JPH10233394A - 金属配線加工装置 - Google Patents

金属配線加工装置

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JPH10233394A
JPH10233394A JP3510997A JP3510997A JPH10233394A JP H10233394 A JPH10233394 A JP H10233394A JP 3510997 A JP3510997 A JP 3510997A JP 3510997 A JP3510997 A JP 3510997A JP H10233394 A JPH10233394 A JP H10233394A
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JP
Japan
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chamber
semiconductor device
treatment chamber
layer
wiring
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Pending
Application number
JP3510997A
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English (en)
Inventor
Yoshitsugu Nakamuta
嘉嗣 中牟田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Cuを含有するAl合金配線の配線加工時や
後処理時にアルミニウムAlの孔食を防止し信頼性の高
い配線を得ることができる金属配線加工装置を提案する
ことを目的とする。 【解決手段】 半導体基板1上にCuを含有するAl合
金配線を形成する金属配線加工装置であって、真空の搬
送室12を介してエッチング処理室13、アッシング処
理室14及び化学気相成長法による成膜を行う成膜処理
室15を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばIC,LS
I,CCD,LCD等の半導体装置に金属配線を形成す
るのに適用して好適な金属配線加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えばIC,LSI,CCD,L
CD等の高集積化された半導体装置においては金属配線
としてエレクトロマイグレーション(Electro
Migration)耐性に優れたいわゆる金属配線の
断線の少ない高信頼性の金属配線として銅(Cu)を含
有するアルミニウム(Al)合金配線例えばAl−C
u,Al−Cu−Si,Al−Cu−Ti配線が使用さ
れている。
【0003】このCuを含有するAl合金配線の例とし
ては、図3Cに示す如く、半導体基板1上に形成された
例えばSiO2 の絶縁層2上に、密着性を良くするTi
層3を設け、このTi層3上にバリアメタル層としての
TiN層4を形成し、このTiN層4上に所定厚のCu
を含有するAl合金例えばAl−Cu合金配線層5を設
け、このAl−Cu合金配線層5上にバリアメタル層と
してTiN層6を設け、このTi層3、TiN層4、A
l−Cu合金配線層5及びTiN層6より成る配線の外
周とSiO2 の絶縁層2上とを覆う如くSiO2 の絶縁
層より成る保護膜7を設けたものである。
【0004】従来、この図3Cに示す如き、Cuを含有
するAl合金配線を形成するのに、まず図3Aに示す如
く、半導体基板1上にSiO2 の絶縁層2、Ti層3、
TiN層4、Al−Cu合金配線層5及びTiN層6を
順次形成した半導体装置を用意し、このTiN層6上に
所定配線パターンのホトレジストマスク8を形成する。
【0005】その後、この半導体装置をエッチング装置
に搬送し、このエッチング装置で、このホトレジストマ
スク8をマスクとして、塩化物ガスを使用して、図3B
に示す如く絶縁層2までエッチングを行う。この場合、
配線の側壁に反応生成物が付着する。
【0006】従来はこのエッチング装置で簡単なホトレ
ジストマスク8を除去するアッシング(200℃程度)
を行うと共にこの配線の側壁に付着した反応生成物を除
去するアルカリ性洗浄液(EKC)による洗浄をし、そ
の後純水による洗浄を行ってこのアルカリ性洗浄液を洗
浄除去していた。
【0007】その後、この半導体装置をこのエッチング
装置より外気に取り出して、アッシング装置に搬送し、
このアッシング装置において、200℃でアッシングし
この半導体装置のホトレジストマスク8を完全にアッシ
ングして除去する。
【0008】次にこの半導体装置をこのアッシング装置
より取り出して、第1の洗浄装置に搬送し、この第1の
洗浄装置でアルカリ性洗浄液(EKC)により洗浄し、
この配線の側壁に付着した反応生成物を完全に除去す
る。更にこの第1の洗浄装置でこの半導体装置を簡単に
純水による洗浄し、アルカリ性洗浄液(EKC)を洗浄
除去する。
【0009】次にこの半導体装置を第1の洗浄装置より
取り出し、第2の洗浄装置に搬送し、この第2の洗浄装
置において純水で十分に洗浄してアルカリ性洗浄液等を
完全に洗浄除去し、その後乾燥する。
【0010】その後、図3Cに示す如くSiO2 をプラ
ズマCVD装置を使用してプラズマCVDにより被着
し、保護膜7を形成する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く高集積化さ
れた半導体装置においてはエレクトロマイグレーション
耐性に優れた高信頼性のCuを含有するAl合金配線を
使用しているが、このCuを含有するAl合金配線は、
配線加工時や後処理時例えば上述の如く2回のアッシン
グ処理時にかかる熱によりCuの偏析やAl−Cu合金
が析出し、その後の例えば上述の如く3回の純水による
洗浄処理時にこの部分で局部電池効果によるアルミニウ
ムAlの孔食を引き起こす。この現象は配線加工及び後
処理時にかかる熱により銅Cuの偏析やAl−Cu合金
が析出し、純水洗浄を繰り返すうち、局部電池効果によ
りアルミニウムAlの孔食を引き起こすものである。
【0012】このアルミニウムAlの孔食がこの配線の
微細欠陥となり、配線の信頼性が劣化する不都合があっ
た。
【0013】本発明は斯る点に鑑み、Cuを含有するA
l合金配線の配線加工時や後処理時にアルミニウムAl
の孔食を防止するようにし、信頼性の高いCuを含有す
るAl合金配線を加工できる金属配線加工装置を提案せ
んとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明金属配線加工装置
は半導体基板上にCuを含有するAl合金配線を形成す
る金属配線加工装置であって、真空の搬送室を介してエ
ッチング処理室、アッシング処理室及び化学気相成長法
による成膜を行う成膜処理室を設けたものである。
【0015】斯る本発明によれば熱履歴及び純水洗浄の
回数を削減すると共に加工終了後ただちに配線表面を覆
うようにしているので、アルミニウムAlの孔食を防止
することができ、配線の信頼性を向上することができ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図1及び図2を参照して本
発明金属配線加工装置の一実施例につき説明しよう。
【0017】図1、図2において、10はこれから配線
加工しようとする半導体装置が収納されたカセットが搬
入され、このカセットより半導体装置を取り出すと共に
配線加工後の半導体装置をこのカセットに装填する半導
体装置取り出し及び装填室を示す。本例においては、こ
の半導体装置の処理は枚葉処理を行うものとする。
【0018】この半導体装置取り出し及び装填室10に
おいて、カセットより取り出した半導体装置は、真空処
理(真空引き)を行う真空処理室11を介して、真空の
搬送室12に搬送する如くする。
【0019】この半導体装置取り出し及び装填室10よ
り搬送室12に搬送される半導体装置は図3Aに示す如
く半導体基板1上にSiO2 の絶縁層2、Ti層3、T
iN層4、Al−Cu合金配線層5及びTiN層6が順
次形成されると共にこのTiN層6上に所定配線パター
ンのホトレジストマスク8を形成したものである。
【0020】本例においては、図1に示す如く、この搬
送室12に連続して、エッチング処理室13、アッシン
グ処理室14及び化学気相成長法(CVD)によるSi
2の成膜を行う成膜処理室15を夫々設ける。
【0021】更に本例においては、この搬送室12に真
空処理室16及び搬送ステージ17を介して洗浄処理室
18を設ける。
【0022】本例においては、この搬送室12に搬送さ
れてきた図3Aに示す如き半導体装置をエッチング処理
室13に導き、このエッチング処理室13で、このホト
レジストマスク8をマスクとして塩化物ガスを使用して
図3Bに示す如く絶縁層2までエッチングを行う。
【0023】その後、この図3Bに示す如き半導体装置
をこの搬送室12を介してアッシング処理室14に搬送
し、このアッシング処理室14において、この図3Bに
示す如き半導体装置のホトレジストマスク8を200℃
でアッシングし、このホトレジストマスク8をアッシン
グして除去する如くする。
【0024】その後、この半導体装置を搬送室12を経
て真空処理室16に送り、この真空処理室16で、この
半導体装置を一旦大気状態とし、その後この半導体装置
を搬送ステージ17を経て洗浄処理室18に搬送する。
【0025】この洗浄処理室18においては先ずアルカ
リ性洗浄液(EKC)により十分に洗浄して配線の側壁
に付着した反応生成物を除去し、その後、純水により十
分に洗浄して、アルカリ性洗浄液等を洗浄除去し、その
後乾燥する。
【0026】その後、この半導体装置を再度搬送ステー
ジ17を経て、真空処理室11に搬送し、この真空処理
室11で真空引きを行い、その後真空の搬送室12を経
て、プラズマCVD法により成膜する成膜処理室15に
搬送する。
【0027】この成膜処理室15においては、図3Cに
示す如くTi層3、TiN層4、Al−Cu合金配線層
5及びTiN層6より成る配線の外周及びその周辺のS
iO2 の絶縁層2を覆う如くSiO2 の絶縁層より成る
保護膜7をプラズマCVD法により成膜する。
【0028】その後、この図3Cに示す如き、配線加工
及び後処理が終了した半導体装置をこの真空の搬送室1
2を経て真空処理室17に搬送し、この真空処理室17
で大気状態に戻され、半導体装置取り出し及び装填室1
0に搬送され、この図3Cに示す如き、半導体装置をカ
セットに装填し、この金属配線加工装置より取り出し、
その他の処理を行う如くする。
【0029】斯る本例の金属配線加工装置によれば従来
は配線加工後に2回行っていたアッシング処理を、この
金属配線加工装置のアッシング処理室14で充分なアッ
シング処理を行うことで1回に削減し、また従来3回行
っていた純水洗浄を洗浄室18で1回にし、更に真空の
搬送室12を経て連続的にプラズマCVD法によりSi
2 の成膜を行う成膜処理室15で保護膜7を形成して
いるので、本例による図3Cに示す如きCuを含有する
Al合金配線によれば、Cuの偏析、Al−Cu合金の
析出は一切発生せずアルミニウム孔食を防止することが
でき、配線の信頼性を向上することができた。
【0030】また、本例によれば従来のCuを含有する
Al合金配線を加工処理する場合に比し、工程数を少な
くできると共に使用する純水、アルカリ性洗浄液及び塩
化物ガスの使用量を削減することができた。
【0031】尚、上述実施例ではAl−Cu合金を配線
層5に使用したが、この代わりにAl−Cu−Si合
金、Al−Cu−Ti合金等であっても良いことは勿論
である。
【0032】また本発明は上述実施例に限ることなく、
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採
り得ることは勿論である。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば熱履歴及び純水洗浄の回
数を削減すると共に加工終了後ただちに配線表面を保護
膜により覆うようにしているので、アルミニウムAlの
孔食を防止することができ、配線の信頼性を向上するこ
とができる利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明金属配線加工装置の一実施例を示す平面
図である。
【図2】図1の斜視図である。
【図3】金属配線の加工工程の例を示す断面図である。
【符号の説明】 1 半導体基板、2 絶縁層、3 Ti層、4,6 T
iN層、5 Al−Cu合金配線層、7 保護膜、8
ホトレジストマスク、10 半導体装置取り出し及び装
填室、11,16 真空処理室、12 真空の搬送室、
13 エッチング処理室、14 アッシング処理室、1
5 成膜処理室、17 搬送ステージ、18 洗浄処理

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上にCuを含有するAl合金
    配線を形成する金属配線加工装置であって、真空の搬送
    室を介してエッチング処理室、アッシング処理室及び化
    学気相成長法による成膜を行う成膜処理室を設けたこと
    を特徴とする金属配線加工装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の金属配線加工装置におい
    て、 前記搬送室に真空処理室及び搬送ステージを介して洗浄
    処理室を設けたことを特徴とする金属配線加工装置。
JP3510997A 1997-02-19 1997-02-19 金属配線加工装置 Pending JPH10233394A (ja)

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JP3510997A JPH10233394A (ja) 1997-02-19 1997-02-19 金属配線加工装置

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JP3510997A JPH10233394A (ja) 1997-02-19 1997-02-19 金属配線加工装置

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JP3510997A Pending JPH10233394A (ja) 1997-02-19 1997-02-19 金属配線加工装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100796626B1 (ko) 2005-04-08 2008-01-22 어플라이드 매터리얼스 게엠베하 운트 컴퍼니 카게 기판 코팅 장치 및 모듈

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100796626B1 (ko) 2005-04-08 2008-01-22 어플라이드 매터리얼스 게엠베하 운트 컴퍼니 카게 기판 코팅 장치 및 모듈

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