阻挡层的去除方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体制造铜互连的无应力电化学抛光工艺、无应力抛光过程中形成的钽或钛的氧化物薄膜去除工艺和二氟化氙气相刻蚀阻挡层钽/氮化钽或钛/氮化钛工艺的整合方法和装置。首先，至少一部分硅片上镀的铜被无应力电化学抛光去除；其次，去除铜抛光过程中阻挡层表面形成的钽或钛的氧化物薄膜；最后，用二氟化氙气相刻蚀把阻挡层钽/氮化钽或钛/氮化钛去除。该装置由三个子系统组成：无应力电化学铜抛光系统、用刻蚀剂去除阻挡层表面钽或钛的氧化物的系统和去除阻挡层的二氟化氙气相刻蚀系统。

【技术实现步骤摘要】
本申请是2009年5月8日提交的，申请号为200910050835.7，题为“阻挡层的去除方法和装置”的专利申请的分案申请。
本专利技术是关于半导体加工方法和装置的。确切地说，是关于无应力铜抛光和阻挡层的选择性去除的。更确切地说，本专利技术涉及的工艺可以用于集成器件制造中选择性地抛光铜和钽/氮化钽阻挡层的无应力去除。
技术介绍
半导体器件是在半导体硅片上经过一系列不同的加工步骤形成晶体管和互连线而成的。为了晶体管终端能和硅片连在一起，需要在硅片的介质材料上做出导电的(例如金属)槽、孔及其他类似的东西作为器件的一部分。槽和孔可以在晶体管之间、内部电路以及外部电路传递电信号和能量。 在形成互连元素时，半导体硅片可能需要掩膜、刻蚀和沉积等工艺来形成晶体管和连接晶体管终端所需要的回路。特别是多层掩膜、离子注入、退火、等离子刻蚀和物理及化学气相沉积等工艺可以用于浅槽和晶体管的阱、门还有多晶硅线和互连新结构。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工半导体结构的方法，其中半导体结构包括基底、电介质层、位于电介质层上的阻挡层、阻挡层上的金属层，并且该结构具有图案，金属层填充在图案内，该加工方法包括：用无应力的电化学抛光方法去除阻挡层上面的金属层；去除无应力的电化学抛光过程中在阻挡层表面产生的氧化物薄膜层，该氧化物薄膜是钽或钛的氧化物薄膜，刻蚀剂是含有F‑离子且pH值小于7的溶液；用二氟化氙气相刻蚀法去除阻挡层，把图案结构彻底分隔开。

【技术特征摘要】
1.一种加工半导体结构的方法，其中半导体结构包括基底、电介质层、
位于电介质层上的阻挡层、阻挡层上的金属层，并且该结构具有图案，金
属层填充在图案内，该加工方法包括：
用无应力的电化学抛光方法去除阻挡层上面的金属层；
去除无应力的电化学抛光过程中在阻挡层表面产生的氧化物薄膜层，
该氧化物薄膜是钽或钛的氧化物薄膜，刻蚀剂是含有F-离子且pH值小于
7的溶液；
用二氟化氙气相刻蚀法去除阻挡层，把图案结构彻底分隔开。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一部分钽或钛的氧化物膜
是在半导体硅片上金属的无应力抛光的过程中形成的。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述金属层是铜膜。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述电介质层材料的介电常数大于
1.2，小于4.2。
5.如权利要求1所述的方法，其中刻蚀剂的浓度范围从0.1％到
30％。
6.如权利要求1所述的方法，其中刻蚀剂的温度范围从0℃到50℃。
7.如权利要求6或7所述的方法，其中刻蚀剂是含有F-离子和盐酸
(HCl)或硫酸(H2SO4)的溶液。
8.如权利要求1所述的方法，其中刻蚀剂的浓度范围是0.1％到
10％。
9.如权利要求1所述的方法，其中刻蚀剂的温度范围是0℃到80℃。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中刻蚀剂是含有F-离子和草
酸、柠檬酸或者草酸和柠檬酸的混合溶液的溶液。
11.如权利要求1所述的方法，其中二氟化氙气体的压强范围是0.1
Torr到100Torr。
12....

【专利技术属性】
技术研发人员：王坚，贾照伟，武俊萍，谢良智，王晖，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31