[发明专利]半导体元件的洗涤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种洗涤方法，所述洗涤方法能够将在半导体器件的布线形成工序中在通过干蚀刻对布线进行加工时残留在布线侧壁的抗蚀剂残渣物、以及在通过等离子气体将光致抗蚀层灰化除去时残留的抗蚀剂残渣物除去，而不会腐蚀层间绝缘材料、布线材料等半导体器件的部件，并且，能够防止处理产生的后腐蚀(after-corrosion)。

背景技术

以往，在半导体器件的以铝(Al)为主要成分的金属布线形成工序中，应用光刻技术。光刻技术是指如下微细加工技术：在布线材料、层间绝缘材料等的表层涂布光致抗蚀剂，然后通过曝光、显影形成图案，接着以图案化的光致抗蚀层作为掩模，对非掩模区域的半导体器件部件进行选择性的蚀刻。蚀刻使用化学药品、反应性气体，使用反应性气体的干蚀刻技术是主流，在利用该干蚀刻技术进行选择性蚀刻、然后利用等离子气体进行光致抗蚀剂的灰化除去时，Al布线侧壁上残留抗蚀剂残渣物。如果残留该抗蚀剂残渣物，则会成为断线、布线异常的原因，因此需要将其完全除去。

为了完全剥离抗蚀剂残渣物，采用利用化学试剂的湿除去法。作为用于湿除去法的残渣物剥离液组合物，已知有例如“由氟化合物、水溶性有机溶剂及防腐蚀剂组成的氟系水溶液”(参照专利文献1及专利文献2)，作为使用了剥离液组合物的多级处理方法，提出了“用含有氟系化合物的剥离液剥离后，用含有过氧化物的水进行洗涤的方法”(参照专利文献3)。上述剥离液由于残渣物剥离性良好、且基板的腐蚀防止效果也优异，因此被广泛使用，但后腐蚀(洗涤处理后没有立即发生，但处理后放置几小时后在Al布线侧壁上产生氧化异物)的发生成为问题。因此，迫切期望兼具抗蚀剂残渣物除去性和后腐蚀的抑制效果这两者的洗涤方法。

专利文献1：日本特开平7-201794号公报

专利文献2：日本特开平8-202052号公报

专利文献3：日本特开平9-213704号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种洗涤方法，其能够将在通过干蚀刻、其后等离子体灰化对以铝(Al)为主要成分的金属布线进行加工时残留的抗蚀剂残渣物完全剥离，而不会腐蚀层间绝缘材料、布线材料等半导体器件的部件，并且能够抑制后腐蚀的发生。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述问题而进行了重复深入研究，结果发现，在多级处理洗涤方法中，通过在第1阶段利用含有氢氟酸的水溶液进行洗涤，在第2阶段使用氨与过氧化氢的混合水溶液进行处理，然后在第3阶段使用双氧水进行洗涤处理，从而能够将抗蚀剂残渣物完全除去，并且能够抑制后腐蚀的发生。

即，本发明涉及半导体元件的洗涤方法，其主旨如下所示。

1.一种半导体的洗涤方法，该方法在制造具有以铝(Al)为主要成分的金属的半导体元件时，将抗蚀剂形成后进行干蚀刻、灰化后残留在该金属布线的侧面和上表面的半导体上的抗蚀剂残渣物洗涤除去的方法，其依次进行下述(1)～(3)的洗涤处理：

(1)利用含有氢氟酸的水溶液进行洗涤处理、

(2)利用氨与过氧化氢的混合溶液进行洗涤处理、

(3)使用双氧水的洗涤处理。

2.根据第1项所述的半导体元件的洗涤方法，其中，含有氢氟酸的水溶液中含有有机膦酸。

3.根据第2项所述的半导体元件的洗涤方法，其中，有机膦酸为选自氨甲基膦酸、羟基亚乙基-1，1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、六亚甲基二胺四亚甲基膦酸、双六亚甲基三胺五亚甲基膦酸以及1，2-丙二胺四亚甲基膦酸中的1种以上。

4.根据第1项所述的半导体元件的洗涤方法，其中，含有氢氟酸的水溶液中的氢氟酸的浓度为0.001～0.05重量％。

5.根据第2项所述的半导体元件的洗涤方法，其中，含有氢氟酸的水溶液中的有机膦酸的浓度为0.005～1重量％。

6.根据第1项所述的半导体元件的洗涤方法，其中，氨与过氧化氢的混合水溶液是含有0.001～1重量％的氨及0.1～30重量％的过氧化氢的溶液，且pH在8～10的范围内。

7.根据第1项所述的半导体元件的洗涤方法，其中，双氧水中的过氧化氢浓度为0.1～31重量％。

发明的效果