通過介穩(wěn)氫終止的硅的選擇性蝕刻的制作方法
【專利摘要】描述了蝕刻圖案化的非均相結構上的暴露硅的方法，且方法包括自含氟前體與含氫前體形成的遠端等離子體蝕刻。將來自遠端等離子體的等離子體流出物流入基板處理區(qū)中，等離子體流出物在基板處理區(qū)中與硅的暴露區(qū)反應。等離子體流出物與圖案化的非均相結構反應，以選擇性移除硅同時非常緩慢地移除其他暴露材料。硅的選擇性部分是因為含氫前體在遠端等離子體中的數(shù)量優(yōu)勢，此數(shù)量優(yōu)勢氫終止圖案化的非均相結構上的表面。含氟前體的低很多流動逐漸以氟取代氫終止硅上的氫，藉此自硅的暴露區(qū)選擇性地移除硅。方法亦可用來在遠快于氧化硅、氮化硅與多種含金屬材料下選擇性地移除硅。
【專利說明】通過介穩(wěn)氫終止的硅的選擇性蝕刻
[0001]相關申請案的交互參照
[0002]本申請是2012 年 4 月 4 日申請且標題為 “SELECTIVE ETCH OF SILICON BY WAYOF METASTABLE HYDROGEN TERMINATION” 的美國專利申請案第 13/439，079 號的 PCT 申請。本申請案主張2011年10月7日申請且標題為“SELECTIVE ETCH OF SILICON BY WAY OFMETASTABLE HYDROGEN TERMINATION”的美國專利臨時申請案第61/544，747號的利益并且與該美國專利臨時申請案相關，將上述兩件美國專利申請案以參考資料并入本文中以用于所有目的。
【背景技術】
[0003]可能通過于基板表面產生錯綜復雜圖案化的材料層的工藝來制造集成電路。于基板上產生圖案化的材料需要用于移除暴露材料的受控制方法?；瘜W蝕刻用于多種目的，多種目的包括轉移光阻劑中的圖案進入下層、薄化層或薄化已經(jīng)存在于表面上的特征結構的側向尺寸。通常，期望具有比另一材料更快地蝕刻一材料的蝕刻工藝，如此有助于例如圖案轉移工藝進行。將上述蝕刻工藝稱為對第一材料具選擇性。由于材料、電路與工藝的多樣性，已經(jīng)發(fā)展出針對多種材料具選擇性的蝕刻工藝。然而，少有選擇可比硅更快地選擇性蝕刻氮化硅。
[0004]通常期望干蝕刻工藝自半導體基板選擇性移除材料。期望源自于自微型結構平緩地移除材料且具有最小的物理擾亂的能力。干蝕刻工藝亦允許通過移除氣相反應劑而突然地停止蝕刻速率。某些干蝕刻工藝包括暴露基板至由一或多個前體形成的遠端等離子體副產物。舉例而言，三氟化氮的遠端等離子體生成搭配離子抑制技術可在將等離子體流出物流入基板處理區(qū)時自圖案化的基板選擇性移除硅。然而，有時需要甚至更高的硅選擇性以用于某些應用，舉例而言，在可形成工作閘極之前聚硅的“假”閘極的移除。
[0005]需要方法來相對于氧化硅、氮化硅與其他材料提高硅選擇性以用于干蝕刻工藝。

【發(fā)明內容】

[0006]描述蝕刻圖案化的非均相結構上的暴露硅的方法，且方法包括自含氟前體與含氫前體形成的遠端等離子體蝕刻。將來自遠端等離子體的等離子體流出物流入基板處理區(qū)中，等離子體流出物在基板處理區(qū)中與硅的暴露區(qū)反應。等離子體流出物與圖案化的非均相結構反應，以選擇性移除硅同時非常緩慢地移除其他暴露材料。硅的選擇性部分是因為含氫前體在遠端等離子體中的數(shù)量優(yōu)勢，此數(shù)量優(yōu)勢氫終止圖案化的非均相結構上的表面。含氟前體的低很多流動逐漸以氟取代氫終止硅上的氫，藉此自硅的暴露區(qū)選擇性移除硅。硅的選擇性亦源自位于遠端等離子體與基板處理區(qū)之間的離子抑制器的存在。離子抑制器降低或實質上排除到達基板的離子性帶電物種的數(shù)目。方法亦可用來在遠快于氧化娃、氮化娃與多種含金屬材料下選擇性移除娃。
[0007]本發(fā)明的實施例包括在基板處理腔室的基板處理區(qū)中蝕刻圖案化的基板的方法。圖案化的基板具有暴露硅。方法包括將含氟前體與含氫前體的每一個流入遠端等離子體區(qū)，同時在遠端等離子體區(qū)中形成遠端等離子體以產生等離子體流出物，遠端等離子體區(qū)流體耦接至基板處理區(qū)。前體的原子流比例大于或約為25:1的H:F，且在遠端等離子體區(qū)中形成遠端等離子體以產生等離子體流出物的步驟包括施加約10瓦與約2000瓦之間的RF功率至等離子體區(qū)。方法更包括通過將等離子體流出物通過噴頭中的通孔流入基板處理區(qū)來蝕刻暴露硅。蝕刻操作過程中，圖案化的基板的溫度大于或約為0°C，且基板處理區(qū)中的壓力高于或約為0.05托且低于或約為10托。
[0008]在后續(xù)描述中提出額外實施例與特征結構的部分，且本領域的技術人員在查看本說明書后可得知額外實施例與特征結構的部分或通過實施揭露實施例可學習額外實施例與特征結構的部分?？赏ㄟ^本說明書描述的儀器設備、組合及方法理解與達成揭露實施例的特征結構與優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]通過參考說明書的其余部分及附圖，可進一步了解所揭示的實施例的本質與優(yōu)點。
[0010]圖1是根據(jù)所揭示的實施例的硅選擇性蝕刻工藝的流程圖。
[0011]圖2A圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的基板處理腔室。
[0012]圖2B圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的基板處理腔室的噴頭。
[0013]圖3圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的基板工藝系統(tǒng)。
[0014]在這些附圖中，相似的元件及/或特征結構可具有相同的元件符號。再者，同類的多種元件可通過在元件符號后加上一破折號以及第二符號(該符號區(qū)別類似元件)加以區(qū)另O。倘若在說明書中僅用第一元件符號，該敘述內容可應用至具有相同第一元件符號(無論第二元件符號為何)的類似元件的任一者。
【具體實施方式】
[0015]描述蝕刻圖案化的非均相結構上的暴露硅的方法，且方法包括自含氟前體與含氫前體形成的遠端等離子體蝕刻。將來自遠端等離子體的等離子體流出物流入基板處理區(qū)中，等離子體流出物在基板處理區(qū)中與硅的暴露區(qū)反應。等離子體流出物與圖案化的非均相結構反應，以選擇性移除硅同時非常緩慢地移除其他暴露材料。硅的選擇性部分是因為含氫前體在遠端等離子體中的數(shù)量優(yōu)勢，此數(shù)量優(yōu)勢氫終止圖案化的非均相結構上的表面。含氟前體的低很多流動逐漸以氟取代氫終止硅上的氫，藉此自硅的暴露區(qū)選擇性移除硅。硅的選擇性亦源自位于遠端等離子體與基板處理區(qū)之間的離子抑制器的存在。離子抑制器降低或實質上排除到達基板的離子性帶電物種的數(shù)目。方法亦可用來在遠快于氧化娃、氮化娃與多種含金屬材料下選擇性移除娃。
[0016]Siconi?蝕刻工藝已經(jīng)應用例如氨(NH3)的氫源與例如三氟化氮(NF3)的氟源，該氫源與氟源一起流過遠端等離子體系統(tǒng)(RPS)且流入反應區(qū)。氨氣與三氟化氮的流動速率一般是經(jīng)過選擇以使得氫的原子流動速率大致上是氟的原子流動速率的兩倍，以有效地利用該兩種處理氣體成份。氫與氟的存在使得(NH4)2SiF6的固體副產物得以在相對低的基板溫度下形成。通過將基板溫度升高至升華溫度之上而移除固體副產物。Siconi?蝕刻工藝移除氧化硅比移除硅快得多。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可通過提高氫:氟的原子流比例來反轉選擇性。不將權利要求的覆蓋范圍局限于可能完全正確或可能非完全正確的假設機制，發(fā)明人假設氫游離基團的優(yōu)勢數(shù)量維持穩(wěn)定氫終止于廣泛的暴露材料陣列上。暴露至氫游離基團亦氫終止硅表面，然而，較低密度的氟游離基團破壞S1-H鍵以形成S1-F鍵，直到揮發(fā)性SiFx物種自表面釋放且自基板處理區(qū)排出為止。釋放后留下的開放鍵結位置快速地由氫終止并工藝繼續(xù)。
[0017]為了較佳地了解與理解本發(fā)明，現(xiàn)參照圖1，圖1是根據(jù)所揭露實施例的硅選擇性蝕刻工藝的流程圖。硅可為非晶、結晶或多晶的(在此實例中通常稱為聚硅)。在第一操作之前，在圖案化的基板中形成結構。結構具有分隔的硅與氧化硅暴露區(qū)。接著將基板輸送進入處理區(qū)(操作110)。
[0018]將氫(H2)流入與基板處理區(qū)分隔的等離子體區(qū)中(操作120)。在本文中可將分隔的等離子體區(qū)稱為遠端等離子體區(qū)，且遠端等離子體區(qū)可位在與處理腔室不同的模塊中或處理腔室中的隔室中。一般而言，可將含氫前體流入等離子體區(qū)中，且含氧前體可包括選自h2、NH3、碳氫化合物等等的至少一個前體。亦可將三氟化氮的流導入遠端等離子體區(qū)中(操作125)，三氟化氮與氫一起在遠端等離子體區(qū)中同時于等離子體中被激發(fā)。三氟化氮的流動速率低于氫的流動速率，以造成簡短地量化成高原子流比例H:F。亦可應用其他的氟源來增強或替代三氟化氮。一般而言，可將含氟前體流入遠端等離子體區(qū)中，而含氟前體包括選自由原子氟、雙原子氟、三氟化溴、三氟化氯、三氟化氮、氟化氫、氟化碳氫化合物、六氟化硫與二氟化氙所構成的群組的至少一個前體。
[0019]接著將遠端等離子體區(qū)中形成的等離子體流出物流入基板處理區(qū)中(操作130)。選擇性蝕刻圖案化的基板(操作135)，以致在比暴露氧化硅大至少或約七十倍的速率下移除暴露硅。本發(fā)明包括維持高原子流比例的氫(H)與氟(F)以達成硅的高蝕刻選擇性。某些前體可包含氟與氫兩者，在此實例中，在計算本文所述的原子流比例時包括所有貢獻的原子流動速率。氫的優(yōu)勢數(shù)量有助于氫終止圖案化的基板上的暴露表面。在本文所述的條件下，氫終止僅在硅表面上是介穩(wěn)的。來自三氟化氮或其他含氟前體的氟替代硅表面上的氫并產生揮發(fā)性殘余物，揮發(fā)性殘余物離開表面并帶走硅。由于其他暴露材料中存在的強鍵結能量，氟無法替代其他氫終止表面的氫(及/或無法產生揮發(fā)性殘余物以移除其他暴露材料)。在一實施例中，氣體流動比例(H2 =NF3)大于或約為15:1，或氣體流動比例(H2:NF3)籠統(tǒng)地大于或約為10:1之間的原子流比例，且發(fā)現(xiàn)此比例可達成大于或約為70:1的蝕刻選擇性(硅:氧化硅或者硅:氮化硅)。在揭露實施例中，蝕刻選擇性(硅:氧化硅或者硅:氮化硅)亦可大于或約為100:1、大于或約為150:1、大于或約為200:1、大于或約為250:1或大于或約為300:1。鎢或氮化鈦的暴露區(qū)亦可存在于圖案化的基板上并且這些暴露區(qū)可稱為暴露金屬區(qū)。在揭露實施例中，蝕刻選擇性(硅:暴露金屬區(qū))可大于或約為100:1、大于或約為150:1、大于或約為200:1、大于或約為250:1、大于或約為500:1、大于或約為1000:1、大于或約為2000:1或大于或約為3000:1。自基板處理區(qū)移除反應性化學物種，并接著自處理區(qū)移除基板(操作145)。
[0020]如本文所述，高流動的含氫前體的存在于大部分處理過程中確保硅、氧化硅與氮化硅維持氫終止表面。含氟前體及/或含氫前體還可包括一或多個相對惰性氣體(諸如，He、N2、Ar等等)。惰性氣體可被用來改良等離子體穩(wěn)定性及/或攜帶液體前體至遠端等離子體區(qū)。不同氣體的流動速率與比例可被用來控制蝕刻速率與蝕刻選擇性。在實施例中，含氟氣體包括流動速率約Isccm(每分鐘標準立方厘米)與30sccm之間的NF3、流動速率約500sccm與5，OOOsccm之間的112、流動速率約Osccm與3000sccm之間的He與流動速率約Osccm與3000sccm之間的Ar。本領域普通技術人員理解可取決于多種因素來應用其他的氣體及/或流，多種因素包括處理腔室設置、基板尺寸、接受蝕刻的特征結構的幾何形狀與布局等等。在所揭露的實施例中，含氟氣體的流動速率可低于或約為30Sccm、低于或約為20sccm、低于或約為15sccm或低于或約為lOsccm。含氟氣體的較低流動速率通常將提高娃的選擇性。在所揭露的實施例中，含氫氣體的流動速率可大于或約為300Sccm、大于或約為500sccm、大于或約為IOOOsccm或大于或約為2000sccm。提高含氫氣體的流動速率通常提高硅的選擇性。應維持高的H:F原子流比例以降低或排除固體殘余物形成于氧化硅上。固體殘余物的形成消耗某些氧化硅，此舉降低蝕刻工藝的硅選擇性。在本發(fā)明的實施例中，原子流比例H:F大于或約為25 ( S卩，25:1)、大于或約為30:1或大于或約為40:1。
[0021]方法亦包括當含氟前體與含氫前體在遠端等離子體區(qū)中時施加能量至含氟前體與含氫前體以產生等離子體流出物。本領域普通技術人員將理解等離子體可包括多種帶電物種與中性物種(包括游離基團與離子)?？衫靡阎夹g(諸如，RF、電容耦合、感應耦合等等)來產生等離子體。在實施例中，在約10瓦與2000瓦之間的源功率以及約0.2托與5托之間的壓力下，利用電容耦合等離子體單元來施加等離子體功率。可將電容耦合等離子體單元設置在處理腔室的氣體反應區(qū)的遠端。舉例而言，可通過離子抑制器將電容耦合等離子體單元和等離子體產生區(qū)與氣體反應區(qū)隔開。
[0022]在本發(fā)明的實施例中，在自遠端等離子體區(qū)轉至基板處理區(qū)的過程中，離子抑制器可被用來自等離子體流出物過濾離子。離子抑制器用來減少或排除自等離子體產生區(qū)行進至基板的離子性帶電物種。未帶電中性物種與游離基團物種可通過離子抑制器中的開口而到達基板。應當注意完全移除圍繞基板的反應區(qū)中的離子性帶電物種并非一直是期望目標。在許多實例中，需要離子性物種到達基板以執(zhí)行蝕刻及/或沉積工藝。在這些實例中，離子抑制器有助于控制反應區(qū)中的離子性物種的濃度處在幫助工藝的水平下。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，在示范性裝置段落中描述的離子抑制器可被用來提供游離基團及/或中性物種以選擇性蝕刻基板。在一實施例中，舉例而言，離子抑制器被用來提供含氟與氫的等離子體流出物以選擇性蝕刻硅。利用等離子體流出物，可達成超過70的硅:氧化硅(或氮化硅)的蝕刻速率選擇性。離子抑制器可被用來提供游離基團濃度高于離子的反應性氣體。由于等離子體的大部分帶電粒子由離子抑制器所過濾或移除，便無必須在蝕刻工藝過程中偏壓基板。相較于包括濺射與轟擊的傳統(tǒng)等離子體蝕刻工藝而言，這種利用游離基團與其他中性物種的工藝可降低等離子體損傷。本發(fā)明的實施例亦優(yōu)于傳統(tǒng)的濕蝕刻工藝，在傳統(tǒng)的濕蝕刻工藝中，液體的表面張力會造成小特征結構的彎曲與剝落。
[0024]將氧化硅、硅與氮化硅的空白(blanket)晶圓用來量化示范性工藝的蝕刻速率。自三氟化氮、氫(H2)、氦與氬形成遠端等離子體，且流出物在分隔的工藝中蝕刻三個膜的各個膜的空白晶圓。針對約400埃/分的蝕刻速率，蝕刻工藝移除硅的速率約為移除氧化硅的速率的兩百倍，且蝕刻工藝移除硅的速率超出移除氮化硅的速率的兩百倍。在分隔的實驗中，針對約200埃/分的蝕刻速率，蝕刻工藝移除硅的速率約為移除氧化硅的速率的五百倍，且蝕刻工藝移除硅的速率超出移除氮化硅的速率的五百倍。在揭露的實施例中，氧化硅的蝕刻速率可大于或約為100埃/分、大于或約為200埃/分或大于或約為300埃/分。選擇性、非本地等離子體、受控制的離子濃度與固體副產物的缺少，各自使得這些蝕刻工藝良好地適用于精細地移除或微調硅結構，而移除極少氧化硅或沒有移除氧化硅以及移除極少氮化硅或沒有移除氮化硅。
[0025]在蝕刻工藝過程中，基板的溫度大于0°C。基板溫度可大于或約為20°C且低于或約為300°C。在此基板溫度范圍的高端，硅蝕刻速率下降。在此基板溫度范圍的低端，氧化硅與氮化硅開始蝕刻并因此選擇性下降。在揭露實施例中，本文所述的蝕刻過程中，基板的溫度可大于或約為30°C且同時低于或約為200°C，或者基板的溫度可大于或約為40°C且同時低于或約為150°C。在揭露實施例中，基板溫度可低于100°C、低于或約為80°C、低于或約為65 °C或低于或約為50 °C。
[0026]數(shù)據(jù)進一步顯示作為工藝壓力的函數(shù)的硅蝕刻速率中的提高(針對已知氫:氟原子比例)。然而，對約50:1的H:F原子流動速率比例而言，提高壓力高于I托開始降低選擇性。懷疑如此是因為組合兩個或兩個以上含氟流出物的較高可能性所致。蝕刻工藝接著開始移除氧化硅、氮化硅與其他材料。在揭露實施例中，基板處理區(qū)中的壓力可低于或約為10托、低于或約為5托、低于或約為3托、低于或約為2托、低于或約為I托或低于或約為750毫托。在本發(fā)明的實施例中，為了確保適當?shù)奈g刻速率，壓力可高于或約為0.05托、高于或約為0.1托、高于或約為0.2托或高于或約為0.4托?？蓪毫Φ娜魏紊舷夼c下限組合以形成額外的實施例。施加至遠端等離子體區(qū)的等離子體功率可為多種頻率或多個頻率的組合。在不同實施例中，RF功率可在約10瓦與約2000瓦之間、約200瓦與約1800瓦之間或約750瓦與約1500瓦之間。在不同實施例中，示范性處理系統(tǒng)中施加的RF頻率可為低于約500kHz的低RF頻率、約IOMHz與約15MHz之間的高RF頻率或大于或約為IGHz的微波頻率。
[0027]在實施例中，可應用預處置移除暴露硅區(qū)的表面上的薄氧化物層。在蝕刻暴露硅的操作之前進行預處置。當暴露硅至大氣條件下時經(jīng)常形成薄氧化物層。部分因為本文所報導的工藝的選擇性如此高，薄氧化物層可使得硅區(qū)表現(xiàn)更像氧化硅區(qū)。通常將薄氧化硅層稱為“原生”氧化物，并可利用本領域技術人員已知的多種工藝來移除薄氧化硅層。舉例而言，Siconi?蝕刻可被用來移除原生氧化物。換句話說，可在遠端等離子體區(qū)中組合含氟前體與含氫前體并在等離子體中激發(fā)含氟前體與含氫前體。在預處置Siconi?過程中的H:F原子流比例可在約0.5:1與約8:1之間，以確保固體副產物產生于暴露硅表面上。在本發(fā)明的實施例中，在這些固體副產物的生產過程中消耗原生氧化物。Siconi?蝕刻過程中的圖案化的基板的溫度可低于固體副產物的升華溫度。可在固體副產物的形成后，將圖案化的基板的溫度提高高于升華溫度以移除固體副產物。升華作用完成自暴露硅移除原生氧化物。
[0028]或者，可通過基板處理區(qū)中形成的氫等離子體移除原生氧化物。在實施例中，可通過施加高于或約為200瓦且低于或約為3000瓦或者高于或約為300瓦且低于或約為2000瓦的本地等離子體功率來產生本地預處置等離子體。不論使用的方法為何，在蝕刻暴露硅的操作之前移除原生氧化物(若存在的話)?？稍谟糜谶x擇性蝕刻硅的相同基板處理區(qū)中執(zhí)行移除原生氧化物的技術，或者可在分隔的腔室中執(zhí)行這些工藝的每一個。然而，在分隔的腔室之間傳送過程中，圖案化的基板不應暴露至濕氣或大氣環(huán)境。亦應注意，不論是否存在有原生氧化物，將于本文中應用“暴露硅區(qū)”與“暴露硅”的用語。[0029]在實施例中，可應用后處置來避免在已經(jīng)蝕刻基板且暴露基板至大氣條件后形成殘余物。假設圖案化的基板的表面上的殘余氟與來自大氣的濕氣反應而形成少量的氫氟酸(HF)。此舉會造成硅、鈦或其他化合物的殘余物形成于表面上。后處置發(fā)生于蝕刻暴露硅的操作之后。被認為可移除殘余氟的一處置包括將N2、Ar、He、N02、N20、H2、NH3、02或CH4的至少一者流入基板處理區(qū)，同時通過施加高于或約為100瓦且低于或約為2000瓦或3000瓦的本地等離子體功率來形成本地等離子體?？山惶娴貙2、Ar、He、N02、N20、H2、NH3、02或CH4的至少一者流過遠端等離子體區(qū)與施加等離子體功率(在100瓦與2000瓦或3000瓦之間)。接著可將等離子體流出物流入基板處理區(qū)以自圖案化的基板的暴露硅區(qū)移除殘余氟。在本發(fā)明的實施例中，一額外的后處置包括簡單地加熱基板至200°C與約600°C之間或約300°C與約600°C之間以釋出殘余氟。可單獨應用這些后處置的任一者或搭配其余后處置的任一者或所有以自暴露硅區(qū)移除殘余氟。
[0030]在描述示范性處理腔室與系統(tǒng)的過程中揭露額外工藝參數(shù)。
[0031]示范性處理系統(tǒng)
[0032]可實施本發(fā)明實施例的處理腔室可被納入處理平臺內，這些處理平臺諸如可購自美國加州圣克拉拉市的應用材料公司的CENTURA?及PRODUCER?系統(tǒng)?？膳c本發(fā)明的示范性方法一并使用的基板處理腔室的實例可包括顯示于及描述于共同轉讓給Lubomirsky等人的美國臨時專利申請案第60/803，499號中的那些腔室，該案于2006年5月30日提出申請，且標題為“PROCESS CHAMBER FOR DIELECTRIC GAPFILL”，該案全文在此并入作為參考以用于所有目的。額外的示范性系統(tǒng)可包括顯示于及描述于美國專利第6，387，207號與第6，830, 624號中的那些系統(tǒng)，這些專利的全文亦在此并入作為參考以用于所有目的。
[0033]圖2A是根據(jù)所揭示的實施例的基板處理腔室200。遠端等離子體系統(tǒng)210可處理含氟前體，隨后含氟前體行進穿過氣體入口組件211。在氣體入口組件211中可見兩個個別的氣體供給通道。第一通道212搭載穿過遠端等離子體系統(tǒng)210 (RPS)的氣體，而第二通道213繞過遠端等離子體系統(tǒng)210。在實施例中，任一通道皆可用于含氟前體。另一方面，第一通道212可用于處理氣體而第二通道213可用于處置氣體(treatment gas)。圖中圖示蓋(或導電的頂部部分)221以及穿孔隔件253之間有絕緣環(huán)224，該絕緣環(huán)使得AC電位得以相對于穿孔隔件253施加到蓋221。AC電位在腔室等離子體區(qū)220中點燃等離子體。處理氣體可行進穿過第一通道212進入腔室等離子體區(qū)220，且處理氣體可單獨由腔室等離子體區(qū)220中(或者與遠端等離子體系統(tǒng)210相結合)的等離子體所激發(fā)。倘若處理氣體(含氟前體)流經(jīng)第二通道213，則隨后僅有腔室等離子體區(qū)220用于激發(fā)。腔室等離子體區(qū)220及/或遠端等離子體系統(tǒng)210的結合可稱為本文中的遠端等離子體系統(tǒng)。穿孔隔件(亦指噴頭)253將噴頭253下方的基板處理區(qū)270與腔室等離子體區(qū)220分隔。噴頭253使等離子體得以存在于腔室等離子體區(qū)220中，以避免直接于基板處理區(qū)270中激發(fā)氣體，同時依然使激發(fā)的物種得以從腔室等離子體區(qū)220行進至基板處理區(qū)270。
[0034]噴頭253定位在腔室等離子體區(qū)220與基板處理區(qū)270之間，且噴頭253使在遠端等離子體系統(tǒng)210及/或腔室等離子體區(qū)220中生成的等離子體流出物(前體或其他氣體的受激發(fā)的衍生物)穿過數(shù)個橫切板厚度的通孔256。噴頭253亦具有一或多個中空空間251，該空間可被蒸氣或氣態(tài)形式的前體(諸如含硅前體)填滿，并且該空間穿過小孔洞255進入基板處理區(qū)270，但該空間不直接進入腔室等離子體區(qū)220。在此揭示的實施例中，噴頭253比通孔256的最小直徑250的長度還厚。為了維持從腔室等離子體區(qū)220穿透至基板處理區(qū)270的受激發(fā)物種具顯著濃度，可通過形成通孔256的較大的直徑部分使該較大的直徑部分穿過噴頭253達某一程度(part way)，而限制通孔最小直徑250的長度226。在所揭示的實施例中，通孔256的最小直徑250的長度可與通孔256的最小直徑相同數(shù)量級，或者該長度可為較小的數(shù)量級。
[0035]如圖2A所示，噴頭253可被配置成作為離子抑制器?；蛘撸砂ㄒ种菩羞M進入基板處理區(qū)270中的離子濃度的分隔處理腔室元件(未圖示)。蓋221與噴頭253可分別作為第一電極與第二電極，以致蓋221與噴頭253可接收不同的電壓。在這些配置中，可將電功率(例如，RF功率)施加至蓋221、噴頭253或兩者。舉例而言，可將電功率施加至蓋221同時將噴頭253 (作為離子抑制器)接地?；逄幚硐到y(tǒng)可包括RF產生器，RF產生器提供電功率至蓋及/或噴頭253。施加至蓋221的電壓可促進腔室等離子體區(qū)220中的等離子體的均勻分布(即，降低局部化等離子體)。為了在腔室等離子體區(qū)220中形成等離子體，絕緣環(huán)224可電絕緣蓋221與噴頭253。絕緣環(huán)224可由陶瓷材料所制成，且絕緣環(huán)224可具有高擊穿電壓以避免火花。接近剛描述的電容耦合等離子體組成的基板處理腔室200的部分還可包括冷卻單元(未圖示)，冷卻單元包括一或多個冷卻流體通道，以用循環(huán)冷卻劑(例如，水)冷卻暴露至等離子體的表面。
[0036]在所示的實施例中，一旦處理氣體受到腔室等離子體區(qū)220中的等離子體激發(fā)，噴頭253可(通過通孔256)分配處理氣體，這些處理氣體含有氧、氟及/或氮，及/或此類處理氣體的等離子體流出物。在實施例中，導入遠端等離子體系統(tǒng)210中及/或腔室等離子體區(qū)220中的處理氣體可含有氟，例如F2、NF3 *XeF2。處理氣體亦可包括諸如氦氣、氬氣、氮氣(N2)等之類的載氣。等離子體流出物可包括處理氣體的離子化的或中性的衍生物，且等離子體流出物在此亦可指是氟游離基團，氟游離基團即為所導入的處理氣體的原子的組分。
[0037]通孔256被配置成抑制離子性帶電物種移出腔室等離子體區(qū)220，同時允許未帶電的中性或游離基團物種通過噴頭253進入基板處理區(qū)270。這些未帶電的物種可包括高反應性物種，高反應性物種由低反應性載氣傳送通過通孔256。如上所示，可降低離子性物種通過通孔256的移動，且在某些實例中，可完全抑制離子性物種通過通孔256的移動。控制通過噴頭253的離子性物種的數(shù)量提供與下方晶圓基板接觸的氣體混合物的增強控制，增強控制轉而提高氣體混合物的沉積及/或蝕刻特征的控制。舉例而言，氣體混合物的離子濃度中的調整可明顯地改變氣體混合物的蝕刻選擇性(例如,氮化硅:硅的蝕刻比例)。
[0038]在實施例中，通孔256的數(shù)量可介于約60個至約2000個之間。通孔256可具有多種形狀，但通孔256最容易做成圓形。在所揭示的實施例中，通孔256的最小直徑250可介于約0.5mm至約20mm之間，或介于約Imm至約6mm之間。在選擇通孔的截面形狀上,亦有范圍，截面可做成錐形、圓柱形或該二種形狀的組合。不同實施例中，用于將未激發(fā)前體導進基板處理區(qū)270的小孔洞255的數(shù)目可介于約100至約5000之間，或介于約500至約2000之間。小孔洞255的直徑可介于約0.1mm至約2mm之間。
[0039]通孔256可被配置成控制等離子體激發(fā)氣體(即，離子性、游離基團及/或中性物種)通過噴頭253的通道。舉例而言，可控制孔的深寬比(即孔直徑比上長度)及/或孔的幾何形狀，以致降低激發(fā)氣體中的離子性帶電物種通過噴頭253的流動。噴頭253中的通孔256可包括面對腔室等離子體區(qū)220的錐狀部分，與面對基板處理區(qū)270的圓柱形部分。圓柱形部分可經(jīng)調整比例與尺寸以控制離子性物種通過基板處理區(qū)270的流動。亦可將可調整的電偏壓施加至噴頭253作為控制離子性物種通過噴頭253的流動的額外手段。
[0040]或者，通孔256可具有朝向噴頭253的頂部表面的較小內徑(ID)與朝向底部表面的較大ID。此外，通孔256的底部邊緣可具有倒角以在等離子體流出物離開噴頭時幫助在基板處理區(qū)270中均勻地分布等離子體流出物，并藉此促進等離子體流出物與前體氣體的均勻分布?？稍谘刂?56的多個位置處設置較小的ID，且仍然允許噴頭253降低基板處理區(qū)270中的離子密度。離子密度的降低起因為在進入基板處理區(qū)270之前離子與壁的碰撞數(shù)目的增加。每次碰撞提高通過自壁取得電子或損失電子而中性化離子的可能性。一般而言，通孔256的較小ID可在約0.2mm與約20mm之間。在其他實施例中，較小ID可在約Imm與6mm之間或在約0.2mm與約5mm之間。再者,通孔256的深寬比(即較小ID比上孔長)可約為I比20。通孔的較小ID可為沿著通孔的長度發(fā)現(xiàn)的最小ID。通孔256的橫剖面形狀通?？蔀閳A柱形、錐形或上述的任何組合。
[0041]圖2B是根據(jù)所揭示的實施例與處理腔室一并使用的噴頭253的仰視圖。噴頭253對應圖2A中所圖示的噴頭。通孔256被繪成在噴頭253底部處具有較大的內徑(ID)，而在頂部處具有較小的ID。小孔洞255實質上在噴頭表面上均勻分布，小孔洞255甚至分布在通孔256之間，相較于此述的其他實施例，此種分布方式有助于提供更均勻的混合。
[0042]當含氟等離子體流出物與含氫等離子體流出物穿過噴頭253中的通孔256抵達時，示范性的圖案化基板可在基板處理區(qū)270內由底座(圖中未示)支撐。盡管可將基板處理區(qū)270裝配成支援等離子體以供諸如固化之類的其他工藝所用，然而在本發(fā)明的一些實施例中，蝕刻圖案化基板期間無等離子體存在。
[0043]等離子體既可在噴頭253上方的腔室等離子體區(qū)220中點燃，亦可在噴頭253下方的基板處理區(qū)270點燃。等離子體存在于腔室等離子體區(qū)220中，以從含氟前體的流入中產生氟游離基團。于處理腔室的導電頂部部分(蓋221)及噴頭253之間施加一般在射頻(RF)范圍的AC電壓，以在沉積期間于腔室等離子體區(qū)220中點燃等離子體。RF功率供應器產生13.56MHz的高RF頻率，但RF功率供應器亦可產生其他單獨的頻率或者與13.56MHz頻率結合的頻率。
[0044]當開啟基板處理區(qū)270中的底部等離子體以固化膜或清潔接連基板處理區(qū)270的內部表面時，頂部等離子體可處于低功率或無功率。通過在噴頭253及底座或腔室底部之間施加AC電壓，而點燃基板處理區(qū)270中的等離子體。清潔氣體可在等離子體存在時導入基板處理區(qū)270。
[0045]底座可具有熱交換通道,熱交換流體流過該熱交換通道中以控制基板溫度。此配置方式使基板溫度得以冷卻或加熱，以維持相對低的溫度(從室溫直到約120°C)。熱交換流體可包含乙二醇與水。底座的晶圓支撐淺盤(較佳為鋁、陶瓷或前述材料的組合)亦可被電阻式加熱以達成相對高的溫度(從約120°C直到約1100°C)，此加熱是通過使用嵌入式單回圈加熱器元件達成，該元件被配置成造成平行的同心圓形式的兩個完整回轉。加熱器元件的外部可繞于鄰接支撐淺盤的周邊處，同時內部繞于具有較小半徑的同心圓的路徑上。至加熱器元件的配線穿過底座的心柱。[0046]腔室等離子體區(qū)或遠端等離子體系統(tǒng)中的區(qū)可稱為遠端等離子體區(qū)。在實施例中，游離基團前體(諸如，氟游離基團與氫游離基團)在遠端等離子體區(qū)中形成并且行進至基板處理區(qū)中，游離基團前體組合在基板處理區(qū)中優(yōu)先蝕刻硅。等離子體功率可基本上僅被施加至遠端等離子體區(qū)，在實施例中，此舉確保氟游離基團與氫游離基團(一起可被稱為等離子體流出物)不在基板處理區(qū)中受到進一步激發(fā)。
[0047]在利用腔室等離子體區(qū)的實施例中，被激發(fā)的等離子體流出物是在與沉積區(qū)分隔的基板處理區(qū)的區(qū)段中生成。該沉積區(qū)(亦已知在此稱之為基板處理區(qū))是等離子體流出物混合并且反應以蝕刻圖案化基板(例如，半導體晶圓)之處。受激發(fā)的等離子體流出物亦可伴隨惰性氣體，在該示范性實例中，該惰性氣體為氬氣。在此可將基板處理區(qū)描述為在蝕刻圖案化基板期間為“無等離子體”?！盁o等離子體”不必然意味著該區(qū)域缺乏等離子體。由于通孔256的形狀與尺寸，相對低濃度的在等離子體區(qū)內生成的離子化物種與自由電子確實行進穿過隔件(噴頭/離子抑制器)中的孔洞(口孔)。在某些實施例中，基板處理區(qū)中基本上沒有離子化物種與自由電子的濃度。腔室等離子體區(qū)中等離子體的邊界是難以界定的，且這些邊界可能通過噴頭中的口孔侵入基板處理區(qū)上。在感應耦合等離子體(ICP)的實例中，可直接在基板處理區(qū)內執(zhí)行少量的離子化。再者，低強度的等離子體可在基板處理區(qū)中生成，而不至于消滅形成的膜的期望特征。激發(fā)的等離子體流出物生成期間等離子體的強度離子密度遠比腔室等離子體區(qū)的強度離子密度低(就此而言，或者是遠比遠端等離子體區(qū)的強度離子密度低)的所有原因不背離在此所用的“無等離子體”的范疇。
[0048]含氟前體與含氫前體進入腔室的結合流速可占總氣體混合物的體積的0.05%至約20% ;剩余的部分是載氣。在實施例中，含氟前體與含氫前體流進遠端等離子體區(qū)但等離子體流出物具有相同的體積流量比率。在含氟前體的實例中，可在含氟氣體之前先啟動凈化氣體或載氣進入遠端等離子體區(qū)，以穩(wěn)定遠端等離子體區(qū)內的壓力。
[0049]施加至遠端等離子體區(qū)的等離子體功率可以是各種頻率或多重頻率的組合。在示范性處理系統(tǒng)中，由輸送至蓋221與噴頭253之間的RF功率提供等離子體。不同實施例中，RF功率可介于約10瓦至約15000瓦之間、約10瓦至約5000瓦之間、約10瓦至約2000瓦之間、約200瓦至約1800瓦之間或約750瓦至約1500瓦之間。不同實施例中，示范性處理系統(tǒng)中所施加的RF頻率可以是低于約200kHz的低RF頻率、約IOMHz至約15MHz之間的高RF頻率，或大于IGHz或約IGHz的微波頻率。將載氣與等離子體流出物流進基板處理區(qū)270期間，基板處理區(qū)270可被維持在各種壓力下。
[0050]在一或多個實施例中，基板處理腔室200可整合至多種多處理平臺，這些平臺包括可購自美國加州圣克拉拉市的應用材料公司的Producer? GT> Centura? AP及Endura?平臺。此類處理平臺能夠執(zhí)行數(shù)種處理操作而不破真空。除了其他類型的腔室之外，可實施本發(fā)明實施例的處理腔室可包括介電蝕刻腔室或各種化學氣相沉積腔室。
[0051]沉積系統(tǒng)的實施例可結合至較大型的生產集成電路芯片的制造系統(tǒng)。圖3圖示根據(jù)所揭示的實施例的一個此類沉積、烘烤及固化腔室的系統(tǒng)300。在該圖中，一對FOUP (前開式晶圓盒)302供應基板(例如300mm直徑的晶圓)，在這些基板放進晶圓處理腔室308a_f之一者前，基板是由機械手臂304接收并且放置到低壓固持區(qū)306。第二機械手臂310可用于從低壓固持區(qū)306傳輸基板晶圓至晶圓處理腔室308a-f并且往回傳輸。每一晶圓處理腔室308a-f可被裝備成執(zhí)行多個基板處理操作，這些操作除了循環(huán)層沉積(CLD)、原子層沉積(ALD)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、蝕刻、預清潔、脫氣、定向及其他基板工藝之外，還包括此述的干蝕刻工藝。
[0052]晶圓處理腔室308a_f可包括一或多個系統(tǒng)部件，以在基板晶圓上沉積、退火、固化及/或蝕刻可流動介電膜。在一種配置方式中，兩對處理腔室(例如，308c-d及308e-f)可用于沉積介電材料于基板上，而第三對處理腔室(例如，308a-b)可用于蝕刻沉積的介電質。在另一配置方式中，所有三對腔室(例如308a-f)可被配置成蝕刻基板上的介電膜。任一或多個此述的工藝可在與不同實施例中所示的制造系統(tǒng)分開的腔室上執(zhí)行。
[0053]基板工藝系統(tǒng)是由系統(tǒng)控制器控制。在一示范性實施例中，系統(tǒng)控制器包括硬盤驅動器、軟盤驅動器及處理器。處理器含有單板電腦(SBC)、模擬和數(shù)字輸入/輸出板、介面板及步進馬達控制板。CVD系統(tǒng)的多種部件符合歐洲通用模塊(VME)標準，該標準界定電路板、介面卡插件箱(card cage)以及連結器尺寸與類型。VME標準亦界定總線結構為具有16位數(shù)據(jù)總線或24位地址總線。
[0054]系統(tǒng)控制器357用于控制馬達、閥、流量控制器、電源以及其他執(zhí)行此述工藝配方需要的功能。氣體操縱系統(tǒng)355也可由系統(tǒng)控制器357控制，以將氣體導至晶圓處理腔室308a-f的其中一個或全部。系統(tǒng)控制器357可仰賴來自光學感測器的反饋，以確定并且調整氣體操縱系統(tǒng)355及/或晶圓處理腔室308a-f中的可移動的機械組件的位置。機械組件可包括機器人、節(jié)流閥及基座，前述部件在系統(tǒng)控制器357控制下通過馬達移動。
[0055]在示范性實施例中，系統(tǒng)控制器357包括硬盤驅動器(存儲器)、USB端口、軟盤驅動器及處理器。系統(tǒng)控制器357包括模擬和數(shù)字輸入/輸出板、介面板及步進馬達控制板。含有基板處理腔室200的多重腔室工藝系統(tǒng)300的各部件受到系統(tǒng)控制器357控制。系統(tǒng)控制器執(zhí)行系統(tǒng)控制軟件，該軟件以計算機程序的形式儲存在計算機可讀介質上，這些介質諸如硬盤、軟盤或快閃存儲器隨身碟。亦可使用其他種類的存儲器。計算機程序包括指令集，這些指令集指示特定工藝的時間、氣體混合、腔室壓力、腔室溫度、RF功率水平、基座位置及其他參數(shù)。
[0056]可使用由控制器執(zhí)行的計算機程序產品實施用于在基板上蝕刻、沉積或其他方式處理膜的工藝或者用于清潔腔室的工藝。計算機程序代碼可以任何傳統(tǒng)計算機可讀的編程語言撰寫，例如68000匯編語言、C、C++、Pascal、Fortran或其他。使用傳統(tǒng)的文本編輯器將適合的程序代碼編入單一文件或多個文件，并且儲存于計算機可使用介質(如計算機的存儲器系統(tǒng))或由該介質實施。倘若輸入的代碼文本是高階語言，則編譯代碼，而所得的編譯器代碼隨后與預先編譯的Microsoft Window;庫例程的目標代碼連結。為了執(zhí)行該連
結的、編譯的目標代碼，系統(tǒng)使用者調用該目標代碼，使計算機系統(tǒng)載入存儲器中的代碼。CPU隨后讀取并且執(zhí)行該代碼，以執(zhí)行程序中標識的任務。
[0057]使用者與控制器之間的介面可通過觸控式顯示器，且該介面亦可包括鼠標及鍵盤。在一實施例中，使用兩個顯示器，一個顯示器安裝在潔凈室壁以供操作者使用，另一個顯示器在壁后以供維修技術人員使用。兩個顯示器可同時顯示相同信息，該情況中，一次僅有一個顯示器被設置成接受輸入。為了選擇特殊的屏幕或功能，操作者以手指或鼠標接觸顯示器屏幕上的指定的區(qū)域。所接觸的區(qū)域改變該區(qū)域的高亮色彩，或顯示新的菜單或屏幕，確認操作者的選擇。
[0058]在此所使用的“基板”可為具有(或不具有)上面形成多個層的支撐基板。該圖案化基板可為多種摻雜濃度及摻雜輪廓的絕緣體或半導體，可例如為用在集成電路制造上的半導體基板類型。圖案化基板的暴露的“硅”主要是Si但該暴露的“硅”可包括少數(shù)濃度的其他元素組成(諸如氮、氧、氫及碳等)。圖案化基板的暴露的“氮化硅”主要是Si3N4但該暴露的“氮化硅”可包括少數(shù)濃度的其他元素組成(諸如氧、氫及碳等)。圖案化基板的暴露的“氧化硅”主要是SiO2但該暴露的“氧化硅”可包括少數(shù)濃度的其他元素組成(諸如氮、氫及碳等)。一些實施例中，使用在此揭示的方法蝕刻的氧化硅膜基本上由硅與氧構成。“前體”的用語是指任何參與反應從表面移除材料或沉積材料在表面上的處理氣體。“等離子體流出物”是描述從腔室等離子體區(qū)離開并且進入基板處理區(qū)的氣體。等離子體流出物是處于“激發(fā)態(tài)”，其中至少有一些氣體分子處于振動型式的激發(fā)、解離及/或離子化的狀態(tài)?！坝坞x基團前體”是用于描述參與反應從表面移除材料或沉積材料在表面上的等離子體流出物(離開等離子體、處于激發(fā)態(tài)的氣體)?！胺坞x基團”(或“氧游離基團”)是一種含有氟(或氧)但可含有其他元素組成的游離基團前體?！岸栊詺怏w”一詞是指在蝕刻或被并入膜中時不形成化學鍵結的任何氣體。示范性的惰性氣體包括稀有氣體，但示范性的惰性氣體可包括其他氣體，只要當(一般而言)在膜中補捉到痕量的該氣體時不形成化學鍵結即可。
[0059]全文中所用的“間隙”(gap)與“溝槽”(trench)的用語毫無暗指意味地是指蝕刻過的幾何形狀具有大的水平深寬比。由表面上方所視，溝槽可顯現(xiàn)圓形、橢圓形、多邊形、矩形或各種其他形狀。溝槽可以呈現(xiàn)材料島狀物周圍的壕溝形狀?！敖閷佣础?via)—詞是指低深寬比溝槽(由上方觀看)，該介層洞可或可不被金屬填充而形成垂直的電連接。如在此所用，共形蝕刻工藝指的是以與表面相同的形狀大體上均勻地移除表面上的材料，即蝕刻過的層的表面與蝕刻前的表面大體上平行。本領域普通技術人員將了解蝕刻過的介面可能不會100%共形，因此“大體上”的用語容許可接受的容忍度。
[0060]已在此揭示數(shù)個實施例，本領域普通技術人員應知可使用多種修飾例、替代架構與等效例而不背離所揭示的實施例的精神。此外，說明書中不對多種習知工藝與元件做說明，以避免不必要地混淆了本發(fā)明。故，上述說明不應被視為對本發(fā)明范疇的限制。
[0061]當提供一范圍的數(shù)值時，除非文本中另外清楚指明，應知亦具體揭示介于該范圍的上下限值之間各個區(qū)間值至下限值單位的十分之一。亦涵蓋了陳述范圍中的任何所陳述數(shù)值或區(qū)間值與彼陳述范圍中任何另一陳述數(shù)值或區(qū)間值之間的每個較小范圍。這些較小范圍的上限值與下限值可獨立包含或排除于該范圍中，且各范圍(其中，在該較小范圍內包含任一個極限值、包含兩個極限值，或不含極限值)皆被本發(fā)明內所陳述的范圍涵蓋，除非在該陳述的范圍中有特別排除的限制。在所陳述的范圍包括極限值的一者或兩者之處，該范圍也包括那些排除其中任一者或兩者被包括的極限值的范圍。
[0062]在此與如附權利要求書中所使用的單數(shù)形式“一”與“該”等用語也包括數(shù)個形式，除非文字中另外清楚指明。因此，舉例而言，“一種工藝”所指的工藝包括數(shù)個此類工藝，而“該介電材料”所指的包括一或多種介電材料以及本領域普通技術人員所熟知的這些材料的等效例等。
[0063]同樣， 申請人:希望此說明書與下述權利要求書中所用的“包括”與“包含”等用語是指存在所陳述的特征、整體、部件或步驟，但這些用語不排除存在或增加一或多種其他特征、整體、部件、步驟、動作或群組。
【權利要求】
1.一種在基板處理腔室的基板處理區(qū)中蝕刻圖案化的基板的方法，其中所述圖案化的基板具有暴露硅，所述方法包括以下步驟: 將含氟前體與含氫前體的每一個流入遠端等離子體區(qū)，同時在所述遠端等離子體區(qū)中形成遠端等離子體以產生等離子體流出物，所述遠端等離子體區(qū)流體耦接至所述基板處理區(qū)，其中這些前體的原子流比例大于或約為25:1的H:F，且在所述遠端等離子體區(qū)中形成遠端等離子體以產生等離子體流出物的步驟包括以下步驟:施加RF等離子體至所述等離子體區(qū)，所述RF等離子體具有RF等離子體功率 '及 通過將這些等離子體流出物通過噴頭中的數(shù)個通孔流入所述基板處理區(qū)來蝕刻所述暴露硅，其中在蝕刻操作過程中的所述圖案化的基板的溫度大于或約為0°C，且所述基板處理區(qū)中的壓力高于或約為0.05托且低于或約為10托。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述暴露硅包括暴露聚硅。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖案化的基板的溫度大于或約為20°C且低于或約為300°C。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF等離子體功率在約10瓦與約15，000瓦之間。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板處理區(qū)中的壓力高于或約為0.1托且低于或約為I托。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述遠端等離子體區(qū)中形成所述遠端等離子體的步驟包括以下步驟:施加約750瓦與約1500瓦之間的RF功率至所述等離子體區(qū)。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述遠端等離子體是電容耦合等離子體。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板處理區(qū)在蝕刻所述暴露硅的操作過程中是無等離子體的。
9.如權利要求1所述的方法，還包括預處置，所述預處置用以在蝕刻所述暴露硅的操作之前自所述暴露硅移除原生氧化物。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述預處置包括將氫(H2)流入所述基板處理區(qū)，同時通過施加本地等離子體功率至所述基板處理區(qū)來形成本地預處置等離子體。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述預處置包括將含氫前體與含氟前體流入所述遠端等離子體區(qū)，且將得到的等離子體流出物流入所述基板處理區(qū)以自所述暴露硅上的所述原生氧化物形成固體殘余物，所述方法更包括以下步驟:加熱所述圖案化的基板以升華所述固體殘余物。
12.如權利要求1所述的方法，還包括在所述蝕刻操作之后的蝕刻后處置，所述蝕刻后處置包括:將N2、Ar、He、N02、N20、H2、NH3、02或CH4的至少一者流入所述基板處理區(qū)，同時通過施加高于或約為100瓦且低于或約為3000瓦的本地等離子體功率來形成本地等離子體。
13.如權利要求1所述的方法，還包括在所述蝕刻操作之后的蝕刻后處置，其中所述蝕刻后處置包括加熱所述基板至200°C與約600°C之間。
14.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖案化的基板還包括暴露氧化硅區(qū)，且所述蝕刻操作的選擇性(暴露硅:暴露氧化硅區(qū))大于或約為200:1。
15.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖案化的基板還包括暴露氮化硅區(qū)，且所述蝕刻操作的選擇性(暴露硅:暴露氮化硅區(qū))大于或約為200:1。
16.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖案化的基板還包括暴露金屬區(qū)，所述暴露金屬區(qū)包括暴露氮化鈦或暴露鎢，且所述蝕刻操作的選擇性(暴露硅:暴露金屬區(qū))大于或約為100:1ο
17.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氟前體包括選自由氟化氫、氟原子、雙原子氟、三氟化氮、四氟化碳與二氟化氙所構成的群組的前體。
18.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氫前體包括氫(H2)。
19.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板處理區(qū)中基本上沒有離子化物種或自由電子。
20.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述噴頭中的這些通孔的最小ID在約.0.2mm與約5m m之間。
【文檔編號】H01L21/3065GK103843117SQ201280049052
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年10月4日 優(yōu)先權日:2011年10月7日
【發(fā)明者】A·王, J·張, N·K·英格爾, Y·S·李 申請人:應用材料公司