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CN102810472A - 降低凹槽侧壁上的条痕的方法 - Google Patents

降低凹槽侧壁上的条痕的方法 Download PDF

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CN102810472A
CN102810472A CN2012100300844A CN201210030084A CN102810472A CN 102810472 A CN102810472 A CN 102810472A CN 2012100300844 A CN2012100300844 A CN 2012100300844A CN 201210030084 A CN201210030084 A CN 201210030084A CN 102810472 A CN102810472 A CN 102810472A
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CN
China
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photoresist layer
patterned photoresist
substrate
groove
sidewall
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CN2012100300844A
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English (en)
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李秀春
陈逸男
刘献文
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Nanya Technology Corp
Original Assignee
Nanya Technology Corp
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    • G—PHYSICS
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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种降低凹槽侧壁上的条痕的方法，包含首先提供一衬底，一光阻层覆盖衬底，然后图案化前述光阻层以形成一图案化光阻层，进行一修补工艺，修补工艺包含以修补气体对图案化光阻层进行处理，修补气体包含CF4、HBr、O2或He，在修补工艺之后，利用图案化光阻层为掩膜，蚀刻衬底，最后移除图案化光阻层。

Description

降低凹槽侧壁上的条痕的方法
技术领域
本发明关于一种降低凹槽侧壁上的条痕的方法，特别是关于利用修补气体修补光阻层的侧壁，以期最后能在衬底中形成具有平滑表面的凹槽。
背景技术
光刻工艺(lithography)为一种将位在光掩膜上的图样投影在如半导体晶圆一般的衬底上的技术。光刻工艺已成为在半导体晶圆上制作图像的必备技术，再配合于分辨率极限(resolution limit)或临界尺寸(critical dimension，CD)之下的最小特征尺寸。
一般来说，光刻工艺包含有涂布光阻层于晶圆表面上的抗反射层，然后暴光此光阻层成为一图样。接着，将半导体晶圆送入显影室中以移除经暴光过后的光阻层，经暴光后的光阻层可溶解于显影剂。透过此种结果，一图案化光阻层会出现在晶圆的表面上。接着以图案化光阻层为掩膜，干蚀刻抗反射层将图案化光阻层上的图案转印到抗反射层上。
然而，在干蚀刻的时候，一些蚀刻残留物会累积在图案化光阻层的侧壁表面上，因此图案化光阻层的侧壁会变得粗糙，再者，若是图案化光阻层的厚度不足，在干蚀刻之后，在图案化光阻层的侧壁上会形成条痕。
最后，在后续要以图案化光阻层和抗反射层为掩膜来蚀刻衬底时，图案化光阻层的侧壁上的条痕会也会被转印到衬底上。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种降低凹槽侧壁上的条痕的方法，以解决上述问题。
根据本发明的一优选实施例，一种降低凹槽侧壁上的条痕的方法，包含：首先提供一衬底，一光阻层覆盖衬底，然后图案化前述光阻层以形成一图案化光阻层，进行一修补工艺，修补工艺包含以修补气体对图案化光阻层进行处理，修补气体包含CF4、HBr、O2或He，最后在修补工艺之后，利用图案化光阻层为掩膜来蚀刻衬底。
为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的多个优选实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
附图说明
图1至图5为根据本发明的优选实施例所绘示的降低凹槽侧壁上的条痕的方法的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10        衬底            12    光阻层
12′      图案化光阻层    14    抗反射层
16、18、22凹槽            20    修补工艺
具体实施方式
虽然本发明以实施例揭露如下，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以后附的权利要求项所界定者为准，且为了不致使本发明的精神晦涩难懂，一些公知结构与工艺步骤的细节将不再于此揭露。
同样地，图示所表示为实施例中的装置示意图但并非用以限定装置的尺寸，特别是，为使本发明可更清晰地呈现，部分组件的尺寸可能放大呈现于图中。再者，多个实施例中所揭示相同的组件者，将标示相同或相似的符号以使说明更容易且清晰。
图1至图5为根据本发明的优选实施例所绘示的降低凹槽侧壁上的条痕的方法示意图。图1a绘示的是图1b的顶示意图。图2a绘示的是图2b的顶示意图。图3a绘示的是图3b的顶示意图。图4a绘示的是图4b的顶示意图。图5a绘示的是图5b的顶示意图。图5c绘示的是图5b图的顶示意图的变化型态。
请参阅图1a和图1b，提供一衬底10，并且衬底10上覆盖一光阻层12，衬底10可以是一半导体衬底，衬底10的材质可以例如为硅衬底、硅覆绝缘衬底、鉮化镓衬底、磷砷化镓衬底、磷化铟衬底、砷铝化镓衬底或磷化铟镓衬底，但不限于此。一抗反射层14可以选择性地设置于衬底10和光阻层12之间，一般而言，抗反射层14为氮化硅。
如图2a和图2b所示，首先进行一光刻暴光工艺，图案化所述光阻层12以形成一图案化光阻层12′，图案化光阻层12′具有至少一凹槽16，此外位在图案化光阻层12′下方的抗反射层14会经由图案化光阻层12′暴露出来。凹槽16可以是后续将形成的接触洞图案或是形成沟渠的图案，值得注意的是：此时图案化光阻层12′的表面是有条痕的，详细来说，图案化光阻层12′的侧壁表面和上表面是粗糙或是有条痕的。
如图3a和图3b所示，利用图案化光阻层12′为掩膜，蚀刻抗反射层14，将图案化光阻层12′中的凹槽16转印到抗反射层14上，在蚀刻之后，于抗反射层14中形成至少一凹槽18，然而位在图案化光阻层12′上的条痕也会被转印到抗反射层14上，使得凹槽18的侧壁表面也是粗糙或是有条痕的。再者，当蚀刻抗反射层14时，一些蚀刻残留物会累积在图案化光阻层12′上，使得凹槽16的表面变得更加粗糙。
请参阅图4a和图4b，对图案化光阻层12′和抗反射层14进行一修补工艺20，修补工艺20包含以修补气体对图案化光阻层12′和抗反射层14进行处理，修补气体可以为CF4、HBr、O2、He或是其混合物。详细来说，修补工艺20可以利用含有修补气体的等离子体对图案化光阻层12′和抗反射层14进行处理，修补气体可以修复图案化光阻层12′和抗反射层14的条痕表面，前述图案化光阻层12′的表面包含图案化光阻层12′的上表面和侧表面，同样地抗反射层14的表面包含抗反射层14的上表面和侧表面。
在修补工艺之后，分别位在图案化光阻层12′和抗反射层14中的凹槽16、18的侧壁会变得平滑，换句话说，图案化光阻层12′和抗反射层14的表面变得平滑。
如图5a和图5b所示，以图案化光阻层12′和抗反射层14为掩膜，干蚀刻衬底10以形成一凹槽22于衬底10中，凹槽22可以为一接触洞，或者如图5c所示，凹槽22可以为一沟渠。值得注意的是凹槽22有一平滑的侧壁，因此本发明的方法，利用具有光滑侧壁的图案化光阻层12′和抗反射层14为掩膜，可以成功防止条痕或是线边缘条痕(line edge striation)形成在凹槽22的侧壁上，最后选择性地移除图案化光阻层12′和抗反射层14。
本发明先利用修补气体来修复光阻层的条痕或是粗糙，因此后续利用光阻层将凹槽图案转印到衬底后，衬底中的凹槽会有平滑的侧壁。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，包含：
提供一衬底，一光阻层覆盖所述衬底；
图案化所述光阻层以形成一图案化光阻层；
进行一修补工艺，所述修补工艺包含以修补气体对所述图案化光阻层进行处理，所述修补气体包含CF4、HBr、O2或He；以及
在所述修补工艺之后，利用所述图案化光阻层为掩膜，蚀刻所述衬底。
2.根据权利要求1所述的降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，在进行所述修补工艺之前，所述图案化光阻层具有一具有条痕的表面。
3.根据权利要求1所述的降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，在进行所述修补工艺之后，所述图案化光阻层会具有一平滑的表面。
4.根据权利要求1所述的降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，所述修补工艺包含以含有修补气体的电浆，处理所述图案化光阻层。
5.根据权利要求1所述的降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，在利用所述图案化光阻层为掩膜蚀刻所述衬底之后，一凹槽形成于所述衬底内。
6.根据权利要求5所述的降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，所述凹槽包含一接触洞或一沟渠。
7.根据权利要求1所述的降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，一抗反射层设置于所述衬底和所述光阻层之间。
8.根据权利要求7所述的降低凹槽侧壁上的条痕的方法，其特征在于，在形成所述图案化光阻层之后以及进行所述修补工艺之前，以所述图案化光阻层为掩膜蚀刻所述抗反射层。
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