[發明專利]采用注入的自對準圖案化

有效

• 申請號: 201210102555.8
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN103187263A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 解子顏
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/31
• 分類號: H01L21/31;H01L21/3105;H01L21/265
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術領域

本發明涉及半導體制造，具體而言，涉及制造多個部件的方法。

背景技術

由于各種電子元件(即晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度的不斷提高，半導體產業經歷了持續快速的增長。在大多數情況下，這種集成密度的提高源于最小部件尺寸的減小，從而容許在給定的區域內集成更多的元件。

盡管已經使用了先進的光刻和蝕刻工藝來減小最小部件尺寸，但是掩模制造中的多次圖案化引起了底切(undercut)問題、難以控制最小臨界尺寸、以及其他的制造相關問題。

發明內容

本發明提供了許多不同的實施例。根據一個實施例，提供了一種制造多個部件的方法。所述方法包括在硅層上方提供介電層，以及蝕刻所述介電層和所述硅層以在所述介電層和所述硅層中形成多個第一孔徑，其中，將所述多個第一孔徑中的鄰近孔徑分開第一間距。所述方法進一步包括在所述介電層中蝕刻多個第二孔徑，所述多個第二孔徑中的每個孔徑都具有比所述多個第一孔徑中的相應孔徑更大的寬度并且以所述多個第一孔徑中的相應孔徑為中心；將多個摻雜劑注入到通過所述介電層中的所述多個第二孔徑對準的所述硅層中，其中，將所述硅層的摻雜部分分開小于所述第一間距的第二間距；以及去除所述硅層的未摻雜部分。

在又一個實施例中，一種用于制造多個部件的方法包括上面所述的元件，并且進一步包括：在所述介電層中蝕刻多個第三孔徑，所述多個第三孔徑中的每個孔徑都具有比所述多個第二孔徑中的相應孔徑更大的寬度，并且以所述多個第二孔徑中的相應孔徑為中心；通過所述介電層中的所述多個第三孔徑在硅層上方提供圖膜(patterning?film)；去除所述介電層以通過所述圖膜暴露出部分所述硅層；通過所述圖膜將第二多個摻雜劑注入到暴露的所述硅層中，其中，將所述硅層的摻雜部分分開小于所述第一間距的第二間距；以及去除所述硅層的未摻雜部分。

在又一個實施例中，一種用于制造多個部件的方法包括上面所述的元件，并且進一步包括通過所述圖膜將第二多個摻雜劑注入到暴露的所述硅層中，其中，將所述硅層的摻雜部分分開第二間距，所述第二間距是所述第一間距的三分之一。

一方面，本發明提供了一種制造多個部件的方法，所述方法包括：在硅層上方形成介電層；蝕刻所述介電層和所述硅層，以在所述介電層和所述硅層中形成多個第一孔徑，其中，將所述多個第一孔徑的鄰近孔徑分開第一間距；在所述介電層中蝕刻多個第二孔徑，所述多個第二孔徑中的每個孔徑都具有比所述多個第一孔徑中的相應孔徑更大的寬度并且以所述多個第一孔徑中的相應孔徑為中心；將多個摻雜劑注入到通過所述介電層中的所述多個第二孔徑對準的所述硅層中，其中，將所述硅層的摻雜部分分開小于所述第一間距的第二間距；以及去除所述硅層的未摻雜部分。

在所述的方法中，所述硅層作為多晶硅層或非晶硅層形成。

在所述的方法中，所述硅層的未摻雜部分通過施加TMAH、KOH或銨來去除。

所述的方法進一步包括：在所述介電層上方提供經圖案化的光刻膠，所述經圖案化的光刻膠具有分開所述第一間距的多個孔徑；通過所述經圖案化的光刻膠的所述多個孔徑蝕刻所述介電層和所述硅層，從而在所述介電層和所述硅層中形成所述多個第一孔徑；以及去除所述經圖案化的光刻膠。

所述的方法，進一步包括在所述硅層下方提供氮化物層。

所述的方法，進一步包括：在所述介電層中蝕刻多個第三孔徑，所述多個第三孔徑中的每個孔徑都具有比所述多個第二孔徑中的相應孔徑更大的寬度，并且以所述多個第二孔徑中的相應孔徑為中心；通過所述介電層中的所述多個第三孔徑在所述硅層上方提供圖膜；去除所述介電層以通過所述圖膜暴露出部分所述硅層；以及通過所述圖膜注入暴露的所述硅層。

所述的方法，進一步包括：通過灰化去除所述圖膜；以及通過TMAH去除所述硅層的未摻雜部分，從而提供分開所述第二間距的所述硅層的摻雜部分。

在所述的方法中，提供作為光刻膠層或先進圖膜(APF)的所述圖膜。