【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はＬＳＩの配線材料として
広く用いられているＡｌ合金膜を処理する方法及びその
実施に使用する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating an Al alloy film which is widely used as a wiring material for LSI and an apparatus used for implementing the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩの配線技術として重要であるＡｌ
配線技術においては、パターン寸法の微細化に伴い、エ
レクトロマイグレーション及びストレスマイグレーショ
ン等により断線が発生するという問題があり、Ｃｕの添
加がマイグレーション抑制効果を示すことが知られてか
ら、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜に係る開発が急速に進めら
れ、すでに量産に導入されている。2. Description of the Related Art Al, which is important as a wiring technology for LSI
In the wiring technology, there is a problem that disconnection occurs due to electromigration, stress migration, etc. with the miniaturization of the pattern size, and it has been known that addition of Cu has an effect of suppressing migration. The development of alloy films is proceeding rapidly and has already been introduced for mass production.
【０００３】このようなＡｌ合金膜をエッチングにより
所定パターンとなす場合、Ａｌ合金膜上に所定パターン
となしたレジストのマスクを堆積し、塩素系のエッチン
グガスに、例えば、Ｃｌ2，ＢＣｌ3，ＣＣｌ4，ＣＨ
Ｃｌ3，ＣXＨYＦZ，ＳｉＣｌ4及びＮ2等の堆積性
ガスを混入し、エッチングにより生じる側壁にこれを保
護する膜を堆積させつつＡｌ合金膜のエッチングを行
う。When such an Al alloy film is formed into a predetermined pattern by etching, a resist mask having a predetermined pattern is deposited on the Al alloy film, and a chlorine-based etching gas such as Cl2 , BCl3 , CCl4 , CH
Cl 3, C X H Y F Z, mixed with the deposition gas, such as SiCl4 and N2, to etch the Al alloy film while depositing a film for protecting this on the side walls caused by the etching.
【０００４】このようにして形成した場合、Ａｌ合金膜
及びレジスト表面または側壁保護膜中に塩素が残留し、
エッチング終了後、残留塩素が例えば大気中の水分と反
応してＨＣｌとなりＡｌを腐食して、Ａｌパターン側面
にＡｌが溶出して異物となって付着するコロージョン、
更にはＡｌを溶解して断線を発生させるといった問題が
ある。更に、Ａｌ合金膜に含まれるＣｕはエッチング後
のＡｌ合金膜表面に残り易いことが知られており、Ｃｕ
と残留塩素の反応生成物であるＣｕ塩化物は蒸気圧が低
くＡｌ合金膜表面から容易に脱離せず、またＣｕとＡｌ
とのイオン化傾向の差による局部電池効果によって残留
塩素によるＡｌの腐食を増大させるという問題がある。When formed in this manner, chlorine remains on the Al alloy film and the resist surface or the sidewall protection film,
After the etching is completed, the residual chlorine reacts with moisture in the atmosphere to form HCl, which corrodes Al and corrodes Al on the side surface of the Al pattern, thereby adhering to the side surface of the Al pattern as foreign matter.
Furthermore, there is a problem that Al is melted and a wire breakage occurs. Further, it is known that Cu contained in the Al alloy film easily remains on the surface of the Al alloy film after etching.
Cu chloride, which is a reaction product of chlorine with residual chlorine, has a low vapor pressure and is not easily desorbed from the surface of the Al alloy film.
There is a problem that Al corrosion due to residual chlorine is increased due to the local cell effect due to the difference in the ionization tendency with.
【０００５】従って所定パターンとなしたＡｌ合金膜を
大気中に取り出すに先立って、このような側壁保護膜そ
の他の堆積物、或いはエッチング溝の溝底等に生じるエ
ッチング残り等を除去し、残留塩素を除去することが行
われている。Therefore, prior to taking out the Al alloy film having a predetermined pattern into the atmosphere, the deposits such as the side wall protective film and the etching residue generated on the groove bottom of the etching groove are removed to remove residual chlorine. Are being removed.
【０００６】この目的を達成するため、特開平 2−2242
33号公報に記載されている如き方法及びその実施に使用
する装置が開示されている。これは、大気を遮断する第
１容器内にエッチング装置及びアッシング装置が配置し
てあり、Ａｌ合金膜を堆積した試料を搬入後、第１容器
全体を減圧状態にして大気を除き、エッチング装置にて
前記試料に所定パターンを形成した後、アッシング装置
に搬送してアッシングを行うことによってレジストを除
去し、該試料を第１容器から窒素雰囲気となした第２容
器に搬送し、ここで更に酸またはアルカリ等の薬液にて
湿式処理して前述した側壁保護膜を除去した後、洗浄・
乾燥することによって残留塩素を除去するものである。In order to achieve this object, Japanese Patent Laid-Open No. 22422/1990
A method as described in Japanese Patent No. 33 and an apparatus used for carrying out the method are disclosed. This is because the etching device and the ashing device are arranged in the first container that shuts off the atmosphere, and after the sample on which the Al alloy film is deposited is carried in, the entire first container is depressurized to remove the atmosphere, After forming a predetermined pattern on the sample, the resist is removed by carrying it to an ashing device and performing ashing, and the sample is carried from the first container to a second container in a nitrogen atmosphere, where the acid is further added. Alternatively, after wet processing with a chemical such as an alkali to remove the side wall protective film, cleaning /
The residual chlorine is removed by drying.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
及び装置にあっては、湿式処理を行うために、試料を減
圧状態となした第１容器から窒素雰囲気となした第２容
器へ搬送するが、第２容器においては、薬液及び洗浄水
の蒸発による窒素雰囲気中への水分の混入を避けること
ができず、試料を第２容器へ搬送して湿式処理が開始さ
れるまでの間、混入した微量の水分及び残留塩素による
Ａｌの腐食が発生する虞があった。In such a conventional method and apparatus, in order to carry out wet processing, a sample is transferred from a first container in a reduced pressure state to a second container in a nitrogen atmosphere. However, in the second container, it is unavoidable to mix water into the nitrogen atmosphere due to evaporation of the chemical liquid and the washing water, and until the wet treatment is started by transporting the sample to the second container. There is a possibility that Al may be corroded by a small amount of mixed water and residual chlorine.
【０００８】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところはアッシング処理後、
試料を加熱または冷却することによって、湿式処理が開
始されるまでの間、混在する微量の水分と接触してもＡ
ｌの腐食を防止するＡｌ合金膜の処理方法及びその実施
に使用する装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to perform after ashing processing,
By heating or cooling the sample, even if it contacts with a small amount of mixed water until the wet treatment is started, A
It is an object of the present invention to provide a method of treating an Al alloy film for preventing corrosion of a metal alloy and a device used for implementing the method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】第１発明に係るＡｌ合金
膜の処理方法は、Ａｌ合金膜を堆積した試料にエッチン
グ処理を施して前記Ａｌ合金膜を所要パターンとなした
後、前記試料にアッシング処理及び湿式処理を施してＡ
ｌ合金膜を処理する方法において、前記アッシング処理
及び湿式処理の間に、前記試料に加熱または冷却処理を
施すことを特徴とする。また第２発明に係るＡｌ合金膜
の処理方法は、第１発明の加熱処理の温度が７１℃から
２１０℃であることを特徴とする。そして第２発明に係
るＡｌ合金膜の処理方法は、第１発明の冷却処理の温度
が−１０℃以下であることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an Al alloy film treatment method, wherein an Al alloy film-deposited sample is subjected to an etching treatment to form the Al alloy film into a desired pattern, and then the sample is applied to the sample. A after ashing and wet processing
In the method for treating the 1-alloy film, the sample is heated or cooled between the ashing treatment and the wet treatment. The method for treating an Al alloy film according to the second aspect of the invention is characterized in that the temperature of the heat treatment of the first aspect of the invention is 71 ° C to 210 ° C. The method for treating an Al alloy film according to the second aspect of the invention is characterized in that the temperature of the cooling treatment of the first aspect is -10 ° C or lower.
【００１０】第４発明に係るＡｌ合金膜の処理装置は、
エッチング装置，アッシング装置及び湿式処理装置をこ
の順に備えＡｌ合金膜を処理する装置において、前記ア
ッシング装置及び湿式処理装置の間に、加熱または冷却
処理を施す装置が配設してあることを特徴とする。An apparatus for processing an Al alloy film according to the fourth invention is
In an apparatus for processing an Al alloy film, which comprises an etching apparatus, an ashing apparatus and a wet processing apparatus in this order, an apparatus for performing heating or cooling processing is arranged between the ashing apparatus and the wet processing apparatus. To do.
【００１１】[0011]
【作用】本発明のＡｌ合金膜の処理方法及びその装置に
あっては、アッシング処理後の試料を所要温度に加熱ま
たは冷却するため、加熱処理においては、アッシング処
理によりレジストが除去されたＡｌ合金膜表面及びアッ
シング処理後も残存する側壁保護膜表面にある塩素を蒸
発させて除去し、また試料温度を高くして水分が付着し
にくくする。この加熱処理温度は７１℃から２１０℃で
ある。これは、加熱処理温度が７１℃未満では残留塩素
の蒸発及び水分付着防止の効果が低く、２１０℃を越え
ると側壁保護膜が変質して除去できなくなり、湿式処理
後も塩素が残留し、または高い温度によって塩素がＡｌ
合金膜中に侵入して腐食を発生するからである。In the method and apparatus for treating an Al alloy film of the present invention, the sample after ashing is heated or cooled to a required temperature. Therefore, in the heat treatment, the Al alloy from which the resist has been removed by the ashing treatment is used. Chlorine on the film surface and the surface of the side wall protection film remaining after the ashing treatment is evaporated and removed, and the sample temperature is raised to make it difficult for moisture to adhere. The heat treatment temperature is 71 ° C to 210 ° C. This is because when the heat treatment temperature is less than 71 ° C., the effect of preventing residual chlorine from evaporating and adhering moisture is low, and when it exceeds 210 ° C., the side wall protective film is deteriorated and cannot be removed, and chlorine remains after the wet treatment, or Chlorine is Al due to high temperature
This is because it penetrates into the alloy film and causes corrosion.
【００１２】また冷却処理においては、試料温度が低く
なっているため、試料に水分が付着しても、該水分と残
留塩素との化合及びその結果生じる塩酸によるＡｌの腐
食といった化学反応速度が非常に遅くなり、腐食の進行
を抑制する。そして腐食進行を抑制する処理温度は−１
０℃以下であり、この温度より高くなると前述した化学
反応速度を所要の速度に遅くすることができない。Further, in the cooling treatment, since the sample temperature is low, even if moisture adheres to the sample, the chemical reaction rate such as the combination of the moisture and residual chlorine and the resulting corrosion of Al by hydrochloric acid is extremely high. Slows down and suppresses the progress of corrosion. And the treatment temperature to suppress the progress of corrosion is -1
The temperature is 0 ° C. or lower, and if the temperature is higher than this temperature, the above-mentioned chemical reaction rate cannot be reduced to the required rate.
【００１３】[0013]
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図１は本発明に係るＡｌ合金膜の
処理装置（以下本発明装置という）を示すブロック図で
あり、図中３は本発明装置を構成する電子サイクロトロ
ン共鳴励起により生成したプラズマを利用するエッチン
グ装置、５は同じくプラズマを利用するアッシング装
置、８は湿式処理装置、２，４及び６は円板状の試料を
搬送する搬送ロボットが設置された第１，第２及び第３
ロボット室である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for processing an Al alloy film according to the present invention (hereinafter referred to as an apparatus of the present invention). In the drawing, 3 is an etching apparatus utilizing plasma generated by electron cyclotron resonance excitation constituting the apparatus of the present invention. Reference numeral 5 is an ashing apparatus that also uses plasma, 8 is a wet processing apparatus, and 2, 4 and 6 are first, second and third transfer robots for transferring a disc-shaped sample.
It is a robot room.
【００１４】エッチング装置１の両側には、第１及び第
２ロボット室２，４がゲート12,13を介して連接されて
おり、ゲート12,13 には気密扉が開閉可動に配設されて
いる。第１ロボット室２には排気装置に連接する排気管
が接続されたロードロック室１が、気密扉が配設された
ゲート11を介して接続されており、第１ロボット室２に
設置された搬送ロボットは、Ａｌ合金膜が堆積された試
料を減圧状態を保ったままロードロック室１からエッチ
ング装置３に搬送するようになされている。First and second robot chambers 2 and 4 are connected to each other on both sides of the etching apparatus 1 through gates 12 and 13, and an airtight door is movably arranged on the gates 12 and 13, respectively. There is. A load lock chamber 1 connected to an exhaust pipe connected to an exhaust device is connected to the first robot chamber 2 through a gate 11 provided with an airtight door, and is installed in the first robot chamber 2. The transfer robot is configured to transfer the sample, on which the Al alloy film is deposited, from the load lock chamber 1 to the etching apparatus 3 while maintaining the depressurized state.
【００１５】第２ロボット室４にはゲート14を介してア
ッシング装置５が接続されており、第２ロボット室４に
設置された搬送ロボットは、エッチング装置３からアッ
シング装置５に試料を搬送するようになされている。ま
たアッシング装置５には第２ロボット室４と反対側にゲ
ート15を介して第３ロボット室６が連接されている。こ
の第３ロボット室６には後述する如き加熱装置または冷
却装置等が配設されており、第３ロボット室６に設置さ
れた搬送ロボットによってアッシング装置５から搬出さ
れた試料は、ここで加熱または冷却処理されるようにな
されている。An ashing device 5 is connected to the second robot chamber 4 through a gate 14, and the transfer robot installed in the second robot chamber 4 transfers the sample from the etching device 3 to the ashing device 5. Has been done. A third robot chamber 6 is connected to the ashing device 5 on the side opposite to the second robot chamber 4 via a gate 15. The third robot chamber 6 is provided with a heating device, a cooling device, or the like as described later, and the sample carried out from the ashing device 5 by the transfer robot installed in the third robot chamber 6 is heated or It is designed to be cooled.
【００１６】第３ロボット室６と湿式処理装置８とは搬
送ロボットが設置されたエレベータ７を介して連接され
ており、第３ロボット室６及びエレベータ７並びに湿式
処理装置８及びエレベータ７はそれぞれゲート16,17 に
よって接続されている。湿式処理装置８は第１処理室8
1，第２処理室83及び搬送ロボット82より構成されい
る。搬送ロボット82は両処理室81,83 の間に設置されて
おり、エレベータ７に設置された搬送ロボットから試料
を受取った後、第１処理室81から第２処理室83に試料を
搬送して該試料に湿式処理が施されるようになされてい
る。The third robot chamber 6 and the wet processing device 8 are connected to each other via an elevator 7 in which a transfer robot is installed. Connected by 16,17. The wet processing device 8 is the first processing chamber 8
It is composed of the first and second processing chambers 83 and the transfer robot 82. The transfer robot 82 is installed between the two processing chambers 81 and 83. After receiving the sample from the transfer robot installed in the elevator 7, the transfer robot 82 transfers the sample from the first processing chamber 81 to the second processing chamber 83. The sample is wet-processed.
【００１７】湿式処理装置８の第２処理室83側にはゲー
ト18を介して試料を回収するためのアンロードロック室
９が接続されており、アンロードロック室９に設置され
た搬送ロボットによって湿式処理装置８から試料を回収
するようになされている。なお前述したゲート14,15,1
6,17 及び18には、ゲート12と同様に気密扉がそれぞれ
配設されている。An unload lock chamber 9 for recovering a sample is connected to the second processing chamber 83 side of the wet processing apparatus 8 via a gate 18, and a transfer robot installed in the unload lock chamber 9 The sample is collected from the wet processing device 8. The above-mentioned gates 14, 15, 1
Similar to the gate 12, airtight doors are arranged on the gates 6, 17 and 18, respectively.
【００１８】図２はエッチング装置を示す模式的断面図
であり、図中31はプラズマを生成するプラズマ生成室で
ある。円筒形状をなしたプラズマ生成室31にはその下方
に試料室32が連接されている。プラズマ生成室31は上部
壁中央に石英ガラス31c で封止されたマイクロ波導入窓
31a を、下部壁中央のマイクロ波導入窓31a と対向する
位置にプラズマ引出窓31b をそれぞれ備えており、前記
マイクロ波導入窓31aにはマイクロ波発振器に連接する
導波管33の一端部が接続されている。またプラズマ生成
室31の上部壁には導波管33の外側にこれと平行にガス供
給管34が接続されている。プラズマ生成室31の周囲には
プラズマ生成室31及びこれに接続された導波管33の一端
部にわたって励磁コイル39が、これらを取り囲むように
同心状に配設されている。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an etching apparatus, and 31 in the figure is a plasma generation chamber for generating plasma. A sample chamber 32 is connected to the lower side of the cylindrical plasma generation chamber 31. The plasma generation chamber 31 has a microwave introduction window sealed at the center of the upper wall with quartz glass 31c.
31a, a plasma extraction window 31b is provided at a position facing the microwave introduction window 31a in the center of the lower wall, and one end of a waveguide 33 connected to the microwave oscillator is connected to the microwave introduction window 31a. Has been done. A gas supply pipe 34 is connected to the outer wall of the waveguide 33 in parallel with the upper wall of the plasma generation chamber 31. Exciting coils 39 are concentrically arranged around the plasma generating chamber 31 so as to surround the plasma generating chamber 31 and one end of the waveguide 33 connected to the plasma generating chamber 31.
【００１９】試料室32内には前記プラズマ引出窓31b と
対向して載置台37が設置されており、その上にはＡｌ合
金膜が堆積された試料Ｓが静電吸着等の手段により載置
されている。また試料室32は下部壁中央に排気装置に連
接する排気管35が接続されており、側壁にはガス供給管
36が接続されている。A mounting table 37 is installed in the sample chamber 32 so as to face the plasma extraction window 31b, and a sample S having an Al alloy film deposited thereon is mounted by means such as electrostatic adsorption. Has been done. The sample chamber 32 has an exhaust pipe 35 connected to the exhaust device at the center of the lower wall and a gas supply pipe at the side wall.
36 are connected.
【００２０】このようなエッチング装置にあっては、プ
ラズマ生成室31及び試料Ｓを所定の真空度に設定した
後、ガス供給管34,36 より反応ガスを供給し、励磁コイ
ル39にて磁界を形成しつつマイクロ波導入窓からマイク
ロ波を導入し、プラズマ生成室31を空洞共鳴器として反
応ガスを共鳴励起してプラズマを生成させる。生成した
プラズマは、励磁コイル39にて形成された試料室32に向
かうに従って磁束密度が低下する発散磁場によって載置
台37上の試料Ｓの周囲に導かれ、該試料Ｓをエッチング
する。In such an etching apparatus, after the plasma generation chamber 31 and the sample S are set to a predetermined vacuum degree, the reaction gas is supplied from the gas supply pipes 34 and 36, and the magnetic field is generated by the exciting coil 39. Microwaves are introduced through the microwave introduction window while being formed, and the reaction gas is resonantly excited by using the plasma generation chamber 31 as a cavity resonator to generate plasma. The generated plasma is guided around the sample S on the mounting table 37 by the divergent magnetic field whose magnetic flux density decreases toward the sample chamber 32 formed by the exciting coil 39, and etches the sample S.
【００２１】図３はアッシング装置の模式的断面図であ
り、チャンバ50内にはＡｌ製の網53またはメッシュで上
下に区分されたプラズマ生成室51、アッシング室52を備
えており、プラズマ生成室51の上部はＡｌ2Ｏ3製の板
材54で封止され、その上方に所要の空間隔てテフロン等
の誘電体線路56が配設されている。またアッシング室52
内にはその上にエッチング処理後の試料Ｓが載置してい
る載置台56が設置されおり、その下部にはヒータ57が配
設されている。載置台56の底部には排気装置に連なる排
気管58が接続されている。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the ashing apparatus. The chamber 50 is provided with a plasma generating chamber 51 and an ashing chamber 52 which are vertically divided by a net 53 or mesh made of Al. The upper portion of 51 is sealed with a plate material 54 made of Al2 O3 , and a dielectric line 56 of Teflon or the like is arranged above it with a required air gap. Also ashing room 52
A mounting table 56 on which the sample S after the etching process is mounted is installed therein, and a heater 57 is arranged below the mounting table 56. An exhaust pipe 58 connected to an exhaust device is connected to the bottom of the mounting table 56.
【００２２】このようなアッシング装置にあっては、プ
ラズマ生成室51内にガス供給管55から反応ガスを供給
し、誘電体線路56の表面を伝播されてきたマイクロ波を
導入してプラズマを生成させ、生成したプラズマ及びラ
ジカル等を網53またはメッシュを通してアッシング室52
内に導入し、試料Ｓに対するアッシング処理を行うよう
になっている。In such an ashing device, a reaction gas is supplied from the gas supply pipe 55 into the plasma generation chamber 51, and the microwave propagated on the surface of the dielectric line 56 is introduced to generate plasma. The generated plasma and radicals are passed through the net 53 or mesh to the ashing chamber 52.
The ashing process is performed on the sample S by introducing it into the inside.
【００２３】図４は第３ロボット室の構成例を示す模式
的断面図であり、図中60は平面視略正方形の容器であ
る。容器60内には、試料Ｓを載置するフランジ部610 を
備えた作業アーム61a ，該作業アーム61a を回転可能に
支持する支持アーム61b 及び支持アーム61b を回転させ
る回転軸61c を備える搬送ロボット61が設置されてい
る。容器60はその上部壁に搬送ロボット61と略対向する
位置に石英板62にて封止された開口部67を備えており、
開口部67の石英板62上には搬送ロボット61のフランジ部
610 と対向する位置に赤外線ランプヒータ63が配設され
ている。また容器60の側壁にはＮ2，Ａｒ等のガスを供
給するガス供給管65がその先端を突出して接続されてお
り、容器60の底部には排気装置に連接する排気管64が接
続されている。FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of the construction of the third robot chamber, and 60 in the figure is a container having a substantially square shape in plan view. Inside the container 60, a work robot 61a having a flange portion 610 for mounting the sample S, a support arm 61b for rotatably supporting the work arm 61a, and a rotation shaft 61c for rotating the support arm 61b are provided. Is installed. The container 60 is provided with an opening 67 sealed by a quartz plate 62 at a position substantially opposite to the transfer robot 61 on its upper wall,
On the quartz plate 62 of the opening 67, the flange of the transfer robot 61
An infrared lamp heater 63 is arranged at a position facing 610. A gas supply pipe 65 for supplying a gas such as N2 or Ar is connected to the side wall of the container 60 with its tip protruding, and an exhaust pipe 64 connected to an exhaust device is connected to the bottom of the container 60. There is.
【００２４】このような第３ロボット室にあっては、容
器60内の圧力を前述したアッシング装置の圧力まで減圧
した後、搬送ロボット61を動作して作業アーム61a のフ
ランジ部610 に試料Ｓを載置して、該試料Ｓをアッシン
グ装置から容器60内に搬入した後、容器60内の所定位置
に停止させる。そして（１）減圧状態を維持したまま、
または（２）排気しつつ所定流量のＮ2ガスを供給し、
或いは（３）排気を停止して所定流量のＮ2ガスを供給
すると共に、赤外線ランプヒータ63より赤外線を試料Ｓ
表面に照射して、試料Ｓを所要温度に加熱した後、Ｎ2
ガスにて大気圧（前述した３つの方法のうち（１）及び
（２）では排気を停止する）として、再び搬送ロボット
61を動作させて試料Ｓをエレベータ室へ搬出する。In such a third robot chamber, after the pressure inside the container 60 is reduced to the pressure of the ashing device described above, the transfer robot 61 is operated to place the sample S on the flange portion 610 of the working arm 61a. After mounting and carrying the sample S into the container 60 from the ashing device, the sample S is stopped at a predetermined position in the container 60. And (1) while maintaining the reduced pressure state,
Or (2) supplying a predetermined flow rate of N2 gas while exhausting,
Alternatively, (3) the exhaust is stopped, a predetermined flow rate of N2 gas is supplied, and infrared rays are emitted from the infrared lamp heater 63 to the sample S.
After irradiating the surface and heating the sample S to a required temperature, N2
The transfer robot is set again to atmospheric pressure with gas (exhaust is stopped in (1) and (2) of the three methods described above).
61 is operated to carry out the sample S to the elevator room.
【００２５】なお本実施例では試料Ｓの加熱装置として
赤外線ランプヒータを用いているが、本発明はこれに限
らず、搬送ロボットのフランジ部に抵抗加熱を利用した
ヒータまたは熱媒体を通流するための通流管を配設して
も本発明の効果は変わらない。In this embodiment, an infrared lamp heater is used as a heating device for the sample S, but the present invention is not limited to this, and a heater using resistance heating or a heat medium flows through the flange portion of the transfer robot. The effect of the present invention does not change even if a flow pipe is provided.
【００２６】図５は第３ロボット室の他の構成例を示す
模式的断面図であり、前述した加熱装置に代えて冷却装
置を配設してある。図５中、図４と対応する部分には同
じ符号を付してある。容器60の上部壁には搬送ロボット
61のフランジ部610 と対向する位置に、冷却された
Ｎ2，Ａｒ等のガスを供給するガス供給管65がその一端
を突出して接続されており、他端はガス供給装置（図示
せず）に接続されいる。そしてガス供給管65は容器60の
手前で液体窒素等の冷媒体が入った容器内を通過するよ
うになっており、それによってガス供給管65内のガスを
所要温度に冷却するようになっている。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another structural example of the third robot chamber, in which a cooling device is provided in place of the heating device described above. 5, parts corresponding to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. Transport robot on the top wall of container 60
A gas supply pipe 65 for supplying the cooled gas such as N2 and Ar is connected to the position of the flange 61 facing the flange portion 610 by projecting one end thereof, and the other end is a gas supply device (not shown). Connected to. The gas supply pipe 65 is designed to pass through a container containing a refrigerant such as liquid nitrogen in front of the container 60, thereby cooling the gas in the gas supply pipe 65 to a required temperature. There is.
【００２７】このような第３ロボット室にあっては、前
述した如く搬送ロボット61が試料Ｓをアッシング装置か
ら容器60内に搬入し、所定位置に停止する。そして排気
を停止し、ガス供給管65から試料Ｓ表面に冷却されたＮ
2ガスを所定流量にて吹付けることによって試料Ｓを所
要温度に冷却すると共に、容器60内を大気圧にした後、
再び搬送ロボット61を動作させて試料Ｓをエレベータ室
へ搬出する。In the third robot chamber as described above, the transfer robot 61 carries the sample S into the container 60 from the ashing device and stops at a predetermined position as described above. Then, the exhaust is stopped, and the N cooled to the surface of the sample S from the gas supply pipe 65
2 The sample S is cooled to a required temperature by blowing a gas at a predetermined flow rate, and the inside of the container 60 is brought to the atmospheric pressure.
The transport robot 61 is operated again to carry out the sample S to the elevator room.
【００２８】なお本実施例では試料Ｓの冷却装置として
冷却したガスを試料Ｓに吹付けるようになした装置を用
いているが、本発明はこれに限らず、搬送ロボットのフ
ランジ部に冷媒体を通流するための通流管を配設してフ
ランジ部を冷却するようになし、減圧下または大気圧下
にて試料Ｓを冷却するようにしても本発明の効果は変わ
らない。In this embodiment, an apparatus adapted to blow the cooled gas onto the sample S is used as the cooling apparatus for the sample S, but the present invention is not limited to this, and the cooling medium may be attached to the flange portion of the transfer robot. The effect of the present invention does not change even if a flow pipe for flowing the fluid is provided to cool the flange portion and the sample S is cooled under reduced pressure or atmospheric pressure.
【００２９】図１においてエレベータ７は第３ロボット
室６から搬入された試料を上昇させて湿式処理装置８へ
搬送するようになされている。このような構造にするこ
とによって、湿式処理装置８において蒸発した水分が第
３ロボット室６に混入することを防止することができ
る。In FIG. 1, the elevator 7 raises the sample carried in from the third robot chamber 6 and conveys it to the wet processing apparatus 8. With such a structure, it is possible to prevent the water evaporated in the wet processing device 8 from entering the third robot chamber 6.
【００３０】湿式処理装置８の第１処理室81は、試料表
面に酸またはアルカリの薬液を吹付ける、或いは試料を
薬液槽に浸漬して薬液処理するようになっており、薬液
処理した試料に対して純水による洗浄及び試料表面にＮ
2等のガスを吹付けることによる乾燥を行った後、搬送
ロボット82が試料を第２処理室83へ搬送するようになさ
れている。そして第２処理室83は、試料を再び洗浄した
後、乾燥するようになされている。また湿式処理装置８
内はＮ2またはＡｒガス等の雰囲気によって陽圧になれ
ており、大気の混入を防止するようになされている。The first processing chamber 81 of the wet processing apparatus 8 is adapted to spray an acid or alkali chemical solution on the sample surface or to dip the sample in a chemical solution tank for chemical solution treatment. In contrast, cleaning with pure water and N on the sample surface
After drying by blowing gas such as2 or the like, the transfer robot 82 transfers the sample to the second processing chamber 83. Then, the second processing chamber 83 is configured to dry the sample after cleaning it again. In addition, the wet processing device 8
The inside is kept at a positive pressure by an atmosphere such as N2 or Ar gas to prevent the entry of air.
【００３１】次に上述した如き本発明方法及び装置によ
ってＡｌ合金膜を堆積した試料を処理した結果を比較例
を対照に説明する。なお試料は以下のようにして処理し
たものを用いた。Ｓｉ基板上にＡｌ−１％Ｓｉ−０．５
％Ｃｕを１００００Åの厚さに堆積し、その上にレジス
ト及びＳＯＧを２００００Å及び５０００Åの厚さに堆
積し、所要パターンを形成した。そしてＣｌ2／ＢＣｌ
3＝４０／６０ｓｃｃｍ，μ波パワー＝１０００Ｗ，Ｒ
Ｆ＝２５０Ｗ，圧力＝６ｍＴｏｒｒの条件にてＡｌ合金
膜をエッチングした。この試料を、Ｏ2＋ＣＦ4＝８０
０ｓｃｃｍ，ＣＦ4添加量＝８％，圧力＝０．９ｍＴｏ
ｒｒ，μ波パワー＝１５００Ｗの条件にてアッシングし
た。そして加熱処理した試料を第３ロボット室から湿式
処理装置の第１処理室まで５０秒で搬送し、ここで硝酸
を３０秒間，純水を１分間，Ｎ2ガスを３０秒間吹付け
た後、第２処理室にて純水を１分間，Ｎ2ガスを３０秒
間吹付けた。そして試料を大気中に取出し、Ａｌパター
ンに生じたコロージョンの数を計測した。Next, the result of processing the sample on which the Al alloy film is deposited by the method and apparatus of the present invention as described above will be explained with reference to a comparative example. The sample used was processed as follows. Al-1% Si-0.5 on Si substrate
% Cu was deposited to a thickness of 10000Å, and resist and SOG were deposited thereon to a thickness of 20000Å and 5000Å to form a required pattern. And Cl2 / BCl
3 = 40/60 sccm, μ wave power = 1000 W, R
The Al alloy film was etched under the conditions of F = 250 W and pressure = 6 mTorr. This sample is O2 + CF4 = 80
0 sccm, CF4 addition amount = 8%, pressure = 0.9 mTo
Ashing was performed under the conditions of rr and μ wave power = 1500 W. Then, the heat-treated sample is conveyed from the third robot chamber to the first treatment chamber of the wet treatment apparatus in 50 seconds, where nitric acid is sprayed for 30 seconds, pure water is sprayed for 1 minute, and N2 gas is sprayed for 30 seconds. Pure water was sprayed for 1 minute and N2 gas was sprayed for 30 seconds in the second processing chamber. Then, the sample was taken out into the atmosphere and the number of corrosions generated in the Al pattern was measured.
【００３２】表１，表２及び表３はその結果を示すもの
であり、表１は減圧下、１分間所定温度に加熱した後、
Ｎ2ガスを供給して１．５分で大気圧になした結果、表
２は減圧下、Ｎ2ガスを１Ｔｏｒｒとなるように供給し
つつ１分間所定温度に加熱した後、１．５分で大気圧に
なした結果、表３は減圧を停止してＮ2ガスを供給する
と共に所定温度に加熱し、１．５分で大気圧になした結
果である。なおそれぞれの表における評価は、腐食が発
生せずコロージョンが無かった場合を○印で、コロージ
ョンが数個のオーダーで生じるが製品品質に問題となら
ない程度の場合を△印で、コロージョンが１０個以上生
じて製品品質に問題となる場合を×印で表している。Table 1, Table 2 and Table 3 show the results, and Table 1 shows that after heating at a predetermined temperature for 1 minute under reduced pressure,
As a result of supplying N2 gas to atmospheric pressure in 1.5 minutes, Table 2 shows that N2 gas was heated to a predetermined temperature for 1 minute while supplying N2 gas at 1 Torr under reduced pressure, and then 1.5 minutes. Table 3 shows the result of reducing the pressure, stopping the depressurization, supplying N2 gas, heating to a predetermined temperature, and increasing the atmospheric pressure in 1.5 minutes. In addition, the evaluation in each table is indicated by ○ when corrosion does not occur and there is no corrosion, and △ when corrosion occurs in the order of several pieces but does not cause a problem in product quality, and 10 corrosion The case where the above occurs and causes a problem in product quality is indicated by a cross.
【００３３】[0033]
【表１】[Table 1]
【００３４】[0034]
【表２】[Table 2]
【００３５】[0035]
【表３】[Table 3]
【００３６】表１〜３から明らかな如く、何れの場合に
おいても本発明の加熱温度にて処理するとコロージョン
の発生を製品品質に問題とならない程度に抑えることが
できた。As is clear from Tables 1 to 3, in any case, the treatment at the heating temperature of the present invention could suppress the occurrence of corrosion to such an extent that it did not cause any problem in product quality.
【００３７】またアッシング処理後、試料を冷却する以
外は前記と同様に処理した試料の場合、減圧を停止して
冷却されたＮ2ガスを試料表面に吹付け所定温度に冷却
し、１．５分で大気圧になしたところ、−１０℃以下と
することによってコロージョンの発生を製品品質に問題
とならない程度に抑えることができた。After the ashing process, in the case of the sample treated in the same manner as described above except that the sample was cooled, the depressurization was stopped and the cooled N2 gas was sprayed on the sample surface to cool it to a predetermined temperature. When the atmospheric pressure was reached in minutes, by setting the temperature to -10 ° C or lower, the occurrence of corrosion could be suppressed to such an extent that it did not cause a problem in product quality.
【００３８】なお、本発明において加熱処理を含むＡｌ
合金膜のエッチング処理を複数枚の試料に対して連続し
て行う場合、処理開始の初期においては加熱室が十分に
加熱されていないので加熱室の昇温に熱が奪われ、試料
の昇温に要する時間が長くなるため、処理開始の初期に
ダミー試料を用いることが行われる。この場合、初期の
加熱パワーを定常期のパワーより高める、或いは試料の
加熱時間を長くすることによて、ダミー試料をなくす、
或いはその枚数を減じることができる。また冷却処理を
含むＡｌ合金膜のエッチング処理において、複数枚の試
料を連続して処理する場合も同様である。In the present invention, Al containing heat treatment is used.
When the alloy film etching process is continuously performed on multiple samples, the heating chamber is not sufficiently heated at the beginning of the process, so the heat is taken up by the heating chamber to raise the temperature of the sample. Since it takes a long time to perform, a dummy sample is used at the beginning of the process. In this case, the dummy sample is eliminated by increasing the heating power in the initial stage above the power in the stationary phase or by increasing the heating time of the sample.
Alternatively, the number can be reduced. The same applies to the case where a plurality of samples are continuously processed in the Al alloy film etching process including the cooling process.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上詳述した如く本発明のＡｌ合金膜の
処理方法及びその装置にあっては、Ａｌ合金膜の腐食が
防止されるため、製品の歩留りが向上し、また形成され
たＡｌ合金配線の信頼性が高くなる等、本発明は優れた
効果を奏する。As described in detail above, in the method and apparatus for treating an Al alloy film of the present invention, since the corrosion of the Al alloy film is prevented, the product yield is improved and the formed Al is formed. The present invention has excellent effects such as high reliability of the alloy wiring.
【図１】本発明に係るＡｌ合金膜の処理装置を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for processing an Al alloy film according to the present invention.
【図２】エッチング装置を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an etching device.
【図３】アッシング装置の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an ashing device.
【図４】第３ロボット室の構成例を示す模式的断面図で
ある。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a third robot chamber.
【図５】第３ロボット室の他の構成例を示す模式的断面
図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the third robot chamber.
１ ロードロック室 ２ 第１ロボット室 ３ エッチング装置 ５ アッシング装置 ６ 第３ロボット室 ７ エレベータ ８ 湿式処理装置 ６１ 搬送ロボット ６２ 石英板 ６３ 赤外線ランプヒータ 1 Load Lock Room 2 1st Robot Room 3 Etching Device 5 Ashing Device 6 3rd Robot Room 7 Elevator 8 Wet Processing Device 61 Transfer Robot 62 Quartz Plate 63 Infrared Lamp Heater
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3677993AJPH06252143A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Method and device for treating aluminum alloy film |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3677993AJPH06252143A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Method and device for treating aluminum alloy film |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252143Atrue JPH06252143A (en) | 1994-09-09 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3677993APendingJPH06252143A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Method and device for treating aluminum alloy film |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06252143A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008109136A (en)* | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Applied Materials Inc | Integrated method for removing halogen residues from substrates etched by thermal processes |
| JP2010519521A (en)* | 2007-02-16 | 2010-06-03 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Substrate temperature measurement by infrared transmission |
| US9735002B2 (en) | 2006-10-26 | 2017-08-15 | Applied Materials, Inc. | Integrated apparatus for efficient removal of halogen residues from etched substrates |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008109136A (en)* | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Applied Materials Inc | Integrated method for removing halogen residues from substrates etched by thermal processes |
| US9735002B2 (en) | 2006-10-26 | 2017-08-15 | Applied Materials, Inc. | Integrated apparatus for efficient removal of halogen residues from etched substrates |
| JP2010519521A (en)* | 2007-02-16 | 2010-06-03 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Substrate temperature measurement by infrared transmission |
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