JP7483933B2 - 窒化物含有膜除去のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
［０００１］ 本出願は、２０２１年２月１１日に出願され、「窒化物含有膜除去のためのシステム及び方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＮＩＴＲＩＤＥ－ＣＯＮＴＡＩＮＩＮＧ ＦＩＬＭ ＲＥＭＯＶＡＬ）」と題された米国仮出願第１７／１７３，３２９号の利益及び優先権を主張し、その内容は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

［０００２］ 本技術は、半導体プロセス及び機器に関する。より具体的には、本技術は、窒化物含有構造を選択的にエッチングすることに関する。

［０００３］ 集積回路は、基板表面上に複雑にパターニングされた材料層を生成するプロセスによって可能になる。基板上にパターニングされた材料を生成するには、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、ある材料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プロセスを行うことが望ましい。このようなエッチングプロセスは、第１の材料に対して選択的であると言われている。材料、回路、及び処理には多様性があるため、様々な材料に対して選択性を有するエッチングプロセスが開発されてきた。

［０００４］ エッチングプロセスは、プロセスで使用される材料に基づいて、湿式又はドライ（ｗｅｔ ｏｒ ｄｒｙ）と呼ばれることがある。例えば、湿式エッチングは、他の誘電体及び材料よりも一部の酸化物誘電体を優先的に除去しうる。しかしながら、湿式プロセスは、いくつかの制約されたトレンチに浸透することが困難であり、また時には残りの材料を変形させることがある。ドライエッチングは、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の変形がより少なくなる。しかしながら、局所プラズマは、それらが放電する際に、電気アークの生成を通して基板に損傷を与えることがある。

［０００５］ したがって、高品質のデバイス及び構造を製造するために使用することができる改良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。

［０００６］ 例示的なエッチング方法は、半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域に酸素含有前駆体を流入させつつ、プラズマを衝突させて、酸素プラズマ放出物を生成することを含みうる。本方法は、処理領域に収納された基板を酸素プラズマ排出物と接触させることを含みうる。基板は、窒化チタンの露出領域を画定しうる。接触させることにより、窒化チタン上に酸化表面が生成されうる。本方法は、ハロゲンプラズマ放出物を生成するために、ハロゲン含有前駆体を半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域に流入させつつ、プラズマを衝突させることを含みうる。本方法は、窒化チタン上の酸化表面をハロゲンプラズマ放出物と接触させることを含みうる。本方法は、窒化チタン上の酸化表面を除去することを含みうる。

［０００７］ いくつかの実施形態では、ハロゲン含有前駆体は、フッ素又は塩素を含みうる。酸素含有前駆体は酸素でありうる。ハロゲン含有前駆体は、三フッ化窒素でありうるか、又は三フッ化窒素を含みうる。本方法は、水素をハロゲン含有前駆体と共に流すことを含みうる。水素の流量は、ハロゲン含有前駆体の流量の少なくとも２倍でありうる。基板を酸素プラズマ放出物と接触させることは、第１の温度で実行されうる。基板をハロゲンプラズマ放出物と接触させることは、第１の温度未満の第２の温度で実行されうる。基板を酸素プラズマ放出物と接触させることは、第１の処理チャンバで実行されうる。基板をハロゲンプラズマ放出物と接触させることは、第１の処理チャンバから分離された第２の処理チャンバで実行されうる。半導体処理チャンバ内の圧力は、基板を酸素プラズマ放出物と接触させる間、約５Ｔｏｒｒ以下に維持されうる。方法は、窒化チタン上の酸化表面をハロゲンプラズマ放出物と接触させる前に、半導体処理チャンバの圧力を増加させることを含みうる。エッチング方法は、いくつかのサイクルについて実行されうる。各サイクルで除去される窒化チタン上の酸化表面は、約１ｎｍ以下でありうる。エッチング方法は、単一の処理チャンバで実行されうる。本エッチング方法は、基板温度を３００℃以下に維持しつつ、実行されうる。

［０００８］ 本技術のいくつかの実施形態は、エッチング方法を包含しうる。本方法は、半導体処理チャンバの処理領域に収納される基板を酸素含有前駆体と接触させることを含みうる。基板は、窒化チタンの露出領域を画定しうる。接触させることにより、約１ｎｍ以下の深さに制限された窒化チタン上に酸化表面が生成されうる。本方法は、酸素含有前駆体の流れを停止させることを含みうる。本方法は、窒化チタン上の酸化表面をハロゲン含有前駆体と接触させることを含みうる。本方法は、窒化チタン上の酸化表面を除去することを含みうる。

［０００９］ いくつかの実施形態では、本方法は、基板と接触させる前に、酸素含有前駆体又はハロゲン含有前駆体の一方又は両方のプラズマを形成することを含みうる。ハロゲン含有前駆体は、フッ素又は塩素を含みうる。ハロゲン含有前駆体は、三フッ化窒素でありうるか、又は三フッ化窒素を含みうる。本方法は、水素をハロゲン含有前駆体と共に流すことを含みうる。水素の流量は、ハロゲン含有前駆体の流量の少なくとも２倍でありうる。基板を酸素含有前駆体と接触させることは、第１の温度で実行されうる。基板をハロゲン含有前駆体と接触させることは、第１の温度未満の第２の温度で実行されうる。半導体処理チャンバ内の圧力は、基板を酸素含有前駆体と接触させる間、約５Ｔｏｒｒ以下に維持されうる。本エッチング方法は、窒化チタン上の酸化表面をハロゲン含有前駆体と接触させる前に、半導体処理チャンバの圧力を増加させることを含みうる。

［００１０］ 本技術のいくつかの実施形態は、エッチング方法を包含しうる。本方法は、半導体処理チャンバで酸素プラズマ放出物を生成することを含みうる。本方法は、処理領域に収納された基板を酸素プラズマ排出物と接触させることを含みうる。基板は、窒化チタンの露出領域を画定しうる。接触させることにより、窒化チタン上に酸化表面が生成されうる。本方法は、半導体処理チャンバへの酸素プラズマ放出物の流入を停止させることを含みうる。本方法は、処理領域内の圧力を第１の圧力から第２の圧力まで増加させることを含みうる。本方法は、半導体処理チャンバでハロゲンプラズマ放出物を生成することを含みうる。本方法は、窒化チタン上の酸化表面をハロゲンプラズマ放出物と接触させることを含みうる。本方法は、窒化チタン上の酸化表面を除去することを含みうる。いくつかの実施形態では、基板を酸素プラズマ放出物と接触させることは、第１の温度で実行され、基板をハロゲンプラズマ放出物と接触させることは、第１の温度未満の第２の温度で実行されうる。第２の温度は、約３００℃以下でありうる。

［００１１］ このような技術は、従来のシステム及び技術よりも多くの利益をもたらしうる。例えば、本プロセスは、基板上の様々な材料を保護しうる、正確に制御されたドライエッチングを実行可能にしうる。加えて、本プロセスは、基板上の他の露出された材料に対してチタン含有膜又はタンタル含有膜を選択的に除去しうる。これらの実施形態及び他の実施形態は、それらの利点及び特徴の多くと共に、以下の説明及び添付の図面と併せてより詳細に説明される。

［００１２］ 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更に理解を深めることができる。

［００１３］ 本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理システムの１つの実施形態の上面図を示す。 ［００１４］ 本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理チャンバの概略断面図を示す。 ［００１５］ 本技術のいくつかの実施形態による、図２Ａに示される処理チャンバの一部の詳細図を示す。 ［００１６］ 本技術のいくつかの実施形態による例示的なシャワーヘッドの底面図を示す。 ［００１７］ 本技術のいくつかの実施形態による方法の例示的な工程を示す。 ［００１８］ Ａ及びＢは、本技術のいくつかの実施形態によるエッチングされる材料の概略断面図を示す。

［００１９］ いくつかの図面は、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と理解すべきである。更に、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又は強調された材料を含むことがある。

［００２０］ 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うる。更に、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されうる。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かに適用可能である。

［００２１］ 窒化チタン及び窒化タンタルを選択的にエッチングすることは、ダイナミックランダムアクセスメモリ、ＦｉｎＦＥＴ、及び多くの他のデバイスの形成を含む、様々なデバイスプロセスフローにおいて有益である。チタン又は窒化タンタルは、線又はビアの形態の導体と組み合わせた場合に有意な導電性を維持しながら、拡散を抑制するためのバリア層として用いられうる。チタン又は窒化タンタルをエッチングするためにハロゲン前駆体又はプラズマ生成物を利用する従来のプロセスは、典型的には、これらの材料によるチタン又は窒化タンタルの低いエッチング速度によって制限されてきた。これらは、比較的長期間にわたるオングストロームレベルのエッチングに制限されうる。これは、プラズマ放出物を含むハロゲン材料の滞留時間の増加を引き起こし、維持が求められる基板上の露出した材料との接触を増加させうる。本技術は、エッチングプロセスを実行する前に窒化物の一部を最初に酸化する選択的エッチングプロセスを実行することによって、これらの制限を克服し、酸化材料がより迅速に除去されうる。エッチングは、酸化材料を優先的に除去しうる。これにより、酸化されたチタン又は窒化タンタルの量に実質的にサイクルごとに制限されうる、正確に制御されたエッチングプロセスが促進されうる。エッチングプロセスは、誘電体材料ならびに基板上の金属及び他の材料に対して選択的でありうる。更に、本技術は、従来技術よりも低い温度での除去を容易にしうる。これにより、低誘電率又は他の制限された熱収支材料の露出でプロセスが実行可能となりうる。

［００２２］ 残りの開示は、開示された技術を利用して、特定の材料及び半導体構造をルーチン的に識別することになるが、システム、方法、及び材料は、本技術の態様から利益を得ることができるいくつかの他の構造に等しく適用可能であることが容易に理解されよう。したがって、本技術は、任意の特定のプロセス又は材料単独での使用に限定されるものと見なされるべきではない。更に、本技術の基礎を提供するために、例示的チャンバが記載されているが、本技術は、記載された工程を可能にしうる事実上どんな半導体処理チャンバにも適用可能であると理解されたい。

［００２３］ 図１は、実施形態による、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１つの実施形態の上面図を示す。図において、一対の前方開口型統一ポッド１０２は、ロボットアーム１０４によって受け取られ、タンデムセクション１０９ａ～ｃに位置付けられた、基板処理チャンバ１０８ａ～ｆのうちの１つに配置される前に低圧保持領域１０６に配置される様々なサイズの基板を供給する。基板ウエハを保持領域１０６から基板処理チャンバ１０８ａ～ｆに搬送したり戻したりするために、第２のロボットアーム１１０が使用されうる。各基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、周期的層堆積、原子層堆積、化学気相堆積、物理的気相堆積、エッチング、前洗浄、ガス抜き、配向、及び他の基板プロセスに加えて、本明細書に記載されるドライエッチングプロセスを含むいくつかの基板処理工程を実行するために装備することができる。

［００２４］ 基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、基板ウエハ上で誘電体膜を堆積し、アニーリングし、硬化し、及び／又はエッチングするための１つ又は複数のシステム構成要素を含みうる。１つの構成では、２対の処理チャンバ（例えば、１０８ｃ～ｄ及び１０８ｅ～ｆ）が、誘電体材料を基板上に堆積させるために使用され、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うる。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構成されうる。記載されるプロセスのうちの任意の１つ又は複数は、種々の実施形態に示している製造システムから分離された１つ又は複数のチャンバ内で実行されうる。システム１００によって、誘電体膜のための堆積チャンバ、エッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、及び硬化チャンバという更なる構成が想定されると認識されよう。

［００２５］ 図２Ａは、処理チャンバ内に分割されたプラズマ生成領域を有する、例示的な処理チャンバシステム２００の断面図を示す。膜（例えば、窒化チタン、窒化タンタル、タングステン、シリコン、ポリシリコン、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸炭化ケイ素等）のエッチング中に、プロセスガスが、ガス注入アセンブリ２０５を通って第１のプラズマ領域２１５に流入しうる。遠隔プラズマシステム２０１は、オプションで、システムに含まれ、次いでガス注入アセンブリ２０５を通って進む第１のガスを処理しうる。注入アセンブリ２０５は、２つ以上の別個のガス供給チャネルを含んでもよく、含まれる場合、第２のチャネル（図示せず）は、遠隔プラズマシステム２０１を迂回しうる。

［００２６］ 冷却プレート２０３、面板２１７、イオンサプレッサ２２３、シャワーヘッド２２５、及び基板２５５が配置されるペデスタル２６５又は基板支持体が示されており、実施形態によれば、各々が含まれうる。ペデスタル２６５は、基板の温度を制御するために熱交換流体が流れる熱交換チャネルを有しうる。熱交換チャネルは、処理動作中に基板又はウエハを加熱及び／又は冷却するように動作しうる。アルミニウム、セラミック、又はこれらの組み合わせを含みうるペデスタル２６５のウエハ支持プラッタはまた、埋め込み抵抗加熱素子を使用して、最大約１００℃から約１１００℃以上といった比較的高温に達するように、抵抗加熱されてもよい。

［００２７］ 面板２１７は、上部が狭く、底部に向けて拡張して広くなっているピラミッド形、円錐形、又は別の類似構造でありうる。面板２１７は、図示されたように、更に平坦であってもよく、プロセスガスを分配するために使用される複数の貫通チャネルを含んでもよい。プラズマ生成ガス及び／又はプラズマ励起種は、遠隔プラズマシステム２０１の使用に応じて、第１のプラズマ領域２１５へのより均一な供給のために、面板２１７内の図２Ｂに示される複数の孔を通過しうる。

［００２８］ 例示的な構成は、ガス／種が面板２１７の孔を通って、第１のプラズマ領域２１５に流入するように、ガス注入アセンブリ２０５が、面板２１７によって第１のプラズマ領域２１５から区切られたガス供給領域２５８の中へ開かれていることを含みうる。第１のプラズマ領域２１５から、供給領域２５８、ガス注入アセンブリ２０５、及び流体供給システム２１０へのプラズマの大量逆流を防止するために、構造的及び動作的特徴が選択されうる。面板２１７（又はチャンバの導電性上部）及びシャワーヘッド２２５は、それらの特徴の間に絶縁リング２２０が配置されているように示されており、それにより、シャワーヘッド２２５及び／又はイオンサプレッサ２２３に対する面板２１７にＡＣ電位を印加することが可能となる。絶縁リング２２０は、面板２１７とシャワーヘッド２２５及び／又はイオンサプレッサ２２３との間に配置することができ、第１のプラズマ領域に容量結合プラズマを形成することができる。加えて、バッフル（図示せず）が、第１プラズマ領域２１５内に配置されうるか、又は別の方法でガス注入アセンブリ２０５に連結されうる。これにより、ガス注入アセンブリ２０５を通ってこの領域に流入する流体の流れに影響が与えられる。

［００２９］ イオンサプレッサ２２３は、構造体全体にわたって複数の開孔を画定するプレート又はその他の形状寸法を含みうる。この複数の開孔は、非荷電中性種又はラジカル種がイオンサプレッサ２２３を通過し、サプレッサとシャワーヘッドとの間の活性化されたガス供給領域内に進入できるようにしつつ、第１のプラズマ領域２１５から出るイオン帯電種の移動を抑制するように構成されている。実施形態では、イオンサプレッサ２２３は、様々な開孔構成を有する孔の開いたプレートを備えうる。これらの非荷電種には、開孔を通して反応性がより低いキャリアガスと共に搬送される反応性の高い種が含まれうる。上述したように、孔を介したイオン種の移動を減らすことができ、場合によっては、完全に抑制されうる。イオンサプレッサ２２３を通過するイオン種の量を制御することにより、有利には、下位のウエハ基板と接触させられる混合ガスに対する制御を向上させることができ、それにより、混合ガスの堆積特性及び／又はエッチング特性の制御を向上させることができる。例えば、混合ガスのイオン濃度の調整は、そのエッチング選択性、例えば、ＳｉＮｘ：ＳｉＯｘエッチング比、Ｓｉ：ＳｉＯｘエッチング比などを著しく変更することができる。堆積が実行される代替的な実施形態では、誘電体材料に対する共形型から流動可能型の堆積のバランスをシフトさせることもできる。

［００３０］ イオンサプレッサ２２３の複数の開孔は、イオンサプレッサ２２３を通る活性ガス（すなわち、イオン種、ラジカル種、及び／又は中性種）の通過を制御するように構成されうる。例えば、イオンサプレッサ２２３を通過する活性ガスの中のイオン帯電種の流量を減らすように、孔のアスペクト比（すなわち、孔の長さに対する直径）及び／又は孔の形状寸法が制御されうる。イオンサプレッサ２２３の孔は、プラズマ励起領域２１５に面しているテーパ部と、シャワーヘッド２２５に面している円筒部とを含みうる。円筒部は、シャワーヘッド２２５へと通過するイオン種の流れを制御するように成形及び寸法形成されうる。イオンサプレッサ２２３を通るイオン種の流れを制御するための追加の手段として、調整可能な電気バイアスがイオンサプレッサ２２３に印加されてもよい。

［００３１］ イオンサプレッサ２２３は、プラズマ生成領域から基板まで移動するイオン帯電種の量を減らすか、又はなくすように機能しうる。非荷電中性種及びラジカル種は、基板と反応するように、更にイオンサプレッサの開口部を通過しうる。実施形態では、基板を取り囲む反応領域におけるイオン荷電種の完全な除去を実施しなくてもよいことに留意されたい。特定の場合では、イオン種は、エッチング及び／又は堆積プロセスを行うために基板に到達することが意図されている。これらの場合、イオンサプレッサは、反応領域中のイオン種の濃度を、プロセスを補助するレベルで制御するのに役立ちうる。

［００３２］ シャワーヘッド２２５は、イオンサプレッサ２２３との組み合わせにより、第１のプラズマ領域２１５内に存在するプラズマが、基板処理領域２３３内のガスの直接励起を回避できるようにしうるが、更に励起種がチャンバプラズマ領域２１５から基板処理領域２３３内へ移動できるようにする。このようにして、チャンバは、エッチングされている基板２５５にプラズマが接触することを防止するように構成されうる。これにより、有利には、基板上にパターニングされた様々な複雑な構造及び膜が保護される。これらの複雑な構造及び膜は、生成されたプラズマが直接接触すると、損傷、位置ずれ、又は歪みが生じることがある。加えて、プラズマが基板に接触するか、又は基板レベルに近づくことが可能であるとき、酸化物種のエッチング速度は増加しうる。したがって、材料の露出領域が酸化物である場合、この材料は、プラズマを基板から遠隔に維持することによって更に保護されうる。

［００３３］ 処理システムは、処理チャンバに電気的に結合された電源２４０を更に含みうる。電源２４０は、第１のプラズマ領域２１５又は処理領域２３３でプラズマを生成するために、面板２１７、イオンサプレッサ２２３、シャワーヘッド２２５、及び／又はペデスタル２６５に電力を供給する。電源は、実行されるプロセスに応じて、チャンバに調節可能な量の電力を供給するように構成されうる。このような構成により、実行されるプロセスにおいて調節可能なプラズマを使用することが可能となりうる。オン又はオフ機能が提示されることが多い遠隔プラズマユニットとは異なり、調節可能なプラズマは、特定の量の電力をプラズマ領域２１５に供給するように構成されうる。この結果、特定のプラズマ特性の開発を可能にすることができ、これにより、特定の方法で前駆体を分離し、これらの前駆体によって生成されたエッチングプロファイルを強化することができる。

［００３４］ プラズマは、シャワーヘッド２２５の上方のチャンバプラズマ領域２１５又はシャワーヘッド２２５の下方の基板処理領域２３３のいずれかで点火されうる。例えば、フッ素含有前駆体又はその他の前駆体の流入からラジカル前駆体を生成するために、チャンバプラズマ領域２１５の中にプラズマが存在しうる。通常は高周波（「ＲＦ」）範囲内の交流電圧が、面板２１７などの処理チャンバの導電性上部とシャワーヘッド２２５及び／又はイオンサプレッサ２２３との間に印加されて、堆積中にチャンバプラズマ領域２１５内でプラズマが点火される。ＲＦ電源は、１３．５６ＭＨｚの高ＲＦ周波数を発生させうるが、単独で又は１３．５６ＭＨｚの周波数と組み合わせて、他の周波数を発生させてもよい。

［００３５］ 図２Ｂは、面板２１７を通した処理ガス分配に影響を与える特徴の詳細図２５３を示す。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、面板２１７、冷却プレート２０３、及びガス注入アセンブリ２０５が交差することにより、ガス供給領域２５８が画定される。ガス供給領域２５８には、ガス注入アセンブリ２０５からプロセスガスが供給されうる。ガスは、ガス供給領域２５８に充満して、面板２１７の開孔２５９を通って、第１のプラズマ領域２１５まで流れうる。開孔２５９は、流れを実質的に一方向へ導くように構成されうる。これにより、プロセスガスは、処理領域２３３に流入しうるが、面板２１７を横断した後、ガス供給領域２５８内に逆流することが部分的又は完全に防止されうる。

［００３６］ 処理チャンバセクション２００で使用されるシャワーヘッド２２５などのガス供給アセンブリは、デュアルチャネルシャワーヘッドとも称されることがあり、図３に記載される実施形態で更に詳しく示される。デュアルチャネルシャワーヘッドは、処理領域２３３の外のエッチャントの分離を可能にし、処理領域内に送る前に、チャンバ部品及び互いの限られた相互作用をもたらすエッチング処理を提供しうる。

［００３７］ シャワーヘッド２２５は、上方プレート２１４と下方プレート２１６とを含みうる。プレートを互いに連結させて、プレート間の空間２１８を画定することができる。プレートを連結することにより、上方プレートと下方プレートを通る第１の流体チャネル２１９と、下方プレート２１６を通る第２の流体チャネル２２１とを設けることができる。形成されたチャネルは、第２の流体チャネル２２１のみを介して空間２１８から下部プレート２１６を通る流体アクセスを提供するように構成され、第１の流体チャネル２１９は、プレートと第２の流体チャネル２２１との間の空間２１８から流体的に分離されうる。空間２１８は、シャワーヘッド２２５の側面を通して流体的にアクセス可能でありうる。

［００３８］ 図３は、実施形態による、処理チャンバで使用するためのシャワーヘッド３２５の底面図である。シャワーヘッド３２５は、図２Ａに示されるシャワーヘッド２２５に対応しうる。第１の流体チャネル２１９の図を示す貫通孔３６５は、シャワーヘッド２２５を通る前駆体の流れを制御して影響を与えるための複数の形状及び構成を有しうる。第２の流体チャネル２２１の図を示す小さな孔３７５は、シャワーヘッドの表面上方に、貫通孔３６５の間でさえもほぼ均等に分散されうる。他の構成に比べて、これらの小さな孔３７５は、前駆体がシャワーヘッドから流出する際に、より均一な混合をもたらす助けとなりうる。

［００３９］ 前述のチャンバは、エッチング方法を含む例示的な方法を実行する際に使用されうる。図４を参照すると、本技術の実施形態による方法４００における例示的な工程が示されている。方法４００は、方法の開始前に、フロントエンド処理、堆積、エッチング、研磨、洗浄、又は説明された動作の前に実行されうる任意の他の動作を含む１つ又は複数の動作を含みうる。本方法は、いくつかのオプションの工程を含みうる。これらの工程は、本技術の実施形態による方法のいくつかの実施形態に具体的に関連付けられても関連付けられなくてもよい。例えば、実行されるより広い範囲のプロセスを提供するために工程の多くが説明されているが、技術にとって重要ではなく、又は以下で更に説明されるように代替の方法によって実行されてもよい。方法４００は、図５Ａ～５Ｂに概略的に示される工程を説明しうる。その例示は、方法４００の工程と併せて説明されることになる。図は、部分的な概略図のみを示し、基板は、図に示されるような様々な特性及び態様を有する任意の数の追加の材料及び特徴を含みうると理解されたい。

［００４０］ 方法４００は、半導体構造を特定の製造工程に発展させるためのオプションの工程を含んでも含まなくてもよい。方法４００は、窒化チタン又はタンタル除去工程が実行されうる例示的な構造を含む、図５Ａに示す任意の数の半導体構造又は基板５０５上で実行されうると理解されたい。例示的な半導体構造は、トレンチ、ビア、又は１つ又は複数の露出された材料を含みうる他の凹状フィーチャを含みうる。例えば、例示的な基板は、シリコン又は他のいくつかの半導体基板材料、並びに、凹部、トレンチ、ビア、又は分離構造が形成されうる層間誘電体材料を含みうる。エッチングプロセス中の任意の時点で露出される材料は、金属材料、１つ又は複数の誘電体材料、コンタクト材料、トランジスタ材料、又は半導体プロセスで使用されうる任意の他の材料でありうるか又はこれらを含みうる。

［００４１］ 例えば、一般的な層として示されているが、図５Ａは、基板５０５又は何らかの他の半導体材料の上にある窒化チタン５１０の層を示しうる。残りの開示は窒化チタンを参照することになるが、材料５１０は、本技術の実施形態では窒化タンタルであってもよく、プロセスは、窒化チタンを用いて、又は窒化チタンに代えて、窒化タンタルの除去を含んでもよいと理解されたい。基板５０５は、基板上の１つ又は複数の他の構造の上に重なる誘電体材料を示しうる。図示された構造の下に任意の数の材料が形成されうることを理解されたい。いくつかの実施形態では、誘電体材料は、酸化ケイ素、又はパターニングが起こりうる任意の他の酸化物若しくは窒化物でありうるか又はこれらを含みうる。留意すべき構造は限定を意図するものではなく、チタン含有材料又は他の金属含有材料を含む様々な他の半導体構造のいずれもが同様に包含されると理解されたい。他の例示的な構造は、半導体製造において一般的である２次元及び３次元構造を含みうる。これらの構造では、（本技術が、シリコン含有材料などの他の露出された材料、及び他の場所で論じられた他の材料のいずれかに対してチタン含有材料を選択的に除去しうるように、）窒化チタンなどのチタン含有材料が１つ又は複数の他の材料に対して除去される。加えて、高アスペクト比構造は、本技術から利益を得ることができるが、本技術は、より低いアスペクト比及び任意の他の構造に対しても等しく適用可能でありうる。

［００４２］ 例えば、本技術による材料の層は、構造の任意のアスペクト比又は高さ対幅の比によって特徴付けられうるが、いくつかの実施形態では、材料がより大きなアスペクト比によって特徴付けられ、従来の技術又は方法論を利用して十分なエッチングができない場合がある。例えば、いくつかの実施形態では、例示的構造の任意の層のアスペクト比は、約１０：１以上、約２０：１以上、約３０：１以上、約４０：１以上、約５０：１以上、又はこれを上回りうる。更に、各層は、約１００ｎｍ以下、約８０ｎｍ以下、約６０ｎｍ以下、約５０ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、約１０ｎｍ以下、約５ｎｍ以下、約１ｎｍ以下、約１ｎｍ未満、又はこれ未満の縮小された幅又は厚さによって特徴付けられうる。この高いアスペクト比と最小限の厚さとの組み合わせは、多くの従来のエッチング工程を妨害しうるか、又は制限された幅を通って垂直又は水平距離に沿って、層を除去するために実質的により長いエッチング時間を必要としうる。更に、他の露出された層への損傷又はこれらの他の層の除去は、先に説明されたように、従来の技術で起こりうる。

［００４３］ 方法４００は、実施形態では露出したチタン含有材料を除去するために実行されうるが、本技術の実施形態では、任意の数の構造で任意の数の窒化物又はチタン含有材料が除去されうる。本方法は、窒化チタンの除去のための特定の工程を含みうる。残りの開示は、窒化チタンについてルーチン的に議論されることになるが、他の金属窒化物も同様に、本技術のいくつかの実施形態によって処理されうると理解されたい。いくつかの実施形態では、本方法は、誘電体材料、例えば酸化ケイ素などの他の露出された材料、及びチタン又は構造に使用される他のいくつかの導電性材料などの下にあるコンタクト材料に対するチタンのエッチングを制御しうる、複数工程のエッチングプロセスを含みうる。

［００４４］ 方法４００は、酸素含有前駆体を、説明した基板を収納する半導体処理チャンバに流入させることを含みうる。いくつかの実施形態では、酸素含有前駆体は、基板と接触するように直接流されうるが、いくつかの実施形態では、プラズマは、オプションの工程４０５で酸素含有前駆体から形成されうる。酸素含有前駆体は、上述の領域２１５などの処理チャンバの遠隔プラズマ領域を通って流されうる。プラズマは、プラズマ放出物を生成するために、酸素含有前駆体から形成されうる。基板レベルのプラズマが生成されうるが、いくつかの実施形態では、プラズマは遠隔プラズマであり、基板レベルのプラズマに起因して発生しうるイオン衝撃から露出された基板材料を保護しうる。プラズマ強化かどうかに関わらず、工程４１０において、酸素含有前駆体又は酸素含有前駆体のプラズマ放出物が基板処理領域に供給されうる。放出物は、窒化チタンの露出領域などの露出されたチタン含有材料を含む半導体基板に接触しうる。接触させることは、基板上の露出した窒化チタンを変換することなどによって、窒化チタン上の酸化表面又は窒化酸化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｏｘｉｄｅ）材料などの酸化された材料を生成しうる。いくつかの実施形態では、酸化の後に、プラズマが消され、チャンバがパージされうる。図５Ａに示されるように、酸素材料又は酸素プラズマ放出物５１５は、露出した窒化チタン材料と接触するように流されうる。よって、窒化チタン５１０の露出表面が、酸化チタン材料５２０に変換され、酸素、チタン、及び窒素の態様を含みうる。窒素の一部はまた、亜酸化窒素、一酸化窒素、又は二酸化窒素としてガス放出されうる。

［００４５］ 酸化工程に続いて、酸素材料の供給が停止されうる。ハロゲン含有前駆体は、処理領域に流入されうる。加えて、更に後述するように、いくつかの実施形態では、基板は、メインフレーム又はプラットフォーム上などの第２の処理チャンバに移動され、第２の処理チャンバが真空下で基板を維持しうる。第２の処理チャンバ内に入ると、ハロゲン含有前駆体が供給されうる。酸素含有前駆体と同様に、ハロゲン含有前駆体は、処理領域に直接供給されてもよく、又はオプションの工程４１５で最初にプラズマに形成されてもよい。プラズマはまた、本技術のいくつかの実施形態において、処理チャンバの遠隔プラズマ領域において生成されうる。エッチャント前駆体は、窒化チタンの酸化部分と相互作用して、アンモニウム、チタン、及びハロゲンを含む副生成物を生成しうる。この副生成物は、特定の処理条件下では揮発性であり、基板から発生しうる。したがって、プラズマが強化されるか否かにかかわらず、ハロゲン含有前駆体は、工程４２０において酸化された材料と接触し、工程４２５において、下にある金属から窒化チタン材料の酸化された領域をエッチング又は除去しうる。図５Ｂに示されるように、ハロゲン含有前駆体又はプラズマ放出物５２５は、酸化部分と接触し、揮発性副生成物５３０を生成し、窒化チタン材料から酸化材料が除去されうる。酸化工程とエッチング工程を分離し、前駆体又はプラズマ放出物の相互作用を制限又は防止することによって、制御された除去プロセスが実行されうる。このプロセスは、酸素の浸透深さに基づいて制御されうる酸化部分のみを確実に除去する。

［００４６］ ハロゲン含有前駆体又はプラズマ放出物が停止され、次いで、追加の露出された材料に対して選択的に窒化チタンの追加の層を除去するためのプロセスが、任意の数のサイクルで繰り返されうる。プラズマ出力及びプロセス条件に基づいて、酸化は、窒化チタンの深さが約１０Å以下に制限され、深さが約９Å以下、約８Å以下、約７Å以下、約６Å以下、約５Å以下、約４Å以下、約３Å以下、約２Å以下、又はこれ以下に制限されうる。酸化物層が生成されると、更なる酸化は起こりえない。次いで、これにより、酸化部分が除去された後に、後続のエッチングが実質的に停止するように制限され、窒化チタンが除去される深さに対する正確な制御が提供され、実質的に自己制限的なエッチングプロセスとして下にある材料を損傷することなく、制御された薄化及び除去が可能になりうる。従って、本技術の態様による技術は、狭いフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）、並びに高アスペクト比のフィーチャ、及び他の方法では湿式エッチング又は反応性イオンエッチングに不適当でありうる薄い寸法から窒化タングステンを除去するために実行されうる。

［００４７］ ２段階工程の各々の間の前駆体は、酸素含有前駆体を含み、いくつかの実施形態では、任意の酸素含有材料を含みうる。例えば、非限定的な酸素含有前駆体は、二原子酸素、オゾン、水、アルコール、過酸化水素、亜酸化窒素、又は任意の他の酸素含有材料を含みうる。例示的なハロゲン含有前駆体は、いくつかの実施形態では、１つ又は複数のフッ素又は塩素、並びに任意の他のハロゲンを含みうる。第１の前駆体として利用されうるいくつかの例示的前駆体は、フッ化水素、三フッ化窒素、又は任意の有機フッ化物、二原子フッ素、三フッ化臭素、三フッ化塩素、六フッ化硫黄、二フッ化キセノン、三塩化ホウ素、五塩化タングステン、六塩化タングステン、二原子塩素、又は任意の他の塩素含有又はフッ素含有前駆体を含むハロゲン化物を含みうる。前駆体はまた、様々な組み合わせで一緒に流されてもよい。前駆体はまた、二原子水素、又は水素含有前駆体、窒素、アルゴン、ヘリウム、又は任意の数の追加の材料を含む任意の数の追加の前駆体又はキャリアガスとともに流されてもよいが、いくつかの実施形態では、前駆体は、副反応又は選択性に影響を及ぼしうる他の態様を制御するように制限されてもよい。

［００４８］ 処理条件は、本技術によれば、エッチングに衝撃を与え、エッチングを容易にしうる。例えば、動作が実行される温度は、反応が起こりうる程度に影響を及ぼしうる。窒化チタン表面の酸化の間、高温は、反応を促進し、プラズマフリーな（ｐｌａｓｍａ－ｆｒｅｅ）反応を実行可能にし、他の露出された材料を、酸素ラジカルとの衝撃又は相互作用から更に保護しうる。したがって、本技術のいくつかの実施形態では、酸素前駆体又は酸素プラズマ放出物との接触動作は、基板、ペデスタル、及び／又は約２００℃以上のチャンバ温度で実行されてもよく、基板上の材料の熱収支に応じて、約２５０℃以上、約３００℃以上、約３５０℃以上、約４００℃以上、約４５０℃以上、又はこれ以上の温度で実行されてもよい。温度はまた、これらの範囲内の任意の温度で、これらの範囲によって包含されるより小さい範囲内で、又はこれらの範囲のいずれかの間で維持されてもよい。

［００４９］ いくつかの実施形態では、ハロゲン前駆体又はハロゲンプラズマ放出物との接触動作は、酸素との接触動作と同じ又は異なる温度で行われうる。ハロゲンとの接触動作はまた、実施形態において、例えば、利用されるハロゲン前駆体に応じて、プラズマ強化であっても又はプラズマフリーであってもよい。それにもかかわらず、いくつかの実施形態では、基板の温度を下げることによって相互作用が制御されうるが、ハロゲン接触動作中にも温度が高くなりうる。基板支持体の熱質量のために、いくつかの実施形態では、ハロゲン前駆体又はプラズマ放出物との接触動作は、異なる温度を使用できるようにするために、別個の処理チャンバで実行されうる。別個のチャンバは、更に同じプラットフォーム上にあってもよく、これにより、プロセス全体を通して基板を真空条件に維持することができる。酸化せずにハロゲン含有材料を用いて窒化チタンを除去する多くのプロセスにおいて、温度は３００℃より高く維持されてもよく、又は反応の進行が中止されてもよい。しかしながら、本技術の実施形態による制御された酸化を実行することによって、接触動作及び除去は、約３００℃以下の温度で実行されてもよく、約２９０℃以下、約２８０℃以下、約２７０℃以下、約２６０℃以下、約２５０℃以下、約２４０℃以下、約２３０℃以下、約２２０℃以下、約２１０℃以下、約２００℃以下、又はこれ以下の温度で実行されてもよい。

［００５０］ チャンバ内の圧力はまた、どの温度で副生成物が窒化チタン表面から発生しうるかに影響を及ぼすと共に、実行される動作にも影響を及ぼしうる。プラズマ強化前駆体に基づく可能性のある酸化を促進するために、処理圧力は、ハロゲン含有前駆体を利用する第２の除去動作におけるよりも下げられうる。酸素前駆体又は酸素プラズマ放出物の使用中など、第１の動作においてより低い圧力を維持することによって、基板表面での相互作用の増加が促進されうる。方法の第１の部分におけるより低い圧力は、原子間の平均自由経路を増加させ、膜表面におけるエネルギー及び相互作用を増加させうる。ハロゲン前駆体又はプラズマ放出物の使用中など、本方法の第２の部分においてより高い圧力を利用することによって、エッチング速度が増加し、処理領域内及び他の露出材料と接触するハロゲン材料の滞留時間を制限することによって、選択性を増加させうる。

［００５１］ したがって、いくつかの実施形態では、圧力は、工程４０５～４１０の間など、酸化の間に約５Ｔｏｒｒ未満に維持されうる。圧力は、約４Ｔｏｒｒ以下、又は約３Ｔｏｒｒ以下、約２Ｔｏｒｒ以下、約１Ｔｏｒｒ以下、約０． ５Ｔｏｒｒ以下、又はこれ未満に維持されうる。次いで、圧力は、工程４１５～４２０の間など、本方法の第２の部分の間に増加されうる。圧力は、約１Ｔｏｒｒ以上の圧力に維持されてもよく、約２Ｔｏｒｒ以上、約３Ｔｏｒｒ以上、約４Ｔｏｒｒ以上、約５Ｔｏｒｒ以上、約６Ｔｏｒｒ以上、約７Ｔｏｒｒ以上、約８Ｔｏｒｒ以上、約９Ｔｏｒｒ以上、約１０Ｔｏｒｒ以上、又はこれ以上に維持されてもよい。圧力はまた、これらの範囲内、これらの範囲によって包含されるより小さい範囲内、又はこれらの範囲のいずれかの間の任意の圧力に維持されうる。

［００５２］ 動作の一方又は両方の間にプラズマ放出物が利用されるとき、プラズマ出力は、約５００Ｗ未満に維持されうる。より低いプラズマ出力を維持することによって、スパッタリングが制御され、相互作用が表面化学反応に限定され、窒化チタンを通した酸化及び／又はエッチングの程度がより良好に制限されうる。したがって、いくつかの実施形態では、プラズマ出力は、約４５０Ｗ以下、約４００Ｗ以下、約３５０Ｗ以下、約３００Ｗ以下、約２５０Ｗ以下、約２００Ｗ以下、約１５０Ｗ以下、約１００Ｗ以下、又はこれ以下に維持されうる。

［００５３］ 前述のように、いくつかの実施形態では、水素は、ハロゲン前駆体と共に供給されうる。水素を含むことにより、フッ素又は塩素からの材料のエッチング速度が低下又は抑制され、これにより除去の程度が更に制御されうる。加えて、下にある材料が例えば、フッ素又は塩素ラジカルと接触して少なくとも部分的にエッチングしうる際に、希釈を増加させることにより、下にある材料との反応が更に阻害されうる。追加的に露出された材料を保護するために、ならびに酸化された材料の下にある窒化チタンを保護するために、水素は、ハロゲン含有前駆体の流量よりも大きい流量で供給されうる。例えば、ハロゲン含有前駆体が三フッ化窒素又は任意の他のハロゲン含有材料でありうるいくつかの実施形態では、水素対ハロゲン材料の流量比は、約１．５：１以上でありうる。水素対ハロゲン材料の流量比は、約２．０：１以上、約２．５：１以上、約３．０：１以上、約３．５：１以上、約４．０：１以上、約４．５：１以上、約５．０：１以上、約１０．０：１以上、又はこれを上回りうる。水素ラジカルはまた、フッ素及び／又は塩素が酸化材料と相互作用しながら、他の露出された材料を安定化処理するのを支援しうる。

［００５４］ エッチングプロセスに更なる制御を加えると、ハロゲン含有前駆体は、いくつかの実施形態ではパルス化され、エッチングプロセス全体にわたって、連続的に又は一連のパルスでのいずれかで供給されが、これは、一貫性があっても経時的に変化してもよい。パルス式の供給は、ハロゲン含有前駆体が流される第１の期間、及びハロゲン含有前駆体が一時停止又は停止される第２の期間によって特徴付けられうる。任意のパルス状動作のための期間は、いずれかの期間がより長くなる状態で、互いに類似していても異なっていてもよい。実施形態では、前駆体の期間又は連続フローのいずれかは、約１秒以上の期間にわたって実施され、約２秒以上、約３秒以上、約４秒以上、約５秒以上、約６秒以上、約７秒以上、約８秒以上、約９秒以上、約１０秒以上、約１１秒以上、約１２秒以上、約１３秒以上、約１４秒以上、約１５秒以上、約２０秒以上、約３０秒以上、約４５秒以上、約６０秒以上、又はこれより長くてもよい。時間はまた、これらの範囲のいずれかによって包含される任意のより小さい範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、前駆体の供給がより長い期間にわたって行われる際には、エッチング速度が増加しうる。

［００５５］ 本技術の実施形態による工程を実行することによって、窒化チタンは、他の酸化物、窒化物、又は露出した金属材料を含む他の材料に対して選択的にエッチングされうる。例えば、本技術は、金属、酸化ケイ素などのケイ素含有材料を含む誘電体、又は他の材料の露出領域に対して窒化チタンを選択的にエッチングしうる。本技術の実施形態は、窒化チタン又は他の金属窒化物を、酸化ケイ素、窒化ケイ素、チタン、又は他の材料のいずれかに対して、少なくとも約１００：１の速度でエッチングし、窒化チタンを、酸化ケイ素、窒化ケイ素、チタン、又は前述の他の材料のいずれかに対して、約２００：１以上、約３００：１以上、又はこれ以上の選択性でエッチングしうる。例えば、本技術のいくつかの実施形態に従って実行されるエッチングは、実質的又は本質的に酸化ケイ素、窒化ケイ素、チタン、又は他の材料を維持しながら、窒化チタンをエッチングしうる。本技術の実施形態によるエッチング工程を実行することによって、窒化チタンを正確に除去するために、実質的に自己制限的な除去動作が実行されうる。この動作は、熱収支制約を保護するために、従来の除去よりも低い温度で実行されうる。

［００５６］ 前述の説明では、説明の目的のために、本技術の様々な実施形態の理解を提供するために、多数の詳細が記載されてきた。しかしながら、当業者には明らかなように、特定の実施形態は、これらの詳細のうちのいくつかがなくても、又は追加の詳細を伴って実施されうる。

［００５７］ いくつかの実施形態を開示したが、当業者は、実施形態の主旨から逸脱することなく、様々な修正例、代替構造物、及び均等物が使用されうることを認識されよう。更に、いく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解釈すべきではない。加えて、方法又はプロセスは、順次又はステップで説明されうるが、工程は、同時に、又は列挙されたものとは異なる順序で実行されうると理解されたい。

［００５８］ 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狭い範囲、そしてその記載範囲のその他任意の記載された値又は介在する値も包含される。これら小さい範囲の上限及び下限は、その範囲に個々に含まれ、又はその範囲から除外される場合があり、小さい範囲に限界値のいずれかが含まれる、どちらも含まれない、又は両方が含まれる各範囲もまた、記載された範囲における明確に除外される任意の限界値を条件として、この技術範囲に包含される。記載された範囲が、限界値の一方又は両方を含む場合、これらの含められた限界値の一方又は両方を除外する範囲も含まれる。

［００５９］ 本明細書及び添付の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）」への言及は、複数のこのような前駆体を含み、「その層（ｔｈｅ ｌａｙｅｒ）」への言及は、当業者に知られている１つ又は複数の層及びその均等物への言及を含み、その他も同様である。

［００６０］ また、「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る場合、記載された特徴、整数、構成要素、又はステップの存在を特定することを意図しているが、１つ又は複数のその他の特徴、整数、構成要素、工程、動作、又はグループの存在又は追加を除外するものではない。

Claims (20)

1. 酸素プラズマ放出物を生成するために、半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域に酸素含有前駆体を流入させつつ、プラズマを衝突させることと、
   処理領域に収納された基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させることであって、前記基板が窒化チタン又は窒化タンタルの露出領域を画定し、前記接触させることにより、前記窒化チタン又は窒化タンタル上に酸化表面が生成される、処理領域に収納された基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させることと、
   ハロゲンプラズマ放出物を生成するために、ハロゲン含有前駆体を半導体処理チャンバの遠隔プラズマ領域に流入させつつ、プラズマを衝突させることと、
   前記窒化チタン又は窒化タンタル上の前記酸化表面を前記ハロゲンプラズマ放出物と接触させることと、
   前記窒化チタン又は窒化タンタル上の前記酸化表面を除去することと
   を含む、エッチング方法。
2. 前記ハロゲン含有前駆体がフッ素又は塩素を含む、請求項１に記載のエッチング方法。
3. 前記酸素含有前駆体が酸素であり、前記ハロゲン含有前駆体が三フッ化窒素を含み、前記方法が、
   水素を前記ハロゲン含有前駆体と共に流すこと
   を更に含む、請求項２に記載のエッチング方法。
4. 前記水素の流量が、前記ハロゲン含有前駆体の流量の少なくとも２倍である、請求項３に記載のエッチング方法。
5. 前記基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させることが第１の温度で実行され、前記基板を前記ハロゲンプラズマ放出物と接触させることが、前記第１の温度よりも低い第２の温度で実行される、請求項１に記載のエッチング方法。
6. 前記基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させることが第１の処理チャンバで実行され、前記基板を前記ハロゲンプラズマ放出物と接触させることが、前記第１の処理チャンバから分離した第２の処理チャンバで実行される、請求項５に記載のエッチング方法。
7. 前記基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させている間、前記半導体処理チャンバ内の圧力が約５Ｔｏｒｒ以下に維持される、請求項１に記載のエッチング方法。
8. 前記窒化チタン上の前記酸化表面を前記ハロゲンプラズマ放出物と接触させる前に、前記半導体処理チャンバの前記圧力を増加させること
   を更に含む、請求項７に記載のエッチング方法。
9. 前記エッチング方法が複数のサイクルについて実行される、請求項１に記載のエッチング方法。
10. 各サイクルで除去される前記窒化チタン又は窒化タンタル上の前記酸化表面が約１ｎｍ以下である、請求項９に記載のエッチング方法。
11. 前記エッチング方法が単一の処理チャンバで実行され、基板温度を約３００℃以下に維持している間に、前記エッチング方法が実行される、請求項１に記載のエッチング方法。
12. 半導体処理チャンバの処理領域に収納された基板を酸素含有前駆体と接触させることであって、前記基板が窒化チタンの露出領域を画定し、前記接触させることにより、約１ｎｍ以下の深さに制限された前記窒化チタン上の酸化表面が生成される、半導体処理チャンバの処理領域に収納された基板を酸素含有前駆体と接触させることと、
    前記酸素含有前駆体の流れを停止させることと、
    前記窒化チタン上の前記酸化表面を、フッ化水素、三フッ化窒素、二原子フッ素、三フッ化臭素、三フッ化塩素、六フッ化硫黄、二フッ化キセノン、三塩化ホウ素、五塩化タングステン、六塩化タングステン、又は二原子塩素を含むハロゲン含有前駆体と接触させることと、
    前記窒化チタン上の前記酸化表面を除去することと
    を含む、エッチング方法。
13. 前記基板を接触させる前に、前記酸素含有前駆体又は前記ハロゲン含有前駆体の一方又は両方のプラズマを形成すること
    を更に含む、請求項１２に記載のエッチング方法。
14. 前記ハロゲン含有前駆体がフッ素を含む、請求項１２に記載のエッチング方法。
15. 前記ハロゲン含有前駆体が三フッ化窒素を含み、前記方法が、
    水素を前記ハロゲン含有前駆体と共に流すこと
    を更に含む、請求項１４に記載のエッチング方法。
16. 前記水素の流量が、前記ハロゲン含有前駆体の流量の少なくとも２倍である、請求項１５に記載のエッチング方法。
17. 前記基板を前記酸素含有前駆体と接触させることが第１の温度で実行され、前記基板を前記ハロゲン含有前駆体と接触させることが、前記第１の温度未満の第２の温度で実行される、請求項１２に記載のエッチング方法。
18. 前記基板を前記酸素含有前駆体と接触させている間、前記半導体処理チャンバ内の圧力が約５Ｔｏｒｒ以下に維持され、前記エッチング方法が、
    前記窒化チタン上の前記酸化表面を前記ハロゲン含有前駆体と接触させる前に、前記半導体処理チャンバの前記圧力を増加させること
    を更に含む、請求項１７に記載のエッチング方法。
19. 半導体処理チャンバで酸素プラズマ放出物を生成することと、
    処理領域に収納された基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させることであって、前記基板が窒化チタンの露出領域を画定し、前記接触させることにより、前記窒化チタン上に酸化表面が生成される、処理領域に収納された基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させることと、
    前記半導体処理チャンバへの前記酸素プラズマ放出物の流入を停止させることと、
    前記処理領域内の圧力を第１の圧力から第２の圧力に増加させることと、
    前記半導体処理チャンバで、フッ化水素、三フッ化窒素、二原子フッ素、三フッ化臭素、三フッ化塩素、六フッ化硫黄、二フッ化キセノン、三塩化ホウ素、五塩化タングステン、六塩化タングステン、又は二原子塩素を含むハロゲン含有前駆体から、ハロゲンプラズマ放出物を生成することと、
    前記窒化チタン上の前記酸化表面を前記ハロゲンプラズマ放出物と接触させることと、
    前記窒化チタン上の前記酸化表面を除去することと
    を含む、エッチング方法。
20. 前記基板を前記酸素プラズマ放出物と接触させることが第１の温度で実行され、前記基板を前記ハロゲンプラズマ放出物と接触させることが、前記第１の温度よりも低い第２の温度で実行され、前記第２の温度が約３００℃以下である、請求項１９に記載のエッチング方法。

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