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Dokumentenidentifikation DE60025072T2 22.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001061156
Titel Verfahren zur Nachbehandlung einer abgeschiedenen, kohlenstoffhaltigen Schicht auf einem Substrat
Anmelder Applied Materials, Inc., Santa Clara, Calif., US
Erfinder Huang, Judy H., Los Gatos, CA 95032, US
Vertreter Böck, Tappe, Kirschner Rechtsanwälte Patentanwälte, 81479 München
DE-Aktenzeichen 60025072
Vertragsstaaten DE, GB, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.05.2000
EP-Aktenzeichen 001099175
EP-Offenlegungsdatum 20.12.2000
EP date of grant 28.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.06.2006
IPC-Hauptklasse C23C 16/56(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C23C 16/32(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H01L 21/3105(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   C23C 14/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Herstellung von integrierten Schaltungen auf Substraten. Spezieller bezieht sich die Erfindung auf eine Plasmabehandlung einer Siliciumcarbidschicht, um die Haftung an eine angrenzende Schicht zu verbessern und die Oxidation der Kohlenstoff enthaltenden Schicht zu minimieren.

Unterhalb des Viertel-Mikron-Bereichs liegende Metallisierung auf mehreren Niveaus ist eine der Schlüsseltechnologien für die nächste Generation der Integration im ultragroßen Maßstab (ULSI). Die zuverlässige Ausbildung von Verbindungsmerkmalen auf mehreren Niveaus ist für den Erfolg von ULSI sehr wichtig und für die andauernden Bemühungen, die Schaltungsdichte zu erhöhen und die Qualität individueller Substrate und Chips zu erhöhen. Mit der Erhöhung der Schaltungsdichte sind Material- und Strukturänderungen in dem Substratstapel aufgetreten. Einige fundamentale Eigenschaften, beispielsweise die Haftung von Schichten und der Widerstand gegen Oxidation, müssen daher erneut betrachtet werden.

Wenn Schichten in einer Sequenz abgeschieden werden, wird die Haftung zwischen den Schichten wichtig, um die strukturelle Integrität aufrecht zu erhalten und die Betriebserfordernisse für die Bauteile, die hergestellt werden, zu erfüllen. Die Verwendung von neuen Materialien mit niedrigem k, die als Sperrschichten, Ätz-Stopschichten, anti-reflektive Überzüge (ARCs), Passivierungsschichten und andere Schichten nützlich sind, müssen eine gute Haftung aufweisen, damit sie in der Herstellungssequenz integriert werden können. Beispielsweise verwenden einige der neuen Materialien für ULSI eine Dotierung mit einem Halogen, beispielsweise Fluor, um den k-Wert der Schichten abzusenken, während erwünschte physikalische Eigenschaften, beispielsweise Festigkeit, aufrecht erhalten werden. Etwas von dem dotierten Material kann jedoch in der Verarbeitung als Gas austreten. Wenn aneinander grenzende Schichten abgeschieden und schließlich getempert werden, können die Schichten daher nicht ordnungsgemäß aneinander haften, was ein Ablösen der Schichten zur Folge hat.

Zusätzlich müssen die neuen Materialien einen verbesserten Widerstand gegen Oxidation haben, insbesondere bei Schichten, die einem oxidierenden Plasma ausgesetzt sind. Als ein Beispiel benötigen die Schichten eine bemusterte Ätzung und werden daher einem Photolithographie-Verfahren unterworfen, bei dem eine Schicht aus Photoresist-Material (typischerweise organische Polymere) auf der Schicht abgeschieden wird, um das Ätzmuster zu definieren.

Nach dem Ätzen wird die Photoresist-Schicht dadurch entfernt, dass die Photoresist-Schicht einem aktiven Sauerstoffplasma ausgesetzt wird, ein Verfahren, das typischerweise als „Veraschung" bezeichnet wird. Während der rigorosen, durch Plasma, verbesserten Oxidation des Veraschungsverfahrens, stoßen die geladenen Teilchen des Plasmas mit dem Substrat zusammen, was einen Filmverlust verursacht und/oder das Kristallgitter des Substrats verzerren kann, wodurch die Integrität der Bauteile, die auf dem Substrat ausgebildet werden, untergraben wird. Eine Erosion oder ein Filmverlust kann zu Kurzschlüssen zwischen den eine reduzierte Dimensionierung aufweisenden Merkmalen führen, beispielsweise Kontakte, Vias, Leitungen und Trenchs. Die Oxidation bei der Veraschung scheint besonders Kohlenstoff enthaltende Materialien zu beeinflussen, beispielsweise SiC, und daher könnten solche Materialien allgemein auch von einer verbesserten Haftung und einem erhöhten Widerstand gegen Oxidation profitieren. Somit ist ein verbesserter Oxidationswiderstand und Filmverlustwiderstand gegenüber derart harten Umgebungen erforderlich, um die Schaltungsintegrität der reduzierte Dimensionen aufweisenden Merkmale aufrecht zu erhalten.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Verarbeitung des Substrats zu verbessern, so dass der Widerstand gegenüber Oxidation und die Haftung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien ohne Verminderung des Ausstoßes, was zu Abschaltzeiten beiträgt und zu Risiken der Kontamination führt, erhöht wird. Dieses Ziel wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 erreicht. Die vorliegende Erfindung liefert allgemein eine verbesserte Haftung und einen verbesserten Oxidationswiderstand von Kohlenstoff enthaltenden Schichten ohne die Notwendigkeit für eine zusätzlich abgeschiedene Schicht. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer im Handel erhältlichen CVD-Plasma-Verarbeitungskammer ist, in der das Plasmaverfahren der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann;

2 ein Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR)-Diagramm des SiC der vorliegenden Erfindung ist, das die spezielle Bindungsstruktur zeigt;

3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer dualen Damascene-Struktur zeigt, welche die vorliegende Erfindung verwendet.

Die vorliegende Erfindung liefert eine verbesserte Haftung und einen verbesserten Oxidationswiderstand einer Kohlenstoff enthaltenden Schicht, indem die Schicht einem Inertgas-Plasma ohne die Notwendigkeit für eine zusätzliche abgeschiedene Schicht ausgesetzt wird.

1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Kammer für die chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CVD), beispielsweise eine CENTURA® DxZTM-CVD-Kammer, die von Applied Materials, Inc. in Santa Clara, Kalifornien erhältlich ist und in der das Plasmabehandlungsverfahren der Erfindung durchgeführt werden kann. Die Erfindung kann in anderen Verarbeitungskammern einschließlich einer durch eine Lampe aufgeheizten Verarbeitungskammer durchgeführt werden. Die Verarbeitungskammer 10 umfasst einen Gasverteiler 11, der typischerweise als „Duschkopf" bezeichnet wird, um Prozessgase durch perforierte Löcher (nicht gezeigt) in dem Verteiler auf einem Substrat 16 zu verteilen, das auf einem Substratträger 12 liegt. Der Substratträger 12 wird widerstandsbeheizt und ist auf einem Trägerstempel 13 montiert, so dass der Substratträger und das auf der Oberfläche des Substratträgers gelagerte Substrat in kontrollierter Weise durch einen Liftmotor 14 zwischen einer unteren Lade/Entlade-Position und einer oberen Verarbeitungsposition neben dem Verteiler 11 bewegt werden kann. Wenn der Substratträger 14 und das Substrat 16 in der Verarbeitungsposition sind, sind sie von einem Isolierring 17 umgeben. Während der Verarbeitung werden Gase, die zu dem Verteiler 11 eingeleitet werden, gleichförmig radial über der Substratoberfläche verteilt. Die Gase werden durch eine Mündung 24 durch ein Vakuumpumpensystem 32 abgeführt. Ein kontrolliertes Plasma wird neben dem Substrat durch Anwendung von RF-Energie auf den Verteiler 11 von einer RF-Stromquelle 25 ausgebildet. Der Substratträger 12 und die Kammerwände sind typischerweise geerdet. Die RF-Stromquelle 25 kann RF-Energie entweder mit einer einzigen Frequenz oder mit gemischten Frequenzen liefern, um die Abscheidung möglicher Gase, die in die Kammer 10 eingeführt werden, zu verbessern. Ein Controller 34 steuert die Funktionen der Stromversorgungen, des Liftmotors, des Massencontrollers für die Gaseinspritzung, die Vakuumpumpe und andere zugehörige Kammer- und/oder Verarbeitungsfunktionen. Der Controller führt eine System-Steuersoftware aus, die in einem Speicher 38 gespeichert ist, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Festplatte ist, und er kann analoge oder digitale Eingangs/Ausgangs-Platinen, Schnittstellen-Platinen und Schrittmotor-Steuerplatinen umfassen. Optische und/oder magnetische Sensoren werden im allgemeinen verwendet, um bewegliche mechanische Einrichtungen zu bewegen und deren Position zu bestimmen. Ein Beispiel solch einer CVD-Verarbeitungskammer ist in dem US-Patent 5,000,113 beschrieben.

Die obige Beschreibung des CVD-Systems ist nur zum Zwecke der Darstellung, und andere Plasmaausrüstung, beispielsweise Elektroden-Zykotron-Resonanz (ECR)-Plasma-CVD-Einrichtungen, induktiv gekoppelte RF-Hochdichte-Plasma-CVD-Vorrichtungen oder dergleichen können verwendet werden. Zusätzlich sind Abwandlungen des oben beschriebenen Systems möglich, beispielsweise Abwandlungen in der Auslegung des Substratträgers, der Auslegung der Heizung, der Anordnung der RF-Stromanschlüsse, den Elektrodenkonfigurationen und anderen Aspekten. Beispielsweise könnte das Substrat von einem widerstandsbeheizten Substratträger getragen und aufgeheizt werden.

Das Verfahrensregime unter Verwendung eines He-Plasmas wird in Tabelle 1 bereitgestellt. Im Vergleich damit und zu einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird ein Prozessregime unter Verwendung von Sauerstoff enthaltendem N2O in Tabelle 2 bereitgestellt. Die Gase sind repräsentativ, und andere Gase, beispielsweise andere inerte Gase oder andere Sauerstoff enthaltende Gase können verwendet werden.

TABELLE 1 FÜR He-PLASMA
TABELLE 2 FÜR N2O PLASMA

Die obigen Prozessregime können verwendet werden, um die freiliegende Oberfläche einer SiC-Schicht mit He-Plasma entsprechend der vorliegenden Erfindung, oder um als Vergleich ein N2O-Plasma, oder andere inerte oder oxidierende Gase in einer CENTURA® DxZTM-CVD-Kammer, wie oben beschrieben, zu behandeln. Unter Verwendung der Parameter der Tabellen 1 oder 2 wird ein He- bzw. N2O-Gas in die Kammer mit einer Rate von etwa 100 bis etwa 4000 Standard-Kubikzentimeter (sccm), vorzugsweise etwa 750 bis etwa 2000 sccm, einströmen gelassen. Der Kammerdruck wird auf etwa 133 pa (1 Torr) bis etwa 1600 pa (12 Torr), mehr bevorzugt auf etwa 5333 pa (4 Torr) bis etwa 1200 pa (9 Torr), gehalten. Eine einzige 13,56 MHz-RF-Energiequelle liefert etwa 50 bis etwa 800 Watt (W), mehr bevorzugt etwa 100 bis etwa 400 W, an die Kammer. Eine Energiedichte von etwa 0,1 bis etwa 1,7 W/cm2 (0,7 bis etwa 11 W/in2), und mehr bevorzugt etwa 0,2 bis etwa 0,9 W/cm2 (1,4 bis etwa 5,7 W/in2), wird verwendet. Die RF-Energiequelle kann eine RF-Stromquelle mit gemischter Frequenz sein. Die Substratoberflächentemperatur wird auf etwa 0° bis etwa 500°C, mehr bevorzugt etwa 100° bis etwa 400°C, gehalten. Das Substrat wird etwa 0,5 cm (200 mils) bis etwa 1,7 cm (700 mils), mehr bevorzugt etwa 0,75 cm (300 mils) bis etwa 1,26 cm (500 mils), von der Gasplatte angeordnet.

Das Substrat wird dem Plasma vorzugsweise während etwa 10 bis 40 Sekunden ausgesetzt. In den meisten Fällen behandelt ein Behandlungszyklus, der 20 Sekunden dauert, die Schicht wirkungsvoll, um die Haftung zu erhöhen und/oder die Oxidationsfähigkeit zu reduzieren. Die Parameter könnten für andere Kammern, Substratschichten und andere Gase nachgestellt werden, die zu einer Verbesserung der Haftung beitragen, insbesondere bei solchen Verfahren, welche die Haftung verbessern, ohne die zusätzliche Abscheidung von Schichten zu erfordern.

Ein Material, das in vorteilhafter Weise bei mehrfachen Verwendungen eingesetzt worden ist, ist SiC mit niedrigem k, das in den parallel anhängigen Anmeldungen, US-Aktenzeichen 09/165,248 mit dem Titel „A Silicon Carbide Deposition For Use As A Barrier Layer And An Etch Stop", eingereicht am 1. Oktober 1998, und eine Fortsetzungsanmeldung mit dem US-Aktenzeichen 09/219,945 mit dem Titel „A Silicon Carbide Deposition For Use As A Low Dielectric Constant Anti-Reflective Coating", eingereicht am 23. Dezember 1998, offengelegt, und beide übertragen an den Übertragungsempfänger der vorliegenden Erfindung, Applied Materials, Inc. Dieses spezielle SiC bietet den Vorteil, dass es in der Lage ist, als Sperrschicht, als Ätz-Stopschicht, als ARC- und/oder als Passivierungsschicht funktionieren kann, sowie auch einen niedrigen k-Wert hat und von der verbesserten Haftung und dem erhöhten Oxidationswiderstand profitieren könnte.

Die Prozessregime ergeben ein SiC-Material mit einer Dielektrizitätskonstante von weniger als 7, vorzugsweise etwa 5 oder weniger, und mehr bevorzugt etwa 4,2 oder weniger. Um solch eine SiC-Schicht auf einem 200 mm-Wafer abzuscheiden, wird eine reaktive Gasquelle, beispielsweise Trimethylsilan, in eine Reaktionskammer, beispielsweise eine CENTURA® DxZTM-Kammer eingeführt, wobei eine erhebliche Quelle an Sauerstoff in die Reaktionszone eingeführt wird, das Trimethylsilan mit einer bevorzugten Rate von etwa 50 bis etwa 200 sccm fließt. Vorzugsweise wird ein Edelgas, beispielsweise Helium oder Argon, in die Kammer mit einer Rate von etwa 200 bis etwa 1000 sccm einströmen gelassen. Der Kammerprozess wird vorzugsweise bei etwa 6 bis etwa 1330 pa (10 Torr) aufrecht erhalten. Eine einzige 13,56 MHz-RF-Energiequelle liefert vorzugsweise etwa 400 bis etwa 600 W an die Kammer, vorzugsweise etwa 0,9 bis 1,4 W/cm2 (5,7 bis etwa 8,6 W/in2). Die Substratoberflächentemperatur wird vorzugsweise bei etwa 300° bis etwa 400°C während der Abscheidung des SiC gehalten, und das Substrat wird vorzugsweise etwa 0,67 cm (300 mils) bis etwa 1,26 cm (500 mils) von dem Gas-Duschkopf weg angeordnet.

2 ist eine Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR)-Analyse von Mustern von SiC, die mit einem He-Plasma gemäß der vorliegenden Erfindung und im Vergleich mit einem N2O-Plasma behandelt wurden, wobei die Bindungsstruktur von jeder behandelten SiC-Schicht gezeigt ist. Die obere Linie A zeigt die Bindungsstruktur einer SiC-Schicht wie abgeschieden. Die Abschnitte der Analyse, die unterschiedlichen Bindungsstrukturen entsprechen, die der vorliegenden Erfindung zugeordnet werden, wurden identifiziert einschließlich der Si(CH3)n und SiC-Bindungen. Der Linie A überlagert ist die Bindungsstruktur des Musters nach der He-Plasmabehandlung. Wie zu ersehen ist, hat die He-Plasmabehandlung einen minimalen bis keinen Effekt auf die Zusammensetzung und die gemessene Bindungsstruktur des Musters. Ebenfalls der Linie A überlagert ist die Bindungsstruktur des Musters nach einer O2-Plasmabehandlung. Durch Konditionierung des Substrats mit dem He-Plasma vor der Behandlung des Substrats mit dem O2-Plasma, während etwa 10 bis etwa 30 Minuten, zeigte das Substrat keinen merklichen Effekt von der O2-Plasmabehandlung.

Die untere Linie B zeigt die Bindungsstruktur eines SiC-Musters nach der N2O-Plasmabehandlung. Die N2O-Plasmabehandlung ändert die Bindungsstruktur von dem unbehandelten Muster, das in der oberen Linie A gezeigt ist. Die Änderung erscheint weitgehend in der Si-O-Bindungsstruktur des mit N2O-Plasma behandelten Musters. Der unteren Linie B überlagert ist die Bindungsstruktur des Musters, das mit einem N2O-Plasma behandelt und dann einer O2-Plasmabehandlung, beispielsweise Veraschung, während etwa 10 bis etwa 30 Minuten, ausgesetzt wurde. Es tritt kein wesentlicher Unterschied in der Bindungsstruktur des Musters nach der Plasmabehandlung mit N2O und des Musters nach einer nachfolgenden Oz-Plasmabehandlung auf.

Die Resultate bestätigen, dass das He-Plasma die Zusammensetzung der SiC-Schicht nicht wesentlich beeinflusst, wie durch ESCA/XPS- und FTIR-Analysen festgestellt wurde. Die He-Behandlung erzeugt weniger Veränderung in der chemischen Zusammensetzung als die N2O-Plasmabehandlung. Es wird angenommen, dass die Änderung hauptsächlich eine physikalische Änderung in der Bindungsstruktur der Oberflächenschicht ist, hauptsächlich der Si-freiliegenden Bindungen als ein Resultat der He-Plasmabehandlung. Die Oberflächenänderung aufgrund der He-Plasmabehandlung könnte weniger als etwa 5 × 10–4 &mgr;m (5 Ǻ) bis etwa 10–3 &mgr;m (10 Ǻ) tief sein. Bei der N2O-Plasmabehandlung von SiC wird angenommen, dass der Sauerstoff aus dem N2O-Gas reagiert, um eine Si-O-Bindung und/oder eine C-O-Bindung an der SiC-Oberfläche zu bilden, was die freien Bindungen von Si reduziert und die Haftung und den Oxidationswiderstand verbessert.

Beispiel 1

Die Tabellen 3 und 4 zeigen Daten eines Berichts über eine Elektronenspektroskopie zum Zwecke der chemischen Analyse/Röntgenstrahlen-Photoelektronen-Spektroscan (ESCA/XPS)-Analyse auf die Änderungen der chemischen Zusammensetzung und Änderungen der Bindungsstruktur einer SiC-Schicht, die auf einer dielektrischen Schicht abgeschieden wurde und einem Behandlungsplasma, beispielsweise He entsprechend der vorliegenden Erfindung oder zum Vergleich einem N2O-Plasma, ausgesetzt wurde.

Eine Reihe von SiC-Schichten wurden einer Plasmabehandlung entsprechend den Prozessregimen, die in den Tabellen 1 und 2 angegeben sind, ausgesetzt. Ein He- oder N2O-Gas wurde in eine Kammer mit einer Rate von etwa 1500 sccm einströmen gelassen, der Kammerdruck wurde auf etwa 1130 pa (8,5 Torr) gehalten, und eine einzige 13,56 MHz-RF-Energiequelle lieferte etwa 250 W an die Kammer für ein 200 mm-Wafer. Die Substratoberflächentemperatur wurde bei etwa 250°C bis etwa 400°C gehalten, und das Substrat wurde etwa 400 mils von der Gasplatte entfernt angeordnet. Das Substrat wurde dem Plasma für etwa 20 Sekunden ausgesetzt.

TABELLE 3

Ein unbehandeltes SiC-Muster enthielt etwa 56% C, 8% O, 36% Si und für nachlässigbare Mengen an N, F und Cl. Die mit dem He-Plasma behandelte SiC-Schicht enthielt eine ähnliche Zusammensetzung. Das He-Plasma wurde ohne erhebliche Anwesenheit anderer Gase einschließlich Sauerstoff, Wasserstoff und/oder Stickstoff, verwendet. In dem Maße, in dem jeglicher Sauerstoff, Wasserstoff und/oder Stickstoff in dem He-Gasplasma vorhanden war, war die Anwesenheit dieser Gase vernachlässigbar.

Das mit N2O behandelte Muster änderte gemessen an oder nah bei der Oberfläche die Zusammensetzung der SiC-Schicht zu etwa 5% C, 67% O und 28% Si, was die zusätzliche Oxidation der Oberfläche der SiC-Schicht wiedergibt. Wegen der Änderungen in der Oberflächenzusammensetzung aufgrund der N2O-Plasmabehandlung, wurde die SiC-Schicht auch in dem gesamten Innenbereich des Schichtquerschnitts, der eine Dicke von etwa 3 × 10–1 &mgr;m (3000 Ǻ) hat, analysiert. Die Analyse zeigte eine Änderung in der Zusammensetzung zu etwa 35% C, 24% O, 36% Si und 3% N.

Tabelle 4 zeigt die Daten eines Berichts einer ESCA/XPS-Analyse, wobei der Kohlenstoffgehalt und die chemische Bindungsstruktur im Detail gezeigt ist, die mit dem Kohlenstoff der Muster von Tabelle 3 zusammenhängen.

TABELLE 4

Die Resultate zeigen, dass die Bindungsstruktur mit der He-Plasmabehandlung relativ konstant bleibt. Die Zusammensetzung der SiC-Oberfläche wird mit der N2O-Plasmabehandlung modifiziert, so dass sie mehr C-C- und C-H-Bindungen enthält, und es wird angenommen, dass sie Si-O- und/oder C-O-Bindungen bildet und ansonsten die freien Bindungen des Si und andere freie Bindungen passiviert. Die Bindungsänderungen an der Oberfläche erhöhen die Haftung zu nachfolgenden Schichten. Zusätzlich oxidiert das N2O einen dünnen Abschnitt der Schicht durch die kontrollierte N2O-Behandlung, wodurch eine Oberfläche erzeugt wird, die im Vergleich zu einer unbehandelten Schicht gegenüber einer weiteren und tieferen Oxidation resistent ist.

Beispiel 2

Tabelle 5 zeigt die Resultate der Plasmabehandlung von SiC in einer Veraschungs-Kompatibilitätsstudie. Eine Reihe von Mustern mit SiC wurde mit einem He-Plasma gemäß der vorliegenden Erfindung oder im Vergleich mit einem N2O-Plasma behandelt, wobei die bevorzugten Prozessparameter verwendet wurden, die oben in den Tabellen 1 und 2 beschrieben sind. Ein Muster einer SiC-Schicht wurde als Vergleichsmuster unbehandelt, und ein anderes Muster, bei dem eine undotierte Silicium-Oxid-Schicht (USG) auf der SiC-Schicht abgeschieden war, wurde als weiteres Vergleichsbeispiel gelassen.

Für dieses Beispiel wurde He- oder N2O-Gas in eine Kammer mit einer Rate von etwa 1500 sccm einströmen gelassen, der Kammerdruck wurde auf etwa 1130 pa (8,5 Torr) gehalten, und eine einzige 13,56 MHz-RF-Energiequelle lieferte etwa 250 W an die Kammer für ein 200 mm-Wafer. Die Substratoberflächentemperatur wurde bei etwa 350°C bis etwa 450°C gehalten, und das Substrat wurde etwa 400 mils von der Gasplatte entfernt angeordnet. Das Substrat wurde dem Plasma während etwa 20 Sekunden ausgesetzt. Die Gegenmessungen wurden vor und nach einem Veraschungsprozess genommen, bei dem ein Sauerstoffplasma verwendet wurde, um eine Photoresist-Schicht zu entfernen. Wie zu ersehen ist, zeigen die Resultate, dass die He- und N2O-Plasmabehandlungen die weitere Oxidation in Luft oder anderen oxidierenden Umgebungen, beispielsweise beim Veraschen, reduziert oder verhindert.

TABELLE 5

Die Unterschiede zwischen dem unbehandelten SiC und dem mit Plasma behandelten SiC sind ersichtlich, indem die Unterschiede in den näherungsweisen Oxidschicht-Dicken verglichen werden, die in Tabelle 5 gezeigt sind. Eine große Steigerung in der Schichtdicke aufgrund der Oxidation kann die Eigenschaften der gesamten Schicht durch Erhöhen der Dielektrizitätskonstante oder durch Verminderung der Fähigkeit einer Sperrschicht, einer Metalldiffusion zu widerstehen, beeinflussen. Es ist daher erwünscht, jegliche Erhöhung der Oxidschicht-Dicke auf ein Minimum herabzusetzen. Die Oxidschicht-Dicke der unbehandelten SiC-Schicht war etwa 40 Ǻ vor der Veraschung und etwa 191 Ǻ nach der Veraschung, eine Erhöhung von etwa 1,5 × 10–2 &mgr;m (150 Ǻ). Im Gegensatz dazu war die Oxidschicht-Dicke der SiC-Schicht, die mit He-Plasma behandelt wurde, etwa 0 Ǻ vor der Veraschung und etwa 6 × 10–3 &mgr;m (60 Ǻ) nach der Veraschung, ein Anstieg von nur etwa 6 × 10–3 &mgr;m (60 Ǻ). Das SiC, das mit dem N2O-Plasma behandelt wurde, hat eine anfängliche Oxidschicht-Dicke von etwa 2,1 × 10–2 &mgr;m (210 Ǻ) und eine resultierende Oxidschicht-Dicke von etwa 2,55 × 10–2 &mgr;m (255 Ǻ) nach dem Veraschungsverfahren, eine Erhöhung von nur etwa 4,5 × 10–3 &mgr;m (45 Ǻ). Als Vergleich zu den mit Plasma behandelten SiC-Schichten wurde etwa 2,4 × 10–2 &mgr;m (240 Ǻ) von USG über einer SiC-Schicht abgeschieden und dann einem Veraschungsprozess unterworfen. Die Dicke vor der Veraschung war etwa 2,42 × 10–2 &mgr;m (242 Ǻ) und nach der Veraschung 2,56 × 10–2 &mgr;m (256 Ǻ), ein Erhöhung von etwa 1,4 × 10–3 &mgr;m (14 Ǻ). Die Testresultate zeigen, dass die behandelten SiC-Schichten einer Oxidation bei der Veraschung um etwa 300% mehr widerstehen als die unbehandelte SiC-Schicht. Die Resultate zeigen auch, dass die behandelten SiC-Schichten als Resultat eine Oxidation haben, die nur etwa 3 × 10–3 &mgr;m (30 Ǻ) bis etwa 4,5 × 10–3 &mgr;m (45 Ǻ) mehr beträgt als eine darunterliegende SiC-Schicht mit einer darauf abgeschiedenen USG-Schicht.

Beispiel 3

Eine Reihe von SiC-Schichten wurden einer N2O-Plasmabehandlung gemäß den Prozessregimen, die in Tabelle 2 angegeben sind, ausgesetzt. Für dieses Beispiel wurden etwa 1500 sccm eines N2O-Gases in die Kammer strömen gelassen, der Kammerdruck wurde auf etwa 1130 pa (8,5 Torr) gehalten, eine RF-Energie von etwa 250 W wurde in die Kammer mit einer Substrattemperatur von etwa 350°C bis etwa 400°C und mit einem Abstand zwischen Substrat und Gasplatte von etwa 1 cm (400 mils) abgegeben. In diesem Test umfassten die Substratschichten eine 0,5 &mgr;m–2 &mgr;m (5000–20000 Ǻ) dicke Schicht aus USG, eine 2 × 10–2 &mgr;m–1 × 10–1 &mgr;m (200–1000 Ǻ) dicke Schicht aus SiC, gefolgt von einer weiteren USG-Oxidschicht, die darauf abgeschieden wurde, und dann abgedeckt mit einer 5 × 10–2 &mgr;m (500 Ǻ)-Schicht aus Nitrid-Material. Die SiC-Schicht wurde mit dem Plasma der vorliegenden Erfindung vor der Abscheidung der USG-Schicht behandelt. In einem Satz von Tests wurden Muster, die eine SiC-Schicht hatten, mit einem N2O-Plasma während etwa 20 Sekunden behandelt. Auf einem Satz von Mustern wurde eine 7 × 10–1 &mgr;m (7000 Ǻ)-Schicht aus USG-Material darauf abgeschieden, und in einem anderen Satz wurde eine 1 &mgr;m (10000 Ǻ)-Schicht aus USG-Material darauf abgeschieden, wobei jede Dicke repräsentativ für typische Abscheidungs-Dicken in kommerziellen Ausführungsbeispielen war. Ähnliche Muster wurden mit ähnlichen USG-Dicken, die darauf abgeschieden wurden, vorbereitet, wobei die SiC-Schicht während etwa 30 Sekunden statt 20 Sekunden behandelt wurde. Jeder Satz wurde auf Schichtablösung unter einem optischen Mikroskop nach etwa 1 Std., 2 Std., 3 Std. und 4 Std. Temperbehandlung untersucht. Selbst mit einer Temperungs-Temperatur von 450°C zeigten die Muster keine Schichtablösung.

Ähnliche Serien von Tests wurden mit ähnlichen SiC-Schichten mit darauf abgeschiedenen USG-Schichten während ähnlicher Zeitdauern der Behandlung durchgeführt, wobei jedoch ein He-Plasmabehandlungsverfahren gemäß den Parametern von Tabelle 1 verwendet wurde. Insbesondere wurden bei diesem Beispiel etwa 1500 sccm He-Gas in die Kammer einströmen gelassen, der Kammerdruck wurde auf etwa 1130 pa (8,5 Torr) gehalten, eine RF-Energie von etwa 250 W wurde in die Kammer mit einer Substrattemperatur von etwa 350°C bis etwa 400°C und einem Abstand zwischen Substrat und Gasplatte von etwa 1 cm (400 mils) abgegeben. Die He-Plasmabehandlung ergab ähnliche Resultate wie die N2O-Plasmabehandlung (N2O wird nicht als inertes Gas im Sinne der Bedeutung von Anspruch 1 verstanden).

Beispiel 4

Eine Reihe von SiC-Schichten wurde einer Plasmabehandlung der vorliegenden Erfindung unterworfen, und die Charakteristiken der Schichthaftung wurden getestet. Die verwendeten Behandlungsparameter waren innerhalb des bevorzugten Bereichs von Tabelle 2. Speziell wurden für dieses Beispiel etwa 1500 sccm eines N2O-Gases in die Kammer strömen gelassen, der Kammerdruck wurde bei etwa 1130 pa (8,5 Torr) gehalten, eine RF-Energie von etwa 250 W wurde in die Kammer mit einer Substrattemperatur von etwa 350°C bis etwa 400°C und einem Abstand von Substrat zur Gasplatte von etwa 1 cm (400 mils) abgegeben. Die Substratschichten umfassten etwa 5 × 10–1 &mgr;m (500 Ǻ) USG, eine 5 × 10–2 &mgr;m (500 Ǻ) dicke Schicht aus SiC, wobei die SiC-Schicht mit einer Plasmabehandlung während etwa 20 Sekunden unterworfen wurde. Eine weitere USG-Oxidschicht von etwa 1 &mgr;m (10000 Ǻ) wurde darauf abgeschieden, und dann abgedeckt mit einer 5 × 10–2 &mgr;m (500 Ǻ) dicken Schicht aus Nitrid-Material. Jeder Substratstapel wurde bei etwa 450°C während vier bis acht Zyklen von etwa 30 Minuten, während einer Gesamtzeit von etwa zwei bis etwa vier Stunden getempert, um die Diffusion von Sauerstoff und anderen Gasen zu fördern, die eine Schichtablösung verursachen würden.

Die Schichthaftung des Stapels wurde dann durch einen „Stempel-Zieh-Test" getestet, bei dem ein Stempel typischerweise durch ein Epoxy-Klebemittel an dem Stapel befestigt und dann in einer Zugrichtung gezogen wird, und bei dem die Zugkraft gemessen wird, bis entweder der Stempel oder das Epoxy-Klebemittel sich von dem Substrat löst, oder die Schichten sich von den restlichen Substratschichten trennen. Selbst mit Temperungs-Temperaturen von 450°C während mehrerer Zyklen, zeigten die Muster keine Schichtablösung vor der Stempeltrennung von dem Substrat. Bei der N2O-Plasmabehandlung des SiC während 20 Sekunden, waren mehr als etwa 790 kg/cm2 (11000 psi) erforderlich, um die nachfolgende Schicht von dem SiC abzuheben oder zu trennen, wobei der Stempel bei etwa 790 kg/cm2 (11000 psi) sich ohne Schichtablösung der Schichten von dem Epoxy gelöst hat.

Ähnliche Sätze von Tests wurden an SiC-Mustern unter Verwendung der He-Plasmabehandlungsparameter von Tabelle 1 durchgeführt. Insbesondere wurden für dieses Beispiel etwa 1500 sccm He-Gas in die Kammer einströmen gelassen, der Kammerdruck wurde auf etwa 1130 pa (8,5 Torr) gehalten, und eine RF-Energie von etwa 250 W wurde in die Kammer mit einer Substrattemperatur von etwa 350°C bis etwa 400°C und einem Abstand zwischen Substrat und Gasplatte von etwa 400 mils abgegeben. Ähnliche Schichtdicken und ähnliche Behandlungszeiten wie bei der N2O-Plasmabehandlung, die oben beschrieben wurde, wurde in der He-Plasmabehandlung verwendet.

Die He-Plasmabehandlung erforderte mehr als etwa 570 kg/cm2 (7900 psi), um die nachfolgende Schicht von dem SiC abzuheben, wobei der Stempel bei etwa 570 kg/cm2 (7900 psi) sich von dem Epoxy löste. Kommerziell ist ein Wert von etwa 290 kg/cm2 (4000 psi) annehmbar. Im Vergleich würden ähnliche Stapel typischerweise bei einem Stempel-Zieh-Test bei weniger als etwa 70 kg/cm2 (1000 psi) versagen und ohne Behandlung der vorliegenden Erfindung, Schichtablösung zeigen. Das He-Plasma ist bevorzugt und ausreichend für die meisten kommerziellen Verarbeitungen von Substraten, insbesondere wegen der Ähnlichkeit in der Chemie zwischen der SiC-Abscheidung und der He-Plasmabehandlung.

Die vorliegende Erfindung kann bei einer Vielzahl von Strukturen einschließlich Damascene-Strukturen und auch in einer Vielzahl von Schichten innerhalb der Strukturen verwendet werden. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Damascene-Struktur, die in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mehrere Schichten aus SiC als eine Sperrschicht, Ätz-Stopschicht, ARC- und/oder andere Schichten enthält, wobei jede Schicht der Plasmabehandlung der vorliegenden Erfindung ausgesetzt werden kann. Ferner umfasst die Struktur vorzugsweise eine „in situ"-Abscheidung von zwei oder mehreren verschiedenen Schichten in dem Stapel. Die dielektrischen Schichten können mit denselben oder ähnlichen Precursor-Gasen wie das SiC-Material abgeschieden werden, oder sie können mit anderen Precursor-Gasen abgeschieden werden. Bei metallischen Schichten, beispielsweise Kupfer, die als Merkmale abgeschieden werden, verwendet das Ausführungsbeispiel vorzugsweise ein Plasma, das ein Reduktionsmittel, beispielsweise Ammoniak, enthält, um jegliche Oxide zu reduzieren, die auf den metallischen Oberflächen auftreten können.

Wenigstens zwei Schemata können verwendet werden, um eine duale Damascene-Struktur zu entwickeln, wobei Linien/Trenchs gleichzeitig mit Vias/Kontakten gefüllt werden. In einem „Gegenbohrungs"-Schema werden die integrierten Schaltungen typischerweise durch Abscheiden einer Sperrschicht, einer ersten dielektrischen Schicht, einer Ätz-Stopschicht, einer zweiten dielektrischen Schicht, einer ARC und eines Photoresist ausgebildet, wobei das Substrat dann geätzt wird. In 3 umfasst die integrierte Schaltung 10 ein darunterliegendes Substrat 60, das eine Reihe von Schichten umfasst, die darauf abgeschieden sind, und in dem ein Merkmal 62 ausgebildet worden ist. Wenn ein Leiter, beispielsweise Kupfer, über dem Merkmal 62 abgeschieden wird, kann der Leiter oxidieren. In situ mit der Abscheidung der verschiedenen Schichten, kann das Oxid auf dem Leiter einem Plasma ausgesetzt werden, das ein Reduktionsmittel aus Stickstoff und Sauerstoff, beispielsweise Ammoniak, enthält, um das Oxid zu reduzieren. Ein Ausführungsbeispiel ist in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung, Nr. 09/193,920, beschrieben, die Plasmaprozessparameter beschreibt, bei denen eine Ammoniak-Flussrate von etwa 100 bis etwa 1000 sccm mit einem Kammerdruckbereich von etwa 133 pa (1 Torr) bis etwa 1200 pa (9 Torr), einer RF-Energie von etwa 100 bis etwa 1000 W bei einem 200 mm-Wafer und ein Abstand zwischen Substrat und Gasplatte von etwa 0,5 cm (200 mils) bis etwa 1,5 cm (600 mils) beschreibt.

Das SiC kann in situ als eine Sperrschicht, eine Ätz-Stopschicht, eine ARC- und/oder eine Passivierungsschicht mit den dielektrischen Schichten abgeschieden werden. Bei jeder SiC-Schicht kann die Plasmabehandlung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispielsweise wird eine SiC-Sperrschicht 64, vorzugsweise etwa 500 Ǻ dick, über dem Substrat und dem Merkmal abgeschieden. Ohne die Notwendigkeit, das Substrat zu entfernen, kann eine dielektrische Schicht 66 in situ über der Sperrschicht 64 vorzugsweise etwa 5 × 10–1 &mgr;m (5000 Ǻ) dick abgeschieden werden. Vorzugsweise ist die dielektrische Schicht ein auf Oxid basierendes dielektrisches Material mit Eigenschaften von niedrigem k. Die dielektrische Schicht kann ein undotiertes Silicium-Dioxid-Material, das auch als undotiertes Silicium-Glas (USG) bekannt ist, ein Fluor dotiertes Silicium-Glas (FSG) oder ein anderes Silicium-Kohlenstoff-Sauerstoff basierendes Material sein, von denen einige Materialien solche mit niedrigem k sein können. Eine Ätz-Stopschicht 68 mit niedrigem k, auch aus SiC-Material gemäß der vorliegenden Erfindung, wird dann in situ auf der dielektrischen Schicht 66 bis zu einer Dicke von etwa 2 × 10–2 &mgr;m (200 Ǻ) bis etwa 1 × 10–1 &mgr;m (1000 Ǻ), vorzugsweise etwa 5 × 10–2 &mgr;m (500 Ǻ), abgeschieden. Das Ätz-Stopmaterial ist typischerweise ein Material, das eine niedrigere Ätz-Rate im Vergleich zu der dielektrischen Schicht hat, die geätzt wird, und sie gestattet einige Flexibilität bei dem Ätzverfahren, um sicherzustellen, dass eine vorgegebene Tiefe erreicht wird. In einigen gut charakterisierten Ätzverfahren kann die Ätz-Stopschicht unnötig sein. Eine weitere dielektrische Schicht 70 wird über der Ätz-Stopschicht 68 mit einer Dicke von etwa 5 × 10–1 &mgr;m (500 Ǻ) bis etwa 1 &mgr;m (10000 Ǻ), vorzugsweise etwa 7 × 10–1 &mgr;m (7000 Ǻ), abgeschieden. Die dielektrische Schicht 70 kann das gleiche Material wie die dielektrische Schicht 66 sein. Ebenso kann die dielektrische Schicht 70 in situ mit der Sperrschicht 64, der dielektrischen Schicht 66 und der Ätz-Stopschicht 68 abgeschieden werden. Eine ARC 72, ebenfalls aus SiC-Material und vorzugsweise etwa 600 Ǻ dick, wird auf der dielektrischen Schicht 70 abgeschieden, wobei die gleiche oder eine ähnliche Chemie wie bei der darunterliegenden Ätz-Stopschicht und der Sperrschicht verwendet wird. Nach der Abscheidung der ARC wird eine Photoresist-Schicht (nicht gezeigt) auf der ARC 72 abgeschieden. Das Abscheiden und die Belichtung des Photoresist und das Ätzen würden normalerweise in anderen Kammern erreicht. Die Photoresist-Schicht wird unter Verwendung herkömmlicher Photolithographie belichtet, um ein Muster für Vias/Kontakte 20a zu bilden. Die Schichten werden dann unter Verwendung herkömmlicher Ätzverfahren geätzt, wobei typischerweise Fluor-, Kohlenstoff- und Sauerstoff Ionen verwendet werden, um die Vias/Kontakte 20a zu bilden. Die Photoresist-Schicht wird danach entfernt. Eine weitere Photoresist-Schicht wird abgeschieden und belichtet, um Merkmale als Muster auszubilden, beispielsweise eine Leitung/einen Trench 20b, und die Schichten) werden geätzt, um die Leitunglden Trench 20b zu bilden. Die Photoresist-Schicht wird danach entfernt. Eine Deckschicht 22 kann über den Merkmalen oder auf den Feldern zwischen den Merkmalen nötig sein, die typischerweise aus Ta, TaN, Ti, TiN und anderen Materialien besteht. Ein leitfähiges Material 20, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, wird dann gleichzeitig sowohl in der Via/dem Kontakt 20a und der Leitung/dem Trench 20b abgeschieden. Sobald das leitfähige Material 20 über dem Merkmal oder den Merkmalen abgeschieden ist, kann es ebenfalls einem Plasma ausgesetzt werden, das ein Reduktionsmittel, beispielsweise Ammoniak, enthält, um jegliche Oxide zu reduzieren. Eine weitere SiC-Sperrschicht 75 kann über dem leitfähigen Material 20 abgeschieden werden, um dabei zu helfen, eine Diffusion des Leiters durch die nachfolgenden Schichten zu verhindern.

Ein anderes Schema zur Erzeugung einer dualen Damascene-Struktur ist als „selbstausrichtender Kontakt" (SAC)-Schema bekannt. Das SAC-Schema ist ähnlich wie das Gegenbohrungs-Schema mit der Ausnahme, dass eine Photoresist-Schicht über der Ätz-Stopschicht abgeschieden wird, dass die Ätz-Stopschicht geätzt wird und dass der Photoresist entfernt wird. Sodann werden die nachfolgenden Schichten, beispielsweise eine weitere dielektrische Schicht, über der bemusterten Ätz-Stopschicht abgeschieden, eine ARC wird über der dielektrischen Schicht abgeschieden, und eine zweite Photoresist-Schicht wird über der ARC abgeschieden, wobei der Stapel wiederum geätzt wird. In dem Ausführungsbeispiel von 3 wird beispielsweise eine Photoresist-Schicht (nicht gezeigt) über der Ätz-Stopschicht 68 typischerweise in einer separaten Kammer von der Ätz-Stop-Abscheidung abgeschieden. Die Ätz-Stopschicht 68 wird geätzt, um ein Muster für die Vialden Kontakt 20a zu bilden. Die Photoresist-Schicht wird entfernt. Die dielektrische Schicht 70 und die ARC 72 können dann in situ in derselben Kammer abgeschieden werden, wie die Ätz-Stopschicht abgeschieden wurde. Eine weitere Photoresist-Schicht wird auf der ARC 72 abgeschieden. Der Photoresist wird dann belichtet, um das Muster für die Leitung/den Trench 20b zu bilden. Die Leitung/der Trench 20b und die Via/der Kontakt 20a werden dann gleichzeitig geätzt. Die Photoresist-Schicht wird danach entfernt. Das leitfähige Material 20 und, wenn erwünscht, eine weitere Sperrschicht 75 werden dann über dem Substrat abgeschieden.

Die In situ-Verarbeitung wird wegen der verminderten Anzahl unterschiedlicher Materialien und Regime, und insbesondere, weil das SiC als Sperrschicht, Ätz-Stopschicht, ARC-Schicht und selbst als Passivierungsschicht und Dampfsperre verwendet werden kann, verbessert. Die In situ-Verarbeitung wird ferner in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch Verwendung derselben oder ähnlicher Precursor-Gase verbessert, um die dielektrischen Schichten abzuscheiden. Die Verminderung oder das Vermeiden der Notwendigkeit, das Substrat aus der Verarbeitungskammer zwischen der Abscheidung der Schicht zum Zwecke der Kammerreinigung und dergleichen zu entfernen, verbessert den Durchsatz, vermindert die Abschaltzeit und vermindert das Risiko einer Kontamination.

In einigen Fällen kann die Ätzung in derselben Kammer durchgeführt werden, indem die Prozessbedingungen eingestellt werden. In vielen Fällen kann jedoch das Substrat in eine Ätzkammer gebracht werden. In solchen Fällen kann die Verarbeitung in einem Gruppen-Werkzeug (Cluster Tool) durchgeführt werden, das sowohl eine Abscheidungskammer als auch eine Ätzkammer enthält, beispielsweise das Gruppen-Werkzeug, das in dem US-Patent, Nr. 4,951,601, gezeigt ist. Das abdichtbare Gruppen-Werkzeug ermöglicht es, dass die Verarbeitung in dem Gruppen-Werkzeug ablaufen kann, ohne unnötigerweise den Umgebungsbedingungen ausgesetzt zu sein. Wenn möglich, gestattet eine bevorzugte Anordnung jedoch die Verarbeitung in derselben Kammer, um die Übertragungszeit zwischen den Kammern zum Zwecke eines erhöhten Durchsatzes zu reduzieren.

Ferner liefert die In Situ-Verarbeitung eine genaue Kontrolle über die Rate des Übergangs zwischen der abgeschiedenen Schicht und der vorhergehenden Schicht. Der Übergang zwischen den zwei Schichten wird durch den Übergang zwischen den Chemien und den dazugehörigen Prozessparametern kontrolliert, die zur Abscheidung der Schichten verwendet werden. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine genaue Kontrolle über den Übergang durch die Kontrolle über das Plasma, die Prozessgas-Flussraten und andere Prozessparameter. Der Übergang kann abrupt sein und kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Plasma gelöscht wird, wonach die dielektrischen Schichten und die verschiedenen SiC-Schichten abgeschieden werden, während das Substrat in der Kammer verbleibt. Allmähliche Übergänge können ebenfalls erreicht werden, indem beispielsweise die Flussraten der Prozessgase verändert werden. In einem Prozess, bei dem eine dielektrische FSG-Schicht abgeschieden wird, kann die Flussrate des Silicium-Tetrafluorids, das gewöhnlich für die Abscheidung von FSG verwendet wird, reduziert werden, während der Helium- oder Argon-Fluss erhöht wird, um einen glatten Übergang von der dielektrischen Schicht zu der SiC-Schicht zu erzeugen. Die Flexibilität in dem Übergang wird dadurch ermöglicht, das mehrere Schichten in situ abgeschieden werden können. Die obrige Diskussion bezieht sich auf eine beispielhafte Sequenz und ist nicht so zu konstruieren, dass sie auf solch eine Sequenz begrenzt ist, da solch eine In situ-Verarbeitung auf eine Vielzahl von Sequenzen angewendet werden könnte. Auch sind diese Strukturen beispielhaft für eine duale Damascene-Struktur, und es ist nicht beabsichtigt, sie auf die möglichen Ausführungsbeispiele einzuschränken.

Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht dafür gedacht, die Erfindung, außer wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, einzuschränken. Ferner kann bei den Ausführungsbeispielen die Reihenfolge der Schichten modifiziert werden, und somit umfasst der Begriff „abgeschieden auf", oder dergleichen, in der Beschreibung und den Ansprüchen eine Schicht, die oberhalb der vorhergehenden Schicht, jedoch nicht notwendigerweise unmittelbar angrenzend an die frühere Schicht abgeschieden ist und die höher in dem Stapel liegen kann. Beispielsweise können ohne Einschränkung verschiedene Deckschichten neben den dielektrischen Schichten, den Sperrschichten, den Ätz-Stopschichten, den Metallschichten und anderen Schichten abgeschieden werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Bearbeiten eines Substrats, umfassend:

    Abscheiden einer Schicht, die Siliciumkarbid aufweist, auf dem Substrat, und

    Aussetzen der Siliciumkarbidschicht gegenüber einem Behandlungsplasma, das im wesentlichen aus einem chemisch-trägen Gas besteht, für etwa 10 bis etwa 40 Sekunden bei einer Leistungsdichte von 0,1 W/cm2 (0,7 W/in2) bis 1,7 W/cm2 (11 W/in2), wobei

    das Aussetzen der Siliciumkarbidschicht gegenüber dem Behandlungsplasma an Ort und Stelle nach der Abscheidung der Siliciumkarbidschicht erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das chemisch-träge Gas He ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Aussetzen der Siliciumkarbidschicht gegenüber dem Plasma das Einleiten des chemisch trägen Gases in eine Bearbeitungskammer bei einer Durchflussleistung von 100 bis 4000 sccm, das Aufbauen eines Kammerdrucks zwischen 133 Pa (1 Torr) und 1600 Pa (12 Torr), und das Anlegen einer Hochfrequenzleistung an eine Elektrode der Verarbeitungskammerumfasst.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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