本公开的实施例总体上涉及具有高选择性和低蚀刻配方过渡期的蚀刻膜堆叠的方法。
背景技术：
超大规模集成电路(vlsi)与极大规模集成电路(ulsi)半导体器件的生产涉及可靠地产生次微米和更小的特征。然而，随着电路技术的持续微型化，诸如互连之类的电路特征的尺寸与间距的尺度已经对于处理能力有着额外要求。为了进一步增加器件和互连密度，作为此技术的核心的多层级互连涉及精确成像和放置高深宽比特征，诸如通孔和其他互连结构。此外，寻求形成具有减少中间材料(诸如阻剂与硬掩模材料)的浪费的次微米尺寸特征与互连。随着特征尺寸已经变得更小，对于更高的深宽比(被界定为特征的深度与特征的宽度之间的比例)的要求已经稳定地增加至10:1甚至更大。显影膜堆叠和能够可靠地形成具有此种高深宽比的特征的蚀刻工艺呈现出显著挑战。光刻曝光与显影处理的不精确控制或低分辨率会导致用于转移特征进入膜堆叠的各种层的关键尺寸不佳，造成不可接受的线宽粗糙度(lwr)。大的线宽粗糙度(lwr)和不期望的摆动轮廓会导致不准确特征转移至膜堆叠，因此最终导致器件失效与良率损失。此外，需要高蚀刻选择性以将特征转移至多层膜堆叠上。为了获得这些高蚀刻选择性，不同的蚀刻配方(包括不同的处理气体化学品和不同的腔室压力)必须用于各个不同的材料层以容许蚀刻的更宽调整。例如，在交替的氧化物-氮化物膜堆叠中，不同处理气体以不同压力流动进入腔室，以便达成在各层之间的高蚀刻选择性。然而，整体的产量与效率取决于由蚀刻配方改变(诸如在氮化物层蚀刻步骤与氧化物层蚀刻步骤之间的处理气体配方改变(即，流动速率、气体类型、压力等))所导致的长过渡期。因此，改变各层之间的蚀刻配方造成处理腔室的整体产量与效率的损失。因此，在本领域中有着对于蚀刻多层膜堆叠的改良方法的需求。
背景技术
0、背景
技术实现思路
1、在一个实施例中，描述了一种蚀刻具有氧化物和氮化物层的堆叠对的膜堆叠的方法。所述方法包括：将其上形成有膜堆叠的基板转移进入处理腔室、向基板提供第一偏置电压、在向基板提供第一偏置电压的同时，蚀刻膜堆叠的氧化物层、向基板提供第二偏置电压，第二偏置电压不同于第一偏置电压、以及在向基板提供第二偏置电压的同时，蚀刻膜堆叠的氮化物层。在一个示例中，第二偏置电压大于第一偏置电压。
2、在另一个实施例中，描述了一种蚀刻具有氧化物与氮化物层的堆叠对的膜堆叠的方法。所述方法包括：将其上形成有膜堆叠的基板转移进入处理腔室、向基板提供处理气体混合物，处理气体混合物包括cnfm、cxhyfz、和含氧气体、向基板提供第一偏置电压、在向基板提供第一偏置电压的同时并且向基板提供处理气体混合物的同时，蚀刻膜堆叠的第一氧化物层、向基板提供第二偏置电压，第二偏置电压不同于第一偏置电压、在向基板提供第二偏置电压的同时并且向基板提供处理气体混合物的同时，蚀刻膜堆叠的氮化物层、向基板提供第三偏置电压，第三偏置电压小于第二偏置电压、以及在向基板提供第三偏置电压的同时并且向基板提供处理气体混合物的同时，蚀刻膜堆叠的第二氧化物层。在一个示例中，第二偏置电压大于第一偏置电压。
3、在又另一个实施例中，提供一种蚀刻具有氧化硅和氮化硅层的堆叠对的膜堆叠的方法。所述方法包括：将其上形成有膜堆叠的基板转移进入处理腔室、向基板提供处理气体混合物，处理气体混合物包括cnfm、cxhyfz、和含氧气体，并且其中含氧气体包括处理气体混合物的体积的约25％至约50％、向基板提供第一偏置电压、在向基板提供第一偏置电压的同时并且向基板提供处理气体混合物的同时，蚀刻膜堆叠的第一氧化硅层、向基板提供第二偏置电压，第二偏置电压不同于第一偏置电压、在向基板提供第二偏置电压的同时并且向基板提供处理气体混合物的同时，蚀刻膜堆叠的氮化硅层、向基板提供第一偏置电压、以及在向基板提供第一偏置电压的同时并且向基板提供处理气体混合物的同时，蚀刻膜堆叠的第二氧化硅层。在一个示例中，第二偏置电压大于第一偏置电压。
1.一种蚀刻具有氧化物和氮化物层的堆叠对的膜堆叠的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中提供所述第二偏置电压发生在蚀刻所述膜堆叠的所述氧化物层之后。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述膜堆叠的所述氧化物层是氧化硅(sio)，并且其中所述膜堆叠的所述氮化物层是氮化硅(sin)。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一偏置电压从约0kv至约3kv，所述第二偏置电压从约2kv至约8kv。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
6.如权利要求5所述的方法，其中所述氧气包括所述处理气体混合物的体积的从约25％至约50％。
7.如权利要求5所述的方法，其中在蚀刻所述氧化物层和蚀刻所述氮化物层期间，所述处理气体混合物的组成维持基本上相同。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述cnfm气体选自由c2f4、c4f8、c3f6、和c4f6组成的群组，并且其中所述cxhyfz气体选自由chf3、ch2f2、和ch3f组成的群组。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化物层和所述氮化物层各自为从约20nm至约30nm厚。
10.一种蚀刻具有氧化物和氮化物层的堆叠对的膜堆叠的方法，所述方法包括：
11.如权利要求10所述的方法，其中所述膜堆叠的所述氧化物层是氧化硅(sio)，并且其中所述膜堆叠的所述氮化物层是氮化硅(sin)。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一偏置电压从约0kv至约3kv，所述第二偏置电压从约2kv至约8kv。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一偏置电压是约0kv，并且所述第二偏置电压是约2kv。
14.如权利要求13所述的方法，其中蚀刻所述氧化物层实现约3.2或更大的氧化物对氮化硅蚀刻选择性。
15.如权利要求13所述的方法，其中蚀刻所述氮化物层实现约1.4或更大的氮化硅对氧化物蚀刻选择性。
16.如权利要求10所述的方法，其中所述cnfm气体选自由c2f4、c4f8、c3f6、和c4f6组成的群组，并且其中所述cxhyfz气体选自由chf3、ch2f2、和ch3f组成的群组。
17.如权利要求10所述的方法，其中当增加深宽比时，增加所述第一偏置电压和所述第二偏置电压。
18.一种蚀刻具有氧化硅和氮化硅层的堆叠对的膜堆叠的方法，所述方法包括：
19.如权利要求18所述的方法，其中提供所述第二偏置电压发生在蚀刻所述膜堆叠的所述第一层之后。
20.如权利要求18所述的方法，其中当增加深宽比时，增加所述第一偏置电压和所述第二偏置电压。
