[发明专利]选择性抑制含有硅及氧两者的材料的干式蚀刻速率

权利要求书

1.一种在基板处理腔室的基板处理区域中蚀刻图案化基板的方法，其中所述图案化基板具有暴露的含硅与氧区域及第二材料的暴露的区域，所述第二材料的暴露的区域具有与所述暴露的含硅与氧区域不同的化学计量，蚀刻图案化基板的所述方法包含以下步骤：

(1)第一干式蚀刻阶段，包含以下步骤：

将第一含氟前体及含氢前体的每一个流入远端等离子体区域，所述远端等离子体区域流体耦合至所述基板处理区域，同时在所述远端等离子体区域中形成第一等离子体，以产生第一等离子体流出物，及

在所述暴露的含硅与氧区域上形成保护性固态副产物，以形成受保护的含硅与氧区域，其中形成保护性固态副产物包含以下步骤：在喷头中将所述第一等离子体流出物流入所述基板处理区域；

(2)第二干式蚀刻阶段，包含以下步骤：

将第二含氟前体流入所述远端等离子体区域，同时在所述远端等离子体区域中形成第二等离子体，以产生第二等离子体流出物，及

通过将所述第二等离子体流出物通过所述喷头中的通孔流入所述基板处理区域，而相较于所述受保护的含硅与氧区域，更快速地蚀刻所述第二材料的暴露的区域；及

(3)通过提升所述图案化基板的温度，自所述受保护的含硅与氧区域升华所述保护性固态副产物。

2.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述暴露的含硅与氧区域为氧化硅。

3.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述暴露的含硅与氧区域基本上由硅及氧组成。

4.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述暴露的含硅与氧区域包含约30%或更多的硅，及约30%或更多的氧。

5.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段的每一个期间，所述图案化基板的温度大于或约－20℃且小于或约75℃。

6.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段的每一个期间，于所述基板处理区域之中的压力低于或约50Torr且高于或约0.1Torr。

7.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，在所述远端等离子体区域中形成所述第一等离子体及在所述远端等离子体区域中形成所述第二等离子体的步骤包含以下步骤：在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段的每一个期间，向所述远端等离子体区域施加介于约10瓦及约15000瓦之间的RF功率。

8.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述第一等离子体及所述第二等离子体两者均为电容耦合式等离子体。

9.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述第二材料为单晶硅或多晶硅。

10.如权利要求9所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，蚀刻该图案化基板的该方法的一蚀刻选择性（该第二材料的暴露的区域：暴露的含硅与氧区域）为大于或约20：1。

11.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述第二材料包含硅及氮。

12.如权利要求11所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，蚀刻图案化基板的所述方法的蚀刻选择性（所述第二材料的暴露的区域：暴露的含硅与氧区域）为大于或约为5：1。

13.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述第二材料包含约30%或更多的硅及约30%或更多的氮的原子百分比。

14.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述第二材料为氮化硅。

15.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段的每一个期间，所述基板处理区域基本上不含等离子体。

16.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述第一含氟前体包含原子氟、双原子氟、三氟化氮、四氟化碳及二氟化氙的至少一个。

17.如权利要求1所述的蚀刻图案化基板的方法，其特征在于，所述含氢前体包含氢原子、氢分子、氨、无取代的碳氢化合物(perhydrocarbon)及非完全卤素取代的碳氢化合物的至少一个。