[發(fā)明專利]等離子體處理方法及抗蝕劑圖案的改性方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910171072.1
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN101667543A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 富士原仁
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: H01L21/3105
• 分類號: H01L21/3105;H01L21/311;H01L21/00;G03F7/36
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 龍 淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用等離子體對用于等離子體蝕刻的精細抗蝕劑圖案進行蝕刻修整的等離子體處理方法和在修整前對抗蝕劑圖案進行改性的抗蝕劑圖案的改性方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件的制造工藝中，對作為被處理基板的半導(dǎo)體晶片，通過光刻工序形成光致抗蝕劑圖案，以此作為掩模進行蝕刻。

近來，半導(dǎo)體器件越來越精細化，在蝕刻中也越來越需要精細加工，對應(yīng)于這種精細化，作為掩模被使用的光致抗蝕劑的厚度變薄，使用的光致抗蝕劑也由KrF抗蝕劑(即，在以KrF氣體作為發(fā)光源的激光下曝光的光致抗蝕劑)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛐纬杉s0.13μm以下的圖案開口的ArF抗蝕劑(即，在以ArF氣體作為發(fā)光源的更短波長(波長193nm)的激光下曝光的光致抗蝕劑)。

另一方面，在光刻技術(shù)中，因為在原理上存在能夠?qū)崿F(xiàn)的最小尺寸，為了實現(xiàn)比其更小的圖案寬度，提出利用各向同性蝕刻對抗蝕劑圖案進行修整的技術(shù)(專利文獻1)。

但是，在利用這樣的修整形成精細抗蝕劑圖案的情況下，在修整后有可能發(fā)生圖案毀壞。特別是，ArF抗蝕劑原本是形成精細圖案的物質(zhì)，加上強度較低，較容易發(fā)生圖案毀壞。另外，在修整時縱向的蝕刻量變多，殘留的抗蝕劑的厚度變小的問題也存在。

專利文獻1：日本特開2004-31944號公報

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種能夠在抗蝕劑圖案的修整時使圖案毀壞較難發(fā)生，能夠減少圖案的縱向的蝕刻量的等離子體處理方法，和在修整之前對抗蝕劑圖案進行改性的抗蝕劑圖案的改性方法。

此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種存儲有用于實施這種抗蝕劑圖案的改性方法的程序的存儲介質(zhì)。

為解決上述問題，本發(fā)明的第一方面提供一種等離子體處理方法，其特征在于，包括：改性工序；和對改性后的抗蝕劑圖案進行等離子體蝕刻而加以修整的修整(trimming)工序，其中，上述改性工序使用等離子體處理裝置，上述等離子體處理裝置包括：收容被處理基板，內(nèi)部能夠真空排氣的處理容器；配置在上述處理容器內(nèi)，作為基板的載置臺發(fā)揮功能的下部電極；以與上述下部電極相對的方式配置在上述處理容器內(nèi)的上部電極；對上述處理容器內(nèi)供給處理氣體的處理氣體供給單元；對上述上部電極或下部電極的至少一方施加高頻電力生成等離子體的高頻電力施加單元；和對上述上部電極施加負(fù)的直流電壓的直流電源，在上述下部電極載置有表面形成有抗蝕劑圖案的被處理基板的狀態(tài)下，從上述處理氣體供給單元對上述處理容器內(nèi)供給改性用處理氣體，從上述高頻電力施加單元施加高頻電力生成改性用處理氣體的等離子體，并且通過從上述直流電源對上述上部電極施加負(fù)的直流電壓從而對上述抗蝕劑圖案進行改性。

在上述第一個方面中，優(yōu)先上述修整工序，接著在上述等離子體處理裝置內(nèi)對上述抗蝕劑圖案加以改性的工序而進行。在這種情況下，上述修整工序，在對上述抗蝕劑圖案進行改性的工序之后，在上述被處理基板載置于上述下部電極的狀態(tài)下，從上述處理氣體供給單元向上述處理容器內(nèi)供給修整用處理氣體，從上述高頻電力施加單元施加高頻電力，生成修整用處理氣體的等離子體，利用該等離子體對上述抗蝕劑圖案進行蝕刻。

上述改性用處理氣體能夠是含有碳氟化合物氣體的氣體，作為上述碳氟化合物氣體能夠適當(dāng)?shù)厥褂肅F₄氣體。

對上述抗蝕劑圖案進行改性的工序，優(yōu)選使來自上述直流電源的直流電壓值設(shè)定在0～-1500V但不包括0的范圍內(nèi)而進行。另外，上述抗蝕劑圖案使用ArF抗蝕劑構(gòu)成的情況下尤為有效。

通過對上述抗蝕劑圖案進行改性的工序在上述抗蝕劑圖案的表面形成改性層，上述改性層的厚度比通過上述修整工序被蝕刻的蝕刻量厚。