4]在基片布置在等離子體處理系統(tǒng)中的情況下，蝕刻工藝氣體被流入等離子體處理系統(tǒng)中。該蝕刻工藝氣體包括含氟氣體。通過非限制性示例的方式，流入蝕刻工藝氣體可以包括流入SF6 (六氟化硫)、NF3 (三氟化氮)、CF4 (四氟化碳)或XeF2 (二氟化氙)等、或其組合。
[0025]鈍化工藝氣體也被流入等離子體處理系統(tǒng)中。鈍化工藝氣體包括碳氟化合物。通過非限制性示例的方式，鈍化工藝氣體可以包括選自N2和H2的雙原子分子氣體?？商孢x地，鈍化工藝氣體可以包括CH2F2 (二氟甲烷)、CF4、CHF3、CH3F、C2F4、C4F8、C4F6、C5HF7、C5F8、或其組合。方法還可以包括將稀釋劑工藝氣體流入等離子體處理系統(tǒng)中。示例性稀釋劑工藝氣體包括N2、氬氣和氦氣。
[0026]實施方式包括從蝕刻工藝氣體和鈍化工藝氣體形成等離子體，使得基片暴露于等離子體。根據(jù)選擇使用的等離子體處理室的特定類型，可以直接在給定的基片上或者在給定的基片上方幾厘米形成等離子體。
[0027]方法包括通過控制蝕刻工藝氣體與鈍化工藝氣體的比例，以及通過控制等離子體處理系統(tǒng)中電極偏壓，使用等離子體的產物來橫向蝕刻硬掩模的側壁?？刂莆g刻工藝氣體與鈍化工藝氣體的比例可以包括保持所述比例在約0.10至10.0之間?？刂莆g刻工藝氣體與鈍化工藝氣體的比例可以替選地包括保持所述比例在約2.5至5.0之間?？刂齐姌O偏壓例如可以包括控制電極偏壓使得來自等離子體的產物存在各向同性運動，即，存在朝向基片的各向同性流動分量?？刂齐姌O偏壓可以包括使來自等離子體的產物的第一部分各向異性地撞擊基片，并且來自等離子體的產物的剩余部分各向同性地撞擊基片。在其他實施方式中，控制電極偏壓可以包括保持完全各向同性的等離子體產物暴露于基片。橫向蝕刻側壁可以包括橫向蝕刻預定量的介電材料，使得圖案化的硬掩模上的部件的關鍵尺寸被減小至部件的預定特定關鍵尺寸內。在一些實施方式中，橫向蝕刻側壁可以包括將部件厚度減小約0.3納米至30納米。在其他實施方式中，橫向蝕刻側壁可以包括將部件厚度減小約5納米至15納米。
[0028]圖1B和圖2B示出了在完成聚合等離子體(例如，CH2F2和SF6)中的反應離子蝕刻以及改變氣體比例以控制介電硬掩模的橫向蝕刻速率之后的示例性結果。注意到所產生的CD126具有比例初始⑶125小的尺寸。還注意到可能發(fā)生一些豎直裁剪，但是通過選擇足夠厚度的介電硬掩模110，任何豎直蝕刻將不會影響諸如圖案轉移至下面的基片105的后續(xù)處理。在一些實施方式中，保護層115可以被去除作為橫向蝕刻處理的一部分，或者可以在完成橫向蝕刻步驟之后單獨地去除保護層115。因此，圖1B和圖2B中的示例性結果示出了已經被橫向調整并且因此使得基片能夠繼續(xù)進行制造的介電掩模。
[0029]圖3和圖4是特定制造順序的流程圖。圖3示出了用于測量和質量控制以最優(yōu)化關鍵尺寸的常規(guī)工藝流程。CD最優(yōu)化可以指定光刻和介電掩模蝕刻工藝中的改變。當錯誤發(fā)生時，工藝最優(yōu)化從頭開始，這使得制造復雜，這是因為最優(yōu)化涉及相協(xié)調的許多處理工具，并且可能需要相對長的時間周期。流程開始于用于對基片進行圖案化的光刻步驟305。這可以包括膜涂覆、曝光和顯影。光刻之后是⑶測量310，可以使用掃描電子顯微鏡(SEM)或其他測量技術來執(zhí)行CD測量310 AEM圖像的評價(312)可以用于確定圖案化的光刻膠層的CD是否是可接受的。如果圖案化的光刻膠是不可接受的，那么可以重新進行光刻步驟。如果圖案化的光刻膠(凸紋圖案)的CD是可接受的，那么工藝流程可以繼續(xù)諸如硬掩模開口步驟的后續(xù)步驟。連同在先工藝控制(APC)(315)，由光刻膠限定的圖案經由掩模蝕刻處理320被轉移至硬掩模。在完成掩模蝕刻處理320之后，光刻膠被去除并且可以評價硬掩模CD的SEM圖像(322)。第二CD評價325被完成。如果硬掩模的CD是可接受的，那么處理可以繼續(xù)至諸如在不同蝕刻工具上的疊加蝕刻(330)。然而，如果SEM圖像的評價識別出不可接受的硬掩模CD，那么相應批次的晶片需要被廢棄(329)，這可能是嚴重的損失，特別是因為重新調整流程和開始對于替換組的晶片的制造的時間損失。例如，如果目標硬掩模CD是13nm的線，但是從硬掩模開口步驟產生的線是25nm或36nm等，那么晶片對于轉移可接受的圖案來說基本上無用。
[0030]圖4是根據(jù)本文中的實施方式的硬掩模蝕刻工藝流程。圖4的工藝流程示出了包括當需要時的CD調整的CD最優(yōu)化。因此，可以通過調整沉積/蝕刻處理化學品來在最終的處理步驟440中最優(yōu)化CD，這反過來節(jié)約了資源以及工藝開發(fā)時間。流程開始于用于對基片進行圖案化的光刻步驟405。這可以包括膜涂覆、曝光和顯影。光刻之后是⑶測量410，可以使用掃描電子顯微鏡(SEM)或其他測量技術來執(zhí)行CD測量410 JEM圖像的評價(412)可以用于確定圖案化的光刻膠層的CD是否是可接受的。如果圖案化的光刻膠是不可接受的，那么可以重新進行光刻步驟。如果圖案化的光刻膠(凸紋圖案)的CD是可接受的，那么工藝流程可以繼續(xù)諸如硬掩模開口步驟的后續(xù)步驟。連同在先工藝控制(APC)(415)，由光刻膠限定的圖案經由掩模蝕刻處理420被轉移至硬掩模。在完成掩模蝕刻處理420之后，光刻膠被去除并且可以評價硬掩模CD的SEM圖像(422)。第二 CD評價442被完成。如果硬掩模的CD是可接受的，那么處理可以繼續(xù)至諸如在不同蝕刻工具上的疊加蝕刻(446)。然而，如果CD是不可接受的，那么可以執(zhí)行橫向裁剪步驟以使用如上描述的橫向裁剪過程444來裁剪比目標CD寬的給定CD。因此，如果硬掩模CD過寬，那么執(zhí)行橫向蝕刻步驟，橫向蝕刻步驟使用沉積和鈍化氣體(例如，SF6和CH2F2)的最優(yōu)化比例以調整不可接受的介電硬掩模CD。
[0031]已經通過增加或減少任一氣體來控制蝕刻氣體的比例獲得了有利的橫向蝕刻結果。通過非限制性示例的方式，可以改變流入處理室中鈍化工藝氣體的量。示例性工藝條件可以包括15mT的壓強以及2000W/150W的功率，并且工藝氣體混合物流入時間為約10秒至20秒。示例性工藝氣體混合物可以包括30sccm的SF6、100sccm的N2、500sccm的氬、以及可以產生不同結果的不同量的CH2F2。如果給定的來料掩模CD為約25nm，那么當流入27SCCm的CH2F2時，所產生的⑶可以為約12nm?？商孢x地，當流入32sccm的CH2F2時，所產生的⑶可以為約18nm。作為另一示例，當流入45 s ccm的CH2F2時，所產生的⑶可以為約20nm。橫向蝕刻結果可以得益于減小側壁C/F保護，使得給定掩?？梢钥傮w上被細化。
[0032]已經通過調整蝕刻工藝氣體或蝕刻工藝氣體混合物獲得了類似的結果。例如，工藝氣體混合物可以包括45sccm的CH2F2、100sccm的N2、500sccm的氬氣以及可變量的SF6，并且工藝氣體混合物流入時間為約15秒至30秒。在使用38sccm的SF6蝕刻36nm的初始掩模⑶的情況下，那么掩模⑶被減小至29nm。當流入41 s c cm的SF6時，那么掩模⑶被減小至2 7nm。當流入43sccm的SF6時，那么掩模⑶被減小至26nm。因此，可以通過增加SF6的流量——即，蝕刻工藝氣體一一來增加硬掩模的細化。
[0033]現(xiàn)在返回至圖1A，介電掩模層110可以可選地包括在頂部的另外的硅層。使用SF6化學品可以使得作為“高效(lean)”化學品進行更好的蝕刻，同時使得沿橫向(水平)方向裁剪?？梢允褂迷摶瘜W品有效地控制豎直蝕刻和橫向蝕刻兩者。蝕刻可以是部分各向同性或完全各向同性的。下硅層(襯底105)可以在該步驟期間被部分蝕刻。采用本文中的這樣的細化，制造了指定CD的線條或部件，其然后準備用于諸如反轉步驟或疊加蝕刻步驟的繼續(xù)的制造處理。
[0034]使用相對高流量的CH2F2 (45sccm)，所產生的CD可以相對大(20.3nm)。當減小CH2F2的流量至32sccm時，所產生的CD為17.5nm。繼續(xù)下去，CH2F2的27sccm的流量可以產生12.3nm的掩模⑶。注意到這些示例性結果全部使用了 30sccm的SF6。通過減少CH2F2，可以更多地裁剪襯底或掩模部件。因此，通過改變CH2F2的量，可以制造并且調整介電硬掩模的CD細化。在其他示例中，SF6與CH2F3的比例可以在約0.2至10.0之