CN111799167B 制造半导体装置的方法 （Asmip私人控股有限公司）

(12)发明专利62/827,7132019.04.01USH01L21/306(2006.01)CN105719965一种具有提高的蚀刻选择性的衬底加工方法包括：用于在阶梯式结构上形成膜的第一操中第一气氛被设定成缩短等离子体离子的平均自由路径并且使得所述等离子体离子不具有方键合结构(N秒)否是21.一种衬底加工方法，其包含：用于在阶梯式结构上形成膜的第一操作，所述阶梯式结构具有顶部表面、底部表面和连接所述顶部表面和所述底部表面的侧表面，其中第一气氛被设定成缩短等离子体离子的平均自由路径并且使得所述等离子体离子不具有方向性；和用于改变所述膜的一部分的键合结构的第二操作，其中第二气氛被设定成使得所述等离子体离子具有方向性；其中所述第一操作重复多次，所述第二操作执行预定时间段，所述第一操作和所述第二操作形成成组循环，并且所述成组循环重复多次，其中，所述方法还包括对通过执行所述成组循环多次形成的所述膜执行各向同性蚀其中在成组循环中，所述第一操作执行m次，所述第二操作执行n秒，并且调节n与m的比率以通过所述各向同性蚀刻控制剩余膜的轮廓，在第一操作和第二操作期间，氮气作为反应气体供给，并且在第二操作中供应的氮气的量小于在第一操作供应的氮气的量，第一气氛的温度高于第二气氛的温度。2.根据权利要求1所述的衬底加工方法，其中，在所述各向同性蚀刻期间，在所述膜的键合结构已改变的部分与所述膜的另外剩余部分之间实现蚀刻选择性。3.根据权利要求1所述的衬底加工方法，其中，在所述第二操作期间，所述膜的所述部分的所述键合结构通过所述等离子体离子的离子轰击效应弱化。4.根据权利要求3所述的衬底加工方法，其中所述等离子体离子具有垂直于所述阶梯式结构的所述顶部表面和所述底部表面的方向性，使得在所述各向同性蚀刻之后，在所述阶梯式结构的所述顶部和底部表面上形成的所述膜的一部分被去除，并且在所述阶梯式结构的所述侧表面上形成的所述膜的一部分保5.根据权利要求1所述的衬底加工方法，其中所述第一气氛的压力高于所述第二气氛的压力。6.根据权利要求1所述的衬底加工方法，其中所述第一气氛中的等离子体功率低于所述第二气氛中的等离子体功率。7.根据权利要求1所述的衬底加工方法，其中所述第一操作包含：供应第一气体；供应第二气体并且执行第一等离子体处理以形成所述膜。8.根据权利要求7所述的衬底加工方法，其中所述第二操作包含对所述膜执行第二等离子体处理。执行成组循环多次以形成膜；以及3在所述膜上执行各向同性蚀刻，其中所述成组循环包含：用于执行第一等离子体处理以在阶梯式结构上形成膜的第一操作，所述阶梯式结构具有顶部表面、底部表面和连接所述顶部表面和所述底部表面的侧表面；和用于对所述膜执行第二等离子体处理的第二操作，调节n与m的比率以通过所述各向同性蚀刻控制剩余膜的轮廓，所述第一操作执行多次，在第一操作和第二操作期间，氮气作为反应气体供给，并且在第二操作中供应的氮气的量小于在第一操作供应的氮气的量，第一气氛的温度高于第二气氛的温度。10.根据权利要求9所述的衬底加工方法，其中，在所述第一等离子体处理期间，反应空间的压力维持在第一压力下，并且在所述第二等离子体处理期间，所述反应空间的压力维持在低于所述第一压力的第二压力下。11.根据权利要求9所述的衬底加工方法，其中在所述第一等离子体处理期间供应的功率低于在所述第二等离子体处理期间供应的功率。12.根据权利要求9所述的衬底加工方法，其进一步包含在所述成组循环执行多次之后，执行各向同性蚀刻以将所述阶梯式结构上的所述膜的一部分去除，从而暴露所述阶梯式结构的表面。4制造半导体装置的方法[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求2019年4月1日在美国专利商标局申请的美国临时申请第62/827,713号的权益，所述临时申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。技术领域[0003]一个或多个实施例涉及制造半导体装置的方法，并且更具体地说，涉及制造半导体装置的方法，所述方法能够提高在阶梯式结构上形成的膜的蚀刻选择性。背景技术[0004]在用于制造装置的工艺(其中在衬底上形成微电路)中，使用用于在具有阶梯的结构上形成薄膜的技术。具体地说，如三维半导体装置的高密度集成电路包括沟槽结构或阶梯式结构，并且薄膜需要在所述结构的所选区域上形成。发明内容[0005]本公开提供在具有高纵横比的阶梯式结构上形成具有高蚀刻选择性的沉积膜，以在不执行光刻工艺的情况下通过同向蚀刻工艺使所述膜图案化的衬底加工方法。[0006]本公开提供能够控制在阶梯式结构上形成的沉积膜的轮廓的衬底加工方法。[0007]其它方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或可以通过实践所呈现的实施例而了解。[0008]根据基于本公开的技术概念的实施例的一方面，衬底加工方法包括：用于在阶梯式结构上形成膜的第一操作，所述阶梯式结构具有顶部表面、底部表面和连接顶部表面和底部表面的侧表面，其中第一气氛被设定成缩短等离子体离子的平均自由路径并且使得等离子体离子不具有方向性；和用于改变膜的一部分的键合结构的第二操作，其中第二气氛被设定成使得等离子体离子具有方向性，其中第一操作重复多次，第二操作执行预定时间段，第一操作和第二操作形成成组循环，并且成组循环重复多次。[0009]根据衬底加工方法的一实例，衬底加工方法可以进一步包括对通过执行成组循环多次形成的膜执行各向同性蚀刻。[0010]根据衬底加工方法的另一实例，在各向同性蚀刻期间，可以实现在沉积膜的键合结构已改变的部分与沉积膜的另一部分之间的蚀刻选择性。[0011]根据衬底加工方法的另一实例，在成组循环中，第一操作可以执行m次，第二操作可以执行n秒，并且可以调节n与m的比率以通过各向同性蚀刻控制剩余膜的轮廓。[0012]根据衬底加工方法的另一实例，在第二操作期间，膜的所述部分的键合结构可以通过等离子体离子的离子轰击效应弱化。[0013]根据衬底加工方法的另一实例，等离子体离子可以具有垂直于阶梯式结构的顶部表面和底部表面的方向性，使得在各向同性蚀刻之后，在顶部表面和底部表面上形成的膜的一部分被去除，并且侧表面上的膜的一部分保留。5[0014]根据衬底加工方法的另一实例，第一气氛的压力可以高于第二气氛中的压力。[0015]根据衬底加工方法的另一实例，第一气氛中的等离子体功率可以低于第二气氛中的等离子体功率。[0016]根据衬底加工方法的另一实例，第一气氛的温度可以高于第二气氛中的温度。[0017]根据衬底加工方法的另一实例，第一操作可以包括：供应第一气体；吹扫第一气体；和供应第二气体并且执行第一等离子体处理以形成膜。[0018]根据衬底加工方法的另一实例，第二操作可以包括对膜执行第二等离子体处理。[0019]根据基于本公开的技术概念的实施例的另一方面，衬底加工方法包括：供应第一源气体；吹扫第一源气体；供应第一反应气体并且执行第一等离子体处理，以形成第一膜；将第二源气体供应到第一膜上；吹扫第二源气体；供应第二反应气体并且执行第二等离子体处理，以在第一膜上形成第二膜；以及对第一膜和第二膜的至少一部分执行第三等离子体处理，其中第一膜和第二膜形成包括相同材料的膜。[0020]根据衬底加工方法的一实例，衬底加工方法可以进一步包括：将第三源气体供应到第二沉积膜上；供应第三反应气体并且执行第四等离子体处理，以在第二膜上形成第三膜；以及对第三膜执行第五等离子体处理，其中第一膜、第二膜和第三膜形成包含相同材料[0021]根据衬底加工方法的另一实例，膜可以形成在具有顶部表面、底部表面和连接顶部表面和底部表面的侧表面的阶梯式结构上，并且在顶部表面和底部表面上形成的膜的一部分的键合结构可以通过第三等离子体处理和第五等离子体处理弱化。[0022]根据衬底加工方法的另一实例，第一等离子体处理、第二等离子体处理和第四等离子体处理可以在第一压力下执行，并且第三等离子体处理和第五等离子体处理可以在低于第一压力的第二压力下执行。[0023]根据衬底加工方法的另一实例，在第一等离子体处理、第二等离子体处理和第四等离子体处理期间，可以供应第一功率，并且在第三等离子体处理和第五等离子体处理期间，可以供应高于第一功率的第二功率。[0024]根据基于本公开的技术概念的实施例的另一方面，衬底加工方法包括：执行成组循环多次，其中成组循环包含：用于执行第一等离子体处理，以在具有顶部表面、底部表面和连接顶部表面和底部表面的侧表面的阶梯式结构上形成膜的第一操作；和用于对膜执行第二等离子体处理的第二操作，其中在成组循环期间，第一操作执行多次。[0025]根据衬底加工方法的一实例，在第一等离子体处理期间，反应空间的压力可以维持在第一压力下，并且在第二等离子体处理期间，反应空间的压力可以维持在低于第一压力的第二压力下。[0026]根据衬底加工方法的另一实例，在第一等离子体处理期间供应的功率可以低于在第二等离子体处理期间供应的功率。[0027]根据衬底加工方法的另一实例，衬底加工方法可以进一步包括，在成组循环执行多次之后，执行各向同性蚀刻以将阶梯式结构上的膜的一部分去除以暴露阶梯式结构的表6附图说明[0028]从以下结合附图对实施例的描述中，这些和/或其它方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：[0029]图1是示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法的流程[0030]图2和3示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法；[0031]图4示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法；[0032]图5示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法；[0033]图6展示可以在图5的衬底加工方法中出现的特征；[0034]图7和8示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法；[0035]图9展示在执行根据图7和图8的实施例的衬底加工方法之后的状态；[0036]图10展示在沉积薄膜并且根据各种条件执行湿法蚀刻之后的状态；[0037]图11展示一种状态，其中薄膜结构的轮廓通过改变条件控制；并且[0038]图12示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法。具体实施方式[0039]现在将详细参考实施例，其实例在附图中示出，其中通篇相同附图标记指代相同元件。在这方面，本发明的实施例可以具有不同的形式，并且不应被理解为限于本文所阐述的描述。因此，下文仅通过参考图式描述实施例来阐明本说明书的各方面。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。在元件之前时，如“中的至少一个”的表述修饰整个元素列表，并且不修饰列表的个别元件。[0040]在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。[0041]提供本公开的实施例以允许本领域普通技术人员完全理解本公开。然而，实施例可以许多不同形式实施，并且本公开的范围不应被理解为限于本文所阐述的实施例。实际上，提供这些实施例，从而使得本公开将是透彻且完整的，并且将本公开的概念完全传达给本领域普通技术人员。[0042]本文所用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一(a/an)”和“所述”也旨在包括复数形式。应进一步理解，在本说明书中使用时，术语“包含(comprises/comprising)”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。分和/或组件，但这些部件、区域、层、部分和/或组件不应受这些术语限制。这些组件不指示特定顺序或优越性，但仅用于区分一个部件、区域、层、部分或组件与另一者。因此，在不脱离本公开的教示内容的情况下，第一部件、区域、部分或组件可以指示第二部件、区域、部分或组件。[0044]在本说明书中，术语“气体”可以包括蒸发的固体和/或液体，并且可以是单一气体或气体混合物。在本说明书中，经喷淋头引入到反应室中的工艺气体可以包括前体气体和7添加气体。前体气体和添加气体可以通常以混合气体的形式引入到反应空间中或可以独立地引入到反应空间中。前体气体可以与运载气体，如惰性气体一起引入。添加气体可以包括反应气体和稀释气体，如惰性气体。反应气体和稀释气体可以混合并且引入到反应空间中，或可以独立地引入到反应空间中。前体可以包括两种或更多种前体，并且反应气体可以包括两种或更多种反应气体。前体是化学吸附到衬底上并且通常含有形成介电膜基质主要结构的类金属或金属原子的气体，并且用于沉积的反应气体是当气体被激发时与化学吸附到衬底上的前体反应以将原子层或单层形成到衬底上的气体。“化学吸附”是指化学饱和吸附。除工艺气体外的气体，即除经喷淋头外引入的气体可以用来密封反应空间。气体包括密具有针孔以便覆盖目标的全部区域或与目标相关的部分表面的层，或仅覆盖目标或与目标型层或非膜结构。膜或层可以是具有某些特征的单一不连续膜或层，或可以包括多个膜或层。相邻膜或层之间的边界可以是清楚的或不清楚的，并且可以基于物理特征、化学特征和/或其它类型的特征、成形工艺或成形序列和/或相邻膜或层的功能或目的设定。[0045]在本说明书中，短语“含有Si—N键”具有大体上由一个或多个Si—N键形成的主框架，和/或大体上由一个或多个Si—N键形成的取代基。氮化硅层可以是含有Si—N键的介电层，并且可以包含氮化硅层(SiN)和氮氧化和第二层都是氮化硅层并且由相同材料形成时，第一层可以选自由Si₂N、SiN、Si₃N4以及Si₂N₃组成的组并且第二层也可选自相同组，但详细地说，第二层的膜材料可以不同于第一层的膜材料。[0047]另外，在本说明书中，如根据可执行范围可以基于日常操作来确定，两个参数可以构成可执行范围，并且指定范围可以包括或排除端点。另外，一些指定参数的值(不论值是否由“约”指定)可以指精确值或近似值，并且可以[0048]在本说明书中，当未指定条件和/或结构时，本领域普通技术人员可以容易地将这些条件和/或结构提供为惯用实验的问题。在所有公开的实施例中，在一个实施例中所使用的组件包括出于预期目的在本文中明确、必定或本质上公开的组件，并且因此可以由等效于所述组件的组件中的任一个替换。此外，本公开同样适用于装置和方法。[0049]在下文中，将参考图式描述根据本公开的技术概念的实施例。在图式中，预期作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的形状变化。因此，本公开的实施例不应被理解为限于本文所示出的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。[0050]图1是示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法的流程[0051]参考图1,可以在第一操作S110中在第一气氛中形成膜。膜可以形成在阶梯式结构上。即，膜可以形成在具有顶部表面、底部表面和连接顶部表面和底部表面的侧表面的阶梯式结构上。阶梯式结构可以是具有高纵横比的结构，并且纵横比可以是例如宽度：高度=1:10或更大。为了在具有高纵横比的阶梯式结构上形成共形沉积膜，可以使用原子层沉积8[0052]其中形成沉积膜的第一气氛可以被设定，以使得等离子体离子的平均自由路径缩短，并且等离子体离子不具有方向性(即，使得等离子体离子的随机运动增加)。第一气氛可以促成在具有高纵横比的阶梯式结构上形成共形沉积膜。为了实现第一气氛，可以产生高压(例如，10托到20托)气氛。根据另一实施例，为了实现第一气氛，可以产[0053]在阶梯式结构上形成膜的第一操作S110可以包括执行第一等离子体处理的操作。更具体地说，第一操作S110可以包括供应第一气体的操作、吹扫第一气体的操作、供应第二气体的操作和执行第一等离子体处理的操作，以及吹扫第二气体的操作。当执行第一等离子体处理时，可以激发第二气体，并且具有反应性的第二气体可以与第一气体反应以形成膜。[0054]第一气体(其为源气体)可以包括化学吸附在衬底上的材料。第二气体可以包括与第一气体具有反应性的材料，尤其是在等离子体气氛下与第一气体具有反应性的材料。根据一选择性实施例，供应第二气体的操作和执行第一等离子体处理的操作可以同时执行。[0055]在第一气氛下在阶梯式结构上形成膜的操作(即，第一操作S110)可以执行多次(例如，M次)。更具体地说，成组循环GC可以执行多次以沉积膜，并且在每个成组循环GC期间，第一操作S110可以执行多次。第一操作S110的重复数目与在后续第二操作S120中设定的第二气氛相关。换句话说，第一操作S110可以重复地执行预定次数(即，M次),以形成具有适于等离子体处理的厚度的膜，所述等离子体处理将在第二气氛中执行。[0056]在第一操作S110执行多次之后，可以执行改变膜的一部分的键合结构的第二操作S120。在第二操作S120期间，可以对膜执行第二等离子体处理以改变膜的一部分的键合结构。应注意，在第二操作S120期间的第二等离子体处理不同于在第一操作S110期间已执行的第一等离子体处理。第二操作S120可以在第二气氛中执行，并且第二气氛可以被设定，以使得等离子体离子具有方向性。相比之下，第一操作S110可以在第一气氛中执行，并且第一气氛可以被设定，以使得等离子体离子不具有方向性。[0057]在第二操作S120期间供应的具有方向性的等离子体离子可以改变膜的一部分的键合结构。举例来说，当在具有纵横比的阶梯式结构上形成膜时，等离子体离子的方向性可以被设定成朝向阶梯式结构的顶部表面或底部表面。在这种情况下，等离子体离子可以改变在阶梯式结构的顶部表面或底部表面上形成的膜的键合结构。相比之下，具有方向性的等离子体离子对在阶梯式结构的侧表面上形成的膜的键合结构可以具有极小的影响。[0058]由等离子体离子引起的膜的部分的键合结构的变化可以是键合结构的弱化(参见图2)或键合结构的致密化(参见图3)。在下文中，将假定键合结构的弱化，更详细地描述本公开的实施例。[0059]在第二操作S120期间，膜的部分的键合结构可以通过等离子体离子的离子轰击效应弱化。更具体地说，等离子体离子可以具有垂直于阶梯式结构的顶部表面和底部表面的方向性。因此，可以弱化膜的顶部表面和底部表面的键合结构。因此，在后续同性蚀刻操作S140中，在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜可以被去除，并且在阶梯式结构的侧表面上形成的膜可以保留。[0060]在第二操作S120期间，可以供应与第一操作S110中供应的第二气体(例如，反应气9体)具有相同材料的气体。第二操作S120中的气体供应条件可以不同于第一操作S110中的气体供应条件。举例来说，氮气可以在第一操作S110和第二操作S120期间作为反应气体供应。在这种情况下，在第二操作S120中供应的氮气的量可以小于在第一操作S110中供应的氮气的量。此外，在第二操作S120中供应的氮气的温度可以低于在第一操作S110中供应的氮气的温度。此外，施加到在第二操作S120中供应的氮气的等离子体功率可以低于在第一操作S110中供应的氮气的等离子体功率。[0061]在这种供应条件下，如上文所描述，在第一操作S110中，反应气体(例如，氮气)的随机运动可以增加，以在水平和竖直方向两者上形成均一质量的膜，而在第二操作S120中，反应气体(例如，氮气)的方向性可以增加，以在竖直方向上改变膜(即，在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜)的键合结构。[0062]为了增加第一操作S110中的反应气体的随机运动，可以在第一等离子体处理期间将反应空间的压力维持在第一压力(例如，高压)下。相比之下，为了使反应气体的运动在第二操作S120中具有方向性，可以在第二等离子体处理期间将反应空间的压力维持在低于第[0063]此外，为了使反应气体在第一操作S110中受功率影响较小(即，使等离子体离子不具有方向性),在第一等离子体处理期间供应的功率可以维持在第一功率值(例如，低功率值)下。相比之下，为了使反应气体在第二操作S120中受功率影响较大(即，使等离子体离子具有方向性),在第二等离子体处理期间供应的功率可以维持在高于第一功率值的第二功[0064]在一些替代实施例中，为了在第二操作S120期间改变沉积膜的键合结构，可以将包括氢的气体(例如，含氢氮气)供应到反应空间中。通过使用包括氢的气体执行等离子体处理，更多Si-H键可以形成在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜中，并且因此在后续蚀刻加工期间，湿法蚀刻速率(WER)可以在膜的对应部分处提高。[0065]在第一气氛中执行多次的第一操作S110和在第二气氛中执行预定时间段(例如，N秒)的第二操作S120可以被定义为成组循环GC,并且成组循环GC可以重复执行。换句话说，在执行成组循环GC之前，在操作S100中可以将X值设定成1,并且当执行包括第一操作S110[0066]其后，可以在通过执行成组循环GC多次所形成的膜上执行各向同性蚀刻操作有薄膜的衬底)浸渍到液体蚀刻溶液中以蚀刻衬底表面的湿法蚀刻。因为湿法蚀刻是各向同性蚀刻，所以各向同性蚀刻可能不会极大地影响在阶梯式结构上形成的膜的选择性蚀[0067]在各向同性蚀刻操作S140期间，可以实现膜的键合结构已改变的部分和膜的其它部分之间的蚀刻选择性。换句话说，通过在阶梯式结构上形成膜的第一操作S110之后执行将等离子体施加到膜的第二操作S120,阶梯式结构上的膜的一些部分的键合结构可以改变，并且因此，在各向同性蚀刻期间，膜的一些部分可以被去除，并且膜的其它部分可以保留。因为阶梯式结构上的膜的一些部分被去除，所以阶梯式结构的对应表面可以暴露。因此，可以通过后续蚀刻工艺来实现沉积膜的选择性蚀刻。因此，可以在不执行额外光刻工艺的情况下在阶梯式结构的区域上形成图案化膜。[0068]根据一替代实施例，在成组循环GC中，第一操作S110可以执行M次，第二操作S120可以执行N秒，并且可调节M与N的比率以通过各向同性蚀刻控制剩余沉积膜的轮廓。举例来说，通过相对于M值增加N值，在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜与在阶梯式结构的侧表面上形成的膜之间的蚀刻选择性可以增加。通过调节蚀刻选择性，可以调节阶阶梯式结构的底部表面上的沉积膜的轮廓。[0069]因此，根据基于本公开的技术概念的实施例，第一操作和第二操作可以形成成组循环，并且所述成组循环可以执行多次，而非执行在阶梯式结构上形成具有a纳米的厚度的膜的第一操作和对所述膜执行等离子体处理b秒的第二操作一次。换句话说，在阶梯式结构上形成具有c纳米(c<a)的厚度的膜的第一操作，和对所述膜执行等离子体处理d秒(d<b)的第二操作可以执行x次(x>1)。因此，可以提高在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜与在阶梯式结构的侧表面上形成的膜之间的蚀刻选择性。[0070]图2和图3示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法。根据实施例的衬底加工方法可以是根据上述实施例的衬底加工方法的经修改实例。在下文[0071]参考图2,在对沉积膜执行等离子体处理的第二操作S120期间，可以通过在第二气氛中具有方向性的等离子体离子来弱化膜的键合结构。举例来说，通过使用低压和高等离子体功率的条件，可以通过活性物种的离子轰击效应而来弱化在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜的键合结构。根据另一实例，氢活性物种可以由因第二气氛的反应条件在反应空间中存在的气体产生，并且氢活性物种可以具有与在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜碰撞的方向性，使得可以弱化沉积膜的对应部分的键合结构。[0072]因此，在后续各向同性蚀刻操作S140期间，膜的弱化部分(例如，在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜)可以被去除，并且其它部分可以保留，从而实现选择性蚀刻。根据一些实施例，为了更稳定地执行选择性蚀刻，可以在第一操作S110期间形成具有第一键合结构(例如，强键合结构)的膜。[0073]与图2的实施例相比，在对膜执行等离子体处理的第二操作S120期间，如图3中所示，膜的键合结构可以通过在第二气氛中具有方向性的等离子体离子致密化。举例来说，可以将具有膜的组分的等离子体离子提供到在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜。作为具体实例，当膜是具有Si—N键的薄膜时，可以将氮离子提供到阶梯式结构的顶部[0074]因此，在后续各向同性蚀刻操作S140期间，膜的致密化部分(例如，在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜)可以保留，并且其它部分可以被去除，从而实现选择性蚀刻。根据一些实施例，为了更稳定地执行选择性蚀刻，可以在第一操作S110期间形成具有第二键合结构(例如，弱键合结构)的膜。[0075]图4示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法。根据实施例的衬底加工方法可以是根据上述实施例的衬底加工方法的一经修改实例。在下文中，将省略关于实施例的冗余描述。[0076]参考图4,在操作S100中，表示成组循环GC执行次数的X可以被设定成初始值1,并11且在操作S10中，表示形成膜的第一操作S110的执行次数的M也可以被设定成初始值1。随作期间，在操作S11中可以首先将第一源气体供应到反应空间中。在操作S12中，可以将第一源气体化学吸附在图案结构(例如，高纵横比(10:1或更大)的阶梯式结构)的表面上，并且可以将反应空间中剩余的第一源气体从反应空间吹扫并且去除。其后，可以将第一反应气体供应到反应空间中。在供应第一反应气体之后(或，在供应第一反应气体时),在操作S13中，可以执行第一等离子体处理以形成第一膜。随后，在的反应气体从反应空间吹扫并且去除。操作S11'中，可以将第二源气体供应到反应空间中，并且在操作S12’中，可以将反应空间中剩余的第二源气体从反应空间吹扫并且去除。其后，可以将第二反应气体供应到反应空间反应空间中剩余的第二反应气体从反应空间吹扫并且去除。[0078]因此，第一操作S110可以重复多次。可以重复执行第一操作S110直到M达到预定多个膜可以形成包括相同材料的膜。[0079]在通过执行第一操作S110预定次数形成所需厚度的膜之后，可以执行第二操作S120。在第二操作S120期间，可以对所形成的膜执行第三等离子体处理。如上文所描述，其中执行第一操作S110的反应空间的第一气氛可以不同于其中执行第二操作S120的反应空间的第二气氛。[0080]通过第三等离子体处理，由第一操作S110形成的膜的键合结构可以改变(例如，弱增加到2,第一操作S110’可以再次执行M次，然后可以再次执行第二操作S120’。[0081]举例来说，在X值从1增加到2之后执行的第二个成组循环GC可以进一步包括将第三源气体供应到第二膜上的操作S11”、吹扫第三源气体的操作S12”、供应第三反应气体并且执行第四等离子体处理以在第二膜上形成第三膜的操作S13”、吹扫第三反应气体的操作S14”以及对第三膜执行第五等离子体处理的操作S120’。[0082]在第一个成组循环GC的第一操作S110期间形成的第一膜和第二膜，以及在第二个成组循环GC的第一操作S110'期间形成的第三膜的可以形成包括相同材料的膜。第一操作可以继续执行以形成第四沉积膜。在另一选择性实施例中，对于每个成组循环来说，在成组循环期间第一操作的执行次数可以是不同的。[0083]在形成第三膜和/或第四膜之后，可以执行第五等离子体处理。通过第五等离子体处理，第三膜和/或第四膜的键合结构可以改变。换句话说，通过第一个成组循环的第三等离子体处理(操作S120)和第二个成组循环的第五等离子体处理(操作S120’),沉积膜的一部分的键合结构可以改变。[0084]举例来说，当在具有顶部表面、底部表面和连接顶部表面和底部表面的侧表面上形成氮化硅膜时，可以将强功率的等离子体离子注入到膜中。然后，可以破坏氮化硅膜的Si—N键合结构。因为等离子体离子具有方向性(从定位于上方的喷淋头朝向下方的感受器的竖直方向性),所以在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜的键合结构可以弱[0085]根据基于本公开的技术概念的实施例，当形成预定厚度的膜时，可以在多个成组循环中的一些成组循环中形成膜的一部分，并且可以在其余成组循环中形成膜的其余部分。此外，可以在每个成组循环期间对膜的一部分执行等离子体处理。因此，通过重复执行用于形成膜的一部分并且对膜的所述部分执行等离子体处理的成组循环，而不是沉积预定厚度的膜并且对整个沉积膜执行等离子体处理，可以提高在阶梯式结构的顶部表面和底部表面上形成的膜与在阶梯式结构的侧表面上形成的膜之间的蚀刻选择性。[0086]根据一些实施例，在用于形成共形沉积膜的第一个成组循环的第一等离子体处理(操作S13)和第二等离子体处理(操作S13')以及第二个成组循环的第四等离子体处理(操作S13")期间，反应空间的第一气氛可以被设定，以使得等离子体离子不具有方向性。举例来说，第一等离子体处理(操作S13)、第二等离子体处理(操作S13')和第四等离子体处理离子体处理(操作S13)、第二等离子体处理(操作S13’)和第四等离子体处理(操作S13”)期[0087]相比之下，在第一个成组循环的第三等离子体处理(操作S120)和第二个成组循环的第五等离子体处理(操作S120')期间，反应空间的第二气氛可以被设定，以使得等离子体离子具有方向性。举例来说，可以在低于第一压力的第二压力(即，例如1托到5托的低压)下执行第三等离子体处理(操作S120)和第五等离子体处理(操作S120’)。作为另一实例，在第三等离子体处理(操作S120)和第五等离子体处理(操作S120’)期间，可以供应高于第一功[0088]图5示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法。[0089]参考图5,衬底加工方法可以包括执行多次的第一操作。在第一操作中，可以供应源气体(例如，硅源)持续t0到t1,可以吹扫剩余源气体持续t1到t3,可以通过等离子体施加激发被供应以充当吹扫气体和反应气体的反应气体，以与源气体反应以形成膜持续t3到t7,并且可以吹扫剩余反应气体持续t7到t8。可以重复执行第一操作，使得可以在阶梯式结构上形成预定厚度的膜。[0090]举例来说，为了在衬底的阶梯式结构上沉积SiN膜，可以供应含硅前体和N2气体，并且当供应等离子体时，N2气体可以离子化以与含硅前体反应以形成薄膜。虽然N2气体继续供应，但是N2气体可以在等离子体下离子化以充当与源气体反应的反应性吹扫气体。[0091]在第一操作中，工艺压力可以维持在3托或更低，并且功率值可维持在900W或更高，使得形成共形沉积膜，并且同时弱化在阶梯式结构上形成的膜的一部分。然而，工艺条件可以在对在阶梯式结构上形成的膜执行后续各向同性蚀刻时引起不完全蚀刻(参见图[0092]图6的(a)展示其中膜(例如，SiN膜)在阶状物的侧部部分的一部分中损失的实例。图6的(b)展示其中膜(例如，SiN膜)在具有大纵横比(例如，>10:1的纵横比)的阶梯式结构的侧部部分的一部分中损失，并且膜(例如，SiN膜)在阶状物的底部部分中保留的实例。图6的(c)展示其中在阶状物的侧部部分的一部分上形成的膜(例如，SiN膜)损失，并且在膜沉积之后的蚀刻操作中阶梯式结构的内部(SiO₂膜)发生过度蚀刻的情况。在图6的(c)的情况下，当在后续工艺中填充导电材料(例如，多晶硅(polySi))时，可能与在相邻阶状物中填充的导电材料发生电短路。[0093]根据用于防止不完全选择性蚀刻的基于本公开的技术概念的实施例，可以执行在阶梯式结构上均匀地沉积坚固且均一的膜的第一操作，和执行等离子体处理以提高在阶状物的侧部和顶部/底部部分上沉积的膜的蚀刻选择性的第二操作。[0094]图7和图8示意性地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的衬底加工方法。根据实施例的衬底加工方法可以是根据上述实施例的衬底加工方法的一经修改实例。在下文[0095]基于本公开的技术概念的实施例提出防止在阶状物的侧部部分上沉积的膜损失的方法。更具体地说，可以提出增加膜的强度和耐化学性以提高在阶状物的顶部/底部部分上沉积的膜与在阶状物的侧部部分上沉积的膜之间的蚀刻选择性的方法，以防止在阶状物的侧部部分上沉积的膜轻易地损失。[0096]参考图7和图8,在第一操作(t0到t8)中，可以通过PEALD工艺沉积膜，所述第一操作是在阶梯式结构上均匀沉积坚硬且均一的膜(例如，SiN膜)的操作。第一操作可以重复执行m次。第二操作(t8到t15)可以重复执行n秒，所述第二操作是等离子体处理操作。由第一操作和第二操作组成的成组循环操作可以重复执行多次(例如，x个循环)。[0097]在第一操作中，可以在高压(例如，15托)和相对低等离子体功率(例如，500瓦)的条件下将坚硬且共形膜(例如，SiN膜)沉积在阶梯式结构上。因为反应空间中存在大量气体(即，高压)并且等离子体相对弱(即，低功率),所以自由基离子的平均自由路径可以缩短，并且自由基离子的随机运动可以增加。因此，离子可以均匀分布在阶梯式结构的顶部/底部和侧部部分上，使得衬底表面与离子自由基之间的反应在整个表面上均一地发生，而不偏向阶状物的某一表面，并且因此可以沉积坚硬且均一的膜(共形膜)。[0098]在第二操作中，可以在与第一操作中相比相对较低的压力和与第一操作中相比相对较高的等离子体功率条件下供应等离子体持续预定时间段，以增加等离子体离子的离子轰击效应。举例来说，在第二操作中，工艺压力可以是3托并且等离子体可以是约900瓦。为了将腔室的内部压力保持在低压下，必要时可以减少反应气体的量。因为与第一操作不同，自由基离子的方向性(直线性)增强，所以在垂直于自由基的行进方向的阶状物的某一表面(例如，在阶状物的顶部/底部部分上)沉积的膜(例如，SiN膜)的键合结构可以通过离子轰击而弱化。第一操作和第二操作可以形成成组循环，并且成组循环可以重复执行x次以沉积所需膜厚度。其后，可以执行各向同性蚀刻(例如，湿法蚀刻)以去除在阶梯式结构的顶部/底部表面上形成的膜，同时维持在侧壁上形成的膜。[0099]下表详细地展示根据基于本公开的技术概念的实施例的工艺条件。第一操作(共形沉积)气体流量Si源(载体N2)1000到20000N2(反应性吹扫)10000到200001000到2000加工时间(秒)0.15到0.70源吹扫0.5到10等离子体1到55到60吹扫0.1到0.30循环次数10到50-等离子体功率(W)200到500700到1000频率(Hz)压力(托)10到201到5加热器温度(℃)300到550300到550[0101]在上表中，比较第一操作与第二操作，在第一操作中可以以5:1到最大20:1的比率供应较大量的气体。通过设定等离子体的供应时间为1:1到最大1:60,等离子体功率为1:3.5到最大1:5,并且工艺压力为2:1到最大20:1,第一操作可以缩短自由基离子的平均自由路径以在阶梯式结构上沉积均一且坚硬的膜，并且第二操作可以提高自由基离子的直线性和离子轰击效应，以弱化在阶梯式结构的顶部/底部表面上沉积的膜的键合结构。因此，在第一操作中在阶状物的侧部部分上沉积的膜可以被硬化，从而防止在后续蚀刻操作中损[0102]图9展示通过根据上表中所示的工艺条件在阶梯式结构上沉积SiN膜并且执行后续蚀刻工艺，执行根据图7和图8的实施例的衬底加工方法之后的结果。[0103]如图9中所示，阶状物的侧壁上的SiN膜维持在恒定厚度下，即使在阶状物的侧壁与底壁之间的边界处亦不损失，而在阶状物的底部表面上的SiN膜被选择性去除。[0104]此外，根据基于本公开的技术概念的实施例，通过改变在阶状物的顶部部分和底部部分上形成的膜的膜材料，同时维持阶状物的侧部部分上的膜的膜材料，可以确保各种形式的RTS(反向局部选择性；reversetopo-sele二操作的等离子体加工条件，可以任意在调节阶状物的顶部/底部部分与阶状物的侧部部分之间的湿法蚀刻选择性，并且可以调节蚀刻后的膜轮廓。[0105]作为与选择性调节相关的一实例，下表展示根据第一操作的重复数目和第二操作的等离子体处理次数，阶状物的顶部表面和侧表面的蚀刻选择性。当第一操作的重复数目是m(次)并且第二操作的处理时间是n(秒)时，根据m和n的变化的后续湿法蚀刻速率如下。共形沉积(无处理)处理1(m:40个循环，n:1分钟)处理2(m:20个循环，n:1分钟)(A/秒)(A/秒)2(顶部部分/侧部部分WER)[0108]在上表中，共形沉积条件表示在没有第二操作的情况下执行第一操作的情况。处理1条件(TRT1)表示第一操作执行40次(40个循环)并且第二操作执行1分钟(60秒)的情况。处理2条件(TRT2)表示第一操作执行20次(20个循环)并且第二操作执行1分钟(60秒)的情[0109]如上表中所示，随着第二操作与第一操作的比率增加，在阶梯式结构中的顶部部分与侧部部分之间的选择性增加。即，上表展示25.8的最高WR选择性在处理2条件下获得。换句话说，与共形沉积条件相比，阶状物的顶部部分上的SiN膜被快速蚀刻，而在处理2条件(TRT2)下，阶状物的侧部部分上的SiN膜几乎不被蚀刻。因此，[0110]图10展示在根据所述表的条件(即，共形沉积条件、处理1条件和处理2条件)执行湿法蚀刻之后，阶状物上的SiN膜。[0111]参考图10,共形沉积条件表示在没有第二操作的情况下施加第一操作以在阶梯式结构中沉积共形SiN膜的情况。在共形沉积条件下，可以施加高工艺压力和低等离子体功率。因此，自由基离子可以均匀分布在阶梯式结构的整体上，并且即使在湿法蚀刻之后，恒定厚度的坚硬SiN膜也可以均匀地保留在阶状物的顶部、侧部和底部部分(参见图10的左侧部分)。[0112]随后，在处理1条件(TRT1)中，第一操作可以执行40个循环，并且随后第二操作的等离子体处理可以执行1分钟。如图10的中间部分所示，在侧部部分上形成的SiN膜原样保留，并且在底部部分上形成的SiN膜被部分地去除。然而，在阶梯式结构的底部部分中，SiN膜可能仍然保留。[0113]最后，在处理2条件(TRT2)下，第一操作可以执行20个循环，并且随后第二操作的等离子体处理可以执行1分钟。即，通过提高第二操作与第一操作的比率，在阶状物的侧部上形成的SiN膜以其初始厚度维持而不损失，并且在蚀刻之后，在阶状物的底部部分上形成的SiN膜被去除(参见图10的右侧部分)。因此，通过适当地调整第一操作与第二操作的比率，可以实施具有改良的厚度调节功能的衬底加工工艺。[0114]图11示出所述工艺。[0115]如图11中所示，通过提高第二操作与第一操作的比率，可以调节SiN膜的轮廓。举例来说，当未执行第二操作时(图11的左侧部分),即使在各向同性蚀刻之后，在图案PTN的底