[发明专利]用于选择性去除多晶硅的干洗装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于选择性去除多晶硅的干洗装置和方法。本发明包括：将等离子体态的含氟气体和非等离子体态的含氢气体供应至基板，该基板上形成有氧化硅、氮化硅和多晶硅，由此将氧化硅和氮化硅的表面改变为六氟硅酸铵，从而形成保护层；停止供应含氢气体并连续供应等离子体态的含氟气体，由此通过氟自由基选择性去除多晶硅；最后为保护层去除步骤，通过退火去除由六氟硅酸铵制成的保护层。根据本发明，通过将形成在基板上的氮化硅和氧化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH₄)₂SiF₆)固体层并将该六氟硅酸铵固体层用作保护层，可以选择性蚀刻多晶硅。

技术领域

本发明涉及一种用于选择性去除多晶硅的干洗装置和方法。更具体地，本发明涉及一种用于将在基板上形成的氮化硅和氧化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH₄)₂SiF₆)固体层并使用该六氟硅酸铵固体层作为保护层选择性地蚀刻多晶硅的干洗装置和方法。

背景技术

根据半导体器件的电路的高集成度和高精细度，需要在异质图案(heterogeneouspatterns)例如多晶硅、氧化硅或氮化硅之间显示出高选择性的蚀刻和清洗技术。

同时，蚀刻多晶硅的技术包括湿法蚀刻和干法蚀刻。尽管湿法蚀刻技术具有优异的颗粒去除能力，但是存在由于高纵横比图案上的表面张力而导致的清洗能力降低以及难以在原子水平上控制精细蚀刻的选择性的问题。另外，干法蚀刻技术具有这样的问题，其中在蚀刻之后由于晶片上的离子轰击而形成损伤层，因此需要用于去除损伤层的额外后续工艺。

近来，作为解决上述问题的替代技术，广泛使用通过气体或自由基反应形成六氟硅酸铵(NH₄)₂SiF₆)固体层并通过加热去除由此形成的固体层的干洗(dry cleaning)技术，并且该技术具有根据反应条件选择性地去除异质图案而不会损坏基板的优点。

然而，使用六氟硅酸铵((NH₄)₂SiF₆)固体层选择性地蚀刻多晶硅的技术仍是未知的。

[现有技术文件]

[专利文件]

(专利文献1)韩国未审查专利申请公开第10-2009-0083857号(公开日期：2009年8月4日，发明名称：去除多晶硅的方法和计算机可读存储介质)

发明内容

技术问题

本发明涉及提供一种干洗装置和方法，用于将在基板上形成的氮化硅和氧化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH₄)₂SiF₆)固体层，并使用该六氟硅酸铵固体层作为保护层选择性蚀刻多晶硅。

解决问题的方案

本发明的一个方面提供了一种用于选择性地去除多晶硅的干洗方法，其包括：保护层形成步骤，用于将与氧化硅和氮化硅反应的等离子体态的含氟气体和非等离子体态的含氢气体供应至位于腔室中的卡盘上的基板，并且该基板在其上形成有氧化硅、氮化硅和多晶硅，从而将氧化硅和氮化硅的表面改变为六氟硅酸铵((NH₄)₂SiF₆)并形成保护层；多晶硅去除步骤，用于停止供应含氢气体并连续地以等离子体态供应含氟气体，从而通过氟自由基选择性地去除多晶硅；以及保护层去除步骤，用于通过退火去除由六氟硅酸铵制成的保护层。

在用于选择性地去除多晶硅的干洗方法中，在保护层形成步骤和多晶硅去除步骤中，连续地供应含氟气体和RF电源以形成等离子体态的含氟气体，并且仅在保护层形成步骤中提供含氢气体。

在用于选择性去除多晶硅的干洗方法中，含氢气体的供应时间为1至10秒。