偏壓的負(fù)電壓。上電極570的面對基板保持器520的表面可以包括含娃的材料。
[0048]其它類型的公知的等離子體處理系統(tǒng)還可以用于執(zhí)行本文所公開的技術(shù)。例如，交替等離子體處理系統(tǒng)(未示出)還包括電感線圈，RF功率通過可選的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由RF生成器耦合至該電感線圈。RF功率通過介電窗口從電感線圈感應(yīng)地耦合至等離子體處理區(qū)域。施加至電感線圈的RF功率的頻率可以在約I OMHz至約I OOMHz的范圍內(nèi)。類似地，施加至卡盤電極的功率的頻率可以在約0.1MHz至約10MHz的范圍內(nèi)。另外，可以使用開槽的法拉第屏蔽來減少感應(yīng)線圈與等離子體處理區(qū)域中的等離子體之間的電容耦合。另外，控制器可以耦接至RF生成器和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，以控制施加至感應(yīng)線圈的功率。
[0049]在替選的實(shí)施方式中，等離子體處理系統(tǒng)可以包括感應(yīng)線圈，該感應(yīng)線圈為與如上在變壓器耦合等離子體(TCP)反應(yīng)器中的等離子體處理區(qū)域進(jìn)行通信的“螺旋式”線圈或“扁餅式”線圈。電感耦合等離子體(ICP)源或變壓器耦合等離子體(TCP)源的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的。替選地，可以利用電子回旋共振(ECR)形成等離子體。在另一實(shí)施方式中，由螺旋波的發(fā)射形成等離子體。在另一實(shí)施方式中，由表面波的傳播形成等離子體。其它的等離子體處理系統(tǒng)可以與圖5的實(shí)施方式類似，并且還可以包括表面波等離子體(SWP)源。SWP源可以包括槽式天線，例如徑向線縫隙天線(RLSA)，微波功率經(jīng)由功率耦合系統(tǒng)耦合至該槽式天線。以上所描述的各個(gè)等離子體源對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的。
[0050]在前面的描述中，已經(jīng)陳述了具體細(xì)節(jié)，例如處理系統(tǒng)的特定幾何結(jié)構(gòu)以及在其中所使用的各種部件和過程的描述。然而，應(yīng)該理解的是，可以以脫離這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施方式來實(shí)踐本文中的技術(shù)，并且這樣的細(xì)節(jié)是出于說明的目的而不是限制的目的。已經(jīng)參照附圖描述了本文所公開的實(shí)施方式。類似地，出于說明的目的，已經(jīng)陳述了具體數(shù)目、材料和配置以提供全面的理解。然而，可以在沒有這樣的具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐實(shí)施方式。通過相同的附圖標(biāo)記來表示具有基本相同的功能結(jié)構(gòu)的部件，并且因而可以省略任意多余的描述。
[0051]各種技術(shù)已經(jīng)被描述為多個(gè)分立的操作以幫助理解各種實(shí)施方式。描述的順序不應(yīng)該被理解為暗示這些操作一定是依賴順序的。事實(shí)上，這些操作不必按照所呈現(xiàn)的順序執(zhí)行。所描述的操作可以以與所描述的實(shí)施方式的順序不同的順序來執(zhí)行。可以執(zhí)行各種附加操作以及/或者在另外的實(shí)施方式中可以省略所描述的操作。
[0052]如本文中所使用的“基板”或“目標(biāo)基板”主要指的是根據(jù)本發(fā)明要處理的對象?；蹇梢园ㄑb置特別是半導(dǎo)體或其它電子裝置的任意材料部分或結(jié)構(gòu)，并且可以例如為基本基板結(jié)構(gòu)如半導(dǎo)體晶片或者在基本基板結(jié)構(gòu)的上方或覆蓋基本基板結(jié)構(gòu)的層如薄膜。因而，基板不限于任意特定基本結(jié)構(gòu)、下面的層或上面的層，圖案化或未被圖案化，而是被構(gòu)思為包括任何這樣的層或基本結(jié)構(gòu)，以及層和/或基本結(jié)構(gòu)的任意組合。可以參照特定類型的基板進(jìn)行描述，但是這僅用于說明的目的。
[0053]本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解的是，可以對以上所說明的技術(shù)的操作作出許多變化，同時(shí)仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的相同的目標(biāo)。這樣的變化旨在被本公開內(nèi)容的范圍所覆蓋。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式的前面的描述不旨在進(jìn)行限制。然而，本發(fā)明的實(shí)施方式的任何限制存在于所附權(quán)利要求中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于在基板上蝕刻深硅特征的方法，包括: 將基板布置在等離子體處理系統(tǒng)中的基板保持器上，所述基板具有限定露出硅表面的開口的圖案化的掩模層； 使第一過程氣體混合物流入所述等離子體處理系統(tǒng)，所述第一過程氣體混合物包括硅、氧以及至少一種鹵素； 使第二過程氣體混合物流入所述等離子體處理系統(tǒng)，所述第二過程氣體混合物包括含齒素的氣體和氟碳?xì)怏w； 由所述第一過程氣體混合物和所述第二過程氣體混合物形成等離子體，使得所述硅表面通過所述圖案化的掩模層被暴露于所述等離子體； 利用所述第一氣體混合物與所述等離子體的產(chǎn)物在所述基板內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)硅特征的側(cè)壁和底表面上形成氧化物層；以及 利用所述第二過程氣體混合物與所述等離子體的產(chǎn)物對所述基板內(nèi)的所述一個(gè)或更多個(gè)硅特征進(jìn)行蝕刻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 使所述第一過程氣體混合物和所述第二過程氣體混合物的各自的流速隨著時(shí)間變化，使得占優(yōu)的流速在所述第一過程氣體混合物與所述第二過程氣體混合物之間交替。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，使各自的流速變化包括流速之間的梯度轉(zhuǎn)變。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，使所述第一過程氣體混合物流動(dòng)和使所述第二過程氣體混合物流動(dòng)包括使各自的流速保持在預(yù)定的量之上，使得在對所述一個(gè)或更多個(gè)硅特征進(jìn)行蝕刻的步驟期間存在每種氣體混合物的最小連續(xù)流動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一過程氣體混合物包括含齒素的硅氣體和含氧的氣體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述含鹵素的硅氣體選自由以下構(gòu)成的組:SiFx、SiClx以及SiBrx，其中X大于或等于I。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述含氧的氣體選自由以下構(gòu)成的組:原子氧、雙原子氧以及臭氧。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述氧化物層包括在一個(gè)或更多個(gè)硅特征的側(cè)壁和底表面上保形地沉積氧化物沉積物。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述氧化物沉積物包括硅、氧以及至少一種鹵素。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，來自所述第二過程氣體混合物的所述含鹵素的氣體選自由以下構(gòu)成的組:SF6、NF3、XeF2、氯以及溴。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，來自所述第二過程氣體混合物的所述含鹵素的氣體的產(chǎn)物被用于蝕刻所述基板內(nèi)的硅。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，來自所述第二過程氣體混合物的所述氟碳?xì)怏w是CxFyHz，其中X和y大于或等于I，并且其中z大于或等于O。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述氟碳?xì)怏w和所述等離子體的產(chǎn)物被用于蝕刻所述一個(gè)或更多個(gè)硅特征的底表面上的氧化物沉積物。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述基板內(nèi)蝕刻所述一個(gè)或更多個(gè)硅特征包括進(jìn)行蝕刻，直到形成特征在于蝕刻深度大于約20微米且深度與寬度的縱橫比大于約5比I的特征為止。
【專利摘要】在本文中所公開的技術(shù)包括用于利用連續(xù)氣體脈沖工藝蝕刻深硅特征的方法，該連續(xù)氣體脈沖工藝對具有相對平滑的輪廓的高的縱橫比特征進(jìn)行蝕刻。這樣的方法提供了比分時(shí)復(fù)用蝕刻沉積工藝的蝕刻速率大的蝕刻速率。技術(shù)包括利用包括交替化學(xué)物質(zhì)的循環(huán)氣體脈沖工藝的連續(xù)工藝。第一過程氣體混合物包括產(chǎn)生氧化物層的含鹵素的硅氣體和氧。第二過程氣體混合物包括蝕刻氧化物和硅的含鹵素的氣體和氟碳?xì)怏w。
【IPC分類】H01L21/301, H01L21/461
【公開號】CN105706216
【申請?zhí)枴緾N201480061118
【發(fā)明人】斯克特·W·萊費(fèi)夫雷, 阿洛科·蘭詹
【申請人】東京毅力科創(chuàng)株式會社
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2014年10月29日
【公告號】US9054050, US20150126033, WO2015069521A1