[發明專利]用雙峰工藝氣體組合物進行等離子體蝕刻的方法和系統

有效

• 申請號: 201610719175.7
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106653550B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 譚忠奎;傅乾;吳英;許晴;向華
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張華

1.一種用于在半導體器件的制造中對靶材料進行等離子體蝕刻的方法，該方法包括：

(a)將襯底設置在處理模塊內的襯底支架上，其中，所述襯底包括覆蓋靶材料的掩模材料，其中所述靶材料中的至少一個部分通過所述掩模材料中的開口暴露；

(b)供給雙峰工藝氣體組合物到所述襯底上的等離子體產生區域；

(c)在第一時間段,施加第一射頻功率到所述等離子體產生區域內的所述雙峰工藝氣體組合物以產生暴露于所述襯底的等離子體，通過施加所述第一射頻功率產生的所述等離子體造成在所述襯底上蝕刻為主的效果；

(d)在所述第一時間段結束后的第二時間段,施加第二射頻功率到所述等離子體產生區域內的所述雙峰工藝氣體組合物以產生暴露于所述襯底的等離子體，其中，施加所述第二射頻功率而不是所述第一射頻功率，通過施加所述第二射頻功率而產生的等離子體造成在所述襯底上的沉積為主的效果；以及

(e)以交替和連續的方式重復操作(c)和(d)持續去除暴露在所述襯底上的所要求量的所述靶材料所必需的總的時間段。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述雙峰工藝氣體組合物包括蝕刻劑物質和沉積物質，其中所述蝕刻劑物質被配置成在操作(c)的所述第一時間段期間在所述襯底上提供所述蝕刻為主的效果，以及其中所述沉積物質被配置成在操作(d)的所述第二時間段期間在所述襯底上提供所述沉積為主的效果。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，在操作(c)的所述第一時間段期間，所述雙峰工藝氣體組合物被配置成使得所述蝕刻劑物質的解離速率比所述沉積物質的解離速率大，并且其中，在操作(d)的所述第二時間段期間，所述雙峰工藝氣體組合物被配置成使得所述沉積物質的解離速率比所述蝕刻劑物質的解離速率大。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，在操作(c)的所述第一時間段期間施加的所述第一射頻功率小于在操作(d)的所述第二時間段期間施加的所述第二射頻功率。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在操作(c)的所述第一時間段期間施加的所述第一射頻功率大于在操作(d)的所述第二時間段期間施加的所述第二射頻功率。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一射頻功率和所述第二射頻功率中的較低的一個是在從100瓦(W)延伸至1000W的范圍內，或在從300W延伸至600W的范圍內，或500W。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述第一射頻功率和所述第二射頻功率中的較高的一個是在從750瓦(W)延伸至6000W的范圍內，或在從1000W延伸至4000W的范圍內，或2500W。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一時間段的持續時間小于所述第二時間段的持續時間。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一時間段的持續時間是所述第二時間段的持續時間的三分之一。

10.根據權利要求1所述的方法，其中通過施加所述第一射頻功率至所述等離子體所造成的在所述襯底上的所述蝕刻為主的效果包括蝕刻通過所述掩模材料中的所述開口暴露的所述靶材料中的至少一個部分并除去所述掩模材料中的一些，并且其中通過施加所述第二射頻功率至所述等離子體所造成的在所述襯底上的所述沉積為主的效果包括在所述掩模材料上沉積聚合物材料。