等離子清洗機等離子表面處理機相變存儲器的下電極接觸孔蝕刻工藝：
相變存儲器的存儲單元中“加熱器”(即下電極接觸)的尺寸對器件的性能至關(guān)重要，更小的尺寸意味著下電極接觸中更高的電流密度、更高的加熱效率且相變材料面積也可以隨之縮小。以gst為相變材料的刀鋒形氮化硅下電極接觸的結(jié)構(gòu)和工藝流程，這種工藝可以形成沿位線方向尺寸小于20nm的下電極接觸。
根據(jù)u型溝槽中氮化鈦的切割順序，下電極接觸孔蝕刻有光刻分割和等離子清洗機等離子表面處理機蝕刻后刻兩種工藝流程。光刻分割工藝?yán)霉庾鑳啥藛柧鄟矶x分割區(qū)城，其后依次去除掉下層薄膜，去除u型溝槽上表面、側(cè)壁的氮化鈦，底部氮化鈦也隨之被切割。該工藝流程簡單，光罩成本低，但光刻技術(shù)的限制可能導(dǎo)致直線端末緊縮(line end shortening，les)，引起側(cè)壁化鈦損傷。在圖形的進一步微縮時，該效應(yīng)愈加顯著，甚至?xí)饒D形失效。蝕刻后割工藝的光刻圖形是完整的直線，底部氮化并不會被切割，需要在下電極接觸孔等離子清洗機等離子表面處理機蝕刻后增加額外的氮化硅切割工藝。這種方法需要至少兩張光罩，成本較高，優(yōu)勢在于光刻工藝窗口較大，且對下電極接觸沿字線方向尺寸的控制能力強，便于下電極接觸尺寸進一步微縮。
兩種工藝對下電極接觸孔等離子清洗機等離子表面處理機蝕刻的要求都是合適的接觸尺寸、垂直的氮化鈦剖面形狀且u形溝槽底部無氮化鈦殘留。在用等離子清洗機等離子表面處理機含氧等離子體去掉溝槽中的有機物襯底后，對于下層的氧化硅，氮化鈦蝕刻有各向同性、各向異性等離子體蝕刻兩種方案。如果采用各向同性蝕刻(如高壓強、低射頻功率搭配高比例cf4用于氧化硅蝕刻或高比例cl2用于氮化鈦蝕刻)，在光刻分割工藝中可以有效確保溝槽側(cè)壁、底部無氮化鈦殘留但也帶來了傾斜的剖面形狀以及嚴(yán)重cd損失等副作用；在等離子清洗機等離子表面處理機蝕刻后割法中除了上述問題外還表現(xiàn)為側(cè)壁有氮化鈦甚至氧化硅殘留，延長蝕刻時間后上述殘留被去除但氮化鈦頂部被嚴(yán)重?fù)p傷；如果采用各向異性蝕刻(如低壓強、高偏置功率搭配 c4f8/ar用于氧化硅蝕刻或cl2/n2用于氮化鈦蝕刻)，兩種工藝的cd損失、氮化鈦剖面形狀都更好，副作用是嚴(yán)重的襯底材料損失。有機物襯底材料取出后，各向異性的氧化硅蝕刻會去除溝槽頂部、底部的薄膜但在側(cè)壁特別是角落有殘留，如果氧化硅/氮化鈦選擇比低于15∶1，等離子清洗機等離子表面處理機增加蝕刻時間反而會打開底部氮化鈦引起嚴(yán)重的襯底材料損失?？墒沁^高選擇比的等離子清洗機等離子表面處理機等離子體蝕刻工藝會引起較傾斜的坡面形狀，均勻性也比較難以控制。
兩種蝕刻方案各有利弊，由于cd控制能力對于圖形的進一步微縮和大規(guī)模量產(chǎn)比較重要，業(yè)界多傾向采用等離子清洗機等離子表面處理機各向異性蝕刻方案。因此，為解決氮化鈦殘留和選擇比的沖突，有機物襯底部分去除方案被提出。該方案中，通過控制有機物襯底打開這一步的時間，使溝槽內(nèi)留有足夠的有機物以保護底部氮化鈦，從而避開蝕刻方向性和選擇比兩大需求之間的沖突。因此，之后可以使用cf4/chf3，這種低選擇比的蝕刻配方在光阻未覆蓋區(qū)域內(nèi)同時向下蝕刻氧化硅、側(cè)壁的氮化鈦和溝槽內(nèi)的有機物，再繼以等離子清洗機等離子表面處理機cl2為主蝕刻氣體的過蝕刻步驟以去除可能殘留的氮化鈦。該優(yōu)化方案實現(xiàn)了較少的底部襯底材料和cd損失、較直的剖面形狀且在u型溝槽內(nèi)無氮化鈦殘留。該方案與前述兩種方案的顯著區(qū)別是去除了溝槽兩側(cè)的未被光阻覆蓋區(qū)域的氧化硅。這一副作用可以通過氧化硅的再次填充得以解決。