JP3105547B2 - ハロゲン化物質使用の銅エッチング工程 - Google Patents
ハロゲン化物質使用の銅エッチング工程Info
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- 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
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/321—After treatment
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
- C23F4/02—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00 by evaporation
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は銅の層をエッチングする
方法及び装置に関し、特に、印刷回路の製造、及び、印
刷回路製造と集積回路の金属化層に用いられるシード銅
層に見られるような、第２材料の層を覆う銅の層を、光
形成及び光活性ハロゲン基によてエッチングする方法と
装置に関わる。
方法及び装置に関し、特に、印刷回路の製造、及び、印
刷回路製造と集積回路の金属化層に用いられるシード銅
層に見られるような、第２材料の層を覆う銅の層を、光
形成及び光活性ハロゲン基によてエッチングする方法と
装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】比較的厚い銅の層、又はより薄いシード
銅の層のパターニングは、これまで印刷回路製造技術の
必須であった。より最近では、集積回路製造技術に於い
て、薄い銅層をパターン化することが強く希望されて来
ている。１つにはアルミニウムは様々な技術で容易にパ
ターン化されることが発見されたので、集積回路の能動
素子の間、及びこれを横断する伝導性のリードを形成す
る為に、集積回路技術に於いて、アルミニウムは一般に
上手く使用されている。しかし、ヒュー（Ｈｕ）他によ
って、１９８６年６月９日乃至１０日発行、『１９８６
ＩＥＥＥ Ｖ−ＭＩＣ コンフェレンス』、第１８１
頁乃至第１８７頁所載の、「銅の拡散障壁研究」の中で
議論されているように、より高い伝導性、より良い電子
移動抵抗及び減少電力消費のように、集積回路中のアル
ミニウム金属化層を凌いで、銅は幾つかの利点を提示し
ている。しかし、同論説の中で更に議論されているよう
に、銅はシリコンに拡散する傾向がアルミニウムよりも
強い。それにも関わらず集積回路中のシリコン層及び他
の層と銅金属化層との間に拡散障壁を用いることによっ
て、この問題に対する満足すべき解決が得られた。
銅の層のパターニングは、これまで印刷回路製造技術の
必須であった。より最近では、集積回路製造技術に於い
て、薄い銅層をパターン化することが強く希望されて来
ている。１つにはアルミニウムは様々な技術で容易にパ
ターン化されることが発見されたので、集積回路の能動
素子の間、及びこれを横断する伝導性のリードを形成す
る為に、集積回路技術に於いて、アルミニウムは一般に
上手く使用されている。しかし、ヒュー（Ｈｕ）他によ
って、１９８６年６月９日乃至１０日発行、『１９８６
ＩＥＥＥ Ｖ−ＭＩＣ コンフェレンス』、第１８１
頁乃至第１８７頁所載の、「銅の拡散障壁研究」の中で
議論されているように、より高い伝導性、より良い電子
移動抵抗及び減少電力消費のように、集積回路中のアル
ミニウム金属化層を凌いで、銅は幾つかの利点を提示し
ている。しかし、同論説の中で更に議論されているよう
に、銅はシリコンに拡散する傾向がアルミニウムよりも
強い。それにも関わらず集積回路中のシリコン層及び他
の層と銅金属化層との間に拡散障壁を用いることによっ
て、この問題に対する満足すべき解決が得られた。
【０００３】銅膜のパターンエッチングは、主に印刷回
路製造に於いて、湿式処理により成されて来たが、そこ
ではフォトレジストのような保護パターン・フィルムが
銅層に施され、その後強い液体エッチング試薬、通常は
酸、が、露出された銅を基板材料へ向かってエッチング
する為に適用される。この工程は集積回路の製造に適用
される際に、次のような幾つかの問題を引き起こす。湿
式処理は生来的に「不潔」であり、エッチング用試薬中
の汚染物質が集積回路ウエーハへ導かれ得る。要求され
る湿式エッチング試薬は、これにより発散される蒸気と
の接触並びに吸入によって、概してオペレータにとって
危険である。銅のエッチングは、集積回路の他の層を損
傷する可能性のあるエッチング用試薬、高い温度、或い
はその両方を必要とする。湿式処理による銅のエッチン
グは、等方性であり、ＶＬＳＩ回路の銅金属化を非常に
困難にする。湿式エッチング処理の廃棄物の処分は更に
経費がかかるようになりつつある。
路製造に於いて、湿式処理により成されて来たが、そこ
ではフォトレジストのような保護パターン・フィルムが
銅層に施され、その後強い液体エッチング試薬、通常は
酸、が、露出された銅を基板材料へ向かってエッチング
する為に適用される。この工程は集積回路の製造に適用
される際に、次のような幾つかの問題を引き起こす。湿
式処理は生来的に「不潔」であり、エッチング用試薬中
の汚染物質が集積回路ウエーハへ導かれ得る。要求され
る湿式エッチング試薬は、これにより発散される蒸気と
の接触並びに吸入によって、概してオペレータにとって
危険である。銅のエッチングは、集積回路の他の層を損
傷する可能性のあるエッチング用試薬、高い温度、或い
はその両方を必要とする。湿式処理による銅のエッチン
グは、等方性であり、ＶＬＳＩ回路の銅金属化を非常に
困難にする。湿式エッチング処理の廃棄物の処分は更に
経費がかかるようになりつつある。
【０００４】従って、集積回路に銅金属化を使用する要
望の増加と、既知の湿式エッチング技術の内在的問題の
故に、特に集積回路製造に於いて利用されるような、銅
層をエッチングする為のより効果的なエッチング処理と
装置を開発することが益々重要となって来た。
望の増加と、既知の湿式エッチング技術の内在的問題の
故に、特に集積回路製造に於いて利用されるような、銅
層をエッチングする為のより効果的なエッチング処理と
装置を開発することが益々重要となって来た。
【０００５】スパッタリング技術は銅をドープしたアル
ミニウム膜から銅を除去する為に現在利用されており、
それ故に、銅膜を除去する為の応用が有り得るかもしれ
ない。しかしながら、スパッタリング、つまり高エネル
ギ・イオンの衝撃による銅原子及び群の物理的移動は、
銅が揮発性の種に変換されないので、様々な膜の選択的
な除去を示さず、反応室内に残留物が極度に堆積する結
果となる。又、スパッタリング除去技術は比較的遅く、
制御が難しく、層をマスクする為には不充分な選択性を
示す。
ミニウム膜から銅を除去する為に現在利用されており、
それ故に、銅膜を除去する為の応用が有り得るかもしれ
ない。しかしながら、スパッタリング、つまり高エネル
ギ・イオンの衝撃による銅原子及び群の物理的移動は、
銅が揮発性の種に変換されないので、様々な膜の選択的
な除去を示さず、反応室内に残留物が極度に堆積する結
果となる。又、スパッタリング除去技術は比較的遅く、
制御が難しく、層をマスクする為には不充分な選択性を
示す。
【０００６】反応し揮発性の銅生成物を形成する有機
基、ハロゲン又はアミンのような反応性媒体を形成する
ためのプラズマを含有している乾式エッチング処理は、
他の工程に於いて遭遇する問題、特に反応室での残留物
の再付着、を解決する、銅についての効果的なエッチン
グ処理への一手段であり得る。しかしながら、このよう
なプラズマ処理と関連した、基板温度の標準範囲と結び
付く、形成される銅化合物の周知の高溶解及び高沸騰点
の故に、揮発化は起こらず、この処理は成功しないであ
ろうと考えられて来た。更には、プラズマ放電は、重合
体の残留物質を形成する為に、均質的に又は異質的に結
合することが出来る広範囲な解離反応性生成物質を産出
する。例えば、炭化水素及びクロロカーボンは、数多く
の微粒子を発生する重合体の重い残留物質を産出するこ
とが出来る。また、もしもこれらの処理の反応性生成物
質が揮発しなければ、表面反応は、この表面下方の銅嵩
（銅のバルク）材料が更に反応することを防止するであ
ろうと考えられてきた。Ｗ．セッセルマン（Ｓｅｓｓｅ
ｌｍａｎｎ）他によって、『表面の科学』第１７６巻
（１９８６年）、第３２乃至９０頁所載、「塩素と銅の
相互反応」の中で議論されているように、塩素と銅の反
応についての研究がされて来た。銅膜のイオン・エッチ
ングについての或る初期の研究は、シュワーツ（Ｓｃｈ
ｗａｒｔｚ）他によって、『ジャーナル・オブ・ザ・エ
レクトロケミカル・ソサエティー』誌、第１３０巻、第
８号（１９８３年）、第１７７７乃至１７７９頁所載、
「銅膜の反応性イオン・エッチング」の中で議論されて
いる。
基、ハロゲン又はアミンのような反応性媒体を形成する
ためのプラズマを含有している乾式エッチング処理は、
他の工程に於いて遭遇する問題、特に反応室での残留物
の再付着、を解決する、銅についての効果的なエッチン
グ処理への一手段であり得る。しかしながら、このよう
なプラズマ処理と関連した、基板温度の標準範囲と結び
付く、形成される銅化合物の周知の高溶解及び高沸騰点
の故に、揮発化は起こらず、この処理は成功しないであ
ろうと考えられて来た。更には、プラズマ放電は、重合
体の残留物質を形成する為に、均質的に又は異質的に結
合することが出来る広範囲な解離反応性生成物質を産出
する。例えば、炭化水素及びクロロカーボンは、数多く
の微粒子を発生する重合体の重い残留物質を産出するこ
とが出来る。また、もしもこれらの処理の反応性生成物
質が揮発しなければ、表面反応は、この表面下方の銅嵩
（銅のバルク）材料が更に反応することを防止するであ
ろうと考えられてきた。Ｗ．セッセルマン（Ｓｅｓｓｅ
ｌｍａｎｎ）他によって、『表面の科学』第１７６巻
（１９８６年）、第３２乃至９０頁所載、「塩素と銅の
相互反応」の中で議論されているように、塩素と銅の反
応についての研究がされて来た。銅膜のイオン・エッチ
ングについての或る初期の研究は、シュワーツ（Ｓｃｈ
ｗａｒｔｚ）他によって、『ジャーナル・オブ・ザ・エ
レクトロケミカル・ソサエティー』誌、第１３０巻、第
８号（１９８３年）、第１７７７乃至１７７９頁所載、
「銅膜の反応性イオン・エッチング」の中で議論されて
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】発明者は、光に
よって発生させられ、活性化又は刺激されて、銅膜をさ
らすハロゲン・イオンを用いる乾式又は乾式／乾式処理
が、集積回路製造の環境の中であっても、銅金属化層の
エッチングにとって効果的な処理であることを考えつい
た。
よって発生させられ、活性化又は刺激されて、銅膜をさ
らすハロゲン・イオンを用いる乾式又は乾式／乾式処理
が、集積回路製造の環境の中であっても、銅金属化層の
エッチングにとって効果的な処理であることを考えつい
た。
【０００８】特により高い基板又は室の温度で、マスキ
ングしていない領域から銅ハロゲン化反応生成物質の異
方性の揮発化が可能であることを発明者は考えついた。
そして、更に、銅ハロゲン化生成物質が揮発性でない時
でさえも、銅嵩膜のハロゲン化イオンとの完璧な反応は
指向的に又は異方性的に生じて、溶剤又は水洗いにより
容易に異方性的に除去される銅ハロゲン化反応生成物質
を産出する。どちらの場合にも、反応性生成物質は異方
性的に除去される。
ングしていない領域から銅ハロゲン化反応生成物質の異
方性の揮発化が可能であることを発明者は考えついた。
そして、更に、銅ハロゲン化生成物質が揮発性でない時
でさえも、銅嵩膜のハロゲン化イオンとの完璧な反応は
指向的に又は異方性的に生じて、溶剤又は水洗いにより
容易に異方性的に除去される銅ハロゲン化反応生成物質
を産出する。どちらの場合にも、反応性生成物質は異方
性的に除去される。
【０００９】従って、本発明の１つの目的は、集積回路
の製造工程に於いて有益な、銅膜のエッチング処理を提
供することである。
の製造工程に於いて有益な、銅膜のエッチング処理を提
供することである。
【００１０】本発明の更なる目的は、銅エッチング工程
に於いて、パターン臨界範囲の確定、及び制御を持続す
ることである。
に於いて、パターン臨界範囲の確定、及び制御を持続す
ることである。
【００１１】本発明の１つの目的は、強力な湿式エッチ
ング用試薬を必要としない、銅膜用のエッチング処理を
提供することである。
ング用試薬を必要としない、銅膜用のエッチング処理を
提供することである。
【００１２】本発明の更なる目的は、異方性であり、集
積回路製造に於いて利用し得る、銅エッチング処理を提
供することである。
積回路製造に於いて利用し得る、銅エッチング処理を提
供することである。
【００１３】本発明の目的は、また銅を介して基（ラジ
カル）の光誘導指向性拡散を提供することである。
カル）の光誘導指向性拡散を提供することである。
【００１４】本発明の更なる目的は、スパッタリング技
術によって生じる処理室の汚染を回避する、銅膜用のエ
ッチング処理を提供することである。
術によって生じる処理室の汚染を回避する、銅膜用のエ
ッチング処理を提供することである。
【００１５】本発明の更なる目的は、本質的に乾式処理
である銅のエッチング処理を提供することである。これ
ら、及び更なる本発明の利益は、通常の熟練者にはこれ
に続く図面及び実施例の点から見て明らかであろう。
である銅のエッチング処理を提供することである。これ
ら、及び更なる本発明の利益は、通常の熟練者にはこれ
に続く図面及び実施例の点から見て明らかであろう。
【００１６】
【実施例】図１を参照すると、そこには基板ホルダー８
を有する密閉室６が示されており、これは普通、その上
に設けられた基板を加熱する為の温度制御された加熱要
素（図示略）を持つ。基板ホルダー８上に示されている
のは、基板９、例えば単結晶シリコン基板、銅金属層１
０、及びパターン化されたマスク１１を有する典型的な
集積回路ウエーハの図示であるが、縮尺したものではな
い。集積回路製造工程に於けるマスク１１は典型的に、
有名な写真製版技術に従ってパターン化されエッチング
される既知の種類の光感光マスク材料である。しかし、
マスク１１は写真製版技術以外の技術によっても製造さ
れて良い。基板ホルダー８は、基板９を所望の処理温度
へ加熱する目的で制御された加熱要素（図示略）を含ん
でも良い。所望の処理温度は幾つかの要因によって決定
され得る。もし、結合性銅生成物質の高程度の揮発化或
いは完璧な揮発化が希望されるのであれば、高い処理温
度が要求される。要求される正確な温度は、利用される
基の媒体に拠る。しかしながら、そのような高い処理温
度の利用に反するファクターは、重要な揮発化の為に要
求される温度によって、処理される集積回路ウエーハが
損傷され、或いは破壊されるかも知れないという事実で
ある。もちろん、印刷回路基板は高い処理温度によって
それ程破壊されないかも知れない。
を有する密閉室６が示されており、これは普通、その上
に設けられた基板を加熱する為の温度制御された加熱要
素（図示略）を持つ。基板ホルダー８上に示されている
のは、基板９、例えば単結晶シリコン基板、銅金属層１
０、及びパターン化されたマスク１１を有する典型的な
集積回路ウエーハの図示であるが、縮尺したものではな
い。集積回路製造工程に於けるマスク１１は典型的に、
有名な写真製版技術に従ってパターン化されエッチング
される既知の種類の光感光マスク材料である。しかし、
マスク１１は写真製版技術以外の技術によっても製造さ
れて良い。基板ホルダー８は、基板９を所望の処理温度
へ加熱する目的で制御された加熱要素（図示略）を含ん
でも良い。所望の処理温度は幾つかの要因によって決定
され得る。もし、結合性銅生成物質の高程度の揮発化或
いは完璧な揮発化が希望されるのであれば、高い処理温
度が要求される。要求される正確な温度は、利用される
基の媒体に拠る。しかしながら、そのような高い処理温
度の利用に反するファクターは、重要な揮発化の為に要
求される温度によって、処理される集積回路ウエーハが
損傷され、或いは破壊されるかも知れないという事実で
ある。もちろん、印刷回路基板は高い処理温度によって
それ程破壊されないかも知れない。
【００１７】再度図１を参照すると、濾光紫外線源のよ
うな、例えば１，０００ワットＨｇ／Ｘｅ照明の高強度
光源４が、室６上部に設置されている。集束要素２及び
４は、透明の窓７、これは石英の窓であっても良いが、
を通過して高強度の光をマスクされた銅の層１０及び１
１の表面上に向けるように配置されている。窓７は、例
えば“Ｏ”リング１４によって密閉されている。図１は
ウエーハに対して垂直に向けられた高強度光を示してい
るが、光がウエーハに対して他の角度で、また、まさに
平行に向けられるように室が配置される場合でも、効果
的であることが判明していることを指摘しておく。
うな、例えば１，０００ワットＨｇ／Ｘｅ照明の高強度
光源４が、室６上部に設置されている。集束要素２及び
４は、透明の窓７、これは石英の窓であっても良いが、
を通過して高強度の光をマスクされた銅の層１０及び１
１の表面上に向けるように配置されている。窓７は、例
えば“Ｏ”リング１４によって密閉されている。図１は
ウエーハに対して垂直に向けられた高強度光を示してい
るが、光がウエーハに対して他の角度で、また、まさに
平行に向けられるように室が配置される場合でも、効果
的であることが判明していることを指摘しておく。
【００１８】弁１３を有する注入部１２は、反応体Ｒを
室６へ流入させウエーハ９，１０、並びに１１への接触
を可能にさせる。反応体Ｒはハロゲン基塩素、フッ素、
臭素又はヨウ素である。ハロゲン基は、ハロゲン化合
物、例えばＣＦ4 の、従来技術に於いて知られているよ
うな例えば光化学的解離、マイクロ波燐光解離、或い
は、プラズマ放電解離によって生じ得る。また、ハロゲ
ン基は室内で、例えば光源４からの高強度紫外線光５へ
ＣＬ2 を率いれることによる、光化学的解離によって生
成されても良い。ハロゲン基Ｒは、高強度光５によって
光活性化され、銅層１０及びマスク層１１と接触する。
室６へ流入させウエーハ９，１０、並びに１１への接触
を可能にさせる。反応体Ｒはハロゲン基塩素、フッ素、
臭素又はヨウ素である。ハロゲン基は、ハロゲン化合
物、例えばＣＦ4 の、従来技術に於いて知られているよ
うな例えば光化学的解離、マイクロ波燐光解離、或い
は、プラズマ放電解離によって生じ得る。また、ハロゲ
ン基は室内で、例えば光源４からの高強度紫外線光５へ
ＣＬ2 を率いれることによる、光化学的解離によって生
成されても良い。ハロゲン基Ｒは、高強度光５によって
光活性化され、銅層１０及びマスク層１１と接触する。
【００１９】光活性化され得るハロゲン基を用いて室６
内部で発生するエッチング処理は、処理が発生する温度
と使用される反応に主に依存して、異なる２つの方法論
に従う、銅層１０が光活性反応体Ｒ* によって接触され
ると、銅とハロゲン原子は表面で反応し、ハロゲン銅化
合物を形成する。これらの反応は以下の式で示される。
内部で発生するエッチング処理は、処理が発生する温度
と使用される反応に主に依存して、異なる２つの方法論
に従う、銅層１０が光活性反応体Ｒ* によって接触され
ると、銅とハロゲン原子は表面で反応し、ハロゲン銅化
合物を形成する。これらの反応は以下の式で示される。
【００２０】
【化１】１．基の形成 Ｐ（ｇａｓ）＋ｈν−−＞Ｒ（又はＲ* ） ここに於いて、Ｐは親分子（ｐａｒｅｎｔ ｍｏｌｅｃ
ｕｌｅ）、Ｒはアミン又は有機基、並びにＲ* は光活性
基である。
ｕｌｅ）、Ｒはアミン又は有機基、並びにＲ* は光活性
基である。
【００２１】
【化２】２．Ｃｕとの基の関係 Ｒ＋Ｃｕ(s) −−＞ＣｕＲ ｏｒ， Ｒ* ＋Ｃｕ(s) −−＞ＣｕＲ ｏｒ， Ｒads ・・・Ｃｕ(s) ＋ｈν−−＞ＣｕＲ ここに於いて、（ｇ）は気体、（ｓ）は固体である。
【００２２】
【化３】３．ＣｕＲの除去 ＣｕＲ＋Ｓ−−＞ＣｕＲ(soln)ｏｒ， ＣｕＲ(ads) −−＞ＣｕＲ(g) ｏｒ， ＣｕＲ(ads) ＋ｈν−−＞ＣｕＲ(g) ここに於いて、Ｓは溶剤、（ｓｏｌｎ）は溶液、並びに
（ａｄｓ）は吸収剤（ａｂｓｏｒｂｅｄ）である。
（ａｄｓ）は吸収剤（ａｂｓｏｒｂｅｄ）である。
【００２３】もし、反応条件下で、ＣｕＲが揮発性であ
れば、生成物質のＣｕＲは蒸気として放出され、室６か
ら蒸気として排出され得る。
れば、生成物質のＣｕＲは蒸気として放出され、室６か
ら蒸気として排出され得る。
【００２４】しかしながら、もし生成物質ＣｕＲが揮発
性でなければ、生成物質は銅層の表面に残留する。とこ
ろが驚いたことに、反応は銅層の全体にわたって継続し
てＣｕＲを形成することを発明者は見い出した。表面の
反応は、開示された処理条件下で、表面下の反応を妨げ
ない。反応が銅層１０に全体的に発生した後で、その結
果得られる同ハロゲン生成物質ＣｕＲは、水又はアセト
ンのような適切な溶液を用いて洗浄され得る。銅ハロゲ
ン生成物質は容易に溶液中へ溶け込む。更に、Ｒの拡散
は、ＣｕＲ内で銅と更に反応する為に、光誘導指向性拡
散であると考えられている。
性でなければ、生成物質は銅層の表面に残留する。とこ
ろが驚いたことに、反応は銅層の全体にわたって継続し
てＣｕＲを形成することを発明者は見い出した。表面の
反応は、開示された処理条件下で、表面下の反応を妨げ
ない。反応が銅層１０に全体的に発生した後で、その結
果得られる同ハロゲン生成物質ＣｕＲは、水又はアセト
ンのような適切な溶液を用いて洗浄され得る。銅ハロゲ
ン生成物質は容易に溶液中へ溶け込む。更に、Ｒの拡散
は、ＣｕＲ内で銅と更に反応する為に、光誘導指向性拡
散であると考えられている。
【００２５】図２ａ及び図２ｂは、電子顕微鏡検査法に
よって観察された、本発明に従う工程の二段階に於ける
銅金属化層を用いた集積回路ウエーハの図である。図２
ａのウエーハは、シリコン基板９、シリコン二酸化層９
ａ、チタニウム・タングステン障壁層１０ａ、並びに銅
層１０が示されており、エッチング処理の前を示す。
よって観察された、本発明に従う工程の二段階に於ける
銅金属化層を用いた集積回路ウエーハの図である。図２
ａのウエーハは、シリコン基板９、シリコン二酸化層９
ａ、チタニウム・タングステン障壁層１０ａ、並びに銅
層１０が示されており、エッチング処理の前を示す。
【００２６】マスク層１１は、例えば有名な写真製版手
法、或いは他の既知の方法、を適用してパターン化され
る。この例では、片持梁風レジスト張出し部１１ａは、
反転現像法によって生じている。
法、或いは他の既知の方法、を適用してパターン化され
る。この例では、片持梁風レジスト張出し部１１ａは、
反転現像法によって生じている。
【００２７】図２ｂは、図１の室に於いて、次の条件下
で、エッチング処理工程が終了した後の銅ウエーハを描
写している。ウエーハ（９、１０、並びに１１）は、希
硝酸等によって徐光（ｄｅｇｌａｚｅ）されても良い。
水濾光器を有する１，０００ワットＨｇ／Ｘｅの照明が
ウエーハ９、１０、並びに１１上に当てられる。水濾光
器は、約２００ｎｍ以下の濃紫外線光を通す一方、１．
３ｎｍ以上の赤外線光の大部分を抽出する役目を果た
す。光はウエーハに対して直角に当てられた。ウエーハ
は温度摂氏２００度まで加熱された。分子塩素Ｃｌ2 は
密閉室へ１０ｔｏｒｒ、１００ｓｃｃｍの割合で導入さ
れた。Ｃｌ2 はＣｌイオン基を発生する為に、光源の光
エネルギによって光解離された。ウエーハは塩素基に１
０分間さらされた。この後、図２ｂはマスクされなかっ
た銅層全体が反応し、それまでの厚さの約３倍にまで伸
長した事を示す。その結果得られた生成層の膜１２はＣ
ｕＣｌ2 である事が分かった。更には、隙間１４は、最
初のレジストの側面（ｐｒｏｆｉｌｅ）に起因すること
に注目することができる。その得られた膜は、簡単な洗
浄工程で除去され得る。反応生成物質は典型的にアセト
ンが水洗いで除去される。銅は、レジストが銅膜の表面
と接触する所で横方向へエッチングされない事に注目さ
れたい。
で、エッチング処理工程が終了した後の銅ウエーハを描
写している。ウエーハ（９、１０、並びに１１）は、希
硝酸等によって徐光（ｄｅｇｌａｚｅ）されても良い。
水濾光器を有する１，０００ワットＨｇ／Ｘｅの照明が
ウエーハ９、１０、並びに１１上に当てられる。水濾光
器は、約２００ｎｍ以下の濃紫外線光を通す一方、１．
３ｎｍ以上の赤外線光の大部分を抽出する役目を果た
す。光はウエーハに対して直角に当てられた。ウエーハ
は温度摂氏２００度まで加熱された。分子塩素Ｃｌ2 は
密閉室へ１０ｔｏｒｒ、１００ｓｃｃｍの割合で導入さ
れた。Ｃｌ2 はＣｌイオン基を発生する為に、光源の光
エネルギによって光解離された。ウエーハは塩素基に１
０分間さらされた。この後、図２ｂはマスクされなかっ
た銅層全体が反応し、それまでの厚さの約３倍にまで伸
長した事を示す。その結果得られた生成層の膜１２はＣ
ｕＣｌ2 である事が分かった。更には、隙間１４は、最
初のレジストの側面（ｐｒｏｆｉｌｅ）に起因すること
に注目することができる。その得られた膜は、簡単な洗
浄工程で除去され得る。反応生成物質は典型的にアセト
ンが水洗いで除去される。銅は、レジストが銅膜の表面
と接触する所で横方向へエッチングされない事に注目さ
れたい。
【００２８】本発明は、限定されるよう意図されない実
施例に関して開示して来たことを明らかにする。本実施
例に於いて提案されたパラメータは、所望の結果を達成
する為に一定の範囲内で変化させても良いと考えられ
る。発明の範囲は、従って、添付の特許請求の範囲及び
それと均等な変形によってのみ限定されるべきであるこ
とを意図するものである。
施例に関して開示して来たことを明らかにする。本実施
例に於いて提案されたパラメータは、所望の結果を達成
する為に一定の範囲内で変化させても良いと考えられ
る。発明の範囲は、従って、添付の特許請求の範囲及び
それと均等な変形によってのみ限定されるべきであるこ
とを意図するものである。
【００２９】以上の説明に関連して更に以下の項を開示
する。 （１）パターン化された導体を形成する為に、密閉され
た室の中で基板上の銅層を異方性エッチングするための
工程であって、エッチングされる事を意図しない領域で
あるところの上記銅層の領域をマスクし、上記ハロゲン
基が高強度光により照射された後に、銅ハロゲン反応生
成物質を形成する為に、上記密閉室の上記銅層へハロゲ
ン基を導入する段階を含む銅エネルギ工程、
する。 （１）パターン化された導体を形成する為に、密閉され
た室の中で基板上の銅層を異方性エッチングするための
工程であって、エッチングされる事を意図しない領域で
あるところの上記銅層の領域をマスクし、上記ハロゲン
基が高強度光により照射された後に、銅ハロゲン反応生
成物質を形成する為に、上記密閉室の上記銅層へハロゲ
ン基を導入する段階を含む銅エネルギ工程、
【００３０】（２）（１）項の工程に於いて、更に、上
記銅ハロゲン反応生成物質が実質的に揮発性であるとこ
ろの温度にまで上記基板を加熱する段階を含む。
記銅ハロゲン反応生成物質が実質的に揮発性であるとこ
ろの温度にまで上記基板を加熱する段階を含む。
【００３１】（３）（１）項の工程に於いて、更に、上
記銅ハロゲン反応生成物質を除去する為に上記基板を洗
浄する段階を含む。
記銅ハロゲン反応生成物質を除去する為に上記基板を洗
浄する段階を含む。
【００３２】（４）（２）項の工程に於いて、上記基板
は約摂氏２，０００度に加熱される。
は約摂氏２，０００度に加熱される。
【００３３】（５）（１）項の工程に於いて、上記ハロ
ゲン基は塩素基である。
ゲン基は塩素基である。
【００３４】（６）（１）項の工程に於いて、上記高強
度光は紫外線光である。
度光は紫外線光である。
【図１】本発明による工程に於いて用いられるような、
反応室の実施例の略図。
反応室の実施例の略図。
【図２】本発明によるエッチング工程の二段階に於け
る、半導体ウエーハの電子顕微鏡検査による側断面図。
る、半導体ウエーハの電子顕微鏡検査による側断面図。
５ 紫外線光 ６ 密閉室 ９ 基板 １０ 銅金属層 １１ マスク １２ 注入部 Ｒ ハロゲン基 Ｒ* 光活性光反応体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3213 H01L 21/306 H01L 21/3205 H05K 3/06
Claims (1)
- 【請求項１】パターン化された導体を形成する為に、密
閉室の中で基板上の銅層を異方性エッチングするための
工程であって、 エッチングされる事を意図しない領域であるところの上
記銅層の領域を、マスクを接触させてマスクし、 上記密閉室内で前記銅層のマスクされていない部分のみ
にハロゲン基を導入し、 前記銅層に直交方向に非パルス光を向けてハロゲン基を
活性化し、実質的に前記銅層のマスクされていない部分
をハロゲン反応生成物質に完全に変換し、前記銅層が実
質的に完全に変換される間は前記銅層のマスクされてい
ない部分の表面に前記ハロゲン反応生成物質が残存し、
および、 前記基盤を洗浄して前記ハロゲン反応生成物質を取り除
く段階を含む銅エッチング工程。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US45354989A | 1989-12-20 | 1989-12-20 | |
| US453549 | 1989-12-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=23801003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02404457A Expired - Fee Related JP3105547B2 (ja) | 1989-12-20 | 1990-12-20 | ハロゲン化物質使用の銅エッチング工程 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0433983B1 (ja) |
| JP (1) | JP3105547B2 (ja) |
| KR (1) | KR100221992B1 (ja) |
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| JPH06326059A (ja) * | 1993-05-17 | 1994-11-25 | Fujitsu Ltd | 銅薄膜のエッチング方法 |
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| JPH0729908A (ja) * | 1993-07-15 | 1995-01-31 | Nec Corp | 銅微細配線の形成方法 |
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| EP2170930B3 (en) | 2007-06-04 | 2013-10-02 | Synergy Pharmaceuticals Inc. | Agonists of guanylate cyclase useful for the treatment of gastrointestinal disorders, inflammation, cancer and other disorders |
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| AU2009270833B2 (en) | 2008-07-16 | 2015-02-19 | Bausch Health Ireland Limited | Agonists of guanylate cyclase useful for the treatment of gastrointestinal, inflammation, cancer and other disorders |
| WO2010093601A1 (en) | 2009-02-10 | 2010-08-19 | Metabasis Therapeutics, Inc. | Novel sulfonic acid-containing thyromimetics, and methods for their use |
| US9616097B2 (en) | 2010-09-15 | 2017-04-11 | Synergy Pharmaceuticals, Inc. | Formulations of guanylate cyclase C agonists and methods of use |
| CA2905435A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Synergy Pharmaceuticals Inc. | Compositions useful for the treatment of gastrointestinal disorders |
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| EP3004138B1 (en) | 2013-06-05 | 2024-03-13 | Bausch Health Ireland Limited | Ultra-pure agonists of guanylate cyclase c, method of making and using same |
| EP3025711B1 (en) | 2013-07-23 | 2020-11-18 | Daiichi Sankyo Company, Limited | Medicine for preventing or treating hypertension |
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| EP3434284A4 (en) | 2016-03-24 | 2019-11-13 | Daiichi Sankyo Company, Limited | MEDICINE FOR THE TREATMENT OF KIDNEY DISEASE |
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6175529A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-17 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法及び装置 |
| US4622095A (en) * | 1985-10-18 | 1986-11-11 | Ibm Corporation | Laser stimulated halogen gas etching of metal substrates |
| JPH01215986A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Hitachi Ltd | ドライエッチング方法 |
-
1990
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