半导体器件及其制造方法技术

一种制造半导体器件的方法，包括：在基板上形成目标层，在目标层上形成均匀间隔的多个参考图案；在参考图案的侧表面上形成多个间隔物；在间隔物之间留有的空间中形成多个填充图案；通过在多个填充图案的一部分上执行第一表面处理，形成表面改性的填充图案；通过在多个参考图案的一部分上执行第二表面处理，形成表面改性的参考图案；以及去除多个填充图案和多个参考图案并在目标层上留下表面改性的填充图案和表面改性的参考图案。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法
本专利技术构思涉及一种半导体器件及其制造方法。更具体地，本专利技术构思涉及一种制造包括彼此平行延伸的多个线图案的半导体器件的方法。
技术介绍
随着近来生产更轻、更薄、更短以及更小的电子产品的趋势，对于半导体器件的微细图案化的需求正在增加。因此，正在开发微细图案形成技术，如双图案化技术(DPT)或四图案化技术(QPT)。然而，难以形成用于分离极微细线图案的微细宽度的线分离图案。
技术实现思路
根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其包括：在基板上形成目标层；在目标层上形成多个参考图案，其中所述参考图案以均匀的间隔彼此间隔开；形成覆盖每个参考图案的两侧表面的多个间隔物；形成填充间隔物之间的空间的多个填充图案；在所述多个填充图案的一部分上执行第一表面处理，以形成表面改性的填充图案；在所述多个参考图案的一部分上执行第二表面处理，以形成表面改性的参考图案；和去除所述多个填充图案和多个参考图案而不去除表面改性的填充图案和表面改性的参考图案。根据本专利技术构思的另一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其包括：在基板上形成包含第一材料的硬掩模层；在硬掩模层上形成包含第二材料的多个参考图案；在硬掩模层上的所述多个参考图案的每个的两侧表面上形成包含第三材料的多个间隔物；在硬掩模层上形成包含第四材料的多个填充图案，所述多个填充图案填充所述多个间隔物当中两个相邻的间隔物之间的空间；通过表面处理所述多个参考图案的一部分或所述多个填充图案的一部分，形成表面改性的参考图案或表面改性的填充图案；和去除所述多个参考图案和所述多个填充图案，使得表面改性的参考图案或表面改性的填充图案以及所述多个间隔物不被去除。根据本专利技术构思的另一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其包括：在基板上形成目标层；在目标层上形成根据恒定的参考节距重复的多个参考图案，所述多个参考图案在平行于基板的上表面的第一方向上延伸；形成覆盖所述多个参考图案的每个的两侧表面的多个间隔物；形成填充所述多个间隔物当中两个相邻的间隔物之间的空间的多个填充图案；通过在所述多个参考图案的一部分上执行第一表面处理，形成表面改性的参考图案；通过在所述多个填充图案的一部分上执行第二表面处理，形成表面改性的填充图案；去除所述多个填充图案和所述多个参考图案，使得表面改性的参考图案和表面改性的填充图案不被去除；通过使用所述表面改性的参考图案、所述表面改性的填充图案和所述多个间隔物作为蚀刻掩模来蚀刻目标层，形成多个线图案，使得所述多个线图案包括沿第二方向具有第一宽度的第一线图案以及沿第二方向具有与第一宽度不同的第二宽度的第二线图案，所述第二方向平行于基板的上表面且垂直于第一方向。根据本专利技术构思的另一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其包括：在蚀刻目标的上表面上形成多个参考图案，其中所述参考图案在平行于蚀刻目标的上表面的第一方向上彼此间隔开，并且使得每个参考图案在第一方向上具有相对的侧表面；在所述多个参考图案上形成多个间隔物，其中间隔物分别覆盖参考图案的侧表面，并且使得间隔物中在第一方向上彼此相邻的相应间隔物之间留有空间；在间隔物中的所述相应间隔物之间的空间中形成多个填充图案，使得间隔物中相应一对间隔物在第一方向上位于每个填充图案的相对侧；选择性处理填充图案和参考图案的一部分，以形成在第一方向上跨越两个彼此相邻的间隔物的相应部分的至少一个改性的图案；去除填充图案和参考图案中未被处理的那些部分，以形成所述至少一个改性的图案，而不去除间隔物和每个所述至少一个改性的图案；和随后使用间隔物和每个所述至少一个改性的图案一起作为蚀刻掩模来蚀刻该蚀刻目标。根据本专利技术构思的另一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其包括：使用光刻工艺在蚀刻目标的上表面上形成多个线性参考图案，其中线性参考图案在第一方向上彼此间隔开并且每个线性参考图案在垂直于第一方向的第二方向上纵向延伸；形成分别沿着参考图案的相对的侧表面延伸的线性间隔物；在线性间隔物中相应的线性间隔物之间的空间中形成线性填充图案，其中线性间隔物一起构成第一线和空间图案，并且线性参考图案和线性填充图案一起构成第二线和空间图案；选择性处理第二线和空间图案的一部分，以形成在第一方向上跨越两个彼此相邻的间隔物的相应部分的至少一个改性的图案；去除线性填充图案和线性参考图案中未被处理的那些部分，以形成每个所述至少一个改性的图案，而不去除线性间隔物和每个所述至少一个改性的图案；和随后使用线性间隔物和所述至少一个改性的图案一起作为蚀刻掩模来蚀刻该蚀刻目标以形成目标图案，在目标图案中，在第二方向上对准的线性间隔物被目标图案的一部分分离。根据本专利技术构思的另一个方面，提供了一种半导体器件，其包括：在基板上的多个线图案，所述多个线图案在平行于基板的上表面的第一方向上延伸，其中所述多个线图案包括第一线图案和第二线图案，第一线图案和第二线图案沿第一方向以直线延伸且彼此间隔开，在它们之间有线分离图案，并且第一线图案、第二线图案以及线分离图案沿第二方向具有相同的宽度，第二方向平行于基板的上表面并且与第一方向不同。附图说明通过结合附图的以下详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思，在图中：图1是根据本专利技术构思的示例的制造半导体器件的方法的流程图；图2A至图12B示出根据本专利技术构思的示例的制造半导体器件的方法，其中图2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A、9A、10A、11A和12A是半导体器件在其制造过程中的平面图，图2B、3B、4B、5B、6B、7B、8B、9B、10B、11B和12B分别是沿图2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A、9A、10A、11A和12A的线B-B'截取的截面图；图13是示出根据本专利技术构思的示例的制造半导体器件的方法的截面图；图14是示出根据本专利技术构思的示例的制造半导体器件的方法的截面图；图15至图18是示出根据本专利技术构思的示例的制造半导体器件的方法的截面图；图19至图20B是用于解释根据本专利技术构思的示例的制造半导体器件的方法的平面图和截面图；和图21至图28是用于解释根据本专利技术构思的示例的制造半导体器件的方法的平面图。具体实施方式将参考附图详细描述本专利技术构思的示例。应当理解的是，本专利技术构思并不仅限于以下示例而是可以以不同的方式来实现，并且提供示例是为了完整的公开以及为本领域技术人员对本专利技术构思的透彻理解。在附图中，为了清晰，可以夸大部件的尺寸。可以理解当部件被称为置于另一元件“上”时，它可以直接置于另一元件上或者也可以存在居间层。另一方面，当部件被称为“直接”置于其他元件“上”时，则没有居间层存在。其它解释部件之间的关系的表述，如“在部件之间”和“直接在部件之间”，可以进行同样的解释。还可以理解虽然术语如“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种部件，但这些部件不应受这些术语限制。这些术语只用于区分一个部件与其他部件。例如，第一部件可以被称为第二部件，而不背离本专利技术构思的范围，而第二部件也可以同样地被称为第一部件。如本文所使用的，单数术语“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文明确地另外指明。可以理解的是，术语如“包含”、“包含了”、“包括”、“包括了”、“具有”、以及“具有了”，当用于本文时，指定所陈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：在基板上形成目标层；在所述目标层上形成多个参考图案，其中所述参考图案以均匀的间隔彼此间隔开；形成覆盖所述参考图案的每个的两侧表面的多个间隔物；形成填充所述间隔物之间的空间的多个填充图案；在所述多个填充图案的一部分上执行第一表面处理，以形成表面改性的填充图案；在所述多个参考图案的一部分上执行第二表面处理，以形成表面改性的参考图案；和去除所述多个填充图案和所述多个参考图案而不去除所述表面改性的填充图案和所述表面改性的参考图案。

【技术特征摘要】
2015.11.02 KR 10-2015-01532571.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：在基板上形成目标层；在所述目标层上形成多个参考图案，其中所述参考图案以均匀的间隔彼此间隔开；形成覆盖所述参考图案的每个的两侧表面的多个间隔物；形成填充所述间隔物之间的空间的多个填充图案；在所述多个填充图案的一部分上执行第一表面处理，以形成表面改性的填充图案；在所述多个参考图案的一部分上执行第二表面处理，以形成表面改性的参考图案；和去除所述多个填充图案和所述多个参考图案而不去除所述表面改性的填充图案和所述表面改性的参考图案。2.根据权利要求1的方法，其中形成所述表面改性的填充图案包括：形成覆盖所述多个填充图案、所述多个间隔物以及所述多个参考图案的第一掩模，所述第一掩模具有暴露出所述多个填充图案的所述部分的第一开口；和致密化由所述第一开口暴露出的所述多个填充图案的所述部分的至少上部。3.根据权利要求1的方法，其中所述第一表面处理是离子注入工艺，包括将硅(Si)、锗(Ge)或金属离子注入到由所述第一开口暴露出的所述多个填充图案的所述部分中。4.根据权利要求1的方法，其中所述第一表面处理是从氩气(Ar)、氮气(N2)、氦气(He)、氪气(Kr)和氙气(Xe)中的至少一种形成等离子体并使由所述第一开口暴露出的所述多个填充图案的所述部分经受所述等离子体的等离子体工艺。5.根据权利要求1的方法，其中所述多个填充图案包括旋涂硬掩模(SOH)或无定形碳层(ACL)，所述表面改性的填充图案包括致密的旋涂硬掩模或致密的无定形碳层。6.根据权利要求5的方法，其中所述表面改性的填充图案包括包含硅(Si)、锗(Ge)或金属原子的致密的旋涂硬掩模或致密的无定形碳层。7.根据权利要求1的方法，其中所述表面改性的填充图案具有相对于所述多个填充图案的蚀刻选择性。8.根据权利要求1的方法，其中形成所述表面改性的参考图案包括：形成覆盖所述多个填充图案、所述多个间隔物和所述多个参考图案的第二掩模，所述第二掩模具有暴露所述多个参考图案的所述部分的第二开口；和氮化由所述第二开口暴露出的所述多个参考图案的所述部分。9.根据权利要求1的方法，其中所述第二表面处理是等离子体工艺，包括从氨气(NH3)、氮氧化物(N2O)、氧气(O2)和一氧化碳(CO)中的至少一种形成等离子体并使由所述第二开口暴露出的所述多个参考图案的所述部分经受所述等离子体。10.根据权利要求1的方法，其中所述第二表面处理是离子注入工艺，包括将氮离子注入到由所述第二开口暴露出的所述多个参考图案的所述部分中。11.根据权利要求1的方法，其中所述多个参考图案包括非晶硅，所述表面改性的参考图案包括硅氮化物或硅氮氧化物。12.根据权利要求1的方法，其中所述表面改性的参考图案具有相对于所述多个参考图案的蚀刻选择性。13.根据权利要求1的方法，其中去除所述多个填充图案和所述多个参考图案包括：去除所述多个填充图案而不去除所述表面改性的填充图案、所述表面改性的参考图案以及所述多个间隔物，通过单独的工艺，去除所述多个参考图案而不去除所述表面改性的填充图案、所述表面改性的参考图案以及所述多个间隔物。14.根据权利要求1的方法，其中在所述多个填充图案和所述多个参考图案的去除中，所述目标层的上表面被暴露，所述方法还包括：通过使用所述多个间隔物、所述表面改性的填充图案以及所述表面改性的参考图案作为蚀刻掩模来图案化所述目标层而形成目标层图案。15.根据权利要求14的方法，其中所述目标层图案具有通过第一线分离图案彼此间隔开的第一线图案空间和第二线图案空间、以及通过第二线分离图案彼此间隔开的第一线图案空间和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧养康，郑圣烨，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR