專利名稱：對用于光刻掩模應(yīng)用的富含硼的膜的設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例大致關(guān)于在基板(如半導(dǎo)體基板)上形成膜的方法。更具體地，本發(fā)明的實施例涉及用來在基板上形成富含硼的膜的方法。
背景技術(shù)：
自從數(shù)十年前首次引進了集成電路器件，這種集成電路幾何形狀的尺寸已經(jīng)顯著地減小。從那時候起，集成電路一般遵循著兩年/尺寸減半的規(guī)則(通常稱為摩爾定律)，這意謂著，芯片上的器件數(shù)量每兩年會翻倍。當(dāng)今的制造設(shè)施常規(guī)地生產(chǎn)具有0. 13 μ m甚至是0. I μ m的特征尺寸的器件，而將來的設(shè)施很快將生產(chǎn)具有甚至更小的特征尺寸的器件。針對各種目的在半導(dǎo)體加工中使用非晶硼膜。非晶硼具有良好的機械特性、優(yōu)越的階梯覆蓋率(step coverage)、良好的濕式蝕刻耐受性以及對低介電膜而言的高干式蝕刻選擇性。就諸如對低_k介電蝕刻的光刻硬式掩模，以及自我校準(zhǔn)雙重圖案化工藝(self-aligned double-patterning process)等應(yīng)用而言,所有這些特征都是有利的。然而，非晶硼的問題在于，它傾向具有高膜應(yīng)力，這造成線路彎曲并損壞集成電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例大體上提供通過化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝在基板上沉積富含硼的膜的方法。已發(fā)現(xiàn)富含硼的膜具有許多有利的特征，如良好的機械特性、優(yōu)越的階梯覆蓋率、良好的濕式蝕刻耐受性及其它與非晶硼類似的特性。可通過沉積工藝調(diào)和并控制富含硼的膜的許多物理特征。在一個實施例中，硼膜通過CVD處理沉積在基板上。將含硼前驅(qū)物引入CVD處理腔室。將基板及前驅(qū)物加熱至300° C之上的溫度。含硼前驅(qū)物在300° C之上發(fā)生熱反應(yīng)。熱反應(yīng)造成富含硼的膜沉積在基板上?？梢耘鸺疤砑游锏牟煌俜直葋砀淖兯练e的富含硼的層的成分。在其它實施例中，可將氫加入硼材料。為了加入氫，含硼前驅(qū)物可包括氫。合適的含硼前驅(qū)物的實例為b2h6。富含硼的膜也可包括氫、氧、碳、氮及磷。通過改變化學(xué)組分的濃度，可控制所沉積的富含硼的層的物理特性。為了控制硼層的最終成分，控制沉積條件。沉積條件包括前驅(qū)物流動速率、溫度、等離子體功率及其它處理腔室參數(shù)。反應(yīng)性前驅(qū)物也將控制硼成分，并可與稀釋劑(如n2、H2、Ar、He或這些氣體的任何組合)結(jié)合。通過控制不同膜組分的相對濃度，可針對特定應(yīng)用來最優(yōu)化硼膜的物理特征。舉例而言，在一個實施例中，在半導(dǎo)體加工期間，經(jīng)沉積的硼膜可被圖案化且可被使用作為硬式掩模。在硬式掩模的實施例中，硼含量大于60%，且諸如氫等其它添加物的含量可小于5%。在較佳的實施例中，使用以下CVD沉積工藝條件。含硼前驅(qū)物可為B2H6,且流CVD腔室的流動速率可介于IOsccm與IOslm之間。工藝氣體稀釋劑可為N 2&Ar，且各自的流動速率介于200sccm與20slm之間。CVD腔室內(nèi)的壓力介于IOmT與760T之間，且基座溫度介于25° C與550° C之間。富含硼的膜具有非常良好的階梯覆蓋率，且可沉積在具有非平面表面的基板上。在沉積之后，可以某圖案蝕刻富含硼的層。將光致抗蝕劑膜沉積在富含硼的膜上，并用光刻工藝圖案化。接著使用干式蝕刻處理來將期望的圖案蝕刻到富含硼的層中。在蝕刻富含硼的層之后，用灰化工藝移除光致抗蝕劑層，并可用濕式清潔工藝清潔經(jīng)圖案化的富含硼的層?？墒褂媒?jīng)蝕刻的富含硼的層作為供下層基板的蝕刻所用的圖案化硬式掩模。舉例而言，用于蝕刻的下層材料層可包括介電材料(氧化硅、氮化硅、低-k材料)、金屬(銅、鋁、鎢)以及多晶娃。 在某些實施例中，富含硼的膜可包含多重相異的硼層。可以本文所述的方式來沉積各層。各層可具有相同的化學(xué)成分及硼濃度。或者，各富含硼的層可具有相異的化學(xué)成分?；瘜W(xué)成分與相比于不同蝕刻材料的選擇性有關(guān)。因此，若待蝕刻的下層基板為不同材料的層堆疊，富含硼的材料可具有多個相應(yīng)層，各相應(yīng)層就各下層而言具最佳選擇性。舉例而言，若基板為包括由氮化硅覆蓋的多晶硅(且二者皆需要進行蝕刻)的層堆疊，則富含硼的硬式掩?？砂ㄉ蠈右约跋聦樱渲猩蠈酉鄬τ诘杈吒叨冗x擇性，且下層對多晶硅具高度選擇性。當(dāng)進行蝕刻處理時，對于暴露的氮化硅使用第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)，并對于多晶硅使用第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)。對于氮化硅為高度選擇性的上方富含硼的層將被暴露至第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)。第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)將蝕刻氮化硅，也將蝕刻硼膜的上層。當(dāng)?shù)谝晃g刻完成并暴露多晶硅層時，使用第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)。在第二蝕刻期間，可將對多晶硅為高度選擇性的下方富含硼的層暴露至第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)。在完成蝕刻處理后，可移除硼層并清潔基板。在其它實施例中，可在器件中使用剩余的硼材料而不將所述硼材料從基板移除。一般而言，具有較高硼含量的富含硼的膜將傾向于對蝕刻更具耐受性，且非晶硼具有最高的蝕刻耐受性。在其它實施例中，可在CMP工藝中移除硼層。舉例而言，富含硼的層可覆蓋介電層。可使用光刻工藝來圖案化硼層，接著可使用經(jīng)圖案化的硼層作為供蝕刻介電層所用的硬式掩模。在蝕刻(多個)下層介電層之后，可將諸如銅等導(dǎo)電材料沉積在所蝕刻的溝槽中。在金屬沉積后，可用CMP工藝平坦化硼層及金屬層，使得所沉積的材料與介電層齊平?？蛇M行額外處理來完成所述器件，包括紫外線(UV)固化或等離子體處理，以減輕富含硼的膜中的應(yīng)力。


圖I為用以形成富含硼的層的工藝的流程圖；圖2為示出對于不同富含硼的層的蝕刻速率的圖表，所述富含硼的層包括各不相同的硼百分比；
圖3為示出對于不同富含硼的層的蝕刻選擇性的圖表，所述富含硼的層包括各不相同的硼百分比；圖4為示出對于不同富含硼的層在工藝步驟之后的膜厚度變化的圖表，所述富含硼的層包括各不相同的硼百分比；圖5為示出在灰化及濕式清潔后、富含硼的層的折射率的變化的圖表；圖6為FTIR圖表，所述圖表顯示富含硼的層的材料成分；圖7 — 11示出對于多重富含硼的層的蝕刻工藝；圖12為示出包括各不相同硼百分比的不同層之間的CMP材料移除率的差異的圖表；以及
圖13 — 17示出用作CMP終止層的富含硼的層。
具體實施例方式本發(fā)明針對供半導(dǎo)體器件所用的基板上的富含硼的層的沉積?？墒褂酶缓鸬膶幼鳛橛彩窖谀?，所述硬式掩?？稍趫D案化之后犧牲或留在結(jié)構(gòu)中。舉例而言，富含硼的膜可作為硬式掩模，以供蝕刻氧化物、氮化物、硅、多晶硅或金屬層所用。除了硼之外，富含硼的膜也可包括氫、氧、碳、氮及磷。在測試樣本中，氫及其它添加物濃度從低于1%改變至10%。通過改變添加物的濃度，可控制富含硼的層的物理特性。舉例而言，富含硼的層的硬度(HD)傾向于隨著硼的百分比而增加。楊氏模量(MOD)范圍也傾向于隨著硼的百分比而增加。富含硼的膜具有高階梯覆蓋率及低圖案負(fù)載效應(yīng)(patternloading effect)。如本文所定義，相比于具有低階梯覆蓋率的膜而言，具有高階梯覆蓋率的膜在特征結(jié)構(gòu)的不同表面(即，側(cè)壁、頂部及底部)之間具有較低百分比的膜厚度差異。圖案負(fù)載效應(yīng)(PLE)定義為具有少量特征結(jié)構(gòu)(分離的區(qū)域)的基板區(qū)域中的特征結(jié)構(gòu)部分(如，底部、頂部或側(cè)壁)上的膜厚度，與具有高密度特征結(jié)構(gòu)(密集的區(qū)域)的基板區(qū)域中的對應(yīng)特征結(jié)構(gòu)部分上的膜厚度之間的膜厚度差異的百分比，且因此，較低的圖案負(fù)載效應(yīng)百分比反映出基板各處的較高膜厚度均勻性。富含硼的層的階梯覆蓋率大于90%，且?guī)缀跛械呐鸬獙拥膱D案負(fù)載效應(yīng)(PLE)皆小于5%。這些特征非常良好，并與非晶硼相同。在化學(xué)氣相沉積(CVD)處理腔室中，使用特定的工藝將富含硼的層沉積至基板上。圖I為示出用來沉積富含硼的層的基本工藝步驟的流程圖。將含硼前驅(qū)物引入CVD處理腔室102。通過加熱腔室、控制含硼前驅(qū)物的流動速率并控制其它處理腔室參數(shù)，來控制CVD處理腔室的操作條件104。含硼前驅(qū)物及諸如氫、氧、碳、氮及磷等任何添加物發(fā)生熱反應(yīng)。熱反應(yīng)造成富含硼的膜沉積在基板上106。富含硼的膜可在CVD腔室中沒有等離子體的情況下，在腔室中沉積至基板上。當(dāng)在腔室中無等離子體存在的情況下沉積富含硼的膜時，在沉積期間，可將腔室中的基板支撐件的溫度設(shè)定在介于約25° C與約650° C之間，且腔室中的壓力可介于約IOmTorr與約760Torr之間。富含硼的膜沉積在其上的基底基板可為硅、含硅材料、玻璃或任何其它合適的基板材料?；蹇删哂幸粋€或多個材料層沉積在其上，及/或具有若干特征結(jié)構(gòu)形成在其中。富含硼的層可沉積在這些層上。為了沉積富含硼的層，將含硼前驅(qū)物引入腔室。含硼前驅(qū)物可為B2H6，且流動速率可為IOsccm至lOslm。除了前驅(qū)物氣體之外，也可將諸如氫、氧、碳、氮及磷等添加物引入腔室。也可將稀釋氣體引入處理腔室。舉例而言，稀釋氣體可為隊，可以200SCCm至20slm的流動速率將N2導(dǎo)入。額外的稀釋氣體可為具有200SCCm至20slm的流動速率的Ar。在富含硼的沉積工藝期間，腔室壓力可為IOmT至760T。富含硼的材料的沉積速率可在約400至45 O A/分鐘的范圍內(nèi)。在其它實施例中，在等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)腔室中，在等離子體存在的情況下沉積富含硼的膜，在沉積期間，可將腔室中基板支撐件的溫度設(shè)定在介于約100° C與約1,000° C之間，且腔室中的壓力可介于約IOmTorr與約760Torr之間?？赏ㄟ^將RF功率傳送至腔室的噴頭電極及/或基板支撐件電極來提供等離子體。可提供功率水平介于約2W與約5，OOOff之間、處在介于約IOOkHz至約IMHz (例如，約300kHz至約400kHz)的單一低頻率下的RF功率，或可提供功率水平介于約2W與約5000W之間、處在約IMHz至約60MHz的單一高頻率下的RF功率?；蛘撸商峁┨幵诨旌项l率下的RF功率，所述混合頻率包括在介于約2W與約5000W之間的功率水平處的介于約IOOkHz至約IMHz的第一頻率以及在介于約2W與約5000W之間的功率水平處的約IMHz至約60MHz的第二頻率?！?br> 引入含硼前驅(qū)物的腔室可為任何CVD腔室或PECVD腔室?？墒褂玫那皇业膶嵗≒ R O DI; C E R SE以及p RODLiCER % GT PECVD腔室，二者皆可從加州圣大克勞拉市的AppliedMaterials, Inc.(應(yīng)用材料公司)獲得。通過在所述的范圍內(nèi)變化流動速率及其它處理條件，可控制富含硼的層中的硼濃度。除了膜成分之外，可通過在引入含硼前驅(qū)物期間將其它前驅(qū)物引入腔室，來制定富含硼的膜的其它特性，如折射率(RI)及階梯覆蓋率。舉例而言，可結(jié)合硼前驅(qū)物，將諸如NH3及SiH4等添加物引入CVD處理腔室。以B2H6、NH3及SiH4沉積的富含硼的膜具有最佳的階梯覆蓋率?？墒褂枚喾N其它添加物來改變沉積的富含硼的層的性能。在一實施例中，在半導(dǎo)體制造期間，可使用富含硼的層作為硬式掩模材料。不同百分比的硼可造成不同的物理特性。舉例而言，參考圖2，示出的柱狀圖顯示了不同富含硼的層的蝕刻速率。此圖表可拆分成三組含硼材料，所述三組含硼材料分別以不同的氟工藝進行蝕刻。第一蝕刻為低溫氧化物(LTO)等離子體蝕刻，所述低溫氧化物等離子體蝕刻使用CHF3及C2F6等工藝氣體。第二蝕刻為超低K(ULK)主蝕刻(ME)，所述超低K主蝕刻典型地使用氟化碳(CxFx)，如CHF3: CF4等蝕刻化學(xué)物質(zhì)。第三蝕刻為阻擋層低_k (BLOK)，所述阻擋層低_k典型地以諸如CF4等氟化碳(CxFx)進行蝕刻。前述三個組中的含硼材料具有不同的硼濃度，包括54%、60%、64%及66%?；诒容^的目的，也繪制非晶硼的特征。各柱的高度代表不同含硼材料的蝕刻速率。在各組中，按硼含量由左(最低硼含量)至右增加的順序排列柱。隨著硼含量增加，蝕刻速率傾向降低。蝕刻I及蝕刻2的蝕刻速率非常類似。對于具有54%至64%的硼的硼層，蝕刻速率介于約480至520 A/分鐘之間。當(dāng)硼含量增加至66%，蝕刻速率下落至約39O A/分鐘。相反地，相同蝕刻條件中的非晶硼的蝕刻速率約為I 60 A/分鐘。對于第三蝕刻，具有54%至6^/o的硼的硼層的蝕刻速率約從400至420 A/分鐘，具有66%的硼的硼層的蝕刻速率為30U4/分鐘，且非晶硼的蝕刻速率為100 A/分鐘。參考圖3，示出的柱狀圖繪示了富含側(cè)的層對于三種基于氟的蝕刻工藝的選擇性。此圖表以介于O與I之間的數(shù)字說明硼的選擇性，所述數(shù)字指示富含硼的層與基板的未經(jīng)覆蓋區(qū)域的相對蝕刻速率。所述選擇性傾向于降低，這表示下層的蝕刻速率比富含硼的層高。在前兩種蝕刻中，具有54%至64%的硼含量的富含硼的層的選擇性介于O. 54至O. 56之間。具有66%的硼的富含硼的層的選擇性約為O. 41，且非晶硼的選擇性約為O. 17。對于第三氟蝕刻，具有54%至64%的硼含量的富含硼的層的選擇性介于O. 58至O. 62之間，且非晶硼的選擇性為O. 17。參考圖4，也測量了灰化及濕式清潔后的富含硼的層的厚度損失。在灰化及濕式清潔之前及之后測量厚度，以確定厚度損失。富含硼的層因灰化損失9 A至I 8 A的厚度，且在灰化及濕式清潔兩者進行之后損失3 3 A至40 A的厚度。比較而言，97%的硼層因灰化損失I 7 A的厚度，且因灰化及濕式清潔損失34 A的厚度。因此，這些富含硼的材料的材料移除特征類似于非晶硼?？梢灾T如HF = H2O2、熱H3PO4及H2SO4 = H2O2等溶液進行濕式清潔。參考表2，列出了對于這些濕式清潔溶液的富含硼的材料的蝕刻速率。隨著硼含量的增加，蝕刻速率范圍縮小。60%+硼的富含硼的蝕刻速率非常類似于非晶硼。
54%60% 64.5% 66% 的
特性非晶刪__的硼的硼的硼硼__
濕式蝕刻速率(A/分)
DHF: H2O22.0<1.0 <1.0 <1.01.0
熱 H3PO44.0<1.0 <1.0 <1.00.7
SPM(H2SO4IH2O2)15<1.01.0<1.00.6表I在灰化及濕式清潔之后，除了富含硼的層的厚度改變之外，這些工藝也可改變富含硼的層的折射率。圖5為柱狀圖，所述柱狀圖示出了灰化及濕式清潔后的折射率(RI)的改變。處理后的折射率保持相當(dāng)程度的恒定，在灰化后的改變介于-O. 004與-O. 0045之間，且在灰化及濕式清潔后的改變介于-O. 001與-O. 004之間。在灰化后，非晶硼的折射率改變約O. 002，且在灰化及濕式清潔后，非晶硼的折射率改變約O. 0015。富含硼與非晶硼之間的差異非常小且不明顯。圖6為傅立葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜(FTIR)圖，所述FTIR圖顯示灰化及濕式清潔對沉積的富含硼的層的材料成分的影響。在此實例中，沉積的富含硼的層含有54%的硼。圖中示出三個峰部。左邊的峰部指示來自硼的氧化的B-OH的存在。在富含硼的層沉積時在所述富含硼的層上沒有此信號，而僅在灰化后檢測到此信號。在濕式清潔后，此信號被再次去除，這表示在濕式清潔后已去除氧化。中間的峰部指示B-H的存在，且右邊的峰部指示B-N的存在。不同的富含硼的成分可針對不同的材料提供最佳的選擇性。在一實施例中，可能對使用多層硼膜的不同材料層堆疊進行蝕刻。在使用第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)的情況下，對于上方的下層材料而言，富含硼的材料的上層可具有最佳的選擇性，且在使用第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)的情況下，對于下方的下層材料而言，下方的富含硼的層可具有最佳的選擇性。圖7 — 11繪示了多層蝕刻。參考圖7，繪示了蝕刻前的層堆疊。層堆疊包括基板501、下方材料層503、上方材料層505、下方富含硼的層513以及上方富含硼的層515。光致抗蝕劑層507可沉積在上方富含硼的層515上，并以光刻工藝進行圖案化。參考圖8，上方富含硼的層515及下方富含硼的層513被蝕刻。這之后，如圖9所示，移除經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑507。參考圖10，以第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)蝕刻上方材料層505，且第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)也蝕刻上方富含硼的層515。參考圖11，以第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)蝕刻下方材料層503，且第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)也蝕刻殘留的上方富含硼的層515及大部分的下方富含硼的層513。在其它實施例中，可以蝕刻各自具有不同材料成分的多重富含硼的層的類似方式，來蝕刻具有額外層堆疊的基板。在完成蝕刻處理后，可在圖案化之后犧牲并從結(jié)構(gòu)移除富含硼的層，或?qū)⒏缓鸬膶恿粼诮Y(jié)構(gòu)中。舉例而言，可將作為蝕刻氧化物、氮化物、硅、多晶硅或金屬層的硬式掩模的富含硼的膜留在結(jié)構(gòu)中。也可為后端應(yīng)用來使用富含硼的膜，如銅阻擋層，或銅及銅阻擋層之間的粘附層，例如，通過在它們之間形成CuBN、CuPBN或CuBCSiN層。富含硼的銅阻擋層或粘附層可具有介于I. I與6. 5之間的介電常數(shù)。可將富含硼的銅阻擋層用在常規(guī)的金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)(damascene structure)或包括空氣間隙(air gap)的結(jié)構(gòu)中,所述空氣間隙通過沉積并接著移除犧牲材料來形成。 在一實施例中，可通過化學(xué)機械拋光(CMP)工藝移除富含硼的層。在CMP處理期間，將基板固持在旋轉(zhuǎn)頭中并按壓所述基板抵靠移動中的飽含研磨漿料的CMP襯墊?；宓囊苿蛹盎宓挚垦心{料所產(chǎn)生的壓力可從基板移除材料。基板上暴露至漿料的不同材料將具有不同的蝕刻速率。圖12為繪示CMP處理期間富含硼的材料的材料移除率的圖表。在此實例中，具有94/的硼的富含硼的CMP蝕刻速率為3 I O A /分鐘，60%的硼為280 A /分鐘，64%的硼為250 A/分鐘，66%的硼為200 A/分鐘。材料移除的速率隨著富含硼的層中的硼的百分比增加而下降。除了富含硼的材料以外，此圖表也繪示了 TiN具有600 A/分鐘的蝕刻速率，這樣的CMP材料移除速率比任何進行測試的富含硼的層都高了許多。參考圖13-17，示出了具有富含硼的層的CMP處理步驟。參考圖13，基板601具有介電層603、富含硼的層605以及經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑層607。參考圖14，蝕刻富含硼的層605。參考圖15，移除光致抗蝕劑層607，并蝕刻介電層603。參考圖16，將諸如銅等導(dǎo)電材料609沉積在富含硼的層605上，填充介電層的經(jīng)蝕刻部分。參考圖17，以CMP工藝平坦化富含硼的層605及導(dǎo)電材料609，直到移除富含硼的層且導(dǎo)電材料609與介電層603齊平為止。在某些實施例中，可在富含硼的層上進行額外處理。在某些例子中，沉積的富含硼的膜可具有高應(yīng)力水平(stress level)。應(yīng)力水平可與膜的硼含量成正比，其中較高的硼含量產(chǎn)生較高的應(yīng)力水平。減輕應(yīng)力的可能方法為控制沉積的溫度。在300° C下，富含硼的膜的應(yīng)力可為非常高的拉伸應(yīng)力，并隨著溫度增加而減小。在高于約480° C的沉積溫度下，應(yīng)力成為壓縮應(yīng)力。通過在接近此過渡點沉積富含硼的層，可使應(yīng)力最小化。在其它實施例中，可進行后沉積工藝來減小應(yīng)力。舉例而言，在已沉積特定厚度的膜以后，可將紫外線(UV)固化或用氬、氦或氙的等離子體處理施加至整個富含硼的膜。舉例而言，可在已沉積5至50埃的富含硼的膜厚度之后應(yīng)用這些處理。UV固化傾向于使富含硼的膜的應(yīng)力更為拉伸，因此若在高于480° C的溫度下沉積具有壓縮應(yīng)力的膜，則UV固化將使膜的壓縮應(yīng)力較小。人們將可理解，以上及貫穿全文的描述中的諸多特定細(xì)節(jié)是為了提供對本發(fā)明的徹底了解而闡述的。然而，對本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言為顯而易見的是，可不需要這些特定細(xì)節(jié)而能實施本發(fā)明。在其它情況中，將已知的結(jié)構(gòu)及器件顯示為方塊圖形式以便于解說。較佳實施例的描述并不旨在限制后附的權(quán)利 要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種處理基板的方法，包含下列步驟 a)將所述基板置入處理腔室內(nèi)； b)將含硼前驅(qū)物引入所述腔室； c )加熱所述基板及所述含硼前驅(qū)物至高于300° C； d)熱反應(yīng)所述含硼前驅(qū)物；以及 e)在所述基板上沉積富含硼的膜作為均質(zhì)材料，所述富含硼的膜具有至少60%的硼。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 重復(fù)步驟(b)至(e)，直到形成所述富含硼的膜的預(yù)定厚度為止。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述富含硼的膜的多個層中的每個層具有不同的材料成分。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 f)在所述富含硼的膜上形成經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑層；以及 g)以一圖案蝕刻所述富含硼的膜，所述圖案對應(yīng)所述經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑層。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 h)將所述圖案蝕刻至所述基板內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 i)在所述富含硼的膜的經(jīng)蝕刻部分內(nèi)沉積材料。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 j)用化學(xué)機械拋光工藝平坦化所述材料，直到所述材料與所述基板齊平且所述富含硼的膜被移除為止。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 k)減輕所述經(jīng)沉積的富含硼的膜的應(yīng)力。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述含硼前驅(qū)物包括氫。
10.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述含硼前驅(qū)物為B2H6。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述富含硼的膜含有介于約1%至40%之間的下列一個或多個氫、氧、碳或氮。
12.一種處理基板的方法，包含下列步驟 a)將所述基板置入處理腔室內(nèi)； b)在所述基板上形成第一層，并在所述第一層上形成第二層； c)將含硼前驅(qū)物引入所述腔室； d)加熱所述基板及所述含硼前驅(qū)物至高于300°C； e)熱反應(yīng)所述含硼前驅(qū)物； f)在所述第二層上沉積第一富含硼的膜； g)重復(fù)所述引入、所述加熱以及所述熱反應(yīng)步驟；以及 h)在所述第一富含硼的膜上沉積第二富含硼的膜，所述第二富含硼的膜具有與所述第一富含硼的膜不同的材料成分。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 i)在所述第二富含硼的膜上形成經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑層；以及 j)以一圖案蝕刻所述第一富含硼的膜及所述第二富含硼的膜，所述圖案對應(yīng)所述經(jīng)圖案化的光致抗蝕劑層。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 k)用第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)以所述圖案蝕刻所述第二層，以暴露所述第一層；以及I)用第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)以所述圖案蝕刻所述第一層，所述第二蝕刻化學(xué)物質(zhì)與所述第一蝕刻化學(xué)物質(zhì)不同。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 m)在蝕刻所述第二層期間，移除大部分的所述第二氮化硼層。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 η)在蝕刻所述第一層期間，移除大部分的所述第一富含硼的層。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述含硼前驅(qū)物包括氫。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述含硼前驅(qū)物為Β2Η6。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于進一步包含下列步驟 O)減輕所述經(jīng)沉積的第二富含硼的膜的應(yīng)力。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述減輕應(yīng)力的步驟包括所述氮化硼膜的紫外線或等離子體處理。
21.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一富含硼的膜及所述第二富含硼的膜具有大于60%的硼含量。
全文摘要
提供用于以富含硼的膜處理基板的方法。將富含硼的材料的經(jīng)圖案化層沉積在基板上，且所述富含硼的材料的經(jīng)圖案化層可用來作為蝕刻終止物。通過改變化學(xué)成分，可針對不同的蝕刻化學(xué)物質(zhì)來最優(yōu)化富含硼的材料的選擇性及蝕刻速率?？蓪⒏缓鸬牟牧弦远鄬映练e在層堆疊基板上，并以一圖案進行蝕刻。可接著以多重蝕刻化學(xué)物質(zhì)蝕刻暴露的層堆疊。各個富含硼的層可具有對于多重蝕刻化學(xué)物質(zhì)為最優(yōu)化的不同化學(xué)成分。
文檔編號H01L21/205GK102906859SQ201180024727
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者V·恩古耶, Y·陳, M·巴爾塞努, I·羅弗勞克斯, 夏立群, D·R·威蒂 申請人:應(yīng)用材料公司