專(zhuān)利名稱(chēng)：形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及半導(dǎo)體器件，并更特別地涉及半導(dǎo)體器件的制造。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的單元陣列區(qū)域中，沿預(yù)定方向配置用于定義單位單元
(unit cell)的多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)，例如多個(gè)字線(xiàn)和多個(gè)位線(xiàn)。
圖1是傳統(tǒng)NAND閃存器件的存儲(chǔ)單元陣列100以及X-解碼器110和 Y-解碼器120的框圖，NAND閃存器件是一種非易失性存儲(chǔ)器件，X-解碼器 110和Y-解碼器120是存儲(chǔ)單元陣列100的外圍電路。圖2是存儲(chǔ)單元陣列 100的結(jié)構(gòu)的電路圖。
參照?qǐng)D1和圖2,傳統(tǒng)NAND閃存器件包括存儲(chǔ)單元陣列100，存儲(chǔ)單 元陣列100包括多個(gè)存儲(chǔ)單元塊(block) IOOA，每個(gè)存儲(chǔ)單元塊由多個(gè)存 儲(chǔ)單元構(gòu)成。X-解碼器110選擇存儲(chǔ)單元塊100A的字線(xiàn)WLQ、 WLi至WLm-! 及WLm，而Y-解碼器120選擇存儲(chǔ)單元塊100A的位線(xiàn)BLQ、 BL!至BL^ 及BU。 Y-選通單元(Y-gating) 130與Y-解碼器120連接，并指定存儲(chǔ)單元 陣列100的位線(xiàn)路徑。
存儲(chǔ)單元陣列100的每個(gè)存儲(chǔ)單元塊100A包括在位線(xiàn)BLQ、 BLi至 BLw、 BLn之間形成的多個(gè)單元串(cell string )10與公共源線(xiàn)(common source line) CSL。每個(gè)單元串10包括串聯(lián)連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元12。包括在一個(gè)單 元串10內(nèi)的存儲(chǔ)單元12的柵電極分別連接到字線(xiàn)WLo、 WL!至WLm.!及 WLm。與地選擇線(xiàn)(ground selection line ) GSL連接的地選擇晶體管14設(shè)置 在每個(gè)單元串10的一端，并且與串選擇線(xiàn)(string selection line) SSL連接 的串選擇晶體管16設(shè)置在每個(gè)單元串10的另一端。地選擇晶體管14和串 選捧晶體管16控制存儲(chǔ)單元12與位線(xiàn)BU、 BL^至BU4、 BL。和公共源線(xiàn) CSL之間的電連接。穿過(guò)單元串10與每個(gè)字線(xiàn)WLo、 WI^至WLm-!及WLm 連接的存儲(chǔ)單元12形成頁(yè)單元或字節(jié)單元(byteunit)。
在圖1和圖2的NAND閃存器件中，為了通過(guò)選取預(yù)定存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作或?qū)懖僮?，通過(guò)使用X-解碼器110和Y-解碼器120選擇字線(xiàn)WL0、 WL!至WLw及WLm和位線(xiàn)BLQ、 至BLw及BLn來(lái)選取預(yù)定存儲(chǔ)單元。 由于NAND閃存器件具有多個(gè)存儲(chǔ)單元串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，因此NAND 閃存器件具有高集成度。但是，近來(lái)為了減小芯片尺寸要求進(jìn)一步減小 NAND閃存器件的設(shè)計(jì)規(guī)則。此外，隨著設(shè)計(jì)規(guī)則減小，構(gòu)成NAND閃存 器件所需的圖案的最小間距也大大地減小了 。為了實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足減小的設(shè)計(jì)規(guī)則 的微細(xì)圖案，采用了各種形成圖案的方法。特別地，為了實(shí)現(xiàn)僅利用目前光 刻技術(shù)提供的曝光設(shè)備和曝光技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)的NAND閃存器件的單元陣列 結(jié)構(gòu)，已經(jīng)提出利用超越傳統(tǒng)光刻技術(shù)限制的微細(xì)間距重復(fù)形成多個(gè)圖案的 雙重圖案化技術(shù)。
在傳統(tǒng)NAND閃存器件中，用于將字線(xiàn)WLo、 WL!至WL^及WLm連 接到X-解碼器110的接觸墊是與字線(xiàn)WLQ、 WL!至WLw及WLm整體形成 的。當(dāng)形成字線(xiàn)WLo、 WL!至WLm.,及WLm的同時(shí)形成接觸墊。因此，當(dāng) 使用雙重圖案化技術(shù)形成字線(xiàn)WLG、 WL,至WLw及WLm時(shí)，也進(jìn)行修整 工藝，用以去除在連接到外圍電路的接觸墊的周?chē)恍枰纬傻木?xì)圖案的 不需要部分。同樣的修整工藝也應(yīng)用于將位線(xiàn)BLo、 BL!至BL^及BLn連接 到Y(jié)-解碼器120的接觸墊是與位線(xiàn)BLo、 BL,至BL^及BU整體形成的情 況。
但是，在這樣的傳統(tǒng)NAND閃存器件中，連接到字線(xiàn)和位線(xiàn)、用于外 圍電路連接的接觸墊的配置是精細(xì)和復(fù)雜的，并因此，用于這個(gè)修整工藝的 掩模圖案的布局是復(fù)雜的。特別地，根據(jù)近來(lái)市場(chǎng)需要，NAND閃存器件的 設(shè)計(jì)規(guī)則大大地減小，并且構(gòu)成NAND閃存器件的字線(xiàn)和位線(xiàn)的圖案尺寸 也正變得更加精細(xì)，相應(yīng)地，連接到字線(xiàn)和位線(xiàn)、用于外圍電路連接的接觸 墊的配置變得甚至更加精細(xì)和復(fù)雜。因此，用于修整工藝的掩模圖案的布局 也是精細(xì)和復(fù)雜的。此外，由于通過(guò)雙重圖案化技術(shù)形成的精細(xì)圖案之間的 間距很小，因此當(dāng)形成用于修整的掩模圖案時(shí)，通過(guò)雙重圖案化形成的精細(xì) 圖案與掩模圖案之間的對(duì)準(zhǔn)誤差的容限是非常嚴(yán)格的。因此，由于在進(jìn)行對(duì) 準(zhǔn)工藝期間產(chǎn)生的未對(duì)準(zhǔn)可能性以及由于在蝕刻工藝中使用的各種參數(shù)，在 修整工藝后可能產(chǎn)生如在必要區(qū)域移除圖案或產(chǎn)生不必要圖案形狀的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
9本發(fā)明提供一種形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的方法，其中，在用于限定 半導(dǎo)體器件的單元陣列區(qū)域的導(dǎo)線(xiàn)是與將導(dǎo)線(xiàn)連接到外圍電路的接觸墊整
體形成時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)化用于去除不必要部分的修整工藝，根據(jù)減小的設(shè)計(jì)規(guī)則， 能夠以各種間距形成高密度設(shè)計(jì)的精細(xì)傳導(dǎo)圖案。
根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)方面，提供一種形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的方法。 在這個(gè)方法中，首先，通過(guò)在包括待蝕刻膜的襯底上單元塊內(nèi)配置彼此平行 的多個(gè)模型掩模圖案形成模型掩模圖案塊，其中每一個(gè)模型掩模圖案包括沿 第一方向延伸的第一部分和與第一部分整體形成且沿不同于第一方向的第 二方向延伸的第二部分。然后，在襯底上形成覆蓋多個(gè)模型掩模圖案中每一 個(gè)的側(cè)壁和上表面的第一掩模層。之后，通過(guò)部分地去除第一掩^f莫層形成第 一掩模圖案，從而保留第一掩模層的第一區(qū)域并去除第一掩模層的第二區(qū) 域，第 一掩模層的第 一 區(qū)域通過(guò)位于多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模型掩模圖案 之間而覆蓋相鄰模型掩模圖案的側(cè)壁，并且第 一掩模層的第二區(qū)域覆蓋所述 多個(gè)模型掩模圖案的部分側(cè)壁，所述部分與所述模型掩模圖案塊的最外側(cè)壁 相對(duì)應(yīng)。
第一掩模層可以包括通過(guò)位于相鄰模型掩模圖案之間而覆蓋相鄰模型 掩模圖案的側(cè)壁的兩個(gè)垂直延伸部以及在兩個(gè)垂直延伸部之間在待蝕刻膜 上形成的水平延伸部，從而將兩個(gè)垂直延伸部彼此連接。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一掩模圖案的形成包括在形成所述第一掩模層后， 通過(guò)回蝕刻所述第一掩模層去除所述水平延伸部，形成覆蓋所述多個(gè)模型掩 模圖案的側(cè)壁的多個(gè)掩模間隔物；形成間隙填充保護(hù)膜，所述間隙填充保護(hù) 膜填充位于所述相鄰模型掩模圖案之間的相鄰掩模間隔物之間的間隙；去除 沒(méi)有被所述間隙填充保護(hù)膜覆蓋的部分所述多個(gè)掩模間隔物；以及去除所述 間隙填充保護(hù)膜。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在形成第一掩模層后，在多個(gè)才莫型掩才莫圖案中的相 鄰模型掩模圖案之間的水平延伸部上形成凹槽，所述凹槽具有均由與第一掩 模層的水平延伸部連接的兩個(gè)垂直延伸部定義的寬度。在本實(shí)施例中，第一 掩模圖案的形成可以包括在形成第一掩模層后，形成通過(guò)位于兩個(gè)相鄰模 型掩模圖案之間而填充凹槽的間隙填充保護(hù)膜；去除沒(méi)有被間隙填充保護(hù)膜 覆蓋的部分第一掩模層；以及去除間隙填充保護(hù)膜。在本實(shí)施例中，所述方 法可還包括去除間隙填充保護(hù)膜后，去除第一掩模層的水平延伸部，從而在與水平延伸部中每一個(gè)連接的相鄰垂直延伸部之間暴露待蝕刻膜。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在形成第一掩模層后，在多個(gè)模型掩模圖案中的相 鄰模型掩模圖案之間的水平延伸部上可以形成凹槽，所述凹槽具有均由與第 一掩模層的水平延伸部連接的兩個(gè)垂直延伸部定義的寬度。在本實(shí)施例中，
第一掩模圖案的形成包括在形成第一掩模層后，形成通過(guò)位于兩個(gè)相鄰模 型掩模圖案之間而填充凹槽的間隙填充保護(hù)膜；去除沒(méi)有被間隙填充保護(hù)膜 覆蓋的部分第一掩模層；當(dāng)間隙填充保護(hù)膜保留在凹槽內(nèi)時(shí)，通過(guò)從垂直延 伸部的上表面開(kāi)始部分地去除掩模層的垂直延伸部，在模型掩模圖案和間隙 填充保護(hù)膜之間形成每個(gè)具有第 一深度的掩模間隔；以及在掩模間隔內(nèi)形成 上掩模圖案。在掩模間隔的形成中，可去除第一掩模層的垂直延伸部，從而 從襯底到每個(gè)掩模間隔底表面的距離大于從村底到間隙填充保護(hù)膜底表面 的距離。上掩模圖案可由與用于形成模型掩模圖案、間隙填充保護(hù)膜以及掩 模層的材料不同的材料形成。
所述方法還可以包括在形成第 一掩模圖案后，在襯底上形成包括第 一局 部圖案和第二局部圖案的第二掩模圖案，其中第一局部圖案未覆蓋第一掩模 圖案，第二掩模圖案覆蓋第一掩模圖案。
所述襯底可以包括存儲(chǔ)單元區(qū)域、外圍電路區(qū)域和位于存儲(chǔ)單元區(qū)域與 外圍電路區(qū)域之間的接觸區(qū)域。在存儲(chǔ)單元區(qū)域和外圍電路區(qū)域中可以形成 第二掩模圖案的第一局部圖案。在接觸區(qū)域中可以形成第二掩模圖案的第二 局部圖案。
所述方法還可以包括在形成第一掩模圖案后但在形成第二掩模圖案前， 完全去除多個(gè)模型掩模圖案。
所述方法還可以包括使用第 一和第二掩模圖案作為蝕刻掩模蝕刻待蝕 刻膜。
第一掩模圖案可由多個(gè)掩模間隔物構(gòu)成，所述多個(gè)掩模間隔物通過(guò)位于 相鄰模型掩模圖案之間而覆蓋多個(gè)模型掩模圖案中的相鄰模型掩模圖案的 側(cè)壁。相鄰模型掩模圖案之間的相鄰掩模間隔物可以通過(guò)在相鄰掩模間隔物 之間暴露待蝕刻膜的間隔而彼此分離。在這種情況下，在第一掩模圖案的形 成中為了在單元塊內(nèi)形成N個(gè)掩模間隔物(其中N是自然數(shù))，在模型掩模 圖案塊的形成中在單元塊內(nèi)形成包括{(N+2)/2}個(gè)模型掩模圖案的模型掩模 圖案塊。
ii根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的方法， 所述方法包括在包括待蝕刻膜的襯底上配置彼此平行的多個(gè)模型掩模圖案， 其中所述模型掩模圖案中每一個(gè)包括沿第一方向延伸的第一部分和與第一
部分整體形成且沿不同于第一方向的第二方向延伸的第二部分；形成覆蓋多 個(gè)模型掩沖莫圖案的側(cè)壁的多個(gè)環(huán)形掩模間隔物，以使其彼此分離；以及通過(guò) 部分地去除多個(gè)掩模間隔物形成第一掩模圖案，從而暴露沒(méi)有對(duì)著其它模型 掩模圖案的部分多個(gè)模型掩模圖案的側(cè)壁。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它特 征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中
圖1是傳統(tǒng)NAND閃存器件的存儲(chǔ)單元陣列和存儲(chǔ)單元陣列的外圍電 路的框圖2是傳統(tǒng)NAND閃存器件的存儲(chǔ)單元陣列的結(jié)構(gòu)的電路圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)形成半導(dǎo)體器件精細(xì)圖案的方法可實(shí)現(xiàn) 的半導(dǎo)體器件的部分結(jié)構(gòu)的平面圖4A至圖4K是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例說(shuō)明形成圖3中所示的半導(dǎo) 體器件精細(xì)圖案的方法的橫截面圖5A至圖5F是圖4A至圖4K的工藝中說(shuō)明的圖3中半導(dǎo)體器件的主 要部分布局的平面圖6A至圖6F是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例說(shuō)明形成圖3中半導(dǎo)體器件精 細(xì)圖案的方法的橫截面圖7A和圖7B是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例說(shuō)明形成圖3中半導(dǎo)體器件 精細(xì)圖案的方法的橫截面圖；以及
圖8A至圖8I是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例說(shuō)明形成圖3中半導(dǎo)體器件精 細(xì)圖案的方法的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí) 施例。但是，本發(fā)明可以多種不同形式實(shí)施并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制于在此 說(shuō)明的示例性實(shí)施例。更確切地，提供這些示例性實(shí)施例而使得本發(fā)明公開(kāi)
12的內(nèi)容是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。 在圖中，為了清楚起見(jiàn)，層和區(qū)域的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被放大。
可以理解的是，當(dāng)提到一個(gè)元件或?qū)邮窃诹硪辉驅(qū)?上"、"連接 于"、"連結(jié)于"或"響應(yīng)于"另一元件或?qū)訒r(shí)，它可以直接在另一元件或?qū)?上、直接連接于、連結(jié)于或響應(yīng)于另一元件或?qū)?，或者可以存在中間元件或 層。相比之下，當(dāng)提到一個(gè)元件是"直接位于其上"、"直接連接于"、"直接 連結(jié)于"或"直接響應(yīng)于"另一元件或?qū)訒r(shí)，沒(méi)有中間元件或?qū)哟嬖?。相?標(biāo)號(hào)始終指示相同元件。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)"和/或"包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)
列出條目的任一和所有組合(混合)并可被縮寫(xiě)為'7"。
可以理解的是，雖然在此可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各種 元件、組件、區(qū)域、層和/或部件，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部 件不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和 /或部件與另一區(qū)域、層或部件區(qū)別。因此，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下， 下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部件可被叫作第二元件、組件、區(qū) 域、層或部件。
空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)，如"之下"、"下面"、"下"、"上面"、"上"及其相似用 語(yǔ)，在此為了描述方便可以用來(lái)描述如在圖中示出的一個(gè)元件或特征與另一 元件(多個(gè)元件)或特征(多個(gè)特征)之間的關(guān)系?？梢岳斫獾氖?，空間相 關(guān)術(shù)語(yǔ)用于包含除了圖中描述的定位之外器件在使用或操作時(shí)的不同定位。 例如，如果圖中器件被反轉(zhuǎn)，描述為在其它元件或特征"下面"或"之下" 的元件此時(shí)將被定位為在其它元件或特征"上面"。因此，示例性術(shù)語(yǔ)"下 面"可包含上面和下面兩個(gè)定位。結(jié)構(gòu)和/或器件可以其它方式定位(旋轉(zhuǎn)
90度或其它方向)，因此這里使用的空間相關(guān)描述應(yīng)該相應(yīng)地解釋。
在此使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)描述具體實(shí)施例，并不是用來(lái)限制本發(fā)明。 如在此使用的，單數(shù)形式"一"和"該"也用來(lái)包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文 中另外清楚說(shuō)明了?？蛇M(jìn)一步理解的是，當(dāng)在說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)"包括"時(shí)， 說(shuō)明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除出現(xiàn)或增 加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。
在此參照作為本發(fā)明理想實(shí)施例(以及中間結(jié)構(gòu))示意圖的橫截面圖來(lái) 描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。這樣，將預(yù)料到例如由制造技術(shù)和/或容限引起 的圖示形狀變化。因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制于在此
13示出的特殊區(qū)域形狀，而應(yīng)包括例如由制造引起的形狀偏離。例如，作為矩 形示出的注入?yún)^(qū)域典型地將具有圓形或曲線(xiàn)形特征和/或在其邊緣具有注入 濃度梯度而非從注入到非注入?yún)^(qū)域的二元變化。同樣地，通過(guò)注入形成的掩 埋區(qū)域可在掩埋區(qū)域與進(jìn)行注入的表面之間的區(qū)域產(chǎn)生一些注入。因此，圖 中示出的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不是用來(lái)說(shuō)明器件區(qū)域的 實(shí)際形狀，也不是用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
也應(yīng)當(dāng)注意的是，在一些選擇實(shí)施例中，指定塊的功能可被分成多個(gè)塊 和/或兩個(gè)或更多塊的功能可至少部分集成。
除非另外定義，在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科技術(shù)語(yǔ))具有像本 發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義一樣的含義?？蛇M(jìn)一步理 解的是術(shù)語(yǔ)，如在通常使用的字典中定義的那些，應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與在相 關(guān)領(lǐng)域和本申請(qǐng)的上下文中它們的含義一致的含義，并且不能以理想的或過(guò) 度正式的意義來(lái)解釋?zhuān)窃诖颂貏e這樣定義。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)形成半導(dǎo)體器件精細(xì)圖案的方法可實(shí)現(xiàn) 的半導(dǎo)體器件部分結(jié)構(gòu)的平面圖。在圖3中，示出了 NAND閃存器件的存 儲(chǔ)單元區(qū)域300A的一部分、將定義存儲(chǔ)單元區(qū)域300A的單元陣列的多個(gè) 導(dǎo)線(xiàn)(conductive line )如字線(xiàn)和位線(xiàn)連接到外部電路(未示出)如解碼器的 接觸區(qū)域300B的一部分以及外圍電路300C的一部分的布局。
參照?qǐng)D3，在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A中形成多個(gè)存儲(chǔ)單元塊340。但是，圖 3中僅示出了一個(gè)存儲(chǔ)單元塊340。在存儲(chǔ)單元塊340中，多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)301-332 構(gòu)成單個(gè)單元串10(見(jiàn)圖2)，并在串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL之間沿著 第一方向(即x方向)；波此平行延伸。導(dǎo)線(xiàn)301-332延伸穿過(guò)存儲(chǔ)單元區(qū)域 300A和接觸區(qū)域300B。
為了將導(dǎo)線(xiàn)301-332與外部電路(未示出)如解碼器連接，以每個(gè)接觸 墊352與導(dǎo)線(xiàn)301-332中相應(yīng)一個(gè)的末端連接這樣的方式，在接觸區(qū)域300B 內(nèi)多個(gè)接觸墊352與導(dǎo)線(xiàn)301-332整體形成。
在接觸區(qū)域300B中，導(dǎo)線(xiàn)301-332的各末端沿著一個(gè)方向延伸到接觸 墊352,該方向不同于導(dǎo)線(xiàn)301-332在存^f諸單元區(qū)域300A內(nèi)延伸的方向。 如圖3所示，接觸區(qū)域300B內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)301-332的各末端沿垂直于第一方向的 第二方向(即圖3中的y方向)延伸。但是，本發(fā)明不限于圖3中所示的配 置。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)301-332和接觸墊352的配置的各種修改
14和變型。
在外圍電路區(qū)域300C中，形成用于外圍電路的傳導(dǎo)圖案372。 在圖3中，導(dǎo)線(xiàn)301-332、串選擇線(xiàn)SSL、地選擇線(xiàn)GSL、接觸墊352 以及用于外圍電路的傳導(dǎo)圖案372都是由相同材料形成。導(dǎo)線(xiàn)301-332可以 是定義存儲(chǔ)單元區(qū)域300A內(nèi)的多個(gè)存儲(chǔ)單元的字線(xiàn)。用于外圍電路的傳導(dǎo) 圖案372可構(gòu)成外圍電路晶體管的柵電極。串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL 可以分別具有寬度W2和W3，它們比導(dǎo)線(xiàn)301-332中每個(gè)導(dǎo)線(xiàn)的寬度Wl 更大。
可選地，導(dǎo)線(xiàn)301-332可以是定義存儲(chǔ)單元區(qū)域300A內(nèi)的存儲(chǔ)單元的 位線(xiàn)。在這種情況下，可以省去串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL。
雖然圖3示出了包括32個(gè)導(dǎo)線(xiàn)、即導(dǎo)線(xiàn)301-332的單個(gè)存儲(chǔ)單元塊340， 但是存儲(chǔ)單元塊340可包括不同數(shù)目的導(dǎo)線(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例，現(xiàn)在將詳細(xì)描述形成圖3中所示的半 導(dǎo)體器件精細(xì)圖案的方法。
圖4A至圖4K是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例說(shuō)明形成圖3中半導(dǎo)體器件 精細(xì)圖案的方法的橫截面圖。
圖5A至圖5F是圖4A至圖4K的工藝中說(shuō)明的圖3中半導(dǎo)體器件主要 部分布局的平面圖。圖5A至圖5F僅示出了圖3中的單個(gè)存儲(chǔ)單元塊340。
根據(jù)工藝順序，圖4A至圖4K示出了沿圖3中的線(xiàn)A-A'、 B-B'、 C-C' 以及D-D'的橫截面。在圖4A至圖4K和圖5A至圖5F中，與圖3中那些相 同的參考標(biāo)記表示相同元件，并因此省去了它們的描述。在圖4A至圖4K 中，將存儲(chǔ)單元區(qū)域300A表示為"單元"，將接觸區(qū)域300B表示為"接觸"， 以及將外圍電路區(qū)域300C表示為"外圍"。
參照?qǐng)D4A和圖5A,首先，制備包括存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B 以及外圍電路區(qū)域300C的襯底500，如硅襯底。
在襯底500上形成為了形成導(dǎo)線(xiàn)所需的傳導(dǎo)層530。在傳導(dǎo)層530上依 次形成第一硬掩模層532和第二硬掩模層534。在一些情況下，可省去第一 硬掩模層532和第二硬掩模層534中的一個(gè)?？蛇x地，除了第一硬掩模層532 和第二硬掩;f莫層534之外還可以形成其它層。
然后，在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A和接觸區(qū)域300B內(nèi)，在第二硬掩模層534 上形成多個(gè)模型(mold)掩模圖案540。在圖5A中，示出了形成單個(gè)存儲(chǔ)單元塊340 (見(jiàn)圖3 )的單個(gè)模型掩模圖案塊540A。
當(dāng)由傳導(dǎo)層530形成字線(xiàn)時(shí)，傳導(dǎo)層530可以是在襯底500上依次形成 的隧道氧化物膜、電荷儲(chǔ)存層、阻擋氧化物膜以及柵電極層的堆疊。在這種 情況下，隧道氧化物膜可以是氧化硅膜。電荷儲(chǔ)存層可以是氮化硅膜或介電 常數(shù)高于氮化硅膜的高-k膜。例如，電荷儲(chǔ)存層可以是Si3NJ莫、金屬氧化 物膜、金屬氮化物膜或這些膜中兩種或更多種的組合。阻擋氧化物膜可由 A1203、 Si02、 Hf02、 Zr02、 LaO、 LaAlO、 LaHfO及HfAlO中的至少一種形 成。柵電極層可由TaN、 TiN、 W、 WN、 HfN、硅化鵠或這些材料中兩種或 更多種的組合形成?？蛇x地，當(dāng)由傳導(dǎo)層530形成字線(xiàn)時(shí)，傳導(dǎo)層530可以 是在襯底500上依次形成的隧道氧化物膜、用于浮柵的傳導(dǎo)層、柵間介電膜 以及用于控制柵的傳導(dǎo)層的堆疊。第一硬掩模層532可以是氮化硅膜。
另一方面，當(dāng)由傳導(dǎo)層530形成位線(xiàn)時(shí)，傳導(dǎo)層530可由摻雜多晶硅或 金屬形成。
第一硬掩模層532可由氧化物膜形成，以及第二硬掩模層534可由多晶 硅膜形成。例如，第一硬掩模層532可被形成為約1000 3000A的厚度。第 二硬掩模層534可被形成為約300 1000A的厚度。
如圖5A中所示，單個(gè)模型掩模圖案塊540A包括多個(gè)模型掩模圖案540。 當(dāng)單個(gè)存儲(chǔ)單元塊340需要形成為N個(gè)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，則在才莫型掩模圖案塊540A 中包括((N+2)/2)個(gè)模型掩模圖案540。例如，當(dāng)單個(gè)存儲(chǔ)單元塊340形成為 如圖3中所示的32個(gè)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，可形成17個(gè)模型掩模圖案540—1-540—17作 為構(gòu)成單個(gè)模型掩模圖案塊540A的模型掩模圖案540。
如圖5A中所示，17個(gè)模型掩模圖案540從存儲(chǔ)單元區(qū)域300A延伸至 接觸區(qū)域300B。每個(gè)模型掩模圖案540包括穿過(guò)存儲(chǔ)單元區(qū)域300A和接觸 區(qū)域300B沿第一方向(即圖5A中的x方向)延伸的第一部分542，以及僅 在接觸區(qū)域300B內(nèi)形成并沿不同于第一方向的另一方向、如垂直于第一方 向的第二方向(即圖5A中的y方向)延伸的第二部分544。在模型掩模圖 案540中，沿垂直于第二方向的方向(即圖5A中的x方向)延伸的第二部 分544寬于沿垂直于第一方向的方向(即圖5A中的y方向)延伸的第一部 分542。
當(dāng)?shù)诙惭谀?34由多晶硅膜形成時(shí)，模型掩模圖案540可由相對(duì)于 第二硬掩模層534具有蝕刻選擇性的材料形成，如氧化物或氮化物。
16為了形成模型掩^^圖案540，可以采用蝕刻工藝，其中采用通過(guò)典型光
刻形成的光致抗蝕劑圖案(未示出)作為蝕刻掩^t。
參照?qǐng)D4B，在獲得的襯底500上形成覆蓋模型掩模圖案540的頂表面 和側(cè)壁的掩模層550,在襯底500上已經(jīng)形成模型掩模圖案540。
可形成均勻厚度的掩模層550，用以覆蓋模型掩模圖案540的頂表面和 側(cè)壁。在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A和接觸區(qū)域300B中，可在由構(gòu)成單個(gè)模型掩 模圖案塊540A的模型掩模圖案540中的兩個(gè)最外模型掩模圖案540_1和 540—17限定的空間內(nèi)、模型掩模圖案540之間的掩模層550上表面上可以形 成多個(gè)凹槽552。但是，在兩個(gè)最外模型掩模圖案540—1和540_17的外側(cè) OUT上，在掩模層550的上表面上沒(méi)有形成凹槽552。
當(dāng)?shù)诙惭谀?34由多晶硅形成并且模型掩模圖案540由氧化物形成 時(shí)，掩模層550可由氮化物形成。另一方面，當(dāng)?shù)诙惭谀?34由多晶硅 形成并且模型掩模層540由氮化物形成時(shí)，掩模層550可由氧化物形成。
參照?qǐng)D4C和圖5B，通過(guò)蝕刻掩模層550形成覆蓋模型掩模圖案540側(cè) 壁的多個(gè)環(huán)形掩^t間隔物550a。
這樣，沿兩個(gè)相鄰模型掩模圖案540的各自側(cè)壁延伸并彼此分離的兩個(gè) 掩模間隔物550a存在于由構(gòu)成單個(gè)模型掩模圖案塊540A的模型掩模圖案 540中的兩個(gè)最外模型掩模圖案540_1和540—17限定的空間內(nèi)兩個(gè)相鄰模型 掩模圖案540之間。
參照?qǐng)D4D,在獲得的襯底500上形成間隙填充保護(hù)膜560，在襯底500 上已經(jīng)形成模型掩模圖案540和掩模間隔物550a。間隙填充保護(hù)膜560完全 覆蓋模型掩模圖案540、掩模間隔物550a以及第二硬掩模層534的暴露部分， 同時(shí)也填充掩模間隔物550a之間的間隙、包括圖4B中所示的凹槽552。
間隙填充保護(hù)膜560可由與用于形成模型掩模圖案540的材料相同的材 料形成?？蛇x地，間隙填充保護(hù)膜560可由與用于形成模型掩模圖案540的 材料不同、但具有與模型掩模圖案540的那些材料相似的蝕刻特性的材料形 成。當(dāng)掩模間隔物550a由氮化物形成時(shí)，模型掩模圖案540和間隙填充保 護(hù)膜560可由氧化物形成。另一方面，當(dāng)掩^f莫間隔物550a由氧化物形成時(shí)， 模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560可由氮化物形成。
參照?qǐng)D4E和圖5C,暴露掩模間隔物550a的最外部分B，其覆蓋構(gòu)成 單個(gè)模型掩模圖案塊540A的部分模型掩模圖案540，所述部分模型掩模圖案540提供單個(gè)模型掩模圖案塊540A (見(jiàn)圖5A )的最外側(cè)壁A。單個(gè)模型 掩^f莫圖案塊540A需要形成為單個(gè)存儲(chǔ)單元塊340 (見(jiàn)圖3 )。
為了暴露最外部分B,各向同性蝕刻間隙填充保護(hù)膜560，直到暴露覆 蓋部分模型掩模圖案540的掩模間隔物550a的最外部分B和構(gòu)成單個(gè)模型 掩模圖案塊540A的模型掩模圖案540的上表面，模型掩模圖案540的所述 部分提供單個(gè)模型掩模圖案塊540A的最外側(cè)壁A。各向同性蝕刻間隙填充 保護(hù)膜560是在完全暴露間隙填充保護(hù)膜560的情況下進(jìn)行的，并沒(méi)有進(jìn)行 用于形成蝕刻掩模的特殊蒸發(fā)或光刻。各向同性蝕刻可以是濕蝕刻或干蝕 刻。
因此，間隙填充保護(hù)膜560僅保留在兩個(gè)相鄰模型掩模圖案540之間的 空間中掩模間隔物550a之間的間隙內(nèi)。
參照?qǐng)D4F和5D,暴露單個(gè)模型掩模圖案塊540A (見(jiàn)圖5A )的最外側(cè) 壁a，即與單個(gè)模型掩模圖案塊540a的最外側(cè)壁a對(duì)應(yīng)的部分模型掩模圖 案540。
圖5D示出了暴露位于接觸區(qū)域300B內(nèi)的模型掩模圖案540末端部分 的側(cè)壁。雖然未在圖5D中示出，但是由于各向同性蝕刻也暴露了位于存儲(chǔ) 單元區(qū)域300A內(nèi)的模型掩模圖案540末端部分的側(cè)壁。
為了暴露最外側(cè)壁A,各向同性蝕刻掩^t間隔物550a的暴露部分。此 時(shí)，沒(méi)有進(jìn)行用于形成蝕刻掩模的專(zhuān)門(mén)光刻。各向同性蝕刻可以是濕蝕刻或 干蝕刻。由于各向同性獨(dú)刻，暴露了沒(méi)有對(duì)著其它模型圖案540的模型掩模 圖案540的部分側(cè)壁。
由于通過(guò)蝕刻掩模間隔物550a的暴露部分而暴露模型掩模圖案540的 最外側(cè)壁A，因此圍繞模型掩模圖案塊540A內(nèi)的單個(gè)模型掩模圖案540的 單個(gè)掩模間隔物550a被減半。從而，獲得了在接觸區(qū)域300B內(nèi)(見(jiàn)圖3) 用于外圍電路連接的接觸墊的周?chē)拚谀ｉg隔物550a不必要部分的效果。
參照?qǐng)D4G和圖5E，在第二硬掩模層534和掩模間隔物550a的蝕刻被 抑制的條件下，回蝕刻模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560,從而將其 完全去除。為了去除模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560，可采用干或 濕回蝕刻工藝。
參照?qǐng)D4H和圖5F，在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B和外圍電路 區(qū)域300C內(nèi)形成局部掩模圖案570。
18局部掩模圖案570包括多個(gè)第一局部掩模圖案570a，用于在存儲(chǔ)單元 區(qū)域300A內(nèi)形成多個(gè)串選擇線(xiàn)SSL和多個(gè)地選擇線(xiàn)GSL;多個(gè)第二局部掩 模圖案570b，用于在接觸區(qū)域300B內(nèi)形成接觸墊352;以及多個(gè)第三局部 掩模圖案570c (圖5F中未示出)，用于在外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成構(gòu)成外 圍電路所需的單元元件，如用于圖3中的外圍電路的傳導(dǎo)圖案372。雖然在 圖中未示出，但是局部掩模圖案570可進(jìn)一步包括第四局部掩模圖案(未示 出)，用于在襯底500上形成光掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。在一些情況下，第四局部掩 模圖案可以形成在襯底500上的需要位置，例如，在接觸區(qū)域300B、外圍 電路區(qū)域300C或其它位置。在一些情況下，局部掩模圖案570可以形成在 存儲(chǔ)單元區(qū)域300A和外圍電路區(qū)域300C內(nèi)其上沒(méi)有形成掩模間隔物550a 的區(qū)域上?？蛇x地，局部掩模圖案570可以形成在接觸區(qū)域300B內(nèi)的掩模 間隔物550a上。
局部掩^f莫圖案570可以是通過(guò)典型光刻形成的光致抗蝕劑圖案?？蛇x地， 每個(gè)局部掩模圖案570可以是含碳膜圖案、SiON圖案以及光致抗蝕劑圖案 的堆疊。下面將參照?qǐng)D8H更詳細(xì)地描述局部掩模圖案570是堆疊結(jié)構(gòu)的情 況，圖8H示出了形成局部掩;f莫圖案870的工藝。
參照?qǐng)D41,在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、 4妄觸區(qū)域300B及外圍 電路區(qū)域300C內(nèi)，使用掩模間隔物550a和局部掩模圖案570作為蝕刻掩模 蝕刻第二硬掩模層534，從而形成第二硬掩模圖案534a。
如圖4I中所示，在用于形成第二硬掩模圖案534a的蝕刻工藝期間可將 局部掩模圖案570從襯底500上完全去除。但是，也可以不將局部掩模圖案 570從襯底500上完全去除，并且在這種狀態(tài)下可進(jìn)行后續(xù)工藝。
參照?qǐng)D4J,在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B及外圍 電路區(qū)域300C內(nèi)，使用第二硬掩模圖案534a作為蝕刻掩模蝕刻第一硬掩模 層532，從而形成第一硬掩模圖案532a。
參照?qǐng)D4K，在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B及外 圍電路區(qū)域300C內(nèi)，使用第一硬掩模圖案532a作為蝕刻掩模蝕刻傳導(dǎo)層 530， /人而在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A內(nèi)的襯底500上形成用于形成單元陣列的多 個(gè)第一導(dǎo)線(xiàn)530a和用于形成串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL的多個(gè)第二導(dǎo)線(xiàn) 530b。在形成第一導(dǎo)線(xiàn)530a和第二導(dǎo)線(xiàn)530b的同時(shí)，在接觸區(qū)域300B內(nèi) 形成與第一導(dǎo)線(xiàn)530a整體連接的多個(gè)接觸墊530c,并在外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成用于外圍電路的傳導(dǎo)圖案530d。
在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A內(nèi)形成的第 一導(dǎo)線(xiàn)530a可對(duì)應(yīng)于圖3中所示的導(dǎo) 線(xiàn)301、 302至332，并且在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A內(nèi)形成的第二導(dǎo)線(xiàn)530b可 對(duì)應(yīng)于圖3中所示的串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL。在接觸區(qū)域300B內(nèi)形 成的、與第一導(dǎo)線(xiàn)530a整體連接的接觸墊530c可對(duì)應(yīng)于圖3中所示的接觸 墊352。在外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成的用于外圍電路的傳導(dǎo)圖案530d可對(duì) 應(yīng)于圖3中所示的用于外圍電路的傳導(dǎo)圖案372。
圖6A至圖6F是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例，說(shuō)明形成圖3中半導(dǎo)體器件精 細(xì)圖案的方法的橫截面圖。
在圖6A至圖6F中，與圖3、圖4A至圖4K和圖5A至圖5F那些參考 標(biāo)記相同的參考標(biāo)記表示相同元件，并因此省去了它們的說(shuō)明。
參照?qǐng)D6A，在如上面參照?qǐng)D4A、圖5A和圖4B描述的方法中，在襯 底500上依次形成傳導(dǎo)層530、第一硬掩模層532和第二硬掩模層534，然 后在第二硬掩模層534上形成模型掩模圖案540和掩模層550。
之后，在掩模層550上形成間隙填充保護(hù)膜560。
根據(jù)與上面參照?qǐng)D4D描述的工藝相似的工藝可以形成間隙填充保護(hù)膜 560。換句話(huà)說(shuō)，可形成間隙填充保護(hù)膜560，以完全覆蓋掩^^莫層550，同時(shí) 填充兩個(gè)相鄰模型掩模圖案540之間的掩模層550上表面上形成的凹槽552。
參照?qǐng)D6B，在與上面參照?qǐng)D4E和圖5C描述的方法相似的方法中，暴 露掩模層550的最外部分C，其覆蓋構(gòu)成單個(gè)模型掩模圖案塊540A的部分 模型掩模圖案540，所述部分模型掩模圖案540提供單個(gè)模型掩模圖案塊 540A的最外側(cè)壁A。單個(gè)模型掩模圖案塊540A需要形成為單個(gè)存儲(chǔ)單元塊 340 (見(jiàn)圖3)。
為了暴露掩模層550的最外部分C，各向同性蝕刻間隙填充保護(hù)膜560， 直到暴露覆蓋部分模型掩模圖案540的掩模層550的最外部分C和構(gòu)成單個(gè) 模型掩模圖案塊540A的模型掩模圖案540的上表面，所述部分模型掩模圖 案540提供單個(gè)模型掩模圖案塊540A的最外側(cè)壁A。各向同性蝕刻可以是 濕蝕刻或干蝕刻。
因此，間隙填充保護(hù)膜560僅保留在兩個(gè)相鄰模型掩模圖案540之間的 凹槽552內(nèi)。
參照?qǐng)D6C，在與上面參照?qǐng)D4F和5D描述的方法相似的方法中，暴露
20單個(gè)模型掩模圖案塊540A的最外側(cè)壁A，即與單個(gè)模型掩模圖案塊540A 的最外側(cè)壁A對(duì)應(yīng)的部分模型掩模圖案540。
為了暴露最外側(cè)壁A，各向同性蝕刻掩模層550的暴露部分。各向同性 蝕刻可以是濕蝕刻或干蝕刻。
由于通過(guò)蝕刻掩模層550的暴露部分而暴露模型掩模圖案540的最外側(cè) 壁A,因此在最外側(cè)壁A處切除了圍繞才莫型掩才莫圖案塊540A內(nèi)的單個(gè)才莫型 掩模圖案540的掩模層550。從而，獲得了在接觸區(qū)域300B內(nèi)(見(jiàn)圖3)用 于外圍電路連接的接觸墊的周?chē)拚谀?50不必要部分的效果。
在暴露模型掩模圖案540的最外側(cè)壁A后，通過(guò)保留在模型掩模圖案塊 540A內(nèi)的部分掩模層550在相鄰兩個(gè)模型掩^t圖案540之間形成橫截面大 致為"U"形的多個(gè)對(duì)接掩模圖案對(duì)(butted mask pattern pair) 550b。每個(gè) 對(duì)接掩模圖案對(duì)550b包括覆蓋模型掩模圖案塊540A的兩個(gè)相鄰模型掩模圖 案540各自側(cè)壁的兩個(gè)垂直延伸部550v(見(jiàn)圖6D)，以及將兩個(gè)垂直延伸部 550v彼此連接的水平延伸部550h (見(jiàn)圖6D)。
參照?qǐng)D6D，在與上面參照?qǐng)D4G和5E描述的方法相似的方法中，在第 二硬掩模層534和對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的蝕刻被抑制的條件下，回蝕刻模 型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560以將其完全去除。為了去除才莫型掩才莫 圖案540和間隙填充保護(hù)膜560，可使用干或濕回蝕刻工藝。
因此，僅在第二硬掩模層534上保留有對(duì)接掩模圖案對(duì)550b。
參照?qǐng)D6E，在與上面參照?qǐng)D4H和圖5F描述的方法相似的方法中，在 存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B和外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成局部掩沖莫 圖案570。
局部掩模圖案570包括多個(gè)第一局部掩^^莫圖案570a，用于在存儲(chǔ)單元區(qū) 域300A內(nèi)形成多個(gè)串選擇線(xiàn)SSL和多個(gè)地選擇線(xiàn)GSL;多個(gè)第二局部掩模 圖案570b,用于在接觸區(qū)域300B內(nèi)形成接觸墊352;以及多個(gè)第三局部掩 模圖案570c (圖5F中未示出)，用于在外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成構(gòu)成外圍 電路所需的單元元件，如用于圖3中的外圍電路的傳導(dǎo)圖案372。
參照?qǐng)D6F，在與上面參照?qǐng)D41描述的方法相似的方法中，在村底500 上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B及外圍電路區(qū)域300C內(nèi)，使用對(duì) 接掩模圖案對(duì)550b和局部掩模圖案570作為蝕刻掩模蝕刻第二硬掩模層 534。但是，在本實(shí)施例中，在使用對(duì)接掩模圖案對(duì)550b和局部掩模圖案570作為蝕刻掩模蝕刻第二硬掩模層534的同時(shí)，對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的部分 垂直延伸部550v從其上表面開(kāi)始被消耗，并且對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的水平 延伸部550h也與垂直延伸部550v的消耗量成比例地被消耗。從而，暴露每 個(gè)對(duì)接掩;f莫圖案對(duì)550b的兩個(gè)垂直延伸部550v之間的部分第二硬掩模層 534。因此，使用對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的垂直延伸部550v和局部掩模圖案 570作為蝕刻掩模蝕刻第二硬掩模層534，從而形成具有如圖41中所示結(jié)構(gòu) 的第二硬掩模圖案534a。
與圖4I相似，在用于形成第二硬掩模圖案534a的蝕刻工藝期間，可將 局部掩模圖案570從襯底500完全去除。但是，也可不將局部掩模圖案570 從第二硬掩模圖案534a完全去除，并且在這種狀態(tài)下可進(jìn)行后續(xù)工藝。
之后，在與上面參照?qǐng)D4J和圖4K描述的方法相似的方法中，在村底 500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B及外圍電路區(qū)域300C內(nèi)，使 用第二硬掩模圖案534a作為蝕刻掩模蝕刻第一硬掩模層532，從而形成第一 硬掩模圖案532a。此外，在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B 及外圍電路區(qū)域300C內(nèi)，使用第一硬掩模圖案532a作為蝕刻掩模蝕刻傳導(dǎo) 層530，從而在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A內(nèi)的襯底500上形成用于形成單元陣列 的多個(gè)第一導(dǎo)線(xiàn)530a和用于形成串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL的多個(gè)第二 導(dǎo)線(xiàn)530b。在形成第一導(dǎo)線(xiàn)530a和第二導(dǎo)線(xiàn)530b的同時(shí)，在接觸區(qū)域300B 內(nèi)形成與第一導(dǎo)線(xiàn)530a整體連接的多個(gè)接觸墊530c，并在外圍電路區(qū)域 300C內(nèi)形成用于外圍電路的傳導(dǎo)圖案530d。
圖7A至圖7B是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，說(shuō)明形成圖3中的半導(dǎo)體 器件精細(xì)圖案的方法的橫截面圖。
在圖7A和圖7B中，與圖3、圖4A至圖4K、圖5A至圖5F及圖6A 至圖6F那些參考標(biāo)記相同的參考標(biāo)記表示相同元件，并因此省去了它們的 說(shuō)明。
參照?qǐng)D7A，在與上面參照?qǐng)D6A至6D描述的方法相似的方法中，在襯 底500上依次形成傳導(dǎo)層530、第一硬掩模層532和第二硬掩模層534，然 后在第二硬掩模層534上形成多個(gè)對(duì)接掩模圖案對(duì)550b。
之后，全部回蝕刻對(duì)接掩模圖案對(duì)550b,直至對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的 水平延伸部550h被完全去除。因此，暴露了位于對(duì)接掩模圖案對(duì)550b水平 延伸部550h下的第二硬掩模層534的部分上表面。
22隨著對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的水平延伸部550h被去除，對(duì)接掩模圖案對(duì) 550b的部分垂直延伸部550v從其上表面開(kāi)始被消耗。這樣，在第二硬掩模 層534上形成掩模圖案550c,掩模圖案550c由消耗后保留的對(duì)接掩模圖案 對(duì)550b的部分垂直延伸部550v構(gòu)成。
參照?qǐng)D7B,在與上面參照?qǐng)D6E或圖4H和圖5F描述的方法相似的方 法中，在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B和外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成 局部掩模圖案570。
之后，如在上面參照?qǐng)D6F描述的工藝或上面參照?qǐng)D41、圖4J和圖4K 描述的工藝中，在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B及外圍 電路區(qū)域300C內(nèi)，使用掩模圖案550c和局部掩模圖案570作為蝕刻掩模蝕 刻第二硬掩模層534,從而形成第二硬掩模圖案534a。使用第二硬掩模圖案 534a作為蝕刻掩模蝕刻第一硬掩模層532，從而形成第一硬掩模圖案532a。 使用第一硬掩模圖案532a作為蝕刻掩模蝕刻傳導(dǎo)層530，從而在存儲(chǔ)單元區(qū) 域300A內(nèi)的襯底500上形成用于形成單元陣列的多個(gè)第一導(dǎo)線(xiàn)530a和用于 形成串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL的多個(gè)第二導(dǎo)線(xiàn)530b。在形成第一導(dǎo)線(xiàn) 530a和第二導(dǎo)線(xiàn)530b的同時(shí)，在接觸區(qū)域300B內(nèi)形成與第一導(dǎo)線(xiàn)530a整 體連接的多個(gè)接觸墊530c，并在外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成用于外圍電路的 傳導(dǎo)圖案530d。
圖8A至圖8I是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，說(shuō)明形成圖3中的半導(dǎo)體器 件精細(xì)圖案的方法的橫截面圖。
在圖8A至圖8I中，與圖3、圖4A至圖4K、圖5A至圖5F及圖6A至 圖6F那些參考標(biāo)記相同的參考標(biāo)記表示相同元件，并因此省去了它們的說(shuō)明。
參照?qǐng)D8A,在如上面參照?qǐng)D4A、圖5A和圖4B描述的方法中，在襯 底500上依次形成傳導(dǎo)層530和第一硬掩模層532，然后在第一硬掩模層532 上形成模型掩模圖案540和掩模層550。
在本實(shí)施例中，省去了在第一硬掩模層532上形成第二硬掩模層534, 并且在第一硬掩模層532上形成模型掩模圖案540和掩模層550。在這點(diǎn)上， 本實(shí)施例不同于圖4A和4B中的實(shí)施例。
參照?qǐng)D8B,在如上面參照?qǐng)D6A描述的方法中，在掩模層550上形成間 隙填充保護(hù)膜560。參照?qǐng)D8C，在與上面參照?qǐng)D6B描述的方法相似的方法中，為了暴露掩 模層550的最外部分C,各向同性蝕刻間隙填充保護(hù)膜560，直至暴露覆蓋 部分模型掩模圖案540的掩模層550的最外部分C以及構(gòu)成單個(gè)模型掩模圖 案塊540A的模型掩模圖案540的上表面，模型掩模圖案540的所述部分提 供單個(gè)模型掩模圖案塊540A的最外側(cè)壁A。因此，間隙填充保護(hù)膜560僅 保留在兩個(gè)相鄰模型掩模圖案540之間的凹槽552內(nèi)。
參照?qǐng)D8D，在與上面參照?qǐng)D6C描述的方法相似的方法中，為了暴露模 型掩模圖案540的最外側(cè)壁A，各向同性蝕刻掩模層550的暴露部分。
在暴露模型掩模圖案540的最外側(cè)壁A后，通過(guò)保留在模型掩模圖案塊 540A內(nèi)的部分掩模層550在相鄰兩個(gè)模型掩模圖案540之間形成橫截面大 致為"U，，形的多個(gè)對(duì)接掩模圖案對(duì)550b。每個(gè)對(duì)接掩模圖案對(duì)550b包括 覆蓋模型掩模圖案塊540A中的兩個(gè)相鄰模型掩模圖案540各自側(cè)壁的兩個(gè) 垂直延伸部550v以及將兩個(gè)垂直延伸部550v彼此連接的水平延伸部550h。 在模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560之間暴露對(duì)接掩模圖案對(duì)550b 的垂直延伸部550v的上表面。
參照?qǐng)D8E,將對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的垂直延伸部550v從其上表面開(kāi) 始去除第一深度D1，從而在模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560之間 形成均具有第一深度D1的掩模間隔S。
在通過(guò)圖8E中的工藝獲得的合成結(jié)構(gòu)中，每個(gè)掩模間隔S的第一深度 Dl可表現(xiàn)為比間隙填充保護(hù)膜560的厚度D2薄的厚度，并且從襯底500 到每個(gè)掩;f莫間隔S底表面的距離可表現(xiàn)為大于從襯底500到間隙填充保護(hù)膜 560底表面的距離。這是因?yàn)楫?dāng)?shù)谝簧疃菵l等于或大于間隙填充保護(hù)膜560 的厚度D2時(shí)，間隙填充保護(hù)膜560可能倒塌而不保持其形狀。
為了將垂直延伸部550v從其上表面開(kāi)始去除第一深度Dl，可利用濕蝕 刻或干蝕刻工藝。例如，當(dāng)對(duì)接掩模圖案對(duì)550b由氮化物形成時(shí)，可使用 磷酸溶液作為蝕刻溶液進(jìn)行濕蝕刻工藝將垂直延伸部550v從其上表面上開(kāi) 始去除第一深度D1。
參照?qǐng)D8F，在模型掩模圖案540、間隙填充保護(hù)膜560和對(duì)接掩模圖案 對(duì)550b上形成第二硬掩模層834。
第二硬掩模層834完全覆蓋模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560， 同時(shí)完全填充對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的垂直延伸部550v上模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560之間的掩模間隔S。
第二硬掩模層834由具有不同于第一硬掩模層532、模型掩模圖案540、 間隙填充保護(hù)膜560和對(duì)接掩模圖案對(duì)550b那些材料的蝕刻選擇性的材料 形成。例如，當(dāng)?shù)谝挥惭谀?32、模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560 由氧化物形成時(shí)，并且對(duì)接掩模圖案對(duì)550b由氮化物形成時(shí)，第二硬掩模 層834可由多晶硅形成。
參照?qǐng)D8G,通過(guò)各向同性蝕刻第二硬掩模層834，暴露構(gòu)成單個(gè)模型掩 模圖案塊540A的部分模型掩模圖案540并且同時(shí)暴露模型掩模圖案540和 間隙填充保護(hù)膜560的上表面，模型掩模圖案540的所述部分提供單個(gè)模型 掩模圖案塊540A的最外側(cè)壁A。各向同性蝕刻可以是濕蝕刻或干蝕刻。
因此，在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A和接觸區(qū)域300B內(nèi)，形成 多個(gè)第二硬掩模圖案834a，通過(guò)多個(gè)第二硬掩模圖案834a填充模型掩模圖 案540和間隙填充保護(hù)膜560之間的掩模間隔S。
參照?qǐng)D8H，在與上面參照?qǐng)D6E描述的形成局部掩模圖案570的方法相 似的方法中，在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B和外圍電路區(qū)域300C 內(nèi)形成局部掩;f莫圖案870。
局部掩模圖案870包括多個(gè)第一局部掩模圖案870a，用于在存儲(chǔ)單元 區(qū)域300A內(nèi)形成多個(gè)串選擇線(xiàn)SSL和多個(gè)地選擇線(xiàn)GSL;多個(gè)第二局部掩 模圖案870b，用于在接觸區(qū)域300B內(nèi)形成接觸墊352;以及多個(gè)第三局部 掩模圖案870c,用于在外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成構(gòu)成外圍電路所需的單元 元件，如用于圖3中的外圍電路的傳導(dǎo)圖案372。
例如，每個(gè)局部掩模圖案870可以是通過(guò)涂覆形成的含碳膜圖案872、 SiON圖案874及光致抗蝕劑圖案876的堆疊。為了形成這些局部掩模圖案 870，可進(jìn)行下面的工藝。首先，在圖8G中其上已經(jīng)通過(guò)旋涂形成第二硬掩 模圖案834a的獲得結(jié)構(gòu)上形成含碳膜后，在含石友膜上形成厚度約100-500A 的SiON膜，并在SiON膜上形成光致抗蝕劑圖案876。之后，通過(guò)使用光 致抗蝕劑圖案876作為蝕刻掩模依次蝕刻SiON膜和含碳膜，形成SiON圖 案874和含碳膜圖案872。當(dāng)蝕刻SiON膜下的下層時(shí)SiON膜可作為抗反 射膜并且也可作為硬掩模。
含碳膜圖案872可以由包含芳環(huán)或其衍生物的碳?xì)浠衔飿?gòu)成的有機(jī)化 合物獲得。例如，含碳膜圖案872可以由具有高碳含量，即碳重量占有機(jī)材
25料總重量的約85~99%的材料獲得，所述有機(jī)材料由包含如苯基、苯或萘等 芳環(huán)的有機(jī)化合物構(gòu)成。在形成含碳膜的過(guò)程中，在圖8G中其上已經(jīng)形成 第二硬掩模圖案834a的獲得結(jié)構(gòu)上，旋涂厚度約1000-5000A的由上述材料 構(gòu)成的有機(jī)化合物后，在約150-350。C的溫度下首次烘烤獲得的有機(jī)化合物 層，從而形成含碳膜。首次烘烤可進(jìn)行約60秒。然后，在約300 550。C的溫 度下二次烘烤含碳膜以使其硬化。二次烘烤可進(jìn)行約30-300秒。如上所述， 通過(guò)根據(jù)二次烘烤工藝硬化含碳膜，即使在相對(duì)高溫下、即約40(TC或更高 溫度下進(jìn)行沉積以在含碳膜上形成如SiON膜的其它膜時(shí)，這個(gè)蒸發(fā)也不會(huì) 不利地影響含碳膜。
參照?qǐng)D81,在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、接觸區(qū)域300B和外圍 電路區(qū)域300C內(nèi)，使用局部掩模圖案870和第二硬掩模圖案834a作為蝕刻 掩模各向異性蝕刻暴露的模型掩模圖案540和暴露的間隙填充保護(hù)膜560。 然后，使用局部掩模圖案870和第二硬掩模圖案834a作為蝕刻掩模連續(xù)蝕 刻通過(guò)上述各向異性蝕刻去除模型掩模圖案540和間隙填充保護(hù)膜560而暴 露的對(duì)接掩模圖案對(duì)550b的部分水平延伸部550h和部分水平延伸部下的第 一硬掩模層532,從而形成多個(gè)第一硬掩模圖案532a。
在用于形成第一硬掩^f莫圖案532a的蝕刻工藝期間，可部分或全部消耗 光致抗蝕劑圖案876和SiON圖案874?？刹糠只蛉肯暮寄D案872。
之后，當(dāng)需要時(shí)去除不必要膜后，在襯底500上的存儲(chǔ)單元區(qū)域300A、 接觸區(qū)域300B和外圍電路區(qū)域300C內(nèi)，使用第一硬掩模圖案532a作為蝕 刻掩模蝕刻傳導(dǎo)層530。因此，在存儲(chǔ)單元區(qū)域300A內(nèi)形成用于形成單元 陣列的多個(gè)第一導(dǎo)線(xiàn)530a和用于形成串選擇線(xiàn)SSL和地選擇線(xiàn)GSL的多個(gè) 第二導(dǎo)線(xiàn)530b,在接觸區(qū)域300B內(nèi)形成整體連接到第一導(dǎo)線(xiàn)530a的多個(gè) 接觸墊530c，并在外圍電路區(qū)域300C內(nèi)形成用于外圍電路的傳導(dǎo)圖案530d。
在根據(jù)本發(fā)明的形成半導(dǎo)體器件精細(xì)圖案的方法中，通過(guò)使用掩模間隔 物作為蝕刻掩模蝕刻在多個(gè)模型掩模圖案周?chē)纬傻难谀ｉg隔物下的傳導(dǎo) 層，形成彼此平行延伸的用以形成高度集成半導(dǎo)體器件單元陣列的多個(gè)導(dǎo) 線(xiàn)，以及在接觸區(qū)域內(nèi)整體連接到導(dǎo)線(xiàn)各末端、用以將導(dǎo)線(xiàn)連接到如解碼器 的外部電路的多個(gè)接觸墊。當(dāng)進(jìn)行用于去除掩模間隔物不必要部分的修整 時(shí)，不需要進(jìn)行需要昂貴設(shè)備和復(fù)雜布局的掩模圖案的光刻?？衫煤?jiǎn)單且 經(jīng)濟(jì)的工藝實(shí)現(xiàn)掩^^'司隔物修整。此外，在根據(jù)本發(fā)明的形成半導(dǎo)體器件精細(xì)圖案的方法中，為了在形成 導(dǎo)線(xiàn)的同時(shí)在導(dǎo)線(xiàn)末端形成用于外圍電路連接的接觸墊，首先，在襯底上形 成模型掩模圖案以形成蝕刻傳導(dǎo)層所需的蝕刻掩模圖案。然后，在模型掩模
圖案的側(cè)壁上形成間隙壁，然后使用間隙壁作為蝕刻掩模蝕刻傳導(dǎo)層從而形 成導(dǎo)線(xiàn)。從而，當(dāng)形成精細(xì)掩模圖案時(shí)可均勾地獲得臨界尺寸。因此，當(dāng)半 導(dǎo)體器件的字線(xiàn)是由導(dǎo)線(xiàn)形成時(shí)，可在所有字線(xiàn)上均勻地建立柵極溝道長(zhǎng) 度，并且每個(gè)存儲(chǔ)單元可均勻地控制閾值電壓。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的形成半導(dǎo)體器件精細(xì)圖案的方法中，為了在單元
塊內(nèi)形成N個(gè)平行導(dǎo)線(xiàn)，即N個(gè)掩模間隔物，在構(gòu)成單個(gè)單元串的單元塊 內(nèi)形成((N+2)/2)個(gè)模型掩模圖案。例如，為了在單個(gè)單元塊內(nèi)的襯底上形成 32個(gè)平行導(dǎo)線(xiàn)，首先在襯底上形成17個(gè)模型掩模圖案。換句話(huà)說(shuō)，無(wú)論在 單個(gè)單元塊內(nèi)存在奇數(shù)個(gè)還是偶數(shù)個(gè)模型掩模圖案，都可以獲得偶數(shù)個(gè)導(dǎo) 線(xiàn)。因此，當(dāng)存儲(chǔ)單元陣列區(qū)域內(nèi)的字線(xiàn)是由導(dǎo)線(xiàn)形成時(shí)，可以設(shè)計(jì)能夠確 保單元數(shù)目是字線(xiàn)總數(shù)目的2"倍的布局，而不需要在襯底上形成不必要的字 線(xiàn)。因此，襯底上將形成不必要字線(xiàn)的面積減少，從而使襯底上的有效面積 得到有效利用。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的是在不脫離本發(fā)明的精神和隨附權(quán)利要求限 定的本發(fā)明范圍的情況下在此可進(jìn)行形式上和細(xì)節(jié)上的各種變型。
本申請(qǐng)要求于2008年4月17日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局遞交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) No.10-2008-0035819的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容合并于此。
2權(quán)利要求
1、一種形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的方法，所述方法包括通過(guò)在包括待蝕刻膜的襯底上在單元塊內(nèi)配置彼此平行的多個(gè)模型掩模圖案形成模型掩模圖案塊，其中每一個(gè)所述模型掩模圖案包括沿第一方向延伸的第一部分和與所述第一部分整體形成且沿不同于所述第一方向的第二方向延伸的第二部分；在所述襯底上形成覆蓋所述多個(gè)模型掩模圖案中每一個(gè)的側(cè)壁和上表面的第一掩模層；以及通過(guò)部分地去除所述第一掩模層形成第一掩模圖案，從而保留所述第一掩模層的第一區(qū)域并去除所述第一掩模層的第二區(qū)域，其中所述第一掩模層的所述第一區(qū)域通過(guò)位于所述多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模型掩模圖案之間而覆蓋所述相鄰模型掩模圖案的側(cè)壁，并且所述第一掩模層的所述第二區(qū)域覆蓋所述多個(gè)模型掩模圖案的部分側(cè)壁，所述部分側(cè)壁與所述模型掩模圖案塊的最外側(cè)壁相對(duì)應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一掩模層包括通過(guò)位于所 述相鄰模型掩模圖案之間而覆蓋所述相鄰模型掩模圖案的側(cè)壁的兩個(gè)垂直 延伸部以及在所述兩個(gè)垂直延伸部之間在所述待蝕刻膜上形成的水平延伸 部，從而將所述兩個(gè)垂直延伸部彼此連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一掩模圖案的形成包括 在形成所述第一掩模層后，通過(guò)回蝕刻所述第一掩模層去除所述水平延伸部，形成覆蓋所述多個(gè)才莫型掩才莫圖案的側(cè)壁的多個(gè)掩模間隔物；形成間隙填充保護(hù)膜，所述間隙填充保護(hù)膜填充位于所述相鄰模型掩模圖案之間的相鄰掩模間隔物之間的間隙；去除未被所述間隙填充保護(hù)膜覆蓋的部分所述多個(gè)掩模間隔物；以及 去除所述間隙填充保護(hù)膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在去除所述間隙填充保護(hù)膜時(shí)所 述多個(gè)模型掩模圖案與所述間隙填充保護(hù)膜一起被去除。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中 所述第一掩模層由氮化物形成；以及所述間隙填充保護(hù)膜和所述多個(gè)模型掩模圖案由氧化物形成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括使用所述多個(gè)掩模間隔物作為 蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述待蝕刻膜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在形成所述第一掩模層后，凹槽形成在所述多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模 型掩模圖案之間的所述水平延伸部上，其中該凹槽的寬度由與所述第 一掩模 層的水平延伸部連接的兩個(gè)垂直延伸部限定；以及所述第 一掩模圖案的形成包括在形成所述第一掩模層后，形成通過(guò)位于所述兩個(gè)相鄰模型掩模圖案之 間而填充所述凹槽的間隙填充保護(hù)膜；去除未被所述間隙填充保護(hù)膜覆蓋的部分所述第一掩模層；以及 去除所述間隙填充保護(hù)膜。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在去除所述間隙填充保護(hù)膜時(shí)所 述多個(gè)模型掩模圖案與所述間隙填充保護(hù)膜一起被去除。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在去除所述間隙填充保護(hù)膜后， 去除所述第一掩模層的所述水平延伸部，從而在與所述水平延伸部中每一個(gè) 連接的相鄰垂直延伸部之間暴露所述待蝕刻膜。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括使用所述第一掩模層的所述垂 直延伸部作為蝕刻掩^^莫來(lái)蝕刻所述待蝕刻膜。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在形成所述第一掩模層后，凹槽形成在所述多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模 型掩模圖案之間的所述水平延伸部上，其中該凹槽的寬度由與所述第一掩模 層的水平延伸部連接的兩個(gè)垂直延伸部限定；以及所述第 一掩模圖案的形成包括在形成所述第一掩模層后，形成通過(guò)位于所述兩個(gè)相鄰模型掩模圖案之 間而填充所述凹槽的間隙填充保護(hù)膜；去除未被所述間隙填充保護(hù)膜覆蓋的部分所述第 一掩模層；當(dāng)所述間隙填充保護(hù)膜保留在所述凹槽內(nèi)時(shí)，通過(guò)從所述垂直延伸部的 上表面開(kāi)始部分地去除所述第一掩模層的所述垂直延伸部，在所述模型掩模 圖案和所述間隙填充保護(hù)膜之間形成各具有第一深度的掩模間隔；以及在所述掩模間隔內(nèi)形成上掩模圖案。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述掩模間隔的形成中，去除所述第一掩模層的所述垂直延伸部，從而從所述襯底到每一個(gè)所述掩模間 隔的底表面的距離大于從所述村底到所述間隙填充保護(hù)膜的底表面的距離。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述上掩模圖案由與用以形成 所述模型掩模圖案、所述間隙填充保護(hù)膜和所述掩模層的材料不同的材料形 成。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括使用所述上掩模圖案作為蝕 刻掩模來(lái)蝕刻所述模型掩模圖案、所述間隙填充保護(hù)膜和所述第一掩模層的 所述水平延伸部。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括使用所述上掩模圖案作為蝕 刻掩模來(lái)蝕刻所述待蝕刻膜。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述第一掩^f莫圖案后， 在所述襯底上形成包括第一局部圖案和第二局部圖案的第二掩模圖案，其中 所述第一局部圖案未覆蓋所述第一掩模圖案并且所述第二掩模圖案覆蓋所 述第一掩模圖案。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述襯底包括存儲(chǔ)單元區(qū)域、外圍電路區(qū)域以及位于所述存儲(chǔ)單元區(qū)域 和所述外圍電路區(qū)域之間的接觸區(qū)域；在所述存儲(chǔ)單元區(qū)域和所述外圍電路區(qū)域內(nèi)形成所述第二掩模圖案的 所述第一局部圖案；以及在所述接觸區(qū)域內(nèi)形成所述第二掩模圖案的所述第二局部圖案。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括在形成所述第一掩模圖案后 但在形成所述第二掩模圖案前完全去除所述多個(gè)模型掩模圖案。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第二掩模圖案的形成包括 在所述第 一掩模圖案上形成光致抗蝕劑圖案。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第二掩模圖案的形成包括 通過(guò)旋涂而在每一個(gè)所述第一掩模圖案上形成含碳膜； 通過(guò)烘烤而硬化所述含碳膜；以及 在每一個(gè)所述含碳膜上形成光致抗蝕劑圖案。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在每一個(gè)所述含碳膜上形成 光致抗蝕劑圖案前，在每一個(gè)所述硬化含碳膜上形成抗反射膜，其中在所述含碳膜上形成所述光致抗蝕劑圖案。
22、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括使用所述第一和第二掩模圖 案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述待蝕刻膜。
23、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述待蝕刻膜包括在所述襯底上 形成的傳導(dǎo)層。
24、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述待蝕刻膜包括在所述襯底上 依次形成的傳導(dǎo)層和硬掩模層。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述硬掩模層包括含有氧化物 膜、氮化物膜和多晶硅膜中的 一個(gè)的單層。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述硬掩模層包括含有氧化物 膜、氮化物膜和多晶硅膜中的兩個(gè)的雙層。
27、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第二掩模圖案的形成使用 光刻。
28、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在形成所述第一掩模層后不使 用光刻，直到形成所述第二掩模圖案。
29、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述第一掩模圖案的形成中， 當(dāng)所述掩模層的第 一 區(qū)域覆蓋有間隙填充保護(hù)膜時(shí)，蝕刻所述第 一掩模層的 第二區(qū)域。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中進(jìn)行干獨(dú)刻以形成所述第一掩 模圖案。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中進(jìn)行濕蝕刻以形成所述第一掩 模圖案。
32、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一掩模圖案由多個(gè)掩模間隔物構(gòu)成，所述多個(gè)掩模間隔物通過(guò)位 于所述多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模型掩模圖案之間而覆蓋所述相鄰模型掩 模圖案的側(cè)壁；以及所述相鄰模型掩模圖案之間的相鄰掩模間隔物通過(guò)在所述相鄰掩模間 隔物之間暴露所述待蝕刻膜的間隔而彼此分離。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中在所述第一掩模圖案的形成中 為了在所述單元塊內(nèi)形成N個(gè)掩模間隔物，其中N是自然數(shù)，在所述模型 掩模圖案塊的形成中在所述單元塊內(nèi)形成包括KN+2)/2〉個(gè)模型掩模圖案的 模型掩模圖案塊。
34、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一掩模圖案包括通過(guò)位 于所述多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模型掩模圖案之間而覆蓋所述相鄰模型掩 模圖案的側(cè)壁的兩個(gè)垂直延伸部以及在所述兩個(gè)垂直延伸部之間在所述待 蝕刻膜上形成的水平延伸部，從而將所述兩個(gè)垂直延伸部彼此連接。
35、 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還包括在形成所述第二掩模圖案前，通過(guò)從所述垂直延伸部的上表面開(kāi)始而部 分地去除所述第 一掩模圖案的所述垂直延伸部，形成暴露所述模型掩模圖案 的側(cè)壁的掩才莫間隔；以及在所述掩模間隔內(nèi)形成所述上掩模圖案。
36、 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述多個(gè)模型掩模圖案、所述 第 一掩模圖案、所述上掩模圖案和所述第二掩模圖案是由不同材料形成的。
37、 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括使用所述上掩模圖案和所述 第二掩模圖案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述待蝕刻膜。
38、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述多個(gè)模型掩模圖案中，沿 垂直于所述第二方向的方向延伸的所述第二部分的寬度大于沿垂直于所述 第一方向的方向延伸的所述第一部分的寬度。
39、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
40、 一種形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的方法，所述方法包括在包括待蝕刻膜的村底上配置彼此平行的多個(gè)模型掩模圖案，其中所述 多個(gè)模型掩模圖案中每一個(gè)包括沿第一方向延伸的第一部分和與所述第一 部分整體形成且沿不同于所述第一方向的第二方向延伸的第二部分；形成覆蓋所述多個(gè)模型掩模圖案的側(cè)壁以使其彼此分離的多個(gè)環(huán)形掩 模間隔物；以及通過(guò)部分地去除所述多個(gè)掩模間隔物而形成第 一掩模圖案，從而暴露沒(méi) 有對(duì)著其它模型掩模圖案的部分所述多個(gè)模型掩模圖案的側(cè)壁。
41、 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述第一掩模圖案的形成包括 僅在對(duì)著其它模型掩模圖案的部分所述多個(gè)模型掩模圖案的側(cè)壁上形成填充所述掩模間隔物的間隙填充保護(hù)膜；以及去除未被所述間隙填充保護(hù)膜覆蓋的部分所述多個(gè)掩模間隔物。
42、 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述間隙填充保護(hù)膜的形成包括形成保護(hù)膜，其覆蓋所述多個(gè)模型掩模圖案中每一個(gè)的上表面和側(cè)壁， 同時(shí)填充所述多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模型掩模圖案之間的相鄰掩模間隔物之間的間隙；以及在所述保護(hù)膜的上表面被完全暴露時(shí)蝕刻所述保護(hù)膜，從而所述保護(hù)膜 僅保留在位于所述相鄰模型掩模圖案之間的掩模間隔物之間。
43、 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，還包括在所述襯底上形成包括第一 局部圖案和第二局部圖案的第二掩模圖案，其中所述第一局部圖案未覆蓋所 述第一掩模圖案，并且所述第二掩模圖案覆蓋所述第一掩模圖案。
44、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中所述襯底包括存儲(chǔ)單元區(qū)域、外圍電路區(qū)域以及位于所述存儲(chǔ)單元區(qū)域 和所述外圍電路區(qū)域之間的接觸區(qū)域；在所述存儲(chǔ)單元區(qū)域和所述外圍電路區(qū)域內(nèi)形成所述第二掩模圖案的 所述第一局部圖案；以及在所述接觸區(qū)域內(nèi)形成所述第二掩模圖案的所述第二局部圖案。
45、 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，還包括在形成所述第一掩模圖案后 但在形成所述第二掩模圖案前完全去除所述多個(gè)模型掩模圖案。
46、 根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，還包括在完全去除所述多個(gè)模型掩 模圖案后，使用所述第 一和第二掩模圖案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述待蝕刻 膜。
47、 根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中所述待蝕刻膜包括傳導(dǎo)層。
48、 根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中 所述待蝕刻膜包括傳導(dǎo)層；以及使用所述第一和第二掩模圖案作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述待蝕刻膜，從而 在所述存儲(chǔ)單元區(qū)域內(nèi)形成轉(zhuǎn)錄所述第一掩模圖案的多個(gè)第 一導(dǎo)線(xiàn)和轉(zhuǎn)錄 所述第二掩模圖案的第一局部圖案的多個(gè)第二導(dǎo)線(xiàn)，在所述接觸區(qū)域內(nèi)形成 轉(zhuǎn)錄所述第一掩模圖案與所述第二掩模圖案的第二局部圖案結(jié)合的形狀的 多個(gè)接觸墊，以及在所述外圍電路區(qū)域內(nèi)形成轉(zhuǎn)錄所述第二掩模圖案的第一 局部圖案的多個(gè)傳導(dǎo)圖案。
49、 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述第一導(dǎo)線(xiàn)是字線(xiàn)。
50、 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述第一導(dǎo)線(xiàn)是位線(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案的方法，其中單元陣列區(qū)域內(nèi)形成的多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)和將導(dǎo)線(xiàn)連接到外圍電路的接觸墊整體形成。此方法中，在包括待蝕刻膜的襯底上單元塊內(nèi)形成均包括沿第一方向延伸的第一部分和與第一部分整體形成并沿第二方向延伸的第二部分的多個(gè)模型掩模圖案。在襯底上形成覆蓋每個(gè)模型掩模圖案的側(cè)壁和上表面的第一掩模層。通過(guò)部分去除第一掩模層形成第一掩模圖案，從而保留第一掩模層的第一區(qū)域并去除第一掩模層的第二區(qū)域。第一掩模層的第一區(qū)域位于多個(gè)模型掩模圖案中相鄰模型掩模圖案之間而覆蓋相鄰模型掩模圖案的側(cè)壁，而第一掩模層的第二區(qū)域覆蓋多個(gè)模型掩模圖案的側(cè)壁與模型掩模圖案塊的最外側(cè)壁對(duì)應(yīng)的部分。
文檔編號(hào)H01L21/033GK101562125SQ20081017345
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者樸尚容, 李寧浩, 沈載煌 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社