[发明专利]使用多重图案化过程形成图案化结构的方法和系统

说明书

公开了形成适用于多重图案化过程的图案化结构的方法。示例性方法包括通过以下来形成覆盖衬底的层：在前体脉冲周期内向反应室提供前体，在反应物脉冲周期内向反应室提供反应物，在第一等离子体功率周期内施加具有第一频率(例如小于1MHz)的第一等离子体功率，以及可选地，在第二等离子体功率周期内施加具有第二频率的第二等离子体功率，其中第一频率不同于第二频率。

技术领域

本公开总体涉及用于在衬底表面上形成图案化结构的方法和系统。更具体地，本公开的示例涉及可用于形成适用于多重图案化过程的图案化结构的方法和系统。

背景技术

在电子器件的制造过程中，通过图案化衬底表面并使用例如湿法蚀刻和/或干法蚀刻过程从衬底表面去除材料，可以在衬底表面上形成特征的精细图案。光致抗蚀剂通常用于衬底表面的这种图案化。

光致抗蚀剂图案可以通过以下形成：在衬底表面上涂覆一层光致抗蚀剂，掩蔽光致抗蚀剂的表面，将光致抗蚀剂的未掩蔽部分暴露于辐射，例如紫外光或电子束，并去除光致抗蚀剂的一部分(例如未掩蔽或掩蔽部分)，同时在衬底表面上留下光致抗蚀剂的一部分(例如未掩蔽或掩蔽部分中的另一个)。一旦光致抗蚀剂被图案化，图案化的光致抗蚀剂可被用作模板，用于在去除光致抗蚀剂的区域中蚀刻衬底表面上的材料，以在光致抗蚀剂下面的层中形成转移的图案。蚀刻后，剩余的光致抗蚀剂可被去除。

随着器件尺寸的减小，传统的光致抗蚀剂技术可能不适合形成所需尺寸的图案。在这种情况下，可以使用多重图案化技术来允许图案化和蚀刻小于光刻过程的曝光分辨率的特征。多重图案化过程可包括在图案化特征(例如图案化光致抗蚀剂)周围形成间隔物，去除图案化特征以形成图案化结构，以及在后续蚀刻期间使用图案化结构作为掩模。

尽管这种技术在一些应用中可以相对较好地工作，但一旦图案化特征被去除，图案化结构可能从竖直位置变化或倾斜。图案化结构的倾斜会在后续蚀刻步骤和最终图案转移中引起不希望的变化。随着图案化结构的尺寸减小，这变得越来越成问题。

因此，需要在衬底表面上形成图案化结构的改进方法。此外，还需要包括图案化结构的器件结构。并且，还需要用于执行该方法的系统。

在本部分中阐述的问题和解决方案的任何讨论已被包括在本公开中仅是为了提供本公开的情况，不应被认为是承认任何或所有讨论在本发明做出时是已知的。

发明内容

本公开的各种实施例涉及在衬底表面上形成图案化结构的方法以及用于形成图案化结构的系统。图案化结构可用于形成器件，例如半导体器件和其他电子器件。

虽然本公开的各种实施例解决现有方法和系统的缺点的方式将在下面更详细地讨论，但通常，本公开的各种实施例提供了在衬底表面上形成具有期望(例如机械)特性的图案化结构的改进方法。图案化结构可以具有相对高的硬度，表现出相对低的应力，和/或表现出相对低的蚀刻速率。由于它们的一个或多个期望特性，根据本公开示例的图案化结构可以相对较短，从而在蚀刻下层时允许相对精确的图案转移。