專利名稱：兩次曝光一條線路間距分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及高集成密度集成電路的制造，更具體而言，涉及簡(jiǎn)化用于光 刻形成彼此緊密鄰近的離散特征的間距(pitch)分離方法。
背景技術(shù)：
對(duì)更高性能、提高的功能性和更低成本的數(shù)字開(kāi)關(guān)電路的追求導(dǎo)致更高集成密度 的集成電路，在其中以更小的尺寸、更鄰近地形成更多的電路元件，從而在給定尺寸的芯片 上可包括更多這樣的元件以實(shí)現(xiàn)提高的功能性，同時(shí)增加通過(guò)給定序列的工藝形成且與電 容減小的更短連接互連的電路元件的數(shù)量以實(shí)現(xiàn)更快的信號(hào)傳播和降低的對(duì)噪聲的易感 性。結(jié)果，還將以可接受的制造產(chǎn)率光刻形成電路元件和互連的特征的能力的極限來(lái)設(shè)計(jì) 具有目前可得到的最高性能的集成電路。因此，按比例縮小到更小的尺寸受到實(shí)現(xiàn)更短波 長(zhǎng)或更高數(shù)值孔徑曝光系統(tǒng)的能力的限制。輻射(例如，可見(jiàn)光，紫外光、χ射線等等)的可被用于曝光光刻抗蝕劑上的圖形 的特性以及光刻抗蝕劑的特性引起諸如在掩?？走吘壧幍难苌?、抗蝕劑中的輻射的反射和 散射的一些效應(yīng)，并且，由于抗蝕劑曝光是累積性的，因此傾向于降低被曝光圖形對(duì)曝光掩 模的保真度。這些效應(yīng)合稱為光學(xué)鄰近效應(yīng)，其有時(shí)被用于改善較大的圖形，但不可避免地 使所制造的小的、緊密間隔的特征變形。通常，光學(xué)鄰近效應(yīng)僅僅被部分地補(bǔ)償。雖然不被認(rèn)為是與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，為了在可能的程度上避免光學(xué)鄰近效 應(yīng)，已開(kāi)發(fā)了所謂的間距分離方法，其實(shí)質(zhì)上分開(kāi)將要在多個(gè)光刻掩模之間制造的特征以 暴露同樣多次施加的光刻抗蝕劑而以覆蓋曝光來(lái)曝光在芯片上的被稱為硬掩模的材料層， 然后使用原位硬掩模來(lái)形成緊密鄰近的特征。間距分離方法由此允許在每個(gè)光刻掩模上 形成間隔較小和較大的特征，由此有可能提供用于避免或至少降低光學(xué)鄰近效應(yīng)的最好技 術(shù)。然而，間距分離方法因其本質(zhì)而對(duì)光刻曝光序列的定位極其苛刻，定位的不精確度(稱 為覆蓋誤差)必須被保持為極小的距離，通常在數(shù)納米內(nèi)。此外，必須在曝光序列的每次曝 光之后進(jìn)行蝕刻步驟，通常為反應(yīng)離子蝕刻(RIE)，以將抗蝕劑圖形轉(zhuǎn)移到硬掩模中，還要 進(jìn)行另一蝕刻步驟(通常也為RIE)，以將硬掩模圖形轉(zhuǎn)移到希望的層或襯底中。因此，間距 分離方法通常被稱為兩次曝光兩次蝕刻方法，但曝光和蝕刻工藝的次數(shù)可以超過(guò)兩次。術(shù) 語(yǔ)多步構(gòu)圖也被使用，并且該術(shù)語(yǔ)的描述更準(zhǔn)確。蝕刻工藝在處理窗口相對(duì)小的情況下是復(fù)雜且苛刻的(例如，可能需要處于苛刻 濃度的一序列蝕刻劑以及專用于特定蝕刻劑和蝕刻條件的反應(yīng)腔溫度，并且在間距分離方 法中必須執(zhí)行蝕刻工藝以提供特別一致的結(jié)果。在通常局限于施加、曝光和顯影抗蝕劑中 的圖形的當(dāng)前半導(dǎo)體生產(chǎn)線的光刻線路(track)內(nèi)不能適應(yīng)這樣的附加復(fù)雜性。多步構(gòu)圖 由此需要顯著的附加復(fù)雜性和成本以在當(dāng)前可用的設(shè)備中執(zhí)行，同時(shí)，由于成本以及不同 器件設(shè)計(jì)所需的間距分離曝光的不同次數(shù)，生產(chǎn)線的適應(yīng)性不可行。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種兩次曝光一條線路(double exposure, track only,DET0)間距分離方法，其不需要將反應(yīng)離子蝕刻(RIE)用于每一個(gè)間距分離掩模/曝 光來(lái)產(chǎn)生具有希望的圖形的硬掩模，由此可以完全在當(dāng)前半導(dǎo)體生產(chǎn)線的光刻線路內(nèi)執(zhí)行 該DETO間距分離方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他目的，提供了一種用于在酸敏材料層中蝕刻圖形以 形成集成電路的方法，所述方法包括以下步驟形成酸敏材料層；在所述酸敏材料層上形 成并構(gòu)圖抗蝕劑層；在所述構(gòu)圖的光致抗蝕劑層上以及被所述光致抗蝕劑暴露的所述酸敏 材料的區(qū)域上施加酸性上覆層(overcoat)；活化所述酸敏材料的所述區(qū)域；以及顯影所述 酸敏材料的所述活化的區(qū)域，以將所述抗蝕劑中的圖形轉(zhuǎn)移到所述酸敏硬掩模材料，并在 必要時(shí)重復(fù)以上步驟，從而構(gòu)造這樣的硬掩模圖形，該硬掩模圖形不會(huì)被光刻曝光而蝕刻 下伏的材料，從而產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的集成電路。


通過(guò)參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，將更好地理解上述和其他 目的、方面和優(yōu)點(diǎn)。圖1示例出通過(guò)根據(jù)本發(fā)明提供了改進(jìn)的兩次曝光兩次蝕刻方法的各曝光和蝕 刻工藝而產(chǎn)生的概略的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的序列截面圖；圖2示例出通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的兩次曝光一條光刻線路方法的各曝光和蝕刻工藝 而產(chǎn)生的概略的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的序列截面圖；以及圖3是示例出本發(fā)明的實(shí)施所需的主要工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，更具體地，參考圖1，其示出了通過(guò)用于降低或避免光學(xué)鄰近效應(yīng) 的兩次曝光兩次蝕刻方法的各抗蝕劑曝光和蝕刻工藝而產(chǎn)生的概略的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的序列 截面圖。雖然本發(fā)明提供了優(yōu)于兩次曝光兩次蝕刻方法的改進(jìn)，但這樣的方法和具體地圖1 的示例不被認(rèn)為是關(guān)于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。提供圖1是為了便于理解和了解本發(fā)明，因此 圖1被標(biāo)為“相關(guān)技術(shù)”。如上所暗示的，半導(dǎo)體生產(chǎn)線通常被組織成工藝群組，通過(guò)在工藝群組之間不同 的設(shè)備來(lái)執(zhí)行這些工藝群組。該設(shè)備通常需要用于給定的工藝組的設(shè)置，并且在各工藝之 間存儲(chǔ)晶片，需要進(jìn)行該設(shè)備已設(shè)置好的特定處理的所有晶片都要在為另一工藝而進(jìn)行另 一設(shè)置之前被處理。一個(gè)這樣的工藝群組被稱為光刻線路，其中的工藝通常受限于抗蝕劑 的施加、對(duì)抗蝕劑的各種處理(例如干燥或烘烤)、抗蝕劑的曝光、以及曝光后的抗蝕劑的 顯影，以形成圖形。通常，該工藝形成這樣的圖形，該圖形確定將要通過(guò)優(yōu)選與根據(jù)抗蝕劑 圖形產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)自對(duì)準(zhǔn)的工藝或者在該制造工藝的稍后階段形成的器件的位置和基本尺 寸，以形成過(guò)孔或孔來(lái)制造到否則將完成的器件以及其間的布線的電接觸。該光刻線路通 常不包括更加復(fù)雜且具有小的工藝參數(shù)窗口的蝕刻和材料沉積工藝。由于多步構(gòu)圖需要在 每次抗蝕劑曝光時(shí)都蝕刻硬掩模，因而容易理解，在工藝群組之間移動(dòng)晶片以及相關(guān)的存 儲(chǔ)都會(huì)極大地延遲需要多步構(gòu)圖的芯片的完成，潛在地使苛刻的覆蓋精度折衷。
該概略的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底或?qū)?0 (例如，以及未示出的其他層和其下的襯 底)和有機(jī)襯層(underlayer) 12 (有時(shí)稱為有機(jī)平面化層)，希望在該有機(jī)襯層12中形成 緊密分隔的開(kāi)口。還可以在襯底或?qū)?0上形成諸如晶體管柵極或?qū)w/連接的附加結(jié)構(gòu) 14，所述附加結(jié)構(gòu)14延伸到層12中。應(yīng)理解，光學(xué)鄰近效應(yīng)通常包括由于在抗蝕劑中的衍射效應(yīng)或者輻射反射或散射 的效應(yīng)而導(dǎo)致的過(guò)量或異常的曝光引起的經(jīng)曝光的圖形的某種擴(kuò)展。因此，通常通過(guò)所謂 的明場(chǎng)技術(shù)和抗蝕劑來(lái)曝光和構(gòu)圖小于其間的間隔的極細(xì)小特征，在所述明場(chǎng)技術(shù)和抗蝕 劑中，特征不被照射，從而經(jīng)曝光的形狀的擴(kuò)展傾向于減小所需特征的尺寸。出于同樣原 因，使用明場(chǎng)技術(shù)和抗蝕劑，通常使光學(xué)鄰近效應(yīng)更容易控制且較不嚴(yán)重。相反地，與通常 用于形成對(duì)具有在最小光刻可分辨尺寸下限定的結(jié)構(gòu)的諸如晶體管的器件的接觸的情況 一樣地，使用所謂的暗場(chǎng)技術(shù)和抗蝕劑通過(guò)對(duì)特征的照射來(lái)最好地形成大于其間的間隔的 特征。本發(fā)明可以與明場(chǎng)或暗場(chǎng)技術(shù)一起使用，但在其中光學(xué)鄰近效應(yīng)特別明顯且難以控 制的暗場(chǎng)多步處理構(gòu)圖的情況下特別有利。在圖1的截面(a)中，施加了包括有機(jī)襯層18、硬掩模19和薄(用以減少抗蝕劑 內(nèi)的反射和散射且用以降低在抗蝕劑層過(guò)厚時(shí)發(fā)生的抗蝕劑塌陷的可能性)光致抗蝕劑/ 浸沒(méi)式頂涂層20的三層抗蝕劑疊層16，并且已通過(guò)曝光和顯影構(gòu)圖對(duì)光致抗蝕劑進(jìn)行了 構(gòu)圖，從而使光致抗蝕劑20開(kāi)口而暴露硬掩模抗反射涂層(ARC) 19，例如硅ARC或SiARC。 (此前和此后使用的術(shù)語(yǔ)光致抗蝕劑應(yīng)被理解為可通過(guò)光刻曝光和顯影構(gòu)圖的任何材料， 不論用于進(jìn)行曝光的能量(例如，X射線)或粒子(例如，電子)的類型如何。)然后，通過(guò) 常規(guī)的蝕刻工藝，例如，反應(yīng)離子蝕刻(RIE)，將光致抗蝕劑20中的圖形轉(zhuǎn)移到硬掩模19， 并進(jìn)而轉(zhuǎn)移到0PL，從而產(chǎn)生在截面(b)中所示的結(jié)構(gòu)。更具體而言，硬掩模材料相對(duì)于OPL 材料的蝕刻選擇性極高(例如，10-20)；允許OPL用作蝕刻停止層，隨后使用不同的反應(yīng)劑 進(jìn)行另一 RIE工藝以蝕刻硬掩模。然后剝離光致抗蝕劑，產(chǎn)生在截面(c)中所示的結(jié)構(gòu)。然后，為了實(shí)現(xiàn)如上所述的間距分離，在構(gòu)圖后的硬掩模之上施加第二光致抗蝕 劑層20’，并對(duì)其進(jìn)行曝光和顯影，產(chǎn)生在截面(d)中所示的結(jié)構(gòu)，并且再次執(zhí)行如上所述 的常規(guī)蝕刻，從而將光致抗蝕劑圖形轉(zhuǎn)移到硬掩模19，如截面(e)中所示。然后剝離剩余 的光致抗蝕劑，留下通過(guò)第二光刻掩模(以及第一光刻掩模)構(gòu)圖的硬掩模，其中有機(jī)襯 層19在其合適的位置，如截面(f)中所示。如果由于給定的器件設(shè)計(jì)所需的硬掩模圖形中 的開(kāi)口的近似而希望或必要的，可以執(zhí)行用于在構(gòu)圖后的硬掩模之上施加和構(gòu)圖光致抗蝕 劑、蝕刻硬掩模、以及去除剩余的光致抗蝕劑的一個(gè)或多個(gè)附加的序列。此時(shí)，如果需要少 于在硬掩模中形成的所有特征并通過(guò)附加蝕刻以增大特征或通過(guò)對(duì)材料的各向異性沉積 和各向同性蝕刻來(lái)減小特征尺寸而調(diào)節(jié)孔徑尺寸(多數(shù)在其他結(jié)構(gòu)上形成側(cè)壁分隔物的 情況下)，則可以通過(guò)封閉(block-out)掩蔽而實(shí)現(xiàn)對(duì)硬掩模圖形的某些細(xì)化。也可以在施 加和構(gòu)圖任何序列的另外的光致抗蝕劑之前，利用或不利用封閉掩蔽，對(duì)硬掩?？讖竭M(jìn)行 這樣的細(xì)化處理；可能允許省略某些封閉掩蔽工藝。當(dāng)完成了硬掩模構(gòu)圖時(shí)，再次執(zhí)行適宜的常規(guī)蝕刻，以將通過(guò)間距分離處理而由 此獲得的硬掩模圖形轉(zhuǎn)移到器件層12，如截面(g)中所示，并可選地去除硬掩模，如截面 (h)中所示。應(yīng)注意，由于硬掩模19和0PL18相對(duì)于彼此可選擇性地蝕刻并且硬掩模圖形 實(shí)際上由類似地構(gòu)圖的硬掩模ARC層和OPL層構(gòu)成，因此可以將各種各樣的蝕刻劑和工藝參數(shù)用于將圖形轉(zhuǎn)移到下伏的(underlying)材料且可以將蝕刻自由地設(shè)計(jì)為適合于該下 伏的材料。應(yīng)注意，由于光刻曝光掩模的邊緣將在不與光刻曝光掩模中的圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域中 產(chǎn)生會(huì)部分地曝光光致抗蝕劑的某種衍射，因此僅僅通過(guò)對(duì)單個(gè)光致抗蝕劑層的多次曝光并 不能實(shí)現(xiàn)間距分離，對(duì)于極小且緊密分隔的特征尤其如此。對(duì)于極小且緊密分隔的特征，由于 上述原因，通常將光致抗蝕劑形成為極薄；要求較少的曝光，同時(shí)所需特征(以及可能地，利 用衍射增加或減小特定區(qū)域的曝光的所謂的輔助特征)的鄰近實(shí)質(zhì)上確保了衍射圖形將覆 蓋(overlap)所需圖形，引起附加的且經(jīng)常為累積性的曝光；使得將要在光致抗蝕劑中顯影 的圖形變形。因此，必須在使用不同的間距分離光刻掩模的每一光刻曝光之后進(jìn)行至少一次 蝕刻工藝以將圖形轉(zhuǎn)移到硬掩模，并在構(gòu)圖后的硬掩模之上施加和構(gòu)圖新的光致抗蝕劑層以 漸增地顯影所需的硬掩模圖形?？赡苄枰郊拥奈g刻工藝來(lái)調(diào)節(jié)硬掩模圖形，以放大或縮小 如上所述的圖形特征。需要附加的蝕刻工藝以將硬掩模圖形轉(zhuǎn)移到器件層12。由此可見(jiàn)，雖然間距分離方法可以降低或避免鄰近效應(yīng)，但如果采用常規(guī)蝕刻工 藝，則間距分離方法變得非常復(fù)雜，且增加所需的蝕刻工藝的數(shù)目并由此增加在光刻線路 和用于蝕刻的反應(yīng)器皿以及直到適當(dāng)設(shè)定的反應(yīng)器皿可用之前的存儲(chǔ)之間來(lái)回切換的次 數(shù)，同時(shí)各蝕刻工藝本身也帶來(lái)顯著的復(fù)雜性。在半導(dǎo)體生產(chǎn)線的當(dāng)前設(shè)計(jì)的光刻線路內(nèi) 不能適應(yīng)這樣的附加復(fù)雜性。由于需要在光刻線路之外執(zhí)行這樣的繁多的時(shí)刻工藝，由此 產(chǎn)生了附加的總體工藝復(fù)雜性和對(duì)制造產(chǎn)率的某種折衷。通過(guò)使用諸如硅氧烷或氧化鈦的酸敏硬掩模材料來(lái)完全在光刻線路內(nèi)執(zhí)行這樣 的蝕刻，本發(fā)明提供了對(duì)該復(fù)雜性的解決方案。其他合適的材料包括如授權(quán)給Flaim等 人的美國(guó)專利6，303，270中所述的鈦聚合物以及鈦、硅、鋁、鋯和鉿的共聚物，通過(guò)參考將 該專利全部并入這里。然后在酸敏硬掩模材料層和顯影后的抗蝕劑圖形之上施加酸性上 覆層。適宜的酸性上覆層材料是商業(yè)可得的，例如從JSR Micro, Inc. ,1280 N. Mathilda Ave.，Sunnyvale, California 94089-1213 可得的 TCX041、NFC700 或 NFC 445。優(yōu)選使用 旋涂工藝施加酸性上覆層以顯影均勻的層，在足以活化酸敏硬掩模材料的100°C到150°C 下持續(xù)約60到120秒或者其他溫度和時(shí)間條件下(取決于酸敏硬掩模材料和酸性上覆層 材料)烘烤該酸性上覆層，以顯影其中酸性上覆層接觸酸敏硬掩模材料的位置且然后顯影 上覆層，該顯影優(yōu)選在含水四甲基氫氧化銨(TMAH)中進(jìn)行30至60秒以去除在酸敏硬掩模 材料已被活化的區(qū)域中的上覆層和酸敏硬掩模材料。適宜的顯影劑為0. 26N的TMAH，但還 可以使用其他濃度(例如，從0. 12N的TMAH到0. 4N的TMAH)。因此，可以通過(guò)半導(dǎo)體生產(chǎn) 線的光刻線路中通常的涂覆、烘烤和顯影工藝執(zhí)行在間距分離工藝中的所有硬掩模構(gòu)圖所 需的蝕刻。具體而言，參考圖2和3，下面將描述通過(guò)本發(fā)明執(zhí)行的間距分離方法。圖2的截 面(a)與圖1的截面(a)相同，其中，施加了包括有機(jī)襯層18、如上所述的諸如硅氧烷或氧 化鈦的酸敏材料的硬掩模19和光致抗蝕劑20的三層抗蝕劑疊層，并且已通過(guò)第一間距分 離光刻掩模曝光和顯影而在抗蝕劑層20中形成圖形，如圖3的步驟305、306、307、308和 310所示。然后，為了執(zhí)行對(duì)酸敏硬掩模材料的蝕刻，在步驟315中施加TCX041或NFC700 的酸性上覆層22 (優(yōu)選通過(guò)旋涂工藝)，并在步驟320中對(duì)其進(jìn)行烘烤，如上所述，以通過(guò)在 抗蝕劑中的構(gòu)圖后的孔徑來(lái)活化與酸性上覆層接觸的酸敏硬掩模材料的區(qū)域23，如圖2的截面(b)中的陰影所示。然后在步驟325中在含水TMAH中對(duì)組件顯影30到60秒，以去除 上覆層22并蝕刻掉酸敏硬掩模材料的活化區(qū)域，在有機(jī)襯層18上停止，并在剝離剩余的光 致抗蝕劑層20之后留下孔徑24，如圖2的截面(c)中所示。根據(jù)本發(fā)明的間距分離方法繼續(xù)在步驟335中施加另一層光致抗蝕劑層26，如圖 2的截面(d)中所示。注意，步驟335到360與步驟305到330相同，但省略了對(duì)有機(jī)襯層 的施加和對(duì)酸敏硬掩模材料的施加步驟306和307，因?yàn)檫@些層保留在已執(zhí)行的步驟未蝕 刻的區(qū)域中的適當(dāng)位置。相應(yīng)地，在步驟340中與前面一樣地對(duì)新施加的光致抗蝕劑層26 進(jìn)行曝光和顯影，并酸性上覆層28被施加(步驟345)和烘烤(步驟350)，以活化區(qū)域25 中的酸敏硬掩模材料，這也與前面一樣。然后在步驟355中顯影上覆層以及酸敏硬掩模材 料的活化區(qū)域25，以蝕刻掉硬掩模的區(qū)域25，再次在有機(jī)襯層18上停止，并剝離剩余的光 致抗蝕劑。雖然在抗蝕劑剝離期間會(huì)發(fā)生對(duì)有機(jī)襯層的某些表面蝕刻，但不需要且通常不 去除有機(jī)襯層18。如果需要尚未在硬掩模19中形成的附加特征，則在必要時(shí)將利用又一光刻曝光 掩模重復(fù)由虛線370表示的工藝循環(huán)以及步驟335-360，直到完成了所需的硬掩模圖形。然 后通過(guò)常規(guī)蝕刻(例如，根據(jù)常規(guī)生產(chǎn)線組織和操作的光刻線路之外的RIE)而將硬掩模圖 形轉(zhuǎn)移到層12以及半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)所需的以常規(guī)方式完成的器件。如上所述，在執(zhí)行步驟345或其重復(fù)之前可以執(zhí)行附加的工藝以調(diào)節(jié)或細(xì)化在硬 掩模中產(chǎn)生的圖形。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的間距分離方法增加了蝕刻的便利性，從而可以 經(jīng)濟(jì)地執(zhí)行更多的間距分離掩蔽和曝光；潛在地減少對(duì)圖形的這種調(diào)節(jié)/細(xì)化的需求，并 且，在任何情況下，可以與蝕刻工藝380之前的工藝或者其附帶工藝一樣地在光刻線路之 外執(zhí)行對(duì)硬掩模圖形的調(diào)節(jié)/細(xì)化。由此可見(jiàn)，本發(fā)明的基本原理是通過(guò)可完全在常規(guī)半導(dǎo)體生產(chǎn)線的光刻線路內(nèi)執(zhí) 行的使用特定酸敏硬掩模材料且使用酸性上覆層的間距分離方法來(lái)執(zhí)行對(duì)所需的硬掩模 的蝕刻。在光刻線路內(nèi)以這樣的方式執(zhí)行蝕刻提供了用于降低或避免必須在極其緊密地形 成精細(xì)特征的情況下的光學(xué)鄰近效應(yīng)中所涉及的許多蝕刻工藝的簡(jiǎn)化和可能的自動(dòng)化。本 發(fā)明還避免了通過(guò)從用于繁多的蝕刻工藝的每一工藝的光刻線路移除和返回到該光刻線 路而引起的制造產(chǎn)率的折衷，并且，與先前的間距分離方法相比提高了生產(chǎn)線的吞吐量。雖然關(guān)于單個(gè)優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以利用在 所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于在酸敏材料層中蝕刻圖形的方法，所述方法包括以下步驟 形成酸敏材料層；在所述酸敏材料層上形成并構(gòu)圖抗蝕劑層；在所述構(gòu)圖的光致抗蝕劑層上以及被所述光致抗蝕劑暴露的所述酸敏材料的區(qū)域上 施加酸性上覆層；活化所述酸敏材料的所述區(qū)域；以及顯影所述酸敏材料的所述活化的區(qū)域，以將所述抗蝕劑中的圖形轉(zhuǎn)移到所述酸敏材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟 在所述酸敏材料層上形成并構(gòu)圖另一抗蝕劑層；在所述構(gòu)圖的光致抗蝕劑層上以及被所述光致抗蝕劑暴露的所述酸敏材料的區(qū)域上 施加酸性上覆層；活化所述酸敏材料的所述區(qū)域；以及顯影所述酸敏材料的所述活化的區(qū)域，以將所述抗蝕劑中的圖形轉(zhuǎn)移到所述酸敏材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括以下步驟 將在所述酸敏材料中顯影的圖形轉(zhuǎn)移到下伏的材料層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述酸敏材料被形成在有機(jī)平面化層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括以下步驟 調(diào)節(jié)在所述抗蝕劑中的構(gòu)圖的特征的尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括以下步驟 調(diào)節(jié)在所述酸敏材料中的構(gòu)圖的特征的尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟 將在所述酸敏材料中顯影的圖形轉(zhuǎn)移到下伏的材料層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述酸敏材料被形成在有機(jī)平面化層上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟 調(diào)節(jié)在所述抗蝕劑中的構(gòu)圖的特征的尺寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟 調(diào)節(jié)在所述酸敏材料中的構(gòu)圖的特征的尺寸。
11.一種用于半導(dǎo)體制造的間距分離方法，所述方法包括以下步驟 形成酸敏材料層；使用光刻間距分離曝光掩模在所述酸敏材料層上形成并構(gòu)圖光致抗蝕劑層； 在所述構(gòu)圖的光致抗蝕劑層上以及被所述光致抗蝕劑暴露的所述酸敏材料的區(qū)域上 施加酸性上覆層；活化所述酸敏材料的所述區(qū)域； 顯影所述酸敏材料的活化的區(qū)域；使用另一光刻間距分離曝光掩模在所述酸敏材料層上形成并構(gòu)圖另一光致抗蝕劑層；在所述另一構(gòu)圖的光致抗蝕劑層上以及被所述光致抗蝕劑暴露的所述酸敏材料的區(qū)域上施加酸性上覆層；活化所述酸敏材料的所述區(qū)域；以及 顯影所述酸敏材料的活化的區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括以下步驟 將在所述酸敏材料中顯影的圖形轉(zhuǎn)移到下伏的材料層。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述酸敏材料被形成在有機(jī)平面化層上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括以下步驟 調(diào)節(jié)在所述抗蝕劑中的構(gòu)圖的特征的尺寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括以下步驟 調(diào)節(jié)在所述酸敏材料中的構(gòu)圖的特征的尺寸。
16.一種集成電路，其具有被這樣的距離彼此分隔的結(jié)構(gòu)，所述距離小于所述結(jié)構(gòu)的橫 向尺寸，所述集成電路通過(guò)包括以下步驟的方法形成形成酸敏材料層；使用光刻間距分離曝光掩模在所述酸敏材料層上形成并構(gòu)圖光致抗蝕劑層； 在所述構(gòu)圖的光致抗蝕劑層上以及被所述光致抗蝕劑暴露的所述酸敏材料的區(qū)域上 施加酸性上覆層；活化所述酸敏材料的所述區(qū)域； 顯影所述酸敏材料的活化的區(qū)域；使用另一光刻間距分離曝光掩模在所述酸敏材料層上形成并構(gòu)圖另一光致抗蝕劑層；在所述另一構(gòu)圖的光致抗蝕劑層上以及被所述光致抗蝕劑暴露的所述酸敏材料的區(qū) 域上施加酸性上覆層；活化所述酸敏材料的所述區(qū)域；以及 顯影所述酸敏材料的活化的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及兩次曝光一條線路間距分離方法。一種集成電路被形成為具有這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)緊密鄰近且彼此間的間隔比該結(jié)構(gòu)的橫向尺寸更小，例如用于制造到以通過(guò)暗場(chǎng)分離間距技術(shù)實(shí)現(xiàn)的最小光刻可分辨尺寸形成的電子元件的接觸。通過(guò)使用酸敏硬掩模材料和經(jīng)由抗蝕劑中的構(gòu)圖的孔徑而接觸硬掩模的區(qū)域的酸性上覆層，完全在光刻線路內(nèi)執(zhí)行對(duì)硬掩模的蝕刻，從而支持用于分離間距方法的可接受的覆蓋精度和工藝效率以及吞吐量，該分離間距方法需要為多個(gè)依次施加并構(gòu)圖的抗蝕劑層中的每一個(gè)進(jìn)行對(duì)硬掩模的蝕刻。硬掩模的接觸區(qū)域被活化，以通過(guò)烘烤酸性上覆層而進(jìn)行顯影。
文檔編號(hào)H01L27/00GK102005382SQ20101026939
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者M·E·科爾伯恩, S·D·伯恩斯, S·霍姆斯 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司