用于蚀刻用于半导体应用的材料层的方法与流程

技术特征：
1.一种用于在基板上蚀刻材料层的方法，包含以下步骤：(a)在蚀刻腔室中蚀刻基板上的材料层的至少一部分，以在所述材料层中形成具有底表面和多个侧壁的开口特征；(b)从包含至少一种含碳氟气体的保护层气体混合物在所述开口特征的所述多个侧壁和所述底表面上形成保护层；(c)选择性地从包含所述含碳氟气体的底表面开口气体混合物移除在所述开口特征的所述底表面上形成的所述保护层；和(d)从所述开口特征的所述底表面连续蚀刻所述材料层，直到达到所述开口特征的期望深度。2.如权利要求1所述的方法，其中移除所述保护层的步骤进一步包含以下步骤：在基本上不移除所述开口特征的所述多个侧壁上的所述保护层的情况下，通过含卤素气体和所述含碳氟气体从所述开口特征的所述底表面蚀刻所述保护层。3.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：重复步骤(b)-(d)以递增地蚀刻所述材料层。4.如权利要求1所述的方法，其中移除所述保护层的步骤进一步包含以下步骤：循环地重新开放所述开口特征的所述底表面。5.如权利要求1所述的方法，其中所述含碳氟气体包括四氟化碳(cf4)、c2f4、c4f8、c4f6、chf3、ch2f2和ch3f的至少一种。6.如权利要求1所述的方法，其中所述含碳氟气体是c4f8。7.如权利要求1所述的方法，其中形成所述保护层的步骤进一步包含以下步骤：将包括所述含碳氟气体的保护层气体混合物供应到所述基板。8.如权利要求1所述的方法，其中所述底表面开口气体混合物进一步包含含卤素气体。9.如权利要求8所述的方法，其中所述含卤素气体是sf6。10.如权利要求1所述的方法，其中连续蚀刻所述材料层的步骤进一步包含以下步骤：供应包含所述含碳氟气体和含卤素气体的蚀刻气体混合物。11.如权利要求10所述的方法，其中所述含碳氟气体包括四氟化碳(cf4)、c2f4、c4f8、c4f6、chf3、ch2f2和ch3f的至少一种。12.如权利要求10所述的方法，其中所述含碳氟气体是c4f8，且所述含卤素气体是sf6。13.如权利要求1所述的方法，其中所述材料层是含硅层。14.如权利要求1所述的方法，其中当选择性地移除所述保护层时所施加的第一rf偏压功率大于当连续蚀刻所述材料层时所施加的第二rf偏压功率。15.如权利要求14所述的方法，其中当形成所述保护层时所施加的第三rf偏压功率小于当选择性地移除所述保护层时所施加的所述第一rf偏压功率。16.一种用于在基板上蚀刻材料层的方法，包含以下步骤：(a)供应初步蚀刻气体混合物以蚀刻设置在处理腔室中的基板上的材料层的一部分，以在所述材料层中形成开口特征；(b)供应保护层沉积气体混合物，以在所述开口特征的多个侧壁和底表面上形成保护层，其中所述保护层沉积气体混合物包含含碳氟气体；(c)供应底表面开口气体混合物以选择性地移除形成在所述开口特征的所述底表面上
的所述保护层，其中所述底表面开口气体混合物包含所述含碳氟气体和含卤素气体；和(d)供应主蚀刻气体混合物，以继续从所述开口特征的所述底表面蚀刻所述材料层，直到达到所述开口特征的期望深度，其中所述主气体混合物包含所述含碳氟气体和所述含卤素气体。17.如权利要求16所述的方法，进一步包含以下步骤：重复步骤(b)-(d)以递增地蚀刻所述材料层。18.如权利要求16所述的方法，其中在供应所述底表面开口气体混合物的同时施加的第一rf偏压功率大于在供应所述主蚀刻气体混合物的同时施加的第二rf偏压功率。19.如权利要求16所述的方法，其中所述含碳氟气体是c4f8，且所述含卤素气体是sf6。20.一种用于在基板上蚀刻材料层的方法，包含以下步骤：(a)施加第一rf偏压功率以蚀刻在蚀刻腔室中的所述基板上的材料层的至少一部分，以在所述材料层中形成具有底表面和多个侧壁的开口特征；(b)在包含含碳氟气体的第一气体混合物中施加第二rf偏压功率，以在所述开口特征的所述多个侧壁和所述底表面上形成保护层，其中所述第二rf偏压功率大于所述第一rf偏压功率；(c)在包含所述含碳氟气体的第二气体混合物中施加第三rf偏压功率，以选择性地移除形成在所述开口特征的所述底表面上的所述保护层，其中所述第三rf偏压功率大于所述第二rf偏压功率；和(d)从所述开口特征的所述底表面连续蚀刻所述材料层，直到达到所述开口特征的期望深度。

技术总结
一种用于通过循环蚀刻和沉积处理来蚀刻材料层的设备和方法。一种用于在基板上蚀刻材料层的方法包括以下步骤：(a)在蚀刻腔室(100)中蚀刻基板(101)上的材料层(302)的至少一部分，以在材料层(302)中形成具有底表面(312)和侧壁的开口特征(360)；(b)从包含至少一种含碳氟气体的保护层(314)气体混合物在开口特征(360)的侧壁和底表面(312)上形成保护层(314)；(c)选择性地从包含含碳氟气体的底表面(312)开口气体混合物移除在开口特征(360)的底表面(312)上形成的保护层(314)；和(d)从开口特征(360)的底表面(312)连续蚀刻材料层(302)，直到达到开口特征(360)的期望深度。直到达到开口特征(360)的期望深度。直到达到开口特征(360)的期望深度。


技术研发人员：王志刚 杨娇 王恒 阿尔弗雷多
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：2019.12.23
技术公布日：2022/8/8