[發明專利]迭代自對準圖案化

在審

• 申請號: 202011363279.1
• 申請日: 2015-04-22
• 公開（公告）號: CN112542377A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陳德芳;林煥哲;李俊鴻;陳昭成
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/308
• 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;李偉

1.一種用于自對準圖案化的方法，所述方法包括：

提供襯底；

形成包括多個芯軸部件的圖案化的芯軸層，所述圖案化的芯軸層形成在所述襯底上；

在所述芯軸層上方沉積第一間隔件層，所述第一間隔件層包括第一類型的材料；

以第一蝕刻劑各向異性地蝕刻所述第一間隔件層以在所述芯軸部件的側壁上留下第一組間隔件；

去除所述芯軸層；

在所述第一組間隔件的剩余部分上方沉積第二間隔件層，所述第二間隔件層和所述芯軸層包括與所述第一類型的材料不同第二類型的材料；

以不同于所述第一蝕刻劑的第二蝕刻劑各向異性地蝕刻所述第二間隔件層以在所述第一組間隔件的側壁上形成第二組間隔件，以實現通過所述第一類型的材料和第二類型的材料形成所述第二組間隔件；

在所述第二組間隔件的側壁和頂部上形成第三間隔件層；

在所述第三間隔件層上方形成介電層；

進行化學機械拋光(CMP)工藝以暴露出所述第二組間隔件，使得所述第二組間隔件的頂面、所述第三間隔件層的頂面以及所述介電層的頂面共面；以及

去除所述第二組間隔件和所述介電層，

其中，所述多個芯軸部件中的至少一個具有不同的寬度，使得所述第一間隔件層和所述第二間隔件層的至少一個包括通過合并兩個相鄰的間隔件而形成的融合部件。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括：去除所述第一間隔件層的所述第一組間隔件。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述第三間隔件層包括與所述第一間隔件層相同類型的材料。

4.根據權利要求2所述的方法，還包括：實施蝕刻工藝以去除通過所述第三間隔件層暴露出的所述襯底的一部分。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一類型的材料包括介電材料。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述介電材料包括氧化物、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳化硅(SiC)、碳氮化硅(SiCN)、或碳氮氧化硅(SiOCN)中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二類型的材料包括導電材料。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二類型的材料包括非晶硅或非晶碳中的至少一種。

9.一種用于迭代自對準圖案化的方法，所述方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成圖案化的芯軸層；

在所述芯軸層上方沉積第一間隔件層，使得所述第一間隔件層與所述芯軸層共形，所述第一間隔件層包括第一類型的材料；

使用第一蝕刻劑對所述第一間隔件層實施第一各向異性蝕刻工藝，從而在所述芯軸層的側壁上留下第一組間隔件；

去除所述芯軸層；

在所述第一組間隔件上方形成第二間隔件層，使得所述第二間隔件層與所述第一組間隔件共形，所述第二間隔件層和所述芯軸層包括與所述第一類型的材料不同的第二類型的材料；

使用與所述第一蝕刻劑不同的第二蝕刻劑對所述第二間隔件層實施第二各向異性蝕刻工藝，從而在所述第一組間隔件的側壁上形成第二組間隔件，以實現通過所述第一類型的材料和第二類型的材料形成所述第二組間隔件；

在所述第二組間隔件的側壁和頂部上形成第三間隔件層；

在所述第三間隔件層上方形成介電層；

進行化學機械拋光(CMP)工藝以暴露出所述第二組間隔件，使得所述第二組間隔件的頂面、所述第三間隔件層的頂面以及所述介電層的頂面共面；以及

去除所述第二組間隔件和所述介電層，

其中，所述芯軸層的多個芯軸部件中的至少一個具有不同的寬度，使得所述第一間隔件層和所述第二間隔件層的至少一個包括通過合并兩個相鄰的間隔件而形成的融合部件。

10.一種用于迭代自對準圖案化的方法，所述方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成圖案化的芯軸層；

以第一蝕刻劑進行各向異性地蝕刻以在所述芯軸層的側壁上形成第一組間隔件，所述第一組間隔件包括第一類型的材料；

去除所述芯軸層；

以不同于所述第一蝕刻劑的第二蝕刻劑進行各向異性地蝕刻以在所述第一組間隔件的側壁上形成第二組間隔件，所述第二組間隔件和所述芯軸層包括與所述第一類型的材料不同的第二類型的材料，以實現通過所述第一類型的材料和第二類型的材料形成所述第二組間隔件；

去除所述第一組間隔件；

在所述第二組間隔件的側壁和頂部上形成第三間隔件層；

在所述第三間隔件層上方形成介電層；

進行化學機械拋光(CMP)工藝以暴露出所述第二組間隔件，從而在所述第二組間隔件的側壁上形成第三組間隔件，所述第三組間隔件包括所述第一類型的材料，使得所述第二組間隔件的頂面、所述第三組間隔件的頂面以及所述介電層的頂面共面；以及

去除所述第二組間隔件和所述介電層，

其中，所述芯軸層的多個芯軸部件中的至少一個具有不同的寬度，使得所述第一間隔件層和所述第二間隔件層的至少一個包括通過合并兩個相鄰的間隔件而形成的融合部件。