[发明专利]制造半导体装置的方法

说明书

本发明公开了一种制造半导体装置的方法，包括在基板上形成第一图案化目标层，其中第一图案化目标层具有沿着第一方向延伸的多个第一开口；在第一图案化目标层之上形成图案化硬遮罩层，其中图案化硬遮罩层具有沿着第二方向延伸的多个第一凹槽和沿着第一方向延伸的多个第二凹槽；在图案化硬遮罩层之上形成图案化光阻层，其中图案化光阻层具有沿着第二方向延伸的多个条状结构和沿着第一方向延伸的多个块状结构；以及蚀刻图案化光阻层、图案化硬遮罩层、以及第一图案化目标层以形成第二图案化目标层。本发明的方法具有成本效益且能在目标层形成精细的图案。

技术领域

本发明实施例是有关一种制造半导体装置的方法；特别是关于一种形成半导体装置的精细图案的方法。

背景技术

半导体集成电路(integrated circuit，IC)行业已经经历了快速发展。在集成电路制造技术的发展中，产生了数代的集成电路，并且所制造的每一代电路都比上一代更小、更复杂。通过增加光微影工艺的解析度可以减小图案的临界尺寸，但此种方法的花费通常很高。为了改善此问题，提出了所谓的双重图案化技术。然而，传统技术已经无法在所有方面都令人满意，因此需要开发一种更具成本效益的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造半导体装置的方法，其具有成本效益且能在目标层形成精细的图案。

本发明的一目的是提供一种制造半导体装置的方法，包括以下操作：在具有第一区域和第二区域的基板上形成第一图案化目标层，其中第一图案化目标层具有沿着一第一方向延伸的多个第一开口在第一区域中，且第一开口暴露出基板的一部分；在第一图案化目标层之上形成图案化硬遮罩层，其中图案化硬遮罩层具有沿着第二方向延伸的多个第一凹槽在第一区域中和沿着第一方向延伸的多个第二凹槽在第二区域中；在图案化硬遮罩层之上形成图案化光阻层，其中图案化光阻层具有沿着第二方向延伸的多个条状结构在第一区域中和沿着第一方向延伸的多个块状结构在第二区域中；以及通过使用图案化硬遮罩层和图案化光阻层作为蚀刻遮罩，蚀刻图案化光阻层、图案化硬遮罩层、以及第一图案化目标层以形成第二图案化目标层。

在本发明某些实施方式中，各条状结构的宽度小于各第一凹槽的宽度，各块状结构的宽度小于各第二凹槽的宽度，各条状结构与对应的一个第一凹槽的一部分重叠，且各块状结构与对应的一个第二凹槽的一部分重叠。

在本发明某些实施方式中，第一区域中的第二图案化目标层的俯视轮廓的多个几何形状为菱形。

在本发明某些实施方式中，第一区域中的第二图案化目标层的俯视轮廓的多个几何形状为矩形。

在本发明某些实施方式中，在基板上形成第一图案化目标层的操作进一步包括以下操作：在基板上按顺序地形成目标层、下硬遮罩层、以及第一上硬遮罩层；在下硬遮罩层上图案化第一上硬遮罩层以形成图案化第一上硬遮罩层，其中图案化第一上硬遮罩层具有暴露出下硬遮罩层的部分的多个第二开口；在图案化第一上硬遮罩层的上表面和侧壁上以及下硬遮罩层的暴露部分的上表面上共形地形成间隔层；蚀刻间隔层以形成一图案化间隔层，其中图案化间隔层包括位于图案化第一上硬遮罩层的侧壁上的多个间隔物，且相邻的两个间隔物的侧壁彼此被第一区域中的第三开口所隔开；使用与图案化第一上硬遮罩层相同的材料填充第三开口以形成第二上硬遮罩层，其中图案化间隔层的间隔物的顶表面暴露于第二上硬遮罩层外；通过使用第二上硬遮罩层作为蚀刻遮罩，蚀刻图案化间隔层的间隔物和下硬遮罩层以形成图案化下硬遮罩层；以及蚀刻第二上硬遮罩层、图案化下硬遮罩层、以及目标层以形成第一图案化目标层。

在本发明某些实施方式中，蚀刻间隔层、蚀刻图案化间隔层的间隔物和下硬遮罩层、以及蚀刻第二上硬遮罩层、图案化下硬遮罩层、以及目标层的操作是通过非等向性蚀刻工艺来执行。

在本发明某些实施方式中，下硬遮罩层具有由不同材料所制成的多个层。

在本发明某些实施方式中，间隔层和第一上硬遮罩层是由不同的材料所制成。