TW200814201A - Method and system for dry etching a hafnium containing material - Google Patents

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Description

200814201 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 的方法及系統，尤其係關於使用包含Β〇ι 以蝕刻含銓層的方法及系統。 4丞板上之含铪層 3及添加氣體的處理氣體 係關電漿處理以蝕刻基板上
=间’音人必需對high-k層進行_及移除，以使源極/没極 ^域產生石夕化，並在離子植入期間降低金屬雜質植入源極/汲極區 2^*險°然而’吾人必需對這些材料進行侧，同時使閘極結 構專專的損壞降至最低。 ’ 【發明内容】 、本發明係關於用以姓刻基板上之含铪層的方法及系統。此方 法包含，用具有BCL·及添加氣體的處理成分。此添加氣體可包 含·含氧的氣體、含氮的氣體、或含碳氫氣體、或其兩個以上的 200814201 -箱②Τί例，說明一種侧基板上之含铪層的方法，以及 包含方ΐ之指令的電腦可讀取記錄媒體，此方法 .將具有含铪層之基板配置在電漿處理系統中，1 圖案的遮罩層覆蓋於含給層；將基板的溫度升高朗. 將包含肌及添加氣體的處理齡導人t漿 产 理系統.中的處理成分形成電漿；以及將基板曝露 ==含^巾。聽域射包含：錢陳體、=圖體案 或3反虱的氣體、或其兩個以上的組合。 、 處理Γί=例，說明—_以侧基板上之含給層的電漿 以對含^進5；:丨電漿處理室，用以促進電漿從處理成分形成， 兩個以it厶含乳的氣體、含氮的氣體、或碳氫氣體、或其 【實施方式】 處理’為了說明且不限制之目的’將提出例如電喷 ΐΐίϊΐ殊幾何及各種處理之說明的特定細節。缺而】t 薄層„含：將例如光阻之麵才料的 光敏材料心圖二ϊ案轉印至基板上之下伏薄膜的遮罩。 過一她遮罩:使關如微影魏，將光敏材料透 用顯影劑移除絲=的光學儀ε)而暴露於輻射源，接著，使 或移除沒有：照射的區域(例如正型光阻的情況）， 罩層可包含^重^的區域(例如負型光阻的情況）。此外，此遮 在圖案進行飿刻期間，吾人通常會利用乾式電衆侧處理， 200814201 1中藉由將例二身:頻⑽，radi〇 fre_ncy)功率的 ίΐ量私至處理氣體，以加熱電子並導致隨後 i將：子成分的游離及解離，而從處理氣體形成 开抑mjs 侧處理’可㈣如制上述微影處理 的圖案轉印至薄膜堆疊内的下伏層，此薄膜 終端產品所期望之-或更多材料層。 上之^數# H至1G所示’其顯示包含形成在基板110 多晶;? 極堆疊，其具有多晶石夕層150或_-⑴閘 層J 声;^ ί電材料的高介電常數㈤㈣)介電 含金屬層140可二具有多晶石夕閘極電極。 ^ 及此=屬層可包含.：w、WN、WSix、Μ、Μ。、_、τ&、=、 -TaSiN、HfN、HfSi、HfSiN、Ti、TiN、TiSiN、Re、Ru 啖 pt。用 声與u十1g層上壬現較佳的可靠度及潛在較佳的鄉定 來說，此閘極介電材料可更包含介.i h= 層與基板之間的二氧化石夕(Si〇2)薄層 』 岭層’例如給氧化層（例如_或給二鹽層（二 薄膜堆疊1〇〇更包含圖型化瑭置爲 :而形成於其中之圖案的光阻層。此日外，舉n :: =含用以對遮罩層⑽進行圖型化的=㈣佈專=宜 reflectlve乂_呢）層 m，以及一或 150 如圖1BWC所示，吾人選擇此—連串用以將圖案轉印至薄 200814201 膜之下伏堆疊的蝕刻處理，明 整性，並且將所製造之帝萃壯耍f例如關鍵尺寸之轉印圖案的完 ，-個關鍵的蝕刻處理包含 J損= 或下伏Si〇2介面層12〇或兩者 = 貝壞夕晶矽層150 電膜130、 …、月/下’將圖木轉印至high-k介 ‘處理3 口用含^ hlgh—k層的處理包含使用慰Ch基的 化學1 品ΐ面明進行餘刻—°舉例而言，當使用HBr/ci2基的處理 性，=太親察到削2與多晶石夕之間具有大於1〇的 安邮例、:用1將圖案轉印至high~k介電層⑽内的圖 處包3.¥人含有们3及添加氣體的處理成分。此添加 乍，護氣體’藉以保護不期望進行蝕刻的表面。因 t，存Λ日if可提供修勤2與不期望進他刻的這也材 枓（例如夕日日矽及Si〇2)之間的蝕刻選擇性改善。 可包ί··含氧的氣體、含氮的氣體、或碳氫氣體(其 1為》，其中x&y係大於等於i的整數）、或其兩個以上的 i組合。舉封而言，此含氧的氣體可包含：〇2、N0、N〇2、N2〇、⑺、 ，C0”.或其兩個以上的組合。此外，舉例來說，此含氮的氣體可 巴含N2、或腿3、或其兩個以上的組合。再者，此碳氫氣體可包含·· C2H4 > CH4 ^ C2H2 ^ C2H6 vC3H4 ^ C3H6 ^ CsHs - C4H6 - 〇4Ηδ ^ C4H10 > CsHs - CsHio - ' C6He、GHl{)、或GHl2、或其兩個以上的組合。此處理成分可更包含 b 惰性氣體，例如鈍氣（例如He、Ne、Ar、Kr、Xe)。 依照一實施例，圖2所示之電漿處理系統i包含：電漿處理 室10 ;任選的診斷系統12，耦合至電漿處理室1〇 ;以及控制器 14，耦合至任選的診斷系統12及電漿處理室1〇。控制器14用以 執行處理配方，此配方包含至少一利用電漿以對含铪層進行蝕刻 的步驟，此電漿係由如上所述之包含BCh及添加氣體之處理成分 200814201 的導入所形成。此外，控制器14可隨意地用以接收至少一來自言务 新系統12的終點信號，並後處理該至少一終點信號，以精確地 定處理的終點。或者，’控· 14可個預定時間設定處理的線點。 在所顧示的實施例中，圖2所顯示的電漿處理系統i係利用電 對材料進行處理。電槳處理系統〗可包含蝕刻室。 7 圖3减不依照另—實施例之電漿處理系統充 ：ϊί：ΐ； ίϊ?；〇^ ' >、、 j用以促進在基板25之表面附进之虛王5 品域15中的電漿產生。吾人可經由氣體注 游離氣體或氣體混合物，並蜩敕虚理(…、、、員不）¥入可 顯干W用a n二Ϊ處麼力。舉例來說，控制機構（無 即，、工幫浦系統3〇。吾人可利用電f產峰箱宗; 献麵=表面的移除 板、300麵的基板、或尺恤板’例如_的基 $土气人可經由靜電籍制系統將基板25固定在美祐截么？η }· 再者，基板載台20可更包含右夂锸為Μ全口疋在基板載台20上。 之溫度的溫度控制系統。舉例期間用以控制基板25 high-k介電層的蝕刻處理_]=在用;^刻例如含铪層之 25之溫度升高至約30。。以上心^制糸統包含用以將基板 可包含㈣將基板25之溫度者，此溫度控制系統 者，此溫度控制系統可包含用 G 0 c以上的加熱系統。或 上的加熱_。或者，^=25=度升高至約脱以 度升高至約10(TC以上的加^=糸=包含用以將基板25之溫 用以將基板25之溫財高^Uf、，此溫度鋪彡統可包含 說，基板的溫度可從約5〇〇c ' 以上的加熱系統。舉例來 約loot：分佈。 '、、、50(：分佈，並且可從約50°C至 此外，例如在用以蝕刻 昆 制系統可包含用以將美叔穴曰曰夕層的蝕刻處理期間，此溫度控 之溫度升高至低於約loot：的加熱系 9 200814201 ;控以;=;= 此溫
的冷卻系統。 寻土板25之/皿度於約20至3(TC 控制系統。舉例:J包二ί:二:加熱系統或兩者的溫度 流’當進行綱液體 能，，熱能傳遞至熱交換系統(無顯示）；^自者^=_口 =熱 Ι-ί J ^ 20 〇 ^； :牛 Α从置ί基板载口 20内的熱—電加熱器/冷卻器。 美献9^^台2G可經由背織體供麟統促料能傳逆氣 252；5： 時，吾人可利基f處升南或降低之溫度的溫度控制 口::魏細如細壓力可在細的中央ί 巧ti他Γ施例中，例如電阻加熱元件的加熱/冷卻元件，或埶 含在電漿處理系統la _任何其他元件中。的h巾以及被包 %五^^=不的貫施例中 '基板載台20可包含電極，透過此電 ^可將RF功率耦合至處理空間15中的處理電漿。舉例來镜，
lRF 8 40 ^RF 偏厂“ i?fif板載台20，而使基板載台20在RF電壓下產生電性 J^h ^可肋加熱電子以形成並轉錢，或用以影響勒 雜子能齡料用，或兩者。在此構造中^ S作ί反應性離子飿刻⑽’ reacts lon etch)反應器，ί ? ^ιίι可作為接土1 面。典型的卵偏壓頻率可以分佈於〇.1ΜΗζ 知。ζ帛以進行電裝處理的RF纟、統係熟習本項技藝者所熟 10 200814201 至電配網路42可藉由降低反射功率而改善卵功率 飞〗i式寻夺）及自動控制方法係熟習本 板t爾峨㈣爾H °基
^ 25之上口p笔極52的直流（DC，⑶汀郎 =52可包含電極板。此電極板可包電板。外。 可包含一掺雜石夕的電極板。此DC電源的可 外此 此外，此DG電料包含韻DG _。DG f源；^^ 電
^ t^^Kelectrical filter)^ ^TdI 电源50的rf功率進行去耦合。 舉例而5，藉由％電源50施加至電極52的DC電壓可以分 1伏特⑺至約_v。DC電壓的絕對值較】；J怎 等的f ^並且DC電壓的絕對值更理想係具有大於 l 土較理心係為一負電壓，其絕對值大於產生在上部電極52之 二壓。面對基板載台2〇之上部電極52的表面可由含 真空幫浦系統30可包含渦輪分子式真空幫浦（TMp， ^bo-molecular vacuum pump)，其抽真空速度可達5000升/秒(及 大）’以及用_節腔室壓力的關。在習知用於乾式電裝侧 、兒漿處理I置中，吾人可利用1QQQ至3〇〇〇升/秒的TMp。TMp 可用於低壓處理，其壓力典型係小於50 mTorr。對高壓（即大於 100 mTorr)處理而言，吾人可使用機械升壓幫浦及乾式低真空幫 浦二再者，可將用以監視腔室墨力的裝置（無顯示）编合至電漿處 理室ίο。此壓力量測裝置可以係例如從MKS Instrumen1：s，
Inc. (Andover，ΜΑ)所購得之 Type 628B Baratron 絕對電容測壓 計。- ‘ 200814201 包含la更包含控制器9〇，缺 la的輪ί = f ^的㈣電壓’並且監測來自電漿處理系統 ^ "2; rf 4 4 s 40' •浦系統30 ,並錄交換資ζ'而ft體注入系統(無顯示）、真空幫 顯示h美柘/ϋ酱Ϊ 可耦合至背侧氣體傳送系統（無 *統(無顯i)，i缝5度4制，無顯示）、及/或靜電箝制系 處理配方啟動:述電H的程式可用以依照 膜的方法。控制器9。的一舉㈡輸入’以執行蝕刻薄 際嶋======_，或可經由網 而與電漿處理純la交|:#料°。^^1^少其中之一， 顧客位置（即元件製財⑽可_合至⑽網路的 倾即t_!_ 合至;供應商 可經由直接連接、内( Μ工制态、伺服器等等） 90而交換資料。卩、稱__路至少其中之—存取控制器 或圖ί之i以含係類似於圖2 中之一的磁場系祕機式旋轉其 ，及磁場強度。旋轉磁場的 或圖 任選的阻抗匹配網路72而將即功率 =產生器透過 加至上部電極52之你功率的頻率可以分佈=極0·^典型施 12 200814201 」00ΜΗζ。此外，典型施加至基板载台2〇(或下部 。 =可以分佈於約G. 1MHz至約麵Hz。舉例來;功率的 =的RF頻率可以係相當高於輕合至基板 ^^部電 再者，吾人可對從RF產生哭7〇 ς 20的砂頻率。 幅調變，或可對㈣產生器:25Q2=功率進行振 -=調變，或可對兩RF功率進行振幅調變;交理相二S進行振 -RF頻率的RF功率進行振幅調變。 處^較高
產生器π)及阻抗匹配網路72,以控制對上：二可f合至RF 輯及執行係熟1本項技“所‘ W率的 或可f&H5’任選的DC電源50可直接輕合至上部電極52, 鈐妗二占仗阻抗匹配網路之輸出端至延伸上部電極52的RF禮 輸線。电濾'波器可用以對來自DC電源5。的RF功率進去叙入傳 在圖δ所示之實施例中，電漿處理李 σ。 生344,的實施例，並且可更咖
功率係透過介電窗(無顯示)從感應線圈力8'J 15。典型施加至感應線圈80之RF功率的以 ㈡1GGMHz爾地，典型施加至基板載台撕或 ί 的頻率可以分佈於約Q.1MHz至約1_Z。此 ^曰式法拉弟屏敝板(slotted Faraday shield)(無顯示 =低感應賴8G與電漿之間的電雜合。.此外，控制器9〇 二= 產生益、8^及阻抗匹配網路84，以控制對感應線圈80 人·νί 在替代實施例中，感應線圈⑼可以係例如從變壓躺 / tranSfC>nner C〇Upled plasma)反應器連接電漿處 .理區域15的「螺旋」線圈或「盤形」線圈。感應輕合電浆⑽， in uctivel'y coupled plasma)源或變壓权合式電漿(Tcp)源係熟 習本項技藝者所熟知。 ， 或者，吾人可使用電子迴旋共振(ECR，electron εγ(：1οΐΓ〇η resonance)形成電漿。在又另一實施例中，吾人可從發射螺旋波 13 200814201 另—實_中’吾人可從傳播表面波而形成電 水母種源係熟習本項技藝者所熟知。 、 圖3、施例中’電漿處理系統1e可以係例如類似於
RfL ί, ,™，J 5 44 ? ,b*t 。至基板㊁一ζ選吝的阻抗匹配網路46而將RF功率耦合 -而吕’.典型施加於基板载台20之RF ^率者 〇. 1MHz至約2_ζ。第_RF “二功羊的頻革可以分佈於約 於第n生⑽;當高 幅調變。‘理二調變：或可對兩肪功率進行振 外，控制哭9〇ΐτ鉍人^乂回胙頻率的RF功率進行調變。此 .控制對基板載台20 及 及執行係熟習本項技藝者戶加。基板載台之RF系統的設計 舉例的方法。 述的元件及其組合。I 3各種讀’例如® 2至圖7所 含 BCL· 及 含氮的氣體、或碳氫氣體(t特徵^C HH包含：含氧的氣體、 1的整數）、或其兩個以上的=义二射=係大於等於 含·· 〇2、NO、而2、N2〇、C0 t ί 匕含氧的氣體可包 3 包含&、或亂、或其兩個以上的組合。 ^ ct CThCHVΓ'C2fl6'C3"'αΗ6'αΗ8' 的組合。此處理成分可更包含或其兩個以上 Ar、Kr、Xe)。 已3乱體，例如鈍氣（例如He、Ne、 舉例而言，處理參數空間可包含範圍約5虹町至約麵 14 200814201 mToq*的腔室壓力、範圍約isccm至約500sccni的BCL·處理氣體 流率、範圍約Isccm至約500sccm的〇2處理氣體流率、範圍約lsccm 至約500sccm的N2處理氣體流率、範圍約Isccm至約5〇〇sccm的 碳氫(CxHy)處理氣體流率、範圍約i〇sccm至約500sccm的紅處理 氣體流率、範圍約0至約2000W的上部電極（胍，u^er electrode)(例如圖5的元件52冰？偏壓、以及範圍約1〇至約 1000W的下部電極(LEL，lower electrode)(例如圖5的元件2〇)你 偏壓。同樣地，此上部電極的偏壓頻率可以分佈於約〇· 1MHz至約 200MHz，例如60MHz。此外，此下部電極的偏壓頻率可以八 約
0· 1丽z至約l〇(Mz，例如2MHz。 刀、、、 提出细例如圖5所述之電漿處理裝置钱刻 跳層的方法。⑽，此所討論的方法並不限制於本示 (=二呈二上部電極(祖)RF功率(瓦特，w)、下部電極 (LEL)RF功率、屋力（p ;〶托，mT〇rr)、基板溫度(τ 流率(,標準立方公分/分鐘，_) 士流率、⑶流率3 沁流率（seem)、CH4流率（sccm)、以及蝴時間（秒，％ $ 1 ^呈現：侧速率(埃/分鐘，A/min)、多晶独率 Η ' Hf〇2 Τ 1 Ϊ,? ' f ^Hf〇2 ^ Sl°2 ^^^^#^(Hf〇2/S1〇2) 表1所列之每一處理配方其 ς 15 200814201
S—( S .运 oo CD. 德‘ 樂 装. 樂 03 .〇 CNJ οι OO r i 樂 装， 寸 οά 樂 CO LO cji oa Si〇2 E/R (A/min) 卜 CO CO C<I CO I τ—Η LO τ—Η 1 CJS ϊ>- 寸· CO oo CO -1 ⑦ oo CD 多晶矽E/R (A/min) 〇〇 卜· 1—Η 1 03 oi CO 1 1 t CO 寸 CO CO ! LO τ—Η CO CO CO CO LO LO S t CQ 寸· 1 Hf〇2 E/R (A/min) 卜 LO LO oo t—1 寸 CO oo CM r—H CD CD r—H 寸 卜· CO CO CD t—H cr> CO CO CM 111 LO LO LO LO LO LO LO LO LO CH4 (seem) LO CO LO !*(. 另 cr> CD CO CO N2 (seem) CD CD CD CD CD CD cr> CD g 〇2 (seem) 〇 CD CD CD Ο LO CD cr> Ar (seem) cr> CD CD CD CD CD <〇 g r—H o G 3 PQ oo § τ*· Η t—H T—( LO T^—1 S r-H LO r—H § r—H t- τ—1: C-- r—^ h 〇0 CD o CD CD OJ ◦ CD 宕 <〇 CD CO CD CD oa /^\ al CD CD CD <〇 CD c〇 〇 <〇 CD i1 1 LO (M LO CN1 LO LO oa LO OQ LO OCI LO CM LO CXI LO CNI g ^ 8 CD CD C<3 CD 〇 CXI CD Q (XI o o 03 CD <〇 (XI o 〇 CD oa CD CD 200814201 t她之間會造成相當二=與 #(™^2〇〇w；LEL^.2M；p^]〇；-^ c，BCL· - 177sccm，以及ch4叫3_)矣頻屮 』υ ^ ΙΐϊΖΤ'^ .多、可碰⑽3與添加氣體的相對流率而對削2、 夕日日矽及SiO2提供不同的蝕刻特性。舉 「 T fl=2 ► 而相畜低比率的BCl3比CH4流率（例如處理終# q二曾岛 跳不足的侧。因此，在較 ;處理條件5)會導致 加氣體的流率，而在馳與多晶夕門° 整BCl3與添 ^ ’ f及在跳與抓之間^===== 人可调整BCL·與添加氣體的相對流率，而曰5者。 供大於30的钱刻選擇性，或在_^在〇=夕曰曰石夕之間提 刻選^朗於兩者t·大㈣、_彳^^於3_ 〇人應瞭解BCL·與添加氣體的相對流率可不 = :;;ί; = η 爾： 加氣體，添 的影響，具有此-技術領域之通常技術者透過上::乳體流率 定對於特定颠刻處理的期望流率。_而t，。^ 1揭露可決 計法(D0E，dedon rvf , . ° 口人可執行實驗設 期望相對流率哪experlments)而決定對於特定侧處理的 依照另一範例，圖8A及8B顯示Bc 之率對Hf〇2、多晶石夕及Si〇2之侧速率的影變：、J⑨極⑽? 察到：幸禺合至下部電極(LEL)的RF功率可用^敕=發明人已觀 率，即職的侧速率會隨著LEL功;〇铺刻速 人已觀察到:隨著相當高之_率的使用可二 17 200814201 率以在Hf〇2與多晶矽之間提# 古 用處理條件為UEL功率=2晴田一钱刻選擇性。例如，當使 lOOsccm ;以及 τ = 200ΐ 時，=_〇·，· _BCl3 流率= 會對LEL功率上至約22W之多曰石夕^而至約50W的變化 8A)。或者，當孤的流率從『夕的，積狀態產生影響（參考圖 '功率從約10W改變至約5⑽時，；加至19〇_ ’並且LEL …至膽之多糾上的 觀察到在既功率上 的流率，本案發明人可在較高的LEL功率 的馳侧速率，而維持在多晶石夕上的^作以達到車场 依照另一範例，圖8C、肋芬⑽日二 Hf〇2、多曰矽及ς·η mm 土肋及缒頭不添加氣體（比Bcls)對 腿夕日日石夕及Sl〇2姓刻速率的影響。本 使用處理條件為UEL功率=200W‘.LEL功至、已嬈不·备 BC]3 户秦-1⑽·微功率=25f ;P:i〇mTorr ;
HfO tr以及T =靴時，將CH4添加I肌流量 irU 而維持多晶石夕及Si〇2的沉積狀態（參考圖 w 1 9明人已觀察到：當使用處理條件為胍功率= T f 200?ί M ； P = 1〇 mT〇rr ； BC1"^ ^ 19°—·- 括少曰—im添加至Bch流量可影響腦2的飯刻，而維 -寺二阳夕及Si〇2的沉積狀態（參考圖8D)。此外，本案發明人又 觀祭到·當使用處理條件為UEL功率=2〇〇f ·，LEL功率二2 二 10 mTorr ; BCL·流率二 i9〇sccm ;以及 T = 2〇(rc 時，將 c〇 添 加至BCL·流量可影響Hf〇2的蝕刻，並且可使Hf〇2與Si〇2之間的蝕 刻選擇性/曾加，而維持多晶矽及Si〇2的沉積狀態（參考圖δΕ)。 •依照又另一範例，圖8F及8G顯示基板溫度對Hf〇2、多晶矽 ，Si〇2蝕刻速率的影響。本案發明人已觀察到：在某些包含添加 氣體的處理條件下，基板溫度從約75°C至約200°C的變化會引起 Hf〇2钱刻速率的增加，而維持多晶矽及Si〇2的沉積狀態。此外， 本案發明人已觀察到:在某些不包含添加氣體的處理條件下，基 板溫度從約75°C至約200°C的變化會引起Hf〇2蝕刻速率的增加 而維持多晶矽的沉積狀態，並且在Hf〇2與Si〇2之間維持大約相同 18 200814201 的侧選擇性。舉例來說，當使 欠从 LEL 功率=50W ; p = 1〇 虹。^ 用 ^牛為 UEL 功率=200W，· 流率=13sccm時，基板溫度從約75^ ~ 177sccm，以及Cm 脇侧速率的增加(從約2()埃〜=約2GG°C的變化會影響 多晶石夕及Si〇2的沉積狀態（參考圖 ')里至 =3〇埃/分鐘）’而維持 處理條件為UEL功率=麵；既功)❹㈣舉例而言，當使用 以及BCL·流率=i9〇sccm時，基板、声^，p - W mT〇rr， 化會影響跳糊速率肌至約2G(TC的變 鐘），而維持多晶石夕的沉積狀態，並且H 至約^矣/分 相同的酬選擇性（參考圖8F)。在_與Sl〇2之間維持大約 圖9呈現在依照本發明實施你 系統可上?+_ 度升=二基==^^ °C以上H十土 可將此基板溫度升高至約50 又或者I將此基板溫財高至約饥以上的溫度。 、升高至約靴社或甚至· °C以上的 皿度舉例來巩，此基板溫度可分佈於 可分佈於約5(TC至約默。 ㈣至約25〇C，亚且 體可If 々mm氣體的處理成分。此添加氣 置中=3 ί的讀、含氮的氣體、或碳氫氣體(其特徵為⑽， 二中係大於等於1的整數）、或其兩個以上的組合。舉例而 ‘ 氣體可包含：〇2、Ν〇、Ν〇2、Ν20、ω、或e〇2、或其兩 立^的、、且5。此外’例如’此含氮的氣體可包含队、或胍、或 上的組合。再者，此碳氫氣體包含：⑽、既、》、《、
二 C晶、C3H8、C4H6、C4H8、C—.、、C5H1〇、C 個以上的組合。此纽成分可更包含惰性氣體，例如鈍氣 (例如 He、Ne、Ar、Kr、Xe)。 19 200814201 處理系統中的處理成分形成電漿。、 於巾將具有含給層的此基板曝露 以對此含給層進行ϋ案蝴。哪成的電漿， 雖然以上只詳述本發明的某些實施孰羽 ?易=ΐ此ϊ沒有實質上離開本發明嶄新:ί示及ΐ:的ί'! 晴多修改。因此，所有此種上 【圖式簡單說明】 在隨附圖式中·· 的程;^示意圖；’員示依…、員轭例之用以圖型化蝕刻薄膜堆疊 圖2顯示依照實施例電嗜 圖3顯示依昭另j理糸統的簡化概略圖； 圖4顯示依昭另讀處理系統的概略圖； 圖5顯示=軸系統的概㈣ 圖6顯示依昭另一甩槳處理系統的概略圖； 圖7顯示依電漿處理系統的概略圖； 圖8A至如顯_ 貝人^裝處理系統的概略圖； 圖9呈現層的示範處理資料;及 層的方法。 “例理系統巾蝴基板上之含铪 【主要元件符號說明】 電默處理系、统 ^電漿處理系統 - 電漿處理系統 ^電漿處理系統· 電漿處理系統 e電漿處理系統 200814201 ίο電漿處理室 12診斷系統 14控制器 15電漿處理區域 20基板載台 25基板 30真空幫浦系統 40 RF產生器 42 阻抗匹配網路 44 RF產生器 46 阻抗匹配網路 5 0 直流電源 52 上部電極 60磁場系統 70 RF產生器 72 阻抗匹配網路 80感應線圈 82 RF產生器 84 阻抗匹配網路 90控制器_ 100薄膜堆疊 110基板 120介面層 130高介電常數介電層 140金屬或含金屬層 150多晶矽層 160硬質遮罩層 170抗反射塗佈層 180遮罩層 200814201
馨 400 程序 〆 . 410將具有含铪層的基板配置在電漿處理系統中的步驟 420升高基板溫度的步驟 430 導入具有三氯化硼及添加氣體之處理成分的步驟 440形成電漿的步驟 450 曝露基板的步驟 22

Claims (1)

  1. 200814201 十、申請專利範圍： 1· 一^重钱刻基板上之含給層的方法，包含： 將具有該含铪層之該基板配置在一電漿處 定有一圖案的一遮罩層覆蓋於該含铪層； 糸、、充中，、中界 將該基板的溫度升高至約30°C以上； 統； •將包含BCL·及-添加氣體的-處理成分導人該電漿處理系 攸該電漿處理系統中的該處理成分形成電漿；及 將該基板曝路於该電漿以將该圖案钕刻於該含铪層中。 2:如專利範目第丨項之細基板上之含給層的方法，其中該 導入處理成分的步驟更包含導入一,隋性氣體。 ’、 3.如申請專利範圍第2項之钱刻基板上之含铪層的方法，立中該 導入惰性氣體的步驟包含導入一鈍氣。 \ ’、 4·如申叫專利範圍第1項之钱刻基板上之含給層的方法，直中該 導入添加氣體的步驟包含：導入一含氧的氣體、一含氮的^體、 或一碳氫氣體(該碳氫氣體的特徵為CxIIy，其中x及y係大於等於 1的整數）、或其兩個以上的組合。 ‘..... 5·如申請專利範圍第4項之蝕刻基板上之含铪層的方法，盆中哼 導入添加氣體的步驟包含導入一包含〇2、N〇、N〇2、N2〇、ω、或' 或其兩個以上之組合的含氧氣體。 入添加氣體的步驟包含導入一包含沁、ΝΉ3、 的含II氣體 6·如申，專利範圍第4項之钱刻基板上之含铪層的方法，其中該導 或其兩個以上之組合 23 200814201 7·如申請專利範圍第4項之蚀刻基板上之含铪層的方法，其中該 導入添加氣體的步驟包含導入一包含qjj4、CH4、C2H2、GH6、C3H4、 C3H6、C3H8、C4H6、C4H8、C4H1G、C5H8、C5H1。、CsHe、OilG、或 〇61112、或 <其兩個以上之組合的碳氫氣體。 ^ / -8·如申請專利範圍第1項之姓刻基板上之含铪層的方法，其中該 - 導入添加氣體的步驟包含導入CH4 〇 9·如申請專利範圍第1項之姓刻基板上之含銓層的方法，苴中該導 入添加氣體的步驟包含導入cm及沁。 10·如申請專纖圍第丨項之侧基板上之含給層的方法，盆 I己ϊΐ有含給層之基板的步驟包含：配置具有—給氧化層 矽酸鹽層的一基板。 _ ^ ^ ^ ^ 11.如申請專利範圍第丨項之蝕刻基板上之 配置具有含給層之基板的步驟包含配置具有_;^、層的 =·宭如呈ttfi範圍第1項之侧基板上之含給層的方法，1中嗲 ΐίί Hi之基板的步驟包含：配置具有-_層、」多b 層以及一 Sl()2層的一基板。 夕日日石夕 13.如申請專利範圍第丨項之蝕刻基板上之 高該基板溫度的步驟包含職溫度升高至約5^以2法，其中升 14·如申請專利範圍第12項之蝕刻基板上人 、 將該基板曝露於該電漿以促進該圖案蝕刻的；；^人方其中 層與該多晶矽層之間達到一大於等於約1〇 、、二·在該含給 及在該含铪層與該祕層之雜，卜大於等於心 24 200814201 性 15. 如中請專利細第12項之侧基板上之 將該基板曝露於該電漿以促進 方法；其中 層與該多轉層之間_—大於驟包含：在該含給 及在該含給層與該Si〇2層之間到於=刻選擇性，以 性。 4於30比1的__ 16. 如申請專利範圍第i項之蝕刻基板 =亥，的步驟包含將功率電容_合至該H的=，其中形 性耦合至該電漿，或其兩個以上的組合。电水，或將功率感應 17. 如申請專利制第丨項之·彳基板上之含 成該電漿的步驟包含將射頻(RF，radi〇 °曰，方法’其中形 其上設置該基板的一基板載台。 灯）功率輕合至於 18·如申請專利範圍第丨項之蝕刻基板上之含鈐 +、 電極，該電極係面 成該電漿的步驟包含將射頻（砂)功率輕合至^ 法，其中形 對於其上设置該基板之一基板載台而設置。 包含： 以對該含铪層進 19· 一種用以蝕刻基板上之含铪層的電漿處理系 一電漿處理室，用以促進電漿形成於其中 行蝕刻；及 ’ 控制器，耦合至該電漿處理室並用以 配方包含： 將BC13導入該電漿處理室；及 理配方，該 將包含一含氧氣體、一含氮氣體、或一 個以上組合的-添加氣體導入該電漿處理^ 制，= 疋流率導入該BCL·及該添加氣體。 、中以扰制抑以預 25 200814201 20·如申請專利範圍第1項之钱刻基板上之含铪層的方法]其中導 入一處理成分的步驟包含以預定流率導入該BC13及添加氣^，以 在Hf〇2與多晶石夕之間提供一大於1〇的敍刻選擇性，以及在财〇2 與Si〇2之間提供一大於1Q的儀刻選擇性。 21·如申凊專利範圍第1項之钱刻基板上之含铪層的方法，其中升 高該基板溫度的步驟包含將該溫度升高至約以上。 2一2·如申請專利範圍第1項之蝕刻基板上之含銓層的方法，其中升 冋5亥基板溫度的步驟包含將該溫度升南至約i〇〇°c以上 23·如申請專利範圍第1項之|虫刻基板上之含給層的方、直 高該基板溫度的步驟包含將該溫度升高至約2〇〇^以」’，、中升
    十一、圖式： 26
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