[发明专利]清洁高深宽比通孔

说明书

描述了一种自通孔移除非晶硅/氧化硅膜堆叠的方法。该方法可涉及包含氟的远程等离子体及包含氟及远程等离子体中未激发的含氮与氢的前驱物的局部等离子体以移除氧化硅。该方法可随后涉及惰性物种的局部等离子体以潜在地移除任何薄碳层(光阻剂的残留物)并且处理非晶硅层，以为移除作准备。该方法可随后涉及利用相同基板处理区域内可能的若干选项移除经处理的非晶硅层。通孔的底部可随后具有已暴露的单晶硅，此已暴露的单晶硅有益于外延单晶硅膜生长。本文所呈现的方法可特别适用于三维NAND(例如，VNAND)装置形成。

技术领域

本文的主题涉及在制造期间清洁高深宽比通孔。

背景技术

可能通过多个工艺制造集成电路，这些工艺在基板表面上产生复杂地图案化的材料层。在基板上产生图案化材料需要用于移除已暴露材料的受控方法。化学蚀刻用于各种目的，包括将光阻剂中的图案转印至下层中，薄化层或薄化表面上已存在的特征的侧向尺寸。通常，期望具有一种蚀刻工艺，此蚀刻工艺相较于另一种材料更快地蚀刻一种材料，以帮助例如图案转印工艺的进行。此蚀刻工艺据称具有相较于第二材料对第一材料的选择性。作为材料、电路及工艺多样性的结果，已开发出对各种材料具有选择性的蚀刻工艺。

干式蚀刻工艺通常适用于自半导体基板选择性移除材料。适用性源自利用最小实体破坏自微型结构轻微移除材料的能力。干式蚀刻工艺也允许通过移除气相试剂骤然停止蚀刻速率。一些干式蚀刻工艺涉及基板暴露于由一或更多种前驱物形成的远程等离子体副产物中以实现高蚀刻选择性。所实现的高选择性赋能新颖的工艺序列。

需要方法来扩展工艺序列，这些工艺序列利用由这些新颖的远程等离子体干式蚀刻工艺获得的高蚀刻选择性。

发明内容

反应性离子蚀刻(reactive-ion etching；RIE)涉及通过在预定方向上加速的离子来移除材料。通常存在屏蔽以帮助图案化基板。结合氧化(以移除剩余掩模)的轰击在经图案化基板中形成的通孔底部处产生具有挑战性的碎片。描述一种自通孔移除非晶硅/氧化硅膜堆叠的方法。该方法可涉及包括氟的远程等离子体及包括氟且进一步由远程等离子体中未激发的含氮与氢的前驱物形成的局部等离子体以移除氧化硅。该方法可随后涉及惰性物种的局部等离子体以潜在地移除任何薄碳层(光阻剂的残留物)并且处理非晶硅层，以为移除作准备。该方法可随后涉及远程激发含氢前驱物及利用等离子体流出物移除经处理的非晶硅层。通孔的底部可随后具有已暴露单晶硅，此已暴露单晶硅有益于外延单晶硅膜生长。本文所呈现的方法可特别适用于三维NAND(例如，VNAND)装置形成。

本文所揭示的实施例包括蚀刻经图案化基板的方法。该方法包括在经图案化基板上形成经图案化的光阻剂层。该方法进一步包括将高深宽比通孔反应性离子蚀刻至经图案化基板中。反应性离子蚀刻在高深宽比通孔的底部处形成非晶硅层。该方法进一步包括自经图案化基板灰化光阻剂层。灰化在非晶硅层上方形成氧化硅层。该方法进一步包括自高深宽比通孔的底部选择性蚀刻氧化硅层。该方法进一步包括自高深宽比通孔的底部选择性蚀刻非晶硅层至已暴露的单晶硅。

可在非晶硅层与氧化硅层之间形成薄碳层。可在相同基板处理区域中发生选择性蚀刻氧化硅层及选择性蚀刻非晶硅层的操作。可在选择性蚀刻氧化硅层与选择性蚀刻非晶硅层之间移除薄碳层。移除薄碳层可在与选择性蚀刻氧化硅层及选择性蚀刻非晶硅层两者相同的基板处理区域中发生。