本發(fā)明的實施例涉及在材料層中形成開口的方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體集成電路(ic)工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了快速增長。ic設(shè)計和材料中的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了多代ic，其中，每一代都比上一代具有更小和更復(fù)雜的電路。在ic演化過程中，功能密度(即，每芯片面積的互連器件的數(shù)量)已經(jīng)普遍增大，而幾何尺寸(即，可以使用制造工藝產(chǎn)生的最小組件(或線))已經(jīng)減小。

這種按比例縮小工藝通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來提供益處。這種按比例縮小已經(jīng)增加了處理和制造ic的復(fù)雜性。為了實現(xiàn)這些進(jìn)步，需要ic處理和制造中的類似發(fā)展。雖然現(xiàn)有的制造ic器件的方法對于它們的預(yù)期目的通常已經(jīng)足夠，但是它們不是在所有方面都已完全令人滿意。例如，用弛豫光刻工藝形成更小的部件中的改進(jìn)是期望的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供了一種在材料層中形成開口的方法，包括：在材料層上方沿著第一方向形成硬掩模(hm)芯軸；沿著所述硬掩模芯軸的側(cè)壁形成第一間隔件；沿著所述第一間隔件的側(cè)壁形成第二間隔件；在所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述第二間隔件上方形成具有第一線開口的圖案化的光刻膠層，其中，所述第一線開口沿著垂直于所述第一方向的第二方向延伸，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述第二間隔件的第一部分；通過所述第一線開口去除所述第一間隔件的所述第一部分以暴露所述材料層的第一部分；以及通過使用所述硬掩模芯軸和所述第二間隔件的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第一部分以在所述材料層中形成第一開口。

本發(fā)明的另一實施例提供了一種在材料層中形成開口的方法，包括：在材料層上方形成第一硬掩模(hm)芯軸和第二硬掩模芯軸，其中，所述第一硬掩模芯軸和所述第二硬掩模芯軸都沿著第一方向延伸并且所述第二硬掩模芯軸沿著垂直于所述第一方向的第二方向與所述第一硬掩模芯軸間隔開；沿著所述第一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成第一間隔件并且沿著所述第二硬掩模芯軸的側(cè)壁形成第二間隔件；沿著所述第一間隔件的側(cè)壁形成第三間隔件并且沿著所述第二間隔件的側(cè)壁形成第四間隔件，其中，所述第四間隔件與所述第三間隔件間隔開間隔；在所述間隔中形成填充層；在所述第一硬掩模芯軸和所述第二硬掩模芯軸以及所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件上方形成具有第一線開口的第一圖案化的光刻膠層，其中，所述第一線開口沿著所述第二方向延伸，其中，所述第一線開口內(nèi)暴露了所述第一硬掩模芯軸和所述第二硬掩模芯軸以及所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件的第一部分；去除所述第一間隔件和所述第二間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第一部分；以及通過使用所述第一硬掩模芯軸和所述第二硬掩模芯軸、所述第三間隔件和所述第四間隔件和所述填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第一部分以在所述材料層中形成第一開口和第二開口。

本發(fā)明的又一實施例提供了一種在材料層中形成開口的方法，包括：在材料層上方形成硬掩模芯軸；沿著所述硬掩模芯軸的側(cè)壁形成第一間隔件；沿著所述第一間隔件的側(cè)壁形成第二間隔件；沿著所述第二間隔件的側(cè)壁形成填充層；在所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述第二間隔件以及所述填充層上方形成具有第一線開口的第一圖案化的光刻膠層以暴露所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述第二間隔件以及所述填充層的第一部分；去除所述第一間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第一部分；通過使用所述硬掩模芯軸、所述第二間隔件和所述填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的所述第一部分以在所述材料層中形成第一開口；在所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述第二間隔件以及所述填充層上方形成具有第二線開口的第二圖案化的光刻膠層以暴露所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述第二間隔件以及所述填充層的第二部分；去除所述第二間隔件的暴露的第二部分以暴露所述材料層的第二部分；以及通過使用所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的所述第二部分以在所述材料層中形成第二開口。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)該指出，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1是根據(jù)一些實施例用于制造構(gòu)建的半導(dǎo)體器件的示例方法的流程圖。

圖2a、圖3a、圖4a、圖5a、圖6a、圖7a、圖8a、圖9a、圖9c圖10a、圖11a、圖11d和圖12a是根據(jù)一些實施例的示例半導(dǎo)體器件的頂視圖。

圖2b、圖3b、圖4b、圖5b、圖6b、圖7b、圖8b、圖9b、圖9d圖10b、圖11b、圖11e和圖12b是根據(jù)一些實施例的分別沿著圖2a、圖3a、圖4a、圖5a、圖6a、圖7a、圖8a、圖9a、圖9c、圖10a、圖11a、圖11d、圖12a和圖13的線a-a的示例半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖11c和圖12c是根據(jù)一些實施例的分別沿著圖11a和圖12a的線b-b的示例半導(dǎo)體器件的截面圖。

具體實施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實例。此外，本發(fā)明可在各個實施例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字符。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空間相對術(shù)語，以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)原件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作出相應(yīng)的解釋。

圖1是根據(jù)一些實施例的制造一個或多個的半導(dǎo)體器件的方法100的流程圖。以下將參照圖2a至圖13所示的半導(dǎo)體器件200詳細(xì)的討論方法100。

參照圖1、圖2a和圖2b，方法100開始于步驟102，在襯底210上方形成第一硬掩摸(hm)層220和第二hm層230。襯底210包括硅?？蛇x地或額外地，襯底210可以包括諸如鍺的其它元素半導(dǎo)體。襯底210也可以包括諸如碳化硅、砷化鎵、砷化銦和磷化銦的化合物半導(dǎo)體。襯底210可以包括諸如硅鍺、碳化硅鍺、磷砷化鎵和磷化鎵銦的合金半導(dǎo)體。在一個實施例中，襯底210包括外延層。例如，襯底210可以具有位于塊狀半導(dǎo)體上面的外延層。此外，襯底210可以包括絕緣體上半導(dǎo)體(soi)結(jié)構(gòu)。例如，襯底210可以包括由諸如注氧隔離(simox)或其它合適的技術(shù)(諸如晶圓接合和研磨)的工藝形成的埋氧(box)層。

襯底210也可以包括由諸如離子注入和/或擴散的工藝實現(xiàn)的各個p-型摻雜區(qū)域和/或n-型摻雜區(qū)域。這些摻雜區(qū)域包括配置為形成各個集成電路(ic)器件(諸如互補金屬氧化物半導(dǎo)體鰭式場效應(yīng)晶體管(cmosfet)、圖像傳感器和/或發(fā)光二極管(led))的n-阱、p-阱、輕摻雜區(qū)域(ldd)和各個溝道摻雜分布。襯底210還可以包括在襯底中和上形成的諸如電阻器或電容器的其它功能部件。

襯底210也可以包括各個隔離部件。隔離部件分隔開襯底210中的各個器件區(qū)域。隔離部件包括通過使用不同的工藝技術(shù)形成的不同的結(jié)構(gòu)。例如，隔離部件可以包括淺溝槽隔離(sti)部件。sti的形成可以包括在襯底210中蝕刻溝槽并且用絕緣材料(諸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅)填充溝槽。用氮化硅填充溝槽，填充的溝槽可以具有諸如熱氧化物襯墊層的多層結(jié)構(gòu)?？梢詫嵤┗瘜W(xué)機械拋光(cmp)以回拋光過量的絕緣材料并且平坦化隔離部件的頂面。

襯底210也可以包括由介電層和電極層形成的柵極堆疊件。介電層可以包括通過合適的技術(shù)(諸如化學(xué)汽相沉積(cvd)、原子層沉積(ald)、物理汽相沉積(pvd)、熱氧化、它們的組合或其它合適的技術(shù))沉積的界面層(il)和高k(hk)介電層。il可以包括氧化物、hfsio和氮氧化物，并且hk介電層可以包括lao、alo、zro、tio、ta2o5、y2o3、srtio3(sto)、batio3(bto)、bazro、hfzro、hflao、hfsio、lasio、alsio、hftao、hftio、(ba,sr)tio3(bst)、al2o3、si3n4、氮氧化物(sion)和/或其它合適的材料。電極層可以包括單層或可選地多層結(jié)構(gòu)，諸如具有功函數(shù)以增強器件性能的金屬層(功函金屬層)、襯墊層、潤濕層、粘合層和金屬、金屬合金或金屬硅化物的導(dǎo)電層的各個組合。mg電極420可以包括ti、ag、al、tialn、tac、tacn、tasin、mn、zr、tin、tan、ru、mo、al、wn、cu、w、任何合適的材料或它們的組合。

襯底210也可以包括集成的層間介電(ild)層和導(dǎo)電部件以形成配置為連接各個p-型和n-型摻雜區(qū)域以及其它功能部件(諸如柵電極)的互連結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生功能集成電路。在一個實例中，襯底210可以包括部分互連結(jié)構(gòu)并且互連結(jié)構(gòu)包括多層互連(mli)結(jié)構(gòu)和與mli結(jié)構(gòu)集成的ild層，從而提供將襯底210中的各個器件連接至輸入/輸出功率和信號的電路由?；ミB結(jié)構(gòu)包括各個金屬線、接觸件和通孔部件(或通孔插塞)。金屬線提供水平電路由。接觸件提供硅襯底和金屬線之間的垂直連接，而通孔部件提供不同金屬層中的金屬線之間的垂直連接。

第一hm層220和第二hm層230可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化物、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鉭、氮化鉭和/或任何合適的材料。在本實施例中，第二hm層230包括與第一hm層220不同的材料以獲得隨后的蝕刻中的蝕刻選擇性。第一hm層220沉積在襯底210上方并且第二hm層230沉積在第一hm層220上方?？梢酝ㄟ^合適的技術(shù)(諸如熱氧化、化學(xué)汽相沉積(cvd)、原子層沉積(ald)、物理汽相沉積(pvd)、它們的組合和/或其它合適的技術(shù)沉積第一hm層220和第二hm層230。

參照圖1、圖3a和圖3b，方法100進(jìn)入步驟104，在第二hm層230上方形成多個光刻膠部件310(或圖案化的光刻膠層)。光刻膠部件310也稱為光刻膠芯軸310。在本實施例中，光刻膠芯軸310在y方向上定向并且沿著x方向(垂直于y方向)彼此間隔開。

可以通過光刻工藝形成光刻膠芯軸310。示例性光刻工藝可以包括形成光刻膠層，通過光刻曝光工藝曝光光刻膠層，實施曝光后烘烤工藝以及顯影光刻膠層以形成圖案化的光刻膠層。

參照圖1、圖4a和圖4b，方法100進(jìn)入步驟106，蝕刻第二hm層230以形成hm芯軸320(或圖案化的第二hm層)。通過使用光刻膠芯軸310作為蝕刻掩模蝕刻hm層230。如先前已經(jīng)提到的，選擇蝕刻工藝以選擇性地蝕刻第二hm層230而沒有蝕刻第一hm層220。該蝕刻工藝可以包括選擇性濕蝕刻、選擇性干蝕刻和/或它們的組合。在形成hm芯軸320之后，施加光刻膠剝離工藝以去除光刻膠芯軸310。

參照圖1、圖5a和圖5b，方法100進(jìn)入步驟108，沿著hm芯軸320的側(cè)壁形成第一間隔件410?？梢酝ㄟ^在hm芯軸320上方沉積第一間隔件材料層和隨后各向異性蝕刻第一間隔件材料層來形成第一間隔件410。第一間隔件材料層可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化物、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鉭、氮化鉭和/或任何合適的材料。在本實施例中，第一間隔件材料層包括與hm芯軸320不同的材料以獲得隨后的蝕刻工藝中的蝕刻選擇性?？梢酝ㄟ^cvd、ald、pvd或其它合適的技術(shù)沉積第一間隔件材料層。在一個實施例中，通過ald沉積第一間隔件材料層以獲得沿著hm芯軸320的側(cè)壁的共形的膜覆蓋。在一些實施例中，通過各向異性蝕刻來蝕刻間隔件材料層以形成垂直輪廓。各向異性蝕刻可以包括一個實施例中的等離子體蝕刻。應(yīng)該注意，第一間隔件410的第一寬度w1由間隔件沉積厚度限定(可以由沉積工藝條件(諸如沉積時間)精確地控制)。

參照圖1、圖6a和圖6b，方法100進(jìn)入步驟110，沿著第一間隔件410的側(cè)壁形成第二間隔件510。第二間隔件510可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化物、碳化硅、氧化鈦、氮化鈦、氧化鉭、氮化鉭和/或任何合適的材料。在本實施例中，第二間隔件510包括與第一間隔件410和hm芯軸320不同的材料以獲得隨后的蝕刻中的蝕刻選擇性。形成的第二間隔件510的許多方面與圖5a和圖5b相關(guān)的以上討論的第一間隔件410類似。類似地，第二間隔件510的第二寬度w2由精確控制的間隔件沉積厚度限定。在本實施例中，間隔515留在兩個鄰近的第二間隔件510之間。

參照圖1、圖7a和圖7b，方法100進(jìn)入步驟112，在間隔515中沉積填充層610從而使得間隔515由填充層610填充。填充層610可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k電介質(zhì)、碳化硅和/或其它合適的材料?？梢酝ㄟ^cvd、ald、pvd、熱氧化、旋涂、它們的組合和/或其它合適的技術(shù)沉積填充層610。在本實施例中，填充層610包括與第一間隔件410、第二間隔件510、hm芯軸320和第一hm層220不同的材料以獲得隨后的蝕刻中的蝕刻選擇性。在一些實施中，填充層610包括與hm芯軸320相同的材料。在本實施例中，可以實施化學(xué)機械拋光(cmp)以回拋光過量的填充層610并且暴露hm芯軸320、第一間隔件410和第二間隔件510。

參照圖1、圖8a和圖8b，方法100進(jìn)入步驟114，形成包括在x方向上延伸的第一線式開口715的第一圖案化的光刻膠層710。第一線式開口715具有第三寬度w3。在本實施例中，第三寬度w3基本小于第一線式開口715的長度。因此，第一線式開口710被視為一維(1d)圖案。與形成二維(2d)圖案相比，在形成1d圖案的光刻工藝中存在更少的限制。通過包括涂布、曝光和顯影工藝的光刻工藝形成第一圖案化的光刻膠層710。在第一線式開口715內(nèi)暴露第一hm芯軸320、第一間隔件410、第二間隔件510和填充層610的相應(yīng)的部分。

參照圖1、圖9a和圖9b，方法100進(jìn)入步驟116，通過第一線式開口715選擇性地蝕刻第一間隔件410并且繼續(xù)蝕刻第一hm層220以在第一hm層220中形成第一矩形開口720。在第一矩形開口720內(nèi)暴露襯底210的相應(yīng)的部分。如先前已經(jīng)提到的，選擇蝕刻工藝以選擇性地蝕刻第一間隔件410和第一hm層220而基本沒有蝕刻第一hm芯軸320、第二間隔件510和填充層610。因此，hm芯軸和第二間隔件510的暴露的部分在第一hm層220的蝕刻期間用作子蝕刻掩模。因此，用子蝕刻掩模，通過1d線式開口715獲得了二維(2d)開口(即第一矩形開口720)。該蝕刻工藝可以包括選擇性濕蝕刻、選擇性干蝕刻和/或它們的組合。例如，選擇性濕蝕刻溶液可以包括hno3、nh4oh、koh、hf、hcl、naoh、h3po4、tmah和/或其它合適的選擇性濕蝕刻溶液和/或它們的組合?？蛇x地，選擇性干蝕刻工藝可以實施含氯氣體(例如，cl2、chcl3、ccl4和/或bcl3)、含溴氣體(例如，hbr和/或chbr3)、含碘氣體、含氟氣體(例如，cf4、sf6、ch2f2、chf3和/或c2f6)和/或其它合適的氣體和/或等離子體和/或它們的組合。如圖9c和圖9d所示，在形成第一矩形開口720之后，施加光刻膠剝離工藝以去除第一圖案化的光刻膠710。

因此，第一矩形開口720具有沿著x方向的第一寬度w1和沿著y方向的第三寬度w3。應(yīng)該注意，第一寬度w1是第一間隔件410的寬度。因此，第一矩形開口720不僅繼承了良好的寬度控制而且也通過1d光刻圖案化工藝(與2d光刻圖案化工藝相比具有更寬松的約束)形成。

參照圖1、圖10a和圖10b，方法100進(jìn)入步驟118，形成第二圖案化的光刻膠層810(包括沿x方向延伸的第二線式開口815)。第二線式開口815與沿著y方向的第一開口720位于不同位置。每個第二線式開口815均具有第四寬度w4。在本實施例中，第二線式開口815也是1d圖案。形成的第二圖案化的光刻膠層810與圖8a和圖8b相關(guān)的以上討論的第一圖案化的光刻膠層710的許多方面類似，包括其中討論的材料。在第二線式開口815內(nèi)暴露了hm芯軸320、第一間隔件410、第二間隔件510和填充層610的相應(yīng)的部分。

參照圖1、圖11a、圖11b和圖11c，方法100進(jìn)入步驟120，通過第二線式開口815選擇性地蝕刻第二間隔件510并且繼續(xù)蝕刻第一hm層220以在第一hm層220中形成第二矩形開口820。在第二矩形開口820內(nèi)暴露襯底210的相應(yīng)的部分。如先前已經(jīng)提到的，選擇蝕刻工藝以選擇性地蝕刻第二間隔件510和第一hm層220而基本沒有蝕刻第一hm芯軸320、第一間隔件410和填充層610。因此，第一間隔件410和填充層610的暴露的部分在蝕刻第一hm層220期間用作子蝕刻掩模。因此，用子蝕刻掩模，通過1d線式開口815獲得2d開口(即第二矩形開口820)。該蝕刻工藝可以包括選擇性濕蝕刻、選擇性干蝕刻和/或它們的組合。例如，選擇性濕蝕刻溶液可以包括hno3、nh4oh、koh、hf、hcl、naoh、h3po4、tmah和/或其它合適的選擇性濕蝕刻溶液和/或它們的組合。可選地，選擇性干蝕刻工藝可以實施含氯氣體(例如，cl2、chcl3、ccl4和/或bcl3)、含溴氣體(例如，hbr和/或chbr3)、含碘氣體、含氟氣體(例如，cf4、sf6、ch2f2、chf3和/或c2f6)和/或其它合適的氣體和/或等離子體和/或它們的組合。如圖11d和圖11e所示，在形成第二矩形開口820之后，施加光刻膠剝離工藝去除第二圖案化的光刻膠810。

因此，每個第二矩形開口820具有沿著x方向的第二寬度w2和沿著y方向的第四寬度w4。應(yīng)該注意，第二寬度w2是由間隔件沉積厚度限定的第二間隔件510的寬度。因此，第二矩形開口820不僅繼承了良好的寬度控制而且也通過1d光刻圖案化工藝(與2d光刻圖案化工藝相比具有更寬松的約束)形成。

參照圖1、圖12a、圖12b和圖12c，方法100進(jìn)入步驟122，選擇性去除hm芯軸320、第一間隔件410、第二間隔件510和填充層610。選擇蝕刻工藝以選擇性地蝕刻hm芯軸320、第一間隔件410、第二間隔件510和填充層610而基本沒有蝕刻第一hm層220。該蝕刻工藝可以包括選擇性濕蝕刻、選擇性干蝕刻和/或它們的組合。例如，選擇性濕蝕刻溶液可以包括hno3、nh4oh、koh、hf、hcl、naoh、h3po4、tmah和/或其它合適的選擇性濕蝕刻溶液和/或它們的組合?？蛇x地，選擇性干蝕刻工藝可以實施含氯氣體(例如，cl2、chcl3、ccl4和/或bcl3)、含溴氣體(例如，hbr和/或chbr3)、含碘氣體、含氟氣體(例如，cf4、sf6、ch2f2、chf3和/或c2f6)和/或其它合適的氣體和/或等離子體和/或它們的組合。

因此，圖案化第一hm層220以具有第一矩形開口720和第二矩形開口820，稱為圖案化的hm220’。在本實施例中，第一矩形開口720沿著x方向彼此對準(zhǔn)并且第二矩形開口820也沿著x方向彼此對準(zhǔn)，但是與第一矩形開口720相比，第二矩形開口820處于沿著y方向的不同位置。第一矩形開口720沿著y方向沒有與第二矩形開口820對準(zhǔn)。

在方法100之前、期間和之后可以提供額外的操作，并且對于方法的其它實施例，可以替換或消除所描述的一些步驟。例如，如圖13所示，在形成圖案化的hm220’之后，通過使用圖案化的hm220’作為蝕刻掩模蝕刻襯底210。

器件200可以進(jìn)一步經(jīng)受cmos或mos技術(shù)工藝以形成本領(lǐng)域中已知的各個部件和區(qū)域。例如，隨后的工藝可以形成包括垂直互連件(諸如傳統(tǒng)的通孔或接觸件)和水平互連件(諸如金屬線)的多層互連。各個互連部件可以采用各種導(dǎo)電材料(包括銅、鎢和/或硅化物)以提供將襯底210中的各個器件連接至輸入/輸出功率和信號的電路由。

基于上述，本發(fā)明提供了通過1d光刻工藝形成2d部件的方法。該方法采用形成多個間隔件和填充層用作形成2d部件的子蝕刻掩模。該方法說明了通過弛豫光刻工藝形成具有良好的臨界尺寸控制的2d部件。

本發(fā)明提供了制造提供超越現(xiàn)有方法的一種或多種改進(jìn)的半導(dǎo)體器件的許多不同的實施例。在一個實施例中，用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括在材料層上方沿著第一方向形成硬掩模(hm)芯軸，沿著hm芯軸的側(cè)壁形成第一間隔件，沿著第一間隔件的側(cè)壁形成第二間隔件并且在hm芯軸、第一間隔件和第二間隔件上方形成具有第一線開口的圖案化的光刻膠層。第一線開口沿著垂直于第一方向的第二方向延伸。在第一線開口內(nèi)暴露hm芯軸、第一間隔件和第二間隔件的第一部分。該方法也包括通過第一線開口去除第一間隔件的第一部分以暴露材料層的第一部分并且通過使用hm芯軸和第二間隔件的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻材料層的暴露的第一部分以在材料層中形成第一開口。

在上述方法中，其中，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成所述硬掩模芯軸包括：在所述材料層上方形成硬掩模層；在所述硬掩模層上方形成光刻膠層；圖案化所述光刻膠層；以及通過所述圖案化的光刻膠層蝕刻所述硬掩模層。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，用所述填充層填充所述間隔包括：在所述間隔上方沉積所述填充層；以及使所述填充層凹進(jìn)以去除過量的填充層。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，在所述硬掩模芯軸上方形成具有所述第一線開口的所述圖案化的光刻膠層包括在所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成所述圖案化的光刻膠層，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第一部分。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，在所述硬掩模芯軸上方形成具有所述第一線開口的所述圖案化的光刻膠層包括在所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成所述圖案化的光刻膠層，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第一部分，在所述第一間隔件的暴露的第一部分的去除期間，去除所述另一第一間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第二部分。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，在所述硬掩模芯軸上方形成具有所述第一線開口的所述圖案化的光刻膠層包括在所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成所述圖案化的光刻膠層，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第一部分，在所述第一間隔件的暴露的第一部分的去除期間，去除所述另一第一間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第二部分，還包括通過使用所述另一硬掩模芯軸、所述另一第二間隔件和所述填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中形成第二開口。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，在所述硬掩模芯軸上方形成具有所述第一線開口的所述圖案化的光刻膠層包括在所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成所述圖案化的光刻膠層，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第一部分，在所述第一間隔件的暴露的第一部分的去除期間，去除所述另一第一間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第二部分，還包括通過使用所述另一硬掩模芯軸、所述另一第二間隔件和所述填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中形成第二開口，所述第二開口沿著所述第二方向與所述第一開口對準(zhǔn)。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，在所述硬掩模芯軸上方形成具有所述第一線開口的所述圖案化的光刻膠層包括在所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成所述圖案化的光刻膠層，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第一部分，在所述第一間隔件的暴露的第一部分的去除期間，去除所述另一第一間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第二部分，還包括通過使用所述另一硬掩模芯軸、所述另一第二間隔件和所述填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中形成第二開口，還包括：在所述材料層中形成所述第二開口之后，在所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第二間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成具有第二線開口的另一圖案化的光刻膠層，其中，所述第二線開口沿著所述第二方向延伸，其中，在所述第二線開口內(nèi)暴露所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第二間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第二部分；去除所述第二間隔件和所述另一第二間隔件的暴露的第二部分；以及通過使用所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第一間隔件、所述另一第一間隔件和所述填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層以在所述材料層中分別形成第三開口和第四開口。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，在所述硬掩模芯軸上方形成具有所述第一線開口的所述圖案化的光刻膠層包括在所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成所述圖案化的光刻膠層，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第一部分，在所述第一間隔件的暴露的第一部分的去除期間，去除所述另一第一間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第二部分，還包括通過使用所述另一硬掩模芯軸、所述另一第二間隔件和所述填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中形成第二開口，還包括：在所述材料層中形成所述第二開口之后，在所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第二間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成具有第二線開口的另一圖案化的光刻膠層，其中，所述第二線開口沿著所述第二方向延伸，其中，在所述第二線開口內(nèi)暴露所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第二間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第二部分；去除所述第二間隔件和所述另一第二間隔件的暴露的第二部分；以及通過使用所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第一間隔件、所述另一第一間隔件和所述填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層以在所述材料層中分別形成第三開口和第四開口，所述第三開口沿著所述第二方向與所述第四開口對準(zhǔn)。

在上述方法中，還包括：在形成所述圖案化的光刻膠層之前，在所述材料層上方沿著所述第一方向形成另一硬掩模芯軸；沿著所述另一硬掩模芯軸的側(cè)壁形成另一第一間隔件；沿著所述另一第一間隔件的側(cè)壁形成另一第二間隔件，其中，所述另一第二間隔件與所述第二間隔件間隔開間隔；以及用填充層填充所述間隔，在所述硬掩模芯軸上方形成具有所述第一線開口的所述圖案化的光刻膠層包括在所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成所述圖案化的光刻膠層，其中，在所述第一線開口內(nèi)暴露所述另一硬掩模芯軸、所述另一第一間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第一部分，在所述第一間隔件的暴露的第一部分的去除期間，去除所述另一第一間隔件的暴露的第一部分以暴露所述材料層的第二部分，還包括通過使用所述另一硬掩模芯軸、所述另一第二間隔件和所述填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中形成第二開口，還包括：在所述材料層中形成所述第二開口之后，在所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第二間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層上方形成具有第二線開口的另一圖案化的光刻膠層，其中，所述第二線開口沿著所述第二方向延伸，其中，在所述第二線開口內(nèi)暴露所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第二間隔件、所述另一第二間隔件和所述填充層的第二部分；去除所述第二間隔件和所述另一第二間隔件的暴露的第二部分；以及通過使用所述硬掩模芯軸、所述另一硬掩模芯軸、所述第一間隔件、所述另一第一間隔件和所述填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層以在所述材料層中分別形成第三開口和第四開口，所述第三開口和所述第四開口沿著所述第一方向與所述第一開口和所述第二開口不同的間隔開。

在另一實施例中，該方法包括在材料層上方形成第一硬掩模(hm)芯軸和第二hm芯軸。第一hm芯軸和第二hm芯軸都沿著第一方向延伸并且第二hm芯軸沿著第二方向(垂直于第一方向)與第一hm芯軸間隔開。該方法也包括沿著第一hm芯軸的側(cè)壁形成第一間隔件并且沿著第二hm芯軸的側(cè)壁形成第二間隔件并且沿著第一間隔件的側(cè)壁形成第三間隔件以及沿著第二間隔件的側(cè)壁形成第四間隔件。第四間隔件與第三間隔件間隔開間隔。該方法也包括在間隔中形成填充層并且在第一hm芯軸和第二hm芯軸以及第一間隔件、第二間隔件、第三間隔件和第四間隔件上方形成具有第一線開口的第一圖案化的光刻膠層。第一線開口沿著第二方向延伸并且第一線開口內(nèi)暴露了第一hm芯軸和第二hm芯軸以及第一間隔件、第二間隔件、第三間隔件和第四間隔件的第一部分。該方法也包括去除第一間隔件和第二間隔件的暴露的第一部分以暴露材料層的第一部分并且通過使用第一hm芯軸和第二hm芯軸、第三間隔件和第四間隔件和填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻材料層的暴露的第一部分以在材料層中形成第一開口和第二開口。

在上述方法中，其中，在所述材料層上方形成所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸包括：在所述材料層上方形成硬掩模層；在所述硬掩模層上方形成第二光刻膠層；圖案化所述第二光刻膠層；以及通過圖案化的第二光刻膠層蝕刻所述硬掩模層。

在上述方法中，其中，在所述間隔中形成所述填充層包括：在所述間隔上方沉積所述填充層；以及使所述填充層凹進(jìn)以去除過量的填充層。

在上述方法中，其中，所述第一開口和所述第二開口沿著所述第二方向彼此對準(zhǔn)。

在上述方法中，還包括：在所述材料層中形成所述第一開口和所述第二開口之后，在所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件以及所述填充層上方形成具有第二線開口的第二圖案化的光刻膠層，其中，所述第二線開口沿著所述第二方向延伸并且沿著所述第一方向與所述第一線開口間隔開，其中，在所述第二線開口內(nèi)暴露所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件以及所述填充層的第二部分；通過所述第二線開口去除所述第三間隔件和所述第四間隔件的暴露的第二部分以暴露所述材料層的第二部分；以及通過使用所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件以及所述填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中分別形成第三開口和第四開口。

在上述方法中，還包括：在所述材料層中形成所述第一開口和所述第二開口之后，在所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件以及所述填充層上方形成具有第二線開口的第二圖案化的光刻膠層，其中，所述第二線開口沿著所述第二方向延伸并且沿著所述第一方向與所述第一線開口間隔開，其中，在所述第二線開口內(nèi)暴露所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件以及所述填充層的第二部分；通過所述第二線開口去除所述第三間隔件和所述第四間隔件的暴露的第二部分以暴露所述材料層的第二部分；以及通過使用所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件以及所述填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中分別形成第三開口和第四開口，所述第三開口和所述第四開口沿著所述第二方向彼此對準(zhǔn)。

在上述方法中，還包括：在所述材料層中形成所述第一開口和所述第二開口之后，在所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件以及所述填充層上方形成具有第二線開口的第二圖案化的光刻膠層，其中，所述第二線開口沿著所述第二方向延伸并且沿著所述第一方向與所述第一線開口間隔開，其中，在所述第二線開口內(nèi)暴露所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件以及所述填充層的第二部分；通過所述第二線開口去除所述第三間隔件和所述第四間隔件的暴露的第二部分以暴露所述材料層的第二部分；以及通過使用所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件以及所述填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻所述材料層的暴露的第二部分以在所述材料層中分別形成第三開口和第四開口，還包括在所述材料層中形成所述第三開口和所述第四開口之后，去除所述第一硬掩摸芯軸和所述第二硬掩摸芯軸、所述第一間隔件、所述第二間隔件、所述第三間隔件和所述第四間隔件以及所述填充層。

在又另一實施例中，一種方法包括在材料層上方形成硬掩模芯軸，沿著硬掩模芯軸的側(cè)壁形成第一間隔件，沿著第一間隔件的側(cè)壁形成第二間隔件，沿著第二間隔件的側(cè)壁形成填充層并且在硬掩模芯軸、第一間隔件和第二間隔件以及填充層上方形成具有第一線開口的第一圖案化的光刻膠層以暴露硬掩模芯軸、第一間隔件和第二間隔件以及填充層的第一部分。該方法也包括去除第一間隔件的暴露的第一部分以暴露材料層的第一部分并且通過使用hm芯軸、第二間隔件和填充層的暴露的第一部分作為子蝕刻掩模蝕刻材料層的第一部分以在材料層中形成第一開口。該方法也包括在硬掩模芯軸、第一間隔件和第二間隔件以及填充層上方形成具有第二線開口的第二圖案化的光刻膠層以暴露硬掩模芯軸、第一間隔件和第二間隔件以及填充層的第二部分。該方法也包括去除第二間隔件的暴露的第二部分以暴露材料層的第二部分并且通過使用hm芯軸、第一間隔件和填充層的暴露的第二部分作為子蝕刻掩模蝕刻材料層的第二部分以在材料層中形成第二開口。

在上述方法中，還包括在所述材料層中形成所述第二開口之后，去除所述硬掩模芯軸、所述第一間隔件和所述第二間隔件以及所述填充層。

上面概述了若干實施例的特征，使得本領(lǐng)域人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或修改用于實施與本人所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。