[發明專利]預防圖案坍塌的后處理

在審

• 申請號: 201810271387.2
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108711552A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 米爾扎弗·阿巴查夫;傅乾;石川靖
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠;張華

本發明涉及預防圖案坍塌的后處理。提供了一種用于在堆疊中蝕刻特征的方法，所述堆疊包括在碳基掩模層上的圖案化硬掩模。將圖案從圖案化硬掩模轉移到碳基掩模層，其包括：提供包含含氧組分和SO₂或COS中的至少一種的轉移氣體的流動，將轉移氣體形成為等離子體，提供大于10伏的偏置，以及停止轉移氣體的流動。提供了后處理，其包括：提供包含He、Ar、N₂、H₂或NH₃中的至少一種的后處理氣體的流動，其中提供所述流以維持介于50mTorr和500mTorr(包括端值)之間的處理壓強；將后處理氣體形成為等離子體；提供大于20伏的偏置；以及停止所述后處理氣體的流動。

技術領域

本公開涉及一種在半導體晶片上形成半導體器件的方法。更具體而言，本公開涉及使用碳基掩模層上的圖案化硬掩模來蝕刻特征。

背景技術

在形成半導體器件時，可使用多層掩模(例如碳基掩模層上的硬掩模層)來蝕刻蝕刻層。

發明內容

為實現上述內容并根據本公開的目的，提供了一種用于在包括圖案化硬掩模的堆疊中蝕刻特征的方法，所述圖案化硬掩模在碳基掩模層上，所述碳基掩模層在蝕刻層上。將圖案從圖案化硬掩模轉移到碳基掩模層，其包括：提供包含SO₂或COS中的至少一種和含氧組分的轉移氣體的流動；將轉移氣體形成為等離子體；提供大于10伏的偏置以將來自所述等離子體的離子加速到所述碳基掩模層，這將所述圖案轉移到所述碳基掩模層；以及停止轉移氣體的流動。提供后處理，其包括：提供包含He、Ar、N₂、H₂或NH₃中的至少一種的后處理氣體的流動，其中提供流動以維持介于50mTorr和500mTorr(包括端值)之間的處理壓強；將后處理氣體形成為等離子體；提供大于20伏的偏置以將來自等離子體的離子加速到碳基掩模層；以及停止后處理氣體的流動。

具體而言，本發明的一些方面可以闡述如下：

1.一種用于在包括圖案化硬掩模的堆疊中蝕刻特征的方法，所述圖案化硬掩模在碳基掩模層上，所述碳基掩模層在蝕刻層上，所述方法包括：

將圖案從所述圖案化硬掩模轉移到所述碳基掩模層，其包括：

提供包含SO₂或COS中的至少一種和含氧組分的轉移氣體的流動；

將所述轉移氣體形成為等離子體；

提供大于10伏的偏置以將來自所述等離子體的離子加速到所述碳基掩模層，這將所述圖案轉移到所述碳基掩模層；和

停止所述轉移氣體的所述流動；以及提供后處理，其包括：

提供包含He、Ar、N₂、H₂或NH₃中的至少一種的后處理氣體的流動，其中提供所述流動以維持介于50mTorr和500mTorr之間且包括50mTorr和500mTorr的處理壓強；

將所述后處理氣體形成為等離子體；

提供大于20伏的偏置以將來自所述等離子體的離子加速到所述碳基掩模層；和

停止所述后處理氣體的所述流動。

2.根據條款1所述的方法，其還包括穿過所述碳基掩模層蝕刻所述蝕刻層。

3.根據條款2所述的方法，其中所述圖案化硬掩模是硅基材料。

4.根據條款3所述的方法，其中所述硅基材料是氮化硅、氮氧化硅、非晶硅或多晶硅中的至少一種。

5.根據條款4所述的方法，其中所述碳基掩模層包含無定形碳。

6.根據條款5所述的方法，其中所述轉移所述圖案形成含硫側壁鈍化。