TWI766014B - 在溝槽的側壁或平坦表面上選擇性地形成氮化矽膜之方法 - Google Patents
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Abstract
一種在溝槽中製造層結構之方法，包括：在上表面、及溝槽之底表面及側壁上，同時形成含有Si-N鍵的介電膜，其中形成於上表面及底表面上之膜的頂部/底部部分及形成於側壁上之膜的側壁部分藉由在兩個電極間(基板平行於兩個電極置放於其間)施加電壓所激發之電漿的轟擊而被賦予不同的耐化學性質；及藉由濕式蝕刻實質地移除該膜的頂部/底部部分及側壁部分之任一者而非兩者，其根據不同的耐化學性質將該膜之頂部/底部部分及側壁部分中的一者較另一者更優勢地移除。
Description
本申請案係2016年2月19日提出申請之美國專利申請案第15/048,422號之部分連續案，將其揭示內容之全體以引用的方式併入本文。申請人/發明人於此明確地撤回及收回於任何母案、子案或相關申請歷程中關於本申請案所支持之任何標的事項之任何先前放棄或否定聲明。
本發明大致係關於一種在形成於基板之上表面之溝槽中製造層結構的方法，該層結構由含有Si-N鍵之介電膜所構成。
在大型積體電路(LSI)之製造過程中，存在若干用來在溝槽中形成側壁之製程。側壁係用作間隔件或用於阻擋自溝槽之側表面蝕刻結構。習知側壁係藉由在溝槽之表面上形成仿形膜，及隨後藉由不對稱蝕刻移除形成於其中形成溝槽之上表面上之其部分及形成於溝槽之底表面上之部分來形成。然而，當採用此一形成方法時，需要過度蝕刻來移除側壁之基腳(其中側壁之厚度在底部附近及底部處增加)，從而形成一斜度。過度蝕刻會導致蝕刻下伏層及導致損壞層結構。
關於相關技術之問題及解決方案的任何論述，僅為提供本發明之背景脈絡而包括於本揭示中，不應被視為同意該論述的任何或全部在本發明完成之際為已知。
在一些具體實例中，形成於其中形成溝槽之基板之頂表面上及溝槽之底表面上之膜及形成於溝槽之側壁上之膜具有不同之與濕式蝕刻相關聯的膜性質(即膜性質的方向性控制)。在基板(於其中形成溝槽)之頂表面上及溝槽之底表面上所形成之膜，與在溝槽之側壁上所形成之膜，其等具有和濕式蝕刻相關聯的膜性質(即膜性質的方向性控制)為不同。藉由使基板經受濕式蝕刻，可選擇性地移除形成於溝槽之頂部/底部表面上之膜或形成於溝槽之側壁上之膜，即在溝槽結構中選擇性地形成在水平方向中延伸之膜或在垂直方向中延伸之膜。根據以上方法，溝槽結構中之水平或垂直層可僅藉由濕式蝕刻選擇性地形成，而不用以乾式蝕刻作為蝕刻手段(即膜形成的方向性控制)。
在一些具體實例中，具有方向性受控膜性質之膜可為藉由電漿增強型化學氣相沉積(PECVD)或電漿增強型原子層沉積(PEALD)來沉積的氮化矽膜。或者，在一些具體實例中，在無方向性控制下沉積氮化矽膜，然後處理膜以提供膜性質的方向性。換言之，當在沉積膜期間或沉積膜之後於氮化矽膜上施行離子轟擊時，雜質可自膜移除，藉此導致膜之緻密化及改良膜品質；然而，當離子轟擊經加強且在垂直於膜之方向中於介電膜上不對稱地施行時，膜品質降級，因而解離Si-N鍵，減小膜密度，並提高濕式蝕刻速率。以上現象完全係在意料之外，因為一般相信離子轟擊會導致膜之緻密化及使濕式蝕刻速率減小。離子轟擊之強度可藉由使用平行板電極組態所產生之電漿(例如，電容耦合電漿)來在方向性上受控制，其可控制離子的入射方向、離子劑量、及離子能量。基 於不意欲限制本發明的以上原理，可控制膜性質的方向性。
為了概述本發明之態樣及相對於相關技術所達成之優點的目的，在本揭示中描述本發明之某些目標及優點。當然，應明瞭無須所有該等目的或優點皆可根據本發明之任何特定具體實例來達成。因此，舉例而言，熟習此項技術者將認知到，可以如本文中所教示般地達成或最佳化一個優點或一組優點而無須達成本文中可能教示或建議之其他目標或優點的方式來體現或實施本發明。
本發明之其他態樣、特徵及優點將由隨後之詳細描述更加明白。
1:基板
2:導電平板電極；下部載台
3:反應室
4:導電平板電極；噴淋板
5:轉移室
6:排氣管線
7:排氣管線
11:內部
12:另一側
13:圓管
14:分隔板
16:內部
20:HRF功率
21-24:氣體管線
30:瓶(儲槽)
51:基板
51a:底表面
51b:頂表面
51c:側壁
52:部分
53a:底部部分
53b:頂部部分
a-e:閥
S1-S43:步驟
現在將參看意欲說明而非限制本發明之較佳具體實例的圖式來描述本發明之此等及其他特徵。該等圖式經大大簡化以用於說明性目的且未必按比例繪製。
圖1A為可用於本發明之一具體實例中的用於沉積保護膜之PEALD(電漿增強型原子層沉積)設備之示意性表示圖。
圖1B說明可用於本發明之一具體實例中的使用流通系統(flow-pass system，FPS)的前驅體供應系統之示意性表示圖。
圖2係說明根據本發明之一具體實例製造層結構之步驟的流程圖。
圖3係說明根據本發明之另一具體實例製造層結構之步驟的流程圖。
圖4係說明根據本發明之又另一具體實例製造層結構之步驟的流程圖。
圖5係說明根據本發明之又另一具體實例製造層結構之步驟的流 程圖。
圖6係說明根據本發明之一不同具體實例製造層結構之步驟的流程圖。
圖7係顯示根據本發明之一具體實例，形成於頂表面上之膜及形成於溝槽之側壁上之膜之RF功率與濕式蝕刻速率間的關係圖，其顯示臨限(參考)RF功率。
圖8顯示根據本發明之具體實例形成之氮化矽膜之橫截面圖的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
圖9顯示根據本發明之一具體實例形成之氮化矽膜之橫截面圖的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
圖10說明根據本發明之一具體實例形成之氮化矽膜的橫截面圖。
圖11說明根據本發明之另一具體實例形成之氮化矽膜的橫截面圖。
圖12係顯示根據本發明之一具體實例之SiN膜之RF功率與Si-N峰強度[au]間的關係圖。
圖13係顯示根據本發明之一具體實例之SiN膜之RF功率與密度[g/cm3]間的關係圖。
圖14係顯示根據本發明之一具體實例，形成於頂表面上之膜及形成於溝槽之側壁上之膜之電漿密度與濕式蝕刻速率間的一般關係圖。
圖15顯示根據本發明之具體實例形成之氮化矽膜之橫截面圖的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
圖16顯示根據本發明之其他具體實例形成之氮化矽膜之橫截面圖的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
圖17顯示根據本發明之又其他具體實例形成之氮化矽膜之橫截 面圖的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
在本揭示中，「氣體」可包括汽化之固體及/或液體且可由單一氣體或氣體混合物構成。在本揭示中，經由噴淋頭引入至反應室之製程氣體可包含前驅體氣體及添加劑氣體、基本上由前驅體氣體及添加劑氣體組成或由前驅體氣體及添加劑氣體組成。前驅體氣體及添加劑氣體通常係作為混合氣體或個別地引入至反應空間。前驅體氣體可利用載氣(諸如稀有氣體)引入。添加劑氣體可包含反應物氣體及稀釋氣體(諸如稀有氣體)、基本上由反應物氣體及稀釋氣體(諸如稀有氣體)組成或由反應物氣體及稀釋氣體(諸如稀有氣體)組成。反應物氣體及稀釋氣體可作為混合氣體或個別地引入至反應空間。前驅體可包含兩種或更多種前驅體，而反應物氣體可包含兩種或更多種反應物氣體。前驅體係化學吸附於基板上的氣體且通常含有構成介電膜之基質之主要結構的類金屬或金屬元素，而用於沉積的反應物氣體係當氣體經激發以將原子層或單層固定於基板上時與化學吸附於基板上之前驅體反應的氣體。「化學吸附」係指化學飽和吸附。可使用除製程氣體外之氣體(即，非通過噴淋頭引入之氣體)來(例如)密封反應空間，該氣體包括諸如稀有氣體之密封氣體。在一些具體實例中，「膜」指用以覆蓋整個目標或所關注表面，實質上無針孔地在垂直於厚度方向之方向上連續地延伸之層，或簡單地，覆蓋目標或所關注表面之層。在一些具體實例中，「層」指形成於表面上的具有特定厚度之結構，或膜之同義詞或非膜結構。膜或層可由具有特定特性之離散單一膜或層或多個膜或層構成，且相鄰膜或層之間的邊界可以或可不清晰且可基於相鄰膜或層之物理、化學及/或任何其他特性、形成製程或順序及/或功能或用途而確定。
在本揭示中，「含有Si-N鍵」可指特徵在於一或多個Si-N鍵，其 具有實質上由一或多個Si-N鍵構成的主要骨架，及/或具有實質上由一或多個Si-N鍵構成的取代基。含有Si-N鍵的介電膜包括，但不限於，SiN膜及SiON膜，其具有約2至10、通常約4至8之介電常數。
在本揭示中，「退火」指處理材料以成為其穩定形式，例如，存於組分中之末端基團(諸如醇基及羥基)經更穩定基團(諸如Si-Me基)置換及/或形成通常導致膜之緻密化之更穩定形式(諸如Si-O鍵)的製程。
此外，在示內容中，除非另外指明，否則冠詞「一」係指一個物種或包括多個物種之屬。在一些具體實例中，術語「由......構成」及「具有」獨立地指「通常或廣泛地包含」、「包含」、「基本上由......組成」或「由......組成」。此外，在本揭示中，在一些具體實例中，任何已定義之意義未必排除一般及慣用意義。
此外，在本揭示中，變數之任何兩個數目可構成變數之可工作範圍，此係因為可工作範圍可基於例行工作而判定，且所指示之任何範圍可包括或排除端點。另外，所指示的變數之任何值(不管該等值是否用「約」指示)可指精確值或近似值且包括等效值，且在一些具體實例中可指平均值、中值、代表值、多數值等。
在本揭示中未規定條件及/或結構之處，熟悉本技藝者可鑒於本揭示按常規實驗容易地提供此等條件及/或結構。在所有已揭示具體實例中，於一具體實例所使用之任何元件可由與其等效的任何元件替換，包括用於預期目的而在本文中明確地、必須地或固有地揭示之彼等元件。此外，本發明同樣可適用於設備及方法。
將針對較佳具體實例來說明該等具體實例。然而，本發明不限於該等較佳具體實例。
一些具體實例提供一種在形成於基板之上表面之溝槽中製造層 結構的方法，該層結構由含有Si-N鍵之介電膜所構成，其包括：(i)在上表面、及溝槽之底表面及側壁上，同時形成含有Si-N鍵的介電膜，其中形成於上表面及底表面上之介電膜的頂部/底部部分及形成於側壁上之介電膜的側壁部分藉由在兩個電極間(基板平行於兩個電極置放於其間)施加電壓所激發之電漿的轟擊而被賦予不同的耐化學性質；及(ii)藉由濕式蝕刻實質地移除介電膜的頂部/底部部分及側壁部分之任一者而非兩者，其根據不同的耐化學性質將介電膜之頂部/底部部分及側壁部分中的一者較另一者更優勢地移除。術語「同時形成」可指在相同製程中、或在相同步驟中大致或實質上同時地形成，其包括在相同製程中、或在相同步驟中大致或實質上同時地沉積，及/或在相同製程中、或在相同步驟中大致或實質上同時地處理。在本揭示中，術語「實質」或「實質地」可指由熟悉技藝人士認可對於預計用途或功能而言充分的足夠、顯著、或實質的量、尺寸、時間、或空間(例如，相對於全體或參考值至少70%、80%、90%、或95%)。
圖2係說明根據本發明之一具體實例製造層結構之步驟的流程圖。步驟S1及步驟S2分別對應於步驟(i)及(ii)。在步驟S1中，藉由使用電漿轟擊，在溝槽上方形成具有膜性質之方向性的介電膜。電漿轟擊可於膜沉積期間或膜沉積完成後施行。在步驟S2中，根據膜之頂部/底部部分與膜之側壁部分間之膜性質的差異，膜之其中一個部分較另一個更優勢地被濕式蝕刻所蝕刻，從而僅於層結構中留下其中一個部分。
在步驟S2中，濕式蝕刻係，例如，使用氟化氫(HF)之溶液來進行。
藉由調整藉由在兩個電極間(基板平行於兩個電極置放於其間)施加電壓所激發之電漿的轟擊，形成於上表面及底表面上之介電膜的頂部/底部部分及形成於側壁上之介電膜的側壁部分可被賦予不同的耐化學性質。電漿係具高自由電子含量(約50%)的部分游離氣體，且當電漿係藉由在平行電極之間施加AC電壓來激發時，離子藉由在電漿鞘與下方電極之間發展出的自dc偏壓 (VDC)加速並在垂直於膜的方向(離子入射方向)上轟擊置於下方電極上之基板上的膜。電漿之轟擊可以電漿密度或離子的動能(離子能量)來表示。電漿密度主要可藉由調整壓力及RF功率來調節(壓力愈低及功率愈高，電漿密度就變得愈高)。電漿密度亦可藉由施加具有針對隨後離子設定之較低頻率(<1MHz)之dc偏電壓或AC電壓來調節。電漿密度可使用探針方法來測定(例如，「使用混成蘭牟而(Langmuir)探針及微波干涉儀方法的高準確度電漿密度測量」，Deline C等人，Rev.Sci.Instrum.2007年11月；78(11)：113504，將其揭示內容之全體以引用的方式併入本文)。當將探針插入電漿中及對其施加電壓時，電流流過探針，其被稱為「離子飽和電流」(Ii)，其可計算如下，然後可如下計算電漿密度(Np)：
；
，其中Ii：離子飽和電流[A]；A：探針之表面積[m2]；e：電子電荷[C]；Ne：電子密度[m-3]；k：波茲曼常數(Boltzmann’s constant)[J/K]；Te：電子溫度[K]；M：離子質量[kg]。
圖14係顯示根據本發明之一具體實例，形成於頂表面上之膜及形成於溝槽之側壁上之膜之電漿密度與濕式蝕刻速率間的一般關係圖。在此圖中，耐化學性質係由濕式蝕刻速率來表示。在膜的頂部/底部表面上，電漿轟擊係大致在垂直於膜表面的方向中施行，而在膜的側壁表面上，電漿轟擊係大致在平行於膜表面的方向中施行。當電漿密度低時，形成於溝槽之頂部/底部表面上之膜的濕式蝕刻速率低，此乃因施加於膜上之電漿中所含之離子可移除雜質及導致膜之緻密化。然而，由於離子劑量高至增強Si-N鍵之解離，因此形成於頂部/底部表面上之膜的濕式蝕刻速率如圖14所示隨電漿密度增加而增加。另一方面，當電漿密度低時，形成於溝槽之側壁表面上之膜的濕式蝕刻速率高，此乃因施加於膜上之電漿中所含之離子的劑量不足以移除雜質及導致膜之緻密化。然而，形成於側壁表面上之膜的濕式蝕刻速率如圖14所示隨電漿密度增加而減 小。換言之，形成於頂部/底部表面上之膜的膜品質隨電漿密度增加而降級，而形成於側壁表面上之膜的膜品質隨電漿密度增加而改良。因此，在電漿密度中存在頂部/底部表面上之膜的膜品質(或膜特性)與側壁上之膜的膜品質實質上相等的臨限點，即顯示形成於頂部/底部表面上之膜之電漿密度與濕式蝕刻速率間之關係之線與形成於側壁上之膜之電漿密度與濕式蝕刻速率間之關係之線如圖14所示於臨限點處相交。頂部/底部表面上之膜的膜特性與側壁表面上之膜的膜特性在臨限點處反轉。因此，藉由調整電漿密度，可形成具有膜性質之方向性的膜。當將電漿密度設為低於臨限點時，側壁上之膜可較頂部/底部表面上之膜更優勢地被濕式蝕刻移除，而當將電漿密度設為高於臨限點時，頂部/底部表面上之膜可較側壁上之膜更優勢地被濕式蝕刻移除。因此，可製得期望的層結構。
在圖14中，交點(臨限點)根據電壓施加期間、頻率、壓力、電極間之距離、溫度等改變，其中，一般而言，電壓施加期間愈長、及壓力愈低，交點處的電漿密度就變得愈低。應注意當壓力、RF功率、電壓等為恆定時，可於濕式蝕刻速率與平行電極間的RF功率之間獲得與圖14所示者實質上相似的關係。臨限點可在步驟(i)及(ii)之前基於本揭示內容及常規實驗來確定。因此，在一些具體實例中，用於製造層結構之方法進一步包括，在步驟(i)及(ii)之前，重複以下步驟以確定臨限點(參考點)：(a)在與步驟(i)相同的條件下同時形成介電膜，僅除了改變電壓作為變數；及(b)在與步驟(ii)相同的條件下藉由濕式蝕刻實質地移除介電膜的頂部/底部部分及側壁部分之任一者而非兩者。
圖3係說明根據本發明之一具體實例製造層結構之步驟的流程圖。步驟S11對應於步驟(a)及(b)，及步驟S12及S13分別對應於步驟(i)及(ii)。在步驟S11中，確定用於逆轉膜之頂部/底部部分及側壁部分之膜特性之用於電漿轟擊的臨限電壓。在步驟S12中，藉由使用在參照經確定之臨限電壓作調整之電壓下的電漿轟擊，在溝槽上方形成具有膜性質之方向性的介電膜。舉例來說，當 在步驟S12中於電極間施加高於臨限電壓的電壓時，膜之頂部/底部部分的濕式蝕刻速率變得高於膜之側壁部分的濕式蝕刻速率，從而導致在步驟S13中藉由濕式蝕刻優勢移除膜的頂部/底部部分，而非膜的側壁部分。另一方面，當在步驟S12中於電極間施加低於臨限電壓的電壓時，膜之側壁部分的濕式蝕刻速率變得高於膜之頂部/底部部分的濕式蝕刻速率，從而導致在步驟S13中藉由濕式蝕刻優勢移除膜的側壁部分，而非膜的頂部/底部部分。
當未使用平行電極組態(例如，在低壓化學氣相沉積(LPCVD)中藉由使用反應物)於膜上施行離子轟擊時，由於LPCVD中之反應物並不會產生不對稱離子轟擊，因此將不會獲得諸如圖14所示的臨限點，即不會產生膜性質的方向性。舉例來說，美國專利公開申請案第2003/0029839號揭示LPCVD，其中植入諸如N2 +之含氮離子以形成氮增濃層，隨後熱退火以促進層中之Si-N及N-H鍵來減小層之濕式蝕刻速率。相對地，在本發明之一些具體實例中，在頂部/底部層上施行使用氮的不對稱電漿轟擊，其不會使層中之氮增濃，而係解離Si-N鍵並降低層密度，藉此相對於形成於溝槽側壁上之層的濕式蝕刻速率，提高形成於頂部/底部表面上之層的濕式蝕刻速率。以上，當Si-N鍵解離時，形成Si懸鍵及N懸鍵，其最終由氫封端，從而形成N-H鍵及Si-H鍵。由於解離Si-N鍵的結果，層密度減小，且濕式蝕刻速率增加。因此，在一些具體實例中，在步驟(i)及(ii)之間未進行熱退火(諸如在900℃下)以避免頂部/底部層之緻密化(即避免降低頂部/底部層的濕式蝕刻速率)。此外，在一些具體實例中，離子之入射能量低於大約200eV(電漿電位係大約100至200V)，其為低於美國專利公開申請案第2003/0029839號中所揭示者(0.5至20keV)。如同LPCVD中之反應物，由於熱ALD及遠端電漿沉積之電漿亦未產生不對稱離子轟擊，即未產生膜性質之方向性，因此於熱原子層沉積(ALD)中之反應物及遠端電漿沉積之電漿未形成諸如圖14中所示之臨限點。此外，當使用諸如具有低電子溫度及入射離子之低離子動能 之表面波電漿(SWP)的電漿時，離子轟擊的作用非常有限，因此，未發生膜降解，且因此，很難產生膜性質的方向性。再者，即使當於由氧化矽所構成之膜上施行電漿轟擊時，氧化矽膜之膜品質亦未降級，因此，很難產生膜性質的方向性。
在一些具體實例中，電漿係藉由向兩個電極中之一者施加RF功率所激發的電容耦合電漿(CCP)。此外，在一些具體實例中，可使用感應耦合電漿(ICP)、電子迴旋加速器共振(ECR)電漿、微波表面波電漿、大喇叭波電漿等作為電漿，其中視需要而向電極施加偏電壓以提高電漿與電極間的dc偏電壓。
在一些具體實例中，RF功率高於介電膜之頂部/底部部分之耐化學性質與介電膜之側壁部分實質上相等時的參考RF功率，其中濕式蝕刻相對於介電膜之側壁部分選擇性地移除介電膜之頂部/底部部分。
在一些具體實例中，電漿係Ar、N2、及/或O2或具有高於氫或氦之原子序之其他原子的電漿。
在一些具體實例中，溝槽具有10至50nm(通常15至30nm)之寬度(其中當溝槽具有與寬度實質上相同的長度時，將其稱作孔洞/通孔，且其直徑為10至50nm)，30至200nm(通常50至150nm)之深度，及3至20(通常3至10)之縱橫比。
在一些具體實例中，介電膜可用作蝕刻止停件、低k間隔件、或間隙填充物。舉例來說，當僅側壁部分留下時，可將該部分用作用於間隔件界定雙重圖案化(SDDP)之間隔件，或當僅頂部/底部部分留下時，可將該部分專用作用於側壁層之固態摻雜(SSD)的遮罩。
在一些具體實例中，步驟(i)包括：(ia)將於其上表面中具有溝槽的基板置於電極之間；及(ib)使用氮氣作為反應物氣體藉由電漿增強型原子層沉積(PEALD)將介電膜沉積於基板上，其中該電漿係藉由在PEALD之各循環中向兩個電極中之一者施加RF功率所激發的電容耦合電漿(CCP)，其中該RF功率高 於介電膜之頂部/底部部分之耐化學性質與介電膜之側壁部分實質上相等時的參考RF功率，使得步驟(ii)中之濕式蝕刻相對於介電膜之側壁部分選擇性地移除介電膜之頂部/底部部分。以上，在膜沉積時，而非在膜沉積完成後，形成具有膜性質之方向性的膜。
圖4係說明根據本發明之又另一具體實例製造層結構之步驟的流程圖。步驟S21對應於步驟(ib)，及步驟S22對應於步驟(ii)。在步驟S21中，藉由在高於臨限電壓之電壓下使用電漿轟擊，在溝槽上方沉積具有膜性質之方向性的介電膜，及在步驟S22中，膜之頂部/底部部分較膜之側壁部分更優勢地被移除，以致實質上僅側壁部分留於層結構中。
在一些具體實例中，步驟(i)包括：(ia)將於其上表面上具有溝槽之基板置於電極之間；及(ic)使用氮氣作為反應物氣體藉由電漿增強型原子層沉積(PEALD)將介電膜沉積於基板上，其中該電漿係藉由在PEALD之各循環中向兩個電極中之一者施加RF功率所激發的電容耦合電漿(CCP)，其中該RF功率低於介電膜之頂部/底部部分之耐化學性質與介電膜之側壁部分實質上相等時的參考RF功率，使得步驟(ii)中之濕式蝕刻相對於介電膜之頂部/底部部分選擇性地移除介電膜之側壁部分。以上，在膜沉積時，而非在膜沉積完成後，形成具有膜性質之方向性的膜。
圖5係說明根據本發明之又另一具體實例製造層結構之步驟的流程圖。步驟S31對應於步驟(ic)，及步驟S32對應於步驟(ii)。在步驟S31中，藉由在低於臨限電壓之電壓下使用電漿轟擊，在溝槽上方沉積具有膜性質之方向性的介電膜，及在步驟S32中，膜之側壁部分較膜之頂部/底部部分更優勢地被移除，以致實質上僅頂部/底部部分留於層結構中。
在一些具體實例中，介電膜係SiN膜或SiON膜或其他含有Si-N鍵之膜。
在一些具體實例中，PEALD或其他沉積方法使用選自由胺基矽烷、鹵化矽烷、單矽烷、及二矽烷所組成之群之一或多種化合物作為前驅體。胺基矽烷及鹵化矽烷包括，但不限於，Si2Cl6、SiCl2H2、SiI2H2、雙-二乙胺基矽烷、雙-二甲胺基矽烷、六乙胺基二矽烷、四乙胺基矽烷、第三丁胺基矽烷、雙-第三丁胺基矽烷、三甲基矽烷基二乙基胺、三甲基矽烷基二乙基胺、及雙-二甲胺基二甲基矽烷。
在一些具體實例中，步驟(i)包括：(iA)將介電膜沉積於在其上表面中具有溝槽的基板上；(iB)將基板置於兩電極之間；及(iC)激發電極間之電漿以處理經沉積介電膜之表面而不沉積膜，其中該電漿係藉由向兩個電極中之一者施加RF功率所激發的電容耦合電漿(CCP)，其中該RF功率高於介電膜之頂部/底部部分之耐化學性質與介電膜之側壁部分實質上相等時的參考RF功率，使得步驟(ii)中之濕式蝕刻相對於介電膜之側壁部分選擇性地移除介電膜之頂部/底部部分。以上，在膜沉積完成後，藉由處理膜形成具有膜性質之方向性的膜。以上，步驟(ii)係不需要循環的沉積後處理。
圖6係說明根據本發明之一不同具體實例製造層結構之步驟的流程圖。步驟S41對應於步驟(iA)，步驟S42對應於步驟(iB)及(iC)，及步驟S43對應於步驟(ii)。在步驟S41中，將介電膜沉積於溝槽上方，該膜不需具有膜性質之方向性，儘管其可已具有膜性質之方向性。在步驟S42中，在高於臨限電壓的電壓下於膜上施行作為沉積後處理的電漿轟擊，使得膜之頂部/底部部分的濕式蝕刻速率高於膜之側壁部分的濕式蝕刻速率。在步驟S43中，膜之頂部/底部部分較膜之側壁部分更優勢地被濕式蝕刻移除，以致實質上僅膜之側壁部分留於層結構中。由於膜在沉積後處理之前已經沉積，由於側壁部分之濕式蝕刻速率未藉由如以上論述之圖14中所說明於膜上施行電漿轟擊變得高於剛沉積膜之濕式蝕刻速率，因此使用低於臨限電壓的電壓可能無效。
在一些具體實例中，所沉積之介電膜具有大約10nm或更小(通常大約5nm或更小)的厚度。若待處理之膜厚度大於約10nm，則電漿轟擊無法到達膜底部，即很難完全於厚度方向中調整膜之濕式蝕刻速率。
經受沉積後處理之介電膜可藉由任何適當的沉積方法沉積於基板上，其包括電漿增強型原子層沉積(PEALD)、熱ALD、低壓化學氣相沉積(PCVD)、遠端電漿沉積、PECVD等。較佳地，介電膜係藉由ALD沉積，因ALD可提供諸如高於大約70%(或高於80%或90%)的高仿形率。
在一些具體實例中，在沉積介電膜之後及在步驟(ii)之前未進行退火。
在一些具體實例中，步驟(i)中之電漿係藉由向兩個電極中之一者施加RF功率所激發的電容耦合電漿(CCP)，其中電漿密度高於介電膜之頂部/底部部分之耐化學性質與介電膜之側壁部分實質上相等時的參考電漿密度，其中步驟(ii)中之濕式蝕刻相對於介電膜之側壁部分選擇性地移除介電膜之頂部/底部部分。如以上關於圖14所論述，形成於頂表面上之膜及形成於溝槽之側壁上之膜的濕式蝕刻速率可藉由改變電漿密度來調整，且電漿密度可主要藉由調整壓力及/或RF功率(壓力愈低及/或功率愈高，電漿密度就變得愈高)，及/或藉由施加具有低頻率(<1MHz)之RF功率來調節。
在一些具體實例中，電漿密度係藉由調整反應空間中之壓力來調節，其中電漿密度藉由降低壓力而增加。在該情況，方法進一步包括，在步驟(i)及(ii)之前，重複以下步驟以確定參考電漿密度：(a)在與步驟(i)相同的條件下同時形成介電膜，除了改變壓力作為變數；及(b)在與步驟(ii)相同的條件下藉由濕式蝕刻實質地移除介電膜的頂部/底部部分及側壁部分之任一者而非兩者。
在一些具體實例中，將步驟(i)中之壓力控制在350Pa以下，包括300Pa、250Pa、200Pa、150Pa、100Pa、50Pa、及10Pa、及介於前述值中任 兩者間的任何值。
在一些具體實例中，電漿密度係藉由調整構成RF功率之高頻RF功率對低頻RF功率的比率來調節，其中電漿密度藉由降低該比率而增加。在一些具體實例中，高頻RF功率具有1MHz或更高(例如，10MHz至60MHz)之頻率，及低頻RF功率具有低於1MHz(例如，200kHz至800kHz)之頻率。以上，該方法進一步包括，在步驟(i)及(ii)之前，重複以下步驟以確定參考電漿密度：(a)在與步驟(i)相同的條件下同時形成介電膜，除了改變該比率作為變數；及(b)在與步驟(ii)相同的條件下藉由濕式蝕刻實質地移除介電膜的頂部/底部部分及側壁部分之任一者而非兩者。
在一些具體實例中，高頻RF功率(HRF)對低頻RF功率(LRF)的比率係0/100至95/5(例如，10/90至90/10)。在一些具體實例中，RF功率係由低頻RF功率所組成。在一些具體實例中，就300-mm晶圓而言，總RF功率係100W至600W(以單位面積瓦數而言的該功率適用於任何尺寸的晶圓，即0.14W/cm2至0.85W/cm2)。
在一些具體實例中，當沉積介電膜時，可使用於本揭示內容中論述之變數中的任何一或多者來操控電漿密度，以控制蝕刻製程中的選擇性蝕刻。
在以上具體實例中，在控制HRF/LRF之比率的情況下，當沉積介電膜時，不需要以低壓及高RF功率作為變數來操控電漿密度，藉此使得製程條件較不受限。此外，在該等具體實例中，可避免藉由施加高RF功率的異常放電。
在其他具體實例中，在步驟(ii)中之濕式蝕刻相對於介電膜之頂部/底部部分選擇性地移除介電膜之側壁部分的情況下，將電漿密度設為低於介電膜之頂部/底部部分之耐化學性質與介電膜之側壁部分實質上相等時的參考電漿密度。
在一些具體實例中，沉積循環可藉由PEALD來進行，其之一個 循環係在下表1中顯示的條件下進行。
在一些具體實例中，沉積後處理可在下表2中顯示的條件下進行。
以上，未將前驅體饋送至反應室，且載氣係連續地流動。
在一些具體實例中，濕式蝕刻可在下表3中顯示的條件下進行。
就濕式蝕刻而言，可使用任何適當的單晶圓型或批式型設備，包括任何習知的設備。此外，可使用任何用於濕式蝕刻之適當溶液，包括任何習知溶液，諸如磷酸。
在一些具體實例中，為替代濕式蝕刻，可進行任何其他適當的蝕刻，諸如乾式蝕刻或電漿蝕刻。熟悉技藝人士可鑑於本揭示內容以常規實驗輕易地確定諸如溫度、持續時間、蝕刻劑濃度的蝕刻條件。
在一些具體實例中，可如下僅將絕緣膜形成於溝槽之側壁上： 1)將SiN膜形成於具有溝槽圖案之基板上方，其中重複饋送前驅體之脈衝及使基板暴露至含有藉由電漿激發之氮物種之環境氛圍的脈衝，其中電漿係在使得膜之側壁部分之濕式蝕刻速率低於膜之頂部/底部部分之濕式蝕刻速率之條件下在垂直於基板之方向中(離子之入射角垂直於基板)於基板上施行電漿轟擊的方式激發；及2)藉由濕式蝕刻移除膜之頂部/底部部分。
在以上的製程順序中，前驅體係使用連續供應的載氣於一脈衝中供應。此操作可使用流通系統(FPS)完成，在該系統中，載氣管線具備具有前驅體儲槽(瓶)之歧路管線，且主管線及歧路管線經切換，其中當僅意欲將載氣饋送至反應室時，歧路管線關閉，而當意欲將載氣及前驅體氣體兩者饋送至反應室時，主管線關閉且載氣流過歧路管線且與前驅體氣體一起自瓶流出。以此方式，載氣可連續地流至反應室中，且可藉由切換主管線及歧路管線而於脈衝中載運前驅體氣體。圖1B說明根據本發明之一具體實例的使用流通系統(FPS)的前驅體供應系統(黑色閥指示該等閥關閉)。如圖1B中之(a)所示，當將前驅體饋送至反應室(未圖示)時，首先，諸如Ar(或He)之載氣流過具有閥b及c之氣體管線，且接著進入瓶(儲槽)30。載氣自瓶30流出，同時載運對應於瓶30內之蒸氣壓力之量的前驅體氣體，且流過具有閥f及e之氣體管線，且接著與前驅體一起被饋送至反應室。在上述製程中，閥a及d關閉。當僅將載氣(稀有氣體)饋送至反應室時，如圖1B中之(b)所示，載氣流過具有閥a之氣體管線，同時繞過瓶30。在上述製程中，閥b、c、d、e及f關閉。
前驅體可藉助載氣來提供。由於ALD係自限制吸附反應製程，因此所沉積的前驅體分子之數目係藉由反應性表面位點之數目確定，且與飽和後的前驅體暴露無關，且前驅體之供應係使得反應性表面位點在每個循環飽和。用於沉積之電漿可於原位，例如，於在整個沉積循環中連續流動的氨氣中產生。 在其他具體實例中，電漿可於遠端產生並提供至反應室。
如上文所提及，每一沉積循環之每一脈衝或階段較佳為自限制的。在每一階段中供應過量反應物以使敏感結構表面飽和。表面飽和確保反應物佔據所有可用反應性位點(受到例如實體大小或「位阻(steric hindrance)」限制)，且因此確保極佳之階梯覆蓋。在一些具體實例中，可減小一或多種反應物之脈衝時間，以致未達成完全飽和，且不到一單層吸附在基板表面上。
製程循環可使用(例如)包括圖1A中所說明之設備的任何合適設備執行。圖1A為可用於本發明之一些具體實例中之PEALD設備(理想地結合下文所描述的經程式設計以進行順序之控制項)的示意性視圖。在此圖中，藉由在反應室3之內部11(反應區)中設置彼此平行且面對的一對導電之平板電極4、2，施加HRF功率(13.56MHz或27MHz)20至一側及將另一側12電接地，電漿在該等電極之間激發。一溫度調節器係設置於下部載台2(下部電極)中，且置放於其上之基板1之溫度在給定溫度下保持恆定。上部電極4亦充當噴淋板，且反應氣體(及稀有氣體)及前驅體氣體係分別經由氣體管線21及氣體管線22及經由噴淋板4而引入至反應室3中。另外，在反應室3中，設置了具有排氣管線7之圓管13，經由該排氣管線，反應室3之內部11中之氣體被排出。另外，稀釋氣體係經由氣體管線23引入至反應室3中。另外，安置於反應室3下之轉移室5具備密封氣體管線24以經由轉移室5之內部16(轉移區)將密封氣體引入至反應室3之內部11，其中設置有用於將反應區與轉移區隔開之分隔板14(自此圖省略閘閥，晶圓係經由該閘閥轉移至轉移室5中或自該轉移室轉移)。該轉移室亦具備排氣管線6。在一些具體實例中，多元素膜沉積及表面處理係在同一反應空間中執行，使得所有步驟可連續地進行，而不會將基板暴露於空氣或其他含氧氛圍。在一些具體實例中，遠端電漿單元可用於激發氣體。
在一些具體實例中，在圖1A中所描繪之設備中，可使用圖1B中 所說明(較早所描述)的切換不活潑氣體之流動與前驅體氣體之流動的系統來在脈衝中引入前驅體氣體，而不使反應室之壓力實質上地波動。
在一些具體實例中，可使用雙腔室反應器(用於處理彼此緊密地安置之晶圓的兩個區段或隔室)，其中反應物氣體及稀有氣體可經由共用管線來供應，而前驅體氣體係經由非共用管線來供應。
熟悉技術者應瞭解，該設備包括一或多個控制器(未圖示)，其經程式設計或另外組構以使如本文中別處所描述之沉積及反應器清潔製程進行。如熟悉技術者應瞭解，控制器係與反應器之各種電源、加熱系統、泵、機器人及氣流控制器或閥通信。
參考以下工作實施例來進一步說明本發明。然而，該等實施例不欲限制本發明。在實施例中未規定條件及/或結構之處，熟悉本技藝者可鑒於本揭示內容根據常規實驗容易地提供此等條件及/或結構。此外，特定實施例中所應用之數字可經修改至少±50%之範圍，且在一些具體實例中，該等數字為近似值。
在一些具體實例中，可如下僅將絕緣膜形成於溝槽之側壁上：1)將SiN膜形成於具有溝槽圖案之基板上方(該膜可具有或可不具有膜性質之方向性)；2)用以在使得膜之側壁部分之濕式蝕刻速率低於膜之頂部/底部部分之濕式蝕刻速率之條件下在垂直於基板之方向中(離子之入射角垂直於基板)於基板上施行電漿轟擊之方式激發的電漿處理膜；及3)藉由濕式蝕刻移除膜的頂部/底部部分。
實施例
實施例1
藉由PEALD將SiN膜形成於具有溝槽之Si基板(Φ300mm)上， PEALD之一個循環係使用圖1A中說明之PEALD設備及圖1B中說明之氣體供應系統(FPS)在下表4(沉積循環)所示之條件下進行。
從反應室取出基板後，使基板在下表4中所示之條件下進行濕式蝕刻。
結果展示於圖7中。圖7係顯示形成於頂表面上之膜及形成於溝槽之側壁上之膜之RF功率與濕式蝕刻速率間的關係圖，其顯示臨限(參考)RF功率。如圖7所示，側壁部分的濕式蝕刻速率隨RF功率增加而減小，而頂部/底部部分的濕式蝕刻速率隨RF功率增加而增加，其中代表前者的線與代表後者的線於大約600W之RF功率處相交。換言之，臨限RF功率為大約600W，且可瞭解當 於電極間施加之RF功率高於大約600W時，可相對於膜之側壁部分選擇性地移除膜之頂部/底部部分，而當於電極間施加之RF功率低於大約600W時，可相對於膜之頂部/底部部分選擇性地移除膜之側壁部分。
此外，在濕式蝕刻前，使膜之頂部部分經受額外的分析：Si-N峰強度及密度。圖12係顯示SiN膜之RF功率與Si-N峰強度[au]間的關係圖。圖13係顯示SiN膜之RF功率與密度[g/cm3]間的關係圖。如由圖12及13可見，與一般技術知識(即當增加RF功率時，發生膜的緻密化)相反，當RF功率增加時，對SiN膜的不對稱電漿轟擊使Si-N鍵斷裂，且由於Si-N鍵解離的結果，膜的密度減小(密度通常在2.6至3.2g/cm3範圍內)，其中待藉由濕式蝕刻移除之膜部分的密度低於在濕式蝕刻後保留之膜部分的密度)。
實施例2
在表5所示之條件下沉積SiN膜，其中以與實施例1相同之方式確定臨限RF功率為大約400W。然後使SiN膜在表5所示之條件下進行濕式蝕刻。圖8顯示氮化矽膜之橫截面圖的掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)照片。如由圖8可見，當RF功率為700W時，膜的頂部/底部部分藉由濕式蝕刻選擇性地移除，且實質上無膜殘留(未觀察到殘留膜)在頂表面及溝槽之底部。當RF功率為500W時，膜的頂部/底部部分較膜的側壁部分被濕式蝕刻更優勢地移除，但有殘留膜殘留在頂表面及溝槽之底部，同時膜的側壁部分大部分被保留。當RF功率為300W時，膜的側壁部分較膜的頂部/底部部分被濕式蝕刻更優勢地移除，且無殘留膜殘留在側壁的一些區域中，同時膜的頂部/底部部分大部分被保留。
實施例3
以如同實施例1之相同方式沉積SiN膜，除了RF功率為880W。然後使SiN膜在如同實施例1之相同條件下進行濕式蝕刻。圖9顯示於濕式蝕刻後SiN膜之橫截面圖的掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)照片。如由圖9可見，實質上無膜殘留(未觀察到殘留膜)在頂表面及溝槽之底部。
實施例4(預示性實施例)
以如同實施例1之相同方式藉由PEALD將SiN膜形成於具有溝槽之Si基板(Φ300mm)上，除了RF功率為600W。其後，在相同反應器中，在下表6中顯示之條件下利用電漿處理膜，其中RF功率係800W，其高於臨限RF功率，
藉此對基板之頂表面及溝槽之底表面造成損傷且使膜品質降級。從反應室取出基板後，使基板在下表6中所示之條件下進行濕式蝕刻。
圖10說明氮化矽膜的橫截面圖。由於在形成於基板51中之溝槽之側壁51c上形成之膜的部分52未接受到實質的電漿轟擊，因此部分52於濕式蝕刻後維持膜性質且經保留。相對地，由於形成於頂表面51b上之膜部分及形成於底表面51a上之膜部分接受到電漿轟擊，因此該等部分的膜性質降級且於濕式蝕刻後經移除。
實施例5(預示性實施例)
藉由PEALD將SiN膜形成於具有溝槽之Si基板(Φ300mm)上，PEALD之一個循環係使用圖1A中說明之PEALD設備及圖1B中說明之氣體供應系統(FPS)在下表7(沉積循環)所示之條件下進行。
從反應室取出基板後，使基板在下表7中所示之條件下進行濕式蝕刻。
圖11說明氮化矽膜的橫截面圖。由於RF功率係100W，為低於臨限RF功率(預期其為600W)，因此膜的側壁部分相對於膜的頂部部分53b及膜的底部部分53a被濕式蝕刻選擇性地移除，其中僅頂部/底部部分53a、53b於濕式蝕刻之後殘留。可將此膜用作覆蓋層。
實施例6
在表8所示之條件下沉積SiN膜，其中以與實施例1實質上相似之方式確定臨限壓力為大約300Pa。然後使SiN膜在表8所示之條件下進行濕式蝕刻。圖15顯示氮化矽膜之橫截面圖的掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)照片。如由圖15可見，當壓力為150Pa時，膜的頂部/底部部分藉由濕式蝕刻選擇性地移除， 且實質上無膜殘留(未觀察到殘留膜)在頂表面及溝槽之底部。當壓力為250Pa時，膜的頂部/底部部分較膜的側壁部分被濕式蝕刻更優勢地移除，但有殘留膜殘留在頂表面及溝槽之底部，同時膜的側壁部分大部分被保留。當壓力為350Pa時，膜的側壁部分較膜的頂部/底部部分被濕式蝕刻更優勢地移除，且無殘留膜殘留在側壁的一些區域中，同時膜的頂部/底部部分大部分被保留。
實施例7
在表9所示之條件下沉積SiN膜，其中以與實施例1實質上相似之方式確定臨限RF功率(單獨的HRF)為大約550W。然後使SiN膜在表9所示之條件下進行濕式蝕刻。圖16顯示氮化矽膜之橫截面圖的掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)照片。如由圖16可見，當HRF功率(13.56MHz)為880W而無LRF功率時，膜的頂部/底部部分藉由濕式蝕刻選擇性地移除，且實質上無膜殘留(未觀察到殘留膜)在頂表面及溝槽之底部。當HRF功率為550W而無LRF功率時，膜的頂部/底部部分及膜的側壁部分大約相等地經蝕刻且大部分經殘留。當HRF功率為550W且向其添加50W之LRF功率(400kHz)時，膜的頂部/底部部分較膜的側壁部分被濕式蝕刻更優勢地移除，且無殘留膜殘留在頂部/底部的一些區域中，同時膜的側壁部分大部分被保留。
實施例8
在表10所示之條件下沉積SiN膜，其中以與實施例1實質上相似之方式確定臨限RF功率(單獨的HRF)為大約400W。然後使SiN膜在表10所示之條件下進行濕式蝕刻。圖17顯示氮化矽膜之橫截面圖的掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)照片。如由圖17可見，當HRF功率(13.56MHz)為200-250W而無LRF功率時，膜的側壁部分藉由濕式蝕刻選擇性地移除，且實質上無膜殘留(未觀察到殘留膜)在溝槽之側壁表面上。當LRF功率(430kHz)為300W而無HRF功率時，膜的頂部/底部部分藉由濕式蝕刻選擇性地移除，且實質上無膜殘留(未觀察到殘留膜)在頂表面及溝槽之底部，同時膜的側壁部分大部分被保留。
實施例9
如圖17所示，藉由操控HRF/LRF之比率，可有效地完成反轉拓樸選擇性(RTS)。當使用LRF功率時藉由濕式蝕刻選擇性地移除膜之頂部/底部部分的理由似乎在於所產生膜中所含之雜質(諸如氫)的量。看來LRF功率製程較HRF功率製程產生更多氫自由基，並向膜提供更多氫原子，從而提高濕式蝕刻速率。下表11顯示以如同實施例8之相同方式沉積於毯覆(扁平)晶圓上之SiN膜的氫含量。如表11所示，藉由LRF功率製程形成之SiN膜較藉由HRF功率製程形成之SiN膜包含更多氫原子，從而在藉由LRF功率製程之SiN膜中較在藉由HRF功率製程之SiN膜中導致更高的WER。因此，可明瞭膜中之氫含量係RTS的其中一個主要因素。
實施例10(預示性實施例)
如實施例2(圖8)所示，藉由操控RF功率(HRF)，可有效地完成反轉拓樸選擇性(RTS)。此外，如圖17所示，藉由操控HRF/LRF之比率，可有效地完成反轉拓樸選擇性(RTS)。在接著沉積步驟的濕式蝕刻步驟中，不僅可使用氟化氫(HF)，並且亦可使用磷酸(H3PO4)或任何其他適當溶液作為蝕刻溶液(蝕刻劑溶液)來完成RTS。然而，蝕刻溶液之類型可影響RTS之程度。舉例來說，表12顯示在頂表面處及在溝槽側壁處之蝕刻速率視蝕刻劑溶液之類型而改變，其中沉積介電膜係以類似於實施例2或實施例8之方式形成。
熟悉技藝人士當明瞭可進行許多及各種修改而不脫離本發明之精神。因此，應清楚明瞭本發明之形式僅為說明性而非意欲限制本發明之範疇。
Claims (16)
- 一種在形成於基板之上表面之溝槽中製造層結構的方法，該層結構由含有Si-N鍵之介電膜所構成，其包括：(i)在該上表面、及該溝槽之底表面及側壁上，同時形成含有Si-N鍵的介電膜，其中形成於該上表面及該底表面上之該介電膜的頂部/底部部分及形成於該等側壁上之該介電膜的側壁部分藉由在兩個電極間的反應空間中施加電壓所激發之電漿的轟擊而被賦予不同的耐化學性質，該基板平行於該兩個電極置放於其間；及(ii)藉由蝕刻實質地移除該介電膜的該頂部/底部部分及該側壁部分之任一者而非兩者，該蝕刻根據該等不同的耐化學性質將該介電膜之該頂部/底部部分及該側壁部分中的一者較另一者更優勢地移除，其中步驟(i)中之該電漿係藉由向該兩個電極中之一者施加RF功率所激發的電容耦合電漿(CCP)，其中離子能量高於該介電膜之該頂部/底部部分之耐化學性質與該介電膜之該側壁部分實質上相等時的參考離子能量，其中步驟(ii)中之該蝕刻相對於該介電膜之該側壁部分選擇性地移除該介電膜之該頂部/底部部分。
- 如請求項1之方法，其中在步驟(i)中，該介電膜係藉由電漿增強型原子層沉積(PEALD)形成。
- 如請求項1之方法，其中該電漿係Ar、N2、或O2之電漿。
- 如請求項1之方法，其中該介電膜係SiN膜。
- 如請求項4之方法，其中在步驟(i)中，使用鹵化矽烷作為前驅體。
- 如請求項1之方法，其中該蝕刻係濕式蝕刻，其係使用氟化氫(HF)之溶液或磷酸之溶液進行。
- 如請求項1之方法，其中該離子能量係藉由調整該反應空間中之壓力來調節，其中該離子能量藉由降低壓力而增加。
- 如請求項7之方法，其進一步包括，在步驟(i)及(ii)之前，重複以下步驟以確定該參考離子能量：在與步驟(i)相同的條件下同時形成介電膜，僅除了改變壓力作為變數；及在與步驟(ii)相同的條件下藉由蝕刻實質地移除該介電膜之該頂部/底部部分及該側壁部分之任一者而非兩者。
- 如請求項7之方法，其中步驟(i)中之該壓力係經控制在300Pa以下。
- 如請求項1之方法，其中該離子能量係藉由調整構成該RF功率之高頻RF功率對低頻RF功率的比率來調節，其中該離子能量藉由降低該比率而增加。
- 如請求項10之方法，其中該高頻RF功率具有1MHz或更高之頻率，及該低頻RF功率具有低於1MHz之頻率。
- 如請求項10之方法，其進一步包括，在步驟(i)及(ii)之前，重複以下步驟以確定該參考離子能量：在與步驟(i)相同的條件下同時形成介電膜，僅除了改變該比率作為變數；及在與步驟(ii)相同的條件下藉由濕式蝕刻實質地移除該介電膜之該頂部/底部部分及該側壁部分之任一者而非兩者。
- 如請求項10之方法，其中高頻RF功率對低頻RF功率的該比率係0/100至95/5。
- 如請求項13之方法，其中該RF功率係由低頻RF功率所組成。
- 如請求項1之方法，其中在步驟(i)及(ii)之間未進行退火。
- 一種在形成於基板之上表面之溝槽中製造層結構的方法，該層結構由含有Si-N鍵之介電膜所構成，其包括：(i)在該上表面、及該溝槽之底表面及側壁上，同時形成含有Si-N鍵的介電膜，其中形成於該上表面及該底表面上之該介電膜的頂部/底部部分及形成於該等側 壁上之該介電膜的側壁部分藉由在兩個電極間的反應空間中施加電壓所激發之電漿的轟擊而被賦予不同的耐化學性質，該基板平行於該兩個電極置放於其間；及(ii)藉由蝕刻實質地移除該介電膜的該頂部/底部部分及該側壁部分之任一者而非兩者，該蝕刻根據該等不同的耐化學性質將該介電膜之該頂部/底部部分及該側壁部分中的一者較另一者更優勢地移除，其中步驟(i)中之該電漿係藉由向該兩個電極中之一者施加RF功率所激發的電容耦合電漿(CCP)，其中離子能量低於該介電膜之該頂部/底部部分之耐化學性質與該介電膜之該側壁部分實質上相等時的參考離子能量，其中步驟(ii)中之該濕式蝕刻相對於該介電膜之該頂部/底部部分選擇性地移除該介電膜之該側壁部分。
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