In-situ structurization and cleaning of metal wiring of semiconductor, used for producing device, integrated circuit or connection between them, uses 3-stage reactive ionic etching and fourth etching stage to remove polymer

• Main Authors: LU, HUNG-YUEH, LEE, RAY C, CHANG, HONG-LONG
• Format: Patent
• Language: English; German
• Published: 11.04.2002
• Edition: 7
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

In-situ structurization and cleaning of metal wiring of semiconductor with dielectric; barrier (B1), metal (M) and barrier (B2) layers and resist pattern comprises 4-stage reactive ionic etching, in one chamber, through (1) B2 to form polymer (P1) over its side walls; (2) M to expose B1 and form polymer (P2) over P1 and its side walls; and (3) B1 to form polymer (P3) over P1 and P2; and (4) to remove all polymers, using gases containing (1, 2, 3) (a) boron and chlorine (Cl), (b) Cl, (4) (c) Cl, (d) fluorocarbon. Process for in-situ structurization and cleaning of metal wiring for semiconductor equipment involves providing a semiconductor structure with overlying dielectric layer; first barrier layer (B1), metal layer (M), second barrier layer (B2) and resist pattern and etching in 4 consecutive stages in the same chamber. The etching stages comprise (1) reactive ionic etching through (B2) to form a first polymer layer (P1) over the side walls of (B2); (2) etching (M) to expose (B1) and form a second polymer (P2) over (P1) and the side walls of (M); (3) etching (B1) to form a third polymer layer (P3) over (P1) and (P2); and (4) removing (P1), (P2) and (P3). Stages (1, 2, 3) are carried out with a gas containing boron (B) and chlorine (Cl) and a gas containing Cl and stage (4) with a gas containing Cl and a gas containing fluorocarbon. Independent claims are also included for 2 methods (A, B) for producing a pattern and in-situ cleaning of metal wiring for a semiconductor device. Es wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Musters bei einer Metalleitung und zum Entfernen der Polymerschicht vorgeschlagen, die sich auf den Metalleitungsseitenwänden bildet, in einem wesentlichen Polymerentfernungsschritt nach der Ätzung (beispielsweise Schritt 4). Es werden eine Halbleiterstruktur und eine darüberliegende dielektrische Schicht, eine erste Sperrschicht, eine Metallschicht, eine zweite Sperrschicht und ein Abdecklackmuster ausgebildet. Ein Ätzprozeß mit vier Schritten wird hintereinander in derselben Ätzkammer durchgeführt. In einem ersten Ätzschritt (A) wird durch die zweite Sperrschicht hindurchgeätzt, unter Verwendung eines B und C1 enthaltenden Gases und eines C1 enthaltenden Gases mittels reaktiver Ionenätzung, zur Ausbildung einer ersten Polymerschicht über der Seitenwand der zweiten Sperrschicht. In einem zweiten Ätzschritt (B) wird die Metallschicht geätzt, wobei die erste Sperrschicht freigelegt wird, um ein zweites Polymer über dem ersten Polymer und der Seitenwand der Metallschicht auszubilden; der zweite Ätzschritt wird unter Verwendung eines B und C1 enthaltenden Gases und eines C1 enthaltenden Gases durchgeführt. In einem dritten Ätzschritt (C) wird die erste Sperrschicht geätzt, um eine dritte Polymerschicht über der ersten und der zweiten Polymerschicht auszubilden. Der dritte Ätzschritt wird unter Verwendung eines B und C1 enthaltenden Gases und eines C1 enthaltenden Gases durchgeführt. In einem wesentlichen vierten Ätzschritt (D) ...