[發(fā)明專利]使用喇叭形間隔件的溝槽結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410738353.1
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104701247A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃琮閔;李忠儒;吳永旭
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用喇叭形間隔件的溝槽結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

雙重圖案化是開發(fā)的用于光刻以提高部件密度的技術(shù)。通常地，為了在晶圓上形成集成電路的部件，使用光刻技術(shù)，光刻技術(shù)包括施加光刻膠和限定光刻膠上的部件。圖案化的光刻膠中的部件首先限定在光刻掩模中，并且通過光刻掩模中的透明部分或不透明部分來實施。然后將圖案化的光刻膠中的部件轉(zhuǎn)印至制造的部件。

隨著集成電路的不斷增加的按比例縮放，光學鄰近效應(yīng)帶來了越來越大的問題。當兩個分離的部件彼此太接近時，光學鄰近效應(yīng)可能會導致部件彼此短路。為了解決這一問題，引入了雙重圖案化技術(shù)。在雙重圖案化技術(shù)中，緊密分布的部件被分配給相同雙重圖案化掩模組的兩個光刻掩模，其中，兩個掩模用于曝光相同的光刻膠，或用于圖案化相同的硬掩模。在每個這樣的掩模中，部件之間的距離相對于在其他單個掩模中部件之間的距離增大，并且因此降低了或基本上消除了雙重圖案化掩模中的光學鄰近效應(yīng)。

然而，在雙重圖案化中也存在各種缺點。例如，當兩個部件縱向?qū)视谕恢本€，并且部件的線端彼此相對時，由于鄰近效應(yīng)和覆蓋差異而難以控制線端間距的均勻性。部件的線寬度也難以控制，特別是當存在靠近這兩個部件的其他部件時。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種方法，包括：在目標層上方形成芯軸層；蝕刻所述芯軸層以形成芯軸，其中，所述芯軸的頂部寬度大于相應(yīng)的底部寬度，并且其中，所述芯軸限定位于所述芯軸層中的第一開口，其中，所述第一開口呈I形并且包括：兩個平行部分；和互連所述兩個平行部分的連接部分；在所述第一開口的側(cè)壁上形成間隔件，其中，所述間隔件填充所述連接部分，并且其中，所述兩個平行部分中的每個的中心部分未被所述間隔件填充；以及使所述第一開口的未被所述間隔件填充的部分延伸至所述目標層內(nèi)。

在上述方法中，還包括：蝕刻所述芯軸層以去除所述芯軸中的一個從而形成第二開口，其中，所述第二開口具有頂部寬度和小于所述頂部寬度的底部寬度。

在上述方法中，還包括：在所述第一開口延伸至所述目標層內(nèi)之后，用導電材料填充所述第一開口，其中，所述導電材料位于所述芯軸和所述間隔件上方并且與所述芯軸和所述間隔件接觸。

在上述方法中，形成所述間隔件包括：在所述芯軸上方和所述芯軸的側(cè)壁上形成間隔件層，所述第一開口的連接部分被所述間隔件層完全填充；以及實施各向異性蝕刻以去除所述間隔件層的水平部分。

在上述方法中，還包括：蝕刻所述芯軸層以去除所述芯軸層的部分從而在所述芯軸層中形成第二開口，其中，所述第二開口具有頂部寬度和小于所述頂部寬度的底部寬度。

在上述方法中，形成所述芯軸層包括形成非晶硅層。

在上述方法中，還包括：在形成所述芯軸層之前，形成位于所述目標層上方并且與所述目標層接觸的介電硬掩模層，并且其中，所述芯軸層位于所述介電硬掩模層上方并且與所述介電硬掩模層接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種方法，包括：在目標層上方形成芯軸層；對所述芯軸層實施第一蝕刻步驟以在所述芯軸層中形成第一開口；對所述芯軸層實施第二蝕刻步驟以形成彼此平行的第二開口和第三開口，其中，所述第一開口的相對兩端連接至所述第二開口和所述第三開口以形成I形開口；在所述芯軸層上方形成毯式間隔件層，其中，所述毯式間隔件層延伸至所述I形開口內(nèi)；去除位于所述芯軸層上方的所述毯式間隔件層的部分，所述毯式間隔件層的剩余部分形成間隔件，其中，所述間隔件包括填充所述第一開口的連接部分，并且其中，所述第二開口和所述第三開口的中心部分未被所述間隔件填充；蝕刻所述芯軸層以去除所述芯軸層的部分從而在所述芯軸層中形成第四開口和第五開口，其中，所述第四開口和所述第五開口位于所述第二開口和所述第三開口之間；將所述芯軸層和所述間隔件用作蝕刻掩模來蝕刻所述目標層以在所述目標層中形成溝槽；以及用材料填充所述溝槽，其中，所述材料包括位于所述芯軸層和所述間隔件的剩余部分上方并且與所述芯軸層和所述間隔件的剩余部分接觸的部分。

在上述方法中，所述第二開口和所述第三開口被所述間隔件的連接部分斷開。

在上述方法中，在所述第二蝕刻步驟之后，所述芯軸層的剩余部分包括芯軸，并且其中，所述芯軸的頂部寬度大于相應(yīng)的底部寬度。

在上述方法中，使用選自基本上由CF₄、HBr、Cl₂、O₂和它們的組合組成的組中的工藝氣體實施所述第二蝕刻步驟。