TWI360160B - Method of forming micro pattern of semiconductor d - Google Patents

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Description

1360160 九、發明說明： 本申請係主張2007年4月20日申請之韓國專利申請 案第10-2007 -03 8748號優先權，在此藉由參照其全部而倂 入本文中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體元件，及更特別地，關於一 種於半導體元件中形成比光微影製程之解析度還小之微小 圖案的方法。 【先前技術】 隨著半導體元件之積體化程度的增加，最小線寬之尺 寸逐漸縮小。然而，用以實施微小線寬要求之曝光設備的 硏發無法維持對較高之積體化要求。特別地，在藉由執行 傳統曝光與顯影製程使用含矽（Si)之光阻薄膜來形成含矽 (si)之光阻圖案之情況下，會限制曝光設備之解析能力。 此外，爲了實施因較高積體化元件所要求之微小線 寬’一些製程步驟是必要的。更特別地，爲了形成硬遮罩 圖案’以形成微小圖案，必須執行由一些步驟組成之遮罩 形成製程、雙—重..曝、光餓_刻琴術（DEET)方法、間隔形成製程 及/或類似製程》此製程方法不僅增加整個製程步驟，而且 也增加量產元件之成本》 【發明內容】 本發明係針對一種形成半導體元件之微小圖案之方 法’其中其可使用減少的製程步驟形成比曝光製程之解析 度還小之微小圖案’節省元件量產時之成本。 •6- 1360160 依照本發明之第一實施例，提供一種形成半導體元件 之微小圖案之方法，包含：於基板上方形成蝕刻目標層、 硬遮罩層、及第一輔助圖案；藉由於該等第一輔助圖案上 執行矽化製程，形成矽化之第一輔助圖案；於包含該等該 等矽化之第一輔助圖案之硬遮罩層上形成絕緣層；於該等 矽化之第一輔助圖案間之絕緣層上形成第二輔助圖案；執 行蝕刻製程，使得僅該絕緣層殘餘在該等第二輔助圖案之 底部：藉由應用該等矽化之第一輔助圖案與該第二輔助圖 案作爲蝕刻遮罩，使用蝕刻製程來蝕刻該硬遮罩層，形成 硬遮罩圖案；及使用該硬遮罩圖案來蝕刻該蝕刻目標層。 該蝕刻目標層可具有絕緣層、導電層或中間絕緣層之 薄膜品質。該硬遮罩層可具有碳層及含矽（Si)之底部抗反射 塗佈層（B A HC)的堆疊結構。該硬遮罩層可具有非晶碳層及 Si ON層之堆疊結構。該碳層可使用旋轉式塗佈法形成。該 等第一輔助圖案可具有節距，其爲目標微小圖案之節距的 二倍。 該矽化製程可包含佈植矽（Si)源於該等第一輔助圖案 中之製程。可使用甲基二矽氮烷（HMDS)氣體來執行該矽化 製程。該矽化製程可於攝氏100到140度之溫度範圍內執 行3 0秒到1個小時。 可由碳層來形成該絕緣層。可使用化學氣相沈積（CVD) 或旋轉式塗佈法來形成該碳層。可由具有與該等矽化之第 一輔助圖案與第二輔助圖案之飩刻選擇性不同的材料來構 成該絕緣層。可由含矽（Si)之光阻薄膜來形成該等第二輔助 1360160 圖案。可使用施加〇2電漿之乾式蝕刻製程來移除該絕緣 層。在該絕緣層之蝕刻製程期間，該等第二輔助圖案可保 留比該等砂化之第一輔助圖案之高度還低。可使用乾式触 刻製程來執行該硬遮罩層之蝕刻製程。 依照本發明之第二實施例，提供一種形成半導體元件 之微小圖案之方法，包含：於界定胞元閘極區、選擇電晶 體區及周圍區之基板上方形成鈾刻目標層、硬遮罩層、及 第一輔助圖案：藉由於該等第一輔助結構上執行矽化製 程，形成矽化之第一輔助圖案；於包含該等矽化之第一輔 助圖案之硬遮罩層上方形成絕緣層：於該絕緣層上方及胞 元閘極區中所形成之該等矽化之第一輔助結構之間形成第 二輔助層；以下列方式執行第一蝕刻製程：於胞元閘極區 中所形成之第二輔助層係殘餘在該等矽化之第一輔助圖案 之間的絕緣層上，並因而成爲多個第二輔助圖案；移除在 該等矽化之第一輔助圖案上及該等矽化之第一輔助圖案與 胞元閘極區中之該等第二輔助圖案間之絕緣層；使用施加 該等矽化之第~輔助圖案與該等第二輔助圖案作爲蝕刻遮 罩之第二蝕刻製程，藉由蝕刻該硬遮罩層，形成硬遮罩圖 案；及使用施加該硬遮罩圖案作爲蝕刻遮罩之第三蝕刻製 程’蝕刻該蝕刻目標層。
該蝕刻目標層可由鎢矽化物（W Six)層形成。該蝕刻目 標層及該半導體基板間可被形成穿隧絕緣層、作爲浮動閘 極之第一導電層、介電層 '及作爲控制閘極之第二導電層 之堆疊結構。該硬遮罩層可具有碳層及含矽（Si)之BARC 1360160 層的堆疊結構。該硬遮罩層可具有非晶碳層及Si ON層之堆 疊結構。可使用旋轉式塗佈法來形成該碳層。該等第一輔 助圖案可具有節距，其爲目標微小結構之節距的二倍。 該矽化製程可包含將矽（Si)源佈植入該等第一輔助圖 案中之製程。該矽化製程可使用HMDS氣體來執行。該矽 化製程可於攝氏100到140度之溫度範圍內執行30秒到1 個小時》 該絕緣層可以碳層形成。該碳層可使用CVD或旋轉式 塗佈法形成。該絕緣層可由具有不同於該等矽化之第一輔 助圖案與該等第二輔助圖案之蝕刻選擇性的材料構成。該 等第二輔助圖案可由含矽（Si)之光阻薄膜形成。 於胞元閘極區中所形成之第二輔助層之蝕刻製程中， 也可移除該選擇電晶體區及該周圍區中之部分已露出之絕 緣層。可使用施加02電漿之乾式蝕刻製程來移除該絕緣 層。在該絕緣層之蝕刻製程期間，該等第二輔助圖案可保 留比該等矽化之第一輔助圖案之高度還低。 在移除該胞元閘極區中所形成之絕緣層之製程時’在 該選擇電晶體區與該周圍區中所保留的絕緣層也可被移 除。可使用乾式蝕刻製程來執行該第二蝕刻製程。在第Ξ 蝕刻製程時，也可蝕刻於該蝕刻目標層與半導體基板間所 形成之穿隧絕緣層、作爲浮動閘極之第一導電層、介電層' 及作爲控制閘極之第二導電層，因而形成閘極。 【實施方式】 依照本發明之特定實施例將參照隨附圖式說明如Τ ° -9- 1360160 下述說明依照本發明之第一實施例之半導體元件。 參照第1A圖，於半導體基板1〇〇上方形成蝕刻目標層 * 1 〇 2。該蝕刻目標層1 〇 2可爲需要微小圖案之任何層（例如， - 絕緣層、導電層' 中間絕緣層等）。於該蝕刻目標層102上 形成硬遮罩層1〇4。該硬遮罩層104可具有使用旋轉式塗 佈法所形成之碳層104a及含矽（Si)之底部抗反射塗佈層 (BARC)l(Mb之堆疊結構，或者非晶碳層l〇4a及氮氧化矽 (SiON)層104b之堆疊結構。 # 第一輔助圖案106係於該硬遮罩層104上形成。該等 第一輔助圖案106可由光阻薄膜構成。該等第一輔助圖案 106可具有節距”a”，其爲目標微小圖案之節距的二倍。此 係因爲在隨後之製程中，於該等第一輔助圖案106之間形 成第二輔助圖案。 參照第1 B圖，使用矽化製程，將矽佈植（倂入或擴散） 至該等第一輔助圖案中，以形成矽化之第一輔助圖案 106a。該矽化製程可使用六甲基二矽氮烷（HMDS)氣體作爲 ® 矽源’攝氏1 〇〇到140度之溫度範圍內執行30秒到1個小 時。在此製程下’擴散該HMDS至該等第一輔助圖案1〇6 中。此時，若在形成光阻圖案取代藉由蝕刻矽化光阻薄膜 來形成圖案之後，執行矽化製程，則可形成高於現有曝光 製程之解析度。 因此’若該等矽化之第一輔助圖案l〇6a藉由執行矽化 製程而形成於該等第一輔助圖案上，而非透過曝光及顯影 製程使用該矽化之第一輔助層來形成該等第一輔助圖案 -10- 1360160 106a時，可獲得比解析度更微小的圖案。 參照第1C圖，於該硬遮罩層104及該等矽化之第一輔 助圖案106a之頂部表面上形成絕緣層108。該絕緣層1〇8 可使用CVD或旋轉式塗佈法以碳層構成。因爲該碳層之蝕 刻選擇性（或蝕刻特性）不同於該等矽化之第一輔助圖案 106a之蝕刻選擇性，故該碳層防止該等矽化之第一輔助圖 案的損壞’並也可於隨後蝕刻製程中被移除。 因此’能以具有不同於該第二輔助層及該等矽化之第 一輔助圖案l〇6a之蝕刻選擇性之材料來構成該絕緣層 108。該絕緣層108可具有厚度，其係約爲將被形成之微小 圖案之節距的一半。該絕緣層108形成與該等矽化之第一 輔助圖案1 〇6a之形狀一致之形狀，於其間界定間隔或溝渠 107° 參照第1 D圖，以下列方式於該絕緣層1 0 8上形成第二 輔助層110:間隙塡充該等矽化之第一輔助圖案l〇6a之間 所界定的間隔1〇7。該第二輔助層110可由含矽（Si)之光阻 薄膜來構成。因此，該第二輔助層110具有不同於該絕緣 層1 〇 8之蝕刻選擇性。 參照第1 E圖’藉由使用蝕刻製程蝕刻該第二輔助層直 到露出該絕緣層108之頂部表面，形成第二輔助圖案 110a。因此，於該等矽化之第一輔助圖案l〇6a之間，於間 隔107處界定出該等第二輔助圖案11 〇a。該蝕刻製程可使 用回蝕刻製程而執行。該等矽化之第一輔助圖案106 a與該 等第二輔助圖案1 1 0a係由具有相同於本實施例鈾刻選擇性 -11- 1360160 之材料構成。 參照第IF圖，移除已露出之絕緣層，亦即，移除該絕 緣層之頂部部分及該等矽化之第一輔助圖案106a與該等 第二輔助圖案ll〇a之間所設置的部分。不移除設置於該等 第二輔助圖案ll〇a下方之未露出的絕緣層並界定絕緣圖案 10 8a。該絕緣層可藉由乾式蝕刻製程施加〇2電漿而被移 除。在該絕緣層之蝕刻製程中，部分移除該等第二輔助圖 案ll〇a之頂部表面。因此，該等第二輔助圖案ll〇a之高 度係低於該等矽化之第一輔助圖案106a之高度。 因此，在該絕緣層之蝕刻製程中，由於該絕緣層具有 不同於該等矽化之第一輔助圖案l〇6a與該等第二輔助圖 案Π 〇a之蝕刻選擇性，故沒有蝕刻該等矽化之第一輔助圖 案l〇6a與該等第二輔助圖案110a。若該等第二輔助圖案 1 1 〇a如上述形成於該等矽化之第一輔助圖案1 06a之間，則 形成具有目標節距之圖案。 參照第1G圖，使用該等矽化之第一輔助圖案106a、 該等絕緣圖案l〇8a、及該等第二輔助圖案110a作爲蝕刻遮 罩，移除該硬遮罩層104之含矽（Si)之BARC 104b。該含 矽（Si)之BARC 104b可使用乾式蝕刻製程而被移除。在該 含矽（Si)之BARC 104b的蝕刻製程中，損失部分該等矽化 之第一輔助圖案106a與該等第二輔助圖案110a。 參照第1H圖，藉由使用該等矽化之第一輔助圖案、該 等絕緣圖案、及該等第二輔助圖案ll〇a作爲蝕刻遮罩，蝕 刻該硬遮罩層之碳層1 〇4a，形成具有期望線寬與間隔之硬 -12- 1360160 遮罩圖案l〇4c。該碳層104a可使用乾式蝕刻製程而被移 除。在該硬遮罩圖案l〇4c之形成製程中’可移除該等矽化 * 之第一輔助圖案、該等絕緣圖案、及該等第二輔助圖案》 若該等矽化之第一輔助圖案、該等絕緣圖案、及該等第二 輔助圖案部分殘餘，則其會於隨後之製程中被全部移除。 參照第II圖，藉由使用具有期望線寬與間隔之硬遮罩 圖案1 0 4 c作爲蝕刻遮罩，蝕刻該蝕刻目標層1 0 2，形成目 標圖案102a。接著移除該硬遮罩圖案104c。
I • 如上所述，該等矽化之第一輔助圖案l〇6a藉由於該等 第一輔助圖案106上執行矽化製程而形成，及因而可形成 比曝光製程之解析度還小之微小圖案。因此，可形成具有 期望臨界尺寸（CD)之微小圖案。此外，由於不執行現有用 以形成微小圖案之DEET法或間隔形成製程，故可縮短製 程步驟。基於此，可降低多數生產元件之成本。 本發明可如下述被應用於NAND快閃記憶元件之製造 方法。 ® 第2 A到2 J圖爲剖面視圖，說明依照本發明之第二實 施例形成半導體元件之微小圖案之方法。 參照第2A圖，於其中界定胞元閘極區A、選擇電晶體 區B、及周圍區C之半導體基板200上方形成蝕刻目標層 202。該蝕刻目標層202可由鎢矽化物（WSix)構成，而於該 鎢矽化物（WSix)層與該半導體基板2 00之間形成穿隧絕緣 層、作爲浮動閘極之第一導電層、介電層、及作爲控制閘 極之第二導電層之堆疊結構。 -13- 1360160 於該蝕刻目標層2 02上形成硬遮罩層204。該硬遮罩 層204可具有使用旋轉式塗佈法形成之碳贗2〇4a與含矽 (Si)之BARC 204b的堆疊結構，或者非晶碳層204a與氮氧 化矽（SiON)層204b之堆疊結構。 第一輔助圖案206係於該硬遮罩層204上形成。該等 第一輔助圖案20 6可由光阻薄膜構成。該等第一輔助圖案 206可具有節距”b”，其係大於目標微小圖案之節距（例如， 爲該目標微小圖案之節距的二倍）。該目標微小圖案之期望 節距係於隨後製程中藉由在該等第一輔助圖案206之間形 成多個第二輔助圖案來獲得。 參照第2B圖，使用矽化製程將矽（Si)源佈植於該等第 —輔助圖案中，以形成矽化之第一輔助圖案206a。該矽化 製程可於攝氏100到140度之溫度範圍內使用HMDS氣體 執行3 0秒到1個小時。 參照第2C圖’絕緣層208係於該硬遮罩層204及該等 矽化之第一輔助圖案206a之頂部表面上形成。該絕緣層 208可以碳層使用CVD或旋轉式塗佈法來構成。使用該碳 層作爲絕緣層208的理由之一爲其可防止對該等矽化之第 —輔助圖案206a的損害。另一理由爲其具有不同於該等矽 化之第一輔助圖案2〇6a之独刻特性。在其它實施例中，該 絕緣層可不爲碳層。 該絕緣層20 8可由具有不同於該第二輔助層與該等矽 化之第一輔助圖案206a之蝕刻選擇性之材料來構成。該絕 緣層208可具有一厚度，其係約爲將被形成之微小圖案之 -14- 1360160 節距的一半。該絕緣層208係形成與該等矽化之 圖案206a之形狀一致的形狀，並於該胞元閘極區 —間隔20 7 a、於該選擇電晶體區中界定第二間隔 • 於該周圍區中界定第三間隔207c。 參照第2D圖’第二輔助層210係以此方式於 208上形成’以間隙塡充設於該等矽化之第一 206a之間的間隔207a、207b及207c»該第二輔 可由含矽（Si)之光阻薄膜來構成。 # 參照第2E圖，於該選擇電晶體區B與該周丨 形成之該第二輔助層2 1 0係使用曝光與顯影製程 因而形成圖案，其中該第二輔助層210僅殘餘在 區A中。僅將該第二輔助層210留在該胞元閘極 一個理由爲：不需要於該選擇電晶體區B與該周 形成微小圖案。此時，若該第二輔助層210使用 絕緣材料之矽（Si)的光阻薄膜來形成，且接著隨後 曝光及顯影製程時，因爲移除於該選擇電晶體區 • 圍區C中所形成之該含矽（Si)之光阻薄膜，故不 額外的蝕刻製程。因此，由於不實施蝕刻製程， 製程步驟。 參照第2F圖，藉由使用蝕刻製程蝕刻於該胞 A中所形成之第二輔助層直到露出該絕緣層208 面，而於該胞元閘極區A中形成第二輔助圖案2 刻製程可使用回蝕刻製程來執行。在將該第二輔 於該胞元閘極區A中之蝕刻製程期間，移除部分 第一輔助 中界定第 2 07b > R 該絕緣層 輔助圖案 助層21 0 圍區C中 來移除， 胞元閘極 區A中之 圍區C中 含非一般 執行遮罩 B與該周 需再執行 故可減少 元閘極區 之頂部表 1 〇a。該蝕 助層形成 該_擇電 -15- 1360160 晶體區B與該周圍區C之已露出之絕緣層208。該 之第一輔助圖案206a與該等第二輔助圖案210a係 相同於本實施例中之蝕刻選擇性的材料所構成。 參照第2G圖，移除已露出之絕緣層，亦即移除 層之頂部與設於該等矽化之第一輔助圖案2 0 6a與 二輔助圖案210a之間的部分。沒有移除設於該等第 圖案210a下方之未露出的絕緣層，並界定絕緣圖案 該絕緣層可藉由乾式蝕刻製程施加02電漿而被移除 絕緣層之蝕刻製程中，該等第二輔助圖案210 a之頂 會部份損耗掉。因此，該等第二輔助圖案210a保留 矽化之第一輔助圖案206a還低之高度。當移除於該 極區A中所形成之絕緣層時，也移除殘餘在該選擇 區B與該周圍區C中之絕緣層208。 因此，在該絕緣層之蝕刻製程時，由於該絕緣 不同於該等矽化之第一輔助圖案20 6 a與該等第二 案2 1 0 a之蝕刻選擇性，故不蝕刻該等矽化之第一輔 206a與該等第二輔助圖案210a。若該等第二輔助圖 如上述形成於該等矽化之第一輔助圖案206a與該 之第一輔助圖案206a之間，則形成具有目標節距之 參照第2H圖，使用該等矽化之第一輔助圖案 該等絕緣圖案208a、及該等第二輔助圖案210a作爲 罩，移除該硬遮罩層204之含矽（Si)BARC層204b。 (Si)BARC層204b可使用乾式蝕刻製程而被移除。 矽（Si)BARC層2 04b之蝕刻製程中，部分損失該等 等矽化 由具有 該絕緣 該等第 二輔助 208a » :。在該 部表面 比該等 胞元閘 電晶體 層具有 輔助圖 助圖案 案 210a 等矽化 :圖案。 2 0 6a、 蝕刻遮 該含矽 在該含 矽化之 -16- 1360160 第一輔助圖案206a與該等第二輔助圖案210a。 參照第21圖，藉由使用該等矽化之第一輔助圖案、該 等絕緣圖案 '及該等第二輔助圖案作爲蝕刻遮罩，蝕刻該 • 硬遮罩層之碳層2〇4a，形成具有期望線寬與間隔之硬遮罩 圖案204c。該碳層204a可使用乾式蝕刻製程而被移除。在 該硬遮罩圖案204c之形成製程中，可移除該等砂化之第一 輔助圖案、該等絕緣圖案、及該等第二輔助圖案。若該等 矽化之第一輔助圖案、該等絕緣圖案、及該等第二輔助圖 • 案部分殘餘，則其均於隨後製程中移除。 參照第2J圖’藉由使用具有期望線寬與間隔之硬遮罩 圖案2(Mc作爲蝕刻遮罩餽刻該蝕刻目標層202，形成多個 目標圖案202a。 接著移除該硬遮罩圖案204c。 如上所述，該等矽化之第一輔助圖案206a藉由於該等 第一輔助圖案206上執行矽化製程而形成，及因此可形成 真有比曝光製程還高之解析度。因此，可形成具有期望CD 之微小圖案。 ® 此外，由於不執行現有之DEET方法或用以形成微小 圖案之間隔形成製程，故可縮短製程步驟。基於此，可減 少量產元件之成本。 本發明不僅可爲應用於NAND快閃記憶元件之製造方 法，而且也可爲應用於NOR快閃記憶元件之製造方法。或 者，本發明也可被應用至具有DRAM之線寬及間隔的圖案 及接觸點陣列圖案。 本發明不侷限於所揭示之實施例，而可以各種方式被 -17- 1360160 具體實施。提供該等實施例以完成本發明之揭示及可讓那 些所屬技術領域中具有通常知識者了解本發明之範圍。本 發明藉由申請專利範圍之範疇來界定。 【圖式簡單說明】 第1 A到1 I圖爲剖面視圖，說明依照本發明之第一實 施例之形成半導體元件的微小圖案之方法；及 第2A到2J圖爲剖面視圖，說明依照本發明之第二實 施例之形成半導體元件的微小圖案之方法。 【主要元件符號說明】 100、 200 半導體基板 102、 202 蝕刻目標層 102a 、202 a 目標圖案 104、 204 硬遮罩層 104a ' 204a 非晶碳層 104b 氮氧化矽（SiON)層 106 ' 206 第一輔助圖案 106a ' 206a 矽化之第一輔助圖案 107 間隔或溝渠 108 絕緣層 108a 絕緣圖案 110 第二輔助層 110a 第二輔助圖案 2 0 7 a 第一間隔 207b 第二間隔 -18- 1360160 207c 第三間隔 208 絕緣層 2 0 8 a 絕緣圖案 2 10 第二輔助層 2 10a 第二輔助圖案 -19-

Claims (1)

1360160 十、申請專利範圍： 1. 一種形成半導體元件& 包含： 於基板上方形成飽刻目標層’於該触刻目標層上方 ' 形成硬遮章層’及於該Ιέ刻目標層上方形成第一輔助圖 案，該等第一輔助圖案界定複數個彼此互相間隔開的結 稱， 將矽注入該等第一輔助圖案以形成矽化之第一輔 助圖案， • 於該硬遮罩層及該等砂化之第一輔助圖案上方形 成絕緣層，該絕緣層界定兩個相鄰砂化之第一輔助圖案 間的間隔； 於二個矽化之第一輔助圖案間所界定之間隔上的 該絕緣層上方形成第二輔助圖案； 蝕刻該絕緣層以移除該等砂化之第一輔助圖案與 該第二輔助圖案之間所配置之部分絕緣層，同時不移除 於該第二輔助圖案下方所配置之部分絕緣層； 使用該等矽化之第一輔助圖案與該第二輔助圖案 作爲蝕刻遮罩，蝕刻該硬遮罩層，以界定複數硬遮覃圖 案；及 使用該等硬遮罩圖案蝕刻該蝕刻目標層，以獲得多 個目標微小圖案。 2 _如申請專利範圍第1項之方法，其中該蝕刻目標層爲絕 緣層、導電層或中間絕緣層。 3.如申請專利範圍第1項之方法，其中該硬遮罩層包含碳 -20- 1360160 層與含矽（Si)之底部抗反射塗佈層（BARC)。 4 .如申請專利範圍第3項之方法，其中該碳層係使用旋轉 * 式塗佈法形成。 • 5.如申請專利範圍第1項之方法，其中該硬遮罩層包含非 晶碳層及SiON層。 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等第一輔助圖案 具有節距，其爲該等微小圖案之節距的二倍。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該矽化製程包含將 • 矽注入該等第一輔助圖案中之製程。 8 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該矽化製程係使用 六甲基二矽氮烷（HMDS)氣體來執行，其中矽係藉由將該 HMDS擴散入該等第一輔助圖案中而注入該等第一輔助 圖案中。 9 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該矽化製程係於攝 氏100到140度之溫度範圍內執行30秒到1個小時。 1 0.如申請專利範圍第1項之方法，其中該絕緣層係以碳層 @ 形成。 11.如申請專利範圍第10項之方法，其中該碳層係使用化學 氣相沈積（CVD)或旋轉式塗佈法形成。 1 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中該絕緣層係由具有 不同於該等矽化之第一輔助圖案與該等第二輔助圖案 之蝕刻選擇性的材料構成。 13.如申請專利範圍第1項之方法，其中該等第二輔助圖案 係由含矽（Si)之光阻薄膜形成。 -21- 1360160 14·如申請專利範圍第1項之方法，其中使用施加〇2電漿之 乾式蝕刻製程來移除該絕緣層。 15. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該絕緣層之蝕刻 • 製程期間，該等第二輔助圖案之高度係作成低於該等矽 化之第一輔助圖案之高度。 16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中於該絕緣層上方形 成該第二輔助圖案包含： 於該絕緣層上方形成輔助層並塡充二個該矽化之 • 第一輔助圖案之間所界定的間隔：及 蝕刻該輔助層直到露出該絕緣層之頂部表面。 17. —種形成半導體元件之微小圖案之方法，該方法包含： 於界定胞元閘極區、選擇電晶體區及周圍區之基板 上方形成蝕刻目標層，於該蝕刻目標層上方形成硬遮罩 層，及於該蝕刻目標層上方形成第一輔助結構； 藉由於該等第一輔助結構上執行矽化製程*形成矽 化之第一輔助結構； # 於包含該等矽化之第—輔助結構之硬遮罩層上方 形成絕緣層； 於該絕緣層上方及胞元閘極區中所形成之該等矽 化之第一輔助結構之間形成第二輔助層； 以下列方式執行第一鈾刻製程：於胞元閘極區中所 形成之第二輔助層係殘餘在該等矽化之第一輔助結構 之間的絕緣層上’並因而成爲多個第二輔助結構； 移除正好在該等矽化之第—輔助結構上方所配置 -22- 1360160 之部分絕緣層及胞元閘極區中該等矽化之第一輔助結 構與該等第二輔助結橇之間所配置之部分絕緣層； 使用施加該等矽化之第一輔助結構與該等第二輔 助結構作爲蝕刻遮罩之第二蝕刻製程，藉由蝕刻該硬遮 罩層，形成硬遮罩結構：及 使用施加該等硬遮罩結構作爲蝕刻遮罩之第三蝕 刻製程，蝕刻該蝕刻目標層，以獲得多個目標微小結構。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該蝕刻目標層係由 鎢矽化物（WSix)層形成。 19. 如申請專利範圍第17項之方法，其中於該飩刻目標層及 該半導體基板間形成穿隧絕緣層、作爲浮動閘極之第一 導電層、介電層、及作爲控制閘極之第二導電層的堆疊 結構。 20 .如申請專利範圍第1 9項之方法，其中在該第三蝕刻製程 時，也蝕刻於該蝕刻目標層及該半導體基板間所形成之 該穿隧絕緣層、作爲浮動閘極之該第一導電層、該介電 層、及作爲控制閘極之該第二導電層，因而形成閘極結 構。 21. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該硬遮罩層包含碳 層及含矽（Si)之BARC層。 22. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該碳層係使用旋轉 式塗佈法形成。 23. 如申請專利範圍第17項之方法’其中該硬遮罩層包含非 晶碳層及SiON層。 -23- 1360160 24. 如申請專利範圍第π項之方法，其中該等第一輔助結構 具有節距，其爲該等目標微小結構之節距的二倍。 25. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該矽化製程包含將 矽（Si)源擴散至該等第一輔助結構中之製程。 26. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該矽化製程係使用 HMDS氣體來執行。 27. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該矽化製程係於攝 氏100到140度之溫度範圍內執行30秒到1個小時。 28. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該絕緣層係以碳層 形成。 29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該碳層係使用CVD 或旋轉式塗佈法形成。 30. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該絕緣層係由具有 不同於該等矽化之第一輔助結構與該等第二輔助結構 之蝕刻選擇性的材料構成。 31. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該等第二輔助結構 係由含矽（Si)之光阻薄膜形成 。 32. 如申請專利範圍第17項之方法，其中於胞元閘極區中所 形成之第二輔助層之蝕刻製程中，也移除該選擇電晶體 區與該周圍區中之部分已露出之絕緣層。 3 3 .如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該絕緣層係使用施 加〇2電漿之乾式蝕刻製程來移除。 3 4 .如申請專利範圍第1 7項之方法，其中在該絕緣層之蝕刻 製程期間，該等第二輔助結構之高度係作成低於該等矽 -24- 1360160 化之第一輔助結構之闻度。 35. 如申請專利範圍第17項之方法’其中於移除該胞元閘極 區中所形成之絕緣層之製程時’移除在該選擇電晶體區 與該周圍區中所殘餘的絕緣層。 36. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該第二蝕刻製程係 使用乾式蝕刻製程來執行。
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