在蚀刻高纵横比结构中降低微负载的方法技术

提供一种在导电层中蚀刻不同纵横比的特征的方法。该方法包括：利用依赖纵横比的沉积在该导电层上方沉积；利用对该导电层的依赖纵横比的蚀刻将特征蚀刻进该导电层；以及至少重复一次该沉积和该蚀刻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及蚀刻具有不同纵横比特征的导电层。更具体地，本专利技术涉及在蚀刻具 有开口 (open)和密集的特征的导电层过程中降低微负载。 在半导体晶片处理期间，有时半导体器件会具有开口和密集的特征。这些开口特 征具有较宽的宽度，而这些密集的特征具有较窄的宽度。结果，该半导体器件会具有不同纵 横比的特征。特征的纵横比是特征的高度和宽度之间的比。因此，如果半导体器件上所有特 征的高度近似相同，那么开口特征具有相对低的纵横比，而密集特征具有相对高的纵横比。 在这种具有不同纵横比的特征的半导体器件蚀刻期间，特别是当特征的纵横比高 时，微负载变成常见问题。结果，开口特征比密集特征蚀刻得更快。通常，当开口特征的蚀 刻完成时，密集特征的蚀刻可能仅仅部分完成。这称为"依赖纵横比蚀刻"。继续进行蚀刻 工艺以完成密集特征的蚀刻会导致将开口特征蚀刻进正在蚀刻的层下方的层中(如基片) 并且损害半导体器件。 对于依赖纵横比的蚀刻，通常的蚀刻工艺参数变化对于降低开口和密集特征之间 的微负载具有很小的或者没有作用。因此，所需要的是能够解决上面提到的问题的系统和 方法。
技术实现思路
为了实现前面所述的以及按照本专利技术的目的，在一个实施例中，提供一种在导电 层中蚀刻不同纵横比的特征的方法。该方法包括利用依赖纵横比的沉积在该导电层上方 沉积；利用对该导电层的依赖纵横比的蚀刻将特征蚀刻进该导电层；以及至少重复一次该 沉积和该蚀刻。 在另一实施例中，提供一种在导电层中蚀刻不同纵横比的特征的方法。该方法 包括利用依赖纵横比的沉积在该导电层上方沉积；利用对该导电层的依赖纵横比的蚀 刻将特征蚀刻进该导电层；以及至少重复一次该沉积和该蚀刻，其中该特征的纵横比大于 7 : l，较宽特征的宽度至少是较窄特征的宽度的五倍，该沉积有选择地在较宽特征底部上 比较窄特征的底部和该特征的侧壁上沉积更多，该蚀刻有选择地蚀刻该较宽特征比该较窄 特征快。 在又一实施例中，提供一种在导电层中蚀刻不同纵横比的特征的设备。该设备包 括等离子处理室、气体源和控制器。该等离子处理室包括形成等离子处理室外壳的室壁； 在该等离子处理室外壳内支撑基片的基片支撑件；用于调节该等离子处理室外壳内压力的 压力调节器；至少一个电极，用于提供功率至该等离子处理室外壳以维持等离子；至少一 个RF功率源，电气连接到该至少一个电极；气体入口 ，用以将气体提供进该等离子处理室 外壳；以及气体出口 ，用以从该等离子处理室外壳排出气体。 该气体源与该等离子处理室的气体入口流体连通并包括沉积气体源；以及蚀刻 气体源。 该控制器以可控方式连接到该气体源和该等离子处理室的至少一个RF功率源，4包括至少一个处理器；以及计算机可读介质，包括用于利用依赖纵横比的沉积在该导电 层上方沉积的计算机可读代码；用于利用对该导电层的依赖纵横比的蚀刻将特征蚀刻进该 导电层的计算机可读代码；以及用于至少重复一次该沉积和该蚀刻的计算机可读代码。 本专利技术的这些和其他特征将在下面的具体描述中结合附图更详细地说明。附图说明 在附图中，本专利技术作为示例而不是作为限制来说明，其中类似的参考标号指出相 似的元件，其中 图1是本专利技术一个实施例的高层流程图。 图2是可用来蚀刻的等离子处理室的示意图。 图3A-B说明计算机系统，其适于实现用于本专利技术的实施例的控制器。 图4A-F是按照本专利技术一个实施例进行处理的堆叠的示意图。具体实施例方式现在将根据其如在附图中说明的几个实施方式来具体描述本专利技术。在下面的描述 中，阐述许多具体细节以提供对本专利技术的彻底理解。然而，对于本领域技术人员，显然，本发 明可不利用这些具体细节的一些或者全部而实施。在有的情况下，公知的工艺步骤和/或 结构没有说明，以避免不必要的混淆本专利技术。 在具有不同纵横比或不同宽度的特征的半导体器件蚀刻期间，特别是当这些特征 的纵横比高时，微负载因为扩散而变成常见的问题。蚀刻化学制剂进入该较宽的开口特征 比进入较窄的密集特征快。类似地，该蚀刻工艺的副产物从该较宽的开口特征出来得比该 较窄的密集特征快。结果，开口特征(即具有较宽的宽度的特征)比密集特征(即，具有较 窄宽度的特征)蚀刻得快。 为了便于理解，图1是用于本专利技术一个实施例的工艺的高层流程图。图案化有不 同纵横比的特征(即，开口和密集特征)的掩模层形成在导电层上方(步骤100)。该开口和 密集特征将最终被蚀刻进该导电层。依赖纵横比的沉积在该导电层上方进行(步骤iio)。 在这个实施例中，该开口 (较宽)和密集(较窄)特征使用该导电层上方的掩模或硬掩模 来图案化。该导电层上方的沉积必须是依赖纵横比的，从而该开口 (较宽)特征内可比该 密集(较窄)特征内沉积更多的材料。这个依赖纵横比的沉积是由在蚀刻室中执行沉积时 相对低的晶片温度导致的。该沉积过程执行特定的时间。在一个实施例中，该沉积过程在 过多的材料沉积在该特征的侧壁上方之前停止，从而这些特征的开口不会明显变窄。 接着，对该导电层进行依赖纵横比的蚀刻(步骤120)。该蚀刻工艺首先蚀刻穿之 前在步骤110期间沉积在该导电层上方的沉积物，然后继续蚀刻进该导电层。开口 (较宽) 和密集(较窄)特征两者都蚀刻进该导电层。并且，该导电层的蚀刻是依赖纵横比的，因为 扩散导致该开口 (较宽)特征比该密集(较窄)特征更快蚀刻进该导电层。但是因为开口 (较宽)特征中有更厚的沉积物，该导电层的蚀刻比该密集(较窄)特征处延迟更多。只要 该开口 (较宽)特征处的导电层的蚀刻比该密集(较窄)特征处开始得晚，就可以降低或 者逆转蚀刻微负载。该蚀刻工艺持续特定时间。 确定该蚀刻工艺是否完成(步骤130)。当所有该开口和密集特征完全蚀刻进该导电层时，该蚀刻工艺完成。换句话说，当达到该导电层中的蚀刻终点时，该蚀刻工艺完成，该 蚀刻终点是预先定义的该特征需要向下蚀刻进该导电层的程度或深度。如果该蚀刻工艺还 没有完成，重复步骤110和120。如果该蚀刻工艺完成，则停止该蚀刻工艺。在这个实施例 中，步骤110和120重复至少一次，但是必要时可重复许多次以完成该导电层的蚀刻。可选 地，在该蚀刻工艺完成后，可去除该掩模层(步骤140)。 为了蚀刻该导电层，该导电层和相关的堆叠设在等离子处理室。图2是等离子处 理系统200的示意图，包括等离子处理工具201。该等离子处理工具201是电感耦合等离子 蚀刻工具并包括其中具有等离子处理室204的等离子反应器202。变压器耦合功率(TCP) 控制器250和偏置功率控制器255分别控制TCP电源251和偏置电源256，影响该等离子室 204内产生的等离子224。 该TCP功率控制器250设定TCP电源251的设定值，该电源配置将13. 56腿z的射 频信号(由TCP匹配网络252调谐)提供至设在该等离子室204附近的TCP线圈253。提 供RF透明窗254以将TCP线圈253与等离子室204分离，同时允许能量从TCP线圈253传 到等离子室204。 一种光透明窗265由设在该RF透明窗254孔中的直径大约2. 5cm(1英 寸)的蓝宝石圆片提供。 该偏置功率控制器255设置偏置电源256的设定值，该电源配置为将RF信号(由偏置匹配网络257调谐)提供至设在该等离子室204内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在导电层中蚀刻不同纵横比的特征的方法，包括利用依赖纵横比的沉积在该导电层上方沉积；利用对该导电层的依赖纵横比的蚀刻将特征蚀刻进该导电层；以及至少重复一次该沉积和该蚀刻。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：符谦，刘身健，李源哲，布赖恩普，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]