專(zhuān)利名稱(chēng)：形成用于半導(dǎo)體裝置的薄膜圖案的方法和用于所述方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成薄膜圖案的方法，且更明確地說(shuō)，涉及一種形成用于半導(dǎo)體裝 置的微小薄膜圖案的方法和用于所述方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，用于例如平板顯示裝置和太陽(yáng)能電池等半導(dǎo)體裝置的制造工藝包括重復(fù)
以下步驟薄膜沉積步驟、光致抗蝕劑(PR)圖案的光刻步驟和針對(duì)薄膜圖案的薄膜蝕
刻步驟。光刻步驟包括以下步驟形成PR層、暴露所述PR層和顯影所述暴露的PR層 以形成所述PR圖案。用于波長(zhǎng)為436 nm的g光線(xiàn)、波長(zhǎng)為365 nm的i光線(xiàn)或波長(zhǎng)為 248 nm的氟化氪(KrF)的PR材料已用于PR層，且通過(guò)使用光掩模圖案化所述PR層 來(lái)形成所述PR圖案。另外，通過(guò)使用PR圖案作為蝕刻掩模圖案化薄膜來(lái)形成薄膜圖 案。
最近，已需要一種形成微小薄膜圖案的方法以用于高度集成的半導(dǎo)體裝置。然而， 由于光刻步驟的限制，通過(guò)PR圖案形成的薄膜圖案的臨界尺寸限于約60 nm。因此， 已提出一種使用非晶碳(a-C)和氧氮化硅(SiON)作為蝕刻掩模形成具有小于約50 mn 的臨界尺寸的微小薄膜圖案的方法。


圖1A到ID是展示根據(jù)相關(guān)技術(shù)的使用非晶碳和氧氮化硅形成薄膜圖案的方法的 橫截面圖。在圖1A中，在襯底10上形成薄膜20，且在薄膜20上形成非晶碳層30。另 外，在非晶碳層30上循序形成氧氮化硅層40和抗反射層50。在抗反射層50上形成光 致抗蝕劑(PR)層60。接下來(lái)，在PR層60上方沉積光掩模M，且通過(guò)光掩模M使所 述PR層60暴露到光F。
在圖1B中，通過(guò)顯影PR層60 (圖1A)形成PR圖案60a。接下來(lái)，在使用所述 PR圖案60a作為蝕刻掩模循序蝕刻抗反射層50和氧氮化硅層40之后，移除PR圖案60a 和經(jīng)蝕刻的抗反射層50。
在圖1C中，在非晶碳層30上形成氧氮化硅圖案40a。在圖1D中，在使用所述氧 氮化硅圖案40a作為蝕刻掩模蝕刻非晶碳層30以形成非晶碳圖案30a之后，移除所述氧氮化硅圖案40a。接下來(lái)，使用所述非晶碳圖案30a作為蝕刻掩模蝕刻薄膜20以形成 薄膜圖案20a。
可通過(guò)旋涂方法或等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法形成非晶碳層30。 然而，由于薄膜20與非晶碳圖案30a之間的蝕刻選擇率相對(duì)較低，所以需要非晶碳圖 案30a具有類(lèi)似于薄膜20的厚度的厚度。由于通過(guò)旋涂方法或PECVD方法實(shí)現(xiàn)的非晶 碳^ 30的蝕刻速率類(lèi)似于薄膜20的蝕刻速率，所以在使用非晶碳圖案30a作為蝕刻掩 模蝕刻薄膜20之后，薄膜圖案20a可能具有例如條痕或波形等劣化?；蛘撸稍谛纬?薄膜圖案20a之前除去非晶碳圖案30a。
為了解決以上問(wèn)題，增加非晶碳圖案30a的厚度。然而，當(dāng)非晶碳圖案30a的厚度 增加時(shí)，非晶碳圖案30a的分辨率降低。圖2是展示根據(jù)相關(guān)技術(shù)的薄膜圖案的劣化的 橫截面圖。在圖2.中，在薄膜圖案20a的蝕刻步驟期間，與薄膜20 (圖1C)相比，可 能移除更多的非晶碳圖案30a。另外，薄膜圖案20a可具有不良輪廓或不良的臨界尺寸 (CD)。此外，非晶碳圖案30a的厚度增加可能造成例如縱橫比相關(guān)的蝕刻速率(ARDE) 現(xiàn)象、蝕刻速率降低和輪廓控制上的困難等劣化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對(duì)于一種形成用于半導(dǎo)體裝置的薄膜圖案的方法和用于所述方法的 設(shè)備，其大致避免由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而引起的一個(gè)或一個(gè)以上問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種使用非晶碳圖案形成用于半導(dǎo)體裝置的微小薄膜圖案的 方法。
一種形成薄膜圖案的方法包括在襯底上形成薄膜在所述薄膜上形成包括第一和 第二碳層的非晶碳層，其中通過(guò)旋涂方法和等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方 法中的一者來(lái)形成所述第一碳層且通過(guò)物理氣相沉積(PVD)方法來(lái)形成所述第二碳層； 在所述非晶碳層上形成硬掩模層；在所述硬掩模層上形成PR圖案通過(guò)使用PR圖案 作為蝕刻掩模蝕刻所述硬掩模層來(lái)形成硬掩模圖案通過(guò)使用所述硬掩模圖案作為蝕刻 掩模蝕刻所述非晶碳層來(lái)形成包括第一和第二碳圖案的非晶碳圖案以及通過(guò)使用所述 非晶碳圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述薄膜來(lái)形成薄膜圖案。
在另一方面中， 一種用于形成薄膜圖案的設(shè)備包括腔室；襯底支撐單元，其位于 所述腔室中，所述襯底支撐單元在其上具有襯底；以及第一、第二和第三功率供應(yīng)單元， 其連接到所述腔室，所述第一、第二和第三功率供應(yīng)單元分別提供第一、第二和第三功附圖經(jīng)包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，且并入本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成其一部分，附 圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1A到ID是展示根據(jù)相關(guān)技術(shù)的使用非晶碳和氧氮化硅形成薄膜圖案的方法的 橫截面圖2是展示根據(jù)相關(guān)技術(shù)的薄膜圖案的劣化的橫截面圖3A到3G是展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成用于半導(dǎo)體裝置的薄膜圖案的方法的 橫截面圖4A是展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成薄膜圖案的設(shè)備的視圖； 圖4B是展示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于形成薄膜晶體管的設(shè)備的試圖；及 圖5A到5C是展示根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的形成薄膜圖案的方法的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將詳細(xì)參看附圖中所說(shuō)明的實(shí)施例。只要有可能，就將使用相似參考數(shù)字來(lái)指代 相同或相似部分。
圖3A到3G是展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成用于半導(dǎo)體裝置的薄膜圖案的方法的 橫截面圖。
在圖3A中，在襯底100上形成薄膜120。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)沉積金屬材料、半導(dǎo) 體材料和絕緣材料中的一者來(lái)形成薄膜120。接下來(lái)，在所述薄膜120上循序形成非晶 碳層130、硬掩模層140、抗反射層150和光致抗蝕劑(PR)層160。非晶碳層130包 括第一碳層131和位于所述第一碳層131上的第二碳層133。通過(guò)旋涂方法(旋涂方法) 和等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法中的一者來(lái)形成所述第一碳層131。舉 例來(lái)說(shuō)，第一碳層131可具有約10 nm到約50 nm的厚度以易于在蝕刻薄膜之后除去。 通過(guò)例如不平衡磁控管(UBM)方法等物理氣相沉積(PVD)方法來(lái)形成第二碳層133。 舉例來(lái)說(shuō)，第二碳層133可具有約10 nm到50 rnn的厚度。第二碳層133相對(duì)于薄膜120 具有相對(duì)較高的蝕刻選擇率。舉例來(lái)說(shuō)，第二碳層133與薄膜120之間的蝕刻選擇率可 在約7:1到約20:1的范圍內(nèi)。由于通過(guò)在相對(duì)較低溫度下使用的PVD方法來(lái)形成第二 碳層133,所以在形成第二碳層133的同時(shí)，第一碳層131和薄膜120可具有穩(wěn)定狀態(tài) 而沒(méi)有熱應(yīng)力。
另外，硬掩模層140包括氧氮化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)中 的一者。舉例來(lái)說(shuō)，硬掩模層140可具有約50 urn到約200 nm的厚度以用于蝕刻第一碳層131和第二碳層133。抗反射層150用于最小化隨后針對(duì)PR層160的暴露步驟中 的反射。舉例來(lái)說(shuō)，抗反射層150可具有約10nm到約50nm的厚度。通過(guò)涂覆用于具 有小于約193 nm的波長(zhǎng)的光的PR材料來(lái)在抗反射層150上形成PR層160。舉例來(lái)說(shuō)， PR7S 160可對(duì)對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)為193 nm的氟化氬(ArF)、波長(zhǎng)為157 nm的氟氣(F2)和 遠(yuǎn)紫外線(xiàn)(EUV)中的一者的光起反應(yīng)。
在抗反射層150十.形成PR層160之后，在PR層160上方設(shè)置光掩模M,且穿過(guò) 所述光掩模M將對(duì)應(yīng)于ArF、 F2和EUV中的一者的光F照射到PR層160上。
在圖3B中，在將PR層160 (圖3)暴露到光F之后，通過(guò)顯影所暴露的PR層160 來(lái)形成PR圖案160a。
在圖3C中，通過(guò)使用所述PR圖案160a作為蝕刻掩模循序蝕刻抗反射層150 (圖 3B)和硬掩模層140 (圖3B)來(lái)形成抗反射圖案150a和硬掩模圖案140a。舉例來(lái)說(shuō)， 可用包括四氟化碳(CF4)、氧氣(02)、六氟丁二烯(C4F6)和氬氣(Ar)的混合氣體 的等離子體來(lái)蝕刻抗反射層150。四氟化碳(CF4)、氧氣(02)、六氟丁二烯(C4F6)和 氬氣(Ar)的流動(dòng)速率可分別在約10 sccm到約200 sccm、約1 sccm到約30 sccm、約 1 sccm到約30 sccm和約200 sccm到約800 sccm的范圍內(nèi)。另外，可用包括二氟甲烷 (CH2F2)、八氟環(huán)丁二烯(C4F8)、氧氣(02)和氬氣(Ar)的混合氣體的等離子體來(lái)蝕 刻氧氮化硅(SiON)的硬掩模層140。 二氟甲垸(CH2F2)、八氟環(huán)丁二烯(C4F8)、氧 氣(02)和氬氣(Ar)的流動(dòng)速率可分別在約5 sccm到約100 sccm、約5 sccm到約100 sccm、約5 sccm到約100 sccm和約200 sccm到約800 sccm的范圍內(nèi)。
在圖3D中，在蝕刻抗反射層150 (圖3B)和硬掩模層140(圖3B)之后，移除PR 圖案160a(圖3C)和抗反射圖案150a(圖3C)。舉例來(lái)說(shuō)，可用丙酮移除PR圖案160a。 此外，在移除PR圖案160a之后，可通過(guò)化學(xué)干蝕刻器移除PR殘留物。
在圖3E中，通過(guò)使用硬掩膜圖案140a作為蝕刻掩模蝕刻包括第一碳層131和第二 碳層133的非晶碳層130來(lái)形成包括第一碳圖案131a和第二碳圖案133a的非晶碳圖案 130a。舉例來(lái)說(shuō)，可用包括氮?dú)?N2)、氧氣(02)和氬氣(Ar)的混合氣體的等離子 體蝕刻包括第一碳層131和第二碳層133的非晶碳層130。氮?dú)?N2)、氧氣(02)和氬 氣(Ar)的流動(dòng)速率可分別在約10 sccm到約200 sccm、約50 sccm到約600 sccm和約 50 sccm到約500 sccm的范圍內(nèi)。
在圖3F中，在形成非晶碳圖案130a之后，移除硬掩模圖案140a。接下來(lái)，通過(guò)使 用包括第一碳圖案131a和第二碳圖案133a的非晶碳圖案130a蝕刻薄膜120來(lái)形成具有 相對(duì)微小寬度的薄膜圖案120a。由于通過(guò)PVD方法形成的第二碳圖案133a相對(duì)于薄膜120具有相對(duì)較高的蝕刻選擇率，所以在沒(méi)有例如條痕和波形等劣化的情況下形成薄膜 圖案120a。在圖3G中，在形成薄膜圖案120a之后，移除包括第一碳圖案131a和第二碳圖案 133a的非品碳圖案130a。可用氧氣(02)和包括氧氣(02)的混合氣體中的一者移除 非晶碳圖案130a。由于易于從薄膜圖案120a移除通過(guò)旋涂方法和PECVD方法中的一者 形成的第一碳圖案131a，所以在不損害薄膜圖案120a的情況下移除非晶碳圖案130a。 薄膜圖案120a可用于例如平板顯示器(FPD)和太陽(yáng)能電池等半導(dǎo)體裝置。圖4A是展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于形成薄膜圖案的設(shè)備的視圖，且圖4B是展示 根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于形成薄膜晶體管的設(shè)備的視圖。在圖4A中，設(shè)備200包括腔室205以及第一、第二和第三高頻率功率供應(yīng)單元220、 230和240。腔室205包括襯底支撐單元210，且襯底100加載在所述襯底支撐單元210 上。舉例來(lái)說(shuō)，靜電夾盤(pán)可用作襯底支撐單元210。在處理襯底100 (例如，蝕刻襯底 IOO上的薄膜)的同時(shí)，襯底支撐單元210可具有約-10。C到約80°C的溫度。最初，腔室205可具有約1毫托到約500毫托的壓力。接下來(lái)，將包括四氟化碳(CF4)、 六氟丁二烯(C4F6)、八氟環(huán)丁二烯(C4F8)、 二氟甲烷(CH2F2)、氧氣(02)、氮?dú)?N2) 和氬氣(Ar)中的至少一者的反應(yīng)氣體注入到設(shè)備200的腔室205 iji。激發(fā)所述反應(yīng)氣 體以產(chǎn)生等離子體，且處理所述襯底100。第--、第二和第三高頻率功率供應(yīng)單元220、 230和240連接到襯底支撐單元205。 第一、第二和第三高頻率功率供應(yīng)單元220、 230和240分別提供第一、第二和第三功 率。舉例來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生用于控制等離子體的離子能量的自偏壓的第一高頻率功率供應(yīng)單元 220可提供具有約400 kHz到約10 MHz的頻率的第一功率。另外，第二高頻率功率供 應(yīng)單元230可提供具有約10 MHz到約30 MHz的頻率的第二功率，且控制等離子體的 密度的第三高頻率功率供應(yīng)單元240可提供具有約10 MHz到約100 MHz的頻率的第三 功率。在圖4B中，設(shè)備300包括腔室305、第一、第二和第三高頻率功率供應(yīng)單元320、 330和340以及天線(xiàn)350。腔室305包括襯底支撐單元310和面向襯底支撐單元的相對(duì) 板315。襯底IOO加載在襯底支撐單元310上。舉例來(lái)說(shuō)，靜電夾盤(pán)可用作襯底支撐單 元310。相對(duì)板315可接地。另外，天線(xiàn)350可形成在腔室305的鄰近于相對(duì)板315的 外部頂部表面上。在處理襯底100 (例如，蝕刻襯底IOO上的薄膜)的同時(shí)，襯底支撐 單元310可具有約-10。C到約80°C的溫度。最初，腔室305可具有約1毫托到約500毫托的壓力。接下來(lái)，將包括四氟化碳(CF4)、六氟丁二烯(C4F6)、八氟環(huán)丁二烯(C4F8)、 二氟甲烷(CH2F2)、氧氣(02)、氮?dú)?N2) 和氬氣(Ar)中的至少一者的反應(yīng)氣體注入到設(shè)備300的腔室305中。激發(fā)所述反應(yīng)氣 體以產(chǎn)生等離子體，且處理所述襯底100。第一和第二高頻率功率供應(yīng)單元320和330連接到襯底支撐單元310，.目.第三高頻 率功率供應(yīng)單元340連接到大線(xiàn)350。第一、第二和第三高頻率功率供應(yīng)單元320、 330 和340分別提供第一、第二和第三功率。舉例來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生用于控制等離子體的離子能量 的自偏壓的第一高頻率功率供應(yīng)單元320可提供具有約400 kHz到約10 MHz的頻率的 第一功率，且第二高頻率功率供應(yīng)單元330可提供具有約10 MHz到約30 MHz的頻率 的第二功率。另外，控制等離子體的密度的第三高頻率功率供應(yīng)單元340可具有約10 MHz到約100 MHz的頻率。在圖4A和4B的設(shè)備200和300中，第一高功率供應(yīng)單元220和320的第一功率可 在約100 W到約2000 W的范圍內(nèi)，且第二高功率供應(yīng)單元230和330的第二功率pj'在 約300 W到約600 W的范圍內(nèi)。可使用反應(yīng)氣體以及設(shè)備200和300來(lái)調(diào)節(jié)例如蝕刻速 率和蝕刻選擇率等加工條件。因此，通過(guò)使用非晶碳圖案作為蝕刻掩模使用相對(duì)較高的蝕刻選擇率和相對(duì)容易的 消除來(lái)形成具有小于約50 run的寬度的薄膜圖案，所述非晶碳圖案包括通過(guò)旋涂方法和 PECVD方法中的一者形成的第一碳圖案和通過(guò)PVD方法形成的第二碳圖案。另外，由 于減小了非晶碳圖案的厚度，所以也減小了縱橫比。因而，防止了例如條痕和波形等劣 化，且改進(jìn)了薄膜圖案的蝕刻輪廓。圖5A到5C是展示根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的形成薄膜圖案的方法的橫截面圖。圖 5A到5C中的每一者展示在形成PR圖案之后的橫截面圖。用于形成薄膜圖案的其它步 驟類(lèi)似于圖3A到3G的步驟并加以省略。在圖5A中，在薄膜420與非晶碳層430之間形成輔助薄膜425。通過(guò)使用非晶碳 圖案(未圖示)蝕刻輔助薄膜425而形成的輔助薄膜圖案(未圖示)用作薄膜420的蝕 刻掩模，且通過(guò)使用輔助薄膜圖案作為蝕刻掩模蝕刻薄膜420來(lái)形成薄膜圖案(未圖示)。 輔助薄膜425可包括例如氧氮化硅(SiOX)、氧化硅(SiOx)、碳氮化硅(SiCN)等絕 緣材料、例如多晶硅(p-Si)等半導(dǎo)體材料以及例如鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、氮化 鉭(TaN)、氮化鈦(TiN)和氮化鉭硅(TaSiN)等導(dǎo)電材料中的一者。為了實(shí)現(xiàn)相對(duì)較 高的蝕刻選擇率，當(dāng)輔助薄膜425包括絕緣材料時(shí)，薄膜420可包括導(dǎo)電材料，且當(dāng)輔 助薄膜425包括導(dǎo)電材料時(shí)，薄膜420可包括絕緣材料。另外，輔助薄膜425可具有約 100 nm到約800 nm的厚度。在圖5B中，在非晶碳層530的第二碳層533與硬掩模層540之間形成第一增粘劑 層535。舉例來(lái)說(shuō)，第一增粘劑層535可包括通過(guò)沉積方法形成的氫化非晶碳、氧化硅 (SiOx)和金屬材料中的一者。另外，第一增粘劑層535可具有若干納米的厚度。第一 增粘劑層535改進(jìn)了硬掩模層540與非晶碳層530之間的粘合。在圖5C中，在非晶碳層630的第二碳層633與硬掩模層640之間形成第二增粘劑 層635。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)用氧氣(02)、氮?dú)?N2)、氬氣(Ar)和其混合氣體中的一 者的遠(yuǎn)程或直接等離子體處理第二碳層633的頂部表面來(lái)形成第二增粘劑層635。第二 增粘劑層635改進(jìn)了硬掩模層640與非晶碳層630之間的粘合。雖然未圖示，但在另一實(shí)施例中，在形成第一碳層之后，可用等離子體處理第一碳 層的頂部表面以改進(jìn)非晶碳層的第一與第二碳層之間的粘合。舉例來(lái)說(shuō)，所述等離子體 可包括氮?dú)?N2)與氧氣(02)、氧氣(02)與氬氣(Ar)以及氬氣(Ar)中的一者的 混合氣體，且可執(zhí)行等離子體處理步驟持續(xù)約1秒到約10秒。由于第一碳層的頂部表 面可通過(guò)等離子體稍微蝕刻進(jìn)行粗糙化，所以改進(jìn)了第一與第二碳層之間的粘合。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法形成的薄膜圖案可包括用于半導(dǎo)體元件的分離圖案 和例如柵極電極、柵極線(xiàn)、源極線(xiàn)和漏極線(xiàn)等金屬線(xiàn)中的一者。因而，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成微小薄膜圖案的方法中，由于使用包括通過(guò)旋涂 方法和PECVD方法中的 一 者形成的第 一碳層和通過(guò)PVD方法形成的第二碳層的非晶碳 層作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻薄膜，所以形成具有小于約50nm的寬度的薄膜圖案，其第二碳 層與薄膜層之間的蝕刻選擇率相對(duì)較高且第一碳層相對(duì)容易消除。因此，由于縱橫比減 小而改進(jìn)了薄膜圖案的蝕刻輪廓，且減少了例如條痕和波形等劣化。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，可在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在本發(fā)明 的形成薄膜圖案的方法中作出各種修改和變化。因此，希望本發(fā)明涵蓋本發(fā)明的修改和 變化，只要其屬于所附權(quán)利要求書(shū)和其等效物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成薄膜圖案的方法，其包含在襯底上形成薄膜；在所述薄膜上形成包括第一和第二碳層的非晶碳層，其中通過(guò)旋涂方法和等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法中的一者來(lái)形成所述第一碳層且通過(guò)物理氣相沉積(PVD)方法來(lái)形成所述第二碳層；在所述非晶碳層上形成硬掩模層；在所述硬掩模層上形成PR圖案；通過(guò)使用所述PR圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述硬掩模層來(lái)形成硬掩模圖案；通過(guò)使用所述硬掩模圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述非晶碳層來(lái)形成包括第一和第二碳圖案的非晶碳圖案；以及通過(guò)使用所述非晶碳圖案蝕刻所述薄膜來(lái)形成薄膜圖案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所述非晶碳圖案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述薄 膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一和第二碳層中的每一者具有約10nm到 50 nm的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述PR層和所述硬掩模層之間形成
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二碳層與所述薄膜之間的蝕刻選擇率在約 7:1到約20:1的范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硬掩模層包括氧氮化硅(SiOx)、氧化硅 (SiOx)和氮化硅(SiNx)中的一者。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述薄膜與所述非晶碳層之間形成輔助薄膜；以及通過(guò)使用所述非晶碳圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述輔助薄膜來(lái)形成輔助薄膜圖案， 其中使用所述輔助薄膜圖案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述薄膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述輔助薄膜包括氧氮化硅(SiOX)、氧化硅 (SiOx)、碳氮化硅(SiCN)、多晶硅(p-Si)、鑰(Ta)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、氮化 鉭(TaN)、氮化鈦(TiN)和氮化鑰硅(TaSiN)中的-'者。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn).步包含在所述硬掩模層與所述非晶碳層之間形成增粘劑層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中通過(guò)沉積方法在所述第二碳層上形成所述增粘劑 層，且所述增粘劑層包括氫化非晶碳、氧化硅(SiOx)和金屬材料中的一者。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中通過(guò)用氧氣(02)、氮?dú)?N2)、氬氣(Ar)和 其混合氣體中的一者的等離子體處理所述第二碳^的頂部表面來(lái)形成所述增粘劑 層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)一步包含用包括氮?dú)?氧氣(N2/02)、氧氣/氬 氣(02/Ar)和氬氣(Ar)中的一者的混合氣體的等離子體處理所述第一碳層的頂 部表而。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中形成所述PR圖案包含在所述硬掩模層上形成PR層，所述PR層對(duì)波長(zhǎng)為193 nm的氟化氬(ArF)、波 長(zhǎng)為157nm的氟氣(F2)和遠(yuǎn)紫外線(xiàn)(EUV)中的一者起反應(yīng)-穿過(guò)光掩模將光照射到所述PR層上；以及 顯影所述PR層以形成所述PR圖案。
14. 一種用于形成薄膜圖案的設(shè)備，其包含腔室；襯底支撐單元，其位于所述腔室中，所述襯底支撐單元在其上具有襯底；以及 第--、第二和第三功率供應(yīng)單元，其連接到所述腔室，所述第- 、第二和第三功 率供應(yīng)單元分別提供第一、第二和第三功率。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述第一、第二和第三功率分別具有約400 kHz 到約10 MHz、約10 MHz到約30 MHz和約10 MHz到約100 MHz的第一、第二 和第三頻率，且所述第一和第二功率分別在約100 W到約2000 W和約300W到約 600W的范圍內(nèi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中包括四氟化碳(CF4)、六氟丁二烯(C4F6)、八 氟環(huán)丁二烯(C4F8)、 二氟甲烷(CH2F2)、氧氣(02)、氮?dú)?N2)和氬氣(Ar) 中的至少一者的反應(yīng)氣體被供應(yīng)到所述腔室。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述第一、第二和第三功率供應(yīng)單元連接到所述襯底支撐單元。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含位于所述腔室的外部頂部表面上的天 線(xiàn)，其中所述第一和第二功率供應(yīng)單元連接到所述襯底支撐單元，且所述第三功率 供應(yīng)單元連接到所述天線(xiàn)。
全文摘要
一種形成薄膜圖案的方法包括在襯底上形成薄膜；在所述薄膜上形成包括第一和第二碳層的非晶碳層，其中通過(guò)旋涂方法利等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法中的一者來(lái)形成所述第一碳層且通過(guò)物理氣相沉積(PVD)方法來(lái)形成所述第二碳層；在所述非晶碳層上形成硬掩模層；在所述硬掩模層上形成PR圖案；通過(guò)使用所述PR圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述硬掩模層來(lái)形成硬掩模圖案；通過(guò)使用所述硬掩模圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述非晶碳層來(lái)形成包括第一和第二碳圖案的非晶碳圖案；以及通過(guò)使用所述非晶碳圖案蝕刻所述薄膜來(lái)形成薄膜圖案。
文檔編號(hào)H01L21/308GK101582374SQ20081017124
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者孫宗源, 權(quán)捧秀, 李學(xué)宙, 李來(lái)応, 金熙大 申請(qǐng)人:周星工程股份有限公司