形成半导体元件的方法及其集成电路与流程

1.本揭示内容的一些实施方式涉及形成半导体元件的方法及其集成电路。


背景技术：

2.半导体集成电路(ic,integrated circuit)在制造上的推进，已达到效能密度(亦即，每晶片区域的互连元件数目)提升，以及几何尺寸(亦即，可使用制造制程生产的最小部件(或线))缩小。提升效能密度同时缩小几何尺寸，通常通过增加生产效率以及降低关联成本提供益处。然而，就元件或部件的尺寸及密度的推进，亦伴随着这些ic元件设计及制造的复杂度提升。
3.例如，缩减半导体基板上所限定及形成的ic特征的尺寸及间间隔，通常包括使用多个不同的光刻遮罩，并且执行切割制程，以得到ic中所利用的图案化特征。


技术实现要素：

4.本揭示内容的一些实施方式提供形成半导体元件的方法，包括：在硬光罩层的第一区域上形成图案化光阻。在硬光罩层中形成线端延伸区域。线端延伸区域自硬光罩层的第一区域的末端侧向向外延伸。形成线端延伸区包括改变硬光罩层在线端延伸区域中的物理性质。
5.本揭示内容的另一些实施方式提供形成半导体元件的方法，包括：在目标层上形成硬光罩层，目标层设置于基板与硬光罩层之间。在硬光罩层的多个第一区域上形成图案化光阻。通过以多个离子束辐射硬光罩层，自第一区域的末端向外延伸形成多个线端延伸区域，离子束中的每一者相对于与硬光罩层正交的方向具有非零离子束角度，图案化光阻阻断离子束中的至少一部分达到该些线端延伸区域。移除图案化光阻。通过移除硬光罩层中第一区域及线端延伸区域外部的部分，以暴露该目标层的部分；以及通过移除目标层暴露的部分，以在目标层中形成图案化特征。
6.本揭示内容的再一些实施方式提供集成电路，包括：基板以及基板上的多个图案化特征。图案化特征中的每一者由相同材料形成，其中图案化特征中的第一图案化特征的末端与图案化特征中的第二图案化特征的末端之间的距离小于25纳米。
附图说明
7.当结合附图阅读时，根据以下详细描述可更好地理解本揭示内容的态样。应注意，根据工业标准实务，多种特征未按比例绘制。事实上，为论述清楚，可任意地增加或缩小各特征的尺寸。
8.图1至图8是根据本揭示内容的一些实施方式，所绘示的制造集成电路的方法的示意图；
9.图9是根据本揭示内容的一些实施方式，所绘示的经过修改图1至图8所描述的方法，所形成的图案化特征的示意图；
10.图10是根据本揭示内容的一些实施方式，所绘示的一元件的俯视图。
11.【符号说明】
12.10:基板
13.12:目标层
14.14:硬光罩层
15.16:光阻
16.20:离子
17.22:方向
18.31:第一区域
19.32:第二区域
20.33:非撞击区域
21.42:第一蚀刻气体
22.52:第二蚀刻气体
23.112:图案化特征
24.201:第一部分
25.202:第二部分
26.212:图案化特征
27.300:元件
28.312:图案化特征
29.312a:部分
30.312b:部分
31.332a:部分
32.332b:部分
33.l1:长度
34.l2:长度
35.h:高度
36.g1:间隙
37.g2:间隙
38.θ:离子束角度
具体实施方式
39.以下揭示内容提供用于实施所提供标的的不同特征的许多不同实施方式或实施例。以下描述部件及布置的特定实施例以简化本揭示案。当然，这些仅为实施例，并且并不意欲为限制性的。举例而言，在如下描述中第一特征在第二特征之上或在第二特征上形成可包括其中第一特征与第二特征形成为直接接触的实施方式，并且亦可包括其中额外特征可在第一特征与第二特征之间形成而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施方式。另外，本揭示案可在多种实施例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简化及清楚目的，并且其自身并不表示所论述的多种实施方式及/或配置之间的关系。
40.另外，为了简化描述，可在本文中使用诸如“在
…
下面”、“在
…
下方”、“下部”、
“
在
…
上方”、“上部”及其类似术语的空间相对术语，以描述如诸图中所绘示的一个元件或特征与另一(另外)元件或特征的关系。除了诸图中所描绘的定向以外，这些空间相对术语意欲涵盖元件在使用中或操作中的不同定向。装置可以其他方式定向(旋转90度或以其他定向)，并且可同样相应地解释本文中所使用的空间相对描述词。
41.说明书中所述用于沉积介电层、金属或任何其他材料的沉积技术，可参考制程包括：化学气相沉积(cvd；chemical vapor deposition)、低压化学气相沉积(lpcvd；low
‑
pressure chemical vapor deposition)、金属有机化学气相沉积(mocvd；metal organic chemical vapor deposition)、电浆增强化学气相沉积(pecvd；plasma
‑
enhanced chemical vapor deposition)、电浆气相沉积(pvd；plasma vapor deposition)、原子层沉积(ald；atomic layer deposition)、分子束磊晶(mbe；molecular beam epitaxy)、电镀、无电镀等。本文参照此类制程的实例描述特定实施方式。然而，本揭示内容及所参考的特定沉积技术，不限于所描述的内容。
42.说明书所述用于选择性移除半导体材料、介电材料、金属或任何其他材料的蚀刻技术，可参照包括如下制程：干式蚀刻、湿式化学蚀刻、反应离子(电浆)蚀刻(rie；reactive ion etching)、洗涤、湿式清洁、预清洁、喷雾清洁、化学机械平坦化(cmp；chemical
‑
mechanical planarization)等。本文参照此类制程的实例描述特定实施方式。然而，本揭示内容及所参考的特定蚀刻技术，不限于所描述的内容。
43.随着集成电路中所形成的特征的大小或尺寸缩小，相邻特征的末端之间的间隔、距离或间隙可能受限于用以形成特征的制程步骤的限制。例如，用以制造集成电路的图案化特征的光刻及切割制程，对于实际上可达成的特征之间的间隔，具有下限。这些下限可基于集成电路的布局，由实体上生产的光罩尺寸所限定。
44.于本文所述，本揭示内容提供在特征线路的末端形成图案化特征的线端延伸区域的方法及元件，借此有利于缩减在集成电路的图案化特征之间的距离或间隙。在一些实施方式中，线端延伸区域可无须额外切割层(以及对应的额外遮罩制程)的情况下形成，其中于其他技术中，额外切割层可能被仰赖用于形成线端延伸区域。
45.鉴于上述内容，本揭示内容的多种实施方式涉及通过离子束的导向撞击，在硬光罩层中形成线端延伸区域的方法及元件。离子束可至少部分地被阻断，以避免达到硬光罩层的线端延伸区域。线端延伸区域可以是在硬光罩层上自图案化光阻的末端侧向向外延伸的区域，并且图案化光阻阻断至少一些离子束达到线端延伸区域。例如，相较于硬光罩层的其他区域，线端延伸区域可以是接收较低浓度或较少离子的阴影区域。离子可改变硬光罩层的物理性质，诸如对蚀刻剂的选择性。因此，硬光罩层的未阻断区域可易于通过蚀刻剂移除，而硬光罩层的线端延伸区域(以及由图案化光阻覆盖的区域)可保持并且用以图案化目标层。因此，图案化特征可以自对准方式形成，其中图案化特征包括对应于硬光罩层的线端延伸区域的区域。此有助于达成图案化特征之间间隙的显著缩减。
46.图1至图8是根据本揭示内容的一或多个实施方式，所绘示的制造集成电路的方法的示意图。可在此方法之前、期间及之后提供额外步骤，并且在其他实施方式中，可置换或消除此方法所描述的一些步骤。
47.如图1所示，在目标层12上形成硬光罩层14。硬光罩层14可以是任何适当硬光罩，包括用以在处理期间保护(例如，目标层12的)下方区域的遮罩材料。硬光罩层14的适当材
料可包括介电材料(例如，半导体氧化物、半导体氮化物、半导体氮氧化物、半导体碳化物、金属氧化物、其他金属化合物等)、金属、金属合金、多晶硅，及/或其他适当材料。在一些实施方式中，硬光罩层14是氮化硅膜。
48.硬光罩层14可由任何适当制程形成，包括例如沉积、阳极化、热氧化等。在一些实施方式中，通过沉积制程形成硬光罩层14。沉积制程可以是用于沉积硬光罩层的任何适当沉积制程，包括例如化学气相沉积(cvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、电浆增强化学气相沉积(pecvd)、电浆气相沉积(pvd)、原子层沉积(ald)等。
49.在基板10上形成目标层12。基板10可以是任何适当基板，诸如任何适当半导体基板。在多种实施方式中，基板10可由结晶半导体材料形成，例如，单晶硅、多晶硅，或一些其他类型的结晶半导体材料。在一些实施方式中，基板10是硅基板；然而，本文所提供的实施方式并不限于此。例如，在多种实施方式中，基板10可包括砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)、碳化硅(sic)，或任何其他半导体材料。基板10可取决于设计规范而包括多种掺杂组态。在一些实施方式中，基板10是具有一定浓度的p型掺杂剂的p型基板。在其他实施方式中，基板10是具有一定浓度的n型掺杂剂的n型基板。
50.在多种实施方式中，基板10可具有实质上均质的组合物，或可包括多层。各层可具有类似或不同的组合物，并且在一些实施方式中，一些基板层具有非均质组合物以诱发元件应变，从而调谐元件效能。分层基板的实例包括绝缘体上硅(silicon
‑
on
‑
insulator；soi)基板。在一些实施方式中，基板10的一层可包括绝缘体，诸如，半导体氧化物、半导体氮化物、半导体氮氧化物、半导体碳化物，及/或其他适当绝缘体材料。
51.目标层12可以是一层被图案化以形成集成电路的一或多个特征的任何材料层。线端延伸区域形成在目标层12中或由目标层12形成，将于后文进一步论述。在一些实施方式中，目标层12可以是介电层，诸如，包含或由氧化物、氮化物、硅氧化物(siox)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)等形成的介电层。在一些实施方式中，目标层12可以是半导体层，诸如，硅(si)，砷化镓(gaas)，氮化镓(gan)、碳化硅(sic)，或任何其他半导体材料。在一些实施方式中，目标层12可以是导电层，诸如，铜(cu)或任何其他金属或导电材料的层。用于目标层12的材料可根据需要选择，例如可取决于将图案化目标层12形成的特定特征。在多种实施方式中，由目标层12形成的特征可包括例如鳍式场效应晶体管(fin field
‑
effect transistor；finfet)元件的半导体鳍片、闸特征、导电走线或通孔，或集成电路的任何其他特征。
52.目标层12可通过包括例如沉积介电层、金属或任何其他材料的任何适当制程形成，包括如下制程：化学气相沉积(cvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、金属有机化学气相沉积(mocvd)、电浆增强化学气相沉积(pecvd)、电浆气相沉积(pvd)、原子层沉积(ald)、分子束磊晶(mbe)、电镀、无电电镀等。
53.如图2所示，例如使用光刻曝光，在硬光罩层14上图案化光阻16，其中使用光罩将光阻16的选定区域暴露于辐射。曝光致使在光阻16的暴露区域发生化学反应。在曝光之后，将显影剂涂覆至光阻16。显影剂溶解或移除在正光阻显影制程的暴露区域，或在负光阻显影制程的未暴露区域。适当的正显影剂包括四甲基氢氧化铵(tetramethyl ammonium hydroxide；tmah)、koh及naoh，并且适当的负显影剂包括诸如，醋酸丁酯、乙醇、己烷、苯以及甲苯的溶剂。在多种实施方式中，在显影制程之后留下的图案化光阻16具有实质上对应
于定义于目标层12中的特征形状的形状。然而，定义于目标层12中的特征的末端(例如，线端)将侧向延伸出图案化光阻16的末端。
54.如图2所示，将离子20植入硬光罩层14。离子20的植入(例如通过离子撞击)致使硬光罩层14中植入离子20的区域的一或多个性质改变。在一些实施方式中，植入离子20改变(例如，增加)暴露至适当蚀刻剂时硬光罩层14的选择性蚀刻率。在一些实施方式中，离子20包括氮(n)、碲(te)、硼(b)、镓(ga)、磷(p)、砷(as)、氩(ar)、氪(kr)及氙(xe)所组成的群组的一元素，或由前述群组中的一元素形成。
55.将离子20植入至硬光罩层14，并且可例如通过离子束定向植入，此离子束以相对于硬光罩层14的特定角度辐射。在一些实施方式中，通过相对于硬光罩层14非正交的离子束，将离子20导向硬光罩层14。例如，在一些实施方式中，将离子20以相对于与硬光罩层14正交的方向22的离子束角度θ，朝向硬光罩层14辐射。在图2所示的实例中，可以提供源于两个不同方向(如图2所示，例如，自右至左及自左至右)的离子束角度θ的离子束。
56.如图2所示，将离子20撞击或植入至硬光罩层14形成全部离子撞击的第一区域31及部分离子撞击的第二区域32。硬光罩层14的第二区域32仅部分被离子20撞击，因此光阻16阻断至少一些定向离子束达到硬光罩层14的第二区域32。亦即，第二区域32可以是阴影区域或硬光罩层14中因光阻16的存在，而被屏蔽避免接收全部定向离子束的区域。在一些实施方式中，硬光罩层14的第一区域31可以完全不受保护，否则将被屏蔽而不接收离子束，因此第一区域31可称为接收离子20的100％撞击。第二区域32可接收离子20的任何部分撞击，诸如，90％或更少，75％或更少，50％或更少，或25％或更少的离子20撞击。第二区域32所接收的离子20的撞击量或百分比应小于第一区域31所接收的离子20的撞击量或百分比，因此相对于第二区域32，第一区域31的一或多个性质改变，此处将于后文论述，可包括对蚀刻剂的选择性的改变。例如，通过接收小于全部撞击(诸如，少于90％、少于75％、少于50％或少于25％)，相较于接收离子20的100％撞击的第一区域31，第二区域32可较不易由蚀刻剂移除。其他可因离子20的减少或部分撞击而影响对蚀刻剂的选择性改变的因素，包括，例如硬光罩层14的材料、离子种类、使用的蚀刻剂等。在一些实施方式中，接收离子20的部分撞击(诸如，90％或更少、75％或更少、50％或更少，或25％或更少)，促进第二区域32与第一区域31(接收100％撞击)之间的显著性质差异，因此第一区域31可易于移除(例如，通过蚀刻剂)，而第二区域32至少部分地保留。
57.在一些实施方式中，如图2所示，第二区域32可称为接收离子20的50％撞击，因为第二区域32中的每一者接收仅一个来自特定方向(如图2所示，例如，自右至左及自左至右)的离子束的离子20，而光阻16阻断来自其他离子束的离子20。在本文中，第二区域32可称为线端延伸区域，因为这些区域将有效地延伸在目标层12中形成的特征的线端，将于后文进一步论述。
58.线端延伸区域(第二区域32)可具有长度l1(例如，在如图2所示的水平方向上)，此长度取决于离子束角度θ及光阻16的高度h。在一些实施方式中，可通过以下公式提供线端延伸区域(第二区域32)的长度l1：
59.l1＝h
×
tanθ
60.因此，线端延伸区域(第二区域32)可形成具有任何期望的长度l1，例如，通过选择性地形成适于形成期望线端延伸区域(第二区域32)的长度l1的光阻16的高度h，及/或通过
选择性地以具有适于形成期望线端延伸区域(第二区域32)的长度l1的特定离子束角度θ的离子束，辐射硬光罩层14。光阻16下方的区域可具有任何期望长度l2，其可取决于本文所绘示的方法所形成的图案化特征的期望特征长度。待形成的图案化特征的总长度的等于长度l2加上线端延伸区域(第二区域32)的两倍长度l1。
61.在一些实施方式中，光阻16具有小于100纳米的厚度或高度h。在一些实施方式中，光阻16具有小于75纳米的高度h。在一些实施方式中，光阻16具有位于约20纳米至约50纳米的范围内的高度h。
62.在一些实施方式中，硬光罩层14具有小于100纳米的厚度。在一些实施方式中，硬光罩层14具有小于50纳米的厚度。在一些实施方式中，硬光罩层14具有位于约10纳米至约20纳米的范围内的厚度。
63.在一些实施方式中，目标层12具有小于100纳米的厚度。在一些实施方式中，目标层12具有小于50纳米的厚度。在一些实施方式中，目标层12具有位于约20纳米至约35纳米的范围内的厚度。
64.在一些实施方式中，离子束角度θ小于约85
°
。在一些实施方式中，离子束角度θ小于80
°
。在一些实施方式中，离子束角度θ大于30
°
。在一些实施方式中，离子束角度θ位于约30
°
至约85
°
的范围内。在一些实施方式中，离子束角度θ位于约50
°
至约80
°
的范围内。如上文所论述，线端延伸区域(第二区域32)的长度l1至少部分地取决于光阻16的高度h及离子束角度θ。通过以位于约30
°
至约85
°
的范围内的离子束角度θ辐射离子20，可形成具有适当长度l1的线端延伸区域(第二区域32)，并且离子20可有效地植入至硬光罩层14。在本文所描述的范围之外，离子20可能并未有效地植入硬光罩层14，可能导致硬光罩层14的第一区域31的一或多个性质的改变不充分。例如，通过以小于约30
°
的离子束角度θ辐射离子20，第一区域31可能并未接收适于改变第一区域31对蚀刻剂的选择性的植入离子20。另一方面，通过以大于约85
°
的离子束角度θ辐射离子20，线端延伸区域(第二区域32)的长度l1可能受到限制，因为光阻16将需要相对高的高度h，以便提供线端延伸区域(第二区域32)的期望长度l1。
65.将离子20植入至硬光罩层14，改变硬光罩层14的一或多个物理性质。在一些实施方式中，将离子20植入至硬光罩层14的第一区域31，降低对蚀刻第一区域31的抵抗性，因此相较于硬光罩层14中未以离子20辐射或接收较低百分比的离子20撞击的部分，硬光罩层14的第一区域31可更易于通过蚀刻制程移除。亦即，相较于第二区域或线端延伸区域(第二区域32)，第一区域31可更易于通过蚀刻移除。
66.在一些实施方式中，以适当能量植入离子20，使得离子20穿过至少一半的硬光罩层14。在一些实施方式中，以25kev至250kev的能量植入离子20。在一些实施方式中，将离子20以约1012至1015离子/平方公分的浓度植入第一区域31，而将离子20以小于植入第一区域31的离子20浓度的浓度，植入线端延伸区域(第二区域32)。在一些实施方式中，相较于植入至第一区域31的离子20的浓度，将离子20以小于25％的浓度植入线端延伸区域(第二区域32)。在一些实施方式中，相较于植入至第一区域31的离子20的浓度，将离子20以小于50％的浓度植入至线端延伸区域(第二区域32)中。在一些实施方式中，相较于植入至第一区域31的离子20的浓度，将离子20以小于75％的浓度植入至线端延伸区域(第二区域32)中。可根据多种因素选择植入至第一区域31及至线端延伸区域(第二区域32)的离子20的浓
度，包括例如硬光罩层14的线端延伸区域(第二区域32)相较于第一区域31的性质(例如，蚀刻率)的期望改变。
67.个别地蚀刻硬光罩层14的第一区域31及第二区域或线端延伸区域(第二区域32)的蚀刻率的比率r1/r2，可例如取决于设计考量，而根据期望选择。在一些实施方式中，蚀刻率的比率可至少部分地取决于多种因素，诸如，离子20的种类、离子撞击的持续时间、离子撞击期间离子20的浓度、所使用的蚀刻剂，或其他多种因素。在一些实施方式中，蚀刻率的比率r1/r2可大于1.5、大于2.0、大于3.0或大于5.0。
68.如图3所示，在离子撞击硬光罩层14之后移除光阻16。可通过任何适当技术移除光阻16。在一些实施方式中，通过湿式蚀刻制程移除光阻16。在一些实施方式中，可通过利用任何有机去除、无机去除或干式去除化学物质的任何光阻剂去除技术，移除光阻16。
69.一旦移除光阻16，暴露硬光罩层14的非撞击区域33。非撞击区域33是存在于光阻16下方的区域，并且光阻16阻断离子20达到非撞击区域33。因此，相较于硬光罩层14的第一区域31，非撞击区域33可具有对蚀刻的较大抵抗性。在一些实施方式中，相较于硬光罩层14的线端延伸区域(第二区域32)，非撞击区域33可具有对蚀刻的较大抵抗性。
70.如图4所示，移除硬光罩层14的第一区域31。硬光罩层14的第一区域31可通过任何适当技术移除，包括例如通过湿式蚀刻、干式蚀刻、反应离子蚀刻(reactive ion etching；rie)、灰化，或任何其他适当蚀刻方法。在一些实施方式中，通过第一蚀刻气体42移除硬光罩层14的第一区域31，第一蚀刻气体42具有对第一区域31高选择性的蚀刻化学性。例如，可使用相较于移除硬光罩层14的线端延伸区域(第二区域32)及非撞击区域33，对于移除第一区域31具有较高蚀刻率的蚀刻气体。在一些实施方式中，通过蚀刻气体移除硬光罩层14的第一区域31，包括四氟化碳(cf4)、二氟甲烷(ch2f2)、三氟甲烷(chf3)、其他适当蚀刻剂或其组合。
71.如图5所示，暴露出目标层12中已移除硬光罩层14的第一区域31的部分。留存于目标层12上的是硬光罩层14中构成线端延伸区域(第二区域32)及非撞击区域33的部分。在移除硬光罩层14的第一区域31之后，缩减线端延伸区域(第二区域32)的厚度。例如，用以移除硬光罩层14的第一区域31的蚀刻气体，亦可移除线端延伸区域(第二区域32)的部分，借此缩减线端延伸区域(第二区域32)的厚度或高度。然而，如前文所论述，相较于硬光罩层14的第一区域31，以较低的速率蚀刻线端延伸区域(第二区域32)，因为在离子撞击期间线端延伸区域(第二区域32)接收离子20的较低百分比或比例(参见图2)。因此，相较于第一区域31，以较慢或较低的速率蚀刻线端延伸区域(第二区域32)。因此，线端延伸区域(第二区域32)的厚度可在蚀刻期间有所缩减；然而，线端延伸区域(第二区域32)的表面面积可实质上保持相同。
72.非撞击区域33可在如前文所述的移除硬光罩层14之后保持实质上相同的尺寸。例如，由于非撞击区域33受到保护免于离子20撞击，硬光罩层14的非撞击区域33的蚀刻率并未缩减。因此，使用蚀刻剂以移除硬光罩层14的第一区域31并未实质上影响非撞击区域33。然而，应理解，在多种实施方式中，通过例如蚀刻气体移除硬光罩层14的第一区域31，可致使非撞击区域33的厚度缩减。
73.如图6所示，通过将剩余硬光罩层14(例如，非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32))图案转移至目标层12以图案化目标层12。例如通过移除目标层12的暴露或并未由硬
光罩层14的非撞击区域33或线端延伸区域(第二区域32)覆盖的部分，图案化目标层12。目标层12的暴露部分可通过何适当技术移除，包括例如通过湿式蚀刻、干式蚀刻、rie、灰化，或任何其他适当蚀刻方法。在一些实施方式中，通过第二蚀刻气体52移除目标层12的暴露部分，其中第二蚀刻气体52具有对目标层12高选择性的蚀刻化学性。可例如利用第二蚀刻气体52以移除目标层12的暴露部分，同时保留硬光罩层14的线端延伸区域(第二区域32)及非撞击区域33。在一些实施方式中，第二蚀刻气体52不同于第一蚀刻气体42，该第一蚀刻气体42用以移除硬光罩层14的第一区域31(参见图4)。第二蚀刻气体52可出于例如设计考量，而依期望选择。在一些实施方式中，可依据目标层12的组合物而选择第二蚀刻气体52。例如，用以移除由介电材料形成的目标层的蚀刻气体，可不同于用以移除由导电材料形成的目标层的蚀刻气体。
74.如图7所示，通过目标层12的图案化形成图案化特征112。在移除目标层12的暴露部分之后，图案化特征112留存在基板10上，例如，绘示及描述于图6。图案化特征112具有与非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)实质上相同的尺寸。例如，图案化特征112可具有与非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)实质上相同的长度及宽度。
75.如图8所示，可移除硬光罩层14的非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)。硬光罩层14的非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)可通过任何适当技术移除，包括例如通过湿式蚀刻、干式蚀刻、rie、灰化，或任何其他适当蚀刻方法。在一些实施方式中，通过第三蚀刻气体移除硬光罩层14的非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)，该第三蚀刻气体具有对硬光罩层14高选择性的蚀刻化学性。在一些实施方式中，通过蚀刻气体移除硬光罩层14的非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)，包括四氟化碳(cf4)、二氟甲烷(ch2f2)、三氟甲烷(chf3)、其他适当蚀刻剂或其组合。在一些实施方式中，第三蚀刻气体与第一蚀刻气体42相同。
76.图案化特征112可以是集成电路的任何特征，包括任何导电特征或半导体特征。在一些实施方式中，图案化特征112可以是finfet元件的半导体鳍片、闸特征(诸如，多晶硅或金属闸)、导电走线或通孔，或集成电路的任何其他特征。
77.图案化特征112可形成以具有任何期望形状。例如，应易于理解，尽管图案化特征112展示为具有沿一方向的长度的线性形状，可通过使用本文所描述的方法在多种实施方式中形成其他形状。例如，通过利用本文所描述的光刻技术，可图案化光阻，以具有任何期望形状，并且硬光罩层可经由如本文所描述的离子植入，以在具有任何期望形状的光阻的线端，形成线端延伸区域。
78.在一些实施方式中，多个图案化特征112可邻近彼此形成。通过如本文所描述的离子植入形成的线端延伸区域，有助于缩减集成电路特征的相邻或面对线端之间的间隙。
79.图9是根据本揭示内容的一些实施方式，所绘示的图案化特征212的示意图。图案化特征212可通过与图1至图8所绘示说明的方法实质上相同但包含一些修改的方法形成。图案化特征212可通过执行图1至图7所绘示说明，但相对于图8有着修改的方法形成。
80.特定而言，如图9所示，可通过不同于相对于图8所描述的第三蚀刻气体的蚀刻气体，移除硬光罩层14的非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)。例如，在图9所绘示说明的实施方式中，硬光罩层14的非撞击区域33及线端延伸区域(第二区域32)可通过在硬光罩层14与目标层12的材料之间具有低的或边际选择性的第四蚀刻气体移除，而非使用对硬
光罩层14具有高选择性的蚀刻化学性的第三蚀刻气体。
81.由于第四蚀刻气体在硬光罩层14与目标层12的材料之间具有低的或边际选择性，第四蚀刻气体可以类似或实质上相同的速率移除硬光罩层14及目标层12的相应部分。因此，在完全移除硬光罩层14的较厚部分(例如，非撞击区域33)之前，可通过蚀刻气体完全地移除硬光罩层14的较薄部分(例如，线端延伸区域(第二区域32))。完全移除非撞击区域33之前，移除线端延伸区域(第二区域32，因此在被首先移除的线端延伸区域(第二区域32)的区域，暴露目标层12部分。因此，图案化特征212的所得形状可类似硬光罩层14的形状，例如图7所示。举例而言，图案化特征212可具有：第一部分201；以及第二部分202，第二多个部分202自第一部分201侧向向外延伸。图案化特征212的第一部分201可称为“自然线端”，因此第一部分201具有对应于光阻16(参见图2)及硬光罩层14的非撞击区域33尺寸的尺寸(例如，长度及宽度)。图案化特征212的第二部分202可称为“延伸线端”部分，因为第二部分202具有对应于硬光罩层14的线端延伸区域(第二区域32)的尺寸。
82.图10是图解说明元件300的平面视图，可根据本文例如参照图1至图9所绘示说明的方法制造。元件300可以是电子元件，例如，集成电路等。
83.元件300包括在基板上形成的多个图案化特征312。可根据本文所描述的方法形成图案化特征312，例如，图1至图9所描述的方法。在多种实施方式中，图案化特征312可包括例如半导体元件特征，诸如finfet元件的散热片、闸特征、导电走线或通孔，或集成电路的任何其他特征。
84.图案化特征312中的至少一些可包括自然线端部分312a、312b以及线端延伸区域部分332a、332b。线端延伸区域部分332a、332b可例如通过离子撞击形成，如前文所描述。自然线端部分312a、312b表示图案化特征312中由离子撞击阻断的部分，例如，如前文中非撞击区域33的相关描述。通过利用本文中所描述的制程(诸如，离子撞击)，线端延伸区域部分332a、332b可以有助于缩减图案化特征312之间的端对端间隙的方式形成。
85.在一些实施方式中，可基于包括形状布局的布局，以形成多个图案化特征312。布局可以是例如储存在非暂时性电脑可读取媒体上的数据档，并且以诸如gdsii、oasis等的设计标准表示。布局可以是元件300的数字表示，其中元件300可以是集成电路。布局的形状可对应并且限定元件300的实体特征。更特定地，布局的形状可限定实体特征，诸如元件300的图案化特征312的部分。然而，布局可受制于基于布局而制造集成电路的光刻制程的尺寸。例如，布局的形状之间的间隙(或线端对端距离)可受制于基于布局而实体生产的光罩的尺寸。更特定地，布局的面向形状之间的自然线端对端间隙g1，可受限于光刻制程，诸如，可生产以形成形状的光罩尺寸的限制。
86.在一些实施方式中，基于布局的形状而形成光罩。如所描述，例如，相对于图1及图2，在目标层上形成硬光罩层，并且可使用光罩以图案化在硬光罩层上形成的光阻。图案化光阻可对应于图10中所示的图案化特征312以及自然线端部分312a及自然线端部分312b，并且图案化光阻(例如，用于形成部分312a及部分312b)之间的最小距离可以是自然线端对端间隙g1。图案化特征部分312a、312b的线端延伸区域部分332a、332b可以不由光阻剂覆盖，并且线端延伸区域332a、332b可如前文所描述形成，例如，通过离子撞击以在硬光罩中形成线端延伸区域，并且随后图案化目标层以形成包括线端延伸区域部分332a、332b的图案化特征312。
87.通过利用本文所描述的制程(诸如，离子撞击)以形成线端延伸区域，相较于受限于传统光刻制程的限制的自然线端对端间隙g1，图案化特征312的线端延伸区域部分332a、332b，可经形成以具有图案化特征312之间的缩减线端对端间隙g2。
88.在一些实施方式中，线端对端间隙g2可小于25纳米。在一些实施方式中，线端对端间隙g2可小于18纳米。在一些实施方式中，线端对端间隙g2可小于14纳米。在一些实施方式中，线端对端间隙g2可小于10纳米。在一些实施方式中，线端对端间隙g2可位于约5纳米至约25纳米的范围内。通过形成此范围内的线端对端间隙g2，图案化特征312的线端可形成为彼此紧靠，借此增加可在给定面积内形成的此类图案化特征312的数目，同时在图案化特征312之间具有充分间隙或距离以电性隔离图案化特征312，并且防止或减少图案化特征312的不当交叉耦接。
89.线端对端间隙g2的尺寸并不限于光刻或切割制程的任何特定尺寸限制，相反，可形成具有显著缩减距离的间隙g2，其中显著缩减距离受限于光阻的高度h及离子束角度θ(如前文所述，例如图2)，高度h及离子束角度θ中的每一者可根据需要选择，以提供线端延伸区域的期望长度，以及图案化特征312之间的期望间隙g2。
90.如前文所述，图案化特征312可以是集成电路的任何特征，包括例如半导体元件特征，诸如finfet元件的散热片、闸特征、导电走线或通孔，或集成电路的任何其他特征。
91.应易于理解，图10所示的元件300可以是集成电路的部分或区域，并且在一些实施方式中，元件300可包括多种额外特征，包括例如额外图案化特征312以及集成电路的任何其他特征。
92.本揭示内容在多种实施方式中提供在特征线路的末端形成图案化特征的线端延伸区域的方法及元件，借此有助于缩减集成电路的图案化特征之间可达成的距离或间隙。在一些实施方式中，线端延伸区域可在并无额外切割层(以及对应额外遮罩制程)的情况下形成，其中在其他技术中原本可能依赖额外切割层以形成线端延伸区域。提供增大在集成电路中形成的特征的密度的显著优势。
93.根据一个实施方式，一种方法包括在硬光罩层的第一区域上形成图案化光阻。在硬光罩层中形成线端延伸区域。线端延伸区域自硬光罩层的第一区域的末端侧向向外延伸。可通过改变硬光罩层在线端延伸区域中的物理性质以形成线端延伸区。
94.在一实施例中，前述方法进一步包括：移除图案化光阻；以及通过移除硬光罩层在第一区域及线端延伸区域外部的部分，以暴露目标层的部分。
95.在一实施例中，硬光罩层的物理性质包括对蚀刻气体的选择性，其中移除硬光罩层的部分包括通过蚀刻气体蚀刻硬光罩层的部分，以移除硬光罩层的部分。
96.在一实施例中，前述方法进一步包括：移除目标层的暴露部分。
97.在一实施例中，形成线端延伸区域包括：在硬光罩层的线端延伸区域植入第一离子浓度的离子；以及在硬光罩层的线端延伸区域外部植入第二离子浓度的离子，第二离子浓度大于第一离子浓度。
98.在一实施例中，在硬光罩层中形成线端延伸区域包括以离子束辐射硬光罩层，离子束相对于与硬光罩层正交的方向具有非零离子束角度。
99.在一实施例中，非零离子束角度小于约85
°
。
100.在一实施例中，非零离子束角度大于约30
°
。
101.在一实施例中，非零离子束角度位于约50
°
至约80
°
的范围内。
102.在一实施例中，离子束包括由选自由氮(n)、碲(te)、硼(b)、镓(ga)、磷(p)、砷(as)、氩(ar)、氪(kr)及氙(xe)所组成的群组的元素所形成的离子。
103.在一实施例中，线端延伸区域的长度至少部分地基于图案化光阻的高度。
104.在一实施例中，图案化光阻的高度位于约20纳米至约50纳米的范围内。
105.根据另一实施方式，提供一种形成半导体元件的方法，包括：在目标层上形成硬光罩层。在基板与硬光罩层之间设置目标层。在多个硬光罩层的第一区域上形成图案化光阻。通过以多个离子束辐射硬光罩层自多个第一区域的末端向外延伸形成多个线端延伸区域。离子束中的每一者具有相对于与硬光罩层正交的方向的非零离子束角度，并且图案化光阻阻断多个离子束的至少部分达到多个线端延伸区域。移除图案化光阻。通过移除硬光罩层中多个第一区域及多个线端延伸区域外部的多个部分以暴露目标层的部分。通过移除目标层的暴露部分以在目标层中形成图案化特征。
106.在一实施例中，形成线端延伸区域的步骤包括：通过辐射硬光罩层，改变硬光罩层的线端延伸区域中对蚀刻气体的选择性。
107.在一实施例中，移除硬光罩层中第一区域及线端延伸区域外部的部分包括：将硬光罩层暴露至蚀刻气体，蚀刻气体对线端延伸区域，与对硬光罩层中第一区域及线端延伸区域外部的该些部分相较于，具有一较低选择性。
108.在一实施例中，形成线端延伸区域包括：形成线端延伸区域以具有实质上等于h
×
tanθ的长度，其中h是该图案化光阻的一高度并且θ是该非零离子束角度。
109.根据又一实施方式，集成电路包括基板及基板上的多个图案化特征。图案化特征中的每一者由相同材料形成。多个图案化特征中的第一图案化特征的末端与多个图案化特征中的第二图案化特征的末端之间的距离小于25纳米。
110.在一实施例中，第一图案化特征的末端与第二图案化特征的末端之间的距离小于10纳米。
111.在一实施例中，图案化特征包括以下至少一者：半导体元件特征、多晶硅或金属闸、导电走线或导电通孔。
112.前文概述了若干实施方式的特征，使得熟悉此项技术者可较佳地理解本揭示案的态样。熟悉此项技术者应了解，他们可容易地使用本揭示案作为设计或修改用于实现相同目的及/或达成本文中所介绍的实施方式的相同优势的其他制程及结构的基础。熟悉此项技术者亦应认识到，这些等效构造不脱离本揭示案的精神及范畴，并且他们可在不脱离本揭示案的精神及范畴的情况下在本文作出各种改变、代替及替换。
113.可组合以上描述的多种实施方式以提供进一步实施方式。可根据以上详细描述对实施方式进行此等及其他改变。一般而言，在权利要求书中，所使用的术语不应理解为将申请专利范围限于在说明书及权利要求书中所揭示的特定实施方式，而应理解为包括所有可能的实施方式以及等效物的完整范畴，权利要求书享有等效物的权利。因此，权利要求书不受本揭示内容限制。