用于亚微米金属刻蚀的低压功率Cl2/HCl工艺制造技术

向衬底上下方的电极馈送功率而产生变压器耦合等离子体，用Ｃｌ↓［２］和ＨＣｌ作反应物，在低功率和低压下获得金属化层的ＲＩＥ。对Ｔｉ／ＴｉＮ制成的势垒层间的体铝或铝合金的三层金属化进行刻蚀，刻蚀势垒层时使用低Ｃｌ↓［２］量，刻蚀体铝或铝合金层时使用高Ｃｌ↓［２］量，控制刻蚀剂以及惰性气体的比率使金属化层中沟槽的侧壁上，淀积极薄侧壁层（１０－１００埃）。改善了刻蚀的各向同性，致使形成带有无缺陷的侧壁的亚微米金属化线。可将氢加入等离子体从而减少侵蚀。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及到半导体器件与电路的制造，更确切地说是涉及到一种采用氯(Cl2)和氯化氢(HCl)气体在反应离子刻蚀(RIE)中作亚微米金属刻蚀的工艺。传统的RIE工艺采用相当高的源功率(500W或更高的)的氯化硼(BCl3)与Cl2的化学过程。采用BCl3的历史原因是这种气体在反应器中除了用作腐蚀剂之外，还用作氧(O2)的清除剂。在存在O2(即潮气)的情况下，BCl3分解成B2O3和Cl2。BCl3的缺点是B2O3是反应器中的颗粒源。对于工作于15mT以下的现代高离子密度反应器来说，不需要O2或潮气清除剂，BCl3的这一性质于是得不到利用。而且，采用这种方法的高功率工艺也有某些问题。问题之一是抗蚀剂腐蚀率高以及衬底电介质(通常是二氧化硅(SiO2))的大量损失。而且，这种工艺更易于侵蚀，而以Al-Cu(Al中0.5％的Cu)横向损耗为特征的所谓“鼠蚀”是不期望的。附图说明图1是“鼠蚀”的扫描电镜(SEM)照片，图2的SEM照片示出了侵蚀。侵蚀发生的原因是Cl2在存在H2O的情况下腐蚀被刻蚀的金属线的侧壁(SW)。“鼠蚀”是由于缺乏SW钝化而发生的侵蚀的一种形式。在常规的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来对布铝进行图形化的方法，它包含下列步骤：将布铝置于刻蚀室中；借助于分别向位于上述布铝上方及下方的电极馈电而在上述刻蚀室中自Ｃｌ↓［２］、ＨＣｌ和惰性气体产生等离子体，其中每个上述电极被馈送的功率小于３５０Ｗ，且其中上述刻蚀室中的压力小于１５ｍＴ；以及用上述等离子体中形成的离子和原子团刻蚀上述布铝。

【技术特征摘要】
US 1996-8-6 6891741.一种用来对布铝进行图形化的方法，它包含下列步骤将布铝置于刻蚀室中；借助于分别向位于上述布铝上方及下方的电极馈电而在上述刻蚀室中自Cl2、HCl和惰性气体产生等离子体，其中每个上述电极被馈送的功率小于350W，且其中上述刻蚀室中的压力小于15mT；以及用上述等离子体中形成的离子和原子团刻蚀上述布铝。2.权利要求1的方法，其特征是还包含下列步骤将一种图形化材料加于上述布铝的顶部表面；以及对上述图形化材料进行图形化，使上述布铝的一些区域暴露出来。3.权利要求2的方法，其特征是上述图形化材料是一种光抗蚀剂，并且上述图形化步骤用光刻方法执行。4.权利要求1的方法，其特征是还包含从铝和铝合金中选择上述布铝的步骤。5.权利要求4的方法，其特征是上述选择步骤还包括使用至少在一个表面上涂覆有势垒层的布铝。6.权利要求5的方法，其特征是还包含从金属、金属氮化物和金属硅氮化合物中选择上述势垒层的步骤，其中的金属选自Ta、Ti、Re、W、Mo、Cr、Nb、Hf、V和Zr。7.权利要求5的方法，其特征是还包含在上述产生和刻蚀步骤中将上述等离子体中的上述Cl2的浓度在刻蚀上述布铝时的相对较高的第一浓度和刻蚀上述势垒层时的相对较低的第二浓度之间进行调节的步骤。8.权利要求4的方法，其特征是上述选择步骤还包括使用其顶部和底部表面上涂覆有势垒层的布铝，而且还包含在上述产生和刻蚀步骤中将上述等离子体中的上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆尼D纳姆，斯图阿特M博恩，罗瑟迈瑞克里思蒂，维林德格里瓦尔，瓦尔特W克科，成田雅贵，布鲁诺思普乐，杨治华，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，株式会社东芝，西门子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]