[發(fā)明專(zhuān)利]一種集成電路制造工藝中使間距縮小的材料圖案化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810187890.6
• 申請(qǐng)日: 2008-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101567305A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪士平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/00
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/00
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 壽 寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路(integrated?circuits，ICs)以及半導(dǎo)體裝 置(semiconductor?devices)的制造工藝。更具體地，本發(fā)明提供了一種集 成電路制造工藝中使間距縮小的材料圖案化的方法。僅舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明已 應(yīng)用于包括陣列(array)和外圍區(qū)域(periphery?regions)的集成電路。但 應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本發(fā)明具有更廣的應(yīng)用性。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于形成具有比 最小特征尺寸更小的寬度和間隔的圖案。

背景技術(shù)

集成電路已經(jīng)從制作于單個(gè)硅晶片上的少數(shù)互連元件發(fā)展到數(shù)百萬(wàn)個(gè) 元件。為了取得覆雜性和電路密度(如，在指定的晶片面積上能放置的元件 的數(shù)目)的改良，最小元件的特征尺寸，即所知的元件“幾何學(xué)”，已經(jīng)隨 著各代的IC變得更小。現(xiàn)在，半導(dǎo)體裝置以小于十分之一微米寬的特征制 作。

由于用于IC制作的各制造工藝和設(shè)備具有一定限度，將元件制作得更 小是非常具挑戰(zhàn)性的。公知的制造工藝通常受限于可重復(fù)制作的最小特征 尺寸。例如，通常用于測(cè)量重復(fù)線與間隔的尺寸的集成電路的元件間距 (pitch)，經(jīng)常會(huì)受限于光刻設(shè)備和制造工藝。當(dāng)半間距小于65納米，特 別是小于45納米時(shí)，光刻制造工藝通常變得很困難。

由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的集成電路制造工藝中縮小間距的方法在方法及 使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上 述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直 未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般方法又沒(méi)有適切的方法能夠解決上述 問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此，需要一種不受限于公知制 造工藝設(shè)備和制造工藝的最小特征尺寸的改良的圖案形成技術(shù)。如何能創(chuàng) 設(shè)一種新的一種集成電路制造工藝中使間距縮小的材料圖案化的方法，實(shí) 屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的集成電路制造工藝中縮小間距的方法 存在的缺陷，而提供一種新的集成電路制造工藝中使間距縮小的材料圖案 化的方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其形成具有比最小特征尺寸更小的寬 度和間隔的特征，非常適于實(shí)用。

本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的集成電路制造工藝中縮小間距的 方法存在的缺陷，而提供一種新的集成電路制造工藝中使間距縮小的材料 圖案化的方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其兼容于傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)而不 需要實(shí)質(zhì)上改變傳統(tǒng)設(shè)備和制造工藝，以提供形成具有比最小特征尺寸更 小的寬度和間隔的特征，從而更加適于實(shí)用。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的一種使間距縮小的材料圖案化的方法，其包括以下步驟；圖 案化在一基板上的一第一材料之上的一第二材料；轉(zhuǎn)換所述已圖案化的第 二材料的一表面部分以形成一第三材料，其中，所述第三材料位于所述剩 余的已圖案化的第二材料的周?chē)灰瞥鍪Ｓ嗟囊褕D案化的第二材料和 所述第三材料的其中一個(gè)以形成一掩模；以及使用所述掩模圖案化所述第 一材料。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

前述的方法，其中所述的移除步驟包括選擇性地蝕刻所述第三材料或 所述剩余的已圖案化的第二材料。

前述的方法，其更包括移除所述第三材料的一部分，以暴露所述剩余 的已圖案化的第二材料的一頂面。

前述的方法，其中所述的移除所述第三材料的所述部分包括使用一化 學(xué)機(jī)械研磨制造工藝。

前述的方法，其中所述的移除所述第三材料的所述部分包括使用一蝕 刻制造工藝。

前述的方法，其中所述的轉(zhuǎn)換步驟包括氧化所述已圖案化的第二材料 的所述表面部分。

前述的方法，其中所述的第二材料包括一含硅材料。

前所述的方法，其中所述的轉(zhuǎn)換步驟包括氧化制造工藝、氮化制造工 藝和金屬硅化制造工藝之中的至少一種。

前述的方法，其中所述的第三材料包括氮化硅、氧化硅和金屬硅化物 之中的至少一種。

前述的方法，其中所述的掩模包括硅、氧化硅、氮化硅和金屬硅化物 之中的至少一種。

前述的方法，其還包括在所述已圖案化的第二材料的至少一個(gè)間隙內(nèi) 形成一第四材料。

前述的方法，其中所述的第二材料和所述第四材料為相同的材料。