[發明專利]半導體結構的制造方法

有效

• 申請號: 201210576088.2
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103247523A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 解子顏;張銘慶;張家維;陳昭成;李俊鴻;吳岱霖
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/266
• 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

技術領域

本公開內容一般地涉及集成電路的制造方法，更具體地來說，涉及半導體結構的制造方法。

背景技術

集成電路通常用來制造各種各樣的電子器件，如存儲器芯片。生產的一個目標是減小集成電路的尺寸，以增加單個元件的密度從而提高集成電路的功能。集成電路上的最小間距(相同類型的兩個相鄰的結構的相同點之間的最小距離，例如，兩個相鄰的柵極導體的相同點之間的最小距離)通常作為電路密度的典型測量方法。電路密度的增加通常受到現有光刻設備的分辨率的限制。給定的某種光刻設備能夠生成的部件的最小尺寸和間距與其分辨率相關。

有人已經試圖將集成電路裝置的間距減小到小于光刻生成的最小間距。一般地，使用多次曝光和多次圖案化方案以實現半導體結構中的間距減小。然而，基于多次曝光和多次圖案化方案的光刻方法需要使用復雜的多層的疊層，并且需要多個曝光步驟和刻蝕步驟。例如，對于光刻-刻蝕-光刻-刻蝕(LELE)雙重圖案化工藝來說，使用復雜的三層光刻疊層。LELE方案中的曝光、蝕刻、再曝光、和再蝕刻步驟制造臨界尺寸偏差并且在很大程度上增加了產生缺陷的機會?？偠灾?，使用多次曝光和多次圖案化方案減少半導體裝置中的間距的傳統方法很難控制并且表現出不同的結果。因此，有必要提供可以減小半導體裝置中的間距的更簡單和更可靠的方法。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種制造半導體結構的方法，所述方法包括：提供襯底；將多晶硅層形成在所述襯底上方；將第一光刻膠層形成在所述多晶硅層上方；在所述第一光刻膠層上方制造第一圖案，其中，所述多晶硅層的一些部分被所述第一光刻膠層覆蓋并且所述多晶硅層的一些部分沒有被所述第一光刻膠層覆蓋；將離子注入到所述多晶硅層沒有被所述第一光刻膠層覆蓋的部分；從所述多晶硅層去除所述第一光刻膠層；將第二光刻膠層形成在所述多晶硅層上方；在所述第二光刻膠層上方制造第二圖案，其中，所述多晶硅層的一些部分被所述第二光刻膠層覆蓋并且所述多晶硅層的一些部分沒有被所述第二光刻膠層覆蓋；將離子注入到所述多晶硅層沒有被所述第二光刻膠層覆蓋的部分中；從所述多晶硅層去除所述第二光刻膠層；使用蝕刻劑去除部分所述多晶硅層。

在該方法中，圖案化所述第一光刻膠層形成多個第一部件并且圖案化所述第二光刻膠層形成多個第二部件。

在該方法中，相鄰的所述第一部件之間的間距與相鄰的所述第二部件之間的間距基本上相同。

在該方法中，第一間隔形成在相鄰的所述第一部件之間并且第二間隔形成在相鄰的所述第二部件之間。

在該方法中，所述第一間隔和所述第二間隔表示所述多晶硅層要進行離子注入的部分。

在該方法中，柵極介電層形成在所述襯底上方。

在該方法中，將所述離子垂直注入所述多晶硅層中。

在該方法中，所述蝕刻劑是基本蝕刻劑。

在該方法中，所述基本蝕刻劑是TMAH、NaOH、KOH、NH₄OH中的至少一種。

在該方法中，所述蝕刻劑去除的所述多晶硅層的部分是所述多晶硅層被所述第一光刻膠層和所述第二光刻膠層都覆蓋的部分。

在該方法中，所述多晶硅層已經注入有離子的部分彼此均勻間隔開。

根據本發明的另一方面，提供了一種制造半導體結構的方法，所述方法包括：提供襯底；將多晶硅層形成在所述襯底上方；將第一光刻膠層形成在所述多晶硅層上方，所述第一光刻膠層包括：第一頂部有機層；第一中間無機層，位于所述第一頂部有機層下方；以及第一底部有機層，位于所述第一中間無機層下方。在所述第一光刻膠層上方制造第一圖案，其中，所述多晶硅層的一些部分被所述第一光刻膠層覆蓋并且所述多晶硅層的一些部分沒有被所述第一光刻膠層覆蓋；將離子注入到所述多晶硅層沒有被所述第一光刻膠層覆蓋的部分；從所述多晶硅層去除所述第一光刻膠層；將第二光刻膠層形成在所述多晶硅層上方；在所述第二光刻膠層上方制造第二圖案，其中，所述多晶硅層的一些部分被所述第二光刻膠層覆蓋并且所述多晶硅層的一些部分沒有被所述第二光刻膠層覆蓋；將離子注入到所述多晶硅層沒有被所述第二光刻膠層覆蓋的部分；從所述多晶硅層去除所述第二光刻膠層；以及使用蝕刻劑去除部分所述多晶硅層。

在該方法中，圖案化所述第一光刻膠層形成多個第一部件并且圖案化所述第二光刻膠層形成多個第二部件。

在該方法中，相鄰的所述第一部件之間的間距和相鄰的所述第二部件之間的間距基本上相等。