W，偏置電壓為50?150V的條件下，持續(xù)通入流量為100?300sccm的含有Ar的等離子氣體20 ?40s。
[0079]本實(shí)施例中，以100?300sccm連續(xù)通入含有Ar的等離子氣體20?40s,以控制通入的含有Ar的等離子氣體的量,從而適量地去除位于所述Barc層510側(cè)壁底部的Barc層材料殘余520。其中，若通入含有Ar的等離子氣體量過(guò)多，可能造成光刻膠圖案640和Barc層510損傷，若通入含有Ar的等離子氣體量過(guò)少，則無(wú)法很好的清除所述Barc層材料殘余520。同時(shí)，本實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)整偏置功率和偏置電壓數(shù)值，以及調(diào)整通入的含有Ar的等離子氣體的方向，從而高效清除所述Barc層材料殘余520同時(shí)，避免造成光刻膠圖案640和Barc層510損傷。
[0080]參考圖7所示，之后，對(duì)所述光刻膠圖案620進(jìn)行固化處理，強(qiáng)化所述光刻膠圖案640結(jié)構(gòu)。
[0081]本實(shí)例中，所述固化處理方法為:向反應(yīng)腔室中通入含有HBr的等離子氣體，使所述HBr與光刻膠圖案640反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)所述光刻膠圖案640固化，并在所述光刻膠圖案640的表面形成聚合物修飾層700，從而進(jìn)步一步提高所述光刻膠圖案640的側(cè)壁表面的平整度。
[0082]本實(shí)施例中，所述固化處理的具體工藝包括:調(diào)整反應(yīng)腔的溫度為40?60°C，壓強(qiáng)為5?30mtorr，偏置功率為50?200W，偏置電壓為O?100V條件下，持續(xù)通入流量為100?300sccm的含有HBr的等離子氣體30?60s。從而實(shí)現(xiàn)光刻膠圖案的固化，同時(shí)在光刻膠圖案640和Barc層510的表層形成聚合物修飾層700。
[0083]之后，在以固化后的光刻膠圖案640為掩膜，依此刻蝕所述Darc層400和硬掩膜層300，在所述柵極材料層300上形成硬掩膜圖案，并以所述硬掩膜圖案為掩膜刻蝕所述柵極材料層200，在所述半導(dǎo)體襯底100上方形成柵極。基于，所述光刻膠圖案620側(cè)壁良好的平整度，刻蝕獲得的硬掩膜圖案尺寸更為精準(zhǔn)，因而可有效提高后續(xù)以所述硬掩膜圖案為掩膜刻蝕所述柵極材料層200后，獲得的柵極結(jié)構(gòu)的精確度。
[0084]參考圖8所示，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在完成對(duì)所述光刻膠圖案(參考圖5所示)的Ar等離子氣體處理工藝后、并以Ar等離子氣體處理工藝后的獲得的光刻膠圖案為掩膜刻蝕完所述Barc層500形成新的Barc層510后,繼續(xù)刻蝕部分或是全部所述Darc層400，之后在以Ar等離子氣體去除位于刻蝕后的Darc層側(cè)壁底部的殘留物，從而優(yōu)化所述Darc層側(cè)壁。
[0085]在刻蝕完所述Darc層400之后，向反應(yīng)腔中通入HBr氣體，固化所述光刻膠圖案640，并在所述光刻膠圖案640周邊形成修飾層700的同時(shí)，同樣在刻蝕后的Barc層510和Darc層410周邊覆蓋所述修飾層700，對(duì)所述刻蝕后獲得的Darc層410和Barc層510進(jìn)行修飾，提高所述Barc層510和Darc層410精度。
[0086]在進(jìn)一步可選方案中，若在刻蝕完所述Barc層500形成新的Barc層510后，采用Ar等離子氣體去除位于刻蝕后的Barc層側(cè)壁底部形成的殘留物，之后，再刻蝕所述Darc層400。上述簡(jiǎn)單的改變均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0087]值得注意的是,上述實(shí)施例中，所述Barc層和Darc層具有吸光作用，可以防止反射光與入射光干涉形成的駐波造成光刻膠側(cè)壁“駐波效應(yīng)”，從而增大光刻工藝窗口、提高光刻條寬控制。但若不形成上述Barc層和Darc層，即直接在硬掩膜層上方形成光刻膠層，并在經(jīng)曝光、顯影工藝形成光刻膠圖案后，依次對(duì)光刻膠圖案進(jìn)行軟化處理、以Ar等離子體轟擊光刻膠層圖案?jìng)?cè)壁底部，以及之后的光刻膠固化工藝(具體過(guò)程如上述實(shí)施例所示，在此不再贅述)。依然可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，優(yōu)化光刻膠圖案的結(jié)構(gòu)。這些簡(jiǎn)單的改變均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0088]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成待刻蝕材料層，在所述待刻蝕材料層上形成硬掩膜層，在硬掩膜層上形成光刻膠層； 圖案化所述光刻膠層，形成光刻膠圖案； 對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行軟化處理； 以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案； 對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行固化處理，在所述光刻膠圖案的表面形成修飾層； 以所述光刻膠圖案為掩膜刻蝕所述硬掩膜層，形成硬掩膜圖案； 以所述硬掩膜圖案為掩膜刻蝕所述待刻蝕材料層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述軟化處理的工藝包括:在溫度為40?60°C，壓強(qiáng)為70?10mtorr，偏置功率為50?300W，偏置電壓為O?100V條件下，持續(xù)通入流量為100?300sccm含有H2的等離子氣體30?60s。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，還包括: 所述軟化處理過(guò)程中，采用脈沖式調(diào)整偏置電壓，所述脈沖式調(diào)整偏置電壓的頻率為20 ?50Hz。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案的步驟包括:在溫度為40?60°C，壓強(qiáng)為5?30mtorr，偏置功率為200?500W，偏置電壓為50?150V條件下，持續(xù)通入流量為100?300sccm的含有Ar的等離子氣體20?40s。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行固化處理的方法為:通入含有HBr的等離子氣體，從而在所述光刻膠圖案的表面形成所述修飾層。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述固化處理的步驟包括:在溫度為40?60°C，壓強(qiáng)為5?30mtorr，偏置功率為50?200W，偏置電壓為O?100V條件下，持續(xù)通入流量為100?300sccm的含有HBr的等離子氣體30?60s。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，還包括: 在形成所述硬掩膜層后，在所述硬掩膜層的上形成Darc層，并在所述Darc層上形成Barc 層 ο
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，在所述以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案之后，以所述光刻膠圖案為掩膜，刻蝕全部或部分的所述Barc層，或是以所述光刻膠圖案為掩膜，刻蝕去除所述Barc層，再刻蝕去除全部或部分的所述Darc層； 以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案，刻蝕形成的Barc層和Darc層； 并在之后進(jìn)行所述固化處理的步驟，在所述光刻膠圖案，以及所述Barc層和Darc層表面形成所述修飾層。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案和刻蝕形成的Barc層和Darc層側(cè)壁底部的工藝包括:在溫度為40?60°C，壓強(qiáng)為5?30mtorr，偏置功率為200?500W，偏置電壓為50?150V條件下，持續(xù)通入流量為100?300sccm的含有Ar的等離子氣體20?40s。
10.一種柵極的形成方法，其特征在于， 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極材料層，在所述柵極材料層上形成硬掩膜層，在硬掩膜層上形成光刻膠層； 圖案化所述光刻膠層，形成光刻膠圖案； 對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行軟化處理； 以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案； 對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行固化處理，在所述光刻膠圖案的表面形成修飾層； 以所述光刻膠圖案為掩膜刻蝕所述硬掩膜層，形成硬掩膜圖案； 以所述硬掩膜圖案為掩膜刻蝕所述柵極材料層，形成柵極。
11.如權(quán)利要求10所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述柵極材料層為多晶硅層。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件和柵極的形成方法。在半導(dǎo)體器件形成方法中，在光刻膠層經(jīng)圖案化形成光刻膠圖案后，對(duì)光刻膠圖案進(jìn)行軟化處理工藝，降低光刻膠圖案表面粗糙度；之后，采用Ar等離子氣體處理光刻膠圖案，去除在軟化處理工藝中，由光刻膠圖案?jìng)?cè)壁滑落的部分光刻膠而形成于光刻膠側(cè)壁底部的堆疊；之后再對(duì)光刻膠圖案進(jìn)行固化處理，強(qiáng)化光刻膠圖案結(jié)構(gòu)，并在光刻膠圖案的表面形成修飾層，以進(jìn)一步提高光刻膠圖案的表面平整度，優(yōu)化光刻膠圖案結(jié)構(gòu)，確保光刻膠圖案的精確度，和后續(xù)以該光刻膠圖案為掩膜刻蝕硬掩膜層后獲得的硬掩膜圖案的精確度，以及之后以硬掩膜圖案為掩膜刻蝕待刻蝕材料層后，形成的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)精確度。
【IPC分類】H01L21-027, H01L21-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104681416
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310616514
【發(fā)明人】隋運(yùn)奇, 孟曉瑩
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月27日