[發(fā)明專利]集成電路中的多寬度特征

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080050411.1
• 申請(qǐng)日: 2010-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102598214A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·多里斯;Y·張;程慷果;S·霍姆斯;X·華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號(hào): H01L21/033
• 分類號(hào): H01L21/033;H01L21/308;H01L21/336
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 于靜;張亞非

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體處理，更具體而言，涉及具有多個(gè)寬度的部件的制造。

背景技術(shù)

已出現(xiàn)形成在鰭片上的垂直配置的晶體管或鰭式場(chǎng)效晶體管(鰭FET)作為用于連續(xù)縮放互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)的有希望的新措施。側(cè)壁間隔物圖像移轉(zhuǎn)（SIT）是一種超越光刻技術(shù)的印刷能力、用于形成窄鰭片的技術(shù)。常規(guī)SIT方法產(chǎn)生具有遍及芯片的相同寬度的鰭片。然而一些應(yīng)用需要在同一芯片上有不同的寬度的鰭片。例如，在同一芯片上的各種鰭片F(xiàn)ET器件可能需要不同的鰭片寬度以用于不同的閾值電壓。另一實(shí)例中，鰭片F(xiàn)ET器件可形成在具有其它器件（諸如三柵器件或平面器件）的同一芯片上，該其它器件需要與用于鰭片F(xiàn)ET器件的鰭片寬度不同的鰭片寬度。

美國(guó)專利6,492,212利用附加的掩模215以遮蓋一些間隔物，同時(shí)暴露并且修整其它間隔物。然而，這需要許多光刻步驟和增加的過(guò)程復(fù)雜度、成本、非均勻性、覆蓋問(wèn)題、間隔物造成的缺陷放大等。同時(shí)，美國(guó)專利6,492,212揭露一種用于形成具有不同寬度的鰭片的方法，其是通過(guò)使用側(cè)壁間隔物圖像移轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)，在形成側(cè)壁間隔物214于虛設(shè)心軸(dummy?mandrel)212上之后，額外掩模215用于遮蓋一些區(qū)域中的間隔物同時(shí)暴露其它區(qū)域中的間隔物。不受掩模215遮蓋的間隔物隨后經(jīng)過(guò)修整，使其厚度小于受掩模215遮蓋的間隔物厚度。美國(guó)專利6,492,212需要額外掩模以供鰭片寬度的每一改變。例如，要形成具有四種不同寬度的鰭片，需要三個(gè)額外的掩模。附加的掩模不僅增加過(guò)程復(fù)雜度，還增加了過(guò)程成本。再者，此方法產(chǎn)生不均勻問(wèn)題（例如，間隔物修整的變化性、在一些間隔物修整后的不同間隔物高度、覆蓋問(wèn)題等）。

美國(guó)專利7,265,059同樣涉及過(guò)程復(fù)雜度以及成本、間隔物造成的嚴(yán)重缺陷放大等。美國(guó)專利7,265,059揭露另一用于形成具有不同寬度的鰭片的方法，其通過(guò)使用雙間隔物而實(shí)現(xiàn)。其中形成雙間隔物315與417。間隔物315隨后去除，留下窄圖形417以及寬圖形209以供形成具有不同寬度的鰭片。該兩個(gè)間隔物過(guò)程添加了復(fù)雜度并且增加過(guò)程成本。再者，由于該兩個(gè)間隔物過(guò)程的緣故，在間隔物圖像移轉(zhuǎn)過(guò)程中的‘缺陷放大’問(wèn)題更加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于制造集成電路的特征的方法，其包括圖案化心軸層以包括在集成電路器件的表面上的具有至少一個(gè)寬度的結(jié)構(gòu)。使所述結(jié)構(gòu)的暴露側(cè)壁反應(yīng)，以在所述側(cè)壁中一體形成新化合物，以便所述新化合物以受控制的量延伸到所述暴露側(cè)壁中而形成柱體。使用所述柱體作為蝕刻掩模蝕刻在所述柱體之下的一個(gè)或多個(gè)層，以形成用于集成電路器件的特征。

一種用于制造集成電路的特征的方法，其包含以下步驟：在基底層上形成心軸層；在所述心軸層上形成帽層；圖案化所述帽層以形成心軸掩模；以及蝕刻所述心軸層以形成具有兩個(gè)或更多寬度的心軸；使所述心軸的暴露側(cè)壁與反應(yīng)物熱反應(yīng)，而在所述側(cè)壁中一體形成新化合物，使得所述新化合物以受控制的量延伸進(jìn)入到所述暴露側(cè)壁中而形成多個(gè)柱體；去除所述帽層；以及使用所述柱體作為蝕刻掩模蝕刻所述柱體之下的一個(gè)或多個(gè)層，而形成用于集成電路器件的特征。

一種用于半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)，包括：第一特征和第二特征，所述第一特征和所述第二特征在單一蝕刻過(guò)程中同時(shí)從同一單片襯底層形成，所述第一特征和所述第二特征被一體形成且連續(xù)地彼此連接。所述第一特征具有小于光刻能實(shí)現(xiàn)的最小特征尺寸的寬度尺寸，以及所述第二特征具有至少等于光刻能實(shí)現(xiàn)的最小特征尺寸的寬度尺寸。

參閱隨后的說(shuō)明性實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，將能明了這些和其它特征以及優(yōu)點(diǎn)，該說(shuō)明書應(yīng)接合附圖一并閱讀。

附圖說(shuō)明

將參考隨后的附圖，僅通過(guò)實(shí)例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1是半導(dǎo)體晶片或器件的截面圖，該半導(dǎo)體晶片或器件包括絕緣體上半導(dǎo)體襯底并且具有形成于絕緣體上半導(dǎo)體襯底上的襯墊層、心軸層與帽層；

圖2是圖1的器件的截面圖，其顯示根據(jù)形成在帽層中以形成不同寬度的心軸的掩模而圖案化的心軸層；

圖3是圖2的器件的截面圖，其顯示暴露至為在心軸中形成柱體的熱處理的心軸；

圖4是圖3的器件的截面圖，其顯示形成用于處理下伏層的掩模的柱體；

圖5是圖4的器件的截面圖，其顯示被采用作為蝕刻掩模的柱體，其用于蝕刻襯墊層和襯底以形成不同寬度的鰭片；

圖6是顯示在任意圖形中示例性利用本發(fā)明的原理的過(guò)程步驟的圖；