[发明专利]接触窗开口的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制作工艺方法，且特别是涉及一种接触窗开口的形成方法。

背景技术

在集成电路蓬勃发展的今日，元件缩小化与积集化是必然的趋势，也是业界积极发展的重要课题，而整个半导体制作工艺中影响元件尺寸最举足轻重的关键就在于光刻(photolithography)制作工艺的技术。随着半导体元件的高度集成化，集成电路的关键尺寸(critical dimension，CD)愈来愈小，因此光刻所需的分辨率(解析度)愈来愈高。

举例来说，由于尺寸缩小造成光学特性难以掌握，光刻制作工艺已遭遇到机台能力以及光学物理特性的极限，因此使接触窗开口(contact hole)的光刻制作工艺的困难度愈来愈高。

为了增加接触窗开口的关键尺寸的控制能力，必须在现有设备条件下改良制造接触窗开口的方法，以降低成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接触窗开口的形成方法，其可增加接触窗开口的关键尺寸的控制能力。

为达上述目的，本发明的一实施例提出一种接触窗开口的形成方法，包括下列步骤。首先，提供基底，基底包括密集区与独立区。接着，于基底上形成材料层。然后，在密集区中的材料层上形成多个牺牲图案，且于相邻两个牺牲图案之间具有第一开口。接下来，在各牺牲图案两侧分别形成间隙壁，且间隙壁彼此分离设置。之后，移除牺牲图案，而于相邻两个间隙壁之间形成第二开口。再者，形成填满第二开口的平坦层。随后，在平坦层中形成第一狭缝，第一狭缝暴露出位于第二开口下方的部分材料层。继之，移除由第一狭缝所暴露出的部分材料层，而在材料层中形成多个第三开口。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，在平坦层中形成第一狭缝的方法包括下列步骤。首先，在平坦层上形成第一图案化光致抗蚀剂层，第一图案化光致抗蚀剂层中具有第二狭缝与第四开口，其中第二狭缝暴露出密集区中的部分平坦层，且第四开口暴露出独立区中的部分平坦层。接着，以第一图案化光致抗蚀剂层为掩模，移除由第二狭缝与第四开口所暴露出的部分平坦层，而分别在密集区的平坦层中形成第一狭缝且在独立区的平坦层中形成第五开口。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，在形成第一图案化光致抗蚀剂层之后，且于移除部分平坦层之前，还包括对第四开口进行微缩制作工艺。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，微缩制作工艺例如是化学性微缩增强光刻分辨率(resolution enhancement lithography assisted by chemical shrink，RELACS)制作工艺、光致抗蚀剂膨胀制作工艺或低温薄膜制作工艺。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，在移除由第一狭缝所暴露出的部分材料层的同时，移除由第五开口所暴露出的部分材料层，而在材料层中形成第六开口。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，第六开口的宽度例如是光刻制作工艺的最小线宽的一半。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，在形成材料层之后，且于形成牺牲图案之前，还包括在材料层上形成硬掩模层。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，还包括将第二开口延伸于硬掩模层中。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，在形成材料层之后，且在形成牺牲图案之前，还包括在材料层上形成硬掩模层结构。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，还包括在硬掩模层结构中形成用以形成第三开口的多个第七开口。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，硬掩模层结构例如是单层硬掩模层或多层硬掩模层。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，牺牲图案的形成方法包括下列步骤。首先，在材料层上形成牺牲图案层。接着，在牺牲图案层上形成第二图案化光致抗蚀剂层。然后，以第二图案化光致抗蚀剂层为掩模，移除部分牺牲图案层。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，第二图案化光致抗蚀剂层的线宽线距比例如是1∶1。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，还包括对第二图案化光致抗蚀剂层进行修剪制作工艺。

依照本发明的一实施例所述，在上述的接触窗开口的形成方法中，经修剪后的第二图案化光致抗蚀剂层的线宽线距比例如是大于1∶1且小于等于1∶3。