[發明專利]活動硬掩模的等離子體刻蝕過程中的原地光刻膠剝離

在審

• 申請號: 201310072409.X
• 申請日: 2008-05-19
• 公開（公告）號: CN103187267A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 趙尚俊;湯姆·崔;韓太竣;姜肖恩;波羅跋枷羅·卡帕拉達蘇;嚴必明
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;G03F7/42;H01L21/3213;H01L21/308;H01J37/32
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

本申請是申請號為200880017184.5，申請日為2008年5月19日，申請人為朗姆研究公司，發明創造名稱為“活動硬掩模的等離子體刻蝕過程中的原地光刻膠剝離”的發明專利申請的分案申請。?

背景技術

本發明涉及在半導體器件生產過程中穿過硬掩模刻蝕硅層。更準確地說，本發明涉及打開硬掩模之后光刻膠的原地剝離。?

在半導體晶片處理過程中，該半導體器件的特征可以是由圖案化的硬掩模限定的。使用光刻膠并通過對該硬掩模的等離子體刻蝕，可以將該半導體器件特征轉移到該硬掩模中。在特征被轉移到該硬掩模中之后，該硬掩模上剩余的光刻膠可以被除去。?

傳統上，使用獨立的設備來打開該硬掩模以及除去該光刻膠。在打開該硬掩模之后，晶片被從該等離子體反應器中除去并被放入單獨的灰化設備以剝離剩余的光刻膠。在這種情況下，需要另一個昂貴的設備來單獨進行光刻膠的剝離，這要求額外的制造空間和晶片處理時間。從等離子體室中除去晶片可能導致晶片與環境接觸，這會導致被刻蝕表面的改變并導致剝離工藝之前晶片表面狀態的不一致。?

發明內容

為了完成前述并相應于本發明的目的，提供一種在硅層中刻蝕特征的方法。在該硅層上方形成硬掩模層。在該硬掩模層上方形成光刻膠層。打開該硬掩模層。通過提供剝離氣體剝離該光刻膠層；通過提供高頻RF能量和低頻RF能量用該剝離氣體形成等離子體，其中該低頻RF能量的功率小于50瓦；以及當剝離該光刻膠層后，停止該剝離氣體。?

在本發明的另一個實施方式中，提供一種在硅層中刻蝕特征的方法。在該硅層上方形成硬掩模層。在該硬掩模層上方形成底部防反射涂覆層。在該底部防反射涂覆層上方形成光刻膠層。打開該底部防反射涂覆層。打開該硬掩模層。通過提供剝離氣體剝離該底部防反射涂覆層和該光刻膠層；通過提供高頻RF能量和低頻RF能量用該剝離氣體形成等離子體，其中該低頻RF能量的功率小于50瓦；以及當剝離該光刻膠層后，停止該剝離氣體。?

在本發明的又一個實施方式中，提供一種用于在硅層中刻蝕特征的裝置，其中該硅層在硬掩模層下，該硬掩模層在光刻膠層下。該裝置包含等離子體處理室，氣體源和控制器。?

該等離子體處理室包含形成等離子體處理室外殼的室壁；用于在該等離子體處理室外殼中支撐基片的基片支架；用于調節該等離子體處理室外殼中的壓強的壓強調節器；用于向該等離子體處理室外殼提供能量以維持等離子體的至少一個電極；電氣連接于該至少一個電極的至少一個RF電源；用于向該等離子體處理室外殼中提供氣體的氣體入口；以及用于從該等離子體處理室外殼排出氣體的氣體出口。?

該氣體源與該等離子體處理室的該氣體入口流體連通，并包含打開氣體源；以及剝離氣體源。?

該控制器可控地連接于該氣體源和該等離子體處理室的該至少一個RF電源，并包含至少一個處理器；和計算機可讀介質，該計算機可讀介質包含用于打開該硬掩模層的計算機可讀代碼；以及用于剝離該光刻膠層的計算機可讀代碼，且該用于剝離該光刻膠層的計算機可讀代碼包含用于提供剝離氣體的計算機可讀代碼；用于通過提供高頻RF能量和低頻RF能量用該剝離氣體形成等離子體的計算機可讀代碼，其中該低頻RF能量的功率小于50瓦；以及用于當該光刻膠層被剝離后停止該剝離氣體的計算機可讀代碼。?

下面，在本發明的具體實施方式中，并結合以下附圖，對本發明的這些以及其它特征進行更加詳細的描述。?

附圖說明

本發明是以附圖中各圖中的示例的方式，而不是以限制的方式描述的，其中同類的參考標號表示類似的元件，且其中：?

圖1是本發明的一個實施方式的高水平流程圖。?

圖2是可以用于刻蝕的等離子體處理室的示意圖。?

圖3A-B描繪了計算機系統，其適于實現本發明的實施方式中使用的控制器。?

圖4A-H是根據本發明的一個實施方式處理過的堆棧的示意圖。?

具體實施方式

現在參考附圖中所示的一些優選實施方式對本發明進行詳細描述。在下面的描述中，列舉了許多具體細節以提供對本發明的徹底理解。然而，顯然，對本領域的技術人員來說，無需這些具體細節中的一些或全部本發明仍然能夠實施。在其他情況下，沒有對熟知的工藝步驟和/或結構進行詳細描述，以免不必要地模糊本發明。?

為了便于理解，圖1是本發明的一個實施方式中使用的工藝的高水平流程圖。在硅層上方形成硬掩模層（步驟100）。該硅層可以是多晶硅、晶體硅（比如硅晶片）、非晶硅或任何其它類型的硅。該硅層一般是純凈硅，其可以有摻雜物。?