发明名称 于处理室中蚀刻一基材以降低制程对反应室条件敏感度的方法及设备
摘要 一种用来降低半导体制程对于反应室条件敏感度的方法及设备被提供。共同制程之制程可重复性是藉由改变表面条件而被实施,该表面条件的改变会制程化学物对反应室表面的再结合率。在本发明的一态样中,一或多种蚀刻剂的组成被选取以将蚀刻性能最佳化并降低在反应室表面上的沉积。该一或多种蚀刻剂被加以选择用以将反应室表面上沉积最小化,藉以控制反应室表面条件并将导因于自由基与不同的表面条件之不同的再结合率所造成在蚀刻率的改变最小化并达到蚀刻可重复性。在另一态样中,该蚀刻化学物被调整以降低在一清洁循环之后内表面条件的改变。在另一态样中,一制程配方被选择用以降低蚀刻制程对于反应室条件的敏感。在另一态样中,反应室表面材质被加以选择用以将自由基于材表面质上之再结合率的差异最小化及将处理期间形成于表面材质上的副产物沉积最小化。
申请公布号 TW505971 申请公布日期 2002.10.11
申请号 TW089113909 申请日期 2000.07.21
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 许颂临;孙志文;卓肯波德雷斯尼克;钱学煜
分类号 H01L21/02;H01J37/32 主分类号 H01L21/02
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种蚀刻在一反应室中之基材的方法,其中该反 应室具有一内表面,该方法至少包含: (a)将至少一第一蚀刻剂导入该反应室中;及 (b)在该反应室中击发一电浆以造成第一蚀刻剂的 解离,其中该第一蚀刻剂被加以选择用以让该内表 面上的物质之沉积降至最少及其中在该物质上之 该被解离的蚀刻剂的第一再结合率不同于在该内 表面上之该被解离的蚀刻剂的第二再结合率。2. 如申请专利范围第1项所述之方法,其中该物质形 成于该内表面上之沉积率系小于30/分钟。3.如 申请专利范围第1项所述之方法,其进一步包含: (c)在步骤(a)之前清洁该内表面。4.如申请专利范 围第1项所述之方法,其中该第一蚀刻剂包含氯。5. 如申请专利范围第4项所述之方法,其进一步包含: (c)从一包含矽的基材上蚀刻一或多层。6.一种蚀 刻在一反应室中之基材的方法,其中该反应室具有 一内表面,该方法至少包含: (a)将至少一第一蚀刻剂及一第二蚀刻剂流入该反 应室中,其中第一蚀刻剂的一体积流量大于第二蚀 刻剂的体积流量;及 (b)在该反应室中击发一电浆以造成第一蚀刻剂及 第二蚀刻剂的解离,其中被解离的第一蚀刻剂是以 一第一速率沉积物质于该内表面上及该被解离的 第二蚀刻剂是以一小于该第一速率之第二速率沉 积物质于该内表面上。7.如申请专利范围第6项所 述之方法,其中该第一蚀刻剂包含氯。8.如申请专 利范围第6项所述之方法,其中该第二蚀刻剂包含 溴。9.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该第 一蚀刻剂包含氯及该第二蚀刻剂包含溴。10.如申 请专利范围第6项所述之方法,其进一步包含: (c)从该基材上蚀刻一或多层,其中该一或多层包含 矽。11.如申请专利范围第6项所述之方法,其进一 步包含在步骤(a)之前清洁该内表面。12.如申请专 利范围第6项所述之方法,其进一步包含将氧气流 入该反应室中。13.如申请专利范围第12项所述之 方法,其中该第一蚀刻剂包含氯及该第二蚀刻剂包 含溴。14.一种可蚀刻在一具有一内表面的反应室 中的基材且可将内表面条件对于一蚀刻处理的影 响降至最小的方法,该方法至少包含: (a)根据一主要蚀刻配方(recipe)在一第一压力下蚀 刻在该反应室中的一第一基材;及 (b)根据一过度蚀刻(overetch)配方以一低于30mTorr的 第二压力蚀刻在该反应室中的第一基材。15.如申 请专利范围第14项所述之方法,其中该基材包含一 设置于其上的多晶矽层及该过度蚀刻配方包含将 一含溴流体,一含氯流体或其组合中的一或多者流 入该反应室中。16.如申请专利范围第14项所述之 方法,其中(b)包含将一包含含溴流体及一含氧流体 之化学混合物流入该反应室中,其中该含氧流体占 该化学混合物体积流量的10%或更少。17.如申请专 利范围第14项所述之方法,其中(b)包含将一包含含 氯流体及一含氧流体之化学混合物流入该反应室 中,其中该含氧流体占该化学混合物体积流量的25% 或更少。18.一种蚀刻一基材的方法,其至少包含: (a)将该基材置于一具有一内表面的反应室中; (b)将一化学混合物流入该反应室中; (c)从该化学混合物击发一电浆于该反应室中用以 形成一或多种电浆组成物,及 (d)沉积一薄膜于该内表面上; 其中该一或多种电浆组成物与内表面的一第一再 结合率大致等于该一或多种电浆组成物与该薄膜 的一第二再结合率。19.如申请专利范围第18项所 述的方法,其中该基材包含多晶矽及其中该内表面 包含石英。20.如申请专利范围第19项所述的方法, 其中该内表面包含一被设置于一反应室本体上的 衬里。21.一种蚀刻一基材的方法,其至少包含: (a)将该基材置入一反应室中; (b)将一化学混合物流入该反应室中,该化学混合物 包含: (i)一含溴流体及一含氯流体中的一或多种;及 (ii)一含氟流体; 其中该含溴流体及一含氯流体中的一或多种的体 积流量至少是该化学混合物的50%;及 (c)击发一电浆。22.如申请专利范围第21项所述之 方法,其中该含氟流体包含SF6,NF3及它们的组合中 的一或多种及其中该含氟流体的体积流量少于该 化学混合物的20%。23.如申请专利范围第21项所述 之方法,其中该含氟流体包含CF4与O2及其中该含氟 流体的体积流量少于50%及CF4对O2的体积流量比为4: 1。24.如申请专利范围第2l项所述之方法,其中该含 氟流体包含CF4及CF4的体积流量少于该化学混合物 的50%。25.如申请专利范围第21项所述之方法,其中 该含溴流体包含HBr及该含氯流体包含HC1。26.如申 请专利范围第21项所述之方法,其进一步包含: (c)从该基材上蚀刻一或多层,其中该一或多层包含 矽。27.一种用于蚀刻一基材的设备,其至少包含: (a)一处理反应室,其包括一具有一内表面的反应室 本体; (b)与该处理反应室相连接之一或多种蚀刻剂的一 或多个来源;及 (c)至少一线圈,其被设置在与该处理反应室相邻处 用以击发一电浆于该处理反应室中以解离该一或 多种蚀刻剂,其中该被解离的一或多种蚀刻剂与内 表面的一第一反应率大致等于该被解离的一或多 种蚀刻剂与处理期间被形成于该内表面上之物质 的第二反应率相同。28.如申请专利范围第27项所 述之设备,其中该基材包含多晶矽及该内表面包含 石英。29.如申请专利范围第27项所述之设备,其中 该内表面包含一被设置于该反应室本体上的衬里 。图式简单说明: 第1图为一蚀刻反应室的立体视图。 第2图为一图表,其显示蚀刻剂的沉积率为氧的一 函数。 第3图为一图表,其显示蚀刻率下降及自由基密度 下降为HBr基蚀刻的压力的函数。 第4图为一图表,其显示蚀刻率下降及自由基密度 下降为C12基蚀刻的压力的函数。 第5图为一图表,其显示蚀刻率下降为HBr基蚀刻的 氧气的函数。 第6图为一图表,其显示蚀刻率为HBr基蚀刻的氧气 的函数。 第7图为一图表,其显示蚀刻率下降为C12基蚀刻的 氧气的函数。 第8图为一图表,其显示蚀刻率为C12基蚀刻的氧气 的函数。 第9图为一图表,其显示蚀刻率为C12基蚀刻在不同 的来源电力层级下的氧气的函数。 第10图为一图表,其显示蚀刻率下降为来源电力的 函数。
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