[發(fā)明專利]用于圖案化的掩模蝕刻

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680011245.1
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107278324B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·李;L·陳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01L21/311
• 分類號(hào): H01L21/311;H01L21/67
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

硬掩模層被沉積在基板上方的特征層上。所述硬掩模層包含有機(jī)掩模層。在高于室溫的第一溫度下使用包含鹵元素的第一氣體在所述有機(jī)掩模層中形成開(kāi)口，以暴露出所述特征層的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，將包含鹵元素的氣體供應(yīng)到腔室。在第一溫度下使用所述鹵元素蝕刻基板上方的絕緣層上的有機(jī)掩模層，以形成開(kāi)口而暴露出所述絕緣層的一部分。

本申請(qǐng)主張于2015年4月2日提出的、標(biāo)題為“用于圖案化的掩模蝕刻(MASK ETCHFOR PATTERNING)”的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)No.14/677,890的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，將所述申請(qǐng)案以引用方式全部并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及電子裝置制造的領(lǐng)域、尤其涉及蝕刻用于圖案化的掩模。

背景技術(shù)

縮小半導(dǎo)體器件的尺寸和提高半導(dǎo)體器件的整合度是目前半導(dǎo)體器件制造中的其中兩個(gè)主要趨勢(shì)。由于這些趨勢(shì)的結(jié)果，形成半導(dǎo)體器件的單元的密度不斷增加。半導(dǎo)體器件縮小到次微米的尺寸需要的是半導(dǎo)體器件的元件的例行制造也在次微米等級(jí)上進(jìn)行。此外，為了提高器件的整合度，可以將形成半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)堆疊在彼此的頂部上。通常情況下，三維(3D)系統(tǒng)是指通過(guò)堆疊晶片、芯片、或上述兩者并使用通孔將它們垂直互相連接而以比傳統(tǒng)的二維工藝降低的功率和較小的占地面積實(shí)現(xiàn)性能改良所制造的系統(tǒng)。

一般來(lái)說(shuō)，等離子體蝕刻是一種用以制造集成電路的等離子體處理的形式。等離子體蝕刻通常涉及被射擊在晶片的適當(dāng)氣體混合物的輝光放電(等離子體)的高速流。等離子體可以含有離子、中性原子及自由基。通常情況下，芯片是使用許多的薄膜層制成。這些層中的每一層都可以使用決定所述層圖案的掩模來(lái)形成。這個(gè)圖案的精確度在制造芯片中十分關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)，硬掩模被用來(lái)蝕刻深的高深寬比(HAR)特征，這種蝕刻是傳統(tǒng)光阻劑無(wú)法承受的。通常情況下，在蝕刻工藝期間，自由基與掩模材料反應(yīng)并腐蝕掩模。結(jié)果，在蝕刻工藝期間無(wú)法保持掩模完整性，從而對(duì)半導(dǎo)體芯片制造中關(guān)鍵圖案的精確度產(chǎn)生不利的影響。

為了保持掩模的完整性，傳統(tǒng)用以蝕刻HAR特征的技術(shù)使用多個(gè)硬掩模層的厚堆疊。傳統(tǒng)的硬掩模層堆疊缺乏透明度，使得用于掩模對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)記變得無(wú)法看見(jiàn)，從而影響臨界尺寸的可控性。傳統(tǒng)硬掩模的沉積和蝕刻需要很長(zhǎng)的處理時(shí)間，從而影響工藝效率，并增加制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例包括用以蝕刻掩模以圖案化特征用于電子裝置制造的方法和設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中，將第一硬掩模層沉積在基板上方的特征層上。所述第一硬掩模層包含有機(jī)掩模層。在高于室溫的第一溫度下使用第一等離子體在所述有機(jī)掩模層中形成開(kāi)口，以暴露出所述特征層的一部分。所述第一等離子體包含鹵元素。

在一個(gè)實(shí)施例中，將包含有機(jī)掩模層的第一硬掩模層沉積在基板上方的特征層上。所述有機(jī)掩模層包含摻雜劑。在高于室溫的第一溫度下使用第一等離子體在所述有機(jī)掩模層中形成開(kāi)口，以暴露出所述特征層的一部分。所述第一等離子體包含鹵元素。

在一個(gè)實(shí)施例中，將第一硬掩模層沉積在基板上方的特征層上。所述第一硬掩模層包含有機(jī)掩模層。在高于室溫的第一溫度下使用包含鹵元素的第一等離子體在所述有機(jī)掩模層中形成開(kāi)口，以暴露出所述特征層的一部分。將第二硬掩模層沉積在所述第一硬掩模層上。使用第二等離子體在所述第二硬掩模層中形成開(kāi)口。

在一個(gè)實(shí)施例中，將第一硬掩模層沉積在基板上方的特征層上。所述第一硬掩模層包含有機(jī)掩模層。在高于室溫的第一溫度下使用包含鹵元素的第一等離子體在所述有機(jī)掩模層中形成開(kāi)口，以暴露出所述特征層的一部分。所述特征層包含一個(gè)或更多個(gè)絕緣層、一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電層、一個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體層、或上述層的任意組合。

在一個(gè)實(shí)施例中，將第一硬掩模層沉積在基板上方的特征層上。所述第一硬掩模層包含有機(jī)掩模層。在高于室溫的第一溫度下使用第一等離子體在所述有機(jī)掩模層中形成開(kāi)口，以暴露出所述特征層的一部分。所述第一等離子體包含鹵元素、氧元素、或上述元素的任意組合。