一种改善高深宽比光刻胶形貌的结构和方法与流程

文档序号:12274749阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种改善高深宽比光刻胶形貌的结构,其特征在于,包括:由下到上顺序为半导体衬底,介质膜去胶停止层,多层复合膜层,硬掩模层,光刻胶层,其中,多层复合膜层是指不同刻蚀速率的光刻胶和膜层的组合,刻蚀速率慢的膜层和刻蚀速率快的光刻胶间隔重复叠加,刻蚀速率慢的膜层至少一层,并且在刻蚀速率快的光刻胶中间,根据多层复合膜层结构的不同膜质调整刻蚀参数,最终刻蚀停止在介质膜去胶停止层。

2.根据权利要求1所述的改善高深宽比光刻胶形貌的结构,其特征在于,所述的多层复合膜层的总厚度在5000-100000埃之间,所述的刻蚀速率慢的膜层厚度在50-1000埃之间。

3.根据权利要求2所述的改善高深宽比光刻胶形貌的结构,其特征在于,所述的刻蚀速率慢的膜层是指无定形碳、或氧化硅、或氮化硅,所述的无定形碳、或氧化硅、或氮化硅的厚度在50-1000埃之间。

4.根据权利要求1所述的改善高深宽比光刻胶形貌的结构,其特征在于,所述的硬掩模层为旋涂法涂覆的二氧化硅或者硅,或低温化学气相沉积的二氧化硅或者氮化硅,厚度在500-10000埃之间。

5.根据权利要求1所述的改善高深宽比光刻胶形貌的结构,其特征在于,所述的介质膜去胶停止层为氧化硅膜或者氮化硅膜,厚度为50-500埃之间。

6.一种利用如权利要求1~5所述的结构改善高深宽比光刻胶形貌的方法,其特征在于,包括:

步骤S01:提供一半导体硅衬底晶圆,在衬底上依次沉积介质膜去胶停止层、多层复合膜层、硬掩模层、光刻胶层,其中,多层复合膜层是指不同刻蚀速率的光刻胶和膜层的组合,刻蚀速率慢的膜层和刻蚀速率快的光刻胶间隔重复叠加,刻蚀速率慢的膜层至少一层,并且在刻蚀速率快的光刻胶中间;

步骤S02:进行光刻曝光和显影;

步骤S03:刻蚀硬掩模层;

步骤S04:刻蚀多层复合膜层,根据多层复合膜结构的不同膜质调整刻蚀参数,最终刻蚀停止在介质膜去胶停止层。

7.根据权利要求6所述的改善高深宽比光刻胶形貌的方法,其特征在于,步骤S04中,刻蚀多层复合膜层时,在不同膜质层的刻蚀切换步骤之间,增加形貌修复步骤。

8.根据权利要求7所述的改善高深宽比光刻胶形貌的方法,其特征在于,所述的形貌修复步骤是基于NF3的各向同性刻蚀条件,或基于C4F8或者C5F8的聚合物沉积条件,或基于O2或者SO2的聚合物去除条件。

9.根据权利要求6所述的改善高深宽比光刻胶形貌的方法,其特征在于,步骤S04中,刻蚀多层复合膜层时,在多层复合膜的不同膜质层转换时使用刻蚀终点系统判断刻蚀深度,在不同膜质的刻蚀使用不同刻蚀条件。

10.根据权利要求6所述的改善高深宽比光刻胶形貌的方法,其特征在于,步骤S03中,刻蚀硬掩模层选择CF系等离子刻蚀工艺,可以通过调整条件中的C/F比调节硬掩模层形貌来调节最终的关键尺寸;在步骤S02和步骤S03之间,增加光刻胶和硬掩模层高选择比刻蚀步骤来调整关键尺寸。

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