通過等離子體氧化處理的輪廓和cd均勻性控制的製作方法
2023-04-24 08:56:21 3
專利名稱：通過等離子體氧化處理的輪廓和cd均勻性控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及形成半導體設備。更特別地，本發明涉及半導體設備的形成中間隔區的輪廓和CD均勻性控制。
背景技術：
在半導體晶片處理中，例如氮化物間隔區的間隔區可以用於刻蝕或注入掩膜。
發明內容
要實現以上所述且依據本發明的目的，在一種具體實施方式
中，提供了一種從非氧化矽、襯底上方的具有水平表面和側壁表面的矽封閉間隔層形成間隔區的方法。提供等離子體氧化處理以在所述間隔層上形成氧化矽塗層，其中所述氧化矽塗層提供所述間隔層的所述水平表面上的水平塗層和所述間隔層的所述側壁表面上的側壁塗層。提供各向異性主刻蝕，其相對於所述間隔層的側壁表面和所述氧化矽塗層的所述側壁塗層有選擇地刻蝕所述間隔層和氧化矽塗層的水平表面。刻蝕所述間隔層，其中所述氧化矽塗層的所述側壁塗層保護所述間隔層的側壁表面。在本發明的另一種表面中提供了一種從非氧化矽、多數個襯底上方的具有水平表面和側壁表面的矽封閉間隔層形成間隔區的方法，(a)將具有矽封閉而不是非氧化矽封閉的間隔層的多個襯底中的一個襯底置於等離子體刻蝕室中，然後提供所述等離子體氧化處理，其中所述室具有天線。(b)提供等離子體氧化處理以在所述間隔層上形成氧化矽塗層， 其中所述氧化矽塗層在所述間隔層的所述水平表面上提供水平塗層和在所述間隔層的所述側壁表面上提供側壁塗層，包括提供氧等離子體和提供以下兩者中的至少一者濺射矽以用氧等離子體形成氧化矽或者將所述間隔層的矽轉化成氧化矽。(c)提供各向異性主刻蝕，其相對於所述間隔層的所述側壁表面和所述氧化矽塗層的所述側壁塗層有選擇地刻蝕所述間隔層和氧化矽塗層的水平表面。(d)刻蝕所述間隔層，其中所述氧化矽塗層的所述側壁塗層保護所述間隔層的側壁表面。(e)在刻蝕所述間隔層後從所述等離子體刻蝕室移除所述襯底，其中所述提供等離子體氧化處理，提供所述各向異性主刻蝕，和刻蝕所述間隔層執行於具有天線的相同的所述等離子體刻蝕室。重複步驟(a)至(e)直到每一個所述多個襯底被處理。在本發明的另一種表現中，提供了一種用於從非氧化矽，在襯底上具有水平表面和側壁表面的矽封閉層形成間隔區的裝置。提供了等離子體處理室，包括形成等離子體處理室殼體的室壁；襯底支撐，用於支撐所述等離子體處理室殼體內的襯底；調壓器，用於調節所述等離子體處理室殼體中的壓力；至少一個天線，用於向所述等離子體處理室殼體提供能量以維持等離子體；至少一個偏壓電極，用於提供偏壓；進氣口，用於將氣體提供進所述等離子體處理室殼體；和排氣口，用於將氣體排出所述等離子體處理室殼體；與所述進氣口流體連通的氣體源，包括氧氣體源；和各向異性刻蝕氣體源；可控地與氣體源連接的控制器，所述至少一個天線，和至少一個偏壓電極，包括至少一個處理器；和計算機可讀介質，包括計算機可讀代碼，用於將所述多個襯底中具有間隔層的襯底置於等離子體刻蝕室內，然後提供所述等離子體氧化處理；計算機可讀代碼，用於提供等離子體氧化處理以在所述間隔層上形成氧化矽塗層，其中所述氧化矽塗層提供水平塗層於所述間隔層的所述水平表面上和提供側壁塗層於所述間隔層的所述側壁表面上，包括用於提供氧等離子體的計算機可讀代碼；和計算機可讀代碼，用於提供以下兩者中的至少一者濺射矽以用所述氧等離子體形成氧化矽或者將所述間隔層的矽轉化為氧化矽；計算機可讀代碼，用於提供各向異性主刻蝕，其相對於所述間隔層的側壁表面和所述氧化矽塗層的所述側壁塗層有選擇地刻蝕所述間隔層和氧化矽塗層的水平表面；用於刻蝕所述間隔層的計算機代碼，其中所述氧化矽塗層的所述側壁塗層保護所述間隔層的側壁表面；計算機可讀代碼，用於在刻蝕所述間隔層後從所述等離子體刻蝕室移除所述襯底，其中所述提供等離子體氧化處理， 提供所述各向異性主刻蝕，和刻蝕所述間隔層執行於具有所述天線的相同的所述等離子體刻蝕室。本發明的這些和其它特徵將更詳細地描述於以下連同附圖的本發明的具體實施方式
中。
本發明通過示例方式而不是通過限制方式進行描述，圖中的相同參考標號指代相同的元素且其中圖1為本發明一種具體實施方式
的高階流程圖。圖2為可以用於刻蝕的等離子體處理室的示意圖。圖3A-B示出了計算機系統，其適於實現用於本發明的具體實施方式
中的控制器。圖4A-E為依據本發明的一種具體實施方式
處理的堆棧的示意圖。
具體實施例方式現在將根據附圖中所闡釋的一些優選的具體實施方式
對本發明進行詳細描述。在隨後的描述中，許多具體細節被闡述以便充分理解本發明。然而，對本領域的技術人員而言，顯然沒有這些具體細節的一些或者全部本發明也可以實施。在其它實施例中，為了避免不必要地模糊本發明，公知的工序和/或結構沒有詳細描述。在半導體晶片處理中，例如氮化物間隔的間隔可以用於刻蝕或者注入掩膜。間隔的CD控制和CD均勻性有助於提高器件的可靠性和器件產量。為便於理解，圖1為用於本發明一種具體實施方式
中的方法的高階(high level) 框圖。等離子體處理室的室壁表面塗覆有薄的氧化矽層(步驟10 。晶片置於等離子體處理室中(步驟104)。該晶片是一種其上形成有具有水平表面和側壁表面的非氧化矽但含矽的間隔層的襯底。優選地，一些側壁表面是垂直的。等離子體氧化處理被提供於該室 (步驟108)。該等離子體氧化處理通過以下方式在間隔層上形成氧化矽塗層a)將間隔層的矽轉化成氧化矽或者b)通過等離子體濺射室壁上的預塗氧化物膜來澱積氧化層或者C) 濺射與等離子體中的氧起反應的水平的氮化矽材料以形成矽氧化物並澱積在側壁上，氧化矽塗層提供水平塗層於間隔層的水平表面和側壁塗層於間隔層的側壁表面。提供各向異性刻蝕(步驟11 。該各向異性刻蝕優選地為主刻蝕，其關於間隔層的側壁表面和氧化矽塗層的側壁塗層有選擇地刻蝕間隔層的水平表面和氧化矽塗層。提供了一種關於氧化矽塗層的選擇性的間隔層刻蝕(步驟116)。氧化矽塗層的側壁塗層保護間隔層的側壁表面。然後將該晶片從室中移出(步驟120)。在晶片移出後清潔該室(步驟124)。因此，在此具體實施方式
中，在每一個晶片添加到室之前，該室是被塗覆的，而在每一個晶片從該室移出後， 將該室清潔。這些步驟提高了可重複性和再現性。為提供本發明具體實施方式
的更詳細的例子，圖2為等離子體處理系統200的示意圖，包括可以在本發明的此具體實施方式
中用做等離子體處理室的等離子體處理工具 201。等離子體處理工具201為電感耦合等離子體刻蝕工具且包括具有等離子體處理室204 在其中的等離子體反應器202。變壓器耦合功率(TCP)控制器250和偏壓功率控制器255 分別控制影響生成於等離子體室204內的等離子體224的TCP電源251和偏壓電源256。TCP功率控制器250為TCP電源251設置設定值，該TCP電源251配置為向靠近該等離子體室204的TCP線圈253提供13. 56MHz的射頻信號，該射頻信號由TCP匹配網絡 252調諧。RF透明窗邪4用於將TCP線圈253與等離子體室204分隔開同時允許能量從 TCP線圈253傳遞到等離子體室204。可視透明窗沈5由位於RF透明窗邪4上的孔中的具有約為2. 5cm(l英寸)的直徑的藍寶石圓形件提供。偏壓功率控制器255為偏壓電源256設置設定值，該偏壓電源256用於向位於等離子體室204內的卡盤電極208提供RF信號以在電極208之上產生直流(DC)偏壓，該RF 信號由偏壓匹配網絡257調諧，電極208用於接收被處理的襯底206，例如半導體晶片工件。 該偏壓功率控制器255也能夠使偏壓功率脈衝，優選地用介於IHz至10000Hz之間的脈衝頻率。氣體供應裝置或者氣體源210包括經由氣體歧管217連接的氣體源以為等離子體室204內部提供工藝所需要的適當化學品。一種氣體源可以是為等離子體氧化處理提供適當化學品的02氣體源。另一種氣體源可以是為各向異性刻蝕提供適當化學品的第一刻蝕氣體源216。另一種氣體源可以是為選擇性刻蝕提供適當化學品的第二刻蝕氣體源213。氣體排出裝置218包括壓力控制閥219和排氣泵220，且從等離子體室204內清除微粒並保持等離子體室204內的特定壓力。溫度控制器280通過控制加熱器電源284來控制提供於卡盤電極208內的加熱器 282的溫度。等離子體處理系統200也包括電控電路270。該控制電路270可以控制溫度控制器觀0，氣體源210，偏壓功率控制器255和TCP功率控制器250。這些控制器中的一個或者一個以上可以集成到控制電路中。等離子體處理系統200也可以具有終端檢測器260。圖3A和圖;3B示出了計算機系統，其適合於執行用於本發明的一種或者一種以上具體實施方式
中的控制電路270。圖3A示出了計算機系統300的一種可能的實物形態。當然，該計算機系統可以具有範圍從集成電路，印製電路板，和微型手持式裝置直至大型超級計算機的許多實物形態。計算機系統300包括監控器302，顯示器304，外殼306，盤驅動器 308，鍵盤310和滑鼠312。盤314是用於向計算機系統300和從計算機系統300傳輸數據的計算機可讀介質。圖:3B為計算機系統300的一個框圖示例。連接於系統總線320的是各種廣泛的子系統。處理器322(也被稱為中央處理單元，或者CPU)耦合於包括存儲器3 的存儲設備。 存儲器3M包括隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。在本領域眾所周知，ROM用於向CPU單向傳輸數據和指令且ROM典型地用於以雙向的方式傳輸數據和指令。這些類型的存儲器都可以包括以下所描述的任何適宜類型的計算機可讀介質。固定盤3 也雙向耦合於CPU322 ；其提供額外的數據存儲容量且也可以包括以上所描述的任何計算機可讀介質。 固定盤3 可以用於存儲程序、數據和諸如此類且是典型的慢於初級存儲的二級存儲器介質(例如硬碟)。應注意的是存儲於固定盤326內的信息在適當的情況下也可以作為虛擬內存以標準形式併入存儲器3M中。可移動盤314可以表現為以下描述的任何計算機可讀介質。CPU322也耦合於各種輸入/輸出設備，例如顯示器304、鍵盤310、滑鼠312和揚聲器330。通常，輸入/輸出設備可以為以下中的任何視頻顯示器、跟蹤球、滑鼠、鍵盤、麥克風、觸控式顯示器、轉換器讀卡器、磁性或紙帶閱讀機、平板電腦、唱針、聲音或書寫識別器、 生物測定閱讀器或者其他計算機。CPU322可選擇地可以耦合於其它計算機或者使用網絡接口 340的遠程通信網絡。用這種網絡接口，可以考慮到在執行以上所描述的方法步驟中 CPU可以接收來自於網絡的信息，或者可以向網絡輸出信息。此外，本發明的方法具體實施方式
可以單獨在CPU322上執行或者可以通過網絡(例如與分享一部分操作的遠程CPU連接的網際網路)來執行。此外，本發明的具體實施方式
進一步涉及設置有計算機可讀介質的計算機存儲產品，計算機可讀介質上具有用於執行各種計算機應用操作的計算機代碼。介質和計算機代碼可以是那些為本發明的目的特別設計和創建的，或者它們可以是對於那些計算機軟體領域的技術人員來說公知和可得到的種類。有形的計算機可讀介質的例子包括(但不限於) 例如硬碟、軟盤和磁帶的磁介質；例如CD-ROM和全息設置的光學介質；例如軟光碟的磁性光學介質；和專門用於存儲和執行程序代碼的硬體設備，例如特定用途集成電路(ASIC)， 可編程邏輯設備(PLD)以及ROM和RAM設備。計算機代碼的例子包括由編譯器製作的機器代碼，和包含通過使用解釋程序的計算機執行的較高水平的代碼的文檔。計算機可讀介質也可以是計算機代碼，其由具體為載波的計算機數據信號來傳輸且代表可由處理器執行的指令序列。為有助於理解本發明，圖4A-4E為根據本發明的一種具體實施方式
處理的堆棧的示意圖。圖4A為具有襯底410的堆棧400的剖面示意圖，在襯底410之上提供了中間層 420。特徵層430位於中間層420之上。在這種具體實施方式
中，特徵層430為多晶矽，其可以用於形成柵極。間隔層440形成於特徵層430之上。間隔層440具有水平表面450和側壁表面460，側壁表面460在此例中為垂直表面。雖然中間層420示出於襯底410上，但是在其它具體實施方式
中也可以有任意數量的中間層位於襯底410之上。在一種沒有中間層的具體實施方式
中，特徵層430可以形成於襯底的表面。在將襯底410置於等離子體室之前，等離子體處理室的室壁塗覆有薄的氧化矽層 (步驟10 。在該過程的一個示例中為SiCl4, O2和He的工藝氣體被提供於沒有襯底的室中。該工藝氣體被轉換為等離子體。該等離子體在室壁上提供氧化矽塗層。襯底410被置於等離子體室204中(步驟104)，在圖2中襯底410顯示為晶片206。 等離子體氧化處理被提供於該晶片(步驟108)。在此示例中，通過將200sCCm的壓強為10 毫託的02提供於室中的方式將等離子體氧化處理氣體提供於室。等離子體氧化處理氣體通過從TCP電源251以13. 6MHz向TCP線圈253提供1000瓦特和從偏壓電源256提供100伏特的偏壓的方式形成為等離子體，同時靜電吸盤(ESC)保持在60°C的溫度。當等離子體氧化處理完成，停止等離子體氧化處理氣體的流動。如圖4B所示，等離子體氧化處理在間隔層440上形成氧化矽塗層470。氧化矽塗層470具有在間隔層的水平表面上的水平塗層 474和在間隔層的側壁表面上的側壁塗層478。氧化矽層塗層可以非常薄，但為了說明的目的沒有按比例畫。在其它具體實施方式
中，更長的等離子體氧化處理可以用於生成更厚的氧化矽塗層。在其它具體實施方式
中，優選地，偏壓大於25伏特。優選地用於等離子體氧化處理的氣體實質上由氧氣或者氧氣和惰性稀釋劑組成。更優選地用於等離子體氧化處理的氣體實質上由氧氣組成。提供了各向異性主刻蝕，其關於間隔層的側壁表面和氧化矽塗層的側壁塗層有選擇地刻蝕間隔層和氧化矽塗層的水平表面(步驟11幻。優選地各向異性主刻蝕對氧化矽具有低選擇性或者無選擇，以便氧化矽和間隔層以大約相同的速率被刻蝕，且能夠迅速地突破水平表面上的氧化矽塗層。各向異性主刻蝕的一個示例將提供包括CF4、HBi^n&的壓強為2-10毫託的主刻蝕氣體。提供了 200-600瓦特的TCP電源，具有50-200伏特的偏壓。 在這一示例中，如圖4C所示，各向異性主刻蝕將氧化矽塗層470的全部水平部分刻蝕掉且刻蝕掉間隔層440的水平部分中的至少一些，留下間隔層440的側壁表面上的氧化矽塗層的側壁塗層478。相對於氧化矽層有選擇地刻蝕間隔層(步驟116)以便側壁塗層保護間隔層的側壁表面。優選地，該刻蝕相對於氧化矽層高度地有選擇地刻蝕間隔層。在此示例中，如圖4D 所示，該選擇性刻蝕將間隔層的剩餘水平部分刻蝕掉。所得結構提供了具有垂直側壁的間隔。在另一示例中各向異性主刻蝕也可以用於刻蝕間隔層。提供包括CF4、HBr和O2的壓強為2-10毫託的刻蝕氣體且供應200-600瓦特的TCP功率並具有50至200伏特的偏壓可以用於實現該刻蝕。相對於側壁塗層的垂直表面該刻蝕有選擇地刻蝕間隔層的水平表面。然後晶片可以從等離子體處理室中移出(步驟120)。在晶片移出後清潔該室(步驟124)。因此，在這種具體實施方式
中，每一晶片被添加到室中之前該室被塗覆且在每一晶片從該室移出之後該室被清潔。這些步驟提高了可重複性和均勻性。隨後的處理步驟用於進一步形成半導體器件，例如使用該間隔作為離子注入掩膜或者刻蝕掩膜。如果氧化矽塗層殘餘且希望去除這一塗層，可以使用隨後的清除步驟。這一清除步驟將優選地關於間隔層對氧化矽是高度地選擇性的。這一清除步驟的一個示例將使用例如DHF浸漬的溼式清潔。圖4E示出了氧化矽塗層被去除後的堆棧。如果氧化矽塗層足夠薄，一些具體實施方式
將不使用清除步驟且允許氧化矽塗層保留。在這一示例中，氧化矽塗層允許間隔層的水平部分去除，而保護間隔層的垂直側壁，以形成具有垂直側壁和最小根底(footing)的間隔。此外，氧化矽塗層保護間隔層側壁不被側向刻蝕，因此提供了間隔層側壁的改進了的CD控制。已發現沒有氧化矽塗層，根底的去除會導致間隔層側壁的側向刻蝕。氧化矽塗層沒有按比例畫出，因為優選地氧化矽塗層足夠薄以避免根底，然而這一薄塗層將更難顯示。此外，相信等離子體氧化處理提供足夠的偏壓以導致從間隔層濺射矽，塗覆間隔層的側壁表面以增加間隔層的側壁的CD，同時形成氧化矽塗層。在另一種具體實施方式
中，可以調諧等離子體氧化處理以根據到晶片中心的距離提供氧化矽塗層的不同厚度。氧化矽塗層厚度的這一變化可以用於彌補其它根據到晶片中心的徑向距離變化的工藝。這樣的調整可以通過在晶片的中心和邊緣提供不同的功率或者在晶片的中心和邊緣提供不同的氣體濃度或氣體量，或者改變其它參數來實現或可以是得到的工藝特徵。在一種優選的實施方式中，在晶片被置於等離子體刻蝕室中之前，該室塗覆有氧化矽層。在這種具體實施方式
中，可以從室壁噴濺矽以在間隔層上形成氧化矽層。在另一種具體實施方式
中含矽間隔層優選地為氮化矽、矽或者碳化矽。POT氧化物提供特別的鈍化，其保護間隔的頂部輪廓且防止主刻蝕中間隔CD損失和過刻蝕。由於頂部間隔材料由氧化物鈍化，所以底部間隔材料可以在不影響頂部輪廓的情況下調整。沒有POT氧化物，當底部輪廓重新成形時頂部間隔輪廓通常將被刻蝕，這導致 CD損失。雖然本發明以一些優選的具體實施方式
描述，但存在改變，置換，潤飾，和替代等同，這些落入本發明的保護範圍內。也應當注意到存在許多實施本發明的方法和裝置的可選擇的方式。因此意欲將隨後附上的權利要求解釋為包括這些改變、置換，各種替代等同同樣地落入本發明的真正精神和保護範圍內。
權利要求
1.在襯底上方從具有水平表面和側壁表面的非氧化矽的含矽的間隔層形成間隔的方法，包括(a)提供等離子體氧化處理以在所述間隔層上形成氧化矽塗層，其中所述氧化矽塗層提供所述間隔層的所述水平表面上的水平塗層和所述間隔層的所述側壁表面上的側壁塗層；(b)提供各向異性主刻蝕，其相對於所述間隔層的側壁表面和所述氧化矽塗層的所述側壁塗層有選擇地刻蝕所述間隔層和氧化矽塗層的水平表面；和(c)刻蝕所述間隔層，其中所述氧化矽塗層的所述側壁塗層保護所述間隔層的側壁表
2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在提供所述等離子體氧化處理之前將所述襯底置於等離子體刻蝕室中，其中所述室具有天線；和在刻蝕所述間隔層後將所述襯底從所述等離子體刻蝕室中移除，其中所述提供等離子體氧化處理、提供各向異性主刻蝕和刻蝕所述間隔層在使用所述天線的相同的所述等離子體刻蝕室中進行。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述提供等離子體氧化處理，包括 提供氧等離子體；和濺射矽以與所述氧等離子體形成氧化矽或者將所述間隔層的矽轉化為氧化矽中的至少一者。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述提供等離子體氧化處理包括所述濺射矽，其包括向所述襯底提供大於25伏特的偏壓。
5.根據權利要求3所述的方法，其中所述提供氧等離子體，包括 提供實質上由氧，或者氧和惰性稀釋劑組成的氧化氣體；和從所述氧化氣體形成等離子體。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述間隔層為矽或者氮化矽中的一種。
7.根據權利要求6所述的方法，進一步包括在將所述襯底置於所述等離子體刻蝕室之前在等離子體刻蝕室表面上方形成氧化矽層。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述等離子體氧化處理從所述等離子體刻蝕室濺射氧化矽以為所述等離子體氧化處理中形成的所述氧化矽層提供矽。
9.根據權利要求8所述的方法，進一步包括在刻蝕所述間隔層後且從所述等離子體刻蝕室移除所述襯底前，去除所述氧化矽塗層。
10.根據權利要求7所述的方法，進一步包括 從所述等離子體刻蝕室移除所述襯底；和在所述襯底移除後清潔所述等離子體刻蝕室表面，其中於所述刻蝕室表面上方形成所述氧化矽層被重複執行，然後將每一襯底置於所述等離子體刻蝕室中，且在每一移除所述襯底後，重複執行所述清潔所述等離子體刻蝕室表面。
11.根據權利要求1所述的方法，其中所述提供等離子體氧化處理，包括 提供氧等離子體；和濺射矽以與所述氧等離子體形成氧化矽或者將所述間隔層的矽轉化為氧化矽中的至少一者。
12.根據權利要求11所述的方法，其中所述提供氧等離子體，包括 提供實質上由氧組成的氧化氣體；和從所述氧化氣體形成等離子體。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述間隔層為矽或者氮化矽。
14.根據權利要求11所述的方法，進一步包括在等離子體刻蝕室表面上方形成氧化矽層，然後將所述襯底置於所述等離子體刻蝕室中。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述等離子體氧化處理從所述等離子體刻蝕室濺射氧化矽以為所述等離子體氧化處理中形成的所述氧化矽層提供矽。
16.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中所述提供等離子體氧化處理，包括 提供氧等離子體；和濺射矽以與所述氧等離子體形成氧化矽或者將所述間隔層的矽轉化為氧化矽中的至少一者。
17.根據權利要求1-2和16中任一項所述的方法，其中所述提供等離子體氧化處理包括所述濺射矽，其包括向所述襯底提供大於25伏特的偏壓。
18.根據權利要求1-2和16-17中任一項所述的方法，其中所述提供氧等離子體，包括提供實質上由氧，或者氧和惰性稀釋劑組成的氧化氣體；和從所述氧化氣體形成等離子體。
19.根據權利要求1-2和16-18中任一項所述的方法，其中所述間隔層為矽或者氮化矽中的一種。
20.根據權利要求1-2和16-19中任一項所述的方法，進一步包括在等離子體刻蝕室表面上方形成氧化矽層，然後將所述襯底置於所述等離子體刻蝕室中。
21.根據權利要求1-2和16-20中任一項所述的方法，其中所述等離子體氧化處理從所述等離子體刻蝕室濺射氧化矽以為所述等離子體氧化處理中形成的所述氧化矽層提供矽。
22.根據權利要求1-2和16-21中任一項所述的方法，進一步包括在刻蝕所述間隔層之後且從所述等離子體刻蝕室移除所述襯底之前，去除所述氧化矽塗層。
23.根據權利要求1-2和16-22中任一項所述的方法，進一步包括 將所述襯底從所述等離子體刻蝕室移除；和在所述襯底移除後清潔所述等離子體刻蝕室表面，其中在所述刻蝕室表面上方形成所述氧化矽層被重複執行，然後將每一襯底置於所述等離子體刻蝕室，且在每一移除所述襯底後重複執行所述清潔所述等離子體刻蝕室表面。
24.在多個襯底上方從具有水平表面和側壁表面的非氧化矽的含矽的間隔層形成間隔的方法，包括(a)將具有含矽而非氧化矽的間隔層的所述多個襯底中的一個襯底置於等離子體刻蝕室中，然後提供等離子體氧化處理，其中所述室具有天線；(b)提供等離子體氧化處理以在所述間隔層上方形成氧化矽塗層，其中所述氧化矽塗層在所述間隔層的所述水平表面上提供水平塗層和在所述間隔層的所述側壁表面上提供側壁塗層，包括提供氧等離子體；和提供濺射矽以與氧等離子體形成氧化矽或者將所述間隔層的矽轉化成氧化矽中的至少一者；(C)提供各向異性主刻蝕，其相對於所述間隔層的側壁表面和所述氧化矽塗層的所述側壁塗層有選擇地刻蝕所述間隔層和氧化矽塗層的水平表面；(d)刻蝕所述間隔層，其中所述氧化矽塗層的所述側壁塗層保護所述間隔層的側壁表(e)在刻蝕所述間隔層後從所述等離子體刻蝕室移除所述襯底，其中所述提供等離子體氧化處理、提供所述各向異性主刻蝕和刻蝕所述間隔層在具有天線的相同的所述等離子體刻蝕室進行；(f)重複步驟(a)至(e)直到所述多個襯底中的每一個被處理。
25.根據權利要求M所述的方法，進一步包括在等離子體刻蝕室表面上方形成氧化矽層，然後將所述襯底置於所述等離子體刻蝕室中；和所述襯底移除後清潔所述等離子體刻蝕室表面，其中所述在等離子體刻蝕室表面上方形成氧化矽層被重複執行，然後將所述多個襯底中的每一個襯底置於所述等離子體刻蝕室中，每一從所述室移除所述多個襯底中的襯底後，重複執行所述清潔所述等離子體刻蝕室表面。
26.一種用於在襯底上方從具有水平表面和側壁表面的非氧化矽的含矽的間隔層形成間隔的裝置，包括等離子體處理室，包括形成等離子體處理室殼體的室壁；襯底支撐，用於支撐所述等離子體處理室殼體內的襯底；調壓器，用於調節所述等離子體處理室殼體中的壓力；至少一個天線，用於向所述等離子體處理室殼體提供能量以維持等離子體；至少一個偏壓電極，用於提供偏壓；進氣口，用於將氣體提供進所述等離子體處理室殼體；和排氣口，用於將氣體排出所述等離子體處理室殼體；與所述進氣口流體連通的氣體源，包括氧氣體源；和各向異性刻蝕氣體源；可控地與該氣體源、所述至少一個天線和至少一個偏壓電極連接的控制器，包括 至少一個處理器；和計算機可讀介質，包括用於在提供所述等離子體氧化處理前將所述多個襯底中具有間隔層的襯底置於等離子體刻蝕室內的計算機可讀代碼；用於提供等離子體氧化處理以在所述間隔層上形成氧化矽塗層的計算機可讀代碼，其中所述氧化矽塗層提供水平塗層於所述間隔層的所述水平表面上和提供側壁塗層於所述間隔層的所述側壁表面上，包括用於提供氧等離子體的計算機可讀代碼；和用於提供濺射矽以用所述氧等離子體形成氧化矽或者將所述間隔層的矽轉化為氧化矽中的至少一者的計算機可讀代碼；用於提供各向異性主刻蝕的計算機可讀代碼，該各向異性主刻蝕相對於所述間隔層的側壁表面和所述氧化矽塗層的所述側壁塗層有選擇地刻蝕所述間隔層和氧化矽塗層的水平表面；用於刻蝕所述間隔層的計算機代碼，其中所述氧化矽塗層的所述側壁塗層保護所述間隔層的側壁表面；用於在刻蝕所述間隔層後從所述等離子體刻蝕室移除所述襯底的計算機可讀代碼，其中所述提供等離子體氧化處理、提供所述各向異性主刻蝕和刻蝕所述間隔層在具有所述天線的相同的所述等離子體刻蝕室進行。
全文摘要
提供了一種在襯底上方從具有水平表面和側壁表面的非氧化矽的含矽的間隔層形成間隔的方法。提供了等離子體氧化處理以在所述間隔層上形成氧化矽塗層，其中所述氧化矽塗層提供所述間隔層的所述水平表面上的水平塗層和所述間隔層的所述側壁表面上的側壁塗層。提供了各向異性主刻蝕，其相對於所述間隔層的側壁表面和所述氧化矽塗層的所述側壁塗層有選擇地刻蝕所述間隔層和氧化矽塗層的水平表面。刻蝕所述間隔層，其中所述氧化矽塗層的所述側壁塗層保護所述間隔層的側壁表面。
文檔編號H01L21/31GK102272902SQ200980153702
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年1月7日
發明者宋·曹, 慶華·鍾, 琳達·布拉力, 高裡·卡馬爾斯 申請人:朗姆研究公司