用于孔圖案化的掩模圖案和制造半導(dǎo)體器件的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括以下步驟：在包括第一區(qū)和第二區(qū)的襯底之上形成刻蝕目標(biāo)層；在刻蝕目標(biāo)層之上形成硬掩模層；在硬掩模層之上形成第一刻蝕掩模，其中，所述第一刻蝕掩模包括多個(gè)線圖案和形成在所述多個(gè)線圖案之上的犧牲間隔件層；在第一刻蝕掩模之上形成第二刻蝕掩模，其中，所述第二刻蝕掩模包括網(wǎng)型圖案和覆蓋第二區(qū)的阻擋圖案；去除犧牲間隔件層；通過(guò)利用第二刻蝕掩模和第一刻蝕掩?？涛g硬掩模層，來(lái)形成具有多個(gè)孔的硬掩模層圖案；以及通過(guò)利用硬掩模層圖案刻蝕所述刻蝕目標(biāo)層，在第一區(qū)中形成多個(gè)孔圖案。
【專(zhuān)利說(shuō)明】CN 103515199 A
書(shū)
明
說(shuō)
i/ll 頁(yè)
用于孔圖案化的掩模圖案和制造半導(dǎo)體器件的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年6月15日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2012-0064472的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) 的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，更具體而言，涉及一種 用于孔圖案化的掩模圖案以及利用所述掩模圖案制造半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在DRAM制造工藝中，由于利用30nm或30nm以下的參數(shù)的孔圖案化工藝低于 掃描器的分辨率，所以可以通過(guò)沿彼此交叉的方向分別執(zhí)行間隔件圖案化技術(shù)(spacer patterning technology, SPT)工藝兩次來(lái)限定孔?？讏D案化工藝可以包括用于限定接觸 孔或形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)的孔的工藝。孔圖案化工藝在單元矩陣區(qū)內(nèi)執(zhí)行。
[0005]間隔件圖案化工藝可以是正SPT (PSPT)工藝或負(fù)SPT (NSPT)工藝。正SPT(PSPT) 工藝是一種使用間隔件圖案作為刻蝕掩模的工藝。負(fù)SPT (NSPT)工藝是如下的一種工藝: 在間隔件圖案之間填充刻蝕掩模物質(zhì)，去除間隔件圖案以及使用刻蝕掩模物質(zhì)作為刻蝕掩 模。
[0006]針對(duì)孔圖案化，可以執(zhí)行正SPT (PSPT)工藝兩次，或可以執(zhí)行負(fù)SPT (NSPT)工藝 兩次。
[0007]在執(zhí)行正SPT (PSPT)工藝兩次的情況下，由于外圍區(qū)被完全開(kāi)放，所以可以使用 覆蓋外圍區(qū)的外圍鄰近掩模(periphery-close mask, PCM)。然而，因?yàn)楦采w(overlay, 0/ L)余量不充分，所以在單元矩陣區(qū)的邊緣區(qū)中會(huì)出現(xiàn)不好的圖案化。相反地，在執(zhí)行負(fù)SPT (NSPT)工藝兩次的情況下，盡管不需要PCM，但是因?yàn)樾纬稍谕鈬鷧^(qū)中的刻蝕掩模的結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，所以圖案化困難。
[0008]由于正SPT (PSPT)工藝具有外圍區(qū)完全開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，所以可以通過(guò)采用PCM來(lái)防 止外圍區(qū)的刻蝕。然而，由于在PCM與單元矩陣區(qū)之間的覆蓋可能會(huì)不充分，可能會(huì)以不期 望的方式部分地限定出或限定出孔。這里，即使限定出了孔，也可能會(huì)形成不好形狀的孔。 這些孔可能在隨后的工藝中不開(kāi)放或?qū)е虏缓玫膱D案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種掩模圖案以及利用所述掩模圖案制造半導(dǎo)體器件的方 法，所述掩模圖案可以在不采用覆蓋外圍區(qū)的掩模(PCM)的情況下，防止單元矩陣邊緣區(qū)的 不好的圖案化。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種制造半導(dǎo)體器件的方法可以包括以下步驟:在包 括第一區(qū)和第二區(qū)的襯底之上形成刻蝕目標(biāo)層；在刻蝕目標(biāo)層之上形成硬掩模層；在硬掩 模層之上形成第一刻蝕掩模，其中，所述第一刻蝕掩模包括多個(gè)線圖案和形成在線圖案之上的犧牲間隔件層；在第一刻蝕掩模之上形成第二刻蝕掩模，其中，所述第二刻蝕掩模包括 網(wǎng)型圖案和覆蓋第二區(qū)的阻擋圖案；去除犧牲間隔件層；通過(guò)利用第二刻蝕掩模和第一刻 蝕掩?？涛g硬掩模層，來(lái)形成具有多個(gè)孔的硬掩模層圖案；以及通過(guò)利用硬掩模層圖案作 為刻蝕掩模來(lái)刻蝕所述刻蝕目標(biāo)層，在第一區(qū)中形成多個(gè)孔圖案。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種制造半導(dǎo)體器件的方法可以包括以下步驟:在 包括第一區(qū)和第二區(qū)的襯底之上形成刻蝕目標(biāo)層；在刻蝕目標(biāo)層之上形成硬掩模層；在硬 掩模層之上形成第一刻蝕掩模，所述第一刻蝕掩模包括與多個(gè)第二線圖案交替設(shè)置的多個(gè) 第一線圖案；在第一刻蝕掩模之上形成第二刻蝕掩模，其中，所述第二刻蝕掩模包括多個(gè) 第三線圖案和阻擋圖案，所述多個(gè)第三線圖案沿與第一線圖案和第二線圖案交叉的方向延 伸，所述阻擋圖案覆蓋第二區(qū)；通過(guò)利用第二刻蝕掩模和第一刻蝕掩?？涛g硬掩模層，來(lái)形 成具有多個(gè)孔的硬掩模層圖案；以及通過(guò)利用硬掩模層圖案作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕所述刻蝕 目標(biāo)層，在第一區(qū)中形成多個(gè)孔圖案。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種適用于單元陣列區(qū)中的孔圖案化的掩模圖案包 括:多個(gè)上層線圖案，所述多個(gè)上層線圖案沿與下層線圖案交叉的方向延伸，其中，所述多 個(gè)上層線圖案在垂直方向上位于比所述多個(gè)下層線圖案高的層；以及阻擋圖案，所述阻擋 圖案覆蓋所述單元矩陣區(qū)的邊緣區(qū)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1A至圖1K是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的平面 圖。
[0014]圖2A至圖2K是分別沿著圖1A至圖1K的線A_A’截取的截面圖。
[0015]圖3A至圖3K是分別沿著圖1A至圖1K的線B-B’截取的截面圖。
[0016]圖4A至圖4L是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的平面 圖。
[0017]圖5A至圖5L是分別沿著圖4A至圖4L的線A_A’截取的截面圖。
[0018]圖6A至圖6L是分別沿著圖4A至圖4L的線B-B’截取的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以用不同 的方式實(shí)施，而不應(yīng)解釋為限定為本文所提供的實(shí)施例。確切地說(shuō)，提供這些實(shí)施例是為了 使本說(shuō)明書(shū)清楚且完整，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在說(shuō)明書(shū)中，相同的 附圖標(biāo)記在本發(fā)明的不同附圖和實(shí)施例中表示相似的部分。
[0020]附圖并非按比例繪制，在某些情況下，為了清楚地示出實(shí)施例的特征可能對(duì)比例 進(jìn)行了夸大處理。當(dāng)提及第一層在第二層“上”或在襯底“上”時(shí)，其不僅涉及第一層直接 形成在第二層上或在襯底上的情況，還涉及在第一層與第二層之間或在第一層與襯底之間 存在第三層的情況。
[0021]在本發(fā)明的實(shí)施例中，既執(zhí)行負(fù)間隔件圖案技術(shù)(negative spacer pattern technology, NSPT)工藝也執(zhí)行正 SPT (positive spacer pattern technology, PSPT)工 藝兩種，使得改變布局來(lái)防止在單元矩陣區(qū)中的弱的孔圖案化，同時(shí)不使用覆蓋外圍區(qū)的外圍鄰近掩模(PCM)。
[0022]圖1A至圖1K是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的平面 圖。圖2A至圖2K是分別沿著圖1A至圖1K的線A-A’截取的截面圖。圖3A至圖3K是分 別沿著圖1A至圖1K的線B-B’截取的截面圖。
[0023]參見(jiàn)圖1A、2A和3A，在襯底11上形成刻蝕目標(biāo)層12 (圖2A)。襯底11可以包括 第一區(qū)①、第二區(qū)②、第三區(qū)③以及其第四區(qū)④。第一區(qū)①是要隨后限定出多個(gè)孔的區(qū)域。 第三區(qū)③和第四區(qū)④是不限定出孔的區(qū)域。第二區(qū)②是第一區(qū)①與第三區(qū)③之間的邊界 區(qū)，并且是第一區(qū)①的邊緣區(qū)。第一區(qū)①可以包括單元矩陣區(qū)，而第三區(qū)③和第四區(qū)④可以 包括外圍區(qū)。第二區(qū)②可以包括單元矩陣邊緣區(qū)。在下文中，在第一實(shí)施例中，第一區(qū)①將 被稱(chēng)作為“單元矩陣區(qū)”，第三區(qū)③將被稱(chēng)作為“第一外圍區(qū)”，第二區(qū)②將被稱(chēng)作為“單元矩 陣邊緣區(qū)”，以及第四區(qū)④將被稱(chēng)作為“第二外圍區(qū)”。
[0024]刻蝕目標(biāo)層12可以包括多種物質(zhì)。例如，刻蝕目標(biāo)層12可以包括氧化物層、氮化 物層、硅層或金屬層。在下文中，在第一實(shí)施例中，刻蝕目標(biāo)層12可以包括氧化物層?？涛g 目標(biāo)層12可以包括用于在其中限定出接觸孔或限定出形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)的孔的物質(zhì)。在刻蝕 目標(biāo)層12上形成硬掩模層13。硬掩模層13用作在刻蝕所述刻蝕目標(biāo)層12時(shí)的刻蝕掩模。 因此，硬掩模層13和刻蝕目標(biāo)層12可以分別由具有不同的刻蝕選擇性的物質(zhì)形成。硬掩 模層13可以包括單層結(jié)構(gòu)或至少兩層的多層結(jié)構(gòu)。例如，可以將硬掩模層13形成為選自 多晶硅層、氧化物層以及氮化物層的單層，或形成為層疊這些層的多層。在第一實(shí)施例中， 當(dāng)刻蝕目標(biāo)層12包括氧化物層時(shí)，可以通過(guò)層疊多晶硅層、氧化物層和氮化物層來(lái)形成硬 掩模層13。以這種方式，由于通過(guò)層疊具有不同刻蝕選擇性的物質(zhì)來(lái)形成具有多層結(jié)構(gòu)的 硬掩模層13，所以可以防止這些層被同時(shí)刻蝕。此外，通過(guò)利用具有多層結(jié)構(gòu)的硬掩模層 13，在將刻蝕目標(biāo)層12圖案化時(shí)，獲得具有高的高寬比的刻蝕。
[0025]在硬掩模層13上形成多個(gè)第一線圖案14A。第一線圖案14A可以沿第一方向延 伸?？梢栽趩卧仃噮^(qū)①中形成第一線圖案14A。除了第一線圖案14A以外，可以在第一外 圍區(qū)③和第二外圍區(qū)④中形成外圍區(qū)阻擋圖案14B。第一線圖案14A可以與外圍區(qū)阻擋圖 案14B耦接。也就是說(shuō)，可以同時(shí)形成第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B?？梢杂煤愣?的間距來(lái)形成多個(gè)第一線圖案14A。第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B可以包括含碳 層。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，含碳層可以包括經(jīng)由旋涂涂覆(spin-on coating)形成的碳層。以這 種方式經(jīng)由旋涂涂覆形成的碳層被稱(chēng)作為“旋涂碳(spin-on carbon, SOC)”。
[0026]第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B可以用作刻蝕硬掩模層13的掩模。第一 線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B可以利用不同于含碳層的物質(zhì)形成，其中所述物質(zhì)相對(duì) 于硬掩模層13具有刻蝕選擇性。
[0027]為了形成第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B，可以使用第一氧氮化硅層圖案 15A和15B作為刻蝕掩模。代替第一氧氮化娃層圖案15A和15B,可以利用相對(duì)于含碳層具 有刻蝕選擇性的物質(zhì)。
[0028]可以利用第一光致抗蝕劑圖案16A和16B來(lái)將第一氧氮化娃層圖案15A和15B圖 案化。盡管未示出，可以在第一氧氮化硅層圖案15A和15B上額外地形成抗反射層?？狗?射層用來(lái)防止在形成第一光致抗蝕劑圖案16A和16B時(shí)曝光特性因漫反射而變差?？狗瓷?層可以包括BARC(bottom ant1-reflective coating,底部抗反射涂覆)。在第一氧氮化娃層圖案15A和15B可以執(zhí)行防止漫反射的功能的情況下，可以省略抗反射層。
[0029]形成在單元矩陣區(qū)①中的多個(gè)第一光致抗蝕劑圖案16A可以是具有預(yù)定間距的 線圖案。當(dāng)形成第一光致抗蝕劑圖案16A時(shí)，考慮到隨后工藝中的刻蝕修整目標(biāo)，將第一光 致抗蝕劑圖案16A圖案化到1/4節(jié)距或圖案化到2/4節(jié)距。此外，在第一外圍區(qū)③和第二 外圍區(qū)④中形成的第一光致抗蝕劑圖案16B是與外圍區(qū)阻擋圖案14B相對(duì)應(yīng)的圖案。
[0030]利用第一光致抗蝕劑圖案16A和16B作為刻蝕掩模，經(jīng)由刻蝕工藝來(lái)形成第一線 圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B。在形成第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B時(shí)，會(huì)消 耗并去除全部的第一光致抗蝕劑圖案16A和16B。盡管消耗了第一光致抗蝕劑圖案16A和 16B，但是第一氧氮化硅層圖案15A和15B可以用作刻蝕掩模。
[0031]通過(guò)以這種方式利用第一光致抗蝕劑圖案16A和16B執(zhí)行刻蝕工藝，形成了被轉(zhuǎn) 移具有第一光致抗蝕劑圖案16A和16B的形狀的第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B。 因而，第一線圖案14A成為線圖案，并且可以將第一線圖案14A圖案化到1/4節(jié)距。
[0032]用作刻蝕硬掩模層13的掩模圖案的第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B，可以 形成在第一層。在層表不表面層的情況下，第一線圖案14A形成在第一表面層。隨后的第 三線圖案形成在第二層。第一層與第二層之間具有高度差。第二層比第一層高。第一層可 以是下層，而第二層可以是上層。第一線圖案14A是下層線圖案。
[0033]參見(jiàn)圖1B、2B以及3B，去除第一光致抗蝕劑圖案16A和16B。在去除第一光致抗 蝕劑圖案16A和16B之后，可以去除第一氧氮化硅層圖案15A和15B。
[0034]然后，在包括第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B的整個(gè)表面上形成犧牲 間隔件層17。將犧牲間隔件層17的厚度設(shè)定為1/4節(jié)距。犧牲間隔件層17可以由與 第一線圖案14A和外圍區(qū)阻擋圖案14B具有刻蝕選擇性差異的物質(zhì)形成?？梢岳秒?介質(zhì)層形成犧牲間隔件層17。例如，可以將犧牲間隔件層17形成為諸如超低溫氧化物 (ultra-low temperature oxide,ULT0)的氧化物層。當(dāng)假設(shè)節(jié)距具有與1P、2P、3P以及4P (1P=2P=3P=4P)的總和相對(duì)應(yīng)的寬度時(shí)，IP可以由第一線圖案14A來(lái)限定，而2P和3P可以 由犧牲間隔件層17來(lái)限定。因此，在形成犧牲間隔件層17之后，限定出具有與3P相同的 寬度的間隙18。第一線圖案14A的線寬度和犧牲間隔件層17的厚度可以彼此相同。
[0035]通過(guò)形成犧牲間隔件層17，來(lái)形成第一刻蝕掩模。換言之，第一刻蝕掩模包括多個(gè) 第一線圖案14A和覆蓋所述多個(gè)第一線圖案14A的犧牲間隔件層17。
[0036]以上描述的一系列工藝是負(fù)SPT (NSPT)工藝。如隨后將要描述的，在隨后的刻蝕 工藝中去除犧牲間隔件層17，并且第一線圖案14A用作刻蝕掩模。
[0037]參見(jiàn)圖1C、2C以及3C，在犧牲間隔件層17上形成平坦化層19。平坦化層19可以 在填充限定在犧牲間隔件層17的部分之間的間隙18的同時(shí)而形成?？梢越?jīng)由旋涂涂覆來(lái) 形成平坦化層19。平坦化層19可以包括含碳層。例如，平坦化層19可以包括經(jīng)由旋涂涂 覆形成的旋涂碳(S0C)?？梢詫⑵教够瘜?9形成為能填充限定在第一線圖案14A之間的犧 牲間隔件層17中的間隙18的厚度。通過(guò)經(jīng)由旋涂涂覆來(lái)形成平坦化層19，可以填充第一 線圖案14A之間的間隙而沒(méi)有空隙。此外，平坦化層19可以用作刻蝕硬掩模層13和犧牲 間隔件層17的掩模圖案。代替含碳層19，平坦化層19可以利用相對(duì)于硬掩模層13和犧牲 間隔件層17具有刻蝕選擇性的物質(zhì)。平坦化層19可以由與第一線圖案14A相同或不同的 物質(zhì)形成。例如，平坦化層19和第一線圖案14A可以包括含碳層?？商孢x地，平坦化層19可以包括多晶硅層，而第一線圖案14A可以包括含碳層。
[0038]參見(jiàn)圖1D、2D以及3D，在平坦化層19上形成第二氧氮化硅層20之后，在第二氧氮 化硅層20上形成第二光致抗蝕劑圖案21。第二光致抗蝕劑圖案21是沿與第一光致抗蝕劑 圖案16A交叉的方向延伸的線圖案?？紤]在隨后工藝中的刻蝕修整目標(biāo)，可以將第二光致 抗蝕劑圖案21圖案化到1/4節(jié)距，或可以將其圖案化到2/4節(jié)距。第二氧氮化硅層20可 以用作刻蝕平坦化層19的掩模。代替第二氧氮化硅層20，可以利用相對(duì)于平坦化層19具 有刻蝕選擇性的物質(zhì)。盡管未示出，可以在第二氧氮化硅層20上額外地形成抗反射層?？?反射層用來(lái)防止在形成第二光致抗蝕劑圖案21時(shí)曝光特性因漫反射而變差?？狗瓷鋵涌?以包括BARC (底部抗反射涂覆)。在第二氧氮化硅層20可以執(zhí)行防止漫反射的功能的情況 下，可以省略抗反射層。
[0039]第二光致抗蝕劑圖案21是在隨后形成間隔件之后被去除的犧牲物質(zhì)。因此，第二 光致抗蝕劑圖案21可以被稱(chēng)作為“犧牲線圖案”。第二光致抗蝕劑圖案21可以包括多個(gè) 線，其中，每個(gè)線的一個(gè)端部可以與線的另一個(gè)端部耦接。耦接的端部可以位于第二外圍區(qū) ④中。第二光致抗蝕劑圖案21的線具有相同的線寬，并且可以用第一間距形成在第一單元 矩陣區(qū)①中。例如，形成在單元矩陣區(qū)①中的線可以具有與3/4節(jié)距相對(duì)應(yīng)的第一間距SI。 形成在單元矩陣邊緣區(qū)②中的線可以用與2/4節(jié)距相對(duì)應(yīng)的第二間距S2來(lái)形成。第二間 距S2可以比第一間距SI窄。可以將第二間距S2設(shè)定成等于或小于2/4節(jié)距的尺寸。具 有這種間距，位于第二間距S2之下的部分與單元矩陣邊緣區(qū)②相對(duì)應(yīng)，并且隨后在第二間 距S2中間隙填充間隔件層。當(dāng)在單元矩陣邊緣區(qū)②中間隙填充間隔件層時(shí)，可以在隨后的 刻蝕工藝中保護(hù)底層犧牲間隔件層17。
[0040]參見(jiàn)圖1E、2E以及3E，在包括第二光致抗蝕劑圖案21的整個(gè)表面上形成間隔件層
22。當(dāng)形成間隔件層22時(shí)，在單元矩陣區(qū)①中形成間隔件層22，以這種方式限定出在第二 光致抗蝕劑圖案21的側(cè)壁之間的間隙，并且在單元矩陣邊緣區(qū)②中形成間隔件層22，以這 種方式填充第二光致抗蝕劑圖案21的第二間距。將間隔件層22的厚度設(shè)定成1/4節(jié)距。 間隔件層22可以由相對(duì)于第二光致抗蝕劑圖案21具有刻蝕選擇性差異的物質(zhì)形成。可 以利用電介質(zhì)層來(lái)形成間隔件層22。例如，間隔件層22可以被形成為諸如超低溫氧化物 (ULTO)的氧化物層。當(dāng)假設(shè)節(jié)距具有與1P、2P、3P以及4P (1P=2P=3P=4P)的總和相對(duì)應(yīng)的 寬度時(shí)，IP可以由第二光致抗蝕劑圖案21來(lái)限定，而2P和3P可以由間隔件層22來(lái)限定。 因此，在形成間隔件層22之后，限定出具有與3P相同寬度的間隙。
[0041]參見(jiàn)圖1F、2F以及3F，通過(guò)回蝕間隔件層22，在各個(gè)第二光致抗蝕劑圖案21的兩 個(gè)側(cè)壁上形成間隔件圖案22A。間隔件圖案22A具有線形。多個(gè)間隔件圖案22A沿著與第 一線圖案14A交叉的方向布置。每個(gè)間隔件圖案22A可以具有通過(guò)耦接兩個(gè)線而形成的形 狀。當(dāng)形成間隔件圖案22A時(shí)，形成阻擋單元矩陣邊緣區(qū)②的阻擋線22B。阻擋線22B由填 充在第二光致抗蝕劑圖案21的第二間距中的間隔件層22形成。
[0042]參見(jiàn)圖1G、2G以及3G，去除第二光致抗蝕劑圖案21。因而，在多個(gè)間隔件圖案22A
之間暴露出第二氧氮化娃層20。
[0043]當(dāng)如上所述形成間隔件圖案22k和阻擋線22B時(shí)，間隔件圖案22k被設(shè)置在第一 線圖案14A之上，在所述間隔件圖案22A與所述第一線圖案14A之間插入有平坦化層19。 在單元矩陣區(qū)①中形成間隔件圖案22A。在單元矩陣邊緣區(qū)②中形成阻擋線22B。[0044]間隔件圖案22A是在隨后的刻蝕工藝中用作刻蝕掩模的物質(zhì)。這稱(chēng)為正SPT (PSPT)工藝。
[0045]參見(jiàn)圖1H、2H以及3H，利用間隔件圖案22A和阻擋線22B作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕底 層物質(zhì)。首先，利用間隔件圖案22A和阻擋線22B作為刻蝕掩模，來(lái)刻蝕第二氧氮化硅層20 和平坦化層19。當(dāng)刻蝕平坦化層19時(shí)，刻蝕停止在犧牲間隔件層17處。因此，可以在第一 線圖案14A之間形成第二線圖案19A，可以形成被轉(zhuǎn)移具有間隔件圖案22A的形狀的第三 線圖案19B。第二線圖案19A可以形成在第一線圖案14A之間，并且平行于第一線圖案14A 延伸。第二線圖案19A和第三線圖案19B以交叉的圖案彼此耦接，并且因此可以獲得網(wǎng)型 圖案結(jié)構(gòu)。由于利用阻擋線22B來(lái)刻蝕平坦化層19，所以形成阻擋圖案19C(圖1J)。阻擋 圖案19C覆蓋單元矩陣邊緣區(qū)②。分別在第三線圖案19B和阻擋圖案19C上形成第二氧氮 化硅層圖案20A和20B。
[0046]第一線圖案14A和第三線圖案19B沿彼此交叉的方向延伸。第三線圖案19B也沿 與第二線圖案19A交叉的方向延伸。犧牲間隔件層17暴露在第一線圖案14A與第二線圖 案19A之間。
[0047]通過(guò)如上所述刻蝕平坦化層19，來(lái)形成第二刻蝕掩模。第二刻蝕掩模包括網(wǎng)型圖 案和阻擋圖案19C。網(wǎng)型圖案具有經(jīng)由第二線圖案19A和第三線圖案19B的耦接而形成的 結(jié)構(gòu)。在單元矩陣區(qū)①中形成網(wǎng)型圖案。
[0048]參見(jiàn)圖11、21以及31，刻蝕犧牲間隔件層17的暴露部分。因而，在第一線圖案14A 與第二線圖案19A之間去除犧牲間隔件層17。犧牲間隔件圖案17A可以保留在第二線圖案 19A之下?？梢岳玫谌€圖案19B作為刻蝕掩模來(lái)去除犧牲間隔件層17。此外，可以利 用第一線圖案14A和第二線圖案19A作為刻蝕掩模。當(dāng)刻蝕犧牲間隔件層17時(shí)，作為氧化 物層的全部間隔件圖案22A和阻擋線22B可以被消耗而不被保留?？梢员┞冻鲈诘谝痪€圖 案14A上的第一氧氮化硅層圖案15A和15B。盡管消耗了間隔件圖案22A和阻擋線22B，但 是第一至第三線圖案14A、19A以及19B可以用作刻蝕掩模。通過(guò)選擇性地刻蝕犧牲間隔件 層17，由包括第一線圖案14A、第二線圖案19A以及第三線圖案19B的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)來(lái)限定出開(kāi) 口 23。開(kāi)口 23可以具有孔形。
[0049]如根據(jù)上述一系列工藝來(lái)去除犧牲間隔件層17，完成用于刻蝕底層硬掩模層13 的掩模圖案。掩模圖案包括多個(gè)下層線圖案和多個(gè)上層線圖案。下層線圖案包括第一線圖 案14A和第二線圖案19A。上層線圖案包括第三線圖案19B?？梢越惶娴卦O(shè)置第一線圖案 14A和第二線圖案19A。第三線圖案19B以交叉的圖案與第二線圖案19A耦接，并且沿著與 第一線圖案14A交叉的方向在第二線圖案19A之上延伸。第一線圖案14A與第二線圖案19A 之間的間距可以與第二線圖案19B之間的間距相同。第二線圖案19A和第三線圖案19B可 以沿著垂直方向形成，并且可以形成網(wǎng)型圖案。犧牲間隔件圖案17A可以保留在第二線圖 案19A之下。犧牲間隔件層圖案17B也可以保留在阻擋圖案19C之下。犧牲間隔件層圖案 17B在隨后的刻蝕工藝中阻擋單元矩陣邊緣區(qū)②。
[0050]因此，在第一實(shí)施例中，可以通過(guò)順序應(yīng)用NSPT工藝和PSPT工藝來(lái)形成用于刻蝕 硬掩模層13的掩模圖案。另外，不需要單獨(dú)采用覆蓋外圍區(qū)的外圍鄰近掩模(PCM)。S卩，以 自對(duì)準(zhǔn)方式來(lái)形成用于覆蓋單元矩陣邊緣區(qū)②的阻擋圖案19C。
[0051]參見(jiàn)圖1J、2J以及3J，利用第一線圖案14A、第二線圖案19A、第三線圖案19B以及阻擋圖案19C作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕硬掩模層13。因而，形成具有多個(gè)孔24的硬掩模層圖 案13A。限定在硬掩模層圖案13A中的孔24可以具有矩陣布置。由于存在阻擋圖案19C， 所以孔24規(guī)則地布置但不限定在單元矩陣邊緣區(qū)②中。當(dāng)刻蝕硬掩模層13時(shí)，在單元矩 陣區(qū)①中可以消耗并去除第二氧氮化硅層圖案20A和20B以及第一氧氮化硅層圖案15A和 15B。第一氧氮化硅層圖案15C可以保留在第一外圍區(qū)③和第二外圍區(qū)④中。
[0052]參見(jiàn)圖1K、2K以及3K，去除全部的第一線圖案14A、第二線圖案19A、第三線圖案 19B以及阻擋圖案19C。當(dāng)硬掩模層圖案13A具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)，可以順序刻蝕硬掩模層13A 的多層。在這種刻蝕工藝期間，可以去除第一氧氮化硅層15C和犧牲間隔件層圖案17A和 17B。
[0053]接著，利用硬掩模層圖案13A作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕所述刻蝕目標(biāo)層12。因而，在刻 蝕目標(biāo)層圖案12A中限定出多個(gè)孔圖案25?？讏D案25被限定在單元矩陣區(qū)①，而未被限定 在單元矩陣邊緣區(qū)②以及第一外圍區(qū)③和第二外圍區(qū)④中。
[0054]圖4A至圖4L是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的平面 圖。圖5A至圖5L是分別沿著圖4A至圖4L的線A-A’截取的截面圖。圖6A至圖6L是分 別沿著圖4A至圖4L的線B-B’截取的截面圖。
[0055]參見(jiàn)圖4A、5A以及6A，在襯底31上形成刻蝕目標(biāo)層32 (圖5A)。襯底31可以包 括第一區(qū)①、第二區(qū)②、第三區(qū)③以及第四區(qū)④。第一區(qū)①是要隨后限定出多個(gè)孔的區(qū)域。 第三區(qū)③和第四區(qū)④是不限定出孔的區(qū)域。第二區(qū)②是第一區(qū)①與第三區(qū)③之間的邊界 區(qū)，并且是第一區(qū)①的邊緣區(qū)。第一區(qū)①可以包括單元矩陣區(qū)，而第三區(qū)③和第四區(qū)④可以 包括外圍區(qū)。第二區(qū)②可以包括單元矩陣邊緣區(qū)。在下文中，在第二實(shí)施例中，第一區(qū)①將 被稱(chēng)作為“單元矩陣區(qū)”，第三區(qū)③將被稱(chēng)作為“第一外圍區(qū)”，第二區(qū)②將被稱(chēng)作為“單元矩 陣邊緣區(qū)”，以及第四區(qū)④將被稱(chēng)作為“第二外圍區(qū)”。
[0056]刻蝕目標(biāo)層32可以包括多種物質(zhì)。例如，刻蝕目標(biāo)層32可以包括氧化物層、氮化 物層、硅層或金屬層。在下文中，在第二實(shí)施例中，刻蝕目標(biāo)層32可以包括氧化物層。硬掩 模層33用作在刻蝕所述刻蝕目標(biāo)層32時(shí)的刻蝕掩模。因此，硬掩模層33和刻蝕目標(biāo)層 32可以由具有不同的刻蝕選擇性的物質(zhì)形成。硬掩模層33可以包括單層結(jié)構(gòu)或至少兩層 的多層結(jié)構(gòu)。例如，可以將硬掩模層33形成為選自多晶硅層、氧化物層以及氮化物層的單 層，或形成為層疊這些層的多層。在第二實(shí)施例中，通過(guò)層疊硬掩模多晶硅層、硬掩模氧化 物層以及硬掩模氮化物層來(lái)形成硬掩模層33。以這種方式，當(dāng)通過(guò)分別層疊具有不同的刻 蝕選擇性的物質(zhì)來(lái)形成具有多層結(jié)構(gòu)的硬掩模層33時(shí)，這些層被防止同時(shí)刻蝕。此外，通 過(guò)利用具有多層結(jié)構(gòu)的硬掩模層33，當(dāng)將刻蝕目標(biāo)層32圖案化時(shí)，獲得具有高的高寬比的 刻蝕。
[0057]在硬掩模層33上形成多個(gè)第一線圖案34A。第一線圖案34A沿第一方向延伸?？?以在單元矩陣區(qū)①中形成第一線圖案34A。除了第一線圖案34A以外，可以在第一外圍區(qū)③ 和第二外圍區(qū)④中形成外圍區(qū)阻擋圖案34B。第一線圖案34A可以與外圍區(qū)阻擋圖案34B 耦接。也就是說(shuō)，可以同時(shí)形成第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B。可以用恒定的間距 來(lái)形成多個(gè)第一線圖案34A。第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B可以包括含碳層。根 據(jù)一個(gè)實(shí)例，含碳層可以包括經(jīng)由旋涂涂覆形成的碳層。以這種方式經(jīng)由旋涂涂覆形成的 碳層被稱(chēng)作為“旋涂碳(SOC)”。[0058]第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B可以用作刻蝕硬掩模層33的掩模。可以 利用不同于含碳層的物質(zhì)來(lái)形成第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B，其中，所述物質(zhì)相 對(duì)于硬掩模層33具有刻蝕選擇性。
[0059]為了形成第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B，第一氧氮化硅層圖案35A和35B 可以用作刻蝕掩模。代替第一氧氮化硅層圖案35A和35B，可以利用相對(duì)于含碳層具有刻蝕 選擇性的物質(zhì)。
[0060]可以利用第一光致抗蝕劑圖案36A和36B來(lái)將第一氧氮化娃層圖案35A和35B圖 案化。盡管未示出，可以在第一氧氮化硅層圖案35A和35B上額外地形成抗反射層。抗反 射層用來(lái)防止在形成第一光致抗蝕劑圖案36A和36B時(shí)曝光特性因漫反射而變差?？狗瓷?層可以包括BARC (底部抗反射涂覆)。在第一氧氮化硅層圖案35A和35B可以執(zhí)行防止漫 反射的功能的情況下，可以省略抗反射層。
[0061]形成在單元矩陣區(qū)①中的多個(gè)第一光致抗蝕劑圖案36A可以是具有預(yù)定間距的 線圖案。當(dāng)形成第一光致抗蝕劑圖案36A時(shí)，考慮隨后工藝中的刻蝕修整目標(biāo)，可以將第一 光致抗蝕劑圖案36A圖案化到1/4節(jié)距或圖案化到2/4節(jié)距。此外，形成在第一外圍區(qū)③ 和第二外圍區(qū)④中的第一光致抗蝕劑圖案36B是與外圍區(qū)阻擋圖案34B相對(duì)應(yīng)的圖案。
[0062]利用第一光致抗蝕劑圖案36A和36B作為刻蝕掩模，經(jīng)由刻蝕工藝來(lái)形成第一線 圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B。在形成第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B時(shí)，可以 消耗并去除全部第一光致抗蝕劑圖案36A和36B。盡管消耗了第一光致抗蝕劑圖案36A和 36B,但是第一氧氮化娃層圖案35A和35B可以用作刻蝕掩模。
[0063]通過(guò)以這種方式利用第一光致抗蝕劑圖案36A和36B來(lái)執(zhí)行刻蝕工藝，形成被轉(zhuǎn) 移具有第一光致抗蝕劑圖案36A和36B的形狀的第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B。 因而，第一線圖案34A成為線圖案，并且可以被圖案化到1/4節(jié)距。
[0064]用作刻蝕硬掩模層33的掩模圖案的第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B可以 形成在第一層處。在層表不表面層的情況下，第一線圖案34A形成在第一表面層處。隨后 的第三線圖案形成在第二層處。第一層與第二層之間具有高度差。第二層比第一層高。第 一層可以是下層，而第二層可以是上層。第一線圖案34A是下層線圖案。
[0065]參見(jiàn)圖4B、5B以6B，去除第一光致抗蝕劑圖案36A和36B。在去除第一光致抗蝕 劑圖案36A和36B之后，可以去除第一氧氮化硅層圖案35A和35B。
[0066]然后，在包括第一線圖案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B的整個(gè)表面上形成犧牲間隔 件層37。將犧牲間隔件層37的厚度設(shè)定成1/4節(jié)距。犧牲間隔件層37可以由與第一線圖 案34A和外圍區(qū)阻擋圖案34B具有刻蝕選擇性差異的物質(zhì)形成。可以利用電介質(zhì)層來(lái)形成 犧牲間隔件層37。例如，犧牲間隔件層37可以被形成為諸如超低溫氧化物(ULTO)的氧化 物層。當(dāng)假設(shè)節(jié)距具有與1P、2P、3P以及4P (1P=2P=3P=4P)的總和相對(duì)應(yīng)的寬度時(shí)，IP可 以由第一線圖案34A來(lái)限定，而2P和3P可以由犧牲間隔件層37來(lái)限定。因此，在形成犧 牲間隔件層37之后，限定出具有與3P相同的寬度的間隙38。第一線圖案34A的線寬和犧 牲間隔件層37的厚度可以彼此相同。
[0067]通過(guò)形成犧牲間隔件層37，來(lái)形成第一刻蝕掩模。換言之，第一刻蝕掩模包括多個(gè) 第一線圖案34A和覆蓋多個(gè)第一線圖案34A的犧牲間隔件層37。
[0068]以上描述的一系列工藝是負(fù)SPT (NSPT)工藝。如隨后將要描述的，在隨后的刻蝕工藝中去除犧牲間隔件層37，并且第一線圖案34A用作刻蝕掩模。
[0069]參見(jiàn)圖4C、5C以及6C，在犧牲間隔件層37上形成第一平坦化層39。第一平坦化 層39可以在填充限定在犧牲間隔件層37的部分之間的間隙38的同時(shí)而形成。可以經(jīng)由 旋涂涂覆來(lái)形成第一平坦化層39。第一平坦化層39可以包括含碳層。例如，第一平坦化 層39可以包括經(jīng)由旋涂涂覆形成的旋涂碳(S0C)。將第一平坦化層39形成到能填充限定 在第一線圖案34A之間的犧牲間隔件層37中的間隙38的厚度。通過(guò)經(jīng)由旋涂涂覆來(lái)形成 第一平坦化層39，可以填充第一線圖案34A之間的間隙而沒(méi)有空隙。此外，第一平坦化層 39可以用作刻蝕硬掩模層33和犧牲間隔件層37的掩模圖案。代替含碳層39，第一平坦化 層39可以使用相對(duì)于硬掩模層33和犧牲間隔件層37具有刻蝕選擇性的物質(zhì)。第一平坦 化層39可以由與第一線圖案34A相同或不同的物質(zhì)形成。例如，第一平坦化層39和第一 線圖案34A可以包括含碳層?？商孢x地，第一平坦化層39可以包括多晶硅層，而第一線圖 案34A可以包括含碳層。
[0070]參見(jiàn)圖4D、5D以及6D，將第一平坦化層39平坦化。執(zhí)行平坦化直到暴露出犧牲間 隔件層37的表面。因而，形成第二線圖案39A。第二線圖案39A和第一線圖案34A被交替 地設(shè)置，并且犧牲間隔件層37暴露在第一線圖案34A與第二線圖案39A之間。第二線圖案 39A可以?xún)H形成在單元矩陣區(qū)①中。
[0071]參見(jiàn)圖4E、5E以及6E，選擇性地去除犧牲間隔件層37的部分。因而，在第一線圖 案34A與第二線圖案39A之間暴露出硬掩模層33。犧牲間隔件層圖案37A可以保留在第二 線圖案39A之下。
[0072]如上所述，通過(guò)去除犧牲間隔件層37來(lái)形成第一刻蝕掩模。第一刻蝕掩模包括多 個(gè)第一線圖案34A和第二線圖案39A。
[0073]以上工藝是負(fù)SPT (NSPT)工藝。第一線圖案34A和第二線圖案39A起用于隨后 的刻蝕工藝的刻蝕掩模的作用。
[0074]參見(jiàn)圖4F、5F以及6F，在包括第一線圖案34A和第二線圖案39A的整個(gè)表面上形 成第二平坦化層40。第二平坦化層40可以包括含碳層。例如，第二平坦化層40可以包括 經(jīng)由旋涂涂覆形成的旋涂碳(S0C)。將第二平坦化層40形成到能填充第一線圖案34A與第 二線圖案39A之間的間隙的厚度。通過(guò)經(jīng)由旋涂涂覆形成第二平坦化層40，可以填充第一 線圖案34A與第二線圖案39A之間的間隙而沒(méi)有空隙。另外，第二平坦化層40可以用作刻 蝕硬掩模層33的掩模圖案。代替含碳層，第二平坦化層40可以使用相對(duì)于硬掩模層33具 有刻蝕選擇性的物質(zhì)。第二平坦化層40可以由與第一線圖案34A相同或不同的物質(zhì)形成。
[0075]在第二平坦化層40上形成第二氧氮化硅層41之后，在第二氧氮化硅層41上形成 第二光致抗蝕劑圖案42。第二光致抗蝕劑圖案42是沿著與第一光致抗蝕劑圖案36A交叉 的方向延伸的線圖案?？紤]在隨后工藝中的刻蝕修整目標(biāo)，可以將第二光致抗蝕劑圖案42 圖案化到1/4節(jié)距或可以圖案化到2/4節(jié)距。第二氧氮化硅層41可以用作刻蝕第二平坦 化層40的掩模。代替第二氧氮化硅層41，可以使用相對(duì)于第二平坦化層40具有刻蝕選擇 性的物質(zhì)。盡管未示出，可以在第二氧氮化硅層41上額外地形成抗反射層?？狗瓷鋵佑脕?lái) 防止在形成第二光致抗蝕劑圖案42時(shí)，曝光特性因漫反射而變差?？狗瓷鋵涌梢园˙ARC (底部抗反射涂覆)。在第二氧氮化硅層41可以執(zhí)行防止漫反射的功能的情況下，可以省略 抗反射層。[0076]第二光致抗蝕劑圖案42是在隨后形成間隔件之后被去除的犧牲物質(zhì)。因此，第二 光致抗蝕劑圖案42可以被稱(chēng)作為“犧牲線圖案”。第二光致抗蝕劑圖案42可以包括多個(gè)線， 其中，每個(gè)線的一個(gè)端部可以與線的另一個(gè)端部耦接。耦接的端部可以位于第二外圍區(qū)④ 中。第二光致抗蝕劑圖案42的線可以具有相同的線寬，并且可以用第一間距形成在單元矩 陣區(qū)①中。例如，形成在單元矩陣區(qū)①中的線可以具有與3/4節(jié)距相對(duì)應(yīng)的第一間距。形 成在單元矩陣邊緣區(qū)②中的線可以用與2/4節(jié)距相對(duì)應(yīng)的第二間距來(lái)形成。第二間距可以 比第一間距窄。將第二間距設(shè)定成等于或小于2/4節(jié)距的尺寸。具有這樣的間距，位于第 二間距之下的部分與單元矩陣邊緣區(qū)②相對(duì)應(yīng)，并且隨后將間隔件層間隙填充在第二間距 中。由于間隔件層間隙填充在單元矩陣邊緣區(qū)②中，所以在隨后的刻蝕工藝中保護(hù)單元矩 陣邊緣區(qū)②。
[0077]參見(jiàn)圖4G、5G以及6G，在包括第二光致抗蝕劑圖案42的整個(gè)表面上形成間隔件層 43。當(dāng)形成間隔件層43時(shí)，在單元矩陣區(qū)①中形成間隔件層43，以這種方式限定出在第二 光致抗蝕劑圖案42的側(cè)壁之間的間隙，并且在單元矩陣邊緣區(qū)②中形成間隔件層43，以這 種方式填充第二間距。將間隔件層43的厚度設(shè)定成1/4節(jié)距。間隔件層43可以由與第二 光致抗蝕劑圖案42具有刻蝕選擇性差異的物質(zhì)形成。間隔件層43可以利用電介質(zhì)層來(lái)形 成。例如，間隔件層43可以被形成為諸如超低溫氧化物(ULTO)的氧化物層。當(dāng)假設(shè)節(jié)距 具有與1P、2P、3P以及4P (1P=2P=3P=4P)的總和相對(duì)應(yīng)的寬度時(shí)，IP可以由第二光致抗蝕 劑圖案42來(lái)限定，而2P和3P可以由間隔件層43來(lái)限定。因此，在形成間隔件層43之后， 限定出具有與3P相同寬度的間隙。
[0078]參見(jiàn)圖4H、5H以及6H，通過(guò)回蝕間隔件層43，在第二光致抗蝕劑圖案42的兩個(gè)側(cè) 壁上形成間隔件圖案43A。間隔件圖案43A具有線形。間隔件圖案43A沿著與第一線圖案 34A和第二線圖案39A交叉的方向布置。每個(gè)間隔件圖案43A可以具有通過(guò)耦接兩個(gè)線形 成的形狀。當(dāng)形成間隔件圖案43A時(shí)，形成阻擋單元矩陣邊緣區(qū)②的阻擋線43B。阻擋線 43B由填充在第二光致抗蝕劑圖案42的第二間距中的間隔件層43形成。
[0079]參見(jiàn)圖41、51以及61，去除第二光致抗蝕劑圖案42。因而，第二氧氮化硅層41暴 露在多個(gè)間隔件圖案43A之間。
[0080]當(dāng)如上所述形成間隔件圖案43A和阻擋線43B時(shí)，間隔件圖案43A被設(shè)置在第一 線圖案34A和第二線圖案39A之上，所述間隔件圖案43A與所述第一線圖案34A和所述第 二線圖案39A之間插入有第二平坦化層40。在單元矩陣區(qū)①中形成間隔件圖案43A。在單 元矩陣邊緣區(qū)②中形成阻擋線43B。
[0081]間隔件圖案43A是在隨后的刻蝕工藝中用作刻蝕掩模的物質(zhì)。這被稱(chēng)作為正SPT (PSPT)工藝。
[0082]參見(jiàn)圖4J、5J以及6J，利用間隔件圖案43A和阻擋線43B作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕底 層物質(zhì)。首先，利用間隔件圖案43A和阻擋線43B作為刻蝕掩模，來(lái)刻蝕第二氧氮化硅層41 和第二平坦化層40。因此，可以形成被轉(zhuǎn)移具有間隔件圖案43A的形狀的第三線圖案40A。 當(dāng)利用阻擋線43B來(lái)刻蝕第二平坦化層40時(shí)，形成阻擋圖案40B。阻擋圖案40B覆蓋單元 矩陣邊緣區(qū)②。第三線圖案40A沿著與第一線圖案34A和第二線圖案39A交叉的方向延伸。 第二氧氮化硅層41A可以保留在第三線圖案40A和阻擋圖案40B上。
[0083]通過(guò)如上所述刻蝕第二平坦化層40，來(lái)形成第二刻蝕掩模。第二刻蝕掩模包括第CN 103515199 A
書(shū)
明
說(shuō)
li/ii 頁(yè)
三線圖案40A和阻擋圖案40B。通過(guò)包括第一線圖案34A、第二線圖案39A以及第三線圖案 40A的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)來(lái)限定開(kāi)口 44。開(kāi)口 44可以具有孔形。
[0084]根據(jù)上述一系列工藝，完成用于刻蝕底層硬掩模層33的掩模圖案。掩模圖案包括 多個(gè)下層線圖案和多個(gè)上層線圖案。下層線圖案包括第一線圖案34A和第二線圖案39A。 上層線圖案包括第三線圖案40A。可以交替地設(shè)置第一線圖案34A和第二線圖案39A。第 三線圖案40A沿與第一線圖案34A和第二線圖案39A交叉的方向延伸。第一線圖案34A、 第二線圖案39A以及第三線圖案40A可以形成網(wǎng)型圖案。在第一線圖案34A與第二線圖案 39A之間的間距可以與第三線圖案40A之間的間距相同。
[0085]因此，在第二實(shí)施例中，可以通過(guò)順序應(yīng)用NSPT工藝和PSPT工藝來(lái)形成用 于刻蝕硬掩模層33的掩模圖案。另外，不需要單獨(dú)采用覆蓋外圍區(qū)的外圍鄰近掩模 (periphery-close mask, PCM)。S卩，可以采用自對(duì)準(zhǔn)方式來(lái)形成用于覆蓋單元矩陣邊緣區(qū) ②的阻擋圖案40B。
[0086]參見(jiàn)圖4K、5K以及6K，利用第一線圖案34A、第二線圖案39A、第三線圖案40A以及 阻擋圖案40B作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕硬掩模層33。因而，形成具有多個(gè)孔45的硬掩模層圖案 33A。限定在硬掩模層圖案33A中的多個(gè)孔45可以具有矩陣布置。由于存在阻擋圖案40B， 所以多個(gè)孔45規(guī)則地布置，并且不限定在單元矩陣邊緣區(qū)②中。當(dāng)刻蝕硬掩模層33時(shí)，在 單元矩陣區(qū)①中可以消耗并去除間隔件圖案43A、阻擋線43B、第一氧氮化硅層圖案35A和 35B以及第二氧氮化硅層圖案41A。第一氧氮化硅層圖案35C可以保留在第一外圍區(qū)③和 第二外圍區(qū)④中。
[0087]參見(jiàn)圖4L、5L以及6L，去除全部的第一線圖案34A、第二線圖案39A、第三線圖案 40A以及阻擋圖案40B。當(dāng)硬掩模層圖案33A具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)，可以順序地刻蝕硬掩模層 33的多層。在這種刻蝕工藝期間，可以去除第一氧氮化硅層圖案35C和犧牲間隔件層圖案 37A。
[0088]接著，利用硬掩模層圖案33A作為刻蝕掩模來(lái)刻蝕所述刻蝕目標(biāo)層32。因而，在刻 蝕目標(biāo)層圖案32A中限定出多個(gè)孔圖案46?？讏D案46被限定在單元矩陣區(qū)①中，而未被限 定在單元矩陣邊緣區(qū)②以及第一外圍區(qū)③和第二外圍區(qū)④中。
[0089]如從以上描述顯然可知的，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以通過(guò)應(yīng)用負(fù)SPT (NSPT)工 藝和正SPT (PSPT)工藝各一次，而不采用覆蓋外圍區(qū)的外圍鄰近掩模(PCM)，來(lái)防止單元矩 陣邊緣區(qū)的不好的圖案化。因此，獲得具有30nm或30nm以下參數(shù)的孔圖案化，而不會(huì)遭受 不好的圖案化，且因而正確地形成電容器。
[0090]盡管已經(jīng)參照具體的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是，在 不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于單元矩陣區(qū)中的孔圖案化的掩模圖案，所述掩模圖案包括:多個(gè)下層線圖案，所述多個(gè)下層線圖案被形成在硬掩模層之上；多個(gè)上層線圖案，所述多個(gè)上層線圖案沿著與所述下層線圖案交叉的方向延伸，其中， 所述多個(gè)上層線圖案在垂直方向上位于比所述多個(gè)下層線圖案高的層；以及阻擋圖案，所述阻擋圖案覆蓋所述單元矩陣區(qū)的邊緣區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的掩模圖案，其中，所述下層線圖案包括多個(gè)第一線圖案，所述多個(gè)第一線圖案與多個(gè)第二線圖案交替地設(shè)置，并且所述上層線圖案包括第三線圖案，所述第三線圖案與所述第二線圖案接觸，并在所述第一線圖案和所述第二線圖案之上沿與所述第一線圖案交叉的方向延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的掩模圖案，其中，所述第一線圖案、所述第二線圖案、所述第三線圖案以及所述阻擋圖案每個(gè)都包括含碳層。
4.如權(quán)利要求1所述的掩模圖案，其中，所述下層線圖案包括多個(gè)第一線圖案，所述多個(gè)第一線圖案與多個(gè)第二線圖案交替設(shè)置，并且所述上層線圖案包括第三線圖案，所述第三線圖案填充所述第一線圖案和所述第二線圖案之間的空間，并且在所述第一線圖案和所述第二線圖案之上沿與所述第一線圖案和所述第二線圖案交叉的方向延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的掩模圖案，其中，所述第一線圖案、所述第三線圖案以及所述阻擋圖案每個(gè)都包括含碳層，并且所述第二線圖案包括多晶硅層。
6.如權(quán)利要求1所述的掩模圖案，其中，所述阻擋圖案形成在垂直方向上與所述上層線圖案相同的層上。
7.如權(quán)利要求1所述的掩模圖案，其中，所述阻擋圖案具有比所述下層線圖案和所述上層線圖案大的線寬。
8.如權(quán)利要求1所述的掩模圖案，其中，所述下層線圖案、所述上層線圖案以及所述阻擋圖案每個(gè)都包括含碳層。
9.如權(quán)利要求1所述的掩模圖案，其中，所述多個(gè)下層線圖案以第一間距來(lái)布置，所述多個(gè)上層線圖案以第二間距來(lái)布置，并且所述第一間距和所述第二間距具有相同的`寬度。
10.如權(quán)利要求1所述的掩模圖案，其中，所述孔包括接觸孔或形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)的孔。
11.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括以下步驟:在包括第一區(qū)和第二區(qū)的襯底之上形成刻蝕目標(biāo)層；在所述刻蝕目標(biāo)層之上形成硬掩模層；在所述硬掩模層之上形成第一刻蝕掩模，其中，所述第一刻蝕掩模包括多個(gè)線圖案和形成在所述線圖案之上的犧牲間隔件層；在所述第一刻蝕掩模之上形成第二刻蝕掩模，其中，所述第二刻蝕掩模包括網(wǎng)型圖案和覆蓋所述第二區(qū)的阻擋圖案；去除所述犧牲間隔件層；通過(guò)利用所述第二刻蝕掩模和所述第一刻蝕掩模刻蝕所述硬掩模層，來(lái)形成具有多個(gè)孔的硬掩模層圖案；以及通過(guò)利用所述硬掩模層圖案作為刻蝕掩模刻蝕所述刻蝕目標(biāo)層，在所述第一區(qū)中形成多個(gè)孔圖案。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成所述第二刻蝕掩模的步驟包括以下步驟:在所述第一刻蝕掩模之上形成平坦化層；沿著與所述線圖案交叉的方向，在所述平坦化層之上形成多個(gè)犧牲線圖案；在包括所述犧牲線圖案的結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面之上形成間隔件層；選擇性地刻蝕所述間隔件層，并在所述犧牲線圖案的側(cè)壁上形成間隔件圖案；去除所述犧牲線圖案；以及通過(guò)利用所述間隔件圖案作為刻蝕掩?？涛g所述平坦化層，來(lái)形成所述網(wǎng)型圖案和所述阻擋圖案。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在形成所述多個(gè)犧牲線圖案的步驟中，形成在所述第一區(qū)中的多個(gè)犧牲線圖案具有第一間距，并且形成在所述第二區(qū)中的多個(gè)犧牲線圖案具有第二間距，以及其中，所述第二間距比所述第一間距窄。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述間隔件層間隙填充所述第二間距。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述間隔件層包括氧化物層。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，執(zhí)行刻蝕所述平坦化層的步驟，直到刻蝕停止在所述犧牲間隔件層的表面。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在形成所述第二刻蝕掩模的步驟中，所述網(wǎng)型圖案包括多個(gè)第一線和多個(gè)第二線，所述多個(gè)第一線形成在所述線圖案之間，所述多個(gè)第二線與所述第一線接觸并沿與所述線圖案交叉的方向延伸。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，將所述犧牲間隔件層形成為氧化物層。
19.如權(quán)利要求`11所述的方法，其中，將所述線圖案和所述網(wǎng)型圖案形成為旋涂碳層。
20.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一區(qū)包括單元矩陣區(qū)，而所述第二區(qū)包括單元矩陣區(qū)的邊緣區(qū)。
21.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括以下步驟:在包括第一區(qū)和第二區(qū)的襯底之上形成刻蝕目標(biāo)層；在所述刻蝕目標(biāo)層之上形成硬掩模層；在所述硬掩模層之上形成第一刻蝕掩模，所述第一刻蝕掩模包括多個(gè)第一線圖案，所述多個(gè)第一線圖案與多個(gè)第二線圖案交替地設(shè)置；在所述第一刻蝕掩模之上形成第二刻蝕掩模，其中，所述第二刻蝕掩模包括多個(gè)第三線圖案和阻擋圖案，所述多個(gè)第三線圖案沿與所述第一線圖案和所述第二線圖案交叉的方向延伸，所述阻擋圖案覆蓋所述第二區(qū)；通過(guò)利用所述第二刻蝕掩模和所述第一刻蝕掩模來(lái)刻蝕所述硬掩模層，來(lái)形成具有多個(gè)孔的硬掩模層圖案；以及通過(guò)利用所述硬掩模層圖案作為刻蝕掩?？涛g所述刻蝕目標(biāo)層，在所述第一區(qū)中形成多個(gè)孔圖案。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，形成所述第二刻蝕掩模的步驟包括以下步驟: 在所述第一刻蝕掩模之上形成平坦化層；沿著與所述線圖案交叉的方向，在所述平坦化層之上形成多個(gè)犧牲線圖案；在包括所述犧牲線圖案的結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面之上形成間隔件層；選擇性地刻蝕所述間隔件層，并在所述犧牲線圖案的側(cè)壁上形成間隔件圖案；去除所述犧牲線圖案；以及通過(guò)利用所述間隔件圖案作為刻蝕掩?？涛g所述平坦化層，來(lái)形成所述第三線圖案和所述阻擋圖案。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，在形成所述多個(gè)犧牲線圖案的步驟中，形成在所述第一區(qū)中的多個(gè)犧牲線圖案具有第一間距，并且形成在所述第二區(qū)中的多個(gè)犧牲線圖案具有第二間距，以及其中，所述第二間距比所述第一間距窄。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述間隔件層間隙填充所述第二間距。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述間隔件層包括氧化物層。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，將所述第一線圖案、所述第三線圖案以及所述阻擋圖案每個(gè)都形成為旋涂碳層，并且將所述第二線圖案形成為多晶硅層。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，形成包括多個(gè)第一線圖案和多個(gè)第二線圖案的第一刻蝕掩模的步驟包括以下步驟:在所述硬掩模層之上，利用旋涂碳層來(lái)形成所述多個(gè)第一線圖案；在所述第一線圖案之上形成犧牲間隔件層；在所述犧牲間隔件層之上間隙填充多晶硅`層；通過(guò)回蝕所述多晶硅層來(lái)形成所述第二線圖案；以及去除在所述第一線圖案與所述第二線圖案之間的所述犧牲間隔件層。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述犧牲間隔件層包括氧化物層。
29.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一區(qū)包括單元矩陣區(qū)，而所述第二區(qū)包括所述單元矩陣區(qū)的邊緣區(qū)。
【文檔編號(hào)】H01L21/033GK103515199SQ201210482777
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】宣俊劦, 李圣權(quán), 李相晤 申請(qǐng)人:愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司