一种处理光刻胶特征的方法，包括在制程腔室(302)中定位具有一组图案化光刻胶特征(114a)的衬底(112)，此图案化光刻胶特征在衬底的第一面上；在具有等离子体鞘(308b)的制程腔室中邻近于衬底的第一面产生等离子体(306)。此方法可以还包含以等离子体鞘修改器(312)修改介于等离子体(306)和等离子体鞘(308b)之间的边界的形状，使得部分边界的形状不平行于由面对等离子体的衬底(112)的前表面所定义的平面，其中来自等离子体的离子(310)于第一曝露时以广角度范围撞击到图案化光刻胶特征(114a)上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用离子植入修改衬底图案特征的方法及系统
本专利技术的实施例涉及一种组件的制造方法的领域。特别是，本专利技术涉及用于图案化衬底和用于植入衬底以制造组件的一种方法、系统和结构。
技术介绍
制造电子组件经常使用光学微影。光学微影为图案化衬底的制程，藉由线路可根据图案而形成于衬底上。参照图1a至图le，显示光学微影制程的简图。一般而言，于衬底 112上涂布光硬化聚合光刻胶114 (图1a)。之后,具有所需的孔隙图案(aperture pattern) 的光罩142配置于衬底114和光源(未显不)之间。来自光源的光10通过光罩142的孔隙照射到衬底112，且传输穿过光罩的孔隙(或者图案的影像)的光投影到光刻胶114。光刻胶部分114a曝露于光10且硬化，而其余的光刻胶部分114b保持未硬化(图1b)。因此， 光罩的孔隙的影像可以藉由硬化的光刻胶部分114a而形成。如图1c所示，剥离未硬化的光刻胶部分114b，而对应于光罩的孔隙图案的三维 (3D)光刻胶特征(feature)或地貌(relief) 114a可以保留在衬底112上。此后,对衬底进行蚀刻，且可形成对应于光罩的孔隙图案的负影像的沟道116 (图1d)。除去残留的光刻胶部分114b后，可形成图案化的衬底112(图1e)。假如金属层沉积在沟道上，具有所需的图案的线路可以形成在衬底112上。参照图2，显示一个用以投影光罩的孔隙图案的影像到衬底上的传统光学微影系统200。光学微影系统200包括光源222、光学积分器232和聚光透镜236。此外,光学微影系统200可以包括具有所需孔隙图案的光罩142和投影透镜252。如图所示，具有所需波长的光线从光源 222发射到光学积分器232和聚光透镜234，这些统称为照明器230。在照明器230中，光10可以被扩展、均一化、聚集或其它条件。接着，光10照射到具有所要的孔隙图案的光罩142上，此孔隙图案将被投影到衬底112上。透过光罩142的孔隙传输的光10 可以包含光罩的孔隙图案上的信息。然后，藉由投影透镜252补捉光10，投影透镜252投影光10或者投影光罩的孔隙图案的影像到沉积在衬底112上的光刻胶上。在投影的影像中， 投影透镜10可以将影像缩小四或五倍。为了产生具有较小特征尺寸(例如是沟道的宽度)的线路图案，几种修改已经实施于制程中。如于所述
中所周知，投影小的特征的清晰影像的能力，除了其它因素，可能取决于在制程中使用的光的波长。目前，使用波长为365纳米(nm)和248纳米和 193纳米的紫外光。特别是,提出以具有波长为193纳米的氟化気(argon fluoride, ArF) 准分子雷射(excimer laser)产生宽度为13. 5纳米的线路。虽然光学微影是一个具有高产能的高效率制程，但此制程也不是没有缺点。其中一个缺点可能包括线宽粗糙度(Line Width Roughness,LffR)或线边缘粗糙度(Line Edge Roughness, LER)。如于所述
中所周知，在从衬底剥离未硬化的光刻胶部分114b后形成的光刻胶特征的宽度上，线宽粗糙度会过度变异。如果变异发生在光刻胶地貌或特征的侧表面上，此变异称为线边缘粗糙度。由于在蚀刻时变异可能转移到沟道且最终转移至线路，归因于线宽粗糙度或线边缘粗糙度的粗糙度或变异可能是不利的。变异随着在光刻胶形貌或沟道的特征尺寸减少而变得更加显着。举例而言，于制造13. 5纳米的特征尺寸的基于193纳米的微影制程观察到4纳米或更大的变异。由于图案化的光刻胶特征的几何形状(包含线粗糙度效应，例如是线宽粗糙度和线边缘粗糙度)于底层图案化时会从光刻胶层转移到组件的底层永久层(underlyingpermanent layer),因此线宽粗糙度和线边缘粗糙度会限制形成尺寸约低于100纳米的组件能够接受的质量的能力。这样的变异可能会导致非均匀线路以及最终组件退化或失效。此外，根据设计标准，组件的性能可能会受到任一短、中、或长范围的粗糙度的影响。已试着用几种方法解决线宽粗糙度和线边缘粗糙度的影响。在一个实例中，利用具有移除光刻胶能力的干式化学蚀刻制程，但是一般而言会遭遇图案相依负荷效应 (pattern dependent loading effects),其中在密集图案化区域的移除不同于疏离特征 (isolated features)处的移除。此干式化学蚀刻制程可能也会把不必要的缺陷传至光刻胶图案中，其可能导致良率(yield)损失。此外，任何用以解决在光刻胶中的线宽粗糙度/ 线边缘粗糙度的影响的制程留下原先光刻胶属性(例如是光刻胶的高度、宽度和形貌和完整度)以紧密地维持待图案化的底层特征的关键尺寸(criticaldimension，⑶)控制是重要的。另一种方法用于解决线宽粗糙度/线边缘粗糙度的影响是利用深紫外线(deep ultraviolet, DUV)固化，藉由曝露粗糙的图案于紫外灯，其中透过辐射曝露的加热用以平滑粗糙的线。此方法具有在线段转角导致图案阻碍的不必要边界效应，其导致线变形，在此情况下如同使组件失效。为了解决光刻胶的紫外光微影制程的绕射 极限(其中在照明放射(illuminating radiation)的绕涉极限下，线或其它图案可以具有关键尺寸特征尺寸)，发展出双图案化微影(double patterning lithography,PDL)。已利用许多方法试图确保双图案化微影的成功，包括自我对准双图案化微影和化学冻结微影(chemical freeze lithography)。然而，各个这些制程可能都有关于成本和/或产率的优点和缺点。除关于光刻胶图案化的控制的上述挑战之外，在图案化衬底特征形成后，图案化衬底特征的尺寸与形状的控制仍然是一挑战。众所皆知，在定义衬底特征在蚀刻后的最终形态和尺寸中，控制用于形成组件(例如是多晶硅或金属栅极或硅鳍(silicon fins))的图案化衬底特征的蚀刻条件是关键的。此外，制程步骤(例如是离子植入)可能影响此衬底特征的形态和尺寸，特别是具有100纳米或更小的级数的尺寸的衬底特征。举例而言，用以提供具有硅鳍的组件的掺杂的衬底的离子布植可能会无意中导致鳍的蚀刻/溅镀。在一些个案中，娃鳍可能发展出明显的表面皱化(surface faceting),其可能改变待形成的鳍基组件的组件性质。鉴于以上，体会到有需要去改善影响组件特征图案化的制程(例如是光刻胶微影制程和组件掺杂制程)，特别是对于需要非常小特征尺寸的技术，例如次100纳米关键尺寸的组件。
技术实现思路
本专利技术的实施例是有关于一种用以改善图案化衬底的方法和系统，特别是藉由处理例如是图案化光刻胶特征或永久图案化衬底特征的地貌特征。在一实例中，处理光刻胶 特征的方法包括在制程腔室中定位具有一组图案化光刻胶特征的衬底，此图案化光刻胶特 征在衬底的第一侧面上，且在具有邻近于衬底的第一侧面的等离子体鞘的制程腔室中产生 等离子体。此方法可以还包含利用等离子体鞘修改器(modifier)修改介于等离子体和等 离子体鞘之间的边界的形状，使得部分边界的形状不平行于由面对等离子体的衬底的前表 面所定义的平面，其中来自于等离子体的离子于第一曝露时以广角度范围撞击到图案化光 刻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.11 US 13/046,1361.一种处理光刻胶特征的方法，包括 在制程腔室中产生等离子体，所述制程腔室具有等离子体鞘，所述等离子体鞘邻近于衬底的第一表面，所述衬底的所述第一表面面对所述等离子体鞘；以及 以等离子体鞘修改器修改所述等离子体和所述等离子体鞘之间定义的边界的形状，其中部分的所述边界的形状不平行于由所述衬底的所述第一表面定义的平面，其中来自所述等离子体的离子相对于所述平面以一个角度范围撞击所述衬底的表面。2.根据权利要求1所述的处理光刻胶特征的方法，其中所述修改的操作包括产生由一对构件定义的间距，所述构件包括绝缘体、半导体和金属其中之一；以及 其中所述间距附近的所述边界的形状相对于所述平面是凸状。3.根据权利要求1所述的处理光刻胶特征的方法，其中所述修改的操作包括产生在板材中的间距，所述板材包括绝缘体、导体和半导体其中之一；以及 其中所述间距附近的所述边界的形状相对于所述平面是凸状。4.根据权利要求2所述的处理光刻胶特征的方法，其中入射角度的所述范围以大约O度为中心介于大约正60度和负60度之间。5.根据权利要求1所述的处理光刻胶特征的方法，其中所述离子的能量和种类经配置以实质上降低在所述衬底上的图案化光刻胶特征的线宽粗糙度。6.根据权利要求1所述的处理光刻胶特征的方法，其中第一曝露足以产生低频率线宽粗糙度的实质上的降低。7.根据权利要求1所述的处理光刻胶特征的方法，其中来自所述等离子体的所述离子是惰性气体离子。8.一种图案化衬底的方法，包括 提供第一组图案化光刻胶特征在衬底上； 曝露所述第一组图案化光刻胶特征于自等离子体鞘修改器提取的离子的第一曝露，所述等离子体鞘修改器可操作地相对于所述衬底提供多重角度范围的离子入射到所述衬底上；以及 于所述衬底上实施微影图案化制程，以形成第二组图案化光刻胶特征。9.根据权利要求8所述的图案化衬底的方法，其中利用双图案化微影制程以形成所述第一组图案化光刻胶特征和所述第二组图案化光刻胶特征。10.根据权利要求8所述的图案化衬底的方法，其中操作所述第一曝露以硬化所述第一组图案化光刻胶特征，所述第一组图案化光刻胶特征于所述微影图案化制程时保留完整以形成所述第二组图案化光刻胶特征。11.根据权利要求8所述的图案化衬底的方法，其中所述等离子体鞘修改器包括第一绝缘...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢多维克·葛特，派崔克·M·马汀，提摩太·J·米勒，维克拉姆·辛，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：
国别省市：
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