[发明专利]一种形成半导体器件金属线的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年12月27日提交的韩国专利申请10-2007-138769的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种形成半导体器件金属线的方法，更具体地涉及一种形成具有微小金属线间距的半导体器件金属线的方法。

背景技术

通常，在半导体器件制造期间形成金属线的方法可以被区分为镶嵌方案或钨(W)蚀刻方案。特别地，随着半导体器件集成度的提高，线宽降低。

为形成具有微小线宽的金属线，必须形成微镶嵌图案。然而，在制造半导体器件期间通过光刻工艺形成的图案的最小间距是由来自曝光设备的用于曝光的光波长决定的。当半导体器件集成度提高时，为形成具有更小间距的图案，必须使用比传统用于曝光的光的波长更短的光。X-射线或电子束可用来提供更短的波长，然而使用X-射线或电子束仍在试验阶段以解决涉及技术问题、生产能力等的问题。

发明内容

本发明涉及一种形成半导体器件金属线的方法，其中在光刻胶图案的侧壁上形成间隔物膜，使用所述间隔物作为蚀刻掩模形成微细金属图案，并且其中金属线不连接的部分使得光刻胶图案之间的距离变窄，由此导致间隔物彼此接触并且防止微细金属图案在间隔物彼此接触的地方形成。

根据本发明一方面，形成半导体器件金属线的方法包括：在半导体衬底上形成介电膜；在包括介电膜的整个结构上形成多个平行的光刻胶图案；在光刻胶图案的侧壁上形成间隔物；通过除去光刻胶图案暴露介电膜；通过蚀刻所述暴露的介电膜形成镶嵌图案；除去所述间隔物；在包括镶嵌图案的整个结构上形成金属材料；然后抛光所述金属材料，由此形成金属线。

在金属线不连接的区域上形成的光刻胶图案在其端部沿相反的方向向外延伸，使得在光刻胶图案的各端部之间限定间隔。

所述端部之间的距离小于间隔物的宽度的两倍。

光刻胶图案的间距是金属线的间距的两倍。

形成介电膜之后，在所述介电膜上形成第一和第二硬掩模膜以及抗反射涂层(ARC)。

第一硬掩模膜和第二硬掩模膜分别是由旋涂碳(SOC)膜和多功能硬掩模(MFHM)膜形成。MFHM可以是包含Si的BARC(底部ARC)。

根据本发明另一方面，形成半导体器件金属线的方法包括：在半导体衬底上形成介电膜；在包括介电膜的整个结构上形成多个平行的光刻胶图案，邻近金属线不连接的区域的光刻胶图案在所述金属线不连接的区域的方向上具有凸出的部分；在光刻胶图案的侧壁上形成间隔物；通过除去光刻胶图案暴露介电膜；通过蚀刻所述暴露的介电膜形成镶嵌图案；除去所述间隔物；在包括镶嵌图案的整个结构上形成金属材料；然后抛光所述金属材料，由此形成金属线。

邻近金属线不连接的区域的光刻胶图案的各凸出部分之间的距离小于间隔物宽度的两倍。

光刻胶图案的间距是金属线的间距的两倍。

在形成介电膜之后，在所述介电膜上形成第一和第二硬掩模膜以及ARC层。

第一硬掩模膜和第二硬掩模膜分别包括SOC膜和MFHM膜。

附图说明

图1A至5B是说明根据本发明一个实施方案的形成半导体器件金属线的方法的截面图和平面图；和

图6A至10B是说明根据本发明另一个实施方案的形成半导体器件金属线的方法的截面图和平面图。

具体实施方式

将参考附图描述根据本发明的具体的实施方案。本发明不局限于所述公开的实施方案，而是可以各种方式实施。提供所述实施方案以完成本发明的公开并使得本领域技术人员理解本发明。本发明由权利要求的范围所限定。

图1A至5B是说明根据本发明一个实施方案的形成半导体器件金属线的方法的截面图和平面图。

参考图1A，在半导体衬底100上顺序形成介电膜101、第一硬掩模膜102、第二硬掩模膜103和ARC层104。

介电膜101可由氧化物膜形成。第一硬掩模膜102可由SOC膜形成。第二硬掩模膜103可由MFHM膜形成。MFHM膜含有Si，并因此在后续的蚀刻工艺中产生与由SOC膜形成的第一硬掩模膜102相比的蚀刻速率差异。另外，MFHM膜是透明的，当形成后续的光刻胶图案时，可省略另外的用于图案对准的标记打开(key open)工艺。

在包括ARC层104的整个结构上涂敷光刻胶膜。然后实施曝光和显影工艺，由此形成光刻胶图案105、105A和105B。光刻胶图案105的间距是最终将形成的金属线的间距的约两倍。