TW457583B - Metallization etching techniques for reducing post-etch corrosion of metal lines - Google Patents

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經濟一部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（，） 發明之背景 本發明有關用於蝕刻基板上之金屬層的技術’更特別 地是，本發明係有關於用於蝕刻金屬層並降低因習知金 屬蝕刻製程期間產生之副產物所引起之鏽蝕的技術。 在半導體積體電路的製造中，金屬線通常被使用爲積 體電路上之裝置間的導電路徑。爲形成金屬線與特徵， 一金屬層通常被覆式地沈積於晶圓表面上。使用一適當 的光阻遮罩，蝕刻移除部份的金屬層，而留下金屬線與 特徵。 由於積體電路密度的’增加與特徵大小的減小，已開發 多種技術，以適當地蝕刻該日漸縮減的積體電路特徵。 該技術之一包含電漿輔助蝕刻法。爲便於說明，第】圖 說明一沈積於基板1 〇 4上的金屬層202。基板1 〇 4可代表 晶圓本身，或通常代表該金屬層202沈積於其上的一層’ 該如氧化層。在第1圖的範例中，金屬層 202包含一阻 障層1 0 6，其通常由諸如鈦等材料形成。在部份案例中， 阻障層106可代表一複合層，其包含覆蓋於一鈦層上的 一氮化欽（TiN)。金屬層108通常由鋁或其合金之一所形 成，該合金諸如鋁/銅/矽。在金屬層1 〇 8與光阻遮罩1 1 0 之間係安置一阻障/抗反射塗覆（A R C )層1 1 2。阻障/ ARC -層112可包含諸如一覆蓋抗反射塗覆，其可爲有機或無 機性。熟習本技藝之人士將瞭解該A R C層主要係爲了微 影術之目的而設置。一鈦和/或氮化鈦阻障層可安置於上 述的ARC層下。雖然金屬層202表示包含阻障/ ARC層 本紙張尺度適用中國國家榇率（CNS ) Α4規格U]0X297公楚） I 批衣1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工涓費合作社印製 457583 __B7五、發明説明（> ) I 1 2、金屬層1 0 S以及阻障層1 0 6，熟習本技藝之人士將 容易瞭解該阻障/ A R C層1 1 2與阻障層1 0 6係爲依所需 而被選用：並其一或二者可於部份1C中被省略。 光阻遮罩1 I 〇代表使用一適當的光阻製程所形成之光 ，阻遮罩的一部份。在金屬層202蝕刻期間，光阻遮罩1 1 〇 成.刻 保蝕 離表直光諸及需 製戈阻的仍 形触 所的 '性係垂自C以面 助气光量後 而的 徵層Γ活其04來料料壁 輔裹該微程因02特屬/BC如，t2如Μ材物 敷0?除極製 ’20阻金12/諸中彳諸射的合。電2剝除除 份層 光鋁C以圖特ί灑3聚下的2/Η中移剝 部屬 爲含如可2屬料W10該如型◦器將阻 32金 不一 諸刻第金材的Ϊ1=明典如應程光 2’ 。份’用蝕在的機層sf物說在諸反製在 層法緣部常使該「02B有屬Da合被。用發除面 屬方導且通其。行20含金|$化將除使電剝壁 金的的，。’ d進與包自(I氣其移在化阻物4- 的例面成除成氣程A面來丨含，罩由灰光合- 下範頁完移完JM製2A壁除遮藉式該聚 刻 边 ο 底 徵由之被被中 MII2 物阻 和移阻可流-該 特藉圖刻份器f 輔面合光ig氯中光除順常， 阻"1蝕部應 壁聚射 Μ 之驟該移的通之 光徵第 ，2反/Ν電物該濺 $ 體步，罩料。總 於特直中 2 漿 i)i合，的 }氣工中遮材成。 置層垂圖層電 CIE聚常10等源加圖阻化達物 安屬 I 2 屬一l'(R以通1鈦刻屬 3 光灰被、合 護金成第金於HC刻覆。罩、蝕金第-爲而聚 保層形在之係 /2 蝕塗面遮鋁自後在中作料面 將底將 護刻c£子示表阻如來於 程02材壁 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（々） 留置，且必須在後續的製程步驟中移除。完全將聚合物 壁面移除係極爲所冀，因爲若壁面聚合物仍殘留於該金 屬線，則其中的氯將與周圍環境中的蒸汽反應’而形成 侵蝕金屬線的鏽蝕性酸。金屬線的鏽蝕將改變金屬線的 鼋性，諸如增加電阻率，其可爲熟習本技藝之人士所瞭 解。在部份的案例中，該鏽蝕可能相當嚴重而使導線斷 裂，而形成所不冀的斷路。 ' 如上所述，在習知技藝中，一分離的製程通常爲所需， 以移除在光阻剝除製程後所殘留的聚合物壁面。在習知 技藝中，聚合物壁面的移除通常伴以一濕蝕刻 製程完成，因爲其已發現電漿輔助蝕刻不足 . 以移除所沈積的聚合物。該濕式蝕刻可藉一鈍化電漿製 程和/或一去離子水淸洗製程而進行。該濕式蝕刻製程通 常使用一適當的濕式蝕刻物質，諸如鉻磷酸、稀釋的硫 酸過氧化氫1 ECK Technology，I 11 c. of Hayward， C a 1 i f o r n i a 公司的有機溶劑 E K C 2 6 5 或 A s h U n d C h e m i c a 1 Company of Columbus, Ohio 公司的有機溶劑 ACT935。 第4圖表示進行濕式蝕刻以移除該聚合物壁面後之第3- ^、订------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智基財產局員工消#合作杜印製 係度 和若 其高控上 。 但無地有處 ,錦細具面 的於仔在界 目對未是的 的用刻別間 面使蝕特塞 壁常式-柱 物通濕線鎢 合程該鋁下 聚製若蝕底 除刻。侵與 移蝕質將線 成式物質鋁 完濕學物或 刻該化刻面 。14，性ΙΦ界 徵式如蝕式的 特濕例鏽濕層 屬該。的該障 金然點性則阻 的雖缺擇，下 圖 有選制或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X 297公釐） 4 §7 5 83 A7 _B7五、發明説明（4 ) 有任何柱塞未對齊於金屬線（基於諸如製造容忍度）|因 而未爲一金屬線所完全覆蓋，則該柱塞鏽蝕係特別嚴 得.爲 使因 以 。 , 題 行問 進蝕 分鏽 充的 許述 允前 須免 必避 刻以 liJ 式除 濕移 該物 , 合 面聚 方面 I 壁 另的 。 有 重所 壁 物 合 聚 除 移 程 製 亥 蝕 式。 濕戰 用挑 使多 以諸 所有 , 師 窄程 $1田X 相程 口製 窗於 程對 製.面 述 槪 之 明 發 線 屬 金 在 低 降 於 用 -Imll 種 - 有 係 明 發 本 中 例 施 實 1 在 聚金更 的該法 上於方 } 層該 刻罩， 蝕遮上 層式層 屬硬罩 金 一 遮 1 成式 的形硬 上含該 板包於 基法罩 1 方遮 於該阻 置，光 安法一 由方置 <的設 面積並 表沈上 直物層 垂合屬 0 屬 罩金 遮助 式輔 硬漿 1 電 成的 形續 層後 罩在 遮以 式， 硬中 該其 由於 以案 罩圖 遮有 阻具 光罩 用遮 使式 含硬 包該 層 罩 遮 該 除1 移 C 含有 包含 亦及 其以 。 罩 線遮 屬式 金硬 成該 形用 中使 刻含 ίίίί包 少 至 與 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-1T 外 此 其 學 成 形 化 鈍 中用 其使 ’ 間 -MMJ PHJ 亥期 蝕刻 屬蝕 金屬 助金 輔助 漿輔 電漿 該電 行在 進須 體無 氣刻 源蝕 質屬 物金 刻助 蝕輔 的漿 質電 物該 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 安 由 低 降 於 用 。 種 行 一 進關 下有 況係 情明 的發 積本 沈’ 物中 合例 聚施 低實 降一 而另 阻在 光 方含 該爲 1 層 法屬 方金 的該 蝕 = 鏽板 線基 屬一 金的 之上 刻其 触於 層層 屬屬 金金 一 有 之具 上置 板設 基含 一 包 在法 形該式 含於硬 包罩該 更遮由 法阻以 方光罩 該一遮 , 置阻 層設光 的並用 質,使 性上有 學層含 化屬其 電金 ， 異該外 相於此 有層。 具罩上 層遮層 二式罩 少硬遮 至一式 有成硬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） 五、發明説明（， A7 B7 , 亦 中法 其方 於該 案， 圖線 有屬 具金 罩成 遮形 式中 EC 硬亥 該蝕 。 屬 罩金 遮助 式輔 硬漿 一 電 成的 形續 層後 罩在 遮以 與 —2漿 C 電 有該 含行 及進 以體 罩氣 遮源 式質 硬物 該刻 用触 使的 並物 罩學 遮化 阻成 光形 該化 除鈍 移 I 含少 包至 助。 輔行 漿進 電下 在況 須 情 無的 刻積 蝕沈 屬物 金合 助 聚 輔低 漿降 電阻 該光 中用 其使 ’ 間 刻期 触亥 屬蝕 金屬 .助金 M罩少 屬遮至 金式該 助硬間 輔於期 漿係刻 電刻蝕 除蝕式 移式濕 以濕因 , 該低 刻。降 蝕面以 式壁 ， 濕物行 一 合進 行聚時 進的上 含成線 包形屬 更所金 法間於 方期置 該刻安 鏽有 的係 成明 造發 所本 應 ’ 反中 解例 電施之 的實刻 間個蝕 層 一 層 屬另屬 金在金 二 一 徵 特 屬 金 的 刻 虫 ARE- 經 由鏽 低的 降間 於期 用洗 種 淸 1 式 。 於濕 虫 E3S 勺 3— 3AH, I 料水---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -" 淸保 式面 濕壁 該之 行上 進面 。 表 蝕直

J 金 於 罩 遮 式 硬 洗護屬 特包 屬法 金方 刻該 蝕。 經一 在之 除積 移沈 少物 至合 以聚 ’ 與 硬 用 使 在 含 包 亦 法 方 該 上 層 垂設遮 徵含式 蝕情 經的 該罩 成遮 形式 亥硬 蝕除 該移 0須 層無 屬在 金含 該包 刻更 蝕法 中方 室該 腔" 工徵 加特 漿屬 電金 的的 罩刻 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 屬触 金式 刻濕 触於 經露 該曝 蓋徵 覆特 罩屬 遮金 硬蝕 該經 中該 其少 ,減 洗以 淸， 式面 濕表 行上 進的 下 徵 況特 下 及 明 說 細 詳 之 明 發 本 於 。 將 中徵 液特 溶他 刻其 蝕與 式些 濕 這 勺 /H 用明 使發 所本 亥 被單 中簡 圖之 附式 列圖 將 明 發 本 更說藉 詳明 下 中 其 解 瞭 易 容 更 而 圖 附 及 。 明 明 說 說 細 地 詳 細 文 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 457583 A7 B7五、發明説明（^ ) 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 置 安 含 : 包 中其 其 ’ 而層 ’ 屬 件金 元 一 構的 結 上 的板 同基 相一 表於 代置 字安 數明 考說 參圖 的 1 同第 相 板 。 基 刻的 蝕圖 屬 1 金第 行之 進後 以刻 罩飽 遮層 阻屬 光金 的該 上明 層說 屬圖 金 2 該第 於 第 。 之 板後 基面 的壁 圖物 2 合 第聚 之該 後除 除移 移刻 罩触 遮式 阻濕 光示 該進 = 明示徵 說表特 圖圖屬 3 4 金 第第的 圖 硬光 I I 含的 包刻 其蝕 ’ 屬 層金 屬助 金協 一 以 的上 上層 板屬 基金 I 該 於於 置置 安安 明及 說以 圖層 5 罩 第遮 式 罩 蝕 層 罩 遮 式 硬 由 已 含 包 其 板 基 的 。 5 罩 第遮 明式 說硬 圖一 6 的 遮第出 阻 刻 第硬第 的 7 式 後。 除徵 移 特 已 屬 罩 金 遮的 阻 圖 光 7 含第 包 之 其 後 , 刻 板 蝕 基 屬 的 金 圖 行 6 進 第 已 明。示 說罩表 圖遮圖 明I 說I 通 糸 詳 之 明 發 而 例 施 實 佳 較 些 i 之 明 說 侈 舉 所 圖 附 考 參 將 現 明 發 本 以人 ’ 之 出藝 列技 將本 節習 細熟 殊爲 特’ 多而 許然 Ϊ 〇 中解 明瞭 說盤 文全 下的 在明 。 發 明本 說於 地對 細供 詳提 S 或 I / 殊和 特造 些構 這的 有知 所熟 或所 份， 部中 需例 無範 於的 可他 明其 發在 本。 ’ 行 是執 地下 解況 瞭情 所的 士 節 刻於 蝕位 屬除 。 金消 明的全 發良完 本改間 糊經期 模 I 刻 免供蝕 避提屬 以係金 , 其助 明，輔 說點將水 地觀電 細 I 詳之 未明 並發 驟本 步據 程根 製 在 PT 術 技 該 術 技 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（7 金屬線上之光阻基聚合物沈積。相對於習知電漿輔助金 屬蝕刻技術，其中一光阻遮罩通常用以在金屬蝕刻期間 界定該金屬線；本發明使用一電漿輔助蝕刻技術，其中 使用一硬式遮罩取代，以消除因光阻破片所引起的聚合 物沈積。更重要地是，選擇該蝕刻物質源氣體以包含至 少一側壁鈍化劑，以促成非等向性蝕刻並保持壁面縱剖 面。該壁面鈍化劑係提供以產生壁面鈍化物’而補償在 金屬蝕刻期間之光阻遮罩移除所伴隨產生之聚合物沈積 的移除。因爲該壁面鈍化劑的體積可於一典型的傳統電 漿蝕刻設備中精確的控制，所以其變得得以微調該製 程，以使得壁面鈍化物的數量在仍維持壁面縱剖面要求 的情況下被最小化。因此，該濕式蝕刻要件可降低或消 除，其將限制曝露於鏽蝕性濕式蝕刻溶液的經蝕刻金屬 特徵或甚至排除濕式淸洗的需要。 至此* 一減少的濕式蝕刻製程係爲所冀，以移除任何 可能在金屬蝕刻後殘留之壁面鈍化物，本發明亦用以在 濕式蝕刻製程期間降低鏽蝕（以不明顯的方式）。此乃因 爲，若該金屬層係以不相似的二層或多層形成（一般狀 ----------^------II------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智恶财產局員工消費合作杜印製 存特屬性，溶 吣一 金軸：刻 屬之於鏽蓋蝕 金明置該覆式 似發留於“ 濕 相本間露線該 不據期曝屬於 之根刻其金露 中。蝕將將曝. 液蝕式少間域 ίιί§鏽濕減期區 刻強在並刻面 9 餓增罩線蝕表 -式而遮屬式小 濕應式金濕較 該反硬該該 | π學該”在的 屏化，蓋由 I )'電性覆藉之 此因特“ 。層 如將的以刻屬 爲常益，蝕金 皆通有上式該 況在別線濕則 本纸張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 457583 A7 B7 五、發明説明（方） 液，因而以不明顯的方式降低鏽蝕。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 根據本發明之一有益的實施例 > 該硬式遮罩係以亦作 爲絕緣介電層（於後續沈積於該經蝕刻金屬線上方）之 部份的材料所形成。在蝕刻後，無須移除該硬式遮罩。 取而代之的是，該硬式遮罩可被留置以取.代後續沈積於 金屬線上之絕緣介電層的部份。若該後續所沈積的層蝕 刻至金屬線，則該硬式遮罩材料最好選擇使得其可在一 單一的蝕刻步驟中與後續所沈積的介電材料一起蝕刻。 在該方法中，與降低光阻基聚合物沈積有關的優點可在 金屬蝕刻後無須一分離的硬式遮罩移除步驟的情況下完 成。此舉對於1C製造特別重要，因爲金屬線通常在多金 屬製程中以一層絕緣材料覆蓋。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲協助對於本發明之特徵與優點的說明，本發明之無 光阻電漿輔助金屬蝕刻技術的一特殊範例說明於第5圖 至第8圖中。在第5圖中·，所示爲一金屬層502，安置於 一基板1 〇 4上。在該特殊的範例中，金屬層5 0 2包含三 個分離層：一阻障層504、一金屬層506以及一阻障/抗 反射塗覆（A R C )層5 0 8。熟習本技藝之人士將容易瞭解地 是，阻障層504與阻障/ARC層508係依需要而選用，而 非所有案例皆須使用，其係取決於金屬層5 0 2和/或與該 金屬層5 0 2鄰接之層的材料的選擇。 參考第5圖< 阻障層504包含覆蓋於一 Ti層上的一 TiN 層。金屬層5 0 6代表一含鋁層’最好由鋁或諸如A 1 / C Li ’ A 1 / C u / S i等鋁合金之一所形成。阻障/ A R C層5 0 8亦包含 -! 0 - 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（ΖΙΟΧΖίΠ公釐） A7 B7 經濟部智暮財產局員工消費合作社印製 五 、發明説明 (9 1 1 覆 蓋 於 T i層上的- — T i Ν 罾 □ 爲協助蝕 刻該金屬層 1 -* 1 1 硬 式 遮 罩 5 10 係 由 諸 如 S i 0 Ν ，氧 ί匕物 ，S i N F( D X 或 其 1 1 任 何 組 合 之 —- 硬 式 遮 罩 材 料 所 形 成 a 在 特 別 有 益 的 實 r·~·ν 請 1 先 1 施 例 中 該 硬 式 遮 罩 係 爲 S i 0 N |以允許無須- -額外的有 閱 1 f 1 機 A R C層便能使用 D U V ( 果 的 紫 外 陳 ) 微影 0 ώ 之 1 在 典 型 的 狀 況 中 > — 有 機 A R C層設置於硬式遮罩 5 10 注 意 1 事 1 與 — 後 續 形 成 之 有 機 光 阻 遮 罩 5 14 之 間 〇 應 注 ；LXi\ 地 是 1 項 真 1 填 1 該 有 機 A RC層係僅爲微影用途所需而設置。 該光阻有機 寫 本 裝 遮 罩 包 含 最 終 將 轉 置 於 金 屬 層 的 金 屬 線 匱 0 然 而 > 在 頁 '-· ί 1 第 — 道 步 驟 中 1 該 光 阻 遮 罩 被 用 以 蝕 刻 穿 經 該 硬 式 遮 罩 1 1 層 以 將 圖 案 轉 置 於 該 硬 式 遮 罩 層 上 » 因 而 形 成 — 硬 式 1 1 遮 罩 〇 在 一 實 施 例 中 1 該 硬 式 遮 罩 包 含 一 S i 〇 2與 S i ON 1 訂 的 雙 層 並 以 使 用 C F 4 /C H F 3/ 氬 氣 的 活 性 離 子 独 刻 製 程 被 1 | 蝕 刻 〇 在 -· 範 例 中 r 該 硬 式 遮 罩 的 R E 係 於 Μ XP 電 韻 -加 1 I 工 系 統 中 被 進 行 ，其係爲 Ap p I i e d Mat e r i a Is， In c . of S a n t a 1 1 J C 1 a r a ， C A , 公 司 所 提 供 0 在 第 6 圖 中 > 部 份 的 該 硬 式 遮 1 線 罩 係 以 參 考 數 字 5 I 2 表 示 ϋ 1 I 該 光 阻 遮 罩 接 著 在 傳 統 式 光 阻 剝 除 製 程 中 剝 除 1 諸 如. 1 1 使 用 0 2或 〇 2/ Η 0 作 爲 灰 化 劑 之 電 漿 輔 助 灰 化 0 在 該 方 1 1 法 中 該 光 阻 遮 罩 僅 被 使 用 以 將 硬 式 遮 罩 層 蝕 刻 至 金 屬 1 | 層 〇 光 阻 剝 除 後 的 結 果 係 表 示 於 第 圖 中 〇 1 1 其 次 Ϊ 使 用 — 適 當 的 蝕 刻 物 質 將 該 硬 式 遮 罩 的 圖 案 轉 I 1 置 於 金 屬 層 〇 所 使 用 的 特 殊 蝕 刻 物 質 當 然 取 決 於 包 含 金 1 屬 罾 之 諸 層 的 組 成 〇 該 硬 式 -I 遮 I - 罩 所 擇 的 蝕 刻 物 質 可 將 1 1 1 1 本紙ί長尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 457583 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五1 發明説明（ν 。） 1 i 該 鋁 層 蝕 刻 係 爲 所 冀 ύ 藉 由 範 例 的 方 法 1 包 含 C 1 2的蝕刻 1 1 物 質 已 發 現 適 用 於 蝕 刻 該 含 鋁 層 〇 1 1 根 攄 本 發 明 之 -' 特 性 應 瞭 解 地 臼 疋 ， 由 金 屬 蝕 刻 製 程 請 1 先 1 移 除 光 阻 遮 罩 可 對 於 電 漿 輔 助 蝕 刻 製 程 ( 例 如 R I E ) 的 閱 非 等 ί 蝕 刻 向 性 ( 例 如 所 冀 的 垂 直 蝕 刻 縱 剖 面 ) 有 負 面 影 之 響 因 爲 盤 VMS p R基聚合物側壁來保護以抵當遮罩切除。 爲 意 1 1 事 1 維 持 蝕 刻 縱 剖 面 j 根 攄 本 發 明 之 一 實 施 例 之 用 以 蝕 刻 金 項 再 ί ! 屬 層 之 蝕 刻 物 質 源 氣 體 最 好 包 含 至 少 — 種 壁 面 純 化 劑 〇 寫 本 裝 該 壁 面 鋪 化 劑 可 /^3 諸 如 Ν 2，ch 4 > C H F 3 因 此 » 諸 如 C 2/ 頁 、* 1 H C 1/N B C 1 3/C 1 2/N 2 ,B C I 3/C I 2/C Η 4 5 B C 1 3/C 1 2 /N 2/ C Η 4等 1 1 蝕 刻 物 質 可 被 用 以 蝕 刻 含 鋁 層 0 金 屬 蝕 刻 後 所 產 牛 的 結 t 1 果 係 表 示 於 第 8 圖 中 其 表 示 所 形 成 之 金 窗 屬 特 徵 5 16 D I it 藉 由 控 制 壁 面 鈍 化 劑 的 輸 出 流 速 其 得 以 微 調 該 製 程 1 1 以 形 成 足 夠 的 壁 面 鈍 化 物 > 而 無 須 形 成 一 不 適 切 的 厚 壁 1 1 面 鈍 化 物 層 ( 其 難 以 在 後 續 被 移 除 ) 便 可 改 良 蝕 刻 方 向 1 I 性 0 此 係 相 對 於 習 知 技 藝 5 其 中 在 習 知 技 藝 時 極 水 平 i 一良 的 含 碳 聚 合 物 沈 積 係 爲 光 阻 破 片 所 造 成 且 難 以 調 節 〇 確 1 I 信 地 是 諸 如 C C I 2等 含 碳 聚 合 物 預 製 H 的 形 成 在 本 發 明 1 1 中 被 兀 全 消 除 0 藉 減 少 的 聚 △ α 物 較 少 之 造 成 鏽 蝕 的 被 1 1 吸 收 氯 存 在 於 金 屬 線 周 圍 0 1 I 該 薄 層 側 壁 將 降 低 或 最 好 同 時 消 除 金 屬 蝕 刻 後 的 溼 式 1 I 蝕 刻 製 程 需 求 0 即 使 部 份 的 溼 式 蝕 刻 被 要 求 移 除 所 有 的 1 1 壁 面 保 護 ! 但 — 較 短 時 間 或 — 較 少 鏽 蝕 性 的 溼 式 蝕 刻 劑 1 I 便 可 滿 足 0 I 1- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7___ 五、發明説明（^ ) 在金屬蝕刻後，諸如電漿保護（使用諸如一Η 20 /0 2電 漿）和/或去離子水淸洗的傳統後處理可被進行"該電.漿 鈍化將淸洗晶圓表面和/或移除任何殘留的氯。其次1額 外的傳統加工可被用以形成使用於諸如電腦或消費性/ 商業性電子等各種電子裝置中的最終1C製品。 特殊範例 在下列的示範性蝕刻中，該含鋁層被蝕刻於T C Ρ ™ 9 6 0 0 SE電駿加工反應器中 > 其係由Lam Research Cor p. of Fremont, California公司購得。雖然根據本發明之特殊 的參數掲示如下，並已被證明適用於無須使用一有機基 光阻遮罩而蝕刻含鋁層|但特定機械與特定基板所需的 精確參數可被改變並可爲熟習本揭示之技藝的人士所獲 得。 在一示範性的蝕刻中，所使用的蝕刻物質爲c I 2/B C 1 3/ N 2 /C H d。在電漿反應器中的壓力約爲1 m T至1 0 0 m T之 間，最好在約3 m T至3 0 m T之間，而在6 m T至1 6 m T之 間則更佳。頂端電壓對偏壓的比例約5 : 1至1 : 5之間，最 好在約3 : 1至]3之間，而I . 5 : 1至〗.·丨.5之間則更佳。 C I 2氣流對B C I 3的比例在約1 2 : 1至1 : 3之間，最好在約 8 Μ至〗：2之間，而6 : 1至1 : 1 . 5之間則更佳。N 2對C 1 2與 B C 1 3總流量的百分比在約0 %至5 0 %之間，最好在約2 % 至3 0 %之間，而在約3 %至2 5 %之間則更佳。C Η 4對 C 1 2與B C 1 3總流量的百分比在約〇 %至2 0 %之間，最好在約 1 %至]〇 %之間，而在約2 %至8 %之間則更佳。該蝕刻亦可 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（2! 0 X 29：/公釐） I--------ΐ衣------，玎------♦ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 457583 A7 B7 五、發明説明（θ ) 以二道或更多道分離步驟進行（例如中斷、主蝕刻以及 過度蝕刻）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在另一示範性的蝕刻中，所使用的蝕刻物質爲C 1 2/HC丨 / N 2。在電漿反應器中的壓力約爲.1 m T至3 0 m T之間，最 好在約3 m T至2 0 m T之間，而在6 m T至1 6 m T之間貝IJ更 佳。頂端電壓對偏壓的比例約5 : I至1 : 5之間，最好在約 2 : 1至1 : 2之間，而ί : 1至I : 1 . 5之間則更佳。C 1 2氣流對 H C 1氣流的比例在約1 0 : 1至I : 3之間，最好在約8 : 1至 1 : 2之間=而5 : 1至2 : 1之間則更佳。Ν 2對C 1 2與H C 1總 流量的百分比在約1 %至5 0 %之間，最好在約5 %至3 0 % 之間，而在約1 〇 %至2 5 %之間則更佳。該蝕刻亦可以二 道或更多道分離步驟進行（例如中斷、主蝕刻以及過度 蝕刻）。 雖然本發明係以多數個較佳實施例作說明，惟各種改 變、更換與相當者係涵蓋於本發明的範疇中。應注意地 是，執行本發明之方法與設備有許多不同的方式。因此， 下列申請專利範圍係解釋爲包含所有涵蓋於本發明之精 神與範疇中的改變、更換與相當者係爲所冀。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 符號說明 1 0 4…基板 1 0 6…阻障層 1 〇 8…金屬層 1 1 0…光阻遮罩 1 1 2…阻障/抗反射塗覆層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

J A7 B7 五、發明説明（4 ) 202A, 202B …聚合物壁面 層 覆^ Μ 射層 遮' 徵 反罩 罩阻徵 特層層/fil遮遮光特層 屬障屬障式式機屬屬 金阻金阻硬硬有金金 層 屬 金 I 批农-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 腺 經濟部智洛財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 57 5 83 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 第88115813號「用於降低金屬線之後蝕刻銹蝕的金屬蝕刻法」專利案(90年7月修正) 1‘ 一種用於降低金屬線之後蝕刻銹蝕的金屬蝕刻方法，其 藉安置於一基板上的一金屬層蝕刻來降低在金屬線垂直 表面上的聚合物沈積，該方法包含有： 形成一硬式遮罩層於該金屬層上； 設置一光阻遮罩於該硬式遮罩層上； 使用光阻遮罩以由該硬式遮罩層形成—硬式遮罩.，該硬 式遮罩具有圖案於其中，以在後續的電漿輔助金屬蝕刻 中形成該金屬線； 移除該光阻遮罩； 使用故硬.式遮罩以及含有C!2與至少一鈍化形成學物質 的蝕刻物質源氣體進行該電漿輔助金屬蝕刻，其中該電 發輔助金屬触刻無須在電漿輔助金屬蝕刻期間使用光阻 而降低聚合物沈積的情況下被進行。 2 ·如申請專利範圍第Γ項之方法，其中該進行該電漿輔 助金屬蝕刻包含使用一活性離子蝕刻（RIE)技術蝕刻該 金屬層》 3 -如申請專利範圍第2項之方法，其中該硬式遮罩層包 含至少一Si02層與一SiON層之—^ 6 法 " 方一 之之 項N, 3 超 第1 HHC *-Ε 利 專 請 中 如 少 至 含 包 質 物 法 方。 之一 項之 4 N2 第亥 ls口 圍與 範 1 y C f Η 專垓 ·-" 生円 I 含 申包 D $ 迪a 法。方 I 之之 β 2 J Ν 3 與 第 彳 ] C 圍 Η 範 利 專 請 申 如 少 至 含 包 質 物 學 化 成 形 化 鈍 該 中 其 氣 源 質 物 亥 虫 fri- 該 中 其 學 化 成 形 化 鈍 該 中 其 本紙張尺度適用中画國家標準（CNS)A4規棉（2J0 η 297公楚） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印" A8 B8 , C8 DS 六、申請專利範圍 7 .如申請專利範圍第4項之方法，其中該蝕刻物質源氣 體包含該H C 4與該N 2之一。 8 .如申請專利範園第3項之方法，其中該硬式遮罩係使 用爲後續形成於該金屬線上之一絕緣層的一部份。 a —種用於降低金屬線之後蝕刻銹蝕的金屬蝕刻方法*其藉安 置在一基板上之一金屬層蝕刻之金屬線繡蝕，該方物包含有： 設置該具有金屬層於其上的基板，該金屬層爲包含至少 二層具有相異電化學性質的層； 形成一硬式遮罩層於該金屬層上；’ , 設置一光阻遮罩於該硬式遮罩層上； 使用該·光阻遮罩以由該硬式遮罩層彤成一硬式遮罩，該硬 式遮罩具有圖案於其中，以在後續的電漿輔助金屬蝕刻 中形成金屬線； 移除該光阻遮罩； 使用該硬式遮罩以及含有cI 2與至少一鈍化形成學物質 的蝕刻物質源氣體進行該電漿輔助金屬蝕刻，其中該電 漿輔助金屬蝕刻無須在電漿輔助金屬蝕刻期間使用光阻 降低聚合物沈積的情況下被進行；以及 進行一濕式蝕刻，以移除電漿輔助金屬蝕刻期間所形成 的聚合物側壁丨該濕式蝕刻係於硬式遮罩安置於金屬線 上時進行，以降低因濕式蝕刻期間該至少二金屬層間的 電解反應所造成的鏽蝕。 1 〇 .如申請專利範圍第9項之方法，其中該至少二層之_ 代表一T i N層。 本紙張尺度適用争國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公楚） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 5 7 5 8 3 ' C8 DS六、申請專利範圍 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項之方法，其中該另一個至少 二層之一代表_ '一含銘層- ]2 .如申請專利範圍第9項之方法，其中該側壁鈍化化學 物質爲N 2, C Η 4以及C H F 3之一。 垃一種用於降低金屬，線之後蝕刻銹蝕的金屬蝕刻方法，其藉 由一金屬層蝕刻之經蝕刻的金屬特徵的濕式淸洗期間的繡 蝕，進行該濕式淸洗，以至少移除在經蝕刻金屬特徵垂直 表面上之側壁鈍化物與聚合物沈積之一，該方法包含有： 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 刻rIli。 使 I 劑 行 使 蝕 該經中須 用 化 進 罩。 該 中該液無 使 鈍 該 遮份 , 其少 溶刻 刻 _s在 式部 層 ，減刻蝕 蝕 侧 有 硬 一 屬 洗以飾該 該 該 含 該 金 淸：式中 中 中 包 中層 該 式面濕其 其 其 尙 其緣 刻 濕表的， 絕 蝕 行上用法 法劑法 法化法一 :中及進的使方 方化方。方鈍方之 上室以下徵所之 之鈍之 I 之獎之上18 層腔；.況特刻項 項壁項之項電項線. 屬工徵情屬蝕1314側15F315IS3屬 金加特--¾金式第"第 I 第CH第行第金 該漿屬畢芴濕圍行圍含圍 圍進圍該 於電金遮触於範進範包範及範前範於 罩的的式經露利罩利其利4^利之利成 遮罩荧硬該曝專遮專’專CH專刻專形 式遮ii除蓋徵請阻請質請25請触請續 硬式經移覆特申光申物申-N申式申後 I 硬該須罩屬如 | 如刻如爲如濕如爲 置用成無遮金.用.蝕.係 該.用 設使形在式刻1415161718 --------------裝—— , i (請先閱讀背面之注意事項再瑱裏本頁) 訂. -線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 六、申請專利範圍 第 圍 範 y S 矛 專少。 fi 至成 !ma U | /申含形 如包所 .由料 9 ο S AS B8 C6 D8 法 方 之 項 X ο F 或 Ν S Ν 〇 係材 罩罩 遮遮 式式 硬硬 該的 中一 其之 --------------東---(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) TJ f -γ6 •錦 經濟部智慧財產居員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規柊（2]〇χ 297公发）