发明名称 用于制造半导体元件的方法
摘要 本发明提供一种能使光阻图案变形和硬式遮罩损失最小化之半导体元件的制造方法。本发明之方法包含下列步骤:在蚀刻标的层之上,形成一当作硬式遮罩之绝缘层;在绝缘层之上,形成一牺牲层;在该牺牲层之上,形成一光阻图案;藉由以光阻图案当作蚀刻遮罩,蚀刻该牺牲层,至少形成一个牺牲硬式遮罩;藉由以牺牲硬式遮罩当作蚀刻遮罩,蚀刻该绝缘层,形成硬式遮罩;及藉由使用该牺牲硬式遮罩和硬式遮罩当作蚀刻遮罩,蚀刻该蚀刻标的层,形成预定数量之图案。
申请公布号 TWI276153 申请公布日期 2007.03.11
申请号 TW091132662 申请日期 2002.11.06
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 李圣权;金相益;权日荣;尹国汉;孔弼九;吴真晟;郑镇基;金宰永;金光玉;安明圭
分类号 H01L21/027(2006.01) 主分类号 H01L21/027(2006.01)
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种半导体元件制造方法,包含下列步骤; 在蚀刻标的层之上,形成一当作硬式遮罩之绝缘层 ; 在绝缘层之上,至少形成一牺牲层; 在该牺牲层之上,形成一光阻图案; 藉由以光阻图案当作蚀刻遮罩,形成一牺牲硬式遮 罩; 藉由以牺牲硬式遮罩当作蚀刻遮罩,蚀刻该绝缘层 ,形成硬式遮罩;及 藉由使用该牺牲硬式遮罩和硬式遮罩当作蚀刻遮 罩,蚀刻该蚀刻标的层,形成预定数量之图案,其中, 该光阻图案系以氟化物系光源所形成,且该牺牲硬 式遮罩系由金属或金属的氧化物所形成,与硬式遮 罩相较,对于氟化物系气体,其光阻图案具有较高 的蚀刻选择比。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻标的层 系绝缘层,而预定数量之图案为接触孔洞图案。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻标的层 系传导层,而预定数量之图案为字元线,位元线或 金属线。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中光阻图案系以 氟氩(ArF)光源或氟(F2)光源形成。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中该牺牲硬式遮 罩系在蚀刻该蚀刻标的层之步骤移除。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中该牺牲层系自 由铝(Al)层,钨(W)层,WSix层,WN层,钛(Ti)层,TiN层,TiSix层 ,TiAlN层,TiSiN层,铂(Pt)层,铱(Ir)层,IrO2层,钌(Ru)层,RuO2 层,银(Ag)层,金(Au)层,钴(Co)层,TaN层,CrN层,CoN层,MoN层 ,MoSix层,Al2O3层,AlN层,PtSix层和CrSix层所组成之群组 至少选择其中之一层所形成的,而其中x系1到2。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻标的层 系氧化物系层,而用以当作硬式遮罩之该绝缘层系 氮化物系层。 8.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻标的层 和该牺牲层系由相同的材料所形成的 9.如申请专利范围第8项之方法,其中用以当作硬式 遮罩之该绝缘层系氧化物系层或氮化物系层。 10.如申请专利范围第6项之方法,其中该牺牲层包 含钨(W),而用以蚀刻该牺牲层之由六氟化硫(SF6)/氮 气(N2)混合的电浆,其混合比之范围介于约0.10到0.60 之间。 11.如申请专利范围第6项之方法,其中该牺牲层包 含多晶矽或钛(Ti),而且氯系气体被用以当作主要 蚀刻气体,而可以加入氧气或碳氟化合物(CF)气体, 以控制蚀刻纵深。 12.如申请专利范围第6项之方法,其中该牺牲层至 少包含选择自由铂(Pt)铉(Ir)和钌(Ru)所组成之群组 的其中之一金属,而且使用氯系或CF系气体当作主 要蚀刻气体。 13.如申请专利范围第9项之方法,在形硬式遮罩之 步骤,该绝缘层系用CF气体蚀刻。 14.一种半导体元件制造方法,包含下列步骤: 在蚀刻标的层之上,形成用以当作硬式遮罩之绝缘 层; 在用以当作硬式遮罩之绝缘层之上,至少形成一牺 牲层; 在该牺牲层之上,形成一抗反射层; 在该抗反射涂层之上,形成光阻图案; 藉由以该光阻图案当作蚀刻遮罩,蚀刻该抗反射层 和该牺牲层,形成牺牲硬式遮罩; 藉由以该牺牲硬式遮罩当作蚀刻遮罩,蚀刻该绝缘 层形成硬式遮罩;及 藉由以该牺牲硬式遮罩和该硬式遮罩当作蚀刻遮 罩,蚀刻该蚀刻标的层,形成预定数量之图案。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中系以氯系或 碳氟化合物(CF)系气体蚀刻该抗反射层。 16.如申请专利范围第14项之方法,其中光阻图案系 以氟氩(ArF)光源或氟(F2)光源形成。 17.如申请专利范围第14项之方法,其中该蚀刻标的 层和该牺牲层系由相同的材料所形成的。 18.如申请专利范围第14项之方法,其中该牺牲硬式 遮罩系在蚀刻该蚀刻标的层之步骤移除。 19.如申请专利范围第14项之方法,其中该牺牲层系 自由多晶矽层,铝(Al)层,钨(W)层,WSix层,WN层,钛(Ti)层 ,TiN层,TiSix层,TiAlN层,TiSiN层,铂(Pt)层,铱(Ir)层,IrO2层 ,钌(Ru)层,RuO2层,银(Ag)层,金(Au)层,钴(Co)层,TaN层,CrN 层,CoN层,MoN层,MoSix层,Al2O3层,AlN层,PtSix层和CrSix层 所组成之群组至少选择其中之一层所形成的,而其 中x系1到2。 20.如申请专利范围第14项之方法,其中该蚀刻标的 层系氧化物系层,而用以当作硬式遮罩之该绝缘层 系氮化物系层。 图式简单说明: 第1图为KrF光阻和F2或ArF光阻之化学结构; 第2A图到第2D图为根据本发明第一实施例,使用F2或 ArF光源,在半导体元件中形成图案之制程的横截面 图;及 第3A图到第3D图为根据本发明第二实施例,使用F2或 ArF光源,在半导体元件中形成图案之制程的横截面 图。
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