[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

本发明公开了一种半导体装置及其形成方法。半导体装置包括一基底、多个第一图案以及多个第二图案。多个第一图案与多个第二图案系设置在基底上，第一图案与第二图案相互平行且交替地沿着第一方向设置。第一图案与第二图案分别具有相对的第一侧与第二侧，各第一图案的第一侧具有一第一凸出部，各第二图案的第二侧具有一第二凸出部，且第一凸出部的面积不同于第二凸出部的面积。该半导体装置内的特定图案布局相对密集且尺寸相对微小，有利于配合后续组件的制作工艺，且提供充足的制作空间。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其形成方法，尤其是涉及多重图案化(multiplepatterning)工艺所形成的一种半导体装置及其形成方法。

背景技术

在半导体制作工艺中，一些微结构的制造，需要在半导体基材/膜层、介电材料层或金属材料层等适当的基材或材料层中，利用光刻及蚀刻等制作工艺，形成具有精确尺寸的微小图案。为达到此目的，在传统的半导体技术中，在目标材料层之上形成掩模层(masklayer)，以便先在所述掩模层中形成/定义这些微小图案，随后将所述等图案转移至目标膜层。一般而言，掩模层例如是通过光刻制作工艺形成的图案化光致抗蚀剂层，和/或利用所述图案化光致抗蚀剂层形成的图案化掩模层。

随着集成电路的复杂化，这些微小图案的尺寸不断地减小，结构亦不断地变化，所以用来产生特征图案的设备就必须满足制作工艺分辨率及叠对准确度(overlayaccuracy)的严格要求，单一图案化(single patterning)方法已无法满足制造微小线宽图案的分辨率需求或制作工艺需求。是以，如何改良所述微结构的现有制作工艺即为本领域现今的重要课题之一。

发明内容

本发明之一目的在于提供一种半导体装置及其形成方法，其系借助自对准反向图案化(self-aligned reverse patterning,SARP)工艺与不同的掩膜图案进行材料层的图案化制作工艺，形成相互平行且交替排列的材料图案。藉此，各材料图案的两相对侧可分别形成相互交替排列且形状不对称的凸出部，以在简化制程的前提下，形成布局相对密集且尺寸相对微小的特定图案，有利于配合后续组件的制作工艺，提供充足的制作空间。

为达上述目的，本发明之一实施例提供一种半导体装置，包括一基底、多个第一图案以及多个第二图案。多个第一图案与多个第二图案系设置在该所述基底上，该些所述第一图案与该些所述第二图案相互平行且交替地沿着一方向第一方向设置，该些所述第一图案与该些所述第二图案分别具有相对的第一侧与第二侧，各该所述第一图案的该所述第一侧具有一第一凸出部，各该所述第二图案的该所述第二侧具有一第二凸出部，且该所述第一凸出部的面积不同于该所述第二凸出部的面积。

为达上述目的，本发明之一实施例提供一种半导体装置的形成方法，其包含以下步骤。首先，提供一基底。接着，于该所述基底上形成一材料层。然后，图案化该所述材料层形成多个第一图案与多个第二图案，该些所述第一图案与该些所述第二图案相互平行且交替地沿着一方向第一方向设置，该些所述第一图案与该些所述第二图案分别具有相对的第一侧与第二侧，各该所述第一图案的该所述第一侧具有一第一凸出部，各该所述第二图案的该所述第二侧具有一第二凸出部，且该所述第一凸出部的面积不同于该所述第二凸出部的面积。

附图说明

图1至图10绘示本发明优选实施例中半导体装置的形成方法示意图；其中，

图1为本发明的半导体装置形成材料层后的俯视示意图；

图2为本发明的半导体装置形成掩膜层后的俯视示意图；

图3为图2中沿着切线A-A’以及切线B-B’的剖面示意图；

图4为本发明的半导体装置形成侧壁子后的俯视示意图；

图5为图4中沿着切线A-A’以及切线B-B’的剖面示意图；

图6为本发明的半导体装置形成另一掩膜层后的俯视示意图；