一种在衬底上蚀刻氮化硅的方法

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a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。

审核编辑：汤梓红