[发明专利]选择性抑制含有硅及氮两者的材料的干蚀刻速率

权利要求书

1.一种在基板处理腔室的基板处理区域中蚀刻图案化基板的方法，其中所述图案化基板具有暴露的含硅与氮区域和暴露的硅，蚀刻所述图案化基板的所述方法包括以下顺序步骤：

(1)第一干式蚀刻阶段，包括：

将三氟化氮及氢气（H₂）中的每一者流入远端等离子体区域，所述远端等离子体区域流体耦合至所述基板处理区域，同时在所述等离子体区域中形成第一等离子体，以产生第一等离子体流出物，以及

藉由将所述第一等离子体流出物通过喷头中的通孔而流入所述基板处理区域，在所述暴露的含硅与氮区域上形成保护性固态副产物，以形成受保护的含硅与氮区域；

(2)第二干式蚀刻阶段，包括：

将第二含氟前驱物流入所述远端等离子体区域，同时在所述等离子体区域中形成第二等离子体，以产生第二等离子体流出物，以及

藉由将所述第二等离子体流出物通过所述喷头中的所述通孔流入所述基板处理区域，而与所述受保护的含硅与氮区域相比更快速地蚀刻所述硅；以及

(3)藉由提升所述图案化基板的温度，从所述受保护的含硅与氮区域升华所述保护性固态副产物。

2.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中所述暴露的含硅与氮区域为氮化硅。

3.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中所述暴露的含硅与氮区域基本上由硅及氮组成。

4.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中所述暴露的含硅与氮区域包括约30%或更多的硅的原子浓度，及约30%或更多的氮的原子浓度。

5.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段中的每一者期间，所述图案化基板的温度大于或约为-20℃且小于或约为75℃。

6.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段中的每一者期间，所述基板处理区域中的压力低于或约为50Torr且高于或约为0.1Torr。

7.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中在所述等离子体区域中形成所述第一等离子体及在所述等离子体区域中形成所述第二等离子体的步骤包括：在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段中的每一个期间，施加介于约10瓦与15000瓦之间的RF功率至所述等离子体区域。

8.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中所述第一等离子体及所述第二等离子体两者均为电容耦合式等离子体。

9.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中所述暴露的硅为单晶硅或多晶硅。

10.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中蚀刻所述图案化基板的所述方法的选择性（暴露的硅区域：暴露的含硅与氮区域）大于或约为3：1。

11.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中蚀刻所述图案化基板的所述方法的选择性（暴露的硅区域：暴露的含硅与氮区域）大于或约为5：1。

12.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中在所述第一干式蚀刻阶段及所述第二干式蚀刻阶段中的每一者期间，所述基板处理区域基本上不含等离子体。

13.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中所述图案化基板亦具有暴露的含硅与氧区域，形成保护性固态副产物的所述操作进一步包括在所述暴露的含硅与氧区域上形成保护性固态副产物以形成受保护的含硅与氧区域，且与所述受保护的含硅与氮区域相比更快速地蚀刻所述硅的所述操作进一步包括与所述受保护的含硅与氧区域相比更快速地蚀刻所述硅。

14.如权利要求13所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中蚀刻所述图案化基板的所述方法的选择性（暴露的硅区域：暴露的含硅与氧区域）大于或约为20：1。

15.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中所述第二含氟前驱物及所述第二等离子体流出物基本上不含氢。

16.如权利要求1所述的蚀刻所述图案化基板的方法，其中在所述第二干式蚀刻阶段期间，在所述基板处理区域内基本上没有离子化物种及自由电子的浓度。