[發明專利]脈沖超高縱橫比電介質蝕刻

有效

• 申請號: 200880004180.3
• 申請日: 2008-02-04
• 公開（公告）號: CN101606232A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 池貞浩;埃里克·A·埃德爾伯格
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/768
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

1.一種在蝕刻室中穿過碳基掩模選擇性蝕刻超高縱橫比特征介 電層的方法，該特征的超高縱橫比為深度與寬度比大于25∶1， 該方法包括：

首先相對該碳基掩模選擇性蝕刻該介電層，其中該選擇 性蝕刻在該碳基掩模上提供氟碳基聚合物凈沉積；

停止該選擇性蝕刻；以及

后續的相對該碳基掩模選擇性蝕刻該介電層，包括：

提供蝕刻氣體流至該蝕刻室，該蝕刻氣體包括含氟 碳化合物分子和含氧分子；

提供脈沖偏置RF信號；以及

提供激勵RF信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其中首先相對該碳基掩模選擇性 蝕刻該介電層，包括：

提供蝕刻氣體和氟碳聚合物氣體流至該蝕刻室；

提供偏置RF信號；以及

提供激勵RF信號。

3.根據權利要求1-2任一項所述的方法，其中該碳基掩模是光刻 膠和無定形碳之一。

4.根據權利要求1-2任一項所述的方法，其中該碳基掩模是無定 形碳。

5.根據權利要求4所述的方法，其中該超高縱橫比特征的縱橫比 至少為30∶1。

6.根據權利要求4所述的方法，其中該首先選擇性蝕刻的選擇比 大于3∶1。

7.根據權利要求6所述的方法，其中該后續的選擇性蝕刻的選擇 比大于3∶1。

8.根據權利要求4所述的方法，其中該首先選擇性蝕刻的選擇比 大于5∶1。

9.根據權利要求8所述的方法，其中該后續的選擇性蝕刻的選擇 比大于5∶1。

10.根據權利要求4所述的方法，其中該首先選擇性蝕刻具有無窮 大的選擇比。

11.根據權利要求10所述的方法，其中該后續的選擇性蝕刻具有 無窮大的選擇比。

12.根據權利要求1所述的方法，其中該介電層是基于氧化硅或氮 化硅的層。

13.根據權利要求12所述的方法，其中該介電層是單一均勻層。

14.一種在蝕刻室中穿過碳基掩模選擇性蝕刻超高縱橫比特征介 電層的方法，該特征的超高縱橫比為深度與寬度比大于25∶1， 該方法包括：

提供蝕刻氣體流至該蝕刻室，該蝕刻氣體包括含氟碳化 合物分子和含氧分子；

提供脈沖偏置RF信號；以及

提供激勵RF信號以將該蝕刻氣體轉換為等離子。

15.根據權利要求14所述的方法，其中該碳基掩模是無定形碳。

16.根據權利要求15所述的方法，其中該超高縱橫比特征的縱橫 比至少為30∶1。

17.根據權利要求16所述的方法，其中該選擇性蝕刻具有無窮大 的選擇比。

18.根據權利要求17所述的方法，其中該介電層是單一均勻的基 于氧化硅或氮化硅的層。

19.一種用于在碳基掩模下方的蝕刻層中蝕刻超高縱橫比特征的 設備，該特征的超高縱橫比為深度與寬度比大于25∶1，該設備 包括：

等離子處理室，包括：

室壁，形成等離子處理室外殼；

基片支撐件，在該等離子處理室外殼內支撐基片；

壓強調節器，調節該等離子處理室外殼內壓強；

至少一個電極，用以提供功率至該等離子處理室外 殼用以維持等離子；

RF偏置源，提供RF頻率在1kHz和10MHZ之間的 信號；

脈沖發生裝置，其能夠脈沖化該RF偏置源并連接到 該RF偏置源；

第一RF激勵源，其提供RF頻率在10MHz和40MHz 之間的信號；

第二RF激勵源，其提供RF頻率大于或等于40MHz 的信號；

氣體入口，用以將氣體提供進該等離子處理室外殼； 以及

氣體出口，用以從該等離子處理室外殼排出氣體； 氣源，與該氣體入口流動連通，包括：

氧氣源；以及

氟碳聚合物氣源；以及

控制器，以可控制的方式連接到該氣源、該RF偏置 源、該第一RF激勵源和該第二RF激勵源和該至少一個 電極，包括至少一個處理器并且用于：

提供第一次相對該碳基掩模選擇性蝕刻該蝕刻層， 其中該第一次選擇性蝕刻提供氟碳基聚合物凈沉積，包 括：

提供蝕刻氣體流至該處理室外殼，該蝕刻氣體 包括來自該氧氣源的氧氣和來自該氟碳聚合物氣源 的氟碳聚合物氣體；

激勵該RF偏置源；

脈沖化該RF偏置源；以及

激發該第一RF激勵源和該第二RF激勵源以提 供能量從而由該蝕刻氣體和聚合物形成氣體形成等 離子。