(57)【要約】  例示的な洗浄又はエッチングの方法は、フッ素含有前駆体を半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域内に流すことを含み得る。当該方法は、遠隔プラズマ領域内でプラズマを形成して、フッ素含有前駆体のプラズマ流出物を生成することを含み得る。当該方法は、プラズマ流出物を半導体処理チャンバの処理領域内に流すことをさらに含み得る。基板は、処理領域内に位置付けされ得、基板は、露出した酸化物の領域と、露出した金属の領域とを含み得る。当該方法は、水素含有前駆体を処理領域に供給することをさらに含み得る。当該方法は、露出した酸化物の少なくとも一部を除去することをさらに含み得る。【選択図】図４Ｂ
2020522131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング方法であって、
フッ素含有前駆体を半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域内に流すことと、
前記遠隔プラズマ領域内でプラズマを形成して、前記フッ素含有前駆体のプラズマ流出物を生成することと、
前記プラズマ流出物を前記半導体処理チャンバの処理領域内に流すことであって、前記処理領域が、露出した酸化物の領域と、金属の露出した領域とを含む基板を収容する、前記プラズマ流出物を前記半導体処理チャンバの処理領域内に流すことと、
水素含有前駆体を前記処理領域に供給することと、
前記露出した酸化物の少なくとも一部を除去することと
を含む、エッチング方法。
【請求項２】
前記露出した酸化物の領域上の前記水素含有前駆体を縮合することをさらに含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記水素含有前駆体が、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及びペンタノールからなる群から選択されたアルコールを含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記露出した酸化物の少なくとも一部を除去しながら、前記処理チャンバ内の圧力を増加させることをさらに含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記圧力が、少なくとも約１Ｔｏｒｒ増加する、請求項４に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記フッ素含有前駆体が、三フッ化窒素を含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記露出した酸化物の少なくとも一部を除去しながら、前記処理チャンバ内の温度を減少させることをさらに含み、前記温度が、少なくとも約５℃減少する、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記金属が、タングステン、コバルト、銅、窒化チタン、窒化タンタル、及びけい化コバルトからなる群から選択される、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項９】
前記方法が、水を前記処理チャンバに供給せずに実行され、前記処理領域が、前記除去動作の間、プラズマがない状態で維持される、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項１０】
前記水素含有前駆体は、前記処理領域に供給されるとき、前記遠隔プラズマ領域をバイパスする、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項１１】
除去方法であって、
フッ素含有前駆体を半導体処理チャンバの処理領域内に流すことであって、前記処理領域が、酸化物の露出した領域と、金属含有材料の露出した領域とを有する高アスペクト比フィーチャを備えた基板を収容する、フッ素含有前駆体を半導体処理チャンバの処理領域内に流すことと、
前記フッ素含有前駆体を前記処理領域内に流しながら、水素含有前駆体を前記処理領域に供給し、エッチャントを生成することと、
前記エッチャントを用いて、露出した前記酸化物の少なくとも一部を除去することと
を含む除去方法。
【請求項１２】
前記エッチャントが、潜伏期間がない状態で、酸化物との反応を開始する、請求項１１に記載の除去方法。
【請求項１３】
前記フッ素含有前駆体が、フッ化水素を含む、請求項１１に記載の除去方法。
【請求項１４】
前記方法が、約１０°以下の処理温度、及び約５０Ｔｏｒｒ以下の処理圧力で実行される、請求項１１に記載の除去方法。
【請求項１５】
前記金属が、コバルト、タングステン、及び銅からなる群から選択される、請求項１１に記載の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本技術は、半導体処理、及び装置に関する。より具体的には、本技術は、高アスペクト比の構造物の洗浄又はエッチングに関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］集積回路は、基板表面上に複雑なパターンの材料層を形成する処理によって可能になる。基板上にパターン形成された材料を作るには、露出した材料を除去するための制御された方法が必要である。化学エッチングは、様々な目的に使用されており、それには、フォトレジストのパターンを下層に転写すること、層を薄くすること、又は表面上にすでに存在するフィーチャの横寸法を細くすることが含まれる。多くの場合、ある物質を他の材料よりも速くエッチングして、例えば、パターン転写プロセスを促進するエッチング処理を行うことが望ましい。このようなエッチング処理は、第１の材料に対して選択的であると言われる。材料、回路、及び処理に多様性があるために、様々な材料に対して選択性を有するようなエッチング処理が開発されてきた。
【０００３】
［０００３］処理で使用される材料に応じて、エッチング処理は、湿式又は乾式と呼ばれ得る。湿式ＨＦエッチングは、他の誘電体及び材料よりもシリコン酸化物を優先的に除去する。しかしながら、湿式処理では、一部の制約されたトレンチに浸透することができず、残りの材料が変形してしまうことがある。乾式エッチングは、基板の処理領域内に形成された局所プラズマにおいて行われるが、より制約のあるトレンチに浸透することができ、壊れやすい残りの構造物の変形がより少なくなる。しかしながら、局所プラズマが放電する際に生じる電気アークによって、局所プラズマは基板に損傷を与える恐れがある。
【０００４】
［０００４］したがって、高品質デバイス及び構造物の製造に使用することができる、改善されたシステム及び方法が必要とされている。本技術は、これらの必要及びその他の必要に対処する。
【発明の概要】
【０００５】
［０００５］例示的な洗浄又はエッチングの方法は、フッ素含有前駆体を半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域内に流すことを含み得る。当該方法は、遠隔プラズマ領域内でプラズマを形成して、フッ素含有前駆体のプラズマ流出物を生成することを含み得る。当該方法は、プラズマ流出物を半導体処理チャンバの処理領域内に流すことをさらに含み得る。基板は、処理領域内に位置付けされ得、基板は、露出した酸化物の領域と、露出した金属の領域とを含み得る。当該方法は、水素含有前駆体を処理領域に供給することをさらに含み得る。当該方法は、露出した酸化物の少なくとも一部を除去することをさらに含み得る。
【０００６】
［０００６］幾つかの実施形態では、当該方法は、露出した酸化物の領域上の水素含有前駆体を縮合することをさらに含み得る。水素含有前駆体は、アルコールを含み得る。アルコールは、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及びペンタノールからなる群から選択され得る。当該方法は、露出した酸化物の少なくとも一部を除去しながら、処理チャンバ内の圧力を増加することを含み得る。圧力は、少なくとも約１Ｔｏｒｒ増加し得る。フッ素含有前駆体は、三フッ化窒素であり得るか、又は三フッ化窒素を含み得る。当該方法は、露出した酸化物の少なくとも一部を除去しながら、処理チャンバ内の温度を減少させることをさらに含み得る。温度は、少なくとも約５℃減少し得る。金属は、タングステン、コバルト、及び銅からなる群から選択され得る。当該方法は、水を処理チャンバに供給せずに実行され得る。水素含有前駆体は、処理領域に供給されるとき、遠隔プラズマ領域をバイパスし得る。処理領域は、除去動作の間、プラズマがない状態で維持され得る。
【０００７】
［０００７］本技術は、除去方法をさらに含み得る。当該方法は、フッ素含有前駆体を半導体処理チャンバの処理領域内に流すことを含み得る。処理領域は、酸化物の露出した領域と、金属含有材料の露出した領域とを有する高アスペクト比フィーチャを備えた基板を収容し得る。当該方法は、フッ素含有前駆体を処理領域内に流しながら、水素含有前駆体を処理領域に供給し、エッチャントを生成することを含み得る。当該方法は、エッチャントを用いて、露出した酸化物の少なくとも一部を除去することをさらに含み得る。
【０００８】
［０００８］幾つかの実施形態では、エッチャントは、潜伏期間（ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ  ｐｅｒｉｏｄ）がない状態で、酸化物との反応を開始する。水素含有前駆体は、アルコールを含み得る。フッ素含有前駆体は、フッ化水素であり得るか、又はフッ化水素を含み得る。当該方法は、約１０℃以下の処理温度で実行され得る。当該方法は、約５０Ｔｏｒｒ以下の処理圧力で実行され得る。金属は、コバルト、タングステン、及び銅からなる群から選択され得る。
【０００９】
［０００９］かような技術は、従来のシステム及び技法よりも多数の利点をもたらし得る。例えば、当該処理は、露出した金属を腐食させずに、高アスペクト比フィーチャのエッチングを可能にし得る。さらに、当該処理により、潜伏期間を必要としない材料除去が可能となり得る。これら実施形態及びその他の実施形態は、その多くの利点や特徴と共に、後述の記載及び添付の図面により詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
［００１０］開示された技術の性質及び利点は、本明細書の残りの部分と図面を参照することによってさらに理解を深めることができる。
【００１１】
【図１】本技術の実施形態に係る、例示的な処理システムの一実施形態の上面図を示す。
【図２】例示的な処理システムの概略断面図である。
【図３】本技術の実施形態に係る方法の例示的な動作を示す。
【図４】本技術の実施形態に係る、処理中の基板の断面図を示す。
【図５】本技術の実施形態に係る方法の例示的な動作を示す。
【００１２】
［００１６］幾つかの図面は、概略図として含まれている。図面は例示を目的としており、縮尺どおりであると明記されていない限り、縮尺どおりであるとみなしてはならないことを理解するべきである。さらに、概略図として、図面は、理解を助けるために提供されており、現実的な描写に比べてすべての態様又は情報を含まないことがあり、例示を目的として追加の又は強調された素材を含むことがある。
【００１３】
［００１７］添付の図面では、類似の構成要素及び／又は特徴は、同じ参照符号を有し得る。さらに、同じ種類の様々な構成要素は、類似の構成要素間を区別する文字により、参照符号に従って区別することができる。本明細書において第１の参照符号のみが使用される場合、その記載は、文字に関わりなく、同じ第１の参照符号を有する類似の構成要素のうちのいずれにも適用可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［００１８］基板の洗浄や、こうした基板から材料を除去するために、希釈酸が、多くの様々な半導体処理において使用され得る。例えば、希フッ酸は、酸化ケイ素に対して効果的なエッチャントであり得、酸化ケイ素をシリコン表面から除去するために使用され得る。エッチング又は洗浄動作が完了した後、ウエハ又は基板表面から酸が乾燥し得る。希フッ酸（ＤＨＦ）の使用は、「湿式」エッチングと呼ばれることがあり、希釈剤は水であることが多い。基板に供給される前駆体を利用し得る追加のエッチング処理が使用され得る。例えば、水蒸気と共に、プラズマ種がウエハに供給され、エッチャント混合物が同様に形成され得る。
【００１５】
［００１９］水溶液又は水系工程を用いる湿ったエッチャントは、特定の基板構造に対しては効果を有し得るが、水の場合、金属材料を含む基板に利用されると、問題を引き起こす恐れがある。例えば、基板上に一定量のメタライゼーションが形成された後、特定の後続製造工程（空隙を生成するなど）が実行されてもよい。エッチングの間、水が何らかの態様で利用されている場合、電解質が生成され得る。電解質が金属材料と接触すると、電解腐食を引き起こす恐れがあり、金属は、様々な処理で腐蝕したり、又は置換されたりすることがある。幾つかの従来の処理では、代替的な前駆体を利用することにより、この問題が避けられてきたが、代替的な前駆体は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、及び露出した金属を含み得る複数の露出した材料が配置される製造処理においては不適切であり得る。
【００１６】
［００２０］本技術は、前駆体として水を利用しない気相エッチング処理を実行することにより、これらの問題を克服する。種々の実施形態では、処理において、エッチャントレシピの一部としてプラズマ放出物が利用される場合があり、又は利用されない場合がある。本技術では、窒化ケイ素、高品質酸化物、並びに金属及び金属含有構造物に対して、酸化ケイ素を選択的にエッチングすることが可能であり得る。さらなる利点は、非水系材料を利用することで、水に関連する高表面張力を減少させることなどにより、基板のフィーチャに対する影響を最小限にできることである。エッチングに関連する「乾式（ｄｒｙ）」という用語は、ＤＨＦのように、水が希釈剤又は成分として使用され得る湿式エッチングとは異なり、工程において液状水が使用されない場合があることを意味するように利用され得る。
【００１７】
［００２１］残りの開示は、開示された技術を利用する特定のエッチング処理を機械的に特定するが、当該システム及び方法は、記載されたチャンバ内で生じ得る堆積及び洗浄処理、並びにバック・エンド・オブ・ライン空隙形成や、露出した金属領域に対して実行され得るその他のエッチングを含むその他のエッチング技術に対して、等しく応用可能であることを容易に理解されたい。したがって、本技術は、例示的なエッチング処理又はチャンバ単独との使用に限定されるとみなすべきではない。さらに、本技術の基礎を提供するために例示的なチャンバが説明されているが、本技術は、記載された動作を可能にし得る、実質的にどんな半導体処理チャンバにも応用できることを理解するべきである。
【００１８】
［００２２］図１は、実施形態に係る、堆積チャンバ、エッチングチャンバ、ベーキングチャンバ、及び硬化チャンバの処理システム１００の一実施形態の上面図を示す。図面では、一対の前面開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）１０２により様々なサイズの基板が供給される。基板は、ロボットアーム１０４によって受け入れられ、低圧保持領域１０６内に置かれ、その後、タンデムセクション１０９ａ〜ｃにおいて位置付けされた、基板処理チャンバ１０８ａ〜ｆのうちの１つの中に配置される。第２のロボットアーム１１０を使用して、基板ウエハを、保持領域１０６から基板処理チャンバ１０８ａ〜ｆまで搬送して、基板処理チャンバ１０８ａ〜ｆから保持領域１０６まで搬送することができる。各基板処理チャンバ１０８ａ〜ｆは、周期的層堆積（ＣＬＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、エッチング、予洗浄、ガス抜き、配向、及びその他の基板処理に加えて、本明細書に記載された乾式エッチング処理を含む数々の基板処理動作を実施するために装備され得る。
【００１９】
［００２３］基板処理チャンバ１０８ａ〜ｆは、基板ウエハ上で誘電膜を堆積し、アニールし、硬化し、且つ／又はエッチングするための１つ以上のシステム構成要素を含み得る。一構成では、２対の処理チャンバ（例えば、１０８ｃ〜ｄ及び１０８ｅ〜ｆ）が、誘電材料を基板上に堆積するために使用され得、第３の対の処理チャンバ（例えば、１０８ａ〜ｂ）が、堆積された誘電体をエッチングするために使用され得る。別の構成では、３対全てのチャンバ（例えば、１０８ａ‐ｆ）が、基板上の誘電体膜をエッチングするように構成され得る。記載された処理の１つ以上のいずれかが、種々の実施形態に示した製造システムから分離された１つ以上のチャンバ内で実行され得る。システム１００において、誘電膜のための堆積チャンバ、エッチングチャンバ、アニールチャンバ、及び硬化チャンバのさらなる構成が検討されていることを理解されよう。
【００２０】
［００２４］図２は、本技術の実施形態に係る、例示的な処理チャンバ２００の概略断面図を示す。システム２００は、処理チャンバ２０５、及び遠隔プラズマユニット２１０を含み得る。遠隔プラズマユニット２１０は、１つ又は複数の構成要素を用いて処理チャンバ２０５と連結され得る。遠隔プラズマユニット２１０は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５、アイソレータ２２０、圧力プレート２２５、及び入口アダプタ２３０、ディフューザー２３５、又はミキシングマニホールド２４０のうちの１つ以上と連結され得る。ミキシングマニホールド２４０は、処理チャンバ２０５の上部に連結され得、処理チャンバ２０５の入口に連結され得る。
【００２１】
［００２５］遠隔プラズマユニットアダプタ２１５は、第１の端部２１１で遠隔プラズマユニット２１０に連結され得、第１の端部２１１の反対側の第２の端部２１２でアイソレータ２２０に連結され得る。遠隔プラズマユニットアダプタ２１５を通して、１つ以上のチャネルが画定され得る。第１の端部２１１において、チャネル２１３への開口又はポートが画定され得る。チャネル２１３は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５の内部に中心的に画定され得、遠隔プラズマユニット２１０からの流れの方向であり得る、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５を通る中央軸に対して垂直な方向の第１の断面領域によって特徴付けられ得る。チャネル２１３の直径は、遠隔プラズマユニット２１０からの出口ポートと等しいか、又は共通し得る。チャネル２１３は、第１の端部２１１から第２の端部２１２への長さによって特徴付けられ得る。チャネル２１３は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５の長さ全体、又は第１の端部２１１から第２の端部２１２への長さより短い長さを通して延在し得る。例えば、チャネル２１３は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５の第１の端部２１１から第２の端部２１２への長さの半分未満にわたって延在してもよく、チャネル２１３は、第１の端部２１１から第２の端部２１２への長さの半分にわたって延在してもよく、チャネル２１３は、第１の端部２１１から第２の端部２１２への長さの半分より長く延在してもよく、又はチャネル２１３は、第１の端部２１１から第２の端部２１２への長さの約半分にわたって延在してもよい。
【００２２】
［００２６］遠隔プラズマユニットアダプタ２１５は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５の下方で画定される１つ以上のトレンチ２１４をさらに画定し得る。トレンチ２１４は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５の内部で画定された１つ以上の環状凹部であってもよく、又はそれらを含んでもよい。それにより、アイソレータ２２０との連結を可能にし得るＯリング又はエラストマー要素の配置が可能になる。
【００２３】
［００２７］アイソレータ２２０は、実施形態では、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５の第２の端部２１２に連結され得る。アイソレータ２２０は、アイソレータチャネル２２１の周りの環状部材であり得るか、又はその環状部材を含み得る。アイソレータチャネル２２１は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５を通って流れる方向の中央軸と同軸に整列し得る。アイソレータチャネル２２１は、アイソレータ２２０を通る流れの方向に対して垂直な方向の第２の断面領域によって特徴付けられ得る。第２の断面領域は、チャネル２１３の第１の断面領域と等しいか、それより大きいか、又はそれより小さい場合がある。実施形態では、アイソレータチャネル２２１は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５を通るチャネル２１３の直径より大きな直径、チャネル２１３の直径と等しい直径、又はチャネル２１３の直径とほぼ同じ直径によって特徴付けられ得る。
【００２４】
［００２８］アイソレータ２２０は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５、ミキシングマニホールド２４０、又は任意の他のチャンバ構成要素と類似する又は異なる材料から製作され得る。幾つかの実施形態では、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５及びミキシングマニホールド２４０は、アルミニウム（アルミニウムの酸化物、１つ以上の表面上の処理済みアルミニウム、又は他の何らかの材料を含む）から製作されるか、又はそれを含み得るが、アイソレータ２２０は、他のチャンバ構成要素よりも熱伝導性が低い材料であり得るか、又はその材料を含み得る。幾つかの実施形態では、アイソレータ２２０は、セラミック、プラスチック、又は遠隔プラズマユニット２１０とチャンバ２０５との間に熱破壊をもたらすように構成された他の断熱構成要素であり得るか、又はこれらを含み得る。動作中、遠隔プラズマユニット２１０は、冷却されるか、又はチャンバ２０５に比べて低い温度で動作し得るが、チャンバ２０５は、加熱されるか、又は遠隔プラズマユニット２１０より高い温度で動作し得る。セラミック又は断熱アイソレータ２２０を設けることにより、構成要素間の熱的干渉、電気的干渉、又はその他の干渉を防止するか、又は抑制することができる。
【００２５】
［００２９］アイソレータ２２０と連結されているのは、圧力プレート２２５であり得る。諸実施形態では、圧力プレート２２５は、アルミニウム又は別の材料であり得るか、又はそれらを含み得、諸実施形態では、圧力プレート２２５は、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５又はミキシングマニホールド２４０と類似する又は異なる材料から製作されるか、又はそれらを含み得る。圧力プレート２２５は、圧力プレート２２５を通る中央開孔２２３を画定し得る。中央開孔２２３は、アイソレータチャネル２２１に近接する部分から圧力プレート２２５の反対側までの、圧力プレート２２５を通るテーパ形状によって特徴付けられ得る。アイソレータチャネル２２１に近接する中央開孔２２３の一部は、アイソレータチャネル２２１の断面領域と等しい又は類似する、流れの方向に対して垂直な断面領域によって特徴付けられ得る。中央開孔２２３は、圧力プレート２２５の長さにわたる約１０％以上のテーパの割合によって特徴付けられ得、且つ、諸実施形態では、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約１５０％以上、約２００％以上、約３００％以上、又はそれ以上のテーパの割合によって特徴付けられ得る。圧力プレート２２５は、アイソレータ２２０の下方で画定された１つ以上のトレンチ２２４をさらに画定し得る。トレンチ２２４は、圧力プレート２２５の内部で画定された１つ以上の環状凹部であってもよく、又はそれらを含んでもよい。それにより、アイソレータ２２０との連結を可能にし得るＯリング又はエラストマー要素の配置が可能になる。
【００２６】
［００３０］入口アダプタ２３０は、第１の端部２２６で圧力プレート２２５に連結され得、第１の端部２２６の反対側の第２の端部２２７でディフューザー２３５に連結され得る。入口アダプタ２３０は、入口アダプタ２３０を通して画定される中央チャネル２２８を画定し得る。中央チャネル２２８は、第１の部分２２９ａ、及び第２の部分２２９ｂによって特徴付けられ得る。第１の部分２２９ａは、入口アダプタ２３０を通して、第１の端部２２６から第１の長さまで延在し得、中央チャネル２２８は、第２の部分２２９ｂに移行し得る。第２の部分２２９ｂは、第２の端部２２７まで延在し得る。第１の部分２２９ａは、第１の断面領域又は直径によって特徴付けられ得、第２の部分２２９ｂは、第１の断面領域よりも小さい第２の断面領域又は直径によって特徴付けられ得る。実施形態では、第１の部分２２９ａの断面領域又は直径は、第２の部分２２９ｂの断面領域又は直径よりも２倍大きい場合があり、且つ、諸実施形態では、約３倍以上、約４倍以上、約５倍以上、約６倍以上、約７倍以上、約８倍以上、約９倍以上、約１０倍以上、又はそれ以上大きい場合がある。中央チャネル２２８は、実施形態では、遠隔プラズマユニットアダプタ２１５のチャネル２１３、アイソレータ２２０のアイソレータチャネル２２１、及び圧力プレート２２５の中央開孔２２３を通過し得る、遠隔プラズマユニット２１０から供給された前駆体のプラズマ放出物を供給するように構成され得る。
【００２７】
［００３１］入口アダプタ２３０は、１つ以上の第２のチャネル２３１をさらに画定し得る。第２のチャネル２３１は、第１の部分２２９ａの下方から延在し得るか、又は第２の端部２２７を通って延在し得る。第２のチャネル２３１は、入口アダプタ２３０を通る中央軸に対して垂直な方向の第２の断面領域によって特徴付けられ得る。実施形態では、第２の断面領域は、第１の部分２２９ａの断面領域より小さい場合があり、第２の部分２２９ｂの断面領域又は直径より大きい場合がある。第２のチャネル２３１は、第２の端部２２７で入口アダプタ２３０から出口へと延在することができ、遠隔プラズマユニット２１０から代替的に供給される第１のバイパス前駆体などの前駆体のために、アダプタ２３０からの出口を設けることができる。例えば、第２のチャネル２３１は、遠隔プラズマユニット２１０をバイパスし得る、入口アダプタ２３０の側部のような外側表面に沿って画定される第１のポート２３２から流体的にアクセス可能であり得る。第１のポート２３２は、入口アダプタ２３０の長さに沿って、第１の部分２２９ａにあるか、又は第１の部分２２９ａの下方にある場合があり、第２のチャネル２３１への流体アクセスをもたらすように構成され得る。
【００２８】
［００３２］第２のチャネル２３１は、入口アダプタ２３０を通して、第２の端部２２７から出るように、前駆体を供給し得る。第２のチャネル２３１は、第１の部分２２９ａと第２の端部２２７との間の入口アダプタ２３０の一領域内で画定され得る。実施形態では、第２のチャネル２３１は、中央チャネル２２８からアクセス可能ではない場合がある。第２のチャネル２３１は、遠隔プラズマユニット２１０から中央チャネル２２８内に供給されるプラズマ放出物から流体的に隔離された前駆体を維持するように構成され得る。第１のバイパス前駆体は、第２の端部２２７を通して入口アダプタ２３０を出るまで、プラズマ放出物に接触しない場合がある。第２のチャネル２３１は、アダプタ２３０内で画定された１つ以上のチャネルを含み得る。第２のチャネル２３１は、アダプタ２３０内部で中心的に配置され得、中央チャネル２２８に関連付けられ得る。例えば、第２のチャネル２３１は、諸実施形態では、中央チャネル２２８と同心円状に整列し、中央チャネル２２８の周りで画定され得る。第２のチャネル２３１は、諸実施形態では、入口アダプタ２３０の長さ又は垂直断面を通って部分的に延在する環状又は円筒状のチャネルであり得る。幾つかの実施形態では、第２のチャネル２３１は、中央チャネル２２８の周りで径方向に延在する複数のチャネルでもあり得る。
【００２９】
［００３３］入口アダプタ２３０は、１つ以上の第３のチャネル２３３をさらに画定し得る。第３のチャネル２３３は、第１の部分２２９ａの下方から延在し得るか、又は第２の端部２２７を通って延在し得、第１のポート２３２を二分する平面の下方から延在し得る。第３のチャネル２３３は、入口アダプタ２３０を通る中央軸に対して垂直な方向の第３の断面領域によって特徴付けられ得る。実施形態では、第３の断面領域は、第１の部分２２９ａの断面領域より小さい場合があり、第２の部分２２９ｂの断面領域又は直径より大きい場合がある。第３の断面領域は、図示されているように、第１の部分２２９ａの断面領域又は直径に等しいか、又はそれと類似し得る。例えば、第３のチャネル２３３の外径は、第１の部分２２９ａの外径に等しい場合があり、又は第１の部分２２９ａの外径より小さい場合がある。第３のチャネル２３３は、第２の端部２２７で入口アダプタ２３０から出口へと延在することができ、遠隔プラズマユニット２１０から代替的に供給される第２のバイパス前駆体などの前駆体のために、アダプタ２３０からの出口を設けることができる。例えば、第３のチャネル２３３は、第２のポート２３４から流体的にアクセス可能であり得る。第２のポート２３４は、遠隔プラズマユニット２１０をバイパスし得る入口アダプタ２３０の側部のような外側表面に沿って画定される。第２のポート２３４は、第１のポート２３２の反対側又は入口アダプタ２３０の一部に位置し得る。第２のポート２３４は、入口アダプタ２３０の長さに沿って、第１の部分２２９ａにあるか、又は第１の部分２２９ａの下方にある場合があり、第３のチャネル２３３への流体アクセスをもたらすように構成され得る。諸実施形態では、第２のポート２３４も、入口アダプタ２３０の長さに沿って、第１のポート２３２にあるか、又は第１のポート２３２の下方にある場合がある。
【００３０】
［００３４］第３のチャネル２３３は、入口アダプタ２３０を通して、第２の端部２２７から出るように、第２のバイパス前駆体を供給し得る。第３のチャネル２３３は、第１の部分２２９ａと第２の端部２２７との間の入口アダプタ２３０の一領域内で画定され得る。実施形態では、第３のチャネル２３３は、中央チャネル２２８からアクセス可能ではない場合がある。第３のチャネル２３３は、遠隔プラズマユニット２１０から中央チャネル２２８内に供給されるプラズマ放出物から、且つ第１のポート２３２を通して、第２のチャネル２３１内に供給される第１のパイパス前駆体から流体的に隔離された第２のパイパス前駆体を維持するように構成され得る。第２のバイパス前駆体は、第２の端部２２７を通して入口アダプタ２３０を出るまで、プラズマ放出物又は第１のバイパス前駆体に接触しない場合がある。第３のチャネル２３３は、アダプタ２３０内で画定された１つ以上のチャネルを含み得る。第３のチャネル２３３は、アダプタ２３０内部で中心的に配置され得、中央チャネル２２８及び第２のチャネル２３１に関連付けられ得る。例えば、第３のチャネル２３３は、諸実施形態では、中央チャネル２２８と同心円状に整列し、中央チャネル２２８の周りで画定され得、第２のチャネル２３１と同心円状に整列し、第２のチャネル２３１の周りで画定され得る。第３のチャネル２３３は、諸実施形態では、入口アダプタ２３０の長さ又は垂直断面を通って部分的に延在する第２の環状又は円筒状のチャネルであり得る。幾つかの実施形態では、第３のチャネル２３３は、中央チャネル２２８の周りで径方向に延在する複数のチャネルでもあり得る。
【００３１】
［００３５］ディフューザー２３５は、入口アダプタ２３０とミキシングマニホールド２４０との間に位置付けされ得、ミキシングマニホールド２４０にアクセスするまで流体的に隔離される、入口アダプタ２３０を通して供給される前駆体を維持する。ディフューザー２３５は、ディフューザー２３５を通して画定される円筒状の又は環状チャネルなどの１つ以上のチャネルによって特徴付けられ得る。諸実施形態では、ディフューザー２３５は、第１のチャネル２３６又は中央チャネル、第２のチャネル２３７、及び第３のチャネル２３８を画定し得る。当該チャネルは、中央チャネル２２８の第２の部分２２９ｂ、第２のチャネル２３１、及び入口アダプタ２３０の第３のチャネル２３３と似たような寸法又は直径によって特徴付けられ得る。例えば、各チャネルは、入口アダプタのチャネルをミキシングマニホールド２４０まで延在し得る。第２のチャネル２３７及び第３のチャネル２３８は、それぞれ、第１のチャネル２３６の周りで画定された環状チャネルであり得、第１のチャネル２３６、第２のチャネル２３７、及び第３のチャネル２３８は、諸実施形態では、同心円状に整列し、ディフューザー２３５を通して画定される。
【００３２】
［００３６］ディフューザー２３５は、ディフューザー２３５の周りの１つ以上のトレンチ２３９をさらに画定し得る。例えば、ディフューザー２３５は、第１のトレンチ２３９ａ、第２のトレンチ２３９ｂ、及び第３のトレンチ２３９ｃを画定することができ、これにより、諸実施形態では、入口アダプタ２３０とディフューザー２３５との間にＯリング又はエラストマー部材を配置することが可能になり得る。各トレンチ２３９は、諸実施形態では、ディフューザー２３５を通して画定されたチャネルのうちの１つ以上に対して径方向外側に置かれた環状トレンチであり得る。第１のトレンチ２３９ａは、第１のチャネル２３６の径方向外側に位置してもよく、第１のチャネル２３６と第２のチャネル２３７との間に位置してもよい。第２のトレンチ２３９ｂは、第２のチャネル２３７の径方向外側に位置してもよく、第２のチャネル２３７と第３のチャネル２３８との間に位置してもよい。第３のトレンチ２３９ｃは、第３のチャネル２３８の径方向外側に位置し得る。各トレンチ２３９の直径は、各トレンチが、関連付けられ、径方向外側に位置し得るチャネルより大きい場合がある。トレンチは、入口アダプタ２３０とディフューザー２３５との間の密封の改善を可能にすることができ、これにより、前駆体は、確実に構成要素間で流体的に隔離されるように維持され、チャネル間の漏洩が生じない。
【００３３】
［００３７］ミキシングマニホールド２４０は、第１の端部２４１でディフューザー２３５に連結され得、第２の端部２４２でチャンバ２０５に連結され得る。ミキシングマニホールド２４０は、第１の端部２４１における入口２４３を画定し得る。入口２４３は、ディフューザー２３５からの流体アクセスを設けることができ、入口２４３は、ディフューザー２３５を通る第３のチャネル２３８の直径と等しい又はほぼ同一の直径によって特徴付けられ得る。入口２４３は、ミキシングマニホールド２４０を通るチャネル２４４の一部を画定し得、チャネル２４４は、チャネル２４４の輪郭を画定する１つ以上のセクションから構成され得る。入口２４３は、ミキシングマニホールド２４０のチャネル２４４を通る流れの方向にある第１のセクションであり得る。入口２４３は、ミキシングマニホールド２４０の流れの方向の長さの半分未満であり得る長さによって特徴付けられ得る。入口２４３の長さは、諸実施形態では、ミキシングマニホールド２４０の長さの３分の１より短い場合があり、ミキシングマニホールド２４０の長さの４分の１より短い場合がある。入口２４３は、ディフューザー２３５から各前駆体を受け入れ、前駆体の混合を可能にすることができる。この前駆体は、ミキシングマニホールド２４０に供給されるまで流体的に隔離されるように維持され得る。
【００３４】
［００３８］入口２４３は、チャネル２４４の第２のセクションまで延在し得る。この第２のセクションは、テーパ形状セクション２４５であり得るか、又はテーパ形状セクション２４５を含み得る。テーパ形状セクション２４５は、入口２４３の直径に等しいか又は類似する第１の直径から第１の直径より短い第２の直径へと延在し得る。幾つかの実施形態では、第２の直径は、第１の直径のほぼ半分か、又は半分未満であり得る。テーパ形状セクション２４５は、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約１５０％以上、約２００％以上、約３００％以上、又はそれ以上のテーパの割合によって特徴付けられ得る。
【００３５】
［００３９］テーパ形状セクション２４５は、チャネル２４４の第３の領域に移行し得る。この第３の領域は、フレア状セクション２４６であり得る。フレア状セクション２４６は、テーパ形状セクション２４５から第２の端部２４２におけるミキシングマニホールド２４０の出口まで延在し得る。フレア状セクション２４６は、テーパ形状セクション２４５の第２の直径に等しい第１の直径から、第１の直径より大きい第２の直径まで延在し得る。幾つかの実施形態では、第２の直径は、第１の直径のほぼ２倍か、又は２倍超であり得る。フレア状セクション２４６は、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約１５０％以上、約２００％以上、約３００％以上、又はそれ以上のフレア（裾の広がり）の割合によって特徴付けられ得る。
【００３６】
［００４０］フレア状セクション２４６は、第２の端部２４２を通して、出口２４７を介して、ミキシングマニホールド２４０を通して供給される前駆体に対して出口を設け得る。ミキシングマニホールド２４０を通るチャネル２４４のセクションは、混合した前駆体をチャンバ２０５内に供給する前に、ミキシングマニホールドに供給された前駆体の適切な又は充分な混合を行うように構成され得る。従来の技術とは異なり、チャンバへの供給の前に、エッチャント又は前駆体の混合を行うことによって、本システムは、チャンバ及び基板の周りに分配する前に、均一な属性を有するエッチャントを供給し得る。このようにして、本技術を用いて実行される処理は、基板表面にわたってより均一な結果を産出し得る。
【００３７】
［００４１］チャンバ２０５は、スタックされた配置の数々の構成要素を含み得る。チャンバスタックは、ガスボックス２５０、ブロッカプレート２６０、フェースプレート２７０、イオン抑制要素２８０、及びリッドスペーサ２９０を含み得る。構成要素は、チャンバを通して、前駆体又は前駆体のセットを分配し、処理用基板にエッチャント又は他の前駆体の均一な供給をもたらすように利用され得る。実施形態では、これらの構成要素は、スタックされたプレートであり得、それぞれ、チャンバ２０５の外側を少なくとも部分的に画定する。
【００３８】
［００４２］ガスボックス２５０は、チャンバ入口２５２を画定し得る。中央チャネル２５４は、ガスボックス２５０を通して画定され得、前駆体をチャンバ２０５内に供給する。入口２５２は、ミキシングマニホールド２４０の出口２４７と整列し得る。入口２５２及び／又は中央チャネル２５４は、諸実施形態では、似たような直径によって特徴付けられ得る。中央チャネル２５４は、ガスボックス２５０を通って延在し得、１つ以上の前駆体を、ガスボックス２５０によって上方から画定された空間２５７内に供給するように構成される。ガスボックス２５０は、第１の表面２５３（上面など）、及び第１の表面２５３の反対側の第２の表面２５５（ガスボックス２５０の底面など）を含み得る。上面２５３は、諸実施形態では、平坦な又は実質的に平坦な表面であり得る。上面２５３には、ヒータ２４８が連結され得る。
【００３９】
［００４３］ヒータ２４８は、諸実施形態では、チャンバ２０５を加熱するように構成され得、各リッドスタック構成要素を伝導的に加熱し得る。ヒータ２４８は、流体ヒータ、電気ヒータ、マイクロ波ヒータ、又はチャンバ２０５に熱を伝導的に供給するように構成されたその他のデバイスを含む、任意の種類のヒータであってもよい。幾つかの実施形態では、ヒータ２４８は、ガスボックス２５０の第１の表面２５３の周りで環状パターンに形成された電気ヒータであり得るか、又は当該電気ヒータを含み得る。ヒータは、ガスボックス２５０にわたって、且つミキシングマニホールド２４０の周りで画定され得る。ヒータは、最大約２０００Ｗ、約２０００Ｗ、又は２０００Ｗ以上の熱を供給するように構成され得るプレートヒータ又は抵抗素子ヒータであり得、約２５００Ｗ以上、約３０００Ｗ以上、約３５００Ｗ以上、約４０００Ｗ以上、約４５００Ｗ以上、約５０００Ｗ以上、又はそれを越える熱を供給するように構成され得る。
【００４０】
［００４４］ヒータ２４８は、最大５０℃、約５０℃、又は５０℃以上の変動チャンバ構成要素温度を生成するように構成され得、諸実施形態では、約７５℃以上、約１００℃以上、約１５０℃以上、約２００℃以上、約２５０℃以上、約３００℃以上、又はそれを越える温度のチャンバ構成要素温度を生成するように構成され得る。ヒータ２４８は、イオン抑制要素２８０などの個々の構成要素の温度をこれらの温度のいずれかまで上昇させ、アニールなどの処理動作を促進するように構成され得る。幾つかの処理動作では、基板は、アニーリング操作のためにイオン抑制要素２８０に向けて上昇させられてもよく、ヒータ２４８は、上述の任意の特定の温度、又は上述の任意の温度範囲内若しくは上述の任意の温度間の任意の温度範囲までヒータの温度を伝導的に上昇するように調節されてもよい。
【００４１】
［００４５］ガスボックス２５０の第２の表面２５５は、ブロッカプレート２６０と連結され得る。ブロッカプレート２６０は、ガスボックス２５０の直径に等しい又は類似する直径によって特徴付けられ得る。ブロッカプレート２６０は、ブロッカプレート２６０を通る複数の開孔２６３を画定し得る。開孔２６３は、サンプルしか例示されていないが、空間２５７からチャントなどの前駆体の分配を供給することを可能にすることができ、基板への均一な供給のために、チャンバ２０５を通して前駆体を分配することを開始し得る。数少ない開孔２６３しか示されていないが、ブロッカプレート２６０は、構造体を通して画定された任意の数の開孔２６３を有し得ることを理解されたい。ブロッカプレート２６０は、ブロッカプレート２６０の外径における上昇した環状セクション２６５、及びブロッカプレート２６０の外径における下降した環状セクション２６６によって特徴付けられ得る。上昇した環状セクション２６５は、ブロッカプレート２６０に対して構造的剛性をもたらすことができ、諸実施形態では、空間２５７の側面又は外径を画定し得る。ブロッカプレート２６０は、下方から空間２５７の底面をさらに画定し得る。空間２５７は、ブロッカプレート２６０の開孔２６３を通過する前に、ガスボックス２５０の中央チャネル２５４から前駆体を分配することを可能にし得る。下降した環状セクション２６６は、さらにブロッカプレート２６０に対して構造的剛性をもたらすことができ、諸実施形態では、第２の空間２５８の側面又は外径を画定し得る。ブロッカプレート２６０は、上方から空間２５８の上部をさらに画定し得るが、空間２５８の底面は、下方からフェースプレート２７０によって画定され得る。
【００４２】
［００４６］フェースプレート２７０は、第１の表面２７２、及び第１の表面２７２の反対側の第２の表面２７４を含み得る。フェースプレート２７０は、第１の表面２７２でブロッカプレート２６０に連結され得る。第１の表面２７２は、ブロッカプレート２６０の下降した環状セクション２６６に係合し得る。フェースプレート２７０は、第２の表面２７４の内側においてレッジ２７３を画定し得る。レッジ２７３は、フェースプレート２７０の内部で又はフェースプレート２７０によって少なくとも部分的に画定される第３の空間２７５に延在する。例えば、フェースプレート２７０は、第３の空間２７５の側面又は外径を画定し、上方から空間２７５の上部を画定し得るが、イオン抑制要素２８０は、下方から第３の空間２７５を画定し得る。図２に示されていないが、フェースプレート２７０は、フェースプレートを通る複数のチャネルを画定し得る。
【００４３】
［００４７］イオン抑制要素２８０は、フェースプレート２７０の第２の表面２７４に近接するように位置付けされ得、第２の表面２７４でフェースプレート２７０に連結され得る。イオン抑制要素２８０は、イオン移動を、基板が収容されるチャンバ２０５の処理領域内に低減するように構成され得る。図２に示されていないが、イオン抑制要素２８０は、その構造体を通る複数の開孔を画定し得る。実施形態では、ガスボックス２５０、ブロッカプレート２６０、フェースプレート２７０、及びイオン抑制要素２８０は、共に連結され得、諸実施形態では、直接共に連結され得る。構成要素を直接連結することにより、ヒータ２４８によって生成された熱は、構成要素を通して伝達され、特定のチャンバ温度が維持され得る。この温度は、構成要素間の変動がより少ない状態で維持され得る。イオン抑制要素２８０は、リッドスペーサ２９０にも接触し得る。これらは共に、プラズマ処理領域を少なくとも部分的に画定し得る。プラズマ処理領域内では、基板が処理中に維持される。
【００４４】
［００４８］上述のチャンバは、エッチング方法を含む例示的な方法の実行に使用され得る。図３を見ると、本技術の実施形態に係る方法３００の例示的な動作が示されている。方法の第１の動作の前、基板は、方法３００が実行され得るチャンバの処理領域内に配置されることに先立って、１つ以上の方法で処理され得る。例えば、トレンチ、孔、又はその他のフィーチャは、シリコン基板を含み得る基板内に形成され得る。処理には、メタライゼーションを含み得る様々な構造を形成することや、基板上のノードを分離するために、ライニング及びその他の構造的フィーチャを形成することが含まれ得る。これらの動作の一部又はすべては、上述のように、チャンバ又はシステムツールにおいて実行することができ、又は、同じシステムツール上の種々のチャンバ（方法３００の動作が実行されるチャンバを含み得る）において実行することができる。
【００４５】
［００４９］方法３００は、動作３０５では、フッ素含有前駆体を半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域内に流すことを含み得る。例示的なチャンバは、上述のチャンバ２０５であり得る。チャンバ２０５は、内部にＲＰＳユニット２１０又は第１のプラズマ領域のうちの一方又は両方を含み得る。これらの領域のいずれか又は両方は、動作３０５で使用される遠隔プラズマ領域であり得る。動作３１０では、遠隔プラズマ領域内でプラズマが形成され得る。これにより、フッ素含有前駆体のプラズマ放出物が生成され得る。動作３１５では、プラズマ放出物が、チャンバの処理領域に流され得る。プラズマ放出物は、処理領域内の基板と相互作用し得る。この基板には、複数の材料を含む様々な構造的フィーチャ及び形成物、又は半導体製造において理解されるところの任意の他の基板若しくは要素の組み合わせが含まれ得る。
【００４６】
［００５０］基板は、１つ以上の源から発生し得る露出した酸化物の領域を含み得る。例えば、酸化物は、トレンチ又はその他のフィーチャが形成された後に残る酸化物ハードマスクであり得、熱酸化物であり得る。さらに、酸化物は、ＣＶＤ又は他の堆積された誘電材料を含むノード間に形成された酸化物の層であるか、又は当該酸化物の層を含み得る。動作３２０では、水素含有前駆体は、プラズマ放出物と共に処理領域に供給され得る。動作３２５では、プラズマ放出物及び水素含有前駆体は、露出した酸化物と相互作用して、露出した酸化物の少なくとも一部を除去し得る。
【００４７】
［００５１］当該方法で使用される前駆体は、フッ素含有前駆体又はハロゲン含有前駆体を含み得る。例示的なフッ素含有前駆体は、三フッ化窒素（ＮＦ３）であり得、遠隔プラズマ領域内に流され得る。遠隔プラズマ領域は、処理領域から分離されるが、処理領域に流体的に連結され得る。三フッ化窒素と共に、又は三フッ化窒素の代わりに、フッ素の他の源が使用され得る。概して、フッ素含有前駆体は、遠隔プラズマ領域内に流され得、フッ素含有前駆体は、原子状フッ素、二原子フッ素、三フッ化窒素、四フッ化炭素、フッ化水素、二フッ化キセノン、及び半導体処理で使用される又は有用である他の様々なフッ素含有前駆体からなる群から選択される少なくとも１つの前駆体を含み得る。前駆体は、窒素、ヘリウム、アルゴン、又はその他の希の、不活性の、若しくは有用な前駆体を含み得る、任意の数のキャリアガスをさらに含み得る。
【００４８】
［００５２］水素含有前駆体には、水素、炭化水素、アルコール、過酸化水素、又は当業者によって理解されるところの水素を含み得るその他の材料が含まれ得る。キャリアガス又は不活性物質などの追加の前駆体が、同様に二次前駆体と共に含まれ得る。前駆体のうちの１つ以上は、遠隔プラズマ領域をバイパスして、処理チャンバの追加の領域内に流され得る。これらの前駆体は、処理領域又はチャンバの何らかの他の領域において、プラズマ放出物と共に混合され得る。例えば、フッ素含有プラズマ放出物を生成するために、フッ素含有前駆体が、遠隔プラズマ領域を通して流されている間、水素含有前駆体は、遠隔プラズマ領域をバイパスし得る。水素含有前駆体は、チャンバの上部のバイパス部によって、遠隔プラズマ領域をバイパスするか、又は、例えば、上述の構成要素へのアクセスをもたらすポートを通して、チャンバの別の領域内に流され得る。水素含有前駆体は、次いで、処理領域内に流され得る。次に、ここで、フッ素含有プラズマ放出物と混合されるか、又はフッ素含有プラズマ放出物と相互作用し得る。実施形態では、プラズマ処理領域は、除去動作の間、プラズマがない状態で維持され得る。プラズマがない状態とは、上述のように遠隔で生成されたプラズマ放出物が動作中に使用され得るにも関わらず、動作中、プラズマが、処理領域内で活性的に形成され得ないことを意味する。
【００４９】
［００５３］幾つかの実施形態では、水素含有前駆体は、水ではない場合があり、幾つかの実施形態では、水は、処理領域内に前駆体として供給されない場合がある。方法３００が実行され得る基板は、金属又は金属含有材料の露出した領域と、酸化物の露出した領域とを有する基板を含み得る。露出され得る追加の材料には、金属窒化物又は金属酸化物を含む、ケイ素、窒化物、酸化物が含まれ得る。エッチング処理は、基板の１つ以上の領域上で、又は基板の表面にわたって、水素含有前駆体を縮合することをさらに含み得る。フッ素含有プラズマ放出物は、次いで、液体と相互作用して、エッチャントを生成し得る。前駆体のうちの１つとして水を利用するエッチング処理は、金属又は金属含有材料を水に曝露することもあり、材料を腐蝕させる恐れがある。例えば、電解腐食が引き起こされる場合があり、これにより、金属の部分がエッチング又は置換され、構造体が変形し得る。したがって、前駆体として水が含まれない場合、このような種類の腐食又は変形が制限されるか、又は回避され得る。
【００５０】
［００５４］フッ素含有前駆体又はその他のハロゲンであり得る、アルコール及びハロゲン含有前駆体を用いた反応処理は、フッ素含有材料を分離して、エッチャントを形成し得る。酸化ケイ素は、水素などの陽子を受け入れ得る。その後、エッチャントによってエッチングされ、揮発性成分及びその他の反応副生成物が生じる。幾つかの実施形態では、反応副生成物は、水を含み得る。水が発生し得るが、水の量は、水を前駆体として利用する処理より遙かに少ないことがあり、したがって、反応副生成物として生成された水は許容可能であり得る。さらに、アルコールは、水副生成物が、基板上の金属又は金属含有材料と相互作用することから、取り去って、取り除くことに役立ち得る。
【００５１】
［００５５］本技術で利用されるアルコールは、結合された−ＯＨを含む任意の物質を含んでもよく、１価アルコール、多価アルコール、脂肪族アルコール、又は脂環式アルコールを含んでもよい。例示的なアルコールは、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ジオール、トリオール、又は他のアルコール含有材料を含み得る。例えば、幾つかの実施形態では、エタノールが利用されてもよく、幾つかの実施形態では、ブタノールが利用されてもよい。より長い鎖のアルコールは、縮合を促進し得るより低い蒸気圧によって特徴付けられ得、これにより、特定のエッチング処理又はエッチング速度の加速が可能となり得る。より長い鎖のアルコールは、さらにより低い処理チャンバ圧力を促進することができ、これにより、窒化物のエッチングが減少し、窒化物の露出した領域に比べて酸化物のエッチングの選択性が広がり得る。
【００５２】
［００５６］本技術の別の利点は、処理が、エッチングに先立つ潜伏に特徴付けられ得ないことである。プラズマ前駆体又は水を利用する幾つかの処理は、エッチングを開始する前に潜伏期を有することがあり、この場合、エッチングはより迅速に起こり得る。これらの処理は、迅速なエッチングの後の待機期間の故に、調節がより困難であり得る。さらに、幾つかの従来技法は、連続エッチングの前に除去される固体副生成物を生成する処理を実行し得る。連続エッチングは、エッチング、及び後続の副生成物除去のサイクルにおいて実行され得る。高アスペクト比フィーチャに対しては、この処理はより時間がかかることがあり、エッチング処理を完了するために数多くのサイクルが必要であり得る。本技術は、これらの不足によって悩まされることはない。なぜなら、固体副生成物は形成され得ず、エッチングは、酸化物材料との接触の後に開始し得るからである。例えば、アルコールであり得る水素含有前駆体は、基板の表面上に縮合することがあり、フッ素含有前駆体と相互作用し得る。フッ素含有前駆体は、分離されて、潜伏がない状態でエッチングが開始され得る。
【００５３】
［００５７］本技術の追加の態様は、図４Ａから図４Ｂを参照してさらに理解することができる。図４は、本技術の実施形態に係る、処理中の基板の断面図を示す。図４Ａから見ると、本技術が利用され得る基板の断面図が示されている。例えば、シリコン基板４０５は、表面の中又は表面上に形成又は画定された１つ以上のフィーチャを有し得る。当該表面は、金属又は金属含有材料を含む、形成された１つ以上の材料を有し得る。例えば、基板４０５は、ライナ、ケイ素化合物、及びトランジスタ形成に使用される他の材料を含む、上位の材料を有し得る。図示されているように、基板４０５には、シリサイド材料４１０が形成され得る。シリサイド材料４１０は、例えば、けい化コバルトなどの金属含有材料、又はシリコン基板上の金属形成を促進し得る任意の他の材料であり得る。
【００５４】
［００５８］基板は、ライナ材料４１５をさらに含み得る。ライナ材料４１５は、例えば、チタン窒化物などの金属含有窒化物などの窒化物であり得る。構造体は、１つ以上のトレンチ４２５を画定し得る。トレンチ４２５の中に、及び／又は基板の表面に沿って、例えば、タングステン、コバルト、又は銅などの金属材料４２０があり得る。さらにトレンチの中に、金属材料４２０を覆う窒化物材料４３０があり得る。金属材料４２０及び窒化物材料４３０の両側に、酸化物材料４３５があり得る。本技術に含まれる実施形態では、金属材料４２０の周りに空隙を生成するために、酸化物材料４３５が除去され得る。トレンチ４２５は、上述のように高アスペクト比トレンチであり得、１０より大きい、５０より大きい、１００より大きい、又はこれらの数値のいずれか若しくは深くて狭いトレンチを形成できるような他の数値の範囲内のアスペクト比を有し得る。図４は、例示的に過ぎない構造体及び材料を含んでおり、いずれの材料も本技術に係る他の処理では異なる場合がある。例えば、金属又は金属含有材料は、タングステン、コバルト、銅、チタン、又は他の金属を含み得、酸化物、窒化物、ケイ素化合物、又はこれらの材料のいずれかを含む他の構造物を含み得る。例えば、追加の化合物には、窒化チタン、窒化タンタル、けい化コバルト、又は製造で使用される任意の他の材料及び金属含有材料が含まれ得る。本技術は、酸化物材料が除去され、金属の露出した領域が同様に含まれ得る任意の数の構造物に等しく適用可能であり得る。
【００５５】
［００５９］処理の動作（上述の処理３００の選択された動作など）は、シリコン基板４０５の表面から、露出した酸化物材料を除去するために実行され得る。例えば、水素含有前駆体、及びフッ素含有前駆体のプラズマ放出物は、処理領域に供給されて、酸化物材料４３５を少なくとも部分的に除去し得る。図４Ｂに示すように、エッチング動作は、金属材料４２０及び窒化物材料４３０の周りから酸化物材料を除去して、空隙を設け得る。トレンチ４２５は、任意の他のフィーチャと共に、高アスペクト比を有し得るので、処理動作として副生成物を除去することを必要とせずに、一貫したエッチングを促進するために、エッチング処理では上述の材料が利用され得る。このようにすれば、前駆体が継続的に処理領域に供給されるので、連続的エッチング処理が実行され得る。さらに、前駆体のうちの１つとしてアルコールを利用することにより、本技術は、エッチャント材料が接触し得る基板の周りの露出した金属及び金属含有材料を除去したり、又は腐蝕させたりすることはし得ない。
【００５６】
［００６０］処理条件も、方法３００で実行される動作、及び本技術に係る他の除去方法に影響を与えることがある。方法４００の各動作は、諸実施形態では、一定の温度で実行され得、幾つかの実施形態では、温度は種々の動作の間に調節され得る。例えば、方法３００の間の、基板、ペデスタル、又はチャンバの温度は、諸実施形態では、約５０℃以下に維持され得る。さらに、基板温度は、約４５℃以下、約４０℃以下、約３５℃以下、約３０℃以下、約２５℃以下、約２０℃以下、約１５℃以下、約１０℃以下、約５℃以下、約０℃以下、約−５℃以下、又はそれより低く維持され得る。水を含み得ない水素含有前駆体を利用することにより、諸実施形態では、基板上の凍結の心配が軽減された状態で、より低い温度を利用することができる。温度は、これらの範囲内、これらの範囲内に含まれるより狭い範囲内、又はこれらのいずれかの範囲の間の任意の温度でさらに維持され得る。
【００５７】
［００６１］幾つかの実施形態では、除去動作３２５は、第１の温度、及び第２の温度で実行されてもよく、又は温度が第１の温度から第２の温度へと調節されている間に実行されてもよい。いずれかの温度又は両方の温度が、上述のいずれかの範囲内であり得る。第２の温度は、諸実施形態では、第１の温度より低くてよい。例えば、基板の温度は、第１の温度から第２の温度へと下げられてもよい。基板の温度を下げることにより、実質的により多くの前駆体を処理チャンバに追加せずに、ウエハレベルでの飽和も増加し得る。これにより、前駆体の液滴がチャンバ部品又は基板の上で形成される機会が減り、パターンの変形又は崩壊の減少又は防止が促進され得る。
【００５８】
［００６２］例えば、諸実施形態では、第１の温度は、約２０℃以下であり得、第２の温度は、約１０℃以下であり得る。これらの温度は、上述の範囲のいずれかの範囲内であってもよい。幾つかの実施形態では、第１の温度は、約０℃と約２０℃との間、約１℃と約１５℃との間、約１℃と約１０℃との間であってもよく、又は諸実施形態では、約４℃、約５℃、約６℃、若しくは約７℃であってもよい。さらに、諸実施形態では、第２の温度は、約−５℃と約１０℃との間、約−５℃と約５℃との間、約−１℃と約５℃との間であってもよく、又は諸実施形態では、約１℃、約２℃、約３℃、若しくは約４℃であってもよい。第１の温度と第２の温度との間の温度減少は、諸実施形態では、少なくとも約２℃であってもよく、少なくとも若しくは約３℃、少なくとも若しくは約４℃、少なくとも若しくは約５℃、少なくとも若しくは約６℃、少なくとも若しくは約７℃、少なくとも若しくは約８℃、少なくとも若しくは約９℃、少なくとも若しくは約１０℃、少なくとも若しくは約１１℃、少なくとも若しくは約１２℃、又はそれを越える温度であってもよい。さらに、温度減少は、約１５℃以下、又はこれらの範囲間のいずれかの間の任意の小さな範囲、若しくはこれらの範囲のいずれかであり得る。
【００５９】
［００６３］チャンバの内部の圧力は、実行される動作にも影響を与えることができ、諸実施形態では、チャンバ圧力は、約５０Ｔｏｒｒ以下、約４０Ｔｏｒｒ、約３０Ｔｏｒｒ以下、約２５Ｔｏｒｒ以下、約２０Ｔｏｒｒ以下、約１５Ｔｏｒｒ以下、約１０Ｔｏｒｒ以下、約５Ｔｏｒｒ以下、約１Ｔｏｒｒ以下、又はそれより低い圧力に維持され得る。圧力は、これらの範囲内、これらの範囲内に含まれるより狭い範囲内、又はこれらのいずれかの範囲の間の任意の圧力でさらに維持され得る。約３０Ｔｏｒｒ未満の圧力で動作を実行することにより、窒素含有材料に対する処理の選択性を広げることができる。
【００６０】
［００６４］幾つかの実施形態では、除去動作３２５は、第１の圧力、及び第２の圧力で実行されてもよく、チャンバ内の圧力を調節しながら実行してよい。いずれかの圧力又は両方の圧力が、上述のいずれかの範囲内であり得る。第２の圧力は、諸実施形態では、第１の圧力より高くてもよい。例えば、処理チャンバ内の圧力は、第１の圧力から第２の圧力へと増加させられ得る。チャンバ内の圧力を増加させることにより、実質的により多くの前駆体を処理チャンバに追加せずに、ウエハレベルでの縮合も増加し得る。これにより、液滴がチャンバ部品又は基板の上で形成される機会が減り、再度、パターンの変形又は崩壊の減少又は防止が促進され得る。
【００６１】
［００６５］例えば、諸実施形態では、第１の圧力は、約２０Ｔｏｒｒ以下であってもよく、第２の圧力は、約３０Ｔｏｒｒ以上であってもよい。諸実施形態では、第１の圧力は、約１Ｔｏｒｒと約２５Ｔｏｒｒとの間、約１Ｔｏｒｒと約２０Ｔｏｒｒとの間、約１Ｔｏｒｒと約１５Ｔｏｒｒとの間、又は上述の範囲のいずれかであり得る。幾つかの実施形態では、第２の圧力は、約０Ｔｏｒｒと約３０Ｔｏｒｒとの間、約５Ｔｏｒｒと約２５Ｔｏｒｒとの間、約１０Ｔｏｒｒと約２０Ｔｏｒｒとの間、又は上述の範囲のいずれかであり得る。第１の温度と第２の温度との間の温度減少は、諸実施形態では、少なくとも約１Ｔｏｒｒであってもよく、諸実施形態では、少なくとも若しくは約２Ｔｏｒｒ、少なくとも若しくは約３Ｔｏｒｒ、少なくとも若しくは約４Ｔｏｒｒ、少なくとも若しくは約５Ｔｏｒｒ、少なくとも若しくは約６Ｔｏｒｒ、少なくとも若しくは約７Ｔｏｒｒ、少なくとも若しくは約８Ｔｏｒｒ、又はそれを越える圧力であってもよい。圧力増加は、諸実施形態では、約１０Ｔｏｒｒ以下であってもよく、又はこれらの範囲のいずれか又はこれらの範囲のいずれかの間のより小さな範囲であってもよい。
【００６２】
［００６６］前駆体のうちの１つ以上の流量は、他の処理条件のいずれかで調節され得る。例えば、除去動作の間、フッ素含有前駆体の流量を、減少、維持、又は増加することができる。方法３００の動作のいずれかの間、フッ素含有前駆体の流量は、約２ｓｃｃｍと約１００ｓｃｃｍとの間であり得る。さらに、フッ素含有前駆体の流量は、少なくとも若しくは約５ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約１０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約１５ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約２０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約２５ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約３０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約４０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約５０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約６０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約８０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約１００ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約１２０ｓｃｃｍ、少なくとも若しくは約１５０ｓｃｃｍ、又はそれより多くの流量であってもよい。流量は、これらの上述のいずれかの流量間、又はこれらの任意の数値に含まれるより小さな範囲内であってもよい。
【００６３】
［００６７］使用される前駆体に応じて、水素含有前駆体は、これらの流量のいずれかの流量で流されてもよい。使用される前駆体は、任意の数の水素含有前駆体であってもよい。例えば、アルコールが利用される場合、少なくとも若しくは約０．５ｇ／分の速度でアルコールは導入され得る。構成要素及び基板の上の縮合を減らすために、アルコールは、約１０ｇ／分以下で導入され得るが、さらに、アルコールは、少なくとも若しくは約１ｇ／分、少なくとも若しくは約２ｇ／分、少なくとも若しくは約３ｇ／分、少なくとも若しくは約４ｇ／分、少なくとも若しくは約５ｇ／分、少なくとも若しくは約６ｇ／分、少なくとも若しくは約７ｇ／分、少なくとも若しくは約８ｇ／分、少なくとも若しくは約９ｇ／分、又はそれを越える速度で導入されてもよい。アルコールは、これらの上述のいずれかの速度間、又はこれらの任意の数値に含まれるより小さな範囲内の速度で導入されてもよい。
【００６４】
［００６８］方法３００が完了すると、基板におけるフッ素の濃度は、約８％以下であってもよく、諸実施形態では、約７％以下、約６％以下、約５％以下、約４％以下、約３％以下、約２％以下、約１％以下、又はそれより低い値であってもよい。同様に、基板における酸素の濃度は、実施形態では、約１５％以下であってもよく、約１２％以下、約１０％以下、約９％以下、約８％以下、約７％以下、約６％以下、約５％以下、約４％以下、約３％以下、約２％以下、約１％以下、又はそれより低い値であってもよい。
【００６５】
［００６９］図５を見ると、本技術の実施形態に係る方法５００の例示的な動作が示されている。方法５００は、上述の方法３００の動作、条件、前駆体、パラメータ、又は結果のうちの一部又はすべてを含み得、又は図４に関連して説明された条件のいずれかを含み得る。方法５００は、図４に関連して説明された除去作業を含む、除去を実行するための追加の方法であり得る。幾つかの実施形態では、方法５００がプラズマ放出物を利用することがないという点で、方法５００は方法３００と異なり得る。例えば、方法５００は、前駆体をプラズマに曝露させずに、フッ素含有前駆体又は他のハロゲン含有前駆体を基板に流し得る。動作５１０では、ハロゲン含有前駆体は、チャンバの処理領域に流され得る。基板は、処理領域内に収容され得る。また、基板は、露出した酸化物の領域と、露出した金属又は金属含有材料の領域とを有する高アスペクト比フィーチャによって特徴付けられ得る。
【００６６】
［００７０］動作５１５では、水素含有前駆体が処理領域内に流され得る。水素含有前駆体及びフッ素含有前駆体は、処理領域内に並行して流され得、処理チャンバの異なる又は類似する諸部分を通して流され得る。例えば、両方の前駆体が、入口を通してチャンバへと流されてもよく、又は、フッ素含有前駆体が、第１のアクセス部を通してチャンバへと流され、水素含有前駆体が、第２のアクセス部を通してチャンバへと流されてもよい。動作５２０では、基板上に金属又は金属含有材料を維持しながら、又はそれらの材料の最小限のエッチングを実行しながら、露出した酸化物の少なくとも一部が除去され得る。前駆体は、上述の前駆体のいずれかであってよく、諸実施形態では、フッ素含有前駆体は、フッ化水素であってもよく、又はフッ化水素を含んでもよく、水素含有前駆体は、アルコールであってもよく、又はアルコールを含んでもよい。方法５００は、水を前駆体として利用せずに実行することができ、幾つかの実施形態では、水は反応副生成物であり得るが、方法５００は、水を処理チャンバに供給することを含まない場合がある。
【００６７】
［００７１］例えば、上述のチャンバ条件に基づいて、アルコールは、処理チャンバに供給されてもよく、基板の露出した表面上で縮合し得る。これらの表面は、除去される酸素含有材料（酸化物など）を含んでもよく、維持される又は最小限に低減される１つ以上の材料（金属若しくは金属含有材料、ケイ素若しくはケイ素含有材料、窒化物、又は他の露出した材料など）を含んでもよい。フッ化水素が、縮合したアルコールと相互作用すると、フッ化水素は、分離されて、例えば、酸化ケイ素を改質又はエッチングし得るエッチャントを生成し得る。
【００６８】
［００７２］本技術は、他の材料に比べて、酸化ケイ素を選択的にエッチングし得る。また、他の種類の酸化ケイ素に対して、幾つかの種類の酸化ケイ素を選択的にエッチングし得る。例えば、本技術は、少なくとも約１０：１の比率で、堆積された酸化ケイ素を熱酸化物に対してエッチングし得、少なくとも約１５：１、少なくとも約２０：１、少なくとも約５０：１、少なくとも約１００：１、又はそれを越える比率で、堆積された酸化物を熱酸化物に対してエッチングし得る。堆積された酸化物は、スピンオン誘電体を含み得、又は堆積技法は、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、及びその他の堆積技法を含む。さらに、本技術は、少なくとも約２０：１、少なくとも約２５：１、少なくとも約３０：１、少なくとも約５０：１、少なくとも約１００：１、少なくとも約１５０：１、又はそれを越える比率で、酸化ケイ素を窒化ケイ素に対してエッチングし得る。さらに、本技術は、少なくとも約５０：１、少なくとも約７５：１、少なくとも約１００：１、少なくとも約１５０：１、少なくとも約２００：１、少なくとも約３００：１、又はそれを越える比率で、酸化ケイ素を窒化チタンに対してエッチングし得る。さらに、本技術は、少なくとも約２０：１、少なくとも約２５：１、少なくとも約３０：１、少なくとも約５０：１、少なくとも約１００：１、少なくとも約１５０：１、少なくとも約２００：１、少なくとも約２５０：１、少なくとも約３００：１、少なくとも約３５０：１、少なくとも約４００：１、少なくとも約４５０：１、少なくとも約５００：１、又はそれを越える比率で、酸化ケイ素を、上述の金属及び金属含有材料のうちのいずれかに対してエッチングし得る。
【００６９】
［００７３］上述の方法は、フッ素の取り込みを限定しながら、高アスペクト比フィーチャであり得る基板フィーチャの限界寸法を維持しながら、そして、金属及び金属含有材料を含む材料、並びにその他のケイ素含有材料を維持しながら、酸化物材料を基板から除去することを可能にし得る。実行される動作は、除去の間、フッ素含有前駆体の流量を増加させること、又は上述のようにある一定の期間にわたって除去を継続することとのうちの１つ以上を含み得る。本開示を通して説明されているように、追加のチャンバ動作も調節することができる。本方法及び動作を利用することにより、湿式エッチングとは異なり、パターンの崩壊を引き起こさずに、且つ、幾つかの従来の乾式エッチングとは異なり、フッ素などの不純物の含有を増加させずに、又は不純物の含有を制限しながら、高アスペクト比フィーチャを洗浄又はエッチングすることができる。
【００７０】
［００７４］上記の記載では、説明を目的として、本技術の様々な実施形態の理解を促すために、数々の詳細が提示されている。しかしながら、当業者には、これらの詳細のうちの一部がなくても、或いは、追加の詳細があれば、特定の実施形態を実施できることが明らかであろう。
【００７１】
［００７５］幾つかの実施形態を開示したが、実施形態の精神から逸脱することなく、様々な修正例、代替構造物、及び均等物を使用できることを当業者は認識されよう。さらに、幾つかの周知の処理及び要素は、本技術を不必要に不明瞭にすることを避けるために説明されていない。したがって、上記の説明は、本技術の範囲を限定するものと見なすべきではない。さらに、方法又は処理は、連続的又は段階的に説明され得るが、動作は、同時に行われてもよく、又は、記載よりも異なる順序で行われてもよいことを理解するべきである。
【００７２】
［００７６］値の範囲が付与されているところでは、文脈上そうでないと明示されていない限り、その範囲の上限値と下限値との間の各介在値は、下限の単位の最小単位まで具体的に開示されている。記載された範囲の任意の記載値又は記載されていない介在値の間の任意のより狭い範囲、及びその記載範囲のその他の任意の記載された値又は介在する値も含まれる。このようなより狭い範囲の上限値及び下限値は、その範囲に個々に含まれるか、又はその範囲から除外される場合がある。限界値のいずれか又は両方がより狭い範囲に含まれるか、又はそのどちらもより狭い範囲に含まれない各範囲は、この技術にさらに包含されており、記載された範囲で特別に除外されたいずれかの限界値を対象としている。記載された範囲が、限界値の片方又は両方を含む場合、これらの含められた限界値のいずれか又は両方を除外する範囲も含まれる。
【００７３】
［００７７］本明細書及び特許請求の範囲で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が他のことを明らかに示していない限り、複数の参照対象を含む。したがって、例えば、「ある前駆体（ａ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）」が言及されている場合、複数のこのような前駆体が含まれ、「その層（ｔｈｅ  ｌａｙｅｒ）」が言及されている場合、当業者に周知の１つ以上の層及び均等物への言及が含まれ、その他の形にも同様のことが当てはまる。
【００７４】
［００７８］さらに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ））」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ（ｓ））」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ（ｓ））」、及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書及び特許請求の範囲で使用された場合、記載された特徴、整数、構成要素、又は動作の存在を特定することを意図しているが、その他の１つ以上の特徴、整数、構成要素、動作、活動、又は群の存在又は追加を除外するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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