[发明专利]高速去胶法

说明书

本发明涉及一种腐蚀铝或铝合金(此后简单称为Al)完成后的去胶工艺中的去胶方法，由此防止铝的侵蚀，和在不引起铝布线的可靠性变差的情况下，进行高速去胶。

如日本公开专利(JP-A-昭和58-87276)所述的常规去胶方法，在等离子工艺中采用诸如CF₄和氧这样的碳氟化合物气体。另外，如JP-A-平3-83337所述，已有一种后续处理方法被建议采用，其中采用如至少包含一个H组份的甲醇等离子体。通过那些方法，可防止铝布线的腐蚀，同时完成去胶工艺。作为一种工艺程序，一种方法是将防止腐蚀和去胶的气体混合并等离子化，抗腐蚀过程和去胶过程同时完成。另一种方法是，抗腐蚀过程和去胶过程可以分别完成。

对于上述常规去胶方法，已提出几种方法，其一是在等离子工艺中，采用混合氧气和诸如CF₄和甲醇这样的防止腐蚀发生的气体，铝布线的防腐蚀过程和去胶过程可同时完成。另一种方法中，甲醇气和氧气被混合并等离子化，抗腐蚀过程和去胶过程同时完成。再一种方法是利用各自的气体等离子体分别完成各工艺。

在那些方法中，同时完成防腐蚀过程和去胶过程的方法存在一些问题，如防腐蚀效果不够充分，布线的可靠性变差，和因向氧气添加防腐蚀气体引起的胶的去除力减弱。

另一方面，用分别完成防腐蚀过程和去胶过程的气体等离子体工艺的方法，因为能很好地完成那些工艺，它们与上述同时完成的工艺方法相比，更有利。然而，因为那些方法以独立控制为基础，于是就有了工艺时间增加和产量减少的问题。关于必需分别完成防止铝布线腐蚀过程和去胶过程的官能团和最佳条件的组合是没什么可指出的。

本发明的目的是提供一种不减少产量和布线的可靠性也不会变差的实现去胶工艺的方法。

为实现本发明的一个方案，在完成了半导体器件晶片上的铝或铝合金系布线图形的腐蚀后的去胶方法中，用在一个分子中至少包含H基和OH基中的第一单一材料气体，在处理室里产生第一等离子体，以防止布线图形遭腐蚀。接下来用含氧气的第二单一材料气体，在处理室里产生第二等离子体。

第一单一材料气体是包括水(H₂O)、氢(H₂)、甲醇(CH₃OH)、乙醇(C₂H₅OH)、丙醇(C₃H₇OH)和丁醇(C₄H₉OH)一组中的一种气体。第一单一材料气体是以140sccm或更大的流速输入到处理室中。此时，第一单一材料气体的压力等于1～2Torr，第二单一材料气体的压力可为1～2Torr。在优选实施例中，在第一等离子体产生前，在180～240℃的温度范围内加热晶片，并且，在第一等离子期间，保持晶片在该温度下。在第二等离子体产生前也可以加热晶片。

为了实现本发明的另一方案，半导体器件晶片上形成铝或铝合金系布线图形的腐蚀工艺之后的去胶方法，包括以下步骤：

用在一个分子中至少包含H基和OH基中之一的第一单一材料气体的第一等离子体，进行第一工艺，以防止布线图形遭腐蚀；接着用包含氧气的第二单一材料气体的第二等离子体，进行第二工艺，以除去在蚀刻工艺中所用的光刻胶。

图1是表示本发明第一实施例中去胶设备的概况的结构图。

图2是用于解释用图1所示设备去胶方法的流程图。

图3是表示铝腐蚀发生点与晶片承载台温度的相互关系图。

图4是表示腐蚀铝发生点与甲醇气流速的关系图。

图5是表示本发明的第一实施例的总处理时间与用氧和甲醇混合气情况下总处理时间比较的示意图。

图6是本发明第二实施例去胶工艺流程图。

下面将参照附图对本发明的去胶设备进行详细说明。

首先，说明本发明的概况。在本发明的去胶方法中，在完成了铝(Al)或铝合金布线图形的腐蚀后，用含一个氢基或一个OH基的单一材料气体完成第一等离子体处理。接着，用含氧气的单一材料气体完成第二等离子体处理。在本发明中，最好是：第一单一材料气体的流速等于或大于140sccm，第一和第二等离子体处理的压力设置在1～2Torr，在第一和第二等离子体过程期间，晶片的温度设置在180～240℃。