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JP3418162B2 - Method of etching TiN and SiO2 material and method of forming terminal via - Google Patents
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JP3418162B2 - Method of etching TiN and SiO2 material and method of forming terminal via - Google Patents

Method of etching TiN and SiO2 material and method of forming terminal via

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JP3418162B2 JP2000209902A JP2000209902A JP3418162B2 JP 3418162 B2 JP3418162 B2 JP 3418162B2 JP 2000209902 A JP2000209902 A JP 2000209902A JP 2000209902 A JP2000209902 A JP 2000209902A JP 3418162 B2 JP3418162 B2 JP 3418162B2
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Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路(I
C)、より詳細には、TiNおよびSiO2材料を実質
的に同じ速度でエッチングするための改良法に関する。
「ターミナル・ビア」と言われる開口部中の電気的接続
を形成する場合に価値のある用途がある。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit (I).
C), and more particularly, to an improved method for etching at substantially the same rate of TiN and SiO 2 materials.
There are valuable applications in making electrical connections in openings referred to as "terminal vias".

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の製造、特に動的ランダ
ム・アクセス・メモリ(DRAM)チップの製造におい
て、ターミナル・ビアが広範に使用されている。当業者
には周知のように、ウエハ加工の最終ステップは、特定
のビア・ホール、いわゆるターミナル・ビアとチップ中
に集積されたデバイスを外部に接続するための配線接続
の形成に関する。
2. Description of the Related Art Terminal vias are widely used in the manufacture of semiconductor integrated circuits, particularly in the manufacture of dynamic random access memory (DRAM) chips. As is well known to those skilled in the art, the final step in wafer processing involves the formation of specific via holes, so-called terminal vias, and wiring connections for externally connecting devices integrated in the chip.

【0003】ターミナル・ビア形成プロセスは、以後T
V形成プロセスと言うが、これを図1ないし4を参照し
て説明する。図1はターミナル・ビアが形成される製造
段階におけるシリコン・ウエハの一部を示す構造部10
の概略図である(図はかならずしも一定の縮尺で描かれ
ていないことを指摘しておく)。図1に戻ると、初期の
構造部10は、本質的にそれぞれゲート導体(GC)1
2、第1のメタライゼーション(M1)レベルの導電性
ランド13、および第2のメタライゼーション(M2)
レベルのコンタクト・パッド14という3つの金属層を
埋め込んだ誘電分離層11から構成されている。通常、
誘電層11は2つの部分から構成される。即ちBPSG
/TEOS SiO2材料の底部層11Aと純粋なSi
2材料の上部層11Bである。図1から明らかなよう
に、M2金属パッド14は14A,14Bおよび14C
という3つの金属層のスタックで形成される。通常、中
心部14Aはアルミニウム/銅(Al/Cu)合金で作
られ、2つのチタン/窒化チタン層(Ti/TiN)1
4Bと14Cの間に挟まれている。しかし図1に示す製
造の段階では、上部二重層14Bを形成する材料は実際
はTiNである。
[0003] The terminal via formation process is referred to as T
This is referred to as a V forming process, which will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a structure 10 showing a portion of a silicon wafer in a manufacturing stage in which terminal vias are formed.
(Note that the figures are not necessarily drawn to scale). Returning to FIG. 1, the initial structures 10 are essentially each a gate conductor (GC) 1
2, a first metallization (M1) level conductive land 13 and a second metallization (M2)
It comprises a dielectric isolation layer 11 in which three metal layers called level contact pads 14 are embedded. Normal,
The dielectric layer 11 is composed of two parts. That is, BPSG
/ TEOS SiO 2 material bottom layer 11A and pure Si
This is the upper layer 11B of the O 2 material. As is evident from FIG. 1, the M2 metal pads 14 are 14A, 14B and 14C.
Of three metal layers. Typically, the center portion 14A is made of an aluminum / copper (Al / Cu) alloy and has two titanium / titanium nitride layers (Ti / TiN) 1
It is sandwiched between 4B and 14C. However, at the stage of manufacturing shown in FIG. 1, the material forming the upper double layer 14B is actually TiN.

【0004】図2に戻ると、SiO2とSi34材料の
パシベーション層15と16はそれぞれPECVDによ
って構造部10上にブランケット付着される。このステ
ップに続いてフォトイミド層17のスピン・オン付着が
実施される。その結果、これら3層からなるスタックが
形成され、パッケージング・ステップ中およびその後に
チップの上部表面を保護するために用いられる。
Returning to FIG. 2, passivation layers 15 and 16 of SiO 2 and Si 3 N 4 materials, respectively, are blanket deposited on structure 10 by PECVD. Following this step, spin-on deposition of the photoimide layer 17 is performed. As a result, a stack of these three layers is formed and used to protect the top surface of the chip during and after the packaging step.

【0005】図3を参照すると、層17のフォトイミド
材料は、同じ17で示されているフォトマスクを製造す
るための標準として露出され、焼成され、現像される。
続いてこのフォトマスク17を使って下にあるSi34
層とSiO2層16と15を、フューズと金属M2パッ
ド14の上のそれぞれ18と19で示すベイ(bay)の
位置でパターン化する。フューズは故障したメモリ・セ
ルを非動作にするためにDRAMチップ中で広範に使用
されている。実際には、故障したメモリ・セルを制御し
ているフューズを溶断する。この例では、フューズはゲ
ート導体12と同時に形成される。
Referring to FIG. 3, the photoimide material of layer 17 is exposed, fired, and developed as a standard for fabricating a photomask designated at 17.
Then, using this photomask 17, the underlying Si 3 N 4
The layers and the SiO 2 layer 16 and 15 is patterned at the location of the bay (bay) indicated respectively 18 and 19 on the fuse and the metal M2 pad 14. Fuse is widely used in DRAM chips to disable a failed memory cell. In effect, the fuse controlling the failed memory cell is blown. In this example, the fuse is formed simultaneously with the gate conductor 12.

【0006】次に層16、15および14BのSi
34、SiO2およびTiN材料がフォトマスク17を
用いて所望のパターンにエッチングされる。フューズが
ゲート導体12と同時に形成され、厚い絶縁層11の下
に埋められるこの世代のDRAMチップでは、TV形成
プロセスの目的は、構造部10中に深く埋め込まれてい
るゲート導体/ヒューズ12の上の層11の絶縁材料を
全部は取り除かずに、M2金属パッドの中央部14Aを
露出させることである。
Next, the Si of the layers 16, 15 and 14B
The 3N 4 , SiO 2 and TiN materials are etched into a desired pattern using the photomask 17. In this generation of DRAM chips, where the fuse is formed at the same time as the gate conductor 12 and is buried under the thick insulating layer 11, the purpose of the TV formation process is to overlie the gate conductor / fuse 12 deeply buried in the structure 10. Is to expose the central portion 14A of the M2 metal pad without removing the entire insulating material of the layer 11 of FIG.

【0007】エッチングは、CF4/CHF3化学薬品を
用いて、米国カリフォルニア州サンタ・クララのApplie
d Materialsから市販されている反応器である AME
5000 RIEエッチング装置のMxP+チャンバ内
で行われる。ウエハは標準的にヘリウム(He)流で冷
却される反応器の静電チャック上に置かれる。下記の操
作条件が適切である。 CF4流 :60sccm CHF3流 :10sccm Ar流 :100sccm 圧力 :40mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He裏面冷却 :14トール 電力 :1000W
[0007] Etching is performed using CF 4 / CHF 3 chemistry and Applie, Santa Clara, California, USA.
AME, a reactor commercially available from d Materials
This is performed in the MxP + chamber of the 5000 RIE etching apparatus. The wafer is placed on a reactor electrostatic chuck that is typically cooled with a helium (He) flow. The following operating conditions are appropriate: CF 4 flow: 60 sccm CHF 3 flow: 10 sccm Ar flow: 100 sccm Pressure: 40 mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C. He backside cooling: 14 Torr Power: 1000 W

【0008】エッチングの終点は光学分光計で検出され
る387.5放射(CN)の強度の鋭敏な低下によって
決定される。TV形成プロセスのこの段階における最終
構造を図4に示す。上述のターミナル・ビア・エッチン
グ・ステップは、良好に作動するが、CHF3でエッチ
ングされる時にいくつかの高分子副生物を生成するフォ
トマスクを利用しており、そのため反応器が非常に速や
かに汚れる。なお、このステップを以下ではTVエッチ
ング・ステップという。
[0008] The end point of the etch is determined by a sharp drop in the intensity of the 387.5 radiation (CN) detected by the optical spectrometer. The final structure at this stage of the TV formation process is shown in FIG. The terminal via etching step described above works well, but utilizes a photomask that produces some polymer by-products when etched with CHF 3 , which makes the reactor very fast Get dirty. This step is hereinafter referred to as a TV etching step.

【0009】図5はM2金属パッド14の相対配置を説
明するための図4の構造部10の上面と、その中に含ま
れるフューズ・ベイ20と個々のフューズ21を示す。
FIG. 5 shows the top surface of the structure 10 of FIG. 4 to illustrate the relative placement of the M2 metal pads 14, and the fuse bays 20 and individual fuses 21 contained therein.

【0010】下記の表1に、上述のCF4/CHF3基材
化学薬品によるTVエッチング・ステップの本質的特徴
を要約する。 表1 導電体エッチング速度 :275nm/mim 導電体エッチング均一性 :1.7% SiO2:TiN選択性 :11 高分子形成 :あり
Table 1 below summarizes the essential features of the TV etching step with the CF 4 / CHF 3 based chemistry described above. Table 1 Conductor etching rate: 275 nm / mim Conductor etching uniformity: 1.7% SiO 2 : TiN Selectivity: 11 Polymer formation: Yes

【0011】最近、高デバイス密度集積のために、異な
る手段による新世代64MバイトDRAMチップが設計
された。この場合、フューズは第1のメタライゼーショ
ン(MI)レベルで製作され、従って構造部10の上部
表面にずっと近い。この新しい設計を概略図として図6
に示す。図6で、10'で示す構造部は、フューズがゲ
ート導体12と共にでなくM1金属ランド13と共に製
作される点を除いて図1の構造部10に極めて類似して
いる。通常SiO2層11Bの厚みは450nmに等し
く、TiN層14Bは35nmである。
Recently, a new generation 64 Mbyte DRAM chip has been designed by different means for high device density integration. In this case, the fuse is made at the first metallization (MI) level and is therefore much closer to the top surface of the structure 10. This new design is shown schematically in FIG.
Shown in In FIG. 6, the structure indicated by 10 'is very similar to the structure 10 of FIG. 1 except that the fuse is fabricated with the M1 metal land 13 rather than with the gate conductor 12. Normally, the thickness of the SiO 2 layer 11B is equal to 450 nm, and the thickness of the TiN layer 14B is 35 nm.

【0012】従って、M1金属ランド/フューズ13の
上の誘電材料を取り除かずにM2金属パッド中央部分1
4Aを露出する目的は、以前よりもはるかにクリティカ
ルかつ困難になる。残念ながら上述のTV形成プロセス
は、この特定のTVエッチング・ステップが良く制御で
きないのでこの目的を満たすことはできなかった。実
際、通常のTV形成プロセスの最後に得られる構造は、
TVエッチング・ステップの制御が良くないので、むし
ろ図7に示した構造または図8に示した構造であった。
Therefore, without removing the dielectric material above the M1 metal land / fuse 13, the M2 metal pad central portion 1 is removed.
The purpose of exposing 4A will be much more critical and difficult than before. Unfortunately, the TV formation process described above has not been able to meet this purpose because this particular TV etching step is not well controlled. In fact, the structure obtained at the end of the normal TV formation process is:
Since the control of the TV etching step is not good, the structure shown in FIG. 7 or the structure shown in FIG. 8 is used.

【0013】図7に示す例では、M1金属ランド/フュ
ーズ13は開口部18中に露出されていないが、TiN
材料が完全には取り除かれていないため、開口部19中
のM2金属パッドの中央部分14Aの上部に層14Bの
若干のTiN材料が残っている。その結果、M2金属パ
ッドの中央部分14Aとの接触抵抗が増加する。
In the example shown in FIG. 7, the M1 metal land / fuse 13 is not exposed in the opening 18,
Since the material has not been completely removed, some TiN material in layer 14B remains over the central portion 14A of the M2 metal pad in opening 19. As a result, the contact resistance with the central portion 14A of the M2 metal pad increases.

【0014】反対に、図8は、開口部19中で層14B
のすべてのTiN材料は、取り除かれているが、M1金
属ランド/フューズ13が開口部18で露出され、金属
腐食と汚染の原因になり得る例を示す。
On the contrary, FIG.
Although all of the TiN material has been removed, an example is shown where the M1 metal land / fuse 13 is exposed at the opening 18 and can cause metal corrosion and contamination.

【0015】従ってこの新世代のDRAMチップでは、
上述のTVエッチング・ステップは3つの問題があるた
め明らかに適切でない。 1.上述したように、若干のTiN材料がM2金属パッ
ド中央部分14A上に残っている場合、なんらかの接触
抵抗の問題が生じる。 2.金属ランド/フューズ13を保護する層11BのS
iO2材料がすべてエッチングされる場合、逆に金属腐
食と汚染の問題が生じる。 3.最後に、反応器内部で高分子副生物が生成し、装置
使用可能時間(up-time)の問題が生じる。
Therefore, in this new generation DRAM chip,
The TV etching step described above is obviously not appropriate due to three problems. 1. As mentioned above, if some TiN material remains on the central portion 14A of the M2 metal pad, some contact resistance problems arise. 2. S of the layer 11B for protecting the metal land / fuse 13
Conversely, if the iO 2 material is etched, metal corrosion and contamination problems arise. 3. Finally, polymer by-products are formed inside the reactor, causing a problem of equipment up-time.

【0016】上述のCF4−CHF3基材の化学薬品を利
用する従来のTV形成プロセスのTVエッチング・ステ
ップが図6の構造部10'に適合しないことは明らかで
ある。
It is clear that the TV etching step of the conventional TV formation process utilizing the CF 4 -CHF 3 based chemistry described above is not compatible with the structure 10 'of FIG.

【0017】Cl2、HClまたはBCl3など他の塩素
系ガスは、SiO2に対して選択性のあるTiNのエッ
チングに良く適合するが、アルミニウム銅を極めて迅速
にエッチングするので、そのようなガスを用いると、M
2金属パッド中央部分14Aが激しく攻撃される。
Other chlorine-based gases, such as Cl 2 , HCl or BCl 3, are well suited for etching TiN, which is selective for SiO 2 , but they etch aluminum copper very quickly, so such gases. , M
The central portion 14A of the two metal pads is violently attacked.

【0018】従って、M1金属ランド/フューズ13の
上のSiO2材料を全部は取り除かずに、M2金属パッ
ド14の外側層を形成するTiN材料をエッチングする
極めてクリーンなプロセスが現在非常に望まれる。
Therefore, a very clean process for etching the TiN material forming the outer layer of the M2 metal pad 14 without removing all of the SiO 2 material on the M1 metal land / fuse 13 is now highly desirable.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の主目的
は、TiNおよびSiO2材料を実質的に同じ速度でエ
ッチングするための改良法を提供することである。
The main object of the invention is to solve the above invention therefore is to provide an improved method for etching at substantially the same rate of TiN and SiO 2 materials.

【0020】本発明の他の目的は、TV形成プロセスに
おいて、M1金属ランド/フューズを露出させずにM2
金属パッドの外側TiN層をエッチングすることができ
る、TiNおよびSiO2材料を実質的に同じ速度でエ
ッチングする改良法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method for forming a M2 without exposing an M1 metal land / fuse in a TV forming process.
Can be etched outer TiN layer of metal pads is to provide an improved method of etching at substantially the same rate of TiN and SiO 2 materials.

【0021】本発明の他の目的は、高分子副生物を生成
せずにTiNおよびSiO2材料を実質的に同じ速度で
エッチングする、クリーンなプロセスのための改良方法
を提供することである。
It is another object of the present invention to provide an improved method for a clean process that etches TiN and SiO 2 materials at substantially the same rate without producing polymeric by-products.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明によればTiNお
よびSiO2材料をエッチングする方法であって、底部
金属層と、Al−Cu層とその上のTiN層からなる金
属パッドがその上に形成された上部絶縁SiO2層とを
含むシリコン・ウエハの一部である構造部を提供するス
テップと、RIEエッチング装置の真空チャンバの静電
チャック上に前記ウエハを置いて500Wより低い電力
を加え、SiO2:TiNの選択性が約1:4に等しく
なるように、前記構造部を40sccmより大きいNF
3ガス流と接触させるステップとを含む方法が記載され
る。 [0023]本発明の他の特徴によれば、半導体構造内
にターミナル・ビア(TV)を形成する方法であって、
底部金属層と、Al−Cu層とその上のTiN層からな
る金属パッドがその上に形成された上部絶縁SiO2
とを含む半導体ウエハの一部である構造部を提供するス
テップと、前記構造部上にPECVDによってSiO2
の薄いパシベーション層とSi34の厚いパシベーショ
ン層を順次付着するステップと、前記構造部上に所望の
パターンを有するマスキング層を形成するステップと、
CF4/NF3化学薬品を用いて前記SiO2下地層を露
出させるために、前記マスキング層を使用して前記Si
34層をエッチングするステップと、RIEエッチング
装置の真空チャンバの静電チャック上に前記ウエハを置
いて500Wより低い電力を加え、SiO2:TiNの
選択性が約1:4に等しくなるように、前記構造部を4
0sccmより大きいNF3ガス流と接触させるステッ
プであって、前記底部金属層を露出させずに、金属パッ
ド上のTiN層を完全に取り除いてターミナル・ビアを
作成するためにNF3化学薬品を用いて前記SiO2層と
前記TiN層をエッチングするステップとを含む方法が
記載される。 [0024]本発明の他の重要な特徴によれば、静電チ
ャック上に置いたウエハを冷却するために通常使用され
るヘリウム・ガスの圧力をできるだけ下げて、例えば約
1:2に等しい最低のSiO2:TiNの選択性を達成
するために、ウエハの温度を上げる。 [0030]TiNおよびSiO2は実質的に同じ速度
でエッチングされる(SiO 2 :TiNの選択性は
1:2に等しい)。NF3ガスが選ばれたのは、窒化シ
リコンなどのようなより化学的にエッチングされる材料
で、高いエッチング速度を有し、上記の2つのエッチン
グ・プロセスの基本化合物として使用するのに適合して
いるからである。驚くべきことに、これはSiO2エッ
チング速度に悪影響を与えず、高いTiNエッチング速
度を示した。さらに、これは高分子の生成がないクリー
ンなプロセスを可能にし、クリーニングのためにRIE
反応器を止めることなく多数のウエハ・バッチ(batc
h)を加工することができる。 [0031]さらに、できるだけ低い選択性を得るには
できるだけ高いウエハ温度が有利であることが見出され
た。典型的には、100℃より高いウエハ温度が適切で
ある。これは冷却流体流量を著しく低減することによっ
て簡単に得られる。このことはステップ1における14
トールの代わりに、Heウエハ裏側冷却圧力パラメータ
を2トールの圧力としていることから明らかだろう。電
力が500W未満、NF3流が40sccmを超え、H
e裏側冷却圧力が14トールの場合、ステップ2のSi
2 :TiNの選択性は約1:4に等しく、それより下
がり得ない。2トールの値で価値のある1:2という
iO 2 :TiNの選択性を得ることができる(この場合
のウエハ温度は約150℃に等しいと推定される)。
According to the present invention, there is provided a method of etching a TiN and SiO 2 material, wherein a metal pad comprising a bottom metal layer, an Al-Cu layer and a TiN layer thereon is provided thereon. providing a structure which is a part of a silicon wafer including, a power lower than 500W at the wafer on the electrostatic chuck of the vacuum chamber of the RIE etcher addition formed an upper insulating SiO 2 layer The structure is larger than 40 sccm NF so that the selectivity of SiO 2 : TiN is equal to about 1: 4.
Contacting with three gas streams. [0023] According to another feature of the invention, a method of forming a terminal via (TV) in a semiconductor structure, comprising:
A bottom metal layer, providing a structure which is a part of a semiconductor wafer including the Al-Cu layer and thereon an upper insulating SiO 2 layer metal pads formed thereon comprising a TiN layer, the SiO 2 by PECVD on the structure
Sequentially depositing a thin passivation layer and a thick passivation layer of Si 3 N 4 , forming a masking layer having a desired pattern on the structure,
The masking layer is used to expose the SiO 2 underlayer using a CF 4 / NF 3 chemistry.
Etching the 3 N 4 layer, less power 500W was added at the wafer on the vacuum chamber of the electrostatic chuck of the RIE etching apparatus, SiO 2: Selectivity of TiN is about 1: to equal 4 In addition, the structure
The method comprising contacting a 0sccm larger NF 3 gas stream, without exposing the bottom metal layer, using a NF 3 chemistry to create a terminal via completely removed TiN layer on the metal pads And etching the SiO 2 layer and the TiN layer. [0024] According to another important feature of the invention, the pressure of the helium gas normally used to cool the wafer placed on the electrostatic chuck is reduced as much as possible, e.g.
Raise the temperature of the wafer to achieve the lowest SiO 2 : TiN selectivity equal to 1: 2 . [0030] TiN and SiO 2 are etched at substantially the same rate ( the selectivity of SiO 2 : TiN is about
1: 2 ). NF 3 gas was chosen for more chemically etched materials such as silicon nitride, etc., which have a high etch rate and are suitable for use as base compounds in the above two etching processes. Because it is. Surprisingly, this did not adversely affect the SiO 2 etch rate, indicating a high TiN etch rate. In addition, this allows for a clean process without the formation of polymers and RIE for cleaning.
Multiple batches of wafers (batc) without shutting down the reactor
h) can be processed. [0031] Furthermore, it has been found that as high a wafer temperature as possible is advantageous for obtaining as low a selectivity as possible. Typically, wafer temperatures above 100 ° C. are adequate. This is easily obtained by significantly reducing the cooling fluid flow. This is the same as Step 14
It will be evident from the fact that the He wafer backside cooling pressure parameter is 2 Torr instead of Torr. Power is less than 500 W, NF 3 flow exceeds 40 sccm, H
If e backside cooling pressure is 14 Torr, Step 2 Si
The selectivity of O 2 : TiN is equal to about 1: 4 and cannot be lowered. 1: 2 S worth 2 torr
Selectivity of iO 2 : TiN can be obtained (the wafer temperature in this case is estimated to be equal to about 150 ° C.).

【0023】本発明の他の特徴によれば、半導体構造内
にターミナル・ビア(TV)を形成する方法であって、
底部金属層と、Al−Cu層とその上のTiN層からな
る金属パッドがその上に形成された上部絶縁SiO2
とを含む半導体ウエハの一部である構造部を提供するス
テップと、前記構造部上にPECVDによってSiO2
の薄いパシベーション層とSi3 4の厚いパシベーショ
ン層を順次付着するステップと、前記構造部上に所望の
パターンを有するマスキング層を形成するステップと、
CF4/NF3化学薬品を用いて前記SiO2下地層を露
出させるために、前記マスキング層を使用して前記Si
34層をエッチングするステップと、RIEエッチング
装置の真空チャンバの静電チャック上に前記ウエハを置
いて500Wより低い電力を加え、SiO2:TiNの
選択性が約4に等しくなるように、前記構造部を40s
ccmより大きいNF3ガス流と接触させるステップで
あって、前記底部金属層を露出させずに、金属パッド上
のTiN層を完全に取り除いてターミナル・ビアを作成
するためにNF3化学薬品を用いて前記SiO2層と前記
TiN層をエッチングするステップとを含む方法が記載
される。
According to another feature of the invention, a semiconductor device includes:
Forming a terminal via (TV) in the
It consists of a bottom metal layer, an Al-Cu layer and a TiN layer on it.
Upper insulating SiO 2 with a metal pad formed thereonTwolayer
Providing a structure that is part of a semiconductor wafer including:
Step and SiO on the structure by PECVDTwo
Thin passivation layer and SiThreeN FourThick passivation
Sequentially depositing a layer of
Forming a masking layer having a pattern;
CFFour/ NFThreeThe above-mentioned SiO using chemicalsTwoExposing the underlayer
Using the masking layer to remove the Si
ThreeNFourEtching the layer and RIE etching
Place the wafer on the electrostatic chuck in the vacuum chamber of the device
Power of less than 500 WTwo: TiN
The structure is 40s so that the selectivity is equal to about 4.
NF greater than ccmThreeIn the step of contacting the gas stream
On the metal pad without exposing the bottom metal layer
Completely removes TiN layer to create terminal vias
NF to doThreeThe above-mentioned SiO using chemicalsTwoLayers and said
Etching a TiN layer.
Is done.

【0024】本発明の他の重要な特徴によれば、静電チ
ャック上に置いたウエハを冷却するために通常使用され
るヘリウム・ガスの圧力をできるだけ下げて、例えば約
2に等しい最低のSiO2:TiNの選択性を達成する
ために、ウエハの温度を上げる。
According to another important feature of the present invention, the pressure of the helium gas normally used for cooling the wafer placed on the electrostatic chuck is reduced as much as possible, for example, with the lowest SiO 2 equal to about 2. 2 : Raise wafer temperature to achieve TiN selectivity.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】次に、改善されたターミナル・ビ
ア(TV)形成プロセスを説明する。図6の構造10'
はSiO2、Si34およびフォトイミドの重畳層1
5、16および17でコーティングされ、層17のフォ
トイミドは、図2と3を参照して上記で説明したように
フォトマスク17を形成するために露光され現像され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An improved terminal via (TV) forming process will now be described. Structure 10 'of FIG.
Is a superposed layer 1 of SiO 2 , Si 3 N 4 and photoimide
Coated with 5, 16 and 17, the photoimide of layer 17 is exposed and developed to form photomask 17 as described above with reference to FIGS.

【0026】この新規のTVエッチング・プロセスは、
TiN材料をより速やかに取り除き、パターン効果因子
に対する感度を下げるために、高いウエハ温度でNF3
基材の化学薬品を用いて2段階で実施される。この2つ
の段階は完全クラスタ化プロセスの場合は上述のAME
5000RIEエッチング装置の同じMxP+チャンバ
内で行われる。
This new TV etching process is:
To remove the TiN material more quickly and reduce sensitivity to pattern effect factors, NF 3
It is carried out in two steps using the chemicals of the substrate. These two steps are the same as described above for the complete clustering process.
Performed in the same MxP + chamber of the 5000 RIE etcher.

【0027】CF4/NF3化学薬品は、最初のステップ
で層16のSi34材料をエッチングするために下記の
操作条件で使用される。 Si34エッチング NF3流 :80sccm CF4流 :40sccm 圧力 :150mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :14トール 電力 :1000W
The CF 4 / NF 3 chemistry is used in the following steps to etch the Si 3 N 4 material of layer 16 in a first step. Si 3 N 4 etching NF 3 flow: 80 sccm CF 4 flow: 40 sccm Pressure: 150 mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C. He cooling pressure: 14 Torr Power: 1000 W

【0028】エッチングの終点は光学分光計で検出され
る483nm(CO)の放射強度の鋭敏な増加によって
定義される。得られる構造を図9に示す。図9から明ら
かなように、薄いSiO2パシベーション層15は開口
部18と19中で露出している。
The end point of the etch is defined by a sharp increase in the 483 nm (CO) radiation intensity detected by the optical spectrometer. The resulting structure is shown in FIG. As is apparent from FIG. 9, the thin SiO 2 passivation layer 15 is exposed in the openings 18 and 19.

【0029】次に、第二のステップ中、層15のSiO
2、層14BのTiNおよび層11BのSiO2が、同じ
チャンバ内でNF3化学薬品を用いて下記の操作条件で
エッチングされる。 TiNとSiO2のエッチング NF3流 :50sccm 圧力 :50mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :2トール 電力 :400W
Next, during a second step, the SiO of layer 15
2. The TiN of layer 14B and the SiO 2 of layer 11B are etched in the same chamber using NF 3 chemistry under the following operating conditions. Etching of TiN and SiO 2 NF 3 flow: 50 sccm Pressure: 50 mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C. He cooling pressure: 2 Torr Power: 400 W

【0030】TiNおよびSiO2は実質的に同じ速度
でエッチングされる(選択性は2に等しい)。NF3
スが選ばれたのは、窒化シリコンなどのようなより化学
的にエッチングされる材料で、高いエッチング速度を有
し、上記の2つのエッチング・プロセスの基本化合物と
して使用するのに適合しているからである。驚くべきこ
とに、これはSiO2エッチング速度に悪影響を与え
ず、高いTiNエッチング速度を示した。さらに、これ
は高分子の生成がないクリーンなプロセスを可能にし、
クリーニングのためにRIE反応器を止めることなく多
数のウエハ・バッチ(batch)を加工することができ
る。
TiN and SiO 2 are etched at substantially the same rate (selectivity equal to 2). NF 3 gas was chosen for more chemically etched materials such as silicon nitride, etc., which have a high etch rate and are suitable for use as base compounds in the above two etching processes. Because it is. Surprisingly, this did not adversely affect the SiO 2 etch rate, indicating a high TiN etch rate. In addition, this allows for a clean process without polymer formation,
Multiple wafer batches can be processed without stopping the RIE reactor for cleaning.

【0031】さらに、できるだけ低い選択性を得るには
できるだけ高いウエハ温度が有利であることが見出され
た。典型的には、100℃より高いウエハ温度が適切で
ある。これは冷却流体流量を著しく低減することによっ
て簡単に得られる。このことはステップ1における14
トールの代わりに、Heウエハ裏側冷却圧力パラメータ
を2トールの圧力としていることから明らかだろう。電
力が500W未満、NF3流が40sccmを超え、H
e裏側冷却圧力が14トールの場合、ステップ2の選択
性は約4に等しく、それより下がり得ない。2トールの
値で価値のある2という選択性を得ることができる(こ
の場合のウエハ温度は約150℃に等しいと推定され
る)。
Furthermore, it has been found that a wafer temperature as high as possible is advantageous for obtaining a selectivity as low as possible. Typically, wafer temperatures above 100 ° C. are adequate. This is easily obtained by significantly reducing the cooling fluid flow. This is the same as Step 14
It will be evident from the fact that the He wafer backside cooling pressure parameter is 2 Torr instead of Torr. Power is less than 500 W, NF 3 flow exceeds 40 sccm, H
e If the backside cooling pressure is 14 Torr, the selectivity of step 2 is equal to about 4 and cannot drop below it. At a value of 2 Torr, a valuable 2 selectivity can be obtained (the wafer temperature in this case is estimated to be equal to about 150 ° C.).

【0032】最後に、SiO2エッチングの均一性で見
て1.7〜0.7%の改善を認めることができる。
Finally, an improvement of 1.7-0.7% can be seen in the uniformity of the SiO 2 etching.

【0033】最終構造を図10に示す。図10で明らか
なように、層14BのTiN材料はすべて取り除かれて
いるが、M1ランド/フューズ13上に十分な量の絶縁
層11Bが残されている。
FIG. 10 shows the final structure. As can be seen in FIG. 10, all of the TiN material in layer 14B has been removed, but a sufficient amount of insulating layer 11B remains on M1 land / fuse 13.

【0034】下記の表2に本発明のTVエッチング・プ
ロセスの改善されたNF3ベースの化学薬品の全体的特
徴をまとめて示す。 表2 SiO2エッチング速度 :128nm/分 SiO2エッチング均一性 :0.7% SiO2:TiN選択性 :2 高分子蓄積 :なし 残留TiN :なし
Table 2 below summarizes the overall characteristics of the improved NF 3 -based chemistry of the TV etching process of the present invention. Table 2 SiO 2 etching rate: 128 nm / min SiO 2 etching uniformity: 0.7% SiO2: TiN selectivity: 2 polymer accumulation: None Residual TiN: None

【0035】高分子蓄積がないことは、この新規TVエ
ッチング・ステップがクリーンであることを証明してい
る。
The absence of polymer accumulation proves that this new TV etching step is clean.

【0036】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
In summary, the following is disclosed regarding the configuration of the present invention.

【0037】(1)TiNおよびSiO2材料をエッチ
ングする方法であって、底部金属層と、Al−Cu層と
その上のTiN層からなる金属パッドがその上に形成さ
れた上部絶縁SiO2層とを備えた、シリコン・ウエハ
の一部である構造部を提供するステップとRIEエッチ
ング装置の真空チャンバの静電チャック上に前記ウエハ
を置いてそれに500Wより低い電力を加え、Si
2:TiNの選択性が約4に等しくなるように、前記
構造部を40sccmより大きいNF3ガス流と接触さ
せるステップとを含む方法。 (2)選択性を減少させるため、前記静電チャック上に
置いた前記ウエハを冷却するために使用されるヘリウム
・ガスの圧力を下げて、ウエハの温度を上げる上記
(1)に記載の方法。 (3)SiO2:TiNの選択性が約2に等しくなるよ
うに、前記ヘリウム冷却圧力が2トールに等しい上記
(2)に記載の方法。 (4)前記ウエハの温度が100℃より高い上記(3)
に記載の方法。 (5)前記真空チャンバがAME5000RIEエッチ
ング装置のMxP+チャンバである上記(2)に記載の
方法。 (6)RIEステップが、 NF3流 :50sccm 圧力 :50mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :2トール 電力 :400W という操作条件で実施される上記(5)に記載の方法。 (7)半導体構造部中にターミナル・ビア(TV)を形
成する方法であって、底部金属層と、Al−Cu層とそ
の上のTiN層からなる金属パッドがその上に形成され
た上部絶縁SiO2層とを備え、半導体ウエハの一部で
ある構造部を提供するステップと、前記構造部上にPE
CVDによってSiO2の薄いパシベーション層とSi3
4の厚いパシベーション層を順次付着するステップ
と、前記構造部上に所望のパターンを有するマスキング
層を形成するステップと、CF4/NF3化学薬品を用い
て前記SiO2下地層を露出させるため、前記マスキン
グ層を使用して前記Si34層をエッチングするステッ
プと、前記底部金属層を露出させずにターミナル・ビア
を作成するために、NF3化学薬品を用いて前記SiO2
層と前記TiN層をエッチングして、前記金属パッド上
の前記TiN層を完全に取り除くステップを含む方法。 (8)RIEエッチング装置の真空チャンバの静電チャ
ック上にウエハを置いて、それに500Wより低い電力
を加え、SiO2:TiNの選択性が約4に等しくなる
ように、前記構造部を40sccmより大きいNF3
ス流と接触させるステップを含む、上記(7)に記載の
方法。 (9)選択性を減少させるため、前記静電チャック上に
置いた前記ウエハを冷却するために使用されるヘリウム
・ガスの圧力を下げて、ウエハの温度を上げる上記
(8)に記載の方法。 (10)マスキング層を形成する前記ステップがフォト
イミドの層を付着するステップと、前記の所望のパター
ンに露光するステップと、前記フォトイミド層を現像す
るステップとを含む上記(7)に記載の方法。 (11)Si34材料をエッチングする前記ステップが
AME5000RIEエッチング装置のMxP+チャン
バ中で NF3流 :80sccm CF4流 :40sccm 圧力 :150mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :14トール 電力 :1000W という操作条件で実施される上記(9)に記載の方法。 (12)TiNおよびSiO2材料のエッチングの前記
ステップがAME5000RIEエッチング装置の同じ
MxP+チャンバ中で全体の集合プロセスに対して NF3流 :50sccm 圧力 :50mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :2トール 電力 :400W という操作条件で実施される上記(11)に記載の方
法。 (13)前記底部金属層がフューズを備える上記(7)
に記載の方法。
(1) TiN and SiOTwoEtch material
A bottom metal layer, an Al-Cu layer,
A metal pad consisting of a TiN layer thereon is formed thereon.
Upper insulating SiOTwoSilicon wafer with layers
Providing a structure that is part of a RIE etch
Wafer on an electrostatic chuck in a vacuum chamber of a
And apply a power of less than 500 W to the
OTwo: So that the selectivity of TiN is equal to about 4
NF greater than 40 sccmThreeContact with gas flow
And b. (2) on the electrostatic chuck to reduce selectivity
Helium used to cool the placed wafer
・ Lower gas pressure and higher wafer temperature
The method according to (1). (3) SiOTwo: The selectivity of TiN is equal to about 2.
Thus, the helium cooling pressure is equal to 2 Torr
The method according to (2). (4) The temperature of the wafer is higher than 100 ° C. (3).
The method described in. (5) The vacuum chamber is an AME5000RIE etch
Described in (2) above, which is an MxP + chamber of the
Method. (6) The RIE step NFThreeFlow: 50sccm Pressure: 50mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C He cooling pressure: 2 Torr Power: 400W The method according to (5), wherein the method is performed under the following operating conditions. (7) Form terminal vias (TV) in the semiconductor structure
A bottom metal layer, an Al-Cu layer and a
A metal pad consisting of a TiN layer on top is formed thereon.
Upper insulating SiOTwoAnd a part of the semiconductor wafer
Providing a structure; and providing PE on the structure.
SiO by CVDTwoThin passivation layer and SiThree
N FourStep of sequentially depositing a thick passivation layer
And masking having a desired pattern on the structure
Forming a layer; CFFour/ NFThreeUsing chemicals
The SiOTwoTo expose the underlayer,
Using the Si layerThreeNFourStep to etch the layer
Terminal vias without exposing the bottom metal layer
NF to createThreeThe above-mentioned SiO using chemicalsTwo
Etch the layer and the TiN layer to remove
Completely removing said TiN layer. (8) Electrostatic chamber of vacuum chamber of RIE etching equipment
Place the wafer on the rack and power it to less than 500W
Is added, and SiOTwo: The selectivity of TiN is equal to about 4.
As described above, the structure is formed with an NF larger than 40 sccm.ThreeMoth
(7) comprising the step of contacting
Method. (9) On the electrostatic chuck to reduce selectivity
Helium used to cool the placed wafer
・ Lower gas pressure and higher wafer temperature
The method according to (8). (10) The step of forming a masking layer is a photo
Depositing a layer of imide;
Exposing to light and developing the photoimide layer.
(7). (11) SiThreeNFourSaid step of etching the material
MxP + Chan of AME5000RIE etching equipment
In the bath NFThreeFlow: 80sccm CFFourFlow: 40sccm Pressure: 150mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C He cooling pressure: 14 Torr Power: 1000W The method according to (9), wherein the method is performed under the following operating conditions. (12) TiN and SiOTwoOf said material etching
Step is the same as AME5000 RIE etching equipment
For the whole assembly process in MxP + chamber NFThreeFlow: 50sccm Pressure: 50mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C He cooling pressure: 2 Torr Power: 400W The method described in (11) above, which is performed under the operating conditions of
Law. (13) The above (7), wherein the bottom metal layer comprises a fuse.
The method described in.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のターミナル・ビア(TV)形成プロセス
の基本ステップを施される半導体構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor structure subjected to basic steps of a conventional terminal via (TV) forming process.

【図2】従来のターミナル・ビア(TV)形成プロセス
の基本ステップを施される半導体構造を示す図である。
FIG. 2 shows a semiconductor structure subjected to the basic steps of a conventional terminal via (TV) formation process.

【図3】従来のターミナル・ビア(TV)形成プロセス
の基本ステップを施される半導体構造を示す図である。
FIG. 3 illustrates a semiconductor structure subjected to basic steps of a conventional terminal via (TV) formation process.

【図4】従来のターミナル・ビア(TV)形成プロセス
の基本ステップを施される半導体構造を示す図である。
FIG. 4 illustrates a semiconductor structure subjected to the basic steps of a conventional terminal via (TV) formation process.

【図5】M2パッドとフューズ・ベイの相対配置を示す
ための、図4の段階での構造10の上面図である。
FIG. 5 is a top view of the structure 10 at the stage of FIG. 4 to show the relative arrangement of the M2 pad and the fuse bay.

【図6】フューズが最初のメタライゼーション・レベル
の金属ランドで製作されることを考慮に入れて僅かに修
正した図1の構造10を示す図である。
FIG. 6 shows the structure 10 of FIG. 1 slightly modified to take into account that the fuse is made of metal lands at an initial metallization level.

【図7】従来のTV形成プロセスのCF4/CHF3の化
学薬品を用いたエッチング・ステップを用いる場合に、
その制御が不十分なために得られるはずの、図6の構造
を示す図である。
FIG. 7 illustrates the use of an etching step using CF 4 / CHF 3 chemistry in a conventional TV forming process;
FIG. 7 is a diagram showing the structure of FIG. 6 that should be obtained due to insufficient control.

【図8】従来のTV形成プロセスのCF4/CHF3の化
学薬品を用いたエッチング・ステップを用いる場合に、
その制御が不十分なために得られるはずの、図6の構造
を示す図である。
FIG. 8 illustrates the use of an etching step using CF 4 / CHF 3 chemistry in a conventional TV formation process;
FIG. 7 is a diagram showing the structure of FIG. 6 that should be obtained due to insufficient control.

【図9】本発明による、まずNF3/CF4化学薬品、次
いでNF3化学薬品を用いて2段階で実施される改善さ
れたTV形成プロセスの最終ステップを施される図6の
構造を示す図である。
FIG. 9 shows the structure of FIG. 6 subjected to the final step of an improved TV formation process implemented in two steps using NF 3 / CF 4 chemistry and then NF 3 chemistry in accordance with the present invention. FIG.

【図10】本発明による、まずNF3/CF4化学薬品、
次いでNF3化学薬品を用いて2段階で実施される改善
されたTV形成プロセスの最終ステップを施される図6
の構造を示す図である。
FIG. 10 shows NF 3 / CF 4 chemicals according to the invention,
FIG. 6 is then subjected to the final steps of an improved TV formation process performed in two steps using NF 3 chemistry
FIG. 3 is a diagram showing the structure of FIG.

【符号の説明】 10 構造 10' 構造 11A 絶縁層 11B 絶縁層 12 ゲート導体 13 M1金属ランド/フューズ 14A 金属パッド 14B 金属パッド 14C 金属パッド 15 パシベーション層 16 パシベーション層 17 フォトマスクフォトイミド層 18 開口部 19 開口部[Explanation of symbols] 10 Structure 10 'structure 11A insulating layer 11B insulating layer 12 Gate conductor 13 M1 Metal Land / Fuse 14A metal pad 14B metal pad 14C metal pad 15 Passivation layer 16 Passivation layer 17 Photomask photoimide layer 18 opening 19 Opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 27/108 (72)発明者 フランソワ・レヴェール フランス77240 セッソン リュ・デ ュ・シャンポー 13 (56)参考文献 特開 平8−321545(JP,A) 特開 平10−173049(JP,A) 特開2000−133633(JP,A) 特開2000−174126(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 H01L 21/3205 H01L 21/3213 H01L 21/768 H01L 21/8242 H01L 27/108 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 7 identifications FI H01L 27/108 (72) inventor Francois Reveru France 77240 Cesson Ryu de Interview-Shanpo 13 (56) references Patent Rights 8- 321545 (JP, A) JP-A-10-173049 (JP, A) JP-A-2000-133633 (JP, A) JP-A-2000-174126 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , (DB name) H01L 21/3065 H01L 21/3205 H01L 21/3213 H01L 21/768 H01L 21/8242 H01L 27/108

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】TiNおよびSiO2材料をエッチングす
る方法であって、 底部金属層と、Al−Cu層とその上のTiN層からな
る金属パッドがその上に形成された上部絶縁SiO2
とを備えた、シリコン・ウエハの一部である構造部を提
供するステップと RIEエッチング装置の真空チャンバの静電チャック上
に前記ウエハを置いてそれに500Wより低い電力を加
え、SiO2:TiNの選択性が1:4に等しくなるよ
うに、前記構造部を40sccmより大きいNF3ガス
流と接触させるステップとを含む方法。
1. A method of etching a TiN and SiO 2 material, comprising: a bottom metal layer; and an upper insulating SiO 2 layer on which a metal pad including an Al—Cu layer and a TiN layer is formed. Providing a structure that is part of a silicon wafer, comprising: placing the wafer on an electrostatic chuck of a vacuum chamber of an RIE etcher, applying less than 500 W to it, and selecting SiO 2 : TiN. Contacting said structure with a flow of NF 3 gas greater than 40 sccm such that the property is equal to 1: 4 .
【請求項2】TiNおよびSiO2材料をエッチングす
る方法であって、 底部金属層と、Al−Cu層とその上のTiN層からな
る金属パッドがその上に形成された上部絶縁SiO2
とを備えた、シリコン・ウエハの一部である構造部を提
供するステップと RIEエッチング装置の真空チャンバの静電チャック上
に前記ウエハを置いてそれに500Wより低い電力を加
え、SiO2:TiNの選択性を1:4より減少させる
ため、前記静電チャック上に置いた前記ウエハを冷却す
るために使用されるヘリウム・ガスの圧力を14トール
より下げて、前記ウエハの温度を上げるように、前記構
造部を40sccmより大きいNF3ガス流と接触させ
るステップとを含む方法。
2. A method for etching a TiN and SiO 2 material, comprising: a bottom metal layer; and an upper insulating SiO 2 layer having a metal pad comprising an Al—Cu layer and a TiN layer thereon formed thereon. Providing a structure that is part of a silicon wafer, comprising: placing the wafer on an electrostatic chuck of a vacuum chamber of an RIE etcher, applying less than 500 W to it, and selecting SiO 2 : TiN. The pressure of the helium gas used to cool the wafer placed on the electrostatic chuck is reduced to less than 14 Torr and the temperature of the wafer is increased so as to increase the temperature of the wafer in order to reduce the resistance to less than 1: 4. Contacting the structure with a flow of NF 3 gas greater than 40 sccm.
【請求項3】SiO2:TiNの前記選択性が1:2
等しくなるように、前記ヘリウム冷却圧力が2トールに
等しい請求項2に記載の方法。
3. The method of claim 2 wherein said helium cooling pressure is equal to 2 Torr so that said selectivity of SiO 2 : TiN is equal to 1: 2 .
【請求項4】前記ウエハの温度が100℃より高い請求
項3に記載の方法。
4. The method according to claim 3, wherein the temperature of the wafer is higher than 100 ° C.
【請求項5】前記真空チャンバがAME5000RIE
エッチング装置のMxP+チャンバである請求項2に記
載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein said vacuum chamber is AME5000RIE.
3. The method according to claim 2, wherein the etching apparatus is a MxP + chamber.
【請求項6】RIEステップが、 NF3流 :50sccm 圧力 :50mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :2トール 電力 :400W という操作条件で実施される請求項5に記載の方法。6. The method according to claim 5, wherein the RIE step is performed under the following operating conditions: NF 3 flow: 50 sccm pressure: 50 mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C. He cooling pressure: 2 Torr power: 400 W . 【請求項7】半導体構造部中にターミナル・ビア(T
V)を形成する方法であって、 底部金属層と、Al−Cu層とその上のTiN層からな
る金属パッドがその上に形成された上部絶縁SiO2
とを備え、半導体ウエハの一部である構造部を提供する
ステップと、 前記構造部上にPECVDによってSiO2の薄いパシ
ベーション層とSi34の厚いパシベーション層を順次
付着するステップと、 前記構造部上に所望のパターンを有するマスキング層を
形成するステップと、CF4/NF3化学薬品を用いて前
記SiO2下地層を露出させるため、前記マスキング層
を使用して前記Si34層をエッチングするステップ
と、 前記底部金属層を露出させずにターミナル・ビアを作成
するために、NF3化学薬品を用いて前記SiO2層と前
記TiN層をエッチングして、前記金属パッド上の前記
TiN層を完全に取り除くステップを含む方法。
7. A terminal via (T) in a semiconductor structure.
V), comprising: a bottom metal layer; and an upper insulating SiO 2 layer on which a metal pad composed of an Al—Cu layer and a TiN layer is formed. Providing sequentially a thin passivation layer of SiO 2 and a thick passivation layer of Si 3 N 4 by PECVD on said structure; masking having a desired pattern on said structure Forming a layer, etching the Si 3 N 4 layer using the masking layer to expose the SiO 2 underlayer using CF 4 / NF 3 chemistry, and the bottom metal layer to create a terminal via without exposing the, by etching the TiN layer and the SiO 2 layer by using a NF 3 chemicals, before on the metal pad Method comprising completely remove steps TiN layer.
【請求項8】RIEエッチング装置の真空チャンバの静
電チャック上にウエハを置いて、それに500Wより低
い電力を加え、SiO2:TiNの選択性が1:4に等
しくなるように、前記構造部を40sccmより大きい
NF3ガス流と接触させるステップを含む、請求項7に
記載の方法。
8. A structure in which a wafer is placed on an electrostatic chuck in a vacuum chamber of an RIE etching apparatus and a power of less than 500 W is applied to the wafer so that the selectivity of SiO 2 : TiN is equal to 1: 4. the comprises the step of contacting with 40sccm larger NF 3 gas flow, method of claim 7.
【請求項9】選択性を減少させるため、前記静電チャッ
ク上に置いた前記ウエハを冷却するために使用されるヘ
リウム・ガスの圧力を下げて、ウエハの温度を上げる請
求項8に記載の方法。
9. The method of claim 8, wherein the pressure of the helium gas used to cool the wafer placed on the electrostatic chuck is reduced to increase the temperature of the wafer to reduce selectivity. Method.
【請求項10】マスキング層を形成する前記ステップが フォトイミドの層を付着するステップと、 前記の所望のパターンに露光するステップと、 前記フォトイミド層を現像するステップとを含む請求項
7に記載の方法。
10. The method of claim 7, wherein said step of forming a masking layer comprises the steps of depositing a layer of photoimide, exposing to the desired pattern, and developing the photoimide layer. the method of.
【請求項11】Si34材料をエッチングする前記ステ
ップがAME5000RIEエッチング装置のMxP+
チャンバ中で NF3流 :80sccm CF4流 :40sccm 圧力 :150mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :14トール 電力 :1000W という操作条件で実施される請求項9に記載の方法。
11. The step of etching a Si 3 N 4 material may be performed using MxP + of an AME5000 RIE etching apparatus.
The method according to claim 9, which is carried out in the chamber under the following operating conditions: NF 3 flow: 80 sccm CF 4 flow: 40 sccm Pressure: 150 mT Cathode / wall temperature: 15/15 ° C. He cooling pressure: 14 Torr power: 1000 W
【請求項12】TiNおよびSiO2材料のエッチング
の前記ステップがAME5000RIEエッチング装置
の同じMxP+チャンバ中で全体の集合プロセスに対し
て NF3流 :50sccm 圧力 :50mT カソード/壁部温度 :15/15℃ He冷却圧力 :2トール 電力 :400W という操作条件で実施される請求項11に記載の方法。
12. The step of etching the TiN and SiO 2 materials is performed in the same MxP + chamber of an AME5000 RIE etcher for a NF 3 flow: 50 sccm pressure: 50 mT cathode / wall temperature: 15/15 ° C. for the entire assembly process. The method according to claim 11, which is carried out under operating conditions of He cooling pressure: 2 Torr power: 400 W.
【請求項13】前記底部金属層がフューズを備える請求
項7に記載の方法。
13. The method of claim 7, wherein said bottom metal layer comprises a fuse.
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