[發明專利]鰭狀結構的制造方法

有效

• 申請號: 201710236563.4
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN108695162B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李昆儒;許力介;廖羿涵;陸俊岑;林志勛;劉昕融
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種鰭狀結構的制造方法，包括在襯底上形成沿著第一方向延伸的圖案化的觸媒層與圖案化的鈍化層。圖案化的鈍化層位于圖案化的觸媒層上。在圖案化的觸媒層的至少一側形成碳層。所述碳層包括沿著第一方向排列的多個空心碳管，其中每一空心碳管沿著第二方向延伸。進行移除工藝，以移除每個空心碳管的上部及下部中最接近襯底的部分，以使留下多個殘部做為掩模層。相鄰的兩個殘部形成沿著第二方向延伸的條形圖案。移除圖案化的鈍化層與圖案化的觸媒層。將掩模層的圖案轉移至襯底，以形成多個鰭狀結構，以及移除所述掩模層。

技術領域

本發明涉及一種鰭狀結構的制造方法。

背景技術

隨著半導體組件的尺寸不斷縮小，已經開發出諸如鰭式場效應晶體管(FinFET)的三維多柵極結構以代替平面互補金屬氧化物半導體(CMOS)組件。FinFET的結構性特征是具有從半導體襯底的表面垂直向上延伸且以硅為基礎的鰭狀結構。然而在傳統的FinFET工藝中，鰭狀結構尺寸的精度很難控制，且鰭狀結構之間的間距也受到一定的限制。隨著半導體組件向高集成度發展，如何精確地控制鰭狀結構的尺寸以及縮小鰭狀結構之間的間距成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供一種鰭狀結構的制造方法，可精確控制鰭狀結構的尺寸，且可獲得間距較小的鰭狀結構。

本發明提供一種鰭狀結構的制造方法，其包括在襯底上形成沿著第一方向延伸的圖案化的觸媒層與圖案化的鈍化層，所述圖案化的鈍化層位于所述圖案化的觸媒層上。在所述圖案化的觸媒層的至少一側形成碳層。所述碳層包括沿著所述第一方向排列的多個空心碳管。每一空心碳管沿著第二方向延伸。進行移除工藝，以移除每個空心碳管的上部及下部中最接近所述襯底的部分，以使留下多個殘部做為掩模層。相鄰的兩個殘部形成沿著所述第二方向延伸的條形圖案。移除所述圖案化的鈍化層與所述圖案化的觸媒層。將所述掩模層的圖案轉移至所述襯底，以形成多個鰭狀結構。移除所述掩模層。

在本發明的一些實施例中，所述圖案化的觸媒層包括第一觸媒圖案與第二觸媒圖案，且所述碳層形成在第一觸媒圖案與第二觸媒圖案之間。

在本發明的一些實施例中，所述圖案化的鈍化層還覆蓋所述第一觸媒圖案的第二側以及所述第二觸媒圖案的第二側，使多個空心碳管從第一觸媒圖案的第一側向第二觸媒圖案的第二側沿著第二方向成長。

在本發明的一些實施例中，所述圖案化的觸媒層還包括第三觸媒圖案，位于第一觸媒圖案與第二觸媒圖案之間。其中所述圖案化的鈍化層還覆蓋第一觸媒圖案的所述第二側以及第二觸媒圖案的第一側。

在本發明的一些實施例中，所述多個空心碳管是從第一觸媒圖案的第一側沿著第二方向成長以及從第三觸媒圖案的第二側沿著負的第二方向成長接合而成，以及從第三觸媒圖案的第一側沿著第二方向成長以及從第二觸媒圖案的第二側沿著負的第二方向成長接合而成。

在本發明的一些實施例中，其中在形成所述圖案化的觸媒層之前，還包括在襯底上形成硬掩模層。

在本發明的一些實施例中，所述鰭狀結構的制造方法還包括在將所述掩模層的圖案轉移至襯底之前，以掩模層為掩模，圖案化所述硬掩模層，以形成圖案化的硬掩模層。以及在形成多個鰭狀結構后，移除圖案化的硬掩模層。

在本發明的一些實施例中，所述圖案化的硬掩模層與所述圖案化的鈍化層的材料不同。

在本發明的一些實施例中，移除所述圖案化的鈍化層的方法包括進行各向同性蝕刻工藝、各向異性蝕刻工藝或其組合。

在本發明的一些實施例中，所述硬掩模層包括導體、介電材料或其組合。

在本發明的一些實施例中，所述硬掩模層包括鉑、氧化硅、氮化硅、氧化鈦、氧化鋁、氧化銅、氮氧化硅、氮碳化硅或氮碳氧化硅。

在本發明的一些實施例中，所述圖案化的鈍化層包括導體、介電材料或其組合。