具有用于减小电容的自对准间隙的装置的制作方法

文档序号:7224438阅读:370来源:国知局

专利名称::具有用于减小电容的自对准间隙的装置的制作方法具有用于减小电容的自对准间隙的装置
背景技术
[OOOl]本发明涉及半导体器件的形成。更具体地,本发明涉及具有用于减小电容的间隙的半导体器件的形成。在基于半导体的器件的制造中(例如,集成电路或者平面显示器),双大马士革结构可与铜导体材料一起使用,以减小与在前面一代技术使用的基于铝的材料中的信号传播有关的RC延迟。在双大马士革中,不是蚀刻该导体材料,而是可将过孔和沟槽蚀刻入该介电材料并且用铜填充。多余的铜可通过化学机械抛光(CMP)去除,留下由过孔连接的铜线,用于信号传输。为进一步减小RC延迟,可使用多孔的和无孔的低k介电常数材料。在说明书和权利要求书中,低k定义为k〈.0。美国专利6,297,125^>开了使用空气间隙以减小电容。
发明内容为了实现前述以及符合本发明的目的,4是供一种减小半导体器件配线之间电容的方法。在介电层上形成牺牲层。将多个特4正蚀刻入该牺牲层和介电层。用填充材并+填充这些特4正。去除牺对生层,从而填充材料部分在该介电层的表面上保持为暴露状态,其中暴露的填充材料部分之间有间距,这些间距位于先前被牺牲层占据的区域内。利用收缩侧壁沉积物收缩填充材^+部分之间的间距的宽度。穿过该收缩侧壁沉积物将间隙蚀刻入介电层。去除填充材津牛和4丈缩侧壁沉4只物。在本发明的另一种表现形式中,提供一种用于减少半导体器件配线之间电容的方法。牺4生层形成在介电层上。将多个特4正蚀刻入该牺4生层和介电层。用填充材剩-填充这些特4正。去除该牺4生层,从而填充材料部分在介电层表面上保持为暴露状态,其中在暴露的填充材料部分之间有间距,这些间距在先前被牺牲层占据的区域内。利用收缩侧壁沉积物来收缩填充材津+部分之间的间距的宽度。穿过收缩侧壁沉积物将间隙蚀刻入该介电层。去除该填充材料和收缩侧壁;兄积物。闭合这些间隙以由这些间隙形成袋室。闭合该形貌成形阶段。用导电材料填充这些特征。在本发明的另一表现形式中,提供一种设备,用于减小牺牲层已经设在介电层上的半导体器件之间的电容。提供一种等离子处理室,包括形成等离子处理室内腔的室壁,用于在等离子处理室内腔内支撑基片的基片支撑件。用于调节等离子处理室内腔内压力的压力调节器,至少一个用于向等离子处理室内腔才是供功率以维持等离子的电极,用于向等离子处理室内腔内提供气体的气体入口以及,用于从该等离子处理室内腔排出气体的气体出口。气体源与该气体入口流动连接。该气体源包括牺牲层蚀刻剂源、介电层蚀刻剂源、收缩沉积气体源和收缩形貌成形气体源。控制器可控地连4妄到该气体源和该至少一个电才及。该控制器包括至少一个处理器和计算机可读介质。计算机可读介质包括用于将特征蚀刻入该牺牲层和介电层的计算才凡可读代码,其中该特征基本上利用填充材剩-填充;用于去除牺牲层的计算机可读代码,乂人而该填充层部分在介电层表面上〗呆持为暴露状态,其中在暴露的填充材并牛部分之间有间距;利用包括至少一个循环的收缩来收缩填充材料部分之间的间距宽度的计算4几可读代码,其中每个循环包括用于/人收缩沉积气体源才是供收缩沉积气体计的算才几可读代码,用于由收缩沉积气体生成等离子的计算才几可读^f戈码,用于4f"止来自收缩沉积气体源的收缩沉积气体的计算机可读代码,用于,人收缩形貌成形气体源纟是供收缩形貌成形气体的计算4凡可读代码,用于由收缩形貌成形气体生成等离子的计算机可读代码,以及用于停止来自收缩形貌成形气体源的收缩形貌成形气体的计算才几可读^^马;用于穿过该侧壁;冗积物在4妄触结构之间将间隙蚀刻入该蚀刻层的计算才几可读代码,以及用于闭合该间隙以由该间隙形成袋室的i十算才几可读^R^马。本发明的这些和其它特征将在下面本发明的具体说明中结合下面的附图更详细的描述。附图i兌明在附图的图形中,对本发明进行了示例性而非限制性的说明,并且其中相同的参考标号指的是相同的元件,其中图l是可用于本发明的实施方式中的工艺的高级流程图2A-K根据本发明的实施方式处理的堆栈的示意性剖浮见图禾W府浮见图3是收缩间距的步骤的更详细的流程图4是可用于实施本发明的等离子处理室的示意图5A-B说明了适于实现用在本发明实施方式中的控制器的计算^L系统;图6是用来去除该填充材料和该收缩侧壁以由这些间隙形成袋室、在被蚀刻特征中形成导电接触以及形成中间层介电层的一个或多个步-骤的更详细的流禾呈图7是多阶段循环工艺的更详细视图,用于当去除收缩侧壁时形成方包化闭合的步骤;图8A-D是具有宽的和窄的间距的堆栈的示意性剖浮见图9A-B是本发明另一个实施方式中具有宽的和窄的间距的堆栈的示意性剖视图IO是填充宽的间隙而非窄的间隙的多阶段循环工艺;图11A-D是本发明另一个实施方式中具有宽的和窄的间距的堆栈的示意性剖视图12A-B是本发明另一个实施方式中具有宽的和窄的间距的堆栈的示意性剖^L图。具体实施方式现在将根据如在附图中说明的其若干优选实施方式来具体描述本发明。在下面的描述中,阐述了许多具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而,对本领域技术人员来说,显然,本发明可不使用这些具体细节的一些或全部来实施。在有的情况中,公知的工艺步骤和/或结构没有详细的描述,以避免不必要地混淆本发明。为了便于理解,图l是可用于本发明实施方式的工艺的高层流程图。在介电层上形成牺牲层(步4聚104)。在牺4生层上形成掩才莫(步骤108)。将特征蚀刻入该牺牲层和介电层(步骤112)。优选地,该被蚀刻的特征是包括过孔和沟槽的双大马士革结构。优选地,一个掩模用来形成过孔而另一个掩模用来形成沟槽。利用填充材料填充特征(步骤116)。去除牺牲层(步骤120)。结果,填充材料部分伸出到介电层的表面以上,伸出到介电层的表面以上的填充材料部分之间具有间距,其中该间距位于先前被牺牲层占据的区域内。通过在该填充材料的侧面形成侧壁沉积物收缩填充材料之间的间距(步骤124),该侧壁沉积物形成收缩侧壁。穿过该收缩的间距将间隙蚀刻入该介电层(步备聚128)。这些间隙在一皮蚀刻的特;f正之间一皮隔开。然后一个或者多个步骤用来去除填充材并牛和收缩侧壁,以由该间隙形成袋室,在^皮蚀刻特;f正中形成导电4妄触,并且形成中间层介电层(步-骤132)。示例在本发明的一个实施方式的示例中,牺牲层形成在介电层上(步骤104)。图2A是形成在介电层208上的牺牲层212的剖视图,介电层位于基片204上。在该示例中,基片204为硅晶片。介电层208是低k电介质,如有机硅酸盐玻璃。牺牲层是碳化硅。在其它实施方式中,牺4生层是SiC、SiN、SiOC、H^参杂SiOC、TiN、TaN、Ti、Ta、Si和SiCb的至少一种。更一4殳地,牺牲层是任何材料,其能够相对于填充材料和介电材料被有选择地蚀刻并且当清除用于形成如下面描述的所述接触结构的掩模材料时不被去除。在牺牲层上形成掩才莫214(步骤108),如图2B所示。将特4i216蚀刻入牺4生层212和介电层208(步骤112),如图2C所示。在该示例中,特4正216是具有过孔和自对准沟槽的双大马士革特4i,如图所示。在形成该乂又大马士革特4i的一个示例中,在图2B中显示出的该掩模214是过孔掩模。在蚀刻过孔后,去除掩模214并且提供沟槽掩模以用于蚀刻沟槽。该-故蚀刻的特征利用填充材津+218填充(步骤116),如图2D所示。填充材并+可以是光刻力交或某些别的聚合物或填充材#+。在该优选实施方式中,该填充材冲+,人>碳氢化合物或摻杂》灰氢化合物(如氟化碳氢化合物、无定形碳、类金刚石碳)中的至少一种选取。更一般地,填充材料是HxCy、HxCyFz、H工ySiz形式的任何材料或者具有多种杂质的C、H、F、Si的任何组合。然后去除牺牲层(步骤120),如图2E所示。由于去除了牺牲层,填充材料218部分延伸到介电层208的表面以上,其中间距217位于延伸到介电层208的表面以上的填充材料218部分之间,其中间距217在原先被该牺牲层占据的区域内。间距217的宽度为"wl",如图2E所示。为了去除该牺4生层而不去除》真充才才泮十218或介电层208,牺牲层必须是能够在不去除填充材料218或介电层208的情况下被去除的材料。例如,该牺牲层可以是碳化硅,而介电层是有枳^圭酸盐3皮璃。通过在暴露的填充材津牛218的侧壁上形成收缩侧壁215来形成具有减小的宽度"w2"的减小的间距220,从而收缩填充材料218之间的间3巨(步艰艮112),如图2F所示。形成收缩侧壁215以形成减小的间距可通过在处理室中设置基片来执行。图4是处理室400的示意图,其可用来形成该收缩侧壁。该等离子处理室400包括限制环402、上部电4及404、下部电才及408、气体源410和排气泵420。气体源410包括收缩沉积气体源412和收缩形貌气体源416。该气体源可包括额外的气体源,如蚀刻气体源418和间隙闭合气体源422以允许在同一室内原地进行蚀刻、剥除和间隙闭合。在等离子处理室400内,基片204设在下部电才及408上。下部电极408结合合适的基片夹紧机构(例如,静电、机械夹紧等),用于把持基片204。反应器顶部428结合恰好与下部电极408相对设置的上部电才及404。上部电才及404、下部电才及408和限制环402限定受限制的等离子容积。通过气体源410向受限制的等离子容积提供气体并且通过排气泵420经过限制环402和排气口/人受限制的等离子容积排出气体。第一RF源444电连4妄至上部电才及404。第二RF源448电连4妻至下部电才及408。室壁452围绕限制环402、上部电才及404和下部电才及408。第一RF源444和第二RF源448可包4舌27MHz功率源和2MHz功率源。可能有不同的将RF功率连接到电极的组合。在LamResearchCorporation的^又步贞电容')"生(DFC)系纟克中,由LAMResearchCorporation,Fremont,California制造,其可用于本发明的4尤选实施方式中,27MHz和2MHz电源构成连4妄至下部电4及的第二RF功率源448,并且上部电才及接地。在其它实施方式中,RF电源所具有的频率可高达300MHz。控制器435可控地连4妻到RF源444,448、排气泵420和气体源410。DFC系统将在待蚀刻层208为介电层时使用,如氧化硅或有机硅酸盐玻璃。图5A和5B说明了计算机系统1300,其适于实现用于本发明的控制器435。图5A显示出计算才几系统一种可能的物理形式。当然,该计算才几系统可以具有乂人集成电^各、印刷电赠^反和小型手才寺i殳备到巨型超级计算才几的范围内的许多物理形式。计算机系统1300包括监浮见器1302、显示器1304、机箱1306、》兹盘马区动器1308、4建盘1310和鼠标1312。;兹盘1314是用来与计算才几系统1300传入和传出数据的计算机可读介质。图5B是计算机系统1300的框图的一个示例。连4矣到系统总线1320的各种各才羊的子系统。处理器1322(也称为中央处理单元,CPU)连接到存储设备,包括存储器1324。存储器1324包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。如本领域所公知的,ROM起到向CPU单向传输数据和指令的作用,而RAM通常用来以双向的方式传输数据和指令。这两种类型的存储器可包括下面描述的任何合适的计算才几可读介质。固定,兹盘1326也双向连4妄到CPU1322;其提供额外的数据存储并且也包括下面描述的任何计算机可读介质。固定磁盘1326可用来存储程序、数据等,并且通常是次级存储介质(如硬盘),其比主存储器慢。可以理解的是保留在固定磁盘1326内的信息可以在适当的情况下作为虚拟存储器以标准的方式结合在存4诸器1324中。可移动存〗诸器1314可以采用下面描述的任何计算才几可读介质的形式。CPU1322还连接到各种输入/输出设备,如显示器1304、键盘1310、鼠标1312和扬声器1330。通常,输入/输出设备可以使下面的任何一种视频显示器、轨迹球、鼠标、键盘、麦克风、触摸显示器、转换器读卡器、磁带或纸带阅读器、书写板、书写笔、语音或手写识别器、生物阅读器或其它计算机。CPU1322可选地可使用网络接口1340连接到另一台计算机或者电信网网络。利用这样的网络接口,可预想在执行上述方法步骤的过程中,CPU可从网络接收数据,或者向网络输出信息。此外,本发明的方法实施方式可在CPU1322上单独拍j亍或者可在如lnternet的网症各上与共享该处理一部分的远程CPU—起执行。另外,本发明的实施方式进一步涉及具有计算机可读介质的计算才;WH诸产品,在计算才几可读介质上有用于批^f亍各种计算才几实现的操作的计算机代码。该介质和计算机代码可以使那些本发明的目的专门设计和构建的,或者它们可以是对于计算积4欠件领域技术人员来说公知并且可以得到的类型。计算机可读介质的示例包:括,^f旦不限于石兹介质,如石更盘、l欠盘和》兹带;光介质,如CD-ROM和全息设备;磁-光介质,如光软盘;以及为了存储和执行程序代码专门配置的硬件设备,如专用集成电路(ASICs)、可编程逻辑器件(PLD)以及ROM和RAM器件。计算机代码的示例包括及其代码,如由编译器生成的,以及包含高级代码的文件,该高级代码能够使用解释器来由计算机执行。计算机可读介质可以是在载波中由计算机数据信号携带的计算机代码并且表示能够被处理器执行的指令序列。图3是收缩填充材料218之间间距步骤的更详细的流程图(步骤124)。如图3所示,收缩该间距包括多个循环性步骤的循环,该循环性步骤包括收缩沉积阶_歐(步骤304)和形貌成形阶—阮(步骤308)。优选地,收缩沉积阶段(步骤304)使用的沉积气体包括CF4和H2的组合或者CH3F和N2或CxFy或CxHyFz或CxHy的组合之一,并带有如氢气、氮气或氧气的氧化或还原添加剂,以及如He、Ar、Ne、Kr、Xe等的载体气体。更一般地,沉积气体包括石友氢化合物、碳氟化合物以及氢氟碳化合物之一。更优选地,该沉积气体进一步包括载体气体,或氩气或氙气。更优选地,沉积气体进一步包括氧化添加剂和还原添加剂的至少一种,如02、H2或NH3。收缩沉积阶段(步骤304)的一个示例包括提供流量为150sccm的CH3F、75sccm的N2和100sccm的Ar。压力i殳为80mTorr。基片的温度保持在20。C。第二RF源448^是供27MHz频率的400瓦特和2MHz频率的0瓦特的功率。在该沉积阶,殳,纟是供该沉积气体,将该沉积气体转变为等离子,以及停止该沉积气体。优选地,该收缩形貌成形阶,殳4吏用形貌成形气体,其包括CxFy和NF3和CxHy和QJiyFz的至少一种。更优选地,该形貌成形气体进一步包括载体气体,如氩气或氙气。更优选地,该形貌成形气体进一步包括氧化添加剂和还原添加剂的至少一种,如02、H2或NH3。其结果是,该形貌成形气体不同于该沉积气体。收缩形貌成形阶段(步骤308)的一个示例提供包含碳氢化合物的卣素(即,氟,溴,氯)气体,如100sccm的CF4。在这个示例中,CF4是在该形貌成形过程中提供的唯一的气体。向该室提供20mTorr的压力。该第二RF源448^是供在27MHz频率的600瓦特和2MHz频率的0瓦特的功率。在该形貌成形阶,殳,才是供该形貌成形气体,将该形貌成形气体转变为等离子,以及然后停止该形貌成形气体。优选地,该工艺扭J亍2到20个循环。更优选i也,该工艺寺丸4亍3到10个循环。该沉积和形貌成形在多个循环的组合是考虑到用于该收缩的垂直侧壁的形成。〗尤选i也,该垂直侧壁/人其底部到顶部与该间距的底部成88。到90。的角。优选地,该收缩侧壁导致该间距的宽度减小5-80%。更优选地,该收缩侧壁导致该间3巨的宽度减小5-50%。该周期性循环可具有额外的沉积和/或成形阶l殳或者可具有其它额外的阶,殳。穿过该收缩侧壁215之间减小的间距,将间隙蚀入介电层208以形成间隙224,如图2G所示。为蚀刻介电层208,4吏用传统的蚀刻制法。然后,4吏用一个或者多个步骤来去除该填充材料和收缩侧壁,以及由该间隙形成袋室,在该蚀刻特;f正内形成导电才妄触部,并且形成中间层介电层(步-骤132)。图6是该一个或多个步骤的更详细的流程图,这些步备聚其后用于去除该填充材津牛和收缩侧壁,并且由这些间隙形成袋室,在该蚀刻特4正内形成导电4妄触部,以及形成中间层介电层(步骤132)。在该示例中,形成闭合228并且去除该沉积的侧壁(步骤604),3口图2H所示,以形成袋室232。在该示例中,i亥袋室i真充空气以降低介电常数。袋室232可填充多种气体,从而它们是充气的,称为气体袋室。更一般地,该袋室可填充流体,如气体或液体。每个袋室232的容积差不多等于该袋室所处间隙的容积,并且至少等于该袋室所处间隙容积的一半。图7是形成该方包化闭合同时去除收缩侧壁(步骤604)的步骤的多阶段循环性工艺的更详细的流程图。执行方包化沉积阶,殳(步骤704)。该阶,殳在这些间隙侧壁上^是供沉积物。在该沉积阶段期间,-提供沉积气体,由该沉积气体形成等离子,然后4f止该沉积气体。然后提供方包化形貌成形阶段(步骤708)。这个阶段将该沉积物的形貌成形以形成方包化闭合。在该方包化形貌成形阶,殳期间,l是供方包化形貌成形气体,由该方包化形貌成形气体形成等离子,然后停止该方包化形貌成形气体。另外,该阶段用来去除该收缩侧壁。^f尤选:l也,该^盾环重复3到20次。该多阶,殳和多4盾环工艺能在这个实施方式,当形成闭合228时,去除沉积侧壁215。在去除该收缩侧壁的同时形成该方包化闭合的优点是避免了随后去除收缩侧壁,其可能损坏该方包化闭合。然而,其它的实施方式可通过一种不损坏该方包化闭合的工艺单独去除该收缩侧壁,如使用CMP处理。期望在间隙中形成该方包4匕闭合,/人而该闭合位于该蚀刻层顶部表面的下面。它的一个好处是随后的CMP处理将不会损坏这样的闭合。确信多阶段和/或多循环工艺对于在间隙中形成这样的闭合是一种有利的处理工艺。然后去除填充材料(步骤608),如图2I所示。可使用传统的灰化工艺来去除填充材料。使用传统的金属填充工艺,利用金属材冲牛(如铜)236填充该蚀刻特征(步4繁612),以形成金属4矣触部,如图2J所示。该方包化闭合防止该金属材津牛填充袋室232。层(Duo)是具有石圭的碳氢化合物。该有才几聚合物可以是无定碳、光刻月交或底部抗反射涂层(BARC)。这些组合允许使用等离子蚀刻或者湿剥除相^f该:t真充树4+和介电层选才奪性去除该牺4生层以及4吏用氧4b、还原或湿淨<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在介电层208、4妻触部和方包化闭合228上形成中间层电介质(ILD)240(步骤616),如图2K所示。可4吏用传统的形成该ILD的方法,如S走涂或CVD。该处理工艺考虑到袋室与该特4正的对准。该特征收缩过程考虑到该袋室的形成,该袋室的关4建尺寸小于所^使用的光刻工艺的关键尺寸。在这个示例中,该沟槽宽度是所使用的光刻工艺所可能的最小关键尺寸。该收缩工艺考虑到该特征尺寸的关键尺寸的进一步减小。没有该收缩,该间隙的蚀刻可能允"^午该*接触结构暴露于间隙的蚀刻,这会损坏该4妄触结构。另外,该处理工艺允许该电介质是多种不同介电材料的中的处理工艺,并且该处理工艺需要阻挡层保护该接触部,这会增加介电常凄史。在接触部被分开较大距离的处理工艺中,需要额外的步骤。图8A是堆栈800的剖视图,在介电层808上形成牺牲层812,介电层808在基片804上,已经将双大马士革特征蚀刻入该堆栈。窄间3巨818在第一双大马士革特4正816a和第二双大马士革特4正816b之间。宽间距820在第二双大马士革特征816b和第三双大马士革特征816c之间。图8B是堆栈800在双大马士革特征填充了填充材料824、去除了牺牲层、形成了收缩侧壁815以及蚀刻了该间隙之后的剖视图。在该规则的间距的区域内,形成窄的间隙826。在存在宽间距区i或内,形成宽间隙828。图8C是堆一戈800在形成闭合832以及去除收缩侧壁之后的剖视图。因为宽间隙828如此宽,从而闭合832不能封闭宽间隙820。图8D是堆栈800在去除填充材料以及利用导电材料836填充双大马士革特4正之后的剖—见图。因为该宽间隙没有一皮闭合,在该导电材并+中,填充不需要的宽间隙。可^f吏用各种额外的步-骤来防止i真充导电材冲+的宽间隙的形成。图9A是堆栈卯0在该双大马士革特征利用填充材料924填充、去除该牺牲层、形成收缩侧壁915以及将间隙蚀刻入在基片904之上的介电层卯8之后的横截面示意图。在规则间距的区域内形成窄间隙926。在存在宽间距的区域内形成宽间隙928。使用一种选择性填充该宽间隙928而不会填充窄间隙926的循环性沉积处理工艺。图IO是用来填充该宽间隙928而不填充该间隙926的循环性沉积处理工艺的流程图。间隙沉积阶l殳1004在这些间隙中沉积材料(步骤1004)。间隙沉积物成形阶,殳成形该沉积物,/人而没有净沉积物发生在该窄间隙内,而沉积物^呆留在该宽间隙内(步-骤1008)。优选地,该间隙沉积阶段(步骤1004)使用的沉积气体包括CF4和H2的组合或者CHsF和N2或CxFy或CJiyFz组合的至少一种,并具有氧化或还原添加剂(氢、氮或氧),以及载体气体,如He、Ar、Ne、Kr、Xe等。更一4殳地,该沉积气体包4舌碳氢化合物、碳氟化合物以及氢氟碳化合物之一。更优选地,该沉积气体进一步包括载体气体,如氩或氙。更优选地,该沉积气体进一步包4舌氧化添加剂和还原添加剂的至少一种,如02、H2或NH3。优选地,该间隙沉积物成形阶,殳(步-骤1008)<吏用的沉积物成形气体包括CxFy和NF3和CJIyFz的至少一种。更优选地,该沉积物成形气体进一步包括载体气体,如氩气或氣气。更优选地,该形貌成形气体进一步包括氧化添加剂和还原添加剂的至少一种,如02、H2或者丽3。图9B是该堆栈在该周期性处理工艺完成之后的剖视图。该宽间隙利用沉积物932填充,而该4交窄的间隙没有^皮填充。去除填充材料924,并且该双大马士革特征利用导电材料填充。沉积物932将该导电材料保持在该宽间隙的之外。在一个实施方式中,沉积物932可以留在该宽间隙内以作为在该最终产品中的电介质。然后将该沉积物选为低k材料。在另一个实施方式中,可去除沉积物932并且宽间隙由后续的ILD层闭合以形成宽袋室。在另一个实施方式中,在将该特征蚀刻入介电层1108之后(步骤112),在特征上形成掩才莫1124,其^隻盖该窄间距而暴露该宽间距1120,如图11A所示。优选地,在该宽间-巨内的牺4生材泮牛是完全暴露的,如图11A所示。介电层1108是由牺牲层1112在该介电层1108之上又在基片1104上形成的堆栈的一部分。通过去除掩才莫1124的开口而暴露牺牲层1112的一部分,如图11B所示。去除该4奄模并且提供填充材料1124,其填充该特征以及该牺牲层一皮去除的部分。然后去除剩余的牺牲层,如图11C所示。然后收缩该填充材冲十之间的间距(步骤124)以及将间隙1126蚀刻入该介电层(步骤128),如图11D所示。在该宽间距上的填充材料1124防止在该宽间距上间隙被蚀刻入介电层1108。在另一个实施方式中,在收缩间距(步骤124)之后,在堆栈1200的宽间距1228上形成掩才莫1236而不是在窄间距上,如图12A所示。在邻近填充材料1224的侧壁收缩1215之间,将间隙蚀刻入堆栈的基片1204上的介电层1208,如图12B所示。掩才莫1236防止该宽间3巨的蚀刻,而间隙一皮蚀刻入该窄间-巨。尽管根据多个优选实施方式描述了本发明,存在落入本发明范围内的改变、修改、替换和各种^,代等同物。还应当注意的是存在许多实现本发明的方法和i殳备的可选方式。所以,下面所附的权利要求解释为包括落在本发明的主旨和范围内的这样的改变、修改、替换和各种替代等同物。权利要求1.一种用于减少半导体器件配线之间电容的方法,包括在介电层之上形成牺牲层;将多个特征蚀刻入该牺牲层和介电层;利用填充材料填充该特征;去除该牺牲层,从而该填充材料部分在该介电层的表面上保持为暴露状态,其中在该填充材料的暴露部分之间有间距,其中该间距位于先前被该牺牲层占据的区域内,其中该间距具有宽度;利用收缩侧壁沉积物收缩在该填充材料部分之间的该间距的宽度;穿过该收缩侧壁沉积物将间隙蚀刻入该介电层;以及去除该填充材料和收缩侧壁沉积物。2.根据权利要求l所述的方法,进一步包括闭合该间隙以由该间隙形成袋室。3.根据权利要求l-2中任一项所述的方法,进一步包括利用导电材料填充该特征。4.根据权利要求2-3中任一项所述的方法,其中每个间隙具有容积并且每个袋室具有容积,其中该每个袋室的容积至少是该袋室所处间隙容积、的一半。5.根据权利要求l-4中任一项所述的方法,其中收缩该间距的宽度包4舌至少一个收缩循环,其中每个收缩循环包"fe:收缩沉积阶革殳,其在该:t真充初^f的侧壁上形成沉^积物以|史缩{亥间3巨;以及收缩形貌成形阶_度,其在该i真充材一+的侧壁上成形沉积物。6.根据权利要求5所述的方法,其中该收缩沉积阶段包括提供沉积气体;由该沉*积气体形成等离子;以及停止该沉积气体流。7.根据权利要求5-6中任一项所述的方法,其中该收缩形貌成形阶段包括提供不同于该沉积气体的形貌成形气体;由该形貌成形气体形成等离子;以及4亭止该形貌成形气体流。8.根据权利要求6-7中任一项所述的方法,其中该沉积气体至少包括碳氬化合物、碳氟化合物以及氢氟碳化合物之一,以及该形貌成形气体至少包括CxFy、NF3、CxHy和QHyFz之一。9.根据权利要求2-8中任一项所述的方法,其中闭合该间隙包括多个循环,其中每个循环包括方包化沉积阶段;以及方包化形貌成形阶,殳。10.才艮据权利要求2-9中任一项所述的方法,其中闭合该间隙还去除该收缩侧壁;兄积物。11.根据权利要求5-10中任一项所述的方法,其中该收缩该间距的宽度将该间距的宽度收缩5-80%,并且其中该形貌成形阶段成形该*|丈缩侧壁沉积物以形成垂直侧壁。12.根据权利要求2-ll中任一项所述的方法,其中去除该填充材料发生在闭合该间隙之后。13.—种用于减小半导体器件配线之间电容的方法,包括在介电层上形成牺牲层;将多个特4正蚀刻入该牺4生层和介电层;利用填充材^l"填充该特征;去除该牺牲层,从而该填充材料部分在该介电层的表面上保持为暴露状态,其中在该暴露的填充材并+部分之间有间距,其中该间距在先前被该牺牲层占据的区域内,其中该间距具有宽度;利用收缩侧壁沉积物收缩该填充材料部分之间的该间距的宽度;穿过该收缩侧壁沉积物将间隙蚀刻入该介电层;闭合该间隙以由该间隙形成袋室,其中该闭合包4舌多个循环,其中每个循环包括方包化沉积阶段;以及方包化形貌成形阶,殳;以及利用导电材料填充该特征。14.一种用于减小对于牺4生层"i殳置在介电层上的半导体器件之间电容的设备,包括等离子处理室,包4舌室壁,其形成等离子处理室内腔;基片支撑件,其用于在该等离子处理室内腔内支撑基片;压力调节器,其用于调节该等离子处理室内腔内的压力;至少一个电极,其用于向该等离子处理室内腔^是供功率以维持等离子;气体入口,其用于将气体^是供入该等离子处理室内腔;以及气体出口,其用于从该等离子处理室内腔排出气体;气体源,其与该气体入口流体连通,包括牺4生层蚀刻剂源;介电层蚀刻剂源;收缩沉积气体源;以及收缩形貌成形气体源;控制器,可控地连4妄到该气体源和该至少一个电一及,包括至少一个处理器;以及计算一几可读介质,其包才舌用于将特4正蚀刻入该牺4生层和介电层的计算4几可读代码,其中该特征随后利用填充材料填充;用于去除该牺4生层的计算才凡可读代J马,乂人而该:真充材料部分在该介电层的表面上保持为暴露状态,其中在该暴露的填充材料部分之间有间距;用于利用^是供有侧壁沉积的收缩来收缩该填充材津牛部分之间间距宽度的计算机可读代码,该收缩包括多个循环,其中每个循环包括用于乂人该收缩沉积气体源纟是供收缩沉积气体的计算机可读代码;用于乂人该收缩沉积气体生成等离子的计算才几可读代码;用于4亭止来自该收缩沉积气体源的该收缩沉积气体的计算机可读代码;用于^^该收缩形貌成形气体源提供收缩形貌成形气体的计算才几可读代码;用于由该收缩形貌成形气体生成等离子的计算才几可读代码;以及用于停止来自该收缩形貌成形气体源的该收缩形貌成形气体的计算才几可读代码;用于穿过该侧壁沉积物将间隙蚀刻入4妻触部之间的蚀刻层的计算才几可读代一玛;以及用于闭合该间隙以由该间隙形成袋室的计算4几可读代码。全文摘要提供一种减少半导体器件配线之间电容的方法。牺牲层(212)形成在介电层(208)上。将多个特征(216)蚀刻入该牺牲层和介电层。该特征利用填充材料(218)填充。去除该牺牲层,从而该填充材料部分在该介电层之上保持为暴露状态,其中在该暴露的该填充材料部分之间有间距,其中该间距(217)位于先前被该牺牲层占据的区域内。在该填充材料部分之间的间距的宽度利用收缩侧壁沉积物(215)收缩。穿过该收缩侧壁沉积物将间隙(224)蚀刻入该介电层。去除该填充材料和收缩侧壁沉积物。文档编号H01L21/768GK101317260SQ200680044328公开日2008年12月3日申请日期2006年11月17日优先权日2005年11月30日发明者S·M·列扎·萨贾迪,黄志松申请人:朗姆研究公司
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