[发明专利]镶嵌腐蚀方法中各向异性氮化物的腐蚀工艺

权利要求书

1.一种在包括(i)衬底；(ii)制作在所述衬底上的氧化硅层；(iii)制作在所述氧化层上的氮化硅层；以及(iv)制作在所述氮化硅层上并确定窗口以便为镶嵌腐蚀暴露部分所述氮化硅层的多层结构的氮化硅层中各向异性地腐蚀沟槽的工艺，所述工艺包含下列步骤：

激活含有聚合剂、氢源、氧化剂和稀有气体稀释剂的腐蚀气体以形成高密度等离子体，其中所述腐蚀剂气体相对于所述氧化硅层和所述光刻胶层，具有高的氮化物选择性；以及

引入所述高密度等离子体，以便腐蚀所述氮化硅层的暴露部分，从而形成延伸到所述氧化硅层的所述沟槽。

2.权利要求1的工艺，其中所述聚合剂选自CF₄、C₂F₆和C₃F₈中的至少一个构成的组。

3.权利要求1的工艺，其中所述氢源选自CHF₃、CH₂F₂、CH₃F和H₂中的至少一个构成的组。

4.权利要求1的工艺，其中所述氧化剂选自CO、CO₂和O₂中的至少一个构成的组。

5.权利要求1的工艺，其中所述稀有气体稀释剂选自He、Ar和Ne中的至少一个构成的组。

6.权利要求1的工艺，其中所述氧化剂包含含碳的氧化剂组分以及氧化剂-稀有气体组分。

7.权利要求6的工艺，其中：

所述聚合剂是C₂F₆；

所述氢源是CH₃F；

所述稀有气体稀释剂是Ar；

所述含碳的组分是CO₂；以及

所述氧化剂-稀有气体组分是He中的O₂。

8.权利要求6的工艺，其中：

加入大约0.1％-25％体积的所述聚合剂；

加入大约5％-30％体积的所述氢源；

加入大约0.1％-50％体积的所述稀有气体稀释剂；

加入大约1％-25％体积的所述含碳组分；以及

在所述稀有气体中大约30％的氧化剂相对浓度中，加入大约0.1％-20％体积的所述氧化剂-稀有气体组分。

9.权利要求8的工艺，其中：

加入大约3％-8％体积的所述聚合剂；

加入大约10％-30％体积的所述氢源；

加入大约5％-15％体积的所述含碳组分；

在所述稀有气体中大约30％的氧化剂相对浓度中，加入大约5％-15％体积的所述氧化剂-稀有气体组分；以及

加入大约10％-50％体积的所述稀有气体稀释剂。

10.权利要求1的工艺，其中所述腐蚀剂气体具有相对于所述氧化硅层至少约为4∶1，且相对于所述光刻胶层至少约为3∶1的氮化物选择性。

11.权利要求10的工艺，其中所述腐蚀剂气体具有相对于所述氧化硅层至少约为5∶1，且相对于所述光刻胶层至少约为4∶1的氮化物选择性。

12.权利要求1的工艺，还包含将电源施加到所述多层结构以控制所述高密度等离子体在所述多层结构上的方向性。

13.权利要求12的工艺，其中施加电源的步骤包含将RF电源施加到所述多层结构的与所述氮化硅层相反的一侧。

14.权利要求12的工艺，其中激活所述腐蚀剂气体的步骤使用线圈，且所述电源与所述线圈隔离。

15.权利要求1的工艺，其中激活所述腐蚀剂气体的步骤包括形成密度至少为10¹¹cm^-3的所述高密度等离子体。

16.权利要求1的工艺，还包含下列步骤：

将所述腐蚀剂气体引入工作室；以及

利用连接于所述工作室的真空泵保持所述工作室的压力在大约2-40毫乇之间。