[发明专利]利用选定的蚀刻剂气体混合物以及调整操作变量修整无机抗蚀剂的方法

说明书

提供了一种修整在集成方案中的无机抗蚀剂的方法，所述方法包括：将基底设置在处理室中，所述基底具有无机抗蚀剂层和下层，所述下层包括氧化物层、硅氮化物层和基础层的，所述无机抗蚀剂层具有无机结构图案；进行无机抗蚀剂修整工艺以选择性除去所述基底上无机抗蚀剂结构图案的一部分，所述修整工艺使用第一蚀刻剂气体混合物并产生第一图案；控制所述集成方案的所选择的两个或更多个操作变量以实现目标集成目的；其中所述第一蚀刻剂气体混合物包含含氟气体和稀释气体；其中所述目标集成目的包括目标临界尺寸(CD)、目标线边缘粗糙度(LER)、目标线宽粗糙度(LWR)和目标基底处理能力。

发明背景

技术领域

本发明涉及一种用于修整无机抗蚀剂的方法，并且具体地涉及具有蚀刻剂气体混合物的增强的蚀刻敏感性的蚀刻层，通过使用选定的蚀刻剂气体混合物以及调整操作变量而得到改善的临界尺寸修整率。

相关技术的描述

在半导体器件的生产中对保持成本和性能竞争力的需求已经导致集成电路的器件密度不断增加。为了实现半导体集成电路的更高集成度和小型化，还必须实现形成于半导体晶片上的电路图案的小型化。

光刻法是用来通过将掩模上的几何形状和图案转移到半导体晶片的表面来制造半导体集成电路的标准技术。然而，现有技术的光刻工具允许最小特征尺寸低至约25nm。因此，需要新方法来提供更小的特征。

半导体工业正在采用极紫外(EUV)光以用于7nm或更小的结构。一些公司已经对EUV设备做了大量工作来提高源功率和设备可靠性。然而，尚未做出大量工作来解决材料区域的散粒噪声的基本问题。散粒噪声描述了导向区域的光子由于它们彼此独立地发生而产生的波动。在这种情况下，散粒噪声是结构区域中的像素曝光不足的统计概率。就半导体光刻和蚀刻而言，未将足够的光子传递并捕获到在EUV工艺中使用的当前抗蚀剂中。散粒噪声的这种影响是较高的线宽粗糙度(LWR)和线边缘粗糙度(LER)问题。能够捕获比当前有机抗蚀剂更多的光子的一些新无机抗蚀剂最近变得可与EUV光刻一起使用。

为了变得可用，需要测试和开发用于大量生产的无机抗蚀剂。此外，还需要确定气体的组合和蚀刻剂气体相对彼此的相对流量或比例，其提供所需的蚀刻敏感性，同时保持或改进集成方案的其他度量。总的来说，需要受控的蚀刻技术、工艺、蚀刻剂气体组合和蚀刻剂气体的比例，其产生可接受的蚀刻选择性、临界尺寸(CD)、LER和LWR结果，这使得在处理较小的特征图案(使用无机抗蚀剂可行的)时能够实现集成目的。

发明内容

提供一种修整在集成方案中的无机抗蚀剂的方法，该方法包括：将基底设置在处理室中，所述基底具有无机抗蚀剂层和包括氧化物层、硅氮化物层和基础层的下层，所述无机抗蚀剂层具有无机结构图案；进行无机抗蚀剂修整工艺以选择性除去所述基底上的无机抗蚀剂结构图案的一部分，所述修整工艺使用第一蚀刻剂气体混合物并产生第一图案；控制集成方案的所选择的两个或更多个操作变量以实现目标集成目的；其中第一蚀刻剂气体混合物包括含氟气体和稀释气体；并且其中目标集成目的包括目标临界尺寸(CD)、目标线边缘粗糙度(LER)、目标线宽粗糙度(LWR)和目标基底处理能力。

还提供了一种修整在集成方案中的无机抗蚀剂的方法，该方法包括：将基底设置在处理室中，所述基底具有无机抗蚀剂层和下层，所述下层包括碳层、氧化物层、硅氮化物层和基础层，所述无机抗蚀剂层具有无机抗蚀剂结构图案；