JPH11176791A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置Info
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- JPH11176791A JPH11176791A JP33683097A JP33683097A JPH11176791A JP H11176791 A JPH11176791 A JP H11176791A JP 33683097 A JP33683097 A JP 33683097A JP 33683097 A JP33683097 A JP 33683097A JP H11176791 A JPH11176791 A JP H11176791A
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Abstract
に残存している有害な副生成物、主としてフッ素Fを除
去する。 【解決手段】 レジスト膜5を除去するためのO2 プラ
ズマによるアッシング処理を行った半導体基板1に対し
て、有機剥離液による洗浄処理を行う前に、アルコール
による洗浄処理を行うようにする。
Description
方法、特に層間絶縁膜にコンタクトホールを形成した後
に、そのコンタクトホール内に残存する有害な副生成物
を除去する半導体装置の製造方法と、その実施に用いる
半導体装置の製造装置に関する。
は、半導体装置の微細化に伴って多層配線構造が採用さ
れており、微細な配線パターンを精度良く形成するため
に、種々の構造が提案されている。その一つとして、ボ
ーダーレスコンタクト構造があげられる。このボーダー
レスコンタクト構造は、下層のメタル配線に、いわゆる
座布団を形成せずにコンタクトをとる手法であるため
に、配線ピッチを縮小することが可能であるという利点
がある。したがって、このボーダーレスコンタクト構造
は、半導体装置を微細化するために有効な手段になりつ
つある。
ダーレスコンタクト構造を採用した従来の半導体装置の
製造方法の一例を工程順に示す断面図である。
ンジスタ等の必要な素子を形成した例えばSi単結晶な
どからなる半導体基板21上にSiO2 などを含む第1
の層間絶縁膜22を形成した後、この第1の層間絶縁膜
22上にAlなどのメタル配線23を形成する。次に、
メタル配線23を覆うようにSOG(スピン・オン・グ
ラス)系膜、O3 (オゾン)−TEOS(テトラエトキ
シシラン)系膜等からなる第2の層間絶縁膜24を形成
し、CMP(ケミカル・メカニカル・ポリッシング)技
術を用いてその表面を平坦化する。続いて、メタル配線
23に達するコンタクトホールを形成すべく、第2の層
間絶縁膜24上にフォトレジストを塗布し、所定形状に
パターニングしてレジスト膜25を形成する。
板21に対してレジスト膜25を形成した状態で、例え
ばC2 F6 、CHF3 などを用いたRIE(リアクティ
ブ・イオン・エッチング)法によりドライエッチング処
理を行って、第2の層間絶縁膜24を選択的に除去して
メタル配線23に達するコンタクトホール26を形成す
る。このとき、コンタクトホール26内にドライエッチ
ング処理における副生成物としてF(フッ素)を含むポ
リマー27が堆積することが多い。
板21に対してO2 プラズマを主としてアッシング処理
を行って、レジスト膜25を昇華させて除去する。続い
て、レジスト残渣とポリマー27の除去を目的として、
半導体基板21をアミン系有機溶剤などを用いた有機剥
離液による洗浄処理を行う。これによって、第2の層間
絶縁膜24にはメタル配線23に達するコンタクトホー
ル26が形成されるので、このコンタクトホール26内
に他の配線材料を堆積することにより、メタル配線23
と導通した上層配線を形成することができる。
体装置の製造方法では、O2 プラズマを主としたアッシ
ング処理によっても除去されないでコンタクトホール2
6内に残存しているフッ素Fやポリマー27に含まれて
いるフッ素Fが、その後の有機剥離液による洗浄処理の
際に洗浄液を介してHF(フッ酸)と同じような有害な
働きをするので、メタル配線23の一部を侵蝕(腐食)
するという問題がある。28はその侵蝕された部分を指
す。
な侵蝕によってメタル配線23の一部に溝28が形成さ
れる現象が生ずる。この結果、コンタクト抵抗の増加
や、メタル配線の信頼性の低下等の不都合が発生するよ
うになる。
されたものであり、層間絶縁膜に形成されたコンタクト
ホール内に残存している有害な副生成物、例えばフッ素
Fを除去することを目的とする。
製造方法は、プラズマによるアッシング処理によりレジ
スト膜を除去した後、有機剥離液により洗浄処理する前
に、アルコールによる洗浄処理を施すことを特徴とす
る。
によれば、コンタクトホール内、例えば内壁面に残存す
るフッ素Fをアルコールによる洗浄処理により除去する
ことができ、延いてはフッ素Fによりメタル配線が侵蝕
されるのを未然に防止することができる。
のアルコール洗浄手段と、該洗浄手段により洗浄された
半導体基板を有機剥離液により洗浄する有機剥離液洗浄
手段と、該洗浄手段により洗浄された上記半導体基板を
アルコールにより洗浄処理する第2のアルコール洗浄手
段と、該洗浄手段により洗浄された上記半導体基板を純
水により洗浄処理する一又は複数の純水洗浄手段と、該
洗浄手段により洗浄された上記半導体基板を乾燥する乾
燥手段と、を備えたことを特徴とする。
によれば、メタル配線を覆う層間絶縁膜にレジスト膜を
マスクとしてメタル配線に達するコンタクトホールを形
成した後に、該レジスト膜を除去するためのプラズマに
よるアッシング処理を行った半導体基板を第1のアルコ
ール洗浄手段により洗浄処理してフッ素F等を除去する
ことができ、有機剥離液洗浄手段によりレジスト残渣や
ポリマーを除去することができる。そして、該半導体基
板を第2のアルコール洗浄手段によりアルコールリンス
し、一又は複数の純水洗浄手段により純水リンスするこ
とができ、乾燥手段により乾燥して、次の工程に送り、
或いは次の工程前の保管をすることができる。依って、
後洗浄シーケンスの全部を一つの半導体装置の製造装置
により行うことができる。
半導体基板上に形成された層間絶縁膜にドライエッチン
グ処理を行ってコンタクトホールを形成する際にマスク
として用いたレジスト膜をプラズマによるアッシング処
理を行って除去した後、半導体基板に対して有機剥離液
による洗浄処理を行う前にアルコールによる洗浄処理を
施すが、用いるアルコールは一般にはアルコールなら何
でも良いと一応は言える。しかし、IPA(イソプロピ
ルアルコール)若しくはエタノールを用いることがより
好ましい。というのは、半導体に利用できる高純度な
(不純物を含まない)アルコールだからである。アルコ
ールによる処理時間は数十秒〜数分程度であり、例えば
1分間程度が最適といえる。この程度の時間でフッ素F
は充分に除去することができ、時間が長すぎると、折角
除去したフッ素が半導体ウェハに悪影響を与えるおそれ
がある。
離液により洗浄処理を施すが、この有機系剥離液による
洗浄処理は、その前の洗浄処理によるアルコールが付着
したままで行って良く、完全にアルコールを切ってから
行うことは必要ではない。そして、有機系剥離液による
洗浄処理が終わると、アルコールリンスと純水リンスを
経て乾燥処理を施すことが好ましい。
ルコール洗浄手段と、有機剥離液洗浄手段と、第2のア
ルコール洗浄手段と、一又は複数の純水洗浄手段と、乾
燥手段を有する。第1のアルコール洗浄手段から純水洗
浄手段までの各洗浄手段は、液槽により構成しても良い
し、洗浄液吐出部により構成しても良い。
の処理順に一方向に直線上に配列するようにしても良い
し、半導体基板を回転可能に支持し、その支持部の周辺
部上方に洗浄液吐出部及び乾燥部を配設し、順次各洗浄
液吐出部から回転する半導体基板表面上に洗浄液を供給
し、乾燥部により乾燥するようにしても良い。
細に説明する。図1(A)乃至(C)は、本発明半導体
装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
形成したSi単結晶等からなる半導体基板1上にSiO
2 等を含む第1の層間絶縁膜2を形成した後、この第1
の層間絶縁膜2上にAlなどのメタル配線3を形成す
る。次に、メタル配線3を覆うようにSOG系膜、O3
−TEOS系膜等からなる第2の層間絶縁膜4を形成
し、CMP技術を用いてその表面を平坦化する。
ホールを形成すべく、第2の層間絶縁膜4上にフォトレ
ジストを塗布し、所定形状にパターニングすることによ
りレジスト膜5を形成する。図1(A)は該レジスト膜
5形成後の状態を示す。
導体基板1に対してレジスト膜5を形成した状態で、例
えばC2 F6 、CHF3 などを用いたRIE法によりド
ライエッチング処理を行って、第2の層間絶縁膜4を選
択的に除去してメタル配線3に達するコンタクトホール
6を形成する。このとき、コンタクトホール6内にドラ
イエッチング処理における副生成物としてフッ素Fを含
むポリマー7が形成される。
プラズマを主としてアッシング処理を行って、レジスト
膜5を昇華させて除去する。次に、アッシング処理後の
後洗浄シーケンスを行う。図1(C)はその洗浄シーケ
ンスが終了した状態を示す。
したような装置を用いて行う。この装置は、レジスト膜
5を除去するためのO2 プラズマによるアッシング処理
を行った半導体基板1を洗浄処理する第1のアルコール
槽8と、その第1のアルコール槽8から取り出された半
導体基板1を洗浄処理する有機剥離液槽9と、その有機
剥離液槽9から取り出された半導体基板1を洗浄処理す
るアルコールを用いた第2のアルコール槽10と、その
第2のアルコール槽10から取り出された半導体基板1
を洗浄処理する純水を用いた第1の水洗槽11及び第2
の水洗槽12と、その第2の水洗槽12から取り出され
た半導体基板1を乾燥する乾燥機13とを備えている。
ここで、第1のアルコール槽8に入れる洗浄用アルコー
ルとしてはIPA又はエタノールを用いることが好まし
い。また、有機剥離液槽9にはアミン系有機溶剤などが
用いられる。
ず、レジスト膜5を除去するためのO2 プラズマによる
アッシング処理を行った半導体基板1を、半導体装置の
製造装置の入口部LDより供給して、例えばIPA或い
はエタノールを用いた第1のアルコール槽8に約1分程
度浸漬する。これによって、コンタクトホール6内に形
成されていたFを含むポリマー7は、図2(C)に示す
ように容易に除去される。この浸漬時間は、あまり長く
とると除去したフッ素Fが半導体基板1に対して悪影響
を与える可能性があるので、上記した時間で十分であ
る。
た半導体基板1をその表面にアルコールが付着している
状態で、アミン系有機溶剤などを用いた有機剥離液槽9
に浸漬する。これによって、半導体基板1からレジスト
残渣やポリマー7の除去を行う。アルコールを付着して
おくことにより、その除去が効率よく行われる。
体基板1を、アルコールを用いた第2のアルコール槽1
0に浸漬して、アルコールによるリンスを行う。続い
て、第2のアルコール槽10から取り出した半導体基板
1を、純水を用いた第1の水洗槽11及び第2の水洗槽
12に順次に浸漬して、純水によるリンスを行う。次
に、第2の水洗槽12から取り出した半導体基板1を乾
燥機13に晒して乾燥を行った後、出口部ULDから取
り出す。この後、さらに洗浄処理を行う事により、図2
(C)に示したようなポリマー7のない状態にできる。
配線材料を堆積することにより、メタル配線3と導通し
た上層配線を形成することができる。
れば、レジスト膜5を除去するためのO2プラズマによ
るアッシング処理を行った半導体基板1に対して、有機
剥離液による洗浄処理を行う前に、アルコールによる洗
浄処理を行うようにしたので、第2の層間絶縁膜4に形
成されたコンタクトホール6内に残存しているフッ素F
を含むポリマー7のような有害な副生成物を容易に除去
することができる。従って、フッ素Fによる侵食は抑制
されるので、メタル配線3の一部に溝が形成されること
はなくなる。この結果、コンタクト抵抗の増加や、メタ
ル配線の信頼性の低下などの不都合は発生しなくなる。
これにより、安定した製造プロセスが可能になる。
実施するために用いる半導体装置の製造装置は、特別に
複雑な構成にすることなく、周知のアルコール槽8や有
機剥離液槽9等を組み合わせた簡単な構成になっている
ので、コストアップを避けることができる。
の実施例を示す構成図である。
O2 プラズマによるアッシング処理を行った半導体基板
1を収容するチャンバー14と、そのチャンバー14内
に設けられ半導体基板1を回転させる回転支持機構15
と、チャンバー14内の上方に設けられ半導体基板1に
対して例えばIPA又はエタノールを用いたアルコール
を吐出する第1のアルコール吐出ノズル16と、チャン
バー14内の上方に設けられ半導体基板1に対して有機
剥離液を吐出する有機剥離液吐出ノズル17と、チャン
バー14内の上方に設けられ半導体基板1に対してアル
コールを吐出する第2のアルコール吐出ノズル18と、
チャンバー14内の上方に設けられ半導体基板1に対し
て純水を吐出する純水吐出ノズル19と、チャンバー1
4内の上方に設けられ半導体基板1を乾燥する乾燥機2
0とを備えている。
のように行う。先ず、レジスト膜5を除去するためのO
2 プラズマによるアッシング処理を行った半導体基板1
を、チャンバー14内に収容してその回転支持機構15
に支持させる。次に、半導体基板1を回転させて第1の
アルコール吐出ノズル16の直下位置において、その第
1のアルコール吐出ノズル16から半導体基板1に対し
てIPAまたはエタノールを用いたアルコールを約30
秒程度吐出する。これによって、コンタクトホール6内
に形成されていたフッ素Fを含むポリマー7は、図2
(C)に示すように容易に除去される。この浸漬時間
は、あまり長くとると除去したFが半導体基板1に対し
て悪影響を与える可能性があるので、上記した時間で十
分である。
機剥離液吐出ノズル17の直下位置において、その有機
剥離液吐出ノズル17から半導体基板1に対してアミン
系有機溶剤液を吐出する。これによって、半導体基板1
からレジスト残渣やポリマー7が除去される。続いて、
更に半導体基板1を回転させて第2のアルコール吐出ノ
ズル18の直下位置において、その第2のアルコール吐
出ノズル18から半導体基板1に対してアミン系有機溶
剤液を吐出する。次に、更に半導体基板1を回転させて
純水吐出ノズル19の直下位置において、その純水吐出
ノズル19から半導体基板1に対して純水を吐出する。
続いて、さらに半導体基板1を回転させて乾燥機20の
直下位置において、乾燥機20に晒して乾燥を行った
後、チャンバー14から取り出す。この後、さらに洗浄
処理を行うことにより、図2(C)に示したようなポリ
マー7のない状態になる。続いて、このコンタクトホー
ル5内に他の配線材料を堆積することにより、メタル配
線3と導通した上層配線を形成することができる。
装置を用いた半導体装置の製造方法によれば、上記実施
例と同様に、レジスト膜5を除去するためのO2 プラズ
マによるアッシング処理を行った半導体基板1に対し
て、有機剥離液による洗浄処理を行う前に、アルコール
による洗浄処理を行うようにしたので、第2の層間絶縁
膜4に形成されたコンタクトホール6内に残存している
フッ素Fを含むポリマー7のような有害な副生成物を容
易に除去することができる。
は、チャンバー14を用意してこの内部に一連の洗浄に
必要な構成手段を配置しているので、製造装置のコンパ
クト化を図ることができる。
タクトホールを形成する例で説明したが、多層配線構造
であれば特定の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成す
る例に限らない。
方法によれば、レジスト膜を除去するためのO2 プラズ
マによるアッシング処理を行った半導体基板に対して、
有機剥離液による洗浄処理を行う前に、アルコールによ
る洗浄処理を行うようにしたので、層間絶縁膜に形成さ
れたコンタクトホール内に残存している有害な副生成
物、例えばフッ素Fを容易に除去することができる。
法によれば、アルコールが半導体基板に付着している状
態で有機剥離液による洗浄処理を行うようにしたので、
有害な副生成物、例えばフッ素Fを効率よく除去するこ
とができる。
法によれば、半導体に利用できる高純度な(不純物を含
まない)アルコールであるIPAまたはエタノールを用
いて洗浄処理を行うようにしたので、有害な副生成物を
簡単且つ有効に除去することができる。
置によれば、後洗浄シーケンスに必要な各処理を行う手
段が全部揃っているので、一つの装置で後洗浄シーケン
スの全部の処理を行うことができる。
の第1の実施例を工程順に示す断面図である。
示す構成図である。
構成図である。
を工程順に従って示す断面図である。
線、4…第2の層間絶縁膜、5…レジスト膜、6…コン
タクトホール、7…フッ素を含むポリマー、8…第1の
アルコール槽、9…有機剥離液槽、10…第2のアルコ
ール槽、11…第1の水洗層、12…第2の水洗槽、1
3…乾燥機、14…チャンバー、15…回転支持機構、
16…第1のアルコール吐出ノズル、17…有機剥離液
吐出ノズル、18…第2のアルコール吐出ノズル、19
…純水吐出ノズル、20…乾燥機。
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体基板上に形成した層間絶縁膜上に
メタル配線を形成し、該メタル配線を他の層間絶縁膜で
覆った後、該他の層間絶縁膜をレジスト膜をマスクとし
てドライエッチングをすることにより該層間絶縁膜に上
記メタル配線に達するコンタクトホールを形成し、O2
プラズマにより上記レジスト膜に対するアッシング処理
を施し、更にレジスト残渣及びポリマー除去のために有
機系剥離液による洗浄を行う半導体装置の製造方法であ
って、 上記プラズマによるアッシング処理により上記レジスト
膜を除去した後、上記有機剥離液により洗浄処理する前
に、アルコールによる洗浄処理を施すことを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 上記有機剥離液による洗浄処理を、アル
コールによる洗浄処理に用いたアルコールが上記半導体
基板に付着している状態で行うことを特徴とする請求項
1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 上記アルコールによる洗浄処理を、IP
A又はエタノールを用いて行うことを特徴とする請求項
1又は2記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 半導体基板をアルコールにより洗浄する
第1のアルコール洗浄手段と、 上記第1のアルコール洗浄手段により洗浄された上記半
導体基板を有機剥離液により洗浄する有機剥離液洗浄手
段と、 上記有機剥離液洗浄手段により洗浄された上記半導体基
板をアルコールにより洗浄処理する第2のアルコール洗
浄手段と、 上記第2のアルコール槽から取り出された上記半導体基
板を純水により洗浄処理する一又は複数の純水洗浄手段
と、 上記純水洗浄手段により洗浄された上記半導体基板を乾
燥する乾燥手段と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造装置。
Priority Applications (1)
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JP33683097A JP3932636B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH11176791A true JPH11176791A (ja) | 1999-07-02 |
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ID=18303064
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- 1997-12-08 JP JP33683097A patent/JP3932636B2/ja not_active Expired - Fee Related
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