[发明专利]用于蚀刻的快速气体切换

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的形成。更确切地说，本发明涉及需要蚀刻特征的半导体器件的形成。

背景技术

在半导体晶片处理期间，在蚀刻期间，可以使用不同的等离子体工艺。然而，目前的等离子体蚀刻工艺有必要进一步改善。

发明内容

为了实现上述目的并且根据本发明的目的，提供了一种用于在具有内部喷射区气体进给装置以及外部喷射区气体进给装置的等离子体腔室中对层进行蚀刻的方法。将所述层放置于所述等离子体腔室中。从所述内部喷射区气体进给装置以第一频率提供脉冲蚀刻气体，其中在从所述内部喷射区气体进给装置提供所述脉冲蚀刻气体期间，来自所述内部喷射区气体进给装置的脉冲蚀刻气体的流量直线下降(ramp down)至零。从所述外部喷射区气体进给装置以第一频率并且与来自所述内部喷射区气体进给装置的所述脉冲蚀刻气体同时且异相地提供脉冲蚀刻气体，其中所述外部喷射区围绕所述内部喷射区，其中在从所述外部喷射区气体进给装置以第一频率提供脉冲蚀刻气体期间，来自所述外部喷射区气体进给装置的脉冲蚀刻气体的流量直线下降至零。在从所述内部喷射区气体进给装置提供脉冲蚀刻气体以及从所述外部喷射区气体进给装置提供脉冲气体的同时，使蚀刻气体形成等离子体以对所述层进行蚀刻。

在本发明的另一个表现形式中，提供了一种用于在具有内部喷射区气体进给装置和外部喷射区气体进给装置的等离子体腔室中对层进行蚀刻的方法。将所述层放置于所述等离子体腔室中。从所述内部喷射区气体进给装置以第一频率提供脉冲蚀刻气体。从所述外部喷射区气体进给装置以第一频率并且与来自所述内部喷射区气体进给装置的脉冲蚀刻气体同时且异相地提供脉冲蚀刻气体。在从所述内部喷射区气体进给装置提供脉冲蚀刻气体以及从所述外部喷射区气体进给装置提供脉冲气体的同时，使蚀刻气体形成等离子体以对所述层进行蚀刻。

在本发明的另一个表现形式中，提供了一种用于对晶片上的蚀刻层进行蚀刻的装置。等离子体处理腔室包括形成等离子体处理腔室外壳的腔室壁。衬底支撑件在所述等离子体处理腔室外壳内支撑晶片。压力调节器调节所述等离子体处理腔室外壳中的压力。至少一个电极为所述等离子体处理腔室外壳提供功率以维持等离子体。内部喷射区气体进给装置将气体提供到所述等离子体处理腔室外壳中。围绕所述内部喷射区气体进给装置的外部喷射区气体进给装置将气体提供到所述等离子体处理外壳中。气体出口用于将气体从所述等离子体处理腔室外壳中排出。至少一个RF电源电连接至所述至少一个电极。提供气体源。具有至少1Hz的切换速度的开关在所述气体源与所述内部喷射区气体进给装置和所述外部喷射区气体进给装置之间进行流体连接，其中所述开关能够以第一频率向所述内部喷射区气体进给装置提供脉冲气体，并且能够以所述第一频率并且与向所述内部喷射区气体进给装置提供脉冲气体异相地向所述外部喷射区气体进给装置提供脉冲气体。

下文将在本发明的详细描述中并且结合以下附图更详细地描述本发明的这些和其它特征。

附图说明

通过举例的方式而非通过限制的方式在附图的图中图解本发明，并且其中相似的附图标记指代相似的元件，并且其中：

图1是可以用于本发明的一个实施方式中的方法的高级流程图。

图2A-B是根据本发明的一个实施方式处理的堆层(stack)的示意性剖视图。

图3是可以用于实施本发明的等离子体处理腔室的示意图。

图4图示了适用于实现用于本发明的实施方式中的控制器的计算机系统。

图5A-B是蚀刻气体脉冲的图表。

图6是晶片副产物分布的图表。

具体实施方式

现在将参考如附图中所图示的本发明的几个优选实施方式来详细描述本发明。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，可以在不存在这些具体细节中的一些或全部的情况下实施本发明。在其它情况下，未对公知的工艺步骤和/或结构进行详细描述以免不必要地使本发明不清晰。

为了便于理解，图1是可以用于本发明的蚀刻特征的一个实施方式中的方法的高级流程图。提供有蚀刻层的衬底(步骤104)。从内部喷射区气体进给装置以第一频率使蚀刻气体脉冲化(步骤108)。从外部喷射区气体进给装置以该第一频率并且与来自所述内部喷射区气体进给装置的脉冲蚀刻气体异相地使蚀刻气体脉冲化(步骤112)。使所述蚀刻气体形成等离子体(步骤116)。

示例