JPH06181207A - Ａｌ配線形成方法 - Google Patents
Ａｌ配線形成方法Info
- Publication number
- JPH06181207A JPH06181207A JP33196392A JP33196392A JPH06181207A JP H06181207 A JPH06181207 A JP H06181207A JP 33196392 A JP33196392 A JP 33196392A JP 33196392 A JP33196392 A JP 33196392A JP H06181207 A JPH06181207 A JP H06181207A
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- Japan
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- layer
- resist
- forming
- corrosion
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ウェット処理でレジストを完全に剥離でき、し
かもＡｌ腐食を十分に抑制できるＡｌ配線形成方法を提
供する。 【構成】Ａｌ配線層１２の上にエチルアセトアセテート
アルミニウムジイソプロピレートをスピン法（回転数４
０００ｒｐｍ、時間３０ｓｅｃ、使用量３〜５ｇ）でコ
ートし、約２００℃でプレヒートし、酸素雰囲気で３５
０℃、約３０分間ベークしてＡｌ2 Ｏ3 層１３を厚さ約
１００Å形成した。次に、このＡｌ2 Ｏ3層１３の上に
レジスト層１４を周知の方法で形成しパターニングし
た。レジスト層１４を除去し、約６０℃の５ｗｔ％スル
ファミン酸溶液（ＨＳＯ3 ＮＨ4 ）またはテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド（（ＣＨ3 ）4 ＮＯＨ）に約
１０分間浸し、不要のＡｌ2 Ｏ3 層を完全に除去した。
次に、Ａｌ配線層１２をエッチングし所定パターンのＡ
ｌ配線を形成した。
かもＡｌ腐食を十分に抑制できるＡｌ配線形成方法を提
供する。 【構成】Ａｌ配線層１２の上にエチルアセトアセテート
アルミニウムジイソプロピレートをスピン法（回転数４
０００ｒｐｍ、時間３０ｓｅｃ、使用量３〜５ｇ）でコ
ートし、約２００℃でプレヒートし、酸素雰囲気で３５
０℃、約３０分間ベークしてＡｌ2 Ｏ3 層１３を厚さ約
１００Å形成した。次に、このＡｌ2 Ｏ3層１３の上に
レジスト層１４を周知の方法で形成しパターニングし
た。レジスト層１４を除去し、約６０℃の５ｗｔ％スル
ファミン酸溶液（ＨＳＯ3 ＮＨ4 ）またはテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド（（ＣＨ3 ）4 ＮＯＨ）に約
１０分間浸し、不要のＡｌ2 Ｏ3 層を完全に除去した。
次に、Ａｌ配線層１２をエッチングし所定パターンのＡ
ｌ配線を形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のＡｌ配線
を形成する方法に関し、特にＣｕを含有するＡｌを配線
材料として使用してＡｌ配線を形成する際に好適なＡｌ
配線形成方法に関する。
を形成する方法に関し、特にＣｕを含有するＡｌを配線
材料として使用してＡｌ配線を形成する際に好適なＡｌ
配線形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置のＡｌ配線は、従来、Ａｌ配
線層の上にレジスト層を形成し、このレジスト層を露光
し所定パターンのＡｌ配線を形成することにより行われ
ている。一方、近年、半導体装置のＡｌ配線のエレクト
ロマイグレーションに対する強さを増すためにＡｌ配線
の材料にＡｌ・Ｓｉ・Ｃｕ等のＣｕを含有するＡｌ（以
下、Ｃｕ含有Ａｌという。）が使用されている。このＣ
ｕ含有ＡｌをＡｌ配線の材料に用いた場合、配線パター
ンエッチング後のレジスト剥離工程で有機溶剤洗浄を行
うと、ＣｕとＡｌとの間で電池効果が促進されることに
よりＡｌが腐食され有機溶剤中にＡｌが溶出されること
が知られている。
線層の上にレジスト層を形成し、このレジスト層を露光
し所定パターンのＡｌ配線を形成することにより行われ
ている。一方、近年、半導体装置のＡｌ配線のエレクト
ロマイグレーションに対する強さを増すためにＡｌ配線
の材料にＡｌ・Ｓｉ・Ｃｕ等のＣｕを含有するＡｌ（以
下、Ｃｕ含有Ａｌという。）が使用されている。このＣ
ｕ含有ＡｌをＡｌ配線の材料に用いた場合、配線パター
ンエッチング後のレジスト剥離工程で有機溶剤洗浄を行
うと、ＣｕとＡｌとの間で電池効果が促進されることに
よりＡｌが腐食され有機溶剤中にＡｌが溶出されること
が知られている。
【０００３】このＡｌ腐食を抑制するために、ウェット
処理を行わずドライ処理（アッシャー等）のみでレジス
ト剥離を行う方法や、ウェット処理を改良しＩＰＡリン
スを行う方法等が行われている。
処理を行わずドライ処理（アッシャー等）のみでレジス
ト剥離を行う方法や、ウェット処理を改良しＩＰＡリン
スを行う方法等が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ドライ処理で
はレジストを完全に剥離できずにレジスト残りが発生し
易く、またウェット処理の改良ではＡｌ腐食を十分に抑
制できないという問題がある。本発明は、上記事情に鑑
み、ウェット処理でレジストを完全に剥離できしかもＡ
ｌ腐食を十分に抑制できるＡｌ配線形成方法を提供する
ことを目的とする。
はレジストを完全に剥離できずにレジスト残りが発生し
易く、またウェット処理の改良ではＡｌ腐食を十分に抑
制できないという問題がある。本発明は、上記事情に鑑
み、ウェット処理でレジストを完全に剥離できしかもＡ
ｌ腐食を十分に抑制できるＡｌ配線形成方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するために、種々の実験・研究を行った結果、Ａｌ配
線層をスパッタで形成後、このＡｌ配線層の上にプロテ
クト層としてＡｌ2 Ｏ 3 層を形成することにより、Ａｌ
配線の腐食が十分に抑制されることを見い出した。ま
た、Ａｌ配線層の上にＡｌ2 Ｏ3 層を形成する際に、こ
のＡｌの融点以上の温度でＡｌ2 Ｏ3 層を形成すること
はできず、Ａｌの融点未満であっても高温だとエレクト
ロマイグレーションによって突起（ヒロック）が発生す
るおそれがあることも見い出し、本発明をなすに至っ
た。
成するために、種々の実験・研究を行った結果、Ａｌ配
線層をスパッタで形成後、このＡｌ配線層の上にプロテ
クト層としてＡｌ2 Ｏ 3 層を形成することにより、Ａｌ
配線の腐食が十分に抑制されることを見い出した。ま
た、Ａｌ配線層の上にＡｌ2 Ｏ3 層を形成する際に、こ
のＡｌの融点以上の温度でＡｌ2 Ｏ3 層を形成すること
はできず、Ａｌの融点未満であっても高温だとエレクト
ロマイグレーションによって突起（ヒロック）が発生す
るおそれがあることも見い出し、本発明をなすに至っ
た。
【０００６】具体的には、本発明のＡｌ配線形成方法
は、半導体装置のＡｌ配線を形成するＡｌ配線形成方法
において、（１）Ａｌ配線層の上にＡｌキレート剤をコ
ーティングし、（２）コーティングされたＡｌキレート
剤をベーキングすることによりＡｌ2 Ｏ 3 層を形成し、
（３）このＡｌ2 Ｏ3 層の上にレジスト層を形成し、
（４）このレジスト層を露光することにより所定パター
ンのＡｌ配線を形成することを特徴とするものである。
は、半導体装置のＡｌ配線を形成するＡｌ配線形成方法
において、（１）Ａｌ配線層の上にＡｌキレート剤をコ
ーティングし、（２）コーティングされたＡｌキレート
剤をベーキングすることによりＡｌ2 Ｏ 3 層を形成し、
（３）このＡｌ2 Ｏ3 層の上にレジスト層を形成し、
（４）このレジスト層を露光することにより所定パター
ンのＡｌ配線を形成することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明のＡｌ配線形成方法では、Ａｌ配線層の
上にＡｌ2 Ｏ3 層が形成されＡｌ配線の表面が保護され
ておりＡｌ配線の表面は露出していないため、有機溶剤
を使用したウェット処理が行えレジストを完全に剥離す
ることができ、有機洗浄中にＣｕとＡｌとの間で電池効
果が促進されることによるＡｌの腐食を抑制でき、有機
溶剤中にＡｌが溶出されることを抑制できる。しかも、
コーティングしたＡｌキレート剤をベーキングすること
によりＡｌ2 Ｏ3 層を形成する工程は約３５０℃で行わ
れるため、配線材料にＣｕ含有Ａｌのような低融点の材
料を用いても、ヒロックの発生を防止でき信頼性の高い
配線を形成できる。
上にＡｌ2 Ｏ3 層が形成されＡｌ配線の表面が保護され
ておりＡｌ配線の表面は露出していないため、有機溶剤
を使用したウェット処理が行えレジストを完全に剥離す
ることができ、有機洗浄中にＣｕとＡｌとの間で電池効
果が促進されることによるＡｌの腐食を抑制でき、有機
溶剤中にＡｌが溶出されることを抑制できる。しかも、
コーティングしたＡｌキレート剤をベーキングすること
によりＡｌ2 Ｏ3 層を形成する工程は約３５０℃で行わ
れるため、配線材料にＣｕ含有Ａｌのような低融点の材
料を用いても、ヒロックの発生を防止でき信頼性の高い
配線を形成できる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明のＡｌ配線形成方法の実施例を
図面を参照して説明する。図１は、本発明のＡｌ配線形
成方法の第１実施例の工程を示す断面図である。本実施
例は、Ｃｕ含有Ａｌを配線材料とした一層のＡｌ配線を
形成する場合を示し、下記の構造式を有するエチルアセ
トアセテートアルミニウムジイソプロピレートと呼ばれ
るＡｌキレート剤を用いた。
図面を参照して説明する。図１は、本発明のＡｌ配線形
成方法の第１実施例の工程を示す断面図である。本実施
例は、Ｃｕ含有Ａｌを配線材料とした一層のＡｌ配線を
形成する場合を示し、下記の構造式を有するエチルアセ
トアセテートアルミニウムジイソプロピレートと呼ばれ
るＡｌキレート剤を用いた。
【０００９】
【化１】
【００１０】先ず、基板１１の上にＡｌ配線層１２を周
知のスパッタ法で厚さ約５０００Å〜１００００Å形成
した（図１（ａ））。次に、このＡｌ配線層１２の上
に、上記の構造式を有するエチルアセトアセテートアル
ミニウムジイソプロピレートを周知のスピン法（回転数
４０００ｒｐｍ、時間３０ｓｅｃ、使用量３〜５ｇ）で
コートし、約２００℃でプレヒートした。次に、酸素雰
囲気で３５０℃、約３０分間ベークし下記の構造式を有
するＡｌ2 Ｏ3 層１３を厚さ約１００Å形成した（図１
（ｂ））。
知のスパッタ法で厚さ約５０００Å〜１００００Å形成
した（図１（ａ））。次に、このＡｌ配線層１２の上
に、上記の構造式を有するエチルアセトアセテートアル
ミニウムジイソプロピレートを周知のスピン法（回転数
４０００ｒｐｍ、時間３０ｓｅｃ、使用量３〜５ｇ）で
コートし、約２００℃でプレヒートした。次に、酸素雰
囲気で３５０℃、約３０分間ベークし下記の構造式を有
するＡｌ2 Ｏ3 層１３を厚さ約１００Å形成した（図１
（ｂ））。
【００１１】
【化２】
【００１２】次に、このＡｌ2 Ｏ3 層１３の上にレジス
ト層１４を周知の方法で形成し、このレジスト層１４を
周知のリソグラフィ技術でパターニングした。レジスト
層１４の現像処理の際にＡｌ2 Ｏ3 層１３の一部も同時
にエッチングされるが、このＡｌ2 Ｏ3 層１３は残るこ
とが多いため、約６０℃の５ｗｔ％スルファミン酸溶液
（ＨＳＯ3 ＮＨ4 ）またはテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド（（ＣＨ3）4 ＮＯＨ）に約１０分間浸し、
不要のＡｌ2 Ｏ3 層を完全に除去した（図１（ｃ））。
次に、周知のＡｌエッチング法によりＡｌ配線層１２を
エッチングし所定パターンのＡｌ配線を形成した（図１
（ｄ））。次の工程で、残ったレジスト層１４を有機溶
剤を使用したウェット処理で完全に剥離するが、Ａｌ配
線層１２の上にはＡｌ2 Ｏ3 層１３が形成されＡｌ配線
層１２の表面が露出していないためこの表面が有機溶剤
に触れず、Ａｌ配線層１２の表面の腐食は十分に抑制さ
れた（図１（ｅ））。次に、所定パターンのＡｌ配線と
このＡｌ配線表面のＡｌ2Ｏ3 の上に、周知の方法で絶
縁膜１５を形成した（図１（ｆ））。
ト層１４を周知の方法で形成し、このレジスト層１４を
周知のリソグラフィ技術でパターニングした。レジスト
層１４の現像処理の際にＡｌ2 Ｏ3 層１３の一部も同時
にエッチングされるが、このＡｌ2 Ｏ3 層１３は残るこ
とが多いため、約６０℃の５ｗｔ％スルファミン酸溶液
（ＨＳＯ3 ＮＨ4 ）またはテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド（（ＣＨ3）4 ＮＯＨ）に約１０分間浸し、
不要のＡｌ2 Ｏ3 層を完全に除去した（図１（ｃ））。
次に、周知のＡｌエッチング法によりＡｌ配線層１２を
エッチングし所定パターンのＡｌ配線を形成した（図１
（ｄ））。次の工程で、残ったレジスト層１４を有機溶
剤を使用したウェット処理で完全に剥離するが、Ａｌ配
線層１２の上にはＡｌ2 Ｏ3 層１３が形成されＡｌ配線
層１２の表面が露出していないためこの表面が有機溶剤
に触れず、Ａｌ配線層１２の表面の腐食は十分に抑制さ
れた（図１（ｅ））。次に、所定パターンのＡｌ配線と
このＡｌ配線表面のＡｌ2Ｏ3 の上に、周知の方法で絶
縁膜１５を形成した（図１（ｆ））。
【００１３】本実施例のＡｌ配線形成方法によれば、Ａ
ｌ配線の上にＡｌ2 Ｏ3 層が形成されＡｌ配線の表面が
保護されているため、レジスト層を完全に剥離するため
に有機溶剤を使用したウェット処理を行っても、このウ
ェット処理によるＡｌ配線の腐食を十分に抑制できる。
しかも、Ａｌキレート剤をベーキングすることによりＡ
ｌ2 Ｏ3 層を形成する工程は約３５０℃で行われるた
め、低融点のＣｕ含有Ａｌ配線であっても、この配線を
溶融させずまたヒロックの発生も防止できるため信頼性
の高い配線を形成できる。
ｌ配線の上にＡｌ2 Ｏ3 層が形成されＡｌ配線の表面が
保護されているため、レジスト層を完全に剥離するため
に有機溶剤を使用したウェット処理を行っても、このウ
ェット処理によるＡｌ配線の腐食を十分に抑制できる。
しかも、Ａｌキレート剤をベーキングすることによりＡ
ｌ2 Ｏ3 層を形成する工程は約３５０℃で行われるた
め、低融点のＣｕ含有Ａｌ配線であっても、この配線を
溶融させずまたヒロックの発生も防止できるため信頼性
の高い配線を形成できる。
【００１４】次に、図２を参照して、本発明のＡｌ配線
形成方法の第２実施例を説明する。本実施例は、Ｃｕ含
有Ａｌを配線材料とした多層のＡｌ配線を形成する場合
を示し、前述の第１実施例に示したＡｌキレート剤と同
じＡｌキレート剤を用いてＡｌ配線を保護した。図２に
示す工程のうち（ａ）から（ｆ）までの工程は、図１
（ａ）から（ｆ）までの工程と同じであるため、同じ層
には同じ符号を用いて説明を省略する。
形成方法の第２実施例を説明する。本実施例は、Ｃｕ含
有Ａｌを配線材料とした多層のＡｌ配線を形成する場合
を示し、前述の第１実施例に示したＡｌキレート剤と同
じＡｌキレート剤を用いてＡｌ配線を保護した。図２に
示す工程のうち（ａ）から（ｆ）までの工程は、図１
（ａ）から（ｆ）までの工程と同じであるため、同じ層
には同じ符号を用いて説明を省略する。
【００１５】絶縁膜１５を形成した（ｆ）の工程の次
に、所定のＡｌ配線層１２にスルーホール２１を形成し
２層目のＡｌ配線層２２を形成した（図２（ｇ））。こ
のスルーホール２１を形成する際は、逆スパッタでＡｌ
2 Ｏ3 層１３の除去を行った。この逆スパッタの条件
は、到達圧力：１×１０-7ｔｏｒｒ以下、Ａｒ圧力：
２．５ｍｍｔｏｒｒ、高周波電力：４００Ｗ、電源の周
波数：１３．５６ＭＨｚ、時間：５０秒〜２４０秒とし
た。次に、Ａｌ配線層２２の上に前述した構造式を有す
るエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレ
ートを周知のスピン法（回転数４０００ｒｐｍ、時間３
０ｓｅｃ、使用量３〜５ｇ）でコートし、約２００℃で
プレヒートする。次に、酸素雰囲気で３５０℃、約３０
分間ベークし下記の構造式を有するＡｌ2 Ｏ3 層２３を
厚さ約１００Å形成した（図２（ｈ））。この後は図２
（ｂ）から図２（ｆ）までに示す工程と同様の工程を繰
り返す。これにより、レジスト層を完全に剥離するため
に有機溶剤を使用するウェット処理を行っても、このウ
ェット処理によるＡｌ配線の腐食を十分に抑制でき、信
頼性の高い多層のＡｌ配線を形成できる。
に、所定のＡｌ配線層１２にスルーホール２１を形成し
２層目のＡｌ配線層２２を形成した（図２（ｇ））。こ
のスルーホール２１を形成する際は、逆スパッタでＡｌ
2 Ｏ3 層１３の除去を行った。この逆スパッタの条件
は、到達圧力：１×１０-7ｔｏｒｒ以下、Ａｒ圧力：
２．５ｍｍｔｏｒｒ、高周波電力：４００Ｗ、電源の周
波数：１３．５６ＭＨｚ、時間：５０秒〜２４０秒とし
た。次に、Ａｌ配線層２２の上に前述した構造式を有す
るエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレ
ートを周知のスピン法（回転数４０００ｒｐｍ、時間３
０ｓｅｃ、使用量３〜５ｇ）でコートし、約２００℃で
プレヒートする。次に、酸素雰囲気で３５０℃、約３０
分間ベークし下記の構造式を有するＡｌ2 Ｏ3 層２３を
厚さ約１００Å形成した（図２（ｈ））。この後は図２
（ｂ）から図２（ｆ）までに示す工程と同様の工程を繰
り返す。これにより、レジスト層を完全に剥離するため
に有機溶剤を使用するウェット処理を行っても、このウ
ェット処理によるＡｌ配線の腐食を十分に抑制でき、信
頼性の高い多層のＡｌ配線を形成できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＡｌ配線形
成方法によれば、Ａｌ配線層の上にＡｌキレート剤をベ
ーキングすることによりＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、このＡ
ｌ2 Ｏ 3 層の上にレジスト層を形成し配線パターンの形
成を行ったため、Ａｌ配線層の表面はＡｌ2 Ｏ3 層で保
護される。このため、レジスト層を完全に剥離するため
に有機溶剤を使用したウェット処理を行っても、このウ
ェット処理によるＡｌ配線の腐食を十分に抑制でき、信
頼性の高いＡｌ配線を形成できる。
成方法によれば、Ａｌ配線層の上にＡｌキレート剤をベ
ーキングすることによりＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、このＡ
ｌ2 Ｏ 3 層の上にレジスト層を形成し配線パターンの形
成を行ったため、Ａｌ配線層の表面はＡｌ2 Ｏ3 層で保
護される。このため、レジスト層を完全に剥離するため
に有機溶剤を使用したウェット処理を行っても、このウ
ェット処理によるＡｌ配線の腐食を十分に抑制でき、信
頼性の高いＡｌ配線を形成できる。
【図１】本発明のＡｌ配線形成方法の第１実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明のＡｌ配線形成方法の第２実施例を示す
断面図である。
断面図である。
１２、２２ Ａｌ配線層 １３、２３ Ａｌ2 Ｏ3 層 １４ レジスト層
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体装置のＡｌ配線を形成するＡｌ配
線形成方法において、 前記Ａｌ配線層の上にＡｌキレート剤をコーティング
し、 コーティングされた前記Ａｌキレート剤をベーキングす
ることによりＡｌ2 Ｏ 3 層を形成し、 該Ａｌ2 Ｏ3 層の上にレジスト層を形成し、 該レジスト層を露光することにより所定パターンのＡｌ
配線を形成することを特徴とするＡｌ配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33196392A JPH06181207A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Ａｌ配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33196392A JPH06181207A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Ａｌ配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181207A true JPH06181207A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18249608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33196392A Withdrawn JPH06181207A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Ａｌ配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06181207A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100216732B1 (ko) * | 1996-05-17 | 1999-09-01 | 김충환 | 알루미늄 박막의 식각방법 |
| JP2014072450A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Hitachi Chemical Co Ltd | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33196392A patent/JPH06181207A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100216732B1 (ko) * | 1996-05-17 | 1999-09-01 | 김충환 | 알루미늄 박막의 식각방법 |
| JP2014072450A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Hitachi Chemical Co Ltd | 半導体基板パッシベーション膜形成用組成物、パッシベーション膜付半導体基板及びその製造方法、並びに太陽電池素子及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |