[发明专利]差别氧化硅蚀刻

说明书

兹描述蚀刻经图案化异质结构上的暴露的氧化硅的方法，且该方法包括自远端等离子体蚀刻所产生的气相蚀刻。远端等离子体激发含氟前体。将来自远端等离子体的等离子体流出物流入基板处理区，等离子体流出物在基板处理区与水蒸气结合。藉此产生的反应物蚀刻经图案化异质结构，以在不同的蚀刻速率下移除两个单独的相异氧化硅区。该方法可被用来在移除较少高密度氧化硅的同时移除低密度氧化硅。

对相关申请案的交互参照

此申请案主张在2012年9月17日提出的发明名称为“DIFFERENTIAL SILICONOXIDE ETCH”的美国临时专利申请案第61/701,964号的权益，该美国临时专利申请案的整体内容为所有目的在此以引用形式并入。

技术领域

本发明是关于差别氧化硅蚀刻。

背景技术

透过在基板表面上生产错综复杂图案化的材料层的工艺，可制作集成电路。在基板上生产图案化材料需要受控的方法以移除暴露的材料。化学蚀刻用于各种目的，包括将光阻中的图案转移进入下面的层中、薄化层或薄化已经存在于表面上的特征结构的侧向尺寸。通常，期望具有蚀刻一种材料比另一种快的蚀刻工艺，以助于例如图案转移工艺进行。此类蚀刻工艺可说是对第一材料有选择性。材料、电路与工艺多样化的结果是，蚀刻工艺已被开发成具有对多种材料的选择性。

湿式HF蚀刻优先移除氧化硅甚于其它介电质及半导体。然而，湿式工艺无法渗透某些受限的沟槽，且有时候会使余留的材料变形。在局部等离子体(基板处理区内的等离子体)中产生的干式蚀刻可渗透更为受限的沟槽，并对细微的余留结构显现较少变形。然而，局部等离子体可透过电弧的产生而在电弧放电时损坏基板。

Siconi^TM蚀刻为远端等离子体辅助的干式蚀刻工艺，该工艺涉及同时将基板暴露于H₂、NF₃及NH₃等离子体副产物。远端等离子体激发氢与氟物种容许无等离子体损坏的基板处理。Siconi^TM蚀刻对氧化硅层有相当大程度的共形与选择性，但不易于蚀刻硅，无论该硅是非晶、结晶或多晶。氮化硅一般是以介于硅及氧化硅之间的速率受到蚀刻。

为了进行新式的制造流程，需要一些方法来更进一步地扩展选择性组合(suite)。

发明内容

兹描述蚀刻经图案化异质结构上的暴露的氧化硅的方法，且该方法包括自远端等离子体蚀刻所创造的气相蚀刻。远端等离子体激发含氟前体。来自远端等离子体的等离子体流出物流入基板处理区，等离子体流出物在基板处理区中与水蒸气结合。藉此产生的反应物蚀刻经图案化异质结构，以在不同的蚀刻速率下移除两个相异氧化硅的独立区域。所述方法可用以在移除较少高密度氧化硅的同时移除低密度氧化硅。

本发明的实施例包括在基板处理腔室的基板处理区中蚀刻经图案化基板的方法。经图案化基板具有暴露的氧化硅区。该方法包括下列步骤：将含氟前体流入远端等离子体区，同时在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，远端等离子体区流通地耦接基板处理区。该方法进一步包括下列步骤：将水蒸气流入基板处理区而不先将水蒸气通过远端等离子体区。该方法进一步包括下列步骤：通过将等离子体流出物流入基板处理区，以蚀刻暴露的氧化硅区。暴露的氧化硅区包含具有第一密度的第一氧化硅区及具有第二密度的第二氧化硅区。第一密度小于第二密度。在第一蚀刻速率下蚀刻第一氧化硅区，且在第二蚀刻速率下蚀刻第二氧化硅区，第二蚀刻速率低于第一蚀刻速率。

部分额外实施例与特征在随后的说明书中提出，而对于本领域技术人员而言在详阅此说明书后可易于了解部分额外实施例与特征，或者此本领域技术人员可透过操作本文揭露的实施例而了解部分额外实施例与特征。透过在说明书中描述的设备、结合物与方法，可实现与获得本文揭露的实施例的特征与优点。

附图说明

透过参考说明书的其余部分及附图，可进一步了解本文揭露的实施例的本质与优点。