[發明專利]一種改善側壁條痕的刻蝕工藝及其裝置

有效

• 申請號: 201210521264.2
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103854995B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 劉志強;王兆祥;杜若昕;黃智林
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張龍哺;呂俊清

1.一種改善側壁條痕的刻蝕工藝，實施于表面形成了底部抗反射層和硬掩膜層的襯底，其特征在于，包括以下步驟：

以定義源功率的頻率對底部抗反射層進行刻蝕，此時腔體壓力小于50毫托；

以偏置功率的頻率對硬掩膜層進行刻蝕，此時腔體壓力為300毫托至700毫托；

所述定義源功率的范圍為25MHz至120MHz，所述偏置功率的范圍為1MHz至15MHz。

2.根據權利要求1所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：對所述底部抗反射層進行刻蝕中通入的混合氣體包括：N₂、CO₂或者O₂、或上述氣體與聚合物氣體的混合氣體。

3.根據權利要求1所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：對所述硬掩膜層進行刻蝕中通入的混合氣體包括：CF₄、N₂以及聚合物氣體。

4.根據權利要求3所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：所述CF₄與N₂的流量比率為2∶1至1∶5。

5.根據權利要求2至4中任意一項所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：所述聚合物氣體包括C₄F₈、C₄F₆、CHF₃、CH₂F₂以及CO。

6.根據權利要求1所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：所述定義源功率的范圍為60MHz，所述偏置功率的范圍為2MHz。

7.根據權利要求1所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：對所述硬掩膜層進行刻蝕的刻蝕射頻功率為100瓦至1000瓦。

8.根據權利要求1所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：所述硬掩膜層包括介質抗發射層和/或四乙基原硅酸鹽層。

9.根據權利要求1所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝，其特征在于：用于在通孔刻蝕或溝槽刻蝕的過程中刻蝕介質隔離層。

10.一種改善側壁條痕的刻蝕方法，其特征在于，包括以下步驟：

在襯底上依次形成刻蝕停止層、電介質層、硬掩膜層以及底部抗反射層；

在所述底部抗反射層上形成光刻膠的刻蝕圖案；

采用如權利要求1至9中任意一項所述的改善側壁條痕的刻蝕工藝刻蝕底部抗反射層和硬掩膜層；

進行后續制程。

11.一種改善側壁條痕的刻蝕裝置，包括：

一等離子反應腔；

一基臺，設置在所述等離子反應腔內，用于放置待處理基片；以及

一等離子發生器，設置在所述等離子反應腔內，位于所述基臺的上方空間，用于產生等離子體；

其特征在于，通過如權利要求10所述的改善側壁條痕的刻蝕方法刻蝕介質隔離層，還包括：壓力控制模塊以及頻率控制模塊；

所述壓力控制模塊連通所述等離子反應腔，當對底部抗反射層進行刻蝕時，所述壓力控制模塊調整等離子反應腔的腔體壓力小于50毫托；當對硬掩膜層進行刻蝕時，所述壓力控制模塊調整等離子反應腔的腔體壓力為300毫托至700毫托；

所述頻率控制模塊連接所述等離子發生器，當對底部抗反射層進行刻蝕時，所述頻率控制模塊調整所述等離子發生器的射頻頻率至60兆赫，當對硬掩膜層進行刻蝕時，所述頻率控制模塊調整所述等離子發生器的射頻頻率至2兆赫。

12.根據權利要求11所述的改善側壁條痕的刻蝕裝置，其特征在于：還包括功率控制模塊，所述功率控制模塊連接所述等離子發生器，當對硬掩膜層進行刻蝕時，所述功率控制模塊調整所述等離子發生器的刻蝕射頻功率為100瓦至1000瓦。