[发明专利]在半导体制造工艺中用于形成硅或硅化合物图案的新方法

说明书

本发明的目的在于提供一种在半导体制造工艺中用于实现纵横比大的微细硅图案的工艺，涉及一种为了形成微细硅图案，且为了清除残留在图案下部的有机碳膜不纯物质及由烟气产生的不纯物质而进行清洗工程，以形成所希望的图案而不发生图案被升起的新的清洗方法，具有提供细微图案形成方法的效果。

技术领域

本发明涉及一种用于在半导体制造工艺中形成硅或硅化合物图案的新方法，其包括在利用有机碳膜形成微细图案的工艺中利用清洗液以便清除进行聚合物干蚀刻时残留在底部的异物来防止图案被抬起(Lifting)的清洗方法。

背景技术

最近，伴随着半导体设备的小型化及集成化，要求实现微细图案。作为形成这种微细图案的方法有效率的是通过曝光装备的开发或额外工艺的导入的光刻胶图案的微细化。

在制造半导体的工艺中，过去利用365nm波长的i-线(i-line)光源在半导体基板形成图案，但为了形成更加微细的图案，需要更小波段的光源。

实际上，以KrF(248nm)为开端，开发了利用ArF(198nm)、EUV(extreme ultraviolet-极紫外，13.5nm)光源的光刻(lithography)和ArF光刻的重叠曝光(双重图案化光刻)技术，现在已经成为商用化或正在商用化当中，并利用这些技术可以实现更微细的波长。

若为了实现大纵横比(aspect ratio)的微细化图案而使现有厚度般地厚(500nm)的光刻胶，会导致光刻胶的图案纵横比变高而发生图案崩塌，因此在实现纵横比较大的图案上存在障碍。与图案崩塌相关，若降低光刻胶的厚度，则在后续干蚀刻(Dry etch)工艺中无法充分执行作为对于基板(substrate)的掩模(mask)的作用，从而因这些理由无法制作与为了实现图案所需的深度程度深的图案。

为了解决这种问题，正在进行使用非晶碳膜层(ACL：amorphous carbon layer)、自旋碳(SOC：spin on carbon)或自旋硬掩模(SOH：spin on hardmask)等被称为硬掩模(Hardmask)的有机碳膜材料的工艺。

采用在形成用于将要进行蚀刻的膜之后，通过利用等离子的选择性干蚀刻来形成图案的方法。

简略地查看工艺顺序，则在氧化硅基板层上涂布作为有机碳膜的SOC层，用化学气相沉积法来沉积作为无机膜的SiON层，在其上面涂布光刻胶并进行曝光而进行图案化。利用已图案化的光刻胶用卤素等离子体蚀刻SiON层后，以氧等离子体蚀刻有机碳膜层，然后利用卤素等离子体来蚀刻作为基板层的氧化(Oxide)层。用卤素等离子体蚀刻“氧化层(A膜)”之后，在该图案上用化学气相沉积法沉积“多晶材料层(Poly层)”或“其他化合物层(B膜)”，然后利用卤素等离子体蚀刻最终基板层。

在为了实现微细化图案而导入硬掩模的工艺中，随着图案趋向微细化，图案的纵横比变得越高，因此可通过干蚀刻工艺实现的图案上正在发生问题。根据在干蚀刻工艺中发生的有机碳膜聚合物的残留物及由烟气产生的异物在进行后续膜工艺时有发生被升起等问题。

本发明的发明人为了解决现有的工艺中发生的问题而对新工艺开发进行了研究，且作为研究结果，开发出了通过在干蚀刻(Dry etch)后追加湿式清洗工艺而能够形成更微细的图案的技术。

发明内容

要解决的技术问题

本发明涉及一种用于在半导体制造工艺中形成硬掩模图案的新方法，其包括在利用有机碳膜形成微细图案的工艺中用于清除进行聚合物干蚀刻时残留在底部的异物来防止图案被升起的新的清洗方法。

解决问题的手段

本发明涉及一种使用清洗工艺形成图案的方法，所述方法为了形成所希望的图案，而为了解决因在硅或硅化合物蚀刻工艺后残留的在图案下部残存的不纯物质发生的升起问题，利用清洗液。