JPH11345805A - 半導体またはマイクロエレクトロニック複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線からの後反応イオンエッチングによる側面ポリマ―レ―ルの除去方法 - Google Patents

半導体またはマイクロエレクトロニック複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線からの後反応イオンエッチングによる側面ポリマ―レ―ルの除去方法

Info

Publication number
JPH11345805A
JPH11345805A JP11109820A JP10982099A JPH11345805A JP H11345805 A JPH11345805 A JP H11345805A JP 11109820 A JP11109820 A JP 11109820A JP 10982099 A JP10982099 A JP 10982099A JP H11345805 A JPH11345805 A JP H11345805A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composite structure
etching
rie
gas
water
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
JP11109820A
Other languages
English (en)
Inventor
Ravikumar Ramachandran
ラマチャンドラン ラヴィクマー
Wesley Natzle
ナッツル ウェスリー
Martin Gutsche
グーチェ マーティン
Hiroyuki Akatsu
ヒロユキ アカツ
Chien Yu
ユー チェン
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.)
Siemens Corp
International Business Machines Corp
Original Assignee
Siemens Corp
International Business Machines Corp
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 Siemens Corp, International Business Machines Corp filed Critical Siemens Corp
Publication of JPH11345805A publication Critical patent/JPH11345805A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H10P50/24—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials
    • H10P50/242—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials of Group IV materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P70/20—Cleaning during device manufacture
    • H10P70/27—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H10P70/273—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation of conductive layers, e.g. by RIE
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H10P50/26—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials
    • H10P50/264—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials by chemical means
    • H10P50/266—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials by chemical means by vapour etching only
    • H10P50/267—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials by chemical means by vapour etching only using plasmas
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H10P50/28—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials
    • H10P50/286—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of organic materials
    • H10P50/287—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of organic materials by chemical means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/906—Cleaning of wafer as interim step

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間誘電層（ＩＬＤ）を貫くように切削する
ことによりバイアホールを形成させる反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）処理法の技術の場合には、異方的反応
性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理法のために、ＲＩＥ
と湿式洗浄との間の時間的結合および湿式化学的洗浄の
使用を回避させる。 【解決手段】 半導体またはマイクロエレクトロニック
複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線上の後反応イオンエッチ
ングによる側面ポリマーレールを除去する方法の場合
に、エッチングガスと酸中和ガスとの混合物を、ＲＩＥ
処理法によるＡｌ／Ｃｕ金属線上の後方に残存する側面
ポリマーレールの水溶性物質を形成させるために複合構
造体が支持されている真空室中に供給し；この水溶性物
質を脱イオン水を用いて除去し；水だけのプラズマ処理
法または化学的な下流エッチング法によってフォトレジ
ストを前記複合構造体から除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチングガスお
よび酸中和ガスを含有する化学的混合物を使用すること
により、半導体構造物またはマイクロエレクトロニック
デバイスのＡｌ／Ｃｕ金属線上に形成された後ＲＩＥに
よるポリマーレールを除去するための改善された方法に
関する。更に、詳述すれば、この改善された方法は、そ
れぞれガス状またはプラズマの形で導入されたエッチン
グ剤と酸中和反応体との混合物を使用することにより、
金属（Ａｌ／Ｃｕ）ＲＩＥ処理の後に残存する側面ポリ
マーを除去することを含み、この場合エッチング剤は、
ＨＦのような種を基礎とした弗素であり、酸中和反応体
は、ＮＨ３のような化学薬品である。
【０００２】
【従来の技術】ＵＬＳＩ（超大規模集積）デバイスの場
合、金属層間の電気的接続は、超微細なバイアホール
（via hole）によって達成される。このバイアホール
は、通常、ＣＦ４またはＣＨＦ３および不活性ガス混合
物を用いて異方的反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処
理法を使用することにより、中間誘電層（ＩＬＤ）を貫
くように切削することによって形成される。
【０００３】中間誘電層としての酸化珪素、遮断層、金
属スタック層およびフォトレジストを有する複合構造体
のＲＩＥ処理法の間、このフォトレジストの露光および
現像の後に、性質上殆んど無機の不溶性ポリマーが側面
として形成され、この場合幾つかの化学成分は、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｔｉ、Ｏ、ＣおよびＣｌである。
【０００４】通常、後金属ＲＩＥの際の洗浄は、クロム
燐酸タンク浴を使用することにより行なわれるかまたは
化学薬品を基礎とする他の溶剤によって行なわれる。更
に、ＲＩＥ処理法の完結時と湿式洗浄工程との間には、
約４時間の一定時間の窓（window）が存在する。
【０００５】常用の湿式化学的洗浄法の幾つかの欠点
は、次の通りである： １）酸を基礎とする化学薬品（この中には、ＨＦを全く
含まない）は、（支持体領域内に位置した金属パッド中
に見出されるように）高い珪素含量を有するポリマーレ
ールを除去する場合には、効果的でないこと；および ２）化学薬品を基礎とする溶剤は、一般に長い処理時間
をとり（典型的には酸を基礎とする洗浄のための２〜４
分間と比較して約１０分間）、かつ典型的には費用およ
び廃棄物の環境的要件の結果として支障を生じること。
【０００６】正確な量の二酸化珪素および他の形のドー
プされた酸化珪素をエッチングするためのＨＦとＮＨ３
とのガス状混合物を正確に使用する装置および方法は、
米国特許第５２８２９２５号明細書に開示されている。
この方法は、次の通りに：反応体含有ガスを真空室中で
エッチングすべき材料を有する基板上に送り、基板材料
の表面上に反応体の被膜を形成させ；基板上の材料の正
確な量でエッチングすべき材料の表面上の被膜の組成お
よび滞留時間を制御し；任意の望ましくない反応体およ
び反応生成物を真空室または基板の表面から除去するこ
とからなる。
【０００７】米国特許第５１２９９５８号明細書には、
プラズマ弗素洗浄工程からの半導体ウェファー処理装置
中に残存する弗素残分を１種以上の還元ガスと接触させ
ることからなる、半導体ウェファー処理装置中のＣＶＤ
析出チャンバーを洗浄する方法が開示されている。
【０００８】トン（Tong）他によるElectrochemical So
ciety Proceedings 第９５−２０巻の第２３５〜２４２
頁には、ポリマー／珪酸塩残分の除去および蒸気相ＨＦ
洗浄による金属間バイアホールのための接触耐性の減少
が開示されている。蒸気ＨＦ処理は、バイアベースで蒸
気ＨＦとＡｌ／Ａｌ２Ｏ３との反応によって形成された
ＡｌＦ３の存在により金属間バイアの接触耐性を減少さ
せる。
【０００９】米国特許第４１５９９１７号明細書には、
シリコン半導体デバイスの製造法の場合に半導体材料
は、窒素酸化物および塩化水素を含有する無水洗浄ガス
混合物を分子状窒素のキャリヤーガスと一緒に８５０℃
〜１１００℃の温度範囲で利用することによって洗浄さ
れることができることが開示されている。
【００１０】集積回路構造体の形成の際にポリシリコン
層をエッチングした後に残存する残留物を除去するため
の１つの方法は、米国特許第５２９６０９３号明細書に
開示されており、この場合には、先にＲＩＥエッチング
された構造体をＨＦ浴中に浸漬させることによって重合
されたシリコン／酸化物含有残留物を除去する環境中
で、ＲＩＥエッチングされた構造体は、ＲＩＥエッチン
グの完結後にアンモニウム含有塩基／過酸化物水溶液で
処理され、かかる残留物は除去される。
【００１１】洗浄ＲＩＥによるエッチングされた材料の
技術の場合には、ＲＩＥ処理法の完結時と湿式洗浄工程
との間の約４時間の時間的窓を減少させることが必要と
される。
【００１２】換言すれば、中間誘電層（ＩＬＤ）を貫く
ように切削することによりバイアホールを形成させる反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理法の技術の場合に
は、異方的反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理法の
ために、ＲＩＥと湿式洗浄との間の時間的結合および湿
式化学的洗浄の使用を回避させることが必要とされる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、エッチングガスと酸中和ガスとの混合物をガス洗浄
剤として使用することによって、Ａｌ／Ｃｕ金属線上に
形成された後ＲＩＥによるポリマーレールを除去するこ
とである。
【００１４】本発明の別の目的は、湿式化学薬品の使用
を含まない金属エッチングされた後洗浄法を提供するこ
とである。
【００１５】また、本発明の他の目的は、脱イオン水
（ＤＩＷ）のみの使用による湿式化学薬品の使用および
金属エッチングと洗浄との間に通常存在する時間的窓ま
たは時間間隔の双方を排除する気相化学薬品を使用する
ことによって後金属エッチング法を提供することであ
る。
【００１６】更にまた、本発明の他の目的は、弗素を基
礎とするエッチング剤、例えばＨＦおよび酸中和化学薬
品、例えばＮＨ３を使用する気相化学薬品の使用によっ
てＡｌ／Ｃｕ金属線上に形成された後ＲＩＥによるポリ
マーレールの除去を提供することである。
【００１７】また、本発明の別の目的は、ポリマーレー
ルをＨＦとＮＨ３とのガス混合物によって水溶性の形に
化学的に変性し、次に脱イオン水での洗浄の使用によっ
て水溶性の形のポリマーレールを除去することによっ
て、Ａｌ／Ｃｕ金属線上の後ＲＩＥによるポリマーレー
ルを除去するための方法を提供することである。
【００１８】更に、本発明の他の目的は、塩化物成分を
ＮＨ３で中和するかまたは塩化物成分を弗化物と交換す
ることによって、腐食を引き起こすレール中の活性塩化
物成分の中和による後ＲＩＥのポリマーレールの除去に
よってＡｌ／Ｃｕ金属線の腐食を抑制することである。
【００１９】本発明のもう１つの目的は、後湿式化学薬
品の使用およびＲＩＥと湿式洗浄工程との間に含まれる
時間的遅延を排除し、それによって金属エッチングレベ
ルでの生産処理を合理化する統合された方法を使用する
ことによって、Ａｌ／Ｃｕ金属線上に形成された後ＲＩ
Ｅによるポリマーレールの除去を効果的に行なうことで
ある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】一般的に、本発明は、エ
ッチング剤と酸中和反応体との混合物をガス状の形また
はプラズマの形で金属エッチング処理の後に導入させ、
後ＲＩＥによるポリマーレールを水溶性の形に化学的に
変性させ、金属線の腐食を抑制させることにより、ＲＩ
Ｅと湿式洗浄との間の時間的結合および湿式化学的洗浄
の使用を回避させることによって達成される。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の処理過程１を示
すブロック図であり、この処理過程１によれば、ＲＩＥ
ポリマーは、最初に工程２で水溶性の化学的形に変換さ
れ、工程３の間に水溶性の化学的形のＲＩＥポリマーは
除去される。工程４で、残存するフォトレジストは、プ
ラズマ処理法または化学的下流エッチング法によって除
去される。この過程は、通常２００℃を上廻る温度で行
なわれるので、不動態層がＡｌ金属線表面上に形成され
る。
【００２２】図２は、本発明の選択的な実施態様を示す
ブロック図であり、この場合工程２は、剥離チャンバー
中でフォトレジストを除去するために使用される。この
方法は、約１７５〜２００℃の低い温度で水だけのプラ
ズマ処理法を用いて行なわれ、それによって側面ポリマ
ーの厚さが限定される。ポリマーレールは、工程３で化
学的に変性され、工程４でＤＩＷを用いて洗浄除去され
る。
【００２３】図３は、処理過程１の方法により生じるア
レイおよび支持体の表面形状を示す顕微鏡写真であり、
この場合ＨＦ＋ＮＨ３の混合物は、Ａｌ／Ｃｕ金属線の
ＢＣｌ３ＲＩＥエッチングによるポリマーレールの除去
のために使用され、引続き洗浄および融合が行なわれ
る。
【００２４】図４は、本発明の選択的な実施態様または
処理過程２の方法により生じるアレイおよび支持体の表
面形状を示す顕微鏡写真であり、この場合このアレイお
よび支持体の写真は、Ａｌ／Ｃｕ金属線のＢＣｌ３ＲＩ
ＥエッチングによるポリマーレールをＨＦ＋ＮＨ３の混
合物に晒し、洗浄した後に、このポリマーレールを水Ｄ
ＳＱで除去した結果を示している。
【００２５】本発明の前記目的および他の目的および利
点は、本発明の好ましい実施態様の次の記載によってよ
りいっそう良好に理解されるであろう。
【００２６】金属のエッチング処理後、気相化学薬品
は、脱イオン水（ＤＩＷ）のみの使用による湿式化学薬
品の使用および金属エッチングと洗浄との間に存在する
時間的窓の双方を排除するために使用される。
【００２７】更に、本発明による方法の場合には、気相
化学薬品の使用を金属エッチング工具と統合する方法が
提供されており、この場合気相化学薬品には、弗素を基
礎とするエッチング剤、例えばＨＦおよび酸中和化学薬
品、例えばＮＨ３が使用される。
【００２８】Ａｌ／Ｃｕ金属線上の後ＲＩＥによるポリ
マーレールは、最初にガス混合物によって水溶性の形に
変性され、これは次に脱イオン水洗浄を使用することに
より除去される。
【００２９】本発明が如何にして達成されたかについて
のどのような理論であってもこれと結び付けられるのは
望まないが、ポリマーレール中の塩素成分が腐食を増大
させる活性種であり、ポリマーレールの塩化物部分（遊
離ＣｌまたはＨＣｌとして）がＮＨ３で中和されるかま
たは弗化物と交換され、かつこの化学的相互作用がＡｌ
／Ｃｕ金属線の腐食を抑制するために重要であること
は、決して容易に想到しうることではない。
【００３０】本発明による方法を使用した場合には、ポ
リマーレールは１つの統合された方法で除去され、この
場合金属エッチングガス化学薬品−ＤＩＷを基礎とする
洗浄は、後湿式化学薬品の使用およびＲＩＥと湿式洗浄
工程との間に含まれる時間的遅延の双方を排除する。従
って、この統合された本発明による方法は、金属エッチ
ングレベルでのマイクロエレクトロニックデバイスの生
産方法を合理化するものである。
【００３１】
【実施例】例１ 酸化珪素中間誘電層、遮断層、金属スタック層およびフ
ォトレジスト層からなる複合構造体上での金属（Ａｌ／
Ｃｕ）ＲＩＥ処理後、性質上殆んどが無機である乾式壁
面ポリマーレールが残存し、このレールの幾つかの化学
的成分は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｏ、ＣおよびＣｌであ
る。
【００３２】ＲＩＥと湿式洗浄との間の時間的結合およ
び湿式化学的洗浄の使用の双方は、反応室中への導入、
ガス状の形またはプラズマの形でのエッチング剤と酸中
和反応体との混合物によって回避される。弗化物を基礎
とする種を含有するエッチング剤は、弗化水素酸であ
り、酸中和化学薬品は、アンモニアガスである。
【００３３】エッチング剤は、側壁ポリマーレールと反
応し、容易に除去される別の化学薬品の形に変換され、
処理過程のこの部分についての化学反応は、次の通りで
ある： ＳｉＯ２＋６ＨＦ＋２ＮＨ３＝（ＮＨ４）ＳｉＦ６＋２
Ｈ２Ｏ Ａｌ２Ｏ３＋６ＨＦ＝２ＡｌＦ３＋３Ｈ２Ｏ 酸中和化学薬品は、金属ＲＩＥ処理法の間に使用される
エッチング剤ガスであり、存在していてもよいかまたは
遊離塩化物と水との反応により形成されうる任意の酸
種、例えばＨＣｌを効果的に処理する。
【００３４】中和反応は、次の通りである： ＨＣｌ＋ＮＨ３＝ＮＨ４Ｃｌ エッチングおよび中和反応の双方からの生成物は、脱イ
オン水中で可溶性である。
【００３５】更に、図１について云えば、本発明の１つ
の実施態様の工程１は、現存する方法から全く変化して
いない金属化学薬品の使用を含む（反応性イオンエッチ
ング[ＲＩＥ]；反応Ｓｉ（ｓ）＋ＳｉＯ２（ｓ）＝Ｓｉ
Ｏ（ｇ）のための約９００℃の温度へのウェファーの加
熱；珪素の除去なしに二酸化珪素を除去するための高度
な選択を行なうための大気圧付近でのＨＦ、Ｈ２Ｏおよ
びＮ２のガス状混合物への暴露による酸化物エッチン
グ；または弗化アンモニウムで充填された加熱された容
器からのガスまたはＮＨ３およびＮＦ３ガス中でのマイ
クロ波放電への天然酸化物で被覆された珪素の暴露、引
続く酸化物を除去するための珪素温度の上昇）。
【００３６】従って、本発明の第１の実施態様の処理過
程１は、当業界でよく知られた金属エッチングの使用を
含むが、しかし、図１に示された第１の実施態様の処理
過程１の工程２は、２つの処理過程および統合された方
法を得るために気相化学薬品を必要とし、この場合ＲＩ
ＥポリマーがＨＦとＮＨ３との混合物によって水溶性の
化学薬品の形に変換された後に、水溶性の化学薬品が得
られる。この水溶性の化学薬品は、脱イオン水中で洗浄
され、その上、可溶性の化学的物質は除去される。工程
４の後、残存するフォトレジストは、プラズマ処理法ま
たは化学的下流エッチング方法によって除去される。こ
の工程は、約２００℃よりも高い温度で行なわれ、不動
態化層がアルミニウム金属線表面上に形成される。
【００３７】例２ 本発明の前記実施態様または処理過程２の場合、工程１
は、酸化珪素中間誘電層、遮断層、金属スタック層およ
びフォトレジスト層からなる複合構造体についての例１
の記載と同様に金属エッチング化学薬品の使用を含む。
処理過程２のための工程２で、水だけのプラズマ処理法
は、フォトレジストを剥離するために反応室中で使用さ
れ；その上、形成されたポリマーレールは、弗化水素エ
ッチングガスと酸中和ガスのアンモニアとの混合物を用
いる処理によって工程３で化学的に変性される。その後
に、脱イオン水は、工程４で側壁ポリマーから形成され
た水溶性化学物質を洗浄除去するために使用される。
【００３８】図１および２に示されているように処理過
程１および２の双方の場合の実施態様に関連して、必要
に応じて酸を基礎とする洗浄は、金属線からの残留物の
除去のために水洗浄ステーション中で部分的に使用され
てもよく、かつ酸を基礎とする洗浄は、希硫酸と過酸化
水素との混合物から構成されていてもよいことが認めら
れる。
【００３９】本発明の記載内容において、誘電性の硬質
マスク（二酸化珪素層および窒化珪素層）に対する通常
の傾向の場合には、ＲＩＥ処理法による統合された気相
は、ポリマーレールをＡｌ／Ｃｕ金属線から有効に除去
することを可能にするであろう。
【００４０】図３から判断することができるように、Ｘ
１００の顕微鏡写真は、ＨＦ＋ＮＨ ３の混合物に暴露さ
れるＢＣｌ３ＲＩＥエッチングおよび洗浄、引続く融合
を使用することにより得られたアレイおよび支持体を示
す。
【００４１】同様に、図４の場合には、本発明による処
理過程２の方法は、ＢＣｌ３ＲＩＥエッチングの後に、
ウェファーが水ＢＳＱに晒され、引続きＨＦ＋ＮＨ３の
気相化学薬品の組み合わせ物で処理され、その後に洗浄
され、支持体が得られるような場合のアレイおよび支持
体を示す。本発明による処理過程２を使用した結果を示
す図４の場合には、顕微鏡写真は、Ｘ１００で示されて
いる。
【００４２】ＨＦとＮＨ３とのガス状混合物がＡｌ／Ｃ
ｕの金属線の定義のために使用しえないことに注目する
ことは、重要なことである。Ａｌ／Ｃｕの金属線を形成
させるために、塩素を基礎とするプラズマ化学は、使用
される。塩素を基礎とするプラズマの源は、ＨＣｌ／Ｂ
Ｃｌ３およびＣｌ２ガスである。
【００４３】Ａｌ／Ｃｕの金属線を生じさせる材料の複
合構造体は、次の通りである：中間誘電層としての酸化
珪素、遮断層、金属スタック層およびフォトレジスト。
フォトレジストの露光および現像後に、ＲＩＥは行なわ
れ、Ａｌ／Ｃｕの金属線を定義する。これは、十分に幾
らかの量の遮断層素子に沿ってＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｏ、
ＣおよびＣｌを有する側壁ポリマー残留物の後方に留ま
る。
【００４４】本発明の場合、特殊なガスまたはＨＦとＮ
Ｈ３とのプラズマ混合物を使用することの理由は、後洗
浄として良好に処理することが重要であることにある。
後洗浄としての良好な処理のために、塩素を有する側壁
ポリマーを除去し、金属線の腐食の増大を阻止し、同時
に金属線それ自体をエッチングしないように残留物をエ
ッチング／化学的に水溶性に変性させることが必要とさ
れる。
【００４５】弗化アルミニウムは、水中での可溶性を制
限し、かつ室温で非揮発性であるので、本発明による方
法の反応は、それ自体制限されている。
【００４６】更に、本発明の場合には、ＮＨ３は、大部
分の遊離塩化物を中和し、それによって金属線の腐食を
阻止する。
【００４７】塩化物が中和されると直ちに、ＨＦ／ＮＨ
３は、エッチング／化学的に中和物を変性し、水溶性の
形に中和する。
【００４８】本発明による方法の最も重要な利点は、金
属エッチングされる工具を用いて調整することができ、
この場合には、この化学（後レジストストリップまたは
レジストストリップよりも前）を実施し、それによって
洗浄水としての脱イオン水のみを使用する最終工程を可
能にする分離室が存在する。
【００４９】従って、酸化珪素の複合構造体を介在誘電
層、遮断層、金属スタック層およびフォトレジスト層と
してエッチング／中和ガス状またはプラズマ混合物に暴
露することは、マイクロエレクトロニックデバイスの製
造技術において重要な進歩である。
【００５０】本発明の好ましい実施態様により、形成さ
れた後ＲＩＥによるポリマーレールが除去されるＡｌ／
Ｃｕ金属線が利用されることに注目すべきであるが、当
業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱すること
なく、Ａｌ／Ｃｕ以外の金属線のための反応室中での本
発明を同時の実施または多重のウェファーの実施を含め
て、変更を行なうことができることを認めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理過程１を示すブロック図。
【図２】本発明の選択的な実施態様を示すブロック図。
【図３】処理過程１の方法により生じるアレイおよび支
持体の表面形状を示す顕微鏡写真。
【図４】本発明の選択的な実施態様または処理過程２の
方法により生じるアレイおよび支持体の表面形状を示す
顕微鏡写真。
【符号の説明】
１，２，３，４ 工程
フロントページの続き (72)発明者 ラヴィクマー ラマチャンドラン アメリカ合衆国 ニューヨーク ビーコン ハドソン ヴュー ドライヴ ９ (72)発明者 ウェスリー ナッツル アメリカ合衆国 ニューヨーク ニュー パルツ キャナーン ロード 140 (72)発明者 マーティン グーチェ アメリカ合衆国 ニューヨーク ポウキー プシー スレイト ヒル ドライヴ 16 (72)発明者 アカツ ヒロユキ アメリカ合衆国 ニューヨーク ヨークタ ウン ハイツ ウェリントン コート 37 (72)発明者 チェン ユー アメリカ合衆国 ニューヨーク ハイラン ド ミルズ ジェファーソン ストリート 97

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体またはマイクロエレクトロニック
    複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線上の後反応イオンエッチ
    ングによる側面ポリマーレールを除去する方法におい
    て、エッチングガスと酸中和ガスとの混合物を、ＲＩＥ
    処理法によるＡｌ／Ｃｕ金属線上の後方に残存する側面
    ポリマーレールの水溶性物質の形成のために複合構造体
    が支持されている真空室中に供給し；この水溶性物質を
    脱イオン水を用いて除去し；水だけのプラズマ処理法ま
    たは化学的な下流エッチング法によってフォトレジスト
    を前記複合構造体から除去することを特徴とする、半導
    体またはマイクロエレクトロニック複合構造体のＡｌ／
    Ｃｕ金属線上の後反応イオンエッチングによる側面ポリ
    マーレールを除去する方法。
  2. 【請求項２】 複合構造体が酸化珪素中間誘電層、遮断
    層、金属スタック層およびフォトレジスト層からなる、
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 エッチングガスがＨＦであり、酸中和ガ
    スがＮＨ３である、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ２００℃よりも高い温度で達成されたフ
    ォトレジストを除去する、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 エッチングガスと酸中和ガスとの混合物
    がプラズマの形のものである、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 半導体またはマイクロエレクトロニック
    複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線上の後反応イオンエッチ
    ングによる側面ポリマーレールを除去する方法におい
    て、先にＲＩＥ処理法を施こした半導体またはマイクロ
    エレクトロニック複合構造体のフォトレジスト層を剥離
    するために、水だけのプラズマ処理法を形成させ；エッ
    チングガスと酸中和ガスとの混合物を、ＲＩＥ処理法に
    よるＡｌ／Ｃｕ金属線上の後方に残存する側面ポリマー
    レールの水溶性物質の形成のために複合構造体が支持さ
    れている真空室中に供給し；この水溶性物質を脱イオン
    水を用いて除去することを特徴とする、半導体またはマ
    イクロエレクトロニック複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線
    上の後反応イオンエッチングによる側面ポリマーレール
    を除去する方法。
  7. 【請求項７】 水だけのプラズマ処理法を約１７５〜２
    ７５℃の温度で行ない、側面ポリマーの厚さを限定させ
    る、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 複合構造体が酸化珪素中間誘電層、遮断
    層、金属スタック層およびフォトレジスト層からなる、
    請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 エッチングガスがＨＦであり、酸中和ガ
    スがＮＨ３である、請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 エッチングガスと酸中和ガスとの混合
    物がプラズマの形のものである、請求項６記載の方法。
JP11109820A 1998-04-16 1999-04-16 半導体またはマイクロエレクトロニック複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線からの後反応イオンエッチングによる側面ポリマ―レ―ルの除去方法 Pending JPH11345805A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/061565 1998-04-16
US09/061,565 US5980770A (en) 1998-04-16 1998-04-16 Removal of post-RIE polymer on Al/Cu metal line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11345805A true JPH11345805A (ja) 1999-12-14

Family

ID=22036600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11109820A Pending JPH11345805A (ja) 1998-04-16 1999-04-16 半導体またはマイクロエレクトロニック複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線からの後反応イオンエッチングによる側面ポリマ―レ―ルの除去方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5980770A (ja)
EP (1) EP0957512A3 (ja)
JP (1) JPH11345805A (ja)
KR (1) KR19990083236A (ja)
CN (1) CN1238554A (ja)
TW (1) TW524892B (ja)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6849153B2 (en) * 1998-04-16 2005-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Removal of post-rie polymer on A1/CU metal line
US6328905B1 (en) * 1999-08-12 2001-12-11 Advanced Micro Devices, Inc. Residue removal by CO2 water rinse in conjunction with post metal etch plasma strip
US6984571B1 (en) * 1999-10-01 2006-01-10 Ziptronix, Inc. Three dimensional device integration method and integrated device
US6902987B1 (en) 2000-02-16 2005-06-07 Ziptronix, Inc. Method for low temperature bonding and bonded structure
US6667244B1 (en) 2000-03-24 2003-12-23 Gerald M. Cox Method for etching sidewall polymer and other residues from the surface of semiconductor devices
US6758223B1 (en) * 2000-06-23 2004-07-06 Infineon Technologies Ag Plasma RIE polymer removal
US6548231B1 (en) 2000-11-13 2003-04-15 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Enhanced passivation scheme for post metal etch clean process
US6926843B2 (en) * 2000-11-30 2005-08-09 International Business Machines Corporation Etching of hard masks
US6890855B2 (en) 2001-06-27 2005-05-10 International Business Machines Corporation Process of removing residue material from a precision surface
US6838015B2 (en) 2001-09-04 2005-01-04 International Business Machines Corporation Liquid or supercritical carbon dioxide composition
US7390755B1 (en) 2002-03-26 2008-06-24 Novellus Systems, Inc. Methods for post etch cleans
US20040058551A1 (en) * 2002-09-23 2004-03-25 Meagley Robert P. Fluorous cleaning solution for lithographic processing
US6858532B2 (en) 2002-12-10 2005-02-22 International Business Machines Corporation Low defect pre-emitter and pre-base oxide etch for bipolar transistors and related tooling
KR100520819B1 (ko) * 2003-02-25 2005-10-12 삼성전자주식회사 기판의 세정 방법
US7109092B2 (en) 2003-05-19 2006-09-19 Ziptronix, Inc. Method of room temperature covalent bonding
US7288484B1 (en) 2004-07-13 2007-10-30 Novellus Systems, Inc. Photoresist strip method for low-k dielectrics
US8193096B2 (en) 2004-12-13 2012-06-05 Novellus Systems, Inc. High dose implantation strip (HDIS) in H2 base chemistry
US8129281B1 (en) 2005-05-12 2012-03-06 Novellus Systems, Inc. Plasma based photoresist removal system for cleaning post ash residue
US20080083427A1 (en) * 2006-10-09 2008-04-10 Semitool, Inc. Post etch residue removal from substrates
US7740768B1 (en) 2006-10-12 2010-06-22 Novellus Systems, Inc. Simultaneous front side ash and backside clean
JP5260861B2 (ja) * 2006-11-29 2013-08-14 東京エレクトロン株式会社 キャパシタ電極の製造方法と製造システムおよび記録媒体
US8435895B2 (en) 2007-04-04 2013-05-07 Novellus Systems, Inc. Methods for stripping photoresist and/or cleaning metal regions
US8591661B2 (en) 2009-12-11 2013-11-26 Novellus Systems, Inc. Low damage photoresist strip method for low-K dielectrics
US8721797B2 (en) 2009-12-11 2014-05-13 Novellus Systems, Inc. Enhanced passivation process to protect silicon prior to high dose implant strip
US20110143548A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 David Cheung Ultra low silicon loss high dose implant strip
WO2012177900A1 (en) 2011-06-22 2012-12-27 Research Triangle Institute, International Bipolar microelectronic device
US9613825B2 (en) 2011-08-26 2017-04-04 Novellus Systems, Inc. Photoresist strip processes for improved device integrity
US9472453B2 (en) 2014-03-13 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Systems and methods of forming a reduced capacitance device
US9514954B2 (en) 2014-06-10 2016-12-06 Lam Research Corporation Peroxide-vapor treatment for enhancing photoresist-strip performance and modifying organic films
US11443936B2 (en) * 2020-06-19 2022-09-13 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for aluminum oxide surface recovery
KR20230097121A (ko) 2020-10-29 2023-06-30 아데이아 세미컨덕터 본딩 테크놀로지스 인코포레이티드 직접 접합 방법 및 구조체
US20250391666A1 (en) * 2024-06-21 2025-12-25 Applied Materials, Inc. Residue removal after etch processes using a boron-containing etchant

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159917A (en) * 1977-05-27 1979-07-03 Eastman Kodak Company Method for use in the manufacture of semiconductor devices
US4711698A (en) * 1985-07-15 1987-12-08 Texas Instruments Incorporated Silicon oxide thin film etching process
US4749440A (en) * 1985-08-28 1988-06-07 Fsi Corporation Gaseous process and apparatus for removing films from substrates
US4863561A (en) * 1986-12-09 1989-09-05 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for cleaning integrated circuit wafers
JPH03130368A (ja) * 1989-09-22 1991-06-04 Applied Materials Inc 半導体ウェーハプロセス装置の洗浄方法
JPH03257182A (ja) * 1990-03-07 1991-11-15 Hitachi Ltd 表面加工装置
KR920010774A (ko) * 1990-11-16 1992-06-27 아이자와 스스무 반도체장치의 제조방법
US5228950A (en) * 1990-12-04 1993-07-20 Applied Materials, Inc. Dry process for removal of undesirable oxide and/or silicon residues from semiconductor wafer after processing
US5296093A (en) * 1991-07-24 1994-03-22 Applied Materials, Inc. Process for removal of residues remaining after etching polysilicon layer in formation of integrated circuit structure
US5174856A (en) * 1991-08-26 1992-12-29 Applied Materials, Inc. Method for removal of photoresist over metal which also removes or inactivates corrosion-forming materials remaining from previous metal etch
US5348619A (en) * 1992-09-03 1994-09-20 Texas Instruments Incorporated Metal selective polymer removal
US5282925A (en) * 1992-11-09 1994-02-01 International Business Machines Corporation Device and method for accurate etching and removal of thin film
AU7682594A (en) * 1993-09-08 1995-03-27 Uvtech Systems, Inc. Surface processing
US5403434A (en) * 1994-01-06 1995-04-04 Texas Instruments Incorporated Low-temperature in-situ dry cleaning process for semiconductor wafer
JP3129144B2 (ja) * 1995-04-21 2001-01-29 日本電気株式会社 アッシング方法
US5663090A (en) * 1995-06-29 1997-09-02 Micron Technology, Inc. Method to thermally form hemispherical grain (HSG) silicon to enhance capacitance for application in high density DRAMs
US5908319A (en) * 1996-04-24 1999-06-01 Ulvac Technologies, Inc. Cleaning and stripping of photoresist from surfaces of semiconductor wafers

Also Published As

Publication number Publication date
TW524892B (en) 2003-03-21
CN1238554A (zh) 1999-12-15
US5980770A (en) 1999-11-09
KR19990083236A (ko) 1999-11-25
EP0957512A2 (en) 1999-11-17
EP0957512A3 (en) 2000-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11345805A (ja) 半導体またはマイクロエレクトロニック複合構造体のＡｌ／Ｃｕ金属線からの後反応イオンエッチングによる側面ポリマ―レ―ルの除去方法
JP3921502B2 (ja) 酸化物の選択的エッチング方法
US6692903B2 (en) Substrate cleaning apparatus and method
JP3326644B2 (ja) シリコン系材料層の加工方法
JP2000012514A (ja) 後処理方法
JPH11323394A (ja) 半導体素子製造用洗浄剤及びそれを用いた半導体素子の製造方法
JPH0218578B2 (ja)
US6758223B1 (en) Plasma RIE polymer removal
US6849153B2 (en) Removal of post-rie polymer on A1/CU metal line
TWI238925B (en) Resist stripping composition and method of producing semiconductor device using the same
US7001838B2 (en) Method of wet etching an inorganic antireflection layer
CN100392821C (zh) 去除蚀刻残余的聚合物的方法
US6399509B1 (en) Defects reduction for a metal etcher
JPH0794469A (ja) ドライエッチング方法
CN112216608B (zh) 生成物层的处理方法
HK1022991A (en) Treatment of conductive lines in semiconductor device fabrication
JP4408830B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2005167181A (ja) Ｌｏｗ−ｋ膜用エッチング液及びエッチング方法
HK1025843A (en) Removal of post-rie polymer on al/cu metal line
JP4609616B2 (ja) 半導体装置用洗浄剤
JP2000311885A (ja) 金属積層配線を有する半導体装置およびその製造方法
JPH07249607A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100826973B1 (ko) 비트라인 형성 방법
JP2001351899A (ja) 半導体装置の製造方法
KR20060020977A (ko) 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030827