干式剥离硼-碳膜的方法技术

本发明专利技术的实施例大致涉及干式剥离硼-碳膜的方法。在一个实施例中，利用氢与氧的交替等离子体来移除硼-碳膜。在另一实施例中，利用共同流动的氧与氢等离子体来移除含硼-碳的膜。除了上述氧等离子体的任一个以外可利用一氧化二氮等离子体，或者可利用一氧化二氮等离子体来取代上述氧等离子体的任一个。在另一实施例中，利用自水蒸气产生的等离子体来移除硼-碳膜。硼-碳移除工艺还可包括在硼-碳膜的移除之前的视情况的聚合物移除工艺。聚合物移除工艺包括将硼-碳膜暴露至NF3，以自硼-碳膜的表面移除在基板蚀刻工艺期间产生的任何碳基聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的实施例大致涉及。在一个实施例中，利用氢与氧的交替等离子体来移除硼-碳膜。在另一实施例中，利用共同流动的氧与氢等离子体来移除含硼-碳的膜。除了上述氧等离子体的任一个以外可利用一氧化二氮等离子体，或者可利用一氧化二氮等离子体来取代上述氧等离子体的任一个。在另一实施例中，利用自水蒸气产生的等离子体来移除硼-碳膜。硼-碳移除工艺还可包括在硼-碳膜的移除之前的视情况的聚合物移除工艺。聚合物移除工艺包括将硼-碳膜暴露至NF3，以自硼-碳膜的表面移除在基板蚀刻工艺期间产生的任何碳基聚合物。【专利说明】专利技术背景
本专利技术的实施例大致涉及。现有技术已经证实硼-碳膜(例如，掺杂硼的碳)作为蚀刻硬掩模时与非晶碳相比具有优异的图案化性能。然而，因为无法利用氧等离子体来灰化硼-碳膜，所以硼-碳膜并不容易剥离。可利用氟或氯与氧一起来干式剥离硼碳膜；然而，氟与氯对介电材料而言是腐蚀性的，介电材料诸如常见于半导体基板上的氧化硅、氮化硅与氮氧化硅。包含硫酸与过氧化氢的湿蚀刻溶液也可移除硼-碳膜；然而，湿蚀刻溶液会伤害暴露的金属表面或镶嵌的金属，这些金属是常见于半导体基板上的金属。因此，需要一种自基板移除硼-碳膜的改良方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例大致涉及利用含氧氧化剂结合含氢还原剂来。在一个实施例中，利用氢与氧的交替等离子体来移除硼-碳膜。在另一实施例中，利用共同流动的氧与氢等离子体来移除含硼-碳的膜。除了上述氧等离子体的任一个以外可利用一氧化二氮等离子体，或者可利用一氧化二氮等离子体来取代上述氧等离子体的任一个。在另一实施例中，利用自水蒸气产生的等离子体来移除硼-碳膜。硼-碳移除工艺还可包括在硼-碳膜的移除之前的视情况的聚合物移除工艺。聚合物移除工艺包括将硼-碳膜暴露至自含氧气体、含氟气体、或者上述气体的组合形成的等离子体，以自硼-碳膜的表面移除在基板蚀刻工艺期间产生的任何碳基聚合物。在一个实施例中，一种用于自基板剥离膜的方法包括:将基板上具有膜的基板置于腔室中，其中膜包括硼或碳的至少一个。接着将膜暴露至氧离子或自由基以及氢离子或自由基以产生一种或多种挥发性化合物，并且将一种或多种挥发性化合物自腔室排出。在另一实施例中，一种用于自置于腔室中的基板剥离硼-碳膜的方法包括:将包括硼与碳的基板暴露至包含氧自由基或离子以及氢自由基或离子的等离子体。氢自由基或离子与硼反应以形成挥发性硼物质，而氧自由基或离子与碳反应以形成挥发性碳物质。接着自腔室移除挥发性硼物质与挥发性碳物质。在另一实施例中，一种用于自置于腔室中的基板剥离膜的方法包括:将基板暴露至自包括HxOy的化合物形成的等离子体，其中X与y是大于I的整数或非整数。接着使膜与等离子体接触以形成一种或多种挥发性物质，并且自腔室移除所述挥发性物质。【专利附图】【附图说明】为了可详细地理解本专利技术上述特征，可参照实施例来进行以上简短概述的本专利技术的更明确描述，某些实施例在附图中描绘。然而，需注意附图仅描绘本专利技术的典型实施例，而因此不被视为限制本专利技术的范围，因为本专利技术可允许其它等效实施例。图1是描绘根据本专利技术的一个实施例的一种利用交替的氢与氧等离子体移除硼-碳膜的方法的流程图。图2是描绘根据本专利技术的一个实施例一种利用包含氧与氢两者的等离子体移除硼-碳膜的方法的流程图。图3A与图3B描绘在利用包含氧与氢的等离子体时腔室压力与RF功率对蚀刻速率的影响。图4是描绘根据本专利技术的一个实施例的一种利用自氢与一氧化二氮产生的等离子体移除硼-碳膜的方法流程图。图5是描绘根据本专利技术的一个实施例的一种利用自水蒸气产生的等离子体移除硼-碳膜的方法的流程图。图6描绘水蒸气等离子体的蚀刻选择性。为了促进理解，可尽可能地应用相同的附图标记来标示附图中相同的元件。预期一个实施例的元件与特征可有利地并入其它实施例而不需特别阐述。【具体实施方式】本专利技术的实施例大致涉及利用含氧氧化剂结合含氢还原剂来。在一个实施例中，利用氢与氧的交替等离子体来移除硼-碳膜。在另一实施例中，利用共同流动的氧与氢等离子体来移除含硼-碳的膜。除了上述氧等离子体的任一个以外可利用一氧化二氮等离子体，或者可利用一氧化二氮等离子体来取代上述氧等离子体的任一个。在另一实施例中，利用自水蒸气产生的等离子体来移除硼-碳膜。硼-碳移除工艺还可包括在硼-碳膜的移除之前的视情况的聚合物移除工艺。聚合物移除工艺包括将硼-碳膜暴露至自含氧气体、含氟气体、或者上述气体的组合形成的等离子体，以自硼-碳膜的表面移除在基板蚀刻工艺期间产生的任何碳基聚合物。本专利技术的实施例可在购自美国加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司的Producer? SE或Producer? GT腔室中实践。预期其它腔室(包括其它制造商生产的那些腔室)可受益于本文所述的实施例。图1是流程图100，流程图100描绘根据本专利技术的一个实施例的一种利用交替的氢与氧等离子体移除硼-碳膜的方法。流程图100开始于操作102，在操作102中将基板上具有硼-碳膜(例如，硼-碳硬掩模)的基板置于剥离腔室中的基板支撑件上。将基板与基板上的硼-碳膜加热至低于约750°C (例如，约200°C至约400°C)的温度。硼-碳膜可为掺杂硼的碳、或者硼与碳化物的原子比为约2:1或更低的氢化碳化硼。基板通常为含硅基板(例如，300毫米的硅晶圆)，且基板可具有配置在基板上的一个或多个介电层或导电金属层。举例而言，基板可具有配置在基板上的二氧化硅层，硼-碳层配置在二氧化硅层上以在先前执行的二氧化硅层的蚀刻期间作为蚀刻硬掩模。预期可应用除含硅基板以外的基板。在将基板置于支撑件上之后，可在聚合物移除操作104中视情况移除位于硼-碳膜上的碳基聚合物。在先前执行的蚀刻工艺期间在硼-碳层的上表面上产生碳基聚合物，硼-碳层在蚀刻工艺中作为蚀刻硬掩模。在蚀刻期间，将基板与基板上的硼-碳层暴露至蚀刻剂(例如，C4F8)以将所需的图案蚀刻到基板中。由于碳与氟的聚合(polymerization),蚀刻工艺产生碳基聚合物，所述碳基聚合物还可包括硅和/或氧。通常在移除较高分子量的分子的剥离工艺之前移除碳基聚合物，以允许硼-碳膜的更有效的剥离。藉由将碳基聚合物暴露至自含氟气体、含氧气体、或者上述气体的组合形成的等离子体，自硼-碳膜的表面移除碳基聚合物。举例而言，可利用自比例为约100:1的氧气与NF3形成的等离子体来移除碳基聚合物。一般而言，等离子体中所需的氟量随着碳基聚合物中存在的硅量增加。由于含氧等离子体能够移除碳基聚合物(特别是当碳基聚合物包含相对较低量的硅时)，可省略操作104，因为在操作106中将基板暴露至含氧等离子体(在下文中论述)。在聚合物移除工艺期间，以每300毫米基板约ISCCM至约15000SCCM (例如，约100SCCM至约5000SCCM)的流动速率，将利用氧气与NF3气体远程产生的等离子体提供至剥离腔室。氧与NF3的比例是约100:1至约1000:1。将剥离腔室中的压力维持在约I毫托至约760托(例如，约4毫托至约10托)的范围中，同时将基板维持在低于750°C的温度下。氧和NF3与碳基聚合物反应以形成挥发性化合物，接着自剥离腔室排出所述挥发性化合物。在这些条件下，以每分钟约2000埃至每分钟约10000埃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·D·李，S·拉蒂，R·萨卡拉克利施纳，M·J·西蒙斯，I·贾勒米，金秉宪，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：