[發(fā)明專(zhuān)利]脈沖等離子體沉積蝕刻階梯覆蓋率的改良

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980036655.5
• 申請(qǐng)日: 2019-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112204706B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·V·瓦茨;H·俞;D·帕德希;李昌陵;G·M·阿米科;S·G·卡馬斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/02
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/02;H01L21/3065;H01L21/67;C23C16/455;H01J37/32;H05H1/46;H01L21/311
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 汪駿飛;侯穎媖

1.一種用于處理基板的方法，包括：

通過(guò)將所述基板暴露至第一前驅(qū)物與第二前驅(qū)物的氣體混合物、同時(shí)等離子體存在于工藝腔室中，而在所述基板中的一個(gè)或多個(gè)溝槽的暴露表面上形成介電層，其中所述等離子體由第一脈沖RF功率形成；

在所述工藝腔室中將所述介電層暴露于使用氮與氦的氣體混合物的等離子體致密化處理以形成處理的介電層；

在所述工藝腔室中在所述處理的介電層上形成鈍化層；以及

通過(guò)將所述處理的介電層和所述鈍化層暴露于由含氟前驅(qū)物與載氣的氣體混合物所形成的等離子體而執(zhí)行等離子體蝕刻工藝，其中所述等離子體是在所述工藝腔室中由具有5kHz至30kHz的頻率的第二脈沖RF功率形成，所述等離子體蝕刻工藝以比在所述一個(gè)或多個(gè)溝槽的底表面處更快的速率蝕刻所述一個(gè)或多個(gè)溝槽的頂部。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述鈍化層進(jìn)一步包括：將所述處理的介電層暴露于含硅前驅(qū)物。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述含硅前驅(qū)物包括甲硅烷。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述處理的介電層在暴露于所述含硅前驅(qū)物的同時(shí)暴露于含氮?dú)怏w。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：

在所述等離子體致密化處理之前和/或之后，凈化所述工藝腔室。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溝槽具有3:1至10:1的深寬比。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述等離子體致密化處理以300瓦至1200瓦之間的RF功率進(jìn)行。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述等離子體蝕刻工藝防止所述一個(gè)或多個(gè)溝槽的頂部開(kāi)口夾止，且獲得所述介電層的共形輪廓。

9.一種用于處理基板的方法，包括：

通過(guò)第一等離子體沉積工藝在所述基板中的一個(gè)或多個(gè)溝槽的暴露表面上形成介電層，其中第一等離子體在工藝腔室中由第一脈沖RF功率形成；

通過(guò)等離子體處理使所述介電層致密化以形成處理的介電層；

在所述處理的介電層上并且在所述一個(gè)或多個(gè)溝槽內(nèi)形成鈍化層；以及

通過(guò)第二等離子體蝕刻工藝蝕刻所述處理的介電層和所述鈍化層的一部分，其中第二等離子體由含氟氣體和載氣的氣體混合物形成，其中所述第二等離子體由第二脈沖RF功率在所述工藝腔室中形成，以比在所述一個(gè)或多個(gè)溝槽的底表面處更快的速率蝕刻所述一個(gè)或多個(gè)溝槽的頂部。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一脈沖RF功率與所述第二脈沖RF功率具有范圍從5％至30％的占空比以及范圍從10kHz至20kHz的頻率。

11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二脈沖RF功率的脈沖寬度為1μm至50μm。

12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述介電層是氮化硅。

13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二等離子體蝕刻工藝在基于自由基的環(huán)境中執(zhí)行。

14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二等離子體蝕刻工藝的所述含氟氣體包括NF₃、F₂、C₂F₆、CF₄、C₃F₈、或SF₆。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二等離子體蝕刻工藝的所述載氣包括氬、氦、氮、氧或一氧化二氮。

16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述含氟氣體與所述載氣的比例的范圍是1:6至1:20。