[發明專利]用于原子層次分辨率與等離子體處理控制的方法

有效

• 申請號: 201680055207.6
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN108140573B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: A·阿加沃爾
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/3213;H01L21/02;H05H1/46
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 楊學春;侯穎媖

茲提供用于處理基板的方法和設備。在一些實施例中，處理基板的方法包括：(a)在處理容積內的第一電極與第二電極之間提供處理氣體，處理氣體包含聚合物形成氣體和蝕刻氣體，其中第一電極在第二電極對面；(b)從第一RF電源施加第一電壓波形至第二電極，以由處理氣體形成等離子體，其中等離子體具有第一離子能量以直接在基板的介電層頂上沉積聚合物層；及(c)將第一電壓波形調整成第二電壓波形，以使等離子體的離子能量從第一離子能量提高至第二離子能量，其中等離子體在第二離子能量下停止沉積聚合物層，并開始蝕刻聚合物層和介電層。

技術領域

本公開的實施例大體涉及處理基板的方法。

背景技術

在等離子體處理基板期間，用于連續按比例縮小特征結構的一種工藝為原子層蝕刻。傳統上，原子層蝕刻是利用處理方案執行的，處理方案依靠切換氣體混合物來達成用于鈍化(官能化、吸附、沉積)的合適的等離子體化學組成和用于后續蝕刻工藝的合適的等離子體化學組成。

通常，基板首先暴露于最低限度蝕刻等離子體，以鈍化上層。在鈍化工藝期間，等離子體的離子能量應小于用于蝕刻鈍化頂層的閾值。接著，使鈍化層暴露于蝕刻等離子體，以移除鈍化頂層。在蝕刻工藝期間，等離子體的離子能量應小于用于濺射未鈍化基板的閾值。然而，因在鈍化工藝與蝕刻工藝之間需清除處理腔室的先前氣體混合物，此類方案苦于處理速度緩慢。故本發明人提供處理基板的改進的方法，該方法以顯著更高的速度達成原子層蝕刻。

因此，本發明人已開發處理基板的改進的方法。

發明內容

本文提供用于處理基板的方法和設備。在一些實施例中，在基板處理腔室的處理容積內處理基板的方法包括：(a)在處理容積內的第一電極與第二電極之間提供處理氣體，處理氣體包含聚合物形成氣體和蝕刻氣體，其中第一電極在第二電極對面；(b)從第一RF電源施加第一電壓波形至第二電極，以由處理氣體形成等離子體，其中等離子體具有第一離子能量以直接在基板的介電層頂上沉積聚合物層；及(c)將第一電壓波形調整成第二電壓波形，以使等離子體的離子能量從第一離子能量提高至第二離子能量，其中等離子體在第二離子能量下停止沉積聚合物層，并開始蝕刻聚合物層和介電層。

在一些實施例中，基板處理設備包括：基板處理腔室，具有基板處理容積；基板支撐基座，設在基板處理容積內；第一電極，設在基板支撐基座內；第二電極，設在基板處理容積中且在第一電極對面；第一波形調整器，耦接至第一電極；第一RF電源，耦接至第一波形調整器；第二波形調整器，耦接至第二電極；及第二RF電源，耦接至第二波形調整器。

在一些實施例中，處理基板的方法包括：(a)提供基板至基板處理腔室，基板處理腔室包含第一電極和設在第一電極對面的第二電極；(b)提供處理氣體至基板處理腔室，其中處理氣體包含聚合物形成氣體和蝕刻氣體；(c)從第一RF電源施加第一電壓波形至第二電極，以由處理氣體形成等離子體，其中第一RF電源經由第一波形調整器耦接至第二電極，并且其中等離子體具有第一離子能量以直接在基板的介電層頂上沉積聚合物層；及(d)將第一電壓波形調整成第二電壓波形，以使等離子體的離子能量從第一離子能量提高至第二離子能量，其中等離子體在第二離子能量下停止沉積聚合物層，并開始蝕刻聚合物層和介電層。

本公開的其他和進一步的實施例將描述于后。

附圖說明

可以通過參考所附附圖中描繪的本公開說明性實施例來理解上面簡要概述且在下文中更詳細討論的本公開實施例。然而，所附附圖僅說明本公開的典型實施例，故不宜視為對本公開范圍的限制，因為本公開可接納其他等效實施例。

圖1圖示根據本公開一些實施例的用于處理基板的方法的流程圖。

圖2A至圖2B圖示根據本公開一些實施例的處理基板的階段。

圖3圖示根據本公開一些實施例的基板處理系統的示意圖。

圖4圖示可用于圖3所示處理系統的射頻(RF)偏壓部件的實施例。