[發(fā)明專利]形成間距倍增接點的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680039419.1
• 申請日: 2006-08-28
• 公開（公告）號: CN101292327A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 盧安·C·特蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/768;H01L21/8239
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司
• 代理人: 王允方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及集成電路制造、用于制造計算機存儲器的技術(shù)和遮蔽技術(shù)。

背景技術(shù)

由于許多因素，包括現(xiàn)代電子器件中對增強的便攜性、計算能力、存儲器容量和能效的需求，集成電路的大小正不斷減小。為促進此大小的減小，研究延伸到減小集成電路的組成元件的大小。所述組成元件的實例包括電容器、電接點、互連線和其它電裝置。舉例來說，在例如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、鐵電式(FE)存儲器、電子可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、快閃存儲器等的存儲器電路或裝置中，減小元件尺寸的趨勢是顯然的。

舉例來說，與非(NAND)快閃存儲器芯片通常包含上百萬個稱為存儲器單元的相同電路元件，其排列在具有相關(guān)聯(lián)的邏輯電路的多個陣列中。每一存儲器單元常規(guī)地存儲一個位的信息，但是多層單元裝置可每單元存儲一個以上的位。在存儲器單元的最一般形式中，存儲器單元通常由兩個電裝置組成：存儲電容器和存取場效應晶體管。每一存儲器單元是可存儲一個位(二進制數(shù)字)的數(shù)據(jù)的可尋址位置。可經(jīng)由所述晶體管將一位寫入到單元，且通過從參考電極側(cè)感應存儲電極上的電荷而讀取所述位。通過減小組成電裝置、使其連接的導線和在其之間載運電荷的導電接點的大小，可減小并入這些元件的存儲器裝置的大小。可通過將更多存儲器單元配備在存儲器裝置中而增大存儲容量和電路速度。

元件大小的持續(xù)減小對用于形成元件的技術(shù)提出日益增大的需求。舉例而言，通常用光刻在襯底上圖案化元件。可使用間距的概念來描述這些元件的大小。間距是兩個相鄰元件中的相同點之間的距離。這些元件通常由鄰近元件之間的空間界定，所述空間可由例如絕緣體的材料填充。結(jié)果，當相鄰元件是重復或周期性圖案的一部分時(例如可能在元件陣列中發(fā)生)，可將間距看作所述元件的寬度與使所述元件與相鄰元件隔開的空間的寬度的和。

某些光阻材料僅回應某些波長的光。可使用的一個常見波長范圍位于紫外線(UV)范圍中。因為許多光阻材料選擇性地回應特定波長，所以光刻技術(shù)每一者具有最小間距，低于所述最小間距，特定光刻技術(shù)便不能可靠地形成元件。此最小間距通常由可用于所述技術(shù)的光的波長來決定。因此，光刻技術(shù)的最小間距可限制元件大小的減小。

間距倍增(或間距加倍或間距減小)可擴展光刻技術(shù)的能力以允許形成更密集排列的元件。在圖1A到1F中說明且在頒發(fā)給勞瑞(Lowrey)等人的第5,328,810號美國專利中描述了此方法，所述專利的全部揭示內(nèi)容以引用方式并入本文中且構(gòu)成本說明書的一部分。為方便起見，此處也將簡要概述所述方法。

參看圖1A，首先使用光刻在覆蓋消耗性材料層20和襯底30的光阻劑層中形成線10的圖案。圖1中所示的層全部以橫截面示意性地展示。如圖1B中所示，接著通過蝕刻步驟(優(yōu)選為各向異性的)將圖案轉(zhuǎn)移到層20而形成占位符或心軸40。如果所述蝕刻是各向異性的，則心軸如圖所示具有近似垂直的側(cè)面。如圖1C中所示，可剝離光阻劑線10且可各向同性地蝕刻心軸40以增大相鄰心軸40之間的距離。或者可在轉(zhuǎn)移之前對抗蝕劑執(zhí)行此各向同性蝕刻(或收縮步驟)。如圖1D中所示，隨后在心軸40上沉積間隔物材料層50。接著通過以定向(或各向異性)間隔物蝕刻優(yōu)先從水平表面70和80蝕刻間隔物材料而在心軸40的側(cè)面上形成間隔物60(意即，從另一材料的側(cè)壁延伸或最初形成為從另一材料的側(cè)壁延伸的材料)。在圖1E中展示這些間隔物。接著移除剩余心軸40，在襯底30上僅留下間隔物60。如圖1F中所示，間隔物60一起充當用于圖案化的掩膜。因此，在給定間距原先包括界定一個元件和一個空間的圖案的情況下，相同寬度現(xiàn)在包括由間隔物60界定的兩個元件和兩個空間。結(jié)果，通過此“間距倍增”技術(shù)有效減小使用光刻技術(shù)可能實現(xiàn)的最小元件大小。

雖然在上述實例中間距實際上減半，但此間距的減小常規(guī)地稱為間距“加倍”，或更一般而言稱為間距“倍增”。也就是說，以某一因數(shù)常規(guī)地“倍增”間距實際上涉及以此因數(shù)減小間距。實際上，“間距倍增”通過減小間距而增大元件密度。因此間距具有至少兩個含義：重復圖案中的相同元件之間的線性間隔；和每段線性距離的元件的密度或數(shù)目。本文中保留常規(guī)術(shù)語。