JPH04164321A - 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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- JPH04164321A JPH04164321A JP29157990A JP29157990A JPH04164321A JP H04164321 A JPH04164321 A JP H04164321A JP 29157990 A JP29157990 A JP 29157990A JP 29157990 A JP29157990 A JP 29157990A JP H04164321 A JPH04164321 A JP H04164321A
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Landscapes
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に半導体基
板上の配線を微細加工する方法に関する。
板上の配線を微細加工する方法に関する。
近年、半導体集積回路の高集積化に伴い、アルミニウム
の配線技術においては、各種マイグレーションの発生が
確認され、その抑制のため微量の銅（例えば０．１〜５
％）をアルミニウムに添加する技術が知られており、す
でに量産に導入されている。しかし、アルミニウムに微
量の銅を添加した合金は微細加工する上で数多くの問題
をかかえており、その最も大きなものとして、銅添加に
よる配線の腐食（以下アフターコロ−ジョンと称す）が
報告されている。
の配線技術においては、各種マイグレーションの発生が
確認され、その抑制のため微量の銅（例えば０．１〜５
％）をアルミニウムに添加する技術が知られており、す
でに量産に導入されている。しかし、アルミニウムに微
量の銅を添加した合金は微細加工する上で数多くの問題
をかかえており、その最も大きなものとして、銅添加に
よる配線の腐食（以下アフターコロ−ジョンと称す）が
報告されている。
例えば、重量比０．５％の銅入りアルミニウム合金（以
下ＡＪ−０，５％Ｃｕと称す）を半導体集積回路の配線
材料に用いた従来の配線技術を第３図に示す工程順断面
図を用いて説明する。
下ＡＪ−０，５％Ｃｕと称す）を半導体集積回路の配線
材料に用いた従来の配線技術を第３図に示す工程順断面
図を用いて説明する。
まず、第３図（ａ）に示すように、半導体基板に所定の
拡散層、絶縁膜等が形成されたものを基板ｌとし、その
表面にＡＪ−０，５％Ｃｕ合金膜２をスパッタ法により
被着し、その上にフォトリソグラフィー工程により所定
形状のフォトレジスト膜３を形成する。ここで、この後
のフォトレジスト膜３の耐ドライエツチング性を増すた
めに紫外光（ＵＶ光）を照射する。
拡散層、絶縁膜等が形成されたものを基板ｌとし、その
表面にＡＪ−０，５％Ｃｕ合金膜２をスパッタ法により
被着し、その上にフォトリソグラフィー工程により所定
形状のフォトレジスト膜３を形成する。ここで、この後
のフォトレジスト膜３の耐ドライエツチング性を増すた
めに紫外光（ＵＶ光）を照射する。
次に第３図（ｂ）に示すようにフォトレジスト膜３をマ
スクにしてＡｆｆｌ−０，５％Ｃｕ合金膜２を反応性イ
オンエツチング法（ＲＩＥ法）によりドライエツチング
を行ない、電極配線４を形成する。
スクにしてＡｆｆｌ−０，５％Ｃｕ合金膜２を反応性イ
オンエツチング法（ＲＩＥ法）によりドライエツチング
を行ない、電極配線４を形成する。
ここで用いられるドライエツチングとしては、三塩化ホ
ウ素（ＢＣｆｆ１３）と塩素（Ｃｐ２）にフロン系ガス
（例えばＣＦ４又はＣＨＦ、）を小量添加したガスが一
般に用いられる。この場合は、エツチング後に電極配線
４の側壁及びフォトレジスト膜３の表面に塩化アルミニ
ウム（Ａ！２ｃ℃３）や塩素（Ｃρ２）付着物（以後塩
素系付着物と称す）５が残存している。
ウ素（ＢＣｆｆ１３）と塩素（Ｃｐ２）にフロン系ガス
（例えばＣＦ４又はＣＨＦ、）を小量添加したガスが一
般に用いられる。この場合は、エツチング後に電極配線
４の側壁及びフォトレジスト膜３の表面に塩化アルミニ
ウム（Ａ！２ｃ℃３）や塩素（Ｃρ２）付着物（以後塩
素系付着物と称す）５が残存している。
次に第３図（ｃ）に示すように、基板１を酸素プラズマ
雰囲気にさらしてフォトレジスト膜３のアッシングを行
なう、しかしながら、アッシング後の電極配線４の表面
からは塩素系付着物５は完全に除去されず、残存した状
態となっている。
雰囲気にさらしてフォトレジスト膜３のアッシングを行
なう、しかしながら、アッシング後の電極配線４の表面
からは塩素系付着物５は完全に除去されず、残存した状
態となっている。
上述した従来の半導体装置の製造方法はアルミニウム合
金膜のパターニング後にマスクであるフォトレジスト膜
のアッシングを行なっても、アルミニウム合金膜の側壁
に塩化アルミニウム（ＡρＣ（３）や塩素（Ｃｊｌｚ）
を含んだ塩素系付着物が残存しているので、大気中の水
分と反応し塩化水素（ＨＣＪ）を形成し、アルミニウム
（ＡｊＩ）と銅（Ｃｕ）の電池作用によってアルミニウ
ム合金の電極配線にアフターコロ−ジョンが発生する欠
点がある。アフターコロ−ジョンは配線断線へとつなが
り製品の信頼性の面からも大きな問題となる。
金膜のパターニング後にマスクであるフォトレジスト膜
のアッシングを行なっても、アルミニウム合金膜の側壁
に塩化アルミニウム（ＡρＣ（３）や塩素（Ｃｊｌｚ）
を含んだ塩素系付着物が残存しているので、大気中の水
分と反応し塩化水素（ＨＣＪ）を形成し、アルミニウム
（ＡｊＩ）と銅（Ｃｕ）の電池作用によってアルミニウ
ム合金の電極配線にアフターコロ−ジョンが発生する欠
点がある。アフターコロ−ジョンは配線断線へとつなが
り製品の信頼性の面からも大きな問題となる。
本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に被着したア
ルミニウム合金膜をフォトレジスト膜をマスクとしてド
ライエツチングを行なってバターニングした後に、酸素
カスとアンモニアガスの混合ガスにより前記フォトレジ
スト膜のアッシング処理を行ない、次に酸素ガスによる
プラズマ処理を行ない電極配線を形成するというもので
ある。
ルミニウム合金膜をフォトレジスト膜をマスクとしてド
ライエツチングを行なってバターニングした後に、酸素
カスとアンモニアガスの混合ガスにより前記フォトレジ
スト膜のアッシング処理を行ない、次に酸素ガスによる
プラズマ処理を行ない電極配線を形成するというもので
ある。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施例の工程順断面図である。
はじめに第１図（ａ）に示すように、半導体基板に所定
の拡散層、絶縁膜等が形成されたものを基板１としてそ
の表面にＡρ−０，５％Ｃｕ合金膜２をスパッタ法によ
り厚さ約１．０μｍ膜被着する。その上にフォトリソグ
ラフィー工程により微細パターンのフォトレジスト膜３
を形成する。
の拡散層、絶縁膜等が形成されたものを基板１としてそ
の表面にＡρ−０，５％Ｃｕ合金膜２をスパッタ法によ
り厚さ約１．０μｍ膜被着する。その上にフォトリソグ
ラフィー工程により微細パターンのフォトレジスト膜３
を形成する。
ここで、この後のフォトレジスト膜の耐ドライエツチン
グ性の向上を目的として、紫外光（ＵＶ光）を照射する
。
グ性の向上を目的として、紫外光（ＵＶ光）を照射する
。
次に、第１図（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜３
をマスクとして、Ａｆ−０，５％Ｃｕ合金膜２を反応性
イオンエツチング法（ＲＩＥ法）によりドライエツチン
グを行ない電極配！！４を形成する。この時、フォトレ
ジスト膜３と金属配線４の側壁には塩素系付着物５が付
着している。前述のドライエツチングはバッチ式ＲＩＥ
装置を用い、ガスはＢＣＩＩ３ ： １１００５ＣＣ，
ＣＩ２：５０ＳＣＣＭ、ＣＨＦ３ ： ＩＯ３ＣＣＭの
混合ガスを用いた。エツチング時の圧力は２０〜４０ｍ
Ｔｏｒｒとし、ＲＦパワーは１ｋＷとした。
をマスクとして、Ａｆ−０，５％Ｃｕ合金膜２を反応性
イオンエツチング法（ＲＩＥ法）によりドライエツチン
グを行ない電極配！！４を形成する。この時、フォトレ
ジスト膜３と金属配線４の側壁には塩素系付着物５が付
着している。前述のドライエツチングはバッチ式ＲＩＥ
装置を用い、ガスはＢＣＩＩ３ ： １１００５ＣＣ，
ＣＩ２：５０ＳＣＣＭ、ＣＨＦ３ ： ＩＯ３ＣＣＭの
混合ガスを用いた。エツチング時の圧力は２０〜４０ｍ
Ｔｏｒｒとし、ＲＦパワーは１ｋＷとした。
次に、第１図（Ｃ）に示すように、ドライエツチング終
了後枚葉式プラズマアッシャ−を用いてフォトレジスト
膜のアッシング処理を行ない、レジスト及び塩素系付着
物を除去した。アッシング条件は、０２ ： ４００Ｓ
ＣＣＭ、ＮＨ３： １００ＳＣＣＭ、圧カニ １Ｔｏｒ
ｒ、ＲＦパワー：３００Ｗ、ウェハー加熱温度：１５０
’Ｃ，処理時間７２分の条件とした。次に第１図（ｄ）
に示すように、電極配線にプラズマ処理を行なった。条
件は０２ ： ５００ＳＣＣＭ、圧カニ１Ｔｏｒｒ、
ＲＦパワー：３００Ｗ、ウェハー加熱温度：１５０℃、
処理時間：２分とし、フォトレジストの除去された電極
配線４の表面に不動態の膜である酸化アルミニウム膜６
を形成した。
了後枚葉式プラズマアッシャ−を用いてフォトレジスト
膜のアッシング処理を行ない、レジスト及び塩素系付着
物を除去した。アッシング条件は、０２ ： ４００Ｓ
ＣＣＭ、ＮＨ３： １００ＳＣＣＭ、圧カニ １Ｔｏｒ
ｒ、ＲＦパワー：３００Ｗ、ウェハー加熱温度：１５０
’Ｃ，処理時間７２分の条件とした。次に第１図（ｄ）
に示すように、電極配線にプラズマ処理を行なった。条
件は０２ ： ５００ＳＣＣＭ、圧カニ１Ｔｏｒｒ、
ＲＦパワー：３００Ｗ、ウェハー加熱温度：１５０℃、
処理時間：２分とし、フォトレジストの除去された電極
配線４の表面に不動態の膜である酸化アルミニウム膜６
を形成した。
第２図は本発明による電極配線を形成した基板を大気中
に放置して、その耐食性を調べた場合の腐食発生までの
時間を示す図である。
に放置して、その耐食性を調べた場合の腐食発生までの
時間を示す図である。
第２図に示すように、従来例の半導体ウェハは約１２時
間後にアフターコロ−ジョンが発生した。一方、本実施
例の半導体ウェハは１７０時間経過してもアフターコロ
−ジョンは発生しなかった。
間後にアフターコロ−ジョンが発生した。一方、本実施
例の半導体ウェハは１７０時間経過してもアフターコロ
−ジョンは発生しなかった。
なお、Ａ、Ｃ−０，５％Ｃｕ合金膜の下地に、ＷやＴｉ
−Ｎなどのいわゆるバリアメタル膜を設けることも可能
である。
−Ｎなどのいわゆるバリアメタル膜を設けることも可能
である。
以上説明したように本発明は、アルミニウム合金膜のド
ライエツチングによるパターニングの後に、酸素く０２
）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの混合ガスによるア
ッシング処理を施し、レジストをアッシングするととも
にアルミニウム合金膜表面に付着しているアフターコロ
−ジョンの原因となる塩化アルミニウム（Ａ！２Ｃρ３
）や塩素（Ｃ，Ｒ２）に含まれる塩素成分をアンモニア
によって生じる○Ｈ基によって置換して除去する。更に
、クリーンになったアルミニウム合金膜に酸素プラズマ
処理を行ない、表面に不動態の酸化アルミニウム膜を形
成し、アフターコロ−ジョンを誘発させる水分に対する
保護力を強めたのて電極配線の腐食を防止できる効果が
ある。従って、微細配線を用いる製品の信頼性を高める
のに多大な効果がある。
ライエツチングによるパターニングの後に、酸素く０２
）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの混合ガスによるア
ッシング処理を施し、レジストをアッシングするととも
にアルミニウム合金膜表面に付着しているアフターコロ
−ジョンの原因となる塩化アルミニウム（Ａ！２Ｃρ３
）や塩素（Ｃ，Ｒ２）に含まれる塩素成分をアンモニア
によって生じる○Ｈ基によって置換して除去する。更に
、クリーンになったアルミニウム合金膜に酸素プラズマ
処理を行ない、表面に不動態の酸化アルミニウム膜を形
成し、アフターコロ−ジョンを誘発させる水分に対する
保護力を強めたのて電極配線の腐食を防止できる効果が
ある。従って、微細配線を用いる製品の信頼性を高める
のに多大な効果がある。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例を説明する
ための工程順断面図、第２図は、本発明を実施した電極
配線の形成された基板を大気中に放置した場合にアフタ
ーコロ−ジョンが発生する迄の時間を従来と比較して示
した図、第３図（ａ）〜（ｃ）は従来の技術を説明する
ための工程順断面図である。 １・・・基板、２・・・Ａ々−０，５％Ｃｕ合金膜、３
・・・フォトレジスト膜、４・・・配線、５・・・塩素
系付着物、６・・・酸化アルミニウム膜。
ための工程順断面図、第２図は、本発明を実施した電極
配線の形成された基板を大気中に放置した場合にアフタ
ーコロ−ジョンが発生する迄の時間を従来と比較して示
した図、第３図（ａ）〜（ｃ）は従来の技術を説明する
ための工程順断面図である。 １・・・基板、２・・・Ａ々−０，５％Ｃｕ合金膜、３
・・・フォトレジスト膜、４・・・配線、５・・・塩素
系付着物、６・・・酸化アルミニウム膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に被着したアルミニウム合金膜をフォトレジ
スト膜をマスクとしてドライエッチングを行なってパタ
ーニングした後に、酸素ガスとアンモニアガスの混合ガ
スにより前記フォトレジスト膜のアッシング処理を行な
い、次に酸素ガスによるプラズマ処理を行ない電極配線
を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、アルミニウム合金膜はアルミニウム−銅合金膜であ
る請求項１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29157990A JPH04164321A (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29157990A JPH04164321A (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164321A true JPH04164321A (ja) | 1992-06-10 |
Family
ID=17770756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29157990A Pending JPH04164321A (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04164321A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100274974B1 (ko) * | 1998-05-29 | 2001-01-15 | 황인길 | 반도체소자의금속배선층제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713743A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-23 | Toshiba Corp | Plasma etching apparatus and etching method |
| JPS5986224A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レジスト除去方法 |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP29157990A patent/JPH04164321A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713743A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-23 | Toshiba Corp | Plasma etching apparatus and etching method |
| JPS5986224A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レジスト除去方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100274974B1 (ko) * | 1998-05-29 | 2001-01-15 | 황인길 | 반도체소자의금속배선층제조방법 |
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