JPH03280535A - Dry etching device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプラズマを利用するドライエツチング装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a dry etching apparatus that utilizes plasma.
近年における半導体装置の高集積化にともなって、半導
体基板上に形成される配線の信頼性が重要となってきて
いる。一般に半導体装置の配線材料としては、アルミニ
ウムが用いられるが、配線が微細化するにつれて、アル
ミニウム配線のエレクトロマイグレーションが問題とな
ってきている。この問題に対しては、アルミニウムに数
%の銅を添加することによる対策が行なわれている。2. Description of the Related Art As semiconductor devices have become highly integrated in recent years, the reliability of wiring formed on semiconductor substrates has become important. Aluminum is generally used as a wiring material for semiconductor devices, but as wiring becomes finer, electromigration of aluminum wiring becomes a problem. A countermeasure to this problem has been taken by adding several percent of copper to aluminum.
この^1−Cu配線のパターン形成には、第4図に示す
ようなドライエツチング装置が用いられる。A dry etching apparatus as shown in FIG. 4 is used to pattern the ^1-Cu wiring.
エツチングは次のシーケンスで行なわれる。すなわち、
ロードロック室4に中にウェハを入れ真空排気した後、
搬送ロボット5によりエツチング室1に送る。しかる後
塩素系ガスを導入し、高周波電力を投入してプラズマを
発生させる。 ANCu配線は、このプラズマ中で塩
素を含む反応性イオンによりエツチングされる0次に、
エツチングが終了したウェハを搬送ロボットにアッシン
グ室2に送り、酸素プラズマによりマスク材としてのレ
ジストを除去する。最後にアッシング室2よりロードロ
ック室4にウェハを送り、ロードロック室4を大気に開
放し装置からウェハを取り出す。Etching is performed in the following sequence. That is,
After placing the wafer in the load lock chamber 4 and evacuating it,
The transfer robot 5 sends it to the etching chamber 1. After that, chlorine-based gas is introduced, and high-frequency power is applied to generate plasma. The ANCu wiring is etched by reactive ions containing chlorine in this plasma.
The etched wafer is sent to the ashing chamber 2 by a transfer robot, and the resist as a mask material is removed by oxygen plasma. Finally, the wafer is sent from the ashing chamber 2 to the load lock chamber 4, the load lock chamber 4 is opened to the atmosphere, and the wafer is taken out from the apparatus.
尚第4図において9はゲートバルブである。In FIG. 4, 9 is a gate valve.
AI!−Cu配線のドライエツチングでは反応生成物と
して生じるAICムの蒸気圧が低く気化が容易でないの
で、配線パターンにエツチングガス中に含まれる塩素分
が吸着し易い、このため、配線パターンに吸着した塩素
分と空気中の水分が反応してHC/を生成する。これが
原因でAe配線が腐食するという問題がある。AI! - In dry etching of Cu wiring, the vapor pressure of the AIC gas produced as a reaction product is low and it is not easy to vaporize, so the chlorine contained in the etching gas is easily adsorbed to the wiring pattern.Therefore, the chlorine adsorbed to the wiring pattern Minutes and moisture in the air react to produce HC/. This causes the problem of corrosion of the Ae wiring.
この様子を模式的に第5図に示す。第5図(a)はドラ
イエツチング装置がら取り出されなウェハの断面図であ
る。配線100に腐食部101が成長する。同図(b)
はウェハを次工程の水洗処理を経た後の断面形状である
。腐食部101は水溶性であるので配線100は欠落を
生じる。更に腐食が進行すると配線が断線するという問
題がある。This situation is schematically shown in FIG. FIG. 5(a) is a cross-sectional view of a wafer that has not been removed from the dry etching apparatus. A corroded portion 101 grows on the wiring 100. Same figure (b)
is the cross-sectional shape of the wafer after the next step of washing with water. Since the corroded portion 101 is water-soluble, the wiring 100 may be missing. If the corrosion progresses further, there is a problem that the wiring will break.
従って第4図に示した従来の装置では、隣接するアッシ
ング室でレジストと同時に塩素分を除去する方法を用い
ているが、この方法によっても配線パターンに吸着した
残留塩案分を完全に除去できないのでA/−Cu配線の
腐食が進行するという問題が残っている。Therefore, in the conventional equipment shown in Figure 4, a method is used in which chlorine is removed at the same time as the resist in an adjacent ashing chamber, but even with this method, it is not possible to completely remove the residual salt adsorbed on the wiring pattern. Therefore, the problem remains that corrosion of the A/-Cu wiring progresses.
第1の発明のドライエツチング装置は、プラズマを発生
させる手段を備えたエツチング室とフォトレジスト膜を
除去する手段を備えたアッシング室とを有するドライエ
ツチング装置において、前記アッシング室にウェハを加
熱するための手段を設けたものである。A dry etching apparatus according to a first aspect of the invention is a dry etching apparatus having an etching chamber equipped with means for generating plasma and an ashing chamber equipped with means for removing a photoresist film. This means that the
第2の発明のドライエツチング装置は、プラズマを発生
させる手段を備えたエツチング室と、フォトレジスト膜
を除去する手段を備えたアッシング室と、ウェハを所定
の温度まで加熱する手段を備えた加熱室と、真空下で上
記3空間にウェハを搬送する搬送手段とを備えたもので
ある。The dry etching apparatus of the second invention includes an etching chamber equipped with means for generating plasma, an ashing chamber equipped with means for removing the photoresist film, and a heating chamber equipped with means for heating the wafer to a predetermined temperature. and a conveying means for conveying the wafer to the above three spaces under vacuum.
C実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。C Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例に用いられるアッシング
室の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an ashing chamber used in a first embodiment of the present invention.
ドライエツチング装置は第4図に示した従来例と同様に
エツチング室1とアッシング室2とロードロック室4と
で構成されるが、アッシング室2は第1図に示すように
、ウェハ6を支持するステージ7bとプラズマを発生さ
せるための電極10の他に、ステージ7bの上部にウェ
ハ6を加熱するためのランプ11が設けられている。The dry etching apparatus is composed of an etching chamber 1, an ashing chamber 2, and a load lock chamber 4 as in the conventional example shown in FIG. 4, but the ashing chamber 2 supports the wafer 6 as shown in FIG. In addition to the stage 7b for heating and the electrode 10 for generating plasma, a lamp 11 for heating the wafer 6 is provided above the stage 7b.
このように構成された第1の実施例によれば、エツチン
グ室1で例えばAj’−Cu配線がエツチングされたの
ち、ウェハ6上のレジストはアッシング室2で酸素プラ
ズマにより剥離される0次でランプ11により約200
℃に加熱され、残留塩素が気化されて除去される。According to the first embodiment configured in this way, after the Aj'-Cu wiring, for example, is etched in the etching chamber 1, the resist on the wafer 6 is removed by oxygen plasma in the ashing chamber 2. Approximately 200 by lamp 11
℃ to vaporize and remove residual chlorine.
第2図は本発明の第2の実施例に用いられるアッシング
室の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an ashing chamber used in a second embodiment of the present invention.
加熱はステージ7b内に埋込まれたヒーター8により行
なわれる。この場合は温度制御がヒーターのオンオフに
より容易に行なわれるので、ウェハ6の温度を正確に一
定に保てるという利点がある。Heating is performed by a heater 8 embedded within the stage 7b. In this case, since temperature control is easily performed by turning on and off the heater, there is an advantage that the temperature of the wafer 6 can be kept accurately constant.
第3図は本発明の第3の実施例の模式平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a third embodiment of the present invention.
本第3の実施例は、エツチング室1.アッシング室2.
加熱室3及びロードロック室4と搬送ロボット5より主
に構成される。加熱室3は第1図又は第2図に示したア
ッシング室と同様にウェハ6を載置する。ステージ7c
及びウェハ6を加熱するランプ11またはヒーター8よ
り構成される。In the third embodiment, the etching chamber 1. Ashing room 2.
It mainly consists of a heating chamber 3, a load lock chamber 4, and a transfer robot 5. A wafer 6 is placed in the heating chamber 3 in the same way as the ashing chamber shown in FIG. 1 or 2. stage 7c
and a lamp 11 or heater 8 that heats the wafer 6.
本第3の実施例においてエツチングは次のシーケッスで
行なわれる。In the third embodiment, etching is performed in the following sequence.
まずロードロック室4にウェハ6を入れ、真空排気を行
い、搬送ロボット5によりエツチング室1に送る。そこ
でエツチング室1に塩素系のエツチングガスを導入し、
高周波電力を投入してプラズマを発生させ、^e−Cu
配線のエツチングを行う。First, a wafer 6 is placed in the load lock chamber 4, evacuated, and sent to the etching chamber 1 by the transfer robot 5. Therefore, chlorine-based etching gas was introduced into etching chamber 1.
By applying high frequency power and generating plasma, ^e-Cu
Etch the wiring.
次に搬送ロボット5によりウェハ6をアッシング室2に
送り、酸素プラズマによりレジストを剥離する。Next, the wafer 6 is sent to the ashing chamber 2 by the transfer robot 5, and the resist is stripped off using oxygen plasma.
次に搬送ロボット5によりウェハ6を加熱室3に送る。Next, the wafer 6 is sent to the heating chamber 3 by the transfer robot 5.
ここでウェハ6はハロゲンランプまたはヒーターにより
200℃以上に加熱される。Here, the wafer 6 is heated to 200° C. or higher using a halogen lamp or heater.
200℃までの加熱時間は約1分である。加熱室3に送
られたウェハ6は、アッシング室2で大部分塩素分が除
去されているが、加熱室3で200℃程度に加熱するこ
とにより、残留塩素分をより効率的に気化させることが
可能となる。The heating time to 200°C is about 1 minute. The wafer 6 sent to the heating chamber 3 has most of the chlorine removed in the ashing chamber 2, but by heating it to about 200° C. in the heating chamber 3, the residual chlorine can be vaporized more efficiently. becomes possible.
最後にウェハ6をロードロック室4にもどし、ロードロ
ック室4を大気開放することにより装置外に取り出す。Finally, the wafer 6 is returned to the load lock chamber 4, and the load lock chamber 4 is opened to the atmosphere and taken out of the apparatus.
このようなシーケンスでエツチングされたウェハ6は、
加熱室3で完全に塩素分が除去されているため、大気中
に取り出したときに空気中の水分と反応してH(1’を
発生させることがないので配線を腐食させることはない
。The wafer 6 etched in such a sequence is
Since the chlorine content is completely removed in the heating chamber 3, when it is taken out into the atmosphere, it will not react with moisture in the air and generate H(1'), so it will not corrode the wiring.
加熱室3での処理方法としては、上述した真空中での処
理の他に、処理中に酸素ガスを導入し、200℃程度の
温度に昇温してAf−Cu配線にアルミナ膜を形成する
方法もある。このアルミナ膜によって不動態化されたA
j7−Cu配線はより腐食に対する耐性が高くなる。As a processing method in the heating chamber 3, in addition to the above-mentioned processing in a vacuum, oxygen gas is introduced during the processing and the temperature is raised to about 200°C to form an alumina film on the Af-Cu wiring. There is a way. A passivated by this alumina film
The j7-Cu interconnect is more resistant to corrosion.
以上説明したように本発明は、アッシング室にウェハを
加熱するための手段を設けるかまたは別に加熱室を設け
ることにより、配線のドライエツチング後にウェハを加
熱することができるので、残留塩素分を完全に除去でき
るため、配線が腐食することはない。従って信頼性の秀
れた微細配線が形成できるという効果がある。As explained above, in the present invention, by providing a means for heating the wafer in the ashing chamber or by providing a separate heating chamber, the wafer can be heated after dry etching the wiring, so that the residual chlorine content can be completely removed. Since it can be removed quickly, the wiring will not be corroded. Therefore, there is an effect that fine wiring with excellent reliability can be formed.
第1図及び第2図は本発明の第1及び第2の実施例に用
いられるアッシング室の断面図、第3図は本発明の第3
の実施例の模式平面図、第4図は従来のドライエツチン
グ装置の模式平面図、第5図はkl−Cu配線の腐食の
状況を説明するための半導体チップの断面図である。
1・・・エツチング室、2・・・アッシング室、3・・
・加熱室、4・・・ロードロック室、5・・・搬送ロボ
ット、6・・・ウェハ 7a、7b、7c・・・ステー
ジ、8・・・ヒーター 9・・・ゲートバルブ、10・
・・電極、11・・・ランプ、100・・・配線、10
1・・・腐食部、102・・・酸化膜、103・・・基
板。1 and 2 are cross-sectional views of the ashing chamber used in the first and second embodiments of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of the ashing chamber used in the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a schematic plan view of a conventional dry etching apparatus, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a semiconductor chip for explaining the state of corrosion of kl-Cu wiring. 1... Etching room, 2... Ashing room, 3...
・Heating chamber, 4... Load lock chamber, 5... Transfer robot, 6... Wafer 7a, 7b, 7c... Stage, 8... Heater 9... Gate valve, 10.
...Electrode, 11...Lamp, 100...Wiring, 10
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Corrosion part, 102... Oxide film, 103... Substrate.
Claims (1)
フォトレジスト膜を除去する手段を備えたアッシング室
とを有するドライエッチング装置において、前記アッシ
ング室にウェハを加熱するための手段を設けたことを特
徴とするドライエッチング装置。 2、プラズマを発生させる手段を備えたエッチング室と
、フォトレジスト膜を除去する手段を備えたアッシング
室と、ウェハを所定の温度まで加熱する手段を備えた加
熱室と、真空下で上記3空間にウェハを搬送する搬送手
段とを備えたことを特徴とするドライエッチング装置。[Claims] 1. In a dry etching apparatus having an etching chamber equipped with means for generating plasma and an ashing chamber equipped with means for removing a photoresist film, means for heating a wafer in the ashing chamber. A dry etching device characterized by being provided with. 2. An etching chamber equipped with means for generating plasma, an ashing chamber equipped with means for removing the photoresist film, a heating chamber equipped with means for heating the wafer to a predetermined temperature, and the above three spaces under vacuum. A dry etching apparatus comprising: a conveying means for conveying a wafer;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8268890A JPH03280535A (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Dry etching device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8268890A JPH03280535A (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Dry etching device |
Publications (1)
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---|---|
JPH03280535A true JPH03280535A (en) | 1991-12-11 |
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ID=13781360
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JP8268890A Pending JPH03280535A (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Dry etching device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03280535A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05171471A (en) * | 1991-12-17 | 1993-07-09 | Nec Corp | Method for etching substance containing 3d transition metal |
US6044850A (en) * | 1996-11-01 | 2000-04-04 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacturing method including ashing process |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS58161345A (en) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Fujitsu Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
JPS59186326A (en) * | 1983-04-06 | 1984-10-23 | Hitachi Ltd | Dry-etching apparatus |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP8268890A patent/JPH03280535A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS58161345A (en) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Fujitsu Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
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