本发明专利技术涉及一种在基质中形成特征的方法，其包括步骤：在基质上形成介电层；在介电层上形成抗反射涂层；在抗反射涂层上形成光刻胶图案；穿过图案化的光刻胶蚀刻介电层；和除去抗反射涂层和光刻胶，其中抗反射涂层为由式Ｓｉ↓［ｖ］Ｏ↓［ｗ］Ｃ↓［ｘ］Ｎ↓［ｕ］Ｈ↓［ｙ］Ｆ↓［ｚ］表示的薄膜，其中ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｕ＋ｙ＋ｚ＝１００％，ｖ为１－３５原子％，ｗ为１－４０原子％，ｘ为５－８０原子％，ｕ为０－５０原子％，ｙ为１０－５０原子％以及ｚ为０－１５原子％，其中抗反射涂层是通过组合物化学气相沉积形成的，其中所述组合物包含（１）从有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体；和（２）烃，并且其中所述烃基本上不从抗反射涂层中除去。
【技术实现步骤摘要】
抗赚凃层 参照相关申请本申请根据35 u.S.C.§ 119 (e)要求于2007年10月12日提出的在先美国专 利申请系列号No.60/979，585的优先权，掛匕将其引入以作参考。
技术介绍
本专利技术涉及制造半导体设备的方法。更具体地，本专利技术涉及在硅、介电材 料以及由此形成的集成电路前体结构上形成抗Mlt凃层(ARC)的方法。为了适应更快性能的需求，集成电路设备特征的基准尺寸己连续地缩小。 具有更小特征尺寸的设备的制造对许多传统用于半导体制造的方法提出了新的 挑战。对与超大规模集成半导体配线相关的高密度和高性能的逐步升高的需求 要求在互联技术中的响应性变革。现已发现，在JIW氐RC (电阻电容)互联图 案方面，特别地在亚微米级接触和沟槽由小型化施加而具有髙展弦比方面，难 以满足这种逐步升高的需求。用以改善组分密度的增加和互联横截面的縮小的 有害影响的努力包括，^ffi具有比典型氧化绝缘材料("低k材料")更低介电 系数的绝缘材料，和使用具有比典型铝(AO导电材料更高导电性的导电材料。 在典型的现代互连技术(ICs)中铜正显现用作片上导体的主导材料。然而，铜(Cu)对精确的图案化和t^ij仍存在挑战。例如，铜不易于形成挥发性氯化物或氟化物，使得基于氯和/或氟化学的离T^刻不可实纟m缓慢。因此，在图案化的光刻胶(photoresist)层之下Cu层鹏择性鹏鹏的负图案化， 已被"波形花纹镶嵌"或'双重波形花纹镶嵌"的图案化大规微代。所形成的IC结构或特征称作波形皿镶嵌，SM^^:镶嵌结构或特征。来自位于光刻胶层之下的面(或多个面)上的暴光辐射的反射，会导致在 ICs中特征制造和图案化方面发生问题。例如，在光刻胶层内发生的入射和蹄 辐射干扰，导致不均匀的光刻胶曝光和不精确的图案化。此外，暴光辐射会从 表面形貌或不均匀反射率的区域反射回来，其导致光刻皿位于光掩膜之下的 区麟露，而对于该区鄉说暴露是不希望的。在这两种情况下，特征临界尺 寸("CDs")会发生变化，其增加了IC特征精确和可再生制造的挑战。消除或 >由辐射反射产生的审1腊问题的—般实践是〗顿抗反lt凃层，例如，通常将底部抗^lt凃层('BARCs")施加至恍刻胶层之下，位于欲被图案 化的表面上。BARC层可设计成能吸ra过光刻胶层的辐射，，于这个机理，M^、或消除底面反射的不利影响。itw卜，可amBARc材料和厚度的选择来设计BARC层，如此使f賊暴光辐射的波长处，^A射的和反射的辐射之间发 生破坏性的干扰。吸收和破坏性干扰效应都可用在相同的BARC层中。为了斷氏在光刻胶DUV暴光期间通常遇至啲半导体基质的反射率,现已开 发出形成到抗反射涂料(ARC)组合物中的光吸收有机聚合物，并将其施加到 光亥ij胶层之下。这些有机ARCs皿所谓的旋涂法典型itt加到半导体基质上。 虽然旋涂的ARC层tl^优异的反射率控制，但是它们的性能仍然受制于它们的 不均匀度，缺陷和一致性收缩,以及其它旋涂法固有的无效性。随着工业上接近 于采用8英寸乃至12英寸的半导体基质,旋涂法固有的无效性将会日益^^大。技术上已经通过化学气相沉积(CVD)法施加吸收光的有机聚合物来处理 旋涂法固有的无效性。例如，US 6,936,405公幵了皿CVD沉积抗反射化合物 到基质表面上，其中抗反射化合物是高应变的(例如具有至少约10kcal/mo1的 应变能)有机分子，其含有两个ilM^接基团相互键合的环状部分。CVD 括将抗反射化合物加热到将其气化，然后将该气化的化合物高温分解以形^！ 定的双自由基，其中该双自由基随后在沉积室中在基质表面上聚合。然而，光吸收有机聚合物，不考虑它们的沉积方法，具有显著的缺陷。例 如，虽然这些有机聚合物具有非常好的光吸收性，但是这些材料的薄膜通常是 机械性、化学性或热性能不稳定的，并且它们通常不完全粘附于典型的它们所 要形成的无机基质上，因此,在技术上需要舰CVD施力啲抗蹄聚合物薄膜， 其不需要经受前面所述的缺点。专利技术简述本专利技术,一种用于形成有机-无机复合膜的方法和组合物，其中OT在光 吸收、蚀刻选择性和结构整体性之间具有理想平衡。具体地，本专利技术提供一种 在基质中形成特征的方法，其包括步骤在基质上形成介电层；在介电层上形 成抗反針凃层；在抗反肿凃层上形成光亥帔图案；鹏图案化的光刻胶蚀刻介 电层；和除去抗反射涂层和光刻胶，其中该抗反射涂层是由式SivOwCxN為Fz 表示的薄膜，其中v+w+x+u+，100^,v为1-35原子％， w为140原子X， x为5-80原子％， 11为0-50原子％, y为10-50原子X且z为0-15原子％，其中 抗反lt凃层Jtm^且^tl化学气相沉积形成的，其中该组合物包含(1)由有机 硅烷、有机硅繊卩mS硅傲且成的组中选择的至少一种前体；和(2)烃，并 且其中i刻5S本上(substantially)不/A^反肿凃层中除去。在另一方面，本专利技术,一种在半导体设备制造期间形成的结构，该结构 包括形^基质上的可图案化的层；在该可图案化的层上形成的抗反射凃层， 其中该抗反針凃层由式SivOwQNuHyFz表示，其中v+w+x+u+y+2Fl00%， v为 10-35原子％， w为5-65原子％, x为5-80原子％, u为0-50原子％， y为10-50原子％且2为0-15原子％;和在抗^t凃层上形成的光亥帔图案，其中该抗反 射涂层是通过下述的物质化学气相沉积形成的(1)由有机硅烷、有机W^和氨基硅微且成的组中选择的至少一种前体；和(2)烃，并且其中该纟缝本上不从抗反肿凃层中除去。附图简述附图说明图1A-1D表示在用于帝隨根据本专利技术一个实施方式的半导体设备的一些步 骤后所得到的反射结构的横截面；图2是彰f根据本专利技术的抗Mlt凃层的一个实施方式的光吸TO的图； 图3表示根据本专利技术的抗反lt凃层的一系列FTIR光谱； 图4是,根据本专利技术的抗反lt凃层的光吸收度的图； 图5是表示根据本专利技术的抗Mlt凃层的光吸雌与rf功^(power)的关系图； 图6是根据本专利技术的抗反肿凃层在暴露到UV光前后的比较FTIR光谱。专利技术详述本专利技术描述了一种形成半导体设备的方法。在本专利技术的一个实施方式中， 方B含下述步骤。首先，在基质上形成介电层并且在介电层上形成抗^lt凃 层。然后，在抗反lt凃层上形成光亥贩图案并且通过图案化的光亥贩蚀亥ij介电 层。然后除去抗反射涂层和光刻胶。根据本专利技术的抗反射涂层是由式 SivOwCxNuHyFz标的薄膜，其中v+w+x+u+y+z=100%, v为10-35原子％, w 为5^65原子％, x为5-80原子％， u为0-50原子％， y为10-50原子％以及z 为0-15原子％。根据本专利技术的抗反lt凃层;！Mi^且合物化学气相沉积形成的， 其中该组合物包含(1)由有机睡烷、有机硅，和^S^^且成的组中选择的 至少一种前体；和(2)烃，并且其中该烃不織&l^凃层中除去。图1A-1D描述本专利技术方法的一个优选的实施方式。在该，方式中，第一 导电层101任慰也在基质100上形成。基质100可以是在制3^￡电路时产生 的樹可可以形成导电层的表面。基质100因此可包括例如，在硅晶片上形成的 活性的和钝态的设本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在基质中形成特征的方法，其包括以下步骤： 在基质上形成介电层； 在介电层上形成抗反射涂层； 在抗反射涂层上形成光刻胶图案； 通过图案化的光刻胶蚀刻介电层；和 除去抗反射涂层和光刻胶， 其中抗反射涂层为 由式Ｓｉ↓［ｖ］Ｏ↓［ｗ］Ｃ↓［ｘ］Ｎ↓［ｕ］Ｈ↓［ｙ］Ｆ↓［ｚ］表示的薄膜，其中ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｕ＋ｙ＋ｚ＝１００％，ｖ为１－３５原子％，ｗ为１－４０原子％，ｘ为５－８０原子％，ｕ为０－５０原子％，ｙ为１０－５０原子％以及ｚ为０－１５原子％， 其中抗反射涂层是通过组合物化学气相沉积形成的，其中组合物包含（１）从有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体；和（２）烃，并且 其中所述烃基本上不从抗反射涂层中除去。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RN弗尔蒂斯，ML奥尼尔，AD约翰逊，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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