[发明专利]用于含硅和氮的薄膜的干式蚀刻

说明书

相关申请的交叉援引

本申请是2012年4月17日提交的，名称为“DRY-ETCH FOR SILICON-AND-NITROGEN-CONTAINING FILMS”的美国专利申请第13/44,8541号的PCT申请，并且涉及且主张2011年8月18日提交的，名称为“DRY-ETCH FOR SILICON-AND-NITROGEN-CONTAINING FILMS”的美国临时专利申请第61/525,067号的权益，所述两件申请为所有目的在此以参考形式并入。

【发明背景】

藉由在基板表面上产生错综复杂图案化的材料层的工艺，可制做集成电路。在基板上产生图案化材料需要受控的方法以移除暴露的材料。化学蚀刻被用于各种目的，包括将光刻胶中的图案转移进入下方层中、薄化层或薄化已经存在于表面上的特征结构的侧向尺寸。通常，期望具有蚀刻一种材料比另一种快的蚀刻工艺，以助于例如图案转移工艺进行。此类蚀刻工艺可称为对第一材料有选择性。材料、电路与工艺多样化的结果是，蚀刻工艺已被开发成具有对多种材料的选择性。然而，仅有少数选项能选择地以比蚀刻硅更快的速度来蚀刻氮化硅。

就选择地移除半导体基板上的材料而言，通常期望使用干式蚀刻工艺。干式蚀刻工艺受到期望的原因是源自于该工艺能在最小化物理干扰的情况下，从微型结构温和地移除材料的能力。藉由移除气相试剂，干式蚀刻工艺也容许蚀刻速率突然停止。某些干式蚀刻工艺会使基板暴露于由一种或多种前驱物所形成的远端等离子体副产物。举例而言，当等离子体流出物流入基板处理区域时，氨及三氟化氮的远端等离子体激发能自经图案化基板选择地移除氧化硅。远端等离子体蚀刻工艺也被发展来移除氮化硅，然而，这些蚀刻工艺的氮化硅选择性(相对于硅)已受到限制。

因此，需要可就干式蚀刻工艺改良相应于硅的氮化硅选择性的方法。

【发明简要概述】

现描述一种在图案化异质结构上蚀刻暴露的含硅与氮材料的方法，且该方法包括自含氟前驱物及含氧前驱物形成远端等离子体蚀刻的步骤。来自远端等离子体的等离子体流出物流入基板处理区域，等离子体流出物在基板处理区域中与暴露的含硅与氮材料区域反应。等离子体流出物与图案化异质结构反应，以自暴露的含硅与氮材料区域选择地移除含硅与氮材料，同时非常缓慢地移除其它暴露的材料。含硅与氮材料的选择性部分起因于位于远端等离子体与基板处理区域之间的离子抑制元件的存在。离子抑制元件可减少或实质上消除抵达基板的带离子电荷物质的数量。可使用该方法以较硅的移除速率快十倍以上的速率选择地移除含硅与氮材料。

本发明的实施例包括在基板处理腔室的基板处理区域中蚀刻经图案化基板的方法。经图案化基板具有暴露的含硅与氮区域。该方法包括下列步骤：将含氟前驱物及含氧前驱物的每一个流入远端等离子体区域，同时于等离子体区域中形成等离子体以产生等离子体流出物，远端等离子体区域流通地耦接至基板处理区域。该方法进一步包括下列步骤：藉由将等离子体流出物流入基板处理区域，来蚀刻暴露的含硅与氮区域。

额外实施例与特征在随后的说明书中提出，而对于本领域技术人员而言在详阅此说明书后可易于了解部分所述额外实施例与特征，或者本领域技术人员可通过实践本文揭示的实施例而了解部分所述额外实施例与特征。通过在说明书中描述的设备、结合物与方法，可认识与获得本文所述的实施例的特征与优点。

【附图简单说明】

通过参考说明书的其余部份及附图，可进一步了解本文揭示的实施例的本质与优点。

图1为根据本文揭示的实施例的氮化硅选择性蚀刻工艺的流程图。

图2A显示根据本发明的实施例的基板处理腔室。

图2B显示根据本发明的实施例的基板处理腔室的喷头。

图3显示根据本发明的实施例的基板处理系统。

在附图中，相似的部件和/或特征结构可具有相同的元件符号。进一步而言，同类的各部件可通过在元件符号后加上一破折号以及第二符号（该符号区别类似部件）加以区别。倘若在说明书中仅用第一元件符号，该叙述内容可应用至具有相同第一元件符号（无论第二元件符号为何）的类似部件的任一个。

【发明的详细描述】