在蝕刻期間利用光譜使rf切換與氣體切換同步的制作方法
【專利摘要】提供了用于在等離子體處理腔室中將特征蝕刻到蝕刻層中的方法。提供了光定時沉積階段，其包括：提供沉積階段氣體流；檢測所述等離子體處理腔室內(nèi)沉積氣體的存在；提供由所述等離子體處理腔室中的沉積階段氣體形成等離子體的RF能；以及停止所述沉積氣體流入等離子體處理腔室。提供了光定時蝕刻階段，包括：提供蝕刻氣體流；檢測等離子體處理腔室內(nèi)蝕刻氣體的存在；提供用于由等離子體處理腔室中的蝕刻氣體形成等離子體的RF能；以及停止蝕刻氣體流入等離子體處理腔室。
【專利說明】在蝕刻期間利用光譜使RF切換與氣體切換同步
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通過對蝕刻層進行蝕刻來獲得半導體晶片上的結構的方法。
【背景技術】
[0002]在襯底上形成半導體器件時，對蝕刻層進行蝕刻。蝕刻層可以為襯底或襯底上方的層的部分。蝕刻可發(fā)生于等離子體處理腔室中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了實現(xiàn)前述意圖且依照本發(fā)明的目的，提供了在等離子體處理腔室中將特征蝕刻到蝕刻層中的方法。提供了一種光定時沉積階段，其包括:提供沉積階段氣體流；檢測等離子體處理腔室內(nèi)沉積氣體的存在；提供使等離子體處理腔室中的沉積階段氣體形成等離子體的RF能；以及停止沉積氣體流入等離子體處理腔室。提供了光定時蝕刻階段，其包括:提供蝕刻階段氣體流；檢測等離子體處理腔室內(nèi)的蝕刻氣體的存在；提供用于使等離子體處理腔室中的蝕刻氣體形成等離子體的RF能；以及停止蝕刻氣體流入等離子體處理腔室。
[0004]在本發(fā)明的另一展現(xiàn)中，提供了用于在等離子體處理腔室中提供光定時氣體調(diào)制半導體工藝的方法，該方法包括多次循環(huán)，其中每次循環(huán)都包括第一光定時階段和第二光定時階段。
[0005]在本發(fā)明的另一展現(xiàn)中，提供了用于蝕刻蝕刻層的裝置。提供了等離子體處理腔室，其包括:腔室壁，其形成等離子體處理腔室外殼；襯底支撐件，其用于將晶片支撐在等離子體處理腔室外殼內(nèi)；壓力調(diào)節(jié)器，其用于調(diào)節(jié)等離子體處理腔室外殼中的壓力；至少一個電極，其用于向等離子體處理腔室外殼提供功率以維持等離子體；氣體入口，其用于將氣體提供到等離子體處理腔室外殼中；以及氣體出口，其從等離子體處理腔室外殼中排出氣體。光譜儀被定位成測量來自等離子體處理腔室內(nèi)的光。至少一個RF電源與至少一個電極電連接。氣體源與氣體入口流體連通并且包括沉積氣體源和蝕刻氣體源?？刂破髋c氣體源、光譜儀以及至少一個RF電源可控地連接?？刂破靼ㄖ辽僖粋€處理器和計算機可讀介質。計算機可讀介質包括用于蝕刻蝕刻層的計算機可讀代碼，其包括多次循環(huán)，其中每次循環(huán)都包括:用于提供光定時沉積階段的計算機可讀代碼，其包括用于提供沉積氣體流的計算機可讀代碼、用于利用光譜儀來檢測等離子體處理腔室內(nèi)沉積氣體的存在的計算機可讀代碼、用于提供使等離子體處理腔室中的沉積氣體形成等離子體的RF能的計算機可讀代碼以及用于停止沉積氣體流入等離子體處理腔室的計算機可讀代碼；以及用于提供光定時蝕刻階段的計算機可讀代碼，其包括用于提供蝕刻氣體流的計算機可讀代碼、用于利用光譜儀來檢測等離子體處理腔室內(nèi)蝕刻氣體的存在的計算機可讀代碼、用于提供使等離子體處理腔室中的蝕刻氣體形成等離子體的RF能的計算機可讀代碼以及用于停止蝕刻氣體流入等離子體處理腔室的計算機可讀代碼。
[0006]下面在本發(fā)明的詳細說明中且結合下面的圖更詳細地說明本發(fā)明的這些特征以及其它特征。【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]在附圖的圖中通過舉例的方式而不是通過限制的方式來闡述本發(fā)明，其中相似的附圖標記指代相似的元件，并且其中:
[0008]圖1是本發(fā)明的實施例的流程圖。
[0009]圖2A-D是使用本發(fā)明的工藝形成特征的示意圖。
[0010]圖3是可在本發(fā)明的實施例中使用的等離子體處理腔室的示意圖。
[0011]圖4是可在實施本發(fā)明中使用的計算機系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖5是光定時沉積階段的更詳細的流程圖。
[0013]圖6是光定時蝕刻階段的更詳細的流程圖。
[0014]圖7示出了氣體調(diào)制過程的時序。
[0015]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光定時氣體調(diào)制過程的時序。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在將參考如附圖中所圖示的本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例來詳細說明本發(fā)明。在下面的說明中，為提供對本發(fā)明的全面理解，闡述了多個具體的細節(jié)。然而，本領域技術人員顯而易見的是，可在不具有這些具體細節(jié)中的一些或全部的情況下來實施本發(fā)明。在其它情況下，為了避免不必要地使本發(fā)明不清晰，未對公知的工藝步驟和/或結構進行詳細說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的實施例的高級流程圖。在該實施例中，圖案化掩模形成在襯底上的蝕刻層上方(步驟104)。蝕刻層可以為襯底的部分，諸如硅晶片的硅層，或者可以為襯底上的層，諸如電介層或導電層。襯底之上的蝕刻層被放置在等離子體處理腔室中(步驟108)。將蝕刻層進行光定時氣體調(diào)制循環(huán)蝕刻(步驟112)。光定時氣體調(diào)制循環(huán)蝕刻包括多次循環(huán)，其中每次循環(huán)都包括光定時層沉積階段(步驟116)和光定時蝕刻階段(步驟120)。然后，從等離子體處理腔室去除晶片(步驟124)。
[0018]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，待蝕刻特征是貫通半導體晶片的通孔(TSV)。在該實施例中，掩模是在硅晶片上圖案化的光刻膠掩模(步驟104)。圖2A是硅晶片208的示意性剖視圖，圖案化的有機掩模204已形成在硅晶片208上。諸如防反射涂層(ARC)之類的一個或多個中間圖案形成層可布置在硅晶片(襯底)208和圖案化的有機掩模204之間以改善掩模圖案形成工藝。
[0019]襯底被放置在處理工具中(步驟108)。圖3示意性地圖示出依照本發(fā)明的一個實施例的可用于形成蝕刻硅晶片的工藝的等離子體處理系統(tǒng)300的示例。等離子體處理系統(tǒng)300包括等離子體反應器302，在等離子體反應器302中具有等離子體處理腔室304。通過匹配網(wǎng)絡308調(diào)諧的等離子體電源306向位于功率窗312附近的TCP線圈310供電以在等離子體處理腔室304中產(chǎn)生等離子體314。TCP線圈(上方電源)310可被配置為在處理腔室304內(nèi)生成均勻的擴散分布。例如，TCP線圈310可被配置為產(chǎn)生等離子體314中的環(huán)形功率分布。功率窗312被設置以將TCP線圈310與等離子體腔室304分離，同時允許能量從TCP線圈310傳遞到等離子體腔室304。通過匹配網(wǎng)絡318調(diào)諧的晶片偏壓電源316向電極320提供功率以設定由電極320支撐的晶片322上的偏壓?？刂破?24設定用于等離子體電源306和晶片偏壓電源316的點。
[0020]等離子體電源306和晶片偏壓電源316可被配置為在具體射頻下工作，該頻率諸如例如13.56MHz、27MHz、2MHz、400kHz或其組合?？蛇m當?shù)卦O定等離子體電源306和晶片偏壓電源316的尺寸以供給一定范圍的功率從而實現(xiàn)期望的工藝性能。例如，在本發(fā)明的一個實施例中，等離子體電源306可供給范圍為300瓦至10000瓦的功率，并且晶片偏壓電源316可供給范圍為IOV至1000V的偏壓。另外，TCP線圈310和/或電極320可由兩個或兩個以上的子線圈或子電極構成，子線圈或子電極可由單個電源供電或由多個電源供電。
[0021]如圖3所示，等離子體處理系統(tǒng)300還包括氣體源/氣體供給機構330。氣體源包括沉積階段氣體源332、蝕刻階段氣體源334以及任選的附加氣體源336。氣體源332、334和336通過諸如噴頭340之類的氣體入口與處理腔室304流體連接。氣體入口可位于腔室304中的任意有益位置，并且可呈現(xiàn)為用于噴射氣體的任何形式。然而，優(yōu)選的是氣體入口可被構造為生成“可調(diào)諧”氣體噴射輪廓，這允許獨立調(diào)節(jié)到達處理腔室304的多個區(qū)域的各氣體流。處理氣體和副產(chǎn)物經(jīng)由壓力控制閥342和泵344從腔室304中去除，壓力控制閥342和泵344還用于保持等離子體處理腔室304內(nèi)的特定壓力。氣體源/氣體供給機構330由控制器324控制。Lam Research公司的2300Syndion可用于實施本發(fā)明的實施例。光學窗352添加到該裝置上。光譜儀356被定位成測量通過光學窗352的來自等離子體的光。來自光譜儀356的輸出被提供給控制器。
[0022]圖4是示出計算機系統(tǒng)400的高級框圖，計算機系統(tǒng)400適合于實現(xiàn)在本發(fā)明的實施例中使用的控制器324。該計算機系統(tǒng)可具有范圍從集成電路、印刷電路板以及小型手持式設備直至超級計算機的許多物理形式。計算機系統(tǒng)400包括一個或多個處理器402，并且還可包括電子顯示設備404 (用于顯示圖形、文本和其它數(shù)據(jù))、主存儲器406 (例如，隨機存取存儲器(RAM))、存儲設備408 (例如，硬盤驅動器)、可移除存儲設備410 (例如，光盤驅動器)、用戶接口設備412 (例如，鍵盤、觸摸屏、小鍵盤、鼠標或其它指針設備等)，以及通信接口 414 (例如，無線網(wǎng)絡接口)。通信接口 414允許在計算機系統(tǒng)400和外部設備之間經(jīng)由鏈路來傳遞軟件和數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還可包括連接有上述設備/模塊的通信基礎結構416 (例如，通信總線、交叉桿或網(wǎng)絡)。
[0023]經(jīng)由通信接口 414傳遞的信息可以為諸如電子信號、電磁信號、光信號或能夠經(jīng)由承載信號且可利用線纜或電纜、光纖、電話線、蜂窩電話鏈路、射頻鏈路和/或其它通信信道實現(xiàn)的通信鏈路通過通信接口 414接收的其它信號的信號形式。通過這種通信接口，可設想一個或多個處理器402可接收來自網(wǎng)絡的信息，或者可在執(zhí)行上述方法步驟的過程中將信息輸出到網(wǎng)絡。此外，本發(fā)明的方法實施例可僅在處理器上執(zhí)行或者可以在諸如因特網(wǎng)的之類網(wǎng)絡上結合共享部分處理的遠程處理器執(zhí)行。
[0024]術語“非暫態(tài)性計算機可讀介質” 一般用于指代諸如主存儲器、輔助存儲器、可移除存儲裝置之類的介質和諸如硬盤、閃存、盤驅動存儲器、⑶-ROM等存儲設備以及其它形式的永久性存儲器，而不應解釋為涵蓋諸如載波或信號的暫態(tài)性標的物。計算機代碼的示例包括諸如通過編譯程序生成的機器代碼，以及包含通過計算機利用解釋程序執(zhí)行的更高級代碼的文件。計算機可讀介質還可以為通過以載波具體實現(xiàn)的計算機數(shù)據(jù)信號傳輸且表示能夠由處理器執(zhí)行的指令序列的計算機代碼。
[0025]將蝕刻層進行光定時氣體調(diào)制循環(huán)蝕刻(步驟112)。光定時氣體調(diào)制循環(huán)蝕刻包括多次循環(huán)，其中每次循環(huán)都包括光定時層沉積階段(步驟116)以及光定時蝕刻階段(步驟120)。圖5是光定時層沉積階段的更詳細的流程圖。沉積氣體流入等離子體處理腔室304(步驟504)。檢測沉積氣體的存在(步驟508)。提供RF以將沉積氣體形成為等離子體(步驟512)。此時還可以提供諸如沉積壓力之類的可瞬間切換的其它沉積參數(shù)。沉積氣體的流動停止(步驟516)。圖2B是在光定時沉積階段期間已經(jīng)形成沉積層212之后硅晶片208和掩模204的剖視圖(步驟116)。
[0026]沉積配方的示例提供lOOsccm的C4F8流到等離子體壓力腔室。當在等離子體處理腔室中檢測到C4F8的存在時，提供100毫托的壓力、200伏特的偏壓以及2000瓦的RF。
[0027]圖6是光定時蝕刻階段的更詳細的流程圖(步驟120)。蝕刻氣體流入等離子體處理腔室304中(步驟604)。檢測蝕刻氣體的存在(步驟608)。提供RF以將蝕刻氣體形成為等離子體(步驟612)。此時還可以提供諸如蝕刻壓力之類的可瞬時切換的其它蝕刻參數(shù)。蝕刻氣體的流動停止(步驟616)。圖2C是在形成蝕刻特征216的部分的光定時蝕刻階段(步驟120)之后的硅晶片208和掩模204的剖視圖。圖2D是在蝕刻特征216幾乎完全蝕刻之后硅晶片208和掩模204的剖視圖。
[0028]蝕刻配方的示例提供了 150sCCm的SF6流至等離子體處理腔室。當在等離子體處理腔室中檢測SF6的存在時，120毫托的壓力、150伏特的偏壓以及2300瓦的RF功率被提供給等離子體處理腔室。
[0029]本發(fā)明提供了提高的蝕刻效率，從而允許更快的蝕刻以及更高效的使用資源，減少了所需能源以及氣體的浪費。為了闡明提高的蝕刻效率，圖7是示出氣體調(diào)制過程的曲線圖。在氣體調(diào)制的該示例中，沉積階段是在蝕刻階段之前進行的。在時點Tl處，沉積階段開始。線704示出了可幾乎瞬間切換以用于沉積階段的RF功率、壓力和其它參數(shù)項的施加。線708示出了不能夠幾乎瞬間切換而是在相當長的時間段內(nèi)切換的沉積氣體的施加。線712示出了可幾乎在瞬間切換以用于蝕刻階段的RF功率、壓力和其它參數(shù)項的施加。線716示出了不能夠幾乎在瞬間切換而是在相當長的時間段內(nèi)切換的蝕刻氣體的施加。因此，在圖7中，沉積氣體流在1~2達到最大氣體流的一半，以使時滯△ D為當提供沉積RF和壓力時與沉積氣體流達到最大沉積氣體流的一半的時點之間的時間。在示例中，沉積階段在IOOms至2秒之間，其中時滯Ad可以從50ms至2秒，具體取決于腔室設計和氣體流速。在時點T3,蝕刻階段開始。蝕刻氣體流在T4達到最大氣體流的一半，以使時滯△ E為當提供蝕刻RF和壓力時與蝕刻氣體流達到最大蝕刻氣體流的一半的時點之間的時間。在示例中，蝕刻階段在IOOms至2秒之間，其中時滯ΛΕ可以從50ms至2秒。在該示例中，沉積階段時滯Ad不同于蝕刻階段時滯盡管時滯可以是機器相關的，但是時滯還取決于氣體流速。對于不同工藝而言該時滯差別意味著僅使用基于所使用的機器而設定的RF中的延遲將不起作用，因為如示例中所示不同的工藝引起不同的延遲。所以，認為使用不具有光定時延遲的該示例中的方法的實際工藝具有10%至50%的低效，其中該百分比是循環(huán)中存在僅一個階段RF的百分率或階段氣體而不是存在兩個階段RF和階段氣體的百分率。
[0030]圖8示出了本發(fā)明如何提供可幾乎瞬間切換的RF 功率、壓力和其它參數(shù)項的光定時延遲。圖8是示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的氣體調(diào)制過程的曲線圖。在氣體調(diào)制的該示例中，沉積階段之前進行蝕刻階段。在時點T1處，沉積階段開始。線804示出了可幾乎瞬間切換用于沉積階段的RF功率、壓力和其它參數(shù)項的施加。線808示出了不能夠幾乎瞬間切換而是在相當長的時間段內(nèi)切換的沉積氣體的施加。線812示出了可幾乎瞬間切換以用于蝕刻階段的RF功率、壓力和其它參數(shù)項的施加。線816示出了不能夠幾乎瞬間切換而是在相當長的時間段內(nèi)切換的蝕刻氣體的施加。沉積RF功率和其它參數(shù)項的光定時延遲Ad允許在當沉積氣體流達到最大氣體流的一半時的時點T2提供這些參數(shù)項。蝕刻RF功率和其它參數(shù)項的光定時延遲允許在當蝕刻氣體流達到最大氣體流的一半時的時點T4提供這些參數(shù)項。在該實施例中，每個階段的結束可以延遲。在該示例中，每個階段的結束的延遲直至下一階段的開始。在其它實施例中，每個階段的結束可以不延遲。通過設置延遲，當與不設延遲的工藝相比時，在沉積功率和其它參數(shù)項被提供時的時間段的較大部分期間，沉積氣體存在于等離子體處理腔室中，并且在蝕刻功率和其它參數(shù)項被提供時的時間段的較大部分期間，蝕刻氣體存在于等離子體處理腔室中。在該示例中，對于每個循環(huán)，用于階段的氣體以及用于階段的諸如功率之類的其它參數(shù)項均存在于循環(huán)的80%至100%中。
[0031]在一示例中，蝕刻階段在IOOms至2秒之間，其中時滯ΛΕ可以從IOOms至2秒。在該示例中，用于沉積階段的時滯不同于用于蝕刻階段的時滯^雖然時滯是機器相關的，但是時滯還可取決于氣體流速。對于不同工藝而言該時滯差別意味著，使用僅基于所使用的機器而設定的RF中的延遲將不起作用，因為如示例中所示，不同的工藝引起不同的延遲。更優(yōu)選地，光定時延遲在50ms至400ms之間。優(yōu)選地,循環(huán)重復至少3次。更優(yōu)選地,循環(huán)重復至少100次。
[0032]在本發(fā)明的一個實施例中，光檢測實時地發(fā)生，當光譜儀檢測到氣體時，提供信號以提供RF或其它相關參數(shù)項。這種實時延遲是光學定時的，因為通過光譜儀的檢測提供了提供功率切換的信號。
[0033]在本發(fā)明的另一實施例中，光檢測可通過控制器記錄且用于修改提供用于沉積階段的時延以及用于蝕刻階段的不同時延的配方。然后，在處理期間使用該時延。該配方時延是光學定時的，因為蝕刻或沉積氣體的光譜儀檢測用于提供配方中的延遲。
[0034]光譜儀是測量光頻率從而確定氣體組分的光譜儀。
[0035]在本發(fā)明的實施例中，延遲可隨時間推移而變化。例如，當腔室參數(shù)隨時間推移而漂移或工藝參數(shù)隨時間推移而漸變，用于沉積的時滯可隨時間推移而增加或減小。光定時延遲提供了導致漂移的延遲。實時光定時延遲將提供用于波動延遲的改進的補償。
[0036]在硅晶片為蝕刻層的實施例中，硅晶片可完全蝕刻貫通以形成貫通的硅通孔。在蝕刻層為電介層的實施例中，等離子體處理腔室可以提供電容性耦合，而不是電感性耦合。在另一實施例中，蝕刻層可以為導電層。
[0037]更一般地，本發(fā)明提供了半導體工藝，其包括兩個或兩個以上光定時階段的多次循環(huán)，光定時階段諸如為光定時沉積階段和光定時蝕刻階段、或者光定時蝕刻階段以及光定時蝕刻階段、或者光定時沉積階段和光定時沉積階段、或者多個光定時沉積階段以及多個光定時蝕刻階段。該工藝提供了第一光定時階段，隨后是第二光定時階段。在該示例中，第一光定時階段使第一氣體流入等離子體處理腔室，利用被放置成接受來自等離子體處理腔室的光的光譜儀來檢測第一氣體的存在，以及當檢測到第一氣體的存在時提供第一 RF輸出，并且第二光定時階段使不同于第一氣體的第二氣體流入等離子體處理腔室，利用被放置成接收來自等離子體處理腔室的光的光譜儀來檢測第二氣體的存在，以及當檢測到第二氣體的存在時提供不同于第一 RF輸出的第二 RF輸出。任選地，隨后是可以相同方式按不同氣體或不同RF能的第三或更多個光定時階段。優(yōu)選地，該循環(huán)重復至少三次。更優(yōu)選地，該循環(huán)重復至少100次。
[0038]盡管根據(jù)多個優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明，但存在落在本發(fā)明的范圍內(nèi)的改動、置換以及替代的等同方案。還應當注意，存在實施本發(fā)明的方法和裝置的多種可選方式。因此，希望隨后的所附權利要求被解釋為包含落在本發(fā)明的真正精神和范圍內(nèi)的所有這樣的改動、置換以及替代的等同方案。
【權利要求】
1.一種在等離子體處理腔室中將特征蝕刻到蝕刻層中的方法，其包括多次循環(huán)，其中每次循環(huán)都包括: 光定時沉積階段，其包括: 提供沉積階段氣體流； 檢測所述等離子體處理腔室內(nèi)的沉積氣體的存在； 提供用于使所述等離子體處理腔室中的所述沉積階段氣體形成等離子體的RF能；以及 停止所述沉積氣體流入所述等離子體處理腔室；以及 光定時蝕刻階段，其包括: 提供蝕刻氣體流； 檢測所述等離子體處理腔室內(nèi)所述蝕刻氣體的存在； 提供用于使所述等離子體處理腔室中的所述蝕刻氣體形成等離子體的RF能；以及 停止所述蝕刻氣體流入所述等離子體處理腔室。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述檢測所述沉積氣體的存在以及所述檢測所述蝕刻氣體的存在使用光譜儀，所述光譜儀被設置為接收來自所述等離子體處理腔室的光。
3.如權利要求2所述的方法，其中控制器接收來自所述光譜儀的輸入且控制RF源。
4.如權利要求3所述的方法，其中當所述光譜儀指示所述沉積氣體存在時，所述控制器實時地使所述RF源提供沉積RF功率輸出。
5.如權利要求4所述的方法，其中當所述光譜儀指示所述蝕刻氣體存在時，所述控制器實時地使所述RF源提供蝕刻RF功率輸出。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述沉積階段從IOOms至2秒，并且其中所述蝕刻階段從IOOms至2秒。
7.如權利要求6所述的方法，其中所述多次循環(huán)包括至少三次循環(huán)。
8.如權利要求6所述的方法，其中所述多次循環(huán)包括至少100次循環(huán)。
9.如權利要求8所述的方法，其中所述蝕刻層為硅晶片，并且其中所述特征為通孔。
10.如權利要求3所述的方法，其中所述控制器記錄提供所述沉積階段氣體流的延時并且基于所記錄的提供所述沉積氣體流的所述延時來修改提供用于提供使所述沉積階段氣體形成等離子體的RF能的延時的配方，并且其中，所述控制器記錄用于提供所述蝕刻階段氣體流的延時并且基于所記錄的提供所述蝕刻氣體流的所述延時來修改提供用于提供使所述蝕刻階段氣體形成等離子體的RF能的延時的配方。
11.一種在等離子體處理腔室中提供光定時氣體調(diào)制半導體處理的方法，其包括多次循環(huán)，其中每次循環(huán)都包括: 第一光定時階段；以及 第二光定時階段。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述第一光定時階段使第一氣體流入所述等離子體處理腔室，利用被設置為接收來自所述等離子體處理腔室的光的光譜儀來檢測所述第一氣體的存在，并且當檢測 到所述第一氣體存在時提供第一 RF輸出，并且其中，所述第二光定時階段使不同于所述第一氣體的第二氣體流入所述等離子體處理腔室，利用被設置為接收來自所述等離子體處理腔室的光的所述光譜儀來檢測所述第二氣體的存在，并且當檢測到所述第二氣體存在時提供不同于所述第一 RF輸出的第二 RF輸出。
13.如權利要求12所述的方法，其中控制器接收來自所述光譜儀的輸入并且控制至少一個RF源。
14.如權利要求13所述的方法，其中當所述光譜儀指示所述第一氣體的存在時，所述控制器實時地使所述至少一個RF源提供所述第一 RF功率輸出。
15.如權利要求14所述的方法，其中當所述光譜儀指示所述第二氣體存在時，所述控制器實時地使所述至少一個RF源提供所述第二 RF功率輸出。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述第一階段從IOOms至2秒，并且其中所述第二階段從IOOms至2秒。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述多次循環(huán)包括至少100次循環(huán)。
18.—種對蝕刻層進行蝕刻的裝置，其包括: 等離子體處理腔室，其包括: 腔室壁，其形成等離子體處理腔室外殼； 襯底支撐件，其用于將晶片支撐在所述等離子體處理腔室外殼內(nèi)； 壓力調(diào)節(jié)器，其用于調(diào)節(jié)所述等離子體處理腔室外殼中的壓力； 至少一個電極，其用于向所述等離子體處理腔室外殼提供功率以維持等離子體； 氣體入口，其用于將氣體提供到所述等離子體處理腔室外殼中；以及 氣體出口，其用于從所述等離子體處理腔室外殼中排出氣體； 光譜儀，其被定位成測量來自所述等離子體處理腔室內(nèi)的光； 至少一個RF電源，其與所述至少一個電極電連接； 氣體源，其與所述氣體 入口流體連接，包括: 沉積氣體源；以及 蝕刻氣體源；以及 控制器，其與所述氣體源、所述光譜儀和所述至少一個RF電源可控地連接，包括: 至少一個處理器；以及 計算機可讀介質，其包括: 包括多次循環(huán)的用于蝕刻所述蝕刻層的計算機可讀代碼，其中每次循環(huán)都包括: 用于提供光定時沉積階段的計算機可讀代碼，其包括: 用于提供沉積氣體流的計算機可讀代碼； 用于利用所述光譜儀來檢測所述等離子體處理腔室內(nèi)的沉積氣體的存在的計算機可讀代碼； 用于提供使所述等離子體處理腔室中的所述沉積氣體形成等離子體的RF能的計算機可讀代碼；以及 用于停止所述沉積氣體流入所述等離子體處理腔室的計算機可讀代碼；以及 用于提供光定時蝕刻階段的計算機可讀代碼，其包括: 用于提供蝕刻氣體流的計算機可讀代碼； 用于利用所述光譜儀來檢測所述等離子體處理腔室內(nèi)的蝕刻氣體的存在的計算機可讀代碼； 用于提供使所述等離子體處理腔室中的所述蝕刻氣體形成等離子體的RF能的計算機可讀代碼；以及 用于停止所述蝕刻氣體流入所述等離子體處理腔室的計算機可讀代碼。
19.如權利要求18所述的裝置，其中用于提供使所述沉積氣體形成所述等離子體的RF能的所述計算機可讀代碼包括:用于當所述光譜儀指示所述沉積氣體存在時實時地使所述至少一個RF源提供沉積RF功率輸出的計算機可讀代碼，并且其中，用于提供使所述蝕刻氣體形成所述等離子體的RF能的所述計算機可讀代碼包括用于當所述光譜儀指示所述蝕刻氣體存在時實時地使所述至少一個RF源提供蝕刻RF功率輸出的計算機可讀代碼。
20.如權利要求3-4中任一項所述的方法，其中當所述光譜儀指示所述蝕刻氣體存在時，所述控制器實時地使所述RF源提供蝕刻RF功率輸出。
21.如權利要求1-4和20中任一項所述的方法，其中所述沉積階段從IOOms至2秒，并且其中所述蝕刻階段從IOOms至2秒。
22.如權利要求1-4和20-21中任一項所述的方法，其中所述多次循環(huán)包括至少三次循環(huán)。
23.如權利要求1-4和20-22中任一項所述的方法，其中所述多次循環(huán)包括至少100次循環(huán)。
24.如權利要求1-4和20-23中任一項所述的方法，其中所述蝕刻層是硅晶片，并且其中所述特征是通 孔。
25.如權利要求3-4和20-24中任一項所述的方法，其中所述控制器記錄用于提供沉積階段氣體流的延時并且基于所記錄的用于提供所述沉積氣體流的所述延時來修改提供用于提供使所述沉積階段氣體形成等離子體的RF能的延時的配方，并且其中，所述控制器記錄用于提供所述蝕刻階段氣體流的延時并且基于所記錄的用于提供所述蝕刻氣體流的所述延時來修改提供用于提供使所述蝕刻階段氣體形成等離子體的RF能的延時的配方。
26.如權利要求13-14中任一項所述的方法，其中當所述光譜儀指示所述第二氣體存在時，所述控制器實時地使所述至少一個RF源提供所述第二 RF功率輸出。
27.如權利要求11-14和26中任一項所述的方法，其中所述第一階段從IOOms至2秒，并且其中，所述第二階段從IOOms至2秒。
28.如權利要求11-14和26-27中任一項所述的方法，其中所述多次循環(huán)包括至少100次循環(huán)。
【文檔編號】H01L21/3065GK103650119SQ201280027855
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年5月30日 優(yōu)先權日:2011年6月6日
【發(fā)明者】許青, 卡梅利婭·魯蘇, 布賴恩·K·麥克米林, 亞歷山大·M·帕特森 申請人:朗姆研究公司