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TWI655669B - 有機芯模保護程序 - Google Patents

有機芯模保護程序 Download PDF

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Publication number
TWI655669B
TWI655669B TW106117511A TW106117511A TWI655669B TW I655669 B TWI655669 B TW I655669B TW 106117511 A TW106117511 A TW 106117511A TW 106117511 A TW106117511 A TW 106117511A TW I655669 B TWI655669 B TW I655669B
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TW
Taiwan
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patterning
patterned structure
range
partition wall
substrate
Prior art date
Application number
TW106117511A
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English (en)
Other versions
TW201810370A (zh
Inventor
Akiteru Ko
高明輝
Angelique RALEY
安潔莉 萊利
Sophie THIBAUT
蘇菲 蒂博
Satoru Nakamura
中村悟
Nihar Mohanty
尼哈爾 莫漢蒂
Original Assignee
Tokyo Electron Limited
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Limited, 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical Tokyo Electron Limited
Publication of TW201810370A publication Critical patent/TW201810370A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI655669B publication Critical patent/TWI655669B/zh

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    • H10P76/4085—
    • H10P14/6336—
    • H10P14/6339—
    • H10P14/69215—
    • H10P50/283—
    • H10P50/287—
    • H10P74/203—
    • H10P74/23—
    • H10P76/2043—
    • H10P76/405—
    • H10P76/4083—
    • H10P74/238—

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
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Abstract

提供一種間隙壁圖案化方法，此方法包含：在一處理室中的一基板中提供一初始圖案化結構，該初始圖案化結構包含一有機芯模與一下層；將該初始圖案化結構暴露於一直流疊加(DCS)電漿處理程序中，此DCS電漿處理程序在該初始圖案化結構上沉積一第一材料的一膜層；利用一第二材料進行一原子層保形沉積程序，該第一材料在該原子層保形沉積程序的開始處對該有機芯模提供保護；進行一間隙壁蝕刻芯模拔除(SEMP)程序，此SEMP程序產生具有一目標最終側壁角度的一第一圖案化結構；同時在該DCS電漿處理程序、該原子層保形沉積程序、及該SEMP程序中控制複數整合操作變數以達到該目標最終側壁角度及其他複數整合目標。

Description

有機芯模保護程序
本發明係關於基板處理系統及方法更尤其關於促進圖案轉移之保真度及減少圖案化結構之偏倚與邊緣設置誤差的方法及系統。
[相關申請案的交互參考]
依據37 C.F.R §1.78(a)(4)，本申請案主張同在審理中之2016年6月8日之美國專利臨時申請案US 62/347460及2016年8月11日之美國專利臨時申請案US 62/373500為優先權母案，明確將其所有內容包含於此作為參考。
本發明係關於使用間隙壁之多次圖案化方案。在前段與後段製程中皆使用多次圖案化以達到單獨經由傳統193浸潤式黃光所無法達到的目標節距。可使用數個多次圖案化方案以達到所需的節距。由於多次圖案化所涉及的高成本，業界藉著使用較少步驟或藉著使用有機芯模來取代硬式芯模來努力減少成本。此外，由於有機芯模易整合，其被廣泛地用於多次圖案化中。通常，在進行至第一保形原子層沉積(ALD)之前經由電漿蝕刻程序圖案化第一有機芯模。在大多數的情況中，在一整合方案中沉積在有機芯模上的第一間隙壁為經由電漿輔助沉積設備使用氧化物之室溫電漿加強ALD(PEALD)。其理由在於， PEALD氧化物可輕易地在室溫下沉積，因此不會造成有機材料如有機平坦化層(OPL)、進階圖案膜(APF)、或旋塗硬遮罩(SOH)的退化。假設其他ALD薄膜符合溫度需求而能與有機薄膜材料匹配，亦可使用其他ALD薄膜。
在氧化物PEALD薄膜沉積程序期間使用含氧電漿，含氧電漿會藉著移除某些上部芯模材料而影響芯模形狀。此含氧電漿僅會在沉積程序的極初期期間影響芯模。一旦有機芯模被至少一膜層所覆蓋，芯模便受到保護且自該時間起能正地維持其形狀。然而，初始的上部芯模材料損失會導致芯模圖案不再是矩形，即芯模圖案不再具有完美的方形上部而是變成芯模上部小於芯模底部的梯形形狀。此梯形形狀亦會造成沉積的間隙壁偏倚，這會不利地影響圖案保真性及下游整合步驟中的邊緣設置。在針對一或多個接續的節距分裂程序使用第一間隙壁作為第二芯模的整合方案中，這尤其為真。除了間隙壁偏倚外，間隙壁厚度亦會受到因ALD期間之初始電漿效應與間隙壁蝕刻芯模拔除(SEMP)期間之額外處理所造成的材料損失的影響。間隙壁偏倚與厚度減少可導致增加的線寬粗糙度、線邊緣粗糙度、及邊緣設置誤差問題。更進一步的節距分裂可擴大間隙壁偏倚與對間隙壁的損傷，造成轉移保真度與粗糙度的問題。
需要避免圖案化結構之損傷的初始原因，藉此避免因此原因而開始的間隙壁持續偏倚。又，亦需要減少整合方案的接續步驟中對圖案化結構損傷的效應，其中補救措施可在接續的沉積與間隙壁蝕刻芯模拔除操作中避免間隙壁繼續偏倚。需要決定操作變數的範圍並加以控制，以保留轉移程序的保真性並控制第一圖案化結構的粗糙度與邊緣設置誤差。
提供一種在多次圖案化方案中圖案間隙壁的方法，此方法包含：在一處理室中的一基板中提供一初始圖案化結構，該初始圖案化結構包含一有機芯模與一下層；將該初始圖案化結構暴露於一直流疊加(DCS)電漿處理程序中，此DCS電漿處理程序在該初始圖案化結構上沉積一第一材料的一膜層；利用一第二材料進行一原子層保形沉積程序，該第一材料在該原子層保形沉積程序的開始處對該有機芯模提供保護；進行一間隙壁蝕刻芯模拔除(SEMP)程序，此SEMP程序產生具有一目標最終側壁角度的一第一圖案化結構；同時在該DCS電漿處理程序、該原子層保形沉積程序、及該SEMP程序中控制複數整合操作變數以達到該目標最終側壁角度及其他複數整合目標。
100‧‧‧先前技術概圖
101‧‧‧圖案化結構
102‧‧‧基板
103‧‧‧圖案化結構
104‧‧‧圖案寬度
108‧‧‧圖案寬度
116‧‧‧右側
124‧‧‧左側
130‧‧‧線
140‧‧‧先前技術概圖
141‧‧‧圖案化結構
142‧‧‧圖案寬度
143‧‧‧圖案化結構
144‧‧‧圖案寬度
146‧‧‧右側
148‧‧‧左側
150‧‧‧右側
154‧‧‧左側
158‧‧‧基板
200‧‧‧先前技術概圖
204‧‧‧基板
208‧‧‧圖案化結構
212‧‧‧側壁角度
230‧‧‧先前技術影像
234‧‧‧基板
238‧‧‧梯形間隙壁
260‧‧‧先前技術影像
264‧‧‧基板
268‧‧‧間隙壁
300‧‧‧先前技術概圖
304‧‧‧間隙壁
308‧‧‧間隙壁
316‧‧‧間隙壁
330‧‧‧先前技術概圖
334‧‧‧間隙壁
338‧‧‧間隙壁
340‧‧‧間隙壁
342‧‧‧間隙壁
346‧‧‧圖案化結構
360‧‧‧先前技術概圖
364‧‧‧間隙壁
368‧‧‧間隙壁
372‧‧‧基板
400‧‧‧先前技術影像
404‧‧‧側邊
408‧‧‧圖案化結構
412‧‧‧距離
416‧‧‧距離
500‧‧‧先前技術上視影像
504‧‧‧線與間距圖案
508‧‧‧基板
530‧‧‧先前技術影像
532‧‧‧基板
334‧‧‧間隙壁
536‧‧‧間隙壁
538‧‧‧間隙壁
540‧‧‧EPE
542‧‧‧虛線
544‧‧‧EPE
560‧‧‧側視概圖
562‧‧‧基板
563‧‧‧設計目標CD概圖
564‧‧‧CD
566‧‧‧圖案化結構
568‧‧‧CD
569‧‧‧間隙壁偏倚概圖
570‧‧‧間隙壁
571‧‧‧蝕刻遮蔽
572‧‧‧基板
573‧‧‧下層薄膜
576‧‧‧CD
578‧‧‧圖案化結構
580‧‧‧基板
582‧‧‧圖案化結構
584‧‧‧基板
586‧‧‧設計目標CD
591‧‧‧有機層
592‧‧‧下層
593‧‧‧有機層
594‧‧‧下層
600‧‧‧現行技術概圖
604‧‧‧光阻層
608‧‧‧矽抗反射覆蓋層
612‧‧‧有機層
616‧‧‧下層
630‧‧‧現行技術概圖
634‧‧‧基板
650‧‧‧現行技術概圖
654‧‧‧基板
670‧‧‧現行技術概圖
674‧‧‧基板
676‧‧‧圖案化結構
680‧‧‧現行技術概圖
688‧‧‧梯形形狀
672‧‧‧梯形形狀
700‧‧‧概圖
708‧‧‧電漿
720‧‧‧圖案化結構
730‧‧‧概圖
734‧‧‧基板
738‧‧‧圖案化結構
742‧‧‧圖案化結構
764‧‧‧基板
760‧‧‧概圖
764‧‧‧基板
768‧‧‧圖案化結構
800‧‧‧上視影像
804‧‧‧DCS
808‧‧‧基板
812‧‧‧線寬粗糙度
830‧‧‧上視影像
838‧‧‧LWR
842‧‧‧L-LER
900‧‧‧上視影像
908‧‧‧基板
912‧‧‧LWR
916‧‧‧L-LER
930‧‧‧上視影像
934‧‧‧基板
938‧‧‧LWR
942‧‧‧L-LER
946‧‧‧CD
1000‧‧‧上視影像
1008‧‧‧基板
1012‧‧‧LWR
1016‧‧‧L-LER
1030‧‧‧上視影像
1034‧‧‧基板
1038‧‧‧LWR
1042‧‧‧L-LER
1046‧‧‧CD
1100‧‧‧上視影像
1108‧‧‧基板
1112‧‧‧LWR
1116‧‧‧L-LER
1130‧‧‧上視影像
1134‧‧‧基板
1138‧‧‧LWR
1142‧‧‧L-LER
1146‧‧‧CD
1200‧‧‧上視影像
1208‧‧‧基板
1212‧‧‧LWR
1216‧‧‧L-LER
1230‧‧‧上視影像
1234‧‧‧基板
1238‧‧‧LWR
1242‧‧‧L-LER
1246‧‧‧CD
1300‧‧‧側視影像
1306‧‧‧圖案化結構
1308‧‧‧側壁角度
1312‧‧‧高度
1314‧‧‧基板
1330‧‧‧側視影像
1338‧‧‧間隙壁
1339‧‧‧間隙壁
1344‧‧‧距離
1348‧‧‧基板
1360‧‧‧傾斜側角影像
1364‧‧‧間隙壁
1368‧‧‧基板
1372‧‧‧偏倚角度
1400‧‧‧側視影像
1404‧‧‧照片
1408‧‧‧偏倚角度
1412‧‧‧基板
1416‧‧‧圖案化結構
1420‧‧‧間隙壁高度
1430‧‧‧側視影像
1434‧‧‧間隙壁
1442‧‧‧偏倚角度
1446‧‧‧偏倚角度
1448‧‧‧間隙壁高度
1450‧‧‧基板
1460‧‧‧傾斜視角影像
1464‧‧‧間隙壁
1468‧‧‧偏倚角度
1472‧‧‧基板
1500‧‧‧側視影像
1504‧‧‧照片2
1508‧‧‧間隙壁高度
1512‧‧‧基板
1516‧‧‧圖案化結構
1530‧‧‧側視影像
1538‧‧‧圖案化結構
1542‧‧‧偏倚角度
1544‧‧‧偏倚角度
1546‧‧‧間隙壁高度
1560‧‧‧傾斜視角影像
1564‧‧‧圖案化結構
1568‧‧‧偏倚角度
1600‧‧‧側視影像
1604‧‧‧照片3
1608‧‧‧間隙壁高度
1612‧‧‧基板
1616‧‧‧圖案化結構
1630‧‧‧側視影像
1638‧‧‧圖案化結構
1642‧‧‧偏倚角度
1644‧‧‧偏倚角度
1646‧‧‧間隙壁高度
1660‧‧‧傾斜視角影像
1664‧‧‧圖案化結構
1668‧‧‧偏倚角度
1700‧‧‧傾斜視角影像
1712‧‧‧梯形圖案
1704‧‧‧無DCS
1708‧‧‧損傷
1716‧‧‧圖案化結構
1730‧‧‧傾斜視角影像
1734‧‧‧有DCS
1736‧‧‧圖案化結構
1738‧‧‧無可辨識之損傷
1742‧‧‧矩形圖案
1800‧‧‧流程
1804‧‧‧操作
1808‧‧‧操作
1812‧‧‧操作
1816‧‧‧操作
1820‧‧‧操作
1900‧‧‧電漿蝕刻系統
1910‧‧‧處理室
1920‧‧‧基板支撐件
1921‧‧‧靜電夾持系統
1922‧‧‧電極
1925‧‧‧基板
1926‧‧‧背側氣體供給系統
1928‧‧‧夾持系統
1930‧‧‧RF產生器
1931‧‧‧脈動偏壓訊號控制器
1932‧‧‧阻抗匹配網路
1940‧‧‧氣體分散系統
1945‧‧‧處理區域
1950‧‧‧真空泵抽系統
1955‧‧‧控制器
1970‧‧‧上電極
1972‧‧‧RF產生器
1974‧‧‧阻抗匹配網路
被包含於說明書中並構成說明書之一部分的附圖例示了本發明之實施例，附圖與上面針對本發明的大概說明及下面的詳細說明闡述本發明。
圖1A為一先前技術概圖，其例示在電漿增強原子層沉積(PEALD)程序之前基板中之梯形間隙壁圖案；圖2為一先前技術概圖，其例示在PEALD程序之後之基板的梯形間隙壁圖案。
圖2A為一先前技術影像，其例示在PEALD程序之後之基板；圖2B為一先前技術影像，其例示在PEALD程序之後之基板的梯形間隙壁圖案；及圖2C為一先前技術影像，其例示在間隙壁蝕刻芯模拔除程序之後基板上的間隙壁的傾斜。
圖3A為一先前技術概略方塊圖，其例示在一自對準四圖案化(SAQP)基板中的間隙壁偏倚；圖3B為一先前技術概圖，其例示在芯模拔除程序 之前基板之間隙壁中的電漿刻面/濺射；及圖3C為一先前技術概略方塊圖，其例示在芯模拔除程序之後基板之間隙壁中的偏倚與電漿刻面。
圖4為一先前技術影像，其例示因先前沉積與蝕刻循環期間之圓角化與間隙壁偏倚所造成的邊緣設置誤差(EPE)問題。
圖5A為一基板的先前技術上視影像，其例示在第一間隙壁拔除程序之後之經定義的線與間距圖案；圖5B為一先前技術影像，其例示因電漿刻面、間隙壁濺射、及相關EPE問題所造成之遮罩的不同形狀與高度；及圖5C為一側視概圖，其例示間隙壁偏倚如何影響邊緣設置誤差。
圖6A為一現行技術流程圖，其例示一光阻層、一矽抗反射覆蓋(SiARC)層、一有機層、及一下層；圖6B為一現行技術圖示，其例示在蝕刻移除SiARC層及光阻層之後的基板；圖6C為一現行技術圖示，其例示移除圖案化結構上的剩餘SiARC；圖6D為一現行技術圖示，其例示基板上的間隙壁如何為梯形形狀及在基板圖案化後之保形沉積；及圖6E為一現行技術圖示，其例示在一系列沉積與移除程序之後成對梯形形狀中的間隙壁偏倚。
圖7A為一概略圖示，其例示本發明之一實施例中基板中之圖案化結構的直流疊加(DCS)電漿處理；圖7B為一概略圖示，其例示本發明之一實施例中基板中之不具間隙壁偏倚之ALD後的圖案化結構；及圖7C為一概略圖示，其例示本發明之一實施例中之間隙壁蝕刻芯模拔除後的結構，突顯間隙壁不偏倚。
圖8A與圖8B為成對的影像，其突顯當未進行DCS步驟時的整合結果；圖9A與圖9B、圖10A與圖10B、圖11A與圖11B、圖12A與圖12B為成對影像，其突顯當變化DCS步驟中所用之處理時間、功率、及壓力時所得的結果如LWR、L-LER、及CD。
圖8A為當不進行DCS時基板的一上視影像，其突顯間隙壁沉積後的線寬粗糙度(LWR)與左線寬粗糙度(L-LER)，圖8B為當進行DCS時基板的一上視影像，突顯間隙壁蝕刻芯模拔除(SEMP)後的LWR與L-LER。
圖9A為基板之一上視影像，其例示使用10-秒DCS程序之間隙壁沉積後的LWR與L-LER；圖9B為基板之一上視影像，其例示使用10-秒DCS程序之SEMP後的LWR與L-LER。
圖10A為基板之一上視影像，其例示使用20-秒DCS程序之間隙壁沉積後的LWR與L-LER；圖10B為基板之一上視影像，其例示使用20-秒DCS程序之SEMP後的LWR與L-LER。
圖11A為基板之一上視影像，其例示使用10-秒600V DCS程序之間隙壁沉積後的LWR與L-LER；圖11B為基板之一上視影像，其例示使用10-秒600V DCS程序之SEMP後的LWR與L-LER。
圖12A為基板之一上視影像，其例示使用10-秒800V DCS程序之間隙壁沉積後的LWR與L-LER；圖12B為基板之一上視影像，其例示使用10-秒800V DCS程序之SEMP後的LWR與L-LER。
圖13A為未進行DCS之圖案化結構的側視影像1300；圖13B為未使用DCS之圖案化結構的側視影像，其突顯間隙壁的偏倚角度；及圖13C為未使用DCS之圖案化結構的傾斜視角影像，其突顯間隙壁的偏倚角度。
圖14A為以第一組操作參數進行DCS之間隙壁沉積後之圖案化結構的側視影像；圖14B為以第一組操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構的側視影像；及圖14C為以第一組操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構的傾斜視角影像。
圖15A為以第二組操作參數進行DCS之間隙壁沉積後之圖案化結構的側視影像；圖15B為以第二組操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構的側視影像；及圖15C為以第二組操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構的傾斜視角影像。
圖16A為以第三組操作參數進行DCS之間隙壁沉積後之圖案化結構的側視影像；圖16B為以第三組操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構的側視影像；及圖16C為以第三組操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構的傾斜視角影像。
圖17A為未使用DCS之PEALD沉積後之圖案化結構的傾斜視角影像，其例示形成梯形圖案及損傷保形層；及圖17B為使用DCS之PEALD沉積後之圖案化結構的傾斜視角影像，其例示對保形層無可識別的損傷。
圖18為一例示性的流程圖，其例示在本發明之一實施例中於圖案化程序期間避免圖案化結構偏倚並減少邊緣設置誤差之方法的操作。
圖19為一例示性的系統圖，其包含在本發明之一實施例中使用DSA圖案化程序之一整合系統的控制器。
呈現在多區塊電極陣列中RF功率分佈用的系統與方法。然而，熟知此項技藝者將意識到，可在缺乏一或多特定細節的情況下或以其他替代及/或額外方法、材料、或元件的情況下實施各種實施例。在其他情況中，不再詳細顯示或說明已知的結構、材料、或操作以免不避免地模糊本發明之各種實施例的態樣。
類似地，為了解釋的目的列舉特定的數目、材料、及結構以提供對本發明的全面瞭解。但，本發明可在缺乏特定細節的情況下實施。又，當瞭解，圖示中所顯示的各種實施例僅為例示代表，未必以比例繪製。在參考圖示中，類似的數字代表類似的部件。
在此說明書中提及「一實施例」等，意指和該實施例一起說明的一特定的特徵、結構、材料、或特性係包含於本發明的至少一實施例中，但不表示其係存在於每一實施例中。是以，在此說明書各處出現之「在一實施例中」並不必指涉本發明的相同實施例。又，該特定的特徵、結構、材料、或特性可以任何適合的方式在一或多個實施例中結合。在其他實施例中可包含各種額外的膜層及/或結構及/或在其他實施例中可省略所述的特徵。
此外，當明白，除非另外明確指出，否則「一」係指「一或多」。
將以能最有助於瞭解本發明的方式將各種操作以複數離散操作的方式說明。然而說明的順序不應被解讀為暗指此些操作必須為順序相依的。尤其，此些操作毋須以說明的順序施行。所述的操作可以不同於實施例的順序進行。可額外的實施例中可進行各種額外的操作及/或省略已說明的操作。
文中所用的「基板」一詞係指並包含其上形成有材料的一基礎材料或結構。應明白，基板可包含單一材料、不同材料的複數膜層、其中具有不同材料之區域或不同結構的一層或多層。此些材料可包含半導體、絕緣體、導體、或其組合。例如，基板可為半導體基板、一支撐結構上的一基礎半導體層、其上形成有具有一或多層、結構、或區域的一金屬電極或一半導體基板。基板可為傳統的矽基板或包含一層半導體材料的其他塊基板。文中所用之「塊基板」一詞係指並包含不僅僅是矽晶圓，尚包含絕緣層上覆矽(SOI)基樣、藍寶石上覆 矽(SOS)基板與玻璃上覆矽(SOG)基板、基本半導體基底上的磊晶矽層、及其他半導體或光電材料如矽-鍺、鍺、砷化鎵、氮化鎵、及磷化銦。基板可為經摻雜或未經摻雜的。
在說明書中，圖案化結構與間隙壁、複數圖案化結構與複數間隙壁、偏倚角度與側壁角度可交換使用。
現在參考附圖，在數個圖示中相同或對應的部件係以類似的參考標號代表。
圖1A為一先前技術概圖100，其例示在電漿蝕刻原子層沉積(PEALD)程序之前之基板102中的輸入梯形圖案化結構，被標示為「89°輪廓」。以線130來量測，左邊的圖案化結構103具有47.5nm的量測高度而右邊的圖案化結構101具有47.4nm的量測高度，比圖1A之底部中所代表之原始圖案化結構(未顯示)的50nm更短了2.5至2.6nm。在各種高度處之圖案化結構103的圖案寬度104顯示底部處31.4nm並減少至頂部處的30.5nm。類似地，在各種高度處之圖案化結構101的圖案寬度108顯示底部處32.4nm並減少至頂部處的31.4nm。
除了圖案化結構變成梯形而非矩形外，側壁角度(亦被稱為間隙壁偏倚角度)係少於90度：圖案化結構103的左側為124的88.4度、圖案化結構101的左側為116的88.3度及右側為112的89.7度。如圖1B中及接續圖示中所示，在接續程序步驟中對基板上之圖案化結構所造成的損傷會造成圖案化結構的偏倚。
圖1B為一先前技術概圖140，其例示在PEALD程序之後基板158中的梯形間隙壁圖案，被標示為「86輪廓」。左邊的圖案化結構143具有47.6nm而右邊的圖案化結構141具有47.5nm，比圖1B之底部中所代表之原始圖案化結構(未顯示)的50nm更短了2.0至2.5nm。在各種高度處之圖案化結構143的圖案 寬度142顯示底部處31.14nm並減少至頂部處的25.51nm。類似地，在各種高度處之圖案化結構141的圖案寬度144顯示底部處30.54nm並減少至頂部處的25.84nm。
在PEALD程序後，除了圖案化結構變成梯形而非矩形外，側壁角度係實質上少於90度：圖案化結構143的左側為154的85.0度及右側為150的86.6度、圖案化結構141的左側為148的85.6度及右側為146的87.5度。
圖2A為一先前技術概圖200，其例示在PEALD程序之前的基板204。圖案化結構208之側壁角度212為90度。圖2B為一先前技術影像230，其例示PEALD程序後基板234之梯形間隙壁238圖案，其中側壁角度為86.63度。圖2C為一先前技術影像260，其例示在間隙壁蝕刻芯模拔除程序後之基板264上之間隙壁268的傾斜，其中側壁角度為85.60度。如上所述，間隙壁圖案自矩形變化至偏倚梯形形狀圖案對於接續步驟中圖案轉移的保真性具有累積的負面影響。
圖3A為一先前技術概圖300，其例示在SAQP中間隙壁316的偏倚。在一覆蓋材料的保形沉積之後，相鄰的成對間隙壁304與308為平行四邊形。左邊的間隙壁304朝向間隙壁308偏倚，而右邊的間隙壁308類似地朝向左邊的間隙壁304偏倚。圖3B為一先前技術概圖330，其例示在芯模拔除程序之前的電漿刻面/濺射。第一對間隙壁如334與338係受到第一蝕刻移除圖案化結構346之頂部與側邊上之保形材料的影響。間隙壁蝕刻自間隙壁334之左側所移除的保形材料多於自間隙壁334之右側所移除的保形材料。該對間隙壁334與338的另一間隙壁338亦具有刻面，但被移除的保形材料少於間隙壁334中所移除的保形材料。第二對間隙壁340與342具有在間隙壁上的鏡像影響，即間隙壁342中被移除的保形材料係多於間隙壁340中被移除的保形材料。圖3C為一先前技術概圖360，其例 示在基板372上完成芯模拔除程序後所留下之複數間隙壁376中之一對間隙壁如364與368的偏倚及電漿刻面。
圖4為一先前技術影像400，其例示因先前沉積與蝕刻循環期間之圓角化與圖案化結構408的偏倚所造成的蝕刻設置誤差。圖案化結構408的側邊404顯示因頂部處之圓角化而非矩形所造成的損傷。邊緣設置誤差被量測為：一基板膜層佈局中欲達成之特徵部與轉印所得之特徵部之間的差異。EPE在特徵部外被視為是正誤差，EPE在特徵部內被視為是負誤差。EPE可被表示為誤差百分比的範圍對欲達成之尺寸，例如EPE以nm為單位。參考圖4，當兩相鄰圖案化結構408之中心之間的距離412與416相比時第一距離412係大於第二距離416，則有明顯的邊緣設置誤差。
圖5A為基板508的一先前技術上視影像500，其例示在第一間隙壁拔除程序之後之經定義的線與間距圖案504。線與間距的上視影像500相較於圖5B中的EPE顯示出相對小的視覺EPE。
圖5B為一先前技術影像530，其例示因間隙壁538之電漿刻面或濺射所造成之遮罩的不同形狀與高度。第一對間隙壁536似乎較明亮而第二對間隙壁534較暗。明亮差異係由於間隙壁高度的差異，間隙壁高度的差異為當基板532經歷沉積與SEMP程序之循環時放大間隙壁538之電漿刻面或濺射的結果。兩虛線542代表欲達成之特徵部的界線。兩虛線542之外的EPE 540為正EPE而兩虛線542之內的EPE 544為負EPE。間隙壁534對間隙壁536之高度的差異可影響最終圖案轉移的蝕刻轉移容裕且會導致蝕刻設置誤差高於應用可接受的範圍。
圖5C為一側視概圖560，其例示間隙壁偏倚如何影響邊緣設置誤差(EPE)。設計目標CD概圖563顯示在有機層593與下層594上欲達成之圖案化結 構566，其在基板562中具有CD 564。若無間隙壁偏倚即間隙壁側壁為90度，則SEMP會造成基板584之圖案化結構582具有相同的設計目標CD 586。
然而，若如在間隙壁偏倚概圖569中有間隙壁偏倚即圖案化的間隙壁570之側壁角度並非90度，則間隙壁偏倚會造成有機層591與下層592上方之圖案化結構570之蝕刻遮蔽571，在基板572中具有CD 568。因此蝕刻遮蔽571在下層薄膜573中造成比設計目標CD 586更寬的CD 576。圖案化結構578在基板580中具有較寬的CD 576。如上所述，邊緣設置誤差係以欲達成之特徵部與轉印之特徵部之間的差異量測，當間隙壁偏倚存在時設計目標CD的邊緣設置會不同於轉印CD的邊緣設置。EPE可為真實設置CD減去欲達成之CD的差值除以欲達成之CD，以百分比表示。
圖6A為一現行技術概圖600，其例示光阻層604、矽抗反射覆蓋(SiARC)層608、有機層612、及下層616。圖6B為一現行技術概圖630，其例示在蝕刻移除SiARC層608與光阻層之上部而留下SiARC層中先前受到光阻覆蓋的部分後的基板634。圖6C為一現行技術概圖650，其例示移除基板654上之圖案化結構612上的剩餘SiARC。圖6D為一現行技術概圖670，其例示基板674上的圖案化結構676如何為梯形及依循基板674之圖案的保形沉積。圖6E為一現行技術概圖680，其例示在一系列沉積與移除程序後一對梯形形狀688與672中的間隙壁688偏倚。如上所述，間隙壁圖案自矩形變化至偏倚梯形形狀圖案對接續步驟中之圖案轉移的保真性具有累積的負面影響。變化至偏倚梯形形狀圖案可影響最終圖案轉移的蝕刻轉移容裕並造成蝕刻設置誤差高於應用所能接受的範圍。
在本發明之一實施例中，進行如圖6A、圖6B、及圖6C所述的相同步驟，產生包含一矩形圖案化結構之膜層之一圖案化結構層作為圖7A中的輸 入基板，圖案化結構可包含有機平坦化層(OPL)、進階圖案膜(APF)、或旋塗硬遮罩(SOH)。亦可使用其他ALD薄膜。
圖7A為一概圖700，其例示在本發明之一實施例中基板764中之圖案化結構(或芯模)720的直流疊加(DCS)電漿處理。將基板764暴露至DCS疊加電漿708。本發明包含在進行PEALD沉積之前圖案化後之有機芯模的保護方法及系統，其能確保在PEALD沉積後芯模形狀能維持無損且間隙壁是直的。在圖案化芯模後，將其暴露至直流疊加電漿，直流疊加電漿產生電子通量或彈道電子束並濺射上電極材料而在芯模上沉積為材料薄層。
圖7B為一概圖730，其例示在本發明之一實施例中不具有或具有較少之間隙壁偏倚之基板734中之圖案化結構738的ALD後圖案。接著圖案化結構或芯模742經歷PEALD沉積，在PEALD沉積期間來自上電極材料的該薄膜(未顯示)會保護芯模並被O2電漿(未顯示)程序氧化。圖7C為一概圖760，其例示在本發明之一實施例中之間隙壁蝕刻芯模拔除程序後的基板764的圖案化結構768。
本發明藉著在使用有機芯模的多次圖案化中控制和間隙壁相關的偏倚以致使高保真性圖案轉移。由於芯模圖案化及芯模圖案化後的保護可在相同製程室中進行，因此本發明具有低擁有成本。雖然程序在配有DCS疊加的蝕刻室中增加一操作，但取決於應用處理時間僅為60秒或更短。可調整芯模處理時間以確保避免後續PEALD O2電漿的適當保護。本發明人發現，由於芯模消耗，約15秒或在芯模頂部與側壁上的更適當保護量能避免/減緩間隙壁偏倚。
本發明解決了當在有機芯模上沉積PEALD間隙壁時的已知問題，包含會導致間隙壁偏倚及自矩形變為梯形輪廓之變化的芯模損傷。如上所述，本發明之新穎性在於使用自DCS電漿在芯模上沉積的一薄材料沉積層於 PEALD步驟之前保護芯模。此薄膜可為在第一PEALD O2電漿循環期間會受到氧化的矽膜，所得的最終薄膜可為對下游整合無負面影響的矽氧化物的保形層。
從在發明人所進行之測試期間所收集到的數據來看，非預期的結果包含當進行DCS現行處理時間隙壁厚度增加。此厚度增加可被考慮並加以控制，PEALD沉積及DCS處理皆可被一起微調整以達到目標適當的間隙壁厚度側壁角度並將邊緣設置誤差(EPE)減少至取決於應用及沉積與SEMP之循環重覆次數的可接受範圍。
圖8A為當未進行DCS 804時基板808的一上視影像800，其突顯在間隙壁沉積後之3.5nm的線寬粗糙度(LWR)812及2.4nm的左線寬粗糙度(L-LER)。圖8B為當未進行DCS 804時基板808的一上視影像830，其突顯在間隙壁蝕刻芯模拔除(SEMP)後之4.2nm的LWR 838、2.6nm的L-LER 842、及24.5nm的關鍵尺寸(CD)。
圖9A為基板908之一上視影像900，其例示使用10-秒DCS程序之間隙壁沉積後之3.8nm的LWR 912及2.7nm的L-LER 916。圖9B為基板934之一上視影像930，其例示使用10-秒DCS程序之SEMP後之4.2nm的LWR 938、2.6nm的L-LER 942、及24.5nm的CD 946。
圖10A為基板1008之一上視影像1000，其例示使用20-秒DCS程序之間隙壁沉積後之3.9nm的LWR 1012及2.8nm的L-LER 1016。圖10B為基板1034之一上視影像1030，其例示使用20-秒DCS程序之SEMP後之4.6nm的LWR 1038、2.5nm的L-LER 1042、及26.5nm的CD 1046。
圖11A為基板1108之一上視影像1100，其例示使用10-秒600V DCS程序之間隙壁沉積後之3.8nm的LWR 1112及2.7nm的L-LER 1116。圖11B為基 板1134之一上視影像1130，其例示使用20-秒600V DCS程序之SEMP後之4.2nm的LWR 1138、2.6nm的L-LER 1142、及24.5nm的CD 1146。
圖12A為基板1208之一上視影像1200，其例示使用10-秒800V DCS程序之間隙壁沉積後之3.5nm的LWR 1212及2.4nm的L-LER 1216。圖12B為基板1234之一上視影像1230，其例示使用20-秒800V DCS程序之SEMP後之4.2nm的LWR 1238、2.6nm的L-LER 1242、及24.5nm的CD 1246。
下一組圖示即圖13A至圖16C為三個像影的組別，其包含一組未進行DCS的組別以及另一組變化壓力、電壓、功率、處理時間、H2流率及/或Ar流率以決定能提供可接受之結果之複數操作變數之範圍的組別。圖13A為未進行DCS之基板1314的一側視影像1300，其突顯間隙壁沉積後圖案化結構1306之86.0度的側壁角度1308及77.74nm的高度1312。圖13B為未進行DCS之基板1348的一側視影像1330，其突顯SEMP後左邊間隙壁1338之86.19nm的高度、右邊間隙壁1339之86.24nm的高度、及間隙壁在86.24nm處的距離1344。圖13C為未進行DCS之基板1368的一傾斜視角影像1360，其突顯間隙壁1364之85至86度的偏倚角度1372。
圖14A為以第一組操作參數進行DCS之基板1412之圖案化結構1416的側視影像1400，第一組操作參數為：照片1 1404、100mT、10s、900V、100W HRF、100sccm H2/800sccm Ar。側視影像1400突顯在間隙壁沉積後圖案化結構1416之88.64度的偏倚角度1408及73.02nm的間隙壁高度1420。圖14B為以先前參考圖14A所述之操作參數進行DCS之SEMP後之基板1450的側視影像1430。左側間隙壁1434之量測到的偏倚角度1442為87.44度；右側間隙壁1434之量測到的偏倚角度1446為88.45度；且量測到的間隙壁高度1448為55.56nm。圖 14C為以先前參考圖14A所述之操作參數進行DCS之基板1472的傾斜視角影像1460，其突顯間隙壁1464之偏倚角度1468為87.5-88.5度。
圖15A為以第二組操作參數進行DCS之基板1512之圖案化結構1516的側視影像1500，第二組操作參數為：照片2 1504、100mT、20s、900V、100W HRF、100sccm H2/800sccm Ar，其中間隙壁高度1508為69.85nm。圖15B為以先前參考圖15A所述之操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構1538的側視影像1530。左側間隙壁1538之量測到的偏倚角度1542為89.18度；右側間隙壁1538之量測到的偏倚角度1544為89.14度；且量測到的間隙壁高度1546為53.88nm。圖15C為以先前參考圖15A所述之操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構1564的傾斜視角影像1560，其突顯間隙壁1564之偏倚角度1568為89度。
圖16A為以第三組操作參數進行DCS之間隙壁沉積後之基板1612之圖案化結構1616的側視影像1600，第三組操作參數為：照片3 1604、100mT、20s、600V、100W HRF、100sccm H2/800sccm Ar，其中間隙壁高度1608為69.85nm。圖16B為以先前參考圖16A所述之操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構1638的側視影像1630。左側間隙壁1638之量測到的偏倚角度1642為89.23度；右側間隙壁1638之量測到的偏倚角度1644為87.18度；且量測到的間隙壁高度1646為53.97nm。圖16C為以先前參考圖16A所述之操作參數進行DCS之SEMP後之圖案化結構1664的傾斜視角影像1660，其突顯間隙壁1664之偏倚角度1668為87至89度。
圖17A為被標示為「無DCS」1704之PEALD沉積後之圖案化結構1716的傾斜視角影像1700，其例示形成梯形圖案1712及對保形層的損傷1708。 圖17B為被標示為「有DCS」1734之PEALD沉積後之圖案化結構1736的傾斜視角影像1730，其例示維持矩形圖案1742及對保形層無可辨識之損傷1738。
圖18為一例示性流程1800的圖示，其例示在本發明之一實施例中於圖案化程序期間避免間隙壁偏倚圖案化結構並減少邊緣設置誤差的方法的操作。在操作1804中，在處理室中提供一基板中的初始圖案化結構，該初始圖案化結構包含一有機芯模與一下層。有機芯模可包含光阻、OPL、APF、及/或SOH。APF可包含具有高碳含量與一些氫的化學汽相沉積(CVD)非晶碳層，SOH可包含碳含量高於90%的旋塗有機聚合物，OPL具有C/H/O/N 81.6/4.6/9.9/3.9重量%的組成或OPL具有C/H/O/N 85.4/5.8/6.0/2.9重量%的組成。
在操作1808中，將圖案化結構暴露至DCS電漿處理程序，此程序在初始圖案化結構上沉積第一材料的一膜層，第一材料在原子層保形沉積程序的開始處對有機芯模提供保護。第一材料可為可來自電漿源之矽電極的矽。亦可使用其他材料。基板暴露至DCS電漿處理程序的暴露時間的範圍可自15至25秒、，自10至30秒、或自31至60秒。DCS電壓可自700至1100伏、處理室中的溫度的範圍可自15至40度C、高頻射頻(RF)的範圍可自80至119MHz、EPE的範圍可在正或負之自0.1至3.0%。
在操作1812中，使用第二材料進行保形電漿增強原子層沉積(PEALD)程序，如上所述第一材料在原子層保形沉積程序的開始處對有機芯模提供保護。若第一材料為矽，則第二材料必須是矽氧化物。第一材料與電漿中的O2反應而變成矽氧化物，矽氧化物接著保護有機芯模的圖案化結構不受作用在有機芯模上之O2氧化作用。如上所詳細討論的，矽氧化物所提供的保護能大幅減少或停止芯模偏倚，芯模偏倚會造成圖案轉移的保真性受損、粗糙度問題、 及EPE。亦可使用其他成對的第一與第二材料。保形ALD後基板中之圖案化結構的LWR的範圍可自3.5至4.0nm且L-LER的範圍可自2.2至3.0nm。
在操作1816中，進行間隙壁蝕刻芯模拔除(SEMP)程序，此程序產生具有一目標最終側壁角度的第一圖案化結構。所用的氣體混合物可包含H2/Ar，其中H2流率的範圍可自80至119sccm，Ar流率的範圍可自80至119sccm。SEMP後基板中之圖案化結構的LWR的範圍可自4.0至4.8nm且L-LER的範圍可自2.0至2.8nm。圖案化結構程序的暴露、原子層保形沉積程序、及間隙壁蝕刻芯模拔除程序的進行技術皆為本領域中具有通常技術者所知，在此不再重覆。
在操作1820中，同時控制圖案化結構程序之暴露、原子層保形沉積程序、及間隙壁蝕刻芯模拔除程序中的複數整合操作變數以達到目標最終側壁角度及其他複數整合目標。複數整合目標可包含下列的一或多者：蝕刻設置誤差(EPE)、目標間隙壁側壁角度、目標DCS處理時間、目標間隙壁厚度、目標擁有成本、目標基板產量等。例如，複數整合目標可包含+0.1至+3.0%或-0.1至-3.0%的EPE、89至90度的目標間隙壁側壁角度、及少於30秒的目標DCS暴露時間。亦可使用整合目標的其他組合。
在本發明人所進行之各個系列的測試期間，本發明人驚訝地發現，利用少於30秒的DCS暴露時間可達到89至90度的目標間隙壁側壁角度。在某些情況中，取決於應用，利用19秒或更短的DCS暴露時間可達到可接受的LWR與L-LER。在更進一步檢視時，本發明人亦發現，保形沉積膜層的厚度的範圍為2至3nm，但可能可以更進一步地縮減，因此可能可更進一步縮短達到目標間隙壁側壁角度如89至90度所需的DCS暴露時間。總言之，在配方中增加DCS電漿處理程序之操作1808，由於較少的重新處理、有效地增加基板產量，因此改善了 擁有成本。由於消除或減少了間隙壁偏倚，實質上改善了圖案轉移的保真性，尤其是在使用一系列沉積與SEMP時。
圖19為一例示性系統圖，其包含在本發明之一實施例中使用DCS圖案化程序之一整合系統的控制器。用以進行上述程序條件的電漿蝕刻系統1900係顯示於圖19中，其包含處理室1910、其上固定著欲處理之基板1925的基板支撐件1920、及真空泵抽系統1950。基板1925可為半導體基板、晶圓、平面顯示器、或液晶顯示器。處理室1910可用以促進基板1925之表面附近之處理區域1945的蝕刻。藉由氣體分散系統1940導入離子化氣體或處理氣體的混合物。針對特定處理氣體流，利用真空泵抽系統1950調整處理壓力。處理可協助自基板1925的暴露表面移除材料。蝕刻處理系統1900可用以處理任何期望尺寸的基板如190mm的基板、300mm的基板、或更大的基板。
基板1925可藉由夾持系統1928如機械夾持系統或電夾持系統(如靜電夾持系統)而固定至基板支撐件1920。又，基板支撐件1920可包含用以調整及/或控制基板支撐件1920與基板1925之溫度的加熱系統(未顯示)或冷卻系統(未顯示)。加熱系統或冷卻系統可包含在冷卻時可自基板支撐件1920接收熱或在加熱時可自熱交換系統將熱之傳導至基板支撐件1920之熱傳導液體的重覆循環流。在其他實施例中，加熱/冷卻元件電阻式加熱元件或熱電加熱器/冷卻器可被包含於基板支撐件1920中以及處理室1910的室壁中與處理系統1900內的任何其他元件內。
此外，可藉由背側氣體供給系統1926將熱傳導氣體輸送至基板1925的背側，以改善基板1925與基板支撐件1920之間的氣隙熱傳導。在需要將基板的溫度控制在較高或較低溫度時可使用此類系統。例如，背側氣體供給系 統可包含兩區塊氣體分散系統，其中在基板1925的中央與邊緣之間可獨立變化氦氣的氣隙壓力。
在圖19所示的實施例中，基板支撐件1920可包含上電極1970與下電極1922，RF功率可經由基板支撐件1920而耦合至處理區域1945。例如，藉著自RF產生器1930經由阻抗匹配網路1932將RF功率傳輸至基板支撐件1920可將基板支撐件1920電偏壓至一RF電壓。RF電偏壓可具有加熱電子而形成與維持電漿的作用。在此配置下，系統可操作成為一反應性離子蝕刻(RIE)反應器，其中處理室與上氣體注射電極具有接地表面的功用。RF偏壓用之通常頻率的範圍可自約0.1MHz至約80MHz。電漿處理用的RF系統為此領域中具有通常知識者所熟知。
又，可使用脈動偏壓訊號控制器1931脈動電極1922在RF電壓處的電偏壓。例如可關狀態與開狀態之間脈動來自RF產生器1930的RF功率輸出。或者，以多頻率將RF功率供給至基板支撐件電極。又，阻抗匹配網路1932可藉著減少反射功率而改善RF功率傳輸至電漿處理室1910中的電漿。匹配拓樸(如L式、π式、T式等)及自動控制方法為此領域中具有通常知識者所熟知。
氣體分散系統1940可包含用以導入處理氣體之混合物的噴淋頭設計。或者，氣體分散系統1940可包含用以導入處理氣體之混合物並調整基板1925上方之處理氣體之混合物之分佈的多區塊噴淋頭設計。例如，多區塊噴淋頭設計可用以對基板1925上方流至實質上外圍區域之處理氣體流或組成與基板上方流至實質上中央區域之處理氣體流或組成作相對調整，或將處理氣體流分裂為中央流與邊緣流。
真空泵抽系統1950可包含泵抽速度能上至約每秒8000升(及更大)的渦輪分子真空泵浦(TMP)及用以調節處理室壓力的閘閥。在乾式電漿蝕刻用的傳統電漿處理裝置中，可使用每秒800至3000升的第二TMP。TMP對於低壓程序(通常低於約50mTorr)是有用的。對於壓力程序(即高於約80mTorr)，可使用機械增壓泵及乾式粗泵。又，可將用以監視處理室壓力的裝置(未顯示)耦合至電漿處理室1910。
如上所述，控制器1955可包含微處理器、記憶體、及能夠產生足以溝通與活化至處理系統1900之輸入及監視來自電漿處理系統1900之輸出之控制電壓的數位I/O接口。又，控制器1955可耦合至下列者並與下列者交換訊息：RF產生器830、脈動偏壓訊號控制器1931、阻抗匹配網路1932、氣體分散系統1940、真空泵抽系統1950、基板加熱/冷卻系統(未顯示)、背側氣體供給系統1926、及/或靜電夾持系統1921。例如，可使用儲存在記憶體中的程序來根據處理配方活化輸入至處理系統1900之上述元件的輸入，以在基板1925上進行電漿輔助程序如電漿蝕刻程序或PHT程序。
此外，處理系統1900更可包含上電極1970，RF功率可自RF產生器1972經由選擇性的阻抗匹配網路1974而被耦合至上電極1970。施加RF功率至上電極所用的頻率的範圍可自約0.1MHz至約190MHz。此外，施加功率至下電極用的頻率的範圍可自約0.1MHz至約80MHz。又，控制器1955係耦合至RF產生器1972與阻抗匹配網路1974以控制施加RF功率至上電極1970。上電極的設計與施用為熟知此技藝者所熟知。如所示，可將上電極1970與氣體分散系統1940設計在相同的處理室組件內。或者，上電極1970可包含用以調整被耦合至基板 1925上方之電漿之RF功率分佈的多區塊電極設計。例如，上電極1970可被區段化為中央電極與邊緣電極。
取決於應用，可將額外的裝置如感測器或量測裝置耦合至處理室1910與控制器1955以收集即時數據並使用此類即時數據同時控制涉及整合方案中之沉積程序、RIE程序、拔除程序、圖案重新形成程序、加熱處理程序、及/或圖案轉移程序之兩或更多個步驟中的兩或更多個選定整合操作變數。又，可使用相同的數據來確保達到複數整合目標，複數整合目標包含後熱處理(PHT)的完成、圖案化均勻度(均勻度)、圖案化結構的下拉(pull down)、圖案化結構的細化(slimming)、圖案化結構的深寬比(aspect ratio)、蝕刻選擇比、線邊緣粗糙度(LER)、線寬粗糙度(LWR)、基板產量、擁有成本等。
雖然在上面已詳細說明本發明之部分實施例，熟知此項技藝者當輕易明白，在不實質脫離本發明之新穎教示與優點的情況下在實施例中可進行許多修改。雖然使用DCS實施例來解釋本發明的上述原理、特徵、及優點，本發明可被用於具有可包含兩或更多材料之其他結構圖案的基板。因此，所有此類修改意被包含在本發明的範疇內。

Claims (19)

  1. 一種在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，此方法包含：在一處理室中的一基板中提供一初始圖案化結構，該初始圖案化結構包含一有機芯模與一下層；將該初始圖案化結構暴露於一直流疊加(DCS)電漿處理程序中，該DCS電漿處理程序在該初始圖案化結構上沉積一第一材料的一膜層，該第一材料之該膜層係用以在接續操作期間保護該初始圖案化結構，其中該第一材料係自該DCS電漿處理程序中所使用之一DCS電漿處理裝置中的一上電極濺射；利用一含氧電漿進行一電漿加強原子層沉積(PEALD)程序以沉積一第二氧化物材料的一保形層，該第一材料在該PEALD程序的開始時對該有機芯模提供保護，並在該PEALD程序期間經歷藉由該含氧電漿之氧化，以使該第一材料的該膜層轉變成該第二氧化物材料；進行一間隙壁蝕刻芯模拔除(SEMP)程序，該SEMP程序產生具有一目標最終側壁角度的一最終圖案化結構；同時在該DCS電漿處理程序、該PEALD程序、及該SEMP程序中控制複數整合操作變數，以達到包含該目標最終側壁角度的複數整合目標。
  2. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該目標最終側壁角度係於自89至90度的範圍內，該第一材料為矽且該第二材料為矽氧化物。
  3. 如申請專利範圍第2項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，該矽沉積於該初始圖案化結構上並保護該初始圖案化結構的頂部與複數側邊。
  4. 如申請專利範圍第2項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該DCS電漿處理程序用的該複數整合操作變數包含DCS電壓、H2流率、Ar流率、處理時間、溫度、壓力、及高頻功率。
  5. 如申請專利範圍第4項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該DCS電壓係於自700至1100V的範圍內。
  6. 如申請專利範圍第4項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該H2流率係於自80至119sccm的範圍內，且/或該Ar流率係於自80至119sccm的範圍內。
  7. 如申請專利範圍第4項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該處理時間係於自15至25秒的範圍內、自10至30秒的範圍內、或自31至60秒的範圍。
  8. 如申請專利範圍第4項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該溫度係於自10至50度C的範圍內。
  9. 如申請專利範圍第4項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該壓力係於自80至100mT的範圍內，且該高頻功率係於自80至119MHz的範圍內。
  10. 如申請專利範圍第4項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，更包含在提供該初始圖案化結構之前：提供一輸入圖案化結構，該輸入圖案化結構包含一光阻層中之一初始結構圖案、一中間層、一有機層、及一下層；及進行一有機開口程序，以將該初始結構圖案蝕刻至該中間層及該有機層中、移除該光阻層、及移除該中間層，藉以產生該初始圖案化結構。
  11. 如申請專利範圍第10項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該中間層包含一矽抗反射覆層(SiARC)、且該有機層包含下列中的一者：一有機平坦化層(OPL)、一進階圖案膜(APF)、及一旋塗硬遮罩(SOH)。
  12. 如申請專利範圍第11項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該APF包含含氫的化學汽相沉積(CVD)非晶碳膜，該SOH包含碳含量高於90%的旋塗有機聚合物、且該OPL包含C/H/O/N 81.6/4.6/9.9/3.9重量%或C/H/O/N 85.4/5.8/6.0/2.9重量%的組成。
  13. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該複數整合目標包含係於自87至90度的範圍內之該目標最終側壁角度。
  14. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該複數整合目標包含在該SEMP程序後在自4.0至4.8nm之範圍內的一目標線寬粗糙度(LWR)。
  15. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該複數整合目標包含在該PEALD程序後在自3.5至4.0nm之範圍內的一目標線寬粗糙度(LWR)。
  16. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該複數整合目標包含該SEMP程序後在自2.2至2.8nm之範圍內的一目標左線緣粗糙度(L-LER)。
  17. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該複數整合目標包含在該PEALD程序後在自2.2至3.0nm之範圍內的一目標左線緣粗糙度(L-LER)。
  18. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中該複數整合目標包含一目標邊緣設置誤差，該目標邊緣設置誤差係於自0.1至3.0%的範圍內或自-0.1至-3.0%的範圍內；及其中該整合操作變數係受到控制以達到該目標邊緣設置誤差。
  19. 如申請專利範圍第1項之在多次圖案化方案中圖案化間隙壁的方法，其中同時控制該複數整合操作變數以達到該複數整合目標包含：進行該複數整合操作變數的量測；及對該複數整合操作變數中的一或多者進行調整以達到該複數整合目標；或進行該複數整合操作變數的原位線上量測；及對該複數整合操作變數中的一或多者進行原位調整以達到該複數整合目標，其中該原位調整係基於該複數整合操作變數的該原位線上量測。
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