(57)【要約】      （修正有）【課題】多孔質低ｋ誘電体層内にデュアルダマシン特徴を形成する方法が提供される。【解決手段】多孔質低ｋ誘電体層内に、ビアが形成される。多孔質低ｋ誘電体層の上に、有機平坦化層が形成され、該有機層は、ビアを満たす。有機平坦化層の上に、フォトレジストマスクが形成される。ＣＯ2 含有エッチングガスを提供すること、および該ＣＯ2 含有エッチングガスから、有機平坦化層をエッチングするプラズマを生成すること、を含むプロセスによって、有機平坦化層内に、特徴がエッチングされる。有機平坦化層をマスクとして使用し、多孔質低ｋ誘電体層内に、トレンチがエッチングされる。有機平坦化層は、剥ぎ取られる。【選択図】図３
2008060565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質低ｋ誘電体層内にデュアルダマシン特徴を形成する方法であって、
前記多孔質低ｋ誘電体層内に、ビアを形成する工程と、
前記多孔質低ｋ誘電体層の上に、有機平坦化層を形成する工程であって、前記有機層は、前記ビアを満たす工程と、
前記有機平坦化層の上に、フォトレジストマスクを形成する工程と、
前記有機平坦化層内に、特徴をエッチングする工程であって、ＣＯ2 含有エッチングガスを提供し、かつ前記有機平坦化層をエッチングするプラズマを前記ＣＯ2 含有エッチングガスから生成する工程と、
前記有機平坦化層をマスクとして使用し、前記多孔質低ｋ誘電体層内に、トレンチをエッチングする工程と、
前記有機平坦化層を剥ぎ取る工程と
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記ＣＯ2 含有エッチングガスは、基本的に、ＣＯ2 とＣＯとからなる方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記低ｋ誘電体層内に特徴をエッチングする工程は、前記ＣＯ2 含有エッチングガスと異なる誘電体エッチングガスの提供を含む方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
前記低ｋ誘電体層内に特徴をエッチングする工程は、フッ素含有ガスの提供と、前記フッ素含有ガスのプラズマへの変換とを含む方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、更に、
前記有機平坦化層の上に、酸化物キャップ層を形成する工程と、
前記酸化物キャップ層の上に、ＢＡＲＣを形成する工程であって、前記フォトレジストマスクは、前記ＢＡＲＣ層の上に形成される工程と
を備える方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、更に、
前記多孔質低ｋ誘電体層の下で、障壁層を開口させる工程を備える方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、更に、
前記有機平坦化層内に、特徴をエッチングする工程に先立って、単一の工程で、前記ＢＡＲＣおよび前記酸化物キャップ層内に、特徴をエッチングする工程であって、フッ素含有ガスの提供と、前記フッ素含有ガスのプラズマへの変換とを含む工程を備える方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記ＣＯ2 含有エッチングガスは、基本的に、ＣＯ2 からなる方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記低ｋ誘電体層内に特徴をエッチングする工程は、前記ＣＯ2 含有エッチングガスと異なる誘電体エッチングガスの提供を含む方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、
前記低ｋ誘電体層内に特徴をエッチングする工程は、フッ素含有ガスの提供と、前記フッ素含有ガスのプラズマへの変換とを含む方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、更に、
前記有機平坦化層の上に、酸化物キャップ層を形成する工程と、
前記酸化物キャップ層の上に、ＢＡＲＣを形成する工程であって、前記フォトレジストマスクは、前記ＢＡＲＣ層の上に形成される工程と、
を備える方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、更に、
前記多孔質低ｋ誘電体層の下で、障壁層を開口させる工程を備える方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、更に、
前記有機平坦化層内に、特徴をエッチングする工程に先立って、単一の工程で、前記ＢＡＲＣおよび前記酸化物キャップ層内に、特徴をエッチングする工程であって、フッ素含有ガスの提供と、前記フッ素含有ガスのプラズマへの変換とを含む工程
を備える方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記有機平坦化層内に、特徴をエッチングする工程は、前記ＢＡＲＣを除去する方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記多孔質低ｋ誘電体層内に、トレンチをエッチングする工程は、前記酸化物キャップを除去する方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法であって、
前記有機平坦化層内に、特徴をエッチングする工程は、前記低ｋ誘電体層を部分的に露出させる方法。
【請求項１７】
多孔質低ｋ誘電体層内にデュアルダマシン特徴を形成する方法であって、
前記多孔質低ｋ誘電体層内に、ビアを形成する工程と、
前記多孔質低ｋ誘電体層の上に、有機平坦化層を形成する工程であって、前記有機層は、前記ビアを満たす、工程と、
前記有機平坦化層の上に、フォトレジストマスクを形成する工程と、
前記低ｋ誘電体層を部分的に露出させる方式で、前記有機平坦化層内に、前記低ｋ誘電体層を損傷させることなく特徴をエッチングする工程と、
前記有機平坦化層をマスクとして使用し、前記多孔質低ｋ誘電体層内に、トレンチをエッチングする工程と、
前記有機平坦化層を剥ぎ取る工程と
を備える方法。
【請求項１８】
誘電体層内にトレンチを形成するための装置であって、前記誘電体層内には、ビアが形成され、前記誘電体層の上には、前記ビアを満たすと共に平坦化表面を形成するために有機平坦化層が形成され、前記平坦表面の上には、酸化物キャップ、ＢＡＲＣ、およびトレンチマスクが形成されており、前記装置は、
プラズマ処理チャンバであって、
プラズマ処理チャンバエンクロージャを形成するチャンバ壁と、
前記プラズマ処理チャンバエンクロージャ内で基板を支えるための基板サポートと、
前記プラズマ処理チャンバエンクロージャ内の圧力を調整するための圧力レギュレータと、
プラズマを維持するために前記プラズマ処理チャンバエンクロージャに電力を提供するための少なくとも１つの電極と、
前記プラズマ処理チャンバエンクロージャにガスを提供するためのガス注入口と、
前記プラズマ処理チャンバエンクロージャからガスを排出させるためのガス排出口と、を含むプラズマ処理チャンバと、
ＣＯ2 ガス源とフッ素含有ガス源とを含み、前記ガス注入口に流体接続されたガス源と、
前記ガス源および前記少なくとも１つの電極に可制御式に接続されたコントローラであって、少なくとも１つのプロセッサおよびコンピュータ可読媒体を含むコントローラと、
を備え、
前記コンピュータ可読媒体は、
前記ＢＡＲＣおよび前記酸化物キャップ層をエッチングするためのコンピュータ可読コードであって、
前記フッ素含有ガス源から前記プラズマ処理チャンバの内部へとフッ素含有ガスを提供するためのコンピュータ可読コードと、
前記フッ素含有ガスをプラズマに変換するためのコンピュータ可読コードと、
前記フッ素含有ガスを停止するためのコンピュータ可読コードと
を含むコンピュータ可読コードと、
前記有機平坦化層をエッチングするためのコンピュータ可読コードであって、
前記ＣＯ2 ガス源からＣＯ2 含有ガスを提供するためのコンピュータ可読コードと、
前記ＣＯ2 含有ガスからプラズマを形成するためのコンピュータ可読コードと、
前記ＣＯ2 含有ガスを停止するためのコンピュータ可読コードと
を含む、コンピュータ可読コードと、
前記有機平坦化層を通して前記誘電体層内にトレンチをエッチングするためのコンピュータ可読コードであって、
前記フッ素含有ガス源から前記プラズマ処理チャンバの内部へとフッ素含有ガスを提供するためのコンピュータ可読コードと、
前記フッ素含有ガスをプラズマに変換するためのコンピュータ可読コードと
を含むコンピュータ可読コードと
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの形成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ処理では、周知のパターン形成プロセスおよびエッチングプロセスを使用して、ウエハ内に半導体デバイスの特徴が定められる。これらのプロセスでは、フォトレジスト（ＰＲ）材料が、ウエハ上に堆積され、次いで、レチクルによるフィルタ処理を経た光に暴露される。レチクルは、一般に、光の伝播を阻止する代表的な特徴形状を有するパターンを形成されたガラス板である。
【０００３】
レチクルを通過した光は、フォトレジスト材料の表面に接触する。光は、フォトレジスト材料の化学組成を変化させ、フォトレジスト材料の一部を現像液で除去可能にする。ポジ型フォトレジスト材料の場合は、露光領域が除去され、ネガ型フォトレジスト材料の場合は、非露光領域が除去される。その後は、フォトレジスト材料による保護を離れた部分の下層材料を除去することによって、ウエハ内に所望の特徴を定めるために、ウエハのエッチングが行われる。
【０００４】
フォトレジストパターンは、最小特徴の幅である限界寸法（ＣＤ）を有する。特徴ＣＤを低減させることが望まれている。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の上記の目的を達成するため、本発明の上記の目的にしたがって、多孔質低ｋ（低誘電率）誘電体層内にデュアルダマシン特徴を形成する方法が提供される。多孔質低ｋ誘電体層内に、ビアが形成される。多孔質低ｋ誘電体層の上に、有機平坦化層が形成され、該有機層は、ビアを満たす。有機平坦化層の上に、フォトレジストマスクが形成される。次いで、ＣＯ2 含有エッチングガスの提供と、該ＣＯ2 含有エッチングガスから、有機平坦化層をエッチングするプラズマの形成とを含むプロセスによって、有機平坦化層内に、特徴がエッチングされる。有機平坦化層をマスクとして使用し、多孔質低ｋ誘電体層内に、トレンチがエッチングされる。有機平坦化層は、剥ぎ取られる。
【０００６】
本発明の別の一態様では、多孔質低ｋ誘電体層内にデュアルダマシン特徴を形成する方法が提供される。多孔質低ｋ誘電体層内に、ビアが形成される。多孔質低ｋ誘電体層の上に、有機平坦化層が形成され、該有機層は、ビアを満たす。有機平坦化層の上に、フォトレジストマスクが形成される。低ｋ誘電体層を部分的に露出させる方式で、有機平坦化層内に、低ｋ誘電体層を損傷させることなく特徴がエッチングされる。有機平坦化層をマスクとして使用し、多孔質低ｋ誘電体層内に、トレンチがエッチングされる。有機平坦化層は、剥ぎ取られる。
【０００７】
本発明の別の一態様では、誘電体層内にトレンチを形成するための装置が提供される。誘電体層内には、ビアが形成され、誘電体層上には、ビアを満たすと共に平坦化表面を形成するために有機平坦化層が形成され、平坦化表面上には、酸化物キャップ、ＢＡＲＣ、およびトレンチマスクが形成される。また、プラズマ処理チャンバが提供される。該プラズマ処理チャンバは、プラズマ処理チャンバエンクロージャを形成するチャンバ壁と、プラズマ処理チャンバエンクロージャ内で基板を支えるための基板サポートと、プラズマ処理チャンバエンクロージャ内の圧力を調整するための圧力レギュレータと、プラズマを維持するためにプラズマ処理チャンバエンクロージャに電力を提供するための少なくとも１つの電極と、プラズマ処理チャンバエンクロージャにガスを提供するためのガス注入口と、プラズマ処理チャンバエンクロージャからガスを排出させるためのガス排出口とを備える。ガス注入口には、ガス源が流体接続され、該ガス源は、ＣＯ2 ガス源とフッ素含有ガス源とを含む。ガス源および少なくとも１つの電極には、可制御式にコントローラが接続され、該コントローラは、少なくとも１つのプロセッサとコンピュータ可読媒体とを含む。コンピュータ可読媒体は、ＢＡＲＣおよび酸化物キャップ層をエッチングするためのコンピュータ可読コードと、有機平坦化層をエッチングするためのコンピュータ可読コードと、有機平坦化層を通して誘電体層内にトレンチをエッチングするためのコンピュータ可読コードと、を備え、ＢＡＲＣおよび酸化物キャップをエッチングするためのコンピュータ可読コードは、フッ素含有ガス源からプラズマ処理チャンバの内部へとフッ素含有ガスを提供するためのコンピュータ可読コードと、フッ素含有ガスをプラズマに変換するためのコンピュータ可読コードと、フッ素含有ガスを停止するためのコンピュータ可読コードと、を含み、有機平坦化層をエッチングするためのコンピュータ可読コードは、ＣＯ2 ガス源からＣＯ2 含有ガスを提供するためのコンピュータ可読コードと、ＣＯ2 含有ガスからプラズマを形成するためのコンピュータ可読コードと、ＣＯ2 含有ガスを停止するためのコンピュータ可読コードと、を含み、有機平坦化層を通して誘電体層内にトレンチをエッチングするためのコンピュータ可読コードは、フッ素含有ガス源からプラズマ処理チャンバの内部へとフッ素含有ガスを提供するためのコンピュータ可読コードと、フッ素含有ガスをプラズマに変換するためのコンピュータ可読コードと、を含む。
【０００８】
本発明のこれらのおよびその他の特徴は、添付の図面と関連させつつ、本発明の詳細な説明において、後ほど詳述される。
【０００９】
以下では、限定ではなく例示を目的として、添付の図面を参照にしつつ、本発明が説明される。図中、類似の参照符号は、類似の要素を指すものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
添付の図面に例示された幾つかの好ましい実施形態を参照にしつつ、本発明の詳細な説明が行われる。以下の説明では、本発明の完全な理解を可能にするために、多くの詳細が特定されている。しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明は、これらの一部または全部の詳細を特定しなくても実施可能である。また、本発明が不必要に不明瞭になるのを避けるため、周知のプロセス工程および／または構造の詳細な説明は省略される。
【００１１】
理解を容易にするため、図１は、本発明の一実施形態で使用され得るプロセスのフローチャートを示している。多孔質低ｋ誘電体層内に、ビアが形成された（工程１０４）。図２Ａは、ウエハ基板２０４のＭ−１層の各部の断面図である。この例では、ウエハ基板は、導電性相互接続２０６を有する。ウエハ基板２０４および相互接続２０６の上には、障壁層２０８が配置され得る。そして、障壁層２０８およびウエハ基板２０４の上に、多孔質低ｋ誘電体層２１０が配置され、多孔質低ｋ誘電体層２１０の上に、ＴＥＯＳ酸化物からなるキャップ層２１２が配置される。多孔質低ｋ誘電体層２１０内には、ビア２１４が形成されている。
【００１２】
図２Ｂに示されるように、多孔質低ｋ誘電体層２１０の上に、有機平坦化層（ＯＰＬ）２１６が形成された（工程１０８）。有機平坦化層２１６は、ポリマ等の有機材料からなり、ＤＵＶフォトレジストまたはＩ線フォトレジストであってよく、これは、ビアを満たすと共に滑らかな（平坦化）上面を提供するプロセスによって施される。
【００１３】
ＯＰＬ２１６の上に、酸化物キャップ２２０が形成された（工程１１２）。酸化物キャップ２２０は、ＴＥＯＳ等の酸化ケイ素材料で形成される。酸化物キャップ２２０の上に、底面反射防止膜（ＢＡＲＣ）２２４が形成される（工程１１６）。ＢＡＲＣ２２４の上に、フォトレジストマスク２２８が形成された（工程１２０）。もし、ＯＰＬ２１６がＤＵＶまたはＩ線等のフォトレジスト材料からなるならば、好ましい実施形態において、フォトレジストマスクは、ＯＰＬ２１６よりも次世代のフォトレジストで形成されるので、フォトレジストマスク用のフォトレジストの暴露中、ＯＰＬは、ＯＰＬのパターン形成を生じる周波数では露光されない。
【００１４】
基板ウエハ２０４は、プラズマ処理チャンバ内に配された（工程１２２）。図４は、本実施形態で使用され得る処理チャンバ４００の概略図である。プラズマ処理チャンバ４００は、閉じ込めリング４０２と、上部電極４０４と、下部電極４０８と、ガス源４１０と、排気ポンプ４２０とを備える。ガス源は、同一チャンバ内でのエッチング、剥ぎ取り、およびその他のプロセスの実施を可能にするために、ＯＰＬエッチングガス源４１２、誘電体エッチングガス源４１６、および剥ぎ取りガス源４１８を含む。プラズマ処理チャンバ４００内において、基板２０４は、下部電極４０８の上に配置される。下部電極４０８は、基板２０４を保持するための適切な基板チャック機構（例えば静電クランプおよび機械クランプ等など）を内蔵する。リアクタの上部４２８は、下部電極４０８の真反対に配置された上部電極４０４を内蔵する。上部電極４０４、下部電極４０８、および閉じ込めリング４０２は、閉じ込めプラズマ体積４４０を定める。閉じ込めプラズマ体積には、ガス源４１０によってガスが提供され、排気ポンプ４２０によって、閉じ込めリング４０２および排出口を通って排出される。上部電極４０４には、第１のＲＦ源４４４が電気的に接続される。下部電極４０８には、第２のＲＦ源４４８が電気的に接続される。閉じ込めリング４０２、上部電極４０４、および下部電極４０８は、チャンバ壁４５２によって取り囲まれる。第１のＲＦ源４４４および第２のＲＦ源４４８は、ともに、６０ＭＨｚ電源、２７ＭＨｚ電源、および２ＭＨｚ電源を含み得る。電極に対するＲＦ電力の接続は、異なる組み合わせでも可能である。本発明の好ましい一実施形態で使用され得るカリフォルニア州フリーモント所在のラム・リサーチ社（登録商標）によって作成された２３００Ｅｘｅｌａｎ  Ｆｌｅｘ４５の場合は、下部電極に接続される第２のＲＦ電源４４８を６０ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、および２ＭＨｚの電源で構成し、上部電極は接地される。他の実施形態では、ＲＦ電源は、３００ＭＨｚ以下の周波数を有し得る。ＲＦ源４４４，４４８、排気ポンプ４２０、およびガス源４１０には、可制御式にコントローラ４３５が接続される。
【００１５】
図５Ａよび図５Ｂは、本発明の実施形態で使用されるコントローラ４３５を実現するのに適したコンピュータシステム１３００を例示している。図５Ａは、コンピュータシステムとして考えられる一物理的形態を示している。もちろん、コンピュータシステムは、集積回路、プリント回路基板、および小型携帯端末から巨大なスーパーコンピュータに至る多くの物理的形態をとり得る。コンピュータシステム１３００は、モニタ１３０２、ディスプレイ１３０４、筐体１３０６、ディスクドライブ１３０８、キーボード１３１０、およびマウス１３１２を含む。ディスク１３１４は、コンピュータシステム１３００とデータのやり取りを行うために使用されるコンピュータ可読媒体である。
【００１６】
図５Ｂは、コンピュータシステム１３００のブロック図の一例である。システムバス１３２０には、種々様々なサブシステムが取り付けられる。プロセッサ１３２２（中央演算処理装置、すなわちＣＰＵとも称される）は、メモリ１３２４を含む記憶装置に接続される。メモリ１３２４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。当該分野で知られているように、ＲＯＭは、ＣＰＵに対してデータおよび命令を単方向的に伝送する働きをし、ＲＡＭは、一般に、データおよび命令を双方向的に伝送するために使用される。これらのメモリは、いずれのタイプも、後述される任意の適切なコンピュータ可読媒体を含み得る。ＣＰＵ１３２２には、固定ディスク１３２６も双方向的に接続され、これは、追加のデータ記憶容量を提供し、やはり、後述される任意のコンピュータ可読媒体を含み得る。固定ディスク１３２６は、プログラムやデータ等を格納するために使用されてよく、一般に、一次記憶より低速な二次記憶媒体（ハードディスク等）である。なお、固定ディスク１３２６内に保持される情報は、もし適切であれば、メモリ１３２４内の仮想メモリとして標準的な形で組み入れ可能である点が理解される。取り外し可能ディスク１３１４は、後述される任意のコンピュータ可読媒体の形態をとり得る。
【００１７】
ＣＰＵ１３２２は、ディスプレイ１３０４、キーボード１３１０、マウス１３１２、およびスピーカ１３３０等の様々な入出力装置にも接続される。概して、入出力装置は、ビデオディスプレイ、トラックボール、マウス、キーボード、マイクロフォン、タッチセンサ式ディスプレイ、トランスデューサカード読み取り装置、磁気テープもしくは紙テープ読み取り装置、タブレット、スタイラス、音声もしくは手書き文字認識装置、バイオメトリック読み取り装置、または他のコンピュータのうちの任意であり得る。ＣＰＵ１３２２は、ネットワークインターフェース１３４０を使用して、別のコンピュータまたは通信ネットワークに随意に接続され得る。このようなネットワークインターフェースがあれば、ＣＰＵは、上述された方法の工程を実施する過程で、ネットワークから情報を受信するまたはネットワークに情報を出力するであろうと考えられる。更に、本発明の方法の実施形態は、ＣＰＵ１３２２上のみで実行されてもよいし、あるいは処理の一部を共有するリモートＣＰＵと連携してインターネット等のネットワークを通じて実行されてもよい。
【００１８】
また、本発明の実施形態は、更に、コンピュータによって実行される様々な操作を実施するためのコンピュータコードを記録されたコンピュータ可読媒体を伴うコンピュータストレージ製品に関する。媒体およびコンピュータコードは、本発明の目的のために特別に設計および構成されたものであってもよいし、あるいはコンピュータソフトウェアの分野の当業者にとって周知で且つ利用可能なものであってもよい。コンピュータ可読媒体の例は、ハードディスク、フロッピィディスク、および磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、およびホログラフィック装置等の光媒体、フロプティカルディスク等の光磁気媒体、ならびに特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理装置（ＰＬＤ）、ＲＯＭ装置、およびＲＡＭ装置など、プログラムコードの格納および実行のために特別に構成されたハードウェアデバイスを、非限定的に含む。コンピュータコードの例は、コンパイラによって生成される等のマシンコード、およびインタープリタを使用してコンピュータによって実行される高水準コードを含むファイルを含む。コンピュータ可読媒体は、搬送波に組み込まれたコンピュータデータ信号によって伝送され且つプロセッサによって実行可能な一連の命令を表すコンピュータコードでもあり得る。
【００１９】
ＢＡＲＣ２２４および酸化物キャップ２２０は、エッチングされ開口される（工程１２４）。これは、例えばプラズマ状態にされるＣＦ4 ベースのエッチングガスのように、フッ化炭素等のフッ素含有ガスを使用して実施され得る。この単一のＣＦ4 をベースにしたエッチングは、ＢＡＲＣ２２４および酸化物キャップ２２０の両方をエッチングするために使用され得る。
【００２０】
ＯＰＬ２１６に、特徴がエッチングされた（工程１２６）。図３は、本発明の好ましい一実施形態で使用される、ＯＰＬ内に特徴をエッチングするための更なる工程を、より詳細に示したフローチャートである。
【００２１】
チャンバの内部４４０に、ＣＯ2 エッチングガスが提供された（工程３０８）。ＣＯ2 エッチングガスは、純粋なまたはほぼ純粋なＣＯ2 、およびＣＯとＣＯ2 とからなる混合のうちの少なくとも１つである。したがって、ＣＯ2 エッチングガスは、Ｏ2およびＯ3を含有しない。ＣＯ2 エッチングガスから、プラズマが生成される（工程３１２）。レシピの一例では、１０ミリトールの圧力が提供される。６０ＭＨｚで８００ワットが提供される。基本的に１５０ｓｃｃｍのＣＯ2 からなるＣＯ2 エッチングガスが提供される。ＲＦ電力は、ＣＯ2 エッチングガスを、ＯＰＬをエッチングするのに十分な力を有するプラズマに変換する。
【００２２】
図２Ｃに示されるように、ＯＰＬのエッチングが完了すると、ＣＯ2 エッチングガスは停止される（工程３１６）。この例では、ＯＰＬのエッチング中に、フォトレジストマスクおよびＢＡＲＣがエッチングによって除去される。ＯＰＬ層と同様に、フォトレジストマスクおよびＢＡＲＣは有機質であるので、好ましい実施形態では、フォトレジストマスク２２８およびＢＡＲＣ２２４はいずれもエッチングによって除去され、酸化物キャップ２２０のみが残留する。酸化物キャップ２２０は、ＯＰＬエッチングのための新たなマスク層として機能する。ＯＰＬエッチング中は、ビア内にあるＯＰＬがエッチングによって部分的に除去されるので、多孔質低ｋ誘電体が部分的に露出される。これは、フェンシングの阻止を促進するのに好ましい。
【００２３】
図２Ｄに示されるように、ＯＰＬ２１６をエッチングマスクとして使用して、多孔質低ｋ誘電体層２１０内に、特徴がエッチングされた（工程１２８）。好ましい実施形態では、多孔質低ｋ誘電体層２１０内にエッチングされるこれらの特徴は、前もって形成されたビア用のトレンチである。このエッチングのためのレシピの一例は、８０ミリトールの圧力を提供する。６０ＭＨｚで４００ワットが提供される。１５０ｓｃｃｍのＣＦ4 と５０ｓｃｃｍのＣＨＦ3 とを含む多孔質低ｋ誘電体エッチングガスが提供される。なお、多孔質低ｋ誘電体エッチングガスは、ＣＯ2 、またはＣＯ2 とＣＯとの混合のいずれかからなるガスではなく、したがって、ＯＰＬエッチングガスとは異なる点に注意するべきである。他の実施形態では、多孔質低ｋ誘電体のエッチングに、他のフッ素含有ガスが使用される。より一般的には、多孔質低ｋ誘電体のエッチングに、ハロゲン含有ガスが使用される。この工程中は、エッチングによって酸化物キャップ層が除去される。
【００２４】
次いで、図２Ｅに示されるように、ＯＰＬが剥ぎ取られた（工程１３２）。ＯＰＬの剥ぎ取りには、ＣＯ2 含有ガスが使用され得る。障壁層２０８が開口された（工程１３６）。その結果、ビア２１４およびトレンチ２５６を伴うデュアルダマシン構造が形成された。このとき、トレンチ２５６は、ＯＰＬをマスクとして使用してエッチングされた。次いで、エッチングチャンバから基板が取り除かれた。この実施形態では、ＢＡＲＣおよび酸化物キャップのエッチング、ＯＰＬ層のエッチング、低ｋ誘電体層のエッチング、ＯＰＬの剥ぎ取り、ならびに障壁層の開口に、同一のエッチングチャンバが使用される。
【００２５】
従来技術によるプロセスは、多孔質低ｋ誘電体層に損傷を与え、ｋの値を増大させた。低ｋ誘電体層には、構造を完成させるために複数の工程が実施されるので、どの工程が低ｋ誘電体層に損傷を与えるのかが不明であった。この損傷は、ＯＰＬエッチング中に生じるかどうかは明らかでないと考えられる。本発明は、ＯＰＬエッチング中に暴露される多孔質低ｋ誘電体層を損傷させる可能性があるエッチャントを避けるために、ＣＯ2 を使用してＯＰＬをエッチングする。
【００２６】
以上では、好ましい実施形態の観点から本発明の説明が行われてきたが、そのほかにも、代替、変更、置換、および各種の代わりとなる等価が本発明の範囲内に含まれる。なお、本発明の方法および装置は、様々な代替方法によって実現され得る点に注意すべきである。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨および範囲に含まれる、このようなあらゆる代替、変更、置換、および各種の代わりとなる等価を含むものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態で使用され得るプロセスのフローチャートである。
【図２Ａ】本発明の一実施形態にしたがって処理されるウエハの概略断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態にしたがって処理されるウエハの概略断面図であ
【図２Ｃ】本発明の一実施形態にしたがって処理されるウエハの概略断面図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態にしたがって処理されるウエハの概略断面図である。る。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態にしたがって処理されるウエハの概略断面図である。
【図２Ｆ】本発明の一実施形態にしたがって処理されるウエハの概略断面図である。
【図３】有機層内に特徴をエッチングする工程の詳細なフローチャートである。
【図４】本発明の実施に使用され得るプラズマ処理チャンバの概略図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態で使用されるコントローラを実現するのに適したコンピュータシステムの概略構成図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態で使用されるコントローラを実現するのに適したコンピュータシステムの内部構成を示す概略構成図である。
【図１】
2008060565.tif 000003
【図２Ａ】
2008060565.tif 000004
【図２Ｂ】
2008060565.tif 000005
【図２Ｃ】
2008060565.tif 000006
【図２Ｄ】
2008060565.tif 000007
【図２Ｅ】
2008060565.tif 000008
【図２Ｆ】
2008060565.tif 000009
【図３】
2008060565.tif 000010
【図４】
2008060565.tif 000011
【図５Ａ】
2008060565.tif 000012
【図５Ｂ】
2008060565.tif 000013
【外国語明細書】
1. TITLE OF THE INVENTION
TRILAYER RESIST ORGANIC LAYER ETCH
2. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0001]     The present invention relates to the formation of semiconductor devices.
[0002]     During semiconductor wafer processing, features of the semiconductor device are defined in the wafer using well-known patterning and etching processes. In these processes, a photoresist (PR) material is deposited on the wafer and then is exposed to light filtered by a reticle.  The reticle is generally a glass plate that is patterned with exemplary feature geometries that block light from propagating through the reticle.
[0003]     After passing through the reticle, the light contacts the surface of the photoresist material.  The light changes the chemical composition of the photoresist material such that a developer can remove a portion of the photoresist material.  In the case of positive photoresist materials, the exposed regions are removed, and in the case of negative photoresist materials, the unexposed regions are removed.  Thereafter, the wafer is etched to remove the underlying material from the areas that are no longer protected by the photoresist material, and thereby define the desired features in the wafer.
[0004]     The photoresist patterns have a critical dimension (CD), which may be the width of the smallest feature.  It is desirable to reduce the CD of the features.
SUMMARY OF THE INVENTION
[0005]     To achieve the foregoing and in accordance with the purpose of the present invention a method of forming dual damascene features in a porous low-k dielectric layer is provided.  Vias are formed in the porous low-k dielectric layer.  An organic planarization layer is formed over the porous low-k dielectric layer, wherein the organic layer fills the vias.  A photoresist mask is formed over the organic planarization layer.  Features are etched into the organic planarization layer comprising providing a CO2 containing etch gas and forming a plasma from the CO2 containing etch gas, which etches the organic planarization layer.  Trenches are etched into the porous low-k dielectric layer using the organic planarization layer as a mask.  The organic planarization layer is stripped.
[0006]     In another manifestation of the invention, a method of forming dual damascene features in a porous low-k dielectric layer is provided.  Vias are formed in the porous low-k dielectric layer.  An organic planarization layer is formed over the porous low-k dielectric layer, wherein the organic layer fills the vias.  A photoresist mask is formed over the organic planarization layer.  Features are etched into the organic planarization layer in a manner which exposes part of the low-k dielectric layer, without damaging the low-k dielectric layer.  Trenches are etched into the porous low-k dielectric layer using the organic planarization layer as a mask.  The organic planarization layer is stripped.
[0007]     In another manifestation of the invention, an apparatus for forming trenches in a dielectric layer in which vias have been formed and over which an organic planarization layer has been formed to fill the vias and form a planarized surface over which an oxide cap, BARC, and trench mask has been formed is provided.  A plasma processing chamber is provided, comprising a chamber wall forming a plasma processing chamber enclosure, a substrate support for supporting a substrate within the plasma processing chamber enclosure, a pressure regulator for regulating the pressure in the plasma processing chamber enclosure, at least one electrode for providing power to the plasma processing chamber enclosure for sustaining a plasma, a gas inlet for providing gas into the plasma processing chamber enclosure, and a gas outlet for exhausting gas from the plasma processing chamber enclosure.  A gas source is in fluid connection with the gas inlet and comprises a CO2 gas source and a fluorine containing gas source.  A controller is controllably connected to the gas source and the at least one electrode and comprises at least one processor and computer readable media.  The computer readable media comprises computer readable code for etching the BARC and oxide cap layer comprising computer readable code for providing fluorine containing gas from the fluorine containing gas source into an interior of the plasma processing chamber, computer readable code for transforming the fluorine containing gas into a plasma, and computer readable code for stopping the fluorine containing gas, computer readable code for etching the organic planarization layer, comprising computer readable code for providing a CO2 containing gas from the CO2 gas source, computer readable code for forming a plasma from the CO2 containing gas, and computer readable code for stopping the CO2 containing gas, and computer readable coded for etching trenches into the dielectric layer through the organic planarization layer, comprising computer readable code for providing fluorine containing gas from the fluorine containing gas source into an interior of the plasma processing chamber, and computer readable code for transforming the fluorine containing gas into a plasma.
[0008]     These and other features of the present invention will be described in more detail below in the detailed description of the invention and in conjunction with the following figures.
[0009]     The present invention is illustrated by way of example, and not by way of limitation, in the figures of the accompanying drawings and in which like reference numerals refer to similar elements.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
[0015]     The present invention will now be described in detail with reference to a few preferred embodiments thereof as illustrated in the accompanying drawings.  In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention.  It will be apparent, however, to one skilled in the art, that the present invention may be practiced without some or all of these specific details.  In other instances, well known process steps and/or structures have not been described in detail in order to not unnecessarily obscure the present invention.
[0016]     To facilitate understanding, FIG. 1 is a flow chart of a process that may be used in an embodiment of the invention.  Vias were formed in a porous low-k dielectric layer (step 104).  FIG. 2A is a cross sectional views of parts of a M-1 layer of a wafer substrate 204.  In this example, the wafer substrate has conductive interconnects 206.  A barrier layer 208 may be placed over the wafer substrate 204 and interconnects 206.  A porous low-k dielectric layer 210 is placed over the barrier layer 208 and the wafer substrate 204, and a cap layer 212 of a TEOS oxide is placed over the porous low-k dielectric layer 210.  Vias 214 have been formed in the porous low-k dielectric layer 210.
[0017]     An organic planarization layer (OPL) 216 was formed over the porous low-k dielectric layer 210 (step 108), as shown in FIG. 2B.  The organic planarization layer 216 is of an organic material such as polymer, which may be DUV photoresist, or I-line photoresist, which is applied by a process that fills the vias and provides a smooth (planarized) upper surface.
[0018]     An oxide cap 220 was formed over the OPL 216 (step 112).  The oxide cap 220 is made of a silicon oxide material such as TEOS.  A bottom antireflective coating (BARC) 224 is formed over the oxide cap 220 (step 116).  A photoresist mask 228 was formed over the BARC 224 (step 120).  If the OPL 216 is of a photoresist material such as DUV or I-line, in the preferred embodiment the photoresist mask is made of a higher generation photoresist than the OPL 216, so that during the exposure of the photoresist for the photoresist mask, the OPL is not exposed to light at a frequency that would cause the OPL to be patterned.
[0019]     The substrate wafer 204 was put in a plasma processing chamber (step 122).  FIG. 4 is a schematic view of a processing chamber 400 that may be used in this embodiment.  The plasma processing chamber 400 comprises confinement rings 402, an upper electrode 404, a lower electrode 408, a gas source 410, and an exhaust pump 420.  The gas source comprises gas sources such as a OPL etch gas source 412, a dielectric etch gas source 416 and a strip gas source 418 to allow etching, stripping, and other processes to be performed in the same chamber.  Within plasma processing chamber 400, the substrate 204 is positioned upon the lower electrode 408.  The lower electrode 408 incorporates a suitable substrate chucking mechanism (e.g., electrostatic, mechanical clamping, or the like) for holding the substrate 204.  The reactor top 428 incorporates the upper electrode 404 disposed immediately opposite the lower electrode 408.  The upper electrode 404, lower electrode 408, and confinement rings 402 define the confined plasma volume 440.  Gas is supplied to the confined plasma volume by the gas source 410 and is exhausted from the confined plasma volume through the confinement rings 402 and an exhaust port by the exhaust pump 420.  A first RF source 444 is electrically connected to the upper electrode 404.  A second RF source 448 is electrically connected to the lower electrode 408.  Chamber walls 452 surround the confinement rings 402, the upper electrode 404, and the lower electrode 408.  Both the first RF source 444 and the second RF source 448 may comprise a 60 MHz power source, a 27 MHz power source, and a 2 MHz power source. Different combinations of connecting RF power to the electrode are possible.  In the case of Lam Research Corporation's 2300Exelan Flex45, made by LAM Research Corporation(Trademark) of Fremont, California, which may be used in a preferred embodiment of the invention, 60 MHz, 27 MHz and 2 MHz power sources make up the second RF power source 448 connected to the lower electrode, and the upper electrode is grounded.  In other embodiments, the RF power source may have a frequency up to 300 MHz.  A controller 435 is controllably connected to the RF sources 444, 448, exhaust pump 420, and the gas source 410.
[0020]     FIG.'S 5A and 5B illustrate a computer system 1300, which is suitable for implementing a controller 435 used in embodiments of the present invention.  FIG. 5A shows one possible physical form of the computer system.  Of course, the computer system may have many physical forms ranging from an integrated circuit, a printed circuit board, and a small handheld device up to a huge super computer.  Computer system 1300 includes a monitor 1302, a display 1304, a housing 1306, a disk drive 1308, a keyboard 1310, and a mouse 1312.  Disk 1314 is a computer-readable medium used to transfer data to and from computer system 1300.
[0021]     FIG. 5B is an example of a block diagram for computer system 1300.  Attached to system bus 1320 is a wide variety of subsystems.  Processor(s) 1322 (also referred to as central processing units, or CPUs) are coupled to storage devices, including memory 1324.  Memory 1324 includes random access memory (RAM) and read-only memory (ROM).  As is well known in the art, ROM acts to transfer data and instructions uni-directionally to the CPU and RAM is used typically to transfer data and instructions in a bi-directional manner.  Both of these types of memories may include any suitable of the computer-readable media described below.  A fixed disk 1326 is also coupled bi-directionally to CPU 1322; it provides additional data storage capacity and may also include any of the computer-readable media described below.  Fixed disk 1326 may be used to store programs, data, and the like and is typically a secondary storage medium (such as a hard disk) that is slower than primary storage.  It will be appreciated that the information retained within fixed disk 1326 may, in appropriate cases, be incorporated in standard fashion as virtual memory in memory 1324.  Removable disk 1314 may take the form of any of the computer-readable media described below.
[0022]     CPU 1322 is also coupled to a variety of input/output devices, such as display 1304, keyboard 1310, mouse 1312, and speakers 1330.  In general, an input/output device may be any of: video displays, track balls, mice, keyboards, microphones, touch-sensitive displays, transducer card readers, magnetic or paper tape readers, tablets, styluses, voice or handwriting recognizers, biometrics readers, or other computers. CPU 1322 optionally may be coupled to another computer or telecommunications network using network interface 1340.  With such a network interface, it is contemplated that the CPU might receive information from the network, or might output information to the network in the course of performing the above-described method steps.  Furthermore, method embodiments of the present invention may execute solely upon CPU 1322 or may execute over a network such as the Internet in conjunction with a remote CPU that shares a portion of the processing.
[0023]     In addition, embodiments of the present invention further relate to computer storage products with a computer-readable medium that have computer code thereon for performing various computer-implemented operations. The media and computer code may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable media include, but are not limited to: magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and holographic devices; magneto-optical media such as floptical disks; and hardware devices that are specially configured to store and execute program code, such as application-specific integrated circuits (ASICs), programmable logic devices (PLDs) and ROM and RAM devices. Examples of computer code include machine code, such as produced by a compiler, and files containing higher level code that are executed by a computer using an interpreter.  Computer readable media may also be computer code transmitted by a computer data signal embodied in a carrier wave and representing a sequence of instructions that are executable by a processor.
[0024]     The BARC 224 and oxide cap 220 are etched and opened (step 124).  This is may be done by using a fluorine containing gas, such as a fluorocarbon, such as a CF4 based etch gas which is formed into a plasma. This single CF4 based etch may be used to etch both the BARC 224 and oxide cap 220.
[0025]     Features were etched into the OPL 216 (step 126).  FIG. 3 is a more detailed flow chart of a more step of etching features into the OPL used in a preferred embodiment of the invention.
[0026]     A CO2 etch gas was provided into the interior 404 of the chamber (step 308).  Preferably, the CO2 etch gas is at least one of pure or substantially pure CO2 and a mixture consisting of CO and CO2.  Therefore, the CO2 etch gas is O2 and O3 free.  A plasma is generated from the CO2 etch gas (step 312).  In an example recipe, a pressure of 10 mTorr is provided.  800 Watts at 60MHz is provided.  A CO2 etch gas consisting essentially of 150 sccm CO2 is provided.  The RF power converts the CO2 etch gas into a plasma with sufficient power to etch the OPL.
[0027]     When the etch of the OPL was complete, as shown in FIG. 2C, the CO2 etch gas is stopped (step 316).  In this example, the photoresist mask and BARC are etched away during the etch of the OPL.  In the preferred embodiment, during the OPL etch, all of the photoresist mask 228 and BARC 224 is etched away and only the oxide cap 220 will remain due to organic nature of the photoresist mask and BARC, which are similar to OPL layer.   The oxide cap 220 acts as a new mask layer for OPL etch.  During the OPL etch some of the OPL in the vias is etched away, so that some of the porous low-k dielectric is exposed.  This is preferred to help prevent fencing.
[0028]     Features were etched into the porous low-k dielectric layer 210 using the OPL 216 as an etch mask (step 128), as shown in FIG. 2D.  In the preferred embodiment, the features etched into the porous low-k dielectric layer 210 are trenches for the previously formed vias.  An example recipe for this etch provides a pressure of 80 mTorr.  400 Watts at 60MHz is provided.  A porous low-k dielectric etch gas comprising 150 sccm CF4 and 50 sccm CHF3 is provided.  It should be noted that the porous low-k dielectric etch gas is different from the OPL etch gas, since the porous low-k dielectric etch gas does not consist of one of CO2 or a CO2 and CO mixture.  In other embodiments, other fluorine containing gases are used to etch the porous low k dielectric.  More generally, halogen containing gases are used to etch the porous low k dielectric layer.  During this step, the oxide cap layer is etched away.
[0029]     The OPL was then stripped (step 132), as shown in FIG. 2E.  A CO2 containing gas may be used to strip the OPL.  The barrier layer 208 was opened (step 136).  A resulting dual damascene structure with vias 214 and trenches 256 was formed, where the trenches 256 were etched using the OPL as a mask.  The substrate is then removed from the etch chamber.  In this embodiment the same etch chamber is used for etching the BARC and oxide cap, etching the OPL layer, etching the low-k dielectric layer, stripping the OPL, and opening the barrier layer.
[0030]     Prior art processes caused the porous low-k dielectric layer to be damaged, which increased the k value.  Several steps are performed on the low-k dielectric layer to complete the structure, so that it was not known which step caused the low-k dielectric layer damage.  It is believed that it would not be obvious that this damage is caused during the OPL etch.  The invention uses CO2 to etch the OPL to avoid etchants that would damage the porous low-k dielectric layer, which is exposed during the OPL etch.
[0031]     While this invention has been described in terms of several preferred embodiments, there are alterations, modifications, permutations, and various substitute equivalents, which fall within the scope of this invention.  It should also be noted that there are many alternative ways of implementing the methods and apparatuses of the present invention.  It is therefore intended that the following appended claims be interpreted as including all such alterations, modifications, permutations, and various substitute equivalents as fall within the true spirit and scope of the present invention.
3. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
FIG. 1 is a flow chart of a process that may be used in an embodiment of the invention.
FIG.'s 2A-F are schematic cross-sectional views of a wafer processed according to an embodiment of the invention.
FIG. 3 is a more detailed flow chart of the step of etching features into the organic layer.
FIG. 4 is a schematic view of a plasma processing chamber that may be used in practicing the invention.
FIG.'s 5A-B illustrate a computer system, which is suitable for implementing a controller used in embodiments of the present invention.
1.  A method of forming dual damascene features in a porous low-k dielectric layer, comprising:
forming vias in the porous low-k dielectric layer;
forming an organic planarization layer over the porous low-k dielectric layer, wherein the organic layer fills the vias;
forming a photoresist mask over the organic planarization layer;
etching features into the organic planarization layer comprising;
providing a CO2 containing etch gas; and
forming a plasma from the CO2 containing etch gas, which etches the organic planarization layer;
etching trenches into the porous low-k dielectric layer using the organic planarization layer as a mask; and
stripping the organic planarization layer.
2.  The method, as recited in claim 1, wherein the CO2 containing etch gas consists essentially of CO2 and CO.
3.  The method, as recited in claim 2, wherein the etching features into the low-k dielectric layer comprises providing a dielectric etch gas that is different from the CO2 containing gas.
4.  The method, as recited in claim 2, wherein the etching features into the low-k dielectric layer comprises providing a fluorine containing gas and transforming the fluorine containing gas into a plasma.
5.  The method, as recited in claim 4, further comprising further comprising:   forming an oxide cap layer over the organic planarization layer; and
forming a BARC over the oxide cap layer, wherein the photoresist mask is formed over the BARC.
6.  The method, as recited in claim 5, further comprising opening a barrier layer below the porous low-k dielectric layer.
7.  The method, as recited in claim 6, further comprising etching features into the BARC and oxide cap layer in a single step before etching features into the organic planarization layer, comprising:
providing a fluorine containing gas; and
transforming the fluorine containing gas into a plasma.
8.  The method, as recited in claim 1, wherein the CO2 containing etch gas consists essentially of CO2.
9.  The method, as recited in claim 8, wherein the etching features into the low-k dielectric layer comprises providing a dielectric etch gas that is different from the CO2 containing gas.
10.  The method, as recited in claim 8, wherein the etching features into the low-k dielectric layer comprises providing a fluorine containing gas and transforming the fluorine containing gas into a plasma.
11.  The method, as recited in claim 10, further comprising further comprising:   forming an oxide cap layer over the organic planarization layer; and
forming a BARC over the oxide cap layer, wherein the photoresist mask is formed over the BARC.
12.  The method, as recited in claim 11, further comprising opening a barrier layer below the porous low-k dielectric layer.
13.  The method, as recited in claim 12, further comprising etching features into the BARC and oxide cap layer in a single step before etching features into the organic planarization layer, comprising:
providing a fluorine containing gas; and
transforming the fluorine containing gas into a plasma.
14.  The method, as recited in claim 13, wherein the etching features into the organic planarization layer removes the BARC.
15.  The method, as recited in claim 14, wherein the etching trenches into the porous low-k dielectric layer removes the oxide cap.
16.  The method, as recited in claim 1, wherein the etching features into the organic planarization layer exposes part of the low-k dielectric layer.
17.  A method of forming dual damascene features in a porous low-k dielectric layer, comprising:
forming vias in the porous low-k dielectric layer;
forming an organic planarization layer over the porous low-k dielectric layer, wherein the organic layer fills the vias;
forming a photoresist mask over the organic planarization layer; 
etching features into the organic planarization layer in a manner which exposes part of the low-k dielectric layer, without damaging the low-k dielectric layer;
etching trenches into the porous low-k dielectric layer using the organic planarization layer as a mask; and
stripping the organic planarization layer.
18.  An apparatus for forming trenches in a dielectric layer in which vias have been formed and over which an organic planarization layer has been formed to fill the vias and form a planarized surface over which an oxide cap, BARC, and trench mask has been formed, comprising:
a plasma processing chamber, comprising:
a chamber wall forming a plasma processing chamber enclosure;
a substrate support for supporting a substrate within the plasma processing chamber enclosure;
a pressure regulator for regulating the pressure in the plasma processing chamber enclosure;
at least one electrode for providing power to the plasma processing chamber enclosure for sustaining a plasma; 
a gas inlet for providing gas into the plasma processing chamber enclosure; and
a gas outlet for exhausting gas from the plasma processing chamber enclosure;
a gas source in fluid connection with the gas inlet, comprising:
a CO2 gas source; and
a fluorine containing gas source; and
a controller controllably connected to the gas source and the at least one electrode, comprising:
at least one processor; and
computer readable media, comprising:
computer readable code for etching the BARC and oxide cap layer comprising:
computer readable code for providing fluorine containing gas from the fluorine containing gas source into an interior of the plasma processing chamber;
computer readable code for transforming the fluorine containing gas into a plasma; and
computer readable code for stopping the fluorine containing gas;
computer readable code for etching the organic planarization layer, comprising:
computer readable code for providing a CO2 containing gas from the CO2 gas source;
computer readable code for forming a plasma from the CO2 containing gas; and
computer readable code for stopping the CO2 containing gas; and
computer readable coded for etching trenches into the dielectric layer through the organic planarization layer, comprising:
computer readable code for providing fluorine containing gas from the fluorine containing gas source into an interior of the plasma processing chamber; and
computer readable code for transforming the fluorine containing gas into a plasma.
1. ABSTRACT
A method of forming dual damascene features in a porous low-k dielectric layer is provided.  Vias are formed in the porous low-k dielectric layer.  An organic planarization layer is formed over the porous low-k dielectric layer, wherein the organic layer fills the vias.  A photoresist mask is formed over the organic planarization layer.  Features are etched into the organic planarization layer comprising providing a CO2 containing etch gas and forming a plasma from the CO2 containing etch gas, which etches the organic planarization layer.  Trenches are etched into the porous low-k dielectric layer using the organic planarization layer as a mask.  The organic planarization layer is stripped.
2. REPRESENTATIVE DRAWING
Fig. 3
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