[发明专利]形成可灰化硬遮罩的方法及图案化方法

说明书

本发明公开了一种形成可灰化硬遮罩的方法及图案化方法。形成可灰化硬遮罩的方法包括(i)提供标的层；(ii)在标的层上沉积初始硬遮罩层；(iii)在400至700℃的植入温度下，将碳原子植入初始硬遮罩层中以形成可灰化硬遮罩，其中可灰化硬遮罩中的植入剂量浓度为10¹⁴至10¹⁶ion/cm²。上述方法可以有效地避免图案化标的层出现图案晃动现象。

技术领域

本发明是关于一种形成可灰化硬遮罩的方法及图案化方法。

背景技术

硬遮罩常用于半导体装置的制造过程中。半导体装置中的图案化特征的图案晃动现象(pattern wiggling phenomenon)是不利的，尤其是当半导体装置的特征尺寸缩小到100nm以下时。为了获得良好的线条图案，需要解决上述图案晃动现象的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种形成可灰化硬遮罩的方法，可以有效地避免图案化标的层出现图案晃动现象。

本发明提供一种形成可灰化硬遮罩的方法，包含(i)提供标的层；(ii)在标的层上沉积初始硬遮罩层；以及(iii)在400至700℃的植入温度下，将碳原子植入初始硬遮罩层以形成可灰化硬遮罩，其中可灰化硬遮罩中的植入剂量浓度为10¹⁴至10¹⁶ion/cm²。

在本发明的一实施方式中，在步骤(ii)之前，还包含刷洗(scrubbing)标的层。

在本发明的一实施方式中，在步骤(ii)之后及步骤(iii)之前，还包含在初始硬遮罩层上执行斜边蚀刻(bevel etching)。

在本发明的一实施方式中，执行步骤(iii)的植入剂量能量为10至50keV。

在本发明的一实施方式中，植入温度为500至600℃。

在本发明的一实施方式中，步骤(ii)包括暴露标的层于前驱物气体。

在本发明的一实施方式中，前驱物气体包含C₃H₆。

在本发明的一实施方式中，初始硬遮罩层包含碳基材料(carbon-basedmaterial)。

在本发明的一实施方式中，标的层包含氮化物或氧化物。

本发明亦提供一种图案化方法。图案化方法包含(i)在基板上形成标的层；(ii)在标的层上形成初始硬遮罩层；(iii)在400至700℃的植入温度下，将碳原子植入初始硬遮罩层以形成可灰化硬遮罩，其中可灰化硬遮罩中的植入剂量浓度为10¹⁴至10¹⁶ion/cm²；(iv)对可灰化硬遮罩进行图案化以形成图案化可灰化硬遮罩，图案化可灰化硬遮罩暴露出标的层的一部分；(v)蚀刻标的层的暴露部分，其中使用图案化可灰化硬遮罩作为遮罩；以及(vi)对图案化可灰化硬遮罩进行灰化。

在本发明的一实施方式中，在形成初始硬遮罩层之前，步骤(i)包含刷洗标的层。

在本发明的一实施方式中，在步骤(ii)之后及步骤(iii)之前，还包含在初始硬遮罩层上执行斜边蚀刻(bevel etching)。

在本发明的一实施方式中，执行步骤(iii)的植入剂量能量为10至50keV。

在本发明的一实施方式中，植入温度为500至600℃。

在本发明的一实施方式中，初始硬遮罩层包含碳基材料。

在本发明的一实施方式中，标的层包含氮化物或氧化物。