專利名稱：利用光刻膠模板掩模的頻率加倍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在過去幾十年中，集成電路中的特征的尺寸縮減已經(jīng)成為日益增長的 半導(dǎo)體工業(yè)的驅(qū)動(dòng)力。將特征縮小到越來越小的尺寸可以增大半導(dǎo)體芯片 的有限可用面積上的功能單元的密度。例如，縮減晶體管尺寸允許增加在 微處理器上所包括的邏輯和存儲(chǔ)器件的數(shù)量，從而可以制造具有更大復(fù)雜 度的產(chǎn)品。
但是，尺寸縮減并非沒有后果。隨著微電子電路的基礎(chǔ)構(gòu)建塊的尺寸 被減小并且隨著在給定區(qū)域中制造的基礎(chǔ)構(gòu)建塊的絕對數(shù)量增大，對于用 于圖案化這些構(gòu)建塊的光刻工藝的約束變?yōu)閴旱剐缘?。具更體地，在半導(dǎo) 體疊層圖案化的特征的最小尺寸(臨界尺寸)和這些尺寸之間的間隔之間
可能存在制衡。圖1A-1C示出了表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)半導(dǎo)體光刻工藝 的剖視圖。
參考圖1A，光刻膠層104被提供在半導(dǎo)體疊層102上方。掩?；蛘吖?罩106被布置在光刻膠層104上方。光刻工藝包括將光刻膠層104暴露于 具有特定波長的光(hv)，如圖1A中的箭頭所示。參考圖1B，光刻膠層 104隨后被顯影，以在半導(dǎo)體疊層102上方提供圖案化的光刻膠層108。 就是說，光刻膠層104的經(jīng)曝光的部分現(xiàn)在被去除。圖案化的光刻膠層 108的每一個(gè)特征的寬度由寬度"x"表示。各個(gè)特征之間的間隔由間隔 "y"表示。通常，對于具體光刻工藝的限制將提供臨界尺寸等于特征之 間的間隔(即，x=y)的特征，如圖1B所示。
參考圖1C，特征的臨界尺寸(即，寬度"x")可以被減小，以在半 導(dǎo)體疊層102上方形成圖案化的光刻膠層110?？梢酝ㄟ^在圖1A中所示的
5光刻操作過程中過度曝光光刻膠層104或者通過隨后修剪圖IB中的圖案 化的光刻膠層108來縮減臨界尺寸。這樣的臨界尺寸的減小付出的代價(jià)是 特征之間的間隔增大，如圖1C中的間隔"y"所示。在圖案化的光刻膠層 110中的各個(gè)特征的最小可實(shí)現(xiàn)尺寸和各個(gè)特征之間的間隔之間可能存在 制衡。
因此，本文描述了用于將半導(dǎo)體光刻工藝的頻率加倍的方法。


圖1A-1C示出了表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)半導(dǎo)體光刻工藝的剖視圖。 圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在頻率加倍制造工藝中的一系列操作 的流程圖200。
圖3A-3G示出了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的依據(jù)圖2的流程圖200的一 系列操作當(dāng)應(yīng)用到疊層結(jié)構(gòu)時(shí)的剖視圖。
圖4示出了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的間隔物掩模裁切工藝中的步驟的 剖視圖。
圖5示出了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的區(qū)域保留工藝中的步驟的剖視圖。
圖6A-6G示出了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的依據(jù)圖2的流程圖200的一 系列操作當(dāng)應(yīng)用到疊層結(jié)構(gòu)時(shí)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將描述用于將半導(dǎo)體光刻工藝的頻率加倍的方法。在下面的描述 中，為了提供對本發(fā)明的完全理解，闡述了大量的具體細(xì)節(jié)，例如制造條 件和材料配方。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的是，在沒有這些具 體細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其他實(shí)例中，沒有詳細(xì)描述諸如集 成電路設(shè)計(jì)布局或者光刻膠顯影工藝之類的公知特征，以便不無謂地模糊
6本發(fā)明。此外，應(yīng)該理解，附圖中所示的各種實(shí)施例是示例性表示，不必 按比例進(jìn)行繪制。
在此公開一種利用光刻膠模板掩模對光刻工藝的頻率加倍的方法。可 以提供疊層結(jié)構(gòu)，其中該疊層結(jié)構(gòu)上形成有光刻膠層。在一個(gè)實(shí)施例中， 光刻膠層被圖案化，以形成光刻膠模板掩模并暴露疊層結(jié)構(gòu)的一部分。然 后，間隔物形成材料層可以被沉積在整個(gè)光刻膠模板掩模上并且沉積在疊 層結(jié)構(gòu)的暴露部分上。在一個(gè)實(shí)施例中，間隔物形成材料層然后被刻蝕， 以形成間隔物掩模并暴露光刻膠模板掩模。接著，可以去除光刻膠模板掩 模。在具體實(shí)施例中，間隔物掩模的圖像被最終轉(zhuǎn)移到疊層結(jié)構(gòu)。
在頻率加倍方案中使用光刻膠模板掩?？梢宰钚』谶@樣的集成方案 中所需的工藝步驟的數(shù)量。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光刻膠模板掩模 被用作形成間隔物掩模的基礎(chǔ)。于是，圖案化的光刻膠層本身可以被直接 用作模板掩模，而不是首先圖案化光刻膠層、然后將圖案化的光刻膠層的 圖像轉(zhuǎn)移到掩模層以形成模板掩模。在一個(gè)實(shí)施例中，在光刻膠模板掩模 的圖案中的特征的頻率通過隨后制造間隔物掩模而被加倍。例如，根據(jù)本 發(fā)明的實(shí)施例，制造間隔物掩模，該間隔物掩模具有與光刻膠模板掩模的 側(cè)壁相鄰地形成的間隔物線。就是說，對于光刻膠模板掩模中的每一條 線，創(chuàng)建兩條間隔物掩模間隔物線。 一旦去除光刻膠模板掩模，就可以制 造間隔物掩模，該間隔物掩模對于每條線提供基本相同的臨界尺寸(即相 同的特征寬度)，但是使得一定的區(qū)域中的線條密度加倍。例如，在一個(gè) 實(shí)施例中，光刻膠模板掩模的節(jié)距被選擇為4，以便最終提供具有節(jié)距為 2的間隔物掩模。
雖然直接使用光刻膠模板掩?？梢韵龑τ谠诓煌诠饪棠z層的層中 制造模板掩模的需要，但是在將光刻膠模板掩模經(jīng)歷各種工藝條件時(shí)需要 小心。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光刻膠模板掩模對于高溫工藝步驟敏 感，即當(dāng)暴露于高溫工藝步驟時(shí)被降解。因此，當(dāng)將間隔物形成材料層 (最終用于形成間隔物掩模的材料)沉積在光刻膠模板掩模上時(shí)，可能理 想的是，使用低溫沉積技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，低溫凝固工藝被用于在光 刻膠模板掩模上沉積間隔物形成材料層。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，光刻膠模板掩模被直接形成在無定型碳硬掩模層上。因?yàn)楣饪棠z模板掩?？?能具有與無定型碳硬掩模層相似的刻蝕特性，所以通過刻蝕工藝去除光刻 膠模板掩?？赡苁遣粚?shí)際的。但是，在一個(gè)實(shí)施例中，光刻膠模板掩模的 熱性能與無定型碳硬掩模層的熱性能明顯不同。此熱性能的差異可以被利 用來將光刻膠模板掩模從無定型碳硬掩模層選擇性去除。在具體實(shí)施例 中，光刻膠模板掩模通過升華工藝以相對于無定型碳硬掩模層的高選擇性 被去除。
利用光刻膠模板掩?？梢约颖栋雽?dǎo)體光刻工藝的頻率。圖2是表示根 據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在頻率加倍制造工藝中的一系列操作的流程圖200。圖
3A-3G示出了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的依據(jù)圖2的流程圖200的一系列操 作當(dāng)應(yīng)用到疊層結(jié)構(gòu)時(shí)的剖視圖。
參考流程圖200的操作202以及對應(yīng)的圖3A，提供其上形成有光刻膠 層302的結(jié)構(gòu)300。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，結(jié)構(gòu)300的至少一部分將通過 使用包括光刻膠模板掩模的工藝來最終圖案化。在一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)構(gòu) 300是疊層結(jié)構(gòu)，如圖3A所示。器件層可以通過直接在其上形成光刻膠模 板掩模而被圖案化?；蛘撸媪粼谄骷由戏降挠惭谀＝Y(jié)構(gòu)可以首先被圖 案化，隨后將圖案從硬掩模結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到器件層。因此，在具體實(shí)施例中， 結(jié)構(gòu)300包含第一硬掩模層304、第二硬掩模層306和器件層308，如圖 3A所示。在具體實(shí)施例中，第一硬掩模層304和第二硬掩模層306在圖案 化工藝之后被去除，而器件層308被圖案化，并且最終被保留。
光刻膠層302可以由任何適用于光刻工藝的材料構(gòu)成。就是說，光刻 膠層302將最終被暴露于光源并隨后被顯影。在一個(gè)實(shí)施例中，在顯影光 刻膠層302時(shí)，光刻膠層302的暴露于光源的部分被去除，即光刻膠層 302由正型光刻膠材料構(gòu)成。在具體實(shí)施例中，光刻膠層302由選自248 nm光刻膠、193nm光刻膠、157nm光刻膠、極端紫外(EUV)光刻膠和 具有二偶氮萘醌光敏劑的酚樹脂基體的正型光刻膠材料構(gòu)成。在另一個(gè)實(shí) 施例中，在顯影光刻膠層時(shí)，光刻膠層302的暴露于光源的部分被保留， 即光刻膠層302由負(fù)型光刻膠材料構(gòu)成。在具體實(shí)施例中，光刻膠層302 由選自聚順異戊二烯和聚肉桂酸乙烯基酯的負(fù)型光刻膠材料構(gòu)成。光刻膠層302的厚度可以足夠薄，以防止后續(xù)形成在其上的間隔物掩模的間隔物 掩模線坍塌，但是厚到足以可以允許間隔物掩模線的臨界尺寸控制。在一
個(gè)實(shí)施例中，光刻膠層302的厚度為后續(xù)形成的間隔物掩模的目標(biāo)線寬的 4.06-5.625倍。
第一硬掩模層304可以由任何如下的材料構(gòu)成該材料適于承受用于 基于光刻膠模板掩模形成間隔物掩模的刻蝕工藝，即適于在基于光刻膠模 板掩模形成間隔物掩模過程中保護(hù)第二硬掩模層306。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例，后續(xù)形成的間隔物掩模由氧化硅構(gòu)成，第一硬掩模層304由選自氮化 硅、無定型硅和多晶硅的材料構(gòu)成。第一硬掩模層304的厚度可以足夠厚 以避免針眼，所述針眼可能不期望地將第二硬掩模層306暴露于用于形成 間隔物掩模的刻蝕工藝。在一個(gè)實(shí)施例中，第一硬掩模層304的厚度為 15-40納米。
第二硬掩模層306可以由任何適于基于間隔物掩模的轉(zhuǎn)移圖像形成圖 案化掩模的材料構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二硬掩模層306具有與光 刻膠層302相似的刻蝕特性。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，在光刻膠層302修 剪或去除工藝過程中，第二硬掩模層306由第一硬掩模層304保護(hù)，如下 面參考圖3B和3E所述的。例如，在具體實(shí)施例中，光刻膠層302和第二 硬掩模層306基本由碳原子構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，第二硬掩模層306基 本由從利用烴前驅(qū)體分子的化學(xué)氣相沉積工藝形成的sp、金剛石類)-、 sp、石墨型)-和sp乂熱解型)-雜化碳原子的混合物構(gòu)成。這樣的膜可以是本 領(lǐng)域已知的無定型碳膜，其實(shí)例是Applied Materials的Advanced Patterning FilmTM(APF TM)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二硬掩模層306是無定型碳 膜，并且具有與光刻膠層302的熱特性不同的熱特性。在一個(gè)實(shí)施例中， 此熱特性的差異被利用來將光刻膠層302從由無定型碳膜構(gòu)成的第二硬掩 模層306選擇性地去除。第二硬掩模層306的厚度可以是適于提供用于后 續(xù)形成的圖案化掩模中的實(shí)用高寬比的任何厚度。在具體實(shí)施例中，第二 硬掩模層306的厚度為后續(xù)形成的圖案化掩模的每一條線的目標(biāo)寬度的 3.125-6.875倍。
器件層308可以是任何適于需要加倍頻率掩模的器件制造或任何其它結(jié)構(gòu)制造(例如半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、MEMS結(jié)構(gòu)和材料線結(jié)構(gòu))的層。例如，根
據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，器件層308可以由任何材料構(gòu)成，所述材料具有可以
被合適地圖案化成清晰限定的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的陣列的任何厚度。在一個(gè)實(shí)施
例中，器件層308由基于IV族的材料或III-V材料構(gòu)成。此外，器件層 308可以包含可以被合適地圖案化成清晰限定的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的陣列的任何 形態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，器件層308的形態(tài)選自無定型態(tài)、單晶態(tài)和多晶 態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，器件層308包含電荷-載流子摻雜劑雜質(zhì)原子。在具 體實(shí)施例中，器件層308具有50-1000納米的厚度。器件層308可以由金 屬構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，器件層308由金屬類物質(zhì)構(gòu)成，所述金屬類物 質(zhì)可以包括但不限于，金屬氮化物、金屬碳化物、金屬硅化物、鉿、鋯、 鈦、鉭、鋁、釕、鈀、鉑、鈷、銅和鎳。器件層308還可以存留在襯底 310上方。襯底310可以由適于承受制造工藝的任何材料構(gòu)成。在一個(gè)實(shí) 施例中，襯底310由柔性塑料片構(gòu)成。襯底310還可以由適于承受制造工 藝并且半導(dǎo)體層可以合適地存留在其上的材料構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，襯 底310由諸如結(jié)晶硅、鍺或硅/鍺的基于IV族的材料構(gòu)成。在另一個(gè)實(shí)施 例中，襯底310由III-V材料構(gòu)成。襯底310還可以包括絕緣層。在一個(gè) 實(shí)施例中，絕緣層由選自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅和高k電介質(zhì)層的材 料構(gòu)成。
參考流程圖200的操作204和對應(yīng)的圖3B，光刻膠層302被圖案化以 形成光刻膠模板掩模312。結(jié)構(gòu)300的一部分，具體地，第一硬掩模層 304的頂表面的一部分在圖案化光刻膠層302時(shí)被暴露，如圖3B所示。
可以通過適于為光刻膠模板掩模312提供清晰限定的特征、同時(shí)暴露 第一硬掩模層304的期望部分的任何方法，圖案化光刻膠層302來形成光 刻膠模板掩模312。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過光刻/顯影工藝圖案化光刻 膠層302來形成光刻膠模板掩模312，所述光刻/顯影工藝選自248 nm光 刻/顯影工藝、193 nm光刻/顯影工藝、157 nm光刻/顯影工藝、極端紫外 (EUV)光刻/顯影工藝和直寫光刻/顯影工藝。
光刻膠模板掩模312可以具有適用于間隔物掩模制造工藝的任何尺 寸。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光刻膠模板掩模312的各個(gè)特征的寬度"x"被選擇為與后續(xù)形成的半導(dǎo)體器件特征的期望臨界尺寸實(shí)質(zhì)相關(guān)。例如， 光刻膠模板掩模312的各個(gè)特征的寬度"X"被選擇為與柵電極的期望臨
界尺寸實(shí)質(zhì)相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，寬度"x"為10-100 nm的范圍。線條 之間的間隔"y"可以被選擇來優(yōu)化頻率加倍方案。就是說，根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例，后續(xù)制造的間隔物掩模被定為使得間隔物掩模的間隔物線條與 光刻膠模板掩模312的各個(gè)特征的寬度"x"基本相同。此外，后續(xù)形成 的間隔物線條之間的間隔被定為基本等于各個(gè)間隔物區(qū)域的寬度。因此， 在一個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)轭l率將最終被加倍，所以光刻膠模板掩模312中的 各個(gè)特征之間的間隔"y"大致等于值"x"的3倍，如圖3B所示。就是 說，光刻膠模板掩模312的節(jié)距被選為大致為4，以便最終提供具有節(jié)距 大致為2的間隔物線條的間隔物掩模。
光刻膠模板掩模312的特征的大致3: 1的間隔寬度比可以通過如
下方式實(shí)現(xiàn)在光刻工藝的曝光步驟時(shí)過度曝光正型光刻膠層或者在光刻/
顯影工藝之后修剪光刻膠層302。在一個(gè)實(shí)施例中，光刻膠模板掩模312 由193 nm正型光刻膠構(gòu)成，其利用由基于02氣的等離子體刻蝕化學(xué)方法 進(jìn)行了顯影后修剪。因?yàn)樾藜艄に囈部赡芤云渌绞接绊懙诙惭谀?306，所以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一硬掩模層304被提供來在這樣的修 剪工藝過程中保護(hù)第二硬掩模層306。
參考流程圖200的操作206和對應(yīng)的圖3C，間隔物形成材料層320被 沉積在光刻膠模板掩模312和第一硬掩模層304的暴露部分的上方并與之 共形。間隔物形成材料層320是將最終成為用于基于光刻膠模板掩模的頻 率加倍方案的間隔物掩模的材料來源。
間隔物形成材料層320可以由與光刻膠模板掩模312相容并適于形成 用于后續(xù)的刻蝕工藝的可靠掩模的任何材料構(gòu)成。雖然直接使用光刻膠模 板掩模312可以消除對于在不同于光刻膠層的層中制造模板掩模的需要， 但是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在將光刻膠模板掩模312經(jīng)歷各種工藝條件時(shí) 需要小心。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光刻膠模板掩模312當(dāng)暴露于常 用于沉積間隔物形成材料層的高溫(例如，用于常規(guī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)的 高于120'C的溫度)時(shí)被降解。因此，當(dāng)沉積間隔物形成材料層320時(shí)，可能理想的是，使用低溫沉積技術(shù)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，在低于光刻
膠模板掩模312的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下沉積間隔物形成材料層320。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，低溫凝固工藝被用于在光刻膠模板掩模312上沉積 間隔物形成材料層320。凝固工藝可以是任何如下工藝，在該工藝中，材 料層由氣態(tài)前驅(qū)體的沉積由所得材料層在相對于氣體前驅(qū)體的溫度較冷的 表面上的積累來驅(qū)動(dòng)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，在間隔物形成材料層320 凝固在光刻膠模板掩模312上的整個(gè)過程中，光刻膠模板掩模312和結(jié)構(gòu) 300被保持在0-10(TC的溫度下。在具體實(shí)施例中，在0-100"C的溫度下進(jìn) 行凝固工藝，持續(xù)小于約60秒的時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，在間隔物形成 材料層320凝固在光刻膠模板掩模312上的整個(gè)過程中，光刻膠模板掩模 312和結(jié)構(gòu)300被保持在低于約8(TC的溫度下。在具體實(shí)施例中，在低于 約8(TC的溫度下進(jìn)行凝固工藝，持續(xù)小于約90秒的時(shí)間。在具體實(shí)施例 中，間隔物形成材料層320由通過凝固工藝形成的氧化硅構(gòu)成。在另一個(gè) 具體實(shí)施例中，間隔物形成材料層320由通過凝固工藝形成的摻碳氧化硅 構(gòu)成，所述摻碳氧化硅的碳原子原子濃度為5-15%。在一個(gè)實(shí)施例中，間 隔物形成材料層320由摻碳氧化硅構(gòu)成，所述摻碳氧化硅的碳原子原子濃 度為7%。在另一個(gè)實(shí)施例中，高濃度03的使用提供了間隔物形成材料層 320的高度共形凝固沉積。
間隔物形成材料層320的厚度可以被選擇來確定后續(xù)形成的間隔物掩 模中的特征的寬度。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，間隔物形成材料層320 的厚度與光刻膠模板掩模312的特征的寬度基本相同，如圖3C所示。雖 然對于頻率加倍方案，間隔物形成材料層320的理想厚度與光刻膠模板掩 模312的特征的寬度相等，但是初始目標(biāo)寬度可能需要稍寬，以補(bǔ)償用于 圖案化間隔物形成材料層320的刻蝕工藝。在一個(gè)實(shí)施例中，間隔物形成 材料層320的厚度為光刻膠模板掩模312的特征寬度的大致1.06倍，即后 續(xù)形成的間隔物掩模中的線條的期望特征寬度的1.06倍。
參考流程圖200的操作208和對應(yīng)的圖3D，間隔物形成材料層320被 刻蝕以提供間隔物掩模330。間隔物掩模330的線條與光刻膠模板掩模 312的特征的側(cè)壁共形。因此，對于光刻膠模板掩模312的每一條線條，
12存在間隔物掩模330的兩條線條。結(jié)構(gòu)300的一部分，具體地，第一硬掩 模層304的頂表面的一部分在刻蝕間隔物形成材料層320時(shí)被再暴露，如 圖3D所示。
可以通過適于提供良好受控的尺寸的任何工藝來刻蝕間隔物形成材料 層320，以提供間隔物掩模330。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，通過提供與光 刻膠模板掩模312的臨界尺寸大致相等的間隔物寬度的工藝來刻蝕間隔物 形成材料層320，以形成間隔物掩模330。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，間隔物 形成材料層320被刻蝕直到光刻膠模板掩模312的特征被暴露，即直到覆 蓋光刻膠模板掩模312的頂表面的所有部分被去除。在一個(gè)實(shí)施例中，間 隔物形成材料層320被刻蝕，直到間隔物掩模330的線條的高度與光刻膠 模板掩模312的特征基本相同，如圖3D所示。但是，在另一個(gè)實(shí)施例 中，間隔物掩模330的線條被稍微凹入到光刻膠模板掩模312的特征的頂 表面的下方，以便保證在間隔物掩模330的上方和之間間隔物形成材料層 320的連續(xù)性被間斷。間隔物形成材料層320可以被刻蝕，使得間隔物掩 模330的間隔物線條保留間隔物形成材料層320的原始厚度的基本部分。 在具體實(shí)施例中，間隔物掩模330的每條線條的頂表面的寬度與間隔物掩 模330和第一硬掩模層304的界面處的寬度基本相同，如圖3D所示。
為了保護(hù)第二硬掩模層306，可以以相對于第一硬掩模層304高的刻 蝕選擇性進(jìn)行用于提供間隔物掩模330的對于間隔物形成材料層320的刻 蝕，以形成間隔物掩模330。在具體實(shí)施例中，第一硬掩模層304由選自 氮化硅、無定型硅和多晶硅的材料構(gòu)成，間隔物形成材料層320由氧化硅 或摻碳氧化硅構(gòu)成，并且利用采用選自C4F8、 CH2F2和CHF3的氣體的干 法刻蝕工藝刻蝕間隔物形成材料層320，以形成間隔物掩模330。
參考流程圖200的操作210和對應(yīng)的圖3E，光刻膠模板掩模312被去 除，以在結(jié)構(gòu)300上僅僅留下間隔物掩模330。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，間 隔物掩模330被直接用于圖案化器件層。在另一個(gè)實(shí)施例中，間隔物掩模 330不能承受用于圖案化器件層的刻蝕工藝，因此，間隔物掩模330的圖 像首先被轉(zhuǎn)移到硬掩模層中，然后被轉(zhuǎn)移到器件層中。在一個(gè)實(shí)施例中， 硬掩模層是雙硬掩模層。在具體實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)300的一部分，具體地，第一硬掩模層304的頂表面的先前被光刻膠模板掩模312掩蔽的部分現(xiàn)在 被暴露，如圖3E所示。
可以通過適于完全暴露第一硬掩模層304的先前被光刻膠模板掩模 312覆蓋的部分的任何工藝去除光刻膠模板掩模312。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例，光刻膠模板掩模312通過升華工藝去除。升華工藝可以是物理轉(zhuǎn)變， 這與諸如刻蝕工藝的化學(xué)轉(zhuǎn)變不同。用于去除光刻膠模板掩模312的升華 工藝可以是最終將光刻膠模板掩模312轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗟娜魏喂に?。因此，雖 然術(shù)語"升華"通常用于描述從固體到氣相的直接轉(zhuǎn)變，但是在此，任何 最終導(dǎo)致光刻膠模板掩模312的氣相去除的任何工藝可以被稱為升華工 藝。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光刻膠模板掩模312被加熱直到氣態(tài)， 但是在加熱時(shí)，材料在變?yōu)闅鈶B(tài)之前表現(xiàn)出選自液相和玻璃態(tài)的中間相。 在具體實(shí)施例中，光刻膠模板掩模312通過加熱到大約55(TC的溫度而被 去除。在另一個(gè)具體實(shí)施例中，光刻膠模板掩模312通過加熱到足夠低的 溫度并持續(xù)足夠短的時(shí)間而被去除，從而不顯著改變先前由凝固工藝形成 的間隔物掩模330的性質(zhì)和尺寸。此外，光刻膠模板掩模312可以由聚合 物構(gòu)成，并且可能在分類上不被定義為固體材料。然而，術(shù)語"升華"在 此也被用于描述由聚合物構(gòu)成的光刻膠模板掩模312到氣相的轉(zhuǎn)變。
根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例，光刻膠模板掩模312用也可以刻蝕第二硬 掩模層306的工藝來去除，但是該工藝被第一硬掩模層304阻隔。在一個(gè) 實(shí)施例中，通過采用基于02氣的等離子體的刻蝕或灰化工藝去除光刻膠 模板掩模312。
參考流程圖200的操作212和對應(yīng)的圖3F，間隔物掩模330的圖像被 分別轉(zhuǎn)移到第一硬掩模層304和第二硬掩模層306，以形成結(jié)構(gòu)300中的 圖案化掩模340。圖案化掩模340由第一硬掩模部分340A和第二硬掩模部 分340B構(gòu)成。
間隔物掩模330的圖像可以通過適于在轉(zhuǎn)移工藝過程中可靠地保持間 隔物掩模330的圖案和尺寸的任何工藝轉(zhuǎn)移到第一硬掩模層304和第二硬 掩模層306。在一個(gè)實(shí)施例中，間隔物掩模330的圖像以一步刻蝕工藝轉(zhuǎn) 移到第一硬掩模層304和第二硬掩模層306。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，間隔物掩模330的圖像以兩個(gè)單獨(dú)的刻蝕步驟分別轉(zhuǎn)移到第一硬掩模
層304和第二硬掩模層306中。在一個(gè)實(shí)施例中，第一硬掩模層304基本 由無定型或多晶硅構(gòu)成，并且利用采用氣體CHF3的干法刻蝕進(jìn)行刻蝕， 以形成第一硬掩模部分340A。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一硬掩模層304基 本由氮化硅構(gòu)成，并且利用采用選自C4F8、 Cl2和HBr的氣體的干法刻蝕 進(jìn)行刻蝕，以形成第一硬掩模部分340A。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，間隔物掩模330的圖像隨后在第二刻蝕步驟中 被從第一硬掩模部分340A轉(zhuǎn)移到第二硬掩模部分340B。第二硬掩模層 306以及因此圖案化掩模340的第二硬掩模部分340B可以由適于基本能承 受用于隨后圖案化器件層308的刻蝕工藝的任何材料構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例 中，第二硬掩模層306基本由無定型碳構(gòu)成，并且通過能保持圖案化掩模 340的每條線條的基本垂直外形的任何刻蝕工藝?yán)瞄g隔物掩模330的圖 像進(jìn)行圖案化，如圖3F所示。在具體實(shí)施例中，第二硬掩模層306由無 定型碳構(gòu)成，并且利用采用由選自02和N2的組合或CH4、 &和02的組 合的氣體構(gòu)成的等離子體的干法刻蝕工藝進(jìn)行刻蝕，以形成圖案化掩模 340的第二硬掩模部分340B。間隔物掩模330也可以被去除，如圖3F所 示。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，間隔物掩模330通過刻蝕工藝去除，該刻蝕工 藝類似于用于刻蝕間隔物形成材料層320以提供間隔物掩模330的刻蝕工 藝，如參考圖3D所述的。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，間隔物掩模330通過 采用選自C4F8、 CH2F2和CHF3的氣體的刻蝕工藝去除。然后，圖案化掩 模340的圖像可以被轉(zhuǎn)移到器件層308，以提供圖案化的器件層350，如 圖3G所示。在一個(gè)實(shí)施例中，圖案化的器件層350被置于襯底310上 方。
因此，已經(jīng)描述了制造圖案化掩模340的方法，所述圖案化掩模340 由使得來自光刻膠模板掩模的線條的頻率加倍的線條構(gòu)成。圖案化掩模 340然后可以用來圖案化器件層308，以用于例如用于集成電路的器件制 造。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖案化掩模340具有基本由無定型碳構(gòu)成的第 二硬掩模部分340B。在用于圖案化器件層308的刻蝕工藝過程中，無定型 碳材料變?yōu)殁g化的，因此能夠在器件層308的整個(gè)刻蝕過程中保持其圖像和尺度。因此，雖然間隔物掩模330具有圖案化器件層308所期望的尺 寸，但是間隔物掩模330的材料可能不適于經(jīng)受住到器件層308的精確圖 像轉(zhuǎn)移，即其可能在刻蝕工藝過程中降解。因而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 在將圖像轉(zhuǎn)移到器件層308之前，間隔物掩模330的圖像首先被轉(zhuǎn)移到基 本由無定型碳構(gòu)成的層，如參考圖3E和3F所述的。
在將間隔物掩模330的圖像轉(zhuǎn)移到第一硬掩模層304和第二硬掩模層 306之前，可能理想的是首先裁切間隔物掩模330，以形成經(jīng)裁切的間隔 物掩模。例如，在參考圖3D所述的用于形成間隔物掩模330的刻蝕步驟 中，使得來自間隔物掩模330的間隔物線條在光刻膠模板掩模312的相鄰 線條之間不連續(xù)。但是，與來自光刻膠模板掩模312的同一線條相關(guān)的間 隔物掩模314的間隔物線條圍繞光刻膠模板掩模312的每一線條的末端保 持連續(xù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，間隔物掩模330中的間隔物線條對 之間圍繞光刻膠模板掩模312的線條的末端的連續(xù)性被打斷，以允許對于 后續(xù)的半導(dǎo)體器件制造的設(shè)計(jì)布局具有更大的靈活性。圖4示出了表示根 據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的間隔物掩模裁切工藝中的步驟的剖視圖。在一個(gè)實(shí)施例 中， 一層光刻膠490被沉積在間隔物掩模430和光刻膠模板掩模412的上 方并被圖案化。在一個(gè)實(shí)施例中，來自間隔物掩模430的間隔物線條480 的末端在去除光刻膠模板掩模412之前被刻蝕，以形成經(jīng)裁切的間隔物掩 模。在可選實(shí)施例中，來自間隔物掩模430的間隔物線條480的末端在去 除光刻膠模板掩模412之后被刻蝕，以形成經(jīng)裁切的間隔物掩模。在具體 實(shí)施例中，用于裁切工藝的光刻膠層490與光刻膠模板掩模412的去除同 時(shí)被隨后去除。
在形成間隔物掩模330時(shí)，可能理想的是，不只是恰好保留間隔物形 成材料層320的與側(cè)壁光刻膠模板掩模312共形的部分。因此，根據(jù)本發(fā) 明的另一個(gè)實(shí)施例，在形成間隔物掩模330的過程中，面積保留區(qū)域被保 留。圖5示出了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的面積保留工藝中的步驟的剖視 圖。在實(shí)施例中， 一層光刻膠590在刻蝕之前被沉積在間隔物形成材料層 530的上方。在此面積保留工藝中，間隔物形成材料層530的一部分被保 留，其中，間隔物形成材料層530的所述一部分否則將在用于形成間隔物掩模的刻蝕步驟中被去除。因此，間隔物掩?？梢园娣e保留部分。在 具體實(shí)施例中，用于面接保留工藝的光刻膠層590在去除光刻膠模板掩模
512的同時(shí)被去除。
在暴露的無定型碳層的存在下，利用光刻膠模板掩?？梢约颖栋雽?dǎo)體
光刻工藝的頻率。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在頻率加倍制造工藝中 的一系列操作的流程圖200。圖6A-6G示出了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的依 據(jù)圖2的流程圖200的一系列操作當(dāng)應(yīng)用到疊層結(jié)構(gòu)時(shí)的剖視圖。
參考流程圖200的操作202以及對應(yīng)的圖6A，提供其上形成有光刻膠 層602的結(jié)構(gòu)600。結(jié)構(gòu)600由無定型碳硬掩模層606、器件層608和襯底 610構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光刻膠層602被直接形成在無定型碳硬 掩模層606上，如圖6A所示。光刻膠層602、器件層608和襯底610可以 分別由針對來自圖3A的光刻膠層302、器件層308和襯底310所述的任何 材料構(gòu)成，并且分別具有針對來自圖3A的光刻膠層302、器件層308和襯 底310所述的任何尺寸。無定型碳硬掩模層606可以由針對來自圖3A的 第二硬掩模層306所述的無定型碳膜構(gòu)成，并且具有針對來自圖3A的第 二硬掩模層306所述的任何尺寸。
參考流程圖200的操作204和對應(yīng)的圖6B，光刻膠層602被圖案化以 形成光刻膠模板掩模612。結(jié)構(gòu)600的一部分，具體地，無定型碳硬掩模 層606的頂表面的一部分在圖案化光刻膠層602時(shí)被暴露，如圖6B所 示?？梢酝ㄟ^針對來自圖3B的光刻膠層302的圖案化所述的任何技術(shù)和 任何尺寸，圖案化光刻膠層602以形成光刻膠模板掩模612。但是，根據(jù) 本發(fā)明的實(shí)施例，因?yàn)闊o定型碳硬掩模層606的頂表面在圖案化光刻膠層 602時(shí)被暴露，以形成光刻膠模板掩模612，所以用于修剪光刻膠層602 的尺寸的利用由基于02的等離子體的任何修剪工藝持續(xù)時(shí)間足夠短，從 而不顯著影響無定型碳硬掩模層606。
參考流程圖200的操作206和對應(yīng)的圖6C，間隔物形成材料層620被 沉積在光刻膠模板掩模612和無定型碳硬掩模層606的暴露部分的上方并 與之共形。間隔物形成材料層620是將最終成為用于基于光刻膠模板掩模 的頻率加倍方案的間隔物掩模的材料來源。間隔物形成材料層620可以由
17針對來自圖3C的間隔物形成材料層320所述的任何材料構(gòu)成，并且具有 針對來自圖3C的間隔物形成材料層320所述的任何尺寸。因此，根據(jù)本 發(fā)明的實(shí)施例，間隔物形成材料層620由通過低溫凝固工藝沉積的材料構(gòu) 成。
參考流程圖200的操作208和對應(yīng)的圖6D，間隔物形成材料層620被 刻蝕以提供間隔物掩模630。間隔物掩模630的線條與光刻膠模板掩模 612的特征的側(cè)壁共形。因此，對于光刻膠模板掩模612的每一條線條， 存在間隔物掩模630的兩條線條。結(jié)構(gòu)600的一部分，具體地，無定型碳 硬掩模層606的頂表面的一部分在刻蝕間隔物形成材料層620時(shí)被再暴 露，如圖6D所示?？梢酝ㄟ^針對圖3D中用于提供間隔物掩模330的間隔 物形成材料層320的刻蝕所述的任何工藝刻蝕間隔物形成材料層620，以 提供間隔物掩模630。但是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，間隔物形成材料層 620以相對于無定型碳硬掩模層606的顯著選擇性被刻蝕。例如，在一個(gè) 實(shí)施例中，在間隔物形成材料層620的刻蝕過程中去除的無定型碳硬掩模 層606的暴露部分的厚度為無定型碳硬掩模層606的總厚度的0-5%。在 具體實(shí)施例中，間隔物形成材料層620由氧化硅或摻碳氧化硅構(gòu)成，并且 利用采用選自C4F8、 CH2F2和CHF3的氣體的干法刻蝕工藝刻蝕間隔物形 成材料層620，以形成間隔物掩模630，刻蝕持續(xù)時(shí)間足夠長，以完全刻 蝕間隔物形成材料層620，但是不足以顯著影響無定型碳硬掩模層606。
參考流程圖200的操作210和對應(yīng)的圖6E，光刻膠模板掩模612被去 除，以在結(jié)構(gòu)600上僅僅留下間隔物掩模630。結(jié)構(gòu)600的一部分，具體 地，無定型碳硬掩模層606的頂表面的先前被光刻膠模板掩模612掩蔽的 部分現(xiàn)在被暴露，如圖6E所示。
可以通過適于完全暴露無定型碳硬掩模層606的先前被光刻膠模板掩 模612覆蓋的部分而不顯著影響無定型碳硬掩模層606的任何工藝去除光 刻膠模板掩模612。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，利用對于無定型碳硬掩 模層606具有高選擇性的工藝去除光刻膠模板掩模612。針對第二硬掩模 層306所述的無定型碳膜并且因此連同無定型碳硬掩模層606具有與光刻 膠模板掩模612相似的刻蝕特性。因此，可以出現(xiàn)的情況是，通過刻蝕工藝不能以相對于無定型碳硬掩模層606選擇性地去除光刻膠模板掩模
612。但是，針對第二硬掩模層306所述的無定型碳膜并且因此連同無定 型碳硬掩模層606通常具有明顯高于100(TC的熔融溫度。因此，在一個(gè)實(shí) 施例中，雖然光刻膠模板掩模612和無定型碳硬掩模層606的刻蝕特性相 似，但是其熱性能是不同的。在具體實(shí)施例中，通過針對來自圖3E的光 刻膠模板掩模312的去除所述的升華工藝，相對于無定型碳硬掩模層606 完全選擇性地去除光刻膠模板掩模612。在具體實(shí)施例中，光刻膠模板掩 模612通過加熱到大約550'C的溫度而被去除。
參考流程圖200的操作212和對應(yīng)的圖6F，間隔物掩模630的圖像被 分別轉(zhuǎn)移到無定型碳硬掩模層606，以形成結(jié)構(gòu)600中的圖案化掩模 640。通過針對來自圖3F的間隔物掩模330的圖像到第二硬掩模層306的 轉(zhuǎn)移所述的任何工藝，將間隔物掩模630的圖像轉(zhuǎn)移到無定型碳硬掩模層 606。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，間隔物掩模630的圖像被直接從間隔 物掩模630轉(zhuǎn)移到無定型碳硬掩模層606。在具體實(shí)施例中，利用采用由 選自02和&的組合或CH4、 N2和02的組合的氣體構(gòu)成的等離子體的干 法刻蝕工藝刻蝕無定型碳硬掩模層606，以形成圖案化掩模640。間隔物 掩模630可以被去除，如圖6F所示。然后，圖案化掩模640的圖像可以 被轉(zhuǎn)移到器件層608，以提供圖案化的器件層650，如圖6G所示。在一個(gè) 實(shí)施例中，圖案化的器件層650被置于襯底610上方。
如參考圖4所述的，在將間隔物掩模630的圖像轉(zhuǎn)移到無定型碳硬掩 模層606之前，可能理想的是首先裁切間隔物掩模630，以形成經(jīng)裁切的 間隔物掩模。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 一層光刻膠被沉積在間隔物掩 模630上和無定型碳硬掩模層606的暴露部分的上方并被圖案化。在一個(gè) 實(shí)施例中，通過升華工藝去除用于裁切工藝的光刻膠層，以便不顯著影響 無定型碳硬掩模層606的暴露部分。
如參考圖5所述的，在形成間隔物掩模630時(shí)，可能理想的是保留面 積保留區(qū)域。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 一層光刻膠在刻蝕之前被沉積 在間隔物形成材料層620的上方并被圖案化，而且在無定型碳硬掩模層 606的部分頂表面暴露時(shí)仍然存在。在一個(gè)實(shí)施例中，通過升華工藝去除用于面積保留工藝的光刻膠層，以便不顯著影響無定型碳硬掩模層606的 暴露部分。
因此，公開了用于利用光刻膠模板掩模加倍光刻工藝的頻率的方法。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，首先提供其上形成有光刻膠層的疊層結(jié)構(gòu)。接著圖 案化光刻膠層以形成光刻膠模板掩模，并暴露疊層結(jié)構(gòu)的一部分。在一個(gè) 實(shí)施例中，間隔物形成材料層然后被沉積在光刻膠模板掩模上和疊層結(jié)構(gòu) 的暴露部分的上方。間隔物形成材料層隨后被刻蝕，以形成間隔物掩模并 暴露光刻膠模板掩模。在具體實(shí)施例中，光刻膠模板掩模最終被去除，并 且間隔物掩模的圖像被轉(zhuǎn)移到疊層結(jié)構(gòu)。
相關(guān)申請交叉引用
此申請要求2007年10月26日遞交的美國臨時(shí)申請No. 60/983,058的 權(quán)益，其通過引用被包括于此。
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權(quán)利要求
1.一種用于圖案化膜的方法，包括在器件層上形成光刻膠層；圖案化所述光刻膠層，以形成光刻膠模板掩模；將間隔物形成材料層沉積在所述光刻膠模板掩模上；刻蝕所述間隔物形成材料層，以形成間隔物掩模并暴露所述光刻膠模板掩模；去除所述光刻膠模板掩模；以及將所述間隔物掩模的圖像轉(zhuǎn)移到所述器件層。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述間隔物形成材料層是通過凝固工藝形成的，并且所述光刻膠模板掩模通過升華工藝去除。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，無定型碳硬掩模層被置于所述器件層上方和所述光刻膠層下方，并且所述間隔物掩模的所述圖像在將所述圖像轉(zhuǎn)移到所述器件層之前被轉(zhuǎn)移到所述無定型碳硬掩模層。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，頂部硬掩模層被置于所述無定型碳硬掩模層上方和所述光刻膠層下方，所述間隔物掩模的所述圖像在將所述圖像轉(zhuǎn)移到所述無定型碳硬掩模層之前被轉(zhuǎn)移到所述頂部硬掩模層，所述頂部硬掩模層由選自氮化硅、無定型硅和多晶硅的材料構(gòu)成，并且去除所述光刻膠模板掩模包括利用02進(jìn)行刻蝕。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述間隔物形成材料層由氧化硅或摻碳氧化硅構(gòu)成，并且刻蝕所述間隔物形成材料層以形成所述間隔物掩模包括利用采用選自QF8、 CH2F2和CHF3的氣體的干法刻蝕工藝。
6. —種用于圖案化膜的方法，包括-在器件層上形成光刻膠層；圖案化所述光刻膠層，以形成光刻膠模板掩模；將間隔物形成材料層沉積在所述光刻膠模板掩模上；刻蝕所述間隔物形成材料層，以形成間隔物掩模并暴露所述光刻膠模板掩模；將所述光刻膠模板掩模加熱到足夠高的溫度，以通過升華去除所述光刻膠模板掩模，而不熔融所述器件層或所述間隔物掩模；以及將所述間隔物掩模的圖像轉(zhuǎn)移到所述器件層。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，加熱所述光刻膠模板掩模包括加熱到大約550'C的溫度。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，無定型碳硬掩模層被置于所述器件層上方和所述光刻膠層下方，并且所述間隔物掩模的所述圖像在將所述圖像轉(zhuǎn)移到所述器件層之前被轉(zhuǎn)移到所述無定型碳硬掩模層。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述光刻膠層由選自248 nm光刻膠、193 nm光刻膠、157 nm光刻膠、極端紫外光刻膠、具有二偶氮萘醌光敏劑的酚樹脂基體、聚順異戊二烯和聚肉桂酸乙烯基酯的材料構(gòu)成。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，頂部硬掩模層被置于所述無定型碳硬掩模層上方和所述光刻膠層下方，所述間隔物掩模的所述圖像在將所述圖像轉(zhuǎn)移到所述無定型碳硬掩模層之前被轉(zhuǎn)移到所述頂部硬掩模層，所述頂部硬掩模層由選自氮化硅、無定型硅和多晶硅的材料構(gòu)成。
11. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述間隔物形成材料層由氧化硅或摻碳氧化硅構(gòu)成，并且刻蝕所述間隔物形成材料層以形成所述間隔物掩模包括利用采用選自C4F8、 CH2F2和CHF3的氣體的干法刻蝕工藝。
12. —種用于圖案化膜的方法，包括在器件層上形成光刻膠層；圖案化所述光刻膠層，以形成光刻膠模板掩模；將間隔物形成材料層直接凝固在所述光刻膠模板掩模上，其中，所述光刻膠模板掩模和所述器件層被保持在足夠低的溫度下，以提供均勻和共形的一層所述間隔物形成材料層；刻蝕所述間隔物形成材料層，以形成間隔物掩模并暴露所述光刻膠模板掩模；去除所述光刻膠模板掩模；以及將所述間隔物掩模的圖像轉(zhuǎn)移到所述器件層。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述光刻膠模板掩模和所述器件層在所述間隔物形成材料層的整個(gè)凝固過程中被保持在0-10(TC的溫度下。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述間隔物形成材料層由摻碳氧化硅構(gòu)成，所述摻碳氧化硅具有5-15%的碳原子原子濃度。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，刻蝕所述間隔物形成材料層以形成所述間隔物掩模包括利用采用選自C4F8、 CH2F2和CHF3的氣體的干法刻蝕工藝。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，去除所述光刻膠模板掩模包括將所述光刻膠模板掩模加熱到足夠高的溫度，以通過升華去除所述光刻膠模板掩模，而不熔融所述器件層或所述間隔物掩模。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，加熱所述光刻膠模板掩模包括加熱到大約55(TC的溫度。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，無定型碳硬掩模層被置于所述器件層上方和所述光刻膠層下方，并且所述間隔物掩模的所述圖像在將所述圖像轉(zhuǎn)移到所述器件層之前被轉(zhuǎn)移到所述無定型碳硬掩模層。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，頂部硬掩模層被置于所述無定型碳硬掩模層上方和所述光刻膠層下方，所述間隔物掩模的所述圖像在將所述圖像轉(zhuǎn)移到所述無定型碳硬掩模層之前被轉(zhuǎn)移到所述頂部硬掩模層，所述頂部硬掩模層由選自氮化硅、無定型硅和多晶硅的材料構(gòu)成。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，去除所述光刻膠模板掩模包括利用02進(jìn)行刻蝕。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種利用光刻膠模板掩模的頻率加倍的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，首先提供其上形成有光刻膠層的器件層。圖案化光刻膠層以形成光刻膠模板掩模。間隔物形成材料層被沉積在光刻膠模板掩模上。間隔物形成材料層被刻蝕，以形成間隔物掩模并暴露光刻膠模板掩模。光刻膠模板掩模隨后被去除，并且間隔物掩模的圖像最終被轉(zhuǎn)移到器件層。
文檔編號(hào)G03F7/36GK101539721SQ20081017512
公開日2009年9月23日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者克里斯多佛·D·本徹爾, 戴會(huì)雄, 立彥·苗, 浩 陳 申請人:應(yīng)用材料公司