[发明专利]一种形成半导体器件微图案的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年12月27日提交的韩国专利申请10-2007-138492 的优先权，通过引用将其全部内容引入本文。

技术领域

本发明涉及一种形成半导体器件微图案的方法，更具体地涉及形成比 曝光设备的分辨率极限更微细的半导体器件微图案的方法。

背景技术

通常，半导体器件的集成度与用于制造该半导体器件的曝光设备的分 辨极限相关。为了提高半导体器件的集成度，需要具有极好分辨率的曝光 设备。然而，随着集成度变得小于40nm，需要具有极好分辨率的曝光设 备，这导致生产成本的增加。

已经进行了通过改变制造工艺以形成比曝光设备的分辨率极限更微小 的图案的研究。例如，已经提出一种方法：形成间距为目标图案的间距两 倍的第一光刻胶图案，并且在第一光刻胶之间形成具有与第一光刻胶图案 相同间距的第二光刻胶图案。然而，如果在形成第二光刻胶图案的曝光工 艺中发生未对准，则不能均匀地保持第一光刻胶图案和第二光刻胶图案之 间的距离。随着集成度的提高，未对准的可能性也增加，这增加了失效率。

发明内容

本发明涉及一种方法，该方法包括：形成间距是目标图案的间距约两 倍的第一蚀刻掩模图案，以自对准方式在第一蚀刻掩模图案之间形成第二 蚀刻掩模图案，和使用第一和第二蚀刻掩模图案来蚀刻下部目标蚀刻层。 因此，防止了未对准的发生，并且可以形成比曝光设备的分辨率极限所允 许的更微小的图案。

根据本发明一方面的形成半导体器件的微图案的方法包括：在半导体 衬底上形成第一蚀刻掩模图案；在包括第一蚀刻掩模图案的表面的半导体 衬底上形成辅助膜；在第一蚀刻掩模图案的侧壁上形成的辅助膜之间形成 第二蚀刻掩模图案，使用相同的材料形成第一蚀刻掩模图案和第二蚀刻掩 模图案；然后除去在第一和第二蚀刻掩模图案之间的辅助膜。

第一蚀刻掩模图案形成之前，可在半导体衬底上形成硬掩模膜，还可 以在该硬掩模膜上形成蚀刻停止膜。该方法可进一步包括：在除去辅助膜 之后，使用采用第一和第二蚀刻掩模图案的蚀刻工艺来蚀刻该蚀刻停止膜 和硬掩模膜以形成硬掩模图案。

第一蚀刻掩模图案可具有目标图案的间距约两倍的间距。目标图案之 间的第一蚀刻掩模图案的长度可与目标图案的长度相同或更长。第一蚀刻 掩模图案的形成包括在半导体衬底上形成第一蚀刻掩模膜和抗反射涂层 (ARC)。具有间距的第一光刻胶图案形成在ARC层上。该间距是目标图案 的间距的约两倍。通过使用采用第一光刻胶图案的蚀刻工艺，图案化ARC 层和第一蚀刻掩模膜来形成第一蚀刻掩模图案。然后除去第一光刻胶图案 和ARC层。

第一和第二蚀刻掩模图案之间的距离可对应于在第一蚀刻掩模图案侧 壁上形成的辅助膜的厚度。目标图案的宽度可对应于在第一蚀刻掩模图案 侧壁上形成的辅助膜的厚度。

第二蚀刻掩模图案可具有目标图案的间距约两倍的间距。第二蚀刻掩 模图案的形成包括在辅助膜上形成第二蚀刻掩模膜，使得在第一蚀刻掩模 图案的侧壁上形成的辅助膜之间的间隔被填充。在第二蚀刻掩模膜上形成 第二光刻胶图案。第二光刻胶包括将形成目标图案的区域和在暴露的目标 图案之间的区域，第二蚀刻掩模图案通过实施蚀刻工艺来形成，使得第二 蚀刻掩模膜保留在在第一蚀刻掩模图案的侧壁上形成的辅助膜之间。辅助 膜除去之后，可除去第二光刻胶图案。

根据本发明另一方面的形成半导体器件微图案的方法包括：提供其中 结区和隔离层交替形成的半导体衬底；在半导体衬底上形成层间介电层； 在层间介电层上对应于属于隔离层偶数编号组和隔离层奇数编号组任意 之一的隔离层的区域中形成第一蚀刻掩模图案；在包括第一蚀刻掩模图案 表面的层间介电层上形成辅助膜；在第一蚀刻掩模图案的侧壁上形成的辅 助膜之间形成第二蚀刻掩模图案，使用相同的材料形成第一蚀刻掩模图案 和第二蚀刻掩模图案；除去在第一和第二蚀刻掩模图案之间的辅助膜；通 过蚀刻在辅助膜已经被除去的区域的层间介电层来形成接触孔。