[发明专利]氧化硅氮化硅堆叠件楼梯踏步式蚀刻

说明书

提供了一种用于在衬底上的堆叠件中形成楼梯踏步式结构的方法。所述方法包括至少一个楼梯踏步循环。每个楼梯踏步循环包括：修整所述掩模并且蚀刻所述堆叠件。在多个循环中提供蚀刻所述堆叠件，其中每个循环包括：刻蚀SiO₂层以及蚀刻SiN层。刻蚀SiO₂层包括：使SiO₂蚀刻气体流入所述等离子体处理室，其中，所述SiO₂蚀刻气体包括SF₆和NF₃中的至少一种、氢氟烃以及惰性轰击气体；由所述SiO₂蚀刻气体产生等离子体；提供偏置以及停止所述SiO₂层蚀刻。所述蚀刻SiN层包括：使SiN蚀刻气体流入所述等离子体处理室，所述SiN蚀刻气体包含氢氟烃和氧；由所述SiN蚀刻气体产生等离子体；提供偏置；以及停止所述SiN层蚀刻。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月30日提交的美国临时申请No.62/593,082的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本公开涉及半导体器件的形成。更具体地，本公开涉及楼梯踏步式半导体器件的形成。

背景技术

在半导体晶片处理期间，有时需要楼梯踏步式特征。例如，在3D闪存设备中，多个单元以链格式堆叠在一起，以节省空间并增加包装密度。楼梯踏步式结构允许与每个栅极层电接触。这样的楼梯踏步式结构可以由多个氧化硅(SiO₂)和氮化硅(SiN)的交替层形成，其中这种堆叠件被称为ONON堆叠件。除了楼梯踏步式半导体器件之外，ONON堆叠件还可用于形成其他半导体器件。

发明内容

为了实现前述内容并且根据本公开的目的，提供了一种用于在等离子体处理室中的衬底上的堆叠件中形成楼梯踏步式结构的方法，其中，所述堆叠件包括在掩模下的多个氧化硅和氮化硅双层。所述方法包括至少一个楼梯踏步循环。每个楼梯踏步循环包括：修整所述掩模并且蚀刻所述堆叠件。在多个循环中执行蚀刻所述堆叠件，其中每个循环包括：刻蚀SiO₂层以及蚀刻SiN层。刻蚀SiO₂层包括：使SiO₂蚀刻气体流入所述等离子体处理室，其中，所述SiO₂蚀刻气体包括六氟化硫(SF₆)和三氟化氮(NF₃)中的至少一种、氢氟烃以及惰性轰击气体；由所述SiO₂蚀刻气体产生等离子体；提供偏置以及停止所述SiO₂层蚀刻。所述蚀刻SiN层包括：使SiN蚀刻气体流入所述等离子体处理室，其中，所述SiN蚀刻气体包含氢氟烃和氧；由所述SiN蚀刻气体产生等离子体；提供偏置；以及停止所述SiN层蚀刻。

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公开，并且附图中相同的附图标记表示相似的元件，其中：

图1是可以在本公开的实施方案中使用的工艺的高级流程图。

图2A-G是根据本公开的实施方案蚀刻的堆叠件的示意性截面图。

图3是SiO₂蚀刻工艺的更详细的流程图。

图4是SiN蚀刻工艺的更详细的流程图。

图5是可用于实施本公开的等离子体处理室的示意图。

图6示出了计算机系统，其适合于实现在本公开的实施方案中使用的控制器。

具体实施方案