[發明專利]用于圖案化應用的高密度碳膜

在審

• 申請號: 201980061362.2
• 申請日: 2019-10-04
• 公開（公告）號: CN112740360A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: E·文卡塔蘇布磊曼聶;S·E·戈特海姆;P·曼納;A·B·瑪里克
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/324;H01L21/3065;H01L21/67;H01L21/683;C23C16/455;G03F7/20;H01J37/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

1.一種在基板上形成碳膜的方法，包括：

使含碳氫化合物的氣體混合物流入具有定位在靜電吸盤上的基板的工藝腔室中，其中所述基板保持在約-10℃至約20℃的溫度和約0.5毫托至約10托的腔室壓力；以及

通過將第一RF偏壓施加至所述靜電吸盤來生成等離子體，以在所述基板上沉積含有約60％或更多的雜化sp³原子的類金剛石碳膜，其中所述第一RF偏壓是以約1800瓦至約2200瓦的功率和約40MHz至約162MHz的頻率提供。

2.如權利要求1所述的方法，其中生成等離子體進一步包括：將第二RF偏壓施加至所述靜電吸盤。

3.如權利要求2所述的方法，其中所述第二RF偏壓是以約800瓦至約1200瓦的功率和約350KHz至約13.56MHz的頻率提供。

4.如權利要求2所述的方法，其中所述第一RF偏壓是以約2000瓦的功率和約60MHz的頻率提供，并且所述第二RF偏壓是以約1000瓦的功率和約2MHz的頻率提供。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述基板保持在約10℃的溫度。

6.一種在基板上形成碳膜的方法，包括：

使含碳氫化合物的氣體混合物流入具有定位在靜電吸盤上的基板的工藝腔室中；以及

通過將第一RF偏壓施加至所述靜電吸盤以及將第二RF偏壓施加至設置在所述靜電吸盤上方且相對的電極來生成等離子體，以在所述基板上沉積類金剛石碳膜，

其中所述第一RF偏壓是以約13.56MHz或更低的頻率提供，并且所述第二RF偏壓是以約40MHz或更高的頻率提供，并且所述基板保持在約-10℃至約20℃的溫度和約0.5毫托至約10托的腔室壓力。

7.如權利要求6所述的方法，其中所述第一RF偏壓是以約2MHz的頻率和約800瓦至約1200瓦的功率提供。

8.如權利要求6所述的方法，其中所述第二RF偏壓是以約60MHz的頻率和約1500瓦至約2500瓦的功率提供。

9.如權利要求6所述的方法，其中生成等離子體進一步包括：將第三RF偏壓施加至設置在所述靜電吸盤上方且相對的電極。

10.如權利要求6所述的方法，其中所述第三RF偏壓是以約10瓦至約3000瓦的功率和從約350KHz至約162MHz的頻率提供。

11.一種處理基板的方法，包括：

使含碳氫化合物的氣體混合物流入具有定位在靜電吸盤上的基板的工藝腔室的處理空間中，其中所述基板保持在約5毫托之間的壓力，并且其中所述含碳氫化合物的氣體混合物包括乙炔(C₂H₂)；

通過將第一RF偏壓施加至所述靜電吸盤來在所述基板水平(level)處生成等離子體，以在所述基板上沉積類金剛石碳膜，其中所述第一RF偏壓是以約2000瓦的功率和約60MHz的頻率提供；

在所述類金剛石碳膜之上形成圖案化的光致抗蝕劑層；

以對應于所圖案化的光致抗蝕劑層的圖案來蝕刻所述類金剛石碳膜；以及

將材料沉積至所述類金剛石碳膜的所蝕刻的部分中。

12.如權利要求11所述的方法，其中生成等離子體進一步包括：將第二RF偏壓施加至所述靜電吸盤，其中所述第二RF偏壓是以約1000瓦的功率和約2MHz的頻率提供。

13.如權利要求11所述的方法，其中所述類金剛石碳膜用作遠紫外(“EUV”)光刻工藝中的下層(underlayer)。