JPH1064909A - Method for manufacturing antireflective film - Google Patents
Method for manufacturing antireflective filmInfo
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- JPH1064909A JPH1064909A JP8241426A JP24142696A JPH1064909A JP H1064909 A JPH1064909 A JP H1064909A JP 8241426 A JP8241426 A JP 8241426A JP 24142696 A JP24142696 A JP 24142696A JP H1064909 A JPH1064909 A JP H1064909A
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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
方法に関し、特に、アルミニウム合金配線を有する半導
体装置製造に必要な反射防止膜の製造方法に関する。The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing an antireflection film required for manufacturing a semiconductor device having an aluminum alloy wiring.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの微細化が進み、アルミ
ニウム合金配線幅が次第に微細化されてくるとアルミニ
ウム合金配線の反射率を低減することが重要となってき
ている。このため、従来、アルミニウム合金配線上に反
射防止膜として、例えば窒化チタン膜を積層することに
より、配線のレジストパターン形成時における露光光反
射を防止するようにしていた。2. Description of the Related Art As semiconductor devices have been miniaturized and the width of aluminum alloy wiring has been gradually reduced, it has become important to reduce the reflectance of aluminum alloy wiring. For this reason, conventionally, for example, a titanium nitride film is laminated as an antireflection film on an aluminum alloy wiring to prevent reflection of exposure light at the time of forming a resist pattern of the wiring.
【0003】しかしながら、形成されたアルミニウム合
金配線上に、窒化チタニウム膜を形成しても、この界面
にアルミニウム合金配線の酸化に伴う酸化アルミニウム
が存在すると、エレクトロマイグレーションが発生し、
半導体デバイスの信頼性が低下するという問題が生じ
る。However, even if a titanium nitride film is formed on the formed aluminum alloy wiring, electromigration occurs if aluminum oxide is present at the interface due to oxidation of the aluminum alloy wiring.
There is a problem that the reliability of the semiconductor device is reduced.
【0004】この問題を解決するために、例えば特開平
7−263447号公報には、アルミニウム膜と窒化チ
タニウム膜との間に窒化アルミニウム膜を形成する方法
が提案されている。この従来の方法は、図3に示すよう
に、シリコン基板11上の絶縁膜(ボロンリン珪酸ガラ
ス膜)12上に、アルミニウム膜13を形成した後、同
一装置内で、窒素を主成分とするプラズマ照射、ないし
は、反応性スパッタあるいは、窒素を主成分とする雰囲
気でのアニールにより、窒化アルミニウム膜15を形成
し、この窒化アルミニウム膜15を形成した後、窒化チ
タニウム膜16を形成するというものである。その際、
図4に示すように、窒化チタニウム膜16の形成は第2
のスパッタ装置、窒化アルミニウム膜15の形成は第1
のスパッタ装置という具合に、別の装置で行っていた。In order to solve this problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-263647 proposes a method of forming an aluminum nitride film between an aluminum film and a titanium nitride film. In this conventional method, as shown in FIG. 3, after an aluminum film 13 is formed on an insulating film (boron phosphorus silicate glass film) 12 on a silicon substrate 11, a plasma containing nitrogen as a main component is formed in the same device. An aluminum nitride film 15 is formed by irradiation or reactive sputtering or annealing in an atmosphere containing nitrogen as a main component. After the aluminum nitride film 15 is formed, a titanium nitride film 16 is formed. . that time,
As shown in FIG. 4, the formation of the titanium nitride film 16 is performed in the second
The sputtering apparatus, the formation of the aluminum nitride film 15 is the first
In this case, another sputtering apparatus was used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術において、窒化アルミニウム膜15の成膜条件が
適切でないと、窒化アルミニウム膜は、窒化チタニウム
膜16の成膜までに、水分との反応によりアンモニアを
発生し、酸化アルミニウムに変質し、エレクトロマイグ
レーションによる半導体の信頼性低下が発生する、とい
う問題が生じる。However, in the above prior art, if the conditions for forming the aluminum nitride film 15 are not appropriate, the aluminum nitride film reacts with moisture before the titanium nitride film 16 is formed due to the reaction with water. Occurs, which is transformed into aluminum oxide, and the reliability of the semiconductor is reduced by electromigration.
【0006】また、反射防止膜として使用される窒化チ
タニウムは、塩基性物質との結合性に富むため、窒化チ
タニウム表面上に付着した塩基性物質により、化学増幅
系レジストをパターニング用レジストとして用いる場
合、化学増幅系レジストと窒化チタニウム界面で、レジ
ストにパターンの裾引きが発生する、という問題があ
る。[0006] Titanium nitride used as an antireflection film has a high binding property to a basic substance. Therefore, when a chemically amplified resist is used as a patterning resist by a basic substance adhered on the surface of titanium nitride. At the interface between the chemically amplified resist and titanium nitride, there is a problem in that the resist has a pattern tail.
【0007】したがって、本発明は、上記事情に鑑みて
なされたものであって、その目的は、酸化アルミニウム
に変質しない窒化アルミニウムを形成し、かつ、窒化ア
ルミニウムに露光光に対する反射防止効果を持たせるよ
うにした、反射防止膜の製造方法を提供することにあ
る。Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to form aluminum nitride which does not change into aluminum oxide, and to make aluminum nitride have an antireflection effect against exposure light. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an antireflection film as described above.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る反射防止膜の製造方法は、半導体基板
上にアルミニウム合金配線を形成した後、該アルミニウ
ム合金配線表面に窒化アルミニウム膜を形成する、こと
を特徴とする。In order to achieve the above object, a method of manufacturing an antireflection film according to the present invention comprises forming an aluminum alloy wiring on a semiconductor substrate and then forming an aluminum nitride film on the surface of the aluminum alloy wiring. Forming.
【0009】本発明においては、前記半導体基板上に前
記アルミニウム合金配線を形成した後、前記半導体基板
を所定の温度で加熱処理しながら、窒素と水素の混合ガ
スのプラズマを前記アルミニウム合金配線上に照射す
る、ことを特徴とする。In the present invention, after the aluminum alloy wiring is formed on the semiconductor substrate, a plasma of a mixed gas of nitrogen and hydrogen is applied to the aluminum alloy wiring while heating the semiconductor substrate at a predetermined temperature. Irradiation.
【0010】また、本発明においては、前記半導体基板
上に前記アルミニウム合金配線を形成した後、窒素と水
素の混合ガスのプラズマを前記アルミニウム合金配線上
に照射し、次いで、前記半導体基板を所定の温度で加熱
処理する、ことを特徴とする。In the present invention, after the aluminum alloy wiring is formed on the semiconductor substrate, plasma of a mixed gas of nitrogen and hydrogen is irradiated on the aluminum alloy wiring, and then the semiconductor substrate is exposed to a predetermined temperature. Heat treatment at a temperature.
【0011】本発明においては、前記半導体基板を加熱
処理する所定の温度が摂氏略200度以上とされたこと
を特徴とする。In a preferred embodiment of the present invention, the predetermined temperature at which the semiconductor substrate is heat-treated is set to approximately 200 degrees Celsius or more.
【0012】上記した本発明に係る反射防止膜の製造方
法によれば、窒化アルミニウムの酸化アルミニウムへの
変質が防止され、かつ、窒化チタニウムなしでも、窒化
アルミニウムに反射防止効果をもたせることができる。According to the above-described method of manufacturing an antireflection film of the present invention, aluminum nitride can be prevented from being changed into aluminum oxide, and aluminum nitride can have an antireflection effect without using titanium nitride.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。図1は、本発明の実施の形
態に係る製造方法を説明するための図であり、半導体装
置の断面を製造工程順に模式的に示した図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram schematically illustrating a cross section of a semiconductor device in a manufacturing process order.
【0014】図1(a)に示すように、シリコン基板1
1上にボロンリン珪酸ガラス膜12上にアルミニウム膜
13を形成した後、図1(b)に示すように、シリコン
基板11を好ましくは摂氏200度で加熱しながら、窒
素と水素の混合ガス14によりアルミニウム膜13の表
面をプラズマ処理する。As shown in FIG. 1A, a silicon substrate 1
After forming an aluminum film 13 on a boron-phosphorus silicate glass film 12 on the silicon substrate 1, as shown in FIG. 1B, while heating the silicon substrate 11 preferably at 200 degrees Celsius, a mixed gas 14 of nitrogen and hydrogen is used. The surface of the aluminum film 13 is subjected to plasma processing.
【0015】その結果、図1(c)に示すように、アル
ミニウム膜13上に窒化アルミニウム層15が形成され
る。As a result, an aluminum nitride layer 15 is formed on the aluminum film 13 as shown in FIG.
【0016】また、本発明の別の実施の形態としては、
図2に処理フローを流れ図として示すように、アルミニ
ウム膜13を形成した(工程201)後、窒素と水素の
混合ガス14によるプラズマ処理を行った(工程20
2)後、シリコン基板11を超高真空中で、好ましくは
摂氏250度で1時間以上加熱処理する(工程203)
ことによっても、同様にアルミニウム膜13上に窒化ア
ルミニウム層15を形成することができる。Further, as another embodiment of the present invention,
After forming the aluminum film 13 (step 201) as shown in the flow chart of the processing flow in FIG. 2, a plasma processing using a mixed gas 14 of nitrogen and hydrogen was performed (step 20).
2) Thereafter, the silicon substrate 11 is subjected to heat treatment in an ultra-high vacuum, preferably at 250 degrees Celsius for 1 hour or more (Step 203).
By this, the aluminum nitride layer 15 can be formed on the aluminum film 13 in the same manner.
【0017】本発明の実施の形態の具体例を例示する実
施例について説明する。An example illustrating a specific example of the embodiment of the present invention will be described.
【0018】この実施例においては、窒化アルミニウム
(AlN)の生成条件として、プラズマ照射時間:0.
5〜1時間、混合ガスとして窒素:水素=75:25、
混合ガス流量:24SCCM、圧力:24×10-4To
rr、加熱時間:250℃、1時間とし、窒化アルミニ
ウム(AlN)の生成膜厚は30nmとした。In this embodiment, the conditions for producing aluminum nitride (AlN) are as follows:
5 to 1 hour, as a mixed gas, nitrogen: hydrogen = 75: 25,
Mixed gas flow rate: 24 SCCM, pressure: 24 × 10 -4 To
rr, heating time: 250 ° C., 1 hour, and the formed film thickness of aluminum nitride (AlN) was 30 nm.
【0019】この実施例で、アルミニウム膜としたが、
この膜は、アルミニウムの純金属でもよいし、シリコン
および銅を含むアルミニウム合金(例えばAl−Si
0.5%−Cu0.5%)でもよい。In this embodiment, the aluminum film is used.
This film may be a pure metal of aluminum or an aluminum alloy containing silicon and copper (for example, Al-Si
0.5% -Cu 0.5%).
【0020】上記実施例によれば、窒化アルミニウムを
形成する際に、半導体基板を好ましくは摂氏200度以
上で加熱しながら窒素および水素の混合ガスプラズマ照
射、あるいは、窒素および水素の混合プラズマ照射後、
半導体基板を好ましくは摂氏200度以上で加熱処理す
ることより、酸化アルミニウムに変質しない窒化アルミ
ニウムを形成できる、という作用効果を奏する。この理
由は、加熱処理によって水素による窒化アルミニウム表
面ないしはアルミニウム膜表面に存在する水素の還元反
応により酸素等の不純物が除去され、窒化アルミニウム
が生成されるため、大気中の水分との反応による窒化ア
ルミニウムの酸化アルミニウムへの変質が防げるためで
ある。According to the above embodiment, when forming the aluminum nitride, the semiconductor substrate is irradiated with a mixed gas plasma of nitrogen and hydrogen or a mixed plasma of nitrogen and hydrogen while being heated at preferably 200 ° C. or more. ,
By performing a heat treatment on the semiconductor substrate at preferably 200 degrees Celsius or more, there is an effect of being able to form aluminum nitride that does not change into aluminum oxide. The reason is that impurities such as oxygen are removed by a reduction reaction of hydrogen existing on the aluminum nitride surface or the aluminum film surface with hydrogen by heat treatment, and aluminum nitride is generated. Is prevented from being transformed into aluminum oxide.
【0021】また、上記実施例においては、波長200
nm以下の露光光に対しては、安定な窒化アルミニウム
を形成することによって、窒化チタニウムを反射防止膜
とする必要がなく、窒化アルミニウムをそのまま反射防
止膜とすることができる。この理由は、窒化アルミニウ
ムは、直接遷移型化合物であり、その禁止帯幅は、5.
9eVである。このため、波長200nm以下の光に対
して吸収が大きく、1%以下の反射率となり、反射防止
膜としての能力を有するからである。In the above embodiment, the wavelength 200
By forming stable aluminum nitride for exposure light of nm or less, it is not necessary to use titanium nitride as an antireflection film, and aluminum nitride can be used as an antireflection film as it is. The reason is that aluminum nitride is a direct transition type compound, and its band gap is 5.
9 eV. For this reason, the absorption of light having a wavelength of 200 nm or less is large, and the reflectance is 1% or less, and the film has a function as an antireflection film.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
窒化アルミニウムを形成する際に、半導体基板を好まし
くは摂氏200度以上で加熱しながら窒素および水素の
混合ガスプラズマ照射、あるいは、窒素および水素の混
合プラズマ照射後、半導体基板を好ましくは摂氏200
度以上で加熱処理することより、酸化アルミニウムに変
質しない窒化アルミニウムを形成できる、という効果を
奏する。As described above, according to the present invention,
When forming the aluminum nitride, the semiconductor substrate is irradiated with a mixed gas plasma of nitrogen and hydrogen while heating the semiconductor substrate preferably at 200 ° C. or higher, or after irradiating a mixed plasma of nitrogen and hydrogen, the semiconductor substrate is preferably heated to 200 ° C.
By performing the heat treatment at a temperature equal to or higher than that, it is possible to form aluminum nitride that does not change into aluminum oxide.
【0023】その理由は、本発明においては、加熱処理
によって水素による窒化アルミニウム表面ないしはアル
ミニウム膜表面に存在する水素の還元反応により酸素等
の不純物が除去され、窒化アルミニウムが生成されるた
め、大気中の水分との反応による窒化アルミニウムの酸
化アルミニウムへの変質が防げる、ことによる。The reason is that in the present invention, heat treatment removes impurities such as oxygen by a reduction reaction of hydrogen present on the aluminum nitride surface or the aluminum film surface with hydrogen, and aluminum nitride is generated. Of aluminum nitride to aluminum oxide due to the reaction with water.
【0024】また、本発明によれば、波長200nm以
下の露光光に対しては、安定な窒化アルミニウムを形成
することによって、窒化チタニウムを反射防止膜とする
必要がなく、窒化アルミニウムをそのまま反射防止膜と
することができる。この理由は、窒化アルミニウムは、
直接遷移型化合物であり、その禁止帯幅は、5.9eV
である。このため、波長200nm以下の光に対して吸
収が大きく、1%以下の反射率となり、反射防止膜とし
ての能力を有するからである。Further, according to the present invention, it is not necessary to use titanium nitride as an antireflection film by forming stable aluminum nitride for exposure light having a wavelength of 200 nm or less. It can be a membrane. The reason is that aluminum nitride is
It is a direct transition compound, and its band gap is 5.9 eV
It is. For this reason, the absorption of light having a wavelength of 200 nm or less is large, and the reflectance is 1% or less, and the film has a function as an antireflection film.
【図1】本発明の実施の形態の製造方法を工程順に模式
的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing method according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
【図2】本発明の別の実施の形態の製造工程を示す流れ
図である。FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
【図3】従来の反射防止膜の製造方法を説明するための
断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a conventional method for manufacturing an antireflection film.
【図4】従来の反射防止膜の製造方法を説明するための
流れ図である。FIG. 4 is a flowchart for explaining a conventional method for manufacturing an antireflection film.
11 シリコン基板 12 ボロンリン計算ガラス膜 13 アルミニウム膜 14 窒素と水素の混合ガス 15 窒化アルミニウム層 16 窒化チタニウム 17 パッシベーション膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Silicon substrate 12 Boron phosphorus calculation glass film 13 Aluminum film 14 Mixed gas of nitrogen and hydrogen 15 Aluminum nitride layer 16 Titanium nitride 17 Passivation film
Claims (4)
成した後、該アルミニウム合金配線表面に窒化アルミニ
ウム膜を形成する、ことを特徴とする反射防止膜の製造
方法。1. A method for manufacturing an anti-reflection film, comprising: forming an aluminum alloy wiring on a semiconductor substrate; and forming an aluminum nitride film on the surface of the aluminum alloy wiring.
配線を形成した後、前記半導体基板を所定の温度で加熱
処理しながら、窒素と水素の混合ガスのプラズマを前記
アルミニウム合金配線上に照射する、ことを特徴とする
請求項1記載の反射防止膜の製造方法。2. After the aluminum alloy wiring is formed on the semiconductor substrate, a plasma of a mixed gas of nitrogen and hydrogen is irradiated onto the aluminum alloy wiring while heating the semiconductor substrate at a predetermined temperature. The method for producing an antireflection film according to claim 1, wherein:
配線を形成した後、窒素と水素の混合ガスのプラズマを
前記アルミニウム合金配線上に照射し、次いで、前記半
導体基板を所定の温度で加熱処理する、ことを特徴とす
る請求項1記載の反射防止膜の製造方法。3. After the aluminum alloy wiring is formed on the semiconductor substrate, a plasma of a mixed gas of nitrogen and hydrogen is irradiated on the aluminum alloy wiring, and then the semiconductor substrate is heated at a predetermined temperature. The method for producing an antireflection film according to claim 1, wherein:
が、摂氏略200度以上とされたことを特徴とする請求
項2又は3記載の反射防止膜の製造方法。4. The method according to claim 2, wherein a predetermined temperature at which the semiconductor substrate is heat-treated is set to approximately 200 degrees Celsius or higher.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8241426A JP2865071B2 (en) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | Manufacturing method of antireflection film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8241426A JP2865071B2 (en) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | Manufacturing method of antireflection film |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1064909A true JPH1064909A (en) | 1998-03-06 |
JP2865071B2 JP2865071B2 (en) | 1999-03-08 |
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ID=17074133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8241426A Expired - Fee Related JP2865071B2 (en) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | Manufacturing method of antireflection film |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2865071B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100372750B1 (en) * | 1999-11-04 | 2003-02-17 | 한국과학기술원 | Enhancem ent of the surface and bonding characteristics of Aluminum nitride (AlN) thin film |
JP2005303003A (en) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kobe Steel Ltd | Display device and its manufacturing method |
JP2008019140A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Ngk Insulators Ltd | METHOD FOR FORMING AlN SINGLE CRYSTAL FILM |
US8159749B2 (en) | 2008-08-26 | 2012-04-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Antireflection coating and display device |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP8241426A patent/JP2865071B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100372750B1 (en) * | 1999-11-04 | 2003-02-17 | 한국과학기술원 | Enhancem ent of the surface and bonding characteristics of Aluminum nitride (AlN) thin film |
JP2005303003A (en) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kobe Steel Ltd | Display device and its manufacturing method |
JP2008019140A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Ngk Insulators Ltd | METHOD FOR FORMING AlN SINGLE CRYSTAL FILM |
US8159749B2 (en) | 2008-08-26 | 2012-04-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Antireflection coating and display device |
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JP2865071B2 (en) | 1999-03-08 |
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