方法和设备(蚀刻氮化硅时实现超高选择性的方法)
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方法和设备(蚀刻氮化硅时实现超高选择性的方法)
引言
本文提供了用于蚀刻膜的方法和设备。一个方面涉及一种在衬底上蚀刻氮化硅的方法，该方法包括:(a)将氟化气体引入等离子体发生器并点燃等离子体以形成含氟蚀刻溶液；(b)从硅源向等离子体提供硅；以及(c)将氮化硅暴露于蚀刻物质，以相对于衬底上的其他含硅材料选择性地蚀刻氮化硅。硅源可以提供给衬底上游的等离子体。在一些实施例中，硅源被提供给远程等离子体发生器中的等离子体。替代地或附加地，硅源可以被提供给衬底和容纳衬底的腔室的前端之间的等离子体。硅源可以在容纳衬底的室的喷头处或附近提供给等离子体。
硅源可以包括两个或多个硅源。在各种实施例中，硅源是固体。硅源的例子包括含硅化合物，例如石英、硅、硅锗、碳化硅和氧化硅。在一些实施例中，硅源是包括硅的适配器环。在一些实施例中，硅源是包括硅的气体扩散器。衬底可以容纳在包括喷头的腔室中，喷头可以包括硅。在一些实施例中，硅源附着到等离子体发生器的壁上。
在各种实施例中，硅源是硅源，并且可以是含硅化合物。例如，进入容纳衬底的腔室的气体总流量的至少约0.5%(体积)可以是硅源。流体硅源的例子包括硅烷、乙硅烷、四氟化硅、四氯硅烷、正硅酸乙酯和四甲基硅烷。
实验
进行了一项实验，表明硅源的存在提高了氮化硅对氧化硅和多晶硅的蚀刻选择性。测试了三个过程，每个过程在两个不同的室环境中测试。一个腔室环境用于在没有硅源的情况下进行处理。另一个腔室环境用于执行硅源工艺。进行了比较使用和不使用硅源的李思-康氮化物对TEOS和多晶硅的蚀刻选择性的实验。第一组试验的实验在1.5托的压力下进行，电感耦合等离子体(ICP)设置在2000瓦的功率下。流动NGO和O以促进10℃的基座温度下的蚀刻
在第一组试验中，将包括通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积的氮化硅层、正硅酸四乙酯(TEOS)和多晶硅的衬底暴露于四氟化碳(CFR)和氧与一氧化二氮(O/N；o)没有硅源。第二组试验的实验在至少1托的压力下进行，电感耦合等离子体功率约为1000瓦。对于蚀刻工艺，约10，000 sccm的非政府组织和氧一起流入腔室以促进蚀刻。
在第二组试验中，将包括一层PECVD沉积的氮化硅、TEOS和多晶硅的衬底暴露于CFR和O/N；o在一个腔室中，10个固体硅片贴在线圈附近，靠着远程等离子体发生器的壁。
进行了比较使用和不使用硅扩散源的李思-康氮化物对TEOS和多晶硅的蚀刻选择性的实验。进行了第一组试验，确定了没有硅源时氮化硅对TEOS的蚀刻选择性。
图1是描述根据公开实施例的方法的操作的过程流程图
图2A和2B是根据公开实施例的蚀刻方案的示意图
图3、4和5是用于执行根据公开的实施例的方法的处理室的示例的示意图
图6A和6B是根据公开的实施例进行的实验结果的条形图
结果和讨论
尽管为了理解清楚的目的已经对前述实施例进行了一些详细的描述，但是显然在所附权利要求的范围内可以进行某些改变和修改。应该注意的是，存在许多实现本实施例的过程、系统和装置的替代方式。因此，本实施例被认为是说明性的而非限制性的，并且实施例不限于这里给出的细节。
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