(57)【要約】  ゲート電極構造の第1寸法の決定によりゲート電極構造のトリミングをコントロールする方法および処理ツールであって、目標トリム寸法を選択し、プロセスパラメータのセットを生成するためにプロセスモデルに対して第1寸法および目標トリム寸法をフィードフォワードし、ゲート電極構造上にトリミングプロセスを実行する。トリミングプロセスを実行する際には、プロセスパラメータをコントロールし、ゲート電極構造をトリミングし、ゲート電極構造のトリム後の寸法を計測する。目標トリム寸法が得られるまで、トリミングプロセスは少なくとも１回は繰り返し行われる。トリム後寸法は、新たなプロセスパラメータのセットを生成するために、フィードバックされる。
2007531309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスを製造する方法であって、
ゲート電極構造の第1寸法を決定する工程と、
目標トリム寸法を選択する工程と、
プロセスパラメータのセットを生成するためにプロセスモデルに対して前記第1寸法および前記目標トリム寸法をフィードフォワードする工程と、
ゲート電極構造上にトリミングプロセスを実行する実行工程とを有し、
トリミングプロセス中にプロセスパラメータのセットをコントロールし、
ゲート電極構造をトリミングすることを含む方法。
【請求項２】
トリミングされたゲート電極構造のトリム後寸法を計測する工程を有する請求項１記載の方法。
【請求項３】
目標トリム寸法が得られるまで、さらに少なくとも１回は前記実行工程を行う請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記実行工程は、新たなプロセスパラメータのセットを生成するために、前記プロセスモデルに対して前記トリム後寸法をフィードバックする工程をさらに含む請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記プロセスパラメータを生成する際に、
前記第1寸法から反応層厚さ、前記トリム後寸法、目標トリム寸法、または、これらの２又は３以上の組合せを計算し、
前記反応層厚さに基づいて、プロセスパラメータのセットを決定する請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記プロセスパラメータのセットを決定する際に、さらに、他のプロセスパラメータを固定したままで、少なくとも1つのプロセスパラメータを選択する請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記プロセスパラメータのセットは、プロセスガス圧力、基材温度、プラズマ電力、またはプロセス時間、もしくは、これらの２又は３以上の組合せを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第1寸法を決定するために、散乱法（scattering technique）、走査型電子顕微鏡、又はこれらの組合せが用いられる請求項１記載の方法。
【請求項９】
トリミングする際に、
前記ゲート電極構造との反応を用いて反応層を形成し、
化学エッチングにより、前記ゲート電極構造の未反応部分から前記反応層を選択的に除去する請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記反応層は、自己制限プロセスにより形成される請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記反応層を形成する際に、
熱処理プロセス、プラズマプロセスまたはこれらの組合せのプロセス内で、反応ガスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記反応ガスは、励起酸素含有ガスを含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記反応層を形成する際に、
湿式酸化プロセスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記反応層を選択的に除去する際に、
エッチングガスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記反応層を選択的に除去する際に、
ＨＦ（ａｑ）に対して前記ゲート電極構造を曝す請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記反応層を選択的に除去する際に、
ＨＦ及びＮＨ３ガスに対して前記ゲート電極構造を曝し、そして熱処理を行う請求項９記載の方法。
【請求項１７】
前記反応層を選択的に除去する際に、
リモートプラズマ内でＮＦ３及びＮＨ３ガスに対して前記ゲート電極構造を曝し、そして熱処理を行う請求項９記載の方法。
【請求項１８】
前記反応層を選択的に除去する際に、
湿式プロセスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項９記載の方法。
【請求項１９】
前記反応層を形成する工程、及び、該反応層を選択的に除去する工程は、１つの処理システム内で行われる請求項９記載の方法。
【請求項２０】
前記反応層を形成する工程、及び、該反応層を選択的に除去する工程は、複数の処理システム内で行われる請求項９記載の方法。
【請求項２１】
前記第1寸法は、リソグラフィック寸法される請求項９記載の方法。
【請求項２２】
前記反応層を形成する工程は、前記ゲート電極構造の表面に酸化層を形成することを含む請求項１１記載の方法。
【請求項２３】
前記ゲート電極構造は、ゲート電極層を含む請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記ゲート電極層は、Si含有層、金属含有層、又は、これらの組合せを含む請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記ゲート電極層は、アモルファスSi、ポリSi、又はSiGe、もしくはこれらの２又はそれ以上の組合せを備えたSi含有層を含む請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ゲート電極層は、金属、金属窒化物、金属酸化物、またはこれらの２又はそれ以上の組合せを備えた金属含有層を含む請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記金属含有層は、TaN，TiN，TaSiN，Ru，又はRuO2もしくはこれらの２又はそれ以上の組合せを含む請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記ゲート電極構造は、さらに、ＡＲＣ層を備えている請求項２３記載の方法。
【請求項２９】
前記ＡＲＣ層は、有機ＡＲＣ層または無機ＡＲＣ層を含む請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記ＡＲＣ層は、SiNを含む請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
異方性エッチングのために、トリムされた前記ゲート電極構造をマスクとして用いる請求項１記載の方法。
【請求項３２】
プロセッサ上での実行の指示を含むプログラムを備えたコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記プロセッサによる実行が行われた際に、処理ツールによって請求項１記載の各工程が行われるコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項３３】
請求項１記載の方法によって形成されたトリム後のゲート電極構造を備えた半導体デバイス。
【請求項３４】
第１寸法を有するゲート電極構造を備えた基材を載置または取り外すように構成された基材載置チャンバと、
処理ツール内で基材を搬送するように構成された搬送システムと、
トリム後寸法を形成するために、前記ゲート電極構造上でトリミングプロセスを実行するように構成された少なくとも１つの処理システムと、
前記第１寸法および目標トリム寸法からプロセスパラメータのセットを生成することができるプロセスモデルを保存し、かつ、前記トリミングプロセス中に前記プロセスパラメータのセットをコントロールするように構成された少なくとも１つのコントローラと、
前記第1寸法、前記ゲート電極構造の前記トリム後寸法、又はこれら両寸法を計測するための他の処理システムと、
を備えた処理ツール。
【請求項３５】
前記目標トリム寸法が得られるまで、少なくとも１回は前記トリミングプロセスの実行を繰り返すように構成された少なくとも1つの処理システムが設けられている請求項３４記載の処理ツール。
【請求項３６】
前記他の処理システムは、前記トリム後寸法を計測するとともに、新たなプロセスパラメータのセットを生成するために、少なくとも1つの前記コントローラに対して前記トリム後寸法をフィードバックする請求項３５記載の処理ツール。
【請求項３７】
少なくとも1つの前記コントローラは、
少なくとも1つの前記第1寸法から反応層厚さ、前記トリム後寸法、及び目標トリム寸法を計算し、かつ、
前記反応層厚さに基づいて、プロセスパラメータのセットを決定する請求項３４記載の処理ツール。
【請求項３８】
少なくとも1つの前記コントローラは、他のプロセスパラメータを固定したままで、少なくとも1つのプロセスパラメータを選択することにより、前記プロセスパラメータのセットを決定する請求項３７記載の処理ツール。
【請求項３９】
前記プロセスパラメータのセットは、プロセスガス圧力、基材温度、プラズマ電力、またはプロセス時間、もしくは、これらの２又は３以上の組合せを含む請求項３４記載の処理ツール。
【請求項４０】
前記他の処理システムは、散乱法（scattering technique）、走査型電子顕微鏡、又はこれらの組合せを備えている請求項３４記載の処理ツール。
【請求項４１】
前記少なくとも1つの処理システムは、
前記ゲート電極構造との反応を用いて反応層を形成し、
化学エッチングにより、前記ゲート電極構造の未反応部分から前記反応層を選択的に除去する請求項３４記載の処理ツール。
【請求項４２】
前記反応層は、自己制限プロセスにより形成される請求項４１記載の処理ツール。
【請求項４３】
前記少なくとも1つの処理システムは、熱処理プロセス、プラズマプロセスまたはこれらの組合せのプロセス内で、反応ガスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項４１記載の処理ツール。
【請求項４４】
前記反応ガスは、励起酸素含有ガスを含む請求項４３記載の処理ツール。
【請求項４５】
前記少なくとも1つの処理システムは、前記反応層を形成するために、湿式酸化プロセスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項４１記載の処理ツール。
【請求項４６】
前記少なくとも1つの処理システムは、前記反応層を除去するために、エッチングガスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項４１記載の処理ツール。
【請求項４７】
前記少なくとも1つの処理システムは、前記反応層を除去するために、ＨＦ（ａｑ）に対して前記ゲート電極構造を曝す請求項４１記載の処理ツール。
【請求項４８】
前記少なくとも1つの処理システムは、ＨＦ及びＮＨ３ガスに対して前記ゲート電極構造を曝し、そして熱処理を行う請求項４１記載の処理ツール。
【請求項４９】
前記少なくとも1つの処理システムは、リモートプラズマ内でＮＦ３及びＮＨ３ガスに対して前記ゲート電極構造を曝し、そして熱処理を行う請求項４１記載の処理ツール。
【請求項５０】
前記少なくとも1つの処理システムは、湿式プロセスに対して前記ゲート電極構造を曝す請求項４１記載の処理ツール。
【請求項５１】
前記少なくとも1つの処理システムは、1つの処理システムで構成されている請求項４１記載の処理ツール。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの処理システムは、複数の処理システムで構成されている請求項４１記載の処理ツール。
【請求項５３】
前記第1寸法は、リソグラフィック寸法される請求項３４記載の処理ツール。
【請求項５４】
前記少なくとも１つの処理システムは、前記ゲート電極構造の表面に、前記反応層として酸化層を形成する請求項４１記載の処理ツール。
【請求項５５】
前記ゲート電極構造は、ゲート電極層を含む請求項３４記載の処理ツール。
【請求項５６】
前記ゲート電極層は、Si含有層、金属含有層、又は、これらの組合せを含む請求項５５記載の処理ツール。
【請求項５７】
前記ゲート電極層は、アモルファスSi、ポリSi、又はSiGe、もしくはこれらの２又はそれ以上の組合せを備えたSi含有層を含む請求項５６記載の処理ツール。
【請求項５８】
前記ゲート電極層は、金属、金属窒化物、金属酸化物、またはこれらの２又はそれ以上の組合せを備えた金属含有層を含む請求項５６記載の処理ツール。
【請求項５９】
前記金属含有層は、TaN，TiN，TaSiN，Ru，又はRuO2もしくはこれらの２又はそれ以上の組合せを含む請求項５８記載の処理ツール。
【請求項６０】
前記ゲート電極構造は、さらに、ＡＲＣ層を備えている請求項５５記載の処理ツール。
【請求項６１】
前記ＡＲＣ層は、有機ＡＲＣ層または無機ＡＲＣ層を含む請求項６０記載の処理ツール。
【請求項６２】
前記ＡＲＣ層は、SiNを含む請求項６０記載の処理ツール。
【請求項６３】
前記少なくとも１つの処理システムは、湿式プロセスを行うように構成されている請求項３４記載の処理ツール。
【請求項６４】
さらに、プラズマエッチングを行うように構成された追加処理システムを備えている請求項３４記載の処理ツール。
【請求項６５】
前記追加処理システムは、RIEを行うように構成されている請求項６４記載の処理ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００４年３月３１日に出願された米国特許出願第１０／８１２，９５２に基づくとともに、優先権を主張している。この米国特許出願の内容は、本明細書中にそのまま組み込まれる。
【０００２】
本発明は、２００４年１月１４日に出願された米国特許出願第１０／７５６，７５９に関連する。この米国特許出願の内容は、本明細書中にそのまま組み込まれる。
【０００３】
本発明は、半導体製造に関し、特に、化学トリミングプロセスにおけるゲート電極構造のトリミングを制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
プラズマ処理システムは、半導体、集積回路、ディスプレイ、及び他のデバイスまたは材料の製造および処理に用いられる。プラズマ処理は、集積回路のパターンを、リソグラフィック用マスクから半導体基板（基材）へと転写するために用いることができる。リソグラフィック用マスクは、基材（基板）上に積層され、選択されたリソグラフィックパターンに露光されて現像される耐エッチング性フォトレジスト層を備えることができる。このフォトレジスト層に加えて、リソグラフィック用マスク構造は、例えば反射防止膜（ARCs：anti-reflective coatings）といった付加的なマスク層を備えることができる。ARC層は、リソグラフィ工程中に、基材からの光反射を減じるためにしばしば使用される。犠牲層マスク（sacrificial masks）は、基材上にパターン領域を形成するために使用することができる。そして、パターン形成されたフォトレジスト／マスクが基材中に複数の開口を定義する領域で、基材は、プラズマ処理によって異方的にエッチングされる。
【０００５】
マイクロ電子デバイスの最小形状は、より高速でより低電力とされたマイクロプロセッサおよびデジタル回路の要求に応えるために、深いサブミクロン（deep sub-micron）のレジメに近づいている。回路の最小限界寸法（CD：critical
dimension）は、デバイスが適切に動作するように製造される限界値として特定されてきた線または空間の幅であり、さらに、デバイスの性能を決定するものである。
【０００６】
フォトレジスト材料の層を用いて得ることができる最小初期形状は、フォトレジスト層を露光してパターン形成するために用いられるリソグラフィ技術によって制限される。一般に、パターン形成されたフォトレジスト（PR）層の寸法は、プラズマエッチング法を用いて、リソグラフィ技術の限界を超えてトリミングされる。プラズマエッチングプロセス中におけるCD値の減少は、CDバイアス（CD-bias）と称される。しかし、プラズマによるPRのトリミングプロセスの結果は、等密度のCDバイアスとなる。これは、他の全てのプロセスパラメータ（例えば焦点、露光等）を一定に保った場合、（密接して配置された）密度の高いCD値と、分離された構造のCD値との差となる。このことは、中立的な支配性となる（neutral-dominant）等方性エッチングプロセスの性質によるものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ゲート電極構造の第1寸法を決定することによりゲート電極構造をトリミングする方法であって、目標トリム寸法を選択する工程と、プロセスパラメータのセットを生成するためにプロセスモデルに対して第1寸法および目標トリム寸法をフィードフォワードする工程と、ゲート電極構造上にトリミングプロセスを実行する工程とを有し、トリミングプロセス中にプロセスパラメータのセットをコントロールし、ゲート電極構造をトリミングすることを含む。
【０００８】
トリミングプロセスは、目標トリム寸法が得られるまで少なくとも１回は繰り返し行われる。ここで、トリムされた寸法（トリム後寸法）は、新しいプロセスパラメータのセットを生成するために、プロセスモデルに対してフィードバックされる。
【０００９】
処理ツールは、ゲート電極構造をトリムするために提供される。処理ツールは、第1寸法を有するゲート電極構造を備えた基材をロードまたはアンロードするように構成された基材ローディングチャンバと、プロセスツール内で基材を搬送するように構成された搬送システムと、トリム後寸法を形成するためにゲート電極構造上にトリミングプロセスを実行するように構成された少なくとも1つの処理システムと、第1寸法および目標トリム寸法からプロセスパラメータのセットを生成することができ、かつ、トリミングプロセス中にプロセスパラメータのセットをコントロールできるプロセスモデルを格納するように構成された少なくとも1つのコントローラと、ゲート電極構造の第1寸法およびトリム後寸法の少なくとも1つを計測するさらに他の処理システムとを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１Ａ−１Ｇには、本発明の一実施形態にかかるゲート電極構造をトリミングする処理フローが概略断面図として示されている。ソフトマスク処理スキームを用いて、リソグラフィ法によってパターン形成されたゲート電極構造の寸法は、化学エッチングプロセスによってトリミングされる。トリミング後の寸法は、フォトレジストパターンのリソグラフィによる寸法よりも小さくなることができ、すなわち、何らかの寸法を持つことができる。
【００１１】
図１Ａには、基材１００と、高誘電率（high-k）層１０２と、ゲート電極層１０４と、有機ARC層１０６と、パターン形成されたフォトレジスト層１０８とを備えたゲート電極構造１０が示されている。ゲート電極層１０４は、例えばアモルファスシリコン、ポリシリコン、SiGeといったSiを含有する層とすることができる。あるいは、ゲート電極層１０４は、例えば、（ルテニウム（Ru）等の）金属、（TiNi等の）合金、（TaN、TaSiN、TiN、HfN等の）窒化金属（metal nitride）、（RuO2等の）酸化金属、又はこれらの組合せといった金属を含有する層とすることができる。高誘電率層１０２は、例えば、HfO2、HfSiOX、ZrO2またはZrSiOXを含み、或いは、これらの２または３以上の組合せとすることができる。パターン形成されたフォトレジスト層１０８は、マスクを通してフォトレジスト層を露光し、そして未露光領域を現像液で除去することによって形成することができる。このように得られた図１のパターン形成されたフォトレジスト層１０８は、初期リソグラフィ寸法１２２を有しており、反応性イオンエッチング（RIE: Reactive Ion Etching）といった異方性エッチング処理を用いて、下方に位置する層１０４，１０６に対してリソグラフィパターンを転写するために使用することができる。ゲート電極層１０４及び有機ARC層１０６のエッチングは、幅広い種々の周知のエッチングガスを用いて実施することができる。エッチングガスは、例えば、Cl2，HBr，HCl，CF4，SF6，C2F6又はNF3を含み、これらの２または３以上の組合せとすることができる。図１Ａに示したゲート電極構造１０は、図１Ｂに示したゲート電極構造１０を形成するのに約４分間のエッチング処理が必要となる。このエッチング処理により、初期リソグラフィ寸法１２２と、図１Ｂに示したフォトレジスト層１０８、有機ARC層１０６及びゲート電極層１０４内に形成された第１水平寸法１２０との間の差に対応する小さなCDバイアスが形成される。
【００１２】
次に、図１Ｃに示すように、化学トリミング処理を実施する前に、フォトレジスト層１０８及び有機ARC層１０６が取り除かれる。あるいは、フォトレジスト層１０８及び有機ARC層１０６は、トリミング処理中にゲート電極層１０４の水平（頂）面を保護するために使用することができる。図１Ｃにおいて、ゲート電極層１０４は、第１水平寸法１２０および第１垂直寸法１２２を有することをもって特徴付けられる。化学トリミング処理により、ゲート電極層１０４の等密度ＣＤバイアスまたは形状（おそらく少しの形状変化はある）を変えることなく、リソグラフィ寸法１２０以下にＣＤ（図１Ｄの第１水平寸法１１８）がさらに減じられる。
【００１３】
化学トリミング処理では、図１Ｃのゲート電極構造１０は、図１Ｄの反応層１０４ｂを形成するために、ゲート電極構造１０と等方的に反応する反応ガスに曝すことができる。反応ガスは、熱処理またはプラズマ処理においてゲート電極構造に対して曝すことができる。反応層１０４ｂの厚さは、例えば、反応ガスの種類、反応ガス圧力、暴露時間および基材温度といったプロセス条件に依存する。反応層１０４ｂの形成は、物理拡散バリアとして作用することにより、残存ゲート電極層１０４ａと反応ガスとのさらなる反応を妨害する。ゲート電極構造１０は、所望厚さの反応層１０４ｂの形成が可能な時間だけ、反応ガスに曝される。
【００１４】
図２は、本発明の一実施例による反応ガス露出時間の関数として反応層厚さを示したグラフである。各曲線２００，２１０，２２０は、異なる処理条件に対する異なる反応層厚さを示している。図２から分かるように、初期では反応層厚さが急激に増加し、次いで、露出時間が増加しても増加率が“頭打ち”になる領域が続く。この“頭打ち”は、自己制限的な反応（self-limiting reaction）によるものであり、反応層厚さが漸近値に近づいている。実際には、半導体製造において実用的なタイムスケールで、必要な制御および再現性を備えた反応層を形成する処理条件が選定される。したがって、異なる反応層厚さが得られるとともに、トリミング処理にわたって再現性の良い制御が可能な異なるトリミングレシピが開発される。
【００１５】
ポリシリコンゲート電極層１０４に対して、例えば約１０秒から約３０秒といった実用的な半導体デバイス製造のタイムスケールで、プラズマ処理条件および基材温度に応じて、約２ｎｍから約５ｎｍの厚さを有するSiO2反応層１０４ｂを形成することができる。本発明の一実施形態では、SiO2反応層１０４ｂを形成するべくポリシリコンゲート電極層と反応させるために、励起酸素種を含む反応ガスが用いられる。励起酸素種は、O2プラズマ源を用いて製造することができる。処理システム内の基材からプラズマ源を除去する必要がある場合には、O2プラズマ源は、リモートプラズマ源とすることができる。
【００１６】
本発明の他の実施例では、SiO2反応層を形成するべくポリシリコンゲート電極を熱的に酸化させるために、O2又はH2Oといった酸素含有ガスを使用してもよい。本発明のさらに他の実施例では、湿式酸化処理を用いてもよい。この酸化処理は、例えば、暖めたH2Oまたは酸性溶液内に浸漬することにより行われる。
【００１７】
ある実験例では、絶縁されかつ高密度とされたゲート電極構造上に、約１５秒間で、４ｎｍ厚さのSiO2反応層１０４ｂを得るために、O2プラズマ条件及び基材温度が選定された。SiO2反応層１０４ｂの厚さは、室温では約１５秒後には飽和したように見え、さらに露出時間を設けても当該反応層１０４ｂの厚さは増加しなかった。SiO2反応層１０４ｂを形成する短い処理時間は、必要とされる高い基材スループットを可能にする。
【００１８】
再び図１Ｄを参照すると、所望の厚さを有する反応層１０４ｂが形成されると、ゲート電極構造１０の反応ガスに対する露出が停止される。その後、反応層１０４ｂは、未反応ゲート電極層１０４ａから除去（ストリップ）される。反応層１０４ｂは、例えば、エッチングガスにゲート電極構造１０を暴露することによって除去することができる。反応層１０４ｂを除去できるエッチングガスの選定は、ゲート電極材料に依存する。反応層１０４ｂの除去が未反応ゲート電極材料に対して選択され、そして、図１Ｅに示したようなトリムされたゲート電極層１０４ａが得られる。エッチングガスは、例えば、水性HF蒸気（HF（aq））とすることができる。当業者であれば、HF（aq）は、Si上のSiO2に対する高いエッチング選択性を有すること、すなわち、残存Siゲート電極層１０４ａからSiO2反応層１０４ｂを速く選択的に除去するということを理解しているだろう。HF（aq）エッチングガスに対するSiO2反応層１０４ｂの暴露は、SiO2反応層１０４ｂの除去を完全に行うのに十分な予め決められた時間の間だけ行われる。本発明の一実施例では、４ｎｍのSiO2反応層１０４ｂは、約１０秒で除去できる。トリミングされたゲート電極層１０４ａは、図１Ｃに示した第1水平寸法１２０及び第1垂直寸法１２２のそれぞれに対して小さい、第2水平寸法１１８及び第2垂直寸法１２４によって特徴付けられる。トリミング処理は、ゲート電極層１０４ａをさらにトリミングして所望の寸法が得られるまで繰り返して行うことができる。トリミング処理を繰り返すことにより図１Ｆに示した反応層１０４ｄが形成され、図１Ｇに示した新しい寸法１１６，１２６を有するトリムされたゲート電極層１０４ｃが得られる。酸化膜１０４ａをトリミングする他の例としては、COR（chemical oxide
removal）の使用が挙げられる。酸化膜と反応させるためにHF及びNH3のエッチングガスが使用され、そして、トリムされた生成物を蒸発させるために熱処理が行われる。他のCORの例としては、リモートプラズマ源によって励起されたNF3及びNH3のエッチングガスの使用が挙げられる。さらに他のCORの例としては、酸化膜と熱的に反応させるNH4F蒸気の使用が挙げられる。酸化膜１０４ａを除去する他の例としては、湿式プロセスの使用が挙げられる。湿式プロセスは、例えば、中和HF溶液中に基材を浸漬するものである。
【００１９】
トリミングサイクルは、反応層を形成し、かつ、反応層を除去することを含む。図１Ｃ乃至図１Ｅでは、トリミングサイクルにより、第1垂直寸法１２２の二倍に相当する量の第1水平寸法１２０がゲート電極層１０４から除去される。本発明の一実施例では、１回のトリミングサイクルにより、Siゲート電極層１０４の水平寸法１２０を約８ｎｍ、垂直寸法を約４ｎｍだけ除去することができる。例えば、第１水平寸法１２０を約１２０ｎｍとし、第１垂直寸法１２２を約１４０ｎｍとする。１０回のトリミングサイクルを行うトリミング処理により、第１水平寸法１２０は約４０ｎｍまで減少するとともに、第１垂直寸法１２２は約１００ｎｍまで減少する。
【００２０】
図３Ａ乃至図３Ｃは、本発明の他の実施形態によるゲート電極構造をトリミングする処理フローを示した概略断面図である。図３Ａでは、金属含有層１０３が、ゲート電極層１０４と誘電層１０２との間に挿入されている。金属含有層１０３は、例えば、TaN，TiN，TaSiN，Ru，RuO2から選択することができる。高誘電率層１０２は、例えば、HfO2、HfSiOX、ZrO2又はZrSiOXあるいはこれらの２又は３以上の組合せを含むものとすることができる。ゲート電極層１０４のトリミングは、図１Ｂ乃至図１Ｇを用いて説明したように実行することができ、図３Ｂに示したように、寸法１１６，１２６を有するゲート電極構造１０が形成される。次に、図３Ｃに示したように、金属含有層１０３内にサブリソグラフィ（sub-lithographic）エッチングフィーチャを定義するために、トリムされたゲート電極層１０４ｃは、異方性エッチング処理のマスク層として使用することができる。金属含有層１０３のエッチングにより、ゲート電極層１０４ｃの寸法１２６がこれら層のエッチング率に応じて減じられる。ポリシリコンゲート電極層１０４ｃ及びTiN層１０３を用いたある実験例では、エッチング率を約１．５（ポリシリコン／TiN）とすることができる。したがって、所望の垂直寸法１２８を得るために、寸法１２６は、層１０４，１０３のエッチング率に基づいて選択することができる。TaN，TiN及びTaSiNの材料は、例えばCl2といったハロゲンをベースとしたガスを用いてプラズマエッチングすることができる。Ru含有金属は、例えば、O2及びCl2の混合ガスを用いてプラズマエッチングすることができる。あるいは、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、金属含有層１０３のエッチング中に寸法１２６が減少するのを避けるために、無機ARC層を用いることができる。
【００２１】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明のさらに他の実施形態によるゲート電極構造をトリミングする処理フローを示した概略断面図である。図４Ａに示したゲート電極構造１０は、無機ARC層１０６を備えている。無機ARC層１０６は、図４Ｂに示したトリムされたゲート電極構造１０を形成するために、ゲート電極層１０４に沿ってトリムされるものである。無機ARC層１０６は、例えば、SiNを含有することができ、誘電層１０２は、SiO2，SiOXNY、及びHfO2、HfSiOX、ZrO2又はZrSiOXといった高誘電率材料から選択することができる。
【００２２】
SiNのARC層１０６及びポリシリコンゲート電極層１０４のトリミングは、O2プラズマ中の励起酸素種に対してゲート電極構造１０を暴露することにより実行することができる。反応層の成長率は、SiNのARC層及びポリシリコンゲート電極層に基づいて変化し得るが、漸近的な反応層厚さは、SiN材料とポリシリコン材料に基づく近似した値として予測できる。
【００２３】
図５Ａ乃至図５Ｄは、本発明のさらに他の実施形態によるゲート電極構造をトリミングする処理フローを示した概略断面図である。ゲート電極構造１０は、基材１００、誘電層１０２、ゲート電極層１０４、無機ARC層１０６、及びパターン形成されたフォトレジスト層１０８とを備えている。無機ARC層１０６は、例えば、SiNを含有することができ、誘電層１０２は、SiO2，SiOXNY、及びHfO2、HfSiOX、ZrO2及びZrSiOXといった高誘電率材料から選択することができる。図５Ａは、無機ＡＲＣ層１０６のプラズマエッチング及びゲート電極層１０４の部分的なエッチングが行われたゲート電極構造を示している。図５Ｂは、１回のトリミングサイクル後のトリムされたゲート電極構造１０を示しており、図５Ｃは、２回のトリミングサイクル後のトリムされたゲート電極構造１０を示している。図５Ｄは、ゲート電極層１０４ｃの異方性エッチングを行ったゲート電極構造１０を示している。
【００２４】
図６は、本発明の一実施形態によるゲート電極構造のトリミングを示したフローチャートである。ステップ６００にて処理が開始される。ステップ６１０にて、第1寸法を有するゲート電極層を備えたゲート電極構造が処理システム内に設置される。ステップ６２０にて、トリミングレシピが選択される。トリミングレシピは、ゲート電極構造に対して所望のトリミングが可能なものから選択される。ステップ６３０にて、ゲート電極構造とのとの反応によって反応層が形成される。本発明の一実施例では、反応層は、熱処理またはプラズマ処理の反応ガスに対してゲート電極構造を暴露することによって形成することができる。ステップ６４０にて、ゲート電極構造の未反応部分から反応層が除去され、これにより、第１寸法よりも小さい第２寸法を有するゲート電極構造が形成される。本発明の一実施例では、反応層は、反応層を選択的にエッチングできるエッチングガスに対して暴露することによって除去することができる。
【００２５】
本発明の一実施例では、プロセスモデルを用いたゲート電極構造のトリミングをコントロールする方法が提供される。プロセスモデルは、トリミングプロセス中においてゲート電極構造の寸法をトリミングする処理システムによって用いられるプロセスパラメータのセットを含んでいる。プロセスモデルは、プロセスパラメータと反応層厚さとの関係を特徴付ける数学的な関数を利用することができる。一例では、上述の関係は、以下の式（１）として表現できる。
ｔ＝ｆ（ｘ）＋ｂ                                  （１）
ここで、ｔは反応層厚さ、ｂは定数、ｘはトリミングプロセスを実行する処理システムによって用いられるプロセスパラメータのセットを示す。関数ｆ（ｘ）は、例えば、一次関数または二次関数とすることができる。プロセスパラメータのセットは、例えば、プロセスガス圧力、基材温度、プラズマ電力、及び処理時間を含むことができる。式（１）におけるプロセスパラメータと反応層厚さとの関係は、トリムカーブ（trim curve）と称される。
【００２６】
本発明の一実施例では、トリムカーブは、一つの可変プロセスパラメータを含むとともに、他のパラメータは一定とされるように選択することができる。例えばプロセスガス圧力といったように一つの可変プロセスパラメータを選択することにより、目標反応層厚さは、以下の式（２）式で表現することができる。
ｔ＝ｇ（ｐ）＋ｃ                                  （２）
ここで、ｐはプロセスガス圧力、ｃは定数を示す。プロセスガス圧力と反応層厚さとのこの関係は、圧力に基づくトリムカーブと称される。
【００２７】
または、圧力のトリムカーブの一群は、例えばプラズマ電力といった少なくとも一つの付加的なプロセスパラメータを変化させることにより、得ることができる。利用できる圧力のトリムカーブの一群は、プロセスのフレキシビリティ性を向上させ、また、圧力コントロールリミット、電力リミット、ガスフローコントローラの解像度といったプロセス操作条件についての制約を減じることができる。
【００２８】
１グループのトリムカーブを含んだプロセスモデルは、多数のトリミングプロセスを実行し、得られた反応層厚さ及びトリミング量を用いて異なるプロセスパラメータの相関をとることによって生成することができる。そして、プロセスモデルは、式（３）に示すように、目標反応層厚さに応じたプロセスパラメータのセットをコントロールするために使用することができる。
ｘ＝ｆ−１（ｔ−ｂ）                              （３）
ここで、ｆ−１はｆの逆関数を示す。
【００２９】
本ＰＣＴ出願は、２００４年３月３０日に出願された仮出願でない米国特許出願第１０／８１２，３５４に基づくとともに、優先権を主張している。この米国特許出願の内容は、本明細書中にそのまま組み込まれる。本発明の一実施例では、ゲート電極構造の第１寸法は、初期最小限界寸法ＣＤ０（例えば図１Ｃの寸法１２０）とすることができ、目標トリム後寸法（target trimmed dimension）は、目標最小限界寸法ＣＤｔ（例えば図１Ｅの寸法１１８または図１Ｇの寸法１１６）とすることができる。そして、寸法ＣＤ０及びＣＤｔは、下式（４）に従って目標反応層厚さを計算するように構成されたコントローラに対してフィードフォワードされる。
ｔ＝（ＣＤ０−ＣＤｔ）／２                        （４）
【００３０】
一つの可変プロセスパラメータとしてプロセスガス圧力ｐ、初期寸法ＣＤ０を有する基材、及び目標トリム後寸法ＣＤｔを用いた実施例では、目標トリム後寸法ＣＤｔを得るために必要とされるプロセスガス圧力ｐは、下式（５）から計算することができる。
ｐ＝ｇ−１（（ＣＤ０−ＣＤｔ）／２−ｃ）            （５）
【００３１】
明らかなように、目標反応層厚さが、１回のトリミングプロセスによって達成することができる反応層厚さの量よりも大きい場合には、複数回のトリミングプロセスを実行することが必要となる。複数回のトリミングプロセスは、同一の反応層厚さが得られるように選択され、或いは、その代わりに、異なる反応層厚さが得られるように選択される。
【００３２】
図７は、本発明の一実施形態によるゲート電極構造のトリミングを示したフローチャートである。ステップ７６２にて処理が開始する。ステップ７６４にて、前トリミングメトロロジーステップ（pre-trimming metrology step）において、ゲート電極構造の第１寸法が計測される。第１寸法および目標トリム後寸法は、これら第１寸法および目標トリム後寸法に対応するプロセスパラメータのセットを生成するために、プロセスモデル７６６に対してフィードフォワードされる。続いて、トリミングプロセスは、第１寸法よりも小さいトリム後寸法を有するトリム後ゲート電極構造を形成するために、プロセスモデルに従い、ステップ７６８にて実行される。トリミングプロセスを行った後、トリム後寸法は、ステップ７７０にて、後トリミングメトロロジーステップ（post-trimming metrology step）において計測される。
【００３３】
トリミングプロセス７６８によって、所望の目標トリム後寸法よりも大きいトリム後寸法が得られた場合には、目標トリム後寸法が得られるまでトリミングプロセス７６８を少なくとも１回は繰り返す。この繰り返しには、新たなプロセスパラメータのセットを生成するために、プロセスモデル７６６に対してトリム後寸法をさらにフィードバックすることを含む、このように、目標トリム後寸法が得られるまでトリミングプロセスが複数回実行され、この場合、各トリミングプロセスが実行される前に、新たなプロセスパラメータのセットが生成される。目標トリム後寸法が得られたときに、プロセスがステップ７６８にて終了する。
【００３４】
図８は、本発明の一実施形態によるゲート電極構造をトリミングする処理ツールを示した概略図である。処理ツール８００は、例えば、日本国赤坂の東京エレクトロン株式会社のUnityMeエッチングツールとすることができる。処理ツール８００は、各基材載置チャンバ８１０，８２０と、処理システム８３０−８６０と、ロボット搬送システム８７０と、コントローラ８８０とを備えている。本発明の一実施例では、フォトレジスト層１０８、ARC層１０６、ゲート電極層１０４（例えば図１参照）、及び金属含有層１０３（例えば図３参照）のプラズマエッチングは、処理システム８４０内で行うことができる。本発明の一実施例では、反応ガスに対してゲート電極構造を暴露することによって反応層を形成する工程は、処理システム８５０にて行うことができ、また、エッチングガスに暴露することによって反応層１０４ｂを除去する工程は、処理システム８６０にて行うことができる。
【００３５】
反応層１０４ｂの形成および除去は、上述のように単一の処理システムで実行することができ、または、異なる複数の処理システムにて実行できる。次に続くガスへの暴露のために処理システムから排気することが困難な腐食性ガス状反応物をトリミング処理が含む際には、トリミングサイクルを実行するために複数の処理システムを用いることは有利となる。腐食性ガス状反応物を含む高いバックグランド圧力（background pressure）によって、ゲート電極層との反応が継続し、また、半導体基材を腐食させるおそれがある。
【００３６】
本発明の一実施例では、処理システム８３０は、ゲート電極構造の寸法を決定するための分析チャンバとして使用することができる。計測した寸法に基づいて、同一の又は他のトリミングレシピを用いてさらにトリミングサイクルを行うか、あるいは、トリミング処理を停止するかについて、決定がなされる。処理システム８３０は、例えば、米国カリフォルニア州サンタクララのティンバー・テクノロジー社（TIMBRE Technologies）の光学デジタル断面形状測定（Optical Digital Profiling: ODPTM）、又は、走査型電子顕微鏡（SEM）を用いることができる。
【００３７】
処理ツール８００は、コントローラ８８０によって制御される。コントローラ８８０は、各基材設置チャンバ８１０，８２０、各処理システム８３０−８６０、及びロボット搬送システム８７０に接続可能とされ、かつ情報交換可能となっている。例えば、コントローラ８８０のメモリ内に格納されたプログラムは、所望のプロセスに応じて上述の処理ツール８００の各構成機器を制御し、プロセスをモニタする機能を実行するために利用することができる。コントローラ８８０は、さらに、処理ツール８００にてトリミングプロセスを実行するためのプロセスパラメータのセットを生成するプロセスモデルを備えている。
コントローラ８８０の一例としては、米国テキサス州オースチンのデル社から入手可能なデル製PRECISION WORKSTATION 610TMが挙げられる。または、処理ツール８００は、上述した各機能を実行するための１以上のコントローラを備えることができる。
【００３８】
図９は、本発明を実行するために使用されるコンピュータシステムを示した概略図である。コンピュータシステム１２０１は、図８のコントローラとして、又は、上述した機能のいくつか又は全てを実行するために使用することができる類似のコントローラとして使用することができる。コンピュータシステム１２０１は、バス１２０２又は情報通信を行う他の通信機構と、バス１２０２に接続されて情報を処理するプロセッサ１２０３とを備えている。コンピュータシステム１２０１は、さらに、バス１２０２に接続され、情報およびプロセッサ１２０３により実行される指令を保存するための、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）又は他の動的記憶デバイス（例えば動的RAM（DRAM），静的RAM（SRAM）、同期DRAM（SDRAM））といったメインメモリ１２０４を備えている。また、メインメモリ１２０４は、複数の一時変数や、プロセッサ１２０３による指令を実行する間の他の中間情報を記憶するために使用することができる。コンピュータシステム１２０１は、さらに、バス１２０２に接続され、静的情報およびプロセッサ１２０３のための指令を保存する、リード・オンリー・メモリ（ROM）１２０５又は他の静的記憶デバイス（例えば、プログラマブルROM（PROM）、消去可能PROM（EPROM）、電気的に消去可能なPROM（EEPROM））を備えている。
【００３９】
コンピュータシステム１２０１は、また、バス１２０２に接続されて、情報および各命令を保存する磁気ハードディスク１２０７およびリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、読み取り専用CDドライブ、読み書き可能CDドライブ、CDジュークボックス、テープドライブ、リムーバブル磁気光学ドライブ）といった一又は複数の記憶デバイスを制御するディスクコントローラ１２０６を備えている。記憶デバイスは、適切なデバイスインターフェース（例えば、SCSI（small computer
system interface）、IDE（integrated device electronics）、エンハンスドIED（E-IDE）、DMA（direct memory access）、ウルトラDMA（ultra-DMA））を用いてコンピュータシステム１２０１に増設してもよい。
【００４０】
コンピュータシステム１２０１は、また、特別目的のロジックデバイス（例えば、ASIC（application
specific integrated circuits））、又は、コンフィギュラブル（configurable）ロジックデバイス（例えば、SPLD（simple programmable logic device）、CPLD（complex programmable logic device）、FPGA（field
programmable gate arrays））を備えても良い。コンピュータシステムは、さらに、テキサスインスツルメンツ社のTMS320シリーズのチップ、モトローラ社のDSP56000，DSP56100，DSP56300，DSP56600及びDSP96000シリーズのチップ、ルーセントテクノロジーズ社のDSP1600及びDSP3200シリーズ、アナログデバイス社のADSP2100及びADSP21000シリーズといった一又は二以上のデジタルシグナルプロセッサ（DSP）を備えても良い。デジタルドメイン（digital domain）に変換されたアナログ信号を処理するように特別に設計された他のプロセッサをさらに用いても良い。コンピュータシステムは、さらに、テキサスインスツルメンツ社のTMS320シリーズのチップ、モトローラ社のDSP56000，DSP56100，DSP56300，DSP56600及びDSP96000シリーズのチップ、ルーセントテクノロジーズ社のDSP1600及びDSP3200シリーズ、アナログデバイス社のADSP2100及びADSP21000シリーズといった一又は二以上のデジタルシグナルプロセッサ（DSP）を備えても良い。デジタルドメイン（digital domain）に変換されたアナログ信号を処理するように特別に設計された他のプロセッサをさらに用いても良い。
【００４１】
コンピュータシステム１２０１は、また、バス１２０２に接続され、情報をコンピュータユーザに表示するためのCRT（cathode ray
tube）といったディスプレイ１２１０を制御するディスプレイコントローラ１２０９を備えてもよい。コンピュータシステムは、コンピュータユーザとの入出力を行いプロセッサ１２０３に情報を提供するためのキーボード１２１１およびポインティングデバイス１２１２といった入力デバイスを備えている。ポインティングデバイス１２１２は、例えば、方向の情報および命令の選択をプロセッサ１２０３に対して通信するための、また、ディスプレイ１２１０上のカーソルの移動をコントロールするための、マウス、トラックボール又はポインティングスティックとすることができる。また、コンピュータシステム１２０１によって保存および／または生成されたデータのリストをプリントするプリンタを備えても良い。
【００４２】
コンピュータシステム１２０１は、メインメモリ１２０４といったメモリ内に含まれる一又は二以上の命令の一又は二以上のシーケンスを実行するプロセッサ１２０３に応えて、一部分または全ての本発明の処理ステップを実行する。各命令は、ハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８といった他のコンピュータ読み込み可能な媒体からメインメモリ１２０４内に読み込まれる。メインメモリ１２０４内に含まれる各命令のシーケンスを実行するために、マルチ処理構成とされた一又は二以上のプロセッサを採用しても良い。他の実施例では、ソフトウェアの命令に代えて又はこれと共に、ハードワイヤードの回路を用いても良い。つまり、各実施例は、ハードウェア回路およびソフトウェアの特定の組合せに限定されるものではない。
【００４３】
上述のように、コンピュータシステム１２０１は、本発明の教示に従ってプログラムされた各命令を保持し、データ構造、テーブル、記録または本明細書中で説明された他のデータを保存するための少なくとも一つのコンピュータ読み込み可能な媒体またはメモリを備えている。コンピュータ読み込み可能な媒体としては、例えば、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、磁気光学ディスク、PROM（EPROM，EEPROM，フラッシュEPROM）、DRAM、SRAM、SDRAM、または他の磁気媒体、コンパクトディスク（例えばCD-ROM）又は他の光学媒体、パンチカード、紙テープ又は穴のパターンを有する他の物理的媒体、搬送波（以下に説明する）又はコンピュータが読み込み可能な他の媒体が挙げられる。
【００４４】
本発明は、本発明を実行するための一又は複数のデバイスを駆動し、また、コンピュータシステム１２０１がユーザ（例えばプリント製造作業者）とやりとりすることができるためのコンピュータシステム１２０１を制御するソフトウェアを備えており、いずれか一つのコンピュータ読込み可能な媒体またはこれらの組合せに保存されている。このようなソフトウェアは、限定されるものではないが、複数のデバイスドライバ、複数のオペレーティングシステム、複数の現像ツール、及び複数のアプリケーションソフトウェアを含む。このようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、さらに、本発明を実現する際に実行される処理の全部または一部分（処理が分散されている場合）を実行するための、本発明のコンピュータプログラム製品を備えている。
【００４５】
本発明のコンピュータコードデバイスは、限定されるものではないが、スクリプト（scripts）、解釈可能なプログラム（interpretable
programs）、ダイナミック・リンク・ライブラリ（DLL）、JAVA（登録商標）クラス、及び完全に実行可能なプログラム（complete executable programs）を含む何らかの解釈可能な又は実行可能なコードメカニズムとすることができる。さらに、本発明を処理する各パーツは、より良い性能、信頼性、及び／又はコストのため、分散させることができる。
【００４６】
本明細書で用いられる“コンピュータ読み取り可能な媒体”という用語は、実行のためにプロセッサ１２０３に対して命令を提供することを備えた媒体を意味する。コンピュータ読み取り可能な媒体は、多様な形態をとるものであり、限定するものではないが、不揮発媒体、揮発媒体、及び通信媒体を含むものである。不揮発媒体としては、例えば、ハードディスク１２０７又はリムーバブルメディアドライブ１２０８のように、光学ディスク、磁気ディスク、及び磁気光学ディスクを挙げることができる。揮発媒体としては、メインメモリ１２０４のように動的メモリを挙げることができる。通信メディアとしては、バス１２０２を構成するワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、及び光ファイバを挙げることができる。通信媒体は、さらに、電波および赤外線データ通信の際に生成されるような音波または光波の形態をとることもできる。
【００４７】
コンピュータ読み取り可能な媒体の様々な形態には、実行するためのプロセッサ１２０３に対する一又は二以上の命令の一又は二以上のシーケンスを実行することを含ませることができる。例えば、各命令は、リモートコンピュータの磁気ディスク上で最初は実行させても良い。このリモートコンピュータは、本発明の全て又は一部分を遠隔的に動的メモリに組み込むための命令を読み込み、モデムを用いて電話回線を介して各命令を送信することができる。コンピュータシステム１２０１に局在したモデムは、電話回線を介してデータを受け取ることができ、また、データを赤外線信号に変換する赤外変換器を使用することができる。バス１２０２に接続された赤外線検出器は、赤外線信号によって搬送されたデータを受け取ることができ、また、バス１２０２上にデータを渡すことができる。バス１２０２はデータをメインメモリ１２０４へと送り、該メインメモリ１２０４からプロセッサ１２０３が読み出して各命令を実行する。メインメモリ１２０４によって受け取られた各命令は、プロセッサ１２０３による実行前または実行後に、保存デバイス１２０７又は１２０８上に選択的に保存される。
【００４８】
コンピュータシステム１２０１は、また、バス１２０２に接続された通信インターフェース１２１３を備えている。通信インターフェース１２１３は、例えばローカルエリアネットワーク（LAN）１２１５に対して、又はインターネットのような他の通信ネットワーク１２１６に対して接続されたネットワークリンク１２１４に接続された双方向データ通信を提供する。例えば、通信インターフェース１２１３は、何らかのパケット交換LANに接続されるネットワークインターフェースカードとすることができる。他の例としては、通信インターフェース１２１３は、通信回線の形式に応じてデータ通信接続を提供するための、ADSL（asymmetrical
digital subscriber line）カード、ISDN（integrated services digital network）カード、又はモデムとすることができる。また、ワイヤレスリンクを用いることもできる。このような構成により、通信インターフェース１２１３は、種々の情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気的、電磁気的または光学的な信号を送信しかつ受信する。
【００４９】
ネットワークリンク１２１４は、典型的には、他のデータデバイスに対して一又は二以上のネットワークを介してデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えばLAN）を介して、又は、サービスプロバイダによる操作される装置を介して、他のコンピュータとの接続を提供し、通信ネットワーク１２１６を介して通信サービスを提供する。ローカルネットワーク１２１４及び通信ネットワーク１２１６は、例えば、デジタルデータストリームを搬送する電気的、電磁気的または光学的な信号、及び関連する物理層（例えばCAT5ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバ等）を使用する。コンピュータシステム１２０１に対するデジタルデータ及びコンピュータシステム１２０１からのデジタルデータを搬送する種々のネットワークを介した信号、及び、ネットワークリンク１２１４上および通信インターフェース１２１３を介した信号は、ベースバンド信号または搬送波信号内に構成されていても良い。ベースバンド信号は、複数のデジタルデータビットのストリームの記述とされた変調されていない（unmodulated）電気パルスとしてデジタルデータを搬送する。ここで、“ビット”という用語は、シンボルを意味するものとして幅広く解釈され、各シンボルは、少なくとも一つ又は二以上の情報ビットを搬送する。また、デジタルデータは、振幅、位相および／または位相をシフトするキーとなる信号といったように、搬送波を変調するために使用することができる。このような信号は、導電性媒体を伝搬し、又は伝播媒体を介して電磁波として伝送される。したがって、デジタルデータは、“ワイヤード（wired）”通信チャンネルを介して未変調のベースバンドデータとして送信され、および／または、搬送波を変調することによりベースバンドとは異なる予め決定された周波数バンド内で送信される。コンピュータシステム１２０１は、ネットワーク１２１５，１２１６、ネットワークリンク１２１４、及び通信インターフェース１２１３を介して、プログラムコードを含むデータを伝送しかつ受信することができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、ＬＡＮ１２１５を介して、PDA（personal
digital assistant）、ラップトップコンピュータ、又は携帯電話といったモバイルデバイス１２１７に対する接続を提供することができる。
【００５０】
コンピュータシステム１２０１は、ゲート電極構造上にトリミング処理を行うことによって半導体デバイスを製造すべく、本発明の方法を実行するように構成することができる。本発明にしたがって、コンピュータシステム１２０１は、プロセスモデルを利用しかつトリミング処理をコントロールするプロセスパラメータのセットを生成するように構成することができる。
【００５１】
本発明を実施する際に本発明の種々の改良および変形が採用され得ることは理解されるところである。したがって、特許請求の範囲内で、本発明は、本明細書中で具体的に説明した以外の事項を実施できるものであることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態にかかるゲート電極構造をトリミングする処理フローの開始状態を示した概略端面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの次の処理を示した概略端面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの次の処理を示した概略端面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃの次の処理を示した概略端面図である。
【図１Ｅ】図１Ｄの次の処理を示した概略端面図である。
【図１Ｆ】図１Ｅの次の処理を示した概略端面図である。
【図１Ｇ】図１Ｆの次の処理を示した概略端面図である。
【図２】本発明の一実施形態について、反応ガス露出時間の関数として反応層厚さを示した概略図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態にかかるゲート電極構造をトリミングする処理フローの一状態を示した概略端面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの次の処理を示した概略端面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの次の処理を示した概略端面図である。
【図４Ａ】本発明のさらに他の実施形態にかかるゲート電極構造をトリミングする処理フローの一状態を示した概略端面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの次の処理を示した概略端面図である。
【図５Ａ】本発明のさらに他の実施形態にかかるゲート電極構造をトリミングする処理フローの一状態を示した概略端面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの次の処理を示した概略端面図である。
【図５Ｃ】図５Ｂの次の処理を示した概略端面図である。
【図５Ｄ】図５Ｃの次の処理を示した概略端面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるゲート電極構造をトリミングする工程を示したフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態にかかるゲート電極構造のトリミングをコントロールする工程を示したフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態にかかるゲート電極構造をトリミングする処理ツールを示しが概略図である。
【図９】本発明を実施するために使用される汎用コンピュータを示した図である。
【図１Ａ】
2007531309.tif 000003
【図１Ｂ】
2007531309.tif 000004
【図１Ｃ】
2007531309.tif 000005
【図１Ｄ】
2007531309.tif 000006
【図１Ｅ】
2007531309.tif 000007
【図１Ｆ】
2007531309.tif 000008
【図１Ｇ】
2007531309.tif 000009
【図２】
2007531309.tif 000010
【図３Ａ】
2007531309.tif 000011
【図３Ｂ】
2007531309.tif 000012
【図３Ｃ】
2007531309.tif 000013
【図４Ａ】
2007531309.tif 000014
【図４Ｂ】
2007531309.tif 000015
【図５Ａ】
2007531309.tif 000016
【図５Ｂ】
2007531309.tif 000017
【図５Ｃ】
2007531309.tif 000018
【図５Ｄ】
2007531309.tif 000019
【図６】
2007531309.tif 000020
【図７】
2007531309.tif 000021
【図８】
2007531309.tif 000022
【図９】
2007531309.tif 000023
【国際調査報告】
2007531309.tif 000024
2007531309.tif 000025
2007531309.tif 000026