等离子体设备和利用等离子体设备制造半导体器件的方法_6

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07a。空白 区555可形成在各第二图案507a之间。可通过各项同性蚀刻处理去除第一图案505a。
[0172] 参照图18,可在空白区555的内表面上共形地形成第二阻挡绝缘层557,并且可在 第二阻挡绝缘层557上形成导电层。导电层可填充空白区555。可将空白区555以外的导 电层去除,以分别在空白区555中形成电极图案560。例如,电极图案560可用作栅电极。 也可将空白区555以外的第二阻挡绝缘层557去除,如图18所示。电极图案560可包括掺 杂的半导体材料和/或含有金属的材料(例如,金属和/或导电金属氮化物)。第二阻挡绝 缘层557可具有介电常数高于隧道绝缘层的介电常数的高k介电材料。例如,第二阻挡绝 缘层557可包括诸如二氧化铪和/或氧化铝之类的绝缘金属氧化物。
[0173] 参照图19,可将掺杂剂注入到沟槽550下方的衬底500中以形成共源极区CSL。可 形成装置隔离图案565以分别填充各沟槽550。
[0174] 可在衬底500上形成层间绝缘层570,并且可形成接触插栓575以穿透层间绝缘层 570。接触插栓575可分别连接至竖直沟道图案的顶端。可在层间绝缘层570上形成位线 580。位线580可通过接触插栓575电连接至竖直沟道图案的顶端。
[0175] 图20至图23是示出根据本发明构思的其它实施例的制造半导体器件的方法的剖 视图。
[0176] 参照图20,可在衬底600上形成层间绝缘层605,并且可形成接触插栓610以穿透 层间绝缘层605。蚀刻停止层615和模型层620可按次序形成在层间绝缘层605和接触插 栓610上。蚀刻停止层615可由相对于模型层620具有蚀刻选择性的绝缘材料形成。例如, 蚀刻停止层615可由氮化硅层形成,并且模型层620可由二氧化硅层形成。
[0177] 可在模型层625上形成具有开口 630的掩模层625。模型层620可对应于蚀刻目 标层。
[0178] 参照图21,可利用掩模层625作为蚀刻掩模来对模型层620进行蚀刻以形成孔 635。可利用上述等离子体设备190、191和192中的一个执行用于形成孔635的模型层620 的蚀刻处理。在蚀刻处理之后,孔635可将蚀刻停止层615暴露出来。可将孔635下方的 蚀刻停止层615去除以暴露出接触插栓610。
[0179] 参照图22,可去除掩模层625。可在具有孔635的衬底600上共形地形成下电极 层。可在下电极层上形成填充层以填充孔635。可将填充层和下电极层平面化直至暴露出 模型层620为止,从而在孔635中的每一个中形成下电极640和填充图案645。下电极640 可具有圆柱形形状。可替换地,可省略填充层,并且下电极层可填充孔635。在这种情况下, 下电极640可具有柱形。
[0180] 参照图23,可将填充图案645和模型层620去除,以暴露出下电极640的表面。可 在下电极640的暴露的表面上形成电容器介电层650,并且可在电容器介电层650上形成上 电极660。上电极660可覆盖下电极640的表面。下电极640和上电极660以及电容器介 电层650可构成电容器。
[0181] 根据上述实施例的等离子体设备的应用不限于本发明构思的前述实施例中的制 造半导体器件的方法。在其它实施例中,根据实施例的等离子体设备可应用于利用等离子 体的各种半导体制造工艺。
[0182] 如上所述,施加至吸盘的DC脉冲信号的周期包括负脉冲持续时间、正脉冲持续时 间和无脉冲持续时间。充电的衬底可被正脉冲持续时间的正脉冲中和。另外,正脉冲持续 时间的正脉冲可增大电子温度以增加自由基,因此,可增大蚀刻率和/或蚀刻选择比。作为 无脉冲持续时间的结果,可在用作掩模的组件上形成导致钝化效果的蚀刻副产物,从而可 增大蚀刻处理的裕量。另外,蚀刻区中的蚀刻副产物可在无脉冲持续时间期间从蚀刻区中 有效地脱离,因此,蚀刻率可增大,并且可形成具有期望轮廓或更接近期望轮廓的蚀刻区。
[0183] 虽然已经参照示例实施例描述了本发明构思,但是本领域技术人员应该理解,在 不脱离本发明构思的精神和范围的情况下,可作出各种改变和修改。因此,应该理解,以上 实施例非限制性而是示出性的。因此,本发明构思的范围应该参照权利要求及其等同物的 允许的最宽解释来确定而不应该被以上描述局限或限制。
【主权项】
1. 一种等1?子体设备,包括: 处理室,其具有内空间; 吸盘,其设置在处理室中,该吸盘具有构造为装载衬底的顶表面; 气体供应单元,其将处理气体供应至处理室中; 等离子体产生单元,其在吸盘上方产生等离子体;以及 直流功率发生器,其构造为将具有重复周期的直流脉冲信号施加至吸盘,该直流脉冲 信号的每个周期包括:在其中施加负脉冲的负脉冲持续时间;在其中施加正脉冲的正脉冲 持续时间;以及无脉冲持续时间,其位于正脉冲持续时间之后和下一次施加负脉冲之前,在 无脉冲持续时间期间,负脉冲和正脉冲均截止。2. 根据权利要求1所述的等离子体设备,其中,直流功率发生器构造为将具有重复周 期的直流脉冲信号施加至吸盘,每个周期包括稳定持续时间,其电压值在负脉冲的电压值 与正脉冲的电压值之间,并且其构造为在负脉冲持续时间之后并在正脉冲持续时间之前被 施加。3. 根据权利要求2所述的等离子体设备,其中,直流功率发生器构造为在稳定持续时 间和无脉冲持续时间中将具有地电压的直流脉冲信号施加至吸盘。4. 根据权利要求2所述的等离子体设备,其中,稳定持续时间的长度与无脉冲持续时 间的长度不同。5. 根据权利要求4所述的等离子体设备,其中,无脉冲持续时间比稳定持续时间更长。6. 根据权利要求1所述的等离子体设备,其中,正脉冲的幅值小于负脉冲的幅值。7. 根据权利要求1所述的等离子体设备,其中,负脉冲持续时间比正脉冲持续时间更 长。8. 根据权利要求1所述的等离子体设备,其中,直流功率发生器包括: 产生负脉冲的负电源; 产生正脉冲的正电源;以及 脉冲调制器,其构造为将用于供应负脉冲的负电源连接至吸盘,并且将用于供应正脉 冲的正电源连接至吸盘。9. 根据权利要求8所述的等离子体设备,其中,直流功率发生器还包括: 产生地电压的地源; 其中,脉冲调制器构造为将地源连接至吸盘。10. 根据权利要求9所述的等离子体设备,其中,脉冲调制器包括: 第一开关,其具有连接至负电源的第一端子; 第二开关,其具有连接至正电源的第一端子; 第三开关,其具有连接至地源的第一端子;以及 输出端子,其连接至第一开关的第二端子、第二开关的第二端子和第三开关的第二端 子,并且 其中,第一开关、第二开关和第三开关响应于从控制器接收到的第一控制信号、第二控 制信号和第三控制信号而操作。11. 根据权利要求1所述的等离子体设备,还包括: 外环,其设置在吸盘的边缘上,并且包围装载的衬底, 其中,向外环供应第二直流脉冲信号。12. 根据权利要求11所述的等离子体设备,其中,第二直流脉冲信号的周期与施加至 吸盘的直流脉冲信号的周期相同。13. 根据权利要求1所述的等离子体设备,其中,吸盘包括设置在吸盘中的至少一个导 电插脚, 其中,至少一个导电插脚与装载的衬底接触,并且 其中,直流功率发生器电连接至所述至少一个导电插脚。14. 一种等尚子体设备,包括: 处理室,其具有内空间; 吸盘,其设置在处理室中,该吸盘具有构造为装载衬底的顶表面; 外环,其设置在吸盘的边缘,外环构造为包围装载的衬底; 气体供应单元,其将处理气体供应至处理室中; 等离子体产生单元,其在吸盘上方产生等离子体;以及 直流功率发生单元,其将第一直流脉冲信号供应至吸盘和将第二直流脉冲信号供应至 外环, 其中,第一直流脉冲信号和第二直流脉冲信号包括重复周期,第一直流脉冲信号和第 二直流脉冲信号中的每一个的每个周期包括负脉冲持续时间、负脉冲持续时间之后的正脉 冲持续时间和正脉冲持续时间之后的无脉冲持续时间, 其中,在负脉冲持续时间中,第一直流脉冲信号和第二直流脉冲信号分别包括第一负 脉冲和第二负脉冲, 其中,在正脉冲持续时间中,第一直流脉冲信号和第二直流脉冲信号分别包括第一正 脉冲和第二正脉冲,并且 其中,在无脉冲持续时间中,第一直流脉冲信号和第二直流脉冲信号分别包括地电压。15. -种等尚子体设备,包括: 处理室,其构造为保持等离子体; 吸盘,其位于处理室中,该吸盘包括被构造为安装晶圆的表面; 一个或更多个电极,其构造为在处理室中产生等离子体;以及 直流电压发生器,其构造为重复地产生第一直流信号并将第一直流信号施加至吸盘, 第一直流信号包括第一部分和第二部分, 其中,第一部分包括不大于-500V的直流信号, 其中,第二部分包括等于或大于地电势的直流信号,并且 其中,第二部分的持续时间大于第一部分的持续时间。16. 根据权利要求15所述的等离子体设备,其中,第二部分包括正电势脉冲部分和地 电势部分。17. 根据权利要求15所述的等离子体设备,还包括环,所述环包括设置在吸盘的顶表 面附近的导电材料,以包围被构造为安装晶圆的表面。18. 根据权利要求17所述的等离子体设备,其中,将第一直流信号施加至所述环。19. 根据权利要求17所述的等离子体设备,其中,直流电压发生器构造为重复地产生 第二直流信号并将第二直流信号施加至所述环,第二直流信号与第一直流信号同步地产 生。20. 根据权利要求19所述的等离子体设备,其中,第二直流信号包括与第一直流信号 不同的电势幅值。21. 根据权利要求20所述的等离子体设备,其中,第二直流信号包括第三部分和第四 部分, 其中,第三部分包括负脉冲,并且 其中,第四部分包括等于或大于地电势的直流信号。22. 根据权利要求19所述的等离子体设备,其中,对于第一直流信号和第二直流信号 的至少一些部分,第一直流信号和第二直流信号的波形具有实质上相同的形状但具有不同 的幅值。23. 根据权利要求21所述的等离子体设备, 其中,第四部分包括正电势脉冲部分和地电势部分,并且 其中,第四部分的正电势脉冲部分的幅值与第二部分的正电势脉冲部分的幅值不同。24. 根据权利要求23所述的等离子体设备, 其中,第一部分和第三部分是具有彼此不同的幅值的负脉冲。
【专利摘要】本发明提供了一种等离子体设备,该等离子体设备包括:处理室,其具有内空间;吸盘,其设置在处理室中,并具有其上装载衬底的顶表面;气体供应单元,其将处理气体供应至处理室中;等离子体产生单元,其在吸盘上方产生等离子体;以及直流功率发生器,其将直流脉冲信号施加至吸盘。直流脉冲信号的周期可包括:在其中施加负脉冲的负脉冲持续时间;在其中施加正脉冲的正脉冲持续时间;以及其中负脉冲和正脉冲均截止的无脉冲持续时间。正脉冲持续时间在负脉冲持续时间与无脉冲持续时间之间。无脉冲持续时间可包括其幅值低于正脉冲的电压的幅值的电压,诸如地电压。
【IPC分类】H01J37/32
【公开号】CN105097404
【申请号】CN201510230610
【发明人】金茂珍, 金俸奭, 具德滋, 禹济宪, 李彦柱
【申请人】三星电子株式会社
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月8日
【公告号】US20150325413
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