專利名稱：半導體器件制造工藝中的等離子體蝕刻法的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法。更具體地說，本發明涉及半導體器件制造工藝中改善蝕刻斷面的一種等離子體蝕刻法，具體作法是往主蝕刻氣體中混入其它各種氣體并通入這種混合氣體，在部分準備選擇性蝕刻的圓片層側壁上形成供鈍化用的聚合物薄層。
隨著半導體工業的高度發展，對半導體器件提出了高容量和高功能的要求，因而要求提高各元件在有限面積上的集成度，在圓片加工技術的科研方面則尋求超精細和集成度高的圖形。
為制取超精細、高集成度的半導體器件而進行的圓片加工工藝中，廣泛采用干式蝕刻法，而最常用的干式蝕刻法則為等離子體熔融蝕刻法。
然而，采用等離子體的蝕刻法雖然非常重要，但卻是難以掌握的技術。等離子體蝕刻法主要考慮的細節包括蝕刻斷面、較底層的選擇、蝕刻速率和蝕刻的均勻性。這四個細節主要取決于蝕刻設備或所供應氣體的性能，具體地說，均勻性受蝕刻設備性能的影響非常大，其它三個細節則受所供應氣體性能的影響。
近來，有從研究出了往所供應的氣體中加入形成聚合物的氣體、用混合氣體進行等離子體蝕刻來制取超精細、高集成度圖形來改善蝕刻斷面的方法。這類改善蝕刻斷面的方法在S.M.Sze著的“VLSI技術”(1988年McGraw Hill出版社第二版，第200～204頁)和美國專利4,490,209中有介紹。
就是說，用傳統的等離子體蝕刻法蝕刻載有硅的材料層時，按蝕刻層的性質采用含氟(F)和氯(Cl)的鹵素化合物作為主要蝕刻氣體，并用來改善蝕刻層的蝕刻斷面和較低層的選擇性，或用作載氣，其它氣體則混合加入主蝕刻氣中。
混合加入的各種氣體，各有各的預定作用。象氦(He)和氬(Ar)之類的惰性氣體，質量較重，因而這類氣體可用作主蝕刻氣體的載氣，且在用物理濺射法進行蝕刻時起一定的作用。等離子體放電時，氧(O2)和氮(N2)以O、N原子團的形式或O2+、N2+離子態的形式存在，通過增加或減少受蝕刻部分產生的聚合物起控制蝕刻斷面的作用。
溴化氫(HBr)在等離子體中分解后，溴為受蝕刻部分的側壁所吸收，形成Si-Br聚合物線條。這種Si-Br聚合線條通過中斷受蝕刻層側壁表面與氯的反應對良好斷面的形成起印化作用。
圖1(a)和1(b)示出了上述用典型的氯、氫、溴化物、氧和氬組成的混合氣體的方法蝕刻多晶硅層的結果。
圖1中，多晶硅層經蝕刻后的斷面大致呈倒轉梯形的形式，受蝕刻的垂直平面傾斜著。
這樣，由于上述傳統的等離子體蝕刻法蝕刻出來的各層側壁的斷面在垂直度方面不能令人滿意，因而傳統的方法不能用在要求超精細和高集成度的方法中。
本發明的目的是提供半導體器件制造工藝中改進蝕刻斷面外觀的等離子體蝕刻法，蝕刻出來的特定層斷面適合要求超精細、高集成度的工藝用。
本發明的另一個目的是提供半導體器件制造工藝中改善蝕刻層斷面外觀的一種等離子體蝕刻法，即將等離子體狀態下因分解而產生碳烯中間生成物的氣體與含氟或氯的主蝕刻氣體混合，在蝕刻載硅層時采用該混合氣體。
本發明的另一個目的是提供半導體器件制造工藝中的一種供改進蝕刻斷面外觀的等離子體蝕刻法，具體作法是往含氟或氯的蝕刻氣體中混入另一種與溴或其它鹵素結合的氣體，在蝕刻載硅層時通上該混合氣體。
本發明的另一個目的是提供半導體器件制造工藝中的一種供改進蝕刻斷面外觀的等離子體蝕刻法，具體作法是往含氟或氯的蝕刻氣體中混入三溴化硼，在蝕刻載硅層時通上該混合氣體。
本發明的另一個目的是提供半導體器件制造工藝中的一種供改進蝕刻斷面外觀的等離子體蝕刻法，具體作法是往主蝕刻氣體中混入一種因在等離子體狀態中分解而產生碳烯結構中間生成物的氣體，蝕刻金屬層時通上該混合氣。
為達到上述目的，本發明提供的半導體器件制造工藝中的等離子體蝕刻法是將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上多晶硅層上部分加了掩模的圖形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻多晶硅層，該方法的特征在于，它包括以下步驟采用混合氣體作為供應氣體，混合氣體由含氯或氟的蝕刻氣體和另一種在等離子體放電時形成碳烯結構的中間生成物的氣體組成；在斷面的多晶硅層受蝕刻的側壁上形成在等離子體狀態下產生的聚合物，該聚合物為所述中間生成物的混合材料。
蝕刻氣體可以采用Cl2、BCl、HCl、SiCl4、F2、SF6、CF4、CHF3或它們的混合氣體，而作為附加氣體可以采用CH3Br、CH2Br2、CHBr3、C2H5Br、C2H4Br2或它們的混合氣體。
此外，多晶硅的下層是氧化硅(SiO2)制成時，要增加氧的供應量以便在各層之間作出蝕刻選擇。氯對氧的比值最好為2∶1至6∶1。
蝕刻氣體和附加氣體可能產生中間生氣物，以電感耦合或電容耦合的等離子體的形式出現，選擇性地蝕刻多晶硅層。
本發明還提供制備半導體器件時的這樣一種等離子體蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上氧化硅層上部分加了掩模的圖形通過選擇性地蝕刻和離子沖擊蝕刻氧化硅層，該方法的特征在于，它包括以下步驟采用混合氣體作為供應氣體，混合氣體由含氟的蝕刻氣體和另一種在等離子放電時產生碳烯結構中間生成物的氣體混合組成；在斷面的氧化硅層受蝕刻的側壁上形成等離子體狀態下產生的聚合物，該聚合物為所述中間生成物的混合物質。
蝕刻氣體最好采用F2、SF6、CF4、CHF3。
此外，本發明還提供半導體器件制造工藝中蝕刻圓片上載有硅的材料的等離子體蝕刻法，該方法在供應的蝕刻氣體中加了BrI或Br2(其中的溴原子和其它鹵素原子結合)，以便形成一種聚合物供保護斷面通過選擇性蝕刻載硅層形成的側壁。
此外，本發明還提供半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上載硅層上部分加了掩模的圓形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻載硅層，其中供應氣體采用蝕刻氣體和三溴化硼，聚合物就形成在載硅層的斷面用等離子體放電產生的溴和溴化硼蝕刻的側壁上。
此外，本發明還提供半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子狀態，借助于圓片上金屬層上部分加了掩模的圖形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻金屬層，其特征在于，它包括以下兩個步驟采用混合氣體作為供應氣體，混合氣體由蝕刻氣體和另一種在等離子體放電時能產生碳烯結構的中間生成物的氣體混合組成；形成在等離子體狀態下產生的聚合物，該聚合物為斷面的金屬層經蝕刻的側壁上所述中間生成物的混合材料。
圖1(a)和1(b)的照片示出了用傳統半導體器件制造工藝的等離子體蝕刻法蝕刻載硅材料得出的斷面。
圖2的圓片層剖視圖用以說明本發明半導體器件制造工藝的等離子蝕刻法。
圖3(a)和3(b)的照片示出了按本發明的實施例蝕刻載硅材料得出的斷面。
按照本發明，蝕刻是在圓片上形成的特定層進行的，該特定層包括一層載硅材料層和一層金屬材料層，載硅材料層則含有多晶硅層和氧化硅層。
各實施例蝕刻上述各材料層是根據各層的性能適當選擇主蝕刻氣體和混入主蝕刻氣體的另一些氣體進行的。
首先，參看圖2說明應用到多晶硅層的一個實施例。
參看圖2。底層(10)、氧化硅層(12)、多晶硅層(14)和掩蔽用的光刻膠層(16)順次層疊成圓片。
底片(10)是圓片的一個單晶硅組成部分，氧化硅層(12)很薄，只有幾百埃，在底片層(10)上形成，多晶硅層(14)有數千埃厚，形成晶體管的柵極，光刻膠涂層(16)供掩蔽多晶硅層(14)不擬蝕刻的部分。
蝕刻圖2所示的那種具疊片結構的圓片可以采用電感耦合等離子體式設備或電容耦合等離子體設備，前者的等離子是將線圈繞制在石英管上(圖中未示出)作為等離子體源通過感應產生的，后者是電容式的。采用電感耦合式等離子體時，反應器(圖中未示出)前配備有若干片層層疊起來組成的擴散器，供均勻混合蝕刻氣體用。直流偏壓的等離子體產生或形成用的電力采用射頻。溫度條件根據所使用氣體的性能在一定的范圍內調節確定。
如上所述設定等離子體蝕刻設備的操作環境之后，供應蝕刻氣體和附加氣體，蝕刻氣體可以從Cl2、BCl、HCl或SiCl4組成的一組含氯氣體中選取，附加氣體可以從等離子體放電時能產生碳烯結構中間生成物的諸氣體，即CH3Br、CH2Br2、CHBr3、C2H5Br或C2H4Br2中選取溴代甲烷(CH3-Br)。之所以從上述能產生碳烯結構中間生成物的諸氣體中選取溴代甲烷是因為采用的室溫(大約20℃)下為氣態的氣體容易控制象蒸汽壓力之類的參數。此外，改變溫度條件還可以選用其它產生碳烯結構中間生成物的氣體。
另外，還通上氧氣作為另一種控制蝕刻斷面的氣體，并通上惰性氣體(Ar或He)的氬氣作為載氣。雖然蝕刻多晶硅層(14)時是通上含氟的F2、SF6、CF4或CHF3作為蝕刻氣體進行的，但作為一個實施例這里將說明蝕刻反應是在通上含氯的主蝕刻氣體的情況下進行的。
通上上述各氣體(主蝕刻氣體、Cl2、CH3Br、O2和Ar等)然后用所加的射頻將其轉換成等離子體狀態的中間生成物，其機理如下式所示(1)式(2)式(其中x為0或1，y和z分別為0至2，Rf為射頻)(3)式除上述(1)至(3)式外，惰性氣體分解并處于受激活狀態。
如上所述，激活成等離子體狀態的各組分按以下諸式與不為光刻膠層(16)所掩蔽的多晶硅層(14)表面起反應，即(4)式(5)式(6)式(1)式中受激活的氯載在氬載氣上移向多晶硅層(14)的表面，如(4)式那樣與多晶硅層(14)表面上的硅組分結合，生成氯化硅(SiCl)淀積在多晶硅層(14)的表面。
(2)式中以等離子體狀態產生的溴與多晶硅層(14)表面上的硅組分鍵合形成SiBi聚合物如(5)式那樣淀積在該表面上。
此外，(2)式中產生的CxHyBrz為具H-C-Br結構的碳烯，如(6)式中那樣與多晶硅層(14)表面的硅組分結合。這樣，蝕刻形成的各斷面的表面和側壁上出現了呈鏈狀圖形鍵合的聚合物，即CxHyBrz-CxHyBrz鍵。
在此情況下，形成了碳烯，即CxHyBrz，其中各組分按x∶y∶z結合，在x為0和1、y和z為0至2的范圍內變動。考慮到這個比例，分別能產生溴化氫碳烯(CHBr)、二氫碳烯(CH2)和二溴碳烯(CBr2)，且這些碳烯能形成聚合物。
就是說，圓片的多晶硅層(14)蝕刻成圖3中所示的樣子，先是形成按上述過程產生的SiCl和SiBr，在蝕刻多晶硅層的過程中，SiBr和CxHyBrz-CxHyBrz作為聚合物為蝕刻中的表面所吸附或在該表面上形成。
聚合物可以在多晶硅層(14)各斷面的表面上形成，即在側壁或底部側壁上形成。側壁上形成的聚合物(18)可以通過中斷包含在多晶硅層(14)表面中的硅與等離子體狀態的氯的反應使側壁的斷面垂直，從而避免側壁蝕刻過頭或蝕刻得使其斷面不正常。但底部形成的聚合物通過中斷包含在多晶硅層(14)表面的硅與等離子狀態的氯的反應起阻止蝕刻的元件的作用。但底部的聚合物由于受經激活的氬氣的物理濺射而不會影響蝕刻的進行。
如上述過程那樣，在蝕刻繼續下去的過程中，等離子體蝕刻時的氬物理濺射不僅在多晶硅層(14)而且也在多晶硅層(16)供掩蔽用的表面上進行。這時，蝕刻膠中含有碳組分，借助于氬的物理濺射過程擴散開。
由于碳與氧有一定的親合本能，因而當多晶硅層(14)的下部分如圖2那樣由氧化硅層(12)構成時，碳具有根據蝕刻程序與包含在多晶硅下層(14)的氧化硅層(12)中的氧結合的傾向。
因此，當氧化硅的氧與碳結合時，蝕刻會在氧化硅層(12)中進行，從而使蝕刻對各層的選擇性變壞。在本發明的實施例中，通上氧氣來防止上述傾向。于是，氧轉入等離子狀態，并使其轉換成原子團狀態(O)或離子狀態(O2+)，與碳結合變為一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)。
所以，通氧氣或氮氣可以防止各層之間的蝕刻選擇性因蝕刻過程中產生的碳組分而變壞。
然而，若氧氣的量比氯氣的量多得多，則會阻止蝕刻的進行，因此通的氧氣量還得適當。氧氣量與作為主蝕刻氣體的氯氣量的比值最好取2∶1至6∶1左右。
本發明上述實施例經過實際測試，其結果如圖3(a)和3(b)中所示。
測試條件是，主蝕刻氣體采用Cl2，附加氣體采用CH3Br、O2和惰性氣體混合加入。蝕刻設備的條件為電功率800～1000瓦，偏置功率0～300瓦，總壓力2～15噸。此外，所通各氣體的量經過控制之后通入，使得Cl2為10～200sccm，CH3Br為2～100sccm，O2為0～100sccm，惰性氣體為0～200sccm。
供氣單位sccm是表示在1個大氣壓0℃下每分鐘供應的流體量(標準狀態下每分鐘的立方厘米數)的單位。而電極用以控制進行蝕刻的內部空間溫度的溫度取-20～60℃。
將圖3(a)和3(b)上述條件下實驗結果的斷面與圖1(a)和1(b)按傳統方法蝕刻出的斷面進行比較，圖3(a)和3(b)本發明一個實施例的斷面中，由于側壁是垂直的，因而光刻膠層(16)與多晶硅層(14)之間的界面能保持光滑的直線，且總的斷面呈方形，而在圖1(a)和1(b)的斷面中，由于側壁傾斜，因而光刻膠層(16)與多晶硅層(14)之間的界面不能保持光滑的直線，且總斷面呈倒轉的梯形。
此外，在圖3(a)和3(b)中，可以看出，幾乎沒有任何高密度等離子體蝕刻過程中經常出現的溝渠現象。
因此，本發明的上述實施例由于形成的界面如圖3(a)和3(b)所示的那樣光滑而且垂直，因而容易形成集成度高的超細線條圖形。
至于本發明的第二實施例，可以采用這樣的蝕刻法來蝕刻載硅材料層的多晶硅層，其中主蝕刻氣體采用含氟的F2、SF6、CF4或CHF3，附加氣體采用從一組由等離子體放電時能產生碳烯結構中間生成物的CH3Br、CH2Br2、CHBr3、C2H5Br或C2H4Br2組成的氣體選取的氣體。
在上述第二實施例中，其它混入的供蝕刻用的氣體與第一實施例中的相同，設備的蝕刻環境也幾乎相同，還有側壁上蝕刻出的聚合物也起鈍化作用，從而改善了蝕刻斷面的外觀。因此，第二實施例和第一實施例一樣，適宜形成集成度高的超精細圖形。
作為第三實施例，本發明可應用于氧化硅層的蝕刻中。在第三實施例中，用含氟氣體F2、SF6、CF4或CHF3作為主蝕刻氣體來蝕刻一般的氧化硅層，此外還選用在等離子體放電時能產生碳烯結構中間生成物由CH3Br、CH2Br2、CHBr3、C2H5Br或C2H4Br2組成的一組氣體中的一種氣體作為其它氣體混入主蝕刻氣中來蝕刻氧化硅層，取得了與第一實施例同樣的效果。
此外，在第四實施例中，往主蝕氣體中混入溴與一種鹵素原子結合的BrI或Br2，在側壁上形成聚合物來蝕刻載硅材料。在第五實施例中，BBr3作為附加氣體與主蝕刻氣體混合在一起來進行蝕刻，結果蝕刻出的斷面良好。
除如上述第一至第五實施例那樣用干式蝕刻法蝕刻載硅材料層之外，在本發明的第六實施例中，用等離子體放電時能產生碳烯結構中間生成物的成分作為附加氣體在蝕刻金屬層的過程在蝕刻部分形成聚合物，同樣改善了蝕刻斷面且確保了側壁的垂直度。
這樣，本發明通過作為所提供的氣體的中間生成物形成的聚合物改善了干式蝕刻所有細節中公認為最困難的部分的蝕刻斷面，且按本發明干式蝕刻得出的蝕刻斷面具有完美的垂直度。
因此，本發明所能達到的蝕刻層斷面足以用來制造要求高集成度和超精細的半導體器件，從而可以制取高容量、高功能的半導體器件。
雖然上面是就一些特殊實施例來展示和說明本發明的，但本技術領域的行家們都知道，在不脫離本說明書所附權利要求書中所述的本發明的精神實質和范圍的前提下是可以就本發明的形式和細節進行種種修改的。
權利要求
1.半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上多晶硅層上部分加了掩模的圖形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻多晶硅層，其特征在于，它包括以下步驟采用混合氣體作為供應氣體，混合氣體由含氯的蝕刻氣體和另一種在等離子體放電時形成碳烯結構中間生成物的氣體混合組成；在斷面的多晶硅層受蝕刻的側壁上形成在等離子體狀態下產生的聚合物，該聚合物為所述中間生成物的混合材料。
2.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻氣體選自由Cl2、BCl、HCl或SiCl4或它們的混合氣體組成的一組氣體。
3.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，采用He或Ar惰性氣體作為載氣以便通過碰撞清除多晶硅層表面蝕刻的副產品。
4.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，附加氣體選自由CH3Br、CH2Br2、CHBr3、C2H5Br或C2H4Br2或它們的混合氣體組成的一組氣體。
5.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，所述碳烯結構的中間生成物為CxHyBrz，其中x，y，z獨立地表示0或自然數。
6.如權利要求5所述的半導體制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為溴化氫碳烯(CHBr)。
7.如權利要求5所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二氫碳烯(CH2)。
8.如權利要求5所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二溴碳烯(CBr2)。
9.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻是在室溫下進行的，附加氣體采用溴代甲烷(CH3Br)。
10.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，多晶硅的下層由氧化硅(SiO2)制成時，增加氧(O2)的通入量，以便選擇性地蝕刻各層。
11.如權利要求1或10所述的半導體制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，通入的氯與氧的比值為2∶1～6∶1。
12.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻氣體和附加氣體用電感耦合式等離子體源轉換成中間生成物以選擇性地蝕刻多晶硅層。
13.如權利要求1所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻氣體和附加氣體用電容耦合式等離子體源轉換成中間生成物以選擇性地蝕刻多晶硅層。
14.半導體器件制造工藝中的一種等離子蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上多晶硅層上部分加了掩模的圖形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻多晶硅層，其特征在于，它包括以下步驟采用混合體作為供應氣體，混合氣體由含氟的蝕刻氣體和另一種在等離子體放電時形成碳烯結構中間生成物的氣體混合組成；在斷面的多晶硅層受蝕刻的側壁上形成在等離子狀態下產生的聚合物，該聚合物為所述中間生成物的混合材料。
15.如權利要求14所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻氣體選自由F2、SF6、CF4或CHF3或它們的混合氣體組成的一組氣體。
16.如權利要求14所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，采用He或Ar惰性氣體作為載氣通過碰撞來清除多晶硅層的表面蝕刻副產品。
17.如權利要求14所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，附加氣體選自由CH3Br、CH2Br2、C2H5Br或C2H4Br2或它們的混合氣體組成的一組氣體。
18.如權利要求14所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，碳烯結構的中間生成物為CxHyBrz，其中x、y、z獨立地表示0或自然數。
19.如權利要求18所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成為溴化氫碳烯(CHBr)。
20.如權利要求18所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二氫碳烯(CH2)。
21.如權利要求18所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二溴碳烯(CBr2)。
22.如權利要求14所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，多晶硅的下層由氧化硅(SiO2)制成時，增加通入的氧氣量以便選擇性地蝕刻各層。
23.如權利要求14所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，用電感耦合式等離子體源將蝕刻氣體和附加氣體轉換成中間生成物以選擇性地蝕刻多晶硅層。
24.如權利要求14所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，用電容耦合式等離子體源將蝕刻氣體和附加氣體轉換成中間生成物以選擇性地蝕刻多晶硅層。
25.半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上氧化硅層上部分加了掩模的圖形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻氧化硅層，其特征在于，它包括以下步驟采用混合氣體作為供應氣體，混合氣體由含氟的蝕刻氣體和另一種在等離子體放電時形成碳烯結構中間生成物的氣體混合組成；在斷面的氧化硅層受蝕刻的側壁上形成等離子體狀態下產生的聚合物，該聚合物為所述中間生成物的混合材料。
26.如權利要求25所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻氣體選自由F2、SF6、CF4或CHF3或它們的混合氣體組成的一組氣體。
27.如權利要求25所述的半導體氣件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，通入He或Ar惰性氣體作為載體以便通過碰撞清除氧化硅層的表面蝕刻副產物。
28.如權利要求25所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，附加氣體選自CH3Br、CH2Br2、CHBr3、C2H5Br或C2H4Br2或它們的混合氣體組成的一組氣體。
29.如權利要求25所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，碳烯結構的中間生成物為CxHyBrz，其中x、y和z獨立地表示0或自然數。
30.如權利要求29所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為溴化氫碳烯(CHBr)。
31.如權利要求29所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二氫碳烯(CH2)。
32.如權利要求29所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二溴碳烯(CBr2)。
33.如權利要求25所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，用電感耦合式等離子體源將蝕刻氣體和附加氣體轉換形成中間生成物以選擇性地蝕刻氧化硅層。
34.如權利要求25所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，用電容耦合式等離子體源將蝕刻氣體和附加氣體轉換形成中間生成物以選擇性地蝕刻氧化硅層。
35.半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，用以蝕刻圓片上的載硅材料，其特征在于，將BrI或Br2，其中溴與其它鹵素原子結合，與蝕刻氣體一起通入，形成聚合物供保護斷面通過選擇性地蝕刻載硅層形成的側壁。
36.半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上載硅層上部分加了掩模的圖形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻載硅層，其特征在于，供應氣體采用蝕刻氣體和三溴化硼(BBr3)從而在載硅層為等離子體放電產生的溴和溴化硼所蝕刻的斷面的側壁上形成聚合物。
37.半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，該方法將多種供應氣體轉換成等離子體狀態，借助于圓片上金屬層上部分加了掩模的圖形通過選擇性反應和離子沖擊蝕刻金屬層，其特征在于，它包括以下步驟采用混合氣體作為供應氣體，混合氣體由蝕刻氣體和另一種等離子體放電時產生碳烯結構中間生成物的氣體混合組成；在斷面的金屬層受蝕刻的側壁上形成在等離子體狀態下產生的聚合物，該聚合物為所述中間生成物的混合材料。
38.如權利要求37所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻氣體選自由Cl2、BCl、HCl或SiCl4或它們的混合氣體組成的一組氣體。
39.如權利要求37所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，通入He或Ar惰性氣體作為載氣通過碰撞清除金屬層表面蝕刻的副產物。
40.如權利要求37所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，蝕刻氣體選自F2、SF6、CF4或CHF3或它們的混合氣體組成的一組氣體。
41.如權利要求37所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，附加氣體選自由CH3Br、CH2Br2、CHBr3、C2H5Br或C2H4Br2或它們的混合氣體組成的一組氣體。
42.如權利要求37所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，碳烯結構的中間生成物為CxHyBrz，其中x、y和z獨立地表示0或自然數。
43.如權利要求42所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為溴化氫碳烯(CHBr)。
44.如權利要求42所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二氫碳烯(CH2)。
45.如權利要求42所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，中間生成物為二溴碳烯(CBr2)。
46.如權利要求42所述的半導體器件制造工藝中的一種等離子體蝕刻法，其特征在于，金屬的下層由氧化硅(SiO2)制成時，增加通入的氧氣量以便對各層的蝕刻有所選擇。
全文摘要
本發明涉及半導體器件制造工藝中用等離子體選擇蝕刻圓片上的載硅層，它包括采用混合氣體作為供應氣體，混合氣體由含氯或氟的蝕刻氣體和另一種在等離子體放電時產生碳烯結構中間生成物的氣體混合物組成；在斷面的載硅層受蝕刻的側壁上形成在等離子體狀態下產生的聚合物，該聚合物為所述中間生成物的混合材料。因此，本發明的蝕刻層斷面足以用來制造要求高集成度和超細線條的半導體器件，從而可以制取高容量、高功能的半導體器件。
文檔編號C23F4/00GK1164761SQ9611340
公開日1997年11月12日 申請日期1996年9月10日 優先權日1996年5月8日
發明者李輝健, 文大植, 金成經, 金敬勛, 郭奎煥 申請人:三星電子株式會社