[发明专利]用于处理氮化物结构而没有二氧化硅沉积的方法和装置

权利要求书

1.一种用于蚀刻形成在基底上的特征的方法，包括：

提供具有纵横比为4：1或更大的结构的基底，所述纵横比为4∶1或更大的结构包括包含氮化硅的第一组暴露特征和包含硅或硅氧化物的第二组暴露特征；

将所述基底装入湿法化学处理系统中；

进行第一蚀刻步骤，所述第一蚀刻步骤包括将所述基底暴露于磷酸的湿法蚀刻溶液以从所述纵横比为4∶1或更大的结构选择性地除去至少部分的所述氮化硅，其中水解反应在所述磷酸的湿法蚀刻溶液中从所述氮化硅产生二氧化硅反应产物，其中至少部分所述二氧化硅反应产物沉积在所述纵横比为4∶1或更大的结构的所述硅或硅氧化物上；以及

进行第二蚀刻步骤，所述第二蚀刻步骤包括进一步将所述基底暴露于所述磷酸的湿法蚀刻溶液以通过将所沉积的二氧化硅反应产物溶解回到所述磷酸的湿法蚀刻溶液中来从所述硅或硅氧化物上除去至少一些所沉积的二氧化硅反应产物，

其中执行所述第一蚀刻步骤直到所述磷酸的湿法蚀刻溶液中的二氧化硅反应产物的浓度由于可用于所述水解反应的所述氮化硅耗尽而降低，以及其中在执行所述第一蚀刻步骤之后通过将所述基底连续暴露于所述磷酸的湿法蚀刻溶液并利用在所述磷酸的湿法蚀刻溶液中降低的二氧化硅反应产物浓度来逆转所述水解反应并将所沉积的二氧化硅反应产物溶解回到所述磷酸的湿法蚀刻溶液中而连续执行所述第二蚀刻步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二蚀刻步骤为氮化硅过蚀刻步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二蚀刻步骤为在5％至40％的范围内的过蚀刻步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二蚀刻步骤为在15％至30％的范围内的过蚀刻步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用包括在湿法化学处理系统中的化学监测系统监测所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第一蚀刻步骤期间的至少一种化学成分的浓度。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用包括在湿法化学处理系统中的化学监测系统监测所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第二蚀刻步骤期间的至少一种化学成分的浓度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述第一蚀刻步骤或所述第二蚀刻步骤的至少一个参数使得基本上所有的在所述第一蚀刻步骤期间形成在包含硅或二氧化硅的暴露特征上的所沉积的二氧化硅反应产物在所述第二蚀刻步骤中被除去。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个参数选自：所述第一蚀刻步骤的持续时间、所述第二蚀刻步骤的持续时间、所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第一蚀刻步骤期间的至少一种化学成分的浓度、所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第二蚀刻步骤期间的至少一种化学成分的浓度、所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第一蚀刻步骤期间的温度、所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第二蚀刻步骤期间的温度、所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第一蚀刻步骤期间的流量和所述磷酸的湿法蚀刻溶液在所述第二蚀刻步骤期间的流量。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述湿法化学处理系统为单基底处理系统。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述湿法化学处理系统被配置成同时处理复数个基底。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一蚀刻步骤期间最大的氮化硅相对于硅氧化物的蚀刻选择性高于在所述第二蚀刻步骤的至少一部分期间的氮化硅相对于硅氧化物的蚀刻选择性。

12.一种湿法化学处理系统，包括：

室，所述室被配置成接收基底并将所述基底暴露于磷酸的湿法蚀刻溶液；

耦接至所述室的化学品供应系统，所述化学品供应系统将所述磷酸的湿法蚀刻溶液供应至所述室；和

控制器，所述控制器被配置成控制所述湿法化学处理系统的组件以执行根据权利要求1所述的方法。