选择性的感应双图案化制造技术

提供一种用于形成半导体特征的电感耦合功率（ＩＣＰ）等离子处理室。提供等离子处理室，包括真空室、至少一个邻近该真空室用以在该真空室提供电感耦合功率的天线、用于在该等离子处理室内支撑硅衬底的衬底支撑件、压强调节器、用于将气体提供到该等离子处理室中的气体入口和用于从该等离子处理室排除气体的气体出口。气体分配系统与该气体入口流体连通，用以提供第一气体和第二气体，其中该气体分配系统可在小于５秒的周期内用该第一气体和该第二气体之一基本上替换该等离子区域中的该第一气体和该第二气体中的另一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】选择性的感应双图案化
技术介绍
本专利技术涉及半导体器件的形成。在半导体晶片处理过程中，使用公知的图案化和蚀刻工艺在晶片中形成半导体 器件的特征。在这些(光刻)工艺中，光刻胶(PR)材料沉积在晶片上，然后暴露于经过 中间掩模过滤的光线。中间掩模通常是图案化有模板特征几何结构的玻璃板，该几何结 构阻止光传播透过中间掩模。通过该中间掩模后，光线接触该光刻胶材料的表面。该光线改变该光刻胶材料 的化学成分从而显影剂可以去除该光刻胶材料的一部分。在正光刻胶材料的情况中，去 除暴露的区域，而在负光刻胶材料的情况中，去除未暴露的区域。所以，蚀刻该晶片以 从不再受到该光刻胶材料保护的区域去除下层的材料，并由此在该晶片中形成所需要的 特征。
技术实现思路
为了实现前面所述以及根据本专利技术的目的，提供一种用于形成半导体特征的电 感耦合功率(ICP)等离子处理室。提供一种等离子处理室，包括真空室、至少一个邻近 该真空室用以在该真空室提供电感耦合功率的天线、用于在该等离子处理室内支撑硅衬 底的衬底支撑件、用于调节该等离子处理室内的压强的压强调节器、用于将气体提供到 该等离子处理室中的气体入口和用于从该等离子处理室排除气体的气体出口。气体分配 系统与该气体入口流体连通，用以提供第一气体和第二气体，其中该气体分配系统可在 小于5秒的周期内用该第一气体和该第二气体之一基本上替换该等离子区域中的该第一 气体和该第二气体中的另一个。在本专利技术的另一表现形式中，提供一种形成半导体特征的方法。将晶片装载到 电感耦合等离子(ICP)处理室中，其中至少一个导电层和至少一个电介质层形成在该晶 片上方，有机材料形成的掩模形成在该至少一个导电层和至少一个电介质层上方。无机 材料层沉积在该有机材料掩模上，包括将无机材料沉积气体流进该工艺室，提供电感耦 合能量以将该无机材料沉积气体形成为等离子，等离子在该有机材料掩模上沉积无机材 料的层，以及停止该无机材料沉积气体流。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是可用于本专利技术的实施方式的工艺的高层流程图。图2是可用于实施本专利技术的等离子处理室的示意图。图3A-B说明适于实现用于本专利技术实施方式的控制器的计算机系统。图4A-H是按照本专利技术的实施方式处理的层叠的剖视示意图。图5是形成无机隔离物更详细地流程图。图6是工艺步骤更详细的流程图。图7示出气体分配系统的优选实施方式。图8A-B是处理系统的简化视图，其提供用于限制机构的驱动器的实施方式更详 细的视图。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，本专利技术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。为了便于理解，图1是可用于本专利技术的实施方式的工艺的高层流程图。将晶片 装载进电感耦合等离子(ICP)处理室(步骤104)。围绕有机材料掩模形成无机隔离物 (步骤108)。该无机隔离物可由无机材料组成，如含硅(Si)膜，如Si02、SiON、SiC> SiOC> SiNC或Si3N4。该有机材料层可以是光刻胶材料。从该无机隔离物之间去除有 机材料(步骤112)。蚀刻该无机隔离物之间的开口下方、该晶片上方的电介质层(步骤 116)。蚀刻该无机隔离物之间的开口下方、该晶片上方的导电层(步骤120)。剥除该无 机隔离物(步骤124)。在另一实施方式中，在蚀刻该无机或导电层时，自动去除该无机 隔离物，从而不需要单独的剥除。从该ICP室去除该晶片(步骤128)。在各种不同的 实施方式中，蚀刻该电介质层、蚀刻该导电层和剥除该无机隔离物的顺序可以是多种不 同的顺序。图2说明用于本专利技术一个实施方式的处理工具。图2是等离子处理系统200的 示意图，该等离子处理系统200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(ICP)蚀刻工具，并且包括其中具有等离子处理室204的等离子反应器202。 TCP功率控制器250和偏置功率控制器255分别控制TCP功率供应源251和偏置功率供 应源256，影响等离子室204中产生的等离子224。该TCP功率控制器250控制该TCP功率供应源251，构造为将经过TCP匹配网 络252调谐的13.56MHz的射频信号提供到设在该等离子室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分开，同时允许能量从TCP线圈253 传到等离子室204。该偏置功率控制器255设定用于偏置功率供应源256的设定值，该供应源构造为 将经过偏置匹配网络257调谐的RF信号提供到设在该等离子室204内的卡盘电极208， 在电极208上方产生直流(DC)偏置，该电极适于接收所处理的衬底206，如半导体晶片 工件。气体供应机构或气体源210包括一个或多个通过气体开关217连接的一种气体或 多种气体的源216，该开关能够在不同气体之间快速切换，以便在正确的切换循环中将工 艺所要求的正确化学制剂提供到该等离子室204内部。在这个实施方式中，该气体入口 具有更接近该室中心的内部入口 287和远离该室中心的外部入口 289。通过将不同的气体 混合物提供到该内部入口 287和该外部入口 289，该气体开关能够像该室的中心和外部区域提供不同的气体混合物。排气机构218包括压强控制阀219和排气泵220，并且从等离 子室204内去除颗粒并在等离子室204内保持特定压强。温度控制器280通过控制加热剂/冷却剂供应源284而控制提供在该卡盘电极 208内的温度控制系统的温度。该加热剂/冷却剂供应源284直接连接到多个温度控制元 件285，从而该加热剂/冷却剂供应源284可单独控制多个区域，以允许<1°C的温度控 制。该加热剂/冷却剂供应源能够提供-10°C至120°C的加热和冷却。该等离子处理系 统还包括电控电路270。该等离子 处理系统还可具有端点检测器。可移动的限制机构291在该室内与该衬底支撑件和室壁隔开，其中该限制机构 限定该限制机构内的并且从该衬底支撑件延伸到该限制机构壁的等离子区域224。驱动系 统293能够移动该限制机构以调节该等离子区域中压强。这种调节可在晶片处理过程中 进行。图3A和3B说明了 一个计算机系统300，其适于实现用于本专利技术的实施方式的控 制电路270的控制器。图3A示出该计算机系统一种可能的物理形式。当然，该计算机 系统可以具有从集成电路、印刷电路板和小型手持设备到巨型超级计算机的范围内的许 多物理形式。计算机系统300包括监视器302、显示器304、机箱306、磁盘驱动器308、 键盘310和鼠标312。磁盘314是用来与计算机系统300传入和传出数据的计算机可读介 质。图3B是计算机系统300的框图的一个例子。连接到系统总线320的是各种各 样的子系统。处理器322 (也称为中央处理单元，或CPU)连接到存储设备，包括存储器 324。存储器324包括随机访问存储器(RAM)和只读存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成半导体特征的电感耦合功率（ＩＣＰ）等离子处理室，包括：　　等离子处理室，包括：　　真空室；　　至少一个天线，邻近该真空室用以在该真空室提供电感耦合功率；　　衬底支撑件，用以在该等离子处理室内支撑硅衬底；　　压强调节器，用于调节该等离子处理室内的压强；　　气体入口，用于将气体提供到该等离子处理室中；以及　　气体出口，用于从该等离子处理室排除气体；以及　　气体分配系统，与该气体入口流体连通用以提供第一气体和第二气体，其中该气体分配系统在小于５秒的时间内用该第一气体和该第二气体之一基本上替换该等离子区域中的该第一气体和该第二气体中的另一个。

【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：SM列扎萨贾迪，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]