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JP2003179034A - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JP2003179034A
JP2003179034A JP2001378417A JP2001378417A JP2003179034A JP 2003179034 A JP2003179034 A JP 2003179034A JP 2001378417 A JP2001378417 A JP 2001378417A JP 2001378417 A JP2001378417 A JP 2001378417A JP 2003179034 A JP2003179034 A JP 2003179034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integrated circuit
circuit device
manufacturing
semiconductor integrated
film
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.)
Pending
Application number
JP2001378417A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Suwa
健一 諏訪
Nobuhito Yamaguchi
伸仁 山口
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.)
Hitachi Ltd
Northern Japan Semiconductor Technologies Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Northern Japan Semiconductor Technologies Inc
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 Hitachi Ltd, Northern Japan Semiconductor Technologies Inc filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2001378417A priority Critical patent/JP2003179034A/en
Publication of JP2003179034A publication Critical patent/JP2003179034A/en
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウムを主成分とする導体膜パターン
を有する半導体集積回路装置の信頼性を向上させる。 【解決手段】 アルミニウムを主成分とする導体膜16
dを有する第1層配線L1をドライエッチング法によっ
てパターニングした後、その加工側壁の側壁保護膜18
およびエッチングマスクとして使用したフォトレジスト
パターン17aをプラズマアッシング処理によって除去
する。続いて、絶縁膜15bおよび第1層配線L1の表
面に付着した塩素成分を、酸素ガスとメタノールガスと
の混合ガスを用いたプラズマアッシング処理によって除
去する。この際、フォトレジストパターン17a等のア
ッシング除去処理時は、ウエハの主面温度が相対的に低
くなるようにし、塩素成分の除去処理時は、ウエハの主
面温度が相対的に高くなるようにする。また、それらの
プラズマアッシング処理を別々の処理室で行う。
[PROBLEMS] To improve the reliability of a semiconductor integrated circuit device having a conductor film pattern containing aluminum as a main component. SOLUTION: Conductive film 16 mainly composed of aluminum
After patterning the first layer wiring L1 having the thickness d by dry etching, the sidewall protection film 18 on the processed side wall is formed.
Then, the photoresist pattern 17a used as the etching mask is removed by plasma ashing. Subsequently, the chlorine component adhering to the surface of the insulating film 15b and the first layer wiring L1 is removed by plasma ashing using a mixed gas of oxygen gas and methanol gas. At this time, the main surface temperature of the wafer is set to be relatively low during the ashing removal process of the photoresist pattern 17a and the like, and the main surface temperature of the wafer is set to be relatively high during the removal process of the chlorine component. I do. Further, these plasma ashing processes are performed in different processing chambers.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造技術に関し、特に、レジスト膜をエッチングマ
スクとしたエッチング処理により、アルミニウム(A
l)を主成分とする導体膜をパターニングした後のレジ
スト膜の除去技術に適用して有効な技術に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to the aluminum (A) etching process using a resist film as an etching mask.
The present invention relates to a technique effectively applied to a technique for removing a resist film after patterning a conductor film mainly containing 1).

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、アルミニウムを主成分とする導体
膜のエッチング処理後のレジスト膜は、例えば酸素ガス
(O2)とフッ素(F)を含むガスとの混合ガスを用い
たプラズマ処理により灰化(アッシング(Ashing))す
ることで除去している。しかし、この方法においては、
エッチング処理時に上記導体膜の表面に付着した塩素
(Cl)を充分に除去することができないので、エッチ
ング処理後、ウエハを大気中に搬出した際またはウエハ
を洗浄する際に上記塩素と大気中の水分や洗浄液中の水
とが反応することで塩酸を形成し上記導体膜を腐蝕させ
てしまう、いわゆるコロージョンの問題が発生する。そ
こで、酸素ガスと水素(H)を含むガスとの混合ガスを
用いたプラズマ処理を施すと、レジスト膜の除去ととも
に、上記導体膜の表面に付着した塩素を良好に除去する
ことができるので、上記腐蝕の発生を抑制できる。
2. Description of the Related Art Usually, a resist film after etching a conductor film containing aluminum as a main component is ashed by plasma treatment using a mixed gas of oxygen gas (O 2 ) and fluorine (F) gas. It is removed by ashing. But in this way,
Since chlorine (Cl) adhering to the surface of the conductor film cannot be sufficiently removed during the etching process, after the etching process, when the wafer is carried into the atmosphere or when the wafer is cleaned, the chlorine and the atmosphere There is a problem of so-called corrosion, in which hydrochloric acid is formed due to the reaction between water and water in the cleaning liquid to corrode the conductor film. Therefore, when plasma treatment using a mixed gas of an oxygen gas and a gas containing hydrogen (H) is performed, the chlorine attached to the surface of the conductor film can be satisfactorily removed together with the removal of the resist film. The above corrosion can be suppressed.

【0003】なお、アルミニウムを主成分とする導体膜
のエッチング処理後のレジスト除去技術については、例
えば特開平5−109673号公報に記載があり、ドラ
イエッチング中に形成された側壁保護膜の硬化を防止す
るために、最初、酸素ガスとCHF3ガスとの混合ガス
を用いたプラズマ処理により100℃以下の低温状態で
レジスト膜を除去した後、同じアッシングチャンバ内に
おいて酸素ガスとメタノールガス(CH3OH)との混
合ガスを用いたプラズマ処理により残留塩素を揮発させ
る技術が開示されている。
A technique for removing the resist after etching the conductor film containing aluminum as a main component is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-109673, and the side wall protective film formed during dry etching is cured. In order to prevent this, first, the resist film is removed at a low temperature of 100 ° C. or lower by plasma treatment using a mixed gas of oxygen gas and CHF 3 gas, and then oxygen gas and methanol gas (CH 3 A technique of volatilizing residual chlorine by plasma treatment using a mixed gas with (OH) is disclosed.

【0004】また、例えば特開平7−254589号公
報には、試料台の温度を200℃〜300℃程度の高温
にした状態で、酸素ガスと、メタノールガス等のような
水素(H)を含むガスとの混合ガスを用いたプラズマ処
理によりレジスト膜を除去する技術が開示されている。
Further, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-254589, oxygen gas and hydrogen (H) such as methanol gas are contained in a state where the temperature of the sample stage is set to a high temperature of about 200 ° C. to 300 ° C. A technique of removing the resist film by plasma treatment using a mixed gas with a gas is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記レジス
ト膜の除去技術においては、以下の課題があることを本
発明者は見出した。
However, the present inventor has found that the above resist film removing technique has the following problems.

【0006】すなわち、酸素ガスと水素(H)を含むガ
スとの混合ガスを用いたプラズマ処理を施すと腐蝕の発
生を抑制することができるが、この場合は処理時のステ
ージ温度をある程度高くしないと塩素成分を効率良く除
去することができず生産性の上で問題となるので、ステ
ージ温度を高くした状態で処理を行わざるを得ない。し
かし、ステージ温度を高くした状態でレジスト膜の除去
処理を行うと、上記導体膜の側壁に形成された側壁保護
膜が硬化してしまい除去することが難しくなってしまう
という新たな課題が生じる。上記側壁保護膜は、導体膜
をエッチングする際に導体膜の側壁に被着したものでそ
のまま残しておくと、塩素を含むことから導体膜の腐蝕
の問題を引き起こしたり、また、アルミニウムを含み導
電性を有することから短絡不良を引き起こしたりする
等、半導体集積回路装置の信頼性や歩留まりの低下の原
因となる。
That is, when the plasma treatment using the mixed gas of the oxygen gas and the gas containing hydrogen (H) is performed, the occurrence of corrosion can be suppressed, but in this case, the stage temperature during the treatment is not raised to some extent. However, the chlorine component cannot be removed efficiently, which is a problem in terms of productivity. Therefore, it is necessary to perform the treatment with the stage temperature raised. However, if the resist film is removed while the stage temperature is raised, a new problem arises that the side wall protection film formed on the side wall of the conductor film is hardened and becomes difficult to remove. The side wall protective film, which is deposited on the side wall of the conductor film when the conductor film is etched and left as it is, causes a problem of corrosion of the conductor film because it contains chlorine, and also contains aluminum and has a conductive property. Since it has such a property, it causes a short circuit failure, which causes a decrease in the reliability and yield of the semiconductor integrated circuit device.

【0007】本発明の目的は、アルミニウムを主成分と
する導体膜パターンを有する半導体集積回路装置の信頼
性を向上させることのできる技術を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the reliability of a semiconductor integrated circuit device having a conductor film pattern containing aluminum as a main component.

【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0010】すなわち、本発明は、レジスト膜および側
壁膜の除去を主目的として相対的に低温の状況下におい
て酸素を有するガスを用いたプラズマ処理を施した後、
塩素を除去することを主目的として相対的に高温の状況
下において酸素ガスと水素を含むガスとの混合ガスを用
いたプラズマ処理を施す工程を有するものである。
That is, according to the present invention, after the plasma treatment using a gas containing oxygen is carried out at a relatively low temperature, the main purpose is to remove the resist film and the sidewall film,
It has a step of performing a plasma treatment using a mixed gas of oxygen gas and a gas containing hydrogen under a relatively high temperature condition mainly for removing chlorine.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本願発明を詳細に説明する前に、
本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Before describing the present invention in detail,
The meanings of the terms in the present application are as follows.

【0012】1.ウエハとは、集積回路の製造に用いる
シリコン単結晶基板(半導体ウエハ;一般にほぼ平面円
形状)、サファイア基板、ガラス基板、その他の絶縁、
半絶縁または半導体基板等並びにそれらの複合的基板を
言う。また、本願において半導体集積回路装置というと
きは、シリコンウエハやサファイア基板等のような半導
体または絶縁体基板上に作られるものだけでなく、特
に、そうでない旨明示された場合を除き、TFT(Thin
-Film-Transistor)およびSTN(Super-Twisted-Nema
tic)液晶等のようなガラス等の他の絶縁基板上に作ら
れるもの等も含むものとする。
1. A wafer is a silicon single crystal substrate (semiconductor wafer; generally a substantially circular surface) used for manufacturing integrated circuits, a sapphire substrate, a glass substrate, and other insulating materials.
It refers to semi-insulating or semiconductor substrates, etc., and composite substrates thereof. In the present application, a semiconductor integrated circuit device is not limited to a device formed on a semiconductor or an insulating substrate such as a silicon wafer or a sapphire substrate, and unless otherwise specified, a TFT (Thin
-Film-Transistor) and STN (Super-Twisted-Nema)
tic) shall include those made on other insulating substrates such as glass such as liquid crystal.

【0013】2.デバイス面とは、ウエハの主面であっ
て、その面にリソグラフィにより、複数のチップ領域に
対応するデバイスパターンが形成される面を言う。
2. The device surface is a main surface of a wafer on which a device pattern corresponding to a plurality of chip regions is formed by lithography.

【0014】以下の実施の形態においては便宜上その必
要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に
分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それら
はお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部ま
たは全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
In the following embodiments, when there is a need for convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but unless otherwise specified, they are not unrelated to each other, One is in the relation of some or all of modifications of the other, details, supplementary explanations, and the like.

【0015】また、以下の実施の形態において、要素の
数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場
合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数
に限定される場合等を除き、その特定の数に限定される
ものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
In the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.) of elements, the number is explicitly specified and, in principle, is limited to a specific number. The number is not limited to the specific number except the case, and may be a specific number or more or less.

【0016】さらに、以下の実施の形態において、その
構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場
合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合
等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまで
もない。
Furthermore, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps, etc.) are not necessarily essential unless otherwise specified or in principle considered to be essential. Needless to say

【0017】同様に、以下の実施の形態において、構成
要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示
した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられ
る場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似
するもの等を含むものとする。このことは、上記数値お
よび範囲についても同様である。
Similarly, in the following embodiments, when referring to shapes, positional relationships, etc. of constituent elements, etc., except when explicitly stated or when it is considered that the principle is not clear, it is substantially the same. In addition, the shape and the like are included or similar. This also applies to the above numerical values and ranges.

【0018】また、本実施の形態を説明するための全図
において同一機能を有するものは同一の符号を付し、そ
の繰り返しの説明は省略する。
Further, components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

【0019】また、本実施の形態においては、電界効果
トランジスタを代表するMIS・FET(Metal Insula
tor Semiconductor Field Effect Transistor)をMI
Sと略し、pチャネル型のMIS・FETをpMISと
略し、nチャネル型のMIS・FETをnMISと略
す。
Further, in this embodiment, a MIS • FET (Metal Insula) representing a field effect transistor is used.
tor Semiconductor Field Effect Transistor) MI
Abbreviated as S, p-channel type MIS • FET is abbreviated as pMIS, and n-channel type MIS • FET is abbreviated as nMIS.

【0020】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は、アルミニウム(Al)を主成分と
する配線の腐蝕発生モデルの説明図を示している。絶縁
膜50上に形成された配線51は、例えば導電性バリア
膜51a上に主導体膜51bを介して導電性バリア膜5
1cが積層された異種金属積層構造を有している。相対
的に薄い導電性バリア膜51a,51cは、例えばチタ
ン(Ti)やチタンタングステン(TiW)等のような
高融点金属膜または窒化チタン(TiN)等のような高
融点金属窒化膜あるいはそれらの積層膜によって形成さ
れている。相対的に厚い主導体膜51bは、例えばアル
ミニウム−シリコン(Si)−銅(Cu)合金またはア
ルミニウム−銅合金等のようなアルミニウムを主成分と
する導体膜によって形成されている。ところで、このよ
うな配線51は、通常、塩素(Cl)を含むガスを用い
たドライエッチング処理によって形成されているため、
そのパターン形成後の絶縁膜50や配線51の表面には
塩素成分が多量に付着している。このように塩素成分が
多量に付着したまま配線51が大気や洗浄液に晒される
と大気中の水分や洗浄液中の水が配線51の表面に付着
することにより塩酸(HCl)水溶液が形成される結
果、配線51中のアルミニウムが塩酸と反応し、アルミ
ニウム腐蝕に起因する異物52が生成される。異物52
は水酸化アルミニウム(Al(OH)3)を含み導電性
を有する。特に配線51が上記のようにアルミニウムを
主成分とする導体膜51bと高融点金属系の導電性バリ
ア膜51a,51cとの積層構造で構成される場合に
は、異種金属間の接触電位差による電池効果により、腐
蝕が加速される。
FIG. 1 is an explanatory view of a corrosion generation model of a wiring containing aluminum (Al) as a main component. The wiring 51 formed on the insulating film 50 includes, for example, the conductive barrier film 5 on the conductive barrier film 51a via the main conductive film 51b.
It has a dissimilar metal laminated structure in which 1c is laminated. The relatively thin conductive barrier films 51a and 51c are, for example, a refractory metal film such as titanium (Ti) or titanium tungsten (TiW), a refractory metal nitride film such as titanium nitride (TiN), or the like. It is formed of a laminated film. The relatively thick main conductor film 51b is formed of a conductor film containing aluminum as a main component, such as an aluminum-silicon (Si) -copper (Cu) alloy or an aluminum-copper alloy. By the way, since such a wiring 51 is usually formed by a dry etching process using a gas containing chlorine (Cl),
A large amount of chlorine component adheres to the surface of the insulating film 50 and the wiring 51 after the pattern formation. When the wiring 51 is exposed to the atmosphere or the cleaning liquid while a large amount of chlorine component is adhered as described above, the water in the atmosphere or the water in the cleaning liquid adheres to the surface of the wiring 51 to form a hydrochloric acid (HCl) aqueous solution. The aluminum in the wiring 51 reacts with hydrochloric acid to generate a foreign substance 52 due to aluminum corrosion. Foreign object 52
Contains aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) and has conductivity. In particular, when the wiring 51 has a laminated structure of the conductor film 51b containing aluminum as the main component and the refractory metal-based conductive barrier films 51a and 51c as described above, the battery due to the contact potential difference between different metals is used. The effect accelerates corrosion.

【0022】次に、図2は、アルミニウムを主成分とす
る配線の腐蝕発生による不具合の説明図を示している。
配線51の外部に湧き出した導電性の異物52は、隣接
する配線51に接触し短絡不良が発生する。また、配線
51中のアルミニウムが水溶液中に析出し腐蝕するた
め、配線51中のアルミニウムが無くなる。すなわち、
配線51が細くなったところに電流が流れるため、エレ
クトロマイグレーションやストレスマイグレーションを
引き起こし、配線51の断線不良が発生する。
Next, FIG. 2 is an explanatory view of a defect caused by corrosion of a wiring containing aluminum as a main component.
The conductive foreign matter 52 flowing out of the wiring 51 comes into contact with the adjacent wiring 51 and a short circuit defect occurs. Further, since aluminum in the wiring 51 is precipitated in the aqueous solution and corrodes, the aluminum in the wiring 51 disappears. That is,
Since a current flows where the wiring 51 is thin, electromigration and stress migration are caused, and disconnection failure of the wiring 51 occurs.

【0023】次に、図3および図4は、電池作用による
配線の腐蝕発生モデルの説明図を示している。図3はア
ルミニウム−銅による電池作用を示し、図4はアルミニ
ウム−窒化チタンによる電池作用を示している。符号5
3は、塩酸水溶液を示している。
Next, FIGS. 3 and 4 are explanatory views of a model of corrosion generation of wiring due to a cell action. FIG. 3 shows the battery action by aluminum-copper, and FIG. 4 shows the battery action by aluminum-titanium nitride. Code 5
3 has shown the hydrochloric acid aqueous solution.

【0024】銅または窒化チタンによる陰極反応は、次
式で示される。
The cathodic reaction with copper or titanium nitride is represented by the following equation.

【0025】すなわち、O2+4e+2H2O→4OH- 2H++2e→H2↑ である。一方、アルミニウムによる陽極反応は、次式で
示される。
[0025] In other words, O 2 + 4e + 2H 2 O → 4OH - 2H + + 2e → is the H 2 ↑. On the other hand, the anodic reaction with aluminum is represented by the following equation.

【0026】すなわち、Al→Al3++3e Al3++3OH-→Al(OH)3 このように陰極で生成されたOH-イオンが、陽極で生
成されたアルミニウムイオン(Al3+)と結合されて水
酸化アルミニウム(Al(OH)3)等を含む異物を生
成する。
That is, Al → Al 3+ + 3e Al 3+ + 3OH → Al (OH) 3 The OH ions thus produced at the cathode are combined with the aluminum ions (Al 3+ ) produced at the anode. As a result, foreign substances containing aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) and the like are generated.

【0027】そこで、酸素ガスと水素(H)を含むガス
との混合ガスを用いたプラズマ処理を施すと、レジスト
膜の除去とともに、上記導体膜の表面に付着した塩素を
良好に除去することができるので、上記腐蝕の発生を抑
制できる。しかし、この場合には、塩素等の除去効率を
考慮すると、ステージ温度を150℃程度またはそれ以
上の高温とした状態で処理しなければならないが、ステ
ージ温度を高くした状態でレジスト膜の除去処理を行う
と、上記導体膜の側壁に形成された側壁保護膜が硬化し
てしまい除去することが難しくなってしまうという新た
な課題が生じる。
Therefore, when plasma treatment is performed using a mixed gas of oxygen gas and a gas containing hydrogen (H), the chlorine deposited on the surface of the conductor film can be satisfactorily removed together with the removal of the resist film. Therefore, the above corrosion can be suppressed. However, in this case, considering the removal efficiency of chlorine and the like, it is necessary to perform the treatment at a stage temperature of about 150 ° C. or higher, but the treatment of removing the resist film at a high stage temperature is performed. Then, a new problem arises that the side wall protective film formed on the side wall of the conductor film is hardened and becomes difficult to remove.

【0028】そこで、本実施の形態においては、レジス
ト膜および側壁膜の除去を主目的として相対的に低温状
況下において酸素を有するガスを用いたプラズマ処理を
ウエハに対して施した後(第1処理工程)、塩素の除去
を主目的として相対的に高温状況下において酸素ガスと
水素を含むガスとの混合ガスを用いたプラズマ処理を施
すようにする(第2処理工程)。これにより、導体膜の
エッチング処理時に導体膜表面に付着した塩素成分を大
気や洗浄液に晒される前に良好に除去することができる
ので、導体膜の腐蝕の発生を抑制または防止できる。ま
た、導体膜のエッチング工程時に導体膜の側壁に形成さ
れた側壁膜を除去してしまってから塩素成分の除去処理
を行うので、レジスト膜の除去処理後に側壁膜が除去で
きなくなってしまうといった不具合を回避できる。した
がって、半導体集積回路装置の歩留まりおよび信頼性を
向上させることが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, after the plasma treatment using the gas containing oxygen is performed on the wafer in the relatively low temperature condition, mainly for the purpose of removing the resist film and the sidewall film (first Processing step), a plasma processing using a mixed gas of oxygen gas and hydrogen-containing gas is performed under a relatively high temperature condition mainly for removing chlorine (second processing step). Accordingly, the chlorine component adhering to the surface of the conductor film during the etching process of the conductor film can be satisfactorily removed before being exposed to the atmosphere or the cleaning liquid, so that the corrosion of the conductor film can be suppressed or prevented. In addition, since the chlorine component is removed after the sidewall film formed on the sidewall of the conductor film is removed during the etching process of the conductor film, the sidewall film cannot be removed after the resist film removal process. Can be avoided. Therefore, the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0029】特に第1処理工程および第2処理工程を異
なる処理室で行うようにする。これにより、第1、第2
処理工程のウエハ処理温度(ステージ温度またはウエハ
表面温度)を短時間で設定することができので、スルー
プットを大幅に向上させることが可能となる。また、第
1、第2処理工程でのウエハ処理温度の設定精度を向上
させることができるので、狙い通りの処理が可能とな
り、半導体集積回路装置の歩留まりや信頼性を向上させ
ることが可能となる。
Particularly, the first processing step and the second processing step are performed in different processing chambers. As a result, the first and second
Since the wafer processing temperature (stage temperature or wafer surface temperature) in the processing step can be set in a short time, the throughput can be significantly improved. Further, since the accuracy of setting the wafer processing temperature in the first and second processing steps can be improved, it is possible to perform processing as intended, and it is possible to improve the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device. .

【0030】次に、図5は、本実施の形態の半導体集積
回路装置の製造工程で用いた半導体製造装置1の一例を
示している。
Next, FIG. 5 shows an example of the semiconductor manufacturing apparatus 1 used in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of this embodiment.

【0031】この半導体製造装置1は、処理部2,3を
有している。処理部2は、導体膜のエッチング処理およ
びそのエッチング処理時にマスクとして用いたレジスト
膜の除去処理等を一貫して行う枚葉式の処理部である。
ここには、中央の搬送室2aと、搬送室2aの周囲に設
置された複数の処理室2b〜2dと、複数のロードロッ
ク室2eとを有する放射状型のマルチチャンバ構造の処
理部2が例示されている。
The semiconductor manufacturing apparatus 1 has processing units 2 and 3. The processing unit 2 is a single-wafer processing unit that consistently performs the etching process of the conductor film and the removing process of the resist film used as a mask during the etching process.
Here, a processing unit 2 having a radial multi-chamber structure having a central transfer chamber 2a, a plurality of processing chambers 2b to 2d installed around the transfer chamber 2a, and a plurality of load lock chambers 2e is illustrated. Has been done.

【0032】上記搬送室2aは、例えば搬送アーム等の
ような搬送手段によってウエハ4を各室に搬入したり、
ウエハ4を各室から搬出して目的とする他の場所に移動
したりする真空室である。上記処理室2bは、導体膜に
対してレジスト膜をエッチングマスクとして用いたエッ
チング処理を施すための真空処理室であり、例えば2室
設置されている。処理室2bを2室設けることにより、
エッチング処理能力を向上させることができる。上記処
理室2cは、エッチング処理後のレジスト膜等を除去す
る上記第1処理工程の処理を施すための真空処理室であ
り、例えば1室設置されている。上記処理室2dは、エ
ッチング処理後の塩素成分を除去する上記第2処理工程
の処理を施すための真空処理室であり、例えば2室設置
されている。処理室2dを2台設けたのは、処理室2d
での処理時間が処理室2cよりも長いので、その処理時
間の差を短縮または無くすためである。これら処理室2
c,2dの装置構造としては、例えば平行平板型のプラ
ズマアッシング装置、バレル型のアッシング装置、マイ
クロ波アッシング装置、誘導結合型プラズマアッシング
装置またはヘリコン波プラズマアッシング装置を用いる
ことができる。上記ロードロック室2eは、処理室を大
気に開放しないでウエハ4の搬入および搬出を行うこと
を目的とした真空室である。各ロードロック室2e内に
は、複数枚のウエハ4を収容する1つのウエハカセット
がセッティングされる。
In the transfer chamber 2a, a wafer 4 is loaded into each chamber by a transfer means such as a transfer arm,
It is a vacuum chamber in which the wafer 4 is unloaded from each chamber and moved to another desired place. The processing chambers 2b are vacuum processing chambers for performing an etching process on a conductor film using a resist film as an etching mask, and for example, two process chambers are installed. By providing two processing chambers 2b,
The etching processing ability can be improved. The processing chamber 2c is a vacuum processing chamber for performing the processing of the first processing step for removing the resist film and the like after the etching processing, and for example, one processing chamber is installed. The processing chamber 2d is a vacuum processing chamber for performing the processing of the second processing step for removing the chlorine component after the etching processing, and for example, two processing chambers are installed. The two processing chambers 2d are provided because the processing chamber 2d
This is because the processing time is longer than that in the processing chamber 2c, and the difference in the processing time is shortened or eliminated. These processing chambers 2
As the device structure of c and 2d, for example, a parallel plate type plasma ashing device, a barrel type ashing device, a microwave ashing device, an inductively coupled plasma ashing device or a helicon wave plasma ashing device can be used. The load lock chamber 2e is a vacuum chamber for loading and unloading the wafer 4 without exposing the processing chamber to the atmosphere. One wafer cassette that accommodates a plurality of wafers 4 is set in each load lock chamber 2e.

【0033】また、上記処理部3は、上記レジスト膜除
去処理後の洗浄処理、乾燥処理およびベーク処理等を一
貫して行う処理部であり、処理室3a〜3cを有してい
る。処理室3aは、アルカリ系の洗浄液または酸系の洗
浄液を用いた洗浄処理を行うための枚葉式処理カップで
ある。また、処理室3bは、水洗および水洗後の乾燥を
行うための洗浄乾燥処理用の枚葉式処理カップである。
処理室3cは、ベーク処理用の枚葉式処理室である。な
お、処理部3での処理は大気中で行われる。
The processing unit 3 is a processing unit that consistently performs the cleaning process, the drying process, the baking process, and the like after the resist film removing process, and has process chambers 3a to 3c. The processing chamber 3a is a single-wafer processing cup for performing a cleaning process using an alkaline cleaning liquid or an acid cleaning liquid. The processing chamber 3b is a single-wafer processing cup for washing and drying processing for performing washing with water and drying after washing with water.
The processing chamber 3c is a single-wafer processing chamber for bake processing. The processing in the processing unit 3 is performed in the atmosphere.

【0034】次に、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法の一例を図6〜図14によって説明する。こ
こでは、例えばCMIS(Complementary MIS)回路を
有する半導体集積回路装置の製造方法に本発明の技術思
想を適用した場合について説明する。
Next, an example of a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment will be described with reference to FIGS. Here, a case will be described in which the technical idea of the present invention is applied to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having, for example, a CMIS (Complementary MIS) circuit.

【0035】図6はその半導体集積回路装置の製造工程
中におけるウエハ4の要部断面図、図7は図6の要部拡
大断面図をそれぞれ示している。ウエハ4を構成する半
導体基板(以下、単に基板という)4Sは、例えば1〜
10Ωcm程度の比抵抗を有するp型のシリコン(Si)
単結晶からなり、その主面(デバイス面)には、分離部
5が選択的に形成されている。ここには、例えばLOC
OS(Local Oxidization of Silicon)法等によって形
成された酸化シリコン(SiO2等)膜からなる分離部
5が例示されているが、溝形の分離部(SGI(Shallo
w Groove Isolation)またはSTI(Shallow Trench I
solation))としても良い。溝型の分離部の場合は、基
板4Sの主面に形成された溝内に、例えば酸化シリコン
膜が埋め込まれることで形成される。
FIG. 6 is a sectional view of the essential part of the wafer 4 during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, and FIG. 7 is an enlarged sectional view of the essential part of FIG. The semiconductor substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate) 4S forming the wafer 4 is, for example, 1 to
P-type silicon (Si) having a specific resistance of about 10 Ωcm
The isolation portion 5 is made of a single crystal and is selectively formed on its main surface (device surface). Here, for example, LOC
Although the separation portion 5 formed of a silicon oxide (SiO 2 or the like) film formed by an OS (Local Oxidization of Silicon) method or the like is illustrated, the groove-shaped separation portion (SGI (Shallo
w Groove Isolation) or STI (Shallow Trench I
solation)). In the case of the groove type separation portion, for example, a silicon oxide film is embedded in the groove formed in the main surface of the substrate 4S.

【0036】また、基板4Sには、その主面から基板4
Sの所定の深さに渡ってp型ウエルPWLおよびn型ウ
エルNWLが選択的に形成されている。p型ウエルPW
Lには、例えばホウ素が導入され、n型ウエルNWLに
は、例えばリンが導入されている。そして、このp型ウ
エルPWLおよびn型ウエルNWLの領域において上記
分離部5に囲まれた活性領域には、nMISQnおよび
pMISQpが形成されている。
Further, the substrate 4S has a main surface from the main surface thereof.
A p-type well PWL and an n-type well NWL are selectively formed over a predetermined depth of S. p-type well PW
For example, boron is introduced into L, and phosphorus is introduced into the n-type well NWL. Then, nMISQn and pMISQp are formed in the active region surrounded by the isolation portion 5 in the regions of the p-type well PWL and the n-type well NWL.

【0037】nMISQnおよびpMISQpのゲート
絶縁膜6は、例えば厚さ6nm程度の酸化シリコン膜か
らなる。ここでいうゲート絶縁膜6の膜厚とは、二酸化
シリコン換算膜厚であり、実際の膜厚と一致しない場合
もある。ゲート絶縁膜6は、酸化シリコン膜に代えて酸
窒化シリコン膜で構成しても良い。すなわち、ゲート絶
縁膜6と基板4Sとの界面に窒素を偏析させる構造とし
ても良い。酸窒化シリコン膜は、酸化シリコン膜に比べ
て膜中における界面準位の発生を抑制したり、電子トラ
ップを低減したりする効果が高いので、ゲート絶縁膜6
のホットキャリア耐性を向上でき、絶縁耐性を向上させ
ることができる。また、酸窒化シリコン膜は、酸化シリ
コン膜に比べて不純物が貫通し難いので、酸窒化シリコ
ン膜を用いることにより、ゲート電極材料中の不純物が
基板4S側に拡散することに起因する、しきい値電圧の
変動を抑制することができる。酸窒化シリコン膜を形成
するには、例えば基板4SをNO、NO2またはNH3
いった含窒素ガス雰囲気中で熱処理すれば良い。
The gate insulating film 6 of nMISQn and pMISQp is made of, for example, a silicon oxide film having a thickness of about 6 nm. The film thickness of the gate insulating film 6 referred to here is a film thickness equivalent to silicon dioxide, and may not match the actual film thickness. The gate insulating film 6 may be made of a silicon oxynitride film instead of the silicon oxide film. That is, the structure may be such that nitrogen is segregated at the interface between the gate insulating film 6 and the substrate 4S. The silicon oxynitride film is more effective than the silicon oxide film in suppressing the generation of interface states in the film and reducing electron traps.
The hot carrier resistance can be improved and the insulation resistance can be improved. Further, the silicon oxynitride film is less likely to be penetrated by impurities than the silicon oxide film. Therefore, the use of the silicon oxynitride film results in diffusion of impurities in the gate electrode material toward the substrate 4S side. It is possible to suppress variation in the value voltage. To form the silicon oxynitride film, for example, the substrate 4S may be heat-treated in a nitrogen-containing gas atmosphere such as NO, NO 2 or NH 3 .

【0038】nMISQnおよびpMISQpのゲート
電極7は、例えば低抵抗多結晶シリコン膜上に、例えば
窒化タングステン(WN)膜等のようなバリアメタル膜
を介してタングステン(W)膜等のようなメタル膜を積
層した構造を有する、いわゆるポリメタルゲート構造と
されている。ただし、ゲート電極構造は、これに限定さ
れるものではなく、例えば低抵抗多結晶シリコン膜の単
体膜構造としても良し、例えば低抵抗多結晶シリコン膜
上に、例えばチタンシリサイド(TiSix)膜または
コバルトシリサイド(CoSix)膜を積層した構造を
有する、いわゆるポリサイド構造としても良い。このよ
うなゲート電極7の側面には、例えば酸化シリコン膜か
らなるサイドウォール8が形成されている。また、ゲー
ト電極7の上面には、例えば酸化シリコン膜または窒化
シリコン(Si34等)膜等からなるキャップ膜CPが
形成されている。nMISQnおよびpMISQpのチ
ャネルは、ゲート電極7の直下の基板1S部分に形成さ
れる。
The gate electrodes 7 of the nMISQn and the pMISQp are made of, for example, a low resistance polycrystalline silicon film, and a metal film such as a tungsten (W) film via a barrier metal film such as a tungsten nitride (WN) film. It is a so-called polymetal gate structure having a laminated structure of. However, the gate electrode structure is not limited to this, and may be, for example, a single film structure of a low-resistance polycrystalline silicon film, for example, a titanium silicide (TiSi x ) film or a low-resistance polycrystalline silicon film. having a cobalt silicide (CoSi x) film is laminated structure may be a so-called polycide structure. A side wall 8 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the side surface of such a gate electrode 7. A cap film CP made of, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride (Si 3 N 4 etc.) film is formed on the upper surface of the gate electrode 7. The channels of nMISQn and pMISQp are formed in the portion of the substrate 1S immediately below the gate electrode 7.

【0039】nMISQnのソースおよびドレイン用の
半導体領域9は、n-型の半導体領域9aおよびn+型の
半導体領域9bを有する、いわゆるLDD(Lightly Do
pedDrain)構造とされている。n-型の半導体領域9a
は、上記チャネルに隣接する位置に形成されている。ま
た、n+型の半導体領域9bは、n-型の半導体領域9a
分だけチャネルから離れた位置にn-型の半導体領域9
aと電気的に接続された状態で形成されている。n-
の半導体領域およびn+型の半導体領域には、共に、例
えばリン(P)またはヒ素(As)が導入されている
が、n-型の方がn+型よりも不純物濃度が低くされてい
る。このn-型の半導体領域9aの各々の下方には、p
型の半導体領域10が形成されている。この半導体領域
10は、パンチスルーストッパ領域またはハロー領域と
も呼ばれ、短チャネル効果を抑制または防止するための
領域であり、例えばホウ素が導入されることで形成され
ている。
The semiconductor region 9 for the source and drain of the nMISQn has a so-called LDD (Lightly Dod) having an n type semiconductor region 9a and an n + type semiconductor region 9b.
pedDrain) structure. n - type semiconductor region 9a
Is formed at a position adjacent to the channel. Further, the n + type semiconductor region 9b is the n type semiconductor region 9a.
N type semiconductor region 9 at a position separated from the channel by an amount
It is formed in a state of being electrically connected to a. For example, phosphorus (P) or arsenic (As) is introduced into both the n type semiconductor region and the n + type semiconductor region, but the n type has a lower impurity concentration than the n + type. Has been done. Below each of the n type semiconductor regions 9a, p
A semiconductor region 10 of the mold is formed. The semiconductor region 10 is also called a punch-through stopper region or a halo region and is a region for suppressing or preventing the short channel effect, and is formed by introducing boron, for example.

【0040】一方、pMISQpのソースおよびドレイ
ン用の半導体領域11は、p-型の半導体領域11aお
よびp+型の半導体領域11bを有する、いわゆるLD
D構造とされている。p-型の半導体領域11aは、上
記チャネルに隣接する位置に形成され、p+型の半導体
領域11bは、そのp-型の半導体領域11a分だけチ
ャネルから離れた位置にp-型の半導体領域11aと電
気的に接続された状態で形成されている。p-型の半導
体領域11aおよびp+型の半導体領域11bには、共
に、例えばホウ素が導入されているが、p-型の方がp+
型よりも不純物濃度が低くされている。このp-型の半
導体領域11aの各々の下方には、n型の半導体領域1
2が形成されている。この半導体領域12は、パンチス
ルーストッパ領域またはハロー領域とも呼ばれ、短チャ
ネル効果を抑制または防止するための領域であり、例え
ばリンまたはヒ素が導入されることで形成されている。
On the other hand, the semiconductor region 11 for the source and drain of the pMISQp has a so-called LD having ap type semiconductor region 11a and ap + type semiconductor region 11b.
It has a D structure. p - type semiconductor region 11a is formed at a position adjacent to the channel, p + -type semiconductor region 11b, the p - type semiconductor region - p a position away from type semiconductor region 11a amount corresponding channel It is formed in a state of being electrically connected to 11a. Boron, for example, is introduced into both the p type semiconductor region 11a and the p + type semiconductor region 11b, but the p type is p + type.
The impurity concentration is lower than that of the mold. Below each of the p type semiconductor regions 11a, an n type semiconductor region 1 is formed.
2 is formed. The semiconductor region 12 is also called a punch-through stopper region or a halo region and is a region for suppressing or preventing the short channel effect, and is formed by introducing phosphorus or arsenic, for example.

【0041】このような基板1Sの主面上には、絶縁膜
15a,15bが下方から順に堆積されている。相対的
に薄い絶縁膜15aは、例えば窒化シリコン膜等からな
り、相対的に厚い絶縁膜15bは、例えば酸化シリコン
膜等からなる。絶縁膜15aは、絶縁膜15a,15b
にコンタクトホールCNTを穿孔する際に、酸化シリコ
ン膜と窒化シリコン膜とのエッチング選択比が大きくな
る条件とすることによりエッチングストッパとして機能
する。すなわち、コンタクトホールCNTを形成する際
に、最初は酸化シリコン膜がエッチングされ易い条件で
エッチング処理をし、窒化シリコン膜からなる絶縁膜1
5aが露出された時点で今度は窒化シリコン膜がエッチ
ングされ易い条件でエッチング処理する。これにより、
基板1Sや分離部5を過剰にエッチングしてしまう不具
合を抑制または防止できる。
On the main surface of such a substrate 1S, insulating films 15a and 15b are sequentially deposited from the bottom. The relatively thin insulating film 15a is made of, for example, a silicon nitride film or the like, and the relatively thick insulating film 15b is made of, for example, a silicon oxide film or the like. The insulating film 15a is the insulating films 15a and 15b.
When the contact hole CNT is bored in the hole, it functions as an etching stopper under the condition that the etching selection ratio between the silicon oxide film and the silicon nitride film becomes large. That is, at the time of forming the contact hole CNT, the insulating film 1 made of the silicon nitride film is first subjected to the etching treatment under the condition that the silicon oxide film is easily etched.
Etching is performed under the condition that the silicon nitride film is easily etched when 5a is exposed. This allows
It is possible to suppress or prevent the problem that the substrate 1S and the separation portion 5 are excessively etched.

【0042】上記絶縁膜15bの上面は平坦化されてい
る。この絶縁膜15bの材料としてリフロー性の高いB
PSG (Boron-doped Phospho Silicate Glass)膜やス
ピン塗布法により形成されるSOG(Spin On Glass)膜
を採用しても良い。これにより、互いに隣接するゲート
電極7,7の狭いスペースを埋め込むことができる。上
記コンタクトホールCNTの底部からは基板1Sの主面
の一部およびゲート電極7の一部が露出されている。そ
して、この絶縁膜15bの上面およびコンタクトホール
CNT内(底面および側面)には、薄い導体膜16aが
形成され、コンタクトホールCNT内にはその導体膜1
6aを介してプラグ16bが埋め込まれている。
The upper surface of the insulating film 15b is flattened. As a material for the insulating film 15b, B having a high reflow property is used.
A PSG (Boron-doped Phospho Silicate Glass) film or an SOG (Spin On Glass) film formed by a spin coating method may be adopted. This makes it possible to fill the narrow space between the gate electrodes 7, 7 adjacent to each other. A part of the main surface of the substrate 1S and a part of the gate electrode 7 are exposed from the bottom of the contact hole CNT. Then, a thin conductor film 16a is formed on the upper surface of the insulating film 15b and in the contact hole CNT (bottom surface and side surface), and the conductor film 1 is formed in the contact hole CNT.
A plug 16b is embedded via 6a.

【0043】導体膜(第2導体膜)16aは、例えばチ
タン(Ti)等のような高融点金属膜上に窒化チタン
(TiN)等のような高融点金属窒化膜が積層された構
造を有しており、その厚さは、例えば100nm程度で
ある。導体膜16aの材料として、チタンタングステン
(TiW)等のような高融点金属またはモリブデンシリ
サイド(MoSix)等のような高融点金属シリサイド
を用いても良い。また、プラグ16bは、例えばタング
ステン(W)等のような高融点金属膜からなる。導体膜
16aは、各種金属原子や半導体原子が移動するのを抑
制または阻止するためのバリア機能、プラグ16b等と
絶縁膜15a,15bおよび基板1Sとの接着性を向上
させる機能、プラグ16bのCVD(Chemical Vapor D
eposition)成膜時の下地膜としての機能、エレクトロ
マイグレーションやストレスマイグレーション耐性を向
上させる機能等のような種々の機能を有している。この
ような構成は、導体膜16aをスパッタリング法によっ
て堆積した後、その上にプラグ16b形成用の導体膜を
CVD法によって堆積し、さらにそのプラグ16b形成
用の導体膜を異方性のドライエッチング法によってエッ
チバックすることにより形成されている。
The conductor film (second conductor film) 16a has a structure in which a refractory metal nitride film such as titanium nitride (TiN) is laminated on a refractory metal film such as titanium (Ti). The thickness is, for example, about 100 nm. As a material of the conductor film 16a, a refractory metal such as titanium tungsten (TiW) or a refractory metal silicide such as molybdenum silicide (MoSix) may be used. The plug 16b is made of a refractory metal film such as tungsten (W). The conductor film 16a has a barrier function for suppressing or blocking movement of various metal atoms and semiconductor atoms, a function for improving the adhesiveness between the plug 16b and the like and the insulating films 15a and 15b and the substrate 1S, and CVD for the plug 16b. (Chemical Vapor D
eposition) It has various functions such as a function as a base film at the time of film formation and a function of improving resistance to electromigration and stress migration. In such a configuration, after the conductor film 16a is deposited by the sputtering method, the conductor film for forming the plug 16b is deposited thereon by the CVD method, and the conductor film for forming the plug 16b is anisotropically dry-etched. It is formed by etching back by the method.

【0044】この導体膜16a,16b上には、導体膜
16c〜16fが、例えばスパッタリング法等によって
下層から順に堆積されている。最も薄い導体膜(第2導
体膜)16c,16eは、例えば厚さ1〜3nm程度の
チタン等のような高融点金属膜からなり、導体膜16
a,16b,16fと導体膜16dとの接着性を向上さ
せる機能を有している。最も厚い導体膜(第1導体膜)
16dは、例えば厚さ500nm程度のアルミニウム
(Al)の単体膜、アルミニウム−シリコン(Si)−
銅(Cu)合金膜、アルミニウム−シリコン合金または
アルミニウム−銅合金膜等のようなアルミニウムを主成
分とする導体膜からなり、配線の主要導体材料とされて
いる。2番目に薄い導体膜(第2導体膜)16fは、例
えば厚さ100nm程度の窒化チタン等のような高融点
金属窒化膜からなり、エレクトロマイグレーションやス
トレスマイグレーション耐性を向上させる機能や露光処
理時の光の散乱を低減または防止する反射防止機能を有
している。導体膜16fの材料として、チタンタングス
テン(TiW)等のような高融点金属またはモリブデン
シリサイド(MoSix)等のような高融点金属シリサ
イドを用いても良い。
Conductor films 16c to 16f are sequentially deposited on the conductor films 16a and 16b from the lower layer by, for example, a sputtering method or the like. The thinnest conductor films (second conductor films) 16c and 16e are made of a refractory metal film such as titanium having a thickness of about 1 to 3 nm.
It has a function of improving the adhesiveness between a, 16b, 16f and the conductor film 16d. The thickest conductor film (first conductor film)
16d is, for example, a single film of aluminum (Al) having a thickness of about 500 nm, aluminum-silicon (Si)-
It is made of a conductor film containing aluminum as a main component, such as a copper (Cu) alloy film, an aluminum-silicon alloy film, or an aluminum-copper alloy film, and is a main conductor material for wiring. The second thinnest conductor film (second conductor film) 16f is made of, for example, a refractory metal nitride film having a thickness of about 100 nm such as titanium nitride, and has a function of improving resistance to electromigration and stress migration, and an exposure process. It has an antireflection function to reduce or prevent light scattering. As the material of the conductor film 16f, a refractory metal such as titanium tungsten (TiW) or a refractory metal silicide such as molybdenum silicide (MoSix) may be used.

【0045】この導体膜16f上には、配線形成時にエ
ッチングマスクとして使用されるフォトレジストパター
ン(以下、単にレジストパターンという)17aがフォ
トリソグラフィ技術(すなわち、露光処理、現像処理お
よびベーク処理等のような一連の処理)によって形成さ
れている。ここではレジストパターン17aがネガ型の
レジスト膜の場合を例示するが、ポジ型のレジスト膜を
用いた場合にも本実施の形態を適用できる。また、本実
施の形態は、レジストパターン17aが、可視光や紫外
線(波長365nmのi線等)露光用のノボラック系の
レジスト材料で構成される場合やエキシマレーザ露光
(波長248nmのKrF、波長193nmのArF、
波長157nmのF2等)用の化学増幅型のレジスト材
料で構成される場合のいずれでも適用できる。レジスト
パターン17aの厚さは、加工する導体膜の厚さ等によ
って変わるので一概には言えないが、例えば1.3μm
〜1.5μm程度である。
On this conductor film 16f, a photoresist pattern (hereinafter, simply referred to as a resist pattern) 17a used as an etching mask at the time of forming a wiring is formed by a photolithography technique (that is, an exposure process, a development process, a bake process, etc.). A series of processes). Although the case where the resist pattern 17a is a negative type resist film is illustrated here, the present embodiment can be applied to the case where a positive type resist film is used. Further, in the present embodiment, when the resist pattern 17a is composed of a novolac-based resist material for exposure to visible light or ultraviolet rays (i-line having a wavelength of 365 nm, etc.) or excimer laser exposure (KrF having a wavelength of 248 nm, wavelength 193 nm). ArF,
Any of the cases where it is composed of a chemically amplified resist material for F 2 having a wavelength of 157 nm) can be applied. The thickness of the resist pattern 17a varies depending on the thickness of the conductor film to be processed, etc., and therefore cannot be generally stated, but is 1.3 μm, for example.
It is about 1.5 μm.

【0046】本実施の形態においては、このような構造
を有する複数枚のウエハ4をウエハカセットに収容した
状態で上記図5に示した半導体製造装置1のロードロッ
ク室2eに搬入する。半導体製造装置1では、真空状態
に維持された搬送室2a内の搬送アームによってロード
ロック室2eのウエハカセットからウエハ4を1枚づつ
取り出してエッチング処理用の処理室2b内に搬入す
る。エッチング処理用の処理室2bでは、例えばBCl
3、Cl2またはSiCl4等のような塩素系のガスを用
いた異方性のドライエッチング処理(例えばRIE;Re
active Ion Etching)をウエハ4に対して施すことによ
り、上記レジストパターン17aから露出する導体膜1
6a,16c〜16fをエッチング除去する。このエッ
チング処理に際しては、導体膜16a,16c〜16f
(およびレジストパターン17a)の側壁に側壁保護膜
を形成する。ここでは、主としてレジストパターン17
aのエッチング生成物が導体膜16a,16c〜16f
の加工側壁に重合して吸着し、側壁保護膜を形成する。
これにより、エッチング処理中において、導体膜16
a,16c〜16fの加工側壁を、中性のエッチング種
やわずかなイオン衝撃等から保護することができるの
で、アンダーカットの発生を抑制または防止することが
でき、垂直エッチングを達成することができ、導体膜1
6a,16c〜16fの加工精度を向上させることが可
能となる。
In the present embodiment, a plurality of wafers 4 having such a structure are loaded in the wafer cassette into the load lock chamber 2e of the semiconductor manufacturing apparatus 1 shown in FIG. In the semiconductor manufacturing apparatus 1, wafers 4 are taken out one by one from the wafer cassette in the load lock chamber 2e by the transfer arm in the transfer chamber 2a maintained in a vacuum state and loaded into the processing chamber 2b for etching processing. In the processing chamber 2b for etching processing, for example, BCl
Anisotropic dry etching using chlorine-based gas such as 3 , Cl 2 or SiCl 4 (eg RIE; Re
Conductive Ion Etching) is applied to the wafer 4 to expose the conductor film 1 from the resist pattern 17a.
6a, 16c to 16f are removed by etching. In this etching process, the conductor films 16a, 16c to 16f
(And a sidewall protection film is formed on the sidewall of the resist pattern 17a). Here, mainly the resist pattern 17
The etching products of a are conductor films 16a, 16c to 16f.
Is polymerized and adsorbed on the processed side wall to form a side wall protective film.
Accordingly, during the etching process, the conductor film 16
Since the processed sidewalls of a and 16c to 16f can be protected from neutral etching species and slight ion bombardment, undercut can be suppressed or prevented, and vertical etching can be achieved. , Conductor film 1
It is possible to improve the processing accuracy of 6a, 16c to 16f.

【0047】図8は上記エッチング処理後のウエハ4の
要部断面図、図9は図8の導体膜16a,16c〜16
fの要部拡大断面図をそれぞれ示している。上記エッチ
ング処理により導体膜16a,16c〜16fによって
構成される第1層配線L1を形成する。この段階では、
図9に示すように、導体膜16a,16c〜16fおよ
びレジストパターン17aの側壁に上記側壁保護膜(側
壁膜)18が形成されている。側壁保護膜18は、後続
の絶縁膜の成膜工程で異常成長の原因となったり、側壁
保護膜18中に残留した塩素等のようなハロゲンがアル
ミニウム等を主体とする導体膜16dの腐蝕を引き起こ
したり、アルミニウムを含み導電性を有することから短
絡不良を引き起こしたりする等、半導体集積回路装置の
信頼性や歩留まりの低下の原因となるので、上記エッチ
ング処理後は除去することが好ましい。また、この段階
では、この側壁保護膜18、絶縁膜15bおよびレジス
トパターン17aの表面に、エッチングに寄与した塩素
(Cl)が多量に付着している。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the essential part of the wafer 4 after the above etching treatment, and FIG. 9 is the conductor films 16a, 16c to 16 of FIG.
Each of the enlarged sectional views of the main part of f is shown. By the above etching process, the first layer wiring L1 formed of the conductor films 16a and 16c to 16f is formed. At this stage,
As shown in FIG. 9, the side wall protective film (side wall film) 18 is formed on the side walls of the conductor films 16a, 16c to 16f and the resist pattern 17a. The sidewall protection film 18 causes abnormal growth in the subsequent insulating film forming process, and halogen such as chlorine remaining in the sidewall protection film 18 causes corrosion of the conductor film 16d mainly composed of aluminum or the like. It causes the deterioration of the reliability and the yield of the semiconductor integrated circuit device, such as the occurrence of a short circuit failure due to its conductivity including aluminum, and it is preferably removed after the etching process. Further, at this stage, a large amount of chlorine (Cl) contributing to etching adheres to the surfaces of the sidewall protection film 18, the insulating film 15b and the resist pattern 17a.

【0048】次いで、図5に示した半導体製造装置1で
は、真空状態に維持された搬送室2a内の搬送アームに
よってエッチング処理用の処理室2bからウエハ4を取
り出し、そのウエハ4を処理室2cに搬入する。処理室
2cでは、例えば酸素ガス(O2)とフッ素を含むガス
との混合ガスを用いたプラズマアッシング処理を1枚の
ウエハ4に対して施すことにより、レジストパターン1
7aおよび側壁保護膜18をアッシング除去する(第1
処理工程)。この場合のレジスト膜等の除去機構につい
ては後述する。
Next, in the semiconductor manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 5, the wafer 4 is taken out from the processing chamber 2b for etching processing by the transfer arm in the transfer chamber 2a maintained in the vacuum state, and the wafer 4 is processed. Bring to. In the processing chamber 2c, for example, a plasma ashing process using a mixed gas of oxygen gas (O 2 ) and a gas containing fluorine is performed on one wafer 4 to form the resist pattern 1
7a and the sidewall protection film 18 are removed by ashing (first
Processing step). The mechanism for removing the resist film in this case will be described later.

【0049】本実施の形態においては、処理室2cでの
処理中においてウエハ4の主面の温度を、後続の塩素除
去目的のプラズマ処理時におけるウエハ4の主面の温度
よりも低くする。具体的には、ウエハ4の主面の温度
を、例えば常温(約20℃)よりは高く、120℃以
下、100℃以下または80℃以下あるいは80℃前後
とする。このウエハ4の主面の温度を120℃以上にす
ると、レジストパターン17aや側壁保護膜18が硬化
し除去することが難しくなる。また、あまり温度を上げ
るとフッ素を含むガス中の原子のアタックにより導体膜
16fが除去される恐れもある。ウエハ4の主面の温度
は、ウエハ4を載置するステージの温度とプラズマから
供給される熱とで設定されるが、一般的に、ステージ温
度の−5℃〜−10℃程度がウエハ4の主面の温度とさ
れる。
In the present embodiment, the temperature of the main surface of the wafer 4 is set to be lower than the temperature of the main surface of the wafer 4 during the subsequent plasma processing for removing chlorine, during the processing in the processing chamber 2c. Specifically, the temperature of the main surface of the wafer 4 is higher than, for example, normal temperature (about 20 ° C.) and is 120 ° C. or lower, 100 ° C. or lower, 80 ° C. or lower, or around 80 ° C. When the temperature of the main surface of the wafer 4 is set to 120 ° C. or higher, the resist pattern 17a and the sidewall protection film 18 are hardened and it becomes difficult to remove them. Further, if the temperature is raised too much, the conductor film 16f may be removed by the attack of atoms in the gas containing fluorine. The temperature of the main surface of the wafer 4 is set by the temperature of the stage on which the wafer 4 is mounted and the heat supplied from the plasma. Generally, the stage temperature of about −5 ° C. to −10 ° C. The temperature of the main surface of the.

【0050】また、上記フッ素を含むガスとしては、例
えばCF4、CHF3、C26、C38、C48またはS
6がある。このフッ素を含むガスを導入すると、フッ
素原子がレジスト膜から水素(H)を引き抜くことによ
り高分子の骨格を不安定にし、反応性に富む状態にす
る。そして、フッ素原子は酸素原子とレジスト膜との反
応の活性化エネルギーを下げる働きをする。また、フッ
素が酸素プラズマ中の原子状酸素の割合を増加させる。
これらにより、レジストパターン17aや側壁保護膜1
8等のアッシングレートを向上させることができるの
で、処理効率を向上させることが可能となる。したがっ
て、スループットを向上させることができ、半導体集積
回路装置の生産性を向上させることが可能となる。ま
た、フッ素原子の導入により、ナトリウム(Na)汚染
を軽減させることができるので、半導体集積回路装置の
歩留まりや信頼性を向上させることができる。さらに、
フッ素を含むガスを用いることにより、絶縁膜15bの
上面も若干除去されるので、絶縁膜15b上の有機ポリ
マー残渣等のような異物も除去できる。
Examples of the above-mentioned fluorine-containing gas include CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 or S.
There is F 6 . When this gas containing fluorine is introduced, the fluorine atom draws hydrogen (H) from the resist film, thereby destabilizing the skeleton of the polymer and making it highly reactive. The fluorine atom serves to lower the activation energy of the reaction between the oxygen atom and the resist film. Fluorine also increases the proportion of atomic oxygen in the oxygen plasma.
By these, the resist pattern 17a and the sidewall protection film 1
Since the ashing rate of 8 etc. can be improved, the processing efficiency can be improved. Therefore, the throughput can be improved, and the productivity of the semiconductor integrated circuit device can be improved. Further, since the introduction of fluorine atoms can reduce sodium (Na) contamination, the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved. further,
By using the gas containing fluorine, the upper surface of the insulating film 15b is also slightly removed, so that foreign matters such as organic polymer residues on the insulating film 15b can also be removed.

【0051】また、処理室2cでの処理時間は、レジス
トパターン17aの膜厚等によっても変わるので一概に
は言えないが、例えば30秒程度である。
Further, the processing time in the processing chamber 2c cannot be generally stated because it varies depending on the film thickness of the resist pattern 17a and the like, but is, for example, about 30 seconds.

【0052】図10は上記処理室2cでのレジストパタ
ーン17aおよび側壁保護膜18の除去処理(第1処理
工程)後の第1層配線L1の要部拡大断面図を示してい
る。レジストパターンおよび側壁保護膜は除去されてい
る。この段階では、配線L1および絶縁膜15bの表面
には塩素成分が付着している。
FIG. 10 is an enlarged sectional view of an essential part of the first layer wiring L1 after the removal processing (first processing step) of the resist pattern 17a and the sidewall protection film 18 in the processing chamber 2c. The resist pattern and the sidewall protection film have been removed. At this stage, chlorine components are attached to the surfaces of the wiring L1 and the insulating film 15b.

【0053】次いで、図5に示した半導体製造装置1で
は、処理室2cでの処理が終了したウエハ4を、真空状
態に維持された搬送室2a内の搬送アームによって処理
室2cから取り出し処理室2dに搬入する。処理室2d
では、例えば酸素ガス(O2)とH+またはOH-または
その両方を解離により生成するガスとの混合ガスを用い
たプラズマアッシング処理を1枚のウエハ4に対して施
すことにより、塩素成分を除去する(第2処理工程)。
この場合の塩素成分除去機構については後述する。
Next, in the semiconductor manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 5, the wafer 4 which has been processed in the processing chamber 2c is taken out from the processing chamber 2c by the transfer arm in the transfer chamber 2a maintained in a vacuum state. Carry on to 2d. Processing room 2d
Then, for example, by subjecting one wafer 4 to plasma ashing treatment using a mixed gas of oxygen gas (O 2 ) and H + or OH or a gas generated by dissociation of both of them, chlorine components are removed. Remove (second processing step).
The chlorine component removing mechanism in this case will be described later.

【0054】本実施の形態においては、この処理室2d
での処理中において、塩素成分を効率良く除去するため
に、ウエハ4の主面の温度を、上記第1処理工程でのウ
エハ4の主面の温度よりも高くする。具体的には、ウエ
ハ4の主面の温度を、例えば150℃〜350℃程度、
好ましくは180℃〜250℃程度、例えば200℃程
度とした。上記350℃は、本実施の形態の処理室2d
が供給可能な最高温度である。この場合のウエハ4の主
面の温度も、ウエハ4を載置するステージの温度とプラ
ズマから供給される熱とで設定され、一般的に、ステー
ジ温度の−5℃〜−10℃程度とされる。このようにウ
エハ4の主面温度を高温にすることにより、ウエハ4の
表面の塩素成分を効率的に除去できるので、スループッ
トを向上させることができ、半導体集積回路装置の生産
性を向上させることが可能となる。
In the present embodiment, this processing chamber 2d
In order to efficiently remove the chlorine component during the process (1), the temperature of the main surface of the wafer 4 is set higher than the temperature of the main surface of the wafer 4 in the first processing step. Specifically, the temperature of the main surface of the wafer 4 is set to, for example, about 150 ° C. to 350 ° C.
The temperature is preferably about 180 ° C to 250 ° C, for example about 200 ° C. The above-mentioned 350 ° C. is the processing chamber 2d of this embodiment.
Is the maximum temperature that can be supplied. The temperature of the main surface of the wafer 4 in this case is also set by the temperature of the stage on which the wafer 4 is placed and the heat supplied from the plasma, and is generally set to about -5 ° C to -10 ° C of the stage temperature. It By increasing the temperature of the main surface of the wafer 4 in this way, chlorine components on the surface of the wafer 4 can be efficiently removed, so that the throughput can be improved and the productivity of the semiconductor integrated circuit device can be improved. Is possible.

【0055】また、仮に1つの処理室で上記第1,第2
処理工程の処理を行えば、ステップ毎にステージ温度を
変えなければならないので、連続的な処理に時間がかか
る。ウエハ4は1枚毎に処理されるので複数枚のウエハ
4を処理するとなると膨大な時間がかかるようになり、
半導体集積回路装置の生産性(量産性)が著しく低下す
る。これに対して、本実施の形態においては、処理室2
c,2dを分けているので、各々の処理時におけるウエ
ハ4の主面温度の設定時間を短縮できるので、スループ
ットを大幅に向上させることができ、半導体集積回路装
置の生産性(量産性)を向上させることが可能となる。
Further, temporarily, in one processing chamber, the above first and second
If the processing of the processing steps is performed, the stage temperature must be changed for each step, and therefore continuous processing takes time. Since the wafers 4 are processed one by one, it takes a huge amount of time to process a plurality of wafers 4,
The productivity (mass productivity) of the semiconductor integrated circuit device is significantly reduced. On the other hand, in the present embodiment, the processing chamber 2
Since c and 2d are divided, the time for setting the temperature of the main surface of the wafer 4 during each processing can be shortened, so that the throughput can be greatly improved and the productivity (mass productivity) of the semiconductor integrated circuit device can be improved. It is possible to improve.

【0056】また、仮に1つの処理室で上記第1,第2
処理工程の処理を行えば、ステップ毎にステージ温度を
変えなければならないので、各ステップのウエハ4の主
面温度が処理されるウエハ4毎に変わってしまう(ばら
つきが大きくなる)結果、ウエハ4毎に処理結果が異な
る場合が生じる。これに対して、本実施の形態において
は、処理室2c,2dを分けているので、各々の処理時
におけるウエハ4の主面温度の設定精度を向上させるこ
とができるので、狙い通りの処理が可能となり、処理の
再現性を向上させることができる結果、半導体集積回路
装置の歩留まりや信頼性を向上させることが可能とな
る。
In addition, it is assumed that one processing chamber has the above first and second processing chambers.
When the processing of the processing step is performed, the stage temperature has to be changed for each step, so that the main surface temperature of the wafer 4 at each step changes for each wafer 4 to be processed (the variation becomes large). The processing result may differ for each case. On the other hand, in the present embodiment, since the processing chambers 2c and 2d are separated, it is possible to improve the accuracy of setting the temperature of the main surface of the wafer 4 during each processing, so that the intended processing can be performed. As a result, the reproducibility of processing can be improved, and as a result, the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0057】上記H+またはOH-またはその両方を解離
により生成するガスとしては、例えば水素ガス
(H2)、水蒸気(H2O)、メタノール(CH3
H)、エタノール(C25OH)、プロパノール(C3
7OH、IPA;Isopropylalcohol)、ブタノール
(C49OH)またはアセトン(CH3COCH)等が
ある。本実施の形態では、例えばメタノール(CH3
H)ガスを用いたが、水蒸気(H2O)は、安全性が高
く取り扱い易い上、環境面の上でも好ましい。また、プ
ロパノールも半導体集積回路装置の製造工程(例えば蒸
気乾燥工程)で用いられ使い慣れていることから取り扱
い易い。このようなガスを導入することにより、解離し
てできたH+やOH-により残留塩素成分を除去する。処
理室2dでの処理も、残留レジストパターン、残留側壁
保護膜または絶縁膜15b表面の残留有機ポリマー膜を
除去する能力を有している。したがって、ウエハ4の表
面の残留レジストパターン、残留側壁保護膜または絶縁
膜15b表面の残留有機ポリマー膜を処理室2で除去さ
れる場合もある。
As the gas generated by dissociating the above H + or OH or both, for example, hydrogen gas (H 2 ), steam (H 2 O), methanol (CH 3 O)
H), ethanol (C 2 H 5 OH), propanol (C 3
H 7 OH, IPA; Isopropylalcohol) , there is a butanol (C 4 H 9 OH) or acetone (CH 3 COCH) and the like. In the present embodiment, for example, methanol (CH 3 O
Although H) gas was used, steam (H 2 O) is preferable in terms of safety, easy handling, and environmental aspects. Further, propanol is also used in the manufacturing process (for example, the steam drying process) of the semiconductor integrated circuit device and is easy to handle because it is used well. By introducing such a gas, residual chlorine components are removed by H + and OH generated by dissociation. The processing in the processing chamber 2d also has the ability to remove the residual resist pattern, the residual sidewall protective film, or the residual organic polymer film on the surface of the insulating film 15b. Therefore, the residual resist pattern on the surface of the wafer 4, the residual sidewall protective film, or the residual organic polymer film on the surface of the insulating film 15b may be removed in the processing chamber 2.

【0058】処理室2dでの処理時間は、処理室2dで
のステージ温度に律則されるので一概には言えないが、
塩素成分を良好に除去することを考慮すると上記レジス
トパターンおよび側壁保護膜の除去を目的とした処理室
2cでの処理時間よりも長く、例えば90秒〜120秒
程度である。このように本実施の形態においては、処理
室2dでの処理時間が処理室2cでの処理時間よりも長
いので、処理室2dの数を処理室2cよりも多く設置し
ている。例えば処理室2cが1台なのに対して処理室2
dを2台設けている。これにより、処理室2c,2d間
の処理時間差を短縮または無くすことができるので、処
理室2cの処理から処理室2dへの処理をスムーズに進
めることができ、全体的な処理効率を向上させることが
可能となっている。したがって、半導体集積回路装置の
生産性(量産性)を維持または向上させることが可能と
なっている。
Although the processing time in the processing chamber 2d is regulated by the stage temperature in the processing chamber 2d, it cannot be said unconditionally.
Considering good removal of the chlorine component, the processing time is longer than the processing time in the processing chamber 2c for the purpose of removing the resist pattern and the sidewall protection film, and is, for example, about 90 seconds to 120 seconds. As described above, in the present embodiment, since the processing time in the processing chamber 2d is longer than the processing time in the processing chamber 2c, the number of processing chambers 2d is set larger than that in the processing chambers 2c. For example, the processing chamber 2c has one
Two d are provided. As a result, the processing time difference between the processing chambers 2c and 2d can be shortened or eliminated, so that the processing from the processing chamber 2c to the processing chamber 2d can proceed smoothly and the overall processing efficiency can be improved. Is possible. Therefore, it is possible to maintain or improve the productivity (mass productivity) of the semiconductor integrated circuit device.

【0059】図11は上記処理室2dでの塩素成分除去
処理(第2処理工程;防蝕処理)後の第1層配線L1の
要部拡大断面図を示している。ウエハ4および第1層配
線L1の表面の塩素(Cl)成分が大幅に低減されてい
る。このため、第1層配線L1の腐蝕(コロージョン)
を抑制または防止することが可能となる。また、既に側
壁保護膜18は除去されているので、ウエハ4の主面を
高温にしても側壁保護膜18等が硬化する問題は生じな
い。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of the first layer wiring L1 after the chlorine component removal treatment (second treatment step; anticorrosion treatment) in the treatment chamber 2d. The chlorine (Cl) component on the surfaces of the wafer 4 and the first layer wiring L1 is significantly reduced. Therefore, the first layer wiring L1 is corroded.
Can be suppressed or prevented. Further, since the side wall protective film 18 has already been removed, there is no problem that the side wall protective film 18 and the like are hardened even if the main surface of the wafer 4 is heated to a high temperature.

【0060】次いで、図5に示した半導体製造装置1で
は、処理室2dでの処理が終了したウエハ4を、真空状
態に維持された搬送室2a内の搬送アームによって処理
室2cから取り出し、そのウエハ4をロードロック室2
eのウエハカセット内に収容する。ロードロック室2e
のウエハカセットは大気中に出され、処理部2から隣の
処理部3に搬送される。この処理部3ではウエハ4を1
枚ずつ洗浄する。まず、処理室3a内にウエハ4を搬入
し、ウエハ4の表面を、例えばアルカリ系の洗浄液(三
菱ガス化学(ELMC20等)により洗浄する。アルカ
リ系の洗浄液に代えて酸性の洗浄液を用いる場合もあ
る。続いて、ウエハ4を処理室3bに移し、ウエハ4の
表面を、例えば純水により洗浄する。洗浄処理に際して
は超音波洗浄を使用することにより、洗浄効果を向上さ
せることができ、また、洗浄時間を短縮させることがで
きる。その後、処理室3b内においてウエハ4に対し
て、例えばスピン乾燥処理を施す。その後、乾燥処理後
のウエハ4を処理室3cに移し、ベーク処理を施す。
Next, in the semiconductor manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 5, the wafer 4 which has been processed in the processing chamber 2d is taken out from the processing chamber 2c by the transfer arm in the transfer chamber 2a which is maintained in a vacuum state. Load lock chamber 2 for wafer 4
It is accommodated in the wafer cassette of e. Load lock chamber 2e
The wafer cassette of 1 is taken out into the atmosphere and transferred from the processing section 2 to the adjacent processing section 3. In this processing unit 3, the wafer 4 is
Wash one by one. First, the wafer 4 is loaded into the processing chamber 3a, and the surface of the wafer 4 is cleaned with, for example, an alkaline cleaning liquid (Mitsubishi Gas Chemical (ELMC20, etc.). In the case of using an acidic cleaning liquid instead of the alkaline cleaning liquid, Then, the wafer 4 is transferred to the processing chamber 3b, and the surface of the wafer 4 is cleaned with, for example, pure water.The cleaning effect can be improved by using ultrasonic cleaning during the cleaning process. After that, the wafer 4 is subjected to, for example, a spin drying process in the processing chamber 3b, and the wafer 4 after the drying process is transferred to the processing chamber 3c and subjected to a baking process.

【0061】図12は上記のウエット洗浄処理後のウエ
ハ4の要部断面図、図13は図12の要部拡大断面図を
それぞれ示している。この段階では、第1層配線L1お
よび絶縁膜15bの表面の塩素成分が除去されている。
FIG. 12 is a sectional view of the essential part of the wafer 4 after the above wet cleaning treatment, and FIG. 13 is an enlarged sectional view of the essential part of FIG. At this stage, chlorine components on the surfaces of the first-layer wiring L1 and the insulating film 15b are removed.

【0062】また、図14は図12および図13に続く
半導体集積回路装置の製造工程中のウエハ4の要部断面
図を示している。ここには、第1層配線L1と同様のエ
ッチング処理およびその後の上記処理(第1、第2処理
工程を含む)を経て形成された第2層配線L2および第
3層配線L3が形成されている。したがって、第2、第
3層配線L2,L3においても配線腐蝕を抑制または防
止できる。上記側壁保護膜の問題も回避できる。エッチ
ング処理からその後の処理を効率的に進めることができ
る。第2、第3層配線L2,L3の導体膜16aは、例
えば窒化チタンの単体膜で形成されている。第2層配線
L2の導体膜16dの厚さは、第1層配線L1の導体膜
16dよりも厚く、第3層配線L3の導体膜16dの厚
さは、第2層配線L2の導体膜16dよりも厚く形成さ
れている。これ以外の第2、第3層配線L2,L3の構
成は、上記第1層配線L1と同じである。
FIG. 14 is a cross-sectional view of essential parts of the wafer 4 during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, which is subsequent to FIGS. 12 and 13. Here, the second layer wiring L2 and the third layer wiring L3 formed by the same etching process as the first layer wiring L1 and the subsequent processes (including the first and second processing steps) are formed. There is. Therefore, the wiring corrosion can be suppressed or prevented also in the second and third layer wirings L2 and L3. The problem of the side wall protective film can be avoided. The etching process and the subsequent processes can be efficiently advanced. The conductor film 16a of the second and third layer wirings L2 and L3 is formed of, for example, a single film of titanium nitride. The conductor film 16d of the second-layer wiring L2 is thicker than the conductor film 16d of the first-layer wiring L1, and the conductor film 16d of the third-layer wiring L3 is thicker than the conductor film 16d of the second-layer wiring L2. It is formed thicker than. The other configurations of the second and third layer wirings L2 and L3 are the same as those of the first layer wiring L1.

【0063】また、配線層間の絶縁膜15c,15e,
15f,15h,15iは、例えばTEOS(Tetraeth
oxysilane)ガスを用いたプラズマCVD法によって堆
積された酸化シリコン膜からなる。隣接配線間の絶縁膜
15d,15gは、例えばCVD法で形成された酸化シ
リコン膜からなり、平坦化のために形成されている。ま
た、表面保護膜を形成する絶縁膜15jは、例えば窒化
シリコン膜からなり、その上の表面保護膜を形成する絶
縁膜15kは、例えばポリイミド樹脂からなる。
Insulating films 15c, 15e between the wiring layers,
15 f, 15 h, and 15 i are, for example, TEOS (Tetraeth
It is composed of a silicon oxide film deposited by a plasma CVD method using oxysilane) gas. The insulating films 15d and 15g between the adjacent wirings are made of, for example, a silicon oxide film formed by the CVD method, and are formed for flattening. The insulating film 15j forming the surface protective film is made of, for example, a silicon nitride film, and the insulating film 15k forming the surface protective film thereon is made of, for example, a polyimide resin.

【0064】第2層配線L2は、絶縁膜15c,15e
に形成されたスルーホールTH内の導体膜16aおよび
プラグ16bを通じて第1層配線L1と電気的に接続さ
れている。第3層配線L3は、絶縁膜15f,15hに
形成されたスルーホールTH内の導体膜16aおよびプ
ラグ16bを通じて第2層配線L2と電気的に接続され
ている。絶縁膜15k,15jの一部には、第3層配線
L3の一部が露出されるような開口部19が形成されて
いる。この開口部19から露出される第3層配線L3の
一部は、ボンディングパッド(外部端子)部BPを形成
している。この第3層配線L3のボンディングパッド部
BPの上面では、導体膜16fが除去されており、開口
部19からは第3層配線L3の導体膜16dが露出され
ている。
The second layer wiring L2 is made of insulating films 15c and 15e.
Is electrically connected to the first-layer wiring L1 through the conductor film 16a and the plug 16b in the through hole TH formed in. The third layer wiring L3 is electrically connected to the second layer wiring L2 through the conductor film 16a and the plug 16b in the through holes TH formed in the insulating films 15f and 15h. An opening 19 is formed in a part of the insulating films 15k and 15j so that a part of the third layer wiring L3 is exposed. A part of the third-layer wiring L3 exposed from the opening 19 forms a bonding pad (external terminal) portion BP. The conductor film 16f is removed from the upper surface of the bonding pad portion BP of the third layer wiring L3, and the conductor film 16d of the third layer wiring L3 is exposed from the opening 19.

【0065】次に、図15および図16は、レジスト膜
の除去および塩素成分の除去(防蝕処理)のモデルを示
している。なお、図15および図16では、上記第1、
第2処理工程での作用を一緒に示している。
Next, FIGS. 15 and 16 show models of resist film removal and chlorine component removal (anticorrosion treatment). Note that in FIGS. 15 and 16, the first,
The action in the second processing step is also shown.

【0066】図15は、上記第1処理工程の処理ガスと
して、例えば酸素ガス(O2)とCF4との混合ガスを用
い、上記第2処理工程の処理ガスとして、例えば酸素ガ
ス(O2)とメタノール(CH3OH)ガスとの混合ガス
を用いた場合を示している。
[0066] Figure 15 as the process gas in the first treatment step, for example using a mixed gas of oxygen (O 2) gas and CF 4, as the process gas in the second process step, for example, oxygen gas (O 2 ) And a mixed gas of methanol (CH 3 OH) gas are used.

【0067】まず、第1処理工程では、酸素ガス
(O2)が解離することで生成された酸素ラジカル
(O*)と、CF4が解離することで生成されたフッ素ラ
ジカル(F*)とがレジスト膜にアタックすることによ
り、COx、H2OおよびHFが生成され、レジストパタ
ーン17aおよび側壁保護膜18が除去される。これを
化学式で示すと、例えば次の通りである。
First, in the first treatment step, an oxygen radical (O * ) generated by dissociation of oxygen gas (O 2 ) and a fluorine radical (F * ) generated by dissociation of CF 4 are generated. Attack on the resist film, CO x , H 2 O and HF are generated, and the resist pattern 17a and the sidewall protection film 18 are removed. This is represented by a chemical formula, for example, as follows.

【0068】O2 →2O* CF4→CFx *+(4−X)F* C,H,O(レジスト)+O*+F* → COx+H2
↑+HF↑ 続く、第2処理工程では、メタノール(CH3OH)が
解離することで生成されたH+と残留する塩素成分(C
-)とが反応して塩酸(HCl)が生成される。真空
中で生成された塩酸(HCl)は、すぐに揮発される。
これにより、塩素成分を除去される。これを化学式で示
すと、例えば次の通りである。
O 2 → 2O * CF 4 → CF x * + (4-X) F * C, H, O (resist) + O * + F * → CO x + H 2 O
↑ + HF ↑ In the subsequent second treatment step, H + generated by dissociation of methanol (CH 3 OH) and residual chlorine component (C
l -) and hydrochloric acid by reacting (HCl) is generated. Hydrochloric acid (HCl) produced in vacuum is immediately volatilized.
Thereby, the chlorine component is removed. This is represented by a chemical formula, for example, as follows.

【0069】 CH3OH → CHx *+(3−X)H++OH- CHx *+(3−X)H++Cl- → CHxCly↑+H
Cl↑ 次に、図16は、上記第1処理工程の処理ガスとして、
例えば酸素ガス(O2)を用い、上記第2処理工程の処
理ガスとして、例えば酸素ガス(O2)と水蒸気(H
2O)ガスとの混合ガスを用いた場合を示している。
[0069] CH 3 OH → CH x * + (3-X) H + + OH - CH x * + (3-X) H + + Cl - → CH x Cl y ↑ + H
Cl ↑ Next, FIG. 16 shows the processing gas of the first processing step
For example, oxygen gas (O 2 ) is used, and as the processing gas in the second processing step, for example, oxygen gas (O 2 ) and water vapor (H 2
The case where a mixed gas with 2 O) gas is used is shown.

【0070】まず、第1処理工程では、酸素ガス
(O2)が解離することで生成された酸素ラジカル
(O*)がレジスト膜にアタックすることにより、COx
およびH2Oが生成され、レジストパターン17aおよ
び側壁保護膜18が除去される。これを化学式で示す
と、例えば次の通りである。
First, in the first treatment step, oxygen radicals (O * ) generated by the dissociation of oxygen gas (O 2 ) attack the resist film to produce CO x.
And H 2 O are generated, and the resist pattern 17a and the sidewall protection film 18 are removed. This is represented by a chemical formula, for example, as follows.

【0071】O2 →2O* C,H,O(レジスト)+O* → COx+H2O↑ 続く、第2処理工程では、水蒸気(H2O)が解離する
ことで生成されたH+と残留する塩素成分(Cl-)とが
反応して塩酸(HCl)が生成される。この塩酸は上記
と同様に、すぐに揮発され、塩素成分を除去することが
できる。これを化学式で示すと、例えば次の通りであ
る。
O 2 → 2O * C, H, O (resist) + O * → CO x + H 2 O ↑ In the subsequent second processing step, H + generated by dissociation of water vapor (H 2 O) The residual chlorine component (Cl ) reacts with each other to generate hydrochloric acid (HCl). This hydrochloric acid is immediately volatilized in the same manner as above, and the chlorine component can be removed. This is represented by a chemical formula, for example, as follows.

【0072】H2O → H++OH-++Cl- → HCl↑ 以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基
づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。
[0072] H 2 O → H + + OH - H + + Cl - → HCl ↑ above, the invention made by the inventors has been concretely described based on the embodiments, the present invention is limited to these embodiments It goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0073】例えば前記実施の形態では放射状型のマル
チチャンバ装置を用いた場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、例えば中央の搬送室とその
両側に処理室を配置する線形型のマルチチャンバ装置を
用いても良い。
For example, although the case where the radial type multi-chamber apparatus is used has been described in the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to this, and for example, a linear type chamber in which a central transfer chamber and processing chambers on both sides of the transfer chamber are arranged. A multi-chamber device may be used.

【0074】また、前記実施の形態では積層構造を有す
る導体膜のパターニング時に用いたレジストパターンの
アッシング技術について説明したが、導体膜がアルミニ
ウムを主成分とする導体膜の単体膜で形成されている場
合にも本発明を適用できる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the ashing technique of the resist pattern used at the time of patterning the conductor film having the laminated structure has been described, but the conductor film is formed of a single conductor film containing aluminum as a main component. The present invention can also be applied in such cases.

【0075】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるCMI
S回路を有する半導体集積回路装置の製造方法に適用し
た場合について説明したが、それに限定されるものでは
なく、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memor
y)、SRAM(Static Random Access Memory)または
フラッシュメモリ(EEPROM;Electric Erasable
Programmable Read Only Memory)等のようなメモリ回
路を有する半導体集積回路装置の製造方法、マイクロプ
ロセッサ等のような論理回路を有する半導体集積回路装
置の製造方法あるいは上記メモリ回路と論理回路とを同
一基板に設けている混載型の半導体集積回路装置の製造
方法にも適用できる。また、フラットパネルディスプレ
イやマイクロマシンの製造方法にも適用できる。本発明
は、レジスト膜をエッチングマスクとしてアルミニウム
を主成分とする導体膜をパターニング後、エッチングマ
スクとして用いたレジスト膜をアッシング除去する工程
を有する技術に適用できる。
In the above description, the invention made by the present inventor is the field of application which is the background of the invention.
The case where the method is applied to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having an S circuit has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memor) is used.
y), SRAM (Static Random Access Memory) or flash memory (EEPROM; Electric Erasable)
Method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a memory circuit such as Programmable Read Only Memory), a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a logic circuit such as a microprocessor, or the memory circuit and the logic circuit on the same substrate It can also be applied to the manufacturing method of the embedded semiconductor integrated circuit device. It can also be applied to a method for manufacturing a flat panel display or a micromachine. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a technique including a step of patterning a conductor film containing aluminum as a main component using a resist film as an etching mask and then ashing and removing the resist film used as the etching mask.

【0076】[0076]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0077】すなわち、レジスト膜および側壁膜の除去
を主目的として相対的に低温の状況下において酸素を有
するガスを用いたプラズマ処理を施した後、塩素を除去
することを主目的として相対的に高温の状況下において
酸素ガスと水素を含むガスとの混合ガスを用いたプラズ
マ処理を施す工程を有することにより、半導体集積回路
装置の信頼性を向上させることが可能となる。
That is, with the main purpose of removing the resist film and the side wall film, after performing a plasma treatment using a gas containing oxygen under a relatively low temperature condition, the main purpose is to remove chlorine. The reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved by including a step of performing plasma treatment using a mixed gas of oxygen gas and a gas containing hydrogen under high temperature conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】アルミニウムを主成分とする配線の腐蝕発生モ
デルの説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a corrosion generation model of a wiring containing aluminum as a main component.

【図2】アルミニウムを主成分とする配線の腐蝕発生に
よる不具合の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a defect caused by corrosion of a wiring containing aluminum as a main component.

【図3】電池作用による配線の腐蝕発生モデルの説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a model of corrosion generation of wiring due to a battery action.

【図4】電池作用による配線の腐蝕発生モデルの説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a corrosion generation model of wiring due to a battery action.

【図5】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程で用いた半導体製造装置の一例の説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of a semiconductor manufacturing apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の製造工程中におけるウエハの要部断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of a wafer during a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図7】図6の要部拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the main parts of FIG.

【図8】図6および図7に続く半導体集積回路装置の製
造工程中におけるウエハの要部断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the essential part of the wafer during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIGS. 6 and 7;

【図9】図8の要部拡大断面図である。9 is an enlarged cross-sectional view of the main parts of FIG.

【図10】図8および図9に続く半導体集積回路装置の
製造工程中におけるウエハ上の配線の要部拡大断面図で
ある。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of a wiring on a wafer during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIGS. 8 and 9;

【図11】図10に続く半導体集積回路装置の製造工程
中におけるウエハ上の配線の要部拡大断面図である。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of a wiring on a wafer during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 10;

【図12】図11に続く半導体集積回路装置の製造工程
中におけるウエハの要部断面図である。
12 is a fragmentary cross-sectional view of the wafer during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 11;

【図13】図12の要部拡大断面図である。13 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.

【図14】図12および図13に続く半導体集積回路装
置の製造工程中のウエハの要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the wafer during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIGS. 12 and 13;

【図15】H+またはOH-またはその両方を解離により
生成するガスを用いたプラズマアッシング処理によるレ
ジスト膜の除去および塩素成分の除去のモデルの説明図
である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a model of resist film removal and chlorine component removal by plasma ashing treatment using a gas generated by dissociation of H + or OH or both.

【図16】H+またはOH-またはその両方を解離により
生成するガスを用いたプラズマアッシング処理によるレ
ジスト膜の除去および塩素成分の除去のモデルの説明図
である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a model of resist film removal and chlorine component removal by plasma ashing treatment using a gas generated by dissociation of H +, OH −, or both.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体製造装置 2 処理部 2a 搬送室 2b 処理室 2c 処理室 2d 処理室 2e ロードロック室 3 処理部 3a〜3c 処理室 4 ウエハ 4S 半導体基板 5 分離部 6 ゲート絶縁膜 7 ゲート電極 8 サイドウォール 9 半導体領域 9a 半導体領域 9b 半導体領域 10 半導体領域 11 半導体領域 11a 半導体領域 11b 半導体領域 12 半導体領域 15a〜15k 絶縁膜 16a,16c,16e,16f 導体膜(第2導体
膜) 16b プラグ 16d 導体膜(第1導体膜) 17a フォトレジストパターン 18 側壁保護膜(側壁膜) 19 開口部 50 絶縁膜 51 配線 52 異物 53 塩酸水溶液 PWL p型ウエル NWL n型ウエル Qp pチャネル型のMIS・FET Qn nチャネル型のMIS・FET CP キャップ膜 CNT コンタクトホール L1 第1層配線 L2 第2層配線 L3 第3層配線 BP ボンディングパッド部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor manufacturing apparatus 2 Processing part 2a Transfer chamber 2b Processing chamber 2c Processing chamber 2d Processing chamber 2e Load lock chamber 3 Processing parts 3a to 3c Processing chamber 4 Wafer 4S Semiconductor substrate 5 Separation part 6 Gate insulating film 7 Gate electrode 8 Sidewall 9 Semiconductor region 9a Semiconductor region 9b Semiconductor region 10 Semiconductor region 11 Semiconductor region 11a Semiconductor region 11b Semiconductor region 12 Semiconductor regions 15a to 15k Insulating films 16a, 16c, 16e, 16f Conductor film (second conductor film) 16b Plug 16d Conductor film (first) 1 conductor film 17a Photoresist pattern 18 Side wall protective film (side wall film) 19 Opening 50 Insulating film 51 Wiring 52 Foreign matter 53 Hydrochloric acid aqueous solution PWL p-type well NWL n-type well Qp p-channel type MIS • FET Qn n-channel type MIS • FET CP Cap film CNT Contact hole L The first layer wiring L2 second layer wiring L3 third layer wiring BP bonding pad portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 伸仁 北海道亀田郡七飯町字中島145番地 日立 北海セミコンダクタ株式会社内 Fターム(参考) 5F004 AA14 BA04 BB18 BC06 BD01 CA04 DA01 DA02 DA03 DA04 DA11 DA13 DA16 DA18 DA24 DA26 DB09 DB26 EB02 5F033 HH08 HH09 HH18 HH23 HH29 HH33 JJ18 JJ19 JJ23 JJ29 JJ33 KK08 KK09 KK18 KK23 KK29 KK33 MM08 NN06 NN07 PP06 PP15 QQ03 QQ08 QQ09 QQ11 QQ12 QQ13 QQ15 QQ16 QQ25 QQ31 QQ37 QQ93 QQ98 RR04 RR06 RR09 RR15 RR22 SS11 SS15 TT02 TT04 WW03 XX05 XX06 XX18    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Nobuhito Yamaguchi             Hitachi, 145 Nakajima, Nanae-cho, Kameda-gun, Hokkaido             Inside North Sea Semiconductor Co., Ltd. F term (reference) 5F004 AA14 BA04 BB18 BC06 BD01                       CA04 DA01 DA02 DA03 DA04                       DA11 DA13 DA16 DA18 DA24                       DA26 DB09 DB26 EB02                 5F033 HH08 HH09 HH18 HH23 HH29                       HH33 JJ18 JJ19 JJ23 JJ29                       JJ33 KK08 KK09 KK18 KK23                       KK29 KK33 MM08 NN06 NN07                       PP06 PP15 QQ03 QQ08 QQ09                       QQ11 QQ12 QQ13 QQ15 QQ16                       QQ25 QQ31 QQ37 QQ93 QQ98                       RR04 RR06 RR09 RR15 RR22                       SS11 SS15 TT02 TT04 WW03                       XX05 XX06 XX18

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の工程を有することを特徴とする半
導体集積回路装置の製造方法: (a)ウエハ上に、アルミニウムを主成分とする導体膜
を堆積する工程、(b)前記導体膜上にフォトレジスト
パターンを形成する工程、(c)前記フォトレジストパ
ターンから露出する前記導体膜を塩素を含むガスを用い
たエッチング法によってエッチング除去する工程、
(d)前記エッチング処理後のウエハに対して、前記ウ
エハの主面の温度を第1温度とした状態で、前記導体膜
の側壁に形成された側壁膜および前記フォトレジストパ
ターンの除去を主目的として、酸素を含むガスを用いた
プラズマ処理を施す第1処理工程、(e)前記(d)工
程後のウエハに対して、前記ウエハの主面の温度を前記
第1温度よりも高い第2温度とした状態で、前記ウエハ
の主面および導体膜の表面に付着した塩素の除去を主目
的として、酸素ガスと水素を含むガスとの混合ガスを用
いたプラズマ処理を施す第2処理工程。
1. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising the following steps: (a) a step of depositing a conductor film containing aluminum as a main component on a wafer, and (b) the conductor film. Forming a photoresist pattern on the substrate, (c) etching away the conductor film exposed from the photoresist pattern by an etching method using a gas containing chlorine,
(D) With respect to the wafer after the etching treatment, the main purpose is to remove the side wall film and the photoresist pattern formed on the side wall of the conductor film, with the temperature of the main surface of the wafer being the first temperature. As the first processing step of performing a plasma processing using a gas containing oxygen, and (e) the second surface of the wafer after the step (d), in which the temperature of the main surface of the wafer is higher than the first temperature. A second processing step of performing plasma processing using a mixed gas of oxygen gas and hydrogen-containing gas mainly for the purpose of removing chlorine adhering to the main surface of the wafer and the surface of the conductor film at a temperature.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第1処理工程と、前記第2処理工
程とで処理室を別々にしたことを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first processing step and the second processing step have separate processing chambers. Method.
【請求項3】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第2処理工程の処理室の数を、前
記第1処理工程の処理室の数よりも多くしたことを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the number of processing chambers in the second processing step is larger than the number of processing chambers in the first processing step. Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device.
【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第1温度は120℃以下であるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first temperature is 120 ° C. or lower.
【請求項5】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第1温度は100℃以下であるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first temperature is 100 ° C. or lower.
【請求項6】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第1温度は80℃以下であること
を特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first temperature is 80 ° C. or lower.
【請求項7】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第2温度は150℃〜350℃以
下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second temperature is 150 ° C. to 350 ° C. or lower.
【請求項8】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第2温度は180℃〜250℃以
下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
8. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second temperature is 180 ° C. to 250 ° C. or lower.
【請求項9】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記第2温度は200℃であることを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second temperature is 200 ° C.
【請求項10】 請求項1記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記第1温度は120℃以下であ
り、前記第2温度は150℃〜350℃であることを特
徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
10. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first temperature is 120 ° C. or lower and the second temperature is 150 ° C. to 350 ° C. Device manufacturing method.
【請求項11】 請求項1記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記第1処理工程の酸素を含むガス
にフッ素を含むガスを添加したことを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。
11. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a gas containing fluorine is added to the gas containing oxygen in the first processing step.
【請求項12】 請求項1記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記第2処理工程の水素を含むガス
が、メタノールガスであることを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
12. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the gas containing hydrogen in the second processing step is methanol gas.
【請求項13】 請求項1記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記第2処理工程の水素を含むガス
が、プロパノールガスであることを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。
13. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the gas containing hydrogen in the second processing step is propanol gas.
【請求項14】 請求項1記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記第2処理工程の水素を含むガス
が、水蒸気であることを特徴とする半導体集積回路装置
の製造方法。
14. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the gas containing hydrogen in the second processing step is water vapor.
【請求項15】 請求項1記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記導体膜が、アルミニウム膜に、
シリコンまたは銅の一方あるいは両方を添加した合金膜
からなることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
15. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the conductor film is an aluminum film,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising an alloy film containing one or both of silicon and copper.
【請求項16】 以下の工程を有することを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法: (a)ウエハ上に、アルミニウムを主成分とする第1導
体膜および前記第1導体膜とは異種の第2導体膜の積層
構造を有する導体膜を堆積する工程、(b)前記積層構
造を有する導体膜上にフォトレジストパターンを形成す
る工程、(c)前記フォトレジストパターンから露出す
る前記積層構造を有する導体膜を塩素を含むガスを用い
たエッチング法によってエッチング処理する工程、
(d)前記エッチング処理後のウエハに対して、前記ウ
エハの主面の温度を第1温度とした状態で、前記積層構
造を有する導体膜の側壁に形成された側壁膜および前記
フォトレジストパターンの除去を主目的として、酸素を
含むガスを用いたプラズマ処理を施す第1処理工程、
(e)前記(d)工程後のウエハに対して、前記ウエハ
の主面の温度を前記第1温度よりも高い第2温度とした
状態で、前記ウエハの主面および積層構造を有する導体
膜の表面に付着した塩素の除去を主目的として、酸素ガ
スと水素を含むガスとの混合ガスを用いたプラズマ処理
を施す第2処理工程。
16. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising the following steps: (a) A first conductor film containing aluminum as a main component and a different type of the first conductor film from each other on a wafer. Depositing a conductor film having a laminated structure of a second conductor film, (b) forming a photoresist pattern on the conductor film having the laminated structure, and (c) forming the laminated structure exposed from the photoresist pattern. A step of etching the conductive film having an etching method using a gas containing chlorine,
(D) With respect to the wafer after the etching process, the sidewall film formed on the sidewall of the conductor film having the laminated structure and the photoresist pattern are formed with the temperature of the main surface of the wafer set to the first temperature. A first treatment step in which a plasma treatment using a gas containing oxygen is performed mainly for removal.
(E) With respect to the wafer after the step (d), a conductor film having a main surface of the wafer and a laminated structure with the temperature of the main surface of the wafer set to a second temperature higher than the first temperature. Second treatment step of performing plasma treatment using a mixed gas of oxygen gas and hydrogen-containing gas, mainly for removing chlorine attached to the surface of the.
【請求項17】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1処理工程と、前記第2処
理工程とで処理室を別々にしたことを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。
17. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first processing step and the second processing step have separate processing chambers. Method.
【請求項18】 請求項17記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2処理工程の処理室の数
を、前記第1処理工程の処理室の数よりも多くしたこと
を特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
18. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 17, wherein the number of processing chambers in the second processing step is larger than the number of processing chambers in the first processing step. Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device.
【請求項19】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1温度は120℃以下であ
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
19. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first temperature is 120 ° C. or lower.
【請求項20】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1温度は100℃以下であ
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
20. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first temperature is 100 ° C. or lower.
【請求項21】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1温度は80℃以下である
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
21. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first temperature is 80 ° C. or lower.
【請求項22】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2温度は150℃〜350
℃以下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
22. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the second temperature is 150 ° C. to 350 ° C.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the temperature is equal to or lower than ° C.
【請求項23】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2温度は180℃〜250
℃以下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
23. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the second temperature is 180 ° C. to 250 ° C.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the temperature is equal to or lower than ° C.
【請求項24】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2温度は200℃であるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
24. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the second temperature is 200 ° C.
【請求項25】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1温度は120℃以下であ
り、前記第2温度は150℃〜350℃であることを特
徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
25. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first temperature is 120 ° C. or lower and the second temperature is 150 ° C. to 350 ° C. Device manufacturing method.
【請求項26】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1処理工程の酸素を含むガ
スにフッ素を含むガスを添加したことを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
26. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein a gas containing fluorine is added to the gas containing oxygen in the first processing step.
【請求項27】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2処理工程の水素を含むガ
スが、メタノールガスであることを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。
27. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the gas containing hydrogen in the second processing step is methanol gas.
【請求項28】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2処理工程の水素を含むガ
スが、プロパノールガスであることを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。
28. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the gas containing hydrogen in the second processing step is a propanol gas.
【請求項29】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2処理工程の水素を含むガ
スが、水蒸気であることを特徴とする半導体集積回路装
置の製造方法。
29. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the gas containing hydrogen in the second processing step is water vapor.
【請求項30】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第1導体膜が、アルミニウム
膜に、シリコンまたは銅の一方あるいは両方を添加した
合金膜からなることを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。
30. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the first conductor film is an alloy film in which one or both of silicon and copper are added to an aluminum film. Manufacturing method of integrated circuit device.
【請求項31】 請求項16記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記第2導体膜が高融点金属膜、
高融点窒化膜または高融点金属シリサイド膜からなるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
31. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the second conductor film is a refractory metal film,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising a high melting point nitride film or a high melting point metal silicide film.
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