專利名稱：在等離子體加工系統(tǒng)中蝕刻時(shí)減少光致抗蝕劑變形的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及襯底制造技術(shù)，具體地說(shuō)涉及用于在等離子體加工系統(tǒng)中蝕刻襯底時(shí)減少光致抗蝕劑變形的方法。
在半導(dǎo)體制造中，諸如元件晶體管的器件可以形成在襯底上，例如半導(dǎo)體晶片或玻璃板上。在襯底上面，可設(shè)有多層，器件可以從這些層中制造。為便于理解，以下的討論集中在氧化物蝕刻上，其中，在等離子體蝕刻機(jī)中蝕刻晶片，晶片上有光致抗蝕劑掩模，掩模下設(shè)有氧化物層。
使用由包括氧、氬和氟烷和/或氫氟烷的蝕刻劑源氣體產(chǎn)生的等離子體，未受掩模保護(hù)的氧化物層區(qū)域就被蝕刻掉，留下穿通孔、觸點(diǎn)和/或溝槽，它們最終形成襯底上的電結(jié)構(gòu)。
一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論蝕刻劑源氣體的組成如何，所產(chǎn)生的等離子體除分子和自由基外通常包括能量在毫電子伏(meV)范圍內(nèi)的離子和能量在電子伏(eV)范圍內(nèi)的電子。在等離子體蝕刻工藝中，由于離子轟擊(能量較低但質(zhì)量較大)和/或電子轟擊(質(zhì)量較低但能量高得多)的結(jié)果，光致抗蝕劑掩模會(huì)有變形，通常稱為扭擺。
這種變形可能僅影響光致抗蝕劑的頂面，或它可以更廣泛、影響光致抗蝕劑的垂直側(cè)壁。一旦變形開(kāi)始，隨著蝕刻的進(jìn)展，變形的嚴(yán)重程度趨向增加。而且，根據(jù)蝕刻工藝中所采用的化學(xué)品，光致抗蝕劑的變形程度可各不相同。
為便于討論，

圖1A說(shuō)明層堆疊100的簡(jiǎn)化截面圖，代表在光刻步驟之前示范半導(dǎo)體IC的各層。在以下的討論中，在此可以用來(lái)討論各層間的空間關(guān)系的術(shù)語(yǔ)如“在......上面”和“在......下面”可以表示(但不必總是)有關(guān)各層之間的直接接觸。應(yīng)指出在所示各層的上面、下面或之間可以有其它附加層存在。另外，不是全部所示層都必需存在，而是部分或全部可以由其它不同的層來(lái)替代。
在層堆疊100的底部，示出二氧化硅層108，通常包括SiO2。在二氧化硅層108的上面，設(shè)有光致抗蝕劑覆層102。
光致抗蝕劑層102通常作有圖案，用于通過(guò)曝光(例如紫外光)進(jìn)行蝕刻。舉例來(lái)說(shuō)，一種這類光致抗蝕劑技術(shù)涉及通過(guò)將在接觸或步進(jìn)光刻系統(tǒng)中的光致抗蝕劑材料暴露以形成便于隨后蝕刻的掩模而在光致抗蝕劑層102上作出圖案。
為作說(shuō)明，圖1B示出在經(jīng)過(guò)光刻步驟已形成光致抗蝕劑層102后圖1A的層堆疊100的理想截面圖。在此實(shí)例中，已去掉部分光致抗蝕劑，從而形成光致抗蝕劑溝槽112，留下兩列光致抗蝕劑102。由于現(xiàn)代IC電路隨著越來(lái)越細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)則而日益縮小以獲得更大的電路密度，特征大小(即穿通孔、溝槽或觸點(diǎn)的截面面積)不斷在減小。
圖2示出層堆疊220的截面圖，其中光致抗蝕劑層202在蝕刻時(shí)已變形。如圖2所示，在等離子體蝕刻時(shí)水平表面210和垂直表面212都有顯著變形。在光致抗蝕劑掩模212側(cè)面上的不對(duì)稱的聚合物淀積以及不對(duì)稱的光致抗蝕劑刻面(faceting)218是伴隨光致抗蝕劑掩模變形的主要因素。變形的后果是，光致抗蝕劑掩模可能沒(méi)有足夠的強(qiáng)度耐受進(jìn)一步的等離子體轟擊，于是，光致抗蝕劑柱會(huì)倒下，部分或全部覆蓋了待蝕刻的特征開(kāi)口214。相應(yīng)的，變形會(huì)引起所得蝕刻特征的缺陷，導(dǎo)致成品率下降。
具體地說(shuō)，已觀察到，從襯底頂部看時(shí)，變形的光致抗蝕劑在各列光致抗蝕劑材料中呈現(xiàn)出扭擺或波狀圖案。為作說(shuō)明，圖3示出變形的光致抗蝕劑掩模320的頂視圖，其中等離子體蝕刻工藝在光致抗蝕劑層中形成了扭擺302。所得的掩模圖案可以部分或完全阻擋襯底材料預(yù)定的去除。光致抗蝕劑掩模320本應(yīng)作有圖案以形成矩形特征。然而，光致抗蝕劑的變形導(dǎo)致不規(guī)則形狀的特征312，如圖所示。
如果光致抗蝕劑掩模有過(guò)大扭擺，就會(huì)出現(xiàn)條痕。當(dāng)光致抗蝕劑的扭擺使光致抗蝕劑柱的某些不規(guī)則刻面的光致抗蝕劑部分暴露于垂直蝕刻分量時(shí)，可能引起條痕，如果沒(méi)有光致抗蝕劑扭擺，正常情況下這類光致抗蝕劑部分本應(yīng)受到保護(hù)以不暴露于垂直蝕刻分量。參閱圖4A，暴露的光致抗蝕劑部分用陰影部分406示出，在光致抗蝕劑扭擺使光致抗蝕劑柱402彎折后，這些部分暴露于垂直蝕刻分量410。
蝕刻工藝的結(jié)果示于圖4B，其中下面的氧化物區(qū)域408被蝕刻工藝以不希望的方式去除，使得蝕刻特征404具有不規(guī)則的形狀，與預(yù)定的不同。于是，特征會(huì)有加大的變形側(cè)壁414，而不是預(yù)定的側(cè)壁412。在示范圖4C中條痕示為在本應(yīng)為穿通孔454的光滑垂直側(cè)壁中不希望有的尖“垂直溝槽”452。蝕刻特征中這類條痕改變了所得器件的預(yù)定電特性和功能特性，導(dǎo)致所得器件的缺陷。
此外或或者，如果光致抗蝕劑的扭擺會(huì)聚并伸出到掩模孔預(yù)定外形以內(nèi)(從襯底頂部看)，所得的變形掩模圖案可以部分或完全阻擋襯底材料的預(yù)定去除。這些隨機(jī)受影響的穿通孔代表所得器件中的缺陷和不希望的產(chǎn)量下降。圖5是襯底508中蝕刻特征504的截面圖，其中光致抗蝕劑的扭擺已使光致抗蝕劑502形成部分阻擋520，它部分阻擋了襯底508中特征504的蝕刻。
圖6是具有光致抗蝕劑掩模602的襯底的截面圖，其中光致抗蝕劑掩模602的扭擺已使光致抗蝕劑形成特征604上方的完全阻擋606。光致抗蝕劑602的完全阻擋606停止了特征的蝕刻，所以特征604在襯底608中僅部分被蝕刻，如圖所示。
發(fā)明概述在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于在蝕刻襯底上的層時(shí)顯著減少光致抗蝕劑扭擺的方法。將在光致抗蝕劑掩模下面設(shè)有層的襯底置入等離子體加工室，該層在襯底上。使蝕刻劑源氣體混合物流入等離子體加工室，其中蝕刻劑源氣體混合物包括氙和活性蝕刻劑，氙的流速至少是蝕刻劑源氣體混合物的35％。等離子體從蝕刻劑源氣體混合物打出。該層用等離子體蝕刻，其中氙的流速減少了光致抗蝕劑的扭擺。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于在蝕刻襯底上的層時(shí)顯著減少光致抗蝕劑扭擺的方法。將在光致抗蝕劑掩模下面設(shè)有層的襯底置入等離子體加工室，該層在襯底上。使蝕刻劑源氣體混合物流入等離子體加工室，其中蝕刻劑源氣體混合物包括氙、活性蝕刻劑和氬，氙的流速至少是氙和氬的流速和的40％。等離子體從蝕刻劑源氣體混合物打出。該層用等離子體蝕刻。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于在蝕刻襯底上的層時(shí)減少光致抗蝕劑扭擺的等離子體加工系統(tǒng)。配有等離子體加工室，其中放置襯底。配有等離子體觸發(fā)裝置，用于觸發(fā)和維持等離子體。配有等離子體氣體源，用于提供包括氙和活性蝕刻劑的蝕刻劑源氣體混合物。等離子體氣體源包括活性蝕刻劑源和用于提供高流速氙的氙源。
本發(fā)明的這些和其它特征將在以下本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中結(jié)合以下附圖作更詳細(xì)的說(shuō)明。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明在附圖中用實(shí)例的方式而不是以限制的方式說(shuō)明本發(fā)明，圖中相似的參考數(shù)字表示類似的元件，并且附圖包括圖1A是層堆疊的簡(jiǎn)化截面圖。
圖1B是在光致抗蝕劑層作有圖案后的圖1A層堆疊的簡(jiǎn)化截面圖。
圖2是圖1B的層堆疊的截面圖，圖中示出的光致抗蝕劑已被蝕刻變形。
圖3是變形的光致抗蝕劑掩模的頂視圖。
圖4A是層堆疊的另一截面圖，圖中示出的光致抗蝕劑已被蝕刻變形。
圖4B是具有不規(guī)則特征的圖4A層堆疊的截面圖。
圖4C是具有尖“垂直溝槽”的蝕刻襯底的頂視圖。
圖5是層堆疊的截面圖，其中光致抗蝕劑變形已形成部分阻擋。
圖6是層堆疊的截面圖，其中光致抗蝕劑變形已形成完全阻擋。
圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
圖8是沒(méi)有光致抗蝕劑變形的蝕刻襯底的頂視圖。
圖9是電容耦合多頻蝕刻室的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)將參閱附圖所示的本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。在以下說(shuō)明中，提出了許多具體細(xì)節(jié)以便對(duì)本發(fā)明有透徹的理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然，不用部分或全部這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其它實(shí)例中，對(duì)眾所周知的加工步驟和/或結(jié)構(gòu)未作詳述，以免不必要地使本發(fā)明模糊。
在以下的段落中，公開(kāi)了據(jù)信適用于實(shí)施本發(fā)明方法即通過(guò)引入附加氣體到等離子體加工室中以改進(jìn)加工結(jié)果的大致范圍。雖然在此公開(kāi)的這些適用范圍在下文是結(jié)合電容耦合等離子體ExelanTM雙頻系統(tǒng)(可從位于CA Fremont的Lam Research CorporationTM購(gòu)得)，但這些范圍應(yīng)該作為指導(dǎo)原則以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)⑺_(kāi)的方法適用到其它等離子體加工系統(tǒng)上。預(yù)期在可調(diào)諧、雙頻或多頻的任何電容耦合等離子體蝕刻工具上有類似的性能，與晶片大小無(wú)關(guān)(200mm或300mm)。
Coburn等人的美國(guó)專利6,228,775B1(在此稱“Coburn”)建議低電離能量氣體(如氙或氪)可以和氟烷或氫氟烷氣體結(jié)合使用以蝕刻氧化物層。Coburn在第6列、第10-30行提出添加低電離電位氣體(如氙和氪)防止聚合反應(yīng)來(lái)超過(guò)蝕刻，這就防止了在高縱橫比特征中的聚合反應(yīng)蝕刻停止。為了達(dá)到防止在氧化物蝕刻時(shí)聚合反應(yīng)超過(guò)蝕刻的目的，Coburn在第8列、第17-26行提出低電離電位氣體如氙或氪的流速應(yīng)限制在“小于低電離電位氣體和一種或多種含氟和碳?xì)怏w的總流速的大約29％的百分比”，并提出“更好的是，低電離電位氣體流的百分比小于低電離電位氣體和一種或多種含氟和碳?xì)怏w總流體的大約20％”。
由于Coburn關(guān)注的是防止聚合反應(yīng)來(lái)主導(dǎo)，Coburn不主張?jiān)谘趸镂g刻中使用高氙流。本發(fā)明人在此發(fā)現(xiàn)在較低的氙流速時(shí)(例如Coburn所建議的速率)不能將光致抗蝕劑的扭擺降低到所需程度。此外，Coburn中沒(méi)有任何建議來(lái)減少光致抗蝕劑扭擺。而且，Coburn僅討論了使用氙或氪結(jié)合氟烷或氫氟烷氣體的氧化物蝕刻。
本發(fā)明針對(duì)光致抗蝕劑變形問(wèn)題，由于光致抗蝕劑變形干擾了蝕刻工藝，并且不同于聚合反應(yīng)主導(dǎo)的工藝的問(wèn)題。如前所述，這類光致抗蝕劑變形或扭擺導(dǎo)致“假”蝕刻停止問(wèn)題和其它問(wèn)題。這是因光致抗蝕劑掩模開(kāi)口被完全阻擋而造成，在大范圍PR扭擺時(shí)就會(huì)發(fā)生這種情況，并且與聚合反應(yīng)主導(dǎo)的蝕刻停止工藝沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，高氙流在顯著減少或消除光致抗蝕劑扭擺方面是有效的(即，大大減少光致抗蝕劑扭擺，達(dá)到因光致抗蝕劑扭擺造成的缺陷無(wú)意義)。據(jù)信，添加具有低電離能量的氙使能量較高的電子數(shù)減少，并使能量較低的電子數(shù)增加。能量較低的電子可防止蝕刻劑的高能量電子分裂和電離。到達(dá)襯底的物種具有較低的能量，并且不會(huì)使光致抗蝕劑變形。由于氪的電離能量大于氙，降低氪的能量不足以避免光致抗蝕劑扭擺。這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合，即通過(guò)在等離子體中添加氪來(lái)代替氙時(shí)，光致抗蝕劑的扭擺沒(méi)有消除。
以不明顯的方式，發(fā)現(xiàn)使用具有高流速氙氣的蝕刻劑源氣體消除了光致抗蝕劑的扭擺。更重要的是，在所用的高流速時(shí)，蝕刻劑源氣體混合物中的Xe氣顯著改善了整體蝕刻圖形，特別是它有助于獲得蝕刻特征的所需底部臨界尺寸(CD)。而且，在這種高流速時(shí)，蝕刻劑源氣體混合物中的Xe還保持著高度的光致抗蝕劑選擇性，這對(duì)蝕刻狹窄的高縱橫比特征是重要的考慮方面。在本文中所用的術(shù)語(yǔ)“高流速氙”是指流速至少為氙和形成蝕刻劑源氣體混合物的其它氣體的組合流速的35％。最好，氙的流速至少為氙和形成蝕刻劑源氣體混合物的其它氣體的組合流速的大約40％-95％。最優(yōu)選的是，氙的流速至少在氙和形成蝕刻劑源氣體混合物的其它氣體的組合流速的大約40％-95％之間。此外，也可以添加氬，使氬和氙形成稀釋氣體混合物。具有活性蝕刻劑氣體的稀釋氣體混合物形成蝕刻源氣體混合物。最好氙的流速大于稀釋氣體流速的40％。更優(yōu)選的是，氙的流速大于稀釋氣體流速的50％。最優(yōu)選的是，氙的流速在稀釋氣體流速和的大約50％-90％之間。在其它實(shí)施例中，氬可以用其它惰性氣體例如氦、氖和/或氪來(lái)代替以形成稀釋氣體。
圖7是示出用于在等離子體加工系統(tǒng)中通過(guò)層蝕刻時(shí)減少光致抗蝕劑扭擺的步驟流程圖。在步驟702，將在光致抗蝕劑掩模下面設(shè)有層的襯底放入等離子體加工室。最好，等離子體加工室是電容耦合多頻蝕刻室。在步驟704，將蝕刻劑源氣體混合物流引入等離子體加工室。蝕刻劑源氣體混合物包括氙、活性蝕刻劑以及可選的附加稀釋劑。氙的流速至少為總蝕刻劑氣體源混合物的流速的35％。在步驟705，從蝕刻劑源氣體混合物形成等離子體。在步驟706，用等離子體進(jìn)行蝕刻，所得的蝕刻減少或消除了光致抗蝕劑的扭擺。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，待蝕刻層是氧化物層，它位于光致抗蝕劑掩模下面。蝕刻劑源氣體混合物包括高流速氙、O2、氟烷和/或氫氟烷氣體。蝕刻劑源氣體混合物還可包括附加的惰性氣體稀釋劑，例如氬。在此實(shí)施例中，O2、氟烷氣體和/或氫氟烷是活性蝕刻劑。能夠蝕刻氧化物層的基于氟烷的蝕刻劑可包括CF4、C2F6、C2F4、C3F6、C4F8、C4F6或C5F8。這些基于氟烷的氣體在它們的組成中一般都包括CxFy成分，其中x和y是整數(shù)。而且，發(fā)明在此可用能夠蝕刻氧化物層的任何基于氫氟烷的氣體實(shí)現(xiàn)，包括例如CHF3、CH2F2、CH3F、C2H2F4。這些基于氫氟烷的氣體在它們的組成中一般都包括CxHyFz成分，其中x、y和z是整數(shù)。蝕刻劑混合物可含有這些氟烷和/或氫氟烷中的一種、兩種或多種。還有，其它活性蝕刻劑的實(shí)例可以是氫和一氧化碳。蝕刻的氧化物層可以是摻雜的或未摻雜的二氧化硅。摻雜劑可包括例如硼或磷，并且可包括如TEOS的這類眾所周知的氧化物。
圖9是在本發(fā)明實(shí)施例中可用于蝕刻的電容耦合多頻蝕刻室900的示意圖。蝕刻室900包括密封環(huán)902、上電極904、下電極908、蝕刻劑源氣體混合物源910、控制器970以及排氣泵920。在蝕刻室900內(nèi)，晶片980(由待蝕刻層形成或其上形成待蝕刻層)放在下電極908上。下電極908結(jié)合適當(dāng)?shù)囊r底夾緊機(jī)制(例如，靜電、機(jī)械夾緊等)用于支撐晶片980。反應(yīng)器頂部928結(jié)合直接與下電極908相對(duì)設(shè)置的上電極904。上電極904、下電極908以及密封環(huán)902限定義約束的等離子體容積。氣體由蝕刻劑源氣體混合物源910提供到約束的等離子體容積中，并由排氣泵920通過(guò)密封環(huán)902和排氣口從約束的等離子體容積中排出。第一RF源944電連接到上電極904。第二RF源948電連接到下電極908。室壁952包圍密封環(huán)902、上電極904和下電極908。第一RF源944和第二RF源948都可包括27MHz電源和2MHz電源。RF電源與電極的連接有不同的組合是可能的。如果是由位于California Fremont的LAM ResearchCorporationTM制造的Exelan HPT/2300DFCTM，它可用于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，兩個(gè)RF電源都連接到下電極，而上電極接地。蝕刻劑源氣體混合物源910具有氙源962、氟烷源964和氧源968。其它成分的氣體源(例如氫氟烷源)可包括在蝕刻劑源氣體混合物源910中。另一種稀釋氣體(如氬)也可加到蝕刻劑源氣體混合物源910中。將控制器970編程為提供有高流速氙的蝕刻劑源氣體混合物。控制器970也可用于控制RF源944、948和其它組件。
實(shí)例在一個(gè)實(shí)例中，采用含有20標(biāo)準(zhǔn)立方厘米(sccm)的C4F8、10sccm的O2、150sccm的Ar和150sccm的Xe的蝕刻劑源氣體以在由位于Califomia Fremont的LAM ResearchTM制造的Exelan HPT/2300DFCTM或Exelan HPTTM等離子體蝕刻機(jī)中形成等離子體以蝕刻氧化物層。在此實(shí)例中，光致抗蝕劑是遠(yuǎn)UV，并且大約0.6μm厚。蝕刻配置為形成2.0μm深的矩形單元電容器結(jié)構(gòu)，其臨界尺寸為0.12μm×0.35μm。蝕刻時(shí)，室內(nèi)的壓力大約為50毫乇。氦冷卻壓力大約為15乇。對(duì)于27MHz RF發(fā)生器，電極功率大約為1000瓦，而對(duì)于2MHzRF發(fā)生器為1000瓦。蝕刻進(jìn)行了210秒，在所得的蝕刻特征中基本上沒(méi)有光致抗蝕劑扭擺以及由此而產(chǎn)生的缺陷。
為作說(shuō)明，圖8說(shuō)明光致抗蝕劑掩模804的頂視圖，由于在蝕刻中使用了高氙流，該掩?；旧蠜](méi)有呈現(xiàn)PR扭擺。所以，通過(guò)光致抗蝕劑掩模804，可蝕刻出成形很好的特征808。
雖然已就若干優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了說(shuō)明，但有各種更改、置換、改變和各種替代等效物落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，雖然在此是參考Exelan HPT/2300DFCTM等離子體加工系統(tǒng)及其適用的具體參數(shù)而作的討論，但本發(fā)明也適用于其它等離子體蝕刻系統(tǒng)，包括電感耦合等離子體蝕刻機(jī)以及其它電容耦合等離子體蝕刻機(jī)，有兩個(gè)或多個(gè)可調(diào)諧頻率。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員在讀了此公開(kāi)的內(nèi)容后就能夠?qū)υ诖斯_(kāi)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在不背離本發(fā)明的范圍和精神的條件下，用其它的蝕刻工藝、其它的PR厚度、其它類型的光致抗蝕劑材料(不是實(shí)例中的遠(yuǎn)UV和193nm UV)、其它的基于氟烷和/或基于氫氟烷的氣體、其它類型的待蝕刻材料、其它類型的活性蝕刻劑和其它類型的蝕刻機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
此外，雖然所述實(shí)例是在200mm襯底上進(jìn)行的，對(duì)于300mm的襯底也作到了完全消除光致抗蝕劑的扭擺。預(yù)期無(wú)論襯底尺寸如何將都可獲得類似的性能。
此外，據(jù)信在針對(duì)與光致抗蝕劑扭擺關(guān)聯(lián)的有害現(xiàn)象方面添加氙是有利的，與等離子體蝕刻的類型無(wú)關(guān)。所以，據(jù)信在除了氧化物蝕刻的其它蝕刻中，和/或使用的化學(xué)品不是前述的基于氟烷和/或基于氫氟烷的化學(xué)品時(shí)，添加氙可基本上消除這類與光致抗蝕劑扭擺相關(guān)的有害現(xiàn)象。
在蝕刻設(shè)在光致抗蝕劑掩模下面的其它材料層(例如硅化物層、硬掩模層、抗反射涂層、阻擋層或純硅層)時(shí)，本發(fā)明可用于防止光致抗蝕劑的扭擺。此外，其它的蝕刻劑源氣體混合物可用于蝕刻在光致抗蝕劑掩模下的層。所以，現(xiàn)已公開(kāi)了示范實(shí)施例以及最佳方式，可對(duì)公開(kāi)的實(shí)施例作各種改動(dòng)、替代置換以及改變，而同時(shí)仍保持在由以下權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的主題和精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.在有等離子體加工室在其中的等離子體加工系統(tǒng)中，用于在將特征蝕刻到襯底上的層中時(shí)顯著減少光致抗蝕劑扭擺的方法，包括將在光致抗蝕劑掩模下面設(shè)有所述層的所述襯底置入所述等離子體加工室，所述層在所述襯底上面；使蝕刻劑源氣體混合物流入所述等離子體加工室，其中，所述蝕刻劑源氣體混合物包括氙和活性蝕刻劑，所述氙的流速至少是蝕刻劑源氣體混合物的35％，所述蝕刻劑氣體源混合物還包括氬，所述氙的流速大約在所述氬和氙的流速和的50％-90％之間；從所述蝕刻劑源氣體混合物打出等離子體；以及用來(lái)自所述蝕刻劑源氣體混合物的所述等離子體將所述特征蝕刻到所述層中，其中，所述氙的流速減少了光致抗蝕劑的扭擺。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氙的流速低于所述蝕刻劑源氣體混合物的95％。
3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述蝕刻劑源氣體混合物還包括惰性氣體。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述等離子體加工室是可調(diào)諧多頻電容耦合蝕刻室，所述打出等離子體是利用電容耦合打出所述等離子體。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述待蝕刻層是硅氧化物層。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述活性蝕刻劑是從氟烷和氫氟烷中至少一種中選擇。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述活性蝕刻劑還包括氧。
8.利用如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法制造的半導(dǎo)體芯片。
9.用于實(shí)施如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法的多頻電容耦合蝕刻室。
10.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述光致抗蝕劑是遠(yuǎn)UV光致抗蝕劑。
11.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述光致抗蝕劑是193nm光致抗蝕劑。
全文摘要
提供了用于在蝕刻襯底上的層時(shí)顯著減少光致抗蝕劑扭擺的方法。將在光致抗蝕劑掩模下面設(shè)有層的襯底置入等離子體加工室，該層在襯底上面。使蝕刻劑源氣體混合物流入等離子體加工室，其中蝕刻劑源氣體混合物包括氙和活性蝕刻劑，氙的流速至少是蝕刻劑源氣體混合物的35％。等離子體從蝕刻劑源氣體混合物打出。用等離子體蝕刻該層，其中氙的流速減少了光致抗蝕劑的扭擺。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1771581SQ200480009423
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月12日
發(fā)明者C·魯蘇, M·斯里尼瓦桑 申請(qǐng)人:蘭姆研究有限公司