[發明專利]在基板間隙中形成氧化物犧牲襯層的氧氣SACVD方法

無效

• 申請號: 200880018449.3
• 申請日: 2008-06-05
• 公開（公告）號: CN102203921A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 鄭義;薩沙·J·奎斯金;凱達爾·薩普爾;尼汀·K·英格爾;袁正
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強

本申請要求根據35USC?119(e)的規定以2007年6月15日提交的發明名稱為“在基板間隙中形成氧化物犧牲襯層的氧氣SACVD方法”(OxygenSACVD?To?Form?Sacrifical?Oxide?Liners?In?Substrate?Gaps)的美國暫時申請No.60/944,303為其優先權，其全文內容在此引入以供參考。

【背景技術】

隨著半導體集成電路芯片的組件密度和功能性持續增加，需要新的解決方案來形成甚至更小尺寸(scale)的這些組件。慣用的光刻技術(photolithography)已成功地用于形成小至65nm尺寸的組件圖案。不過，隨著規模更進一步的縮小(例如，次45nm尺寸)，因物理限制對光刻技術的分辨率構成挑戰。

光刻(lithography)系統的分辨率可由雷利方程式(Rayleigh?Equation)[R＝k₁(λ/NA)]來描述，其中k₁為比系常數，對于單一暴露其具有0.25的限制值、λ為所用光的波長、及NA為所用透鏡的數值孔徑(numerical?aperture)。這些變量各自影響光刻圖案化技術的光學分辨率。舉例來說，借助于增加NA、減少波長λ、及/或減少k₁，分辨率將獲得改善且光刻圖案化可達到更小尺寸。不過，在調整各變量以改善分辨率上仍存在有許多挑戰。

舉例來說，增加數值孔徑NA的值將需要新的高指數(index)浸潤液及光學材料。不過，具有所需光學性質及較高折射率的新材料的發展已證明其是具挑戰性的。

由于可由慣用的準分子激光技術獲得的較低(亦即，較深)的紫外線波長正在測試中，故減少波長λ也會遭遇技術挑戰。雖然針對100nm尺寸縮小化(scaling)的248nm接線已成功地實施，且針對尺寸縮小化至65nm及某些45nm的組件的193nm接線已顯示是成功的，然而移動至較低的準分子波長同樣是困難的。舉例來說，試圖發展用于157nm準分子接線的光刻技術到目前為止仍未成功。挑戰包含光學材料有限的可得性(亦即，結晶氟化鈣(CaF₂)透鏡)，和缺少具有足夠高的透射及折射率的浸潤液。此外，即使可滿足這些挑戰，由193nm至157nm的波長減少不夠大到顯著改善在157nm的光刻技術的分辨率。

可產生比當前的193nm技術短10至15倍的光波長(例如，13.5nm)的極短紫外線(EUV)系統的發展也正在進行中。這些系統將需要以真空及完全反射透鏡取代浸潤液及常規透鏡，因為大部分的材料將吸收那些短波長。目前，這些EUV系統的發展才正要開始，預期新的掩模、光源、及光刻劑的基本架構的發展需要花費數年的時間。

增加分辨率的另一可能性是經雙重圖案化方法來降低雷利方程式的k₁值。一已知為光刻(lithography)雙重圖案化的雙重圖案化技術包含將一具有等于或小于0.25的k₁值的芯片圖案劃分為二個或多個具有大于0.25的k₁值的分開的掩模圖案。在光刻劑涂布圖案化的硬質掩模之前，第一掩模圖案可被暴露并被蝕刻為硬質掩模薄膜。在光刻劑被暴露及被蝕刻之前，將第二掩模與蝕刻的圖案對準。雙重圖案化一蝕刻版畫允許在表面上形成的組件結構具有小于由雷利方程式定義的分辨率限制的尺寸。

雖然光刻雙重圖案化允諾將當前的193nm光刻微影技術的基本架構延伸至較小尺寸，其也引起顯著的技術挑戰。這些挑戰包含的困難在于以所需的準確度達到掩模圖案之間的圖案對圖案的重迭。也有用多個掩模圖案化所需的光刻劑沉積數量增加、圖案化、及蝕刻步驟而導致的某些效率損失。因此，在集成電路芯片的制造中，存在對降低組件尺寸及增加組件密度的附加技術的需要。

【發明內容】

現描述本發明的包含形成和去除氧化物犧牲層的方法的實施例。該方法可包括在基板上形成階梯(step)，其中該階梯具有頂部及側壁。該方法也可包括通過分子氧及四乙氧基硅烷(TEOS)的化學氣相沉積而在階梯周圍形成該氧化物犧牲層，其中該氧化物層在該階梯的頂部和側壁上形成。該方法也可包含：去除該氧化物層和該階梯的頂部部分；去除該基板的通過去除該階梯而暴露出的部分，以形成蝕刻基板；以及從該蝕刻基板上去除該整個氧化物犧牲層。