[发明专利]一种在衬底上的高深宽比接触通孔的底部打开保护层的方法

说明书

一种在衬底上的高深宽比接触通孔的底部打开保护层的方法，包括：提供一个衬底和衬底上第一层和第二层保护沉积；衬底具有在其中形成有通孔图案的第一层和保护地沉积在第一层上的第二层；第二层顺着第一层、沿着第一层的顶表面延伸，在通孔图案的入口处包裹在拐角上，并渗透覆盖到通孔中在与通孔图案的侧壁和底部相符合的同时，该通孔图案部分地建立接触通孔图案，在接触通孔图案的大约中间深度处测量的初始孔中部临界尺寸CD，以及在近似顶部处测量的初始顶部CD；并测量最终临界尺寸，该临界尺寸位于所述触点的中部深度，包括位于所述入口的所述拐角处；接触通孔图案的特征在于第二层包裹在通孔图案的拐角上时具有初始拐角轮廓。

技术领域

本发明涉及集成电路(IC)的制造，尤其是气体团簇离子束(GCIB)处理工艺。

背景技术

通常，在集成电路(IC)的制造期间，半导体生产设备利用(干式)等离子体蚀刻工艺来沿着细线或在半导体衬底上构图的通孔或触点内去除或蚀刻材料。等离子体刻蚀工艺的成功需要选择适合刻蚀一种材料同时以实质上更低的速率刻蚀另一种材料的化学反应物。此外，等离子蚀刻工艺的成功需要在将蚀刻工艺均匀地施加到衬底上的同时实现可接受的控制轮廓。然而，在某些蚀刻应用中，常规蚀刻工艺可能无法实现均匀地施加在整个衬底上的可接受的轮廓控制。

发明内容

本发明的目的是，本及气体团簇离子束刻蚀加工。用于在通过衬底的接触点的底部打开保护层的方法。所述方法包括提供具有第一层的衬底，该第一层具有在其中形成的孔(即触点)图案，并且具有第二层共形沉积于第一层和所述孔图案内，以建立具有初始临界尺寸(CD)的接触孔图案。方法进一步包括蚀刻第二层的底部接触通孔，以实现目标蚀刻工艺指标。

本发明的技术方案是，一种在衬底上的高深宽比接触通孔的底部打开保护层的方法，包括：提供一个衬底和衬底上第一层和第二层保护沉积；衬底11具有在其中形成有通孔图案14的第一层12和保护地沉积在第一层上的第二层13A；第二层13A顺着第一层12、沿着第一层12的顶表面12A延伸，在通孔图案14的入口14A处包裹在拐角12B上，并渗透覆盖到通孔中在与通孔图案14的侧壁12C和底部12D相符合的同时，该通孔图案14部分地建立接触通孔图案15A，在接触通孔图案15A的大约中间深度处测量的初始(孔中部)临界尺寸(CD)16AM，以及在近似顶部处测量的初始顶部CD 16AT；并测量最终临界尺寸(CD)，该临界尺寸大约位于所述触点的中部深度，包括位于所述入口的所述拐角处；接触通孔图案15A的特征在于第二层13A包裹在通孔图案14的拐角12B上时具有初始拐角轮廓13AC；其中，所述蚀刻包括为所述GCIB选择束能量分布，以将所述第二层的拐角轮廓的腐蚀减小到10nm或更小，其中，通过测量所述初始和最终之间的差来评估所述拐角轮廓的所述腐蚀。

其中所述选择束流能量分布包括为所述GCIB通过的增加的压力区域设置背景气体压力，或为所述GCIB通过的增加的压力区域设置背景气体流量，或两者都设置；所述GCIB蚀刻过程包括设置一个或多个GCIB属性,并在至少一个表示一个或多个GCIB属性组成的集簇选择GCIB组成、气体团簇离子束剂量,气体团簇离子束加速；GCIB组成的流量。

其中所述的GCIB蚀刻工艺包括:将所述衬底安全地保存在减压环境中；由包括碳(C)、氢(H)和卤素元素的蚀刻气体组成的加压气体形成气簇离子束(GCIB)；

加速所述GCIB至所述减压环境；将所述加速GCIB辐照到所述衬底的至少一部分上，以选择性地蚀刻所述衬底上的所述第二层。