[发明专利]用于选择性蚀刻膜的设备和方法

说明书

公开了用于选择性蚀刻特定层的设备和方法。所述设备和方法涉及维持特定层的蚀刻速率，同时使非蚀刻层维持完整。蚀刻工艺可以通过使氢前体气体和氟前体气体共流动到远程等离子体单元中来实现。例如，所得气体混合物可以接着流动到具有氧化硅层作为蚀刻层以及氮化硅层作为非蚀刻层的衬底上。所述所得气体混合物与所述特定层之间发生反应，使得在上述实例中在维持所述氮化硅层的同时蚀刻所述氧化硅层。

技术领域

本公开大体上涉及一种用于处理半导体晶片的设备。更具体地讲，本公开涉及用于在额外处理之前选择性蚀刻半导体晶片上的特定膜的设备和方法。

背景技术

在半导体装置形成期间，很可能会形成多个膜。例如，在沉积若干膜以形成NMOS或PMOS装置期间，可以形成金属氧化物和氧化硅。在某些应用中，在沉积另外的膜之前，可能需要去除金属氧化物和氧化硅。

金属氧化物和氧化硅的去除可通过特定化学品流来实现，如标题为“等离子体预清洁模块和工艺(Plasma Pre-Clean Module and Process)”的美国专利第9,514,927号中所述，所述专利以引用的方式并入本文中。某些化学品可能导致除金属氧化物和氧化硅膜之外的另外的膜被蚀刻。另外的膜被蚀刻是不期望的，因为可能需要另外的膜来形成最终的半导体装置。

因此，希望对于在一个特定膜上蚀刻另一个特定膜显示出选择性的设备和方法。

发明内容

根据本发明的至少一个实施例，公开了一种用于选择性蚀刻安置在衬底上的膜(例如，用于形成半导体装置的膜)的方法。所述方法可以包含：在半导体处理装置的反应室中提供衬底，所述衬底具有第一层和第二层；通过使惰性气体流动到远程等离子体单元中而在所述远程等离子体单元中点燃等离子体；使氢前体气体和氟前体气体作为气态混合物同时流动到所述远程等离子体单元中；使所述气态混合物流动到所述衬底上，由此在所述气态混合物与所述第一层之间发生反应，使得在使所述第二层维持完整的同时蚀刻所述第一层；其中所述氟前体气体包含以下中的至少一种：三氟化氮(NF₃)；四氟化碳(CF₄)；六氟化硫(SF₆)；氟化氢(HF)；氢氟酸(HF)与水蒸气；或氟(F₂)；且其中所述氢前体气体包含以下中的至少一种：氢气(H₂)；氟化氢(HF)；氯化氢(HCl)；或水(H₂O)。

根据本发明的至少一个实施例，公开了一种用于选择性蚀刻安置在衬底上的膜的系统。所述系统包含：反应室，其被配置成保持和处理衬底，所述衬底具有第一层和第二层；远程等离子体单元，其联接到所述反应室；氟前体气体源，其被配置成向所述远程等离子体单元提供氟前体气体，所述氟前体气体包含以下中的至少一种：三氟化氮(NF₃)；四氟化碳(CF₄)；六氟化硫(SF₆)；氟化氢(HF)；氢氟酸(HF)与水蒸气；或氟(F₂)；氢前体气体源，其被配置成向所述远程等离子体单元提供氢前体气体，所述氢前体气体包含以下中的至少一种：氢前体气体包含以下中的至少一种：氢气(H₂)；氟化氢(HF)；氯化氢(HCl)；或水(H₂O)；以及惰性气体源，其被配置成向所述远程等离子体单元提供惰性气体，其中所述惰性气体被点燃以在所述远程等离子体单元中形成等离子体；其中所述远程等离子体单元被配置成接收所述氟前体气体和所述氢前体气体的共流；其中所述远程等离子体单元被配置成将氮前体气体与氟前体气体和氢前体气体混合以形成气态混合物；且其中所述气态混合物流动到所述衬底上，使得在使所述第二层维持完整的同时蚀刻所述第一层。

提供此概述是为了以简化的形式引入一系列概念。下文在本公开的示例实施例的详细描述中更详细地描述这些概念。本概述并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明