JPH10256224A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH10256224A JPH10256224A JP5784697A JP5784697A JPH10256224A JP H10256224 A JPH10256224 A JP H10256224A JP 5784697 A JP5784697 A JP 5784697A JP 5784697 A JP5784697 A JP 5784697A JP H10256224 A JPH10256224 A JP H10256224A
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Abstract
し、HOLEの形成時でのウエットエッチング時に層間
膜とレジスト膜との界面にエッチャントが必要以上に染
み込み、HOLE形成部以外の層間膜までエッチングさ
れてしまうこと。 【解決手段】レジスト膜と被パターン形成膜及び、膜と
膜の接合状態の強化と制御にArイオン等の不活性イオ
ンを膜の接合表面に打ち当てることで実現する。HOL
Eを形成する第1酸化膜3と第2酸化膜5の、第2酸化
膜5の表面にレジスト膜を形成する前に不活性イオン1
2を打ち当てる。また、SOG膜4を形成し、第2酸化
膜5を形成する前に第1酸化膜3とSOG膜4の表面に
不活性イオン12を打ち当てる。不活性イオンを打ち当
てることで発生する付着物16は、ブラシ14を、シリ
コンウエハー13の表面に接触、回転させながら除去
し、その際は純水吹き出しノズル15からの純水も併用
する。
Description
半導体装置の製造方法に関する。
パターンを形成するが、そのパターン形成の際はレジス
ト等のパターン形成用膜を用いており、また、その後の
エッチング工程ではウエットエッチングを実施する場合
がある。特に、HOLE等のアスペクト比の高い形状の
エッチングへの使用は一般化しおりている。つまり、H
OLEを形成した直後に配線を形成するが、その配線が
HOLE内に良好に付き廻るように、HOLE上部の形
状に傾斜を付けることが必要となる。ウエットエッチン
グはその傾斜付けの手段として主に利用されている。例
えば、従来技術でHOLEを形成する場合、層間膜上に
レジストを塗布し、HOLEパターンを形成する。その
後、異方性のエッチャントによってウエットエッチング
を行い、前記HOLE上部の傾斜付けを行った後、ドラ
イエッチングによってHOLE部を形成する。最後に、
レジスト膜を剥離し終了となる。
する半導体装置の、層と層との分別化のために形成する
が、バリア性と平坦性の両立から1つの層間膜は2〜3
種の酸化膜を用いた多層構造によって形成することが一
般的となっている。従来の層間膜の形成方法は、例えば
3層構造の層間膜では、1層目にCVD(Chemic
al Vapor Deposition)法によりS
iO2膜を形成し、2層目に液状のSOG(Spin
On Grass)膜をスピンコーティングし、凹部を
平坦化する。次にベークし固化したSOG膜の厚く付い
た余分なSOG膜をドライエッチングによってエッチン
グした後、3層目に1層目と同様の前述したCVDによ
りSiO2膜を形成する方法がある。
Eの形成方法では、ウエットエッチング時に層間膜とレ
ジスト膜との界面にエッチャントが必要以上に染み込
み、HOLE形成部以外の層間膜までエッチングされて
しまう。特に、段差のある所まで染み込みが広がると、
その段差部にエッチャントが溜まり局所的にエッチング
され、層間膜に深い溝や穴が出来てしまう。そのため、
層間膜上に配線膜を形成し、配線パターンにエッチング
して配線を形成する際、前記溝や前記穴に前記AL膜が
入り込み、前記配線のエッチングの際にエッチングしき
れずに残り、配線のショートとなってしまったり、また
は、前記溝や前記穴に前記配線膜が入り込まずに空洞化
し、その上に形成された配線の断線の原因となる問題が
ある。
造の相関膜の場合は、1つの層間膜を形成する膜と膜の
間にエッチャントが染み込み層間膜の剥がれや、層間膜
中に鬆ができてしまう。例えば、前記例の3層構造の層
間膜では1層目と3層目のCVD膜間にエッチャントが
染み込むと、染み込んだ先にある凹に溜まったSOG膜
はエッチングレートが高いため急激にエッチングされ
る。そうなってしまうと、前記1層目と3層目のCVD
膜の密着性は著しく悪化し、層間膜の分裂による半導体
装置の不良原因となる問題がある。
であり、その課題は、レジストと相関膜の密着性強化に
よるレジスト膜と層間膜界面でのエッチャントの染み込
み制御、及び、層間膜形成の膜と膜の界面での密着性強
化によるエッチャントの染み込み防止であり、更にはそ
の課題解決方法によって半導体装置に悪影響を与えるこ
となく行える方法を得ることにある。
半導体装置の製造課程に於いて、多層構造を形成時に、
膜やパターンと接合性を変化させる方法は、接合面の表
面状態を変化させることでウエットエッチング時の染み
込みや広がりを制御するものである。
態を変化させるために、Arイオン等の不活性イオンを
接触面の表面に打ち当てることが好ましい。
性イオンを打ち当ての効果は時間依存性があり、1分〜
10分以内が好ましい。
オンを打ち当てた膜の表面に付着物が発生、存在する場
合がある。
ある場合がある。
細く柔らかいブラシを用いた接触形の除去方法が好まし
い。
純水を併用することが好ましい。
面状態が変化し、ウエットエッチング時のエッチャント
の浸入を制御することや、接合面の密着性を高め剥がれ
難くすることができる。そのため、ウエットエッチング
時にエッチャントが必要以上に広がり配線を形成する層
の表面が凸凹になり、その上層の配線がショートや断線
するといった不良発生を防止できる。また、層間膜の接
合状態が不十分なために剥がれ、半導体装置の不良原因
となることも防止できる。
ば、手段1、手段2、手段3の実施後に発生する付着物
を除去することができる。
る、膜やパターンと接合性を変化させる方法及び、ウエ
ットエッチング時の染み込みや広がりを制御する方法の
実施例を説明する。本実施例はシリコンウエハー上に第
1配線、層間膜、第2配線の順で形成し、第1配線と第
2配線をHOLEによって接続するものである。
れた場合の断面図を図1に示す。基板1上のフィールド
2の上に形成された、第1配線6と第2配線7は、第1
酸化膜3とSOG膜4と第2酸化膜5から成る多層構造
を有する層間膜によって分別化されている。第2配線の
形状は、下層の第2酸化膜5の表面状態に激しい凸凹も
無くほぼ平坦となっているため断線個所も無い良い形状
となっている。また、層間膜を形成している第1酸化膜
3、SOG膜4、第2酸化膜5の界面の密着性も良好
で、剥がれそうな所や鬆ができているところもない。
膜の第2酸化膜5の上層にレジスト膜8を形成し、HO
LE11を形成する場合、HOLE11内に配線膜が良
好に突き廻るように傾斜を付ける必要がある。HOLE
11の傾斜形状の形成にはウエットエッチングを用いる
ため、その際層間膜の第2酸化膜5とレジスト膜8との
接触界面をエッチャントが染み込んでいき溝10が形成
される場合がある。溝10が形成されると、図3の断面
図の第2配線7のように溝10のところで断線してしま
う。更に、図2の第1酸化膜3と第2酸化膜5の接触界
面の密着性が低いと、その界面からエッチャントが相関
膜内部に浸入していき凹部に形成されたSOG膜4まで
達してしまう。すると、SOG膜はエッチングレートが
高いため鬆9が形成され、鬆9の上部の第2酸化膜5が
浮いた状態となり、次工程のレジスト膜8を除去する際
に剥がれてしまう。
化膜5を形成した後に、Arイオン等の不活性イオン1
2を第2酸化膜5表面に打ち当て表面状態を変化させ
る。変化させることで、次に第2酸化膜5上に形成され
るレジスト膜との接触界面状態も変化し、HOLEのウ
エットエッチング時のエッチャントの染み込みも制御さ
れる。また、図4(b)に示すようにSOG膜4を形成
後にArイオン等の不活性イオン12をSOG膜4と第
1酸化膜1の表面上に打ち当て表面状態を変化させる。
変化させることで、次にSOG膜4と第1酸化膜3上に
形成する第2酸化膜との接触界面状態も変化し、HOL
Eのウエットエッチング時のエッチャントの浸入を防ぐ
ことができる。
性イオンを打ち当てた膜の表面に発生した付着物の除去
方法についての実施例を説明する。図5に除去方法を簡
単に示すが、シリコンウエハー13は横方向から見たも
のであり、Arイオン等の不活性イオンを打ち当てた後
のシリコンウエハー13の表面の付着物16は、細く柔
らかい毛の付いたブラシ14を用いて除去する。なお、
ブラシ14やシリコンウエハー13を回転させながらシ
リコンウエハー13の表面全域を接触しながらブラッシ
ングする。また、ブラッシングは純水吹き出しノズル1
5から純水を出しながら行うと効果的である。
の効果を有する。
る半導体装置での層と層との接合状態や、レジスト膜と
各層の接合状態は、接触させる層の膜表面や、パターン
形成膜表面にArイオン等の不活性イオンを打ち当てる
ことで接触界面での接合状態を制御できる。このため、
HOLE形成時のウエットエッチングでのエッチャント
の必要以上の広がりにより層間膜表面にできる凸凹の発
生を防止でき、層間膜上に形成する配線の断線や、ショ
ートといった半導体装置の致命的な不良を減らすことが
できる。また、層と層の接合状態が弱く剥がれてしまう
場合は、剥がれたウエハーだけではなく、その剥がれた
物が他のウエハーに付着することで被害が拡大する場合
もあり、層と層の接合状態を強く出来る本発明はとても
歩留まり向上、コスト低減に効果がある。
ン等の不活性イオンを打ち当てることで、打ち当てた膜
の表面発生するに付着物は、その後の処理工程での処理
装置内で他のウエハーに拡散し不良の原因となることが
考えられるが、接触形のブラシと純水を併用する除去方
法によってほぼ全ての付着物を除去できる。
形状を示す断面図である。
OLEウエットエッチング時にエッチャントが染み込ん
だ場合の、形状と染み込む経路を示す断面図である。
エッチング時にエッチャントが染み込み、表面が凸凹し
た層間膜上で配線がショートすることを示す断面図であ
る。
の層と層(b)、それぞれの接合状態を強めるために、
不活性イオンの打ち込みを行う工程を示す断面図であ
る。
を除去する方法を示す側面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】少なくとも半導体基板上に膜を形成する膜
形成工程と、前記膜表面に不活性イオンを照射するイオ
ン照射工程と、前記膜上にレジストを形成しウエットエ
ッチングにより前記膜を所望の形状にパターンニングす
るパターン形成工程とを有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項2】前記不活性イオンはArイオンであること
を特徴とする請求項1記載の半導体製造方法。 - 【請求項3】前記イオン照射工程後、かつ前記パターン
形成工程前に前記膜表面を洗浄する洗浄工程とを有する
ことを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05784697A JP3520392B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05784697A JP3520392B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10256224A true JPH10256224A (ja) | 1998-09-25 |
JP3520392B2 JP3520392B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=13067350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05784697A Expired - Fee Related JP3520392B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3520392B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002009355A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 金属酸化物膜付き基板及び金属酸化物膜付き基板の製造方法 |
US8293660B2 (en) | 2010-05-14 | 2012-10-23 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1997
- 1997-03-12 JP JP05784697A patent/JP3520392B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002009355A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 金属酸化物膜付き基板及び金属酸化物膜付き基板の製造方法 |
US8293660B2 (en) | 2010-05-14 | 2012-10-23 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
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