專利名稱：修改布局以消除由線材料收縮引起的線彎曲的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體裝置制造期間的蝕刻工藝。更明確地說，本發明涉及用于在半導 體裝置制造期間減少與蝕刻相關的光致抗蝕劑收縮的影響的方法。
背景技術：
在集成電路(IC)的制造過程中可使用(例如)光刻投射設備(工具)。當使用各種 工具時，可使用掩模，所述掩模包含對應于IC的各個層的電路圖案，且此圖案可成像到 襯底(例如，硅或包括半導體的其它晶片)上的目標部分(例如，包括一個或一個以上 電路小片)上，其中所述襯底已被涂覆有輻射敏感材料(例如，光致抗蝕劑)層。所述 光致抗蝕劑選擇性地暴露于輻射(例如，紫外光)，且接著顯影，以形成經圖案化的抗蝕 劑。所述經圖案化的抗蝕劑理想上應響應于暴露的輻射，使得將掩模圖像復制在抗蝕劑 中。經圖案化的抗蝕劑理想上還應在隨后的處理步驟(例如，蝕刻)期間保護下伏材料。
隨著半導體裝置在尺寸上不斷收縮，已開發出更小波長的光學光刻("光刻")技術。 舉例來說，193 nm技術(使用193 nm波長的輻射源來使光致抗蝕劑顯影的技術)用于 將光學光刻擴展到制造1千兆字節DRAM和具有140-180 nm最小形體尺寸的高級CMOS 微處理器所需的尺寸。另外，目前正致力于開發使用157nm技術的下一代光刻技術。
雖然193nm技術允許以更小的結構將抗蝕劑圖案化，但問題隨之而來，因為抗蝕劑 在暴露于濕式或干式蝕刻時遭受收縮。圖1A展示包含隅角特征150的掩模圖像100的一 部分。通過將光致抗蝕劑圖案化以復制隅角特征150，而實現隅角結構的制造。圖1B展 示經圖案化以在層110上復制隅角特征150的光致抗蝕劑151的橫截面圖。當蝕刻層110 以形成隅角結構lll時，可能由于光致抗蝕劑收縮而導致線彎曲。再次參看圖1A,抗蝕 劑收縮將隅角向內拉，從而迫使靠近隅角的線彎曲。圖1A中的箭頭1、 2和3描繪力。 如圖1C中所示，光致抗蝕劑收縮將隅角結構111的一側暴露于蝕刻劑。線彎曲可導致硅 ("多晶硅")線損壞和/或腐蝕，且最終導致裝置出故障并產生損失。
因此，需要克服現有技術的這些和其它問題，并需要提供減少光致抗蝕劑收縮在蝕 刻期間的影響的方法。
發明內容
根據各個實施例，本教示包含一種用于制造具有減少的線彎曲的半導體裝置的方法。 所述方法可包含形成第一層，并在所述第一層上沉積光致抗蝕劑層。所述光致抗蝕劑層 可經圖案化，其中所述圖案化包括鄰近于隅角特征的外側而設置的至少一個支撐特征。
根據各個其它實施例，本教示包含一種用于形成具有減少的線彎曲的半導體裝置的 方法。所述方法可包含形成第一層，并在所述第一層上形成經圖案化的掩模層，其中所 述經圖案化的掩模層具有掩模圖案，所述掩模圖案包括設置在隅角特征的外側的至少一 個支撐特征。所述方法可進一步包含蝕刻所述第一層以在所述第一層中復制所述掩模圖 案。
根據另外各個實施例，本教示包含一種半導體裝置，其包含第一層和所述第一層上 的經圖案化的掩模層。所述經圖案化的掩模層可界定隅角結構，并界定鄰近于所述隅角 結構的外側而設置的至少一個支撐結構。
圖1A描繪包含隅角特征的掩模圖像的示范性部分。
圖1B描繪用于制造隅角特征的示范性經圖案化的光致抗蝕劑。
圖1C描繪常規方法所制造的隅角結構的線彎曲。
圖2A描繪根據本教示包含隅角特征的掩模圖像的示范性部分。
圖2B描繪根據本教示包含用于制造隅角特征的支撐特征的示范性經圖案化的光致 抗蝕劑。
圖2C描繪根據本教示通過使用支撐特征來減少線彎曲而制造的示范性隅角結構。 圖3描繪另一示范性支撐特征。
具體實施例方式
如本文所使用，術語"掩模"應在廣義上理解為是指一般的圖案裝置(包含，但不 限于光致抗蝕劑)，其可用于賦予傳入的光束圖案化橫截面，所述圖案化橫截面對應于將 在襯底的目標部分中形成的目標圖案。如本文所使用且除非另外規定，否則術語"特征" 是指由掩模界定的圖案。舉例來說，可由柵極特征在掩模圖像中界定柵極結構。如本文 所使用且除非另外規定，否則術語"結構"是指在下伏于經圖案化的掩模的層中所形成 的圖案。舉例來說，柵極結構可以是通過蝕刻下伏于所述經圖案化的抗蝕劑的層(例如，多晶硅層)而形成的柵極。
圖2A到圖3描繪包含支撐特征的示范性掩模圖像、包含支撐結構的半導體結構，以 及用于制造所述示范性特征和結構的方法。所述支撐特征可包含在布局和/或掩模圖像 中，且通過將光致抗蝕劑圖案化以將所述支撐特征定位在鄰近隅角特征的外側處而形成。 在蝕刻期間，所述支撐特征可補償所述隅角特征上向內的力，并減少線彎曲。下文將參 考圖案化和蝕刻多晶硅隅角結構(例如，連接到垂直定向的場多晶硅結構的水平定向的 場多晶硅結構)來描述用于形成支撐特征的示范性方法。本發明相關領域的技術人員將 了解，示范性方法不限于在多晶硅中蝕刻隅角特征，且可用于在使用光敏材料作為用于 蝕刻的掩模的任何半導體工藝中減少線彎曲。
參看圖2A的俯視圖，其展示掩模圖像200的一部分。所述掩模圖像部分包含隅角特 征250,所述隅角特征250包括第一部分254，其界定(例如)垂直定向的場多晶硅特 征；和第二部分252，其界定(例如)水平定向的場多晶硅特征。為了減少蝕刻期間的 線彎曲，可界定一個或一個以上支撐特征271和272。 一個或一個以上支撐特征271和 272可(例如)定位在隅角特征250的外側。在各個實施例中， 一個或一個以上支撐特 征271和272可具有等于或大于柵極結構254的寬度w2的寬度Wl。
圖2B中展示隅角特征250的制造。可在層210上形成光致抗蝕劑層。層210可由在 半導體裝置制造中使用的可通過蝕刻在其中形成圖案的任何材料形成。層210的材料的 實例包含(但不限于)金屬(例如，銅和鋁)、電介質(例如，氧化物和氮化物)，以及 半導體(例如，單晶硅、多晶硅和無定形硅)。光致抗蝕劑可由在光刻中用作輻射敏感掩 模的任何材料形成。用于193nm光學光刻技術的光致抗蝕劑可包含(例如)JSRAR1395J、 JSR AR237和TOK TARF6071。可將光致抗蝕劑層圖案化以形成復制隅角特征250的掩 模251。舉例來說，掩模251可包含對應于隅角特征250的第一部分254的第一段256、 對應于隅角特征250的第二部分252的第二段257,和對應于支撐特征272的第三段258。 可包含對應于支撐特征271的第四段(未圖示)。
接著可使用掩模251將掩模251的圖案復制在層210中。參看圖2C，可通過在支撐 特征271和272經設置以抵制由蝕刻引起的力的情況下蝕刻層210而形成隅角結構211。 可通過所屬領域的一般技術人員已知的常規方法進行蝕刻。所得的結構可包含隅角結構 250，其具有減少的線彎曲，并對應于布局210中的隅角特征210。所得的結構進一步包 含對應于層210中的支撐特征272的支撐結構212,和對應于支撐特征271的支撐結構 (未圖示)。
根據各個實施例，支撐特征可用于在形成具有小于180。的角度的任何隅角結構期間 減少線彎曲。舉例來說，可通過使用包含支撐特征的經圖案化的光致抗蝕劑形成具有90。 或135。的角度的隅角結構。所述支撐結構可定位在經圖案化的光致抗蝕劑中，處于界定 隅角結構的隅角特征的外側。
雖然已參考柵極多晶硅蝕刻描述了示范性實施例，但所屬領域的一般技術人員將了 解，可想象出其它實施例，包含(但不限于)淺溝槽隔離蝕刻和互連溝槽蝕刻。
所屬領域的一般技術人員將了解，可將其它幾何形狀用作支撐特征來界定支撐結構。 舉例來說，圖3描繪包含隅角特征350和支撐特征370的布局300的一部分。
本發明相關領域的技術人員將了解，在所主張的本發明的范圍內，可對所描述的示 范性實施例作出各種添加、刪除、替代和其它修改。
權利要求
1.一種用于制造具有減少的線彎曲的半導體裝置的方法，其包括形成第一層；在所述第一層上沉積光致抗蝕劑層；以及將所述光致抗蝕劑層圖案化，其中所述圖案化包括鄰近于隅角特征的外側設置的至少一個支撐特征。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個支撐特征具有等于或大于所述隅角 特征的線寬度的寬度。
3. 根據權利要求1所述的方法，其進一步包括用等離子體蝕刻來蝕刻所述第一層以在 所述第一層中復制掩模圖案。
4. 根據權利要求1、 2或3所述的方法，其中所述至少一個支撐特征包括鄰近于所述 隅角特征的所述外側的第一側設置的第一支撐特征，和鄰近于所述隅角特征的所述 外側的第二側設置的第二支撐特征。
5. 根據權利要求1、 2或3所述的方法，其中所述至少一個支撐特征設置在與引起線 彎曲的力的方向相對的位置處。
6. —種具有減少的線彎曲的半導體裝置，其通過以下步驟形成，所述步驟包括形成第一層；在所述第一層上形成經圖案化的掩模層，其中所述經圖案化的掩模層具有掩模圖 案，所述掩模圖案包括設置在隅角特征的外側的至少一個支撐特征；以及 蝕刻所述第一層以在所述第一層中復制所述掩模圖案。
7. —種半導體裝置，其包括第一層；以及所述第一層上的經圖案化的掩模層，其中所述經圖案化的掩模層界定隅角結構，且其中所述經圖案化的掩模層界定鄰近于所述隅角結構的外側設置的至少一個支 撐結構。
8. 根據權利要求7所述的半導體裝置，其中所述至少一個支撐特征具有等于或大于所 述隅角特征的線寬度的寬度。
9. 根據權利要求7所述的半導體裝置，其中所述至少一個支撐特征包括鄰近于所述隅 角特征的所述外側的第一側設置的第一支撐特征，和鄰近于所述隅角特征的所述外 側的第二側設置的第二支撐特征。
10. 根據權利要求7所述的半導體裝置，其進一步包括經圖案化的第一層，其中所述經 圖案化的第一層包括鄰近于隅角的外側設置的支撐結構。
11. 根據權利要求7-10中任一權利要求所述的半導體裝置，其中所述隅角結構具有小于 180度的角度。
全文摘要
本發明提供一種半導體裝置和一種用于制造具有減少的線彎曲的半導體裝置的方法。所述方法可包含形成第一層并在所述第一層上沉積光致抗蝕劑層。可將所述光致抗蝕劑層圖案化，使得所述圖案化包括鄰近于隅角特征(250)的外側設置的至少一個支撐特征(271)。
文檔編號H01L21/461GK101203951SQ200680022124
公開日2008年6月18日 申請日期2006年6月26日 優先權日2005年6月24日
發明者布賴恩·愛德華·霍爾農, 布賴恩·阿什利·史密斯, 弗拉迪米爾·阿萊克謝耶維奇·烏克蘭采夫, 德克·諾埃爾·安德森, 詹姆斯·沃爾特·布拉奇福德, 馬克·E·梅森 申請人:德州儀器公司