專利名稱:在斜面蝕刻處理期間避免低k損傷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的形成。更具體地,本發(fā)明涉及
在半導(dǎo)體器件形成期間^v斜緣去除蝕刻副產(chǎn)物。再更具體地,本發(fā)
明涉及在半導(dǎo)體器件形成期間從殺+緣去除蝕刻副產(chǎn)物中避免低k損 傷。
背景技術(shù):
在基片(例如,半導(dǎo)體基片或如用于平面顯示器制造中 的玻璃面板)的處理中,往往釆用等離子。在基片處理期間,將基 片分為多個(gè)模片或者矩形區(qū)域。該多個(gè)模片的每個(gè)將成為集成電 i 各。然后在一系列步驟中處理該基片,其中有選擇地去除(或蝕刻) 以及沉積材料。將晶體管4冊極關(guān)鍵尺寸(CD )控制在幾個(gè)納米的數(shù) 量級是最優(yōu)先考慮的,因?yàn)閷δ繕?biāo)柵極長度每個(gè)納米的偏差會直接 影響這些器件的運(yùn)行速度和/或可操作性。通常,在蝕刻之前,在基片上涂覆硬化乳劑薄膜(如光 刻膠掩模)。然后有選擇地去除硬化乳劑的一些區(qū)域,使得下面的 層暴露出來。然后,將基片設(shè)在等離子處理室的基片支撐結(jié)構(gòu)上。 然后將一組適當(dāng)?shù)牡入x子氣體引入該室并且產(chǎn)生等離子以蝕刻該 基片的暴露區(qū)域。在蝕刻工藝期間,蝕刻副產(chǎn)物(例如由-灰(C )、氧(O )、 氮(N)、氟(F)等組成的聚合物)往往形成在靠近基片邊緣(或斜緣)的頂面和底面上??拷倪吘墸g刻等離子密度一般較 低,這導(dǎo)致聚合物副產(chǎn)物聚集在該基片斜緣頂面和底面上。通常,
在該基片的邊緣附近例如在距該基片邊緣大約5mm至大約15mm之 間,沒有才莫片。然而,隨著由于多個(gè)不同的蝕刻工藝而4吏得在斜緣 的頂面和底面上沉積連續(xù)的副產(chǎn)物聚合物層,通常強(qiáng)健和粘性的有 機(jī)《睫將最終在隨后的處理步驟期間變?nèi)?。那么,形成在基片邊緣?頂面和底面上的聚合物層往往會在后處理(該基片表面的濕法清 潔)期間剝離或剝落在另一基片上,可能影響器件成品率。在半導(dǎo)體晶片上集成低k電介質(zhì)(其機(jī)械強(qiáng)度低于之前一 代的材料)使得超精細(xì)特征尺寸和高性能要求成為必要。該低k介
挑戰(zhàn)(低k材料定義為介電常數(shù)("k")低于2.9的半導(dǎo)體級絕緣 材料。為了進(jìn)一步降低集成電路上器件的尺寸,必須使用低電阻率 導(dǎo)體和低k絕緣體以減低鄰近金屬線路之間的電容耦合。低k電介 質(zhì)、碳或氟摻雜膜結(jié)合進(jìn)后端工序(BEOL)堆棧以提高器件性能 和允許器件規(guī)?;H欢?,低k材料是多孔的,其引起工藝集成和材料相容性 方面的麻煩。保持膜的完整性與將其適當(dāng)合并與執(zhí)行必須的剝除、 清潔和調(diào)整之間的平衡動(dòng)作變得越來越不穩(wěn)定。圖案化過程(蝕刻、 剝除和清潔)也會對多孔低k的完整性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前使用的
清潔等離子氣體是02和CF4或N2和CF4,其導(dǎo)致氮、氧或氟基團(tuán)漂移
進(jìn)該基片。這個(gè)漂移導(dǎo)致k值增加,這會改變成分并且使該材料退 化。因此,低k損傷導(dǎo)致退化的器件性能、降低的可靠性、低 成品率和其他相關(guān)問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)前述以及根據(jù)本發(fā)明的目的,提供用于清潔基 片斜緣的方法。在蝕刻層上形成圖案化光刻膠掩模。清潔該斜緣包 括提供清潔氣體,其包括C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或 其組合的至少一個(gè);從該清潔氣體形成清潔等離子;以及將該斜緣 暴露于該清潔等離子。穿過光刻膠特征將特征蝕刻進(jìn)蝕刻層,以及 去除該光刻膠掩模。本發(fā)明的另一方面關(guān)于在蝕刻層上形成圖案化光刻月交掩 才莫。穿過該光刻膠特征將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層,以及去除該光刻膠 掩模。清潔該斜緣包括提供清潔氣體,其包括C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 QcHyFz或其組合的至少一個(gè);從該清潔氣體形成清潔等 離子;以及將該斜緣暴露于該清潔等離子。在本發(fā)明的另 一方面,提供用于蝕刻基片斜緣的設(shè)備。 提供一種等離子處理室,包括形成等離子處理室外殼的室壁;在 該等離子處理室外殼內(nèi)支撐基片的基片支撐件,其中該基片支撐件 的直徑小于該基片直徑;用于該等離子處理室外殼中壓力的壓力調(diào) 節(jié)器;至少一個(gè)用于提供功率至該等離子處理室外殼以維持等離子 的電極;用于將氣體提供進(jìn)該等離子處理室外殼的氣體入口;以及 用于從該等離子處理室外殼排出氣體的氣體出口。氣體源與該氣體 入口流體連通,其中該氣體源包括清潔氣體源、清潔等離子氣體源 和蝕刻層蝕刻氣體源??刂破饕钥煽刂频姆绞竭B接到該氣體源和該 至少一個(gè)電才及。該控制器包括至少一個(gè)處理器和計(jì)算才幾可讀介質(zhì)。 該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于在蝕刻層上形成圖案化光刻膠掩模的 計(jì)算4幾可讀代碼;用于清潔該斜緣的計(jì)算才幾可讀代碼,其包括用 于提供清潔氣體的計(jì)算機(jī)可讀代碼,該清潔氣體包括C02, CO, CxHy, H2, NH3, CxHyFz或其組合的至少一個(gè);用于由該清潔氣體 形成清潔等離子的計(jì)算機(jī)可讀代碼;以及,用于將該斜緣暴露于該清潔等離子的計(jì)算機(jī)可讀代碼。該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)一步包括用 于穿過該光刻膠特征將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層的計(jì)算機(jī)可讀代碼和 用于去除該光刻月交掩才莫的計(jì)算4幾可讀代碼。本發(fā)明的這些和其他特征將在下面的具體描述中結(jié)合附 圖更詳細(xì)地i兌明。
在附圖中,本發(fā)明作為示例而不是作為限制來說明,其 中類似的參考標(biāo)號指出相似的元件,其中
圖l是可用于本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例中的工藝的高層流程圖。
圖2是可用于本發(fā)明另 一實(shí)施例中的工藝的高層流程圖。
圖3A-C是按照本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例處理的堆棧的剖視示意圖和 俯視圖。
圖4是清潔該刮^彖的步驟更詳細(xì)的流程圖。
圖5A和5B是可用來實(shí)施本發(fā)明的斜面蝕刻處理室的示意圖。
圖6A和6B是可用來實(shí)施本發(fā)明的等離子處理室的 一個(gè)實(shí)施例 的示意圖。
圖7A-B示出計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其適于實(shí)現(xiàn)用于本發(fā)明實(shí)施例的控制器。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將才艮據(jù)如在附圖中i兌明的幾個(gè)實(shí)施方式來具體描述 本發(fā)明。在下面的描述中,闡述許多具體細(xì)節(jié)以才是供對本發(fā)明的徹 底理解。然而,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員,顯然,本發(fā)明可不利用這些 具體細(xì)節(jié)的一些或者全部而實(shí)施。在有的情況下,7>知的工藝步驟 和/或結(jié)構(gòu)沒有i兌明,以避免不必要的混淆本發(fā)明。為了<更于理解,圖l是可用于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝的 高層流程圖。參考圖l,提供圖案化的光刻膠掩模(步驟IOO)。圖 3A是一剖視示意圖,示出基片304上待蝕刻的層308,在該待蝕刻層 308上的底層310上具有圖案化的光刻"交掩才莫312,該掩膜具有光刻 膠特征314,它們形成堆300。該光刻膠掩模具有光刻膠特征關(guān)鍵尺 寸(CD),其可以是可能最小的特征的最寬部分的寬度。為了提供 該圖案化光刻膠掩模,可首先在待蝕刻層上形成光刻膠層。然后圖 案4匕該光刻力交層以形成光刻力交特4正314。可選地,該基片傳送到斜面蝕刻室(步驟102)。如下面 詳細(xì)描述的,等離子室可用于形成半導(dǎo)體的所有步-驟。然而,在可 選實(shí)施例中, 一個(gè)單獨(dú)的室可用來清潔該斜緣。因此,該基片必須 傳遞到該斜面蝕刻室以清潔該斜緣。清潔該釗^彖(步驟104 )。圖4是這個(gè)步驟更詳細(xì)的流程圖。 如圖4所示,清潔該斜》彖可包括下面步驟4是供清潔氣體(步驟404), 形成清潔等離子(步驟406)以及將該斜緣暴露于該清潔等離子(步 驟408)。該清潔氣體可以是C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或
其組合?;瘜W(xué)式為CxHy的清潔氣體可以是CH4、 C2H6和C2H4。化學(xué)
式為CxHyFz的清潔氣體可以是CH3F、 CHF3、 0^^2或(^211^4。該清 潔等離子可包括C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或其組合。并不想受到任何局限或理論的約束,相信CO或C02最佳, 然后是CxHy、 H2、 CxHyFz和NH3。另外,相信C02和CF4降低氧和氟基團(tuán)的量。因此,使用CO或C02是最優(yōu)選的。使用CxHy是接下來最 優(yōu)選的。使用H2是接下來最優(yōu)選的。使用CxHyFz是接下來優(yōu)選的, 以^JsTH3是4妄下來優(yōu)選的??蛇x地,該基片可以傳送回等離子蝕刻室(步驟106)。 如下面詳細(xì)描述的,等離子室可以用來扭^亍形成該半導(dǎo)體的全部步 驟。然而,在可選實(shí)施例中, 一個(gè)單獨(dú)的室可以用來蝕刻該蝕刻層 中的特征。因此,該基片必須傳送到該等離子蝕刻室以蝕刻這些特 征。然后穿過該光刻膠掩模312將特征328蝕刻進(jìn)該蝕刻層 (步驟108),如圖3B所示。然后去除該光刻膠掩模312 (步驟IIO), 如圖3C所示。可選地,該基片可以傳遞回斜面蝕刻室(步驟112)。該 斜緣可以再次清潔(步驟114),如上面參照圖4所描述的。圖2是可用于本發(fā)明另 一 實(shí)施例的工藝的高層流程圖。提 供圖案化光刻膠掩模(步驟200),如上面參照圖3A所說明的。然后 穿過該光刻膠掩才莫312將特征328蝕刻進(jìn)該蝕刻層308 (步驟202), 如圖3B所示。然后去除該光刻月交掩才莫312 (步驟204),如圖3C所示??蛇x地,該基片可以傳遞到斜面蝕刻室(步驟206)。如 下面詳細(xì)描述的,等離子室可以用來扭j亍形成該半導(dǎo)體的全部步
驟。然而,在可選實(shí)施例中, 一個(gè)單獨(dú)的室可以用來清潔該釗-纟彖。 因此,該基片必須傳遞到該斜面蝕刻室以清潔該斜緣。清潔該凍牛緣(步驟208)。如圖4所示,清潔該斜緣包括這 些步驟提供清潔氣體(步驟404),形成清潔等離子(步驟406) 和將該斜緣暴露于該清潔等離子(步驟408)。該清潔氣體可以是C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CJIyFz或其組合?;瘜W(xué)式為CxHy的清 潔氣體可以是CH4、 C2H6、和QH4?;瘜W(xué)式為CxHyFz的清潔氣體可 以是CH3F、 CHF3、 CH2F2或QH2F4。該清潔等離子包4舌032、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或其組合。并不想受到任何局限或理論的約束,相信C0或C02最佳, 然后是CxHy、 H2、 CxHyFz和NH3。另夕卜,相信C02和CF4降低氧和氟 基團(tuán)的量。因此,使用CO或C02是最優(yōu)選的。使用C^Hy是接下來最 優(yōu)選的。使用H2是接下來最優(yōu)選的。使用CxHyFz是接下來優(yōu)選的, 以及NHb是接下來優(yōu)選的。該底層310可以是任何已知的有機(jī)、無機(jī)或金屬層。為了 示范性目的而不是為了限制,該底層可以是抗反射層(ARL)、底 部抗反射層(BARC)、介電抗反射層(DARC)、無定形碳或任何 其他已知的底層。
示例在這個(gè)工藝的一個(gè)示例中,形成圖案化光刻月交層(步驟 100, 200)。具有該蝕刻層308、底層310、圖案4匕光刻月交掩4莫312和 斜緣316的基片304設(shè)在等離子處理室中。圖5A和5B說明被室壁502封閉的斜面蝕刻處理室500的 實(shí)施例。室500具有頂部設(shè)有基片550的基片支撐件540。在一個(gè)實(shí) 施例中,該基片支撐件540是靜電卡盤,其由RF (射頻)電源(未 示)供電。該基片支撐件540可以是DC (直流)、RF偏置或接地。 該基片支撐件540的直徑小于該基片550的直徑以1更清潔該斜緣。對 著該基片支撐件540的是氣體分配板560,具有氣體入口561。在基 片550蝕刻期間,室500可以RF通電以生成電容耦合蝕刻等離子或電 感耦合蝕刻等離子。
該基片550可具有斜緣517,其包括該基片邊緣的頂部和 底部表面,如圖5A的區(qū)域B以及圖5B的放大的區(qū)域B所示。在圖5B 中,斜緣517用4且的線條和曲線突出顯示。圍繞該基片支撐件540邊緣,是底部邊緣電極520,由導(dǎo) 電材料制成,如鋁(A1)。在該基片支撐件540和該底部邊緣電極520 之間,是底部介電環(huán)521,其將該基片支撐件540和該底部邊緣電^L 520電氣隔開。在一個(gè)實(shí)施例中,基片550不4妄觸該底部邊^(qū)彖電才及 520。在該底部邊緣電極520外面,是另一底部絕緣環(huán)525,其延展 該底部邊鄉(xiāng)彖電才及520面向基片550的表面。圍繞氣體分配板560,是頂部邊緣電極510,由導(dǎo)電材料 制成,如鋁(Al)。該頂部邊纟彖電才及510通過頂部介電環(huán)511與氣體 分配^反560電絕纟彖。在該頂部邊纟彖電才及510之外,是頂部絕纟彖環(huán)515, 其延展該頂部邊^(qū)彖電才及510面向基片550的表面。在一個(gè)實(shí)施例中,該底部邊緣電極520連接到RF電源 525,以及該頂部邊桑彖電才及5104妾地。在基片釗-纟彖清潔工藝期間,該 RF電源525^是供頻率在大約2MHz至大約15MHz之間以及功率在大 約100瓦至大約2000瓦之間的RF功率以生成清潔等離子。在斜緣清 潔期間,該基片支撐件540和該氣體分配^反560保持為電氣浮動(dòng)。該 清潔等離子配置為由該頂部介電環(huán)511、該頂部邊纟彖電才及510、該頂 部絕纟彖環(huán)515、該底部介電環(huán)521、該底部邊纟彖電才及520和該底部絕 纟象環(huán)限制。在該殺+纟彖清潔工藝期間,該殺牛面蝕刻室壓力可以在大約 100mTorr至大約2Torr之間。該氣體分配^反560和基片550之間的間隔 Ds小于0.6mm以確^f呆該殺牛鄉(xiāng)彖清潔工藝期間在該頂部電才及560和該基 片550之間不形成等離子。該清潔氣體可以從與氣體入口 561流體連 通的任何氣體源(未示)提供并且由排氣泵550通過氣體出口排出該室。在一個(gè)實(shí)施例中,該氣體入口設(shè)在該氣體分配板560附近。 或者,該清潔氣體還可通過設(shè)在該處理室500其他部件內(nèi)的氣體入 口提供??刂破?04以可控制地方式連接到該RF源525、該氣體源以 及任何其他裝置。該室的別的實(shí)施例在美國專利申i青第11/440,561 (遞交于 2006年5月24日,主題為"Apparatus and Methods To Remove Films On Bevel Edge and Backside of Wafer",為了所有目的其整體結(jié)合在 這里。圖6A和6B是可用于實(shí)施本發(fā)明的等離子處理室 一個(gè)實(shí) 施例的示意圖。該等離子處理室600可清潔和蝕刻該基片,從而該 基片將不必在多個(gè)室之間傳送,由jt匕減少處理時(shí)間、污染以及其4也 相關(guān)問題。由于該等離子處理室600與參照圖5討-淪的室相似,所以 將^義討:淪與主題有關(guān)的元件。該處理室600可具有頂部電極602和底部電極604。為了便 于斜面蝕刻,該基片610的直徑大于支撐該基片的底部電極604的直 徑。該清潔氣體可以/人與氣體入口 (在圖5A中示出)流體連通的任 何氣體源提供。該清潔氣體可以用來在電極602、 604之間形成清潔 等離子608。為了清潔該基片,這些電才及602、 604可以朝向4皮此移 動(dòng)由此迫使該清潔等離子608至該室600的側(cè)面,如圖6B所示。因此, 這些電極602、 604在斜面蝕刻過程中比蝕刻層蝕刻期間靠得更近。 即,該頂部電才及602和該底部電才及604在蝕刻層蝕刻工藝期間分開而 在該斜緣蝕刻工藝期間靠得更近。這些斜緣通過暴露于該清潔等離 子608而清潔。圖7A和7B說明了 一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)700,其適于實(shí)現(xiàn)用于 本發(fā)明的實(shí)施方式的控制器504。圖7A示出該計(jì)算才幾系統(tǒng)一種可能 的物理形式。當(dāng)然,該計(jì)算^L系統(tǒng)可以具有/人集成電i 各、印刷電3各板和小型手持i殳備到巨型超級計(jì)算機(jī)的范圍內(nèi)的許多物理形式。計(jì)
算機(jī)系統(tǒng)700包括監(jiān)視器702、顯示器704、機(jī)箱706、,茲盤驅(qū)動(dòng)器708、 鍵盤710和鼠標(biāo)712?!菲澅P714是用來與計(jì)算才幾系統(tǒng)700傳入和傳出數(shù)
據(jù)的計(jì)算4幾可讀介質(zhì)。圖7B是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)700的框圖的一個(gè)例子。連接到系統(tǒng)總 線720的是各種各樣的子系統(tǒng)。處理器722 (也稱為中央處理單元, 或CPU)連接到存儲設(shè)備,包括存儲器724。存儲器724包括隨機(jī)訪 問存儲器(RAM )和只讀存儲器(ROM )。如本領(lǐng)域所7>知的,ROM 用作向CPU單向傳輸數(shù)據(jù)和指令,而RAM通常用來以雙向的方式傳 輸數(shù)據(jù)和指令。這兩種類型的存儲器可包括下面描述的任何合適的 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。固定》茲盤726也是雙向連接到CPU722;其提供額 外的數(shù)據(jù)存儲能力并且也包括下面描述的任何計(jì)算才幾可讀介質(zhì)。固 定磁盤726可用來存儲程序、數(shù)據(jù)等,并且通常是次級存儲介質(zhì)(如 硬盤),其比主存儲器慢。可以理解的是保留在固定磁盤726內(nèi)的信 息可以在適當(dāng)?shù)那闆r下作為虛擬存儲器以標(biāo)準(zhǔn)的方式結(jié)合在存儲 器724中??梢苿?dòng)》茲盤714可以采用下面描述的4壬<可計(jì)算才幾可讀介質(zhì) 的形式。CPU 722還連接到各種輸入/輸出設(shè)備,如顯示器704、 鍵盤710、鼠標(biāo)712和揚(yáng)聲器730。通常,輸入/輸出設(shè)備可以是下 面的任何一種視頻顯示器、軌跡球、鼠標(biāo)、鍵盤、麥克風(fēng)、觸摸 顯示器、轉(zhuǎn)換器讀卡器、磁帶或紙帶閱讀器、書寫板、觸針、語音 或手寫識別器、生物閱讀器或其他計(jì)算才幾。CPU722可選地可使用 網(wǎng)絡(luò)接口 740連接到另一臺計(jì)算機(jī)或者電信網(wǎng)絡(luò)。利用這樣的網(wǎng)絡(luò) 接口,計(jì)劃在執(zhí)行上述方法步驟地過程中,CPU可從網(wǎng)絡(luò)接收信息 或者向網(wǎng)絡(luò)輸出信息。此夕卜,本發(fā)明的方法實(shí)施方式可在CPU722 上單獨(dú)扭J亍或者可在如Internet的網(wǎng)絡(luò)上與共享該處理一部分的遠(yuǎn) 程CPU —起執(zhí)行。
另外,本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步涉及具有計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲產(chǎn)品,在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上有用于執(zhí)行各種計(jì)算機(jī) 實(shí)現(xiàn)的操作的計(jì)算機(jī)代碼。該介質(zhì)和計(jì)算機(jī)代碼可以是那些為本發(fā) 明目的專門設(shè)計(jì)和構(gòu)建的,或者它們可以是對于計(jì)算初4欠件領(lǐng)域技
術(shù)人員來說/>知并且可以得到的類型。計(jì)算才幾可讀介質(zhì)的例子包
括,但不限于》茲介質(zhì),如石更盤、軟盤和》茲帶;光介質(zhì),如CD-ROM 和全息設(shè)備;磁-光介質(zhì),如光軟盤;以及為了存儲和執(zhí)行程序代碼 專門配置的硬件設(shè)備,如專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件 (PLD)以及ROM和RAM器件。計(jì)算機(jī)代碼的例子包括如由編譯 器生成的才幾器代碼,以及包含高級代碼的文件,該高級代碼能夠由 計(jì)算機(jī)使用解釋器來執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可以是在載波中由計(jì) 算機(jī)數(shù)據(jù)信號攜帶的并且表示能夠被處理器執(zhí)行的指令序列的計(jì) 算機(jī)代碼。清潔該斜緣(步驟104)。參照圖4所示的步驟,提供清潔 氣體(步—驟404)的示例性制法4吏用,例如,由C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或其纟且合的至少一個(gè)纟且成的氣體,/人該氣體可形 成清潔等離子(步驟406)。等離子處理室壓力可為500mTorr-2Torr。 更優(yōu)選地,清潔該斜緣的壓力為100mT-2T。將在大約2-27MHz的100 至2000瓦特功率提供到該等離子處理室。在制法的 一個(gè)實(shí)施例中, 5國1 OOOsccm的清潔氣體可在40。C的溫度使用超過5秒。然后將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層(步驟108)。待蝕刻層的示 例可以是傳統(tǒng)的蝕刻層,如SiN、 SiC、 fU匕物或^f氐k電介質(zhì)。傳統(tǒng) 的蝕刻制法可以用來蝕刻;f寺蝕刻的層。為了去除該掩模(步驟IIO ),可以使用氧氣灰化。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,清潔該斜緣和將特征蝕刻進(jìn) 該蝕刻層在同一蝕刻室的原位完成,如圖6A和6B。
在另一實(shí)施例中,將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層(步驟202)。 待蝕刻層的示例可以是傳統(tǒng)的蝕刻層,如SiN、 SiC、氧化物或低k 電介質(zhì)。傳統(tǒng)的蝕刻制法可以用來蝕刻該4寺蝕刻的層。為了去除該掩才莫(步驟204),可以4吏用氧氣灰化。清潔該斜緣(步驟208)。參照圖4所示的流程圖,提供清 潔氣體(步驟404)的示例性制法使用,例如,C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或其組合的至少一個(gè)組成的氣體,從該氣體可形 成清潔等離子(步驟406 )。蝕刻室或等離子處理室的壓力在 500mTorr-2Torr。更優(yōu)選地,清潔該斜纟彖的壓力為100mT-2T。將在 大約2-27MHz的100至2000瓦特的功率4是供到該等離子處理室。在制 法的一個(gè)實(shí)施例中,5-1000sccm清潔氣體可以在40。C的溫度使用超 過5秒。盡管本發(fā)明依照多個(gè)實(shí)施方式描述,但是存在落入本發(fā) 明范圍內(nèi)的改變、置換和各種替代等同物。還應(yīng)當(dāng)注意,有許多實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明方法和設(shè)備的可選方式。所以,其意圖是下面所附的權(quán)利 要求解釋為包括所有這樣的落入本發(fā)明主旨和范圍內(nèi)的改變、置換 和各種替代等同物。
權(quán)利要求
1. 一種蝕刻基片斜緣的方法,包括在蝕刻層上形成圖案化光刻膠掩模;清潔該斜緣,包括提供清潔氣體,其包括CO2、CO、CxHy、H2、NH3、CxHyFz或其組合的至少一個(gè);由該清潔氣體形成清潔等離子;以及將該斜緣暴露于該清潔等離子;穿過該光刻膠特征將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層;以及去除該光刻膠掩模。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中形成、清潔、蝕刻和去除發(fā) 生在單個(gè)等離子室中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中形成、蝕刻和去除發(fā)生在等 離子處理室中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,進(jìn)一步包括將頂部電極與底部電 極隔開。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中該清潔發(fā)生在斜面蝕刻室。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,進(jìn)一步包括將該基片傳送到該斜 面蝕刻室。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中該蝕刻進(jìn)一步包括將該基片 傳送到等離子處理室。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中QHy是CH4、 C2H6或C2H4 的至少一個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中CxHyFzA CH3F、 CHF3、 CHbF2或C2H2F4的至少一個(gè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中該清潔等離子包括CxHy以 及C02或CO的至少一個(gè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中該清潔等離子包括H2和co2。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包括將該基片傳送到該斜面蝕刻室;和 重復(fù)該清潔步驟。
13. —種由4又利要求1所述的方法形成的半導(dǎo)體器件。
14. 一種蝕刻基片斜緣的方法,包括在蝕刻層上形成圖案化光刻膠掩模;穿過該光刻力交特4正將特;f正蝕刻進(jìn)該蝕刻層;去除該光刻膠掩模;和清潔該殺牛纟彖包括提供清潔氣體,其包括C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或其纟且合的至少 一個(gè);由該清潔氣體形成清潔等離子;以及將該斜緣暴露于該清潔等離子。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中形成、蝕刻、去除和清潔 發(fā)生在單個(gè)等離子室中。
16. 才艮據(jù)外又利要求14所述的方法,其中形成、蝕刻和去除發(fā)生在 等離子處理室。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,進(jìn)一步包括將頂部電極與底部 電才及隔開。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法其中該清潔發(fā)生在斜面蝕刻室。
19. 4艮據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,進(jìn)一步包括將該基片傳送到該 凍牛面々蟲刻室。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法其中CJiy是CH4、 C2H6或C2H4 的至少一個(gè)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中CxHyFz是CH3F、 CHF3、 CH2F2或C2H2F4的至少 一 個(gè)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中該清潔氣體包括CxHy。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中該清潔等離子包括CxHy 和C02或CO至少一個(gè)。
24. 才艮據(jù)4又利要求14所述的方法,其中該清潔等離子包括H2和co2。
25. —種由4又利要求14所述的方法形成的半導(dǎo)體器件。
26. —種蝕刻基片斜緣的設(shè)備,包括等離子處理室,包>^:室壁,形成等離子處理室外殼;基片支撐件,在該等離子處理室外殼內(nèi)支撐基片, 其中該基片支撐件的直徑小于該基片直徑;壓力調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)該等離子處理室外殼的壓力;至少一個(gè)電極,向該等離子處理室外殼才是供功率以 維持等離子;氣體入口,將氣體提供進(jìn)該等離子處理室外殼;和 氣體出口,將氣體從該等離子處理室外殼排出; 氣體源,與該氣體入口流體連通,包括 清潔氣體源; 清潔等離子氣體源;和 蝕刻層蝕刻氣體源;控制器,以可控制的方式連接到該氣體源和該至少 一 個(gè) 電才及,包4舌至少一個(gè)處理器;和計(jì)算才幾可讀介質(zhì)包括用于在蝕刻層上形成圖案化光刻膠掩模的計(jì)算 機(jī)可讀代碼;用于清潔該斜緣的計(jì)算才幾可讀代碼,包括用于提供清潔氣體的計(jì)算機(jī)可讀代碼,該 清潔氣體包4舌C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz 或其組合的至少一個(gè);用于由該清潔氣體形成清潔等離子的計(jì)算 機(jī)可讀代碼,;以及用于將該斜緣暴露于該清潔等離子的計(jì)算機(jī)可讀代碼;用于穿過該光刻膠特征將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層的計(jì)算才幾可讀代碼;和用于去除該光刻膠掩模的計(jì)算機(jī)可讀代碼。
27.—種蝕刻基片斜緣的設(shè)備,包括 殺牛面蝕刻室,包4舌室壁,形成該4+面蝕刻室外殼;基片支撐件,在該斜面蝕刻室外殼內(nèi)支撐基片,其 中該基片支撐件直徑小于該基片直徑;壓力調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)斜面蝕刻室外殼中的壓力;至少一個(gè)電才及,提供功率至該殺+面蝕刻室外殼以維 持等離子;氣體入口,將氣體提供進(jìn)該等離子處理室外殼;和氣體出口 ,將氣體從該斜面蝕刻室外殼排出;氣體源,與該氣體入口流體連通,其包含清潔氣體,該 氣體包4舌C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或其組合的至 少一個(gè);以及控制器,以可控制的方式連接到該氣體源和該至少 一 個(gè) 電才及,包4舌至少一個(gè)處理器;和"i十算才幾可讀介質(zhì)包4舌用于提供清潔氣體的計(jì)算機(jī)可讀代碼,該氣體 包括C02、 CO、 CxHy、 H2、 NH3、 CxHyFz或其組合 的至少一個(gè);用于由該清潔氣體形成清潔等離子的計(jì)算機(jī)可讀代碼;和用于利用該清潔等離子清潔該斜緣的計(jì)算機(jī)可 讀代碼。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備,進(jìn)一步包括等離子蝕刻室,包括室壁,形成該等離子蝕刻室外殼;基片支撐件,在該等離子蝕刻室外殼內(nèi)支撐基片;壓力調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)該等離子蝕刻室外殼中的壓力;至少一個(gè)電才及,^是供功率至該等離子蝕刻室外殼以 維持等離子;氣體入口,將氣體提供進(jìn)該等離子蝕刻室外殼;和氣體出口,將氣體從該等離子蝕刻室外殼排出;氣體源,與該氣體入口流體連通,包4舌蝕刻層蝕刻氣體 源;以及控制器,以可控制的方式連4妄到該氣體源和該至少 一個(gè) 電才及,包4舌至少一個(gè)處理器;和 計(jì)算4幾可讀介質(zhì)包括用于在蝕刻層上形成圖案化光刻膠掩模的計(jì)算 才幾可讀^石馬;用于穿過光刻膠特征將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層的 計(jì)算才幾可讀代"碼;以及用于去除該光刻膠掩模的計(jì)算機(jī)可讀代碼。
全文摘要
提供一種蝕刻基片斜緣的方法。在該蝕刻層上形成圖案化光刻膠掩模。清潔該斜緣,包括提供清潔氣體,其包括CO<sub>2</sub>、CO、C<sub>x</sub>H<sub>y</sub>、H<sub>2</sub>、NH<sub>3</sub>、C<sub>x</sub>H<sub>y</sub>F<sub>z</sub>和其組合的至少一個(gè);由該清潔氣體形成清潔等離子;以及將該斜緣暴露于該清潔等離子。穿過該光刻膠特征將特征蝕刻進(jìn)該蝕刻層,以及去除該光刻膠掩模。
文檔編號H01L21/02GK101506939SQ200780031547
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者安德魯·貝利三世, 杰克·陳, 金允尚 申請人:朗姆研究公司