專利名稱：在半導(dǎo)體器件中形成硬掩模圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件中的硬掩模圖案及其形成方法，更具體地，涉 及用于限定布置為矩陣的多個有源區(qū)的半導(dǎo)體器件中的硬掩模圖案及其 形成方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體襯底上，形成通過金屬線電連接的多個半導(dǎo)體元件如晶體管。 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)通過接觸塞彼 此電連接。
在動態(tài)隨M取存儲器(DRAM)器件中，在半導(dǎo)體襯底上形成晶體 管，并且形成存儲結(jié)點(diǎn)接觸塞。形成接觸塞之前，形成中間絕緣層，然后 在中間絕緣層中形成接觸孔。根據(jù)晶體管和電容器的布置可將DRAM器 件區(qū)分為各種器件。在4F2 DRAM器件中，在單元區(qū)中有源區(qū)布置為矩陣。 具體地，形成具有四邊形形狀(更具體地是正方形形狀)的有源區(qū)。隨著 器件集成的提高，4F2 DRAM器件中有源區(qū)的尺寸或有源區(qū)之間的距離小 于曝光設(shè)備的分辨率極限。因此，當(dāng)實(shí)施形成用于限定有源區(qū)的光刻膠圖 案的工藝時，用于光刻膠層的膝光工藝ii行兩次。由于上述限制，增加了 生產(chǎn)成本并且難以減小分辨率指數(shù)(kl)至低于0.20。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中公開的形成半導(dǎo)體器件硬掩模圖案的方法中，僅僅實(shí)施用 于在平面上形成具有行方向線形和列方向線形的圖案的工藝，以形成用于
限定密集配置的有源區(qū)的硬掩模圖案。形成具有小于曝光設(shè)備分辨率的間 距的硬掩模圖案。
5本發(fā)明的實(shí)施方案公開了 一種在半導(dǎo)體器件中形成硬掩模圖案的方 法。該方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成硬掩模層。在所述硬掩模層上形成第 一蝕刻掩模圖案。形成第二蝕刻掩模圖案并且該第二蝕刻掩模圖案包括第 一圖案和第二圖案。第一圖案與第一蝕刻掩模圖案交叉并且每一個第二蝕 刻掩模圖案布置在第一蝕刻掩模圖案之間。形成第三蝕刻掩模圖案并且每 一個第三蝕刻掩模圖案布置在第一圖案之間。實(shí)施第一蝕刻工藝使得第一
蝕刻掩模圖案保留在其中第一圖案與第一蝕刻掩模圖案交叉的區(qū)域上，并 且第二圖案保留在其中第一圖案與第二圖案交叉的區(qū)域上。通過利用保留 的第一蝕刻^^模圖案和第二圖案作為蝕刻掩模的第二蝕刻工藝，圖案化多更 掩模層以形成硬掩模圖案。
在上述方法中，優(yōu)選第一、第二和第三蝕刻4^模圖案由相同的材料形
成。例如，第一、第二和第三蝕刻4^模圖案可以由包^^硅(Si)的底部抗 >^射涂層(BARC)形成。在不同的層上分別形成第一、第二和第三蝕刻 4^模圖案，并且也在不同的層上形成第二蝕刻掩模圖案的第一圖案和第二 圖案。
形成第二蝕刻掩模圖案的步驟包括形成具有足夠厚度以保持通過第 一蝕刻^^模圖案形成的臺階部分的第一輔助層。在第一輔助層上形成蝕刻 掩模層，以填充通過臺階部分形成的第一輔助圖案之間的間隔。實(shí)施圖案 化工藝，使得蝕刻掩模層保留在第一輔助層之間的間隔中并且沿著與第一 硬掩模圖案交叉的方向保留在第一輔助層上，以形成第一和第二圖案。第 一輔助層由碳聚合物形成。在蝕刻4^模層上可進(jìn)一步形成抗^Jt層。第一 蝕刻掩模圖案和第二圖案之間的距離由第一輔助層的厚度確定。
形成第三蝕刻掩模圖案的步驟包括形成具有足夠厚度以保持通過第 二蝕刻掩模圖案形成的臺階部分的第二輔助層。在第二輔助層上形成蝕刻 掩模層以填充通過臺階部分形成的第二輔助圖案之間的間隔。實(shí)施圖案化 工藝，4吏得蝕刻4^模層保留在第二輔助層之間的間隔中以形成第三硬掩模 圖案。第二輔助層可由碳聚合物形成。第一圖案和第三硬掩模圖案之間的 距離由第二輔助層的厚度確定。
其上保留有硬掩模圖案的區(qū)域可定義為有源區(qū)。在這種情況下，在位 于有源區(qū)中奇數(shù)或偶數(shù)的列或行的有源區(qū)上形成彼此平行的第一蝕刻掩 模圖案。第 一蝕刻掩模圖案的間距為有源區(qū)之間的間距的約兩倍，第 一圖案的 間距為有源區(qū)之間的間距的約兩倍，第二圖案的間距為有源區(qū)之間的間距 的約兩倍，第三硬掩模圖案的間距為有源區(qū)之間的間距的約兩倍。第一、 第二和第三蝕刻^^模圖案可以以原位的方式在同一室中形成。
通過第 一蝕刻工藝除去第三蝕刻^^模圖案和第 一 圖案。


通過參考結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下詳述，本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)
點(diǎn)將變得更加顯而易見，其中
圖1A至圖1L是用于說明根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的一種在半導(dǎo)體器 件中形成硬掩模圖案的方法的視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。
在以下描述中，表述"在另 一層或襯底層上形成任意層"表示任意層可 以直捲接觸另一層或半導(dǎo)體襯底，或者第三層可插入任意層與另一層或半 導(dǎo)體襯底之間。而且，在附圖中，為了描述的方便和清楚，對每個層的厚 度和尺寸進(jìn)行放大。而且，附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
圖1A至圖1L是用于說明根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方案的一種在半導(dǎo)體器 件中形成硬掩模圖案的方法的視圖。
參考圖1A，在半導(dǎo)體襯底101上形成硬掩模層103。所述硬掩模層103 可以由氮化物層或由氧化物層和氮化物層構(gòu)成的堆疊結(jié)構(gòu)形成。在用于限 定有源區(qū)的圖案化工藝中，使用硬掩模層103作為蝕刻掩模，在硬掩模層 103上順序地形成第一蝕刻掩模層105、第二蝕刻掩模層107和第一抗^Jt 層109。在第一抗^^射層109上形成第一光刻膠圖案111。
有源區(qū)布置為矩陣，形成硬4^模圖案用于限定這樣的有源區(qū)(即，以 矩陣形式形成所述硬掩模圖案)?？梢岳貌贾贸删仃嚨挠惭谀D案在制 造4F2DRAM的工藝中限定有源區(qū)。在這種情況下，硬掩模圖案可以在實(shí) 施用于蝕刻隔離區(qū)的半導(dǎo)M底的蝕刻工藝中用作隔離掩模。
第一蝕刻掩模層105可以由SOC (旋涂碳)層形成，第二蝕刻掩模層200810125233.9
107可以由包含硅(Si)的底部抗反射涂層(BARC )層形成，第一抗反射 層109可由碳層形成。第一抗反射層109防止在形成第一光刻膠圖案111 的過程中由于漫^Jt導(dǎo)致的曝光特征劣化。如果第二蝕刻^^模層107可防 止;t^射的產(chǎn)生，可省略第一抗反射層109的形成。
形成彼此平行的第一光刻膠圖案lll。在4F2DRAM器件中，例如， 在位于奇數(shù)(或偶數(shù))列(或行)的有源區(qū)AR上形成彼此平行的第一光 刻膠圖案。第一光刻膠圖案111之間的間距P2為有源區(qū)AR之間的間距 Pl的約兩倍。
參考圖1B，通過使用第一光刻膠圖案lll的蝕刻工藝，圖案化第一抗 反射層109和第二蝕刻掩模層107以形成第二蝕刻掩模圖案107。根據(jù)第 一光刻膠圖案111的形狀，在位于奇數(shù)(或偶數(shù))列(或行)的有源區(qū)AR 上彼此平行地形成第二蝕刻掩模圖案107。第二蝕刻掩模圖案107之間的 間距P2為有源區(qū)AR之間的間距Pl的約兩倍。一部分第一蝕刻掩模層105 暴露在第一蝕刻^^模圖案107之間。然后除去第一光刻膠圖案111。
參考圖1C，在包括第一蝕刻掩模層105的暴露區(qū)域的半導(dǎo)體襯底101 上形成第一輔助層113。優(yōu)選第一輔助層113由碳聚合物形成。
第一輔助層113具有足夠的厚度，以保:持通過第二蝕刻4^模圖案107 形成臺階。具體地，由于在第二蝕刻掩模圖案107的側(cè)壁上形成的第一輔 助層113的厚度在后續(xù)工藝中確定有源區(qū)之間的距離，因此優(yōu)選根據(jù)有源 區(qū)之間的距離調(diào)節(jié)第一輔助層113的厚度。根據(jù)具有足夠保持臺階的厚度 的第一輔助層113，在第二蝕刻^^模圖案107之間的第一輔助層113中形 成具有對應(yīng)于有源區(qū)AR的寬度的臺階如溝槽。即，第一輔助層113的相 對側(cè)壁之間的距離Dl成為有源區(qū)的寬度。
參考圖1D，在第一輔助層113上形成第三蝕刻4^模層115以填充第一 輔助層113之間的間隔。在第三蝕刻掩模層115上形成第二抗^^射層117。 在該第二抗>^射層117上形成第二光刻膠圖案119。
為便于后續(xù)工藝，優(yōu)選第三蝕刻掩模層115由和用于形成第二硬掩模 圖案107的相同的材料形成。即，第三蝕刻掩模層115可由含硅(SO的 BARC (底部抗^Jt涂層)形成。如上文關(guān)于圖1A所描述，如果第三蝕 刻^^模層115可防止在用于形成第二光刻膠圖案119的瀑光工藝期間產(chǎn)生 ^射，可省略第二抗^Jt層117的形成。
8在基本垂直于第一光刻膠圖案(圖1A的111)的方向上彼此平行地形 成第二光刻膠圖案119。在4F2DRAM器件中，例如，在有源區(qū)AR之間 在垂直于第一光刻膠圖案(圖1A的111)的方向上形成第二光刻膠圖案 119。第二光刻膠圖案119之間的間距P3為有源區(qū)AR之間的間距Pl的 約兩倍。
參考圖1E,通過使用第二光刻膠圖案119的蝕刻工藝，圖案化第二抗 反射層117和第三蝕刻掩模層115，以形成第三蝕刻掩模圖案115a、 115b。 然后除去第二光刻膠圖案119。
第三蝕刻掩模圖案115a、 115b包括第一圖案115a和第二圖案115b， 其中第一圖案115a在第一輔助層113上沿著垂直于第二蝕刻4^模圖案107 的方向彼此平行地形成，第二圖案115b形成在第二蝕刻掩模圖案107之間 的第一輔助層113上并且平行于第二蝕刻掩模圖案107延伸。第二蝕刻掩 模圖案107和第二圖案115b之間的距離由第一輔助層113的厚度確定。
具體地，根據(jù)第二光刻膠圖案119的形狀，在第一輔助層113上沿著 垂直于第二蝕刻^^模圖案107的方向圖案化第三蝕刻^^模層115，由此形 成第一圖案115a。第一圖案115a彼此平行地形成。第一輔助層113上的 第一圖案115a之間的間距為有源區(qū)AR之間的間距的約兩倍。此外，第三 蝕刻掩模層115保留在第二蝕刻掩模圖案107之間的第一輔助層113上形 成的臺階部分上。因此，保留的第三蝕刻掩模層變成第二圖案115b。在第 一輔助層113上形成的臺階部分上形成并且對準(zhǔn)第二圖案115b，使得不會 由于沒有使用膝光掩模而導(dǎo)致對準(zhǔn)誤差。第二圖案U5b和第二蝕刻掩模圖 案107之間的距離由第一輔助層113的厚度確定。
由于上述結(jié)構(gòu)，第三蝕刻^^模圖案包括第一和第二圖案115a、 115b并 且暴露正方形形狀的第一輔助層113。暴露第一輔助層113的每一個正方 形區(qū)域包括分別位于正方形區(qū)域的四角的四個(4)有源區(qū)AR。
參考圖1F，在第三蝕刻4^模圖案115a、 115b上形成第二輔助層121。 優(yōu)選地，第二輔助層121由和用于形成笫一輔助層113的相同的材料即碳 聚合物形成。
第二輔助層121具有足夠的厚度，以保持通過第三蝕刻掩模圖案的第 一圖案115a形成的臺階。具體地，由于在第三蝕刻4^模圖案的第一圖案 115a側(cè)壁上形成的第二輔助層121的厚度在后續(xù)工藝中確定有源區(qū)之間的 距離，因此優(yōu)選根據(jù)有源區(qū)之間的距離調(diào)節(jié)笫二輔助層121的厚度。根據(jù)具有足以保持臺階的厚度的第二輔助層121，在第三蝕刻掩模圖案的第一 圖案115a之間的第二輔助層121上形成對應(yīng)于有源區(qū)AR的寬度的溝槽。 即，第二輔助層121的相對側(cè)壁之間的距離D2變成有源區(qū)的寬度。
參考圖1G，在第二輔助層121上形成第四蝕刻^^模層123,以完全填 充在第二輔助層121中形成的臺階。為^^于后續(xù)工藝，優(yōu)選第四蝕刻^^模 層123由和用于形成第三蝕刻4^模層115或第二硬掩模層107的相同材料 形成。即第四蝕刻掩模層可由包含硅(Si)的底部抗反射涂層(BARC) 形成。
參考圖1H，實(shí)施蝕刻工藝，使得第四蝕刻掩模層可僅僅保留在第二輔 助層121的臺階部分上，以形成第四蝕刻4^模圖案123。由于第二輔助層 121，第四蝕刻^^模圖案123形成為與通過第三蝕刻^^模圖案115a、 115b 形成的層不同的層。在平行于第一圖案115a的方向上，在第三蝕刻掩模圖 案的第一圖案115a之間形成第四蝕刻掩模圖案123。第四蝕刻掩模圖案123 之間的間距P4為有源區(qū)AR的間距P1的約兩倍。第四蝕刻4^模圖案123 和第三蝕刻掩模圖案的第一圖案115a之間的距離由第二輔助層121的厚度 確定。
可以通過化學(xué)機(jī)械拋光工藝實(shí)施蝕刻工藝，實(shí)施該化學(xué);ta^拋光工藝
直至暴露第二輔助層121。此外，蝕刻工藝可以^式蝕刻方式如通過回 蝕刻工藝來進(jìn)行。
參考圖II，蝕刻第一輔助層113和第二輔助層121， 4吏得第一輔助層 113和第二輔助層121僅僅在第二、第三和第四硬掩模圖案107、 115a、 115b、 123的下部保留。蝕刻通過除去第一輔助層113和第二輔助層121而暴露 的第一蝕刻掩模層105，以形成第一蝕刻掩模圖案105。由于上述結(jié)構(gòu)，硬 掩模層103暴露于第一蝕刻掩模圖案105之間。
參考圖1J，實(shí)施回蝕刻工藝直至暴露在第一輔助層113之下的第二蝕 刻掩模圖案107。通過該回蝕刻工藝除去第四蝕刻掩模圖案123和第三蝕 刻4^模圖案的第一圖案115a。在第三蝕刻4^模圖案中，第二圖案U5b形 成的層在由第一圖案115a形成的層的下面。因此，即使除去第一圖案115a， 一些第二圖案H5b仍被保留。
現(xiàn)在將更具體地描述上述工藝。第二蝕刻掩模圖案107僅僅保留在第 四蝕刻4^模圖案123與第二蝕刻^^模圖案107交叉的區(qū)域上，并且第二圖 案115b僅僅保留在第三蝕刻^^模圖案的第一圖案115a和第二圖案115b彼此交叉的區(qū)域上。結(jié)果，第三蝕刻掩模圖案的第二圖案115b和第二蝕刻 掩模圖案107被分隔并以矩陣形式保留在有源區(qū)AR上。 一些第一輔助層 113保留在第三蝕刻掩模圖案的第二圖案115b和第二蝕刻掩模圖案107之 間。
參考圖1K，通過使用第二蝕刻:^模圖案107和第二圖案115b作為蝕 刻掩模的蝕刻工藝，對第二蝕刻掩模圖案107和第二圖案115b之間的第 一輔助層113和笫一蝕刻掩模層105進(jìn)行蝕刻。通過所述蝕刻工藝，僅僅 保留在有源區(qū)AR上的第一蝕刻^^模層105變成第一蝕刻掩模圖案105。 因此，第一蝕刻掩模圖案105之間的間隔作為隔離區(qū)，并且硬掩模層103 暴露于第一蝕刻^^模圖案105之間。
參考圖1L，通過蝕刻工藝除去硬掩模層103的暴露的部分。通過上述 步驟，暴露半導(dǎo)體襯底101的隔離區(qū)。雖然在附圖中未顯示，但是蝕刻半 導(dǎo)體襯底101的暴露的隔離區(qū)以形成溝槽。然后用絕緣材料填充該溝槽以 形成隔離層。
用于形成包含碳聚合物的輔助層113、 121、包含含硅(Si)的底部抗 反射涂層(BARC)的蝕刻掩模層105、 107、 115、 123以及抗反射層109、 117的工藝或用于蝕刻上述層的工藝可以在連續(xù)的真空狀態(tài)下在同一室中 以原位方式連續(xù)地實(shí)施。
示例性地"^兌明了其中形成第一蝕刻掩模層105的結(jié)構(gòu)。然而，可以通 過利用第二蝕刻^^模圖案107和第二圖案115b的蝕刻工藝來圖案化硬掩 模層103，而不形成第一蝕刻4^模層105。
通過使用其中分別限定行方向線和列方向線的第 一和第二瀑光掩模的 第一和第二膝光工藝，形成第一和第二光刻膠圖案lll、 119，該第一和第 二光刻膠圖案111、 119用于形成具有上述結(jié)構(gòu)的蝕刻掩模圖案107、 115a、 115b、 123。由于每一個上述圖案的間距定義為在爆光掩模上的光屏蔽圖 案(或透光圖案)，因此即使發(fā)生對準(zhǔn)誤差，也不會導(dǎo)致硬掩模圖案的間 距誤差。由于上述原因，即使發(fā)生行對準(zhǔn)誤差或列對準(zhǔn)誤差，也不改變有 源區(qū)的尺寸。結(jié)果，可以解決由對準(zhǔn)誤差所引起的問題。
由于硬掩模圖案107、 115a、 115b、 123由含硅(Si)的底部抗>^射涂 層(BARC)形成，因此可以省略用于暴露套刻游標(biāo)尺的標(biāo)記掩模打開工 藝。即，能簡化工藝步驟。而且，由于以旋涂方式形成含珪(Si)的底部 抗反射涂層(BARC)，因此具有如下優(yōu)點(diǎn)第二和第三硬掩模圖案115a、
ii115b、 123可以容易地形成在第一和第二輔助層之間的間隔中。尤其是， 與化學(xué)氣相沉積(CVD)方法或物理氣相沉積(PVD)方法相比較，旋涂 法在低溫(例如室溫)下實(shí)施。因此，可以^f吏施加到在形成石更掩模圖案的 工藝中已經(jīng)形成的下部元件上的熱負(fù)荷最小化。
在其中硬掩模圖案107、 U5a、 U5b、 123由含硅(Si)的底部抗>^射 涂層(BARC)形成和輔助層113、 121由碳聚合物形成的情況下，上述全 部圖案和層均包含碳組分。當(dāng)通過氧(02 )等離子蝕刻工藝除去輔助層113、 Ul時，氧(02 )與包含在硬掩模圖案中的硅(Si )反應(yīng)以形成氧化硅(Si02 )， 作為蝕刻阻擋層。因此，增加了硬掩模圖案和輔助層之間的蝕刻選擇比。
顯然，如上所述的硬掩模圖案的形成方法適用于限定有源區(qū)的工藝以 及需要具有矩陣形狀的硬掩模圖案的任意工藝。
在用于限定以矩陣布置的有源區(qū)的常規(guī)方法中，利用用于限定位于奇 數(shù)列和奇數(shù)行的有源區(qū)的第一掩模和用于限定位于偶數(shù)列和偶數(shù)行的有 源區(qū)的第二^^模來實(shí)施曝光工藝。因此，由于在曝光工藝中使用兩個掩模， 可導(dǎo)致對準(zhǔn)誤差。然而，在本發(fā)明中，由于通過行方向和列方向圖案化工 藝形成用于限定有源區(qū)的硬掩模圖案，所以能解決對準(zhǔn)誤差問題。
此外，為了通過傳統(tǒng)的雙曝光和蝕刻技術(shù)(DEET)實(shí)現(xiàn)在動態(tài)隨機(jī) 存取存儲器(DRAM)中的接觸陣列，掩模應(yīng)該分離為兩個棋盤(check board )形式的片。為了使用瀑光設(shè)備限定棋盤形式的接觸陣列，應(yīng)該使 用具有二維對稱結(jié)構(gòu)的照明，導(dǎo)致分辨率降低。由于上述限制，通過雙曝 光和蝕刻技術(shù)(DEET)可以實(shí)現(xiàn)分辨率指數(shù)(kl)大于0.2。然而，在本 發(fā)明中，通過曝光設(shè)備限定線，使得可以應(yīng)用強(qiáng)照明諸如偶極，以實(shí)現(xiàn)分 辨率指數(shù)(kl)高達(dá)0.14。
盡管已經(jīng)參考許多說明性的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是很清楚，本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道很多的其它改變和實(shí)施方案，這些也在;$^>開的原 理的精神和范圍內(nèi)。更具體地，在說明書、附圖和所附的權(quán)利要求的范圍 內(nèi)，在本發(fā)明組合排列的構(gòu)件和/或布置中可具有各種的變化和改變。除構(gòu) 件和/或布置的變化和改變之外，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可替代的用途也 是顯而易見的。
權(quán)利要求
1. 一種在半導(dǎo)體器件中形成硬掩模圖案的方法，所述方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成的硬掩模層上形成第一蝕刻掩模圖案；在所述半導(dǎo)體襯底上形成包括第一圖案和第二圖案的第二蝕刻掩模圖案，所述第一圖案與所述第一蝕刻掩模圖案交叉，每一個第二蝕刻掩模圖案布置在所述第一蝕刻掩模圖案之間；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第三蝕刻掩模圖案，每一個第三蝕刻掩模圖案布置在所述第一圖案之間；實(shí)施第一蝕刻工藝，使得所述第一蝕刻掩模圖案保留在其中所述第一圖案與所述第一蝕刻掩模圖案交叉的區(qū)域上，并且所述第二圖案保留在其中所述第一圖案與所述第二圖案交叉的區(qū)域上；和通過利用所述保留的第一蝕刻掩模圖案和所述第二圖案作為蝕刻掩模的第二蝕刻工藝，圖案化所述硬掩模層以形成硬掩模圖案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一、第二和第三蝕刻掩模圖 案由相同材料形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一、第二和所述第三蝕刻掩 模圖案由含硅(Si)的底部抗>^射涂層(BARC)形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一、第二和第三蝕刻掩模圖 案分別形成在不同的層上。
5. 才艮據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第二蝕刻掩模圖案的所述第一 圖案和所述第二圖案形成在不同的層上。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中形成所述第二蝕刻掩模圖案的步驟 包括形成第 一輔助層，所述第一輔助層具有足以保持通過所述第一蝕刻掩 模圖案形成的臺階部分的厚度；在所述第一輔助層上形成蝕刻^^模層，以填充通過所述臺階部分形成 的所述第一輔助圖案之間的間隔；和實(shí)施圖案化工藝，使得所述蝕刻掩模層保留在所述第 一輔助層之間的 間隔中和所述第二蝕刻掩模層與所述第一蝕刻掩模圖案交叉并保留在所 述第一輔助層上，以形成所述第一和笫二圖案。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一輔助層包含碳聚合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在所述蝕刻掩模層上形成抗反射 層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案和所述第二 圖案之間的距離由所述第一輔助層的厚度確定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中形成所述第三蝕刻掩模圖案包括形成第二輔助層，所述第二輔助層具有足以保持通過所迷第二蝕刻掩 模圖案形成的臺階部分的厚度；在所述第二輔助層上形成蝕刻4^模層，以填充通過所述臺階部分形成 的所述第二輔助圖案之間的間隔；和實(shí)施圖案化工藝，使得所述蝕刻掩模層保留在所述第二輔助層之間的 間隔中，以形成所述第三蝕刻4^模圖案。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第二輔助層包含碳聚合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第一圖案和所述第三硬^^模圖 案之間的距離由所述第二輔助層的厚度確定。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中形成有所述硬掩模圖案的區(qū)域是有 源區(qū)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案在所述有源 區(qū)上彼此平行地形成并且位于有源區(qū)中的奇數(shù)列或行、或者偶數(shù)列或行。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一蝕刻掩模圖案的間距為所 述有源區(qū)之間的間距的約兩倍。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一圖案的間距為所述有源區(qū) 之間的間距的約兩倍。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第二圖案的間距為所述有源區(qū) 之間的間多巨的約兩倍。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第三硬掩模圖案的間距為所述 有源區(qū)之間的間距的約兩倍。
19. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一、第二和第三蝕刻掩模圖 案在同一腔室中以原位方式形成。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過第一蝕刻工藝除去所述笫三蝕刻^^模圖案和所述第一圖案。
21. —種在半導(dǎo)體器件中形成多更掩模圖案的方法，所述方法包括 在半導(dǎo)體襯底上提供的硬掩模層上形成第一蝕刻掩模圖案；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第二蝕刻掩模圖案，使得每一個第二蝕刻掩 模圖案布置在所迷第一蝕刻掩模圖案之間，其中每一個第二蝕刻掩模圖案 包括第一圖案和第二圖案，所述第一圖案與所述第一蝕刻掩模圖案交叉；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第三蝕刻掩模圖案，其中每一個第三蝕刻掩 模圖案布置在所述第 一 圖案之間；首先蝕刻所述第 一蝕刻^^模圖案和所述第二圖案，4吏得所述第一蝕刻 掩模圖案保留在其中所述第一圖案與所述第一蝕刻掩模圖案交叉的區(qū)域 上，并且所述第二圖案保留在其中所述第一圖案與所述第二圖案交叉的區(qū) 域上；和接著利用所述第一蝕刻掩模圖案和所述第二圖案作為蝕刻掩模來實(shí)施 蝕刻以形成硬掩模圖案，其中所述硬掩模圖案對應(yīng)于所述半導(dǎo)體襯底的有 源區(qū)，所述有源區(qū)布置為矩陣形狀。
全文摘要
一種在半導(dǎo)體器件中形成硬掩模圖案的方法，僅僅實(shí)施用于在平面上形成具有行方向線形和列方向線形的圖案的工藝，使得可以形成硬掩模圖案以限定密集配置的有源區(qū)。硬掩模圖案的間距小于曝光設(shè)備的分辨率極限。
文檔編號H01L21/00GK101447398SQ20081012523
公開日2009年6月3日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者鄭宇榮 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司