[发明专利]通过介稳氢终止的硅的选择性蚀刻

权利要求书

1.一种在基板处理腔室的基板处理区中蚀刻图案化的基板的方法，其中所述图案化的基板具有暴露硅，所述方法包括以下步骤：

将含氟前体与含氢前体的每一个流入远端等离子体区，同时在所述远端等离子体区中形成远端等离子体以产生等离子体流出物，所述远端等离子体区流体耦接至所述基板处理区，其中这些前体的原子流比例大于或约为25：1的H：F，且在所述远端等离子体区中形成远端等离子体以产生等离子体流出物的步骤包括以下步骤：施加RF等离子体至所述等离子体区，所述RF等离子体具有RF等离子体功率；及

通过将这些等离子体流出物通过喷头中的数个通孔流入所述基板处理区来蚀刻所述暴露硅，其中在蚀刻操作过程中的所述图案化的基板的温度大于或约为0℃，且所述基板处理区中的压力高于或约为0.05托且低于或约为10托。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述暴露硅包括暴露聚硅。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图案化的基板的温度大于或约为20℃且低于或约为300℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RF等离子体功率在约10瓦与约15,000瓦之间。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板处理区中的压力高于或约为0.1托且低于或约为1托。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述远端等离子体区中形成所述远端等离子体的步骤包括以下步骤：施加约750瓦与约1500瓦之间的RF功率至所述等离子体区。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述远端等离子体是电容耦合等离子体。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板处理区在蚀刻所述暴露硅的操作过程中是无等离子体的。

9.如权利要求1所述的方法，还包括预处置，所述预处置用以在蚀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.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预处置包括将氢(H₂)流入所述基板处理区，同时通过施加本地等离子体功率至所述基板处理区来形成本地预处置等离子体。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预处置包括将含氢前体与含氟前体流入所述远端等离子体区，且将得到的等离子体流出物流入所述基板处理区以自所述暴露硅上的所述原生氧化物形成固体残余物，所述方法更包括以下步骤：加热所述图案化的基板以升华所述固体残余物。

12.如权利要求1所述的方法，还包括在所述蚀刻操作之后的蚀刻后处置，所述蚀刻后处置包括：将N₂、Ar、He、NO₂、N₂O、H₂、NH₃、O₂或CH₄的至少一者流入所述基板处理区，同时通过施加高于或约为100瓦且低于或约为3000瓦的本地等离子体功率来形成本地等离子体。

13.如权利要求1所述的方法，还包括在所述蚀刻操作之后的蚀刻后处置，其中所述蚀刻后处置包括加热所述基板至200℃与约600℃之间。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图案化的基板还包括暴露氧化硅区，且所述蚀刻操作的选择性(暴露硅：暴露氧化硅区)大于或约为200：1。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图案化的基板还包括暴露氮化硅区，且所述蚀刻操作的选择性(暴露硅：暴露氮化硅区)大于或约为200：1。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图案化的基板还包括暴露金属区，所述暴露金属区包括暴露氮化钛或暴露钨，且所述蚀刻操作的选择性(暴露硅：暴露金属区)大于或约为100：1。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氟前体包括选自由氟化氢、氟原子、双原子氟、三氟化氮、四氟化碳与二氟化氙所构成的群组的前体。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氢前体包括氢(H₂)。