專利名稱：包括具有氫流速漸變的光刻膠等離子體老化步驟的蝕刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻膠掩模在半導(dǎo)體器件制備中的用途。具體而言，本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體器件制備過程中通過光刻膠掩模蝕刻。
在半導(dǎo)體晶片加工過程中，采用公知的圖案化和蝕刻方法將半導(dǎo)體器件的特征限定在晶片中。在這些方法中，可以在晶片上沉積光刻膠(PR)材料，然后暴露到由分劃板過濾過的光中。分劃板通常是指用示例性特征幾何形狀進(jìn)行圖案化處理過的玻璃板，所述示例性特征幾何形狀阻擋光穿過分劃板。
光在通過分劃板之后，接觸光刻膠材料的表面。光改變了光刻膠材料的化學(xué)組成，使得顯影劑可以去除部分光刻膠材料。在正性光刻膠材料的情況下，去除的是暴露的區(qū)域，而在負(fù)性光刻膠材料的情況下，去除的是未暴露的區(qū)域。隨后，蝕刻晶片以從不再受到光刻膠材料保護(hù)的區(qū)域中去除下面的材料，由此在晶片中制備所需的特征。
為了提供增加的密度，減少了特征尺寸。這可以通過減少特征的臨界尺寸(CD)來實現(xiàn)，而所述減少需要有提高的光刻膠分辨率。提高光刻膠分辨率的一種方式是提供更薄的光刻膠掩模。
人們正在追求新型光刻膠材料(193和157nm PR)來在光刻膠中制備小的CD尺寸，但是和以前的DIV和248nm光刻膠掩模相比，這些光刻膠的抗等離子體破壞性較差。另外，采用現(xiàn)有的單層方法，必須采用越來越薄的光刻膠來和特征的分辨率保持一致。這樣可能無法為氧化物蝕刻提供足量的光刻膠，而且可能導(dǎo)致其它問題，比如條紋。為了跟得上越來越小的特征尺寸，本行業(yè)一直在研究新的技術(shù)，比如包括數(shù)個加工步驟的多層方法。毫無疑問，轉(zhuǎn)用新技術(shù)將代價昂貴而且耗時。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述內(nèi)容并和本發(fā)明的目標(biāo)相一致，提供了通過光刻膠掩模在襯底上方在蝕刻層中蝕刻特征的方法。將具有設(shè)置在光刻膠掩模下面的蝕刻層的襯底置于加工室中。對光刻膠掩模進(jìn)行老化，其中所述老化包括向加工室提供老化氣體，所述老化氣體包括具有一定流速的碳氟化合物和氫氟碳化合物中的至少一種和具有一定流速的含氫氣體；使所述老化氣體能量化以形成老化等離子體。所述老化等離子體被停止(stepped)。向加工室提供蝕刻等離子體，其中所述蝕刻等離子體不同于所述老化等離子體。用蝕刻等離子體在蝕刻層中蝕刻特征。
在本發(fā)明的另一方面，提供了通過防反射涂層和光刻膠掩模在襯底上方在蝕刻層中蝕刻特征的方法。將在防反射涂層和光刻膠掩模下方設(shè)置有蝕刻層的襯底放置在加工室中。打開防反射涂層，包括向加工室提供老化氣體，所述老化氣體包括具有一定流速的碳氟化合物和氫氟碳化合物中的至少一種和具有一定流速的含氫氣體；使所述老化氣體能量化以形成老化等離子體。在打開防反射涂層之后停止所述老化等離子體。向加工室提供蝕刻等離子體，其中所述蝕刻等離子體和老化等離子體不同。采用蝕刻等離子體通過防反射涂層和光刻膠掩模在蝕刻層中蝕刻特征。
在下面發(fā)明詳述將結(jié)合附圖對本發(fā)明的這些和其它特征進(jìn)行更詳細(xì)的描述。


在附圖的圖中通過舉例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，而不是對本發(fā)明的限制，其中相似的附圖標(biāo)記是指相似的元件，而且其中圖1是本發(fā)明實施方案的高級流程圖。
圖2A-2C是根據(jù)本發(fā)明加工過的襯底的剖面示意圖。
圖3是可以在本發(fā)明優(yōu)選實施方案中使用的加工室的示意圖。
圖4是具有氫漸變(ramp)的掩模老化實施方案的更詳細(xì)流程圖。
圖5是在老化過程中老化氣體中H2的流速和時間的關(guān)系圖。
圖6圖示了采用本發(fā)明的漸變處理通過改變所述漸變的初始流速來實現(xiàn)最終頂部CD的調(diào)諧式減少。
圖7是H2流速的不同漸變方案圖。
圖8A和8B示出了計算機系統(tǒng)，它適用于操作本發(fā)明實施方案中所用的控制器。
圖9是離散的、不連續(xù)的階躍函數(shù)漸變圖。
優(yōu)選實施方案詳述現(xiàn)在參考附圖中所示的一些優(yōu)選實施方案詳細(xì)描述本發(fā)明。在下列描述中，為了提供對本發(fā)明的全面理解，給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。但是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以在沒有一些或全部這些具體細(xì)節(jié)的情況下實施。在其它情況下，為了不至于不必要地使本發(fā)明變得晦澀，對已知的工藝步驟和/或結(jié)構(gòu)沒有進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖1是本發(fā)明實施方案的高級流程圖。將具有蝕刻層和掩模的襯底提供到加工室(步驟104)。圖2A是襯底204的剖面示意圖，所述襯底可以是晶片或者晶片上的層的一部分。在襯底204上形成蝕刻層208。雖然所示的蝕刻層208位于襯底204上，但是在其它實施方案中，在蝕刻層208和襯底204之間可以具有一層或多層。在蝕刻層208上方形成掩模212。在該實例中，在蝕刻層208和掩模212之間放置了BARC(底部防反射涂層)210。在優(yōu)選實施方案中，蝕刻層208是單層。優(yōu)選在所述形成蝕刻層的單層的整個厚度上所述單層是均勻的。
圖3是在本發(fā)明優(yōu)選實施方案中可以使用的加工室300的示意圖。在該實施方案中，等離子體加工室300是LamResearch Corp.，F(xiàn)remont，California生產(chǎn)的200mm 2300 Exelan，它包括密封環(huán)302、上部電極304、下部電極308、氣體源310和排氣泵320。氣體源310可以包括第一氣體源312、第二氣體源314和第三氣體源316。在等離子體加工室300內(nèi)，其上沉積有蝕刻層的襯底晶片204被設(shè)置在下部電極308上。下部電極308結(jié)合了用于夾持襯底晶片204的合適的襯底夾緊機構(gòu)(例如，靜電夾持、機械夾持等)。反應(yīng)器頂部328結(jié)合了上部電極304，上部電極304被設(shè)置成和下部電極308正相對。上部電極304、下部電極308和密封環(huán)302限定了被封閉的等離子體體積340。氣體由氣體源310通過氣體進(jìn)口343供給所述被封閉的等離子體體積，由排氣泵320通過密封環(huán)302和排氣口從所述被封閉的等離子體體積中排出。排氣泵320形成等離子體加工室的氣體出口。在該實施方案中，上部電極304接地。RF源(Source)348電連接到下部電極308上。室壁352限定其中設(shè)置了密封環(huán)302、上部電極304和下部電極308的等離子體外殼。RF源348可以包括27MHz電源和2MHz電源。將RF能量(power)連接至電極的不同組合都是可行的?？刂破?35可控性地連接到RF源348、排氣泵320、密封環(huán)302、連接到第一氣體源312的第一控制閥337、連接到第二氣體源314的第二控制閥339、和連接到第三氣體源316的第三控制閥341上。氣體入口343將來自氣體源312、314、316的氣體提供至等離子體加工外殼內(nèi)。可以將噴頭連接到氣體入口343。氣體入口343可以是針對每個氣體源的單一入口，或者針對每個氣體源的不同入口、或者針對每個氣體源的多個入口、或者其它可行的組合。本發(fā)明的其它實施方案可以采用其它類型的等離子體加工室，比如Lam Research Inc生產(chǎn)的2300 Exelan。
圖8A和8B示出了計算機系統(tǒng)800，它適于操作本發(fā)明實施方案中所用的控制器335。圖8A示出了計算機系統(tǒng)的一種可行物理形式。當(dāng)然，計算機系統(tǒng)可以具有許多物理形式，從集成電路、印刷線路板、小型手持設(shè)備直至巨型計算機。計算機系統(tǒng)800包括監(jiān)控器802、顯示器804、外殼806、盤驅(qū)動器808、鍵盤810和鼠標(biāo)812。盤814是用于從計算機系統(tǒng)800往來傳遞數(shù)據(jù)的計算機可讀介質(zhì)。
圖8B是計算機系統(tǒng)800的方框圖實例。多個子系統(tǒng)連接在系統(tǒng)主線820上。處理器(一個或多個)822(也稱作中央處理單元，或者CPU)連接到存儲設(shè)備，包括存儲器428上。存儲器824包括隨機訪問存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。如同本領(lǐng)域所公知的，ROM的作用是將數(shù)據(jù)和指令單向傳遞給CPU，RAM通常用于以雙向方式傳遞數(shù)據(jù)和指令。這兩種類型的存儲器都可以包括任何合適的下述計算機可讀介質(zhì)。固定盤826也是和CPU 822雙向連接；它提供了另外的數(shù)據(jù)存儲容量，也可以包括任何下述的計算機可讀介質(zhì)。固定盤826可用于存儲程序和數(shù)據(jù)等，通常是比一級存儲(primary storage)慢的二級存儲介質(zhì)(比如硬盤)。應(yīng)該認(rèn)識到，保留在固定盤826中的信息在合適情況下可以作為虛擬存儲器以標(biāo)準(zhǔn)方式結(jié)合到存儲器824中?？梢苿颖P814可以采用下述任何計算機可讀介質(zhì)形式。
CPU822也連接到各種輸入/輸出設(shè)備，比如顯示器804、鍵盤810、鼠標(biāo)812和揚聲器830上。一般而言，輸入/輸出設(shè)備可以是任何下述設(shè)備視頻顯示器、轉(zhuǎn)球、鼠標(biāo)、鍵盤、麥克風(fēng)、觸摸式顯示器、轉(zhuǎn)換卡讀取器、磁帶或者紙帶讀取器、圖形輸入板、手寫筆、聲音或者手寫識別器、仿生讀取器或者其它計算機。CPU822任選地可以通過網(wǎng)絡(luò)接口840連接到另一計算機或者電訊網(wǎng)絡(luò)上。采用所述網(wǎng)絡(luò)接口，預(yù)期在執(zhí)行上述方法步驟中CPU可以從網(wǎng)絡(luò)接收信息，或者可以向網(wǎng)絡(luò)輸出信息。另外，本發(fā)明的方法實施方案可以僅僅在CPU822上執(zhí)行，或者可以在網(wǎng)絡(luò)比如Internet上結(jié)合遠(yuǎn)程CPU執(zhí)行，其中遠(yuǎn)程CPU分擔(dān)部分處理。
另外，本發(fā)明的實施方案進(jìn)一步涉及具有計算機可讀介質(zhì)的計算機存儲產(chǎn)品，所述產(chǎn)品具有位于其中的計算機代碼以執(zhí)行各種計算機實現(xiàn)的操作。介質(zhì)和計算機代碼可以是針對本發(fā)明的目的而特別設(shè)計和構(gòu)建的，或者可以是計算機軟件領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知并可得的那些。計算機可讀介質(zhì)的實例包括但不限于磁性介質(zhì)比如硬盤、軟盤和磁帶；光學(xué)介質(zhì)比如CD-ROM和全息攝影設(shè)備；磁光介質(zhì)，比如可光讀的盤；經(jīng)特別配置以存儲和執(zhí)行程序代碼的硬件設(shè)備，比如專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)以及ROM和RAM設(shè)備。計算機代碼的實例包括機器代碼，比如編譯器生成的代碼，和含有由計算機通過解釋器執(zhí)行的高級代碼的文件。計算機可讀介質(zhì)也可以是如下計算機代碼它通過體現(xiàn)在載體波中的計算機數(shù)據(jù)信號傳遞，表示處理器可以執(zhí)行的指令序列。
然后，提供掩模老化(步驟108)。圖4是具有氫漸變的掩模老化實施方案的詳細(xì)流程圖(步驟108)。這通過向加工室300提供光刻膠老化氣體來完成(步驟404)。光刻膠老化氣體包含含氫氣體，比如H2，和碳氟化合物與氫氟碳化合物中的至少一種，在本實例中是CF4。在光刻膠老化氣體中也可以加入稀釋劑，比如氬氣。所以，在該實例中，由第一氣體源312提供第一氣體H2，由第二氣體源314提供第二氣體CF4。隨后，可以將光刻膠老化氣體轉(zhuǎn)變成光刻膠老化等離子體(步驟408)。優(yōu)選地，光刻膠老化等離子體在加工室中原位形成。在上面示出的加工室300中，這是通過由RF電源348提供RF能量到下部電極308來實現(xiàn)的，這激發(fā)老化氣體從而將所述老化氣體轉(zhuǎn)變成老化等離子體。
在反應(yīng)器中，所述老化通過老化氣體的漸變而得到最優(yōu)化(步驟412)。老化氣體具有含氫氣體的流速與碳氟化合物和氫氟碳化合物氣體中的至少一種的流速之比。在老化氣體的漸變期間，含氫氣體流速與碳氟化合物和氫氟碳化合物氣體中的至少一種的流速之比下降。在實例中，這是通過將含氫氣體，比如H2，的流速漸變變小而氟烴和烴的流速保持大約不變來實現(xiàn)的。圖5是在老化過程中老化氣體中的H2流速和時間的關(guān)系圖。如圖所示，H2的流速504在t0時開始，流速是x，然后漸變變小，以至于在t1時H2流速變?yōu)?，如圖所示，使得老化氣體僅僅為CF4。一般而言，H2氣體流速漸變變小導(dǎo)致老化氣體中H2濃度漸變變小。在該實施方案中，光刻膠老化等離子體蝕刻通過BARC210的暴露部分，但是保留下蝕刻抗力更強的、硬化的光刻膠掩模212。圖2B是在光刻膠老化之后襯底204、蝕刻層208、掩模212和BARC 210的剖面示意圖，所述老化打開了BARC 210。在老化過程完成后，發(fā)現(xiàn)光刻膠掩模中孔隙的CD已經(jīng)變小。
在其它實施方案中，H2的流速可以保持恒定，CF4的流速可以漸變增加。在這些實施方案中，含氫氣體(H2)的流速與氫氟碳化合物或者碳氟化合物(CF4)的流速之比隨著時間漸變變小。
盡管不希望受到理論的束縛，但是相信所述老化過程在光刻膠212上形成了保護(hù)層214，其除了使光刻膠掩模硬化以外還使得CD減少。由于在BARC 210打開期間蝕刻掩模的厚度實際上增加，所以本發(fā)明提供了一種具有近乎無限大的光刻膠選擇性的打開BARC的方式。優(yōu)選的，所述老化在打開BARC時，提供了至少100∶1的光刻膠選擇性。另一方面，可能是老化等離子體中氫的存在可能導(dǎo)致了化學(xué)反應(yīng)，所述化學(xué)反應(yīng)是使蝕刻掩模硬化而不是形成保護(hù)層，或者是使蝕刻掩模硬化并形成保護(hù)層。
然后，通過老化后的光刻膠掩模在蝕刻層中蝕刻特征(步驟112)。在該實施方案中，蝕刻層208是二氧化硅介電體。雖然在蝕刻過程中要去除一些光刻膠，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所述老化使得光刻膠掩模硬化，因而在蝕刻期間去除了較少的光刻膠。所述硬化可以或者通過在光刻膠上形成層或者通過使光刻膠本身硬化來實現(xiàn)。圖2C是在完成了氧化物蝕刻之后襯底204、蝕刻層208、掩模212和BARC 210的剖面示意圖。
通過改變初始或最終的H2流速或者漸變時間或者漸變曲線(profile)，CD減少也可以發(fā)生變化并受控。圖6示出了采用H2漸變處理通過改變所述漸變的初始流速而實現(xiàn)的最終頂部CD的調(diào)諧減少，所述頂部CD的調(diào)諧減少在0-25nm之間變化。從數(shù)據(jù)點和曲線604可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)沒有提供H2時，頂部CD是130nm。當(dāng)H2流速在40-90sccm之間開始并線性漸變變小時，頂部CD是大約100nm，該減少值為25-20nm之間。
其它實施方案可以采用線性漸變以外的其它漸變曲線。圖7圖示了H2流速的不同漸變方案。線性漸變708是流速隨著時間線性減小的漸變，如圖所示。亞線性漸變712是其中流速隨著時間以亞線性方式下降的漸變，如圖所示。這種類型漸變的實例是指數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)或者雙曲線函數(shù)，但是許多其它更復(fù)雜的函數(shù)也是合適的。超線性漸變704是其中流速隨著時間以超線性方式減少的漸變，如圖所示。在該圖中所述漸變都是連續(xù)漸變，所述連續(xù)漸變在實踐中可以利用軟件或者一系列模仿所述漸變的離散步驟進(jìn)行近似。
圖9是離散的、不連續(xù)的階躍函數(shù)漸變904的圖。該離散漸變904使流速隨著時間以離散步階下降。虛線916顯示出離散漸變904提供了流速隨著時間的線性下降。在該實例中，示出了7個離散步階。其它實施方案可以具有更多或更少的步階。優(yōu)選的，階躍函數(shù)具有至少三個步階。更優(yōu)選的，階躍函數(shù)具有至少5個步階。更優(yōu)選的，階躍函數(shù)具有至少7個步階。最優(yōu)選的，階躍函數(shù)具有軟件可以合理提供的許多個步階，以最相似的模仿連續(xù)漸變。對于采用離散步階的漸變而言，漸變持續(xù)的時間定義為從第一個步階的結(jié)尾到最后一個步階的開始。在所述定義下，漸變是從時間t1到t2，如圖所示。步階可以單獨手動輸入，或者一旦指定了端點就可以通過計算機生成。一般而言，計算機可讀介質(zhì)814具有計算機可讀對象代碼，所述代碼指導(dǎo)控制器335提供離散的或者連續(xù)的漸變。
H2漸變是所述處理的組成部分，這是因為它利用了不同H2∶CF4比值的不同行為。對于CF4/H2混合物而言，觀察到了三種行為模式。僅有CF4的等離子體蝕刻光刻膠、BARC和氧化物。僅僅單獨采用CF4打開BARC的過程可以去除至多一半的光刻膠掩模。這樣使得CD增加，并用盡光刻膠。在CF4等離子體中加入少量H2也會蝕刻，但是在H2流量充足時，混合物在光刻膠上形成光滑的沉積層。該層保護(hù)光刻膠，蝕刻BARC，但是不蝕刻氧化物并導(dǎo)致蝕刻停止。最后，發(fā)現(xiàn)加入大量H2會蝕刻光刻膠，但是不蝕刻BARC或氧化物，和僅有H2的等離子體的蝕刻行為類似，它也可以使CD增大。在這三個不同模式之間之間的交叉流量(crossover flow)依賴于等離子體功率和CF4流量。例如，在200-400W、27MHz、60-100sccm CF4的情況下，交叉流量是～7和～60sccm H2。如果沒有漸變，那么在蝕刻或者沉積模式之間會需要權(quán)衡。為了利用沉積模式的優(yōu)點，但不出現(xiàn)蝕刻停止，那么混合物從沉積模式漸變到蝕刻模式(H2流量從高變到低)。
本發(fā)明通過將軟的光刻膠，比如193nm和157nm光刻膠老化成耐蝕刻性更強的光刻膠，減少了光刻膠的損失。本發(fā)明能夠通過允許采用更薄的光刻膠掩模(這樣提供了更高的分辨率)并通過提供CD比初始掩模圖案的CD小的氧化物蝕刻特征，減少了特征的CD(在一個實施方案中，高達(dá)30nm(CD減少～25％))。這種CD減少具有重大意義，這是因為由于對CD公差的要求日益嚴(yán)格，所以當(dāng)器件特征變小為＜100nm時，在納米尺度上對CD進(jìn)行控制可能直接關(guān)系到器件的性能。另外，本發(fā)明的方法減少了條紋。條紋可能導(dǎo)致缺陷增加。
本發(fā)明的漸變提供了另外的調(diào)諧參數(shù)，比如初始流速、最終流速和漸變曲線，以對所述調(diào)諧進(jìn)行改進(jìn)來獲得各種所需的結(jié)果。
本發(fā)明的其它實施方案將使含氫組分氣體比如CHF3、CH2F2、CH3F、CH4漸變?？捎糜谄渌鼘嵤┓桨傅奶挤衔锖蜌浞蓟衔锏膶嵗荂HF3、CH2F2和CH3F。
在本發(fā)明的實施方案中，形成老化等離子體的老化氣體包含H2和CF4，其中H2和CF4的初始流速比為1∶10-2∶1。更優(yōu)選的，H2和CF4的初始流速比為1∶8-3∶2。最優(yōu)選的，H2和CF4的初始流速比為1∶2-5∶4。在漸變結(jié)束時，優(yōu)選H2和CF4的最終流速比為0-1∶20。
對于2300 Exelan而言，H2的初始流速為5-200sccm。更優(yōu)選的，H2的初始流速為10-150sccm。最優(yōu)選的，H2的初始流速為15-100sccm。優(yōu)選的，CF4的流速是20-200sccm。更優(yōu)選的，CF4的流速是20-150sccm。最優(yōu)選的，CF4的流速是30-120sccm。優(yōu)選的，在老化過程中，以大約27MHz提供50-900瓦。更優(yōu)選的，在老化過程中，以大約27MHz提供100-800瓦。優(yōu)選的，還以大約2MHz提供0-300瓦。
優(yōu)選的，本發(fā)明的方法用于老化覆蓋著介電層的光刻膠蝕刻掩模。介電層可以是有機或無機材料，比如氧化硅、氮化硅和有機硅酸鹽玻璃。
優(yōu)選的，所述光刻膠老化和打開BARC以單一漸變來完成，從而不重復(fù)漸變，而是在開始介電體蝕刻之前僅僅進(jìn)行一次。
在其它實施方案中，可以采用其它防反射涂層(ARC)代替BARC(底部防反射涂層)，或者完全不用ARC。
盡管根據(jù)數(shù)個優(yōu)選實施方案描述了本發(fā)明，但是存在著落在本發(fā)明范圍內(nèi)的改變、變化和各種替代性等同物。應(yīng)該注意的是，有許多替換方式來執(zhí)行本發(fā)明的方法和裝置。所以，下面所述的權(quán)利要求應(yīng)該理解成包括落在本發(fā)明真實精神和范圍內(nèi)的所有這些改變、變化和各種替代性等同物。
權(quán)利要求
1.一種用于通過光刻膠掩模在襯底上方在蝕刻層中蝕刻特征的方法，包括將具有設(shè)置在光刻膠掩模下面的蝕刻層的襯底置于加工室中；對光刻膠掩模進(jìn)行老化，包括向所述加工室提供老化氣體，所述老化氣體包括具有一定流速的碳氟化合物和氫氟碳化合物中的至少一種以及具有一定流速的含氫氣體；和使所述老化氣體能量化以形成老化等離子體；和停止所述老化等離子體；向所述加工室提供蝕刻等離子體，其中所述蝕刻等離子體不同于所述老化等離子體；和用所述蝕刻等離子體在蝕刻層中蝕刻特征。
2.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括使老化氣體漸變，以使含氫氣體的流速與碳氟化合物和氫氟碳化合物中的至少一種的流速之比漸變下降。
3.權(quán)利要求1-2任一的方法，其中所述含氫氣體是H2。
4.權(quán)利要求1-3任一的方法，其中所述老化等離子體是原位等離子體。
5.權(quán)利要求1-4任一的方法，其中在光刻膠掩模和蝕刻層之間設(shè)置BARC，其中所述光刻膠掩模的老化打開了BARC。
6.權(quán)利要求2-5任一的方法，其中所述漸變是非線性漸變。
7.權(quán)利要求5-6任一的方法，其中所述老化在打開BARC時提供至少100∶1的光刻膠選擇性。
8.權(quán)利要求1-7任一的方法，其中所述蝕刻層是介電層。
9.權(quán)利要求1-8任一的方法，其中所述含氫氣體是H2，所述氟碳化合物和氫氟碳化合物中的至少一種是CF4。
10.權(quán)利要求1-9任一的方法，其中所述老化氣體的初始H2和CF4的流速比為1∶10-2∶1，最終H2和CF4流速比為0-1∶20。
11.一種由權(quán)利要求1-10任一的方法形成的半導(dǎo)體芯片。
12.一種用于實施權(quán)利要求1-10任一的方法的裝置。
13.一種用于通過防反射涂層和光刻膠掩模在襯底上方在蝕刻層中蝕刻特征的方法，包括將具有設(shè)置在防反射涂層和光刻膠掩模下面的蝕刻層的襯底放置在加工室中；打開防反射涂層，包括向加工室提供老化氣體，所述老化氣體包括具有一定流速的碳氟化合物和氫氟碳化合物中的至少一種和具有一定流速的含氫氣體；和使所述老化氣體能量化以形成老化等離子體；和在打開防反射涂層之后停止所述老化等離子體；向加工室提供蝕刻等離子體，其中所述蝕刻等離子體和老化等離子體不同；和采用蝕刻等離子體通過防反射涂層和光刻膠掩模在蝕刻層中蝕刻特征。
14.權(quán)利要求13的方法，進(jìn)一步包括使老化氣體漸變，以使含氫氣體的流速與碳氟化合物和氫氟碳化合物中的至少一種的流速之比漸變下降。
15.權(quán)利要求18的方法，其中所述含氫氣體是H2。
16.權(quán)利要求13-15任一的方法，其中所述老化等離子體是原位等離子體。
17.權(quán)利要求13-16任一的方法，其中所述老化在打開ARC時提供至少100∶1的光刻膠選擇性。
18.權(quán)利要求13-17任一的方法，其中所述含氫氣體是H2，所述氟碳化合物和氫氟碳化合物中的至少一種是CF4。
19.權(quán)利要求1-18任一的方法，其中所述老化氣體的初始H2和CF4的流速比為1∶2-5∶4，最終H2和CF4的流速比為0-1∶20。
全文摘要
本發(fā)明提供了通過光刻膠掩模(212)在襯底(204)上方在蝕刻層(208)中蝕刻特征的方法。將具有設(shè)置在光刻膠掩模下面的蝕刻層的襯底置于加工室中。對光刻膠掩模進(jìn)行老化，其中所述老化包括向所述加工室提供老化氣體，所述老化氣體包括具有一定流速的碳氟化合物和氫氟碳化合物中的至少一種以及具有一定流速的含氫氣體；和使所述老化氣體能量化以形成老化等離子體從而使光刻膠(214)硬化。停止所述老化等離子體。向所述加工室提供蝕刻等離子體，其中所述蝕刻等離子體不同于所述老化等離子體。用所述蝕刻等離子體在蝕刻層(208)中蝕刻特征。
文檔編號H01L21/311GK101061436SQ200580037064
公開日2007年10月24日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者克倫·雅各布斯·卡納里克, A·埃普勒 申請人:蘭姆研究有限公司