[发明专利]形成图案的方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及半导体领域，更具体地，涉及形成图案的方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经历了指数增长。IC材料和设计的技术发展产生了多代IC，每一代IC都具有比前一代更小但更复杂的电路。在IC发展的进程中，通常增大了功能密度(即，每个芯片面积的互连器件数量)，而减小了几何尺寸(即，使用制造工艺可以产生的最小部件(或线路))。这种按比例缩小的工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这种按比例缩小也增加了处理和制造IC的复杂性，为了实现这些进步，在IC处理和制造方面需要类似发展。

例如，图案的按比例减小可能导致在IC器件上的不对称的图案轮廓。不对称的图案可能引起许多问题，诸如IC器件上的不可校正或不可控的图案与图案重叠错误。在另一个实例中，当使用具有不对称图案的监测晶圆来监测或校准光刻曝光工具时，影响光刻曝光工具的精度。因此，需要形成更对称图案的方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种形成衬底图案的方法，包括：接收衬底；在衬底上形成底层和中间层，中间层位于底层上方；在中间层上形成光刻胶图案；在光刻胶图案上沉积蚀刻涂层；将蚀刻涂层和光刻胶图案用作掩膜元件来图案化中间层和底层中的至少一个；以及将图案化的中间层和图案化的底层中的至少一个用作掩膜元件来蚀刻衬底，以在衬底中形成衬底图案。

优选地，该方法进一步包括：在衬底图案上形成第二光刻胶图案；以及使用第二光刻胶图案执行光刻曝光工具校准。

优选地，光刻曝光工具校准包括测量第二光刻胶图案和衬底图案之间的偏移。

优选地，沉积中间层包括沉积掺有硅(Si)的底部抗反射涂层(BARC)。

优选地，BARC中的硅(Si)浓度范围在大约1％至大约8％之间。

优选地，沉积蚀刻涂层包括使用等离子体工艺。

优选地，沉积蚀刻涂层包括使用有机链烷和有机链烷混合物中的至少一种。

优选地，使用设置在光刻胶图案的侧壁上的蚀刻涂层。

优选地，执行蚀刻工艺包括蚀刻衬底的硅区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成衬底图案的方法，包括：接收衬底，衬底具有底层、位于底层上方的中间层和位于中间层上方的光刻胶层；使用在第一光刻曝光工具上执行的光刻工艺来图案化光刻胶层；在图案化的光刻胶层的侧壁上形成蚀刻涂层；以及通过执行蚀刻工艺在衬底中形成衬底图案，其中，执行蚀刻工艺包括中间层的第一蚀刻、底层的第二蚀刻和衬底的第三蚀刻，第一蚀刻、第二蚀刻和第三蚀刻均提供了通过光刻胶层和蚀刻涂层限定的图案。

优选地，中间层包括底部抗反射涂层(BARC)。

优选地，底层包括感光材料。

优选地，形成蚀刻涂层包括使用等离子体工艺形成有机层。

根据本发明的又一方面，提供了一种校准曝光工具的方法，包括：在衬底中形成衬底图案，形成衬底图案包括提供具有设置在其上的蚀刻涂层的第一图案化光刻胶层、使用第一图案化光刻胶层来图案化下面的层；和当蚀刻衬底图案时将图案化的下面的层用作掩膜元件；在衬底图案上方形成第二光刻胶图案；以及执行第二光刻胶图案与衬底图案的覆盖测量(overlay measurement)。

优选地，执行所述覆盖测量包括使用模型生成一组相关性参数。

优选地，下面的层包括感光材料和底部抗反射涂层(BARC)材料中的至少一种。

优选地，执行覆盖测量包括测量第一图案化光刻胶层上的第一点和第二光刻胶图案上的第二点之间的距离，其中，与衬底的顶面基本平行地测量距离。

优选地，该方法进一步包括：由覆盖测量确定第一光刻曝光工具和第二光刻曝光工具之间的相关性。

优选地，使用第一光刻曝光工具形成图案化光刻胶层，以及使用第二光刻曝光工具形成第二光刻胶图案。

优选地，第一光刻曝光工具和第二光刻曝光工具是步进扫描工具。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时能更好地理解本发明。应当强调，根据行业的标准惯例，各个部件没有按比例绘制并且仅用于说明的目的。事实上，为了讨论的清楚，可以任意增大或减小各个部件的尺寸。

图1是在衬底中形成图案的方法的流程图。

图2至图5是根据图1的方法形成图案的截面图。

图6是通过图1的方法提供的图案轮廓的实例。

图7是根据本发明的一个或多个方面形成图案的方法的一个实施例的流程图。