CN115698372A - 在室清洁中的锡氧化物的移除 - Google Patents

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Abstract

通过一种方法从处理室清除锡氧化物沉积物，该方法包括通过将锡氧化物暴露于等离子体中的氢(H2)和碳氢化合物的混合物，而形成挥发性含锡化合物的步骤，接着为将暴露于碳氢化合物而形成的含碳聚合物移除的步骤。可通过将含碳聚合物暴露于含氧反应物(例如，等离子体中的O2)或在没有碳氢化合物的情况下暴露于H2，以移除该含碳聚合物。可根据需求而将这些步骤重复进行数次以清洁该处理室。该方法可用于清洁ALD、CVD和PVD处理室，且对于在低于约120℃的相对低温下所进行的清洁是特别有用的。

Description

在室清洁中的锡氧化物的移除
通过引用并入
PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文以用于所有目的。
技术领域
本发明涉及清洁处理室的方法和装置。具体而言，本发明的实施方案涉及将锡氧化物的沉积物从制造半导体设备中所使用的处理室移除。
背景技术
在半导体设备的制造中，沉积和蚀刻技术用于形成材料的图案，例如用于形成埋置在介电质层中的金属线。沉积技术包括原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)以及物理气相沉积(PVD)。蚀刻技术包括湿式蚀刻方法及干式蚀刻方法，例如反应性离子蚀刻(RIE)。
干式沉积和蚀刻方法通常在处理室中进行，其中该处理室具有在沉积或蚀刻期间使半导体衬底保持在合适位置的衬底支撑件，以及将一种或更多工艺气体引导至处理室的输入口(例如，喷头)。沉积和蚀刻装置还包括直接在容纳衬底该处理室中，或是从该处理室的上游产生等离子体的系统。可对该处理室周期性地进行清洁，以从该室(例如从室壁和喷头)移除材料的沉积物。
这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
发明内容
提供了用于将锡氧化物沉积物从处理室清除的方法和装置。所述方法对于在相对低温下(例如，低于约140℃的温度，例如约30至120℃的温度)清洁锡氧化物是特别有用的，但也可在较高温度下使用。所述方法可用于移除各种处理室中的锡氧化物，其中处理室包括但不限于ALD处理室(包括等离子体增强ALD处理室)、CVD处理室(包括等离子体增强CVD处理室)以及PVD处理室。
在一方面，提供了一种清洁处理室的方法，该方法包括：(a)提供处理室，在所述处理室的至少一些部件上具有锡氧化物层；(b)将所述处理室中的所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的工艺气体，以将所述锡氧化物层的至少一部分转化为挥发性化合物，其中将所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的所述工艺气体还造成非挥发性含碳聚合物的形成以及任选地清扫所述处理室；以及(c)通过将所述含碳残留物暴露于含氧反应物或H2以移除所述含碳聚合物，其中暴露于H2是在没有碳氢化合物的情况下执行。所述方法还可涉及以交替方式重复进行步骤(b)和(c)。
在一实施方案中，在其中通过将所述含碳残留物暴露于所述含氧反应物，以移除所述含碳聚合物。所述含氧反应物的示例包括但不限于O2、O3和H2O2。在一实施方案中，所述含氧反应物是等离子体活化的O2。在另一实施方案中，所述含氧反应物为O3。
在另一实施方案中，通过在等离子体中将所述含碳残留物暴露于基本上由H2构成、或是基本上由H2和惰性气体的混合物构成的工艺气体，以移除所述含碳聚合物。
在一些实施方案中，在对所述处理室加热时进行所述含碳聚合物的移除。
在一些实现方案中，该处理室包括金属部件(例如，铝部件)，所述金属部件可通过所提供的方法进行清洁。
在另一方面中，提供了一种用于处理半导体衬底的装置，其中该装置包括：处理室，其具有工艺气体的输入口，以及控制器，其具有用于从所述处理室清除锡氧化物层的程序指令。在一实施方案中，所述程序指令被配置成致使：(i)将所述处理室中的所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的工艺气体，以将所述锡氧化物层的至少一部分转化为挥发性化合物，其中将所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的所述工艺气体还造成非挥发性含碳聚合物的形成；以及(ii)通过将所述含碳聚合物暴露于含氧反应物(例如，O2、O3和H2O2中的至少一者)或H2以移除所述含碳残留物，其中暴露于H2是在没有碳氢化合物的情况下执行的。在一些实施方案中，所述装置还包括用于产生等离子体的系统。在一些实施方案中，(ii)的所述程序指令被配置成致使所述含碳聚合物暴露于等离子体活化的O2。在一些实施方案中，所述装置还包括加热器。在一些实施方案中，(ii)的所述程序指令被配置成致使在经加热的处理室中所述含碳聚合物暴露于等离子体活化的O2。在一些实施方案中，所述程序指令还被配置成重复进行(i)和(ii)。在另一方面中，该控制器包括程序。
在另一方面中，提供了计算机机器可读介质，其中该介质包括执行本文所述的任何方法的代码。
在另一方面中，提供了一种用于蚀刻半导体衬底上的锡氧化物层的方法，其中，所述方法包括：(a)提供半导体衬底，其具有暴露的锡氧化物层；(b)使处理室中的所述暴露的锡氧化物层接触包含碳氢化合物和氢(H2)的工艺气体，以将所述锡氧化物层的至少一部分转化为挥发性化合物，其中使所述锡氧化物层接触包含碳氢化合物和氢(H2)的所述工艺气体还造成非挥发性含碳聚合物的形成；以及(c)通过将所述含碳聚合物暴露于含氧反应物或H2以移除所述含碳聚合物，其中暴露于H2是在没有碳氢化合物的情况下执行的。在一些实施方案中，该方法还包括：将光致抗蚀剂涂覆至所述半导体衬底；将所述光致抗蚀剂暴露于光；将所述光致抗蚀剂图案化，并且将所述图案转移至所述半导体衬底；以及将所述光致抗蚀剂从所述半导体衬底选择性移除。
在一些实施方案中，该方法还包括：在进行蚀刻之前，使用含锡前体以在所述半导体衬底上沉积锡氧化物(其也可涉及在处理室上进行沉积)，其中所述含锡前体选自于由下列项所构成的群组：SnF2、SnCl4、SnBr4、SnH4、四乙基锡(SnEt4)、四甲基锡(SnMe4)、四(二甲基氨基)锡(Sn(NMe2)4)、四(二乙基氨基)锡(Sn(NEt2)4)、四(乙基甲基氨基)锡(Sn(NMeEt)4)、(二甲基氨基)三甲基锡(IV)(Me3Sn(NMe2))、二乙酸二丁基锡(Bu2Sn(OAc)2)、Sn(II)(1,3-双(1,1-二甲基乙基)-4,5-二甲基-(4R,5R)-1,3,2-二氮杂锡烷-2-亚基)、N2,N3-二-叔丁基-丁烷-2,3-二氨基锡(II)、双[双(三甲基硅基)氨基]锡(II)
Figure BDA0003985130790000041
其中TMS为三甲基硅基、
二丁基二苯基锡
Figure BDA0003985130790000042
六苯基二锡(IV)
Figure BDA0003985130790000043
四烯丙基锡
Figure BDA0003985130790000044
四乙烯基锡
Figure BDA0003985130790000045
乙酰丙酮锡(II)
Figure BDA0003985130790000046
氢化三环己基锡
Figure BDA0003985130790000051
三甲基(苯基乙炔基)锡
Figure BDA0003985130790000052
三甲基苯基锡
Figure BDA0003985130790000053
氯化三甲基锡
Figure BDA0003985130790000054
二氯二甲基锡
Figure BDA0003985130790000055
以及
三氯甲基锡
Figure BDA0003985130790000056
在一些实施方案中，所述含锡前体是从由下列项所构成的群组中选择的有机锡前体：四甲基锡、四(二甲基氨基)锡和(二甲基氨基)三甲基锡(IV)。
在本说明书中所描述的主题的这些及其他实施方面被阐述于附图和下方的描述中。
附图说明
图1是根据本文所提供的实施方案的室清洁方法的工艺流程图。
图2是根据本文所提供的实施方案的室清洁方法的工艺流程图。
图3A-3D根据本文所提供的实施方案而在清洁期间提供处理室的部分的横截面示意图。
图4是根据本文所提供的实施方案的可被清洁的ALD处理室的示意图。
图5是根据本文所提供的实施方案的系统的示意图。
图6是根据本文所提供的实施方案的系统的示意图。
图7是一实验图表，其显示了在使用未采用含碳聚合物移除步骤的清洁方法时，锡氧化物蚀刻速率与处理温度的函数关系。
图8是一实验图表，其显示了在使用根据本文所提供的实施方案的清洁方法时，锡氧化物蚀刻速率与处理温度的函数关系。
具体实施方式
本文提供将锡氧化物从处理室清洁的方法和装置。所提供的方法可用于将锡氧化物的沉积物从各种处理室移除，所述处理室包括ALD处理室(例如，等离子体增强ALD(PEALD)处理室)、CVD处理室(例如，等离子体增强CVD(PECVD)处理室)以及PVD处理室。
本文中所使用的锡氧化物，指的是锡和氧的化合物，其通常具有SnO2的化学计量。在一些示例中，可由所提供的方法进行清洁的锡氧化物层和沉积物包含至少90重量％的SnO2，例如至少95重量％的SnO2。
锡氧化物是可在半导体设备制造中使用的多功能材料，例如作为图案化期间的间隔物或心轴。锡氧化物可通过ALD、CVD或PVD方法而沉积在半导体衬底，并且可能不经意地沉积在处理室的内部上，例如在室壁和喷头上。对于处理室中的锡氧化物沉积物进行清洁存在着若干问题，其中这些问题可能与损害室部件或锡氧化物的不完全移除有关。
本文所提供的方法可用于将锡氧化物沉积物从各种室表面移除，例如从金属室表面(例如，从铝室表面)移除，而不损害这些表面。所述方法比起基于氯的清洁方法是有利的，原因在于基于氯的化学品可能会在锡氧化物移除期间损害金属室壁(例如，铝室壁)。所提供的方法比起基于H2的蚀刻也是有利的，原因在于基于氢的清洁化学品可能会因为副产物的分解而导致在处理室形成粉末。
通过使锡氧化物层暴露于H2与碳氢化合物(例如，CH4)的混合物，伴随着等离子体活化，可将锡氧化物移除(转化成挥发性化合物)。然而，已发现该清洁化学品可能会导致在锡氧化物层的表面上形成非挥发性含碳聚合物，而这会阻碍锡氧化物的蚀刻并导致锡氧化物的不完全移除。所提供的方法通过在锡氧化物移除期间周期性移除该含碳聚合物而解决该问题。在较低温度下(例如在低于约140℃的温度下)，该含碳聚合物的形成是特别显著的。因此，所提供的方法在较低温度是特别有用的，并且可在例如低于约140℃(例如低于约120℃)的温度下进行，例如在约30-120℃或80-120℃的温度下进行，其中所述温度在衬底支撑件处测量。除非另行指明，否则当使用术语“约”时，其是指数值包括与所记载数值相差在±10％范围内的数值。
图1是显示锡氧化物清洁方法的实施方案的工艺流程图。该工艺从步骤101开始，其中提供具有锡氧化物层的处理室。锡氧化物层可存在于该室的各种部件上，例如室壁上，喷头上，或衬底支撑件的部件上。该处理室可以是在半导体衬底(例如，晶片)上沉积锡氧化物所使用的处理室(例如，ALD、CVD或PVD处理室)。在一示例中，室壁上的锡氧化物沉积物是在通过(例如，在ALD或CVD室中)将半导体衬底暴露于含锡前体和含氧前体而使锡氧化物沉积在半导体衬底上时形成。示例性的含锡前体可以是或包括有机锡前体，例如四乙基锡(SnEt4)、四甲基锡(SnMe4)、四(二甲基氨基)锡(Sn(NMe2)4)、四(二乙基氨基)锡(Sn(NEt2)4)、四(乙基甲基氨基)锡(Sn(NMeEt)4)、(二甲基氨基)三甲基锡(IV)(Me3Sn(NMe2))、二乙酸二丁基锡(Bu2Sn(OAc)2)、Sn(II)(1,3-双(1,1-二甲基乙基)-4,5-二甲基-(4R,5R)-1,3,2-二氮杂锡烷-2-亚基)((1,3-bis(1,1-dimethylethyl)-4,5-dimethyl-(4R,5R)-1,3,2-diazastannolidin-2-ylidene))、N2,N3-二-叔丁基-丁烷-2,3-二氨基锡(II)等。有机锡前体的额外示例包括：双[双(三甲基硅基)氨基]锡(II)
Figure BDA0003985130790000081
其中TMS为三甲基硅基，
二丁基二苯基锡
Figure BDA0003985130790000082
六苯基二锡(IV)
Figure BDA0003985130790000083
四烯丙基锡
Figure BDA0003985130790000084
四乙烯基锡
Figure BDA0003985130790000085
乙酰丙酮锡(II)
Figure BDA0003985130790000086
氢化三环己基锡
Figure BDA0003985130790000087
三甲基(苯基乙炔基)锡
Figure BDA0003985130790000091
以及
三甲基苯基锡
Figure BDA0003985130790000092
在另一示例中，含锡前体还可以是无机锡前体，例如锡卤化物(例如，SnF2、SnCl4、SnBr4)、氢化锡(例如，SnH4)等。在一些实施方案中，使用氯化有机锡前体，例如氯化三甲基锡
Figure BDA0003985130790000093
二氯二甲基锡
Figure BDA0003985130790000094
以及
三氯甲基锡
Figure BDA0003985130790000095
示例性的含氧前体可包括但不限于氧(O2)、臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)等。当室准备进行清洁时，将半导体衬底从该处理室移除。
在图3A中显示出具有锡氧化物沉积物的处理室的部分的示意图。处理室301的该部分可由任何合适的室材料(例如金属(例如，铝))制成。在特定示例中，处理室301的该部分是ALD处理室的铝室壁的部分。一般而言，在若干半导体衬底上逐次进行锡氧化物沉积后，锡氧化物层303被形成在处理室301的该部分上。在一些实施方案中，锡氧化物层303的厚度为约0.5-10微米。
参照图1的工艺流程图，该清洁工艺接着在步骤103中将处理室暴露于包括H2和碳氢化合物的工艺气体，以将至少部分的锡氧化物转化为挥发性化合物，同时形成含碳聚合物。在一些实施方案中，该工艺气体在等离子体中进行活化。在一示例中，将H2和碳氢化合物(例如，甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷或丁烷)的混合物引进处理室中，并利用等离子体将其活化以与锡氧化物层进行反应。至少部分的锡氧化物通过被转化成可易于从处理室移除的挥发性化合物而予以蚀刻，但在某些条件下(例如，在低于约140℃的温度)会形成非挥发性的含碳聚合物。在图3B中显示了所得到的结构，图3B显示出在蚀刻步骤后锡氧化物层303的厚度减少，但在锡氧化物层303上方形成含碳聚合物305层。该含碳聚合物层305进一步阻碍由氢和碳氢化合物的混合物对锡氧化物层303所进行的蚀刻。在一些实施方案中，锡氧化物蚀刻步骤103移除约0.1-0.25微米之间的锡氧化物。
接着，在步骤105中，通过将含碳聚合物暴露于含氧反应物，或者在缺少碳氢化合物的情况下暴露于H2，以将含碳聚合物移除。含氧反应物和H2两者均能够使含碳聚合物转化成挥发性化合物。例如，含氧反应物可将含碳聚合物转化成CO2和/或CO。含氧反应物的示例包括氧气(O2)、臭氧(O3)以及过氧化氢(H2O2)。该步骤能以热方式(在没有等离子体的情况下)或利用等离子体活化而执行。例如，可将经等离子体活化的O2用于移除含碳聚合物。在其他实施方案中，臭氧或过氧化氢是在无等离子体活化的情况下使用以移除该含碳聚合物。当使用H2以移除该含碳聚合物时，在无碳氢化合物的情况下将H2引进处理室中。例如，可使用基本由H2所组成的气体(具有或不具有惰性气体稀释剂)，其中可任选地以等离子体辅助与该含碳聚合物所进行的反应。图3C中显示了在移除该含碳聚合物后所形成的结构。在所显示的实施方案中，示出了锡氧化物层303的部分被保留在室301的该部分上。应理解，在一些实施方案中，如果初始锡氧化物层是薄的，则包括单一锡氧化物移除步骤103和单一含碳聚合物移除步骤105的单一循环会足以进行室清洁。然而，对于较厚的锡氧化物层，单一循环可能是不足够的，并且执行多个循环。
当包含单一步骤103以及之后的单一步骤105的单一循环不足以移除所有锡氧化物，则如步骤107中显示地重复进行步骤103及105。在一些实施方案中，步骤103及105重复进行多次，直到将所有锡氧化物从处理室的表面移除。在一些实现方案中，清洁工艺包括执行介于约4-10个之间的循环，其中各循环包括单一锡氧化物移除步骤103和单一含碳聚合物移除步骤105。图3D中示出了在多个循环之后所得到的结构，其中锡氧化物层303已完全从处理室301的该部分移除。
应注意的是，在步骤103及105中的每一者之后可对处理室进行清扫，以移除挥发性反应产物。例如，可利用如N2、氦、氩等惰性气体执行该清扫。
图2是显示清洁方法的一示例性实施方案的工艺流程图。在步骤201中，提供具有锡氧化物层的处理室。在特定示例中，该处理室为PEALD处理室。在步骤203中，将该处理室暴露于在包含碳氢化合物及H2的工艺气体中形成的等离子体，以将至少部分的锡氧化物转化为挥发性化合物，同时形成含碳聚合物。在一实施方案中，H2比碳氢化合物(例如，CH4)的摩尔比率为约1比20(而在一些实施方案中是介于约1:15至1:25之间)。在一些实施方案中，利用例如Ar、He或N2之类的惰性载气引进氢和碳氢化合物。惰性载气的流率可占总气流的约0-90％(例如，5-80％)。等离子体在处理室中产生或者远程产生接着引进处理室中。在一实施方案中，将约100kHz-30MHz之间的RF频率使用于等离子体产生，其中功率介于约50-400W之间。该步骤可以将锡氧化物转化成可通过(例如，利用例如He、Ar或N2之类的惰性气体)清扫而从该处理室移除的挥发性氢化锡及/或挥发性有机金属锡化合物。
接着，在步骤205中，通过将含碳聚合物暴露于O2中形成的等离子体，以将含碳聚合物移除。在一示例中，O2单独或伴随惰性载气(例如，He、Ar或N2)而引进处理室中，而等离子体直接形成在处理室中、或远程形成并被馈送至该处理室。在一些实施方案中，在该步骤中使用约100kHz-30MHz之间的RF频率以及约50-400W之间的功率。
接着，在步骤207中，如果锡氧化物残留在处理室中，则重复进行步骤203和205。在一些实现方案中，该清洁方法包括执行4–10循环，其中每个循环包括单一锡氧化物移除步骤203和单一含碳聚合物移除步骤207。步骤203和205中的每一者的温度和压强可以是相同或不同的。在一实现方案中，整个清洁处理是在基本恒定的温度下执行，其中该温度介于约30–140℃，例如30–120℃或80–120℃。步骤203和205中的每一者的压强可介于约0.1–20Torr之间，例如介于约0.5–6.0Torr之间。工艺气体的流率取决于处理室的尺寸，并且例如可介于约100至20000sccm之间。
本文所述的方法用于清洁处理室的锡氧化物。在替代实施方案中，可将所述方法用于蚀刻其他衬底上(例如，半导体衬底上)的锡氧化物层。例如，可将参照图1、图2和图3A-3D所描述的工艺用于蚀刻半导体晶片上的锡氧化物。例如，在一些实施方案中，该工艺是从提供半导体衬底开始，该半导体衬底具有沉积在其上方的锡氧化物层(例如，锡氧化物心轴或锡氧化物间隔物)。例如，该锡氧化物层可通过CVD或ALD，使用如本文所述的含锡前体与含氧前体之间的反应而进行沉积。接着，将该半导体衬底暴露于包括H2和碳氢化合物的工艺气体，其中该工艺气体可在等离子体中进行活化，以将至少部分的锡氧化物层转化为挥发性化合物，同时形成非挥发性含碳聚合物。在该步骤中，将至少部分锡氧化物从衬底表面移除。接着，将该衬底暴露于含氧反应物(例如，等离子体中的O2)或是在没有碳氢化合物的情况下暴露于H2，以移除该含碳聚合物。在移除含碳聚合物后，可根据需求而将这些步骤重复进行数次，以蚀刻所期望的锡氧化物量。
在一些实施方案中，该方法还包括将光致抗蚀剂涂覆至半导体衬底；将该光致抗蚀剂暴露于光；对该光致抗蚀剂进行图案化，并将图案转移至该半导体衬底；以及将该光致抗蚀剂从该半导体衬底选择性移除。在一些实施方案中，在将锡氧化物暴露于氢以及碳氢化合物之前涂覆该光致抗蚀剂，从而形成其中光致抗蚀剂层位于该锡氧化物层上方(但不一定与该锡氧化物层接触)的衬底。在一些实施方案中，在将该锡氧化物暴露于氢和碳氢化合物之前使该图案从光致抗蚀剂转移至半导体衬底。在一些实施方案中，将该图案转移至半导体衬底包括将锡氧化物暴露于氢和碳氢化合物，以及蚀刻，如本文所述。
如本文所使用的术语“半导体衬底”是指处于半导体设备制造的任何阶段的衬底，在其结构中的任何位置包含半导体材料。可以理解的是，半导体衬底中的半导体材料不需要暴露。具有覆盖半导体材料的多种其他材料(例如，电介质)层的半导体晶片是半导体衬底的示例。所公开的实现方案在半导体晶片上实施，例如在200mm、300mm或450mm半导体晶片上实施。然而，所公开的实现方案不限于此。半导体晶片可以具有各种形状、尺寸和材料。除了半导体晶片之外，可以利用所公开的实现方案的其他工件类型还包括各种制品，例如印刷电路板等。
装置
所提供的方法可在各种处理室中执行，其包括ALD、CVD及PVD处理室。例如，所提供的方法可在可从Lam Research,Fremont,CA获得的
Figure BDA0003985130790000131
ALD装置中实施。在一实现方案中，提供了一种装置，其中该装置包括处理室和控制器，该处理室具有用于引进工艺气体的输入口，而该控制器具有程序指令，所述程序指令被配置成执行本文所述的所有方法步骤。例如，该控制器可包括程序指令，所述程序指令被配置成将具有锡氧化物层的处理室暴露于包括H2和碳氢化合物的工艺气体，以将锡氧化物转化成挥发性化合物，同时形成含碳聚合物；以及通过使含碳聚合物暴露于含氧反应物(例如，等离子体中的O2)，或者在没有碳氢化合物的情况下暴露于H2而进行含碳聚合物的后续移除。该装置还可以包括等离子体产生系统，以及将该清洁工艺始终保持在所期望的温度的加热器。
图4示意性示出了处理站400的实施方案，其中该处理站400可被用于使用原子层沉积(ALD)和/或化学气相沉积(CVD)以沉积材料(例如，锡氧化物)，其中ALD或CVD中的任一者可以是等离子体增强的。可使用本文所提供的方法使处理站400清除锡氧化物沉积物。为简单起见，处理站400被描绘为具有用于维持低压环境的处理室主体402的独立处理站。然而，应当理解，多个处理站400可以包括在共同的处理工具环境中。此外，应当理解，在一些实施方案中，可以由一个或多个计算机控制器以编程方式调整处理站400的一个或多个硬件参数，包括下面详细讨论的那些硬件参数。
处理站400与反应物输送系统401流体连通，以将工艺气体输送至分配喷头406。反应物输送系统401包含混合容器404，混合容器404用于共混和/或调节工艺气体以输送至喷头406。一个或多个混合容器入口阀420可以对工艺气体导入至混合容器404进行控制。类似地，喷头入口阀405可对工艺气体导入至喷头406进行控制。
在ALD期间使用的一些反应物可以在蒸发之前以液体形式储存，然后再输送到处理站。例如，图4的实施方案包含汽化点403，汽化点403用于汽化将供应至混合容器404的液体反应物。在一些实施方案中，汽化点403可以是加热的蒸发器。从这样的蒸发器产生的反应物蒸气会在下游输送管道凝结。不兼容气体暴露于凝结的反应物会产生小颗粒。这些小颗粒可能阻塞管道、阻碍阀操作、污染衬底等。处理这些问题的一些方法涉及清扫和/或抽空输送管道以去除残留反应物。然而，清扫输送管道会增加处理站循环时间，降低处理站吞吐量。因此，在一些实施方案中，汽化点403下游的输送管道可以被热追踪。在一些示例中，混合容器404也可以被热追踪。在一个非限制性示例中，汽化点403下游的管道具有从约100℃升高至在混合容器404处的约150℃的升高的温度分布。
在一些实施方案中，反应物液体可以在液体喷射器处汽化。例如，液体喷射器可以将液体反应物的脉冲喷射到混合容器上游的载气流中。在一种情况中，液体喷射器可以通过将液体从较高压闪变到较低压来汽化反应物。在另一情况中，液体喷射器可以将液体雾化为接下来在加热的输送管中汽化的分散的微滴。应当理解，较小的液滴可比较大的液滴更快汽化，从而减小了在液体注入和完成汽化之间的延迟。较快的汽化可以减小汽化点403下游的管道长度。在一种情况中，液体喷射器可以直接装载到混合容器404。在另一情况中，液体喷射器可以直接装载到喷头406。
在一些实施方案中，可以在汽化点403上游设置液体流控制器来控制用于汽化并输送至处理站400的液体的质量流量。例如，液体流控制器(LFC)可以包含位于LFC下游的热质量流量计(MFM)。然后可以响应于由与MFM电通信的比例积分微分(PID)控制器提供的反馈控制信号来调节LFC的柱塞阀。然而，其可以采取一秒或更长时间来使用反馈控制以稳定液体流。这可以延长投配液体反应物的时间。因此，在一些实施方案中，LFC可以在反馈控制模式和直接控制模式之间动态切换。在一些实施方案中，LFC可以通过禁用LFC的感测管道和PID控制器来从反馈控制模式动态切换到直接控制模式。在一些实现方案中，该装置包括用于容纳液体前体(例如，有机锡化合物)的容器，以及允许利用惰性载气(例如，Ar、He或N2)将前体蒸气载送至处理室中的管道。
在沉积期间，喷头406朝衬底412分配工艺气体。在图4所示的实施方案中，衬底412位于喷头406下方，并且示出为安置在基座408上。应当理解的是，在清洁期间将该衬底从处理室移除。应当理解，喷头406可以具有任何适当的形状，并可以具有任何适当数量和布置的端口，以将工艺气体分配至衬底412，或者在清洁操作期间分布工艺气体。
在一些实施方案中，微体积407位于喷头406下方。在微体积中而不是在处理站的整个体积中执行ALD和/或CVD工艺可以减少反应物暴露和清扫时间，可以减少改变工艺条件(例如，压强、温度等)的时间，可以限制处理站机械手对工艺气体的暴露等。示例性的微体积大小包括但不限于0.1升和2升之间的体积。这种微体积也会对产量造成影响。由于较快的清扫及微体积中的较高前体分压，故使用微体积使循环时间显著降低。
在一些实施方案中，可以升高或降低基座408以使衬底412暴露于微体积407和/或改变微体积407的体积。例如，在衬底传送阶段中，可以降低基座408以使得衬底412能被加载在基座408上。在沉积工艺阶段期间，可以升高基座408以将衬底412定位在微体积407内。在一些实施方案中，微体积407可以完全包围衬底412以及基座408的一部分以在沉积工艺期间形成高流阻抗的区域。
任选地，基座408可以在沉积或清洁工艺的部分期间降低和/或升高以调节微体积407内的工艺压力、反应物浓度等。在一种使处理室主体402在沉积工艺期间保持在基础压强下的情况下，降低基座408可以使得微体积407能被抽空。应当理解，在一些实施方案中，可以通过合适的计算机控制器以编程方式调整基座高度。
尽管这里描述的示例性微体积变化涉及高度可调节的基座，但是应当理解，在一些实施方案中，喷头406的位置可以相对于基座408调节以改变微体积407的体积。此外，应当理解的是，基座408和/或喷头406的竖直位置可以通过本公开内容的范围内的任何合适的机构来改变。在一些实施方案中，基座408可包括用于使衬底412的方位旋转的旋转轴线。应该理解的是，在一些实施方案中，这些示例性调节中的一种或多种可以通过一个或多个适当的计算机控制器以编程方式执行。
回到图4所示的实施方案，喷头406和基座408与RF功率源414和匹配网络416电通信以用于对等离子体供电。在一些实施方案中，等离子体的能量可通过控制处理站的压强、气体的浓度、RF源功率、RF源频率以及等离子体功率脉冲时序中的一个或多个来控制。例如，RF功率源414和匹配网络416可在任何合适的功率下进行操作，以形成具有所期望的自由基物质的组分的等离子体。合适的功率的实施例被包含在上文中。类似地，RF功率源414可以提供任何适当频率的RF功率。在一些实施方案中，RF功率源414可以被配置为控制彼此独立的高频RF功率源和低频RF功率源。示例性的低频RF频率可包括但不限于，介于50kHz和700kHz之间的频率。示例性的高频RF频率可包括但不限于，介于1.8MHz和2.45GHz之间的频率。应当理解，任何合适的参数可被离散地或连续地调节以提供用于表面反应的等离子体能量。在一个非限制性示例中，相对于被连续供电的等离子体，可对等离子体功率间歇地施以脉冲，以减少对衬底表面的离子轰击。
在一些实施方案中，等离子体可由一个或多个等离子体监控器原位监控。在一种情况中，等离子体功率可通过一个或多个电压、电流传感器(例如，VI探针)进行监控。在另一种情况下，等离子体密度和/或工艺气体的浓度可以由一个或多个光发射光谱传感器(OES)来测量。在一些实施方案中，一个或多个等离子体参数可基于来自这样的原位等离子体监控器的测量结果通过编程方式进行调节。例如，OES传感器可用于反馈回路中以提供对等离子体功率的编程式控制。应理解的是，在一些实施方案中，可使用其它监控器来监控等离子体和其它工艺特性。这样的监控器可包括但不限于，红外(IR)监控器、声学监控器、以及压力传感器。
在一些实施方案中，可以经由输入/输出控制(IOC)测序指令来控制等离子体。在一个示例中，用于设置等离子体工艺阶段的等离子体条件的指令可被包含在沉积工艺配方的相应的等离子体激活配方阶段中。在一些情况下，工艺配方阶段可按顺序排列，使得用于沉积工艺阶段的所有指令与该工艺阶段同时执行。在一些实施方案中，用于设置一个或多个等离子体参数的指令可以包括在等离子体工艺阶段之前的配方阶段中。例如，第一配方阶段可以包括用于设定惰性气体和/或反应物气体的流速的指令，用于将等离子体发生器设定到功率设定点的指令，以及用于第一配方阶段的时间延迟指令。后续的第二配方阶段可以包括用于启用等离子体发生器的指令和用于第二配方阶段的时间延迟指令。第三配方阶段可以包括用于禁用等离子体发生器的指令和用于第三配方阶段的时间延迟指令。应当理解，可以在本公开的范围内以任何合适的方式进一步细分和/或迭代这些配方阶段。
在一些实施方案中，基座408可以通过加热器410进行温度控制。此外，在一些实施方案中，沉积处理站400的压力控制可以由蝶形阀418提供。如图4的实施方案所示，蝶形阀418节流由下游真空泵(未示出)提供的真空。然而，在一些实施方案中，还可以通过改变引入处理站400的一种或多种气体的流速来调节处理站400的压力控制。
图5示出了根据某些实施方案的多站处理工具500的实施方案的示意图。多站处理工具500包括入站装载锁502和出站装载锁504，其一者或者两者可以包含远程等离子体源。在大气压下，机械手506被配置为将晶片从通过晶舟508装载的盒经由大气端口510移动至入站装载锁502内。晶片由机械手506放置在入站装载锁502中的基座512上，关闭大气端口510，且抽空装载锁。当入站装载锁502包含远程等离子体源时，晶片在被引入处理室514之前，可以暴露于装载锁中的远程等离子体处理。此外，晶片另外也可以在入站装载锁502中加热，例如以移除湿气和吸附的气体。接下来，通向处理室514的室传输端口516被打开，且另一个机械手(未示出)将晶片放置到反应器中在所述反应器中所示的第一站的基座上以用于处理。尽管图5所示的实施方案包括装载锁，但是应当理解，在一些实施方案中，可以使晶片直接进入处理站。
绘出的处理室514包含4个处理站，图5所示的实施方案中编号为1至4。每个站具有加热的基座(对于站1示出为518)和气体管线入口。应该理解的是，在一些实施方案中，每个处理站可以具有不同或者多个用途。虽然绘出的处理室514包含4个站，但应理解，根据本公开所述的处理室可以具有任何适当数量的站。例如，在一些实施方案中，处理室可以具有5个或更多个站，而在其它实施方案中，处理室可以具有3个或者更少的站。
图5还绘出了用于在处理室514内传输晶片的晶片搬运系统590的实施方案。在一些实施方案中，晶片搬运系统590可以在各种处理站之间和/或处理站与装载锁之间传输晶片。应该理解的是，可以采用任何适当的晶片搬运系统。非限制性示例包含晶片转盘和搬运晶片的机械手。图5还绘出了用于控制处理工具500的工艺条件和硬件状态的系统控制器550的实施方案。系统控制器550可以包含一个或多个存储器设备556、一个或多个海量存储设备554和一个或多个处理器552。处理器552可以包含CPU或者计算机、模拟和/或数字输入/输出连接、步进马达控制器板等。
在一些实施方案中，系统控制器550控制处理工具500的所有活动。系统控制器550执行存储在海量存储设备554、载入存储器设备556、并在处理器552上执行的系统控制软件558。系统控制软件558可以包含用于控制时序、气体的混合、室和/或站压强、室和/或站温度、吹扫条件和时序、晶片温度、RF功率等级、RF频率、衬底、基座、卡盘和/或基座位置、以及由处理工具500执行的特定工艺的其它参数的指令。系统控制软件558可以以任何适当的方式配置。例如，各种处理工具部件子程序或者控制对象可以写入以控制根据所公开的清洁方法执行各种处理工具工艺所必需的处理工具部件的操作。系统控制软件558可以以任何适当的计算机可读编程语言来编码。
在一些实施方案中，系统控制软件558可以包含用于控制上述各种参数的输入/输出控制(IOC)测序指令。例如，清洁工艺的每个阶段可以包括用于由系统控制器550执行的一个或多个指令。用于设置清洁工艺阶段的工艺条件的指令可以包括在相应的清洁配方阶段中。
在一些实施方案中可以采用存储在与系统控制器550关联的海量存储设备554和/或存储器设备556上的其它计算机软件和/或程序。用于该目的的程序或者程序段的示例包含衬底定位程序、工艺气体控制程序、压力控制程序、加热器控制程序、以及等离子体控制程序。
衬底定位程序可以包含用于处理工具部件的程序代码，该处理工具部件用于将衬底装载到基座518，并控制衬底和处理工具500的其它部分之间的间隔。
工艺气体控制程序可以包括用于控制气体组分和流速以及可选地用于在沉积或者清洁之前使气体流入一个或多个处理站以便稳定处理站中的压强的代码。工艺气体控制程序可包括用于控制任何公开范围内的气体组成和流速的代码。压力控制程序可以包含用于通过调节例如在处理站的排放系统中的节流阀、流入处理站内的气流等等来控制处理站内的压强的代码。压力控制程序可以包括用于将处理站中的压强保持在任何所公开的压强范围内的代码。
加热器控制程序可以包括用于控制流到加热单元的电流的代码，该加热单元用于加热衬底。替代地，加热器控制程序可以控制传热气体(例如氦气)向衬底的传送。加热器控制程序可以包括将衬底的温度保持在任何公开范围内的指令。
等离子体控制程序可以包括用于设置施加到一个或多个处理站中的处理电极的RF功率等级和频率的代码，例如使用本文公开的任何RF功率等级。等离子体控制程序还可以包括用于控制每次等离子体暴露的持续时间的代码。
在一些实施方案中，可以存在与系统控制器550相关联的用户界面。用户界面可以包含显示屏、装置和/或工艺条件的图形软件显示器、以及诸如定点设备、键盘、触摸屏、麦克风等用户输入设备。
在一些实施方案中，由系统控制器550调节的参数会涉及工艺条件。非限制性示例包含工艺气体组成和流率、温度、压强、等离子体条件(例如，RF功率等级、频率和暴露时间)等。这些参数可以以配方的形式提供给用户，配方可以利用所述用户界面输入。
用于监控工艺的信号可以由系统控制器550的模拟和/或数字输入连接件从各种处理工具传感器提供。用于控制工艺的信号可以通过处理工具500的模拟和/或数字输出连接件输出。可被监控的处理工具传感器的非限制性示例包含质量流量控制器、压力传感器(例如压力计)、热电偶等。经适当编程的反馈和控制算法可以与来自这些传感器的数据一起使用，以保持工艺条件。
可以使用任何合适的室来实施所公开的实施方案。示例性沉积装置包括但不限于来自
Figure BDA0003985130790000191
产品系列、
Figure BDA0003985130790000192
产品系列、
Figure BDA0003985130790000193
产品系列和/或
Figure BDA0003985130790000201
产品系列的装置(其中每一种产品系列都可从加利福尼亚州弗里蒙特的Lam Research Corp.获得)，或者各种其他可商购获得的处理系统中的任一种。两个或更多个站可以执行相同的功能。类似地，两个或更多个站可以执行不同的功能。可以根据需要设计/配置每个站以执行特定的功能/方法。
图6是适用于进行锡氧化物膜沉积工艺的处理系统的框图，其中该处理系统可根据某些实施方案而进行清洁。系统600包括传送模块603。传送模块603提供清洁、加压的环境，以最小化当正被处理的衬底在各个反应器模块之间移动时被污染的风险。根据某些实施方案，安装在传送模块603上的是两个多站式反应器609和610，每个反应器能够执行原子层沉积(ALD)、和/或化学气相沉积(CVD)。反应器609和610可以包括多个站611、613、615和617，其可以根据所公开的实施方案顺序地或非顺序地执行沉积操作以及进行清洁。这些站可包括加热的基座或衬底支撑件、一个或多个气体入口或喷头或分散板。
安装在传送模块603上的还可以是一个或多个单站或多站式模块607，其能够执行等离子体或化学(非等离子体)预清洁。在一些情况下，模块607可以用于各种处理，以例如制备用于沉积工艺的衬底。模块607还可以被设计/配置为执行各种其他工艺，例如蚀刻或抛光。系统600还包括一个或多个晶片源模块601，其中在处理之前和之后存储晶片。大气传送室619中的大气机械手(未示出)可以首先将晶片从源模块601移动到装载锁621。传送模块603中的晶片传送装置(通常是机械臂单元)将晶片从装载锁621移动到安装在传送模块603上的模块中以及在安装在传送模块603上的模块中。
在多种实施方案中，系统控制器629用于控制沉积和清洁过程中的工艺条件。控制器629通常将包括一或多个存储器设备和一或多个处理器。处理器可包括CPU或计算器、模拟和/或数字输入/输出连接部、步进马达控制器板，等等。
控制器629可控制沉积装置的活动中的全部。系统控制器629执行系统控制软件，系统控制软件包括用于控制定时、气体的混合物、室压、室温、温度、射频(RF)功率等级、晶片卡盘或基座位置以及特殊处理的其他参数的成组的指令。存储在与控制器629相关联的存储器设备的其他计算机程序可在一些实施方案中被采用。
通常会有与控制器629相关联的用户界面。用户界面可包括显示屏、该装置和/或工艺条件的图形软件显示器以及诸如指点设备、键盘、触摸屏、话筒等用户输入设备。
系统控制逻辑可以用任何合适的方式来配置。一般而言，该逻辑可被设计或配置在硬件和/或软件中。用于控制驱动电路的指令可被硬编码或作为软件被提供。指令可通过“编程”提供。这种编程被理解为包括任何形式的逻辑，包括数字信号处理器、专用集成电路以及具有实现为硬件的具体算法的其他器件中的硬编码逻辑。编程还被理解为包括可在通用处理器上执行的软件或固件指令。系统控制软件可以任何合适的计算机可读编程语言进行编码。
用于控制含锗还原剂脉冲、氢气流和含钨前体脉冲以及工艺序列中的其他工艺的计算机程序代码可以任何常用计算机可读编程语言：例如，汇编语言、C、C++、Pascal、Fortran或其他编写。编译的目标代码或脚本由处理器执行以完成程序中所识别的任务。同样如所指示的，程序代码可以是硬编码的。
控制器参数与工艺条件有关，诸如，例如工艺气体组分和流率、温度、压强、冷却气压、衬底温度以及室壁温度。这些参数以配方的形式被提供给用户，且可利用用户界面输入。用于监控工艺的信号可通过系统控制器629的模拟和/或数字输入连接被提供。用于控制工艺的信号通过沉积装置600的模拟和数字输出连接被输出。
可以以许多不同方式设计或配置系统软件。例如，根据所公开的实施方案，可以编写各种室部件子程序或控制对象以控制执行沉积工艺和清洁工艺所必需的室部件的操作。用于该目的的程序或程序段的示例包括衬底定位代码、工艺气体控制代码、压力控制代码和加热器控制代码。
在一些实现方案中，控制器629是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器629可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括工艺气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、在一些系统中的射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。
概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方案中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
在一些实现方案中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。
示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。
实验示例
锡氧化物移除方法使用沉积于半导体晶片上的锡氧化物层而进行测试。在对照组实验中，仅在等离子体中使用H2和CH4的混合物对锡氧化物进行蚀刻。锡氧化物仅在介于160℃与200℃之间的高温下以合适速率进行蚀刻。图7是一图表，其显示了对于该蚀刻化学品而言，蚀刻速率对于蚀刻温度的依赖关系。由于非挥发性含碳聚合物的形成，故蚀刻在较低温度下难以进行。
在另一实验中，锡氧化物是根据本文所提供的实施方案而进行蚀刻。通过将衬底交替暴露于(a)在H2和CH4的混合物中形成的等离子体,接着是(b)在O2中形成的等离子体，以对锡氧化物进行蚀刻。氧等离子体暴露导致含碳聚合物移除,而这即使在较低温度下仍造成显著的锡氧化物移除速率。具体而言，能够在80℃和120℃的低温下移除锡氧化物。图8是一图表，其根据本文提供的实施方案显示出对于所述蚀刻方法而言，蚀刻速率对于蚀刻温度的依赖关系。可以看出，与未采用含碳聚合物移除步骤的对照组化学品相比，使用所提供的方法可在相当低的温度下成功蚀刻锡氧化物。
在未采用含碳聚合物移除步骤的H2/CH4等离子体清洁之后，肉眼观察到含碳聚合物位于在处理室的喷头上。当在H2/CH4等离子体清洁步骤后添加O2等离子体处理步骤时,肉眼不再观察到含碳聚合物位于喷头上。
进一步的实现方案
本文描述的装置和工艺(例如，使用所提供的方法在半导体衬底上进行锡氧化物蚀刻)可以与光刻图案化工具或工艺结合使用，例如，用于制备或制造半导体器件、显示器、LED、光伏电池板等。通常，虽然不是必要地，这些装置和工艺将在共同的制造设施中一起使用或操作。膜的光刻图案化通常包括以下步骤中的一些或所有，每个步骤启用多个可行的工具：(1)使用旋涂或喷涂工具在工件，即，衬底上涂覆光致抗蚀剂；(2)使用热板或加热炉或紫外线固化工具固化光致抗蚀剂；(3)使用例如晶片步进曝光机之类的工具使光致抗蚀剂暴露于可见光或紫外线或X射线；(4)使抗蚀剂显影以便选择性地去除抗蚀剂并且从而使用例如湿式清洗台之类的工具将其图案化；(5)通过使用干式或等离子体辅助蚀刻工具将抗蚀剂图案转移到下方的膜或工件上；并且(6)使用例如射频或微波等离子体抗蚀剂剥离器之类的工具去除抗蚀剂。

Claims (23)

1.一种清洁处理室的方法，所述方法包括：
(a)提供处理室，在所述处理室的至少一些部件上具有锡氧化物层；
(b)将所述处理室中的所述锡氧化物层暴露于包括碳氢化合物和氢(H2)的工艺气体，以将所述锡氧化物层的至少一部分转化为挥发性化合物，其中将所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的所述工艺气体还造成非挥发性含碳聚合物的形成；以及
(c)通过将所述含碳残留物暴露于含氧反应物或H2以移除所述含碳聚合物，其中暴露于H2是在没有碳氢化合物的情况下执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在(c)中通过将所述含碳残留物暴露于所述含氧反应物，以移除所述含碳聚合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在(c)中通过将所述含碳残留物暴露于从O2、O3和H2O2构成的群组中选择的所述含氧反应物，以移除所述含碳聚合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氧反应物是等离子体活化的O2。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含氧反应物为O3。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括重复进行(b)和(c)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括在(b)后清扫所述处理室。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述处理室包括金属部件。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述处理室包括铝部件。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述处理室选自于由ALD室、CVD室和PVD室构成的群组。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述处理室是PEALD室或PECVD室。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中(c)包括在等离子体中将所述含碳聚合物暴露于基本由H2构成的或基本由H2和惰性气体的混合物构成的工艺气体。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中(c)包括在所述含碳聚合物的移除期间加热所述处理室。
14.一种用于处理半导体衬底的装置，所述装置包括：
(a)处理室，其包括工艺气体的输入口，以及
(b)控制器，其包括用于从所述处理室清除锡氧化物层的程序指令，其中所述程序指令被配置成致使：
(i)将所述处理室中的所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的工艺气体，以将所述锡氧化物层的至少一部分转化为挥发性化合物，其中将所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的所述工艺气体还造成非挥发性含碳聚合物的形成；以及
(ii)通过将所述含碳聚合物暴露于含氧反应物或H2以移除所述含碳残留物，其中暴露于H2是在没有碳氢化合物的情况下执行的。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述含氧反应物选自于由O2、O3和H2O2构成的群组。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述装置包括用于产生等离子体的系统，且其中用于(ii)的所述程序指令被配置成致使所述含碳聚合物暴露于等离子体活化的O2。
17.根据权利要求14所述的装置，其中所述装置包括加热器，且其中用于(ii)的所述程序指令被配置成致使在经加热的处理室中所述含碳聚合物暴露于等离子体活化的O2。
18.根据权利要求14所述的装置，其中所述程序指令还被配置成重复进行(i)和(ii)。
19.一种用于蚀刻半导体衬底上的锡氧化物层的方法，所述方法包括：
(a)提供半导体衬底，其具有暴露的锡氧化物层；
(b)使处理室中的所述暴露的锡氧化物层接触包含碳氢化合物和氢(H2)的工艺气体，以将所述锡氧化物层的至少一部分转化为挥发性化合物，其中使所述锡氧化物层接触包含碳氢化合物和氢(H2)的所述工艺气体还造成非挥发性含碳聚合物的形成；以及
(c)通过将所述含碳聚合物暴露于含氧反应物或H2以移除所述含碳聚合物，其中暴露于H2是在没有碳氢化合物的情况下执行的。
20.根据权利要求19所述的方法，其还包括：
在(b)之前将光致抗蚀剂涂覆至所述半导体衬底上；
将所述光致抗蚀剂暴露于光；
将所述光致抗蚀剂图案化，并且将所述图案转移至所述半导体衬底，其中将所述图案转移至所述半导体衬底在(b)之前执行，或其中将所述图案转移至所述半导体衬底包括通过将所述半导体衬底暴露于(b)中包含所述碳氢化合物和氢的所述工艺气体，以对所述锡氧化物层进行蚀刻；以及
将所述光致抗蚀剂从所述半导体衬底选择性移除。
21.根据权利要求19所述的方法，其还包括在(a)之前，使用含锡前体沉积所述锡氧化物层，所述含锡前体选自于由下列项所构成的群组：SnF2、SnCl4、SnBr4、SnH4、四乙基锡(SnEt4)、四甲基锡(SnMe4)、四(二甲基氨基)锡(Sn(NMe2)4)、四(二乙基氨基)锡(Sn(NEt2)4)、四(乙基甲基氨基)锡(Sn(NMeEt)4)、(二甲基氨基)三甲基锡(IV)(Me3Sn(NMe2))、二乙酸二丁基锡(Bu2Sn(OAc)2)、Sn(II)(1,3-双(1,1-二甲基乙基)-4,5-二甲基-(4R,5R)-1,3,2-二氮杂锡烷-2-亚基)、N2,N3-二-叔丁基-丁烷-2,3-二氨基锡(II)、双[双(三甲基硅基)氨基]锡(II)
Figure FDA0003985130780000031
其中TMS为三甲基硅基、
二丁基二苯基锡
Figure FDA0003985130780000041
六苯基二锡(IV)
Figure FDA0003985130780000042
四烯丙基锡
Figure FDA0003985130780000043
四乙烯基锡
Figure FDA0003985130780000044
乙酰丙酮锡(II)
Figure FDA0003985130780000045
氢化三环己基锡
Figure FDA0003985130780000046
三甲基(苯基乙炔基)锡
Figure FDA0003985130780000051
三甲基苯基锡
Figure FDA0003985130780000052
氯化三甲基锡
Figure FDA0003985130780000053
二氯二甲基锡
Figure FDA0003985130780000054
以及
三氯甲基锡
Figure FDA0003985130780000055
22.根据权利要求19所述的方法，其还包括在(a)之前，使用含锡前体沉积所述锡氧化物层，其中所述含锡前体选自于由下列项所构成的群组：四甲基锡(SnMe4)、四乙基锡(SnEt4)、四(二甲基氨基)锡和(二甲基氨基)三甲基锡(IV)。
23.一种处理半导体衬底的装置，所述装置包括：
(a)处理室，其包括工艺气体的输入口以及用于将半导体衬底保持在合适位置的衬底支撑件；以及
(b)控制器，其包括用于对所述半导体衬底上的锡氧化物层进行蚀刻的程序指令，其中所述程序指令被配置成致使：
(i)所述半导体衬底上的所述锡氧化物层接触包含碳氢化合物和氢(H2)的工艺气体，以将所述锡氧化物层的至少一部分转化为挥发性化合物，其中将所述锡氧化物层暴露于包含碳氢化合物和氢(H2)的所述工艺气体还造成非挥发性含碳聚合物的形成；以及
(ii)通过将所述含碳聚合物暴露于含氧反应物或H2以移除所述含碳残留物，其中暴露于H2是在没有碳氢化合物的情况下执行的。
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