[發明專利]利用單圖案化隔離件技術的雙圖案化技術

有效

• 申請號: 201310603660.4
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN103745921A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陳皇宇;謝艮軒;歐宗樺;范芳瑜;侯元德;謝銘峰;劉如淦;魯立忠
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

本申請是2011年8月17日提交的優先權日為2010年10月19日的申請號為201110241621.5的名稱為“利用單圖案化隔離件技術的雙圖案化技術”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及半導體領域，更具體地，涉及利用單圖案化隔離件技術的雙圖案化技術。

背景技術

雙圖案化（double?patterning）是為光刻而發展的技術，用來提高集成電路中的部件密度。具體地，為了在晶片上形成集成電路的部件，使用包括應用光刻膠并在該光刻膠中限定圖案的光刻技術。首先在光刻掩模中限定光刻膠中的圖案，并通過光刻掩模中的透明部分或不透明部分來實現光刻膠中的該圖案。之后，圖案化的光刻膠中的圖案被轉印為形成在晶片上的制造部件。

隨著集成電路的日益縮小，光學鄰近效應產生了日益增加的嚴重問題。當兩個分離的部件彼此太近時，光學鄰近效應會使部件彼此更近。為了解決這種問題，引入了雙圖案化技術。位置相鄰的部件被分離為同一雙圖案化掩模集的兩個掩模，其中兩個掩模均用于形成將利用單一掩模形成的部件。在每一個掩模中，部件之間的距離比單掩模中的部件之間的距離增加，因此光學鄰近效應被減弱，或基本上被消除。

傳統的雙圖案化技術要求雙光刻處理。在一些傳統的雙圖案化處理中，利用第一光刻處理，雙圖案化掩模集的第一光刻掩模中的圖案被轉印至可為硬掩模層的犧牲層。之后，利用第二光刻處理，同一雙圖案化掩模集的第二光刻掩模中的圖案被轉印至犧牲層。之后犧牲層中的該圖案被用于形成期望的部件。

在其他傳統的雙圖案化處理中，雙圖案化掩模集的第一光刻掩模中的圖案被轉印至第一光刻膠。之后圖案化的第一光刻膠受到保護（稱為光刻凝固（litho-freeze））。之后同一雙圖案化掩模集的第二光刻掩模中的圖案在與第一光刻膠相同的水平處被轉印至第二光刻膠。之后第一和第二光刻膠的圖案被轉印以形成期望的部件。

在另一傳統的雙圖案化處理中，首先形成犧牲圖案，之后在犧牲圖案的側壁上形成隔離件（spacer）。之后移除該犧牲圖案，剩下隔離件。結果，隔離件的圖案密度比犧牲圖案的圖案密度加倍，并且隔離件的節距減小為犧牲圖案的一半。之后執行獨立的光刻處理以圖案化隔離件。之后隔離件的圖案被轉印以形成期望的部件。

在傳統的雙圖案化處理中，需要兩個光刻步驟。由于兩個光刻步驟之間掩模的不對準，利用第一和第二光刻掩模形成的部件的相對位置會彼此偏離。這將影響得到的電路的RC和定時性能。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種形成集成電路結構的方法，該方法包括：提供晶片表示；在晶片表示上形成平行于第一方向的第一多個軌跡和第二多個軌跡，其中，第一多個軌跡和第二多個軌跡以交替的圖案進行布置；在第一多個軌跡上而不在第二多個軌跡上對第一多個圖案進行布線；在第二多個軌跡上而不在第一多個軌跡上對第二多個圖案進行布線；以及使第一多個圖案在第一方向上和與第一方向垂直的第二方向上延伸，使得每個第二多個圖案被第一多個圖案的部分包圍，其中，在延伸步驟之后，晶片表示上的第一多個圖案的相鄰兩個的空間基本上均不大于預定空間。

該方法還包括將第一多個圖案轉印至光刻掩模，其中，第二多個圖案不被轉印至光刻掩模。

該方法還包括：在晶片表示上形成平行于第一方向的第三多個軌跡，其中，每個第三多個軌跡均被分配在第一多個軌跡中的一個和第二多個軌跡中的對應相鄰的一個的中間；形成第四多個軌跡，第四多個軌跡在第二方向上延伸，并且具有均等的空間；繪制圍繞每個第一多個圖案的第一多個圓環；以及繪制圍繞每個第二多個圖案的第二多個圓環，其中，每個第一多個圓環和第二多個圓環均位于由第一多個軌跡、第二多個軌跡、第三多個軌跡和第四多個軌跡形成的柵格的一個柵格點上。

該方法還包括在第三多個軌跡上對第一多個圖案的一部分進行布線，其中，實施的設計規則不允許在第三多個軌跡上對第二多個圖案進行布線。

其中，實施的設計規則不允許圍繞第一多個圖案的第一個的第一多個圓環中的任一個與圍繞第一多個圖案的第二個的第一多個圓環中的任一個重疊。

該方法還包括：提供晶片；以及利用光刻法將第一多個圖案轉印至晶片以形成第一多個部件，其中第二多個圖案不被轉印。

該方法還包括：在第一多個部件的側壁上形成側壁隔離件；以及填充由側壁隔離件包圍的空間以形成第二多個部件，其中，第一多個部件和第二多個部件具有基本上齊平的頂部表面和基本上齊平的底部表面，并且由基本上相同的材料形成。