使用等离子体和蒸气处理的组合对AL2O3进行原子层蚀刻制造技术

本发明专利技术涉及使用等离子体和蒸气处理的组合对AL2O3进行原子层蚀刻。一种用于在衬底上执行原子层蚀刻(ALE)的方法，其包括以下方法操作：在衬底的表面上执行表面改性操作，所述表面改性操作配置为将所述衬底表面的至少一个单层转化为改性层；在衬底表面上执行去除操作，所述去除操作被配置为从所述衬底表面去除所述改性层，其中去除所述改性层通过被配置为使所述改性层挥发的配体交换反应来进行；在所述去除操作之后，在所述衬底表面上执行等离子体处理，所述等离子体处理被配置为从所述衬底表面去除通过所述去除操作产生的残留物，其中所述残留物通过所述等离子体处理而挥发；重复前述操作，直到已经从所述衬底表面蚀刻掉预定厚度。

【技术实现步骤摘要】
使用等离子体和蒸气处理的组合对AL2O3进行原子层蚀刻
本公开的实现方案涉及原子层蚀刻(ALE)，更具体地涉及使用等离子体和蒸气处理的组合对氧化铝进行ALE。
技术介绍
通过对均匀性和蚀刻速率的微调控制而在半导体衬底上蚀刻材料的常规技术受到限制。例如，反应离子蚀刻通常用于在半导体处理期间蚀刻半导体衬底上的材料，并且使用反应离子蚀刻所蚀刻的材料的蚀刻速率通过调节射频等离子体功率和化学选择来控制。然而，在衬底的顶部形成晶片等离子体鞘，因此来自等离子体的离子通常被加速到晶片表面上以蚀刻衬底。这导致各向异性的定向蚀刻工艺，其不以相同的速率蚀刻材料的竖直和水平表面。另外，经历常规蚀刻工艺的材料也可能是不均匀的。使用常规技术通常涉及具体的反应器设计和/或原料气体输送和排出的修改，以及对室或反应器壁和静电卡盘两者的温度分布的仔细监测，所述静电卡盘可以是能够在处理期间保持晶片以实现高蚀刻速率均匀性控制的晶片保持器的一部分，并且其可导致衬底处理的效率较低且成本较高。
技术实现思路
根据一些实现方案，提供了一种用于在衬底上执行原子层蚀刻(ALE)的方法，其包括：(a)在所述衬底的表面上执行表面改性操作，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在衬底上执行原子层蚀刻(ALE)的方法，其包括：(a)在所述衬底的表面上执行表面改性操作，所述表面改性操作配置为将所述衬底表面的至少一个单层转化为改性层；(b)在所述衬底表面上执行去除操作，所述去除操作被配置为从所述衬底表面去除所述改性层，其中去除所述改性层通过被配置为使所述改性层挥发的配体交换反应来进行；(c)在所述去除操作之后，在所述衬底表面上执行等离子体处理，所述等离子体处理被配置为从所述衬底表面去除通过所述去除操作产生的残留物，其中所述残留物通过所述等离子体处理而挥发；(d)重复操作(a)至(c)，直到已经从所述衬底表面蚀刻预定厚度。

【技术特征摘要】
2016.03.01 US 62/302,003;2016.12.23 US 62/438,978;1.一种用于在衬底上执行原子层蚀刻(ALE)的方法，其包括：(a)在所述衬底的表面上执行表面改性操作，所述表面改性操作配置为将所述衬底表面的至少一个单层转化为改性层；(b)在所述衬底表面上执行去除操作，所述去除操作被配置为从所述衬底表面去除所述改性层，其中去除所述改性层通过被配置为使所述改性层挥发的配体交换反应来进行；(c)在所述去除操作之后，在所述衬底表面上执行等离子体处理，所述等离子体处理被配置为从所述衬底表面去除通过所述去除操作产生的残留物，其中所述残留物通过所述等离子体处理而挥发；(d)重复操作(a)至(c)，直到已经从所述衬底表面蚀刻预定厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述表面改性操作包括将所述衬底表面暴露于含氟等离子体，其中所述暴露于含氟等离子体被配置为将所述衬底表面的所述至少一个单层转换为氟化物。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述衬底的所述表面包括金属、金属氧化物、金属氮化物、金属磷化物、金属硫化物或金属砷化物；其中所述暴露于含氟等离子体形成金属氟化物。4.根据权利要求2所述的方法，其中将所述衬底的所述表面暴露于所述含氟等离子体包括将含氟气体引入内部设置有所述衬底的室中，并且点燃等离子体。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述暴露于含氟等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德列亚斯·费希尔，索斯藤·利尔，理查德·雅内克，约翰·博尼法斯，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国,US