用于半导体器件的后段制成制造的反向自对准双图案化工艺制造技术

技术编号:13227572 阅读:129 留言:0更新日期:2016-05-13 11:15
在一特定实施例中,一种方法包括形成毗邻第一侧壁结构以及毗邻半导体器件的心轴的第二硬掩模层。心轴的顶部部分在形成第二硬掩模层之前被暴露。该方法进一步包括移除第一侧壁结构以暴露第一硬掩模层的第一部分。该方法还包括蚀刻第一硬掩模层的第一部分以暴露介电材料的第二部分。该方法还包括蚀刻介电材料的第二部分以形成第一沟槽。该方法还包括在第一沟槽内形成第一金属结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于半导体器件的后段制成制造的反向自对准双图案化工艺相关申请的交叉引用本申请要求共同拥有的于2013年9月13日提交的美国非临时专利申请N0.14/026,893的优先权,该非临时专利申请的内容通过援引全部明确纳入于此。题堡本公开一般涉及使用反向自对准双图案化(SADP)工艺来形成半导体器件。相关技术描述技术进步已产生越来越小且越来越强大的计算设备。例如,当前存在各种各样的便携式个人计算设备,包括较小、轻量且易于由用户携带的无线计算设备,诸如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)以及寻呼设备。更具体地,便携式无线电话(诸如蜂窝电话和网际协议(IP)电话)可通过无线网络传达语音和数据分组。此外,许多此类无线电话包括被纳入于其中的其他类型的设备。例如,无线电话还可包括数码相机、数码摄像机、数字记录器以及音频文件播放器。同样,此类无线电话可处理可执行指令,包括可被用于访问因特网的软件应用,诸如web浏览器应用。如此,这些无线电话可包括显著的计算能力。电子设备可包括一个或多个半导体器件,该一个或多个半导体器件能够实现此类计算能力和其他功能性。半导体器件的制造可包括在制造的“后段制成”(BEOL)阶段期间形成一个或多个金属结构(例如,半导体器件的金属层或互连)。一种用于形成一个或多个金属结构的工艺被称为自对准双图案化(SADP)。在SADP工艺期间,心轴可被用于形成金属结构。金属结构可具有对应于该心轴宽度的大小(例如,宽度),并且金属结构的大小可以通过改变心轴宽度来改变。金属结构与另一金属结构之间的距离(例如,空间)可对应于在SADP工艺期间在心轴的侧壁上形成的侧壁结构的宽度。为了改变两个金属结构之间的距离,复杂切割/块掩模或多个掩模可被用于改变侧壁结构的宽度。然而,使用复杂切割/块掩模或多个掩模增加了制造半导体器件的复杂性并且因而增加了成本。挺述公开了一种形成半导体器件的一个或多个金属结构的工艺,该金属结构诸如金属层或金属互连。该工艺可包括在半导体器件的制造的BEOL阶段期间执行的反向SADP工艺。该工艺可包括在形成一个或多个金属结构期间使用多个硬掩模层。例如,一个或多个心轴可以被形成在第一硬掩模层上,并且侧壁结构可以被形成在每一心轴的侧壁上。在形成侧壁结构之后,一个或多个心轴可以被保持(例如,与典型的SADP工艺相比可以不被移除)。在第一硬掩模层上形成第二硬掩模层之前,一个或多个被保持的心轴的一部分(诸如顶部表面)可以被暴露。在形成第二硬掩模层之后,侧壁结构可以被移除。一个或多个被保持的心轴、第一硬掩模层、第二硬掩模层、或其组合在一个或多个蚀刻执行期间可以被用作蚀刻掩模。执行一个或多个蚀刻可以在侧壁结构的各个位置处形成沟槽,并且一个或多个金属结构可以被形成在沟槽中。通过以此方式来形成一个或多个金属结构,特定金属结构的大小(例如,宽度)可以与该特定金属结构所对应的特定侧壁结构的大小(例如,宽度)相关联。特定金属结构集中两个金属结构(诸如对应于特定心轴的两个侧壁结构的两个金属结构)之间的第一距离(例如,空间)可对应于特定心轴的宽度。第二金属结构集中两个金属结构之间的第二距离可对应于在形成第二金属结构集中使用的第二心轴的第二宽度。通过改变一个或多个心轴的宽度,不同金属结构集中金属结构之间的距离(例如,第一距离和第二距离)可以在不在制造过程期间使用复杂切割/块掩模或多个掩模的情况下被改变。反向SADP工艺还可包括在形成第二硬掩模层之后移除特定被保持的心轴以及该特定被保持的心轴的侧壁结构。移除特定被保持的心轴和该特定被保持的心轴的侧壁结构可以暴露第一硬掩模层的一部分。可以对第一硬掩模层的该部分执行一个或多个蚀刻以形成具有不同宽度的沟槽。不同金属结构可以被形成在沟槽中,从而使得不同金属结构的宽度对应于不同宽度,并且不同于与特定心轴相关联的两个金属结构的宽度。通过在形成第二硬掩模层之后移除特定被保持的心轴和该特定被保持的心轴的侧壁结构,反向SADP工艺可以实现形成具有不同宽度且在不同金属结构集中的金属结构之间具有不同距离的多个金属结构。在一特定实施例中,一种方法包括形成毗邻第一侧壁结构以及毗邻半导体器件的心轴的第二硬掩模层。在形成第二硬掩模层之前,心轴的顶部部分被暴露。该方法进一步包括移除第一侧壁结构以暴露第一硬掩模层的第一部分。该方法进一步包括蚀刻第一硬掩模层的第一部分以暴露介电材料的第二部分。该方法还包括蚀刻介电材料的第二部分以形成第一沟槽。该方法进一步包括在第一沟槽内形成第一金属结构。在另一特定实施例中,一种装置包括半导体器件。该半导体器件包括耦合至该半导体器件的介电材料的第一硬掩模层。该半导体器件进一步包括耦合至第一硬掩模层的心轴。心轴的顶部部分被暴露。该半导体器件进一步包括耦合至第一硬掩模层且毗邻心轴的侧壁结构。该半导体器件还包括耦合至第一硬掩模层的第二硬掩模层。第二硬掩模层毗邻心轴和侧壁结构。在另一特定实施例中,一种非瞬态计算机可读介质包括处理器可执行指令,这些指令在由处理器执行时使该处理器发起形成半导体器件。该半导体器件通过一种方法来形成,该方法包括形成毗邻该半导体器件的侧壁结构和心轴的第二硬掩模层。在形成第二硬掩模层之前,心轴的顶部部分被暴露。该方法进一步包括移除侧壁结构以暴露第一硬掩模层的第一部分。该方法进一步包括蚀刻第一硬掩模层的第一部分以暴露介电材料的第二部分。该方法还包括蚀刻介电材料的第二部分以形成沟槽。该方法进一步包括在沟槽内形成金属结构。在另一特定实施例中,一种设备包括用于提供耦合至半导体器件的介电材料的第一蚀刻掩模的装置。该设备进一步包括用于将第一图案转移至用于提供第一蚀刻掩模的装置的装置。用于转移第一图案的装置耦合至用于提供第一蚀刻掩模的装置。用于转移第一图案的装置的顶部部分被暴露。该设备进一步包括用于将第二图案转移至用于提供第一蚀刻掩模的装置的装置。用于转移第二图案的装置耦合至用于提供第一蚀刻掩模的装置。用于转移第二图案的装置毗邻用于转移第一图案的装置。该设备还包括耦合至用于提供第一蚀刻掩模的装置的用于提供第二蚀刻掩模的装置。用于提供第二蚀刻掩模的装置毗邻用于转移第一图案的装置以及用于转移第二图案的装置。所公开的实施例的至少一个实施例提供的一个特定优点是由反向SADP工艺形成的不同金属结构集合中两个金属结构之间的距离可以在不使用复杂切割/块掩模或多个掩模来形成金属结构的情况下被改变。通过利用反向SADP工艺,与复杂切割/块掩模或多个掩模制造技术相比,成本和复杂性被降低。另一优点是金属结构的宽度以及不同金属结构集中金属结构之间的距离可以被改变。本公开的其他方面、优点和特征将在阅读了整个申请后变得明了,整个申请包括下述章节:附图简述、详细描述以及权利要求书。附图简述图1是解说用于制造半导体器件的第一工艺的两个阶段的图示;图2是用于制造半导体器件的第二工艺的第一阶段的第一解说性图示;图3是在形成一个或多个心轴之后用于制造半导体器件的第二工艺的第二阶段的第二解说性图示;图4是在形成一个或多个侧壁结构之后用于制造半导体器件的第二工艺的第三阶段的第三解说性图示;图5是在形成第二硬掩模层之后用于制造半导体器件的第二工艺的第四阶段的第四解说性图示;图6是在移除一个或多个侧壁结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,包括:形成毗邻第一侧壁结构且毗邻半导体器件的心轴的第二硬掩模层,其中所述心轴的顶部部分在形成所述第二硬掩模层之前被暴露;移除所述第一侧壁结构以暴露第一硬掩模层的第一部分;蚀刻所述第一硬掩模层的第一部分以暴露介电材料的第二部分;蚀刻所述介电材料的第二部分以形成第一沟槽;以及在所述第一沟槽内形成第一金属结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·S·宋C·F·耶普Z·王J·J·朱
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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