本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例大體上涉及集成電路的制造。更具體地，本文所描述的實(shí)施例提供沉積用于圖案化應(yīng)用的高密度膜的技術(shù)。
背景技術(shù)：
1、集成電路已經(jīng)進(jìn)展成在單一芯片上可包括數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管、電容器和電阻器的復(fù)雜裝置。芯片設(shè)計(jì)的進(jìn)展持續(xù)地要求更快的電路和更大的電路密度。對(duì)于具有更大的電路密度的更快的電路的需求施加相應(yīng)的要求于用于制造這種集成電路的材料。尤其，隨著集成電路部件的尺寸被減少至亞微米尺度，變得必須使用低電阻率導(dǎo)電材料和低介電常數(shù)絕緣材料以獲得來(lái)自這種部件的合適電氣性能。
2、對(duì)于更大的集成電路密度的需求也施加要求于在集成電路部件的制造中使用的工藝序列。例如，在使用常規(guī)的光刻技術(shù)的工藝序列中，能量敏感抗蝕劑層形成在安置在基板上的材料層堆疊的上方。能量敏感抗蝕劑層暴露于圖案的圖像以形成光刻膠掩模。之后，使用蝕刻處理將掩模圖案轉(zhuǎn)移至堆疊的材料層的一者或多者。使用在蝕刻處理中的化學(xué)蝕刻劑被選擇以相較于對(duì)于能量敏感抗蝕劑的掩模而對(duì)于堆疊的材料層具有更大的蝕刻選擇性。即，化學(xué)蝕刻劑以相較于能量敏感抗蝕劑快上許多的速率蝕刻材料堆疊的一層或多層。相較于抗蝕劑對(duì)于堆疊的一個(gè)或多個(gè)材料層的蝕刻選擇性防止能量敏感抗蝕劑在完成圖案轉(zhuǎn)移之前被消耗。
3、隨著圖案尺寸被減少，能量敏感抗蝕劑的厚度被相應(yīng)地減少以控制圖案解析。由于化學(xué)蝕刻劑的侵害，這種薄抗蝕劑層在圖案轉(zhuǎn)移步驟期間會(huì)不足以遮蓋下方材料層。由于對(duì)于化學(xué)蝕刻劑的較大的抗性，被稱為硬掩模的中間層(例如，氮氧化硅、碳化硅或碳膜)經(jīng)常被使用在能量敏感抗蝕劑層與下方材料層之間以促進(jìn)圖案轉(zhuǎn)移。具有高蝕刻選擇性、高楊氏模數(shù)和高沉積速率的硬掩模材料是所期望的。隨著臨界尺寸(cd)減小，許多現(xiàn)行的硬掩模材料缺乏相對(duì)于下方材料(例如，氧化物和氮化物)的期望蝕刻選擇性，不具有高模數(shù)，并且經(jīng)常難以沉積。具有高蝕刻選擇性、高模數(shù)和高沉積速率的現(xiàn)行的硬掩模材料經(jīng)常具有高度的應(yīng)力，尤其是壓應(yīng)力，其會(huì)在硬掩模中產(chǎn)生線段扭動(dòng)，致使在集成電路中的異常。
4、因此，在本領(lǐng)域中有著對(duì)于改善的硬掩模層和用于沉積改善的硬掩模層的方法的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在一方面中，本公開(kāi)內(nèi)容提供一種方法。該方法包括將基板定位在處理腔室的處理容積中的靜電卡盤(pán)上。通過(guò)將rf偏壓施加至靜電卡盤(pán)來(lái)在基板處產(chǎn)生等離子體。通過(guò)使包含烴化合物的第一沉積氣體流動(dòng)到處理容積中來(lái)在基板的開(kāi)口中沉積類金剛石膜的第一層。第一層被蝕刻以去除第一層的一部分。通過(guò)使第二沉積氣體流動(dòng)到處理容積中來(lái)在開(kāi)口中沉積類金剛石碳膜的第二層，以填充開(kāi)口的上部分。
2、在另一方面中，本公開(kāi)內(nèi)容提供一種方法。該方法包括將基板定位在處理腔室的處理容積中的靜電卡盤(pán)上。通過(guò)將rf偏壓施加至靜電卡盤(pán)來(lái)在基板處產(chǎn)生等離子體。通過(guò)使包含烴化合物和摻雜物的第一沉積氣體流動(dòng)到處理容積中來(lái)在基板的開(kāi)口中沉積經(jīng)摻雜類金剛石碳膜的第一層，處理容積被維持在約0.5?mtorr至約10?torr的壓力。第一層被蝕刻以去除第一層的一部分。通過(guò)使第二沉積氣體流動(dòng)到處理容積中來(lái)在開(kāi)口中沉積類金剛石碳膜的第二層，以填充開(kāi)口的上部分。
3、在另一方面中，本公開(kāi)內(nèi)容提供一種填充在多個(gè)硬掩模結(jié)構(gòu)之間的開(kāi)口的方法。該方法包括將基板定位在處理腔室的處理容積中的靜電卡盤(pán)上。通過(guò)將rf偏壓施加至靜電卡盤(pán)來(lái)在基板處產(chǎn)生等離子體。通過(guò)使包含烴化合物和摻雜物的第一沉積氣體流動(dòng)到處理容積中來(lái)在基板的開(kāi)口中沉積經(jīng)摻雜類金剛石碳膜的第一層。摻雜物被熱退火至經(jīng)摻雜類金剛石碳膜。第一層被蝕刻以去除形成在開(kāi)口上方的第一層的懸伸部的至少一部分。通過(guò)使第二沉積氣體流動(dòng)到處理容積中來(lái)在開(kāi)口中沉積類金剛石碳膜的第二層，以填充開(kāi)口的上部分。
1.一種方法，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中類金剛石碳膜的所述第一層和所述第二層包括經(jīng)摻雜類金剛石碳膜，所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜包含一種或多種摻雜物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述一種或多種摻雜物包括氫或金屬。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜具有大于或等于約2.5?g/cc的密度。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜具有從約0.01原子百分比至約30原子百分比的摻雜物的原子百分比。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述烴化合物包括乙炔、丙烯、甲烷、丁烯、1,3-二甲基金剛烷、[2.2.1]雙環(huán)-2,5-庚二烯、金剛合金或降冰片烯的至少一者。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述金屬包括鎢、釕、鉭、鉬、鈷或鈦的至少一者。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一沉積氣體和所述第二沉積氣體包括氦、氬、氙、氖、氮(n2)和氫(h2)的至少一者。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基板包括安置在所述基板上的多個(gè)硬掩模結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜具有大于150?gpa的彈性模數(shù)。
11.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括熱退火所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中熱退火所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜包括將所述處理腔室加熱至約300℃至約500℃。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中熱退火所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜被執(zhí)行持續(xù)約4分鐘至約6分鐘。
14.一種方法，包括：
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述摻雜物是氫或金屬。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜具有從約0.01原子百分比至約30原子百分比的摻雜物的原子百分比。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中熱退火所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜被執(zhí)行持續(xù)約4分鐘至約6分鐘。
18.一種填充在多個(gè)硬掩模結(jié)構(gòu)之間的開(kāi)口的方法，包括：
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述摻雜物包括氫或金屬。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中熱退火所述經(jīng)摻雜類金剛石碳膜被執(zhí)行持續(xù)約4分鐘至約6分鐘。