[發明專利]斜面蝕刻輪廓控制

有效

• 申請號: 201880030307.2
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN110914954B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 蘇宗輝;V·普拉巴卡爾;A·A·哈賈;J·李
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;C23C16/455;H01L21/67
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

提供了用于斜面蝕刻處理的方法和設備，并且包括將襯底放置在容納設置在所述襯底上方的掩模的處理腔室中，其中所述襯底具有邊緣和中心并含有沉積的層。所述方法包括：使等離子體沿著所述掩模的外表面并向所述襯底的所述邊緣流動；以及使所述邊緣暴露于所述等離子體并用所述等離子體從所述邊緣蝕刻所述沉積的層。所述方法還包括：使凈化氣體從定位在所述掩模的內表面上的兩個或更多個開口并向所述襯底的所述中心流動；以及使所述襯底的所述上表面在所述中心處暴露于所述凈化氣體并使所述凈化氣體從所述中心沿著所述上表面朝向所述邊緣徑向地流動，以在所述等離子體和所述凈化氣體的界面處形成蝕刻輪廓。

背景技術

技術領域

本文描述的實施方式整體涉及用于處理襯底的方法和設備。更具體地，本文描述的實施方式涉及用于斜面蝕刻處理的方法和設備。

相關技術的描述

等離子體處理常用于制造集成電路、平板顯示器、磁性介質和其他器件的許多半導體制造工藝。等離子體或電離氣體在遠程等離子體源(RPS)內被產生并流入處理腔室，并且然后被施加到工件以完成諸如沉積、蝕刻或注入之類的工藝。

然而，諸如其側面和拐角之類的襯底的傾斜邊緣和筆直邊緣經歷可能與在處理期間在襯底的其他部分處經歷的狀況不同的狀況。這些不同狀況影響處理參數，諸如膜厚度、蝕刻均勻性和/或膜應力。在襯底的中心和邊緣之間的蝕刻速率和/或膜性質(諸如膜厚度或應力)的差異變得明顯并可能導致器件的性能欠佳。

因此，本領域中需要的是一種用于斜面蝕刻處理的改進的方法和設備。

發明內容

本文描述和討論的實施方式整體涉及用于處理襯底的方法和設備。更具體地，實施方式涉及用于斜面蝕刻處理的方法和設備。在一個或多個實施方式中，所述方法包括將襯底放置在處理腔室內的蓋板上，其中所述襯底具有邊緣(例如，傾斜或筆直的邊緣)和中心并且含有在所述邊緣和所述中心上的沉積的層。所述處理腔室包含掩膜，所述掩膜設置在所述襯底上方。所述方法還包括：使等離子體沿著所述掩模的外表面并向所述襯底的所述邊緣流動；以及使所述襯底的上表面在所述邊緣處暴露于所述等離子體并用所述等離子體從所述邊緣蝕刻所述沉積的層。所述方法還包括：使凈化氣體從定位在所述掩模的內表面上的兩個或更多個開口并向所述襯底的所述中心流動；以及使所述襯底的所述上表面在所述中心處暴露于所述凈化氣體并使所述凈化氣體從所述中心沿著所述上表面朝向所述邊緣徑向地流動，以在所述等離子體和所述凈化氣體的界面處形成蝕刻輪廓。

在其他實施方式中，所述方法包括將襯底放置到處理腔室中，其中所述襯底具有邊緣(例如，傾斜或筆直的邊緣)和中心并含有在所述邊緣和所述中心上的沉積的層。所述處理腔室還包括設置在所述襯底的周圍和下方的邊緣環和設置在所述襯底上方的掩模。所述方法還包括：使等離子體沿著所述掩模的外表面并向所述襯底的所述邊緣流動；以及使所述襯底的上表面在所述邊緣處暴露于所述等離子體并用所述等離子體從所述邊緣蝕刻所述沉積的層。所述方法還包括：使凈化氣體從定位在所述掩模的內表面上的兩個或更多個開口并向所述襯底的所述中心流動；以及使所述襯底的所述上表面在所述中心處暴露于所述凈化氣體并使所述凈化氣體從所述中心沿著所述上表面朝向所述邊緣徑向地流動，以在所述等離子體和所述凈化氣體的界面處形成蝕刻輪廓。而且，所述方法包括通過等離子體暴露來加熱所述邊緣環并通過將熱能從所述邊緣環傳遞到所述邊緣來加熱所述邊緣。

在一個或多個實施方式中，提供一種用于蝕刻工藝的處理腔室，所述處理腔室包括：襯底支撐件；蓋板，所述蓋板設置在所述襯底支撐件上；以及邊緣環，所述邊緣環設置在所述蓋板的周圍和下方。所述處理腔室還包括掩模，所述掩模設置在所述蓋板上方并含有外表面、內表面以及定位在所述內表面上的兩個或更多個開口。所述處理腔室包括遠程等離子體系統，所述遠程等離子體系統與所述掩模的所述外表面流體連通。