparison with chemical cleaning. Specific examples include brush scrub, high pressure jet (Jet) cleaning, and the like. The brush scrub usually rotates an object to be cleaned, and supplies a cleaning liquid (pure water, a surfactant, or the like) thereto. At the same time, by moving the brush on the object to be cleaned while rotating, the adhered particles on the object to be cleaned are physically removed. Typical brush materials include mohair, sponge, nylon, and goat hair. Mohair brush and sponge brush (for example, PVA (polyvinyl alcohol))
A sponge brush) is suitable. The high-pressure Jet cleaning method is a cleaning method in which pure water pressurized to about 50 to 100 kgf / cm 2 by a pump is sprayed onto the surface of the object to be cleaned through a nozzle tip. In this cleaning method, the object to be cleaned is rotated, and the jet nozzle is swung to perform the cleaning.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の代表的実施形態
として半導体装置の多層配線プロセスと、反射型液晶表
示装置の製造プロセスについて説明する。以下のプロセ
スの説明は、半導体基板を用いているが、基板は、必ず
しも半導体基板に限定されるものではなく、SOI(Si
licon On Insulator)基板、透明基板を使用することも
できる。多層配線プロセスは、DRAM等のメモリー素
子、MPU、ASIC等のロジック素子の製造プロセス
に適用することができる。以下の説明では、液晶表示装
置を構成するアクティブマトリクス基板のスイッチング
素子は全てMOSFET型としたがダイオード型、バイ
ポーラトランジスタ型、TFT型とすることもできる。
反射型液晶表示装置は、家庭用テレビ、プロジェクタ
ー、ヘッドマウントディスプレイ、テレビ会議システ
ム、飛行機のパネル等の表示装置として有効である。 〔第1実施形態〕図1〜図7に本発明による半導体装置
の多層配線製造プロセスの説明図を示す。図1におい
て、1はp型半導体基板、2はn型ウエル、3は高濃度
p+ 型ソース電極、4は高濃度p+ 型ドレイン電極、5
はゲート電極である。ソース電極3とドレイン電極4の
周囲には、トランジスタの耐圧を向上するための低濃度
p-型電界緩和領域3′,4′が設けられている。ちな
みにこの電界緩和領域3′,4′のオフセット量は0.
5〜2.0μmが好適である。6は素子分離のための選
択酸化領域である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a multi-layer wiring process for a semiconductor device and a manufacturing process for a reflection type liquid crystal display device will be described as typical embodiments of the present invention. In the following description of the process, a semiconductor substrate is used, but the substrate is not necessarily limited to the semiconductor substrate, and the SOI (Si
(Licon On Insulator) Substrates and transparent substrates can also be used. The multilayer wiring process can be applied to a manufacturing process of a memory element such as a DRAM and a logic element such as an MPU and an ASIC. In the following description, the switching elements of the active matrix substrate constituting the liquid crystal display device are all of the MOSFET type, but may be of the diode type, bipolar transistor type or TFT type.
The reflective liquid crystal display device is effective as a display device for a home television, a projector, a head mounted display, a video conference system, an airplane panel, and the like. [First Embodiment] FIGS. 1 to 7 are explanatory views of a multi-layer wiring manufacturing process of a semiconductor device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a p-type semiconductor substrate, 2 is an n-type well, 3 is a high-concentration p + -type source electrode, 4 is a high-concentration p + -type drain electrode,
Is a gate electrode. Around the source electrode 3 and the drain electrode 4, low-concentration p − -type electric field relaxation regions 3 ′ and 4 ′ for improving the withstand voltage of the transistor are provided. By the way, the offset amount of the electric field relaxation regions 3 'and 4' is set to 0.
5-2.0 μm is preferred. Reference numeral 6 denotes a selective oxidation region for element isolation.
【0022】次いで図2に示すように、NSG(ノンド
ープガラス)7をCVDもしくはTEOSで成膜後、こ
のNSG7をCMPにより研磨平坦化を行う。ここでの
NSG7のCMPには、層間絶縁膜のCMPに通常用い
られるIC-1000 (ロデール社製)等の発泡体クロスと、
不織布タイプのクロスを積層した研磨クロスと、ヒュー
ムドシリカもしくはコロイダルシリカを用いたSC-1(Ca
bot 社製)等のシリカ系のスラリーを用いるのが良い。
次にp−SiN(プラズマシリコン窒化膜)8を成膜
し、続いて、p−SiO(プラズマシリコン酸化膜)9
を成膜する。p−SiN8はp−SiO9をパターニン
グする際のエッチングストッパーとして利用するので、
500Å以上の厚さとし、p−SiO9の厚さは、Al
配線の厚さを決めるので、デバイスとして必要なAl配
線の厚さ以上の膜厚が求められる。Next, as shown in FIG. 2, after NSG (non-doped glass) 7 is formed by CVD or TEOS, this NSG 7 is polished and flattened by CMP. Here, the NSG7 CMP includes a foam cloth such as IC-1000 (manufactured by Rodale) commonly used for CMP of the interlayer insulating film,
Polishing cloth laminated with non-woven cloth, and SC-1 (Ca) using fumed silica or colloidal silica
It is preferable to use a silica-based slurry such as bot Corporation.
Next, a p-SiN (plasma silicon nitride film) 8 is formed, followed by a p-SiO (plasma silicon oxide film) 9.
Is formed. Since p-SiN8 is used as an etching stopper when patterning p-SiO9,
The thickness of p-SiO9 is 500 mm or more, and the thickness of p-SiO9 is Al
Since the thickness of the wiring is determined, a film thickness that is equal to or greater than the thickness of the Al wiring required as a device is required.
【0023】次いで図3に示すように、p−SiO9を
レジストパターニングとドライエッチングでAlの配線
パターン10をパターニングする。ここで用いるドライ
エッチングの条件は、エッチングガスをCF4 /CHF
3 =50ccm/10ccmとし、総圧力を1000m
torr、パワーを750Wとした。この際のp−Si
N8との選択比はp−SiOエッチレート/p−SiN
エッチレート=2.2であった。続いて、コンタクトパ
ターン11を、レジストパターニングとドライエッチン
グで行う。ここで、コンタクトエッチの対象となる層間
膜は、p−SiN8とNSG7の異なる膜の積層となっ
ているため、ドライエッチングは2段階のエッチングを
行い、p−SiN8をエッチングする第1段階のエッチ
ング条件は、CF4 /CHF3 =100ccm/20c
cm、総圧力1700mtorr、パワー750Wであ
り、NSG7とゲート酸化膜をエッチングする第2段階
のエッチング条件は、CF4 /CHF3 =50ccm/
10ccm、総圧力1000mtorr、パワー750
Wでエッチングを行った。Next, as shown in FIG. 3, an Al wiring pattern 10 is patterned by resist patterning and dry etching of p-SiO9. The dry etching conditions used here are such that the etching gas is CF 4 / CHF.
3 = 50 ccm / 10 ccm, total pressure 1000 m
Torr and power were set to 750W. P-Si at this time
The selectivity with N8 is p-SiO etch rate / p-SiN
The etch rate was 2.2. Subsequently, a contact pattern 11 is formed by resist patterning and dry etching. Here, since the interlayer film to be subjected to the contact etching is a laminate of different films of p-SiN8 and NSG7, dry etching is performed in two stages, and etching in the first stage for etching p-SiN8 is performed. The condition is CF 4 / CHF 3 = 100 ccm / 20 c
cm, a total pressure of 1700 mtorr, and a power of 750 W. The second stage etching conditions for etching the NSG 7 and the gate oxide film are as follows: CF 4 / CHF 3 = 50 ccm /
10 ccm, total pressure 1000 mtorr, power 750
Etching was performed with W.
【0024】図4に示すように、続いて配線材料12を
成膜する。一般的に配線材料12は、AlSi,AlC
u,AlSiCu等のメタル材料が用いられるが、それ
らの成膜方法として、スパッタリフロー技術を用いて、
コンタクトホール11の埋め込みを行うとデバイスの信
頼性向上に有効である。このスパッタリフローを行う
際、下地にTi/TiNのバリアメタルを設けることに
より、コンタクト抵抗を低減するとともに、AlSi等
配線材料のリフロー特性が向上し、コンタクトホール1
1の埋め込みが容易となる。また、コンタクトホール1
1の埋め込み方法として、タングステンの選択CVDを
用いるのも有効な方法である。次にメタルCMPにより
配線材料12を研磨平坦化し、配線パターン10とコン
タクトホール11にのみに配線材料を残し、埋め込み配
線13を形成する(図5)。Next, as shown in FIG. 4, a wiring material 12 is formed. Generally, the wiring material 12 is AlSi, AlC
Metal materials such as u and AlSiCu are used, and as a film forming method thereof, a sputter reflow technique is used.
The embedding of the contact hole 11 is effective for improving the reliability of the device. When performing this sputter reflow, by providing a Ti / TiN barrier metal as a base, the contact resistance is reduced, and the reflow characteristics of the wiring material such as AlSi are improved.
1 can be easily embedded. Contact hole 1
As an embedding method, it is also effective to use selective CVD of tungsten. Next, the wiring material 12 is polished and flattened by metal CMP, and the buried wiring 13 is formed while leaving the wiring material only in the wiring pattern 10 and the contact hole 11 (FIG. 5).
【0025】ここでは、研磨クロスにフジミコーポレー
ション製SurfinIV-1、スラリーにフジミコーポレーショ
ン製PLANERLITE-5102、CMP装置に荏原製作所製EPO-1
14を用いて研磨を行った。具体的研磨条件は、トップリ
ングの荷重を300gf(重量グラム)/cm2 、トッ
プリング回転数を49rpm、ターンテーブル回転数を
50rpm、バックサイドプレッシャーを100gf/
cm2 、ドレッシングは、ナイロンブラシを回転数51
rpm、荷重42gf/cm2 のin-situ ドレッシング
(研磨とドレッシングを同時に行うドレッシング)、ス
ラリー流量100ml/minとした。以上の条件でS
i含有量が1wt%のAlSiを研磨した結果、研磨工
程におけるスクラッチの発生なく、研磨レート3000
Å/min、面内均一性σ/研磨レート≦5%が得られ
た。In this case, the polishing cloth used was SurfinIV-1 manufactured by Fujimi Corporation, the slurry used was PLANERLITE-5102 manufactured by Fujimi Corporation, and the CMP apparatus was EPO-1 manufactured by Ebara Corporation.
Polishing was performed using No. 14. Specifically, the polishing conditions were as follows: the load of the top ring was 300 gf (weight gram) / cm 2 , the rotation speed of the top ring was 49 rpm, the rotation speed of the turntable was 50 rpm, and the backside pressure was 100 gf / cm.
cm 2 , dressing, nylon brush rotation speed 51
In-situ dressing (dressing for simultaneous polishing and dressing) with a rpm of 42 gf / cm 2 and a slurry flow rate of 100 ml / min. Under the above conditions, S
As a result of polishing AlSi having an i content of 1 wt%, a polishing rate of 3000 was obtained without generating scratches in the polishing process.
Å / min and in-plane uniformity σ / polishing rate ≦ 5% were obtained.
【0026】図8にメタルCMP直後のAl表面のSE
M写真を示す。図9は図8の拡大SEM写真である。A
l表面20上に砥粒21が多数残っているのがわかる。
Al表面20の残留砥粒21の密度は、平均約200個
/μm2 であった。この残留砥粒21以外に、0.3μ
m以上の異物は6インチウエハ上で数千個残っており、
メタルCMP後の洗浄工程では以上の砥粒と異物をスク
ラッチの発生なく取り除かなければならない。FIG. 8 shows SE on the Al surface immediately after metal CMP.
An M photograph is shown. FIG. 9 is an enlarged SEM photograph of FIG. A
It can be seen that many abrasive grains 21 remain on the surface 20.
The average density of the residual abrasive grains 21 on the Al surface 20 was about 200 / μm 2 . In addition to the residual abrasive grains 21, 0.3 μm
Thousands of foreign substances over m are left on a 6-inch wafer.
In the cleaning process after metal CMP, the above-mentioned abrasive grains and foreign substances must be removed without generating scratches.
【0027】一般的によく用いられるPVAブラシによ
るスクラブ洗浄をメタルCMP後のAl表面洗浄に適用
したところ、図10の光学顕微鏡写真に示すスクラッチ
22が多数発生した。これは、洗浄前にAl表面にあっ
た比較的大きな異物もしくは凝集した砥粒が引き金とな
り生じたスクラッチであると考えられる。そこで、物理
的にこすり落すブラシスクラブ洗浄を行う前に、スクラ
ッチの原因となる異物もしくは砥粒を物理的に非接触な
手法で洗い落す必要がある。When scrub cleaning with a PVA brush, which is generally used, is applied to cleaning of the Al surface after metal CMP, a large number of scratches 22 shown in the optical micrograph of FIG. 10 were generated. This is considered to be a scratch generated by a relatively large foreign substance or agglomerated abrasive grains on the Al surface before cleaning, which was triggered. Therefore, it is necessary to remove foreign substances or abrasive grains that cause scratches by a physically non-contact method before performing brush scrub cleaning for physically rubbing off.
【0028】本発明者は、その手法として、高周波振動
を乗せた純水の流水でウエハ表面を洗浄するメガソニッ
ク洗浄を用いた。メガソニック純水の条件は、直径6m
mφのノズル先端から1リットル/minの流水量の純
水に、ノズル内に設けた振動子により、周波数1.5M
Hzの振動を、パワー48Wで与えた。メガソニック洗
浄によるAl表面の砥粒の洗浄効果は、図11に示すよ
うに洗浄時のウエハの回転数に依存することがわかっ
た。なお、図11に記載される0mm、30mm、60mmは
それぞれウエハ中心からの測定点の距離を示している。
図11から明らかなように、メガソニック洗浄時のウエ
ハの回転数は1500rpm以上、より好適には200
0rpm以上とすることが望ましい。図33は洗浄装置
の構成を示す説明図である。図33に示すように、洗浄
液を出すノズルはウエハ上で移動可能となっている。The present inventor used megasonic cleaning in which the wafer surface was cleaned with running pure water with high-frequency vibration. Megasonic pure water condition is 6m in diameter
The pure water with a flow rate of 1 liter / min from the tip of the nozzle of mφ is supplied with a vibrator provided in the nozzle at a frequency of 1.5M.
Hz vibration was applied at a power of 48 W. It was found that the cleaning effect of the abrasive grains on the Al surface by the megasonic cleaning depends on the number of rotations of the wafer during cleaning as shown in FIG. Note that 0 mm, 30 mm, and 60 mm shown in FIG. 11 indicate the distances of the measurement points from the center of the wafer.
As is clear from FIG. 11, the rotation speed of the wafer during megasonic cleaning is 1500 rpm or more, more preferably 200 rpm.
It is desirable to set it to 0 rpm or more. FIG. 33 is an explanatory diagram showing the configuration of the cleaning device. As shown in FIG. 33, the nozzle for discharging the cleaning liquid is movable on the wafer.
【0029】次にAl表面の砥粒の洗浄効果の洗浄水振
動周波数依存性について調べた。結果を図15に示す。
ここでは、洗浄時のウエハ回転数は2000rpm、洗
浄水ノズルのスキャンスピード10mm/sec、ノズ
ルのスキャン回数を20回とし、周波数を振って測定を
行なった。図より、洗浄水に乗せた周波数が800kH
zとなるところから、Al表面に付着した砥粒の除去効
果が現われ、周波数がMHzオーダーとなる領域では非
常に大きな洗浄効果があることが理解される。Next, the dependence of the cleaning effect of the abrasive grains on the Al surface on the vibration frequency of the cleaning water was examined. FIG. 15 shows the results.
Here, the measurement was performed while the frequency of the wafer was changed while the rotation speed of the wafer at the time of cleaning was 2000 rpm, the scan speed of the cleaning water nozzle was 10 mm / sec, and the number of scans of the nozzle was 20 times. From the figure, the frequency put on the washing water is 800 kHz.
From the point of z, it is understood that the effect of removing abrasive grains attached to the Al surface appears, and that there is a very large cleaning effect in a region where the frequency is on the order of MHz.
【0030】一般に、数十kHzから400kHz程度
の低周波を使用する洗浄は液共振作用による液キャビテ
ーションにより基板表面に激しい衝撃波を与えることで
数μm〜数十μmの大きさの基板表面異物を除去する洗
浄であるが、この液キャビテーションによる衝撃が微細
パターンを損傷する問題があり、4メガDRAM以降の
半導体プロセスでは使用されなくなっている。本発明者
の検討においても、80kHzと400kHzの洗浄で
はパターニングされたAlがはがれるという問題が生じ
た。一方、800kHz以上の高周波ではパターンの損
傷は認められなかった。Generally, cleaning using a low frequency of about several tens of kHz to about 400 kHz removes foreign matter having a size of several μm to several tens μm by applying a strong shock wave to the substrate surface by liquid cavitation due to liquid resonance. However, there is a problem that the impact due to the liquid cavitation damages the fine pattern, and the cleaning is not used in semiconductor processes of 4 mega DRAM or later. Also in the study of the present inventors, there was a problem that the patterned Al was peeled off at 80 kHz and 400 kHz cleaning. On the other hand, at a high frequency of 800 kHz or more, no damage to the pattern was observed.
【0031】以上の洗浄効果と、パターン損傷を考慮す
るとAl表面に付着した砥粒の洗浄には、800kHz
以上の高周波を用いることが有効である。そして、より
好ましくは1MHz〜3MHzの範囲とするのが良いこ
とがわかる。Considering the above cleaning effect and pattern damage, 800 kHz is used for cleaning the abrasive grains adhered to the Al surface.
It is effective to use the above high frequency. And it is understood that it is more preferable to set the frequency in the range of 1 MHz to 3 MHz.
【0032】次いで、周波数を1.5MHz、ウエハ回
転数を2000rpmとし、ノズルのスキャンスピード
を10mm/sec、ノズルのスキャン回数を20回と
して、Al表面を洗浄した。その結果、Al表面の砥粒
は30個/μm2 以下まで除去することができた。図1
2に上記条件で洗浄したAl表面のSEM写真を示す。
20′はAl表面、21′は砥粒である。また0.3μ
m以上の異物は6インチウエハ上で数十個程度まで除去
することができた。図13に日立製異物検査装置IS-327
0 による0.3μm以上の異物測定結果を示す。なお、
上記メガソニック洗浄の際、ウエハ裏面は純水シャワー
により、常時ウエット(wet)状態に保たれる。Next, the Al surface was cleaned at a frequency of 1.5 MHz, a wafer rotation speed of 2000 rpm, a nozzle scan speed of 10 mm / sec, and a nozzle scan frequency of 20 times. As a result, the abrasive grains on the Al surface could be removed to 30 grains / μm 2 or less. FIG.
2 shows an SEM photograph of the Al surface washed under the above conditions.
20 'is an Al surface and 21' is an abrasive grain. 0.3μ
Foreign matters of m or more could be removed to about several tens on a 6-inch wafer. Fig. 13 shows a foreign substance inspection system IS-327 manufactured by Hitachi.
0 shows the results of measuring foreign substances of 0.3 μm or more according to 0. In addition,
During the megasonic cleaning, the back surface of the wafer is always kept in a wet state by a pure water shower.
【0033】次いで、メガソニック洗浄を行ったAl表
面をペンシル型PVAスポンジで、ウエハ裏面をロール
型PVAスポンジで、同時にブラシスクラブ洗浄した。
洗浄条件は、Al表面はペンシル型PVAスポンジの押
し付け量を1mm、スポンジの回転数60rpm、ウエ
ハ回転数100rpm、ペンシル型PVAスポンジスキ
ャンスピード10mm/sec、スキャン回数3回と
し、ウエハ裏面は、ロール型PVAスポンジ押し付け量
1mm、ロールスポンジ回転数100rpm、洗浄時間
60秒とした。さらに、スクラブ洗浄後再度メガソニッ
ク洗浄を行った。洗浄条件は、ノズルのスキャン回数が
3回である以外は、全て前記メガソニック洗浄条件と同
じである。その後、ウエハ回転数2300rpmで30
秒間スピン乾燥を行った。以上の洗浄を行った結果のA
l表面のSEM写真を図14に示す。20″はAl表面
である。砥粒、異物がきれいに除去されているのがわか
る。Next, brush scrub cleaning was performed simultaneously on the Al surface subjected to megasonic cleaning with a pencil-type PVA sponge and on the back surface of the wafer with a roll-type PVA sponge.
The cleaning conditions were as follows: the Al surface had a pressing force of a pencil-type PVA sponge of 1 mm, a sponge rotation speed of 60 rpm, a wafer rotation speed of 100 rpm, a pencil-type PVA sponge scan speed of 10 mm / sec, and a scan frequency of three times. The PVA sponge pressing amount was 1 mm, the rotation number of the roll sponge was 100 rpm, and the cleaning time was 60 seconds. Further, after scrub cleaning, megasonic cleaning was performed again. The cleaning conditions are all the same as the above-mentioned megasonic cleaning conditions, except that the number of nozzle scans is three. Then, the wafer rotation speed is set to 30
Spin drying was performed for seconds. A of the result of the above cleaning
FIG. 14 shows an SEM photograph of the l surface. Reference numeral 20 "denotes an Al surface. It can be seen that abrasive grains and foreign matters have been removed cleanly.
【0034】次に図6に示すように、続いて第2層p−
SiN8′、第2層p−SiO9′を積層成膜後、図3
〜図5までに説明したデュアルダマシンと同様の方法で
第2層埋め込み配線13′を形成した。同じ手法で図7
に示すように第3層の埋め込み配線13″を形成した。
同様のデュアルダマシンで、更に第4層以降の埋め込み
配線が形成できるのはいうまでもない。また、各層の埋
め込み配線の材料は、Ag,Au,Pt,Cr,Cu等
の高導電性材料を用いることも可能である。Next, as shown in FIG. 6, the second layer p-
After laminating SiN 8 'and the second layer p-SiO 9', FIG.
The second layer embedded wiring 13 'was formed in the same manner as in the dual damascene described with reference to FIGS. Figure 7 with the same technique
As shown in FIG. 7, a third-layer buried wiring 13 ″ was formed.
It is needless to say that the same dual damascene can further form the embedded wiring of the fourth and subsequent layers. Further, as a material of the embedded wiring of each layer, a highly conductive material such as Ag, Au, Pt, Cr, Cu, etc. can be used.
【0035】本実施形態では、デュアルダマシンプロセ
スのメタルCMP後の洗浄において、埋め込み配線が形
成され、メタルが露出しているウエハ表面は、研磨終了
後先ず超音波洗浄され、続いてPVAスポンジあるいは
モヘヤブラシによるスクラブ洗浄を行い、更にメガソニ
ック(超音波)洗浄後スピン乾燥を行なった。しかし、
本発明のポイントは、物理的洗浄に先だって、超音波洗
浄を行なうことにあり、発明はここに示した形態に限定
されるものではない。In this embodiment, in the cleaning after metal CMP in the dual damascene process, the surface of the wafer on which the buried wiring is formed and the metal is exposed is first subjected to ultrasonic cleaning after polishing is completed, and then the PVA sponge or mohair brush is used. And then spin drying was performed after megasonic (ultrasonic) cleaning. But,
The point of the present invention is to perform ultrasonic cleaning prior to physical cleaning, and the present invention is not limited to the embodiment shown here.
【0036】上記スクラブ洗浄は、異なる複数の洗浄ユ
ニットで複数回洗浄すると、洗浄効果は更に向上する。
以上の洗浄シーケンスを採用することにより、配線材料
表面にスクラッチの発生なく、ウエハ全面にわたり、極
めて清浄度の高い洗浄が実現され、信頼性の高い半導体
装置が歩留り良く提供できる。When the scrub cleaning is performed a plurality of times with a plurality of different cleaning units, the cleaning effect is further improved.
By employing the above cleaning sequence, cleaning with extremely high cleanliness is realized over the entire surface of the wafer without generating scratches on the surface of the wiring material, and a highly reliable semiconductor device can be provided with high yield.
【0037】〔第2実施形態〕反射型液晶表示装置のア
クティブマトリクス基板の製造プロセスに本発明を適用
した例について図16〜図25を用いて説明する。[Second Embodiment] An example in which the present invention is applied to a manufacturing process of an active matrix substrate of a reflection type liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.
【0038】図16において、1はp型半導体基板、2
はn型ウエル、3は高濃度p+ 型ソース電極、4は高濃
度p+ 型ドレイン電極、5はゲート電極である。ソース
電極3とドレイン電極4の周囲には、トランジスタの耐
圧を向上するための低濃度p - 型電界緩和領域3′,
4′が設けられている。ちなみにこの電界緩和領域
3′,4′のオフセット量は0.5〜2.0μmが好適
である。6は素子分離のための選択酸化領域である。In FIG. 16, reference numeral 1 denotes a p-type semiconductor substrate;
Is n-type well, 3 is high concentration p+Type source electrode, 4 is highly concentrated
Degree p+The drain electrode 5 and the gate electrode 5 are gate electrodes. Source
Around the electrode 3 and the drain electrode 4, the resistance of the transistor
Low concentration p to increase pressure -Type electric field relaxation region 3 ',
4 'is provided. By the way, this electric field relaxation region
The offset amount of 3 ', 4' is preferably 0.5 to 2.0 μm.
It is. Reference numeral 6 denotes a selective oxidation region for element isolation.
【0039】次に図17に示すように、NSG(ノンド
ープガラス)7をCVDもしくはTEOSで成膜後、こ
のNSG7をCMPにより研磨平坦化を行う。ここでの
NSG7のCMPには、層間絶縁膜のCMPに通常用い
られるIC-1000 等の発泡体クロスと、不織布タイプのク
ロスを積層した研磨クロスと、ヒュームドシリカもしく
はコロイダルシリカを用いたSC-1等のシリカ系のスラリ
ーを用いるのが良い。次にp−SiN(プラズマシリコ
ン窒化膜)8を成膜し、続いて、p−SiO(プラズマ
シリコン酸化膜)9を成膜する。p−SiN8はp−S
iO9をパターニングする際のエッチングストッパーと
して利用するので、500Å以上の厚さとし、p−Si
O9の厚さは、Al配線の厚さを決めるので、デバイス
として必要なAl配線の厚さ以上の膜厚が必要となる。Next, as shown in FIG. 17, after NSG (non-doped glass) 7 is formed by CVD or TEOS, the NSG 7 is polished and flattened by CMP. Here, the NSG7 CMP is performed by using a polishing cloth obtained by laminating a foam cloth such as an IC-1000 generally used for the CMP of an interlayer insulating film, a nonwoven cloth cloth, and a SC cloth using fumed silica or colloidal silica. It is preferable to use a silica-based slurry such as 1. Next, a p-SiN (plasma silicon nitride film) 8 is formed, and subsequently, a p-SiO (plasma silicon oxide film) 9 is formed. p-SiN8 is pS
Since iO9 is used as an etching stopper when patterning, the thickness should be 500 mm or more, and p-Si
Since the thickness of O9 determines the thickness of the Al wiring, the thickness of the O9 needs to be greater than the thickness of the Al wiring required as a device.
【0040】次いで図18に示すように、p−SiO9
をレジストパターニングとドライエッチングでAlの配
線パターン10をパターニングする。ここで用いるドラ
イエッチングの条件は、エッチングガスをCF4 /CH
F3 =50ccm/10ccmとし、総圧力を1000
mtorr、パワーを750Wとした。この際のp−S
iN8との選択比はp−SiOエッチレート/p−Si
Nエッチレート=2.2であった。続いて、コンタクト
パターン11を、レジストパターニングとドライエッチ
ングで行う。ここで、コンタクトエッチの対象となる層
間膜は、p−SiN8とNSG7の異なる膜の積層とな
っているため、ドライエッチングは2段階のエッチング
を行い、p−SiN8をエッチングする第1段階のエッ
チング条件は、CF4 /CHF3 =100ccm/20
ccm、総圧力1700mtorr、パワー750Wで
あり、NSG7とゲート酸化膜をエッチングする第2段
階のエッチング条件は、CF4 /CHF3 =50ccm
/10ccm、総圧力1000mtorr、パワー75
0Wでエッチングを行った。Next, as shown in FIG.
The Al wiring pattern 10 is patterned by resist patterning and dry etching. The dry etching conditions used here are such that the etching gas is CF 4 / CH
F 3 = 50 ccm / 10 ccm and the total pressure is 1000
mtorr and power were set to 750W. PS at this time
The selectivity with iN8 is p-SiO etch rate / p-Si
The N etch rate was 2.2. Subsequently, a contact pattern 11 is formed by resist patterning and dry etching. Here, since the interlayer film to be subjected to the contact etching is a laminate of different films of p-SiN8 and NSG7, dry etching is performed in two stages, and etching in the first stage for etching p-SiN8 is performed. The condition is CF 4 / CHF 3 = 100 ccm / 20
ccm, total pressure 1700 mtorr, power 750 W, and the etching condition of the second stage for etching the NSG 7 and the gate oxide film is CF 4 / CHF 3 = 50 ccm.
/ 10 ccm, total pressure 1000 mtorr, power 75
Etching was performed at 0 W.
【0041】次いで図19に示すように、続いて配線材
料12を成膜する。Next, as shown in FIG. 19, a wiring material 12 is formed.
【0042】次にメタルCMPにより配線材料12を研
磨平坦化し、配線パターン10とコンタクトホール11
にのみに配線材料を残し、埋め込み配線13を形成する
(図20)。以上に説明した埋め込み配線13の形成方
法は、第1実施形態と同様である。Next, the wiring material 12 is polished and flattened by metal CMP, and the wiring pattern 10 and the contact hole 11 are polished.
The buried wiring 13 is formed by leaving the wiring material only in the substrate (FIG. 20). The method of forming the embedded wiring 13 described above is the same as in the first embodiment.
【0043】CMPによる研磨を行なった後、図21に
示すように、p−SiO30を成膜し、次に遮光層31
を成膜する。遮光層31の材料として、Ti,Mo,A
l,W,Ag,Pt,Cr等のメタル材料を用いるのが
有効であり、ここではTiを2000Å成膜した。遮光
層31をパターニングする。After polishing by CMP, as shown in FIG. 21, a p-SiO30 film is formed, and then a light shielding layer 31 is formed.
Is formed. As a material of the light shielding layer 31, Ti, Mo, A
It is effective to use metal materials such as 1, W, Ag, Pt, and Cr. The light shielding layer 31 is patterned.
【0044】次いで図22に示すように、p−SiO3
3を1000Å以上成膜し、遮光層31をエッチングス
トッパーとして、p−SiO33をパターニングし、続
いて、容量膜34を成膜する。容量膜34の材料とし
て、p−SiN,Ta2 O5 等の高誘電性材料が有効で
あり、ここではp−SiNを4000Å成膜した。Next, as shown in FIG.
3 is formed to a thickness of 1000 ° or more, p-SiO 33 is patterned using the light-shielding layer 31 as an etching stopper, and then a capacitance film 34 is formed. A high dielectric material such as p-SiN or Ta 2 O 5 is effective as a material for the capacitance film 34.
【0045】次に図23に示すように、容量膜34とp
−SiO30をパターニングし、反射電極材料35をp
−SiO33の膜厚よりも厚く成膜する。反射電極の材
料として、Al,Ag,Pt,Cr等の可視光領域にお
ける反射率の高い導電性材料が適している。ここではA
lを用いた。Next, as shown in FIG.
-Pattern SiO30, and set reflective electrode material 35 to p
-Deposit a film thicker than the thickness of SiO33. As a material for the reflective electrode, a conductive material having high reflectivity in the visible light region, such as Al, Ag, Pt, and Cr, is suitable. Here A
1 was used.
【0046】次に図24に示すように、反射電極材料3
5をCMPにより研磨平坦化する。研磨量として、p−
SiO33がウエハ表面に露出するまで研磨する。ここ
ではAlのメタルCMPにより反射電極36を形成し
た。AlのメタルCMPおよび研磨後の洗浄の条件は、
前記埋め込み配線13形成時の条件に準ずる。Next, as shown in FIG.
5 is polished and flattened by CMP. The polishing amount is p-
Polishing is performed until SiO33 is exposed on the wafer surface. Here, the reflective electrode 36 was formed by Al metal CMP. The conditions of Al metal CMP and post-polishing cleaning are:
The conditions at the time of forming the buried wiring 13 are conformed.
【0047】次に図25に示すように、反射増加膜37
を成膜する。材料としてはZnS,TiO2 等の高屈折
率の誘電体を、表示装置として利用する光の波長の1/
4の厚さに成膜する。また、p−SiO/p−SiN/
TiO2 のように、屈折率の小さい順にそれぞれ上記光
の波長の1/4の厚さずつ積層するとより効果的であ
る。Next, as shown in FIG.
Is formed. As a material, a dielectric material having a high refractive index such as ZnS or TiO 2 is used.
4 is formed. Also, p-SiO / p-SiN /
As in the case of TiO 2 , it is more effective to stack layers each having a thickness of 1 / of the wavelength of the light in ascending order of the refractive index.
【0048】本実施形態の特徴は、反射電極36をデュ
アルダマシンで形成する際、メタルCMP後の洗浄にお
いて、ウエハ表面は研磨終了後先ずメガソニック洗浄さ
れ、続いて物理的洗浄を行なう点である。このような洗
浄シーケンスを採用することにより、スクラッチがな
く、表面のきれいな反射電極36が実現され、高輝度、
高精細な反射型液晶表示装置を提供することができる。The feature of this embodiment is that when the reflective electrode 36 is formed by dual damascene, in cleaning after metal CMP, the wafer surface is first subjected to megasonic cleaning after polishing is completed, and then physical cleaning is performed. . By adopting such a cleaning sequence, a reflective electrode 36 having a clean surface without scratches is realized, and high brightness,
A high definition reflective liquid crystal display device can be provided.
【図1】本発明による半導体装置の製造方法の第1実施
形態の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図2】本発明による半導体装置の製造方法の第1実施
形態の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a first embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図3】本発明による半導体装置の製造方法の第1実施
形態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a first embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図4】本発明による半導体装置の製造方法の第1実施
形態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
【図5】本発明による半導体装置の製造方法の第1実施
形態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図6】本発明による半導体装置の製造方法の第1実施
形態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図7】本発明による半導体装置の製造方法の第1実施
形態の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図8】メタルCMP後のAl表面のSEM写真であ
る。FIG. 8 is an SEM photograph of an Al surface after metal CMP.
【図9】図8の拡大写真である。FIG. 9 is an enlarged photograph of FIG. 8;
【図10】Al表面のスクラッチの光学顕微鏡写真であ
る。FIG. 10 is an optical micrograph of a scratch on an Al surface.
【図11】メガソニック洗浄効果のウエハ回転数依存実
験結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the results of an experiment on the effect of megasonic cleaning on the wafer rotation speed.
【図12】メガソニック洗浄後のAl表面SEM写真で
ある。FIG. 12 is a SEM photograph of an Al surface after megasonic cleaning.
【図13】メガソニック洗浄後の0.3μm以上の異物
の測定結果である。FIG. 13 shows a measurement result of a foreign substance having a size of 0.3 μm or more after megasonic cleaning.
【図14】第1実施形態による洗浄後のAl表面のSE
M写真である。FIG. 14 shows SE on the Al surface after cleaning according to the first embodiment.
It is an M photograph.
【図15】超音波を印加した洗浄液の洗浄力の周波数依
存性を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the frequency dependence of the cleaning power of a cleaning liquid to which ultrasonic waves have been applied.
【図16】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device according to the present invention.
【図17】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図18】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of the method for manufacturing the reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図19】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図20】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図21】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図22】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram of the method for manufacturing the reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図23】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram of the method for manufacturing the reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図24】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図25】本発明による反射型液晶表示装置の製造方法
の説明図である。FIG. 25 is an explanatory diagram of the method for manufacturing the reflective liquid crystal display device according to the present invention.
【図26】従来例による半導体装置の製造方法の説明図
である。FIG. 26 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図27】従来例による半導体装置の製造方法の説明図
である。FIG. 27 is an explanatory diagram of a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図28】従来例による半導体装置の製造方法の説明図
である。FIG. 28 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図29】従来例による半導体装置の製造方法の説明図
である。FIG. 29 is an explanatory diagram of a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図30】従来例による半導体装置の製造方法の説明図
である。FIG. 30 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図31】従来例による半導体装置の製造方法の説明図
である。FIG. 31 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図32】従来例による半導体装置の製造方法の説明図
である。FIG. 32 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図33】洗浄装置の構成を示す説明図である。FIG. 33 is an explanatory diagram showing a configuration of a cleaning device.
1 p型半導体基板 2 n型ウエル 3 ソース電極 4 ドレイン電極 5 ゲート電極 6 選択酸化領域 7 NSG 8 p−SiN 9 p−SiO 10 配線パターン 11 コンタクトパターン 12 配線材料 13 埋め込み配線 8′,8″ p−SiN 9′,9″ p−SiO 13′,13″ 埋め込み配線 3′,4′ 電界緩和領域 20 Al表面 21 砥粒 22 スクラッチ 20′,20″ Al表面 21′ 砥粒 30 p−SiO 31 遮光膜 33 p−SiO 34 容量膜 35 反射電極材料 36 反射電極 37 反射増加膜 REFERENCE SIGNS LIST 1 p-type semiconductor substrate 2 n-type well 3 source electrode 4 drain electrode 5 gate electrode 6 selective oxidation region 7 NSG 8 p-SiN 9 p-SiO 10 wiring pattern 11 contact pattern 12 wiring material 13 buried wiring 8 ′, 8 ″ p -SiN 9 ', 9 "p-SiO 13', 13" buried wiring 3 ', 4' electric field relaxation region 20 Al surface 21 abrasive grains 22 scratch 20 ', 20 "Al surface 21' abrasive grains 30 p-SiO 31 light shielding Film 33 p-SiO 34 capacitance film 35 reflective electrode material 36 reflective electrode 37 reflection increasing film
Claims (10)
該導電性材料膜を研磨する工程と、前記導電性材料膜の
研磨された面を洗浄する工程と、を有する半導体装置の
製造方法において、 前記洗浄工程として、物理的洗浄に先立って、超音波を
印加した洗浄液による超音波洗浄を行うことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。A step of forming a conductive material on a substrate;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of polishing the conductive material film; and a step of cleaning the polished surface of the conductive material film. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: performing ultrasonic cleaning with a cleaning solution to which a pressure is applied.
hanical Polishing)を用いて行なわれる請求項1に記
載の半導体装置の製造方法。2. The polishing step is a CMP (Chemical Mec.) Process.
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method is performed using hanical polishing.
周波数域で行なわれる請求項1に記載の半導体装置の製
造方法。3. The method according to claim 1, wherein the ultrasonic cleaning is performed in a frequency range of 800 kHz or more.
ある請求項3に記載の半導体装置の製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the frequency range is 1 MHz to 3 MHz.
液を噴出させて行なわれる請求項1に記載の半導体装置
の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the ultrasonic cleaning is performed by ejecting the cleaning liquid from a nozzle.
配された基体を、1000〜2500rpmで回転させ
て行なわれる請求項1に記載の半導体装置の製造方法。6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the ultrasonic cleaning is performed by rotating the substrate on which the polished surface is disposed at 1000 to 2500 rpm.
圧ジェット洗浄より選ばれる請求項1に記載の半導体装
置の製造方法。7. The method according to claim 1, wherein the physical cleaning is selected from brush scrubbing and high-pressure jet cleaning.
るいはスポンジブラシを使用してなされる請求項7に記
載の半導体装置の製造方法。8. The method according to claim 7, wherein the brush scrub is performed using a mohair brush or a sponge brush.
ルコール)を用いる請求項8に記載の半導体装置の製造
方法。9. The method according to claim 8, wherein the sponge is made of PVA (polyvinyl alcohol).
浄を行なう請求項1に記載の半導体装置の製造方法。10. The method according to claim 1, wherein ultrasonic cleaning is performed again after the physical cleaning.
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