至操作110,去除芯軸線218a至218d。參照?qǐng)D7a和圖7b,去除芯軸線218a至218d,將第一間隔部件220a至220d留在襯底202上方。使用調(diào)整為選擇性地去除芯軸線218a至218d而同時(shí)保留第一間隔部件220a至220d的工藝去除芯軸線218a 至 218d。
[0043]方法100 (圖1)進(jìn)行至操作112,在襯底202上方及第一間隔部件220a至220d上方和周圍形成第二間隔件層222。參照?qǐng)D8a和圖Sb,在襯底202上方形成第二間隔件層222,更具體地,在材料層216上方形成第二間隔件層222。也在第一間隔部件220a至220d上方及第一間隔部件220a至220d的側(cè)壁上形成第二間隔件層222。第二間隔件層222具有第二厚度T2。第二間隔件層222包括不同于材料層216的一種或多種材料或組分。第二間隔件層222可使用與第一間隔件層220相同或不同的材料或組分。然而,兩個(gè)間隔件層220和222中使用的材料可具有類似的蝕刻選擇性以便當(dāng)在后續(xù)步驟中蝕刻兩個(gè)間隔件層時(shí)防止不期望的微溝槽形成。在實(shí)施例中,第二間隔件層222可包括介電材料,諸如氮化鈦、氮化硅、氧化硅或氧化鈦。第二間隔件層222可通過諸如沉積工藝的合適工藝形成。例如,該沉積工藝包括化學(xué)汽相(CVD)沉積或物理汽相沉積(PVD)工藝。
[0044]方法100(圖1)進(jìn)行至操作114,在第二間隔件層222上方形成另一材料層。參照?qǐng)D9a和圖9b,材料層222在襯底202上方和第二間隔件層222上方形成。在實(shí)施例中,首先將材料層224沉積在第二間隔件層222上方并隨后部分地去除材料層224,從而暴露出位于第一間隔部件220a至220d的頂面上方的第二間隔件層222??赏ㄟ^諸如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或回蝕刻的工序?qū)嵤┎牧蠈?24的部分去除。在實(shí)施例中,材料層224采用底部抗反射涂層(BARC)或旋涂玻璃(SOG)。
[0045]方法100(圖1)進(jìn)行至操作116,利用第二掩模在材料層224和第二間隔件層222上形成溝槽。該操作包括諸如沉積工藝、光刻工藝和蝕刻工藝的多種工藝。結(jié)合圖1Oa至圖1lb和圖18a至圖18b對(duì)此示出。
[0046]參照?qǐng)D1Oa和圖10b,將材料層226沉積在第二間隔件層222和材料層224上方。可隨后對(duì)材料層226執(zhí)行拋光工藝。硬掩模層228沉積在材料層226上方。在實(shí)施例中,材料層226可為底部抗反射涂(BARC)層,而硬掩模層228可由硅制成。在另一實(shí)施例中,代替使用兩個(gè)材料層226和228,可使用一個(gè)材料層。光刻膠層230在硬掩模層228上形成并采用光刻工藝?yán)米鳛闇喜鄣牡诙谀_M(jìn)行圖案化。在本實(shí)施例中,第二掩模包括作為溝槽的三個(gè)圖案230a、230b和230g。圖案230a與第一間隔部件220a和220b重疊,從而限定用于部件180a、182a和184a (圖2)的溝槽。圖案230b與第一間隔部件220a和220d重疊,從而限定用于部件180b、182b和184b (圖2)的溝槽。這些溝槽限定歸因于芯軸線218a至218d(圖4)的尺寸和間距、第一厚度T1 (圖5b)及第二厚度T2 (圖8b)。這點(diǎn)將結(jié)合圖15進(jìn)行詳細(xì)的討論。在本實(shí)施例中,布置在第一間隔部件220a和220b上方的第二間隔件層222的外表面之間的間隔被調(diào)整為等于部件182的寬度W2。在如圖18a和圖18b中所示的另一實(shí)施例中,當(dāng)布置在第一間隔件部件220a和220b上方的第二間隔件層222的外表面之間的間隔大于寬度^時(shí),第二掩模包括六個(gè)圖案230a至230f。在這方面,圖1Oa可被視作圖18a的特殊情況,其中,圖18a的圖案230a至230c合并成圖1Oa的圖案230a且圖18a的圖案230d至230f合并成圖1Oa的圖案230b。
[0047]參照?qǐng)D10c,通過蝕刻穿過圖案化的光刻膠層230的開口而對(duì)硬掩模層228進(jìn)行圖案化。在一個(gè)實(shí)例中,該蝕刻工藝包括應(yīng)用干(或等離子體)蝕刻來去除位于圖案化的光刻膠層230的開口內(nèi)的硬掩模層228。例如,干蝕刻工藝可使用含氧氣體、含氟氣體(例如,CF4、SF6, CH2F2, CHF3和 / 或 C 2F6)、含氯氣體(例如,Cl2, CHC13、CCl4和 / 或 BCl 3)、含溴氣體(例如,HB,和/或CHBR 3)、含碘氣體、其他合適的氣體和/或等離子體以及/或者他們的組合。在實(shí)施例中,在已經(jīng)對(duì)硬掩模層228進(jìn)行圖案化后,采用諸如濕剝離或等離子體灰化的合適工藝去除或部分地去除圖案化的光刻膠層230。
[0048]參照?qǐng)D10d,在已圖案化硬掩模層228后,將圖案化的硬掩模層228用作蝕刻掩模,采用合適的工藝來蝕刻材料層226和224,合適的工藝諸如為調(diào)整為選擇性去除材料層226和224而同時(shí)保留第二間隔件層222的蝕刻工藝。在實(shí)施例中,在硬掩模層228圖案化步驟之后的光刻膠層230的任何保留部分都通過這種蝕刻工藝去除。在實(shí)施例中,在材料層226和224圖案化步驟之后的硬掩模層228的任何保留部分同樣通過這種蝕刻工藝去除。此后采用合適的工藝去除材料層228和226,合適的工藝諸如調(diào)整為選擇性去除材料層228和226而同時(shí)保留材料層224和第二間隔件層222的蝕刻工藝。
[0049]參照?qǐng)D1la和圖11b,通過上述蝕刻工藝在材料層224和第二間隔件層222內(nèi)形成溝槽232a至232go
[0050]方法100 (圖1)進(jìn)行至操作118,蝕刻第二間隔件層122以暴露材料層216。參照?qǐng)D12a和圖12b,布置在材料層216上方的第二間隔件材料的位于溝槽232a至232g的底部處的部分被去除。第一間隔部件220a至220d還可通過蝕刻工藝暴露并可被部分地去除。材料層224可通過蝕刻工藝被部分地去除。在實(shí)施例中,蝕刻第二間隔件層的工藝包括諸如等離子體蝕刻的各向異性蝕刻。由于操作118,第一間隔件層220和第二間隔件層222及材料層224圖案化為具有多個(gè)開口并且該多個(gè)開口對(duì)應(yīng)于目標(biāo)圖案200 (圖2)的部件180a至 180b、182a 至 182b、184a 至 184b 及 186。
[0051]方法100(圖1)進(jìn)行至操作120,采用諸如各向異性蝕刻工藝的合適工藝將圖案從間隔件層220和222及材料層224轉(zhuǎn)印至材料層216 (圖13a和圖13b)。間隔件層220和222及材料層224此后被去除(圖14a和圖14b)。參照?qǐng)D14a和圖14b,圖案在材料層216中形成,從而與目標(biāo)圖案200(圖2)匹配。
[0052]方法100 (圖1)進(jìn)行至操作122以通過圖案化后材料層216形成最終圖案或器件。在實(shí)施例中,目標(biāo)圖案形成為多層互連結(jié)構(gòu)中的金屬線。例如,金屬線可在層間介電(ILD)層中形成。在這種實(shí)例中,操作122使用圖案化的材料層216在ILD層中形成多個(gè)溝槽;通過諸如金屬的導(dǎo)電材料填充溝槽;以及使用諸如化學(xué)機(jī)械拋光的工藝來拋光導(dǎo)電材料以暴露圖案化的ILD層,從而在ILD層中形成金屬線。
[0053]在另一實(shí)施例中,操作122使用圖案化的材料層216在半導(dǎo)體襯底上形成鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FinFET)結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中,操作122在半導(dǎo)體襯底中形成多個(gè)溝槽。在溝槽中形成進(jìn)一步淺溝槽隔離(STI)部件的工序包括:通過介電材料沉積以填充溝槽并拋光(諸如CMP)以去除過多的介電材料及平坦化半導(dǎo)體沉底的頂面。此后,對(duì)介電材料應(yīng)用選擇性蝕刻工藝以使STI部件凹進(jìn),從而形成鰭狀有源區(qū)域。
[0054]圖15示出了目標(biāo)圖案200(圖2)的各個(gè)尺寸、芯軸線218a至218d(圖4a)的各個(gè)尺寸、第一間隔件層220 (圖5b)的厚度!\及第二間隔件層222(圖8b)的厚度T 2之間的關(guān)系。參照?qǐng)D15,其可被視作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的圖13a的一部分,各個(gè)上述尺寸具有下述:
[0055]Lm= L+2XT2(I)
[0056]Wlm= W !+2 X T2(2)
[0057]W3m= W 3+2 X T2(3)
[0058]Pm= W 1+ff2+2XT1+4