[发明专利]使用等离子体预处理和高温蚀刻剂沉积的方向性二氧化硅蚀刻

权利要求书

1.一种用于方向性蚀刻的方法，所述方法包括以下步骤：

将基板定位于处理腔室内，所述基板包括：

暴露表面，具有在所述暴露表面中形成的一个或更多个特征，所述特征包括底表面；和

氧化物层，所述氧化物层形成于所述暴露表面上；

将所述基板偏压；

将所述基板暴露于低能直接惰性等离子体中，以在所述暴露表面和所述特征的底表面上有选择地形成物理或化学活化物质；

加热所述基板至第一温度；

将所述基板暴露于包括氟化铵(NH₄F)或NH₄F(HF)的处理气体中，以在所述暴露表面和所述特征的底表面上形成一种或更多种挥发性产物；和

加热所述基板至高于所述第一温度的第二温度，以升华所述一种或更多种挥发性产物。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一温度为在70℃与90℃之间的温度。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第二温度为高于100℃的温度。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一温度和所述第二温度两者都高于100℃，且其中蚀刻副产物的升华和蚀刻同时发生。

5.如权利要求1所述的方法，其中加热所述基板至第二温度的步骤进一步包括将所述基板的所述暴露表面暴露于低能惰性等离子体中。

6.如权利要求1所述的方法，其中等离子体由所述处理气体形成，且其中远程形成所述等离子体。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述处理气体为包括氨(NH₃)和三氟化氮(NF₃)的气体混合物。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述气体混合物是由氨(NH₃)和三氟化氮(NF₃)分别以1:1或更高的比例混合而成的。

9.如权利要求1所述的方法，其中NH₄F是在等离子体中形成的，所述等离子体由包括NH₃、NF₃、HF、F₂、H₂、He、Ar或上述气体的任意组合的形成气体从所述处理腔室远程形成。

10.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

在将所述基板暴露于所述处理气体期间，将所述基板维持在第一温度；

移动所述基板至第二腔室；和

升华一种或更多种蚀刻副产物。

11.如权利要求1所述的方法，其中将以下步骤重复一次或更多次：将所述基板暴露于低能直接惰性等离子体中，加热所述基板至第一温度，将所述基板暴露于NH₄F或NH₄F(HF)中，和加热所述基板至第二温度。

12.一种用于方向性蚀刻的方法，所述方法包括以下步骤：

将含硅基板定位于处理腔室中，所述含硅基板包括：

暴露表面；

一个或更多个特征，所述特征形成于所述暴露表面中；和

表面污染物层，所述表面污染物层形成于所述暴露表面上；

将所述基板冷却至第一温度；

在所述第一温度下将所述基板的所述暴露表面暴露于氟化铵(NH₄F)、(NH₄F)HF、HF或上述气体的任意组合中；

将所述基板偏压；

将所述基板暴露于低能直接惰性等离子体中，以在所述暴露表面和所述特征的底表面上有选择地形成一种或更多种挥发性产物；

在第二温度下将所述基板暴露于低压中，其中从所述基板的所述暴露表面将未反应的NH₄F升华；和

加热所述基板至高于所述第一温度和所述第二温度的第三温度，以升华所述一种或更多种挥发性产物。