DE102017127390A1 - Semiconductor device and method - Google Patents

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    • H01L21/823431—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type with a particular manufacturing method of transistors with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET

Abstract

Eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren umfasst ein Verfahren. Das Verfahren enthält das Strukturieren mehrerer erster Dorne über einer ersten Maskenschicht. Das Verfahren enthält des Weiteren das Bilden einer ersten Abstandshalterschicht auf Seitenwänden und Oberseiten der ersten Dorne. Das Verfahren enthält des Weiteren das Entfernen horizontaler Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, wobei übrige vertikale Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht erste Abstandshalter bilden. Das Verfahren enthält des Weiteren, nach dem Entfernen der horizontalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, das Abscheiden eines Umkehrmaterials zwischen den ersten Abstandshaltern. Das Verfahren enthält des Weiteren das Strukturieren der ersten Maskenschicht unter Verwendung der ersten Abstandshalter und des Umkehrmaterials in Kombination als eine erste Ätzmaske.A semiconductor device and method comprises a method. The method includes patterning a plurality of first mandrels over a first mask layer. The method further includes forming a first spacer layer on sidewalls and tops of the first mandrels. The method further includes removing horizontal portions of the first spacer layer, wherein remaining vertical portions of the first spacer layer form first spacers. The method further includes, after removing the horizontal portions of the first spacer layer, depositing a reversal material between the first spacers. The method further includes patterning the first mask layer using the first spacers and the reversal material in combination as a first etch mask.

Description

PRIORITÄTSANSPRUCHCLAIM OF PRIORITY

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/527,728 , eingereicht am 30. Juni 2017, mit dem Titel „Semiconductor Device and Method“. Diese Anmeldung wird hiermit durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen.This application claims the priority of the provisional U.S. Application No. 62 / 527,728 , filed June 30, 2017, entitled "Semiconductor Device and Method". This application is hereby incorporated by reference in the present text.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Im Zuge der fortschreitenden Abwärtsskalierung von Halbleitervorrichtungen werden verschiedene Verarbeitungstechniken, wie zum Beispiel Fotolithografie, verwendet, um die Herstellung von Vorrichtungen mit immer kleineren Abmessungen zu ermöglichen. Da Halbleiterprozesse jedoch mit zunehmend kleineren Prozessfenstern arbeiten, hat die Herstellung dieser Vorrichtungen die theoretischen Grenzen von Fotolithografie-Ausrüstung erreicht und sogar überschritten. In dem Maße, wie Halbleitervorrichtungen immer kleiner werden, ist die gewünschte Beabstandung zwischen Elementen (d. h. der Mittenabstand) einer Vorrichtung weniger als der Mittenabstand, der mittels herkömmlicher optischer Masken und Fotolithografie-Ausrüstung hergestellt werden kann.As the scaling down of semiconductor devices progresses, various processing techniques, such as photolithography, are used to enable the fabrication of devices of ever smaller dimensions. However, as semiconductor processes operate with increasingly smaller process windows, the fabrication of these devices has reached and even exceeded the theoretical limits of photolithography equipment. As semiconductor devices become smaller and smaller, the desired spacing between elements (i.e., the center-to-center distance) of a device is less than the pitch that can be made using conventional optical masks and photolithography equipment.

Figurenlistelist of figures

Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie zusammen mit den begleitenden Figuren gelesen werden. Es ist anzumerken, dass gemäß der üblichen Praxis in der Industrie verschiedene Merkmale nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Die Abmessungen der verschiedenen Merkmale können vielmehr beliebig vergrößert oder verkleinert werden, um die Besprechung besser verständlich zu machen.

  • 1 bis 13 veranschaulichen Querschnittsansichten von Zwischenstufen in der Ausbildung von Strukturelementen in einer Zielschicht auf einem Wafer gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 14A bis 22B veranschaulichen perspektivische Ansichten und Querschnittsansichten weiterer Zwischenstufen in der Ausbildung der Strukturelemente in der Zielschicht gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 23A bis 26B veranschaulichen Draufsichten und Querschnittsansichten weiterer Zwischenstufen in der Ausbildung der Strukturelemente in der Zielschicht gemäß einigen Ausführungsformen.
Aspects of the present disclosure are best understood from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings. It should be noted that, according to common practice in the industry, various features are not drawn to scale. Rather, the dimensions of the various features can be arbitrarily increased or decreased to make the discussion easier to understand.
  • 1 to 13 illustrate cross-sectional views of intermediate stages in the formation of features in a target layer on a wafer, in accordance with some embodiments.
  • 14A to 22B 12 illustrate perspective views and cross-sectional views of further intermediate stages in the formation of the features in the target layer according to some embodiments.
  • 23A to 26B 12 illustrate plan and cross-sectional views of further intermediate stages in the formation of the features in the target layer according to some embodiments.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die folgende Offenbarung stellt viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Merkmale dieser Erfindung bereit. Im Folgenden werden konkrete Beispiele von Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Diese sind natürlich nur Beispiele und dienen nicht der Einschränkung. Zum Beispiel kann die Ausbildung eines ersten Strukturelements über oder auf einem zweiten Strukturelement in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen enthalten, bei denen die ersten und zweiten Strukturelemente in direktem Kontakt ausgebildet werden, und können auch Ausführungsformen enthalten, bei denen weitere Strukturelemente zwischen den ersten und zweiten Strukturelementen ausgebildet sein können, so dass die ersten und zweiten Strukturelemente möglicherweise nicht in direktem Kontakt stehen. Des Weiteren kann die vorliegende Offenbarung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Klarheit und schafft nicht automatisch eine Beziehung zwischen den verschiedenen besprochenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen.The following disclosure provides many different embodiments or examples for implementing various features of this invention. In the following, concrete examples of components and arrangements will be described to simplify the present disclosure. Of course, these are only examples and are not intended to be limiting. For example, forming a first feature above or on a second feature in the following description may include embodiments in which the first and second features are formed in direct contact, and may also include embodiments that include additional features between the first and second features may be formed so that the first and second structural elements may not be in direct contact. Furthermore, the present disclosure may repeat reference numerals and / or letters in the various examples. This repetition is for simplicity and clarity and does not automatically create a relationship between the various embodiments and / or configurations discussed.

Des Weiteren können räumlich relative Begriffe, wie zum Beispiel „unterhalb“, „unter“, „unterer“, „oberhalb“, „oberer“ und dergleichen im vorliegenden Text zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie in den Figuren veranschaulicht, zu beschreiben. Die räumlich relativen Begriffe sollen auch andere Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb neben der in den Figuren gezeigten Ausrichtung umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht, oder sonstige Ausrichtungen), und die im vorliegenden Text verwendeten räumlich relativen Deskriptoren können ebenfalls entsprechend interpretiert werden.Furthermore, spatially relative terms, such as "below," "below," "lower," "above," "upper," and the like, may be used herein to simplify the description to simplify the description of an element or feature or several other elements or features as illustrated in the figures. The spatially relative terms are also intended to encompass other orientations of the device in use or operation besides the orientation shown in the figures. The device may also be otherwise oriented (rotated 90 degrees, or other orientations), and the spatially relative descriptors used herein may also be interpreted accordingly.

Gemäß einigen Ausführungsformen werden eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt. Insbesondere wird ein selbstausrichtender Vierfach-Strukturierungsprozess ausgeführt, um Leitungen auf einem Substrat zu strukturieren. Die strukturierten Leitungen haben einen Mittenabstand, der ein Viertel des kleinsten fotolithografischen Mittenabstandes beträgt. Erste strukturierte Leitungen werden gebildet, zweite strukturierte Leitungen werden zwischen den ersten strukturierten Leitungen gebildet, und dritte strukturierte Leitungen werden zwischen den ersten und zweiten strukturierten Leitungen gebildet. Nachdem die Ausbildung der Leitungsstrukturen vollendet ist, wird eine Maskenschicht über den Leitungsstrukturen gebildet. Ein dreischichtiger Photoresist wird zum Strukturieren der Maskenschicht mit einer geschnittenen Struktur für die Leitungsstrukturen verwendet. Die geschnittene Struktur wird dann zu den Leitungsstrukturen übertragen. Die geschnittenen Leitungsstrukturen werden als eine Maske zum Strukturieren einer zugrunde liegenden Zielschicht verwendet. Die zugrunde liegende Zielschicht kann eine Schicht sein, die für verschiedenste Zwecke verwendet wird. Zum Beispiel kann die Zielschicht eine Dielektrikumschicht mit niedrigem k-Wert für die Ausbildung von Interconnect-Leitungen sein. Alternativ kann die Zielschicht ein Halbleitersubstrat sein, und die Struktur kann Halbleiterrippen entsprechen, die auf dem Substrat ausgebildet sind. Das Schneiden der Leitungsstrukturen, nachdem alle Leitungsstrukturen ausgebildet wurden, kann die Komplexität verringern, die das Schneiden der Leitungsstrukturen während Zwischenstufen des Strukturierens der Leitungen mit sich bringt, und kann die BEOL-Verarbeitung vereinfachen. Des Weiteren kann das Schneiden der Leitungsstrukturen, nachdem alle Leitungsstrukturen ausgebildet wurden, die Anzahl von Defekten verringern, die während des Schneidens entstehen.In accordance with some embodiments, a semiconductor device and method are provided. In particular, a self-aligned quadruple patterning process is performed to pattern lines on a substrate. The structured lines have a pitch that is a quarter of the smallest photolithographic center-to-center spacing. First patterned lines are formed, second patterned lines are formed between the first patterned lines, and third patterned lines are formed between the first and second patterned lines. After the formation of the line structures is completed, a mask layer is formed over the line structures. A three-layer photoresist is used to pattern the mask layer a cut structure used for the line structures. The cut structure is then transferred to the conductive structures. The truncated line structures are used as a mask to pattern an underlying target layer. The underlying target layer can be a layer that is used for a variety of purposes. For example, the target layer may be a low-k dielectric layer for interconnect line formation. Alternatively, the target layer may be a semiconductor substrate, and the structure may correspond to semiconductor fins formed on the substrate. Cutting the line structures, after all line structures have been formed, can reduce the complexity involved in cutting the line structures during intermediate stages of patterning the lines, and can simplify BEOL processing. Further, cutting all the line structures after all the line structures have been formed can reduce the number of defects that arise during cutting.

1 bis 13 veranschaulichen Querschnittsansichten von Zwischenstufen in der Ausbildung von Strukturelementen in einer Zielschicht 102 auf einem Wafer 100 gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. Die Zielschicht 102 ist eine Schicht, die in einem selbstausrichtenden Vierfachstrukturierungs (SAQP)-Prozess geätzt werden soll und in der mehrere Strukturen ausgebildet werden sollen, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 1 to 13 illustrate cross-sectional views of intermediate stages in the formation of features in a target layer 102 on a wafer 100 according to some example embodiments. The target layer 102 is a layer to be etched in a self-aligned quadruple patterning (SAQP) process and in which multiple structures are to be formed, in accordance with embodiments of the present disclosure.

Der Wafer 100 kann mehrere Regionen haben. Zum Beispiel veranschaulichen die gezeigten beispielhaften Ausführungsformen eine erste Region 100A und eine zweite Region 100B. Die verschiedenen Regionen können so verarbeitet werden, dass sie verschiedene Mittenabstände zwischen den ausgebildeten Strukturelementen haben. Insbesondere können einige Regionen so verarbeitet werden, dass sie Strukturelemente bilden, die ein Viertel des kleinsten fotolithografischen Mittenabstandes groß sind, und andere Regionen können Strukturelemente bilden, die größer sind. In den gezeigten Ausführungsformen wird eine Struktur in der ersten Region 100A mit einem Viertel einer kleinsten fotolithografischen Mittenabstand gebildet, und eine Struktur in der zweiten Region 100B wird mit einem anderen Mittenabstand gebildet, der gegebenenfalls ein Bruchteil des kleinsten fotolithografischen Mittenabstandes sein kann.The wafer 100 can have multiple regions. For example, the exemplary embodiments shown illustrate a first region 100A and a second region 100B , The different regions can be processed to have different center distances between the formed features. In particular, some regions may be processed to form features that are one quarter of the smallest photolithographic center-to-center distance, and other regions may form features that are larger. In the illustrated embodiments, a structure will be in the first region 100A formed with a quarter of a smallest photolithographic center distance, and a structure in the second region 100B is formed with a different center distance, which may be a fraction of the smallest photolithographic center distance, if necessary.

In einigen Ausführungsformen ist die Zielschicht 102 eine Zwischenmetalldielektrikum (IMD)-Schicht. In solchen Ausführungsformen kann die IMD-Schicht über einem Substrat ausgebildet werden, das aktive Bauelemente enthält, und leitfähige Strukturelemente, wie zum Beispiel Kupferleitungen, Kupferdurchkontaktierungen und/oder Kobaltstecker, können in der IMD-Schicht ausgebildet werden. Die IMD-Schicht kann aus einem dielektrischen Material gebildet werden, das eine Dielektrizitätskonstante (k-Wert) von zum Beispiel weniger als 3,8, weniger als etwa 3,0 oder weniger als etwa 2,5 aufweist. In alternativen Ausführungsformen ist die IMD-Schicht eine Dielektrikumschicht mit hohem k-Wert, die einen k-Wert von höher als 3,8 aufweist. Die IMD-Schicht kann mit dem SAQP-Prozess strukturiert werden, und die anschließenden Prozessschritte können dafür verwendet werden, Metallleitungen und/oder Durchkontaktierungen in der IMD-Schicht zu bilden.In some embodiments, the target layer is 102 an intermetal dielectric (IMD) layer. In such embodiments, the IMD layer may be formed over a substrate containing active devices, and conductive features, such as copper lines, copper vias, and / or cobalt plugs, may be formed in the IMD layer. The IMD layer may be formed of a dielectric material having a dielectric constant (k value) of, for example, less than 3.8, less than about 3.0, or less than about 2.5. In alternative embodiments, the IMD layer is a high-k dielectric layer having a k-value greater than 3.8. The IMD layer may be patterned with the SAQP process, and the subsequent process steps may be used to form metal lines and / or vias in the IMD layer.

In einigen Ausführungsformen ist die Zielschicht 102 ein Halbleitersubstrat. Das Halbleitersubstrat kann aus einem Halbleitermaterial gebildet werden, wie zum Beispiel Silizium, Silizium-Germanium oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen ist das Halbleitersubstrat ein kristallines Halbleitersubstrat, wie zum Beispiel ein kristallines Siliziumsubstrat, ein kristallines Silizium-Kohlenstoff-Substrat, ein kristallines Silizium-Germanium-Substrat, ein III-V-Verbindungs-Halbleitersubstrat oder dergleichen. Das Halbleitersubstrat kann mit dem SAQP-Prozess strukturiert werden, und die anschließenden Prozessschritte können dafür verwendet werden, Flachgrabenisolier (STI)-Regionen in dem Substrat zu bilden. Halbleiterrippen können zwischen den ausgebildeten STI-Regionen hervorstehen. Source/Drain-Regionen können in den Halbleiterrippen ausgebildet werden, und Gate-Dielektrikum- und Elektrodenschichten können über Kanalregionen der Rippen ausgebildet werden, wodurch Halbleitervorrichtungen wie zum Beispiel Rippen-Feldeffekttransistoren (finFETs) auf dem Wafer 100 gebildet werden.In some embodiments, the target layer is 102 a semiconductor substrate. The semiconductor substrate may be formed of a semiconductor material such as silicon, silicon germanium or the like. In some embodiments, the semiconductor substrate is a crystalline semiconductor substrate, such as a crystalline silicon substrate, a crystalline silicon-carbon substrate, a crystalline silicon germanium substrate, a III-V compound semiconductor substrate, or the like. The semiconductor substrate may be patterned with the SAQP process, and the subsequent process steps may be used to form shallow trench isolation (STI) regions in the substrate. Semiconductor ribs may protrude between the formed STI regions. Source / drain regions may be formed in the semiconductor ribs, and gate dielectric and electrode layers may be formed over channel regions of the ribs, thereby forming semiconductor devices, such as finFETs, on the wafer 100 be formed.

In 1 wird ein Filmstapel gebildet, der die Zielschicht 102 enthält. Die Zielschicht 102 kann auf einer Ätzstoppschicht 104 ausgebildet werden und kann als ein Stopp für einen Ätzprozess dienen, der anschließend auf der Zielschicht 102 ausgeführt wird. Das Material und der Prozess, die verwendet werden, um die Ätzstoppschicht 104 zu bilden, können vom Material der Zielschicht 102 abhängig sein. In einigen Ausführungsformen kann die Ätzstoppschicht 104 aus Siliziumnitrid, SiON, SiCON, SiC, SiOC, SiCxNy, SiOx, anderen Dielektrika, Kombinationen davon oder dergleichen gebildet werden, und kann durch Plasma-verstärktes chemisches Aufdampfen (PECVD), Niederdruck-CVD (LPCVD), Plasmaaufdampfen (PVD) oder dergleichen gebildet werden. Die Ätzstoppschicht 104 ist optional. In Ausführungsformen, wo die Zielschicht 102 ein Halbleitersubstrat ist, das verwendet wird, um finFETs zu bilden, kann die Ätzstoppschicht 104 weggelassen werden.In 1 a film stack is formed, which is the target layer 102 contains. The target layer 102 can on an etch stop layer 104 can be formed and can serve as a stop for an etching process, which subsequently on the target layer 102 is performed. The material and the process used to make the etch stop layer 104 can form from the material of the target layer 102 be dependent. In some embodiments, the etch stop layer 104 are formed from silicon nitride, SiON, SiCON, SiC, SiOC, SiC x N y, SiO x, other dielectrics, combinations thereof or the like, and can be obtained by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), low pressure CVD (LPCVD), plasma vapor deposition ( PVD) or the like. The etch stop layer 104 is optional. In embodiments, where the target layer 102 a semiconductor substrate used to form finFETs may be the etch stop layer 104 be omitted.

Der Filmstapel enthält des Weiteren eine Antireflexionsbeschichtung (ARC) 106, die auf der Zielschicht 102 ausgebildet wird. Die ARC 106 unterstützt das Belichten und Fokussieren darüberliegender Photoresistschichten (unten besprochen) während der Strukturierung der Photoresistschichten. In einigen Ausführungsformen kann die ARC 106 aus SiON, Siliziumcarbid, Materialien, die mit Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) dotiert sind, oder dergleichen gebildet werden. In einigen Ausführungsformen ist die ARC 106 im Wesentlichen frei von Stickstoff und kann aus einem Oxid gebildet werden. In solchen Ausführungsformen kann die ARC 106 auch als eine Stickstoff-freie ARC (NFARC) bezeichnet werden. Die ARC 106 kann durch Plasma-verstärktes chemisches Aufdampfen (PECVD), Abscheiden von hochdichtem Plasma (HDP) oder dergleichen ausgebildet werden. The film stack also contains an antireflection coating (ARC) 106 that are on the target layer 102 is trained. The ARC 106 assists in exposing and focusing overlying photoresist layers (discussed below) during patterning of the photoresist layers. In some embodiments, the ARC 106 of SiON, silicon carbide, materials doped with oxygen (O) and nitrogen (N), or the like. In some embodiments, the ARC 106 essentially free of nitrogen and can be formed from an oxide. In such embodiments, the ARC 106 also referred to as a nitrogen-free ARC (NFARC). The ARC 106 can be formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), high density plasma (HDP) deposition, or the like.

Der Filmstapel enthält des Weiteren eine Hartmaskenschicht 108, die auf der ARC 106 ausgebildet wird. Die Hartmaskenschicht 108 kann aus einem Material gebildet werden, das ein Metall umfasst, wie zum Beispiel Titannitrid, Titan, Tantalnitrid, Tantal oder dergleichen, und kann durch PVD, Hochfrequenz-PVD (RFPVD), Atomschichtabscheidung (ALD) oder dergleichen gebildet werden. Die Hartmaskenschicht 108 kann auch aus einem nichtmetallischen Material gebildet werden, wie zum Beispiel SiN. Das Material der Hartmaskenschicht 108 ist relativ zum gleichen Ätzprozess für die Zielschicht 102 selektiv. In anschließenden Verarbeitungsschritten wird mittels eines SAQP-Prozesses eine Struktur auf der Hartmaskenschicht 108 gebildet. Die Hartmaskenschicht 108 wird dann als eine Ätzmaske verwendet, wobei die Struktur der Hartmaskenschicht 108 zu der Zielschicht 102 übertragen wird.The film stack further includes a hard mask layer 108 on the ARC 106 is trained. The hard mask layer 108 may be formed of a material comprising a metal such as titanium nitride, titanium, tantalum nitride, tantalum or the like, and may be formed by PVD, high-frequency PVD (RFPVD), atomic layer deposition (ALD) or the like. The hard mask layer 108 may also be formed of a non-metallic material, such as SiN. The material of the hard mask layer 108 is relative to the same etching process for the target layer 102 selectively. In subsequent processing steps, a structure is created on the hard mask layer by means of an SAQP process 108 educated. The hard mask layer 108 is then used as an etch mask, the structure of the hardmask layer 108 to the target layer 102 is transmitted.

Der Filmstapel enthält des Weiteren eine erste dielektrische Hartmaskenschicht 110, die auf der Hartmaskenschicht 108 ausgebildet wird. Die erste dielektrische Hartmaskenschicht 110 kann aus einem Siliziumoxid gebildet werden, wie zum Beispiel Borphosphosilikat-Tetraethylorthosilikat (BPTEOS) oder undotiertem Tetraethylorthosilikat (TEOS)-Oxid, und kann durch CVD, ALD, Aufschleudern oder dergleichen gebildet werden. Die erste dielektrische Hartmaskenschicht 110 dient während des Ätzens der ersten Dornschicht 112 als eine Ätzstoppschicht. In einigen Ausführungsformen dient die erste dielektrische Hartmaskenschicht 110 auch als eine Antireflexionsbeschichtung.The film stack further includes a first dielectric hardmask layer 110 on the hardmask layer 108 is trained. The first dielectric hardmask layer 110 may be formed of a silicon oxide, such as boron phosphosilicate tetraethyl orthosilicate (BPTEOS) or undoped tetraethyl orthosilicate (TEOS) oxide, and may be formed by CVD, ALD, spin-on or the like. The first dielectric hardmask layer 110 serves during the etching of the first mandrel layer 112 as an etch stop layer. In some embodiments, the first dielectric hardmask layer serves 110 also as an antireflection coating.

Der Filmstapel enthält des Weiteren eine erste Dornschicht 112, die auf der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 ausgebildet wird. Die erste Dornschicht 112 kann aus einem Halbleiter gebildet werden, wie zum Beispiel amorphem Silizium oder einem anderen Material, das eine hohe Ätzselektivität mit der darunter liegenden Schicht hat, zum Beispiel mit der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110.The film stack further includes a first mandrel layer 112 on the first dielectric hardmask layer 110 is trained. The first spike layer 112 may be formed of a semiconductor, such as amorphous silicon or other material that has a high etch selectivity with the underlying layer, for example, the first hardmask dielectric layer 110 ,

Der Filmstapel enthält des Weiteren eine zweite dielektrische Hartmaskenschicht 114, die auf der ersten Dornschicht 112 ausgebildet wird. Die zweite dielektrische Hartmaskenschicht 114 kann aus einem Material gebildet werden, das aus dem gleichen in Frage kommenden Material der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 ausgewählt ist, und kann mittels eines Verfahrens ausgebildet werden, das aus der gleichen Gruppe von in Frage kommenden Verfahren zum Bilden der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 ausgewählt ist. Die erste dielektrische Hartmaskenschicht 110 und die zweite dielektrische Hartmaskenschicht 114 können aus dem gleichen Material gebildet werden oder können verschiedene Materialien enthalten. Die zweite dielektrische Hartmaskenschicht 114 wird aus einem Material gebildet, das eine hohe Ätzselektivität mit der ersten Dornschicht 112 besitzt.The film stack further includes a second dielectric hardmask layer 114 that on the first thorn layer 112 is trained. The second dielectric hardmask layer 114 may be formed of a material made of the same candidate material of the first dielectric hardmask layer 110 is selected, and may be formed by a method that is selected from the same group of candidate methods of forming the first dielectric hard mask layer 110 is selected. The first dielectric hardmask layer 110 and the second dielectric hard mask layer 114 can be made of the same material or can contain different materials. The second dielectric hardmask layer 114 is formed of a material having a high etch selectivity with the first mandrel layer 112 has.

Der Filmstapel enthält des Weiteren eine zweite Dornschicht 116, die auf der zweiten dielektrischen Hartmaskenschicht 114 ausgebildet wird. Die zweite Dornschicht 116 kann aus einem Material gebildet werden, das aus dem gleichen in Frage kommenden Material der ersten Dornschicht 112 ausgewählt ist, und kann mittels eines Verfahrens ausgebildet werden, das aus der gleichen Gruppe von in Frage kommenden Verfahren zum Bilden der ersten Dornschicht 112 ausgewählt ist. Die erste Dornschicht 112 und die zweite Dornschicht 116 können aus dem gleichen Material gebildet werden oder können andere Materialien enthalten. Die zweite Dornschicht 116 wird aus einem Material gebildet, das eine hohe Ätzselektivität mit der zweiten dielektrischen Hartmaskenschicht 114 besitzt.The film stack further includes a second mandrel layer 116 on the second dielectric hardmask layer 114 is trained. The second thorn layer 116 may be formed of a material made from the same candidate material of the first mandrel layer 112 is selected, and may be formed by a method that is selected from the same group of candidate methods of forming the first mandrel layer 112 is selected. The first spike layer 112 and the second mandrel layer 116 can be made of the same material or may contain other materials. The second thorn layer 116 is formed of a material having a high etching selectivity with the second dielectric hard mask layer 114 has.

Des Weiteren wird in 1 ein Dreischicht-Photoresist auf dem Filmstapel gebildet. Der Dreischicht-Photoresist enthält eine untere Schicht 118, eine mittlere Schicht 120 über der unteren Schicht 118, und eine obere Schicht 122 über der mittleren Schicht 120. Die untere Schicht 118 und die obere Schicht 122 können aus Photoresisten gebildet werden, die organische Materialien enthalten. Die untere Schicht 118 kann eine untere Antireflexionsbeschichtung (BARC) sein. Die mittlere Schicht 120 kann aus einem anorganischen Material gebildet werden oder dieses enthalten, das eine Nitrid (wie zum Beispiel Siliziumnitrid), ein Oxynitrid (wie zum Beispiel Siliziumoxynitrid), ein Oxid (wie zum Beispiel Siliziumoxid) oder dergleichen sein kann. Die obere Schicht 122 ist ein lichtempfindliches Material. Die mittlere Schicht 120 besitzt eine hohe Ätzselektivität relativ zu der oberen Schicht 122 und der unteren Schicht 118. Infolge dessen wird die obere Schicht 122 als eine Ätzmaske für die Strukturierung der mittleren Schicht 120 verwendet, und die mittlere Schicht 120 wird als eine Ätzmaske für die Strukturierung der unteren Schicht 118 verwendet.Furthermore, in 1 a three-layer photoresist is formed on the film stack. The three-layer photoresist contains a lower layer 118 , a middle layer 120 above the lower layer 118 , and an upper layer 122 above the middle layer 120 , The lower layer 118 and the upper layer 122 can be formed from photoresists containing organic materials. The lower layer 118 may be a bottom anti-reflective coating (BARC). The middle layer 120 may be formed of or include an inorganic material, which may be a nitride (such as silicon nitride), an oxynitride (such as silicon oxynitride), an oxide (such as silicon oxide), or the like. The upper layer 122 is a photosensitive material. The middle layer 120 has a high etch selectivity relative to the top layer 122 and the lower layer 118 , As a result, the upper layer becomes 122 as an etching mask for patterning the middle layer 120 used, and the middle layer 120 is used as an etching mask for the structuring of the lower layer 118 used.

Die obere Schicht 122 wird mittels einer geeigneten Fotolithografietechnik strukturiert, um Öffnungen 124 darin zu bilden. Die Öffnungen 124 können in einer Draufsicht Streifenformen haben. Der Mittenabstand P1 der Öffnungen 124 in der ersten Region 100A kann ungefähr das Dreifache der Breite W1 der Öffnungen 124 sein. In einer Ausführungsform beträgt der Mittenabstand P1 der Öffnungen 124 ungefähr 108 nm. In der gesamten Beschreibung können die Strukturen der Öffnungen 124 auch als „Leitung-A“-Strukturen bezeichnet werden.The upper layer 122 is patterned by means of a suitable photolithography technique to form openings 124 to form in it. The openings 124 can have stripe shapes in a plan view. The center distance P 1 the openings 124 in the first region 100A can be about three times the width W 1 the openings 124 be. In one embodiment, the pitch is P 1 the openings 124 Approximately 108 nm. Throughout the description, the structures of the openings 124 also referred to as "line A" structures.

Als ein Beispiel einer Strukturierung der oberen Schicht 122 kann eine (nicht gezeigte) Fotomaske über der oberen Schicht 122 angeordnet werden, die dann mit einem Strahl belichtet werden kann, einschließlich eines Ultraviolett (UV)- oder Excimer-Lasers, wie zum Beispiel ein 248 nm-Strahl von einem Krypton-Fluorid (KrF)-Excimer-Laser, ein 193 nm-Strahl von einem Argon-Fluorid (ArF)-Excimer-Laser oder ein 157 nm-Strahl von einem F2-Excimer-Laser. Die Belichtung der obersten Photoresistschicht kann mittels eines Immersionslithografiesystems ausgeführt werden, um die Auflösung zu erhöhen und den kleinsten erreichbaren Mittenabstand zu verkürzen. Eine Brenn- oder Aushärtungsoperation kann ausgeführt werden, um die obere Schicht 122 zu härten, und ein Entwickler kann verwendet werden, um entweder die belichteten oder die nicht-belichteten Abschnitte der oberen Schicht 122 in Abhängigkeit davon zu entfernen, ob ein positiver oder ein negativer Resist verwendet wird.As an example of a patterning of the upper layer 122 may include a photomask (not shown) over the top layer 122 which can then be exposed to a beam, including an ultraviolet (UV) or excimer laser, such as a 248 nm beam from a krypton-fluoride (KrF) excimer laser, a 193 nm beam from an argon-fluoride (ArF) excimer laser or a 157 nm beam from an F2 excimer laser. The exposure of the uppermost photoresist layer can be performed by means of an immersion lithography system to increase the resolution and to shorten the smallest achievable center-to-center spacing. A firing or curing operation may be performed to the top layer 122 and a developer may be used to cure either the exposed or unexposed portions of the top layer 122 depending on whether a positive or a negative resist is used.

Nach der Strukturierung der oberen Schicht 122 wird die Struktur der oberen Schicht 122 zu der mittleren Schicht 120 in einem Ätzprozess übertragen. Der Ätzprozess ist anisotrop, so dass die Öffnungen 124 in der oberen Schicht 122 durch die mittlere Schicht 120 hindurch verlängert werden und ungefähr die gleichen Größen in der mittleren Schicht 120 haben, die sie in der oberen Schicht 122 haben.After the structuring of the upper layer 122 becomes the structure of the upper layer 122 to the middle layer 120 transferred in an etching process. The etching process is anisotropic, leaving the openings 124 in the upper layer 122 through the middle layer 120 through and about the same sizes in the middle layer 120 have them in the upper layer 122 to have.

In 2 wird ein Trimmprozess ausgeführt, um die Öffnungen 124 in der mittleren Schicht 120 zu vergrößern. In einer Ausführungsform ist der Trimmprozess ein anisotroper Plasmaätzprozess mit Prozessgasen wie O2, CO2, N2/H2, H2, dergleichen, einer Kombination davon oder sonstigen anderen Gasen, die zum Trimmen der mittleren Schicht 120 geeignet sind. Das Trimmen kann die Breite W1 der Öffnungen 124 vergrößern und die Breite W2 der Abschnitte der mittleren Schicht 120 zwischen den Öffnungen 124 verkleinern. Nach dem Trimmen kann das Verhältnis der Breite W1 zu der Breite W2 in der ersten Region 100A ungefähr 5:3 betragen. In einer Ausführungsform beträgt die Breite W1 der Öffnungen 124 in der ersten Region 100A nach dem Trimmen ungefähr 67,5 nm, und die Breite W2 der Abschnitte der mittleren Schicht 120 in der ersten Region 100A beträgt ungefähr 40,5 nm. Nach dem Trimmprozess wird ein erster Dornätzprozess ausgeführt, um die Struktur der mittleren Schicht 120 zu der unteren Schicht 118 zu übertragen, wodurch die Öffnungen 124 durch die untere Schicht 118 hindurch verlängert werden.In 2 a trim process is performed around the openings 124 in the middle layer 120 to enlarge. In one embodiment, the trimming process is an anisotropic plasma etching process with process gases such as O 2 , CO 2 , N 2 / H 2 , H 2 , the like, a combination thereof, or other gases suitable for trimming the middle layer 120 are suitable. Trimming can be the width W 1 the openings 124 enlarge and the width W 2 the sections of the middle layer 120 between the openings 124 out. After trimming, the ratio of the width W 1 to the width W 2 in the first region 100A about 5: 3 amount. In one embodiment, the width is W 1 the openings 124 in the first region 100A after trimming, about 67.5 nm, and the width W2 of the middle layer portions 120 in the first region 100A is about 40.5 nm. After the trimming process, a first mandrel etching process is performed to control the structure of the middle layer 120 to the lower layer 118 to transfer, eliminating the openings 124 through the lower layer 118 be extended through.

In 3 wird der erste Dornätzprozess fortgesetzt, um die Struktur der unteren Schicht 118 zu der zweiten Dornschicht 116 zu übertragen. Während des ersten Dornätzprozesses können die obere Schicht 122, die mittlere Schicht 120 und die untere Schicht 118 aufgezehrt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Ashing-Prozess ausgeführt werden, um übrige Rückstände der unteren Schicht 118 zu entfernen. Die übrigen Abschnitte der zweiten Dornschicht 116 werden im vorliegenden Text als zweite Zwischendorne 116 bezeichnet. Der erste Dornätzprozess ist ein anisotropes Ätzen, so dass die Breite der Öffnungen 124 ungefähr gleich der Breite W1 ist und die Breite der zweiten Zwischendorne 116 zwischen den Öffnungen 124 ungefähr gleich der Breite W2 ist.In 3 the first mandrel etching process continues to the structure of the lower layer 118 to the second mandrel layer 116 transferred to. During the first mandrel etching process, the top layer 122 , the middle layer 120 and the lower layer 118 be consumed. In some embodiments, an ashing process may be performed to remove residual bottoms of the lower layer 118 to remove. The remaining sections of the second mandrel layer 116 are used in the present text as the second intermediate thorns 116 designated. The first mandrel etching process is an anisotropic etching, such that the width of the openings 124 approximately equal to the width W 1 is and the width of the second intermediate spikes 116 between the openings 124 approximately equal to the width W 2 is.

In 4 wird eine erste Abstandshalterschicht 126 konformal über dem Wafer 100 ausgebildet. Nach der Ausbildung erstreckt sich die erste Abstandshalterschicht 126 entlang Oberseiten und Seitenwänden der zweiten Zwischendorne 116 und Oberseiten der zweiten dielektrischen Hartmaskenschicht 114 in den Öffnungen 124. Das Material der ersten Abstandshalterschicht 126 wird so ausgewählt, dass es eine hohe Ätzselektivität mit der zweiten dielektrischen Hartmaskenschicht 114 besitzt. Die erste Abstandshalterschicht 126 kann aus AlO, AlN, AlON, TaN, Zinn, TiO, Si, SiO, SiN, Metallen, Metall-Legierungen und dergleichen gebildet werden und kann mittels jedes geeigneten Prozesses abgeschieden werden, wie zum Beispiel ALD, CVD oder dergleichen.In 4 becomes a first spacer layer 126 conformal over the wafer 100 educated. After the formation, the first spacer layer extends 126 along the tops and sidewalls of the second intermediate spikes 116 and tops of the second dielectric hard mask layer 114 in the openings 124 , The material of the first spacer layer 126 is selected to have a high etch selectivity with the second dielectric hardmask layer 114 has. The first spacer layer 126 For example, Al 2 O 3, AlN, AlON, TaN, tin, TiO, Si, SiO, SiN, metals, metal alloys and the like can be formed and deposited by any suitable process such as ALD, CVD or the like.

Wie in 4 gezeigt, wird die erste Abstandshalterschicht 126 als eine konformale Schicht gebildet, wobei die Dicke T1 ihrer horizontalen Abschnitte und die Dicke T2 ihrer vertikalen Abschnitte nahe beieinander liegen, wobei zum Beispiel die Dicken T1 und T2 innerhalb von 20 Prozent voneinander liegen. Die erste Abstandshalterschicht 126 wird so gebildet, dass sie eine solche Dicke T2 aufweist, dass die Breite zwischen den Seiten der ersten Abstandshalterschicht 126 in den Öffnungen 124 ungefähr gleich der Breite W2 der zweiten Zwischendorne 116 ist. Oder anders ausgedrückt: Die Distanzen zwischen jedem der vertikalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht 126 sind ungefähr gleich. In einer Ausführungsform wird die erste Abstandshalterschicht 126 so gebildet, dass sie Dicken T1 und T2 von etwa 13,5 nm hat, und als solches beträgt die Breite W2 zwischen jedem vertikalen Abschnitt ungefähr 40,5 nm.As in 4 is shown, the first spacer layer 126 formed as a conformal layer, the thickness T 1 their horizontal sections and the thickness T 2 their vertical sections are close to each other, for example, the thicknesses T 1 and T 2 within 20 Percent of each other. The first spacer layer 126 is formed so that it has such a thickness T 2 has the width between the sides of the first spacer layer 126 in the openings 124 approximately equal to the width W 2 the second intermediate thorns 116 is. In other words, the distances between each of the vertical portions of the first spacer layer 126 are about the same. In one embodiment, the first spacer layer becomes 126 so formed that they are thick T 1 and T 2 of about 13.5 nm, and as such is the width W 2 between each vertical section about 40.5 nm.

In 5 wird ein Ätzprozess ausgeführt, um die horizontalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht 126 zu entfernen. Die vertikalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht 126 verbleiben nach dem Ätzen und werden im Weiteren als erste Abstandshalter 128 bezeichnet. Der Ätzprozess ist anisotrop, so dass sich die Dicke der ersten Abstandshalter 128 um keinen nennenswerten Betrag ändert und ungefähr gleich der Dicke T2 ist. In 5 An etching process is performed to form the horizontal portions of the first spacer layer 126 to remove. The vertical sections of the first spacer layer 126 remain after etching and are referred to as the first spacers 128 designated. The etching process is anisotropic, so that the thickness of the first spacers 128 does not change by any appreciable amount and is approximately equal to the thickness T 2 is.

In 6 wird ein Dreischicht-Photoresist auf der in 5 gezeigten Vorrichtung gebildet. Der Dreischicht-Photoresist enthält eine untere Schicht 130, eine mittlere Schicht 132 über der unteren Schicht 130 und eine obere Schicht 134 über der mittleren Schicht 132. Das Material der unteren Schicht 130, der mittleren Schicht 132 und der oberen Schicht 134 kann aus den gleichen in Frage kommenden Materialien der unteren Schicht 118, der mittleren Schicht 120 bzw. der oberen Schicht 122 ausgewählt werden, die in 1 gezeigt sind.In 6 is a three-layer photoresist on the in 5 formed device formed. The three-layer photoresist contains a lower layer 130 , a middle layer 132 above the lower layer 130 and an upper layer 134 above the middle layer 132 , The material of the lower layer 130 , the middle layer 132 and the upper layer 134 may be from the same eligible lower layer materials 118 , the middle layer 120 or the upper layer 122 be selected in 1 are shown.

Die obere Schicht 134 wird mittels einer geeigneten Fotolithografietechnik strukturiert, um Öffnungen 136 darin zu bilden. Die Öffnungen 136 werden über den zweiten Zwischendornen 116 gebildet. Abschnitte der zweiten Zwischendorne 116, die durch die Struktur der Öffnungen 136 belichtet wurden, werden in einem anschließendem Ätzprozess (unten beschrieben) entfernt. In einer Ausführungsform werden die Öffnungen 136 nicht über allen der zweiten Zwischendorne 116 ausgebildet. Zum Beispiel werden sie über einer Teilmenge der zweiten Zwischendorne 116 gebildet. Die Öffnungen 136 können so ausgebildet werden, dass übrige Abschnitte der oberen Schicht 134 in der ersten Region 100A eine Breite W3 haben, die größer ist als die Breite W2 und kleiner als die Breite W1 . Insbesondere kann die Breite W3 größer sein als die Summe der Breite W2 und der Dicke T2 , so dass die übrigen Abschnitte der oberen Schicht 134 über den Öffnungen 124 und mindestens einer Hälfte jedes ersten Abstandshalters 128 liegen. In der Ausführungsform, wo die Breite W1 ungefähr 67,5 nm beträgt, die Breite W2 ungefähr 40,5 nm beträgt und die Dicke T2 ungefähr 13,5 nm beträgt, kann die Breite W3 in der ersten Region 100A ungefähr 60 nm betragen (zum Beispiel größer als 54 nm und weniger als 67,5 nm).The upper layer 134 is patterned by means of a suitable photolithography technique to form openings 136 to form in it. The openings 136 become over the second intermediate thorns 116 educated. Sections of the second intermediate spikes 116 passing through the structure of the openings 136 are exposed in a subsequent etching process (described below). In one embodiment, the openings become 136 not over all of the second intermediate spikes 116 educated. For example, they become over a subset of the second intermediate spines 116 educated. The openings 136 can be formed so that remaining portions of the upper layer 134 in the first region 100A a width W 3 that is larger than the width W 2 and smaller than the width W 1 , In particular, the width can be W 3 greater than the sum of the width W 2 and the thickness T 2 so that the remaining sections of the upper layer 134 over the openings 124 and at least one half of each first spacer 128 lie. In the embodiment where the width W 1 is about 67.5 nm, the width W 2 is about 40.5 nm and the thickness T 2 is about 13.5 nm, the width can be W 3 in the first region 100A about 60 nm (for example greater than 54 nm and less than 67.5 nm).

In 7 wird ein zweiter Dornätzprozess ausgeführt, um die Struktur der oberen Schicht 134 zu der mittleren Schicht 132 und der unteren Schicht 130 zu übertragen, wodurch die Öffnungen 136 durch die untere Schicht 130 hindurch verlängert werden, wodurch die zweiten Zwischendorne 116 und die ersten Abstandshalter 128 freigelegt werden. Der zweite Dornätzprozess kann ein anisotropes Ätzen sein.In 7 a second mandrel etching process is performed to improve the structure of the top layer 134 to the middle layer 132 and the lower layer 130 to transfer, eliminating the openings 136 through the lower layer 130 be extended through, whereby the second intermediate spikes 116 and the first spacers 128 be exposed. The second mandrel etching process may be an anisotropic etching.

In 8 wird der zweite Dornätzprozess fortgesetzt, um Abschnitte der zweiten Zwischendorne 116 zu entfernen, die durch die Öffnungen 136, die sich durch die untere Schicht 130 erstrecken, freigelegt werden. Während des zweiten Dornätzprozesses können die obere Schicht 134, die mittlere Schicht 132 und die untere Schicht 130 aufgezehrt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Ashing-Prozess ausgeführt werden, um übrige Rückstände der unteren Schicht 130 zu entfernen. In der gesamten Beschreibung können die Strukturen der Öffnungen 136 auch als „Leitung-B“-Strukturen bezeichnet werden. In einer Ausführungsform legt die Struktur der unteren Schicht 130 alle der zweiten Zwischendorne 116 in der ersten Region 100A frei, dergestalt, dass nach dem zweiten Ätzen jeder der ersten Abstandshalter 128 in der ersten Region 100A ohne Dorne dazwischen verbleibt. Des Weiteren braucht in einigen Ausführungsformen die Struktur der unteren Schicht 130 einige der zweiten Zwischendorne 116 in der zweiten Region 100B nur teilweise freizulegen.In 8th the second mandrel etching process continues to sections of the second intermediate mandrels 116 to remove that through the openings 136 extending through the lower layer 130 extend, be exposed. During the second mandrel etching process, the top layer may 134 , the middle layer 132 and the lower layer 130 be consumed. In some embodiments, an ashing process may be performed to remove residual bottoms of the lower layer 130 to remove. Throughout the description, the structures of the openings 136 also referred to as "line B" structures. In one embodiment, the structure of the lower layer 130 all of the second intermediate spikes 116 in the first region 100A free, such that after the second etch, each of the first spacers 128 in the first region 100A without spikes in between. Furthermore, in some embodiments, the structure of the lower layer needs 130 some of the second intermediate spikes 116 in the second region 100B only partially exposed.

In 9 werden die ersten Abstandshalter 128 und die übrigen Abschnitte der zweiten Zwischendorne 116 in Kombination als eine Ätzmaske zum Ätzen der zweiten dielektrischen Hartmaskenschicht 114 und der ersten Dornschicht 112 in einem dritten Dornätzprozess verwendet. Die Öffnungen 124 und die Öffnungen 136 erstrecken sich in die erste Dornschicht 112 und die zweite dielektrische Hartmaskenschicht 114 und entfernen Abschnitte davon. Die übrigen Abschnitte der ersten Dornschicht 112 werden im vorliegenden Text als erste Zwischendorne 112 bezeichnet, und die übrigen Abschnitte der zweiten dielektrischen Hartmaskenschicht 114 werden im vorliegenden Text als zweite Dielektrikumkappen 114 bezeichnet. In dem dritten Dornätzprozess können die ersten Abstandshalter 128 und die übrigen Abschnitte der zweiten Zwischendorne 116 gegebenenfalls vollständig aufgezehrt werden. Der dritte Dornätzprozess kann anisotrop sein. Nach dem Ätzen kann der Mittenabstand P2 der ersten Dornschicht 112 in der ersten Region 100A ungefähr gleich einer Hälfte des Mittenabstandes P1 betragen (siehe zum Beispiel 1).In 9 become the first spacers 128 and the remaining sections of the second intermediate spikes 116 in combination as an etching mask for etching the second dielectric hard mask layer 114 and the first mandrel layer 112 used in a third mandrel etching process. The openings 124 and the openings 136 extend into the first mandrel layer 112 and the second dielectric hard mask layer 114 and remove sections of it. The remaining sections of the first mandrel layer 112 are used in the present text as the first intermediate thorns 112 and the remaining portions of the second dielectric hard mask layer 114 are used herein as second dielectric caps 114 designated. In the third mandrel etching process, the first spacers 128 and the remaining sections of the second intermediate spikes 116 possibly completely consumed. The third mandrel etching process may be anisotropic. After etching, the center distance can be P 2 the first spike layer 112 in the first region 100A approximately equal to one half of the center distance P 1 amount (see for example 1 ).

In 10 wird eine zweite Abstandshalterschicht 138 konformal über dem Wafer 100 ausgebildet. Nach der Ausbildung erstreckt sich die zweite Abstandshalterschicht 138 entlang Oberseiten und Seitenwänden der zweiten Dielektrikumkappen 114, Seitenwänden der ersten Zwischendorne 112 und Oberseiten der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 in den Öffnungen 124 und 136. Das Material der zweiten Abstandshalterschicht 138 wird so ausgewählt, dass es eine hohe Ätzselektivität mit der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 besitzt. Die zweiten Abstandshalterschicht 138 kann aus einem Material gebildet werden, das aus dem gleichen in Frage kommenden Material der ersten Abstandshalterschicht 126 ausgewählt ist, und kann mittels eines Verfahrens ausgebildet werden, das aus der gleichen Gruppe von in Frage kommenden Verfahren zum Bilden der ersten Abstandshalterschicht 126 ausgewählt ist. Die erste Abstandshalterschicht 126 und die zweiten Abstandshalterschicht 138 können aus dem gleichen Material gebildet werden oder können andere Materialien enthalten.In 10 becomes a second spacer layer 138 conformal over the wafer 100 educated. After formation, the second spacer layer extends 138 along tops and sidewalls of the second dielectric caps 114 , Side walls of the first intermediate spikes 112 and tops of the first dielectric hard mask layer 110 in the openings 124 and 136 , The material of the second spacer layer 138 is selected to have a high etch selectivity with the first dielectric hardmask layer 110 has. The second spacer layer 138 may be formed of a material made from the same candidate material of the first spacer layer 126 is selected, and can by means of of a method that can be formed from the same group of suitable methods for forming the first spacer layer 126 is selected. The first spacer layer 126 and the second spacer layer 138 can be made of the same material or may contain other materials.

In 11 wird ein Ätzprozess ausgeführt, um die horizontalen Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht 138 zu entfernen. Die vertikalen Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht 138, die nach dem Ätzen verbleiben, werden im Weiteren als zweite Abstandshalter 140 bezeichnet. Der Ätzprozess kann auch einige der vertikalen Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht 138 entfernen. Zum Beispiel können die vertikalen Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht 138, die sich entlang den Seitenwänden der zweiten Dielektrikumkappen 114 erstrecken, ausgespart werden. Der Ätzprozess ist anisotrop, so dass sich die Dicke des ersten Abstandshalters 128 um keinen nennenswerten Betrag ändert.In 11 An etching process is performed to form the horizontal portions of the second spacer layer 138 to remove. The vertical sections of the second spacer layer 138 which remain after etching will be referred to as second spacers hereinafter 140 designated. The etching process may also include some of the vertical portions of the second spacer layer 138 remove. For example, the vertical portions of the second spacer layer 138 extending along the sidewalls of the second dielectric caps 114 extend, be left out. The etching process is anisotropic, so that the thickness of the first spacer 128 by no significant amount changes.

In 12 wird ein Dreischicht-Photoresist auf der in 11 gezeigten Vorrichtung gebildet. Der Dreischicht-Photoresist enthält eine untere Schicht 142, eine mittlere Schicht 144 über der unteren Schicht 142 und eine oberen Schicht 146 über der mittleren Schicht 144. Das Material der unteren Schicht 142, der mittleren Schicht 144 und der oberen Schicht 146 kann aus dem gleichen in Frage kommenden Materialien der unteren Schicht 118, der mittleren Schicht 120 bzw. der oberen Schicht 122 ausgewählt werden, wie in 1 gezeigten. Aufgrund von Variationen bei der Dichte der darunter liegenden Strukturelemente können Abschnitte des Dreischicht-Photoresists, wie zum Beispiel die untere Schicht 142, über der zweiten Region 100B mit einer größeren Dicke ausgebildet werden als die erste Region 100A. Insbesondere kann die Dicke über der ersten Region 100A geringer sein als die zweite Region 100B, weil die Strukturelemente in der ersten Region 100A dichter gebildet werden.In 12 is a three-layer photoresist on the in 11 formed device formed. The three-layer photoresist contains a lower layer 142 , a middle layer 144 above the lower layer 142 and an upper layer 146 above the middle layer 144 , The material of the lower layer 142 , the middle layer 144 and the upper layer 146 may be from the same eligible lower layer materials 118 , the middle layer 120 or the upper layer 122 be selected as in 1 shown. Due to variations in the density of the underlying features, portions of the three-layer photoresist, such as the lower layer, may be present 142 , over the second region 100B be formed with a greater thickness than the first region 100A , In particular, the thickness over the first region 100A be lower than the second region 100B because the structural elements in the first region 100A be formed denser.

Die obere Schicht 146 wird mittels einer geeigneten Fotolithografietechnik strukturiert, um Öffnungen 148 darin zu bilden. Die Öffnungen 148 werden über den zweiten Abstandshaltern 140, den ersten Zwischendornen 112 und den zweiten Dielektrikumkappen 114 gebildet. In einer Ausführungsform werden die Öffnungen 148 nicht über allen der zweiten Abstandshalter 140 ausgebildet. Zum Beispiel werden sie über einer Teilmenge der zweiten Abstandshalter 140 und der ersten Zwischendorne 112 gebildet.The upper layer 146 is patterned by means of a suitable photolithography technique to form openings 148 to form in it. The openings 148 Beyond the second spacers 140 , the first intermediate thorns 112 and the second dielectric caps 114 educated. In one embodiment, the openings become 148 not over all of the second spacers 140 educated. For example, they are over a subset of the second spacers 140 and the first intermediate thorns 112 educated.

In 13 wird ein vierter Dornätzprozess ausgeführt, um die Struktur der oberen Schicht 146 zu der mittleren Schicht 144 und der unteren Schicht 142 zu übertragen, wodurch die Öffnungen 148 durch die untere Schicht 142 hindurch verlängert werden, wodurch die ersten Zwischendorne 112 und die zweiten Abstandshalter 140 freigelegt werden. Der vierte Dornätzprozess kann ein anisotropes Ätzen sein.In 13 For example, a fourth mandrel etching process is performed to improve the structure of the top layer 146 to the middle layer 144 and the lower layer 142 to transfer, eliminating the openings 148 through the lower layer 142 be extended through, making the first intermediate thorns 112 and the second spacers 140 be exposed. The fourth mandrel etching process may be an anisotropic etching.

14A bis 22B veranschaulichen perspektivische Ansichten und Querschnittsansichten weiterer Zwischenstufen in der Ausbildung der Strukturelemente in der Zielschicht gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. In den 14A bis 22B sind Figuren, die mit einer „A“-Benennung enden, perspektivische Ansichten des Wafers 100, und Figuren, die mit einer „B“-Benennung enden, sind Querschnittsansichten entlang einer Linie B-B in der entsprechenden perspektivischen Ansicht. 14A to 22B 12 illustrate perspective views and cross-sectional views of further intermediate stages in the formation of the features in the target layer according to some example embodiments. In the 14A to 22B For example, figures ending with an "A" designation are perspective views of the wafer 100 , and figures ending with a "B" designation are cross-sectional views along a line BB in the corresponding perspective view.

In den 14A und 14B wird der vierte Dornätzprozess fortgesetzt, um Abschnitte der ersten Zwischendorne 112 und der zweiten Dielektrikumkappen 114 zu entfernen, die durch die Öffnungen 148 hindurch freigelegt werden, die sich durch die untere Schicht 142 hindurch erstrecken. Während des vierten Dornätzprozesses können die obere Schicht 146, die mittlere Schicht 144 und die untere Schicht 142 aufgezehrt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Ashing-Prozess ausgeführt werden, um übrige Rückstände der unteren Schicht 142 zu entfernen. In der gesamten Beschreibung können die Strukturen der Öffnungen 148 auch als „Leitung-C“-Strukturen bezeichnet werden. Die Leitung-C-Strukturen werden zwischen den Leitung-A- und den Leitung-B-Strukturen (in 14B gekennzeichnet) gebildet. In einer Ausführungsform legt die Struktur der unteren Schicht 142 alle der ersten Zwischendorne 112 in der ersten Region 100A frei, dergestalt, dass nach dem zweiten Ätzen jeder der zweiten Abstandshalter 140 in der ersten Region 100A ohne Dorne dazwischen verbleibt. Des Weiteren braucht in einigen Ausführungsformen die Struktur der unteren Schicht 142 einige der ersten Zwischendorne 112 nur teilweise freizulegen. Nach dem Ätzen kann der Mittenabstand P3 der zweiten Abstandshalter 140 in der ersten Region 100A ungefähr gleich einem Viertel des Mittenabstands P1 sein (siehe zum Beispiel 1).In the 14A and 14B The fourth mandrel etching process continues to sections of the first intermediate mandrels 112 and the second dielectric caps 114 to remove that through the openings 148 be exposed through, extending through the lower layer 142 extend through. During the fourth mandrel etching process, the top layer may 146 , the middle layer 144 and the lower layer 142 be consumed. In some embodiments, an ashing process may be performed to remove residual bottoms of the lower layer 142 to remove. Throughout the description, the structures of the openings 148 also referred to as "line C" structures. The line C structures are connected between the line A and line B structures (in 14B marked). In one embodiment, the structure of the lower layer 142 all of the first intermediate thorns 112 in the first region 100A free, such that after the second etch, each of the second spacers 140 in the first region 100A without spikes in between. Furthermore, in some embodiments, the structure of the lower layer needs 142 some of the first intermediate thorns 112 only partially exposed. After the etching, the pitch P3 of the second spacers can be made 140 in the first region 100A about equal to a quarter of the center distance P1 be (see for example 1 ).

In den 15A und 15B wird eine Photoresiststruktur auf den in den 14A und 14B gezeigten Vorrichtungen gebildet. Die Photoresiststruktur enthält eine untere Schicht 150 und mittlere Schichten 152. Die untere Schicht 150 kann aus einem Material gebildet werden, das aus dem gleichen in Frage kommenden Material der unteren Schicht 118 ausgewählt ist, und kann mittels eines Verfahrens ausgebildet werden, das aus der gleichen Gruppe von in Frage kommenden Verfahren zum Bilden der unteren Schicht 118 ausgewählt ist.In the 15A and 15B a photoresist pattern is applied to the 14A and 14B formed devices. The photoresist structure includes a lower layer 150 and middle layers 152 , The lower layer 150 may be formed from a material made from the same candidate lower layer material 118 is selected, and may be formed by a method that is selected from the same group of candidate methods of forming the lower layer 118 is selected.

Die mittleren Schichten 152 enthalten eine erste Schicht 152A und eine zweite Schicht 152B. Die erste Schicht 152A ist eine Ätzstoppschicht und kann aus einem Material gebildet werden, das aus dem gleichen in Frage kommenden Material der mittleren Schicht 120 ausgewählt ist, und kann mittels eines Verfahrens ausgebildet werden, das aus der gleichen Gruppe von in Frage kommenden Verfahren zum Bilden der mittleren Schicht 120 ausgewählt ist.The middle layers 152 contain a first layer 152A and a second layer 152B , The first shift 152A is an etch stop layer and may be formed of a material made from the same candidate middle layer material 120 is selected, and may be formed by a method that is selected from the same group of candidate methods of forming the middle layer 120 is selected.

Die zweite Schicht 152B ist eine Dielektrikumschicht, die eine hohe Ätzselektivität relativ zu der ersten Schicht 152A besitzt. Die zweite Schicht 152B kann zum Beispiel ein Oxid (wie zum Beispiel Siliziumoxid) sein und kann mittels eines geeigneten Abscheidungsprozesses ausgebildet werden. In einer Ausführungsform ist die zweite Schicht 152B ein Oxid, das mittels eines Niedrigtemperatur-CVD-Prozesses ausgebildet wird. Der Niedrigtemperatur-CVD-Prozess kann bei einer Temperatur von weniger als etwa 400°C ausgeführt werden. In einer Ausführungsform können die zweite Schicht 152B und die erste Schicht 152A eine Ätzselektivität größer als 3,0 relativ zum gleichen Ätzprozess haben. Die zweite Schicht 152B kann so ausgebildet werden, dass sie eine Dicke zwischen etwa 100 Å und etwa 300 Å hat.The second layer 152B is a dielectric layer that has a high etch selectivity relative to the first layer 152A has. The second layer 152B For example, it may be an oxide (such as silicon oxide) and may be formed by a suitable deposition process. In one embodiment, the second layer is 152B an oxide formed by a low-temperature CVD process. The low temperature CVD process may be carried out at a temperature of less than about 400 ° C. In one embodiment, the second layer 152B and the first layer 152A have an etch selectivity greater than 3.0 relative to the same etch process. The second layer 152B can be made to have a thickness between about 100 Å and about 300 Å has.

Des Weiteren wird in den 15A und 15B ein Dreischicht-Photoresist, der eine untere Schicht 154, eine mittlere Schicht 156 und eine oberen Schicht 158 enthält, auf der Photoresiststruktur gebildet. Die untere Schicht 154, die mittlere Schicht 156 und die obere Schicht 158 können aus einem Material gebildet werden, das aus dem gleichen in Frage kommenden Material der unteren Schicht 118, der mittleren Schicht 120 bzw. der oberen Schicht 122 ausgewählt ist, und kann mittels eines Verfahrens ausgebildet werden, das aus der gleichen Gruppe von in Frage kommenden Verfahren zum Bilden der unteren Schicht 118, der mittleren Schicht 120 bzw. der oberen Schicht 122 ausgewählt ist.Furthermore, in the 15A and 15B a three-layer photoresist comprising a lower layer 154 , a middle layer 156 and an upper layer 158 contains formed on the photoresist pattern. The lower layer 154 , the middle layer 156 and the upper layer 158 may be formed of a material made from the same candidate lower layer material 118 , the middle layer 120 or the upper layer 122 is selected, and may be formed by a method that is selected from the same group of candidate methods of forming the lower layer 118 , the middle layer 120 or the upper layer 122 is selected.

Die obere Schicht 158 wird mittels einer geeigneten Fotolithografietechnik strukturiert, um erste Maskenöffnungen 160 darin zu bilden. Die Struktur der ersten Maskenöffnungen 160 entspricht Schnitten, die entlang der Leitung-A-, Leitung-B- und Leitung-C-Strukturen in anschließenden Verarbeitungsschritten hergestellt werden. Die ersten Maskenöffnungen 160 können über verschiedenen Leitungen ausgebildet werden, zum Beispiel über der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 und zwischen jeweiligen Paaren der zweiten Abstandshalter 140, und können so ausgebildet werden, dass sie Breiten W4 haben, die geringfügig größer sind als die Distanzen zwischen den zweiten Abstandshaltern 140. Jede der Öffnungen 160 hat ungefähr die gleiche Größe (Breite W4 ). Zum Beispiel sind die Breiten W4 der ersten Maskenöffnungen 160 breiter als die Distanzen zwischen inneren Seitenwänden benachbarter zweiter Abstandshalter 140, aber nicht breiter als die Distanz zwischen äußeren Seitenwänden benachbarter zweiter Abstandshalter 140. Vorteilhafterweise kreuzen die ersten Maskenöffnungen 160 keine Leitungen, was die Defekte verringern kann, die dadurch entstehen, dass versehentlich mehrere Leitungen maskiert und Leitungsstrukturen fusioniert werden. Die ersten Maskenöffnungen 160 können an verschiedenen Positionen entlang von Längsachsen der verschiedenen Leitungen ausgebildet werden.The upper layer 158 is patterned by a suitable photolithography technique to form first mask openings 160 to form in it. The structure of the first mask openings 160 correspond to cuts made along the line A, line B, and line C structures in subsequent processing steps. The first mask openings 160 may be formed over different lines, for example over the first hardmask dielectric layer 110 and between respective pairs of the second spacers 140 , and can be made to widths W 4 which are slightly larger than the distances between the second spacers 140 , Each of the openings 160 is about the same size (width W 4 ). For example, the latitudes W 4 the first mask openings 160 wider than the distances between inner sidewalls of adjacent second spacers 140 but not wider than the distance between outer sidewalls of adjacent second spacers 140 , Advantageously, the first mask openings 160 do not intersect lines, which may reduce the defects that result from inadvertently masking multiple lines and fusing line structures. The first mask openings 160 may be formed at different positions along longitudinal axes of the various conduits.

In den 16A und 16B wird ein erster Hartmasken-Ätzprozess ausgeführt, um die Struktur der oberen Schicht 158 zu der mittleren Schicht 156, der unteren Schicht 154 und dann der zweiten Schicht 152B zu übertragen. Die ersten Maskenöffnungen 160 werden dadurch zu der zweiten Schicht 152B übertragen. Wie oben angemerkt, besitzen die erste Schicht 152A und die zweite Schicht 152B eine hohe Ätzselektivität. Insofern dient die erste Schicht 152A als eine Ätzstoppschicht, und die Struktur der ersten Maskenöffnungen 160 wird nicht zu der ersten Schicht 152A übertragen. Der erste Hartmasken-Ätzprozess kann ein anisotropes Ätzen sein. Während des ersten Hartmasken-Ätzprozesses können die untere Schicht 154, die mittlere Schicht 156 und die obere Schicht 158 aufgezehrt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Ashing-Prozess ausgeführt werden, um übrige Rückstände der unteren Schicht 154 zu entfernen.In the 16A and 16B For example, a first hard mask etching process is performed to improve the structure of the top layer 158 to the middle layer 156 , the lower layer 154 and then the second layer 152B transferred to. The first mask openings 160 thereby become the second layer 152B transfer. As noted above, the first layer possess 152A and the second layer 152B a high etch selectivity. In this respect, the first layer serves 152A as an etch stop layer, and the structure of the first mask openings 160 does not become the first layer 152A transfer. The first hard mask etching process may be an anisotropic etching. During the first hardmask etching process, the lower layer 154 , the middle layer 156 and the upper layer 158 be consumed. In some embodiments, an ashing process may be performed to remove residual bottoms of the lower layer 154 to remove.

In den 17A und 17B wird ein Dreischicht-Photoresist, der eine untere Schicht 162, eine mittlere Schicht 164 und eine oberen Schicht 166 enthält, auf der Photoresiststruktur gebildet. Die untere Schicht 162, die mittlere Schicht 164 und die obere Schicht 166 können aus einem Material gebildet werden, das aus dem gleichen in Frage kommenden Material der unteren Schicht 118, der mittleren Schicht 120 bzw. der oberen Schicht 122 ausgewählt ist, und können mittels eines Verfahrens ausgebildet werden, das aus der gleichen Gruppe von in Frage kommenden Verfahren zum Bilden der unteren Schicht 118, der mittleren Schicht 120 bzw. der oberen Schicht 122 ausgewählt ist.In the 17A and 17B becomes a three-layer photoresist, which is a lower layer 162 , a middle layer 164 and an upper layer 166 contains formed on the photoresist pattern. The lower layer 162 , the middle layer 164 and the upper layer 166 may be formed of a material made from the same candidate lower layer material 118 , the middle layer 120 or the upper layer 122 is selected, and may be formed by a method that is one of the same set of candidate methods of forming the lower layer 118 , the middle layer 120 or the upper layer 122 is selected.

Die obere Schicht 166 wird mittels einer geeigneten Fotolithografietechnik strukturiert, um zweite Maskenöffnungen 168 darin zu bilden. Die zweiten Maskenöffnungen 168 haben eine ähnliche Breite W4 wie die Breite W4 der ersten Maskenöffnungen 160. Die Struktur der zweiten Maskenöffnungen 168 entspricht weiteren Schnitten, die entlang der Leitung-A-, Leitung-B- und Leitung-C-Strukturen in anschließenden Verarbeitungsschritten ausgeführt werden. Die zweiten Maskenöffnungen 168 können über verschiedenen Leitungen ausgebildet werden, zum Beispiel über der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 und zwischen jeweiligen Paaren der zweiten Abstandshalter 140, und können so ausgebildet werden, dass sie Breiten haben, die größer sind als die Distanzen zwischen den zweiten Abstandshaltern 140. Die zweiten Maskenöffnungen 168 überkreuzen auch keine Leitungen. Die zweiten Maskenöffnungen 168 können an verschiedenen Positionen entlang von Längsachsen der verschiedenen Leitungen ausgebildet werden.The upper layer 166 is patterned by a suitable photolithography technique to form second mask openings 168 to form in it. The second mask openings 168 have a similar width W 4 like the width W 4 the first mask openings 160. The structure of the second mask openings 168 corresponds to further cuts made along the line A, line B, and line C structures in subsequent processing steps. The second mask openings 168 may be formed over different lines, for example over the first dielectric hardmask layer 110 and between respective pairs of the second spacers 140 , and may be formed to have widths greater than the distances between the second spacers 140 , The second mask openings 168 do not cross any lines. The second mask openings 168 may be formed at different positions along longitudinal axes of the various conduits.

In den 18A und 18B wird ein zweiter Hartmasken-Ätzprozess ausgeführt, um die Struktur der oberen Schicht 166 zu der mittleren Schicht 164, der unteren Schicht 162 und dann der zweiten Schicht 152B zu übertragen. Die zweiten Maskenöffnungen 168 werden dadurch zu der zweiten Schicht 152B übertragen. Wie oben angemerkt, besitzen die erste Schicht 152A und die zweite Schicht 152B eine hohe Ätzselektivität. Insofern dient die erste Schicht 152A als eine Ätzstoppschicht, und die Struktur der zweiten Maskenöffnungen 168 wird nicht zu der erste Schicht 152A übertragen. Der zweite Hartmasken-Ätzprozess kann ein anisotropes Ätzen sein. Während des zweiten Hartmasken-Ätzprozesses können die untere Schicht 162, die mittlere Schicht 164 und die obere Schicht 166 aufgezehrt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Ashing-Prozess ausgeführt werden, um übrige Rückstände der unteren Schicht 162 zu entfernen.In the 18A and 18B a second hard mask etching process is performed to increase the structure of the top layer 166 to the middle layer 164 , the lower layer 162 and then the second layer 152B transferred to. The second mask openings 168 thereby become the second layer 152B transfer. As noted above, the first layer possess 152A and the second layer 152B a high etch selectivity. In this respect, the first layer serves 152A as an etch stop layer, and the structure of the second mask openings 168 does not become the first layer 152A transfer. The second hard mask etching process may be anisotropic etching. During the second hard mask etching process, the lower layer 162 , the middle layer 164 and the upper layer 166 be consumed. In some embodiments, an ashing process may be performed to remove residual bottoms of the lower layer 162 to remove.

Nach dem zweiten Hartmasken-Ätzprozess enthält die zweite Schicht 152B die ersten Maskenöffnungen 160 und zweiten Maskenöffnungen 168. Die Prozessschritte, die oben mit Bezug auf die 15A bis 18B besprochen wurden, können beliebig oft wiederholt werden, um geschnittene Strukturen für Leitung-A, Leitung-B und Leitung-C auf der zweiten Schicht 152B zu bilden. Alle Öffnungen, die Schnitten in den Leitungen entsprechen, können auf der zweiten Schicht 152B ausgebildet werden.After the second hardmask etching process, the second layer contains 152B the first mask openings 160 and second mask openings 168. The process steps described above with respect to FIGS 15A to 18B can be repeated as many times as required to cut structures for line-A, line-B and line-C on the second layer 152B to build. All openings that correspond to cuts in the pipes can be made on the second layer 152B be formed.

In den 19A und 19B wird ein Ätzprozess ausgeführt, um die ersten Maskenöffnungen 160, die zweiten Maskenöffnungen 168 und alle anderen anschließend ausgebildeten Maskenöffnungen durch die untere Schicht 150 hindurch auszubilden. Jede der Öffnungen in der zweiten Schicht 152B entspricht einer Öffnung zwischen den zweiten Abstandshaltern 140. Die erste dielektrische Hartmaskenschicht 110 zwischen den zweiten Abstandshaltern 140 kann durch die Öffnungen freigelegt werden.In the 19A and 19B An etching process is performed to form the first mask openings 160, the second mask openings 168 and all other subsequently formed mask openings through the lower layer 150 through train. Each of the openings in the second layer 152B corresponds to an opening between the second spacers 140 , The first dielectric hardmask layer 110 between the second spacers 140 can be exposed through the openings.

In den 20A und 20B wird ein Umkehrmaterial 170 konformal über dem Wafer 100 ausgebildet. Das Umkehrmaterial 170 füllt die ersten Maskenöffnungen 160, die zweiten Maskenöffnungen 168 und alle anderen anschließend ausgebildeten Maskenöffnungen und erstreckt sich auch entlang der Oberseite der zweiten Schicht 152B. Insofern wird das Umkehrmaterial 170 nach der Ausbildung zwischen den zweiten Abstandshaltern 140 angeordnet und berührt eine Schicht unmittelbar unter den zweiten Abstandshaltern 140 (zum Beispiel die erste dielektrische Hartmaskenschicht 110). In verschiedenen Ausführungsformen kann das Umkehrmaterial 170 Spun-on-Glass (SOG) oder sonstiges geeignetes Material sein.In the 20A and 20B becomes a reversal material 170 conformal over the wafer 100 educated. The reversal material 170 fills the first mask openings 160, the second mask openings 168 and any other subsequently formed mask openings and also extends along the top of the second layer 152B , In this respect, the reversal material 170 after training between the second spacers 140 arranged and touches a layer immediately under the second spacers 140 (For example, the first dielectric hard mask layer 110 ). In various embodiments, the reversal material 170 Spun on glass (SOG) or other suitable material.

In den 21A und 21B können die mittleren Schichten 152 und obersten Abschnitte des Umkehrmaterials 170 entfernt werden. Der Abtragsprozess kann eine Planarisierung, wie zum Beispiel ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP), ein Schleifprozess oder dergleichen sein. Alternativ kann der Abtragsprozess ein Ätzen sein, wie zum Beispiel ein Trockenätzen, ein isotropes Ätzen oder dergleichen.In the 21A and 21B can the middle layers 152 and top sections of the reversal material 170 be removed. The ablation process may be planarization, such as chemical mechanical polishing (CMP), a grinding process, or the like. Alternatively, the ablation process may be etching, such as dry etching, isotropic etching, or the like.

In den 22A und 22B kann das Umkehrmaterial 170 beispielsweise mittels eines Rückätzprozesses ausgespart werden. Des Weiteren wird die untere Schicht 150 mittels eines geeigneten Prozesses entfernt, wie zum Beispiel einen Ashing-Prozess. Nach dem Entfernen und dem Aussparen werden übrige Abschnitte des Umkehrmaterials 170 zwischen den zweiten Abstandshaltern 140 angeordnet. Die übrigen Abschnitte des Umkehrmaterials 170 zwischen den zweiten Abstandshaltern 140 können als geschnittene Masken 172 bezeichnet werden. Insbesondere erstrecken sich die geschnittenen Masken 172 nicht über mehrere Leitungen.In the 22A and 22B can the reversal material 170 be omitted for example by means of a Rückätzprozesses. Furthermore, the lower layer becomes 150 by means of a suitable process, such as an ashing process. After removal and removal, remaining portions of the reversal material become 170 between the second spacers 140 arranged. The remaining sections of the reversal material 170 between the second spacers 140 can as cut masks 172 be designated. In particular, the cut masks extend 172 not over several lines.

Die 23A bis 26B veranschaulichen Draufsichten und Querschnittsansichten weiterer Zwischenstufen in der Ausbildung der Strukturelemente in der Zielschicht gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. In den 22A bis 26B sind Figuren, die mit einer „A“-Benennung enden, Draufsichten des Wafers 100, und Figuren, die mit einer „B“-Benennung enden, sind Querschnittsansichten entlang einer Linie B-B in der entsprechenden Draufsicht.The 23A to 26B 12 illustrate plan and cross-sectional views of further intermediate stages in the formation of the features in the target layer according to some example embodiments. In the 22A to 26B Figures that end with an "A" designation are plan views of the wafer 100 , and figures ending with a "B" designation are cross-sectional views along a line BB in the corresponding plan view.

In den 23A und 23B werden die zweiten Abstandshalter 140, die übrigen ersten Zwischendorne 112, die übrigen zweiten Dielektrikumkappen 114 und die geschnittenen Masken 172 in Kombination als eine Ätzmaske verwendet, um die erste dielektrische Hartmaskenschicht 110 zu ätzen, um Öffnungen in der ersten dielektrischen Hartmaskenschicht 110 zu bilden. Es können geeignete Fotolithografie- und Ätztechniken verwendet werden. In dem Ätzprozess können die zweiten Abstandshalter 140, die ersten Zwischendorne 112 und die geschnittenen Masken 172 gegebenenfalls vollständig aufgezehrt werden. Wenn die ersten Zwischendorne 112 und geschnittenen Masken 172 nicht aufgezehrt werden, so kann ein Reinigungsprozess ausgeführt werden, um restliches Material zu entfernen.In the 23A and 23B become the second spacers 140 , the remaining first intermediate spikes 112 , the remaining second dielectric caps 114 and the cut masks 172 used in combination as an etch mask to form the first dielectric hardmask layer 110 etch openings around the first dielectric hardmask layer 110 to build. Suitable photolithography and etching techniques may be used. In the etching process, the second spacers 140 , the first intermediate thorns 112 and the cut masks 172 possibly completely consumed. When the first intermediate thorns 112 and cut masks 172 can not be consumed, so a cleaning process can be carried out to remove residual material.

In den 24A und 24B wird die strukturierte erste dielektrische Hartmaskenschicht 110 als eine Ätzmaske verwendet, um die Hartmaskenschicht 108 zu ätzen. Insofern wird eine Struktur, die sowohl den gewünschten Leitungen (zum Beispiel A, B und C) als auch den Schnitten 180 für die Leitungen entspricht, gleichzeitig auf der Hartmaskenschicht 108 ausgebildet. Die Leitungen entsprechen den zweiten Abstandshaltern 140. Die Schnitte 180 für die Leitungen entsprechen der Anordnung der geschnittenen Masken 172. Indem zuerst alle gewünschten Leitungen (zum Beispiel A, B und C) gebildet werden und dann die Schnitte 180 für die Leitungen auf der zweiten Schicht 152B nach der Ausbildung aller Leitungen strukturiert werden, kann die Ausbildung der Leitungen und der Schnitte 180 für die Leitungen in einem einzigen Ätzschritt ausgeführt werden. Die zweiten Abstandshalter 140, die ersten Zwischendorne 112 und die geschnittenen Masken 172 können in diesem Ätzprozess aufgezehrt werden. Wenn die ersten Zwischendorne 112 und geschnittenen Masken 172 nicht aufgezehrt werden, so kann ein Reinigungsprozess ausgeführt werden, um restliches Material zu entfernen.In the 24A and 24B becomes the patterned first dielectric hardmask layer 110 used as an etch mask to the hardmask layer 108 to etch. In this respect, a structure, the both the desired lines (for example, A, B and C) and the cuts 180 for the lines, simultaneously on the hardmask layer 108 educated. The lines correspond to the second spacers 140 , The cuts 180 for the lines correspond to the arrangement of the cut masks 172 , By first forming all the desired lines (for example A, B and C) and then the cuts 180 for the wires on the second layer 152B After the formation of all lines can be structured, the formation of the lines and cuts 180 be carried out for the lines in a single etching step. The second spacers 140 , the first intermediate thorns 112 and the cut masks 172 can be consumed in this etching process. When the first intermediate thorns 112 and cut masks 172 can not be consumed, so a cleaning process can be carried out to remove residual material.

In den 25A und 25B wird die strukturierte Hartmaskenschicht 108 als eine Ätzmaske verwendet, um die darunterliegende ARC 106 und anschließend die Zielschicht 102 zu ätzen. Wie oben angemerkt, kann die endgültige Struktur in der Zielschicht 102 eine Struktur in einer dielektrischen Schicht, einem Halbleitersubstrat oder dergleichen sein. In einer Ausführungsform ist die Zielschicht 102 ein Dielektrikum mit niedrigem k-Wert, und die strukturierte Zielschicht 102 bildet ein strukturiertes IMD für eine Interconnect-Struktur. Leitfähige Strukturelemente, wie zum Beispiel Kupferleitungen, Kupferdurchkontaktierungen und/oder Kobaltstecker, können in der IMD-Schicht beispielsweise mittels eines Damascene- oder Dual-Damascene-Prozesses ausgebildet werden, wobei die Öffnungen, die innerhalb der strukturierten Zielschicht 102 ausgebildet werden, mit einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel Kupfer, gefüllt und/oder überfüllt werden, und ein Planarisierungsprozess wird ausgeführt, um das leitfähige Material innerhalb der strukturierten Zielschicht 102 einzubetten.In the 25A and 25B becomes the structured hardmask layer 108 used as an etch mask to protect the underlying ARC 106 and then the target layer 102 to etch. As noted above, the final structure may be in the target layer 102 a structure in a dielectric layer, a semiconductor substrate or the like. In one embodiment, the target layer is 102 a low-k dielectric, and the structured target layer 102 forms a structured IMD for an interconnect structure. Conductive structural elements, such as copper lines, copper vias, and / or cobalt plugs, may be formed in the IMD layer, for example, by a damascene or dual damascene process, with the openings formed within the patterned target layer 102 be formed with a conductive material, such as copper, filled and / or crowded, and a planarization process is performed to the conductive material within the structured target layer 102 embed.

In den 26A und 26B wird überschüssiges Material von der ARC 106 und der Hartmaskenschicht 108 entfernt. Das überschüssige Material kann während des Ätzens der Zielschicht 102 aufgezehrt werden. Wenn die ARC 106 und die Hartmaskenschicht 108 nicht aufgezehrt werden, so kann ein Reinigungsprozess ausgeführt werden, um restliches Material zu entfernen. In einigen Ausführungsformen können die leitfähigen Strukturelemente in den Leitungen der Zielschicht 102 ausgebildet werden, während die ARC 106 und die Hartmaskenschicht 108 verbleiben, und die ARC 106 und die Hartmaskenschicht 108 können durch den Planarisierungsprozess entfernt werden, der dafür verwendet wird, das leitfähige Material in die strukturierte Zielschicht 102 einzubetten.In the 26A and 26B will excess material from the ARC 106 and the hard mask layer 108 away. The excess material may be during the etching of the target layer 102 be consumed. If the ARC 106 and the hardmask layer 108 can not be consumed, so a cleaning process can be carried out to remove residual material. In some embodiments, the conductive features in the leads of the target layer 102 be trained while the ARC 106 and the hardmask layer 108 remain, and the ARC 106 and the hardmask layer 108 can be removed by the planarization process used to transfer the conductive material into the structured target layer 102 embed.

Mittels der Ausführungsformen lassen sich Vorteile realisieren. Das Schneiden der Leitungen, nachdem alle Leitungsstrukturen ausgebildet wurden, kann die Komplexität verringern, die das Schneiden der Leitungen während Zwischenstufen des Strukturierens der Leitungen mit sich bringt. Des Weiteren kann das Schneiden der Leitungen in einem einzigen Schritt die BEOL-Verarbeitung vereinfachen und kann die Gefahr verringern, dass fehlerhafte Schnitte ausgeführt werden.Advantages can be realized by means of the embodiments. Cutting the lines after all the line structures have been formed can reduce the complexity involved in cutting the lines during intermediate stages of patterning the lines. Further, cutting the leads in a single step can simplify BEOL processing and can reduce the risk that faulty cuts will be made.

In einer Ausführungsform enthält ein Verfahren Folgendes: Bilden einer ersten Maskenschicht auf einem Substrat; Strukturieren mehrerer erster Abstandshalter über der ersten Maskenschicht; Bilden einer Antireflexionsschicht über den ersten Abstandshaltern; Bilden einer Ätzstoppschicht über der Antireflexionsschicht; Bilden einer zweiten Maskenschicht über der Ätzstoppschicht; Strukturieren mehrerer Öffnungen in der zweiten Maskenschicht, wobei jede der Öffnungen über jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter liegt; Verlängern der Öffnungen durch die Antireflexionsschicht und zwischen den jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter; Bilden eines Umkehrmaterials über der zweiten Maskenschicht und in den Öffnungen; Entfernen der Antireflexionsschicht, der Ätzstoppschicht und der zweiten Maskenschicht; und Strukturieren der ersten Maskenschicht unter Verwendung der ersten Abstandshalter und übrigen Abschnitte des Umkehrmaterials als eine erste Ätzmaske.In an embodiment, a method includes: forming a first mask layer on a substrate; Patterning a plurality of first spacers over the first mask layer; Forming an antireflective layer over the first spacers; Forming an etch stop layer over the anti-reflective layer; Forming a second mask layer over the etch stop layer; Patterning a plurality of openings in the second mask layer, each of the openings overlying respective pairs of the first spacers; Extending the openings through the antireflective layer and between the respective pairs of the first spacers; Forming a reversal material over the second mask layer and in the openings; Removing the antireflective layer, the etch stop layer and the second mask layer; and patterning the first mask layer using the first spacers and remaining portions of the reversal material as a first etch mask.

In einer Ausführungsform enthält das Strukturieren der ersten Abstandshalter: Strukturieren mehrerer erster Dorne über der ersten Maskenschicht; Bilden einer ersten Abstandshalterschicht auf Seitenwänden und Oberseiten der ersten Dorne; Entfernen horizontaler Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, wobei übrige vertikale Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht zweite Abstandshalter bilden; Entfernen eines Abschnitts der ersten Dorne; Strukturieren mehrerer zweiter Dorne unter Verwendung der zweiten Abstandshalter als eine zweite Ätzmaske; Bilden einer zweiten Abstandshalterschicht auf Seitenwänden und Oberseiten der zweiten Dorne; und Entfernen horizontaler Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht, wobei übrige vertikale Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht die ersten Abstandshalter bilden. In einer Ausführungsform beträgt ein Mittenabstand zwischen den ersten Abstandshaltern das Doppelte des Mittenabstands zwischen den zweiten Abstandshaltern in einer ersten Region des Substrats. In einer Ausführungsform wird der Abschnitt der ersten Dorne vor dem Strukturieren der zweiten Dorne entfernt, und die zweiten Dorne werden in einer ersten Region des Substrats strukturiert. In einer Ausführungsform enthält das Strukturieren der zweiten Dorne des Weiteren das Verwenden der zweiten Abstandshalter und der übrigen ersten Dorne in Kombination als die zweite Ätzmaske, wobei sich die übrigen ersten Dorne in einer zweiten Region des Substrats befinden, die nicht die erste Region ist. In einer Ausführungsform haben die Ätzstoppschicht und die zweite Maskenschicht ein Ätzselektivitätsverhältnis größer als 3. In einer Ausführungsform enthält das Strukturieren der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht Folgendes: Ätzen einer ersten Teilmenge der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht mit einem ersten Dreischicht-Photoresist über der Ätzstoppschicht und der zweiten Maskenschicht; und nach dem Ätzen der ersten Teilmenge der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht, Ätzen einer zweiten Teilmenge der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht mit einem zweiten Dreischicht-Photoresist über der Ätzstoppschicht und der zweiten Maskenschicht. In einer Ausführungsform ist die Ätzstoppschicht ein Oxid, und die zweite Maskenschicht enthält ein Metall. In einer Ausführungsform enthält die erste Maskenschicht ein Metall, und die zweite Maskenschicht ist ein Dielektrikum. In einer Ausführungsform wird die erste Maskenschicht über einer Zielschicht auf dem Substrat gebildet, und das Verfahren enthält des Weiteren das Ätzen der Zielschicht unter Verwendung der ersten Maskenschicht als eine dritte Ätzmaske. In einer Ausführungsform enthält das Verfahren des Weiteren das Entfernen von Abschnitten des Umkehrmaterials nicht zwischen den jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter. In einer Ausführungsform kreuzt das in den Öffnungen ausgebildete Umkehrmaterial nicht mehr als eine der Öffnungen.In one embodiment, patterning the first spacers includes: patterning a plurality of first mandrels over the first mask layer; Forming a first spacer layer on sidewalls and tops of the first mandrels; Removing horizontal portions of the first spacer layer, wherein remaining vertical portions of the first spacer layer form second spacers; Removing a portion of the first spines; Patterning a plurality of second mandrels using the second spacers as a second etch mask; Forming a second spacer layer on sidewalls and tops of the second mandrels; and removing horizontal portions of the second spacer layer, wherein remaining vertical portions of the second spacer layer form the first spacers. In one embodiment, a center distance between the first spacers is twice the center distance between the second spacers in a first region of the substrate. In one embodiment, the portion of the first mandrels is removed prior to patterning the second mandrels, and the second mandrels are patterned in a first region of the substrate. In one embodiment, structuring the second mandrels further includes using the second spacers and the remaining first mandrels in combination as the second etch mask, wherein the remaining first mandrels are in a second region of the substrate that is not the first region. In one embodiment, the etch stop layer and the second mask layer have an etch selectivity ratio greater than 3 , In one embodiment, patterning the openings in the second mask layer includes: etching a first subset of the openings in the second mask layer with a first three-layer photoresist over the etch stop layer and the second mask layer; and after etching the first subset of the openings in the second mask layer, etching a second subset of the openings in the second mask layer with a second three-layer photoresist over the etch stop layer and the second mask layer. In one embodiment, the etch stop layer is an oxide, and the second mask layer includes a metal. In an embodiment, the first mask layer includes a metal, and the second mask layer is a dielectric. In one embodiment, the first mask layer is formed over a target layer on the substrate, and the method further includes etching the target layer using the first mask layer as a third etch mask. In one embodiment, the method further does not include removing portions of the reversal material between the respective pairs of the first spacers. In one embodiment, the reversal material formed in the openings does not cross more than one of the openings.

In einer Ausführungsform enthält ein Verfahren Folgendes: Strukturieren mehrerer erster Dorne über einer ersten Maskenschicht; Bilden einer ersten Abstandshalterschicht auf Seitenwänden und Oberseiten der ersten Dorne; Entfernen horizontaler Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, wobei übrige vertikale Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht erste Abstandshalter bilden; nach dem Entfernen der horizontalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, Abscheiden eines Umkehrmaterials zwischen den ersten Abstandshaltern; und Strukturieren der ersten Maskenschicht unter Verwendung der ersten Abstandshalter und des Umkehrmaterials in Kombination als eine erste Ätzmaske.In an embodiment, a method includes: patterning a plurality of first mandrels over a first mask layer; Forming a first spacer layer on sidewalls and tops of the first mandrels; Removing horizontal portions of the first spacer layer, wherein remaining vertical portions of the first spacer layer form first spacers; after removing the horizontal portions of the first spacer layer, depositing a reversal material between the first spacers; and patterning the first mask layer using the first spacers and the reversal material in combination as a first etch mask.

In einer Ausführungsform wird kein Umkehrmaterial über der ersten Maskenschicht vor dem Entfernen der horizontalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht gebildet. In einer Ausführungsform wird die erste Maskenschicht über einer Zielschicht gebildet, und das Verfahren enthält des Weiteren Folgendes: Strukturieren der Zielschicht unter Verwendung der strukturierten ersten Maskenschicht als eine zweite Ätzmaske. In einer Ausführungsform ist die Zielschicht eine Dielektrikumschicht, und das Verfahren enthält des Weiteren das Bilden leitfähiger Strukturelemente in der dielektrischen Schicht. In einer Ausführungsform werden die ersten Dorne über einer Dielektrikumschicht gebildet, die Dielektrikumschicht wird über der ersten Maskenschicht ausgebildet, und das Umkehrmaterial berührt die Dielektrikumschicht nach dem Abscheiden des Umkehrmaterials zwischen den ersten Abstandshaltern. In einer Ausführungsform enthält das Abscheiden des Umkehrmaterials zwischen den ersten Abstandshaltern Folgendes: Bilden einer Antireflexionsschicht über den ersten Abstandshaltern; Bilden einer Ätzstoppschicht über der Antireflexionsschicht; Bilden einer zweiten Maskenschicht über der Ätzstoppschicht; Strukturieren mehrerer Öffnungen in der zweiten Maskenschicht, wobei jede der Öffnungen über jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter liegt; Verlängern der Öffnungen durch die Antireflexionsschicht und zwischen den jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter; und Abscheiden des Umkehrmaterials in den erweiterten Öffnungen.In one embodiment, no reversal material is formed over the first mask layer prior to removing the horizontal portions of the first spacer layer. In one embodiment, the first mask layer is formed over a target layer, and the method further includes: patterning the target layer using the patterned first mask layer as a second etch mask. In one embodiment, the target layer is a dielectric layer, and the method further includes forming conductive features in the dielectric layer. In one embodiment, the first mandrels are formed over a dielectric layer, the dielectric layer is formed over the first mask layer, and the reversal material contacts the dielectric layer after depositing the reversal material between the first spacers. In one embodiment, depositing the reversal material between the first spacers includes: forming an antireflective layer over the first spacers; Forming an etch stop layer over the anti-reflective layer; Forming a second mask layer over the etch stop layer; Patterning a plurality of openings in the second mask layer, each of the openings overlying respective pairs of the first spacers; Extending the openings through the antireflective layer and between the respective pairs of the first spacers; and depositing the reversal material in the enlarged openings.

In einer Ausführungsform enthält ein Verfahren Folgendes: Bilden mehrerer Abstandshalter über einer Zielschicht; Bilden einer Antireflexionsschicht über den Abstandshaltern; Bilden einer ersten Maskenschicht über der Antireflexionsschicht; Bilden eines ersten Dreischicht-Photoresists über der ersten Maskenschicht; Strukturieren der ersten Maskenschicht mit ersten Öffnungen unter Verwendung des ersten Dreischicht-Photoresists; Entfernen des ersten Dreischicht-Photoresists; Bilden eines zweiten Dreischicht-Photoresists über der ersten Maskenschicht; Strukturieren der ersten Maskenschicht mit zweiten Öffnungen unter Verwendung des zweiten Dreischicht-Photoresists; Entfernen des zweiten Dreischicht-Photoresists; und Abscheiden eines Umkehrmaterials in den ersten und zweiten Öffnungen, wobei das Umkehrmaterial zwischen den Abstandshaltern angeordnet wird.In an embodiment, a method includes: forming a plurality of spacers over a target layer; Forming an antireflective layer over the spacers; Forming a first mask layer over the anti-reflection layer; Forming a first tri-layer photoresist over the first mask layer; Patterning the first mask layer with first openings using the first three-layer photoresist; Removing the first three-layer photoresist; Forming a second tri-layer photoresist over the first mask layer; Patterning the first mask layer with second openings using the second three-layer photoresist; Removing the second three-layer photoresist; and depositing a reversal material in the first and second openings, wherein the reversal material is disposed between the spacers.

In einer Ausführungsform enthält das Verfahren des Weiteren Folgendes: Strukturieren der Zielschicht unter Verwendung der Abstandshalter und des Umkehrmaterials in Kombination als eine Ätzmaske.In one embodiment, the method further includes: patterning the target layer using the spacers and the reversal material in combination as an etch mask.

Das oben Dargelegte umreißt Merkmale verschiedener Ausführungsformen, so dass der Fachmann die Aspekte der vorliegenden Offenbarung besser verstehen kann. Dem Fachmann ist klar, dass er die vorliegende Offenbarung ohne Weiteres als Basis für das Entwerfen oder Modifizieren anderer Prozesse und Strukturen verwenden kann, um die gleichen Zwecke und/oder die gleichen Vorteile wie bei den im vorliegenden Text vorgestellten Ausführungsformen zu erreichen. Dem Fachmann sollte auch klar sein, dass solche äquivalenten Bauformen nicht das Wesen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung verlassen, und dass er verschiedene Änderungen, Substituierungen und Modifizierungen an der vorliegenden Erfindung vornehmen kann, ohne vom Wesen und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.The above outlines features of various embodiments so that those skilled in the art can better understand the aspects of the present disclosure. It will be appreciated by those skilled in the art that the present disclosure may be readily utilized as a basis for designing or modifying other processes and structures to achieve the same purposes and / or advantages as the embodiments presented herein. It should also be understood by those skilled in the art that such equivalent constructions do not depart from the spirit and scope of the present disclosure, and that they make various changes, substitutions, and alterations to the present invention without departing from the spirit and scope of the present disclosure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 62527728 [0001]US 62527728 [0001]

Claims (20)

Verfahren, das Folgendes umfasst: Bilden einer ersten Maskenschicht auf einem Substrat; Strukturieren mehrerer erster Abstandshalter über der ersten Maskenschicht; Bilden einer Antireflexionsschicht über den ersten Abstandshaltern; Bilden einer Ätzstoppschicht über der Antireflexionsschicht; Bilden einer zweiten Maskenschicht über der Ätzstoppschicht; Strukturieren mehrerer Öffnungen in der zweiten Maskenschicht, wobei jede der Öffnungen über jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter liegt; Verlängern der Öffnungen durch die Antireflexionsschicht und zwischen den jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter; Bilden eines Umkehrmaterials über der zweiten Maskenschicht und in den Öffnungen; Entfernen der Antireflexionsschicht, der Ätzstoppschicht und der zweiten Maskenschicht; und Strukturieren der ersten Maskenschicht unter Verwendung der ersten Abstandshalter und übrigen Abschnitte des Umkehrmaterials als einer ersten Ätzmaske.A method comprising: Forming a first mask layer on a substrate; Patterning a plurality of first spacers over the first mask layer; Forming an antireflective layer over the first spacers; Forming an etch stop layer over the anti-reflective layer; Forming a second mask layer over the etch stop layer; Patterning a plurality of openings in the second mask layer, each of the openings overlying respective pairs of the first spacers; Extending the openings through the antireflective layer and between the respective pairs of the first spacers; Forming a reversal material over the second mask layer and in the openings; Removing the antireflective layer, the etch stop layer and the second mask layer; and Patterning the first mask layer using the first spacers and remaining portions of the reversal material as a first etch mask. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Strukturieren der ersten Abstandshalter Folgendes umfasst: Strukturieren mehrerer erster Dorne über der ersten Maskenschicht; Bilden einer ersten Abstandshalterschicht auf Seitenwänden und Oberseiten der ersten Dorne; Entfernen horizontaler Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, wobei übrige vertikale Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht zweite Abstandshalter bilden; Entfernen eines Abschnitts der ersten Dorne; Strukturieren mehrerer zweiter Dorne unter Verwendung der zweiten Abstandshalter als eine zweite Ätzmaske; Bilden einer zweiten Abstandshalterschicht auf Seitenwänden und Oberseiten der zweiten Dorne; und Entfernen horizontaler Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht, wobei übrige vertikale Abschnitte der zweiten Abstandshalterschicht die ersten Abstandshalter bilden.Method according to Claim 1 wherein structuring the first spacers comprises: patterning a plurality of first mandrels over the first mask layer; Forming a first spacer layer on sidewalls and tops of the first mandrels; Removing horizontal portions of the first spacer layer, wherein remaining vertical portions of the first spacer layer form second spacers; Removing a portion of the first spines; Patterning a plurality of second mandrels using the second spacers as a second etch mask; Forming a second spacer layer on sidewalls and tops of the second mandrels; and removing horizontal portions of the second spacer layer, wherein remaining vertical portions of the second spacer layer form the first spacers. Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein Abstand zwischen den ersten Abstandshaltern das Doppelte eines Abstands zwischen den zweiten Abstandshaltern in einer ersten Region des Substrats beträgt.Method according to Claim 2 wherein a distance between the first spacers is twice a distance between the second spacers in a first region of the substrate. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei in einer ersten Region des Substrats der Abschnitt der ersten Dorne vor dem Strukturieren der zweiten Dorne entfernt wird, wobei die zweiten Dorne strukturiert werden.Method according to Claim 2 or 3 wherein, in a first region of the substrate, the portion of the first mandrels is removed prior to structuring the second mandrels, wherein the second mandrels are patterned. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Strukturieren der zweiten Dorne des Weiteren das Verwenden der zweiten Abstandshalter und der übrigen ersten Dorne in Kombination als die zweite Ätzmaske umfasst, wobei sich die übrigen ersten Dorne in einer zweiten Region des Substrats befinden, die nicht die erste Region ist.Method according to Claim 4 wherein structuring the second mandrels further comprises using the second spacers and the remaining first mandrels in combination as the second etch mask, the remaining first mandrels being in a second region of the substrate that is not the first region. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ätzstoppschicht und die zweite Maskenschicht ein Ätzselektivitätsverhältnis größer als 3 aufweisen.The method of any one of the preceding claims, wherein the etch stop layer and the second mask layer have an etch selectivity ratio greater than 3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Strukturieren der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht Folgendes umfasst: Ätzen einer ersten Teilmenge der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht mit einem ersten Dreischicht-Photoresist über der Ätzstoppschicht und der zweiten Maskenschicht; und nach dem Ätzen der ersten Teilmenge der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht, Ätzen einer zweiten Teilmenge der Öffnungen in der zweiten Maskenschicht mit einem zweiten Dreischicht-Photoresist über der Ätzstoppschicht und der zweiten Maskenschicht.The method of any one of the preceding claims, wherein structuring the openings in the second mask layer comprises: Etching a first subset of the openings in the second mask layer with a first three-layer photoresist over the etch stop layer and the second mask layer; and after etching the first subset of the openings in the second mask layer, etching a second subset of the openings in the second mask layer with a second three-layer photoresist over the etch stop layer and the second mask layer. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ätzstoppschicht ein Oxid ist, und wobei die zweite Maskenschicht ein Metall umfasst.The method of any one of the preceding claims, wherein the etch stop layer is an oxide and wherein the second mask layer comprises a metal. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Maskenschicht ein Metall umfasst und die zweite Maskenschicht ein Dielektrikum ist.The method of any one of the preceding claims, wherein the first mask layer comprises a metal and the second mask layer is a dielectric. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Maskenschicht über einer Zielschicht auf dem Substrat gebildet wird, wobei das Verfahren des Weiteren das Ätzen der Zielschicht unter Verwendung der ersten Maskenschicht als eine dritte Ätzmaske umfasst.The method of claim 1, wherein the first mask layer is formed over a target layer on the substrate, the method further comprising etching the target layer using the first mask layer as a third etch mask. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das des Weiteren das Entfernen von Abschnitten des Umkehrmaterials nicht zwischen den jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter umfasst.The method of any one of the preceding claims, further comprising removing portions of the reversal material between the respective pairs of first spacers. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das in den Öffnungen ausgebildete Umkehrmaterial nicht mehr als eine der Öffnungen kreuzt.The method of any one of the preceding claims, wherein the reversal material formed in the openings does not cross more than one of the openings. Verfahren, das Folgendes umfasst: Strukturieren mehrerer erster Dorne über einer ersten Maskenschicht; Bilden einer ersten Abstandshalterschicht auf Seitenwänden und Oberseiten der ersten Dorne; Entfernen horizontaler Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, wobei übrige vertikale Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht erste Abstandshalter bilden; nach dem Entfernen der horizontalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht, Abscheiden eines Umkehrmaterials zwischen den ersten Abstandshaltern; und Strukturieren der ersten Maskenschicht unter Verwendung der ersten Abstandshalter und des Umkehrmaterials in Kombination als eine erste Ätzmaske.A method comprising: patterning a plurality of first mandrels over a first mask layer; Forming a first spacer layer on sidewalls and tops of the first mandrels; Removing horizontal portions of the first spacer layer, wherein remaining vertical portions of the first spacer layer form first spacers; after removing the horizontal portions of the first spacer layer, depositing a reversal material between the first spacers; and patterning the first mask layer using the first spacers and the reversal material in combination as a first etch mask. Verfahren nach Anspruch 13, wobei kein Umkehrmaterial über der ersten Maskenschicht vor dem Entfernen der horizontalen Abschnitte der ersten Abstandshalterschicht gebildet wird.Method according to Claim 13 wherein no reversal material is formed over the first mask layer prior to removal of the horizontal portions of the first spacer layer. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die erste Maskenschicht über einer Zielschicht gebildet wird, und wobei das Verfahren des Weiteren Folgendes umfasst: Strukturieren der Zielschicht unter Verwendung der strukturierten ersten Maskenschicht als eine zweite Ätzmaske.Method according to Claim 13 or 14 wherein the first mask layer is formed over a target layer, and wherein the method further comprises: patterning the target layer using the patterned first mask layer as a second etch mask. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Zielschicht eine Dielektrikumschicht ist, und wobei das Verfahren des Weiteren das Bilden leitfähiger Strukturelemente in der dielektrischen Schicht umfasst.Method according to Claim 15 wherein the target layer is a dielectric layer, and wherein the method further comprises forming conductive features in the dielectric layer. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13 bis 16, wobei die ersten Dorne über einer Dielektrikumschicht gebildet werden, die Dielektrikumschicht über der ersten Maskenschicht ausgebildet wird, und wobei das Umkehrmaterial die Dielektrikumschicht nach dem Abscheiden des Umkehrmaterials zwischen den ersten Abstandshaltern berührt.Method according to one of the preceding Claims 13 to 16 wherein the first mandrels are formed over a dielectric layer, the dielectric layer is formed over the first mask layer, and wherein the reversal material contacts the dielectric layer after depositing the reversal material between the first spacers. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 13 bis 17, wobei das Abscheiden des Umkehrmaterials zwischen den ersten Abstandshaltern Folgendes umfasst: Bilden einer Antireflexionsschicht über den ersten Abstandshaltern; Bilden einer Ätzstoppschicht über der Antireflexionsschicht; Bilden einer zweiten Maskenschicht über der Ätzstoppschicht; Strukturieren mehrerer Öffnungen in der zweiten Maskenschicht, wobei jede der Öffnungen über jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter liegt; Verlängern der Öffnungen durch die Antireflexionsschicht und zwischen den jeweiligen Paaren der ersten Abstandshalter; und Abscheiden des Umkehrmaterials in den erweiterten Öffnungen.Method according to one of the preceding Claims 13 to 17 wherein depositing the reversal material between the first spacers comprises: forming an antireflective layer over the first spacers; Forming an etch stop layer over the anti-reflective layer; Forming a second mask layer over the etch stop layer; Patterning a plurality of openings in the second mask layer, each of the openings overlying respective pairs of the first spacers; Extending the openings through the antireflective layer and between the respective pairs of the first spacers; and depositing the reversal material in the enlarged openings. Verfahren, das Folgendes umfasst: Bilden mehrerer Abstandshalter über einer Zielschicht; Bilden einer Antireflexionsschicht über den Abstandshaltern; Bilden einer ersten Maskenschicht über der Antireflexionsschicht; Bilden eines ersten Dreischicht-Photoresists über der ersten Maskenschicht; Strukturieren der ersten Maskenschicht mit ersten Öffnungen unter Verwendung des ersten Dreischicht-Photoresists; Entfernen des ersten Dreischicht-Photoresists; Bilden eines zweiten Dreischicht-Photoresists über der ersten Maskenschicht; Strukturieren der ersten Maskenschicht mit zweiten Öffnungen unter Verwendung des zweiten Dreischicht-Photoresists; Entfernen des zweiten Dreischicht-Photoresists; und Abscheiden eines Umkehrmaterials in den ersten und zweiten Öffnungen, wobei das Umkehrmaterial zwischen den Abstandshaltern angeordnet wird.A method comprising: Forming a plurality of spacers over a target layer; Forming an antireflective layer over the spacers; Forming a first mask layer over the anti-reflection layer; Forming a first tri-layer photoresist over the first mask layer; Patterning the first mask layer with first openings using the first three-layer photoresist; Removing the first three-layer photoresist; Forming a second tri-layer photoresist over the first mask layer; Patterning the first mask layer with second openings using the second three-layer photoresist; Removing the second three-layer photoresist; and Depositing a reversal material in the first and second openings, with the reversal material disposed between the spacers. Verfahren nach Anspruch 19, das des Weiteren Folgendes umfasst: Strukturieren der Zielschicht unter Verwendung der Abstandshalter und des Umkehrmaterials in Kombination als einer Ätzmaske.Method according to Claim 19 , which further comprises: patterning the target layer using the spacers and the reversal material in combination as an etch mask.
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