用于蚀刻含锗材料的系统的制作方法

文档序号:17948202发布日期:2019-06-18 23:49阅读:225来源:国知局
用于蚀刻含锗材料的系统的制作方法

本技术涉及半导体工艺和设备。更特定地,本技术涉及在使用催化转化的半导体处理期间蚀刻SiGe。



背景技术:

通过在基板表面上产生图案复杂的材料层的工艺,集成电路成为可能。在基板上产生图案化的材料要求用于将暴露材料去除的受控方法。化学蚀刻用于多种用途,包括将光刻胶中的图案转移到下方层中、使层薄化,或使已存在于表面上的特征的侧向尺寸薄化。通常,期望的是,具有一种比蚀刻另一材料更快地蚀刻一种材料以促进例如图案转移工艺的蚀刻工艺。这种蚀刻工艺被称为是对第一材料有选择性的。由于材料、电路和工艺的多样性,蚀刻工艺已发展成具有面向于多种材料的选择性。

蚀刻工艺可以基于工艺中使用的材料而被称为湿法蚀刻或干法蚀刻。湿法 HF蚀刻优选地去除在其他电介质和材料上面的氧化硅。然而,湿法工艺可能难以穿透一些受限沟槽并且有时还可能使其余材料发生变形。在形成在基板处理区域内的本地等离子体中产生的干法蚀刻可以穿透更受限的沟槽,并且使精细的其余结构更少地变形。然而,本地等离子体可能在它们放电时因产生电弧而损坏基板。

因此,需要可用于产生高质量器件和结构的改进的系统和方法。这些和其他需要通过本技术来解决。



技术实现要素:

用于蚀刻含锗材料的示例性系统可以包括半导体处理腔室的远程等离子体区域、腔室部件以及所述半导体处理腔室的处理区域。远程等离子体区域可被配置用于形成含氟前驱物的等离子体。腔室部件的孔可被涂覆有催化材料。催化材料可被配置用于降低等离子体流出物中的氟自由基的浓度。处理区域可被配置用于容置待由所述等离子体流出物蚀刻的包含含锗材料的基板。

在一些实施方式中,催化材料可以是或包括一种或多种材料,所述一种或多种材料包括选自由以下项组成的群组中的元素:镍、钴、钒、铌、钽、铬、锰、铼、铁、钌、锇、钯、铂、铑和铱。这可包括提到的材料中的任一者的氧化物。系统还可以包括加热元件。加热元件可被配置用于将腔室部件维持在高于约70℃的温度下。系统还可以包括冷却元件。冷却元件可被配置用于将基板维持在低于约30℃的温度下。含锗材料可以是或包括SiGe。含锗材料可以是第一含锗材料,并且第一含锗材料可以相对于硅或第二含锗材料被蚀刻。第二含锗材料可以由比第一含锗材料低的锗浓度来表征。系统可被配置用于执行蚀刻。蚀刻可以具有相对于硅或所述第二含锗材料大于或为约300:1的面向于第一含锗材料的选择性。系统可被配置用于将处理腔室内的压力维持为高于约2 Torr。腔室部件可以是喷头或离子抑制器。

本技术还涵盖用于蚀刻含锗材料的另一种系统。系统可以包括半导体处理腔室的远程等离子体区域、定位在所述远程等离子体区域的下游的腔室部件以及所述半导体处理腔室的处理区域。远程等离子体区域可被配置用于形成含氟前驱物的等离子体。腔室部件可以包含催化材料。催化材料可被配置用于催化转化等离子体流出物中的氟自由基的至少一部分。处理区域可被配置用于容置待由经催化转化的所述等离子体流出物蚀刻的包含含锗材料的基板。

在一些实施方式中,氟自由基的催化转化可以包括在催化材料上形成包括来自氟自由基的至少两个氟原子的材料。腔室部件可以包括远程等离子体单元递送管、阻挡板、面板、离子抑制器或喷头中的一个或多个。催化材料可以是或包括一种或多种材料,所述一种或多种材料包括选自由以下项组成的群组中的元素:镍、钴、钒、铌、钽、铬、锰、铼、铁、钌、锇、钯、铂、铑和铱,以及这些材料中的任一者的氧化物。系统还可以包括加热元件。加热元件可被配置用于将腔室部件维持在高于约70℃的温度下。系统还可以包括冷却元件。冷却元件可被配置用于将基板维持在低于约30℃的温度下。腔室可被配置用于将处理腔室内的压力维持为在约1Torr与约30Torr之间。

本技术还可以包括用于蚀刻含锗材料的其他系统。系统可以包括半导体处理腔室的远程等离子体区域、腔室部件、加热元件、半导体处理腔室的处理区域以及冷却元件。远程等离子体区域可被配置用于产生等离子体流出物。腔室部件的孔可被涂覆有催化材料。催化材料可被配置用于降低所述等离子体流出物中的氟自由基的浓度。加热元件可被配置用于将所述腔室部件维持在约70℃与约150℃之间的温度下。处理区域可被配置用于容置待由所述等离子体流出物蚀刻的包含含锗材料的基板。冷却元件可被配置用于将所述基板维持在低于约30℃的温度下。

在一些实施方式中,催化材料可以包括一种或多种材料,所述一种或多种材料包括选自由以下项组成的群组中的元素:镍、钴、钒、铌、钽、铬、锰、铼、铁、钌、锇、钯、铂、铑和铱,以及这些材料的氧化物。系统可被配置用于将处理腔室内的压力维持为在约1Torr与约30Torr之间。腔室部件可以是或包括喷头或离子抑制器。

这种技术可相较常规的系统和技术而提供许多益处。例如,所述工艺可允许含锗材料相对于基板上的其他暴露材料的高蚀刻选择性。另外,等离子体操作可以提供比基于热的蚀刻操作更多的调谐能力。这些和其他实施方式及其许多优点和特征结合以下描述和随附附图来更详细地进行描述。

附图说明

可以参考本说明书的其余部分和附图来实现对所公开的技术的本质和优点的进一步理解。

图1示出了根据本技术的实施方式的示例性处理系统的一个实施方式的俯视平面图。

图2A示出了根据本技术的实施方式的示例性处理腔室的横截面示意图。

图2B示出了根据本技术的实施方式的图2A中所示的处理腔室的一部分的详细视图。

图3示出了根据本技术的实施方式的示例性喷头的仰视平面图。

图4示出了根据本技术的实施方式的方法中的示例性操作。

包括数个附图作为示意图。将理解,附图出于说明目的,并且除非明确表明为按比例绘制,否则就不考虑为按比例绘制。另外,作为示意图提供的附图用来帮助进行理解并且与实际表示相比可能并不包括所有的方面或信息,并且出于说明目的,可能包括夸大的材料。

在附图中,类似部件和/或特征可以具有相同附图标记。另外,相同类型的各种部件可以通过在附图标记之后加上用于区分类似部件的字母来进行区分。如果本说明书中仅使用第一附图标记,那么该描述适用于具有相同第一附图标记的类似部件中的任一者,而不管字母如何。

具体实施方式

由于许多新的半导体结构利用替代材料,因此含锗材料(诸如锗和硅锗或SiGe)可能用得越来越多。在一些技术中可以使用含氟前驱物来蚀刻含锗材料,然而,基板上的许多其他暴露材料可能易于受到蚀刻。例如,取决于工艺条件和工艺中利用的其他前驱物,氟材料(诸如等离子体流出物中的氟自由基)可蚀刻硅、氮化硅或氧化硅。常规方法可能已接受了这个缺陷并调整了某些工艺条件、结构特征和蚀刻剂化学物质以适应此限制。本技术可通过产生专门地调谐用于降低与硅、氮化物和其他半导体材料的反应性的原位蚀刻剂来克服这些问题。相较常规技术来说,这可显著提高蚀刻速率。

虽然其余的公开内容将常规地识别利用所公开的技术的特定的蚀刻工艺,但将易于理解,系统和方法同样地适用于可能在所述的腔室中发生的沉积和清洁工艺。因此,所述技术不应被认为是如此限制为仅用于蚀刻工艺或腔室。此外,虽然示例性腔室被描述为提供本技术的基础,但将理解,本技术可应用于可允许所述的单腔室操作的实际上任何的半导体处理腔室。

图1示出了根据实施方式的具有沉积腔室、蚀刻腔室、烘烤腔室和固化腔室的处理系统100的一个实施方式的俯视平面图。在该图中,一对前开式联合晶片盒 (FOUP)102供应多种大小的基板,这些基板是由机器人臂104接收并在放入到基板处理腔室108a-f中的一个中之前放入到低压保持区域106中,基板处理腔室108a-f定位在串联部段109a-c中。第二机器人臂110可以用于将基板晶片从保持区域106传输到基板处理腔室108a-f以及从基板处理腔室108a-f传输回到保持区域106。每个基板处理腔室 108a-f可以被装配来执行许多基板处理操作,这些基板处理操作除了循环层沉积(CLD)、原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、蚀刻、预清洁、脱气、取向和其他基板工艺之外还包括了本文中描述的干法蚀刻工艺。

基板处理腔室108a-f可以包括用于使电介质或金属膜在基板晶片上沉积、退火、固化和/或蚀刻的一个或多个系统部件。在一个配置中,两对处理腔室(例如,108c-d 和108e-f)可用于将材料沉积在基板上,并且第三对处理腔室(例如,108a-b)可以用于蚀刻所沉积的材料。在另一配置中,所有三对腔室(例如,108a-f)可以经配置用于蚀刻基板上的电介质或金属膜。所述的工艺中的任一种或多种可以在与不同的实施方式中示出的制造系统分开的腔室中进行。将了解,系统100还设想了用于电介质膜的沉积腔室、蚀刻腔室、退火腔室和固化腔室的另外配置。

图2A示出了具有位于处理腔室内的分隔开的等离子体产生区域的示例性处理腔室系统200的横截面图。在膜蚀刻期间,例如氮化钛、氮化钽、钨、铜、钴、硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅等,工艺气体可以通过气体入口组件205 流入第一等离子体区域215中。远程等离子体系统(RPS)201可任选地包括在系统中,并且可以处理第一气体,第一气体接着行进通过气体入口组件205。入口组件205可以包括两个或更多个不同气体供应通道,其中第二通道(未示出)可以绕过RPS 201(如果包括的话)。

示出阻挡板203、面板217、离子抑制器223、喷头225和具有基板265设置在其上的基板支撑底座255,并且它们各自可根据实施方式而包括。底座265可以具有换热通道,换热流体流过换热通道以控制基板温度,底座可以在处理操作期间被操作以加热和/或冷却基板或晶片。可包括铝、陶瓷或它们的组合的底座265的晶片支撑盘也可使用嵌入式电阻加热器元件电阻加热,以便达到相对较高的温度,诸如从高达或为约100 ℃至高于或为约600℃。

面板217可以是角锥形、圆锥形或另一类似的结构的,其中窄的顶部扩展到宽的底部。如图所示,面板217可另外地是平坦的,并且包括用于分配工艺气体的多个通道。取决于RPS 201的使用,等离子体产生气体和/或等离子体激发物种可穿过面板 217中的多个孔,如图2B所示,以便更均匀地递送到第一等离子体区域215中。

示例性配置可以包括使气体入口组件205通向通过面板217与第一等离子体区域215分隔开的气体供应区域258,使得气体/物种通过在面板217中的孔流入第一等离子体区域215。结构特征和操作特征可以被选择为防止等离子体从第一等离子体区域 215大量地回流到供应区域258、气体入口组件205和流体供应系统210中。面板217 (或腔室的导电顶部)和喷头225被示出为具有定位在特征之间的绝缘环220,这允许 AC电位相对于喷头225和/或离子抑制器223施加至面板217。可以将绝缘环220定位在面板217与喷头225和/或离子抑制器223之间,从而使得电容耦接等离子体(CCP) 能够形成在第一等离子体区域中。挡板(未示出)可附加地位于第一等离子体区域215 中,或以其他方式与气体入口组件205耦接,以影响流体通过气体入口组件205而进入所述区域的流动。

离子抑制器223可以包括板或其他几何结构,板或其他几何结构在整个结构上限定了多个孔,这些孔经配置用于抑制离子带电物种迁移出第一等离子体区域215,同时允许不带电的中性或自由基物种穿过离子抑制器223进入抑制器与喷头之间的活化气体递送区域。在实施方式中,离子抑制器223可以包括具有多种孔配置的多孔板。这些不带电的物种可能包括高反应性的物种,这些物种通过孔与反应性较低的载气一起传输。如上所述,离子物种通过孔的迁移可被减少,并且在某些情况下被完全地抑制。控制穿过离子抑制器223的离子物种的量可有利地提供对与在下面的晶片基板接触的气体混合物的增加的控制,这进而可增加对气体混合物的沉积和/或蚀刻特性的控制。例如,气体混合物的离子浓度的调整可以显著改变其蚀刻选择性,例如,SiNx:SiOx蚀刻比率、 Si:SiOx蚀刻比率等。在执行沉积的替代实施方式中,这也可使介电材料的共形到可流动型沉积的平衡偏移。

在离子抑制器223中的多个孔可经配置用于控制活化气体(即,离子物种、自由基物种和/或中性物种)通过离子抑制器223。例如,孔深宽比、或孔直径与长度之比和/或孔的几何形状可被控制为使得通过离子抑制器223的活化气体中的离子带电物种的流动减少。在离子抑制器223中的孔可以包括面对等离子体激发区域215的锥形部分和面对喷头225的柱形部分。柱形部分的形状和尺寸可经设定以控制离子物种通向喷头225的流动。还可将可调整电偏置施加到离子抑制器223作为控制通过抑制器的离子物种的流动的另外手段。

离子抑制器223可以用来减少或消除从等离子体产生区域行进到基板的带电物种的量。不带电的中性和自由基物种仍可穿过在离子抑制器中的开口来与基板反应。应注意到,在实施方式中可不执行对在基板周围的反应区域中的带电物种的完全消除。在某些情况下,带电物种意图到达基板以执行蚀刻工艺和/或沉积工艺。在这些情况下,离子抑制器可有助于将反应区域中的带电物种的浓度控制在有助于工艺的水平。

与离子抑制器223结合的喷头225可以允许第一等离子体区域215中存在的等离子体避免直接地激发基板处理区域233中的气体,同时仍会允许激发物种从腔室等离子体区域215行进到基板处理区域233中。以此方式,腔室可以经配置用于防止等离子体接触正在被蚀刻的基板255。这样可有利地保护图案化在基板上的各种复杂的结构和膜,这些结构和膜如果直接地与所产生的等离子体接触,则可能被损坏、错位或翘曲。另外,当允许等离子体接触基板或接近基板水平面时,氧化物物种的蚀刻速率可能提高。因此,如果所暴露的材料区域是氧化物,那么可通过维持等离子体远离基板来进一步保护此材料。

处理系统可进一步包括与处理腔室电耦接的电源240以向面板217、离子抑制器223、喷头225和/或底座265提供电力来在第一等离子体区域215或处理区域233 中产生等离子体。电源可以经配置用于根据所执行的工艺而向腔室递送可调量的电力。这种配置可以允许可调谐的等离子体用于正在执行的工艺中。与通常具有开或关功能的远程等离子体单元不同,可调谐的等离子体可以经配置用于将特定量的电力递送到等离子体区域215。这进而可允许形成特定等离子体特性,使得前驱物可以特定方式离解来增强由这些前驱物产生的蚀刻轮廓。

等离子体可以在喷头225上方的腔室等离子体区域215或喷头225下方的基板处理区域233中点燃。等离子体可以存在于腔室等离子体区域215中以从例如含氟前驱物或其他前驱物的流入物产生自由基前驱物。典型地在射频(RF)范围内的AC电压可以施加在处理腔室的导电顶部(诸如面板217)与喷头225和/或离子抑制器223之间,以在沉积期间点燃腔室等离子体区域215中的等离子体。RF电源可以产生13.56MHz 的高RF频率,但是也可单独地或与13.56MHz频率组合地产生其他频率。

图2B示出了影响穿过面板217的处理气体分配的特征的详细视图253。如图2A和2B所示,面板217、阻挡板203和气体入口组件205相交以限定气体供应区域 258,工艺气体可以从气体入口组件205递送到气体供应区域258中。气体可以填充气体供应区域258并且通过面板217中的孔259流动到第一等离子体区域215中。孔259 可以经配置用于以基本上单向的方式引导流动,使得工艺气体可以流入处理区域233中,但是可部分地或完全地防止在越过面板217之后回流到气体供应区域258中。

用于处理腔室系统200中的气体分配组件(诸如喷头225)可被称为双通道喷头(DCSH),并另外地详示于图3中所述的实施方式中。双通道喷头可以用于蚀刻工艺,从而允许蚀刻剂在被递送到处理区域中前在处理区域233外分离以提供与腔室部件和与彼此的受限的相互作用。

喷头225可以包括上板214和下板216。可将板彼此耦接以在板之间限定容积218。板的耦接可如此来提供穿过上板和下板的第一流体通道219、以及穿过下板216 的第二流体通道221。所形成的通道可以经配置用于仅经由第二流体通道221来提供从容积218穿过下板216的流体进出,并且第一流体通道219可与在板与第二流体通道221 之间的容积218流体隔离。容积218可以是可流体地穿过气体分配组件或喷头225的一侧来进出的。

图3是根据实施方式的与处理腔室一起使用的喷头325的仰视图。喷头325 可对应于图2A中所示的喷头225。示出第一流体通道219的视图的通孔365可以具有多个形状和配置,以便控制和影响穿过喷头225的前驱物的流动。示出第二流体通道221 的视图的小孔375可基本上均匀地分布在喷头的表面上,甚至是在通孔365之间,并且可有助于在前驱物离开喷头时提供相较于其他配置更均匀的前驱物混合。

先前讨论的腔室可以用于执行包括蚀刻方法的示例性方法。转到图4,图4 示出了根据本技术的实施方式的方法400中的示例性操作。在所述方法的第一操作之前,可以在将基板放置在可执行方法400的腔室的处理区域内之前以一种或多种方式处理基板。例如,可以产生特征,并且可以在基板上形成含锗材料。在一些实施方式中,可以形成第一含锗材料,其由第一锗浓度来表征,并且可以形成第二含锗材料,其由第二锗浓度来表征。可以在基板上形成和/或暴露的附加材料可以包括硅、氮化物或氧化物材料。

方法400可以包括在操作405处在半导体处理腔室的远程等离子体区域中形成含氟前驱物的等离子体。远程等离子体区域可以是与可容置基板的处理区域相邻的区域,诸如前面讨论的区域215。远程等离子体区域也可以是与处理腔室流体耦接的分离的远程等离子体单元,诸如先前描述的RPS 201。等离子体可以是远程等离子体,因为它可以不在晶片或基板级形成,并且在一些实施方式中,将基板容置在其中的处理区域可在蚀刻方法400的操作期间维持无等离子体。“无等离子体”意指在操作期间可不形成晶片级等离子体,但是来自远程等离子体区域的一些迁移元素可以延伸到处理区域中。

在实施方式中,含氟前驱物可以是三氟化氮。其他氟源可以用于增加或替换三氟化氮。一般,含氟前驱物可以流入等离子体区域,并且含氟前驱物可以包括一种或多种含氟材料,诸如碳氟化合物、原子氟、双原子氟、卤间氟化物(诸如三氟化溴或三氟化氯)、三氟化氮、六氟化硫或二氟化氙。在一些实施方式中,含氟前驱物可以是三氟化氮,其可以在等离子体流出物中产生寿命更长的激发的中性氟物种。一种或多种附加的前驱物可以与含氟前驱物一起流动,并且可以用作载气或可单独地递送到处理腔室。附加的前驱物可以包括氩、氦、氖、氙或经配置用于帮助离解、蚀刻剂形成或含氟材料的流动特性的一些其他材料。在实施方式中,附加的前驱物的流动速率可以比三氟化氮的流动速率大两倍、三倍、四倍或五倍,这可提高硅锗的蚀刻选择性。

由等离子体形成的等离子体流出物可以流入或流过腔室,并且可以在操作 410处使其接触或通过催化材料。在实施方式中,催化材料可以被包括在一个或多个腔室部件上,并且可相对于等离子体形成进行定位。例如,催化材料可以与离子抑制器或喷头(诸如离子抑制器223和喷头225)相关联。催化材料可以涂覆在部件上,作为插件结合在内,或部件可至少部分地由催化材料形成。作为非限制性示例,在一些实施方式中,催化材料可以涂覆在部件的一个或多个表面上。对于喷头或离子抑制器,催化材料可以涂覆在部件的上游侧上,或涂覆在整个部件上。

催化材料可特定地通过部件的孔而形成。这些孔可以提供高表面积,并且颗粒可以在行进穿过部件之前多次与孔的侧壁碰撞或相互作用。这可提供发生催化转化的充分机会。另外,处理腔室的其他部件可涂覆有催化材料或包括催化材料。例如,当在RPS单元中形成等离子体流出物时,腔室的一个或多个部件可以包括有催化材料。例如,入口组件205的递送管可以衬有催化材料。另外,包括阻挡板203、面板217、离子抑制器223或喷头225的孔侧壁的任何表面可涂覆有催化材料或与之耦接。

在操作415,可发生催化转化以降低等离子体流出物中的氟自由基的数量或浓度。催化材料可有助于将氟原子转化为每一分子包括至少两个氟原子的附加材料。例如,当使用三氟化氮作为示例性含氟前驱物时,等离子体流出物可以包括包含NF*、NF2* 和F*的材料的组合。氟自由基可以蚀刻在基板上暴露的硅和氮化硅材料,这可降低锗或 SiGe蚀刻的选择性。随着不断缩小的器件上的临界尺寸继续减小,10、50或甚至100 的选择性可能都不足以在锗蚀刻期间维持其他材料。

催化材料可有助于将氟自由基转化为替代蚀刻剂材料,诸如F2、N2F4、或具有多个键合的氟原子的、或具有减少的或不具有自由基成分的其他组合。这些蚀刻剂(诸如F2)可相对于硅、氮化物,氧化物和其他硅锗(诸如具有降低的锗浓度的)优先地蚀刻锗或硅锗。一旦已经发生氟自由基的催化转化或还原,可以在操作420中将改性的等离子体流出物递送到可容置基板的处理区域。随后,可以在操作425中蚀刻含锗材料。通过实质上降低氟自由基物种的浓度,本技术可产生相较常规技术来说增加的蚀刻选择性。例如,本技术可相对于具有较低的锗浓度的硅、氮化硅或硅锗蚀刻硅锗或锗,其选择性在实施方式中大于或为约100:1,大于或为约200:1,大于或为约300:1,大于或为约400:1,大于或为约500:1,大于或为约600:1,大于或为约700:1,大于或为约800:1,大于或为约900:1,或高达或大于1000:1。

本技术可相对于具有较低的锗浓度的第二硅锗蚀刻第一硅锗。一般地讲,对于所有X>Y(下至Y为0(其中膜包含硅)以及上至X为1(其中膜包含锗)),Si(1-X)GeX可以比Si(1-Y)GeY更快地被蚀刻。Si(1-X)GeX可以第一蚀刻速率蚀刻,而Si(1-Y)GeY可以第二蚀刻速率蚀刻。根据实施方式,第一蚀刻速率可以大于第二蚀刻速率。在实施方式中,第一蚀刻速率可以超过第二蚀刻速率10倍、20倍、50倍、100倍、300倍、500倍或更多倍,具体取决于两种材料之间的锗浓度的差异。

催化材料可以是或包括任何数量的已知用于提供催化表面的材料。例如,催化材料可以是或包括各种浓度的镍、钴、钒、铌、钽、铬、锰、铼、铁、钌、锇、钯、铂、铑、铱,以及这些材料中的任一者的氧化物,或其他已知的催化物质。

温度和压力可以影响本技术的催化活性以及选择性。例如,为了确保足够的催化活性,在实施方式中,其上设置有催化材料的装置的温度可以大于或为约50℃。低于约50℃或更多的温度可能并不足以转化氟自由基,这会降低或实质上降低蚀刻工艺的选择性。另外,温度可以大于或为约60℃,大于或为约65℃,大于或为约70℃,大于或为约75℃,大于或为约80℃,大于或为约85℃,大于或为约90℃,大于或为约95 ℃,大于或为约100℃,大于或为约105℃,大于或为约110℃,大于或为约115℃,大于或为约120℃,大于或为约125℃,大于或为约130℃,大于或为约135℃,大于或为约140℃,大于或为约145℃,大于或等于150℃或更高。

通过本实用新型的等离子体技术产生的双原子氟可有利地蚀刻含锗材料。然而,双原子氟可能易于在腔室环境内离解,这会降低工艺的选择性。因此,在一些实施方式中,温度可以被维持为低于或为约200℃,低于或为约190℃,低于或为约180℃,低于或为约170℃,低于或为约160℃,低于或为约150℃,低于或为约140℃,低于或为约130℃,低于或为约120℃或更低,以限制氟的离解并维持足够的蚀刻选择性。

基板温度可另外地促成蚀刻选择性,并且虽然提高的催化温度可有益于蚀刻剂生产,但是当蚀刻剂被递送到基板时,此类温度可以降低工艺的选择性。因此,在方法400期间,基板在实施方式中可以被维持为低于或为约50℃,并且在实施方式中可以被维持为低于或为约45℃,低于或为约40℃,低于或为约35℃,低于或为约30℃,低于或为约25℃,低于或为约20℃,低于或为约15℃,低于或为约10℃,低于或为约5 ℃,低于或为约0℃,低于或为约-5°或更低。

处理腔室内的压力也可促成蚀刻剂的形成和操作的选择性。在一些实施方式中,压力可以大于或为约1Torr,并且可以大于或为约2Torr,大于或为约3Torr,大于或为约5Torr,大于或为约10Torr,大于或为约15Torr,大于或为约20Torr,大于或为约25Torr,大于或为约30Torr,大于或为约35Torr,大于或为约40Torr,大于或为约45Torr,大于或为约50Torr,或更高。较高压力可有助于等离子体流出物物种的碰撞或相互作用,并且因此在实施方式中,腔室内的压力可以被维持为高于或为约2Torr 或约3Torr。然而,当分压增大时,压力也可促成双原子氟的离解,这可进一步增加损坏所形成的蚀刻剂物种的碰撞。随着蚀刻剂分子离解,选择性因氟自由基流出物的再生而降低。因此,压力可以被维持为低于或为约50Torr,低于或为约40Torr,低于或为约30Torr,或低于或为约20Torr,以维持前述的选择性。

通过在讨论的压力和温度范围内执行操作,本技术可产生优先去除含锗材料的蚀刻剂物种。这些操作可以提供超过常规技术的含锗材料的去除率和选择性。

在先前描述中,出于解释目的,已阐述了许多细节,以便提供对本技术的各种实施方式的理解。然而,对本领域的技术人员而言明显的是,某些实施方式可以在没有这些细节中的一些或有附加细节的情况下实践。

在已经公开数个实施方式的情况下,本领域的技术人员将认识到,在不脱离实施方式的精神的情况下,可以使用各种修改、替代配置和等效物。另外,许多熟知的工艺和元件并未描述,以便避免不必要地模糊本技术。因此,以上描述不应视为限制本技术的范围。另外,方法或工艺可以被描述为顺序的或按步骤的,但将理解,操作可以同时执行,或以与所列出的顺序不同的顺序执行。

在提供值的范围情况下,将理解,也具体地公开了在该范围的上限与下限之间的每一个居间值,至下限单位的最小分数,除非在上下文另外清楚指明。涵盖在表述范围中的任何表述值或未表述居间值与该表述范围中的任何其他表述值或居间值之间的任何更窄的范围。那些更小的范围的上限和下限可独立地包括或排除于所述范围,并且其中在更小的范围中包括任一限值、不包括限值或包括两个限值的每个范围也涵盖在本技术内,根据表述范围中的任何特定地排除的限值而定。在表述范围包括这些限值中的一或两个情况下,还包括排除那些所包括的限值中的任一个或两个的范围。

如本文中和随附权利要求书中所用,除非在上下文另外清楚指出,否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指称。因此,例如,对“前驱物”的提及包括多个这样的前驱物,并且对“层”的提及包括对本领域的技术人员已知的一个或多个层和其等效物的指称,诸如此类。

另外,词语“包括”、“包含”和“含有”在本说明书和随附权利要求书中使用时,意图指明存在所表述的特征、整体、部件或操作,但是它们不排除一个或多个其他特征、整体、部件、操作、动作或群组的存在或添加。

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