发明名称 蚀刻高纵横比开口的方法
摘要 一种于矽基板蚀刻高纵横比开口之方法,包括使用第一气体混合物形成的第一电浆蚀刻基板,该第一气体混合物包含含溴气体、含氧气体及第一含氟气体。使用第一气体混合物之蚀刻过程产生侧壁钝化沉积物,其堆积于接近开口的入口。为了减少此种堆积,以及提高平均蚀刻速率,侧壁、沉积物定期藉由形成第二电浆减薄,该第二电浆系使用含有矽烷以及第二含氟气体之混合物。基板于整个过程维持于同一电浆反应器腔室内,于减薄步骤期间电浆系连续维持。使用蚀刻及减薄的重复周期可制造深度大于宽度40倍的孔。
申请公布号 TW544793 申请公布日期 2003.08.01
申请号 TW091111850 申请日期 2002.06.03
申请人 万国商业机器公司;北美亿恒科技公司 发明人 甘葛哈拉S 玛泰德;席达哈夏 庞达;瑞杰夫M 兰迪
分类号 H01L21/302 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种于基板蚀刻高纵横比开口之方法,该方法包含下列步骤:使用第一气体混合物形成的第一电浆蚀刻基板,该第一气体混合物包括含溴气体、含氧气体及第一含氟气体,蚀刻步骤同时产生侧壁钝化沉积物;使用第二气体混合物形成的第二电浆减薄侧壁钝化沉积物,该第二气体混合物包括一种含非卤化氢气体以及一种第二含氟气体;以及重复蚀刻及减薄步骤俾产生预定深度之开口。2.如申请专利范围第1项之方法,其中含非卤化氢气体系选自矽烷类及氨组成的组群。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该含非卤化氢气体为一矽烷或二矽烷。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二气体混合物也包括一种含溴气体。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该含溴气体系于减薄步骤期间以一种流速提供给第二气体混合物,该流速系低于蚀刻步骤期间含溴气体提供给第一气体混合物之流速。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二气体混合物也包括一种含氧气体。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻步骤系以均等间隔时间重复;以及该减薄侧壁钝化沉积物之步骤也系于均等间隔蚀刻步骤间以均等间隔的间隔时间进行。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该于第一气体混合物之含溴气体为溴化氢。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一及第二含氟气体系选自三氟化氮、六氟化硫、元素氟及其混合物组成的组群。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一及第二含氟气体为三氟化氮。11.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻及减薄侧壁钝化沉积物之步骤至少重复两次。12.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻及减薄骤系于单一电浆反应器进行,而未由电浆反应器移出基板。13.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻及减薄步骤系重复至开口深度至少为开口宽度之15倍大为止。14.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻及减薄步骤系重复至开口深度至少为开口宽度之40倍大为止。15.如申请专利范围第1项之方法,其中于蚀刻基板步骤之含溴气体为溴化氢,蚀刻基板步骤包括提供100-300sccm流速之溴化氢气体。16.如申请专利范围第1项之方法,其中于蚀刻基板步骤之第一含氟气体为三氟化氮,以及蚀刻基板步骤包括提供4-25sccm流速之三氟化氮气体。17.如申请专利范围第1项之方法,其中于蚀刻基板步骤之含氧气体为氧或氧混合氦,以及蚀刻基板步骤包括提供高达25sccm流速之含氧气体。18.如申请专利范围第1项之方法,其中于侧壁钝化沉积物减薄步骤之第二含氟气体为六氟化硫,以及减薄侧壁钝化沉积物之步骤包括提供高达25sccm流速之第二含氟气体。19.如申请专利范围第1项之方法,其中该于侧壁钝化沉积物减薄步骤之含非卤化氢气体为矽烷,以及侧壁钝化沉积物之减薄步骤包括提供高达250sccm流速之矽烷。20.一种于基板蚀刻高纵横比开口之方法,该方法包含下列步骤:使用第一气体混合物形成的第一电浆蚀刻基板,该第一气体混合物包括含溴气体、含氧气体及一种选自NF3.SF6元素氟及其混合物之第一含氟气体,蚀刻步骤同时产生侧壁钝化沉积物;以使用第二气体混合物形成的第二电浆减薄侧壁钝化沉积物,该第二气体混合物包括一种选自矽烷及氨组成的组群之含非卤化氢气体,一种含有选自NF3.SF6.元素氟及其混合物之第二含氟气体,以及至少另一种选自含溴气体及含氧气体组成的组群之气体;以及重复蚀刻及减薄步骤以产生预定深度之开口。图式简单说明:图1-4为剖面示意图,显示根据本发明方法,蚀刻高纵横比沟渠至基板的不同阶段。图1显示基板以及图样化硬遮罩,该光罩具有开口界定欲制成的沟渠宽度。图2显示根据本发明方法,于初步蚀刻步骤完成而获得初深度沟渠之沟渠。显示藉本发明方法形成之侧壁钝化沉积物。侧壁钝化沉积物开始缩窄沟渠上部,约束蚀刻剂进入沟渠的入口。图3显示根据本发明方法完成后,于侧壁钝化沉积物减薄步骤之后的图2沟渠。图4显示于第二蚀刻步骤完成而让沟渠深度加深后之沟渠。再度藉本发明方法形成侧壁钝化沉积物开始缩窄沟渠上部,限制蚀刻剂进入沟渠。
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