[发明专利]在半导体器件中形成细微图案的方法

权利要求书

1.一种在半导体器件中形成细微图案的方法，该方法包括：

在蚀刻目标层上形成第一硬掩模层；

在该第一硬掩模层上形成具有负斜面的第一蚀刻掩模图案；

在该第一蚀刻掩模图案的侧壁上形成间隔物，从而形成第一所得结构；

在该第一所得结构上形成第一材料层，从而形成第二结构；

在该第二所得结构上进行平坦化工艺直到暴露该第一蚀刻掩模图案，从而形成填充该间隔物之间空间的第二蚀刻掩模图案；

除去该间隔物；和

使用该第一蚀刻掩模图案和该第二蚀刻掩模图案作为蚀刻掩模，蚀刻该第一硬掩模层和该蚀刻目标层。

2.权利要求1的方法，其中形成该第一蚀刻掩模图案包括：

在该第一硬掩模层上形成第二硬掩模层；

图案化该第二硬掩模层以形成具有正斜面的硬掩模图案，从而形成第三所得结构；

在包含该硬掩模图案的第三所得结构上形成用于该第一蚀刻掩模图案的第二材料层；

平坦化该第二材料层直到暴露该硬掩模图案；和

除去该硬掩模图案。

3.权利要求2的方法，其中该第二硬掩模层包括氧化铝(Al₂O₃)层。

4.权利要求2的方法，其中使用双重图案化方法进行该第二硬掩模层的图案化。

5.权利要求4的方法，其中该硬掩模图案具有约35nm的线宽与间隔宽度，该第一蚀刻掩模图案具有小于约20nm的底部宽度。

6.权利要求1的方法，其中该第一硬掩模层具有无定形碳层和氧氮化硅(SiON)层的叠层结构。

7.权利要求6的方法，其中该SiON层具有大于约的厚度。

8.权利要求1的方法，其中该第一硬掩模层具有无定形碳层、第一SiON层、多晶硅层和第二SiON层的叠层结构。

9.权利要求8的方法，其中该第二SiON层具有等于或小于约的厚度。

10.权利要求1的方法，其中该第一蚀刻掩模图案或该第二蚀刻掩模图案包含高密度等离子体(HDP)氧化物层。

11.权利要求2的方法，其中通过湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺进行该硬掩模图案的除去。

12.权利要求1的方法，其中形成该间隔物包括：

沿包含该第一蚀刻掩模图案的第四所得结构的表面沉积氮化物层；和在该氮化物层上进行形成间隔物的蚀刻工艺。

13.权利要求1的方法，其中使用湿浸法进行该间隔物的除去。

14.权利要求1的方法，其中进行该平坦化工艺包括使用化学机械抛光(CMP)工艺。

15.权利要求2的方法，其中该平坦化工艺为化学机械抛光(CMP)工艺。

16.权利要求1的方法，其中该第一蚀刻掩模图案的宽度与该第二蚀刻掩模图案的宽度基本上相同。

17.一种在半导体器件中形成细微图案的方法，该方法包括：

在蚀刻目标层上形成第一硬掩模层；

在该第一硬掩模层上形成具有负斜面的第一蚀刻掩模图案；

在该第一蚀刻掩模图案的侧壁上形成间隔物；

在该第一蚀刻掩模图案和该间隔物上进行平坦化工艺，直到暴露该第一蚀刻掩模图案，从而形成第二蚀刻掩模图案；

使用该第一蚀刻掩模图案和该第二蚀刻掩模图案作为蚀刻掩模，蚀刻该第一硬掩模层的一部分；

除去该第一蚀刻掩模图案和该第二蚀刻掩模图案；

使用该第一硬掩模层作为掩模蚀刻该蚀刻目标层；和

除去该第一硬掩模层。

18.一种在半导体器件中形成细微图案的方法，该方法包括：

在蚀刻目标层上形成第一硬掩模层；

图案化该第一硬掩模层的一部分，使得得到的图案具有正斜面；

在包含该所得图案的所得结构上形成第一材料层；

在该第一材料层上进行平坦化工艺，直到暴露所得图案的表面，从而形成具有负斜面的第一蚀刻掩模图案；

在包含该第一蚀刻掩模图案的第二所得结构的表面上沉积第二材料层；

在该第一蚀刻掩模图案的侧壁上形成间隔物；

在包含该第一蚀刻掩模图案与该间隔物的第三所得结构上形成第三材料层；

在该第三材料层、该第一蚀刻掩模图案、及该间隔物上进行平坦化工艺，直到暴露该第一蚀刻掩模图案并保留预定的厚度，从而形成第二蚀刻掩模图案；

然后使用该第一蚀刻掩模图案和该第二蚀刻掩模图案作为掩模，蚀刻该第一硬掩模层的一部分；

除去该第一蚀刻掩模图案和该第二蚀刻掩模图案；

使用该第一硬掩模层作为掩模，蚀刻该蚀刻目标层；和

除去该第一硬掩模层的剩余部分。