[发明专利]包括多个碳层的结构及其形成和使用的方法

说明书

公开了用于形成包括多个碳层的结构的方法和系统，以及使用该方法或系统形成的结构。示例性方法包括形成第一碳层和第二碳层，其中第一碳层的密度和/或其它性能不同于第二碳层相应的性能。

技术领域

本公开一般地涉及形成适合于在电子器件制造中使用的结构的方法。更具体地，本公开的示例涉及形成包括碳层的结构的方法、包括这样的层的结构、使用该方法和结构形成的器件、以及用于执行该方法和/或形成该结构的系统。

背景技术

在器件(诸如半导体器件)制造中，通常期望的是用绝缘或介电材料填充在衬底表面上的间隙，又称为凹槽(例如，特征之间的沟槽或区域)。一些用于填补间隙的技术包括碳材料(诸如旋涂碳(SOC))层的沉积。对于许多应用来说，使用碳材料(诸如SOC)具有许多期望的性能，诸如填充能力、蚀刻选择性、灰化效率等。

虽然使用碳材料填充间隙对于某些应用可以很好地作用，但是使用传统沉积技术填充间隙具有几个缺点，特别是随着要填充的间隙尺寸减小。例如，可能期望的是获得相对平整的碳材料表面用于后续工艺，诸如光刻、材料刻蚀和/或材料沉积。如果碳材料表面的平整度和/或粗糙度不在适合的水平，则临界尺寸(CD)和/或线边缘粗糙度(LER)中不期望的变化可能导致随后形成的抗蚀图案和特征。

化学机械抛光(CMP)通常被用于使碳材料的表面变得平整和/或光滑，例如，在光刻步骤之前。然而，在传统的碳层沉积工艺中，最初可能会形成具有不期望的低平整度的碳材料，并且CMP的使用可能不能够提供期望的平整度和/或光滑度。

此外，SOC的使用可能是相对昂贵的，因为SOC工艺使用额外的工艺设备，诸如涂布机和烘箱。并且，SOC工艺通常包括额外的工艺步骤，诸如涂覆、烘烤和固化。这样的额外的设备和工艺步骤的使用可能给形成用于形成器件的结构的方法增加不必要的时间和费用。

因此，期望有用于形成结构的改进的方法，特别是用于用碳材料填充衬底表面上的间隙或凹槽的方法，该方法适合于提供相对平整、光滑的表面。进一步改进的结构和装置，以及用于形成这样的结构和装置的系统，也是所期望的。

本公开中包括的在此部分中阐述的任何讨论，包括问题和解决方案的讨论，仅仅是用于提供本公开的上下文的目的，而不应该被认为是承认任何或所有的讨论在本发明被制造时是已知的或者以其它方式构成现有技术。

发明内容

本公开的各种实施例涉及形成适合于在电子器件形成中使用的结构的方法、使用该方法形成的结构、以及用于执行该方法的系统。虽然下面更详细地讨论了本公开的各种实施例解决现有方法、结构和系统的缺点的方式，但是总体上，本公开的示例性实施例提供了用于形成包括具有不同性能的两个或更多碳层的结构的改进方法。与传统方法相比，在结构形成中使用两个或更多个碳层，例如，用于填充凹槽，可以提高凹槽填充材料的平整度，这反过来可以在使用本文中描述的方法形成的特征中提供减小的临界尺寸变化以及减小的线边缘粗糙度。