[发明专利]侧壁形成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制备。

背景技术

在半导体晶片加工期间，通过采用已知的图案化工艺和蚀刻工艺在所述晶片中限定所述半导体器件的特征。在这些工艺中，光刻胶(PR)材料沉积在晶片上，然后在由光栅过滤的光下曝光。所述光栅通常是用阻止光通过光栅传播的示例性特征几何形状图案化的玻璃片。

在经过所述光栅后，光接触所述光刻胶材料的表面。光改变所述光刻胶材料的化学成分，使得显影剂可以除去一部分光刻胶材料。就正光刻胶材料而言，除去的是曝光区域，而就负光刻胶材料来说，除去的是未曝光区域。

发明内容

为了实现上述的目的并且与本发明的目的一致，描述一种用于在位于图案化的光刻胶掩模下面的刻蚀层内形成特征的方法。实施多个侧壁形成工艺。每一个侧壁形成工艺包括通过实施多个周期性沉积在所述图案化的光刻胶掩模上沉积保护层。每一个周期性沉积包括至少一个在所述图案化光刻胶掩模表面上沉积沉积层的沉积阶段，和一个在所述沉积层中形成垂直表面的轮廓成型阶段。每一种侧壁形成工艺还包括贯穿刻蚀，所述贯穿刻蚀用于相对于所述保护层的垂直表面选择性刻蚀所述保护层的水平表面。然后，刻蚀该刻蚀层以形成具有临界尺寸的特征，所述特征的临界尺寸小于在所述图案化的光刻胶掩模中的特征的临界尺寸。

在本发明的另一个具体实施例中，提供一种用于在位于图案化的光刻胶掩模下的刻蚀层中形成特征的装置。所述装置包括等离子体处理室。所述等离子体处理室包括形成等离子体处理室外壳的室壁，在所述等离子体处理室外壳内的用于支持基底的基底支架，在所述等离子体处理室外壳内的用于调节压力的压力调节器，一个或多个用于给等离子体处理室外壳提供电力来维持等离子体的电极，用于提供气体进入到等离子体处理室外壳的进气口，以及用于从等离子体处理室外壳排出气体的出气口。所述等离子体处理室还包括与所述进气口气流连接的气体源。所述气体源包括沉积气体源、轮廓成型气体源、贯穿气体源和特征蚀刻气体源。所述等离子体处理室还包括连接到气体源和电极的控制器。所述控制器包括一个或多个处理器以及计算机可读介质。所述计算机可读介质包括执行多个侧壁形成工艺的计算机可读代码，和执行所述多个侧壁形成工艺中的一个的计算机可读代码。后一种代码包括通过实施多个周期性沉积在所述图案化的光刻胶掩模上沉积保护层的计算机可读代码，以及用于执行一个周期性沉积的计算机可读代码。后一种代码包括用于在所述图案化的光刻胶掩模的表面沉积沉积层的沉积阶段的计算机可读代码，以及用于在所述沉积层中形成垂直表面的轮廓成型阶段的计算机可读代码。用于实施所述多个侧壁形成的工艺中的一个的计算机可读代码，还包括相对于沉积层的垂直表面选择性刻蚀保护层的水平表面的计算机可读代码。所述计算机可读介质还包括用于蚀刻所述蚀刻层以在其中形成特征的计算机可读代码，使得在所述蚀刻层中的特征的临界尺寸小于所述图案化光刻胶掩模的特征的临界尺寸。

将在下面的本发明的详细说明中结合下列附图更为详细地描述本发明的这些以及其它特征。

附图说明

通过举例的方式，而不是以限制的方式，在附图的图中对本发明进行图解说明，图中的相似参考数字是指类似的部件，并且其中：

图1A-1B是可在本发明的具体实施方式中使用的工艺的高层次流程图。

图2A-G是根据本发明的具体实施方式处理的半导体晶片层的横断面示意图。

图3是可用于实践本发明的等离子体处理室的示意图。

图4A-B图示为计算机系统，该计算机系统适于提供本发明的具体实施方式所采用的控制器。

具体实施方式

现将参照如附图所示的本发明的一些优选具体实施方式对本发明进行详细描述。在下面的说明中，阐述了许多具体细节，以提供对本发明的透彻了解。然而，对本领域技术人员来说，在不具有一些或全部所述具体细节的情况下仍能实施本发明，将是显而易见的。在其它情况下，为了不必要地使本发明不清楚，本文没有对众所周知的工艺步骤和/或结构进行详细描述。

本发明包括在图案化的光刻胶掩模上沉积保护材料以形成具有小的临界尺寸(CD)的特征。更具体地，本发明提供具有比所述图案化光刻胶掩模的CD小的CDs的特征，所述图案化光刻胶掩模用于蚀刻所述特征。此外，本发明有助于控制保护材料在所述图案化的光刻胶掩模的大的敞开区域聚集。如果该聚集达到一定的临界厚度，可能会出现例如破裂、片状剥落和/或分层剥离的问题。