4]在基片布置在等离子体处理系统中的情况下，蚀刻工艺气体被流入等离子体处理系统中。该蚀刻工艺气体包括含氟气体。通过非限制性示例的方式，流入蚀刻工艺气体可以包括流入SF6 (六氟化硫)、NF3 (三氟化氮)、CF4 (四氟化碳)或XeF2 (二氟化氙)等、或其组合。
[0025]钝化工艺气体也被流入等离子体处理系统中。钝化工艺气体包括碳氟化合物。通过非限制性示例的方式，钝化工艺气体可以包括选自N2和H2的双原子分子气体。可替选地，钝化工艺气体可以包括CH2F2 (二氟甲烷)、CF4、CHF3、CH3F、C2F4、C4F8、C4F6、C5HF7、C5F8、或其组合。方法还可以包括将稀释剂工艺气体流入等离子体处理系统中。示例性稀释剂工艺气体包括N2、氩气和氦气。
[0026]实施方式包括从蚀刻工艺气体和钝化工艺气体形成等离子体，使得基片暴露于等离子体。根据选择使用的等离子体处理室的特定类型，可以直接在给定的基片上或者在给定的基片上方几厘米形成等离子体。
[0027]方法包括通过控制蚀刻工艺气体与钝化工艺气体的比例，以及通过控制等离子体处理系统中电极偏压，使用等离子体的产物来横向蚀刻硬掩模的侧壁。控制蚀刻工艺气体与钝化工艺气体的比例可以包括保持所述比例在约0.10至10.0之间。控制蚀刻工艺气体与钝化工艺气体的比例可以替选地包括保持所述比例在约2.5至5.0之间。控制电极偏压例如可以包括控制电极偏压使得来自等离子体的产物存在各向同性运动，即，存在朝向基片的各向同性流动分量。控制电极偏压可以包括使来自等离子体的产物的第一部分各向异性地撞击基片，并且来自等离子体的产物的剩余部分各向同性地撞击基片。在其他实施方式中，控制电极偏压可以包括保持完全各向同性的等离子体产物暴露于基片。横向蚀刻侧壁可以包括横向蚀刻预定量的介电材料，使得图案化的硬掩模上的部件的关键尺寸被减小至部件的预定特定关键尺寸内。在一些实施方式中，横向蚀刻侧壁可以包括将部件厚度减小约0.3纳米至30纳米。在其他实施方式中，横向蚀刻侧壁可以包括将部件厚度减小约5纳米至15纳米。
[0028]图1B和图2B示出了在完成聚合等离子体(例如，CH2F2和SF6)中的反应离子蚀刻以及改变气体比例以控制介电硬掩模的横向蚀刻速率之后的示例性结果。注意到所产生的CD126具有比例初始⑶125小的尺寸。还注意到可能发生一些竖直裁剪，但是通过选择足够厚度的介电硬掩模110，任何竖直蚀刻将不会影响诸如图案转移至下面的基片105的后续处理。在一些实施方式中，保护层115可以被去除作为横向蚀刻处理的一部分，或者可以在完成横向蚀刻步骤之后单独地去除保护层115。因此，图1B和图2B中的示例性结果示出了已经被横向调整并且因此使得基片能够继续进行制造的介电掩模。
[0029]图3和图4是特定制造顺序的流程图。图3示出了用于测量和质量控制以最优化关键尺寸的常规工艺流程。CD最优化可以指定光刻和介电掩模蚀刻工艺中的改变。当错误发生时，工艺最优化从头开始，这使得制造复杂，这是因为最优化涉及相协调的许多处理工具，并且可能需要相对长的时间周期。流程开始于用于对基片进行图案化的光刻步骤305。这可以包括膜涂覆、曝光和显影。光刻之后是⑶测量310，可以使用扫描电子显微镜(SEM)或其他测量技术来执行CD测量310 AEM图像的评价(312)可以用于确定图案化的光刻胶层的CD是否是可接受的。如果图案化的光刻胶是不可接受的，那么可以重新进行光刻步骤。如果图案化的光刻胶(凸纹图案)的CD是可接受的，那么工艺流程可以继续诸如硬掩模开口步骤的后续步骤。连同在先工艺控制(APC)(315)，由光刻胶限定的图案经由掩模蚀刻处理320被转移至硬掩模。在完成掩模蚀刻处理320之后，光刻胶被去除并且可以评价硬掩模CD的SEM图像(322)。第二CD评价325被完成。如果硬掩模的CD是可接受的，那么处理可以继续至诸如在不同蚀刻工具上的叠加蚀刻(330)。然而，如果SEM图像的评价识别出不可接受的硬掩模CD，那么相应批次的晶片需要被废弃(329)，这可能是严重的损失，特别是因为重新调整流程和开始对于替换组的晶片的制造的时间损失。例如，如果目标硬掩模CD是13nm的线，但是从硬掩模开口步骤产生的线是25nm或36nm等，那么晶片对于转移可接受的图案来说基本上无用。
[0030]图4是根据本文中的实施方式的硬掩模蚀刻工艺流程。图4的工艺流程示出了包括当需要时的CD调整的CD最优化。因此，可以通过调整沉积/蚀刻处理化学品来在最终的处理步骤440中最优化CD，这反过来节约了资源以及工艺开发时间。流程开始于用于对基片进行图案化的光刻步骤405。这可以包括膜涂覆、曝光和显影。光刻之后是⑶测量410，可以使用扫描电子显微镜(SEM)或其他测量技术来执行CD测量410 JEM图像的评价(412)可以用于确定图案化的光刻胶层的CD是否是可接受的。如果图案化的光刻胶是不可接受的，那么可以重新进行光刻步骤。如果图案化的光刻胶(凸纹图案)的CD是可接受的，那么工艺流程可以继续诸如硬掩模开口步骤的后续步骤。连同在先工艺控制(APC)(415)，由光刻胶限定的图案经由掩模蚀刻处理420被转移至硬掩模。在完成掩模蚀刻处理420之后，光刻胶被去除并且可以评价硬掩模CD的SEM图像(422)。第二 CD评价442被完成。如果硬掩模的CD是可接受的，那么处理可以继续至诸如在不同蚀刻工具上的叠加蚀刻(446)。然而，如果CD是不可接受的，那么可以执行横向裁剪步骤以使用如上描述的横向裁剪过程444来裁剪比目标CD宽的给定CD。因此，如果硬掩模CD过宽，那么执行横向蚀刻步骤，横向蚀刻步骤使用沉积和钝化气体(例如，SF6和CH2F2)的最优化比例以调整不可接受的介电硬掩模CD。
[0031]已经通过增加或减少任一气体来控制蚀刻气体的比例获得了有利的横向蚀刻结果。通过非限制性示例的方式，可以改变流入处理室中钝化工艺气体的量。示例性工艺条件可以包括15mT的压强以及2000W/150W的功率，并且工艺气体混合物流入时间为约10秒至20秒。示例性工艺气体混合物可以包括30sccm的SF6、100sccm的N2、500sccm的氩、以及可以产生不同结果的不同量的CH2F2。如果给定的来料掩模CD为约25nm，那么当流入27SCCm的CH2F2时，所产生的⑶可以为约12nm。可替选地，当流入32sccm的CH2F2时，所产生的⑶可以为约18nm。作为另一示例，当流入45 s ccm的CH2F2时，所产生的⑶可以为约20nm。横向蚀刻结果可以得益于减小侧壁C/F保护，使得给定掩模可以总体上被细化。
[0032]已经通过调整蚀刻工艺气体或蚀刻工艺气体混合物获得了类似的结果。例如，工艺气体混合物可以包括45sccm的CH2F2、100sccm的N2、500sccm的氩气以及可变量的SF6，并且工艺气体混合物流入时间为约15秒至30秒。在使用38sccm的SF6蚀刻36nm的初始掩模⑶的情况下，那么掩模⑶被减小至29nm。当流入41 s c cm的SF6时，那么掩模⑶被减小至2 7nm。当流入43sccm的SF6时，那么掩模⑶被减小至26nm。因此，可以通过增加SF6的流量——即，蚀刻工艺气体一一来增加硬掩模的细化。
[0033]现在返回至图1A，介电掩模层110可以可选地包括在顶部的另外的硅层。使用SF6化学品可以使得作为“高效(lean)”化学品进行更好的蚀刻，同时使得沿横向(水平)方向裁剪。可以使用该化学品有效地控制竖直蚀刻和横向蚀刻两者。蚀刻可以是部分各向同性或完全各向同性的。下硅层(衬底105)可以在该步骤期间被部分蚀刻。采用本文中的这样的细化，制造了指定CD的线条或部件，其然后准备用于诸如反转步骤或叠加蚀刻步骤的继续的制造处理。
[0034]使用相对高流量的CH2F2 (45sccm)，所产生的CD可以相对大(20.3nm)。当减小CH2F2的流量至32sccm时，所产生的CD为17.5nm。继续下去，CH2F2的27sccm的流量可以产生12.3nm的掩模⑶。注意到这些示例性结果全部使用了 30sccm的SF6。通过减少CH2F2，可以更多地裁剪衬底或掩模部件。因此，通过改变CH2F2的量，可以制造并且调整介电硬掩模的CD细化。在其他示例中，SF6与CH2F3的比例可以在约0.2至10.0之