本发明专利技术的实施例大体上关于集成电路的制造，并且尤其关于含硼非晶碳层在半导体基板上的沉积。在一实施例中，提供一种在处理腔室中处理基板的方法。此方法包含：在处理空间中提供基板；使含碳氢化合物气体混合物流动到处理空间内；通过从RF源施加功率来产生含碳氢化合物气体混合物的等离子体；使含硼气体混合物流动到处理空间内；及在等离子体的存在下，在基板上沉积含硼非晶碳膜，其中含硼非晶碳膜含有原子百分比为约30至约60的硼。
Development and integration of a super selective doping amorphous carbon stripping hard mask
Embodiments of the present invention generally relate to the manufacture of integrated circuits, and particularly to the deposition of boron doped amorphous carbon layers on a semiconductor substrate. In one embodiment, a method of processing a substrate in a processing chamber is provided. The method includes providing a substrate in a processing space; the hydrocarbon gas mixture flow into the processing space; by applying power from the RF source to generate plasma containing hydrocarbon gas mixture; the boron containing gas mixture to flow within the processing space; and in the presence of the plasma deposited on the substrate of boron containing non amorphous carbon film, wherein the boron containing amorphous carbon films containing atomic percentage is about 30 to about 60 of boron.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例大体上关于集成电路的制造，并且尤其关于含硼非晶碳层在半导体基板上的沉积。
技术介绍
集成电路已经发展成可在单个晶片上包括数百万个晶体管、电容器与电阻器的复杂器件。晶片设计的发展持续地需要更快速的电路以及更高的电路密度。对于具有更高电路密度的更快速电路的需求产生了对于用来制造此种集成电路的材料的相应需求。尤其，随着集成电路部件的尺寸缩小到次微米尺度，现在必须使用低电阻率导电材料以及低介电常数绝缘材料来从此种部件获得适当的电性能。对于更高集成电路密度的需求亦产生了对于用在集成电路部件的制造的制程顺序的需求。举例而言，在使用传统光刻技术的制程顺序中，能量敏感抗蚀剂层形成在多个材料层的堆叠上方，该多个材料层的堆叠设置在基板上。使能量敏感抗蚀剂层暴露于图案的图像，以形成光致抗蚀剂掩模。然后，使用蚀刻制程将掩模图案转移到堆叠的一或更多个材料层。用在蚀刻制程的化学蚀刻剂经选择成对堆叠的材料层比对能量敏感抗蚀剂掩模具有更大的蚀刻选择性。也就是说，化学蚀刻剂会以比蚀刻能量敏感抗蚀剂更快的速率来蚀刻材料堆叠的一或更多个层。堆叠的一或更多个材料层相对于抗蚀剂的蚀刻选择性防止在完成图案转移之前使能量敏感抗蚀剂被耗尽。因此，高选择性蚀刻剂能提升精确的图案转移。随着图案尺寸缩小，能量敏感抗蚀剂的厚度必须相应地缩小，以为了控制图案分辨率。由于会遭受化学蚀刻剂的攻击，此种薄抗蚀剂层在图案转移步骤期间不足以遮蔽住下方的材料层。常常在能量敏感抗蚀剂层与下方的材料层之间使用中间层(例如氧氮化硅、碳化硅或碳膜)，以因中间层对化学蚀刻剂具有更大的阻抗能力而促进图案转移，其中该中间层称为硬掩模。期望具有薄硬掩模，该薄硬掩模具有高蚀刻选择性且在蚀刻制程完成后容易移除。随着临界尺寸(CD)减小，目前的硬掩模材料缺乏相对于下方材料的期望蚀刻选择性且常常难以移除。所以，此
中需要一种改善的硬掩模层与用于沉积改善的硬掩模层的方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例大体上关于集成电路的制造，并且尤其关于含硼非晶碳层在半导体基板上的沉积。在一实施例中，提供一种在处理腔室中处理基板的方法。此方法包含:在处理空间中提供基板；使含碳氢化合物气体混合物流动到处理空间内；通过从RF源施加功率来产生含碳氢化合物气体混合物的等离子体；使含硼气体混合物流动到处理空间内；及在等离子体的存在下，在基板上沉积含硼非晶碳膜，其中含硼非晶碳膜含有原子百分比为约10至约60的硼。在另一实施例中，提供一种在处理腔室中处理基板的方法。此方法包含:在RF功率的存在下，使基板暴露于含碳氢化合物气体的流动，以在基板上沉积不含硼的非晶碳膜；关闭RF功率，同时使含碳氢化合物气体持续流动；及在RF功率的存在下，使基板暴露于含硼气体的流动与含碳氢化合物气体的流动，以在不含硼的非晶碳膜上沉积含硼非晶碳膜，其中含硼非晶碳膜含有原子百分比为约30至60的硼。在一实例中，不含硼的非晶碳膜可具有约50A至约1000A的厚度,而含硼非晶碳膜可具有约300A至约5000A的厚度。含硼非晶碳膜可含有原子百分比为约20至约50的碳以及原子百分比为约10至约25的氢。此方法可更包含:蚀刻含硼非晶碳膜，以形成图案化含硼非晶碳膜；及在基板中形成相应于图案化含硼非晶碳膜的特征定义。在另一实施例中，提供一种在处理腔室中处理基板的方法。此方法包含:在处理空间中提供基板；使含碳氢化合物气体混合物流动到处理空间内；通过从RF源施加功率来产生含碳氢化合物气体混合物的等离子体；在等离子体的存在下，在基板上沉积不含硼的非晶碳膜；使含硼气体混合物流动到处理空间内；及在等离子体的存在下，在不含硼的非晶碳膜上沉积含硼非晶碳膜，其中含硼非晶碳膜含有原子百分比为约10至约60的硼。在另一实施例中，提供一种在处理腔室中处理基板的方法。此方法包含:在处理腔室中提供基板；使含碳氢化合物气体混合物流动到处理腔室内；从含碳氢化合物气体混合物产生第一等离子体，以在基板上沉积不含硼的非晶碳膜，不含硼的非晶碳膜具有约300A至约5000A的厚度;通过关闭第一等离子体同时使含碳氢化合物气体混合物持续流动到处理腔室内来稳定化处理腔室内的处理条件；使含硼气体混合物流动到处理腔室内；及从含碳氢化合物气体混合物与含硼气体混合物产生第二等离子体，以在不含硼的非晶碳膜上沉积含硼非晶碳膜，含硼非晶碳膜具有约300A至约5000A的厚度。在一实例中，含硼非晶碳膜可含有原子百分比为约10至约60的硼。此方法可更包含:使用含有过氧化氢与硫酸的溶液来移除含硼非晶碳膜；及使用含氢等离子体、含氧等离子体或它们的组合来移除不含硼的非晶碳膜。在又一实施例中，提供一种含硼非晶碳膜。含硼非晶碳膜含有原子百分比为约10至约60的硼、原子百分比为约20至约50的碳与原子百分比为约10至约30的氢。在又一实施例中，提供一种半导体器件。此器件包含:不含硼的非晶碳膜，该不含硼的非晶碳膜沉积在基板上方，该不含硼的非晶碳膜具有约50A至约5000A的厚度；含硼非晶碳膜，该含硼非晶碳膜沉积在不含硼的非晶碳膜上，其中含硼非晶碳膜具有约300A至约5000Λ的厚度且含有原子百分比为约10至60的硼；抗反射涂覆膜，该抗反射涂覆膜沉积在含硼非晶碳膜上；及光致抗蚀剂膜，该光致抗蚀剂膜沉积在抗反射涂覆膜上。在另一实施例中，提供一种在处理腔室中处理基板的方法。此方法包含:在RF功率的存在下，使基板暴露于气体混合物的流动，以在基板上方沉积含硼非晶碳膜，该气体混合物包含含碳氢化合物气体与含硼气体；蚀刻含硼非晶碳膜，以形成图案化含硼非晶碳膜，其中含硼非晶碳膜含有原子百分比为约35至约60的硼且具有约300A至约5000A的厚度；及在基板中形成相应于图案化含硼非晶碳膜的特征定义。在一实例中，含硼非晶碳膜可含有原子百分比为约20至约50的碳与原子百分比为约10至约25的氢。附图说明因此，可详细理解本专利技术的上述特征结构的方式，即上文简要概述的本专利技术的更特定描述可参照实施例进行，其中一些实施例图示在附图中。但是应注意的是，附图仅图示本专利技术的典型实施例，因此附图不应被视为会对本专利技术范围构成限制，此是因为本专利技术可允许其他等效实施例。图1图示装置的示意图，该装置可用于实施在此所述的实施例；图2是制程流程图，该制程流程示用于根据在此所述的实施例沉积含硼非晶碳膜的方法的一实施例；图3图示根据在此所述的实施例的基板结构的示意剖视图，该基板结构具有作为硬掩模层的含硼非晶碳层；图4是制程流程图，该制程流程示用于根据在此所述的实施例沉积含硼非晶碳膜的方法的一实施例；图5图示根据在此所述的实施例的基板结构的示意剖视图，该基板结构在未掺杂非晶碳膜上方具有作为硬掩模层的含硼非晶碳层；图6是一图表,该图表图不已知的未掺杂非晶碳膜对根据在此所述的实施例所沉积的含硼非晶碳膜的毯覆蚀刻选择性；及图7是一图表，该图表图示已知的未掺杂非晶碳膜对根据在此所述的实施例所沉积的含硼非晶碳膜的毯覆蚀刻选择性。然而，应了解，附图仅图示本专利技术的示范性实施例，因此附图不应被视为会对本专利技术范围构成限制，此是因为本专利技术可允许其他等效实施例。具体实施例方式本专利技术的实施例大体上关于集成电路的制造，并且尤其关于含硼非晶碳层在半导体基板上的沉积，特别是关于含硼非晶碳层的沉积。在逻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·西蒙斯，S·拉蒂，K·D·李，D·帕德希，金秉宪，C·陈，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：
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