公开(公告)号：DE112012005023T5

公开(公告)日：2014-08-21

申请号：DE112012005023

申请日：2012-11-23

Applicant: IBM

Inventor： FULLER NICHOLAS C M ,  RANADE RAJIV M ,  TOTIR GEORGE G ,  JOSHI PRATIK P ,  KHOJASTEH MAHMOUD

IPC: H01L21/00

Abstract: Eine organische Planarisierungsschicht (OPL) wird auf einem Halbleitersubstrat gebildet, welches eine Vielzahl von Gate-Leitungen darauf umfasst. Jede Gate-Leitung umfasst zumindest ein High-k-Gate-Dielektrikum und eine Metall-Gate-Zone. Anschließend wird auf der OPL ein strukturierter Photoresist angeordnet, welcher mindestens eine darin ausgebildete Struktur aufweist. Die mindestens eine Struktur in dem Photoresist verläuft senkrecht zu jeder der Gate-Leitungen. Die Struktur wird dann durch Ätzen in die OPL und Abschnitte jeder der darunter liegenden Gate-Leitungen übertragen, um eine Vielzahl von Gate-Stapeln bereitzustellen, welche jeweils zumindest einen High-k-Dielektrikums-Abschnitt und einen Metall-Gate-Abschnitt umfassen. Der strukturierte Photoresist und die verbleibende OPL-Schicht werden dann unter Anwendung einer Folge von Schritten entfernt, welche ein erstes In-Kontakt-Bringen mit einer ersten Säure, ein zweites In-Kontakt-Bringen mit einer wässrigen, Cer enthaltenden Lösung und ein drittes In-Kontakt-Bringen mit einer zweiten Säure umfassen.

公开(公告)号：DE112012004495T5

公开(公告)日：2014-07-24

申请号：DE112012004495

申请日：2012-10-24

Applicant: IBM ,  ZEON CORP

Inventor： BRINK MARKUS ,  ENGELMANN SEBASTIAN U ,  FULLER NICHOLAS C M ,  GUILLORN MICHAEL A ,  NAKAMURA MASAHIRO ,  MIYAZOE HIROYUKI

IPC: H01L21/027 ,  G03F7/20

Abstract: Ein Stapel aus einer Hartmaskenschicht, einer Weichmaskenschicht und einem Photoresist wird auf einem Substrat gebildet. Der Photoresist wird strukturiert, so dass er mindestens eine Öffnung umfasst. Die Struktur wird durch ein anisotropes Ätzen in die Weichmaskenschicht übertragen, wodurch ein kohlenstoffreiches Polymer gebildet wird, welches mehr Kohlenstoff als Fluor umfasst. Das kohlenstoffreiche Polymer kann durch Verwenden eines Fluorkohlenwasserstoff enthaltenden Plasmas gebildet werden, welches mit Fluorkohlenwasserstoff-Molekülen gebildet wird, die mehr Wasserstoff als Fluor umfassen. Die Seitenwände der Weichmaskenschicht werden mit dem kohlenstoffreichen Polymer beschichtet und dieses verhindert eine Verbreiterung der Struktur, die in die Weichmaske übertragen wird. Der Photoresist wird anschließend entfernt und die Struktur in der Weichmaskenschicht wird in die Hartmaskenschicht übertragen. Seitenwände der Hartmaskenschicht werden mit dem kohlenstoffreichen Polymer beschichtet, um eine Verbreiterung der Struktur zu verhindern, die in die Hartmaske übertragen wird.

公开(公告)号：GB2509660B

公开(公告)日：2016-02-24

申请号：GB201407290

申请日：2012-10-25

Applicant: ZEON CORP ,  IBM

Inventor： CHANG JOSEPHINE B ,  ENGELMANN SEBASTIAN U ,  FULLER NICHOLAS C M ,  GUILLORN MICHAEL A ,  NAKAMURA MASAHIRO

IPC: H01L21/31 ,  H01L21/311

Abstract: An anisotropic silicon nitride etch provides selectivity to silicon and silicon oxide by forming a fluorohydrocarbon-containing polymer on silicon surfaces and silicon oxide surfaces. Selective fluorohydrocarbon deposition is employed to provide selectivity to non-nitride surfaces. The fluorohydrocarbon-containing polymer interacts with silicon nitride to form a volatile compound, thereby enabling etching of silicon nitride. The fluorohydrocarbon-containing polymer interacts with silicon oxide at a low reaction rate, retarding, or completely stopping, the etching of silicon oxide. The fluorohydrocarbon-containing polymer does not interact with silicon, and protects silicon from the plasma. The anisotropic silicon nitride etch can be employed to etch silicon nitride selective to silicon and silicon oxide in any dimension, including small dimensions less than 50 nm.

公开(公告)号：DE112012004143T5

公开(公告)日：2014-09-11

申请号：DE112012004143

申请日：2012-10-25

Applicant: IBM ,  ZEON CORP

Inventor： NAKAMURA MASAHIRO ,  GUILLORN MICHAEL A ,  FULLER NICHOLAS C M ,  ENGELMANN SEBASTIAN U ,  CHANG JOSEPHINE B

IPC: H01L21/311 ,  H01L21/762 ,  H01L21/8232 ,  H01L27/085

Abstract: Eine anisotrope Ätzung von Siliciumnitrid stellt Selektivität gegenüber Silicium und Siliciumoxid durch Ausbilden eines fluorkohlenwasserstoffhaltigen Polymers auf Siliciumflächen und Siliciumoxidflächen bereit. Eine selektive Abscheidung von Fluorkohlenwasserstoff wird eingesetzt, um Selektivität gegenüber Nichtnitridflächen bereitzustellen. Das fluorkohlenwasserstoffhaltige Polymer tritt mit Siliciumnitrid in Wechselwirkung, um eine flüchtige Verbindung zu bilden, wodurch ein Ätzen von Siliciumnitrid ermöglicht wird. Das fluorkohlenwasserstoffhaltige Polymer tritt bei einer niedrigen Reaktionsgeschwindigkeit mit Siliciumoxid in Wechselwirkung und verzögert oder beendet das Ätzen von Siliciumoxid vollständig. Das fluorkohlenwasserstoffhaltige Polymer tritt nicht mit Silicium in Wechselwirkung und schützt das Silicium vor dem Plasma. Die anisotrope Ätzung von Siliciumnitrid kann eingesetzt werden, um Siliciumnitrid selektiv gegenüber Silicium und Siliciumoxid in einer beliebigen Größenordnung zu ätzen, darunter bei kleinen Abmessungen von weniger als 50 nm.

公开(公告)号：DE112012004488T5

公开(公告)日：2014-07-10

申请号：DE112012004488

申请日：2012-10-25

Applicant: IBM ,  ZEON CORP

Inventor： BRINK MARKUS ,  BRUCE ROBERT L ,  ENGELMANN SEBASTIAN U ,  FULLER NICHOLAS C M ,  MIYAZOE HIROYUKI ,  NAKAMURA MASAHIRO

IPC: H01L21/768 ,  H01L23/522

Abstract: Auf einem Substrat wird ein Stapel gebildet, der von unten nach oben eine stickstoffhaltige dielektrische Schicht, eine Verbindungsebene-Schicht aus dielektrischem Material und eine Hartmaskenschicht aufweist. Die Hartmaskenschicht und die Verbindungsebene-Schicht aus dielektrischem Material werden durch eine Ätzung strukturiert. Die stickstoffhaltige dielektrische Schicht wird unter Einsatz der strukturierten Hartmaskenschicht als Ätzmaske durch eine anisotrope Durchbruchätzung strukturiert, die ein Fluorkohlenwasserstoff-enthaltendes Plasma einsetzt, um durch die stickstoffhaltige dielektrische Schicht zu brechen. Fluorkohlenwasserstoff-enthaltende Gase, die zum Erzeugen des Fluorkohlenwasserstoff-enthaltenden Plasmas verwendet werden, erzeugen einen kohlenstoffreichen Polymerrückstand, der mit der stickstoffhaltigen dielektrischen Schicht wechselwirkt, um flüchtige Verbindungen zu bilden. Die Plasmaenergie kann auf unter 100 eV gesenkt werden, um eine Schädigung von physisch freigelegten Oberflächen der Verbindungsebene-Schicht aus dielektrischem Material zu verringern.

公开(公告)号：GB2509660A

公开(公告)日：2014-07-09

申请号：GB201407290

申请日：2012-10-25

Applicant: IBM ,  ZEON CORP

Inventor： CHANG JOSEPHINE B ,  ENGELMANN SEBASTIAN U ,  FULLER NICHOLAS C M ,  GUILLORN MICHAEL A ,  NAKAMURA MASAHIRO

IPC: H01L21/31 ,  H01L21/311

Abstract: An anisotropic silicon nitride etch provides selectivity to silicon and silicon oxide by forming a fluorohydrocarbon-containing polymer on silicon surfaces and silicon oxide surfaces. Selective fluorohydrocarbon deposition is employed to provide selectivity to non-nitride surfaces. The fluorohydrocarbon-containing polymer interacts with silicon nitride to form a volatile compound, thereby enabling etching of silicon nitride. The fluorohydrocarbon-containing polymer interacts with silicon oxide at a low reaction rate, retarding, or completely stopping, the etching of silicon oxide. The fluorohydrocarbon-containing polymer does not interact with silicon, and protects silicon from the plasma. The anisotropic silicon nitride etch can be employed to etch silicon nitride selective to silicon and silicon oxide in any dimension, including small dimensions less than 50 nm.

公开(公告)号：SG122018A1

公开(公告)日：2006-05-26

申请号：SG200506915

申请日：2005-10-31

Applicant: IBM ,  CHARTERED SEMICONDUCTOR MFG

Inventor： FULLER NICHOLAS C M ,  DALTON TIMOTHY JOSEPH ,  JOY RAYMOND ,  LIN YI-HSIUNG ,  LOW CHUN HUI

Abstract: Methods of forming a metal line and/or via critical dimension (CD) in a single or dual damascene process on a semiconductor substrate, and the resist scheme implemented, are disclosed. The method includes forming a multiple layer resist scheme including a first planarizing layer of a first type material over the substrate, a second dielectric layer of a second type material over the planarizing layer, and a third photoresist layer of a third type material over the dielectric layer. The types of material alternate between organic and inorganic material. The third layer is patterned for the metal line and/or via CD. Sequential etching to form the metal line and/or via critical dimension using a tailored etch recipe particular to each of the first photoresist layer, the second dielectric layer and the third planarizing layer as each layer is exposed is then used. Accurate CD formation and adequate resist budget are provided.