本發(fā)明總體上涉及一種加工襯底的方法，并且在特定的實施例中，涉及蝕刻堿土金屬氧化物。

背景技術：

1、通常，用于電子設備(如移動電話、數碼相機和計算機)的半導體器件是通過在半導體襯底上依次沉積和圖案化介電材料層、導電材料層和半導體材料層，使用光刻和蝕刻以形成用作電路部件(例如，晶體管、電阻器和電容器)和互連元件(例如，導線、觸點和通孔)的結構來制造的。在對低成本電子設備的需求的驅動下，半導體行業(yè)通過光刻的創(chuàng)新(例如，浸沒式光刻和多重圖案化)一再將半導體器件的最小特征尺寸減小到幾納米，以提高部件的封裝密度，從而降低集成電路(ic)的成本。使用三維(3d)結構(例如，鰭式場效應晶體管(finfet))以及在一些情況下，在連續(xù)互連級之間的層中堆疊電子部件如存儲器存儲元件(例如，鐵電電容器、磁隧道結(mtj)等)和精密無源部件(例如，薄膜電阻器(tfr)和金屬-絕緣體-金屬(mim)電容器)，來實現密度的進一步提高和成本的進一步降低。

2、等離子體加工技術如反應性離子蝕刻(rie)、等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)、等離子體增強原子層蝕刻和沉積(peale和peald)、濺射蝕刻、物理氣相沉積(pvd)和循環(huán)蝕刻沉積(例如，bosch蝕刻工藝)在制造ic中已經變得不可或缺。ic制造中使用的材料多種多樣，如半導體、絕緣體(包括sio2、si3n4、高k柵極電介質和低k電介質)、磁性膜和鐵電膜以及用于互連件和電極的金屬，使得開發(fā)等離子體工藝成為挑戰(zhàn)。微細化至幾納米進一步加劇了挑戰(zhàn)。期望等離子體工藝提供在納米范圍內的精確尺寸(例如，線寬、蝕刻深度和膜厚度)以及精確受控的特征，例如保形性、各向異性、選擇性、表面和線邊緣粗糙度以及邊緣輪廓，它們通常在原子級尺寸，在寬(例如，300mm)晶片上是均勻的。此外，引入非常規(guī)材料(例如，高k電介質如鈦酸鋇)可能在開發(fā)與常規(guī)si?ic制造兼容的等離子體蝕刻和沉積工藝中引起新的問題。

技術實現思路

1、根據本發(fā)明的實施例，一種加工襯底的方法，該方法包括：將該襯底裝載到等離子體加工室中，該襯底具有包含氧化物的表面，該氧化物包含堿土金屬；使包含ccl4的工藝氣體流入該等離子體加工室中；在該等離子體加工室中，通過向該等離子體加工室的源電極施加源功率，由該工藝氣體形成無氟等離子體；以及將該襯底暴露于該無氟等離子體以蝕刻該表面的氧化物。

2、根據本發(fā)明的實施例，一種加工襯底的方法，該方法包括：將該襯底裝載到等離子體加工室中，該襯底具有包含鋇的表面；使工藝氣體流入該等離子體加工室中，該工藝氣體包含cl2和bcl3的混合物；在該等離子體加工室中，通過向該等離子體加工室的源電極施加源功率，由該工藝氣體形成無氟等離子體；以及將該襯底暴露于該無氟等離子體以蝕刻該表面的鋇。

3、根據本發(fā)明的實施例，一種加工襯底的方法，該方法包括：將該襯底裝載到等離子體加工室中，該襯底具有包含混合氧化物的表面，該混合氧化物包含堿土金屬和另一種金屬；以及進行多個循環(huán)工藝，這些多個循環(huán)工藝中的每一個包括：將該混合氧化物暴露于由第一工藝氣體提供的第一無氟物質，以使該混合氧化物與該第一物質反應并形成包含該堿土金屬的反應產物；以及將該反應產物暴露于由第二工藝氣體提供的第二無氟物質，以從該表面去除該反應產物。

技術特征：

1.一種加工襯底的方法，該方法包括：

2.如權利要求1所述的方法，其中，該等離子體不含氫。

3.如權利要求1所述的方法，其進一步包括使稀有氣體流入該等離子體加工室中。

4.如權利要求1所述的方法，其中，該工藝氣體進一步包含cl2、bcl3、bcl2br、bclbr2或bbr3。

5.如權利要求1所述的方法，其中，該工藝氣體進一步包含n2、no、no2、co、co2、so2或cos。

6.如權利要求1所述的方法，其中，蝕刻該氧化物包括形成包含碳-氧鍵的揮發(fā)性產物。

7.如權利要求1所述的方法，其中，該氧化物是鈦酸鋇。

8.如權利要求1所述的方法，其中，該氧化物是鈦酸鍶鋇。

9.如權利要求1所述的方法，其中，該氧化物是錫酸鋇。

10.如權利要求1所述的方法，其中，該堿土金屬是鈣(ca)或鎂(mg)，并且該氧化物是鈦酸鹽鈣鈦礦。

11.一種加工襯底的方法，該方法包括：

12.如權利要求11所述的方法，其中，該無氟等離子體不含氫。

13.如權利要求11所述的方法，其進一步包括使稀有氣體流入該等離子體加工室中。

14.如權利要求11所述的方法，其中，該表面進一步包含氧，并且其中蝕刻鋇包括形成包含硼-氧鍵的揮發(fā)性產物。

15.一種加工襯底的方法，該方法包括：

16.如權利要求15所述的方法，其進一步包括形成第一等離子體以生成該第一無氟物質。

17.如權利要求15所述的方法，其中，該第一工藝氣體包含除了氟以外的鹵素。

18.如權利要求15所述的方法，其中，該第一工藝氣體包含bcl3、bcl2br、bclbr2、bbr3、ccl4、ccl3br、ccl2br2、cclbr3或cbr4，并且其中該第一工藝氣體進一步包含n2、no、no2、co、co2、so2或cos。

19.如權利要求15所述的方法，其進一步包括形成第二等離子體以生成該第二無氟物質，其中該第二工藝氣體包含稀有氣體。

20.如權利要求15所述的方法，其中，這些多個循環(huán)工藝中的每一個進一步包括在將該反應產物暴露于該第二物質之前，吹掃該等離子體加工室以去除該第一物質。

技術總結
一種加工襯底的方法，該方法包括：將襯底裝載到等離子體加工室中，該襯底具有包含氧化物的表面，該氧化物包含堿土金屬；使包含CCl<subgt;4</subgt;的工藝氣體流入等離子體加工室中；在該等離子體加工室中，通過向該等離子體加工室的源電極施加源功率，由該工藝氣體形成無氟等離子體；以及將襯底暴露于無氟等離子體以蝕刻表面的氧化物。

技術研發(fā)人員：張度,克里斯托夫·瓦利,王明美
受保護的技術使用者：東京毅力科創(chuàng)株式會社
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26