[科普中国]-半导体多重图形制造法

半导体多重图形制造法（Semiconductor multi-pattern manufacturing method）是指一种在半导体制造过程中的技术。在光刻过程中使用了多重图形曝光增强了制作图形的密度。

尽管极紫外光刻将在下一代光刻中作为一个选项，但是这个仍然需要额外一次曝光。

中心距分离多重图形的最简单形式是将图形分离成二个或者三个部分1。每个部分按照通常的制程方法进行制作。整个图形最终会合并形成最终的图层。这种方法有时称为中心距分离，也会被称为光照-刻蚀-光照-刻蚀（LELE）。

这种技术用于20纳米制程、14纳米制程等。额外暴光的成本在相关制程中可以承受。一个重要的关注点是多次暴光中的图形交叠问题。自对准多重暴光技术成功的引入解决这一问题。

侧壁图像转移多重图形介绍：侧壁是一个通过将预图形两边淀积而产生的物质。由于侧壁使用的是hardmask材料，它们的后刻蚀图形质量非常重要。

在间隔物图案化中，间隔物是在预先形成图案的特征的侧壁上形成的膜层。通过在先前的图案上沉积或反应膜来形成间隔物，随后通过蚀刻去除水平表面上的所有膜材料，仅留下侧壁上的材料。通过去除原始的图案特征，仅留下间隔物。但是，由于每条线都有两个垫片，因此线密度现在翻了一番。例如，隔离技术适用于以原始光刻间距的一半来定义窄栅极。

由于不同曝光部件之间的特征位置可能存在差异，因此间距分割变得更加困难，侧壁图像转印（SIT）已成为更为公认的必要方法。SIT方法通常需要在蚀刻特征的侧壁上形成间隔层。如果该隔离片对应于导电特征，那么最终必须在不少于两个位置处切割该隔离片以按照通常所预期的将特征分成两条或更多条导线。另一方面，如果间隔件对应于介电特征，则切割将不是必需的。预测先进逻辑模式需要多少削减是一项巨大的技术挑战。许多间隔物图案化的方法已经发布（下面列出的一些），所有这些都旨在改进管理（和减少）削减。

由于间隔物材料通常是硬掩模材料，所以它们的蚀刻后图案质量比蚀刻后的光致抗蚀剂图案更好，这通常受到线边缘粗糙度的困扰。

间隔物方法的主要问题是间隔物是否能够在它们所连接的材料被移除之后保持在原位，间隔物外形是否可接受以及下层材料是否受到蚀刻的攻击，从而除去间隔物附着的材料。图案转移因去除邻近间隔物的材料也去除少量下层材料的情况而变得复杂。这导致间隔件的一侧比另一侧的形状更高。预先图案化的特征关键尺寸（CD）中的掩模或偏移的任何未对准将导致特征之间的间距交替，这种现象称为纵摇行走。

间隔件的定位还取决于间隔件所连接的图案。如果图案太宽或太窄，则隔离垫的位置会受到影响。然而，这对于自对准的关键存储器特征制造工艺来说不是问题。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学