專利名稱：無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法及刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法及刻蝕方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體集成電路制作利用光刻、刻蝕、注入和沉積等一系列工藝在同一硅襯底上形成大量各種類型的復(fù)雜器件，并將之互相連接以具有完整的電子功能。隨著超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，芯片的集成度越來(lái)越高，元器件的尺寸越來(lái)越小，因器件的高密度、小尺寸引發(fā)的各種效應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體工藝的制作結(jié)果的影響也日益突出。
以硬掩膜技術(shù)為例，當(dāng)半導(dǎo)體工藝進(jìn)入90nm以后，因光刻尺寸的越來(lái)越小，常需要在晶圓的表面形成硬掩膜層配合光刻膠形成的掩膜圖形，無(wú)定形碳硬掩膜層因其在刻蝕工藝中相對(duì)于氧化娃、氮化娃和娃的高刻蝕選擇比，廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體制作工藝中。
現(xiàn)有無(wú)定形碳硬掩膜層的形成是采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝(PECVD)，在等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成無(wú)定形碳硬掩膜層過(guò)程中采用400 600攝氏度的高溫，現(xiàn)有高溫下形成的無(wú)定形碳硬掩膜層厚度的均勻性不好，熱預(yù)算高，影響器件的穩(wěn)定性。
更多關(guān)于硬掩膜層的制作方法請(qǐng)參考專利號(hào)為US6110837的美國(guó)專利。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法及刻蝕方法，提高無(wú)定形碳硬掩膜層厚度的均勻性，降低熱預(yù)算，提供器件的穩(wěn)定性。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，包括:
提供半導(dǎo)體襯底；
在所述半導(dǎo)體襯底上形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度；
采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層。
可選的，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，采用的氣體為C3H6、C2H4或者C2H2。
可選的，所述含氮等離子體處理采用的氣體為N2或者NH3。
可選的，所述含氮等離子體處理采用氣體的流量為3000 20000sCCm。
可選的，所述含氮等離子體處理的時(shí)間為5 180秒。
可選的，所述含氮等離子體處理的功率為20 300瓦。
可選的，所述含氮等離子體處理的壓力為I 30Torr。
本發(fā)明還提供了一種刻蝕方法，包括:
提供半導(dǎo)體襯底；
在所述半導(dǎo)體襯底上形成待刻蝕材料層；
在所述待刻蝕材料層表面形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度；
采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層；
在所述無(wú)定形碳硬掩膜層表面形成圖形化的光刻膠層，以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，去除暴露的無(wú)定形碳硬掩膜層；
以所述圖形化的光刻膠層和無(wú)定形碳硬掩膜層為掩膜，刻蝕所述待刻蝕材料層。
可選的，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，采用的氣體為C3H6、C2H4或者C2H2。
可選的，所述含氮等離子體處理采用的氣體為N2或者NH3。
可選的，所述含氮等離子體處理采用氣體的流量為3000 20000sCCm。
可選的，所述含氮等離子體處理的時(shí)間為5 180秒。
可選的，所述含氮等離子體處理的功率為20 300瓦。
可選的，所述含氮等離子體處理的壓力為I 30Torr。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層后，對(duì)所述形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層進(jìn)行含氮等離子處理形成無(wú)定形碳硬掩膜層，使初始無(wú)定形碳硬掩膜層中的不穩(wěn)定的C-或者C-C鍵反應(yīng)形成穩(wěn)定的C-H或者C-N-H鍵，從而形成致密的無(wú)定形碳硬掩膜層；含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的時(shí)，由于初始無(wú)定形碳硬掩膜層致密性較差，等離子體的物理轟擊作用能去除初始無(wú)定形碳硬掩膜層表面的凸起或者使凸起的高度降低，從而形成厚度均勻性較好的無(wú)定形碳硬掩膜層，后續(xù)在無(wú)定形碳硬掩膜層上形成光刻膠層時(shí)，能形成較好的光刻圖形，保持光刻關(guān)鍵尺寸的一致性，以圖形化光刻膠層為掩膜刻蝕所述無(wú)定形碳硬掩膜層時(shí)，能形成光滑和無(wú)變形的側(cè)壁刻蝕形貌。
另外，形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層時(shí)采用的溫度為200 300攝氏度，降低了熱預(yù)笪ο


圖1為本發(fā)明第實(shí)施例無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法的流程示意圖2 圖3為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)定形碳硬掩膜層的形成過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖4為發(fā)明實(shí)施例刻蝕方法的流程示意圖5 圖9為本發(fā)明實(shí)施例刻蝕方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖10為氧化硅和硅的待刻蝕材料層對(duì)本發(fā)明實(shí)施例形成的無(wú)定形碳硬掩膜層與現(xiàn)有技術(shù)形成的無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕選擇比的對(duì)比示意圖。
具體實(shí)施方式
發(fā)明人在制作無(wú)定形碳硬掩膜層的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝(PECVD)形成無(wú)定形碳硬掩膜層時(shí)，由于反應(yīng)溫度為400 600攝氏度的高溫，較高的溫度影響摻雜離子在 襯底或者(多晶硅)POLY中的分布和活性，溫度越高這種影響越嚴(yán)重，提高了制作無(wú)定形碳硬掩膜層的熱預(yù)算，并且高溫形成的無(wú)定形碳硬掩膜層的厚度的均勻性不好，后續(xù)在無(wú)定形碳硬掩膜層上形成光刻膠層時(shí)，影響光刻膠層厚度的均勻性，曝光顯影后形成異常的光刻圖形，降低了器件的穩(wěn)定性。
為了降低熱預(yù)算，發(fā)明人嘗試采用小于400攝氏度的低溫形成無(wú)定形碳硬掩膜層，但是這種溫度形成的無(wú)定形碳硬掩膜層很疏松、致密性較差，刻蝕時(shí)容易形成不規(guī)則的圖形。
為解決上述問(wèn)題，發(fā)明人提出一種無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，包括:提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層；采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層。
本發(fā)明無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層后，對(duì)所述形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層進(jìn)行含氮等離子處理形成無(wú)定形碳硬掩膜層，使初始無(wú)定形碳硬掩膜層中的不穩(wěn)定的C-或者C-C鍵反應(yīng)形成穩(wěn)定的C-H或者C-N-H鍵，從而形成致密的無(wú)定形碳硬掩膜層；含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的時(shí)，由于初始無(wú)定形碳硬掩膜層致密性較差，等離子體的物理轟擊作用能去除初始無(wú)定形碳硬掩膜層表面的凸起或者使凸起的高度降低，從而形成厚度均勻性較好的無(wú)定形碳硬掩膜層，后續(xù)在無(wú)定形碳硬掩膜層上形成光刻膠層時(shí)，能形成較好的光刻圖形，保持光刻關(guān)鍵尺寸的一致性，以圖形化光刻膠層為掩膜刻蝕所述無(wú)定形碳硬掩膜層時(shí)，能形成光滑和無(wú)變形的側(cè)壁刻蝕形貌；采用低溫工藝形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，降低了熱預(yù)算，提高了器件穩(wěn)定性。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。
參考圖1，圖1為本發(fā)明第實(shí)施例無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法的流程示意圖，包括:
步驟S20，提供半導(dǎo)體襯底；
步驟S21，在所述半導(dǎo)體襯底上形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度；
步驟S22，采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層。
圖2 圖3為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
參考圖2，提供半導(dǎo)體襯底200，在所述半導(dǎo)體襯底200上形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層201，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度。
所述半導(dǎo)體襯底20的材料可以為單晶硅(Si)、單晶鍺(Ge)、或硅鍺(GeSi)、碳化硅(SiC);也可以是絕緣體上硅(S0I)，絕緣體上鍺(GOI);或者還可以為其它的材料，例如砷化鎵等II1-V族化合物。
形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，反應(yīng)溫度為200 300攝氏度，所述等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝采用的氣體為C3H6或者C2H4或者C2H2等碳?xì)浠衔铩?br> 形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201采用的溫度為200 300攝氏度，相比于現(xiàn)有技術(shù)的400 600攝氏度，極大的降低了反應(yīng)溫度，降低了半導(dǎo)體器件的熱預(yù)算。但是200 300攝氏度形成的初始無(wú)定形碳硬掩膜層很疏松、致密性較差，刻蝕時(shí)容易形成不規(guī)則的圖形(側(cè)壁粗糙或者變形)，不能在半導(dǎo)體制作工藝中直接作為硬掩膜層使用。
參考圖2和圖3，采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201，形成無(wú)定形碳硬掩膜層202。
所述含氮等離子體處理采用的氣體為N2或者NH3，氣體的流量為3000 20000sccm,處理的時(shí)間為5 180秒，處理的功率為20 300瓦，處理的壓力為I 30Torr (ITorr = 133Pa)。含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201功率不能太大，功率太大的話離子轟擊效果會(huì)比較強(qiáng)，會(huì)對(duì)初始無(wú)定形碳硬掩膜層201造成損害，并且含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201采用較小的壓力，壓力過(guò)大造成含氮等離子體的平均自由程短，含氮等離子體之間碰撞幾率大，使得含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201的效果和效率降低。上述含氮等離子處理采用較低的溫度，一般低于200攝氏度，因此本步驟增加的熱預(yù)算有限。
采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201，使初始無(wú)定形碳硬掩膜層201中的不穩(wěn)定的C-或者C-C鍵反應(yīng)形成穩(wěn)定的C-H或者C-N-H鍵，從而形成致密的無(wú)定形碳硬掩膜層202 ;含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層201時(shí)，由于初始無(wú)定形碳硬掩膜層201致密性較差，等離子體的物理轟擊作用能去除初始無(wú)定形碳硬掩膜層201表面的凸起(初始無(wú)定形碳硬掩膜層201厚度較厚的部分)或者使凸起的高度降低，從而形成厚度均勻性較好的無(wú)定形碳硬掩膜層202，這種厚度的均勻性的改善非常明顯，而現(xiàn)有技術(shù)形成的無(wú)定形碳硬掩膜層，由于其致密性相對(duì)于初始無(wú)定形碳硬掩膜層201較高，采用等離子體處理難以改善其厚度的均勻性，因此，本發(fā)明實(shí)施例采用含氮等離子體處理初始無(wú)定形碳硬掩膜層201形成的無(wú)定形碳硬掩膜層202相比于現(xiàn)有技術(shù)形成無(wú)定形碳硬掩膜層具有更好的致密性和厚度的均勻性。
參考圖4為發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用上述無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕方法的流程示意圖，包括:
步驟S30，提供半導(dǎo)體襯底；
步驟S31，在所述半導(dǎo)體襯底上形成待刻蝕材料層；
步驟S32，在所述待刻蝕材料層表面形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度；
步驟S33，采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層；
步驟S34，在所述無(wú)定形碳硬掩膜層表面形成圖形化的光刻膠層，以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，去除暴露的無(wú)定形碳硬掩膜層；
步驟S35，以所述圖形化的光刻膠層和無(wú)定形碳硬掩膜層為掩膜，刻蝕所述待刻蝕材料層。
圖5 圖9為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用上述無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
參考圖5，提供半導(dǎo)體襯底300 ;在所述半導(dǎo)體襯底300上形成待刻蝕材料層301。
所述半導(dǎo)體襯底300的材料可以為單晶硅(Si)、單晶鍺(Ge)、或硅鍺(GeSi)、碳化硅(SiC);也可以是絕緣體上硅(S0I)，絕緣體上鍺(GOI);或者還可以為其它的材料，例如砷化鎵等II1-V族化合物。
所述待刻蝕材料層301為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等介質(zhì)層材料；也可以是單晶硅、多晶硅；或者是鋁、鎢、銅、氮化鈦、氮化鉭等金屬和含金屬類材料；或者還可以為其它的材料。
參考圖6，在所述待刻蝕材料層301表面形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層302，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層302的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度。
形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層302采用的溫度為200 300攝氏度，相比于現(xiàn)有技術(shù)的400 600攝氏度，極大的降低了反應(yīng)溫度，降低了半導(dǎo)體器件的熱預(yù)算。但是200 300攝氏度形成的初始無(wú)定形碳硬掩膜層很疏松、致密性較差，刻蝕時(shí)容易形成不規(guī)則的圖形(側(cè)壁粗糙或者變形)，不能在半導(dǎo)體制作工藝中直接作為硬掩膜層使用。
參考圖7，采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層302，形成無(wú)定形碳硬掩膜層303。
所述含氮等離子體處理采用的氣體為N2或者NH3,氣體的流量為3000 20000sccm,處理的時(shí)間為5 180秒，處理的功率為20 300瓦，處理的壓力為I 30Torro含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層302功率不能太大，功率太大的話離子轟擊效果會(huì)比較強(qiáng)，會(huì)對(duì)初始無(wú)定形碳硬掩膜層302造成損害，并且含氮等離子體處理的采用較小的壓力，壓力過(guò)大造成含氮等離子體的平均自由程短，含氮等離子體之間碰撞幾率大，使得含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜302的效果和效率降低。上述含氮等離子處理采用較低的溫度，一般低于200攝氏度，因此本步驟增加的熱預(yù)算有限。
采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層302，使初始無(wú)定形碳硬掩膜層302中的不穩(wěn)定的C-或者C-C鍵反應(yīng)形成穩(wěn)定的C-H或者C-N-H鍵，使初始無(wú)定形碳硬掩膜層302中的不穩(wěn)定的C-或者C-C鍵反應(yīng)形成穩(wěn)定的C-H或者C-N-H鍵，從而形成致密的無(wú)定形碳硬掩膜層303 ;含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層302時(shí)，由于初始無(wú)定形碳硬掩膜層302致密性較差，等離子體的物理轟擊作用能去除初始無(wú)定形碳硬掩膜層302表面的凸起(初始無(wú)定形碳硬掩膜層201厚度較厚的部分)或者使凸起的高度降低，從而形成厚度均勻性較好的無(wú)定形碳硬掩膜層303，這種厚度的均勻性的改善尤其明顯，而現(xiàn)有技術(shù)形成的無(wú)定形碳硬掩膜層，由于其致密性相對(duì)于初始無(wú)定形碳硬掩膜層302較高，采用等離子體處理難以改善其厚度的均勻性，因此，本發(fā)明實(shí)施例采用含氮等離子體處理初始無(wú)定形碳硬掩膜層302形成的無(wú)定形碳硬掩膜層303相比于現(xiàn)有技術(shù)形成無(wú)定形碳硬掩膜層具有更好的致密性和厚度的均勻性，后續(xù)在無(wú)定形碳硬掩膜層303上形成光刻膠層時(shí)，形成較好的光刻圖形，保持光刻關(guān)鍵尺寸的一致性，以圖形化光刻膠層為掩膜刻蝕所述無(wú)定形碳硬掩膜層303時(shí)，能形成光滑和無(wú)變形的側(cè)壁的刻蝕形貌。
一并參考圖8和圖9，在所述無(wú)定形碳硬掩膜層303表面形成圖形化的光刻膠層304，以所述圖形化的光刻膠層304為掩膜，去除暴露的無(wú)定形碳硬掩膜層303 ；以所述圖形化的光刻膠層303和無(wú)定形碳硬掩膜層303為掩膜，刻蝕所述待刻蝕材料層301。
參考圖10，圖10為發(fā)明人經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的氧化硅和硅的待刻蝕材料層對(duì)本發(fā)明實(shí)施例形成的無(wú)定形碳硬掩膜層與現(xiàn)有技術(shù)形成的無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕選擇比的對(duì)比示意圖，橫坐標(biāo)為待刻蝕材料層的材料，縱坐標(biāo)待刻蝕材料層對(duì)無(wú)定形碳硬掩膜層刻蝕選擇比，其中D和F分別為采用本發(fā)明實(shí)施例形成的無(wú)定形碳硬掩膜層為掩膜刻蝕氧化硅和硅時(shí)，氧化硅和硅對(duì)無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕選擇比，為9.9: I和10: 1;C和E分別為采用現(xiàn)有技術(shù)形成的無(wú)定形碳硬掩膜層為掩膜刻蝕氧化娃和娃時(shí)，氧化娃和娃對(duì)無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕選擇比，為9.9:1和11:1。因此采用本發(fā)明實(shí)施例形成的無(wú)定形碳硬掩膜層為掩膜刻蝕氧化硅和硅時(shí)能達(dá)到與現(xiàn)有技術(shù)形成無(wú)定形碳硬掩膜層對(duì)氧化硅和硅的相同的或者差距很小的刻蝕選擇比，因此采用本發(fā)明實(shí)施例無(wú)定形碳硬掩膜層形成方法形成的無(wú)定形碳硬掩膜層除了具有前述提到的較好的致密性和厚度均勻性以及較低的熱預(yù)算外，不會(huì)影響無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕選擇比特性。
綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法及刻蝕方法，形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層后，對(duì)所述形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層進(jìn)行含氮等離子處理形成無(wú)定形碳硬掩膜層，使初始無(wú)定形碳硬掩膜層中的不穩(wěn)定的C-或者C-C鍵反應(yīng)形成穩(wěn)定的C-H或者C-N-H鍵，從而形成致密的無(wú)定形碳硬掩膜層；含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的時(shí)，由于初始無(wú)定形碳硬掩膜層致密性較差，等離子體的物理轟擊作用能去除初始無(wú)定形碳硬掩膜層表面的凸起或者使凸起的高度降低，從而形成厚度均勻性較好的無(wú)定形碳硬掩膜層，后續(xù)在無(wú)定形碳硬掩膜層上形成光刻膠層時(shí)，能形成較好的光刻圖形，保持光刻關(guān)鍵尺寸的一致性，以圖形化光刻膠層為掩膜刻蝕所述無(wú)定形碳硬掩膜層時(shí)，能形成光滑和無(wú)變形的側(cè)壁刻蝕形貌。
形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層時(shí)采用溫度為200 300攝氏度，降低了熱預(yù)算。
另外，本發(fā)明實(shí)施例形成的無(wú)定形碳硬掩膜層，不會(huì)影響無(wú)定形碳硬掩膜層的刻蝕選擇比特性。
本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度； 采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，其特征在于，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，采用的氣體為C3H6、C2H4或者C2H2。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理采用的氣體為N2或者NH3。
4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理采用氣體的流量為3000 20000sccm。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理的時(shí)間為5 180秒。
6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理的功率為20 300瓦。
7.如權(quán)利要求1所述的無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理的壓力為I 30Torr。
8.一種刻蝕方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成待刻蝕材料層； 在所述待刻蝕材料層表面形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的反應(yīng)溫度為200 300攝氏度； 采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層； 在所述無(wú)定形碳硬掩膜層表面形成圖形化的光刻膠層，以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，去除暴露的無(wú)定形碳硬掩膜層； 以所述圖形化的光刻膠層和無(wú)定形碳硬掩膜層為掩膜，刻蝕所述待刻蝕材料層。
9.如權(quán)利要求8所述的刻蝕方法，其特征在于，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，采用的氣體為c3H6、C2H4或者c2h2。
10.如權(quán)利要求8所述的刻蝕方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理采用的氣體為N2或者NH3。
11.如權(quán)利要求10所述的刻蝕方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理采用氣體的流量為 3000 20000sccm。
12.如權(quán)利要求8所述的刻蝕方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理的時(shí)間為5 180 秒。
13.如權(quán)利要求8所述的刻蝕方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理的功率為20 300 瓦。
14.如權(quán)利要求8所述的刻蝕方法，其特征在于，所述含氮等離子體處理的壓力為I 30Torr。
全文摘要
一種無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層的反應(yīng)溫度為200～300攝氏度；采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成無(wú)定形碳硬掩膜層。本發(fā)明無(wú)定形碳硬掩膜層的形成方法，采用低溫工藝形成初始無(wú)定形碳硬掩膜層，采用含氮等離子體處理所述初始無(wú)定形碳硬掩膜層，形成致密性高的無(wú)定形碳硬掩膜層，降低了熱預(yù)算，提高了器件穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01L21/027GK103137443SQ20111038346
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者張彬, 鄧浩 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司