JP7352732B2 - エッチング方法、空隙誘電体層、及びダイナミックランダムアクセスメモリ - Google Patents
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Description
以下に、本出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 酸化ケイ素膜を前記酸化ケイ素膜と窒化ケイ素膜とを含むウェハ表面上に選択的にエッチングするためのエッチング方法であって、
第1のエッチング速度で前記酸化ケイ素膜をエッチングし、前記窒化ケイ素膜上を覆っている表面改質層を除去することを含む表面層除去プロセスと、
第2のエッチング速度で前記酸化ケイ素膜をエッチングすることを含むエッチングプロセスと
を備え、前記第1のエッチング速度は、前記第2のエッチング速度よりも遅い、エッチング方法。
[2] 前記表面層除去プロセスは、
第1の所定の圧力で、及び第1のエッチング時間長内で前記ウェハ表面をエッチングするためにエッチングガスを使用することを含む第1のエッチングステップと、
第1のパージング圧力で、及び第1のパージング時間長内で前記ウェハ表面をパージングするためにパージングガスを使用することを含む第1のパージングステップと、
前記表面改質層が除去されるまで前記第1のエッチングステップと前記第1のパージングステップとを繰り返すことと
を備える、[1]に記載のエッチング方法。
[3] 前記エッチングプロセスは、
第2の所定の圧力で、及び第2のエッチング時間長内で前記酸化ケイ素膜をエッチングするために前記エッチングガスを使用することを含む第2のエッチングステップと、
第2のパージング圧力で、及び第2のパージング時間長内で前記ウェハ表面をパージングするために前記パージングガスを使用することを含む第2のパージングステップと、
前記酸化ケイ素膜の目標エッチング量に達するまで前記第2のエッチングステップと前記第2のパージングステップとを繰り返すことと
を備える、[2]に記載のエッチング方法。
[4] 前記第1の所定の圧力は、前記第2の所定の圧力よりも低い、
[3]に記載のエッチング方法。
[5] 前記第1の所定の圧力は、約1トル~3トルであり、
前記第2の所定の圧力は、約5トル~10トルである、
[4]に記載のエッチング方法。
[6] 前記第1のエッチング時間長は、前記第2のエッチング時間長よりも短い、
[3]に記載のエッチング方法。
[7] 前記第1のエッチング時間長は、約1秒~3秒であり、
前記第2のエッチング時間長は、約1秒~5秒である、
[6]に記載のエッチング方法。
[8] 前記エッチングガスは、第1の成分ガス及び第2の成分ガスを含み、
前記第1の成分ガスは、フッ化水素ガスを含み、前記第2の成分ガスは、アンモニアガスを含む、
[3]に記載のエッチング方法。
[9] 前記第2のパージングステップは、前記第2のパージング圧力で、及び前記第2のパージング時間長内で前記ウェハ表面をパージングするために前記第2の成分ガスを使用することを更に含む、
[8]に記載のエッチング方法。
[10] 前記パージングガスは、窒素(N 2 )ガス又は不活性ガスのうちの少なくとも1つを含む、
[2]に記載のエッチング方法。
[11] 前記表面層除去プロセスでは、前記第1の成分ガスは、第1の流量で供給され、
前記エッチングプロセスでは、前記第1の成分ガスは、第2の流量で供給され、前記第1の流量は、前記第2の流量よりも大きい、
[8]に記載のエッチング方法。
[12] 前記表面層除去プロセスと前記エッチングプロセスとの両方のプロセス温度は、120℃以上である、
[1]に記載のエッチング方法。
[13] 前記表面層除去プロセスと前記エッチングプロセスとの間に、
ウェハ上で加熱プロセス及び昇華プロセスを実行することと、
前記昇華プロセス後に、前記ウェハを室温まで冷却することと
を更に備える、[1]~[12]のうちのいずれか一項に記載のエッチング方法。
[14] 前記昇華プロセスの温度は、180℃以上である、
[13]に記載のエッチング方法。
[15] 前記エッチングプロセスの前に、
昇華及び冷却された前記ウェハを取り出し、所定の時間長にわたって静止状態に置くこと
を更に備える、[13]に記載のエッチング方法。
[16] 前記表面層除去プロセスの前に、
前記第1のエッチングステップ及び前記第1のパージングステップの繰り返し数を決定するために、前記ウェハ表面上の前記表面改質層の厚さを検査すること
を更に備える、[2]~[11]のうちのいずれか一項に記載のエッチング方法。
[17] 前記第2のエッチングステップにおける総ガス流は、前記第2のパージングステップにおける総ガス流と同じである、
[3]に記載のエッチング方法。
[18] 前記表面改質層は、ケイ素、窒素、及び酸素の少なくとも3つの元素を含む、
[1]に記載のエッチング方法。
[19] 空隙誘電体層であって、
前記空隙誘電体層は、[1]~[18]のうちのいずれか一項に記載のエッチング方法を使用して形成される、空隙誘電体層。
[20] ダイナミックランダムアクセスメモリであって、
前記ダイナミックランダムアクセスメモリは、[19]に記載の前記空隙誘電体層を含む、ダイナミックランダムアクセスメモリ。
Claims (18)
- 酸化ケイ素膜を前記酸化ケイ素膜と窒化ケイ素膜とを含むウェハ表面上に選択的にエッチングするためのエッチング方法であって、
第1のエッチング速度で前記酸化ケイ素膜をエッチングし、前記窒化ケイ素膜上を覆っている表面改質層を除去することを含む表面層除去プロセスと、
第2のエッチング速度で前記酸化ケイ素膜をエッチングすることを含むエッチングプロセスと
を備え、前記第1のエッチング速度は、前記第2のエッチング速度よりも遅い、エッチング方法。 - 前記表面層除去プロセスは、
第1の所定の圧力で、及び第1のエッチング時間長内で前記酸化ケイ素膜をエッチングするためにエッチングガスを使用することを含む第1のエッチングステップと、
第1のパージング圧力で、及び第1のパージング時間長内で前記ウェハ表面をパージングするためにパージングガスを使用することを含む第1のパージングステップと、
前記表面改質層が除去されるまで前記第1のエッチングステップと前記第1のパージングステップとを繰り返すことと
を備える、請求項1に記載のエッチング方法。 - 前記エッチングプロセスは、
第2の所定の圧力で、及び第2のエッチング時間長内で前記酸化ケイ素膜をエッチングするために前記エッチングガスを使用することを含む第2のエッチングステップと、
第2のパージング圧力で、及び第2のパージング時間長内で前記ウェハ表面をパージングするために前記パージングガスを使用することを含む第2のパージングステップと、
前記酸化ケイ素膜の目標エッチング量に達するまで前記第2のエッチングステップと前記第2のパージングステップとを繰り返すことと
を備える、請求項2に記載のエッチング方法。 - 前記第1の所定の圧力は、前記第2の所定の圧力よりも低い、
請求項3に記載のエッチング方法。 - 前記第1の所定の圧力は、約1トル~3トルであり、
前記第2の所定の圧力は、約5トル~10トルである、
請求項4に記載のエッチング方法。 - 前記第1のエッチング時間長は、前記第2のエッチング時間長よりも短い、
請求項3に記載のエッチング方法。 - 前記第1のエッチング時間長は、約1秒~3秒であり、
前記第2のエッチング時間長は、約1秒~5秒である、
請求項3に記載のエッチング方法。 - 前記エッチングガスは、第1の成分ガス及び第2の成分ガスを含み、
前記第1の成分ガスは、フッ化水素ガスを含み、前記第2の成分ガスは、アンモニアガスを含む、
請求項3に記載のエッチング方法。 - 前記第2のパージングステップは、前記第2のパージング圧力で、及び前記第2のパージング時間長内で前記ウェハ表面をパージングするために前記第2の成分ガスを使用することを更に含む、
請求項8に記載のエッチング方法。 - 前記パージングガスは、窒素(N2)ガス又は不活性ガスのうちの少なくとも1つを含む、
請求項2に記載のエッチング方法。 - 前記表面層除去プロセスでは、前記第1の成分ガスは、第1の流量で供給され、
前記エッチングプロセスでは、前記第1の成分ガスは、第2の流量で供給され、前記第1の流量は、前記第2の流量よりも大きい、
請求項8に記載のエッチング方法。 - 前記表面層除去プロセスと前記エッチングプロセスとの両方のプロセス温度は、120℃以上である、
請求項1に記載のエッチング方法。 - 前記表面層除去プロセスと前記エッチングプロセスとの間に、
ウェハ上で加熱プロセス及び昇華プロセスを実行することと、
前記昇華プロセス後に、前記ウェハを室温まで冷却することと
を更に備える、請求項1~12のうちのいずれか一項に記載のエッチング方法。 - 前記昇華プロセスの温度は、180℃以上である、
請求項13に記載のエッチング方法。 - 前記エッチングプロセスの前に、
昇華及び冷却された前記ウェハを取り出し、所定の時間長にわたって静止状態に置くこと
を更に備える、請求項13に記載のエッチング方法。 - 前記表面層除去プロセスの前に、
前記第1のエッチングステップ及び前記第1のパージングステップの繰り返し数を決定するために、前記ウェハ表面上の前記表面改質層の厚さを検査すること
を更に備える、請求項2~11のうちのいずれか一項に記載のエッチング方法。 - 前記第2のエッチングステップにおける総ガス流は、前記第2のパージングステップにおける総ガス流と同じである、
請求項3に記載のエッチング方法。 - 前記表面改質層は、ケイ素、窒素、及び酸素の少なくとも3つの元素を含む、
請求項1に記載のエッチング方法。
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