專利名稱：用一氧化二氮的回蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造方法，特別涉及集成電路(Integrated Circuit，IC)結(jié)構(gòu)的有機(jī)插塞制作方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路(IC)制造中，器件如元件的晶體管在通常由硅制成的半導(dǎo)體晶片襯底上形成。在制造過程中，不同的材料淀積在不同的層上以制成所需的IC。通常導(dǎo)電層包括形成圖案的金屬線、多晶硅晶體管柵極以及類似物，其間通過電介質(zhì)材料互相絕緣。該電介質(zhì)材料由二氧化硅(SiO2)制成以使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不同層上的導(dǎo)線絕緣。因?yàn)榘雽?dǎo)體電路越來越快和越來越緊湊，工作頻率不斷提高以及半導(dǎo)體器件中的導(dǎo)線間的距離不斷縮短。這使得電路的耦合電容水平不斷升高，其具有減慢半導(dǎo)體器件工作速度的缺點(diǎn)。所以應(yīng)用能夠有效隔離導(dǎo)線以防止耦合電容變大的電介質(zhì)層很重要。
一般，集成電路中的耦合電容與形成電介質(zhì)層的材料的介電常數(shù)k成正比。如上所述，已有技術(shù)的集成電路中的電介質(zhì)層由SiO2形成，其介電常數(shù)約為4.0。由于半導(dǎo)體器件不斷提高的線密度和工作頻率，所以由SiO2形成的電介質(zhì)層不能如希望的那樣有效絕緣導(dǎo)線以避免耦合電容變大。
一種用作低k電介質(zhì)的特別材料為有機(jī)硅化物玻璃(OSG)。OSG是一種可以用旋涂法(Spin-on)或化學(xué)氣相淀積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法淀積的低k材料。常用的OSG的k值在2.6到2.8之間。多孔有機(jī)硅化物玻璃(Porous Organosilicate Glass，pOSG)也可用作低k材料。通常用旋涂法來應(yīng)用pOSG類的多孔材料，以及控制溶劑的揮發(fā)以獲取所需的多孔結(jié)構(gòu)。
通常低k材料應(yīng)用于采用銅雙鑲嵌工藝的IC制造中。雙鑲嵌結(jié)構(gòu)中運(yùn)用刻蝕工藝制作出用于線路的溝槽和用于通孔的孔。然后對通孔和溝槽進(jìn)行金屬化以形成互相連接的線路。兩個公知的雙鑲嵌方案分別稱為先刻蝕通孔的工藝和先刻蝕溝槽的工藝。
在雙鑲嵌工藝中，必須防止通孔出現(xiàn)刻面和形成柵欄。為了防止出現(xiàn)這些問題，應(yīng)用有機(jī)插塞。產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法不應(yīng)該影響IC結(jié)構(gòu)或影響很小。因此對于具有OSG電介質(zhì)材料的IC結(jié)構(gòu)而言，有機(jī)插塞的產(chǎn)生不應(yīng)影響OSG層或影響很小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種在通孔內(nèi)產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法。通孔位于具有硅基電介質(zhì)材料的集成電路(IC)結(jié)構(gòu)中。在一個例子中，該通孔位于具有第一光刻膠層、第二中間層和第三有機(jī)硅化物玻璃(OSG)層的IC結(jié)構(gòu)中。該第二中間層可以包括保護(hù)層或硬掩模層。
本發(fā)明產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法包括將有機(jī)化合物，比如，底層抗反射涂層(BARC)應(yīng)用到IC結(jié)構(gòu)。該有機(jī)化合物填充通孔。然后本方法將一氧化二氮(N2O)氣體通入反應(yīng)器，然后在反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生等離子體。絕大部分的有機(jī)化合物被去除，留下占據(jù)通孔的有機(jī)插塞。去除有機(jī)化合物的步驟也被稱為“回蝕”工藝。為了控制對有機(jī)材料的去除步驟，應(yīng)用一定濃度的N2O氣體以達(dá)到受控的灰化速率。另外，也可以和N2O氣體一起使用惰性氣體之類的稀釋劑進(jìn)一步取得所需的刻蝕速率。
產(chǎn)生有機(jī)插塞可以在用于IC結(jié)構(gòu)的刻蝕和/或光刻膠去除的同一個反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。通常在雙鑲嵌工藝中產(chǎn)生有機(jī)插塞，雙鑲嵌工藝包括先刻蝕通孔的工藝和先刻蝕溝槽的工藝。


本發(fā)明的實(shí)施例如附圖所示，其中圖1是能夠去除具有光刻膠層和OSG層的IC結(jié)構(gòu)上的光刻膠的設(shè)備示意圖。
圖2是在先刻蝕通孔的雙鑲嵌工藝中去除光刻膠的流程圖。
圖3A到圖3H是圖2流程圖中通孔刻蝕和去除光刻膠過程的等尺寸圖。
圖4是在先刻蝕溝槽的雙鑲嵌工藝中去除光刻膠的流程圖。
圖5A到圖5H是圖4流程圖中通孔刻蝕和去除光刻膠過程的等尺寸圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖和用實(shí)施例的方式來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。這些實(shí)施例足夠詳細(xì)，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以依此實(shí)施本發(fā)明，而且必須了解實(shí)施例也可以有其它的形式，以及在不離開權(quán)利要求的構(gòu)思和范圍下可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、邏輯上和電的變化。因此，下面的具體實(shí)施方式
并不是限制性的。請注意附圖中的附圖標(biāo)記的第一位數(shù)字指附圖的序號，除此在多個附圖中相同的部件用相同的附圖標(biāo)記來表示。
圖1是能去除帶OSG層的IC結(jié)構(gòu)上的光刻膠的系統(tǒng)，該系統(tǒng)也能對硬掩模和電介質(zhì)進(jìn)行蝕刻。該系統(tǒng)是平行板等離子系統(tǒng)100，比如加州Fremont的Lam Research Corporation(Lam)出品的200mm EXELAN HPT系統(tǒng)。另外，也可以使用Lam的EXELAN 2300系列。系統(tǒng)100的反應(yīng)室內(nèi)具有內(nèi)室102，其由一臺連接到反應(yīng)器壁上的出口的真空泵104維持所需的真空壓力。來自氣體源106的供應(yīng)氣體可以向等離子反應(yīng)器內(nèi)供應(yīng)刻蝕氣體。通過雙頻率設(shè)置可以在反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生中等密度的等離子體，其中通過匹配網(wǎng)絡(luò)110向通電的電極112提供來自RF電源108的RF能量。該RF電源108能以27MHz和2MHz的頻率提供RF能量。電極114是接地電極。襯底116由通電的電極112支撐，以及由激發(fā)為等離子態(tài)的等離子體刻蝕和/或去除光刻膠。也可以使用其它電容耦合的反應(yīng)器，如向兩個電極輸送RF能量的，比如美國專利No.6,090,304所述的雙頻等離子刻蝕反應(yīng)器。
在其它類型的等離子反應(yīng)器中，比如誘導(dǎo)(感應(yīng))耦合反應(yīng)器，電子回旋加速器諧振(ECR)等離子反應(yīng)器，螺旋等離子反應(yīng)器或其它類似的設(shè)備中，也可以產(chǎn)生等離子體。該等離子反應(yīng)器中常用RF能、微波能、磁能等等作為能源產(chǎn)生中密度到高密度的等離子體。比如，Lam ResearchCorporation出產(chǎn)的Transformer Coupled Plasma刻蝕反應(yīng)器可以產(chǎn)生高密度的等離子體，該反應(yīng)器也稱為誘導(dǎo)(感應(yīng))耦合反應(yīng)器。
圖2是在先刻蝕通孔的雙鑲嵌工藝中去除光刻膠的流程圖。去除光刻膠過程包括在含硅電介質(zhì)材料中產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法。在示例中，含硅電介質(zhì)材料是OSG層。其中的IC結(jié)構(gòu)包括第一有機(jī)光刻膠層、第二中間層、第三OSG層、第四阻障層。舉例而非限制地，光刻膠層是Shipley Company出品的193nm光刻膠或248nm光刻膠等有機(jī)光刻膠。第二中間層是保護(hù)層，該保護(hù)層由保護(hù)材料構(gòu)成，如可以是二氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)，以及任何其它含有硅和氧的材料。保護(hù)層可以在光刻膠層的再加工中起到保護(hù)OSG層的作用。第三層是OSG層，其包括材料，如加州San Jose的Novellus Systems出品的CORALTM，和加州Santa Clara的Applied Materials出品的BLACK DIAMONDTM，或者任何其它OSG材料。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解多孔有機(jī)硅化物玻璃(pOSG)材料也可作為OSG材料，作為舉例而非限制，這些pOSG的中空的體積大于30％。第四阻障層由氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)或其它硅基材料構(gòu)成。阻障層提供防止銅擴(kuò)散的保護(hù)。
圖2中的流程圖描述了先刻蝕通孔工藝的方法200，其中在IC結(jié)構(gòu)上刻蝕通孔，而第二中間層是保護(hù)層。如上文所述，該方法包括產(chǎn)生有機(jī)插塞以保護(hù)通孔。該方法從步驟202開始，在這一步驟中，IC結(jié)構(gòu)被置于反應(yīng)器100內(nèi)。該IC結(jié)構(gòu)包括有通孔圖案的光刻膠層，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解圖案化的通孔或溝槽的產(chǎn)生意味著在第一光刻膠層完成了光刻。正如現(xiàn)有技術(shù)中公知的，光刻采用光敏感的光刻膠，其被烘烤和在受控的光源下曝光。光通過掩模，該掩模轉(zhuǎn)移所需圖案。
在步驟204中，在第二保護(hù)層和第三OSG層刻蝕通孔。作為舉例而非限制，通孔被一直刻蝕到阻障層上停止。在步驟206中，向反應(yīng)室中通入N2O并產(chǎn)生等離子體。在步驟208中，等離子體將光刻膠從IC結(jié)構(gòu)上去除，并產(chǎn)生揮發(fā)性的副產(chǎn)品，比如二氧化碳(CO2)。對去除光刻膠的方法的更詳細(xì)的討論在與本申請同時申請的名稱為“有機(jī)硅化物玻璃的一氧化二氮去除光刻膠的方法”的專利申請中有更加詳細(xì)的描述，在此通過參考引入本發(fā)明。
本方法然后產(chǎn)生通孔的有機(jī)插塞。該有機(jī)插塞用于防止通孔刻面，以及在刻蝕溝槽的過程中保護(hù)阻障層。在步驟210中，通過采用有機(jī)旋涂技術(shù)的有機(jī)材料的應(yīng)用制作有機(jī)插塞。有機(jī)材料是抗反射涂層(ARC)或底層抗反射涂層(BARC)。有機(jī)的BARC和/或ARC設(shè)計(jì)為吸收光。
在步驟212中，按照下文所述工藝參數(shù)，向反應(yīng)器100中通入N2O。在步驟214中，激發(fā)N2O氣體，并對BARC或有機(jī)材料進(jìn)行回蝕以產(chǎn)生所需的“有機(jī)插塞”。作為舉例而非限制，有機(jī)插塞具有與所需的溝槽等高，或者超過所需的溝槽高度。插塞必須足夠高以防止形成柵欄和通孔刻面。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在獲悉本發(fā)明公開的內(nèi)容后應(yīng)了解，盡管本發(fā)明的例子描述了在OSG層中產(chǎn)生有機(jī)插塞，有機(jī)插塞也能在其它公知的含硅電介質(zhì)材料，比如二氧化硅(SiO2)、氟化硅玻璃(FSG)，或其它類似含硅電介質(zhì)材料中產(chǎn)生。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在獲悉本發(fā)明公開的內(nèi)容后即可知，示例中的保護(hù)層并不是有效產(chǎn)生有機(jī)插塞所必須的。
在一實(shí)施例中，該工藝的參數(shù)為，操作壓力10～1000mTorr，RF電源的功率范圍在0到1000W之間，N2O的流動速率是50～2000sccm。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，RF電源提供27MHz和2MHz或更高的RF能，工藝的參數(shù)為，操作壓力50～600mTorr，27MHz RF能為50～200W，2MHz RF能為50～200W，N2O的流動速率是150～1000sccm。更進(jìn)一步的實(shí)施例用于200mm晶片或襯底，工藝的參數(shù)為，操作壓力100～350mTorr，27MHz RF能為100～150W，2MHz RF能為100～150W，N2O的流動速率是100～500scem。在上述各實(shí)施例中可以應(yīng)用惰性氣體作為稀釋劑，惰性氣體包括氬氣、氦氣、氖氣、氪氣、氙氣之類的惰性氣體。惰性氣體可用于控制有機(jī)插塞的刻蝕速率。
表1顯示了在系統(tǒng)100用N2O回蝕有機(jī)BARC的多種不同的工藝參數(shù)。表1中所示是有機(jī)光刻膠的有機(jī)灰化速率。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道BARC的灰化速率與光刻膠的刻蝕速率相近。
表1 用N2O去除有機(jī)化合物的工藝參數(shù)


在表1中，不同序號中用到不同的工藝參數(shù)。所有的工藝是在20℃，200mm晶片上進(jìn)行。每輪工藝中，壓力、能量和N2O流動速率都有變化。最終的有機(jī)灰化去除速率在表1最右邊顯示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，表1中混合氣體的最佳流動速率和比例會隨著等離子刻蝕室的類型、襯底尺寸以及其它公知變量的變化而變化。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，在實(shí)施本發(fā)明時，對溫度、能量水平和氣壓的選擇可以大幅度變動，而在此特別說明的只是示例，并非限制。
為了去除一部分BARC，通常希望獲得去除BARC的低灰化速率。低灰化速率能更好地控制插塞高度。在實(shí)施例中，插塞的高度被控制在低于OSG/中間層界面。這樣，與光刻膠層的刻蝕工藝不同的是，回蝕過程具有比光刻膠層的去除速率低的去除速率。在有機(jī)插塞材料層和第二保護(hù)層之間有很高的選擇性。
在步驟216中，應(yīng)用了另一光刻膠層。該光刻膠的圖案用于溝槽刻蝕工藝。在該方法的步驟218中，在第二保護(hù)層和第三OSG層刻蝕溝槽。在步驟220中通入N2O。在步驟222中，N2O氣體被激發(fā)，并去除有機(jī)插塞和光刻膠層。根據(jù)與本申請同時申請的標(biāo)題為“有機(jī)硅化物玻璃的一氧化二氮去除光刻膠的方法”的專利申請中記載的工藝參數(shù)，通入和激發(fā)N2O，在此通過參考結(jié)合進(jìn)本申請。
表2中將N2O去除工藝與其它在回蝕工藝中所用的其他氣體進(jìn)行了比較。作為舉例而非限制，這些其他氣體或混合氣體可包括氨氣(NH3)、氧氣(O2)和氮?dú)浠旌蠚?N2/H2)。在比較氣體時，使用了一種傅立葉變換紅外(FTIR)分光光度計(jì)來檢測OSG材料的變化。為比較應(yīng)用了一空白CORALTM晶片作為OSG材料。在實(shí)驗(yàn)中，CORALTM晶片暴露在不同的氣體中以測量Si-C峰與SiO峰的比例。Si-C與SiO表示OSG材料的變化。
表2 各類氣體的對比

表2顯示了N2O導(dǎo)致SiC/SiO比例變化最小，這說明OSG材料受N2O去除光刻膠的影響最小。請注意N2O與NH3的去除光刻膠速度相似，但是N2O去除光刻膠的能量需求比NH3去除光刻膠的低很多。另外，N2O去除光刻膠不會像NH3去除光刻膠那樣產(chǎn)生顆粒。如表2所示，N2O的氧化性比O2溫和得多，因此對OSG材料的氧化較少。因?yàn)檠趸瘯岣逴SG材料的k值，OSG材料較少的氧化是需要的。
圖3A到圖3H是圖2流程圖中通孔刻蝕和去除光刻膠過程的等尺寸圖。圖3A顯示IC結(jié)構(gòu)的等尺寸圖，其具有第一有機(jī)光刻膠(PR)層302，第二中間保護(hù)(CAP)層304，第三OSG層306和第四阻障層308。如上文所述，IC結(jié)構(gòu)置于反應(yīng)器100內(nèi)。圖3B顯示了在步驟204中經(jīng)過通孔刻蝕后的IC結(jié)構(gòu)，該通孔310刻蝕在第二保護(hù)層304和第三OSG層306。
圖3C顯示了經(jīng)過步驟206通入N2O，以及步驟208去除光刻膠層302后的IC結(jié)構(gòu)。剩余的IC結(jié)構(gòu)包括保護(hù)層304和通孔310。
圖3D顯示了如步驟210所述，應(yīng)用有機(jī)材料如BARC312后的IC結(jié)構(gòu)。圖3E的通孔310內(nèi)具有有機(jī)插塞314。通過通入N2O產(chǎn)生有機(jī)插塞314，然后根據(jù)步驟212和214對有機(jī)插塞314進(jìn)行回蝕。圖3F顯示了如步驟216所述，添加一層光刻膠層316后的IC結(jié)構(gòu)。光刻膠層316圖案化用于溝槽刻蝕。
圖3G顯示了根據(jù)溝槽刻蝕步驟218刻蝕溝槽318。溝槽318被刻蝕到第二保護(hù)層和第三OSG層。有機(jī)插塞314防止通孔310的刻面。圖3H描繪了如步驟220和222所述，用N2O去除光刻膠和有機(jī)插塞后的IC結(jié)構(gòu)。請注意，在去除有機(jī)插塞的灰化速率無需像在回蝕過程中那樣受到控制。作為舉例而非限制，這種控制是通過保持低灰化速率而建立起來的。
圖4是在先刻蝕溝槽的雙鑲嵌工藝中去除光刻膠的流程圖。光刻膠層用于帶有含硅電介質(zhì)材料(比如OSG層)的IC結(jié)構(gòu)中。該IC結(jié)構(gòu)包括第一有機(jī)光刻膠層，第二中間層，第三OSG層，第四阻障層。如上所述，光刻膠層是有機(jī)光刻膠。第二中間層是硬掩模層，該層由硬掩模材料如氮化硅(Si3N4)、氮化鉭(TaN)、氮化鈦(TiN)和碳化硅(SiC)構(gòu)成。用硬掩模材料來代替保護(hù)層是因?yàn)镮C結(jié)構(gòu)在刻蝕流程中直接暴露于等離子體而沒有光刻膠層的保護(hù)。第三層是OSG層，如CORALTM和BLACKDIAMONDTM，或者任何其它含硅的電介質(zhì)材料。另外，如上所述，可以將多孔有機(jī)硅化物玻璃(pOSG)物質(zhì)作為OSG材料，第四阻障層由上述氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)之類的阻障材料制成。
圖4中的流程圖描述了在帶有中間硬掩模層的結(jié)構(gòu)中先刻蝕溝槽的方法400。該方法從步驟402開始，在這一步驟中，IC結(jié)構(gòu)置于反應(yīng)器100內(nèi)。該IC結(jié)構(gòu)包括有溝槽圖案化到光刻膠層，在步驟404中，溝槽被刻蝕到第二中間硬掩模層中。
在步驟406中，向反應(yīng)室中通入N2O產(chǎn)生等離子體。該去除光刻膠工藝的參數(shù)與上述的參數(shù)相似。等離子體將光刻膠從結(jié)構(gòu)上去除，并產(chǎn)生揮發(fā)性的副產(chǎn)品，比如CO2。該方法在第一光刻膠層和第二硬掩模層之間有很高的選擇性。另外，在第一光刻膠層和第三OSG層之間有很高的選擇性。
在步驟408中，將另一層第一光刻膠層應(yīng)用到IC結(jié)構(gòu)。該另一層第一光刻膠層上的圖案用于刻蝕通孔。在步驟410中，在該第二硬掩模層和第三OSG層刻蝕通孔。本領(lǐng)域的技術(shù)人員都明白，通孔刻蝕的氣體和工藝參數(shù)取決于參數(shù)的變化，如硬掩模材料和OSG材料的類型。
在步驟412中，按照上述的工藝參數(shù)，向反應(yīng)器100中通入N2O。激發(fā)N2O氣體，形成等離子體，用N2O等離子體對形成通孔圖案的光刻膠層進(jìn)行去除。
本發(fā)明然后產(chǎn)生通孔的有機(jī)插塞。在步驟414中，通過首先應(yīng)用BARC或ARC之類的有機(jī)材料來產(chǎn)生有機(jī)插塞。在步驟416中，使用N2O對BARC或ARC進(jìn)行回蝕來產(chǎn)生如上述的所需的有機(jī)插塞。
在步驟418中，使用前面刻蝕的硬掩模層上的溝槽圖案對第三OSG層刻蝕溝槽。如上文所述，刻蝕溝槽中涉及的氣體和工藝參數(shù)取決于IC結(jié)構(gòu)參數(shù)，如硬掩模材料和OSG材料。最后，在步驟420中，用N2O等離子體來去除有機(jī)插塞。請注意，在去除有機(jī)插塞中不必像在回蝕過程中那樣控制灰化速率。作為實(shí)施例而非限制，在該回蝕過程中通過具有較低灰化速率建立控制。
圖5A到圖5J是圖4流程圖中通孔刻蝕和去除過程500的等尺寸圖。圖5A中的IC結(jié)構(gòu)具有第一有機(jī)光刻膠(PR)層502，第二中間硬掩模層504，第三OSG層506和第四阻障層508。第一有機(jī)光刻膠層中有圖案化到其中的溝槽510。如上文所述，IC結(jié)構(gòu)置于反應(yīng)器100內(nèi)。圖5B顯示了在經(jīng)歷步驟404后的IC結(jié)構(gòu)，在第二硬掩模層504刻蝕該溝槽510。
圖5C顯示了由步驟406向反應(yīng)室100通入N2O后的IC結(jié)構(gòu)。N2O轉(zhuǎn)化為等離子體對光刻膠層502進(jìn)行去除，留下溝槽刻蝕的硬掩模層504。
圖5D顯示了如步驟408所述，應(yīng)用另一層光刻膠層512后的IC結(jié)構(gòu)。圖5E顯示如步驟410所述，通孔514刻蝕到IC結(jié)構(gòu)。圖5F顯示了如步驟412所述，經(jīng)過另一次N2O去除光刻膠過程以去除光刻膠層512后的IC結(jié)構(gòu)。
如步驟414所述，通過應(yīng)用BARC516之類的有機(jī)材料來產(chǎn)生有機(jī)插塞。圖5G顯示了帶有BARC516的IC結(jié)構(gòu)。圖5H描繪了用如步驟416所述，的N2O氣體對ARC516進(jìn)行回蝕來產(chǎn)生所需的有機(jī)插塞518后的IC結(jié)構(gòu)。在圖5I中，如步驟418所述，對含硅電介質(zhì)材料，即OSG層已經(jīng)刻蝕所需深度的溝槽。最后，圖5J顯示了帶有所需溝槽510和通孔514的IC結(jié)構(gòu)。通過通入如步驟420所述的N2O等離子體去除有機(jī)插塞獲得最終的IC結(jié)構(gòu)。
盡管說明書中的描述包含諸多限制，但這并不意味著對權(quán)利要求的范圍作出限制，而僅僅是本發(fā)明一些優(yōu)選實(shí)施例的示例說明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在看過本說明書后，其它更多的實(shí)施方式也是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求以及與此要求保護(hù)的權(quán)利相當(dāng)?shù)娜糠秶鶝Q定。
權(quán)利要求
1.一種在通孔內(nèi)產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法，所述通孔位于具有含硅電介質(zhì)材料的集成電路(IC)結(jié)構(gòu)中，所述方法包括第一步，應(yīng)用有機(jī)化合物于集成電路(IC)結(jié)構(gòu)，所述有機(jī)化合物填充所述通孔和所述IC的表面；第二步，將一氧化二氮(N2O)氣體通入反應(yīng)器；第三步，在所述反應(yīng)器產(chǎn)生等離子體；第四步，除去所述有機(jī)化合物的一部分以便所述有機(jī)插塞占據(jù)所述通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)化合物是抗反射涂層(ARC)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)化合物是底層抗反射涂層(BARC)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將稀釋劑和所述N2O氣體混合產(chǎn)生混合氣，以及將所述混合氣通入所述反應(yīng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述稀釋劑是惰性氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述有機(jī)插塞的所述方法應(yīng)用于雙鑲嵌工藝中進(jìn)行的多個步驟中的一個步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硅電介質(zhì)材料選自包括有機(jī)硅化物玻璃(OSG)、二氧化硅(SiO2)和氟化硅玻璃(FSG)的一組材料。
8.一種在通孔中產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法，所述通孔位于具有第一光刻膠層、第二中間層和第三含硅電介質(zhì)材料層的集成電路結(jié)構(gòu)中，所述方法包括第一步，將有機(jī)化合物應(yīng)用到IC結(jié)構(gòu)中，所述有機(jī)化合物構(gòu)成為填充通孔和所述IC的表面；第二步，將一氧化二氮(N2O)氣體通入反應(yīng)器；第三步，在所述反應(yīng)器產(chǎn)生等離子體；第四步，除去所述有機(jī)化合物的一部分，以在通孔中產(chǎn)生所述有機(jī)插塞。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)化合物是抗反射涂層(ARC)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)化合物是底層抗反射涂層(BARC)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括將稀釋劑與所述N2O氣體混合產(chǎn)生混合氣，以及將所述混合氣通入所述反應(yīng)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述稀釋劑是惰性氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述有機(jī)插塞的所述方法應(yīng)用于雙鑲嵌工藝中進(jìn)行的多個步驟中的一個步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述含硅電介質(zhì)材料選自包括有機(jī)硅化物玻璃(OSG)、二氧化硅(SiO2)和氟化硅玻璃(FSG)的一組材料。
15.一種在通孔中產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法，所述通孔位于具有第一光刻膠層、第二中間層和第三含硅電介質(zhì)材料層的集成電路結(jié)構(gòu)中，所述方法包括第一步，將有機(jī)化合物應(yīng)用到IC結(jié)構(gòu)，其中所述有機(jī)化合物是底層抗反射涂層(BARC)，所述有機(jī)化合物構(gòu)成為填充所述通孔和所述IC的表面；第二步，將一氧化二氮(N2O)氣體通入反應(yīng)器；第三步，在所述反應(yīng)器產(chǎn)生等離子體；第四步，除去所述有機(jī)化合物的一部分，以在所述通孔中產(chǎn)生所述有機(jī)插塞。
16.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括將稀釋劑與所述N2O氣體混合產(chǎn)生混合氣，和將所述混合氣通入所述反應(yīng)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述稀釋劑是惰性氣體。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述含硅電介質(zhì)材料選自包括有機(jī)硅化物玻璃(OSG)、二氧化硅(SiO2)和氟化硅玻璃(FSG)的一組材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述有機(jī)插塞的所述方法應(yīng)用于雙鑲嵌工藝中進(jìn)行的多個步驟中的一個步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在通孔中產(chǎn)生有機(jī)插塞的方法，所述通孔位于具有硅基電介質(zhì)材料的集成電路(IC)中，產(chǎn)生所述有機(jī)插塞的所述方法包括應(yīng)用有機(jī)化合物，比如底層抗反射涂層。所述有機(jī)化合物填充通孔。然后將一氧化二氮(N
文檔編號H01L21/02GK1864257SQ200480029165
公開日2006年11月15日 申請日期2004年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月8日
發(fā)明者拉奧·安納普勒格德, 朱海倫 申請人:蘭姆研究公司