本发明专利技术涉及使用包括硅物质和卤化物物质且还优选包括碳物质和氧物质的等离子蚀刻化学来选择性蚀刻层间介电层（１３０），例如氧化硅层。所述硅物质可由硅化合物（例如Ｓｉ↓［ｘ］Ｍ↓［ｙ］Ｈ↓［ｚ］）产生，其中“Ｓｉ”为硅，“Ｍ”为一个或多个卤素，“Ｈ”为氢且ｘ≥１，ｙ≥０且ｚ≥０。所述碳物质可由碳化合物（例如Ｃ↓［α］Ｍ↓［β］Ｈ↓［γ］）产生，其中“Ｃ”为碳，“Ｍ”为一个或多个卤素，“Ｈ”为氢，且α≥１，β≥０且γ≥０。所述氧物质可由例如Ｏ↓［２］的可与碳反应以形成挥发性化合物的氧化合物产生。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术在各个实施例中大体涉及集成电路制造，明确地说涉及在集成电路制造期间 蚀刻材料的方法和所得结构。
技术介绍
集成电路制造常规上包括在软式或硬式掩模中形成开口图案和经由图案化掩模蚀 刻材料以在材料中形成开口。在某些应用中，经蚀刻的材料可又用作用以随后将图案转 印到下伏材料的硬式掩模(或第二硬式掩模)。在镶嵌应用中，蚀刻开口可采用绝缘层 中的例如通道和/或沟槽的形式，所述通道和/或沟槽可用以形成集成电路的各个部分， 包括导电接点、互连线和例如电容器和晶体管的电设备。蚀刻材料可涉及执行将材料暴露于定向等离子的干式蚀刻，其中以紧密角度分布将 受激物质导引到材料。原则上，干式蚀刻形成具有相对笔直侧壁的均匀开口。受激物质 通过与材料形成挥发性物质和/或通过归因于被受激物质轰击而物理溅镀掉材料来蚀刻 材料。一般蚀刻材料包括电介质，例如层间电介质。电介质中的开口可用以固持集成电路 中的各种导电或半导电特征，电介质在所述特征之间提供电绝缘。氧化硅是通用介电材料，其可以多种方式形成并可包括各种其它组份。用于基于氧 化硅的材料的典型干式蚀刻化学包括氢氟碳、氧气(02)和惰性气体。参看图1，可将 蚀刻化学作为等离子受激物质导引通过遮蔽层20中的开口 10以蚀刻氧化硅层30。参看 图2，尽管等离子受激物质的流动主要是垂直的，但某些等离子受激物质的路径具有可 引起侧壁的蚀刻的水平分量。此蚀刻导致弓形侧壁的形成，且因此一般被称为"弯曲"。 通道或沟槽之间的绝缘材料因而变薄可导致(尤其)破裂，从而在填充通道/沟槽或寄生 电容的导电元件之间形成短路。继续参看图2，来自蚀刻化学的氢氟碳的碳可在蚀刻期间在开口 50中沉积并聚合， 借此形成聚合物膜60。--般来说，沉积主要发生在开口 50的上部部分附近相邻于遮蔽 层20的侧壁处。聚合物膜60在聚合物膜60的最厚部分处形成所谓的颈部。在某些情 况下，聚合物膜60可生长得如此厚以使得其阻断或堵塞开口 50。然而，通常，开口50 保持开放且这些颈部可能是有益的，因为其可在侧壁40上形成"遮蔽"，借此保护侧壁40不被蚀刻，借此减少弯曲。尽管是保护侧壁40所需的，但具有较厚颈部区的聚合物膜60还可能阻碍某些蚀刻 剂流进开口 50;与外围部分相比，更多蚀刻剂到达开口 50的底部的中间部分，从而使 中间部分处的材料被优先移除。因此，开口 50随着其进一步进入层30可能变尖。如果 聚合物膜60在丌口 50中非对称地沉积或在不同开口 50之间以不同量沉积，那么变尖 可能是不均匀的，从而导致不均匀丌口 50的形成。将了解，在集成电路制造中通常需 要笔直侧壁40和均匀丌口 50的形成以实现(例如)最终产物的性质的可预测性、可靠 性和均一性。然而，通过在颈部区中形成较薄聚合物膜60而使变尖最小化可能提供对 侧壁40的不充分保护，从而引起过度弯曲。因此，需要允许有效控制蚀刻开口的轮廓的方法和结构。
技术实现思路
本专利技术的实施例与高轮廓控制和高轮廓均一性组合提供使介电材料中所蚀刻的开 口的壁的钝化成为可能的蚀刻化学。所述蚀刻化学包括硅物质和卤化物物质，且还优选 包括碳物质和氧物质。这些物质中的至少一者且优选每一者可以是等离子受激物质。在某些实施例中，等离子受激物质由硅、碳和/或氧化合物衍生或产生。在某些实施 例中，可将硅化合物表示为SixMyHz，其中"Si"为硅，"M"为一个或多个卤素(例如， 氟、溴和/或氯)，"H"为氢，且x》1， y》0且z》0 (优选地，y》1)。如上所述，蚀刻 化学还可包括碳化合物，可将其表示为CaMBHY，其中"C"为碳，"M"为一个或多个 卤素，"H"为氢，且a》1， (3X)且y^0 (优选地，P》1)。另外，蚀刻化学可包括氧化 合物(例如，分子氧(02)、过氧化氢(H202)或水(H20))。将了解，在某些情况下， 可能可利用借此可产生硅、卤素、碳和氧等离子受激物质中的两者或两者以上的化合物。 举例来说，涵盖由硅、碳和卤素原子形成的化合物。蚀刻化学有利地使介电材料(例如层间电介质或含硅的介电材料)的等离子蚀刻能 够形成高纵横比丌口。硅化合物中的硅可钝化在侧壁上形成硅层的开口的侧壁。硅层有 利地比(例如)可使用常规氟碳化合物化学形成的无硅聚合物层更抗蚀刻剂。此对蚀刻 剂的抗性相对于单独使用氟碳化合物减少侧壁的弯曲。此外，如以下进一步讨论，硅化 合物通过为硅化合物和/或碳化合物(当蚀刻化学中包括碳化合物时)适当选择卤素组份 而有利地使钝化和蚀刻的程度被调整。另外，已有利地发现根据所揭示实施例的蚀刻化学(例如包括SiF4的蚀刻化学)比 许多常规蚀刻化学提供更高选择性。此外，硅钝化层可耗散可在等离子蚀刻期间累积且可从界定开口的表面排斥等离子受激物质的电荷。通过最小化电荷累积，可增加蚀刻速 率，因为更多等离子受激物质被允许到达介电材料中的开口 (例如，通道或沟槽)的表面。附图说明图1是根据现有技术具有覆盖待蚀刻材料的图案化软式或硬式掩模的经部分制造的 集成电路的横截面侧视图2是根据现有技术在执行定向等离子蚀刻后的图1的经部分制造的集成电路的横 截面侧视图3是根据本专利技术的实施例具有覆盖介电材料的图案化掩模的经部分制造的集成电 路的横截面侧视图4是根据本专利技术的实施例在蚀刻介电材料后的图3的经部分制造的集成电路的横 截面侧视图5是根据本专利技术的实施例在移除掩模并清洁蚀刻开口后的图4的经部分制造的集 成电路的横截面侧视图6是根据本专利技术的其它实施例在蚀刻通过介电材料，移除掩模并清洁蚀刻开口后 的图3的经部分制造的集成电路的横截面侧视图7是根据本专利技术的实施例所形成的沟槽的扫描电子显微图；以及图8A到8E是展示根据本专利技术的实施例且根据现有技术的蚀刻的性质的图表。 具体实施例方式现将参看各图，其中相同标号始终指代相同部分。将了解，图式和其中的部分未必 按比例绘制。参看图3，说明经部分制造的集成电路100。如以下所讨论，图案化遮蔽层120覆 盖将被蚀刻的介电或绝缘材料层130。遮蔽层120包括开口 IIO的图案。在所说明的实 施例中，图案化遮蔽层120是含碳硬式掩模层，优选为非晶碳层，例如，高透光的透明 非晶碳层。可在A.荷姆伯德(A. Helmbold)、 D.梅斯诺(D. Meissner)的固体薄膜(Thin Solid Films) ，283 ( 1996) 196-203中找到用以形成高透明碳的沉积技术，所述文献的全 部揭示内容以引用的方式并入本文中。可在从一个或多个上覆层(例如光致抗蚀剂层和一个或多个介入硬式掩模层)的图 案转印之后形成开口 110的图案。光致抗蚀剂可经由主光罩而暴露于辐射且接着经显影 以形成被转印到遮蔽层120的所需图案。用于遮蔽层120的另一碳材料的一实例是光致抗蚀剂本身。在其它材料的实例中， 遮蔽层120可由可相对于层130的介电材料被选择性蚀刻且被选择的含硅材料(例如， 硅或氮化硅)形成。层130包含可含硅的介电材料。举例来说，层130可为氧化硅的形式且优选为层间 介电(ILD)层。在所说明的实施例中，层130由氧化硅(例如，比如二氧化硅的未掺 杂氧化硅、氟化氧化硅(FSG)、比如硼磷硅玻璃(BPSG)和磷硅玻璃(PSG)的硅玻 璃、掺杂或未掺杂的热生长本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于形成集成电路的方法，其包含： 在反应腔室中提供具有上覆遮蔽层的层间介电（ＩＬＤ）层，所述遮蔽层具有暴露所述ＩＬＤ层的部分的开口； 由包含硅化合物的气体产生等离子受激物质；以及 通过使所述ＩＬＤ层的所述暴露部分与所述 等离子受激物质接触而蚀刻所述ＩＬＤ层。
【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：马克基尔鲍赫，特德泰勒，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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