[發明專利]使用摻雜硼的硅材料的整合工藝

在審

• 申請號: 202180063940.3
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN116569311A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 越澤武仁;卡希克·賈納基拉曼;程睿;克里希納·尼塔拉;李夢輝;莊明元;筱原奨;郭娟;楊夏萬;張振毅;李子匯;高嘉玲;金曲;王安川
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

示例性處理方法可包括在半導體處理腔室的處理區域內設置的基板上沉積含硼材料或含硅和硼的材料。方法可包括用含氯前驅物蝕刻含硼材料或含硅和硼的材料的部分以在基板中形成一個或多個特征。方法亦可包括用含氟前驅物從基板移除含硼材料或含硅和硼的材料的剩余部分。

相關申請的交叉引用

本申請主張于2020年7月19日提交的標題為“使用摻雜硼的硅材料的整合工藝(INTEGRATION?PROCESSES?UTILIZING?BORON-DOPED?SILICON?MATERIALS)”的美國專利申請案第63/053,693號的優先權，此專利申請案的全部內容借由引用方式并入本文中。

技術領域

本技術涉及半導體整合工藝。更具體地，本技術涉及沉積、蝕刻和移除包括硼的材料或硼和硅材料的方法。

背景技術

集成電路可能由在基板表面上產生復雜圖案化的材料層的工藝來制成。在基板上產生圖案化的材料需要形成和移除暴露材料的受控方法。隨著裝置大小持續縮小，材料均勻性可影響后續操作。例如，許多處理操作利用掩模材料或犧牲材料來促進在半導體基板的層內或層之間的圖案轉移或結構形成。隨著在處理中使用的不同材料的數量增加，并且隨著結構方面的關鍵尺寸減小，利用具有對各種暴露材料的增加選擇性的掩模更加重要。

因此，需要可以用于產生高質量裝置和結構的經改進系統和方法。這些需要和其他需要由本技術解決。

發明內容

示例性處理方法可包括在半導體處理腔室的處理區域內設置的基板上沉積含硼材料或含硅和硼的材料。方法可包括用含氯前驅物蝕刻含硼材料或含硅和硼的材料的部分以在基板中形成一個或多個特征結構。方法亦可包括用含氟前驅物從基板移除含硼材料或含硅和硼的材料的剩余部分。

在一些實施例中，含硼材料可以是含硅和硼的材料。沉積含硼材料可包括將含硅前驅物和含硼前驅物遞送到半導體處理腔室的處理區域。沉積含硼材料可包括與含硅前驅物和含硼前驅物一起提供含氫前驅物。含氫前驅物與含硅前驅物或含硼前驅物中的任一者的流動速率比可大于或約2:1。沉積含硼材料可包括在半導體處理腔室的處理區域內形成所有前驅物的等離子體。含硅前驅物可以是或包括硅烷，并且含硼前驅物可以是或包括二硼烷。移除可以大于或約35nm/min的速率發生，并且含硼材料可特征在于大于或約20nm的膜厚度。

在基板上沉積含硼材料期間，基板溫度可維持在高于或約400℃。在移除期間，基板溫度可維持在高于或約200℃。蝕刻可包括形成含溴前驅物的等離子體。蝕刻可包括使含硼材料與含溴前驅物的等離子體流出物接觸。蝕刻可包括停止含溴前驅物的遞送。蝕刻可包括形成含氯前驅物的等離子體。蝕刻可包括使含硼材料與含氯前驅物的等離子體流出物接觸。蝕刻可包括形成包含含氯前驅物和含氧前驅物的蝕刻劑混合物的等離子體。蝕刻可包括在第一等離子體功率下形成等離子體時使含硼材料與蝕刻劑混合物的等離子體流出物接觸。在第一時間周期之后，蝕刻可包括將第一等離子體功率增加到第二等離子體功率。蝕刻可包括通過含硼材料轉移來自覆蓋掩模材料的圖案。蝕刻可包括在第一時間周期期間施加偏壓功率。蝕刻可包括在第一時間周期之后停止偏壓功率。移除可包括形成包含含氟前驅物和含氫前驅物的蝕刻劑混合物的遠程等離子體。移除可包括使含硼材料與蝕刻劑混合物的等離子體流出物接觸。移除可包括以相對于基板上的另一種暴露材料大于或約20:1的選擇性移除含硼材料。遠程等離子體可在大于或約2.0kW的等離子體功率下形成。

本技術的一些實施例可涵蓋處理方法。方法可包括在半導體處理腔室的處理區域內設置的基板上沉積含硅和硼的材料。方法可包括蝕刻含硅和硼的材料的部分以在基板中形成一個或多個特征結構。蝕刻可包括形成包括含氯前驅物和含氧前驅物的蝕刻劑混合物的等離子體。蝕刻可包括在第一等離子體功率下形成等離子體時使含硅和硼的材料與蝕刻劑混合物的等離子體流出物接觸。在第一時間周期之后，蝕刻可包括將第一等離子體功率增加到第二等離子體功率。方法可包括用含氟前驅物從基板移除含硅和硼的材料的剩余部分。