用于选择性去除多晶硅的干洗装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于选择性去除多晶硅的干洗装置和方法。本发明专利技术包括：将等离子体态的含氟气体和非等离子体态的含氢气体供应至基板，该基板上形成有氧化硅、氮化硅和多晶硅，由此将氧化硅和氮化硅的表面改变为六氟硅酸铵，从而形成保护层；停止供应含氢气体并连续供应等离子体态的含氟气体，由此通过氟自由基选择性去除多晶硅；最后为保护层去除步骤，通过退火去除由六氟硅酸铵制成的保护层。根据本发明专利技术，通过将形成在基板上的氮化硅和氧化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于选择性去除多晶硅的干洗装置和方法
本专利技术涉及一种用于选择性去除多晶硅的干洗装置和方法。更具体地，本专利技术涉及一种用于将在基板上形成的氮化硅和氧化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)固体层并使用该六氟硅酸铵固体层作为保护层选择性地蚀刻多晶硅的干洗装置和方法。
技术介绍
根据半导体器件的电路的高集成度和高精细度，需要在异质图案(heterogeneouspatterns)例如多晶硅、氧化硅或氮化硅之间显示出高选择性的蚀刻和清洗技术。同时，蚀刻多晶硅的技术包括湿法蚀刻和干法蚀刻。尽管湿法蚀刻技术具有优异的颗粒去除能力，但是存在由于高纵横比图案上的表面张力而导致的清洗能力降低以及难以在原子水平上控制精细蚀刻的选择性的问题。另外，干法蚀刻技术具有这样的问题，其中在蚀刻之后由于晶片上的离子轰击而形成损伤层，因此需要用于去除损伤层的额外后续工艺。近来，作为解决上述问题的替代技术，广泛使用通过气体或自由基反应形成六氟硅酸铵(NH4)2SiF6)固体层并通过加热去除由此形成的固体层的干洗(drycleaning)技术，并且该技术具有根据反应条件选择性地去除异质图案而不会损坏基板的优点。然而，使用六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)固体层选择性地蚀刻多晶硅的技术仍是未知的。[现有技术文件][专利文件](专利文献1)韩国未审查专利申请公开第10-2009-0083857号(公开日期：2009年8月4日，专利技术名称：去除多晶硅的方法和计算机可读存储介质)专利
技术实现思路
技术问题本专利技术涉及提供一种干洗装置和方法，用于将在基板上形成的氮化硅和氧化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)固体层，并使用该六氟硅酸铵固体层作为保护层选择性蚀刻多晶硅。解决问题的方案本专利技术的一个方面提供了一种用于选择性地去除多晶硅的干洗方法，其包括：保护层形成步骤，用于将与氧化硅和氮化硅反应的等离子体态的含氟气体和非等离子体态的含氢气体供应至位于腔室中的卡盘上的基板，并且该基板在其上形成有氧化硅、氮化硅和多晶硅，从而将氧化硅和氮化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)并形成保护层；多晶硅去除步骤，用于停止供应含氢气体并连续地以等离子体态供应含氟气体，从而通过氟自由基选择性地去除多晶硅；以及保护层去除步骤，用于通过退火去除由六氟硅酸铵制成的保护层。在用于选择性地去除多晶硅的干洗方法中，在保护层形成步骤和多晶硅去除步骤中，连续地供应含氟气体和RF电源以形成等离子体态的含氟气体，并且仅在保护层形成步骤中提供含氢气体。在用于选择性去除多晶硅的干洗方法中，含氢气体的供应时间为1至10秒。在用于选择性去除多晶硅的干洗方法中，保护层形成步骤、多晶硅去除步骤和保护层去除步骤通过原位清洗方法在同一腔室中连续进行。在用于选择性去除多晶硅的干洗方法中，在保护层去除步骤中，仅供应惰性气体，同时阻塞等离子体，以通过蒸发去除由六氟硅酸铵制成的保护层。在用于选择性去除多晶硅的干洗方法中，将卡盘的温度控制在80至120℃，提供用于供应等离子体态的含氟气体和含氢气体的路径的喷头的加热温度为100至200℃，并且腔室的内侧壁的加热温度为80至100℃。在用于选择性地去除多晶硅的干洗方法中，含氢气体包括H2、NH3或H2O。本专利技术的另一方面提供了一种用于选择性地去除多晶硅的干洗装置，该干洗装置包括：卡盘，该卡盘包括在腔室中，并且在其上设置有基板，在基板上形成有氧化硅、氮化硅和多晶硅；用于加热卡盘的卡盘加热器；RF电极，其上施加有用于产生等离子体的RF电源，并且包括提供用于供应含氟气体的路径的第一供应孔；以及与所述RF电极间隔开的喷头，从而在其之间形成等离子体产生区域，同时连接到用于RF电源的接地单元，并且包括提供用于向基板供应经等离子体处理的含氟气体的路径的第二供应孔以及提供用于向基板供应含氢气体的路径并且与所述第二供应孔物理分离的第三供应孔。在此，在保护层形成步骤中，通过第一供应孔和第二供应孔将与氧化硅和氮化硅反应的等离子体态的含氟气体供应至基板，并且通过第三供应孔将非等离子体态的含氢气体供应至基板，从而将氧化硅和氮化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)并形成保护层，在多晶硅去除步骤中，停止提供含氢气体，并连续提供等离子体态的含氟气体，以通过氟自由基选择性地除去多晶硅，在保护层去除步骤中，通过退火去除由六氟硅酸铵制成的所述保护层。在用于选择性地去除多晶硅的干洗装置中，在保护层形成步骤和多晶硅去除步骤中连续供应含氟气体和RF电源以形成等离子体态的含氟气体，并且仅在保护层形成步骤中提供含氢气体。在用于选择性地去除多晶硅的干洗装置中，含氢气体的供应时间为1至10秒。在用于选择性地去除多晶硅的干洗装置中，保护层形成步骤、多晶硅去除步骤和保护层去除步骤通过原位清洗(in-situcleaning)方法在同一腔室中连续进行。在用于选择性地去除多晶硅的干洗装置中，在保护层去除步骤中，在阻塞等离子体的同时仅提供惰性气体，以便通过蒸发去除由六氟硅酸铵制成的保护层。在用于选择性地去除多晶硅的干洗装置中，将卡盘的温度控制为80至120℃，喷头的加热温度为100至200℃，并且腔室的内侧壁的加热温度为80至100℃。在用于选择性地去除多晶硅的干洗装置中，含氢气体是H2、NH3或H2O。专利技术的有益效果根据本专利技术，提供一种干洗装置和干洗方法，用于将形成在基板上的氮化硅和氧化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)固体层，并使用六氟硅酸铵固体层作为保护层选择性地蚀刻多晶硅。附图说明图1示出了根据本专利技术示例性实施方式的用于选择性去除多晶硅的干洗方法。图2示出了根据本专利技术示例性实施方式的RF电源和气体供应定时。图3示出了根据本专利技术示例性实施方式的用于干洗的反应机理。图4示出了根据本专利技术示例性实施方式的用于选择性去除多晶硅的干洗装置。具体实施方式仅出于描述根据本专利技术构思的实施方式的目的，例示了针对在说明书中公开的根据本专利技术构思的实施方式的具体结构或功能描述。根据本专利技术的概念的实施方式可以以各种形式实现，并且本专利技术不限于说明书中描述的实施方式。本专利技术可以以各种形式修改和实现，因此，将仅详细描述特定实施方式。然而，本专利技术不限于特定公开，并且应当理解，本专利技术包括在本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。术语“第一”和“第二”可以用于描述各种组件，但是这些组件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个组件和另一个组件。例如，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以将第一组件称为第二组件，并且类似地，可以将第二组件称为第一组件。当提到第一组件“连接到”第二组件或与第二组件“接触”时，应当理解，第一组件可以直接连接到第二组件或与第二组件接触，或者可以在其间插入第三组件。另一方面，当提到第一组件“直接连接”到第二组件或与之“接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于选择性去除多晶硅的干洗方法，包括：/n保护层形成步骤，用于将与氧化硅和氮化硅反应的等离子体态的含氟气体和非等离子体态的含氢气体供应至设置在腔室内的卡盘上的基板，所述基板具有在其上形成的氧化硅、氮化硅和多晶硅，从而将氧化硅和氮化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 KR 10-2017-01631251.一种用于选择性去除多晶硅的干洗方法，包括：
保护层形成步骤，用于将与氧化硅和氮化硅反应的等离子体态的含氟气体和非等离子体态的含氢气体供应至设置在腔室内的卡盘上的基板，所述基板具有在其上形成的氧化硅、氮化硅和多晶硅，从而将氧化硅和氮化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)并形成保护层；
多晶硅去除步骤，用于停止供应含氢气体并连续地供应等离子体态的含氟气体，从而通过氟自由基选择性去除多晶硅；以及
保护层去除步骤，用于通过退火去除由六氟硅酸铵制成的保护层。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述保护层形成步骤和所述多晶硅去除步骤中连续地供应含氟气体和RF电源以形成等离子体态的含氟气体，并且
仅在所述保护层形成步骤中供应含氢气体。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述含氢气体的供应时间为1秒至10秒。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述保护层形成步骤、所述多晶硅去除步骤和所述保护层去除步骤通过原位清洗方法在同一腔室中连续进行。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述保护层去除步骤中，
仅提供惰性气体，同时阻塞等离子体，从而通过蒸发去除由六氟硅酸铵制成的保护层。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述卡盘的温度控制为80至120℃，提供用于供应所述等离子体态的含氟气体和所述含氢气体的路径的喷头的加热温度为100至200℃，并且所述腔室的内侧壁的加热温度为80至100℃。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含氢气体包括H2、NH3或H2O。


8.一种用于选择性去除多晶硅的干洗装置，包括：
卡盘，其包括在腔室中，并且在其上设置有基板，在所述基板上形成有氧化硅、氮化硅和多晶硅；
卡盘加热器，用于加...

【专利技术属性】
技术研发人员：金仁俊，李佶洸，
申请(专利权)人：无尽电子有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR