碳化硅的等离子体刻蚀制造技术

本发明专利技术公开了一种以对上方和／或下方介电材料层的选择性等离子体刻蚀碳化硅的方法。介电材料可包含二氧化硅，氧氮化硅，氮化硅或各种低ｋ介电材料包括有机低ｋ材料。刻蚀气体包括含氯气体如Ｃｌ↓［２］，含氧气体如Ｏ↓［２］，和载体气体如Ａｒ。为了实现对这些介电材料的所需选择性，选择等离子体刻蚀气体化学以实现所需的碳化硅刻蚀速率，同时介电材料在较慢的速率下被刻蚀。该工艺可用于选择性地刻蚀氢化碳化硅刻蚀光阑层或碳化硅基材。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域本专利技术涉及一种等离子体刻蚀介电材料如碳化硅的改进的工艺。本专利技术的背景多层结构的制造通常包括半导体表面被光刻胶保护材料覆盖的区域的图案化刻蚀。一种刻蚀技术是反应性离子刻蚀(RIE)。该工艺包括将半导体晶片设置在反应腔中并将刻蚀剂气体加料到该腔。刻蚀剂气体在无线电频率(RF)场中离解，这样包含在刻蚀剂气体中的离子被加速至晶片表面。被加速的离子与晶片表面上的未遮蔽材料化学结合。结果，挥发性刻蚀产物产生并进入等离子体。挥发性刻蚀产物的浓度可被跟踪以确定RIE工艺的终点，即，当化学反应已从晶片表面上去除所需水平的材料。在RIE工艺过程中，可以去除材料或膜的单层或多层。这些材料可包括，例如，氮化硅(Si3N4)，PSG，二氧化硅(SiO2)和多晶硅(PSi)。U.S.3398033(授予Haga)讨论了通过利用氧(O2)和氯(Cl2)受热至1200℃和1300℃之间的混合物的化学反应进行的碳化硅湿刻蚀。U.S.4351894(授予Yonezawa)公开了一种使用四氟化碳(CF4)和视需要的氧(O2)用于去除SiC的等离子体刻蚀工艺。U.S.4595453(Yamaz本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以对下方和／或上方介电材料的选择性等离子体刻蚀碳化硅层的方法，该方法包括：　　　　将半导体基材设置在反应器腔中，所述基材包括碳化硅层和下方和／或上方介电材料层；　　　　将刻蚀剂气体供给至腔，所述刻蚀剂气体包含含氯气体，含氧气体，和可有可无的载体气体；和　　　　将刻蚀剂气体激发成等离子体态和刻蚀碳化硅层中的开口，所述碳化硅层的刻蚀速率比介电材料的刻蚀速率快。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-3-30 09/820,6961.一种以对下方和/或上方介电材料的选择性等离子体刻蚀碳化硅层的方法，该方法包括将半导体基材设置在反应器腔中，所述基材包括碳化硅层和下方和/或上方介电材料层；将刻蚀剂气体供给至腔，所述刻蚀剂气体包含含氯气体，含氧气体，和可有可无的载体气体；和将刻蚀剂气体激发成等离子体态和刻蚀碳化硅层中的开口，所述碳化硅层的刻蚀速率比介电材料的刻蚀速率快。2.权利要求1的方法，其中含氧气体是O2、CO或CO2和含氯气体是Cl2或BCl3。3.权利要求1的方法，其中载体气体是He、Ne、Ar、Kr或Xe。4.权利要求1的方法，其中含氯气体和含氧气体在至少为2∶1的流速比率下供给至反应器腔。5.权利要求1的方法，其中含氯气体是Cl2和含氧气体是O2。6.权利要求1的方法，其中含氯气体在5-50sccm的速率下供给至反应器腔。7.权利要求6的方法，其中含氧气体在2-25sccm的速率下供给至反应器腔。8.权利要求1的方法，其中载体气体在10-400sccm的速率下供给至反应器腔。9.权利要求8的方法，其中载体气体在速率25-100sccm下供给至反应器腔。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思义，
申请(专利权)人：兰姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]