[发明专利]精细图案化半导体器件的方法

权利要求书

1.一种在集成电路制造期间的图案化方法，所述方法包括：

形成第一掩模结构的第一图案；

在所述第一掩模结构的暴露表面上形成缓冲层；以及

在所述第一掩模结构的侧壁处的所述缓冲层之间的凹陷中形成第二掩 模结构的第二图案；

其中所述第一图案和所述第二图案的至少之一通过旋涂材料形成。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一掩模结构和所述第二掩模结 构每个都包括各自的高含碳材料，其具有从85到99重量百分比的碳。

3.如权利要求2所述的方法，其中形成所述第一掩模结构的步骤包括：

旋涂有机化合物材料在半导体衬底上；

在从300℃到550℃的温度下加热所述有机化合物材料从30秒到300秒 以形成硬化的有机化合物层；以及

图案化所述硬化的有机化合物层以形成所述第一掩模结构。

4.如权利要求3所述的方法，其中形成所述第一掩模结构的步骤还包 括：

在旋涂所述有机化合物材料的步骤后，在从150℃到350℃的温度下加 热所述有机化合物材料60秒。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述硬化的有机化合物层通过光致抗 蚀剂图案被图案化以形成所述第一掩模结构，其中所述光致抗蚀剂的第一节 距大于所述第一掩模结构和所述第二掩模结构之间的第二节距。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一掩模结构和所述第二掩模结 构具有相同的宽度，所述缓冲层的厚度与所述第一掩模结构和所述第二掩模 结构的宽度相同

7.如权利要求3所述的方法，还包括：

在所述硬化的有机化合物层上方沉积硬掩模层；

在所述硬掩模层上形成光致抗蚀剂图案；

蚀刻所述硬掩模层的被暴露区域以形成硬掩模图案；以及

通过所述硬掩模图案图案化所述硬化的有机化合物层以形成所述第一 掩模结构。

8.如权利要求2所述的方法，其中形成所述第二掩模结构的步骤包括：

旋涂有机化合物材料在所述缓冲层上；

在从300℃到550℃的温度下加热所述有机化合物材料从30秒到300秒 以形成硬化的有机化合物层；以及

蚀刻掉部分所述硬化的有机化合物层直到所述硬化的有机化合物层的 设置在所述第一掩模结构的侧壁处的所述缓冲层之间的所述凹陷中的部分 被保留，从而形成所述第二掩模结构。

9.如权利要求8所述的方法，其中形成所述第二掩模结构的所述步骤还 包括：

在旋涂所述有机化合物材料的步骤后，在从150℃到350℃的温度下加 热所述有机化合物材料60秒。

10.如权利要求1所述的方法，还包括：

蚀刻掉所述缓冲层的未设置在所述第二掩模结构下方的部分。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

图案化设置在所述第一掩模结构和所述第二掩模结构之下的硬掩模层， 使得所述硬掩模层的设置在所述第一掩模结构和所述第二掩模结构下方的 部分被保留以形成硬掩模图案。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

采用灰化工艺和/或剥离工艺同时去除所述第一掩模结构和所述第二掩 模结构。

13.如权利要求11所述的方法，还包括：

当图案化所述第一掩模结构时，蚀刻掉部分深度的所述硬掩模层的暴露 部分，

其中所述缓冲层沉积在所述第一掩模结构的暴露部分和所述硬掩模层 的暴露部分上。

14.如权利要求11所述的方法，还包括：

图案化设置在所述硬掩模图案下方的至少一个目标层。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述至少一个目标层包括半导体衬 底。

16.如权利要求14所述的方法，其中所述至少一个目标层包括导电材 料。