TW201920733A

TW201920733A - 變壓器耦合的電漿蝕刻室中的整合式原子層鈍化及原位原子層鈍化蝕刻方法

Info

Publication number: TW201920733A
Application number: TW107126412A
Authority: TW
Inventors: 周翔; 湯姆Ａ坎伯; 啟惠木村; 張都鳴; 許塵; 約翰朱爾瑞; 艾立克斯派特森
Original assignee: 美商蘭姆研究公司
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2019-06-01
Also published as: WO2019027672A1; JP7391830B2; KR20240104224A; US20210287909A1; US20190043728A1; TWI759516B; JP2020529739A; KR20200028489A; KR102842309B1; CN110998805A; US10950454B2; CN110998805B

Abstract

一種蝕刻基板的方法，包含在一電漿腔室中使用一電漿蝕刻製程執行基板材料的第一蝕刻。第一蝕刻在該材料中形成特徵部至第一深度。第一蝕刻之後，該方法包含：在電漿腔室中，不從該腔室移除基板而執行原子層鈍化（ALP）製程以在第一蝕刻期間形成的特徵部及遮罩上沉積一鈍化的保形膜。該ALP製程使用來自一液體前驅物的蒸氣以在遮罩及特徵部上形成該鈍化。該方法更包含：在電漿腔室中使用該電漿蝕刻製程執行該材料的第二蝕刻。該鈍化的保形膜建構以在第二蝕刻期間保護特徵部的側壁及遮罩。亦描述一種電漿處理系統。

Description

變壓器耦合的電漿蝕刻室中的的整合式原子層鈍化及原位原子層鈍化蝕刻方法

本發明關於在電漿腔室中基板的蝕刻。

在半導體加工中，對於高深寬比電漿蝕刻，已使用呈例如閃現（flash）及蝕刻副產物再沉積形式之基於電漿的鈍化，來維持側壁輪廓及避免側向蝕刻進元件區域。這些基於電漿的鈍化技術不僅是深寬比相依的（其導致在孤立與密集特徵部之間的負載），亦為材料相依的（其導致不同材料之間的負載）。基於電漿的鈍化，例如O₂ 閃現（O₂ flash），亦透過氧化而消耗在目標特徵部上的材料，且因而造成臨界尺寸（CD）損失。

在目前半導體加工製程中，蝕刻及原子層沉積（ALD）製程在分離的平台上執行。將晶圓從一腔室運輸至另一腔室可能是有問題的，因為這造成真空破壞並增加不期望之微粒與晶圓接觸的可能性。此外，清潔製程，其通常為稀釋HF酸清潔，對遮罩有影響，且因而對效能有不良影響。使用分離的腔室亦對產率有負面影響。

在此背景下，產生本發明實施例。

在一例示實施例中，用於在一電漿腔室中蝕刻一基板的方法包含：在該電漿腔室中於一底部電極上承接該基板。該基板具有待蝕刻以形成特徵部的一材料，一遮罩設置在該基板上以界定待蝕刻之該等特徵部的位置。該方法更包含：在該電漿腔室中，使用一電漿蝕刻製程執行該材料的第一蝕刻。該第一蝕刻使用電漿蝕刻氣體以在該材料中形成特徵部至第一深度。在該第一蝕刻之後，該方法包含：在該電漿腔室中，執行原子層鈍化（ALP）製程，以在該第一蝕刻期間所形成的該等特徵部及該遮罩上沉積一鈍化的保形膜。該ALP製程包含：（a）導入一液體前驅物的蒸氣至該電漿腔室以在該遮罩及該等特徵部上塗佈一份量之前驅物；（b）使該份量的前驅物固化，以形成該鈍化的保形膜的一原子單層；及（c）在不從該電漿腔室移除該基板的情況下，重複在（a）中之導入該液體前驅物的蒸氣之步驟與在（b）中的使該份量的前驅物固化的步驟，直到形成具有目標厚度之鈍化的保形膜。在該ALP製程之後，該方法更包含：在該電漿腔室中，使用該電漿蝕刻製程執行該材料的第二蝕刻。該第二蝕刻使用電漿蝕刻氣體以在該材料中形成該等特徵部至第二深度，該鈍化的保形膜建構以在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁及該遮罩。

在一實施例中，該鈍化的保形膜係建構以允許，在a)最小臨界尺寸損失、或b)在不同材料和不同深寬比之間最小臨界尺寸負載、或c)在不同材料和不同深寬比之間最小輪廓負載的情況下，蝕刻該等特徵部至該第二深度。

在一實施例中，該液體前驅物的蒸氣係使用一液體輸送系統導入該電漿腔室，且該電漿蝕刻氣體係使用一蝕刻氣體輸送系統導入該電漿腔室。該液體輸送系統及該蝕刻氣體輸送系統連接至由一控制器所控制的歧管，以在該材料的該第一蝕刻和第二蝕刻期間導入該電漿蝕刻氣體以及在該ALP製程期間導入該液體前驅物的蒸氣。

在一實施例中，在該ALP製程期間，使該份量的前驅物固化之該步驟包含：伴隨氧氣，施加射頻（RF）功率至該電漿腔室的電極，以執行一電漿閃現（plasma flash）製程。該電漿閃現製程可進行處理達介於約0.5秒與約4秒之間的一段時間，且該RF功率可以介於約200瓦與約3,000瓦之間的功率位準來施加。

在一實施例中，在該ALP製程期間，在執行（a）及（b）之後執行該電漿腔室的驅淨，其中每次重複（a）及（b）而完成一ALP循環。在一實施例中，各ALP循環產生單一原子單層，且具有特定目標厚度的一保形膜可藉由執行特定數量的該ALP循環加以形成。在一實施例中，在該ALP製程期間，每次重複（a）及（b），形成該鈍化的保形膜的單一原子單層，且該鈍化的保形膜的厚度係由該單一原子單層或複數原子單層加以界定。

在一實施例中，該方法更包含：在該第二蝕刻之後，執行一或更多額外的蝕刻，其中在執行各個額外蝕刻之前，一ALP製程係加以執行以形成各別之一鈍化的保形膜。該鈍化的保形膜係藉由重複（a）及（b）數次以達到該鈍化的保形膜之目標厚度而加以界定。在一實施例中，該鈍化的保形膜係在不耗用任何顯著量之該等特徵部的側壁的材料之情況下沉積在該遮罩及該等特徵部的側壁上。在一實施例中，待蝕刻的該材料係由矽、或矽鍺、或鍺構成，且該鈍化的保形膜不耗用該等特徵部的側壁中的任何顯著量之材料並在不同材料上形成實質相同品質的鈍化。

在另一例示實施例中，一種電漿處理系統包含：一腔室，包含一處理區域；一底部電極，配置在該腔室中於該處理區域下方；及一介電窗，配置在該處理區域之上及該底部電極上方。一線圈係配置在該介電窗上方，用於提供射頻（RF）功率至該處理區域。該電漿處理系統亦包含：一蝕刻氣體輸送系統，連接至一或多個氣體來源，該一或多個氣體來源用於當一基板配置於該底部電極之上時執行該基板的一材料的第一蝕刻以形成特徵部。該蝕刻氣體輸送系統具有與歧管連接的一輸出端。該電漿處理系統更包含：一液體輸送系統，包含一液體前驅物來源、連接至該液體前驅物來源的一液體流量控制器、及連接至該液體流量控制器的一氣化器。該液體輸送系統具有與該等歧管連接的一輸出端，該等歧管係藉由一控制器加以控制。該控制器係建構以啟動該蝕刻氣體輸送系統以執行該第一蝕刻，且係建構以至少啟動該液體輸送系統以在該第一蝕刻之後執行一原子層鈍化（ALP）製程，以將一鈍化的保形膜塗佈於在該第一蝕刻期間所形成的該等特徵部。可將該ALP製程完成一或多次且每次形成該鈍化的保形膜的單一原子單層。該控制器亦建構以啟動該蝕刻氣體輸送系統以執行該等特徵部的第二蝕刻，該鈍化的保形膜係建構以在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁及遮罩。

在一實施例中，在該ALP製程期間，該控制器係建構以啟動該液體流量控制器及該氣化器，並接著啟動該RF功率至該線圈以將由該氣化器所產生並塗佈於該等特徵部上的一份量之前驅物固化，該RF功率係伴隨氧氣而加以啟動。

在一實施例中，該腔室包含一真空系統，該真空系統可在每次完成該ALP製程之後藉由該控制器加以啟動。在一實施例中，在該第一蝕刻及第二蝕刻期間，以及在將由該氣化器所產生並塗佈於該等特徵部上的該份量之前驅物固化期間，一偏壓功率係耦合至該底部電極。該偏壓功率係耦接至該控制器以處理該第一蝕刻、該第二蝕刻、及該ALP製程。

在一實施例中，一注射器係配置在該介電窗之中。該注射器提供將該等歧管的輸出端連接至該腔室的一路徑。在一實施例中，一或多個側注射器係配置在該腔室的側壁之中，該一或多個側注射器係連接至通往該等歧管的輸出端的一或多條路徑。在一實施例中，該等歧管包含複數閥，用於在該第一蝕刻和該第二蝕刻期間所提供的氣體與在該ALP製程期間所提供的蒸氣之間進行切換。

在一實施例中，該第一蝕刻、該第二蝕刻、及該ALP製程係在不從該腔室移除該基板的情況下於該腔室內進行，以形成在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁的該鈍化的保形膜。

在又另一實施例中，在一電漿腔室中蝕刻一基板的方法包含：在該電漿腔室中於一底部電極上承接該基板。該基板具有待蝕刻以形成特徵部的一材料，且一遮罩設置在該基板上以界定待蝕刻之該等特徵部的位置。該方法更包含：在該電漿腔室中，使用一電漿蝕刻製程執行該材料的第一蝕刻。該第一蝕刻使用電漿蝕刻氣體以在該材料中形成特徵部至第一深度。在該第一蝕刻之後，該方法包含：在該電漿腔室中，在不從該電漿腔室移除該基板的情況下，執行原子層鈍化（ALP）製程，以在該第一蝕刻期間所形成的該等特徵部及該遮罩上沉積一鈍化的保形膜。該ALP製程使用來自一液體前驅物的蒸氣以在該遮罩及該等特徵部上形成該鈍化的保形膜。在該ALP製程之後，該方法包含：在該電漿腔室中，使用該電漿蝕刻製程執行該材料的第二蝕刻，以在該材料中形成該等特徵部至第二深度，該鈍化的保形膜建構以在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁及該遮罩。

在一實施例中，該ALP製程包含：（a）導入該液體前驅物的蒸氣進入該電漿腔室以在該遮罩及該等特徵部上塗佈一份量之前驅物；（b）使該份量的前驅物固化，以形成該鈍化的保形膜的一原子層；及（c）重複在（a）中之導入該液體前驅物的蒸氣之步驟與在（b）中的使該份量的前驅物固化的步驟，直到形成具有目標厚度之鈍化的保形膜。

在一實施例中，在該ALP製程期間，在執行（a）及（b）之後執行該電漿腔室的驅淨，其中每次重複（a）及（b）而完成一ALP循環。在一實施例中，各ALP循環產生單一原子單層，且具有特定目標厚度的一保形膜可藉由執行特定數量的該ALP循環加以形成而在不同材料和不同深寬比上具有實質相同的厚度與實質相同的品質。在一實施例中，在該ALP製程期間，每次重複（a）及（b），形成該鈍化的保形膜的單一原子單層，且該鈍化的保形膜的厚度係由該單一原子單層或複數原子單層加以界定。

此處揭露內容的其他實施態樣及優點，從以下實施方式章節，結合例示本揭露內容原理的隨附圖式，將更為明白。

在以下說明中，描述許多特定細節，以提供例示實施例的完整理解。然而，熟習此技藝者明白，該等例示實施例可在沒有若干這些特定細節的情況下加以實施。另一方面，製程操作和實施方式細節，若已眾所周知，不再詳細描述。

本發明的實施例提供用於在電漿蝕刻腔室中原子層鈍化（ALP）的使用。藉由使用原位原子層鈍化（ALP）而非1）在一分離腔室中進行的原子層沉積（ALD）或2）基於電漿的鈍化，對於高深寬比不同材料的同時蝕刻，將製程窗口放寬。又，在ALP中，鈍化材料係以受控的化學成分加以提供，其結果是沒有顯著量的材料從蝕刻的結構消耗。與此相比，在基於電漿的鈍化方案中，鈍化材料係藉由消耗基板材料之氧化或氮化加以形成。此外，若鈍化材料由蝕刻副產物加以形成，則缺乏化學成分的控制。再者，由於ALP製程為保形的，ALP製程為深寬比獨立的，而基於電漿的鈍化為深寬比相依的。

圖1為示意剖面圖，顯示根據一實施例用於蝕刻操作的電漿處理系統。該系統包含一腔室132，其包含一腔體114、一卡盤116、及一介電窗106。腔室132包含一處理區域，且介電窗106配置在該處理區域上方。卡盤116可為用於支撐基板112的一靜電卡盤，且配置在腔室中該處理區域下方。在一些實施例中，一內部法拉第屏蔽（未顯示）配置在腔室132內部於介電窗106下方。TCP線圈134配置在介電窗106上方且連接至匹配電路102。

該系統包含一偏壓RF產生器120，其可自一或多個產生器加以定義。若提供多個產生器，不同的頻率可用以達成各種調諧特性。偏壓匹配件118係耦接於RF產生器120與界定卡盤116之組件的一傳導板之間。卡盤116亦包含靜電電極，其允許晶圓的夾持和去夾持。廣義地，可提供一濾波器和一DC箝位電源供應器。亦可提供用於將晶圓自卡盤116抬起的其他控制系統。

一第一氣體注射器104提供二條不同的渠道以將製程氣體或液體前驅物（呈蒸氣形式）二條分開的流從腔室頂部注入至腔室。應了解的是，多個氣體供應器可提供用於將不同的氣體供給至腔室以供各種類型的操作，例如晶圓上的製程操作、無晶圓自動清潔（WAC）操作、及其他操作。一第二氣體注射器110提供另一氣體流，其經由側面而非從頂部進入腔室。

在一實施例中，輸送系統128包含一蝕刻氣體輸送系統127及一液體輸送系統129。歧管122係用於選擇、切換、及/或混合來自各別的輸送系統的輸出。如以下更詳細描述的，蝕刻氣體輸送系統係建構以輸出蝕刻劑氣體，該蝕刻劑氣體係加以最佳化以蝕刻基板之一或多層材料。歧管122係響應來自控制器108的控制而進一步最佳化，以執行原子層鈍化（ALP）。在一實施例中，一原子層鈍化（ALP）製程係以一或多個循環執行，其中各循環在基板上於進行蝕刻的特徵部上產生鈍化的一自限制原子單層。在ALP製程中，一液體前驅物係加以氣化並以蒸氣形式輸送進入腔室132，以對晶圓表面用劑以達飽和。注意到，對晶圓表面用劑以達飽和亦稱為「浸漬（soaking）」晶圓表面以達飽和。一旦以前驅物對晶圓用劑，蒸氣的輸送係藉由歧管122停止。經用劑的晶圓係經歷一閃現製程，其包含使用RF產生器121及120對該腔室供電，並輸送氧（O₂ ）至該腔室，以固化該前驅物。此閃現製程稱為「O₂ 閃現」操作，因為輸送RF功率的時間係相對快的，例如在約0.5秒與約4秒之間。一旦完成O₂ 閃現操作，將腔室驅淨。

在ALP製程中，可使用能夠形成保形原子層的任何適合液體前驅物。非限制性地舉例來說，液體前驅物可具有一般類型成分C(x)H(y)N(z)O(a)Si(b)。在一些實施例中，液體前驅物具有以下成分其中一者：C₆ H₁₉ N₃ Si、C₈ H₂₂ N₂ Si、C₉ H₂₃ NO₃ Si、及C₁₂ H₂₈ O₄ Si。

一旦數個循環係加以處理，其各自形成一各別的自限制ALP層，則將蝕刻操作重新開始。一般而言，蝕刻氣體亦稱為反應氣體，其為蝕刻基板之特徵部所需之物種的來源。反應氣體的例子包含氯（Cl₂ ）、溴化氫（HBr）、及六氟化硫（SF₆ ），但其他反應氣體亦可使用。

在圖1的實施例中，獨立氣體流可輸送進腔室。一條流可經由注射器104的中央注入。一第二流可亦經由注射器104注入，但經由圍繞注射器104中央的不同路徑注入。第三流可經由側注射器110注入腔室的側部。在一個實施例中，氣體注射器104亦提供進入製程腔室的光學接取，舉例來說，沿著從製程腔室外側的一診斷終點經由一光學接取窗的一軸向路徑。針對進入腔室之光學接取的更多細節，可參見美國專利第7,928,366號，其發明名稱為「Methods of and Apparatus for Accessing a Process Chamber Using a Dual Zone Gas Injector with Improved Optical Access」，且授證於西元2011年4月19日，其揭露內容於此藉由參照納入本案說明書。

已描述將氣體注入腔室的各種方式，以說明蝕刻氣體及/或液體前驅物可從各種位置提供進入腔室。在一些實例中，僅使用注射器104。在其他實例中，僅使用側注射器110。在其他實例中，可使用注射器104及側注射器110二者。在一個構造中，歧管122控制對三條不同氣體管線各者供給哪種氣體。歧管122允許任何類型的氣體（反應物、調整、前驅物等）提供至該三條氣體管線任一者。在一些實施例中，調整氣體可包含例如氧（O₂ ）、氦（He）、及甲烷（CH₄ ）之氣體。氣體可在導入腔室之前沒有混合或與其他氣體混合的情況下傳送進腔室。

圖2A及2B根據一實施例分別提供氣體注射器104的剖視圖及仰視圖。注射器104包含二條不同的氣體渠道：第一氣體渠道304，用於將一第一流經由中央而導入腔室；及第二氣體渠道306，用於將一第二氣體流經由外渠道（例如邊緣渠道）而導入。第二氣體渠道306可包含複數出口，其界定於注射器104的底部之中。在圖2B所顯示的實施例中，第二氣體渠道306具有在注射器104底部之中所界定的八個出口，且該等出口圍繞該注射器底部的周緣以約45度分隔開。

再參照圖1，一真空泵130連接至腔室132以在操作性電漿處理期間允許真空壓力控制以及自腔室移除氣體副產物。一閥126配置在排氣部124與真空泵130之間以控制對腔室施加之真空抽吸量。

介電窗106可從陶瓷材料或陶瓷型材料加以界定。其他介電材料亦為可能的，只要它們能夠經受半導體蝕刻腔室的條件。通常，腔室操作於介於攝氏零度與大約攝氏200度之間的升高溫度。溫度將取決於蝕刻製程操作及特定的配方。腔室132亦將操作於介於約1毫托（mT）與約500毫托（mT）之間範圍的真空條件。當使用於此處，術語「約」及「大約」意指：指定的參數可在合理的允差（例如± 20%）之內變化。

雖然未全部特別顯示，當安裝在潔淨室或加工設施之中時，腔室132通常連接至多個設施。設施包含提供處理器體、真空、溫度控制、及環境微粒控制等等的管路系統。這些設施，當腔室132安裝在目標加工設施之中時，連接至腔室132。此外，腔室132可連接至一傳送腔室，其允許機器人使用自動作業將半導體晶圓傳送進出腔室132。

一可程式化控制器108係提供用於控制腔室132及其相關聯元件的操作。廣義而言，控制器108可加以編程，以執行由一配方所定義的腔室操作。一給定的配方可指定用於操作的各種參數，例如對TCP線圈的功率施加、對腔室的氣體流入、及真空的施加。應了解的是，時序、持續時間、大小、或任何其他可調整參數或可控制特徵，可藉由一配方加以定義且由控制器加以執行，以控制腔室132及其相關聯的元件之操作。此外，一系列的配方可加以編程進入控制器108。在一個實施例中，配方係建構以處理蝕刻操作，且包含在蝕刻操作各者之間執行的原子層鈍化（ALP）製程的一個以上循環。

在一個實施例中，控制器係建構以啟動蝕刻氣體輸送系統以執行第一蝕刻。在此實施例中，控制器亦建構以至少啟動液體輸送系統，以在第一蝕刻之後執行原子層鈍化（ALP）製程，俾以將第一蝕刻期間形成的特徵部塗佈以鈍化之一保形膜。在一實施例中，該等特徵部係藉由以下方式塗佈：首先對晶圓表面以前驅物用劑以達飽和，且接著固化該前驅物以形成鈍化的膜。ALP製程可進行一或多次，且每一次將鈍化的保形膜的單一原子單層加以形成。在一實施例中，控制器進一步建構以啟動蝕刻氣體輸送系統以執行特徵部的第二蝕刻。在第二蝕刻期間，鈍化的保形膜保護特徵部的側壁和遮罩，以允許在第二蝕刻期間界定的特徵部具有最小臨界尺寸（CD）損失、在不同材料和深寬比之間最小CD負載、及在不同材料和深寬比之間最小輪廓負載。在一個實施例中，控制器更建構以啟動液體流量控制器及氣化器，且接著啟動對線圈的RF功率以將由氣化器產生及塗佈於特徵部之上的一份量的前驅物加以固化。在此實施例中，RF功率係伴隨氧氣而啟動，該氧氣可使用電漿氣體輸送系統提供。在一實施例中，控制器係建構以在每次ALP製程完成之後啟動一真空系統或渦輪泵，以將腔室驅淨。

圖3A為根據一實施例用於蝕刻操作的電漿處理系統的示意剖面圖。如圖3A中顯示，卡盤116配置在腔體114之內，該腔體114設有介電窗106。在一實施例中，卡盤116為一靜電卡盤，用於支撐一基板112。TCP線圈134配置在介電窗106之上且連接至匹配電路102，該匹配電路102連接至RF產生器121。在圖3A的實施例中，輸送系統128包含蝕刻氣體輸送系統127及液體輸送系統129。蝕刻氣體輸送系統127將蝕刻劑氣體經由導管303輸送至歧管122。液體輸送系統129將液體前驅物（以蒸氣形式）經由導管301輸送至歧管122，如以下參照圖3B更詳細說明的。歧管122，響應來自控制器108的控制，藉由使用例如用以在氣體及/或蒸氣之間切換的複數閥而選擇、切換、及/或混合該等輸出，使來自各別輸送系統的輸出能夠於適當時間經由導管305流至腔體114。來自各別輸送系統的該等輸出，從導管305經由氣體注射器104流入腔體114，該氣體注射器104位於該腔體的頂部。為協助腔室的驅淨，腔體114的基底設有出口115，出口115係加以連接而與泵117呈流動連通。在一實施例中，泵117為渦輪泵。熟習此技藝者將了解，腔體114的基底可設有多個出口，該等出口每一者連接至一適合的泵。

圖3B為示意圖，根據一實施例描繪液體輸送系統的額外細節。如圖3B中所顯示，液體輸送系統129包含一液體前驅物來源308、一液體流量控制器310、及一氣化器312。液體前驅物來源308可連接成與提供適合液體前驅物的設施呈流動連通。如上所述，可使用能夠形成保形原子單層的任何液體前驅物。液體前驅物從來源308流至液體流量控制器310，其基於從控制器108所接收的指令調節流量（參見圖3A）。在一個實施例中，液體前驅物的量係在約50微升至約1,000微升之範圍。該液體前驅物從液體流量控制器310流至氣化器312，其將液體前驅物從液態轉變為氣態。氣化的前驅物流動至歧管122，其基於接收自控制器108的控制，將氣化的前驅物於適當時間供給至氣體注射器104（參見例如圖1）。氣化的前驅物經由氣體注射器104流入由腔體114所界定的腔室132（參見例如圖1）。

圖4A為流程圖，描述根據一例示實施例在蝕刻一基板的過程中所執行的方法操作。在操作400中，一基板（例如一晶圓）係根據週知的技術加以蝕刻。在一實施例中，將基板收容於電漿腔室中（例如一TCP蝕刻腔室）於一底部電極之上。該基板具有待蝕刻的材料（例如一導體）以在該材料中形成特徵部，且一遮罩係提供於該基板之上以定義待蝕刻特徵部的位置。電漿蝕刻製程使用電漿蝕刻氣體以在該材料中形成特徵部。在一個實施例中，執行一第一蝕刻，以在該材料中形成特徵部至第一深度。該第一深度可為最終深度的任何適合的百分比，例如20%、30%、40%、50%等。如以下更詳細說明的，可後續執行一第二蝕刻，以在該材料中形成特徵部至第二深度。在一實施例中，該第二深度為最終深度；然而，熟習此技藝者了解，可執行超過二個蝕刻製程以界定特徵部至最終深度。在例如第一蝕刻的蝕刻操作完成之後，在操作402中，將腔室驅淨。再度參照圖3A，在一實施例中，腔室係經由出口115加以驅淨，該出口115係連接成與泵117呈流動連通。

一旦將腔室驅淨，在操作404中，原子層鈍化（ALP）係在電漿腔室中執行。在ALP操作中，鈍化的一保形層係沉積於在蝕刻操作（例如第一蝕刻）期間所形成的特徵部和遮罩之上。關於ALP操作的額外細節以下參照圖4B加以描述。在ALP操作完成時（ALP操作可重複多次以形成具有大於單一原子單層厚度的一鈍化膜），在操作400-2中，使用電漿蝕刻製程之材料的第二蝕刻係加以執行，以在該材料中將特徵部界定至第二深度。在第二蝕刻期間，鈍化的該保形層保護該遮罩及該等特徵部的側壁，以允許特徵部的蝕刻達第二深度。

圖4B為流程圖，根據一例示實施例，描述與在基板的蝕刻過程中所執行的原子層鈍化（ALP）操作相關的額外細節。在一個實施例中，ALP操作（參見圖4A中的操作404）包含操作404-1、404-2、404-3、及404-4。在操作404-1中，將液體前驅物施加至基板的表面，以對基板表面用劑達飽和。適合的前驅物之例子先前已針對圖1的說明加以列出。在一實施例中，液體輸送系統（LDS）係用以將液體前驅物供給至腔室。舉例來說，在例如圖3A和3B中顯示的液體輸送系統（LDS）129可用以將液體前驅物供給至腔室。如上所述，LDS 129將液體前驅物氣化且將氣化的前驅物輸送至腔室。一旦一基板（例如一晶圓）已經以前驅物加以用劑，在操作404-2中，執行O₂ 閃現，以固化該前驅物並在於一電漿蝕刻製程（例如第一蝕刻）期間於一材料中所形成的特徵部及遮罩上形成鈍化的一保形原子單層。該O₂ 閃現係藉由以下方式執行：對電漿腔室的RF產生器（例如在圖1中顯示的RF產生器121及120）供電，並將氧（O₂ ）導入腔室。舉例來說，氧可使用在例如圖1及3A中顯示的蝕刻氣體輸送系統127導入腔室。在一實施例中，氧係以在約500 sccm至約2,500 sccm範圍內的流率導入腔室。在一實施例中，RF功率係以介於約200瓦與約3,000瓦之間的功率位準施加。在完成O₂ 閃現後（其通常耗用約0.5秒至約4秒），在操作404-3中，將腔室驅淨。腔室可使用與腔室的一出口呈流動連通的一適合的泵加以驅淨。舉例來說，顯示為與出口115呈流動連通的泵117（參見圖3A）可用以驅淨腔室。在一個實施例中，泵117係渦輪泵。在一實施例中，驅淨操作耗用大約2秒，且ALP操作的一個循環持續從約4秒到約15秒的一段時間。

在操作404-4中，決定是否形成額外的ALP單層。若不需要額外的ALP單層，則該蝕刻基板的方法從ALP操作400前進至蝕刻操作400-2，如圖4A中所示。若額外的ALP單層待形成，則重複操作404-1、404-2、及404-3，以形成另一ALP單層。藉由執行操作404-1、404-2、及404-3之ALP單層的形成，可重複數個循環，以達成足以用於特定應用的鈍化程度。由於各ALP單層通常具有從約1.0埃至約1.3埃範圍的厚度，該ALP操作可包含多個循環以形成具有所欲目標厚度（例如，5埃、10埃、20埃等等）的整體鈍化膜。在一實施例中，ALP操作包含1-100循環。在其他實施例中，ALP操作可包含10循環、10-60循環、20-30循環等等。

圖5根據一實施例描繪一例示的淺溝槽隔離（STI）特徵部，其具有沉積於該STI特徵部上的一保形的原子層鈍化（ALP）膜，其中在相同腔室中蝕刻該STI特徵部及沉積該ALP膜。如圖5中所顯示，STI特徵部包含複數溝槽502，該複數溝槽502已蝕刻進一導電材料（例如矽）以界定複數結構體504。在蝕刻製程期間使用的遮罩506留存於結構體504每一者的頂部區域的上方。在一實施例中，遮罩506由矽氮化物形成；然而，其他適合的遮罩材料亦可使用。ALP膜508以保形方式覆蓋結構體504與溝槽502的表面。如在圖5中的下方厚度指示符所指示，在靠近溝槽502底部的區域中的保形ALP膜508a具有約52埃的厚度。如在圖5中的中間厚度指示符所指示，沿結構體504側壁的區域中的保形ALP膜508b具有約52埃的厚度。如在圖5中的頂部厚度指示符所指示，在圍繞遮罩506的區域中的保形ALP膜508c具有約56埃的厚度。因此，在結構體頂部、沿結構體側壁、及靠近結構體底部的厚度指示符展現在結構體上所沉積的ALP膜的保形本質。要注意的是，ALP亦在各不同深寬比沉積相同的量，且在整個基板（例如，晶圓）均勻地沉積。

如上所述，典型的ALP單層具有從約1.0埃至約1.3埃範圍的厚度。因此，為沉積如圖5例子中顯示的具有約50埃厚度的保形ALP膜，ALP操作將須要重複至少35-40循環（假設ALP單層具有約1.3埃的厚度）。

圖6A顯示使用O₂ 電漿閃現（O₂ plasma flash）針對一蝕刻製程作為鈍化，O₂ 電漿閃現係根據習知處理技術在相同的蝕刻腔室進行，且圖6A描繪這如何造成深寬比相依及材料相依的鈍化。圖6A顯示複數結構體602和603，其係在第一蝕刻製程已於電漿蝕刻腔室中在基板600上執行之後於基板600之中加以界定。為了允許二個類型的電晶體（例如n型和p型）的形成，結構體602（左方的二個結構體）由具有與基板材料不同化學成分的材料（例如矽鍺（SiGe））形成，且結構體603（右方的二個結構體）由基板材料（例如，矽）形成。在蝕刻製程期間使用的遮罩604的一部分係在結構體602和603每一者上加以配置。第一蝕刻延伸第一深度進入基板600的材料，其中該第一深度與在一或更多額外蝕刻製程中將達成之整體蝕刻製程的最終深度相比係較淺。在第一蝕刻執行之後，在相同的電漿蝕刻腔室內部使用O₂ 電漿閃現進行鈍化。在O₂ 電漿閃現期間，其中在氧氣存在下施加RF功率，在如此形成之電漿中的氧造成在基板上氧化發生。舉例來說，由矽形成的結構體603與氧反應而產生SiO_x 鈍化膜603-1。類似地，由不同材料（例如，SiGe）形成的結構體602與氧反應而產生鈍化膜602-1，例如SiGeO_x 。

在O₂ 閃現執行之後，使用第二蝕刻製程以界定結構體602和603達第二深度。在第二蝕刻期間，將鈍化膜602-1及603-1蝕刻掉。由於在O₂ 閃現期間這些鈍化膜的產生從結構體602和603消耗材料，在密集區域中的結構體602、602-2（由矽形成）、及603在蝕刻製程之後由於材料損失以及側壁蝕刻而具有彎曲的側壁構造。特別是，自O₂ 閃現形成的SiGeO_x 鈍化膜與SiO_x 鈍化膜相比係較脆弱的，且在第二蝕刻中與SiO_x 相比較快侵蝕掉。結果，在第二蝕刻之後有輪廓差異。舉例來說，在圖6A中，由例如SiGe形成的區域602與由例如Si形成的區域602-2相比係較彎。這些彎曲輪廓是有問題的，因為彎曲輪廓對於FinFET電晶體是不可接受的。鄰近隔離（「iso」）區域的結構體603（最右方的結構體603）具有較厚區域603-2，其具有由於增加的氧自由基暴露所造成的錐形輪廓。特別是，隔離（「iso」）區域的相對開通本質允許更多的氧自由基到達該結構體，且造成更多鈍化的形成。此增加的鈍化程度導致在第二蝕刻之後在「iso」區域中更為錐形的矽輪廓。

圖6B顯示根據一實施例針對一蝕刻製程使用原位原子層鈍化（ALP），並描繪這如何造成深寬比獨立且材料獨立的鈍化。類似圖6A，圖6B顯示複數結構體602和603，其係在第一蝕刻製程已於電漿蝕刻腔室中在基板600上執行之後於基板600之中加以界定。結構體602（左方的二個結構體）由具有與基板材料不同化學成分的材料（例如矽鍺（SiGe））形成，且結構體603（右方的二個結構體）由基板材料（例如，矽）形成。在蝕刻製程期間使用的遮罩604的一部分係在結構體602和603每一者上加以配置。第一蝕刻延伸第一深度進入基板600的材料，其中該第一深度與在一或更多額外蝕刻製程中將達成之整體蝕刻製程的最終深度相比係較淺。在第一蝕刻製程執行之後，基板600留在電漿蝕刻腔室之中，且經歷原位原子層鈍化（ALP）製程。如此處所述，在ALP製程中，基板600係以來自液體前驅物的蒸氣之自限制單層加以塗佈，且接著該前驅物係藉由伴隨氧氣施加RF功率至電漿腔室的電極以執行電漿閃現製程而加以固化。該ALP製程造成鈍化膜605-A的形成，鈍化膜605-A均勻地塗佈於結構體602和603以及遮罩604，該膜的厚度係所執行ALP循環數量的函數。一旦ALP製程完成且電漿蝕刻腔室係驅淨的，在不從電漿蝕刻腔室移除基板的情況下，在基板600上執行第二蝕刻製程，以界定結構體602和603達第二深度。在第二蝕刻期間，將鈍化膜605-A蝕刻掉。與在圖6A中所描述的鈍化膜相比，鈍化膜605-A的移除不涉及任何顯著的材料損失，這是因為ALP製程提供一外部的鈍化來源，亦即是以蒸氣形式供給至電漿蝕刻腔室的液體前驅物。結果，在密集區域的結構體602和603，由於臨界尺寸（CD）的任何損失係最小的，在蝕刻之後具有實質均勻的構造。此最小的CD損失減少設計規則違反，這是在半導體加工製程期間必須滿足的。鄰近隔離（「iso」）區域的結構體603（最右方的結構體603）包含區域603-B。與圖6A中顯示的區域603-2的增加厚度相比，在圖6B中顯示的區域603-B具有實質均勻的構造，這是因為在「iso」特徵部上所形成的鈍化量係與透過ALP在密集區域上形成的鈍化量相同。

如圖6B中所顯示，ALP允許Si與SiGe之間相同的臨界尺寸（CD），這是因為該鈍化為材料獨立的。亦即是，在Si和SiGe二者上的ALP在後續蝕刻步驟期間具有相同的侵蝕速率。又，ALP消除在Si與SiGe之間的輪廓差異，亦即，在這些不同材料所形成的特徵部之間沒有錐度/彎曲度差異。

因為ALP製程須要當基板在電漿蝕刻腔室之中時於基板上沉積鈍化的膜，電漿蝕刻腔室應定期清潔。在一實施例中，電漿蝕刻腔室使用無晶圓自動清潔（WAC）製程加以清潔，該WAC係在晶圓處理之間執行。在一實施例中，WAC製程在各晶圓處理之後加以執行。在另一實施例中，WAC製程係在各批晶圓處理之後執行。熟習此技藝者將了解，WAC製程可以適於符合特定應用需要的任何時距加以執行，例如在各晶圓之後、在每隔一晶圓之後、每十片晶圓之後、每批晶圓之後等等。

在一些實施方式中，控制器為系統的一部分，其可為上述例子的一部分。此等系統可包括半導體處理設備，其包含一個以上處理機台、一個以上腔室、用於處理的一個以上平臺、及/或特定處理元件（晶圓基座、氣流系統等等）。這些系統可與電子設備整合，該等電子設備用於在半導體晶圓或基板處理之前、期間、及之後控制這些系統的操作。電子設備可稱作為「控制器」，其可控制該一個以上系統之各種不同的元件或子部分。依據系統的處理需求及/或類型，控制器可加以編程以控制此處揭示的任何製程，包含：處理氣體的輸送、溫度設定（例如：加熱及/或冷卻）、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻（RF）產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置及操作設定、出入一工具和其他轉移工具及/或與特定系統連接或介接的裝載鎖定部之晶圓轉移。

廣義地說，控制器可定義為電子設備，其具有各種不同的積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體，其接收指令、發布指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點量測等等。積體電路可包含儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器（DSP）、定義為特殊應用積體電路（ASIC）的晶片、及/或執行程式指令（例如軟體）的一或多個微處理器或微控制器。程式指令可為以各種個別設定（或程式檔案）的形式與控制器通訊的指令，該等設定定義對於半導體晶圓或系統執行特殊製程的操作參數。在一些實施例中，該等操作參數可為由製程工程師定義之配方的部分，以在一或多個層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓的晶粒加工期間完成一或多個處理步驟。

在一些實施方式中，控制器可為電腦的一部分或耦接至電腦，該電腦係與系統整合、耦接至系統、以其他方式網路連至系統、或其組合。例如，控制器可在「雲端」或為晶圓廠主機電腦系統的整體或部分，其可允許晶圓處理的遠端存取。該電腦可允許針對系統的遠端存取以監測加工操作的當前進度，檢查過往加工操作的歷史，檢查來自複數個加工操作的趨勢或性能度量，以改變目前處理的參數，以設定目前操作之後的處理步驟，或啟動新的製程。在一些例子中，遠程電腦（例如：伺服器）可經由網路提供製程配方給系統，該網路可包含區域網路或網際網路。遠程電腦可包含使用者介面，其允許參數及/或設定的輸入或編程，這些參數及/或設定係接著從遠程電腦被傳遞至系統。在一些例子中，控制器接收資料形式的指令，該資料指定於一或多個操作期間將被執行之各個處理步驟的參數。應理解參數可專門用於將執行之製程的類型與配置控制器以介接或控制之機台的類型。因此，如上所述，控制器可為分散式的，諸如藉由包含一或多個分散的控制器，其由網路連在一起且朝共同的目的（諸如此處描述的製程及控制）作業。一個用於此等目的之分散式控制器的例子將為腔室上的一或多個積體電路，連通位於遠端（諸如在平台級或作為遠程電腦的一部分）的一或多個積體電路，其結合以控制腔室中的製程。

不受限制地，例示系統可包含電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉-潤洗腔室或模組、金屬鍍覆腔室或模組、清潔腔室或模組、斜邊蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積（PVD）腔室或模組、化學氣相沉積（CVD）腔室或模組、原子層沉積（ALD）腔室或模組、原子層蝕刻（ALE）腔室或模組、離子植入腔室或模組、軌道腔室或模組、及任何可關聯或使用於半導體晶圓的加工及/或生產中之其他的半導體處理系統。

如上所述，依據將由機台執行的一個以上製程步驟，控制器可與下述通訊：一或多個其他機台電路或模組、其他機台元件、群集機台、其他機台介面、毗鄰機台、附近機台、位於工廠各處的機台、主電腦、另一個控制器、或用於材料傳送的機台，該等用於材料傳送的機台將晶圓的容器攜帶進出半導體生產工廠內的機台位置及/或負載埠。

圖7為用於實現本發明實施例之電腦系統的簡化示意圖。應明白的是，此處所述方法可利用一數位處理系統加以執行，例如一習知的通用型電腦系統。替代地，可使用特殊用途電腦，其係設計或編程為僅執行一種功能。該電腦系統1000包含一中央處理單元（CPU）1004，其係經由匯流排1010連接至隨機存取記憶體（RAM）1028、唯讀記憶體（ROM）1012、及大容量儲存裝置1014。系統控制程式1008位於隨機存取記憶體（RAM）1028之中，但亦可位在大容量儲存裝置1014之中。

大容量儲存裝置1014代表持久性資料儲存裝置，例如軟碟機或固定式磁碟機，其可為本機的或遠端的。網路介面1030透過網路1032提供連線，允許與其他裝置通訊。應明白的是，CPU 1004可包含於一通用處理器、一特殊用途處理器、或一特殊編程的邏輯裝置。輸入/輸出（I/O）介面1020提供與不同周邊設備的通訊，且經由匯流排1010而與CPU 1004、RAM 1028、ROM 1012、及大容量儲存裝置1014連接。例示周邊設備包含顯示器1018、鍵盤1022、游標控制器1024、可移除式媒體裝置1034等等。

顯示器1018係用以顯示此處所述的使用者介面。鍵盤1022、游標控制器（滑鼠）1024、可移除式媒體裝置1034、及其他周邊設備係連接至I/O介面1020，以對於CPU 1004以指令選擇方式交流資訊。應明白的是，往返外部裝置的資料可經由I/O介面1020傳遞。該等實施例亦可在分散式運算環境中實行，在該環境中，多個工作是由透過有線或無線網路連接的遠端處理裝置來執行。

實施例可利用各種電腦系統構造實施，包含手持式裝置、微處理器系統、基於微處理器或可編程消費性電子元件、微電腦、主機電腦等等。此等實施例亦可在分散式計算環境中實施，其中工作係藉由透過網路鏈結的遠端處理裝置加以執行。

考慮到上述實施例，應理解的是該等實施例可使用各種電腦實現操作，該等電腦實現操作涉及在電腦系統中所儲存資料。這些操作係需要物理量的物理性操作者。形成部分之實施例的此處所述的任何操作係有用的機械操作。該等實施例亦關於執行這些操作的裝置或設備。該設備可特別建構用於所需的目的，例如特殊用途電腦。當定義為特殊用途電腦，該電腦亦可執行非該特殊用途一部分的其他處理、程式執行或常式，而仍能夠操作用於該特殊用途。或者，可藉由利用儲存於電腦記憶體、快取記憶體、或由網路取得的一個以上電腦程式選擇性啟動或設定的通用電腦，處理該等操作。當資料係通過網路取得，該資料可藉由網路上的其他電腦（例如雲端計算資源）加以處理。

一個以上實施例亦可製作為在電腦可讀媒體上的電腦可讀碼。該電腦可讀媒體係可儲存資料的任何資料儲存裝置，該資料之後可由電腦系統讀出。電腦可讀媒體的範例包含硬碟、網路附接儲存器（NAS）、唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁帶、及其他光學和非光學資料儲存裝置。電腦可讀媒體可包含分布於網路連接電腦系統上的電腦可讀有形媒體，使得電腦可讀碼被分散式地儲存和執行。

雖然該等方法操作係以特定的順序描述，應理解的是其他內務處理操作可在該等操作之間加以執行，或者可調整操作，使得該等操作在些許不同的時間發生，或者可分布於一系統之中，該系統允許在各種與處理相關聯的時間間隔處理操作的發生，只要重疊操作的處理係以所欲的方式執行。

因此，例示實施例的揭露內容旨在說明非限制揭露內容的範圍，該範圍係闡明在以下隨附申請專利範圍及其均等者。雖然揭露內容的例示實施例以清楚理解為目的而相當程度詳細地加以描述，顯而易見的是，在隨附申請專利範圍的範疇之內可實施某些變化和修改。在以下申請專利範圍中，元件及/或步驟不暗示任何特定操作順序，除非在申請專利範圍中明確記載或由揭露內容隱含地要求。

102‧‧‧匹配電路

104‧‧‧氣體注射器

106‧‧‧介電窗

108‧‧‧控制器

110‧‧‧氣體注射器

112‧‧‧基板

114‧‧‧腔體

115‧‧‧出口

116‧‧‧卡盤

117‧‧‧泵

118‧‧‧偏壓匹配件

120‧‧‧偏壓RF產生器

121‧‧‧RF產生器

122‧‧‧歧管

124‧‧‧排氣部

126‧‧‧閥

127‧‧‧蝕刻氣體輸送系統

128‧‧‧輸送系統

129‧‧‧液體輸送系統

130‧‧‧真空泵

132‧‧‧腔室

134‧‧‧TCP線圈

301‧‧‧導管

303‧‧‧導管

304‧‧‧氣體渠道

305‧‧‧導管

306‧‧‧氣體渠道

308‧‧‧液體前驅物來源

310‧‧‧液體流量控制器

312‧‧‧氣化器

502‧‧‧溝槽

504‧‧‧結構體

506‧‧‧遮罩

508‧‧‧ALP膜

508a‧‧‧ALP膜

508b‧‧‧ALP膜

508c‧‧‧ALP膜

600‧‧‧基板

602‧‧‧結構體

602-1‧‧‧鈍化膜

602-2‧‧‧結構體

603‧‧‧結構體

603-1‧‧‧鈍化膜

603-2‧‧‧區域

603-B‧‧‧區域

604‧‧‧遮罩

605-A‧‧‧鈍化膜

1000‧‧‧電腦系統

1004‧‧‧中央處理單元

1008‧‧‧系統控制程式

1010‧‧‧匯流排

1012‧‧‧唯讀記憶體（ROM）

1014‧‧‧大容量儲存裝置

1018‧‧‧顯示器

1020‧‧‧輸入/輸出（I/O）介面

1022‧‧‧鍵盤

1024‧‧‧游標控制器

1028‧‧‧隨機存取記憶體（RAM）

1030‧‧‧網路介面

1032‧‧‧網路

1034‧‧‧可移除式媒體裝置

圖1為示意剖面圖，顯示根據一實施例用於蝕刻操作的電漿處理系統。

圖2A及2B根據一實施例分別提供一氣體注射器的剖視圖及仰視圖。

圖3A為根據一實施例用於蝕刻操作的電漿處理系統的示意剖面圖。

圖3B為示意圖，根據一實施例描繪液體輸送系統的額外細節。

圖4A為流程圖，描述根據一例示實施例在蝕刻一基板的過程中所執行的方法操作。

圖4B為流程圖，根據一例示實施例，描述與在基板的蝕刻過程中所執行的原子層鈍化（ALP）操作相關的額外細節。

圖5根據一實施例描繪一例示的淺溝槽隔離（STI）特徵部，其具有沉積於該STI特徵部上的一保形的原子層鈍化（ALP）膜，其中在相同腔室蝕刻該STI特徵部及沉積該ALP膜。

圖6A顯示使用O₂ 閃現（O₂ flash）針對一蝕刻製程作為鈍化，O₂ 閃現係根據習知處理技術在相同的蝕刻腔室進行，且圖6A描繪這如何形成深寬比相依及材料相依的鈍化。

圖6B顯示根據一實施例針對一蝕刻製程使用原位原子層鈍化（ALP），並描繪這如何形成深寬比獨立且材料獨立的鈍化。

圖7為一電腦系統的簡化示意圖，用於實施本發明的實施例。

Claims

一種蝕刻基板的方法，用於在一電漿腔室中蝕刻一基板，該方法包含：在該電漿腔室中於一底部電極上承接該基板，該基板具有待蝕刻以形成特徵部的一材料，一遮罩設置在該基板上以界定待蝕刻之該等特徵部的位置；在該電漿腔室中，使用一電漿蝕刻製程執行該材料的第一蝕刻，該第一蝕刻使用電漿蝕刻氣體以在該材料中形成特徵部至第一深度；在該電漿腔室中，執行原子層鈍化（ALP）製程，以在該第一蝕刻期間所形成的該等特徵部及該遮罩上沉積一鈍化的保形膜，該ALP製程包含：（a）導入一液體前驅物的蒸氣至該電漿腔室之中以在該遮罩及該等特徵部上塗佈一份量之前驅物；（b）使該份量的前驅物固化，以形成該鈍化的保形膜的一原子單層；及（c）在不從該電漿腔室移除該基板的情況下，重複在（a）中之導入該液體前驅物的蒸氣之步驟與在（b）中的使該份量的前驅物固化的步驟，直到形成具有目標厚度之鈍化的保形膜；及在該電漿腔室中，使用該電漿蝕刻製程執行該材料的第二蝕刻，該第二蝕刻使用電漿蝕刻氣體以在該材料中形成該等特徵部至第二深度，該鈍化的保形膜建構以在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁及該遮罩。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，其中該鈍化的保形膜係建構以允許，在a)最小臨界尺寸損失、或b)在不同材料和不同深寬比之間最小臨界尺寸負載、或c)在不同材料和不同深寬比之間最小輪廓負載的情況下，蝕刻該等特徵部至該第二深度。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，其中該液體前驅物的蒸氣係使用一液體輸送系統導入該電漿腔室，且該電漿蝕刻氣體係使用一蝕刻氣體輸送系統導入該電漿腔室，該液體輸送系統及該蝕刻氣體輸送系統連接至由一控制器所控制的歧管，以在該材料的該第一蝕刻和第二蝕刻期間導入該電漿蝕刻氣體以及在該ALP製程期間導入該液體前驅物的蒸氣。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，其中，在該ALP製程期間，使該份量的前驅物固化之該步驟包含：伴隨氧氣，施加射頻（RF）功率至該電漿腔室的電極，以執行一電漿閃現（plasma flash）製程，該電漿閃現製程進行處理達介於約0.5秒與約4秒之間的一段時間，且該RF功率係以介於約200瓦與約3,000瓦之間的功率位準來施加。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，其中，在該ALP製程期間，在執行（a）及（b）之後執行該電漿腔室的驅淨，其中每次重複（a）及（b）而完成一ALP循環。
如申請專利範圍第5項之蝕刻基板的方法，其中，各ALP循環產生單一原子單層，且具有特定目標厚度的一保形膜藉由執行特定數量的該ALP循環加以形成。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，其中，在該ALP製程期間，每次重複（a）及（b），形成該鈍化的保形膜的單一原子單層，且該鈍化的保形膜的厚度係由該單一原子單層或複數原子單層加以界定。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，更包含：在該第二蝕刻之後，執行一或更多額外的蝕刻，其中在執行各個額外蝕刻之前，一ALP製程係加以執行以形成各別之一鈍化的保形膜，其中該鈍化的保形膜係藉由重複（a）及（b）數次以達到該鈍化的保形膜之目標厚度而加以界定。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，其中該鈍化的保形膜係在不耗用任何顯著量之該等特徵部的側壁的材料之情況下沉積在該遮罩及該等特徵部的側壁上。
如申請專利範圍第9項之蝕刻基板的方法，其中待蝕刻的該材料係由矽、或矽鍺、或鍺構成，且該鈍化的保形膜不耗用該等特徵部的側壁中的任何顯著量之材料並在不同材料上形成實質相同品質的鈍化。
如申請專利範圍第1項之蝕刻基板的方法，其中在該ALP製程期間，使該份量的前驅物固化的該步驟包含：伴隨氧氣，施加射頻（RF）功率至該電漿腔室的電極，以執行一電漿閃現製程。
一種電漿處理系統，包含：一腔室，包含一處理區域；一底部電極，配置在該腔室中於該處理區域下方；一介電窗，配置在該處理區域之上及該底部電極上方；一線圈，配置在該介電窗上方，用於提供射頻（RF）功率至該處理區域；一蝕刻氣體輸送系統，連接至一或多個氣體來源，該一或多個氣體來源用於當一基板配置於該底部電極之上時執行該基板的一材料的第一蝕刻以形成特徵部，該蝕刻氣體輸送系統具有與歧管連接的一輸出端；及一液體輸送系統，包含一液體前驅物來源、連接至該液體前驅物來源的一液體流量控制器、及連接至該液體流量控制器的一氣化器，該液體輸送系統具有與該等歧管連接的一輸出端，該等歧管係藉由一控制器加以控制，其中該控制器係建構以啟動該蝕刻氣體輸送系統以執行該第一蝕刻，且係建構以至少啟動該液體輸送系統以在該第一蝕刻之後執行一原子層鈍化（ALP）製程，以將一鈍化的保形膜塗佈於在該第一蝕刻期間所形成的該等特徵部，將該ALP製程完成一或多次且每次形成該鈍化的保形膜的單一原子單層，且其中該控制器係建構以啟動該蝕刻氣體輸送系統以執行該等特徵部的第二蝕刻，該鈍化的保形膜係建構以在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁及遮罩。
如申請專利範圍第12項之電漿處理系統，其中該鈍化的保形膜係建構以允許，在a)最小臨界尺寸損失、或b)在不同材料和不同深寬比之間最小臨界尺寸負載、或c)在不同材料和不同深寬比之間最小輪廓負載的情況下，蝕刻該等特徵部至該第二深度。
如申請專利範圍第12項之電漿處理系統，其中在該ALP製程期間，該控制器係建構以啟動該液體流量控制器及該氣化器，並接著啟動該RF功率至該線圈以將由該氣化器所產生並塗佈於該等特徵部上的一份量之前驅物固化，該RF功率係伴隨氧氣而加以啟動。
如申請專利範圍第12項之電漿處理系統，其中該腔室包含一真空系統，該真空系統在每次完成該ALP製程之後藉由該控制器加以啟動。
如申請專利範圍第12項之電漿處理系統，其中在該第一蝕刻及第二蝕刻期間，以及在將由該氣化器所產生並塗佈於該等特徵部上的該份量之前驅物固化期間，一偏壓功率係耦合至該底部電極，該偏壓功率係耦接至該控制器以處理該第一蝕刻、該第二蝕刻、及該ALP製程。
如申請專利範圍第12項之電漿處理系統，其中一注射器係配置在該介電窗之中，該注射器提供將該等歧管的輸出端連接至該腔室的一路徑。
如申請專利範圍第17項之電漿處理系統，其中一或多個側注射器係配置在該腔室的側壁之中，該一或多個側注射器係連接至通往該等歧管的輸出端的一或多條路徑。
如申請專利範圍第12項之電漿處理系統，其中該等歧管包含複數閥，用於在該第一蝕刻和該第二蝕刻期間所提供的氣體與在該ALP製程期間所提供的蒸氣之間進行切換。
如申請專利範圍第12項之電漿處理系統，其中該第一蝕刻、該第二蝕刻、及該ALP製程係在不從該腔室移除該基板的情況下於該腔室內進行，以形成在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁的該鈍化的保形膜。
一種蝕刻基板的方法，在一電漿腔室中蝕刻一基板，該方法包含：在該電漿腔室中於一底部電極上承接該基板，該基板具有待蝕刻以形成特徵部的一材料，一遮罩設置在該基板上以界定待蝕刻之該等特徵部的位置；在該電漿腔室中，使用一電漿蝕刻製程執行該材料的第一蝕刻，該第一蝕刻使用電漿蝕刻氣體以在該材料中形成特徵部至第一深度；在該電漿腔室中，在不從該電漿腔室移除該基板的情況下，執行原子層鈍化（ALP）製程，以在該第一蝕刻期間所形成的該等特徵部及該遮罩上沉積一鈍化的保形膜，該ALP製程使用來自一液體前驅物的蒸氣以在該遮罩及該等特徵部上形成該鈍化的保形膜；及在該電漿腔室中，使用該電漿蝕刻製程執行該材料的第二蝕刻，以在該材料中形成該等特徵部至第二深度，該鈍化的保形膜建構以在該第二蝕刻期間保護該等特徵部的側壁及該遮罩。
如申請專利範圍第21項之蝕刻基板的方法，其中該鈍化的保形膜係建構以允許，在a)最小臨界尺寸損失、或b)在不同材料和不同深寬比之間最小臨界尺寸負載、或c)在不同材料和不同深寬比之間最小輪廓負載的情況下，蝕刻該等特徵部至該第二深度。
如申請專利範圍第21項之蝕刻基板的方法，其中該ALP製程包含：（a）導入該液體前驅物的蒸氣進入該電漿腔室之中以在該遮罩及該等特徵部上塗佈一份量之前驅物；（b）使該份量的前驅物固化，以形成該鈍化的保形膜的一原子層；及（c）重複在（a）中之導入該液體前驅物的蒸氣之步驟與在（b）中的使該份量的前驅物固化的步驟，直到形成具有目標厚度之鈍化的保形膜。
如申請專利範圍第21項之蝕刻基板的方法，其中該液體前驅物的蒸氣係使用一液體輸送系統導入該電漿腔室，且該電漿蝕刻氣體係使用一蝕刻氣體輸送系統導入該電漿腔室，該液體輸送系統及該蝕刻氣體輸送系統連接至由一控制器所控制的歧管，以在該材料的該第一蝕刻和第二蝕刻期間導入該電漿蝕刻氣體以及在該ALP製程期間導入該液體前驅物的蒸氣。
如申請專利範圍第23項之蝕刻基板的方法，在該ALP製程期間，在執行（a）及（b）之後執行該電漿腔室的驅淨，其中每次重複（a）及（b）而完成一ALP循環。
如申請專利範圍第25項之蝕刻基板的方法，其中，各ALP循環產生單一原子單層，且具有特定目標厚度的一保形膜藉由執行特定數量的該ALP循環加以形成而在不同材料和不同深寬比上具有實質相同的厚度與實質相同的品質。
如申請專利範圍第23項之蝕刻基板的方法，其中，在該ALP製程期間，每次重複（a）及（b），形成該鈍化的保形膜的單一原子單層，且該鈍化的保形膜的厚度係由該單一原子單層或複數原子單層加以界定。