專利名稱：利用鎢作為犧牲硬掩膜制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法；更具體地，本發(fā)明涉及一種通過使用類似于F2及ArF的先進(jìn)光源在半導(dǎo)體器件中形成圖案的方法。
背景技術(shù)：
光刻法是一種先進(jìn)的精細(xì)制造工藝，其對(duì)當(dāng)前半導(dǎo)體器件的令人驚異的進(jìn)步作出了貢獻(xiàn)。尤其是對(duì)光刻法的分辨率的提高是推進(jìn)半導(dǎo)體器件的集成規(guī)模的關(guān)鍵因素。
眾所周知，光刻法包括形成光刻膠圖案的工藝和通過利用該光刻膠圖案為蝕刻掩膜來蝕刻蝕刻目標(biāo)從而形成如線圖案的所需圖案(例如，接觸孔與柵極結(jié)構(gòu))的工藝。在此，通過連續(xù)工藝形成光刻膠圖案，所述工藝包括用來在蝕刻目標(biāo)上形成光刻膠層的工藝、利用曝光掩膜來選擇性曝光光刻膠層的曝光工藝，以及利用預(yù)定化學(xué)溶液去除光刻膠層的已曝光部分或未曝光部分的顯影工藝。
同時(shí)，因?yàn)閷?shí)際圖案的臨界尺寸取決于通過曝光工藝所形成的光刻膠圖案的寬度，所以由光刻法實(shí)現(xiàn)的圖案的臨界尺寸取決于應(yīng)用在光刻法中的具有特定波長(zhǎng)的光源類型。
用于光刻法的曝光設(shè)備已從最初所使用的適合具有636nm波長(zhǎng)(即，g線)和365nm(即，i線)的光源的步進(jìn)機(jī)發(fā)展到使用作為KrF準(zhǔn)分子激光束的具有248nm波長(zhǎng)的深紫外線(DUV)的步進(jìn)機(jī)，和掃描儀類型的曝光設(shè)備。尤其是使用248nmDUV的光刻法被應(yīng)用于開發(fā)具有0.18μm尺寸的半導(dǎo)體器件。然而，這種光刻法的缺點(diǎn)在于在光刻過程的初始階段發(fā)生時(shí)間延遲和對(duì)所使用材料性能的依賴性。為了開發(fā)0.15μm尺寸的半導(dǎo)體器件，重要的是開發(fā)使用具有193nm波長(zhǎng)，即ArF準(zhǔn)分子激光束，或具有157nm波長(zhǎng)，即F2激光束的DUV的新型光刻方法。即使組合各種光刻技術(shù)以提高上述DUV光刻法的分辨率，亦很難獲得低于0.1μm尺寸的圖案。因此，已積極嘗試發(fā)展用于光刻法工藝的新型光源。
使用ArF光源和使用F2光源的光刻法需要使用可實(shí)施ArF及F2的特定類型的光刻膠。雖然ArF及F2光刻膠為類似于KrF光刻膠的化學(xué)放大型光刻膠，但是有必要對(duì)用于形成ArF或F2光刻膠的材料從根本上進(jìn)行改性。尤其是由于不允許使用用于KrF及i線光刻膠的苯環(huán)結(jié)構(gòu)以確保干蝕刻工藝的容限，所以難以開發(fā)用于ArF光刻膠的材料。
然而，當(dāng)將苯環(huán)用于ArF光刻膠時(shí)，苯環(huán)的吸收在ArF激光的193nm波長(zhǎng)處較大，導(dǎo)致透明度降低，這進(jìn)一步引起光刻膠的底部不能被曝光的問題。因此，當(dāng)前研究已集中于開發(fā)一種光刻膠材料，其能夠確保干蝕刻工藝的容限而不具有苯環(huán)并具有良好粘附力，以及能夠通過使用2.38％的氫氧化四甲基銨(TMAH)而得以顯影。最通常使用的光刻膠材料是基于環(huán)烯-順丁烯二酸酐(COMA)或丙烯酸酯聚合物或這兩種聚合物的組合。然而，所述的這些基于聚合物的光刻膠材料具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)。
結(jié)果，在應(yīng)用KrF光刻法的情況下，不太可能存在圖案變形。然而，當(dāng)應(yīng)用ArF光刻法時(shí)，存在諸如出現(xiàn)條紋及圖案變形的問題。即，不同于KrF光刻法，當(dāng)使用ArF光刻法時(shí)，ArF光刻膠變得簇集且ArF光刻膠的形狀變形。同樣，因?yàn)锳rF光刻膠對(duì)顯影工藝及蝕刻工藝具有弱容限，所以ArF光刻膠在一區(qū)域處變得簇集，由此導(dǎo)致嚴(yán)重的圖案變形。在線型圖案的情況下，圖案變形表現(xiàn)為線邊緣粗糙(LER)。
在80nm以下的設(shè)計(jì)規(guī)則中，用來使柵極結(jié)構(gòu)圖案化的光刻膠圖案的厚度小于1,500，且隨著半導(dǎo)體器件尺寸減小，該光刻膠圖案的厚度減少。因此，限制了在蝕刻工藝期間獲得光刻膠圖案的所需等級(jí)的蝕刻選擇性。
例如，在應(yīng)用80nm設(shè)計(jì)規(guī)則的半導(dǎo)體技術(shù)的情況下，形成約2,000的光刻膠層。然而，實(shí)際所獲得的光刻膠圖案的厚度為約1,600。類似地，在應(yīng)用70nm設(shè)計(jì)規(guī)則的半導(dǎo)體技術(shù)的情況下，盡管形成約1,700的光刻膠層，但是實(shí)際所獲得的光刻膠圖案的厚度為約1,200。此時(shí)，即使該光刻膠圖案的厚度減少，目標(biāo)蝕刻結(jié)構(gòu)的厚度亦不會(huì)改變。
為了克服在用于ArF光刻法中的光刻膠圖案的蝕刻選擇性中的限制并使圖案變形最小化，提出了使用鎢基犧牲硬掩膜的方法。
在這種情況下，僅需確保用于蝕刻鎢基犧牲硬掩膜的光刻膠圖案的厚度。當(dāng)蝕刻鎢基犧牲硬掩膜時(shí)，將諸如SF6、CF4或NF3的氟基氣體在化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)上用于蝕刻蝕刻目標(biāo)，接著將氮(N2)添加至氟基氣體中來物理蝕刻該鎢基犧牲硬掩膜。
為了蝕刻蝕刻目標(biāo)層，有必要確保鎢基犧牲硬掩膜具有一定厚度，因此可減少該鎢基犧牲硬掩膜的厚度直至一定點(diǎn)。因?yàn)楣饪棠z圖案的厚度隨圖案尺寸遞減而逐漸減小，所以即使在蝕刻鎢基犧牲硬掩膜期間應(yīng)用常用的蝕刻配方，在光刻膠圖案的蝕刻選擇性中仍存在限制。
舉例而言，在應(yīng)用ArF光刻法及鎢基犧牲硬掩膜的80nm設(shè)計(jì)規(guī)則的半導(dǎo)體技術(shù)的情況下，在掩膜工藝及蝕刻工藝之后，當(dāng)確定單元區(qū)域中的臨界尺寸(CD)偏差為0時(shí)，周邊區(qū)域中被稱為孤立/密集(ID)偏差的CD偏差增加40nm。形成在周邊區(qū)域中用來驅(qū)動(dòng)單元的圖案的最終CD為130nm，且當(dāng)在蝕刻工藝之后，圖案的最終CD為150nm時(shí)，難以操作器件。
在掩膜工藝期間亦難以同時(shí)控制單元區(qū)域及周邊區(qū)域，因此，如果根據(jù)目標(biāo)CD來設(shè)定單元區(qū)域，則通過使用標(biāo)度線來限定周邊區(qū)域。
圖1A為展示在傳統(tǒng)蝕刻工藝期間施加15W偏壓功率時(shí)蝕刻目標(biāo)量變化的圖。圖1B為展示在傳統(tǒng)蝕刻工藝期間施加30W偏壓功率時(shí)蝕刻目標(biāo)量變化的圖。
圖1A及1B的(A)、(B)及(C)部分分別表示50％以下的蝕刻目標(biāo)量、100％蝕刻目標(biāo)量及150％過蝕刻目標(biāo)量的情況。此處，附圖標(biāo)記10、12及14指用于ArF光刻法的光刻膠圖案、鎢基犧牲硬掩膜以及由SINx制成的硬掩膜。
當(dāng)在蝕刻工藝期間通過改變偏壓功率來改變蝕刻目標(biāo)的蝕刻量，尤其是為了形成鎢基犧牲硬掩膜12時(shí)，CD及ArF光刻膠圖案的尺寸減小。不同于單元區(qū)域中的CD，周邊區(qū)域中的CD并不密集，而是孤立的。因此，存在的問題是蝕刻目標(biāo)的最終CD變得大于所需的CD。同樣，在減小周邊區(qū)域中所應(yīng)用的標(biāo)度尺的CD方面存在限制。若周邊區(qū)域的CD太小，則掩膜圖案化工藝不可實(shí)現(xiàn)，另一方面，若減小ID偏差，則難以實(shí)現(xiàn)所需等級(jí)的器件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種使用鎢基犧牲硬掩膜來制造半導(dǎo)體器件的方法，該鎢基犧牲硬掩膜能夠通過增加鎢基犧牲硬掩膜與光刻膠圖案之間的蝕刻選擇性來最小化圖案變形，并防止周邊區(qū)域中的孤立/密集(ID)偏差增加。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟在蝕刻目標(biāo)層上形成一個(gè)層；在該層上形成光刻膠圖案；通過將該光刻膠圖案用作蝕刻掩膜連同使用含有CHF3氣體的等離子體來蝕刻該層以形成犧牲硬掩膜；和通過將至少該犧牲硬掩膜用作蝕刻掩膜來蝕刻該蝕刻目標(biāo)層，由此獲得預(yù)定圖案。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟在蝕刻目標(biāo)層上形成鎢基層；在該鎢基層上形成抗反射涂層；在該抗反射涂層上形成光刻膠圖案；通過將該光刻膠圖案用作蝕刻掩膜來蝕刻該抗反射涂層；通過將該光刻膠圖案用作蝕刻掩膜連同使用含有CHF3氣體的等離子體來蝕刻該鎢基層以形成犧牲硬掩膜；以及通過將至少該犧牲硬掩膜用作蝕刻掩膜來蝕刻該蝕刻目標(biāo)層，由此獲得預(yù)定圖案。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟在襯底上形成導(dǎo)電層；在該導(dǎo)電層上形成絕緣層；在該絕緣層上形成鎢基層；在該鎢基層上形成光刻膠圖案；通過將該光刻膠圖案用作蝕刻掩膜來蝕刻該鎢基層以形成犧牲硬掩膜；通過將至少該犧牲硬掩膜用作蝕刻掩膜連同使用含有氧氣的等離子體來蝕刻該絕緣層以形成硬掩膜；以及通過將至少該犧牲硬掩膜用作蝕刻掩膜來蝕刻該導(dǎo)電層以形成導(dǎo)電圖案，其中所述導(dǎo)電圖案包括所述硬掩膜與所述導(dǎo)電層的堆疊結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括以下步驟在襯底上形成導(dǎo)電層；在該導(dǎo)電層上形成絕緣層；在該絕緣層上形成鎢基層；在該鎢基層上形成抗反射涂層；在該抗反射涂層上形成光刻膠圖案；通過將該光刻膠圖案用作蝕刻掩膜來蝕刻該抗反射涂層；通過將至少該光刻膠圖案用作蝕刻掩膜來蝕刻該鎢基層以形成犧牲硬掩膜；通過將至少該犧牲硬掩膜用作蝕刻掩膜連同使用含有O2的等離子體來蝕刻該絕緣層以形成硬掩膜；以及通過將至少該犧牲硬掩膜用作蝕刻掩膜來蝕刻該導(dǎo)電層以形成包括所述硬掩膜與所述導(dǎo)電層的達(dá)到結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電圖案。


根據(jù)以下對(duì)聯(lián)系附圖的具體實(shí)施方案的說明，將更好地理解本發(fā)明的上述和其他目的和特征，其中圖1A為顯示在傳統(tǒng)干蝕刻工藝期間施加15W偏壓功率時(shí)蝕刻目標(biāo)量的變化的圖；圖1B為顯示在傳統(tǒng)干蝕刻工藝期間施加30W偏壓功率時(shí)蝕刻目標(biāo)量的變化的圖
圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明使用鎢基犧牲硬掩膜形成柵極結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案的截面圖；圖3A至3E為顯示一種根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成導(dǎo)電圖案的方法的截面圖；圖4為描繪在通常所構(gòu)造的圖案結(jié)構(gòu)與在形成犧牲硬掩膜之后基于本發(fā)明的第一實(shí)施方案所構(gòu)造的圖案結(jié)構(gòu)之間差異的圖；圖5A至5E為說明一種根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成導(dǎo)電圖案的方法的截面圖；圖6為顯示在傳統(tǒng)光刻膠圖案與在形成犧牲硬掩膜之后根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案所形成的光刻膠圖案之間差異的重疊圖；圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案在用于形成硬掩膜的蝕刻工藝期間，單元區(qū)域及周邊區(qū)域的臨界尺寸(CD)的變化的圖；圖8A至8C為說明一種根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成圖案的方法的截面圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成導(dǎo)電圖案的方法的截面圖的包括用來形成金屬線的掩膜圖案的半導(dǎo)體器件的俯視圖；圖10為顯示沿圖9所示的線A-A′所截取的半導(dǎo)體器件的截面圖；圖11為顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方案的包括用來形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸的掩膜圖案的半導(dǎo)體器件的俯視圖；及圖12為顯示沿圖11所示的線B-B′所截取的半導(dǎo)體器件的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案使用鎢作為犧牲硬掩膜來制造半導(dǎo)體器件的方法。
圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明使用鎢基犧牲硬掩膜形成柵極結(jié)構(gòu)的光刻膠圖案的截面圖。
如圖所示，在襯底100上依次形成柵極絕緣層101、柵極導(dǎo)電層102和用于硬掩膜的氮化物層103。在氮化物層103上，依次形成用于犧牲硬掩膜的鎢層104、抗反射涂層105及光刻膠圖案106。
為了形成柵極結(jié)構(gòu)，使用光刻膠圖案106作為蝕刻掩膜來蝕刻鎢層104，由此形成犧牲硬掩膜，其隨后用作蝕刻掩膜來蝕刻底部蝕刻目標(biāo)層。
圖3A至3E為顯示一種根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成導(dǎo)電圖案的方法的截面圖。
下文中，將舉例說明位線形成工藝來作為導(dǎo)電圖案的一個(gè)實(shí)例。同樣，在第一實(shí)施方案中，上述導(dǎo)電圖案為線型。除了此類線型導(dǎo)電圖案以外，亦可使用島型、類似于儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接點(diǎn)形狀的孔型或環(huán)型。同樣，可使用替代導(dǎo)電層的絕緣層來形成圖案。亦應(yīng)注意，由本發(fā)明的第一實(shí)施方案形成的圖案為正片圖案。
參看圖3A，在具有各種器件組件的襯底200上形成作為蝕刻目標(biāo)層的導(dǎo)電層201A。接著，利用具有絕緣特性及相對(duì)于蝕刻目標(biāo)(即，導(dǎo)電層201A)具有特定蝕刻選擇性的材料，來形成用于硬掩膜的絕緣層202A。亦即，將諸如氮化硅(Si3N4)或氮氧化硅(SiON)的氮化物基材料或諸如氧化硅(SiO2)的氧化物基材料用于該絕緣層。
接著，在絕緣層202A上形成用于犧牲硬掩膜的鎢層203A，以便防止由于在蝕刻工藝期間絕緣層202A損耗而導(dǎo)致的圖案變形。此時(shí)，鎢層203A具有小于約1,000的厚度；尤其是考慮到相對(duì)于隨后的光刻膠圖案的蝕刻選擇性，鎢層203A的優(yōu)選厚度范圍為約100-約1,000。
此處，襯底200包括絕緣結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。如果導(dǎo)電層201A被用來形成位線或金屬線，則在導(dǎo)電層201A與襯底200之間形成由Ti及TiN制成的擴(kuò)散阻擋層，并且形成諸如源極/漏極的雜質(zhì)連接區(qū)域、層間絕緣層和由多晶硅或鎢制成的插塞。同時(shí)，如果導(dǎo)電層被用來形成柵極結(jié)構(gòu)，則在導(dǎo)電層201A與襯底200之間的界面處也形成柵極絕緣層。
隨后，為了防止在用來在鎢層203A上形成圖案的曝光工藝期間由于鎢層203A的高反射率所導(dǎo)致的漫反射而形成不當(dāng)圖案的目的，在鎢層203A上形成抗反射涂(ARC)層204A。同樣，ARC層204A在提高鎢層203A與后續(xù)光刻膠圖案之間的粘附力方面起另一作用。此處，通過使用具有類似于光刻膠的蝕刻特征的有機(jī)材料和如SiON的無機(jī)材料來形成ARC層204A。
然后，通過使用旋涂法在ARC層204A上形成用于F2或ArF光源的光刻膠層，直至獲得所需厚度的光刻膠層。此時(shí)，光刻膠層由環(huán)烯-順丁烯二酸酐(COMA)或丙烯酸酯制成。其后，通過使用用于F2或ArF的曝光裝置和用來限定位線結(jié)構(gòu)寬度的預(yù)定標(biāo)度尺(未示出)來選擇性曝光一部分光刻膠層。接著進(jìn)行顯影工藝以將光刻膠層的曝光部分或未曝光部分保留下來。顯影工藝之后，進(jìn)行清洗工藝以去除蝕刻剩余物，由此完成光刻膠圖案305A的形成。
參看圖3B，通過使用光刻膠層205A作為蝕刻掩膜來選擇性蝕刻圖3A所示的ARC層204A，由此形成圖案化的ARC層204B。此時(shí)，通過優(yōu)選使用含有諸如Cl2、BCl3、CCl4或HCl的氯基氣體的等離子體來進(jìn)行以上蝕刻工藝以使光刻膠圖案205A的損耗最小化。在使用氟化碳(CF)基氣體的情況下，通過優(yōu)選使用具有低碳氟比氣體的等離子體進(jìn)行該蝕刻工藝。所述氣體選自CF4、C2F2、CHF3及CH2F2。由于在蝕刻圖3A所示的ARC層204A期間有必要控制CD，所以選擇上述氣體以使在蝕刻工藝期間產(chǎn)生的聚合物最小化。同樣，應(yīng)注意，附圖標(biāo)記205B指在上述蝕刻工藝之后剩余的光刻膠圖案。
然后，通過使用剩余光刻膠圖案205B作為蝕刻掩膜來蝕刻圖3A所示的鎢層203A以形成多個(gè)犧牲硬掩膜203B。在蝕刻鎢層203A的更詳細(xì)描述中，由于通過使用選自鎢(W)、硅化鎢(WSix)和氮化鎢(WN)的鎢基材料來形成鎢層203A，所以使用諸如SF6、CF4或NF3的氣體。
根據(jù)傳統(tǒng)方法，將氮(N2)氣額外添加至以上所選用來蝕刻鎢層的氣體中，且除了基于通過諸如SE6、CF4或NF3的氟基氣體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)蝕刻以外，氮?dú)獾募尤雽?dǎo)致破壞鎢層203A的結(jié)合的物理蝕刻。因?yàn)橛捎谔砑覰2氣體而導(dǎo)致的這種物理蝕刻，所以難以確保鎢層與可用于80nm或70nm設(shè)計(jì)規(guī)則的半導(dǎo)體技術(shù)的光刻膠層之間的所需等級(jí)的蝕刻選擇性。
為了克服此缺點(diǎn)，在本發(fā)明的第一實(shí)施方案中建議使用CHF3氣體，而不使用氮?dú)猓揅HF3氣體引起鎢層203A的化學(xué)蝕刻，同時(shí)產(chǎn)生少量聚合物。此時(shí)，腔室壓力、溫度及所施加的功率可隨鎢層203A和剩余光刻膠圖案205B的厚度而變化。
參看圖3C，通過將至少犧牲硬掩膜203B用作蝕刻掩膜，蝕刻圖3B所示的絕緣層202A以形成用于位線的多個(gè)硬掩膜202B。此時(shí)，剩余光刻膠圖案205B及圖案化的ARC層204B幾乎被移除或部分剩余，因而如果剩余光刻膠圖案205B及圖案化的ARC層204B并未通過使用獨(dú)立的光刻膠剝離工藝除去，則其仍可充當(dāng)蝕刻掩膜。同樣，應(yīng)注意，附圖標(biāo)記203C指在該蝕刻工藝之后剩余的犧牲硬掩膜。
在蝕刻圖3B所示的絕緣層202A時(shí)，使用蝕刻氮化物或氧化物的常用主蝕刻氣體，即CF基氣體。同樣，由于可保持如203C所指的剩余犧牲硬掩膜的足夠厚度，所以在形成硬掩膜202B的蝕刻工藝期間并未發(fā)生圖案變形。
參看圖3D，通過使用剩余犧牲硬掩膜203C為蝕刻掩膜來選擇性蝕刻圖3C所示的導(dǎo)電層201A以形成導(dǎo)電圖案201B，更具體來說，位線。當(dāng)蝕刻導(dǎo)電層201A時(shí)，蝕刻氣體類型、所選蝕刻氣體的量及所施加功率的調(diào)節(jié)取決于形成導(dǎo)電層201A的材料的類型。此處，應(yīng)注意，附圖標(biāo)記203D指在以上蝕刻工藝之后仍保留的剩余犧牲硬掩膜。
參看圖3E，去除剩余犧牲硬掩膜203D。若剩余犧牲硬掩膜203D及導(dǎo)電層201A由相同材料鎢制成，則可在形成導(dǎo)電圖案201B的同時(shí)去除剩余犧牲硬掩膜203D。亦可單獨(dú)去除剩余犧牲硬掩膜203D，且在此種情況下，使用諸如SF6、CF4或NF3的氟基氣體。
應(yīng)注意，在用于形成犧牲硬掩膜203B的蝕刻工藝之后，光刻膠圖案205B幾乎不變形。同樣，即使在將輕微過度蝕刻工藝應(yīng)用至在用于形成犧牲硬掩膜203B的上述蝕刻工藝之后所獲得的圖案結(jié)構(gòu)的情況下，光刻膠圖案205B也幾乎不變形。此外，形成硬掩膜202B及導(dǎo)電圖案，即位線201B，而不受到損壞。
圖4為描繪在通常所構(gòu)造的圖案結(jié)構(gòu)與在形成犧牲硬掩膜之后基于本發(fā)明的第一實(shí)施方案所構(gòu)造的圖案結(jié)構(gòu)之間差異的圖。此處，光刻膠圖案被用于ArF光刻法。
當(dāng)使用前述N2氣體來應(yīng)用傳統(tǒng)方法時(shí)，獲得左側(cè)光刻膠圖案，而當(dāng)應(yīng)用使用CHF3氣體的第一實(shí)施方案時(shí)，獲得右側(cè)光刻膠圖案。附圖標(biāo)記′A′及′C′分別表示傳統(tǒng)光刻膠圖案的厚度與基于第一實(shí)施方案所獲得的光刻膠圖案的厚度。因此，根據(jù)本發(fā)明的光刻膠圖案的厚度比傳統(tǒng)獲得的光刻膠圖案的厚度要厚由附圖標(biāo)記′B′所指示的值。
圖5A至5E為說明一種根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成導(dǎo)電圖案的方法的截面圖。
下文中，根據(jù)第二實(shí)施方案來形成導(dǎo)電圖案的方法類似于在第一實(shí)施方案中所述的方法，因此將省略涉及與第一實(shí)施方案中所述的形成導(dǎo)電圖案相同的步驟的第二實(shí)施方案的詳細(xì)描述。
然而，在第二實(shí)施方案與第一實(shí)施方案間存在若干不同之處。第一差異在于厚度。更詳細(xì)地，例如，圖5A所示的絕緣層302A形成在氮化物的堆疊結(jié)構(gòu)或在氮化物和氧化物的堆疊結(jié)構(gòu)中，且此堆疊結(jié)構(gòu)的總厚度范圍優(yōu)選為約1,500-約3,000。同樣，考慮到相對(duì)于隨后的光刻膠圖案的蝕刻選擇性，用于犧牲硬掩膜的鎢層303A的厚度的差值范圍為約300-約500。
另一差異在于，當(dāng)通過使用CHF3作為用來形成犧牲硬掩膜303B的主蝕刻氣體來蝕刻鎢層303A時(shí)，即使腔室壓力、溫度及功率隨鎢層303A及剩余光刻膠圖案305B的厚度而變化，仍可施加低于約100W的偏壓功率以減少線邊緣粗糙度(LER)影響的頻率。
此外，不同于第一實(shí)施方案，在形成硬掩膜302B的步驟中，使用不同蝕刻氣體。參看圖5C，將更具體地描述形成硬掩膜302B的步驟。
如圖5C所示，在通過使用犧牲硬掩膜303B為蝕刻掩膜來蝕刻絕緣層302A以形成硬掩膜302B時(shí)，代替使用常用來蝕刻氮化物或氧化物主蝕刻氣體(即CF基氣體)，第二實(shí)施方案使用含有氧氣的等離子體以便降低在蝕刻厚度大于約2,000的絕緣層302A期間的周邊ID偏差。附圖標(biāo)記303C指此蝕刻工藝之后剩余的犧牲硬掩膜。同樣，應(yīng)注意，即使在使用含有氧氣的等離子體時(shí)，因?yàn)榭杀３秩?03C所示的的犧牲硬掩膜足夠厚度，所以在形成硬掩膜302B的蝕刻工藝期間仍不會(huì)發(fā)生圖案變形。
圖6為顯示在傳統(tǒng)光刻膠圖案與在形成犧牲硬掩膜之后根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案所形成的光刻膠圖案之間差異的重疊圖。
附圖標(biāo)記′A′表示通過額外使用氮?dú)馑@得的傳統(tǒng)光刻膠圖案。另一方面，附圖標(biāo)記′B′表示當(dāng)如在優(yōu)選實(shí)施方案中所述使用CHF3氣體時(shí)所獲得的光刻膠圖案。在形成犧牲硬掩膜之后所保留的光刻膠圖案′B′比光刻膠圖案′A′更大。附圖標(biāo)記′X′表示此厚度差。同樣，附圖標(biāo)記′Y′表示由本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案所限定的CD與由傳統(tǒng)方法所限定的CD之間的差異。
圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案在用于形成硬掩膜的蝕刻工藝期間，單元區(qū)域及周邊區(qū)域的臨界尺寸(CD)的變化的圖。
特別地，以納米(nm)為單位所測(cè)量的單元區(qū)域及周邊區(qū)域的CD變化被檢測(cè)為與以SCCM為單位所提供的氧氣量有關(guān)。舉例而言，當(dāng)所提供的氧氣量為約8sccm時(shí)，單元區(qū)域與周邊區(qū)域的CD分別為約86.2nm與約159.8nm。當(dāng)氧氣量增加至約12sccm時(shí)，單元區(qū)域的CD為約80.1nm，而周邊區(qū)域的CD為約139.8nm。因此，可歸納為，當(dāng)所提供的氧氣量增加約4sccm時(shí)，單元區(qū)域的CD減少約6.1nm，同時(shí)周邊區(qū)域的CD減少約20nm。因此，周邊區(qū)域的CD可減少約3.3倍。
同時(shí)，如果用多晶硅替代上述實(shí)施方案中所述的鎢來制成犧牲硬掩膜，則使用HBr氣體為主蝕刻氣體。同樣，將HBr氣體與O2氣體的量的比率設(shè)定為約100比約1以便控制ID偏差。
圖8A至8C為說明一種根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成圖案的方法的截面圖。
本發(fā)明的第三實(shí)施方案例示了形成接觸孔圖案的情況。更具體地，此接觸孔圖案可用于金屬線接觸、位線和電容器的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)之一與諸如源極/汲極的雜質(zhì)接合點(diǎn)之間的接觸，以及接觸焊墊。同樣，接觸孔圖案可用于用來形成器件隔離的溝道的工藝(其中蝕刻目標(biāo)為絕緣層)和用來蝕刻基于導(dǎo)電材料的蝕刻目標(biāo)(例如，多晶硅層)以打開薄膜晶體管的通道區(qū)域的工藝。換言之，該圖案形成工藝為負(fù)片圖案類型。
參看圖8A，在具有各種器件組件的襯底700上形成作為蝕刻目標(biāo)層的絕緣層701。絕緣層701為基于諸如摻雜或未摻雜有雜質(zhì)的氧化物或摻雜或未摻雜有雜質(zhì)的氮化物的材料。接著，在絕緣層701上形成用于犧牲硬掩膜的鎢層702A以防止在蝕刻工藝期間由于絕緣層701的損壞而導(dǎo)致圖案變形。
接著，在鎢層702A上形成抗反射涂(ARC)層703A以防止在用來形成圖案的曝光工藝期間由于鎢層702A的高反射率而引起的漫反射而導(dǎo)致形成不當(dāng)圖案，并提高鎢層702A與隨后的光刻膠圖案之間的粘附力。此處，ARC層703A可由其蝕刻特性類似于所使用的光刻膠材料的有機(jī)材料或諸如SiON的無機(jī)材料制得。
然后，通過使用旋涂法在ARC層703A上形成用于F2或ArF光刻法的光刻膠層。此時(shí)，光刻膠層為基于諸如COMA或丙烯酸酯的材料。利用用來限定所需接觸寬度的預(yù)定標(biāo)度尺(未示出)和使用F2或ArF光源的裝置，來使該光刻膠層經(jīng)歷選擇性曝光工藝。接著，進(jìn)行顯影工藝以將光刻膠層的曝光部分或未曝光部分保留下來，接著通過使用清洗工藝去除蝕刻剩余物，由此形成光刻膠圖案704A。
參看圖8B，通過使用圖8A所示的光刻膠圖案704A為蝕刻掩膜來選擇性蝕刻圖8A所示的ARC層703A，由此獲得圖案化的ARC層703B。此時(shí)，為了使光刻膠圖案704A的損耗最小化，利用含有如Cl2、BCl3、CCl4、HCl等的氯基氣體的等離子體進(jìn)行上述蝕刻工藝。如果使用CF基氣體，則利用含有碳氟比率低的氣體的等離子體進(jìn)行上述蝕刻工藝。所述氣體選自CF4、C2F2、CHF3及CH2F2。選擇此特定類型的蝕刻氣體的理由是由于在用來形成圖案化ARC層703B的蝕刻工藝期間CD控制將較容易，從而進(jìn)行該蝕刻工藝而不產(chǎn)生聚合物。同樣，附圖標(biāo)記703B指在上述蝕刻工藝之后剩余的光刻膠圖案。
接著，通過使用剩余光刻膠圖案704B為蝕刻掩膜來蝕刻鎢層702A以形成多個(gè)犧牲硬掩膜702B。
下文中，將詳細(xì)描述用來形成犧牲硬掩膜702B的蝕刻工藝。由于通過使用選自鎢(W)、硅化鎢(WSix)及氮化鎢(WN)的鎢基材料形成鎢層702A，故使用諸如SF6、CF4或NF3的氣體。
根據(jù)傳統(tǒng)方法，將氮(N2)氣額外添加至上述蝕刻鎢層的所選氣體中，且除了基于由諸如SF6、CF4或NF3的氟基氣體來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)蝕刻以外，此氮?dú)馓砑訉?dǎo)致破壞鎢層702A的結(jié)合的物理蝕刻。因?yàn)橛商砑覰2氣體而導(dǎo)致的此物理蝕刻，所以難以確保在鎢層與適用于80nm或70nm設(shè)計(jì)規(guī)則的半導(dǎo)體技術(shù)的光刻膠層之間的所需等級(jí)的蝕刻選擇性。
為了克服此缺點(diǎn)，在本發(fā)明的第三實(shí)施方案中建議使用CHF3氣體，而不使用氮?dú)猓珻HF3氣體能引起鎢層702A的化學(xué)蝕刻，其中產(chǎn)生少量聚合物。此時(shí)，腔室壓力、溫度及所施加的功率可隨鎢層702A及剩余光刻膠圖案704B的厚度而變化。
參看圖8C，通過使用至少犧牲硬掩膜702B為蝕刻掩膜，來選擇性蝕刻圖8B所示的絕緣層701A，以形成將襯底700表面(更具體地，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的表面或頂部)曝光的接觸孔75。此時(shí)，剩余光刻膠圖案704B及圖案化的ARC層703B幾乎被去除或部分剩余，因此如果未利用單獨(dú)的光刻膠剝離工藝來去除剩余光刻膠圖案704B及圖案化的ARC層703B，則其仍可充當(dāng)蝕刻掩膜。同樣，應(yīng)注意，附圖標(biāo)記702C指在此蝕刻工藝之后剩余的犧牲硬掩膜。
隨后，去除剩余犧牲硬掩膜702C。在通過控制剩余犧牲硬掩膜702C的厚度來蝕刻絕緣層701時(shí)，亦可去除剩余犧牲硬掩膜702C。通過進(jìn)行額外工藝也可去除剩余犧牲硬掩膜702C，且在此種情況下，使用含有如SF6、CF4或NF3的氣體的氟類化合物。
下文中，將詳細(xì)描述用來蝕刻作為基礎(chǔ)材料用于絕緣層701的氧化物層的蝕刻配方。
通過在磁性增強(qiáng)反應(yīng)離子蝕刻(MERI)設(shè)備中使用諸如CF4、CHF3、CH2F2、C4F6、C4F8、C3F8或C5F8的常用CF基蝕刻氣體來蝕刻絕緣層701。此時(shí)，CF基蝕刻氣體以約20sccm-約100sccm的量流動(dòng)，同時(shí)施加約1,000W-約2,500W的功率。此時(shí)，使MERI設(shè)備中的壓力維持在約25mTorr-約70mTorr范圍內(nèi)。同樣，使陰極溫度維持在約-20℃-約+60℃范圍內(nèi)。除了上述主蝕刻氣體以外，為了控制蝕刻輪廓的目的，可以以所使用的CF基主蝕刻氣體的約65％至約80％的流量額外添加氧氣。
下文中，將提供對(duì)用來形成應(yīng)用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)(DRAM)器件的接觸的圖案的詳細(xì)描述。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施使用ArF光刻法和F2光刻法之一來在半導(dǎo)體器件中形成導(dǎo)電圖案的方法的截面圖的包括用來形成金屬線的掩膜圖案的半導(dǎo)體器件的俯視圖。
如圖所示，存在大量柵極電極G，且在所選柵極電極G頂部上，位線B/L形成在所選柵極電極G的橫向上。盡管未示出，但是存在形成在柵極電極G之間的單元接觸插塞、連接至該單元接觸插塞的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞、連接至該儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)和形成在該儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)上的電介質(zhì)層。在該電介質(zhì)層上，形成板狀電極P，其通過用來形成金屬線接觸的掩膜圖案M而被覆蓋。此處，應(yīng)通過金屬線連接?xùn)艠O電極G、位線B/L及板狀電極P以與信號(hào)和電源線形成連接。掩膜圖案M用來形成用于連接板狀電極P的金屬線的接觸A和用來連接位線B/L的金屬線的另一接觸B。
圖10為顯示沿圖9所示的線A-A′所截取的半導(dǎo)體器件的截面圖。
如圖所示，在襯底800上形成各自包括柵極氧化物層801、柵極導(dǎo)電層802與柵極硬掩膜803的多個(gè)柵極電極G。在各個(gè)柵極電極G的側(cè)壁上，形成間隔片804。同樣，通過第一層間絕緣層805包圍柵極電極G，且單元接觸插塞806通過穿過第一層間絕緣層805而與襯底800的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域接觸并被平坦化至柵極硬掩膜803的相同水平。
在單元接觸插塞806上，形成第二層間絕緣層807。在第二層間絕緣層807上形成位線B/L。盡管在該圖中未說明，但是位線B/L通過穿過第二層間絕緣層807而與單元接觸插塞806電連接。該位線B/L包括位線導(dǎo)電層808及位線硬掩膜809，盡管未示出，但是在位線B/L的側(cè)壁上形成了間隔片。
在位線B/L上形成第三層間絕緣層810。盡管未示出，但是在第三層間絕緣層810上形成了儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞，其通過穿過第三層間絕緣層810及第二層間絕緣層807而與單元接觸插塞806電連接。
在該儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞上依次形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)811、電介質(zhì)層812及圖9中由′P′所指示的板狀電極813，從而在單元區(qū)域中形成電容器。同樣，在其中未形成單元電容器的區(qū)域中形成第四層間絕緣層814。
接著，在單元電容器及第四層間絕緣層814上形成第五層間絕緣層815。隨后，在第五層間絕緣層815上依次形成用于犧牲硬掩膜的鎢層816、ARC層817和光刻膠圖案818。
由附圖標(biāo)記819來表示用來形成連接到板狀電極813的金屬線的第一蝕刻目標(biāo)，且由于該蝕刻目標(biāo)被第五層間絕緣層815所包圍，所以不難將蝕刻工藝應(yīng)用于第一蝕刻目標(biāo)。
另一方面，由附圖標(biāo)記820來指示用來形成與位線B/L連接的另一金屬線的第二蝕刻目標(biāo)。然而，如圖所示，由于包括第五層間絕緣層815、第四層間絕緣層814、第三層間絕緣層810及位線硬掩膜809，所以第二蝕刻目標(biāo)820較厚。尤其是第四層間絕緣層814的厚度與單元電容器的高度相等。舉例而言，第四層間絕緣層814的厚度為約20,000。因此，第二蝕刻目標(biāo)820的厚度比所述厚度更大；即，第二蝕刻目標(biāo)820的厚度為約30,000。因此，在次80nm半導(dǎo)體技術(shù)中不使用鎢基犧牲硬掩膜是不可能形成接觸孔圖案的。
在使用用于犧牲硬掩膜的具有小于約1,000厚度的鎢層816的情況下，使用CHF3蝕刻氣體替代N2氣體。使用此蝕刻氣體的結(jié)果是，單獨(dú)使用光刻膠圖案818即可完成該蝕刻工藝。
圖11為顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方案的包括用來形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸的掩膜圖案的半導(dǎo)體器件的俯視圖。
如圖所示，存在以預(yù)定距離排列的多個(gè)柵極電極G1及G2。在柵極電極G1及G2的橫向上，多個(gè)位線B/L1及B/L2形成在多個(gè)柵極電極G1及G2上。盡管未示出，但是存在在柵極電極G1與G2之間所形成的單元接觸插塞。同樣，在位線B/L1及B/L2上方形成用于形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔的掩膜圖案M。此處，將掩膜圖案M對(duì)準(zhǔn)每一個(gè)位線B/L1及B/L2的一側(cè)面，并且在曝光由′C′所指示的區(qū)域處的該單元接觸插塞中起作用。
圖12為顯示沿圖11所示的線B-B′所截取的半導(dǎo)體器件的截面圖。
如圖所示，盡管在襯底900上形成了柵極電極G1及G2，但是當(dāng)在線B-B′方向上觀察時(shí)，在該圖中并未示出柵極電極G1及G2。柵極電極G1及G2被第一層間絕緣層901所包圍，且形成在單元區(qū)域中的接觸插塞902穿過第一層間絕緣層901與襯底900的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域連接，并被平坦化至柵極硬掩膜(未示出)的相同高度。
在接觸插塞902上形成第二層間絕緣層903，且在第二層間絕緣層903的頂部上形成多個(gè)位線B/L1及B/L2。盡管未示出，但是位線B/L1及B/L2穿過第二層間絕緣層903與接觸插塞902電連接。每個(gè)位線B/L1及B/L2均包括堆疊結(jié)構(gòu)，該堆疊結(jié)構(gòu)包括位線導(dǎo)電層904及位線硬掩膜905，且在個(gè)別位線B/L1及B/L2的側(cè)壁上形成了間隔片S。
在位線B/L1及B/L2上形成第三層間絕緣層906。在第三層間絕緣層906上形成用來防止在形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)期間損壞底部結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)硬掩膜層907和氧化物層908。此時(shí)，通過使用原硅酸四乙酯(TEOS)材料的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法來形成氧化物層908。在氧化物層908上依次形成蝕刻終止層909和用于犧牲硬掩膜的絕緣層910。此處，通過使用氮化物或氧化物來形成絕緣層910。
在絕緣層910上依次形成用于犧牲硬掩膜的鎢層911、ARC層912和光刻膠圖案913。在形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔的上述工藝的情況下，所存在的通常觀測(cè)到的問題包括覆蓋范圍不足和用來形成該儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔的蝕刻目標(biāo)較厚。然而，使用鎢基犧牲硬掩膜使得獲得所需圖案而不變形成為可能。有關(guān)犧牲硬掩膜的步驟的執(zhí)行與在其它實(shí)施方案中所述的相同。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一至第五實(shí)施方案，犧牲硬掩膜為鎢基層且使用含有引起化學(xué)蝕刻的CHF3氣體的等離子體的蝕刻氣體來替代用于蝕刻包括鎢層的各蝕刻目標(biāo)層的常用N2氣體。這些特定方法提供了獲得相對(duì)于光刻膠圖案的良好蝕刻選擇性的效果。因此，在形成鎢基犧牲硬掩膜期間可使光刻膠圖案變形最小化，結(jié)果，當(dāng)應(yīng)用ArF或F2光刻法時(shí)，對(duì)防止由光刻膠圖案的低蝕刻選擇性所導(dǎo)致的圖案變形具有進(jìn)一步的效果。此外，由于將含有O2氣體的等離子體用于蝕刻用于硬掩膜的絕緣層(例如，氮化物層)，所以可減少單元區(qū)域與周邊區(qū)域的間的ID偏差。此外，該效果提供了提高半導(dǎo)體器件的良品率的優(yōu)點(diǎn)。
本申請(qǐng)案含有有關(guān)分別在2004年10月12日及2004年12月28日于韓國專利局申請(qǐng)的韓國專利申請(qǐng)第KR 2004-0081383號(hào)及第2004-0113714號(hào)的主題，其全部?jī)?nèi)容以引用方式并入本文。
盡管已參照特定優(yōu)選實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是很明顯，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不偏離如以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下作出各種改變及修改。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包含以下步驟在蝕刻目標(biāo)層上形成層；在所述層上形成光刻膠圖案；通過使用該光刻膠圖案作為蝕刻掩膜連同使用含有CHF3氣體的等離子體來蝕刻所述層以形成犧牲硬掩膜；以及通過使用至少所述犧牲硬掩膜作為蝕刻掩膜來蝕刻所述蝕刻目標(biāo)層，由此獲得預(yù)定圖案。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中通過使用選自鎢(W)、硅化鎢(WSix)和氮化鎢的材料來形成所述層。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中在形成所述犧牲硬掩膜的步驟時(shí)，除了CHF3氣體外，使用選自NF3、SF6及CF4的一種氣體。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)定圖案為正片圖案和負(fù)片圖案之一。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中所述蝕刻目標(biāo)層為絕緣層且所述預(yù)定圖案包括用于形成接觸孔的圖案。
6.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包含以下步驟在蝕刻目標(biāo)層上形成鎢基層；在所述鎢基層上形成抗反射涂層；在所述抗反射涂層上形成光刻膠圖案；通過將所述光刻膠圖案用作蝕刻掩膜來蝕刻所述抗反射涂層；通過將所述光刻膠圖案用作蝕刻掩膜連同使用含有CHF3氣體的等離子體來蝕刻所述鎢基層，以形成犧牲硬掩膜；以及通過使用至少所述犧牲硬掩膜作為蝕刻掩膜來蝕刻所述蝕刻目標(biāo)層，由此獲得預(yù)定圖案。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中通過使用選自W、WSix和WN的材料來形成所述鎢基層。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中在形成所述犧牲硬掩膜的步驟時(shí)，除了CHF3氣體外，使用選自NF3、SF6及CF4的一種氣體。
9.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包含以下步驟在襯底上形成導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層上形成絕緣層；在所述絕緣層上形成鎢基層；在所述鎢基層上形成光刻膠圖案；通過將所述光刻膠圖案用作蝕刻掩膜來蝕刻所述鎢基層以形成犧牲硬掩膜；通過使用至少所述犧牲硬掩膜作為蝕刻掩膜連同含有氧氣的等離子體來蝕刻所述絕緣層，以形成硬掩膜；以及通過使用至少所述犧牲硬掩膜作為蝕刻掩膜來蝕刻所述導(dǎo)電層以形成導(dǎo)電圖案，其中所述導(dǎo)電圖案包括所述硬掩膜和所述導(dǎo)電層的堆疊結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中所述絕緣層為單層氮化物、多層氮化物和氧化物和氮化物的堆疊層的其中之一。
11.如權(quán)利要求9的方法，其中所述絕緣層具有約1,500-約3,000的厚度。
12.如權(quán)利要求9的方法，其中所述鎢基層包括鎢(W)、硅化鎢(WSix)和氮化鎢(WN)的其中之一。
13.如權(quán)利要求9的方法，其中在形成所述犧牲硬掩膜的步驟時(shí)，使用含有CHF3氣體的等離子體。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中在形成所述犧牲硬掩膜的步驟時(shí)，除了CHF3氣體外，使用選自NF3、SF6及CF4的一種氣體。
15.如權(quán)利要求9的方法，其中所述導(dǎo)電圖案為位線、字線和金屬線的其中之一。
16.如權(quán)利要求9的方法，其中形成所述光刻膠圖案的步驟通過ArF光刻法及F2光刻法的其中之一來進(jìn)行。
17.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其包含以下步驟在襯底上形成導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層上形成絕緣層；在所述絕緣層上形成鎢基層；在所述鎢基層上形成抗反射涂層；在所述抗反射涂層上形成光刻膠圖案；通過使用所述光刻膠圖案作為蝕刻掩膜來蝕刻所述抗反射涂層；通過使用至少所述光刻膠圖案作為蝕刻掩膜來蝕刻所述鎢基層，以形成犧牲硬掩膜；通過使用至少所述犧牲硬掩膜作為蝕刻掩膜連同使用含有O2氣體的等離子體來蝕刻所述絕緣層，以形成硬掩膜；以及通過使用至少所述犧牲硬掩膜作為蝕刻掩膜來蝕刻所述導(dǎo)電層以形成包括所述硬掩膜和所述導(dǎo)電層的堆疊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電圖案。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中所述絕緣層為單層氮化物、多層氮化物以及氧化物和氮化物的堆疊層的其中之一。
19.如權(quán)利要求17的方法，其中所述絕緣層具有約1,500-約3,000的厚度。
20.如權(quán)利要求17的方法，其中所述鎢基層包括鎢(W)、硅化鎢(WSix)和氮化鎢(WN)的其中之一。
21.如權(quán)利要求17的方法，其中在形成所述犧牲硬掩膜的步驟時(shí)，使用含有CHF3氣體的等離子體。
22.如權(quán)利要求21的方法，其中在形成所述犧牲硬掩膜的步驟時(shí)，除了CHF3氣體外，使用選自NF3、SF6和CF4的一種氣體。
23.如權(quán)利要求17的方法，其中在形成所述導(dǎo)電圖案的步驟時(shí)，去除所述犧牲硬掩膜。
24.如權(quán)利要求17的方法，在形成所述導(dǎo)電圖案的步驟之后，還包括去除所述犧牲硬掩膜的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用鎢作為犧牲硬掩膜材料來制造半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括以下步驟在蝕刻目標(biāo)層上形成一個(gè)層；在該層上形成光刻膠圖案；通過使用該光刻膠圖案為蝕刻掩膜連同使用含有CHF
文檔編號(hào)G03F1/00GK1761036SQ20051007304
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者金光玉, 曹允碩, 文承燦, 鄭鎮(zhèn)基, 李圣權(quán), 宣俊劦, 李東德, 金鎮(zhèn)雄, 尹奎漢 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司