[发明专利]多孔低K介电蚀刻

说明书

提供了一种用于将特征蚀刻到多孔低k介电蚀刻层中的方法。在等离子体处理室中执行多个循环。每个循环包括沉积阶段和活化阶段。沉积阶段包括：使包含碳氟化合物和/或氢氟碳化合物气体的沉积气体流动；使用所述沉积气体在所述等离子体处理室中产生等离子体；沉积含碳氟化合物或氢氟碳化合物层；以及停止所述沉积气体流动。活化阶段包括：使包含稀有气体和碳蚀刻添加剂的活化气体流动；使用所述活化气体在所述等离子体处理室中产生等离子体；在所述等离子体处理室中提供活化偏置，其中所述活化偏置引起对所述低k介电层的蚀刻，其中消耗所述含碳氟化合物或氢氟碳化合物层；以及使所述活化气体的流动停止。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年5月31日提交的美国申请No.15/610,159的优先权权益，其通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及用于在半导体晶片上形成半导体器件的方法。更具体地，本发明涉及在半导体器件的形成中蚀刻多孔低k介电层。

背景技术

在形成半导体器件中，可以蚀刻多孔低k介电层。

发明内容

为了实现前述目的，并且根据本发明的目的，提供了一种用于将特征蚀刻到设置在图案化掩模下方的多孔低k介电蚀刻层中的方法。在等离子体处理室中执行多个循环。每个循环包括沉积阶段和活化阶段。沉积阶段包括：使包含碳氟化合物和/或氢氟碳化合物气体的沉积气体流入所述等离子体处理室；使用所述沉积气体在所述等离子体处理室中产生等离子体；在所述低k介电蚀刻层上沉积含碳氟化合物或氢氟碳化合物层；以及停止所述沉积气体流入所述等离子体处理室。活化阶段包括：使包含稀有气体和碳蚀刻添加剂的活化气体流入所述等离子体处理室；使用所述活化气体在所述等离子体处理室中产生等离子体；在所述等离子体处理室中提供活化偏置，其中所述活化偏置引起对所述低k介电层的蚀刻，其中消耗所述碳氟化合物或氢氟碳化合物层；以及停止所述活化气体流入所述等离子体处理室。

在另一种表现形式中，提供了一种用于将特征蚀刻到设置在图案化掩模下方的多孔低k介电蚀刻层中的方法。在等离子体处理室中提供多个循环，其中每个循环包括沉积阶段、活化阶段以及闪蒸阶段。所述沉积阶段包括：使包含碳氟化合物和/或氢氟碳化合物气体的沉积气体流入所述等离子体处理室；使用所述沉积气体在所述等离子体处理室中产生等离子体；在所述低k蚀刻层上沉积含碳氟化合物或氢氟碳化合物层；以及停止所述沉积气体流入所述等离子体处理室。所述活化阶段包括：使包含稀有气体的活化气体流入所述等离子体处理室；使用所述活化气体在所述等离子体处理室中产生等离子体；在所述等离子体处理室中提供活化偏置，其中所述活化偏置引起所述含碳氟化合物或含氢氟碳化合物层的氟成分的活化，这导致所述低k介电蚀刻层被蚀刻，其中含碳的层保留在所述低k介电层上；以及停止所述活化气体流入所述等离子体处理室。所述闪蒸阶段包括：使包含除碳气体的闪蒸气体流入所述等离子体处理室，其中所述除碳气体包括COS、SO₂、H₂S、NO、NO₂、NO₃,N₂O₃、NH₃、PH₃、CO₂、N₂、O₂、CO、H₂O或H₂中的至少一种；使用所述闪蒸气体在所述等离子体处理室中产生等离子体，从而去除所述含残留碳的层；以及停止所述闪蒸气体流入所述等离子体处理室。

本发明的这些特征和其它特征将在下面在本发明的详细描述中并结合以下附图进行更详细的描述。

附图说明

在附图中以示例而非限制的方式示出了本发明，并且附图中相似的附图标记表示相似的元件，其中：

图1是本发明的一种实施方案的高阶流程图。

图2A-D是根据本发明的一种实施方案处理的堆叠件的示意性横截面图。