專利名稱：形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法，更具體涉及其中產(chǎn)生 具有小于曝光設(shè)備分辨率的特征(例如，間距)的以矩陣形式布置的目標(biāo) 圖案的微圖案形成方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體襯底中形成多個半導(dǎo)體元件，如晶體管和用于電連接半導(dǎo)體 元件的金屬線。半導(dǎo)體襯底的金屬線和結(jié)區(qū)(例如，晶體管的源極或漏極) 通過接觸塞電連接。
在DRAM器件的情況下，在半導(dǎo)體襯底中形成晶體管和存儲結(jié)點(diǎn)接觸 塞。為此，首先形成層間介電層和接觸孔。根據(jù)存儲單元陣列的布置可將 DRAM區(qū)分為各種類型。在6F2 DRAM器件中，在單元區(qū)中以矩陣形式 布置有源區(qū)。尤其是，以具有規(guī)則間距的矩形形式形成有源區(qū)。隨著集成 度提高，6F2 DRAM器件中有源區(qū)的尺寸或間隔可小于啄光設(shè)備的分辨率 極限。由此，當(dāng)形成用于限定有源區(qū)的光刻膠圖案時，在光刻脫度上的曝 光工藝可能必須實施多次。因此，增加了工藝成本并且也難以減低kl(即， 分辨率的尺度)至0.20或更小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法，其中矩陣形式的硬掩 模圖案(例如DRAM的有源區(qū))布置為比啄光設(shè)備的分辨率更加密集。
一種根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法包括 在半導(dǎo)體襯底上沿著列方向(column direction)形成具有第二間距的第一蝕刻掩模圖案，所述第二間距是目標(biāo)圖案的第一間距的兩倍；在包括第一 蝕刻掩模圖案的表面的半導(dǎo)體襯底上形成輔助膜；在包括所述輔助膜的半 導(dǎo)體襯底上形成蝕刻掩皿；實施蝕刻工藝以形成具有第二間距的第二蝕 刻掩模圖案，使得蝕刻掩,、輔助膜和第一蝕刻掩模圖案在行方向(raw direction )上彼此隔離，并且蝕刻掩,保留在第一蝕刻掩模圖案之間； 和除去第一和第二蝕刻掩模圖案之間的輔助膜。
一種才艮據(jù)本發(fā)明第二實施方案的形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法包括 在半導(dǎo)體襯底上形成第一蝕刻掩模圖案；在包括第一蝕刻掩模圖案的表面
的半導(dǎo)體襯底上形成輔助膜；在包括輔助膜的半導(dǎo)體襯底上形成蝕刻掩模 膜；實施蝕刻工藝以形成第二蝕刻掩模圖案，使得蝕刻掩模溪、輔助膜和 第一蝕刻掩模圖案在與第一蝕刻掩模圖案交叉的方向上彼此隔離，并且蝕 刻掩^保留在第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上形成的輔助膜之間的間隔中； 和除去第一和第二蝕刻掩模圖案之間的輔助膜。
一種根據(jù)本發(fā)明第三實施方案的形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法包括 在半導(dǎo)體襯底上沿著列方向形成第一蝕刻掩模圖案；在包括第一蝕刻掩模
圖案表面的半導(dǎo)體襯底上形成輔助膜，在包括輔助膜的半導(dǎo)體襯底上形成 蝕刻掩模溪；實施蝕刻工藝以形成第二蝕刻^^模圖案，4吏得蝕刻掩模溪、 輔助膜和第一蝕刻掩模圖案在行方向上彼此隔離，并且蝕刻掩皿保留在 隔離的第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上形成的輔助膜之間的間隔中；和除去第 一和第二蝕刻掩模圖案之間的輔助膜。
一種根據(jù)本發(fā)明第四實施方案的形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法包括 在半導(dǎo)體襯底上形成硬掩皿和第一蝕刻掩皿；通過圖案化第一蝕刻掩
m在列方向上形成第一蝕刻掩模圖案；在包括第一蝕刻掩模圖案表面的 硬掩模膜上形成輔助膜；在包括輔助膜的半導(dǎo)M底上形成第二蝕刻掩模 膜；實施蝕刻工藝以形成第二蝕刻掩模圖案，使得第二蝕刻掩模度、輔助 膜和第一蝕刻掩模圖案在行方向上彼此隔離，并且第二蝕刻掩皿保留在 第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上形成的輔助膜之間的間隔中；除去第一和第二 蝕刻掩模圖案之間的輔助膜；和通過采用第一和第二蝕刻掩模圖案的蝕刻
工藝蝕刻硬4i模膜來形成^y^模圖案。
在上述實施方案中，第一蝕刻掩模圖案的間距和第二蝕刻^^模圖案的 間距是目標(biāo)圖案的間距的兩倍。第一和第二蝕刻掩模圖案之間的距離由在第一蝕刻掩模圖案側(cè)壁上形成的輔助膜的厚度決定。在第一蝕刻掩模圖案 的側(cè)壁上形成的輔助膜的厚度對應(yīng)于有源區(qū)的水平距離。每一個第一和第
二蝕刻4^模圖案的寬度對應(yīng)于有源區(qū)的短邊方向上的寬度。第 一蝕刻掩模 圖案彼此隔離的距離對應(yīng)于有源區(qū)的垂直距離。通過蝕刻工藝隔離的第一
蝕刻^^模圖案的長度對應(yīng)于有源區(qū)的長邊方向上的長度。通過蝕刻工藝隔 離的第一蝕刻掩模圖案的長度是第一蝕刻掩模圖案的寬度的兩倍。
在上述實施方案中，第一蝕刻掩模圖案的形成包括在第一蝕刻掩模 膜上形成光刻膠圖案，通過釆用該光刻膠圖案的蝕刻工藝來蝕刻第 一蝕刻 掩模溪，從而形成第一蝕刻掩模圖案，進(jìn)一步蝕刻硬掩員從而除去光刻 膠圖案。
在上述實施方案中，蝕刻工藝的實施包括蝕刻所述蝕刻掩模膜和輔 助膜，使得蝕刻掩模膜和輔助膜在與第一蝕刻掩模圖案交叉的方向上彼此 隔離，和通過蝕刻暴露在輔助膜之間的第一蝕刻l^模圖案和蝕刻所述蝕刻
掩模膜，使得隔離的蝕刻掩m保留在第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上形成的 輔助膜之間，從而形成第二蝕刻^^模圖案。
在上述實施方案中，蝕刻工藝的實施包括蝕刻第二蝕刻掩模膜和輔 助膜，使得第二蝕刻掩模膜和輔助膜在與第一蝕刻掩模圖案交叉的方向上 彼此隔離，和通過蝕刻暴露在輔助膜之間的第一蝕刻掩模圖案和蝕刻第二 蝕刻掩模度，使得隔離的第二蝕刻掩,保留在第一蝕刻^^模圖案的側(cè)壁 上形成的輔助膜之間，從而形成第二蝕刻掩模圖案。
在上述實施方案中，第一和第二蝕刻掩模圖案可使用相同材料形成， 該材料優(yōu)選含Si的BARC膜(底部抗反射涂層)。第二蝕刻掩模圖案可由 含Si的BARC層形成。輔助膜可由碳聚合物膜形成。輔助膜可使用采用 02等離子體的蝕刻工藝除去。^t掩模膜可由碳膜形成。


圖1A至1F是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的形成半導(dǎo)體器件微圖案 的方法的截面圖。
10
具體實施例方式
將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的具體的實施方案。然而，本發(fā)明不限于 所述公開的實施方案，而是可以各種方式實施。提供所述實施方案以完成 本發(fā)明的公開并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的范圍。本發(fā)明由權(quán)利要 求的范圍所限定。
圖1A至1F是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的形成半導(dǎo)體器件微圖案 的方法的截面圖。
參考圖1A，在半導(dǎo)體襯底101上形成》更掩模膜103、第一蝕刻掩， 105、第一 ARC (抗反射涂層)膜107和第一光刻膠圖案109。在形成硬 掩模膜103之前，可形成緩沖膜如氧化物膜。在此，硬掩^^103可由碳 膜形成?？梢允褂眯糠ㄐ纬商寄ぁ５谝晃g刻掩,105可由含Si的BARC (底部ARC )膜形成。第一 ARC層107用于防止在用于形成第一光刻膠 圖案109的曝光工藝中的if^射。如果第一蝕刻4^模膜105可執(zhí)行抗>^射 功能，則可省略第一ARC層107。
下面描述一個示例性的例子，其中使用用于限定目標(biāo)圖案的硬掩模圖
案來形成布置為矩陣的矩形目標(biāo)圖案。矩陣形式的^y^模圖案可用于限定
在6F2DRAM制造工藝中的有源區(qū)AR。在這種情況下，硬掩模圖案可用 作用于蝕刻隔離區(qū)的半導(dǎo)體襯底的蝕刻工藝中的隔離掩模。
有源區(qū)AR成形為矩形形式并且布置為矩陣形式。有源區(qū)AR的長邊 方向上的長度L可以是有源區(qū)AR的短邊方向上寬度W的兩倍。在一個 方向上平行地形成第一光刻膠圖案109的線。具體地，例如在6F2DRAM 器件的情況下，并且在位于奇數(shù)(或偶數(shù))列的有源區(qū)AR上與有源區(qū)AR 的長邊方向平行形成第一光刻膠圖案109。因此，第一光刻膠圖案109的 間距P2是有源區(qū)AR的行方向的間距P1的兩倍。此外，第一光刻膠圖案 109的寬度由有源區(qū)AR的寬度決定。
參考圖1B，通過采用第一光刻膠圖案109作為蝕刻^^模的蝕刻工藝來 圖案化第一 ARC層107和第一蝕刻4^模膜105，從而形成第一蝕刻掩模圖 案105a。才艮據(jù)第一光刻膠圖案109的形狀圖案化第一蝕刻掩模圖案105a。
同時，在形成第一蝕刻掩模圖案105a之后，可實施后續(xù)工藝而不除去 第一光刻膠圖案109和第一ARC層107。然而，在這種情況下，由于后續(xù) 的熱處理工藝而導(dǎo)致的第一光刻膠圖案109和第一 ARC層107的變形可
ii使得圖案坍塌。因此，在一次實施過程中，除去第一光刻膠圖案109和第 一 ARC層107。為除去第一光刻膠圖案109和第一ARC層107，可實施 另外的蝕刻工藝。此外，如果通過蝕刻第一蝕刻^^皿105形成第一蝕刻 掩模圖案105a并且硬掩模膜103的暴露部分蝕刻至一定深度，那么即使存 在蝕刻選擇性差異，也可以一起除去第一光刻膠圖案109和第一 ARC層 107。在后者的情況下，可以省略在后續(xù)工藝(例如，第二蝕刻掩模溪的形 成工藝)之前實施并且在形成第一蝕刻掩模圖案105a之后實施的硬焙烘 (hard baking)工藝?；蛘?，當(dāng)?shù)谝晃g刻掩模圖案105a和第二蝕刻掩模 膜保持在處于真空狀態(tài)的同一腔室內(nèi)部時，可以原位實施形成第一蝕刻掩 模圖案105a的蝕刻工藝和第二蝕刻^^模溪的形成工藝。同時，由于第一光 刻膠圖案109或第一ARC層107很少殘留(如果有的話)，可以防止由于 后續(xù)熱處理工藝導(dǎo)致的圖案坍塌。通過蝕刻暴露的硬掩模膜103的一部分 在硬掩模膜103中形成溝槽。
參考圖1C，在包括暴露的第一蝕刻掩模圖案105a的表面的石更l^， 103上形成輔助膜111。輔助膜lll可由碳聚合物形成。
輔助膜111形成至一定厚度，其中由第一蝕刻掩模圖案105a產(chǎn)生的臺 階可以得到保持。即，與由第一蝕刻掩模圖案105a限定的圖案共形地形成 輔助膜111。在第一蝕刻掩模圖案105a的側(cè)壁上形成的輔助膜111的厚度 T控制后續(xù)工藝中在有源區(qū)的一個方向上的距離。因此，才艮據(jù)在有源區(qū)的 一個方向上的期望距離，可控制輔助膜111的厚度。由于輔助膜lll與第 一蝕刻4^模圖案105共形地形成，在第一蝕刻掩模圖案105a之間限定多個 凹陷部分llla (或溝槽)。凹陷部分llla對應(yīng)于有源區(qū)AR的寬度。即， 輔助膜111的溝槽的寬度限定有源區(qū)的寬度。
參考圖1D，在包括輔助膜111的所述半導(dǎo)體襯底101上形成第二蝕刻 掩模溪113，使得在第一蝕刻掩模圖案105a的側(cè)壁上形成的輔助膜111之 間的間隔(即，溝槽或凹陷部分)被填隙。在第二蝕刻掩皿113上形成 第二 ARC層115。在第二 ARC層115上形成第二光刻膠圖案117。
可使用與第一蝕刻掩模圖案105a相同的材料形成第二蝕刻掩 113 以便于后續(xù)工藝。即，第二蝕刻掩模膜113可由含Si的BARC膜形成。 如上參考圖1A的描述，如果在形成第二光刻膠圖案117的曝光工藝中， 第二蝕刻掩模度113可執(zhí)行抗反射功能，則可省略第二 ARC層115。以垂直于第一光刻膠圖案(參考圖1A的109 )的方向形成第二光刻膠 圖案117。第二光刻膠圖案117的寬度是第一光刻膠圖案109的寬度的兩 倍。例如，在6F2DRAM器件的情況下，在有源區(qū)AR(即，列方向)上 在與第一光刻膠圖案(參考圖1A的109 )交叉的方向上形成第二光刻膠圖 案117。第二光刻膠圖案117的行方向上的間距基本等于有源區(qū)AR的行 方向之間的間距。此外，第二光刻膠圖案117的寬度L對應(yīng)于有源區(qū)AR 的長邊方向上的長度(參考圖1A的L)。
參考圖1E,使用釆用第二光刻膠圖案117作為蝕刻掩模的蝕刻工藝， 蝕刻第二 ARC層115和第二蝕刻掩皿113 。蝕刻通過第二光刻膠圖案117 暴露的輔助膜111。當(dāng)蝕刻輔助膜111時，可以控制蝕刻工藝，使得第二 光刻膠圖案117的蝕刻特征基本上與第二 ARC層115相同，所以利用相 同的蝕刻工藝可以一起除去第二光刻膠圖案117和第二 ARC層115。如果 第二光刻膠圖案117和第二 ARC層115殘留，可以實施另外的蝕刻工藝 以除去第二光刻膠圖案117和第二 ARC層115。沿所述行方向圖案化輔助 膜lll并且沿所述行方向來限定隔離的圖案。
之后，蝕刻通過輔助膜lll暴露的第一蝕刻掩模圖案105a。由此在列 方向上隔離第一蝕刻^^模圖案105a。即，形成隔離的第一蝕刻^^模圖案。 第二蝕刻掩模膜113僅僅保留在由輔助膜111限定的凹陷部分llla中。保 留在凹陷部分llla中的第二蝕刻4^模膜113限定多個第二蝕刻4^模圖案 113a。因此，第二蝕刻掩模圖案113a在第一蝕刻掩模圖案105a之間自對 準(zhǔn)。換言之，第一蝕刻掩模圖案105a僅僅保留在奇數(shù)(或偶數(shù))列的有源 區(qū)上，并且第二蝕刻掩模圖案113a僅僅保留在偶數(shù)(或奇數(shù))列的有源區(qū) 上。即，第一和第二蝕刻掩模圖案105a和113a是沿行方向交替的圖案。
第二蝕刻掩模圖案113a平行地形成在第一蝕刻掩模圖案105a之間并 且具有間距P3，該間距P3是目標(biāo)圖案的間距的兩倍，和笫一蝕刻掩模圖 案105a相同。第二蝕刻掩模圖案113a的寬度W對應(yīng)于有源區(qū)的寬度。
第一蝕刻掩模圖案105a和第二蝕刻掩模圖案113a之間的距離由形成 在第一蝕刻掩模圖案105a側(cè)壁上的輔助膜111的厚度確定。尤其是，如果 在第一蝕刻掩模圖案105a的兩個側(cè)壁上形成的輔助膜111的厚度是均勻 的，則第二蝕刻掩模圖案113a在兩個相鄰的第一蝕刻掩模圖案105a中間 是自對準(zhǔn)的。由于形成第二蝕刻掩模圖案113a，在第一蝕刻掩模圖案105a 的側(cè)壁和上表面上形成的輔助膜111故暴露。參考圖1F，使用第一和第二蝕刻掩模圖案105a和113a作為蝕刻掩模， 除去輔助膜lll。在本實施方案中，使用采用02等離子體的蝕刻工藝除去 輔助膜lll。在此，也除去在第一蝕刻掩模圖案105a上的輔助膜111。由 于除去輔助膜111，第一和第二蝕刻掩模圖案105a和U3a之間的硬掩模 膜103暴露。除去硬掩模膜103的暴露的部分，因此形成硬掩模圖案103a。 硬掩模圖案103a僅僅保留在有源區(qū)AR上。之后，雖然附圖未顯示，可以 使用采用硬掩模圖案103a的蝕刻工藝來蝕刻半導(dǎo)體襯底101，以在隔離區(qū) 中形成溝槽。
如上所述，在通過4吏用采用第一和第二蝕刻掩模圖案105a和113a的 蝕刻工藝圖案化硬掩模膜103，以形成硬掩模圖案103a之后，使用采用硬 掩模圖案103a的蝕刻工藝來蝕刻半導(dǎo)體襯底101。然而，可以使用采用第 一和第二蝕刻掩模圖案105a和113a的蝕刻工藝來直接蝕刻半導(dǎo)體村底 101不使用硬掩模膜103。在這種情況下，可省略硬掩皿103的形成工藝 和蝕刻工藝。
如上所述，本發(fā)明具有下列一個或多個優(yōu)點(diǎn)。
第一，在實施曝光工藝以形成第一蝕刻掩模圖案時，形成具有間距的 光刻膠圖案，該間距為目標(biāo)圖案的間距的兩倍。因此，可以形成具有小于 曝光設(shè)備分辨率的間距的微圖案。
第二，以自對準(zhǔn)方式在第一蝕刻掩模圖案之間形成第二蝕刻掩模圖案。 因此，能防止未對準(zhǔn)的發(fā)生。
第三，第一和第二蝕刻掩模圖案之間的距離可以控制為在第一蝕刻掩 模圖案的側(cè)壁上形成的輔助膜的厚度。因此，可更精確地控制第一和第二 蝕刻掩模圖案之間的距離。
第四，如上所述，如果第一蝕刻^^模圖案、輔助膜和笫二蝕刻^^模圖 案是由透明膜如含Si的BARC膜或碳聚合物膜形成，則可省略在后續(xù)曝 光工藝中的用于曝光對準(zhǔn)標(biāo)記(key)如套刻游標(biāo)尺的標(biāo)記打開工藝。
第五，如果含Si的BARC膜的蝕刻過程和碳聚合物膜的沉積過程以 真空狀態(tài)保持在相同設(shè)備內(nèi)部，可原位連續(xù)地進(jìn)行上述工藝。因此，可穩(wěn) 定地保持工藝條件并且可縮短周轉(zhuǎn)時間。
第六，如果使用如上所述的旋涂法形成含Si的BARC膜，可改a 埋特征。因此，即使在具有高深寬比的微小圖案之間的間隔中，也可容易地形成沒有空隙的含Si的BARC膜。
第七，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了限定以矩陣形式布置的有源區(qū)，使用第一 掩模和第二掩模實施曝光工藝，其中第一掩模用于限定位于奇數(shù)行和奇數(shù)
列中的有源區(qū)，第二掩模用于限定位于偶數(shù)行和偶數(shù)列中的有源區(qū)。因此， 由于兩個掩模的使用可出現(xiàn)未對準(zhǔn)的問題。然而，在本發(fā)明中，圖案化工 藝分別在水平方向和垂直方向?qū)嵤┮淮?。?吏產(chǎn)生未對準(zhǔn)，也可精確控制 有源區(qū)(目標(biāo)圖案)的寬度和距離。即，可以防止由于未對準(zhǔn)導(dǎo)致的圖案 損壞。
第八，如果在DRAM中尋求使用DEET (雙曝光蝕刻技術(shù))實現(xiàn)接觸 陣列，兩片掩模必須以棋盤形式(check board form)分隔。如果尋求4吏 用啄光設(shè)備限定棋盤形式的接觸陣列，必須使用二維對稱照明，這導(dǎo)致低 的分辨率。由此，通過DEET可以實現(xiàn)的kl變?yōu)?.20或更大。然而，在 本本發(fā)明中，由于使用曝光設(shè)備限定線形式，因此使用強(qiáng)照明如偶極可以 實現(xiàn)高達(dá)0.14的kl。
本發(fā)明不局限于所述爿>開的實施方案，而是可以各種方式實施。提供 所述實施方案以完成本發(fā)明的公開，并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的 范圍。本發(fā)明由權(quán)利要求的范圍所限定。
1權(quán)利要求
1. 一種用于形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法，所述方法包括在襯底上形成沿第一方向延伸的第一蝕刻掩模圖案，所述第一蝕刻掩模圖案的第一間距大于目標(biāo)圖案的第二間距；在所述第一蝕刻掩模圖案上形成輔助膜，所述輔助膜與所述第一蝕刻掩模圖案共形并且限定多個第一溝槽；在所述輔助膜上形成蝕刻掩模膜，所述蝕刻掩模膜填充所述第一溝槽；實施蝕刻工藝以形成具有第一間距的第二蝕刻掩模圖案，使得所述蝕刻掩模膜、所述輔助膜和所述第一蝕刻掩模圖案被蝕刻并且一起限定沿第二方向延伸的多個第二溝槽，所述第二方向正交于所述第一方向，所述第二蝕刻掩模圖案對應(yīng)于形成在所述第一溝槽內(nèi)的所述蝕刻掩模膜；和除去通過所述第一和第二蝕刻掩模圖案暴露的所述輔助膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè) 壁上形成的所述輔助膜的厚度限定在所述第一和第二蝕刻掩模圖案之間 的多巨離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上 形成的所述輔助膜的厚度限定有源區(qū)的水平距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案的寬度限定 有源區(qū)的短邊方向上的寬度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中相鄰的第一蝕刻掩模圖案之間的距 離對應(yīng)于有源區(qū)的垂直距離。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中已經(jīng)蝕刻的所述第一蝕刻掩模圖案 限定多個隔離的第一蝕刻4^模圖案，所述隔離的第一蝕刻^^模圖案的長度 對應(yīng)于有源區(qū)的長邊方向上的長度。
7. 才艮據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中已經(jīng)蝕刻的所述第一蝕刻^^模圖案 限定多個隔離的第一蝕刻4i模圖案，所述隔離的第一蝕刻4^模圖案的長度 是所述隔離的第一蝕刻掩模圖案的寬度的約兩倍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述實施蝕刻工藝的步驟包括 蝕刻所述蝕刻掩模膜和所述輔助膜以形成所述第二溝槽；和 通過蝕刻暴露在所述輔助膜之間的所述第一蝕刻掩模圖案并蝕刻所述蝕刻掩模膜，使得所述蝕刻掩模膜在所述第一溝槽內(nèi)被隔離，從而形成所 述第二蝕刻掩模圖案。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一和第二蝕刻掩模圖案包含 基本上相同的材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案包含含Si的 底部抗^Jt涂層(BARC )。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第二蝕刻掩模圖案包含含Si的 BARC層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輔助膜包括碳聚合物膜。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中使用釆用02等離子體的蝕刻工藝除 去所述輔助膜。
14. 一種用于形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法，所述方法包括 在半導(dǎo)體襯底上形成第一蝕刻掩模圖案；在所述第一蝕刻^^模圖案上形成輔助膜，所述輔助膜限定沿第一方向 延伸的多個第一溝槽，每一個第一溝槽限定在相鄰的第一蝕刻4^模圖案之 間；在所述輔助膜上形成蝕刻掩模膜，所述蝕刻掩模膜填充所述第一溝槽；蝕刻所述蝕刻掩模度、所述輔助膜和所述第一蝕刻掩模圖案以形成第 二蝕刻^^模圖案，所述第二蝕刻掩模圖案由在所述蝕刻之后在所述第一溝 槽中保留的所述蝕刻掩模膜限定，通過至少一個沿正交于所述第一方向的 第二方向延伸的第二溝槽，每一個第二蝕刻掩模圖案與相鄰的第二蝕刻掩模圖案分隔；和除去暴露于所述第 一和第二蝕刻掩模圖案之間的所述輔助膜。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案的間距和所 述第二蝕刻掩模圖案的間距是目標(biāo)圖案的間距的約兩倍。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中使用在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè) 壁上形成的所述輔助膜的厚度限定所述第一和第二蝕刻掩模圖案之間的 距離。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上 形成的所述輔助膜的厚度對應(yīng)于有源區(qū)的水平距離。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案的寬度對應(yīng) 于有源區(qū)的短邊方向上的寬度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所i^目鄰第一蝕刻掩模圖案之間的 距離對應(yīng)于有源區(qū)的垂直距離。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中已經(jīng)蝕刻的所述第一蝕刻掩模圖案 限定多個隔離的第一蝕刻4^模圖案，所述隔離的第一蝕刻掩模圖案的長度 對應(yīng)于有源區(qū)的長邊方向上的長度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中已經(jīng)蝕刻的所述第一蝕刻掩模圖案 限定多個隔離的第一蝕刻4^模圖案，所述隔離的第一蝕刻^^模圖案的長度 是所述第 一蝕刻掩模圖案的寬度的約兩倍。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述蝕刻工藝的實施包括 蝕刻所述蝕刻掩模膜、所述輔助膜和所述第一蝕刻4^模圖案以形成所述第二溝槽；和通過蝕刻暴露在所述輔助膜之間的所述第 一蝕刻掩模圖案并且蝕刻所 述蝕刻掩皿，使得所述蝕刻掩皿在所述第一溝槽內(nèi)隔離，從而形成所 述第二蝕刻掩模圖案。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一和第二蝕刻掩模圖案包含 基4^目同的材料。
24. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案包含含Si 的底部抗^Jtt涂層(BARC )。
25. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二蝕刻掩模圖案包含含Si 的BARC層。
26. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述輔助膜包括碳聚合物膜。
27. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中使用采用02等離子體的蝕刻工藝 除去所述輔助膜。
28. —種用于形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法，所述方法包括 在半導(dǎo)體襯底上沿列方向形成第 一蝕刻掩模圖案；在所述第一蝕刻掩模圖案上形成輔助膜，所述輔助膜限定在兩個相鄰 第一蝕刻掩模圖案之間的第一溝槽，所述第一溝槽沿列方向延伸；在所述輔助膜上形成蝕刻4^皿，所述蝕刻^^模膜填充所述第一溝槽； 通過蝕刻所述蝕刻掩模膜、所述輔助膜和所述第一蝕刻^^模圖案形成第二蝕刻掩模圖案，并且形成沿行方向延伸的第二溝槽，所述第二溝槽分 隔所述兩個相鄰的第二蝕刻掩模圖案；和除去暴露在所述第 一和第二蝕刻掩模圖案之間的所述輔助膜。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案的間距是目 標(biāo)圖案的間距的約兩倍。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中利用在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè) 壁上形成的所述輔助膜的厚度限定所述第一和第二蝕刻掩模圖案之間的 距離。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上 形成的所述輔助膜的厚度對應(yīng)于有源區(qū)的水平距離。
32. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中第一蝕刻掩模圖案的寬度對應(yīng)于有 源區(qū)的短邊方向上的寬度。
33. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案之間限定的 距離對應(yīng)于有源區(qū)的垂直距離。
34. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中已經(jīng)蝕刻的所述第一蝕刻掩模圖案 限定多個隔離的第一蝕刻4^模圖案，所述隔離的第一蝕刻4^模圖案的長度 對應(yīng)于有源區(qū)的長邊方向上的長度。
35. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中已經(jīng)蝕刻的所迷第一蝕刻掩模圖案 限定多個隔離的第一蝕刻掩模圖案，所述隔離的第一蝕刻掩模圖案的長度 是所述隔離的第一蝕刻掩模圖案的寬度的約兩倍。
36. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中每一個所述第二蝕刻掩模圖案設(shè)置 在兩個相鄰第一蝕刻4^模圖案的大致中間。
37. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述第一和第二蝕刻掩模圖案包含 基本上相同的材料。
38. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案包含含Si 的底部抗>^射涂層(BARC )。
39. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述第二蝕刻掩模圖案包含含Si 的BARC層。
40. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述輔助膜包括碳聚合物膜。
41. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中使用采用02等離子體的蝕刻工藝 除去所述輔助膜。
42. —種用于形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法，所述方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成硬掩模膜和第一蝕刻掩模膜；蝕刻所述第一蝕刻掩模度以形成沿列方向延伸的第一蝕刻掩模圖案；在所述硬掩模膜和所述第一蝕刻掩模圖案上形成輔助膜，所述輔助膜限定沿所述列方向延伸的第一溝槽；在所述輔助膜上形成第二蝕刻掩模膜，所述第二蝕刻掩模膜填充所述 第一溝槽；實施蝕刻工藝以形成第二蝕刻^^模圖案，所述第二蝕刻^^模圖案基于 保留在所述第一溝槽內(nèi)和第二溝槽內(nèi)的所述第二蝕刻^^皿，所述第二溝 槽將所述兩個相鄰的第二蝕刻掩模圖案分隔，所述第二溝槽沿行方向延 伸；除去暴露在所述第一和第二蝕刻4^模圖案之間的所述輔助膜；和 通過使用釆用所述第 一和第二蝕刻掩模圖案的蝕刻工藝來蝕刻所述硬 掩模膜，從而形成硬掩模圖案。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案的間距是目 標(biāo)圖案的間距的約兩倍，所述第一蝕刻掩模圖案的間距基本上等于所述第 二蝕刻掩模圖案的間距。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中利用在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè) 壁上形成的所述輔助膜的厚度限定在所述第 一和第二蝕刻掩模圖案之間 的距離。
45. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中在所述第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上 形成的所述輔助膜的厚度對應(yīng)于有源區(qū)的水平距離。
46. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述第二蝕刻掩模圖案的寬度對應(yīng) 于有源區(qū)的短邊方向上的寬度。
47. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中蝕刻所述第一蝕刻掩模圖案以形成 所述第二溝槽，由此限定多個隔離的第一蝕刻掩模圖案，兩個相鄰的第一 蝕刻^^模圖案之間的距離限定有源區(qū)的垂直距離。
48. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中蝕刻所述第一蝕刻掩模圖案以形成 所述第二溝槽，由此限定多個隔離的第一蝕刻掩模圖案，所述隔離的第一 蝕刻掩模圖案的長度對應(yīng)于有源區(qū)的長邊方向上的長度。
49. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中蝕刻所述第一蝕刻掩模圖案以形成 所述第二溝槽，由此限定多個隔離的第一蝕刻掩模圖案，所述隔離的第一 蝕刻掩模圖案的長度是所述第 一蝕刻掩模圖案的寬度的約兩倍。
50. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案的形成包 括在所述第 一蝕刻掩模膜上形成光刻膠圖案；通過4吏用采用所述光刻膠圖案的蝕刻工藝來蝕刻所述第 一蝕刻4^模 膜，從而形成所述第一蝕刻掩模圖案；和進(jìn)一步蝕刻所述硬l^模膜，以除去所述光刻膠圖案。
51. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述蝕刻工藝的實施包括蝕刻所述第二蝕刻掩模膜、所述輔助膜和所述第一蝕刻掩模圖案以形 成所述第二溝槽；和通過蝕刻暴露在所述輔助膜之間的所述第一蝕刻^^模圖案并且蝕刻所 述第二蝕刻掩模膜，使得所述第二蝕刻掩模膜在所述第一溝槽內(nèi)隔離，從而形成所述第二蝕刻^^模圖案。
52. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述第一和第二蝕刻掩模圖案包含 基^目同的材料。
53. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案包含含Si 的底部抗>^射涂層(BARC )。
54. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述第二蝕刻掩模圖案包含含Si 的BARC層。
55. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述輔助膜包括碳聚合物膜。
56. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中使用采用02等離子體的蝕刻工藝 除去所述輔助膜。
57. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述硬掩皿包括^。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種形成半導(dǎo)體器件微圖案的方法。在根據(jù)本發(fā)明的一方面的方法中，在半導(dǎo)體襯底上沿著列方向形成具有第二間距的第一蝕刻掩模圖案，該第二間距是目標(biāo)圖案的第一間距的兩倍。在包括第一蝕刻掩模圖案的表面的半導(dǎo)體襯底上形成輔助膜。在包括輔助膜的半導(dǎo)體襯底上形成蝕刻掩模膜。實施蝕刻工藝以形成具有第二間距的第二蝕刻掩模圖案，使得蝕刻掩模膜、輔助膜和第一蝕刻掩模圖案在行方向上彼此隔離，并且蝕刻掩模膜保留在第一蝕刻掩模圖案之間。除去第一和第二蝕刻掩模圖案之間的輔助膜。
文檔編號H01L21/00GK101471233SQ20081012523
公開日2009年7月1日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者鄭宇榮 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司