專(zhuān)利名稱(chēng)：制造半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法，更具體地說(shuō)， 涉及如下制造半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法，該方法包括執(zhí)行雙重圖
案化工序以獲得具有30nm半間距的器件。
背景技術(shù)：
在形成半導(dǎo)體器件的過(guò)程中，即使采用浸沒(méi)式光刻工序，也難 以在使用1.0 (或更小)數(shù)值孔徑(NA)的ArF曝光設(shè)備的單曝光工 序中形成尺寸為50nm或更小的線/距圖案。為了提高光刻工序的分 辨率并且增加工序裕量，己經(jīng)在雙重圖案化方面進(jìn)行了大量研究。雙
重圖案化是利用兩個(gè)掩模將涂覆有光阻材料的晶片曝光然后顯影的 工序。雙重圖案化主要用于復(fù)雜圖案(即非簡(jiǎn)單的線或觸頭)，或者 用于曝光密集圖案和隔離圖案以增加工序裕量。雙重圖案化工序涉及 曝光并蝕刻間距為所需間距兩倍的第一圖案，然后曝光并蝕刻圖案間 距與第一圖案之間的圖案間距相同的第二圖案。因?yàn)榈诙谀：臀g刻 工序在第一掩模和蝕刻工序之后執(zhí)行，因此可以測(cè)量覆蓋度?？梢钥?服與對(duì)準(zhǔn)不良以及其它因素相關(guān)的缺陷，并且可以獲得所需的分辨
率。然而，該技術(shù)增加了處理步驟的數(shù)量，于是使半導(dǎo)體組件復(fù)雜化 并增加制造成本。
雙重圖案化工序可以以負(fù)型或正型方式執(zhí)行。負(fù)型雙重圖案化 是通過(guò)在第一掩模工序中形成圖案、并且在第二掩模工序中移除同一 圖案來(lái)獲得所需圖案的方法。正型雙重圖案化是通過(guò)將來(lái)自第一掩模 工序中的圖案增加到來(lái)自第二掩模工序的圖案以獲得所需圖案的方 法。
在制造半導(dǎo)體器件的現(xiàn)有技術(shù)的方法中，己經(jīng)研發(fā)出半間距為 30nm的器件，但是在半間距如此小的器件中執(zhí)行圖案化是困難的。為了形成間距如此小的圖案，需要曝光設(shè)備的數(shù)值孔徑(NA)較高， 并且相應(yīng)地減小分辨率。因此，需要考慮與設(shè)備和光阻劑有關(guān)的技術(shù) 方案。具體地說(shuō)，經(jīng)常會(huì)使用將圖案曝光兩次的雙重曝光工序。
在傳統(tǒng)的連接插塞觸頭形成過(guò)程中，已經(jīng)使用了 I型連接插塞 觸頭掩模。然而，I型掩模不能完全地覆蓋雙線字線(柵極)和兩側(cè) 間隔。因此難以形成所需的圖案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各種實(shí)施例提供一種利用雙重圖案化工序制造孔型而 非I型連接插塞觸頭的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，制造半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法 包括在半導(dǎo)體基板上形成層間絕緣膜；利用雙重圖案化工序蝕刻所 述層間絕緣膜，以便于分開(kāi)形成用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔和用 于位線的連接插塞觸頭孔；以及填充所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸 頭孔和所述用于位線的連接插塞觸頭孔，以形成連接插塞。所述雙重 圖案化工序是利用第一連接插塞觸頭掩模和第二連接插塞觸頭掩模 的光刻工序。
所述第一連接插塞觸頭掩模和所述第二連接插塞觸頭掩模分別 優(yōu)選地為孔型掩模。此外，所述第一連接插塞觸頭掩模和所述第二連 接插塞觸頭掩模彼此不同。
優(yōu)選地在形成所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔之后形成所 述用于位線的連接插塞觸頭孔。相反，可以在形成所述用于位線的連 接插塞觸頭孔之后形成所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔。
優(yōu)選的是，形成所述層間絕緣膜的步驟包括在所述半導(dǎo)體基 板上形成字線圖案，所述半導(dǎo)體基板包括隔離膜；在所述字線圖案和 所述半導(dǎo)體基板上形成所述層間絕緣膜；以及使所述層間絕緣膜平坦 化，以露出所述字線圖案。
優(yōu)選的是，所述雙重圖案化工序還包括按任何順序執(zhí)行的下述 步驟采用用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭掩模利用第一光刻工序蝕刻 所述層間絕緣膜，以形成所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔；以及采用用于位線的連接插塞觸頭掩模利用第二光刻工序蝕刻所述層間 絕緣膜，以形成所述用于位線的連接插塞觸頭孔。所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭掩模優(yōu)選地為孔型。所述用 于位線的連接插塞觸頭掩模優(yōu)選地為孔型。


圖la是示出在使用I型掩模的單曝光工序中形成連接插塞觸頭 的工序的示意圖，圖lb是沿圖la的線X-X'截取的橫截面圖。圖2a至2f是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用雙重圖案化工序制造 半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
圖la是示出在利用I型掩模的單曝光工序中用于形成連接插塞 觸頭的工序的示意圖，圖lb是沿圖la的線X-X'截取的橫截面圖。參考圖la和lb，在半導(dǎo)體基板100 (參見(jiàn)圖lb)上采用I型掩 模130 (參見(jiàn)圖la)形成連接插塞觸頭。參考圖lb，采用I型掩模 一次開(kāi)通柵極120與虛擬柵極125之間的層間絕緣膜，以便于在隔離 膜105限定的有源區(qū)110上的字線間隔中形成觸頭140。也就是說(shuō)， 除了 I型連接插塞觸頭掩模130之外的區(qū)域是敞開(kāi)的。然而，當(dāng)形成 半間距小于30nm的圖案時(shí)，I型掩模130難以覆蓋柵極120 (例如 雙線字線(double-lined word line))和兩側(cè)間隔。因此，會(huì)在有源 區(qū)110與有源區(qū)110的兩端之間形成觸頭，以至于該觸頭可以通過(guò)有 源區(qū)110的觸頭相連接。為了防止觸頭連接，可以執(zhí)行如下雙重圖案化工序采用用于 存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的孔型連接插塞觸頭掩模開(kāi)通待形成的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，采用用于 位線的孔型連接插塞觸頭掩模開(kāi)通待形成的位線。圖2a至2f是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用雙重圖案化工序制造半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法的橫截面圖。參考圖2a和2b，由隔離膜205 (參見(jiàn)圖2b)限定的預(yù)定有源區(qū) 210包括形成于半導(dǎo)體基板200 (參見(jiàn)圖2b)上的字線220和虛擬柵極225。在字線220上形成層間絕緣膜215 (參見(jiàn)圖2b)，然后使層 間絕緣膜215平坦化以露出字線220。在所得到的結(jié)構(gòu)上形成光阻膜(正光阻，未示出)。在有源區(qū)210的兩端采用用于待形成的存儲(chǔ)節(jié) 點(diǎn)的連接插塞觸頭掩模230將光阻膜曝光并顯影，從而獲得限定待形 成的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的第一光阻圖案260 (參見(jiàn)圖2b)。用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連 接插塞觸頭掩模230是孔型掩模，孔下方的區(qū)域是敞開(kāi)的。采用第一 光阻圖案260開(kāi)通層間絕緣膜215，以便于在待形成的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中形 成連接插塞觸頭240。圖2b是沿圖2a的線X-X'截取的橫截面圖。在 通過(guò)第一光阻圖案260將層間絕緣膜215曝光之后，僅僅移除待形成 的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)處的層間絕緣膜215 (即連接插塞觸頭240形成處)。參考圖2c和2d，在所獲得的結(jié)構(gòu)上形成光阻膜(正光阻，未示 出)。在待形成的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間采用用于待形成的位線的連接插塞觸 頭掩模235將光阻膜曝光并顯影，從而獲得限定待形成的位線的第二 光阻圖案260'。用于位線的連接插塞觸頭掩模235優(yōu)選是孔型掩模(盡管也可以使用線型掩模)，孔下方的區(qū)域是敞開(kāi)的。采用第二光 阻圖案260'開(kāi)通層間絕緣膜215，以便于在待形成的位線中形成連接 插塞觸頭240'。圖2d是沿圖2c的線X-X'截取的橫截面圖。在通過(guò) 第二光阻圖案260'將層間絕緣膜215曝光之后，僅僅移除待形成的位 線處的層間絕緣膜215 (即連接插塞觸頭240'形成處)。參考圖2e，該雙重圖案化方法便于在有源區(qū)210的待形成的存 儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)以及待形成的位線中形成連接插塞觸頭250。圖2f是沿圖2e 的線X-X'截取的橫截面圖。然后填充敞開(kāi)的區(qū)域以形成預(yù)定連接插 塞(未示出)。另外，提供采用本發(fā)明公開(kāi)的制造連接插塞的方法制造的半導(dǎo) 體器件。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，制造半導(dǎo)體器件的連接插塞 的方法包括執(zhí)行雙重圖案化工序以便于形成具有30nm半間距的器 件。本發(fā)明的上述實(shí)施例是示例性而非限制性的。各種不同的替代 物和等同物都是可行的。本發(fā)明并不受限于本文中所描述的光刻步驟。本發(fā)明也不限于任何特定類(lèi)型的半導(dǎo)體器件。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)(DRAM)器件或非易失性存儲(chǔ)器件。鑒于本 發(fā)明的揭示內(nèi)容，其它的增添、刪減或修改都是顯而易見(jiàn)的，且包括 在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。本申請(qǐng)要求分別于2007年4月13日和2007年12月3日提交的 韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 10-2007-0036464和No. 10-2007-0124574的優(yōu)先權(quán)， 上述韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法，所述方法包括在半導(dǎo)體基板上形成層間絕緣膜；通過(guò)使用第一連接插塞觸頭掩模和第二連接插塞觸頭掩模的光刻工序蝕刻所述層間絕緣膜，以便于分開(kāi)形成用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔和用于位線的連接插塞觸頭孔；以及填充所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔和所述用于位線的連接插塞觸頭孔，以形成連接插塞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一連接插塞觸頭掩模和所述第二連接插塞觸頭掩模分別 為孔型掩模。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一連接插塞觸頭掩模和所述第二連接插塞觸頭掩模彼此 不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 形成所述層間絕緣膜的步驟包括在所述半導(dǎo)體基板上形成字線圖案，所述半導(dǎo)體基板包括 隔離膜；在所述字線圖案和所述半導(dǎo)體基板上形成所述層間絕緣 膜；以及使所述層間絕緣膜平坦化，以露出所述字線圖案。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述光刻工序還包括按任何順序執(zhí)行的下述步驟采用用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭掩模利用第一光刻工序 蝕刻所述層間絕緣膜，以形成所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸2采用用于位線的連接插塞觸頭掩模利用第二光刻工序蝕刻 所述層間絕緣膜，以形成所述用于位線的連接插塞觸頭孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述光刻工序還包括首先形成所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞 觸頭孔，然后形成所述用于位線的連接插塞觸頭孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述光刻工序還包括首先形成所述用于位線的連接插塞觸頭 孑L，然后形成所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中， 所述用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭掩模為孔型掩模。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述用于位線的連接插塞觸頭掩模為孔型掩模。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種制造半導(dǎo)體器件的連接插塞的方法，所述方法包括執(zhí)行雙重圖案化工序以分開(kāi)形成用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的連接插塞觸頭孔和用于位線的連接插塞觸頭孔，從而便于形成具有30nm半間距的器件。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101286474SQ20071016063
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者金辰壽 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司