形成硬模的方法技术

本公开内容的实施例总体涉及形成硬模的方法。本文描述的实施例使得能够例如形成具有降低的膜应力的含碳硬模。在实施例中，提供了处理基板的方法。方法包括将基板定位在处理腔室的处理空间中，并在基板上沉积类金刚石碳(DLC)层。在沉积DLC层之后，通过执行等离子体处理来降低膜应力，其中等离子体处理包括施加约100W至约10,000W的射频(RF)偏压功率。约100W至约10,000W的射频(RF)偏压功率。约100W至约10,000W的射频(RF)偏压功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成硬模的方法
背景领域
[0001]本公开内容的实施例总体涉及形成硬模的方法，并且更具体地涉及减少硬模中膜应力的方法。

技术介绍

[0002]由于例如含碳硬模的机械性能、高蚀刻选择性和在氧等离子体中的易剥离性，含碳硬模通常被用于图案化和线宽修剪应用中的抗蚀刻掩模。典型地，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成含碳硬模。现有技术没有充分解决的一个问题是，当用来形成硬模层的材料包括内部应力时，所形成结构的形状完整性可能会降低。例如，当硬模材料包括内部应力(例如内部压缩应力或拉伸应力)时，由于材料的微观结构，硬模材料可能会变形。当在例如蚀刻操作期间使用硬模时，变形的硬模层会接着将变形的图案传送到下面的介电材料。这种现象有时被称为线翘曲或摆动。摆动不仅会使机械上薄弱的多孔电介质变形，而且还会降低器件性能。
[0003]需要新的和改进的方法来形成具有例如减少的膜应力的含碳硬模。

技术实现思路

[0004]本公开内容的实施例总体涉及形成硬模的方法。本文描述的实施例能够例如形成具有降低的膜应力的含碳硬模。
[0005]在实施例中，提供了处理基板的方法。方法包括将基板定位在处理腔室的处理空间中，并在基板上沉积类金刚石碳(DLC)层。在沉积DLC层之后，通过执行等离子体处理来降低DLC层的膜应力，其中等离子体处理包括施加约100W至约10,000W的射频(RF)偏压功率。
[0006]在另一实施例中，提供了处理基板的方法。方法包括将基板定位在处理腔室的处理空间中，并在基板上沉积DLC层。在沉积DLC层之后，通过执行等离子体处理来降低DLC层的膜应力，其中等离子体处理包括将非反应性气体流入处理空间。等离子体处理进一步包括通过施加约100W至约10,000W的RF偏压功率来从处理空间的非反应性气体生成等离子体以处理DLC层。
[0007]在另一实施例中，提供了处理基板的方法。方法包括将基板定位在处理腔室的处理空间中，并在基板上沉积DLC层。在沉积DLC层之后，通过执行等离子体处理来降低膜应力，其中等离子体处理包括将非反应性气体流入处理空间，非反应性气体包括N2、氩、氦或上述各项的组合。等离子体处理进一步包括通过施加约100W至约10,000W的RF偏压功率来从处理空间的非反应性气体生成等离子体以处理DLC层。
附图说明
[0008]为了能够详细理解本公开内容的上述特征的方式，可以通过参考实施例对上文简要概述的本公开内容进行更具体的描述，所述实施例中的一些实施例在附图中得到说明。
然而，需要注意的是，附图只说明了示例性实施例，因此不应视为对其范围的限制，而且可以接受其他等效实施例。
[0009]图1是根据本公开内容的至少一个实施例的示例处理腔室的示意性侧视横截面图。
[0010]图2A是根据本公开内容的至少一个实施例的示例基板支撑件的示意性剖面图。
[0011]图2B是根据本公开内容的至少一个实施例的图2A中所示的示例基板支撑件的一部分的放大剖面图。
[0012]图3是示出根据本公开内容的至少一个实施例的处理基板的示例方法的选定操作的流程图。
[0013]为了便于理解，在可能的情况下，使用了相同的附图标记来指定图中共同的相同元件。可以设想，一个实施例的元件和特征可以有益地并入其他实施例，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0014]本公开内容的实施例总体涉及形成硬模的方法。本文描述的新的和改进的方法能够形成具有降低的膜应力的含碳硬模(例如，类金刚石碳(DLC)硬模)。简而言之，并且在一些示例中，采用非反应性气体的沉积后等离子体处理被用来减少含碳硬模的膜应力(例如，压缩应力)。因此，本文所述的实施例减轻基板处理期间硬模的摆动问题。此外，本文所述的实施例能够通过例如调整等离子体处理的射频(RF)功率来操纵膜应力。通过本文所述的方法不仅可以减少硬模膜应力，而且硬模的折射率和均匀性保持不变。
[0015]图1是根据至少一个实施例的适合进行沉积工艺与沉积后等离子体处理的示例处理腔室100的示意性侧视横截面图。合适的腔室可以从位于加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司获得。应理解，下面描述的系统是示例性处理腔室，并且其他腔室(包括来自其他制造商的腔室)可以与本公开内容的实施例一起使用或经修改以完成本公开内容的实施例(例如，下面描述的方法300)。在一些实施例中，处理腔室100可以被配置为将先进的图案化膜沉积到基板上(诸如硬模膜，例如非晶碳硬模膜)和/或执行沉积后等离子体处理操作。
[0016]处理腔室100包括盖组件105、设置在腔室主体192上的间隔件110、基板支撑件115和可变压力系统120。盖组件105包括盖板125和热交换器130。在所示的实施例中，盖组件105还包括喷头135。然而，在其他实施例中，盖组件105包括凹形或圆顶形的气体导入板。盖组件105耦接至第一处理气体源140。第一处理气体源140包含前驱物气体，以用于在被支撑在基板支撑件115上的基板145上形成膜。作为示例，第一处理气体源140包括诸如含碳气体、含氢气体、非反应性气体(例如氦)等等的前驱物气体。在特定示例中，含碳气体包括乙炔(C2H2)。第一处理气体源140向设置在盖组件105中的气室190提供前驱物气体。盖组件包括一个或多个通道，以用于将前驱物气体从第一处理气体源140导入气室190。前驱物气体从气室流经喷头135进入处理空间160。在一些实施例中，第二处理气体源142经由穿过间隔件110设置的入口144与处理空间160流体耦合。作为示例，第二处理气体源142包括诸如含碳气体、含氢气体、非反应性气体(例如氦)等等的前驱物气体，例如C2H2。在一些实施例中，进入处理空间160的前驱物气体的总流动速率为约100sccm至约2slm。经由第二处理气体源142在处理空间160中的前驱物气体的流动调制通过喷头135的前驱物气体的流动，使得前
驱物气体均匀地分布在处理空间160中。在一个示例中，多个入口144可以在径向上围绕间隔件110分布。在这样的示例中，流向入口144中的每一个的气体可以被单独控制，以进一步促进处理空间160内的气体均匀性。
[0017]盖组件105还与可选的远程等离子体源150耦接。可选的远程等离子体源150与气体源155耦接，以将气体提供给形成在盖组件105和基板145之间的间隔件110内的处理空间160。在一个示例中，通过在轴向上穿过盖组件105形成的中央管道191提供气体。在另一示例中，通过引导前驱物气体的相同通道提供气体。
[0018]附加于或替代于可选的远程等离子体源150，盖组件105可与第一或上射频(RF)功率源165耦接。第一RF功率源165促进维护或生成等离子体，诸如由气体生成的等离子体。在一个示例中，可选的远程等离子体源150被省略，而气体经由第一RF功率源165被原位电离成等离子体。基板支撑件115耦合到第二或下RF功率源170。第一RF功率源165可以是高频RF功率源(例如，约13.56MHz至约120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】1.一种处理基板的方法，包括以下步骤：将基板定位在处理腔室的处理空间中；在所述基板上沉积类金刚石碳(DLC)层；以及在沉积所述DLC层之后，通过执行等离子体处理来降低所述DLC层的膜应力，所述等离子体处理包括施加约100W到约10,000W的射频(RF)偏压功率。2.如权利要求1所述的方法，其中所述执行等离子体处理的步骤包括：将非反应性气体流入所述处理空间；以及从所述处理空间中的所述非反应性气体生成等离子体以处理所述DLC层。3.如权利要求2所述的方法，其中对于300毫米尺寸的基板，所述非反应性气体流入所述处理空间的流动速率为约500sccm到约5,000sccm。4.如权利要求2所述的方法，其中所述非反应性气体包括N2、氩、氦、氖、氪、氙、氡或上述各项的组合。5.如权利要求4所述的方法，其中所述非反应性气体包括氩、氦或这两者。6.如权利要求1所述的方法，其中沉积所述DLC层与执行等离子体处理的步骤在相同的处理腔室中执行。7.如权利要求1所述的方法，其中所述执行等离子体处理的步骤包括：将所述基板维持在从约
–
40℃到约40℃的温度下；将所述处理空间维持在从约1毫托到约500毫托的压力下；或者上述各项的组合。8.如权利要求7所述的方法，其中所述温度为从约
–
10℃到约10℃，所述压力为从约5毫托到约100毫托，或上述各项的组合。9.如权利要求1所述的方法，其中所述RF偏压功率为约200W到约5,000W。10.如权利要求1所述的方法，其中如通过拉曼光谱测定的，在所述等离子体处理之后的所述DLC层的sp3含量为约60％或更高。11.如权利要求1所述的方法，其中如通过椭圆测量法测定的，所述DLC层的所述膜应力降低约10％到约50％。12.一种处理基板的方法，包括以下步骤：将基板定位在处理腔室的处理空间中；在所述基板上沉积类金刚石碳(DLC)层；以及在沉积所述DLC层之后，通过执行等离子体处理来降低所述DLC层的膜应力，所述等离子体处理包括：将非反应性气体流入所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：许瑞元，B，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：