光刻胶图案210是栅电极部件限定的一部分， 并且衬底202包括位于诸如氧化娃（Si〇2)或氮氧化娃（SiON)的介电材料层上方的多晶娃 层。为了改进该实施例，方法100将被处理的光刻胶图案210转印至硬掩模层204 W作为 线（line);利用图案化的硬掩模层204作为蚀刻掩模来蚀刻多晶娃层和介电材料层，从而 形成栅极堆叠件；去除图案化的硬掩模层204 及在栅极堆叠件周围形成间隔件。在又一 个实施例中，光刻胶图案210是接触部件限定的一部分，诸如源极、漏极或栅极接触件。为 了改进该实施例，方法100将被处理的光刻胶图案210转印至硬掩模层204 W作为开口；通 过该开口蚀刻衬底202 W形成接触孔，从而暴露端子（源极、漏极或栅极）的顶面；在该接 触孔中沉积阻挡层；用诸如侣（Al)、鹤（W)、铜（化）或钻（Co)的导电材料来填充该接触孔 的剩余间隔；W及执行CMP工艺W平坦化该导电材料的顶面。
[0051] 在实施例中，离子束212用于处理除了光刻胶层之外的材料层。例如，首先将线图 案210转印至ARC层208, W及然后利用离子束212来处理图案化的ARC层208。试验显示 运种处理也有效地减小了图案化的ARC层208的CD、Lm?和LWR，其中ARC层208是聚合材 料或含娃材料。类似地，离子束212可W在已经图案化底部材料层206之后用于处理底部 材料层206。
[0052] 尽管并不旨在限制，但是本发明提供了许多益处。例如，本发明的各个实施例利用 离子束来处理图案化的光刻胶层，W在该图案化的光刻胶层用作蚀刻掩模之前减小该图案 化的光刻胶层的CD、Lm?和LWR。运改进了最终IC器件的CD均匀性。在各个实施例中，离 子束可W利用诸如Ar、He、CHa和SiH 4的多种气体物质来生成，并且具有多种离子能量和离 子剂量W供选择，运使得本发明的实施例适用于不同的应用和流程。在各个实施例中，离子 束W倾斜角度和扭转角度被引导至图案化的光刻胶层，运有助于使光刻胶图案的侧壁平滑 而没有许多膜损失。另外，当利用离子束处理致密的光刻胶图案时，具有与倾斜角度结合的 单峰或双峰扭转角度分布可W帮助克服阴影效应。而且，本发明的各个实施例可W在使用 光刻的所有类型的IC制造工艺中被执行，诸如垂直全环栅（VGAA)器件中的纳米线图案化、 STI图案化、栅电极图案化、接触件图案化等等。实际上，到目前为止所讨论的具体实施例仅 是实例，并且除了权利要求中所明确列举的内容之外，不旨在限制本公开的发明范围。
[0053] 在一个示例性方面中，本发明设及一种图案化衬底的方法。该方法包括：图案化形 成在衬底上方的光刻胶层，从而生成光刻胶图案；W及利用离子束来处理光刻胶图案，从而 生成被处理的光刻胶图案，其中利用第一气体生成离子束并离子束W至少10°的倾斜角度 被引导至光刻胶图案。该方法还包括利用被处理的光刻胶图案作为蚀刻掩模来蚀刻衬底。 在各个实施例中，离子束W-致的扭转角度、W具有单峰分布的扭转角度或W具有双峰分 布的扭转角度被引导至光刻胶图案。
[0054] 在另一个示例性方面中，本发明设及一种图案化衬底上方的蚀刻层的方法。该方 法包括：在蚀刻层上方形成光刻胶层；图案化该光刻胶层，从而生成图案化的光刻胶层；W 及对该图案化的光刻胶层实施离子注入，从而生成被处理的图案化的光刻胶层。实施离子 注入的步骤包括：提供含CH4、SiH4、Ar或化的处理气体；由该处理气体生成离子束；W及将 离子束W倾斜角度入射在衬底上。该方法还包括利用被处理的图案化的光刻胶层作为蚀刻 掩模来蚀刻该蚀刻层。 阳化5] 在又一个示例性方面中，本发明设及一种形成集成电路的方法。该方法包括：图 案化衬底上方的材料层，从而生成图案化的材料层；W及利用由CH4、SiH4、Ar和化中的一 种生成的离子束来处理图案化的材料层，并且该离子束W大于10°的倾斜角度入射到衬底 上，从而生成被处理的图案化的材料层。该方法还包括利用被处理的图案化的材料层来蚀 刻衬底。在各个实施例中，材料层可W是光刻胶层，含娃的ARC层或含娃材料层、含氧材料 层和含碳材料层。
[0056]上面论述了若干实施例的特征，使得本领域普通技术人员可W更好地理解本发明 的各个方面。本领域普通技术人员应该理解，他们可W很容易地使用本发明作为基础来设 计或修改用于实现与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的其他工艺和结 构。本领域普通技术人员也应该意识到，运种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且 在不背离本发明的精神和范围的情况下，他们可W进行多种变化、替换W及改变。
【主权项】
1. 一种图案化衬底的方法，所述方法包括： 图案化形成在所述衬底上方的光刻胶层，以生成光刻胶图案； 利用离子束来处理所述光刻胶图案，以生成被处理的光刻胶图案，其中，利用第一气体 生成所述离子束，并且所述离子束以至少10°的倾斜角度被引导至所述光刻胶图案；以及 利用所述被处理的光刻胶图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述衬底。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述离子束以一致的扭转角度被引导至所述光 刻胶图案。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述离子束以具有约一 50°至约50°的单峰分 布的扭转角度被引导至所述光刻胶图案。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述离子束以具有双峰分布的扭转角度被引导 至所述光刻胶图案。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述双峰分布在约12.5°处具有一个离子能量 峰值并在约一 12. 5°处具有另一离子能量峰值。6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一气体是Ar，并且提供离子能量为约 1.OkV至约3. 5kV和离子剂量为约lXe16ions/cm2至约10Xe16ions/cm2的所述离子束。7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一气体是He，并且提供离子能量为约lkV 至约5kV和离子剂量为约lXe16ions/cm2至约10Xe16ions/cm2的所述离子束。8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一气体是SiH4，并且提供离子能量为约 2kV至约5kV和离子剂量为约0. 5Xe16ions/cm2至约3Xe16ions/cm2的所述离子束。9. 一种图案化衬底上方的蚀刻层的方法，所述方法包括： 在所述蚀刻层上方形成光刻胶层； 图案化所述光刻胶层，以生成图案化的光刻胶层； 对所述图案化的光刻胶层执行离子注入，以生成被处理的图案化的光刻胶层，其中，执 行离子注入包括： 提供含CH4、SiH4、Ar或He的处理气体； 由所述处理气体生成离子束；和 引导所述离子束以倾斜角度入射到所述衬底上；以及 利用所述被处理的图案化的光刻胶层作为蚀刻掩模来蚀刻所述蚀刻层。10. -种形成集成电路的方法，所述方法包括： 图案化衬底上方的材料层，以生成图案化的材料层； 利用由CH4、SiH4、Ar和He中的一种所生成的离子束来处理所述图案化的材料层，并且 所述离子束以大于10°的倾斜角度被引导入射到所述衬底上，以生成被处理的图案化的材 料层；以及 利用所述被处理的图案化的材料层来蚀刻所述衬底。
【专利摘要】本发明提供了一种图案化衬底的方法。该方法包括图案化形成在衬底上方的光刻胶层以生成光刻胶图案，以及利用离子束来处理该光刻胶图案。离子束由诸如CH4、SiH4、Ar或He的气体生成，并且该离子束以至少10°的倾斜角度被引导至光刻胶图案。在实施例中，离子束以一致的扭转角度或具有单峰或双峰分布的扭转角度被引导至光刻胶图案。离子束减小了光刻胶图案的线边缘粗糙度(LER)、线宽粗糙度(LWR)和/或临界尺寸。该方法还包括利用被处理的光刻胶图案作为蚀刻掩模来蚀刻衬底。本发明还提供了用于集成电路图案化的方法。
【IPC分类】H01L21/027
【公开号】CN105390377
【申请号】CN201510530950
【发明人】石志聪, 游信胜, 陈政宏, 严涛南
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月26日
【公告号】DE102015106580A1, US20160064239