用于形成高密度图案的方法技术

本发明专利技术揭示方法，例如涉及在集成电路（２００）中增加经隔离特征的密度的那些方法。在一个或一个以上实施例中，提供用于形成具有经隔离特征图案的集成电路（２００）的方法，所述经隔离特征图案具有比所述集成电路（２００）中的经隔离特征的开始密度大２或２以上的倍数的经隔离特征的最终密度。所述方法可包含形成具有密度Ｘ的柱（１２２）图案，及在所述柱（１２２）之间形成孔（１４０）图案，所述孔（１４０）具有至少Ｘ的密度。可选择性地移除所述柱（１２２）以形成具有至少２Ｘ密度的孔（１４１）图案。在一些实施例中，为提供具有密度２Ｘ的柱图案，可例如通过在衬底（３００）上进行外延沉积而在所述孔（１４１）图案中形成插塞（１５０）。在其它实施例中，可通过蚀刻将所述孔（１４１）图案转移到衬底（１００）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及半导体处理，且更特定来说涉及掩蔽技术。
技术介绍
存在对更快且更小的集成电路的持续需求。可通过减小形成集成电路的相应元件 或电子装置的大小及其之间的分离距离来制成更快且更小的集成电路。此增加电路元件跨 越衬底的密度的工艺通常被称作“按比例缩放”。由于对更快且更小的集成电路的需求，存 在对按比例缩放以形成具有高密度的经隔离特征的方法的持续需要。附图说明附图为示意性，未必按比例绘制，且打算图解说明而非限制本专利技术的实施例。图IA为图解说明根据本专利技术的一个或一个以上实施例的工艺的流程图。图IB为图解说明根据本专利技术的一个或一个以上实施例的工艺的另一流程图。图2图解说明根据本专利技术的一个或一个以上实施例的部分形成的集成电路的横 截面侧视图。图2A图解说明根据本专利技术的一个或一个以上实施例的部分形成的集成电路的俯 视图。图2B图解说明沿图2A中所示剖切线2B的图2A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图3A图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例已修整柱图案之后的图2A 的部分形成的集成电路的俯视图。图3B图解说明沿图3A中所示剖切线3B的图3A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图4A图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例将柱图案转移到下伏掩模 层之后的图3A的部分形成的集成电路的俯视图。图4B图解说明沿图4A中所示剖切线4B的图4A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图5A图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例已移除掩蔽层中的一者之 后的图4A的部分形成的集成电路的俯视图。图5B图解说明沿图5A中所示剖切线5B的图5A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图6A图解说明根据本专利技术的一个或一个以上实施例在柱上沉积间隔件材料期间 图5A的部分形成的集成电路的俯视图。图6B图解说明沿图6A中所示剖切线6B的图6A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图7A图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例沉积间隔件材料之后的图6A的部分形成的集成电路的俯视图。图7B图解说明沿图7A中所示剖切线7B的图7A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图8A图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例蚀刻间隔件材料之后的图 7A的部分形成的集成电路的俯视图。图8B图解说明沿图8A中所示剖切线8B的图8A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图9A图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例进一步蚀刻间隔件材料之 后的图8A的部分形成的集成电路的俯视图。图9B图解说明沿图9A中所示剖切线9B的图9A的部分形成的集成电路的横截面 侧视图。图IOA图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例蚀刻柱之后的图9A的部 分形成的集成电路的俯视图。图IOB图解说明沿图IOA中所示剖切线IOB的图IOA的部分形成的集成电路的横 截面侧视图。图IlA图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例形成插塞之后的图IOA的 部分形成的集成电路的俯视图。图IlB图解说明沿图IlA中所示剖切线IlB的图IlA的部分形成的集成电路的横 截面侧视图。图12A图解说明在根据本专利技术的一个或一个以上实施例移除间隔件材料之后的 图IlA的部分形成的集成电路的俯视图。图12B图解说明沿图12A中所示剖切线12B的图12A的部分形成的集成电路的横 截面侧视图。具体实施例方式本文中所描述的实施例提供形成具有高密度的经隔离特征图案的方法。在一个或 一个以上实施例中，提供一种用于形成具有特征图案的集成电路的方法，所述特征图案具 有比所述集成电路中的特征的开始密度大2或2以上的倍数的的特征的最终密度。所述方 法可包含形成具有密度X的经隔离柱图案。所述方法可进一步包含例如通过将间隔件材料 毯覆沉积在所述柱上及周围而在所述柱周围形成间隔件且接着各向同性地蚀刻所述间隔 件材料以形成具有至少约X密度的孔图案。可选择性地移除所述柱以形成带有具有至少约 2X密度的孔图案的掩模。在一些实施例中，为提供具有至少2X密度的柱图案，可例如通过 在衬底上进行外延沉积而在掩模中的孔图案中形成插塞。在其它实施例中，可将所述掩模 中的孔图案蚀刻到衬底中以在所述衬底上提供孔图案。现在将参照各图，其中各图中相同的编号指代相同的部分。图IA图解说明根据本专利技术一些实施例的工艺步骤的大体序列。在图IA的步骤1 中，例如通过蚀刻到形成于衬底上的一层或层堆叠中或通过在衬底上将材料形成为界定多 个柱的图案而在衬底上形成多个柱。例如，可通过光刻、通过将光致抗蚀剂选择性地暴露于 光且接着显影所述光致抗蚀剂以留下由所述光致抗蚀剂形成的柱图案来形成所述柱。如6本文中所使用，“形成”结构包含执行若干步骤以制成所述结构或提供已预先制成的所述结 构。在步骤3中，在所述柱上或周围形成间隔件材料以填充所述柱之间的间隔同时在所述 柱之间留下开口图案。在步骤5中，蚀刻所述间隔件材料以形成完全对下伏材料打开的孔 图案，所述孔具有至少与柱图案的密度一样大的密度。在步骤7中，移除所述柱以形成其它 孔，因此提供密度为先前形成于所述衬底上的柱图案至少两倍大的孔图案。图IB到12B示意性地图解说明根据本专利技术一些实施例的工艺步骤的详细序列。 在步骤10中，提供衬底100且在其上方形成第一硬掩模层110。(图2图解说明在已实施 步骤12之后部分形成的集成电路200。)衬底100可包含用于半导体处理的各种适合工件 中的一者或一者以上。例如，所述衬底可包含硅晶片。在一个或一个以上实施例中，第一硬 掩模层110包含无定形碳(例如，透明碳)，已发现其对于所图解说明的成像或掩蔽堆叠的 其它材料具有极佳的蚀刻选择性。用于形成无定形碳的方法揭示于A.Helmbold(A.海姆 布)、D. Meissner (D.迈斯纳)的 “Thin Solid Films (薄固体膜)” 283 (1996) 196-203 及 2006年9 月 21 日出版的标题为“PITCH REDUCEDPATTERNS RELATIVE TO PHOTOLITHOGRAPHY FEATURES(相对于光刻特征间距减小的图案)，，的美国专利申请公开案第2006/0211260号 中，其全部揭示内容特此引用方式并入本文中。在所图解说明的实施例中，还在第一硬掩模 层110上方形成第二硬掩模层112以在稍后步骤中的蚀刻期间保护第一硬掩模层110及/ 或增强通过光刻形成图案的准确度。在一个或一个以上实施例中，第二硬掩模层112包含 抗反射涂层(ARC)，例如DARC或BARC/DARC，其可通过防止不合意的光反射来促进光刻。在步骤12中，在第二硬掩模层112上形成可选择性界定层120。可根据用于在半 导体制作中提供掩模的众所周知工艺使用光致抗蚀剂形成可选择性界定层120。举例来说， 所述光致抗蚀剂可以是与以下系统兼容的任一光致抗蚀剂157nm、193nm、248nm或365nm 波长系统；193nm波长浸没系统；极远紫外系统(包含13. 7nm波长系统)或电子束平版印刷 系统。另外，可使用无掩模平版印刷或无掩模光刻来界定可选择性界定层120。优选光致抗 蚀剂材料的实例包含氟化氩(ArF)敏感光致抗蚀剂(即，适合与ArF光源一起使用的光致 抗蚀剂)，及氟化氪(KrF)敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：提供衬底；在所述衬底上形成第一组柱；及在所述第一组柱上沉积间隔件材料以形成第一孔图案，其中所述孔中的至少一者位于所述第一组的柱之间，且其中在沉积之后，间隔件材料填充所述第一组的第一柱与所述第一组的最近相邻柱之间的间隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-12-6 11/952,017一种方法，其包括提供衬底；在所述衬底上形成第一组柱；及在所述第一组柱上沉积间隔件材料以形成第一孔图案，其中所述孔中的至少一者位于所述第一组的柱之间，且其中在沉积之后，间隔件材料填充所述第一组的第一柱与所述第一组的最近相邻柱之间的间隔。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组柱包括至少一个列及至少一个行，所 述至少一个列横切于所述至少一个行而定向，所述至少一个列及所述至少一个行中的每一 者包括多个柱。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一孔图案包括至少三个列及至少三个行。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组柱包括具有大体圆形横截面的柱。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一孔图案包括具有大体圆形横截面的孔。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述间隔件材料为绝缘材料。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述间隔件材料为半导电材料或导电材料。8.根据权利要求1所述的方法，其中形成第一组柱包括在所述衬底上方形成第一硬掩模层；在所述第一硬掩模层上方形成可选择性界定层，所述可选择性界定层包括柱图案；修整所述可选择性界定层的所述柱；及穿过所述可选择性界定层蚀刻所述第一硬掩模层以将所述经修整柱的图案转移到所 述第一硬掩模层。9.根据权利要求8所述的方法，其中修整所述可选择性界定层的所述柱包括对所述可 选择性界定层进行湿蚀刻。10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括在形成所述可选择性界定层之前在所述第一硬掩模层上方形成第二硬掩模层，其中在 所述第二硬掩模层上方形成所述可选择性界定层；及在蚀刻所述第一硬掩模层之前，穿过所述可选择性界定层蚀刻所述第二硬掩模层。11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在沉积所述间隔件材料之后，各向同性 地蚀刻所述间隔件材料以增加所述孔的宽度。12.根据权利要求11所述的方法，其中在各向同性地蚀刻之后，所述孔的所述宽度在 所述柱的宽度的约50%与约150%之间。13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在沉积所述间隔件材料之后，各向异性 地蚀刻所述间隔件材料以暴露所述第一组的所述柱。14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括在暴露所述第一组的所述柱之后，选 择性地蚀刻所述第一组柱以形成第二孔图案，所述第二孔图案包括所述第一孔图案的所述 孔及通过选择性地蚀刻所述第一组柱而形成的所述孔。15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括通过将柱沉积到所述第二孔图案中来 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：周葆所，古尔特杰S桑胡，阿尔达万尼鲁曼德，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]