JPH0787189B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0787189B2
JPH0787189B2 JP2011341A JP1134190A JPH0787189B2 JP H0787189 B2 JPH0787189 B2 JP H0787189B2 JP 2011341 A JP2011341 A JP 2011341A JP 1134190 A JP1134190 A JP 1134190A JP H0787189 B2 JPH0787189 B2 JP H0787189B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
aluminum
semiconductor device
plasma
corrosion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2011341A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03214729A (ja
Inventor
照人 大西
哲也 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2011341A priority Critical patent/JPH0787189B2/ja
Priority to US07/642,474 priority patent/US5134093A/en
Publication of JPH03214729A publication Critical patent/JPH03214729A/ja
Publication of JPH0787189B2 publication Critical patent/JPH0787189B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W20/00Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/01Manufacture or treatment
    • H10W20/031Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
    • H10W20/064Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections by modifying the conductivity of conductive parts, e.g. by alloying
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W20/00Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/40Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
    • H10W20/45Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes characterised by their insulating parts
    • H10W20/48Insulating materials thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H10W74/40Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials
    • H10W74/43Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising oxides, nitrides or carbides, e.g. ceramics or glasses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/015Capping layer

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超LSIに用いられる金属配線の腐食を抑える
ための半導体装置の製造方法に関するものである。
従来の技術 第5図に従来の方法による半導体装置の製造工程図を示
す。第5図(a)では、シリコン基板1内に所望の半導
体装置を形成した後、シリコン基板1上に酸化膜2を形
成する。第5図(b)では、酸化膜2上に数%のシリコ
ンと銅を含むアルミ合金膜3を堆積する。アルミ合金膜
3を堆積すると表面に薄い不均一な酸化膜(不動態層)
4が形成される。その後、発煙硝酸で洗い、水洗、乾燥
を行なう。第5図(c)では、この後、フォトリソグラ
フィの技術を用いてアルミ合金膜3上に配線パターン6
を形成し、アルミ合金膜3をドライエッチングしてアル
ミ配線3aを形成する。第5図(d)では、アルミ配線3a
上に残ったレジスト6を酸素プラズマを用いてアッシン
グし、発煙硝酸を用いて有機残渣物を除去する。
発明が解決しようとする課題 しかし、従来の方法ではアルミ合金膜を堆積すると表面
に薄い酸化膜(不動態)が形成されるが、それが不均一
に形成されるため、その後の発煙硝酸を用いた洗浄では
第5図(a)中の矢印A及び第5図(d)中の矢印Bに
おける腐食により小さな穴(食孔)が形成される。ま
た、本発明者等の研究により食孔は発煙硝酸中では発生
せずその後の水洗中で発生することがわかった。異種金
属を含んだアルミ系合金膜は洗浄中に異種金属間の電池
効果により腐食が発生しやすくアルミ系合金配線の欠損
につながる。
本発明は、かかる点に鑑み、アルミ系合金膜の表面を改
質し洗浄による腐食発生を抑えるための半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は異種金属を含むアルミ系合金配線膜を形成後洗
浄する前に、酸素ガスのプラズマによるアルミ系合金膜
の表面処理を行う半導体装置の製造方法である。また本
発明はプラズマ発生用ガスとして酸素と少なくとも窒素
を含むガス種を使用する。さらに本発明はプラズマの表
面処理を基板温度100℃〜300℃で行なう。
作用 本発明は、上述の構成により、酸素系ガスによるプラズ
マを用いて表面を強制的に酸化(不動態化)することに
より、アルミ系合金配線膜形成時に形成される酸化膜の
欠陥を減少させ、腐食に対して強くすることができる。
また、窒素及び基板温度の効果の物理的理由は不明であ
るが、表面の耐腐食性を向上させることができる。
実施例 (実施例1) 第1図は本実施例で用いた半導体装置の製造工程図であ
る。第1図(a)では、シリコン基板1内に所望の半導
体装置、例えばMOSトランジスタを形成した後、シリコ
ン基板1上にシリコン酸化膜2を700nm形成する。第1
図(b)では、酸化膜2上に数%のシリコンと銅を含む
アルミ合金膜3をマグネトロンスパッタ法を用いて800n
m堆積する。アルミ合金膜3を堆積すると表面に薄い不
均一な酸化膜(不動態層)4が形成される。
第1図(c)では、酸素系ガスによるプラズマ処理をダ
ウンストリーム型の装置を使用して行った。酸素系ガス
によるプラズマ処理は、基板温度200℃、酸素とN2Oを1
2:1の割合で混合し、圧力532Paで100秒間行なった。こ
の処理により不均一な不動態層4を均一な不動態層5に
替えた。この均一な不動態層5は洗浄時の腐食に対して
強い。その後、この膜を濃度98%の発煙硝酸の溶液に10
分間つけて有機物を除去し、その後20分間のQDR(quick
dump rince)水洗を行なう。QDR水洗とは純水をある時
間オーバーフローさせて、その後水洗槽に付いているバ
ルブを開けて中の水を一気に排水する水洗方法のこと
で、これを繰り返すことにより純水の比抵抗を速く回復
させることができる。その後乾燥を行なう。この洗浄時
にはアルミ系合金膜3の腐食は起こらない。
第1図(d)では、フォトリソグラフィの技術を用いて
アルミ合金膜3上に配線パターン6を形成し、アルミ合
金膜3を塩素系ガスを用いてドライエッチングしアルミ
配線3aを形成する。第1図(e)では、アルミ配線3a上
に残ったレジスト6を酸素プラズマを用いてアッシング
し、もう一度同一条件で酸素系ガスによるプラズマ処理
をダインストリーム型の装置を使用して行い、アルミ配
線3aの側面に均一な不動態膜7を形成した。その後発煙
硝酸を用いて有機残渣物を除去する。この洗浄時にもア
ルミ配線3aの腐食は起こらない。
従来の方法により作成したアルミ系合金膜の洗浄後の表
面暗視野像と、本実施例での洗浄後の膜表面の暗視野像
を比較すると、従来の方法でははっきりと食孔(白い輝
点)が見られるのに対して本実施例の方法では腐食はみ
られない。このように発煙硝酸洗浄の工程を行なう前に
酸素系ガスによるプラズマ処理を行ない、完全に不動態
化させることにより、腐食を減少させることができる。
第2図はアルミ系合金膜をフォトリソグラフィおよびド
ライエッチング技術を用いて0.8μmの配線パターンを
形成し、ウエハ内の断線不良による歩留りを洗浄回数で
プロットしたものである。
酸素系ガスによるプラズマ処理の効果を確かめるため
に、酸素系ガスによるプラズマ処理+発煙硝酸洗浄を3
回繰り返して酸素系ガスによるプラズマ処理をせずに発
煙硝酸洗浄を繰り返したウエハと比較した。酸素プラズ
マ処理を施した本実施例では初期の歩留りのままである
が、酸素プラズマ処理をしなかった従来例では歩留りが
3回目で急激に約25%まで低下した。第3図は酸素系ガ
スによるプラズマ処理をしなかったウエハのSEM(電子
顕微鏡)写真を示す表面図である。配線の一部が発煙硝
酸洗浄によりV字状に欠けたアルミ欠損20が観察され、
最後には断線し歩留り低下の原因になる。一方、本実施
例では均一な不動態層5,7のためアルミ欠損20が観察さ
れず、歩留まりは初期歩留まりのままで非常に高い。以
上のように本実施例によれば、酸素系ガスによるプラズ
マ処理により洗浄によるアルミ欠損を防ぐとができる。
(実施例2) 第1図と同様の工程で処理を行い、実施例1では処理ガ
スとして酸素とN2Oを用いたが、本実施例では酸素だけ
で表面処理を行った。酸素系ガスによるプラズマ処理は
基板温度60℃〜140℃で、圧力を0.3Torr〜0.7Tprr、酸
素ガス流量を100sccm〜600sccmの範囲で変化させ、処理
時間5分で行なった。
第4図は酸素系ガスによるプラズマ処理の処理条件と発
煙硝酸洗浄後の面積360μm2中の平均腐食孔数の一覧表
である。腐食孔数はウエハ内3点の平均であり、腐食を
意図的に捜しているため、個数が1個とあるところは腐
食が無いとみて差し支えない。基板温度が高いほど腐食
に対する効果が高いが、圧力、流量にはほとんど依存し
ていない(第4図(a),(b))。しかし、酸素系ガ
スによるプラズマ処理をしないものに比べて格段の差が
ある(第4図(c))。
以上のように本実施例によれば基板温度を100℃以上に
することにより腐食に対する効果がある。また、基板温
度が高いとドライエッチ後の残留塩素を飛ばすこともで
きる。さらに、基板温度が300℃では腐食はみられない
もののヒロックらしきものがみられ、表面モフォロジを
変化させ、上層配線との短絡を発生するため使用できな
いことがわかった。つまりプラズマの表面処理を基板温
度100℃〜300℃で行なうことが望ましい。
なお、本発明ではダウンストリーム型のプラズマ発生装
置を用いたが、酸素プラズマが得られれば、他のタイプ
の装置でも同様の効果が得られる。また、本実施例では
異種金属として銅を用いたが、パラジユウム、チタン等
の異種金属並びにそれらを混合した異種金属に対しても
同様の効果が期待できる。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、異種金属を含ん
だアルミ合金膜を腐食なく安定的に配線を形成でき、そ
の実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1における半導体装置の製造工
程図、第2図は本発明により作成した配線の歩留り推移
図、第3図はアルミ配線欠損の表面図、第4図は本発明
の実施例2における処理条件と腐食数の一覧を示した
図、第5図は従来の方法による半導体装置の製造工程図
である。 1……シリコン基板、2……酸化膜、3……銅を含むア
ルミ合金膜、4……不均一な不動態膜、5,7……均一な
不動態膜。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の表面上に異種金属を含むアルミ系合
    金配線膜を形成する工程と、このアルミ系合金配線膜を
    酸素ガスのプラズマにより表面処理する工程と、その後
    前記基板を洗浄する工程とを備えた半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】プラズマ発生用ガスとして酸素と少なくと
    も窒素を含むガス種を使用することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】プラズマの表面処理を基板温度100℃〜300
    ℃で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体装置の製造方法。
JP2011341A 1990-01-19 1990-01-19 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JPH0787189B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011341A JPH0787189B2 (ja) 1990-01-19 1990-01-19 半導体装置の製造方法
US07/642,474 US5134093A (en) 1990-01-19 1991-01-17 Method of fabricating a semiconductor device including a protective layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011341A JPH0787189B2 (ja) 1990-01-19 1990-01-19 半導体装置の製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8206777A Division JPH098043A (ja) 1996-08-06 1996-08-06 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03214729A JPH03214729A (ja) 1991-09-19
JPH0787189B2 true JPH0787189B2 (ja) 1995-09-20

Family

ID=11775333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011341A Expired - Lifetime JPH0787189B2 (ja) 1990-01-19 1990-01-19 半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5134093A (ja)
JP (1) JPH0787189B2 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5868854A (en) * 1989-02-27 1999-02-09 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for processing samples
US5204285A (en) * 1989-12-01 1993-04-20 Matsushita Electronics Corporation Method for patterning a metal layer
JP2794678B2 (ja) 1991-08-26 1998-09-10 株式会社 半導体エネルギー研究所 絶縁ゲイト型半導体装置およびその作製方法
KR960001611B1 (ko) 1991-03-06 1996-02-02 가부시끼가이샤 한도다이 에네르기 겐뀨쇼 절연 게이트형 전계 효과 반도체 장치 및 그 제작방법
USRE36314E (en) * 1991-03-06 1999-09-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Insulated gate field effect semiconductor devices having a LDD region and an anodic oxide film of a gate electrode
JP2717237B2 (ja) 1991-05-16 1998-02-18 株式会社 半導体エネルギー研究所 絶縁ゲイト型半導体装置およびその作製方法
US6624450B1 (en) 1992-03-27 2003-09-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for forming the same
US5462892A (en) * 1992-06-22 1995-10-31 Vlsi Technology, Inc. Semiconductor processing method for preventing corrosion of metal film connections
US5480748A (en) * 1992-10-21 1996-01-02 International Business Machines Corporation Protection of aluminum metallization against chemical attack during photoresist development
TW297142B (ja) * 1993-09-20 1997-02-01 Handotai Energy Kenkyusho Kk
KR0163526B1 (ko) * 1995-05-17 1999-02-01 김광호 자외선/오존을 조사하여 접속패드에 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체소자 제조방법
US5674357A (en) * 1995-08-30 1997-10-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor substrate cleaning process
US6370502B1 (en) * 1999-05-27 2002-04-09 America Online, Inc. Method and system for reduction of quantization-induced block-discontinuities and general purpose audio codec
US6682659B1 (en) * 1999-11-08 2004-01-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for forming corrosion inhibited conductor layer
CA2525205C (en) * 2004-11-08 2013-06-25 Ecolab Inc. Foam cleaning and brightening composition, and methods
CN105489670A (zh) * 2015-11-30 2016-04-13 何晨旭 晶硅太阳能电池表面钝化用氧化铝浆料和钝化膜制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3585461A (en) * 1968-02-19 1971-06-15 Westinghouse Electric Corp High reliability semiconductive devices and integrated circuits
DE2621956A1 (de) * 1975-05-19 1976-12-02 Nat Semiconductor Corp Verfahren zur passivierung einer aluminiumschicht auf einem halbleiter- schaltungsbaustein
JPS56133847A (en) * 1980-03-21 1981-10-20 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Metal processing
US4351696A (en) * 1981-10-28 1982-09-28 Fairchild Camera & Instrument Corp. Corrosion inhibition of aluminum or aluminum alloy film utilizing bromine-containing plasma
US4412885A (en) * 1982-11-03 1983-11-01 Applied Materials, Inc. Materials and methods for plasma etching of aluminum and aluminum alloys
US4561168A (en) * 1982-11-22 1985-12-31 Siliconix Incorporated Method of making shadow isolated metal DMOS FET device
JPS59178681A (ja) * 1983-03-30 1984-10-09 Fujitsu Ltd パタ−ン形成方法
US4592800A (en) * 1984-11-02 1986-06-03 Oerlikon-Buhrle U.S.A. Inc. Method of inhibiting corrosion after aluminum etching
JPH0788570B2 (ja) * 1986-09-04 1995-09-27 昭和電工株式会社 透明性アルミナ膜の生成方法
US4997746A (en) * 1988-11-22 1991-03-05 Greco Nancy A Method of forming conductive lines and studs

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03214729A (ja) 1991-09-19
US5134093A (en) 1992-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0787189B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4535629B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20070125750A1 (en) Method for removing post-etch residue from wafer surface
CN1831654B (zh) 光致抗蚀剂剥离液组合物以及光致抗蚀剂的剥离方法
US5863834A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP4689855B2 (ja) 残渣剥離剤組成物およびその使用方法
US5248384A (en) Rapid thermal treatment to eliminate metal void formation in VLSI manufacturing process
TWI360729B (en) Photoresist residue remover composition and semico
US6887793B2 (en) Method for plasma etching a wafer after backside grinding
KR20050022292A (ko) 반도체장치의 제조방법
CN100392825C (zh) 一种去除晶片表面上蚀刻残留物的方法
US6652666B2 (en) Wet dip method for photoresist and polymer stripping without buffer treatment step
JP2006148122A (ja) 半導体基板上の金属構造から残留物を除去するための方法
TWI343078B (en) Wet cleaning process and method for fabricating semiconductor device using the same
KR20110028441A (ko) 반도체 소자의 세정 방법
CN114326333B (zh) 一种聚乙烯醇肉桂酸酯型kpr光刻胶蚀刻残留剥离剂组合物
CN101266914B (zh) 湿法清洗工艺及使用此清洗工艺的半导体元件的制造方法
JPH098043A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3701193B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4559565B2 (ja) 金属配線の形成方法
JPH0962013A (ja) 半導体装置用洗浄剤及び半導体装置の製造方法
US7879533B2 (en) Etching residue removal method and semiconductor device fabrication method using this method
JP3058979B2 (ja) Al合金のドライエッチング後の腐蝕防止方法
CN111383906A (zh) 一种具有金属互连线的芯片的清洗方法
JPH0697172A (ja) 半導体装置の洗浄方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920

Year of fee payment: 15