[发明专利]用于介电材料的蚀刻的预清洁

权利要求书

1.一种用于蚀刻介电材料的循环蚀刻方法，所述方法包括：

预清洁所述介电材料以去除表面氧化物，得到预清洁后的介电表面，其中所述预清洁通过热反应和/或等离子体方法来实现；和

循环干法蚀刻所述预清洁后的介电表面，其中在所述预清洁与所述循环干法蚀刻之间不存在真空中断，并且其中所述循环干法蚀刻包括一轮或多轮：

提供H₂等离子体；和

提供SF₆等离子体，

其中所述介电材料包含Si₃N₄、SiN、SiC或SiCOH。

2.根据权利要求1所述的方法，其中预清洁足以实现以下至少一个：a)优异的蚀刻轮廓控制；b)在不同介电材料与氧化物之间增强的蚀刻选择性；c)循环干法蚀刻的每个循环一致的蚀刻厚度；d)Si₃N₄、SiN、SiC和SiCOH的循环蚀刻，各自之间存在蚀刻选择性；或e)减小的表面和侧壁粗糙度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面氧化物包括氧化硅或金属氧化物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环干法蚀刻还包括通过等离子体方法进行的含氟膜(CxFy)沉积和使用Ar、He或其他惰性离子和自由基进行的等离子体辐照的重复循环。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述预清洁包括与反应气体的热反应。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述预清洁包括包含氟离子、氯离子或自由基的等离子体辅助方法。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述预清洁包括包含能量足以溅射所述表面氧化物的离子的等离子体辅助方法。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述介电材料的温度是50℃或更低。

9.根据权利要求1所述的方法，其中气氛压力是10Pa或更低。

10.根据权利要求1所述的方法，其还包括提供所述介电材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述介电材料存在于凹槽图案上。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述凹槽图案包括具有5nm到100nm的宽度和2到100的纵横比的沟槽。

13.根据权利要求5所述的方法，其中所述反应气体是氟气体或氯气体。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述氟气体包括HF或XeF₂、NbF₅，并且所述氯气体包括BCl₃、CCl₄或SOCl₂。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述介电材料厚度是20nm或更小。

16.根据权利要求1所述的方法，其中预清洁包括SF₆等离子体处理以去除表面氧化物。

17.根据权利要求6所述的方法，其中所述等离子体辅助方法在反应器中进行，其中所述等离子体通过电感耦合等离子体(ICP)、电子回旋谐振(ECR)、表面波持续型(SWP型)反应器或电容耦合等离子体(CCP)中的至少一种产生。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述预清洁发生在比所述循环干法蚀刻低的压力和/或高的等离子体功率下。