JP3200312B2 - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JP3200312B2 JP3200312B2 JP28760594A JP28760594A JP3200312B2 JP 3200312 B2 JP3200312 B2 JP 3200312B2 JP 28760594 A JP28760594 A JP 28760594A JP 28760594 A JP28760594 A JP 28760594A JP 3200312 B2 JP3200312 B2 JP 3200312B2
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- rinsing
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の回路パター
ンを微細加工するドライエッチング方法に関するもので
ある。
ンを微細加工するドライエッチング方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムを主成分とするメタル配線
膜（メタル膜）のドライエッチングにおいては、塩素系
ガスを用いたプラズマエッチングの後に、そのままウエ
ハを大気中に取り出すと、ウエハに吸着した塩素と大気
中の水分と酸素の影響により、メタル配線膜が腐食す
る。これを防止するために、メタルドライエッチングに
おいては、エッチングの後工程に何らかの防食処理を必
要とする。代表的な防食工程として、ウエットリンス、
酸素プラズマアッシング、フッ素プラズマ処理、または
加熱処理がある。
膜（メタル膜）のドライエッチングにおいては、塩素系
ガスを用いたプラズマエッチングの後に、そのままウエ
ハを大気中に取り出すと、ウエハに吸着した塩素と大気
中の水分と酸素の影響により、メタル配線膜が腐食す
る。これを防止するために、メタルドライエッチングに
おいては、エッチングの後工程に何らかの防食処理を必
要とする。代表的な防食工程として、ウエットリンス、
酸素プラズマアッシング、フッ素プラズマ処理、または
加熱処理がある。
【０００３】従来のメタルドライエッチング装置は防食
処理として酸素プラズマアッシングとウエットリンスを
併用するものであり、図２に示すようにハンドリングア
ーム６７を有する入り口ロードロック室６３と、エッチ
ング反応室６４と、ハンドリングアーム６８を有するア
ッシャー兼出口ロードロック室６５と、上方に窒素のエ
アカーテンを配したスピンリンサー室６６がこの順番に
一列に配列されている。
処理として酸素プラズマアッシングとウエットリンスを
併用するものであり、図２に示すようにハンドリングア
ーム６７を有する入り口ロードロック室６３と、エッチ
ング反応室６４と、ハンドリングアーム６８を有するア
ッシャー兼出口ロードロック室６５と、上方に窒素のエ
アカーテンを配したスピンリンサー室６６がこの順番に
一列に配列されている。
【０００４】次に上記従来例の動作を説明する。ウエハ
カセット６０より取り出されたウエハ６１は入り口ロー
ドロック室６３に移されハンドリングアーム６７の上に
乗り移る。その後真空引きを行う。真空引き終了後ウエ
ハ６１は常時真空であるエッチング反応室６４にハンド
リングアーム６７により搬送される。エッチング反応室
６４に塩素を主成分とするガスを導入して、高周波を印
加して配線膜のプラズマエッチングを行い、エッチング
終了後真空引きされたアッシャー兼出口ロードロック室
６５にハンドリングアーム６８によりウエハ６１は搬送
される。続いてアッシャー兼出口ロードロック室６５に
酸素を主成分とするガスを導入して高周波を印加してレ
ジストアッシングを開始する。アッシング終了後、アッ
シャー兼出口ロードロック室６５を窒素で、パージし大
気圧にしてからウエハ６１は大気圧下で窒素のカーテン
下にあるスピンリンサー室６６へと移され、通常の酸素
を含む純水または温純水を用いたスピンリンサーでリン
スされ、次いで乾燥された後、処理済みウエハ６１はカ
セット６２に戻り、一連の処理を終了する。
カセット６０より取り出されたウエハ６１は入り口ロー
ドロック室６３に移されハンドリングアーム６７の上に
乗り移る。その後真空引きを行う。真空引き終了後ウエ
ハ６１は常時真空であるエッチング反応室６４にハンド
リングアーム６７により搬送される。エッチング反応室
６４に塩素を主成分とするガスを導入して、高周波を印
加して配線膜のプラズマエッチングを行い、エッチング
終了後真空引きされたアッシャー兼出口ロードロック室
６５にハンドリングアーム６８によりウエハ６１は搬送
される。続いてアッシャー兼出口ロードロック室６５に
酸素を主成分とするガスを導入して高周波を印加してレ
ジストアッシングを開始する。アッシング終了後、アッ
シャー兼出口ロードロック室６５を窒素で、パージし大
気圧にしてからウエハ６１は大気圧下で窒素のカーテン
下にあるスピンリンサー室６６へと移され、通常の酸素
を含む純水または温純水を用いたスピンリンサーでリン
スされ、次いで乾燥された後、処理済みウエハ６１はカ
セット６２に戻り、一連の処理を終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のような構成においては、リンス水に純水または温純水
を用いているためにウエハ上に純水を注いだ瞬間に純水
がウエハ上の塩素ガスと反応し、メダル膜の腐食を生じ
やすいという問題があった。特にこの腐食は長時間水に
浸かっていると甚だしくなる問題があった。
のような構成においては、リンス水に純水または温純水
を用いているためにウエハ上に純水を注いだ瞬間に純水
がウエハ上の塩素ガスと反応し、メダル膜の腐食を生じ
やすいという問題があった。特にこの腐食は長時間水に
浸かっていると甚だしくなる問題があった。
【０００６】また、エッチング、酸素プラズマアッシン
グ、ウエットリンス、乾燥の順番に処理をしているた
め、エッチング直後の酸素プラズマアッシングにより、
レジストやメタルのエッチング凹部側壁に付着したアル
ミニウム成分等のメタル成分が酸素プラズマの為に化学
的に安定なアルミナ等の酸化金属に変化し、アッシン
グ、リンス後も、その部分だけはアッシング残渣と呼ば
れる痕跡として残る。これを取り除くために次工程でフ
ッ酸処理が必要であった。また最適なアッシング条件及
び防食条件がエッチング条件に左右されるためウエハの
品種に応じた、エッチング条件の変更毎に、アッシング
条件を最適化する手間を必要とするという課題があっ
た。
グ、ウエットリンス、乾燥の順番に処理をしているた
め、エッチング直後の酸素プラズマアッシングにより、
レジストやメタルのエッチング凹部側壁に付着したアル
ミニウム成分等のメタル成分が酸素プラズマの為に化学
的に安定なアルミナ等の酸化金属に変化し、アッシン
グ、リンス後も、その部分だけはアッシング残渣と呼ば
れる痕跡として残る。これを取り除くために次工程でフ
ッ酸処理が必要であった。また最適なアッシング条件及
び防食条件がエッチング条件に左右されるためウエハの
品種に応じた、エッチング条件の変更毎に、アッシング
条件を最適化する手間を必要とするという課題があっ
た。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解消するこ
とを目的とする。
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、被処理物に対し、塩素系ガスを用いて被処理
物のメタル膜のドライエッチングを行った後に、チオ硫
酸ナトリウム水溶液を用いてリンスし、次いで純水を用
いてリンスし、乾燥させた後に、酸素プラズマアッシン
グすることを特徴とする。
するため、被処理物に対し、塩素系ガスを用いて被処理
物のメタル膜のドライエッチングを行った後に、チオ硫
酸ナトリウム水溶液を用いてリンスし、次いで純水を用
いてリンスし、乾燥させた後に、酸素プラズマアッシン
グすることを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【作用】本発明によれば、被処理物に対するドライエッ
チングを行った直後に、チオ硫酸ナトリウム水溶液を用
いてリンスを行うので、被処理物表面に付着した塩素は
中和され、次の純水を用いたリンス時に、従来例におけ
る純水と塩素ガスとが反応するという問題の発生を防ぐ
ことができ、メタル膜の腐食を防止できる。
チングを行った直後に、チオ硫酸ナトリウム水溶液を用
いてリンスを行うので、被処理物表面に付着した塩素は
中和され、次の純水を用いたリンス時に、従来例におけ
る純水と塩素ガスとが反応するという問題の発生を防ぐ
ことができ、メタル膜の腐食を防止できる。
【００１１】またドライエッチング時に生じて、レジス
トやメタル膜のエッチング凹部側壁に付着したアルミニ
ウム成分等のメタル成分は、次の２回にわたるリンスに
よって、洗い流されるので、後の工程の酸素プラズマア
ッシング時にアッシング残渣が生じない。
トやメタル膜のエッチング凹部側壁に付着したアルミニ
ウム成分等のメタル成分は、次の２回にわたるリンスに
よって、洗い流されるので、後の工程の酸素プラズマア
ッシング時にアッシング残渣が生じない。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例におけるドライエッ
チング装置を図面を参照しながら説明する。
チング装置を図面を参照しながら説明する。
【００１３】図１は本発明のドライエッチング方法を実
施するドライエッチング装置の一例を模式的に示したも
のである。１はウエハカセット、２は半導体ウエハ（被
処理物）、３はウエハ上下台、４はカセット昇降装置、
２０はウエハ移載ハンド、１０はロードロック室、３０
は反応室、４０はリンサー室である。また、１１と１３
は真空排気ライン配管、１２と４４は窒素パージライ
ン、１４はガス供給ライン、４２はリンス液供給ノズ
ル、４３はリンス液供給ラインである。リンス液供給ラ
イン４３の元は２つに分岐し、一方はバルブ９１、ヒー
ター９８、脱酸素ユニット９２を経て、純水供給口９３
につながっている。他方のラインはバルブ９４、ポンプ
９５を経て、薬液タンク９６内のチオ硫酸ナトリウム水
溶液９７につながっている。
施するドライエッチング装置の一例を模式的に示したも
のである。１はウエハカセット、２は半導体ウエハ（被
処理物）、３はウエハ上下台、４はカセット昇降装置、
２０はウエハ移載ハンド、１０はロードロック室、３０
は反応室、４０はリンサー室である。また、１１と１３
は真空排気ライン配管、１２と４４は窒素パージライ
ン、１４はガス供給ライン、４２はリンス液供給ノズ
ル、４３はリンス液供給ラインである。リンス液供給ラ
イン４３の元は２つに分岐し、一方はバルブ９１、ヒー
ター９８、脱酸素ユニット９２を経て、純水供給口９３
につながっている。他方のラインはバルブ９４、ポンプ
９５を経て、薬液タンク９６内のチオ硫酸ナトリウム水
溶液９７につながっている。
【００１４】以上のように構成された本発明の実施例の
一連の動作について説明する。ウエハカセット１より取
出されたウエハ２は、ウエハ上下台３を経て、ロードロ
ック室１０に移され、ウエハ移載ハンド２０上に乗り移
る。その後真空引きを行なう。真空引き後、ウエハ２は
ウエハ移載ハンド２０によって、反応室３０に移され、
ここでプラズマエッチングが行なわれる。反応室３０に
おいては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕで構成された合金膜を表面
に堆積したウエハ２を塩素ガスを含む混合ガスでプラズ
マエッチング処理し、その後ウエハ移載ハンド２０によ
って、ウエハ２はロードロック室１０を経て、リンサー
室４０内に移送される。リンス液供給ノズル４２がウエ
ハ２上を左右に揺動し、バルブ９４が開き薬液タンク９
６内のチオ硫酸ナトリウム水溶液９７をウエハ２にそそ
ぐ。これによりウエハ２上の塩素ガスは、下記の化学反
応により中和する。
一連の動作について説明する。ウエハカセット１より取
出されたウエハ２は、ウエハ上下台３を経て、ロードロ
ック室１０に移され、ウエハ移載ハンド２０上に乗り移
る。その後真空引きを行なう。真空引き後、ウエハ２は
ウエハ移載ハンド２０によって、反応室３０に移され、
ここでプラズマエッチングが行なわれる。反応室３０に
おいては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕで構成された合金膜を表面
に堆積したウエハ２を塩素ガスを含む混合ガスでプラズ
マエッチング処理し、その後ウエハ移載ハンド２０によ
って、ウエハ２はロードロック室１０を経て、リンサー
室４０内に移送される。リンス液供給ノズル４２がウエ
ハ２上を左右に揺動し、バルブ９４が開き薬液タンク９
６内のチオ硫酸ナトリウム水溶液９７をウエハ２にそそ
ぐ。これによりウエハ２上の塩素ガスは、下記の化学反
応により中和する。
【００１５】Ｎａ2Ｓ2Ｏ3＋４Ｃｌ2＋５Ｈ2Ｏ→２Ｎａ
Ｃｌ＋２Ｈ2ＳＯ4＋６ＨＣｌ Ｎａ2Ｓ2Ｏ3＋２ＨＣｌ→２ＮａＣｌ＋ＳＯ2↑＋Ｓ↓＋
Ｈ2Ｏ ついで、バルブ９４が閉じた後、バルブ９１が開き４０
℃以上に加温された純水をウエハ２にそそぐ。これによ
り、ウエハ２上の水溶性ポリマーやスパッタされたアル
ミニウム成分等のメタル成分を水に溶かし去ることがで
きる。リンス終了後ウエハ２を高速回転させ、次に窒素
を吹きかけながらウエハ２の乾燥を行う。リンス・乾燥
工程が終わると、ウエハ移載ハンド２０によってリンス
・乾燥済ウエハ２とエッチング処理済ウエハ２の入れ替
えが行なわれる。リンス・乾燥済ウエハ２はロードロッ
ク室１０が窒素によるパージで大気圧に戻った後ウエハ
上下台３を経て、ウエハカセット４に移される。
Ｃｌ＋２Ｈ2ＳＯ4＋６ＨＣｌ Ｎａ2Ｓ2Ｏ3＋２ＨＣｌ→２ＮａＣｌ＋ＳＯ2↑＋Ｓ↓＋
Ｈ2Ｏ ついで、バルブ９４が閉じた後、バルブ９１が開き４０
℃以上に加温された純水をウエハ２にそそぐ。これによ
り、ウエハ２上の水溶性ポリマーやスパッタされたアル
ミニウム成分等のメタル成分を水に溶かし去ることがで
きる。リンス終了後ウエハ２を高速回転させ、次に窒素
を吹きかけながらウエハ２の乾燥を行う。リンス・乾燥
工程が終わると、ウエハ移載ハンド２０によってリンス
・乾燥済ウエハ２とエッチング処理済ウエハ２の入れ替
えが行なわれる。リンス・乾燥済ウエハ２はロードロッ
ク室１０が窒素によるパージで大気圧に戻った後ウエハ
上下台３を経て、ウエハカセット４に移される。
【００１６】その後、図１の装置とは独立した別装置の
アッシャーにて酸素プラズマアッシングが行なわれる。
この酸素プラズマアッシングは周知のように、アッシャ
ー内を真空にした後、酸素を主成分とするガスをアッシ
ャー内に導入し、電極に高周波を印加して酸素プラズマ
を発生させて、レジストを除去するものである。
アッシャーにて酸素プラズマアッシングが行なわれる。
この酸素プラズマアッシングは周知のように、アッシャ
ー内を真空にした後、酸素を主成分とするガスをアッシ
ャー内に導入し、電極に高周波を印加して酸素プラズマ
を発生させて、レジストを除去するものである。
【００１７】なお、ドライエッチング、チオ硫酸ナトリ
ウム水溶液を用いたリンス、純水を用いたリンス、乾
燥、酸素プラズマアッシングの一連の処理を、１台の装
置において行えるようにすることも可能である。
ウム水溶液を用いたリンス、純水を用いたリンス、乾
燥、酸素プラズマアッシングの一連の処理を、１台の装
置において行えるようにすることも可能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、被処理物のメタル膜の
腐食を防止できると共に、アッシング残渣が生じないド
ライエッチング方法を提供することができる。
腐食を防止できると共に、アッシング残渣が生じないド
ライエッチング方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施例におけるドライエッチング装置
の概略図。
の概略図。
【図２】従来のドライエッチング装置の概略図。
２ ウエハ（被処理物） ３０ 反応室 ４０ リンサー室 ９７ チオ硫酸塩の水溶液（脱塩素水溶液）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−136855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−161036（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−302727（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/304 647
Claims (1)
- 【請求項１】 被処理物に対し、塩素系ガスを用いて被
処理物のメタル膜のドライエッチングを行った後に、チ
オ硫酸ナトリウム水溶液を用いてリンスし、次いで純水
を用いてリンスし、乾燥させた後に、酸素プラズマアッ
シングすることを特徴とするドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28760594A JP3200312B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28760594A JP3200312B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148466A JPH08148466A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3200312B2 true JP3200312B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17719440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28760594A Expired - Fee Related JP3200312B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200312B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4608748B2 (ja) * | 1999-08-05 | 2011-01-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 洗浄装置、洗浄システム及び洗浄方法 |
| JP2010089014A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Jpe:Kk | プラズマ洗浄装置 |
| CN106206290A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种包含铝的膜层图案、其制作方法及其后处理方法 |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP28760594A patent/JP3200312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08148466A (ja) | 1996-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080615 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090615 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |