[發明專利]用于選擇性去除多晶硅的干洗裝置和方法

在審

• 申請號: 201880074637.1
• 申請日: 2018-10-05
• 公開（公告）號: CN111357081A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 金仁俊;李佶洸
• 申請（專利權）人: 無盡電子有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/67;H01L21/683;H01J37/32
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;酒向飛

1.一種用于選擇性去除多晶硅的干洗方法，包括：

保護層形成步驟，用于將與氧化硅和氮化硅反應的等離子體態的含氟氣體和非等離子體態的含氫氣體供應至設置在腔室內的卡盤上的基板，所述基板具有在其上形成的氧化硅、氮化硅和多晶硅，從而將氧化硅和氮化硅的表面改變為六氟硅酸銨((NH₄)₂SiF₆)并形成保護層；

多晶硅去除步驟，用于停止供應含氫氣體并連續地供應等離子體態的含氟氣體，從而通過氟自由基選擇性去除多晶硅；以及

保護層去除步驟，用于通過退火去除由六氟硅酸銨制成的保護層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述保護層形成步驟和所述多晶硅去除步驟中連續地供應含氟氣體和RF電源以形成等離子體態的含氟氣體，并且

僅在所述保護層形成步驟中供應含氫氣體。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述含氫氣體的供應時間為1秒至10秒。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述保護層形成步驟、所述多晶硅去除步驟和所述保護層去除步驟通過原位清洗方法在同一腔室中連續進行。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述保護層去除步驟中，

僅提供惰性氣體，同時阻塞等離子體，從而通過蒸發去除由六氟硅酸銨制成的保護層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，將所述卡盤的溫度控制為80至120℃，提供用于供應所述等離子體態的含氟氣體和所述含氫氣體的路徑的噴頭的加熱溫度為100至200℃，并且所述腔室的內側壁的加熱溫度為80至100℃。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含氫氣體包括H₂、NH₃或H₂O。

8.一種用于選擇性去除多晶硅的干洗裝置，包括：

卡盤，其包括在腔室中，并且在其上設置有基板，在所述基板上形成有氧化硅、氮化硅和多晶硅；

卡盤加熱器，用于加熱所述卡盤；

RF電極，其上施加有用于產生等離子體的RF電源，并且包括提供用于供應含氟氣體的路徑的第一供應孔；和

噴頭，與所述RF電極間隔開，從而在其間形成等離子產生區域，同時連接至用于RF電源的接地單元，并且包括提供用于向基板供應經等離子體處理的含氟氣體的路徑的第二供應孔，以及提供用于向基板供應含氫氣體的路徑并且與所述第二供應孔物理分離的第三供應孔；

其中，在保護層形成步驟中，通過所述第一供應孔和所述第二供應孔將與所述氧化硅和所述氮化硅反應的等離子體態的含氟氣體供應至所述基板，并通過所述第三供應孔將非等離子體態的含氫氣體供應至所述基板，從而將所述氧化硅和所述氮化硅的表面改變為六氟硅酸銨((NH₄)₂SiF₆)并形成保護層，

在多晶硅去除步驟中，停止供應含氫氣體，并連續供應等離子體態的含氟氣體，從而通過氟自由基選擇性去除多晶硅，并且

在保護層去除步驟中，通過退火去除由六氟硅酸銨制成的保護層。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中，在所述保護層形成步驟和所述多晶硅去除步驟中，連續地供應含氟氣體和RF電源以形成等離子體態的含氟氣體，并且

僅在所述保護層形成步驟中供應含氫氣體。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中，所述含氫氣體的供應時間為1至10秒。

11.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述保護層形成步驟、所述多晶硅去除步驟和所述保護層去除步驟通過原位清洗方法在同一腔室中連續進行。