[發(fā)明專利]在間距加倍工藝期間隔離陣列特征的方法和具有經(jīng)隔離陣列特征的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880018082.5
• 申請日: 2008-05-22
• 公開（公告）號: CN101681811A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亞當·L·奧爾森
• 申請（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 沈錦華

優(yōu)先權(quán)主張

本申請案主張2007年5月31日申請的第11/756,218號美國專利申請案的申請日期 的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例實質(zhì)上涉及半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的制造，且更具體來說，涉及隔離陣列 特征的方法和具有此類特征的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

集成電路(“IC”)設(shè)計者期望通過減小IC內(nèi)的特征的大小和通過減小襯底上相 鄰特征之間的分隔距離來增加所述特征的集成程度或密度。相鄰特征中的相同點之間的 距離在行業(yè)中稱為“間距”，且常規(guī)上測量為特征之間的中心到中心距離。間距約等于 特征的寬度與將所述特征和相鄰特征分隔的空間的寬度的總和。隨著減小特征尺寸和間 距的壓力，已開發(fā)出間距減小工藝。

圖1A到1F說明常規(guī)的間距減小工藝，其有時也實施為“間距倍增”工藝。間距倍 增用于在目標材料(例如，襯底)中針對形成于上覆在目標材料上的掩模(例如，抗蝕 劑材料)中的每一特征形成至少兩個特征。如圖1A中所說明，第一特征10的陣列形成 于上覆在目標材料20上的抗蝕劑材料中。第一特征10通常形成為具有最小特征尺寸 (“F”)。第一特征10通過第一空間12彼此分隔。第一特征10和第一空間12具有第 一間距，其在圖1A中標記為“X”。間隔物材料30形成于第一特征10和目標材料20 上，如圖1B中所說明。間隔物材料30減小第一空間12的寬度，從而形成第一空間12′。 間隔物材料30經(jīng)各向異性移除以形成間隔物側(cè)壁36，如圖1C和1D中所說明，其中圖 1D是沿著圖1C中的線a-a的橫截面圖。如作為圖1D中說明的俯視圖的圖1C中所說明， 間隔物側(cè)壁36圍繞第一特征10中的每一者。從目標材料20移除第一特征10，從而形 成獨立式間隔物側(cè)壁36，如圖1E中所說明。第一特征10的移除產(chǎn)生由間隔物側(cè)壁36 圍繞的第二空間18。間隔物側(cè)壁36、第二空間18以及第一空間12′用作掩模以圖案化 目標材料20。目標材料20中的圖案包含對應(yīng)于第二空間18和第一空間12′的第二特征 32(見圖1G)(例如線或溝槽)以及對應(yīng)于間隔物側(cè)壁36的第三空間34(見圖1G)。 目標材料20中的第二特征32和第三空間34具有約為第一間距的一半的間距，其在圖 1E中標記為“X/2”。在間距加倍工藝之前寬度X包含一個第一特征10和第一空間12 的情況下，寬度X現(xiàn)在包含兩個第二特征32和兩個第三空間34。雖然在上述實例中間 距實際上減半，但此間距減小常規(guī)上稱為間距“加倍”。本文保持此常規(guī)術(shù)語。

在此間距加倍工藝中，第二空間18的末端由間隔物側(cè)壁36隔離。然而，第一空間 12′的末端未被隔離。如圖1F中所說明，一種用以隔離第一空間12′的方法是在第一空間 12′、第二空間18和間隔物側(cè)壁36的末端上形成掩模40。掩模40隔離第一空間12′， 而間隔物側(cè)壁36充當掩模以圖案化目標材料20，如圖1G中所說明。由于使用掩模40 的第二光刻工藝用于在形成經(jīng)圖案化目標材料20時阻擋蝕刻，因此在圖1A到1G中所 說明的間距加倍工藝中使用兩個遮蔽級。

此項技術(shù)中需要在不使用第二遮蔽級的情況下隔離形成于特征之間的第二空間的 方法。

附圖說明

圖1A、1B、1D和1G是根據(jù)常規(guī)間距減小工藝的在各個處理階段期間半導(dǎo)體裝置 結(jié)構(gòu)的橫截面圖，圖1C是圖1D中所說明的半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的自頂向下視圖，且圖1E 和1F是根據(jù)常規(guī)間距減小工藝的在各個處理階段期間半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的自頂向下視圖；

圖2A、2B和2D是根據(jù)本發(fā)明實施例的在各個處理階段期間半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的自 頂向下視圖，且圖2C和2E是根據(jù)本發(fā)明實施例的在各個處理階段期間半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu) 的橫截面圖；

圖3A到3D是根據(jù)本發(fā)明實施例的在各個處理階段期間半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的自頂向 下視圖；

圖4A到4C是根據(jù)本發(fā)明實施例的在各個處理階段期間半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的自頂向下 視圖；

圖5A到5C是根據(jù)本發(fā)明實施例的在各個處理階段期間半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的自頂向下 視圖；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的在處理期間半導(dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)的自頂向下視圖。

具體實施方式