| 主权项 |
1.一种半导体元件制造方法,其包含下列步骤:(a)准备一半导体基材,其具有一工作标地物层;(b)于该工作标地物层上形成一光阻层;(c)曝光并显影该光阻层,以形成包括一分离图案与一密集图案之光阻图案;(d)监测该光阻图案之分离图案与密集图案的宽度,以决定欲被降低之宽度的修整量;(e)决定获得该分离与密集图案二者之修整量的蚀刻条件,该蚀刻条件系使用混合气体,该混合气体包含一具有主要增进蚀刻功能之第一气体与一主要抑制蚀刻功能之第二气体;(f)于该经决定之蚀刻条件下,修整该光阻图案;以及(g)藉使用该经修整之光阻图案蚀刻该工作标地物层。2.如申请专利范围第1项之半导体元件制造方法,其中于该步骤(e)中之该蚀刻条件系使用蚀刻时间期间与该混合气体之混合比例二者之一作为一变量。3.如申请专利范围第1项之半导体元件制造方法,其中该步骤(b)系层压一BARC层与该光阻层,该步骤(e)系决定主要蚀刻之蚀刻条件,而后,过度蚀刻该BARC层并修整该光阻层,且该步骤(f)系蚀刻该BARC层并修整该光阻层。4.如申请专利范围第3项之半导体元件制造方法,其中该具有主要增进蚀刻功能之第一气体系为O2气体,而该主要抑制蚀刻功能之第二气体系为SO2气体。5.如申请专利范围第3项之半导体元件制造方法,其中于该步骤(e)中之该蚀刻条件包括一固定过度蚀刻时间与一气体流动速度分数,于此该分离与密集图案之修整量系实质上相等。6.如申请专利范围第1项之半导体元件制造方法,其中该工作标地物层系为一用于形成闸极之多晶矽层。7.如申请专利范围第6项之半导体元件制造方法,其中该工作标地物层更包括一形成于该多晶矽层上之一硬罩幕层。8.如申请专利范围第1项之半导体元件制造方法,其中该步骤(c)形成该分离图案与该密集图案,该密集图案具有与该分离图案之线宽不同的线宽,该步骤(d)系决定该分离与该密集图案之不同修整量,且该步骤(e)亦决定辅助蚀刻之蚀刻条件,该蚀刻条件并不难以改变该分离与密集图案之一的图案线宽,并降低另一者之图案线宽,且该半导体元件制造方法更包含:(h)辅助蚀刻该光阻图案。9.如申请专利范围第8项之半导体元件制造方法,其中该步骤(h)系在He大气中进行。10.如申请专利范围第1项之半导体元件制造方法,其中该混合气体更包含一不与该工作标地物层起化学反应之第三气体。11.如申请专利范围第10项之半导体元件制造方法,其中于该步骤(e)中之该蚀刻条件系使用蚀刻时间期间、该第一气体与该第二气体之第一混合物比例、该第三气体相对于该第一气体与该第二气体之第二混合物比例以及该混合气体之总流动速度之至少一者作为变量。12.如申请专利范围第11项之半导体元件制造方法,其中该步骤(e)系使用该第一混合物比例与该第二混合物比例作为参变数,并决定该获得该分离与密集图案二者之修整量的蚀刻条件。13.如申请专利范围第12项之半导体元件制造方法,其中该步骤(e)使用以该第一混合物比例与该第二混合物比例作为线性函数之表示该分离与密集图案之修整量的方程式。14.如申请专利范围第13项之半导体元件制造方法,其中该步骤(e)系进行校准,其考量由使用该线性函数之方程式所造成之误差。15.如申请专利范围第1项之半导体元件制造方法,其中该步骤(e)系在第一蚀刻条件下,对多个半导体元件之部份进行蚀刻制程、量测该修整量、并藉考量该量测结果以校准该第一蚀刻条件,以获得用于获得该修整量之第二蚀刻条件。16.一种蚀刻系统,包含:一可量测一图案线宽之量测装置;一蚀刻装置,其可藉使用一包含一具有主要增进蚀刻功能之第一气体与一主要抑制蚀刻功能之第二气体的混合气体,而修整一光阻图案,且而后,于该光阻图案下,蚀刻一工作标地物层;以及一用于储存资料之控制器,该资料系表示该光阻图案之分离与密集图案之线宽与蚀刻后该工作标地物层之分离与密集图案宽度间的关系,该关系系取决于使用该混合气体之蚀刻的蚀刻条件,且该蚀刻条件可自所给予之光阻图案而达成该分离与密集图案线宽之理想修整量,其中,该量测装置具有一量测该光阻图案之图案线宽之下传系统,并将该量测结果传送至该控制器,且该控制器系依据该传送之光阻图案线宽而决定该蚀刻条件,并控制该蚀刻装置。17.如申请专利范围第16项之蚀刻系统,其中由该控制器所决定之蚀刻条件系为于第一模型中,分别用于达成该分离与密集图案之不同修整量的过度蚀刻时间与混合气体的混合比例,以及于第二模型中,用于达成该分离与密集图案之实质相同修整量之混合气体的混合比例。18.如申请专利范围第17项之蚀刻系统,其中由该控制器所决定之蚀刻条件更包括实质上仅修整该分离与密集图案之一的蚀刻条件。19.如申请专利范围第16项之蚀刻系统,其中该量测装置包括一量测蚀刻后之图案线宽并传送量测结果至该控制器的馈回系统,且该控制器系依据该馈回数値而校准数据。20.如申请专利范围第16项之蚀刻系统,其中该量测装置更包括一量测蚀刻后之该工作标地物层之图案线宽并传送量测结果至该控制器的馈回系统,且该控制器系自一试验性晶圆之光阻图案宽度与蚀刻后之该试验性晶圆之工作标地物层之一图案宽度计算该修整量、经计算结果与该数据计算变化量,并决定经该蚀刻条件与该变化量而校准之蚀刻条件,以控制该蚀刻装置。图式简单说明:第1A至1E图系为说明制造一实验性样品之制程的平面图与横截面图。第2A与2B图系为显示实验结果之图式。第3A与3B图系为显示实验结果之分布图式。第4图系为显示模型II之控制方程式的图式。第5图系为显示一蚀刻系统之结构的方块图。第6图系为显示一蚀刻装置之实施例的方块图。第7图系为说明另一控制方法的图式。第8A与8B图系为一显示当改变惰性气体之稀释比例时,闸极长度降低量变化之实验结果的图表与图式。第9图系为显示样品含量的图表。第10图系为显示当改变用于分离图案之SO2气体-流速分数时,闸极长度降低量变化之实验结果的图式。第11图系为显示当改变用于密集图案之SO2气体-流速分数时,闸极长度降低量变化之实验结果的图式。第12图系为显示当改变用于分离图案之He稀释比例时,闸极长度降低量变化之实验结果的图式。第13图系为显示当改变用于密集图案之He稀释比例时,闸极长度降低量变化之实验结果的图式。第14A至14D图系为说明将第10至13图之实验结果转换成方程式之过程的图表、图式与方程式。第15A至15C图系为显示分离图案之闸极长度降低量相对于SO2气体-流速分数X与He稀释比例Z间之关系的立体图与图表。第16A至16C图系为显示密集图案之闸极长度降低量相对于SO2气体-流速分数X与He稀释比例Z间之关系的立体图与图表。第17A与17B图系为显示分离与密集图案间之闸极长度降低量差异相对于SO2气体-流速分数X与He稀释比例Z间之关系的立体图与图表。第18图系为显示一用于自分离与密集图案间之闸极长度降低量差异及密集图案之闸极长度降低量,以获得SO2气体-流速分数X与He稀释比例Z的实验图表。第19图系为显示另一蚀刻系统之方块图。第20A至20C图系为显示当改变过度蚀刻时间时,闸极长度降低量变化之实验结果的图式。第21A至21C图系为显示当改变总气体流速时,闸极长度降低量变化之实验结果的图式。第22图系为一说明使用一试验性晶圆之蚀刻制程的流程图。第23A与23B图系为显示在具有与不具有试验性晶圆下,蚀刻制程之实验结果的图式。 |
