本發(fā)明構(gòu)思涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。具體地,本發(fā)明構(gòu)思涉及使目標(biāo)材料層圖案化的方法。
背景
光刻法可被認(rèn)為是半導(dǎo)體工業(yè)中的主要基礎(chǔ)。光刻法可包括通過光學(xué)掩模限定幾何特征件,隨后將所述特征件轉(zhuǎn)移到目標(biāo)材料層(例如,晶片上),從而可使目標(biāo)材料層圖案化。因?yàn)榧呻娐纷兊迷絹碓叫?,并且,在給定的區(qū)域中同時(shí)包含越來越多的電子部件,因此,使用光學(xué)掩模形成例如電路或接觸圖案就變得更昂貴且更困難。因?yàn)橄噜徧卣骷g的分隔接近在光刻法中使用的光的波長,因此,試圖使用單一光學(xué)掩模限定并轉(zhuǎn)移完整的圖案的臨界尺寸單位(cdu)可能不再是可行的選項(xiàng),因而需要新的技術(shù)。
作為使用單一光學(xué)掩模的替代,一種選項(xiàng)可將完整的圖案分成由個(gè)體子掩模限定的兩個(gè)或更多個(gè)次級圖案。只要各個(gè)次級圖案可被限定,從而其不包含分隔小于cdu的任何特征件,即可使用相應(yīng)的子掩模通過一次轉(zhuǎn)移一個(gè)次級圖案來制備完整的圖案。不過,這樣的技術(shù)(通常也稱為二重或三重圖案化),將會(huì)在相對于目標(biāo)材料層來對齊每個(gè)子掩模的方面具有困難。如果兩個(gè)連續(xù)子掩模之間的對齊性較差,在分開的子掩模上限定的特征件最終可能會(huì)彼此過于靠近或過于遠(yuǎn)離。如果過于靠近,則特征件之間可能形成不希望的連接,但如果過于遠(yuǎn)離,則想要的連接可能會(huì)被丟失或破壞。對齊性較差也可能會(huì)影響在利用特征件作為掩模部分而轉(zhuǎn)移到目標(biāo)材料層的圖案中相鄰特征件之間的電容,這是由于該電容通常取決于分隔距離。
作為使用多重子掩模的替代,其它方法可包括在目標(biāo)材料層上形成心軸,隨后將心軸用作供于一個(gè)或多個(gè)間隔體的后續(xù)生長的支持物。如果在心軸的兩側(cè)都生長間隔體,則個(gè)體間隔體之間的分隔可小于個(gè)體心軸之間的分隔。因此,通過個(gè)體間隔體形成的圖案可包含以小于cdu的距離分開的特征件。這樣的方法的例子有,自對齊的二重或四重圖案化(sadp和saqp),其可消除子掩模對齊的問題,但進(jìn)而會(huì)引入一系列其它限制,例如限制了可在目標(biāo)材料層上形成何種特征件,以及,目標(biāo)材料層可被如何圖案化的靈活性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)上文,本發(fā)明的目的是提供使目標(biāo)材料層圖案化的方法,從而能夠至少部分解決或減小上文所提及的一個(gè)或多個(gè)缺陷。
根據(jù)本發(fā)明概念的一個(gè)方面,提供一種使目標(biāo)材料層圖案化的方法。該方法包括:
在所述目標(biāo)材料層上形成第一特征件和第二特征件;
在面對第二特征件的第一特征件的側(cè)壁上形成第一間隔體,和,在面對第一特征件的第二特征件的側(cè)壁上形成第二間隔體;
在第一和第二特征件之間的目標(biāo)材料層上形成第三特征件;
去除第一和第二間隔體;
在去除第一和第二間隔體后,在面對第二特征件的第三特征件的側(cè)壁上形成第三間隔體,和,在面對第三特征件的第二特征件的側(cè)壁上形成第四間隔體;
在第二和第三特征件之間的目標(biāo)材料層上形成第四特征件;并且
采用第三和第四特征件,和,第一和第二特征件中的至少一個(gè),作為掩模部分,使所述目標(biāo)材料層圖案化。
本發(fā)明的方法能通過將圖案分成由不同特征件限定的次級圖案來使目標(biāo)材料層圖案化,所述特征件(如果屬于不同的次級圖案)可以小于cdu的距離分開,因此不能合適地使用例如單一掩模在一個(gè)步驟中形成。
可使用第一子掩模形成第一和第二特征件。第一和第二特征件可通過如下方式形成:在目標(biāo)材料層上沉積特征材料層并隨后(使用第一子掩模)使所述特征材料層圖案化以形成第一和第二特征件。
也可使用分開的子掩模形成第一和第二特征件。優(yōu)選地,使用相同的子掩模形成第一和第二特征件,由于這樣可消除額外的光刻步驟,因此降低了復(fù)雜性和成本。
可使用第二子掩模形成第三特征件。第三特征件可通過如下方式形成:在目標(biāo)材料層上沉積特征材料層并隨后(使用第二子掩模)使所述特征材料層圖案化來形成第三特征件。
可使用第三子掩模形成第四特征件。第四特征件可通過如下方式形成:在目標(biāo)材料層上沉積特征材料層并隨后(使用第三子掩模)使所述特征材料層圖案化,以形成第四特征件。
優(yōu)選地,同時(shí)或在同一過程中形成第一和第二間隔體,由于可減少間隔體生長步驟的數(shù)量,因此降低了所述方法的復(fù)雜性和成本。同樣地,如果例如在同一步驟中形成第一和第二特征件,允許在同一過程中還形成第二間隔體(不僅僅是第一間隔體)會(huì)減少對額外步驟的需要,例如在形成(例如生長)第一間隔體時(shí)遮蔽第二特征件。
可通過如下方式來形成第一間隔體和第二間隔體:在目標(biāo)材料層與第一和第二特征件上沉積間隔體材料,并蝕刻沉積的間隔體材料,從而間隔體材料至少保留在第一特征件的所述側(cè)壁上(以形成第一間隔體)以及第二特征件的所述側(cè)壁上(以形成第二間隔體)。
在同時(shí)形成第一和第二間隔體的過程中,此處所限定的第一和第二間隔體最初可形成單個(gè)較大的間隔體層的部分(例如緊接覆蓋特征件的一層間隔體材料的沉積之后,并在所述間隔體材料層的后續(xù)蝕刻工藝完成之前)。因此,這里所示的間隔體標(biāo)記,例如“第一”和“第二”是指位于不同特征件上的側(cè)壁處的間隔體部分,而不考慮所述間隔體可能一度已經(jīng)是同一間隔體結(jié)構(gòu)的一部分。
通過在形成第三特征件之前形成第一和第二間隔體,可減少或完全消除最終形成的第三特征件過于靠近第一和第二特征件中的一個(gè)的風(fēng)險(xiǎn)。作為形成過于靠近第一和第二特征件中的一個(gè)(例如通過第一和第二子掩模中的至少一個(gè)的不良對齊)的替代,第三特征件的部分可替代地形成,從而其與第一和第二間隔體中的至少一個(gè)重疊。如果需要,可隨后在附加的步驟中去除重疊的部分,例如通過化學(xué)機(jī)械平面化或通過其它合適的方法。
通過在后續(xù)形成第三和第四間隔體之前去除第一和第二間隔體,第四特征件的形成可更容易,并且減小不良對齊的風(fēng)險(xiǎn),使用第三和第四特征件,和,第一和第二特征件中的至少一個(gè),作為掩模部分,對目標(biāo)材料層進(jìn)行的圖案化可被改進(jìn)并且更精確。由于第三和第四間隔體的存在,消除了形成的第四特征件過于靠近第二和第三特征件中的任一個(gè)的風(fēng)險(xiǎn)。不良對齊最終可被形成的第四特征件的部分替代,因而其與第三和第四間隔體中的至少一個(gè)重疊。如上所述,如果需要,可在附加的步驟中去除這樣的重疊。
如果在形成第四間隔體前不將第二間隔體去除,則第四間隔體不會(huì)在第二特征件的側(cè)壁上形成,而是在第二間隔體的側(cè)壁上形成。第二和第四間隔體的合并寬度可能太寬,這會(huì)增加第四特征件不良對齊的風(fēng)險(xiǎn),和/或增加最終在第四(在一些情況中也在第三)間隔體的頂部上形成過大的第四特征件的一部分的風(fēng)險(xiǎn),從而使得第四特征件剩余的部分太窄或被破壞。本發(fā)明的方法通過在形成第三和第四間隔體之前去除第一和第二間隔體解決了該問題。
通過使用第二和第四特征件,和,第一和第二特征件中的至少一個(gè),作為掩模部分,本發(fā)明的方法使得目標(biāo)材料層圖案化,這樣的好處在于,例如,獲得了使用多個(gè)子掩模的靈活性,同時(shí)至少減小了前述的例如子掩模與屬于不同子掩模的特征件的對齊問題。
優(yōu)選地,第三和第四間隔體也同時(shí)形成,或在同一過程中形成??赏ㄟ^如下方式來形成第三間隔體和第四間隔體:在目標(biāo)材料層、第二和第三特征件上沉積間隔體材料,蝕刻沉積的間隔體材料,從而間隔體材料至少保留在第三特征件的所述側(cè)壁上(以形成第三間隔體)以及第二特征件的所述側(cè)壁上(以形成第四間隔體)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明方法還包括在形成第四特征件后去除第三和第四間隔體。通過這樣做,目標(biāo)材料層的后續(xù)圖案化可更容易且更精確。
在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明方法還可包括用相同的子掩模形成第一和第二特征件。
在一個(gè)實(shí)施方式中,可使用第一和第二間隔體中的至少一個(gè)作為導(dǎo)向物形成第三特征件。如果,例如使用第一間隔體作為導(dǎo)向物,則第一間隔體的寬度可保證形成的第三特征件不會(huì)比所述寬度更靠近于第一特征件。同樣,第二間隔體的寬度限定了分隔第二特征件和第三特征件的最小距離。通過“導(dǎo)向物(guide)”,還可考慮這樣形成第三特征件:第三特征件的至少一部分與第一和第二間隔體中的至少一個(gè)重疊。通過使第三特征件與間隔體重疊,當(dāng)放置例如在形成第三特征件的過程中使用的子掩模時(shí)需要較低的精確性。在之后的步驟中,可去除所述重疊。即使第三特征件可最終具有減少的寬度,通過例如第一或第二間隔體的寬度仍然可保證并限定第三特征件到例如第一或第二特征件的最小距離。
在一個(gè)實(shí)施方式中,可使用第三和第四間隔體作為導(dǎo)向物來形成第四特征件。除了如上所述的優(yōu)點(diǎn)外,使用第三和第四間隔體還可協(xié)助確保良好地限定第四特征件寬度,該寬度由第三和第四間隔體之間的分隔(separation)限定。如果第三和第四間隔體具有相等或大約相等的寬度,則第四特征件可在第二和第三特征件之間對稱地形成。如果形成第四特征件從而其與第三和第四間隔體的部分都重疊,這也是可行的。如果形成第四特征件從而其僅與第三和第四間隔體中的一個(gè)重疊,那么仍然能保證到所述特征件的最小距離(由第三和第四間隔體的寬度限定)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,第一、第二、第三和第四特征件中每一個(gè)可以各自細(xì)長特征件的形式形成。第一、第二、第三和第四特征件可(大致)相互平行地延伸。第一、第二、第三和第四特征件可優(yōu)選地以線性特征件的形式形成。例如所述特征件可用于形成在例如芯片上的不同點(diǎn)之間的一組連接(例如作為后段制程層(back-end-of-linelayer,beol)的部分)。
應(yīng)理解,使用所有在上述實(shí)施方式中所述的特征件可能的組合的其它實(shí)施方式均可預(yù)見。
附圖的簡要說明
上文以及本發(fā)明概念的其他目的、特征件和優(yōu)點(diǎn)將通過以下說明和本發(fā)明概念的優(yōu)選實(shí)施方式的非限制性的詳細(xì)闡述。參照所附附圖進(jìn)行說明,其中:
圖1a-11示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的使目標(biāo)層圖案化的方法。如在圖中所說明的,出于說明的目的,元件、特征件和其它結(jié)構(gòu)的尺寸可放大或不按比例顯示。因此,提供附圖以說明所述實(shí)施方式的一般元件。
在附圖中,除非另外說明,相同的編號用于相同的元件。
發(fā)明詳述
現(xiàn)參考圖1a-11闡述使目標(biāo)材料層圖案化的方法。
在圖1a中,顯示了待被圖案化的目標(biāo)材料層110的俯視圖。為了在目標(biāo)材料層110中形成圖案,可在所述層上形成一個(gè)或多個(gè)特征件并用將其作掩模部分。用于所述形成的方法的一個(gè)例子,可首先在目標(biāo)材料層110上形成特征材料層,隨后可在所述特征材料層上施加光刻膠。使用掩?;蜃友谀?,可將光刻膠的選定部分暴露并隨后顯影,以確定在后續(xù)蝕刻過程中要去除或保留所述特征材料層的哪些部分。保留的特征件可在另一后續(xù)蝕刻步驟中用作掩模部分,從而可將所述特征件轉(zhuǎn)移到目標(biāo)材料層110上。盡管在下文中,將參考特征件120、121、122、123,應(yīng)注意在附圖中顯示的目標(biāo)材料層110僅表示目標(biāo)材料層110的一部分,在所述目標(biāo)材料層110上方形成多組特征件例如120、121、122、123(或與特征件120、121、122、123相似的特征件)。
在該圖中,根據(jù)希望的布局已形成了第一特征件120和第二特征件121。優(yōu)選地,在單個(gè)光刻步驟(即,使用第一子掩模)以及后續(xù)蝕刻過程中形成特征件120和121??赏ㄟ^在目標(biāo)材料層110上沉積特征材料層并隨后使所述特征材料層圖案化以形成第一和第二特征件120、121來形成第一特征件120和第二特征件121。為了能進(jìn)行圖案化,可在特征材料層上施加光刻膠。使用第一子掩模,可將光刻的膠選定部分暴露并隨后顯影,以確定在后續(xù)蝕刻過程中要去除或保留所述特征材料層的哪些部分,從而形成第一和第二特征件120、121。不過,如果需要,也可考慮在不同步驟中形成特征件120和121。
優(yōu)選地,第一特征件120和第二特征件121之間的分隔等于或大于但不顯著大于可通過用于形成特征件的光刻過程獲得的cdu。在圖中,顯示的特征件120和121具有相同的寬度。也可考慮,形成不同特征件,例如特征件120和121,它們具有不同的寬度??筛鶕?jù)例如光刻過程以及例如當(dāng)形成特征件時(shí)使用的掩?;蜃友谀砜刂茖挾?。
圖1b顯示了當(dāng)垂直于切線a1-a1觀察時(shí)圖1a中的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。在圖1b中,顯示目標(biāo)材料層110層疊在第二層112的頂部,第二層112將在下文中詳細(xì)闡述。
在圖1c中,顯示了目標(biāo)材料層110的俯視圖。在此圖中,已在第一特征件120的側(cè)壁上形成了第一間隔體130(其可互換地稱為第一間隔部分130),并已在第二特征件121的側(cè)壁上形成了第二間隔體131(其可互換地稱為第二間隔部分131)。在圖中,顯示分別在特征件120和121的所有側(cè)壁上形成間隔體130和131。不過,也可考慮僅分別在特征件120和121的一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁上形成間隔體130和131。優(yōu)選地,至少在面對第二特征件121的第一特征件120的一個(gè)側(cè)面上形成第一間隔體130。相似地,至少在面對第一特征件120的第二特征件121的一個(gè)側(cè)面上形成第二間隔體131??衫缤ㄟ^首先沉積間隔體材料隨后通過后續(xù)蝕刻形成間隔體130和131。間隔體材料可(從上方)沉積成共形的間隔體材料層,從而其覆蓋特征件120和121以及未被特征件120和121覆蓋的目標(biāo)材料層110的周圍(水平)區(qū)域。在后續(xù)蝕刻步驟中,可去除沉積的間隔體材料的部分,從而間隔體材料僅留在特征件120和121的側(cè)壁上。此外,可使用化學(xué)機(jī)械平面化(cmp)加工以去除例如在特征件120和121的頂部的任何(剩余的)間隔體材料,從而特征件120和121的頂表面沒有被任何間隔體材料覆蓋。在圖1c中,假設(shè)這樣的蝕刻過程(也可能是cmp)已經(jīng)進(jìn)行,間隔體130和131僅顯示在特征件120和121的垂直側(cè)壁上。通過在形成間隔體130和131時(shí)使用的沉積和蝕刻工藝,可控制間隔體130和131的厚度或?qū)挾?。在圖1c中,顯示的間隔體130和131的寬度比特征件120和121的寬度小。不過,也考慮間隔體130和131的寬度等于或甚至大于特征件120和121的寬度。在圖中,間隔體130和131的寬度也顯示成在特征件120和121的所有側(cè)壁上相等,并且對于間隔體130和131也是相等的。應(yīng)考慮,間隔體(例如間隔體120和121)的寬度可改變,從而在不同的特征件側(cè)壁(例如特征件120和121)上的寬度不同,并且不同的間隔體也不同。
圖1d顯示了當(dāng)垂直于切線c1-c1觀察時(shí)圖1c中的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。在圖中,間隔體130和131的截面顯示為矩形。也考慮,由于例如在形成間隔體時(shí)所涉及的工藝的不理想的結(jié)果,所述截面可能不太理想,例如具有圓角或傾斜的角。
在圖1e中,目標(biāo)材料層110的俯視圖還顯示了在目標(biāo)材料110上在第一特征件110和第二特征件120之間的形成的第三特征件122??墒褂美缗c在形成特征件120和121時(shí)使用的工藝相似或相同的光刻工藝形成第三特征件122??蓪⑻卣鞑牧蠈雍凸饪棠z層沉積在圖1c和1d中所示的結(jié)構(gòu)的頂部,掩模或(第二)子掩??捎糜谶x擇性地暴露與想要的第三特征件122有關(guān)的光刻膠的部分。蝕刻特征材料層之后,第三特征件122會(huì)保留并在目標(biāo)材料110上形成。當(dāng)用上述方法形成第三特征件122時(shí),使用的掩?;蜃友谀5奈恢每赡苡绊懙谌卣骷?22的位置,特別在限定特征件120、121和122的分隔的方向上(即它們的分隔的主要方向)。當(dāng)在第一特征件120和第二特征件121之間形成第三特征件122時(shí),第一間隔體130和第二間隔體131中的至少一個(gè)可用作導(dǎo)向物。如果,例如,用于形成第三特征件122的掩?;蜃友谀1欢ㄎ坏眠^于靠近,例如第一特征件120,那么第一間隔體130會(huì)確保第一特征件120與第三特征件122之間的分隔不受這樣的掩模或子掩模的未對準(zhǔn)的影響。應(yīng)考慮,最終在第一間隔體130的頂部上的第三特征件123的任何材料可在之后的階段中去除,例如使用cmp或任何其它合適的方法。當(dāng)形成第三特征件122時(shí),也可能不存在使用的掩?;蜃友谀5奈磳?zhǔn),或者也可能形成第三特征件122從而其與第一特征件120的分隔大于第一間隔體130的寬度。在這些情況中,第一間隔體130不影響第三特征件122的形成。
圖1f顯示了當(dāng)垂直于切線e1-e1觀察時(shí)圖1e中的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。在圖中,顯示第三特征件122相鄰于第一間隔體130形成。這可能由如下情況導(dǎo)致:對在第三特征件122的形成中使用的掩模或子掩模進(jìn)行定位時(shí)沒有未對準(zhǔn)(nomisalignment),或者,引起第三特征件122與第一間隔體130部分重疊的未對準(zhǔn)(misalignment)。在后者的情況中,設(shè)想已經(jīng)進(jìn)行了去除重疊部分的額外步驟(未顯示)。
在圖1g中,例如通過選擇性化學(xué)蝕刻法,已去除了第一間隔體130和第二間隔體131,在第一特征件120和第三特征件122之間留下了分隔。根據(jù)所述方法,第一間隔體130和第二間隔體131的去除使得后續(xù)特征件和間隔體正確地對齊。
圖1h顯示了當(dāng)垂直于切線g1-g1觀察時(shí)圖1g中的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
在圖1i中,已在第一特征件120和第三特征件122的側(cè)壁上形成第三間隔體132,并在第二特征件121的側(cè)壁上形成了第四間隔體133。在圖中,顯示分別在特征件120和122以及121的所有側(cè)壁上形成間隔體132和133。不過,也可考慮僅分別在特征件120和122與121的一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁上形成間隔體132和133。優(yōu)選地,至少在面對第二特征件121的第三特征件122的一個(gè)側(cè)壁上形成第三間隔體132(其可互換地稱為第三間隔部分132)。同樣地,至少在面對第二特征件121的第三特征件122的一個(gè)側(cè)壁上形成第四間隔體133(其可互換地稱為第四間隔部分133)??墒褂门c之前所述相似的那些方法形成間隔體132和133:通過首先將間隔體材料(從上方)沉積成共形的間隔體材料層,從而其覆蓋特征件120、121和122以及未被特征件120、121和122覆蓋的目標(biāo)材料層110的周圍(水平)區(qū)域;在隨后的蝕刻步驟中,去除沉積的間隔體材料的部分,從而間隔體材料僅留在特征件120、121和122的側(cè)壁上。優(yōu)選地,在同一步驟中形成間隔體132和133,但也可考慮如果需要可在分開的步驟中形成所述間隔體。形成第三間隔體132和第四間隔體133,從而在它們之間留有間隙,可在后續(xù)步驟中在所述間隙中形成另一特征件。如發(fā)明人所意識到的,間隙的尺寸不僅取決于間隔體132和133的寬度(其可根據(jù)形成間隔體的方法而改變),還取決于在形成間隔體132和133之前去除第一間隔體130和第二間隔體131。如果,例如,當(dāng)?shù)谒拈g隔體133形成時(shí)第二間隔體131仍然存在,則第二特征件121會(huì)具有在其一個(gè)側(cè)壁上形成的不僅一個(gè)而是兩個(gè)間隔體。因此,這樣兩個(gè)間隔體的組合寬度可能大于單一間隔體的寬度,這樣在第三特征件122和第二特征件121之間形成的間隙會(huì)太窄。
圖1j顯示了當(dāng)垂直于切線i1-i1觀察時(shí)圖1i中的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。如之前所述,在圖中形成的間隔體132和133可以是矩形,或者是由于用于形成所述間隔體的方法的不完美性而產(chǎn)生的較不理想的形狀。
在圖1k中,已在第三間隔體132和第四間隔體133之間(即第三特征件122和第二特征件121之間)的間隙中形成了第四特征件123。可通過在目標(biāo)材料層110上沉積特征材料層并隨后圖案化所述特征材料層以形成第四特征件123來形成第四特征件123。為了能實(shí)現(xiàn)圖案化,可在特征材料層上施加光刻膠。使用掩模或(第三)子掩模,可將光刻膠選定的部分暴露并隨后對其顯影,以確定在后續(xù)蝕刻過程中要去除或保留所述特征材料層的哪些部分,從而形成第四特征件123。
當(dāng)形成第四特征件123時(shí),可將第三間隔體132和第四間隔體133用作導(dǎo)向物。如果,例如,用于形成第四特征件123的掩?;蜃友谀1欢ㄎ坏眠^于靠近例如第三特征件122,那么第三間隔體132將確保第三特征件122與第四特征件123之間的分隔不受這樣的掩?;蜃友谀5奈磳?zhǔn)的影響。同樣地,第四間隔體133還將確保第四特征件123和第二特征件121之間的分隔不受未對準(zhǔn)的影響。應(yīng)考慮,最終在第三間隔體132和/或第四間隔體133的頂部上的第四特征件123的任何材料可在之后的階段中去除,例如使用cmp或任何其它合適的方法(未顯示)。因此,間隔體132和133會(huì)確保第四特征件123與特征件121和123之間保持所需的距離。當(dāng)形成第四特征件123時(shí),可能不存在使用的掩?;蜃友谀5奈磳?zhǔn)。在該圖中,顯示了第四特征件同時(shí)與第三特征件122和第二特征件121相鄰并接觸。也可能形成第四特征件123而沒有未對準(zhǔn),但這樣其寬度小于在間隔體132和133之間形成的間隙的寬度,留下了在第四特征件123與間隔體132和133中的一個(gè)或兩個(gè)之間的間隙。通過較早去除第一間隔體130和第二間隔體131,間隔體132和133之間的間隙的尺寸可被良好控制并足夠大,從而第四特征件123的合適的寬度可在其中適配。
圖1l顯示了當(dāng)垂直于切線k1-k1觀察時(shí)圖1k中的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
在已形成特征件120、121、122和123之后,可使用第三特征件122和第四特征件123,和,第一特征件120和第二特征件121中的至少一個(gè),作為掩模部分,使目標(biāo)材料層110圖案化。優(yōu)選地,在圖案化之前去除第三間隔體132和第四間隔體133。由于第一特征件120與第二特征件121的分隔優(yōu)選地在cdu的級別上,在特征件120和121之間的第三特征件122和第四特征件133的形成提供了特征件的圖案,其各自的分隔的可小于cdu。對于圖1l所示的特征件的布局,在cdu的距離內(nèi)特征件的密度是在使用單個(gè)掩模在單個(gè)光刻步驟期間形成所有特征件的情況下的三倍。
可由相同的特征材料形成所有特征件(例如特征件120、121、122和123)。不過,也可考慮使用不同的特征材料,這樣使得特征件可為不同的合適材料。合適的特征材料可包括硅的氧化物(例如sio2)、硅的氮化物(例如si3n4)、無定形碳(a-c)或無定形硅(a-si)。也可考慮這些材料的組合。
優(yōu)選地,可由相同的間隔體材料形成所有間隔體(例如間隔體130、131、132和133)。不過,也可考慮使用不同的間隔體材料,這樣使得間隔體可為不同的合適材料。合適的間隔體材料可包括sio2、si3n4、a-c、a-si或氧化鈦(tio)。優(yōu)選地,選擇不同于特征材料的間隔體材料,從而間隔體材料可通過蝕刻選擇性地從各個(gè)特征件上去除。
通常,可由應(yīng)當(dāng)被圖案化的任何材料形成目標(biāo)材料層110。目標(biāo)材料層110也可不僅僅是單一材料,而是包含不同材料的組合物。例如,目標(biāo)材料可以是金屬,例如cu、al、tn、ag、ni或au(或其它導(dǎo)電材料)或半導(dǎo)體,例如第iv族半導(dǎo)體(例如si或ge)或第iii-v族半導(dǎo)體(例如gan、gap或gaas),以提供一些非限制性的例子。其它可能的目標(biāo)材料包括sio2、si3n4、a-c、a-si或tio。如果使用任何這些后者類型的目標(biāo)材料,優(yōu)選地,選擇與特征材料和間隔體材料不同的目標(biāo)材料以使得特征材料和間隔體材料被選擇性地通過蝕刻從目標(biāo)材料層110上去除。.
第二層112可表示在其上可沉積(或提供)目標(biāo)材料層110并根據(jù)所需布局圖案化的任何其它層。第二層112可以是基材,并且是包括以下物質(zhì)的材料:例如硅氧化物(如sio2)、硅氮化物(如si3n4)、碳化硅(sic)、無定形碳(a-c)、無定形硅(a-si)或氮化鈦(tin)。也可使用圖案化的目標(biāo)材料層110將第二層112自身圖案化,其中圖案化的目標(biāo)材料層110可用作硬掩模。第二層112也可以是晶體管結(jié)構(gòu)、beol層、硅結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)存層或其它。
在形成第三間隔體132和第四間隔體133之前去除第一間隔體130和第二間隔體131,允許形成具有想要尺寸和各個(gè)分開的特征件的精確圖案。作為例子,如果目的是形成等寬度、被等距離分隔分開的特征件的圖案,說明的方法使得形成這樣的圖案,并將圖案轉(zhuǎn)移到目標(biāo)材料層110上。會(huì)首先以對應(yīng)于cdu的距離分開形成兩個(gè)特征件(對應(yīng)于上述實(shí)施方式中的特征件120和121)。隨后,會(huì)形成第一和第二間隔體(對應(yīng)于間隔體130和131),從而所述間隔體的寬度對應(yīng)于想要的分隔距離。接下來,使用例如第一間隔體作為導(dǎo)向物形成第三特征件(對應(yīng)于特征件122),從而第一和第三特征件之間的分隔至少(并優(yōu)選地等于)為第一間隔體的寬度。形成第三特征件之后,會(huì)去除第一和第二間隔體,僅在目標(biāo)材料層上留下第一、第二和第三特征件,它們各自具有相等的寬度并具有在第一和第三特征件之間想要的分隔。接著,形成第三和第四間隔體(對應(yīng)于間隔體132和133),其中所述間隔體的寬度等于先前的、現(xiàn)已去除的間隔體的寬度。最后,使用第三和第四間隔體作為導(dǎo)向物,在第三和第二特征件之間形成第四特征件(對應(yīng)于特征件123),從而第四特征件與第三和第二特征件之間的分隔至少為(優(yōu)選等于)第三和第四間隔體的寬度。使用所述方法使得如果去除所有剩余的間隔體,第一、第二、第三和第四特征件會(huì)保留在目標(biāo)材料層上,它們各自具有想要的寬度和想要的各個(gè)分隔。這能形成這樣的特征件:具有比如果僅使用單個(gè)光刻步驟(使用單個(gè)掩?;蜃友谀?可能得到的更致密間隔,且具有在第二和第三特征件之間對稱形成的第四特征件。
在上文中,主要參考有限數(shù)量的實(shí)施例來闡述本發(fā)明概念。不過,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)容易地理解,除了上文中公開的實(shí)施例外的在本發(fā)明概念的范圍內(nèi),如所附權(quán)利要求書所限定的其它實(shí)施例也是可能的。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)施本發(fā)明概念的過程中,研究附圖、說明書以及所附權(quán)利要求書,可以理解和實(shí)現(xiàn)所述實(shí)施方式的各種變化形式。
例如,第一特征件120和第二特征件121在上文中優(yōu)選地說明由相同材料制備。不過,如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明概念的范圍同樣涵蓋這樣的情況:例如第一特征件120和第二特征件121由不同材料制備,甚至可能需要額外的工藝步驟。此外,在一些應(yīng)用中,不需要存在第二層112,目標(biāo)材料層110可表示要被圖案化的最終層。
在權(quán)利要求中,術(shù)語“包括”并不排除其它步驟或要素,不定冠詞“一種”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。同樣,事實(shí)上互不相同的從屬權(quán)利要求中所述的某些步驟和/或特征并不表示這些特征的組合不能用于獲益。