[发明专利]用于去除含氮化物膜的系统和方法

说明书

示例性蚀刻方法可包括使含氧前驱物流入半导体处理腔室的远程等离子体区域，同时激发等离子体以产生氧等离子体流出物。方法可包括使容纳在处理区域中的基板与氧等离子体流出物接触。基板可限定氮化钛的暴露区域。接触可在氮化钛上产生氧化表面。方法可包括将含卤素前驱物流入半导体处理腔室的远程等离子体区域，同时激发等离子体以产生卤素等离子体流出物。方法可包括使氮化钛上的氧化表面与卤素等离子体流出物接触。方法可包括去除氮化钛上的氧化表面。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年2月11日提交、标题为“SYSTEM AND METHODS FOR NITRIDE-CONTAINING FILM REMOVAL(用于去除含氮化物膜的系统和方法)”的美国临时申请第17/173,329号的权益和优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本技术关于半导体工艺和设备。更具体而言，本技术关于选择性蚀刻含氮化物的结构。

背景技术

通过在基板表面上产生复杂图案化的材料层的处理使制造集成电路成为可能。在基板上产生图案化材料需要用于去除暴露材料的受控方法。化学蚀刻用于多种目的，包括将光阻剂中的图案转移到下层中，使层变薄，或者使表面上已经存在的特征的横向尺寸变薄。通常需要使蚀刻一种材料比蚀刻另一种材料更快的蚀刻处理，从而便于进行例如图案转移处理。认为这种蚀刻处理对第一材料是选择性的。由于材料、电路和处理的多样性，已经开发出对各种材料具有选择性的蚀刻处理。

基于处理中使用的材料，蚀刻处理可称为湿式或干式处理。例如，湿式蚀刻可相对其他电介质和材料优先去除一些氧化物电介质。然而，湿式处理可能难以穿透一些受限的沟槽，并且有时还可能使剩余的材料变形。在基板处理区域内形成的本地等离子体中产生的干式蚀刻可穿透更受约束的沟槽，并且表现出精细剩余结构的更少变形。然而，本地等离子体在放电时会产生电弧，从而损坏基板。

因此，需要可用于生产高质量设备和结构的改进的系统和方法。本技术解决了这些和其他需求。

发明内容

示例性蚀刻方法可包括使含氧前驱物流入半导体处理腔室的远程等离子体区域，同时激发等离子体以产生氧等离子体流出物。方法可包括使容纳在处理区域中的基板与氧等离子体流出物接触。基板可限定氮化钛的暴露区域。所述接触可在氮化钛上产生氧化表面。方法可包括使含卤素的前驱物流入半导体处理腔室的远程等离子体区域，同时激发等离子体以产生卤素等离子体流出物。方法可包括使氮化钛上的氧化表面与卤素等离子体流出物接触。方法可包括去除氮化钛上的氧化表面。

在一些实施例中，含卤素前驱物可包括氟或氯。含氧前驱物可以是氧。含卤素前驱物可以是或包括三氟化氮。方法可包括使氢与含卤素前驱物一起流动。氢的流速可以是含卤素前驱物的流速的至少两倍。基板与氧等离子体流出物的接触可在第一温度执行。基板与卤素等离子体流出物的接触可在低于第一温度的第二温度执行。基板与氧等离子体流出物的接触可在第一处理腔室中执行。基板与卤素等离子体流出物的接触可在与第一处理腔室分隔的第二处理腔室中执行。当基板与氧等离子体流出物接触时，半导体处理腔室内的压力可保持低于或约5托。方法可包括在氮化钛上的氧化表面与卤素等离子体流出物接触之前，增加半导体处理腔室中的压力。蚀刻方法可执行多次循环。每次循环去除的氮化钛上的氧化表面可小于或约1nm。可在单个处理腔室中执行蚀刻方法。可在保持基板温度低于或约300℃的同时执行蚀刻方法。

本技术的一些实施例可包含蚀刻方法。所述方法可包括使容纳在半导体处理腔室的处理区域中的基板与含氧前驱物接触。基板可限定氮化钛的暴露区域。所述接触可在氮化钛上产生限于小于或约1nm深度的氧化表面。所述方法可包括停止含氧前驱物的流动。所述方法可包括使氮化钛上的氧化表面与含卤素前驱物接触。所述方法可包括去除氮化钛上的氧化表面。