[發明專利]使用臭氧氣體和氫自由基的工件加工

有效

• 申請號: 202110555481.2
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113471070B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張祺;楊海春;仲華;楊曉晅
• 申請（專利權）人: 北京屹唐半導體科技股份有限公司;瑪特森技術公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/3065;H01J37/32
• 代理公司: 北京易光知識產權代理有限公司 11596
• 代理人: 崔曉光

提供了一種用于加工工件的方法。該工件可包括釕層和銅層。在一個示例實施方式中，用于加工工件的方法可以包括將工件支撐在工件支撐件上。該方法可以包括在該工件上對該釕層的至少一部分進行臭氧蝕刻工藝。該方法還可包括在工件上進行氫自由基處理工藝，以去除該銅層上的氧化物層的至少一部分。

技術領域

本公開總體上涉及半導體加工。

背景技術

化學機械拋光(CMP)可以用于半導體工件的拋光。在典型的CMP工藝中，將工件(例如晶片)放置為與附接到平臺上的旋轉拋光墊相接觸。在該工件的CMP加工期間，將CMP漿料(通常是化學反應性磨料混合物)供應給該墊。在該CMP工藝期間，在該墊和/或工件旋轉的同時，拋光頭向該工件施加壓力。由于該墊平行于該工件的旋轉運動的影響，漿料通過與待拋光的該工件膜發生化學和機械相互作用而完成該拋光。以這種方式持續拋光，直到有效地去除該工件上的期望的膜為止。

發明內容

本公開的各個實施方式的各方面和優點將在以下說明中部分闡述，或可從本說明中得知，或可通過各實施方式的實踐而得知。

本公開的方面涉及一種用于加工工件的方法，該工件包括銅層和釕層，該方法包括：將工件放置在加工腔室中的工件支撐件上，已經使用CMP工藝加工該工件，以至少部分地去除銅層；在該釕層上進行臭氧蝕刻工藝，以至少部分地去除釕層，其中，該臭氧蝕刻工藝包括將該工件暴露于含有臭氧氣體的工藝氣體；對該工件進行氫自由基處理工藝以去除存在于該銅層上的氧化物層的至少一部分；以及從該加工腔室中取出該工件。

該本公開的方面涉及一種用于加工工件的方法，該工件包括銅層、釕層和低k介電材料層，該方法包括：將工件放置在加工腔室中的工件支撐件上，已經使用CMP工藝加工該工件，以至少部分地去除銅層；將該工件暴露于包含臭氧氣體的第一工藝氣體，以使該臭氧氣體至少部分地蝕刻該釕層；容許含有含氫氣體的第二工藝氣體進入等離子體腔室；對感應線圈供能，以由第二工藝氣體生成含有一種或多種蝕刻物質的遠程等離子體；使用隔柵過濾在該遠程等離子體中生成的該一種或多種蝕刻物質，以產生經過濾的混合物，其中該經過濾的混合物包含一種或多種氫自由基；在該加工腔室中將該工件暴露于該經過濾的混合物，以使該經過濾的混合物至少部分地蝕刻該銅層上的氧化物層；以及從該加工腔室取出該工件。

參考以下說明和所附權利要求，各種實施方式的這些和其他特征、方面和優點將變得更好理解。結合入該說明書中并且構成該說明書的一部分的附圖闡釋了該本公開的實施方式，并且與該說明一起用來解釋相關的原理。

附圖簡要說明

參照附圖，在說明書中對本領域技術人員闡述了各實施方式的詳細討論，其中：

圖1描繪了根據本公開的示例實施方式的示例工件加工方法；

圖2描繪了根據本公開的示例實施方式的示例等離子體加工裝置；

圖3描繪了根據本公開的示例實施方式的示例等離子體加工裝置；

圖4描繪了根據本公開的示例實施方式的示例等離子體加工裝置；

圖5描繪了根據本公開的示例實施方式的示例工件加工方法的示例流程圖；

圖6描繪了根據本公開的示例實施方式的使用等離子體后(post-plasma)氣體注入的氫自由基的示例生成；

圖7描繪了根據本公開的示例實施方式的使用細絲(filament)的氫自由基的示例生成；且

圖8描繪了根據本公開的示例實施方式的使用等離子體后注入的含臭氧的氣體的示例注入。

具體實施方式