[发明专利]选择性的SiN侧向内凹

说明书

用于侧向蚀刻氮化硅的示例性方法可以包括将含氟前驱物和含氧前驱物流入半导体处理腔室的远程等离子体区域内。所述方法可以包括在远程等离子体区域内形成等离子体，以生成所述含氟前驱物和所述含氧前驱物的等离子体流出物。所述方法还可以包括将所述等离子体流出物流入所述半导体处理腔室的处理区域内。基板可以被放置在处理区域内，并且所述基板可以包括沟槽，所述沟槽被形成为穿过堆叠层，所述堆叠层包括交替的氮化硅层和氧化硅层。所述方法还可以包括在实质上维持所述氧化硅层的同时，从所述沟槽的侧壁侧向蚀刻所述氮化硅层。所述氮化硅层可以从所述沟槽的所述侧壁被侧向蚀刻小于10nm。

技术领域

本技术涉及半导体工艺及设备。具体而言，本技术涉及侧向蚀刻垂直结构中的氮化硅有关。

背景技术

可以通过在基板表面上生产错综复杂地图案化的材料层的工艺制作集成电路。在基板上生产图案化的材料需要受控的方法以移除暴露的材料。化学蚀刻用于各种目的，包括将光刻胶中的图案转移至下方层内、薄化层或薄化已经存在于表面上的特征的侧向维度。通常，期望具有蚀刻一种材料比蚀刻另一种材料更快的蚀刻工艺，以有助于，例如，图案转移工艺。这种蚀刻工艺可说是对第一材料有选择性。材料、电路与工艺的多样化的结果是，蚀刻工艺已被开发成具有对多种材料的选择性。

可以基于工艺中使用的材料将蚀刻工艺定义为湿式或干式。湿式HF蚀刻比起其它电介质和材料优先移除氧化硅。然而，湿式工艺可能难以穿透某些受限的沟槽，并且有时候也可能使余留的材料变形。在基板处理区域内形成的局部等离子体中产生的干式蚀刻可以穿透更为受限的沟槽，并显现出对精细的余留结构的较少变形。然而，局部等离子体可能通过电弧的产生而在电弧放电时损坏基板。

因此，具有对于可被用来生产高质量器件和结构的改良的系统和方法需求。本技术可满足这些以及其它需求。

发明内容

用于侧向蚀刻氮化硅的方法和系统可以包括将含氟前驱物和含氧前驱物流入半导体处理腔室的远程等离子体区域内。该方法可以包括在远程等离子体区域内形成等离子体，以生成含氟前驱物和含氧前驱物的等离子体流出物。该方法还可以包括将等离子体流出物流入半导体处理腔室的处理区域内。基板可以被定位在处理区域内，并且基板可以包括沟槽，所述沟槽被形成为穿过堆叠层，所述堆栈层包括交替的氮化硅层和氧化硅层。该方法还可以包括在实质上维持氧化硅层的同时，从沟槽的侧壁侧向蚀刻氮化硅层。氮化硅层可以从沟槽的侧壁被侧向蚀刻小于10nm。

在实施例中，含氧前驱物对含氟前驱物的流速比例可以是大于或约为50:1。交替材料的堆叠层可以包括至少50层交替的氮化硅层和氧化硅层，并且沟槽可以被表征为大于或约为100:1的深宽比。在实施例中，可以在约-100℃与约100℃之间的温度下执行侧向蚀刻，并且可以在小于或约0℃的温度下执行侧向蚀刻。可以在小于或约为1托的腔室操作压力下执行侧向蚀刻。

在一些实施例中，氮化硅层可以被侧向蚀刻小于或约为6nm。此外，侧向蚀刻可以包括氧化氮化硅的一部分，以产生氟化氧化物。氟化氧化物内的氟可以扩散通过氮化硅的经氧化部分，以侧向蚀刻氮化硅。此外，蚀刻方法可以进一步包括从氮化硅移除氟化氧化物。在实施例中，移除氟化氧化物可以包括用从含氟前驱物和含氢前驱物产生的等离子体流出物蚀刻氟化氧化物。在实施例中，沟槽的上方区域处的氮化硅层与沟槽的下方区域处的氮化硅层在侧向蚀刻量上相差可以小于约30％。