规步骤以完成金属互连结构的形成。
[0046]本公开方法的一个优点是方法100形成金属接触窗口 182，其具有基本小于最小间距的宽度。在本示例中，金属接触窗口 182具有约20nm的宽度，而最小间距P约为80nm(使用193nm的波长、1.35的数值孔径和0.28的Ki)。
[0047]本公开方法的另一个优点是方法100形成金属接触窗口 182，其具有基本小于光刻限定的窗口的最小特征尺寸的宽度。在本示例中，当最小间距约为80nm时，金属接触窗口 182具有约20nm的宽度，而光刻限定的窗口的最小特征尺寸约为90_100nm。因此，形成的金属接触窗口 182具有基本小于最小间距和光刻限定的窗口的最小特征尺寸的宽度，能够显著提高晶片上的器件密度。
[0048]本领域技术人员将理解，在所要求保护的本发明的范围内，可以对所描述的示例进行修改，以及许多其他实施例是可能的。
【主权项】
1.一种形成半导体结构的方法，所述方法包括: 形成第一硬掩膜层，所述第一硬掩膜层接触并且位于隔离层上方，所述隔离层具有顶表面、接触并且位于源极结构和漏极结构上方； 形成第二硬掩膜层，所述第二硬掩膜层接触并且位于所述第一硬掩膜层上方，所述第二硬掩膜层具有顶表面和底表面； 形成第三硬掩膜层，所述第三硬掩膜层接触并且位于所述第二硬掩膜层上方，所述第三硬掩膜层具有顶表面； 形成第四硬掩膜层，所述第四硬掩膜层接触并且位于所述第三硬掩膜层上方，所述第四硬掩膜层具有顶表面；以及 刻蚀所述第四硬掩膜层以形成若干沟槽，每个沟槽暴露所述第三硬掩膜层的所述顶表面。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 形成第一图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层接触并且位于所述第四硬掩膜层上方；以及 形成第二图案化光刻胶层，所述第二图案化光刻胶层接触并且位于所述第四硬掩膜层上方，所述第一图案化光刻胶层和所述第二图案化光刻胶层暴露所述第四硬掩膜层的所述顶表面上的若干未覆盖区域，刻蚀所述第四硬掩膜层的所述顶表面上的所述若干未覆盖区域以形成所述若干沟槽。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括选择性地刻蚀所述第三硬掩膜层、所述第二硬掩膜层和所述第一硬掩膜层以形成若干掩模窗口，每个掩模窗口暴露所述隔离层的所述顶表面上的未覆盖区域。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括: 形成第三图案化光刻胶层，所述第三图案化光刻胶层接触并且位于所述第三硬掩膜层和所述第四硬掩膜层上方；以及 形成第四图案化光刻胶层，所述第四图案化光刻胶层接触并且位于所述第三硬掩膜层和所述第四硬掩膜层上方，所述第三图案化光刻胶层和所述第四图案化光刻胶层暴露所述第三硬掩膜层的所述顶表面上的若干未覆盖区域，刻蚀所述第三硬掩膜层的所述顶表面上的所述若干未覆盖区域以形成所述若干掩模窗口。5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括刻蚀所述隔离层的所述顶表面上的每个未覆盖区域以形成若干金属接触窗口，第一金属接触窗口暴露所述源极结构，第二金属接触窗口暴露所述漏极结构。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一硬掩膜层和所述第二硬掩膜层具有不同的材料成分。7.根据权利要求5所述的方法，其中，穿过所述第二硬掩膜层的每个掩模窗口具有锥形侧壁，以便所述第二硬掩膜的所述顶表面处的掩模窗口的宽度基本大于所述第二硬掩膜的所述底表面处的所述掩模窗口的宽度。8.根据权利要求5所述的方法，其中，穿过所述第二硬掩膜层的每个掩模窗口具有锥形侧壁，以便所述第二硬掩膜的所述顶表面处的掩模窗口的宽度大于所述第二硬掩膜的所述底表面处的所述掩模窗口的宽度的两倍。9.根据权利要求5所述的方法，其中，当刻蚀所述第一硬掩膜层时，完全移除所述第三硬掩膜层和所述第四硬掩膜层。10.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二硬掩膜层和所述第三硬掩膜层具有不同的材料成分。11.一种形成半导体结构的方法，所述方法包括: 形成第一硬掩膜层，所述第一硬掩膜层接触并且位于隔离层上方，所述隔离层具有顶表面、接触并位于源极结构和漏极结构上方； 形成第二硬掩膜层，所述第二硬掩膜层接触并且位于所述第一硬掩膜层上方，所述第二硬掩膜结构具有顶表面和底表面； 形成第三硬掩膜层，所述第三硬掩膜层接触并且位于所述第二硬掩膜层上方，所述第三硬掩膜层具有顶表面； 形成第四硬掩膜层，所述第四硬掩膜层接触并且位于所述第三硬掩膜层上方，所述第四硬掩膜层具有顶表面； 形成第一图案化光刻胶层，所述第一图案化光刻胶层接触并且位于所述第四硬掩膜层上方；以及 形成第二图案化光刻胶层，所述第二图案化光刻胶层接触并且位于所述第四硬掩膜层上方，所述第一图案化光刻胶层和所述第二图案化光刻胶层暴露所述第四硬掩膜层的所述顶表面上的若干未覆盖区域。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括刻蚀所述第四硬掩膜层的所述顶表面上的所述若干未覆盖区域以形成若干沟槽，所述若干沟槽延伸穿过所述第四硬掩膜层，每个沟槽暴露所述第三硬掩膜层。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括: 形成第三图案化光刻胶层，所述第三图案化光刻胶层接触并且位于所述第三硬掩膜层和所述第四硬掩膜层上方；以及 形成第四图案化光刻胶层，所述第四图案化光刻胶层接触并且位于所述第三硬掩膜层和所述第四硬掩膜层上方，所述第三图案化光刻胶层和所述第四图案化光刻胶层暴露所述第三硬掩膜层的所述顶表面上的若干未覆盖区域。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括刻蚀所述第三硬掩膜层穿过所述第三硬掩膜层的所述顶表面上的所述若干未覆盖区域、所述第二硬掩膜层的下面区域和所述第一硬掩膜层的下面区域，以形成若干掩模窗口，所述掩模窗口暴露所述隔离层的所述顶表面上的若干未覆盖区域。15.根据权利要求14所述的方法，还包括刻蚀所述隔离层穿过所述隔离层的所述顶表面上的所述若干未覆盖区域以形成若干金属接触窗口，第一金属接触窗口暴露所述源极结构，第二金属接触窗口暴露所述漏极结构。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第三图案化光刻胶层具有多个间隔带，每个带基本正交于所述沟槽。17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一硬掩膜层和所述第二硬掩膜层具有不同的材料成分。18.根据权利要求15所述的方法，其中穿过所述第二硬掩膜层的每个掩模窗口具有锥形侧壁，以便所述第二硬掩膜的所述顶表面处的掩模窗口的宽度基本上大于所述第二硬掩膜的所述底表面处的所述掩模窗口的宽度。19.根据权利要求15所述的方法，其中，当刻蚀所述第一硬掩膜层时，完全移除所述第三硬掩膜层和所述第四硬掩膜层。20.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二硬掩膜层和所述第三硬掩膜层具有不同的材料成分。
【专利摘要】金属接触窗口(182)的宽度被形成为小于光刻限定的窗口的最小特征尺寸。本方法通过首先刻蚀多层硬掩膜结构的第四层以具有暴露多层硬掩膜结构的第三层的若干沟槽，以形成金属接触窗口(182)。在此之后，选择性地刻蚀多层硬掩膜结构的第三层、第二层(152)和第一层(150)以暴露隔离层(138)的顶表面上的未覆盖区域，该隔离层(138)接触源极区域(120H)和漏极区域(122H)并位于源极区域(120H)和漏极区域(122H)上方。随后刻蚀隔离层(138)的顶表面上的未覆盖区域以形成金属接触窗口(182)。
【IPC分类】H01L21/308, H01L21/027
【公开号】CN104956468
【申请号】CN201480005937
【发明人】D·G·法伯, T·李, S·莱特尔
【申请人】德克萨斯仪器股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年2月10日
【公告号】US9054158, US20140227877, WO2014124376A1