專利名稱：具有用于間距倍增的間隔物的掩膜圖案及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及集成電路制造，且更確切地說涉及掩膜技術(shù)。
技術(shù)背景由于許多因素，包括對增加的便攜性、計(jì)算能力、存儲器容量及能效的需求，因此 不斷將集成電路制造得更加密集。不斷減小形成集成電路的組成特征(例如，電裝置及 互連線)的大小以促進(jìn)此縮放。減小的特征大小的趨勢(例如)在例如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、快閃存儲器、 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、鐵電(FE)存儲器等的存儲器電路或裝置中是顯而易見 的。這些存儲器裝置通常包含數(shù)百萬個稱為存儲器單元的相同電路元件。例如常規(guī)DRAM中的基于電容器的存儲器單元通常由兩個電裝置組成存儲電容器及存取場效應(yīng)晶體管。 每一存儲器單元是可存儲一個位(二進(jìn)制數(shù)字)的數(shù)據(jù)的可尋址位置。位可通過晶體管 寫入到單元且可通過感測電容器中的電荷來讀取。 一些存儲器技術(shù)使用可既充當(dāng)存儲裝置由充當(dāng)切換器的元件(例如，使用經(jīng)銀摻雜的硫?qū)倩锊ＡУ臉渲畲鎯ζ?，而一些 非易失性存儲器并不是對每一單元均需要切換器(例如磁電阻RAM)。通常，通過減小 構(gòu)成存儲器單元的電裝置的大小及存取存儲器單元的導(dǎo)線的大小可使存儲器裝置變得更 小。另外，可通過在存儲器裝置中的給定面積上裝配更多存儲器單元來增加存儲容量。 特征大小的不斷減小對用于形成所述特征的技術(shù)提出甚至更高的要求。舉例而言， 通常用光刻來使例如導(dǎo)線的特征圖案化。當(dāng)圖案包括如陣列中的重復(fù)特征時，間距的概 念可用于描述這些特征的大小。間距定義為兩個相鄰特征的相同點(diǎn)之間的距離。這些特 征通常由相鄰特征之間的間隔界定，所述間隔一般由例如絕緣體的材料填充。因此，間距可視為特征的寬度與位于所述特征的一側(cè)將所述特征與相鄰特征隔開的間隔的寬度的 總和。然而，由于例如光學(xué)及光或輻射波長的因素，光刻技術(shù)每一者均具有最小間距， 低于所述最小間距，特定光刻技術(shù)無法可靠地形成特征。因此，光刻技術(shù)的最小間距是 繼續(xù)減小特征大小的障礙。
"間距加倍"或"間距倍增"是一種使光刻技術(shù)的能力擴(kuò)展超出其最小間距的方法。 在圖1A-1F中說明且在頒發(fā)給勞瑞(Lowrey)等人的第5,328,810號美國專利中描述了間 距倍增方法，所述專利的全部揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文中。參看圖1A，線10的 圖案是在光致抗蝕劑層中經(jīng)光刻形成，所述光致抗蝕劑層級于消耗性材料層20上，所述 消耗性材料層又位于襯底30上。如圖1B所示，接著使用蝕刻(優(yōu)選各向異性蝕刻)將 所述圖案轉(zhuǎn)移到層20,從而形成占位符或心軸40。如圖1C所示，可剝離光致抗蝕劑線 10且各向同性地蝕刻心軸40以增加相鄰心軸40之間的距離。如圖1D所示，隨后將間 隔物材料層50沉積于心軸40上。接著在心軸40的側(cè)面形成間隔物60，意即，從另一 材料的側(cè)壁延伸或起初形成為從此處延伸的材料。如圖1E所示，通過執(zhí)行間隔物蝕刻(意 即，通過優(yōu)先地、定向地從水平表面70與80蝕刻間隔物材料)來完成間隔物的形成。 如圖1F所示，接著移除剩余心軸40，僅留下間隔物60,其一起充當(dāng)用于圖案化的掩膜。 因此，在給定間距原先包括界定一個特征及一個間隔的圖案的情況下，現(xiàn)在相同的寬度 包括兩個特征及兩個間隔，其中所述間隔由(例如)間隔物60界定。因此，有效地降低 光刻技術(shù)可能實(shí)現(xiàn)的最小特征大小。
雖然在以上實(shí)例中間距實(shí)際上是減半的，但常規(guī)上將間距的這種減小稱為間距的"加 倍"，或更通常稱為間距"倍增"。因此，常規(guī)上因某一因素而引起的間距"倍增"實(shí)際 上涉及通過所述因素減小間距。本文保留所述常規(guī)術(shù)語。
應(yīng)了解，蝕刻工藝可以不同速率移除表面的不同部分。舉例而言，由于局部溫度差 異可引起局部蝕刻速率的差異，因此心軸40的修整蝕刻可能會橫跨襯底而以不同速率蝕 刻心軸40的側(cè)壁。這些非均勻性接著可轉(zhuǎn)移到形成于側(cè)壁上的間隔物60，且最終導(dǎo)致 使用間隔物60在襯底30中圖案化的特征的非均勻性。
此外，用于形成心軸40的材料通常應(yīng)與各工藝步驟相容，例如，所述材料一般為可 利用合適的選擇性各向同性蝕刻(執(zhí)行修整蝕刻)的材料及可利用合適的選擇性各向異 性蝕刻以形成各種圖案及用于圖案轉(zhuǎn)移步驟(例如，用于從上覆光致抗蝕劑轉(zhuǎn)移圖案) 的材料。而心軸40的材料可限制稍后沉積的材料(例如，間隔物材料)的選擇，因?yàn)樯?后沉積的材料的沉積條件通常不應(yīng)對心軸40產(chǎn)生負(fù)面影響。除相容蝕刻及沉積材料的其它要求外，各向同性蝕刻的要求會限制用于間距倍增的材料的選擇，從而限制加工范圍。
因此，存在對擴(kuò)展間距倍增的能力的方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種半導(dǎo)體加工方法。所述方法包含在襯底上提供臨 時特征。所述臨時特征包含第一材料。所述第一材料與化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成包含所述第 一材料與所述化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)的產(chǎn)物的掩膜特征。隨后選擇性地移除未反應(yīng)的第一 材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種半導(dǎo)體加工方法。所述方法包含橫跨襯底上的一 個區(qū)域形成多個由臨時材料形成的臨時占位符。臨時占位符由間隔隔開。使一些臨時材 料轉(zhuǎn)化為另一材料以形成多個間隔物。所述另一材料形成多個掩膜特征。選擇性地移除 未轉(zhuǎn)化的臨時材料。穿過由所述多個間隔物界定的掩膜圖案加工所述襯底。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種形成在集成電路中形成重復(fù)特征的陣列的方法。 所述方法包含在襯底上的光致抗蝕劑層中用光刻界定多個光致抗蝕劑特征以形成圖案。 光致抗蝕劑特征每一者具有用光刻界定的寬度。將所述圖案轉(zhuǎn)移到所述光致抗蝕劑層下 的心軸材料層以在所述襯底上的某一層級上形成多個心軸。所述心軸每一者具有大體上 等于所述光致抗蝕劑特征的寬度的寬度。轉(zhuǎn)移所述圖案后，在不蝕刻心軸的情況下，在 所述心軸的層級上形成多個間隔物。間隔物之間的距離小于所述心軸的寬度。將由所述 間隔物界定的圖案轉(zhuǎn)移到襯底以形成重復(fù)特征的陣列。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造集成電路的方法。所述方法包含在所述集成 電路的一個區(qū)域中提供心軸。在所述心軸上沉積材料層。所述材料層經(jīng)各向同性蝕刻以 在所述心軸的側(cè)面留下暴露的間隔物。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種位于經(jīng)部分制造的集成電路上的中間掩膜圖案。 所述掩膜圖案包含多個隔開的心軸，所述心軸每一者具有位于其頂表面上的頂蓋層。前 間隔物材料層級于每一頂蓋層上。所述部分制造的集成電路在每一心軸的側(cè)面進(jìn)一步包 含間隔物。所述間隔物包含前間隔物材料與心軸材料的組合。前間隔物材料也在相鄰間 隔物之間延伸。


通過具體實(shí)施方式
和附圖將更好地理解本發(fā)明，附圖用以說明而不是限制本發(fā)明， 且其中
圖1A-1F為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)間距加倍方法的一系列用于形成導(dǎo)線的掩膜圖案的示意性橫截面?zhèn)纫晥D2為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D3為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在光致抗蝕劑層中形成特征后圖2的經(jīng)部分形成 的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D4為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，穿過硬掩膜層蝕刻后，圖3的經(jīng)部分形成的集成 電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D5為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將圖案從硬掩膜層轉(zhuǎn)移到心軸材料層以在臨時層 中形成心軸圖案后，圖4的經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D6為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在沉積前間隔物材料層后，圖5的經(jīng)部分形成的 集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D7為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在使前間隔物材料層起反應(yīng)以在心軸側(cè)壁上形成 間隔物后，圖6的經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D8為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，選擇性移除未反應(yīng)的前間隔物材料后，圖7的經(jīng) 部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D9為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，移除硬掩膜層后圖8的經(jīng)部分形成的集成電路的 示意性橫截面?zhèn)纫晥D10為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，選擇性移除未反應(yīng)心軸材料后圖9的經(jīng)部分形成 的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D11為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將由間隔物形成的圖案轉(zhuǎn)移到間隔物下方的硬掩 膜層后，圖IO的經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D12為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，移除間隔物后圖11的經(jīng)部分形成的集成電路的 示意性橫截面?zhèn)纫晥D13為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將掩膜層中的圖案轉(zhuǎn)移到下伏襯底后，圖12的 經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D14為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，具有設(shè)置在間隔物與襯底之間的硬掩膜及額外掩 膜層的經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D15為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將間隔物圖案轉(zhuǎn)移到額外掩膜層及下伏襯底后， 圖14的經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D；及
圖16為根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，在通過氣相反應(yīng)在心軸的側(cè)面形成間隔物 后，圖5的經(jīng)部分形成的集成電路的示意性橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在掩膜工藝中，通過與例如心軸的臨時特征反應(yīng)形成例 如間隔物的掩膜特征。間隔物優(yōu)選形成于心軸的側(cè)面且無需修整蝕刻所述心軸。心軸優(yōu) 選與至少一種其它材料或化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成間隔物，所述間隔物包含為所述反應(yīng)的產(chǎn) 物的間隔物材料。優(yōu)選在心軸的頂部水平表面上形成頂蓋層(cap layer)以抑制所述表面 上的反應(yīng)。因此，反應(yīng)優(yōu)選發(fā)生在心軸的側(cè)面且將側(cè)壁心軸材料轉(zhuǎn)化為間隔物材料。接 著優(yōu)選移除未反應(yīng)的心軸材料以留下獨(dú)立式間隔物圖案。優(yōu)選在無需間隔物蝕刻的情況 下，意即，在不執(zhí)行優(yōu)先從水平表面移除間隔物材料的定向蝕刻的情況下，形成間隔物。 移除心軸材料后，可在掩膜中使用獨(dú)立式間隔物圖案以隨后加工下伏襯底。
可通過各種工藝來實(shí)現(xiàn)將心軸材料轉(zhuǎn)化成間隔物材料，所述工藝包括(例如)氧化、 氮化、硅化及聚合。舉例而言，在心軸的側(cè)面形成材料層(例如，通過在所述心軸上執(zhí) 行共形毯覆式沉積)且通過(例如)執(zhí)行退火使所述心軸與所述材料層反應(yīng)。在其它實(shí) 施例中，可將心軸暴露于一種或一種以上氣態(tài)反應(yīng)物以形成間隔物材料，或可將心軸暴 露于能量(例如，光)或其它試劑(例如，催化劑)以(例如)通過使心軸材料的暴露 的側(cè)壁聚合或交聯(lián)來使所述暴露的心軸材料轉(zhuǎn)化為另一材料。
有利地，因?yàn)橥ㄟ^使部分心軸轉(zhuǎn)化為間隔物材料來形成間隔物，所以沒必要修整所 述心軸。由于間隔物形成為延伸進(jìn)入心軸，且因此與如果間隔物形成于心軸的側(cè)壁上的 情況相比，可使間隔物與心軸靠得更近。形成間隔物反應(yīng)的程度可影響間隔物的厚度與 其之間的間隔。有利地，間隔物分離可類似于典型間距倍增工藝中執(zhí)行心軸修整蝕刻后 實(shí)現(xiàn)的分離。此外，因?yàn)樾拚g刻是不必要的，所以用于心軸的材料的選擇并不局限于 與所述修整蝕刻相容的材料。另外，可有利地避免間隔物蝕刻。應(yīng)了解間隔物蝕刻可環(huán) 繞間隔物的上邊緣。因?yàn)樗霏h(huán)繞(例如)有效地降低間隔物的縱橫比及/或促使在向間 隔物下方的任一層施加蝕刻劑或其它材料的過程中蝕刻劑或其它材料不均勻分布，所以 所述環(huán)繞可能是不合乎需要的。有利地，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例形成的間隔物可具有更均勻的 方形形狀。此外，與在優(yōu)選實(shí)施例中移除未反應(yīng)的材料相比，間隔物蝕刻可更具侵襲性 且可更高程度地腐蝕下伏材料。
現(xiàn)在將參看各圖，其中相同數(shù)字始終指相同部分。應(yīng)了解所述圖不必按比例繪制。
最初，形成一個序列的材料層以允許在襯底上形成間隔物。
圖2展示經(jīng)部分形成的集成電路100的橫截面?zhèn)纫晥D。雖然優(yōu)選實(shí)施例可用于形成 任何集成電路，但其尤其有利地應(yīng)用于形成具有電裝置的重復(fù)圖案或陣列的裝置，所述電裝置的重復(fù)圖案或陣列包括例如DRAM、相變RAM、可編程導(dǎo)體(PCRAM)、 ROM 或快閃存儲器(包括與非快閃存儲器)的易失性及非易失性存儲器裝置的存儲器單元陣 列，或具有邏輯或門陣列的集成電路。舉例而言，所述邏輯陣列可為具有類似于存儲器 陣列的磁心陣列及具有支持邏輯的外圍設(shè)備的場可編程門陣列(FPGA)。因此，集成電 路100可為(例如)可包括邏輯陣列與嵌入式存儲器兩者的存儲器芯片或處理器，或?yàn)?具有邏輯或門陣列的任何其它集成電路。
繼續(xù)參看圖2，優(yōu)選在襯底110上提供各種掩膜層120-150。應(yīng)了解，襯底160可為 硅晶圓或?yàn)槲挥诰A上的任何結(jié)構(gòu)或材料層。舉例而言，襯底100可包含絕緣膜。
如下所討論，將蝕刻層120-150以形成用于使襯底110圖案化的掩膜。優(yōu)選在考慮 用于本文所討論的各圖案形成及圖案轉(zhuǎn)移步驟的化學(xué)物質(zhì)及工藝條件的基礎(chǔ)上選擇用于 層120-150的材料。因?yàn)樽钌蠈涌蛇x擇性界定層120與襯底110之間的層優(yōu)選起作用以 將源于可選擇性界定層120的圖案轉(zhuǎn)移到襯底110，如下所述，可選擇性界定層120與襯 底110之間的層130-150優(yōu)選經(jīng)選擇以使得其可在各個階段相對于其它暴露材料選擇性 地蝕刻。應(yīng)了解，當(dāng)一種材料的蝕刻速率比周圍材料大至少約5倍、優(yōu)選大至少約10倍、 更優(yōu)選大至少約20倍且最優(yōu)選大至少約40倍時，認(rèn)為是選擇性或優(yōu)先蝕刻所述材料。 因?yàn)槲挥谝r底110上的層120-150的目標(biāo)為允許在所述襯底110上形成明確界定的圖案， 因此應(yīng)了解如果使用其它適當(dāng)材料、化學(xué)物質(zhì)及/或工藝條件，則可省略或取代層120-150 中的一者或一者以上。舉例而言，如果需要抗反射涂層的分辨率增強(qiáng)特性，則在一些實(shí) 施例中，可在層120與130之間形成所述抗反射涂層。在下文進(jìn)一步討論的其它實(shí)施例 中，可在層150與襯底110之間添加額外掩膜層以形成相對于襯底110具有經(jīng)改進(jìn)的蝕 刻選擇性的掩膜。視情況，如果有適當(dāng)?shù)奈g刻化學(xué)物質(zhì)可用，可省略層150且可使用間 隔物175 (圖10)作為掩膜以(例如)在無任何插入材料的情況下使襯底圖案化。用于 本文所討論的各層的示范性材料包括氧化硅、氮化硅、硅、非晶碳、介電抗反射涂層 (DARC、富含硅的氮氧化硅)及有機(jī)底部抗反射涂層(BARC)，視應(yīng)用而定，所述材料 中的每一者均可相對于至少2或3種其它材料選擇性地蝕刻。
除選擇用于各層的適當(dāng)材料以外，優(yōu)選根據(jù)與本文所述的蝕刻化學(xué)物質(zhì)及工藝條件 的相容性而選擇層120-150的厚度。舉例而言，當(dāng)通過選擇性地蝕刻下伏層將圖案從上 覆層轉(zhuǎn)移到下伏層時，將兩層的材料移除到一定程度。上層優(yōu)選足夠厚以使得其在圖案 轉(zhuǎn)移過程中不會損耗。
可選擇性界定層120優(yōu)選位于硬掩膜層130上，如下文所討論，所述硬掩膜層130優(yōu)選可充當(dāng)頂蓋層以屏蔽心軸145 (圖5)使其免受反應(yīng)劑損壞。層130位于心軸層140 上，心軸層140位于第二硬掩膜或蝕刻停止層150上，層150位于待穿過掩膜而加工(例 如，蝕刻)的襯底110上。可選擇性界定層120優(yōu)選是光可界定的，例如由光致抗蝕劑 形成，包括此項(xiàng)技術(shù)已知的任何光致抗蝕劑。舉例而言，所述光致抗蝕劑可為任何與157 nm、 193 nm、 248 nm或365 nm波長系統(tǒng)、193nm波長浸沒系統(tǒng)、遠(yuǎn)紫外線系統(tǒng)(包括 13.7nm波長系統(tǒng))或電子束光刻系統(tǒng)相容的光致抗蝕劑。另外，可使用無掩膜光刻來界 定可選擇性界定層120。優(yōu)選光阻材料的實(shí)例包括氟化氬(ArF)敏感光致抗蝕劑，意即， 適合與ArF光源一起使用的光致抗蝕劑；及氟化氪(KrF)敏感光致抗蝕劑，意即，適合 與KrF光源一起使用的光致抗蝕劑。ArF光致抗蝕劑優(yōu)選與利用相對短波長的光(例如， 193 nm)的光刻系統(tǒng)一起使用。KrF光阻材料優(yōu)選與較長波長的光刻系統(tǒng)(例如248 nm 系統(tǒng)) 一起使用。在其它實(shí)施例中，層120及任何隨后的光致抗蝕劑層可由可經(jīng)納米壓 印光刻圖案化的光致抗蝕劑形成，例如，通過使用模具或機(jī)械力以使所述光致抗蝕劑圖 案化。
用于硬掩膜層130的材料優(yōu)選包含無機(jī)材料。示范性材料包括(不限于)氧化硅及 氮化硅。在所說明的實(shí)施例中，硬掩膜層130包含氮化硅。心軸層140優(yōu)選由可轉(zhuǎn)化為 間隔物材料的材料形成，所述間隔物材料又提供相對于未反應(yīng)的心軸材料、硬掩膜層130 及間隔物材料下方的材料而言良好的蝕刻選擇性。在所說明的實(shí)施例中，心軸材料為硅。
優(yōu)選基于用于間隔物175 (圖11)及用于下伏襯底110的材料選擇用于第二硬掩膜 層150的材料。在層150用作蝕刻襯底110的掩膜的情況下，層150優(yōu)選由能耐受待穿 過所述掩膜進(jìn)行的襯底110的所需加工(例如，蝕刻、摻雜、氧化等等)且可相對于間 隔物175 (圖11)選擇性地蝕刻的材料形成。舉例而言，第二硬掩膜層150可為氮化物， 例如氮化硅，或可為氧化物，例如氧化硅。在所說明的實(shí)施例中，第二硬掩膜層150包 含氧化硅。
本文所討論的各層可由此項(xiàng)技術(shù)已知的各種方法形成。舉例而言，旋涂式涂布工藝 可用于形成光可界定的層、BARC及旋涂式介電氧化層。例如濺鍍、化學(xué)氣相沉積(CVD) 及/或原子層沉積(ALD)的各種氣相沉積工藝可用于形成各種硬掩膜層、頂蓋層和心軸 層。另外，可使一些層(例如層140)反應(yīng)以形成其它層。舉例而言，硅層140的頂表 面可使用氮前驅(qū)物氮化以形成氮化硅層，而非使用硅及氮前驅(qū)物沉積氮化硅層，所述氮 化硅層可用作隨后產(chǎn)生的心軸用的硬掩膜層或頂蓋層(如鑒于以下討論此將更好地理 解)。已形成所需層的堆疊，接下來形成間隔物圖案。
參看圖3，在光可界定層120中形成包含間隔或溝槽122的圖案，其由光可界定的 材料形成的特征124定界。溝槽122可由(例如)使用248 nm或193nm光的光刻形成， 其中將層120穿過主光罩而暴露在輻射下并接著顯影。顯影后，剩余光界定材料形成例 如圖示的線124 (僅在橫截面中展示)的掩膜特征。有利地，可形成具有約120nm或更 小、或約80nm或更小的寬度的線124以形成具有約100 nm或更小的間距的間隔物。
參看圖4,將光致抗蝕劑特征124及溝槽122的圖案轉(zhuǎn)移到硬掩膜層130。雖然如果 硬掩膜層130足夠薄以使得其可在不會不當(dāng)?shù)丶訉掁D(zhuǎn)移圖案中的間隔的情況下被蝕刻穿 過，則濕式(各向同性)蝕刻也可為合適的，但此轉(zhuǎn)移優(yōu)選使用例如使用含CF4、 CF4/H2、 CF4/02、 SFe或NF3的等離子的蝕刻的各向異性蝕刻完成。
參看圖5，將光可界定層120及硬掩膜層130中的圖案轉(zhuǎn)移到心軸層140以形成心 軸或臨時占位符145。所述轉(zhuǎn)移優(yōu)選使用各向異性蝕刻使用(例如)含HBr/HCl或 CHCl3/Cl2的等離子完成。心軸145的寬度優(yōu)選大體上與線124的寬度相似，例如心軸145 優(yōu)選具有約120 nm或更小、或約80 nm或更小的寬度。
參看圖6，在心軸145的側(cè)壁上沉積前間隔物材料，意即，將經(jīng)反應(yīng)以形成間隔物 的材料。優(yōu)選將前間隔物材料作為層170毯覆式沉積于心軸145上。在所說明的實(shí)施例 中，形成層170的前間隔物材料為鈦。所述沉積可由此項(xiàng)技術(shù)己知的各種方法(包括例 如，CVD及ALD)完成。如下文所討論，優(yōu)選選擇層170的厚度以提供足夠的材料以便 在使前間隔物材料170與心軸145反應(yīng)后形成具有所需寬度的間隔物175 (圖7)。
參看圖7，接著使鈦前間隔物層170與心軸145相互反應(yīng)以形成間隔物175,在所說 明的實(shí)施例中，所述間隔物175由硅化鈦組成。應(yīng)了解，心軸145優(yōu)選具備頂蓋層以使 反應(yīng)集中在心軸145的側(cè)壁上。在所說明的實(shí)施例中，硬掩膜層130優(yōu)選充當(dāng)頂蓋層以 通過防止鈦前間隔物層170與心軸145的頂表面之間接觸來防止心軸145的上部發(fā)生反 應(yīng)。在其它實(shí)施例中，無論是否存在硬掩膜層130，均可(例如)通過使心軸145的上 部沉積或反應(yīng)來單獨(dú)形成頂蓋層。
優(yōu)選使層170及心軸145經(jīng)受高溫(例如，退火)以引起自對準(zhǔn)硅化反應(yīng)。舉例而 言，可在約550-800°C、更優(yōu)選約650-680'C的溫度下使經(jīng)部分制造的集成電路IOO經(jīng)受 約5-90秒、更優(yōu)選約20-60秒的快速熱處理(RTP)。
應(yīng)了解，在與心軸145的硅反應(yīng)的層170中的反應(yīng)程度及鈦量與退火的溫度及持續(xù) 時間有關(guān)。因此，有利地，可根據(jù)間隔物175的期望寬度及/或分離距離而選擇例如退火溫度及持續(xù)時間的反應(yīng)條件。舉例而言，可使心軸145與層170反應(yīng)，直到分離距離為 約80nm或更小、或優(yōu)選約50nm或更小。
在其它實(shí)施例中，鈦層170在心軸145的側(cè)壁上的部分優(yōu)選完全反應(yīng)。有利地，因 為層170的厚度一般限制在所述反應(yīng)形成的間隔物175的最大寬度上，所以使這些部分 完全反應(yīng)允許用于退火的更大的工藝窗口 (process window)且良好控制間隔物175的寬 度。舉例而言，因?yàn)閷?70的材料的量(例如，寬度)通常限制間隔物175的生長，尤 其在層170的方向上的生長，所以可通過使層170沉積到既定寬度，而使退火的持續(xù)時 間及/或溫度超出形成所述寬度的間隔物175所需的持續(xù)時間及/或溫度。
參看圖8，選擇性地移除層170中未反應(yīng)的鈦以將間隔物175留在心軸145的側(cè)面 處。所述移除可通過濕式或干式蝕刻完成。濕式蝕刻可具有降低的成本及對間隔物175 的結(jié)構(gòu)更低損壞的優(yōu)點(diǎn)。適當(dāng)蝕刻的實(shí)例為包括H20、 11202及NH4OH的濕式蝕刻。間 隔物175優(yōu)選是亞光刻的，意即，其具有在用于形成所述間隔物圖案的光刻技術(shù)的分辨 率限度以下的臨界尺寸(例如，寬度)，在此情況下，所述光刻技術(shù)用于圖案化層120。
參看圖9，相對于間隔物175選擇性地移除氮化硅頂蓋層130。此移除可使用干式蝕 刻或濕式蝕刻完成，例如使用熱磷酸完成。
接著，如圖10中所示，選擇性地移除未反應(yīng)的心軸材料以形成獨(dú)立式間隔物175的 圖案?？墒褂酶墒交驖袷轿g刻進(jìn)行此移除。示范性濕式蝕刻包含HF、 HN03及H20。在 間隔物175的下方可提供硬掩膜層150以保護(hù)襯底110且允許移除未反應(yīng)的心軸材料而 不會無意中移除襯底110中的材料。因此，可有利地形成間距約為最初經(jīng)由光刻形成的 光致抗蝕劑線124與間隔122 (圖3)的間距的一半的間隔物175。當(dāng)光致抗蝕劑線124 具有約200 nm的間距時，可形成具有約100 nm或更小的間距的間隔物175。
應(yīng)了解，因?yàn)殚g隔物175形成于心軸145的側(cè)壁中，因此間隔物175通常遵循心軸 145的輪廓，且因此通常形成閉合環(huán)。應(yīng)了解，在使用間距倍增的圖案來形成例如導(dǎo)線 的特征的情況下，可使用額外加工步驟來切斷或以其它方式阻止圖案轉(zhuǎn)移到這些環(huán)的末 端處，以使得每一環(huán)形成兩個個別的、非連接的線。舉例而言，此可通過(例如)將保 護(hù)材料層沉積在所述環(huán)上、圖案化所述保護(hù)層以在待維持的線部分周圍形成保護(hù)掩膜、 且接著蝕刻掉環(huán)的未受保護(hù)部分(例如末端)來完成。2004年8月31日申請的頒發(fā)給 阮(Tran)等人的第10/931,771號美國專利申請案中揭示了用于切斷環(huán)的末端的適當(dāng)方 法，所述專利的全部揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
參看圖ll，除了在移除間隔物期間保護(hù)襯底IIO外，在要將間隔物175的圖案轉(zhuǎn)移到襯底110的情況下，硬掩膜層150優(yōu)選允許相對于襯底110的經(jīng)改進(jìn)的蝕刻選擇性。 如以上所討論，在所說明的實(shí)施例中，硬掩膜層150是由氧化硅形成。優(yōu)選使用各向異 性蝕刻(例如含CHF3、 CF4或C2Fe等離子的蝕刻)將間隔物175的圖案轉(zhuǎn)移到層150。 如果硬掩膜層150足夠薄，則應(yīng)了解也可用濕式蝕刻來以最小底切(undercutting)完成 圖案轉(zhuǎn)移。
接下來，可使用硬掩膜層150使下伏襯底110圖案化。
應(yīng)了解，可在蝕刻襯底IIO之前或之后移除間隔物175。在硬掩膜層150的材料相對 于襯底110的材料提供良好的蝕刻選擇性的情況下，例如在間隔物175不需補(bǔ)充硬掩膜 層150的情況下，優(yōu)選可在將圖案轉(zhuǎn)移到襯底IIO之前移除間隔物175。間隔物的移除可 使用(例如)稀釋HF濕式蝕刻完成。移除間隔物有利地降低間隔的縱橫比，且使間隔 物175的倒塌或變形引起圖案變化的可能性降到最小(尤其在間隔物175極高及/或極窄 的情況下)，其中所述間隔是穿過其進(jìn)行加工的間隔，例如，蝕刻劑須穿過所述間隔到達(dá) 襯底IIO。因此，如圖ll所示，可移除間隔物175以促進(jìn)襯底的蝕刻。
參看圖13，可使用(例如)對襯底IIO的材料具有選擇性的蝕刻或蝕刻組合來將硬 掩膜層150中的圖案轉(zhuǎn)移到襯底110。除穿過掩膜蝕刻襯底外，在其它實(shí)施例中，也可能 穿過層150中的掩膜進(jìn)行其它類型的加工。其它加工的非限定性實(shí)例包括植入、擴(kuò)散摻 雜、剝離圖案化沉積、氧化、氮化等。
參看圖14，在其它實(shí)施例中，尤其其中襯底IIO難以蝕刻或其中需要穿過掩膜的長 期的加工時，可在間隔物175與襯底IIO之間形成一個或一個以上額外掩膜材料插入層。 舉例而言，如阮(Tran)等人在2005年3月15日申請的標(biāo)題為"相對于光刻特征的間 距減小的圖案"(Pitch Reduced Patterns Relative To Photolithography Features)的共同待決 的第60/662,323號美國專利臨時申請案，代理人案號第MICRON.316PR (微米參考號 2004-1130.00/US)號中所討論的，可提供額外層160，所述申請案的全部揭示內(nèi)容以引 用的方式并入本文中。
繼續(xù)參看圖14,層150優(yōu)選包含相對于間隔物175、層160及心軸145 (圖9)具 有良好的蝕刻選擇性的材料。層160優(yōu)選由非晶碳形成，其有利地能耐受許多用于移除 襯底110中的硅材料的蝕刻化學(xué)物質(zhì)。
參看圖15，可將由間隔物175界定的圖案轉(zhuǎn)移到層160，所述層160接著用作用于 使襯底110圖案化的主掩膜160。有利地，在其它實(shí)施例中，由于當(dāng)蝕刻非晶碳時極限選 擇性的可用性，可在移除間隔物175之后使用經(jīng)圖案化的硬掩膜層150以將圖案從層150轉(zhuǎn)移到層160,以使得用于將圖案轉(zhuǎn)移到主掩膜層160的掩膜具有更低且更均勻的縱橫 比的特征。在其它實(shí)施例中，硬掩膜層150本身可與合適的其它材料結(jié)合而由非晶碳形 成。
在其它實(shí)施例中，襯底110與間隔物175之間可不存在插入層，例如無硬掩膜層150。 在此種情況下，尤其當(dāng)間隔物材料相對于襯底具有良好的蝕刻選擇性時，在無任何插入 硬掩膜層的情況下，可穿過間隔物175的圖案加工襯底110。
應(yīng)了解，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例形成間隔物會提供大量優(yōu)點(diǎn)。舉例而言，心軸修整蝕刻是 不必要的且可消除可能由此修整蝕刻引起的間隔物不均勻性。事實(shí)上，前間隔物層170 的沉積及形成間隔物反應(yīng)(例如，退火)的程度決定間隔物的寬度及間隔物的間隔兩者。 此外，因?yàn)椴粓?zhí)行修整蝕刻，由于不再要求與修整蝕刻相容，所以可擴(kuò)大可用于形成心 軸的材料的范圍。因此，可提高加工靈活性。另外，定向間隔物蝕刻是不必要的，從而 允許與形成具有對稱形狀的肩狀物的間隔物175及將對下伏層的損壞減到最小有關(guān)的優(yōu) 點(diǎn)。
雖然在優(yōu)選實(shí)施例中間隔物蝕刻有利地是不必要的，但是在一些布置中，在使前間 隔物材料與心軸材料反應(yīng)之前，可在前間隔物材料層170上執(zhí)行間隔物蝕刻以在心軸的
側(cè)面形成由前間隔物材料形成的間隔物特征。這些間隔物特征接著可與心軸材料反應(yīng)以 形成間隔物175，其可相對于心軸材料及下伏材料選擇性地蝕刻。
也應(yīng)了解，雖然在所說明的實(shí)施例中參考特定加工步驟及材料加以討論，但可進(jìn)行 多種修改。舉例而言，除硅化鈦以外，多種硅化物可用于形成間隔物。形成金屬硅化物 的其它金屬的實(shí)例包括鉅、鉿及鎳。在以上實(shí)例中，這些金屬可沉積在心軸上且經(jīng)退火 以形成金屬硅化物。在其它布置中，材料的組合可為相反的。舉例而言，心軸145可為 金屬的且硅層沉積在心軸上以形成金屬硅化物。另外，心軸145可包含非晶碳且層170 可包含與非晶碳反應(yīng)的各種其它材料。舉例而言，層170可包含硅以形成碳化硅間隔物 175,或?qū)?70可包含金屬以形成金屬碳化物。
參看圖16,應(yīng)了解雖然將間隔物175的形成說明為沉積的金屬層與心軸反應(yīng)的固態(tài) 反應(yīng)，但間隔物175可由除固態(tài)反應(yīng)物間的反應(yīng)以外的各種工藝形成。在一些實(shí)施例中， 心軸145可與氣態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)以形成間隔物，包括非硅化物的間隔物。舉例而言，硅心 軸145的硅化可通過使心軸145暴露在氣態(tài)金屬反應(yīng)物(例如，TiCl4、 WF6等等)中完 成，或金屬心軸145的氣相硅化可通過使心軸145暴露在氣態(tài)硅反應(yīng)物(例如，SiH4) 中完成。另外，氧化硅間隔物可通過使硅心軸暴露在氧化劑中形成，或在頂蓋層為非氮化硅的適當(dāng)材料的情況下，可通過使硅心軸暴露在反應(yīng)性氮物質(zhì)中形成氮化硅。在其它 實(shí)施例中，心軸145可為碳物質(zhì)，例如非晶碳、光致抗蝕劑或碳摻雜材料(例如，如第 6,515,355號美國專利中揭示的，所述專利的全部揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文)，其 可轉(zhuǎn)化為聚合物或經(jīng)交聯(lián)形成間隔物175。轉(zhuǎn)化可通過暴露于能量(例如，光)或其它 試劑(例如，催化劑)中引起。間隔物175形成后，可如以上關(guān)于圖9-15所討論的加工 經(jīng)部分制造的集成電路100。
另外，雖然以上為便于說明及描述而討論了兩種材料，但應(yīng)了解可使兩種以上材料 反應(yīng)以形成所需間隔物材料，例如，與氣相反應(yīng)物反應(yīng)形成的SiOxNy。這些額外材料可 通過以下方式來反應(yīng)例如，形成相互重疊的前間隔物材料的沉積多層，接著執(zhí)行退火 來反應(yīng)；及/或沉積單個前間隔物材料層、執(zhí)行退火以使所述層與心軸材料反應(yīng)，接著沉 積前間隔物材料的一個或一個以上額外層，接著執(zhí)行退火。在其它實(shí)施例中，可以氣態(tài) 反應(yīng)物形式引入額外材料以作為前間隔物材料的沉積層的替代或補(bǔ)充。
此外，雖然心軸的形成中優(yōu)選不執(zhí)行修整蝕刻，但如果需要的話可執(zhí)行修整蝕刻。 舉例而言，顯影之后可使光致抗蝕劑層經(jīng)受修整蝕刻，及/或可使心軸經(jīng)受修整蝕刻。此 修整蝕刻可用于形成異?？拷谝黄鸬拈g隔物。
另外，形成心軸后可形成頂蓋層。舉例而言，(例如)在類似于離子植入的工藝中， 心軸上部可與定向施加的反應(yīng)物反應(yīng)以形成頂蓋層。
此外，在心軸無頂蓋層的情況下形成間隔物。舉例而言，金屬層可共形沉積在心軸
上且心軸的上部及側(cè)面均可反應(yīng)。例如，接著可通過以下方式移除經(jīng)過反應(yīng)的上部定
向干式蝕刻或通過用填充物金屬填充心軸之間的空白間隔、執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光以移除上 部，接著移除填充物金屬。
與間隔物一樣，也應(yīng)了解其它材料可用于本文所討論的各種其它層及部分。如以上
所討論，可使用的任何其它材料優(yōu)選提供相對于在選擇性蝕刻步驟期間暴露的材料的適
當(dāng)?shù)奈g刻選擇性。此外，襯底iio可包括不同材料，例如不同材料層或襯底的不同橫向
區(qū)域中的不同材料。為將由間隔物界定的圖案轉(zhuǎn)移到此襯底，如果單個化學(xué)物質(zhì)不足以 蝕刻所有不同材料，則可使用一系列不同化學(xué)物質(zhì)(優(yōu)選干式蝕刻化學(xué)物質(zhì))來連續(xù)蝕 刻穿過這些不同材料。
也應(yīng)了解，視所使用的化學(xué)物質(zhì)而定，可蝕刻上覆的間隔物及硬掩膜層。在一些情
況下，為獲得優(yōu)良的蝕刻選擇性，優(yōu)選使用額外掩膜層160 (圖14)。對于主掩膜層160 使用非晶碳有利地提供對常規(guī)蝕刻化學(xué)物質(zhì)、尤其是用于蝕刻含硅材料的蝕刻化學(xué)物質(zhì)的優(yōu)良的耐受性。因此，主掩膜層160可作為掩膜有效地用于蝕刻穿過多個襯底層或用 于形成高縱橫比的溝槽。
又，本文所討論的掩膜可用于形成各種集成電路特征，包括(不限于)導(dǎo)電性互連 線、連接墊及各種電裝置的部件，例如電容器及晶體管，尤其用于存儲器與邏輯陣列或 平板顯示器(其中需密集重復(fù)圖案)的電容器及晶體管。同樣地，雖然為便于說明而以 規(guī)則間隔及規(guī)則寬度的線來說明，但掩膜可具有帶可變間隔的特征。又，雖然以在單個 層級上形成間隔物來說明，但在其它實(shí)施例中間隔物可形成于多個垂直層級上且在單個 層級上合并以形成掩膜圖案。
另外，光致抗蝕劑層120中形成的圖案的間距可增加一倍以上。舉例而言，通過使 用間隔物175作為常規(guī)間距倍增工藝的心軸可使圖案的間距進(jìn)一步倍增，所述工藝中在 間隔物175周圍形成額外間隔物，接著移除間隔物175，接著在先前在間隔物175周圍 形成的間隔物周圍形成間隔物等。
也可在整個集成電路制造工藝中多次使用優(yōu)選實(shí)施例以在多個垂直層級中形成特 征，所述層級可是垂直鄰接或非鄰接及垂直分離的。在此種情況下，每一待圖案化的個 別層級將構(gòu)成襯底iio。另外， 一些優(yōu)選實(shí)施例可與其它優(yōu)選實(shí)施例組合或與此項(xiàng)技術(shù) 已知的其它掩膜方法組合以在同一襯底110的不同區(qū)上或在不同垂直層級上形成特征。
因此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可對上述方 法及結(jié)構(gòu)進(jìn)行這些及多種其它省略、添加及修改。希望所有此種修改及變化均屬于本發(fā) 明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍由隨附權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體加工方法，其包括橫跨襯底上的區(qū)域形成多個由臨時材料形成的臨時占位符，所述臨時占位符由間隔分離；將一些所述臨時材料轉(zhuǎn)化成另一材料以形成多個間隔物，所述另一材料形成多個掩膜特征；選擇性地移除未轉(zhuǎn)化的臨時材料；以及穿過由所述多個間隔物界定的掩膜圖案來加工所述襯底。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中轉(zhuǎn)化一些所述臨時材料包括選擇性地使所述臨時 占位符的側(cè)壁與化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中選擇性地使心軸的側(cè)壁反應(yīng)包括在所述心軸的頂 部水平表面上提供頂蓋層，其中所述頂蓋層抑制所述頂部水平表面上的反應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述頂蓋層包括氮化物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中選擇性地使所述臨時占位符的側(cè)壁反應(yīng)包括基于 所述掩膜特征的所需臨界尺寸來選擇使所述側(cè)壁反應(yīng)的反應(yīng)條件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中選擇性地使所述臨時占位符的側(cè)壁反應(yīng)包括執(zhí)行 退火，其中選擇反應(yīng)條件包括基于所述所需臨界尺寸來選擇所述退火的溫度和持續(xù) 時間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中選擇性地使所述臨時占位符的側(cè)壁反應(yīng)包括將所 述側(cè)壁暴露于固相反應(yīng)物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中暴露所述側(cè)壁包括毯覆式沉積包括所述固相反應(yīng) 物的層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述毯覆式沉積包括化學(xué)氣相沉積。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述毯覆式沉積包括原子層沉積。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中轉(zhuǎn)化一些所述臨時材料包括使所述層的包括所述 固相反應(yīng)物的部分與所述臨時材料反應(yīng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進(jìn)一步包括優(yōu)先移除所述層的未反應(yīng)的剩余部分。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述固相反應(yīng)物包括金屬，且所述另一材料包括 金屬硅化物。 ，
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中從由鈦、鉭、鉿和鎳組成的群組中選出所述金屬。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中選擇性地使所述心軸的側(cè)壁反應(yīng)包括將所述側(cè)壁 暴露于氣相反應(yīng)物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述氣相反應(yīng)物是含氮的物質(zhì)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述氣相反應(yīng)物是含氧的物質(zhì)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中形成所述多個臨時占位符包括在襯底上的可選擇性界定的層中界定圖案；以及將所述圖案從所述可選擇性界定的層轉(zhuǎn)移到由所述臨時材料形成的下伏層。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中界定所述圖案包括執(zhí)行光刻。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中界定所述圖案包括利用193 nm或248 nm波長的光執(zhí)行光刻。
21. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中轉(zhuǎn)移所述圖案包括執(zhí)行各向異性蝕刻。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇性移除未轉(zhuǎn)化的臨時材料包括執(zhí)行濕式蝕刻。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述間隔物至少在垂直于所述間隔物延伸的第一 與第二隔開的平面之間以彼此隔開的、大體上平行的關(guān)系延伸。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述心軸材料包括硅。
25. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述另一材料包括聚合物。
26. —種制造集成電路的方法，其包括在所述集成電路的區(qū)域中提供心軸； 在所述心軸上沉積材料層；以及各向同性蝕刻所述材料層以在所述心軸的側(cè)面留下暴露的間隔物。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述材料層包括前間隔物材料。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進(jìn)一步包括在各向同性蝕刻之前使所述前間隔物 材料與所述心軸反應(yīng)，其中使所述前間隔物材料與所述心軸反應(yīng)形成能耐受用于各 向同性蝕刻的蝕刻的間隔物材料。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中各向同性蝕刻所述材料層包括用H20、 11202和 NH4OH執(zhí)行蝕刻。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述前間隔物材料是鈦且所述間隔物材料是硅 化鈦。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括相對于所述間隔物優(yōu)先移除所述心軸。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述間隔物是亞光刻特征。
33. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述間隔物的側(cè)面上沉積額外間隔 物材料層。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其進(jìn)一步包括各向異性蝕刻所述額外間隔物材料層 以在所述間隔物的側(cè)壁上形成額外的間隔物。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括選擇性地移除所述額外間隔物之間的 間隔物，以便留下獨(dú)立式額外間隔物的圖案。
36. —種上覆在經(jīng)部分制造的集成電路上的中間掩膜圖案，其包括-多個由心軸材料形成的隔開的心軸； 上覆在所述心軸中每一者的頂表面的頂蓋層； 上覆在每一頂蓋層上的前間隔物材料層；以及位于所述心軸中每一者的側(cè)面的間隔物，其中所述間隔物包括所述前間隔物材料 與所述心軸材料的組合，其中所述前間隔物材料在相鄰間隔物之間延伸。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的中間掩膜圖案，其中所述頂蓋層包括氧化硅或氮化硅。
38. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的中間掩膜圖案，其中所述心軸包括硅。
39. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的中間掩膜圖案，其中所述間隔物包括金屬硅化物。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的中間掩膜圖案，其中所述金屬硅化物的金屬是從由鉭、鉿 和鎳組成的群組中選出的。
41. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的中間掩膜圖案，其中所述間隔物是亞光刻特征。
42. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的中間掩膜圖案，其中所述頂表面的寬度小于約120nm。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的中間掩膜圖案，其中所述寬度小于約80nm。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的中間掩膜圖案，其中所述間隔物分離開小于約80nm。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的中間掩膜圖案，其中所述間隔物分離開小于約50nm。
全文摘要
在不執(zhí)行間隔物蝕刻的情況下形成間距倍增工藝中的間隔物(175)。而在襯底(110)上形成心軸(145)，且接著使所述心軸(145)的側(cè)面在例如氧化、氮化或硅化步驟中反應(yīng)以形成可相對于所述心軸(145)的未反應(yīng)部分選擇性地移除的材料。選擇性地移除所述未反應(yīng)部分以留下獨(dú)立式間隔物(175)的圖案。所述獨(dú)立式間隔物(175)可用作用于例如蝕刻所述襯底(110)的隨后加工步驟的掩膜。
文檔編號H01L21/027GK101297391SQ200680039845
公開日2008年10月29日 申請日期2006年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者古爾特杰·S·桑胡, 柯克·D·普拉爾 申請人:美光科技公司