專利名稱：使用電子束輻射形成增強(qiáng)晶體管柵極的方法及包括該晶體管柵極的集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及集成電路(IC)的制造方法。本發(fā)明尤其涉及在場絕緣區(qū)域上具有均勻的柵極寬度、較小的減少柵極寬度以及柵極的保護(hù)最小延長的晶體管的制造方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體或集成電路(IC)工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是，制造集成電路時(shí)在較小芯片區(qū)域，完成越來越高的裝置密度，以獲得較高的性能與較低的制造成本。若想生產(chǎn)大規(guī)模集成電路，就得不斷的縮小電路尺寸與裝置圖案(device features)。減少結(jié)構(gòu)大小的能力，譬如在場效晶體管里的柵極長度與寬度或者導(dǎo)線的寬度，取決于平板印刷工具的性能(例如，曝光源的波長)、分辨率增強(qiáng)技術(shù)(例如，移相遮光罩、軸外照明等等)、以及光阻材料(這里共同稱為平板印刷技術(shù))。
不過，目前現(xiàn)有的平板印刷技術(shù)在印刷小IC時(shí)缺少足夠的裝置圖案的清晰度。因此，在使用平板技術(shù)印刷以后，各種非平板印刷技術(shù)可同樣地予以應(yīng)用，以縮小或者減少圖案(feature)的尺寸。一種此類非平板印刷技術(shù)為一保護(hù)層修整過程，該過程在將此圖案傳送到半導(dǎo)體晶片的基底層以前，減少或者″修整(trim)″成像在半導(dǎo)體晶片的光阻材料層上的圖案。此保護(hù)層修整過程應(yīng)用一等離子體蝕刻，以將希望數(shù)量的圖案化光阻材料移除。舉例來說，典型地在使用248nm光平板印刷制作波長的情況下，用于制作晶片的一個(gè)成像在聚苯乙烯基光阻材料上的圖案，其最初具有大約150nm的尺寸，可以通過等離子體修整到大約100nm或者更小的尺寸。
相反的，對(duì)于典型地用于193nm波長的平板印刷過程中的以丙烯酸、環(huán)丙烯酸醋與以cycloolephine聚合物為基礎(chǔ)的光阻材料上成像的圖案而言，在一個(gè)保護(hù)層修整過程中縮減相同數(shù)量的尺寸則是有困難的。
目前使用在193nm平板印刷術(shù)的光阻材料表現(xiàn)出不佳的修整特性，尤因?yàn)槠漭^高的垂直保護(hù)層腐蝕速度(Rv)、較低的水平修整速度(Rh)、線末端(Re)的高腐蝕率而受損。當(dāng)試圖修整保護(hù)層到現(xiàn)代ULSI(超大規(guī)模集成電路)晶體管所必須的小柵極尺寸時(shí)，就垂直腐蝕速度而言，在達(dá)到希望的平面尺寸以前，完全地耗損部分保護(hù)層圖案是非常普遍的，這造成了受到損壞的或者間斷的晶體管柵極，或者表示出無法接受的高并變化的串聯(lián)阻抗的柵極。
使用在193nm平板印刷的典型保護(hù)層材料顯示出不佳的修整特性，尤因其在水平與垂直方向上的無法控制與不同的修整速度而受損。就成像在193nm光阻材料的圖案來說，在保護(hù)層修整的過程中變形與/或消耗并非罕見，因而影響了隨后過程的進(jìn)行。
例如，對(duì)于使用193nm平板印刷術(shù)成像的晶體管柵極和一種典型商業(yè)可用的光阻材料，其可能在保護(hù)層修整過程以前具有130-110nm的臨界尺寸(CDs)，而在保護(hù)層修整過程以后具有大約70-80nm的最后臨界尺寸(CDs)。任何進(jìn)一步的修整將典型地導(dǎo)致沿著該柵極長度方向的非均勻?qū)挾?、在場絕緣區(qū)域上柵極的最小延長的不可接受耗損(亦即，無法接受的大拉回線端點(diǎn)(large end ofthe line pull back))以及/或者在表面臺(tái)階上柵極圖案的過度薄化，使傳送到晶片的基底層的圖案不可用。此不佳的修整結(jié)果可影響該晶體管的工作條件與/或者性能到該保護(hù)層修整過程在不破壞已知技術(shù)換算需求的設(shè)計(jì)規(guī)則下變得不再可用的范圍。
于是，需要一種在蝕刻期間內(nèi)提高保護(hù)層修整能力與在蝕刻期間內(nèi)提高保護(hù)層穩(wěn)定性的方法，以便將在光阻材料上成像的晶體管柵極成功地傳送。進(jìn)一步需要一種制造具有較小臨界尺寸、在長度方向上具有均勻?qū)挾?、以?或者在場絕緣區(qū)域上具有受到保護(hù)的柵極最小延長的晶體管柵極的方法，其比用常規(guī)平板印刷技術(shù)與保護(hù)層修整方法要更有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例涉及一種集成電路的制造方法。該方法包括在一個(gè)光阻材料層上成像一個(gè)晶體管柵極圖案，以及用電子束來固化該晶體管柵極圖案。該方法進(jìn)一步包括修整固化過的晶體管柵極圖案，以及將受到修整的晶體管柵極圖案傳送到位于該光阻材料層下面的一層，以形成一個(gè)晶體管柵極。該晶體管柵極包括一個(gè)寬度與一個(gè)長度。沿著該晶體管柵極長度方向的寬度的變化會(huì)因?yàn)樵摴袒襟E而減少。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及一種形成柵極寬度小于70nm的晶體管的方法。該方法包括對(duì)一個(gè)光阻材料層的柵極圖案的電子束輻射，以及修整該光阻層的受到電子束輻射的柵極圖案。該方法進(jìn)一步包括根據(jù)受到修整的柵極圖案而將位于光阻層下面的多晶硅層蝕刻，以形成該晶體管的柵極。該柵極寬度較佳地小于70nm。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及一種集成電路。該集成電路包括一個(gè)絕緣區(qū)域以及由該絕緣區(qū)域所圍繞的一個(gè)晶體管。該晶體管包括一個(gè)柵極。該柵極的一個(gè)臨界尺寸大約小于60nm。該柵極由在光阻層上受到電子束輻射的柵極圖像，以及修整該光阻層的受到電子束輻射的柵極圖案所定義，在這期間保留柵極到絕緣線延長區(qū)，以確保提高晶體管的性能。


這些實(shí)施例將由以下的詳細(xì)說明和所附圖示而更加透徹明了，其中同樣的單元以同樣的參考數(shù)字標(biāo)示圖1為一個(gè)流程圖，其表示依據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用來提高在光阻層上成像的晶體管柵極的蝕刻修整能力與蝕刻穩(wěn)定性的過程；圖2為包含晶體管的晶片一部分的頂部視圖，表示在光阻層上顯影的一個(gè)晶體管柵極圖案；圖3為沿著圖2所示晶片的線3-3而截取的截面圖；圖4為沿著圖2所示晶片的線4-4而截取的截面圖；圖5為圖2所示晶片的頂部視圖，表示一個(gè)柵極的蝕刻過程；圖6為沿著圖5所示晶片的線6-6而截取的截面圖；以及圖7為沿著圖5所示晶片的線7-7而截取的截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了在制造集成電路(IC)期間，用來提高成像在一個(gè)光阻層上的晶體管柵極的蝕刻修整能力與蝕刻穩(wěn)定性的較好方法。本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例將以圖1所示的流程圖來做說明。該流程圖包括一個(gè)顯影步驟10、一個(gè)電子束固化或電子束(E-beam)輻射曝光步驟12、一個(gè)保護(hù)層修整步驟14、與一個(gè)蝕刻步驟16。
圖2表示制造晶體管的晶片20的一部分的頂部平面視圖。在圖3、4中，分別顯示沿著圖2所示的線3-3與4-4截取的晶片20的截面圖。在圖3、4中，晶片20包括一個(gè)基底層或基板21、一個(gè)第一晶體管22、一個(gè)第二晶體管32與絕緣區(qū)域30(圖3)。第一與第二晶體管22、32形成于基板21上。第一與第二晶體管22、32系借由絕緣區(qū)域30而彼此電絕緣。第一與第二晶體管22、32彼此類似。雖然未顯示，晶片20可在基板21上包括超過兩個(gè)的晶體管。
基板21可包含單晶材料，譬如單晶硅晶片?；蛘?，基板21可以是表體基板、外延層、硅絕緣(SOI)基板、砷化鎵(GaAs)材料、或者其它半導(dǎo)體材料。僅為了說明，基板21將在下文以SOI基板來討論。
如圖3、4所示，將基板21的選擇性區(qū)域(亦即，晶片20上的頂部硅層)蝕刻并且將一絕緣體(例如，一個(gè)氧化物絕緣體)生長或者沉積。該絕緣體可用來形成絕緣或場區(qū)域30。該氧化物絕緣體可以是場氧化物，譬如二氧化硅、硅酸四乙酯(TEOS)、封裝二氧化硅的多晶硅或者其它絕緣體?；蛘撸^緣區(qū)域30可以是淺溝絕緣(STI)結(jié)構(gòu)。同樣地，基板21包括第一晶體管22的第一作用區(qū)(active region)24以及第二晶體管32的第二作用區(qū)34。如圖3所示，對(duì)于具有100nm尺寸設(shè)計(jì)規(guī)格的典型技術(shù)，相鄰絕緣區(qū)域30間的距離可以是160nm。
多晶硅層40在第一與第二作用區(qū)域24、34與絕緣區(qū)域30上。底部抗反射涂層(BARC)42在多晶硅層40上、光阻層下。多晶硅層40可包含多晶硅、非晶硅、金屬或者典型的厚度在200nm或更小的這些材料的迭層。一個(gè)電介質(zhì)或者電介質(zhì)材料迭層適用于多晶硅與基板間的柵極絕緣體。多晶硅層40可以借由擴(kuò)散爐LPCVD(低壓化學(xué)氣相沉積法)過程而形成。ARC層42可包含化學(xué)量論的氮化硅(SiN)、非化學(xué)量論的硅氮化物SixN(例如，富含硅的氮化物，在此x＞1)，硅氮氧化物SixOyN，或者包括這些材料的迭層及可能的氧化物覆蓋層或基底層其中的一者，而厚度基本上則是在10nm至80nm的范圍里。當(dāng)ARC層42(抗反射涂層)由一迭不同薄膜組成時(shí)，ARC層42可由等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVDPlasma Enhanced ChemicalVapor Deposition)或者低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVDLow PressureChemical Vapor Deposition)過程或者一連串的這些過程所形成。
光阻層在ARC層42上。根據(jù)由掩膜或光柵和平板印刷系統(tǒng)提供的圖像，將一個(gè)柵極圖案曝光至光阻層，以用于制造在晶片20上的各晶體管。在顯影步驟10中，將成像的光阻層適當(dāng)?shù)仫@影，以定義出第一晶體管22所用的第一柵極光阻層圖案26以及第二晶體管32所用的第二柵極光阻層圖案36。
定義第一與第二柵極結(jié)構(gòu)或圖案26、36的光阻層可包含適合平板印刷應(yīng)用的各種光阻材料。包含光阻層的材料可以包括矩陣材料或者樹酯、感光劑或者抗化劑、和溶劑，并且是化學(xué)增強(qiáng)的、正或負(fù)調(diào)的、有機(jī)堿光阻材料。包含光阻層的材料可能是，但不限于以丙烯酸醋為基礎(chǔ)的聚合物、脂肪基聚合物、酚基聚合物或者聚苯乙烯基聚合物。例如，光阻層在商業(yè)上可能包含可用的丙烯酸醋基或者聚苯乙烯基光阻材料。該光阻層更好地是旋涂于ARC層42上。光阻層的厚度小于1.0nm。
第一圖案26被定義為沉積于第一作用區(qū)域24的中間部分上，其具有延長入絕緣區(qū)域30內(nèi)的一特定量的長度。同樣地，第二圖案36被定義為沉積于第二作用區(qū)域34的中間部分上，其具有延長入絕緣區(qū)域30的一特定量的長度。第一圖案26具有一個(gè)寬度50和一個(gè)長度延長52(例如，該線尺寸的末端)。第二圖案36與第一圖案26相同，而且對(duì)第一圖案26的寬度50與長度延長52的說明可同樣地應(yīng)用到第二圖案36。
例如，當(dāng)光阻層是使用248nm波長平板印刷技術(shù)曝光的以ES-cap、縮醛、或其它苯乙烯為基礎(chǔ)的聚合物時(shí)，寬度50可以大約是150nm，而長度延長52可以大概是100nm。當(dāng)光阻層是使用193nm平板印刷術(shù)來曝光的以丙烯酸醋為基礎(chǔ)的光阻材料時(shí)，寬度50可大概是110-130nm，而且長度延長52可大概是120nm。
通常，長度延長52不是依由所使用的保護(hù)層類型來設(shè)定。長度延長52的設(shè)定可以依據(jù)下列的電路布線的原則而來1.迫使布線規(guī)則依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)一步壓縮的經(jīng)濟(jì)競爭力，2.在蝕刻以后為了得到特定的晶體管性能所需要保留的末端護(hù)蓋數(shù)值，以及3.該拍照過程的邊緣。例如，130nm與100nm技術(shù)所用的長度延長52的″圖示″值可以分別是210nm與160nm。
一般而言，在蝕刻以后，長度延長52應(yīng)該保留大約是80nm。因此，在平板印刷期間內(nèi)，延長52的尺寸應(yīng)大于在修整期間的80nm的末端護(hù)蓋。不管怎樣，超過尺寸的延長52可對(duì)線末端之間的最小間隔產(chǎn)生妨礙。該最小間隔由設(shè)計(jì)規(guī)則所設(shè)定。因此，由于這些限制，將在蝕刻過程內(nèi)末端護(hù)蓋的消耗速度降低是大有價(jià)值的，這可通過在此所闡述的有利過程而得到。
為了討論結(jié)構(gòu)而假定的各種尺寸與材料，包括BARC(底部抗反射涂層)層42、多晶硅層40與區(qū)域30，并不以有限制的方式來說明。如上述，各種設(shè)計(jì)參數(shù)與過程標(biāo)準(zhǔn)的示范性尺寸和材料可以在不背離本發(fā)明范圍的情形下予以改變。例如，該過程并不需要特定的ARC(抗反射涂層)尺寸或材料或者特定柵極層迭結(jié)構(gòu)或材料。
在顯影步驟10以后，但在將第一與第二圖案26、36傳送到任何基底層(將層40與42蝕刻)以前，包含一個(gè)圖像(保護(hù)層圖案26、36)的晶片20被暴露于受到精確控制的大量電子束曝光過程(電子束輻射步驟12)。大量的電子束照射并且穿透暴露的第一與第二圖案26、36，并且化學(xué)性地修改或轉(zhuǎn)換電子束輻射譬如曝光結(jié)構(gòu)，以影響第一與第二圖案26、36的蝕刻特征。特別是，第一與第二圖案26、36的每一個(gè)絕緣區(qū)域30上的最小延長的水平或修整蝕刻速度、垂直或腐蝕蝕刻速度、以及腐蝕速度會(huì)受到影響，以在保護(hù)層修整步驟14中促進(jìn)并且控制第一與第二圖案26、36的蝕刻。
電子束較佳地從外部區(qū)域的電子源(未顯示)發(fā)射，并且是大量曝光于晶片20上的均勻平行射束。適合產(chǎn)生電子束的外部區(qū)域電子源實(shí)例，是由Califomia，San Diego的Electron Vision Corporation所制造。
在保護(hù)層修整步驟14，電子束大量曝光的條件或者參數(shù)(例如，劑量、加速電壓與束電流)被選定，為第一與第二圖案26、36提供最佳希望的蝕刻修整能力與蝕刻穩(wěn)定特性。電子束曝光電子束輻射條件可取決于光阻材料的種類、包含電子束輻射光阻的后續(xù)過程步驟、以及/或者該光阻材料的希望特性而改變。一個(gè)示范性的電子束固化方法是依據(jù)該保護(hù)層和應(yīng)用，在具有從50至2000V的加速電壓的一個(gè)或者多個(gè)步驟中輸送全部的電子劑量(例如，2000μC/cm2)。
包含第一與第二圖案26、36的光阻材料是一種248nm光阻材料(例如，聚苯乙烯基聚合物)，其典型表現(xiàn)出較高比率的垂直或水平保護(hù)層消耗速度，以便使沒有使用電子束輻射的實(shí)際加工范圍顯現(xiàn)出來。為了得到該聚合物的由電子束引發(fā)的適當(dāng)?shù)慕宦?lián)反應(yīng)(cross linking)，以便促進(jìn)所希望的修整蝕刻，較高的電子束輻射劑量是必須的。丙烯酸醋與丙烯基保護(hù)層具有比較高的電子束引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)效率。因此，需要給定能量的更高的劑量以得到在248nm保護(hù)層中的相同結(jié)果是令人希望的。
電子束輻射步驟12將化學(xué)性的改變，亦即交聯(lián)反應(yīng)與沉積，由電子束所轟擊的光阻材料區(qū)域中的功能性基團(tuán)(functional groups)與添加物。于是光阻材料的這些區(qū)域?qū)⒃黾踊灞Ｗo(hù)層聚合物黏合(亦即光阻層與ARC層42之間的黏合)的蝕刻阻抗(亦即降低蝕刻率)、表體模量、表體堅(jiān)韌性、和界面堅(jiān)韌性。交聯(lián)反應(yīng)或電子束輻射區(qū)域可以是第一與第二圖案26、36的頂部部分、頂部與側(cè)表部分，或整體圖案。一個(gè)示范性的電子束固化方法是依據(jù)該保護(hù)層和應(yīng)用，在具有從50至2000V的加速電壓的一個(gè)或者多個(gè)步驟中輸送全部的電子劑量(例如，2000μC/cm2)。
第一與第二圖案26、36被電子束輻射的范圍(例如，電子束輻射深度、電子束輻射區(qū)域、與光阻材料的功能基團(tuán)的分解程度)取決于在修整步驟14中被電子束輻射的第一與第二圖案26、36的修整范圍。第一與第二圖案26、36的電子束輻射或者穿透深度和電子束輻射區(qū)域與大量電子束曝光條件、加工氣體與/或晶片溫度有關(guān)。光阻材料的功能性基團(tuán)的分解程度與單位面積的全部電子劑量電子數(shù)以及在電子束輻射方法序列中個(gè)別步驟的劑量與能量相關(guān)。其也可能與基板溫度相關(guān)。
在電子束輻射步驟12以后，下一步是保護(hù)層修整步驟14。較好的修整步驟14是一個(gè)等離子體蝕刻步驟。將晶片20暴露于等離子體蝕刻劑，將成像在光阻層上的圖案(譬如第一與第二圖案26、36)的尺寸修整或減少。等離子體蝕刻劑可包含各種等離子體蝕刻化學(xué)物，譬如氧、溴化氫/氧、氯/氧、氮/氦/氧、或者氮/氧。各種標(biāo)準(zhǔn)的蝕刻裝置，譬如那些由Applied Materials，圣克拉拉市，美國加利福尼亞州或者LamResearch，弗雷蒙特市，美國加利福尼亞州所制造的，可用來提供該等離子體蝕刻劑。一個(gè)示范性的修整/柵極迭層蝕刻可使用溴化氫/氧/氬(HBr/O2/Ar)化學(xué)制劑以用于保護(hù)層修整，四氟化碳/氬(CF4/Ar)化學(xué)劑以用于ARC蝕刻，以及應(yīng)用溴化氫(HBr)、二氧化氦(HeO2)、三氟化碳(CF3)與氯(Cl2)的其中一者或多者的一系列步驟，以用于多晶硅蝕刻。
等離子體蝕刻劑將在第一與第二圖案26、36之間的所有暴露表面蝕刻，包括頂部與側(cè)表面，以分別形成第一與第二修整柵極圖案28、38(顯示于第2-4圖的虛線)。因?yàn)榫o接著電子束輻射步驟12，第一與第二圖案26、36的每一個(gè)不同區(qū)域或部分具有不同的蝕刻速度(例如，垂直蝕刻速度與水平蝕刻速度)，所以第一與第二圖案26、36的所有表面的尺度減少是不相同的。
再者，第一與第二修整圖案28、38的每一個(gè)在沿其長度方向的寬度上具有一致性，在絕緣區(qū)域30上保持一個(gè)最小延長(亦即，不受損于末端護(hù)蓋拉回問題)，而且保留有充分的厚度或垂直高度以用于將圖案28、38的圖像隨后傳送到晶片20的基底層上。
就以丙烯酸醋為基礎(chǔ)的光阻材料而言，大約110-130nm的寬度50可以修整到大約20-60nm的寬度60。在絕緣區(qū)域30上的第一修整圖案28的延長長度62(也稱為末端護(hù)蓋)大概可以是數(shù)十奈米。沿著第一修整圖案28的長度方向的寬度60的變化可以小于1nm。第二修整圖案38與第一修整圖案28一樣，上述說明可以類似地應(yīng)用于第二修整圖案38。
在修整步驟14以后，下一步是蝕刻步驟16。如圖5-7所示，依照第一與第二修補(bǔ)圖案28、38，將多晶硅層40與ARC層42蝕刻，以分別定義出第一晶體管22的第一柵極70與第二晶體管32的第二柵極74。
更好地，相較于寬度60，第一與第二柵極70、74具有柵極寬度。第一柵極70包括在絕緣區(qū)域30上的一個(gè)最小延長72，而且第二柵極74包括在絕緣區(qū)域30上的一個(gè)最小延長76。最小延長72、76的每一個(gè)均具有可相較于延長長度62的一個(gè)長度。沿著第一與第二柵極70、74每一個(gè)的長度方向的寬度具有小于1nm的變化量，與未受到電子束輻射的光阻材料形成的柵極相比，其沿著它的長度方向上的寬度變化大約為5nm。在一個(gè)具體實(shí)施例中，局部柵極寬度在3nm柵極長度(3sigma)上的變化是4至6nm。更好地，此變化可因?yàn)榧夹g(shù)的允許而進(jìn)一步減少。
以這種方法，具有狹窄與均勻柵極寬度的晶體管可以一致性地制造。因?yàn)檩^少耗損在場絕緣區(qū)域上的各柵極的最小延長(亦即，在保護(hù)層修整過程內(nèi)的拉回末端護(hù)蓋的減少速度)，所以每單位面積的晶體管數(shù)目則會(huì)增加，而且有缺陷晶體管的數(shù)目則會(huì)減少。在顯影以后，但在保護(hù)層修整過程以前，用電子束將成像在晶片上柵極圖案予以電子束輻射，將希望的蝕刻圖像傳給到此成像的圖案，甚至到具有固有不佳修整特性的光阻材料。于是，在將受到電子束輻射的柵極圖案修整以后，該修整過的柵極圖案會(huì)有許多優(yōu)點(diǎn)，包括在柵極寬度或門極間的臨界尺寸的高度一致性，在柵極寬度或者沿著給定柵極的長度方向的臨界尺寸的高度均勻性，較窄的柵極寬度，在場絕緣區(qū)域上給定柵極的最小延長部分的耗損的減少，以及在修整過程期間內(nèi)受到改善的控制與可預(yù)測性，以及在其它方面更有可能的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)該理解，雖然詳細(xì)附圖、特定的舉例以及具體實(shí)施例用來示范本發(fā)明，但是它們僅用做說明。具體實(shí)施例中的確切細(xì)節(jié)與說明不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。例如，雖然將特別的材料或化學(xué)物說明，但是其它的材料或化學(xué)物仍可使用。在不違背權(quán)利要求所定義的發(fā)明精神的前提下，可以對(duì)描述中的細(xì)節(jié)做各種修改。
權(quán)利要求
1.一種集成電路制造方法，該方法包含一種將一個(gè)晶體管柵極圖案(26，36)成像在一個(gè)光阻層上的步驟，其特征在于以電子束將該晶體管柵極圖案(26，36)固化；修整該固化的晶體管柵極圖案(26，36)；以及將該修整過的晶體管柵極圖案成像到位于該光阻層下的層(40，42)，以形成一個(gè)晶體管柵極，其中該晶體管柵極包括一個(gè)寬度和一個(gè)長度，而且沿著該晶體管柵極長度方向的該寬度的變化則會(huì)因?yàn)樵摴袒襟E而減少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步特征在于該光阻層包含典型地使用于248nm平板印刷技術(shù)、193nm平板印刷技術(shù)與遠(yuǎn)紫外光(EUV)平板印刷技術(shù)的至少其中之一的光阻材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其進(jìn)一步特征在于該光阻層包含典型地使用于193nm與248nm平板印刷技術(shù)的一種類型的一種光阻材料，其系在商業(yè)上可用的。根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法，其進(jìn)一步特征在于該最終柵極晶體管寬度的范圍大約為20-60nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法，其進(jìn)一步特征在于該固化步驟包括使該晶體管柵極圖案曝光的電子束劑量范圍大約為100-100000μC/cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法，其進(jìn)一步特征在于該固化步驟包括使該晶體管柵極圖案曝光的電子束的加速電壓范圍大約在0.5-20Kv。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法，其進(jìn)一步特征在于該固化步驟包括改變與該晶體管柵極圖案有關(guān)的垂直蝕刻速度、水平蝕刻速度和最小延伸腐蝕速度的至少其中一者。
7.一種集成電路，包含一個(gè)絕緣區(qū)域以及該絕緣區(qū)域(30)所圍繞的一個(gè)晶體管(22，32)，其特征在于該晶體管包括一個(gè)柵極，該柵極的一個(gè)臨界尺寸小于大約60nm，而且該柵極(70，74)由一個(gè)光阻層上的受到電子束輻射的柵極圖案所定義。
8.根據(jù)權(quán)利要求8的集成電路，其進(jìn)一步特征在于該光阻層上的電子束輻射柵極圖案是經(jīng)由電子束的曝光而形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8或9的集成電路，其進(jìn)一步特征在于沿著該柵極長度方向的臨界尺寸的一致性在3nm片段上為4至6nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柵極寬度小于70nm的晶體管的制造方法，該方法包含對(duì)一個(gè)成像在光阻層的柵極(26，36)進(jìn)行電子束輻射(12)，對(duì)一個(gè)成像在光阻層的柵極(26，36)進(jìn)行修整，將光阻層上的柵極圖案蝕刻至位于光阻層下的多晶硅層(40)上，所述柵極圖案是經(jīng)由電子束的曝光而形成。
文檔編號(hào)H01L29/40GK1500287SQ02807510
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2002年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者P·A·費(fèi)希爾, C-Y·楊, M·V·普萊特, R·R·A·卡拉漢, A·M·卡舒尼亞, A 卡拉漢, P A 費(fèi)希爾, 卡舒尼亞, 普萊特 申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司