[發明專利]圖形轉移方法

有效

• 申請號: 201910918577.3
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN112563121B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 陳廣輝
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/027;G03F7/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

上述圖形轉移方法，包括在已形成目標層的襯底表面依次形成掩膜層和光刻膠層，通過光刻等工藝制程，將圖形從光罩依次轉移到光刻膠層、掩膜層，并最終形成目標層圖形。在本發明中，使用與碳源氣體同時通入氮源氣體或硼源氣體中至少一種的技術方案，形成作為掩膜層的摻雜碳薄膜，所述掩膜層不僅折射率可調，而且還表現出優異的穩定性和抗腐蝕性。使用前述掩膜層實現了無需抗反射涂層的圖形轉移方法，該圖形轉移方法具有工藝簡單、操作性強和制造速度快的優勢，大大簡化了傳統圖形轉移方法的工藝制程。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別是涉及一種圖形轉移方法。

背景技術

隨著半導體器件的尺寸不斷縮小，光刻技術的特征尺寸逐漸接近甚至超過了光學光刻的物理極限，帶給半導體制造技術尤其是光刻技術更加嚴峻的挑戰。圖形轉移方法是在不改變現有光刻基礎設備的前提下，一種有效提高光刻分辨率的技術。

圖形轉移方法使用掩膜層進行圖形轉移，以便制作半導體元件。技術人員通常先將圖形從光刻膠層轉移至掩膜層，再將圖形從掩膜層轉移至襯底表面。在光刻過程中，穿過光刻膠層的光線會被掩膜層反射，所反射的光線再次被光刻膠層上層反射，重新進入光刻膠層內部形成干涉，造成光刻膠層所形成圖形與設計產生很大差異。

為了解決這一問題，技術人員通常在光刻膠層和掩膜層之間涂布抗反射層，減少反射回光刻膠層的光線，從而避免光刻膠圖形的變化。但是增加抗反射層會導致沉積、蝕刻等工藝制程的復雜化，大大增加了半導體器件制造的時間成本和經濟成本。因此，亟需提出一種新的圖形轉移方法。

發明內容

基于此，有必要針對現有的圖形轉移方法工藝制程復雜的問題，提供一種圖形轉移方法。

為了實現本發明的目的，本發明采用如下技術方案：

一種圖形轉移方法，包括：

提供一襯底，所述襯底上形成有目標層，在所述目標層上形成掩膜層；

在所述掩膜層上形成光刻膠層，使用光刻工藝圖案化所述光刻膠層，形成光刻膠圖形；

使用所述光刻膠圖形圖案化所述掩膜層，形成掩膜圖形；

使用所述掩膜圖形圖案化所述目標層，形成目標層圖形；

其中，所述掩膜層包括摻雜氮元素或硼元素中的至少一種的摻雜碳薄膜。

下面進一步對技術方案進行說明：

在其中一個實施例中，所述目標層為介電層或導電層。

在其中一個實施例中，所述掩膜層的厚度為50nm～700nm。

在其中一個實施例中，所述氮元素或硼元素占所述摻雜碳薄膜的5wt％～20wt％。

在其中一個實施例中，所述氮元素占所述摻雜碳薄膜的2wt％～10wt％，所述硼元素占所述摻雜碳薄膜的2wt％～10wt％。

在其中一個實施例中，在所述目標層上形成所述掩膜層的步驟，包括：

將所述襯底放入處理腔室；

設定工藝參數；

向所述處理腔室通入反應氣體以形成所述掩膜層，所述反應氣體包括碳源反應氣體和摻雜反應氣體，所述摻雜反應氣體包括氮源氣體或硼源氣體中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述碳源反應氣體和所述摻雜反應氣體的流量之比為2：1至100：1。

在其中一個實施例中，所述碳源反應氣體的流量為100標準毫升/分鐘～10000標準毫升/分鐘，所述摻雜反應氣體的流量不大于5000標準毫升/分鐘。

在其中一個實施例中，使用光刻工藝圖案化所述光刻膠層的步驟，包括以下工藝參數：