專利名稱：利用超臨界流體制造微電子器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造微電子器件的方法，更具體而言，本發(fā)明涉及一種利用超臨界流體制造微電子器件的方法。
背景技術(shù)：
本申請要求2004年1月14日申請的、申請?zhí)枮?004-2754的韓國專利申請作為優(yōu)先權(quán)，因此，其公開內(nèi)容在此作為參考文獻(xiàn)全文引入。
諸如高集成半導(dǎo)體器件的微電子器件，以一定的構(gòu)造形成，使得在其上部和下部中的元件通過一種金屬互連的多層結(jié)構(gòu)彼此連接。由于與絕緣層相比，金屬層相對來說較難蝕刻，因此采用雙鑲嵌工藝(dual damascene process)來形成金屬層圖樣。Fei Wang等人的美國專利6,057,239號中公開了一種使用犧牲旋壓材料(sacrificial spin-on material)的雙鑲嵌工藝，該專利作為參考文獻(xiàn)在此引入。
下文中，將參照圖1A至1G對根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成雙鑲嵌互連的方法進(jìn)行解釋說明。
參照圖1A，制備其上具有下金屬互連11的半導(dǎo)體襯底10，該半導(dǎo)體襯底通過絕緣層12進(jìn)行絕緣。然后，在下金屬互連11和絕緣層12上依次形成蝕刻停止層13、層間絕緣層14、和覆蓋層15。
參照圖1B，在圖1A的覆蓋層15上形成用于定義通孔(via)的第一光刻膠圖樣PR1。然后，利用該光刻膠圖樣PR1作為蝕刻掩模，對覆蓋層15和層間絕緣層14進(jìn)行蝕刻。從而在蝕刻的層間絕緣層14a和蝕刻的覆蓋層1 5a內(nèi)形成一個或多個開口V。每個開口V包括一個通孔部分V1和從通孔V1向上延伸的一個初步溝槽(preliminary trench)部分V2。
參照圖1C，去除圖1B的光刻膠圖樣PR1，在半導(dǎo)體器件暴露的表面上形成犧牲層16以填充開口V。然后，在犧牲層16上形成用于定義溝槽的第二光刻膠圖樣PR2。由于形成溝槽時(shí)，在蝕刻層間絕緣層14a的蝕刻處理過程中去除了蝕刻停止層13，因此形成犧牲層16以防止過早地暴露下金屬互連11，該蝕刻停止層13相對于層間絕緣層14a具有較低的蝕刻選擇性。
參照圖1D，利用光刻膠圖樣PR2作為蝕刻掩模，蝕刻如圖1C中所示的犧牲層16、覆蓋層15a、以及層間絕緣層14a。因此，在覆蓋層15a和層間絕緣層14a內(nèi)，通常在與初步溝槽V2相同的器件區(qū)域中，形成溝槽T。該蝕刻步驟后，犧牲層部分16a和16b分別保留在通孔V1中和覆蓋層15a上。
參照圖1E，去除圖1D中的光刻膠圖樣PR2。
參照圖1F，去除圖1E中仍然保留在通孔V1中及層間絕緣層14a上的犧牲層部分16a和16b。典型地通過濕蝕刻方法去除該犧牲層16a和16b。例如，如果層間絕緣層14由SiOC:H構(gòu)成，并且犧牲層16由氫倍半硅氧烷(HSQ)構(gòu)成，則利用稀釋的氫氟酸通過濕蝕刻方法去除犧牲層16a、16b。在通過濕蝕刻方法去除犧牲層16a、16b的方法的初始部分，盡管蝕刻停止層13仍然被犧牲層16a覆蓋，但是具有暴露側(cè)壁的覆蓋層15a受到濕蝕刻劑的典型破壞，使得其寬度減小。即，如果進(jìn)行濕蝕刻處理之前，覆蓋層15a的寬度為“W1”，則進(jìn)行濕蝕刻處理后，覆蓋層15a的寬度減小到較小的寬度“W2”。此外，層間絕緣層14a的上表面也受到濕蝕刻劑的典型破壞，蝕刻劑滲透進(jìn)入層間絕緣層14a和覆蓋層15a之間的界面，從而產(chǎn)生一個底部溝槽U。由于該底部溝槽U，使得覆蓋層15a可以從與層14a的接觸而得以提升。
此外，層間絕緣層14a通常由低-k值介電層形成，以降低互連之間的寄生電容。該低-k值介電層典型地具有多孔和高吸潮性。如上所述，當(dāng)犧牲層16a、16b用濕蝕刻方法去除時(shí)，濕氣通常會滲透入層間絕緣層14a，從而產(chǎn)生硅烷醇基團(tuán)(Si-OH鍵)。這種硅烷醇基團(tuán)的形成增加了層間絕緣層14a的介電常數(shù)。因此，通常有必要在高于400℃的溫度下進(jìn)行額外的退火處理以去除硅烷醇基團(tuán)。
參照圖1G，選擇性地去除圖1F通孔V1下的蝕刻停止層13。因而，沿著蝕刻停止層13a的蝕刻部分暴露出下金屬互連11。隨后，用傳導(dǎo)層填充溝槽T和通孔V1，從而形成上部互連17。通過依次沉積種晶層、擴(kuò)散阻隔層、和金屬層，并且隨后進(jìn)行沉積和拋光處理形成上部互連17。
如上所述的雙鑲嵌互連的常規(guī)形成方法存在很多問題和限制，包括這樣的事實(shí)，即泄漏電流正常增加，并且種晶層和擴(kuò)散阻隔層的沉積通常很差，從而由于用于去除犧牲層16a、16b的濕蝕刻處理的作用，導(dǎo)致各層不連續(xù)，在所述濕蝕刻過程中覆蓋層15a會減小寬度和/或得以提升。
隨著現(xiàn)代微電子器件的高集成度不斷提高，希望能夠減小金屬互連之間的距離。然而，如果金屬互連之間的距離變得過小，在金屬互連之間會發(fā)生串?dāng)_，并且從而增加了其間形成有絕緣層的金屬互連之間的寄生電容。結(jié)果，通過金屬互連的電信號的傳輸很差，或者電信號的傳輸速度降低。在雙鑲嵌互連的形成方法中，當(dāng)層間絕緣層14由低-k值介電材料構(gòu)成時(shí)，可以降低寄生電容。但是，這種形成方法存在一個問題，即，由于在去除犧牲層16a、16b的濕蝕刻處理過程中，具有多孔性能的低-k值介電層間絕緣層14a中形成了硅烷醇基團(tuán)，從而增加了介電常數(shù)。可以通過在高于400℃的溫度下加熱該部分形成的微電子器件，以去除層間絕緣層14a內(nèi)的硅烷醇基團(tuán)，但是其它元件的一些部分會由于加熱而受到侵襲和破壞。因此，在本領(lǐng)域中希望找到一種去除犧牲層而不破壞層間絕緣層上的覆蓋層并且不會增加層間絕緣層的介電常數(shù)的方法。
本發(fā)明的方法和技術(shù)全部解決了或至少部分地解決了該領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)方法的這些和其它問題及限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于提供一種制造微電子器件的方法，其中利用超臨界流體去除材料層。
根據(jù)一個示例性實(shí)施方案，本發(fā)明提供了一種制造微電子器件的方法，包括制備襯底和形成覆蓋至少一部分襯底的HSQ層的步驟。隨后利用超臨界CO2去除該HSQ層。
根據(jù)另一個示例性實(shí)施方案，本發(fā)明提供了一種制造微電子器件的方法，包括下列步驟制備襯底，在襯底上形成層間絕緣層，并選擇性地蝕刻該層間絕緣層，從而在層間絕緣層內(nèi)形成開口。然后形成犧牲層，以填充開口的至少一部分。形成一層蝕刻掩模以暴露開口周圍的犧牲層和層間絕緣層。對形成蝕刻掩模后暴露出的層間絕緣層和犧牲層進(jìn)行選擇性蝕刻，從而消除掉開口的上部分。然后用超臨界流體去除該犧牲層。去除蝕刻掩模。在開口內(nèi)形成傳導(dǎo)層圖樣。
根據(jù)又一個示例性實(shí)施方案，本發(fā)明提供了一種制造微電子器件的方法，包括制備具有下部互連的襯底的步驟。形成一層蝕刻停止層以覆蓋該下部互連。在蝕刻停止層上形成由低-k值介電材料構(gòu)成的層間絕緣層。蝕刻該層間絕緣層直至暴露出蝕刻停止層，從而在層間絕緣層內(nèi)形成開口。該開口包括一個在其底部暴露蝕刻停止層的通孔，和一個由通孔延伸的初步溝槽。形成一層由HSQ基材料構(gòu)成的犧牲層，以填充開口的至少一部分。形成光刻膠圖樣，以暴露開口周圍的犧牲層和層間絕緣層。蝕刻形成光刻膠圖樣后暴露出的層間絕緣層和犧牲層，從而形成從初步溝槽延伸出的溝槽。然后用超臨界CO2同時(shí)去除該犧牲層和光刻膠圖樣。隨后去除蝕刻停止層，從而暴露下部互連。接著用傳導(dǎo)層填充通孔和溝槽，從而形成通過通孔連接到下部互連的上部互連。
本發(fā)明的這些和其它有用的實(shí)施方案將參照各自的附圖在下面進(jìn)行說明。


通過參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，本發(fā)明的以上及其它特性和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清晰，其中圖1A至1G為說明形成雙鑲嵌互連的常規(guī)方法中處理步驟順序的截面示意圖；圖2為說明在不同壓力/溫度條件下材料相態(tài)的壓力-溫度曲線圖；圖3A和3B為說明根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，利用超臨界流體制造微電子器件的方法的截面示意圖；圖4A和4B為說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案利用超臨界CO2去除HSQ層的可選方法的流程圖；和圖5A至5J為說明根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，在利用超臨界流體制造微電子器件雙鑲嵌互連的方法中處理步驟順序的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
將在下文中參照附圖更為全面地說明本發(fā)明，其中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以以很多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)理解為限于本文中所述的實(shí)施方案。然而，提供這些實(shí)施方案，從而使公開內(nèi)容徹底、完全，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚，對層和區(qū)域的厚度進(jìn)行了夸張。在本說明書中，相同的標(biāo)號表示相同的元件。
本發(fā)明的實(shí)施方案提供了一種利用超臨界流體去除材料層的方法，該方法是制備微電子器件的新制造技術(shù)的一部分。如圖2中所示，除了材料常見的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種相態(tài)外，還存在第四種相態(tài)；該第四種相態(tài)通常稱作超臨界流體。超臨界流體相在高于臨界點(diǎn)的溫度和壓力下同時(shí)包括液相和氣相。這種超臨界流體相同時(shí)兼具氣相和液相的某些優(yōu)點(diǎn)，即，氣相相對較高的滲透性和液相相對較高的密度。與特定材料的液相或氣相相比，超臨界流體相還具有高活性和高反應(yīng)性。因?yàn)槌R界流體即使是在與其它材料混合時(shí)也能夠均勻地快速移動，因此超臨界流體相還具有與理想氣體相近的特性。此外，由于在超臨界流體狀態(tài)中，材料流體分子的相互作用很小，因此該流體的反應(yīng)性被大大提高，從而縮短了處理時(shí)間。此外，由于未反應(yīng)的材料能夠很容易地通過溫度和/或壓力的輕微改變而得以回收，因此使用這種超臨界流體非常經(jīng)濟(jì)并且有益于環(huán)境。
下文中，將參照圖3A和3B對根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，利用超臨界流體制造微電子器件的方法進(jìn)行解釋說明。
參照圖3A，制備合適的襯底100，在其表面上沉積了暴露于蝕刻掩模140之間的材料層130。
該材料層130可以由有機(jī)材料或無機(jī)材料構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，該材料層130可以由氫倍半硅氧烷(HSQ)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、氟化硅酸鹽玻璃(FSG)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)、或光刻膠構(gòu)成。該材料層130可以是犧牲層，其可以在制造微電子器件的過程中形成。
蝕刻掩模140可以由光刻膠或氮化硅構(gòu)成。如果蝕刻掩模140由光刻膠構(gòu)成，則材料層130和蝕刻掩模140通?？梢酝瑫r(shí)去除。此外，蝕刻掩模140可以覆蓋在早期處理階段形成于襯底上100的下結(jié)構(gòu)S。
該下結(jié)構(gòu)S可以具有包括第一層110和第二層120的疊層結(jié)構(gòu)。第一層110可以是層間絕緣層，第二層120可以是覆蓋層或反射防止層。第一層110可以是覆蓋半導(dǎo)體器件的柵極或位線的層間絕緣層，第二層120可以是覆蓋層。第一層110可以是由低-k值介電材料構(gòu)成的層間絕緣層。第一層110可以由有機(jī)材料或無機(jī)材料構(gòu)成，通過例如旋壓或化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法形成。此外，第一層110可以由氟化硅酸鹽玻璃(FSG)或SiOC基材料構(gòu)成。該SiOC基介電材料可以使用SiOC:H，和來自Applied Material Co.的產(chǎn)品Black DiamondTM(在下文中稱為BD)。BD為一種介電常數(shù)(k)約為2.6-2.8的含SiO2和碳混合物的材料。BD由于甲基(-CH3)的作用而具有疏水特性?；蛘撸鳛榕cBD相似的材料，Novellous Co.的產(chǎn)品CORALTM、或者ASM Co.的產(chǎn)品AuroraTM也可以被用于第一層110。此外，DOWChemical Co.的產(chǎn)品SiLKTM、或者JSR Co.的產(chǎn)品LKDTM也可以被用于第一層110。在第一層110上形成作為覆蓋層的第二層120。第二層120可以由SiO2、SiOF、SiON、SiC、SiN、SiCN、或化學(xué)性質(zhì)相似的材料構(gòu)成。
材料層130填充了包括第一層110和第二層120的絕緣層圖樣間的空間。該空間可以是接觸孔。絕緣層圖樣間的空間可以用材料層130完全或部分填充。在圖3A中，標(biāo)號“131”表示絕緣層圖樣間的空間，例如，材料層的表面，其填充了接觸孔的一部分。
此外，下結(jié)構(gòu)S的第一層110可以是傳導(dǎo)層，下結(jié)構(gòu)S的第二層120可以是絕緣層。
接著參照圖3B，去除圖3A中所示的蝕刻掩模140和材料層130。根據(jù)用作蝕刻掩模140的材料的不同，蝕刻掩模140可以在去除材料層130之前或之后單獨(dú)去除，或者在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，在去除材料層130的同時(shí)去除。
根據(jù)本發(fā)明，利用一種或多種超臨界流體狀態(tài)的材料去除材料層130和蝕刻掩模140。超臨界流體可以由CO2、可以含有一個或多個C-C鍵的相對低分子量的烴(例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、乙烯、丙烯)、鹵代烴、各種無機(jī)化合物(例如氨、二氧化碳、六氟化硫、氯化氫、硫化氫、氧化氮、二氧化硫)、或化學(xué)性質(zhì)相似的材料形成。除了上述材料，如果各種其它材料在商業(yè)可實(shí)行的溫度和壓力下能夠轉(zhuǎn)化為化學(xué)穩(wěn)定的超臨界流體相，則它們也可以使用。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)利用在高于133℃的溫度和高于114巴的壓力下為超臨界流體狀態(tài)的NH3；在高于158℃的溫度和高于102巴的壓力下為超臨界流體狀態(tài)的NO2；以及在高于374℃的溫度和高于221巴的壓力下為超臨界流體狀態(tài)的H2O，可以有效去除材料層130。具體而言，由于NH3即使在超臨界流體相時(shí)仍然是堿性的，因此可以利用超臨界流體NH3去除含有有機(jī)材料的材料層130和/或蝕刻掩模140。而且，微電子晶片的表面可以制為疏水性的，以去除由其產(chǎn)生的顆粒。由于超臨界流體NH3可以起到金屬離子配位體的作用以與金屬化合物形成穩(wěn)定的絡(luò)合物離子，因此很容易用超臨界流體NH3去除金屬缺陷以及含金屬的聚合物。在使用超臨界流體NH3的例子中，可以在超臨界流體中加入O3氣體，或者也可以使用諸如Ar、He的惰性氣體，相似惰性氣體，和/或載氣，如N2氣。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，利用超臨界流體CO2去除材料層130和蝕刻掩模140。超臨界流體CO2在高于31℃的溫度和高于74巴的壓力下同時(shí)具有液相和氣相的特性。超臨界流體CO2的密度約為0.7g/cc，其與液態(tài)CO2的密度近似，但是由于其粘度低于液體的粘度，因此超臨界流體CO2具有約10-3cm2/秒的高滲透性，而這與CO2氣體的滲透性近似。即，由于超臨界流體CO2具有比液體CO2更高的擴(kuò)散性能、比液態(tài)CO2更低的表面張力，因此它很容易滲透進(jìn)入液相CO2不能有效滲透的狹長的開口或溝槽、或孔隙。此外，超臨界流體CO2具有這些應(yīng)用所希望的相對較高的密度和較高的溶解性，這些特性是CO2氣體所不具有的。超臨界流體CO2還表現(xiàn)出與金屬的很低程度的反應(yīng)性。此外，由于CO2的超臨界流體狀態(tài)在以室溫附近相對較低的溫度作為超臨界條件下獲得，因此它相對于有機(jī)材料具有易于處理和高溶解性的優(yōu)點(diǎn)。此外，超臨界流體CO2還具有無毒、不易燃和環(huán)境無害的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠以相對較低的價(jià)格獲得。由于超臨界流體CO2可以從腔室中排出，且沒有顯著的環(huán)境影響，因此它還具有易處理控制的優(yōu)點(diǎn)。
此外，如果在去除材料層130和/或蝕刻掩模140的步驟中，向其中含有超臨界流體CO2的腔室中添加少量的一種或多種特別選擇的添加劑，即使通常不溶于CO2中的材料也會發(fā)生反應(yīng)，從而從微電子器件中除去該材料。例如，可以與超臨界流體CO2一起，向腔室中添加諸如HF、NH4F的氟基材料，或醇基材料，從而改善混合物的蝕刻或去除性能。在另一個實(shí)施方案中，加入六氟丙烯酰基丙酮(HAFC)以引發(fā)kelation，從而很容易地去除典型的蝕刻副產(chǎn)物。在又一實(shí)施方案中，六甲基二硅氮烷(HMDS)或三甲基氯硅烷(TMCS)可以作為防潮材料加入以在去除材料層130的過程中保護(hù)第一層110的層間絕緣層。
下文中，將參照流程圖4A對根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案利用超臨界流體CO2去除HSQ層的方法進(jìn)行解釋說明。
首先，將其上形成有HSQ層的晶片置于腔室中(步驟310)。該HSQ層覆蓋了至少一部分晶片。該晶片可以是具有HSQ層作為材料層130的襯底100，與圖3A所示相似，該材料層130暴露于蝕刻掩模140之間。該腔室可以是能夠提供增大內(nèi)壓的壓縮腔室。
然后，密封該腔室(步驟320)。
隨后，在腔室內(nèi)形成超臨界流體CO2(步驟330)。通過將CO2氣體引入腔室中，然后將溫度和壓力升高到臨界點(diǎn)以上，形成超臨界流體CO2。即，在約30-150℃、優(yōu)選約50-80℃的溫度下，和約70-300巴、優(yōu)選約200-250巴的壓力下，CO2氣體轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界流體相。接著，在下一個步驟中(步驟340)，使超臨界流體CO2就此循環(huán)(步驟341)，或者向超臨界流體CO2中添加添加劑(步驟342)進(jìn)行循環(huán)。
在步驟342中，加入少量特別選擇的添加劑以更有效地去除HSQ層。例如，諸如HF或NH4F的氟基材料，或醇基材料可以作為添加劑加入。此外，可以加入HAFC以引發(fā)kelation，從而更為容易而有效地去除蝕刻副產(chǎn)物。然而，在另一個實(shí)施方案中，可以省略添加劑的加入。此外，可以加入可控比例的惰性氣體，如CO2、H2、Ne、Ar、N2等，以控制腔室內(nèi)超臨界流體CO2的濃度。
其后，可以重復(fù)進(jìn)行形成超臨界流體CO2的步驟(步驟330)，和使超臨界流體CO2就此循環(huán)(步驟341)或者添加添加劑循環(huán)的步驟(步驟342)，直至確定HSQ層的去除基本上完成(步驟350)。如果HSQ層基本完全去除，則接著去除仍然保留在腔室內(nèi)的蝕刻殘余物和蝕刻副產(chǎn)物(步驟360)，并使腔室排氣(步驟370)。
最后，從腔室中取出已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明去除了HSQ層的晶片(步驟380)。然后，可以用去離子水或純凈水清洗該晶片(該步驟未在圖4A中示出)。
下文中，將參照流程圖4B對根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施方案利用超臨界流體CO2去除HSQ層的方法進(jìn)行解釋說明。
首先，其上形成有HSQ層的晶片被置于腔室中(步驟410)。
然后，密封該腔室(步驟420)。
隨后，將腔室的溫度和壓力升高至用于去除的材料的臨界點(diǎn)之上，在這個實(shí)施例中為CO2(步驟430)。溫度可以升高至約30-150℃、優(yōu)選約50-80℃，且壓力設(shè)定為或升至約70-300巴、優(yōu)選約200-250巴。
然后向保持高于臨界點(diǎn)壓力和溫度的腔室中通入超臨界流體CO2(步驟440)。在本發(fā)明實(shí)施方案中，超臨界流體CO2的形成在另一個輔助腔室中進(jìn)行(步驟400)并且將該超臨界流體CO2通入腔室。即，將CO2通入輔助腔室，并將溫度和壓力升高到臨界點(diǎn)之上，從而形成超臨界流體CO2。在這里，將溫度升高至約30-150℃、優(yōu)選約50-80℃，且壓力設(shè)定為或升至約70-300巴、優(yōu)選約200-250巴。
然后，在步驟450中，與上述其它本發(fā)明的實(shí)施方案一樣，使超臨界流體CO2就此循環(huán)(步驟451)，或者向超臨界流體中添加添加劑(步驟452)進(jìn)行循環(huán)。
其后，可以重復(fù)進(jìn)行在輔助腔室中形成超臨界流體CO2(步驟400)、將超臨界流體CO2供應(yīng)到腔室中(步驟440)、以及使超臨界流體CO2就此循環(huán)(步驟451)或者添加添加劑循環(huán)的步驟(步驟452)，直至確定HSQ層的去除基本上完成(步驟460)。
然后，接著去除仍然保留在腔室內(nèi)的蝕刻殘余物和蝕刻副產(chǎn)物(步驟470)，并使腔室排氣(步驟480)。
最后，從腔室中取出已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明去除了HSQ層的晶片(步驟490)。然后，進(jìn)行晶片的清洗步驟(在圖4B中未示出)。
本發(fā)明可以被有效地用于微電子器件的雙鑲嵌互連的形成方法中，所述微電子器件可以用于廣泛的各種用途，如高集成半導(dǎo)體器件、處理器、微電子機(jī)械(MEM)器件、光電子器件、顯示器、或用于其它微電子用途。具體而言，根據(jù)本發(fā)明制備的微電子器件可以有效地用于要求高速運(yùn)行的中央處理器(CPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、CPU和DSP的組合、特定用途集成電路(ASIC)、邏輯電路、SRAM等。
下文中，將參照圖5A至5J對根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施方案利用超臨界流體處理步驟形成微電子器件的雙鑲嵌互連的方法進(jìn)行解釋說明。
參照圖5A，制備合適的襯底500，該襯底具有通過第一層間絕緣層520進(jìn)行絕緣的下部互連510。然后，在下部互連510和第一層間絕緣層520上依次形成通孔蝕刻停止層530、第二層間絕緣層540、溝槽蝕刻停止層550、第三層間絕緣層560及覆蓋層570。
襯底500可以是硅襯底、絕緣體外延硅(SOI)襯底、砷化鎵襯底、硅鍺襯底、陶瓷襯底、石英襯底、用于顯示器的玻璃襯底等。襯底500可以具有本領(lǐng)域通常所知的形成于其上的各種有源元件、無源元件等。
下部互連510可以由各種互連材料構(gòu)成，如銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎢、鎢合金等。為了有利于實(shí)現(xiàn)互連510的低電阻，下部互連510優(yōu)選由銅構(gòu)成。
形成通孔蝕刻停止層530以防止或至少減少下部互連層510在后續(xù)形成通孔的干法蝕刻處理過程中、以及去除溝槽形成后仍然存在的犧牲層的處理過程中受到暴露和侵蝕。形成溝槽停止層550以更容易地確定和控制溝槽的深度，其中將最終形成上部互連，并且溝槽停止層能保護(hù)第二層間絕緣層540的上表面。然而，如果溝槽的深度能夠通過蝕刻速率和時(shí)間進(jìn)行有效控制，則可以選擇性地省略形成溝槽蝕刻停止層550的步驟。通孔蝕刻停止層530和溝槽蝕刻停止層550可以由相對于層間絕緣層540、560具有高蝕刻選擇性的材料構(gòu)成。優(yōu)選地，通孔蝕刻停止層530和溝槽蝕刻停止層550可以由介電常數(shù)約為4-5的SiC、SiN、SiCN等材料構(gòu)成。為了防止各介電常數(shù)(k)的不希望的增長，優(yōu)選使通孔蝕刻停止層530和溝槽蝕刻停止層550的厚度最小化，使其盡可能地薄，但是優(yōu)選仍然形成足夠的厚度以作為蝕刻阻隔層。
層間絕緣層540、560優(yōu)選由低-k值的介電材料構(gòu)成，以防止互連之間的RC信號延遲并使任何功率消耗的增長最小化。層間絕緣層540、560可以由有機(jī)材料、無機(jī)材料、或同時(shí)具有有機(jī)和無機(jī)材料性能的雜化型材料構(gòu)成，而且它們可以使用CVD或旋壓方法形成?；蛘?，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，層間絕緣層540、560可以由FSG(氟化硅酸鹽玻璃)或SiOC基材料構(gòu)成。SiOC基介電材料可以包括SiOC:H，Applied Material Co.的BlackDiamondTM，Movellous Co.的CORALTM，和ASM Co.的AuroraTM。或者，層間絕緣層540、560可以由Dow Chemical Co.的SiLKTM，或JSR Co.的LKDTM構(gòu)成。
形成覆蓋層570是為了防止層間絕緣層560在使雙鑲嵌互連平坦化的CMP處理過程中受到破壞。覆蓋層570可以由SiO2、SiOF、SiON、SiC、SiN、SiCN等構(gòu)成。而且，覆蓋層570可以在形成溝槽工序中的后續(xù)光刻步驟中起到作為反射防止層的作用。在這種情況下，覆蓋層570優(yōu)選自SiO2、SiON、SiC和SiCN，它們選自上述范圍更廣的材料。然而，在一些情況下，通過CMP處理的控制，可以有效地防止對層間絕緣層560的破壞。而且，如果可以作為反射防止層的材料層在后續(xù)工序中形成，則可以選擇性地省略形成覆蓋層560的工序。
參照圖5B，在如圖5A所示的覆蓋層570上形成用于定義通孔的光刻膠圖樣PR1。通過使光刻膠沉積而形成光刻膠圖樣PR1，該光刻膠適合于波長一般低于約248nm并使用用于定義通孔的光掩模進(jìn)行曝光和顯影的光源。然后，將光刻膠圖樣PR1用作蝕刻掩模，對覆蓋層570、第三層間絕緣層560、溝槽蝕刻停止層550和第二層間絕緣層540進(jìn)行干蝕刻。在該步驟中，形成一個或多個穿過經(jīng)干蝕刻的覆蓋層571、層間絕緣層561、溝槽蝕刻停止層551和層間絕緣層541的開口V。在圖5B中，干蝕刻層571、561、551和541在干蝕刻步驟前分別對應(yīng)于圖5A中的層570、560、550和540。每個開口V包括一個通孔部分V1和一個從通孔V1向上延伸的初步溝槽部分V2。在通孔V1的底部暴露通孔蝕刻停止層530。
可以通過使用蝕刻氣體混合物的RIE方法蝕刻層間絕緣層540、560，該氣體混合物包括如CxFy、CxHyFz等主蝕刻氣體與如Ar等惰性氣體相組合，其中x、y和z是1至10左右的正整數(shù)，或可選擇的一種通過將至少一種選自O(shè)2、N2和COx的氣體加入到上述蝕刻氣體混合物中而形成的增強(qiáng)蝕刻氣體混合物。此外，需要對RIE方法的條件進(jìn)行控制，從而在選擇性蝕刻層間絕緣層540時(shí)，不對臨近的通孔蝕刻停止層530進(jìn)行蝕刻。
參照圖5C，去除如圖5B所示的光刻膠圖樣PR1后，以犧牲層580填充開口V。光刻膠圖樣PR1可以用H2基的等離子處理并接著使用剝離器的方法來去除。H2基的等離子處理可以使用選自H2、N2/H2、NH3/H2、He/H2或其混合氣體的等離子體?；蛘撸梢杂肙2灰化處理去除光刻膠圖樣PR1，該處理一般用于光刻膠圖樣的去除。然而，在由有機(jī)材料構(gòu)成層間絕緣層541、561的發(fā)明實(shí)施方案中，由于O2等離子處理可以破壞該有機(jī)層間絕緣層541、561，因而更優(yōu)選使用H2基等離子處理以去除光刻膠圖樣。
犧牲層580由具有優(yōu)秀的縫隙填充性能的材料構(gòu)成。此外，由具有與層間絕緣層561基本相同的干蝕刻速率的材料，或由經(jīng)選擇的可使?fàn)奚鼘?80與層間絕緣層561的蝕刻速率比為約4∶1或更低的材料構(gòu)成犧牲層580是有利的。此外，犧牲層580可以由相對于層間絕緣層541、561而言，濕蝕刻速度非常快的材料構(gòu)成。例如，犧牲層580可以由經(jīng)選擇的可使?fàn)奚鼘?80與層間絕緣層541、561的濕蝕刻速度比為約20∶1或更高的材料構(gòu)成?；蛘?，犧牲層580可以由能在后續(xù)的曝光處理中防止堿性材料(如在層間絕緣層541、561內(nèi)所含的氮或胺)擴(kuò)散進(jìn)入光刻層的材料構(gòu)成，該曝光處理是形成用于定義溝槽的光刻膠圖樣。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，犧牲層580可以由氫倍半硅氧烷(HSQ)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、氟化硅酸鹽玻璃(FSG)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)或光刻膠構(gòu)成。光刻膠可以是用于i-射線(i-line)、ArF或KrF的光刻膠。犧牲層580優(yōu)選含有無碳的無機(jī)材料，選擇該層使其與含有有機(jī)和無機(jī)雜化型材料的層間絕緣層561具有基本相同的干蝕刻選擇性，并還使其相對于層間絕緣層561、541具有相對高的濕蝕刻選擇性。在這類無碳的無機(jī)材料中，HSQ是優(yōu)選的材料。此外，犧牲層580也優(yōu)選包括光吸收材料和/或溶解抑制劑。溶解抑制劑是可以抑制光刻膠在顯影液中溶解的材料，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的典型材料。在本說明書中，所有HSQ材料通常都稱作“HSQ基材料”，其中HSQ材料包括純HSQ和含有如光吸收材料和/或溶解抑制劑的添加劑的HSQ。
犧牲層580可以通過旋壓法形成。犧牲層580可以填充每個開口V的整個內(nèi)部或部分內(nèi)部。此外，犧牲層580甚至可以覆蓋覆蓋層571的上表面。典型地優(yōu)選后者的情況，因?yàn)檫@有助于方法極限條件的控制。如果犧牲層580是由HSQ基材料構(gòu)成，在涂覆過程中可以很容易地控制犧牲層580的厚度，尤其是對如開口V之間的距離、開口V的寬度和高度等變量的控制。
此外，對犧牲層580的表面可以進(jìn)行等離子處理。使用O2、H2、He、NH3、N2、Ar、或其混合物的等離子體，在從室溫到約500℃的溫度范圍下進(jìn)行這樣的等離子處理約1到120秒鐘。犧牲層580的表面可以用這樣的等離子處理進(jìn)行致密化。等離子處理的一個目的是防止?fàn)奚鼘釉诠饪棠z顯影液中溶解。因而，在犧牲層含有有效的溶解抑制劑的情況下，可以省略這里描述的等離子處理步驟。此外，在犧牲層580上形成反射防止層、且犧牲層580有效地得到該反射防止層的保護(hù)而不受顯影液影響的情況下，可以省略等離子處理。
參照圖5D，在圖5C的經(jīng)等離子處理的犧牲層580上形成反射防止層590。可以將無機(jī)反射防止層或有機(jī)反射防止層有效地用于反射防止層590，但有機(jī)反射防止層一般具有優(yōu)勢，這是因?yàn)樗哂锌扇菀兹コ奶匦?。反射防止?90可以含有本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的能吸收約248nm、或193nm或更短波長光線的反射防止材料。反射防止層590可以很好地形成約500到700的厚度。
參考圖5E，在圖5D的反射防止層590上形成新的光刻膠層PR。形成光刻膠PR層后，通過曝光處理對光刻膠層PR進(jìn)行處理，該曝光處理使用用于定義溝槽的掩模700。如果具有248nm、193nm或低于穿過掩模700的傳輸區(qū)域701的波長的光源并照射到光刻膠層PR上，通過光在光刻膠層PR的一個或更多曝光區(qū)域A的曝光作用，從光刻膠層PR中的產(chǎn)酸材料中產(chǎn)生酸(H+)。酸(H+)使光刻膠層PR的曝光區(qū)域A水解，使得光刻膠層PR的受作用部分可溶于顯影液中。因而，層PR的非曝光區(qū)域B不溶于顯影液中并沿層590的表面保留下來。反射防止層590的功能是防止光穿透光刻膠層PR的曝光部分A，否則在曝光期間光反射穿過光刻膠層PR?；蛘撸绻麪奚鼘?80含有光吸收材料，則由于犧牲層580具有防反射/光吸收功能，可以省略形成反射防止層590的方法步驟。上述的光-引發(fā)酸水解步驟在曝光后通過烘烤步驟變得更具活性。犧牲層580是在曝光步驟和曝光后的烘烤步驟中起到對氮或胺的擴(kuò)散阻隔層的作用。因而，該方法有助于防止用于形成開口V的蝕刻氣體、或如氮、胺等的堿性材料沿犧牲層580擴(kuò)散，該堿性材料在用于去除光刻膠圖樣PR1(圖5B)的等離子處理后會保留在層間絕緣層541、561的表面，該方法也有助于中和在光刻膠層PR的曝光區(qū)域A中產(chǎn)生的酸，否則這些酸會導(dǎo)致形成光刻膠圖樣失敗。
參考圖5F，沿圖5E的光-處理光刻膠層PR形成用于定義溝槽的光刻膠圖樣PR2。將曝光后烘烤過的光刻膠層PR浸入到四甲基氫氧化銨顯影液中，結(jié)果，僅曝光區(qū)域A在顯影液中溶解從而得以除去，由此形成如圖5F所示的光刻膠圖樣PR2。由于反射防止層590位于曝光區(qū)域A下(圖5E)，在該處理步驟中犧牲層580沒有暴露在顯影液中。如果如上所述，對犧牲層580預(yù)先進(jìn)行等離子處理，那么即使沒有形成反射防止層590，顯影液也不會破壞犧牲層580?；蛘?，如果犧牲層580含有溶解抑制劑，則即使沒有形成反射防止層590，顯影液也不會破壞犧牲層580。
參考圖5G，用光刻膠圖樣PR2作為蝕刻掩模依次蝕刻如圖5F所示的反射防止層590、犧牲層580和覆蓋層571。接著，層間絕緣層561和犧牲層580被蝕刻到預(yù)定的深度，從而通常在與初步溝槽V2相同的器件區(qū)域形成溝槽T。在圖5G中，蝕刻反射防止層590標(biāo)記為“591”，在層571和591之間部分經(jīng)蝕刻的犧牲層580標(biāo)記為“582”，保留在開口V中的部分犧牲層580標(biāo)記為“581”。溝槽T一般通過干蝕刻處理形成，干蝕刻處理在層間絕緣層561和犧牲層580的蝕刻速率基本相同的條件下進(jìn)行，或在犧牲層580與層間絕緣層561的蝕刻速率比為約4∶1或更低的條件下進(jìn)行。進(jìn)行該蝕刻處理，直到將溝槽蝕刻停止層551暴露出來。在沒有形成溝槽蝕刻停止層551的實(shí)施方案中，溝槽T的深度可以通過控制層間絕緣層561的蝕刻速度和其蝕刻時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。形成溝槽T后，犧牲層580的581、582部分分別保留在通孔V1(參見圖5H)內(nèi)和覆蓋層571上。這樣，由于通孔V1填充了犧牲層581，沒有暴露出通孔蝕刻停止層530，且下部互連510得到了保護(hù)。在層間絕緣層561由無機(jī)材料構(gòu)成且犧牲層580(包括保留的581和582部分)由HSQ基材料構(gòu)成的實(shí)施方案中，通過實(shí)施RIE和使用蝕刻氣體混合物可以滿足上述條件，該蝕刻氣體混合物包括如CxFy、CxHyFz等主蝕刻氣體與如Ar等惰性氣體相組合，其中x、y和z是1至10左右的正整數(shù)，或可選擇的使用一種通過將至少一種選自O(shè)2、N2和COx的氣體加入到上述蝕刻氣體混合物中而形成的增強(qiáng)蝕刻氣體混合物。
圖5H是說明生成結(jié)構(gòu)的截面示意圖，在該生成結(jié)構(gòu)中，去除了如圖5G所示在通孔V1內(nèi)和覆蓋層571上的光刻膠圖樣PR2和保留的犧牲層部分581、582。由于去除了通孔V1內(nèi)的犧牲層581，暴露出了通孔V1底部上的通孔蝕刻停止層530。
根據(jù)本發(fā)明利用超臨界流體去除犧牲層部分581、582。優(yōu)選地，可以利用超臨界流體CO2去除犧牲層部分581、582，例如，根據(jù)一個圖4A和4B所示的處理順序。即，將根據(jù)如圖5A-5G所示的方法制備的合適的襯底500置于腔室中并將腔室密封。然后，在一個本發(fā)明的實(shí)施方案中，將CO2通入腔室中，以在處理?xiàng)l件下產(chǎn)生超臨界流體CO2，其中該處理?xiàng)l件的溫度為約30到150℃，優(yōu)選約50到80℃，且壓力設(shè)定為約70到300巴，優(yōu)選約200到250巴。為了更有效地去除犧牲層581、582，可以將一種或更多種特別選擇的添加劑與超臨界流體一起通入腔室中。這類添加劑可以包括如HF或NH4F的氟基材料或醇基材料。此外，HAFC也可以通入到腔室中以通過引起kelation而容易地去除蝕刻副產(chǎn)物。此外，HMDS或TMCS也可以作為防潮材料加入到腔室中，以在該處理步驟中保護(hù)層間絕緣層541、561。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以省略提供不同添加劑的步驟?？梢灾貜?fù)地進(jìn)行產(chǎn)生和循環(huán)超臨界流體CO2或其它適合的超臨界流體的步驟，直到基本上完全去除犧牲層部分581、582。另外，可以通入如CO2、H2、Ne、Ar、N2等惰性氣體，以控制腔室內(nèi)超臨界流體CO2的濃度。在后續(xù)的步驟中，去除可能保留在腔室內(nèi)的蝕刻殘留物和蝕刻副產(chǎn)物，并使腔室排氣。從腔室中取出從其上去除了犧牲層部分的如圖5H所示的襯底，然后可以用去離子水或純凈水清洗該襯底。
在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，可以利用超臨界流體同時(shí)去除光刻膠圖樣PR2和犧牲層部分581、582。或者，在利用超臨界流體去除犧牲層部分581、582的之前或之后，可以去除光刻膠圖樣PR2。在分別去除光刻膠圖樣PR2的情況下，由H2、N2/H2、NH3/H2、He/H2或其混合物產(chǎn)生的氫基等離子體可以用于該去除步驟。
參照圖5I，蝕刻圖5H中暴露在通孔V1底部的通孔蝕刻停止層530，從而暴露下部互連510。因而，形成包括預(yù)先形成的溝槽T和通孔V1的雙鑲嵌互連區(qū)域D。通孔蝕刻停止層530的蝕刻處理應(yīng)該優(yōu)選在這種蝕刻條件下進(jìn)行，以使該蝕刻步驟不影響下部互連510，并僅對在通孔V1下的通孔蝕刻停止層530部分進(jìn)行選擇性地蝕刻和去除。
參照圖5J，在接下來的制造步驟中，在圖5I的具有雙鑲嵌互連區(qū)域D的襯底500上形成傳導(dǎo)層，然后在其上進(jìn)行平坦化，從而形成雙鑲嵌互連600。形成雙鑲嵌互連600的傳導(dǎo)層可以包括鋁、鎢、銅或其合金，其中特別優(yōu)選銅，因?yàn)樗哂械碗娮璧奶匦?。此外，傳?dǎo)層可以用疊層結(jié)構(gòu)形成，包括擴(kuò)散阻隔層和主互連層，而且它可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)以不同的方法和構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)。
前面描述了根據(jù)本發(fā)明某些優(yōu)選的實(shí)施方案形成通孔優(yōu)先(via-first)雙鑲嵌互連的方法。然而，應(yīng)當(dāng)理解，參照圖5A到5J，本發(fā)明也能與較小改進(jìn)后的制造溝槽優(yōu)先雙鑲嵌或單鑲嵌互連的方法一起使用。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明利用超臨界流體去除材料層，該超臨界流體滲透容易，從而在避免或最小化對部分制造器件的破壞的同時(shí)提高蝕刻效率。具體而言，在用于微電子器件的雙鑲嵌互連形成方法中，使用超臨界流體去除犧牲層或至少犧牲層的保留部分，從而防止對覆蓋層的可能的破壞。特別地，通過使用超臨界流體CO2去除犧牲層，防止在濕蝕刻處理中可能發(fā)生的OH-粘附到低-k值介電層間絕緣層的表面。因此，可以有效抑制低-k值介電層間絕緣層介電常數(shù)的不期望的增長。此外，在優(yōu)選的利用能有效去除OH-的超臨界流體CO2來去除犧牲層的實(shí)施方案中，可以去除粘附到層間絕緣層表面的OH-，該OH-來自去除犧牲層處理之前的較早的處理步驟。此外，根據(jù)本發(fā)明可以利用超臨界流體同時(shí)去除犧牲層和光刻膠圖樣。因而，可以省略額外的處理，例如用于去除光刻膠等的灰化處理，從而實(shí)現(xiàn)整個制造方法的簡單化。
盡管已經(jīng)參照附圖，通過其示例性的實(shí)施方案，具體展示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可對其作出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種制造微電子器件的方法，包括下列順序步驟制備襯底；形成覆蓋至少一部分襯底的HSQ層；以及利用超臨界流體CO2去除HSQ層。
2.權(quán)利要求1的方法，其中去除HSQ的方法包括下列步驟將具有HSQ層的襯底置于腔室中；向腔室中通入CO2，和將腔室中的CO2轉(zhuǎn)化為超臨界流體CO2。
3.權(quán)利要求2的方法，其中將腔室中的CO2轉(zhuǎn)化為超臨界流體CO2的處理在約30至150℃的溫度和約70至300巴的壓力下進(jìn)行。
4.權(quán)利要求2的方法，其中將腔室中的CO2轉(zhuǎn)化為超臨界流體CO2的處理在約50至80℃的溫度和約200至250巴的壓力下進(jìn)行。
5.權(quán)利要求2的方法，還包括在去除HSQ層的步驟中，向腔室中提供氟基材料或醇基材料的步驟。
6.權(quán)利要求1的方法，其中去除HSQ層的處理包括下列步驟將具有HSQ層的襯底置于腔室中；在腔室外將CO2轉(zhuǎn)化為超臨界流體CO2；和向腔室中通入超臨界流體CO2。
7.權(quán)利要求6的方法，其中在腔室外CO2向超臨界流體CO2的轉(zhuǎn)化在約30至150℃的溫度和約70至300巴的壓力下進(jìn)行。
8.權(quán)利要求6的方法，其中在腔室外CO2向超臨界流體CO2的轉(zhuǎn)化在約50至80℃的溫度和約200至250巴的壓力下進(jìn)行。
9.權(quán)利要求6的方法，還包括在去除HSQ層的步驟中向腔室中提供氟基材料或醇基材料的步驟。
10.一種制造微電子器件的方法，包括下列順序步驟制備襯底；在襯底上形成層間絕緣層；選擇性蝕刻該層間絕緣層，從而在層間絕緣層內(nèi)形成一個開口；形成填充至少一部分開口的犧牲層；形成暴露開口周圍犧牲層和層間絕緣層的蝕刻掩模；選擇性蝕刻形成蝕刻掩模后暴露出的層間絕緣層和犧牲層，從而暴露開口的上部分；利用超臨界流體去除犧牲層；去除蝕刻掩模；和在開口內(nèi)形成傳導(dǎo)層圖樣。
11.權(quán)利要求10的方法，其中蝕刻掩模由光刻膠組成。
12.權(quán)利要求11的方法，其中去除犧牲層和蝕刻掩模的處理同時(shí)進(jìn)行。
13.權(quán)利要求12的方法，其中犧牲層基本上由有機(jī)材料組成。
14.權(quán)利要求12的方法，其中犧牲層基本上由無機(jī)材料組成。
15.權(quán)利要求12的方法，其中犧牲層基本上由選自HSQ、BPSG、PSG、FSG、MSQ和光刻膠的至少一種材料組成。
16.權(quán)利要求10的方法，其中超臨界流體為超臨界流體CO2。
17.權(quán)利要求16的方法，其中利用超臨界流體CO2和選自氟基材料、醇基材料、HMDS和TMCS中的至少一種添加劑去除犧牲層。
18.權(quán)利要求17的方法，其中犧牲層基本上由有機(jī)材料組成。
19.權(quán)利要求17的方法，其中犧牲層基本上由無機(jī)材料組成。
20.權(quán)利要求17的方法，其中犧牲層基本上由選自HSQ、BPSG、PSG、MSQ和光刻膠的至少一種材料組成。
21.一種制造微電子器件的方法，包括下列順序步驟制備具有下部互連的襯底；形成覆蓋該下部互連的蝕刻停止層；在蝕刻停止層上形成作為低-k值介電材料的層間絕緣層；蝕刻該層間絕緣層直至暴露出蝕刻停止層，從而在層間絕緣層內(nèi)形成一個開口，該開口包括在其底部暴露蝕刻停止層的通孔，還包括從該通孔延伸的初步溝槽；形成由HSQ基材料構(gòu)成的犧牲層，以填充至少一部分開口；形成暴露開口周圍犧牲層和層間絕緣層的光刻膠圖樣；蝕刻形成光刻膠圖樣后暴露出的層間絕緣層和犧牲層，從而形成從初步溝槽延伸出的溝槽；利用超臨界流體CO2同時(shí)去除犧牲層和光刻膠圖樣；去除蝕刻停止層，從而暴露出下部互連；和用傳導(dǎo)層填充該通孔和溝槽，從而形成通過該通孔連接到下部互連的上部互連。
22.權(quán)利要求21的方法，其中犧牲層由HSQ與光吸收材料或溶解抑制劑一起形成。
23.權(quán)利要求21的方法，還包括形成犧牲層后，等離子體處理犧牲層表面的步驟。
24.權(quán)利要求23的方法，其中層間絕緣層基本上由FSG或SiOC基材料組成。
25.權(quán)利要求24的方法，還包括在層間絕緣層上形成覆蓋層的步驟，其中通過選擇性蝕刻該覆蓋層和層間絕緣層形成開口。
26.權(quán)利要求22的方法，其中通過提供氟基材料、醇基材料、HMDS或TMCS去除犧牲層。
27.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法制造的微電子器件。
28.一種根據(jù)權(quán)利要求10的方法制造的微電子器件。
29.一種根據(jù)權(quán)利要求21的方法制造的微電子器件。
全文摘要
公開了制造具有改進(jìn)性能特征的微電子器件的方法，其特征在于利用超臨界流體進(jìn)行材料去除步驟。在一個示例性實(shí)施方案中，該方法包括制備襯底，形成覆蓋至少一部分襯底的HSQ層，以及隨后利用超臨界流體CO
文檔編號H01L21/8242GK1681080SQ20051005656
公開日2005年10月12日 申請日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者韓相哲, 吳晙奐 申請人:三星電子株式會社