(57)【要約】化学酸化物除去（ＣＯＲ）プロセッシング技術を使用して、スペーサおよび他のフィーチャのラインラフネスを減少させるための方法が提供される。本方法の諸実施形態は、材料の反応とそれに続くこの材料の除去を介した、スペーサもしくはラインの縮小および／または、このようなフィーチャのエッジに沿った表面の平滑化のために使用されうる。
2010533378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をあけて、かつお互いに対して略並行して伸長するハードマスクの複数のスペーサの複数のエッジのラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を減少させるための方法であって、
化学酸化物除去を実施して、前記複数のエッジに沿って、前記複数のスペーサの一部を、分解可能な組成物の層へと変換するステップと、
前記複数のスペーサの前記複数のエッジから前記層を除去するように、前記分解可能な組成物の前記層を処理するステップと、
を含み、
前記複数のスペーサの前記複数のエッジの前記ラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）は、減少する、
ことを特徴とする方法。  
【請求項２】
前記複数のスペーサのクリティカルディメンジョンは、前記複数のスペーサの長さに沿って実質的に同一である、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
互いに間隔をあけて、かつお互いに対して略並行して伸長するハードマスクの複数のスペーサのエッジのラインラフネスを減少させるための方法であって、前記複数のスペーサの前記エッジは、複数の凸部分および凹部分を有し、前記方法は、
化学酸化物除去を実施して、前記複数のスペーサの前記エッジに沿って、前記複数の凸部分を、分解可能な材料へと変換するステップと、
前記複数のスペーサの前記エッジから前記分解可能な材料を除去するように、前記分解可能な材料を処理するステップと、
を含み、
前記複数のスペーサの前記複数のエッジの前記ラインラフネスは、減少する、
ことを特徴とする方法。  
【請求項４】
互いに間隔をあけて、かつお互いに対して略並行して伸長するハードマスクの複数のスペーサのエッジのラインラフネスを減少させるための方法であって、前記複数のスペーサの前記エッジは、複数の凸部分および凹部分を有し、前記方法は、
前記複数のスペーサの前記エッジに沿って、前記複数の凸部分を、アンモニウムヘキサフルオロシリケート（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）の層へと変換するために、前記複数のスペーサを、アンモニアガスとフッ化水素ガスとのガス混合物へと暴露するステップと、
前記アンモニウムヘキサフルオロシリケート層を分解するステップと、
を含み、
前記複数のスペーサの前記エッジの前記ラフネスは減少する、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記複数のスペーサを前記ガス混合物へと暴露するステップは、前記複数のスペーサの前記複数の凸部分のうちの約０．１−５ｎｍの厚みを変換するのに効果的なプロセス条件下で実施され、前記プロセス条件は、所定のガス流、ガス圧、基板温度、および期間を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数のスペーサを前記ガス混合物へと暴露するステップは、前記複数のスペーサの前記複数の凸部分のうちの約０．１−２ｎｍの厚みを変換するのに効果的なプロセス条件下で実施される、
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記アンモニアガスとフッ化水素ガスの各々の前記ガス流は、約３０−５０ｓｃｃｍであり、前記ガス圧は約１０−３０ｍＴｏｒｒ、前記基板温度は約２０−４５℃、前記期間は、約３０−１２０秒である、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のスペーサは、シリコン酸化物、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）酸化物、シリコンリッチシリコン酸窒化物から成る群から選択される材料を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記アンモニウムヘキサフルオロシリケート層を分解するステップは、前記層を熱的に分解するステップを含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記アンモニウムヘキサフルオロシリケート層を分解するステップは、前記層を水へ暴露するステップを含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
互いに間隔をあけて、かつお互いに対して略並行して伸長するハードマスクの複数のスペーサの複数のエッジのラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を減少させるための方法であって、
化学酸化物除去を実施して、前記複数のエッジに沿って、前記複数のスペーサの複数の凸部分の約０．１−５ｎｍの厚さを、分解可能な組成物の層へと変換するステップと、
前記分解可能な組成物の前記層を除去して、前記複数のスペーサの前記複数のエッジの前記ラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を減少させるステップと、
を含み、
前記複数のスペーサは、シリコン酸化物、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）酸化物、シリコンリッチシリコン酸窒化物から成る群から選択される酸化物材料を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記複数のスペーサの約２ｎｍよりも小さい厚さは、変換され除去される、
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
互いに間隔をあけて、かつお互いに対して略並行して伸長するハードマスクの複数のスペーサの複数のエッジのラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を減少させるための方法であって、
化学酸化物除去を実施して、前記複数のエッジに沿って、前記複数のスペーサの複数の凸部分の約０．１−５ｎｍの厚さを、分解可能な組成物の層へと変換するステップと、
前記分解可能な組成物の前記層を除去して、前記複数のスペーサの前記複数のエッジの前記ラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を減少させるステップと、
前記複数のスペーサ上に酸化物を堆積して、前記複数のスペーサの形状を改変するステップと、
を含み、
前記複数のスペーサは、シリコン酸化物、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）酸化物、シリコンリッチシリコン酸窒化物から成る群から選択される酸化物材料を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記酸化物は、原子層堆積によって堆積される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数のスペーサの幅は、増加する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
互いに間隔をあけて、かつお互いに対して略並行して伸長するハードマスクの複数のスペーサのラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を減少させるための方法であって、前記複数のスペーサは、複数の凸領域と複数の凹領域と凸から凹領域の初期ＬＷＲ振幅とを含むエッジ外形を有し、前記方法は、
化学酸化物除去を実施して、前記エッジに沿って、前記複数のスペーサの一部を、分解可能な組成物の層へと変換するステップと、
前記複数のスペーサの前記エッジから前記層を除去するように、前記分解可能な組成物の前記層を処理するステップと、
を含み、
前記複数のスペーサの前記エッジ外形の前記凸から凹領域のＬＷＲ振幅は減少する、
ことを特徴とする方法。  
【請求項１７】
互いに間隔をあけて、かつお互いに対して略並行して伸長するハードマスクの複数のスペーサのエッジのラインラフネスを減少させるための方法であって、前記複数のスペーサは、前記複数のスペーサの長さに沿って可変のクリティカルディメンジョンを有し、前記方法は、
前記複数のスペーサの前記エッジに沿って、複数の凸部分を、アンモニウムヘキサフルオロシリケート（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）の層へと変換するために、前記複数のスペーサを、アンモニアガスとフッ化水素ガスとのガス混合物へと暴露するステップと、
前記アンモニウムヘキサフルオロシリケート層を分解するステップと、
を含み、
前記複数のスペーサの前記エッジの前記ラフネスは減少し、かつ、前記複数のスペーサの前記クリティカルディメンジョンは、前記複数のスペーサの前記長さに沿って実質的に同一である、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の諸実施形態は、スペーサおよびラインフィーチャのラインラフネスを減少させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを作製するうえで、サブミクロンレベルにおいて、フィーチャサイズおよび寸法を縮小させる傾向が絶えず存在する。相互接続ラインおよび接点開口などのフィーチャの狭小な幅／径および近接した間隔は、高解像度のフォトリソグラフィーによって生成される微細なフィーチャサイズを必要とする。微細な幅もしくはクリティカルディメンジョン（ＣＤ）および近接したピッチ距離のラインを画定するとき、このようなフィーチャをパターン化する際に生じる変形は、フィーチャのサイズが微細であり近接的であるがゆえに問題となる。このような変形の一つは、“ラインエッジラフネス”（ＬＥＲ）として知られており、これは、水平方向のずれ、または、パターン化されたフィーチャのラインエッジもしくは側壁などの、境界における望ましくないエッジおよびバンプの寸法であり、境界を平滑ではなく凹凸にさせるものである。さらには、幅がフィーチャの全長にわたりほぼ同一である（例えば、クリティカルディメンジョン２５ｎｍ幅のライン）ように、ラインは理想的には、直線である。“ラインウィデュスラフネス”（ＬＷＲ）は、その長さ方向に沿った、不均一なラインエッジの先端から溝までの振幅の変化による、ラインフィーチャの幅もしくはＣＤにおけるずれである。
【０００３】
パターン化されたフィーチャで生じるＬＷＲおよびＬＥＲなどのライン欠陥は、例えば、それに続くエッチングの間に、下部材料層もしくはフィルムへと転写される、被覆フォトレジストもしくはハードマスクパターン内の対応する欠陥によって引き起こされうる。パターン化の間にもたらされるライン欠陥は、デバイスフィーチャのサイズが縮小し続けるにつれてより顕著になり、これにより、チャネルおよびライン寸法の、許容限界を超える変化および／または不適切なオーバーレイもしくはフィーチャの不適切な配置制御を引き起こすことによってプロセス制御に影響を与え、このことは、リークおよびショートチャネル効果制御の問題を含む、デバイス性能および機能へと重大な悪影響を与える。例えば、７０ｎｍ以下の幅、先端から溝まで３ｎｍ以上のＬＷＲを有するラインは、続いてパターン化されるフィーチャを、許容範囲を超えて変化させうる。
【０００４】
ウィスカーなどの望ましくない曲線および突起を排除することによって、酸化物ベースマスクラインにおけるライン欠陥を減少させるための試みがなされてきた。ＨＦウェット化学作用などのウェットエッチングを含む処理は、酸化物フィーチャを等方的に（すなわち、垂直方向および水平方向に均一に）エッチングし、結果として、望ましくない曲線を排除することなく、またはラインの歪みを除去することなく、フィーチャの全体的なトリミング（薄層化）をする。ラインフィーチャを平滑化するために材料（例えばポリマー）を堆積し、その後、フィーチャサイズを変更するためプラズマエッチバックをすることを含む他の処理も、ラインの垂直方向の高さつまり厚さを減少させ、そのことはマスク構造にとって望ましくない。
【０００５】
これらもしくは他の問題を克服する、フィーチャにおけるラインラフネス欠陥を排除するための方法を提供することは有用である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の実施形態は、添付の図面に関連して以下に記述されるが、その図面は例示的な目的のためだけのものである。以下の図面を通して、参照番号が図面内で使用され、同一の参照番号は、幾つかの図面および説明を通して使用され、同一もしくは類似する部分を示す。
【図１】本開示の一実施形態に係る予備プロセッシング段階における基板の一部の立面断面図を示し、基板上に形成される酸化物スペーサを示す。
【図１Ａ】直線１Ａ−１Ａに沿った、図１で示される基板の概略俯瞰図であり、ラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を表示する一組のスペーサの縦方向部分を示す。
【図２Ａ】本開示の一実施形態に係る、化学酸化物除去（ＣＯＲ）プロセスを実施するための装置を含む、従来技術のプロセッシングシステムの立面断面図である。
【図２Ｂ】本開示の一実施形態に係る、ポストヒート処理（ＰＨＴ）プロセスを実施するための装置を含む、従来技術のプロセッシングシステムの立面断面図である。
【図３Ａ】本開示の一実施形態に係る、図１Ａに示されたスペーサのそれ以降の一プロセッシング段階における俯瞰図である。
【図３Ｂ】本開示の一実施形態に係る、図１Ａに示されたスペーサのそれ以降のプロセッシング段階における俯瞰図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面に関連する以下の記述は、本発明の諸実施形態に係る、デバイスおよび方法の例示的な実施例を提供する。このような記述は、例示的な目的のためのものにすぎず、それを限定する目的のものではない。
【０００８】
本明細書の文脈においては、“半導体基板”もしくは“半導電性基板”もしくは“半導電性ウェーハフラグメント”もしくは“ウェーハフラグメント”もしくは“ウェーハ”という用語は、（単体であるもの、もしくは他の材料を自体の上に有するアセンブリ内のもののいずれかの）半導体ウェーハおよび（単体であるものもしくは他の材料を含むアセンブリ内のもののいずれかの）半導電性材料層などのバルク半導電性材料を含むが、そのいずれにも限定はされない半導体材料を含む、あらゆる構造を意味すると理解されたい。“基板”という用語は、上述された、半導電性基板、ウェーハフラグメントもしくはウェーハを含むがそのいずれにも限定はされないあらゆる支持構造を称する。
【０００９】
本発明の諸実施形態においては、図１−図３Ｂに示されるように、ラインエッジラフネス（ＬＦＲ）を減少させ、かつ、酸化物材料層内のリニア開口などのフィーチャの表面を平滑化するための方法が実施されうる。
【００１０】
図１は、リニア開口のパターンを下部材料層１２へと転写するように、互いに間隔をあけ、お互いに対して略並行して伸長する自立ラインすなわちスペーサ１４のパターンから成る、ハードマスクを有する基板１０（例えばウェーハ）を示す。下部材料層１２は、例えば、誘電性反射防止コーティング（ＤＡＲＣ、シリコンリッチシリコン酸窒化物）、非結晶性炭素、シリコン窒化物、ポリシリコン、結晶性シリコン、金属層などでありうる。スペーサ１４（例えば、ハードマスク）は、例えば、ＳｉＯｘ、ＡＬＤＳｉＯｘ、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）酸化物、ＤＡＲＣ（シリコンリッチシリコン酸窒化物）などの、記述された実施形態においてシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）となるような、シリコン酸化物コンポーネントを含む。
【００１１】
スペーサ１４は、既知の方法に従って形成されうる。例えば、スペーサは、パターン化された一時的な層（例えば、フォトレジスト、非結晶性炭素など）の側壁上にスペーサ材料のブランケット層を堆積し、かつ、（例えば、フッ化炭素プラズマを使用した異方性エッチングによって）水平表面からスペーサ材料を除去し、続いて（例えば、Ｏ２などの有機ストリッププロセスを使用して）一時的な層を除去して、垂直に伸長する自立スペーサを残すことによって形成されうる。スペーサ材料のブランケット層は、例えば、原子層堆積、（例えばＯ３とＴＥＯＳを前駆体として使用する）化学蒸着などによって堆積されうる。例えば、US 2006/0211260(Tranら)を参照されたい。この開示は、本明細書に参照によって組み入れられている。スペーサ１４は、所望の幅もしくはクリティカルディメンジョン（ＣＤ）を有するように形成され、それは例えば、約２５−５０ｎｍであり、幾つかの実施形態においては、約１０−２０ｎｍである。スペーサ１４は、パターン化されたフォトレジストの側壁上に形成されるため、ＡＬＤ酸化物堆積プロセスの共形特性が、結果として、パターン化されたフォトレジストに存在するＬＷＲを酸化物スペーサ１４へと転写させる。
【００１２】
図１Ａに示されるように、酸化物スペーサ１４は、ＣＤ１−４で表された“ラインウィデュスラフネス”（ＬＷＲ）すなわちクリティカルディメンジョン（幅）のずれを示す。スペーサの全長に沿ったこの“ラインウィデュスラフネス”（ＬＷＲ）すなわちクリティカルディメンジョン（幅）のずれは、垂直表面すなわち側壁２０に沿った先端部１８ａ（凸部、すなわち隆起した表面形状）および溝１８ｂ（凹部、すなわち凹んだ表面形状）、ならびに先端部から溝への（すなわち凸部から凹部への）可変的なＬＷＲ振幅２２により不均一で起伏されたものとなったエッジ１６の外形によるものである。
【００１３】
本発明の諸実施形態においては、蒸気エッチングとウェットエッチングとの間のフッ化物プロセッシング技術を使用する方法を、先端部から溝への約５ｎｍ以下、約０．１−５ｎｍ、もしくは約２ｎｍまでのＬＷＲ振幅（すなわち厚さ）を有するエッジ１６に沿って、先端部１８ａを縮小すること、または、排除することによって、酸化物スペーサ１４のエッジ１６のラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）を減少させるために適用する。本発明の諸実施形態は、材料の反応、およびスペーサ１４のエッジと側壁に沿ってこの材料を後に除去することを介して、スペーサ（ライン）縮小および／もしくはスペーサの垂直および水平表面の平滑化を達成する。
【００１４】
酸化物スペーサ１４は、第一ステップにおいて、化学酸化物除去（ＣＯＲ）プロセスを実施し、その後、ポストヒート処理（ＰＨＴ）プロセスなどの処理を行うことによって処理され、形成された反応の副産物材料を除去する。図２Ａ−図２Ｂは、ＣＯＲ処理およびＰＨＴ処理を実施するための従来技術のシステムを示す。このようなシステムは、例えば、US 2006/0219660およびUS 2006/0196527 (Nishimuraら)、US 2005/0218114 (Yueら)ならびに US 2007/0010906 (Abe) (Tokyo Elecrton Limited (TEL)，日本)に記述されており、これらの開示は本明細書に参照によって組み入れられている。
【００１５】
酸化物スペーサ１４を有する基板１０は、化学酸化物除去（ＣＯＲ）処理を実施するために、図２Ａに示されるような、第一のプロセッシングシステム２４へと配置することができ、その処理は、プロセッシングガスから生成されるプラズマのない、ドライエッチングプロセスである。本発明に係るＣＯＲプロセスの諸実施形態においては、酸化物スペーサ１４は、制御された温度および反応ガス分圧において、一定期間の間、フッ化アンモニウム化学作用へと暴露され、これにより、酸化物スペーサ材料１４の一部が化学的に反応して、熱分解可能な材料（例えば、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）へと変換される。本方法は、（バルク内の酸化物層のトリミングに対して）画定されたフィーチャからの小規模な微細構成の制御された除去を達成するために実施することができ、例えば、スペーサ１４の先端部１８ａを縮小するかまたは排除して、エッジ１６の外形を再形成し直線的にする。
【００１６】
図示されるように、ＣＯＲプロセッシングシステム２４は、真空プロセッシングチャンバー２６、基板１０のための支持（例えばウェーハチャック）を有するマウンティングテーブル２８、プロセッシングガスのためのガス供給ライン３０ａ、３０ｂ、ガス温度を制御するための（図示されていない）加熱構成要素と、プロセッシングチャンバー２６へとプロセッシングガスを導入するための複数の開口３４とを有するガスディスペンサー３２（例えばシャワーヘッド）、ガス排出ポート３６、基板を所望の温度で維持するための冷却材を循環させるための冷却チャネル３８を含みうる。
【００１７】
本方法の諸実施形態においては、プロセッシングガスは、アンモニア（ＮＨ３）ガスとフッ化水素（ＨＦ）ガスとの混合ガスであり、任意で、アルゴン（Ａｒ）などの不活性キャリアガスを含む。ＣＯＲプロセッシングを実行する場合に、ＮＨ３ガスとＨＦガスは個別のバッファチャンバーへと供給され、プロセッシングチャンバー２６（図２Ａ）へと開口３４を介して拡散する。チャンバー２６は、チャンバー壁上への副産物の付着を防ぐために、約２５−８０度の壁表面温度を提供する温度へと加熱されうる。
【００１８】
図３Ａに示されるように、ＮＨ３／ＨＦガス混合物は、酸化物スペーサ１４と反応して、側壁２０（と上表面）に沿った酸化物材料の一部を、熱分解可能な組成物、アンモニウムヘキサフルオロシリケート（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）の層４０へと変換する。ガス混合物の適用は、結果として、下部酸化物材料への、先立って形成された（ＮＨ４）２ＳｉＦ６層を介する、アンモニウムベースのラジカルもしくは種（ＮＨ４Ｆラジカル）の拡散をもたらす。ここで、酸化物層の追加の（一個所または複数個所の）厚さがエッチングされ、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６へと変換される。他のフッ素ベースのストラテジーとは異なり、このエッチングメカニズムは酸化物材料への拡散によって駆動され、それゆえ、拡散により制限され（自己制限式）、制御可能になる。厚くなった（ＮＨ４）２ＳｉＦ６層４０は、拡散バリアとして機能し、アンモニウム種の拡散を徐々にブロックして減少させ、反応速度を減速させて、最終的には、プロセスを終了させる。ガスは、その後チャンバーの外へと排出される。
【００１９】
このＣＯＲプロセスは、拡散により制限されているため一般的には、平面状表面と比較して、酸化物スペーサ１４の側壁２０（エッジ１６）に沿って、あまり露出されていない凹領域（溝）１８ｂより露出された凸領域（先端部）１８ａはより速く（かつ、より大きく）エッチングされ、その結果として、ある一定期間にわたり、先端部１８ａ内に形成される副産物層４０の厚さはより大きくなる。“溝”よりも高くなっている表面領域（“先端部”）のエッチング速度がより高くなるか、または加速されると、結果として、凸部の効率的な除去をもたらすか、または、スペーサ１４の側壁２０（エッジ１６）に沿って、“ウィスカー”を含む酸化物材料（先端部１８ａ）を突出させる。
【００２０】
ＣＯＲプロセッシングは、一定時間実施されて、先端部１８ａのうちの全てもしくは一部、ならびに／または表面上の他のフィーチャおよびスペーサ１４のエッジ１６と側壁２０に沿った他のフィーチャを化学的に変換（エッチング）し、プロセッシングは終了しうる。基板１０は、その後、ＰＨＴヒーティングチャンバーへと移すことができ、そこで反応副産物（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）層４０が処理されて脱着される。開口のエッジおよび側壁上の表面フィーチャは、例えば、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）、透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）、および走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を使用して、検査されうる。
【００２１】
ＣＯＲプロセッシングの間に変換される酸化物材料（例えば、先端部１８ａ）の量は、例えば、反応ガス（例えば、ＮＨ３、ＨＦ）のガス流速、プロセッシングチャンバー内のガス圧、基板温度、および／もしくはＣＯＲ反応のプロセッシング時間を変化させることによって制御されうる。
【００２２】
例えば、本発明に係る諸実施形態においては、約５ｎｍ以下（例えば、約０．１−５ｎｍ、または約２もしくは３ｎｍまで）の厚さもしくは振幅２２を有するフィーチャ（例えば、先端部１８ａ）の反応と変換を引き起こすために、以下のプロセス条件下でＣＯＲプロセスが実行されうる。プロセス条件は、約３０−５０ｓｃｃｍ（例えば、約３５−４５ｓｃｃｍ、もしくは約４０ｓｃｃｍ）の各ガス種（ＮＨ３、ＨＦ）のガス流速、約３０−４０ｓｃｃｍ（例えば、約３５ｓｃｃｍ）のキャリアガス（例えば、Ａｒ）のガス流速、約２：１から約１：２（例えば、約１：１）のＮＨ３：ＨＦの流速（ｓｃｃｍ）比率、約５−１０ｍＴｏｒｒ（例えば、約７ｍＴｏｒｒ）のＨＦ分圧（ｐｐ）、約２０−７０℃（例えば約２５−４５℃）のＨＦ蒸気温度、約１０−３０ｍＴｏｒｒ（例えば、約１５−２５ｍＴｏｒｒもしくは約２０ｍＴｏｒｒ）のプロセッシングチャンバー２６内のガス圧、約６０−８０℃のチャンバー蓋／壁温度、約２５−４５℃（例えば約４０℃）のステージ（基板）温度、約３０秒から約５分（例えば、約９０−１２０秒）のプロセッシング時間を含む。ＣＯＲプロセスはこのように実行されて、“ウィスカー”および酸化物層表面から突出する他のフィーチャを含む、比較的小さな先端部１８ａ（例えば、約０．１−５ｎｍの厚さ、もしくは約０．１−２ｎｍの厚さ）の制御された縮小を達成することができる。
【００２３】
ＣＯＲプロセスを実施した後で、基板１０は、続いて加熱されて、形成された反応生成物（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）層４０を除去し、露出された下部の非反応酸化物層１４を残す。幾つかの実施形態においては、図２Ｂに示されるように、基板１０は、ポストヒート（熱的）処理（ＰＨＴ）を実施するためにプロセッシングシステム４２へと移され、反応生成物層４０が揮発されて除去される。他の実施形態においては、基板１０は、（図示されていない）水洗浄システムなどの基板洗浄システムへと移動されうる。
【００２４】
図示される従来技術システムにおいては、ＰＨＴプロセッシング装置４２は、プロセッシングチャンバー４４、ＣＯＲプロセスに暴露された基板１０を加熱するように構成された加熱構成要素４８を有するマウンティングテーブル４６、およびガス排出口５０を含みうる。（図示されていない）移動システムが、基板を処理システム間で移動させるために、ＣＯＲプロセッシングシステム２４と、ＰＨＴプロセッシングシステム４２とを接続しうる。
【００２５】
副産物（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）層４０が脱着されて熱的に分解される（例えば、揮発する）ように、基板１０は、加熱される。基板１０（例えば、ウェーハ）は、約８０−２００℃（例えば、約１５０℃）の温度まで、一般的には約６０−１８０秒の範囲の期間、約５００ｍＴｏｒｒから約１Ｔｏｒｒのガス圧で加熱されうる。揮発性ガス構成成分（例えば、Ｈ２Ｏ、ＮＨ３、ＳｉＦ４、ＨＦ、Ｎ２、Ｈ２）は、チャンバー４４を介して非反応性ガス（例えば、Ｎ２など）を流すことによって、排出口５０を介して排出されうる。
【００２６】
図３Ｂに示されるように、加熱処理は副産物（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）層４０を除去し、スペーサ１４の側壁２０に沿って先端部１８ａを縮小するかもしくは排除する。その結果として、平滑化されたエッジ（ここでは１６’）と側壁（ここでは２０’）をもたらす。本発明の諸実施形態によれば、ＣＯＲ処理及び材料除去プロセスは、連続して実施され、スペーサのエッジ外形をさらに改変し成形するために、エッジ１６’と側壁２０’の表面に沿って、先端部１８ａ（例えば、ウィスカーなど）の酸化物材料をさらに除去するように繰り返されうる。任意で、スペーサのＬＥＲを減少させた後に、新規の酸化物材料を堆積させることができ、これにより、例えば従来のＡＬＤプロセッシングで、幅（ＣＤ）が増加され、かつ、スペーサの形状が改変される。
【００２７】
本発明の諸実施形態は、このように使用することができ、これにより、スペーサの長さに沿ってより一貫性のあるクリティカルディメンジョン（ＣＤ）寸法を得るための所望のエッジ外形になるように先端部から溝へのＬＷＲ振幅を減少させるために、スペーサの側壁を横に平坦化することにより、酸化物スペーサのハードマスクのラインウィデュスラフネス（ＬＷＲ）および／もしくはラインエッジラフネス（ＬＥＲ）が減少されるかまたは排除され、かつ、より平滑化されたエッジおよび側壁表面が達成される。本方法は、マスクスペーサと、それに続いてエッチングされるフィーチャの両方において、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）の不均衡を減少させるために、スペーサの長さに沿って、より均一で一貫性のある幅を有するマスクスペーサ（ライン）を生成するために使用されうる。
【００２８】
本明細書では、特定の実施形態が図示され、説明されてきたが、当業者は、同一の目的を達成すると推測されるあらゆる構成を、示される特定の実施形態と置換してもよいことを理解されたい。本出願は、説明された本発明の原則に従って動作する、あらゆる適用もしくは変更をも包含することを意図される。したがって、本発明は、請求項とその均等物によってのみ限定されることを意図される。本出願で記述された特許、参照および出版物の開示は、本明細書に参照によって組み入れられる。
【図１】
2010533378.tif 000003
【図１Ａ】
2010533378.tif 000004
【図２Ａ】
2010533378.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2010533378.tif 000008
【国際調査報告】
2010533378.tif 000009
2010533378.tif 000010