[發明專利]形成用于集成電路的掩蔽圖案的方法

有效

• 申請號: 200980146743.7
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN102224569A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 安東·德維利耶
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

相關申請案交叉參考

本申請案主張2008年11月24日提出申請的第61/117,526號臨時申請案在35?U.S.C.§119(e)下的優先權權益。此優先權申請案的全部揭示內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明大體來說涉及集成電路制作，且更特定來說涉及掩蔽技術。

背景技術

由于許多因素(包含對增加的便攜性、計算能力、存儲器容量及能量效率的需求)，正在不斷地使集成電路更密集。正在不斷地減小形成集成電路的構成特征(例如，電裝置及互連線)的大小以促進此按比例縮放。

例如在存儲器電路或裝置(例如動態隨機存取存儲器(DRAM)、快閃存儲器、靜態隨機存取存儲器(SRAM)、鐵電(FE)存儲器等)中，減小特征大小的趨勢是明顯的。舉一個實例來說，DRAM通常包括數百萬個稱作存儲器單元的等同電路元件。一般來說，基于電容器的存儲器單元(例如在常規DRAM中)通常由以下兩個電裝置組成：存儲電容器及存取場效應晶體管。每一存儲器單元是可存儲一個數據位(二進制數字)的可尋址位置。可通過晶體管將一位寫入到單元且可通過感測電容器中的電荷來讀取所述位。一些存儲器技術采用可充當存儲裝置及開關兩者的元件(例如，采用摻雜有銀的硫屬化合物玻璃的樹枝狀存儲器)，且一些非易失性存儲器不需要用于每一單元的開關(例如，磁阻RAM)。另外，在一些技術中，一些元件可充當電荷存儲裝置及電荷感測裝置兩者。舉例來說，對于快閃存儲器來說情況就是這樣，因此，允許此類型的存儲器具有所有存儲器技術的最小單元大小(4F²)中的一者。一般來說，通過減小構成存儲器單元的電裝置的大小及存取存儲器單元的導電線的大小，可使存儲器裝置變小。另外，可通過在存儲器裝置中的給定區域上裝配更多存儲器單元來增加存儲容量。

特征大小的不斷減小對用于形成所述特征的技術提出越來越高的要求。舉例來說，通常使用光學光刻來對特征進行圖案化，例如，導電線?？墒褂瞄g距的概念來描述這些特征的大小。間距被定義為當圖案包含重復特征(如呈陣列形式)時兩個相鄰特征中的等同點之間的距離。這些特征通常由鄰近特征之間的空間界定，所述空間通常由例如絕緣體的材料填充。因此，可將間距視為特征的寬度與所述特征的一側上將所述特征與相鄰特征分離開的空間的寬度的和。然而，由于例如光學及光或輻射波長等因素，光學光刻技術各自具有最小間距，低于此最小間距，特定光學光刻技術便無法可靠地形成特征。因此，光學光刻技術的最小間距是對不斷特征大小減小的障礙。

“間距加倍”或“間距倍增”是一種用于使光學光刻技術的能力延伸超出其最小間距的方法。間距倍增方法圖解說明于圖1A到圖1F中且描述于頒予勞萊(Lowrey)等人的第5,328,810號美國專利中，此專利的全部揭示內容以引用的方式并入本文中。參考圖1A，在光致抗蝕劑層中以光學光刻方式形成線圖案10，所述光致抗蝕劑層上覆在可消耗材料層20上，而層20又上覆在襯底30上。如圖1B中所示，接著使用蝕刻(例如，各向異性蝕刻)將所述圖案轉印到層20，借此形成占位件或心軸40?？蓜兂庵驴刮g劑線10且可各向同性地蝕刻心軸40以增加相鄰心軸40之間的距離，如圖1C中所示。隨后在心軸40上方沉積間隔物材料層50，如圖1D中所示。接著，在心軸40的各側上形成間隔物60，即，從另一材料的側壁延伸或最初形成為從另一材料的側壁延伸的材料。所述間隔物形成是通過優先在方向性間隔物蝕刻中從水平表面70及80蝕刻間隔物材料而實現，如圖1E中所示。接著，移除剩余心軸40，從而僅留下共同充當用于圖案化的掩模的間隔物60，如圖1F中所示。因此，在給定間距先前包含界定一個特征及一個空間的圖案的情況下，相同寬度現在包含兩個特征及兩個空間，其中所述空間由例如間隔物60界定。因此，有效地減小可借助光學光刻技術實現的最小特征大小。

盡管在以上實例中間距實際上被減半，但此間距減小常規上稱作間距“加倍”，或更一般地說，間距“倍增”。因此，常規上，間距“倍增”到某一倍實際上涉及將間距減小到所述倍。本文中保持常規術語。

由于間隔物圖案通常遵循心軸的輪廓，因此間距倍增通常適用于形成規則間隔開的線性特征，例如存儲器陣列中的導電互連線。然而，除線性地延伸相對大的距離的特征

(例如，導電互連線)以外，集成電路通常還含有具有可難以通過常規間距倍增工藝來形成的各種形狀及大小的特征。另外，集成電路大小的持續減小已提供對特征大小的減小的持續需求。

因此，存在對形成具有小間距及高密度的特征的方法的持續需要。

附圖說明