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JPH1055993A - 半導体素子製造用洗浄液及びそれを用いた半導体素子の製造方法 - Google Patents

半導体素子製造用洗浄液及びそれを用いた半導体素子の製造方法

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Publication number
JPH1055993A
JPH1055993A JP8211217A JP21121796A JPH1055993A JP H1055993 A JPH1055993 A JP H1055993A JP 8211217 A JP8211217 A JP 8211217A JP 21121796 A JP21121796 A JP 21121796A JP H1055993 A JPH1055993 A JP H1055993A
Authority
JP
Japan
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acid
cleaning
resist pattern
treatment
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP8211217A
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English (en)
Inventor
Zenzo Torii
善三 鳥居
Shunji Sasabe
俊二 笹部
Masayuki Kojima
雅之 児島
Hirohisa Usuami
弘久 薄網
Takafumi Tokunaga
尚文 徳永
Kazusato Hara
和里 原
Yoshikazu Ohira
義和 大平
Takeshi Matsui
剛 松井
Hideto Goto
日出人 後藤
Tetsuo Aoyama
哲男 青山
Takashi Hasemi
隆司 長谷見
Hidetoshi Ikeda
英俊 池田
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
Texas Instruments Japan Ltd
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Texas Instruments Japan Ltd
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子製造工程において、ドライエッチ
ング処理の際に生じる堆積ポリマーを、金属膜を腐食す
ることなく容易に除去しうる洗浄液、及びそれを用いた
半導体素子の製造方法を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）特定の第四級アンモニウム塩又は
特定の有機カルボン酸アンモニウム塩や有機カルボン酸
アミン塩、（Ｂ）含フッ素化合物、（Ｃ）水溶性又は水
混和性有機溶剤及び（Ｄ）無機酸や有機酸を含有する水
溶液からなる半導体素子製造用洗浄液、並びに、表面に
絶縁膜層又は金属導電膜層が設けられた基板上に、レジ
ストパターンを形成したのち、ドライエッチング処理に
よるヴィアホール又は金属配線の形成，酸化プラズマに
よる灰化処理及び上記洗浄液による洗浄処理を順次施し
て、半導体素子を製造する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ケイ素
（シリコン）を用いた半導体素子の製造工程において、
ドライエッチング処理の際生じる堆積ポリマーの除去、
即ち、１）特に絶縁膜層（層間絶縁膜ともいう）に形成
されるヴィアホール（絶縁膜の下層に配線用に形成され
る金属導電膜層と前記絶縁膜の上層に形成される金属導
電膜層とを接続するために絶縁膜に形成される接続孔）
内部およびその周辺に生成付着した堆積ポリマー（堆積
保護膜ともいう）の除去、２）金属導電膜層を配線形成
した後、側壁部などに生成付着した堆積ポリマーの除去
などに好適に用いられる、金属膜に対する腐食性が極め
て低い洗浄液、及びこの洗浄液を用いて、高品質の信頼
度の高い半導体素子を製造する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣやＬＳＩなどの半導体素子の
製造においては、一般にリソグラフィー法が採用されて
いる。このリソグラフィー法により半導体素子を製造す
る場合には、通常、まずシリコンウエハーなどの基板上
に酸化ケイ素膜などの絶縁膜や導電用として配線を行う
ための金属膜などの導電膜を形成したのち、その表面に
フォトレジストを均質に塗布して感光層を設け、これに
選択的露光及び現像処理を施して所望のレジストパター
ンを形成し、次いで、このレジストパターンをマスクと
して下層部の薄膜に選択的エッチング処理を施すことに
より回路パターンを形成したのち、該レジストパターン
を完全に除去するという一連の工程がとられている。
【０００３】ところで、近年、半導体素子は高集積化が
進み、ハーフミクロンからクオーターミクロンのパター
ン形成が必要となってきており、このような加工寸法の
微細化に伴い、上記選択的エッチング処理においては、
ドライエッチング法が主流となってきており、また、レ
ジストパターンの除去も、酸素プラズマによる灰化処理
法が用いられるようになってきた。しかしながら、この
ドライエッチング処理においては、形成されたパターン
周辺部に、ドライエッチングガス，レジスト及び被加工
膜などに起因する堆積ポリマーが生成することが知られ
ている。このような堆積ポリマーが、特にヴィアホール
内部およびその周辺部に残存すると、高抵抗化を招いた
り、電気的に短絡が生じたりするなど、好ましくない事
態を招来する。したがって、この堆積ポリマーを除去す
ることは、高品質の半導体素子を得るためには、極めて
重要なことである。
【０００４】この堆積ポリマーを除去するには、例えば
堆積ポリマーが極く微量である場合は、灰化処理及びレ
ジスト剥離用有機溶剤（アルカリ性溶剤や酸性溶剤）に
よる処理の併用で達成できる。また、堆積ポリマーが多
量に生成した場合は、フッ化水素酸やフッ化水素酸とフ
ッ化アンモニウムを含有する処理液などを用いて洗浄処
理することにより、達成することができる。しかしなが
ら、このフッ素化合物による処理方法は、例えばヴィア
ホールの形成される絶縁膜層の下層膜としてタングステ
ン，チタン，もしくはそれらの合金，チタン・タングス
テン合金，窒化チタン等のようにフッ素化合物に比較的
耐食性のある金属膜を使用した場合は有効であるが、ア
ルミニウムやアルミニウムを含む合金からなる金属膜を
使用した場合、前記フッ素化合物が、それら金属膜を浸
食し、溶解することにより、例えばヴィアホールを介し
て上部金属膜との接続が不可能となり、電気的信頼性が
全く得られなくなる。一方、アルミニウムやアルミニウ
ム合金にドライエッチング処理を施し、金属配線を形成
させる際にも、配線層側壁に堆積ポリマーが生成付着す
る。この側壁に生成付着した堆積ポリマーは除去が極め
て困難である上、その中に取り込まれた反応ガス中のラ
ジカルやイオンが、エッチング処理終了後に空気中に放
置されることにより吸湿した水分と反応して酸を生成す
るため、配線材料が腐食され、その結果、抵抗の増加や
断線など、多大の悪影響を及ぼすこととなる。
【０００５】このような配線材料の腐食を防止する方法
として、例えばドライエッチング処理後に超純水による
洗浄処理を長時間行うことにより、該ラジカルやイオン
を洗い流す方法が行われている。しかしながら、この方
法においては、側壁に生成付着した堆積ポリマーから、
ラジカルやイオンを完全に除去することは極めて困難で
あって、配線材料に腐食が発生する危険性は常に存在す
る。したがって、腐食を完全に防止するには、堆積ポリ
マーを完全に除去することが不可欠である。さらに、チ
タンやタングステン層をドライエッチング処理した際に
生成する堆積ポリマーについても、その除去が困難であ
り、フッ化水素酸やフッ化水素酸とフッ化アンモニウム
を含有する処理液を用いて洗浄処理を行えば、堆積ポリ
マーの除去は可能ではあるが、この場合、タングステ
ン，チタン，もしくはそれらの合金，チタン・タングス
テン合金，窒化チタン層等は、フッ素化合物に対して比
較的耐食性が良好であるものの、完全ではなく、例えば
パターン剥がれなどが生じ、電気的信頼性が損なわれる
おそれがある。また、この堆積ポリマーを除去せずに放
置しておくと、次工程で堆積させた膜の圧力などによ
り、隣接する配線が堆積ポリマーにより接触し、短絡や
配線異常の原因となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、半導体素子の製造工程において、ドライエッ
チング処理の際に生じる堆積ポリマーの除去、特にヴィ
アホール内部およびその周辺に生成付着した堆積ポリマ
ー、あるいは金属導電膜層を配線形成した後に側壁部な
どに生成付着した堆積ポリマーの除去を容易に行うこと
ができ、しかも金属膜を腐食することのない半導体素子
製造用洗浄液、及びこの洗浄液を用いて、高品質の信頼
度の高い半導体素子を製造する方法を提供することを目
的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、洗浄液とし
て、特定の第四級アンモニウム塩又は特定の有機カルボ
ン酸アンモニウム塩や有機カルボン酸アミン塩と含フッ
素化合物と水溶性又は水混和性有機溶剤と無機酸や有機
酸とを含有する水溶液を用いることにより、ドライエッ
チング処理の際に生じる堆積ポリマーを、金属膜を腐食
することなく、容易に除去しうることを見出した。そし
て、特に従来、除去が困難であったヴィアホール内部お
よびその周辺に生成付着した堆積ポリマー、あるいは金
属導電膜層を配線形成した後にその側壁部などに生成付
着した堆積ポリマーの除去を容易に除去しうることか
ら、ヴィアホール形成工程においては、ヴィアホール近
傍の汚染がなくなり清浄化されるので、金属配線の接続
が充分に達成される。一方、金属配線形成工程において
は、金属導電膜層側壁部の堆積ポリマーが除去されるの
で、腐食のない配線形成が達成され、高品質の信頼度の
高い半導体素子が得られることを見出した。本発明は、
かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００８】すなわち、本発明は、（１）（Ａ）一般式
（Ｉ） 〔（Ｒ1)3 Ｎ−Ｒ2 〕+ a Ｘa- ・・・（Ｉ） （式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基を示し、３つ
のＲ1 はたがいに同一でも異なっていてもよく、Ｒ2 は
炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を
示す。Ｘa-は無機又は有機の陰イオンを示し、ａは該陰
イオンの価数を示す。）で表される第四級アンモニウム
塩と、（Ｂ）含フッ素化合物と、（Ｃ）水溶性又は水混
和性有機溶剤と、（Ｄ）無機酸及び／又は有機酸とを含
有する水溶液からなる半導体素子製造用洗浄液（以下、
洗浄液（Ｉ）と称す。）、（２）（Ａ')一般式（II） Ｚ−〔ＣＯＯＮＨ4-n （Ｒ3)n 〕m ・・・（II) （式中、Ｚは水素原子又は１〜４価の炭素数１〜１８の
炭化水素基を示し、Ｒ3は炭素数１〜４のアルキル基又
は炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基を示し、ｎは０
〜３の整数を示し、ｍは１〜４の整数を示す。なおＲ3
が複数ある場合、複数の各Ｒ3 はたがいに同一でも異な
っていてもよい。）で表される有機カルボン酸アンモニ
ウム塩及び／又は有機カルボン酸アミン塩と、（Ｂ）含
フッ素化合物と、（Ｃ）水溶性又は水混和性有機溶剤
と、（Ｄ）無機酸及び／又は有機酸とを含有する水溶液
からなる半導体素子製造用洗浄液（以下、洗浄液（II)
と称す。）、（３）表面に絶縁膜層が設けられた半導体
基板上に、所望のレジストパターンを形成し、このレジ
ストパターンをマスクとしてドライエッチング処理して
ヴィアホールを形成したのち、酸素プラズマによる灰化
処理を施して該レジストパターンを除去し、次いで上記
（１），（２）の洗浄液を用いて洗浄処理することを特
徴とする半導体素子の製造方法、及び、（４）表面に金
属導電膜層が設けられた半導体基板上に、所望のレジス
トパターンを形成し、このレジストパターンをマスクと
してドライエッチング処理して金属配線を形成したの
ち、酸素プラズマによる灰化処理を施して該レジストパ
ターンを除去し、次いで上記（１），（２）の洗浄液を
用いて洗浄処理をすることを特徴とする半導体素子の製
造方法、を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の洗浄液（Ｉ）において
は、（Ａ）成分として、一般式（Ｉ） 〔（Ｒ1)3 Ｎ−Ｒ2 〕+ a Ｘa- ・・・（Ｉ） で表される第四級アンモニウム塩が用いられる。
【００１０】この一般式（Ｉ）において、Ｒ1 は炭素数
１〜４のアルキル基を示し、このアルキル基は直鎖状，
分岐状のいずれであってもよい。このようなアルキル基
の例としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，
イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，ｓｅｃ
−ブチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。ま
た、３つのＲ1 はたがいに同一であってもよく、異なっ
ていてもよい。一方、Ｒ 2 は炭素数１〜４のアルキル基
又はヒドロキシアルキル基を示し、これらは直鎖状，分
岐状のいずれであってもよい。このアルキル基の例とし
ては、上記Ｒ1 として例示したものと同じものを挙げる
ことができる。また、ヒドロキシアルキル基の例として
は、２−ヒドロキシエチル基，２−ヒドロキシプロピル
基，３−ヒドロキシプロピル基，２−ヒドロキシブチル
基，３−ヒドロキシブチル基，４−ヒドロキシブチル基
などが挙げられる。さらに、Ｘa-は無機又は有機陰イオ
ンを示し、ａはこの陰イオンの価数を示す。無機陰イオ
ンの例としては、ハロゲンイオン，硫酸イオン，硝酸イ
オン，炭酸イオン，炭酸水素イオン，リン酸イオン，ホ
ウ酸イオンなどが挙げられ、有機陰イオンの例として
は、ギ酸イオン，酢酸イオン，プロピオン酸イオン，酪
酸イオン，シュウ酸イオン，マロン酸イオン，マレイン
酸イオン，フマル酸イオン，シトラコン酸イオン，安息
香酸イオン，トルイル酸イオン，フタル酸イオン，アク
リル酸イオン，メチル硫酸イオンなどが挙げられる。
【００１１】このような一般式（Ｉ）で表される第四級
アンモニウム塩としては、例えばテトラメチルアンモニ
ウム炭酸水素塩，テトラメチルアンモニウム炭酸塩，テ
トラメチルアンモニウムギ酸塩，テトラメチルアンモニ
ウム酢酸塩，テトラメチルアンモニウムプロピオン酸
塩，テトラメチルアンモニウム酪酸塩，テトラメチルア
ンモニウムシュウ酸塩，テトラメチルアンモニウムマロ
ン酸塩，テトラメチルアンモニウムマレイン酸塩，テト
ラメチルアンモニウムフマル酸塩，テトラメチルアンモ
ニウムシトラコン酸塩，テトラメチルアンモニウム安息
香酸塩，テトラメチルアンモニウムトルイル酸塩，テト
ラメチルアンモニウムフタル酸塩，テトラメチルアンモ
ニウムアクリル酸塩，トリメチル（２−ヒドロキシエチ
ル）アンモニウム炭酸水素塩，トリメチル（２−ヒドロ
キシエチル）アンモニウム炭酸塩，トリメチル（２−ヒ
ドロキシエチル）アンモニウムギ酸塩，トリメチル（２
−ヒドロキシエチル）アンモニウム酢酸塩，トリメチル
（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム安息香酸塩，ト
リメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムフタル
酸塩，テトラエチルアンモニウム炭酸水素塩，テトラエ
チルアンモニウム炭酸塩，テトラエチルアンモニウムギ
酸塩，テトラエチルアンモニウム酢酸塩，テトラプロピ
ルアンモニウムギ酸塩，テトラプロピルアンモニウム酢
酸塩，テトラブチルアンモニウムギ酸塩，テトラブチル
アンモニウム酢酸塩，テトラメチルアンモニウムホウ酸
塩，テトラメチルアンモニウムリン酸塩，テトラメチル
アンモニウム硫酸塩，トリメチル（２−ヒドロキシエチ
ル）アンモニウムホウ酸塩，トリメチル（２−ヒドロキ
シエチル）アンモニウムリン酸塩，トリメチル（２−ヒ
ドロキシエチル）アンモニウム硫酸塩などが挙げられ
る。
【００１２】本発明の洗浄液（Ｉ）においては、この
（Ａ）成分の第四級アンモニウム塩は単独で用いてもよ
く、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その
含有量は特に制限はなく、状況に応じて適宜選定される
が、通常は、１〜５０重量％の範囲である。この量が１
重量％未満では配線材料が腐食されやすく、また５０重
量％を超えると堆積ポリマーの除去速度が遅くなる傾向
がみられる。配線材料の腐食抑制及び堆積ポリマーの除
去速度のバランスなどの面から、この第四級アンモニウ
ム塩の好ましい含有量は３〜４０重量％の範囲である。
【００１３】一方、本発明の洗浄液（II) においては、
（Ａ')成分として、一般式（II） Ｚ−〔ＣＯＯＮＨ4-n （Ｒ3)n 〕m ・・・（II) で表される有機カルボン酸アンモニウム塩及び／又は有
機カルボン酸アミン塩が用いられる。この一般式（II）
において、Ｚは水素原子又は１〜４価の炭素数１〜１８
の炭化水素基、例えば飽和又は不飽和の脂肪族基，飽和
又は不飽和の脂環式基及び芳香族基を示す。上記飽和又
は不飽和の脂肪族基の例としては、酢酸，プロピオン
酸，酪酸，吉草酸，ヘプタン酸，ラウリル酸，パルミチ
ン酸，ステアリン酸，アクリル酸，オレイン酸，シュウ
酸，マロン酸，マレイン酸，フマル酸，シトラコン酸，
コハク酸，アジピン酸，アゼライン酸，セバシン酸，デ
カンジカルボン酸，ブタンテトラカルボン酸などのカル
ボン酸類からカルボキシル基を除いた残基が挙げられ
る。また、上記飽和又不飽和の脂環式基の例としては、
シクロヘキサンモノカルボン酸；シクロヘキサン−１，
４−ジカルボン酸；シクロヘキサン−１，２−ジカルボ
ン酸；テトラヒドロ安息香酸；テトラヒドロフタル酸；
１，３，５−トリメチルシクロヘキサン−１，３，５−
トリカルボン酸などのカルボン酸類からカルボキシル基
を除いた残基が挙げられる。さらに、上記芳香族基の例
としては、安息香酸，トルイル酸，フタル酸，トリメリ
ット酸，ピロメリット酸，フェニル酢酸，フェニルプロ
ピオン酸などのカルボン酸類のカルボキシル基を除いた
残基が挙げられる。
【００１４】一方、Ｒ3 は炭素数１〜４のアルキル基又
は炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基を示し、これら
は直鎖状，分岐状のいずれであってもよい。このような
アルキル基の例としては、メチル基，エチル基，ｎ−プ
ロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル
基，ｓｅｃ−ブチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基が挙げら
れ、またヒドロキシアルキル基の例としては、２−ヒド
ロキシエチル基，２−ヒドロキシプロピル基，３−ヒド
ロキシプロピル基，２−ヒドロキシブチル基，３−ヒド
ロキシブチル基，４−ヒドロキシブチル基などが挙げら
れる。またｎは０〜３の整数、ｍは１〜４の整数を示
し、上記Ｒ3 が複数ある場合、複数のＲ3はたがいに同
一でも異なっていてもよい。
【００１５】このような一般式（II）で表される有機カ
ルボン酸アンモニウム塩としては、例えばギ酸アンモニ
ウム，酢酸アンモニウム，プロピオン酸アンモニウム，
酪酸アンモニウム，吉草酸アンモニウム，ヘプタン酸ア
ンモニウム，ラウリル酸アンモニウム，パルミチン酸ア
ンモニウム，ステアリン酸アンモニウム，アクリル酸ア
ンモニウム，シュウ酸アンモニウム，マロン酸アンモニ
ウム，マレイン酸アンモニウム，フマル酸アンモニウ
ム，シトラコン酸アンモニウム，コハク酸アンモニウ
ム，アジピン酸アンモニウム，アゼライン酸アンモニウ
ム，セバシン酸アンモニウム，安息香酸アンモニウム，
トルイル酸アンモニウム，フタル酸アンモニウム，トリ
メリット酸アンモニウム，ピロメリット酸アンモニウム
などが挙げられる。一方、該一般式（II）で表される有
機カルボン酸アミン塩としては、例えばギ酸モノメチル
アミン，ギ酸ジメチルアミン，ギ酸トリエチルアミン，
酢酸モノメチルアミン，酢酸ジメチルアミン，酢酸トリ
メチルアミン，酢酸モノエチルアミン，酢酸ジエチルア
ミン，酢酸トリエチルアミン，安息香酸モノメチルアミ
ン，安息香酸ジメチルアミン，安息香酸トリメチルアミ
ン，安息香酸モノエチルアミン，安息香酸ジエチルアミ
ン，安息香酸トリエチルアミン，ギ酸エタノールアミ
ン，酢酸エタノールアミン，プロピオン酸エタノールア
ミン，安息香酸エタノールアミンなどが挙げられる。
【００１６】本発明の洗浄液（II）においては、この
（Ａ')成分の有機カルボン酸アンモニウム塩や有機カル
ボン酸アミン塩は単独で用いてもよく、二種以上を組み
合わせて用いてもよい。また、その含有量は特に制限は
なく、状況に応じて適宜選定されるが、通常は１〜５０
重量％の範囲である。この量が１重量％未満では配線材
料が腐食されやすく、また５０重量％を超えると堆積ポ
リマーの除去速度が遅くなる傾向がみられる。配線材料
の腐食抑制及び堆積ポリマーの除去速度のバランスなど
の面から、この有機カルボン酸アンモニウム塩や有機カ
ルボン酸アミン塩の好ましい含有量は３〜４０重量％の
範囲である。また、本発明の洗浄液においては、所望に
より、上記（Ａ）成分と（Ａ')成分を組み合わせて用い
ることができる。この場合、（Ａ）成分と（Ａ')成分と
の合計含有量が、上記理由から、１〜５０重量％、好ま
しくは３〜４０重量％の範囲になるように用いるのが有
利である。
【００１７】次に、本発明の洗浄液（Ｉ）及び（II）に
おいては、それぞれ（Ｂ）成分として、含フッ素化合物
が用いられる。この含フッ素化合物としては、例えばフ
ッ化水素酸，フッ化アンモニウム，フッ化水素アンモニ
ウム，ホウフッ化アンモニウムなどが挙げられる。本発
明の洗浄液（Ｉ），（II）においては、この（Ｂ）成分
の含フッ素化合物は単独で用いてもよく、二種以上を組
み合わせて用いてもよい。また、その含有量は特に制限
はなく、状況に応じて適宜選定されるが、通常は0.１〜
１５重量％の範囲である。この量が0.１重量％未満では
堆積ポリマーの除去速度が遅くて好ましくなく、また、
１５重量％を超えると配線材料が腐食されやすくなる傾
向がみられる。堆積ポリマーの除去速度及び配線材料の
腐食抑制のバランスなどの面から、この含フッ素化合物
の好ましい含有量は0.５〜１０重量％の範囲である。ま
た、本発明の洗浄液（Ｉ）及び（II）においては、それ
ぞれ（Ｃ）成分として、水溶性又は水混和性の有機溶剤
が用いられる。このような有機溶剤としては、例えばホ
ルムアミド；Ｎ−メチルホルムアミド；Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド；Ｎ−
メチルピロリドンなどのアミド類、γ−ブチロラクトン
などのラクトン類、メタノール，エタノール，イソプロ
パノール，エチレングリコールなどのアルコール類、酢
酸メチル，酢酸エチル，酢酸ブチル，乳酸メチル，乳酸
エチルなどのエステル類、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル，ジエチレングリコールモノメチルエーテル
及びジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグ
リコールエーテル類、さらにはジメチルスルホキシド，
スルホランなどの硫黄化合物類などが挙げられる。
【００１８】本発明の洗浄液（Ｉ），（II）において
は、この（Ｃ）成分の有機溶剤は単独で用いてもよく、
二種以上を混合して用いてもよい。また、その含有量は
特に制限はなく、状況に応じて適宜選定されるが、通常
は１〜５０重量％の範囲である。この量が１重量％未満
では配線材料が腐食されやすく、かつ洗浄液の粘度が高
くなって、作業性が悪くなるおそれがある。また、５０
重量％を超えると堆積ポリマーの除去速度が遅くなる傾
向がみられる。配線材料の腐食抑制，粘度，堆積ポリマ
ーの除去速度などの面から、この有機溶剤の好ましい含
有量は５〜４０重量％の範囲である。
【００１９】本発明の洗浄液（Ｉ）及び（II) において
は、それぞれ（Ｄ）成分として無機酸及び／又は有機酸
が用いられる。該無機酸としては、例えばホウ酸，リン
酸，亜リン酸，次亜リン酸，ポリリン酸，硫酸，亜硫
酸，塩素酸，亜塩素酸，次亜塩素酸，臭素酸，亜臭素
酸，次亜臭素酸，ヨウ素酸，亜ヨウ素酸，硝酸，亜硝酸
などが挙げられ、有機酸としては、例えばギ酸，酢酸，
プロピオン酸，酪酸，イソ酪酸，吉草酸，イソ吉草酸，
ヘプタン酸，ラウリル酸，パルミチン酸，ステアリン
酸，アクリル酸，クロトン酸，メタクリル酸，シュウ
酸，マロン酸，マレイン酸，コハク酸，アジピン酸，ア
ゼライン酸，セバシン酸，安息香酸，トルイル酸，フタ
ル酸，トリメリット酸，ピロメリット酸，ベンゼンスル
ホン酸，トルエンスルホン酸，サリチル酸などが挙げら
れる。本発明の洗浄液（Ｉ），（II) においては、この
（Ｄ）成分の無機酸や有機酸は単独で用いてもよく、二
種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その含有量
は特に制限はなく、状況に応じて適宜選定されるが、通
常は0.０１〜５重量％の範囲である。この量が0.０１重
量％未満では堆積ポリマーの除去速度が遅くて好ましく
なく、また５重量％を超えると配線材料が腐食されやす
くなる傾向がみられる。堆積ポリマーの除去速度及び配
線材料の腐食抑制などの面から、この無機酸や有機酸の
好ましい含有量は0.０５〜３重量％の範囲である。
【００２０】さらに、本発明の洗浄液（Ｉ）及び（II)
においては、堆積ポリマーの除去速度を向上させる目的
で、所望により、それぞれ（Ｅ）成分として、界面活性
剤を含有させることができる。この界面活性剤として
は、例えばアルキル硫酸エステル塩，ポリオキシエチレ
ンアルキル硫酸エステル塩，アルキルアリール硫酸エス
テル塩，アルキルベンゼンスルホン酸塩，アルキルナフ
タレンスルホン酸塩，アルキルリン酸塩，ポリオキシエ
チレンアルキルリン酸エステルなどの陰イオン性界面活
性剤、アルキルアミン塩，第四級アンモニウム塩，アミ
ンオキシドなどの陽イオン性界面活性剤、アルキルベタ
イン，置換イミダゾリニウムベタインなどの両性界面活
性剤、ポリオキシエチレンアルキルアミン，ポリオキシ
エチレン脂肪酸エステル，グリセリン脂肪酸エステル，
ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル，ポリ
オキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル，ポリオキシ
エチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー，
ポリオキシエチレン誘導体，ポリオキシエチレンアリー
ルエーテル，ポリオキシエチレンアルキルエーテル，ア
セチレンアルコール，アルキルポリオキシエチレンリン
酸エステル，アリールポリオキシエチレンリン酸エステ
ル，脂肪酸アルカノールアミドなどの非イオン性界面活
性剤、パーフルオロアルキルスルホン酸塩，パーフルオ
ロアルキルカルボン酸塩，パーフルオロアルキル第四級
アンモニウム塩，パーフルオロアルキルポリオキシエチ
レンエタノール，フッ素化アルキルエステルなどのフッ
素系界面活性剤、アルキレンオキシド鎖含有オルト珪酸
アルキルエステル，アルキレンオキシド鎖含有ポリ珪酸
アルキルエステルなどのシリコーン系界面活性剤などが
挙げられる。
【００２１】本発明の洗浄液（Ｉ），（II) において
は、この界面活性剤は単独で用いてもよく、二種以上を
組み合わせて用いてもよい。また、その含有量は特に制
限はなく、状況に応じて適宜選定されるが、通常は0.０
０１〜１重量％の範囲である。この含有量が0.００１重
量％未満では堆積ポリマーの除去速度の向上効果が充分
に発揮されないおそれがあり、また１重量％を超えると
その量の割には堆積ポリマーの除去速度の向上効果があ
まり認められず、むしろ経済的に不利となる。堆積ポリ
マーの除去速度の向上効果及び経済性などの面から、こ
の界面活性剤の好ましい含有量は0.０１〜0.５重量％の
範囲である。
【００２２】このようにして得られた本発明の半導体素
子製造用洗浄液は、半導体素子製造工程において、ドラ
イエッチング処理の際に生じる堆積ポリマーを、金属膜
を腐食することなく、容易に除去することができる。特
に、ヴィアホールにおける絶縁膜層側壁部に付着した保
護堆積膜の除去や接続孔底部のクリーニング、あるいは
形成された金属配線において、金属導電膜層側壁部に付
着した保護堆積膜の除去などに好適に用いられる。次
に、本発明の半導体素子の製造方法について説明する。
本発明の半導体素子の製造方法は、二つの態様があり、
第１の態様は、表面に絶縁膜層が設けられた半導体基板
上に、所望のレジストパターンを形成し、このレジスト
パターンをマスクとしてドライエッチング処理してヴィ
アホールを形成したのち、酸素プラズマによる灰化処理
を施して該レジストパターンを除去し、次いで上記洗浄
液を用いて洗浄処理する方法である。一方、第２の態様
は、表面に金属導電膜層が設けられた半導体基板上に、
所望のレジストパターンを形成し、このレジストパター
ンをマスクとしてドライエッチング処理して金属配線を
形成したのち、酸素プラズマによる灰化処理を施して該
レジストパターンを除去し、次いで上記洗浄液を用いて
洗浄処理する方法である。
【００２３】なお、上記絶縁膜層又は金属導電膜層と基
板との間には、絶縁膜層，金属導電膜層，反射防止膜層
などを必要に応じ、一層以上設けていてもよく、また、
上層の金属導電膜層の上に、さらに必要に応じ反射防止
膜層を設けていてもよい。本発明の方法において用いら
れる基板としては、従来半導体素子の製造において慣用
されているもの、例えばシリコンウエハーなどが好まし
く使用される。また、絶縁膜としては特に制限はなく、
従来，半導体素子の製造において慣用されているもの、
例えば酸化ケイ素膜，窒化ケイ素膜，酸化アルミニウム
膜などが挙げられるが、これらの中で、酸化ケイ素膜が
好適である。この酸化ケイ素膜は、シリコンウエハー上
に直接形成する場合は、シリコンウエハーを酸素ガス雰
囲気下で高温加熱することにより、形成させることがで
きる。また、この酸化ケイ素膜はＣＶＤ法（化学的気相
成長法）により、形成させてもよく、また、この場合、
酸化ケイ素膜には、必要に応じ、拡散用の不純物を少量
混入させてもよい。なお、このＣＶＤ法で形成された酸
化ケイ素膜はＣＶＤ酸化ケイ素膜と呼ばれることがあ
り、また、拡散用の不純物を少量混入したＣＶＤ酸化ケ
イ素膜はドープドＣＶＤ酸化ケイ素膜と呼ばれることが
ある。これに対し、拡散用の不純物を混入していないＣ
ＶＤ酸化ケイ素膜はノンドープＣＶＤ酸化ケイ素膜と呼
ばれることがある。
【００２４】一方、金属導電膜層としては、特に制限は
なく、従来半導体素子の製造において慣用されている、
例えばタングステン，タングステン合金，チタン，チタ
ン合金，チタン・タングステン合金，窒化チタン等やア
ルミニウム，アルミニウム合金などからなる膜が好まし
く用いられる。これらの金属導電膜層は、例えば真空蒸
着法，スパッタリング法，ＣＶＤ法などによって形成さ
せることができる。また、必要に応じて設けられる反射
防止膜層としては、例えば窒化チタン膜などが用いられ
る。なお、スパッタリング法及びＣＶＤ法で形成された
金属導電膜は、例えばスパッタタングステン膜，ＣＶＤ
タングステン膜のように呼ばれることがある。
【００２５】本発明の方法においては、まず、上記絶縁
膜層又は金属導電膜層の上に、所望のレジストパターン
を形成させる。このレジストパターンの形成方法として
は様々な方法があり、状況に応じて適宜選ばれる。例え
ば、ネガ型又はポジ型フォトレジストの溶液をスピンナ
ーなどで塗布し、乾燥してレジスト層を形成させ、次い
で、紫外線や遠紫外線などの活性光線を所定のマスクを
介して、縮小投影露光装置などにより照射するか、マス
クを介してエキシマレーザ光やＸ線を照射するか、ある
いは電子線を走査しながら照射したのち、適当な現像液
を用いて現像処理することにより、レジストパターンを
形成することができる。次に、このようにして形成され
たレジストパターンをマスクとしてドライエッチング処
理する。このドライエッチング法には様々な方法がある
が、代表的なものとしてはプラズマエッチング法が挙げ
られる。このプラズマエッチング法においては、エッチ
ングガスとして、四フッ化メタンなどのフッ素系ガスが
通常用いられるが、エッチングガスの種類やエッチング
条件は、エッチングすべき対象物の種類に応じて適宜選
ばれる。このドライエッチング処理により、前記第１の
態様においてはヴィアホールが形成され、一方、第２の
態様においては金属配線が形成される。
【００２６】このドライエッチング処理においては、エ
ッチングガス，レジスト及び被加工膜などに起因する堆
積ポリマーがヴィアホール内部およびその周辺、あるい
は金属導電膜層を配線形成した後にその側壁部などに生
成付着する。次いで、レジストパターンを除去するが、
本発明においては、このレジストパターンの除去方法と
して、酸素プラズマによる灰化方法が用いられる。この
酸素プラズマによる灰化方法は、上記ドライエッチング
処理にプラズマエッチング法を採用する場合、同一装置
を用い、ガスの種類を変えるだけで、ドライエッチング
処理と灰化処理の両方を実施できるので、経済的に有利
である。またこの酸素プラズマによる灰化処理におい
て、酸素ガスにフッ素系ガスを５〜２０容量％程度の割
合で添加すると、次工程の洗浄処理における堆積ポリマ
ーの除去が極めて容易となる。このフッ素系ガスとして
は、例えばＣＦ4 ，ＣＨＦ3 ，ＳＦ6 ，ＮＦ3 ，Ｃ2 Ｆ
6 などが挙げられる。このガスを用いて２〜５分の長時
間処理を行う場合の灰化処理温度は１５〜８０℃である
が、作業上２〜５秒間の短時間処理を行う場合の灰化処
理温度は１５０〜１８０℃である。温度が低すぎると灰
化が充分に進行しないおそれがあり、温度が高すぎると
タングステンなどの金属配線が腐食することがある。
【００２７】次に、この酸素プラズマにより灰化処理し
たものに対し、前記本発明の洗浄液を用いて洗浄処理を
施し、ドライエッチング処理の際に生成した堆積ポリマ
ーを除去する。洗浄温度及び洗浄時間は、堆積ポリマー
の状態や配線材料の種類などに応じて適宜選定される
が、洗浄温度は通常１０〜３０℃程度で充分であり、ま
た、堆積ポリマーの除去速度が遅すぎる場合は、６０℃
程度まで昇温して洗浄処理してもよい。洗浄時間は、通
常１〜３０分間程度である。また、洗浄方式としては、
例えばバッチ式による浸漬洗浄，枚葉式によるスプレイ
又は噴霧洗浄などを採用することができる。
【００２８】この洗浄処理により、従来除去が困難であ
ったヴィアホール内部およびその周辺、あるいは金属導
電膜層を配線形成した後にその側壁部などに生成付着し
た堆積ポリマーが容易に除去され、しかも、金属膜が腐
食されることがない。洗浄処理後、上記方式により純水
洗浄を行ったのち、乾燥処理する。第１の態様において
は、このようにして清浄化されたヴィアホールを介し
て、絶縁膜の下層に配線用に形成される金属導電膜層と
前記絶縁膜の上層に形成される金属導電膜とを接続する
ことにより、所望の半導体素子が得られる。一方、第２
の態様においては、このようにして金属導電膜による配
線を清浄化したのち、層間絶縁膜を形成し、金属配線を
完成することにより、所望の半導体素子が得られる。
【００２９】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明
するが、本発明は、これらの例によってなんら限定され
るものではない。 実施例１ 図１は、この実施例における半導体素子の製造工程の説
明図である。 （１）ヴィアホールの形成 図１（ａ）に示すように、表面が酸化されたシリコンウ
エハー上に、厚さ0.５μｍのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金層
１、厚さ５００Åの反射防止膜としてのＴｉＮ層２及び
厚さ0.８μｍのＣＶＤ酸化ケイ素膜（ドープドＣＶＤ酸
化ケイ素膜及びノンドープＣＶＤ酸化ケイ素膜からな
る）からなる絶縁膜層３を順次形成させた。 （２）レジストパターンの形成 上記（１）のＣＶＤ酸化ケイ素膜からなる絶縁膜層３上
に、図１（ｂ）で示すように、厚さ1.０μｍのポジ型レ
ジスト層４を設けたのち、プロジェクション法（投影
法）により、所定のマスクを介してｉ線を選択的に照射
して露光し、次いで１１０℃で９０秒間加熱処理後、2.
３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡ
Ｈ）水溶液を用いて現像処理し、さらに水洗して乾燥す
ることにより、図１（ｃ）に示すような開口部を有する
レジストパターンを形成した。
【００３０】（３）ドライエッチング処理 上記（２）で得られたレジストパターンをマスクとし
て、以下に示す条件で、絶縁膜層をドライエッチング処
理し、図１（ｄ）に示すようなヴィアホールを形成し
た。 ドライエッチング条件 平行平板型ＲＩＥ、処理圧力７５０ｍＴｏｒｒ、ＲＦ電
力３００Ｗ、ＣＨＦ3，ＣＦ4 及びＡｒの混合ガス、処
理時間１５２秒 （４）酸素プラズマによる灰化処理 上記（３）のドライエッチング処理後のレジストパター
ンを、酸素ガスを用いたプラズマにより１７０℃で１８
０秒間灰化処理することによって除去した。図１（ｅ）
は、この灰化処理後の状態を示す図であり、この図１
（ｅ）から分かるように、ＣＶＤ酸化ケイ素膜側壁に堆
積ポリマー５が付着していることが認められた。 （５）洗浄処理 上記（４）で得られた酸素プラズマによる灰化処理した
ものに対し、フッ化アンモニウム８重量％、プロピオン
酸１重量％、テトラメチルアンモニウムギ酸塩５重量
％、ジメチルホルムアミド４０重量％、ノニオン性界面
活性剤ＥＰ−１２０Ａ（ポリオキシエチレンフェニルエ
ーテル，第一工業製薬社製）0.１重量％及び水４5.９重
量％からなる洗浄液を用い、２３℃にて３分間洗浄処理
を施したのち、水洗後、乾燥した。この状態を図１
（ｆ）に示す。
【００３１】図１（ｆ）から、本発明の洗浄液を用いる
ことにより、ＣＶＤ酸化ケイ素膜側壁に付着していた堆
積ポリマー５が完全に除去され、清浄化されたことが分
かる。 （６）金属膜の接合 最後に、上記（５）で清浄化されたヴィアホールを介し
て、下地金属膜のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層と上層金属膜のＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕの接続を行い、半導体素子を作製した。
【００３２】実施例２〜４，参考例及び比較例 実施例１−（４）における酸素プラズマによる灰化処理
したものに対し、第１表に示す組成の洗浄液を用いて第
１表に示す条件で洗浄処理を施したのち、水洗後乾燥
し、堆積ポリマーの除去性を次の基準に従って評価し
た。結果を第１表に示す。 ◎：堆積ポリマーが完全に除去されている。 △：堆積ポリマーの残存がわずかに認められる。 ×：堆積ポリマーの残存が認められる。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】注１）ＴＭＡＦ：テトラメチルアンモニウ
ムギ酸塩 ２）ＴＭＢＣ：テトラメチルアンモニウム酢酸塩 ３）ＥＰ−１２０Ａ：ノニオン性界面活性剤，ポリオキ
シエチレンフェニルエーテル，第一工業製薬社製 実施例５ 実施例１において、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層の代わりに、タ
ングステン層及びＴｉＮ層をそれぞれ用いた以外は、実
施例１と同様にして実施したところ、実施例１と同様な
結果が得られた。 実施例６ 実施例１〜４における酸素プラズマによる灰化処理を、
まず酸素ガスを用いたプラズマにより、１７０℃で１８
０秒間灰化処理し、次いで酸素ガスにＣＦ4 １０容量％
を添加した混合ガスを用いたプラズマにより、１７０℃
にて2.５秒間灰化処理することに代えた以外は、実施例
１〜４と同様にして実施したところ、いずれも洗浄処理
工程において実施例１と同様に堆積ポリマーが完全に除
去され、清浄化された。
【００３６】実施例７ 図２は、この実施例における半導体素子の製造工程の説
明図である。 （１）金属導電膜層の形成 図２（ａ）に示すように、シリコンウエハー上のＣＶＤ
酸化ケイ素膜１１の上に、厚さ５００ÅのＴｉＮ層１
２，厚さ１５００Åのスパッタタングステン層１３，厚
さ１５００ÅのＣＶＤタングステン層１４及び反射防止
膜としての厚さ５００ÅのＴｉＮ層１５を順次形成させ
た。 （２）レジストパターンの形成 上記（１）のＴｉＮ層１５上に、図２（ｂ）で示すよう
に、厚さ1.０μｍのポジ型レジスト層１６を設けたの
ち、プロジェクション法（投影法）により、所定のマス
クを介してｉ線を選択的に照射して露光し、次いで、１
１０℃で９０秒間加熱処理後、2.３８％ＴＭＡＨ水溶液
を用いて現像処理し、さらに水洗して乾燥することによ
り、図２（ｃ）に示すようなレジストパターンを形成し
た。
【００３７】（３）ドライエッチング処理 上記（２）で得られたレジストパターンをマスクとし
て、以下に示す条件にてドライエッチング処理し、図２
（ｄ）に示すような金属配線を形成した。 ドライエッチング条件 ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴） 処理圧力１０ｍＴｏｒｒ、ｕ波入射電流３００ｍＡ、
ＲＦ電力２５Ｗ、Ｃｌ2、処理時間１０秒 処理圧力１０ｍＴｏｒｒ、ｕ波入射電流３５０ｍＡ、
ＲＦ電力２０Ｗ、Ｃｌ2とＳＦ6 の混合ガス、処理時間
２５秒 処理圧力１０ｍＴｏｒｒ、ｕ波入射電流３５０ｍＡ、
ＲＦ電力５０Ｗ、Ｃｌ2、処理時間２５秒 （４）酸素プラズマによる灰化処理 上記（３）のドライエッチング処理後のレジストパター
ンを、酸素ガスを用いたプラズマにより１７０℃で１８
０秒間灰化処理することによって除去した。図２（ｅ）
は、この灰化処理後の状態を示す図であり、この図２
（ｅ）から分かるよに、ＣＶＤ酸化ケイ素膜側壁に堆積
ポリマー１７が付着していることが認められた。
【００３８】（５）洗浄処理 上記（４）で得られた酸素プラズマによる灰化処理した
ものに対し、実施例１−（５）と同様にして洗浄処理を
行い、水洗後、乾燥した。この状態を図２（ｆ）に示
す。図２（ｆ）から、本発明の洗浄液を用いることによ
り、導電膜の側壁に付着していた堆積ポリマー１７が完
全に除去され、清浄化されたことが分かる。 （６）層間絶縁膜の形成 最後に、層間絶縁膜を形成し、金属配線を完成させ、半
導体素子を作製した。
【００３９】実施例８ 実施例７−（４）における酸素プラズマによる灰化処理
を、まず酸素ガスを用いたプラズマにより、１７０℃で
１８０秒間灰化処理し、次いで酸素ガスにＣＦ 4 １０容
量％を添加した混合ガスを用いたプラズマにより、１７
０℃にて2.５秒間灰化処理することに代えた以外は、実
施例７−（４）と同様にして実施したところ、洗浄処理
工程において実施例１と同様に堆積ポリマーが完全に除
去され、清浄化された。
【００４０】実施例９ 図３は、この実施例における半導体素子の製造工程の説
明図である。 （１）金属導電膜層の形成 図３（ａ）に示すように、シリコンウエハー上のＣＶＤ
酸化ケイ素膜２１の上に、厚さ５００Åのスパッタタン
グステン層２２，厚さ１０００ÅのＣＶＤタングステン
層２３，厚さ５０００ÅのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金層２４
及び反射防止膜としての厚さ５００ÅのＴｉＮ層２５を
順次形成した。
【００４１】（２）レジストパターンの形成 上記（１）のＴｉＮ層２５上に、図３（ｂ）で示すよう
に、1.６μｍのポジ型レジスト層２６を設けたのち、プ
ロジェクション法（投影法）により、所定のマスクを介
してｉ線を選択的に照射して露光し、次いで、１１０℃
で９０秒間加熱処理後、2.３８％ＴＭＡＨ水溶液を用い
て現像処理し、さらに水洗して乾燥することにより、図
３（ｃ）に示すようなレジストパターンを形成した。
【００４２】（３）ドライエッチング処理 上記（２）で得られたレジストパターンをマスクとし
て、以下に示す条件にてドライエッチング処理し、図３
（ｄ）に示すような金属配線を形成した。 ドライエッチング条件 ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴） 処理圧力８ｍＴｏｒｒ、ｕ波入射電流２５０ｍＡ、Ｒ
Ｆ電力２０Ｗ、ＢＣｌ3とＳＦ6 の混合ガス、処理時間
９秒 処理圧力８ｍＴｏｒｒ、ｕ波入射電流３２０ｍＡ、Ｒ
Ｆ電力６０Ｗ、ＢＣｌ3とＣｌ2 の混合ガス、処理時間
３０秒 処理圧力８ｍＴｏｒｒ、ｕ波入射電流２５０ｍＡ、Ｒ
Ｆ電力２０Ｗ、ＢＣｌ3とＳＦ6 の混合ガス、処理時間
５０秒 （４）酸素プラズマによる灰化処理 上記（３）のドライエッチング処理後のレジストパター
ンを、酸素ガスを用いたプラズマにより１７０℃で１８
０秒間灰化処理することによって除去した。図３（ｅ）
は、この灰化処理後の状態を示す図であり、この図３
（ｅ）から分かるように、金属導電膜の側壁に堆積ポリ
マー２７が付着していることが認められた。 （５）洗浄処理 上記（４）で得られた酸素プラズマによる灰化処理した
ものに対し、実施例１−（５）と同様にして洗浄処理を
行い、水洗後、乾燥した。この状態を図３（ｆ）に示
す。図３（ｆ）から、本発明の洗浄液を用いることによ
り、金属導電膜の側壁に付着していた堆積ポリマー２７
が完全に除去され、清浄化されたことが分かる。 （６）層間絶縁膜の形成 最後に、層間絶縁膜を形成し、金属配線を完成させ、半
導体素子を作製した。
【００４３】実施例１０ 実施例９−（４）における酸素プラズマによる灰化処理
を、まず酸素ガスを用いたプラズマにより、１７０℃で
１８０秒間灰化処理し、次いで酸素ガスにＣＦ 4 １０容
量％を添加した混合ガスを用いたプラズマにより、１７
０℃にて2.５秒間灰化処理することに代えた以外は、実
施例９−（４）と同様にして実施したところ、洗浄処理
工程において実施例１と同様に堆積ポリマーが完全に除
去され、清浄化された。
【００４４】
【発明の効果】本発明の半導体素子製造用洗浄液は、半
導体素子の製造工程において、ドライエッチング処理の
際に生じる堆積ポリマーの除去、特にヴィアホール内部
およびその周辺に生成付着した堆積ポリマーの除去、あ
るいは金属導電膜層を配線形成した後に側壁部などに生
成付着した堆積ポリマーの除去を金属膜を腐食すること
なく容易に行うことができる。また、本発明の半導体素
子の製造方法によれば、ヴィアホール形成工程におい
て、堆積ポリマーの除去が確実に行われることから、ヴ
ィアホール近傍の汚染がなくなり、清浄化されるので、
金属膜接続が充分に達成され、高品質の信頼度の高い半
導体素子が得られる。また、金属配線形成工程において
も、従来除去が困難であった導電膜層側壁部の堆積ポリ
マーを容易に除去できるので、腐食のない清浄な配線形
成を達成でき、高品質の信頼度の高い半導体素子が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における半導体素子の製造工程の説明
図である。
【図２】実施例７における半導体素子の製造工程の説明
図である。
【図３】実施例９における半導体素子の製造工程の説明
図である。
【符号の説明】
１Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金層 ２ＴｉＮ層 ３ＣＶＤ酸化ケイ素膜 ４レジスト層 ５堆積ポリマー １１ＣＶＤ酸化ケイ素膜 １２ＴｉＮ層 １３スパッタタングステン層 １４ＣＶＤタングステン層 １５ＴｉＮ層 １６レジスト層 １７堆積ポリマー ２１ＣＶＤ酸化ケイ素膜 ２２スパッタタングステン層 ２３ＣＶＤタングステン層 ２４Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金層 ２５ＴｉＮ層 ２６レジスト層 ２７堆積ポリマー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１１Ｄ 7:32 7:28 7:50 7:08 7:26） (72)発明者 鳥居 善三 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 笹部 俊二 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 児島 雅之 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 薄網 弘久 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 徳永 尚文 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 原 和里 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 大平 義和 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 松井 剛 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社超ＬＳＩ技 術開発センター内 (72)発明者 後藤 日出人 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社超ＬＳＩ技 術開発センター内 (72)発明者 青山 哲男 新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱 瓦斯化学株式会社新潟研究所内 (72)発明者 長谷見 隆司 新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱 瓦斯化学株式会社新潟研究所内 (72)発明者 池田 英俊 新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱 瓦斯化学株式会社新潟研究所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）一般式（Ｉ） 〔（Ｒ1)3 Ｎ−Ｒ2 〕+ a Ｘa- ・・・（Ｉ） （式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基を示し、３つ
    のＲ1 はたがいに同一でも異なっていてもよく、Ｒ2 は
    炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシアルキル基を
    示す。Ｘa-は無機又は有機の陰イオンを示し、ａは該陰
    イオンの価数を示す。）で表される第四級アンモニウム
    塩と、（Ｂ）含フッ素化合物と、（Ｃ）水溶性又は水混
    和性有機溶剤と、（Ｄ）無機酸及び／又は有機酸とを含
    有する水溶液からなる半導体素子製造用洗浄液。
  2. 【請求項２】 （Ａ')一般式（II） Ｚ−〔ＣＯＯＮＨ4-n （Ｒ3)n 〕m ・・・（II) （式中、Ｚは水素原子又は１〜４価の炭素数１〜１８の
    炭化水素基を示し、Ｒ3は炭素数１〜４のアルキル基又
    は炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基を示し、ｎは０
    〜３の整数を示し、ｍは１〜４の整数を示す。なおＲ3
    が複数ある場合、複数の各Ｒ3 はたがいに同一でも異な
    っていてもよい。）で表される有機カルボン酸アンモニ
    ウム塩及び／又は有機カルボン酸アミン塩と、（Ｂ）含
    フッ素化合物と、（Ｃ）水溶性又は水混和性有機溶剤
    と、（Ｄ）無機酸及び／又は有機酸とを含有する水溶液
    からなる半導体素子製造用洗浄液。
  3. 【請求項３】 さらに、（Ｅ）界面活性剤を含有する請
    求項１又は２記載の半導体素子製造用洗浄液。
  4. 【請求項４】 表面に絶縁膜層が設けられた半導体基板
    上に、所望のレジストパターンを形成し、このレジスト
    パターンをマスクとしてドライエッチング処理してヴィ
    アホールを形成したのち、酸素プラズマによる灰化処理
    を施して該レジストパターンを除去し、次いで請求項１
    〜３のいずれかに記載の洗浄液を用いて洗浄処理するこ
    とを特徴とする半導体素子の製造方法。
  5. 【請求項５】 洗浄処理は、ヴィアホール内部およびそ
    の周辺に生成付着した堆積ポリマーを除去する請求項４
    記載の半導体素子の製造方法。
  6. 【請求項６】 表面に金属導電膜層が設けられた半導体
    基板上に、所望のレジストパターンを形成し、このレジ
    ストパターンをマスクとしてドライエッチング処理して
    金属配線を形成したのち、酸素プラズマによる灰化処理
    を施して該レジストパターンを除去し、次いで請求項１
    〜３のいずれかに記載の洗浄液を用いて洗浄処理するこ
    とを特徴とする半導体素子の製造方法。
  7. 【請求項７】 金属導電膜層がタングステン，タングス
    テン合金，チタン，チタン合金，チタン・タングステン
    合金，窒化チタン，アルミニウム又はアルミニウム合金
    を含むものである請求項６記載の半導体素子の製造方
    法。
  8. 【請求項８】 洗浄処理が、金属導電膜層側壁部に生成
    付着した堆積ポリマーの除去を目的とするものである請
    求項６記載の半導体素子の製造方法。
  9. 【請求項９】 酸素プラズマによる灰化処理を、フッ素
    系ガスを添加して行う請求項４又は６記載の半導体素子
    の製造方法。
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