摘要

等離子體蝕刻工藝，特別適用于在具有非氧化物成分的特征上選擇性蝕刻氧化物，例如氮化硅，尤其是當(dāng)該特征具有在氧化物蝕刻期間易于刻面的角部時(shí)。主要的含氟氣體，優(yōu)選六氟丁二烯 (C4F6)，與顯著更大量的稀釋氣體氙 (Xe) 結(jié)合，可在不發(fā)生蝕刻停止的情況下提高氮化物的選擇性。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及硅集成電路的蝕刻。特別地，本發(fā)明涉及在能夠大大降低對(duì)氮化硅15和其他非氧化物材料的蝕刻速率但仍然在氧化物中產(chǎn)生垂直輪廓的工藝中蝕刻氧化硅和相關(guān)材料。

背景技術(shù)

在硅集成電路的制造中，芯片上器件數(shù)量的持續(xù)增加以及隨之而來(lái)的最小特征尺寸的減小對(duì)制造過(guò)程中使用的許多制造步驟中的許多步驟提出了越來(lái)越困難的要求，包括 25 個(gè)不同的沉積層材料到有時(shí)困難的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上。

氧化物蝕刻提出了一些最困難的挑戰(zhàn)。氧化物是用于 30 二氧化硅，特別是二氧化硅 (SiO 2 ) 的有點(diǎn)通用的術(shù)語(yǔ)，盡管眾所周知，還包括略微非化學(xué)計(jì)量的成分 SiO x 。

各向異性可以通過(guò)干式等離子體蝕刻來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中蝕刻氣體，通常是氟基氣體，被電激發(fā)成等離子體。可以調(diào)整等離子體條件以在 60 多種材料中產(chǎn)生高度各向異性的蝕刻。然而，各向異性不應(yīng)通過(guò)以純?yōu)R射模式操作等離子體反應(yīng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中等離子體以足夠高的能量向晶片噴射粒子以濺射氧化物。

發(fā)明內(nèi)容

在氟基氧化物蝕刻中使用氙 (Xe) 作為稀釋氣體提供了非常好的氮化物選擇性和寬的工藝窗口，尤其是與六氟丁二烯 (C4F6) 結(jié)合使用時(shí)。對(duì)于氮化物選擇性，氙氣的量應(yīng)該比碳氟化合物的量大得多。氪 (Kr) 承諾類似的效果。

優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述

當(dāng)在氟基氧化物蝕刻中用作稀釋氣體時(shí)，氙 (Xe) 表現(xiàn)出與氬 (Ar) 截然不同的行為。在 IPS 反應(yīng)器中進(jìn)行了一系列初步實(shí)驗(yàn)，其中質(zhì)譜儀連接到腔室，同時(shí) C4F6 與氦 (He)、Ar 或 Xe 的混合物進(jìn)入腔室并在相當(dāng)現(xiàn)實(shí)的條件下激發(fā)成等離子體激發(fā)功率和壓力。

審核編輯：符乾江