[发明专利]用于光刻图案化的方法

说明书

方法包括在衬底上沉积目标层；通过将离子注入到目标层中来减少入射到目标层上的光的反射，从而产生离子注入的目标层；在离子注入的目标层上涂覆光刻胶层；使用光刻工艺将光刻胶层暴露于光，其中目标层在光刻工艺期间减少在离子注入的目标层和光刻胶层之间的界面处的光的反射；显影光刻胶层以形成光刻胶图案；用光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻离子注入的目标层；使用至少蚀刻的离子注入的目标层作为工艺掩模处理衬底；以及去除蚀刻的离子注入的目标层。本发明的实施例还涉及用于光刻图案化的方法。

技术领域

本发明的实施例涉及用于光刻图案化的方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经历了指数式增长。IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代IC，其中每一代都具有比上一代更小和更复杂的电路。在IC演变工艺中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)通常增加，而几何尺寸(即，可使用制造工艺产生的最小组件(或线))减小。这种按比例缩小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。

例如，反射率控制一直是光刻的挑战。在典型的光刻工艺中，将光刻胶膜涂覆在晶圆的表面上，然后曝光和显影以形成光刻胶图案。然后将光刻胶图案用于蚀刻晶圆以形成IC的部件。当用辐射曝光光刻胶膜时，重要的是控制任何光刻胶下层的辐射反射。否则，反射可能会对光刻胶图案分辨率和临界尺寸(CD)产生负面影响。当晶圆具有高纵横比的形貌，例如复杂的FinFET结构或其他三维微结构时，反射控制特别麻烦。一种方法是在光刻胶层下面施加抗反射涂层(ARC)，并在曝光期间使用ARC层吸收辐射。本发明的目的涉及形成该ARC层的方法。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于光刻图案化的方法，包括：在衬底上沉积目标层；通过将离子注入到所述目标层中来减少入射到所述目标层上的光的反射，从而产生离子注入的目标层；在所述离子注入的目标层上涂覆光刻胶层；使用光刻工艺将所述光刻胶层暴露于所述光，其中，所述目标层在所述光刻工艺期间减少在所述离子注入的目标层和所述光刻胶层之间的界面处的所述光的反射；显影所述光刻胶层以形成光刻胶图案；用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻所述离子注入的目标层；使用至少蚀刻的离子注入的目标层作为工艺掩模处理所述衬底；以及去除蚀刻的离子注入的目标层。

本发明的另一实施例提供了一种用于光刻图案化的方法，包括：在衬底上沉积目标层，所述目标层包括无机材料；通过将第一物质的离子注入到所述目标层中并且将第二物质的离子注入到具有所述第一物质的所述目标层中来改变所述目标层的反射率，其中，所述第一物质具有比所述第二物质更小的原子质量，从而产生离子注入的目标层；在所述离子注入的目标层上涂覆光刻胶层；使用光刻工艺曝光所述光刻胶层；显影所述光刻胶层以形成光刻胶图案；用所述光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻所述离子注入的目标层，得到图案化的离子注入的目标层；以及用至少所述图案化的离子注入的目标层作为工艺掩模处理所述衬底。

本发明的又一实施例提供了一种用于光刻图案化的方法，包括：在衬底上沉积目标层，所述目标层包括无机材料；以30KeV至100KeV的第一能量剂量和1E13离子/cm²至1E14离子/cm²的第一离子剂量将硼离子注入所述目标层；在注入所述硼离子之后，以30KeV至100KeV的第二能量剂量和1E13离子/cm²至1E14离子/cm²的第二离子剂量将磷离子注入所述目标层；在注入所述磷离子之后，以30KeV至100KeV的第三能量剂量和1E13离子/cm²至1E14离子/cm²的第三离子剂量将砷离子注入所述目标层；在注入所述砷离子之后，在所述目标层上涂覆光刻胶层；以及使用光刻工艺曝光所述光刻胶层。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。