[發明專利]一種減少光刻膠中毒的工藝方法

在審

• 申請號: 202011014995.9
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112201570A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 魏想
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發明提供一種減少光刻膠中毒的工藝方法，提供半導體結構，在半導體結構上沉積摻氮碳化硅薄膜；對摻氮碳化硅薄膜進行硅烷等離子體處理；對摻氮碳化硅薄膜進行氧氣等離子體處理。本發明的工藝方法在形成摻氮碳化硅薄膜后，增加硅烷等離子體后處理以防止氮活性組分擴散從而減少光刻膠中毒，使可游離活性氮組分與硅自由基結合生成硅氮鍵合的較為穩定的氮化硅成份分布于摻氮碳化硅薄膜內部與表面，可以有效地抑制摻氮碳化硅中活性氮組分的擴散，從而可減小光刻膠中毒現象；之后增加氧氣等離子體后處理去除多余的硅自由基避免形成不規則成核的顆粒缺陷。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種減少光刻膠中毒的工藝方法。

背景技術

隨著集成電路制造工藝的發展以及關鍵尺寸的縮小，很多新的方法被運用到器件制造工藝中，用以改善器件性能，碳氮化硅(NDC)以其具有同氧化硅薄膜之間有著較大的刻蝕選擇比的特性，使得NDC被廣泛應用在90/55/40/28/14nm等各技術節點中作為刻蝕阻擋層以及刻蝕硬掩膜層，隨著各個技術節點的關鍵尺寸持續減小，對光刻準確度需求便愈來愈高，眾所周知，氮活性組分可以使光刻膠中毒，從而大大會大大影響光刻膠定義圖形的準確度。

因此，需要提出一種新的工藝方法來解決上述問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種減少光刻膠中毒的工藝方法，用于解決現有技術中由于碳氮化硅中的氮活性組分可以使光刻膠中毒，從而導致影響光刻膠定義圖形準確度的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種減少光刻膠中毒的工藝方法，該工藝方法至少包括以下步驟：

步驟一、提供半導體結構，在所述半導體結構上沉積摻氮碳化硅薄膜；

步驟二、對所述摻氮碳化硅薄膜進行硅烷等離子體處理，并且所述硅烷等離子體處理的壓力為1-3torr；通入的氦流量為1000-10000sccm；通入的硅烷流量100-1000sccm；所述硅烷等離子體處理的環境溫度為350-400℃；

步驟三、對所述摻氮碳化硅薄膜進行氧氣等離子體處理，并且所述氧氣等離子體處理的壓力為1-3torr；通入的氦流量為1000-10000sccm；通入的氧氣流量為100-1000sccm；所述氧氣等離子體處理的環境溫度為350-400℃。

優選地，步驟一中的所述半導體結構為半導體襯底。

優選地，步驟一中在所述半導體襯底上沉積所述摻氮碳化硅薄膜作為刻蝕阻擋層。

優選地，步驟一中的所述半導體結構包括：半導體襯底；位于所述半導體襯底上的介電層，貫通所述介電層的金屬線。

優選地，步驟一中在所述半導體結構上沉積所述摻氮碳化硅薄膜作為刻蝕阻擋層。

優選地，步驟一中的所述半導體結構中至少包括介電層。

優選地，步驟一種在所述半導體結構的所述介電層上沉積所述摻氮碳化硅薄膜作為硬掩膜層。

優選地，步驟二中對所述摻氮碳化硅薄膜進行硅烷等離子體處理采用的高頻射頻為100-1000瓦特。

優選地，步驟二中對所述摻氮碳化硅薄膜進行硅烷等離子體處理采用的低頻射頻為100-1000瓦特。

優選地，步驟二中對所述摻氮碳化硅薄膜進行硅烷等離子體處理的時間為1-20秒。

優選地，步驟三中對所述摻氮碳化硅薄膜進行氧氣等離子體處理采用的高頻射頻為100-1000瓦特。

優選地，步驟三中對所述摻氮碳化硅薄膜進行氧氣等離子體的處理時間為1-20秒。