KR20100099094A - 베벨 에칭 프로세스에 후속하는 구리 변색 방지 - Google Patents
베벨 에칭 프로세스에 후속하는 구리 변색 방지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100099094A KR20100099094A KR1020107004796A KR20107004796A KR20100099094A KR 20100099094 A KR20100099094 A KR 20100099094A KR 1020107004796 A KR1020107004796 A KR 1020107004796A KR 20107004796 A KR20107004796 A KR 20107004796A KR 20100099094 A KR20100099094 A KR 20100099094A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- bevel
- gas
- plasma
- etcher
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 62
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 24
- 238000004649 discoloration prevention Methods 0.000 title description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 88
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000006115 defluorination reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 82
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 23
- 239000003570 air Substances 0.000 description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
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
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32366—Localised processing
-
- 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
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
- H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
-
- 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
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
- H01L21/02087—Cleaning of wafer edges
-
- 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
- H01L21/32135—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 vapour etching only
- H01L21/32136—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 vapour etching only using plasmas
-
- 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
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
- H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
베벨 에쳐 내에서 반도체 기판 지지체 상에 지지되고 노출된 구리 표면들을 갖는 반도체 기판을 불소-함유 플라즈마에 의해 베벨 에지 에칭하는 방법은, 베벨 에쳐 내에서 반도체 기판을 불소-함유 플라즈마에 의해 베벨 에지 에칭하는 단계; 베벨 에지 에칭이 완료된 후 베벨 에쳐를 배기하는 단계; 탈불화 가스를 베벨 에쳐내로 흐르게 하는 단계; 반도체 기판의 주변부에서 탈불화 가스를 탈불화 플라즈마로 에너자이징하는 단계; 및 장시간의 공기 노출시에 발생되는, 노출시에 반도체 기판의 노출된 구리 표면들의 변색을 방지하기 위한 조건하에서 탈불화 플라즈마에 의해 반도체 기판을 프로세싱하는 단계를 포함한다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 발명의 명칭이 "COPPER DISCOLORATION PREVENTION FOLLOWING BEVEL ETCH PROCESS" 이고 2008년 12월 27일자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/009,142호에 대해 35 U.S.C. 119 에 따라서 우선권 주장하고, 그 전체 내용이 본 명세서에서 참조로서 통합된다.
베벨 에쳐 내에서 반도체 기판 지지체 상에 지지되고 노출된 구리 표면들을 갖는 반도체 기판을 불소-함유 플라즈마에 의해 베벨 에지 에칭 (bevel edge etching) 하는 방법이 제공된다. 이 방법에서는, 베벨 에쳐 내에서 반도체 기판을 불소-함유 플라즈마로 베벨 에지 에칭하는 단계; 베벨 에지 에칭이 완료된 후에 베벨 에쳐를 배기하는 (evacuating) 단계; 탈불화 가스 (defluorinating gas) 를 베벨 에쳐 내로 흐르게 하는 단계; 반도체 기판의 주변부에서 탈불화 가스를 탈불화 플라즈마로 에너자이징하는 단계; 및 공기에 장시간 노출되어 발생하는, 반도체 기판의 노출된 구리 표면들의 변색을 방지하기 위한 조건하에서 탈불화 플라즈마로 반도체 기판을 프로세싱하는 단계가 제공된다.
도 1 은 일 실시형태에 따른 베벨 에쳐의 개략 단면도이다.
도 2 는, NF3/CO2 베벨 에칭 프로세싱, N2-H2/He 프로세싱, 및 72 시간 초과 동안의 공기 노출 이후에, 웨이퍼 반경의 함수로서 반도체 웨이퍼의 구리 표면상의 산소 원자 함유량을 나타내는 그래프이다.
도 2 는, NF3/CO2 베벨 에칭 프로세싱, N2-H2/He 프로세싱, 및 72 시간 초과 동안의 공기 노출 이후에, 웨이퍼 반경의 함수로서 반도체 웨이퍼의 구리 표면상의 산소 원자 함유량을 나타내는 그래프이다.
캘리포니아, 프레몬트 소재의 램 리서치 코포레이션이 제조한 베벨 세정 모듈 (베벨 에쳐) (예를 들어, 2300 Bevel CleanTM 제품) 은 에지 한정 플라즈마 기술 (edge confined plasma technology) 을 이용하여 웨이퍼의 에지상의 필름을 제거한다. 65㎚ 이하의 기술에서, 디바이스 수율 제한기의 기본 소스 (primary source) 는 웨이퍼 에지로부터 전가된 결함으로부터 기인하고 있다. 디바이스 패터닝 도중에, 필름 증착, 리소그래피, 에칭 및 화학적 기계적 연마의 복잡한 상호작용은 웨이퍼 에지상의 광범위한 불안정한 필름 스택을 초래한다. 후속하는 단계에서, 이러한 필름 층들은 웨이퍼의 디바이스 영역으로 전달되는 결함을 발생시킬 수도 있다. 통합 흐름 (integration flow) 시에 선택 포인트들에서 이러한 필름들의 제거는 결함의 감소 및 보다 높은 디바이스 수율을 초래한다. 따라서, 에지 한정 플라즈마는 디바이스 제조 프로세스 도중에 다수의 단계들에서 웨이퍼 에지 빌드업 (wafer edge buildup) 의 제어를 제공한다.
노출된 구리 (Cu) 표면들을 포함하는 베벨 에칭된 웨이퍼는 베벨 에칭 및 공기 노출에 후속하여 변색을 나타낼 수 있다. 통상적으로, 변색은 공기 노출의 한 시간 이내로 발생한다. 카세트에 웨이퍼가 격납되고 공기 노출되는 시간 동안의 프로세싱 단계들 사이에서 웨이퍼에 대한 대기-시간 (queue-time) 은 일반적으로 약 8 시간 미만 (예를 들어, 약 2 시간) 이다. 그러나, 반도체 프로세싱 도중에, 장치의 비유효성 또는 고장으로 인한 생산 지연의 결과로서, 웨이퍼의 카세트들이 장시간 (예를 들어, 8 시간 내지 24 시간 또는 그 이상의 장시간) 동안 대기 (atmospheric air) 에 방치될 수도 있다.
예를 들어, 노출된 구리 표면 영역 (예를 들어, 물리적 기상 증착 구리 표면) 을 갖는 반도체 기판으로부터의 베벨 에지 빌드업을 제거하기 위한 베벨 에쳐 (200) 내에서의 플라즈마 프로세싱은, 불소-함유 플라즈마에 의해 베벨 에지를 에칭하는 단계를 포함할 수 있다. 반도체 기판은, 예를 들어, 구리 BEOL (Back-End-Of-the-Line) 다마신 프로세스를 통해 제작된 웨이퍼를 포함할 수도 있다. 반도체 기판은 약 300㎜ 의 직경을 가질 수도 있다. 반도체 기판은 베벨 에지의 내측에 노출된 구리를 함유하는 다중층 집적 회로 (multilayer integrated circuit) 디바이스 구조를 둘러싸는 베벨 에지 부분 (예를 들어, 약 2㎜ 너비) 을 포함할 수도 있다. 노출된 구리 표면은 웨이퍼에 걸쳐서 탄탈-함유 시드층상의 구리 표면을 포함할 수도 있다.
이제 도 1 을 참조하면, 도 1 에는 공동 양도된 U.S. 특허 출원 공개 번호 제2008/0182412호에 개시된 것과 같은, 일 실시형태에 따른 기판 (218) 의 베벨 에지를 세정하기 위한 베벨 에쳐 (200) 또는 기판 에칭 시스템의 개략 단면도가 도시된다.
베벨 에쳐의 일 실시형태가 도 1 에 도시되지만, 본 명세서에 설명된 포스트 베벨 에칭 프로세스가 임의의 적절한 베벨 에칭 장치내에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 베벨 에쳐 (200) 는 선대칭 형상 (axisymmetric shape) 을 갖지만 이에 한정하지 않고, 간결함을 위해, 그 측단면의 1/2 만이 도 1 에 도시된다. 도시된 바와 같이, 베벨 에쳐 (200) 는 도어 또는 게이트 (242) (이 도어 또는 게이트를 통해서 기판 (218) 이 로딩/언로딩됨) 를 갖는 챔버벽 (202); 상부 전극 어셈블리 (204); 지지체 (208) (이 지지체로부터 상부 전극 어셈블리 (204) 가 매달려 있음); 및 하부 전극 어셈블리 (206) 를 포함한다. 상부 전극 어셈블리 (204) 와 기판 (218) 사이의 갭이 정확하게 제어되도록, 상부 전극 어셈블리 (204) 를 상하로 (이중 화살표 방향으로) 이동시키기 위해 정밀한 구동 메커니즘 (도 1 에는 도시되지 않음) 이 지지체 (208) 에 부착된다.
지지체 (208) 가 챔버벽 (202) 에 대해 수직 움직임을 가지는 것을 허용하면서, 챔버벽 (202) 과 지지체 (208) 사이에 진공 밀봉 (vacuum seal) 을 형성하기 위해 금속 벨로우 (205) 가 이용된다. 지지체 (208) 는 중심 가스 공급부 (패시지; 212) 및 에지 가스 공급부 (패시지; 220) 를 갖는다. 가스 공급부 (212, 220) 한쪽 또는 양쪽이 베벨 에지를 세정하기 위해 플라즈마로 에너자이징될 프로세스 가스를 전달할 수 있다. 동작 도중에, 플라즈마는 기판 (218) 의 베벨 에지 주변에 형성되고 일반적으로 링 형상을 갖는다. 플라즈마가 기판 (218) 의 중심부에 도달하는 것을 방지하기 위해, 상부 전극 어셈블리 (204) 의 절연 플레이트 (216) 와 기판 (218) 사이의 공간은 작고, 일 실시형태에서 프로세스 가스는 스텝홀 (stepped hole; 214) 을 통해서 중심 공급부로부터 공급된다. 그후, 프로세스 가스는 기판의 방사상 방향으로 상부 전극 어셈블리 (204) 와 기판 (218) 사이의 갭을 통과한다. 각각의 가스 공급부는 동일한 프로세스 가스 또는 다른 가스 (예를 들어, 퍼지 가스) 를 제공하기 위해 이용된다. 예를 들어, 퍼지 가스는 중심 가스 공급부 (212) 를 통해서 주입될 수 있고, 프로세스 가스는 에지 가스 공급부 (220) 를 통해서 주입될 수 있다. 플라즈마/프로세스 가스는 챔버 스페이스 (251) 로부터 복수의 홀 (배출구; 241) 들을 통해서 저부 스페이스 (240) 로 배출된다. 베벨 세정 동작 도중에, 챔버 압력은 통상적으로 500mTorr 내지 2Torr 의 범위이고, 예를 들어, 진공 펌프 (243) 가 이용되어 세정 동작 도중에 저부 스페이스 (240) 를 배기할 수 있다.
프로세스 가스는 산소-함유 가스 (예를 들어, O2 및/또는 CO2) 를 포함할 수 있다. 불소-함유 가스 (예를 들어, NF3, CF4, SF6, 및/또는 C2F6) 가 프로세스 가스에 첨가될 수 있다. 프로세스 가스 중의 불소-함유 가스의 양은 베벨 (에지) 에칭에 의해 제거되는 특정 필름(들) 에 기초할 수 있다. 예를 들어, 적은 양 (예를 들어, 10체적% 미만) 의 불소-함유 가스, 또는 많은 양 (예를 들어, 80체적% 초과 또는 90체적% 초과) 의 불소-함유 가스가 프로세스 가스 중에 존재할 수 있다. 상이한 실시형태에서, 프로세스 가스는, 예를 들어, 약 5체적% NF3/나머지 CO2 또는 약 10체적% CF4/나머지 CO2 를 포함할 수 있다.
상부 전극 어셈블리 (204) 는: 상부 유전체 플레이트 또는 상부 유전체 컴포넌트 (216); 및 적절한 패스닝 메커니즘에 의해 지지체 (208) 에 고정되고 지지체 (208) 를 통해서 접지된 상부 금속 컴포넌트 (210) 를 포함한다. 상부 금속 컴포넌트 (210) 는 금속 (예를 들어, 알루미늄) 으로 형성되고, 양극 처리 (anodized) 될 수도 있다. 상부 금속 컴포넌트 (210) 는 하나 이상의 에지 가스 패시지웨이 또는 관통 홀 (222a, 222b) 및 에지 가스 플레넘 (224) 을 갖고, 여기서 에지 가스 패시지웨이 또는 관통 홀 (222a, 222b) 은 동작 도중의 유체 연통을 위해 에지 가스 공급부 (220) 에 연결된다. 상부 유전체 플레이트 (216) 는 상부 금속 컴포넌트 (210) 에 부착되고 유전체 재료 (예를 들어, 세라믹) 로 형성된다. 필요한 경우, 상부 유전체 플레이트 (216) 는 Y2O3 의 코팅을 가질 수도 있다. 통상적으로, 몇몇 세라믹 (예를 들어, Al2O3) 에서는 깊고 직선인 홀 (deep straight hole) 을 드릴링하는 것이 어렵기 때문에, 깊고 직선인 홀 대신에 스텝홀 (214) 이 이용될 수 있다. 상부 유전체 플레이트 (216) 에 단일의 중심 홀이 도시되어 있지만, 상부 유전체 플레이트 (216) 는 임의의 적절한 수의 배출구를 가질 수도 있으며, 예를 들어, 이 배출구는 필요한 경우 샤워헤드 홀 패턴으로 배열될 수 있다.
하부 전극 어셈블리 (206) 는: 상부 부분 (226a) 및 하부 부분 (226b) 을 갖고 동작 도중에 진공 척으로서 기능하도록 선택적으로 동작하여 기판 (218) 을 홀딩하는 전력-공급된 전극 (226); 기판 (218) 을 상하로 이동시키기 위한 리프트 핀 (230); 핀 동작 유닛 (232); 상부 부분 (238a) 및 하부 부분 (238b) 을 갖는 저부 유전체 링 (238) 을 포함한다. 일 실시형태에서, 척은 정전척일 수 있다. 그후, 용어 "전력-공급된 전극" 은 상부 부분 및 하부 부분 (226a, 226b) 중 하나 또는 모두를 지칭한다. 마찬가지로, 용어 "저부 유전체 링 (238)" 은 상부 부분 및 하부 부분 (238a, 238b) 중 하나 또는 모두를 지칭한다. 전력-공급된 전극 (226) 은 RF (radio frequency) 전원 (270) 에 연결되어 동작 도중에 RF 전력을 수신한다.
리프트 핀 (230) 은 원통형 홀 또는 경로 (231) 내에서 수직으로 이동하고, 전력-공급된 전극 (226) 내에 위치된 핀 동작 유닛 (232) 에 의해 상부 위치와 하부 위치 사이에서 이동된다. 핀 동작 유닛 (232) 은 핀들 주변의 진공 밀봉된 환경을 유지하기 위해 각각의 리프트 핀 주변의 하우징 (housing) 을 포함한다. 핀 동작 유닛 (232) 은 로봇 암 (233) 과 같은 임의의 적절한 리프트 핀 메커니즘 (예를 들어, 각각의 하우징으로 연장하는 세그먼트를 갖고 각각의 핀에 부착된 수평 암) 및 암 작동 디바이스 (도 1 에는 도시되지 않음; arm actuating device) 를 포함한다. 간결함을 위해, 로봇 암의 세그먼트의 팁 부분만이 도 1 에 도시된다. 3 개 또는 4 개의 리프트 핀들이 웨이퍼 (예를 들어, 300㎜ 웨이퍼) 를 리프팅하는데 이용될 수 있지만, 임의의 적절한 수의 리프트 핀들 (230) 이 베벨 에쳐 (200) 내에서 이용될 수도 있다. 또한, 임의의 적절한 메커니즘 (예를 들어, 리프터 벨로우) 이 핀 동작 유닛 (232) 으로서 이용될 수 있다.
기판 (218) 이 하부 구성가능한 플라즈마-배제-존 (PEZ; plasma-exclusion-zone) 링 (260) 상에 탑재되고, 여기서 용어 PEZ 는 기판의 중심부로부터 베벨 에지의 세정을 위한 플라즈마가 차단되는 영역의 외부 에지까지의 방사상 거리를 지칭한다. 일 실시형태에서, 전력-공급된 전극 (226) 의 상면, 기판 (218) 의 저면, 및 하부 구성가능한 PEZ 링 (260) 의 내주면은 진공 펌프 (236) 와 같은 진공 소스와 유체 연통되는 밀폐된 진공 영역 리세스 (진공 영역; 219) 를 형성할 수 있다. 또한, 리프트 핀 (230) 용 원통형 홀 또는 경로가 가스 패시지웨이로서 공유되고, 이 가스 패시지웨이를 통해서 진공 펌프 (236) 는 동작 도중에 진공 영역 (219) 을 배기한다. 전력-공급된 전극 (226a) 은, 진공 영역 (219) 에서 일시적인 압력 변동 (temporal pressure fluctuation) 을 감소시키기 위해 그리고 다수의 리프트 핀이 이용되는 경우에는, 원통형 홀에 대해 균일한 흡입 레이트를 제공하기 위해 플레넘 (234) 을 포함한다.
기판 (218) 의 상면상에는, 일련의 프로세스들에 의해 형성된, 탄탈-함유 시드층들 상에 있을 수도 있는 노출된 구리 표면들을 포함할 수 있는 집적 회로들이 있다. 플라즈마의 사용을 통해서 하나 이상의 프로세스들이 수행될 수도 있는데, 이러한 프로세스들은 기판에 열 에너지를 전달할 수도 있고, 기판상의 열 응력 (thermal stress) 을 발현시켜서 이로 인해 웨이퍼 휨 (wafer bowing) 이 유발될 수도 있다. 베벨 세정 동작 도중에, 기판 휨은 기판 (218) 의 상면과 저면 사이의 압력 차이에 의해 감소될 수 있다. 진공 영역 (219) 에서의 압력은 플레넘 (234) 에 연결된 진공 펌프 (236) 에 의한 동작 도중에 진공 하에서 유지된다. 상부 유전체 플레이트 (216) 와 기판 (218) 의 상면 사이의 갭을 조절함으로써, 프로세스 가스(들) 의 전반적인 플로우 레이트를 변화시키지 않고 갭 내의 가스 압력이 변경될 수 있다. 따라서, 갭 내의 가스 압력을 제어함으로써, 기판 (218) 의 상면과 저면 사이의 압력 차이는 변경될 수 있고, 이에 따라, 기판 (218) 에 인가된 벤딩력 (bending force) 이 제어될 수 있다.
저부 유전체 링 (238a, 238b) 은 유전체 재료 (예를 들어, Al2O3 를 포함하는 세라믹) 로 형성되고, 챔버벽 (202) 으로부터 전력-공급된 전극 (226) 을 전기적으로 분리한다. 일 실시형태에서 저부 유전체 링의 하부 부분 (238b) 은 전력-공급된 전극 (226) 의 하부 에지 상의 리세스와 합치하는 그 상면의 내주면 상에 형성된 스텝 (252) 을 갖는다. 일 실시형태에서, 하부 부분 (238b) 은 포커스 링으로 지칭되는 저부 유전체 링의 상부 부분 (238a) 상의 스텝 표면과 합치되도록 그 외주면에 형성된 스텝 (250) 을 갖는다. 스텝 (250, 252) 은 전력-공급된 전극 (226) 과 함께 하부 유전체 링 (238) 을 정렬시킨다. 또한, 스텝 (250) 은 그 표면을 따라 구불구불한 갭 (tortuous gap) 을 형성하여 전력-공급된 전극 (226) 과 챔버벽 (202) 사이에서 직접적인 시야 (direct line-of-sight) 를 제거하고, 이에 따라, 전력-공급된 전극 (226) 과 챔버벽 (202) 사이의 이차적인 플라즈마 스트라이크 (strike) 의 가능성을 감소시킨다.
베벨 에지 세정 플라즈마 프로세싱은, 예를 들어, NF3 또는 CF4 를 포함하는 가스 혼합물을 베벨 에쳐로 공급하는 단계 및 이 가스 혼합물을 플라즈마 상태로 에너자이징하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 가스 혼합물은 NF3 및 CO2 또는 CF4 및 CO2 를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 가스 혼합물은 약 5체적% NF3/나머지 CO2 또는 약 10체적% CF4/나머지 CO2 를 포함할 수도 있다. 이 가스 혼합물은 반도체 기판의 주변부 및/또는 중심부에서 베벨 에쳐로 공급될 수도 있다. 예를 들어, 불소-함유 가스 혼합물이 반도체 기판의 주변부에서 베벨 에쳐로 공급될 때, N2 가스가 반도체 기판의 중심부에서 베벨 에쳐로 공급될 수도 있다.
불소-함유 플라즈마를 이용하는 베벨 에칭은, 아마도 구리 표면이 공기에 노출될 때 가속 산화를 야기하는 구리 표면상의 불소 라디칼로 인해서, 반도체 기판 구리 표면의 변색을 초래할 수도 있는데, 이는 웨이퍼의 주변부에서 가장 현저하게 나타난다. 예를 들어, NF3/CO2 베벨 에칭 프로세스는 웨이퍼 표면상에서, 특히, 반도체의 주변부 주위의 외부 환상 표면 구역에서 변색을 나타낼 수도 있다. 특히, NF3/CO2 베벨 에칭 가스 혼합물이 반도체 기판의 주변부에서 베벨 에쳐로 공급되는 경우에는, NF3/CO2 베벨 에칭 가스 혼합물이 반도체 기판의 중심부에서 베벨 에쳐로 공급될 때와 비교하여 (예를 들어, 기판의 주변부 가까이 있는 외부 환상 표면 구역에서) 덜 심각한 변색이 관찰되었다.
1 시간 이상 동안 주변 공기 (ambient air) 노출하에서 반도체 기판 구리 표면의 변색은 탈불화 플라즈마를 통한 포스트 베벨 에칭 처리를 이용하여 방지될 수 있다. 특히, 인 시츄 N2-H2(He) 플라즈마 프로세스는 구리 변색을 제거할 수 있다. 베벨 에지 에칭 이후에, 반도체 기판 및 베벨 에지 에칭 조건에 기초하여 주변 공기에 대한 노출의 수 분 (예를 들어, 2 분 내지 3 분 또는 15 분) 이내에 반도체 기판 구리 표면에 변색이 나타날 수도 있다. 그러나, 일반적으로 공기에 대한 노출의 1 시간 이내에 변색은 발생할 것이다.
임의의 이론에 국한되지 않고, 구리 표면의 변색이 구리 표면의 불소에 의해 가속화된 구리 산화와 관련되어 있을 수도 있다고 여겨진다. 구체적으로, 불소-함유 플라즈마를 통한 베벨 에칭은 구리 표면상에 불소 잔여물을 초래한다는 것에 유의해야 한다. 베벨 에지 세정 도중에, 불소-함유 가스는 반도체 기판의 주변부에서 불소-함유 플라즈마로 에너자이징된다. 반도체 표면에 대해 노출된 구리 표면에 있는 불소 라디칼은 수분을 쉽게 흡수하는 친수성 표면으로 구리 표면을 변화시킨다. 따라서, 여기서 수분을 갖는 대기에 노출하는 것은 산화로 인해 구리 표면의 변색을 유발할 수 있다.
포스트 에칭 처리의 탈불화 플라즈마에서 수소 라디칼은 구리 표면상의 불소와 반응하여 불소를 구리 표면으로부터 유리시켜서, 이에 따라, (즉, 공기에 대한 노출시에) 가속화된 산화를 방지하고 그 결과로 나타나는 구리 표면의 변색을 방지할 수 있다고 또한 여겨진다. 따라서, 탈불화 플라즈마를 통한 반도체 기판의 프로세싱은, 예를 들어, 수소 라디칼에 구리 표면을 노출시킴으로써 불소 라디칼을 탈불화 플라즈마로부터 제거할 수 있다. 탈불화 가스는 베벨 에지에서 플라즈마의 발생 도중에 반도체 기판의 주변부에서 탈불화 플라즈마로 에너자이징된다. 수소 라디칼은 가스 HF 를 형성함으로써 F-Cu 를 Cu 로 환원시킬 수 있고, 이는, 수분과 섞이지 않는 소수성 표면으로 구리 표면을 다시 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 휘발성 HF 의 형태로, 구리 표면으로부터 유리된 불소는 포스트 에칭 처리 도중에 베벨 에쳐로부터 제거된다.
따라서, 베벨 에쳐 내의 불소-함유 플라즈마에 의해 에칭하는 것에 후속하여 구리 표면을 갖는 반도체 기판의 변색을 방지하는 방법은, 베벨 에지 에칭이 완료된 후에 베벨 에쳐를 배기하는 단계, 탈불화 가스를 베벨 에쳐 내부로 도입시키는 단계 및 반도체 기판의 주변부에서 탈불화 가스를 탈불화 플라즈마로 에너자이징하는 단계를 포함한다. 반도체 기판의 주변부는 약 5 초 초과의 시간 동안 탈불화 플라즈마로 프로세싱되고, 탈불화 플라즈마는 베벨 에쳐로부터 배기되고, 기판은 후속 프로세싱을 위해 베벨 에쳐로부터 제거된다.
포스트 에칭 처리의 탈불화 가스는, 예를 들어, 수소를 포함할 수 있고, 또한, 예를 들어, 질소 및/또는 탄소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탈불화 가스는 H2, NH3, 및/또는 CHx (여기서 x 는 1 내지 8 임) 를 포함할 수도 있다. 포스트 에칭 처리의 탈불화 가스는 불소-프리 및 산소-프리 (즉, 불소 또는 산소를 포함하지 않음) 이고, 불활성 가스 (예를 들어, 질소, 아르곤, 헬륨, 크세논, 및/또는 크립톤) 와 혼합될 수 있다. 탈불화 가스는 포스트 에칭 가스 또는 구리 패시베이션 가스 혼합물이다. 약 10 내지 2000 sccm 의 탈불화 가스가 베벨 에쳐내로 흐를 수 있다. 더욱 구체적으로는, 약 100 - 400sccm 의 N2 (예를 들어, 약 150 - 250sccm 의 N2 또는 200sccm 의 N2) 와 약 200 - 1000sccm 의 탈불화 가스 (예를 들어, 약 450 - 550sccm 의 탈불화 가스 또는 500sccm 의 탈불화 가스) (예를 들어, He 캐리어 가스 속에서의 약 2 - 10% H2 또는 He 캐리어 가스 속에서의 4% H2) 의 혼합물이 베벨 에쳐내로 흐를 수 있다. 또한, 탈불화 가스는 반도체 기판의 중심부에서 베벨 에쳐내로 흐를 수 있다. 구체적으로, 포스트 에칭 가스가 중심 가스 공급부 및 에지 가스 공급부로부터 공급되는 경우, 탈불화 가스의 20 내지 80체적% (예를 들어, 50체적%) 가 반도체 기판의 주변부에서 베벨 에쳐내로 흐를 수 있고, 탈불화 가스의 20 내지 80체적% (예를 들어, 50체적%) 가 반도체 기판의 중심부에서 베벨 에쳐내로 흐를 수 있다. 탈불화 가스가 반도체 기판의 중심부에서만 베벨 에쳐내로 흐르는 경우, 탈불화 가스는 반도체 기판의 중심부로부터 반도체 기판의 주변부를 향해서 방사상으로 흐른다. 포스트 에칭 처리의 탈불화 플라즈마에서 수소 라디칼은 구리 표면들 상의 불소와 반응하고 구리 표면들로부터 불소를 유리시켜, 이에 따라, (즉, 공기 노출시에) 가속 산화를 방지하고 이에 따라 구리 표면의 변색을 방지할 수 있다.
일 실시형태에서, 탈불화 플라즈마를 통한 반도체 기판의 프로세싱을 위한 조건은 약 5 초 초과 (예를 들어, 30 초) 의 노출 시간, 및 약 50 와트 초과 (예를 들어, 약 200 와트) 의 RF 전력을 포함한다. 일 실시형태에서, 보다 높은 RF 레벨 (예를 들어, 약 400 와트 또는 약 600 와트) 은 허용가능한 변색 방지를 제공할 수도 있지만, 보다 낮은 RF 레벨 (예를 들어, 약 200 와트) 은 구리 표면이 추가적인 층으로 커버되는 후속 프로세싱 이전에 장시간 공기에 노출된 웨이퍼에 대한 변색을 방지하는 것과 관련하여 더 나은 결과를 제공할 수도 있다. 다시 말해서, 보다 높은 RF 레벨에서의 포스트 에칭 처리 후에는, 즉, 공기에 대한 구리 표면의 장시간 노출 (예를 들어, 1 시간 동안) 시에 약간의 구리 변색이 존재할 수도 있지만, 보다 낮은 RF 레벨에서는, 즉, 공기에 대한 구리 표면의 장시간 노출 (예를 들어, 1 시간 동안) 시에 구리 변색이 실질적으로 완전하게 방지될 수도 있다. 임의의 이론에 국한되지 않고, 보다 높은 RF 레벨은, 보다 낮은 RF 레벨과 비교하여, 구리 표면의 표면 지형 (즉, 모폴로지 (morphology)) 에 대한 현저한 변화를 초래할 수도 있다고 여겨진다.
도 2 는 NF3/CO2 베벨 에칭 프로세싱, N2-H2/He 프로세싱, 및 72 시간 초과 동안의 공기 노출 이후에 웨이퍼 반경의 함수로서 72 시간 초과 동안 공기 노출된 반도체 웨이퍼의 구리 표면 (즉, 블랭킷 구리층) 상의 산소 원자 함유량을 나타내는 그래프이다. 이 그래프에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼의 구리 표면상의 산소 원자 함유량은 N2-H2/He 프로세싱 이후 보다 NF3/CO2 베벨 에칭 프로세싱 이후에 웨이퍼 반경에 따른 모든 포인트들에서 더 높았다.
다양한 실시형태들이 설명되었지만, 당업자에게는 명백한 바와 같이 변경 및 변형이 고려될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 변경 및 변형은 본 명세서에 첨부된 청구범위의 전범위 및 사상 내에서 고려된다.
Claims (20)
- 베벨 에쳐 내에서 반도체 기판 지지체 상에 지지되고 노출된 구리 표면들을 갖는 반도체 기판을 불소-함유 플라즈마에 의해 베벨 에지 에칭하는 방법으로서,
상기 베벨 에쳐 내에서 상기 반도체 기판을 상기 불소-함유 플라즈마에 의해 베벨 에지 에칭하는 단계;
상기 베벨 에지 에칭이 완료된 후에 상기 베벨 에쳐를 배기하는 (evacuating) 단계;
상기 베벨 에쳐 내로 탈불화 가스 (defluorinating gas) 를 흐르게 하는 단계;
상기 반도체 기판의 주변부에서 상기 탈불화 가스를 탈불화 플라즈마로 에너자이징하는 단계; 및
공기에 장시간 노출되어 발생하는, 상기 반도체 기판의 상기 노출된 구리 표면들의 변색을 방지하기 위한 조건들 하에서 상기 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 탈불화 가스는 H2, NH3, CHX (여기서, x 는 1 내지 8 임), 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수소-함유 가스를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 탈불화 가스는 질소, 아르곤, 헬륨, 크세논, 크립톤, 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 캐리어 가스를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 탈불화 가스는 불소 프리 및 산소 프리인, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베벨 에쳐 내로 약 10 - 2000sccm 의 상기 탈불화 가스를 흐르게 하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베벨 에쳐 내로 약 100 - 400 sccm 의 N2 와 He 속에서의 약 200 - 1000 sccm 의 2-10% H2 의 가스 혼합물을 흐르게 하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베벨 에쳐 내로 약 150 - 250 sccm 의 N2 와 He 속에서의 약 450 - 550 sccm 의 2-10% H2 의 가스 혼합물을 흐르게 하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베벨 에지 에칭하는 단계는 NF3 또는 CF4 를 포함하는 가스를 상기 불소-함유 플라즈마로 에너자이징하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베벨 에지 에칭하는 단계는, 상기 반도체 기판의 중심부에서 상기 베벨 에쳐내로 불활성 가스를 흐르게 하는 단계 및 상기 반도체 기판의 주변부에서 상기 베벨 에쳐내로 불소-함유 가스를 흐르게 하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 반도체 기판의 주변부에서 상기 베벨 에쳐내로 상기 탈불화 가스를 흐르게 하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 반도체 기판의 중심부에서 상기 베벨 에쳐내로 상기 탈불화 가스를 흐르게 하는 단계 및 상기 반도체 기판의 중심부로부터 상기 반도체 기판의 주변부를 향해서 방사상으로 상기 탈불화 가스를 흐르게 하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 반도체 기판의 주변부에서 상기 베벨 에쳐내로 상기 탈불화 가스의 50체적% 까지 그리고 상기 반도체 기판의 중심부에서 상기 베벨 에쳐내로 상기 탈불화 가스의 50체적% 이상을 흐르게 하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
약 15 초까지의 시간 동안 상기 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 단계; 및
상기 베벨 에지에 위치된 한 쌍의 링 전극들에 RF 전력을 공급함으로써 상기 탈불화 플라즈마를 생성하고, 약 50 와트 초과의 RF 전력에서 상기 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
약 30 초까지의 시간 동안 상기 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 단계; 및
상기 베벨 에지에 위치된 한 쌍의 링 전극들에 RF 전력을 공급함으로써 상기 탈불화 플라즈마를 생성하고, 적어도 약 200 와트의 RF 전력에서 상기 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
약 300 초까지의 시간 동안 상기 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 단계; 및
상기 베벨 에지에 위치된 한 쌍의 링 전극들에 RF 전력을 공급함으로써 상기 탈불화 플라즈마를 생성하고, 적어도 약 400 와트의 RF 전력에서 상기 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 반도체 기판은 약 300㎜ 의 직경을 갖는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 구리 표면들은 탄탈-함유 시드층들 상의 구리 표면들을 포함하고;
상기 베벨 에지 부분은 노출된 구리 표면이 없는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베벨 에쳐로부터 상기 불소-함유 플라즈마를 배기한 후에 그리고 상기 베벨 에쳐내로 상기 탈불화 가스를 흐르게 하기 전에 불활성 가스에 의해 상기 베벨 에쳐를 퍼징하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베벨 에쳐로부터 상기 반도체 기판을 제거하고 상기 구리 표면들을 공기에 노출시키는 단계를 더 포함하고,
상기 구리 표면들은 2 시간 동안 공기 노출시에 변색되지 않는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 불소-함유 플라즈마에 의해 베벨 에지 에칭하는 단계는 상기 구리 표면들 상에 불소를 야기시키고;
수소-함유 탈불화 플라즈마에 의해 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 것은 상기 구리 표면들 상에서 불소와 수소의 반응을 야기하고, 상기 구리 표면들로부터 불소를 유리 (liberating) 시키며;
상기 구리 표면들로부터 유리된 불소는, 상기 탈불화 플라즈마를 통한 프로세싱 도중에 상기 베벨 에쳐로부터 배기되는, 반도체 기판의 베벨 에지 에칭 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US914207P | 2007-12-27 | 2007-12-27 | |
| US61/009,142 | 2007-12-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100099094A true KR20100099094A (ko) | 2010-09-10 |
Family
ID=40799019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020107004796A KR20100099094A (ko) | 2007-12-27 | 2008-12-22 | 베벨 에칭 프로세스에 후속하는 구리 변색 방지 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20090170334A1 (ko) |
| KR (1) | KR20100099094A (ko) |
| CN (1) | CN101986777B (ko) |
| TW (1) | TW200945436A (ko) |
| WO (1) | WO2009085238A1 (ko) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8083890B2 (en) * | 2005-09-27 | 2011-12-27 | Lam Research Corporation | Gas modulation to control edge exclusion in a bevel edge etching plasma chamber |
| US9184043B2 (en) * | 2006-05-24 | 2015-11-10 | Lam Research Corporation | Edge electrodes with dielectric covers |
| US8398778B2 (en) * | 2007-01-26 | 2013-03-19 | Lam Research Corporation | Control of bevel etch film profile using plasma exclusion zone rings larger than the wafer diameter |
| US8323523B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-12-04 | Lam Research Corporation | High pressure bevel etch process |
| KR20140132878A (ko) | 2013-05-08 | 2014-11-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 |
| US10937634B2 (en) | 2013-10-04 | 2021-03-02 | Lam Research Corporation | Tunable upper plasma-exclusion-zone ring for a bevel etcher |
| JP5837962B1 (ja) | 2014-07-08 | 2015-12-24 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびガス整流部 |
| JP6298383B2 (ja) | 2014-08-19 | 2018-03-20 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| US10262876B2 (en) | 2015-02-16 | 2019-04-16 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing apparatus |
| US10872761B2 (en) | 2018-06-25 | 2020-12-22 | Mattson Technology Inc. | Post etch defluorination process |
| CN115424913A (zh) * | 2021-06-01 | 2022-12-02 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种等离子体处理装置及其可伸缩密封部 |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6355571B1 (en) * | 1998-11-17 | 2002-03-12 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for reducing copper oxidation and contamination in a semiconductor device |
| US20010049181A1 (en) * | 1998-11-17 | 2001-12-06 | Sudha Rathi | Plasma treatment for cooper oxide reduction |
| US6162733A (en) * | 1999-01-15 | 2000-12-19 | Lucent Technologies Inc. | Method for removing contaminants from integrated circuits |
| US6261407B1 (en) * | 1999-06-29 | 2001-07-17 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for removal of thin films from wafers |
| US6518173B1 (en) * | 1999-08-18 | 2003-02-11 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for avoiding fluorine contamination of copper interconnects |
| US6559076B1 (en) * | 1999-08-19 | 2003-05-06 | Micron Technology, Inc. | Method of removing free halogen from a halogenated polymer insulating layer of a semiconductor device |
| US6383925B1 (en) * | 2000-02-04 | 2002-05-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of improving adhesion of capping layers to cooper interconnects |
| US6846737B1 (en) * | 2000-08-15 | 2005-01-25 | Intel Corporation | Plasma induced depletion of fluorine from surfaces of fluorinated low-k dielectric materials |
| US6569257B1 (en) * | 2000-11-09 | 2003-05-27 | Applied Materials Inc. | Method for cleaning a process chamber |
| US6432822B1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-08-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of improving electromigration resistance of capped Cu |
| JP2002334862A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法およびその製造方法に用いる半導体基板の洗浄装置 |
| DE10150822B4 (de) * | 2001-10-15 | 2007-01-25 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zum Entfernen oxidierter Bereiche auf einer Grenzfläche einer Metalloberfläche |
| KR100442194B1 (ko) * | 2002-03-04 | 2004-07-30 | 주식회사 씨싸이언스 | 웨이퍼 건식 식각용 전극 |
| DE10224167B4 (de) * | 2002-05-31 | 2007-01-25 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zur Herstellung einer Kupferleitung mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen Elektromigration in einem Halbleiterelement |
| US6837967B1 (en) * | 2002-11-06 | 2005-01-04 | Lsi Logic Corporation | Method and apparatus for cleaning deposited films from the edge of a wafer |
| US20040137745A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-15 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for removing backside edge polymer |
| US7232766B2 (en) * | 2003-03-14 | 2007-06-19 | Lam Research Corporation | System and method for surface reduction, passivation, corrosion prevention and activation of copper surface |
| WO2004100247A1 (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Sosul Co., Ltd. | プラズマエッチングチャンバーと、これを用いたプラズマエッチングシステム |
| KR100585089B1 (ko) * | 2003-05-27 | 2006-05-30 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 가장자리를 처리하기 위한 플라즈마 처리장치,플라즈마 처리장치용 절연판, 플라즈마 처리장치용하부전극, 웨이퍼 가장자리의 플라즈마 처리방법 및반도체소자의 제조방법 |
| DE10326273B4 (de) * | 2003-06-11 | 2008-06-12 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zur Reduzierung der Scheibenkontaminierung durch Entfernen von Metallisierungsunterlagenschichten am Scheibenrand |
| US6806096B1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-10-19 | Infineon Technologies Ag | Integration scheme for avoiding plasma damage in MRAM technology |
| US7067433B2 (en) * | 2003-11-12 | 2006-06-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method to reduce the fluorine contamination on the Al/Al-Cu pad by a post high cathod temperature plasma treatment |
| KR20050046057A (ko) * | 2003-11-13 | 2005-05-18 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 |
| US7226852B1 (en) * | 2004-06-10 | 2007-06-05 | Lam Research Corporation | Preventing damage to low-k materials during resist stripping |
| US7404874B2 (en) * | 2004-06-28 | 2008-07-29 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for treating wafer edge region with toroidal plasma |
| US20060102197A1 (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Kang-Lie Chiang | Post-etch treatment to remove residues |
| JP4588595B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2010-12-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置および処理方法 |
| US7943007B2 (en) * | 2007-01-26 | 2011-05-17 | Lam Research Corporation | Configurable bevel etcher |
-
2008
- 2008-12-22 US US12/341,384 patent/US20090170334A1/en not_active Abandoned
- 2008-12-22 KR KR1020107004796A patent/KR20100099094A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-12-22 WO PCT/US2008/013954 patent/WO2009085238A1/en active Application Filing
- 2008-12-22 CN CN200880124011.3A patent/CN101986777B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-12-26 TW TW097151027A patent/TW200945436A/zh unknown
-
2013
- 2013-10-28 US US14/065,018 patent/US20140051255A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090170334A1 (en) | 2009-07-02 |
| TW200945436A (en) | 2009-11-01 |
| CN101986777A (zh) | 2011-03-16 |
| CN101986777B (zh) | 2014-02-19 |
| US20140051255A1 (en) | 2014-02-20 |
| WO2009085238A1 (en) | 2009-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20100099094A (ko) | 베벨 에칭 프로세스에 후속하는 구리 변색 방지 | |
| EP0776032B1 (en) | Plasma etching method | |
| US7402523B2 (en) | Etching method | |
| KR100883291B1 (ko) | 유기 반사 방지막 플라즈마 식각 방법 | |
| TWI455194B (zh) | 清潔基板表面之方法及設備 | |
| US20090221148A1 (en) | Plasma etching method, plasma etching apparatus and computer-readable storage medium | |
| US9911607B2 (en) | Method of processing target object | |
| US9911622B2 (en) | Method of processing target object | |
| US20020182880A1 (en) | Method of plasma etching silicon nitride | |
| US8216485B2 (en) | Plasma etching method, plasma etching apparatus, control program and computer-readable storage medium | |
| TWI754108B (zh) | 半導體裝置之製造方法及基板處理裝置 | |
| CN102741986A (zh) | 蚀刻方法、蚀刻装置和环部件 | |
| US9150969B2 (en) | Method of etching metal layer | |
| TWI508163B (zh) | 高壓斜角蝕刻製程 | |
| US10192750B2 (en) | Plasma processing method | |
| US5240555A (en) | Method and apparatus for cleaning semiconductor etching machines | |
| US20220282366A1 (en) | High density, modulus, and hardness amorphous carbon films at low pressure | |
| JP2007080850A (ja) | プラズマアッシング方法 | |
| KR20100124305A (ko) | 기판으로부터 폴리머를 제거하는 방법 및 장치 | |
| US10217627B2 (en) | Methods of non-destructive post tungsten etch residue removal | |
| KR20220011582A (ko) | 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 | |
| KR20220161452A (ko) | 염소 (chlorine) 를 사용한 고 종횡비 유전체 에칭 | |
| KR100323598B1 (ko) | 플라즈마에칭방법 | |
| JP2004327507A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US20240332027A1 (en) | Silicon-and-germanium etching |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |