[发明专利]经由物理气相沉积沉积非晶硅层或碳氧化硅层的方法

说明书

在一些实施方式中，在物理气相沉积工艺腔室中处理设置在基板支撑件的顶部上的基板的方法包括以下步骤：(a)在物理气相沉积腔室的处理区域内由工艺气体形成等离子体，其中工艺气体包含惰性气体和含氢气体，以在物理气相沉积腔室的处理区域内从靶材的表面溅射硅；和(b)在基板上的第一层的顶部上沉积非晶硅层，其中调整含氢气体的流动速率以调节经沉积的非晶硅层的光学性质。

技术领域

本公开内容的实施方式一般涉及经由物理气相沉积沉积非晶硅膜以及碳氧化硅膜的方法。

背景技术

集成电路部件的整体尺寸受到可被蚀刻至基板中的最小几何特征(临界尺寸(CD))所限制。将特征蚀刻至基板中使用各种材料用于不同的目的。

举例而言，非晶硅膜可用于各种半导体制造应用中，例如作为自对准双重图案化(SADP)工艺或自对准四重图案化(SAQP)工艺中的牺牲层。典型地，可以经由化学气相沉积(CVD)工艺形成此种非晶硅膜。然而，本发明人已发现到经由化学气相沉积(CVD)工艺沉积的非晶硅膜会有气泡及剥离发生，且几乎没有光学可调性。

作为另一个实例，硅基抗反射涂层(Si-ARC)经常被用作为多层抗蚀剂的一部分，以连同例如光刻胶层一起用于蚀刻特征至基板中。通常经由旋转涂布式的方法形成硅基抗反射涂层(Si-ARC)。然而，一旦移除硅基抗反射涂层(Si-ARC)，则会在下层上留下颗粒残留物。

因此，本发明人提供了经由物理气相沉积工艺沉积非晶硅膜的改良方法以及多层抗蚀剂内的硅基抗反射涂层(Si-ARC)的改良替代物。

发明内容

本公开内容的实施方式包括处理基板的方法。在一些实施方式中，处理基板的方法包括：一种在物理气相沉积工艺腔室中处理设置在基板支撑件的顶部上的基板的方法，该方法包括以下步骤：(a)在物理气相沉积腔室的处理区域内由工艺气体形成等离子体，其中工艺气体包含惰性气体和含氢气体，以在物理气相沉积腔室的处理区域内从靶材的表面溅射硅；和(b)在基板上的第一层的顶部上沉积非晶硅层，其中调整含氢气体的流动速率(flow rate)以调节经沉积的非晶硅层的光学性质。

在一些实施方式中，一种在物理气相沉积工艺腔室中处理设置在基板支撑件的顶部上的基板的方法包括以下步骤：(a)在物理气相沉积腔室的处理区域内由工艺气体形成等离子体，其中工艺气体包含惰性气体和含氢气体，以在物理气相沉积腔室的处理区域内从靶材的表面溅射源材料；和(b)在基板的顶部上沉积一层碳(C)、氧化铝(AlO_x)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳氧化硅(SiOC)或氮化钛(TiN)中的一者，其中调整含氢气体的流动速率以调节经沉积的层的光学性质、应力、膜形态和表面性质。在一些实施方式中，(b)的沉积步骤进一步包括以下步骤：在基板的顶部上沉积一层碳、金属氧化物、氧化铝(AlO_x)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳氧化硅(SiOC)、氧化钽(TaO_x)、氧化锡(SnO_x)、氧化锡硅(SnSiO_x)或氮化钛(TiN)中的一者，其中调节含氢气体的流动速率以调节经沉积的层的光学性质、应力、膜形态和表面性质。

在一些实施方式中，一种在物理气相沉积工艺腔室中处理设置在基板支撑件的顶部上的基板的方法包括以下步骤：(a)在物理气相沉积腔室的处理区域内由工艺气体形成等离子体，其中工艺气体包含惰性气体和一氧化碳(CO)气体，以在物理气相沉积腔室的处理区域内从靶材的表面溅射硅；和(b)通过调节物理气相沉积腔室的压力和温度中的至少一者，以在基板的顶部上沉积具有介于1.67与2.3g/cm³之间的密度的碳氧化硅(SiOC)层。

下文描述本公开内容的其他以及进一步的实施方式。

附图说明