间变化。可选地，可以改变SF6的流量来替代改变CH2F2的流量。在许多应用中，增加SF6流量通常导致更小的CD。因此，通过减小CH2F2和/或增加SF6，两种技术均可以产生沿期望方向或期望量裁剪的⑶。图1B示出了所产生的被裁剪或被调整的介电掩模。注意到所产生的⑶126小于初始⑶125。还注意到图1B的介电掩模110保持初始高度，这是由在横向蚀刻期间保护层115导致的。可以采用其他蚀刻剂和钝化气体替代前述的蚀刻剂和钝化气体。
[0035]在其中没有保护硅的情况下，可能存在除了横向蚀刻外的介电硬掩模的竖直蚀亥IJ。图2B示出了没有用于保护的上硅层的介电掩模方案的示例。注意到该硬掩模存在一些下降(竖直裁剪)，但是根据所产生的硬掩模的高度，一些竖直裁剪可以是可接受的。
[0036]在横向蚀刻机制中，钝化剂(例如，CH2F2)可以用于控制或防止蚀刻剂(SF6或NF3)快速地蚀刻去除整个硬掩模层。注意到可以使用包括如下的所有各种各样的氟代烃:CF4、CHF3、CH3F、C2F4、C4F8、C4F6、C5HF7和C5F8。可以使用诸如N2、氩气和氦气的载气和/或稀释剂气体。可以在主要蚀刻步骤或掩模蚀刻步骤之后执行这样的横向裁剪，然而可选地，可以与主要蚀刻步骤一起或其后立即执行横向蚀刻步骤。
[0037]可以在许多现存的等离子体处理室中执行这种横向蚀刻。例如，ICP(感应耦合系统)、CCP(电容耦合系统)、微波系统、表面波等离子体系统等是众所周知的并且可以用于执行本文中的横向蚀刻技术。这样的等离子体处理系统通常包括具有基片保持器的处理室。功率耦合系统可以用于给工艺气体提供能量以形成等离子体。工艺气体入口可以从各个入口位置供给一种或更多种工艺气体化学品进入处理室。真空栗可以排出来自处理室的气体。电气系统可以通过耦合用于各向异性蚀刻的偏置功率或去除用于各向同性蚀刻的偏置功率来控制离子能量。
[0038]在之前的描述中，已经阐述了特定的细节，例如，处理系统的特定几何结构和各个特征的描述以及其中所使用的工艺。然而，应当理解，本文中的技术可以在脱离这些特定细节的其他实施方式中实践，并且这样的细节用于说明的目的而不是限制。已经参照附图描述了本文中公开的实施方式。类似地，用于说明的目的，已经阐述了特定的数目、材料和配置以提供彻底的理解。然而，可以在没有这样的特定细节的情况下实践实施方式。通过相同的附图标记来表示具有大体上相同功能性结构的特征，并且因此可以省略任何多余的描述。
[0039]已经描述了各种技术作为多个分立操作以辅助理解各个实施方式。描述的顺序不应当被解释为意指这些操作必要地依赖顺序。实际上，这些操作无需以呈现的顺序执行。所描述的操作可以以不同于所描述的实施方式的顺序来执行。在另外的实施方式中，可以执行各种另外的操作和/或可以省略所描述的操作。
[0040]本文中所使用的“基片”或“目标基片”通常指根据本发明被处理的对象。基片可以包括器件一一特别是半导体或其他电子器件一一的任何材料部分或结构，并且基片例如可以是诸如半导体晶片的基底基片结构或者诸如薄膜的在基底基片结构上/上覆盖的层。因此，基片不限于任何特定的基底结构、下面的层或在上面覆盖的层、图案化的或未图案化的，并且更确切地说，基片期望包括任何这样的层或基底结构以及层和/或基底结构的任何组合。描述可以引用特定类型的基片，但是这仅用于说明的目的。
[0041]本领域技术人员还将理解，可以对以上说明的技术的操作进行许多变型，同时仍获得本发明的相同的目的。这样的变型旨在被本公开内容的范围所覆盖。如此，本发明的实施方式的前述描述不旨在是限制性的。更确切地说，对本发明的实施方式的任何限制存在于所附权利要求书中。
【主权项】
1.一种用于在基片上蚀刻部件的方法，所述方法包括: 将基片布置在等离子体处理系统中的基片保持器上，所述基片具有限定使下面的基片暴露的开口的图案化硬掩模，所述图案化硬掩模具有关键尺寸(CD)大于目标部件的预定特定关键尺寸的部件； 使蚀刻工艺气体流入所述等离子体处理系统中，所述蚀刻工艺气体包括含氟气体； 使钝化工艺气体流入所述等离子体处理系统中，所述钝化工艺气体包含碳氟化合物； 由所述蚀刻工艺气体和所述钝化工艺气体形成等离子体，以使得所述基片暴露于所述等离子体;以及 通过控制蚀刻工艺气体与钝化工艺气体的比例，以及通过控制所述等离子体处理系统中的电极偏压，使用所述等离子体的产物来横向蚀刻所述硬掩模的侧壁。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下面的基片是硅基片，并且其中，所述钝化工艺气体包括选自N2和H2的双原子分子气体。3.根据权利要求1所述的方法，其中，控制蚀刻工艺气体与钝化工艺气体的比例包括将所述比例保持在0.10至10.0之间。4.根据权利要求3所述的方法，其中，控制蚀刻工艺气体与钝化工艺气体的比例包括将所述比例保持在2.5至5.0之间。5.根据权利要求1所述的方法，其中，控制电极偏压包括控制电极偏压，以使得来自所述等离子体的产物存在各向同性运动。6.根据权利要求1所述的方法，其中，控制电极偏压包括使来自所述等离子体的产物的第一部分各向异性地撞击所述基片、以及来自所述等离子体的产物的剩余部分各向同性地撞击所述基片。7.根据权利要求1所述的方法，其中，控制电极偏压包括保持完全各向同性的等离子体产物暴露于所述基片。8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括在所述图案化硬掩模的顶部上具有图案化含硅层的基片。9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括具有两个或更多层的图案化硬掩模。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述图案化硬掩模的所述两个或更多层包括硅氧化物和硅氮化物。11.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括选自介电材料的图案化硬掩模。12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述基片保持器上布置所述基片包括作为选自硅氮化物和硅氧化物的材料的图案化硬掩模。13.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述蚀刻工艺气体流入包括使选自SF6、NF3、CF4、和XeF2的气体流入。14.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述钝化工艺气体流入包括使选自CΗ 2 F 2、CF4、CHF3、CH3F、C2F4、C4F8、C4F6、C5HF7、以及 C5F8 的气体流入。15.根据权利要求1所述的方法，还包括使稀释剂工艺气体流入所述等离子体处理系统中。16.根据权利要求15所述的方法，其中，使所述稀释剂工艺气体流入包括使N2、氩、和氦流入。17.根据权利要求1所述的方法，其中，横向蚀刻侧壁包括横向蚀刻预定量，以使得所述图案化硬掩模上的所述部件的关键尺寸被减小至所述部件的预定特定关键尺寸之内。18.根据权利要求1所述的方法，其中，横向蚀刻侧壁包括将部件厚度减小约0.3纳米至30纳米。19.根据权利要求18所述的方法，其中，横向蚀刻侧壁包括将部件厚度减小约5纳米至15纳米。20.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述基片布置在所述基片保持器上是响应于经由扫描电子显微镜识别所述图案化硬掩模部件的关键尺寸大于目标部件的所述预定特定关键尺寸。
【专利摘要】本文中的技术包括用于聚合碳氟化合物等离子体中的介电质的可控的横向蚀刻的方法。方法可以包括使用作为硅蚀刻处理的一部分的掩模裁剪步骤的介电叠加蚀刻。对于介电掩模裁剪使用碳氟化合物提供数个优点，例如施加直接以及向工艺流程提供额外的灵活性。由此，本文中的技术提供了修改或调整硬掩模上的CD的方法。通常，该技术可以包括使用氟基和碳氟化合物基、或氟代烃基化学品用于产生等离子体以及控制两种化学品的比例。在没有本文中公开的硬掩模裁剪方法的情况下，如果硬掩模CD不精确，则晶片被废弃。在具有如本文中公开的硅蚀刻中的硬掩模裁剪能力的情况下，可以对给定CD重新定目标以去除晶片废弃物。
【IPC分类】H01L21/336
【公开号】CN105493255
【申请号】CN201480047964
【发明人】阿洛科·兰詹, 谢尔盖·A·沃罗宁
【申请人】东京毅力科创株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月21日
【公告号】US20150064918, WO2015031163A1