JP2001244234A - スラグのエッチング - Google Patents
スラグのエッチングInfo
- Publication number
- JP2001244234A JP2001244234A JP2000370747A JP2000370747A JP2001244234A JP 2001244234 A JP2001244234 A JP 2001244234A JP 2000370747 A JP2000370747 A JP 2000370747A JP 2000370747 A JP2000370747 A JP 2000370747A JP 2001244234 A JP2001244234 A JP 2001244234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuse
- copper
- slag
- etching
- solution
- 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.)
- Abandoned
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 38
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 11
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 claims description 7
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 2
- -1 triazole compound Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 29
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 15
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract description 3
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical group O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B10/00—Static random access memory [SRAM] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/525—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections
- H01L23/5256—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising fuses, i.e. connections having their state changed from conductive to non-conductive
- H01L23/5258—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising fuses, i.e. connections having their state changed from conductive to non-conductive the change of state resulting from the use of an external beam, e.g. laser beam or ion beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バリヤー金属ライナー(18)（例えば、Ｔａx
Ｎy、Ｔａ、Ｔｉ、ＴｉxＮy）を含むＣｕヒューズ(30)
をレーザーでとばした後のスラグのエッチング。 【解決手段】 ヒューズをとばした後、銅と銅複合体
は、例えば硝酸／Ｈ2Ｏ2溶液で選択的に除去することが
出来る。次に、腐食防止剤を使用して、露出した銅(34)
の表面を不動態化する。次に、塩基とＨ2Ｏ2を含む強い
塩基性エッチング薬品を使用して、スラグ(22)のバリヤ
ー金属(18)を除去する。この溶液が、パッシベーション
層（例えば、窒化珪素）(16)と酸化物／ＦＳＧ(12)に対
して、バリヤー金属を選択的に除去する。次に、希釈し
たＨＦ溶液を使用して、任意の僅少な金属と酸化した銅
を除去する。
Ｎy、Ｔａ、Ｔｉ、ＴｉxＮy）を含むＣｕヒューズ(30)
をレーザーでとばした後のスラグのエッチング。 【解決手段】 ヒューズをとばした後、銅と銅複合体
は、例えば硝酸／Ｈ2Ｏ2溶液で選択的に除去することが
出来る。次に、腐食防止剤を使用して、露出した銅(34)
の表面を不動態化する。次に、塩基とＨ2Ｏ2を含む強い
塩基性エッチング薬品を使用して、スラグ(22)のバリヤ
ー金属(18)を除去する。この溶液が、パッシベーション
層（例えば、窒化珪素）(16)と酸化物／ＦＳＧ(12)に対
して、バリヤー金属を選択的に除去する。次に、希釈し
たＨＦ溶液を使用して、任意の僅少な金属と酸化した銅
を除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には半導体
処理の分野に関し、より詳しくは、ヒューズをとばした
後残っているスラグを除去するためのエッチングに関す
る。
処理の分野に関し、より詳しくは、ヒューズをとばした
後残っているスラグを除去するためのエッチングに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ある集積回路では、歩留まりを増すた
め、交互の相互接続経路が作られる。例えば、ＳＲＡＭ
回路では、最後の相互接続レベルを形成した後、デバイ
スの機能を測定する。欠陥のある相互接続経路は切断さ
れ、他の相互接続経路で置きかえられる。欠陥のある相
互接続経路は、ヒューズをとばすことにより切断され
る。図１Ａと１Ｂは、それぞれヒューズ30をとばす前後
のヒューズ30を示す。このプロセスの間、高出力レーザ
ーを使用して、金属20に重なるキャッピング層16の一部
を「とばす」。キャッピング層は、窒化珪素又は酸化珪
素を備える。このプロセス中に、ヒューズ30の金属20は
非常な高温（例えば、2000℃）まで到達する。その結
果、ヒューズ30の金属20は、相互接続レベル14内のヒュ
ーズ領域からとばされる。残念なことに、ヒューズ30か
らの材料に幾らかは、ヒューズ30の側壁上とデバイスの
表面上に再度堆積する。この材料はスラグ22といわれ
る。スラグ22は、ヒューズの金属20とヒューズのライナ
ー材料18の両方を含む。不所望のショートを防ぐため、
スラグ22は除去しなければならない。
め、交互の相互接続経路が作られる。例えば、ＳＲＡＭ
回路では、最後の相互接続レベルを形成した後、デバイ
スの機能を測定する。欠陥のある相互接続経路は切断さ
れ、他の相互接続経路で置きかえられる。欠陥のある相
互接続経路は、ヒューズをとばすことにより切断され
る。図１Ａと１Ｂは、それぞれヒューズ30をとばす前後
のヒューズ30を示す。このプロセスの間、高出力レーザ
ーを使用して、金属20に重なるキャッピング層16の一部
を「とばす」。キャッピング層は、窒化珪素又は酸化珪
素を備える。このプロセス中に、ヒューズ30の金属20は
非常な高温（例えば、2000℃）まで到達する。その結
果、ヒューズ30の金属20は、相互接続レベル14内のヒュ
ーズ領域からとばされる。残念なことに、ヒューズ30か
らの材料に幾らかは、ヒューズ30の側壁上とデバイスの
表面上に再度堆積する。この材料はスラグ22といわれ
る。スラグ22は、ヒューズの金属20とヒューズのライナ
ー材料18の両方を含む。不所望のショートを防ぐため、
スラグ22は除去しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アルミニウム（Ａｌ）
スラグとＴｉＮのライナーを除去するエッチング手順
は、業界で知られている。しかし、性能を改善するた
め、アルミニウムの相互接続に代って、銅金属の相互接
続が開発された。従って、ＡｌのスラグとＴｉＮのライ
ナーをエッチングする手順を、Ｃｕのスラグと適当なラ
イナーをエッチングする手順に置き換える必要がある。
スラグとＴｉＮのライナーを除去するエッチング手順
は、業界で知られている。しかし、性能を改善するた
め、アルミニウムの相互接続に代って、銅金属の相互接
続が開発された。従って、ＡｌのスラグとＴｉＮのライ
ナーをエッチングする手順を、Ｃｕのスラグと適当なラ
イナーをエッチングする手順に置き換える必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、バリヤー金属
ライナー（例えば、ＴａxＮy、Ｔａ、Ｔｉ、ＴｉxＮy）
を含むＣｕヒューズをレーザーでとばした後における、
ヒューズのスラグのエッチングに関する。ヒューズをと
ばした後、銅と銅複合体は、例えば硝酸／Ｈ2Ｏ2溶液で
選択的に除去することが出来る。次に、腐食防止剤を使
用して、露出した銅の表面を不動態化する。次に、塩基
とＨ2Ｏ2を含む強い塩基性エッチング薬品を使用してラ
イナーを除去する。この溶液が、窒化珪素と酸化物に対
して、ライナーを選択的に除去する。次に、希釈したＨ
Ｆ溶液を使用して、任意の僅少な金属と酸化した銅を除
去する。
ライナー（例えば、ＴａxＮy、Ｔａ、Ｔｉ、ＴｉxＮy）
を含むＣｕヒューズをレーザーでとばした後における、
ヒューズのスラグのエッチングに関する。ヒューズをと
ばした後、銅と銅複合体は、例えば硝酸／Ｈ2Ｏ2溶液で
選択的に除去することが出来る。次に、腐食防止剤を使
用して、露出した銅の表面を不動態化する。次に、塩基
とＨ2Ｏ2を含む強い塩基性エッチング薬品を使用してラ
イナーを除去する。この溶液が、窒化珪素と酸化物に対
して、ライナーを選択的に除去する。次に、希釈したＨ
Ｆ溶液を使用して、任意の僅少な金属と酸化した銅を除
去する。
【０００５】本方法の主な長所は、窒化珪素と酸化物に
対して、バリヤーライナー材料を選択的に除去する銅ス
ラグエッチング手順を提供することである。これら及び
他の利点は、発明の詳細な説明と図面から当業者には明
らかであろう。
対して、バリヤーライナー材料を選択的に除去する銅ス
ラグエッチング手順を提供することである。これら及び
他の利点は、発明の詳細な説明と図面から当業者には明
らかであろう。
【０００６】
【発明の実施の形態および実施例】レーザーを使用して
ヒューズを「とばした」後、ヒューズから銅とバリヤー
金属ライナーを除去するための湿式エッチング手順に関
して、本発明を説明する。ヒューズをとばした後のスラ
グのエッチングでは、レーザーで修理しとばしたヒュー
ズ内に残留する銅とバリヤー金属ライナーを除去する必
要がある。本発明は、上面の鉛ヒューズと、積み重ねら
れたビアヒューズの両方に適用できる。
ヒューズを「とばした」後、ヒューズから銅とバリヤー
金属ライナーを除去するための湿式エッチング手順に関
して、本発明を説明する。ヒューズをとばした後のスラ
グのエッチングでは、レーザーで修理しとばしたヒュー
ズ内に残留する銅とバリヤー金属ライナーを除去する必
要がある。本発明は、上面の鉛ヒューズと、積み重ねら
れたビアヒューズの両方に適用できる。
【０００７】図１Ａと１Ｂは、レーザーでヒューズをと
ばす前後の頂部の鉛ヒューズを示す。図１Ｃは、本発明
のスラグエッチングプロセス後のとばしたヒューズを示
す。パッシベーション層16（例えば、窒化珪素、酸窒化
物等）と、ＩＬＤ（例えば、ＦＧＳ、酸化物、低ｋ材
料、珪素ベースの誘電体等）の表面は、銅と、バリヤー
金属ライナーのスラグと、任意の僅少な金属と、任意の
酸化された銅とを除去することにより、清浄化された。
図２Ａ〜２Ｃは、本発明をビアスタックヒューズに適用
したものを示す。ビアスタックヒューズは、金属1まで
下方へ続き、そこでヒューズのリンクが回路に接続され
る。図２Ｂは、ヒューズをとばした後で、本発明のスラ
グエッチング前のヒューズを示す。図２Ｃは、本発明の
スラグエッチングが行われた後の結果を示す。
ばす前後の頂部の鉛ヒューズを示す。図１Ｃは、本発明
のスラグエッチングプロセス後のとばしたヒューズを示
す。パッシベーション層16（例えば、窒化珪素、酸窒化
物等）と、ＩＬＤ（例えば、ＦＧＳ、酸化物、低ｋ材
料、珪素ベースの誘電体等）の表面は、銅と、バリヤー
金属ライナーのスラグと、任意の僅少な金属と、任意の
酸化された銅とを除去することにより、清浄化された。
図２Ａ〜２Ｃは、本発明をビアスタックヒューズに適用
したものを示す。ビアスタックヒューズは、金属1まで
下方へ続き、そこでヒューズのリンクが回路に接続され
る。図２Ｂは、ヒューズをとばした後で、本発明のスラ
グエッチング前のヒューズを示す。図２Ｃは、本発明の
スラグエッチングが行われた後の結果を示す。
【０００８】図１Ａと２Ａに示すように、半導体本体10
が、１つまたはそれ以上の金属相互接続レベル14を形成
される。各金属相互接続レベル14は、誘電体層12（ＩＭ
Ｄ及び／又はＩＬＤ）と、ライナー18と、金属ライン20
と、パッシベーション層16とを備える。好適な実施例で
は、誘電体層12は、フッ素をドープした珪酸塩ガラス
（ＦＳＧ）である。他の酸化物、低ｋ材料、珪素ベース
の誘電体等の他の好適な誘電体材料は、当業者には明ら
かであろう。例えば、ＰＥＴＥＯＳ（プラズマ強化テト
ラエチオキシシラン）、及び／又は有機シリケートガラ
ス（ＯＳＧ）を使用することが出来る。ライナー18は、
ＴａxＮy、Ｔａ、Ｔｉ、ＴｉxＮy又はそれらの組合せで
ある。パッシベーション層16は、典型的には窒化珪素で
ある。しかし、酸窒化物等の他の好適な材料は、当業者
には明らかであろう。
が、１つまたはそれ以上の金属相互接続レベル14を形成
される。各金属相互接続レベル14は、誘電体層12（ＩＭ
Ｄ及び／又はＩＬＤ）と、ライナー18と、金属ライン20
と、パッシベーション層16とを備える。好適な実施例で
は、誘電体層12は、フッ素をドープした珪酸塩ガラス
（ＦＳＧ）である。他の酸化物、低ｋ材料、珪素ベース
の誘電体等の他の好適な誘電体材料は、当業者には明ら
かであろう。例えば、ＰＥＴＥＯＳ（プラズマ強化テト
ラエチオキシシラン）、及び／又は有機シリケートガラ
ス（ＯＳＧ）を使用することが出来る。ライナー18は、
ＴａxＮy、Ｔａ、Ｔｉ、ＴｉxＮy又はそれらの組合せで
ある。パッシベーション層16は、典型的には窒化珪素で
ある。しかし、酸窒化物等の他の好適な材料は、当業者
には明らかであろう。
【０００９】相互接続レベル14内の金属ライン20のある
部分が、ヒューズ30として使用される。所望の相互接続
レベル14が形成された後、１つ又はそれ以上のヒューズ
30の接続を切断する必要がある。例えばＳＲＡＭでは、
第６のレベルの相互接続を形成した後、機能試験が行わ
れ歩留まりを求める。高出力レーザーを使用して、所望
のヒューズ30ををとばして、欠陥のある相互接続経路を
切断する。次に、欠陥のパスは、別のパスで置き換えら
れる。
部分が、ヒューズ30として使用される。所望の相互接続
レベル14が形成された後、１つ又はそれ以上のヒューズ
30の接続を切断する必要がある。例えばＳＲＡＭでは、
第６のレベルの相互接続を形成した後、機能試験が行わ
れ歩留まりを求める。高出力レーザーを使用して、所望
のヒューズ30ををとばして、欠陥のある相互接続経路を
切断する。次に、欠陥のパスは、別のパスで置き換えら
れる。
【００１０】図１Ｂと２Ｂは、レーザーでとばしたヒュ
ーズ30を示す。ヒューズ30をとばした後、ヒューズ30内
の誘電体層12の表面上と、パッシベーション層16の表面
上に、スラグ22が残る。スラグ22は、銅とバリヤー金属
ライナーの両方を含む。不所望の短絡を防ぐため、スラ
グ22は除去する必要がある。
ーズ30を示す。ヒューズ30をとばした後、ヒューズ30内
の誘電体層12の表面上と、パッシベーション層16の表面
上に、スラグ22が残る。スラグ22は、銅とバリヤー金属
ライナーの両方を含む。不所望の短絡を防ぐため、スラ
グ22は除去する必要がある。
【００１１】本発明は、パッシベーション層16（例え
ば、窒化珪素）と誘電体層12（例えば、ＦＳＧ）に対し
て、バリヤー金属とスラグ22の銅を高い選択性で除去す
る方法である。この方法は又、とばされないヒューズの
露出した銅を著しく損傷せずに、スラグ22を除去するこ
とが出来る。本発明方法は、図３Ａ〜３Ｄ（断面）及び
図４Ａ〜４Ｂ（上面）に関しては説明しない。図３Ａ〜
３Ｄ及び図４Ａ〜４Ｂのヒューズ30は、図１Ａ〜１Ｃ、
図２Ａ〜２Ｃの何れかの同じ番号のヒューズに対応す
る。図３Ａ〜３Ｄはまた、とばされないヒューズ34も示
す。図４Ａ〜４Ｂの上面図は、明確にするためパッシベ
ーション層16（又はスラグ22）を示さない。
ば、窒化珪素）と誘電体層12（例えば、ＦＳＧ）に対し
て、バリヤー金属とスラグ22の銅を高い選択性で除去す
る方法である。この方法は又、とばされないヒューズの
露出した銅を著しく損傷せずに、スラグ22を除去するこ
とが出来る。本発明方法は、図３Ａ〜３Ｄ（断面）及び
図４Ａ〜４Ｂ（上面）に関しては説明しない。図３Ａ〜
３Ｄ及び図４Ａ〜４Ｂのヒューズ30は、図１Ａ〜１Ｃ、
図２Ａ〜２Ｃの何れかの同じ番号のヒューズに対応す
る。図３Ａ〜３Ｄはまた、とばされないヒューズ34も示
す。図４Ａ〜４Ｂの上面図は、明確にするためパッシベ
ーション層16（又はスラグ22）を示さない。
【００１２】最初のステップは、任意選択の硝酸／Ｈ2
Ｏ2エッチングである。このステップにより、図３Ａと
４Ａに示すように、バリヤー金属、パッシベーション層
16、又はＩＬＤ12を除去せずに、銅スラグの一部を除去
する。約10秒の短いエッチングを使用した。従って、と
ばされたヒューズ30の縁部35から、少量の銅だけが除去
される。好適な実施例では、Ｈ2Ｏ2：ＨＮＯ3：ＤＩＷ
を１：２０：８０で10〜60秒間使用する。
Ｏ2エッチングである。このステップにより、図３Ａと
４Ａに示すように、バリヤー金属、パッシベーション層
16、又はＩＬＤ12を除去せずに、銅スラグの一部を除去
する。約10秒の短いエッチングを使用した。従って、と
ばされたヒューズ30の縁部35から、少量の銅だけが除去
される。好適な実施例では、Ｈ2Ｏ2：ＨＮＯ3：ＤＩＷ
を１：２０：８０で10〜60秒間使用する。
【００１３】次に、構造を腐食防止剤に晒し、とばされ
たヒューズ30の銅の縁部表面を不動態化し、次のバリヤ
ー金属ライナーのエッチングから保護する。図４Ｂに、
不動態化した銅表面36を示す。図示しないが、ビアの底
部の銅もまた不動態化される。好適な実施例では、ＢＴ
Ａ（ベンザトリアゾール）等のトリアゾールが使用され
る。
たヒューズ30の銅の縁部表面を不動態化し、次のバリヤ
ー金属ライナーのエッチングから保護する。図４Ｂに、
不動態化した銅表面36を示す。図示しないが、ビアの底
部の銅もまた不動態化される。好適な実施例では、ＢＴ
Ａ（ベンザトリアゾール）等のトリアゾールが使用され
る。
【００１４】露出した銅表面を不動態化した後、構造は
上昇した温度で強い塩基性溶液に晒される。塩基性溶液
がＨ2Ｏ2に添加される。塩基性溶液は、例えば、ＫＯ
Ｈ、ＮＨ4ＯＨ、又はＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド−（ＣＨ3）4ＮＯＨ）を含む。
結果を図３Ｃに示す。塩基とＨ2Ｏ2の比により、選択性
が決まる。Ｈ2Ｏ2の比が高いとバリヤー金属（ライナー
18）の除去速度が高くなり、ＩＬＤ12（例えば、ＦＳ
Ｇ）の除去速度が遅くなる。表１、２は、条件と結果の
除去速度を示す。
上昇した温度で強い塩基性溶液に晒される。塩基性溶液
がＨ2Ｏ2に添加される。塩基性溶液は、例えば、ＫＯ
Ｈ、ＮＨ4ＯＨ、又はＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド−（ＣＨ3）4ＮＯＨ）を含む。
結果を図３Ｃに示す。塩基とＨ2Ｏ2の比により、選択性
が決まる。Ｈ2Ｏ2の比が高いとバリヤー金属（ライナー
18）の除去速度が高くなり、ＩＬＤ12（例えば、ＦＳ
Ｇ）の除去速度が遅くなる。表１、２は、条件と結果の
除去速度を示す。
【００１５】表１． 注）(1) メガソニックリンスあり、再循環なし (2) メガソニックリンスあり (3) メガソニックリンス、再循環なし DIW＝脱イオン水
【００１６】表２． （5. DIW, 11.4. KOH, 7.6. H2O2) 注）は表1と同じ
【００１７】好ましくは、温度は50〜70℃の範囲、塩基
性溶液とＨ2Ｏ2の比は２：５から１：１の範囲、継続時
間は200〜600秒の範囲である。好適な実施例では、Ｈ2
Ｏ2：ＮＨ4ＯＨ（29％）の比が２：５で、55℃で5分間
であった。10分後のＦＳＧの合計の除去速度は、40Å、
ＴａxＮyは495Å、ＳｉＮは35Å、Ｔａは287Åであっ
た。
性溶液とＨ2Ｏ2の比は２：５から１：１の範囲、継続時
間は200〜600秒の範囲である。好適な実施例では、Ｈ2
Ｏ2：ＮＨ4ＯＨ（29％）の比が２：５で、55℃で5分間
であった。10分後のＦＳＧの合計の除去速度は、40Å、
ＴａxＮyは495Å、ＳｉＮは35Å、Ｔａは287Åであっ
た。
【００１８】任意選択の酸／Ｈ2Ｏ2ステップを使用しな
ければ、バリヤー金属のエッチングにより銅がアンダー
カットされ、それにより幾らかの銅スラグも除去する。
しかし、銅複合体はアンダーカットされない。
ければ、バリヤー金属のエッチングにより銅がアンダー
カットされ、それにより幾らかの銅スラグも除去する。
しかし、銅複合体はアンダーカットされない。
【００１９】バリヤー金属のライナー材料18が除去され
た後、構造は、希釈したＨＦエッチング液に晒され、パ
ッシベーション層16と誘電体12の露出した表面を清浄化
する。希釈したＨＦエッチング液は、任意の僅少な金属
と酸化した銅を除去する。図３Ｄに結果を示す。例え
ば、４９％ＨＦ：ＤＩＷの１：500の希釈液で10〜40秒
間使用する。パッシベーション層16、誘電体12、とばさ
れたヒューズ30の銅の縁部35銅を最小限にしか除去せず
に、全てのスラグ22を除去した。
た後、構造は、希釈したＨＦエッチング液に晒され、パ
ッシベーション層16と誘電体12の露出した表面を清浄化
する。希釈したＨＦエッチング液は、任意の僅少な金属
と酸化した銅を除去する。図３Ｄに結果を示す。例え
ば、４９％ＨＦ：ＤＩＷの１：500の希釈液で10〜40秒
間使用する。パッシベーション層16、誘電体12、とばさ
れたヒューズ30の銅の縁部35銅を最小限にしか除去せず
に、全てのスラグ22を除去した。
【００２０】次に、銅20の表面をクエン酸等の有機酸を
使用して、清浄化した。有機酸が、不動態化した銅表面
層36を除去する。有機酸の濃度は、2％より少ないのが
好ましく、持続時間は5分より短いのが好ましい。この
後、ドライプラズマＨ2パッシベーション（〜250℃で）
を行い、銅表面から任意の酸化物を除去することが出来
る。
使用して、清浄化した。有機酸が、不動態化した銅表面
層36を除去する。有機酸の濃度は、2％より少ないのが
好ましく、持続時間は5分より短いのが好ましい。この
後、ドライプラズマＨ2パッシベーション（〜250℃で）
を行い、銅表面から任意の酸化物を除去することが出来
る。
【００２１】本発明を例示の実施の形態について説明し
たが、この説明は本発明を限定することを意図してなさ
れたものではない。当業者ならば、以上の説明から例示
実施の形態のさまざまな変更及び組合せ、並びに本発明
の他の実施の形態が明白であろう。従って、これらの変
更または実施の形態は何れも特許請求の範囲内に包含さ
れることを意図するものである。
たが、この説明は本発明を限定することを意図してなさ
れたものではない。当業者ならば、以上の説明から例示
実施の形態のさまざまな変更及び組合せ、並びに本発明
の他の実施の形態が明白であろう。従って、これらの変
更または実施の形態は何れも特許請求の範囲内に包含さ
れることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】ヒューズをとばす前の頂部鉛ヒューズの断面
図。
図。
【図１Ｂ】ヒューズをとばした後の頂部鉛ヒューズの断
面図。
面図。
【図１Ｃ】本発明のスラグエッチングプロセス後の図１
Ａと１Ｂに示す頂部鉛ヒューズの断面図。
Ａと１Ｂに示す頂部鉛ヒューズの断面図。
【図２Ａ】ヒューズをとばす前のビアスタックヒューズ
の断面図。
の断面図。
【図２Ｂ】ヒューズをとばした後のビアスタックヒュー
ズの断面図。
ズの断面図。
【図２Ｃ】本発明のスラグエッチングプロセス後の図２
Ａと２Ｂに示すビアスタックヒューズの断面図。
Ａと２Ｂに示すビアスタックヒューズの断面図。
【図３Ａ】本発明のスラグエッチングプロセスのある段
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
【図３Ｂ】本発明のスラグエッチングプロセスのある段
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
【図３Ｃ】本発明のスラグエッチングプロセスのある段
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
【図３Ｄ】本発明のスラグエッチングプロセスのある段
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
階における図１Ａ〜１Ｃのヒューズの断面図。
【図４Ａ】図３Ａに対応する上面図（パッシベーション
層16なし）。
層16なし）。
【図４Ｂ】図３Ｂに対応する上面図（パッシベーション
層16なし）。
層16なし）。
10 半導体本体 12 誘電体層 14 相互接続レベル 16 パッシベーション層 18 ライナー 20 金属 22 スラグ 30 ヒューズ 34 ヒューズ 35 縁部 36 銅表面層
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体本体の表面からヒューズをレーザ
ーでとばした後のスラグを除去する方法において、 トリアゾール化合物を使用して、前記半導体本体の前記
表面の銅部分を不動態化するステップと、 塩基溶液とＨ2Ｏ2を含むエッチング薬品を使用して、上
昇した温度で前記レーザーでとばした後のスラグをエッ
チングするステップと、 希釈したＨＦ化学薬品を使用して、前記半導体本体の前
記表面を清浄化するステップと、を含んでいることを特
徴とする方法。 - 【請求項２】 前記不動態化ステップの前に、前記スラ
グを希釈した硝酸でエッチングするステップを含んでい
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記不動態化ステップの前に、前記スラ
グを希釈した硝酸とＨ2Ｏ2溶液でエッチングするステッ
プを含んでいる請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記塩基性溶液はＫＯＨである請求項１
に記載の方法。 - 【請求項５】 前記塩基性溶液はＴＭＡＨである請求項
１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記塩基性溶液はＮＨ4ＯＨである請求
項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記上昇した温度は、50〜70℃の範囲で
ある請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記トリアゾール化合物は、ベンザトリ
アゾールである請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 前記半導体本体を希釈した有機酸エッチ
ング液に晒し、前記銅ヒューズの第2のサブセットの表
面を清浄化する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記清浄化ステップの後、ドライＨ2
不動態化ステップを含み、前記半導体本体の前記表面の
前記銅部分から任意の酸化物を除去する請求項１に記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16207699P | 1999-10-28 | 1999-10-28 | |
| US60/162076 | 1999-10-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001244234A true JP2001244234A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=22584063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000370747A Abandoned JP2001244234A (ja) | 1999-10-28 | 2000-10-30 | スラグのエッチング |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6316350B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001244234A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010010273A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 窒化チタン除去液、窒化チタン被膜の除去方法、及び窒化チタン除去液の製造方法 |
| CN111566786A (zh) * | 2017-12-14 | 2020-08-21 | 应用材料公司 | 蚀刻金属氧化物而蚀刻残留物较少的方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6566171B1 (en) * | 2001-06-12 | 2003-05-20 | Lsi Logic Corporation | Fuse construction for integrated circuit structure having low dielectric constant dielectric material |
| US7682937B2 (en) * | 2005-11-25 | 2010-03-23 | Advanced Laser Separation International B.V. | Method of treating a substrate, method of processing a substrate using a laser beam, and arrangement |
| KR101666516B1 (ko) | 2009-11-27 | 2016-10-17 | 삼성전자주식회사 | 구리 식각용 조성물 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조방법 |
| US9496221B2 (en) | 2012-06-25 | 2016-11-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming fuse pad and bond pad of integrated circuit |
| US8716146B2 (en) | 2012-07-03 | 2014-05-06 | Intermolecular, Inc | Low temperature etching of silicon nitride structures using phosphoric acid solutions |
| CN112962104B (zh) * | 2021-02-02 | 2022-12-23 | 乐普（北京）医疗器械股份有限公司 | 一种去除金属表面激光加工熔渣的方法及应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3794948A (en) * | 1970-10-02 | 1974-02-26 | Fuse Indicator Corp | Blown fuse indicators |
| US6061264A (en) * | 1998-07-17 | 2000-05-09 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned fuse structure and method with anti-reflective coating |
-
2000
- 2000-10-26 US US09/697,939 patent/US6316350B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-30 JP JP2000370747A patent/JP2001244234A/ja not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010010273A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 窒化チタン除去液、窒化チタン被膜の除去方法、及び窒化チタン除去液の製造方法 |
| CN111566786A (zh) * | 2017-12-14 | 2020-08-21 | 应用材料公司 | 蚀刻金属氧化物而蚀刻残留物较少的方法 |
| CN111566786B (zh) * | 2017-12-14 | 2024-03-15 | 应用材料公司 | 蚀刻金属氧化物而蚀刻残留物较少的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6316350B1 (en) | 2001-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6890391B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device and apparatus for cleaning substrate | |
| JP4557479B2 (ja) | フォーミングガスプラズマを用いたフォトレジスト除去プロセス | |
| KR100732256B1 (ko) | 반도체 기판 처리방법 및 이에 이용되는 컨디셔닝 용액 | |
| US7211519B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| KR101082993B1 (ko) | 레지스트용 박리제조성물 및 반도체장치의 제조방법 | |
| US7645695B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor element | |
| US20050218476A1 (en) | Integrated process for fuse opening and passivation process for Cu/Low-K IMD | |
| JP2000114368A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6355576B1 (en) | Method for cleaning integrated circuit bonding pads | |
| US6733597B2 (en) | Method of cleaning a dual damascene structure | |
| JP2001244234A (ja) | スラグのエッチング | |
| US6624086B1 (en) | Effective solution and process to wet-etch metal-alloy films in semiconductor processing | |
| US6635565B2 (en) | Method of cleaning a dual damascene structure | |
| CN101640179B (zh) | 焊垫结构的制作方法 | |
| US5670019A (en) | Removal process for tungsten etchback precipitates | |
| US6827868B2 (en) | Thinning of fuse passivation after C4 formation | |
| US11319513B2 (en) | Non-aqueous tungsten compatible metal nitride selective etchants and cleaners | |
| JP4086567B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| WO1999019447A1 (en) | Ammonium borate containing compositions for stripping residues from semiconductor substrates | |
| US20050191767A1 (en) | Focused ion beam circuit repair using a hardmask and wet chemistry | |
| US20050090095A1 (en) | Method to fabricate aligned dual damascene openings | |
| TW472309B (en) | Method to prevent corrosion of a conductor structure | |
| KR100620188B1 (ko) | 반도체 소자의 본딩패드 형성 방법 | |
| JPH0697172A (ja) | 半導体装置の洗浄方法 | |
| KR20060030111A (ko) | 반도체 장치 제조 방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071015 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20091006 |