(57)【要約】【課題】  犠牲酸化物層を形成し除去する方法を提供する。【解決手段】  この方法は、最上部と側壁を持つ段差部を基板上に形成するステップであって、段差部が、前記ステップを含む。この方法は、また、分子酸素とＴＥＯＳの化学気相堆積によって段差部の周りに犠牲酸化物層を形成するステップであって、酸化物層が段差部の最上部と側壁上に形成される、前記ステップを含んでもよい。この方法は、また、酸化物層と段差部の最上部分を除去するステップと、段差部の除去によって暴露される基板の一部を除去して、エッチングされた基板を形成するステップと、エッチングされた基板から犠牲酸化物層全体を除去するステップとを含んでもよい。【選択図】  図３Ｇ
2010534924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
犠牲酸化物層を形成し除去する方法であって、
最上部と側壁を持つ段差部を基板上に形成するステップと、
分子酸素とシリコン含有前駆体の化学気相堆積によって該段差部の周りに該犠牲酸化物層を形成するステップであって、該酸化物層が該段差部の該最上部と側壁上に形成される、前記ステップと、
該側壁の少なくとも一部を含む該酸化物層の残存している部分を残しつつ、該酸化物層と該段差部の最上部分を除去するステップと、
該段差部の除去によって暴露される該基板の一部を除去して、エッチングされた基板を形成するステップと、
該エッチングされた基板から該酸化物層の該残存している部分を除去するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
該段差部が、フォトレジスト材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該フォトレジスト材料が、炭素含有化合物を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該フォトレジストが、アモルファス炭素膜を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
該シリコン含有前駆体が、有機シラン化合物又は有機シロキサン化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
該シリコン含有前駆体が、ＴＥＯＳを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
該犠牲酸化物層の形成中、該基板のウエハを約６００℃以下の温度に加熱する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
該犠牲酸化物層の形成中、該堆積チャンバ内の全圧が約１００トール以上である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
該犠牲酸化物層の厚さが、堆積されたときに約２００オングストローム〜約６００オングストロームである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
該犠牲酸化物層が、約２００オングストローム／分〜約８００オングストローム／分のレートで堆積される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
該犠牲酸化物層の形成の間、該シリコン含有前駆体の流量が、約４０００ｍｇｍであり、該分子酸素の流量が、約３０ｓｌｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
該犠牲酸化物層が、フッ素エッチャントを用いた乾式化学エッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
該犠牲酸化物層の形成が、オゾンの不在下で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
フォトリソグラフィプロセスにおいて犠牲酸化物層を組み込む方法であって、
基板上に第１のフォトレジスト層と第２のフォトレジスト層を形成するステップと、
該第２のフォトレジスト層をパターン形成して、最上部と側壁を持つ段差部を形成するステップと、
分子酸素とＴＥＯＳの化学気相堆積によって該段差部の周りに該犠牲酸化物層を形成するステップであって、該酸化物層が該段差部の該最上部と側壁上に形成される、前記ステップと、
該酸化物層の残存している部分を残しつつ、該酸化物層と該段差部の最上部分を除去するステップと、
該段差部の除去によって暴露される該第１のフォトレジスト層の一部を除去するステップと、
該第１のフォトレジスト層の一部の除去によって暴露される下に横たわる該基板の一部を除去して、該基板内にエッチングされたギャップを形成するステップと、
エッチングされた該基板から該酸化物層の残存している部分を除去するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項１５】
該第１のフォトレジスト層と第２のフォトレジスト層が、炭素を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
該第１のフォトレジスト層と第２のフォトレジスト層が、アドバンスドパターニングフィルムを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
該基板にエッチングされた該ギャップの幅が、約４０ｎｍ以下である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
該基板にエッチングされた該ギャップの幅が、約３２ｎｍ以下である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
該基板にエッチングされた該ギャップの幅が、約４０ｎｍ〜約２０ｎｍである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
該犠牲酸化物層の堆積中、全圧が少なくとも５００トールである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
該犠牲酸化物層の堆積中、該基板のウエハを約４００℃〜約４５０℃の温度に加熱する、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
該犠牲酸化物層の厚さが、堆積されたときに約２００オングストローム〜約６００オングストロームである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
該犠牲酸化物層が、約２００オングストローム／分〜約４００オングストローム／分のレートで堆積される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
該犠牲酸化物層の形成が、オゾンの不在下で行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
該第１のフォトレジスト層と第２のフォトレジスト層の間で下に横たわる該基板と平行なエッチング停止層を形成するステップであって、該犠牲酸化物層の一部が、該エッチング停止層上に形成される、前記ステップと、
上に横たわる該犠牲酸化物層によって保護されない該エッチング停止層の一部を除去するステップと、
該エッチング停止層の除去によって暴露される該第１のフォトレジスト層の一部を除去するステップと、
を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２６】
該エッチング停止層が、窒化シリコンを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
半導体ギャップ形成プロセスにおいて犠牲酸化物層を組み込む方法であって、
基板上にフォトレジスト層を形成するステップと、
該フォトレジスト層をパターン形成して、段差構造を形成するステップと、
分子酸素とＴＥＯＳの化学気相堆積によって該段差構造の周りに該犠牲酸化物層を形成するステップと、
該酸化物層の最上部分を除去して、該段差構造の対向する側壁上に連続していない第１の酸化物構造と第２の酸化物構造を形成するステップと、
該酸化物構造の間の該段差構造を除去するステップと、
該酸化物構造によって覆われていない下にある該基板の一部を除去して、該基板内にエッチングされたギャップを形成するステップと、
該エッチングされた基板から該酸化物構造を除去するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２８】
該エッチングされたギャップの幅が、約４０ｎｍ〜２０ｎｍである、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
該犠牲酸化物層の堆積の間、全圧が少なくとも５００トールである、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、“基板ギャップ内に犠牲酸化物ライナを形成する酸素ＳＡＣＶＤ”と称する２００７年６月１５日に出願された米国仮出願第６０／９４４,３０３号の３５ ＵＳＣ １１９（ｅ）による利益を主張するものであり、この開示内容は本明細書に全体で援用されている。
【発明の背景】
【０００２】
[0002]半導体集積回路チップのデバイス密度と機能性が増加し続けるにつれて、より縮小した規模でこれらのデバイスを形成する新たな解決法が必要とされている。在来のフォトリソグラフィを用いて、デバイスパターンを６５ｎｍ規模まで小さく形成するのに成功してきた。しかしながら、規模が更に縮小されるのにつれて（例えば、４５ｎｍ未満の規模）、光リソグラフィの解像度に対する物理的限界から課題が生じている。
【０００３】
[0003]リソグラフィシステムの解像度は、レイリー方程式 [Ｒ＝ｋ１（λ／ＮＡ）］（ここで、ｋ１は、１回の暴露に対して制限値が０.２５の比例定数であり、λは、用いられる光の波長であり、ＮＡは、用いられる光学部品の開口数である）によって説明することができる。これら変数の各々は、フォトリソグラフィパターニング技術の光学解像度に影響する。例えば、ＮＡを増加させ、波長λを低下させ、更に／又はｋ１を減少させることによって、解像度が改善され、フォトリソグラフィパターニングがより小さい規模を達成することができる。しかしながら、解像度を改善するために変数の各々を調整するには多くの難題がある。
【０００４】
[0004]例えば、開口数ＮＡの値を増加すると、新たな高屈折率浸漬液と光学材料が必要となる。しかしながら、必要とされる光学的特性と、より高い屈折率を持つ新たな材料の開発は難題であることわかった。
【０００５】
[0005]波長λを低下させることもまた、在来のエキシマレーザ技術によって到達可能なより低い（即ち、より深い）ＵＶ波長が試験されているように技術的な難題に直面している。２４８ｎｍラインは１００ｎｍ縮小化が成功して実施され、１９３ｎｍラインは６５ｎｍと一部の４５ｎｍデバイスに対して縮小化が成果を挙げてきたが、より低いエキシマ波長への移行は困難になってきた。例えば、１５７ｎｍエキシマラインのフォトリソグラフィを開発する試みは、今までのところ成功していない。この難題としては、光学材料（即ち、結晶ＣａＦ２光学）の限られた利用可能性と充分に高い透過率と屈折率を持つ浸漬液がないことが含まれる。更に、これらの難題が解決可能であるとしても、１９３ｎｍから１５７ｎｍへの波長の低下は、１５７ｎｍで行われるフォトリソグラフィの解像度を顕著に改善するのに充分に大きくなかった。
【０００６】
[0006]現在の１９３ｎｍ技術よりも１０〜１５倍短い光の波長（例えば、１３.５ｎｍ）を発生させることができる極紫外線システム（ＥＵＶ）の開発も進行中である。これらのシステムは、ほとんどの材料がこれらの短波長を吸収することから、浸漬液と在来の光学を真空と充分な反射光学に置き換えることを必要とする。今のところ、これらのＥＵＶシステムの開発は始まったばかりであり、新たなマスク、ソース、レジストの基礎構造の開発は数年を要すると思われる。
【０００７】
[0007]解像度を増加する他の可能性は、ダブルパターニングプロセスによってレイリー方程式のｋ１値をより小さくすることである。リソグラフィダブルパターニングとして知られる、１つのダブルパターニング技術は、ｋ１値が０.２５以下のチップパターンをｋ１値が０.２５を超える２つ以上の別個のマスクパターンに分割することを伴うものである。第１のマスクパターンは、パターン形成されたハードマスクをフォトレジストが被覆する前に、ハードマスクフィルムに暴露されエッチングされてもよい。第２のマスクは、フォトレジストが暴露されエッチングされる前に、エッチングされたパターンと整列される。デュアルパターニングエッチングは、デバイス構造がレイリー方程式によって定義された解像限界より小さな縮小化で表面上に形成されることを可能にする。
【０００８】
[0008]リソグラフィダブルパターニングは、より小さな規模まで１９３ｎｍフォトリソグラフィの現在の基礎構造を拡張する見込みを保持しているが、重要な技術的課題も導入する。これらは、必要とされる精度でマスクパターンの間にオーバーレイをパターン形成するパターンを達成する際の困難を包含する。複数のマスクでパターン形成するのに必要とされるフォトレジスト堆積、パターン形成、エッチングのステップ数の増加によって何等かの効率損失も被る。従って、集積回路チップの製造においてデバイスを縮小させ且つデバイス密度を増加させる更なる技術が求められている。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]犠牲酸化物層を形成し除去する方法を含む本発明の実施形態を説明する。この方法は、最上部と側壁を持つ段差部を基板上に形成するステップを含んでもよい。この方法は、また、分子酸素とＴＥＯＳの化学気相堆積によって段差部の周りに犠牲酸化物層を形成するステップであって、酸化物層が段差部の最上部と側壁上に形成される、上記ステップを含んでもよい。この方法は、また、酸化物層と段差部の最上部分を除去するステップと、段差部の除去によって暴露された基板の一部を除去して、エッチングされた基板を形成するステップと、エッチングされた基板から犠牲酸化物層全体を除去するステップとを含んでもよい。
【００１０】
[0010]本発明の実施形態は、更に、フォトリソグラフィプロセスにおいて犠牲酸化物層を組み込む方法を含む。この方法は、基板上に第１のフォトレジスト層と第２のフォトレジスト層を形成するステップと、第２のフォトレジスト層をパターン形成して、最上部と側壁を持つステップを形成するステップとを含んでもよい。この方法は、更に、分子酸素とＴＥＯＳの化学気相堆積によって段差部の周りに犠牲酸化物層を形成するステップであって、酸化物層が段差部の最上部と側壁上に形成される、上記ステップを含んでもよい。追加のステップは、酸化物層と段差部の最上部分を除去するステップと、段差部の除去によって暴露された第１のフォトレジスト層の一部を除去するステップと、第１のフォトレジスト層の一部の除去によって暴露された下に横たわる基板の一部を除去して、基板内にエッチングされたギャップを形成するステップとを含んでもよい。この方法は、更にまた、エッチングされた基板から犠牲酸化物層全体を除去するステップを含んでもよい。
【００１１】
[0011]本発明の実施形態は、また、半導体ギャップ形成プロセスにおいて犠牲酸化物層を組み込む方法を含む。この方法は、基板上にフォトレジスト層を形成するステップと、フォトレジスト層をパターン形成して、段差構造を形成するステップとを含んでもよい。この方法は、なお更に、分子酸素とＴＥＯＳの化学気相堆積によって段差構造の周りに犠牲酸化物層を形成するステップを含んでもよい。この方法は、更に、酸化物層の最上部分を除去して、段差構造の対向する側壁上に連続していない第１の酸化物構造と第２の酸化物構造を形成するステップと、酸化物構造の間の段差構造を除去するステップと、酸化物構造によって覆われていない下に横たわる基板の一部を除去して、基板内にエッチングされたギャップを形成するステップとを含んでもよい。酸化物構造は、エッチングされた基板から除去されてもよい。
【００１２】
[0012]追加の実施形態と特徴は、以下の説明において部分的に説明され、一部には明細書を検証する際に当業者に明らかになり、本発明の実施によって知ることもできる。本発明の特徴と利点は、明細書に記載される機器、組み合わせ、方法によって実現され、達成可能である。
【００１３】
[0013]本発明の性質と利点の更なる理解は、更に、明細書の残りの部分と、図面によって可能であり、この場合、いくつかの図面全体に同様の符号を用いて類似の要素を表している。場合によっては、サブラベルが符号に関連付けられ、ハイフンを続けて複数の類似の要素の１つが示されている。現在のサブラベルに指定していない符号を参照する場合、このような複数の類似の要素すべてを表すことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の例示的な方法による堆積速度と圧力との関係を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の方法によって形成された誘電体膜のフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）曲線を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施形態の例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施形態の例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の実施形態の例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明の実施形態の例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本発明の実施形態の例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、本発明の実施形態の例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、本発明の実施形態の例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。
【発明の詳細な説明】
【００１５】
[0017]ＳＡＣＶＤを用いた酸化シリコン犠牲層の堆積を記載する。堆積プロセスは、堆積基板をシリコン前駆体（例えば、ＴＥＯＳ）と分子酸素の混合物に高い全圧（例えば、約１００トール以上）と適度な温度（例えば、約３００℃〜約５００℃）で暴露して、基板表面上にコンフォーマル膜を形成するステップを含む。酸素前駆体としてオゾンの代わりに分子酸素を用いると、酸化物堆積と、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ製のＡｄｖａｎｃｅｄ Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ Ｆｉｌｓ（ＡＰＦ）のような炭素含有レジスト材料との適合性が改善される。
【００１６】
[0018]コンフォーマリティと品質の良好な犠牲酸化物膜は、ＴＥＯＳとＯ２を適度な温度（例えば、＜６００℃又は４００℃-４５０℃）で用いたＳＡＣＶＤによって形成することができる。ＴＥＯＳとＯ２による在来のＳＡＣＶＤを用いて、６００℃よりも高い堆積温度で酸化物膜を形成してきたが、より低温で形成された膜は予測できないコンフォーマリティと品質をしばしば受けた。約１００トール以上（例えば、５００トール）の圧力で行われるＴＥＯＳとＯ２が、約６００℃未満の堆積温度でコンフォーマリティと品質の良好な酸化物膜を堆積し得ることを発見した。膜の厚さは、約１００オングストローム／分〜約６００オングストローム／分（例えば、約５５０オングストローム／分）の堆積速度で約１００オングストローム〜約６００オングストロームになる。堆積された膜は、高アスペクト比のギャップの優れたコンフォーマリティと、犠牲酸化物層の効率の良いエッチングと除去に適したＷＥＲＲを持つ。図１は、本発明の例示的な方法による堆積速度と圧力との関係を示す図である。図１に示されるように、約５４０℃の処理温度を示す堆積速度曲線は、約２００トールの圧力からなだらかに傾斜し、約４００℃の処理温度を示す堆積速度曲線は、約４００トールの圧力から急激に増加し得る。従って、犠牲膜の所望される堆積速度及び／又はコンフォーマリティを、基板のトポグラフィの上に約６００℃以下の温度で形成することができる。
【００１７】
[0019]図２は、本発明の実施形態の方法によって形成される誘電体膜のフーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）曲線を示す図である。図２に示されるように、ＦＴＩＲ曲線のピークは、約１１００（ｃｍ-１）の波数の周りに現れる。ピークは、誘電体膜のシリコン-酸素結合を表し、誘電体膜が酸化物膜であることを示している。
【００１８】
[0020]他の適用の中でも、これらの膜は、スペーサデュアルパターニングフォトリソグラフィ技術において犠牲スペーサ構造として用いられてもよい。スペーサデュアルパターニングにおいて、犠牲酸化物は、パターン形成されたフォトレジスト構造の周りにコンフォーマル膜を形成する。その後、膜は、部分的にエッチングされて、フォトレジスト構造の最上部を覆っているこれらの部分を“開放”する。その後、フォトレジスト材料を除去して、下に横たわる基板上にパターンを画成する犠牲酸化物構造が残る。その後、酸化物によって覆われていない基板の一部をエッチングして、基板内にギャップのパターンが形成されてもよい。その後、犠牲酸化物をエッチングされた基板から除去してもよい。犠牲酸化物の大気圧未満の酸化物リソオプティマイザ（ＳＯＬＯ）堆積を用いた例示的なスペーサデュアルパターニング技術の説明図を添付の図に示す。
【００１９】
[0021]オゾン（Ｏ３）の代わりにＯ２により犠牲酸化物膜が堆積可能であることから、堆積プロセスは炭素含有材料からできている下に横たわる層や構造と適合する。これらは、アドバンスドパターニングフィルム（ＡｄｖａｎｃｅｄＰａｔｔｅｒｎｉｎｇ Ｆｉｌｍ）（ＡＰＦ）のようなアモルファス炭素膜を含んでいてもよく、ダブルパターニングスキームにおける使用は、“ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＮＧＡ ＧＡＴＥＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＯＦ Ａ ＦＩＥＬＤ ＥＦＦＥＣＴＴＲＡＮＳＩＳＴＯＲ”と称するＬｉｕらの米国特許第６,９２４,１９１号；“ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＴＨＥＵＳＥ ＯＦＡＭＯＲＰＨＯＵＳ ＣＡＲＢＯＮ（ＡＰＦ）ＦＯＲ ＶＡＲＩＯＵＳＥＴＣＨ ＡＮＤＬＩＴＨＯ ＩＮＴＥＧＲＡＴＩＯＮＳＣＨＥＭＥ”と称するＬｉｕらの米国特許第７,０６４,０７８号に記載され、いずれの特許の全開示内容もすべてのために本明細書に援用されている。更に、低温オゾン堆積プロセスを含むデュアルパターニング技術は、本出願と同日に出願され“ＬＯＷＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＳＡＣＶＤ ＰＲＯＣＥＳＳ ＦＯＲ ＰＡＴＴＥＲＮＬＯＡＤＩＮＧ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ”と称するＣｈａｎｄｒａｓｅｋａｒａｎらの米国仮特許出願に記載され、この全開示内容はすべてのために本明細書に援用されている。
【００２０】
例示的な堆積プロセス
[0022]例示的な堆積プロセスとしては、大気圧未満の化学気相堆積（ＳＡＣＶＤ）プロセス、大気圧化学気相堆積（ＡＰＣＶＤ）プロセス、又は他のＣＶＤプロセスが挙げられる。堆積プロセスは、シリコン含有前駆体（例えば、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジメチルシラン、ジエチルシラン、テトラメチルシクロテトラシロキサン等のシラン、有機シラン前駆体又は有機シロキサン前駆体）と分子酸素（Ｏ２）を堆積チャンバ内に導入するステップと、これらを化学的に反応させて、堆積基板上に犠牲酸化シリコン膜を堆積させるステップと、を含んでもよい。
【００２１】
[0023]ＳＡＣＶＤプロセスは、また、不活性ガス及び／又はキャリヤガスを堆積チャンバに導入するステップを含んでもよい。キャリヤガスは、シリコン前駆体及び／又は酸素を堆積チャンバへ運び、不活性ガスは、チャンバを特定の圧力に維持する助けとなる。いずれの種類のガスも、とりわけ他種のガスのうち、ヘリウム、アルゴン及び／又は窒素（Ｎ２）を含んでいてもよい。
【００２２】
[0024]反応性前駆体とキャリヤ／不活性ガスの流量を制御して、堆積チャンバ内に適切な分圧のガスを供給することができる。例えば、シリコン含有前駆体としてＴＥＯＳを分子酸素と用いる堆積において、ＴＥＯＳは約４０００ｍｇｍのレートで流してもよく、分子酸素は約３０ｓｌｍで流してもよく、ヘリウムは約１５ｓｌｍで流してもよく、窒素は約５ｓｌｍで流してもよく、更に、例えばＲＰＳからの窒素（Ｎ２）は約５００ｓｌｍのレートで流してもよい。堆積基板は、前駆体が堆積チャンバに入るシャワーヘッドフェースプレートから約２５０ミル〜約３２５ミルに隔置されてもよい。
【００２３】
[0025]不活性／キャリヤガスの組み合わせと堆積前駆体（例えば、ＴＥＯＳとＯ２）を用いて、堆積チャンバの圧力を約１００トール〜約７６０トールの範囲に設定してもよい。例示的な圧力としては、約３００トール、４００トール、５００トール、６００トール等が挙げられる。
【００２４】
[0026]上述の通り、ＴＥＯＳと分子酸素を用いた犠牲酸化物堆積は、適度な温度（例えば、約３００℃〜約５００℃；約４００℃〜約４５０℃等）で行われてもよい。例としては、犠牲酸化物膜を約４００℃〜約４５０℃の温度で、膜が約１００オングストローム〜約６００オングストロームの厚さに達するまで、堆積させるステップが挙げられる。圧力、温度、前駆体の流量条件は、膜が約１オングストローム／分〜約６００オングストローム／分（例えば、約１００オングストローム／分〜約６００オングストローム／分；約５５０オングストローム／分等）のレートで堆積されるように調整されてもよい。実施形態において、Ｈ２Ｏを反応性前駆体に加えて、望ましくは犠牲酸化物膜の堆積速度を上げ更に／又は望ましくはプロセス窓をより低温に拡張させることができる。例えば、犠牲酸化物膜の堆積速度は２倍（例えば、約１,２００オングストローム／分）でも可能である。ＳＡＣＶＤ誘電体堆積（特にＳＡＣＶＤ堆積）の追加の詳細は、“ＭＥＴＨＯＤＵＳＩＮＧ ＴＥＯＳＲＡＭＰ-ＵＰ ＤＵＲＩＮＧＴＥＯＳ／ＯＺＯＮＥ ＣＶＤ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＧＡＰＦＩＬＬ”と称するＩｎｇｅｌらの米国特許第６,９０５,９４０号に記載され、この全開示内容はすべてのために本明細書に援用されている。
【００２５】
[0027]図３Ａ-図３Ｇは、本発明の実施形態による例示的なダブルパターニング法を示す概略断面図である。図３Ａにおいて、アドバンスドパターニングフィルム（ＡＰＦ）３１０、例えば、アモルファス炭素含有層は、基板３００の上に堆積される。エッチング停止層３２０、例えば、窒化物層、酸窒化物層又は他の誘電体層は、ＡＰＦ３１０の上に堆積可能である。パターン形成されたＡＰＦ３３０とキャップ層３４０、例えば、窒化物層は、エッチング停止層３２０の上に堆積される。実施形態において、パターン形成されたＡＰＦ３３０とキャップ層３４０は、フォトリソグラフィプロセスとエッチングプロセスを用いることによってＡＰＦ層とキャップ層をパターン形成することにより形成可能である。犠牲層３５０は、パターン形成されたＡＰＦ３３０とキャップ層３４０の上に実質的にコンフォーマルに形成可能である。犠牲層３５０は、例えば、ＳＯＬＯ堆積プロセス又はＡＣＥ堆積プロセスによって形成され得る。実施形態において、ＡＰＦ３３０の幅は“ｄ”で、犠牲層３５０の厚さはＡＰＦ３３０の側壁上に“ｄ”でもよい。実施形態において、幅“ｄ”は約３２ｎｍ以下でもよい。
【００２６】
[0028]図３Ｂにおいて、エッチングプロセス３５５は、（図３Ａに図示した）犠牲層３５０とキャップ層３４０の一部を除去して、ＡＰＦ３３０の側壁上に犠牲スペーサ３５０ａを形成し且つＡＰＦ３３０の最上部をさらすことができる。エッチング停止層３２０は、ＡＰＦ３１０をエッチングプロセス３５５に起因する損傷から保護することができる。犠牲層３５０とキャップ層３４０の部分は単一プロセス又は複数プロセスによって除去することができる。
【００２７】
[0029]図３Ｃにおいて、エッチングプロセス３６０は、（図３Ｂに図示した）ＡＰＦ３３０を実質的に除去し、犠牲スペーサ３５０ａとエッチング停止層３２０を損傷することがない。エッチングプロセス３６０は、望ましくはＡＰＦ３３０を除去することができる任意の乾式プロセス及び／又は湿式プロセスでもよい。実施形態において、エッチングプロセス３６０は、ＡＰＦエッチングプロセスと呼べる。
【００２８】
[0030]図３Ｄにおいて、エッチングプロセス３６５は、ハードマスクとして犠牲スペーサ３５０ａを用い、ＡＰＦ３１０表面の一部を暴露し、エッチング停止層３２０ａを残すことによって（図３Ｃに図示した）エッチング停止層３２０の一部を除去することができる。エッチングプロセス３６５は、ＡＰＦ３１０を実質的に損傷せずにエッチング停止層３２０の一部を望ましく除去することができる任意の乾式及び／又は湿式エッチングプロセスであり得る。
【００２９】
[0031]図３Ｅにおいて、エッチングプロセス３７０は、ハードマスクとして犠牲スペーサ３５０ａを用い、基板３００の表面の一部を暴露し、ＡＰＦ層３１０ａを残すことによって、（図３Ｄに図示した）ＡＰＦ層３１０の一部を除去することができる。エッチングプロセス３７０は、ＡＰＦ層３１０の一部を望ましく除去することのできる任意の乾式及び／又は湿式エッチングプロセスでもよい。図３Ｆにおいて、エッチングプロセス３７０は、（図３Ｅに図示した）基板３００の一部をハードマスクとして犠牲スペーサ３５０ａを用いることによって所定の深さまで除去することができる。エッチングプロセス３７５は、基板３００の一部を望ましく除去することができる任意の乾式及び／又は湿式エッチングプロセスでもよい。
【００３０】
[0032]図３Ｇにおいて、エッチングプロセス３８０は、犠牲スペーサ３５０ａとエッチング停止層３２０ａとＡＰＦ層３１０ａをほぼ除去することができる。エッチングプロセス３８０は、犠牲スペーサ３５０ａとエッチング停止層３２０ａとＡＰＦ層３１０ａを除去する単一又は複数の除去ステップでもよい。図３Ａを再び参照すると、ＡＰＦ３３０とＡＰＦ３３０の側壁上の犠牲層３５０の幅は、“ｄ”である。幅“ｄ”は、図３Ｇに図示したトレンチ３８５とライン３９０の幅に実質的に変換される。トレンチ３８５の幅が、例えば、約３２ｎｍ以下である場合には、狭いパターン形成を形成する在来のフォトリソグラフィプロセスとエッチングプロセスを用いる代わりに、図３Ａ−図３Ｇに記載した例示的な方法を用いて、狭いトレンチ３８５を形成することができる。狭いパターン形成を形成する在来のフォトリソグラフィプロセスとエッチングプロセスによって引き起こされる問題点は望ましくは回避させることができる。
【００３１】
[0033]数値の範囲が示されている場合、その範囲の上限と下限の間のそれぞれの間にある値が、特に明らかに示されない限りその下限の単位の１０分の１まで詳しく開示されることも理解される。規定された範囲において任意の規定された値又は間にある値とその規定された範囲において任意の他の規定された値又は間にある値との間のそれぞれのより狭い範囲は、本発明の範囲内に包含される。これらのより狭い範囲の上限と下限は、独立して範囲内に含まれても除外されてもよく、どちらかの限度、どちらでもない限度又は双方の限度がより狭い範囲に含まれるそれぞれの範囲も、規定された範囲内で任意の詳しく除外された限度に従って本発明の範囲内に包含される。規定された範囲が一方又は双方の限度を含む場合、これらの含まれる限度のいずれか又は双方を除く範囲もまた本発明に含まれる。
【００３２】
[0034]本明細書に、また、添付の特許請求の範囲に用いられる、単数形は、特に明らかに示されない限り、複数形を含んでいる。従って、例えば、“プロセス”の説明は、このようなプロセスの複数を含んでもよく、“層”の説明は、１つ以上の層と当業者に既知のその等価物等の説明を含んでもよい。
【００３３】
[0035]また、本明細書及び以下の特許請求の範囲に用いられる場合の“含む”の言葉は、述べられた特徴、整数、構成要素、又はステップの存在を指定するものであるが、１つ以上の他の特徴、整数、構成要素、ステップ、又はグループの存在又は追加を除外しない。
【符号の説明】
【００３４】
３００…基板、３１０…ＡＰＦ層、３１０ａ…ＡＰＦ層、３２０…エッチング停止層、３２０ａ…エッチング停止層、３３０…パターン形成されたＡＰＦ、３４０…キャップ層、３５０…犠牲層、３５０ａ…犠牲スペーサ、３５５…エッチングプロセス、３６０…エッチングプロセス、３６５…エッチングプロセス、３７０…エッチングプロセス、３８０…エッチングプロセス、３８５…トレンチ、３９０…ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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