(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気機能を有する試料導入口と、ゲートバルブを介して前記試料導入口に連結され塩素ガスを主体としたエッチングガスを導入しプラズマ形成しアルミニウム膜が被着されたウェハをエッチングするアルミエッチング室と、ゲートバルブを介して前記アルミエッチング室に連結されたアッシング室と、ゲートバルブを介して前記アッシング室に連結されたＳｉＯ２堆積用ＣＶＤ室と、ゲートバルブを介して前記ＳｉＯ２堆積用ＣＶＤ室に連結されたＳｉＯ２エッチング室と、ゲートバルブを介して前記ＳｉＯ２エッチング室に連結した排気機能を有する試料加工出口と、を備えるとともに前記試料導入口から前記試料加工出口に到るまでの各工程における作業及び工程間の移動は試料を大気に晒すことなく枚葉処理することを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アルミニウムドライエッチングの後処理方法に関し、加工したアルミニウム配線の腐食
抑制に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レジストをエッチングマスクとしてアルミニウムあるいはアルミニウム合金膜をエッチングするドライエッチング装置はウエハを一枚ずつエッチング室に収納し１枚ずつエッチング処理し、その後エッチング装置に搭載されているインラインアッシング装置へ真空搬送し、Ｏ２ガスとＣＨＦ３ガス、ＣＨ３ＯＨガスにてアッシング処理し、エッチング処理後のアルミニウム膜の腐食を防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、ウエハ面アルミニウム膜が厚い膜などのドライエッチング加工で塩素ガスを長時間エッチング反応させたりすると、ウエハ面のアルミニウム膜に塩素が残存し、大気中の酸素、水分と反応しアルミニウム膜の腐食が発生する。
【０００４】
従って、本発明の目的は、厚いアルミニウム膜（２〜３ｕｍ以上）などの長時間エッチングであっても、残存する塩素と大気中の酸素、水分との反応によりアルミニウム膜の腐食を防止し、形成されたアルミニウム配線に腐食を起こすことなく、アルミニウム配線加工を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、１枚のウエハを収納しエッチング処理するエッチング室とこのエッチング室にゲートバルブを介して付設される予備室，アッシング室，ＣＶＤ室，エッチング室を有するドライエッチング装置にて、ウエハ面のアルミニウム膜を塩素ガスを用いて選択的ドライエッチングし、エッチング加工した後のアッシング室でレジスト除去を行い、その後ＣＶＤ室でＳｉＨ４とＯ２ガス用いてＳｉＯ２膜をアルミニウム膜上にデポジションし、エッチング室にてＳｉＯ２エッチバックを枚葉処理する事で、ドライエッチングでウエハ面に残存する塩素と大気中の酸素、水分との反応によってウエハ面のアルミニウム膜の腐食を防止する方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【０００７】
図１は、本発明のアルミニウム膜の腐食防止方法の一実施例を説明するためのドライエッチング装置の構成を示す図である。このアルミニウム膜の腐食防止方法に適用したドライエッチング装置は、図１に示すように、塩素ガスを主体としたエッチングガスを導入しプラズマ形成しアルミニウム膜が被着されたウエハ113をエッチングするエッチング室107と、ゲートバルブ114,115,116,117を介して付設される試料導入口112とエッチング処理されたウエハに被着されてレジストと残存塩素を除去するアッシング室103、アッシング室103で取りきれなかった残存塩素をＳｉＯ２膜で被服するＣＶＤ室104、被服したＳｉＯ２膜をエッチバックするエッチング室を備えている。
【０００８】
次に本発明のドライエッチング装置のエッチング動作を含めて説明する。
【０００９】
まず、シリコンおよび銅を僅かに含むアルミニウム膜が施され、このアルミニウム膜にパターン形成したレジストが被着されたウエハを準備し、試料導入口101に収納する。次にゲートバルブ114を閉じ十分に排気し所定の圧力まで減圧する。
【００１０】
次にゲートバルブ114を開き、ウエハ113をステージ106からステージ107に移載しゲートバルブ114を閉じエッチング室102に収納する。その後高真空に維持されたエッチング室102のガス導入口よりＢｃｌ３、Ｃｌ２ガスの混合ガスを導入し圧力を7〜10ｍｍＴｏｒｒに維持し、高周波電源120により高周波電力を印加する。
【００１１】
これによりプラズマを形成され、発生するイオンでアルミニウム膜はレジストをマスクとして選択的にエッチングされる。
【００１２】
次に、エッチング終了後、真空排気を十分行い、ゲートバルブ115が開き、ウエハ113をステージ107からアッシング室103のステージ108に移載し、再びゲートバルブ115を閉じる。この時エッチング室102は高真空に排気され、ゲートバルブ114が開き次のウエハがエッチング室102に移載される。
【００１３】
アッシング室103に移載されたウエハは、導入された酸素ガス、ＣＨＦ３ガスまたはＣＨ３ＯＨガスの1〜1.4Ｔｏｒｒの圧力化で保たれた雰囲気で、マイクロ波のＥＣＲ現象によりプラズマ形成し、ウエハに被着されているレジストを灰化し更にＣＨＦ３ガスまたはＣＨ３ＯＨガスによって残存塩素を除去する。
【００１４】
この時のガスの割合は、酸素４に対してＣＨＦ３ガスまたはＣＨ３ＯＨガスは１の割合が残存塩素を除去する割合として良い。
【００１５】
アッシング処理後、ゲートバルブ116が開き、ウエハ113をステージ108からＣＶＤ室104のステージ109に移載し、再びゲートバルブ116を閉じる。この時アッシング室103は高真空に排気され、ゲートバルブ115が開き次のウエハがアッシング室103に移載される。
【００１６】
ＣＶＤ室104に移載されたウエハは、アッシング室103と同様にまたマイクロ波のＥＣＲ現象によりプラズマ形成し、導入されたＳｉＨ４とＯ２ガスでアルミニウム膜の上に300Å程度ＳｉＯ２膜を被覆させ、微量の残留塩素を覆ってしまう。
【００１７】
ＣＶＤ処理後、ゲートバルブ117が開き、ウエハ113をステージ109からエッチング室105のステージ110に移載し、再びゲートバルブ117を閉じる。この時ＣＶＤ室104は高真空に排気され、ゲートバルブ116が開き次の
ウエハがＣＶＤ室104に移載される。
【００１８】
ＣＶＤ室でＳｉＯ２膜を被覆したウエハをエッチング室105でプラズマを形成しＣＦ４ガスにてプラズマエッチングしＳｉＯ２膜を数100Å程、エッチングする。
【００１９】
その後、ゲートバルブ118が開き、ウエハ113をステージ110から試料加工出口112のステージ111に移載し、再びゲートバルブ118を閉じ、１枚目ウエハのエッチング処理が終了する。
【００２０】
この時エッチング室105は高真空に排気され、ゲートバルブ117が開き次のウエハがエッチング室105に移載されてくる。
【００２１】
このように選択エッチング室にアッシング室、ＣＶＤ室、エッチング室が付設されたドライエッチング装置を利用して、ウエハ収納、ウエハ面のアルミニウム膜の選択ドライエッチング、残存塩素を除去するアッシング、
さらに残存塩素をＳｉＯ２膜で被覆するＣＶＤ、その被服したＳｉＯ２膜をエッチバックする一連の作業を大気にウエハを晒すことなく枚葉処理する事によって、形成されたアルミニウム配線に腐食を起こす事なく加工できる。
【００２２】
図２にこの一連の作業をアルミニウム膜配線形成の工程断面図として示している。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、選択エッチング室にアッシング室、ＣＶＤ室、エッチング室が付設されたドライエッチング装置を利用して、ウエハ収納、ウエハ面のアルミニウム膜の選択ドライエッチング、残存塩素とレジストを除去するアッシング、さらに残存塩素をＳｉＯ２膜で被服するＣＶＤ、その被服したＳｉＯ２膜をエッチバックする一連の作業を大気にウエハを晒すことなく枚葉処理する事によって、形成されたアルミニウム配線に腐食を起こす事なく加工できる効果がある。
【００２４】
また同時に、図２に示す様にアルミニウム膜の上にＳｉＯ２膜をデポジションしエッチバックを一貫処理しＳｉＯ２膜をアルミニウム膜に残す事でアルミニウム配線の平坦化が同時に行え、次工程で平坦化加工する工程が低減可能の効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す半導体装置構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるアルミニウム膜配線形成の工程断面図である。
【符号の説明】
１０１  試料導入口
１０２  エッチング室
１０３  アッシング室
１０４  ＣＶＤ室
１０５  エッチング室（エッチバック用）
１０６  ステージ（試料導入室）
１０７  ステージ（エッチング室）
１０８  ステージ（アッシング室）
１０９  ステージ（ＣＶＤ室）
１１０  ステージ（エッチング室エッチバック）
１１１  ステージ（試料加工出口）
１１２  試料加工出口
１１３  Ｓｉウエハ
１１４、１１５，１１６、１１７、１１８  ゲートバルブ
１１９  高周波電源
１２０  高周波電源
１２１  高周波電源
１２２  高周波電源
１２３  高周波電源
２０１  レジスト膜
２０２アルミニウム膜
２０３（ａ）  レジストポリマー及び残存塩素
２０３（ｂ）  微量の残存塩素
２０４    Ｓｉウエハ
２０５（ａ）  ＳｉＯ２膜
２０５（ｂ）  エッチバックされたＳｉＯ２膜
【図１】
0004364477.tif 000002
【図２】
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