【課題】ラインパターン構造物の形成方法を提供すること。
【解決手段】ラインパターン構造物及びその形成方法において、ラインパターン構造物は切断部位を含むライン形状を有する少なくとも１つの第１ラインパターンを含む。最外郭に位置する前記第１ラインパターンと隣り合って前記第１ラインパターンと平行した延在ラインと、前記第１ラインパターンの切断部位と隣接する領域で前記第１ラインパターン方向へ向かうように前記延在ラインから突出された少なくとも１つの突出パターンを含む２つの第２ラインパターンを含む。前記ラインパターン構造物は不良が減少し、簡単な工程を通じて形成されてもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子用パターン構造物の形成方法に関し、より詳細には、ノード分離領域を具備するライン形状の半導体素子用パターン構造物の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子が高度に集積化されることによって、微細な線幅を有する多様なパターン形成方法が要求されている。一例として、既存のリソグラフィ技術の限界線幅以下の線幅を有する反復ラインを形成するために、ダブルパターニング技術が提案されている。前記ダブルパターニング技術を用いて同じ線幅のライン及びスペースが繰り返された形態のパターンを形成できるが、それ以外の他の形態を有するパターンを形成することは容易でない。
【０００３】
特に、中間部位が切断されたラインを形成する場合、ラインが切断された部位に別途のマスクパターンを適用しなければならない。しかし、各ライン及びスペースの線幅が非常に小さいため、前記マスクパターンのミスアライメントはマージンが非常に小さい。前記マスクパターンがミスアライメントされる場合、望まない部位のラインが切断され、深刻な不良が発生することもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００６−０１１３１６２号明細書
【特許文献２】韓国特許出願公開第２０１０−０００６０１２号明細書
【特許文献３】特開２００４−３１９９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、一部領域が切断された形状を有する不連続ラインを形成する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係るラインパターン構造物の形成方法であって、基板に形成されたエッチング対象膜上に、第１方向に沿ってライン形状で延在する第１パターン、前記第１パターンと離隔されて平行に配置される犠牲パターン本体及び第２方向に沿って前記第１パターンと連結される連結部を具備する第２パターン及び前記第１及び第２パターンと離隔されて平行に配置される第３パターンを具備する犠牲マスクパターンを形成する。前記第１〜第３パターンの側壁に沿ってスペーサラインを形成して相互隣接したスペーサラインの間に前記第１方向に沿って延在し、前記エッチング対象膜を部分的に露出するスペーサ空間を形成する。前記連結部の少なくとも一部を覆うマスクパターンを形成し、前記犠牲マスクパターンを除去して前記スペーサライン及び前記マスクパターンを前記エッチング対象膜上に残留させる。前記スペーサライン及び前記マスクパターンを用いて前記エッチング対象膜を部分的にエッチングして前記第１方向に沿って延在する第１開口及び前記第２開口を充填して、前記第１方向に沿って延在され、切断部を具備する少なくとも１つの第１ライン及び前記第１ラインと平行に配置されて前記切断部に向って突出された突出部を具備する第２ラインを形成する。
【０００７】
一実施形態として、前記犠牲マスクパターン本体は前記第１方向に沿って不連続ライン形状に形成された一対の端部を具備し、前記連結部は前記各端部と前記第１パターンを相互連結する一対の水平バー（ａ ｐａｉｒ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｂａｒｓ)に形成され、前記第１及び第２パターンはギリシャの文字である「π」形状に連結される。
【０００８】
一実施形態として、前記第１ラインは偶数個のラインを有し、前記それぞれの第２犠牲マスクパターンが切断された形状を有する犠牲ライン及び前記犠牲ラインの切断された一端部から隣り合う前記第１犠牲マスクパターンを水平に連結させる水平連結ラインを含み、前記第１及び第２犠牲マスクパターンの連結部位でπ字形状を有するように形成してもよい。
【０００９】
一実施形態として、前記スペーサ空間は前記第１及び第２パターンの間に配置される第１スペーサ空間と、前記第２及び第３パターンの間に配置される第２スペーサ空間と、前記第１及び第３パターンの間に配置される第３スペーサ空間とを含み、前記第１スペーサ空間は前記連結部によって分離されて前記連結部及び前記第１パターンによって限定されて前記第２スペーサ空間と連結される分離空間（ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｓｐａｃｅ）を形成する。
【００１０】
一実施形態として、前記マスクパターンは前記第１方向に沿って延在するライン形状に形成されていると共に前記連結部と交差するように配置される。
【００１１】
一実施形態として、前記マスクパターンは２Ｆ（Ｆはフォトリソグラフィー工程の最小解像度）の幅及び前記第１スペーサ空間を限定するスペーサをカバーする長さを有し、前記第１パターンと整列する第１位置から前記第２パターンと整列する第２位置までの間に配置される。
【００１２】
一実施形態として、前記犠牲マスクパターン、前記スペーサライン及び前記スペーサ空間はそれぞれＦの幅を有するように形成されて前記連結部と交差する前記マスクパターンは１．５Ｆの整列誤差を有する。
【００１３】
一実施形態として、前記第１ラインは前記第１スペーサ空間及び前記犠牲パターン本体に対応する一対の分離ライン形状に形成され、前記第２ラインは前記第１ラインの左側及び右側にそれぞれ配置される一対の連続ライン形状に形成される。
【００１４】
一実施形態として、前記マスクパターンは前記連結部の一側部と交差するように配置されて前記連続ラインのうち一方は前記第１方向に沿って延在する第１ライン本体及び前記一対の水平バーに対応して前記第１ライン本体から前記切断部に向かって突出した一対の第１突出部を具備して前記連続ラインのうち他方は前記第１方向に沿って延在する第２ライン本体及び前記分離空間に対応して前記第２ライン本体から前記切断部に向かって突出した単一の第２突出部を有するように形成される。
【００１５】
一実施形態として、前記マスクパターンは前記第１位置に正アライメントされるように配置されて前記連続ラインのうち一方は前記突出部なしで前記第１方向に沿って延在され、前記連続ラインのうち他方は前記第１方向に沿って延在するライン本体及び前記分離空間に対応して前記ライン本体から前記切断部に向かって突出した突出部を具備し、前記分離ラインのうち１つは前記第２方向に沿って隣接分離ラインの前記切断部に向かって折曲されて、前記突出部と並んで配置されるベンディング部を有するように形成される。
【００１６】
一実施形態として、前記マスクパターンは前記第２位置に正アライメントされるように配置されて前記連続ラインのうち一方は前記突出部なしで前記第１方向に沿って延在され、前記連続ラインのうち他方は前記第１方向に沿って延在するライン本体及び前記一対の水平バーに対応して前記ライン本体から前記切断部に向かって突出した一対の突出部を具備する。
【００１７】
一実施形態として、前記犠牲パターン本体は前記第１方向に沿って連続ライン形状に形成されて前記連結部は前記犠牲パターン本体と前記第１パターンとを互いに連結するように前記第２方向に沿って延在する単一の水平バー（ｓｉｎｇｌｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｂａｒ）状に形成されて、前記第１及び第２パターンは英文字「Ｈ」形状に形成される。
【００１８】
一実施形態として、前記スペーサ空間は前記第１及び第２パターンの間に配置される第１スペーサ空間と、前記第２及び第３パターンの間に配置される第２スペーサ空間と、前記第１及び第３パターンの間に配置される第３スペーサ空間とを含み、前記マスクパターンは前記第１方向に沿って延在され、１Ｆの幅及び前記第１スペーサ空間を限定するスペーサをカバーする長さを有し、前記連結部と交差するライン形状に形成される。
【００１９】
一実施形態として、前記犠牲マスクパターン、前記スペーサライン及び前記スペーサ空間はそれぞれＦの幅を有するように形成されて前記マスクパターンは１．０Ｆの整列誤差を有する工程によって形成される。
【００２０】
一実施形態として、前記第１ラインは前記連結部によって分離した前記第１スペーサ空間に対応して単一の分離ライン形状に形成され、前記第２ラインは前記分離ラインの左側及び右側にそれぞれ配置される一対の連続ライン形状に形成され、前記一対の連続ラインは前記第１方向に沿って延在するライン本体及び前記連結部に対応して前記ライン本体から前記切断部に向かって突出した突出部をそれぞれ具備する。
【００２１】
一実施形態として、前記第２パターンは前記犠牲パターン本体に対して前記第１パターンと対称的に配置される補助パターン及び前記水平バーと対称的に配置されて前記補助パターンと前記犠牲パターン本体を連結する補助連結部の補助水平バーをさらに具備して、前記第１及び第２パターンは英文字が「Ｈ」が重なるように配置される二重「Ｈ」字の形状に形成される。
【００２２】
一実施形態として、前記スペーサ空間は前記第１パターン及び前記犠牲パターン本体の間に配置される第１スペーサ空間、前記犠牲パターン本体及び前記補助パターンの間に配置される補助スペーサ空間、前記第２及び第３パターンの間に配置される第２スペーサ空間及び前記第１及び第３パターンの間に配置される第３スペーサ空間を含み、前記マスクパターンは前記第１方向に沿って延在され４Ｆの幅を有し、前記犠牲パターン本体をカバーするように前記連結部及び補助連結部のうち少なくとも１つと交差するライン形状に形成される。
【００２３】
一実施形態として、前記第１ラインは前記水平バーによって分離された前記第１スペーサ空間、前記補助連結部によって分離された前記補助スペーサ空間及び前記マスクパターンによって分離された前記犠牲パターン本体に対応する３つの分離ライン形状に形成され、前記第２ラインは前記第１ラインの左側及び右側にそれぞれ配置される一対の連続ライン形状に形成されて前記一対の連続ラインは前記第１方向に沿って延在するライン本体及び前記マスクパターンの位置により前記連結部、または、補助連結部に対応して選択的に前記ライン本体から前記切断部に向かって突出された突出部を具備する。
【００２４】
前記目的を達成するための本発明の他の実施形態に係るラインパターン構造物の形成方法で、基板に形成されたエッチング対象膜上に第１方向に沿ってライン形状に延在し、不連続部を具備する少なくとも１つの第１パターンと、前記第１パターンと平行するように離隔され、前記第１方向に沿って連続的に延在する多数の第２パターンと、を具備する犠牲マスクパターンを形成する。前記第１及び第２パターンの側壁に沿って、スペーサラインを形成して相互隣接したスペーサラインの間に前記第１方向に沿って延在するスペーサ空間を形成して前記第１パターンの不連続部に対応して隣接した前記スペーサ空間を連結する連結空間を形成する。前記連結空間の少なくとも一部を覆うマスクパターンを形成して前記犠牲マスクパターンを除去して前記スペーサラインを前記エッチング対象膜上に残留させる。前記スペーサライン及び前記マスクパターンを用いて前記エッチング対象膜を部分的にエッチングして前記第１方向に沿って延在する垂直ライン型開口及び第２方向に沿って延在して互いに分離した水平ライン型開口を提供する。前記垂直及び水平ライン型開口を充填して、前記第１方向に沿って延在され、切断部を具備する少なくとも１つの第１ラインと、前記第１ラインと平行するように配置されて前記切断部に向かって突出した突出部を具備する第２ラインとを形成する。
【００２５】
一実施形態として、前記スペーサ空間は、前記第１及び第２パターンの間に配置されて前記連結空間によって連結される第１スペーサ空間及び前記第２パターンの間に配置される多数の第２スペーサ空間を含み、前記マスクパターンは前記第１方向に沿って延在して１Ｆの幅を有し前記連結空間を交差するライン形状に形成される。
【００２６】
前記目的を達成するための本発明のまた他の実施形態に係るラインパターン構造物の形成方法で、基板に形成されたエッチング対象膜上に予備マスクパターンを形成する。前記予備ハードマスクパターン及びエッチング対象膜上に第１方向に沿ってライン形状で延在して平行に離隔する一対の犠牲パターン本体及び前記犠牲パターン本体の間で前記予備マスクパターンと交差するように配置されて第２方向に沿って前記犠牲パターン本体を連結する連結部を具備する犠牲マスクパターンを形成する。前記第１〜第３パターンの側壁に沿って配置されるスペーサライン及び前記第１及び第２パターンのうち少なくとも１つのパターンの下部に配置されるマスクパターンを自分の整列工程によって形成して、互いに隣接したスペーサラインの間に前記第１方向に沿って延在するスペーサ空間を提供する。前記犠牲マスクパターンを除去して前記スペーサラインの間で前記エッチング対象膜及び前記ハードマスクパターンを露出させる。前記スペーサライン及び前記ハードマスクパターンを用いて前記エッチング対象膜を部分的にエッチングして前記第１方向に沿って延在する垂直ライン型開口及び前記第２方向に沿って延在する水平ライン型開口を提供する。前記垂直及び水平ライン型開口を充填して前記第１方向に沿って延在して切断部を具備する少なくとも１つの第１ライン及び前記第１ラインと平行になるように配置されて前記切断部に向かって突出した突出部を具備する第２ラインを形成する。
【発明の効果】
【００２７】
説明したように、本発明によると、ダブルパターニング工程を通じてノード分離ラインを含む微細ラインを形成するにあたって、ノード分離ラインを形成するためのマスクパターンのアライメントマージンが１．０Ｆ〜１．５Ｆに増加する。これによって、微細線幅及び間隔を有するラインの一部領域を切断してノード分離ライン形状に形成する場合、前記マスクパターンのミスアライメントによってノード分離しなければならないラインが分離されなかったり、分離してはいけないラインが分離されたりするような工程不良を減少させることができる。前記マスクパターンは右側、または、左に１．０Ｆ〜１．５Ｆの整列マージンの範囲内で犠牲マスクパターンの連結部と交差するように配置される。従って、ノード分離工程を遂行するためのマスクパターンは前記整列マージンの範囲内で多様に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態１に係るパターン構造物を示した断面図である。
【図２】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図３】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図４】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図５】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図６】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図７】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図８】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図９】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図１０】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図１１】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図１２】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図１３】図１に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図１４】マスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の一番左側に配置された場合、パターン構造物の第１変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図１５】マスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の一番左側に配置された場合、パターン構造物の第１変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図１６】マスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の一番左側に配置された場合、パターン構造物の第１変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図１７】マスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の一番右側に配置された場合、パターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図１８】マスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の一番右側に配置された場合、パターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図１９】マスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の一番右側に配置された場合、パターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２０】マスクパターンが連結部の左側に配置された場合、パターン構造物の第３変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２１】マスクパターンが連結部の左側に配置された場合、パターン構造物の第３変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２２】マスクパターンが連結部の左側に配置された場合、パターン構造物の第３変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２３】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２４】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２５】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２６】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２７】部連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第５変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２８】部連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第５変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図２９】部連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第５変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３０】部連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第５変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３１】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第６変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３２】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第６変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３３】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第６変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３４】連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第６変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３５】不連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第７変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３６】不連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第７変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３７】不連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第７変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３８】不連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第７変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図３９】本発明の一実施形態６に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図４０】本発明の一実施形態６に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図４１】本発明の一実施形態６に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図４２】本発明の一実施形態６に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図４３】本発明の一実施形態６に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図４４】本発明の一実施形態６に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図４５】図４４に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図４６】図４４に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図４７】図４４に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図４８】図４３に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図４９】図４４に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図５０】図４４に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図５１】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第１変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５２】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第１変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５３】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第１変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５４】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第１変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５５】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５６】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５７】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５８】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図５９】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６０】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６１】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６２】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６３】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第３変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６４】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第３変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６５】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第３変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６６】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第３変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６７】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６８】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図６９】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図７０】本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第４変更形態を形成する方法を示した平面図である。
【図７１】本発明の実施形態３に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図７２】本発明の実施形態３に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図７３】本発明の実施形態３に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【図７４】図７３に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図７５】図７３に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図７６】図７３に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図７７】本発明の実施形態３に係るパターン構造物の他の形成方法を示した平面図である。
【図７８】本発明の実施形態３に係るパターン構造物の他の形成方法を示した平面図である。
【図７９】本発明の実施形態３に係るパターン構造物の他の形成方法を示した平面図である。
【図８０】図７９に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図８１】図７９に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図８２】図７９に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【図８３】本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の回路図である。
【図８４】フラッシュメモリ素子でビットライン端部のレイアウットである。
【図８５】本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の製造方法を示した断面図である。
【図８６】本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の製造方法を示した断面図である。
【図８７】本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の製造方法を示した断面図である。
【図８８】本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の製造方法を示した断面図である。
【図８９】本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の製造方法を示した断面図である。
【図９０】本発明の一実施形態に係る情報処理システムを簡略に示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
本発明の各図面において、構造物の寸法は本発明の明確性を期するために実際より拡大して示したものである。
【００３１】
第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するために使用することができるが、これらの構成要素は用語によって限定されてはならない。用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的として使用することができる。
【００３２】
本明細書で使用する用語は単に特定の実施形態を説明するために使用するものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものなどの存在、又は付加の可能性を、予め排除しないことと理解すべきである。
【００３３】
本発明において、各層（膜）、領域、電極、パターン、または、構造物が対象体、基板、各層（膜）、領域、電極、または、パターンの「上に」、「上部に」または、「下部」に形成されることで言及される場合には、各層（膜）、領域、電極、パターン、または、構造物が直接基板、各層（膜）、領域、または、パターン上に形成されたり、下に位置することを意味したり、他の層（膜）、他の領域、他の電極、他のパターン、または、他の構造物が対象体や基板上に追加的に形成される。
【００３４】
本明細書で開示する本発明の実施形態に対して、特定の構造的又は機能的説明は単に本発明の実施形態を説明するための目的で例示したものであり、本発明の実施形態は多様な形態で実施され、本明細書で説明した実施形態に限定されるものと解釈してはならない。
【００３５】
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有してもよいが、特定の実施形態を図面に例示して本明細書で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、或いは代替物を含むものとして理解せねばならない。
【００３６】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るパターン構造物を示した断面図である。
【００３７】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるパターン構造物９００は第１領域及び第２領域が区分される基板１００上に備わる。例えば、前記パターン構造物９００は前記基板１００上に配置された第１〜第３ライン１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃを含む。前記第１ライン１１４ａは切断部Ｃを具備し、前記第２ライン１１４ｂは前記第１ラインと隣接するように配置されて前記切断部を具備しない。前記基板１００の第１領域は半導体素子のセル領域の一部としてノード分離領域が位置する。前記ノード分離領域は前記半導体素子の配線が延在方向に沿って一部切断した領域を含む。
【００３８】
前記第３ライン１１４ｃは前記第２領域で前記第１及び第２ラインと平行するように配置されて前記切断部Ｃを具備しない。本実施形態で前記第２領域は基板上で前記第１領域を除いた領域として半導体素子のノード分離領域を除いたセル領域と周辺回路領域を含む。前記第３ラインは前記第２領域に均一な間隔で多数配置され、第１方向に沿って連続的に延在される。
【００３９】
本実施形態において、前記第１ライン１１４ａは前記第１領域で前記第１方向に沿って延在してラインの一部が除去されて切断部Ｃを具備する。例えば、一対の第１ラインが配置され、そのうち一方にはラインの延在方向である前記第１方向に沿って不連続ラインを形成する完全な切断部Ｃ１が配置され、他方には前記完全な切断部Ｃ１と連結される一部除去部Ｃ２が配置される。従って、前記一部除去部Ｃ２と隣接した前記第１ライン１１４ａは他のライン１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃと比較して薄い厚さを有する。前記第２ライン１１４ｂは前記第１ライン１１４ａと隣接して配置されて前記切断部Ｃを具備しない。従って、前記第２ラインは前記第１領域で延在方向の前記第１方向に沿って連続的に配置される。一実施形態として、前記第２ライン１１４ｂは前記第１ラインの両側部にそれぞれ配置される一対の右側ライン及び左側ラインを含む。 前記右側ライン及び左側ラインのそれぞれは前記第１方向に沿って延在するライン本体Ｌ３及び前記ライン本体から突出した延在部Ｌ４を含む。
【００４０】
前記ライン本体Ｌ３は前記第１領域で前記第１方向に沿って延在して前記第１ライン１１４ａと平行するように配置される。前記突出部Ｌ４は前記ライン本体Ｌ３から前記第１ライン１１４ａの切断部Ｃに向かって突出されて配置される。前記突出部Ｌ４は前記ライン本体Ｌ３以外に他の隣り合うパターンと接触しない。また、前記右側及び左側ラインにそれぞれ含まれる前記突出部Ｌ４は相異なる位置に位置してもよい。従って、前記前記第２ライン１１４ｂの右側ライン及び左側ラインは相異なる形状を有してもよい。
【００４１】
前記それぞれの右側及び左側ラインには同一な個数の突出部Ｌ４が含まれ、他の個数の突出部Ｌ４が含まれてもよい。本実施形態において、前記第２ライン１１４ｂのうち左側ラインは２つの突出部Ｌ４が配置され、右側ラインには１つの突出部Ｌ４が配置される。
【００４２】
前記第２領域には、多数の前記第３ライン１１４ｃが前記第２ライン１１４ｂの両側部に配置される。前記第３ライン１１４ｃは前記切断部Ｃを具備せず均一な厚さを有し前記第１方向に沿って連続して延在される。
【００４３】
一実施形態として、前記第１〜第３ライン１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃは前記第１ライン１１４ａの一部除去部Ｃ２を除いては、互いに線幅を有し、互いに同じ間隔に配置される。例えば、前記第１〜第３ラインは写真エッチング工程の最小解像度（ｍｉｎｉｍａｌ ｍａｒｇｉｎａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ）のＦの線幅を有し前記最小解像度の間隔で離隔されて配置される。即ち、前記第３ライン１１４ｃ、前記第２ライン１１４ｂのライン本体Ｌ３及び前記第１ラインは前記限界解像度Ｆに対応する同一な線幅を有し前記解像度Ｆに対応する間隔ほど離隔されて配置される。
【００４４】
前記第１ライン１１４ａの切断部Ｃには分離された形態のダミーパターン１１６がさらに具備されてもよい。
【００４５】
前記第１〜第３ラインとダミーパターンとの間にはエッチング対象膜パターン１０２ａが具備される。前記エッチング対象膜パターン１０２ａは絶縁物質、または、半導体物質を含んでもよい。
【００４６】
前記第１〜第３ライン１１４ａ〜１１４ｃ及びダミーパターン１１６を含むパターン構造物は導電物質を含んでもよい。この場合、前記パターン構造物は信号伝達のためのライン、例えば、ビットライン、ワードラインなどに用いられてもよい。
【００４７】
これとは異なり、前記パターン構造物は絶縁物質を含んでもよい。この場合、前記パターン構造物は素子分離膜パターンで用いられてもよい。
【００４８】
図２〜図７は図１に示したパターン構造物の形成方法を示した平面図である。図８〜図１３は図１に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。図８〜図１３は図２のI’I’部位を切断したときの面図である。
【００４９】
図２及び図８を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板１００を設ける。後述するような工程を通じて前記基板１００の第１領域は前記切断部を具備する第１ライン１１４ａと前記第１ラインの１１４ａの両側部に位置する一対の第２ライン１１４ｂが形成され、前記第２領域には前記切断部Ｃを具備しない多数の前記第３ライン１１４ｃが形成される。前記第２領域は前記基板１００の第１領域を除いた残りの領域を含む。例えば、前記第１領域は半導体素子のノード分離領域を含むセル領域の一部を含み、前記第２領域は前記第１領域を除いた残りのセル領域と周辺回路領域を含む。
【００５０】
前記基板１００上にエッチング対象膜１０２を形成する。前記エッチング対象膜１０２はシリコン酸化物、または、シリコン窒化物のような絶縁膜であってもよい。他の例としては、前記エッチング対象膜１０２が別途に形成されず、基板１００自体がエッチング対象物となってもよい。前記基板自体がエッチング対象物１０２になる場合には、前記パターン構造物９００をマスクで用いるエッチング工程によって、前記基板上に半導体素子の素子分離用トレンチが形成されてもよい。
【００５１】
前記エッチング対象膜１０２上に犠牲マスク膜（図示せず）を形成する。前記犠牲マスク膜は、単一層に形成してもよく、２層以上の積層構造を有してもよい。前記犠牲マスク膜はスピンコーティングで形成される反射防止膜及びフォトレジスト膜であってもよい。前記犠牲マスク膜をパターニングすることによって、第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃをそれぞれ形成する。
【００５２】
前記第１及び第２犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂは第１領域の基板１００上に形成され、前記切断部Ｃを具備する第１ライン１１４ａ及び前記第１ライン１１４ａと隣り合う第２ライン１１４ｂを形成するためのものである。また、前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃは第２領域の基板１００上に形成され、前記切断部Ｃを具備しない第３ラインを形成するためのものである。
【００５３】
示されていないが、前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃはライン及びスペースが繰り返された形態に配置される。このとき、最終的に形成しようとする第３ラインの線幅をＦとすると、前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃの線幅はＦであり、前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃの間隔は３Ｆとなるようにする。さらに、前記第１及び第２犠牲マスクパターンも同じくＦの線幅と３Ｆの隔離距離を有するように形成される。また、前記第２及び第３犠牲マスクパターンも前記基板上で３Ｆの隔離距離を有するように形成される。従って、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの間の離隔空間（ｇａｐ ｓｐａｃｅ）は均一なサイズを有する。
【００５４】
本発明において、前記第１及び第２犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂの組合は前記切断部Ｃを具備する第１ライン１１４ａの形状と個数及び前記第１ライン１１４ａの両側部に配置される前記第２ライン１１４ｂの形状を決める。従って、前記第１及び第２犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂの組合は前記第１ライン１１４ａ及び第２ライン１１４ｂの形状と個数によって相異なる形状を有してもよい。
【００５５】
前記パターン構造物９００は前記切断部Ｃを具備する一対の第１ライン１１４ａ及び前記第１ライン１１４ａの両側部に配置される一対の第２ライン１１４ｂを具備するため、前記第１及び第２犠牲マスクパターン１１４ａ、１０４ｂの組合は前記エッチング対象膜１０２上にギリシャ文字「π」の形状で形成される。
【００５６】
例えば、第１犠牲マスクパターン１０４ａは前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃと同一に前記第１方向に沿って連続に延在される連続ライン形状に形成される。しかし、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂは前記第１方向に沿って不連続的に延在して不連続部Ｄを具備する不連続ライン形状に形成される。前記第１ライン１１４ａの切断部Ｃは、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂの不連続部Ｄに対応して形成される。本実施形態の場合、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂは前記第１犠牲マスクパターン１０４ａと平行に前記第１方向に沿って延在する犠牲パターン本体Ｌ１及び前記犠牲パターン本体Ｌ１の端部から前記第１犠牲マスクパターン１０４ａと連結されるように前記第１方向と垂直した第２方向に沿って延在する連結部Ｌ２を含む。前記連結部は、前記犠牲パターン本体の端部と前記第１犠牲マスクパターンを連結する一対の水平バーに形成される。従って、前記第１犠牲マスクパターン１０４ａ、前記連結部及び前記犠牲パターン本体Ｌ１は相互連結されてギリシャ文字のπのような形状を形成する。前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂは前記第１犠牲マスクパターン１０４ａの右側に具備される。
【００５７】
前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂの犠牲パターン本体Ｌ１と前記犠牲パターン本体Ｌ１と隣り合う第１犠牲マスクパターン１０４ａ間の間隔は３Ｆとなるようにする。前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂの犠牲パターン本体Ｌ１と前記犠牲パターン本体Ｌ１と隣り合う第３犠牲マスクパターン１０４ｃ間の間隔は３Ｆとなるようにする。また、前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃと第１犠牲マスクパターン１０４ａ間の間隔も３Ｆとなるようにする。
【００５８】
図３及び９を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃと前記エッチング対象膜１０２の表面に沿ってスペーサ膜（図示せず）を形成する。前記スペーサ膜は、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃと他のエッチング特性を有する物質からなる。例えば、前記スペーサ膜は、シリコン酸化物で形成されてもよい。前記スペーサ膜は、均一な厚さを有するように形成するためにＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）工程を用いてもよい。
【００５９】
前記スペーサ膜をエッチバックして、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃの側壁にはそれぞれのスペーサライン１０６を形成する。このとき、前記スペーサライン１０６の間にはスペーサ空間１０８が形成される。このとき、前記スペーサライン１０６の線幅と前記スペーサ１０８との幅はＦであってもよい。
【００６０】
ここで、前記スペーサ空間１０８と前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃが形成されている部位は前記第１〜第３ラインの形成領域となる。前記犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃと前記犠牲マスクの側壁に形成された前記スペーサライン１０６は前記第１方向に沿って延在するライン形状を有するため、互いに隣接する前記スペーサライン１０６の間に形成される前記スペーサ空間１０８も第１方向に沿って延在するライン形状に形成される。以下では前記第１及び第２犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂの間に位置するライン形状の前記スペーサ空間を第１スペーサ空間１０８ａとして前記第２及び第３犠牲マスクパターン１０４ｂ、１０４ｃの間に位置するライン形状の前記スペーサ空間を第２スペーサ空間１０８ｂとする。また、前記第１及び第３犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｃの間に位置するライン形状の前記スペーサ空間を第１スペーサ空間１０８ｃとする。本実施形態において、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂの前記連結部Ｌ２が前記第１スペーサ空間１０８ａを横切る第２方向に沿って延在されて隣接する前記第１犠牲マスクパターン１０４ａと連結されるため、ライン形状の前記第１スペーサ空間１０８ａは延在方向の前記第１方向に沿って切断された形状を有するように形成される。 即ち、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂの連結部Ｌ２によって、前記第１スペーサ空間１０８ａは前記第１方向に沿って不連続的に延在されて前記一対の連結部間に分離空間（ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｓｐａｃｅ，ＳＳ）を形成する。前記分離空間ＳＳは前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂの不連続部Ｄと連結される。一方、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂと隣り合う第３犠牲マスクパターン１０４ｃの間に形成される第２ギャップ１０８ｂはライン形状を有しながら延在され、前記分離空間ＳＳと連結される。これによって、前記第２スペーサ空間１０８ｂは前記分離領域程第２方向に沿って拡張される。前記第３スペーサ空間１０８ｃは第１方向に沿って連続的に延在するライン形状に形成される。特に、前記第３スペーサ空間１０８ｃは前記第１及び第３犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｃの間に配置されるスペーサ空間だけでなく多数の第３犠牲マスクパターンの間で形成されるスペーサ空間まで含むことができる。スペーサライン、即ち、前記第１及び第２スペーサ空間を除いたスペーサ空間は前記第１方向に沿って連続的に延在するライン形状で形成されてもよい。
【００６１】
図４及び１０を参照すると、前記エッチング対象膜１０２上に前記スペーサライン１０６及び犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃを覆うマスク膜（図示せず）を形成する。前記マスク膜は、スピンコーティングによって形成される膜であってもよい。例えば、前記マスク膜は、スピンオンハードマスク膜ＳＯＨ、または、フォトレジスト膜であってもよい。前記マスク膜はシリコン酸化物、または、窒化物のような蒸着によって形成されるハードマスク膜を用いなくてもよい。従って、前記マスク膜を形成する工程が非常に簡単である。
【００６２】
前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によってパターニングすることによって、前記基板１００の第１領域にマスクパターン１１０を形成する。前記マスクパターン１１０は、この後の工程で前記第１及び第２ライン１１４ａ、１１４ｂの切断部Ｃの位置と形状を決定する。
【００６３】
前記マスクパターン１１０は前記第２方向に沿って延在する連結部Ｌ２を横断するように前記第１方向に沿って延在するライン形状を有する。前記第１領域で形成されるラインは前記スペーサ空間１０８と犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに対応して形成され、前記第１及び第２犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂは前記連結部Ｌ２によって連結されているため、前記連結部Ｌ２が分離されなければ、第１犠牲マスクパターン１０４ａに対応する配線ラインと前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂに対応する配線ラインが互いに連結されてブリッジ不良が発生する。従って、前記マスクパターン１１０は前記連結部Ｌ２を交差するように形成し、後続の工程で前記第１及び第２犠牲マスクパターンに対応する配線ラインのブリッジ不良を防止する。
【００６４】
これに伴い、前記マスクパターン１１０の大きさと位置によって前記断絶部Ｃの位置が変ってもよい。本実施形態の場合、前記第１スペーサ空間１０８ａは既に前記分離空間ＳＳによって前記ラインの延在方向の第１方向に沿って互いに分離しているため、前記第１スペーサ空間１０８ａに対応して形成されるラインは断絶部Ｃを具備してノード分離ラインとして形成される。一方、前記マスクパターン１１０によって前記第１犠牲マスクパターン１０４ａ、または、第２犠牲マスクパターン１０４ｂに対応するラインに断絶部Ｃが形成されてノード分離されたラインとして形成される。前記マスクパターン１１０の位置と大きさは前記第１領域で断絶しなければならない前記パターン構造物９００のライン個数（ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ｎｏｄｅ−ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｌｉｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）によって変わることができる。
【００６５】
本実施形態において、前記第１スペース空間１０８ａ及び前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂに対応して一対の前記第１ライン１１４ａが形成されて前記第１犠牲マスクパターン１０４ａ及び前記第２スペーサ空間１０８ｂに対応して前記第２ライン１１４ｂが形成される。このとき、前記連結部Ｌ２は少なくとも３Ｆの長さを有するため、前記マスクパターン１１０はフォトリソグラフィー工程の最小ピッチの２Ｆの線幅を有する場合にも、十分に前記連結部Ｌ２にかかるように形成されてもよい。
【００６６】
例えば、図１に示された通り前記第１スペーサ空間１０８ａ及び前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂに対応する２つのラインをノード分離ラインで形成しようとする場合、前記第１犠牲マスクパターンの連続性を損ねずに、前記連結部Ｌ２を覆うことができる前記マスクパターン１１０の位置は左側部の正アライメント位置である第１位置Ａから右側部の正アライメントは位置の第２位置Ｂまでの間の任意の位置に形成されてもよい。第１位置に配置された前記マスクパターン１１０は前記第１犠牲マスクパターン１０４ａと前記第１スペーサ空間１０８ａを限定するスペーサＳ１をカバーして前記第２位置に配置された前記マスクパターン１１０は前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂ及び前記第２スペーサ空間１０８ｂを限定するスペーサＳ２をカバーする。従って、前記マスクパターン１１０の正アライメント位置である前記第１及び第２位置Ａ、Ｂは互いに３Ｆだけ離隔されているため、前記マスクパターン１１０は中心線を基準として左右にそれぞれ１．５Ｆ程度の工程マージンを有するようになる。
【００６７】
即ち、ノード分離されるラインのブリッジ不良を防止するための前記マスクパターン１１０を形成するとき、１．５Ｆだけの整列マージンを確保することができる。前記連結部を具備しない従来の犠牲マスクパターンを用いて本願発明のように２つのラインをノード分離する場合には、０．５Ｆの整列マージンを有する工程によって４Ｆの幅を有するマスクパターンを形成することによって遂行された。従って、本願発明によってノード分離工程の整列マージンを約３倍だけ向上させる効果を得ることができる。
【００６８】
図５及び１１を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃを除去する。このとき、前記マスクパターン１１０によって覆われている第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃは除去されない。
【００６９】
前記工程によって残っているスペーサライン１０６とマスクパターン１１０とは、前記エッチング対象膜をエッチングするための実質的なエッチングマスクの役割をする。本実施形態においては、ダマシン方式でパターン構造物を形成するので、スペーサライン１０６の間に露出している前記エッチング対象膜１０２部位にパターン構造物が形成される。即ち、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃが除去された部位と、前記マスクパターン１１０で覆われていない第１〜第３ギャップ部位１０８ａ〜１０８ｃにパターン構造物が形成される。
【００７０】
図６及び図１２を参照すると、前記スペーサライン１０６とマスクパターン１１０とをエッチングマスクとして用いて前記エッチング対象膜１０２をエッチングすることによって、開口部１１２を含むエッチング対象膜パターン１０２ａを形成する。例えば、前記ライン形開口１１２は前記第１は方向に沿って、連続的に形成される垂直ライン形開口１１２ａ及び前記連結部Ｌ２に対応して前記第２方向に沿って不連続的に形成される水平形ライン開口１１２ｂに形成される。
【００７１】
図７及び図１３を参照すると、前記開口部１１２の内部を充填する充填膜（図示せず）を形成する。この後、前記エッチング対象膜パターン１０２ａの上部面が露出するように前記充填膜を研磨することによって、パターン構造物１１４を形成する。
【００７２】
前記充填膜は導電物質を含んでもよい。即ち、前記充填膜は通常のフォトリソグラフィー工程及びエッチング工程を通じて、エッチングされにくい金属物質を含んでもよい。例えば、前記充填膜は銅で形成されて前記第１〜第３ラインは前記第１方向に沿って延在する銅配線を含んでもよい。
【００７３】
これとは異なる形態で、前記充填膜は絶縁物質を含んでもよい。前記開口部内に絶縁物質が充填されることによって、素子分離用パターンが形成されてもよい。これとは異なる例としては、前記充填膜を形成せず、前記エッチング対象膜パターンをハードマスクで用いて、下部に形成された膜をエッチングしてもよい。
【００７４】
前記工程を遂行して形成されるパターン構造物９００は前記第１方向に沿って延在され、ノード分離領域で一部が切断された多数のライン１１４を有する。前記ライン１１４はノード分離領域の前記第１領域で分離されて切断部Ｃを具備する分離ラインの第１ライン１１４ａ、前記第１ライン１１４ａ両側にそれぞれ１つずつ配置されて前記切断部に向かって突出された突出部Ｌ４を具備して第１方向に沿って連続するように延在する連続ラインの第２ライン１１４ｂ及び前記第２ラインの外郭に配置されて前記第１方向に沿って連続するように延在する連続ラインの第３ライン１１４ｃを含む。
【００７５】
前記第１ライン１１４ａは半導体素子のノード分離領域の前記第１領域に配置されて前記切断部が配置されて延在方向に沿って互いに切断されるように配置される。即ち、前記第１ライン１１４ａは半導体素子のノード分離ラインとして機能する。前記第２ライン１１４ｂは第１ライン１１４ａと同じ方向に延在され、切断部Ｃがないライン本体Ｌ３と前記ライン本体Ｌ３から第１ライン１１４ａに向かう方向側に突出する突出パターンＬ４を含む。前記突出パターンＬ４は前記第１ライン１１４ａの切断部Ｃと隣接するように配置される。このとき、前記突出パターンはアライメントマージンを充分にとるために第２犠牲マスクパターン１０４ｂに連結ラインＬ２が具備されることによって形成される。前記第３ライン１１４ｃはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。特に、前記第１〜第３ライン１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃは、全部フォトリソグラフィー工程の最小解像度Ｆに対応する厚さ及び間隔を有するが、ノード分離ラインを形成するための工程の整列マージンを顕著に向上することによって、微細線幅にもかかわらず、ノード分離ラインのブリッジ不良と同じ工程不良が生じることを防止することができる。また、前記第１ライン１１４ａが切断部Ｃには分離された形状のダミーパターン１１６が形成されてもよい。前記ダミーパターン１１６は前記マスクパターン１１０と前記分離空間ＳＳの相互位置によって選択的に形成されてもよい。
【００７６】
前記説明したように、ダブルパターニング工程を通じてノード分離ラインを含む微細ラインを形成するにあたって、前記ノード分離ラインを形成するためのマスクパターン１１０のアライメントマージンが１．５Ｆに増加する。これによって、微細線幅及び間隔を有するラインの一部領域を切断して、ノード分離ラインで形成する場合、前記マスクパターンのミスアライメントによって、ノード分離しなければならないラインが分離されなかったり、分離してはいけないラインが分離されたりするような工程不良を減少させることができる。前記のように、前記マスクパターン１１０は右側、または、左に１．５Ｆの整列マージンの範囲内で前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂの連結部Ｌ２と交差するように配置されてもよい。従って、前記マスクパターン１１０は前記整列マージンの範囲内で多様に配置される。前記マスクパターン１１０の位置によって前記パターン構造物９００のラインは多様な形状を有してもよい。
【００７７】
図１４〜図３８を参照して前記パターン構造物９００の多様な変形形態及びその形成方法を開示する。
【００７８】
図１４〜図１６は、マスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の左側に配置された場合、パターン構造物の第１変形形態を形成する方法を示した平面図である。
【００７９】
図１４を参照すると、図２及び３を参照で説明した工程を遂行した後、エッチング対象膜１０２上に前記スペーサライン１０６を覆うマスク膜（図示せず）を形成する。前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によって前記マスクパターンの左側壁は、前記第１犠牲マスクパターン１０４ａの右側壁と接するようにパターニングすることによって、前記基板１００の第１領域にマスクパターン１１０ａを形成する。
【００８０】
図１５を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃを除去する。前記除去工程は図４を参照して説明したものと同一である。この後、図５〜図７を参照で説明したものと同一な工程を遂行することによって、図１６に示したようなパターン構造物の第１変形形態９１０を形成する。
【００８１】
図１６を参照すると、前記パターン構造物の第１変形形態９１０は切断部Ｃを有する分離されたライン形状の第１ライン１１４ａが具備される。前記第１ライン１１４ａ両側にそれぞれ１つずつ配置される第２ライン１１４ｂ及び前記第２ラインの外郭に配置される連続ラインである第３ライン１１４ｃを含む。
【００８２】
前記第１ライン１１４ａは２つが具備される。前記第１ライン１１４ａのうちの１つは端部で向い合う第１ライン１１４ａの切断部に向って折曲されてベンディング部Ｂを具備する。前記ベンディング部Ｂは前記第２方向に沿って延在し、前記突出部Ｌ４と平行に配置される。
【００８３】
前記第２ライン１１４ｂのうち右側に位置するのは第１ライン１１４ａと同じ方向に延在され、切断部Ｃがないライン本体Ｌ３と、前記ライン本体Ｌ３から第１ライン１１４ａに向かって突出される突出部Ｌ４を含む。また、左側に位置する左側の第２ライン１１４ｂ２は前記突出部なしで延在される連続ライン形状を有する。前記第３ライン１１４ｃは、前記第２領域で同一な間隔Ｆで離隔されるように配置されて前記第２方向に沿って均一に配置される。
【００８４】
図１７〜図１９はマスクパターンが犠牲マスクパターンの連結部の最右側に配置された場合、パターン構造物の第２変形形態を形成する方法を示した平面図である。
【００８５】
スペーサライン図１７を参照すると、図２及び３を参照で説明した工程を遂行した後、エッチング対象膜１０２上に前記スペーサライン１０６を覆うマスク膜（図示せず）を形成する。前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によって前記マスクパターンの左側壁は、前記第２犠牲マスクパターン１０４ａの本体Ｌ１の右側壁と接するようにパターニングすることによって、前記基板１００の第１領域にマスクパターン１１０ｂを形成する。
【００８６】
図１８を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃを除去する。前記除去工程は図４を参照で説明したものと同一である。この後、図５〜図７を参照して説明したものと同じ工程を遂行することによって、図１９に示したようなパターン構造物の第２変形形態９２０を形成する。
【００８７】
図１９を参照すると、前記パターン構造物の第２変形形態９２０は切断部Ｃを有するライン形状の第１ライン１１４ａを含む。前記第１ライン１１４ａの両側にそれぞれ１つずつ配置される第２ライン１１４ｂ及び前記第２ライン１１４ｂの外郭に配置される第３ライン１１４ｃを含む。
【００８８】
前記第１ライン１１４ａは２つが前記第１領域に配置され、前記切断部Ｃは一部除去部を有することなく、完全な切断部Ｃ１のみ構成される。
【００８９】
前記第２ライン１１４ｂのうち右側に位置する第２ライン１１４ｂ２は第１ライン１１４ａと同じ方向に延在され切断部Ｃがないライン本体Ｌ３と、前記ライン本体Ｌ３から第１ライン１１４ａに向って突出される突出部Ｌ４を含む。左側に位置する左側第２ライン１１４ｂ１は、前記突出部なしで延在される連続ライン形状を有する。前記第３ライン１１４ｃは前記第２領域で同一な間隔Ｆで離隔されるように配置されて前記第２方向に沿って均一に配置される。
【００９０】
特に、前記突出部Ｌ４は一定な距離ほど離隔された一対が配置され、前記一対の突出部Ｌ４の間に分離された形状のダミーパターン１１６が形成される。
【００９１】
説明したように、前記マスクパターンが前記連結部の左側、または、右側に形成されても、第１領域でブリッジの不良なしに断絶部Ｃを具備するノード分離ラインを形成してもよい。このとき、前記マスクパターンの位置によって前記パターン構造物の形状は多様に変形されてもよい。
【００９２】
図２０〜２２はマスクパターンが連結部の左側に配置される場合、パターン構造物の第３変形形態を形成する方法を示した平面図である。
【００９３】
以下で説明するパターン構造物の形成方法は第１〜第３犠牲マスクパターンを図２に示したものと左右の対称で配置することを除いては図２〜図７を参照して説明したものと同一である。また、前記方法を通じて形成されるパターン構造物は図１に示したパターン構造物と左右対称の形状を有する。
【００９４】
図２０を参照すると、基板１００上にエッチング対象膜を形成し、前記エッチング対象膜上に第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ’〜１０４ｃ’を形成する。
【００９５】
前記第１犠牲マスクパターン１０４ａ’は前記第１領域の左側部に形成されて不連続の部分を有することなく延在されるライン形状に形成される。しかし、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂ’は前記第２領域の右側部に形成され、前記第１方向に沿って不連続的に形成されて中間に不連続部Ｄを具備する不連続ライン形状に形成される。例えば、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂ’は前記第１犠牲マスクパターンと平行するように前記第１方向に沿って延在する犠牲パターン本体Ｌ１及び前記犠牲パターン本体Ｌ１から前記第２方向に沿って延在する連結部Ｌ２を含む。
【００９６】
前記犠牲パターン本体Ｌ１は前記不連続部によって分離され前記不連続部Ｄは前記第１ラインの切断部Ｃに対応して形成される。前記連結部Ｌ２は前記第２方向に沿って前記犠牲パターン本体Ｌ１の端部と隣接した前記第１犠牲マスクパターン１０４ａ’を互いに連結する。従って、前記第１及び第２犠牲マスクパターン１０４ａ’、１０４ｂ’は前記連結部によってお互い連結されてギリシャ文字の「π」のような形状を形成する。
【００９７】
前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃ’は前記第２方向に沿ってライン及びスペースが繰り返された形状を有する。
【００９８】
特に、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂ’の犠牲パターン本体Ｌ１と前記第１犠牲マスクパターンとの間の離隔空間は３Ｆの離隔距離を有するように形成される。前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂ’の犠牲パターン本体Ｌ１と前記犠牲パターン本体Ｌ１と隣り合う第３犠牲マスクパターン１０４ｃ’との間の離隔空間は３Ｆの離隔距離を有するように形成する。また、前記第３犠牲マスクパターン１０４ｃ’と第１犠牲マスクパターン１０４ａ’との間の離隔空間も３Ｆの離隔距離を有するように形成する。
【００９９】
前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ’〜１０４ｃ’の側壁にスペーサライン１０６を形成する。前記スペーサライン１０６はＦの幅を有するように形成されて３Ｆの離隔距離を有する前記離隔空間はＦの離隔距離を有するスペーサ空間１０８に縮小される。
【０１００】
前記エッチング対象膜、前記スペーサライン１０６及び犠牲マスクパターン１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｃ’上にマスクパターン１１０を形成する。前記マスクパターン１１０は２Ｆの幅を有し、前記第２犠牲マスクパターン１０４ｂ’と第１犠牲マスクパターン１０４ａ’との間に形成される第１スペーサ空間１０８ａまで延在する形状を有してもよい。図３を参照して説明したように、前記マスクパターン１１０は１．５Ｆの整列マージンを有し、前記連結部Ｌ２と交差するように形成されてもよい。
【０１０１】
図２１を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ’〜１０４ｃ’を除去する。前記除去工程は図４を参照で説明したものと同一である。
【０１０２】
この後、図５〜図７を参照で説明したものと同じ工程を遂行することによって、図２２に示したようなパターン構造物を形成する。
【０１０３】
図２２を参照すると、前記パターン構造物は図１に示したパターン構造物と左右対称された形状を有する。
【０１０４】
図２３〜２６は連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第４変形形態を形成する方法を示した平面図である。本実施形態は、単一のノード分離ラインを具備するパターン構造物を形成する方法を開示し、各平面図で矢印はノード分離ラインの第１ラインが形成される位置を示す。
【０１０５】
図２３を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板を設ける。前記基板の第１領域は前記切断部を具備する切断ライン及び前記切断ラインの両側に隣り合う連続ラインである第２ラインを形成するための領域である。また、前記基板の第２領域は第１領域以外の残りの領域に連続ラインである多数の第３ラインが一定な間隔で配置される。
【０１０６】
前記基板上にエッチング対象膜を形成する。前記エッチング対象膜上に犠牲マスク膜を形成する。前記犠牲マスク膜をパターニングすることによって、第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂをそれぞれ形成する。
【０１０７】
ここで、前記第１犠牲マスクパターン２０４ａは第１領域の基板上に形成され、切断部Ｃを具備する単一のノード分離ライン（ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｌｉｎｅ）である第１ラインを形成するための鋳型（ｍｏｌｄ）として機能する。前記第１ラインと隣り合う連続ラインである第２ラインは前記第１犠牲マスクパターン２０４ａの離隔空間の形状に応じて前記基板の第１領域に形成される。前記第２犠牲マスクパターン２０４ｂは第２領域の基板１００上に形成され、切断されずに延在される第３ラインを形成するための鋳型として機能する。
【０１０８】
前記第１犠牲マスクパターン２０４ａは１つの第１ラインと隣り合う第２ラインを形成するために、不連続部Ｄを具備する不連続ライン形状に形成される。
【０１０９】
前記第２犠牲マスクパターン２０４ｂは、前記第１犠牲マスクパターンと並びに配置され、前記第１方向に沿って連続して延在する多数のライン形状に形成される。従って、前記第２犠牲マスクパターン２０４ｂはライン及びスペースが繰り返して配置される形状を有する。
【０１１０】
形成しようとする前記第１〜第３ラインの線幅をＦとすると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂの間の間隔は３Ｆとなる。また、前記第２犠牲マスクパターン２０４ａの間の間隔も３Ｆとなる。
【０１１１】
続いて、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂの側壁にスペーサライン２０６を形成する。このとき、前記スペーサライン２０６の間にはスペーサ空間２０８が形成される。このとき、前記スペーサライン２０６の線幅と前記スペーサ空間２０８の幅は同一であって、その幅はそれぞれＦであってもよい。ここで、前記スペーサ空間２０８と前記第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂが形成されている部位は前記第１〜第３ラインの形成領域となる。
【０１１２】
本実施形態においては、前記第１犠牲マスクパターン２０４ａが不連続部Ｄを具備する単一の不連続ライン形状に形成され、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂはライン形状に形成されるので、前記第１及び第２犠牲マスクパターンの間のスペーサ空間２０８は前記不連続部Ｄを通じて連結される。即ち、前記不連続部Ｄに対応する位置に前記第１犠牲マスクパターン２０４ａと隣接した前記スペーサ空間を互いに連結する連結空間（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｐａｃｅ，ＣＳ）が形成される。従って、前記第１犠牲マスクパターン２０４ａと隣接した前記スペーサ空間は前記連結空間によって連結されてＨ字形状を有する。
【０１１３】
図２４を参照すると、前記エッチング対象膜１０２、スペーサライン１０６及び犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂ上にマスク膜（図示せず）を形成する。前記マスク膜はスピンコーティングによって形成され得る膜であってもよい。例えば、前記マスク膜はスピンオンハードマスク膜ＳＯＨ、または、フォトレジスト膜であってもよい。
【０１１４】
前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によってパターニングすることによって前記基板の第１領域にマスクパターン２１０を形成する。前記マスクパターン２１０は前記第１方向に沿って延在するライン形状に形成されて前記空間ＣＳの少なくとも一部と交差する。従って、マスクパターン２１０の端部は前記第１犠牲マスクパターン２０４ａの端部と連結される。
【０１１５】
前記第１犠牲マスクパターン２０４ａは既に分離されているが、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂの間のスペーサ空間は前記連結空間によって連結されているので、前記マスクパターン２１０を用いてお互い分離させる。
【０１１６】
前記マスクパターン２１０は１Ｆの幅を有してもよい。従って、前記マスクパターン２１０が前記第１犠牲マスクパターン２０４ａと正アライメントされている場合、前記第１犠牲マスクパターン２０４ａに対応する単一のラインがノード分離ラインの第１ライン２１４ａに形成される。しかし、前記マスクパターン２１０が前記第１犠牲マスクパターン２０４ａと正アライメントされなくても前記連結空間ＣＳと交差すれば、ブリッジの不良なしでノード分離ラインを形成できるので、前記マスクパターン２１０は正アライメント位置から左右に１Ｆほどの工程誤差を有してもよい。即ち、前記マスクパターン２１０は左右にそれぞれ１．０Ｆほどの整列マージンを有して形成されてもよい。
【０１１７】
図２５を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂを除去する。このとき、前記マスクパターン２１０によって覆われている第１及び第２犠牲マスクパターン２０４ａ、２０４ｂは除去されない。前記除去工程は図４を参照で説明したものと同一である。
【０１１８】
この後、図５〜図７を参照で説明したものと同じ工程を遂行することによって、図２６に示したようなパターン構造物を形成する。前記エッチング対象膜２０２はライン形状を有する開口、または、トレンチ２１２を具備するエッチング対象膜パターン２０２ａに形成される。前記ライン形状を有する開口２１２は第１方向に沿って連続ライン形状を有する第１開口２１２ａ及び第２方向に沿って不連続ライン形状を有する第２開口２１２ｂを含む。図２６を参照すると、前記パターン構造物の第４変更形態９４０は単一の分離ラインを具備する第１ラインと前記第１ライン２１４ａの両側にそれぞれ１つずつ配置される第２ライン２１４ｂ及び前記第２ライン２１４ｂの外郭に配置される第３ライン２１４ｃを含む。
【０１１９】
前記第１ライン２１４ａは前記第１犠牲マスクパターン２０４ａが形成されていた部位に配置されて前記第２ライン２１４ｂは前記第１ラインと隣接したスペーサ空間及び連結空間に対応して配置される。前記第２ライン２１４ｂはそれぞれ第１ライン２１４ａと同じ方向に延在され切断部がないライン本体Ｌ３と、前記ライン本体Ｌ３から第１ライン２１４ａに向かって突出する突出部Ｌ４を含む。 前記マスクパターン２１０が正アライメントされた場合には互いに向い合う第２ライン２１４ｂが互いに対称的な形状を有する。しかし、前記マスクパターン２１０が左右１．５Ｆの範囲内でミスアライメントされた場合には互いに向い合う第２ライン２１４ｂの突出パターンＬ４の幅が互いに異なる。前記第３ライン２１４ｃはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。
【０１２０】
前記で説明したように、ダブルパターニング工程を通じて単一の分離ラインを有する微細ラインパターン構造物を形成するにあたって、前記単一のノード分離ラインを形成するためのマスクパターン２１０のアライメントマージンが１．５Ｆに増加する。従って、前記マスクパターン２１０のミスアライメントによって前記微細ラインが切断されなかったり、延在されなければならないラインが切断されてしまったりするなどの不良が減少する。
【０１２１】
図２７〜３０は不連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第５変形形態を形成する方法を示した平面図である。本実施形態は単一のノード分離ラインを具備するパターン構造物を形成する方法に関するものであって、各平面図で矢印はノード分離ラインである第１ラインが形成される位置を示す。
【０１２２】
図２７を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板１００を設ける。前記基板１００上にエッチング対象膜２２２を形成する。前記エッチング対象膜２２２上に犠牲マスク膜（図示せず）を形成する。前記犠牲マスク膜をパターニングすることによって、第１〜第３犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃをそれぞれ形成する。
【０１２３】
ここで、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂは第１領域の基板上に形成され、切断部を具備する１つの第１ライン及び前記第１ラインと隣り合う第２ラインを形成するためである。また、前記第３犠牲マスクパターン２２４ｃは第２領域の基板上に形成され、切断部を具備せずに前記第１方向に沿って連続して延在される第３ラインを形成するためである。
【０１２４】
前記第１犠牲マスクパターン２２４ａは前記第１方向に沿って連続して延在するライン形状に形成される。前記第２犠牲マスクパターン２２４ｂは前記第１方向と連続するように延在し、前記第１犠牲マスクパターン２２４ａと平行するように離隔された犠牲パターン本体Ｌ１及び前記犠牲パターン本体Ｌ１と前記第１犠牲マスクパターン２２４ａを連結する単一の連結部Ｌ２を含む。例えば、前記連結部Ｌ２は前記犠牲パターン本体Ｌ１から前記第１方向と垂直した前記第２方向に沿って延在され、前記第１犠牲マスクパターン２２４ａと連結される単一の水平バーを含む。従って、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂは英文字「Ｈ」の形状に結合されて形成される。
【０１２５】
前記第３犠牲マスクパターン２２４ｃはＨ形状を有する前記第１及び第２犠牲マスクパターン結合体の両側に配置されて前記第１方向に沿って連続して延在する多数のライン形状に形成される。前記多数のラインは一定の幅と間隔を有するように形成されて前記第２方向に沿ってライン及びスペースが繰り返された形状を有する。例えば、前記第１〜第３犠牲マスクパターンは全てＦの線幅と３Ｆの間隔を有して配置されてもよい。
【０１２６】
続いて、前記第１及び第３犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃの側壁にスペーサライン２２６を形成する。このとき、前記スペーサライン２２６の間にはスペーサ空間２２８が形成される。このとき、前記スペーサライン２２６の線幅と前記スペーサ空間２２８との幅は同一であってもよく、その幅はそれぞれＦであってもよい。本実施形態の場合、前記スペーサ空間は前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂの間に位置する第２スペーサ空間２２８ｂ及び前記第１及び第３犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｃの間に位置する第３スペーサ空間２２８ｃを含む。
【０１２７】
図２８を参照すると、前記エッチング対象膜、スペーサライン２２６及び犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ上にマスク膜（図示せず）を形成する。前記マスク膜はスピンコーティングによって形成される膜であってもよい。例えば、前記マスク膜はスピンオンハードマスク膜ＳＯＨ、または、フォトレジスト膜であってもよい。
【０１２８】
前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によってパターニングすることによって前記基板の第１領域にマスクパターン２３０を形成する。前記マスクパターン２３０は前記第１方向に沿って延在するライン形状に形成され、前記第２犠牲マスクパターン２２４ｂの連結部Ｌ２を交差し両端が前記第１スペーサ空間２２８ａと整列されるように配置される。
【０１２９】
これによって、Ｈ形状に互いに連結された前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂは前記マスクパターン２３０によってそれぞれ分離して前記第１犠牲マスクパターン２２４ａと前記前記第２犠牲マスクパターン２２４ｂの犠牲パターン本体Ｌ１は互いに分離される。前記マスクパターン２３０は１Ｆの幅を有してもよい。従って、前記マスクパターン２３０が前記第１スペーサ空間２２８ａと正アライメントされるように配置される場合、前記マスクパターン２３０は前記連結部Ｌ２の中央部を交差する。これによって、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂに対応する第２ライン２３４ｂのブリッジの不良を十分に防止することができる。
【０１３０】
しかし、前記スペーサライン２２６、前記犠牲パターン本体Ｌ１及び前記第１犠牲マスクパターン２２４ａは全部Ｆの幅を有するため、前記マスクパターン２３０は正アライメントされたときを基準として左右にある程度のミスアライメントが発生しても前記マスクパターン２３０と前記連結部Ｌ２とが交差するように配置される限り最終的に形成される第１ライン２３４ａはノード分離ライン形状に形成されて第２ライン２３４ｂも互いに別個の一対のライン形状に形成されてもよい。従って、前記マスクパターン２３０は左右１．０Ｆのアライメントマージン（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｍａｒｇｉｎ）を有する。
【０１３１】
図２９を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂを除去する。このとき、前記マスクパターン２３０によって覆われている第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂは除去されない。前記除去工程は図４を参照で説明したものと同一である。
【０１３２】
この後、図５〜図７を参照で説明したものと同じ工程を遂行することによって、図３０に示したようなパターン構造物を形成する。前記エッチング対象膜２２はライン形状を有する開口、または、トレンチ２３２を具備するエッチング対象膜パターン２２２ａに形成される。前記ライン形状の開口２３２は第１方向に沿って連続ライン形状を有する第１開口２３２ａ及び第２方向に沿って不連続ライン形状を有する第２開口２３２ｂを含む。
【０１３３】
図３０を参照すると、前記パターン構造物の第５変形形態９５０は第１〜第３ライン２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃを具備する。前記第１ライン２３４ａは前記断絶部を具備する単一のノード分離ラインを含み、第２ラインは前記第１ラインの両側に配置された一対の連続ラインを含む。前記第３ラインは前記第２ラインの外郭に配置されて前記第１方向に延在される多数の連続ラインを含む。前記パターン構造物の第５変形形態の形状は図２６に示した第４変形形態の形状と同一なので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【０１３４】
図３１〜３４は連結部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第６変形形態を形成する方法を示した平面図である。本実施形態は３つのノード分離ラインを具備するパターン構造物を形成する方法を開示して、各平面図で矢印は各ノード分離ラインが形成される位置を示す。
【０１３５】
図３１を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板を設ける。前記基板の第１領域は前記切断部を具備する切断ラインである第１ライン２５４ａ及び前記切断ライン２５４ａの両側に隣り合う連続ラインである一対の第２ライン２５４ｂを形成するための領域である。また、前記基板の第２領域は、第１領域以外の残りの領域に連続ラインである多数の第３ライン２５４ｃが一定な間隔で配置される。
【０１３６】
前記基板上にエッチング対象膜２４２を形成する。前記エッチング対象膜上に犠牲マスク膜（図示せず）を形成する。前記犠牲マスク膜をパターニングすることによって、第１及び第２犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂをそれぞれ形成する。
【０１３７】
前記第１犠牲マスクパターン２４４ａは第１領域の基板上に形成され、切断部Ｃを具備する３つのノード分離ライン（ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｌｉｎｅ）である第１ライン２５４ａを形成するための鋳型（ｍｏｌｄ）として機能する。前記第１ラインと隣り合う連続ラインである第２ライン２５４ｂは前記第１犠牲マスクパターン２４４ａの離隔空間の形状に沿って前記基板１００の第１領域に形成される。前記第２犠牲マスクパターン２４４ｂは第２領域の基板１００上に形成され、切断されずに延在される第３ライン２５４ｃを形成するための鋳型として機能する。
【０１３８】
前記第１犠牲マスクパターン２４４ａは３つの第１ライン２５４ａ及び第１ライン２５４ａと隣り合う第２ライン２５４ｂを形成するために不連続部Ｄｗｏを不備する一対の不連続ライン形状に形成される。
【０１３９】
前記第２犠牲マスクパターン２４４ｂは前記第１犠牲マスクパターンと並んで配置され、前記第１方向に沿って連続して延在する多数のライン形状に形成される。従って、前記第２犠牲マスクパターン２０４ｂはラインおよびスペースが繰り返して配置される形状を有する。
【０１４０】
形成しようとする前記第１〜第３ラインの線幅をＦとすると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂ間の間隔は３Ｆとなり、前記第２犠牲マスクパターン２４４ｂの間の間隔も３Ｆとなるように形成する。
【０１４１】
続いて、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂの側壁にスペーサライン２４６を形成する。これによって、前記犠牲マスクパターンの間の離隔空間は前記スペーサライン２４６の間に提供されるスペーサ空間２４８に縮小される。特に、前記スペーサライン２４６は前記スペーサ空間２４８の幅と同一な線幅を有するように形成される。前記スペーサ空間２４８と前記第１及び第２犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂが形成されている部位は前記第１〜第３ラインの形成領域となる。
【０１４２】
本実施形態においては、前記第１犠牲マスクパターン２０４ａは一対の不連続部Ｄを具備する一対の不連続ライン形状に形成され、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂは平行するように互いに離隔されるライン形状に形成されるため、前記スペーサ空間２４８は前記第１犠牲マスクパターンを構成する一対の不連続ラインの間に形成されるノード分離スペーサ空間２４８ａ、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２４８ａ、２４８ｂの間に形成される第１スペーサ空間２４８ｂ及び前記第２犠牲マスクパターン２４８ｂの間に形成される第２スペーサ空間を具備する。特に、前記ノード分離スペーサ空間２４８ａ及び前記第１スペーサ空間２４８ｂは前記不連続部を通じて連結されることによって、前記不連続部に対応する空間は前記ノード分離スペーサ空間と前記第１スペーサ空間を互いに連結する第１及び第２連結空間ＣＳ１、ＣＳ２に形成される。従って、前記第１犠牲マスクパターン２４４ａと隣接した前記スペーサ空間は前記第１及び第２連結空間ＣＳ１、ＣＳ２によって連結されて二重Ｈ字の形状を有する。
【０１４３】
図３２を参照すると、前記エッチング対象膜２４２、スペーサライン２４６及び犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂ上にマスク膜（図示せず）を形成する。前記マスク膜はスピンコーティングによって形成される膜であってもよい。例えば、前記マスク膜はスピンオンハードマスク膜ＳＯＨ、または、フォトレジスト膜であってもよい。
【０１４４】
前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によってパターニングすることによって前記基板の第１領域にマスクパターン２５０を形成する。前記マスクパターン２５０は前記第１方向に沿って延在するライン形状を有し、前記ノード分離空間２４８ａ及び前記第１及び第２連結空間ＣＳの少なくとも一部と交差するように形成される。従って、マスクパターン２５０の端部は前記第１犠牲マスクパターン２４４ａの端部と連結される。
【０１４５】
前記第１犠牲マスクパターン２４４ａは前記不連続部Ｄによって既に分離されているが、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂの間で二重Ｈ形状で互いに連結されたスペーサ空間は前記マスクパターン２５０によって相互分離される。
【０１４６】
前記マスクパターン２５０は４Ｆの幅を有してもよい。従って、マスクパターン２５０が前記ノード分離スペーサ空間２４８ａと正アライメントされている場合、前記マスクパターン２５０の左側壁は前記第１犠牲マスクパターン２４４ａの左側の不連続ラインの中心部と整列され、右側部は前記第１犠牲マスクパターン２４４ａの右側不連続ラインの中心部と整列される。
【０１４７】
しかし、前記第１犠牲マスクパターンは不連続部によって既に分離されているため、前記マスクパターン２５０が正アライメントされなくても前記ノード分離空間をカバーして前記連結空間を交差できれば、ブリッジの不良なしに３つのノード分離ラインを形成することができる。従って、前記マスクパターン２５０は正アライメントの位置から左右に１．５Ｆ程度の工程誤差を有してもよい。即ち、マスクパターン２５０は左右にそれぞれ１．５Ｆほどの整列マージンを有して形成されてもよい。
【０１４８】
図３３を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂを除去する。このとき、前記マスクパターン２５０によって覆われている第１及び第２犠牲マスクパターン２４４ａ、２４４ｂは除去されない。前記除去工程は図４を参照して説明したものと同一である。
【０１４９】
この後、図５〜図７を参照して説明したものと同じ工程を遂行することによって、図３４に示したパターン構造物を形成する。前記エッチング対象膜２４２はライン形状を有する開口、または、トレンチ２５２を具備するエッチング対象膜パターン２４２ａに形成される。前記ライン形状を有する開口２５２は第１方向に沿って連続ライン形状を有する第１開口２５２ａ及び第２方向に沿って不連続ライン形状を有する第２開口２５２ｂを含む。
【０１５０】
図３４を参照すると、前記パターン構造物の変形形態９６０は３つの分離ライン２５４ａ１、２５４ａ２を具備する前記第１ライン２５４ａと前記第１ライン２５４ａの両側にそれぞれ１つずつ配置される第２ライン２５４ｂ及び前記第２ライン２５４ｂの外郭に配置される第３ライン２５４ｃを含む。
【０１５１】
本実施形態において、前記第１ライン２５４ａは完全な除去部Ｃ１を具備する中央ライン２５４ａ１と一部除去部Ｃ２とを具備する一対の周辺ライン２５４ａ２を含む。前記中央ラインは前記ノード分離スペーサ空間に対応して配置されて前記周辺ラインは前記第１犠牲マスクパターン２４４ａに対応して配置される。前記第２ライン２５４ｂはそれぞれ第１ライン２５４ａと同じ方向に延在され切断部がないライン本体Ｌ３と、前記ライン本体Ｌ３から第１ライン２５４ａに向かって突出する突出部Ｌ４を含む。前記マスクパターン２５０が正アライメントされた場合には、互いに向い合う第２ライン２５４ｂが互いに対称的な形状を有する。しかし、前記マスクパターン２５０が左右１．５Ｆの範囲内でミスアライメントされた場合には互いに向い合う第２ライン２５４ｂの突出部Ｌ４の幅が相異なる。前記第３ライン２５４ｃはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。
【０１５２】
前記で説明したように、ダブルパターニング工程を通じて単一の分離ラインを有する微細ラインパターン構造物を形成するにあたって、前記単一のノード分離ラインを形成するためのマスクパターン２５０のアライメントマージンが１．５Ｆに増加する。従って、前記マスクパターン２５０のミスアライメントによって前記微細ラインパターンが切断されなかったり、延在されなければならないラインが切断されたりするなどの不良が減少する。
【０１５３】
図３６〜３８は不連続部が具備されていない犠牲マスクパターンを用いてパターン構造物の第７変形形態を形成する方法を示した平面図である。本実施形態は３つのノード分離ラインを具備するパターン構造物を形成する方法に関し、各平面図で矢印はノード分離ラインの位置を示す。
【０１５４】
図３５を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板１００を設ける。前記基板１００上にエッチング対象膜２６２を形成する。前記エッチング対象膜２６２上に犠牲マスク膜（図示せず）を形成する。前記犠牲マスク膜をパターニングすることによって、第１犠牲マスクパターン２６４ａ、補助犠牲マスクパターンを含む第２犠牲マスクパターン２６４ｂ、２６４ｂ１及び第３犠牲マスクパターン２６４ｃをそれぞれ形成する。
【０１５５】
ここで、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２６４ａ、２６４ｂは第１領域の基板上に形成され、切断部を具備する３つの第１ライン及び前記第１ラインと隣り合う第２ラインを形成するためである。また、前記第３犠牲マスクパターン２６４ｃは第２領域の基板上に形成され、切断されずに延在される第３ラインを形成するためである。
【０１５６】
前記第１犠牲マスクパターン２６４ａは前記第１方向に沿って連続して延在するライン形状に形成される。前記第２犠牲マスクパターン２６４ｂは一対のパターン本体Ｌ１ａ、Ｌ１ｂと一対の第１及び第２連結部Ｌ２ａ、Ｌ２ｂに形成される。即ち、前記第２犠牲マスクパターン２２４ｂは前記第１方向と連続するように延在して前記第１犠牲マスクパターン２２４ａと平行して一定の間隔で離隔された犠牲パターン本体Ｌ１ａ及び補助パターン本体Ｌ１ｂを具備する。前記第１連結部Ｌ２ａは前記犠牲パターン本体Ｌ１ａと前記第１犠牲マスクパターン２２４ａを連結して前記第２連結部Ｌ２ｂは前記犠牲パターン本体Ｌ１ａと前記補助パターン本体Ｌ１ｂマスクパターン２２４ａを連結する。例えば、前記第１及び第２連結部Ｌ２ａ、Ｌ２ｂは前記第１方向と垂直した前記第２方向に沿って延在する単一の水平バーを含む。従って、前記第１及び第２犠牲マスクパターン２６４ａ、２６４ｂは英文字「Ｈ」が重なった二重Ｈ字形状で形成される。
【０１５７】
前記第３犠牲マスクパターン２６４ｃは二重Ｈ形状を有する前記第１及び第２犠牲マスクパターン結合体の両側に配置されて前記第１方向に沿って連続するように延在する多数のラインで形成される。 前記多数のラインは一定の幅と間隔を有するように形成されて前記第２方向に沿ってライン及びスペースが繰り返された形状を有する。例えば、前記第１〜第３犠牲マスクパターンは全てＦの線幅と３Ｆの間隔を有して配置されてもよい。
【０１５８】
続いて、前記第１及び第３犠牲マスクパターン２６４ａ、２６４ｂ、２６４ｃの側壁にスペーサライン２６６を形成する。このとき、前記スペーサライン２６６の間にはスペーサ空間２２８が形成される。このとき、前記スペーサライン２６６の線幅と前記スペーサ空間２２８の幅は同一であって、その幅はそれぞれＦであってもよい。
【０１５９】
本実施形態の場合、前記スペーサ空間は前記第１及び第２犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｂの間に位置して補助スペーサ空間２６８ａ１を含む第１スペーサ空間２２８ａ、前記第２及び第３スペーサライン２２４ｂ、２２４ｃの間に位置する第２スペーサ空間２２８ｂ及び前記第１及び第３犠牲マスクパターン２２４ａ、２２４ｃの間に位置する第３スペーサ空間２２８ｃを含む。前記補助スペーサ空間２６８ａ１は前記犠牲パターン本体Ｌ１ａと補助パターン本体Ｌ１ｂの間の空間に形成される。
【０１６０】
図３６を参照すると、前記エッチング対象膜、スペーサライン２６６及び犠牲マスクパターン２６４ａ、２６４ｂ、２６４ｃ上にマスク膜（図示せず）を形成する。前記マスク膜はスピンコーティングによって形成され得る膜であってもよい。例えば、前記マスク膜はスピンオンハードマスク膜ＳＯＨ、または、フォトレジスト膜であってもよい。
【０１６１】
前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によってパターニングすることによって前記基板の第１領域にマスクパターン２７０を形成する。前記マスクパターン２３０は前記第１方向に沿って延在するライン形状に形成され、前記第２犠牲マスクパターンの第１及び第２連結部Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを交差し、両端が前記犠牲パターンの本体Ｌ１ａと整列されるように配置される。
【０１６２】
これによって、二重Ｈ形状で互い連結された前記第１及び第２犠牲マスクパターン２６４ａ、２６４ｂは前記マスクパターン２７０によって、それぞれ分離されて前記第１犠牲マスクパターン２２４ａ、前記第２犠牲マスクパターン２２４ｂの犠牲パターン本体Ｌ１ａ及び補助パターン本体Ｌ１ｂはそれぞれ分離される。
【０１６３】
前記マスクパターン２７０は４Ｆの幅を有してもよい。従って、前記マスクパターン２７０が前記犠牲パターン本体Ｌ１ａと正アライメントされている場合、前記マスクパターン２７０の左側部は前記第１スペーサ空間２６８ａの中心部と整列され、右側部は前記補助スペーサ空間２６８ａ１の中心部と整列される。
【０１６４】
しかし、前記第１及び補助スペーサ空間２６８ａ、２６８ａ１は前記第１及び第２連結部Ｌ２ａ、Ｌ２ｂによって、既に分離されているため、前記マスクパターン２７０が正アライメントされないとしても犠牲パターン本体をカバーして前記連結部を交差できれば、ブリッジ不良なしに３つのノード分離ラインを形成することができる。従って、前記マスクパターン２７０は正アライメントの位置から左右に１．５Ｆ程度の工程誤差を有してもよい。即ち、マスクパターン２７０は左右にそれぞれ１．５Ｆ程度の整列マージンを有して形成されてもよい。
【０１６５】
図３７を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン２６４ａ、２６４ｂ、２６４ｃを除去する。このとき、前記マスクパターン２７０によって覆われている第１及び第２犠牲マスクパターン２６４ａ、２６４ｂは除去されない。前記除去工程は図４を参照で説明したものと同一である。
【０１６６】
この後、図５〜図７を参照して説明したものと同じ工程を遂行することによって、図３８に示したようなパターン構造物を形成する。前記エッチング対象膜２６２はライン形状を有する開口、または、トレンチ２７２を具備するエッチング対象膜パターン２６２ａで形成される。前記ライン形状を有する開口２７２は第１方向に沿って連続ライン形状を有する第１開口２７２ａ及び第２方向に沿って不連続ライン形状を有する第２開口２７２ｂを含む。
【０１６７】
図３８を参照すると、前記パターン構造物の第７変形形態９７０は３つの分離ライン２７４ａ１、２７４ａ２を具備する第１ライン２７４ａと前記第１ライン２７４ａとの両側にそれぞれ１つずつ配置される第２ライン２７４ｂ及び前記第２ライン２７４ｂの外郭に配置される第３ライン２７４ｃらを含む。
【０１６８】
本実施形態において、前記第１ライン２７４ａは完全な除去部Ｃ１を具備する中央ライン２７４ａ１と一部除去部Ｃ２を具備する一対の周辺ライン２７４ａ２を含む。前記中央ラインは前記犠牲パターン本体Ｌ１ａに対応して配置されて前記周辺ラインは前記第１スペーサ空間２６８ａ及び補助スペーサ空間２６８ａ１に対応して配置される。前記第２ライン２７４ｂはそれぞれ第１ライン２７４ａと同じ方向に延在され切断部がないライン本体Ｌ３と、前記ライン本体Ｌ３から第１ライン２７４ａに向かって突出する突出部Ｌ４を含む。前記マスクパターン２７０が正アライメントされる場合には互いに向い合う第２ライン２７４ｂが互いに対称的な形状を有する。しかし、前記マスクパターン２７０が左右１．５Ｆの範囲内でミスアライメントされる場合には互いに向い合う第２ライン２７４ｂの突出部Ｌ４の幅が相異なる。前記第３ライン２７４ｃはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。
【０１６９】
前記で説明したことと同じように、ダブル パターニング工程を通じて単一な分離ラインを有する微細ラインパターン構造物を形成するにあたって、前記単一なノード分離ラインを形成するためのマスクパターン２７０のアライメントマージンが１．５Ｆで増加する。 従って、前記マスクパターン２５０のミスアライメントによって前記微細ラインパターンが切断されなかったりまたは延びなければならないラインが切断されたりするなどの不良が減少する.
【０１７０】
（実施形態２）
図３９〜図４３は本発明の実施形態２に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。図４４〜図５０は図４３に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。図４４〜図５０は図４０のＩＩ‐ＩＩ’部位を切断したとき見られる断面図である。
【０１７１】
本実施形態は一対のノード分離を具備するパターン構造物を自己アライメント工程（ｓｅｌｆ-ａｌｉｇｎｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって形成する方法に関するものである。
【０１７２】
図３９及び図４４を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板３００を設ける。前記基板３００の第１領域は不連続の第１ライン及び不連続の第１ラインの両側の隣り合う第２ラインが形成されるための領域である。また、前記基板３００の第２領域は第１領域以外の残りの領域でライン及びスペース（ｌｉｎｅ ａｎｄ ｓｐａｃｅ）が繰り返して形成される第３ラインが形成される領域である。
【０１７３】
前記基板３００上にエッチング対象膜３０２を形成する。前記エッチング対象膜３０２はシリコン酸化物、または、シリコン窒化物と同じ絶縁膜であってもよい。これとは異なる例としては、前記エッチング対象膜３０２が別途に形成されず、基板３００自体がエッチング対象物であってもよい。
【０１７４】
前記エッチング対象膜３０２上にハードマスク膜を形成する。前記ハードマスク膜は前記エッチング対象膜とエッチング選択比が高い物質で形成する。一例として、前記ハードマスク膜はシリコン窒化物、シリコン酸窒化膜、または、ポリシリコンで形成されることができる。本実施形態において、前記ハードマスク膜はシリコン窒化物で形成する。
【０１７５】
前記ハードマスク膜をパターニングして予備ハードマスクパターン３０４を形成する。前記予備ハードマスクパターン３０４はノード分離ラインを形成する位置である前記基板の第１領域に形成される。形成しようとする第１〜第３ラインの線幅がＦである場合、前記予備ハードマスクパターン３０４は４Ｆの幅を有する。
【０１７６】
図４０及び図４６を参照すると、前記予備ハードマスクパターン３０４が形成されたエッチング対象膜３０２上に犠牲マスク膜（図示せず）を形成する。前記犠牲マスク膜はスピンオン方式で形成されるハードマスクＳＯＨ、または、フォトレジストで形成されることができる。前記犠牲マスク膜をパターニングすることによって、第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂをそれぞれ形成する。
【０１７７】
ここで、前記第１犠牲マスクパターン３０６ａは第１領域の基板３００上に形成され、切断部を具備する第１ライン及び前記第１ラインの両側に配置される第２ラインを形成するためである。また、前記第２犠牲マスクパターン３０６ｂは第２領域の基板３００上に形成され、切断されずに延在する第３ラインを形成するためである。
【０１７８】
前記第１犠牲マスクパターン３０６ａは互いに向き合いながら平行の２つの延在ラインＬ１及び前記延在ラインＬ１の一部分を水平方向に連結する連結ラインＬ２を含む。前記第１犠牲マスクパターン３０６ａは前記延在ラインＬ１及び連結ラインＬ２がＨ形状を有する。また、前記延在ラインＬ１は１Ｆの線幅を有し、前記延在ラインＬ１の間の間隔は３Ｆである。
【０１７９】
このとき、前記第１犠牲マスクパターン３０６ａが正アライメントされた位置に置かれるためには、前記第１犠牲マスクパターン３０６ａで左側の延在ラインＬ１が前記予備ハードマスクパターン３０４の中心部位に置かれる。しかし、前記第１犠牲マスクパターン３０６ａは左右に１．５Ｆずつのアライメントマージンを有するので、前記アライメントマージン内の範囲で左右にミスアライメントされても不良が発生しない。
【０１８０】
前記第２犠牲マスクパターン３０６ｂはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。前記第２犠牲マスクパターン３０６ｂは１Ｆの線幅を有し、前記第２犠牲マスクパターン３０６ｂの間の間隔は３Ｆである。
【０１８１】
図４１を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂと前記予備ハードマスクパターン３０４の表面に沿ってスペーサ膜（図示せず）を形成する。前記スペーサ膜は前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂと他のエッチング特性を有する物質からなる。例えば、前記スペーサ膜はシリコン酸化物で形成される。前記スペーサ膜は、均一な厚さを有するように形成するためにＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）工程を用いることができる。
【０１８２】
前記スペーサ膜をエッチバックして前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂの側壁にはそれぞれスペーサライン３０８を形成する。続いて、前記スペーサライン３０８の両側に露出する前記予備ハードマスクパターン３０４をエッチングする。前記エッチング工程を遂行すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂと前記スペーサライン３０８との下にハードマスクパターン３０４ａが形成される。
【０１８３】
前記予備ハードマスクパターン３０４が正位置に位置しなくても、前記スペーサライン３０８を形成した後に下部の予備ハードマスクパターン３０４を形成すると、前記スペーサライン３０８によって自己整列したハードマスクパターン３０４ａを形成してもよい。従って、前記予備ハードマスクパターン３０４と前記第１犠牲マスクパターン３０６ａとの間の整列マージンを増加させることができる。
【０１８４】
図４２及び図４８を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂを除去する。このとき、前記ハードマスクパターン３０４ａは除去されずに残る。
【０１８５】
前記工程によって残っているスペーサライン３０８とハードマスクパターン３０４ａとは前記エッチング対象膜をエッチングするための実質的なエッチングマスクの役割をする。本実施形態においては、ダマシン方式でパターン構造物を形成するので、前記エッチング対象膜３０２が露出している部位にパターン構造物が形成される。
【０１８６】
図４３及び図４９を参照すると、前記スペーサライン３０８とハードマスクパターン３０４ａとをエッチングマスクで用いて前記エッチング対象膜３０２をエッチングすることによって、開口部３１０を含むエッチング対象膜パターン３０２ａを形成する。前記エッチング対象膜パターン３０２ａを形成した後、前記スペーサライン３０８及びハードマスクパターン３０４ａを除去する。
【０１８７】
図４４及び図５０を参照すると、前記開口部３１０の内部を充填する充填膜（図示せず）を形成する。この後、前記エッチング対象膜パターン３０２ａの上部面が露出するように前記充填膜を平坦化することによってパターン構造物を形成する。
【０１８８】
前記工程を遂行して形成される前記パターン構造物は切断部Ｃを有するライン形状の第１ライン３１２ａと、前記第１ライン３１２ａの両側にそれぞれ１つずつ配置される第２ライン３１３及び前記第２ライン３１３の外郭に配置される第３ライン３１２ｃを含む。
【０１８９】
前記第１ライン３１２ａは２つが具備される。
【０１９０】
前記第２ライン３１３のうち一方は前記第１ライン３１２ａと同じ方向に延在され切断部Ｃがない延在ラインＬ３と、前記延在ラインＬ３から第１ライン３１２ａに向かう方向側に突出する突出パターンＬ４を含む。また、他方の第２ライン３１３は突出パターンなしに延在するライン形状を有する。しかし、前記第２ライン３１３は前記ハードマスクパターン３０４ａのミスアライメントによってその形状が変わる。
【０１９１】
前記第３ライン３１２ｃはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。
【０１９２】
図５１〜図５４は本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。
【０１９３】
以下で説明するパターン構造物の形成方法は前記ハードマスクパターンの位置が第１犠牲マスクパターンの中心を基準として図３９に示したものと左右対称するように配置されることを除いては図３９〜図４４を参照で説明したものと同一である。また、前記方法を通じて形成されるパターン構造物は図５０に示したものと左右対称の形状を有する。
【０１９４】
図５１を参照すると、基板上にエッチング対象膜を形成し、前記エッチング対象膜上に予備ハードマスクパターン３０４’を形成する。前記予備ハードマスクパターン３０４’は前記エッチング対象膜とエッチング選択比が高い物質で形成する。一例として、前記予備ハードマスクパターン３０４’はシリコン窒化物、シリコン酸窒化膜、または、ポリシリコンで形成されてもよい。
【０１９５】
前記予備ハードマスクパターン３０４’は切断されたラインを形成するための部位に位置して、パッド形状を有する。形成しようとする第１〜第３ラインの線幅がＦである場合、前記予備ハードマスクパターン３０４’は４Ｆの幅を有する。
【０１９６】
前記予備ハードマスクパターン３０４’が形成されたエッチング対象膜上に第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂを形成する。前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂは図４０に示したものと同じ形状を有する。
【０１９７】
しかし、図４０とは異なり、前記第１犠牲マスクパターン３０６ａが正アライメントされた位置に置かれるためには、前記第１犠牲マスクパターン３０６ａから右側の延在ラインが予備ハードマスクパターン３０４’の中心部位に置かれる。しかし、前記第１犠牲マスクパターン３０６ａは左右に１．５Ｆずつのミスアライメントマージンを有するので、前記ミスアライメントマージン内の範囲で左右にミスアライメントされても不良が発生しない。
【０１９８】
図５２を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂの両側壁にスペーサライン３０８を形成する。続いて、前記スペーサライン３０８の両側に露出する前記予備ハードマスクパターン３０４’をエッチングする。前記エッチング工程を遂行すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂと前記スペーサライン３０８との下にハードマスクパターン３０４ａ’が形成される。前記工程は図４１を参照で説明したものと同一である。
【０１９９】
図５３を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂを除去する。このとき、前記ハードマスクパターン３０４ａ’は除去されずに残る。
【０２００】
この後、図４２〜図４４を参照して説明したものと同じ工程を遂行することによって、図５４に示したようなパターン構造物を形成する。
【０２０１】
図５４を参照すると、前記パターン構造物は図４４に示したパターン構造物と左右対称された形状を有する。
【０２０２】
図５５〜５８は本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変形形態を形成する方法を示した平面図である。本実施形態は不連続ラインが１つのパターン構造物を形成する方法に関するものである。
【０２０３】
図５５を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板を設ける。前記基板上にエッチング対象膜を形成する。前記エッチング対象膜上に予備ハードマスクパターン４０４を形成する。前記予備ハードマスクパターン４０４は不連続ラインを形成するための部位に位置して、パッド形状を有する。形成しようとする第１〜第３ラインの線幅がＦである場合、前記予備ハードマスクパターン４０４は４Ｆの幅を有する。
【０２０４】
前記予備ハードマスクパターン４０４上に不連続の切れた第１ライン及び前記第１ラインと隣り合う第２ラインを形成するための第１犠牲マスクパターン４０６ａと、切断されずにライン及びスペースが繰り返された第３ラインを形成するための第２犠牲マスクパターン４０６ｂを形成する。本実施形態の場合、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４０６ａ、４０６ｂは切断部分なしに延在するライン形状を有する。前記第１及び第２犠牲マスクパターン４０６ａ、４０６ｂは１Ｆの線幅を有し３Ｆの間隔で互いに離隔される。
【０２０５】
正アライメントされたとき、前記第１犠牲マスクパターン４０６ａは前記予備ハードマスクパターン４０４の中心部位に位置する。しかし、前記予備ハードマスクパターン４０４は左右に１．５Ｆずつのミスアライメントマージンを有するので、前記ミスアライメントマージン内の範囲で左右にミスアライメントされても不良が発生しない。
【０２０６】
図５６を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４０６ａ、４０６ｂの側壁にスペーサライン４０８を形成する。続いて、前記スペーサライン４０８の両側に露出する前記予備ハードマスクパターン４０４をエッチングする。前記エッチング工程によって、前記スペーサライン４０８の下にハードマスクパターン４０４ａが形成される。前記工程は図４７で説明したものと同一である。
【０２０７】
前記予備ハードマスクパターン４０４が正位置に位置しなくても前記スペーサライン４０８を形成した後に下部の予備ハードマスクパターンが一部エッチングされるので、前記スペーサライン４０８によって自己整列したハードマスクパターン４０４ａを形成してもよい。従って、前記予備ハードマスクパターン４０４と前記第１及び第２犠牲マスクパターン４０６ａ、４０６ｂとの間のアライメントマージンを増加させる。
【０２０８】
図５７を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４０６ａ、４０６ｂは除去される。このとき、前記ハードマスクパターン４０４ａは除去されずに残る。前記工程は図４８を参照で説明したものと同一である。
【０２０９】
続いて、図４９及び５０を参照で説明した工程を遂行して図５８のパターン構造物を形成する。
【０２１０】
図５８を参照すると、前記第１犠牲マスクパターン４０６ａが除去された部位に不連続の第１ライン４１２ａが形成される。前記第１ライン４１２ａの両側には突出した部位なしに延在する第２ライン４１３が形成される。また、前記第２ライン４１３の両側にライン及びスペースが反復配置される第３ライン４１２ｃが具備される。本実施形態の場合、第２及び第３ライン４１３、４１２ｃが同じ形状を有する。図５９〜６２は本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第２変形形態を形成する方法を示した平面図である。本実施形態は不連続のラインが１つのパターン構造物を形成する方法に関するものである。
【０２１１】
図５９を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板を設ける。前記基板上にエッチング対象膜を形成する。前記エッチング対象膜上に予備ハードマスクパターン４２４を形成する。前記予備ハードマスクパターン４２４は不連続のラインを形成するための部位に位置して、パッド形状を有する。形成しようとする第１〜第３ラインの線幅がＦである場合、前記予備ハードマスクパターン４２４はＦの幅を有する。
【０２１２】
前記予備ハードマスクパターン４２４上に不連続の第１ライン及び前記第１ラインと隣り合う第２ラインを形成するための第１犠牲マスクパターン４２６ａを形成する。また、連続したライン及びスペースが繰り返された第３ラインを形成するための第２犠牲マスクパターン４２６ｂを形成する。
【０２１３】
前記第１犠牲マスクパターン４２６ａは図４０に示した第１犠牲マスクパターンと同じ形状を有する。即ち、前記第１犠牲マスクパターン４２６ａは互いに向い合う延在ラインＬ１及び前記延在ラインＬ１を水平連結する連結ラインＬ２が具備されて全体的にＨ字形状を有する。
【０２１４】
正アライメントされたとき、前記予備ハードマスクパターン４２４は前記第１犠牲マスクパターン４２６ａの連結ラインＬ２の中心部位の下に位置し、前記連結ラインＬ２の底面を横切るように形成しなければならない。しかし、前記第１犠牲マスクパターン４２６ａは左右に１．５Ｆずつのミスアライメントマージンを有するので、前記ミスアライメントマージン内の範囲で左右にミスアライメントされても不良が発生しない。
【０２１５】
前記第２犠牲マスクパターン４２６ｂはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。前記第２犠牲マスクパターン４２６ｂの線幅はＦであって、前記第２犠牲マスクパターン４２６ｂの間の間隔は３Ｆである。
【０２１６】
図６０を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４２６ａ、４２６ｂの側壁にスペーサライン４２８を形成する。続いて、前記スペーサライン４２８の両側に露出する前記予備ハードマスクパターン４２４をエッチングする。前記エッチング工程によって、前記スペーサライン４２８及び第１犠牲マスクパターン４２６ａの下にハードマスクパターン４２４ａが形成される。前記工程は図４７で説明したものと同一である。
【０２１７】
図６１を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４２６ａ、４２６ｂは除去される。このとき、前記ハードマスクパターン４２４ａは除去されずに残る。前記工程は図４８を参照で説明したものと同一である。
【０２１８】
続いて、４９及び５０を参照して説明した工程を遂行して図６２に示したように第１〜第３ライン４３２ａ、４３３、４３２ｃを含むパターン構造物を形成する。また、前記パターン構造物の間にはエッチング対象膜パターン４２２ａが具備される。
【０２１９】
図６２を参照すると、前記パターン構造物は図５８のパターン構造物と同じ形状を有する。ただし、図６２のパターン構造物で第１ライン４３２ａは前記第１犠牲マスクパターン４２６ａの延在ラインの間のギャップ部位に形成されることが図５８のパターン構造物と異なる。図６３〜６６は本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第３変形形態を形成する方法を示した平面図である。
【０２２０】
本実施形態は不連続ラインが３つのパターン構造物を形成する方法に関するものである。
【０２２１】
図６３を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板を設ける。前記基板上にエッチング対象膜を形成する。前記エッチング対象膜上に予備ハードマスクパターン４４４を形成する。前記予備ハードマスクパターン４４４は不連続ラインを形成するための部位に位置して、パッド形状を有する。形成しようとする第１〜第３ラインの線幅がＦである場合、前記予備ハードマスクパターン４４４は８Ｆの幅を有する。
【０２２２】
前記予備ハードマスクパターン４４４上に不連続の第１ライン及び前記第１ラインと隣り合う第２ラインを形成するための第１犠牲マスクパターン４４６ａと、連続したライン及びスペースが繰り返された第３ラインを形成するための第２犠牲マスクパターン４４６ｂを形成する。
【０２２３】
前記第１犠牲マスクパターン４４６ａは、図４０に示した第１犠牲マスクパターンと同じ形状を有する。即ち、前記第１犠牲マスクパターン４４６ａは互いに向い合う延在ラインＬ１及び前記延在ラインＬ１を水平連結する連結ラインＬ２が具備されて全体的にＨ字形状を有する。このとき、前記延在ラインＬ１の間の間隔は３Ｆとなるようにする。
【０２２４】
正アライメントされたとき、前記予備ハードマスクパターン４４４は前記第１犠牲マスクパターン４４６ａの連結ラインＬ２の中心部位の下に位置しなければならない。しかし、前記第１犠牲マスクパターン４４６ａは左右に１．５Ｆずつのミスアライメントマージンを有するので、前記ミスアライメントマージン内の範囲で左右にミスアライメントされても不良が発生しない。
【０２２５】
前記第２犠牲マスクパターン４４６ｂはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。前記第２犠牲マスクパターン４４６ｂの線幅はＦであって、前記第２犠牲マスクパターン４４６ｂの間の間隔は３Ｆである。
【０２２６】
図６４を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４４６ａ、４４６ｂの側壁にスペーサライン４４８を形成する。続いて、前記スペーサライン４４８の両側に露出する前記予備ハードマスクパターン４４４をエッチングする。前記エッチング工程によって、前記スペーサライン４４８及び第１犠牲マスクパターン４４６ａの下にハードマスクパターン４４４ａが形成される。前記工程は図４７で説明したものと同一である。
【０２２７】
図６５を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４４６ａ、４４６ｂを除去する。このとき、前記ハードマスクパターン４４４ａは除去されずに残る。前記工程は図４７を参照で説明したものと同一である。
【０２２８】
続いて、４９及び５０を参照で説明した工程を遂行して図６６のパターン構造物４５２ａ〜４５２ｃを形成する。
【０２２９】
図６６を参照すると、前記パターン構造物は前記第１犠牲マスクパターン４４６ａが除去された部位及び前記第１犠牲マスクパターン４４６ａの延在ラインＬ１の間のギャップ部位に不連続の第１ライン４５２ａが形成される。３つの前記第１ライン４５２ａは各端部の位置が相異なってもよく、同一であってもよい。
【０２３０】
前記第１ライン４５２ａの両側には突出された部位なく延在する第２ライン４５２ｂが形成される。また、前記第２ライン４５２ｂの両側にライン及びスペースが反復配置される第３ライン４５２ｃが具備される。本実施形態の場合、第２及び第３ライン４５２ｂ、４５２ｃが同じ形状を有する。前記パターン構造物の間にはエッチング対象膜パターン４４２ａが具備される。
【０２３１】
図６７〜７０は本発明の第２実施形態に係るパターン構造物の第４変形形態を形成する方法を示した平面図である。
【０２３２】
本実施形態は不連続のラインが３つのパターン構造物を形成する方法に関するものである。
【０２３３】
図６７を参照すると、第１領域及び第２領域が区分される基板を設ける。前記基板上にエッチング対象膜を形成する。前記エッチング対象膜上に予備ハードマスクパターン４６４を形成する。前記予備ハードマスクパターン４６４は不連続ラインを形成するための部位に位置して、パッド形状を有する。形成しようとする第１〜第３ラインの線幅がＦである場合、前記予備ハードマスクパターン４６４は４Ｆの幅を有する。
【０２３４】
前記予備ハードマスクパターン４６４が形成されたエッチング対象膜上に第１及び第２犠牲マスクパターン４６６ａ、４６６ｂを形成する。
【０２３５】
前記第１犠牲マスクパターン４６６ａは図３６に示した第１犠牲マスクパターンと同じ形状を有する。即ち、前記第１犠牲マスクパターン４６６ａは互いに平行な３つの延在ラインＬ１及び前記延在ラインＬ１を水平連結する連結ラインＬ２が具備されて全体的に２つの付いているＨ字形状を有する。このとき、前記延在パターンＬ１の間の間隔は３Ｆとなるようにする。
【０２３６】
正アライメントされたとき、前記予備ハードマスクパターン４６４は前記第１犠牲マスクパターン４６６ａの連結ラインＬ２の中心部位の下に位置しなければならない。しかし、前記第１犠牲マスクパターン４６６ａは左右に１．５Ｆずつのミスアライメントマージンを有するので、前記ミスアライメントマージン内の範囲で左右にミスアライメントされても不良が発生しない。
【０２３７】
前記第２犠牲マスクパターン４６６ｂはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。前記第２犠牲マスクパターン４６６ｂの線幅はＦであって、前記第２犠牲マスクパターン４６６ｂの間の間隔は３Ｆである。
【０２３８】
図６８を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４６６ａ、４６６ｂの側壁にスペーサライン４６８を形成する。続いて、前記スペーサライン４６８の両側に露出する前記予備ハードマスクパターン４６４をエッチングする。前記エッチング工程によって、前記スペーサライン４６８及び第１犠牲マスクパターン４６６ａの下にハードマスクパターン４６４ａが形成される。前記工程は図４７で説明したものと同一である。
【０２３９】
図６９を参照すると、前記第１及び第２犠牲マスクパターン４６６ａ、４６６ｂを除去する。このとき、前記ハードマスクパターン４６４ａは除去されずに残る。前記工程は図４８を参照で説明したものと同一である。
【０２４０】
続いて、４９及び５０を参照で説明した工程を遂行して図７０のパターン構造物を形成する。前記パターン構造物の間にはエッチング対象膜パターン４６２ａが具備される。
【０２４１】
図７０を参照すると、前記パターン構造物は不連続の３つの第１ライン４７２ａが形成される。前記第１ライン４７２ａは前記第１犠牲マスクパターン４６６ａの延在ラインＬ１の間のギャップ部位及び前記第１犠牲マスクパターン４６６ａのうち中間に位置する犠牲パターン本体Ｌ１部位に位置する。３つの前記第１ライン４７２ａは各端部の位置が相異なってもよく、同一であってもよい。
【０２４２】
前記第２ライン４７２ｂはそれぞれ前記第１ライン４７２ａの延在方向に延在する延在ラインＬ３と前記延在ラインＬ３から前記第１ライン４７２ａ方向にそれぞれ突出される突出パターンＬ４を含む。
【０２４３】
前記ハードマスクパターン４６４ａが正アライメントされた場合には互いに向い合う第２ライン４７２ｂが左右対称された形状を有する。しかし、前記ハードマスクパターン４６４ａが左右１．５Ｆの範囲内でミスアライメントされた場合には互いに向い合う第２ライン４７２ｂの突出パターンの幅が相異なる。
【０２４４】
前記第３ライン４７２ｃはライン及びスペースが繰り返された形状を有する。
【０２４５】
前記説明したように、ライン及びスペースが繰り返されるラインの中間、または、終わりの部分に不連続ラインを含むラインパターン構造物を形成してもよい。
【０２４６】
以下では、前記ライン及びスペースが繰り返されたラインの中間、または、終わりの部分に不連続ラインを含むラインパターン構造物と、前記ラインより広い線幅を有するぺリフェラルライン、または、パッドを共に形成する方法に沿って説明する。前記ラインパターン構造物を形成する工程は各実施形態のうちいずれの１つの方法と同一に遂行されて、前記ラインパターン構造物を形成するうちにぺリフェラルライン、または、パッドも共に形成されるものである。
【０２４７】
（実施形態３）
図７１〜図７３は本発明の実施形態３に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。図７４〜図７６は図７３に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【０２４８】
本実施形態は不連続ラインが２つのパターン構造物を形成する方法に関するものであって、ぺリフェラル領域にぺリフェラルライン、または、パッドを追加的に形成するのを除いては図２〜図７を参照して説明したものと同じ工程を通じて形成される。
【０２４９】
図７１及び図７４を参照すると、第１領域〜第３領域が区分される基板１００を設ける。前記基板１００の第１領域及び第２領域はセル領域であって、前記第３領域はぺリフェラル領域であってもよい。前記第１領域は不連続ライン及び不連続ラインの両側の隣り合う１つのラインが形成されるための領域である。前記基板１００の第２領域は第１領域以外のセル領域でライン及びスペース（ｌｉｎｅ ａｎｄ ｓｐａｃｅ）が繰り返して形成されるための領域である。
【０２５０】
前記基板１００上にエッチング対象膜１０２を形成する。前記セル領域に位置するエッチング対象膜１０２上に第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃをそれぞれ形成する。前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃの側壁にスペーサラインを形成する。前記工程は図２及び図３を参照して説明したものと同一に遂行する。前記ぺリフェラル領域には犠牲マスクパターンが形成されない。
【０２５１】
前記エッチング対象膜１０２上に前記スペーサライン１０６及び犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃを覆うマスク膜を形成する。前記マスク膜はスピンコーティングによって形成され得る膜であってもよい。
【０２５２】
前記マスク膜をフォトリソグラフィー工程によってパターニングすることによって前記基板１００のセル領域及びぺリフェラル領域にそれぞれ第１及び第２マスクパターン１１０ａ、１１０ｂを形成する。前記第１マスクパターン１１０ａは不連続第１ライン及び前記第１ラインと隣り合う第２ラインを形成するために提供される。また、前記第２マスクパターンはぺリフェラルライン、または、パッドを形成するために提供される。
【０２５３】
前記第１マスクパターン１１０ａは図４のマスクパターンと同じ形状を有するように形成する。また、第２マスクパターン１１０ｂはぺリフェラルライン、または、パッドが形成される部位を除いた残りの部位に形成する。
【０２５４】
図７２及び７５を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃを除去する。このとき、前記第１マスクパターン１１０ａによって覆われている第１〜第３犠牲マスクパターン１０４ａ〜１０４ｃは除去されない。また、ぺリフェラル領域に形成されている第２マスクパターン１１０ｂは除去されない。
【０２５５】
続いて、図６及び図７を参照して説明した工程を遂行して図７３に示したパターン構造物を形成する。
【０２５６】
図７３及び７６を参照すると、前記セル領域には図１に示したパターン構造物１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃが形成される。また、前記ぺリフェラル領域には前記第２マスクパターン１１０ｂの間のギャップ部位にぺリフェラルライン１１４ｄ、または、パッド１１４ｄが形成される。前記ぺリフェラルライン１１４ｄは前記セル領域に形成されるライン１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃより広い線幅を有する。
【０２５７】
本実施形態によると、切断部Ｃを含む微細ラインだけでなく相対的に非常に広いぺリフェラルライン１１４ｄ、または、パッド１１４ｄを同時に形成してもよい。
【０２５８】
実施形態１１で説明したように、前記第１マスクパターン１１０ａを形成する工程で前記ぺリフェラル領域に第２マスクパターン１１０ｂを共に形成することによってぺリフェラルライン１１４ｄ、または、パッド１１４ｄを形成してもよい。前記方法は実施形態２〜５にも同一に適用して、それぞれぺリフェラルライン１１４ｄ、または、パッド１１４ｄを形成してもよい。前記方法は、実施形態２〜５にも同一に適用して、それぞれペリフェラルライン１１４ｄ、又は、パッド１１４ｄを形成してもよい。図７７〜図７９は本発明の実施形態１２に係るパターン構造物の形成方法を示した平面図である。図８０〜図８２は図７９に示したパターン構造物の形成方法を示した断面図である。
【０２５９】
本実施形態は不連続ラインが２つのパターン構造物を形成する方法に関するものであって、ぺリフェラル領域にぺリフェラルライン、または、パッドを追加的に形成するのを除いては図３９〜図４４を参照して説明したものと同じ工程を通じて形成される。
【０２６０】
図７７及び図８０を参照すると、第１領域〜第３領域が区分される基板３００を設ける。前記基板３００の第１領域及び第２領域はセル領域であり、前記第３領域はぺリフェラル領域である。前記第１領域は不連続ライン及び不連続ラインの両側の隣り合う１つのラインが形成されるための領域である。前記基板３００の第２領域は第１領域以外のセル領域でライン及びスペース（ｌｉｎｅ ａｎｄ ｓｐａｃｅ）が繰り返して形成されるための領域である。
【０２６１】
前記基板３００上にエッチング対象膜３０２を形成する。前記セル領域及びぺリフェラル領域のエッチング対象膜３０２上にそれぞれ第１予備ハードマスクパターン（図示せず）及び第２ハードマスクパターン３０４ｂを形成する。前記セル領域に形成される第１予備ハードマスクパターンは図３９で説明したものと同一に形成する。また、前記ぺリフェラル領域に形成される第２ハードマスクパターン３０４ｂはぺリフェラルライン、または、パッドが形成される部位を除いた残りの部位に形成する。
【０２６２】
前記第１予備ハードマスクパターン及び第２ハードマスクパターン３０４ｂが形成されたエッチング対象膜３０２上に犠牲マスク膜を形成する。前記犠牲マスク膜をパターニングして、前記セル領域の基板上に第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂを形成する。また、前記ぺリフェラル領域全体を覆う第３犠牲マスクパターン３０６ｃを形成する。前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂは図４０を参照で説明したものと同じ工程を通じて同じ形状で形成する。
【０２６３】
前記第１〜第３犠牲マスクパターン３０６ａ〜３０６ｃとエッチング対象膜上にスペーサ膜を形成し、これを異方性エッチングする。前記工程を通じて、前記第１及び第２犠牲マスクパターン３０６ａ、３０６ｂの側壁にスペーサライン３０８を形成する。また、前記異方性エッチング工程を遂行するとき、前記第３犠牲マスクパターン３０６ｃ上に形成されたスペーサ膜は全て除去される。
【０２６４】
続いて、前記スペーサライン３０８の両側に露出している前記第１予備ハードマスクパターンを除去して第１ハードマスクパターン３０４ａを形成する。
【０２６５】
図７８及び図８１を参照すると、前記第１〜第３犠牲マスクパターン３０６ａ〜３０６ｃを除去する。従って、前記エッチング対象膜３０２上にはスペーサライン３０８及び第１及び第２ハードマスクパターン３０４ａ、３０４ｂが残る。
【０２６６】
続いて、図４３及び図４４を参照して説明した工程を遂行して図７９に示したパターン構造物を形成する。
【０２６７】
図７９及び８２を参照すると、前記セル領域には図４３に示したパターン構造物が形成される。また、前記ぺリフェラル領域には前記第２ハードマスクパターン３０４ｂの間のギャップ部位にぺリフェラルライン３１２ｄ、またはパッド３１２ｄが形成される。前記ぺリフェラルライン３１２ｄは前記セル領域に形成される第１〜第３ライン３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃより広い線幅を有する。
【０２６８】
本実施形態によると、切断部Ｃを含む微細ラインだけでなく相対的に非常に広い線幅のぺリフェラルライン３１２ｄ、またはパッド３１２ｄを同時に形成してもよい。
【０２６９】
前記実施形態１１で説明したように、前記第１ハードマスクパターンを形成する工程で前記ぺリフェラル領域に第２ハードマスクパターンを形成することによって、ぺリフェラルライン、または、パッドを形成してもよい。前記方法は実施形態７〜９にも同一に適用してそれぞれぺリフェラルライン、または、パッドを形成してもよい。
【０２７０】
前記説明したパターン構造物は半導体素子の配線ライン、または、素子分離膜パターンなどで用いられてもよい。具体的に、前記パターン構造物はフラッシュメモリ素子のビットラインで用いられてもよい。特に、前記不連続の第１ラインはページバッファ部位に延在するビットラインで用いられてもよい。以下では、前記パターン構造物を含むフラッシュメモリ素子の製造方法を説明する。
【０２７１】
（実施形態４）
図８３は本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の回路図である。図８４はフラッシュメモリ素子でビットライン端部のレイアウトである。図８５〜図８９は、本発明の実施形態４に係るフラッシュメモリ素子の製造方法を示した断面図である。
【０２７２】
図８３及び図８４を参照すると、一実施形態に係る不揮発性メモリ素子はセル領域とぺリフェラル回路領域とを含む基板上に具備される。セル領域では、第１方向に延在する活性領域が具備される。各活性領域にはセルトランジスタが直列連結されたセルストリングが具備される。セルストリング内にはセルトランジスタ、ワードラインＷＬ１〜ＷＬｎ、ビットラインＢ／Ｌ１、Ｂ／Ｌ２、．．．、ソース選択ラインＳＳＬ、接地選択ラインＧＳＬ及び共通ソースラインＣＳＬが具備されてもよい。前記ワードラインＷＬ１〜ＷＬｎは第１方向に垂直の第２方向に延在する形状を有する。
【０２７３】
前記それぞれのビットラインＢ／Ｌ１、Ｂ／Ｌ２、．．．は電圧制御部４００を経て、それぞれのページバッファ４０２と連結される。前記ビットラインＢ／Ｌ１、Ｂ／Ｌ２、．．．はライン及びスペースが繰り返されたパターン形状を有する。前記ビットラインＢ／Ｌ１、Ｂ／Ｌ２、．．．は電圧制御部に含まれたそれぞれの高電圧トランジスタ４００ａ、４００ｂと連結される部位で切断された形状を有し、前記高電圧トランジスタ４００ａ、４００ｂの不純物領域と連結されてそれぞれのページバッファと連結される。前記各ビットラインＢ／Ｌ１、Ｂ／Ｌ２、．．．は切断部Ｃが相異なってもよい。
【０２７４】
前記ぺリフェラル領域には前記ビットラインより広い線幅のぺリフェラルライン（図示せず）が具備される。
【０２７５】
図８４に示したように、前記ビットラインＢ／Ｌ１、Ｂ／Ｌ２、．．． のうち不連続ラインＢ／Ｌ４、Ｂ／Ｌ５は実施形態１の第１ラインと同じ形状を有する。また、前記ビットラインのうちライン及びスペースが反復されて切断部分なしに延在するラインＢ／Ｌ１〜Ｂ／Ｌ３、Ｂ／Ｌ６、Ｂ／Ｌ７は実施形態１の第２ラインと同じ形状を有する。前記ビットライン及びぺリフェラルラインは導電物質からなってもよい。前記ビットライン及びぺリフェラルラインは低抵抗の金属を含んでもよく、一例として、銅を含んでもよい。
【０２７６】
図８５を参照すると、基板５００に素子分離工程を遂行して素子分離膜パターン５０２を形成する。前記素子分離膜パターン５０２は第１方向に延在するライン形状を有し、繰り返して形成される。
【０２７７】
前記基板５００上にトンネル絶縁膜５０８、電荷保存膜パターン５１０及びブロッキング誘電膜５１２を形成する。トンネル絶縁膜５０８はシリコン酸化物、シリコン酸窒化物及び／または、金属酸化物などを用いて形成してもよい。前記電荷保存膜パターン５１０は電荷をトラップ、又は、フローティングさせる。前記電荷保存膜パターン５１０は、例えば、シリコン窒化物、アルミニウム酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタリウム酸化物、ハフニウムアルミニウム酸化物、ハフニウムシリコン酸化物、ランタンハフニウム酸化物、ランタンアルミニウム酸化物、ハフニウム酸窒化物、ジルコニウム酸窒化物、ハフニウムシリコン酸窒化物、ハフニウムアルミニウム酸窒化物などのように電荷に対するトラップ密図ｔｒａｐ ｄｅｎｓｉｔｙが高い絶縁物を含んだり、ナノクリスタル、または、量子ドットを含む絶縁物を含んでもよい。また、前記電荷保存膜パターン５１０はポリシリコンで形成することもできる。
【０２７８】
前記ブロッキング誘電膜５１２はアルミニウム酸化物、酸化物／窒化物／酸化物（ＯＮＯ）、ランタンハフニウム酸化物、ランタンアルミニウム酸化物、ジスプロシウムスカンジウムなどのような高誘電率物質を含むように形成されてもよい。
【０２７９】
図８６を参照するとセル領域を覆ってぺリフェラル領域を露出する第１マスク膜（図示せず）を形成する。第１マスク膜によって露出したぺリフェラル領域でブロッキング誘電膜５１２、電荷保存膜パターン５１０及びトンネル絶縁膜５０８を除去する。
【０２８０】
図８７を参照すると、セル領域とぺリフェラル領域との基板５００上にゲート絶縁膜５２０及び第１導電膜５２２を形成する。この後、セル領域に形成されたゲート絶縁膜５２０及び第１導電膜５２２を選択的に除去する。
【０２８１】
次に、セル領域とぺリフェラル領域に第２導電膜５２６を形成する。セル領域ではブロッキング誘電膜５１２上に第２導電膜５２６が形成され、ぺリフェラル領域では第１導電膜５２２上に第２導電膜５２６が形成される。
【０２８２】
図８８を参照すると、前記第２導電膜５２６上に第２マスクパターン５２８を形成する。前記第２マスクパターン５２８は前記第１方向と垂直した第２方向に延在する形状を有してもよい。
【０２８３】
前記第２マスクパターン５２８をエッチングマスクで用いてセル領域とぺリフェラル領域に位置する第２導電膜５２６をパターニングして第２導電膜パターン５２６ａを形成する。前記第２導電膜パターン５２６ａの両側にスペーサ５３２を形成してもよい。前記ぺリフェラル領域の第２導電膜パターン５２６ａの両側に不純物を注入してソース／ドレイン５３４を形成してもよい。
【０２８４】
このように、基板５００のセル領域にはトンネル絶縁膜５０８、電荷保存膜パターン５１０、ブロッキング誘電膜５１２及び第２導電膜パターン５２６ａを含む不揮発性メモリ素子の単位セルを形成してもよい。基板１００のぺリフェラル領域にはゲート絶縁膜５２０、第１導電膜パターン５２２ａ及び第２導電膜パターン５２６ｂを含むゲート構造物を形成してもよい。
【０２８５】
図８９を参照すると、前記ゲート構造物及び単位セルを覆う第１層間絶縁膜５３６を形成する。また、前記第１層間絶縁膜５３６を貫通して基板５００のアクティブ領域の一部を露出させるコンタクトホールを形成する。前記コンタクトホールの内部に導電物質を詰め込んでコンタクトプラグ（図示せず）を形成する。
【０２８６】
前記コンタクトプラグが形成された第１層間絶縁膜５３６上に第２層間絶縁膜５３８を形成する。前記第２層間絶縁膜５３８はエッチング対象膜となる。
【０２８７】
この後、図７１〜図７３を参照で説明したものと同じ工程を遂行して第１ライン、第２ライン及びぺリフェラルラインを含むパターン構造物５４０を形成する。このとき、前記第１ライン、第２ライン及びぺリフェラルラインは導電物質で形成する。即ち、前記エッチング対象膜に形成された開口部に充填される物質は導電物質であって、前記充填膜は金属物質を含んでもよい。例えば、前記充填膜は銅を含んでもよい。
【０２８８】
図９０は本発明の実施形態に係る情報処理システムを簡略に示したブロック図である。
【０２８９】
図９０を参照すると、情報処理システム１１００は、本発明の実施形態に係るパターン構造物を含むメモリ素子１１１１を具備することができる。一例として、前記メモリ素子はフラッシュメモリ素子であってもよい。前記メモリ素子及びメモリコントローラはメモリシステムで提供される。
【０２９０】
情報処理システム１１００はメモリシステム１１１０とそれぞれシステムバス１１６０に電気的に連結されたモデム（ＭＯＤＥＭ）１１２０、中央処理装置１１３０、ラム（ＲＡＭ）１１４０、ユーザーインターフェイス１１５０を含む。前記メモリシステム１１１０には中央処理装置１１３０によって処理されたデータ、または、外部から入力されたデータが保存される。ここで、メモリシステム１１１０が半導体ディスク装置ＳＳＤで構成され、この場合情報処理システム１１００は大容量のデータをメモリシステム１１１０に安定的に保存することができる。そして信頼性の増大によって、メモリシステム１１１０はエラ訂正に必要とされる資源を節減することができ、高速のデータ交換機能を情報処理システム１１００に提供する。
【０２９１】
示していないが、本発明の実施形態に係る情報処理システム１１００には応用チップセット（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈｉｐｓｅｔ）、カメライメージプロセッサ（Ｃａｍｅｒａ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＣＩＳ）、モバイルディーラム（ＤＲＡＭ）、または、入出力装置などがさらに提供されてもよい。
（産業上利用の可能性）
【０２９２】
前記説明したように、本発明によると不連続ラインを含むラインパターン構造物を形成してもよい。前記ラインパターン構造物は半導体素子のビットライン、ワードラインのような信号ラインで用いられてもよい。また、前記ラインパターン構造物は、素子分離膜パターンで用いられてもよい。前記ラインパターン構造物を用いて高集積度を有する半導体素子を製造することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成されたエッチング対象膜上に、第１方向に沿ってライン形状で延在する第１パターン、前記第１パターンと離隔されて平行に配置される犠牲マスクパターン本体及び第２方向に沿って前記第１パターンと連結される連結部を具備する第２パターン及び前記第１及び第２パターンと離隔されて平行に配置される第３パターンを具備する犠牲マスクパターンを形成する段階と、
前記第１〜第３パターンの側壁に沿ってスペーサラインを形成して相互隣接したスペーサラインの間に前記第１方向に沿って延在し、前記エッチング対象膜を部分的に露出するスペーサ空間を形成する段階と、
前記連結部の少なくとも一部を覆うマスクパターンを形成する段階と、
前記犠牲マスクパターンを除去して前記スペーサライン及び前記マスクパターンを前記エッチング対象膜上に残留させる段階と、
前記スペーサライン及び前記マスクパターンを用いて前記エッチング対象膜を部分的にエッチングして前記第１方向に沿って延在する第１開口及び前記第２方向に沿って延在し、互い分離された第２開口を形成する段階と、
前記第１及び第２開口を充填して前記第１方向に沿って延在され、切断部を具備する少なくとも１つの第１ライン及び前記第１ラインと平行に配置されて前記切断部に向って突出された突出部を具備する第２ラインを形成する段階と、を含むことを特徴とする半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項２】
前記犠牲マスクパターン本体は前記第１方向に沿って不連続ライン形状に形成された一対の端部を具備し、
前記連結部は前記各端部と前記第１パターンを相互連結する一対の水平バー（ａ ｐａｉｒ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｂａｒｓ)に形成され、
前記第１及び第２パターンはギリシャの文字である「π」形状に連結されることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項３】
前記スペーサ空間は、前記第１及び第２パターンの間に配置される第１スペーサ空間と、前記第２及び第３パターンの間に配置される第２スペーサ空間と、前記第１及び第３パターンの間に配置される第３スペーサ空間とを含み、
前記第１スペーサ空間は、前記連結部によって分離されて前記連結部及び前記第１パターンによって限定され、前記第２スペーサ空間と連結される分離空間（ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｓｐａｃｅ）を形成することを特徴とする請求項２に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項４】
前記マスクパターンは前記第１方向に沿って延在するライン形状に形成されていると共に前記連結部と交差するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項５】
前記マスクパターンは２Ｆ（Ｆはフォトリソグラフィー工程の最小解像度）の幅及び前記第１スペーサ空間を限定するスペーサをカバーする長さを有し、前記第１パターンと整列する第１位置から前記第２パターンと整列する第２位置までの間に配置されることを特徴とする請求項４に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項６】
前記第１ラインは前記第１スペーサ空間及び前記犠牲パターン本体に対応する一対の分離ライン形状に形成され、前記第２ラインは前記第１ラインの左側及び右側にそれぞれ配置される一対の連続ライン形状に形成されることを特徴とする請求項５に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項７】
前記マスクパターンは前記連結部の一側部と交差するように配置されて前記連続ラインのうち一方は前記第１方向に沿って延在する第１ライン本体及び前記一対の水平バーに対応して前記第１ライン本体から前記切断部に向かって突出された一対の第１突出部を具備し、前記連続ラインのうち他方は前記第１方向に沿って延在する第２ライン本体及び前記分離空間に対応して前記第２ライン本体から前記切断部に向かって突出された単一の第２突出部を有するように形成されることを特徴とする請求項６に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項８】
前記犠牲パターン本体は前記第１方向に沿って連続ライン形状に形成されて、前記連結部は前記犠牲パターン本体と前記第１パターンとを互いに連結するように前記第２方向に沿って延在する単一の水平バー（ｓｉｎｇｌｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｂａｒ）に形成されて、前記第１及び第２パターンは英文字「Ｈ」形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項９】
前記スペーサ空間は前記第１及び第２パターンの間に配置される第１スペーサ空間と、前記第２及び第３パターンの間に配置される第２スペーサ空間と、前記第１及び第３パターンの間に配置される第３スペーサ空間とを含み、前記マスクパターンは前記第１方向に沿って延在され、１Ｆの幅及び前記第１スペーサ空間を限定するスペーサをカバーする長さを有し、前記連結部と交差するライン形状に形成されることを特徴とする請求項８に記載の半導体素子用パターン構造物の形成方法。
【請求項１０】
基板に形成されたエッチング対象膜上に第１方向に沿ってライン形状に延在し、不連続部を具備する少なくとも１つの第１パターンと、前記第１パターンと平行して離隔され、前記第１方向に沿って連続的に延在する多数の第２パターンと、を具備する犠牲マスクパターンを形成する段階と、
前記第１及び第２パターンの側壁に沿って、スペーサラインを形成して相互隣接したスペーサラインの間に前記第１方向に沿って延在するスペーサ空間を形成し、前記第１パターンの不連続部に対応して隣接した前記スペーサ空間を連結する連結空間を形成する段階と、
前記連結空間の少なくとも一部を覆うマスクパターンを形成する段階と、
前記犠牲マスクパターンを除去して前記スペーサラインを前記エッチング対象膜上に残留させる段階と、
前記スペーサライン及び前記マスクパターンを用いて前記エッチング対象膜を部分的にエッチングして前記第１方向に沿って延在する垂直ライン型開口及び第２方向に沿って延在して互いに分離された水平ライン型開口を提供する段階と、
前記垂直及び水平ライン型開口を充填して、前記第１方向に沿って延在され、切断部を具備する少なくとも１つの第１ラインと、前記第１ラインと平行に配置され前記切断部に向かって突出された突出部を具備する第２ラインとを形成する段階と、を含むことを特徴とする半導体素子用パターン構造物の形成方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５】

【図３６】

【図３７】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４４】

【図４５】

【図４６】

【図４７】

【図４８】

【図４９】

【図５０】

【図５１】

【図５２】

【図５３】

【図５４】

【図５５】

【図５６】

【図５７】

【図５８】

【図５９】

【図６０】

【図６１】

【図６２】

【図６３】

【図６４】

【図６５】

【図６６】

【図６７】

【図６８】

【図６９】

【図７０】

【図７１】

【図７２】

【図７３】

【図７４】

【図７５】

【図７６】

【図７７】

【図７８】

【図７９】

【図８０】

【図８１】

【図８２】

【図８３】

【図８４】

【図８５】

【図８６】

【図８７】

【図８８】

【図８９】

【図９０】

【公開番号】特開２０１２−４４１８４（Ｐ２０１２−４４１８４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７９６３９（Ｐ２０１１−１７９６３９）
【出願日】平成２３年８月１９日（２０１１．８．１９）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ　ｏｆ　Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】