通过处理开口侧壁上的聚合物来防止弯曲和鼓起的方法

专利名称：通过处理开口侧壁上的聚合物来防止弯曲和鼓起的方法
技术领域：
本发明一般地涉及半导体器件制造，更具体而言，涉及在半导体器件 制造中所使用的等离子体蚀刻处理。
背景技术：
半导体晶片上的微电子器件制造要求形成贯通电介质薄膜层的开口， 该开口适于填充有金属以提供不同层的导体之间的电接触。接触开口通常 具有高达40: 1的高宽比(深度与直径之比)。随着工业标准从65nm特 征尺寸发展到32nm特征尺寸，接触开口的孔直径可以减小到约630A，而 要求的深度是约24，700A。开口直径和开口与开口的间隔可以大约相同 (例如，大致630A)。因为每个接触开口的高宽比很大，所有的开口必 须具有一致的竖直轮廓，以维持相邻开口之间所需的绝缘体厚度。接触开 口位置图案和直径是由在形成开口之前沉积在晶片表面上的图案化的光阻 层中的孔限定的。每个光阻孔限定接触开口位置和直径。在光阻沉积之 后，通过等离子体蚀刻处理来形成接触开口，该等离子体蚀刻处理适于通 过光阻层中的孔蚀刻电介质材料。等离子体蚀刻处理采用在等离子体中产 生两种类型的物种的氟碳/氟氢碳气体，这两个物种是具有高的氟对碳含 量比的蚀刻物种和具有高的碳对氟含量比的聚合物物种。聚合物物种在每个开口的侧壁的暴露的表面上聚集，这增强了蚀刻选择性，并能减小蚀刻 处理加宽开口使其超过由光阻图案建立的直径的趋势。
当前等离子体蚀刻处理已经在更大的特征尺寸(例如，90nm)产生相 当良好的结果。蚀刻轮廓由室压力和由RF偏压功率控制。增大RF偏压功 率通过增大离子能量和竖直方向上的动量产生更直和更窄的蚀刻轮廓。减 小室压力能通过减小与离子的碰撞具有类似的效果，由此减小从它们的标 称的竖直轨迹偏移的离子的数量。
随着特征尺寸已经减小到45nm然后减小到32nm，已经出现两个问 题，这两个问题在许多情况下恶化蚀刻轮廓足以威胁器件的故障。 一个问 题(此处称为"鼓起(bowing)")由接触开口在开口顶部附近的加宽部 分显示。加宽部分的直径可以是所期望的孔的直径的两倍多，这增大了在 加宽部分处相邻开口的部分合并的可能性。另一问题(此处称为"弯曲 (bending)")由开口的轴线偏移开口底部附近真垂线显示。已经观察到 这种弯曲使开口底部的中心朝着其附近偏移多达开口直径的50%至100 %。前述鼓起和弯曲的问题仅仅近来出现，并与器件特征尺寸减小到 45nm或者以下相一致，并且它们的原因仍为未知。尽管通过在等离子体 蚀刻处理过程中减小等离子体反应器室压力和/或增大RF偏压功率和离子 能量已经实现鼓起或者弯曲的一些减小，但是没有出现方案。这种方法在 减小蚀刻轮廓的弯曲或者鼓起的同时存在以下问题它减小了室压力的范 围(处理"窗")，在这个范围可以执行等离子体蚀刻处理。类似地，通 过增大施加到晶片的RF偏压功率来增大离子能量会具有对蚀刻处理产生 不期望的效果，诸如蚀刻选择性和光阻角部刻面(photoresist corner faceting)等的减小。所需要的是一种不用限制处理窗就防止鼓起和弯曲的 方法。

发明内容
提供一种用于在衬底上的电介质层中执行高深宽比的接触开口的等离 子体离子蚀刻的方法。在一个实施例中，该方法包括将诸如C2F4、 C4F6、
CH2F2或者C4F8的氟碳和/或者氟氢碳气体以第一气体流率，氟化硅气体以在第一流率的0.5和1.5之间的第二流率以及氩气体以作为第一流率的约2 倍和7倍之间的流率引入等离子体反应器室中。该方法还包括在电介质层 中蚀刻接触开口 ，同时在接触开口的侧壁上沉积膜厚度小于接触开口半径 的聚合物膜。在一个实施例中，通过将RF功率耦合到室中以在室中产生 等离子体，同时持续施加与所期望的等离子体蚀刻处理对应的标称RF偏 压功率电平的RF偏压功率来完成在电介质层中蚀刻接触开口，同时在接 触开口的侧壁上沉积聚合物膜。在一个实施例中，通过使用导电聚合物材 料，通过用氩离子离子轰击聚合物膜，并通过将超过标称功率电平的1.5 倍多的高RF偏压功率电平的RF偏压功率的相继脉冲耦合到衬底来增大侧 壁上聚合物膜的电导率。


通以以上所述的本发明的特征被获得和能被详细理解的方式，通过参 照在附图中被图示的实施例，可以获得以上简要概括的本发明更具体的描 述。然而，要注意，附图仅仅图示本发明的典型实施例，因而不能认为是 对本发明范围的限制，因为本发明可以允许其它等效的实施例。
图1示出在接触蚀刻处理过程中在高深宽比的接触开口中静电荷聚集 的效果。
图2是图示离子轨迹(实线)和电子轨迹(虚线)的晶片表面处角速 度分布的曲线图。
图3是离子能量分布的曲线图。
图4示出由图1所示的电荷聚集效果引起的高深宽比的接触开口的所 得到的蚀刻轮廓。
图5图示根据其中导电膜覆盖高深宽比的开口的侧壁的实施例的原理。
图6示出图5所描述的类型的等离子体蚀刻处理中实现的最终蚀刻轮廓。
图7示出作为部分导电聚合物膜的电导率的函数的放电时间。
图8A至图8H示出了在根据一个实施例的等离子体蚀刻处理过程中获得的蚀刻轮廓的时间顺序。
图9示出了作为图8的处理中的时间的函数的施加RF偏压功率电平。
图IO示出了构造成执行图5的蚀刻处理的等离子体反应器。 图11是与根据一个实施例的处理相对应的流程图。 为了便于理解，尽可能使用相同的参考标号以表示附图中相同的元 件。附图是示意性的而不是按比例的。
具体实施例方式
我们已经发现在45nm和45mn以下的特征尺寸处发生的蚀刻轮廓的 弯曲和鼓起是由沿着每个接触开口的侧壁表面的长度静电荷分布不均匀弓I 起。该问题部分是由于不同的离子和电子速度轮廓的角分布。如在图1中 所描述，高深宽比的接触开口 IOO形成在与孔104对准的电介质膜102 中，且孔104贯通上覆的光阻层106。开口 100由电介质膜102的暴露部 分与氟碳/氟氢碳等离子体108中的蚀刻剂物种进行反应而形成的。来自等 离子体的电子和正电荷离子在开口 100的侧壁100a相遇。如图2的曲线所 示，离子具有相对于电介质层102的顶表面围绕垂直方向集中的窄的角速 度分布或者轮廓(实线)，而电子具有更各向同性的角速度分布。结果， 实际上没有来自等离子体的电子能在被与侧壁100a碰撞吸收之前运动到高 深宽比的开口 IOO的底部，相反，几乎所有的电子被与侧壁100a的顶部的 碰撞吸收，使得侧壁100a的顶部变成负电荷。
离子具有两个能量峰。在与施加到晶片的RF偏压信号的峰峰电压相 对应的离子能量处发生高能量峰。在与峰峰偏压电压的一半相对应的离子 能量处发生低能量峰。图3的曲线图示出各种动能水平处的离子数量分 布。随着偏压信号的RF频率减小，较高的能量峰的数量增大。较高的能 量离子趋于不与侧壁100a碰撞，直到它们到达开口 IOO的底部，使得侧壁 100a的底部变成正电荷。较低的能量离子更容易被聚集在侧壁100a顶部 附近的负电荷从该能量离子的竖直轨迹偏移。图1中所描述的偏移的离子 路径112表示随着较低能量离子弯曲路径运动通过侧壁100a的负电荷部分的电场而从真垂线偏移的较低能量离子的通常的路径，偏移的离子路径最
终与侧壁100a相交在侧壁100a的负电荷部分的下方的点处。这增大了该 点处的侧壁102的蚀刻率，导致在在偏移的离子路径喝侧壁100a的相交处 的附近的区域中开口轮廓的鼓起。该结果在图4中示出，其中具有标称直 径D的高深宽比的接触开口在其顶部附近具有扩大直径DB并蚀刻轮廓的 鼓起的部分。接触开口 IOO从相邻接触开口 IOI分开标称的分开距离S1Q 在鼓起的附近，分开的距离减小到小的分开距离S2，该分开距离S2可以小 至标称分开距离Si的5X。在一些情况下，在鼓起的附近，分开距离S2可 以为零。扩大的开口直径DB可以几乎是标称直径D的两倍。
弯曲问题因围绕侧壁100a的圆周不均匀的电荷分布而出现的。例如， 这可以是聚集在开口 100的底部附近的正电荷的不均匀的圆周分布。这种 不均匀的电荷分布产生未显示的较高能量离子的小净偏移，直到该离子已 经运动了足够长的距离，或者运动到开口 100的底部。结果，弯曲问题作 为开口 100的底部中心的位置从开口 IOO的顶部的中心(或者轴线)的横 向漂移出现。参照图4，开口 100的底部横向漂移了约等于开口的直径D 的弯曲距离B。
本发明的实施例通过以下提供鼓起问题和弯曲问题在等离子体蚀刻 处理的整个期间，在每个开口 IOO的侧壁100a上提供导电薄膜。导电涂层 构成放电路径，沿着该放电路径，不均匀的电荷分布可以流动以平衡电荷 分布。实际上，在开口 100的顶部附近建立负电荷和在开口 IOO的底部附 近建立正电荷被沿着侧壁100a上的导电薄膜朝向彼此流动的正和负电荷减 小或者消除。
在蚀刻处理过程中，开口 IOO的深度恒定地增大，加长了侧壁100a的 深度。随着在蚀刻处理过程中开口 IOO的深度增大以恒定地形成侧壁100a 的附加部分，导电薄膜向下延伸以涂覆附加部分。在一个实施例中，在蚀 刻处理过程中持续地执行该处理。图5图示了蚀刻处理的将要开始时接触 开口100的开始，示出了涂覆侧壁100a的导电薄膜130。图6图示了在接 触开口己经到达其约24，700 的全长之后处理的结果。在此鼓起处的直径 DB在标称直径D的10%或者更小以内。弯曲距离B (开口轴线在底部的偏移量)已经减小至约零。这些结果通过在导电膜130中提供至少
5Seimens/meter的电导率。该电导率应该足以在导电层130中实现约IO一 "sec或者更少的1/e放电时间。1/e放电时间T二 e/o ，其中e是贯通导电 层130的静电放电路径的有效介电常数，o是导电层130的电导率。
在一个实施例中，导电薄膜130通过在等离子体蚀刻处理过程中采用 具有C2F4、 C4F6、 CH2F2或者C4Fs的氟碳和/或者氟氢碳处理气体。通过在 等离子体中氟碳/氟氢碳气体分子的分裂而形成的富氟等离子体副产品来蚀 刻电介质材料102的暴露部分。通过在等离子体中氟碳/氟氢碳气体分子的 分裂而形成的富碳等离子体副产品趋于沉积在侧壁100a上作为约10A厚 量级的薄导电聚合物层130。层130的电导率被增强以足以实现10—u或者 更少量级的1/e放电时间。图7是示出对于给定的介电常数(其为以上所 述类型的氟碳聚合物所特有)，1/e的放电时间(垂直轴线)作为电导率 (水平轴线)的函数的曲线图。在一个实施例中，导电层130是特定形成 的聚合物，其具有电介质和导电两个性能，且具有足以将1/e放电时间减 小到10—"或者更少量级的电导率。在层130中提供这种电导率的效果是 使侧壁100a上或者(更精确地)层130中的正和负电荷朝向彼此流动，由 此中性化或者平衡。该结果是静电荷沿着侧壁100a均匀分布，或者可能消 除静电荷。
在一个实施例中，通过在等离子体蚀刻处理过程中(在此过程中形成 图6的接触开口 100)采用例如C2F4、 C4F6、 C恥或者C4Fs作为处理气 体来形成导电聚合物。C2F4、 C4F6、 CH2F2或者C4Fs形成等离子体中的聚 合物前躯体，该等离子体在沉积在侧壁100a上作为导电层130时趋于形成 导电聚合物。此外，通过将半导体含有物种的处理气体(诸如SiF4氟化 硅)添加到等离子体中来实现所需电导率。这造成聚合物层130在聚合物 结构中包括硅原子，由此增大了聚合物层130的电导率。
在一个实施例中，通过将诸如氩的原子数量相对高的惰性气体添加到 等离子体中并用高能量的氩离子离子轰击聚合物层130来进一步增强侧壁 100a上聚合物层的电导率。这可以通过以约5-10千瓦范围中的功率电平 将低频(1—4MHz) RF偏压信号施加到晶片来完成。该结果能转换聚合物膜130的分子结构，使得它变得更象石墨结构。石墨结构是电导率高的
平面六角形的碳结晶结构。由于聚合物膜130的分子结构开始象石墨结 构，聚合物膜130的电导率将开始接近石墨的电导率。在一个实施例中， 以足够的离子能量执行氩离子轰击以在聚合物层130中实现约5S/m的电 导率。
氩离子轰击所需的高功率高电压RF偏压会与一些电介质蚀刻处理配 方不兼容。在此情况下，在短的脉冲(bursts/flashes)内周期性地执行氩 离子轰击，以对等离子体蚀刻处理影响较小，除了在每个短脉冲执行高能 量氩离子轰击以外，留下与蚀刻处理配方兼容的较低电平的RF偏压功 率。此原理在图8A至图8H中示出，图8A至图8H是描述了接触开口的 逐步蚀刻的蚀刻轮廓图像的时间顺序。在图8A至图8H中，导电层的仅仅 之前已经暴露于高能量氩离子轰击的部分被用阴影示出，没有阴影的部分 表示从前次离子轰击脉冲之后形成的导电层130的新部分，因而没有暴露 于离子轰击。在图8A、 8C、 8E、 8G中，在相继脉冲之间的中间，己经形 成侧壁100a的新部分和聚合物膜130的新部分(未用阴影表示)，使得它 尚未暴露于高偏压功率。在图8B、图8D、图8F、图8H中，在高RF偏 压功率(例如，6kW)的下一个脉冲期间，导电层130的之前未暴露(未 用阴影表示)的部分暴露于短脉冲的高偏压电压和高能量氩离子轰击以将 其结构转换到更导电的结构，该转换在附图中由层130的阴影来表示。在 图9示出了施加到晶片的RF偏压功率随时间的相应图形，其示出了 RF偏 压功率除了短周期性的脉冲(在该脉冲，功率暂时升高到高电平，例如， 6千瓦)以外保持在蚀刻处理工艺所需的标称功率电平(例如，3千瓦或 者在500瓦至4千瓦的范围中)。在一个实施例中，如图9所示，RF功率 电平可以在脉冲中脉动，但是氩气体流率可以恒定。在通常的蚀刻过程中 使用氟碳或者氟氢碳处理气体，而仅仅在氩脉冲使用氩。每个脉冲持续时 间足以实现在聚合物膜130的新暴露部分的电导率的所需增大，并可以是 IO毫秒量级(例如，在约0.25ms至lsec或者更大的范围中)。标称蚀刻 处理偏压功率和离子轰击脉冲功率电平之间的差越大，脉冲持续时间就应 该越短以避免影响蚀刻处理。例如，在标称蚀刻处理偏压功率电平(例如，500W)和6kW的离子轰击脉冲的情况下(在此情况，每个6kW脉冲 的持续时间应该比较短，例如，约lms)，该差比较高。标称蚀刻处理偏 压功率电平(例如，3kW)和6kW的脉冲偏压电平越高，该差越小，因 而，例如脉冲持续时间可以增大10ms以上至例如1秒的量级。脉冲之间 的时间足够短以防止大量的电荷聚积在尚未暴露于高能量离子轰击的聚合 物膜130的新(未用阴影表示)的部分，并可以是一秒的量级(例如，0.5 秒至5秒)。
在一个实施例中，例如，RF偏压信号频率是在l-4MHz范围中的LF 频率。此外，13.56MHzRF偏压功率分量还可以施加到晶片。室压力具有 比传统的处理更宽的范围，并可以设定在10mT和1Torr之间任何之处。 鼓起和弯曲问题通过贯通导电层130的电荷中性化(或者平衡)而被减小 或者消除，使得可以允许离子轨迹从垂直方向的角偏移(由于室压力的增 大)而增大。通过将RF等离子体源功率从RF源功率施加器耦合到室来控 制等离子体的密度，该RF源功率施加器可以是感应线圈或者顶置电容电 极。
图10示出了适于执行前述处理的等离子体反应器。反应器包括由圆 柱形侧壁205、顶部210、处于顶部210中的顶置电极215和地板220封闭 的真空室200。绝缘环212将电极215从顶部210分离。真空泵225通过 地板220中的泵送端口 227耦合到室200。顶置电极215是具有内和外内 部气体歧管230、 235的气体分配板，内部气体歧管230、 235供应内和外 阵列的气体喷射孔240、 245。同轴RF供应结构250将RF等离子体源功 率耦合到顶置电极215，供应结构250包括通过薄绝缘环254耦合到电极 215的内中空圆柱形导体252和终止于顶部210的外中空圆柱形导体256。 RF源功率产生器260通过固定的阻抗匹配元件262耦合到内和外同轴导体 252、 256，阻抗匹配元件262可以是同轴调谐短截线。晶片支撑基座270 包括封闭阴极电极274的绝缘层272，阴极电极274通过阻抗匹配元件 278耦合到RF偏压功率产生器276。处理气体分配板280通过气体供应线 282、 284将处理气体供应到内和外歧管230、 235。各种气体供应装置耦 合到气体分配板，包括氟碳/氟氢碳气体供应装置286、氟化硅气体供应装
13置287和氩气体供应装置288。气体分配板280确定构成气体供应线 282、 284中总的气体流率的各个气体的流率。在一个实施例中，脉动调制 功率封装控制器290使产生器276能够施加高功率脉冲(例如，6kW)， 同时在脉冲之间维持标称功率输出电平(例如，3kW)。在另一实施例 中，控制器290可以控制产生器276输出处的开关292。第二产生器277
(虚线示出)供应恒定的标称功率输出(例如，3千瓦)，同时产生器 276供应被开关292选通的周期性短6kW脉冲。
每个周期性高功率脉冲的持续时间足够短以将对每个处理配方的影响 减至最小，但是足够长以获得图5的聚合物膜130的电导率的增大。脉冲 之间的时间足够短以防止大量的静电荷聚集在图8的接触开口壁100a上。 在脉冲之间的时间期间，图8的聚合物层130的新形成的部分尚未暴露于 离子轰击，因而具有低的电导率，由此使新的部分易于电荷聚集。可以通 过使晶片上高功率RF偏压的脉冲之间的时间减至最小来使此聚集最小化
(以避免蚀刻轮廓的鼓起或者弯曲)。每个高频率RF偏压脉冲的持续时 间可以例如是约10ms，并且脉冲之间的时间可以约1秒。氟碳/氟氢碳处 理气体流率可以在10 — 100sccm的范围中以组合内和外气体歧管230、 235。氩流率是约氟碳/氟氢碳气体流率的2至7倍。氟化硅流率是氟碳/氟 氢碳处理气体的流率的约0.5和1.5倍之间。标称偏压功率电平可以是约 500—4000瓦特，而RF脉冲电平可以在约5 — 10千瓦的范围中。偏压功率 频率可以在104MHz的范围中。室压力可以例如在lmT至10Torr的范围 中。在一个实施例中，氟碳处理气体可以是C2F4。
图11图示了根据一个实施例的处理。在此处理中，氟碳/氟氢碳气体
(例如，C2F4、 C4F6、 CH2F2或者C4F8)以10 —幽ccm的范围中的流率 引入到室中(方框400)。此外，氩气体以氟碳/氟氢碳气体流率的2和7 倍之间的流率(例如，300—750sccm)引入(方框401)，氟化硅气体以 氟碳/氟氢碳气体的流率的0.5和1.5倍之间的流率(例如，10 — 100sccm) 引入(方框402) 。 RF源功率被施加并且RF源功率被施加以触发室内的 等离子体。RF偏压功率电平被设定到蚀刻处理配方所需的标称电平，例 如500—4000瓦特，在该电平处经历了可接受的蚀刻选择性和最小的光阻刻面或者损坏。为了使图8的聚合物膜130的电导率最佳，偏压功率在氩 仅仅以预定速率流动的情况下(例如，每秒一次)周期性地增大到约6kW 达短暂的周期时间(例如，10msec)。这被执行直到接触开口已经蚀刻到 所期望的深度。
尽管前述涉及本发明的实施例，但是在不脱离本发明的基本范围的情 况下可以设计本发明的其它和另外的实施例，并且本发明的范围由权利要 求确定。
权利要求
1. 一种执行等离子体离子蚀刻以在衬底上的电介质层中形成高深宽比的接触开口的方法，所述方法包括在所述电介质层上面的光阻层中形成孔，所述孔限定接触开口的位置和直径；将所述衬底放置在等离子体反应器室中；将(a)从由C2F4、C4F6、CH2F2或者C4F8组成的组中选择的氟碳/氟氢碳气体以第一气体流率；(b)氟化硅气体以在所述第一流率的0.5和1.5之间的第二流率；以及(c)氩气体以所述第一流率的约2和7倍之间的流率引入到所述室中；在与所述孔对准的所述电介质层中蚀刻接触开口，同时在所述接触开口的侧壁上沉积膜厚度小于所述接触开口的半径的聚合物膜，沉积所述聚合物膜包括将RF功率耦合到所述室以在所述室中产生等离子体；持续施加与所期望的等离子体蚀刻处理相对应的标称RF偏置功率电平的RF偏置功率；并且增大所述侧壁上的所述聚合物膜的电导率，所述增大电导率包括用氩离子对所述聚合物膜进行离子轰击，离子轰击所述聚合物膜包括将超过所述标称功率电平的1.5倍多的高RF偏置功率电平的RF偏置功率的相继脉冲耦合到所述衬底。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述标称RF偏置功率电平对 应于所期望的蚀刻轮廓，所述高RF偏置功率足以将所述聚合物膜的分子 结构转换成电导率更大的结构。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述标称RF偏置功率电平是几百至几千瓦特的量级，并且所述高RF偏置功率电平是几千瓦特。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述RF偏置功率的脉冲具有 毫秒至一秒的量级的持续时间，并且脉冲之间的时间是一秒或者更多秒的 量级。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述高RF偏置功率电平足以产生至少5S/m的所述聚合物膜的电导率。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述高RF偏置功率电平足以 实现10—u秒或者更少的量级的所述聚合膜的1/e放电时间。
7. —种执行等离子体离子蚀刻以在衬底上的电介质层中形成高深宽比 的接触开口的方法，所述方法包括在衬底上的电介质层中蚀刻接触开口，所述电介质层与孔对准，所述 孔形成在上覆所述电介质层的光阻层中并限定接触开口的位置和直径，同 时在所述接触开口的侧壁上沉积膜厚度小于所述接触开口半径的聚合物 膜。所述蚀刻包括将所述衬底氟碳/氟氢碳气体以第一气体流率引入到室 中，并且所述沉积所述聚合物膜包括将RF功率耦合到所述室以在所述室 中产生等离子体；并且通过离子轰击所述聚合物膜增大所述聚合物膜的电导率，对所述聚合 物膜进行离子轰击包括将氩气体以第二气体流率引入到所述室中，并将离 子轰击RF偏置功率施加到功率电平足够高的衬底以获得作为以下之一的 电导率(a)大于5S/m或者(b)足以提供不超过约10—"秒的1/e放电 时间。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述高功率电平是至少一千瓦 的量级，并且所述方法还包括在持续时间短于脉冲之间的时间的相继脉冲中施加所述离子轰击偏压 功率；将蚀刻RF偏压功率持续施加到标称功率电平小于所述高功率电平并 与蚀刻处理对应的衬底。
9. 根据权利要求7所述的方法，还包括将含有半导体元素的处理气体 以第三气体流率引入到所述室中。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述含有半导体元素的处理 气体包括半导体元素的氟化物。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述第三气体流率在所述第 一气体流率的0.5和1.5倍之间。
12. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二气体流率在所述第一气体流率的2至7倍的范围中。
13. 根据权利要求8是使得方法，其中，所述脉冲具有毫秒量级的持 续时间和秒量级的周期。
14. 根据权利要求7所述的方法，其中所述持续四句爱蚀刻RF偏压功率包括从第一 RF产生器供应所述蚀刻 偏压功率；并且所述施加离子轰击偏压功率包括从第二 RF产生器通过选通开关供应 所述离子轰击偏压功率。
15. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述氟碳/氟氢碳气体包括 C2F4、 C4F6、 CH2F2或者C4Fs中至少一者。
16. —种形成贯通衬底上的电介质材料的高深宽比的接触开口的方 法，所述方法包括由贯通覆盖所述电介质材料的顶表面的光阻层的孔限定所述接触开口 的位置和直径；蚀刻与所述孔对准的接触开口，同时在所述接触开口的侧壁上沉积薄 聚合物膜；并且提高所述薄聚合物膜的电导率。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中，沉积所述薄聚合物膜包括将 所述衬底浸没在由氟碳/氟氢碳气体产生的等离子体中。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中，提高所述电导率包括在所述 薄聚合物膜上轰击氩离子。
19. 根据权利要求16所述的方法，还包括增大所述薄聚合物膜的电导 率，其中，增大所述电导率包括将包括半导体元素的氟化物的气体引入到 所述室中。
20. 根据权利要求18所述的方法，其中，所述离子轰击包括 将氩离子持续引入到所述等离子体中；并且将相继的脉冲的轰击RF偏压信号耦合到千瓦量级的高RF偏压功率的 衬底。
21. 根据权利要求18所述的方法，还包括根据所述电介质材料的所期望的等离子蚀刻将1千瓦量级的RF偏压信号持续施加到所述衬底。
22. 根据权利要求17所述的方法，其中，所述氟碳/氟氢碳气体是 C2F4、 C4F6、 CH2F2或者C4Fs中至少一者。
23. 根据权利要求16所述的方法，还包括减小所述接触开口的蚀刻轮 廓的鼓起和弯曲。
全文摘要
本发明提供一种通过处理开口侧壁上的聚合物来防止弯曲和鼓起的方法。通过在每个接触开口的侧壁上形成高导电薄膜以在防止蚀刻轮廓鼓起或者弯曲的同时蚀刻高深宽比的接触开口。通过在蚀刻处理过程中周期性地执行离子轰击来提高侧壁上薄膜的电导率。
文档编号H01L21/311GK101447425SQ20081016127
公开日2009年6月3日 申请日期2008年9月24日 优先权日2007年9月25日
发明者卡洛·贝拉, 塞布哈什·戴斯沙姆克, 斯蒂芬·威格, 肯尼·L·多安 申请人:应用材料公司