[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及半导体领域，更具体地，涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术

半导体工业已经经历了指数式增长。光刻清晰度的持续发展也连续跑在了前面，以支持90nm～65nm、45nm、32nm、22nm、16nm及以下的临界尺寸(CD)。已经开发了光刻的新技术，诸如浸没式光刻、多重图案化、极紫外(EUV)光刻和电子束光刻。由新光刻技术提出的挑战不仅在于分辨率，还在于经济上(例如，升级成本和生产损耗)。许多发展集中于将现有光刻技术扩展至下一技术的产生。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：在衬底之上形成第一掩模图案；形成与第一掩模图案的侧壁邻接的第一隔离物；去除第一掩模图案；形成与第一隔离物的侧壁邻接的第二隔离物；在衬底之上以及在第二隔离物之间形成填充层；以及去除第一隔离物和第二隔离物而留下填充层，以形成第二掩模图案。

优选地，形成第二隔离物包括：形成上覆第一隔离物和衬底的密封层；以及去除密封层中位于第一隔离物的顶部区域和衬底之上的部分而留下密封层中与第一隔离物的侧壁邻接的其它部分，以限定第二隔离物。

优选地，该方法还包括：去除填充层的一部分，以露出第一隔离物和第二隔离物的顶部区域。

优选地，通过化学机械抛光(CMP)工艺执行去除填充层的一部分的步骤。

优选地，该方法还包括：在提供第一掩模图案之前，在衬底之上形成目标层。

优选地，该方法还包括：使用第二掩模图案来对目标层进行图案化。

优选地，第一隔离物的材料不同于第二隔离物的材料。

优选地，填充层的材料不同于第一隔离物或第二隔离物的材料。

优选地，填充层包括从由氧化硅、氮化硅、SiON、氮氧化物、旋涂玻璃(SOG)、抗反射涂层(ARC)、光刻胶、有机材料和它们的组合所组成的组中选择的材料。

优选地，第二掩模图案包括至少两条具有不同线宽的线。

优选地，第一隔离物或第二隔离物具有范围在大约2nm到大约30nm之间的宽度。

优选地，第二掩模图案包括从由氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮氧化物和它们的组合所组成的组中选择的材料。

根据本发明的第二方面，提供了一种方法，包括：在衬底之上形成目标层；在衬底之上形成包括至少三个掩模图案的第一掩模层；形成与至少三个掩模图案中的每一个的侧壁邻接的第一隔离物；去除至少三个掩模图案而留下第一隔离物；在第一隔离物和衬底之上形成共形的密封层；去除密封层中位于第一隔离物的顶部区域和衬底之上的部分而留下密封层中与第一隔离物的侧壁邻接的其它部分，以形成第二隔离物；在第二隔离物之间和第二隔离物之上形成第二掩模层；去除第二掩模层的一部分以露出第一隔离物和第二隔离物的顶部区域；以及去除第一隔离物和第二隔离物而留下第二掩模层，以形成第二掩模图案。

优选地，不同的邻接掩模图案对之间的距离不同。

优选地，至少两个第二掩模图案具有不同的宽度。

优选地，第一掩模层包括从由氧化硅所组成的组中选择的材料，而第一隔离物包括氮化硅、氮氧化硅、氮氧化物、金属、TiN和它们的组合所组成的组中选择的材料。

优选地，第一掩模层包括氮化硅，而第一隔离物包括氮氧化物或氧化硅中的至少一种。

优选地，第一掩模层是光刻胶或有机材料，而第一隔离物包括氮化硅、氮氧化硅或氮氧化物中的至少一种。

优选地，该方法还包括：使用第二掩模图案对目标层进行图案化。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，包括：在衬底之上形成目标层；在衬底之上形成包括至少三个硬掩模图案的第一硬掩模层，其中，不同的邻接硬掩模图案对之间的距离不同；形成与至少三个硬掩模图案中的每一个的侧壁邻接的第一隔离物；去除至少三个硬掩模图案而留下第一隔离物；在第一隔离物和衬底之上形成共形的密封层；去除密封层中位于第一隔离物的顶部区域和衬底之上的部分而留下密封层中与第一隔离物的侧壁邻接的其它部分，以形成第二隔离物；在第二隔离物之间和之上形成第二硬掩模层；去除第二硬掩模层的一部分，以露出第一隔离物和第二隔离物的顶部区域；以及去除第一隔离物和第二隔离物而留下第二硬掩模层，以形成第二硬掩模图案；

优选地，至少两个硬掩模图案具有不同的宽度。

附图说明