用于半导体器件的后段制成制造的反向自对准双图案化工艺的制作方法_4

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SADP工艺描述了用于形成具有不同宽度且在金属结构1320-1324的不同集合中的金属结构之间具有不同距离的半导体器件的BEOL制造技术。通过根据图10A-B和11-13的第三反向SADP工艺来形成金属结构1320-1324,与要么金属结构具有不同宽度要么在金属结构1320-1324之间具有不同距离的半导体器件相比,具有金属结构1320-1324的半导体器件可以被用在更多数目的实现中。
[0086]参考图14,用于制造半导体器件的第四工艺的两个阶段(诸如第一阶段1400和第二阶段1402)被描绘。例如,第四工艺可包括第四反向SADP工艺。第四工艺可对应于图1的第一工艺、图2的第二工艺、或图10A-B和11-13的第三工艺。尽管未被解说,但第四工艺可包括对应于图1的第一阶段100、图2-8的阶段200-800、和/或图10A-B和11-12的阶段1000-1200的阶段。第一半导体器件结构1470和第二半导体器件结构1472可以在第四工艺的相应阶段期间被形成。
[0087]第一半导体器件结构1470可包括介电材料102、第一硬掩模层104、心轴108、110、和侧壁结构112-118。第一半导体器件结构1470可对应于在图4的第三阶段400期间形成的半导体器件结构。例如,第一半导体器件结构1470可以在形成侧壁结构112-118之后被形成,如参考图4所描述的。第一侧壁结构112的第一侧壁部分1460可以在形成第二硬掩模层106之前被移除。例如,第一侧壁结构112的第一侧壁部分1460可以使用第三光刻掩模来被移除。替换地,第一侧壁结构112的第一侧壁部分1460可以通过蚀刻、通过溶解、或者通过执行其他移除工艺来被移除。在移除第一侧壁部分1460之后,第一侧壁结构112可具有小于第二侧壁结构114的第二侧壁宽度的第一侧壁宽度。尽管单个侧壁部分被解说为正被移除,但任何数目的侧壁部分可以被移除。
[0088]第二半导体器件结构1472可以通过执行处理的附加阶段(诸如对应于图5-8的阶段500-800或图10A-B和11-12的阶段1000-1200的处理)基于第一半导体器件结构1470来被形成。第二半导体器件结构1472可包括金属结构1420和122-126。
[0089]第一金属结构1420可具有不同于第二金属结构122的第二宽度《2、第三金属结构124的第三宽度《3、或第四金属结构126的第四宽度的第一宽度wl。金属结构1420和122-126的宽度wl_w4可以等于对应侧壁结构112-116的侧壁宽度。例如,第一金属结构1420的第一宽度《I可以等于在移除第一侧壁部分1460之后第一侧壁结构112的第一侧壁宽度,而宽度w2-w4可以对应于侧壁结构114-118的侧壁宽度。由于第一侧壁部分1460的移除,第一金属结构1420的第一宽度wl可以小于第二金属结构122的第二宽度《2。金属结构1420和122-126的不同集合中金属结构之间的距离(例如,距离d 1- d 3)可以是不同的(例如,被改变),如参考图1、9和13所描述的。
[0090]在半导体器件的操作期间,金属结构1420和122-126可以根据半导体器件的操作来偏置。金属结构1420和122-126可以耦合至一个或多个其他电路元件、结构、或其他半导体器件。例如,第一金属结构1420可以耦合至第一电路元件和第二电路元件。第一金属结构1420可以被偏置,从而使得电流经由第一金属结构1420从第一电路元件流向第二电路元件。金属结构1420和122-126可以根据半导体器件的操作被类似地耦合和偏置。
[0091]将领会,由图14解说的第四反向SADP工艺描述了用于形成具有不同宽度且在金属结构1420和122-126的不同集合中的金属结构之间具有不同距离的半导体器件的BEOL制造技术。通过根据图10A-B和11-13的第三反向SADP工艺来形成金属结构1420和122-126,与要么金属结构具有不同宽度要么在金属结构1420和122-126之间具有不同距离的半导体器件相比,具有金属结构1420和122-126的半导体器件可以被用在更多数目的实现中。
[0092 ]参考图15,根据反向SADP工艺来形成半导体器件的方法1500的解说性实施例的流程图被描绘。例如,方法1500可以是参考图1-9描述的第一SADP工艺、参考图10A-B和11-13描述的第二反向SADP工艺、参考图14描述的第三反向SADP工艺、或其组合。
[0093]方法1500包括在1502形成毗邻第一侧壁结构以及毗邻半导体器件的心轴的第二硬掩模层。第二硬掩模层可以被形成在第一硬掩模层之上,诸如图1-14的第一硬掩模层104。第二硬掩模层可包括图1、5-8、10A-B和11-12的第二硬掩模层106,第一侧壁结构可以是图1、4-5、1(^和14的第一侧壁结构112,而心轴可包括图1、3-8、1(^-8、11-2和14的第一心轴108。心轴的顶部部分可以在形成第二硬掩模层之前被暴露。
[0094]在1504,第一侧壁结构可以被移除以暴露第一硬掩模层的第一部分,并且在1506,第一硬掩模层的第一部分可以被蚀刻以暴露介电材料的第二部分。第一硬掩模层可以被定位在介电材料上或之上。介电材料可包括图1-14的介电材料102,第一部分可包括图6的第一部分630或图10的第一部分1030,而第二部分可包括图7的第一部分740或图11的第一部分I140。
[0095]在1508,介电材料的第二部分可以被蚀刻以形成第一沟槽,并且在1510,第一金属结构可以被形成在第一沟槽中。第一沟槽可以包括图8的第一沟槽850或图12的第一沟槽1250,而第一金属结构可以包括图1、9和13的第一金属结构120或图14的第一金属结构1420。金属结构的集合可以使用对应的心轴来形成。例如,第一金属结构集可包括通过使用形成在心轴的侧壁上的第二侧壁结构形成的第一金属结构和第二金属结构。第二金属结构集可以使用不同的心轴被类似地形成。当心轴的第一宽度不同于不同心轴的第二宽度时,第一金属结构与第二金属结构之间的第一距离可以不同于第二金属结构集中的两个金属结构之间的第二距离。第一金属结构与第二金属结构集中的第三金属结构之间的第三距离也可以不同于第一距离。例如,当对应侧壁结构之间的距离不同于心轴的第一宽度时,第一距离可以不同于第三距离。
[0096]通过根据方法1500来形成多个金属结构,该多个金属结构的不同集合中的金属结构之间的一个或多个距离可以不同(例如,被改变)而在反向SADP工艺期间不使用复杂切害J/块掩模或多个掩模。因而,与使用复杂切割/块掩模或多个掩模来制造在多个金属结构的不同集合中的金属结构之间具有不同距离的半导体器件相比,成本和复杂性被降低。
[0097]图15的方法1500可通过现场可编程门阵列(FPGA)器件、专用集成电路(ASIC)、处理单元(诸如中央处理器单元(CPU))、数字信号处理器(DSP)、控制器、另一硬件设备、固件设备、或其任何组合来实现。作为示例,图15的方法1500可以通过执行存储在存储器(诸如非瞬态计算机可读介质)处的指令的一个或多个处理器来执行。一个或多个处理器以及存储器可以被集成在半导体制造厂的装备内以执行制造过程,如参考图17进一步描述的。
[0098]参照图16,无线通信设备1600的特定解说性实施例的框图被描绘。设备1600可包括使用图15的方法1500根据由图1-14解说的至少一个工艺来形成的至少一个半导体器件
1662ο
[0099]设备1600包括耦合至存储器1632的处理器1610,诸如数字信号处理器(DSP)。处理器1610可包括半导体器件1662。例如,半导体器件1662可以是使用图15的方法1500根据由图1-14解说的至少一个工艺来形成的半导体器件。
[0100]存储器1632包括指令1660(例如,可执行指令),诸如计算机可读指令或处理器可读指令。指令1660可包括可由计算机(诸如处理器1610)执行的一个或多个指令。
[0101]图16还解说可被耦合至处理器1610并耦合至显示器1628的显示控制器1626。编码器/解码器(C0DEC)1634可耦合至处理器1610。扬声器1636和话筒1638可被耦合至CODEC(编解码器)1634。
[0102]图16还解说了无线接口1640(诸如无线控制器)可耦合到处理器1610以及耦合到天线1642,以使得经由天线1642和无线接口 1640接收到的无线数据可被提供给处理器1610。在特定实施例中,可将处理器1610、显示控制器1626、存储器1632、C0DEC 1634、以及无线接口 1640包括在系统级封装或片上系统设备1622中。输入设备1630和电源1644可耦合至片上系统设备1622。此外,在特定实施例中,如图16中所解说的,显示器1628、输入设备1630、扬声器1636、话筒1638、天线1642和电源1644在片上系统设备1622外部。然而,显示器1628、输入设备1630、扬声器1636、话筒1638、天线1642和电源1644中的每一者可被親合到片上系统设备1622的组件,诸如接口或控制器。尽管半导体器件1662被描绘为被包括在处理器1610中,但半导体器件1662可被包括在设备1600的另一组件或耦合至设备1600的组件中。例如,半导体器件1662可被包括在存储器1632、无线接口 1640、电源1644、输入设备1630、显示器1628、显示控制器1626、CODEC 1634、扬声器1636或话筒1638中。
[0103]结合图1-16描述的一个或多个实施例,公开了一种设备,可包括用于提供耦合至半导体器件的介电材料的第一蚀刻掩模的装置。用于提供第一蚀刻掩模的装置可对应于图
1-14的第一硬掩模层104、被配置成提供蚀刻掩模的一个或多个其他器件或结构、或其任何组合,而介电材料可对应于图1-14的介电材料102。该设备可包括用于将第一图案转移至用于提供第一蚀刻掩模的装置的装置。用于转移第一图案的装置可以耦合至用于提供第一蚀刻掩模的装置。用于转移第一图案的装置的顶部部分可以被暴露。用于转移第一图案的装置可对应于图1、3-8、10A-B、11-12和14的第一心轴108、被配置成将第一图案转移至用于提供第一蚀刻掩模的装置的一个或多个其他器件或结构、或其任何组合。
[0104]该设备还可包括用于将第二图案转移至用于提供第一蚀刻掩模的装置的装置。用于转移第二图案的装置可以耦合至用于提供第一蚀刻掩模的装置。用于转移第二图案的装置可以毗邻用于转移第一图案的装置。用于转移第二图案的装置可以是图1、4-5、10A和14的第一侧壁结构112、被配置成将第二图案转移至用于提供第一蚀刻掩模的装置的一个或多个其他器件或结构、或其任何组合。该设备还可包括耦合至用于提供第一蚀刻掩模的装置的用于提供第二蚀刻掩模的装置。用于提供第二蚀刻掩模的装置可以毗邻用于转移第一图案的装置以及用于转移第二图案的装置。用于提供第二蚀刻掩模的装置可以是图1、5-8和10A-B、11-12的第二硬掩模层106、被配置成提供第二蚀刻掩模的一个或多个其他器件或结构、或其任何组合。
[0105]结合图1-16描述的一个或多个实施例,公开了一种方法,可包括用于形成毗邻侧壁结构且毗邻半导体器件的心轴的第二硬掩模层的步骤,诸如在图15的方法1500中在1502处所描述的。心轴的顶部部分可以在形成第二硬掩模层之前被暴露。该方法还可包括用于移除侧壁结构以暴露第一硬掩模层的第一部分的步骤,诸如在图15的方法1500中在1504处所描述的。该方法还可包括用于蚀刻第一硬掩模层的第一部分以暴露介电材料的第二部分的步骤,诸如在图15的方法1500中在1506处所描述的。该方法还可包括用于蚀刻介电材料的第二部分以形成沟槽的步骤,诸如在图15的方法1500中在1508处所描述的。该方法还可包括用于在沟槽内形成金属结构的步骤,诸如在图15的方法1500中在1510处所描述的。
[0106]所公开的实施例中的一个或多个实施例可在一种系统或装置(诸如设备1600)中实现,该系统或装置可包括通信设备、固定位置的数据单元、移动位置的数据单元、移动电话、蜂窝电话、卫星电话、计算机、平板设备、便携式计算机、或台式计算机。另外,设备1600可包括机顶盒、娱乐单元、导航设备、个人数字助理(PDA)、监视器、计算机监视器、电视机、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、视频播放器、数字视频播放器、数字视频盘(DVD)播放器、便携式数字视频播放器、存储或取得数据或计算机指令的任何其他设备、或其组合。作为另一解说性、非限制性示例,该系统或装置可包括远程单元(诸如移动电话、手持式个人通信系统(PCS)单元)、便携式数据单元(诸如个人数据助理、启用全球定位系统(GPS)的设备、导航设备)、固定位置的数据单元(诸如仪表读数装备)、或存储或检索数据或计算机指令的任何其他设备、或其组合。
[0107]上文公开的设备和功能性可被设计和配置在存储于计算机可读介质上的计算机文件(例如,RT
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