DE10050047B4 - Trockenreinigungsverfahren statt der herkömmlichen Nassreinigung nach der Ätzung von Metallen - Google Patents
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Abstract
Bereitstellung einer geätzten und einem Abstreifen von Photolack unterzogenen Metallisierungsstruktur;
Anordnen der Metallisierungsstruktur in einer Bearbeitungskammer;
Reinigen der Metallisierungsstruktur durch Einlassen einer Mischung aus einem fluorhaltigen Gas und einem sauerstoffhaltigen Gas in die Bearbeitungskammer in der Nähe der Metallisierungsstruktur, ohne Einsatz von Mikrowellen stromabwärts, während ein Magnetfeld in der Nähe der Metallisierungsstruktur angelegt wird, und ein Druck von weniger als etwa 6,67 Pa innerhalb der Bearbeitungskammer über eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird; und
Spülen der Metallisierungsstruktur mit entionisiertem Wasser.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifen)ft allgemein Verfahren zur Ausbildung von Metallstrukturen in Halbleitergeräten, und insbesondere Verfahren, bei denen ein Trockenreinigungsverfahren anstelle eines herkömmlichen Naßreinigungsverfahrens nach der Ätzung von Metallen eingesetzt wird.
- Es ist schwierig, die Korrosion von Metallen und Lochfraßdefekte (Pitting-Defekte) bei herkömmlichen Naßreinigungsverfahren nach der Ätzung von Metallen zu verhindern. Naßreinigungsverfahren können dazu führen, daß Chlor (Cl2) in einem dünnen Seitenwandpolymer zurückbleibt, wodurch die Korrosion und der Lochfraß beispielsweise eines Substrats aus Aluminium (Al) oder einer Aluminiumlegierung maximiert werden. Wenn ein dickeres Seitenwandpolymer ausgebildet wird, um die Einwirkung von Cl2 auf das Aluminium/Aluminiumlegierungssubstrat zu minimieren, so tritt die Schwierigkeit eines engeren Fensters auf, innerhalb welchem die Naßreinigung durchgeführt werden muß.
- Daher stellt die Passivierung (Ausbildung des Seitenwandpolymers innerhalb der geätzten Struktur) während des Trockenätzungs- und Reinigungsschrittes einen kritischen Schritt dar. Manchmal ruft auch ein ausreichender Passivierungsschritt, an den sich ein Schritt mit schlechter Reinigung anschließt, ebenfalls Lochfraß und Korrosion hervor. Mit immer kleiner werdenden Geräteabmessungen oder konstruktiven Vorgaben wird der Einfluß derartiger Defekte auf die Leistung und die Verläßlichkeit derartiger Geräte immer größer.
- Bei Reaktoren mit hoher Ionendichte, die Prozesse mit hoher Leistung einsetzen, sind gewisse Probleme vorhanden. Ein Problem ist eine hohe Rate der Erosion des Photolacks und der Verlust einer beträchtlichen Menge an Dielektrikum des Substrats, normalerweise Siliziumoxid (SiO2). Bei diesem Prozeß tritt auch eher eine Art von Korrosion auf, die als "Mäusebisse" bekannt ist, und sich durch einen unerwünschten Verlust in Querrichtung von Al (Cu) auszeichnet.
- Ein weiteres Problem besteht darin, daß eine galvanische Reaktion zwischen Metall und Wolfram (W) die Grenzfläche des Metalls Al (Cu) und des Ständers aus W erodiert. Dies führt zu einem Verlust an W und zu einem erhöhten Wert von Rc.
- Ein weiteres Problem stellt der Ringartrest dar, oder wenn ein hoher Wert von Rc am Waferrand auftritt, infolge des Eindringens von TiN bei einer ACT-Naßreinigung.
- Weiterhin kann eine Metallkorrosion auftreten, die durch die Reaktion von Chlorgas und Wasser zur Ausbildung von Salzsäure (HCl) hervorgerufen wird.
- Das US-Patent Nr. 5 228 950 offenbart ein Verfahren zum Entfernen von Oxidresten oder Siliziumresten von einem Halbleiterwafer insbesondere von Seitenwänden von Leitungen unter Verwendung eines magnetisch verstärkten Hochdruck-Plasmaätzens.
- In dem US-Patent Nr. 4 668 338 wird ein magnetisch verstärktes Plasmaätzen zum Ätzen von Dielektrika und polykrisallinen Materialien beschrieben.
- Das US-Patent Nr. 5 846 884 offenbart Verfahren zum Metallätzen, wobei die zu ätzende Metallschicht eine Sperrschicht und eine Fotolackschicht aufweist.
- In der internationalen Patentanmeldung WO 98/27581 A1 werden Verfahren zum Ätzen leitfähiger Schichten in einer Hochdichteplasmakammer beschrieben.
- Das US-Patent Nr. 5 755 891 offenbart ein Nachätzen von Metallstrukturen durch reaktives Plasma, das Sauerstoff und Kohlenstoff-Tetrafluorid umfasst und durch kontinuierliches Einspeisen von Hochfrequenzleistung über eine bestimmte Zeit erhalten wird.
- Das US-Patent Nr. 4 501 061 von Wonnacott et al beschreibt ein Verfahren zum Abstreifen einer Schicht aus einem organischen Photolack von einem Halbleitergerät unter Verwendung eines Plasmas aus CF4 und O2. Die Photolackschicht wird mit dem Sauerstoffplasma oxidiert, und verbleibende Schwefelbestandteile werden danach unter Verwendung eines fluorhaltigen Plasmas entfernt.
- Das US-Patent Nr. 5 378 653 von Yanagida beschreibt ein Verfahren zur Ausbildung eines Musters auf Al-Grundlage, mit welchem eine Trockenätzung mit hoher Selektivität einer Metallisierungsschicht auf Aluminiumgrundlage und wirksame Gegenmaßnahmen gegen eine nachträgliche Korrosion erzielt werden können. Wenn nach der Ätzung Chlorreste durch Veraschung mit einem O2-Plasma oder eine Plasmabearbeitung unter Verwendung eines Gases auf Fluorgrundlage entfernt wird, kann die Beständigkeit in Bezug auf eine nachträgliche Korrosion noch weiter verbessert werden.
- Das US-Patent Nr. 5 599 743 von Nakagawa et al beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitergerätes, welches die Ätzung eines Aluminium- oder Aluminiumlegierungsfilms durch eine Maske mittels Chlorieren und/oder Bromieren mit einem Plasma umfaßt. Der Film wird behandelt mit entweder: einem Gasplasma, welches nicht dazu neigt, sich abzulagern oder zu oxidieren, sondern Chlorid und/oder Bromid durch Fluorid ersetzen kann; oder ein Gasmischungsplasma, welches Wasserstoff und das voranstehend erwähnte Gas enthält. Das Gerät wird dann mit Wasser gewaschen, und die Maske wird entfernt.
- Das US-Patent Nr. 5 976 986 von Naeem et al beschreibt einen Cl2/HCl-Prozeß mit niedrigem Druck und niedriger Leistung für die Submikrometermetallätzung. Cl2 und HCl werden als Reaktanten verwendet, durch Erzeugung eines transformatorgekoppelten Plasmas, wobei die Energie an Elektroden angelegt wird, die oberhalb und unterhalb eines Substrates angeordnet sind, auf welchem die Metallisierung geätzt werden soll. Drei Metallschichten, welche einen Aluminiumhauptkörper oder eine Aluminiumlegierung umfassen, die sanchwichartig zwischen Sperrschichten eingeschlossen sind, die beispielsweise aus Ti/TiN bestehen, werden in einem Dreistufenprozeß geätzt, bei welchem relativ niedrige Mengen an Cl2 in dem Plasma während der Ätzung der Sperrschichten verwendet werden, und relativ höhere Mengen an Cl2 während der Ätzung des Aluminiumhauptkörpers oder der Aluminiumlegierungsschicht verwendet werden. Das Verhältnis der Ätzmittel Cl2 und HCl zu einem Inertgas, beispielsweise N2, wird so gesteuert, daß eine sehr dünne Seitenwandschicht (10 bis 100 Å) aus Reaktionsnebenprodukten während der RIE auf den Seitenwänden von Gräben innerhalb der geätzten Metallisierung abgelagert werden. Der Prozeß verwendet während der Ätzung keine Magnetfelder.
- Das US-Patent Nr. 5 908 319 von Xu et al beschreibt die Erzeugung eines Mikrowellenplasmas in einem Mikrowellenprozeß stromabwärts aus einem Gas, das eine kleine Menge an Fluor enthält, um die Veraschung ohne wesentlichen Oxidverlust zu fördern. Dieser Prozeß kann vor oder nach anderen Mikrowellenstromabwärtsprozessen oder Prozessen mit reaktiver Ionenätzung durchgeführt werden.
- Das US-Patent Nr. 5 795 831 von Nakayama et al beschreibt ein Verfahren zum Entfernen einer Photolackschicht unter Verwendung eines Prozesses mit reaktiver Ionenätzung (RIE) und eines stromabwärtigen Mikrowellenprozesses, die beide bei einer Wafertemperatur von nicht mehr als etwa 60 °C durchgeführt werden. Die niedrige Temperatur verhindert, daß der Photolack vorher erwärmt werden muß, um Lösungsmittel auszutreiben.
- Das US-Patent Nr. 5 709 757 von Hatano et al beschreibt eine Trockenreinigung.
- Das US-Patent Nr. 6 017 826 von Zhou et al beschreibt ein Verfahren zur Ausbildung einer gemusterten Schicht innerhalb einer Mikroelektronikherstellung. Ein erstes Plasmaätzverfahren wird zur Verwendung einer harten Abdeckmaske unter Einsatz einer darüberliegenden, gemusterten Photolackschicht als einer ersten Ätzmaskenschicht eingesetzt, während eine Abdeckschicht freigelegt wird, die Chlor enthält und mittels Plasma ätzbar ist. Ein zweites Plasmaätzverfahren wird zum Ätzen der freigelegten, chlorhaltigen, plasmaätzbaren Abdeckschicht verwendet, unter Verwendung zumindest der gemusterten harten Abdeckschicht als zweiter Ätzmaskenschicht. Die zweite Plasmaätzseitenwandpassivierungsschicht wird auf einer Seitenwand der gemusterten, chlorhaltigen, durch Plasma ätzbaren Schicht ausgebildet. Ein drittes Plasmaätzverfahren entfernt die Seitenwandpassivierungsschicht, während hintereinander die Seitenwand der gemusterten, chlorhaltigen, mittels Plasma ätzbaren Schicht oxidiert wird. Das dritte Plasmaätzverfahren verwendet eine dritte Ätzgaszusammensetzung, welche bei der Aktivierung des Plasmas ein sauerstoffhaltiges Oxidierungsmittel ausbildet.
- Das US-Patent Nr. 5 882 489 von Bersin et al beschreibt ein Verfahren zum Entfernen eines Photolacks, unter Vermeidung des Einsatzes von Säuren und industriellen Lösungsmitteln. Ein Plasma wird zum Entfernen organischer Verbindungen verwendet. Das Gerät wird in entionisiertem Wasser (DI) gespült, und wird dann mit Argon gesputtert, um anorganische Verbindungen zu entfernen. Die Reihenfolge der DI-Spülung und des Sputterns mit Argon kann umgekehrt werden.
- Das US-Patent Nr. 5 578 133 von Sugino et al beschreibt einen Trockenreinigungsprozeß zum Entfernen metallischer Verunreinigungen von einer Oberfläche eines Oxidfilms. Eine Reaktionsfläche wird so auf dem Oxidfilm ausgebildet, daß eine Siliziumoberfläche entsprechend der Reaktionsfläche ausgebildet wird. Ein Trockenreinigungsgas wird dem Oxidfilm einschließlich der Reaktionsfläche zugeführt, um Siliziumhalogenidmoleküle zu erzeugen. Das Trockenreinigungsgas wird aus der Gruppe ausgewählt, die im wesentlichen aus Chlor, Brom, Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, und Mischungen daraus besteht. Die so erzeugten Siliziumhalogenidmoleküle werden einer Oberfläche des Oxidfilms zugeführt, und auf der Oberfläche des Oxidfilms vorhandene Metallbestandteile werden entfernt.
- Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Trockenreinigungsverfahrens nach der Ätzung von Metallen, um die Korrosion und den Lochfraß bei den Metallen zu verhindern.
- Eine weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Trockenreinigungsverfahrens nach der Ätzung von Metallen, um die Defektdichte und die von Ingenieuren benötigte Reparaturzeit zu verringern.
- Eine weitere Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Trockenreinigungsverfahrens mit einem fluorhaltigen Gas und einem sauerstoffhaltigen Gas ohne Mikrowellenenergie stromabwärts, welches magnetische Energie verwendet, einen relativ niedrigen Druck, und mittlere RF-Energie.
- Es wurde festgestellt, daß die voranstehenden und weitere Ziel der vorliegenden Erfindung auf folgende Art und Weise erreicht werden können. Im einzelnen wird eine geätzte und einem Abstreifen von Photolack unterzogene Metallisierungsstruktur in einer Bearbeitungskammer angeordnet. Die Metallisierungsstruktur wird durch Einlassen einer Mischung aus einem fluorhaltigen Gas und einem sauerstoffhaltigen Gas in die Bearbeitungskammer in der Nähe der Metallisierungsstruktur gereinigt, ohne Verwendung von Mikrowellen stromabwärts, während ein Magnetfeld in der Nähe der Metallisierungsstruktur angelegt wird, und ein Druck von weniger als etwa 6,67 Pa innerhalb der Bearbeitungskammer über einen vorbestimmten Zeitraum aufrechterhalten wird.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen, wobei in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Elemente, Bereiche und Abschnitte bezeichnen. Es zeigt:
-
1 bis5 schematisch im Querschnitt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
6 eine Querschnittsansicht eines Werkzeugs, das bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann; und -
7A und7B Aufsichten auf die zulässigen Magnetorientierungen. - Sofern dies nicht ausdrücklich anders angegeben ist, können sämtliche Strukturen, Schichten usw. durch herkömmliche Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, ausgebildet oder erzielt werden.
- Metallisierungsstruktur
- Wie in
1 gezeigt ist, weist daher eine herkömmliche Metallisierung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung eine dielektrische Schicht30 (beispielsweise ILD, IMD oder Oxid) auf, eine untere Sperrschicht10 , einen Hauptkörper12 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und eine obere Sperrschicht14 . Eine mit einem Muster versehene Photolackschicht16 liegt oben auf der Sperrschicht14 . - Die Sperrschichten
10 ,14 bestehen vorzugsweise aus einer inneren Ti-Schicht10B ,14B neben dem Hauptkörper12 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und aus einer äußeren TiN-Schicht10A ,14A , die von dem Hauptkörper12 aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung wegweist. Die Sperrschichten10 ,14 können auch aus anderen Metallen oder Metallegierungen bestehen, beispielsweise Tantal, Wolfram, Molybdän, Chrom, Vanadium, Niob, Zirkonium, oder Metall-Silizium-Nitriden. - Die Sperrschichten
10 ,14 sind vorzugsweise etwa 5 bis 150 nm dick. - Der Hauptkörper
12 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist vorzugsweise eine Aluminium-Kupferlegierung mit 0,5 % Kupfer (Al – 0,5 % Cu oder einfach Al(Cu)). Die Al(Cu)-Schicht12 ist vorzugsweise etwa 100 bis 1500 nm dick. - Die Photolackschicht
16 kann aus verschiedenen organischen Materialien bestehen, beispielsweise aus dem Material Barl 900TM, das von Brewer Science, USA, hergestellt wird, oder aus einem Novalic-Material, da diese lichtempfindlich sind. - Ätzung der Metallisierungsstruktur bis zur unteren Sperrschicht
10 - Wie in
2 gezeigt ist werden, während die Metallisierung durch ein chlorhaltiges Plasma geätzt wird, bestimmte Nebenprodukte wie beispielsweise Aluminiumchlorid aus der Reaktionskammer abgepumpt. Allerdings bilden nicht gasförmige Nebenprodukte, die Kohlenstoff, Sauerstoff, Titan oder andere Materialien umfassen können, einen dünnen abgelagerten Film bzw. eine entsprechende Schicht bzw. ein entsprechendes Polymer20 auf den Seitenwänden22 eines Grabens24 , der in einem Bereich18 vorhanden ist. - Diese Nebenprodukte treten infolge der Reaktionen des Photolacks
16 mit den Ätzmitteln auf, und ebenso als Ätz-Nebenprodukte infolge der Sperrschicht14 (TiN-Schicht14A und Ti-Schicht14B ). - Der Metallisierungsätzprozeß weist folgende Parameter auf: einen Gasfluß von etwa 0 bis 100 sccm von BCl3, einen Gasfluß von etwa 0 bis 200 sccm von Cl2, einen Gasfluß von etwa 0 bis 20 sccm von N2, einen Gasfluß von etwa 0 bis 20 sccm von CH4, und etwa 0 bis 20 sccm von CHF3. Es kann entweder ein Werkzeug des Typs Lam Research Modell TCP 9600 oder ein Metallwerkzeug des Modells DPS von AMAT (Applied Materials) eingesetzt werden.
- Ätzung der Metallisierungsstruktur durch die untere Sperrschicht
10 und die Oxidschicht30 Wie aus3 hervorgeht erstreckt sich, während die Metallisierung durch die untere Sperrschicht10 (Ti-Schicht10B bzw. TiN-Schicht10A ) geätzt wird, eine Polymerschicht20 zu den geätzten Seitenwänden der Sperrschicht10 hin. - Die Polymerschicht
20 dient zum Schützen der Seitenwände20 gegen das Ätzmittel, und zur Aufrechterhaltung der Anisotropie der Ätzung, also zur Beibehaltung vertikaler Seitenwände22 . - Da der herkömmliche Metallstapel für eine Aluminiumlegierung mit 0,5 % Kupfer (Al(Cu)) folgendermaßen aufgebaut ist: Photolack
16 /TiN-Schicht14A /Ti-Schicht14B /Al(Cu)-Schicht12 /Ti-Schicht10B /TiN-Schicht10A /Oxidschicht30 , sind die Eigenschaften des Seitenwandpolymers20 , das sich über den Seitenwänden22 der geätzten Struktur ausbildet, organisch sowie oxidähnlich. Dieses Polymer20 ist deutlich haftfähiger auf der Metalleitung und der Seitenwand22 nach der Plasmaätzung und dem Abstreifen des Photolacks (PR)16 in-situ. Daher ist eine Strategie dazu erforderlich, um mittels Trockenreinigung das Oxid (Seitenwandpolymer20 ) und den PR16 zu entfernen. - Bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
- Die Erfinder haben festgestellt, daß die Entfernung der Polymerschicht
20 den Einsatz eines zweistufigen Prozesses erfordert (Schritt I und Schritt II):
Schritt I: Niedriger Druck von weniger als 6,67 Pa, bevorzugt zwischen etwa 1,33 Pa und 6,67 Pa, und besonders bevorzugt etwa 2,66 Pa;
mittlere RF-Leistung von mehr als etwa 200 W, bevorzugt etwa 200 bis 500 W, und besonders bevorzugt etwa 300 W;
ein Magnetfeld von mehr als etwa 0,001 Tesla (T), bevorzugt etwa 0,002 bis 0,01 T, und besonders bevorzugt etwa 0,002 T bei einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz;
sowie die Verwendung einer Mischung aus einem fluorhaltigen Gas und einem sauerstoffhaltigen Gas mit einem bevorzugten Flussverhältnis von Fluorgas zu Sauerstoffgas von etwa 1 bis 4; wobei das fluorhaltige Gas CF4, NF3 oder CHF3 sein kann, und vorzugsweise CF4 ist; und das sauerstoffhaltige Gas O2 oder O3 sein kann, und vorzugsweise O2 ist;
bei einer Hardwareeinstelltemperatur von etwa 20 bis 100 °C;
über etwa 10 bis 60 Sekunden, bevorzugt zwischen etwa 28 bis 32 Sekunden, und besonders bevorzugt etwa 30 Sekunden;
gefolgt von einem:
Schritt II: Spülschritt mit entionisiertem Wasser (DI), vorzugsweise bei einer Ultraschalleistung von etwa 0 bis 500 W, um sämtlichen Abfall und PR-Asche zu entfernen. - Wie in
4 gezeigt ist, bleibt bei der ursprünglichen Bearbeitung der Struktur von3 ein Seitenwandpolymerrest20 übrig, der sich über die äußere TiN-Schicht14A erstreckt. - Gemäß
5 führt die weitere Behandlung der Anordnung von4 gemäß der vorliegenden Erfindung dazu, daß die Polymerschicht20 von den Seitenwänden22 innerhalb des Grabens24 und von der äußeren TiN-Schicht14A entfernt wird. -
6 zeigt die wesentlichen Elemente des Werkzeuges, das bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Der Wafer60 wird durch eine elektrostatische Einspannvorrichtung (ESC)62 innerhalb der Verarbeitungskammer64 gehaltert. Eine RF-Quelle66 liefert die erforderliche RF-Energie. Die Verarbeitungskammer64 wird von einem Magnetfeld68 flankiert. - Die
7A und7B zeigen jeweils eine Aufsicht auf zwei zulässige Magnetorientierungen70A ,70B ,70C ,70D bzw.72A ,72B ,72C und72D . - Auch die folgenden Werkzeuge bzw. Modelle können bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden: ein Werkzeug des Modells TCP 9600 von Lam Research und das Metallwerkzeug des Modells DPS von AMAT. Folgende Werkzeugkonfigurationen können ebenfalls eingesetzt werden: magnetisch verstärkte RIE und Magneteinschlußtrioden-RIE.
- Die nachstehende Tabelle erläutert die einander gegenüberstehenden Parameter für zwei andere Trockenreinigungsprozesse, wobei "Trockenreinigung (A)" ein Prozeß des Vertreibers GaSonics ist, "Trockenreinigung (B)" ein Prozeß des Vertreibers Ulvac ist, die jeweils Mikrowellenenergie stromabwärts verwenden; und zu diesen Werten sind die besonders bevorzugten Parameter für den Schritt I der vorliegenden Erfindung ("Erfindung") angegeben.
- Die signifikanten Parameter der voranstehenden Tabelle sind fettgedruckt. Ein niedriger Druck, besonders bevorzugt 2,66 Pa im Vergleich zu 46,6 bis 93,3 Pa in den bekannten Prozessen; keine Mikrowellenleistung im Vergleich zu 1400 bis 1500 bei den bekannten Prozessen; und ein Magnetfeld von besonders bevorzugt 0,002 T im Vergleich zu keinem Magnetfeld bei den bekannten Prozessen, führen bei dem Trockenreinigungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dazu, daß auf beachtliche Weise die Polymerschicht
22 von innerhalb des Grabens24 entfernt wird, anders als bei den früheren Trockenreinigungsprozessen, und ohne die damit zusammenhängenden Probleme in Bezug auf Metallkorrosion und Metall-Lochfraß, zum Beispiel, die bei früheren Naßreinigungsprozesses auftraten. - Vorteile der vorliegenden Erfindung
- Es wird angenommen, daß der Einsatz eines Magnetfeldes bei niedrigem Druck ohne Mikrowellenenergie stromabwärts ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt, da hierdurch die Plasmadichte verbessert werden kann, und die Ionenbeschleunigung erhöht werden kann.
- Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung umfassen:
Metallkorrosion und Metall-Lochfraß werden verhindert;
die Defektdichte der Geräte wird verringert;
die zum Reparieren von Defekten erforderliche Zeit wird minimiert, so daß die Produktzykluszeit verringert wird;
die Ausbeute wird infolge der verringerten Defektdichte verbessert;
das Ausschalten flüssiger Chemikalien verringert die Kosten für den Kauf, die Handhabung und die ordnungsgemäße Entsorgung derartiger Chemikalien; und
dadurch, daß keine nassen Chemikalien vorhanden sind, wird eine Quelle für Elektrolyte ausgeschaltet, wodurch schädliche elektro-galvanische Prozesse ausgeschaltet werden. - Den Erfindern bekannte Prozesse (kein Stand der Technik)
- Bei Prozessen, welche den Erfindern bekannt sind, ist Fluorgas für die Oxidentfernung nützlich (beispielsweise von TiOx, AlOx. CuOx und SiO2), und ist eine O2/N2-Gasmischung oder eine H2/N2-Gasmischung, oder sind beide Gasmischungen, nützlich zum Entfernen bzw. Abstreifen der Photolackschicht
16 . Man könnte daher annehmen, daß der Einsatz von Fluorgas mit einer O2/N2-Gasmischung oder einer H2/N2-Gasmischung, oder von beiden Gasmischungen, dazu nützlich wäre, die Photolackschicht16 abzustreifen, und die Seitenwandpolymerschicht20 zu entfernen. - Versuche unter Einsatz von Mikrowellenenergie und der voranstehend geschilderten Gasmischungskombination ergaben jedoch keine gute Entfernung der Seitenwandpolymerschicht
20 . Auch Versuche, bei denen mit unterer Hilfs-Leistung (RF-Leistung) gearbeitet wurde, führte ebenfalls nicht zur wirksamen Entfernung der Seitenwandpolymerschicht20 . - Zwar wurden bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben, jedoch soll die Erfindung hierdurch nicht beschränkt werden, da sich Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein sollen.
Claims (16)
- Trockenreinigungsverfahren zum Einsatz bei der Halbleiterherstellung mit folgenden Schritten: Bereitstellung einer geätzten und einem Abstreifen von Photolack unterzogenen Metallisierungsstruktur; Anordnen der Metallisierungsstruktur in einer Bearbeitungskammer; Reinigen der Metallisierungsstruktur durch Einlassen einer Mischung aus einem fluorhaltigen Gas und einem sauerstoffhaltigen Gas in die Bearbeitungskammer in der Nähe der Metallisierungsstruktur, ohne Einsatz von Mikrowellen stromabwärts, während ein Magnetfeld in der Nähe der Metallisierungsstruktur angelegt wird, und ein Druck von weniger als etwa 6,67 Pa innerhalb der Bearbeitungskammer über eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten wird; und Spülen der Metallisierungsstruktur mit entionisiertem Wasser.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Schritt des Spülens der Metallisierungsstruktur mit entionisiertem Wasser bei einer Ultraschalleistung von etwa 0 bis 500 W erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem die geätzte Metallisierungsstruktur eine obere Sperrschicht aufweist, einen Hauptkörper aus einer Aluminiumlegierung mit 0,5 % Kupfer, und eine untere Sperrschicht.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem die Mischung aus dem fluorhaltigen Gas und dem sauerstoffhaltigen Gas ein Flussverhältnis von etwa 1:4 von fluorhaltigem Gas zu sauerstoffhaltigem Gas aufweist, das Magnetfeld größer als etwa 0,001 T ist, der Druck etwa 1,33 Pa bis 6,67 Pa beträgt, und die vorbestimmte Zeit zwischen etwa 28 und 32 Sekunden liegt.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem die Mischung aus fluorhaltigem Gas und sauerstoffhaltigem Gas ein Flussverhältnis von etwa 1:4 von fluorhaltigem Gas zu sauerstoffhaltigem Gas aufweist, das Magnetfeld etwa 0,002 T bis 0,01 T beträgt, der Druck etwa 2,66 Pa beträgt, und die vorbestimmte Zeit etwa 30 Sekunden beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Reinigungsschritt umfaßt, eine RF-Leistung von mehr als etwa 200 W aufrechtzuerhalten, das Magnetfeld etwa 0,002 T bis 0,01 T bei einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz beträgt, und die vorbestimmte Zeit etwa 10 bis 60 Sekunden beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Reinigungsschritt umfaßt, eine RF-Leistung von etwa 200 bis 500 W aufrechtzuerhalten, das Magnetfeld etwa 0,002 T bis 0,01 T bei einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz beträgt, und die vorbestimmte Zeit etwa 28 bis 32 Sekunden beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Reinigungsschritt umfaßt, eine RF-Leistung von etwa 300 W aufrechtzuerhalten, das Magnetfeld etwa 0,002 T bei einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz beträgt, und die vorbestimmte Zeit etwa 30 Sekunden beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Schritt des Spülens mit entionisiertem Wasser bei einer Ultraschalleistung von etwa 250 bis 350 W erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Reinigungsschritt umfaßt, eine RF-Leistung von mehr als etwa 200 W aufrechtzuerhalten, das Magnetfeld größer als etwa 0,001 T bei einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz ist, und die vorbestimmte Zeit etwa 10 bis 60 Sekunden beträgt.
- Trockenreinigungsverfahren zum Einsatz bei der Halbleiterherstellung mit folgenden Schritten: Bereitstellung einer Aluminiumlegierungsschicht über einem Substrat und einer Photolackschicht über der Aluminiumlegierungsschicht; reaktive Ionenätzung der Aluminiumlegierungsschicht unter Verwendung eines chlorhaltigen Plasmas zur Ausbildung einer gemusterten Aluminiumlegierungsschicht mit einem Polymer auf einer Seitenwand der gemusterten Aluminiumlegierungsschicht; Anordnen des Substrats in einer Bearbeitungskammer; und Entfernen des Photolacks und des Polymers, und Reinigen der gemusterten Aluminiumlegierungsschicht, durch Einlassen einer Mischung aus einem fluorhaltigen Gas und einem sauerstoffhaltigen Gas in die Bearbeitungskammer in der Nähe der Metallisierungsstruktur ohne Verwendung von Mikrowellen stromabwärts, während ein Magnetfeld von mehr als etwa 0,001 T einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz in der Nähe der Metallisierungsstruktur angelegt wird, mit einer RF-Leistung von mehr als etwa 200 W, und Aufrechterhaltung eines Drucks von weniger als etwa 6,67 Pa innerhalb der Verarbeitungskammer über einen Zeitraum von etwa 28 bis 32 Sekunden; und Spülen der gemusterten Aluminiumlegierungsschicht mit entionisiertem Wasser.
- Verfahren nach Anspruch 11, in welchem der Schritt der Spülung mit entionisiertem Wasser bei einer Ultraschalleistung von etwa 250 bis 350 W durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, in welchem die gemusterte Aluminiumlegierungsschicht eine obere Sperrschicht aufweist, einen Hauptkörper aus einer Aluminiumlegierung mit 0,5 % Kupfer, und eine untere Sperrschicht.
- Verfahren nach Anspruch 11, in welchem die Mischung aus fluorhaltigem Gas und sauerstoffhaltigem Gas ein Flussverhältnis von etwa 1:4 von fluorhaltigem Gas zu sauerstoffhaltigem Gas aufweist, das Magnetfeld etwa 0,002 T bis 0,01 T bei einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz beträgt, die RF-Leistung etwa 200 bis 500 W beträgt, der Druck etwa 1,33 Pa bis 6,67 Pa beträgt, und die vorbestimmte Zeit etwa 28 bis 32 Sekunden beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 11, in welchem die Mischung aus fluorhaltigem Gas und sauerstoffhaltigem Gas ein Flussverhältnis von etwa 1:4 von fluorhaltigem Gas zu sauerstoffhaltigem Gas aufweist, das Magnetfeld etwa 0,002 T bei einer Radiofrequenz von etwa 13,56 MHz beträgt, die RF-Leistung etwa 300 W beträgt, der Druck etwa 2,66 Pa beträgt, und die vorbestimmte Zeit etwa 30 Sekunden beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 11, in welchem der Schritt des Spülens der gemusterten Aluminiumlegierungsschicht mit entionisiertem Wasser bei einer Ultraschalleistung von etwa 250 bis 350 W erfolgt.
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