[發(fā)明專(zhuān)利]硅基板上的圖案修復(fù)方法和硅基板上的圖案修復(fù)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110025366.0
• 申請(qǐng)日: 2011-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102140638A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西村榮一;田原慈;山下扶美子
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C23F1/12
• 分類(lèi)號(hào): C23F1/12;C23F1/08
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅基板上的圖案修復(fù)方法和硅基板上的圖案修復(fù)裝置。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，利用光刻工序在硅基板(半導(dǎo)體晶片)上形成精細(xì)的電路圖案。該光刻工序中，利用光致抗蝕劑的涂布、曝光、顯影工序和以光致抗蝕劑等為掩膜的蝕刻工序等，在硅基板上形成例如線或孔等規(guī)定的圖案。

在這種光刻工序中，在進(jìn)行蝕刻時(shí)，有時(shí)在圖案的側(cè)壁上會(huì)附著聚合物(所謂側(cè)壁聚合物，side-wall?polymer)。作為除去這種側(cè)壁聚合物的技術(shù)，已知利用由氟化氫和甲醇等構(gòu)成的清洗液來(lái)進(jìn)行清洗的所謂濕式清洗技術(shù)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

另外，作為將形成在接觸孔內(nèi)的自然氧化膜除去的技術(shù)，已知使用氟化氫蒸汽與乙醇蒸汽的混合蒸汽的方法(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平11-340183號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平5-47742號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

如上所述，一直以來(lái)，已知有利用濕式清洗來(lái)除去在光刻工序的途中產(chǎn)生的側(cè)壁聚合物的技術(shù)，和利用蒸汽來(lái)除去接觸孔內(nèi)形成的自然氧化膜的技術(shù)。

不過(guò)，對(duì)于半導(dǎo)體裝置來(lái)說(shuō)，隨著電路圖案越來(lái)越精細(xì)化，利用光刻工序形成的圖案的線寬也有從例如56nm向43nm甚至32nm等精細(xì)化的趨勢(shì)。因而伴隨這種圖案的精細(xì)化會(huì)產(chǎn)生下述問(wèn)題。

即，例如在硅基板上形成線寬32nm以下的線狀的圖案的情況下，若蝕刻后在大氣中放置，則會(huì)因在圖案間的間隙內(nèi)生長(zhǎng)的異物導(dǎo)致圖案間的間隙被填埋，發(fā)生鄰接的圖案成為彼此被異物連接的狀態(tài)的現(xiàn)象。另外，若在大氣中放置時(shí)間較長(zhǎng)，則在圖案間生長(zhǎng)的異物的影響下，還會(huì)發(fā)生圖案坍塌的現(xiàn)象。這樣的異物可認(rèn)為是蝕刻時(shí)殘留在圖案中的鹵族元素等與空氣中的氨等發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的。并且，由于圖案的寬度和間隙的寬度微小，所以推測(cè)會(huì)發(fā)生圖案間的間隙被異物填埋，圖案坍塌等現(xiàn)象。

另外，在32nm等精細(xì)圖案的情況下，若進(jìn)行濕式清洗，則清洗時(shí)會(huì)發(fā)生圖案間彼此粘連的現(xiàn)象。其原因可認(rèn)為主要是液體的表面張力導(dǎo)致圖案倒塌，另外根據(jù)情況的不同也可認(rèn)為水印殘留成分起了粘著劑的作用。因此，在32nm等精細(xì)圖案的情況下，進(jìn)行濕式清洗較為困難。

如上所述，在硅基板上形成32nm以下的精細(xì)圖案的情況下，會(huì)發(fā)生圖案間的間隙被異物填埋，或在異物的影響下導(dǎo)致圖案坍塌等現(xiàn)象。并且，在32nm以下的精細(xì)圖案的情況下，因?yàn)檫M(jìn)行濕式清洗較為困難，所以現(xiàn)有技術(shù)中只能將發(fā)生這種現(xiàn)象的硅基板廢棄。因此，需要開(kāi)發(fā)能夠除去在圖案間生長(zhǎng)的異物，恢復(fù)該圖案的形狀的硅基板上的圖案修復(fù)方法和硅基板上的圖案修復(fù)裝置。

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有問(wèn)題而完成，提供一種硅基板上的圖案修復(fù)方法和硅基板上的圖案修復(fù)裝置，能夠?qū)⒃诠杌迳贤ㄟ^(guò)蝕刻形成的圖案間生長(zhǎng)的異物除去，恢復(fù)該圖案的形狀。

本發(fā)明的硅基板上的圖案修復(fù)方法，將在通過(guò)蝕刻形成于硅基板上的圖案之間生長(zhǎng)的異物除去，使該圖案的形狀恢復(fù)，該硅基板上的圖案修復(fù)方法的特征在于，具有：將上述硅基板收容于腔室內(nèi)，將上述硅基板加熱到160℃以上的加熱工序。

另外，本發(fā)明的硅基板上的圖案修復(fù)裝置，其特征在于，包括：收容硅基板的腔室；將收容于上述腔室內(nèi)的上述硅基板加熱到160℃以上的加熱機(jī)構(gòu)；和向上述腔室內(nèi)供給HF氣體，將上述硅基板暴露在HF氣體氣氛下的HF氣體供給機(jī)構(gòu)，利用上述加熱機(jī)構(gòu)加熱上述硅基板，并利用上述HF氣體供給機(jī)構(gòu)將上述硅基板暴露在HF氣體氣氛下，由此將在通過(guò)蝕刻形成于硅基板上的圖案之間生長(zhǎng)的異物除去，使該圖案的形狀恢復(fù)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種硅基板上的圖案修復(fù)方法和硅基板上的圖案修復(fù)裝置，能夠?qū)⒃诠杌迳贤ㄟ^(guò)蝕刻形成的圖案間生長(zhǎng)的異物除去，恢復(fù)該圖案的形狀。

附圖說(shuō)明

圖1是示意性地表示用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的硅基板上的圖案修復(fù)方法的圖案結(jié)構(gòu)例的模式圖。

圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的硅基板上的圖案修復(fù)方法的圖。

圖3是示意性地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的硅基板上的圖案修復(fù)裝置的模式圖。

符號(hào)說(shuō)明

W：硅基板

110：圖案

111：間隙

112：異物

具體實(shí)施方式

以下參照附圖針對(duì)實(shí)施方式說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容。