專利名稱：蝕刻高長徑比零件的方法
相關(guān)申請的交叉引證本發(fā)明要求2001年10月31日申請的美國臨時申請序列號60/330788的優(yōu)先權(quán)，它的全部內(nèi)容在此通過參考引入。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及蝕刻化學(xué)，和更特別地，涉及利用改進的蝕刻化學(xué)，蝕刻高長徑比零件(feature)的方法。
背景技術(shù)：
的討論 在半導(dǎo)體工業(yè)中，一般需要增加增加集成電路，和尤其記憶器件的速度。這些需要迫使半導(dǎo)體制造者在半導(dǎo)體晶片表面上制造越來越小的器件。因此，制造半導(dǎo)體芯片所使用的愈加小的最高臨界尺寸(CDs)要求深的溝道電容器，這些電容器用于儲存記憶電荷，它們必須更深地進入到硅內(nèi)，以保持相同的內(nèi)表面積，并進而保留相同的電容。這些較小的最高CDs使得在蝕刻過程中蝕刻劑物質(zhì)更難以進入如此深的蝕刻空穴內(nèi)，和流出液物質(zhì)更難以從零件中排出，這是因為它較深地蝕刻到硅片內(nèi)。這種相互作用導(dǎo)致慢得多的蝕刻和因此更長的蝕刻時間，這反過來導(dǎo)致的問題是，提供將經(jīng)歷愈加長蝕刻時間的掩膜。對于深的溝道蝕刻來說，目前的技術(shù)接近采用目前的化學(xué)有效的目前掩膜的極限。
目前的深溝道蝕刻化學(xué)依賴于HBr和含氟氣體與氧氣的解離。這些反應(yīng)的副產(chǎn)物包括SiO2、HF和其它Si-F-Br物質(zhì)。在具有除了化學(xué)組分之外，還具有強物理組分的反應(yīng)中，溴蝕刻硅的表面。在硅蝕刻表面與等離子體之間存在直接的視線(line-of-sight)的情況下，包含硅的這種物理組分被更容易地蝕刻。在存在供蝕刻的較少物理組分的前述溝道的垂直表面上，形成來自蝕刻表面的硅與來自等離子體的氧氣(O2)的化學(xué)相互作用產(chǎn)生的二氧化硅(SiO2)。一般地，使用二氧化硅形成的工藝操作控制最終溝道的輪廓和寬度。
然而，涉及目前蝕刻化學(xué)的深溝道蝕刻來說，已提到數(shù)種局限。例如，采用目前的方法，掩膜腐蝕，特別地靠近零件入口處的掩膜腐蝕已提出了難以克服的問題。目前，掩膜腐蝕有助于通過HBr與NF3之間相互作用形成的HF所致的化學(xué)進攻。另外，掩膜腐蝕有助于高能離子的物理濺射并降低二氧化硅的表面防護，而這來自于較小(高長徑比)零件中硅的可獲得性低之故。
除了掩膜腐蝕之外，目前的工藝化學(xué)的缺點是，對于0.13-0.10微米的零件，在大于5微米的深度處蝕刻速度低，或更一般地，一度特征長徑比L/D超過50。高于這一特征長徑比，硅的蝕刻主要取決于化學(xué)蝕刻，而不是物理蝕刻(參見

圖1)。
最近，目前的工藝化學(xué)不能控制上部輪廓和維持各向異性蝕刻和平行的側(cè)壁。
總之，溴化學(xué)，特別地引入到等離子體的那些如HBr，當與氟化學(xué)結(jié)合使用時，產(chǎn)生作為副產(chǎn)物的HF。在處理等離子體中HF的存在導(dǎo)致氧化物掩膜的侵略性進攻。因此，需要減少從等離子體中排放氫氣的改進化學(xué)，以減輕目前實踐的前述缺點。
發(fā)明概述 本發(fā)明提供一種利用改進的蝕刻化學(xué)的等離子體處理體系和方法，以便有效蝕刻高長徑比的硅零件。該工藝化學(xué)使用適合于生產(chǎn)氟/氯蝕刻化學(xué)的前體氣體以及適合于形成化學(xué)鍵的前體氣體，該化學(xué)鍵足夠強到產(chǎn)生穩(wěn)定的零件側(cè)壁。
本發(fā)明有利地提供處理基質(zhì)的方法，該方法包括步驟提供一種工藝過程氣體，它具有含氧的第一種氣體、含氟的第二種氣體和含氯的第三種氣體，和由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體。
本發(fā)明進一步有利地提供一種處理基質(zhì)的方法，該方法包括步驟提供一種工藝過程氣體，它具有至少一種沉積氣體和至少一種蝕刻氣體，和由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體。
另外，本發(fā)明有利地提供一種等離子處理體系，該體系包括工藝室、氣體注射體系，其中構(gòu)造所述體系，以便在工藝室內(nèi)注射工藝過程氣體，和等離子源，其中構(gòu)造所述等離子源，以便由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體。工藝過程氣體有利地包括含氧的第一種氣體、含氟的第二種氣體和含氯的第三種氣體。
本發(fā)明進一步有利地提供一種等離子處理體系，該體系包括工藝室、氣體注射體系，其中構(gòu)造所述體系，以便在工藝室內(nèi)注射工藝過程氣體，和等離子源，其中構(gòu)造所述等離子源，以便由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體。工藝過程氣體有利地包括沉積氣體和蝕刻氣體。
附圖的簡要說明 參考下述詳細說明，尤其當考慮到與附圖結(jié)合時，本發(fā)明更全面的理解和許多附帶優(yōu)點將變得顯而易見，其中 圖1示出了基質(zhì)零件的橫截面視圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一個實施方案的等離子處理體系； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二個實施方案的等離子處理體系； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第三個實施方案的等離子處理體系； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第四個實施方案的等離子處理體系； 圖6示出了數(shù)種化學(xué)鍵的鍵強度表。
優(yōu)選實施方案的詳細說明 圖2描述了等離子處理器件1，它包括腔室10，待處理的基質(zhì)25固定在其上的基質(zhì)夾具20，氣體注射體系40，和真空泵體系50。構(gòu)造腔室10，以促進在緊鄰基質(zhì)25表面的處理區(qū)45內(nèi)生成等離子體，其中藉助加熱的電子與可離子化的氣體之間的碰撞形成等離子體?？呻x子化的氣體或氣體的混合物經(jīng)氣體注射體系40引入并調(diào)節(jié)處理壓力。例如，使用閘閥(未示出)產(chǎn)生調(diào)節(jié)真空泵體系50。所需地，使用等離子體產(chǎn)生對預(yù)定的物質(zhì)處理特異的物質(zhì)，并輔助物質(zhì)在基質(zhì)25上的沉積或從基質(zhì)25的暴露表面上除去物質(zhì)。
基質(zhì)25通過槽閥(未示出)和經(jīng)自動基質(zhì)轉(zhuǎn)移體系的腔室傳送(未示出)被轉(zhuǎn)移入和轉(zhuǎn)移出腔室10，在此它被在基質(zhì)夾具20內(nèi)放置的基質(zhì)頂桿接收并通過在其中放置的器件機械地轉(zhuǎn)移。一旦從基質(zhì)轉(zhuǎn)移體系中接收了基質(zhì)25，則將它降低到基質(zhì)夾具20的上表面上。
在可供替代的實施方案中，基質(zhì)25藉助靜電夾(未示出)被固定在基質(zhì)夾具20上。此外，基質(zhì)夾具20進一步包括含再循環(huán)冷卻劑流體的冷卻體系，該體系接收來自基質(zhì)夾具20的熱量并將熱傳遞到換熱體系(未示出)上，或當加熱時，從換熱體系中傳遞熱量。此外，可將氣體傳輸?shù)交|(zhì)的背側(cè)，改進基質(zhì)25與基質(zhì)夾具20之間的氣隙導(dǎo)熱性。當基質(zhì)的溫度控制要求在升高或降低的溫度下時，利用該體系。例如，由于從等離子體傳輸?shù)交|(zhì)25上的熱通量和通過傳導(dǎo)到基質(zhì)夾具20上導(dǎo)致從基質(zhì)25上移走的熱通量之間的平衡，所以在比所實現(xiàn)的穩(wěn)定態(tài)溫度高的溫度下，基質(zhì)的溫度控制可以是有用的。在另一實施方案中，包括加熱元件，如耐熱元件，或熱-電加熱器/冷卻器。
在圖2所示的第一個實施方案中，基質(zhì)夾具20進一步充當電極，其中在處理區(qū)45內(nèi)，射頻(PR)功率通過所述電極被耦合到等離子體上。例如，在RF電壓下，在RF發(fā)生器30的RF功率通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)32傳輸?shù)交|(zhì)夾具20上時，基質(zhì)夾具20電偏移。RF偏壓充當加熱電子，和進而形成并維持等離子體。在這種結(jié)構(gòu)中，體系以反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)反應(yīng)器形式操作，其中腔室和上部的氣體注射電極充當接地表面。典型的RF偏壓頻率范圍為1MHz-100MHz，和優(yōu)選13.56MHz。
在可供替代的實施方案中，在多頻下，將RF功率施加到基質(zhì)夾具電極上。此外，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)32的作用是通過使反射功率最小，從而在處理室10內(nèi)最大化RF功率向等離子體的轉(zhuǎn)移。匹配網(wǎng)絡(luò)拓撲(例如L-型、π-型、T-型等)和自動控制方法是本領(lǐng)域已知的。
繼續(xù)參考圖2，加工氣體42經(jīng)氣體注射體系40引入到處理區(qū)45內(nèi)。氣體注射體系40可包括噴頭，其中工藝過程氣體42從氣體輸送體系(未示出)經(jīng)氣體注射增壓室(未示出)、串聯(lián)的擋板(未示出)和多孔噴頭的氣體注射板(未示出)供應(yīng)到處理區(qū)45內(nèi)。
真空泵體系50優(yōu)選包括泵送速度能最多5000升/秒(和更大)的渦輪分子真空泵(TMP)，和調(diào)節(jié)腔室壓力的閘閥。在供干燥等離子蝕刻所使用的常規(guī)等離子處理器件中，使用1000-3000升/秒的TMP。TMP可用于低壓處理，典型地小于50mTorr的壓力。在較高的壓力下，TMP泵送速度顯著下降。對于高壓處理(即大于100mTorr)，使用機械增壓泵和干燥的低真空泵。
計算機55包括微處理器、記憶元件、和數(shù)字I/O端口，該端口能產(chǎn)生足以連通和激活朝向等離子處理體系1的輸入以及監(jiān)控從等離子處理體系1的輸出的控制電壓。此外，計算機55被連接到RF發(fā)生器30、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)32、氣體注射體系40和真空泵體系50上，并與之交換信息。計算機55的一個實例是DELL PRECISIONWORKSTATION 610TM，它獲自Dallas，Texas的Dell公司。
在圖3所示的第二個實施方案中，等離子處理體系1除了參考圖2所示的那些組件之外，還進一步包括機械或電旋轉(zhuǎn)的直流電磁場體系60，為的是可能增加等離子體密度和/或改進等離子體處理的均勻度。此外，計算機55被連接到旋轉(zhuǎn)的磁場體系60上，為的是調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度和場強。
在圖4所示的第三個實施方案中，圖2的等離子處理體系1進一步包括上部板極70，其RF功率從RF發(fā)生器72經(jīng)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)74耦合到所述板極70上。向上部的電極施加RF功率的典型頻率范圍為10MHz-200MHz，和優(yōu)選60MHz。另外，施加功率到較低電極上的典型頻率范圍為0.1MHz-30MHz，和優(yōu)選2MHz。而且，計算機55被連接到RF發(fā)生器72和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)74上，為的是控制RF功率施加到上部電極70上。
在圖5所示的第四個實施方案中，圖2的等離子處理體系進一步包括電感線圈80，其中RF功率經(jīng)RF發(fā)生器82通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)84與所述電感線圈相連。RF功率從電感線圈80經(jīng)介電窗(未示出)電感耦合到等離子體處理區(qū)45上。施加RF功率到電感線圈80上的典型頻率范圍是10MHz-100MHz，和優(yōu)選13.56MHz。類似地，施加功率到吸盤電極上的典型頻率范圍是0.1MHz-30MHz，和優(yōu)選13.56MHz。另外，使用有槽法拉第屏蔽(未示出)降低電感線圈80與等離子體之間的電容耦合。此外，將計算機55連接到RF發(fā)生器82和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)84上，為的是控制向電感線圈80施加功率。
在可供替代的實施方案中，使用電子回旋加速器諧振源(ECR)形成等離子體。在又一實施方案中，由啟動螺旋波形成等離子體。在又一實施方案中，由傳播表面波形成等離子體。
現(xiàn)參考圖2-5，工藝過程氣體42經(jīng)氣體注射體系40引入到處理區(qū)45內(nèi)。工藝過程氣體42包括一種或多種特別地選擇的氣體物質(zhì)，以便在加熱的電子存在下，產(chǎn)生具有適合于蝕刻硅，以便在加熱的電子存在下，產(chǎn)生具有適合于蝕刻硅以及形成適合于在零件側(cè)壁上形成穩(wěn)定薄膜的化學(xué)成分的工藝化學(xué)。利用以下將要描述的工藝化學(xué)，有效地蝕刻硅，同時維持穩(wěn)定的零件側(cè)壁并防止不想要的HF副產(chǎn)物過度蝕刻光刻膠掩模。
通過選擇工藝化學(xué)，包括形成高鍵接強度的化學(xué)鍵的物質(zhì)，從而實現(xiàn)零件的側(cè)壁穩(wěn)定性。利用圖6所示的表，使用含硫和/或氧的氣體以及氟/氯蝕刻化學(xué)產(chǎn)生包括Si-S和/或Si-O鍵的零件側(cè)壁膜，該側(cè)壁薄膜是側(cè)壁穩(wěn)定性的優(yōu)良選擇。因此，工藝過程氣體42選自一組沉積(即成膜)氣體，如SO2、O2、N2O和NO2，和一組蝕刻氣體如SF6、SF4、F2、SiCl4和Cl2。
在優(yōu)選的實施方案中，工藝過程氣體42包括含氧的第一種氣體、含氟的第二種氣體和含氯的第三種氣體。例如，第一種氣體包括SO2，第二種氣體包括SF4，和第三種氣體包括SiCl4。通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速、含氟的第二種氣體的流速和含氯的第三種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的第一流速范圍是1-200sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-100sccm；含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-300sccm；和含氯的第三種氣體的第三流速范圍是5-400sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-150sccm。
在可供替代的實施方案中，若可(例如從基質(zhì)25的表面上)獲得足量硅，則工藝化學(xué)包括SO2作為含氧的第一種氣體、SF4作為含氟的第二種氣體和Cl2作為含氯的第三種氣體。類似地，通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速、含氟的第二種氣體的流速和含氯的第三種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的流速范圍是1-200sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-100sccm；含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-300sccm；和含氯的第三種氣體的第三流速范圍是10-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是25-300sccm。
在可供替代的實施方案中，若不可(例如從基質(zhì)25的表面上)獲得足量硅，則工藝化學(xué)包括SO2作為含氧的第一種氣體、SiF4作為含氟的第二種氣體和SiCl4作為含氯的第三種氣體。類似地，通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速、含氟的第二種氣體的流速和含氯的第三種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的流速范圍是1-200sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-100sccm；含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-300sccm；和含氯的第三種氣體的第三流速范圍是5-400sccm，和它的范圍優(yōu)選是10-150sccm。
在可供替代的實施方案中，若不可(例如從基質(zhì)25的表面上)獲得足量硅，則工藝化學(xué)包括SO2作為含氧的第一種氣體、SiF4作為含氟的第二種氣體和Cl2作為含氯的第三種氣體。類似地，通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速、含氟的第二種氣體的流速和含氯的第三種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的流速范圍是1-200sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-100sccm；含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-300sccm；和含氯的第三種氣體的第三流速范圍是10-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是25-300sccm。
在可供替代的實施方案中，若希望從工藝化學(xué)中除去硫(S)，則工藝化學(xué)包括O2作為含氧的的第一種氣體、F2作為含氟的第二種氣體和Cl2作為含氯的第三種氣體。在工藝化學(xué)中使用硫有利地提供形成Si-S鍵的可能性，并因此提供零件側(cè)壁保護用的非常穩(wěn)定薄膜。然而，存在硫有可能導(dǎo)致(1)在后蝕刻處理過程中難以從硅表面上除去(或清洗)硫，(2)在后蝕刻處理過程中，在沒有除去(即清洗)硫步驟的情況下，形成會損害基質(zhì)的硫/濕氣化學(xué)，和(3)隨著時間的流逝，在腔室組件上形成會損害重要的腔室表面的硫/濕氣化學(xué)。類似地，通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速、含氟的第二種氣體的流速和含氯的第三種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的流速范圍是1-200sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-100sccm；含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-1500sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-600sccm；和含氯的第三種氣體的第三流速范圍是10-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是25-300sccm。
在可供替代的實施方案中，工藝化學(xué)包括NO2作為含氧的第一種氣體、F2作為含氟的第二種氣體和Cl2作為含氯的第三種氣體。類似地，通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速、含氟的第二種氣體的流速和含氯的第三種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的流速范圍是1-200sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-100sccm；含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-1500sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-600sccm；和含氯的第三種氣體的第三流速范圍是10-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是25-300sccm。
在可供替代的實施方案中，工藝化學(xué)包括N2O作為含氧的第一種氣體、F2作為含氟的第二種氣體和Cl2作為含氯的第三種氣體。類似地，通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速、含氟的第二種氣體的流速和含氯的第三種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的流速范圍是1-400sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-200sccm；含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-1500sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-600sccm；和含氯的第三種氣體的第三流速范圍是10-750sccm，和它的范圍優(yōu)選是25-300sccm。
在可供替代的實施方案中，工藝化學(xué)包括第一種氣體O2作為沉積氣體和第二種氣體F2作為蝕刻氣體。類似地，通過計算機55上的儲存加工方法來控制氣體注射體系40，調(diào)節(jié)含氧的第一種氣體的流速和含氟的第二種氣體的流速。例如，含氧的第一種氣體的流速范圍是1-200sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-100sccm；和含氟的第二種氣體的第二流速范圍是1-1500sccm，和它的范圍優(yōu)選是1-600sccm。
最后，在可供替代的實施方案中，將惰性氣體加入到任何一種簽署工藝過程氣體化學(xué)中。惰性氣體是至少一種Ar、He、Xe、Kr和氮氣。例如，使用加入到工藝化學(xué)中的惰性氣體，稀釋工藝過程氣體或調(diào)節(jié)工藝過程氣體的分壓。此外，例如，添加惰性氣體可輔助零件蝕刻的物理組分。
盡管以上詳細地描述了本發(fā)明僅僅一些例舉的實施方案，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解，在例舉的實施方案內(nèi)的許多改性是可能的，從根本上沒有圖例本發(fā)明的新型教導(dǎo)和優(yōu)點。因此，所有這種改性擬包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種處理基質(zhì)的方法，該方法包括步驟提供一種工藝過程氣體，該工藝過程氣體包括含氧的的第一種氣體、含氟的第二種氣體和含氯的第三種氣體；由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體。
2.權(quán)利要求1的方法，其中含氧的的第一種氣體包括O2、SO2、N2O、和NO2中的至少一種。
3.權(quán)利要求1的方法，其中含氟的第二種氣體包括SF4、SF6、SiF4、和F2中的至少一種。
4.權(quán)利要求1的方法，其中含氯的第三種氣體包括SiCl4和Cl2中的至少一種。
5.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體包括SO2、SF4和SiCl4。
6.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體包括SO2、SF4和Cl2。
7.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體包括SO2、SiF4和SiCl4。
8.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體包括SO2、SiF4和Cl2。
9.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體包括O2、F2和Cl2。
10.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體包括NO2、F2和Cl2。
11.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體包括N2O、F2和Cl2。
12.權(quán)利要求5的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm。
13.權(quán)利要求5的方法，其中SF4的流速范圍是1-750sccm。
14.權(quán)利要求5的方法，其中SiCl4的流速范圍是5-400sccm。
15.權(quán)利要求5的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm，SF4的流速范圍是1-750sccm，和SiCl4的流速范圍是5-400sccm。
16.權(quán)利要求5的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm，SF4的流速范圍是1-300sccm，和SiCl4的流速范圍是10-150sccm。
17.權(quán)利要求6的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm。
18.權(quán)利要求6的方法，其中SF4的流速范圍是1-750sccm。
19.權(quán)利要求6的方法，其中Cl2的流速范圍是10-750sccm。
20.權(quán)利要求6的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm，SF4的流速范圍是1-750sccm，和Cl2的流速范圍是10-750sccm。
21.權(quán)利要求6的方法，其中SO2的流速范圍是1-100sccm，SF4的流速范圍是1-300sccm，和Cl2的流速范圍是25-300sccm。
22.權(quán)利要求7的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm。
23.權(quán)利要求7的方法，其中SiF4的流速范圍是1-750sccm。
24.權(quán)利要求7的方法，其中SiCl4的流速范圍是5-400sccm。
25.權(quán)利要求7的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm，SiF4的流速范圍是1-750sccm，和SiCl4的流速范圍是5-400sccm。
26.權(quán)利要求7的方法，其中SO2的流速范圍是1-100sccm，SiF4的流速范圍是1-300sccm，和SiCl4的流速范圍是10-150sccm。
27.權(quán)利要求8的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm。
28.權(quán)利要求8的方法，其中SiF4的流速范圍是1-750sccm。
29.權(quán)利要求8的方法，其中Cl2的流速范圍是10-750sccm。
30.權(quán)利要求8的方法，其中SO2的流速范圍是1-200sccm，SiF4的流速范圍是1-750sccm，和Cl2的流速范圍是10-750sccm。
31.權(quán)利要求8的方法，其中SO2的流速范圍是1-100sccm，SiF4的流速范圍是1-300sccm，和Cl2的流速范圍是25-300sccm。
32.權(quán)利要求9的方法，其中O2的流速范圍是1-200sccm。
33.權(quán)利要求9的方法，其中F2的流速范圍是1-1500sccm。
34.權(quán)利要求9的方法，其中Cl2的流速范圍是10-750sccm。
35.權(quán)利要求9的方法，其中O2的流速范圍是1-200sccm，F(xiàn)2的流速范圍是1-1500sccm，和Cl2的流速范圍是10-750sccm。
36.權(quán)利要求9的方法，其中O2的流速范圍是1-100sccm，F(xiàn)2的流速范圍是1-600sccm，和Cl2的流速范圍是25-300sccm。
37.權(quán)利要求10的方法，其中NO2的流速范圍是1-200sccm。
38.權(quán)利要求10的方法，其中F2的流速范圍是1-1500sccm。
39.權(quán)利要求10的方法，其中Cl2的流速范圍是10-750sccm。
40.權(quán)利要求10的方法，其中NO2的流速范圍是1-200sccm，F(xiàn)2的流速范圍是1-1500sccm，和Cl2的流速范圍是10-750sccm。
41.權(quán)利要求10的方法，其中NO2的流速范圍是1-100sccm，F(xiàn)2的流速范圍是1-600sccm，和Cl2的流速范圍是25-300sccm。
42.權(quán)利要求11的方法，其中N2O的流速范圍是1-400sccm。
43.權(quán)利要求11的方法，其中F2的流速范圍是1-1500sccm。
44.權(quán)利要求11的方法，其中Cl2的流速范圍是10-750sccm。
45.權(quán)利要求11的方法，其中N2O的流速范圍是1-400sccm，F(xiàn)2的流速范圍是1-1500sccm，和Cl2的流速范圍是10-750sccm。
46.權(quán)利要求11的方法，其中N2O的流速范圍是1-200sccm，F(xiàn)2的流速范圍是1-600sccm，和Cl2的流速范圍是25-300sccm。
47.權(quán)利要求1的方法，其中工藝過程氣體進一步包括惰性氣體。
48.權(quán)利要求47的方法，其中惰性氣體包括Ar、He、Xe、Kr和氮氣中的至少一種。
49.一種處理基質(zhì)的方法，該方法包括步驟供應(yīng)一種工藝過程氣體，該工藝過程氣體包括沉積氣體和至少一種蝕刻氣體中的至少一種；由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體。
50.權(quán)利要求49的方法，其中沉積氣體包括O2、SO2、N2O和NO2中的至少一種。
51.權(quán)利要求49的方法，其中蝕刻氣體包括SF4、SF6、SiF4、Cl2、SiCl4和F2中的至少一種。
52.權(quán)利要求49的方法，其中工藝過程氣體包括O2和F2。
53.權(quán)利要求52的方法，其中O2的流速范圍是1-200sccm。
54.權(quán)利要求52的方法，其中F2的流速范圍是1-1500sccm。
55.權(quán)利要求52的方法，其中O2的流速范圍是1-200sccm，和F2的流速范圍是1-600sccm。
56.一種等離子體處理體系，它包括工藝室；氣體注射體系，其中構(gòu)造所述體系，以便在工藝室內(nèi)注射工藝過程氣體；和等離子源，其中構(gòu)造所述等離子源，以便由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體；其中工藝過程氣體包括含氧的第一種氣體、含氟的第二種氣體和含氯的第三種氣體。
57.權(quán)利要求56的體系，其中等離子源包括電感線圈。
58.權(quán)利要求56的體系，其中等離子源包括板極。
59.權(quán)利要求56的體系，其中含氧的第一種氣體包括O2和SO2中的至少一種。
60.權(quán)利要求56的體系，其中含氟的第二種氣體包括SF4、SF6、SiF4和F2中的至少一種。
61.權(quán)利要求56的體系，其中含氯的第三種氣體包括SiCl4和Cl2中的至少一種。
62.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體包括SO2、SF4和SiCl4。
63.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體包括SO2、SF4和Cl2。
64.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體包括SO2、SiF4和SiCl4。
65.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體包括SO2、SiF4和Cl2。
66.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體包括O2、F2和Cl2。
67.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體包括NO2、F2和Cl2。
68.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體包括N2O、F2和Cl2。
69.權(quán)利要求56的體系，其中工藝過程氣體進一步包括惰性氣體。
70.權(quán)利要求69的體系，其中惰性氣體包括Ar、He、Xe、Kr和氮氣中的至少一種。
71.一種等離子體處理體系，它包括工藝室；氣體注射體系，其中構(gòu)造所述體系，以便在工藝室內(nèi)注射工藝過程氣體；和等離子源，其中構(gòu)造所述等離子源，以便由該工藝過程氣體產(chǎn)生等離子體；其中工藝過程氣體包括沉積氣體和蝕刻氣體。
72.權(quán)利要求71的體系，其中等離子源包括電感線圈。
73.權(quán)利要求71的體系，其中等離子源包括板極。
74.權(quán)利要求71的體系，其中沉積氣體包括O2、SO2、N2O和NO2中的至少一種。
75.權(quán)利要求71的體系，其中蝕刻氣體包括SF4、SF6、SiF4、Cl2、SiCl4和F2中的至少一種。
76.權(quán)利要求75的體系，其中工藝過程氣體包括O2和F2。
全文摘要
一種利用改進的蝕刻化學(xué)的等離子處理體系和方法，以便有效蝕刻高長徑比的硅零件。該工藝化學(xué)利用適合于生產(chǎn)氟/氯蝕刻化學(xué)的前體以及適合于形成強度足以產(chǎn)生穩(wěn)定的零件側(cè)壁的化學(xué)鍵的前體氣體。該改進工藝化學(xué)包括SO
文檔編號H01L21/00GK1592954SQ02821737
公開日2005年3月9日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月31日
發(fā)明者A·莫斯丹, S·海蘭, 梶本實利 申請人:東京電子株式會社