提供一种用于在光致抗蚀剂掩模下蚀刻电介质层的方法。提供具有在光致抗蚀剂掩模下设置的电介质层的晶片到蚀刻室内。提供包括ＣＦ↓［４］和Ｈ↓［２］的蚀刻气体到蚀刻室内，其中ＣＦ↓［４］具有流速并且Ｈ↓［２］具有流速，其中Ｈ↓［２］的流速大于ＣＦ↓［４］的流速。从蚀刻气体形成等离子体。使用从蚀刻气体形成的等离子体通过蚀刻掩模蚀刻特征到电介质层中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体器件的形成。
技术介绍
在半导体晶片处理期间，使用已知的构图和蚀刻工艺在晶片中限定半导体器件的特征。在这些工艺中，光致抗蚀剂(PR)材料沉积在晶片上，然后被暴露在被标线片(reticle)过滤的光下。标线片通常是玻璃板，该玻璃板用阻止光穿过标线片传播的示例特征几何尺寸进行构图。在穿过标线片后，光接触光致抗蚀剂材料的表面。光改变了光致抗蚀剂材料的化学成分，以使得显影剂能够除去光致抗蚀剂材料的一部分。在正光致抗蚀剂材料的情况下，除去暴露过的区域，在负光致抗蚀剂材料的情况下，除去未暴露的区域。其后，蚀刻晶片以从不再被光致抗蚀剂材料保护的区域除去下层材料，以及由此在晶片中限定所需特征。已知有各代的光致抗蚀剂。需要193nm光致抗蚀剂和157nm光致抗蚀剂和更小代的光致抗蚀剂以提供更小的器件尺寸和增大的器件密度。193nm和157nm光致抗蚀剂可以比以前代的光致抗蚀剂更软并且可以更像聚合物，并且特别地更像低k电介质聚合物，其可以减小低k电介质相对于光致抗蚀剂的蚀刻选择性。
技术实现思路
为了实现前述以及根据本专利技术的目的，提供一种在光致抗蚀剂掩模下蚀刻电介质层的方法。在蚀刻室内提供具有在光致抗蚀剂掩模下沉积的电介质层的晶片。包括CF4和H2的蚀刻气体被提供到蚀刻室中，其中CF4具有流速并且H2具有流速，并且H2的流速大于CF4的流速。等离子体从蚀刻气体形成。使用从蚀刻气体形成的等离子体通过蚀刻掩模把特征蚀刻到电介质层中。在本专利技术的另一方面，提供一种在有机材料掩模下蚀刻蚀刻层的方法。在蚀刻室中提供具有在有机材料掩模下沉积的蚀刻层的晶片。包括CF4和H2的蚀刻气体被提供到蚀刻室，其中CF4具有流速并且H2具有流速，其中H2的流速大于CF4的流速。等离子体从蚀刻气体形成。使用从蚀刻气体形成的等离子体通过蚀刻掩模把特征蚀刻到蚀刻层中。在下面本专利技术的详细描述中结合附图将更详细地描述本专利技术的这些和其它特征。附图说明在附图的图片中通过示例的方式、而不是通过限制的方式描述了本专利技术，在附图中相同的附图标记表示相似的元件，其中图1是可以在本专利技术实施例中使用的工艺的高水平流程图。图2A-C是在本专利技术工艺的多个步骤期间的晶片截面图。图3是可以用于被本专利技术采用的沉积层、蚀刻和剥离的等离子体处理室300的示意图。图4A和4B说明了适于执行在本专利技术实施例中使用的控制器的计算机系统。图5A和5B是使用本专利技术蚀刻来蚀刻的层的截面图。具体实施例方式将参考几个在附图中描述的优选实施例详细描述本专利技术。在下面的说明中，为了提供对本专利技术透彻的理解，阐述了许多具体的细节。然而，本领域技术人员很清楚本专利技术可以在没有某些或全部的这些细节的情况下实施。在其它示例中，为了不使本专利技术含糊不清，没有描述公知的工艺步骤和/或结构。本专利技术提供相对于具有高选择性的197nm或更小代光致抗蚀剂能够选择性地蚀刻电介质层、特别是低k电介质层的蚀刻工艺。该选择性可以达到无限大。为了帮助理解，图1是可以在本专利技术实施例中使用的工艺的高水平流程图。具有在光致抗蚀剂掩模下沉积的电介质层的晶片放置在处理室内(步骤104)。提供包括CH4和H2的蚀刻气体给蚀刻室(步骤108)。蚀刻气体具有比蚀刻气体的CF4的流速更大的H2流速。等离子体从蚀刻气体形成(步骤112)。使用从蚀刻气体形成的等离子体通过蚀刻掩模把特征蚀刻到电介质层中(步骤116)。示例在形成沟槽的本专利技术工艺的示例中，具有在光致抗蚀剂掩模下沉积的电介质层的晶片被放置到处理室中(步骤104)。在本专利技术示例中，图2A是具有电介质层208的晶片204的截面图，该电介质层208沉积在底部抗反射涂层(BARC)210下面，该底部抗反时涂层(BARC)210沉积在光致抗蚀剂掩模212下面。优选地，电介质层208是具有k＜3.0的低k电介质。另外，形成光致抗蚀剂掩模212的光致抗蚀剂是193nm或更小代的光致抗蚀剂，从而使得光致抗蚀剂不大于193nm代的光致抗蚀剂。由于本专利技术蚀刻的高选择性，光致抗蚀剂掩模可以具有小于3000的应用厚度216。在这个示例中，低k电介质材料是有机硅酸盐玻璃，例如珊瑚、黑金刚石、或Aurora。图3是可以用于可以在示例中使用的沉积层、蚀刻和剥离的等离子体处理室300的示意图。等离子体处理室300包括限制环302、上电极304、下电极308、气体源310和排气泵320。在等离子处理室300内，晶片204位于下电极308之上。下电极308包括用于支撑晶片204的适当的衬底卡紧机制(例如静电、机械固定等)。反应器顶部328包括直接与下电极308相对设置的上电极304。上电极304、下电极308和限制环302限定了封闭的等离子体体积。气体由气体源310提供给封闭的等离子体体积并由排气泵320通过限制环302和排气口从封闭的等离子体体积排出。第一RF源344电连接到上电极304。第二RF源348电连接到下电极308。室壁352包围限制环302、上电极304和下电极308。第一RF源344和第二RF源348都可以包括27MHz的电源和2MHz的电源。RF源和电极的连接可以有不同的组合。在由Fremont、Califomia的LAM Research CorporationTM制造的2300FlexTM或Exelan HPT或2300TMExelan的情况下，其可以用在本专利技术的优选实施例中，27MHz和2MHz的电源都组成连接到下电极的第二RF电源348，而上电极接地。控制器335可控地连接到RF源344、348、排气泵320和气体源310。图4A和4B说明了计算机系统800，其适用于执行在本专利技术实施例中使用的控制器335。图4A示出了计算机系统的一种可能的外观。当然，计算机系统可以具有从集成电路、印刷电路板和小手持器件到巨型超级计算机的许多外观。计算机系统800包括监视器802、显示器804、外壳806、盘驱动器808、键盘810和鼠标812。盘814是用于传输数据到计算机系统800和从计算机系统800传输数据的计算机可读介质。图4B是计算机系统800的块图的示例。连接到系统总线820的是多种子系统。处理器822(也称为中央处理单元，或CPU)耦合到包括存储器824的存储器件。存储器824包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。如本领域所公知的，ROM用于单向地传输数据和指令到CPU，而RAM通常用于以双向方式传输数据和指令。这些类型的存储器都可以包括下面描述的任何适当的计算机可读介质。固定盘826也双向地耦合到CPU822；其提供附加的数据存储容量并也可以包括下述的任何一种计算机可读介质。固定盘826可以用于存储程序、数据等并典型的可以是比主存储器更慢的辅助存储介质(例如硬盘)。应当理解在适当的情况下，在固定盘826内保留的信息可以以标准方式并入为存储器824中的虚拟存储器。可移动盘814可以采用下述的任何一种计算机可读介质的形式。CPU822也耦合到多个输入/输出设备，例如显示器804、键盘810、鼠标812和扬声器830。通常，输入/输出设备可以下述中的任何一种视频显示器、跟踪球、鼠标、键盘、扩音器、触敏屏、转换器卡读取器、磁性或纸带读取器、书写板、指示笔、声音或手写识另器、生物测定读取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在光致抗蚀剂掩模下蚀刻电介质层的方法，包括： 提供具有在光致抗蚀剂掩模下设置的电介质层的晶片到蚀刻室内； 提供包括ＣＦ↓［４］和Ｈ↓［２］的蚀刻气体到蚀刻室内，其中ＣＦ↓［４］具有流速并且Ｈ↓［２］具有流速，其中Ｈ↓［２］的流速大于ＣＦ↓［４］的流速； 从蚀刻气体形成等离子体；和 使用从蚀刻气体形成的等离子体通过蚀刻掩模蚀刻特征到电介质层中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-7-16 10/892,9451.一种用于在光致抗蚀剂掩模下蚀刻电介质层的方法，包括提供具有在光致抗蚀剂掩模下设置的电介质层的晶片到蚀刻室内；提供包括CF4和H2的蚀刻气体到蚀刻室内，其中CF4具有流速并且H2具有流速，其中H2的流速大于CF4的流速；从蚀刻气体形成等离子体；和使用从蚀刻气体形成的等离子体通过蚀刻掩模蚀刻特征到电介质层中。2.如权利要求1所述的方法，其中光致抗蚀剂掩模在蚀刻特征前具有小于2000的厚度。3.如权利要求1-2的任意一个所述的方法，光致抗蚀剂不大于193nm代的光致抗蚀剂。4.如权利要求1-3的任意一个所述的方法，其中蚀刻特征到电介质层在蚀刻期间在光致抗蚀剂掩模上添加聚合物，以使得掩模的厚度增加以便相对于光致抗蚀剂掩模为蚀刻电介质层提供无限的蚀刻选择性。5.如权利要求1-4的任意一个所述的方法，其中H2的流速小于CF4流速的五倍。6.如权利要求1-5的任意一个所述的方法，其中光致抗蚀剂掩模在蚀刻特征之前具有小于500的厚度。7.如权利要求1-6的任意一个所述的方法，其中H2的流速大于CF4流速的三倍。8.如权利要求1-7的任意一个所述的方法，其中蚀刻气体进一步包括N2。9.如权利要求1-8的任意一个所述的方法，其中电介质层是低k电介质层。10.如权利要求8-9的任意一个所述的方法，其中N2具有5-40sccm之间的流速。11.如权利要求1-10的任意一个所述的方法，其中蚀刻提供大于1微米每分钟的蚀刻速度。12.如权利要求1-11的任意一个所述的方法，其中蚀刻气体进一步包括氩。13.如权利要求1-12的任意一个所述的方法，其中蚀刻特征进行超过20秒钟。14.如权利要求1-13的任意一个所述的方法，其中H2的流速小于CF4流速的二倍。15.如权利要求1-14的任意一个所述的方法，其中蚀刻特...
【专利技术属性】
技术研发人员：SS康，Z黄，SMR萨德贾迪，
申请(专利权)人：兰姆研究有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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