[發(fā)明專利]使用臭氧氣體和氫自由基的工件加工

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110555481.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113471070B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張祺;楊海春;仲華;楊曉晅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京屹唐半導(dǎo)體科技股份有限公司;瑪特森技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H01L21/306
• 分類號(hào): H01L21/306;H01L21/3065;H01J37/32
• 代理公司: 北京易光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11596
• 代理人: 崔曉光

1.一種用于加工工件的方法，所述工件包括銅層和釕層，所述方法包括：

將工件放置在加工腔室中的工件支撐件上，所述工件已經(jīng)使用CMP工藝加工以至少部分地去除所述銅層；

在所述釕層上進(jìn)行臭氧蝕刻工藝，以至少部分地去除所述釕層，其中，所述臭氧蝕刻工藝包括將所述工件暴露于含有臭氧氣體的第一工藝氣體；

在所述工件上進(jìn)行氫自由基處理工藝，以去除存在于所述銅層上的氧化物層的至少一部分；和

從所述加工腔室取出所述工件；

其中，所述氫自由基處理工藝包括：

容許第二工藝氣體進(jìn)入等離子體腔室；

對(duì)感應(yīng)線圈供能，以由所述第二工藝氣體生成遠(yuǎn)程等離子體；

使用隔柵過(guò)濾在所述遠(yuǎn)程等離子體中生成的一種或多種物質(zhì)，以產(chǎn)生含有一種或多種氫自由基的經(jīng)過(guò)濾的混合物，所述隔柵將所述等離子體腔室與所述加工腔室隔開；和

在所述加工腔室中將所述工件暴露于所述經(jīng)過(guò)濾的混合物，以使所述經(jīng)過(guò)濾的混合物從所述銅層至少部分地蝕刻氧化物殘留物或氧化物層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述臭氧蝕刻工藝包括：

容許所述含有臭氧氣體的第一工藝氣體進(jìn)入所述加工腔室；和

將所述工件暴露于所述臭氧氣體中，以便去除所述釕層的至少一部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一工藝氣體包括臭氧氣體和氧氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一工藝氣體包括以體積計(jì)1％至50％的臭氧氣體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述臭氧蝕刻工藝在20℃至300℃的工藝溫度下執(zhí)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述臭氧蝕刻工藝在100mT至100T的工藝壓力下執(zhí)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，由隔柵隔開所述加工腔室和等離子體腔室，進(jìn)一步地，其中，容許臭氧工藝氣體穿過(guò)所述隔柵中的一個(gè)或多個(gè)氣體注入口。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，由隔柵隔開所述加工腔室和等離子體腔室，進(jìn)一步地，其中，容許臭氧工藝氣體進(jìn)入所述加工腔室包括容許所述臭氧工藝氣體進(jìn)入所述等離子體腔室并且允許所述臭氧工藝氣體流經(jīng)所述隔柵進(jìn)入所述加工腔室。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，容許臭氧工藝氣體穿過(guò)所述加工腔室中的一個(gè)或多個(gè)氣體注入口。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二工藝氣體包括含氫氣體，其中，所述含氫氣體包括氫(H₂)、氨(NH₃)或其組合。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述工件上進(jìn)行氫自由基處理工藝包括使用鎢絲生成一種或多種氫自由基。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述工件上進(jìn)行氫自由基處理工藝包括通過(guò)將含氫氣體與等離子體源下游的一種或多種已激發(fā)的惰性氣體分子混合來(lái)生成一種或多種氫自由基。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一工藝氣體包括含氧氣體。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述氫自由基處理工藝在20℃至500℃的工藝溫度下執(zhí)行。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述氫自由基處理工藝在10mT至10T的工藝壓力下執(zhí)行。