[發明專利]用于制造多柵器件的鰭的方法和用于制造鰭的芯結構

在審

• 申請號: 201410705261.3
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104733322A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 何虹;C·曾;葉俊呈;殷允朋
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 賀月嬌;于靜

技術領域

本發明涉及多柵器件，更具體地，涉及在制造多柵器件時采用的側壁圖像轉移(sidewall?image?transfer)方法和結構。

背景技術

可通過執行多個側壁圖像轉移蝕刻步驟以形成多柵器件的鰭來實現鰭密度控制，具體地，實現鰭密度四倍化。然而，這些工藝一般采用相對復雜的圖案化(patterning)疊層。例如，一個這樣的疊層由至少十個不同的層構成，其制造成本以及在鰭形成工藝中使用時的成本相對較高。

發明內容

一個實施例涉及一種用于制造多柵器件的鰭的方法。根據此方法，在半導體襯底之上的多個芯(mandrel)中或多個芯上形成多個側壁，以便每個所述芯包括由第一材料構成的第一側壁以及由不同于所述第一材料的第二材料構成的第二側壁。選擇性地去除所述多個芯中第一芯的所述第一側壁。此外，將由所述多個側壁中剩余的側壁構成的圖案轉移到下伏層(underlying?layer)上以在所述下伏層中形成硬掩模。進一步地，通過采用所述硬掩模并且蝕刻所述襯底中的半導電材料來形成所述鰭。

另一實施例也涉及一種用于制造多柵器件的鰭的方法。根據此方法，通過執行傾斜離子注入工藝，在半導體襯底之上的多個芯中形成多個側壁，以便每個所述芯包括由第一材料構成的第一側壁以及由不同于所述第一材料的第二材料構成的第二側壁。去除所述多個芯中第一芯的所述第一側壁。此外，將由所述多個側壁中剩余的側壁構成的圖案轉移到下伏層上以在所述下伏層中形成硬掩模。進一步地，通過采用所述硬掩模并且蝕刻所述襯底中的半導電材料來形成所述鰭。

備選實施例涉及一種用于制造多柵器件的鰭的方法。根據此方法，通過執行傾斜沉積工藝，在半導體襯底之上的多個芯上形成多個側壁，以便每個所述芯被由第一材料構成的第一側壁以及由不同于所述第一材料的第二材料構成的第二側壁覆蓋。選擇性地去除所述多個芯中第一芯的所述第一側壁。此外，將由所述多個側壁中剩余的側壁構成的圖案轉移到下伏層上以在所述下伏層中形成硬掩模。進一步地，通過采用所述硬掩模并且蝕刻所述襯底中的半導電材料來形成所述鰭。

另一實施例涉及一種使用側壁圖像轉移工藝制造多柵器件的鰭的芯結構。所述芯結構包括多個芯，其中每個所述芯包括由第一材料構成的第一側壁以及由第二材料構成的第二側壁，并且其中所述第二材料的構成使得在至少一個蝕刻工藝中，所述第二材料相對于所述第一材料具有選擇性。所述芯結構進一步包括：由位于所述芯下方的硬掩模材料形成的下伏層；以及位于所述下伏層下方的半導體襯底。

通過結合附圖閱讀下面對本發明的示例性實施例的詳細描述，這些及其它特征和優點將變得顯而易見。

附圖說明

本公開將在參考附圖對優選實施例的以下描述中提供細節，其中：

圖1是根據本發明的示例性實施例的圖案化疊層的截面圖；

圖2是根據本發明的示例性實施例的芯結構的截面圖；

圖3是根據本發明的示例性實施例示例出形成芯間隔物(spacer)的結構的截面圖；

圖4是根據本發明的示例性實施例示例出形成芯的結構的截面圖；

圖5是根據本發明的示例性實施例示例出通過離子注入工藝形成具有不同的蝕刻選擇性的不同材料的芯側壁的結構的截面圖；

圖6是根據本發明的示例性實施例示例出通過傾斜沉積工藝形成具有不同的蝕刻選擇性的不同材料的芯側壁的結構的截面圖；

圖7是根據本發明的示例性實施例示例出芯帽(cap)的去除的結構的截面圖；

圖8是根據本發明的示例性實施例示例出形成光學平面化層、硅抗反射涂層和光致抗蝕劑以形成具有放松的覆蓋余量(relaxed?overlay?margin)的光刻掩模的結構的截面圖；

圖9是根據本發明的示例性實施例示例出形成具有放松的覆蓋余量的光刻掩模的結構的截面圖；

圖10是根據本發明的示例性實施例示例出芯側壁的選擇性去除的結構的截面圖；

圖11是根據本發明的示例性實施例示例出光學平面化層掩模的去除的結構的截面圖；

圖12是根據本發明的示例性實施例示例出芯的去除的結構的截面圖；

圖13是根據本發明的示例性實施例示例出硬掩模的形成的結構的截面圖；

圖14是根據本發明的示例性實施例示例出芯側壁的去除的結構的截面圖；

圖15是根據本發明的示例性實施例示例出一個或多個晶體管器件的鰭的形成的結構的截面圖；以及