(57)【要約】【課題】  従来の半導体装置の製造方法は、ポリマー膜が軟らかい状態であるため、アルミ配線の側壁に形成されたポリマー膜の先端が不安定だった。これにより、ポリマー膜の先端が倒れるとともに、アルミ配線の側壁に形成されたポリマー膜がアルミ配線から離れる。よって、アルミ配線は剥き出しになり、大気中の水分に接触したとき、アルミ配線と水分が反応し、その結果、アルミ配線にコロージョン（電解腐蝕）が発生するという問題があった。【解決手段】  本発明に係る半導体装置の製造方法は、前記マスクを除去したあと前記ポリマーが倒れることにより生じる前記アルミ配線と大気中の水分との接触を抑制するために、前記ポリマー膜を硬化させる硬化工程を有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上にアルミ配線が形成されており、前記アルミ配線上に前記アルミ配線の側壁を規定するエッチング処理に用いるマスクが形成されており、前記アルミ配線と前記マスクの側壁に沿って、前記アルミ配線への前記エッチング処理を阻止するためのポリマー膜が延在されている半導体装置の製造方法であって、
前記マスクを除去したあと前記ポリマーが倒れることにより生じる前記アルミ配線と大気中の水分との接触を抑制するために、前記ポリマー膜を硬化させる硬化工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の工程は、前記ポリマー膜に熱処理を施すことにより前記ポリマー膜を硬化させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の工程は、前記第３の工程に引き続く処理において前記ポリマー膜が剥離できるように硬化させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１の工程は、前記熱処理を、２００℃〜３００℃、かつ、１０秒を条件として行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置の製造方法では、特許文献１に記載のように、アルミ配線を形成するエッチング処理を有する。エッチング処理に先立ち、半導体基板上にアルミニウム合金膜を形成し、前記アルミニウム合金膜上に前記アルミ配線の側壁を規定するエッチング処理に用いるマスクを形成する。次に、前記マスクを用いてエッチング処理を行うことにより、前記マスクと形成された前記アルミ配線との側壁に沿って、前記アルミ配線へのエッチング処理を阻止するためのポリマー膜が延在する。前記ポリマー膜は、軟らかい状態になっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２５２１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の製造方法では、図３に示されるように、ポリマー膜５１が軟らかい状態である為、マスクを除去した後の、アルミ配線５２の側壁に形成されたポリマー膜５１の先端が不安定だった。これにより、ポリマー膜５１の先端が倒れるとともに、アルミ配線５２の側壁に形成されたポリマー膜５１がアルミ配線５２から離れる。よって、アルミ配線５２は剥き出しになり、大気中の水分に接触したとき、アルミ配線５２と水分が反応し、その結果、アルミ配線５２にコロージョン（電解腐蝕）５３が発生するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上にアルミ配線が形成されており、前記アルミ配線上に前記アルミ配線の側壁を規定するエッチング処理に用いるマスクが形成されており、前記アルミ配線と前記マスクの側壁に沿って、前記アルミ配線への前記エッチング処理を阻止するためのポリマー膜が延在されている半導体装置の製造方法であって、前記マスクを除去したあと前記ポリマーが倒れることにより生じる前記アルミ配線と大気中の水分との接触を抑制するために、前記ポリマー膜を硬化させる硬化工程を有する。
【０００６】
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、アルミ配線とマスクの側壁に沿って延在するポリマー膜の倒れを抑制するために、ポリマー膜を硬化させている。硬化させることによりポリマー膜は安定し、マスクを除去しても倒れにくくなり、アルミ配線からポリマー膜が離れにくくなる。これにより、アルミ配線は、剥き出しになることが抑制され、大気中の水分と触れにくくなる。その結果、アルミ配線の周囲に残留する塩素と水分との反応がしにくくなるので、コロージョンの発生を低減することができる。
【０００７】
上記した本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記第１の工程は、前記ポリマー膜に熱処理を施すことにより前記ポリマー膜を硬化させる。
【０００８】
上記した本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記第１の工程は、前記第３の工程に引き続く処理において前記ポリマー膜が剥離できるように硬化させる。
【０００９】
上記した本発明に係る半導体装置の製造方法では、前記第１の工程は、前記熱処理を、２００℃〜３００℃、かつ、１０秒を条件として行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１，２は、実施形態の半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図である。実施形態の半導体装置の製造方法では、まず、図１に示される工程Ｐ１において、半導体基板であるウエハ１１上に、シリコン酸化膜１２を形成する。次に、シリコン酸化膜１２上に、公知の方法によって、窒化チタン（ＴｉＮ）１３膜を形成し、窒化チタン膜１３上にチタン（Ｔｉ）１４膜を形成し、チタン膜１４上にアルミニウム合金（Ａｌ−Ｃｕ）１５膜を形成する。さらに、アルミニウム合金膜１５上にチタン膜１６を形成し、チタン膜１６上に窒化チタン膜１７を形成する。
【００１２】
工程Ｐ２では、窒化チタン膜１７上にフォトレジスト膜１８を塗布する。次に、前記フォトレジスト膜１８を露光、現像することにより、マスクであるレジストパターン１８ａを形成する。
【００１３】
工程Ｐ３では、レジストパターン１８ａを用いて、塩素を含むエッチング用ガスをプラズマ放電させて、異方性エッチング処理であるエッチング処理を行うことにより、ウエハ１１上にアルミ配線１５ａを形成する。同時に、アルミ配線１５ａとレジストパターン１８ａの側壁に沿って、アルミ配線１５ａへのエッチング処理を阻止するためのポリマー膜１９が延在する。ポリマー膜１９は、エッチング処理中に、アルミ配線１５ａおよびレジストパターン１８ａの側壁に再付着した生成物である。再付着したポリマー膜１９によって、エッチング処理の進行を停止させて、アルミ配線１５ａの側壁形状のコントロールが可能になる。ポリマー膜１９は、熱処理が施されていないため、軟らかく倒れやすい状態になっている。
【００１４】
次に、図２に示される工程Ｐ４では、ポリマー膜１９の倒れを防止するために、ポリマー膜１９を硬化させる。ポリマー膜１９の硬化条件は、例えば、後工程で行われる、ウエットエッチング処理によるポリマー膜１９の剥離が可能な硬さとする。まず、エッチング処理が終わった後、ウエハ１１をエッチング処理を行ったチャンバ（図示せず）からレジストパターン１８ａを除去するためのアッシングチャンバ（図示せず）に搬送する。次に、アッシングチャンバ内に設けられた高温ステージ（図示せず）上にウエハ１１を載置して、アッシング用ガスをプラズマ放電させない状態で、ポリマー膜１９を加熱させる。熱処理条件は、高温かつ短時間、例えば、２００℃〜３００℃に加熱した高温ステージ上に、ウエハ１１を１０秒間載置する。熱処理を施されたポリマー膜１９ａは、アルミ配線１５ａとレジストパターン１８ａの側壁に沿った状態で硬化する。
【００１５】
工程Ｐ５では、ポリマー膜１９を硬化させた後、アッシング用ガスをプラズマ放電させて、アッシング（灰化）処理を行うことにより、アルミ配線１５ａ上に形成されているレジストパターン１８ａを除去する。アッシング用ガスは、例えば、酸素（Ｏ2）や水（Ｈ2Ｏ）が用いられる。除去されたレジストパターン１８ａの側壁に形成されているポリマー膜１９ａは、レジストパターン１８ａが除去されているため、ポリマー膜１９ａの先端部は支えるものがなく自由な状態になっている。しかしながら、前記工程Ｐ４において、ポリマー膜を硬化させているので、倒れずに安定している。
【００１６】
工程Ｐ６では、硬化させたポリマー膜１９ａを剥離する。まず、ウエハ１１を前記アッシングチャンバからポリマー膜１９ａを剥離するためのチャンバ（図示せず）へ搬送する。ポリマー膜１９ａを剥離するチャンバは、エッチング処理からアッシング処理まで行った装置と別の装置を使用している。前記各装置の間は、水分を含む大気が滞在している。よって、ウエハ１１の搬送は、大気中で行っている。ウエハ１１を大気中で搬送するとき、ポリマー膜１９は、既に硬化されて安定していることから、アルミ配線１５ａから離れにくくなる。その結果、アルミ配線１５ａは、アルミ配線１５ａの周囲に残留する塩素と大気中の水分と反応することを抑制できる。次に、ウエットエッチング処理によって、ポリマー膜１９ａを剥離する。
【００１７】
以上詳述したように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法および半導体製造装置によれば、アルミ配線１５ａとレジストパターン１８ａの側壁に沿って延在するポリマー膜１９ａの倒れを抑制するために、ポリマー膜１９を硬化させている。硬化させることにより、ポリマー膜１９ａは安定するため倒れにくくなり、アルミ配線１５ａからポリマー膜１９ａが離れにくくなる。これにより、アルミ配線１５ａは、剥き出しになることが抑制され、大気中の水分と触れにくくなる。その結果、アルミ配線１５ａは、アルミ配線１５ａの周囲に残留する塩素と水分との反応がしにくくなるので、コロージョンの発生を低減することができる。
【００１８】
（変形例１）前記したポリマー膜１９を硬化させる条件である、高温かつ短時間の熱処理に代えて、低温かつ長時間の熱処理を行ってポリマー１９を硬化させてもよい。このときのポリマー膜１９の硬化条件は、前記した実施形態での条件と同様に、ウエットエッチング処理において、ポリマー膜１９ａが剥離可能な硬さとする。
【００１９】
（変形例２）前記したポリマー膜１９を硬化させて倒れを防止していたことに代えて、ポリマー膜１９の膜厚を厚くして倒れを防止するようにしてもよい。この場合も、実施形態と同様に、コロージョンの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に関する、半導体装置の製造方法を模式的に示す平面図。
【図２】半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図。
【図３】従来技術の半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１１…ウエハ、１５ａ…アルミ配線、１８ａ…レジストパターン、１９，１９ａ…ポリマー膜。
【図１】
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【図２】
2005244063.tif 000004
【図３】
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