[發明專利]用于圖案化形成的自組裝單層

有效

• 申請號: 201210436875.7
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN103578923B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 黃琮閔;李忠儒;黃建樺
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

本公開涉及用于圖案化形成的自組裝單層，具體涉及一種用于制造半導體器件的工藝。在一些實施例中，半導體器件包括圖案化表面。圖案可以由自組裝單層形成。公開的工藝提供可以快速沉積的自組裝單層，因此，增加生產吞吐量并且減少成本，以及提供形狀大致均勻的圖案。

技術領域

本發明涉及半導體領域，更具體地，涉及用于圖案化形成的自組裝單層。

背景技術

半導體技術的持續發展的趨勢是構建具有更多和/或更快半導體器件的集成電路。然而，和往常情況一樣，因為器件的尺寸一代比下一代變小，所以，在制造下一代集成電路器件中使用一些現有的制造技術是無法實現足夠精確的目的的。例如，在常規的半導體器件中使用間隔件來提供晶體管中的源極區域和漏極區域與柵極的對準。間隔件在均勻性和形狀上的細微差別足以改變器件的操作特性。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種用于制造半導體器件的方法，包括：提供具有圖案化表面的半導體襯底；在圖案化表面的上方沉積第一自組裝單層，以在其上形成第一圖案布置；以及在通過第一圖案布置所創建的圖案的上方沉積第二自組裝單層，以在其上形成第二圖案布置。

其中，自組裝單層的第一布置是由圖案化表面來限定的。

該方法進一步包括去除第一圖案布置，以形成由間隔件的第一布置所創建的圖案。

其中，第二圖案布置的間距是第一圖案布置的間距的一半。

該方法進一步包括去除由第一布置所創建的圖案，以形成用于沉積第二布置的圖案。

其中，自組裝單層包括硫醇、氯化物或者氟化物的頭基。

其中，沉積包括旋涂。

該方法進一步包括沉積附加自組裝單層，以減小間距。

此外，還提供了一種在半導體襯底上形成圖案的方法，包括：提供包括圖案化犧牲層的半導體襯底；在圖案化犧牲層的上方沉積自組裝單層(SAM)，以在圖案化犧牲層的上表面的上方形成SAM帽，并且在圖案化犧牲層的側壁周圍形成SAM側壁；去除SAM帽，以露出圖案化犧牲層的上表面，同時保持SAM側壁不變；以及在去除SAM帽之后，去除圖案化犧牲層，以使SAM側壁形成第一圖案布置。

該方法進一步包括：進行蝕刻以形成由第一圖案布置所限定的第二圖案；以及在第二圖案的上方沉積附加自組裝單層，以在第二圖案的上表面的上方形成SAM帽，并且在第二圖案的側壁周圍形成SAM側壁。

該方法進一步包括：去除SAM帽以露出第二圖案的上表面，同時保持SAM側壁不變，從而形成第二圖案布置。

其中，第二布置的間距是第一布置的間距的一半。

其中，犧牲層包括金屬，并且自組裝單層的頭基對金屬具有特異性。

其中，自組裝單層包括硫醇、氯化物或者氟化物的頭基。

其中，圖案化犧牲層直接設置在氮化物過渡層上。

其中，在沉積時，SAM選擇性地沉積在犧牲層上而未形成在氮化物過渡層上。

其中，犧牲層是金屬層，以及SAM包括硫醇、氯化物或者氟化物的頭基。

此外，還提供了一種在半導體器件上形成圖案的方法，包括：提供其上具有圖案化表面的半導體襯底，圖案化表面具有由第一間距限定的部件；以及在圖案化表面的上方形成自組裝單層的布置，自組裝單層具有頭基和尾基，頭基包括硫醇、氯化物或者氟化物，其中，布置提供具有第二間距的部件，第二間距減小至第一間距的一半。

其中，自組裝單層的頭基包括硫醇，并且自組裝單層的尾基被官能團化以提高蝕刻選擇性。

其中，自組裝單層的厚度被形成為大約16nm。