用于形成半导体结构的方法的实施例包括：在衬底上沉积绝缘层，在绝缘层上沉积第一介电质层，并在第一介电质层上形成多个心轴线。所述方法还包括：以第一掩模形成一组或多组不连续心轴线对，其中一组或多组中的每组包括2N个不连续心轴线对、以及间隙线与间隙沟道的N个交叉，其中N是整数。所述方法还包括：在心轴线与不连续心轴线对上沉积第二介电质层，并在心轴线与不连续心轴线对的侧壁上形成介电质间隙壁。所述方法还包括：移除心轴线与不连续心轴线对以形成间隙壁掩模，使用第二掩模形成一组或多组阻挡区，以及利用间隙壁掩模与第二掩模的结合而形成延伸穿过第一介电质层的开口。所述方法也包括：移除间隙壁掩模与第二掩模以暴露出第一介电质层的顶表面，在开口中沉积目标材料，并形成具有顶表面与第一介电质层顶表面位于同一平面的目标线。
Method and structure for cutting dense line patterns using self-aligning double patterning
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用自对准双图案化来切割密集线图案的方法和结构相关申请的交叉引用本申请声明享有于2017年11月23日提出中国专利申请第201711183484.8的优先权，通过引用的方式将其全文合并入本文。
本公开内容大体上涉及半导体
，并且更具体地，涉及用于形成三维(3D)存储器的方法。
技术介绍
通过改进工艺技术、电路设计、程序算法和制作工艺，平面存储单元的规格已被缩小到更小的尺寸。然而，当存储单元的特征尺寸(featuresize)接近下限时，平面工艺以及制作技术面临了挑战且耗费成本。因此，平面存储单元的存储密度接近上限。三维(3D)存储架构可以克服平面存储单元的密度上限。
技术实现思路
在本公开内容中描述了针对三维(3D)存储器使用自对准双图案化来切割密集线图案的方法的实施例。在一些实施例中，描述了用于使用自对准双图案化(SADP)来切割3D存储外围中的页面缓存器的密集线图案的方法。所述方法包括：使用以光学邻近修正(opticalproximitycorrection，OPC)设计的第一掩模来暴露出页面缓存器的两个相邻心轴线(mandrelline)的一部分，移除该部分并形成两个不连续心轴线对(discontinuousmandrellinepair)。所述方法还包括在所述页面缓存器的所述心轴线上沉积介电质层，并形成沿着心轴线的侧壁的介电质间隙壁(dielectricspacer)。所述方法还包括选择性地移除介电质间隙壁上的心轴线。所述方法还包括使用第二掩模来阻挡所述介电质间隙壁的一部分，在没有被第二掩模阻挡的介电质间隙壁之间沉积导电层并形成导电线。在一些实施例中，导电层包括与三条相邻导电线相交的不连续图案。在一些实施例中，介电质层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其组合。在一些实施例中，导电层的沉积包括物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)以及化学气相沉积(CVD)。在一些实施例中，导电层包括金属或掺杂硅。在一些实施例中，使用SADP来切割3D存储器外围区中的页面缓存器的密集线图案的方法还包括用于形成与晶圆上的图案化结构位于同一平面的导电层的平坦化工艺。在一些实施例中，用于导电层的金属包括钨、钴、铜及铝。在一些实施例中，通过介电质间隙壁形成的线图案的数量是心轴线的数量的两倍。沿着两个不连续心轴线对的两对介电质间隙壁线在对应位置处也是不连续的。在每一对内有两个介电质间隙壁横条(bar)连接不连续的介电质间隙壁线。第二掩模阻挡了两对不连续介电质间隙壁线之间的中心间隙。第二掩模的两端沿着两对介电质间隙壁进行延伸，覆盖两者之间的间隙。在一些实施例中，第二掩模的宽度不大于两个中央介电质间隙壁的外部边缘之间的距离。第二掩模的宽度也不小于两个中央介电质间隙壁的内部边缘之间的距离。在一些实施例中，3DNAND存储芯片可以包括页面缓存器，其具有使用上述任何工艺的SADP形成的切割图案。根据本公开内容的说明书、权利要求和附图，相关领域技术人员可以理解本公开内容的其它方面。附图说明附图并入本文并构成说明书的一部分，其描绘了本公开内容的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开内容的原理，以使相关领域技术人员能够制作及使用本公开内容。图1描绘了根据本公开内容的一些实施例的半导体结构的俯视图和截面图的示例，其中，所述半导体结构具有形成在第一介电质层上的多个心轴线。图2描绘了根据本公开内容的一些实施例的半导体结构的俯视图和截面图的示例，其中，所述半导体结构具有由第一掩模所形成的分裂区。图3描绘了根据本公开内容的一些实施例的沉积有第二介电质层的半导体结构的俯视图和截面图的示例。图4描绘了根据本公开内容的一些实施例的具有介电质间隙壁的半导体结构的俯视图和截面图的示例。图5描绘了根据本公开内容的一些实施例的具有间隙壁掩模的半导体结构的俯视图和截面图的示例。图6描绘了根据本公开内容的一些实施例的半导体结构的俯视图和截面图的示例，其中，所述半导体结构具有使用第二掩模的阻挡区。图7描绘了根据本公开内容的一些实施例的半导体结构示例的俯视图和截面图的示例，其中，所述半导体结构具有利用第二掩模与间隙壁掩模的结合而在第一介电质层中形成的开口。图8描绘了根据本公开内容的一些实施例的在第一介电质层中具有开口的半导体结构的俯视图和截面图的示例。图9A和图9B描绘了根据本公开内容的一些实施例的具有形成在第一介电质层中的目标材料线的半导体结构的俯视图和截面图的示例。图10描绘了根据本公开内容的一些实施例的示例性工艺流程。当结合附图时，本公开内容的特征和优点根据下文给出的详细说明将变得更为清晰，其中，在全文中相似的附图标记标识了对应的组件。在附图中，相似的附图符号一般表示相同、功能相似和/或结构上相似的元件。元件首次出现的附图是由对应的附图标记最左边的数字表示的。将参考附图描述本公开内容的实施例。具体实施方式尽管讨论了具体的结构及配置，但应当理解，这仅仅是为了说明目的而进行的。相关领域的技术人员应当理解，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以使用其他结构及布置。相关领域的技术人员将清楚的是，本公开内容也能够用于各种其它应用中。值得注意的是，在说明书中对提及“一个实施例”、“一实施例”、“示范性实施例”、“一些实施例”等的引用表示所描述的实施例可以包括具体的特征、结构或特性，但每个实施例可能不一定包括此具体的特征、结构或特性。而且，这些短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述具体的特征、结构或特性时，无论是否在文中明确描述，结合其他实施例来实现这些特征、结构或特性皆属于相关领域的技术人员的知识范围。通常，可以至少部分地根据上、下文中的用法来理解术语。例如，如本文所使用的术语“一个或多个”，至少部分依据上下文，可用于描述任何单数的特征、结构或特性，或者可用于描述特征、结构或特征的复数组合。类似地，诸如“一”、“一个”或“所述”等术语，至少部分依据上下文，可以被理解为表达单数用法或表达复数用法。此外，术语“基于”可以被理解为不必旨在表达多个因素的封闭集合，而是可以相反地，允许存在同样不必明确描述的附加因素，至少部分取决于上下文。应当容易理解，本公开内容中的“在……上面”、“在……上方”及“在……之上”的含义应当以最宽泛的方式来解释，使得“在……上面”不仅意味着“直接在某物上”，而且还包括在某物上，且两者之间具有中间的特征或层。此外，“在……上方”或“在……之上”不仅意味着在某物的上方或在某物之上的含义，而且还可以包括两者之间没有中间的特征或层(即，直接在某物上)的含义。此外，为了便于描述，可以在本文使用诸如“在……下面”、“在……之下”、“较低”、“在……之上”、“较高”等空间相对术语来描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系，如图所示。除了附图中描绘的朝向以外，这些空间相对术语还旨在涵盖使用或工艺步骤中的器件的不同朝向。所述器件可以其他方式朝向(例如，旋转90度或处于其它朝向)，并且同样能相应地以本文中所使用的空间相关描述来解释。如本文所用，术语“衬底”是指在其上添加后续材料层的材料。衬底包括顶表面和底表面。衬底的顶表面是形成半导体器件的位置，因此半导体器件是在衬底的顶侧形成的。底表面是顶表面的相对面，因此衬底的底侧是衬底的顶侧的相对侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于形成半导体结构的方法，包括：在衬底上沉积绝缘层；在所述绝缘层上沉积第一介电质层；在所述第一介电质层上形成多个心轴线；利用第一掩模形成一组或多组不连续心轴线对，其中所述一个或多个群组中的每一个群组包括：2N个的不连续心轴线对；以及间隙线与间隙沟道的N个交叉，其中N是整数；在所述心轴线以及所述不连续心轴线对上沉积第二介电质层；在所述心轴线以及所述不连续心轴线对的侧壁上形成介电质间隙壁；移除所述心轴线以及所述不连续心轴线对，以形成间隙壁掩模；使用第二掩模来形成一组或多组阻挡区；利用所述间隙壁掩模和所述第二掩模的结合，形成延伸穿过所述第一介电质层的多个开口；移除所述间隙壁掩模和所述第二掩模，以暴露所述第一介电质层的顶表面；在所述开口中沉积目标材料；以及形成具有顶表面与所述第一介电质层的顶表面位于同一平面的目标线。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.11.23 CN 20171118348481.一种用于形成半导体结构的方法，包括：在衬底上沉积绝缘层；在所述绝缘层上沉积第一介电质层；在所述第一介电质层上形成多个心轴线；利用第一掩模形成一组或多组不连续心轴线对，其中所述一个或多个群组中的每一个群组包括：2N个的不连续心轴线对；以及间隙线与间隙沟道的N个交叉，其中N是整数；在所述心轴线以及所述不连续心轴线对上沉积第二介电质层；在所述心轴线以及所述不连续心轴线对的侧壁上形成介电质间隙壁；移除所述心轴线以及所述不连续心轴线对，以形成间隙壁掩模；使用第二掩模来形成一组或多组阻挡区；利用所述间隙壁掩模和所述第二掩模的结合，形成延伸穿过所述第一介电质层的多个开口；移除所述间隙壁掩模和所述第二掩模，以暴露所述第一介电质层的顶表面；在所述开口中沉积目标材料；以及形成具有顶表面与所述第一介电质层的顶表面位于同一平面的目标线。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一组或多组不连续心轴线对还包括：2M个不连续心轴线对；以及多个间隙线与间隙沟道的M个交叉，其中，M是与N不同的整数。3.如权利要求1所述的方法，其中，形成一组不连续心轴线对的步骤包括：暴露出2N个相邻心轴线的一部分；移除所述2N个相邻心轴线的暴露部分；以及形成与所述心轴线平行的所述间隙线、以及垂直于所述心轴线的所述间隙沟道。4.如权利要求1所述的方法，其中，使用所述第二掩模来形成一组阻挡区的步骤包括：在所述间隙线和所述间隙沟道的N个交叉上沉积所述第二掩模；以及利用所述阻挡区，使所述间隙线和所述间隙沟道不连接。5.如权利要求1所述的方法，其中，通过所述第二掩模形成的所述阻挡区被形成为沿着所述间隙掩模的方向进行延伸，并包括与位于所述交叉处的各个所述间隙线相邻的各个所述间隙壁掩模的至少一部分。6.如权利要求5所述的方法，其中，通过所述第二掩模形成的所述阻挡区被...
【专利技术属性】
技术研发人员：范鲁明，华子群，李碧峰，曹清晨，冯耀斌，夏志良，霍宗亮，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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