專利名稱：具有減小的線條邊緣粗糙度的蝕刻特征的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的形成。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體晶片處理過程中，使用公知的圖案化和蝕刻處理工藝在晶片中限定半導(dǎo)體器件特征。在這些處理工藝中，光刻膠(PR)材料沉積在該晶片上，然后暴露于由中間掩模過濾的光線。該中間掩模通常為圖案化為具有模版特征幾何形狀的玻璃板，該幾何形狀阻止光線透過該中間掩模傳播。在通過中間掩模后，光線接觸該光刻膠材料的表面。該光線改變?cè)摴饪棠z材料的化學(xué)組成，從而顯影劑可去除該光刻膠材料的一部分。在正光刻膠材料的情況，去除暴露的區(qū)域，而在負(fù)光刻膠材料的情況，去除非暴露的區(qū)域。之后，蝕刻該晶片，以從該不再受該光刻膠材料保護(hù)的區(qū)域去除該下層的材料，并由此限定該晶片內(nèi)需要的特征。該處理工藝的一個(gè)問題是具有小寬度的顯微光刻膠結(jié)構(gòu)很可能在處理中改變形狀。該變形可轉(zhuǎn)移到被蝕刻的膜內(nèi)，產(chǎn)生蝕刻結(jié)構(gòu)，其偏離預(yù)期的形狀、尺寸或粗糙度。這些感應(yīng)蝕刻(etch-1nduced)光刻膠變換可以分類成組，如線條邊緣粗化(line edgeroughening)、表面粗化(surface roughening)以及線條波動(dòng)(line wiggling)。線條邊緣粗糙度(LER)指當(dāng)該圖案從光刻膠向該下層的膜傳遞時(shí)，該圖案化線條的邊緣變得更加不規(guī)則。

發(fā)明內(nèi)容
為獲得前述以及根據(jù)本發(fā)明的目的，提供一種用于在層中形成具有減小的線條邊緣粗化的特征的方法。光刻膠層形成在該層之上。圖案化該光刻膠層，以形成具有光刻膠側(cè)壁的光刻膠特征。厚度小于IOOnm的側(cè)壁層通過執(zhí)行多個(gè)循環(huán)形成在該光刻膠特征的側(cè)壁上。每個(gè)循環(huán)包括在該光刻膠層上沉積層，其中該沉積層的厚度在單層(monolayer)到20nm之間。穿過該光刻膠特征將特征蝕刻入該層。剝除該光刻膠層和側(cè)壁層。在該發(fā)明的另一個(gè)表現(xiàn)形式中，提供一種用于在蝕刻層中形成具有減小的線條邊緣粗化的特征的方法。在該蝕刻層上形成圖案化光刻膠層，以形成光刻膠側(cè)壁的光刻膠特征。在該光刻膠特征的側(cè)壁上形成厚度小于IOOnm的側(cè)壁層，包括執(zhí)行多個(gè)循環(huán)。每個(gè)循環(huán)包括在該光刻膠層上沉積層，其中該沉積層的厚度在單層到20nm之間，并且回蝕(etchingback)該沉積層以去除沉積層在該光刻膠特征底部上形成的部分，而留下側(cè)壁層。穿過該光刻膠特征將特征蝕刻入該蝕刻層。剝除該光刻膠層和側(cè)壁層，其中在該光刻膠層上沉積該層，在單一等離子室原地完成回蝕、蝕刻特征以及剝除。將在本發(fā)明下面的詳細(xì)描述中結(jié)合下列附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其它特征。


在附圖的圖形中，本發(fā)明作為示例而不是作為限制來說明，并且其中相同的參考標(biāo)號(hào)指代相同的元件，以及其中:圖1是可用在本發(fā)明實(shí)施方式中的工藝的高層流程圖；圖2A-D是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處理的堆棧的橫截面示意圖；圖3在光刻膠特征的側(cè)壁上沉積層以減小CD的步驟的更詳細(xì)的流程圖；圖4是可用于實(shí)施本發(fā)明的等離子處理室的示意圖；圖5A-B說明了適于實(shí)現(xiàn)用于本發(fā)明的實(shí)施方式的控制器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；圖6A-B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處理的堆棧的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖及數(shù)個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)描述本發(fā)明。在以下描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的徹底理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然，本發(fā)明可不利用這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部來實(shí)施。在有的情況下，公知的工藝步驟和/或結(jié)構(gòu)沒有詳細(xì)描述，以免不必要地混淆本發(fā)明。相信線條邊緣粗化是由不均勻的沉積、由以相對(duì)這些線條陡峭的角度出現(xiàn)的離子進(jìn)行的離子濺射、該光刻膠或掩模缺少移動(dòng)性、該光刻膠之間的應(yīng)力不匹配、掩模和蝕刻副產(chǎn)物(聚合物)以及光刻膠或掩?；瘜W(xué)修正所導(dǎo)致的。盡管線條邊緣粗化其本身表現(xiàn)為不同形成，但相同的因素還可導(dǎo)致該光刻膠或掩模的扭曲或波動(dòng)。從以上角度來看，波動(dòng)或扭曲不僅僅是該光刻膠的粗化，而且還指該線條形狀的變化，并具有類似于該線條寬度的長(zhǎng)度刻度。波動(dòng)特指該窄線條結(jié)構(gòu)的修改，這是由該光刻膠的粗化所導(dǎo)致的。對(duì)于密集的接觸部或密集的元蝕刻，可以看到線條邊緣粗化，其中該光刻膠的端面化可導(dǎo)致在該光刻膠的頂部形成非常薄的結(jié)構(gòu)。盡管形成不同的光刻膠和掩模用于不同的光刻技術(shù)，對(duì)于深紫外光DUV光刻膠、193nm光刻膠以及甚至如無定形碳的硬掩模，已經(jīng)觀察到了波動(dòng)。導(dǎo)致波動(dòng)的詳細(xì)機(jī)制并沒有被很好地理解，但是可歸因于前面提到的因素。然而，已經(jīng)顯現(xiàn)出的是，在光刻膠線條的頂部上過多的聚合物沉積可引起波動(dòng)。相信這是由沉積的膜內(nèi)的應(yīng)力導(dǎo)致的，其往往使該光刻膠偏離形狀。該問題可能會(huì)隨將在蝕刻處理過程中軟化的光刻膠的發(fā)展趨勢(shì)而惡化，特別是193nm品種。此機(jī)制并沒有解釋波動(dòng)的所有情況。在某些情況下，處理工藝明顯地在蝕刻該光刻膠，而不是沉積，然而該光刻膠可波動(dòng)。在蝕刻過程中波動(dòng)可與該光刻膠組分的改變有關(guān)，這對(duì)于193nm光刻膠更為嚴(yán)重。為便于理解，圖1是可用在本發(fā)明的實(shí)施方式中的處理工藝的高層流程圖。提供圖案化光刻膠掩模(步驟104)。圖2A是在基片204上的待蝕刻層208的橫截面示意圖，具有圖案化光刻膠掩模212，掩模212具有特征214，特征214位于ARL210上，ARL210位于蝕刻層208上，它們形成堆棧200。該光刻膠掩模具有光刻膠特征關(guān)鍵尺寸(CD)，其可以是可能的最小特征寬度316的最寬部分。目前，對(duì)于248nm光刻膠，使用傳統(tǒng)處理工藝，該光刻膠通常的CD可以是230-250nm。為提供該圖案化光刻膠掩模，光刻膠層可首先在該待蝕刻層上形成。然后圖案化該光刻膠層，以形成具有光刻膠側(cè)壁的光刻膠特征。
側(cè)壁層形成在該光刻膠特征側(cè)壁上(步驟108)。圖2B是圖案化光刻膠掩模212的橫截面示意圖，其具有在特征214的側(cè)壁上形成的側(cè)壁層220。該側(cè)壁層優(yōu)選地形成基本上垂直的并且共形的側(cè)壁?；旧洗怪钡膫?cè)壁的一個(gè)示例是從側(cè)壁的底部到頂部與該特征底部成88°到90°之間的角度。共形的側(cè)壁具有沉積層，其基本上具有從該特征底部到頂部相同的厚度。非共形的側(cè)壁可形成端面化或方包化構(gòu)造，其提供非基本垂直的側(cè)壁。錐化側(cè)壁(源于該端面化構(gòu)造)或方包化側(cè)壁可增加該沉積層CD并提供欠佳的蝕刻掩模。突破蝕刻可用于蝕刻穿過緊接該蝕刻層之上的任何殘余沉積層或緊接該蝕刻層之上的任何其它中間層(步驟112)。然后通過形成的側(cè)壁層220將特征蝕刻入該待蝕刻的層208(步驟116)。圖2C顯示出蝕刻入該待蝕刻層208的特征232。然后可剝除光刻膠和側(cè)壁層(步驟120)。這可作為單一的步驟或兩個(gè)分開的步驟來完成，即分開的沉積層去除步驟和光刻膠剝除步驟?；一幚砜梢杂糜趧兂^程。圖2D顯示出在沉積層和光刻膠掩模去除后的堆棧200。可執(zhí)行額外的形成步驟(步驟124)。例如，然后可在該特征中形成接觸部240。為提供雙大馬士革結(jié)構(gòu)，在該接觸部形成前可蝕刻溝槽。在該接觸部形成后，可執(zhí)行額外的處理工藝。圖3是在光刻膠特征的側(cè)壁上形成側(cè)壁層的實(shí)施方式(步驟108)的更詳細(xì)的流程圖。該步驟為重復(fù)至少兩次的循環(huán)步驟。共形層沉積在光刻膠層上(步驟304)。然后，回蝕(etch back)該共形層以去除沉積在光刻膠特征底部的任何沉積物，從而形成側(cè)壁層(步驟308)。
示例在一個(gè)示例中，具有待蝕刻層208、ARC層210以及圖案化光刻膠掩模212的基片204設(shè)在蝕刻室中。圖4是處理室400的示意圖，其可用于形成側(cè)壁層、蝕刻以及剝除。等離子處理室400包括限制環(huán)402、上部電極404、下部電極408、氣體源410以及排氣泵420。氣體源410包括沉積氣體源412和回蝕氣體源416。氣體源410可包括額外的氣體源，如蝕刻氣體源418。在等離子處理室400內(nèi)，基片204位于該下部電極408上。下部電極408結(jié)合合適的基片夾持機(jī)構(gòu)(例如，靜電、機(jī)械夾具等)用于把持該基片204。反應(yīng)器頂部428結(jié)合該上部電極404，其與該下部電極408正對(duì)設(shè)置。上部電極404、下部電極408以及限制環(huán)402限定該受限的等離子容積。由氣體源410向受限的等離子容積提供氣體，并由該排氣泵420通過限制環(huán)402和排氣端口從受限的等離子容積排出。第一 RF源444電連接到上部電極404。第二 RF源448電連接到下部電極408。室壁452圍繞限制環(huán)402、上部電極404以及下部電極408。第一 RF源444和第二 RF源448都可包括27MHz功率源和2MHz功率源。將RF功率與該電極連接的不同的組合是可能的。在Lam Research Corporation的雙頻電容(DFC)系統(tǒng)(由 LAM Research Corporation of Fremont, California 制造，可以用在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中)的情況下，27MHz和2MHz功率源都構(gòu)成連接到該下部電極的第二 RF電源448，而上部電極接地?？刂破?35可控地連接到RF源444、448、排氣泵420以及氣體源410。在待蝕刻層208是介電層(如二氧化硅或有機(jī)硅酸鹽玻璃)時(shí)可能使用DFC系統(tǒng)。圖5A和5B說明了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1300，其適于實(shí)現(xiàn)用于本發(fā)明的實(shí)施方式的控制器435。圖5A示出該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一種可能的物理形成。當(dāng)然，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可具有很多物理形式，從集成電路、印刷電路板以及小型手持設(shè)備到巨型超級(jí)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1300包括監(jiān)視器1302、顯示器1304、機(jī)架1306、磁盤驅(qū)動(dòng)器1308、鍵盤1310以及鼠標(biāo)1312。磁盤1314是傳輸數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1300以及由該系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。圖5B是用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1300的框圖的一個(gè)示例。連接到系統(tǒng)總線1320的是各種子系統(tǒng)。一個(gè)或多個(gè)處理器1322 (也稱為中央處理單元，或CPU)連接到存儲(chǔ)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器1324。存儲(chǔ)器1324包括隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。如本領(lǐng)域所公知的，ROM起到單向地向該CPU傳輸數(shù)據(jù)和指令的作用，而RAM通常用來以雙向的方式傳輸數(shù)據(jù)和指令。這些類型的存儲(chǔ)都可包括下面描述的任何適合的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。固定磁盤1326也雙向地連接到CPU1322 ;其提供額外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，并且也可包括下面描述的任何合適的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。固定磁盤1326可用來存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)等等，并且是次級(jí)存儲(chǔ)介質(zhì)(如硬盤)，其慢于主存?？梢岳斫獾氖潜Ａ粼诠潭ù疟P1326的信息可在適當(dāng)情況下以標(biāo)準(zhǔn)的方式作為虛擬存儲(chǔ)器并入存儲(chǔ)器1324?？梢苿?dòng)磁盤1314可采用下面描述的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的形式。CPU1322還連接到各種輸入/輸出設(shè)備，如顯示器1304、鍵盤1310、鼠標(biāo)1312以及揚(yáng)聲器1330。通常，輸入/輸出設(shè)備可以是下面任何設(shè)備:視頻顯示器、軌跡球、鼠標(biāo)、鍵盤、麥克風(fēng)、觸摸顯示器、傳感讀卡器，磁或紙帶閱讀器、書寫板、書寫筆、聲音或手寫識(shí)別器、生物識(shí)別閱讀器、或其它計(jì)算機(jī)。CPU1322可選地連接到另一計(jì)算機(jī)或使用網(wǎng)絡(luò)接口 1340的通信網(wǎng)絡(luò)。利用這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可預(yù)期在執(zhí)行上述方法步驟的過程中，該CPU可接收來自該網(wǎng)絡(luò)的信息，或向該網(wǎng)絡(luò)輸出信息。此外，本發(fā)明的方法實(shí)施方式可單獨(dú)在CPUl322上執(zhí)行，或者可在網(wǎng)絡(luò)(如Internet)上與遠(yuǎn)程CPU —起執(zhí)行，該遠(yuǎn)程CPU共享該處理的一部分。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步涉及具有計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有在其上的計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于執(zhí)行各種實(shí)現(xiàn)的操作。該介質(zhì)和計(jì)算機(jī)代碼可以是位本發(fā)明的目的專門設(shè)計(jì)和構(gòu)成的，或者它們可以是對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的技術(shù)人員來說公知的或者可以得到的類型。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括，但不限于:磁介質(zhì)，如硬盤，軟盤以及磁帶；光介質(zhì)，如CD-ROM和全息設(shè)備；磁光介質(zhì)，如光軟盤；以及特別配置以存儲(chǔ)和執(zhí)行程序代碼的硬件設(shè)備，如專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)以及ROM和RAM設(shè)備。計(jì)算機(jī)代碼的示例包括如由編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼，以及包含高級(jí)代碼的文件，該高級(jí)代碼可由計(jì)算機(jī)使用解釋器來執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可包括由嵌入載波中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸并代表由處理器執(zhí)行的一系列指令的計(jì)算代碼。在蝕刻室中，側(cè)壁層形成在光刻膠特征的側(cè)壁上(步驟108 )。一種用于共形層的沉積的示例制法(步驟304),沉積氣體源412提供150sccm CH3F、75sccm N2以及IOOsccm Ar的流。壓力設(shè)為80mTorr?；臏囟染S持在20° C。第二 RF源448提供27MHz頻率的400瓦特功率以及2MHz頻率的O瓦特功率。圖6A是在沉積的共形層620下、在圖案化光刻膠層612下、在ARC層610下、在蝕刻層608下的基片604橫截面示意圖。在這個(gè)示例中，共形層620覆蓋光刻膠層612的側(cè)壁和頂部以及覆蓋在光刻膠特征614底部的ARC610。在其它實(shí)施方式，共形層可以不沉積在光刻膠特征底部的ARC上。優(yōu)選地，該沉積的共形層在單層到20nm厚之間。更優(yōu)選地，該沉積的共形層在單層到7nm厚之間。最優(yōu)選地，該沉積的共形層在單層到2nm厚之間。優(yōu)選地，沉積該共形層包括原子層沉積、化學(xué)氣相沉積、濺射沉積、等離子沉積以及等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中的至少一種。更優(yōu)選地，沉積該共形層包括化學(xué)氣相沉積、濺射沉積，等離子沉積以及增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中的至少一種。優(yōu)選地，該基片溫度保持在-80° C到120° C之間。通常，120° C是光刻膠的玻璃相變溫度。優(yōu)選地將該基片溫度保持為低于該光刻膠的玻璃相變溫度。更優(yōu)選地，該基片溫度保持在-10° C和50° C。最優(yōu)選地，該基片溫度保持在20° C。優(yōu)選地，該偏置電位小于120伏特。更優(yōu)選地，該偏置電位小于100伏特。最優(yōu)選地，該偏置電位在20到80伏特之間。優(yōu)選地，該沉積層包括聚合物、TEOS,SiO2, Si3N2, SiC, S1、A1203、AIN、Cu, HfO2,Mo,Ta、TaN、Ta02、T1、TiN、Ti02、TiSiN以及W中的至少一種。聚合物為碳?xì)浠衔锘牧希绶鸁N材料。在該回蝕過程中(步驟308)，提供包含鹵素(B卩，氟、溴、氯)的氣體，如IOOsccmCF4。在這個(gè)示例中，CF4是在該回蝕過程中提供的唯一氣體。向該室提供20mTorr的壓力。第二 RF源448提供27MHz頻率的600瓦特功率以及2MHz頻率的O瓦特功率。圖6B是在圖案化光刻膠層612下、在ARC層610下、在蝕刻層608下的基片604在共形層已回蝕以從沉積的共形層形成側(cè)壁624后的橫截面示意圖。在這個(gè)示例中，去除共形層覆蓋光刻膠層612頂部以及覆蓋光刻膠特征614底部的ARC的部分，而僅留下在該光刻膠特征側(cè)壁上的層。在其它實(shí)施方式中，可保留共形層覆蓋該光刻膠頂部的部分，從而僅在該光刻膠特征底部覆蓋該ARC的層由該回蝕去除。但是，在此實(shí)施方式中，去除覆蓋該光刻膠頂部的某些共形層。在此實(shí)施方式中，保留在該光刻膠層頂部上的共形層可用作蝕刻硬掩模。在這個(gè)示例，使用至少兩個(gè)循環(huán)來執(zhí)行形成該側(cè)壁的循環(huán)(步驟108)，包括沉積該共形層(步驟304)和回蝕(步驟308)的步驟。更優(yōu)選地，形成該側(cè)壁執(zhí)行3到50個(gè)循環(huán)。最優(yōu)選地，形成該側(cè)壁執(zhí)行3到10個(gè)循環(huán)。優(yōu)選的該完成的側(cè)壁層薄并且抗蝕刻，如小于IOOnm厚。更優(yōu)選地，該完成的側(cè)壁層在單層到50nm厚之間。最優(yōu)選地，該完成的側(cè)壁層在單層到2nm厚之間。在其它實(shí)施方式中，蝕刻循環(huán)可進(jìn)一步包括額外的沉積和/或回蝕步驟。突破蝕刻制法的一個(gè)示例可用來去除在該光刻膠特征底部上的任何剩余的沉積層。該突破使用的制法可類似于用于回蝕的制法。待蝕刻層的一個(gè)示例可以是傳統(tǒng)的蝕刻層，如SiN、SiC、氧化物或低_k電介質(zhì)。傳統(tǒng)的蝕刻制法可用來蝕刻該待蝕刻層。為剝除光刻膠和側(cè)壁層(步驟120)，可使用氧氣灰化處理。經(jīng)多個(gè)循環(huán)形成側(cè)壁層提供改進(jìn)的側(cè)壁層形貌。通過上述方法提供該側(cè)壁層，已發(fā)現(xiàn)可意想不到地減小線條邊緣的粗糙度。另外，該側(cè)壁層提供改進(jìn)的選擇性控制。相信形成沒有頂部或底部層的側(cè)壁層可減小線條邊緣的粗糙度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，該沉積層的沉積、回蝕、突破蝕刻以及通過側(cè)壁層蝕刻該層可在同一蝕刻室中原地完成，如圖所示。盡管本發(fā)明根據(jù)多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但仍存在落入本發(fā)明范圍內(nèi)的變型、置換和各種替代的等同方式。還應(yīng)當(dāng)注意的是，有許多替代的方式可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和裝置。因此，后附權(quán)利要求應(yīng)解釋為包括落入本發(fā)明主旨和范圍內(nèi)的所有這些改變、置換以及各種替的代等同方式。
權(quán)利要求
1.一種用于在層中形成具有減小的線條邊緣粗化的特征的方法，其包括: 在該層上形成光刻膠層； 圖案化該光刻膠層，以形成具有光刻膠側(cè)壁的光刻膠特征； 在該光刻膠特征側(cè)壁上形成厚度小于IOOnm的側(cè)壁層，其包括執(zhí)行多個(gè)循環(huán)，其中每個(gè)循環(huán)包括在該光刻膠層上沉積層，其中該沉積層的厚度在單層到20nm之間； 通過形成的側(cè)壁層將特征蝕刻入該層以減小線條邊緣的粗糙度；以及 剝除該光刻膠層和側(cè)壁層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成該側(cè)壁層的每個(gè)循環(huán)進(jìn)一步包括回蝕該沉積層，以去除該沉積層在該光刻膠特征底部上形成的部分，而留下側(cè)壁層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中在該光刻膠層上沉積該層，包括執(zhí)行原子層沉積、化學(xué)氣相沉積、濺射沉積、等離子沉積以及等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中的至少一種，并利用小于120伏特的偏置電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括在該光刻膠層上沉積該層過程中，加熱該基片到-80° C至120° C之間的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中在該側(cè)壁上沉積該側(cè)壁層執(zhí)行3到10個(gè)循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，在該光刻膠層上沉積該層包括沉積聚合物、TEOS, Si02、Si3N2' SiC, S1、Al2O3' A1N、Cu、HfO2, Mo、Ta、TaN, TaO2' T1、TiN、TiO2, TiSiN和W中的至少一種所構(gòu)成的層。`
7.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括執(zhí)行突破蝕刻，以蝕刻穿過任何剩余的沉積層。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在該光刻膠層上沉積該層、該回蝕、該突破以及蝕刻特征均在單一等離子室內(nèi)原地完成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中該回蝕進(jìn)一步去除該沉積層在該光刻膠層的頂部上的部分。
10.一種由根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法形成的半導(dǎo)體器件。
11.一種用于在蝕刻層中形成具有減小的線條邊緣粗化的特征的方法，包括: 形成圖案化光刻膠層以覆蓋該蝕刻層，從而形成具有光刻膠側(cè)壁的光刻膠特征； 在該光刻膠特征側(cè)壁上形成厚度小于IOOnm的側(cè)壁層，其包括執(zhí)行多個(gè)循環(huán)，其中每個(gè)循環(huán)包括: 在該光刻膠層上沉積層，其中該沉積層的厚度在單層到20nm之間；以及回蝕該沉積層，以去除該沉積層形成在該光刻膠特征底部上的部分，而留下側(cè)壁層；通過形成的側(cè)壁層將特征蝕刻入該蝕刻層以減小線條邊緣的粗糙度；以及剝除該光刻膠層和側(cè)壁層，其中在該光刻膠層上沉積該層、該回蝕、該蝕刻特征以及剝除在單一等離子室內(nèi)原地完成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在該光刻膠層上沉積該層，包括執(zhí)行原子層沉積、化學(xué)氣相沉積、濺射沉積、等離子沉積以及等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中的至少一種，并利用小于120伏特的偏置電位。
13.根據(jù)權(quán)利要求11-12中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括在該光刻膠層上沉積該層過程中，加熱該基片至80° C到120° C之間的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中在該側(cè)壁上沉積該側(cè)壁層執(zhí)行3到10個(gè)循環(huán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-12中任一項(xiàng)所述的方法， 其中在該光刻膠層上沉積該層包括沉積聚合物、TEOS, Si02、Si3N2' SiC, S1、Al2O3' A1N、Cu、HfO2, Mo、Ta、TaN, TaO2' T1、TiN、TiO2,TiSiN以及W中的至少一種構(gòu)成的層。
16.一種由根據(jù)權(quán)利要求11-15中任一項(xiàng)所述的方法形成的半導(dǎo)體器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在層中形成具有減小的線條邊緣粗化的特征的方法。光刻膠層形成在該層上。圖案化該光刻膠層以形成具有光刻膠側(cè)壁的光刻膠特征。通過執(zhí)行多個(gè)循環(huán)在該光刻膠特征側(cè)壁上形成厚度小于100nm的側(cè)壁層。每個(gè)循環(huán)包括在該光刻膠層上沉積層，其中該沉積層的厚度在單層到20nm。特征穿過該光刻膠特征蝕刻入該層。剝除該光刻膠層和側(cè)壁層。
文檔編號(hào)H01L21/033GK103105744SQ20131002062
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者S·M·列扎·薩賈迪, 埃里克·A·赫德森 申請(qǐng)人:朗姆研究公司