JPH0464233A - 配線パターンの形成方法およびその装置 - Google Patents
配線パターンの形成方法およびその装置Info
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- JPH0464233A JPH0464233A JP2178288A JP17828890A JPH0464233A JP H0464233 A JPH0464233 A JP H0464233A JP 2178288 A JP2178288 A JP 2178288A JP 17828890 A JP17828890 A JP 17828890A JP H0464233 A JPH0464233 A JP H0464233A
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- pattern
- wiring
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
- H10P70/20—Cleaning during device manufacture
- H10P70/27—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
- H10P70/273—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation of conductive layers, e.g. by RIE
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- Drying Of Semiconductors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は、一般に配線パターンの形成方法に関するも
のであり、より特定的には、金属配線の腐蝕を防ぐこと
ができるように改良された、配線パターンの形成方法に
関するものである。この発明は、さらに、そのような半
導体装置を製造する装置に関する。
のであり、より特定的には、金属配線の腐蝕を防ぐこと
ができるように改良された、配線パターンの形成方法に
関するものである。この発明は、さらに、そのような半
導体装置を製造する装置に関する。
［従来の技術］
半導体装置の製造工程において、配線パターンの形成工
程は、不可欠な工程である。第４Ａ図および第４Ｂ図は
、配線パターンの形成工程を断面図で示したものである
。
程は、不可欠な工程である。第４Ａ図および第４Ｂ図は
、配線パターンの形成工程を断面図で示したものである
。
第４Ａ図を参照して、半導体基板３０の上に、ゲート３
１および層間絶縁膜３２を形成する。層間絶縁膜３２に
は、トランジスタのソース／ドレイン領域（図示せず）
を露出させるためのコンタクトホール３３ｂとゲート３
１の表面の一部を露出させるためのコンタクトホール３
３ａが形成される。これらのコンタクトホール３３ａ、
３３ｂを埋めるように、層間絶縁膜３２の上にアルミ合
金膜の配線層３４か形成される。配線層３４の上に所定
の形状にパターンニングされたレジスト３５を形成する
。
１および層間絶縁膜３２を形成する。層間絶縁膜３２に
は、トランジスタのソース／ドレイン領域（図示せず）
を露出させるためのコンタクトホール３３ｂとゲート３
１の表面の一部を露出させるためのコンタクトホール３
３ａが形成される。これらのコンタクトホール３３ａ、
３３ｂを埋めるように、層間絶縁膜３２の上にアルミ合
金膜の配線層３４か形成される。配線層３４の上に所定
の形状にパターンニングされたレジスト３５を形成する
。
第４Ｂ図を参照して、レジスト３５をマスクにして、配
線層３４を選択的にエツチングすることによって、配線
パターン３６が形成される。
線層３４を選択的にエツチングすることによって、配線
パターン３６が形成される。
ところで、従来、アルミ合金の配線パターンの形成方法
として、レジスト３５を用いて、アルミ配線層３４をリ
ン酸、硝酸等を混合した溶液でウェットエツチングする
方法があった。しかし、この方法は、レジストパターン
３５の下へのエツチングの回り込みによる、いわゆるア
ンダーエツチングが大きく、３μｍ以下の微細パターン
の形成が困難であった。そこで、このような微細パター
ンの形成にあたっては、塩素または塩素を含む化合物、
たとえばＣ１□、５ｉＣ１４，ＢＣｌ３等のガスを用い
た反応性イオンエツチング（以下ＲＩＥエツチングと言
う）による方法が行なわれるようになった。
として、レジスト３５を用いて、アルミ配線層３４をリ
ン酸、硝酸等を混合した溶液でウェットエツチングする
方法があった。しかし、この方法は、レジストパターン
３５の下へのエツチングの回り込みによる、いわゆるア
ンダーエツチングが大きく、３μｍ以下の微細パターン
の形成が困難であった。そこで、このような微細パター
ンの形成にあたっては、塩素または塩素を含む化合物、
たとえばＣ１□、５ｉＣ１４，ＢＣｌ３等のガスを用い
た反応性イオンエツチング（以下ＲＩＥエツチングと言
う）による方法が行なわれるようになった。
［発明が解決しようとする課題］
次に、配線パターンをＲＩＥエツチングにより形成する
、従来の方法をさらに詳細に説明し、さらに、その問題
点についても説明する。
、従来の方法をさらに詳細に説明し、さらに、その問題
点についても説明する。
第５Ａ図を参照して、半導体基板３０の上に下地絶縁膜
３を形成する。下地絶縁膜３の上に、Ａｌ５ｆ、Ａｌ５
ｉＣｕ、Ｃｕ、Ｍｇ等の金属配線層２を形成する。金属
配線層２の上に、所定の形状のレジストパターン１を形
成する。
３を形成する。下地絶縁膜３の上に、Ａｌ５ｆ、Ａｌ５
ｉＣｕ、Ｃｕ、Ｍｇ等の金属配線層２を形成する。金属
配線層２の上に、所定の形状のレジストパターン１を形
成する。
第５Ｂ図を参照して、レジストパターン１をマスクにし
て、金属配線層２を、Ｃ１□、５ｉＣ１４、ＢＣＩ、等
の塩素を含むハロゲン系ガスを用いて、反応性イオンエ
ツチングを行なう。この反応性イオンエツチングによっ
て、金属配線層２は選択的にエツチングされ、配線パタ
ーン２ａを形成する。このときに、レジストパターン１
および配線パターン２ａの側壁に、Ｉ＼ロゲンを含む保
護膜４が形成される。この保護膜４は、等方性エツチン
グを抑制し、異方性を高めるという働きをするものであ
る。この保護膜４は、レジスト、配線層、ハロゲン系ガ
スの各成分が複雑に反応してできたもので、ハロゲンを
含んでいる。
て、金属配線層２を、Ｃ１□、５ｉＣ１４、ＢＣＩ、等
の塩素を含むハロゲン系ガスを用いて、反応性イオンエ
ツチングを行なう。この反応性イオンエツチングによっ
て、金属配線層２は選択的にエツチングされ、配線パタ
ーン２ａを形成する。このときに、レジストパターン１
および配線パターン２ａの側壁に、Ｉ＼ロゲンを含む保
護膜４が形成される。この保護膜４は、等方性エツチン
グを抑制し、異方性を高めるという働きをするものであ
る。この保護膜４は、レジスト、配線層、ハロゲン系ガ
スの各成分が複雑に反応してできたもので、ハロゲンを
含んでいる。
第５Ｂ図および第５Ｃ図を参照して、０２ガス５による
アッシング処理を行ない、レジストパターン１を除去す
る。アッシング処理後においても、ハロゲンを含む保護
膜６が配線パターン２ａの側壁に残留する。このように
して、微細な配線パターン２ａが形成される。
アッシング処理を行ない、レジストパターン１を除去す
る。アッシング処理後においても、ハロゲンを含む保護
膜６が配線パターン２ａの側壁に残留する。このように
して、微細な配線パターン２ａが形成される。
しかしながら、この方法によっては、第５Ｄ図を参照し
て、半導体装置を大気中に取出すと、図のように、配線
パターン２ａの側壁に腐蝕部分９が形成され、配線パタ
ーン２ａの断線を誘発するという問題点があった。
て、半導体装置を大気中に取出すと、図のように、配線
パターン２ａの側壁に腐蝕部分９が形成され、配線パタ
ーン２ａの断線を誘発するという問題点があった。
腐蝕の原因は、次のとおりである。すなわち、保護膜６
は、ハロゲンたとえば塩素を含んでおり、大気中にさら
された場合に、大気中の水分子７と反応し、塩酸を発生
する。この塩酸が配線パターン２ａに作用して、反応生
成物８（たとえば金属塩化物）が生成する。この反応生
成物８が配線パターン２ａの側壁から剥離することによ
って、配線パターン２ａはだんだんと腐蝕していくので
ある。
は、ハロゲンたとえば塩素を含んでおり、大気中にさら
された場合に、大気中の水分子７と反応し、塩酸を発生
する。この塩酸が配線パターン２ａに作用して、反応生
成物８（たとえば金属塩化物）が生成する。この反応生
成物８が配線パターン２ａの側壁から剥離することによ
って、配線パターン２ａはだんだんと腐蝕していくので
ある。
それゆえに、この発明の目的は、大気中の水分等に触れ
ても、金属配線の腐蝕を起こさないように改良された、
配線パターンを形成する方法を提供することにある。
ても、金属配線の腐蝕を起こさないように改良された、
配線パターンを形成する方法を提供することにある。
この発明の他の目的は、耐腐蝕性のある配線パターンを
形成することができる装置を提供することにある。
形成することができる装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明の第１の局面に従う配線パターンの形成方法に
おいては、まず基板上に配線層が形成される。上記配線
層をハロゲン系ガスを用いて選択的にエツチングし、そ
れによって配線パターンを形成する。配線パターンに、
還元性種を含む雰囲気中で紫外線を照射する。
おいては、まず基板上に配線層が形成される。上記配線
層をハロゲン系ガスを用いて選択的にエツチングし、そ
れによって配線パターンを形成する。配線パターンに、
還元性種を含む雰囲気中で紫外線を照射する。
この発明に従う配線パターンの形成方法の好ましい実施
態様によれば、紫外線の照射を行なった後に、上記配線
パターンの表面に酸化膜またはカーバイトが形成される
。
態様によれば、紫外線の照射を行なった後に、上記配線
パターンの表面に酸化膜またはカーバイトが形成される
。
この発明の第２の局面に従う配線パターンの形成方法に
おいては、まず基板上に配線層が形成される。上記配線
層をハロゲン系ガスを用いて選択的にエツチングし、そ
れによって配線パターンを形成する。上記配線パターン
に、フッ素を含むガスの中で、紫外線を照射する。
おいては、まず基板上に配線層が形成される。上記配線
層をハロゲン系ガスを用いて選択的にエツチングし、そ
れによって配線パターンを形成する。上記配線パターン
に、フッ素を含むガスの中で、紫外線を照射する。
この発明の第３の局面に従う配線パターンの形成装置は
、半導体基板上に形成された配線層をレジストを用いて
、選択的に反応性イオンエツチングし、それによって配
線パターンを形成するエツチング室と、上記レジストの
アッシング除去を行なうアッシング室と、上記配線パタ
ーンの光による表面処理を行なう光反応室と、を備えて
いる。
、半導体基板上に形成された配線層をレジストを用いて
、選択的に反応性イオンエツチングし、それによって配
線パターンを形成するエツチング室と、上記レジストの
アッシング除去を行なうアッシング室と、上記配線パタ
ーンの光による表面処理を行なう光反応室と、を備えて
いる。
当該装置は、さらに、上記エツチング室から上記アッシ
ング室に上記半導体基板を気密下に搬送する第１の搬送
手段と、上記アッシング室から上記光反応室に上記半導
体基板を気密下に搬送する第２の搬送手段と、を備えて
いる。
ング室に上記半導体基板を気密下に搬送する第１の搬送
手段と、上記アッシング室から上記光反応室に上記半導
体基板を気密下に搬送する第２の搬送手段と、を備えて
いる。
［作用］
この発明の第１の局面に係る配線パターンの形成方法に
よれば、配線パターンに、還元性種を含む雰囲気中で紫
外線が照射される。この紫外線照射工程により、反応性
イオンエツチングの際に配線パターンの側壁に、ハロゲ
ンを含む保護膜が形成されても、このハロゲンは、たと
えば、次に示す還元反応により除去される。
よれば、配線パターンに、還元性種を含む雰囲気中で紫
外線が照射される。この紫外線照射工程により、反応性
イオンエツチングの際に配線パターンの側壁に、ハロゲ
ンを含む保護膜が形成されても、このハロゲンは、たと
えば、次に示す還元反応により除去される。
Ｍ−Ｘ＋Ｈ２→ＭＨ＋ＨＸ↑
上式において、Ｍは保護膜の成分（詳細は明らかでない
。）を表わしており、Ｘはハロゲンを表わしている。
。）を表わしており、Ｘはハロゲンを表わしている。
したがって、保護膜中から、ハロゲンが除去されてしま
う結果、該保護膜が大気中の水分に触れても、金属配線
の腐蝕の原因となるハロゲン化水素は発生しない。
う結果、該保護膜が大気中の水分に触れても、金属配線
の腐蝕の原因となるハロゲン化水素は発生しない。
この発明の第２の局面に係る配線パターンの形成方法に
よれば、配線パターンに、フッ素を含むガス中で、紫外
線を照射する。これにより反応性イオンエツチングの際
に配線パターンの側壁に、ハロゲンを含む保護膜が形成
されても、このハロゲンは、たとえば、次に示すフッ素
置換反応により除去される。
よれば、配線パターンに、フッ素を含むガス中で、紫外
線を照射する。これにより反応性イオンエツチングの際
に配線パターンの側壁に、ハロゲンを含む保護膜が形成
されても、このハロゲンは、たとえば、次に示すフッ素
置換反応により除去される。
Ｖ
Ｍ−Ｘ＋ＮＦ、→Ｍ−Ｆ＋ＮＦ２Ｘ↑
フッ素置換された保護膜は、大気中の水分に触れても、
加水分解によりハロゲン化水素を発生させない。したが
って、金属配線は腐蝕しなくなる。
加水分解によりハロゲン化水素を発生させない。したが
って、金属配線は腐蝕しなくなる。
この発明の第３の局面に従う配線パターンの形成装置に
よれば、配線パターンを形成した後、該半導体基板を気
密下でアッシング室へ搬送し、さらに気密下で光反応室
に搬送される。したがって、処理工程中、半導体基板は
大気中の水分に触れない。
よれば、配線パターンを形成した後、該半導体基板を気
密下でアッシング室へ搬送し、さらに気密下で光反応室
に搬送される。したがって、処理工程中、半導体基板は
大気中の水分に触れない。
［実施例コ
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１Ａ図〜第１Ｅ図は、この発明の一実施例に係る配線
パターンの形成工程を、断面図で示したものである。第
２図は、第１Ｂ図、第１Ｃ図、第１Ｄ図および第１Ｅ図
に示す工程を実現するための装置の概念図である。当該
装置は、ローディング室１９を備えている。ローディン
グ室１９はウェハ搬送室１８に接続されている。ウェハ
搬送室１８にはエツチング室１５が接続されている。ウ
ェハ搬送室１８にはアッシング室１６が接続されている
。ウェハ搬送室１８には、さらに光反応室１７が接続さ
れている。当該装置は、ローディング室１９からエツチ
ング室１５に半導体基板を気密下に搬送する搬送手段を
備えている。また当該装置は、エツチング室１５からア
ッシング室１６に半導体基板を気密下に搬送する搬送手
段を備えている。当該装置はさらに、アッシング室１６
から光反応室１７に半導体基板を気密下に搬送する搬送
手段を備えている。第３図は、光反応室１７の具体的構
成を示した概念図である。
パターンの形成工程を、断面図で示したものである。第
２図は、第１Ｂ図、第１Ｃ図、第１Ｄ図および第１Ｅ図
に示す工程を実現するための装置の概念図である。当該
装置は、ローディング室１９を備えている。ローディン
グ室１９はウェハ搬送室１８に接続されている。ウェハ
搬送室１８にはエツチング室１５が接続されている。ウ
ェハ搬送室１８にはアッシング室１６が接続されている
。ウェハ搬送室１８には、さらに光反応室１７が接続さ
れている。当該装置は、ローディング室１９からエツチ
ング室１５に半導体基板を気密下に搬送する搬送手段を
備えている。また当該装置は、エツチング室１５からア
ッシング室１６に半導体基板を気密下に搬送する搬送手
段を備えている。当該装置はさらに、アッシング室１６
から光反応室１７に半導体基板を気密下に搬送する搬送
手段を備えている。第３図は、光反応室１７の具体的構
成を示した概念図である。
以下、これらの図を参照しながら、半導体基板の上に配
線パターンを形成する方法について説明する。
線パターンを形成する方法について説明する。
第１Ａ図を参照して、半導体基板３０の上に下地絶縁膜
３を形成する。下地絶縁膜３の上に金属配線層２を形成
する。金属配線層２は、Ａｌ５Ｌ。
３を形成する。下地絶縁膜３の上に金属配線層２を形成
する。金属配線層２は、Ａｌ５Ｌ。
Ａｌ５ＬＣｕ、Ｃｕ、Ｍｇ等の金属で形成される。
金属配線層２の上にレジストパターン１を形成する。
第１Ａ図および第２図を参照して、レジストパターン１
が形成された半導体基板をローディング室１９に入れる
。半導体基板をローディング室１９からウェハ搬送室１
８を経由してエツチング室１５に搬送する。このエツチ
ング室１５においては、第１Ｂ図に示す処理が行なわれ
る。
が形成された半導体基板をローディング室１９に入れる
。半導体基板をローディング室１９からウェハ搬送室１
８を経由してエツチング室１５に搬送する。このエツチ
ング室１５においては、第１Ｂ図に示す処理が行なわれ
る。
すなわち、第１Ｂ図を参照して、レジストパターン１を
マスクにして、ハロゲン系ガスたとえばＳ ｉ Ｃ１４
／ Ｃ１２／ Ｂ Ｃ１３の混合ガスプラズマにより、
反応性イオンエツチングを行なう。これによって、金属
配線層２は選択的にエツチングされ、配線パターン２ａ
が形成される。この反応性イオンエツチングの際に、レ
ジストパターン１の側壁および配線パターン２ａの側壁
に、ハロゲン（Ｃ１）を含む保Ｗ！ＩＮ！４が形成され
る。
マスクにして、ハロゲン系ガスたとえばＳ ｉ Ｃ１４
／ Ｃ１２／ Ｂ Ｃ１３の混合ガスプラズマにより、
反応性イオンエツチングを行なう。これによって、金属
配線層２は選択的にエツチングされ、配線パターン２ａ
が形成される。この反応性イオンエツチングの際に、レ
ジストパターン１の側壁および配線パターン２ａの側壁
に、ハロゲン（Ｃ１）を含む保Ｗ！ＩＮ！４が形成され
る。
反応性イオンエツチングにより配線パターンを形成した
後、該半導体基板を、第２図を参照して、エツチング室
１５からアッシング室１６に半導体基板を気密下に搬送
する。このアッシング室では、第１Ｃ図に示す処理が行
なわれる。
後、該半導体基板を、第２図を参照して、エツチング室
１５からアッシング室１６に半導体基板を気密下に搬送
する。このアッシング室では、第１Ｃ図に示す処理が行
なわれる。
すなわち、第１Ｃ図を参照して、０２ガスによるアッシ
ングによりレジストパターン１が除去される。このとき
、配線パターン２ａの側壁には、残留したハロゲン（Ｃ
１）を含む保護膜６が残る。
ングによりレジストパターン１が除去される。このとき
、配線パターン２ａの側壁には、残留したハロゲン（Ｃ
１）を含む保護膜６が残る。
次に、第２図を参照して、アッシング室１６から光反応
室１７に、半導体基板を気密下に搬送する。光反応室に
おいては、第１Ｄ図に示す処理が行なわれる。
室１７に、半導体基板を気密下に搬送する。光反応室に
おいては、第１Ｄ図に示す処理が行なわれる。
ｍｌＤ図の処理工程を説明する前に、光反応室１７の具
体的構成を、第３図を用いて説明する。
体的構成を、第３図を用いて説明する。
光反応室１７は、高真空下で半導体基板２３の光による
表面処理を行なう処理室２９を備えている。
表面処理を行なう処理室２９を備えている。
処理室２９内には半導体基板２３を載せるための試料台
２４が設けられている。処理室２９には、米表面処理を
行なうためのガスを導入するガス導入口２２が設けられ
ている。また、処理室２９には、処理室２９内を高真空
下の状態にするためのガス排気口２７が設けられている
。処理室２９には、さらに、マイクロ波放電等によりプ
ラズマを発生させる、プラズマ発生室２８が接続されて
いる。プラズマ発生室２８には、該プラズマ発生室２８
内にガスを導入するためのガス導入口２８ａが設けられ
ている。処理室２９の外側であって、試料台２４の対向
する位置に低圧水銀灯（紫外線光源）２０が配置されて
いる。低圧水銀灯２０は、１８４．９ｍｍおよび２５３
．７ｍｍの紫外線を照射する。低圧水銀灯２０から照射
される光が処理室２９内に入るように、処理室２９に窓
２１が設けられている。処理室２９の下方部には、試料
を加熱するための光源である赤外線ランプ２５が配置さ
れている。処理室２９には、赤外線ランプ２５から照射
される赤外線を処理室２９内に導くための窓２６が設け
られている。
２４が設けられている。処理室２９には、米表面処理を
行なうためのガスを導入するガス導入口２２が設けられ
ている。また、処理室２９には、処理室２９内を高真空
下の状態にするためのガス排気口２７が設けられている
。処理室２９には、さらに、マイクロ波放電等によりプ
ラズマを発生させる、プラズマ発生室２８が接続されて
いる。プラズマ発生室２８には、該プラズマ発生室２８
内にガスを導入するためのガス導入口２８ａが設けられ
ている。処理室２９の外側であって、試料台２４の対向
する位置に低圧水銀灯（紫外線光源）２０が配置されて
いる。低圧水銀灯２０は、１８４．９ｍｍおよび２５３
．７ｍｍの紫外線を照射する。低圧水銀灯２０から照射
される光が処理室２９内に入るように、処理室２９に窓
２１が設けられている。処理室２９の下方部には、試料
を加熱するための光源である赤外線ランプ２５が配置さ
れている。処理室２９には、赤外線ランプ２５から照射
される赤外線を処理室２９内に導くための窓２６が設け
られている。
さて、アッシング処理を行なった半導体基板２３を第３
図を参照して、試料台２４の上に載せる。
図を参照して、試料台２４の上に載せる。
次いで、Ｈ２、ＮＨ，，５ｉ２Ｈ２等の還元性ガスをガ
ス導入口２２より処理室２９内へ導く。この場合、ガス
導入口２２より還元性ガスを導入する代わりに、プラズ
マ発生室２８で活性な還元性のラジカル（Ｈ・）を形成
し、このラジカル（Ｈ・）を処理室２９内に導くように
してもよい。低圧水銀灯２０をＯＮＬ、１ｇ４．９ｎｍ
、２５３゜７１ｍの紫外線を処理室２９内に導入する。
ス導入口２２より処理室２９内へ導く。この場合、ガス
導入口２２より還元性ガスを導入する代わりに、プラズ
マ発生室２８で活性な還元性のラジカル（Ｈ・）を形成
し、このラジカル（Ｈ・）を処理室２９内に導くように
してもよい。低圧水銀灯２０をＯＮＬ、１ｇ４．９ｎｍ
、２５３゜７１ｍの紫外線を処理室２９内に導入する。
低圧水銀灯２５を水平方向に移動させることによって、
照度分布の向上が図られる。試料台２４を赤外線ランプ
２５を用いて、昇温させる。ガス排気口２７からガスを
排気し、処理室２９内を所定の圧力に保つ。以上の工程
により、第１Ｄ図を参照して、配線パターン２ａの側壁
に付着している保護膜６中のハロゲン（Ｃ１）は、次の
還元反応により、ハロゲン化水素（ＭＣＩ）１２となっ
て除去される。
照度分布の向上が図られる。試料台２４を赤外線ランプ
２５を用いて、昇温させる。ガス排気口２７からガスを
排気し、処理室２９内を所定の圧力に保つ。以上の工程
により、第１Ｄ図を参照して、配線パターン２ａの側壁
に付着している保護膜６中のハロゲン（Ｃ１）は、次の
還元反応により、ハロゲン化水素（ＭＣＩ）１２となっ
て除去される。
Ｕ■
Ｍ−Ｘ十Ｈ２→ＭＨ＋ＨＸ↑
第１Ｄ図に示す光による表面処理を行なった後、処理室
２９内の雰囲気を０２．０３等の酸化性ガスの雰囲気に
置換する。すなわち、ガス排気口２７からハロゲン系ガ
スを排気し、ガス導入口２２より０２．０１等の酸化性
ガスを処理室２９内に導入する。この場合、ガス導入口
２２より酸化性ガスを導入する代わりに、プラズマ発生
室２８内で活性な酸化性のラジカル（０）を形成し、こ
の酸化性のラジカルを処理室２９に導くようにしてもよ
い。処理室２９内をこのような雰囲気下にしておいて、
低圧水銀灯２０をＯＮＬ、紫外線を処理室２９内に導入
する。この処理により、第１Ｅ図を参照して、ハロゲン
が還元除去された配線パターン２ａの表面に、酸化物で
ある薄膜が制御性よく、均一に形成される。図中、参照
符号１ｏは紫外線を表わし、１３は０原子または０ラジ
カルを表わしている。光による表面処理の好ましい条件
を表１にまとめる。
２９内の雰囲気を０２．０３等の酸化性ガスの雰囲気に
置換する。すなわち、ガス排気口２７からハロゲン系ガ
スを排気し、ガス導入口２２より０２．０１等の酸化性
ガスを処理室２９内に導入する。この場合、ガス導入口
２２より酸化性ガスを導入する代わりに、プラズマ発生
室２８内で活性な酸化性のラジカル（０）を形成し、こ
の酸化性のラジカルを処理室２９に導くようにしてもよ
い。処理室２９内をこのような雰囲気下にしておいて、
低圧水銀灯２０をＯＮＬ、紫外線を処理室２９内に導入
する。この処理により、第１Ｅ図を参照して、ハロゲン
が還元除去された配線パターン２ａの表面に、酸化物で
ある薄膜が制御性よく、均一に形成される。図中、参照
符号１ｏは紫外線を表わし、１３は０原子または０ラジ
カルを表わしている。光による表面処理の好ましい条件
を表１にまとめる。
（以下余白）
表１
なお、上記実施例では、配線パターン２ａの表面に酸化
物の薄膜１４を形成する場合を説明したが、酸化性ガス
の代わりに、ｃｏ２．ｃｏガスを導入することにより、
配線パターン２ａの表面にカーバイトを形成することが
できる。このようなカーバイトまたは酸化性保護膜は、
大気中の水分子から金属配線を保護し、金属配線の断線
を防ぎ、かつ半導体装置の信頼性を向上させることがで
きる。また、カー式１′トまたｌｔＱ化性膜は、配線パ
ターンを形成した後に行なわれる工程であるがら、ウェ
ット処理において、配線パターンを腐蝕から保護すると
いう効果を奏する。以上、本発明を要約すると次のとお
りである。
物の薄膜１４を形成する場合を説明したが、酸化性ガス
の代わりに、ｃｏ２．ｃｏガスを導入することにより、
配線パターン２ａの表面にカーバイトを形成することが
できる。このようなカーバイトまたは酸化性保護膜は、
大気中の水分子から金属配線を保護し、金属配線の断線
を防ぎ、かつ半導体装置の信頼性を向上させることがで
きる。また、カー式１′トまたｌｔＱ化性膜は、配線パ
ターンを形成した後に行なわれる工程であるがら、ウェ
ット処理において、配線パターンを腐蝕から保護すると
いう効果を奏する。以上、本発明を要約すると次のとお
りである。
（１） 特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
前記還元性種は、Ｈ２、ＮＨ，または５ｉ２Ｈ２のガス
を含む。
を含む。
（２、特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
前記還元性種は、Ｈ２，ＮＨ，または５ｉ２Ｈ２をラジ
カルの状態にした種を含む。
カルの状態にした種を含む。
（３） 特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
前記還元性種を含む雰囲気は０．１〜ＩＴｏｒｒである
。
。
（４） 特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
前記紫外線の照度は５０ｍＷ／ｃｍ２以上である。
（５） 特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
前記紫外線の照射を行なった後に、前記配線パターンの
表面に酸化膜を形成する工程を、さらに備える。
表面に酸化膜を形成する工程を、さらに備える。
（６） 上記（５）に記載の方法であって、前記酸化膜
を形成する工程は、前記配線パターンに酸化性の強いガ
スを含む雰囲気中で、紫外線を照射する工程を含む。
を形成する工程は、前記配線パターンに酸化性の強いガ
スを含む雰囲気中で、紫外線を照射する工程を含む。
（７） 上記（６）に記載の方法であって、前記酸化性
の強いガスを含む雰囲気は１〜３００Ｔｏ ｒ ｒであ
る。
の強いガスを含む雰囲気は１〜３００Ｔｏ ｒ ｒであ
る。
（８） 特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
前記紫外線の照射を行なった後に、前記配線パターンの
表面にカーバイトを形成する工程を、さらに備える。
表面にカーバイトを形成する工程を、さらに備える。
（９） 上記（８）に記載の方法であって、前記配線パ
ターンの表面にカーバイトを形成する工程は、炭素原子
を含むガスの雰囲気中で、前記配線パターンに紫外線を
照射する工程を含む。
ターンの表面にカーバイトを形成する工程は、炭素原子
を含むガスの雰囲気中で、前記配線パターンに紫外線を
照射する工程を含む。
（１０） 上記（９）に記載の方法であって、前記炭素
原子を含むガスはＣＯ２を含む。
原子を含むガスはＣＯ２を含む。
（１１） 上記（１０）に記載の方法であって、前記炭
素原子を含むガスはＣＯを含む。
素原子を含むガスはＣＯを含む。
（１２） 上記（８）に記載の方法であって、前記配線
パターンの表面にカーバイトを形成する工程は、炭素原
子を含むガスのラジカルを含む雰囲気中で、前記配線パ
ターンに紫外線を照射する工程を含む。
パターンの表面にカーバイトを形成する工程は、炭素原
子を含むガスのラジカルを含む雰囲気中で、前記配線パ
ターンに紫外線を照射する工程を含む。
（１３） 特許請求の範囲第２項に記載の方法であって
、 前記紫外線の照射を行なった後に、前記配線パターンの
表面に酸化膜を形成する工程を、さらに備える。
、 前記紫外線の照射を行なった後に、前記配線パターンの
表面に酸化膜を形成する工程を、さらに備える。
（１４） 特許請求の範囲第２項に記載の方法であって
、 前記紫外線の照射を行なった後に、前記配線パターンの
表面のカーバイトを形成する工程をさらに備える。
、 前記紫外線の照射を行なった後に、前記配線パターンの
表面のカーバイトを形成する工程をさらに備える。
［発明の効果コ
以上説明したとおり、この発明の第１の局面に係る配線
パターンの形成方法によれば、配線パターンに、還元性
種を含む雰囲気中で紫外線が照射される。この工程によ
り、反応性イオンエツチングの際に、配線パターンの側
壁に、ハロゲンを含む保護膜が形成されても、このハロ
ゲンは還元反応により除去される。したがって、保護膜
中からハロゲンが除去されてしまう結果、該保護膜が大
気中の水分に触れても、金属配線の腐蝕の原因になるハ
ロゲン化水素は発生しない。ひいては、金属配線の断線
が防止され、信頼性の向上を図ることができるという効
果を奏する。
パターンの形成方法によれば、配線パターンに、還元性
種を含む雰囲気中で紫外線が照射される。この工程によ
り、反応性イオンエツチングの際に、配線パターンの側
壁に、ハロゲンを含む保護膜が形成されても、このハロ
ゲンは還元反応により除去される。したがって、保護膜
中からハロゲンが除去されてしまう結果、該保護膜が大
気中の水分に触れても、金属配線の腐蝕の原因になるハ
ロゲン化水素は発生しない。ひいては、金属配線の断線
が防止され、信頼性の向上を図ることができるという効
果を奏する。
この発明の第２の局面に係る配線パターンの形成方法に
よれば、配線パターンに、フッ素を含むガス中で、紫外
線が照射される。これにより、反応性イオンエツチング
の際に配線パターンの側壁に、ハロゲンを含む保護膜が
形成されても、このハロゲンは、フッ素置換される。フ
ッ素置換された保護膜は、大気中の水分に触れても、加
水分解によりハロゲン化水素を発生させない。したがっ
て、金属配線は腐蝕しなくなり、ひいては金属配線の断
線は防止される。
よれば、配線パターンに、フッ素を含むガス中で、紫外
線が照射される。これにより、反応性イオンエツチング
の際に配線パターンの側壁に、ハロゲンを含む保護膜が
形成されても、このハロゲンは、フッ素置換される。フ
ッ素置換された保護膜は、大気中の水分に触れても、加
水分解によりハロゲン化水素を発生させない。したがっ
て、金属配線は腐蝕しなくなり、ひいては金属配線の断
線は防止される。
この発明の第３の局面に従う配線パターンの形成装置に
よれば、配線パターンを形成した後、半導体基板を気密
下でアッシング室へ搬送し、さらに気密下で、光反応室
に搬送することができる。
よれば、配線パターンを形成した後、半導体基板を気密
下でアッシング室へ搬送し、さらに気密下で、光反応室
に搬送することができる。
したがって、処理工程中、半導体基板は大気中の水分に
触れない。したがって、処理工程中において、大気中の
水分による金属配線の腐蝕を防止することができるとい
う効果を奏する。
触れない。したがって、処理工程中において、大気中の
水分による金属配線の腐蝕を防止することができるとい
う効果を奏する。
第１Ａ図〜第１Ｅ図は、この発明の一実施例に係る、配
線パターンの形成工程を断面図で示したものである。 第２図は、この発明の一実施例に係る配線パターンの形
成装置の概念図である。 第３図は、光反応室の具体的構成を示した概念図である
。 第４Ａ図および第４Ｂ図は、半導体装置の製造工程の一
工程である、配線パターンの形成工程を断面図で示した
ものである。 第５Ａ図〜第５Ｄ図は、従来の配線パターンの形成方法
の問題点を示した断面図である。 図において、１はレジストパターン、２は金属配線層、
１０は紫外線、１１はＨ２ガス、３０は半導体基板、１
５はエツチング室、１６はアッシング室、１７は光反応
室、１８は搬送室である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 １Ｅ図 第４Ａ図 第４Ｂ図
線パターンの形成工程を断面図で示したものである。 第２図は、この発明の一実施例に係る配線パターンの形
成装置の概念図である。 第３図は、光反応室の具体的構成を示した概念図である
。 第４Ａ図および第４Ｂ図は、半導体装置の製造工程の一
工程である、配線パターンの形成工程を断面図で示した
ものである。 第５Ａ図〜第５Ｄ図は、従来の配線パターンの形成方法
の問題点を示した断面図である。 図において、１はレジストパターン、２は金属配線層、
１０は紫外線、１１はＨ２ガス、３０は半導体基板、１
５はエツチング室、１６はアッシング室、１７は光反応
室、１８は搬送室である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 １Ｅ図 第４Ａ図 第４Ｂ図
Claims (3)
- （１）基板上に配線層を形成する工程と、 前記配線層をハロゲン系ガスを用いて選択的にエッチン
グし、それによって配線パターンを形成する工程と、 前記配線パターンに、還元性種を含む雰囲気中で、紫外
線を照射する工程と、 を備えた、配線パターンの形成方法。 - （２）基板上に配線層を形成する工程と、 前記配線層をハロゲン系ガスを用いて選択的にエッチン
グし、それによって配線パターンを形成する工程と、 前記配線パターンに、フッ素を含むガス中で、紫外線を
照射する工程と、 を備えた配線パターンの形成方法。 - （３）半導体基板上に配線パターンを形成する装置であ
って、 前記半導体基板上に形成された配線層をレジストを用い
て、選択的に反応性イオンエッチングし、それによって
前記配線パターンを形成するエッチング室と、 前記レジストのアッシング除去を行うアッシング室と、 前記配線パターンの光による表面処理を行う光反応室と
、 前記エッチング室から前記アッシング室に前記半導体基
板を気密下に搬送する第１の搬送手段と、前記アッシン
グ室から前記光反応室に前記半導体基板を気密下に搬送
する第２の搬送手段と、を備えた、配線パターンの形成
装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2178288A JP2528026B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 配線パタ―ンの形成方法およびその装置 |
| US07/683,648 US5110394A (en) | 1990-07-04 | 1991-04-11 | Apparatus for forming interconnection pattern |
| DE4114741A DE4114741C2 (de) | 1990-07-04 | 1991-05-06 | Verfahren zur Bildung einer Leiterbahn auf einem Halbleitersubstrat |
| DE4143499A DE4143499C2 (de) | 1990-07-04 | 1991-05-06 | Verfahren zur Bildung eines Aluminiumverdrahtungsmusters |
| US07/828,823 US5213996A (en) | 1990-07-04 | 1992-01-31 | Method and apparatus for forming interconnection pattern and semiconductor device having such interconnection pattern |
| US08/234,512 US5418397A (en) | 1990-07-04 | 1994-04-28 | Semiconductor device having an interconnection pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2178288A JP2528026B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 配線パタ―ンの形成方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464233A true JPH0464233A (ja) | 1992-02-28 |
| JP2528026B2 JP2528026B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=16045849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2178288A Expired - Lifetime JP2528026B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 配線パタ―ンの形成方法およびその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5110394A (ja) |
| JP (1) | JP2528026B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436848A (en) * | 1990-09-03 | 1995-07-25 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Method of and device for transporting semiconductor substrate in semiconductor processing system |
| KR0162102B1 (ko) * | 1991-05-29 | 1999-02-01 | 이노우에 아키라 | 반도체 제조장치 |
| JP2674488B2 (ja) * | 1993-12-01 | 1997-11-12 | 日本電気株式会社 | ドライエッチング室のクリーニング方法 |
| US5723387A (en) * | 1996-07-22 | 1998-03-03 | Industrial Technology Research Institute | Method and apparatus for forming very small scale Cu interconnect metallurgy on semiconductor substrates |
| US6207553B1 (en) | 1999-01-26 | 2001-03-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of forming multiple levels of patterned metallization |
| US6339028B2 (en) | 1999-04-27 | 2002-01-15 | Stmicroelectronics, Inc. | Vacuum loadlock ultra violet bake for plasma etch |
| US8205532B2 (en) * | 2005-08-16 | 2012-06-26 | The Boeing Company | Method of cutting tow |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4643799A (en) * | 1984-12-26 | 1987-02-17 | Hitachi, Ltd. | Method of dry etching |
| US4715921A (en) * | 1986-10-24 | 1987-12-29 | General Signal Corporation | Quad processor |
| JPS63157870A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Anelva Corp | 基板処理装置 |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2178288A patent/JP2528026B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-11 US US07/683,648 patent/US5110394A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5110394A (en) | 1992-05-05 |
| JP2528026B2 (ja) | 1996-08-28 |
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