发明名称 无机和金属膜高解析原位电浆蚀刻方法和装置
摘要 一种于深度次微米半导体制程当中,在同一蚀刻室内,对金属和无机介质层进行电浆蚀刻的方法和装置。本案使用氟质化合物,或氟质和氯质化合物的混合物来蚀刻无机介质层,然后在同一蚀刻室内转换为氯质化合物,用来蚀刻金属层。亦可用氯质化合物进行过度蚀刻,以清除残渣。
申请公布号 TW477007 申请公布日期 2002.02.21
申请号 TW089105401 申请日期 2000.03.31
申请人 康奈克申系统公司 发明人 夏晓文;贝尔格;布隆格
分类号 H01L21/306 主分类号 H01L21/306
代理机构 代理人 李志鹏 台北巿民权东路三段一四四号一五二六室
主权项 1.一种蚀刻工具,用来制作半导体工件,其类型为包括金属层、设在该金属层上之ARC层,以及设在该ARC层上与该金属层相反侧之光阻体图型,此工具包括:固定具,在蚀刻当中保持该半导体元件;管道,构成在该半导体元件于该固定具内时,供应蚀刻化合物至该工件表面,接近该光阻体图型;含蚀刻该ARC层用第一蚀刻化学物之第一源,和含蚀刻该金属层用第二蚀刻化学物之第二源,该第一源和第二源系构成与该管道相通,以及控制器,以控制该第一和第二蚀刻化学物至该管道之流量者。2.如申请专利范围第1项之工具,其中:该ARC层为无机层;该第一蚀刻化合物为氟质化合物;而该第二蚀刻化合物为氯质化合物者。3.如申请专利范围第1项之工具,其中该第一和第二源至少其一含有蚀刻气体者。4.如申请专利范围第1项之工具,其中该第一和第二源至少其一含有蚀刻液体者。5.如申请专利范围第1项之工具,又包括RF源,以供在该光阻体图型附近产生电浆,因而以电浆蚀刻该工件表面者。6.如申请专利范围第5项之工具,又包括:电浆蚀刻室;和控制该室内压力用之真空泵;其中该控制器构成输送该第一蚀刻化合物至该管道,并在该ARC层蚀刻当中,于该工件表面产生电浆,包括该第一蚀刻化合物;又其中该控制器另构成输送该第二蚀刻化合物至该管道,在该金属表面蚀刻当中,于该工件表面,产生电浆,包括该第二蚀刻化合物者。7.如申请专利范围第1项之工具,其中:该控制器构成在该ARC层蚀刻当中,输送该第一蚀刻化合物至该工件表面,然后在该金属层蚀刻同时该工件留在该固定具内之际,输送该第二蚀刻化合物至该工件表面者。8.如申请专利范围第6项之工具,其中:该控制器构成控制工件来往于该固定具之置放和收回;而该控制器又构成供应该第一蚀刻化合物至该工件表面,然后供应该第二蚀刻化合物至该工件表面,同时维持该工件于该固定具内者。9.一种半导体元件之制法,该元件类型为包括金属层,设于该金属层上之ARC层,和设于该ARC层上与该金属层相反侧之光阻体图型,此制法包括步骤为:把该元件置放在电浆蚀刻室内之固定具内;供应第一电浆化合物至该元件表面靠近该光阻体图型;在第一蚀刻步骤内,使用该第一电浆蚀刻化合物,同时在该元件于该固定具内时,蚀刻该ARC层和该光阻体图型;供应第二电浆蚀刻化合物至该工件表面;以及在该第一蚀刻步骤随后的第二蚀刻步骤中,同时在该元件保留在该固定具内时,蚀刻该金属层者。10.如申请专利范围第9项之方法,又包括步骤,在该第一和第二蚀刻步骤之际和之间,维持该工件固设于该固定具内者。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该第一电浆蚀刻化合物之供应步骤,包括供应氟质蚀刻化合物;而该第二电浆蚀刻化合物之供应步骤,包括供应氯质蚀刻化合物者。12.如申请专利范围第10项之方法,其中:该ARC层包括无机介质;该第一蚀刻步骤,包括以氟质蚀刻化合物蚀刻该无机介质层;而该第二蚀刻步骤,包括以氯质蚀刻化合物蚀刻该金属层者。13.如申请专利范围第10项之方法,又包括步骤为:在该第一蚀刻步骤结束时,终止电浆;以及在该第二蚀刻步骤开始时,再激发电浆者。14.如申请专利范围第10项之方法,又包括步骤为,在该第一和第二蚀刻步骤之际和之间,维持激发电浆者。15.如申请专利范围第9项之方法,又包括步骤为:于该第二蚀刻步骤后,降低电浆能量;以及随后过度蚀刻该元件者。16.一种半导体相连元件之制法,包括步骤为:对金属基材施加无机ARC膜层;在该膜层上印刷光阻体图型,形成堆垒,包括该膜层,包夹在该电阻体图型和该金属基材之间;把该堆垒置放于电浆蚀刻室内之固定具内;对接近该光阻体图型之该堆垒表面,施加氟质电浆;使用该氟质电浆蚀刻该光阻体图型;于蚀刻该光阻体图型和该无机膜后,对该堆垒施加氯质电浆,不从固定具内取出该堆垒;以及使用该氯质电浆蚀刻该金属基材者。17.如申请专利范围第16项之方法,其中该施加无机ARC层之步骤,包括化学蒸着(CVD)者。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该CVD步骤包括采用电浆强化CVD(PECVD)者。19.如申请专利范围第16项之方法,其中该施加无机ARC层之步骤,包括施加氧氮化矽做为该ARC层者。图式简单说明:第1a图为照相平版印刷曝光和显像过程之简图;第1b图为使用前案技术印刷光阻体图型之简图;第1c图为金属性微电子结构在图型化和转印后之简图,图示为薄电阻体层所致之妥协结构完整性;第2a图为光阻体结构侧壁造型上反射的入射光简图;第2b图为前案技艺光阻体结构之简图,表示由第2a图所示假反射光所崩解光阻体结构之垂直壁;第3a图为前案技艺曝光和显像例之简图,在金属层上采用有机抗反射涂膜;第3b图为使用有机抗反射涂膜所制成前案技艺光阻体图型转印技术之简图,得以保存金属性微电子结构之结构完整性;第4图为本发明无机介质界面层之简图;第5图为本发明介质界面层适应性应用之简图;第6a图为使用本发明无只机介质层的印刷电阻体图型之简图;第6b图为电阻体图型之简图,表示第6a图之无机ARC顶层,被蚀刻除去;第6c图为本发明金属蚀刻过程后所得微电子结构之简图;第7图为本发明电浆蚀刻室之简略方块图;第8图为本发明脉络内所采用各种制法步骤之流程图。
地址 美国