蚀刻金属氧化物而蚀刻残留物较少的方法与流程

本公开总体涉及蚀刻氧化的金属膜的方法。特别地，本公开涉及用于蚀刻氧化的金属膜的提供较少蚀刻残留物的工艺。

背景技术：

1、半导体工业正在快速地开发具有越来越小的晶体管尺寸的芯片以达成每单位面积更多的功能。随着器件的尺寸不断地缩小，在器件之间的间隙/空间也在不断地缩小，从而提高使器件彼此物理地隔离的难度。

2、创建高深宽比结构是器件图案化领域的挑战之一。在逻辑和存储器中的许多结构都受益于高深宽比。创建高深宽比结构的若干方法利用钨的通过氧化的体积膨胀来产生在其周围可沉积其他材料的材料柱。这些含钨柱在之后被去除以提供高深宽比结构。这些结构在之后可用金属触点或其他导电材料填充。

3、然而，去除这些含钨柱通常会留下蚀刻残留物。此蚀刻残留物可减小任何随后提供的金属化层的可用体积，并且可增大这些层的电阻率。

4、因此，本领域中需要产生较少蚀刻残留物的蚀刻金属氧化物的方法。

技术实现思路

1、本公开的一个或多个实施方式涉及一种基板处理方法，包括将包括氧化的金属层的基板暴露于金属卤化物以蚀刻所述氧化的金属层的一部分并产生蚀刻残留物。将所述基板暴露于还原剂以去除所述蚀刻残留物。

2、本公开的附加的实施方式涉及一种基板处理方法，包括：将包括氧化的金属层的基板提供在具有处理容积的处理腔室中。将所述基板暴露于金属卤化物以去除所述氧化的金属层的一部分并产生蚀刻残留物。将所述基板暴露于还原剂以去除所述蚀刻残留物。重复将所述基板暴露于所述金属卤化物和将所述基板暴露于还原剂，直到已经去除预定厚度的所述氧化的金属层。

3、本公开的进一步的实施方式涉及一种基板处理方法，包括：将包括wo3层的基板提供在具有处理容积的处理腔室中。将所述基板暴露于包括wf6或wcl5中的一者或多者的蚀刻剂以去除所述wo3层的一部分并产生蚀刻残留物。用惰性气体净化所述处理容积。将所述基板暴露于包括h2的还原剂以去除所述蚀刻残留物。用惰性气体净化所述处理容积。重复将所述基板暴露于所述蚀刻剂、净化所述处理容积、将所述基板暴露于所述还原剂和净化所述处理容积，直到已经去除预定厚度的所述wo3层。

技术特征：

1.一种基板处理方法，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化的金属层的平均氧化态小于化学计量的金属氧化物的平均氧化态。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述氧化的金属层基本上不包括氧。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述方法是无等离子体的。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化的金属层和所述金属卤化物包括相同的金属物质。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述金属层包括co、mo、w、ta、ti、ru、rh、cu、fe、mn、v、nb、hf、zr、y、al、sn、cr或la中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述阻挡层是氮化物。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述阻挡层是氧化物。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述阻挡层包括alo、tio2、tin、tan、sin、ti或ta中的一种或多种。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述还原剂包括h2、b2h6或bcl3中的一种或多种。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括重复所述暴露于所述金属卤化物和所述暴露于所述残留物。

12.如权利要求1所述的方法，其中将所述特征内的所述金属层氧化在所述基板的在所述特征外部的表面上形成附加层。

13.一种基板处理方法，包括：

14.如权利要求13所述的方法，其进一步包括：在将所述基板暴露于所述金属卤化物之后，净化所述处理容积；以及在将所述基板暴露于所述还原剂之后，净化所述处理容积。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述氧化的金属层的平均氧化态小于化学计量的金属氧化物的平均氧化态。

16.如权利要求13所述的方法，其中所述特征衬有阻挡层。

17.如权利要求13所述的方法，其中所述金属卤化物包括wf6或wcl5中的一种或多种。

18.如权利要求13所述的方法，其中所述还原剂包括h2、b2h6或bcl3中的一种或多种。

19.一种基板处理方法，包括：

技术总结
描述了蚀刻金属氧化物膜而蚀刻残留物较少的处理方法。所述方法包括：用金属卤化物蚀刻剂蚀刻金属氧化物膜；以及将所述蚀刻残留物暴露于还原剂以去除所述蚀刻残留物。一些实施方式涉及蚀刻氧化钨膜。一些实施方式利用卤化钨蚀刻金属氧化物膜。一些实施方式利用氢气作为还原剂以去除蚀刻残留物。

技术研发人员：A·B·穆里克,A·B·玛里克,S·冈迪科塔,S·S·罗伊,Y·饶,R·弗里德,U·米特拉
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/23