提供了一种用于蚀刻位于基片上且置于掩模下的介电层的方法。基片设置于等离子体处理室中。提供包括Ｏ↓［２］和硫成分气体的蚀刻剂气体到等离子体室，该硫成分气体包括Ｈ↓［２］Ｓ和含有至少一个碳硫键的化合物中的至少一种。等离子体从蚀刻剂气体形成。利用来自于蚀刻剂气体的等离子体，穿过光刻胶掩模，特征被蚀刻到蚀刻层中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在半导体器件生产期间穿过纟奄;漠对蚀刻层进行蚀 刻。更具体地，本专利技术涉及在半导体器件生产期间穿过光刻胶掩模 蚀刻介电层。
技术介绍
在半导体晶片处理过程中，利用熟知的图案形成和蚀刻处理，在晶片中限定半导体器件的特征。在这些处理中，光刻月交(PR)材 料可净皮沉积在晶片上，然后曝光于由中间4务才莫(reticle)过滤的光。 中间掩模可以是透明板，其图案化有典型特征几何形状，该几何形 状阻止光穿过中间掩才莫传播。当穿过中间掩模后，光接触光刻胶材料的表面。光改变光刻胶 材料的化学组成，4吏得显影液可去除部分光刻交材料。在正型光刻 胶材料的情形下，曝光区域;陂去除，而在负型光刻月交材料的情形下， 未曝光区域被去除。此后，晶片被蚀刻，以从不再受光刻胶材料保 护的区域去除下面的材料，并由此在晶片中产生所需的特4正。为才是供增加的密度，特征尺寸^皮减小。这可通过减小特征的临 界尺寸(CD)而实现，其需要改进的光刻3交分辨率。在深和窄开口的蚀刻中，可产生侧壁弓形化(bowing)现象。 这种弓形化产生弯曲的而不是直的蚀刻特征的侧壁。
技术实现思路
为实现前述和才艮据本专利技术的目的，冲是供了 一种用于蚀刻位于基 片上且置于光刻胶掩模下的介电层的方法。基片被置于等离子体处理室中。提供包括o2和硫成分气体的蚀刻剂气体到等离子体室， 该硫成分气体包括H2S和含有至少一个碳硫键的化合物中的至少一 种。等离子体由蚀刻剂气体形成。利用来自蚀刻剂气体的等离子体， 特征穿过光刻胶掩模被蚀刻到蚀刻层中。在本专利技术的另一个方面，才是供了一种用于在介电层中形成特4正 的装置，其中介电层由基片支撑，并且其中蚀刻层由光刻胶掩才莫覆 盖。等离子体处理室，包括形成等离子体处理室罩的室壁，用于在 等离子体处理室罩中支撑基片的基片支撑件，用于调节等离子体处 理室罩中压力的压力调节器，用于提供电力到等离子体处理室罩中 以维持等离子体的至少 一个电极，用于提供气体到等离子体处理室 罩中的气体入口 ，以及用于从等离子体处理室罩排放气体的气体出 口 。气体源与气体入口流体连4妄，气体源包4舌石克成分气体源以及 ()2源，硫成分气体源用于提供H2S和含有至少一个碳硫键的化合物 中的至少 一种。控制器可控制地连接到气体源以及至少 一个电极， 并且控制器包括至少一个处理器和计算机可读介质。计算机可读介 质包括用于提供包括02以及石克成分气体的蚀刻剂气体到等离子体 室中的计算才几可读代码，其中该石克成分气体包4舌H2S和含有至少一 个碳碌^键的化合物中的至少一种，用于从蚀刻剂气体形成等离子体 的计算机可读代码，以及用于提供等离子体条件以利用来自蚀刻剂 气体的等离子体，穿过光刻胶掩模将特征蚀刻到介电层中的计算机 可读代码。在本专利技术的另 一个方面，提供了 一种用于蚀刻位于基片上且置 于光刻胶掩模下的硅氧化物基介电层的方法。基片被置于等离子体 处理室中。提供包括氟成分、〇2和含硫成分气体的蚀刻剂气体到等离子体室中，该A1L成分气体包括H2S和含有至少一个石友好u4建的化合 物中的至少一种，其中该蚀刻剂气体具有蚀刻剂气体流量，并且含 石克成分气体具有裙^成分流量，其中碌u成分流量为蚀刻剂气体流量的 0.1%到10%。等离子体由蚀刻剂气体形成。利用由蚀刻剂气体形成 的等离子体，穿过光刻胶掩模将特征蚀刻到蚀刻层中。本专利技术的上述和其它特征将会结合附图，通过以下对本专利技术的 i羊纟田i兌明而更i羊纟田J44笛述。附图说明本专利技术通过附图以实例的方式而非限定的方式进行说明，在附 图中，相似的参考标记代表类似的元件，其中图1是本专利技术一个实施例的流程图2A-B是在本专利技术的一个实施例中经蚀刻的层的示意图3是可用于蚀刻的等离子体处理室的示意图4A-B显示了一种计算才几系统，其适合于实现在本专利技术的实 施例中使用的控制器；图5是不使用含硫成分蚀刻的接触部(contact)的形貌；图6是使用H2S添加物蚀刻的接触部的形貌；图7是使用COS添加物蚀刻的接触部的形貌。具体实施例方式现在结合在附图中示出的数个优选实施例，详细描述本专利技术。 在以下说明中，将阐明数个具体细节以^是供对本专利技术的透彻的理 解。但是，对于本领域的技术人员而言，显然，本专利技术可不使用这 些具体细节中的某些或全部而一皮实施。在另一些情形下，熟知的处 理步4聚和/或结构未估文详细描述，以避免不必要;也混淆本专利技术。为1^更于理解，图1是在本专利技术一个实施例中^吏用的处理的高级流程图。提供带有介电层的基片(步骤104)。为便于理解本专利技术， 图2A是提供了具有介电层220的基片210的横截面示意图(步骤 104)。在本专利技术的该实施例中，基片210为硅晶片，并且介电层220 为娃氧化物基的低k介电材料或有机基的低k介电层。在该优选的 实施例中，防反射涂层(ARC ) 224设置于蚀刻层220上。光刻月交 掩模228优选地为193 nm或以上的光刻月交，其形成于介电层220 上(步骤108)。基片210置于等离子体处理室中(步骤112)。图3是可用于本专利技术蚀刻的等离子体处理室300的示意图。等 离子体处理室300包括限制环302、上部电才及304、下部电才及308、 气体源310以及排气泵320。在等离子体处理室300中，基片210 设置于下部电极308上。下部电极308包括合适的基片卡紧机构(例 如，静电、机械夹具等等)以用于固定基片210。反应器顶部328 包4舌上部电才及304,上部电才及304 i殳置为正对下部电才及308。上部 电极304、下部电极308以及限制环302卩艮定受限等离子体容积 (volume)。气体由气体源31(M是供给受限等离子体容积，并且由排 气泵320,从受限等离子体容积经过限制环302和排气口排出。除 了有助于排出气体，排气泵320还有助于调节压力。在实施例中， 气体源310包括石克成分源312、 02源316以及氟成分源318。气体 源310可进一步包括其它气体源。RF源348电连冲妻到下部电才及308。 '室壁352 5不*克卩艮-制J不302、上吾P电才及304以及下4卩电才及308。连4妻RF电源到电极的不同组合是可能的。在一个优选的实施例中，27 MHz和2 MHz的电源组成连冲妻到下部电才及的RF电源348,上部电 极接地。控制器335可控制地连接到RF源348、排气泵320和气 体源310。图4A和4B说明了计算机系统800,其适合于实现在本专利技术的 实施例中使用的控制器335。图4A显示了计算机系统的一种可能 的物理形式。当然，计算才几系统可以具有多种物理形式，包括^人集 成电路、印刷电路板和小的手持设备，到大型超级计算机。计算机 系统800包括监牙见器802、显示屏804、才几箱806、》兹盘驱动808、 4建盘810和鼠标812。石兹盘814为计算才几可读介质，其用于传递凄t 据到计算机系统800或从计算才几系统800输出凄t据。图4B是计算机系统800的方框图的实例。连接到系统总线820 的是各种子系统。 一个或多个处理器822 (也一皮称为中央处理单元， 或CPU )与存储设备(包括存储器824 )相连接。存储器824包括 随机存取存储器(RAM )和只读存储器(ROM )。本领域本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于蚀刻位于基片上且置于光刻胶掩模下的介电层的方法，包括：将所述基片置于等离子体处理室中；将包括Ｏ↓［２］和硫成分气体的蚀刻剂气体提供到所述等离子体室中，所述硫成分气体包括Ｈ↓［２］Ｓ和含有至少一个碳硫键的化合物中的至少一种；从所述蚀刻剂气体形成等离子体；以及利用来自于所述蚀刻剂气体的所述等离子体，穿过所述光刻胶掩模将特征蚀刻到所述蚀刻层中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-3-30 11/095,9321.一种用于蚀刻位于基片上且置于光刻胶掩模下的介电层的方法，包括将所述基片置于等离子体处理室中；将包括O2和硫成分气体的蚀刻剂气体提供到所述等离子体室中，所述硫成分气体包括H2S和含有至少一个碳硫键的化合物中的至少一种；从所述蚀刻剂气体形成等离子体；以及利用来自于所述蚀刻剂气体的所述等离子体，穿过所述光刻胶掩模将特征蚀刻到所述蚀刻层中。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻剂气体具有蚀刻 剂气体流量，并且所述硫成分气体具有硫成分流量，其中，所 述石克成分流量为所述蚀刻剂气体流量的0.1 %到10% 。3. 根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述硫成分气 体包4舌H2S、 COS和CS2中的至少一种。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述介电层为 硅氧化物基介电层，并且所述蚀刻剂气体进一步包括氟成分。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述氟成分为氬氟烃和碳 氟4匕合物中的至少 一种。6. 根据权利要求4-5中任一项所述的方法，其中，所述硅氧化物 基介电层为有枳^圭酸盐3皮璃。7. 根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，硫成分气体被脉沖调制。8. —种用于在介电层形成特征的装置，其中，所述介电层由基片 支撑，并且其中，所述蚀刻层由光刻胶掩模覆盖，包括等离子体处理室，包4舌形成等离子体处理室罩的室壁；用于在所述等离子体处理室罩中支撑基片的基片支撑件；用于调节所述等离子体处理室罩中压力的压力调节器；用于提供电力到所述等离子体处理室罩以维持等离 子体的至少一个电才及；用于将气体提供到所述等离子体处理室罩中的气体 入口 ； 以及用于从所述等离子体处理室罩排放气体的气体出口 ；与所述气体入口流体连4妾的气体源，包括用于提供H2S和含有至少一个碳硫键的化合物中至 少 一种的碌u成分气体源；以及02源；可控地连4妻到所述气体源以及所述至少一个电4及的控制 器，包括至少一个处理器；以及计算才几可读介质，包^舌用于将包括0...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡梅利娅鲁苏，黄志松，穆昆德斯里尼瓦桑，埃里克A赫德森，阿龙埃普勒，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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