JP6660384B2 - チャンバの表面に位置する金属堆積物の除去方法 - Google Patents

チャンバの表面に位置する金属堆積物の除去方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6660384B2
JP6660384B2 JP2017524108A JP2017524108A JP6660384B2 JP 6660384 B2 JP6660384 B2 JP 6660384B2 JP 2017524108 A JP2017524108 A JP 2017524108A JP 2017524108 A JP2017524108 A JP 2017524108A JP 6660384 B2 JP6660384 B2 JP 6660384B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal deposit
species
metal
mask
deposit
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.)
Active
Application number
JP2017524108A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017524073A (ja
Inventor
ジュリアン ヴィーティエッロ
ジュリアン ヴィーティエッロ
ジャン−リュック デルカリ
ジャン−リュック デルカリ
ファビアン ピアラ
ファビアン ピアラ
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of JP2017524073A publication Critical patent/JP2017524073A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6660384B2 publication Critical patent/JP6660384B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C49/00Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
    • C07C49/04Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C49/16Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms containing halogen
    • C07C49/167Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms containing halogen containing only fluorine as halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853Hygiene
    • H01J37/32862In situ cleaning of vessels and/or internal parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Description

本発明は、エンクロージャー内の表面に位置する金属堆積物の除去方法に関する。
最新の技術において知られているエンクロージャーの表面の金属堆積物を除去する方法は、以下のステップ:
a)金属堆積物を酸化するステップ;
b)酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種を注入するステップ、前記ステップb)は、ステップa)の少なくとも一部の間に実施されるものとする
を含む。
しかしながら、前記の除去方法は満足できるものではない。
実際には、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種は、後の酸化前に金属堆積物と反応する可能性もある。ステップa)が、それにより妨害される。
したがって、化学種と金属堆積物との反応が、除去方法を妨害し、とりわけ、その有効性に悪影響を与える。
特に、これは、除去方法を実行して、エンクロージャー内の表面の銅(Cu)の堆積物を除去する場合である。ステップa)は、一般に、気体酸素又は気体オゾンの導入を含む。酸化銅を揮発させるのに適した化学種は、ヘキサフルオロアセチルアセトン(hfacH)を含む。エンクロージャー内に注入されると、化学種hfacHは、後で酸化される前に銅と反応する。次に、酸化反応が妨害される。
したがって、本発明の主題は、前記方法を妨害可能な寄生反応を制限することを可能にする、金属堆積物の除去方法を提案することである。
本発明の第一用途は、堆積チャンバの内壁に堆積した金属残留物を洗浄(nettoyage)することに関する。
本発明の別の用途は、プリント回路の製造に関し、より詳細には、プリント回路の複数の層の間の電気的連絡を可能にする金属化された穴であるビアを充填するために特に使用される金属層のエッチングに関する。
従来、ビアは、ビアの充分な充填を保証するために、金属、例えば銅を用いて過剰に充填されている。過剰な金属は、化学的機械的エッチングのステップによって除去される。バリヤ層は、エッチングの厚さを制御するために、プリント回路の基板と金属堆積物の層との間に配置される。化学的機械的エッチングステップは、方法の非常に正確な制御を保証するためにバリヤ層の使用を必要とし、エッチングされた表面の洗浄のその後の複雑かつ高価な操作をさらに必要とする。
本発明の別の主題は、簡素化されておりかつより安価な金属化されたビアを製造するための方法を提案することである。
発明の簡単な説明
本発明は、上述の欠点を完全に又は部分的に克服することを目的とし、そしてチャンバ内の表面に位置する金属堆積物の除去方法であって、この方法は、以下のステップ:
a)金属堆積物を酸化するステップ;
b)酸化された金属堆積物を揮発させることができる化学種を注入するステップ、前記ステップb)は、ステップa)の少なくとも一部の間に実施されるものとする;
を含み、前記除去方法は、工程b)において、化学種が一連のパルスに従って注入される点で注目すべきである。
従って、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種の一連のパルスに従った注入により、エンクロージャーの表面に位置する金属堆積物と前記化学種との反応を含む寄生反応を回避することが可能になる。
さらに、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種の一連のパルスに従った注入により、前記化学種の量を制限することも可能になる。
一実施態様によれば、ステップb)において、2つの連続するパルスの遅いパルスの間に、化学種は、前記2つの連続するパルスの間において酸化された金属堆積物の量に対して、準化学量論的量で注入される。
従って、酸化された金属堆積物を揮発させることができる化学種の消費を制限することができ、その結果、堆積物の除去のコストを制限することができる。
一実施態様によれば、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種の一連のパルスは周期的である。
一実施態様によれば、一連のパルスの周期は1秒未満である。
一実施態様によれば、エンクロージャーは、20〜250℃、好ましくは20〜150℃の温度に維持される。
一実施態様によれば、ステップa)は、以下の種:酸素、オゾン、亜酸化窒素の少なくとも1つを含む酸化種を注入することによって実施される。
一実施態様によれば、工程b)において注入される化学種は、ヘキサフルオロアセチルアセトンを含む。
一実施態様によれば、金属堆積物は、以下の元素:銅、チタン、タンタル、ルテニウム、亜鉛、ジルコニウム、バナジウム、銀、金、クロムのうちの少なくとも1つを含む。
一実施態様によれば、ステップ(b)の第一パルスは、ステップ(a)の開始後に実施される。
一実施態様によれば、方法は、堆積チャンバの内壁に位置する金属残留物を洗浄するために実施される。
一実施態様によれば、この方法は、表面上に過剰に堆積した金属堆積物をエッチングするために実施される。
場合により、ステップa)及びb)の前に、マスクが金属堆積物上に局所的に貼り付けられる。
一実施態様によれば、方法は、以下のステップ:
保持されるべき金属堆積物の各々の領域にわたりマスクを貼り付ける;
ステップa)及びb)を、マスクによって覆われていない各々の領域における過剰な金属堆積物を除去するために実施する;
を含む。
別の実施態様によれば、この方法は、以下のステップ:
エッチングされるべき金属堆積物の各々の領域にマスクを貼り付ける;
マスクによって覆われていない各々の領域の金属堆積物を不動態化するのに適した化学種を注入する;
マスクを削除する;
ステップa)及びb)を、予めマスクによって覆われた各々の領域内の過剰な金属堆積物を除去するために実施する;
を含む。
一実施態様によれば、工程a)及びb)は、過剰な金属堆積物を除去するために必要な回数が繰り返される。
本発明は、以下の添付図面を参照して、以下の本発明の特定のそして非限定的な実施態様の説明に照らしてよりよく理解されるであろう。
図1は、エンクロージャーの概略図である。
図2(a)は、本発明の一実施態様による、エンクロージャーに注入される時間の関数としての酸化種の量を示す。
図2(b)は、本発明の一実施態様による、チャンバに注入された酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した時間の関数としての化学種の量を示し、時間スケールは図2(a)のものと同じである。
図3(a)及び3(b)は、プリント回路の部分的な横断面の断面図であり、本発明の方法は、プリント回路の基板の表面上に過剰に堆積した金属堆積物をエッチングするための2つの変形に従って実施される。
異なる実施態様については、説明を簡単にするために、同一の又は同じ機能を提供する要素については同じ参照符号を使用する。
図1は支持体5が配置されたエンクロージャー1を示す。
エンクロージャー1の表面、すなわちエンクロージャー1の内壁には、支持体5と同様に、望ましくない金属堆積物2が観察される。
金属堆積物2は、以下の元素:銅、チタン、タンタル、ルテニウム、亜鉛、ジルコニウム、バナジウム、銀、金、クロムの少なくとも1つを含むことができる。
エンクロージャー1の表面の金属堆積物2を除去する方法は、金属堆積物2を酸化するステップa)を含む。
ステップa)は、注入システム3によりガス状の酸化種を注入することによって実施することができる。
ステップ(a)は、以下の種:酸素、オゾン、亜酸化窒素の少なくとも1種を含む酸化種を噴射することによって実施することができる。
酸化種は、図2(a)に示すように、洗浄プロセスの全持続時間にわたって連続的に注入することができる。
酸化種は、一定の流れで注入することができる。
酸化種の注入中に、金属堆積物2の酸化反応がそれらの自由表面上で起こる。
除去方法はまた、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学薬品を注入するステップb)を含み、前記ステップb)は、酸化プロセスの間に少なくとも部分的に起こるが、ステップa)の開始後に開始する。
しかしながら、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種は、金属堆積物2と等しく良好に反応し、従って、前記堆積物の露出表面を不動態化することがある。金属堆積物2のこの不動態化反応は、酸化種による前記堆積物の酸化反応を制限又は妨害する寄生反応である。
この寄生反応を避けるために、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種は、ステップ(b)において、注入システム4により、(図2(b)に示されるような)一連のパルスに従い注入される。図2bに示されるパルスは矩形波形状を有するが、仮に2つの連続したパルスが酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種が注入されない時間間隔によって分離されるならば、他の形状のパルスを想定することができる。
エンクロージャー1を、20〜250℃に含まれる温度に維持することができ、これにより、金属堆積物を揮発させることができる化学種をガス状に維持することができる。好ましくは、エンクロージャー1の温度は、20〜150℃、さらに好ましくは20〜100℃の温度に維持される。
除去方法を最適化するために、酸化種が除去プロセスの開始時から注入され、少なくともその自由表面のレベルで金属堆積物2を酸化する。
したがって、酸化された金属堆積物の層は、金属堆積物2を覆う。
有利には、ステップb)の第一パルスは、ステップa)の開始後に実施される。
金属堆積物2の酸化反応速度論を知ることは有益であろう。
金属堆積物2の酸化反応速度論は、その性質及びその形成条件に依存するが、工程a)の酸化条件にも依存する。
しかしながら、金属堆積物2の酸化反応速度論を経験的に決定することは、当業者の能力の範囲内である。
この点で、当業者は文書Guangwen Zhou et al.,J.Mater.Res.,Vol.20,No.7(1684−1694),Jul 2005を参照することができる。
したがって、エンクロージャーの表面上の金属堆積物2を除去する方法を実施する前に、異なる酸化条件についての金属堆積物の酸化反応速度論を決定すること、そしてチャンバ1内の表面に堆積可能な各々の種類の金属堆積物2のチャートを作成することが有利である。
次に、このチャートを用いて、所定の酸化条件の下で、所定の持続時間に関して、酸化された金属堆積物の量を決定することができる。
従って、エンクロージャー1内の表面上の金属堆積物2を除去する方法を実施するために、前記チャートを使用することにより、ステップa)における酸化された金属堆積物の量を所定の持続時間にわたって決定することが可能になる。
工程b)における一連のパルスの第一パルスの全持続時間を通して、酸化された金属堆積物の層は、化学種によって少なくとも部分的に揮発される。
前記第一パルスが終了すると、プロセスが再び始まり、酸化種が再びエンクロージャー1の大部分になり、その結果、ステップb)の一連のパルスの次のパルスが始まるまで、金属堆積物2の酸化反応が優勢な反応となる。
有利には、一連のパルスのパルスの持続時間は、酸化された金属堆積物の層が完全に揮発しないように設定される。したがって、酸化された金属堆積物の残りの層の部分は、ステップb)で注入された化学種による金属堆積物2の不動態化に対するバリヤを形成する。こうして不動態化反応が妨害される。
換言すれば、酸化された金属堆積物を揮発させるための化学種の注入の過程で、連続した2つのパルスの後者の間に、化学種は、前記連続した2つのパルスの間において酸化された金属堆積物の量に対して準化学量論的量で注入される。
前述の準化学量論的量は、ステップb)の一連のパルスの2つのパルスの間の、ステップa)で酸化された金属堆積物の量と、前記酸化された金属堆積物及び化学種の揮発反応のメカニズムとの両方の知識により決定することができる。
従って、酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種の注入様式は、多くの利点を有する。
第一の利点は、本発明による除去方法を効果的にすることである。実際、注入された化学種による金属堆積物2の不動態化を含む寄生反応は中和される。前記寄生反応の中和により、エンクロージャー1を開放しなければならないこと、そして後に汚染除去するためのプロセスに頼らなければならないことを回避する。
第二の利点は、ステップb)で注入された化学種の量を制御する能力であり、したがって、それにより除去方法のコストを低減することが可能になる。
さらに、ステップb)における一連のパルスは周期的であってもよい。
さらに、ステップb)の一連のパルスは、1秒未満の周期(すなわち、1Hzを超える周波数)を有することができる。
例として、ステップa)は、100〜1000sccm(標準立方センチメートル/分)、好ましくは100〜500sccm、例えば300sccmの流量で酸素を注入することによって行われる。
酸化された金属堆積物を揮発させるのに適した化学種は、ヘキサフルオロアセチルアセトン(hfacH)を含むことができる。
hfacH種は、ステップb)において、1秒の周期を有する一連のパルスに従って注入され、各々のパルスの持続時間は100msである。パルスの周期の各々のパルスの間、hfacH種は、100〜500sccm、例えば200sccmの流量に従って注入される。
堆積チャンバの温度は50℃に保たれている。
従って、金属堆積物2が銅(Cu)を含む場合、工程a)の酸化反応は以下:
2Cu+0→2CuO
4Cu+0→2Cu
の通りである。
一連のパルスのパルスの間、ステップa)における酸化はマイノリティになり、ステップb)で注入されたhfacH種によって酸化された金属堆積物が以下:
2H+2hfacH+CuO→Cu(hfacH)+H
2H+2hfacH+CuO→Cu+Cu(hfacH)+H
の反応に従って揮発する。
説明の残りは、除去方法が実施される2つの適用例を示す。除去方法に関連する前記の特性は、これらの2つの用途に転用することができる。
本発明の第一の適用例において、除去方法は、堆積チャンバ1の内壁に位置する金属残留物2を洗浄するために実施される。
この第一の実施態様では、除去方法において言及されたエンクロージャーは、堆積チャンバ1である。堆積チャンバ1は、化学蒸着(CVD)用、物理蒸着(PVD)用、プラズマ強化化学蒸着(PECVD)用、原子層堆積(ALD)用のための堆積チャンバであることができる。
堆積チャンバ1の支持体5上に位置する基板上の膜の堆積の間に、膜に含まれる材料の望ましくない堆積物が、支持体5上、並びに堆積チャンバ1の表面、すなわち堆積チャンバ1の内壁上に観察される。
チャンバ1内で実施される堆積の過程で、前記望ましくない材料の堆積物がこれらの表面上に蓄積し、そして基板上に形成される膜の重大な汚染源である。
これらの堆積チャンバで形成された膜は金属膜であり、そして堆積チャンバ1の内壁上で観察される前記膜に含まれる材料の堆積物は、金属残留物2と呼ばれる。
次に、本発明は、堆積チャンバ1の内壁上に位置するこれらの金属残留物2を洗浄することからなる。第一の実施態様による方法は、上記の金属残留物の除去方法と同様に、以下のステップ:
a)金属残留物2を酸化するステップ;
b)酸化された金属残留物を揮発させるのに適した化学種を注入するステップ;
を含む。
ステップb)は、ステップa)の少なくとも一部の間に実施される。ステップb)において、化学種は一連のパルスに従って注入される。
図3(a)及び3(b)は、本発明の第二の用途の2つの変形を示しており、ここでは、金属堆積物2を除去する方法が、プリント回路10を製造するために実施され、そしてプリント回路の基板上に堆積した金属堆積物2をエッチングする。
図3(a)及び3(b)の例では、ビア6を充填するために、金属堆積物2が使用される。ビア6は、金属化された孔であり、これにより、プリント回路基板の1つ以上の層の間の電気的連絡が可能となる。
図3(a)及び図3(b)では、単一のビア6が示されているが、プリント回路10はいくつかのビア6を含むことができることが理解される。
本発明の方法は、基板の表面上に堆積した金属堆積物をエッチングするためのより一般的な方法において実施することもできる。例えば、この方法により、金属堆積物の層から出発して、プリント回路基板上にバンプ接点を形成することが可能となる。
図3(a)及び3(b)に示すプリント回路10の基板は、面5を含む。ビア6は、プリント回路10を少なくとも部分的に通過し、面5をプリント回路10の示されていない別の層に電気的に連絡する。
金属堆積物2は過剰に生成される。それは、ビア6を充分に金属化するためにビア6を充填し、また、プリント回路10の面5を覆う。本発明の方法は、この過剰の金属堆積物2をエッチングすることを可能にし、結果として、金属堆積物がビア6の内部にのみ残り、そして、場合により、その長手方向軸に沿って外部に突出する。ビア6の周囲及び表面5上において、本発明の方法を用いて、金属堆積物2を除去する。
プリント回路10は、金属残留物の洗浄のために、エンクロージャー内(図示せず)、例えば、本発明の方法の第一用途を参照して説明した堆積チャンバ1に類似した堆積チャンバに配置される。
図3(a)は、第二実施態様の第一変形例を示す。この方法を実施する前に、保持されるべき金属堆積物2の各領域にわたり、プリント回路10の表面5のレベルでマスク7が貼り付けられる。マスク7は、ビア6の長手方向軸の中心に置かれる。
次に、マスク7によって覆われていない表面5の各領域において過剰な金属堆積物2を除去するために、本発明の方法のステップa)及びb)を実施する。
工程a)の間に、マスク7がビア6を保護するので、ビア6の周囲でのみ金属堆積物2が酸化される。工程a)の終わりに、ビア6内に位置する金属堆積物2の部分及びそれに沿った長手方向軸は酸化されていない。
ステップb)の間に、酸化された金属堆積物2を揮発させるのに適合した化学種をエンクロージャー1に注入する。ステップb)は、ステップa)の少なくとも一部の間に実施される。工程b)において、化学種は一連のパルスに従って注入される。
酸化された金属堆積物2を揮発させるのに適した化学種は、ビア6の周囲でのみ作用し、マスク7は、ビア6のレベルで金属堆積物2を保護する。
ステップa)及びb)を、必要に応じて何度でも繰り返して、金属堆積物2の過剰部分の厚さを徐々に除去する。
図3(b)は、第二実施態様の第二変形例を示す。この方法を実施する前に、マスク7を、プリント回路10の表面5のレベルでかつビア6の周りにエッチングされるべき金属堆積物2の各領域にわたり貼り付ける。
次に、マスクによって覆われていない各領域において、金属堆積物2を不動態化するのに適した化学種をエンクロージャー1内に注入する。不動態化は、金属堆積物の量、酸化された種、及び/又は酸化された金属堆積物2を揮発させるのに適した化学種に対して過剰に、好ましくは、金属堆積物2の量に対して過剰な化学量論的量で注入することによって実施することができる。
したがって、金属堆積物2は、マスクされていない領域、すなわちビア6のレベルでのみ不動態化される。
次に、マスク7が除去される。
次に、マスクによって予め覆われた各領域において、表面5上の過剰な金属堆積物2を除去するために、本発明の方法のステップa)及びb)を実施する。
工程a)の間に、ビア6のレベルにおけるように、ビア6の周囲でのみ金属堆積物2が酸化され、金属堆積物が不動態化され、したがってマスク機能を果たす。工程a)の終わりに、金属堆積物はビア6のレベルで酸化されない。
ステップb)の間に、金属堆積物2を揮発させるのに適した化学種をエンクロージャー1に注入する。ステップb)は、ステップa)の少なくとも一部の間に実施される。工程b)において、化学種は一連のパルスに従って注入される。
酸化された金属堆積物2を揮発させることができる化学種は、ビア6の周囲でのみ作用し、不動態化により、マスクの様式でビア6のレベルで、金属堆積物2が保護される。
過剰な金属堆積物2を除去するために、ステップa)及びb)を必要な回数繰り返す。
化学的機械的研磨により金属堆積物をエッチングする従来の方法と比較して、本発明は以下の利点を有する。
−化学的機械的研磨は、後続の研磨の均一性を保証するために、厚い(典型的には1.5μm以上の)金属層の堆積を必要とするが、本発明で実施されるエッチングは、ビアを充填するのに十分な、すなわち、過剰に堆積された数百ナノメートルの金属の厚さのみの堆積が可能である。したがって、本発明は、堆積する金属の量を約10分の1に減少させることを可能にする。
−基板の著しい汚染をもたらす機械的化学的研磨を使用する必要がないことによって、本発明はまた、この研磨の結果としての洗浄ステップを回避する。
−最終的には、基板と金属材料との間にバリヤ層を形成する必要がなくなる。
したがって、本発明を使用すると、表面上に堆積した金属堆積物のエッチングが単純化され、より安価になる。
もちろん、本発明は、記載された実施態様に限定されない。変形の実施態様を、本発明の範囲を逸脱することなく行うことができる。
したがって、本発明による金属堆積物の除去方法により、前記方法を妨害することができる寄生反応を制限することが可能となる。

REFERENCES
G. Zhou et al.: Initial oxidation kinetics of Cu(100), (110), and (111) thin films investigated by in situ UHV TEM, J. Mater. Res., Vol. 20, No. 7, Jul 2005

本発明に関連して、以下の内容を更に開示する。
[1]
以下のステップ:
a)金属堆積物(2)を酸化するステップ;
b)酸化された前記金属堆積物を揮発させることが可能な化学種を注入するステップ、ここで、前記ステップb)は、ステップa)の少なくとも一部の間に実施されるものとする;
を含む、エンクロージャー(1)の表面(5)に位置する金属堆積物(2)の除去方法であって、
工程b)において、前記化学種が、一連のパルスに従って注入されることを特徴とする前記除去方法。
[2]
ステップb)において、2つの連続するパルスの遅いパルス中に、前記化学種が、前記2つの連続するパルスの間において酸化された金属堆積物の量に対して、準化学量論的量で注入される、[1]に記載の方法。
[3]
注入された前記化学種の前記一連のパルスが、周期的である、[1]又は[2]に記載の方法。
[4]
前記一連のパルスの前記周期が、1秒未満である、[3]に記載の方法。
[5]
前記エンクロージャー(1)が、20〜250℃、好ましくは20〜150℃に含まれる温度に維持される、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の方法。
[6]
ステップa)が、以下の種:酸素、オゾン、亜酸化窒素の少なくとも1つを含む酸化種を注入することによって実施される、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の方法。
[7]
工程b)において注入される前記化学種が、ヘキサフルオロアセチルアセトンを含む、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の方法。
[8]
前記金属堆積物(2)が、以下の元素:銅、チタン、タンタル、ルテニウム、亜鉛、ジルコニウム、バナジウム、銀、金、クロムのうちの少なくとも1つを含む、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の方法。
[9]
ステップ(b)の第一パルスが、ステップ(a)の開始後に実施される、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の方法。
[10]
堆積チャンバ(1)の内壁に位置する金属残留物(2)を洗浄するために実施されることを特徴とする、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の方法。
[11]
表面(5)上に過剰に堆積した金属堆積物(2)をエッチングするために実施されることを特徴とする、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の方法。
[12]
ステップa)及びb)の前に、マスク(7)を金属堆積物(2)上に局所的に貼り付けることを特徴とする、[11]に記載の方法。
[13]
以下のステップ:
保持されるべき金属堆積物(2)の各々の領域にわたりマスク(7)を貼り付ける;
ステップa)及びb)を、前記マスクによって覆われていない各々の領域における過剰な金属堆積物(2)を除去するために実施する
を含むことを特徴とする、[12]に記載の方法。
[14]
以下のステップ:
エッチングされるべき金属堆積物(2)の各々の領域にマスク(7)を貼り付ける;
前記マスクによって覆われていない各々の領域の金属堆積物(2)を不動態化するのに適した化学種を注入する;
前記マスク(7)を削除する;
ステップa)及びb)を、予め前記マスクによって覆われた各々の領域内の過剰な金属堆積物(2)を除去するために実施する;
を含むことを特徴とする、[12]に記載の方法。
[15]
工程a)及びb)が、過剰な金属堆積物(2)を除去するために必要な回数繰り返される、[11]〜[14]のいずれか一項に記載の方法。

Claims (14)

  1. 以下のステップ:
    a)金属堆積物(2)を酸化するステップ;
    b)酸化された前記金属堆積物を揮発させることが可能な化学種を注入するステップ、ここで、前記ステップb)は、ステップa)の少なくとも一部の間に実施されるものとする;
    を含む、エンクロージャー(1)の表面(5)に位置する金属堆積物(2)の除去方法であって、
    工程b)において、前記化学種が、一連のパルスに従って注入されることを特徴とし、
    しかも、ステップb)において、2つの連続するパルスの遅いパルス中に、酸化された金属堆積物の層が完全には揮発しないように、前記化学種が、前記2つの連続するパルスの間において酸化された金属堆積物の量に対して、準化学量論的量で注入される、
    前記除去方法。
  2. 注入された前記化学種の前記一連のパルスが、周期的である、請求項に記載の方法。
  3. 前記一連のパルスの前記周期が、1秒未満である、請求項に記載の方法。
  4. 前記エンクロージャー(1)が、20〜250℃に含まれる温度に維持される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. ステップa)が、以下の種:酸素、オゾン、亜酸化窒素の少なくとも1つを含む酸化種を注入することによって実施される、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  6. 工程b)において注入される前記化学種が、ヘキサフルオロアセチルアセトンを含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記金属堆積物(2)が、以下の元素:銅、チタン、タンタル、ルテニウム、亜鉛、ジルコニウム、バナジウム、銀、金、クロムのうちの少なくとも1つを含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  8. ステップ(b)の第一パルスが、ステップ(a)の開始後に実施される、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  9. 堆積チャンバ(1)の内壁に位置する金属残留物(2)を洗浄するために実施されることを特徴とし、しかも、エンクロージャー(1)が堆積チャンバ(1)である、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  10. 表面(5)上に過剰に堆積した金属堆積物(2)をエッチングするために実施されることを特徴とし、しかも、表面(5)が、エンクロージャー(1)内に配置されるプリント回路(10)の基板の表面である、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
  11. ステップa)及びb)の前に、マスク(7)を金属堆積物(2)上に局所的に貼り付けることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  12. 以下のステップ:
    保持されるべき金属堆積物(2)の各々の領域にわたりマスク(7)を貼り付ける;
    ステップa)及びb)を、前記マスクによって覆われていない各々の領域における過剰な金属堆積物(2)を除去するために実施する
    を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  13. 以下のステップ:
    エッチングされるべき金属堆積物(2)の各々の領域にマスク(7)を貼り付ける;
    前記マスクによって覆われていない各々の領域の金属堆積物(2)を不動態化するのに適した化学種を注入する;
    前記マスク(7)を削除する;
    ステップa)及びb)を、予め前記マスクによって覆われた各々の領域内の過剰な金属堆積物(2)を除去するために実施する;
    を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  14. 工程a)及びb)が、過剰な金属堆積物(2)を除去するために必要な回数繰り返される、請求項10〜13のいずれか一項に記載の方法。
JP2017524108A 2014-07-24 2015-07-24 チャンバの表面に位置する金属堆積物の除去方法 Active JP6660384B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1457137 2014-07-24
FR1457137A FR3024161B1 (fr) 2014-07-24 2014-07-24 Procede de nettoyage d'une chambre de depot
PCT/EP2015/067044 WO2016012610A1 (fr) 2014-07-24 2015-07-24 Procédé d'élimination d'un dépôt métallique disposé sur une surface dans une enceinte

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017524073A JP2017524073A (ja) 2017-08-24
JP6660384B2 true JP6660384B2 (ja) 2020-03-11

Family

ID=51688273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017524108A Active JP6660384B2 (ja) 2014-07-24 2015-07-24 チャンバの表面に位置する金属堆積物の除去方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10246781B2 (ja)
EP (1) EP3172357B1 (ja)
JP (1) JP6660384B2 (ja)
KR (1) KR102447944B1 (ja)
CN (1) CN106575596B (ja)
FR (1) FR3024161B1 (ja)
SG (1) SG11201700560QA (ja)
WO (1) WO2016012610A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3056992B1 (fr) * 2016-10-04 2022-03-11 Unity Semiconductor Procede d'injection d'especes chimiques en phase gazeuse sous forme pulsee avec plasma
CN113066609A (zh) * 2021-02-02 2021-07-02 安徽新科电缆集团股份有限公司 一种轨道交通用多功能防鼠蚁直流牵引电缆

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6284052B2 (en) * 1998-08-19 2001-09-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. In-situ method of cleaning a metal-organic chemical vapor deposition chamber
AU2003253610A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-19 Tokyo Electron Limited Anisotropic dry etching of cu-containing layers
KR20110005683A (ko) * 2008-02-11 2011-01-18 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 반도체 가공 시스템에서의 이온 공급원 세정법
CN102414786B (zh) * 2009-04-28 2016-08-24 应用材料公司 在原位清洁后利用nh3净化对mocvd腔室进行去污染处理
TW201104660A (en) * 2009-07-31 2011-02-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Display panel, liquid crystal display module, and method for reducing data lines used on a display panel
JP5646190B2 (ja) * 2010-03-12 2014-12-24 東京エレクトロン株式会社 洗浄方法及び処理装置
DE102011056538A1 (de) * 2011-12-16 2013-06-20 Aixtron Se Verfahren zum Entfernen unerwünschter Rückstände aus einem MOCVD-Reaktor sowie zugehörige Vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
SG11201700560QA (en) 2017-02-27
US10246781B2 (en) 2019-04-02
CN106575596B (zh) 2018-12-28
EP3172357A1 (fr) 2017-05-31
FR3024161A1 (fr) 2016-01-29
WO2016012610A1 (fr) 2016-01-28
US20170204522A1 (en) 2017-07-20
KR20170038838A (ko) 2017-04-07
CN106575596A (zh) 2017-04-19
KR102447944B1 (ko) 2022-09-26
FR3024161B1 (fr) 2016-08-12
EP3172357B1 (fr) 2018-05-02
JP2017524073A (ja) 2017-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102520620B1 (ko) 유전체 표면들에 대하여 금속 또는 금속성 표면들 상에서의 선택적 퇴적
JP2010225697A (ja) 半導体装置の製造方法
JP6660384B2 (ja) チャンバの表面に位置する金属堆積物の除去方法
US6875702B2 (en) Plasma treatment system
US7510967B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2006210921A (ja) 半導体素子の金属配線の形成方法
JP6956111B2 (ja) チャンバ内の表面に配置された金属堆積物を除去する方法
JP2004327715A (ja) 多層配線構造の製造方法
KR20050079001A (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
CN108475660A (zh) 用于制造包括贯穿基板延伸的导电孔的互连部的方法
KR100202672B1 (ko) 반도체 소자의 배선 형성방법
TWI229439B (en) Method for manufacturing semiconductor
JP2008124391A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100843936B1 (ko) 반도체소자의 저장전극 형성방법
TW202017027A (zh) 製造積體電路之方法
JPH03295257A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2006066672A (ja) 強誘電体メモリ及び強誘電体メモリの製造方法
JP2002203807A (ja) コンタクトホールの形成方法
JP2010153696A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2005260105A (ja) 半導体装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20180615

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180615

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180705

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180702

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190802

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6660384

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250