TWI262547B - System and method of varying critical dimension (CD) of a resist pattern - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明有關於一種半導體製造技術，特別有關於一種 改變半導體元件臨界尺寸的方法。此外，本發明亦提供了 一種用以施行此方法之系統。 先前技術 隨著半導體積體電路積集度的快速增加，對於微影制 程中所能達到線寬要求也越來越小。然而，微影製程^ = 能達成之最小線寬往往受限於所使用微影機台之解俨戶 (resolution)。例如使用光源波長為365奈米之丨ς = 其解像度通常可達0.35〜〇.3Q微米（―。而近年、來=^ 如光源波長為248奈米的氟化氣（KrF)準分子雷 掃描機或為1 9 3奈米的氟化氬（ArF )準分子 + = '二 描機則可分別將微影製程的最小線寬推進至〇 =〜^ 8^ 米（μ m)以及 0 · 1 8 〜0 · 1 3 微米（“ m)。 · " 近年來，除了使用如上述具有特定解像度之微影機台 以提升微影製程能力外，搭配如偏軸發光（〇ff_Axis

Illumination, ΟΑΙ)、才目移 m ^ / ^ 々秒1罩（Phase-Shift Mask， PSM)及含光酸之光學放大型卩且

ReS1St, CAR)等特殊製程的應用，則可進一步提升於微影 製程中所形成阻劑圖案的圖形穩定度及均句度等製程表 現。 然而，於微影製程中形成臨界尺寸（Critical Dimeirnon，CD)小於〇·13微米甚至1〇〇奈米之半導體元

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度之新世代微影機台或從既 五、發明說明（2) 此些方法所費甚距 不利於 件，則仍須藉由具有更高解像 有微影機台之改良方面著手， 生產成本之降低。 如此，半導體業界已於近年來發展出採用非微影 以改變兀件臨界尺寸方法。於美國第6，3 8 3，9 5 2號專利^ T 中，Siibramaman等人揭露了一種可倍增（d〇uble)小特^ 構成物（small figure formation)之出現頻率或間距主 (frequency or pitch)的化學收縮輔助型微影解像度提升 製程（Resolution Enhancement Lithography Assisted by Chemical Shrink process，RELACS process)。於上 述製程中，首先形成一光阻層並定義之以形成光阻圖案。 接著塗佈一化學收縮輔助型微影解像度提升聚合物 (RELACS polymer)於上述光阻圖案上及其間，並餘刻去除 或研磨去除位於光阻圖案上方以及部份位於光阻圖案間之 此聚合物，並於去除光阻圖案後留下複數個形成於先前光 阻圖案兩側之聚合物區域，接著利用此些聚合物區域以於 形成半導體基底上之膜層内製作出複數個如閘極之小圖案 區域之半導體元件。 發明内容 有鑑於此，本發明的目的就在於提供一種採用非微影 技術以縮減半導體元件^界尺寸的方法’以辅助改善現有 微影機台解像度可達之最小線寬，使得其所形成之阻劑圖 案臨界尺寸更為縮小，藉以製作出具有較小臨界尺寸（例

0503-9263TWF(nl);TSMC2002-0806;Shawn.ptd 第 5 頁 1262547 五、發明說明（3) 如小於〇. 1 3微米甚至小於1 0 0奈米）之半導體元件。 為達成上述目的，本發明提供了 一種改變阻劑圖案臨 界尺.寸的方法，包括下列步驟： 提供至少一半導體基底，於半導體基底上形成有至少 一阻劑圖案；以及施行一收縮稃序’於一低壓環境下提供 一收縮氣體，以除去逸出於上述阻劑圖案的逸氣 (〇 u t - g a s s i n g )並藉以改變上述阻劑圖案的臨界尺寸。 而上述收縮程序，係於下述條件下進行： (a) :壓力低於0.05托（Torr);以及 (b) :溫度介於攝氏〇〜丨10度（。〇。 此外為應用上述方法，本發明亦提供了 一種改變阻劑 圖案臨界尺寸的系統，主要包括下列主要裝置： 收縮氣體產生器，用以產生一收縮氣體；以及一收 縮反應杰，用以接收上述收縮氣體，藉由上述收縮氣體以 除去逸出於阻劑圖案的逸氣，以改變阻劑圖案之臨界尺 寸。 此外方；上述收縮氣體產生器與收縮反應器間更設置 有一連接管路，以傳送收縮氣體至收縮反應器，且連接管 路上β又置有一控制閥以控制收縮氣體流入收縮反應器内之 狀態。 而上述用以產生收縮氣體之收縮氣體產生器，主要包 括下列元件： (a). —生成腔體，設置有一電極板以及一基座； (b): —射頻電源供應器，連接該電極板；（c): 一靶材，

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五、發明說明（4) 設置於4基座上；以及⑷：一第一進氣管路，連接上述 生成腔體以提供至少一反應氣體進入。 •再者 上述收縮反應器則主要包括下列元件： (a) ·—反應腔體；（b): —第二進氣管路，連結於上 述反應腔體，以i曰# ,,, ^ ^ ^ 乂挺供一製私氣體進入；以及（c )·· 一排 管路，連結於卜、+、c广 儿 '、 、上述反應腔體，以排出該反應腔體内之氣 體。 於本發明φ & ^ , 甘^甲所使用之收縮氣體係藉由一電漿化程序所 產生，其刼作條件如下： ϋ ·射頻電源供應器之射頻功率（RF power)介於 瓦（W)，（b):氧氣流量介於〇.1〜1〇〇立方公分/每分 鐘（SCCM) ’（c):鹵化氫氣體（Ηχ)流量介於〇· 1〜1〇〇立方公 分/每分鐘（SCCM);以及（d):使用一矽靶材。 本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸之方法與系統，提供 了一收縮程序及用以改變阻劑圖案臨界尺寸之一收縮氣 體’以適度改變微影製程後阻劑圖案的臨界尺寸，其臨界 尺寸改變量可為微影製程所形成阻劑圖案臨界尺寸之丨〇 % 左右’並藉由此臨界尺寸改變後（例如為收縮後）之阻劑圖 案形成具有較小臨界尺寸之半導體元件。 本發明之收縮程序可將定義半導體元件之阻劑圖案均 勻地改變（如收縮）而不會影響其層疊（〇 v e r 1 a y )位置上偏 差，不會影響到其所定義之半導體元件的電性表現。 再者，本發明適合搭配既有微影製程使用以輔助並改 善現有微影機台之解像度，搭配如解像度可達最小線寬約

0503-9263TWF(η 1);TSMC2002-0806;Shawn.ptd 第7頁 1262547 發明說明（5) 化氬(ArF ’光源波長為193奈米)準分子雷 谁10 q : τ田機，可將所形成之阻劑圖案之臨界尺寸推 $曰·| ^微米以下，進而製作出臨界尺寸小於0. 13微米甚 至疋小於10〇奈米之半導體元件。 為了讓本發明之上述和其他目 ” f懂，下文特舉-較佳實施例，…二= 評細說明如下： 1 w 實施方式 改變阻劑圖案臨界尺寸之系統： 叫苓照第1圖，係顯示本發明之改變阻劑圖案臨界 :之系'統，此系統包含有兩主要裝置，一為收縮氣m體產尺 态（Shrinking gas generator)i，另一為收縮反應器 (shrinking react or )2，以及用以連接此二主要穿 接系統3。 、夏之連 方；收縮氣體產生器1内主要包括有内部設置有一 ♦ 板12以及一基座14之一生成腔體1〇。此外，一射頻核 應器16則連結於上述電極板12而基座14則為電性接=竦供 者’於基座1 4上則設置有與基座1 4電性連接之一乾 再 (target) 1 8 〇 此外，第一進氣管路20更與反應腔體1〇相連接，、 供至少一種反應氣體進入反應腔體丨〇内，在此係以連从後 一第一反應氣體管路20a與一第二反應氣體管路2〇b之，於 進氣管路20顯示。上述第一反應氣體管路2〇a盥 第、 〃 一反應

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五、發明說明（6) 氣體管路20b可分別提供不同 姑由筮一、# - μ w里及不同種類之反應氣體 、、二由弟一進軋官路20以進入生 於進氣管_之反應氣體’在此’貫際連結 度增k而不以第—反庫^ = 9里〇可現實際製程所需做適 20b之-罟庐以4 …足S路20&與第二反應氣體管路 乙υ b之5又置情形加以限制。 於上述生成腔體1 〇中，係 16b以分別提供電極板12及基座、々電源供應器16a、 power)，/^：Μ〇：12〇〇ί(^ ^ ^ ^ \ ^ „ ^路20進入生成腔體10之反應 才飞肽（未顯不）電漿化並轟擊至 + 體10内生成一收缩氣體s。上、+' c 材18，進而於生成腔 i ^it ^ CHX) 述反應氣體例如為氧氣（02)及 =M)…’而上述乾材18例如爾(s⑴咖 而於收縮反應器2内，則主要包 24之一反應腔體22。此外 要二括有内。广置有曰曰座 腔體22以提供如氮氣之適當。：官路26連接於反應 衣柱氣體進入，而反；δ#99 I;應腔體22内氣體之-排氣管_ = ”’並藉由調整第二進氣管㈣所通入ίί;: ^ r r ^ Λ ^ . '二體收縮反應過程中反應腔體22 :功效。而反應腔體22可利用設置於其内邻成 外部之加熱器（未顯示），以維姓g r…诚 ”円4或 Λ、，隹持反應腔體内之整體溫度。 於上述反應腔體22中，晶座24係用以擺 以上之晶圓W，在此以複數片晶圓w為說明。而於上^

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Λ上則至少具有一經由微影程序所形成之阻劑圖案（未顯 示）。接著利用排氣管路28與第二進氣管路26的調整，將 ^應·腔體22内維持於一低於〇· 〇5托（了〇1^)之低壓狀態，較 佳地為-ίο〜0·05托，同時並維持反應腔體22溫度於介於 〇〜Π 〇度攝氏(。C )之狀態。接著藉由連接系統3中之連接 管=30，傳送來自於收縮氣體產生器1之收縮氣體S，並藉 $設置=連接管路3〇内之控制閥32以控制收縮氣體S是否 飢入次纟佰反應窃2之反應腔體2 2内。且藉由進入反應腔體 2 2内之收縮氣體s以於一低壓環境下，與由阻劑圖案内所 逸出如，=後之溶劑所形成之逸氣（〇ut —gassing)結合， 亚由排氣管路28抽出反應腔體22，進而改變此些晶圓w上 之阻劑圖案的臨界尺寸（cri tical dimension， CD)。而 依，本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸之方法，則更藉由以 下實施例加以詳細解說。 改變阻劑圖案臨界尺寸之方法： 本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸之方法，將藉由第2 圖至第4圖作一詳細解說。請參照第2圖，首先提供至少一 晶圓W ’此晶圓w具有如石夕、石夕鍺等半導體材質之一半導體 基底（未顯示），於半導體基底上則設置有一膜層丨〇 〇，此 膜層1 0 0係作為半導體元件之構成膜層，其材質可為如氮 化石夕（813&)、複晶矽（？0：^3;[11(：:〇11)、二氧化矽（以〇2)、硼 磷石夕玻璃（BPSG)等常見之介電材料（dielectric m a t e r i a 1 )，亦可為如鋁、鎢或銅等常見之金屬材料。接 著於膜層1 〇 〇上全面性地形成一層阻劑，並經由一微影程

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五、發明說明（8) 序（未顯示）定義此阻劑而於膜層1 〇 〇上之適當位置内, 圖案化之阻劑圖案1 0 2，在此圖案化之阻劑圖案以正形成 圖案.(positive line pattern)之阻劑圖案1〇2表示 t線 具有正型線圖案（positive line pattern}外型之:且&此些 案1 0 2可作為於膜層1 〇 〇内形成如閘極（g a t e )及—別圖 (b 1 t - 1 1 ne )等線型半導體元件結構的蝕刻罩幕。此此 圖案1 〇 2分別具有一第一臨界尺寸丨〇 4，而阻劑圖案^随劑 材質可為非化學放大型阻劑、化學放大型阻劑或其0 $之 阻劑，較佳地則例如PMMA、PNBMA及NPR等可接受如、、菜1殊 光、X光或電子束等光源曝光之常用阻劑材料，在务、外 圖案1 0 2之材質不限定於上述材質。 ” 請參照第3圖，接著將設置有阻劑圖案1 〇 2之晶圓w傳 入一反應腔體（未顯示），例如第1圖内之反應腔體2 2，並 將反應腔體之腔體壓力控制於低於Q · Q 5托（T 0 r r )之低壓環 境，以及腔體溫度介於攝氏〇〜;110度（。C)，腔體壓力較 佳為-1 0〜0 · 〇 5托（T 〇 r r )。於此低壓環境下，阻劑圖案1 〇 2 内之溶劑（例如為碳氫氧化合物，CE HF 0G)便會蒸發並逸出 (〇 u t - g a s )於阻劑圖案1 〇 2外並汽化成一逸氣 (out-gas)106。接著施行一收縮程序1〇8，通入適當之收 縮氣體S，利用收縮氣體s與逸氣1〇6之作用而除去逸氣 1 0 6，並進而增進阻劑圖案1 〇 2内溶劑所形成之逸氣1 〇 6產 生，且進一步地與腔體内之收縮氣體s反應，上述收縮程 序之進行時間通常為0 · ：1〜1 2 0分，較佳地為2 0〜3 0分。 請參照第4圖，於上述收縮程序1 〇 8結束後，阻劑圖案

05()3 - 9263TWF( η 1); TSMC2002-0806; Shawn. p td 第11頁 1262547 五、發明說明（9) 1 0 2内之溶劑成份更為減低並造成阻劑圖案1 〇 2結構之孔洞 化，並待周圍壓力（反應腔體壓力）恢復至常壓後，即可發 現先前此些具有第一臨界尺寸1 0 4之阻劑圖案1 0 2，受到先 前收\缩程序（如收縮程序1 0 8 )的作用而去除阻劑圖案1 0 2内 之溶劑而形成如第4圖中所示之具有第二臨界尺寸1 0 4 ’之 阻劑圖案1 0 2 ’ 。 上述收縮程序1 0 8内以及其所使用之收縮氣體為本發 明之重點，其形成條件則詳述如下： 首先解說收縮氣體的形成方法，係採用一收縮氣體產 生器，例如第1圖中所示之收縮氣體產生器1，將其内之射 頻電源供應器1 6 a、1 6 b之射頻功率（R F ρ 〇 w e r )調整於 10〜1200瓦（W)之工作範圍，通入含有氧氣（02)以及鹵化氫 (HX)氣體之反應氣體，於一生成腔體使此些反應氣體電漿 化，此生成腔體例如為第1圖中所示之生成腔體1 0之結 構，並藉由此些電漿化之反應氣體轟擊設置於生成腔體内 如矽靶材之適當靶材所反應形成。用以生成收縮氣體之上 述反應氣體中，氧氣流量較佳地介於0. 1〜100立方公分/每 分鐘（SCCM)而i化氫氣體（HX)流量則較佳地介於0. 1〜100 立方公分/每分鐘（SCCM)。根據以下反應方程_式（1 )，本發 明所採用之收縮氣體為一次鹵酸（ΗΧΟ)之氣體，而目.前半 導體製程中尚無可直接應用之商業化產品，故需藉由如本 發明中之收縮氣體產生器以生成之。 L(g) + 〇2(g) + S i(s) S i Xa 〇b(s) + S i 〇2(s) + HX〇(g)

0503-9263!W(nl) ;TSMC2002-0806;Shawn.pid 第12頁 1262547 五、發明說明（ίο) 而本發明中所生成之收縮氣體則於上述收縮程序1 0 8 中可與由阻劑圖案1 0 2中之溶劑成份（如碳氫氧化合物， CE HF 〇/)汽化後所形成的逸氣1 0 6反應並藉由如第1圖内之排 氣管路2 8排出其反應物而除去阻劑圖案1 0 2内之部份溶 劑，並於環境壓力恢復常壓後達成改變阻劑圖案臨界尺寸 之目的。在此，收縮氣體與逸氣之反應如反應式（2 )所 小 w ◦E Hp 〇G(g) + HXO(g) C〇2(g) + H2 〇(g) + HX(g) (2) 阻劑圖案臨界尺寸改變 請參照第5圖及第6圖中 五個相同量測位置内，量測 臨界尺寸（critical d i mens 些量測位置内之閘極元件其 的比較，上述阻劑圖案為一 line resist pattern) 〇 在 圖案臨界尺寸約為0. 2微米（ 出此些閘極元件後，量測此 方阻劑圖案的臨界尺寸（CD ) 製程所形成閘極元件之汲極 於習知方法中所形成之 序所形成，其量測結果於第 效果之比較： ，係分別顯示於兩不同晶圓上 用以定義閘極元件之阻劑圖案 i ο η，C D )的量測結果及位於此 汲極飽和電流（Idsat)電性表現 正型線阻劑圖案（ρ 〇 s i t i v e 此，用以定義閘極元件之阻劑 // m )，於經由一 I虫刻程序定義 些量測位置内位於閘極元件上 ，且量測此些位置内利用後續 飽和電流（Idsat)電性表現。 阻劑圖案，為僅採用一微影程 5圖中以符號表示。在此，

0503-9263TWF(η 1);TSMC2002-0806;Shawn.ptd 第13頁 1262547 五、發明說明（11) 採用本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸之方法所形成之阻劑 圖案，於採用微影程序形成阻劑圖案後，更經由前述之收 縮程序以改變此阻劑圖案之臨界尺寸，其量測結果於第5 圖中 <以符號♦表示。 在此，本發明用以生成收縮氣體之反應氣體為溴化氫 (HBr)與氧氣（02)，其所產生之收縮氣體為次溴酸（HBrO)氣 體。 請參照第5圖，所量測到之阻劑圖案臨界尺寸 (critical dimension， CD)，於採用習知方法之晶圓内五 個量測位置之阻劑圖案之臨界尺寸係介於0 . 3 1 4〜0 . 3 1 9微 米（// m )，而採用本發明之收縮程序所處理過晶圓内五個 量測位置之臨界尺寸則介於0· 281〜0· 2 8 6微米（//m)。利用 本發明之收縮程序，可將如定義閘極元件之一阻劑圖案臨 界尺寸縮約1 0%，可製作出具有較小臨界尺寸之半導體元 件。 請繼續參照第6圖，係顯示上述量測位置内所定義出 之閘極元件其汲極飽和電流（Idsat)之電性表現◦習知方法 之晶圓内五個量測位置之閘極元件表現出介於0 . 2 3 3〜0 . 2 3 毫安培（mA)之汲極飽和電流（Idsat)，其量測結_果於第6圖中 以符號表示，而採用本發明之收縮程序處理過之晶圓内 五個量測位置之閘極元件則表現出介於0. 2 04〜0. 21 1毫安 培（m A )之汲極飽和電流（Idsat)，其量測結果於第6圖中以符 號♦表示。 由於定義本發明之閘極元件的阻劑圖案臨界尺寸較習

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五、發明說明（12) 知方法中定義閘極元件的阻劑圖案臨界尺寸為小，故/斤 成之問極元件的汲極飽和電流（亦較習知方法所成 夕明& ^ μ " 一 1 雨方法所形& 之閘.極兀件的汲極飽和電流表現來的小，m 0日^ —….丨·丨 許差異但於相同里 ，其電流量差異係由於 閘極兀件其汲極飽和電流（）雖有些 致 測位置内之汲極飽和電流表現 間極元件臨界尺寸不同所造成。 练上所述，本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸之 高 糸統，可提俣一收縮程序及其所應用之一收縮氣體二= 度改變採用利用微影製程形成於元件構成膜層上用以疋教 兀件圖案之阻劑圖案的臨界尺寸，其改變量可達其原先尺 寸之1 0 % ’並藉由後續蝕刻程序可形成具有較小尺寸之元 件。本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸的方法除了適用於改 變具有正型線圖案之阻劑圖案外，亦可適用於改變由正型 阻劑圖案所構成之接觸孔（contact via)圖案或溝槽 (trench)等阻劑圖案的臨界尺寸。值得一提的，本發明之 收縮私序應用於改變如由正型阻劑圖案所構成之接觸孔 (c ο n t a c t v 1 a )或或溝槽（t r e n c h )等阻劑圖案之臨界尺寸 %，於後績蝕刻製程定義出元件圖案後，其元件之（如接 觸孔、溝槽等）臨界尺寸將更為放大。此外，本發明之收 縮程序實際實施次數也不以實施例中所使用之—次為限， 亦可針對一阻劑圖案實施複數次之收縮程序，以更進而改 變其臨界尺寸。 ，此外’利用本發明之方法所形成之半導體元件具有正 $迅II表現’用以定義半導體元件之阻劑圖案可於本發明

第15頁 0503-9263W( η 1) ;TSMC2002-0806;Shawn. ptd 1262547 五、發明說明（13) 之收'纟侣程序中均勻地收縮而不會形成其層疊（〇 v e r 1 a y )位 置上偏差’亦不會影響到其所定義之元件膜層的電性表 現0 再者，相較於前述美國第6，3 8 3，9 5 2號專利案中，由

Subramanian等人所揭露之了可加倍小特徵構成物（smal丄 figure format ion)之出現頻率或間距的化學收縮輔助型 U衫解像度提升製程（r e s 〇 1 u t丨〇 η E n h a n c e m e n t

Lithography Assisted by Chemical Shrink process, RELACS process )。本發明之方法較為簡單，無須於阻劑

圖案上形成如該案中之RELACS聚合物以及施行於該案中額 外採用之研磨或蝕刻步驟，即可達成改變阻劑圖案臨界尺 寸之目的。 嬙△ ί:!ϊ ΐ應用於輔助既有微影製程以改善現有微， 像度可達0.13微米且使用用於輔助如具有㈣ (ArF)準分子雷射步進用先源^波長為193奈米之氣化鼠 之最小臨界尺寸縮小至。^二描機’可將微影程序所形成 〇. 13微采甚至是小於100奈；以下，以製作出具有小' 件。 /、之較小臨界尺寸的半導體元

雖然本發明已以較佳奋# y 限定本發明，任何熟習此二^則揭露如上，然其並非用以 和範圍内，當可作些許之f =者，在不脫離本發明之精神 範圍當視後附之申請專利r R與潤飾，因此本發明之保護 犯N所界定者為準。

1262547 圖式簡單說明 第1圖為本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸的系統的示 意圖。 第2〜4圖係顯示為本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸的 方法的剖面示意圖。 第5圖係顯示本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸之方法 對於改變阻劑圖案臨界尺寸之效果與習知方法之比較。 第6圖係顯示本發明之改變阻劑圖案臨界尺寸之方法 於閘極元件形成後之汲極飽和電流（Idsat)電性表現與習知 方法所形成閘極元件之汲極飽和電流（Idsai)電性表現的比 較0 符號說明 1〜收縮氣體產生器； 3〜連接管路； 1 2〜電極板； 16a、16b〜射頻電源供應 20〜第一進氣管路； 20a〜第一反應氣體管路 20b〜第二反應氣體管路 2 4〜晶座， 2 8〜排氣管路； 3 0〜控制閥； 1 0 2、1 0 2 ’〜阻劑圖案； 1 0 4 ’〜第二臨界尺寸； 2〜收縮反應器； 1 0〜生成腔體； 1 4〜基座； 器；1 8〜靶材； 2 2〜反應腔體； 2 6〜第二進氣管路； 3 0〜連接管路； 1 00〜膜層； 1 0 4〜第一臨界尺寸； 1 0 6〜逸氣；

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Claims (1)

1. 〜種改變阻劑圖案❸ 收缩氣體產生器、界尺寸的系 統，包括 收输反應胃，用^ ^生—收縮氣體；以及 足除去迻屮阳1同&接收邊收縮氣體，藉由該收縮氣 界 A遗出一阻劑圖案 Κ寸。 J达乳，以改變該阻劑圖案之臨 寸的I·如申請專利範圍第1 J§ %、+、 的系統，其中該收縮氣观：：之改變阻劑圖案臨界尺 〜生成腔體，言史置有〜為包括下列元件： 〜射頻電源供應器以及-基座； 1巴材，設置 ，玄電極板； 一杳 又罝万、4基座上；以及 ^ 乐—進氣管路，i表 軋體進入。 建接该生成腔體以提供至少一反應 寸的系嘵申：f:乾圍第2項所述之改變阻劑圖案臨界尺 4 :先：其中5玄基座為電性接地。 寸的系統，苴φ ▲ 阗弟3項所述之改變阻劑圖案臨界尺 之射相+ *違射頻電源供應器係於介於1 0〜1 2 0 0瓦（W) 5 ΓΤ Ρ(Τ)下產生該收縮氣體。 寸的申明專利範圍第4項所述之改變阻劑圖案臨界尺 R 二τ座生遠收縮氣體时，該靶材為一矽靶材。 寸·如申清專利範圍第5項所述之改變阻劑圖案臨界尺 "r π糸統’其中用以產生該收縮氣體之該反應氣體包含氧 虱（〇2)及_化氫（ΗΧ)氣體。 如申凊專利範圍第1項所述之改變阻劑圖案臨界尺 、的系統，其中於該收縮氣體虞生器與該收縮反應器間更

   1262547 六、申請專利範圍 設置有一連接管路，以傳送該收縮氣體至該收縮反應器， 且該連接管路上設置有一控制閥以控制收縮氣體流入該收 縮反應器内之狀態。 8. 如申請專利範圍第1項所述之改變阻劑圖案臨界尺 寸的系統，其中該反應腔體内設置有一晶座以放置一具有 -阻劑圖案之晶圓。 9. 如申請專利範圍第1項所述之改變阻劑圖案臨界尺 寸的系統，其中該收縮反應器更包括下列元件： 一反應腔體； 一第二進氣管路，連結於該反應腔體，以提供一製程 籲 氣體進入；以及 一排氣管路，連結於該反應腔體，以排出該反應腔體 内之氣體。 1 0.如申請專利範圍第9項所述之改變阻劑圖案臨界尺 寸的系統，其中該製程氣體為氮氣，係用以恢復該反應腔 -體之壓力。 11. 一種改變阻劑圖案臨界尺寸的方法，包括下列步 驟： 提供至少一半導體基底，於該半導體基底上形成有至 φ 少一阻劑圖案；以及 施行一收縮程序，於一低壓環境下提供一收縮氣體， 以除去逸出該阻劑圖案的逸氣（〇 u t - g a s s i n g )並藉以改變 該阻劑圖案的臨界尺寸。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之改變阻劑圖案臨界

   0503-92631W(nl) ;TSMC2()02-0806;Shawn.ptd 第20頁 1262547 々、·申請專利範圍 尺寸的方法，其中該半導體基底與該阻劑圖案間至少設置 有一膜層。 1 3.如申請專利範圍第1 2項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該膜層之材質為介電材料或金屬。 1 4.如申請專利範圍第1 3項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該介電材料為氮化矽或複晶矽。 1 5.如申請專利範圍第1 3項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該金屬為铭或銅。 1 6.如申請專利範圍第1 1項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法’其中該收縮氣體為一次鹵酸（ΗΧΟ)氣體。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該次鹵酸（ΗΧΟ)氣體係藉由一電漿化程 序所產生，其操作條件下如下： 射頻電源供應器之射頻功率（R F ρ 〇 w e r )介於1 0〜1 2 0 0 瓦（W); 氧氣流量介於0.1〜100立方公分/每分鐘（SCCM); 鹵化氫氣體（HX)流量介於0. 1〜100立方公分/每分鐘 (SCCM);以及 使用一石夕革巴材。 1 8.如申請專利範圍第1 7項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法5其中該化鼠（HX)氣體為〉臭化鼠（HBr)。 1 9.如申請專利範圍第1 6項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該次鹵酸（ΗΧΟ)氣體為次溴酸（HBrO)。 2 0.如申請專利範圍第1 1項所述之改變阻劑圖案臨界

   0503-9263W(nl) ;TSMC2002-0806;Shawn.pid 第21頁 1262547 六、申請專利範圍 尺寸的方法，其中該收縮程序係於以下條件中進行： 壓力低於0.05托（Torr);以及 溫度介於攝氏0〜1 10度（° C)。 》1.如申請專利範圍第1 1項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該阻劑圖案為一正型之線（L i ne )圖案， 該收縮程序縮小化該線（L 1 ne )圖案之臨界尺寸。 2 2.如申請專利範圍第1 1項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該阻劑圖案為一正型之接觸孔（contact via)圖案，該收縮程序放大化該接觸孔（contact via)圖 案之臨界尺寸。 2 3.如申請專利範圍第1 1項所述之改變阻劑圖案臨界 尺寸的方法，其中該阻劑圖案具有原始之一第一臨界尺寸 以及改變後之一第二臨界尺寸，該第二臨界尺寸較該第一 臨界尺寸縮小1 0 %。 2 4.如申請專利範圍第11項所述之改變阻劑圖案之臨 界尺寸的方法，其中該阻劑圖案之材質為PMMA、PNBMA或 NPR °

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