專利名稱：制造接觸孔的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般系關(guān)于集成電路制造之領(lǐng)域，并且尤其系關(guān)于使用特定的雙偶極照射用于制造改變節(jié)距及密度之接觸孔之系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)式微影或光學(xué)微影結(jié)合在集成電路(integrated circuit，IC)器件上所呈現(xiàn)的大范圍結(jié)構(gòu)的形成已經(jīng)廣泛使用于半導(dǎo)體工業(yè)上。該光學(xué)微影制程通常開始于在半導(dǎo)體基板或晶圓(或某些中介層)的上表面上或上方的光刻膠層的形成。通常以鉻形成的具有光線完全無法穿透的不透明區(qū)域的屏蔽(reticle)或掩膜(mask)，以及通常以石英形成的完全光線穿透的透明區(qū)域則接著定位在該光刻膠涂覆的晶圓的上方。
掩膜是位在產(chǎn)生預(yù)先選擇的波長的光線(例如紫外光線)及幾何圖形的放射線或光源與可能形成部分步進(jìn)機(jī)裝置的光學(xué)鏡組系統(tǒng)之間。當(dāng)來自該光源的光線導(dǎo)引至該掩膜上時(shí)，該光線經(jīng)由聚焦以產(chǎn)生縮小的掩膜影像于該晶圓上，通常使用含有一個(gè)或數(shù)個(gè)鏡組、濾光器及/或鏡子的光學(xué)鏡組系統(tǒng)。光線通過該掩膜的透明區(qū)域以曝光該下層的光刻膠層并且由該掩膜的不透明區(qū)域所阻隔，而留下未曝光的該光刻膠層的下層部分。接著顯影該曝光的光刻膠層，通常透過化學(xué)方式而移除該光刻膠層的曝光或未曝光的區(qū)域。最終的結(jié)果為涂覆了光刻膠層的半導(dǎo)體晶圓呈現(xiàn)了所需的圖案，該圖案定義該層的幾何圖形、特征結(jié)構(gòu)、線路及形狀。該圖案接著可以使用于該晶圓的下層區(qū)域的蝕刻。
在集成電路器件設(shè)計(jì)及制造的技藝上增加各種結(jié)構(gòu)配置的密度為普遍的趨勢。例如，閃存組件可以包含含有一個(gè)或一個(gè)以上數(shù)組的密集堆棧型雙位內(nèi)存單元的核心區(qū)域。此類組件的制造可以包含圖案化(patterning)沿著第一方向以最小節(jié)距規(guī)則間置的密集堆棧型接觸孔(例如源極/汲極接觸孔)的數(shù)組，以及多個(gè)局部隔離的(semi-isolated)接觸孔(例如VSS接觸孔)。一旦形成時(shí)，這些接觸孔可以以傳導(dǎo)材料填覆，諸如金屬、含有金屬的混合物或半導(dǎo)體，以形成用于電性連接位在該接觸層的上方及下方的結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)通孔。
形成接觸孔的其中一個(gè)習(xí)知的方法包含使用兩個(gè)不同的照射源執(zhí)行雙重曝光技術(shù)以曝光用于圖案化一個(gè)接觸層的兩個(gè)不同的掩膜(或一個(gè)掩膜旋轉(zhuǎn)成兩個(gè)不同的方向)。藉由此種技術(shù)，每個(gè)掩膜/照射對(duì)可以被優(yōu)化以生產(chǎn)用于特定層級(jí)的結(jié)構(gòu)的最大分辨率，同時(shí)可以使在藉由其它曝光所定義或另外圖案化的結(jié)構(gòu)上的沖擊降至最小。然而，如同使用任何雙重曝光技術(shù)，對(duì)準(zhǔn)失調(diào)(misalignment)的缺陷必須列入考量，該考量可能是困難的、耗時(shí)的及昂貴的。此外，可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)印缺陷(printing defects)。
雖然各種掩膜類型及改良的照射技巧已經(jīng)使用于包含接觸孔的分辨率以下(sub-resolution)結(jié)構(gòu)特征的成像，但是每個(gè)照射類型具有某方面的利益犧牲(例如改良的對(duì)比在聚焦深度上的花費(fèi))。此外，視欲映像的圖案而定每個(gè)掩膜類型可以呈現(xiàn)不同的效能。
因此，需要有用于制造變化節(jié)距及密度的接觸孔的改良的系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明的其中一項(xiàng)目的，本發(fā)明主要提供在集成電路器件的接觸層內(nèi)形成多個(gè)接觸孔的方法。該多個(gè)接觸孔包含具有沿著第一方向以第一節(jié)距規(guī)則間置的多個(gè)接觸孔及具有沿著第二方向以第二節(jié)距間置的多個(gè)局部隔離(semi-isolated)的接觸孔。該方法可以包含在該接觸層上方提供光刻膠層及曝露該光刻膠層的雙偶極照射源。該雙偶極照射源可以透過具有對(duì)應(yīng)于所需的接觸孔圖案的圖案的掩膜而傳送光線能量。這種曝光可以造成該所需的接觸孔圖案受到轉(zhuǎn)移至該光刻膠層。該雙偶極照射源可以包含第一偶極光圈(aperture)及第二偶極光圈，該第一偶極光圈是被定向及被優(yōu)化用于圖案化該規(guī)則間置的接觸孔，以及第二偶極光圈，該第二偶極光圈是被優(yōu)化用于圖案化該多個(gè)局部隔離的接觸孔并被定向?qū)嵸|(zhì)上正交于該第一偶極光圈。該接觸層可以使用該圖案化的光刻膠層而蝕刻。
依據(jù)本發(fā)明的另一項(xiàng)目的，本發(fā)明在于提供具有用于圖案化多個(gè)變化節(jié)距及密度的接觸孔的照射源的光圈平板。該多個(gè)接觸孔可以包含沿著第一方向具有第一節(jié)距的多個(gè)規(guī)則間置的接觸孔及沿著第二方向具有第二節(jié)距的多個(gè)局部隔離的接觸孔。該光圈平板可以包含基板，該基板定義(i)特定用于圖案化該多個(gè)規(guī)則間置的接觸孔開口的第一偶極對(duì)開口及(ii)特定用于圖案化該多個(gè)局部隔離的接觸孔開口的第二偶極對(duì)開口。
本發(fā)明的這些及其它特征在申請(qǐng)專利范圍中已完整描述及特別地指出。下列的描述及附加的圖式詳細(xì)提出本發(fā)明的說明的實(shí)施例，這些實(shí)施例為表示其中使用了本發(fā)明的原理的一些各種方式。


本發(fā)明的上述及更進(jìn)一步的特征在參考以上說明及圖式后將是顯而易見的，其中圖1為具有包含雙位內(nèi)存單元的數(shù)組及外圍區(qū)域餓核心區(qū)域的例示性內(nèi)存裝置的示意說明；圖2為在包含密集堆棧的接觸孔及局部隔離的接觸孔之核心區(qū)域中的部分接觸層的示意上視圖式說明；圖3為依據(jù)本發(fā)明之光學(xué)微影裝置的示意說明；圖4為依據(jù)本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例的例示性的雙偶極光圈平板之示意說明；圖5為依據(jù)本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例之另一個(gè)例示性的雙偶極光圈平板之示意說明；圖6及7為依據(jù)本發(fā)明之另一個(gè)實(shí)施例的例示性的雙偶極光圈平板的示意說明。
具體實(shí)施例方式
在下列詳細(xì)的描述中，對(duì)應(yīng)的組件系給定相同的圖式標(biāo)號(hào)而不管是否該組件是顯示于本發(fā)明的不同的實(shí)施例中。為了以明確及簡潔的方式說明本發(fā)明，該圖式并未按照必要的尺寸。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包含在集成電路(integrated circuit，IC)組件的接觸層內(nèi)形成多個(gè)接觸孔的方法，其中多個(gè)接觸孔包含沿著第一方向具有第一節(jié)距的多個(gè)密集堆棧、規(guī)則間置的接觸孔及沿著第二方向具有第二節(jié)距的多個(gè)局部隔離的接觸孔。在提供光刻膠層于該接觸層的上方之后，該光刻膠層可以曝露至雙偶極照射源，該照射源透過具有圖案對(duì)應(yīng)于所需的接觸孔圖案的掩膜而傳送光線能量。該雙偶極照射源可以包含用于圖案化該密集堆棧、規(guī)則間置的接觸孔的被定向及被優(yōu)化的第一偶極光圈及被定向正交于該第一偶極光圈與用于圖案化該多個(gè)局部隔離的接觸孔的被優(yōu)化的第二偶極光圈。
本發(fā)明將于下文中的用于形成部分集成電路器件的最終圖案化接觸層(例如中間層介電物(interlayer dielectric，ILD)層)的制程的例示性的內(nèi)容作描述。例示性的集成電路器件可以包含來自由數(shù)千或數(shù)百萬晶體管所組成的一般用途處理器、閃存數(shù)組或任何其它專用的電路。然而，熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士將會(huì)了解在此所描述的方法及系統(tǒng)亦可以適用于任何對(duì)象的設(shè)計(jì)制程及/或制造上，該對(duì)象包含改變節(jié)距及密度的接觸孔或其它特征圖案并且為使用光學(xué)微影而制造，諸如微加工、磁盤驅(qū)動(dòng)頭、基因芯片、微機(jī)電系統(tǒng)(microelectro-mechanicalayatems，MEMS)及其它方面。
圖1示意地說明例示性的集成電路器件10，諸如快閃電性可抹除及程序化內(nèi)存組件、依據(jù)在此所描述的方法而可以制造或另外加工的一個(gè)或一個(gè)以上的接觸層。該集成電路器件10可以制造或另外形成在具有核心區(qū)域14及周邊區(qū)域16的半導(dǎo)體基板12之上。例示性的閃存組件可以包含含有一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)組的雙位內(nèi)存單元的核心區(qū)域及含有用于控制在該核心區(qū)域之內(nèi)的內(nèi)存單元的邏輯電路的周邊區(qū)域。在該核心區(qū)域內(nèi)的典型數(shù)組的雙位內(nèi)存單元可以包含例如512列及512欄的雙位內(nèi)存單元。
圖2為部分接觸層(例如在閃存組件的核心區(qū)域中)的示意性上視圖說明，該接觸層顯示包含密集堆棧、規(guī)則間置的接觸孔20及局部隔離的接觸孔24所需的接觸孔圖案。在一個(gè)實(shí)施例中，該所需的接觸孔圖案包含在沿著第一方向(例如該x方向)的最小節(jié)距(pitch)上一連串的接觸孔(例如源極/汲極接觸孔)以及在沿著第二方向(例如該y方向)的第二節(jié)距上的多個(gè)局部隔離的接觸孔24(例如VSS接觸孔)。如同在此所使用的，該名詞“密集堆棧的”接觸孔可以包含以大約130納米(nanometers，nm)至大約270納米的節(jié)距所表示的密度，而該名詞“局部隔離的”可以包含以大約270納米至大約500納米的節(jié)距所表示的密度。應(yīng)該了解的是該前文所提的節(jié)距范圍橫跨數(shù)個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)。例如，該130納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)可以包含具有大約380納米至大約400納米的節(jié)距的密集堆棧的接觸孔，而該90納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)可包含具有大約240納米的節(jié)距的密集堆棧的接觸孔。該65納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)可以包含具有大約150納米至大約160納米的節(jié)距的密集堆棧的接觸孔。再者，該密集堆棧的節(jié)距范圍的下限端可以利用193納米光源而延伸至120納米或者較低。應(yīng)該要了解的是具有較短波長(例如極紫外光或157納米)的光源由在此所描述的該方法及器件可能是有益的并且使節(jié)距能夠更進(jìn)一步的縮減。
為了此項(xiàng)描述的目的，圖2說明在節(jié)距x(Pitchx)的節(jié)距上的一連串密集堆棧的接觸孔及在節(jié)距y(Pitchy)的節(jié)距上的局部隔離的接觸孔。在一個(gè)例示性的實(shí)施例中，在圖2中所說明的該接觸孔圖案可以想象成為對(duì)應(yīng)于在閃存組件的核心區(qū)域中的接觸孔圖案，其中一連串的源極/汲極接觸孔在該x方向上為配置在最小節(jié)距上，以及例如在該y方向上為配置該x方向最小節(jié)距的兩倍的節(jié)距。此外，每8位或16位或16位以上，將具有局部隔離的VSS接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，Pitchx可以具有大約120納米至大約260納米的值，而Pitchy可以具有大約150納米至大約400納米的大約兩倍內(nèi)存單元的y單元節(jié)距的值。如同在下文的更完整的討論，此類接觸孔圖案可以藉由產(chǎn)生及使用雙偶極照射源而形成，包含一對(duì)特定的正交偶極光圈，以曝光具有所需的接觸孔圖案的單一掩膜。
茲參考圖3，該圖提供用于圖案化或另外加工集成電路器件的接觸層以形成所需的接觸孔圖案的光學(xué)微影裝置40。該光學(xué)微影裝置40可以包含光源42，該光源42照射光圈平板44。該光源42可以包含任何適當(dāng)?shù)墓庠?，諸如具有大約193納米的波長的部分同調(diào)光源，該193納米可以藉由氬氟雷射而產(chǎn)生。該光源可以產(chǎn)生具有在該紫外光(ultraviolet，UV)、真空紫外光(vacuum ultraviolet，VUV)、深紫外光(deep ultraviolet，DUV)或極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)范圍內(nèi)的波長的光線。如同在下文中更為完整說明，該光圈平板44可以是雙偶極光圈平板，該雙偶極光圈平板包含實(shí)質(zhì)上朝向彼此正交的一對(duì)特定的偶極光圈。另外，可以使用另一種雙偶極產(chǎn)生工具，諸如適當(dāng)?shù)睦@射光學(xué)組件。
穿越透過該光圈平板44的光線可以藉由鏡組系統(tǒng)46而收斂或另外聚焦在其上具有所需的接觸孔圖案的掩膜或屏蔽48之上。在一個(gè)實(shí)施例中，該掩膜48可以包含具有鉻圖案蝕刻在石英基板上能傳遞的二位掩膜(transmissive binary mask)。
然而應(yīng)該要了解的是，其它掩膜，諸如反射式掩膜、相位偏移掩膜、衰減式或其它及類似的掩膜亦可以使用，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范疇。藉由該掩膜48所通過的光線的至少第0階及第1階繞射分量可以藉由鏡組系統(tǒng)50而聚焦于標(biāo)的52之上，該標(biāo)的52諸如包含以感光薄膜(例如光刻膠58)涂布的接觸層56的基板或晶圓54。
參考圖4及接續(xù)參考圖3，該圖4提供依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙偶極光圈平板44。該光圈平板44可以用適當(dāng)?shù)牟煌腹饣螂姶泡椛渥韪舨牧?，諸如鋁、鋼或任何其它適當(dāng)?shù)慕饘偎M成，并且可以是任何適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，諸如方形、圓形、矩形及類似的形狀。另外，該瞳孔形狀機(jī)構(gòu)可以包含繞射光學(xué)組件或包含其它使該瞳孔能夠塑形的光學(xué)組件。該光圈平板44可以包含或另外定義第一偶極光圈60及第二偶極光圈62。該第一偶極光圈60可以包含朝向沿著第一主軸(例如x軸)的一對(duì)開口或光圈。此外，該光圈平板44可以包含或另外定義朝向沿著第二主軸的第二偶極光圈或一對(duì)開口62，該第二主軸為被定向的實(shí)質(zhì)上正交于該第一主軸(例如y軸)。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于幾何形狀、間隔及/或尺寸上，該第一偶極光圈60為不同于該第二偶極光圈62。再者，如同于下文中的完整的描述，該第一偶極光圈或偶極對(duì)60為特定及/或被優(yōu)化而用于轉(zhuǎn)印具有節(jié)距Pitchx的密集堆棧的接觸孔。同樣地，該第二偶極光圈或偶極對(duì)62為特定及/或被優(yōu)化而用于轉(zhuǎn)印具有節(jié)距Pitchy的局部隔離的接觸孔。
圖5說明依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)例示性的雙偶極光圈平板44。該光圈平板44包含第一偶極光圈或偶極對(duì)60及第二偶極光圈或偶極對(duì)62，該第一偶極光圈或偶極對(duì)60為朝向沿著該x軸，該第二偶極光圈或偶極對(duì)62為朝向沿著該y軸。另外，該第一及第二偶極對(duì)60、62可以朝向?qū)τ趯?shí)質(zhì)上為彼此正交的x軸及y軸的主軸于某個(gè)角度。在一個(gè)實(shí)施例中，該第一偶極對(duì)60為特定及/或被優(yōu)化而用于圖案化具有Pitchx節(jié)距的該密集堆棧的接觸孔。特定及/或被優(yōu)化的該第一偶極對(duì)60可以包含被優(yōu)化的該偶極對(duì)關(guān)于尺寸、形狀及/或間隔以便增加用于該密集堆棧的接觸孔的分辨率。
在一個(gè)實(shí)施例中，該第一偶極對(duì)60的間距為被優(yōu)化的或另外依據(jù)Dipolex＝λ/2NA·Pitchx而選擇，其中λ(8)為欲使用的光源的波長、NA為結(jié)合光學(xué)微影裝置的數(shù)值孔徑，并且Pitchx為沿著該x方向的密集堆棧的接觸孔的節(jié)距。Dipolex表示在該偶極對(duì)60的個(gè)別的中心之間的間距(虛線70)。
同樣地，該第二偶極對(duì)62的間距為被優(yōu)化的或另外依據(jù)Dipoley＝λ/2NA·Pitchy而選擇，其中λ(8)為欲使用的光源的波長、NA為結(jié)合光學(xué)微影裝置的數(shù)值孔徑，并且Pitchy為沿著該y方向的局部隔離的接觸孔的節(jié)距。Dipoley表示在該偶極對(duì)62的個(gè)別的中心之間的間距(虛線72)。該雙偶極光圈平板44，包含依據(jù)用于Dipolex及Dipoley的兩個(gè)被優(yōu)化的解所間隔的第一及第二偶極對(duì)，為使用于照射具有所需的接觸孔圖案的單一掩膜。
除了被優(yōu)化的該第一偶極對(duì)及該第二偶極對(duì)的間距之外，其它照射及/或光圈參數(shù)可以經(jīng)由選擇及/或優(yōu)化。通常，偶極對(duì)可以使用該下列的參數(shù)而特性化該等極的方向(例如水平的、垂直的或相對(duì)于該極的某些角度)；內(nèi)部半徑σin；外部半徑σout；及極角2(亦稱為楔形角)。這些參數(shù)說明圖5中。
為了測試前文提及的照射及/或光圈參數(shù)，一個(gè)或一個(gè)以上的仿真影像可以使用其中一個(gè)各種商業(yè)購得的仿真工具而產(chǎn)生，諸如例如來自Mentor Graphics公司的CALIBRE。若該接觸層曝露于受引導(dǎo)穿越包含該所需的接觸孔圖案的掩膜的照射源(具有選擇的照射及/或光圈參數(shù)的組合)時(shí)，每個(gè)仿真影像可以對(duì)應(yīng)于將受到轉(zhuǎn)印或另外形成在該接觸層之上或之內(nèi)的接觸孔圖案。另外，該仿真影像可以對(duì)應(yīng)于光刻膠層的仿真，該光刻膠層將依據(jù)曝露至受引導(dǎo)穿越包含該所需的接觸孔圖案的掩膜的照射源(具有選擇的照射及/或光圈參數(shù))而圖案化。因此，該“實(shí)際”接觸孔圖案可以仿真用于照射及/或光圈參數(shù)以及光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(optical proximity corrections，OPC)與任何其它參數(shù)的各種組合，相較于該所需的接觸孔圖案，該參數(shù)可以改變該最終接觸孔圖案。
為了決定每組照射及/或光圈參數(shù)的有效性，每個(gè)仿真的影像可以藉由使用一個(gè)或一個(gè)以上的光學(xué)規(guī)則檢驗(yàn)(optical rule checking，ORC)測試而作評(píng)估。該光學(xué)規(guī)則檢驗(yàn)測試可以根據(jù)更多制程相關(guān)的參數(shù)而執(zhí)行，亦稱為度量(metrics)。落在一個(gè)或一個(gè)以上的執(zhí)行相關(guān)的參數(shù)的允許的范圍之外的接觸孔圖案特征可以表示為低于照射及/或光圈參數(shù)的最佳化集合。
雖然圖4及5說明環(huán)帶扇形構(gòu)成的偶極對(duì)，應(yīng)該要了解的是其它偶極對(duì)幾何形狀也可以使用。例如，圖6及7說明例示性的雙偶極光圈平板44，該雙偶極光圈平板44包含不同的偶極對(duì)幾何形狀。圖6包含實(shí)質(zhì)上圓形的光圈或開口的第一偶極對(duì)60及實(shí)質(zhì)上橢圓形的光圈或開口的第二偶極對(duì)62。圖7包含實(shí)質(zhì)上橢圓形的光圈或開口的第一偶極對(duì)60及實(shí)質(zhì)上圓形的光圈或開口的第二偶極對(duì)62。當(dāng)然，這些偶極對(duì)的尺寸及/或間距亦可以用上文所描述的方式作被優(yōu)化及/或特定，而用于轉(zhuǎn)印密集堆棧的特征結(jié)構(gòu)、局部隔離的特征結(jié)構(gòu)或該兩種特征結(jié)構(gòu)的某些組合。當(dāng)然，其它幾何形狀的偶極對(duì)亦可以使用而不會(huì)脫離本發(fā)明的范疇。
一旦該照射源，包含該特定的雙偶極光圈平板經(jīng)由選擇后，接觸層可以經(jīng)由加工以形成所需的接觸孔圖案。這種加工可以是類似于由一般熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士所了解及使用的方式。因此這種制程將不作更詳細(xì)的描述。
諸如半導(dǎo)體晶圓的基板可以包含一層或一層以上的各種材料。在一個(gè)實(shí)施例中，該晶圓可以包含以所需的接觸孔圖案所圖案化的接觸層。光刻膠層可以位于該接觸層的上方。熟習(xí)該項(xiàng)技藝的人士將會(huì)了解，其它材料及/或處理可以配置在該接觸層及該光刻膠層之間，例如包含底層附著劑、底部抗反射涂覆(bottom anti-reflective coating，BARC)層及類似材料。該接觸層可以由任何適當(dāng)材料所組成，諸如絕緣層(例如氧化硅或SiO2、氮化硅或Si3N4等等)。本發(fā)明可以使用諸如正感光(positive tone)或負(fù)感光(negative tone)光刻膠層的適當(dāng)?shù)墓饪棠z層。
該光刻膠層可以曝露于特定的雙偶極輻射中，系由穿越通過該特定的雙偶極光圈平板的照射源所產(chǎn)生，而穿越通過含有所需的接觸孔圖案的掩膜。在一個(gè)實(shí)施例中，該掩膜可以包含能傳遞的二位掩膜，包含在石英上的蝕刻的鉻圖案。然而，應(yīng)該要了解的是可以使用其它掩膜。該曝光的光刻膠層可以顯影，選擇性地包含曝光后(postexposure)烘烤，藉以移除該光刻膠層(視是否使用正感光或負(fù)感光光刻膠而定)的曝光或未曝光的部分。接續(xù)顯影，該光刻膠層可以包含該所需的接觸孔圖案。一旦該光刻膠層已經(jīng)圖案化具有該所需的接觸孔圖案后，該接觸層可以使用適當(dāng)?shù)臐袷轿g刻或干式反應(yīng)離子蝕刻(reactive ion etch，REI)而蝕刻以形成接觸孔開口而對(duì)應(yīng)于在該接觸層內(nèi)所需的接觸孔圖案。當(dāng)然，更進(jìn)一步加工可以包含以適當(dāng)?shù)膫鲗?dǎo)材料填覆該接觸孔開口(例如金屬、含有金屬的化合物或半導(dǎo)體)以形成垂直橫跨該接觸層的傳導(dǎo)通孔。該通孔可以經(jīng)由使用以在配置于該接觸層下方的層膜及后續(xù)形成層、組件或配置在該接觸層上方之內(nèi)聯(lián)機(jī)之間建立電性連接。
上文的描述提供結(jié)合圖案化接觸層的核心區(qū)域的例示性的內(nèi)容以包含藉由使用特定的雙偶極照射的掩膜的單一曝光的密集堆棧的接觸孔以及局部隔離的接觸孔。通常，集成電路器件的制造包含在該集成電路器件的周邊區(qū)域內(nèi)的特征結(jié)構(gòu)的制造。一般而言，用于集成電路器件的接觸層的周邊區(qū)域的所需的接觸孔圖案包含接觸孔的隨機(jī)配置，該接觸孔在密度上的范圍可以從在最小節(jié)距上固定串行的接觸孔至完全隔離的接觸孔。
在一個(gè)實(shí)施例中，如同上文的描述，在該器件的核心區(qū)域中的接觸層可以使用雙偶極照射源而圖案化，以使光線穿越通過具有所需的接觸孔圖案的單一二位掩膜。該接觸層的周邊區(qū)域可以使用不同的照射幾何形狀及不同的掩膜而分別圖案化(亦即使用不同的曝光)，具有不同的所需接觸孔圖案。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用“低σ(sigma)”照射源(亦即其中在σin及σout之間的差異性為相對(duì)地小的環(huán)狀或雙偶極源)結(jié)合具有大約百分之六的穿透的衰減式相位偏移掩膜(phase shiftmask，PSM)。另外，其它照射源掩膜組合可以使用于該接觸層的周邊區(qū)域的分別的圖案中。
應(yīng)該注意的是在解釋說明書及申請(qǐng)專利范圍內(nèi)的文字“在...之上(above)”、“在...上方(over)”及“在...之頂端(on top of)”中，這些文字并非意在限定于直接在...之上、直接在...上方或直接在...之頂端，而是可以包含在描述為另一層或基板之“在...之上”、“在...上方”或“在...之頂端”的層膜之間的中介層。例如，在基板之上、在基板之上方或在基板之頂端的第一材料的描述并非意在排除配置于該第一材料之間的其它層。
雖然本發(fā)明之特定的實(shí)施例已經(jīng)作詳細(xì)描述，應(yīng)該要了解的是本發(fā)明并非因此限定于該范疇中，而是包含所有的修正、改變及等同。
權(quán)利要求
1.一種在集成電路器件(10)的接觸層(56)中形成多個(gè)接觸孔(20、24)的方法，其中該多個(gè)接觸孔(20、24)包含具有沿著第一方向以第一節(jié)距規(guī)則間置的多個(gè)接觸孔(20)及具有沿著第二方向以第二節(jié)距間置的多個(gè)局部隔離的接觸孔(24)，該方法包括提供光刻膠層(58)于該接觸層(56)的上方；曝露該光刻膠層(58)于雙偶極照射源(42、44)，該雙偶極照射源(42、44)傳送光線能量穿越具有對(duì)應(yīng)于所需的接觸孔圖案的圖案的掩膜(48)，該曝光造成該所需的接觸孔圖案轉(zhuǎn)移至該光刻膠層(58)；其中該雙偶極照射源(42、44)包含第一偶極光圈(60)及第二偶極光圈(62)，該第一偶極光圈(60)被定向并被優(yōu)化用于圖案化該規(guī)則間置的接觸孔(20)，該第二偶極光圈(62)被定向?qū)嵸|(zhì)上正交于該第一偶極光圈并被優(yōu)化用于圖案化該多個(gè)局部隔離的接觸孔(24)；以及使用該圖案化的光刻膠層(58)蝕刻該接觸層(56)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一偶極光圈(60)及該第二偶極光圈(62)具有(i)不同的尺寸及(ii)不同的間距的至少其中之一。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該第一偶極光圈(60)被實(shí)質(zhì)上垂直定向并且該第二偶極光圈(62)被實(shí)質(zhì)上水平定向。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該第一偶極光圈(60)被依據(jù)Dipolex＝λ/2NA·Pitchx而間置，其中Pitchx為第一節(jié)距；以及該第二偶極光圈(62)被依據(jù)Dipoley＝λ/2NA·Pitchy而間置，其中Pitxhy為該第二節(jié)距。
5.如權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中該規(guī)則間隔的接觸孔(20)具有大約120納米至大約270納米的節(jié)距，并且該局部隔離的接觸孔(24)具有大約270納米至大約500納米的節(jié)距。
6.如權(quán)利要求1至5中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中該曝光步驟包含同時(shí)透過該第一及第二偶極光圈(60、62)而照射。
7.如權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中該雙偶極照射源(42、44)包含光線能量不穿透基板(44)，該光線能量不穿透基板(44)定義第一對(duì)環(huán)帶扇形光圈(60)及第二對(duì)環(huán)帶扇形光圈(62)。
8.一種具有依據(jù)如權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所加工的接觸層(56)的集成電路器件(10)。
9.如權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中該多個(gè)接觸孔(20、24)包含多個(gè)不規(guī)則間置的接觸孔于周邊區(qū)域(16)內(nèi)，該方法更包括曝光在該周邊區(qū)域(16)內(nèi)的光刻膠層(58)至低σ照射源，該低σ照射源提供透過具有對(duì)應(yīng)于第二所需的接觸孔圖案的圖案的第二掩膜所傳送的光線能量。
10.一種用于與照射源(42)一起使用而用于圖案化改變節(jié)距及密度的多個(gè)接觸孔(20、24)的光圈平板(44)，該多個(gè)接觸孔(20、24)包含具有第一節(jié)距沿著第一方向的多個(gè)規(guī)則間置的接觸孔(20)及具有第二節(jié)距沿著第二方向的多個(gè)局部隔離的接觸孔(24)，該光圈平板(44)包括基板，該基板定義(i)特定用于圖案化該多個(gè)規(guī)則間置的接觸孔開口(20)的第一偶極對(duì)開口(60)及(ii)特定用于圖案化該多個(gè)局部隔離的接觸孔開口(24)的第二偶極對(duì)開口(62)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在集成電路器件(10)的接觸層(56)中形成多個(gè)接觸孔(20、24)的方法，其中該多個(gè)接觸孔(20、24)包含具有沿著第一方向以第一節(jié)距規(guī)則間置的多個(gè)接觸孔(20)及具有沿著第二方向以第二節(jié)距間置的多個(gè)局部隔離的接觸孔(24)。雙偶極照射源(42、44)可以透過具有對(duì)應(yīng)于所需的接觸孔圖案之圖案的掩膜(48)而傳送光線能量。該雙偶極照射源(42、44)可以包含第一偶極光圈(60)及第二偶極光圈(62)，該第一偶極光圈(60)被定向并被優(yōu)化用于圖案化該規(guī)則間置的接觸孔(20)，以及第二偶極光圈(62)，該第二偶極光圈(62)被定向?qū)嵸|(zhì)上正交于該第一偶極光圈(60)并被優(yōu)化用于圖案化該多個(gè)局部隔離的接觸孔(24)。該接觸層(56)可以使用該圖案化的光刻膠層(58)而蝕刻。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1947063SQ200580012792
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者A·M·明維列, C·E·塔貝里, H-E·金, J·季 申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司