間變化?？蛇x地，可以改變SF6的流量來替代改變CH2F2的流量。在許多應(yīng)用中，增加SF6流量通常導(dǎo)致更小的CD。因此，通過減小CH2F2和/或增加SF6，兩種技術(shù)均可以產(chǎn)生沿期望方向或期望量裁剪的⑶。圖1B示出了所產(chǎn)生的被裁剪或被調(diào)整的介電掩模。注意到所產(chǎn)生的⑶126小于初始⑶125。還注意到圖1B的介電掩模110保持初始高度，這是由在橫向蝕刻期間保護(hù)層115導(dǎo)致的。可以采用其他蝕刻劑和鈍化氣體替代前述的蝕刻劑和鈍化氣體。
[0035]在其中沒有保護(hù)硅的情況下，可能存在除了橫向蝕刻外的介電硬掩模的豎直蝕亥IJ。圖2B示出了沒有用于保護(hù)的上硅層的介電掩模方案的示例。注意到該硬掩模存在一些下降(豎直裁剪)，但是根據(jù)所產(chǎn)生的硬掩模的高度，一些豎直裁剪可以是可接受的。
[0036]在橫向蝕刻機(jī)制中，鈍化劑(例如，CH2F2)可以用于控制或防止蝕刻劑(SF6或NF3)快速地蝕刻去除整個(gè)硬掩模層。注意到可以使用包括如下的所有各種各樣的氟代烴:CF4、CHF3、CH3F、C2F4、C4F8、C4F6、C5HF7和C5F8。可以使用諸如N2、氬氣和氦氣的載氣和/或稀釋劑氣體。可以在主要蝕刻步驟或掩模蝕刻步驟之后執(zhí)行這樣的橫向裁剪，然而可選地，可以與主要蝕刻步驟一起或其后立即執(zhí)行橫向蝕刻步驟。
[0037]可以在許多現(xiàn)存的等離子體處理室中執(zhí)行這種橫向蝕刻。例如，ICP(感應(yīng)耦合系統(tǒng))、CCP(電容耦合系統(tǒng))、微波系統(tǒng)、表面波等離子體系統(tǒng)等是眾所周知的并且可以用于執(zhí)行本文中的橫向蝕刻技術(shù)。這樣的等離子體處理系統(tǒng)通常包括具有基片保持器的處理室。功率耦合系統(tǒng)可以用于給工藝氣體提供能量以形成等離子體。工藝氣體入口可以從各個(gè)入口位置供給一種或更多種工藝氣體化學(xué)品進(jìn)入處理室。真空栗可以排出來自處理室的氣體。電氣系統(tǒng)可以通過耦合用于各向異性蝕刻的偏置功率或去除用于各向同性蝕刻的偏置功率來控制離子能量。
[0038]在之前的描述中，已經(jīng)闡述了特定的細(xì)節(jié)，例如，處理系統(tǒng)的特定幾何結(jié)構(gòu)和各個(gè)特征的描述以及其中所使用的工藝。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文中的技術(shù)可以在脫離這些特定細(xì)節(jié)的其他實(shí)施方式中實(shí)踐，并且這樣的細(xì)節(jié)用于說明的目的而不是限制。已經(jīng)參照附圖描述了本文中公開的實(shí)施方式。類似地，用于說明的目的，已經(jīng)闡述了特定的數(shù)目、材料和配置以提供徹底的理解。然而，可以在沒有這樣的特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐實(shí)施方式。通過相同的附圖標(biāo)記來表示具有大體上相同功能性結(jié)構(gòu)的特征，并且因此可以省略任何多余的描述。
[0039]已經(jīng)描述了各種技術(shù)作為多個(gè)分立操作以輔助理解各個(gè)實(shí)施方式。描述的順序不應(yīng)當(dāng)被解釋為意指這些操作必要地依賴順序。實(shí)際上，這些操作無需以呈現(xiàn)的順序執(zhí)行。所描述的操作可以以不同于所描述的實(shí)施方式的順序來執(zhí)行。在另外的實(shí)施方式中，可以執(zhí)行各種另外的操作和/或可以省略所描述的操作。
[0040]本文中所使用的“基片”或“目標(biāo)基片”通常指根據(jù)本發(fā)明被處理的對(duì)象?；梢园ㄆ骷灰惶貏e是半導(dǎo)體或其他電子器件一一的任何材料部分或結(jié)構(gòu)，并且基片例如可以是諸如半導(dǎo)體晶片的基底基片結(jié)構(gòu)或者諸如薄膜的在基底基片結(jié)構(gòu)上/上覆蓋的層。因此，基片不限于任何特定的基底結(jié)構(gòu)、下面的層或在上面覆蓋的層、圖案化的或未圖案化的，并且更確切地說，基片期望包括任何這樣的層或基底結(jié)構(gòu)以及層和/或基底結(jié)構(gòu)的任何組合。描述可以引用特定類型的基片，但是這僅用于說明的目的。
[0041]本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，可以對(duì)以上說明的技術(shù)的操作進(jìn)行許多變型，同時(shí)仍獲得本發(fā)明的相同的目的。這樣的變型旨在被本公開內(nèi)容的范圍所覆蓋。如此，本發(fā)明的實(shí)施方式的前述描述不旨在是限制性的。更確切地說，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的任何限制存在于所附權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于在基片上蝕刻部件的方法，所述方法包括: 將基片布置在等離子體處理系統(tǒng)中的基片保持器上，所述基片具有限定使下面的基片暴露的開口的圖案化硬掩模，所述圖案化硬掩模具有關(guān)鍵尺寸(CD)大于目標(biāo)部件的預(yù)定特定關(guān)鍵尺寸的部件； 使蝕刻工藝氣體流入所述等離子體處理系統(tǒng)中，所述蝕刻工藝氣體包括含氟氣體； 使鈍化工藝氣體流入所述等離子體處理系統(tǒng)中，所述鈍化工藝氣體包含碳氟化合物； 由所述蝕刻工藝氣體和所述鈍化工藝氣體形成等離子體，以使得所述基片暴露于所述等離子體;以及 通過控制蝕刻工藝氣體與鈍化工藝氣體的比例，以及通過控制所述等離子體處理系統(tǒng)中的電極偏壓，使用所述等離子體的產(chǎn)物來橫向蝕刻所述硬掩模的側(cè)壁。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述下面的基片是硅基片，并且其中，所述鈍化工藝氣體包括選自N2和H2的雙原子分子氣體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制蝕刻工藝氣體與鈍化工藝氣體的比例包括將所述比例保持在0.10至10.0之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，控制蝕刻工藝氣體與鈍化工藝氣體的比例包括將所述比例保持在2.5至5.0之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制電極偏壓包括控制電極偏壓，以使得來自所述等離子體的產(chǎn)物存在各向同性運(yùn)動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制電極偏壓包括使來自所述等離子體的產(chǎn)物的第一部分各向異性地撞擊所述基片、以及來自所述等離子體的產(chǎn)物的剩余部分各向同性地撞擊所述基片。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制電極偏壓包括保持完全各向同性的等離子體產(chǎn)物暴露于所述基片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括在所述圖案化硬掩模的頂部上具有圖案化含硅層的基片。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括具有兩個(gè)或更多層的圖案化硬掩模。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述圖案化硬掩模的所述兩個(gè)或更多層包括硅氧化物和硅氮化物。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括選自介電材料的圖案化硬掩模。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括作為選自硅氮化物和硅氧化物的材料的圖案化硬掩模。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使所述蝕刻工藝氣體流入包括使選自SF6、NF3、CF4、和XeF2的氣體流入。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使所述鈍化工藝氣體流入包括使選自CΗ 2 F 2、CF4、CHF3、CH3F、C2F4、C4F8、C4F6、C5HF7、以及 C5F8 的氣體流入。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使稀釋劑工藝氣體流入所述等離子體處理系統(tǒng)中。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，使所述稀釋劑工藝氣體流入包括使N2、氬、和氦流入。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，橫向蝕刻側(cè)壁包括橫向蝕刻預(yù)定量，以使得所述圖案化硬掩模上的所述部件的關(guān)鍵尺寸被減小至所述部件的預(yù)定特定關(guān)鍵尺寸之內(nèi)。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，橫向蝕刻側(cè)壁包括將部件厚度減小約0.3納米至30納米。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，橫向蝕刻側(cè)壁包括將部件厚度減小約5納米至15納米。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述基片布置在所述基片保持器上是響應(yīng)于經(jīng)由掃描電子顯微鏡識(shí)別所述圖案化硬掩模部件的關(guān)鍵尺寸大于目標(biāo)部件的所述預(yù)定特定關(guān)鍵尺寸。
【專利摘要】本文中的技術(shù)包括用于聚合碳氟化合物等離子體中的介電質(zhì)的可控的橫向蝕刻的方法。方法可以包括使用作為硅蝕刻處理的一部分的掩模裁剪步驟的介電疊加蝕刻。對(duì)于介電掩模裁剪使用碳氟化合物提供數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)，例如施加直接以及向工藝流程提供額外的靈活性。由此，本文中的技術(shù)提供了修改或調(diào)整硬掩模上的CD的方法。通常，該技術(shù)可以包括使用氟基和碳氟化合物基、或氟代烴基化學(xué)品用于產(chǎn)生等離子體以及控制兩種化學(xué)品的比例。在沒有本文中公開的硬掩模裁剪方法的情況下，如果硬掩模CD不精確，則晶片被廢棄。在具有如本文中公開的硅蝕刻中的硬掩模裁剪能力的情況下，可以對(duì)給定CD重新定目標(biāo)以去除晶片廢棄物。
【IPC分類】H01L21/336
【公開號(hào)】CN105493255
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480047964
【發(fā)明人】阿洛科·蘭詹, 謝爾蓋·A·沃羅寧
【申請(qǐng)人】東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年8月21日
【公告號(hào)】US20150064918, WO2015031163A1