[發(fā)明專利]一種形成半導(dǎo)體器件圖案的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810087565.2
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101471230A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭宇榮
• 申請（專利權(quán)）人: 海力士半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/033;H01L21/768;H01L21/8247
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉繼富;顧晉偉

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2007年12月28日提交的韓國專利申請10-2007-140240的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過用于并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種形成半導(dǎo)體器件圖案的方法，更具體地涉及其中可以利用普通工藝在具有不同圖案密度的兩個區(qū)域中形成圖案的形成半導(dǎo)體器件圖案的方法。

背景技術(shù)

通常在半導(dǎo)體襯底中形成多個元件例如柵極和隔離層。在半導(dǎo)體襯底中還形成用于電連接?xùn)艠O的金屬線。半導(dǎo)體襯底和金屬線的結(jié)區(qū)(例如，晶體管的有源區(qū)或漏極區(qū))通過接觸塞電連接。

通常通過圖案形成工藝形成柵極、金屬線等。即，在半導(dǎo)體襯底上形成用于圖案化的目標(biāo)蝕刻層(例如，柵極堆疊層、導(dǎo)電層或介電層)和在目標(biāo)蝕刻層上形成蝕刻掩模圖案。通過采用蝕刻掩模圖案的蝕刻工藝圖案化目標(biāo)蝕刻層。通過該圖案化工藝形成微細(xì)圖案在形成超微型和高性能半導(dǎo)體器件中是不可缺少的。

然而，由于在克服用于圖案形成工藝的設(shè)備的限制上存在困難，因此圖案的尺寸是受限的。此外，即使圖案是同時形成的，用于圖案化目標(biāo)蝕刻層的光刻膠圖案的高度可隨著圖案的密度和位置而產(chǎn)生差異。該高度差使得在后續(xù)圖案形成工藝中曝光的光由于在光刻膠圖案上形成的膜的上表面上形成了階梯而被散射，從而產(chǎn)生不規(guī)則圖案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種形成半導(dǎo)體器件圖案的方法，其中通過使得圖案的高度基本上相同，可形成與所述圖案的密度和位置無關(guān)的沒有缺陷的光刻膠圖案。

此外，本發(fā)明涉及一種形成半導(dǎo)體器件圖案的方法。輔助膜圖案具有向上突出的相對末端。在通過曝光設(shè)備的最高分辨率形成的第一蝕刻掩模圖案之間形成第二蝕刻掩模圖案。除去第一和第二蝕刻掩模圖案。然后通過在輔助膜圖案末端之間蝕刻來形成圖案，由此形成比曝光設(shè)備的最高分辨率更微細(xì)的圖案。

根據(jù)本發(fā)的第一方面，形成半導(dǎo)體器件圖案的方法包括：在半導(dǎo)體襯底上形成第一蝕刻掩模圖案；在第一蝕刻掩模圖案上形成一定厚度的輔助膜，在該厚度下對應(yīng)于第一蝕刻掩模圖案的階梯能夠得以保持；在第一蝕刻掩模圖案側(cè)壁上形成的輔助膜之間的間隔中形成第二蝕刻掩模圖案；通過除去在第一蝕刻掩模圖案上形成的輔助膜來形成第一輔助膜圖案，第一輔助膜圖案具有向上突出的相對末端；除去第一蝕刻掩模圖案和第二蝕刻掩模圖案；通過在第一輔助膜圖案的末端之間蝕刻使得所述第一輔助膜圖案的相對末端彼此間隔開，從而形成第二輔助膜圖案。

第一蝕刻掩模圖案的形成可包括：在半導(dǎo)體襯底上形成硬掩模膜，在所述硬掩模膜上形成ARC(抗反射涂層)膜，在所述ARC膜上形成光刻膠圖案，和形成ARC膜圖案。通過采用光刻膠圖案的蝕刻工藝來蝕刻所述ARC膜，從而使得第一蝕刻掩模圖案包括光刻膠圖案。

每一個硬掩模膜可包括透明的第一硬掩模膜和透明的第二硬掩模膜的堆疊層。第一硬掩模膜可包括旋涂碳(SOC)膜或非晶碳膜。第二硬掩模膜可包括含Si的底部抗反射涂層(BARC)膜或SiON膜。輔助膜可包括氧化物膜。可在20～150攝氏度的溫度范圍內(nèi)形成氧化物膜。第二蝕刻掩模圖案的形成可包括在輔助膜上形成第三硬掩模膜，和通過蝕刻第三硬掩模膜直到暴露輔助膜，使得第三硬掩模膜保留在第一蝕刻掩模圖案的側(cè)壁上形成的輔助膜之間的間隔中，從而形成第二蝕刻掩模圖案。第三硬掩模膜可包括ARC膜。第二輔助膜圖案的間距可以是第一蝕刻掩模圖案的間距的約一半。

根據(jù)本發(fā)明第二方面，形成半導(dǎo)體器件圖案的方法包括：在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的半導(dǎo)體襯底上形成目標(biāo)蝕刻層，第二區(qū)域包括比在第一區(qū)域中形成的圖案更寬的圖案；在第二區(qū)域中形成第一蝕刻掩模膜，并且使用第一蝕刻掩模膜在第一區(qū)域中形成第一蝕刻掩模圖案；在半導(dǎo)體襯底上形成一定厚度的輔助膜，在該厚度下對應(yīng)于第一蝕刻掩模圖案的階梯能夠得以保持；形成第二蝕刻掩模圖案，第二蝕刻掩模圖案包括第一圖案和第二圖案，其中第一圖案在所述第一區(qū)域中的第一蝕刻掩模圖案側(cè)壁上形成的輔助膜之間的間隔中形成，第二圖案在所述第二區(qū)域中在輔助膜上形成；除去在第一蝕刻掩模圖案上形成的輔助膜；實施蝕刻工藝以除去第一和第二蝕刻掩模圖案，同時圖案化第二區(qū)域的第一蝕刻掩模層；通過除去在第一區(qū)域中保留的輔助膜的中心部分，使得輔助膜的相對末端彼此間隔開。

第一蝕刻掩模圖案的形成可包括：在半導(dǎo)體襯底上形成硬掩模膜，在所述硬掩模膜上形成抗反射涂層(ARC)膜，在第二區(qū)域中形成光刻膠膜，在第一區(qū)域中形成第一光刻膠圖案作為光刻膠膜，和形成ARC膜圖案。通過采用第一光刻膠圖案的蝕刻工藝來蝕刻所述第一區(qū)域的ARC膜，使得第一蝕刻掩模圖案包括第一光刻膠圖案。