使用掺杂硼的硅材料的整合工艺制造技术

示例性处理方法可包括在半导体处理腔室的处理区域内设置的基板上沉积含硼材料或含硅和硼的材料。方法可包括用含氯前驱物蚀刻含硼材料或含硅和硼的材料的部分以在基板中形成一个或多个特征。方法亦可包括用含氟前驱物从基板移除含硼材料或含硅和硼的材料的剩余部分。部分。部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用掺杂硼的硅材料的整合工艺
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张于2020年7月19日提交的标题为“使用掺杂硼的硅材料的整合工艺(INTEGRATION PROCESSES UTILIZING BORON
‑
DOPED SILICON MATERIALS)”的美国专利申请案第63/053,693号的优先权，此专利申请案的全部内容借由引用方式并入本文中。


[0003]本技术涉及半导体整合工艺。更具体地，本技术涉及沉积、蚀刻和移除包括硼的材料或硼和硅材料的方法。

技术介绍

[0004]集成电路可能由在基板表面上产生复杂图案化的材料层的工艺来制成。在基板上产生图案化的材料需要形成和移除暴露材料的受控方法。随着装置大小持续缩小，材料均匀性可影响后续操作。例如，许多处理操作利用掩模材料或牺牲材料来促进在半导体基板的层内或层之间的图案转移或结构形成。随着在处理中使用的不同材料的数量增加，并且随着结构方面的关键尺寸减小，利用具有对各种暴露材料的增加选择性的掩模更加重要。
[0005]因此，需要可以用于产生高质量装置和结构的经改进系统和方法。这些需要和其他需要由本技术解决。

技术实现思路

[0006]示例性处理方法可包括在半导体处理腔室的处理区域内设置的基板上沉积含硼材料或含硅和硼的材料。方法可包括用含氯前驱物蚀刻含硼材料或含硅和硼的材料的部分以在基板中形成一个或多个特征结构。方法亦可包括用含氟前驱物从基板移除含硼材料或含硅和硼的材料的剩余部分。
[0007]在一些实施例中，含硼材料可以是含硅和硼的材料。沉积含硼材料可包括将含硅前驱物和含硼前驱物递送到半导体处理腔室的处理区域。沉积含硼材料可包括与含硅前驱物和含硼前驱物一起提供含氢前驱物。含氢前驱物与含硅前驱物或含硼前驱物中的任一者的流动速率比可大于或约2:1。沉积含硼材料可包括在半导体处理腔室的处理区域内形成所有前驱物的等离子体。含硅前驱物可以是或包括硅烷，并且含硼前驱物可以是或包括二硼烷。移除可以大于或约35nm/min的速率发生，并且含硼材料可特征在于大于或约20nm的膜厚度。
[0008]在基板上沉积含硼材料期间，基板温度可维持在高于或约400℃。在移除期间，基板温度可维持在高于或约200℃。蚀刻可包括形成含溴前驱物的等离子体。蚀刻可包括使含硼材料与含溴前驱物的等离子体流出物接触。蚀刻可包括停止含溴前驱物的递送。蚀刻可包括形成含氯前驱物的等离子体。蚀刻可包括使含硼材料与含氯前驱物的等离子体流出物接触。蚀刻可包括形成包含含氯前驱物和含氧前驱物的蚀刻剂混合物的等离子体。蚀刻可包括在第一等离子体功率下形成等离子体时使含硼材料与蚀刻剂混合物的等离子体流出
物接触。在第一时间周期之后，蚀刻可包括将第一等离子体功率增加到第二等离子体功率。蚀刻可包括通过含硼材料转移来自覆盖掩模材料的图案。蚀刻可包括在第一时间周期期间施加偏压功率。蚀刻可包括在第一时间周期之后停止偏压功率。移除可包括形成包含含氟前驱物和含氢前驱物的蚀刻剂混合物的远程等离子体。移除可包括使含硼材料与蚀刻剂混合物的等离子体流出物接触。移除可包括以相对于基板上的另一种暴露材料大于或约20:1的选择性移除含硼材料。远程等离子体可在大于或约2.0kW的等离子体功率下形成。
[0009]本技术的一些实施例可涵盖处理方法。方法可包括在半导体处理腔室的处理区域内设置的基板上沉积含硅和硼的材料。方法可包括蚀刻含硅和硼的材料的部分以在基板中形成一个或多个特征结构。蚀刻可包括形成包括含氯前驱物和含氧前驱物的蚀刻剂混合物的等离子体。蚀刻可包括在第一等离子体功率下形成等离子体时使含硅和硼的材料与蚀刻剂混合物的等离子体流出物接触。在第一时间周期之后，蚀刻可包括将第一等离子体功率增加到第二等离子体功率。方法可包括用含氟前驱物从基板移除含硅和硼的材料的剩余部分。
[0010]在一些实施例中，含硅和硼的材料可特征在于大于或约40原子％的硼浓度。蚀刻剂混合物可包括含氟前驱物。含氟前驱物与含氧前驱物与含氯前驱物的流动速率比可大于或约1:5:10。方法可包括在第一时间周期期间施加偏压功率。方法可包括在第一时间周期之后停止偏压功率。等离子体可在大于或约500Hz的脉冲频率下形成。在等离子体形成期间的偏压功率的工作周期可小于或约40％。
[0011]本技术的一些实施例可涵盖处理方法。方法可包括在半导体处理腔室的处理区域内设置的基板上沉积含硅和硼的材料。方法可包括用含氯前驱物蚀刻含硅和硼的材料的部分以在基板中形成一个或多个特征结构。方法可包括从基板移除含硅和硼的材料的剩余部分。移除可包括形成包括含氟前驱物和含氢前驱物的蚀刻剂混合物的远程等离子体。移除可包括使含硅和硼的材料与蚀刻剂混合物的等离子体流出物接触。方法可包括以大于或约35nm/min的速率移除含硅和硼的材料。在一些实施例中，在移除期间基板的温度可维持在高于或约200℃，并且远程等离子体可在大于或约2.0kW的等离子体功率下形成。基板可包括氮化钛的暴露区域，并且蚀刻剂混合物亦可包括氨。
[0012]此种技术可提供优于习知系统和技术的数个益处。例如，根据本技术的多个实施例的材料可改进对所蚀刻的各种材料的选择性。这可允许将较薄的层用于图案化，这可降低与图案转移相关联的风险，包括归因于蚀刻剂碰撞的结构扭曲和归因于蚀刻时序的关键尺寸损失。此外，本技术可改进掩模材料的蚀刻移除，这可以改进半导体处理的处理量。结合下文描述和附图更详细描述这些和其他实施例，连同众多它们的优点和特征结构。
[0013]附图的简要说明
[0014]对所公开技术的性质和优点的进一步理解可借由参考说明书和附图的剩余部分来实现。
[0015]图1图示了根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室的示意性横截面图。
[0016]图2图示了根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室的示意性横截面图。
[0017]图3图示了根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室的示意性横截面图。
[0018]图4图示了根据本技术的一些实施例的在整合方法中的示例性操作。
[0019]图5A至图5B图示了根据本技术的一些实施例的在图案转移工艺期间的基板的示
意性等角部分视图。
[0020]图6图示了根据本技术的一些实施例的可包括在方法中的示例性操作。
[0021]图7图示了根据本技术的一些实施例的可包括在方法中的示例性操作。
[0022]图8图示了根据本技术的一些实施例的可包括在方法中的示例性操作。
[0023]图9图示了根据本技术的一些实施例的可包括在方法中的示例性操作。
[0024]图10A至图10B图示了根据本技术的一些实施例的在移除工艺期间的基板的示意性横截面部分视图。
[0025]将若干图式作为示意图包括在内。需要理解图式是出于说明目的，并且除非特别声明为按比例，否则不认为这些图式是按比例的。此外，作为示意图，提供图式以辅助理解，并且与现实表示相比可能不包括所有方面或信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理方法，包含以下步骤：在半导体处理腔室的处理区域内设置的基板上沉积含硼材料；用含氯前驱物蚀刻所述含硼材料的部分以在所述基板中形成一个或多个特征结构；和用含氟前驱物从所述基板移除所述含硼材料的剩余部分。2.如权利要求1所述的处理方法，其中所述含硼材料是含硅和硼的材料，并且其中沉积所述含硼材料的步骤包含以下步骤：将含硅前驱物和含硼前驱物递送到半导体处理腔室的处理区域；与所述含硅前驱物和所述含硼前驱物一起提供含氢前驱物，其中所述含氢前驱物与所述含硅前驱物或所述含硼前驱物中的任一者的流动速率比大于或约2:1；和在半导体处理腔室的所述处理区域内形成所有前驱物的等离子体。3.如权利要求2所述的处理方法，其中所述含硅前驱物包含硅烷，并且其中所述含硼前驱物包含二硼烷。4.如权利要求1所述的处理方法，其中所述移除以大于或约35nm/min的速率发生，并且其中所述含硼材料特征在于大于或约20nm的膜厚度。5.如权利要求1所述的处理方法，其中在所述基板上沉积所述含硼材料期间将基板温度维持在大于或约400℃，并且其中在所述移除期间将所述基板温度维持在大于或约200℃。6.如权利要求1所述的处理方法，其中所述蚀刻的步骤包含以下步骤：形成含溴前驱物的等离子体；使所述含硼材料与所述含溴前驱物的等离子体流出物接触；停止所述含溴前驱物的递送；形成含氯前驱物的等离子体；和使所述含硼材料与所述含氯前驱物的等离子体流出物接触。7.如权利要求1所述的处理方法，其中所述蚀刻的步骤包含以下步骤：形成包含所述含氯前驱物和含氧前驱物的蚀刻剂混合物的等离子体；在第一等离子体功率下形成所述等离子体时使所述含硼材料与所述蚀刻剂混合物的等离子体流出物接触；和在第一时间周期之后，将所述第一等离子体功率增加到第二等离子体功率。8.如权利要求7所述的处理方法，其中所述蚀刻的步骤包含以下步骤：通过所述含硼材料转移来自覆盖掩模材料的图案。9.如权利要求7所述的处理方法，其中所述蚀刻的步骤包含以下步骤：在所述第一时间周期期间施加偏压功率；和在所述第一时间周期之后停止所述偏压功率。10.如权利要求1所述的处理方法，其中所述移除的步骤包含以下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：越泽武仁，卡希克，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：