[發明專利]具有減小的線條邊緣粗糙度的蝕刻特征

無效

• 申請號: 200680038623.1
• 申請日: 2006-08-01
• 公開（公告）號: CN101292197A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: S·M·列扎·薩賈迪;埃里克·A·赫德森
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: G03F7/40
• 分類號: G03F7/40;H01L21/027;H01L21/311;H01L21/3213
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余剛;尚志峰

技術領域

[0001]本發明涉及半導體器件的形成。

背景技術

[0002]在半導體晶片處理過程中，使用公知的圖案化和蝕刻處理工藝在晶片中限定半導體器件特征。在這些處理工藝中，光刻膠(PR)材料沉積在該晶片上，然后暴露于由中間掩模過濾的光線。該中間掩模通常為圖案化為具有模版特征幾何形狀的玻璃板，該幾何形狀阻止光線透過該中間掩模傳播。

[0003]在通過中間掩模后，光線接觸該光刻膠材料的表面。該光線改變該光刻膠材料的化學組成，從而顯影劑可去除該光刻膠材料的一部分。在正光刻膠材料的情況，去除暴露的區域，而在負光刻膠材料的情況，去除非暴露的區域。之后，蝕刻該晶片，以從該不再受該光刻膠材料保護的區域去除該下層的材料，并由此限定該晶片內需要的特征。

[0004]該處理工藝的一個問題是具有小寬度的顯微光刻膠結構很可能在處理中改變形狀。該變形可轉移到被蝕刻的膜內，產生蝕刻結構，其偏離預期的形狀、尺寸或粗糙度。這些感應蝕刻(etch-induced)光刻膠變換可以分類成組，如線條邊緣粗化(line?edge?roughening)、表面粗化(surface?roughening)以及線條波動(line?wiggling)。線條邊緣粗糙度(LER)指當該圖案從光刻膠向該下層的膜傳遞時，該圖案化線條的邊緣變得更加不規則。

發明內容

[0005]為獲得前述以及根據本發明的目的，提供一種用于在層中形成具有減小的線條邊緣粗化的特征的方法。光刻膠層形成在該層之上。圖案化該光刻膠層，以形成具有光刻膠側壁的光刻膠特征。厚度小于100nm的側壁層通過執行多個循環形成在該光刻膠特征的側壁上。每個循環包括在該光刻膠層上沉積層，其中該沉積層的厚度在單層(monolayer)到20nm之間。穿過該光刻膠特征將特征蝕刻入該層。剝除該光刻膠層和側壁層。

[0006]在該發明的另一個表現形式中，提供一種用于在蝕刻層中形成具有減小的線條邊緣粗化的特征的方法。在該蝕刻層上形成圖案化光刻膠層，以形成光刻膠側壁的光刻膠特征。在該光刻膠特征的側壁上形成厚度小于100nm的側壁層，包括執行多個循環。每個循環包括在該光刻膠層上沉積層，其中該沉積層的厚度在單層到20nm之間，并且回蝕(etchingback)該沉積層以去除沉積層在該光刻膠特征底部上形成的部分，而留下側壁層。穿過該光刻膠特征將特征蝕刻入該蝕刻層。剝除該光刻膠層和側壁層，其中在該光刻膠層上沉積該層，在單一等離子室原地完成回蝕、蝕刻特征以及剝除。

[0007]將在本發明下面的詳細描述中結合下列附圖更詳細地描述本發明的這些和其它特征。

附圖說明

[0008]在附圖的圖形中，本發明作為示例而不是作為限制來說明，并且其中相同的參考標號指代相同的元件，以及其中：

[0009]圖1是可用在本發明實施方式中的工藝的高層流程圖；

[0010]圖2A-D是根據本發明的實施方式處理的堆棧的橫截面示意圖；

[0011]圖3在光刻膠特征的側壁上沉積層以減小CD的步驟的更詳細的流程圖；

[0012]圖4是可用于實施本發明的等離子處理室的示意圖；

[0013]圖5A-B說明了適于實現用于本發明的實施方式的控制器的計算機系統；

[0014]圖6A-B是根據本發明的實施方式處理的堆棧的橫截面示意圖。

具體實施方式

[0015]現結合附圖及數個優選實施方式詳細描述本發明。在以下描述中，闡述了許多具體細節以提供對本發明的徹底理解。然而，對于本領域的技術人員來說，顯然，本發明可不利用這些具體細節中的一些或全部來實施。在有的情況下，公知的工藝步驟和/或結構沒有詳細描述，以免不必要地混淆本發明。