JPH11233405A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

半導体素子の製造方法

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JPH11233405A
JPH11233405A JP10028482A JP2848298A JPH11233405A JP H11233405 A JPH11233405 A JP H11233405A JP 10028482 A JP10028482 A JP 10028482A JP 2848298 A JP2848298 A JP 2848298A JP H11233405 A JPH11233405 A JP H11233405A
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dry etching
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岳人 丸山
Hisaoki Abe
久起 阿部
Tetsuo Aoyama
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体素子を製造する際に、配線工程における
ドライエッチング後に残存する無機質基板上の残存レジ
スト及びレジスト残渣を低温、短時間で除去出来且つ種
々の配線及び絶縁膜等の材料を腐食しない剥離方法を提
供すること。 【解決手段】ドライエッチング後の無機質基板上のフォ
トレジストを剥離する際、酸化剤および有機酸を含有す
る洗浄液で、洗浄後、レジスト剥離液を使用してフォト
レジストの剥離を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
方法に関し、さらに詳しくは、半導体素子を製造する
際、ドライエッチング後に残存レジスト及び側壁保護膜
を簡便かつ容易に除去し、半導体素子を効率良く製造す
る方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路や液晶表示装置等の半導
体素子を製造する際には、通常、無機質基板上にスパッ
タリング等の技術を用いて導電薄膜を形成し、該導電薄
膜上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィーによ
り、所定のパターンを形成する。次いで、この基板上全
面に紫外線等の活性光を照射してレジストパターンを硬
化させる。このレジストパターン(以下、残存レジスト
と称する。)をマスクとして非マスク領域をドライエッ
チングすることにより、配線回路を形成する。この際、
ドライエッチングガスとして塩素系ガスや、フッ素系ガ
スが一般的に使用される。この際に形成された配線回路
のパターン側壁に、レジストとドライエッチングガスと
導電薄膜等との反応生成物である側壁保護膜が生成す
る。この側壁保護膜の形成による異方性エッチングで高
度な選択的エッチングを行えることにより微細な加工を
行いうることが可能となったが、反面この際に形成され
た側壁保護膜が除去しにくいという問題が発生してき
た。この問題を解決する為に、従来、上記ドライエッチ
ング後の残存レジスト及び側壁保護膜を剥離するのに、
フェノール類、スルホン酸類、ハロゲン化炭素、アルカ
ノールアミン類等の種々のレジスト剥離液が使用されて
きた。しかしながら、近年デバイスの超微細化に伴い、
特にドライエッチングの場合、高密度プラズマ等のエッ
チング条件が厳しくなってきているため、ドライエッチ
ング後の残存レジスト及び側壁保護膜が、配線および絶
縁膜等に使用される金属成分やドライエッチングに使用
されるハロゲン系ガスを多量に含有したものになってき
ている。このハロゲン系ガス等を多量に含有した残存レ
ジスト及び側壁保護膜は、上記の剥離液では、高温でさ
らに長時間剥離を行っても除去することが困難であると
いう問題が発生してきた。また、高温で長時間剥離を行
うことは、配線材料の腐食が発生する等の欠陥を有し、
特にアルミニウム合金等の配線材料の腐食は顕著に発生
する。
【0003】したがって、半導体素子を製造する際に、
種々の配線および絶縁膜等の材料を腐食することなく、
ドライエッチング後に残存する残存レジスト及び側壁保
護膜を、低温、短時間で剥離する方法が要望されてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、半導体素
子を製造する際に、種々の配線および絶縁膜等の材料を
腐食することなく、ドライエッチング後に残存する残存
レジスト及び側壁保護膜を低温、短時間で剥離する方法
を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術における種々の問題点を解決すべく鋭意検討を行
い、ドライエッチング後の無機質基板上の残存レジスト
及び側壁保護膜を剥離する際、酸化剤および有機酸を含
有する洗浄液で洗浄後、レジスト剥離液を用いてレジス
ト剥離を行うことにより、配線材料等を腐食することな
く、温和な条件で短時間で剥離出来ることを見出し本発
明を成すに至った。すなわち、本発明は、 (1)基板上に設けられた導電薄膜上に所定のパターン
をレジストで形成する工程、(2)このレジストパター
ンをマスクとして導電薄膜の不要部分をドライエッチン
グ除去する工程、(3)酸化剤および有機酸からなる半
導体素子用洗浄液で半導体素子基板を洗浄する工程およ
び(4)レジスト剥離液により残存レジストおよび側壁
保護膜を除去する工程を順次施すことを特徴とする半導
体素子の製造方法(以下、製造方法1と称することがあ
る。)。、
【0006】(1)基板上に設けられた導電薄膜上に所
定のパターンをレジストで形成する工程、(2′)この
レジストパターンをマスクとして導電薄膜の不要部分を
ドライエッチング除去し、次いでアッシング処理によ
り、ドライエッチングによりもたらされたレジスト変質
層を除去する工程、(3)酸化剤および有機酸からなる
半導体素子用洗浄液で半導体素子基板を洗浄する工程お
よび(4)レジスト剥離液により残存レジストおよび側
壁保護膜を除去する工程を順次施すことを特徴とする半
導体素子の製造方法(以下、製造方法2と称することが
ある。)。、を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において使用されるレジス
ト剥離液は、通常公知の剥離液であり、特に制限される
ものではなく、レジストの残存状態および使用される無
機質基板により適宣選択すれば良い。上記剥離液の一例
として、例えば特開平5−273768号、特開平5−
281753号、特開平6−266119号等に記載さ
れるアルカノ−ルアミンを主剤とする剥離液、フェノー
ル類、スルホン酸類やハロゲン化炭化水素等があげられ
る。本発明において使用される洗浄液に用いられる酸化
剤としては、過酸化水素、オゾン等の無機過酸化物、塩
素、次亜塩素酸等のハロゲンおよびその化合物、あるい
は過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物等があげられる。
これらの酸化剤の中で、無機過酸化物が好ましく、過酸
化水素がより好ましい。酸化剤の濃度は、洗浄液中0.
1〜60重量%で有り、好ましくは0.5〜30重量%
である。
【0008】洗浄液に使用される有機酸としては、ギ
酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ラウリル酸、
パルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪族モノカルボン
酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、グル
タル酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ポリカルボ
ン酸、安息香酸、トルイル酸等の芳香族モノカルボン
酸、フタル酸、トリメリット酸等の芳香族ポリカルボン
酸、グリコ−ル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸糖のオ
キシカルボン酸、グリシン、アラニン等のアミノ酸、ベ
ンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸の芳香族スルホ
ン酸等があげられる。。これらの有機酸のうち、脂肪族
モノカルボン酸および脂肪族ポリカルボン酸が好適であ
る。また、これらの酸の2種または、それ以上の種類を
組み合わせて併用することも出来る。上記有機酸は洗浄
液中0.1〜50重量%で用いられ、好ましくは0.5
〜30重量%である。また、本発明に使用される洗浄液
のpHは特に制限はない。さらに、濡れ性を向上させる
ために、界面活性剤やアルコール等を添加しても何等差
し支えなく、カチオン系、ノニオン系、アニオン系の何
れの界面活性剤、メタノール、エタノール等が使用でき
る。洗浄液を使用する洗浄温度は、通常、常温〜80℃
の範囲であり、エッチングの条件や、使用される無機質
基板により適宣選択すれば良い。
【0009】次に、本発明の半導体素子の製造方法につ
いて説明する。まず、製造方法1は、下記の(1)工
程、(2)工程、(3)工程及び(4)工程から構成さ
れている。 (1)工程は、無機質基板上に設けられた導電薄膜上に
所定のパターンをレジストで形成する工程である。この
(1)工程において、まず、無機質基板上にスパッタリ
ングや真空蒸着等により導電薄膜を形成させた後、その
上にレジスト膜を設け、次いでこのレジスト膜に活性光
線を用いて、画像形成露光を施した後、現像処理して、
該薄膜上に所定のレジストパターンを形成させる。無機
質基板としては、シリコン、a−シリコン、ポリシリコ
ン、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミニウム、
アルミニウム合金、チタン、チタン−タングステン、窒
化チタン、タングステン、タンタル、タンタル酸化物、
タンタル合金、クロム、クロム酸化物、クロム合金、I
TO(インジウム、錫酸化物)等の半導体配線材料ある
いはガリウム−砒素、ガリウム−リン、インジウム−リ
ン等の化合物半導体、さらにLCDのガラス基板等が挙
げられる。
【0010】次いで、(2)工程において、上記(1)
工程で形成されたレジストパターンをマスクとして、非
マスク部、すなわち導電薄膜の不要部分を公知の方法で
ドライエッチング除去する。次に(3)工程において前
記洗浄剤を用いてパターン形成された無機質基板の表面
を洗浄処理する。その後、(4)工程で公知のレジスト
剥離液を用いて、残存レジストおよび側壁保護膜を除去
する。
【0011】また、製造方法2は、(1)工程、
(2′)工程、(3)工程及び(4)工程から構成され
ており、(1)工程、(3)工程及び(4)工程は前記
製造方法1と同じであるが(2′)工程では、ドライエ
ッチング後引き続きアッシング処理を施し、ドライエッ
チング処理によりもたらされた変質レジスト層を除去す
る。
【0012】このようにして、洗浄液およびレジスト剥
離液を用い、残存レジストおよび側壁保護膜を除去した
後、さらにリンス処理を行うことにより、完全に上記レ
ジスト等が除去される。このリンス処理では、リンス液
として通常超純水を用いるが、必要に応じて適宜アルコ
ールのような水溶性有機溶剤、水溶性有機溶剤と超純水
との混合液や界面活性剤を添加した溶液等を使用でき
る。
【0013】
【実施例】次に実施例及び比較例により本発明を更に具
体的に説明する。但し本発明はこれらの実施例により制
限されるものではない。尚、図−1はレジスト膜6をマ
スクとしてドライエッチングを行い、アルミニウム配線
体4を形成した半導体素子の断面を示す。図−1におい
て半導体素子基板1は酸化膜2に被復されており、また
ドライエッチング時に側壁保護膜5が形成されている。
尚、3はバリアメタルである窒化チタニウム(Ti N)
である。
【0014】実施例1〜8及び比較例1〜4 図−1に記載の半導体素子を使用し、表−1,3に記載
の洗浄液にて所定時間洗浄を行い、さらに表−1,3に
記載の剥離液で所定時間浸漬し、リンス液でリンス後水
洗し、さらに乾燥後、電子顕微鏡(SEM)で観察を行
った。レジスト膜6及び側壁保護膜5の剥離性とアルミ
ニウム配線体4の腐食性について、下記の評価基準によ
る評価を行った結果を表−2,4に示した。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】
【表4】
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、半導体素子を製造する
に際し、ドライエッチング後またはドライエッチングに
続くアッシング処理後に、残存レジストおよび側壁保護
膜を簡単にかつ容易に除去しうるので、半導体素子を効
率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例および比較例で用いた、半導体素子基板
上にレジスト膜をマスクとしてドライエッチングを行
い、アルミニウム配線体を形成した半導体素子の断面図
である。
【符号の説明】
1:半導体素子基板 2:酸化膜 3:バリアメタル(窒化チタニウム) 4:アルミニウム配線体 5:側壁保護膜 6:レジスト膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)基板上に設けられた導電薄膜上に所
    定のパターンをレジストで形成する工程、(2)このレ
    ジストパターンをマスクとして導電薄膜の不要部分をド
    ライエッチング除去する工程、(3)酸化剤および有機
    酸からなる洗浄液で基板を洗浄する工程および(4)レ
    ジスト剥離液により残存レジストおよび側壁保護膜を除
    去する工程を順次施すことを特徴とする半導体素子の製
    造方法。
  2. 【請求項2】(1)基板上に設けられた導電薄膜上に所
    定のパターンをレジストで形成する工程、(2′)この
    レジストパターンをマスクとして導電薄膜の不要部分を
    ドライエッチング除去し、次いでアッシング処理によ
    り、ドライエッチングによりもたらされたレジスト変質
    層を除去する工程、(3)酸化剤および有機酸からなる
    洗浄液で基板を洗浄する工程および(4)レジスト剥離
    液により残存レジストおよび側壁保護膜を除去する工程
    を順次施すことを特徴とする半導体素子の製造方法。
  3. 【請求項3】酸化剤が無機過酸化物である請求項1また
    は2記載の半導体素子の製造方法。
  4. 【請求項4】酸化剤が過酸化水素である請求項1または
    2記載の半導体素子の製造方法。
  5. 【請求項5】有機酸が脂肪族モノカルボン酸または脂肪
    族ポリカルボン酸である請求項1または2記載の半導体
    素子の製造方法。
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