專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)部分刻蝕圖案化抗反射涂層層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于圖案化襯底上的薄膜的方法，更具體而言涉及利用部 分刻蝕的抗反射涂層(ARC)層來(lái)圖案化襯底上的薄膜的方法。
背景技術(shù)：
在材料處理方法中，圖案刻蝕包括向襯底的上表面施加一薄層的諸如 光刻膠之類(lèi)的光敏性材料，隨后對(duì)光敏性材料的薄層進(jìn)行圖案化以提供用 于在刻蝕期間將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底上的下層薄膜的掩模。光敏性材料的圖 案化一般涉及利用例如光刻系統(tǒng)通過(guò)光敏性材料的光罩(和關(guān)聯(lián)的光學(xué)元 件)由輻射源進(jìn)行曝光，接著利用顯影溶劑去除光敏性材料的輻射區(qū)域 (在正性光刻膠的情況下)或非輻射區(qū)域(在負(fù)性光刻膠的情況下)。而 且，該掩模層可包括多個(gè)子層。
一旦圖案被轉(zhuǎn)移到下層的薄膜，就有必要在不損傷下層薄膜的材料性 能的情況下去除掩模層。例如，薄膜可包括可用在用于電子器件的生產(chǎn)線末端(BEOL)金屬化方案中的低介電常數(shù)(低k或超低k)電介質(zhì)膜。這 種材料可包括非多孔低k電介質(zhì)以及多孔低k電介質(zhì)，并且當(dāng)暴露于用于 去除掩模層和其子層所必需的化學(xué)物質(zhì)時(shí)易受到損傷，例如，介電常數(shù)的 下降、水吸附、殘留物形成等等。因此，建立這樣的圖案轉(zhuǎn)移方案是很重要的這種圖案轉(zhuǎn)移方案減少了在形成這種圖案并且去除所必需的(一層 或多層)掩模層時(shí)損傷下層薄膜的可能性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及用于圖案化襯底上的薄膜的方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，描述了一種利用抗反射涂層(ARC)層圖案化薄膜 的方法。形成在上覆于ARC層的掩模層中的圖案被部分轉(zhuǎn)移到ARC層， 然后掩模層被去除。其后，圖案利用刻蝕工藝被完全轉(zhuǎn)移到ARC層。根據(jù)另一實(shí)施例，描述了一種圖案化襯底上的薄膜的方法和一種用于 圖案化的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括在襯底上準(zhǔn)備膜疊層，該膜疊層包括形 成在襯底上的薄膜、形成在薄膜上的抗反射涂層(ARC)層以及形成在 ARC層上的掩模層；在掩模層中形成圖案；通過(guò)將圖案轉(zhuǎn)移到小于ARC 層的厚度的某一深度來(lái)將圖案部分轉(zhuǎn)移到ARC層；在將圖案部分轉(zhuǎn)移到 ARC層之后去除掩模層的剩余部分；通過(guò)刻蝕ARC層完成圖案到ARC層 的轉(zhuǎn)移；以及將圖案轉(zhuǎn)移到薄膜，同時(shí)基本消耗光ARC層。


在附圖中圖1A至IJ示意性地圖示了用于圖案化襯底上的薄膜的已知方法；圖2A至2K示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于圖案化襯底上的薄膜的方法；以及圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于圖案化襯底上的薄膜的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在下面的描述中，出于說(shuō)明而不是限制的目的，給出了特定的細(xì)節(jié)， 例如具體工藝和圖案化系統(tǒng)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在脫離這些特定細(xì)節(jié)的其 他實(shí)施例中也可以實(shí)踐本發(fā)明?，F(xiàn)在參考附圖，其中相似的標(biāo)號(hào)在多個(gè)附圖中始終指代相同或相應(yīng)的 部件，圖1A至1J示意性地圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖案化襯底的方法。如圖1A所示，光刻結(jié)構(gòu)100包括形成在襯底110上的膜疊層。膜疊層包括 形成在襯底110上的諸如電介質(zhì)層之類(lèi)的薄膜120、形成在薄膜120上的 有機(jī)平坦化層(OPL) 130、形成在OPL 130上的抗反射涂層(ARC)層 140以及形成在ARC層140上的光刻膠層150。如圖1B所示，利用光刻系統(tǒng)將光刻膠層150暴露于第一圖像圖案 152，其后在圖1C中，在顯影溶劑中對(duì)第一圖像圖案152顯影以在光刻膠 層150中形成第一圖案154。利用干法刻蝕工藝將光刻膠層150中的第一 圖案154轉(zhuǎn)移到下層的ARC層140以形成第一 ARC圖案142，如圖1D所 示。現(xiàn)在，如圖1E所示，去除光刻膠層150，并且向ARC層MR頭裝置 140施加第二光刻膠層160。利用光刻系統(tǒng)將第二光刻膠層160暴露于第 二圖像圖案162，如圖1F所示，其后在圖1G中，在顯影溶劑中對(duì)第二圖 像圖案162顯影以在第二光刻膠層160中形成第二圖案164。利用刻蝕工 藝將第二光刻膠層160中的第二圖案164轉(zhuǎn)移到下層的ARC層140以形成 第二ARC圖案144，如圖1H所示。分別如圖1I和1J所示，去除第二光刻膠層160，并且利用一種或多種 刻蝕工藝將第一和第二 ARC圖案142和144轉(zhuǎn)移到下層的OPL 130和薄 膜120以形成第一特征圖案122和第二特征圖案124。然而，如圖1J所 示，在到薄膜120的圖案轉(zhuǎn)移完成時(shí)，ARC層140只被部分消耗，從而除 了剩余的OPL之外還留下了要去除的材料。發(fā)明人已經(jīng)觀察到，去除剩余 的ARC層所需的諸如快速刻蝕(flash etch)之類(lèi)的工藝對(duì)于下層的薄膜 120的材料性能是有損害的。例如，薄膜120可包括可用在用于電子器件的生產(chǎn)線末端(BEOL) 金屬化方案中的低介電常數(shù)(低k或超低k)電介質(zhì)膜。這種材料可包括非多孔低k電介質(zhì)以及多孔低k電介質(zhì)，并且當(dāng)暴露于用于去除ARC層 140所必需的化學(xué)物質(zhì)時(shí)易受到損傷，例如，下降介電常數(shù)、吸附水、形 成殘留物等等。一種選項(xiàng)是減小ARC層140的厚度，以使得其在轉(zhuǎn)移圖案到薄膜120 的期間基本被消耗光。然而，ARC層140的厚度由用于提供光刻膠層的圖 案化期間的抗反射性能所給出的需求規(guī)定。例如，當(dāng)ARC層被配置為引 起入射電磁(EM)輻射和反射EM輻射之間的破壞性干擾時(shí)，ARC層 140的厚度(t)應(yīng)當(dāng)被選為在光刻膠層的成像期間入射EM輻射的四分之 一波長(zhǎng)(即，t~X/4、 3人/4、 5人/4等)?；蛘撸?，當(dāng)ARC層被配置為 吸收入射EM輻射時(shí)，ARC層140的厚度(t)應(yīng)當(dāng)被選為足夠厚以允許 入射EM輻射的吸收。在任何一種情況下，對(duì)于當(dāng)前幾何結(jié)構(gòu)發(fā)明人都已 經(jīng)觀察到，提供抗反射性能所需的最小厚度仍然導(dǎo)致在將圖案轉(zhuǎn)移到下層 的薄膜之后ARC層只有部分被消耗。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在圖2A至2K和圖3中圖示了一種圖案 化襯底的方法。該方法在流程圖500中示出，并且開(kāi)始于510，在510中 形成光刻結(jié)構(gòu)200，光刻結(jié)構(gòu)200包括形成在襯底210上的膜疊層。膜疊 層包括形成在襯底210上的薄膜220、形成在薄膜220上的可選的有機(jī)平 坦化層(OPL) 230、形成在可選的OPL 230上(或者如果沒(méi)有OPL 230 則形成在薄膜220上)的抗反射涂層(ARC)層240以及形成在ARC層 240上的光刻膠層250。盡管膜疊層被示為直接形成在襯底210上，但是 在膜疊層和襯底210之間可以存在額外的層。例如，在半導(dǎo)體器件中，膜 疊層可以適用于一個(gè)互連級(jí)的形成，并且該互連級(jí)可以形成在襯底210上 的另一互連級(jí)上。另外，薄膜220可包括單種材料層或多種材料層。例 如，薄膜220可包括具有封蓋層的體材料層。薄膜220可包括導(dǎo)電層、非導(dǎo)電層或半導(dǎo)電層。例如，薄膜220可包 括包含金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氧氮化物、金屬硅酸鹽、金 屬硅化物、硅、多晶硅、摻雜硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧氮化硅 等等的材料層。另外，例如，薄膜220可包括具有小于Si02的介電常數(shù)的 標(biāo)稱(chēng)介電常數(shù)值的低介電常數(shù)(即低k)或超低介電常數(shù)(即超低k)電 介質(zhì)層，Si02的介電常數(shù)大約為4 (例如，熱二氧化硅的介電常數(shù)可以從 3.8到3.9)。更具體而言，薄膜220可具有3.7或更小的介電常數(shù)，例如 從1.6到3.7的介電常數(shù)。這些電介質(zhì)層可包括有機(jī)、無(wú)機(jī)或無(wú)機(jī)-有機(jī)混雜材料中的至少一種。 另外，這些電介質(zhì)層可以是多孔的或非多孔的。例如，這些電介質(zhì)層可包 括無(wú)機(jī)的、基于硅酸鹽的材料，例如利用CVD技術(shù)沉積的摻碳氧化硅 (或有機(jī)金屬硅氧烷)。這種膜的示例包括可以從Applied Materials Inc.購(gòu) 得的Black Diamond CVD有機(jī)硅酸鹽玻璃(OSG)膜或可以從Novellus Systems Inc.購(gòu)得的Coral CVD膜?；蛘撸@些電介質(zhì)層可包括由單相組 成的多孔無(wú)機(jī)-有機(jī)混合膜，例如具有CH3鍵的基于氧化硅的基體，這種 CH3鍵阻礙了固化或沉積工藝期間膜的完全致密化從而產(chǎn)生小的空洞(或 孔)。又或者，這些電介質(zhì)層可包括由至少兩相組成的多孔無(wú)機(jī)-有機(jī)混合 膜，例如具有有機(jī)材料孔(例如孔生材料)的基于摻碳二氧化硅的基體， 這種有機(jī)材料在固化工藝期間分解并蒸發(fā)。又或者，這些電介質(zhì)層可包括 無(wú)機(jī)的、基于硅酸鹽的材料，例如利用SOD (旋涂電介質(zhì))技術(shù)沉積的氫 硅倍半氧垸(HSQ)或甲基硅倍半氧烷(MSQ)。這種膜的示例包括可以 從Dow Corning購(gòu)得的FOx HSQ、可以從Dow Corning購(gòu)得的XLK多孔 HSQ以及可以從JSR Microelectronics購(gòu)得的JSR LKD-5109。又或者，這 些電介質(zhì)層可包括利用SOD技術(shù)沉積的有機(jī)材料。這種膜的示例包括可 以從Dow Chemical購(gòu)得的SiLK-I、 SiLK-J、 SiLK-H、 SiLK-D和多孔 SiLK^半導(dǎo)體介電樹(shù)脂以及可以從Honeywell購(gòu)得的GX-3頂和GX-3P頂半 導(dǎo)體介電樹(shù)脂。薄膜220可利用氣相沉積技術(shù)或旋涂技術(shù)來(lái)形成，氣相沉積技術(shù)例如 為化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)CVD (PECVD)、原子層沉積(ALD)、等離子體增強(qiáng)ALD (PEALD)、物理氣相沉積(PVD)或離 子化PVD (iPVD)，旋涂技術(shù)例如為在可以從Tokyo Electron Limited(TEL)購(gòu)得的Clean Track ACT 8 SOD (旋涂電介質(zhì))、ACT 12 SOD和 Lithius涂覆系統(tǒng)中提供的旋涂技術(shù)。Clean Track ACT 8 (200mm) 、 ACT12 (300mm)和Lithius (300mm)涂覆系統(tǒng)提供了用于SOD材料的涂 覆、烘焙和固化工具。涂膠顯影系統(tǒng)(track system)可以被配置用于處理 lOOmm、 200mm、 300mm以及更大的襯底尺寸。用于在襯底上形成薄膜的 其他系統(tǒng)和方法對(duì)于旋涂技術(shù)和氣相沉積技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知 的?？蛇x的OPL 230可包括光敏性有機(jī)聚合物或刻蝕類(lèi)型的有機(jī)化合物。 例如，光敏性有機(jī)聚合物可以是聚丙烯酸酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、聚 酰胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚苯醚樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂 或苯并環(huán)丁烯樹(shù)脂(BCB)。這些材料可利用旋涂技術(shù)形成。ARC層240擁有適合于用作抗反射涂層的材料性能。ARC層240可 包括有機(jī)材料或無(wú)機(jī)材料。例如，ARC層240可包括無(wú)定形碳(a-C)、 a-FC或具有結(jié)構(gòu)式R:C:H:X的材料，其中R選自由Si、 Ge、 B、 Sn、 Fe、 Ti及其組合構(gòu)成的組，并且X不存在或選自由O、 N、 S和F中的一種或 多種構(gòu)成的組。ARC層240可以被制造為表現(xiàn)出這樣的光學(xué)范圍折射率 約為1.40<11<2.60并且消光系數(shù)大約為0.01<k<0.78。或者，折射率和消光 系數(shù)中的至少一個(gè)可以沿ARC層240的厚度漸變(或變化)。在題為 "TUNABLE VAPOR DEPOSITED MATERIALS AS ANTIREFLECTIVE COATINGS, HARDMARKS AND AS COMBINED ANTIREFLECTIVE COATING/HARDMARKS AND METHODS OF FABRICATION THEREOF AND APPLICATION THEREOF"的美國(guó)專(zhuān)利No. 6,316,167中提供了額外 的細(xì)節(jié)，該專(zhuān)利被轉(zhuǎn)讓給IBM公司，并且該專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用整體 結(jié)合于此。此外，ARC層240可利用包括化學(xué)氣相沉積(CVD)和等離子體增強(qiáng) CVD (PECVD)的氣相沉積技術(shù)形成。例如，ARC層240可利用PECVD 形成，如在2003年8月21日提交的題為"METHOD AND APPARATUS FOR DEPOSITING MATERIALS WITH TUNABLE OPTICAL PROPERTIES AND ETCHING CHARACTERISTICS"的未決美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) No. 10/644,958中更詳細(xì)地描述的，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用整體結(jié)合 于此。ARC層240的光學(xué)性能(例如折射率)可以被選為基本與下方的一 層或多層的光學(xué)性能相匹配。例如，諸如非多孔電介質(zhì)膜之類(lèi)的下方層可能要求實(shí)現(xiàn)1.4<n<2.6范圍內(nèi)的折射率；而諸如多孔電介質(zhì)膜之類(lèi)的下方 層可能要求實(shí)現(xiàn)1.2<11<2.6范圍內(nèi)的折射率。光刻膠層250可包括248nm (納米)光刻膠、193nm光刻膠、157nm 光刻膠或EUV (極紫外)光刻膠。光刻膠層250可利用涂膠顯影系統(tǒng)形 成。例如，涂膠顯影系統(tǒng)可包括可以從Tokyo Electron Limited (TEL)購(gòu) 得的Clean Track ACT 8、 ACT 12或Lithius光刻膠涂覆和顯影系統(tǒng)。用于 在襯底上形成光刻膠膜的其他系統(tǒng)和方法對(duì)于旋涂光刻膠技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)是公知的。在520中并且分別如圖2B和2C所示，對(duì)光刻膠層250圖案化和顯 影。如圖2B所示，利用光刻系統(tǒng)通過(guò)圖像圖案252對(duì)光刻膠層250成 像。在干法或濕法光刻系統(tǒng)中執(zhí)行通過(guò)光罩暴露于EM輻射的操作。圖像 圖案可利用任何合適的傳統(tǒng)步進(jìn)光刻系統(tǒng)或掃描光刻系統(tǒng)形成。例如，光 刻系統(tǒng)可以從ASML Netherlands B.V. (De Run 6501, 5504 DR Veldhoven, The Netherlands)或Canon USA Inc.的半導(dǎo)體設(shè)備分部(3300 North First Street, San Jose, CA 95134 )購(gòu)得。如圖2C所示，經(jīng)過(guò)曝光的光刻膠層250經(jīng)歷顯影工藝以去除圖像圖 案252，并在光刻膠層250中形成掩模圖案254。顯影工藝可包括在顯影 系統(tǒng)(例如涂膠顯影系統(tǒng))中將襯底暴露于顯影溶劑。例如，涂膠顯影系 統(tǒng)可包括可以從Tokyo Electron Limited (TEL)購(gòu)得的Clean Track ACT 8、 ACT 12或Lithius光刻膠涂覆和顯影系統(tǒng)。在530中并且如圖2D所示，將掩模圖案254部分轉(zhuǎn)移到下層的ARC 層240以形成ARC圖案242。 ARC圖案242延伸到小于ARC層240的厚 度的某一深度。例如，掩模圖案254可利用諸如干法刻蝕工藝或濕法刻蝕 工藝之類(lèi)的刻蝕工藝部分轉(zhuǎn)移到下層的ARC層240?；蛘?，例如，掩模圖 案254可利用干法等離子體刻蝕工藝或干法非等離子體刻蝕工藝部分轉(zhuǎn)移 到下層的ARC層240。又或者，例如，掩模圖案254可利用各向異性干法 刻蝕工藝、反應(yīng)性離子刻蝕工藝、激光輔助刻蝕工藝、離子研磨工藝或印 刷工藝或其中兩者或更多者的組合部分轉(zhuǎn)移到下層的ARC層240。
在540中，去除光刻膠層250。例如，光刻膠層250可利用濕法剝離 工藝、干法等離子體灰化工藝或干法非等離子體灰化工藝來(lái)去除。其后， 如圖2E所示，在ARC層240中形成可選的第二光刻膠層260?？蛇x的第二光刻膠層260可包括248nrn (納米)光刻膠、193nm光刻 膠、157nm光刻膠或EUV (極紫外)光刻膠?？蛇x的第二光刻膠層260可 利用涂膠顯影系統(tǒng)形成。例如，涂膠顯影系統(tǒng)可包括可以從Tokyo Electron Limited (TEL)購(gòu)得的Clean Track ACT 8、 ACT 12或L他ius光 刻膠涂覆和顯影系統(tǒng)。用于在襯底上形成光刻膠膜的其他系統(tǒng)和方法對(duì)于 旋涂光刻膠技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。分別如圖2F和2G所示，利用可選的第二圖像圖案262對(duì)可選的第二 光刻膠層260成像，并且經(jīng)曝光的可選的第二光刻膠層260經(jīng)歷顯影工藝 以去除可選的第二圖像圖案區(qū)域，并在可選的第二光刻膠層260中形成可 選的第二掩模圖案264。如圖2H所示，可選的第二掩模圖案264被部分轉(zhuǎn)移到下層的ARC層 240以形成可選的第二 ARC圖案244?？蛇x的第二 ARC圖案244延伸到 小于ARC層240的厚度的某一深度。其后，如圖2I所示，去除可選的第 二光刻膠層260。其他技術(shù)可用于利用單層光刻膠對(duì)ARC層240進(jìn)行兩次圖案化或多 次圖案化。例如，單層光刻膠可以被兩次成像，然后在將兩次圖案部分轉(zhuǎn) 移到下層的ARC層之后進(jìn)行去除。或者，例如，單層的光刻膠可以被成 像和顯影，并且這兩步可以利用同一層光刻膠進(jìn)行重復(fù)。其后，在將兩次 圖案部分轉(zhuǎn)移到下層的ARC層之后，可以去除光刻膠層。在550中并且如圖2J所示，ARC圖案242和可選的第二 ARC圖案 244到ARC層240的轉(zhuǎn)移完成，同時(shí)對(duì)ARC層240減薄。例如，ARC圖 案242和可選的第二 ARC圖案244可利用諸如干法刻蝕工藝或濕法刻蝕 工藝之類(lèi)的刻蝕工藝基本轉(zhuǎn)移ARC層240的厚度?；蛘?，例如，刻蝕工 藝可包括干法等離子體刻蝕工藝或干法非等離子體刻蝕工藝。在基本經(jīng)過(guò) ARC層240進(jìn)行的ARC圖案242和可選的第二 ARC圖案244的轉(zhuǎn)移期 間，對(duì)平坦區(qū)域(flat-field) 246進(jìn)行刻蝕并且減小ARC層240的厚度。在560中并且如圖2K所示，ARC圖案242和可選的第二 ARC圖案 244利用一種或多種刻蝕工藝轉(zhuǎn)移到下層的OPL 230 (如果存在的話(huà))并 且轉(zhuǎn)移到薄膜220，以形成特征圖案222和可選的第二特征圖案224。在 一種或多種刻蝕工藝期間，ARC層240基本被消耗光，如圖2K所示。這 一種或多種刻蝕工藝可包括濕法或干法刻蝕工藝的任意組合。干法刻蝕工 藝可包括干法等離子體刻蝕工藝或干法非等離子體刻蝕工藝。其后，可以 去除OPL230 (如果存在的話(huà))。盡管以上只詳細(xì)描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將 很容易意識(shí)到，在實(shí)施例中可以進(jìn)行許多修改，而實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的 新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)。例如，若干實(shí)施例說(shuō)明了正型可顯影光刻膠和可顯影 ARC層的使用；然而，可預(yù)期采用負(fù)型可顯影光刻膠和可顯影ARC層的 其他實(shí)施例。因此，所有這些修改都意圖被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖案化襯底上的薄膜的方法，包括在所述襯底上準(zhǔn)備膜疊層，所述膜疊層包括形成在所述襯底上的所述薄膜、形成在所述薄膜上的抗反射涂層層以及形成在所述抗反射涂層層上的掩模層；在所述掩模層中形成圖案；通過(guò)將所述圖案轉(zhuǎn)移到小于所述抗反射涂層層的厚度的某一深度，來(lái)將所述圖案部分轉(zhuǎn)移到所述抗反射涂層層；在將所述圖案部分轉(zhuǎn)移到所述抗反射涂層層之后去除所述掩模層的剩余部分；通過(guò)刻蝕所述抗反射涂層層完成所述圖案到所述抗反射涂層層的轉(zhuǎn)移；以及將所述圖案轉(zhuǎn)移到所述薄膜，同時(shí)基本消耗光所述抗反射涂層層。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述在所述掩模層中形成圖案的步 驟包括在光刻膠層中形成圖案。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述在所述掩模層中形成圖案的步 驟包括利用光刻系統(tǒng)采用圖像圖案對(duì)所述光刻膠層成像；以及 對(duì)所述光刻膠層顯影以在所述光刻膠層中形成所述圖像圖案。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述將所述圖案部分轉(zhuǎn)移到所述抗 反射涂層層的步驟包括執(zhí)行干法刻蝕、或濕法刻蝕或其組合中的至少一 種。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述將所述圖案部分轉(zhuǎn)移到所述抗 反射涂層層的步驟包括執(zhí)行干法等離子體刻蝕、干法非等離子體刻蝕或其 組合。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述將所述圖案部分轉(zhuǎn)移到所述抗 反射涂層層的步驟包括執(zhí)行各向異性干法刻蝕工藝、反應(yīng)性離子刻蝕工 藝、激光輔助刻蝕工藝、離子研磨工藝或印刷工藝或其中兩者或更多者的 組合。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述完成所述圖案到所述抗反射涂 層層的轉(zhuǎn)移的步驟包括執(zhí)行濕法刻蝕工藝、或干法刻蝕工藝或其組合。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述形成所述掩模層的步驟包括在所述抗反射涂層層上形成248nm光刻膠、193nm光刻膠、157nm光刻膠、 或極紫外光刻膠或其中兩者或更多者的組合。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述形成所述膜疊層的步驟還包括 在所述薄膜上形成有機(jī)平坦化層并在所述有機(jī)平坦化層上形成所述抗反射 涂層層。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述形成所述有機(jī)平坦化層的步 驟包括形成聚丙烯酸酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚酰亞胺 樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚苯醚樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂或苯并環(huán)丁烯樹(shù)脂或 其中兩者或更多者的組合。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在將所述抗反射涂層層中的所述圖案轉(zhuǎn)移到所述薄膜之前將所述圖案 轉(zhuǎn)移到所述有機(jī)平坦化層。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述抗反射涂層層中的所述圖 案轉(zhuǎn)移到所述有機(jī)平坦化層的步驟包括將所述圖案刻蝕到所述有機(jī)平坦化 層中。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括 在將所述圖案轉(zhuǎn)移到所述薄膜之后去除所述有機(jī)平坦化層。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中將所述抗反射涂層層中的所述圖 案轉(zhuǎn)移到所述有機(jī)平坦化層的步驟基本消耗光所述抗反射涂層層。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述形成所述抗反射涂層層的步 驟包括形成有機(jī)層、無(wú)機(jī)層或這兩者。
16. —種包含用于在控制系統(tǒng)上執(zhí)行的程序指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)， 所述程序指令當(dāng)被所述控制系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，使得圖案化系統(tǒng)執(zhí)行以下步驟在所述襯底上準(zhǔn)備膜疊層，所述膜疊層包括形成在所述襯底上的薄 膜、形成在所述薄膜上的抗反射涂層層以及形成在所述抗反射涂層層上的 掩模層；在所述掩模層中形成圖案；通過(guò)將所述圖案轉(zhuǎn)移到小于所述抗反射涂層層的厚度的某一深度來(lái)將 所述圖案部分轉(zhuǎn)移到所述抗反射涂層層；在將所述圖案部分轉(zhuǎn)移到所述抗反射涂層層之后去除所述掩模層的剩 余部分；通過(guò)刻蝕所述抗反射涂層層完成所述圖案到所述抗反射涂層層的所述 轉(zhuǎn)移；以及將所述圖案轉(zhuǎn)移到所述薄膜，同時(shí)基本消耗光所述抗反射涂層層。
全文摘要
描述了一種圖案化薄膜的方法。該方法包括在襯底上形成要圖案化的薄膜，在薄膜上形成抗反射涂層(ARC)層，并在ARC層上形成掩模層。其后，對(duì)掩模層圖案化以在其中形成圖案，并且利用諸如刻蝕工藝之類(lèi)的轉(zhuǎn)移工藝將圖案部分轉(zhuǎn)移到ARC層。一旦去除了掩模層，就利用刻蝕工藝將圖案完全轉(zhuǎn)移到ARC層，并且利用另一刻蝕工藝將ARC層中的圖案轉(zhuǎn)移到下層的薄膜。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101150052SQ20071015130
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者桑德拉·海嵐德, 香農(nóng)·迪恩 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社