本发明专利技术涉及用于对基底进行多图案多重图案化的方法。公开了用于提供基底处理中的蚀刻选择性的方法。更具体地，提供了对包含不同材料的多种暴露结构的等离子体处理。所述等离子体处理将优先提高暴露结构中的至少两种之间的蚀刻选择性。在一个实施方案中，将多种暴露结构用作多重图案化基底工艺的一部分。在一个实施方案中，暴露结构可以包括有机平坦化层和旋涂金属层。等离子体处理可以包括使用氮气和氢气形成的等离子体以及由这种等离子体发射真空紫外(VUV)波长辐射。
【技术实现步骤摘要】
用于对基底进行多重图案化的方法
本公开涉及基底例如半导体基底的处理。具体地，提供了改善基底的多重图案化处理的新方法。
技术介绍
随着基底处理的几何形状持续变小，在基底上形成结构的技术挑战增大。这些挑战特别是见于光刻和蚀刻工艺领域。一种用于实现用于越来越小的临界尺寸的合适光刻的技术涉及用以提供间距分裂的多重图案化技术。这种多重图案化技术包括例如自对准双图案化、自对准三图案化和自对准四图案化。这些多重图案化技术可以涉及利用侧壁间隔件、填充层和选择性蚀刻，用于以小于原始光刻间距的间距限定结构。例如，在自对准双图案化技术中，利用侧壁间隔件来增大基底表面上的结构密度。可以通过已知的光刻技术在基底上形成芯轴结构(mandrelstructure)。然后可以在芯轴附近形成侧壁间隔件。原始图案化的芯轴的去除留下两个侧壁间隔件，从而对于每个芯轴形成两个结构。类似地，已知其中可以在第一侧壁间隔件附近形成不同材料的另外的侧壁间隔件的自对准三图案化技术和四图案化技术。多重图案化技术通常包括使用多重掩蔽的步骤。第一步可以称为芯轴掩蔽，并且另外的掩蔽步骤可以称为阻挡掩蔽(blockmask)。在多重图案化工艺流程中的各个点处，已知可以将各种暴露结构(芯轴、第一侧壁间隔件、第二侧壁间隔件、平坦化层，旋涂层等)相对于其他暴露结构进行选择性地蚀刻。具有在多重图案化工艺的多种材料中的高蚀刻选择性的能力是实现多重图案化工艺的重要方面。因此，例如，如图1A所示，示出了在基底处理制造工艺流程期间的多重图案化工艺期间可能遇到的示例性结构100。如图所示，提供基底105并提供硬掩模层110。在硬掩模层110上方，形成复数个多重图案化工艺结构。例如，提供侧壁间隔件115、有机平坦化层120和旋涂金属层125。如本领域技术人员将认识到的，在多重图案化工艺期间，可能期望将多重图案化结构中的一者相对于多重图案化结构中的其他一者或更多者进行选择性蚀刻。因此，例如，多重图案化工艺可以是期望在相对于侧壁间隔件115和旋涂金属层125具有选择性的情况下对有机平坦化层120进行蚀刻的工艺。然而，已经发现，有机平坦化层120的蚀刻相对于旋涂金属层125的蚀刻通常具有低选择性。具体地，尽管旋涂金属材料中存在金属可以使有机平坦化层与旋涂金属层之间的选择性增大，但是旋涂金属材料中包含有机物质会使选择性降低。具体地，为旋转金属层125提供良好填充和平坦化性能的通常所需的有机物质的量将导致不令人满意的蚀刻选择性。例如，图1B示出了在对有机平坦化层120进行蚀刻之后可以看到的示例性结果。如图1B所示，有机平坦化层120已被完全蚀刻，然而，如旋涂金属层125的剩余部分125A所示，旋涂金属层的大部分也已被蚀刻。因此，如图1C所示，在开口区域130(其中有机平坦化层120被去除)中对硬掩模层110进行蚀刻之后硬掩模层110被去除。然而，旋涂金属层125的显著变薄可以导致硬掩模层110也被蚀刻，如变薄的硬掩模区域140所示。硬掩模的变薄可能太多以至于使硬掩模在硬掩模的蚀刻期间或在硬掩模下面的层的后续蚀刻期间被完全去除，在多重图案化工艺中导致诸如图案失效和/或穿通的缺陷。期望提供提高暴露结构(例如，多重图案化工艺的暴露结构)之间的蚀刻选择性的基底处理技术。
技术实现思路
本文描述了用于提供基底处理中的蚀刻选择性的创新方法。更具体地，提供了对包含多种材料的多种暴露结构的等离子体处理。等离子体处理将优先提高暴露结构中的至少两种暴露结构之间的蚀刻选择性。在一个实施方案中，将多种暴露结构用作多重图案化基底工艺的一部分。在一个实施方案中，暴露结构可以包括有机平坦化层和旋涂金属层。等离子体处理可以包括使用氮气和氢气形成的等离子体以及由这种等离子体发射真空紫外(VUV)波长辐射。在一个实施方案中，提供了用于处理基底的方法。所述方法可以包括：提供基底，提供旋涂金属层，以及提供第二层，其中使旋涂金属层表面和第二层表面两者均被暴露。所述方法还可以包括：用第一等离子体工艺处理所述旋涂金属层表面和所述第二层表面，所述处理使所述旋涂金属层与所述第二层之间的蚀刻选择性增大。所述方法还可以包括：用第二等离子体工艺对所述第二层进行等离子体蚀刻，同时使所述旋涂金属层也暴露于第二等离子体工艺，所述旋涂金属层与所述第二层之间的增大的蚀刻选择性使在第二等离子体工艺期间被去除的所述旋涂金属层的量减少。在另一个实施方案中，提供了用于基底的多重图案化处理的方法。所述方法可以包括：提供所述基底，提供旋涂金属层，以及提供有机平坦化层。所述方法还可以包括用第一等离子体工艺处理所述旋涂金属层。所述方法还可以包括使所述旋涂金属层和所述有机平坦化层两者同时暴露于第二等离子体工艺，所述第二等离子体工艺对所述有机平坦化层进行蚀刻。用所述第一等离子体工艺处理所述旋涂金属层使在第二等离子体工艺期间所述旋涂金属层与所述有机平坦化层之间的蚀刻选择性提高，使得由于所述第一等离子体工艺，在所述第二等离子体工艺期间更少的所述旋涂金属层被去除。在又一个实施方案中，提供了用于基底的多重图案化处理的方法。所述方法包括：提供具有图案化结构的所述基底，所述图案化结构包括氧化物层、有机平坦化层、旋涂金属层和硬掩模层。所述方法还可以包括使用第一等离子体工艺使所述图案化结构的至少所述氧化物层、所述有机平坦化层和所述旋涂金属层暴露于包含氮气和氢气的气体并暴露于真空紫外辐射，所述第一等离子体工艺用于提高所述有机平坦化层与所述旋涂金属层之间的蚀刻选择性。所述方法还可以包括进行等离子体蚀刻工艺以对所述有机平坦化层进行蚀刻，其中使所述有机平坦化层、所述氧化物层和所述旋涂金属层全部暴露于所述等离子体蚀刻工艺，所述等离子体蚀刻工艺用于相对于所述氧化物层和所述旋涂金属层对所述有机平坦化层进行选择性蚀刻，使得不发生图案失效和/或穿通。附图说明通过参照以下结合附图的描述，可以获得对本专利技术及其优点的更完整的理解，附图中相同的附图标记指示相同的特征。然而，应注意，附图仅示出了所公开的构思的示例性实施方案，并且因此不应视为对范围的限制，因为所公开的构思可以允许其他同等有效的实施方案。图1A至1C示出了在多重图案化基底工艺期间使用的示例性现有技术结构和工艺流程图2A至2D示出了使用本文描述的蚀刻选择性技术的一个示例性工艺流程。图3至5示出了使用本文描述的技术的示例性方法的示例性步骤。具体实施方式图2A至2D提供了使用本文公开的蚀刻技术的示例性工艺流程。描述了关于部分多重图案化工艺的技术，但是将认识到该技术不限于多重图案化工艺流程。如图2A所示，示出了在基底处理制造工艺流程的多重图案化工艺期间可能遇到的示例性结构100。该示例性结构与图1A中所示的结构一致。如图2A所示，提供基底105。基底105可以是任何需要使用图案化特征的基底。例如，在一个实施方案中，基底105可以是具有在其上形成的一个或更多个半导体处理层的半导体基底。在一个实施方案中，基底105可以是经历多种半导体处理步骤的衬底，所述处理步骤产生多种不同的结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于处理基底的方法，所述方法包括：/n提供所述基底；/n提供旋涂金属层；/n提供第二层，其中使旋涂金属层表面和第二层表面两者均被暴露；/n用第一等离子体工艺对所述旋涂金属层表面和所述第二层表面进行处理，所述处理使所述旋涂金属层与所述第二层之间的蚀刻选择性增大；以及/n对所述第二层进行等离子体蚀刻，同时所述旋涂金属层也被暴露，所述旋涂金属层与所述第二层之间的所增大的蚀刻选择性使在所述第二层的等离子体蚀刻期间所述旋涂金属层的被去除的量减少。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于处理基底的方法，所述方法包括：
提供所述基底；
提供旋涂金属层；
提供第二层，其中使旋涂金属层表面和第二层表面两者均被暴露；
用第一等离子体工艺对所述旋涂金属层表面和所述第二层表面进行处理，所述处理使所述旋涂金属层与所述第二层之间的蚀刻选择性增大；以及
对所述第二层进行等离子体蚀刻，同时所述旋涂金属层也被暴露，所述旋涂金属层与所述第二层之间的所增大的蚀刻选择性使在所述第二层的等离子体蚀刻期间所述旋涂金属层的被去除的量减少。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一等离子体工艺包括使用氮气和氢气。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一等离子体工艺包括发射真空紫外波长辐射。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二层包含有机材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述第二层的图案转移至所述第二层下面的硬掩模层。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括侧壁间隔件，所述侧壁间隔件的表面暴露于所述第一等离子体工艺。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一等离子体工艺包括使用含硫气体。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一等离子体工艺包括使用含硫气体。
9.根据权利要求1所述的方法，其中对所述第二层进行等离子体蚀刻使用第二等离子体工艺来进行，所述第一等离子体工艺和所述第二等离子体工艺是不同的工艺。
10.根据权利要求1所述的方法，其中对所述第二层进行等离子体蚀刻通过所述第一等离子体工艺来进行。
11.一种用于基底的多重图案化处理的方法，所述方法包括：
提供所述基底；
提供旋涂金属层；
提供有机平坦化层；
用第一等离子体工艺处理所述旋涂金属层；以及
使所述旋涂金属层和所述有机平坦化层两者同时暴露于等离子体蚀刻，所述等离子体蚀刻对所述有机平坦化层进行蚀刻，
其中用所述第一等离子体工艺处理所述旋涂金属层改善了在第二等离子体工艺期间所述旋涂金属层与所述有机平坦化层之间的蚀刻选择性，使得由于所述第一等离子体工艺，在所述第二等离子体工艺期间更少的所述旋涂金属层被去除。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述等离子体蚀刻和所述第一等离子体工艺同时进行。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述等离子体蚀刻和所述第一等离子体工艺是不同的工艺。
14.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：和田敏治，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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